Przedmiotem wynalazku jest sposób zabezpieczania grafitowej elektrody w galwanicznym ogniwie z plaszczem z tworzywa sztucznego, w którym pokrywka posiada twar¬ dy kolnierz do wyprowadzenia dodatniej grafitowej elek¬ trody, przy czym w pierscieniowej szczelinie, miedzy kol¬ nierzem pokrywki i elektroda znajduje sie masa uszczel¬ niajaca. Przedmiotem wynalazku jest równiez masa do wykonywania tego sposobu.Tego rodzaju zabezpieczone wyprowadzenie ogniwa rózni sie od innej, znanej powszechnie, zwyklej budowy galwanicznych ogniw, otoczonych plaszczem z tworzywa sztucznego, zastosowaniem szczególnej masy uszczelniaja¬ cej pierscieniowa szczeline miedzy kolnierzem pokrywki i dodatnia elektroda.Zwykle dodatnia elektroda zabezpieczona jest tylko impregnacja z olejem czy woskiem, przy czym umiejsco¬ wienie elektrody odbywa sie jedynie mechanicznie. Jest przy tym konieczne, azeby srednica otworu kolnierza byla mniejsza od przekroju poprzecznego dodatniej grafitowej elektrody tak, ze kolnierz nakladany jest na grafitowa elektrode z pewna sila nacisku.W praktyce nie udawalo sie jednak uzyskac calkowicie dokladnego uszczelnienia, a mianowicie z nastepujacych przyczyn: Po pierwsze, trzeba sie z tym liczyc, ze powierzchnia grafitowej elektrody nie jest zupelnie gladka. Istnieje za¬ wsze mozliwosc, ze wystapia odpryski grafitu, przez co wytworzony zostanie kanal do przeplywu cieczy elektroli¬ tu nawet przy zachowaniu bardzo silnego obsadzenia kol¬ nierza uszczelniajacego. Elektroda grafitowa jest z reguly impregnowana olejem lub woskiem, azeby uniemozliwic przesaczanie sie cieczy przez pory materialu grafitowego.Odpryski w grafitowej elektrodzie nie moga byc jednak wyrównane przez olejowe lub woskowe impregnowanie.Niezaleznie od wad materialowych i produkcyjnych, powierzchnia zewnetrzna uzytej elektrody grafitowej nie jest taka gladka, zeby sama przez silne osadzenie na wcisk w kolnierzu z tworzywa sztucznego nie pozostawila ma¬ lych kapilarnych kanalików na grafitowej elektrodzie, przez które te kanaliki elektrolit móglby sie wydostac z wnetrza pojemnika, zwlaszcza kiedy zawilgotnienie doj¬ dzie do jego silnieosadzonej górnej powierzchni. Todopro¬ wadza do takiego stanu, ze zawilgotnienie wystepuje juz nawet wtedy, gdy napiecie powierzchni górnej roztworu jest wyzsze niz napiecie krytyczne na powierzchni górnej osadzonego korpusu.I w tym przypadku nie zmieni tego impregnowanie grafitowej elektrody olejem czy parafina.Gdy zdecydujemy sie na odpowiednio silne osadzenie kolnierza, na przyklad jezeli srednica otworu kolnierza bedzie mniejsza o 0,1-0,2 mm od srednicy przekroju po¬ przecznego grafitowej elektrody, to wystapi niebezpiecze¬ nstwo w produkcji z dwóch powodów: Do wcisniecia oslony pokrywowej wierzcholkiem kol¬ nierza uszczelniajacego niezbedna jest wieksza sila naci¬ sku, coz kolei wymaga, abyelektroda posiadala odpowied¬ nia sztywnosc dodatniego bieguna, szczególnie wówczas, jezeli nie jest ona osadzona dokladnie w srodku otworu oslony pokrywki. Do wyrównania tej mimosrodowosci proponowane juz bylo zmniejszenie sztywnosci na obwo- 91 16591 165 3 dzie pierscieniowej pokrywki, ale prowadzilo to.czesto do zlamania grafitowej elektrody.Z drugiej strony, jezeli grafitowa elektroda wytrzyma wystepujace naciski, to beda one przeniesione poprzez te elektrode do wnetrza ogniwa, poniewaz komora podczas wciskania oparta jest tylko na spodzie pojemnika. Przez to wystepuja lekkie" uszkodzenia we wnetrzu obudowy ogniwa.Wystepuja w koncu inne trudnosci, które zaleza od wlasciwosci tworzywa sztucznego. Jezeli róznica miedzy srednicami bedzie wynosic 0,1 - 0,2 mm, aby uzyskac odpowiednie silne osadzenie, to wtedy wystapia wtworzy¬ wie sztucznym, poprzez grafitowa elektrode otoczona kol¬ nierzem, silnie oddzialywujace sily naprezen wtworzywie, które sa zawsze szkodliwe. Z uplywem czasu tworzywo sztuczne poddaje sie tym silom, przy czym uszczelnienie zanika i oprócz tego powstaje niebezpieczenstwo korozji nppr^elit&wej, co wystepuje w olbrzymiej ilosci gatunków tworzyw sztucznych.Azeby usunac przedstawione powyzej wady (porównaj austriacki opis patentowy nr 62 598)zostalawprowadzona juz w szczeline pierscieniowa, pomiedzy kolnierz pokryw¬ ki i elektrode, warstwa wosku jako masa uszczelniajaca.Przyzastosowaniu takiego uszczelnienia pierscieniowe¬ go mozliwy jest dobór znacznie mniejszych róznic pomie¬ dzy srednicami przekroju poprzecznego dodatniegobiegu¬ na grafitowej elektrody i otworukolnierza o okolo 0,1 mm.Osiaga sie przy tym, ze oslona pokrywki z kolnierzem, moze byc wcisnieta w plaszcz ogniwa tylko przy uzyciu niewielkiej s^ly, przez co wyeliminowane sa uszkodzenia galwanicznego ogniwa i pojemnika.Niespodziewanie dochodzilo jednak do sporadycznego wyplywania cieczy elektrolitu naweti przy takiego rodzaju uszczelnieniach galwanicznych ogniw, copoczatkowobylo trudne do ustalenia. Wykryto nastepnie, ze przyczyna ty^h usterek wynika z róznych wlasciwosci dwóch mas uszczel¬ niajacych. Poczatkowo bylo to niedopatrzeniem, ze dla przykladu, podczas krótkiego zwarcia ogniwa, ponastepu¬ jacym po tym stopniowym ochlodzeniu pojemnika baterii, w ogniwie mogly wystapic temperatury miedzy 50 - 100°C.Praktyczne próby wykazaly, ze w takim przypadku, kiedy wosk uzyty jako material uszczelniajacy stal sie ciekly, to przez to we wnetrzu ogniwa, w wyniku krótkiego spiecia wystepujace nadcisnienie wypycha przez szyjke plynny elektrolit powstalymi, otwartymi, nie uszczelnionymi juz kanalami w szyjce.Prócz tego zostalo stwierdzone, ze wlasciwe polaczenie wosku z grafitowa elektroda nie daje równoczesnie dosta¬ tecznego polaczenia wosku z kolnierzem pokrywki tak, zeby oprzec sie przed powstajacym# cisnieniem gazu we wnetrzu ogniwa.Przyczyna wystepujacego zjawiska zostala dlatego wy¬ kryta, ze przy uzyciu krystalicznych srodków uszczelniaja¬ cych nie wystepuje dostateczne zetnieciepowierzchni mie¬ dzy srodkiem uszczelniajacym a tworzywem sztucznym i dlatego nie nastepuje tu wystarczajaca sila polaczenia.Zgodnie z wynalazkiem przewidziane jest, azeby zakres zmiekczania masy uszczelniajacej wykonanej calkowicie lub w przewazajacej mierze z niekrystalicznego materialu elastycznego, nastepowal dopiero powyzej temperatury 100°C.Jako poczatek zmiekczajacego odksztalcenia, rozumie sie przy tym granice plastycznosci okreslana znana metoda pomiaru twardosci kulka, wzglednie okreslona norma: 4 DIN 1995/ U4. Dobór granicznego punktu plastycznosci jako punktu wyjsciowego nastepuje dlatego, poniewaz brane pod uwage materialy, w zasadzie nie maja ustalone¬ go dokladnego zakresu plynnosci.- Szczególna zaleta wynalazku polega na tym, ze obecnie nie jest juz konieczne wytwarzanie sil nacisku miedzy kolnierzem pokrywki i elektroda. Srednica grafitowej ele¬ ktrody moze odpowiadac wewnetrznej srednicy pokrywki albo, moze byc od niej nieco mniejsza.W zasadzie, zgodnie zwynalazkiemmogabyc tak dobra¬ ne srodki uszczelniajace, na przyklad jednoskladnikowe zywice, które plynne naniesione zostaja na powierzchnie dodatniej elektrody i czas ich utwardzaniajesttak obliczo- ny, ze sa plynne podczas nasadzania pojemnika a tward¬ nieja po uplywie odpowiedniego czasu lecz zawsze przed ostateczna kontrolai wysylka.Równiez dwuskladnikowe kleje, przy stosowaniu któ¬ rych laczenie i twardnienie na powierzchnidodatniej elek- trody nastepuje dopiero w miejscu przeznaczenia tak, ze podczas nasadzania pojemnika sa one plynne a twardnieja w niedlugim czasie po dokonaniu tej operacji.Przede wszystkim wypróbowane zostaly do tego celu polimery izobutylenu a w szczególnosci polimery propyle¬ nu. Przedewszystkim dlatego, poniewazpozadane sawlas¬ ciwosci absorbcyjne branych pod uwage termoplastów ataktycznego polipropylenu i materialu pokrywki.Trudnosciwynikajace z dozowania przerabianego atak- tycznego polipropylenu jako srodka uszczelniajacego w opisanym zastosowaniu moga byc usuniete przez doda¬ nie 5 - 30% odpowiednio rozdrobnionego wosku.Korzysci wymienionego srodka uszczelniajacego wyni¬ kaja szczególnie z technicznych przyczyn. Nalezy przytym uwzglednic, ze dla nanoszenia substancji uszczelniajacej jest do dyspozycji czas okreslony wielkoscia rzedu tylko jednej sekundy albo mniej. Prócz tego, przez naniesienie materialu uszczelniajacego, pojemnik, ani urzadzenie pro¬ dukcyjne nie moga byc zabrudzone, nawet przez materialy 40 oczyszczajace.Przede wszystkim jednak konieczne jest, azeby po za¬ przestaniu toku produkcji i ponownym jej rozruchu, na przyklad po nocy wolnej od pracy, nie byly konieczne obszerne prace czyszczenia urzadzen produkcyjnych, aby ewentualnie usunac z tych urzadzen zaschniety material uszczelniajacy i doprowadzicje do uzywalnosci. Ataktycz- ny polipropylen sam spelnia wlasciwie swoje przeznacze¬ nie uszczelnienia, tylko przy temperaturze do 100°C, jed¬ nak w tym krótkim, przeznaczonym do tego czasie, jest trudno naniesc go na powierzchnie grafitowej elektrody.Przez dodanie odpowiedniej procentowej ilosci rozdrob¬ nionego wosku jest jednak mozliwe osiagniecie tego, ze po pierwsze temperatura zmiekczania bedzie utrzymywac sie 55 jeszcze powyzej 100°C, przez co stanie sie mozliwe doklad¬ niejsze uszczelnienie a po drugie, masa uszczelniajaca moze byc latwiej nakladana.Wynalazek zostanie blizej okreslony w przykladzie wy¬ konania na podstawie rysunku. 60 Cynkowy pojemnik 6 baterii, w który wprowadzona jest grafitowa elektroda 3, zamkniety jest zastygnieta masa 7.Dla zabezpieczenia wyplywu elektrolitu, cynkowy po¬ jemnik 6 jest otoczony plaszczem 1 z tworzywa sztucznego 65 i zgrzany z pokrywka 2 równiez z tworzywa sztucznego.91 165 6 PL PL PL PL PL PL PL PL