NL1014591C2 - Batterij van het type omvattende een zinken bus en een uit koolstof bestaande collector voor de kathode. - Google Patents

Description

BATTERIJ VAN HET TYPE OMVATTENDE EEN ZINKEN BUS EN EEN UIT KOOLSTOF BESTAANDE COLLECTOR VOOR DE KATHODE

De uitvinding heeft betrekking op een batterij van het type omvattende een 5 zinken bus, waarvan de bodem in contact staat met de negatieve pool, en een uit koolstof bestaande collector voor de kathode, waarbij de zinken bus achtereenvolgens is omgeven door een laag elektrisch isolatiemateriaal en een beschermende metalen omhulling. Dergelijke batterijen zijn van algemene bekendheid. In Fig. 1 bij de figuurbeschrijving en in de daarop betrekkende delen van de figuurbeschrijving is 10 schematisch de constructie van een dergelijke bekende batterij toegelicht. Bij deze bekende batterijconstructie is de bovenzijde van de zinken bus afgedicht met een plastic afdichtingsring, waarin ook de koolstofstaaf afdichtend is bevestigd.

Daar bij deze batterij de zinken bus deelneemt aan het galvanische proces binnen de batterij, zal hij op den duur verzwakken en worden aangetast. Daarbij is 15 het gevaar reëel dat op den duur elektrolyt vanuit de batterij door de verzwakte zinken bus kan gaan lekken. Om dat te voorkomen wordt bij de bekende constructie als regel een krimpkous uit kunststof om de zinken bus aangebracht, welke tevens dient als een laag elektrisch isolatiemateriaal. Om de batterij tegen uitwendige beschadiging te beschermen en om hem te kunnen bedrukken, wordt als regel een 20 metalen omhulling om de krimpkous aangebracht. Deze metalen omhulling bestaat dan veelal uit een voorbedrukte metalen wikkel welke met een langsnaad wordt gesloten. Deze zo gevormde huls kan dan aan de uiteinden naar binnen toe worden omgefelst om de constructie van de batterij te sluiten. Daarbij kunnen ook andere elementen van de batterij worden opgesloten, zoals een metalen kapje dat in contact 25 is met het vrije uiteinde van de koolstofkathode, een metalen kapje tegen de bodem van de zinken bus en isolatieringen om deze metalen kapjes elektrisch geïsoleerd van de metalen omhulling te kunnen monteren.

Het gebruik van een krimpkous wordt als een bezwaar ondervonden. De daartoe gebruikte krimpfolie is een relatief kostbaar constructie-element, en het 30 aanbrengen ervan vereist tijd en is daardoor ook kostbaar. Tenslotte vereist een werkzame krimpkous een relatief dikke krimpfolie, welke extra ruimte van de batterij inneemt.

1 01 4591»» -2-

De uitvinding heeft ten doel om de beschreven bezwaren te verhelpen. Daartoe bestaat de uitvinding daarin dat de metalen omhulling aan de binnenzijde een organische bekledingslaag omvat welke als de laag elektrisch isolatiemateriaal dient. Daarmee is het dan mogelijk om de krimpkous achterwege te laten. Het aanbrengen 5 van een organische bekledingslaag op metaalplaat is een algemeen bekende techniek, waarbij deze bekledingslagen in allerlei diktes en eigenschappen kunnen worden aangebracht. Gebleken is dat diverse bekledingen met bijvoorbeeld polyesters, polyolefinen enz. geschikt zijn voor deze toepassing volgens de uitvinding.

Opgemerkt wordt dat de metalen omhulling geen elektrische functie vervult in 10 het galvanisch proces binnen de batterij.

De metalen omhulling kan volgens de uitvinding ook aan de buitenzijde van een organische bekledingslaag zijn voorzien, welke bekledingslaag bedrukbaar of zelfs vooraf bedrukt kan zijn. Het betreft hier dan, in afwijking van de bekende metalen omhulling, de toepassing van een tweezijdig beklede metaalplaat, 15 bijvoorbeeld een staalplaat, waarbij de bekledingslaag aan de binnenzijde van de metalen omhulling de functie heeft van de elektrische isolatie tegenover de zinken bus, en de buitenzijde de functie heeft van de bedrukbaarheid en eventueel van de bescherming van de metaalplaat zelf.

De uitvinding heeft ook betrekking op de nieuwe batterij, waarbij de metalen 20 omhulling uit een wikkel bestaat met een langsnaad, welke wikkel aan de einden van de batterij naar binnen is gekraald, waarbij de gevormde kraalranden de onderdelen van de batterij tot een samerihangend geheel opsluiten. Daarbij is het dan in het bijzonder voordelig indien de organische bekledingslaag aan de binnenzijde van de wikkel een thermoplastische kunststof omvat, welke ter plaatse van de langsnaad 25 door tijdelijke verhitting tot onderlinge hechting van de naadranden is gebracht. Daarmee wordt dan een hermetische afdichting verkregen waardoor geen lekkage van elektrolyt naar buiten mogelijk is.

Hoewel het mogelijk is eerst de wikkel uit een blanke metaalplaat te vervaardigen, die vervolgens aan één of beide zijde met een organische 30 bekledingslaag wordt voorzien, heeft het volgens de uitvinding de voorkeur als de wikkel is vervaardigd uit een vooraf met een organische bekledingslaag voorziene metaalplaat.

W * h V '> ** -3-

De uitvinding zal vervolgens worden toegelicht aan de hand van een aantal figuren.

Fig. 1 toont schematisch een enkelvoudige batterij van het type zink-koolstof.

5 In Fig. 2 is de variant hiervan volgens de uitvinding afgebeeld.

In Fig. 1 is met verwijzingscijfer 1 een zinken bus aangegeven, welke de anode vormt in een zink-koolstofbatterij, waarin met verwijzingscijfer 2 een koolstofstaaf als collector voor de kathode is aangegeven. Als regel zal de koolstofstaaf 2 althans ten dele uit grafiet bestaan. De tussenruimte tussen zinken bus 1 en koolstofstaaf 2 is 10 gevuld met kathodemateriaal, een mengsel van mangaandioxyde, koolstofpoeder en elektrolyt. De constructie en de vulling van deze tussenruimte worden alhier niet nader toegelicht, daar deze van algemene bekendheid zijn.

Aan het boveneinde van de zinken bus 1 is een kunststof afdichtring 3 geplaatst, waarin de koolstofstaaf 2 klemmend en afdichtend past. De vormgeving 15 van deze afdichtring 3 is zodanig dat de bovenrand 4 van de zinken bus klemmend naar binnen gebogen is, waardoor een afdichting ontstaat. Een krimpkous 5 is om zinken bus 1 en de afdichtingsring 3 aangebracht, waarvan de eindranden om de onderrand van de zinken bus en de bovenrand van de afdichtingsring 3 reiken. Metalen kappen 6 en 7 zijn in contact met respectievelijk het vrije uiteinde van de 20 koolstofstaaf 2 en met de bodem van de zinken bus 1. Hierdoor worden respectievelijk de positieve en negatieve polen van de batterij gevormd. Kapjes 6 en 7 worden verder opgesloten gehouden met behulp van een stalen wikkel 10 om de batterij, welke stalen wikkel aan de uiteinden naar binnen is gekraald. Tussen deze omkralingen en de stalen kapjes 6 en 7 kunnen nog isolatieringen 8 en 9 zijn 25 aangebracht, om te zorgen dat de wikkel 10 niet in elektrisch contact kan komen met de polen. De einden in de omtreksrichting van de wikkel sluiten langs een naad op elkaar aan. Teneinde de stalen wikkel 10 tegen corrosie te beschermen, kan hij voorzien zijn van een chroomlaag, een nikkellaag, een tinlaag of een andere bekledingslaag. Aan de buitenzijde kan hij ook zijn voorzien van een dekoratielaag.

30 In Fig. 2 is de variant van de bekende constructie volgens Fig. 1 afgebeeld, waarin de nieuwe constructie volgens de uitvinding is toegepast. Overeenkomstige onderdelen zijn met overeenkomstige verwijzingscijfers aangegeven.

-4-

Het belangrijkste verschil bestaat daarin dat de krimpkous 5 achterwege is gebleven, waardoor een kostbaar constructie-element is komen te vervallen, een arbeidsintensieve bewerkingsstap van het aanbrengen van deze krimpkous achterwege is gebleven en ruimtebesparing in de richting van de diameter van de 5 batterij is gerealiseerd. De beschermende metalen omhulling wordt nu gevormd door een omhulling welke aan de binnenzijde een organische bekledingslaag omvat, welke ook als een laag elektrisch isolatiemateriaal dienst doet. Deze omhulling is weer als een wikkel uitgevoerd, ook met een langsnaad. Echter omdat de organische bekledingslaag in dit geval bestaat uit een thermoplastische kunststof is nu de 10 langsnaad voor het sluiten van de batterij eerst tijdelijk verhit totdat een onderlinge hechting van de naadranden door middel van de organische bekledingslaag tot stand is gekomen. Hierdoor is een betere afdichting tegen lekkage van elektrolyt gegarandeerd. Ook in dit geval zijn de eindranden van de wikkel naar binnen omgefelst, waardoor weer de eindkappen 6 en 7 zijn opgesloten. Afhankelijk van de 15 dikte en de kwaliteit van de organische bekledingslaag, wordt al of niet een voldoende elektrische isolatie verkregen tussen de wikkel en de metalen kappen 6 en 7. Zo gewenst, kunnen hier nog extra isolatieringen 12 en 13 worden aangebracht.

1 01 459 1"*

Claims (4)

1. Batterij van het type omvattende een zinken bus, waarvan de bodem in contact staat met de negatieve pool, en een uit koolstof bestaande collector voor de 5 kathode, waarbij de zinken bus achtereenvolgens is omgeven door een laag elektrisch isolatiemateriaal en een beschermende metalen omhulling, met het kenmerk, dat de metalen omhulling aan de binnenzijde een organische bekledingslaag omvat welke als de laag elektrisch isolatiemateriaal dient.

2. Batterij volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de metalen omhulling ook aan de buitenzijde van een organische bekledingslaag is voorzien, welke bekledingslaag bedrukbaar of bedrukt is.

3. Batterij volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat de metalen omhulling 15 uit een wikkel bestaat met een langsnaad, welke wikkel aan de einden van de batterij naar binnen is gekraald, waarbij de gevormde kraalranden de onderdelen van de batterij tot een samenhangend geheel opsluiten.

4. Batterij volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de organische 20 bekledingslaag aan de binnenzijde van de wikkel een thermoplastische kunststof omvat, welke ter plaatse van de langsnaad door tijdelijke verhitting tot onderlinge hechting van de naadranden is gebracht. 1 Batterij volgens conclusie 3 of 4, met het kenmerk, dat de wikkel is 25 vervaardigd uit een met een organische bekledingslaag voorziene metaalplaat.