ES2937028T3 - Pila - Google Patents

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ES2937028T3
ES2937028T3 ES17762597T ES17762597T ES2937028T3 ES 2937028 T3 ES2937028 T3 ES 2937028T3 ES 17762597 T ES17762597 T ES 17762597T ES 17762597 T ES17762597 T ES 17762597T ES 2937028 T3 ES2937028 T3 ES 2937028T3
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Niels Bakker
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Abstract

Una batería que incluye: una carcasa de batería que define una cámara en su interior; un electrolito en polvo dispuesto en la cámara, estando configurado el electrolito en polvo para rodear un material de zinc que está separado del electrolito en polvo por una lámina separadora permeable; un miembro conductor que tiene un primer extremo configurado para comunicación eléctrica con un terminal de ánodo de la batería, y un segundo extremo configurado para comunicación eléctrica con el material de zinc; una capa conductora dispuesta entre una superficie interior de la carcasa y el electrolito en polvo, estando configurada la capa conductora para comunicación eléctrica con un terminal de cátodo de la batería; (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Pila
Campo técnico
La presente invención se refiere al campo de las pilas que están configuradas para su activación tras la introducción de un líquido en una cámara de la pila.
Antecedentes de la invención
El rendimiento de las pilas de tipo AA y AAA convencionales disponibles en el mercado tiende a deteriorarse a lo largo del tiempo durante el almacenamiento. Esto puede suponer un grave problema cuando la fiabilidad del rendimiento de las pilas es de importancia crítica, por ejemplo, en una situación de emergencia donde se requiere que las pilas alimenten una linterna, una radio, un teléfono móvil u otro dispositivo electrónico que puede salvar vidas.
Para abordar este problema, se han desarrollado pilas activables por agua que pueden almacenarse durante un periodo de tiempo relativamente prolongado en un estado inactivo (es decir, cuando el agua aún no se ha mezclado con la mezcla de polvo de electrolito dentro de la pila para activar la mezcla de polvo de electrolito) sin pérdida sustancial de rendimiento de la pila cuando la pila se activa posteriormente mediante la adición de agua.
Sin embargo, las pilas activadas por agua existentes también presentas ciertas desventajas, incluyendo que algunos todavía consideran que la estructura y la composición de materiales de dichas pilas son excesivamente complejas y más costosas de lo que puede ser necesario producir en volumen. La estructura de las pilas activadas por agua existentes es también tal que pueden perderse partes de las pilas accidentalmente, inutilizando, por tanto, dichas pilas. Por supuesto, esto no es deseable, particularmente en una situación de emergencia. Los documentos de patente JP2014002873 y WO2016/004843 se consideran relevantes para la presente invención.
Sumario de la invención
La presente invención busca paliar por lo menos uno de los problemas descritos anteriormente.
La invención es una pila tal como se define en la reivindicación 1. Las formas de realización preferidas son como se definen en las reivindicaciones dependientes.
La presente invención proporciona una pila que incluye:
una carcasa de pila que define una cámara en la misma;
por lo menos un anillo de polvo de electrolito comprimido dispuesto en la cámara y que está configurado para rodear un material de zinc que está separado del polvo de electrolito por una lámina separadora permeable; un elemento conductor que presenta un primer extremo configurado para la comunicación eléctrica con un terminal de ánodo de la pila, y un segundo extremo configurado para la comunicación eléctrica con el material de zinc; una capa conductora dispuesta entre una superficie interna de la carcasa y el polvo de electrolito, estando la capa conductora configurada para la comunicación eléctrica con un terminal de cátodo de la pila; y un mecanismo de liberación de líquido configurado para permitir la liberación de un líquido en la cámara para activar un flujo de iones entre el polvo de electrolito y el material de zinc por medio de la lámina separadora permeable mediante lo cual se genera una diferencia de potencial entre la capa conductora y el elemento conductor en respuesta a dicho flujo de iones activado;
en la que dicha pila se caracteriza por que el por lo menos un anillo de polvo de electrolito comprimido se extiende sustancialmente a lo largo de un eje alargado de la carcasa.
El polvo de electrolito comprimido incluye una configuración sustancialmente con forma de anillo que presenta una superficie periférica externa y una superficie periférica interna que definen un núcleo hueco.
Preferentemente, el polvo de electrolito puede incluir partículas de polvo de electrolito que se han sometido a molienda con bolas.
Preferentemente, la capa conductora puede incluir un material que puede ser sustancialmente no reactivo con el electrolito. Más preferentemente, la capa conductora puede incluir un material que puede ser sustancialmente no reactivo con un material de cloruro de zinc.
Preferentemente, la capa conductora puede incluir por lo menos uno de entre un material de grafito, carbono, plata, oro y platino.
Preferentemente, la capa conductora puede incluir por lo menos uno de entre una lámina de metal y una capa de recubrimiento dispuesta sobre o sustancialmente adyacente a la superficie interna de la pared periférica de la pila. Preferentemente, la carcasa puede incluir por lo menos uno de entre una aleación de aluminio, acero inoxidable y plástico.
Preferentemente, la presente invención puede incluir por lo menos un canal, hendidura o rebaje dispuestos dentro de la cámara configurados para permitir el paso del líquido a su través tras la entrada del líquido en la cámara en la que dicho paso de líquido está configurado para efectuar el flujo de iones entre el polvo de electrolito y el material de zinc por medio de la lámina separadora permeable.
Preferentemente, el canal, hendidura o rebaje puede estar configurado para extenderse sustancialmente a lo largo de un eje alargado de la carcasa.
Preferentemente, el canal, hendidura o rebaje puede estar formado en el polvo de electrolito.
Preferentemente, el canal, hendidura o rebaje puede estar dispuesto sobre la superficie periférica externa del polvo de electrolito y puede extenderse sustancialmente a lo largo de un eje alargado del polvo de electrolito.
Preferentemente, el canal, hendidura o rebaje puede estar dispuesto sobre la superficie periférica interna y puede extenderse sustancialmente a lo largo de un eje alargado del núcleo hueco del polvo de electrolito.
Alternativamente, el canal puede estar formado por la lámina separadora permeable.
Típicamente, el mecanismo de liberación de líquido puede incluir una abertura en la carcasa configurada para permitir la entrada del líquido en la cámara de la pila, estando la entrada de dicha agua configurada en la carcasa para activar el flujo de iones entre el polvo de electrolito y el material de zinc por medio de la lámina separadora permeable, mediante lo cual puede generarse una diferencia de potencial entre la lámina conductora y la clavija conductora en respuesta a dicho flujo de iones.
También típicamente, la carcasa puede incluir por lo menos una primera parte y una segunda parte que están unidas de manera móvil entre sí, siendo la primera y segunda partes móviles entre sí entre por lo menos una primera configuración unida mediante la cual la abertura está sustancialmente bloqueada sin permitir la entrada del líquido en la cámara de la carcasa por medio de la abertura, y una segunda configuración unida mediante la cual la abertura está sustancialmente desbloqueada para permitir la entrada del líquido en la cámara de la carcasa para activar el flujo de iones entre el polvo de electrolito y el material de zinc por medio de la lámina separadora permeable. También normalmente, puede estar formada de una sola pieza una válvula en la carcasa, en la que dicha válvula puede estar compuesta por al menos una de entre la primera parte y la segunda parte de la carcasa. También típicamente, la carcasa puede incluir por lo menos una primera parte y una segunda parte que son móviles entre sí entre por lo menos una primera configuración mediante la cual la primera parte y la segunda parte están unidas y bloquean sustancialmente la entrada del líquido en la cámara de la carcasa por medio de la abertura, y una segunda configuración mediante la cual la primera parte y segunda parte están separadas para permitir la entrada del líquido en la cámara de la carcasa por medio de la abertura para activar el flujo de iones entre el polvo de electrolito y el material de zinc por medio de la lámina separadora permeable.
También típicamente, el mecanismo de liberación de líquido y/o electrolito puede incluir una envoltura alojada dentro de la cámara que sella de manera liberable por lo menos uno de entre un líquido, un electrolito o una combinación de los mismos dentro de la envoltura, y la envoltura puede estar configurada para abrirse selectivamente para liberar el líquido, electrolito y/o combinación de ambos en la cámara. También normalmente, la envoltura puede ser capaz de abrirse electivamente mediante por lo menos uno de:
(a) un elemento perforador configurado para perforar selectivamente la envoltura;
(b) un elemento de rasgado configurado para rasgar selectivamente la envoltura; y
(c) un elemento de disolución configurado para disolver selectivamente la envoltura.
La presente invención puede ayudar a proporcionar una notable mejora con respecto a las tecnologías existentes, porque las características únicas de las formas de realización de la presente invención pueden fabricarse fácilmente utilizando sistemas, equipos y procesos de fabricación que ya existen para la utilización de pilas de tipo alcalino con modificaciones mínimas y gasto mínimo para efectuar las modificaciones técnicas de tales sistemas, equipos y procesos que se requieren. Además, se requieren menos etapas de procesamiento para la fabricación de las formas de realización de la presente invención que en la fabricación de pilas alcalinas, de manera que el coste global de eficiencia de la fabricación de pilas de las formas de realización puede ser notablemente más rápido y más económico que la fabricación de pilas de tipo alcalino convencionales utilizando equipos y sistemas de fabricación iguales o similares.
Además, el electrolito en forma de anillos de electrolito en polvo comprimido que se utilizan en las formas de realización de la presente invención tiende a deslizarse o insertarse de manera relativamente fácil y eficaz en la cámara de las pilas de las formas de realización en comparación con la canalización de polvos de electrolitos no comprimidos en otras pilas de tipo activables por líquido, y esta etapa de fabricación se adapta fácilmente a los sistemas, equipos y técnicas de procesamiento existentes aplicados a pilas de tipo alcalino. Los anillos de polvo de electrolito comprimido también presentan a permitir que se aloje una mayor cantidad de electrolito en la cámara de la pila, lo que puede reforzar el rendimiento global de tales pilas de las formas de realización.
Breve descripción de los dibujos
La presente invención se entenderá más completamente a partir de la siguiente descripción detallada de formas de realización preferidas, pero no limitativas de la misma, descritas en relación con los dibujos adjuntos, en los que:
la figura 1 representa una vista en corte transversal lateral de una forma de realización de la presente invención con una válvula de pila formada de una sola pieza que está dispuesta en una configuración abierta para permitir la entrada de un líquido en la cámara de la pila;
la figura 2 representa una vista en corte transversal lateral de una forma de realización de la presente invención con una válvula de pila formada de una sola pieza que está dispuesta en una configuración cerrada para bloquear la entrada de un líquido en la cámara de la pila;
la figura 3 representa una vista en corte transversal lateral adicional de una forma de realización de la presente invención con una válvula de pila formada de una sola pieza que está dispuesta en una configuración abierta para permitir la entrada de un líquido en la cámara de la pila;
la figura 4 muestra una vista en perspectiva transparente de una forma de realización adicional en la que la clavija colectora puede observarse extendiéndose hacia dentro de la cámara de la pila desde un extremo de la pila;
la figura 5 muestra una vista en perspectiva inversa de la forma de realización de la figura 4;
la figura 6 muestra una vista lateral de la forma de realización de la figura 4;
la figura 7 muestra una vista en perspectiva explosionada de la forma de realización de la figura 4;
la figura 8 muestra una vista en corte transversal lateral de la forma de realización de la figura 4;
la figura 9 muestra una vista desde un extremo de la forma de realización de la figura 4;
la figura 10 representa otra forma de realización que incluye una válvula emergente con resorte dispuesta en un extremo de la carcasa de pila dispuesta en una configuración abierta;
la figura 11 representa la forma de realización de la figura 10 con la válvula dispuesta en una configuración cerrada.
la figura 11 representa la forma de realización de la figura 10 con la válvula dispuesta en una configuración cerrada.
la figura 12 representa una válvula para su utilización en formas de realización de la presente invención en forma independiente;
la figura 13 muestra un anillo de polvo de electrolito comprimido tal como se utiliza en ciertas formas de realización de la presente invención;
la figura 14 representa una vista desde arriba de una pila de las formas de realización con la parte de extremo de la carcasa de pila retirada.
Descripción detallada de las formas de realización ejemplificativas
A continuación, se describirán formas de realización ejemplificativas de la presente invención con referencia a las figuras 1 a 14. En estas formas de realización ejemplificativas, se proporciona una pila que incluye una carcasa de pila (1) que presenta una cámara con anillos de polvo de electrolito comprimido (3) alojados en la misma. Los anillos de polvo de electrolito comprimido (3) incluyen núcleos huecos en los que está situado un material de zinc (5) y una lámina separadora permeable (4) que separa el polvo de electrolito comprimido del material de zinc (5). Un terminal de ánodo (7) está dispuesto en un extremo de la carcasa (1), tal como se muestra en las figuras 1 y 2, en el que el terminal de ánodo (7) está en comunicación eléctrica con el material de zinc por medio de una clavija colectora de latón eléctricamente conductora (6) que se extiende dentro del material de zinc (5) desde el terminal de ánodo (7). El terminal de ánodo (7) está aislado eléctricamente de la capa conductora (2) y la carcasa de pila (1) ya que el terminal de ánodo (7) está rodeado por un material no conductor tal como material de plástico no conductor en el extremo de la carcasa, tal como se muestra en las figuras 1 y 2. Las pilas formadas según las formas de realización de la presente invención también incluyen un mecanismo de liberación de líquido que permite que un líquido (tal como, agua) se libere selectivamente en la cámara de la pila para activar el flujo de iones entre la mezcla de polvo de electrolito comprimido (3) y el material de zinc (5) por medio del separador permeable (4) mediante lo cual se genera una diferencia de potencial entre un terminal de ánodo (7) y un terminal de cátodo (8) de la pila en respuesta al flujo de iones activado. Se describirán detalles adicionales de la implementación y el funcionamiento de formas de realización de la presente invención en mayor detalle a continuación para fines ilustrativos.
Dimensiones de otros tipos de pilas convencionales, tales como pilas de tipo AAA y pilas de tipo C. La siguiente descripción del funcionamiento de ciertas formas de realización de la presente invención puede implementarse de manera similar en estos otros tipos de pila según los mismos principios amplios de funcionamiento y construcción.
La carcasa de pila define una cámara de forma cilíndrica que presenta una parte de cilindro, un primer extremo y un segundo extremo. Un extremo incluye un terminal de ánodo de la pila y el otro extremo incluye un terminal de cátodo de la pila. En esta forma de realización, la carcasa está formada por acero inoxidable, sin embargo, en formas de realización alternativas, la carcasa podría estar formada por una aleación de aluminio, un plástico conductor (tal como grafeno) o cualquier otro material adecuado en el contexto funcional de la invención descrita en la presente memoria.
Una capa de grafito (2) recubre una superficie interna de la cámara, mediante lo cual la capa de grafito está configurada para estar en comunicación eléctrica con el terminal de cátodo en el segundo extremo de la carcasa de pila. La capa de grafito también está configurada para impedir que el polvo de electrolito en la cámara (que contiene cloruro de zinc en esta forma de realización) reaccione con la carcasa de acero inoxidable, y al hacerlo, ayuda a preservar la vida útil de funcionamiento de la pila. La capa de grafito puede pintarse sobre la superficie interna de la cámara o aplicarse sobre la superficie interna mediante la utilización de técnicas adecuadas de deposición de partículas. Alternativamente, la capa de grafito puede adoptar la forma de una lámina de revestimiento que también presenta forma cilíndrica para complementar perfectamente el contorno de la superficie interna de manera que la lámina de revestimiento pueda insertarse en la cámara y unirse a la superficie interna con un adhesivo u otros medios durante la fabricación. El grosor de la capa de grafito debe formarse tan delgado como sea posible para maximizar el espacio disponible dentro de la cámara para el alojamiento del electrolito en la misma, mientras que, al mismo tiempo, no se compromete su capacidad para comunicarse eléctricamente con el cátodo y para proteger la carcasa de la reacción con el electrolito (que contiene cloruro de zinc en estas formas de realización).
Pueden utilizarse otros materiales adecuados en lugar de una capa de grafito para recubrir la superficie interna de la cámara de la pila, sin embargo, el material debe ser también conductor y no debe reaccionar tampoco con el electrolito. Dichos otros materiales pueden incluir, por ejemplo, plata, oro, platino y carbono, sin embargo, se utiliza grafito en las formas de realización debido a que es relativamente barato en comparación con los otros materiales enumerados. En formas de realización aún alternativas, el grafito puro puede moldearse para su utilización como carcasa de pila en cuyo caso no es necesario que se forme una capa de grafito separada sobre la superficie interna de la carcasa. Sin embargo, la utilización de grafito de esta manera no es rentable actualmente para la producción comercial de pilas de las formas de realización a escala.
El primer extremo de la carcasa incluye una abertura que puede ajustarse selectivamente entre una configuración abierta para permitir la entrada de un líquido en la cámara y una configuración cerrada mediante la cual se bloquea la entrada de un líquido en la cámara por medio de la abertura. La abertura puede realizarse en diversas implementaciones que se comentarán en detalle adicional a continuación.
El electrolito dentro de la cámara de la pila se proporciona en forma de una serie de anillos de polvo de electrolito comprimido que presentan cada uno un perfil de forma de sección transversal configurado para complementar sustancialmente un perfil de forma de sección transversal de la cámara de la pila de modo que los anillos de polvo de electrolito puedan recibirse perfectamente dentro de la cámara de un modo apilado. El polvo de electrolito que comprende los anillos de polvo de electrolito se somete a molienda con bolas hasta diámetros sustancialmente uniformes de 4 |im antes de que se les dé forma de anillos utilizando técnicas y procesos adecuados de compresión de polvo. Es posible formar un solo anillo de polvo de electrolito comprimido para su utilización en la cámara de la pila, sin embargo, al someter a prueba las formas de realización, se encontró que un solo anillo de polvo de electrolito comprimido tendía a ser más susceptible a la rotura durante la producción de pilas. Por consiguiente, en estas formas de realización, se utilizan tres anillos de polvo de electrolito comprimido diferenciados de forma y dimensiones idénticas, comprendiendo cada uno aproximadamente 3 g de electrolito para proporcionar una cantidad global de 9 g de polvo de electrolito comprimido dentro de la cámara de la pila. En ciertas formas de realización, es posible que se utilice polvo de electrolito no comprimido en la cámara, sin embargo, esto no optimiza la utilización de la cámara de la pila y da como resultado una menor potencia de salida global de la pila. La utilización de un polvo no comprimido, aunque es posible, daría como resultado también un tiempo de fabricación lento en comparación con la utilización de anillos de polvo comprimido que pueden deslizarse convenientemente dentro de la cámara de la pila durante la fabricación. En cambio, se ha encontrado a través de experimentos que el polvo de electrolito puede tender a ser susceptible a la obstrucción de una boquilla de dispensación utilizada para dispensar el polvo dentro de la cámara de la pila.
Los anillos de polvo de electrolito incluyen superficies periféricas circulares y núcleos circulares huecos que están alineados dentro de la cámara para asemejarse a un anillo de polvo de electrolito comprimido prácticamente continuo en la misma. Un material de zinc, o bien en forma de un polvo de zinc o bien un gel de zinc, se deposita en el núcleo hueco de los anillos de polvo de electrolito comprimido durante la fabricación, mediante lo cual el material de zinc se separa del polvo de electrolito comprimido mediante una lámina separadora permeable dispuesta entre medias. En esta forma de realización, se utiliza un polvo de zinc para demostrar la prueba de concepto, sin embargo, en la fabricación comercial a gran escala de formas de realización de pilas, puede ser más eficiente inyectar un gel de zinc dentro del núcleo hueco de los anillos de polvo de electrolito comprimido.
Cuando tiene lugar la entrada de líquido por medio de la abertura en la carcasa de pila, la lámina separadora permeable absorbe el líquido de manera que se activa el flujo de iones entre el polvo de electrolito comprimido y el material de zinc por medio de la lámina separadora permeable. A medida que el líquido dentro de la cámara penetra adicionalmente en el polvo de electrolito comprimido y el material de zinc, el flujo de iones tenderá a aumentar. Para mejorar la velocidad de absorción del líquido por la lámina separadora permeable y la velocidad de penetración del líquido en el polvo de electrolito comprimido y el material de zinc, se forman una serie de canales en las superficies periféricas externas de los anillos de polvo de electrolito comprimido de manera que se extienden sustancialmente a lo largo de un eje alargado de la carcasa y proporcionan una trayectoria por medio de la cual el líquido puede fluir dentro de la carcasa. Se forman seis canales separados en cada uno de los anillos de polvo de electrolito comprimido, estando los seis canales de cada anillo de polvo de electrolito comprimido en alineación dentro de la cámara. En las formas de realización alternativas, pueden formarse unos canales, rebajes o hendiduras en otras zonas del electrolito, o pueden formarse en las superficies periféricas internas de los anillos de polvo de electrolito comprimido dentro de los núcleos huecos de los anillos de polvo de electrolito comprimido. Aun alternativamente, pueden formarse canales en la lámina separadora permeable, por ejemplo, formando la lámina separadora permeable con una configuración corrugada de manera que las corrugaciones que se extienden a lo largo del eje alargado de la lámina separadora permeable proporcionan los canales del líquido.
Las formas de realización de la presente invención incluyen un mecanismo de liberación de líquido que permite que un usuario libere selectivamente un líquido tal como agua dentro de la cámara para activar la pila. El mecanismo de liberación de líquido puede implementarse de diversos modos. En una forma de realización, la pila puede incluir una abertura dispuesta en la carcasa que está configurada para permitir selectivamente la entrada del líquido en la cámara de la pila, mediante los cual la entrada del líquido en la carcasa está configurada para activar el flujo de iones entre el polvo de electrolito y el material de zinc por medio de la lámina separadora permeable, mediante lo cual puede generarse una diferencia de potencial entre la lámina conductora y la clavija conductora en respuesta a dicho flujo de iones.
En ciertas formas de realización, la carcasa podría incluir una primera parte y una segunda parte que están unidas de manera móvil entre sí. Las partes primera y segunda son móviles entre sí entre por lo menos una primera configuración unida de manera que la abertura está sustancialmente bloqueada sin permitir la entrada del líquido en la cámara de la carcasa por medio de la abertura, y una segunda configuración unida mediante la cual la abertura está sustancialmente desbloqueada para permitir la entrada del líquido en la cámara de la carcasa para activar el flujo de iones entre el polvo de electrolito y el material de zinc por medio de la lámina separadora permeable. En cierta forma de realización, está formada de una sola pieza una válvula en la carcasa que comprende la primera y segunda partes.
En formas de realización de la presente invención, la primera y segunda partes podrían comprender cualquier parte de la carcasa. La abertura podría estar dispuesta también en la carcasa en cualquier lugar de la carcasa incluidos los extremos primero o segundo de la carcasa, o cualquier lugar en la superficie de la parte de cilindro de la carcasa entre los extremos primero y segundo de la carcasa. A modo de ejemplo, la primera y segunda parte podrían comprender elementos de válvula de una válvula que está formada de una sola pieza en o bien el primer extremo o bien el segundo de la carcasa de pila. La primera y segunda partes de la carcasa que forman la válvula podrían ser móviles de manera deslizable y/o móviles de manera giratoria entre sí entre por lo menos una primera configuración abierta para permitir la entrada del líquido y una segunda configuración cerrada que no permite la entrada del líquido en la cámara. Ventajosamente, en estas formas de realización ejemplificativas, ya que la primera y segunda partes no se separan una de otra en ningún momento cuando se mueven entre las configuraciones primera y segunda, se alivia el riesgo de extraviar involuntariamente una parte de la carcasa.
En otras formas de realización, la primera y segunda partes de la carcasa que son móviles entre sí entre una primera configuración abierta para permitir la entrada de un líquido en la cámara y una segunda configuración para bloquear la entrada del líquido en la cámara pueden separarse totalmente cuando se mueven a la primera configuración abierta. Por ejemplo, un primer extremo de la carcasa de pila podría estar configurado, por ejemplo, de manera que se separa totalmente de la parte de cilindro de la carcasa y luego vuelve a unirse cuando vaya a cerrarse la abertura en el primer extremo de la pila.
En formas de realización de la presente invención, la primera y segunda partes de la carcasa que son móviles entre sí podrían bloquearse en una posición relativamente fija entre sí (por ejemplo, bloquearse en una segunda configuración cerrada) mediante la utilización de un mecanismo de bloqueo de tipo bayoneta entre la primera y segunda parte. Un mecanismo de bloqueo de este tipo es relativamente común, y fácil de incluir en la forma de realización para bloquear las partes primera y segunda entre sí de manera rápida y fácil.
En formas de realización alternativas, también normalmente, la carcasa puede incluir por lo menos una primera parte y una segunda parte que son móviles entre sí entre por lo menos una primera configuración mediante la cual la primera parte y la segunda parte se unen y sustancialmente bloquean la entrada del líquido en la cámara de la carcasa por medio de la abertura, y una segunda configuración mediante la cual la primera parte y la segunda parte se separan para permitir la entrada del líquido en la cámara de la carcasa por medio de la abertura para activar el flujo de iones entre el polvo de electrolito y el material de zinc por medio de la lámina separadora permeable.
En formas de realización aún alternativas, la carcasa podría ser una cámara totalmente sellada que presenta una envoltura alojada dentro de la cámara. La envoltura podría estar configurada para contener un líquido, un electrolito o una combinación de ambos dentro de la envoltura, y podría proporcionarse un mecanismo de liberación de líquido que permitiría que la envoltura se abra selectivamente con el fin de liberar el líquido, el electrolito y/o una combinación de ambos dentro de la cámara de la pila con el fin de activar el flujo de iones entre el polvo de electrolito y el material de zinc por medio de la lámina separadora permeable. La apertura seleccionable de la envoltura, por ejemplo, puede efectuarse mediante un elemento perforador configurado para perforar selectivamente la envoltura, un elemento de rasgado configurado para rasgar selectivamente la envoltura o un elemento de disolución para disolver selectivamente la envoltura. Puede ser el caso en ciertas formas de realización que la torsión, el deslizamiento, la rotación, la deformación elástica y/o inelástica de la carcasa pudieran controlar el elemento perforador, elemento de rasgado o elemento de disolución para que actúe sobre la envoltura dentro de la cámara para abrir la envoltura. La envoltura puede comprender un material tal como el que se utiliza en las “barras luminosas” luminiscentes de tipo “romper para activar” mediante lo cual la deformación de la envoltura o cápsula que contiene sustancias separadas permite la combinación de las sustancias para desencadenar una reacción química. En ciertas formas de realización, el electrolito en la cámara de la pila puede incluir hidróxido de potasio y el líquido en la envoltura puede contener también hidróxido de potasio.

Claims (12)

REIVINDICACIONES
1. Pila que incluye:
una carcasa de pila (1) que define una cámara en la misma;
por lo menos un anillo de polvo de electrolito comprimido (3) dispuesto en la cámara y que está configurado para rodear un material de zinc (5) que está separado del polvo de electrolito (3) por una lámina separadora permeable (4);
un elemento conductor (6) que presenta un primer extremo configurado para la comunicación eléctrica con un terminal de ánodo (7) de la pila, y un segundo extremo configurado para la comunicación eléctrica con el material de zinc (5);
una capa conductora (2) dispuesta entre una superficie interna de la carcasa (1) y el polvo de electrolito (3), estando la capa conductora (2) configurada para la comunicación eléctrica con un terminal de cátodo (8) de la pila; y
un mecanismo de liberación de líquido configurado para permitir la liberación de un líquido en la cámara para activar un flujo de iones entre el polvo de electrolito (3) y el material de zinc (5) por medio de la lámina separadora permeable (4) mediante lo cual se genera una diferencia de potencial entre la capa conductora (2) y el elemento conductor (6) en respuesta a dicho flujo de iones activado;
en la que dicha pila está caracterizada por que por lo menos un anillo de polvo de electrolito (3) comprimido se extiende sustancialmente a lo largo de un eje alargado de la carcasa (1).
2. Pila según la reivindicación 1, en la que el material de zinc (5) incluye por lo menos uno de entre un polvo de zinc y un gel de zinc.
3. Pila según las reivindicaciones 1 o 2, en la que la capa conductora (2) incluye un material que es sustancialmente no reactivo con el electrolito (3).
4. Pila según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la capa conductora (2) incluye por lo menos uno de entre un material de grafito, carbono, plata, oro y platino.
5. Pila según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la capa conductora (2) incluye por lo menos uno de entre una lámina de metal y una capa de recubrimiento dispuesta sobre o sustancialmente adyacente a la superficie interna de la pared periférica de la pila.
6. Pila según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores que incluye por lo menos un canal, hendidura o rebaje dispuestos dentro de la cámara configurados para permitir el paso del líquido a su través tras la entrada del líquido en la cámara, estando dicho paso de líquido configurado para efectuar un flujo de iones entre el polvo de electrolito (3) y el material de zinc (5) por medio de la lámina separadora permeable (4).
7. Pila según la reivindicación 6, en la que el canal, hendidura o rebaje está configurado para extenderse sustancialmente a lo largo de un eje alargado de la carcasa (1).
8. Pila según una cualquiera de las reivindicaciones 6 o 7, en la que el canal, hendidura o rebaje está dispuesto sobre la superficie periférica interna y se extiende sustancialmente a lo largo de un eje alargado del núcleo hueco del polvo de electrolito (3).
9. Pila según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que el mecanismo de liberación de líquido incluye una abertura en la carcasa (1) configurada para permitir la entrada del líquido en la cámara de la pila, estando la entrada de dicha agua en la carcasa (1) configurada para activar un flujo de iones entre el polvo de electrolito (3) y el material de zinc (5) por medio de la lámina separadora permeable (4), mediante lo cual puede generarse una diferencia de potencial entre la lámina conductora y la clavija conductora (6) en respuesta a dicho flujo de iones.
10. Pila según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la carcasa (1) incluye por lo menos una primera parte y una segunda parte que están unidas de manera móvil entre sí, siendo la primera y segunda partes móviles entre sí entre por lo menos una primera configuración unida mediante la cual la abertura está sustancialmente bloqueada para no permitir la entrada del líquido en la cámara de la carcasa (1) por medio de la abertura, y una segunda configuración unida mediante la cual la abertura está sustancialmente desbloqueada para permitir la entrada del líquido en la cámara de la carcasa (1) de manera que se active un flujo de iones entre el polvo de electrolito (3) y el material de zinc (5) por medio de la lámina separadora permeable (4).
11. Pila según la reivindicación 10 que incluye una válvula formada de una sola pieza en la carcasa (1), en la que dicha válvula incluye por lo menos una de entre la primera parte y la segunda parte de la carcasa (1).
12. Pila según una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la que la carcasa (1) incluye por lo menos una primera parte y una segunda parte que son móviles entre sí entre por lo menos una primera configuración mediante la cual la primera parte y la segunda parte están unidas y bloquean sustancialmente la entrada del líquido en la cámara de la carcasa (1) por medio de la abertura, y una segunda configuración mediante la cual la primera parte y segunda parte están separadas para permitir la entrada del líquido en la cámara (1) de la carcasa por medio de la abertura para activar un flujo de iones entre el polvo de electrolito (3) y el material de zinc (5) por medio de la lámina separadora permeable (4).
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