DE3718788A1 - Reservebatterie - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Reservebatterie bzw. Ersatzbat­ terie vom Thionylchlorid-Lithium-Typ. Sie weist eine Viel­ zahl von Zellen auf. Der Elektrolyt ist bis zu der Aktivie­ rung der Zelle in einer verschlossenen Ampulle gelagert.

Es gibt bereits eine große Vielzahl von Reservezellen. Ver­ schiedene solche Reservebatterien dienen als Zuführungsquel­ le für elektrische Energie in Patronen bzw. Geschossen. Die Batterie wird hierbei nach dem Abfeuern der Patrone bzw. des Geschosses betätigt. Gewöhnlich werden die von der Beschleu­ nigung der Patrone bzw. des Geschosses während des Abfeuerns resultierenden Kräfte dazu angewendet, um die den Elektroly­ ten enthaltende Ampulle zu zerbrechen. Wenn das Projektil ein rotierendes Projektil ist, dann drücken die Zentrifugal­ kräfte den Elektrolyten in die Zellen der Batterie hinein. Die gesonderte Lagerung des Elektrolyten ergibt eine sehr stark verlängerte Lagerzeit und Lagerungssicherheit. Es ist von Wichtigkeit, eine einzige Quelle für Elektrolyt (flüssi­ ge Kathode) zu verwenden. Dieser muß alle einzelnen Zellen der Batterie gleichförmig und rasch befeuchten bzw. benet­ zen. Häufig bringt jedoch das rasche Benetzen und die rasche Betätigung der Batterie Probleme mit sich.

Durch die Erfindung wird nun eine vielzellige Batterie vom Lithium-Thionylchlorid-Typ zur Verfügung gestellt. Diese enthält einen gesonderten Behälter des Elektrolyten (flüssi­ ge Kathode), der verschlossen ist und zerbrochen wird, wenn die Reservebatterie betätigt werden soll. Die Betätigung wird mittels eines kinetischen Gewichts bewirkt, das in ent­ sprechender Weise außerhalb der tatsächlichen Grenzen der Reservezelle angeordnet ist. Dieses kinetische Gewicht wird zum Betätigen der Batterie unter Abschußbedingungen verwen­ det, die eine Beschleunigung erzeugen, die zum Zerbrechen der Ampulle des verwendeten Typs nicht ausreichend ist.

Die Batterie enthält eine Vielzahl von einzelnen elektro­ chemischen Zellen, wobei eine den Elektrolyten enthaltende Ampulle auf der Oberseite des Batteriestapels angeordnet ist. Es ist ein Mittelraum zur raschen Einbringung des Elektroly­ ten nach Betätigung der Batterie vorgesehen. Auf der Obersei­ te des Batteriegehäuses und außerhalb der Grenzen dieses Ge­ häuses ist ein kinetisches Gewicht mit einem Vorsprung vor­ zugsweise an dessen Mitte vorgesehen, das das Zerbrechen der Ampulle erleichtet, wenn die Batterie einer geeigneten Be­ schleunigung ausgesetzt wird. Die Reihenfolge der Komponen­ ten der Batterie ist im wesentlichen wie folgt: eine Schock­ bzw. Schlagabsorptionseinrichtung, ein Stromsammler, Schei­ ben aus einem inerten Metall, zum Beispiel Nickelscheiben, auf deren einer Oberfläche eine dünne Schicht von Lithium aufgebracht worden ist und auf deren anderen Oberfläche sich eine Schicht von gebundenem Ruß befindet. Diese Scheiben sind voneinander jeweils durch geeignete Separatoren abge­ trennt.

Somit wirkt eine jede solche Nickelscheibe, bei der auf der einen Seite eine Lithiumschicht mit einer Dicke von etwa 0,2 mm aufgebracht worden ist (die durch ein geeignetes Netz gestützt sein kann) und bei der auf der anderen Seite eine Schicht von Acetylenruß, gleichfalls durch ein geeignetes Bindematerial (wie Teflon oder dergleichen) gebunden auf­ gebracht worden ist, sowohl als Anode, Kathode als auch Ver­ bindung zwischen diesen Elektroden.

Zwischen diesen Plättchen sind Separatoren angeordnet. Ein Stapel mit einer derartigen Reihenfolge aus doppelbeschich­ teten Metallplättchen mit dazwischenliegenden Separatoren stellt eine Vielzellenbatterie dar. Diese wird durch das Zerbrechen bzw. Zertrümmern, das mittels des kinetischen Ge­

wichts erfolgt, betätigt.

Es ist klar, daß das kinetische Gewicht, entsprechend den Beschleunigungen, denen die Batterie am Schluß ausgesetzt ist, beliebig eingestellt werden kann, wodurch ein an­ gemessener Sicherheitsgrad resultiert, wobei aber gewähr­ leistet wird, daß der zerbrechbare elektrolytische Behäl­ ter zertrümmert wird, wenn die Batterie betätigt werden soll.

Die Erfindung wird anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1: einen Querschnitt einer erfindungsgemäßen Bat­ terie; und

Fig. 2: einen vergrößerten Querschnitt eines Teils der Batterie der Fig. 1.

Wie dargestellt, enthält die Reservezelle 11 ein Gehäuse 12, in dem sich die Vielzellenbatterie befindet. Diese ist von einem weiteren, aus einem leitenden Material hergestellten, Gehäuse 13 eingeschlossen, welches ein Gehäuse 14 aus iso­ lierendem Material umgibt. Darin ist eine Vielzahl von auf­ gestapelten Ringzellen 15 vorgesehen, wobei das Gehäuse 13 als negativer Pol der Batterie dient. Ein Pol- bzw. Klemmen­ einsatz 16 ist in der Glas-Metall-Dichtung 17, die an dem Deckelement 18 befestigt ist, vorgesehen, welches vorteil­ hafterweise an das Gehäuse angeschweißt ist. Ein isolieren­ der O-Ring dient dazu, die einzelnen Zellen voneinander ab­ zutrennen, wodurch ein Stromaussickern der betätigten Bat­ terie vermindert wird. An der Oberseite der Batterie ist eine Ampulle 20, die den flüssigen Elektrolyten 21 enthält, vor­ gesehen. Sie dient auch als Verbindung mit dem Metallgehäu­ se. Am anderen Ende der Batterie ist eine Metallscheibe 22 vorgesehen, die an den positiven Pol angeschweißt ist, und die als Stromsammler dient. Eine isolierende Unterlegschei­ be bzw. Dichtungssscheibe 23 ist vorgesehen, die ein Kurz­ schließen des Stromsammlers mit dem Metallgehäuse verhin­ dert.

Auf der Oberseite der Ampulle 20 ist außerhalb des Gehäuses 13 ein Gewicht 24 mit einem mittleren Vorsprung 25, das als kinetisches Gewicht verwendet wird, vorgesehen. Es ist so aus­ gestaltet, daß es die Ampulle zertrümmert, wenn die Batterie einer angemessenen Beschleunigung ausgesetzt wird. Ein der­ artiges aktivierbares kinetisches Gewicht ist sehr gut für die Betätigung dieses Reservebatterietyps während des Ab­ feuerns von Projektilen und dergleichen bei ziemlich niedri­ ger Beschleunigung geeignet.

Claims (4)

1. Reservebatterie vom Lithium-Thionylchlorid-Typ mit einer Vielzahl von Zellen, dadurch gekennzeich­ net, daß sie eine den Elektrolyten (flüssige Kathode) enthaltende, verschlossene, zerbrechbare Ampulle enthält, wobei innerhalb eines geeigneten Behälters eine Aufeinanderfolge von inerten Metallscheiben, bei denen auf eine Oberfläche eine Lithiumschicht und auf die andere Oberfläche eine Schicht von gebundenem Ruß aufgebracht worden ist, enthalten ist, wobei diese Scheiben voneinander durch Separatoren abge­ trennt sind, wobei der Stapel die Vielzellen-Batterie dar­ stellt, wobei negative und positive Stromabnehmer vorgese­ hen sind, wobei im Inneren des genannten Behälters sich die Ampulle mit dem Elektrolyten befindet, wobei außerhalb des Behälters ein kinetisches Gewicht vorgesehen ist, das so ausgebildet ist, daß es den zerbrechbaren Behälter für den Elektrolyten zerbricht, wenn der Reservebatterie eine ange­ messene Beschleunigung verliehen wird, so daß die Batterie im wesentlichen sofort betätigt wird, indem die Komponenten der Batterie mit dem genannten Elektrolyten in Berührung kommen.

2. Reservebatterie nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die inerten Metallscheiben und die Separatoren ringförmige Gestalt haben und daß der Elektro­ lytbehälter einen Vorsprung aufweist, der sich in die Öff­ nung erstreckt, die durch den Mittelraum des Stapels der Scheiben und Separatoren gebildet wird.

3. Reservebatterie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das kinetische Gewicht einen zentralen Vorsprung hat, der der Batterie gegenüberliegt und der das Zerbrechen des Elektrolytbehälters erleichtert.

4. Vielzellige Lithium-Thionylchlorid-Reservezelle, da­ durch gekennzeichnet, daß sie eine Einrich­ tung zum Zerbrechen eines zerbrechbaren Elektrolytbehälters nach Anwendung einer angemessenen Beschleunigung enthält.