NO115917B - - Google Patents

Description

Batterianordning.

Foreliggende oppfinnelse angår batterianordninger

som omfatter en stabel av to eller flere sylindriske celler som står i en beholder, og som har endedeksel ved hver ende av beholderen samt en ettergivende kontaktdel innlagt mellom et av endedekslene og en elektrode i den celle som støter inn til dekslet.

Hensikten med oppfinnelsen er å komme frem til en batterianordning av denne art som er enkel i fremstilling og lett kan tilpasses masseproduksjon. Det er særlig de uunngåelige dimen-sjonsvariasjoner på de enkelte celler som skaper vanskeligheter når det gjelder sammensetning av en rekke celler til et batteri og av den grunn har man tidligere måttet ta i bruk kompliserte maskiner for omhylling av en rekke elementer som tilsammen skal danne et batteri. Utførelsen av tidligere kjente batterier krevet en langsgående forseglingssøm samt sammenkrympning og overlapping av kantene av batteribeholderen for at kantene skulle kunne låses sammen. I tillegg til at produksjonen blir komplisert og kostbar, får man dess-uten en dårlig virkningsgrad målt i strømmengde pr. volumenhet.

Ved foreliggende oppfinnelse er man kommet frem til en batterianordning der de sylindriske celler holdes sammen av en oppsplittet hylse som med passende fjærkraft griper rundt stabelen av enkeltceller.

Oppfinnelsen angår således en batterianordning av den beskrevne art og den er i det vesentlige kjennetegnet ved at beholderen har form av et sylindrisk rør av valsbart, ettergivende materiale, utført med en langsgående spalte og med en diameter som er mindre enn diameteren av de sylindriske celler, hvilken langsgående spalte gjør beholderen ettergivende slik at den vil utøve en radielt rettet fjærkraft rundt cellene for å holde disse samlet.

Et annet trekk ved oppfinnelsen består i at rørets indre veggflate er forsynt med en film eller et ark av isolerende materiale som er forskjøvet i forhold til det ytre rør på en slik måte at en smal strimmel av røret vil være udekket på en side av den langsgående spalte mens en smal strimmel av det filmlignende materiale på tilsvarende måte stikker ut forbi den annen kant av spalten.

Det er fordelaktig å utføre røret av plastmateriale eller av stål, kobber eller aluminium eller deres legeringer.

Om det er behov for det, kan røret være forsynt med ett eller flere mellomliggende spenningsuttak som går gjennom hylsen for kontakt med en celle i stabelen.

For at oppfinnelsen lettere skal kunne forstås skal den i det følgende forklares nærmere under henvisning til tegningene, der : Fig. 1 viser et delvis snitt gjennom en batterianordning utført i henhold til oppfinnelsen,

fig. 2 viser deler av batteriet på fig. 1 sett i perspektiv,

fig. 3 viser i forstørret målestokk en detalj av det snitt som er tatt etter linjen 3~3på fig- 1>

fig. 4 viser i forstørret målestokk en detalj av batteriets ende, og

fig. 5 viser i perspektiv en annen utførelsesform for batterianordningen i henhold til oppfinnelsen.

Som vist på tegningene omfatter batteriet en

rekke celler 10 med minus elektrode 12. Cellene er innesluttet i en hylse eller et rør 14 som har en langsgående spalte 16. Rørets 14 øvre ende 18 er lukket med et positivt poldeksel 20 og den nedre ende 22 er på lignende måte lukket med et negativt poldeksel 24. En kontaktfjaer 26 er fortrinnsvis plasert mellom den negative elektrode 12 i en tilstøtende celle 10 og det negative poldeksel 24. En isolerende skive 27 ligger mellom den samme celle 10 og det negative poldeksel 24.

Som man tydelig ser på figurene 3 og 4 er et isolerende lag 28 plasert mellom hylsens 14 indre vegg 13 og cellene 10. Hylsens 14 ender 18 og 22 er falset over endepoldekslene 20 og 24

som antydet ved 32 på figurene 1 og 4* Kantdelen 34 på hvert ende-poldeksel 20 og 24 er fortrinnsvis lagt dobbelt i form av en omvendt U, slik at det ikke fremkommer noen skarp kant som vender mot det isolerende lag 28, og man unngår at dekslets skarpe kant 36 skjærer gjennom det isolerende lag 28 og kortslutter batteriet.

Ved fremstillingen av batterier i henhold til oppfinnelsen, skjæres røret eller hylsen 14 til i størrelse fra ark-formet materiale såsom plastmateriale eller metall, f.eks. stål, kobber, aluminium eller legeringer av disse. Hylsen 14 gis en rør-formet fasong med en passende bearbeiding f.eks. ved sammenklemning av materiale mot en gummidekket valse eller spindel. Den innvendige diameter av det rør som fremkommer, for et spesielt batteri, bør være mindre enn den ytre diameter av de enkelte celler. Dette oppnås ved å la hylsekantene overlappe hverandre når hylsen eller røret formes men før hylsen anbringes utenpå cellene og før dette forsynes også røret 14 med det isolerende lag ved hjelp av et klebemiddel eller ved varmforsegling på en slik måte at det isolerende lag stikker frem forbi en av rørets kanter 38 over en liten del av sin bredde. Man vil se at det isolerende lag 28 ikke dekker rørets 14 hele indre overflate, og en strimmel 40 av røret 14 er fri i den motsatte kant 42, slik man ser det på fig. 2. Den fremspringende eller utstikkende del 44 av det isolerende lag 28 dekker cellene 10 og ligger over gapet 16 mellom rørets 14 motstående kanter 38 og 42. Dette ses tydelig på fig. 3'Ved å .benytte et farget materiale i det isolerende lag 28 og langsgående fargede bånd på rørets 14 ytre overflate langs de motstående kanter 38 og 42, vil gapet lG bli praktisk talt umerkelig.

Ved den videre fremstilling av batteriene må røret 14 presses åpent, slik at cellene 10 kan settes inn. Så snart cellene 10, fjæren 26, den isolerende skive 27 og dekslene 20 og 24 er satt sammen i røret 14, slippes dette og det søker å innta sin opprinnelige form, hvorved røret klemmer rundt cellene 10. Røret vil således utøve en radial kraft eller et trykk på cellene 10, slik at disse holdes aksialt i flukt med hverandre.

Fig. 5 viser en modifikasjon av batteriet på fig.

1 og 2, idet man her har et mellomliggende spenningsuttak 46 som gjør røret 48 spenningsførende. Uttaket 46 bringes i kontakt med den rette, mellomliggende celle 10 ved en inntrykning av materialet i røret 48°g inntrykningen stikker gjennom en åpning i det isolerende lag 50>som antydet ved 52. Man kan på denne måte få en hvilken som helst spenning på det omgivende rør ved en inntrykning av dette overfor det rette element i stabelen, og batteriet får således tre poler.

Batterihylsen kan imidlertid være laget av plast, særlig hvis den ikke skal utsettes for høye temperaturer. For høye temperaturer eller hårdhendt bruk, bør hylsen eller røret være av stål, aluminium, kobber eller legeringer av disse metaller.

Det er klart at andre fremgangsmåter til påføring av et isolerende lag på batterihylsen eller røret kan anvendes, og f.eks. kan isolasjonsmaterialet sprøytes på hylsen før denne formes til den ønskede diameter. En annen fremgangsmåte er å anbringe et isolerende belegg rundt hver enkelt battericelle, hvorved det ikke blir nødvendig å isolere selve batterihylsen. Uansett hvilken fremgangsmåte man anvender, må imidlertid det isolerende lag benyttes, fordi det hindrer cellene i batteriet fra å bli kortsluttet og det hindrer hylsen fra å være spenningsførende, hvis dette ikke ønskes spesielt som forklart ovenfor. Det er også ønskelig at isolasjonsmaterialet er noe absorberende. Hvis litt elektrolytt skulle lekke ut av en av cellene vil det isolerende lag kunne absorbere denne før den kommer ut av batterihylsen ved dennes åpninger.

I de tidligere kjente batteriutførelser der cellene står på hverandre i en stabel, og batteriene blir rørformet, må cellenes diameter være mindre enn beholderdiameteren slik at cellene kan settes inn i de ferdig formede beholdere. Dette fører til en uønsket radiell klaring (dvs. plass som går tapt) mellom cellene og veggene i det f.eks. sømløse rør, hvorved batteriets virkningsgrad

når det gjelder avgitt strøm pr. volumenhet, blir unødig lav.

Ved foreliggende oppfinnelse utvides det fjærende

rør for innføring av cellene som har større diameter enn den innvendige diameter av den opprinnelige hylse eller rør, og hylsen eller røret vil da klemme fjærende rundt cellene. Man unngår derved den radielle klaring mellom cellene og rørets eller hylsens vegger og man får en bedre virkningsgrad.

Rørets fjæring rundt batteriets elementer gir dess-uten større muligheter for fabrikasjonstoleranser, spesielt når det gjelder cellenes diametere, og man unngår å måtte foreta kostbare kontrollmålinger før cellene benyttes til batterifremstillingen,

noe som er nødvendig når man fremstiller batterier av rørtypen med rør eller hylser som er sømløse eller har søm.

Materialet som benyttes i det formede, fjærende

rør, kan påføres tekst, varemerker etc. før røremnehe skjæres ut.

De viste eksempler tjener bare til å illustrere oppfinnelsen og danner ingen begrensning for det vern dette patent gir, idet det godt kan tenkes andre utførelsesformer som faller in-nenfor oppfinnelsens ramme, f.eks. kan batteriet utføres uten fjær eller endepoldeksler, men når en fjær anvendes må dens fjærkraft være slik at den overvinner friksjonskreftene mellom cellene og;';,

røret og det radielle trykk som utøves på cellenes vegger av det fjærende rør, da den elektriske kontakt mellom cellene ellers lett vil kunne brytes.

Man kan også godt tenke seg enkelte celler omhyllet

av et fjærende rør på den måte som her er beskrevet.

Claims (4)

1. Batterianordning, omfattende en stabel av to eller flere sylindriske celler som står i en beholder, et endedeksel ved hver ende av beholderen og en ettergivende kontaktdel innlagt mellom et av endedekslene og en elektrode i den celle som støter inn til dekslet, karakterisert ved at beholderen har form av et sylindrisk rør av valsbart,ettergivende materiale utført med en langsgående spalte og med en diameter som er mindre enn diameteren av de sylindriske celler, hvilken langsgående spalte gjør beholderen ettergivende slik at den vil utøve en radielt rettet fjærkraft rundt cellene for å holde disse samlet.

2. Batterianordning som angitt i krav 1, karakterisert v e d at rørets indre veggflate er forsynt med en film eller et ark av isolerende materiale som er forskjøvet i forhold til det ytre rør på en slik måte at en smal strimmel av røret vil være udekket på en side av den langsgående spalte, mens en smal strimmel av det filmliknende materiale på tilsvarende måte stikker ut forbi den annen kant av spalten.

3. Batterianordning som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at røret er laget av et plastmateriale eller av stål-, kobber eller aluminium eller deres legeringer.

4. Batterianordning som angitt i et hvilket som helst av de fore-gående krav, karakterisert ved at røret er forsynt med et mellomliggende spenningsuttak som går gjennom hylsen for kontakt med en celle i stabelen.