RU2141704C1 - Изгибающийся вверх опорный диск для уплотнения гальванического элемента - Google Patents

Изгибающийся вверх опорный диск для уплотнения гальванического элемента Download PDF

Info

Publication number
RU2141704C1
RU2141704C1 RU97104238A RU97104238A RU2141704C1 RU 2141704 C1 RU2141704 C1 RU 2141704C1 RU 97104238 A RU97104238 A RU 97104238A RU 97104238 A RU97104238 A RU 97104238A RU 2141704 C1 RU2141704 C1 RU 2141704C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
galvanic cell
flange
wall
sealing
support disk
Prior art date
Application number
RU97104238A
Other languages
English (en)
Other versions
RU97104238A (ru
Inventor
Л.ДеПальма Кристофер
Поуп Питер
А.Саржан Син
Вячек Мариан
А.Йопполо Роберт
Original Assignee
Дьюраселл Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Дьюраселл Инк. filed Critical Дьюраселл Инк.
Publication of RU97104238A publication Critical patent/RU97104238A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2141704C1 publication Critical patent/RU2141704C1/ru

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/183Sealing members
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/147Lids or covers
    • H01M50/166Lids or covers characterised by the methods of assembling casings with lids
    • H01M50/171Lids or covers characterised by the methods of assembling casings with lids using adhesives or sealing agents
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/147Lids or covers
    • H01M50/166Lids or covers characterised by the methods of assembling casings with lids
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/147Lids or covers
    • H01M50/166Lids or covers characterised by the methods of assembling casings with lids
    • H01M50/167Lids or covers characterised by the methods of assembling casings with lids by crimping
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
  • Hybrid Cells (AREA)
  • Primary Cells (AREA)
  • Electrolytic Production Of Metals (AREA)

Abstract

Металлический опорный диск для уплотнения гальванического элемента оказывает воздействие упругого направленного по радиусу наружу усилия на уплотнение для обеспечения целостности уплотнения во всем температурном диапазоне и оказывает воздействие направленного вверх усилия на примыкающий металлический концевой колпачковый терминал или клемму для обеспечения непрерывного механического и электрического контакта с клеммой. Держатель является ступенчатым диском, имеющим расположенную в центре мелкую цилиндрическую коробочку в виде коробочки от пилюль с дном, проходящей по радиусу наружу в кольцо. Пружинное средство в форме S-образной закраины проходит вниз от периферии кольца, заканчиваясь у его дна проходящим наружу фланцем. Кромка фланца прижимает пластиковый уплотнительный элемент к внутренней стенке. 4 с. и 15 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Настоящее изобретение относится к изгибающемуся вверх металлическому опорному диску, используемому в уплотнении или герметизации гальванического элемента. В частности, это изобретение относится к гальваническому элементу, как например, первичному щелочному гальваническому элементу, уплотненному на одном конце уплотнением, включающим опорный диск, который оказывает упругое, направленное вверх радиальное воздействие на уплотнение и слегка изгибается или прогибается вверх при радиальном сдавливании во время процесса уплотнения для обеспечения целостности уплотнения и положительного электрического контакта с металлическим концевым колпачковым терминалом гальванического элемента.
Предшествующий уровень
Гальванические элементы, такие как щелочные первичные гальванические элементы, изготавливают путем заполнения металлического контейнера, открытого на одном конце и закрытого на другом конце, электрохимическими активными ингредиентами, введения узла уплотнения в открытый конец и последующей отбортовки кромок для уплотнения или герметизации гальванического элемента. Узел уплотнения включает диск из пластика или металла в качестве опоры, на которой выполнено уплотнение для предотвращения протечки находящихся внутри элемента химических компонентов. Следовательно, опорный диск должен быть достаточно прочным для того, чтобы обеспечить уплотнение, не раздавливаясь во время уплотнительного этапа в процессе изготовления. Уплотнения, использующие жесткий металлический диск, не сжимаются и расширяются вследствие изменений температуры таким образом, чтобы поддерживать одинаковое давление на уплотнение. Вследствие различия в термическом расширении и в характеристиках сжатия металлического контейнера, различных материалов, используемых в уплотнении, включающем металлический диск, имеют место отклонения допусков изготовления, а также ползучесть пластикового уплотняющего элемента. В результате такие гальванические элементы склонны к протеканию. Аналогично, если опорой является толстый пластик, большая площадь уплотнения приводит к более низкому давлению, оказываемому на уплотнение. Пример такого довольно жесткого типа опорного элемента описан, например, в патенте США N 5227261. В последнее время предприняты попытки разработать более упругое уплотнение для гальванического элемента. В результате этих попыток был разработан узел уплотнения, который включает неэлектропроводный пластиковый уплотняющий элемент, металлический опорный диск, токосниматель и металлическую концевую крышку или колпачок, который служит в качестве одной из клемм или зажимов гальванического элемента. Металлический опорный диск обеспечивает возможность уплотнения или герметизации гальванического элемента посредством этапа отбортовки или загибания кромок, который оказывает воздействие радиального направленного внутрь усилия на узел уплотнения и который радиально сжимает опору до меньшего протяжения. Элементом, который обеспечивает фактическое уплотнение, обычно является диск или элемент в виде колеса, который изготовлен как единая деталь посредством инжекционного литья пластика, хотя некоторые применяемые узлы используют два или более пластиковых элемента для обеспечения уплотнения. Иллюстративные, но не ограничивающие примеры узлов уплотнения, использующих пластиковый уплотнительный элемент, металлический опорный диск, токосниматель и металлическую концевую колпачковую клемму или терминал, и их использование в гальванических элементах описаны, например, в патентах США N 4537841 и 5080985. Однако, все еще существует потребность в уплотнении, имеющем опорный диск, который будет поддерживать довольно одинаковое и постоянное давление на уплотнение во всем ожидаемом диапазоне температур, в котором гальванический элемент может работать, с тем, чтобы поддерживать целостность уплотнения и в то же самое время гарантировать поддержание и сохранение электрического контакта с концевым колпачковым терминалом или клеммой.
Краткое описание изобретения
Настоящее изобретение относится к опорному диску, используемому для уплотнения или герметизации гальванического элемента, такого, как например, первичного щелочного гальванического элемента, в котором диск оказывает воздействие упругого направленного наружу радиального усилия на уплотнение и слегка изгибается вверх при радиальном сжатии или сдавливании в процессе уплотнения для обеспечения и целостности уплотнения и принудительного электрического контакта с металлическим концевым колпачковым терминалом или клеммой гальванического элемента. Опорный диск изобретения сконструирован таким образом, что когда он сдавливается радиально внутрь во время операции отбортовки или загибания кромок, которая формирует уплотнение, он не раздавливается, но сжимается, предпочтительнее, в пределах его упругости с тем, чтобы после отбортовки он продолжал оказывать воздействие радиального, направленного наружу усилия на уплотнение. Опора является ступенчатым диском, имеющим приподнятую центральную часть в форме коробочки для пилюль, верхняя поверхность которой оканчивается у ее периферии проходящей вниз первой стенкой, при этом дно упомянутой стенки простирается радиально наружу и изгибается под углом вверх в кольцо, с упругими пружинными средствами в форме S-образного бортика или закраины, имеющей вторую простирующуюся вниз стенку, свешивающейся вниз от наружной периферии упомянутого кольца, и нижняя часть упомянутого кольца по периферии оканчивается в направлении по радиусу наружу фланцем. Фланец имеет свободную кромку по его наружной периферии для создания уплотнения у пластикового уплотнительного элемента, часть которого расположена между кромкой фланца и внутренней поверхностью стенки металлического контейнера гальванического элемента. Опора используется в узле уплотнения, который включает пластиковый уплотнительный элемент, опору по настоящему изобретению, токосниматель анодного тока и металлический концевой колпачок, который образует отрицательный вывод гальванического элемента. Таким образом, изобретение относится к узлу уплотнения гальванического элемента, использующего опорный диск изобретения, а также к гальваническому элементу, содержащему опорный диск. Во время процесса герметизации или уплотнения радиальное сжимающее усилие прикладывается к наружной части металлического контейнера гальванического элемента, которое сжимает контейнер в направлении по радиусу внутрь у свободной кромки фланца с расположенным между контейнером и кромкой фланца уплотнительным элементом. Это вынуждает кромку фланца вцепляться в уплотнительный элемент и сдавливать его до создания уплотнения. Это также вынуждает S-образный бортик опоры упруго изгибаться по радиусу внутрь в немного скошенном виде в сторону от приложенного сжимающего усилия и также побуждает часть в виде коробочки от пилюль слегка перемещаться вверх к примыкающей металлической концевой колпачковой клемме. Следовательно, бортик или закраина являются упругим пружинным средством, которое прогибается или изгибается радиально внутрь в течение процесса герметизации с тем, чтобы после герметизации гальванического элемента наружная кромка фланца продолжала оказывать воздействие кругового направленного наружу усилия на уплотнительный элемент гальванического элемента для обеспечения целостности уплотнения в течение всего срока службы гальванического элемента, и в то же самое время поддержания направленного верх к металлической концевой колпачковой клемме усилия для обеспечения электрического контакта между опорой или токоснимателем и клеммой в течение срока службы гальванического элемента во всем требуемом диапазоне рабочих температур гальванического элемента, который для щелочного первичного гальванического элемента обычно составляет от около -30 до +80oC.
Краткое описание чертежей
На фиг. 1(а) и 1(б) схематически изображен вид в поперечном разрезе и частично вид в перспективе, соответственно, опорного диска в соответствии с предлагаемым изобретением.
Фиг. 2 является изображением в перспективе с частным разрезом узла уплотнения гальванического элемента, в котором использован опорный диск в соответствии с предлагаемым изобретением.
Фиг. 3 схематически изображает поперечное сечение щелочного гальванического элемента, имеющего уплотнение, в котором использован опорный диск в соответствии с предлагаемым изобретением.
Подробное описание изобретения
Изображенный на фиг. 1(а) и 1(б) опорный диск 10 является ступенчатым диском унитарной конструкции и содержит приподнятую центральную часть 12, выполненную в форме коробочки для пилюль, в которой центральная часть 12 является неглубоким цилиндром, имеющим плоскую верхнюю поверхность 14 и первую цилиндрическую стенку 16. В поверхности 14 выполнено отверстие в центре для помещения в него токоснимателя, как показано на фигурах 2 и 3, и в этом варианте она слегка углублена ниже верха 18 стенки 16 для помещения выступа одного конца токоснимателя без увеличения зазора над опорой при использовании в гальваническом элементе, показанном на чертежах. Дно 22 части 12 проходит радиально вверх под слегка восходящим углом в кольцо 24. Кольцо 24 не свешивается горизонтально наружу от дна части 12, а немного наклонено вверх от дна или нижней части 22 цилиндрической стенки 16. В варианте, изображенном на чертежах, этот восходящий угол составляет около 5 градусов. S-образный буртик или закраина 26 свешивается вниз от периферии кольца 24 и оканчивается в направлении по радиусу наружу фланцем 28, имеющим наружную кромку 30. S-образный буртик имеет вторую цилиндрическую стенку. Множество отверстий 15 способствует вентиляции гальванического элемента. Приложенное по окружности кромки 30 опоры 10 направленное по радиусу внутрь усилие толкает верхнюю часть вверх вместо того, чтобы толкать вниз, как в случае с опорой или опорным диском, описанным в патенте США N 5080985. Как установлено выше, радиальное сжимающее усилие, приложенное по окружности к наружной периферии 30 фланца 28 во время процесса герметизации, сжимает фланец по радиусу внутрь. Это побуждает бортик 26 к изгибанию по радиусу внутрь у его нижней части, что ведет к наклону кольца 24 и, соответственно, стенки 16 вверх, и в результате этого направленное вверх усилие прикладывается к центральной части 12. Способ уплотнения отбортовкой или загибанием кромок известен специалистам и описан, например, в патентах США N 5080985 и N 5150602. Предпочтительнее, чтобы опорный элемент подвергался упругой, а не пластической деформации во время процесса герметизации для того, чтобы поддерживать воздействие максимального направленного радиально наружу упругого усилия к реальному уплотнению, что возможно с материалом, из которого уплотнение изготовлено.
Направленное вверх побуждение опоры (диска) помогает обеспечить то, что физический контакт и сопутствующий электрический контакт верхней части токоснимателя 80 с металлическим концевым колпачковым терминалом или клеммой 100, показанной а фиг. 2 и 3, будет поддерживаться в течение срока службы гальванического элемента. В альтернативном варианте верхняя часть или верх 18 опорного диска может осуществлять физический и электрический контакт с металлической концевой колпачковой клеммой 100 вместо верхней части токоснимателя, как описано, например, в патентах США '985 и '602. Диск 10 может быть изготовлен из любого подходящего упругого материала и, в частности, из металла, такого как например, холоднокатанная сталь, нержавеющая сталь и подобной им, при этом выбор материала остается на усмотрении профессионалов и конкретной конструкции гальванического элемента, в котором он используется. Например, в конструкции гальванического элемента, в котором используется электропроводный токосниматель, который обеспечивает возможность физического и электрического контакта с металлической концевой колпачковой клеммой, можно использовать неэлектропроводный опорный диск. С другой стороны, когда сам опорный диск должен создавать механический и сопутствующий электрический контакт с металлической концевой колпачковой клеммой, опорный диск должен быть изготовлен из металла или другого подходящего электропроводного материала, что должно быть понятно специалистам. В варианте, описанном в настоящем описании, опорный диск изобретения выштампован из холоднокатанной стали толщиной 15 мил (0,381 мм).
Фиг. 2 является видом в перспективе с местным вырезом узла уплотнения гальванического элемента, использующего держатель или опорный диск изобретения, который в этом варианте предназначен для щелочного гальванического элемента размера AA. На Фиг. 3 схематически изображено поперечное сечение щелочного первичного гальванического элемента размера AA, уплотненного на одном конце упомянутым узлом уплотнения путем отбортовки или загибания кромок. На Фиг. 2 изображен предпочтительный вариант, в котором уплотнительный узел 50, включающий опорный диск или держатель 10 изобретения предварительно собран или смонтирован в виде единой детали, с которой можно обращаться в процессе сборки гальванического элемента как с одной деталью. Согласно фигурам 2 и 3 изображенный уплотнительный узел включает металлический опорный элемент 10, литой фасонный пластиковый уплотнительный элемент 60, металлический токосниматель 80 и металлический колпачок 100. В этом варианте колпачок 100 является отрицательной клеммой щелочного первичного гальванического элемента. Металлические токосниматели обычно называются специалистами гвоздями, и эти типы токоснимателей могут быть использованы в изобретении при необходимости. В варианте, изображенном и описанном в настоящем описании, металлический токосниматель более похож на заклепку, чем на гвоздь. Показанный пластиковый уплотнительный элемент обычно является диском или колесообразным элементом, имеющим унитарную конструкцию с расположенной в центре цилиндрической втулкой 62, от которой по окружности отходят последовательно по радиусу наружу кольцевое отверстие 64, затем кольцевая бобышка или выступ 66 и выступающая вниз юбка 68, кольцевое упругое или пружинное средство 70, которое позволяет бортику перемещаться по радиусу внутрь и наружу, и наконец, конструкция заканчивается бортиком, имеющим проходящую вверх цилиндрическую стенку 72 по наружной периферии. Втулка 62 имеет аксиальное отверстие, через которое выступает верхняя часть токоснимателя 80, который в этом варианте прокован или расклепан на его вершине для закрепления держателя или опорного кольца 10 к пластиковому уплотняющему элементу. В изображенном варианте кольцевое отверстие или проход 64 обычно является плоским и содержит тонкую мембрану 63 в виде кольца, отходящую от и закрепленную к втулке 62 и диафрагме 59, более толстую кольцевую диафрагму 59 и навесной элемент 65 в виде кольца вокруг наружной кромки диафрагмы, посредством которого она закреплена на кольцевой бобышке или выступе 66. Кольцевая бобышка или выступ изображена в виде относительно толстого кольца. Она предназначена для предотвращения парения (в воздухе) уплотнительного элемента под давлением верхней поверхности гальванического элемента, контактирующей с нижней частью или дном кольца 24 опорного диска. Юбка 68 свешивается с наружной части бобышки 66 и проходит вниз для предотвращения смешивания анодного и катодного компонентов гальванического элемента, как изображено на фиг. 3. Упругое средство 70 уплотнительного элемента 60 свешивается по окружности по радиусу наружу от юбки 68 и включает кольцевой V-образный канал 71, образованный стенками 73 и 74. Наконец, проходящий вверх бортик 72 отходит от верхней части стенки 74 и содержит множество выступов 75, проходящих по радиусу внутрь на верхней части 76 внутренней поверхности для точного закрепления в них концевого колпачка 100, с тем, чтобы с уплотнительным узлом можно было обращаться как с единым цельным блоком в процессе сборки гальванического элемента. Круговой заплечик на внутренней поверхности бортика 72 поддерживает кромку металлического держателя 10 в процессе отбортовки или отгибания кромок. Иллюстративными, но не ограничивающими примерами материалов, пригодных для использования в изготовлении пластикового уплотнительного элемента 60 являются найлон, сплавы найлона, полисульфон и полипропилен с наполнителем, известные специалистам и описанные, например, в патенте '595, описание которого приведено здесь для справки.
В процессе сборки колпачок 100 помещается на верх выступов и сжимается или защелкивается, проходя через выступы в полость, ограниченную цилиндрической стенкой бортика 72. Множество ребер 79 проходят по радиусу от внешней поверхности на верхней части стенки 74 и вниз от дна с наружной стороны заплечика 78 бортика 72. Эти ребра обеспечивают возможность введения уплотнительного узла в верхнюю часть цилиндрического металлического контейнера, которая служит в качестве положительной клеммы гальванического элемента, и в то же самое время обеспечивает возможность выпуска поступившего воздуха при помещении уплотнительного узла в контейнер для исключения "откачивания" электролита из контейнера в процессе сборки. Эти ребра имеют такие размеры, которые обеспечивают немного препятствующую подгонку с соответствующей внутренней стенкой гальванического элемента 112, как показано на фиг. 3, с тем, чтобы уплотнительный узел удерживался в его позиции в контейнере гальванического элемента в процессе операций сборки и отбортовки. Хотя эта конкретная конструкция уплотнительного средства является предпочтительным вариантом, специалистам должно быть понятно, что также могут использоваться другие конструкции уплотнительного средства, иллюстративные, но не ограничивающие примеры которого включают и типы уплотнительного средства, описанные в патентах '985 и '602.
При создании уплотнения путем отбортовки радиальная кромка 30 держателя или опорного диска 10 вцепляется во внутреннюю часть бортика или стенки 72 уплотнительного элемента 60, как изображено на фиг. 2 и 3. Предпочтительнее, чтобы кромка 30 держателя сжимала стенку бортика 72 уплотнительного элемента 60 на по крайней мере 25, толщины стенки для обеспечения хорошего уплотнения. Как установлено выше, изображенный держатель 10 сконструирован таким образом, чтобы кромка обладала упругостью, подобной пружине, и оказывала воздействие направленного по радиусу наружу сжимающего усилия на стенку уплотнительного элемента, которое поддерживается во время всего срока службы гальванического элемента для гарантирования того, что уплотнение сохраняется по всему температурному диапазону (например, от около -30 до +80oC). Также должно быть понятно, что гибкое средство 70 позволяет бортику уплотнительного элемента перемещаться по радиусу внутрь и наружу в процессе операций сборки и отбортовки, а также во время флуктуаций температуры без воздействия на оставшуюся основную часть уплотнения, включая вентиляционное отверстие.
Заплечик или уступ 78 внизу бортика 72, изображенный на фиг. 3, поддерживает уплотнительный узел в гальваническом элементе 120, оставаясь на внутреннем круговом уступе, загнутом в металлический контейнер 110, который образует контейнер гальванического элемента и также является положительной клеммой. Металлический концевой колпачок 100, являющийся отрицательной клеммой гальванического элемента 120, в этом варианте изображен в виде металлического диска, имеющего плоскую центральную часть 112, слегка наклоненную вниз в сторону ее центра, на которой размещено по центру выступающее вниз углубление 114. Относительно мелкий цилиндрический участок 116 свешивается вниз от наружной периферии 112, от дна 116 отходит по радиусу наружу фланец 117, оканчивающийся по его наружной периферии проходящим вверх бортиком 118, имеющим круговую наружную кромку 119. Такая конкретная конструкция концевого колпачка, имеющего описанное выше уплотнительное средство, является предпочтительным вариантом, который не предназначен для ограничивания в отношении практического использования изобретения. Так, может быть использована и другая конструкция концевого колпачка, например, описанная в патенте "985.
Уплотнительный узел 50 уплотнен отбортовкой в верхнем конце гальванического элемента 120 посредством неизменного изгиба 130, образованного на верхнем конце металлической стенки гальванического элемента. Отогнутая кромка прижимает стенку гальванического элемента к наружной поверхности бортика 72 пластикового уплотнительного элемента 60 и изгибает их вместе вниз и над кромкой 119 металлического колпачка 100 для уплотнения или герметизации гальванического элемента. В то же самое время направленное по радиусу внутрь усилие прикладывается по окружности к наружной кромке 30 держателя (или опорного диска) 10 в процессе операции отбортовки или отгибки кромок, что приводит к постоянному направленному вверх прогибу и приложению усилия к центральной части 12 держателя, помогающему обеспечить физический и электрический контакт между верхним концом токоснимателя и углублением в концевом колпачке 100. Металлический анодный токосниматель или заклепка 80 в его верхней части прокован или расклепан сверху на металлическом держателе 10, который плотно закрепляет его в положении напротив верха втулки 62. Перемещение вверх токоснимателя предотвращается фланцем 121. Как показано на фиг. 3, плоская верхняя часть концевого колпачка вогнута вниз к центру. Подобная позиция приведена для иллюстрации конструкции колпачка перед отбортовкой или отгибкой кромок. Однако, в процессе операций отбортовки уплотнения или герметизации, к боковой стороне уплотнительного узла прикладывается направленное внутрь по радиусу усилие, которое, в предпочтительном варианте, приводит к тому, что узел постоянно сжимается внутрь. Это в конечном счете заставляет верхнюю часть держателя слегка изгибаться вверх, при этом верхний конец токоснимателя постоянно толкает углубление вверх, так плоский верхний участок концевой колпачковой клеммы остается неизменно плоским. Это также приводит к постоянному направленному вверх воздействию верхнего конца токоснимателя на углубление, что обеспечивает постоянное механическое и сопутствующее электрическое соединение между металлическим токоснимателем и концевым колпачком в течение всего срока службы гальванического элемента.
Подразумевается, что изображенный на фиг. 3 гальванический элемент 120 является характерным представителем типичного щелочного гальванического элемента размера AA, имеющего желатинированный цинковый анод и катод из MnO2. Как известно специалистам, внутри гальванического элемента катодный материал из MnO2 122 контактирует с внутренней поверхностью металлического контейнера 110 и отделен от желатинированного цинкового анодного материала 124 посредством неэлектропроводной мембраны 128, которая также предотвращает контактирование анодного материала с дном контейнера. Юбка 56 пластикового уплотнительного элемента 60 перекрывает (или частично покрывает) разделитель и предотвращает смешивание анодного и катодного материалов в гальваническом элементе. Токосниматель 80 проходит в анодный материал, как показано на фиг. 3, и посредством этого осуществляет электрическое соединение между желатинированным цинковым анодом и металлической концевой колпачковой клеммой.
Понятно, что различные другие варианты и модификации при практическом использовании изобретения должны быть очевидны для специалистов и легко осуществлены ими, не отходя от духа и сферы применения описанного выше изобретения. Соответственно, вышеприведенное описание не предназначено для ограничения сферы действия приложенной формулы, а скорее формула должна истолковываться как заключающая в себе все признаки патентоспособности, которые присущи настоящему изобретению, включая все признаки и варианты, которые должны рассматриваться специалистами как эквивалентные признаки и варианты.

Claims (19)

1. Опорный диск для уплотнения гальванического элемента с центральным токоснимателем, содержащий углубленный цилиндрический центральный участок с отверстием, выполненным в нем для размещения токоснимателя, при этом указанный центральный участок имеет верхнюю поверхность, которая оканчивается на его периферии первой проходящей вниз цилиндрической стенкой, дно которой проходит радиально наружу для образования кольца, оканчивающегося на его периферии второй проходящей вниз цилиндрической стенкой, и фланец, проходящий радиально наружу от дна второй цилиндрической стенки, отличающийся тем, что дно первой стенки изогнуто под восходящим углом, и тем, что фланец оказывает направленное радиально наружу усилие и центральная часть побуждается вверх, когда радиальное направленное внутрь сжимающее усилие подается на периферию фланца.
2. Опорный диск по п.1, отличающийся тем, что плоскость фланца расположена ниже плоскости кольца.
3. Опорный диск по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что плоскость кольца расположена ниже плоскости верхней поверхности.
4. Опорный диск по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что кольцо отходит под направленным немного вверх углом от донной части первой стенки.
5. Опорный диск по одному из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что верхняя поверхность углублена относительно верха первой стенки.
6. Металлический держатель единичной конструкции для уплотнения гальванического элемента, содержащий ступенчатый диск, имеющий центральный участок в форме цилиндрической коробочки от пилюль, имеющий верхнюю поверхность, которая оканчивается на ее периферии проходящей вниз цилиндрической стенкой, дно которой проходит радиально наружу в кольцо, содержащее S-образную закраину, свешивающуюся вниз от периферии кольца, причем дно закраины заканчивается по периферии в направлении по радиусу наружу фланцем, отличающийся тем, что дно цилиндрической стенки изогнуто под восходящим углом, вследствие чего фланец оказывает направленное радиально наружу усилие и центральный участок побуждается вверх, когда к периферии фланца подается направленное радиально внутрь сжимающее усилие.
7. Уплотнительный узел для уплотнения гальванического элемента, содержащий круговой пластиковый уплотнительный элемент, имеющий наружную периферию, ограниченную проходящей вверх стенкой, и опорный диск, отличающийся тем, что опорный диск представляет собой диск, раскрытый в пп.1 и 2, который закреплен на элементе посредством металлического токоснимателя, и расположен внутри стенки уплотнительного элемента, при этом опорный диск содержит углубленную цилиндрическую центральную часть с выполненным в ней отверстием для размещения в нем гальванического элемента, причем центральная часть имеет верхнюю поверхность, которая оканчивается на его периферии первой проходящей вниз цилиндрической стенкой.
8. Уплотнительный узел по п.7, отличающийся тем, что он дополнительно содержит кольцевую металлическую концевую колпачковую клемму.
9. Уплотнительный узел по п.8, отличающийся тем, что концевая клемма расположена внутри стенки упомянутого уплотнительного элемента и примыкает к опорному диску.
10. Уплотнительный узел по любому из пп.7 - 9, отличающийся тем, что опорный диск является металлическим.
11. Уплотнительный узел по любому из пп.7 и 8, отличающийся тем, что металлический токосниматель проходит аксиально через центры гальванического элемента и опорного диска.
12. Гальванический элемент, содержащий цилиндрический металлический контейнер, уплотненный на одном конце уплотнительным узлом посредством отбортовки, отличающийся тем, что уплотнительный узел представляет собой узел, раскрытый в пп.7, 8.
13. Гальванический элемент по п.12, отличающийся тем, что фланец оказывает воздействие постоянно направленного радиально наружу упругого усилия на стенку уплотнительного элемента.
14. Гальванический элемент по любому из пп.12 и 13, отличающийся тем, что токосниматель проходит аксиально через центр упомянутых элемента и диска.
15. Гальванический элемент по любому из пп.12, 14, отличающийся тем, что опорный диск прикреплен к уплотнительному элементу токоснимателем.
16. Гальванический элемент по любому из пп.12 и 13, отличающийся тем, что внутренняя поверхность стенки пластикового уплотнительного элемента сжимается по крайней мере на 25% от его ширины посредством фланца.
17. Гальванический элемент по любому из пп.12, 14, отличающийся тем, что токосниматель создает механический и электрический контакт с упомянутой клеммой и поддерживает постоянное направленное воздействие на нее.
18. Гальванический элемент по любому из пп.12, 14, отличающийся тем, что опорный диск создает физический и электрический контакт с упомянутой клеммой и поддерживает постоянное направленное вверх воздействие на него.
19. Гальванический элемент по любому из пп.12 и 13, отличающийся тем, что опорный диск и уплотнительный элемент взаимодействуют для предотвращения парения уплотнительного элемента под давлением гальванического элемента.
RU97104238A 1994-08-24 1995-08-17 Изгибающийся вверх опорный диск для уплотнения гальванического элемента RU2141704C1 (ru)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US29511694A 1994-08-24 1994-08-24
US08/295,116 1994-08-24
PCT/US1995/010466 WO1996006464A1 (en) 1994-08-24 1995-08-17 Upward deflecting support disk for electrochemical cell seal

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU97104238A RU97104238A (ru) 1999-04-10
RU2141704C1 true RU2141704C1 (ru) 1999-11-20

Family

ID=23136279

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97104238A RU2141704C1 (ru) 1994-08-24 1995-08-17 Изгибающийся вверх опорный диск для уплотнения гальванического элемента

Country Status (18)

Country Link
US (1) US5759713A (ru)
EP (1) EP0781456B1 (ru)
JP (1) JP3790546B2 (ru)
KR (1) KR970705841A (ru)
CN (1) CN1149689C (ru)
AT (1) ATE235744T1 (ru)
AU (1) AU3366495A (ru)
BR (1) BR9508625A (ru)
CA (1) CA2196986A1 (ru)
DE (1) DE69530091T2 (ru)
IL (1) IL114881A (ru)
MX (1) MX9701369A (ru)
NO (1) NO970808D0 (ru)
PL (1) PL319019A1 (ru)
RU (1) RU2141704C1 (ru)
TW (1) TW381779U (ru)
WO (1) WO1996006464A1 (ru)
ZA (1) ZA956720B (ru)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR19980060824A (ko) * 1996-12-31 1998-10-07 손욱 전지의 캡 조립체
AU2045700A (en) * 1998-12-15 2000-07-03 Duracell Inc. Electrochemical cell closure
WO2000059052A2 (en) * 1999-03-29 2000-10-05 The Gillette Company Alkaline cell separator
US6317335B1 (en) 1999-09-24 2001-11-13 Wilson Greatbatch Ltd. Stiffened protection device for protecting an electrical component
US6205034B1 (en) 1999-09-24 2001-03-20 Wilson Greatbatch Ltd. Protection device for protecting an electrical component and method of assembling a battery with a protection device and an electrical component
US6671187B1 (en) 1999-09-24 2003-12-30 Wilson Greatbatch Ltd. Protection device having a sleeve and method of assembling a battery with a protection device and an electrical component
US6437239B1 (en) 1999-09-24 2002-08-20 Wilson Greatbatch, Ltd. Protection device and method of determining exposure temperature
US6426867B1 (en) 2000-05-05 2002-07-30 Wilson Greatbatch, Ltd. Protection device having tapered ribs and method of assembling a battery with a protection device and an electrical component
US6887614B2 (en) 2001-07-30 2005-05-03 The Gillette Company End cap assembly for an electrochemical cell
CN1307731C (zh) * 2002-12-30 2007-03-28 日电东金栃木有限公司 密封式电池
US6986969B2 (en) * 2003-01-03 2006-01-17 The Gillette Company Alkaline cell with flat housing and improved current collector
US6833215B2 (en) * 2003-01-03 2004-12-21 The Gillette Company Alkaline cell with flat housing
US6991872B2 (en) * 2003-03-26 2006-01-31 The Gillette Company End cap seal assembly for an electrochemical cell
JP4567374B2 (ja) * 2003-08-28 2010-10-20 パナソニック株式会社 電池およびその製造方法
US7579105B2 (en) * 2005-02-18 2009-08-25 The Gillette Company End cap assembly and vent for high power cells
KR100627374B1 (ko) 2005-07-29 2006-09-22 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
US20080085450A1 (en) * 2006-10-05 2008-04-10 Depalma Christopher L End cap seal assembly for an electrochemical cell
US20080102366A1 (en) * 2006-10-31 2008-05-01 Anglin David L End cap seal for an electrochemical cell
US20080102365A1 (en) * 2006-10-31 2008-05-01 Yoppolo Robert A End cap seal assembly for an electrochemical cell
US20080166626A1 (en) * 2007-01-05 2008-07-10 Yoppolo Robert A End cap seal assembly for an electrochemical cell
US20080220316A1 (en) * 2007-03-06 2008-09-11 Berkowitz Fred J End cap seal assembly for a lithium cell
US20090226805A1 (en) * 2008-03-07 2009-09-10 Robert Yoppolo Battery
US10608215B2 (en) 2013-09-30 2020-03-31 Lg Chem, Ltd. Curved surface-structured battery pack

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA688500A (en) * 1960-02-25 1964-06-09 Carmichael Robert Combined safety blow-out and gas permeable membrane for galvanic cells
BE625069A (ru) * 1961-12-15
ES175654Y (es) * 1971-12-24 1972-12-16 Lopez Sanchez Cierre estanco para pilas electricas.
US4075398A (en) * 1976-10-26 1978-02-21 Esb Incorporated Means of providing pressure relief to sealed galvanic cell
US4122241A (en) * 1977-03-11 1978-10-24 P. R. Mallory & Co. Inc. Modified grommet for long term use cells
JPS5855619B2 (ja) * 1977-11-30 1983-12-10 富士電気化学株式会社 防爆型電池用封口ガスケツト体
US4191806A (en) * 1978-08-28 1980-03-04 Esb Incorporated Pressure vent for a sealed primary cell
FR2513813B1 (fr) * 1981-09-29 1986-11-14 Celaya Emparanza Galdos Sa Contacts sur piles electriques alcalines
CA1164936A (en) * 1981-12-23 1984-04-03 Charles Markin Sealing and insulating member for galvanic cells
US4537841A (en) * 1983-11-04 1985-08-27 Duracell Inc. Metal-supported seals for galvanic cells
DE3704536A1 (de) * 1987-02-13 1988-08-25 Varta Batterie Dicht verschlossenes galvanisches element
US5080985A (en) * 1989-12-07 1992-01-14 Duracell Inc. High pressure seal for alkaline cells
US5150602A (en) * 1990-09-10 1992-09-29 Duracell Inc. Crimping method for electrochemical cells
US5227261A (en) * 1991-10-15 1993-07-13 Eveready Battery Company, Inc. Cylindrical electrochemical cells with a diaphragm seal

Also Published As

Publication number Publication date
TW381779U (en) 2000-02-01
DE69530091D1 (de) 2003-04-30
BR9508625A (pt) 1997-11-18
ATE235744T1 (de) 2003-04-15
NO970808L (no) 1997-02-21
KR970705841A (ko) 1997-10-09
AU3366495A (en) 1996-03-14
WO1996006464A1 (en) 1996-02-29
CN1149689C (zh) 2004-05-12
DE69530091T2 (de) 2004-02-05
MX9701369A (es) 1997-05-31
IL114881A (en) 1998-01-04
US5759713A (en) 1998-06-02
JP3790546B2 (ja) 2006-06-28
EP0781456B1 (en) 2003-03-26
NO970808D0 (no) 1997-02-21
EP0781456A1 (en) 1997-07-02
CA2196986A1 (en) 1996-02-29
PL319019A1 (en) 1997-07-21
IL114881A0 (en) 1995-12-08
JPH10504684A (ja) 1998-05-06
ZA956720B (en) 1996-04-11
CN1155945A (zh) 1997-07-30
EP0781456A4 (en) 1999-12-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2141704C1 (ru) Изгибающийся вверх опорный диск для уплотнения гальванического элемента
RU2134001C1 (ru) Изгибающийся вверх опорный диск для уплотнения гальванического элемента
EP1104585B1 (en) End cap assembly for an alkaline cell
US5750283A (en) Seal for electrochemical cell
US4725515A (en) Button cell construction with internally compressed gasket
EP1082767B1 (en) End cap assembly for an alkaline cell
US3433681A (en) Leakproof electrochemical cell and method of making same
US6087041A (en) Electrochemical cell structure employing electrode support for the seal
MXPA01000866A (en) End cap assembly for an alkaline cell