NO117598B - - Google Patents

Description

Elektrisk batteri.

Den foreliggende oppfinnelse angår et elektrisk batteri

av den art som omfatter to lukkede beholdere som er anordnet ved siden av hverandre i en fast gjensidig stilling, og hvorav den ene er hovedsakelig stiv, lufttett og evakuert og inneholder batteriets elektroder og den annen inneholder batteriets elektrolytt og i det minste delvis har boyelige vegger slik at den kan presses sammen under virkningen av et ytre trykk, samt et bevegelige gjennomstikningsorgan som er forsynt med en egg eller spiss og tjener til å skaffe en gjennomstromningsåpning for elektrolytten mellom de to beholdere.

Batteriet ifolge oppfinnelsen erkarakterisert vedat elektrodebeholderen og elektrolyttbeholderen er utformet som to separate beholdere som er lukket selvstendig hver for seg uten' felles vegger og er anordnet slik ved siden av hverandre at deres mot hinannen vendende vegger i det minste over en del av sitt areal ligger umiddelbart inntil-hverandre, så der mellom elektrolyttbeholderens og elektrodebeholderens indre foreligger en dobbelt vegg bestående av en vegg av elektrodebeholderen og en vegg av elektrolyttbeholderen, at gjennomstikningsorganet, som er stavformet, er anordnet i elektrodebeholderen og fritt forskyvbart i forhold til denne i sin lengderetning, som står hovedsakelig loddrett på de inntil hinannen liggende veggpartier av beholderne, og med sin til en egg eller spiss utformede forende rettet mot disse veggpartier og sin bakre ende liggende nær elektrodebeholderens motstående vegg, at denne sistnevnte vegg er utformet med en plastisk deformerbar del rett ut for den bakre ende av gjennomstikningsorganet, og at der på utsiden av dette plastisk deformerbare veggparti er festet et kraftig legeme som beskytter det mot ytre stot og slag og inneholder et kammer som er åpent mot elektrodebeholderens vegg, men forovrig lukket og opptar en eksplosiv ladning

Til et elektrisk batteri av den art oppfinnelsen gjelder, stilles der to vesentlige krav, nemlig: a) at batteriet med sikkerhet kan aktiveres uansett ytre forhold og fremfor alt uavhengig av batteriets stilling og

bevegelsestilstand, og

b) at utilsiktet aktivering av batteriet ikke skal kunne inn-treffe som folge av ytre forhold, f.eks. ytre luft-trykk,

stot og slag eller kraftige akselerasjoner.

Oppfyllelsen av disse krav er særlig viktig ved batterier som skal anvendes i prosjektiler av forskjellig slag, da en utilsiktet aktivering av batteriet ved en slik anvendelse kan gi anledning til alvorlige ulykker og der ennvidere kreves en sikker aktivering av batteriet under krevende ytre forhold.

Da batterier av denne art dessuten er en masseartikkel, gjelder det ytterligere generelle krav at batteriet er utformet slik at det kan fremstilles enkelt og billig.

Ved batteriet ifolge oppfinnelsen fås en sikker aktivering uavhengig av batteriets stilling og bevegelsestilstand ved at elektrodebeholderen er evakuert og hovedsakelig stiv, mens elektrolyttbeholderen i det minste delvis har boyelige vegger så den kan presses sammen av det ytre lufttrykk. Ved gjennomstikningen av de inntil hinannen liggende veggpartier av elektrodebeholder og elektrolyttbeholder vil det ytre lufttrykk folgelig med sikkerhet presse elektrolyttbeholderen sammen og presse elektrolytten inn i den evakuerte elektrodebeholder hvorved der oppnås en sikker aktivering av batteriet uavhengig av dets oyeblikkelige stilling og bevegelsestilstand.

En utilsiktet aktivering av batteriet ifolge oppfinnelsen blir med stor sikkerhet forhindret ved at elektrolyttbeholderen og elektrodebeholderen er utformet som to separate beholdere som hver for seg er helt selvstendig lukket uten felles vegg, og som bare er anordnet slik ved siden av hverandre at de mot hinannen vendende vegger av de to beholdere i det minste over en del av sitt areal ligger like inntil hverandre. Mellom de to beholdere foreligger der således en dobbelt-vegg bestående av de respektive vegger av elektrodebeholder og elektrolyttbeholder. En enkelt lekkasje på elektrolyttbeholderen eller elektrodebeholderen kan således ikke medfore utilsiktet aktivering av batteriet. Slike lekkasjer kan tenkes å oppstå på grunn av ytre påvirkning av batteriet, som kraftige stot og slag. A.t der skulle oppstå lekkasjer samtidig både på elektrolyttbeholderen og på elektrodebeholderen på en slik måte at elektrolytten via disse lekkasjer kan trenge inn i elektrodebeholderen og medfore aktivering av batteriet, blir overordentlig usannsynlig ved en utformning av batteriet i overensstemmelse med oppfinnelsen. En lekkasje på elektrolyttbeholderen kan riktignok medfore at batteriet blir ubrukelig, men kan aldri medfore utilsiktet aktivering, noe som fra et sikkerhetssynspunkt er av meget stor betydning.

Ved batteriet ifolge oppfinnelsen er gjennomstikningsorganet ennvidere anordnet i den stive elektrodebeholder og er samtidig ikke festet direkte til noen av dennes vegger. Herved er gjennomstikningsorganet i storst mulig grad beskyttet mot ytre på-virkninger som f.eks. stot, slag og ytre atmosfæretrykk så slike forhold ikke kan bringe det til å trenge gjennom de inntil hinannen liggende veggpartier av de to beholdere og derved aktivere batteriet utilsiktet. Ved at gjennomstikningsorganet ikke er festet til noen del av elektrodebeholderen og det selv kan ha en meget liten masse, kan det heller ikke.ved akselerasjonskrefter virke med en slik tyngde at det trenger gjennom de inntil hinannen liggende veggpartier av de to beholdere. Batteriet ifolge oppfinnelsen kan således bare aktiveres ved hjelp av en kraft som har betydelig storrelse og virker på en spesiell, meget begrenset del 20 av elektrodebeholderens vegg.- I henhold til oppfinnelsen er dette veggparti av elektrodebeholderen dessuten meget effektivt beskyttet mot ytre stot og slag ved hjelp av det meget kraftige hus 23 som er festet på yttersiden av elektrodebeholderen og opptar den eksplosive ladning.

Oppfinnelsen vil i det folgende bli beskrevet nærmere' under henvisning til tegningen, som viser et fordelaktig utforelses-eksempel på et batteri i henhold til oppfinnelsen. Fig. 1 viser et komplett batteri, delvis i aksia-lsnitt.

Fig. 2 er et aksialsnitt i storre målestokk og viser

bare batteriets elektrodebeholder og aktiveringsmekanisme.

Fig. 3 er et snitt av en del av batteriets aktiveringsmekanisme, tatt etter linjen III-III på fig. 1, og

fig. 4 viser en hensiktsmessig utforelsesform av det med en egg eller en spiss forsynte organ, sett fra dets spisse ende.

Som det fremgår av fig. 1, består batteriet hovedsakelig av en elektrolyttbeholder 1 og en elektrodebeholder 2,

som er nærmere vist gjennomskåret på fig. 2. I den viste utforelses- - form er begge beholdere utfort som forholdsvis flate, sirkelformede bokser. Elektrolyttbeholderen 1 inneholder når batteriet ennå

ikke er aktivert, batteriets elektrolytt, og den består derfor av et materiale som er motstandsdyktig overfor elektrolytten, fortrinnsvis en plast. Ennvidere er elektrolyttbeholderen utformet slik at den i det minste delvis har fleksible vegger, slik at dens volum kan minskes ved at den presses sammen. I den viste utforelsesform kan således den vegg av elektrolyttbeholderen som ligger til venstre på fig. 1, trykkes mot den motstående beholdervegg. Denne motstående vegg er på midten forsynt med en kort, utragende, sylindrisk hals 3, med en f orholdsvis.:.tynn endevegg 4» Halsen 3

er stukket inn i en motsvarende sentral, sylindrisk innbuktning 5

i den ene sidevegg av elektrodebeholderen 2, så endeveggen 4 av den sylindriske hals 3 av elektrolyttbeholderen 1 blir liggende tett" inntil den litt konvekse bunn 6 i innbuktningen 5 på elektrodebeholderen 2. I innbuktningen 5 er der til elektrodebeholderens vegg festet en ring 7j som med en indre flens 8 griper omkring en mot-

svarende ringformet ansats 9 på elektrolyttbeholderens hals 3>sa elektrolyttbeholderen 1 holdes stott fast til elektrodebeholderen 2. Da plasten i elektrolyttbeholderen 1 er elastisk, fås der herved også en tetning rundt omkretsen av halsen 3« Om nodvendig kan denne tetning forsterkes ved påforing av et passende lim mellom halsen 3 av elektrolyttbeholderen og innsiden av innbuktningen 5 i elektrodebeholderen 2.

Som det nærmere fremgår av fig. 2, består elektrodebeholderen 2 av to halvdeler 10 og 11, som er sammenfoyet langs omkretsen ved en

loddesom 12. Elektrodebeholderen inneholder batteriets ringformede elektrodeplater 13, som holdes på plass og isolert fra hverandre ved innbakning i en plast 14. Elektrodebeholderen består hensiktsmessig av et metall eller annet diffusjonstett materiale og er forsynt med en roransats 15, hvorigjennom beholderen evakueres etter å være montert. Beholderen er videre forsynt med en elektrisk gjennomforing 16 for batteriets ene pol, mens batteriets annen pol hensiktsmessig kan utgjores av beholderens metallvegg.

Batteriets aktiveringsmekanisme innbefatter et stavformet legeme 17 som er anbragt i elektrodebeholderens midtre del, som ikke opptas av elektrodeplatene 13. Den ende av legemet 17 som vender mot elektrolyttbeholderen, er utformet med en egg 18, som er utfort symmetrisk og strekker seg i rett vinkel til legemets lengdeakse, mens den motsatte ende av legemet er forsynt med en plate eller flens 19, som ligger an mot et utbuktet parti 20 av elektrodebeholderens motstående vegg 11. De motstående sideflater av legemet 17 som går over i flankene av eggen 18, er forsynt med langsgående spor 21 som munner ut ved legemets forende på hver sin side av eggen l8. Legemet 17 er således utfort som en kniv som, hvis den forskyves mot venstre på fig. 1 og 2 med tilstrekkelig kraft, med sin egg 18 kan trenge gjennom såvel veggpartiet 6 av elektrodebeholderen 2 som endeveggen 4 av den sylindriske hals 3 av elektrolyttbeholderen 1, hvorved sporene 21 i de to motstående sideflater av kniven 17 vil tjene som stromningskanaler, hvorigjennom elektrolytten i elektrolyttbeholderen 1 blir presset inn i den evakuerte elektrodebeholder 2 under virkningen

av det ytre lufttrykk som presser elektrolyttbeholderen 1 sammen,

så batteriet blir aktivert og kan begynne å avgi elektrisk energi.

Det utbuktede veggparti 20 av elektrodebeholderen ved den bakre ende av kniven 17 er så boyelig at det ved hjelp av en kraft som virker fra yttersiden av elektrodebeholderen, kan trykkes inn for å bule seg innover i elektrodebeholderen, så kniven 17 med sin forende blir trykket gjennom veggpartiene 6 og 4 av henholdsvis elektrode- og elektrolyttbeholder på den ovenfor beskrevne måte. Ved den viste utforelsesform av oppfinnelsen tilveiebringes den nodvendige kraft til inntrykningen av veggpartiet 20 og til innpressingen av kniven 17 gjennom beholdernes veggpartier 6 og 4 ved hjelp av en eksplosiv ladning som anbringes på utsiden av elektrodebeholderens veggparti 20, og som kan antennes når batteriet skal aktiveres. Denne eksplosive ladning er anbragt i et kammer 22 i et stivt legeme 23 festet til utsiden av elektrodebeholderen utenfor det utbuktede veggparti 20. Kammeret 22 er åpent mot elektrodebeholderens veggparti 20, men forovrig lukket unntagen ved to innvendig gjengede sidekapsler 24 og 25)hvorav den ene inneholder en elektrisk antennelig tennsats 26 innskrudd ved hjelp av en propp 27, mens den annen er lukket med en gjenget propp 28 som inneholder den eksplosive ladning. Ved antennelse av tennsatsen og dermed av den eksplosive ladning i proppen 28 vil det eksplosjonstrykk som oppstår i kammeret, presse det boyelige veggparti 20 av elektrodebeholderen innover og derved presse kniven 17 gjennom veggpartiene 6 og 4 av beholderne til den stilling som er vist med strekpunkterte linjer på fig. 2, så batteriet aktiveres.

Forovrig hindres deformasjon av elektrodebeholderen av en ring 29 innlagt rundt beholderens sentrale del, og denne ring 29 hindrer også at elektrodeplatene 13 blir påvirket av krefter ved antennelse av den eksplosive ladning. Til ringen 29 er der videre festet en ringformet mellomvegg 30, som tjener som anslagsflate for flensen 19 på kniven 17 og for veggpartiet 20 av elektrodebeholderen,

så kniven 17 hindres i å passere helt igjennom veggpartiene 6 og 4 av de to beholdere. Ved at veggpartiet 20 av elektrodebeholderen etter avfyringen av den eksplosive ladning vil bule seg innover i elektrodebeholderen, forhindrer det at kniven 17 på grunn av ytre krefter som virker på batteriet, f.eks. vibrasjoner eller akselerasjonskrefter,

blir fjernet fra de åpninger som fremkommer i beholdernes veggpartier 4 og 6 ved aktiveringen.

Ved at knivens forende er symmetrisk, vil den ikke bli påvirket av sidekrefter når den trenger gjennom veggpartiene 4 og 6, men vil få en hovedsakelig rettlinjet bevegelse til tross for at den ikke har noen annen sidestotte enn hva den får i åpningene i veggpartiene 4 og 6. Ved den tidligere beskrevne utformning av knivens forende vil denne ved gjennomstikningen i veggpartiene /\. og 6 boye ut fliker

31 i elektrodebeholderens veggparti 6 på begge sider slik som vist ved strekpunkterte linjer på fig. 2. Disse fliker vil tjene som tetninger og stort sett forhindre at luft suges inn i elektrodebeholderen gjennom sporene 21 i kniven 17, og også at elektrolytt lekker ut mellom veggpartiene 4 og 6. Ora en mindre mengde luft skulle bli suget inn i elektrodebeholderen ved aktiveringen, så medforer dette allikevel ingen alvorlige folger.

Som det fremgår av fig. 1, er de forskjellige deler av batteriet helt innesluttet i et ytre sylindrisk hylster 32 og festet til dettes ene sidevegg 33 dels ved hjelp av en ring 34 som er anbragt på innsiden av veggen og fastskrudd til denne, og som griper omkring en ytre flens 35 Pa legemet 23, og dels ved hjelp av et inn-legg av skumplast ^ 6.

Det vil forstås at også andre praktiske utforelsesformer enn den ovenfor,, beskrevne er mulige innenfor rammen av oppfinnelsen. Således er det selvsagt ikke nodvendig at den kraft som virker på utsiden av beholderen og er nodvendig for aktiveringen av batteriet, tilveiebringes ved antennelse av en eksplosiv ladning, idet inntrykningen av det utbuktede parti 20-av elektrodebeholderens vegg for

frempressing vav kniven 17 gjennom veggpartiene 4 og 6 f.eks. også kan skje ved hjelp av et mekanisk -slaglegeme eller lignende. •

Claims (7)

1. Elektrisk batteri, omfattende to lukkede beholdere som er

anordnet ved siden av hverandre i en fast gjensidig stilling, og hvorav den ene (2) er hovedsakelig stiv, lufttett og evakuert og inneholder batteriets elektroder (13) og den annen (1) inneholder batteriets elektrolytt og i det minste delvis har boyelige vegger slik at den kan presses sammen under virkningen av et ytre trykk, samt et bevegelig gjennomstikningsorgan (17) som er forsynt med en egg eller spiss og tjener til å skaffe en gjennomstromningsåpning for elektro-' lytten mellom de to beholdere, karakterisert ved at elektrodebeholderen (2) og elektrolyttbeholderen (1) er utformet som to separate beholdere som er lukket selvstendig hver for seg uten felles vegger og er anordnet slik ved siden av hverandre at deres mot .. ; hinannen vendende vegger i det minste over en del (4, 6) av sitt areal ligger umiddelbart inntil hverandre, sa der mellom elektrolyttbeholderens og elektrodebeholderens indre foreligger en dobbelt vegg bestående av en vegg av elektrodebeholderen og en vegg av elektrolyttbeholderen, at gjennomstikningsorganet (17), som er stavformet, er anordnet i elektrodebeholderen og fritt forskyvbart i forhold til denne i sin lengderetning, som står hovedsakelig loddrett på de inntil hinannen liggende veggpartier (4, 6) av beholderne, og med sin til en egg eller spiss utformede forende rettet mot disse veggpartier og sin bakre ende liggende nær elektrodebeholderens motstående vegg, at denne sistnevnte vegg er utformet med en plastisk deformerbar del (20) rett ut for den bakre ende av gjennomstikningsorganet, og at der på utsiden av dette plastisk deformerbare veggparti (20) er festet et kraftig legeme (23) som beskytter det mot ytre stot og slag og inneholder et kammer (22) som er åpent mot elektrodebeholderens vegg, men forovrig lukket og opptar en eksplosiv ladning.

2." Batteri som angitt i krav 1, karakterisert .ved at gjennomstikningsorganet (17) er forsynt med kanaler, spor eller lignende (21) som forloper i dets lengderetning og tillater elektrolytten å stromme over fra elektrolyttbeholderen (1) til elektrodebeholderen (2) etter at det er bragt til å trenge gjennom de inntil hinannen liggende veggpartier (4, 6) av beholderne.

3. Batteri som angitt i krav 1 eller 2, karakterisert ved at det plastisk deformerbare veggparti (20) av elektrodebeholderen (2) er buktet utover og utformet slik at det etter at det ved avfyring av den eksplosive ladning er trykket inn i elektrodebeholderen slik at gjennomstikningsorganet (17) er bragt til å trenge gjennom de inntil hinannen liggende veggpartier (4, 6) av beholderne med sin forende, forblir innadbuktet i elektrodebeholderen og derved holder gjennomstikningsorganet (17) låst i de åpninger det har til-veiebragt i de nevnte veggpartier av beholderne.

4. Batteri som angitt i et av kravene 1-3»karakterisert ved et i elektrodebeholderen (2) anbragt fast anslag (30) for gjennomstikningsorganet (17) og det plastisk deformerbare veggparti (20) av elektrodebeholderen, innrettet til ved aktivering av batteriet å begrense bevegelsen av gjennomstikningsorganet (17) og det nevnte veggparti (20) og hindre gjennomstikningsorganet (17) i som helhet å passere gjennom de inntil hinannen liggende veggpartier (4, 6) av beholderne.

5. Batteri som angitt i et av kravene 1-4»karakterisert ved at gjennomstikningsorganet (17) har rektangulært tverrsnitt og ved sin forende er forsynt med en sentralt plasert egg (l8) som står loddrett på organets lengdeakse og er parallell med to motstående sider av organet, og at disse sider er forsynt med spor (21) som strekker seg i organets lengderetning og hovedsakelig over hele dets lengde og munner ut i organets forende på hver sin side av eggen (18).

6. Batteri som angitt i et av kravene 1- 5>karakterisert ved at elektrolyttbeholderen (1) er forsynt med en fortrinnsvis sylindrisk, kort hals (3) som har'en forholdsvis tynn endevegg (4), og som er skjovet inn og festet i en motsvarende innbuktning (5) i elektrodebeholderens vegg, så endeveggen (4) av elektrolyttbeholderens hals (3) ligger tett inntil bunnen (6) i innbuktningen (5) i elektrodebeholderens vegg.

7. Batteri som angitt i krav 6, karakterisert ved en ring (7) festet i innbuktningen (5) i elektrodebeholderens vegg og forsynt med en innoverrettet flens (8) som griper bak en ringformet ansats (9) på utsiden av elektrolyttbeholderens hals (3).