WO2007012692A2 - Dispositivo de seguridad en cierres estancos de pilas electroquímicas - Google Patents

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WO2007012692A2
WO2007012692A2 PCT/ES2006/070116 ES2006070116W WO2007012692A2 WO 2007012692 A2 WO2007012692 A2 WO 2007012692A2 ES 2006070116 W ES2006070116 W ES 2006070116W WO 2007012692 A2 WO2007012692 A2 WO 2007012692A2
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safety device
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Francisco Javier Alday Lesaga
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Celaya Emparanza Y Galdos, S. A. (Cegasa)
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Definitions

  • This invention concerns a safety device that is intended to prevent possible explosions produced in electrochemical cells and that are motivated by the pressure of gases produced in its interior under certain circumstances.
  • This recommended device is particularly designed for application in electrochemical cells that are provided with a general constitution comprising a metal container closed at one end in which the active materials constituting the anode and cathode are contained separately, which in its bottom forms the positive contact and at its open end it has a closure that is constituted by a set of two cylindrical pieces that, from the inside out, are a plastic piece of molded nylon and a metal cover that constitutes the negative contact, whose plastic part it forms a cylindrical core, an ascending peripheral wall also cylindrical and, between them, an annular floor, the core is crossed axially by a current collector which, inserted in the anode, is in electrical contact with said cap and, adjacent to this core , a weakened section of material is contoured that is breakable due to gas overpressure inside the metal container, and, by trapping said lid, the peripheral wall of the plastic part is folded inwards together with the very edge of the open end of the metal container by means of a pressure exerted on the latter that ensures the sealed closure of this container metal,
  • Spanish Invention P-9002590 of the same ownership as the present. It includes the existence of a plastic part (called a sealing disc) that is installed at the open end of the metal container containing the anodic and cathodic materials and which is provided with a safety valve consisting of a circular area that is delimited by a weakening of the thickness of the annular floor of the piece itself; in such a way that in case of excessive internal gas pressure (exceeding a previously calculated value), the breakage of the weakening occurs and the valve opens allowing the gas to escape through windows provided in the metal cover that, externally to The plastic part constitutes the last closure of said metal container and the negative electrical contact of the battery, whereby the foreseeable explosion of the battery is avoided.
  • a plastic part called a sealing disc
  • a safety valve consisting of a circular area that is delimited by a weakening of the thickness of the annular floor of the piece itself
  • the internal heating can not only be due to the aforementioned causes, but also by a standardized test in the manufacturing of the battery, consisting of short-circuiting it without exploding;
  • the effects of this heating are greater when the material of the plastic part is polypropylene, but, although to a lesser extent, it also occurs with the nylon used as a substitute for the previous one.
  • said US Patent 6,270,919 B1 proposes the generation of a plurality of separating prominences that are formed in the upper face of the plastic piece that faces the lower face of the intermediate disk (if applicable), by a contribution of material that, steadily throughout the extension thereof, increases the thickness of the piece itself on the annular floor thereof that is delimited between the peripheral wall and the weakening surrounding the cylindrical core; in particular, the separating prominences are three that are grouped in a circular sector that covers an angle of 120 °. This is to ensure that the plastic part does not get attached to the intermediate disk in the area of said circular sector thus enabling an escape route for the gases produced inside the stack.
  • the present invention presents a safety device in sealed closures of electrochemical batteries that is based on the general structure of our aforementioned EP 1 192 678 B1, which is also intended to enable an exit of the gas in case it is a question of producing an unwanted resealing effect and which is applicable for a type of electrochemical cell comprising a metal container closed at one end in which the active materials constituting the anode and cathode are contained separately, which at its bottom forms the contact positive and at its open end it has a closure that is constituted by a set of two cylindrical pieces that, from the inside out, are a plastic piece of molded nylon and a metal cover that constitutes the negative contact, whose plastic part forms a cylindrical core, an ascending peripheral wall also cylindrical and, between them, an annular floor, the core is crossed axially by a colec tor of current that, inserted in the anode, is in contact electrical with said lid and, adjacent to this core, a weakened section of material is contoured that is breakable before an overpressure of
  • the device that is the object of the present invention consists in that, facing the lower face of said lid, said plastic part has an upper face that has three channels that are arranged radially at 120 ° and that are formed by reduction of the nominal and normal thickness of the material of the piece that is comprised between said weakened section and said peripheral wall, whose recess is progressively greater in the direction towards the center of the plastic piece and determines a gradual decrease in the thickness of said annular floor, or an increasing depth of said channels, in the direction from the peripheral wall towards the core, the thinner thickness of the annular floor being slightly greater than that of the weakened section.
  • the gas escape route is constructed by eliminating material by reducing the nominal thickness of the annular floor of the plastic part made from said upper face thereof, with the additional feature that this reduction is progressively more deep towards the center of the same and, at its end, it reaches a minimum thickness very close to the weakening that, when broken, provides security against the risk of explosion of the battery;
  • Which favorably influences the safety valve function and, in addition, does not condition the design of the pieces in the dimensional, which is important if the small space available for this purpose is considered, design that, on the other hand, could be limited in its possibilities when, as in said US Patent, there is an increase in thickness that, Logically, it must occupy part of the limited space available above the plastic part, especially when an intermediate disk is installed between this part and the negative contact cover.
  • the channels that constitute the gas escape route have a uniform distribution in the 360 ° of the annular floor of the plastic part, which better ensures the gas outlet regardless of what point does the breakage of the weakening contouring section of the core begin to occur and which vary due to imperfect homogeneity of the seal material, due to dimensional irregularities or assembly defects, being unpredictable a priori.
  • said channels are rounded in cross-section and their joint linear development is sinusoidal. This and other possible modes of execution are illustrated in the detailed presentation that follows, supported by graphic representations.
  • Figure 1 illustrates a preferred embodiment of the invention, where an electrochemical cell is shown that is shortened in length showing the sectioned upper part to appreciate the details of the proposed constitution.
  • This figure includes an enlarged detail that shows in perspective the plastic piece (4) of nylon cut axially by the plane of the drawing and having suppressed the cylindrical core (6) to better appreciate the sinusoidal undulations that together form the three channels (12 ) at 120 ° from the annular ground (8).
  • Figure 2 shows the sinusoidal linear development that corresponds to
  • Figure 3 is a top plan view of another embodiment variant of the plastic part (4) of the invention, where the channels (12) have their straight sides and perpendicular to a straight bottom.
  • Figure 4 is an enlarged perspective view of the plastic part (4) shown in Figure 3.
  • Figure 5 is an enlarged detail of Figure 4 that is centered on one of the channels (12).
  • Figure 6 is a top plan view, similar to that of Figure 3, which refers to a variant in which the channels (12) are of straight sides and bottom, but the sides are obliquely divergent from each other.
  • Figure 7 is a perspective and larger view of the plastic part (4) shown in Figure 6.
  • Figure 8 is a plan view of the variant of Figure 1 in which section II is indicated as It is represented in that figure.
  • Figure 9 is a perspective view of the variant represented in Figure 8.
  • a safety device in sealed closures of electrochemical batteries that respond to a general constitution comprising a closed metal container at one end (1) in which the active materials constituting the anode (2) are contained separately and the cathode (3), which at its bottom forms the positive contact and at its open end has a closure that is constituted by a set of two cylindrical pieces that, from the inside out, are a plastic piece (4) of molded nylon and a metal cover (5) that constitutes the negative contact, whose plastic part (4) forms a cylindrical core (6), an ascending peripheral wall (7) also cylindrical and, between them, an annular floor (8), the core (6) is axially traversed by a current collector (9) which, inserted in the anode (2), is in electrical contact with said cover (5) and, adjacent to this core (6), a weakened section is contoured ( 10) of material that is breakable before gas overpressure inside the metal container (1), and,
  • this recommended device consists in that, facing the lower face of said cover (5), said plastic part (4) has an upper face that has three channels (12) that are arranged radially at 120 ° and which are formed by recessing the nominal and normal thickness of the material of the piece (4) that is comprised between said weakened section (10) and said peripheral wall (7), whose recess is progressively greater in the direction towards the center of the plastic piece (4) and determines a gradual decrease in the thickness of said annular floor (8), or an increasing depth of said channels (12), in the direction from the peripheral wall (7) towards the core (6 ), the thinnest thickness of the annular soil (8) being slightly greater than that of the weakened section (10);
  • this figure 1 shows a preferred embodiment variant in which said channels (12) are of rounded transverse profile and, as Figure 2 shows, their joint linear development is sinusoidal.
  • FIG. 3 to 5 Another possible variant of execution in this respect is the one shown in Figures 3 to 5, and it consists in that the channels (12) have a "U" shaped cross-section, with a flat bottom and the walls perpendicular to it.
  • FIG. 6 and 7 A third embodiment variant contemplated in this invention is illustrated by figures 6 and 7, and consists in that said channels (12) have a "U" shaped cross-section, with a flat bottom and oblique and divergent walls.
  • Figures 8 and 9 illustrate the first variant of the embodiment in which said plastic part (4) has an upper face that has three channels (12) that are rounded in cross-sectional profile and their joint linear development is sinusoidal.
  • this design now advocated has a favorable influence for the valvular effect entrusted to the weakened section (10), the uniform distribution of the channels throughout the turn of the annular floor (8) of the plastic part (4) ensures effective operation of the device regardless of where the breakage of said weakened section (10) begins, and the non-existence of material growths interposed between the plastic part (4) and the metal cover (5 ) allows the reduced space available in that part of the metal container (1) not to negatively condition the configuration possibilities of these elements.

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Abstract

Dispositivo de seguridad en cierres estancos de pilas electroquímicas, de las dotadas de una constitución general que comprende un contenedor metálico (1) conteniendo separadamente los materiales activos que constituyen el ánodo (2) y cátodo (3), caracterizado porque, enfrentada a la cara inferior de la tapa (5), la pieza plástica (4) tiene una cara superior que presenta tres canales (12) dispuestos radialmente a 120º, estando formados por rebaje del grosor nominal y normal del material de la placa (4), comprendido entre la sección debilitada (10) y el muro periférico (7), cuyo rebaje es progresivamente mayor en el sentido hacia el centro de la pieza plástica (4) y determina una paulatina disminución del grosor del suelo anular (8), o una creciente profundidad de los canales (12), en el sentido desde el muro periférico (7) hacia el núcleo (6), siendo el grosor más fino del suelo anular (8) ligeramente mayor que el de la sección debilitada (10).

Description

"DISPOSITIVO DE SEGURIDAD EN CIERRES ESTANCOS DE PILAS ELECTROQUÍMICAS"
CAMPO DE LA INVENCIÓN
Esta invención concierne a un dispositivo de seguridad que está destinado a evitar eventuales explosiones producidas en las pilas electroquímicas y que son motivadas por Ia presión de gases producidos en su interior bajo determinadas circunstancias.
ESTADO DE LA TÉCNICA ANTERIOR
Este dispositivo preconizado está particularmente diseñado para su aplicación en pilas electroquímicas que están dotadas de una constitución general que comprende un contenedor metálico cerrado en un extremo en el que de manera separada están contenidos los materiales activos que constituyen el ánodo y el cátodo, el cual en su fondo forma el contacto positivo y en su extremo abierto tiene un cierre que está constituido por un conjunto de dos piezas cilindricas que, de dentro afuera, son una pieza plástica de nylon moldeado y una tapa metálica que constituye el contacto negativo, cuya pieza plástica forma un núcleo cilindrico, un ascendente muro periférico también cilindrico y, entre ambos, un suelo anular, el núcleo es atravesado axialmente por un colector de corriente que, insertado en el ánodo, está en contacto eléctrico con dicha tapa y, adyacente a este núcleo, está contorneada una sección debilitada de material que es rompible ante una sobrepresión de gas en el interior del contenedor metálico, y, atrapando dicha tapa, el muro periférico de Ia pieza plástica es plegado hacia dentro junto con el propio borde del extremo abierto del contenedor metálico mediante una presión ejercida sobre este último que asegura el cierre estanco de este contenedor metálico, y cuya tapa está provista de ventanas a través de las cuales es evacuado el gas una vez que dicha pieza plástica ha resultado rota por Ia presión del mismo dentro del contenedor metálico.
En las pilas electroquímicas es común Ia generación interna de gases. Puede ser porque Ia pila entre en cortocircuito. Puede ser porque en un montaje eléctrico de cuatro pilas, por ejemplo, para dar servicio a un aparato, una de ellas esté instalada con su polaridad invertida; esta incorrección puede quedar disimulada porque Ia energía suministrada por las otras tres pilas puede ser suficiente para apreciar un aparente buen funcionamiento del aparato, con el agravante de que, además, esta cuarta pila resulte sometida a un proceso de carga utilizando como fuente Ia energía de las otras tres. También Ia producción de los gases tiene lugar durante el almacenamiento de Ia pila o como consecuencia de su propio funcionamiento. En todo caso este fenómeno entraña un riesgo cierto y efectivo de explosión de las pilas con obvio daño para sí mismas y para el aparato en que estuvieren instaladas. Un modo de solucionar este problema es el contenido en Ia Patente de
Invención Española P-9002590, de Ia misma titularidad que Ia presente. En ella está contemplada Ia existencia de una pieza plástica (llamada disco obturador) que está instalada en el extremo abierto del contenedor metálico contenedor de los materiales anódico y catódico y el cual está provisto de una válvula de seguridad consistente en un área circular que está delimitada por un debilitamiento del espesor del suelo anular de Ia propia pieza; de tal modo, que en caso de una excesiva presión interna de gas (excediendo de un valor calculado previamente), se produce Ia rotura del debilitamiento y Ia válvula abre dejando escapar el gas a través de ventanas previstas en Ia tapa metálica que, exteriormente a Ia pieza plástica, constituye el cierre último de dicho contenedor metálico y el contacto eléctrico negativo de Ia pila, con Io cual se logra evitar Ia previsible explosión de Ia pila.
Otra solución conocida es Ia de Ia Patente Europea EP 1 192 678 B1 , basada en Ia Patente USA US 6,270,919 B1. En ella se presenta una estructura más compleja que Ia anterior y que consiste en Ia incorporación de una tercera pieza, un disco, que está también orificado y que se monta aprisionado entre Ia pieza plástica antes citada y Ia tapa metálica del contacto negativo.
Tanto en Ia primera como en Ia segunda de estas soluciones existe el problema conocido como resellado y que consiste en que Ia pieza plástica sea deformada por calentamiento y, debido a su flexibilidad, se abombe hacia el exterior y obture las ventanas de evacuación del gas dispuestas en Ia tapa metálica (en Ia primera solución) o en el disco intermedio (en Ia segunda solución); de tal modo que, aunque llegase a romperse el debilitamiento previsto al efecto, podría quedar impedida Ia salida del gas y llegar a ocurrir Ia explosión de Ia pila. El calentamiento interno no sólo puede ser por las causas antes señaladas, sino por un ensayo normalizado en Ia fabricación de Ia pila, consistente en ponerla en cortocircuito sin que llegue a explotar; los efectos de este calentamiento son mayores cuando el material de Ia pieza plástica es polipropileno, pero, aunque en menor medida, también ocurre con el nylon empleado como sustitutivo del anterior.
Para evitar este fenómeno de resellado, dicha Patente USA US 6,270,919 B1 propone Ia generación de una pluralidad de prominencias separadoras que están formadas en Ia cara superior de Ia pieza plástica que está enfrentada a Ia cara inferior del disco intermedio (en su caso), mediante una aportación de material que, de modo constante en toda Ia extensión de las mismas, recrece el grosor de Ia propia pieza en el suelo anular de Ia misma que está delimitado entre el muro periférico y el debilitamiento que circunda el núcleo cilindrico; en particular, las prominencias separadoras son tres que están agrupadas en un sector circular que abarca un ángulo de 120°. Con ello se trata de conseguir que Ia pieza plástica no llegue a adosarse al disco intermedio en Ia zona de dicho sector circular habilitando así una vía de escape para los gases producidos en el interior de Ia pila.
EXPLICACIÓN DE LA INVENCIÓN Y VENTAJAS
La presente invención presenta un dispositivo de seguridad en cierres estancos de pilas electroquímicas que está basado en Ia estructura general de nuestra citada EP 1 192 678 B1 , que está destinado también a habilitar una salida del gas en caso de que se trate de producir un indeseado efecto de resellado y que es de aplicación para un tipo de pila electroquímica que comprende un contenedor metálico cerrado en un extremo en el que de manera separada están contenidos los materiales activos que constituyen el ánodo y el cátodo, el cual en su fondo forma el contacto positivo y en su extremo abierto tiene un cierre que está constituido por un conjunto de dos piezas cilindricas que, de dentro afuera, son una pieza plástica de nylon moldeado y una tapa metálica que constituye el contacto negativo, cuya pieza plástica forma un núcleo cilindrico, un ascendente muro periférico también cilindrico y, entre ambos, un suelo anular, el núcleo es atravesado axialmente por un colector de corriente que, insertado en el ánodo, está en contacto eléctrico con dicha tapa y, adyacente a este núcleo, está contorneada una sección debilitada de material que es rompible ante una sobrepresión de gas en el interior del contenedor metálico, y, atrapando dicha tapa, el muro periférico de Ia pieza plástica es plegado hacia dentro junto con el propio borde del extremo abierto del contenedor metálico mediante una presión ejercida sobre este último que asegura el cierre estanco de este contenedor metálico, y cuya tapa está provista de ventanas a través de las cuales es evacuado el gas una vez que dicha pieza plástica ha resultado rota por Ia presión del mismo dentro del contenedor metálico. En base a esta constitución de Ia pila, el dispositivo que es objeto de Ia presente invención consiste en que, enfrentada a Ia cara inferior de dicha tapa, dicha pieza plástica tiene una cara superior que presenta tres canales que están dispuestos radialmente a 120° y que están formados por rebaje del grosor nominal y normal del material de Ia pieza que está comprendido entre dicha sección debilitada y dicho muro periférico, cuyo rebaje es progresivamente mayor en el sentido hacia el centro de Ia pieza plástica y determina una paulatina disminución del grosor de dicho suelo anular, o una creciente profundidad de dichos canales, en el sentido desde el muro periférico hacia el núcleo, siendo el grosor más fino del suelo anular ligeramente mayor que el de Ia sección debilitada.
A diferencia de dicha Patente USA US 6,270,919 B1 , en este dispositivo de Ia invención cuando Ia pieza flexiona en orden a producir un resellado, no existe medio material alguno que actúe como separador entre dichas cara superior de Ia pieza plástica y cara inferior de Ia tapa. Por el contrario, en esta invención Ia vía de escape del gas está construida eliminando material por rebajado del grosor nominal del suelo anular de Ia pieza plástica efectuado a partir de dicha cara superior del mismo, con Ia particularidad adicional de que este rebajado es progresivamente más profundo hacia el centro del mismo y, en su final, alcanza un grosor mínimo muy próximo al del debilitamiento que al romperse proporciona Ia seguridad frente al riesgo de explosión de Ia pila; Io cual, influye favorablemente en Ia función de válvula de seguridad y, además, no condiciona el diseño de las piezas en Io dimensional, Io que tiene importancia si se considera el reducido espacio disponible al efecto, diseño que, en cambio, podría verse limitado en sus posibilidades cuando, como ocurre en dicha Patente USA, se produce un incremento del grosor que, lógicamente ha de ocupar parte del escaso espacio disponible por encima de Ia pieza plástica, máxime cuando entre esta pieza y Ia tapa de contacto negativo se instala un disco intermedio. Por otro lado, es de hacer notar que en esta invención los canales que constituyen Ia vía de escape del gas tienen un reparto uniforme en los 360° del suelo anular de Ia pieza plástica, Io que asegura mejor Ia salida del gas con independencia de en qué punto empiece a producirse Ia rotura de Ia sección debilitada contorneante del núcleo y que variar por cuestión de imperfecta homogeneidad del material del sello, por irregularidades dimensionales o por defectos en el montaje, siendo imprevisible a priori.
De acuerdo con un modo de ejecución preferente de esta invención, dichos canales son de perfil transversal redondeado y su desarrollo lineal conjunto es sinusoidal. Éste y otros posibles modos de ejecución son ilustrados en Ia exposición detallada que sigue, apoyada en representaciones gráficas.
DIBUJOS Y REFERENCIAS
Para comprender mejor Ia naturaleza del invento, en los dibujos adjuntos se representan variantes de realización industrial que tienen el carácter de ejemplo meramente ilustrativo y no limitativo.
La figura 1 ilustra un modo de ejecución preferente de Ia invención, donde se representa una pila electroquímica que está acortada en longitud mostrando Ia parte superior seccionada para poder apreciar los detalles de Ia constitución propugnada. En esta figura está incluido un detalle ampliado que muestra en perspectiva Ia pieza plástica (4) de nylon cortada axialmente por el plano del dibujo y habiendo suprimido el núcleo cilindrico (6) para mejor apreciar las ondulaciones sinusoidales que forman conjuntamente los tres canales (12) a 120° del suelo anular (8). La figura 2 muestra el desarrollo lineal sinusoidal que se corresponde con
Ia sección circular indicada con M-Il en el detalle ampliado de Ia figura 1.
La figura 3 es una vista en planta superior de otra variante de ejecución de Ia pieza plástica (4) de Ia invención, donde los canales (12) tienen sus costados rectos y perpendiculares a un fondo también recto. La figura 4 es una vista en perspectiva y a mayor tamaño de Ia pieza plástica (4) mostrada en Ia figura 3.
La figura 5 es un detalle ampliado de Ia figura 4 que está centrado en uno de los canales (12). La figura 6 es una vista en planta superior, semejante a Ia de Ia figura 3, que está referida a una variante en Ia que los canales (12) son de costados y fondo rectos, pero siendo los costados oblicuamente divergentes entre sí.
La figura 7 es una vista en perspectiva y a mayor tamaño de Ia pieza plástica (4) mostrada en Ia figura 6. La figura 8 es una vista en planta de Ia variante de Ia figura 1 en Ia que se señala el corte I-I tal y como está representado en esa figura.
La figura 9 es una vista en perspectiva de Ia variante representada en Ia figura 8.
En estas figuras están indicadas las siguientes referencias:
1.- Contenedor metálico
2.- Ánodo
3.- Cátodo
4.- Pieza plástica de nylon
5.- Tapa metálica de contacto negativo
6.- Núcleo cilindrico de Ia pieza plástica (4)
7.- Muro periférico de Ia pieza plástica (4)
8.- Suelo anular de Ia pieza plástica (4)
9.- Colector de corriente
10.- Sección debilitada en Ia pieza plástica (4)
11.- Ventanas de tapa (5)
12.- Canales en Ia pieza plástica (4)
EXPOSICIÓN DE UNA REALIZACIÓN PREFERENTE
Con relación a los dibujos y referencias arriba enumerados, se ilustra en los planos adjuntos variantes de ejecución preferente del objeto de Ia invención, concerniente a un dispositivo de seguridad en cierres estancos de pilas electroquímicas que responden a una constitución general que comprende un contenedor metálico cerrado en un extremo (1 ) en el que están contenidos separadamente los materiales activos que constituyen el ánodo (2) y el cátodo (3), el cual en su fondo forma el contacto positivo y en su extremo abierto tiene un cierre que está constituido por un conjunto de dos piezas cilindricas que, de dentro afuera, son una pieza plástica (4) de nylon moldeado y una tapa metálica (5) que constituye el contacto negativo, cuya pieza plástica (4) forma un núcleo (6) cilindrico, un ascendente muro periférico (7) también cilindrico y, entre ambos, un suelo anular (8), el núcleo (6) es atravesado axialmente por un colector de corriente (9) que, insertado en el ánodo (2), está en contacto eléctrico con dicha tapa (5) y, adyacente a este núcleo (6), está contorneada una sección debilitada (10) de material que es rompible ante una sobrepresión de gas en el interior del contenedor metálico (1), y, atrapando dicha tapa (5), el muro periférico (7) es plegado hacia dentro junto con el propio borde del extremo abierto del contenedor metálico (1 ) mediante una presión ejercida sobre este último que asegura el cierre estanco de este contenedor metálico (1 ), y cuya tapa (5) está provista de ventanas (11 ) a través de las cuales es evacuado el gas una vez que dicha pieza plástica (4) ha resultado rota por Ia presión del mismo dentro del contenedor metálico (1 ). Como se aprecia mediante Ia representación de Ia figura 1 , este dispositivo preconizado consiste en que, enfrentada a Ia cara inferior de dicha tapa (5), dicha pieza plástica (4) tiene una cara superior que presenta tres canales (12) que están dispuestos radialmente a 120° y que están formados por rebaje del grosor nominal y normal del material de Ia pieza (4) que está comprendido entre dicha sección debilitada (10) y dicho muro periférico (7), cuyo rebaje es progresivamente mayor en el sentido hacia el centro de Ia pieza plástica (4) y determina una paulatina disminución del grosor de dicho suelo anular (8), o una creciente profundidad de dichos canales (12), en el sentido desde el muro periférico (7) hacia el núcleo (6), siendo el grosor más fino del suelo anular (8) ligeramente mayor que el de Ia sección debilitada (10); asimismo, esta figura 1 muestra una variante de ejecución preferente en Ia que dichos canales (12) son de perfil transversal redondeado y, como muestra Ia figura 2, su desarrollo lineal conjunto es sinusoidal. Otra posible variante de ejecución a este respecto es Ia que muestran las figuras 3 a 5, y consiste en que los canales (12) son de perfil transversal en forma de "U", con fondo plano y las paredes perpendiculares al mismo. Una tercera variante de ejecución contemplada en esta invención está ilustrada mediante las figuras 6 y 7, y consiste en que dichos canales (12) son de perfil transversal en forma de "U", con fondo plano y las paredes oblicuas y divergentes entre sí.
Las figuras 8 y 9 ilustran Ia primera variante de Ia ejecución en Ia que dicha pieza plástica (4) tiene una cara superior que presenta tres canales (12) que son de perfil transversal redondeado y su desarrollo lineal conjunto es sinusoidal.
A través de estas variantes de ejecución representadas se constatan las particularidades reclamadas para esta invención en Io referente a lograr establecer una vía de evacuación del gas que impida el fenómeno de resellado mediante el rebajado del espesor nominal del suelo anular (8) de Ia pieza plástica (4) de nylon, efectuado de una manera progresiva de fuera adentro hasta lograr un grosor mínimo que es poco mayor que el de Ia sección debilitada (10), de modo que son generados unos canales (12) que, sea cuál sea su variante de forma, posibilitan que Ia pieza plástica pueda quedar totalmente adosada a Ia tapa (5), sin material alguno interpuesto entre ambos elementos, proporcionando una segura salida para el gas formado dentro del contenedor metálico (1 ) de Ia pila electroquímica. Como ya se ha referido anteriormente este diseño ahora propugnado tiene una influencia favorable para el efecto valvular encomendado a Ia sección debilitada (10), Ia distribución uniforme de los canales en toda Ia vuelta del suelo anular (8) de Ia pieza plástica (4) asegura un eficaz funcionamiento del dispositivo con independencia de cuál sea el lugar en que se inicie Ia rotura de dicha sección debilitada (10), y Ia no-existencia de recrecimientos de material interpuestos entre Ia pieza plástica (4) y Ia tapa metálica (5) permite que el reducido espacio disponible en esa parte del contenedor metálico (1 ) no condicione negativamente las posibilidades de configuración de estos elementos.

Claims

R E I V I N D I C A C I O N E S
1a.- Dispositivo de seguridad en cierres estancos de pilas electroquímicas, en particular para pilas electroquímicas dotadas de una constitución general que comprende un contenedor metálico cerrado en un extremo (1) en el que están contenidos separadamente los materiales activos que constituyen el ánodo
(2) y el cátodo
(3), el cual en su fondo forma el contacto positivo y en su extremo abierto tiene un cierre que está constituido por un conjunto de dos piezas cilindricas que, de dentro afuera, son una pieza plástica
(4) de nylon moldeado y una tapa metálica
(5) que constituye el contacto negativo, cuya pieza plástica (4) forma un núcleo
(6) cilindrico, un ascendente muro periférico
(7) también cilindrico y, entre ambos, un suelo anular
(8), el núcleo (6) es atravesado axialmente por un colector de corriente
(9) que, insertado en el ánodo (2), está en contacto eléctrico con dicha tapa (5) y, adyacente a este núcleo (6), está contorneada una sección debilitada
(10) de material que es rompible ante una sobrepresión de gas en el interior del contenedor metálico (1 ), y, atrapando dicha tapa (5), el muro periférico (7) es plegado hacia dentro junto con el propio borde del extremo abierto del contenedor metálico (1 ) mediante una presión ejercida sobre este último que asegura el cierre estanco de este contenedor metálico (1 ), y cuya tapa (5) está provista de ventanas (11) a través de las cuales es evacuado el gas una vez que dicha pieza plástica (4) ha resultado rota por Ia presión del mismo dentro del contenedor metálico (1 ), caracterizado porque, enfrentada a Ia cara inferior de dicha tapa (5), dicha pieza plástica (4) tiene una cara superior que presenta tres canales (12) que están dispuestos radialmente a 120° y que están formados por rebaje del grosor nominal y normal del material de Ia pieza (4) que está comprendido entre dicha sección debilitada (10) y dicho muro periférico (7), cuyo rebaje es progresivamente mayor en el sentido hacia el centro de Ia pieza plástica (4) y determina una paulatina disminución del grosor de dicho suelo anular (8), o una creciente profundidad de dichos canales (12), en el sentido desde el muro periférico (7) hacia el núcleo (6), siendo el grosor más fino del suelo anular (8) ligeramente mayor que el de Ia sección debilitada (10). 2a. Dispositivo de seguridad en cierres estancos de pilas electroquímicas, de acuerdo con Ia reivindicación primera, caracterizado porque dichos canales (12) son de perfil transversal redondeado y su desarrollo lineal conjunto es sinusoidal. 3a. Dispositivo de seguridad en cierres estancos de pilas electroquímicas, de acuerdo con Ia reivindicación primera, caracterizado porque dichos canales (12) son de perfil transversal en forma de "U", con fondo plano y las paredes perpendiculares al mismo.
4a. Dispositivo de seguridad en cierres estancos de pilas electroquímicas, de acuerdo con Ia reivindicación primera, caracterizado porque dichos canales (12) son de perfil transversal en forma de "U", con fondo plano y las paredes oblicuas y divergentes entre sí.
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