NO754007L - - Google Patents

Description

Kjemisk strømkilde og fremgangsmåte for oppbygging av denne.

Oppfinnelsen vedrører kjemiske strømkilder og en fremgangsmåte for oppbygging av disse.

Strømkilden ifølge foreliggende oppfinnelse kan be-nyttes som kraftkilde for forskjellige typer elektrisk hushold-ningsutstyr, innbefattende radioer, båndspillere, elektromeka-nisk leketøy, lommelykter, lommekalkulatorer, blitslys etc.

I de senere år har det vært en tendens mot å er-statte Lechlanché-celler med alkaliske mangansinkceller som strømkilder, med deres forbedrede elektriske'egenskaper og med redusert forbruk av aktive materialer. En barriere for denne tendens har imidlertid vært den kompliserte oppbygging og den tid som er nødvendig med omhyggelig arbeide for å fremstille '. slike alkaliske strømkilder.

F. eks. blir i velkjente kjemiske strømkilder kontakten mellom den negative elektrodeflik og lokket, til kilden tilveiebragt ved sveising, lodding eller sammennagling. Hvis kontakten oppnås ved ganske enkelt å presse dem mot hverandre, gjøres dette ved hjelp av fjærer, gummielementer etc.

I kombinasjon med andre komponenter og innretninger gjør de foran nevnte trekk den kjemiske strømkilde lekkasje-tett, slik at det unngås enhver lekkasje av elektrolytt, men det sørges for at gassene kan unnvike. På den annen side be-virker disse trekk en komplisert oppbygging .ok fremstilling a<y>strømkildene og følgelig får man høye produksjonsomkostninger.

Det. er kjent en kjemisk strømkilde som omfatter en positiv elektrode og' en negativ elektrode som er. koaksialt anordnet, i et. hus og adskilt av et ioneledende diafragma, idet en tapp på den negative elektrode og et metallokk som er i kontakt med sistnevnte og som er. utstyrt med hull dekkes av plastmaterialet -til en pkkning med. en avtettende kobling.

Ved kilder av denne type oppnås kontakt mellom tappen til den negative elektrode og metallokket ved ganske enkelt å presse en av komponentene mot den andre. Ved kilder av denne type må det tilveiebringes anordninger for frigivning av gassene,, idet kildene er avtettet. slik at det ikke er noen elektrolytt lekkas je .

Gassene biir frigitt gjennom området ved forbindel-sen mellom tappen og koblingen, deretter gjennom åpningen mellom lokket og pakningen og til slutt til atmosfæren gjennom hull i metallokket.

Det er også kjent en fremgangsmåte for oppbygging av en kjemisk strømkilde av den ovenfor nevnte type, hvor det i huset til strømkilden er plasert en positiv elektrode, en negativ elektrode, et ioneledende diafragma av fortykket elektrolytt og en tapp på den negative elektrode,, hvoretter det an-ordnes et metallokk med en plastpakning og en avtettende kobling, hvilket lokk er i kontakt med den negative elektrodetapp, hvoretter kilden til slutt avtettes ved nedvalsing av husets kanter..

Forholdet mellom diameteren for koblingens hull og diameteren til tappen er. mindre enn 1 (f. eks. 0,8 : 1), slik at koblingen passer tett over. tappen. Dette betyr at et visst overtrykk er nødvendig for frigivning av gassene fra kildens hus. Dette trykk må være i størrelsesordenen 1 : 3 atm.

Størrelsen til trykk som kreves for gjennomføring av gassene gjennom koblingen avhenger av flere faktorer innbefattende materialet i koblingen, støpebetingelsene og forandringer i egenskapene for materialet, i løpet av lagringen.

Følgelig kan gassene bli frigitt fra kildens hus, særlig i tilfelle ay en lang lagring, ved trykk som er noe i overkant av det forutbestemte eller opprinnelige trykk.

I løpet av en lang lagring av den kjemiske strøm-kilde vil også alkali trenge gjennom mikrokanaler i den avtettende kobling og komme i kontakt med luften og mettes med karbondioksyd i luften.

Mikrokanalene blir gradvis tiltettet av karbonatene, og trykket, inne i kilden øker. Overtrykk i huset presser metall-lokket. bort fra den negative elektrodetapp, slik at det etter hvert ikke blir noen kontakt mellom dem mer.

Som det allerede er nevnt ovenfor er den negative elektrodetapp tett innsatt i koblingen for å forhindre lekkasje av alkali. Pakningen med avtetningskoblingen er fremstilt av polyetylen. Tappen til den negative elektrode er fremstilt av stål og tinnbelagt. Friksjonskoeffisienten mellom disse materialer er temmelig høy. Som et resultat blir tappen ikke ført gjennom koblingen, men blir bare innsatt i noen grad i sist-nevntes hull og er i kontakt med lokket bare på grunn av det trykk som utøves på lokket ved nedvalsing av kantene til huset. Koblingen blir sammentrykket langs sin akse, og det sammentrykkede materiale har en tendens til å bevege tappen bort fra lokket.

Når den negative elektrodetapp er anbragt på plass, kan store sinkpartikler komme inn under den. I tidens løp blir disse partikler enten oppmalt eller oppløses i den alkaliske oppløsning. Som et resultat av dette blir tappens plaser-ing mer løs, og under trykket fra det. sammentrykkede materiale i koblingen beveges tappen bort fra lokket, slik at kontakten mellom disse to deler brytes.

Dessuten har de kjente fremgangsmåter for sammensetning av kjemiske strømkilder av kjent type ofte ført til en skrapning og rivning ved koblingens vegg når tappen til den negative elektrode innsettes i koblingen. Med andre ord vil det i veggen til koblingen fremkomme mikrokanaler gjennom hvil-ke alkali kan nå lokket til strømkilden. Slike mikrokanaler kan også frembringes ved støpingen av koblingen. Dessuten kan tappen til den negative elektrode ha mikrohull og innsnitt, fordi tinnbelegget er. mikroporøst.

De foran nevnte faktorer kan medføre en inntrengning av alkali i gapet mellom koblingen og den negative elektrodetapp. Søm et resultat når alkali frem til lokket, særlig i området ved kontakten mellom tappen og lokket.. Dannelsen av kar-bonater mellom den negative elektrodetapp og lokket kan også bryte den elektriske kontakt mellom disse deler.

Foreliggende oppfinnelse har til hensikt å tilveie-bringe en utforming av en kjemisk strømkilde og en fremgangsmåte for roppb y g gi ngen. \ av strømkilden, som vil sikre en pålitelig kontakt mellom lokket og den negative elektrodetapp, forhindre "lekkas je" alr~aTkali"~ f:ra "kiTdenT, f orbedre_ ytelsen og . for- lenge levetiden' til kilden, mens det samtidig skal oppnås en enklere konstruksjon til lavere produksjonskostnader.

Disse hensikter blir oppnådd ved .tilveiebringelsen av en kjemisk strømkilde som omfatter en positiv elektrode og en negativ elektrode som er koaksialt anordnet, i et. hus og adskilt av et; ioneleden.de diafragma, og en tapp på den negative elektrode samt et metallokk som er i kontakt med tappen på den negative elektrode og utstyrt med hull som er dekket' av plastmaterialet, til en pakning med en avtettende kobling, hvilken strømkilde i henhold til oppfinnelsen er utstyrt med minst ett spor på minst'en ende av tappen til den negative elektrode, hvilket spor er beregnet på å oppta materialet, til den avtettende kobling.

Det er fordelaktig at den butte ende av den indre side av koblingen plaseres på kanten til sporet på den negative elektrodes tapp.

Det er også fordelaktig at kantene til metallokket. er valset, ned med en konisk form, med vinkelen ved toppunktet mellom l60 og 175° og pekende inn i strømkilden.

Hensikten med foreliggende oppfinnelse blir videre oppnådd ved en fremgangsmåte for sammensetning av en kjemisk strømkilde hvorved en positiv elektrode og en negativ elektrode blir plasert i kildens hus og adskilt av et. ioneledende diafragma, som etterfølges av anbringelsen av en tapp på den negative elektrode og et. metallokk som er i kontakt med tappen på den negative elektrode, hvilket lokk er utstyrt med hull som dekkes av plastmaterialet til en pakning med en avtettende kobling, hvoretter avtetningen av den kjemiske strømkilde utføres ved sammenpressing av pakningen mellom metallokket og huset og nedvalsing av kantene til huset, hvilken fremgangsmåte ifølge oppfinnelsen er kjennetegnet ved at en avtettende forbindelse innføres i koblingens hull før koblingen påsettes over den negative elektrodetapp, idet" den avtettende kobling beveges., etterfulgt av innvalsingen av husets kanter, over. den negative elektrodetapp, bort fra metallokket og inn i den kjemiske strøm-kilde.

Det er fordelaktig at den avtettende kobling beveges over tappen til den negative elektrode bor^tfra metallokket og. inn i den kjemiske strømkilde ved tilføring under press av gass eller væske gjennom hullene i metallokket til pakningen med avtetningskoblingen.

Foreliggende oppfinnelse sikrer en pålitelig kontakt mellom tappen til den negative elektrode og'lokket uten sveising eller lodding. Oppfinnelsen utelukker fullstendig lekkasje av alkali fra huset langs den negative elektrodetapp. Samtidig sørger /"oppfinnels~éri"f dr "en~TrTgivnihg av gasselie"Trå ~hus~et"~ når trykket er over det tillatte nivå.

Oppfinnelsen skal i det følgende nærmere beskrives ved hjelp av et utførelseseksempel som er fremstilt på tegnin-gen, som viser: fig. 1 et. snitt av en kjemisk strømkilde ifølge oppfinnelsen,

fig. 2 en alternativ utførelse av den negative elektrodetapp ifølge oppfinnelsen, og

fig. 3 en annen alternativ utførelse av den negative elektrodetapp ifølge oppfinnelsen.

Den kjemiske strømkilde omfatter et' hus 1, hvilket innbefatter en pakning. 2, en positiv elektrode 3 og en negativ elektrode 4 som er adskilt fra den positive elektrode med et ioneledende diafragma 5» I sentrum av den negative elektrode 4 '. er det anordnet en tapp 6. Huset 1 er. dekket av et lokk 7 med hull 8 som er. tildekket av plastmaterialet i en pakning 9 med en avtettende kobling 10. Lokket 7 er i kontakt med tappen- 6 til den negative elektrode 4/ Tappen er utstyrt med et. spor 11 ved hvis kant det er anoÉdnet den butte ende til den indre side av den avtettende kobling 10.

Det kan være anordnet flere spor 12 (fig. 2) ved enden av tappen 6 (f. eks. to). Hvis dette er tilfelle, kan materialet i den avtettende kobling 10 være opptatt i sporene 12, hvorved tappen 6 holdes fast på plass.

Sporet 12 (fig. 2) kan være skruelinjeformet, men

det kan også være sammensatt av separate deler i form av enkeltspor 13 (fig. 3).

Strømkilden ifølge oppfinnelsen fremstilles på følg-ende måte:. I huset 1 (fig. 1) blir det. plasert den positive elektrode 3> pakningen 2,<:>den negative elektrode 4 .og det. ione ledende diafragma. 5 av fortykket elektrolytt. I sentrum av den negative elektrode 4 er det anordnet en tapp 6. En avtettende forbindelse anbringes på de indre kanter til huset. 1.

Huset 1 dekkes med lokket 7 som er utstyrt med hull 8 og en pakning 9 som er utformet i ett med den avtettende kobling av et plastmateriale. Når lokket 7 er anbragt, blir enden til tappen ført inn i hullet til koblingen 10, inn i hvilket, det er. innført en avtettende forbindelse. Kanten til lokket 7 er bøyet på- skrå, med vinkelen til toppen mellom l60 og 175° pekende inn mot strømkilden.

Strømkilden blir så avtettet ved sammentrykning av huset. 1 over delen hvor den butte ende av lokket 7 er -plasert. Lokket 7 holdes på plass av de innvalsede kanter på huset 1.

Den avtettende kobling 10 beveges over tappen- 6 bort fra lokket inn i strømkilden. Til dette formål blir gass eller væske tilført under trykk gjennom hullene .8 i lokket 7 til pakningen 9 •

Por å gjøre det unødvendig å orientere tappen 6 i løpet av sammensetningen, kan sporet H være anordnet ved begge pnder. av tacraen 6.

Claims (5)

1. Kjemisk strømkilde,, innbefattende en positiv elektrode og en negativ elektrode som er. koaksialt anordnet, i et. hus og adskilt av et ioneledende diafragma, et. metallokk som er i kontakt med eri tapp på den negative elektrode og utstyrt med. hull som er tildekket, av plastmaterialet til en pakning med en avtettende kobling, karakterisert ved at det ved minst en ende av tappen (6) på den negative elektrode (4). er anordnet minst ett spor (11) som er. beregnet på opptak av materialet, til den avtettende kobling (10).

2. '. Kjemisk strømkilde ifølge krav 1, karakterisert ved at den butte ende til den indre side av den avtettende kobling (10) er plasert på kanten til.sporet (11) på tappen (6) på den negative elektrode (4)'.

3. Kjemisk strømkilde ifølge krav 1 og. 2, karakterisert ved at kanten til metallokket. (7) er bøyet konuslignende,. med vinkelen ved toppen mellom 160 og 175° og pekende inn mot den kjemiske strømkilde.

4. '. Fremgangsmåte for fremstilling av en kjemisk strøm-kilde ifølge krav 1-3» hvorved det i strømkildens hus (1) plaseres de koaksialt anordnede positive (3) og negative (4)' . elek-troder som er adskilt av det ioneledende diafragma (5)j og tappen (6) til den negative elektrode (4)., hvoretter det. anbringes et metallokk (7) som er i kontakt med tappen (6) til den negative elektrode (4)1., og som er utstyrt med hull (8) som er dekket av plastmaterialet til pakningen (9)» til'den avtettende kobling (10), hvoretter den kjemiske strømkilde avtettes ved. komprimer-ing av pakningen (9) mellom metallokket (7) og huset. (1) og inn-valsing.av kantene til huset (1), karakterisert ved at før den avtettende kobling (10) anbringes over tappen (6) til den negative elektrode (4). det. i dens hull innføres, en avtettende forbindelse,, at kanten til huset (1) valses, inn og-at den avtettende kobling (10) beveges over tappen (6). til den negative elektrode (4). bort fra metallokket (7) på innsiden av den kjemiske strømkilde.

5. Fremgangsmåte ifølge krav 4,. karakterisert ved at den avtettende kobling (10)' beveges over. tappen (6) til den. negative elektrode (4). bort fra metallokket (7) inne i den kjemiske strømkilde ved tilførsel, under, trykk av gass eller væske gjennom hullene (8) i metallokket (7) til pakningen (9) med den avtettende kobling (10).