NO140282B - Galvanisk celle - Google Patents
Galvanisk celle Download PDFInfo
- Publication number
- NO140282B NO140282B NO742635A NO742635A NO140282B NO 140282 B NO140282 B NO 140282B NO 742635 A NO742635 A NO 742635A NO 742635 A NO742635 A NO 742635A NO 140282 B NO140282 B NO 140282B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- opening
- ball
- valve
- valve seat
- container
- Prior art date
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K17/00—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
- F16K17/02—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side
- F16K17/04—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side spring-loaded
- F16K17/0446—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side spring-loaded with an obturating member having at least a component of their opening and closing motion not perpendicular to the closing faces
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/147—Lids or covers
- H01M50/148—Lids or covers characterised by their shape
- H01M50/154—Lid or cover comprising an axial bore for receiving a central current collector
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/147—Lids or covers
- H01M50/166—Lids or covers characterised by the methods of assembling casings with lids
- H01M50/167—Lids or covers characterised by the methods of assembling casings with lids by crimping
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/147—Lids or covers
- H01M50/166—Lids or covers characterised by the methods of assembling casings with lids
- H01M50/171—Lids or covers characterised by the methods of assembling casings with lids using adhesives or sealing agents
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
- H01M50/317—Re-sealable arrangements
- H01M50/325—Re-sealable arrangements comprising deformable valve members, e.g. elastic or flexible valve members
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
- Micro-Organisms Or Cultivation Processes Thereof (AREA)
- Safety Valves (AREA)
- Packages (AREA)
Description
Oppfinnelsen vedrører en galvanisk celle med en vaeske-og gasstett beholder og en overtrykkslufteventil for frigivning av gass fra innsiden av beholderen, hvilken ventil har en ettergivende, deformerbar avtettende kule.
I alkaliske galvaniske celler kan det under bestemte betingelser fremkomme store gassmengder, og da disse celler må tillukkes permanent væsketett for å unngå tap av elektrolytt ved lekkasje eller fordampning, kan det opptre høye indre gasstrykk som kan føre til lekkasje, utbulninger eller eventuelt også til at cellen sprekker. Særlig ved sekundære eller gjentatt opplad-bare celler må utluftningsåpningene være lukkbare for å forhindre en uttørking av elektrolytten under den vanligvis lange leve-tid for slike celler og å unngå inngang av oksygen og karbondiok-syd.
Kjente overtrykksventiler som benyttes i forbindelse med alkaliske galvaniske celler består i det vesentlige av en flat kautsjukskive som er spent tettende over en utløpsåpning,
f. eks. ved hjelp av en skruefjær, som ved et bestemt indre gasstrykk gir etter over et visst tidsrom, åpner tetningen og lar gassen unnvike gjennom utluftningsåpningen.
Fra det britiske patent nr. 986.277 er det kjent en ventil ved hvilken et elastisk gummilegeme på den ene side av-stytter seg mot en holdeinnrétning og på den annen side trykker en metalltetning mot ventilsetet. Gummilegemet tjener i reali-teten som fjær som trykker ventilen mot ventilsetet.
Videre er det kjent en smørenippel ved hvilken gjen-nomgangsåpningen for smøremidlet kan avtettes ved hjelp av et elastisk gummulegeme.
En ytterligere utførelsesform for en lukkbar trykkut-løpsventil er beskrevet i U.S. patent nr. 3.293.081. Denne ventil omfatter en ringformet tetningsring, f. eks. en Ofring, som ved hjelp av en bueformet elastisk del eller en fjær blir holdt i tettende stilling med munnstykket til utluftningsåpningen.
Den sistnevnte overtrykksventil er omfangsrik og kan derfor bare vanskelig innebygges i galvaniske celler, særlig i celler med meget små dimensjoner.
Det er en primær hensikt med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en forseglet galvanisk celle med en forbedret overtrykkslufteventil for å frigjøre høye indre gasstrykk fra innsiden av en væsketett lukket beholder i en alkalisk galvanisk celle.
En annen hensikt med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en ny og forbedret galvanisk celle med en over-trykksluf teventil som automatisk åpnes når et på forhånd bestemt høyt indre gasstrykk inne i cellen er blitt bygget opp, og som deretter tettes til igjen med en gang trykket er blitt redusert.
Mer spesielt er en annen hensikt med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en galvanisk celle som er enkel og kompakt og som anvender et minimum antall deler, som er driftssik-ker og som kan settes sammen slik at den reagerer ved et gitt gasstrykk over et vidt trykkområde, som er billig å fabrikere og som lett kan bli tilpasset for innbygging inne i nesten alle cellestørrelser inkludert miniatyrceller.
Disse hensikter blir oppnådd med en galvanisk celle som er kjennetegnet ved det som fremgår av kravene.
I samsvar med en foretrukket utførelse av oppfinnelsen omfatter en galvanisk celle en overtrykkslufteventil med dobbeltvirkning hvor den elastiske deformerbare kule av elastisk kunststoff er plasert inne i en dyp lufteåpning ved å trykke eller presse kulen gjennom åpningen av lufteåpningen og utøver den første høye tetningskraft mot sideveggene av lufteåpningen og lukker passasjen gjennom lufteåpningen fra innsiden av cellen. Lufteventilen forblir lukket med den elastiske kule plasert inne i lufteåpningen inntil kulen blir drevet ut fra lufteåpningen ved oppbyggingen av et unormalt høyt indre gasstrykk inne i cellen. Den elastiske kule tillater, når den er blitt drevet vekk fra lufteåpningen, at noe av gassen slipper ut fra innsiden av cellen, men blir deretter tvunget til å dekke over åpningen i lufteåpningen av kuleholderinnretningen på' samme måte som tidligere beskrevet, dvs. at kulen blir holdt i en flattrykt form idet den ligger over lufteåpningen, slik at den danner en normal væsketett forsegling mellom kulen og ventilsetet.
Den foretrukne overtrykkslufteventil med dobbeltvirkning er fordelaktig ved at ventilen under fabrikasjonen av cellen til å begynne med kan bli satt til å slippe ut gass i sin første driftsfase ved et vesentlig høyere trykk enn de relativt lave trykk som ventilen skal arbeide under i sin andre fase ved utslipp av gass og frigjøring av gasstrykk under normal bruk av cellen. Under lagring av cellen vil overtrykkslufteventilen ikke åpne og slippe ut gass før et unormalt høyt indre gasstrykk blir utviklet, og cellen er således beskyttet mot tap av fuktig-het eller vanndamp som kan resultere i uttørking av cellen.
Oppfinnelsen er i det følgende nærmere forklart ved hjelp av utførelseseksempler som er fremstilt på tegningen, som viser: fig. 1 et delsnitt gjennom en typisk alkalisk galvanisk celle i henhold til oppfinnelsen med en overtrykksventil,
fig. 2 i forstørret målestokk den øvre del av cellen på fig. 1 med overtrykksventilen,
fig. 3 et forstørret snitt gjennom bunndelen til en celle svarende til cellen på fig. 1,
fig. 4 et snitt gjennom den øvre del av en celle med meget små dimensjoner og en for denne egnet overtrykksventil,
fig. 5 et snitt gjennom den øvre del av en tilsvarende celle med en ytterligere utførelsesform for overtrykksventilen og
fig. 6 et snitt gjennom den nedre del av en celle svarende til den på fig. 1, som viser en ytterligere utførelses-form for oppfinnelsen.
På fig. 1 og 2 er det vist en typisk alkalisk galvanisk celle i henhold til oppfinnelsen med en overtrykksventil. Cellen omfatter en metallisk begerformet beholder 10 med en
ytre metallmantel 11. Denne mantel og beholderen 10 er adskilt med en isolerende bekledning 12 som kan bestå av papir eller annet fiberstoff. Innenfor beholderen 10 befinner det seg en rørformet anode 14, en rørformet katode 15 og en alkalisk elektrolytt 16, fortrinnsvis en vandig oppløsning av kaliumhydrok-syd eller natriumhydroksyd. Katoden 15 befinner seg i berøring med sideveggene til beholderen 10, men adskilt fra anoden 14
ved hjelp av en for væsker og gasser gjennomtrengelig skille-
vegg 18 som inneholder elektrolytt. Skilleveggen 18 kan bestå • av to sjikt av et skillende materiale som er anordnet mellom anoden 14 og katoden 15. Lukningen av denne celle kan være av den type som er beskrevet i U.S. patent nr. 3.042.734. Denne lukning inneholder en i det vesentlige U-formet tetningsring 20 for avtetning av den nedre åpne ende av den polariserte beger-formede beholder 10, et stivt metallokk 21 som ligger på de"n U-formede tetningsring 20 og en i midten anordnet endenagle 22 som står i berøring med den anodiske strømavtager 23. Tetningsringen 20 består fortrinnsvis av en forholdsvis hård ikke kald flytende plast, såsom nylon, og er radialt sammentrykket mellom endenaglen 22, det metalliske lokk 21 og mellom lokket 21 og den nedre omkretskant på beholderen 10. Den væsketette lukning av cellen er derfor meget bestandig mot lekkasje.
En metallisk øvre dekkplate 24 for cellen har et sentralt fremspring 25 som tjener som positivt endestykke for cellen. I dekkplaten 24 befinner det seg et luftehull 26. Den har videre ved omkretsen en ringdel 27 som fatter tett om de øvre kanter av beholderen 10 og er sammenpresset radielt innover, slik at det består en glatt forbindelse mellom ringdelen 27 og sideveggene til beholderen 10. Den ytre metalldel 11 er lukket om den øvre og den nedre ende av cellen ved ombøyning av ytterkantene om ytterkantene til dekkplaten 24 og ved ombøyning av dens nedre kanter om ytterkantene til den metalliske bunnplate 28. Bunnplaten 28 står i elektrisk kontakt med naglen 22 og tjener som negativt endestykke for cellen.
Ved en overtrykksventil med dobbeltvirkning i forbindelse med en galvanisk celle i henhold til fig. 1 og 2 er det innpresset en elastisk tetningskule 30 i utluftningsåpningen 32, som har en mindre diameter enn tetningskulen 30. Utluftningsåpningen 32 ligger rett under det sentrale fremspring 25 på dekkplaten 24. De sylindriske sidevegger til utluftningsåpningen er så lange at de danner et temmelig dypt hull for opptak av den i lengderetning sammenpressede kule 30. Kulen 30 er innpresset under elastisk spenning i utluftningsåpningen 32 og ut-øver derfor en meget sterk tetningskraft mot sideveggene til utluftningsåpningene 32, slik at utluftningsåpningen 32 er lukket mot gjennomgang for gass.
Under lagring av cellen forblir overtrykks- eller trykkavlastningsventilen lukket, og den elastiske, i lengderetning sammentrykkede tetningskule 3 0 forblir inne i utluftningsåpningen 32. Hvis det i det indre av cellen fremkommer et uvanlig høyt indre gasstrykk, blir kulen 3 0 trykket ut fra utluftningsåpningen 32. Dekkplaten 24 og dens sentrale fremspring 25 er utført slik at mellomrommet mellom veggen til fremspringet 25 og overkanten til utluftningsåpningen 32 er mindre enn diameteren for den elastiske tetningskule 30 i kuleformet tilstand, før den presses inn i utluftningsåpningen 32. Etter utstøtnin-gen fra utluftningsåpningen 32 kommer tetningskulen 30 i beøring med den flate veggdel til fremspringet 25 som trykker kulen 30
i sammenpresset og deformert tilstand flatt mot utluftningsåpningen 32. Dette er vist med stiplede linjer på fig. 1 og 2. Ved den første utstøtning av utluftningsåpningen 32 blir den elastiske tetningskule sammentrykket slik og deformert slik at på grunn av det uvanlig høye gasstrykk i det indre av cellen kulen 30 ikke øyeblikkelig ligger an mot ytterkantene til ut-luf tningsåpningen 32 og derved tilveiebringer en gjennomgang rundt kulen 3 0 for gass fra det indre av cellen. Gass unnviker gjennom utluftningsåpningen 32 rundt kulen 30 og gjennom hullet 26 i dekkplaten 24. Hvis det uvanlig høye indre gasstrykk av-tar, bringer elastisiteten til den avflatede kule 30 denne i en væsketett avtetning med ytterkantene til utluftningsåpningen 32, som danner ventilsetet. Ventilen lukker altså utluftningsåpningen 32 til det indre gasstrykk under anvendelsen eller utladningen av cellen igjen stiger så langt at ved en bestemt verdi som
ligger under verdien for utstøtning av kulen fra munnstykket til utluftningsåpningen det kan finne sted en tidsbegrenset deformering av kulen 30, hvorved tetningen mot omkretskanten til utluftningsåpningen 32 oppheves og gass kan unnvike fra det indre av cellen på samme måte som beskrevet ovenfor. Ventilen forblir åpnet til den av det indre gasstrykk på kulen 3 0 utøvede kraft er mindre enn tetningskraften på grunn av den elastiske spenning til kulen 30. Herved ligger kulen igjen an mot ytterkanten til utluftningsåpningen 32 og lukker ventilen.
Denne dobbeltvirkning for overtrykksventilen medfører den fordel at cellen under lagringen forblir hermetisk tett lukket, noe som forlenger levetiden for cellen. Det skal bemerkes at under anvendelsen eller utladningen av cellen det indre gasstrykk inne i cellen hurtig bygger seg opp og at det er fordelaktig at gassen så snart som mulig kan slippes ut ved temmelig lavt trykk. Under lagring øker det indre gasstrykk langsommere og en hyppig utslipping av gassen ved lavere trykk er ikke nød-vendig. En utluftning i små tidsavstander er ikke fordelaktig, da det medfører tap av væske eller vanndamp og derved en uttørk-ing av cellen. Ved den ovenfor beskrevne arbeidsmåte for overtrykksventilen åpner ventilen seg under lagringen ikke ved forholdsvis lave trykk og blir lukket så lenge til det er nådd et høyt indre gasstrykk som slippes ut for å forhindre en spreng-ning av cellen. • Fig. 3 viser en annen utførelsesform for overtrykksventilen med dobbeltvirkning, hvor ventilen befinner seg i bunn-lukningen til cellen. Den elastiske, tetningskule 30 er innpresset i en forholdsvis dyp sirkelformet utluftningsåpning 35 innenfor endenaglen 22. Hodedelen til endenaglen 22 har en for-størret sirkelformet uthulning 36 for opptak av den elastiske kule når denne trykkes ut av utluftningsåpningen 32. En skive-formet fjær 38 står i berøring med naglehodet og begrenser den sirkelformede uthulning 3 6 under elastisk spenning, hvorved den ytre omkrets står i elastisk berøring med en bunnplate 40 som har et luftehull 41. Den sirkelformede uthulning er så dyp at den elastiske tetningskule 3 4 etter uttrykningen fra utluftningsboringen 35 ved hjelp av fjæren 38 holdes i avflatet form og trykkes mot munnstykket til utluftningsboringen 35, slik det er vist med stiplede linjer på fig. 3. Derved blir det ved ytterkantene til utluftningsboringen 35 dannet en væsketett avtetning. Fig. 4 viser en annen utførelsesform for overtrykksventilen, som er særlig velegnet for innbygging i celler med meget små dimensjoner. Cellen omfatter en metallisk beholder 50, hvis øvre åpne ende er avtettet ved hjelp av en L-formet tetningsring 51, hensiktsmessig av forholdsvis hård isolerende plast.
Et metallokk 52 ligger på tetningsringen 51 med en nedover utstrakt del 53 som passer inn i åpningen til tetningsringen 51.
En elektrisk ledende metallstift 54 er sammensveiset med den sentrale del 53 eller festet på annen måte og utgjør en elektrisk forbindelse med en av cellens elektroder. En metallisk endekappe 55 med et utluftningshull 56 befinner seg over metallokket 52. Dens underkanter blir fastholdt ved hjelp av en omkretsflens 57 om ytterkantene til metallokket 52. Tetningsringen 51 blir radielt sammentrykket mellom metallokket 52, beholderen 50 og ytterkantene til beholderen 50, som er ombøyet over en tetnings-masse 58 av en forholdsvis myk elastisk plast.
Ved denne overtrykksventil med dobbeltvirkning befinner den elastiske tetningskule 60 seg til å begynne med innpresset i den dype utluftningsboring 62 i den sentrale del 53
av metallokket 52. Den elastiske tetningskule 60 er sylindrisk sammentrykket så lenge den er innpresset i utluftningsboringen 62 og danner en tetning som først reagerer ved høyt trykk. Ved denne utførelsesform for overtrykksventilen,er ytterkanten til utluftningsboringen 62 utformet som skarp rettvinklet skulder, som danner ventilsetet for den ut av utluftningsboringen 62 ut-støtte tetningskule 60. Mellomrommet mellom metallkappen 55 og ytterkanten til utluftningsboringen 6 2 er slik at tetningskulen 60 holdes i avflatet form når denne er trykket ut av utluftningsboringen 62. Denne stilling er vist på fig. 4 med stiplede linjer.
Utførelsesformen på fig. 5 svarer i det vesentlige til fig. 4. Avvikende derfra har utluftningsboringen 62 et kjegleformet ventilsete 63 ved sin ytterkant. Etter utstøtnin-gen av den elastiske tetningskule 60 fra utluftningsboringen 62 blir denne av den metalliske endekappe 55 og i avflatet kjegle-form trykket mot de kjegleformede overflater 63 rundt åpningen til utluftningsboringen 62, slik dette er vist med stiplede linjer. Ved denne utførelsesform blir den elastiske tetningskule 60 ikke så meget deformert som ved avflatningen ifølge de forrige utførelsesformer. Ventilen slipper derfor allerede ved betydelig lavere indre trykk gassen ut av cellens indre rom.
Fig. 6 viser en ytterligere utførelsesform med overtrykksventilen med dobbeltvirkning. Cellen omfatter en polari-sert metallisk begerformet beholder 65 med en ytre metallmantel 66 som er adskilt fra beholderen 65 med en isolerende bekledning 67, som fortrinnsvis består av papir eller et annet fiberstoff. Den åpne ende av beholderen 65 er avtettet ved hjelp av en stiv, ringformet, isolerende tetningsring 68, fortrinnsvis av en forholdsvis hård plast. Ytterkanten til den ringformede isolerende tetningsring 68 støter mot sideveggene til beholderen 6 5 som er sammenpresset radielt innover, slik at det blir dannet en væsketett avtetning mellom tetningsringen 68 og beholderen 65. De nedre ytterkanter av beholderen 65 er ombøyet over en omkretsflens 69 som består av et stykke med ytterkantene til den isolerende tetningsring 68. Metallmantelen 66 og den isolerende utkledning 67 utstrekker seg over underkantene til beholderen 65 og er på lignende måte ombøyet over ytterkantene til en metallisk bunnplate 70 som tjener som negativt endestykke på cellen.
Overtrykksventilen omfatter et omvendt anordnet me-tallbeger 71 som ligger innenfor en trang sirkelformet utsparing i den ringformede isolerende tetningsring 68. Begeret 71 har en sentralt oppover utstrakt sylindrisk forlengelse 73 som står væsketett i åpningen til den isolerende ring 68 og danner en temmelig dyp langsgående utluftningsboring 72 for ventilen. En elastisk tetningskule 74 er innpresset i utluftningsboringen 72 og herved deformert som vist, hvorved utluftningsboringen 72 blir avtettet mot et høyt indre trykk. Innenfor metallbegeret 71 befinner det seg et ringformet innlegg 75 hvis åpning 76 er innrettet på linje med åpningen til forlengelsen 73. Ved denne utførelsesform for overtrykksventilen kan åpningen 76 i innlegget 75 benyttes til å øke begynnelsestrykket ved hvilket den elastiske tetningskule 74 støtes ut av utluftningsboringen 72. Åpningen 76 i det ringformede innlegg 75 kan derfor ha en noe mindre diameter enn den indre diameter til forlengelsen 73. Derved blir en utoverrettet bevegelse for den elastiske tetningskule 74 til å begynne med ytterligere begrenset, og det kan fremkomme et høyere gasstrykk i det indre av cellen.
Etter utstøtningen av den elastiske tetningskule 74 fra utluftningsboringen 72 og gjennom åpningen 76 i innlegget 75 blir tetningskulen 74 fastholdt over åpningen 76. Den blir herved sammentrykket og flatt utformet, slik det er antydet med stiplede linjer. For fastholding benyttes den metalliske kappe 77 som på sin side fastholdes ved hjelp av de nedre ytterkanter til metallbegeret 71 som utstrekker seg over ytterkantene til kappen 77. En elektrisk leder 78 er forbundet med forlengelsen 73 til metallbegeret 71 og tjener til elektrisk forbindelse med en elektrode i cellen. En elastisk fjær 79 som er utstanset av kappen 77 befinner seg i berøring med den metalliske bunnplate 7 0 som tjener som negativt endestykke på cellen.
En viktig egenskap ved overtrykksventilen er at ven-tilene igjen lukker seg hvis det i det indre av den galvaniske celle fremkommende gasstrykk er redusert. Ved alle de viste ut-førelsesformer har den elastiske avflatede tetningskule av elastomert materiale en elastisk spenning som gir kraften til å bringe kulen tilbake til sin avtettende stilling mot ytterkantene til utluftningsboringen. Ved videre økning av det indre gasstrykk kan kulen på nytt over et visst tidsrom deformeres. Hvis tetningskulen først en gang er trykket ut av utluftningsboringen kan den ikke på nytt tilstoppe denne og derved forhindre en ytterligere gassutstrømning fra det indre av beholderen. En festing av den elastiske kule i utluftningsboringen kan for-hindres av smøremiddel. Ved alle utførelsesformer for overtrykksventilen kan den elastiske tetningskule 30 bestå av et vilkårlig elastisk elastomert materiale. Tetningskulen må bestå av et materiale som er kjemisk bestandig overfor den alkaliske elektrolytt i cellen. Et egnet kjemisk bestandig elastomert materiale for de elastiske tetningskuler er en kopolymer av etylen og propylen. Den elastiske tetningskule skal fortrinnsvis ha en durometerhårdhet på 60 - 70. Kulen før bibeholde sin ela-stisitet over lengre tid også ved sterk deformering, f. eks. kan den i utluftningsboringen innpressede tetningskule bare ha en diameter på 50 - 70 % av den opprinnelige diameter for tetningskulen.
Ytterkantene til utluftningsboringen tjener som ventilsete for den elastiske tetningskule. Videre kan ventilsetet for den elastiske tetningskule også bestå av en ekstra del som ligger over utluftningsboringen, f. eks. på ringen 75 på fig. 6. Bortsett fra den på fig. 5 viste utførelsesform skal ytterkantene til utluftningsboringen danne en skulder på ca. 90° for at disse skarpe kanter bare minimalt skal berøre den elastiske kule og føre til en væsketett avtetning.
Den elastiske tetningskule- skal til å begynne med være kuleformet før den presses inn i utluftningsboringen.
I noen tilfeller kan det være ønsket å benytte en til-setning for å smøre overflaten til den elastiske tetningskule, hvorved inntrykningen av kulen i utluftningsboringen blir lette-re. Videre blir det derved sikret at tetningskulen ved til-strekkelig overtrykk i beholderen også riktig støtes ut av ut-
luftningsboringen. Smøremidlet tetter også små uregelmessighe-
ter i ventilsetet eller kuleoverflaten og forhindrer f. eks. en fastsetting av salter fra den flytende elektrolytt som kan komme i berøring med ventilen. Egnede tilsetninger er f. eks. smøre-middel av silikon, sepe og voks.
For å illustrere oppfinnelsen ble det blant annet utprøvet forskjellige celler med forskjellig størrelse, nemlig D, AA, AAA. Cellene besto av sink, inneholdt mangandioksyd og
en alkalisk elektrolytt. Den elastisk deformerbare tetnings-
kule i overtrykksventilen var kuleformet og besto av en koplymer av etylen og propylen. Diameteren til kulen lå mellom 2,4 og 4,8 mm og var tilpasset til dimensjonene for cellen. Utslipps-trykket for overtrykksventilen var gitt av parametre som ela-stisitet for kulen, forskjell mellom kulediameter og diameter for utluftningsboringen og andre parametre og lå i området mel-
lom 0,3 5 og 3 5 kg/cm 2. Overtrykksventilene virket tilfredsstill-ende, og utstrømningen av gass skjedde på på forhånd antatt og gjentagbar måte for de forskjellige trykk.
Oppfinnelsen tilveiebringer en ny og forbedret galvanisk celle hvor ventilen er tilpasset til de forskjellige betingelser med hensyn til gassutstrømning ved lagring, henholds-
vis bruk av cellen. Overtrykksventilen utmerker seg ved en en-
kel og kompakt byggemåte, hvorved den lett kan bygges på også celler med meget små dimensjoner. Overtrykksventilen består bare av et meget lite antall deler, hvorved den elastiske tetningskule er den eneste bevegelige del. Ventilen kan på enkel måte uten meget arbeide sammenbygges, og det opptrer ingen kri-tisk toleranse ved sammenbygningen, slik at fremstillingen er forholdsvis billig.
Claims (11)
1. Galvanisk celle med en væske- og gasstett beholder og en overtrykkslufteventil for frigivning av gass fra innsiden av beholderen, hvilken ventil har en ettergivende, deformerbar kule (30, 34, 60, 74), karakterisert ved at kulen med opprinnelig sfærisk form er presset inn i en utluftningsåpning (32, 35, 62, 73), anordnet i en del av beholderen (10, 50, 65), hvilken utluftningsåpning har en mindre størrelse enn diameteren til kulen, hvorved kulen er deformert til et i
det vesentlige langsgående legeme slik at den ettergivende kraft til kulen utøver en sterk avtettende kraft på sideveggene til utluftningsåpningen, og at kulen presses ut fra utluftningsåpningen hvis gasstrykket inne i cellen er unormalt høyt.
2. Galvanisk celle ifølge krav 1, karakterisert ved at et ventilsete er anordnet rundt omkretskant-delene til utluftningsåpningen og med en fastholdingsinnretning (24, 38, 55, 75) over ventilsetet i avstand fra dette, slik at gapet mellom fastholdingsinnretningen og ventilsetet er mindre enn størrelsen til den elastiske kule (30, 34, 60, 74) ved dens opprinnelig sfæriske form før kulen med kraft er presset inn i ventilåpningen (32, 35, 62, 73), idet den ettergivende kule er sammenpresset og deformert til en i det vesentlige flattrykt form av fastholdingsinnretningen etter at den er støtt ut av ventilåpningen, hvilken kule ligger over ventilåpningen og er i kontakt med ventilsetet for dannelse av en væske- og gasstett avtetning mellom kulen og ventilsetet.
3. Galvanisk celle ifølge krav 2, karakterisert ved at ventilåpningen (32) er plasert i veggen til den lukkede ende av beholderen (10) og at fastholdingsinnretningen utgjøres av en metallisk dekkplate (24) med et sentralt anordnet fremspring (25) over den lukkede endevegg til beholderen (10) og med avstand fra ventilsetet, idet gapet mellom ventilsetet og fremspringet (25) er mindre enn størrelsen til den elastiske kule (30) i dens opprinnelig sfæriske form før den er innsatt med kraft i ventilåpningen (fig. 1 og 2).
4. Galvanisk celle ifølge krav 2, karakterisert ved at ventilåpningen (62) er utformet av en sen-tral stammedel (53) som går ut fra en stiv metallisk tildekning (52) og som utgjør en væske- og gasstett tillukning ved en ende av beholderen (59) (fig. 4, 5).
5. Galvanisk celle ifølge krav 4, karakterisert ved at tilbakeholdingsinnretningen omfatter en metallisk endekappe (55) som er plasert over og er festet til den metalliske tildekning (52), idet denne endekappe er avstandsplasert fra ventilsetet langs omkretskanten til ventilåpningen, slik at åpningen mellom endekappen og ventilsetet er mindre enn størr-elsen til den elastiske kule (60) i dens opprinnelig sfæriske form før den festes med kraft i ventilåpningen (62) (fig. 4 og 5).
6. Galvanisk celle ifølge krav 2,karakterisert ved at ventilåpningen (35) dannes av en endenagle (22) som utstrekker seg gjennom en stiv metalltildekning (21) som er festet avtettende og danner en væske- og gasstett tillukning ved en ende av beholderen (10).
7. Galvanisk celle ifølge krav 6, karakterisert ved at hodedelen til endenaglen (22) har en sylindrisk uthulning (36) i kontakt med ventilåpningen (35), idet dyb-den til den sylindriske uthulning er mindre enn størrelsen til den elastiske kule (34) i dens opprinnelig sfæriske form før den fester med kraft i ventilåpningen (35) og at tilbakeholdinsinn-retningen består av en fjær (38) som er plasert over den sylindriske uthulning (36) og bevirker den elektriske forbindelse med en metallisk bunnplate (40) som er låst i samvirke med de ytre kanter av cellen (fig. 3).
8. Galvanisk celle ifølge krav 2,karakterisert ved at ventilåpningen er utformet av en sylindrisk stammedel (73) på en metallisk tildekning (71) som passer gjennom åpningen til en ringformet isolerende tetning (68) og væske-og gasstett avtetter den ene ende av beholderen (65) og et ringformet ventileringsinnlegg (75) som er anordnet i den metalliske tildekning (71) , hvis åpning (76) er innrettet med utluftningsåpningen til stammedelen (73) og som danner ventilsetet (fig. 6).
9. Galvanisk celle ifølge krav 8, karakterisert ved at fastholdingsinnretningen består av en metallisk kappe (77) som er plasert over den elastiske kule (74) og presser på sistnevnte, idet kappen (77) er avstandsplasert fra ventilsetet som dannes av åpningen (76) i ventileringsinnlegget (75), slik at åpningen mellom metallkappen (77) og ventilsetet er mindre enn størrelsen til den elastiske kule (7 4) i dens opprinnelig sfæriske form før den tvinges med kraft inn i ventilåpningen (fig. 6).
10. Galvanisk celle ifølge krav 9, karakterisert ved at en fjær (79) er plasert mellom den metalliske kappe (77) og en metallisk lukkeplate (70) og presser på disse deler, idet den metalliske lukkeplate (70) er låst i samvirke rundt den ytre kant av cellen (fig. 6).
11. Galvanisk celle ifølge krav 9, karakterisert ved at åpningen (76) i ventileringsinnlegget (75) er
mindre enn ventileringsåpningen som dannes av den sentrale ned-overragende stammedel (73) til metalltildekningen (71).
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US85327969A | 1969-08-27 | 1969-08-27 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO742635L NO742635L (no) | 1970-08-27 |
| NO140282B true NO140282B (no) | 1979-04-23 |
| NO140282C NO140282C (no) | 1979-08-01 |
Family
ID=25315590
Family Applications (3)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO3266/70A NO135959C (no) | 1969-08-27 | 1970-08-27 | |
| NO742635A NO140282C (no) | 1969-08-27 | 1974-07-18 | Galvanisk celle |
| NO742659A NO141700C (no) | 1969-08-27 | 1974-07-19 | Overtrykkslufteventil for en vaesketett forseglet beholder, saerlig en alkalisk galvanisk celle |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO3266/70A NO135959C (no) | 1969-08-27 | 1970-08-27 |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO742659A NO141700C (no) | 1969-08-27 | 1974-07-19 | Overtrykkslufteventil for en vaesketett forseglet beholder, saerlig en alkalisk galvanisk celle |
Country Status (9)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US3664878A (no) |
| JP (2) | JPS4842300B1 (no) |
| AT (3) | AT310836B (no) |
| BE (1) | BE755411A (no) |
| CA (1) | CA983101A (no) |
| DE (2) | DE2065583A1 (no) |
| DK (1) | DK132918C (no) |
| GB (1) | GB1336567A (no) |
| NO (3) | NO135959C (no) |
Families Citing this family (33)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4020241A (en) * | 1976-03-29 | 1977-04-26 | Union Carbide Corporation | Galvanic cell having a resealable vent closure |
| CH614563A5 (no) * | 1977-08-08 | 1979-11-30 | Accumulateurs Fixes | |
| US4397919A (en) * | 1979-03-22 | 1983-08-09 | Standard Oil Company | Explosion resistant battery cells |
| US4271241A (en) * | 1980-02-05 | 1981-06-02 | General Electric Company | Resealable vent valve for containers such as batteries |
| US4298662A (en) * | 1980-07-31 | 1981-11-03 | General Electric Company | Resealable vent valve for containers such as batteries |
| US4532705A (en) * | 1980-09-26 | 1985-08-06 | Union Carbide Corporation | Method of making an electrochemical cell having a resealable vent closure |
| US4328289A (en) * | 1980-09-26 | 1982-05-04 | Union Carbide Corporation | Electrochemical cell having a resealable vent closure |
| US4437231A (en) | 1980-09-26 | 1984-03-20 | Union Carbide Corporation | Method of making an electrochemical cell having a safety vent closure |
| US4329405A (en) * | 1980-09-26 | 1982-05-11 | Union Carbide Corporation | Electrochemical cell having a safety vent closure |
| US4529673A (en) * | 1982-07-30 | 1985-07-16 | Union Carbide Corporation | Electrochemical cell having a safety vent closure |
| US4629665A (en) * | 1983-02-07 | 1986-12-16 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Cylindrical battery |
| US5080984A (en) * | 1983-06-17 | 1992-01-14 | Gates Energy Products, Inc. | Radial seal for an electrochemical cell and method of making same |
| US4592970A (en) * | 1984-09-27 | 1986-06-03 | Union Carbide Corporation | Electrochemical cell having a safety vent closure |
| DE3436115C2 (de) * | 1984-10-02 | 1990-04-19 | Japan Storage Battery Co. Ltd., Kyoto | Gasdichte Blei-Akkumulatorzelle |
| US4556612A (en) * | 1984-12-05 | 1985-12-03 | General Electric Company | Resealable vent valve for a rechargeable battery |
| DE3510462A1 (de) * | 1985-03-22 | 1986-10-02 | Jörn 4320 Hattingen Dams | Druckbegrenzungsventil mit abgedichtetem federraum |
| US4937153A (en) * | 1988-08-29 | 1990-06-26 | Eveready Battery Company | Cell circuit interrupter |
| US5004656A (en) * | 1988-08-29 | 1991-04-02 | Hitachi Maxell, Ltd. | Flat type sealed battery with hermetic sealing structure |
| EP0422966B1 (en) * | 1989-10-13 | 1995-05-10 | Eveready Battery Company, Inc. | Electrochemical cell having a safety vent closure |
| DE4325464A1 (de) * | 1993-07-29 | 1995-02-02 | Emmerich Christoph Gmbh Co Kg | Akkumulator mit Kunststoffgehäuse |
| EP0793283B1 (en) * | 1996-02-28 | 2002-07-24 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Sealed battery |
| US5981099A (en) * | 1998-01-20 | 1999-11-09 | Accuma Corporation | Pressure relief valve for electric storage batteries |
| US6087041A (en) * | 1998-03-06 | 2000-07-11 | Eveready Battery Company, Inc. | Electrochemical cell structure employing electrode support for the seal |
| BRPI0509105A (pt) * | 2004-10-29 | 2007-08-28 | Eveready Battery Inc | conjunto de microválvula de regulagem de fluido para células consumidoras de fluido |
| US7829215B2 (en) | 2005-08-29 | 2010-11-09 | University Of South Florida | Surface micromachined electrolyte-cavities for use in micro-aluminum galvanic cells |
| WO2007080456A2 (en) * | 2005-08-30 | 2007-07-19 | Railpower Technologies Corp. | Electrochemical cell for hybrid electric vehicle applications |
| DE102006029356B3 (de) * | 2006-06-27 | 2008-01-31 | Pii Pipetronix Gmbh | Druckablassvorrichtung |
| US8048557B2 (en) * | 2007-02-01 | 2011-11-01 | Eaglepicher Energy Products Corporation | Electrochemical device |
| US20090312835A1 (en) * | 2008-06-17 | 2009-12-17 | Greatbatch Ltd. | Dielectric fluid filled active implantable medical devices |
| EP2339668B1 (en) * | 2009-07-17 | 2013-04-17 | Panasonic Corporation | Battery and battery unit |
| GB2570713B (en) * | 2018-02-05 | 2022-09-14 | Watson Marlow Bredel B V | A breather assembly for a peristaltic pump |
| CN112098101B (zh) * | 2020-09-23 | 2022-07-26 | 常州大学 | 一种用于定容燃烧弹的泄压与集气装置 |
| CN118328186B (zh) * | 2024-06-14 | 2024-10-29 | 中国第一汽车股份有限公司 | 芯体组件及通气装置 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2182266A (en) * | 1939-05-16 | 1939-12-05 | Schwartz Melvin John | Battery cap |
| US2321089A (en) * | 1940-02-02 | 1943-06-08 | Richardson Co | Automatic filling control means |
| US2306982A (en) * | 1940-04-20 | 1942-12-29 | Willard Storage Battery Co | Storage battery |
| US2790570A (en) * | 1954-07-29 | 1957-04-30 | Fridolin A Hodges | Pressure sealing and excessive pressure relieving closure cap for containers |
| US3042734A (en) * | 1960-02-25 | 1962-07-03 | Union Carbide Corp | Alkaline cell closure |
| FR1344908A (fr) * | 1962-07-03 | 1963-12-06 | Yardney International Corp | Dispositif de valve uni-directionnelle applicable en particulier aux boîtiers d'accumulateurs électriques |
| US3208884A (en) * | 1963-03-01 | 1965-09-28 | Dennis C Jensen | Compensator and relief valve for liquid filled batteries |
| US3293081A (en) * | 1964-01-03 | 1966-12-20 | Union Carbide Corp | Venting means for a galvanic cell |
| US3337900A (en) * | 1965-02-18 | 1967-08-29 | Schwartzman Gilbert | Applicator having diaphragm mounted valve structure |
| US3415690A (en) * | 1965-07-30 | 1968-12-10 | Sonotone Corp | Normally sealed vented metal encased rechargeable cell with excess pressure vent release |
-
0
- BE BE755411D patent/BE755411A/xx not_active IP Right Cessation
-
1969
- 1969-08-27 US US853279A patent/US3664878A/en not_active Expired - Lifetime
-
1970
- 1970-07-06 CA CA087,297A patent/CA983101A/en not_active Expired
- 1970-08-27 GB GB4120870A patent/GB1336567A/en not_active Expired
- 1970-08-27 DE DE2065583*A patent/DE2065583A1/de not_active Withdrawn
- 1970-08-27 AT AT1000871A patent/AT310836B/de not_active IP Right Cessation
- 1970-08-27 JP JP45075231A patent/JPS4842300B1/ja active Pending
- 1970-08-27 AT AT1000971A patent/AT308868B/de not_active IP Right Cessation
- 1970-08-27 DK DK439470A patent/DK132918C/da not_active IP Right Cessation
- 1970-08-27 AT AT780170A patent/AT304662B/de not_active IP Right Cessation
- 1970-08-27 DE DE2042417A patent/DE2042417C3/de not_active Expired
- 1970-08-27 NO NO3266/70A patent/NO135959C/no unknown
-
1973
- 1973-10-12 JP JP48114066A patent/JPS4949459B1/ja active Pending
-
1974
- 1974-07-18 NO NO742635A patent/NO140282C/no unknown
- 1974-07-19 NO NO742659A patent/NO141700C/no unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE2065583A1 (de) | 1974-04-18 |
| DE2042417A1 (de) | 1971-04-01 |
| GB1336567A (en) | 1973-11-07 |
| CA983101A (en) | 1976-02-03 |
| NO135959C (no) | 1977-06-29 |
| NO742659L (no) | 1971-03-01 |
| NO140282C (no) | 1979-08-01 |
| BE755411A (fr) | 1971-03-01 |
| NO135959B (no) | 1977-03-21 |
| DE2042417B2 (de) | 1974-01-31 |
| AT304662B (de) | 1973-01-25 |
| AT308868B (de) | 1973-07-25 |
| NO141700C (no) | 1980-04-23 |
| DK132918C (da) | 1976-08-30 |
| JPS4949459B1 (no) | 1974-12-27 |
| NO742635L (no) | 1970-08-27 |
| AT310836B (de) | 1973-10-25 |
| JPS4842300B1 (no) | 1973-12-12 |
| NO141700B (no) | 1980-01-14 |
| DK132918B (da) | 1976-02-23 |
| US3664878A (en) | 1972-05-23 |
| DE2042417C3 (de) | 1974-08-22 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO140282B (no) | Galvanisk celle | |
| US3663301A (en) | Leak-proof primary cell | |
| US6991872B2 (en) | End cap seal assembly for an electrochemical cell | |
| US6025090A (en) | End cap assembly for an alkaline cell | |
| NZ199353A (en) | Battery vent plug | |
| US3376166A (en) | Deferred action dry cell battery structure | |
| US6495284B2 (en) | End seal assembly for an alkaline cell | |
| US3278340A (en) | Deformation-safe dry cell | |
| US3214300A (en) | Pressure relief device for sealed electric cells | |
| KR890002671B1 (ko) | 밀폐형전지의 안전밸브 장치 | |
| US3114659A (en) | Voltaic cell with venting valve | |
| US2124455A (en) | Storage battery vent plug | |
| WO2004082045A2 (en) | Seal for a pressurized container | |
| JPS6112340B2 (no) | ||
| US3860453A (en) | Non-spill vent valve for liquid electrolyte battery | |
| US3923548A (en) | Elastic gas valve for galvanic cells | |
| US4056659A (en) | Primary dry cell having a novel venting closure | |
| US3494801A (en) | Dry cell with novel venting means | |
| DK150050B (da) | Galvanisk primaerelement | |
| US3516870A (en) | Safety valve for electric storage cells | |
| JPS5933751A (ja) | 筒形アルカリ電池 | |
| JPH04259749A (ja) | 電池 | |
| US3494802A (en) | Dry cell with novel venting means | |
| US2011890A (en) | Electrolytic device | |
| US3932196A (en) | Primary dry cell with gas-venting passageway through the cathode mix |