DE824355C - Galvanisches Primaer- oder Sekundaer-Element - Google Patents

Description

• Galvanisches Primär- oder Sekundär-Element Die Erfindung bezieht sich auf einen besonders zweckmäßigen Aufbau eines galvanischen Primär-oder Sekundär-Elementes mit gewickelten Elektroden, und sie besteht darin, daß die Anschlußkontakte der Elektroden koaxial im Elektrodenwickel liegend den Wickelkern bilden. Dadurch können die Elektrodenwickel in einfacher Weise hergestellt werden, und es ist gleichzeitig die Möglichkeit für eine gute kontaktgebende Verbindung zwischen der Elektrode und ihrem Anschlußkontakt vorhanden. Bei der Verwendung von Kontaktstiften, die sich nicht berührend, also mit Zwischenraum, koaxial als Wickelkern angeordnet sind, wird man die Elektrode oder eine Kontaktfahne der Elektrode in einem Längsschlitz des Stiftes einklemmen. Damit ist gleichzeitig die Befestigung der Elektrode für ihr spiraliges Aufwickeln mittels der den Wickelkern bildenden Anschlußkontakte gegeben. In den meisten Fällen wird man bei einem Elektrodenwickel mit verhältnismäßig kurzen Anschlußkontaktstücken für eine gute Kontaktgabe mit den Elektroden auskommen. Es ist dadurch möglich, die Kontaktstücke mit axialem Abstand so in dem Wickel als Kern anzuordnen, daß ein nach beiden Seiten durch die Kontaktstücke begrenzter Hohlraum für den Elektrolyt entsteht.
• Die Anschlußkontakte für die Elektroden können auch von Hülsen, insbesondere kappenartigen Hülsen, gebildet sein. Die Verwendung solcher Anschlußkontakte hat den Vorteil, daß in einfacher Weise eine gute, kontaktsichere Verbindung mit den Elektroden hergestellt werden kann, wenn an dem Hülsenmantel ein durch Schlitzen des Mantels gebildeter Lappen nach außen parallel zum Hülsenmantel umgebogen wird und die Verbindung zwischen der Hülse und der Elektrode durch Einklemmen der Kontaktstelle der Elektrode zwischen dem Hülsenmantel und dem umgebogenen Lappen erfolgt. Durch die von der Elektrode gebildete "Zwischenlage ist vermieden, daß der Hülsenlappen bei seinem Umbiegen auch beim Pressen gegen den Hülsenmantel abbricht und dadurch eine Gefahr für die Kontaktlockerung beim Betrieb des Elementes bildet.
• Ein weiterer Vorteil bei der Verwendung von Hülsen oder Hülsenkappen als Anschlußkontakte für die Elektroden besteht darin, daß durch die Hohlform der Anschlußkontakte der Hohlraum für den Elektrolyt im Wickel vergrößert ist.
• Der Elektrolyt kann bei der Herstellung des Wickels in fester Form, z. B. als Stab, über dessen Enden je eine der Kontakthülsen geschoben ist, in den Wickelkernhohlraum eingebracht sein. Selbstverständlich kann der Elektrolyt auch eine andere feste Form, z. B: Pillen- oder Körnerform besitzen. Die Aufbewahrung undVerschickung des Elementes kann dadurch ohne Flüssigkeitsfüllung erfolgen. Bei der Inbetriebnahme ist es lediglich erforderlich, für die Auflösung des Elektrolyts Wasser in den Elektrolytraum bzw. in das den Elektrodenwickel umgebende Gehäuse zu füllen. Dabei ist es von besonderem Vorteil, wenn das Gehäuse, in das der Elektrodenwickel eingesetzt ist, aus elastischem Material besteht und dieses Gehäuse für das Auffüllen mit Flüssigkeit nach Art eines Saugballes zusammengedrückt werden kann, damit die in dem Gehäuse bz-w. dem Wickelkernhohlraum vorhandene Luft durch die vorgesehene Füll- und Entgasungsöffnung entweicht. Beim Eintauchen in einen Wasserbehälter wird beim Aufheben des Druckes auf das Gehäuse Wasser eingesaugt. Es ist also ohne Zuhilfenahme irgendeines Zusatzgerätes die Auffüllung des Elementes oder der Sammlerzelle jederzeit und von jedem Laien möglich.
• Eine einfache Anordnung für die Füll- und Erltgasungsöffnung des Elektrolytraumes ist gegeben, wenn an der Kontakthülsenkappe der Anode, z. B. am für die Kontaktgabe vorstehenden Hülsenumfang, eine Bohrung vorgesehen ist, die nach dem Auffüllen des Elektrolytraumes in einfacher Weise elastisch, z. B. durch Aufziehen eines Gummiringes auf den vorstehenden Kontakthülsenteil, verschlossen wird.
• Bei der Benutzung des Sekundär-Elementes nach der Erfindung ist es von Vorteil, dessen Betriebszustand jederzeit feststellen und kontrollieren zu können. Dies ist in einfacher Weise erreichbar, wenn das Gehäuse aus durchsichtigem Material besteht und Streifen der von einem blatt- oder foliendünnen Sintergerüst gebildeten Elektrode (Anode und Kathode) an der äußeren Lage des Wickels Markierungen bilden, wie sie z. B. als Lade-oder belastungsabhängige Verfärbungen an der von der in das Sintergerüst eingelagerten elektrochemisch wirksamen Masse gebildeten Elektrodenoberfläche vorhanden sind und bei den genannten dünnen Sintergerüstelektroden in besonders deutlicher Weise, z. B. bei Kurzschlußbelastungen, auftreten. Die von den Elektroden gebildeten Markierungsstreifen können auch für die Anbringung von Typen- oder Herkunftskennzeichnungen bei der Herstellung der Elektroden benutzt «-erden. Solche Kennzeichnungen können z. B. auf die Markierungsstreifen aufgedruckte, gepreßte oder perforierte Namenszüge oder andere Hinweiszeichen sein, die an dem gebrauchsfertigen Element oder der gebrauchsfertigen Sammlerzelle von außen erkennbar sind.
• Die von dem Elektroden Wickel mit seinem Schutzgehäuse, das auch durch Umspritzen oder Tauchendes trockenen Wickels hergestellt sein kann, gebildeten Elemente oder Sammlerzellen können in gleicher Weise, wie (lies bei sogenannten Stabbatterien der Fall ist, aneinandergesetzt werden. Je nach dem Verwendungszwecl. kann die Kontaktgabe bei dem Aneinandersetzen zwischen den einzelnen Elementen oder Sammlerzellen durch Berührung erfolgen oder es können die an den Stirnseiten der Elemente vorhandenen :\iischlußkontakte so ausgebildet sein, daß die Verbindung beim Aneinandersetzen durch Verschraubung, Klemmwirkung o. dgl. erfolgt.
• Die Abbildungen der "Zeichnung zeigen Ausführungsbeispiele der Erfindung.
• Fig. i zeigt ein galvanisches Element mit gewickelten Sintergerüstelektroden iin Längsschnitt. a und b sind die Anschlußkontakte für die Elektroden, und es bilden diese Kontakte gleichzeitig den Wickelkern für die spiralig aufgeNvickelten Elektroden c. Als besonders zweckmäßige Ausführungsform sind die _liischlußkontakte a und b von kappenartigen Hülsen gebildet, und sie vergrößern mit ihren Holdrä timen dadurch den Innenraum d des Wickels für den Ilektrol_vt, der in fester Form als Pillen e beim Wickeln des Elementes eingebracht ist. Die Kappenhülse a ist mit der Bohrung f versehen, mittels welcher der hlektrolytraum d mit Wasser für (las =\uflösen der Elektrolytpillen e bei der Inbetriebnahme des Elementes gefüllt werden kann. Diese Bohrung f Nvird nach dem Auffüllen des Raumes d mit (lern Gummiring g verschlossen, und sie wirkt dadurch als Entgasungsventil im Falle einer stärkeren Gasentwicklung innerhalb des Elementes. li ist das zweckmäßig durchsichtige und elastische Gehäuse des Elementes, in welches der Elektrodenwickel c eingesetzt ist. i und k sind die beiderseitigen Gehäuseabschlüsse, die-von eingesetzten und verklebten Isolierscheiben gebildet sein können oder abschließende Vergußmasseschichten sind. l sind Schlitze in den Kontakthülsen a und b, die sich aus der in Fig. 5 vergrößert dargestellten kontaktgebenden Verbindung zwischen den Elektroden und den Kontakthülsen ergeben.
• Fig. 2 zeigt eine Draufsicht des Elementes nach Fig. i und Fig. 3 in vergrößerter Darstellung einen Schnitt durch die Kontakthülse a der ,liiode des Elementes im Bereiche der Bohrung f.
• In Fig.4 ist im wesentlichen derselbe Aufbau wie bei dem galvanischen Sektlnd£ir-Elemeut nach Fig. i vorhanden. Es ist gezeigt, daß mehrere Elemente oder Sammlerzellen aneinandergesetzt werden können, und es sind zu diesem Zweck die Anschlußkontakthülsen a und b zusätzlich noch als Schraubkontaktverbindungen ausgebildet, und zwar durch Anordnung der Schraubansätze m und Mutteransätze n. Mit o ist eine Saugeinlage angedeutet für den Fall, daß bei starker Gasentwicklung Laugenflüssigkeit austritt.
• Die besonders vorteilhafte Verbindung zwischen einer Elektrode und ihrer Kontakthülse zeigt Fig. 5 in vergrößertem Maßstab. Der Kontakthülsenmantel p ist, wie aus den Fig. i und 4 erkennbar, auf einem Teil seiner Länge geschlitzt, so daß ein Lappen q parallel nach außen zum Hülsenmantel umgebogen werden kann. Der Elektrodenanschluß r wird zwischen dem Hülsenmantel p und dem umgebogenen Lappen q eingeklemmt und dadurch kontaktgebend mit der Hülse verbunden. l ist der in Fig. i und 4 durch das Umbiegen des Lappens q entstandene Schlitz an den Kontakthülsen a und b.
• Das dünnwandige Gehäuse 1-c des Elementes ist vorteilhafterweise aus durchsichtigem Material von großer Bruchsicherheit, z. B. glasklarem Kunststoff roltr. Ein solches durchsichtiges Gehäuse hat den Vorteil, daß der Betriebszustand des Elementes oder der Sammlerzelle leicht festgestellt und beobachtet werden kann. Es sind die Verfärbungen der Elektroden im geladenen Zustand gegenüber der Elektrodenfarbe im entladetien Zustand erkennbar. Ein weiteres sichtbares Anzeichen ist der Flüssigkeitsstand des Elementes, der evtl. am Gehäuse für den geladenen und entladenen "Zustand markiert sein kann. Die dunkle Färbung der Anode bei dem aufgeladenen Element eignet sich gut als stark kontrastierender Untergrund für Markierungen und Bezeichnungen, die als Perforierungen o. dgl. an der hellen Isolierzwischenlage, z. B. Fließpapierzwischenlage, des Wickels an der äußeren Wickelschicht angebracht sind. Auch solche Kennzeichnungen und Markierungen sind durch das Gehäuse von außen gut erkennbar. Damit dieKontakthülsen a und b gegen Verdrehen auch beim Aneinandersetzen mehrerer Kleinente durch Verschrauben entprec ' - 4 gesichert sind, wird man die s hend Fig Hiilsen für eine feste Verbindung mit den Gehäuseabschlüssen i und k mindestens im Bereiche dieser :\bsclllüsse aufrauhen, riffeln o. dgl.

Claims (7)

1. PATENTANSPRC CHE: i. Galvanisches Primär- oder Sekundär-Element mit gewickelten Elektroden, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußkontakte der Elektroden als Wickelkerne koaxial im Wickel angeordnet sind.
2. 2. Galvanisches Element nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der Abstand der Anschlußkontakte voneinander einen Hohlrauen für den Elektrolyt im Inneren des Wickels bildet.
3. 3. Galvanisches Element nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußkontakte den Elektrolytraum im Wickel vergrößernde Hülsen oder Hülsenkappen sind.
4. 4. Galvanisches Element nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Hülsenmantel ein durch Schlitzen dieses Mantels gegebildeter Lappen nach außen parallel zum Hülsenmantel umgebogen ist und den Kontaktanschluß mit der zwischen dem Hülsenmantel und dem umgebogenen Lappen eingeklemmten Elektrode bildet.
5. 5. Galvanisches Element nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt bei der Herstellung des Wickels in fester Form, z. B. als Stab oder Pillen, in den durch die Anschlußkontakte gebildeten Wickelkernhohlraum eingebracht ist und die Auflösung des Elektrolyts durch nachträgliches Einfüllen von Wasser in diesen Raum erfolgt.
6. 6. Galvanisches Element nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakthülsenkappe der Anode mit einer Füllöffnung, z. B. am Hülsenumfang, für den Elektrolyt versehen ist, die durch Aufziehen eines Gummiringes auf den vorstehenden Hülsenteil o. dgl. elastisch verschlossen wird und als Entgasungsöffnung für den Elektrolytraum wirkt.
7. 7. Galvanisches Element nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrodenwickel in ein elastisches Gehäuse eingesetzt ist und das Auffüllen des Gehäuses mit Flüssigkeit durch Einsaugen nach Art eines Saugballes beim Zusammendrücken und Wiederloslassen des mit seiner Füllöffnung in Flüssigkeit eingetauchten elastischen Gehäuses erfolgt. B. Galvanisches Element nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse aus durchsichtigem Material, z. B. Kunststoff, besteht und Streifen der Elektroden an der äußeren Lage des Wickels Markierungen für die von außen, z. B. durch Farbänderung, erkennbare Anzeige des Betriebszustandes des Elementes bilden. g. Galvanisches Element nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Markierungsstreifen der Elektroden mit Typen oder Herkunftskennzeichnungen durch das Gehäuse von außen erkennbar versehen sind.