DE2234643A1

DE2234643A1 - IMPROVED EMBODIMENT OF A GALVANIC CELL

Info

Publication number: DE2234643A1
Application number: DE2234643A
Authority: DE
Inventors: Vicente Santo Alberto
Original assignee: Union Carbide Corp
Current assignee: Union Carbide Corp
Priority date: 1971-07-21
Filing date: 1972-07-14
Publication date: 1973-02-08
Also published as: FR2146424A1; FR2146424B1; AU4470972A; US3748181A; CA972033A; BR7204813D0; JPS4821123A; ZA725005B

Description

PATENTAMWALTPATENTAMWALT

DlPL-INO.DlPL-INO.

HELMUT GÖRTZHELMUT GÖRTZ

δ Frankfurt am Hain 70 δ Frankfurt am Hain 70 22346432234643

Schneckenhofstr. 27 - Tai. al 70 T) Schneckenhofstrasse 27 - Tai. al 70 T)

12. Juli 1972 Gze/rniJuly 12, 1972 Gze / rni

UNION CARBIDE CORPORATION, New York, 270 Park Avenue, U.S.A,UNION CARBIDE CORPORATION, New York, 270 Park Avenue, U.S.A,

Verbesserte Ausführungsform einer galvanischen ZelleImproved embodiment of a galvanic cell

Die vorliegende Erfindung betrifft die verbesserte Ausführuiigs-■form einer galvanischen Zelle.The present invention relates to the improved embodiment a galvanic cell.

In der US-Patentschrift 2 962 844- wird ein Verfahren für aie Herstellung von mit Papier ausgekleideten galvanischen Zellen vorgeschlagen* Besonders aus den Abbildungen 40 bis 50 dieser Patentschrift sind verschiedene Stufen eine3 Verfahrens zur Herstellung von mit Papier ausgekleideten Zellen zu ersehen. Nach dem bekannten Verfahren wird ein aufgerollter Zylinder aus Papier zuerst in eine Metalldose eingebracht. Der Zylinder reicht von dem Boden der Dose bis" zu deren oberen Rand. Anschließend wird eine Einlage für den Boden in Forai eines Napfes in die Dose eingebracht. Daraufhin wird die Depolarisationsmischung zu der Dose hinzugefügt* Die Depolarisationsaischung füllt die Dose nur teilweise aus« Anschließend, wird-die obere Kante der Papiereinlage nach unten gefaltet, um für die Abschlußscheibe Raum zu schaffen, we3ehe in den oberen Bereich der Dose als Dichtung eingefügt werden soll. Daraufhin wird der Stromsainmelßtab in die Depolarisationsmischung eingefügt, und die Abschlußscheibe wird im oberen Bereich der Dose angebracht. Obwohl die Papiereinlage anschließend nach unten gefaltet wird, bedeckt sie anfangs den ganzen Bereich bis sum oberen Rand der Dose, um während des Hinzufügens der Depolarisationamiacliung als Schutz für die Dose zu wirken. Wäre dieser Schutzschirm nicht vorhanden, würde die Depolari?mticnsmi3ek<r:iijIn U.S. Patent 2,962,844, a method for aie Manufacture of paper-lined galvanic cells proposed * Particularly from Figures 40 to 50 of these Patent discloses various stages in a process for making paper-lined cells. According to the known method, a rolled-up cylinder made of paper is first placed in a metal can. The cylinder extends from the bottom of the can up to the top edge. Then an insert is made for the bottom in the forai of a bowl placed in the can. Thereupon the depolarization mixture added to the can * The depolarization mixture only partially fills the jar «Then, the top one Edge of the paper insert folded down to accommodate the lens To create space where the top of the can should be inserted as a seal. Then will the current probe is inserted into the depolarization mixture, and the cover plate is attached to the top of the can. Although the paper insert is then folded down, it initially covers the entire area up to sum top of the can to prevent depolarization amiacliung during the addition to act as protection for the can. If this protective screen were not available, the depolar? Mticnsmi3ek <r: iij

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in einigen Fällen die Dose verschmieren, und damit entweder eine geringere Spannung oder eine Durchlöcherung der Dose verursachen« Für ein kommerzielles Herstellungsverfahren ist das Naehuntenfalten des oberen Teiles der Papiereinlage kein zufriedenstellender Verfahrensschritt. Dieses Naehuntenfallen muß mechanisch durchgeführt werden, und das ist auf der Basis einer Massenproduktion schwierig zu erreichen, insbesondere dann, wenn Dosen mit kleineren Abmessungen, geformt werden, wie sie etwa für die Herstellung von ST, A, AA, und anders geformten galvanischen Zellen mit geringen Abmessungen verwendet werden. Deshalb kam aus der Praxis der Vorschlag, bei der kommerziellen Herstellung von galvanischen Zellen mit geringen Abmessungen, die Papioreinlage so zu bemessen, daß sie nicht bis zum oberen Rand der Dose reicht, wenn sie in diese eingefügt ist, um das Nachuntenfalten des Papieres zu vermeiden. Als Ergebnis führte dies zu einem signifikanten Prozentsatz von Zellen, der als Ausschuß zurückgewiesen werden mußte, da die Depolarisationesniechung die Innenseite der Doee verschmiert hatte.in some cases, smudging the can, causing either reduced tension or perforation of the can. For a commercial manufacturing process, folding the top of the paper insert down is not a satisfactory process step. This suturing must be done mechanically, and this is difficult to achieve on a mass production basis, especially when molding cans with smaller dimensions, such as those used for the manufacture of ST, A, AA, and other shaped galvanic cells small dimensions can be used. Therefore, in the commercial production of small-sized galvanic cells, the proposal was made to dimension the paper insert so that it does not extend to the upper edge of the can when it is inserted into it, in order to avoid the paper from being folded down . As a result, this resulted in a significant percentage of cells that had to be rejected as rejects because the depolarization smell had smeared the inside of the doee.

Ein Nachteil, der mit der Verwendung von Papiereinlagen verbunden ist, unabhängig davon, ob der obere Teil dieser Einlagen nach unten gefaltet wird oder nicht, liegt darin, dafj das über den oberen Rand der Depolarisationsmiücliung hinausragende Papier als Docht wirkt, um die Feuchtigkeit sowohl aus der Separatorwie aus der Depolarisations-Hischung herauszutragen und an die umgebende Luft über der Mischung abzugeben. Ein Teil dieser Feuchtigkeit wird während des Entluftens der Zelle abgegeben, mit dem Ergebnis, daß der Separator und die Mischung eine Tendenz zum Austrocknen zeigen. Ein trockener Separator erweist sich als nachteilig, da er zu einem Ansteigen des innex'en Widerstrmdt>£5 und zu einer Verminderung des elektrolytischen Kontaktes mit der Anode führt. Eine trockene Mischung ist deswegen nachteilig, daA disadvantage associated with the use of paper inserts is, regardless of whether the top of these inserts is folded down or not, lies in the fact that this is over paper protruding from the upper edge of the depolarization membrane acts as a wick to carry moisture out of both the separator and the depolarization heater and to the to release ambient air over the mixture. Some of this moisture is released during the evacuation of the cell, with the result that the separator and the mixture show a tendency to dry out. A dry separator turns out to be disadvantageous, since it leads to an increase in the internal resistance> £ 5 and leads to a reduction in electrolytic contact with the anode. A dry mix is disadvantageous because of that

sie den Anteil an elektrischer Energie, den die Zelle abhoben kann, vermindert. Eine weitere Schwierigkeit liegt darin, daß kiei.no Sauerstoff mengen aus der Luft während der Entlüftung .tuthe proportion of electrical energy that the cell took off can, decreased. Another difficulty lies in the fact that no amount of oxygen is removed from the air during ventilation

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ORIGINALORIGINAL

die Zelle eindringen können,Die Papiereinlage, welche die "Feuchtigkeit abgegeben hat, und welche in den Iiufträum hineinreicht, kann als Weg dienen, über den Sauerstoff difundiert und dabei mit der inneren Oberfläche der Anode in Berührung kommt. Dies kann eine Korrosion bewirken.the cell can penetrate, the paper insert which the "Has given off moisture, and which reaches into the air space, can serve as a path through which oxygen diffuses and thereby comes into contact with the inner surface of the anode comes. This can cause corrosion.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung sind Mittel um die Herstellung von mit Papier ausgekleideten galvanischen Zellen zu verbessern, so daß weniger Ausschuß an unbrauchbaren Zellen gebildet wird·The object of the present invention are means to improve the production of paper-lined galvanic cells, so that less waste of unusable cells is formed

Ein anderes Ziel der vorliegenden Erfindung sind galvanische Zellen mit einer verminderten Tendenz zur Abgabe von Feuchtigkeit. Another object of the present invention is galvanic cells with a reduced tendency to give off moisture.

Ein weiteres Ziel der vorliegenden Erfindung ist eine galvanische Zelle, bei der der Sauerstoff weniger Möglichkeit findet, mit der Anode in Kontakt zu treten.Another object of the present invention is a galvanic cell in which oxygen finds less opportunity to to come into contact with the anode.

Die ferfindungsgemäße Lösung besteht in einer galvanischen Zelle, welche aus folgenden Bestandteilen besteht:The solution according to the invention consists in a galvanic cell, which consists of the following components:

a) Eine Dose aus Metall, mit zumindest einer Wand mit innerer Oberfläche, mit einem oberen Rand und. mit einem Boden;a) A box made of metal, with at least one wall with an inner surface, with an upper rim and. with a Floor;

b) einer Depolarisationsmischung, welche diese Metalldose' teilweise ausfüllt, so daß ein Zwischenraum zwischen der oberen Oberfläche der Depolarisationsmischung und dem oberen Rand der Dose verbleibt;b) a depolarization mixture, which this metal can ' partially fills so that a gap between the top surface of the depolarization mixture and the top of the can remains;

c) ein Stromsamrael3tab innerhalb der Depolarisationsmischung und in Kontakt damit, der aus der Mischung heraus und durch den Raum darüber hinausragt, sumindest bis au den oberen Rand der Metalldose;c) a current samrael3tab within the depolarization mixture and in contact with it protruding out of the mixture and through space beyond, at least to the extent of it top of the metal can;

d) eine Papicreinlace. mit einer oberen Kante, wobei diod) a paper reinlace. with an upper edge, where dio

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Papiereinlage die Depolarisationsmischung von der Metalldose abtrennt; undPaper insert separates the depolarization mixture from the metal can; and

e) ein Streifen aus plastischem Film, äer mit der gesamten oberen Kante der Papiereinlage verbunden ist, wobei der plastische Film-von der inneren Oberfläche der Wand hinweggeschrumpft wird.e) a strip of plastic film, outer with the whole upper edge of the paper insert is connected, with the plastic film-from the inner surface the wall is shrunk away.

Damit liefert die vorliegende Erfindung Mittel, mit der die Gefahr daß die Depolarisationsmischung die Metalldoee während der Herstellung verschmiert, weitgehend ausgeschlossen wird; mit diesen Mitteln wird gleichzeitig erreicht, daß bei der Herstellung der Zelle die Tendenz zur Abgabe von Feuchtigkeit aus der Separator- und aus der Depolarisatlons-Mischung vermindert wird; diese Mittel vermindern weiterhin die Möglichkeit, daß Sauerstoff aus der Luft mit der Anode in Kontakt treten kann, wodurch die Lebensdauer der erfLndungsgeinäßen Zelle verlängert wird,Thus, the present invention provides a means by which the hazard that the depolarization mix the metal can during the production smeared, is largely excluded; With these means it is achieved at the same time that during the manufacture of the cell there is a tendency to give off moisture the separator and from the depolarization mixture is reduced will; these agents further reduce the possibility that oxygen from the air can come into contact with the anode, thereby extending the life of the cell according to the invention will,

Diese Vorteile und weitere Aufgaben der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung in Verbindung mit den Zeichnungen; hierbei zeigt:These advantages and other objects of the present invention will become apparent from the following description when taken in conjunction with the drawings; here shows:

Abbildung 1 teilweise im Schnitt eine Batteriedose aus Metall, die bei der Herstellung der erfindungsgemäßen galvanischen Zellen verwendet werden kann;Figure 1 shows a partially sectioned battery box of metal, which can be used in the manufacture of the galvanic cells according to the invention;

Abbildung 2 teilweise im Schnitt eine Papiereinlage mit einem Plastikstrelfen an dem oberen Rand, wobei die Papiereinlage bereits in die Batteriedose nach Abbildung 1 eingeführt ist;Figure 2 partially in section a paper insert with a plastic strelfen on the upper edge, with the paper insert is already inserted into the battery box according to Figure 1;

Abbildung 3 teilweise im Schnitt eine Batteriedose aus Metall, in der sich die Papiereinlage in ihrer endgültigen Stellung befindet;Figure 3 partially in section a metal battery box in which the paper insert is in its final form Position is located;

Abbildung 4 teilweise im Schnitt den als Boden 2098 86/OR?4Figure 4 partially in section as the bottom 2098 86 / OR? 4

dienenden Napf oder die entsprechende Abdichtung, welche in die ausgekleidete Batteriedose nach Abbildung 3 eingeführt wird;serving bowl or the corresponding seal, which in the lined battery can of Figure 3 is inserted;

Abbildung 5 als Querschnitt die ausgekleidete Batteriedose, zu der die Depolarisationsmischung hinzugefügt worden ist;Figure 5 as a cross-section of the lined battery can to which the depolarization mixture has been added has been;

Abbildung 6 als Querschnitt die ausgekleidete Bat'teriedose, welche die Depolarisationsmischung nach Einführung des Stromsammelstabes in die Mischung enthält;Figure 6 as a cross-section of the lined battery socket, which the depolarization mixture after introduction containing the current collecting rod in the mixture;

Abbildung 7 und Abbildung 8 verschiedene Stadien» der War ine-Schrumpfung, bei der der Streifen aus plastischem Film infolge der Wärmeeinwirkung von der inneren Oberfläche der Wand der Dose hinweggeschrumpft wird;Figure 7 and Figure 8 show different stages of the war ine-shrinkage in which the strip is made of plastic Film is shrunk away from the inner surface of the wall of the can due to the action of heat;

Abbildung 9 die Zelle,nachdem der plastischeFigure 9 the cell after the plastic

Film infolge von Wärmeeinwirkung von der inneren Oberfläche der Wand der Dose hinweggeschrumpft worden ist;Film due to the action of heat from the inner surface of the Wall of the can has been shrunk away;

Abbildung 1o einen Separator aus Papier für eine Batterie mit einem Streifen aus plastischem Film, der an dem oberen Rand befestigt ist; und ■Figure 1o a paper separator for a Battery with a strip of plastic film attached to the top edge; and ■

Abbildung 11 in schematischer Darstellung einen Apparat, der dazu verwendet werden kann, um unter Wärmeeinwirkung einen Streifen aus plastischem Film auf einem Streifen aus Papier für einen Separator für eine Batterie aufzuschmelzen.Figure 11 shows a schematic representation of an apparatus which can be used to generate heat under the influence of heat fusing a strip of plastic film on a strip of paper for a separator for a battery.

Die Abbildung 10 zeigt einen für die vorliegende Erfindung geeigneten Separator. Der Separator enthält ein im allgemeinen rechteckiges Stück Papier 21 mit einem Streifen aus in der Hitze schrumpfbarem plastischem Film 23, der .mit der ganzen oberen Karrte des Papieres 21 verbunden ist. Die Breite dej¹ Naht 25, oder des Bereiches, in dem Film und. Papier überlappen, ist nicht von Bedeutung; beispielsweise sind Nahtbreiten vonFigure 10 shows a separator suitable for the present invention. The separator comprises a generally rectangular piece of paper 21 with a strip of heat shrinkable plastic film 23 bonded to the entire top of the paper 21. The width dej ¹ seam 25, or the area in the film and. Paper overlap is not important; for example, seam widths are from

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ungefähr 1,6 mm-bis ungefähr 4,8 mm geeignet. Jede konventionelle Sorte von Papier für Separatoren in Batterien kann für die vorliegende Erfindung verwendet werden, einschließlich*Packpapier, Papier aus Alpha-Zellulose und anderes poröses lochfreies Papier» Das Papier ist überlicherweise nicht sortiert und kann auf zumindest einer Seite mit Materslien wie etwa Methyl-Zellulose überzogen werden, um den elektrolytischen Kontakt mit der inneren Oberfläche der Wand der Metalldose zu verbessern.about 1.6 mm to about 4.8 mm is suitable. Any conventional Grade of paper for separators in batteries can be used for the present invention, including * wrapping paper, Alpha-cellulose paper and other porous, hole-free paper »The paper is usually not sorted and can at least be one side can be coated with material such as methyl cellulose in order to make electrolytic contact with the inner side Improve the surface of the wall of the metal can.

Der bei Wärmeeinwirkung schrumpfbare plastische Film 23, der an dem oberen Rand des Papieres 21 befestigt ist, kann aus jeder beliebigen Sorte von unter Wärmeeinwirkung schrumpfbarem plasti— schein PiIm bestehen, wenn dieser beständig gegen die Depolarisetionsmischung ist. Solche plastischen Filme können aus bekannten Materialien wie Polyaethylen, Polypropylen, Polystyrol, Polyvinylchlorid, Copolymere aus Polyvinylidenchlorid und Vinylchlorid, und aus Polyester bestehen. Die Dicke des Films liegt normalerweise zwischen ungefähr 0,0127 mm und ungefähr 0,0762 mn.The heat-shrinkable plastic film 23, the is attached to the upper edge of the paper 21 can be made of any type of heat-shrinkable plastic. apparent PiIm exist if they are resistant to the depolarization mixture is. Such plastic films can be known from Materials such as polyethylene, polypropylene, polystyrene, polyvinyl chloride, Copolymers of polyvinylidene chloride and vinyl chloride, and of polyester. The thickness of the film lies usually between about 0.0127 mm and about 0.0762 mm.

Der plastische Film 23 kann an dem Papier 21 durch jede konventionelle Methode befestigt werden, wie etwa durch Aufschmolzen in der Wärme oder durch Verv/endung eines Klebemittels. (Wenn überzogenes .Papier verwendet wird, dann kann der plastische Film entweder mit der überzogenen oder mit der nicht übersogenon Seite des Papiers verbunden werden). Abbildung 11 zeigt eine Vorrichtung, die üblicherweise verwendet werden kann, urn einen Streifen aus plastischem Material auf einem Streifen aus Papier für einen Separator unter Wärmeeinwirkung aufzuschmelzen. Die Vorrichtung enthält eine rotierbare Stahltroimnel 27, Führungi?- rollen 29 und 31 und Heizelemente 33 und 35» Bei Betrieb nähern sich die ankommenden Streifen aus Papier 21 und plastischem Film 23 der Stahltrommel 27, wobei sie durch die Führungsrolle geleitet werden. Die Streifen aus Papier 21 und plastischem Material 23 sind leicht überlappt, wobei sich das plastische Material 23 auf der der Stahltrommel 27 benachbarten Seite befindet, so daß die ^iie4'f^BWfi\^e _n^Xyⁿ^ 35 nur in direkten Kontakt ;rit rtnn: T!m> i o.v 21 kommen. THg Tlvoii.r: der ik; i r.e-1 amentf? "->'■'. The plastic film 23 can be attached to the paper 21 by any conventional method such as heat fusing or the use of an adhesive. (If coated paper is used, then the plastic film can be bonded either to the coated or to the non-coated side of the paper). Figure 11 shows a device that can usually be used to melt a strip of plastic material onto a strip of paper for a separator under the action of heat. The apparatus includes a rotatable steel drum 27, guide rollers 29 and 31 and heating elements 33 and 35. In operation, the incoming strips of paper 21 and plastic film 23 approach the steel drum 27, being guided by the guide roller. The strips of paper 21 and plastic material 23 are slightly overlapped, the plastic material 23 being on the side adjacent to the steel drum 27, so that the ^iie 4'f ^ BWfi \ ^e _n ^ Xy ⁿ ^ 35 only in direct contact; rit rtnn: T! m> i ov 21 come. THg Tlvoii.r: the ik; i re-1 amentf? "->'■'.

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und 35 geht nicht über die Breite der Überlappung hinaus, und die rückwärtigen Oberflächen der Heizelemente sind entsprechend der Krümmung der Oberfläche der Trommel 27 gebogen. Nachdem der Papier-Fi'lm-Streifen /37 um Trommel 27 herum und unter den beiden Heizelementen 33 und 35 hindurchgeführt worden ist, passiert der Streifen die. Abnahme-Führungsrolle 31 "und wird von einer Aufnahmerolle (nicht abgebildet), aufgenommen.and 35 does not go beyond the width of the overlap, and the rear surfaces of the heating elements are curved according to the curvature of the surface of the drum 27. After this the paper film strip / 37 has been passed around drum 27 and under the two heating elements 33 and 35 the strip the. Acceptance guide roller 31 "and is from a take-up reel (not shown).

Bei ej.nem besonderen Verfahrensbeispiel erfolgte die Befestigung des plastischen Films auf dem Papier unter Wärmeeinwirkung. unter den folgenden Bedingungen; das verwendete Papier bestandIn one particular example of the method, the fastening was carried out of the plastic film on the paper under the action of heat. under the following conditions; the paper used consisted of

aus mit Polyacrylamid überzogenem Alpha-Zellulose-Papier mit eines Stärke von 0,10 mm; der plastische Film bestand aus Polyvinylchlorid, hatte eine Stärke von 0,076 am und war sowohl unter Wärmeeinwirkung befestigbar wie unter Wärmeeinwirkung schrumpfbar« Der Radius der Stahltrommel betrug 157 mm; die Heizelemente waren 3,2 mm breit und 50,8.IDm lang (die Länge wurde in einer geraden Linie von der vorderen Kante bis zur hinteren Kante ge-*· messen, und nicht entlang der gebogenen Rücken- oder Kontaktkante) und bestanden aus Aluminium; die Streifen aus Papier und aus plastischem Material wurden mit einer Geschwindigkeit von 13", 1,m/Minute.befördert; das erste Heizelement 33 drückte auf die Überlappung zwischen Papier und plastischem Film mit einer Kraft von 2,45 kg und wies eine Temperatur von ungefähr 75°°ß auf 't das zweite Heizelement 35 drückte auf die Überlappung, mit einer Kraft von 2,63 kg und wies eine Temperatur von ungefähr 65O⁰C auf.made of polyacrylamide-coated alpha cellulose paper with a thickness of 0.10 mm; the plastic film consisted of polyvinyl chloride, had a thickness of 0.076 μm and could be fastened under the action of heat as well as shrinkable under the action of heat. The radius of the steel drum was 157 mm; the heating elements were 3.2 mm wide and 50.8 mm long (the length was measured in a straight line from the front edge to the rear edge, and not along the curved back or contact edge) and consisted of Aluminum; the strips of paper and plastics material have been at a rate of 13 "1, m / Minute.befördert; the first heating element 33 pressed on the overlap between the paper and plastic film with a force of 2.45 kg and had a temperature of about 75 °° ß on 't the second heating element 35 pressed on the overlap kg with a force of 2.63 and had a temperature of about 65O ⁰ C.

Da der Film, der unter Wärmeeinwirkung mit dem Papier befestigt wird, auch unter Wärmeeinwirkung schrumpfen kann, können wahrend dieser Befestigungs-Stufe (unter Wärmeeinwirkung) Kühlmittel vorgesehen sein, um jede Möglichkeit, daß der Film bei dieser Verfahrens stufe in erkennbarem Ausmaß schrumpft, auszusehließet!.. Für diesen Zweck geeignete Mittel sind dem Fachmann bekannt; . heiBpielsweiae kann die Tlnterstiitzungsf 1 äche gegenüber der heißen Oberfläche gekühlt werden.Because the film attached to the paper under the action of heat will, even under the action of heat, can shrink while This fastening stage (under the influence of heat) coolant should be provided to avoid any possibility that the film during this Process stage is shrinking to a noticeable extent, to be excluded! .. Means suitable for this purpose are known to the person skilled in the art; . hot, for example, the support area opposite to the one can be called hot Surface can be cooled.

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- β- β

Die Abbildungen 1 bis 9 zeigen verschiedene Abschnitte bei 'der Erstellung einer galvanischen Zelle nach den Grundlagen der vorliegenden Erfindung. Abbildung 1 zeigt eine Metalldose 39 für eine Batterie (etwa eine Dose aus Magnesium oder Zink), die für die vorliegende Erfindung geeignet ist. (Obwohl aus Gründen der Anschaulichkeit eine runde Dose abgebildet ist, können auch anders geformte Dosen^wie etwa quadratische Dosen für die vorliegende Erfindung verwendet wenden). Die Abbildung zeigt eine Einlage 41 » die sich teilweise innerhalb der Metalldose 59 befindet· Die Einlage 41 besteht einfach aus der flachen Einlage nach Abbildung 10, die zu einem Zylinder aufgerollt wurde. Der Papierteil 21 der Einlage 41 wird zuerst eingeführt, so daß der Anteil an plastischem Film 23 oben verbleibt. Entsprechend Abbildung 3 ist die Einlage 41 vollständig in die Dose 39 eingeführt. Aus Abbildungp/st weiter zu sehen, daß die Höhe der Einlage 41 die gleiche ist, wie die innere Tiefe der Metalldose 39. Wenn es jedoch gewünscht wird, kann die Einlage 41 geringfügig über die Dose 39 hinausragen. Entsprechend den Abbildungen 4 bis 9 befindet sich der plastische Film 23 an der Außenseite des Papieres 21, d.h. an der Nahtstelle 25 berührt der plastische Film 23 die Dose 39. Diese Anordnung kann auch umgedreht v/erden, so daß das Papier 21 die Außenseite bilden kann.Figures 1 to 9 show different sections in 'the creation of a galvanic cell according to the fundamentals of present invention. Figure 1 shows a metal can 39 for a battery (such as a can made of magnesium or zinc), which is suitable for the present invention. (Although a round box is shown for the sake of clarity, can also use other shaped cans (such as square cans for the present invention). The illustration shows an insert 41 which is partially located within the metal can 59. The insert 41 simply consists of the flat one Insert according to Figure 10, which has been rolled up to form a cylinder. The paper part 21 of the insert 41 is inserted first, so that the proportion of plastic film 23 remains at the top. Corresponding In FIG. 3, the insert 41 is completely inserted into the can 39. From Figure p / st you can also see that the The height of the insert 41 is the same as the internal depth of the metal can 39. However, if desired, the insert 41 protrude slightly beyond the can 39. According to FIGS. 4 to 9, the plastic film 23 is located on the outside of the paper 21, i.e. at the seam 25, the plastic film 23 contacts the can 39. This arrangement can also be grounded upside down so that the paper 21 can form the outside.

Das Verfahren zum Einführen der Einlage 41 in die Dose 39 ist ohne Bedeutung, Dieser Verfahreneschritt kann per Hand durchgeführt werden, in-dem die Einlage zu einem Zylinder aufgerollt wird und in die Dose eingeführt wird. Ein für die. kommeraielle Durchführung geeignetes Verfahren wird bei Donald R. Trask, "Vorrichtung zur Bildung eines Zylinders" beschrieben und ist Gegenstand einer weiteren Anmeldung.The method for inserting the insert 41 into the can 39 is irrelevant. This method step can be carried out by hand in which the insert is rolled up into a cylinder and is inserted into the can. One for that. commercial A suitable method for carrying out this is described in Donald R. Trask, "Apparatus for Forming a Cylinder" Subject of another registration.

Abbildung 4 seigt das Einführen einer üblichen, den Boden bildenden Einlage 43 aus Papier, in eine Dose 39» die bereits mit einer erfindimgsgemäßen Einlage 41 ausgekleidet ist. Das Ein-Figure 4 shows the introduction of a conventional one, which forms the bottom Insert 43 made of paper, in a box 39 »which comes with an insert 41 according to the invention is lined. To be there-

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— g ..- g ..

führen der den Boden bildenden Einlage 43 erfolgt nach Bekannten Vefahren (in den Abbildungen 4 "bis 9 ist die Stärke des Papieres 21 und die Stärke des plastischen Films 23 aus Gründen einer besseren Anschaulichkeit übertrieben dick dargestellt). Abbildung 5 zeigt die ausgekleidete Dose ,nachdem die Depolarisationsmischung 45 hinzugefügt worden ist. Die Zu.gabe der Depolarisationsmis chung 45 erfolgt nach bekannten Verfahren, wie sie .etwa in den US-Patents ehr if ten 2 962 844 und 3"-198 221 beschrieben sind. ' .lead the insert 43 forming the bottom takes place according to known Process (in Figures 4 "to 9 is the strength of the paper 21 and the strength of the plastic film 23 for reasons of one exaggerated for clarity). Figure 5 shows the lined can after the depolarization mix 45 has been added. The admission of the depolarization mis chung 45 is carried out according to known methods such as For example, described in U.S. Patents 2,962,844 and 3 "-198,221 are. '.

Als nächste Stufe bei der Erstellung der erfindungsgemäßen Zelle erfolgt das Einsetzen des Stromsammeistabes 47 in die Depolarisationsmis chung 45» Auch'diese Operation erfolgt nach bekannten Verfahren wie sie etwa in obigen Patenten beschrieben sind. Abbildung 6 zeigt die rohe Zelle nach Einfügung des Stromsammeistabes 47 in die Depolarisationsmischung 45. Nach Einfügung des Stromsammelstabes 47 hat sich die Höhe der Mischung 45 in der Dose 39 herausgebildet. Im allgemeinen wird es bevorzugt, daß Sich die obere Kante des Papieres 21 auf einem Niveau befindet, das angenähert bei oder gleich unter dem Niveau der oberen Oberfläche der Mischung 45 liegt.As the next stage in the creation of the cell according to the invention the insertion of the Stromsammeistabes 47 takes place in the Depolarisationsmis chung 45 “This operation is also carried out according to known ones Methods such as those described in the above patents. Figure 6 shows the raw cell after inserting the current collector rod 47 into the depolarization mixture 45. After the insertion of the current collecting rod 47, the height of the mixture 45 in the Can 39 formed. In general, it is preferred that the top edge of the paper 21 be at a level that is approximately at or just below the level of the upper surface the mixture 45 lies.

Natürlich kann die Depolarisationsmischung und der Stromsammelst'ab als vorgebildete Spindel eingefügt werden, wenn dies gewünscht wird.Of course, the depolarization mixture and the current collecting rod can be inserted as a pre-formed spindle if so desired.

Innerhalb der nächsten Yerfahrensstufe zur Herstellung der erfindungsgemäßen galvanischen Zellen wird der-jenige Teil des plastischen Filmes 23, der über die Oberfläche der Mischung 45 hinausragt unter Wärmeeinwirkung von der inneren Oberfläche der Wand der Dose 3.9 hinweggeschrumpft, um Platz zu schaffen für die nachfolgende Einfügung einer Abschluß-Scheibe oder eines anderen Dichtungsmittels. Die Wärmeschrumpfung kann in der Eorm erfolgen, daß der offene obere Seil der Rohzelle einem Heißluftstrahl 49 ausgesetzt wird, wie dies in den Abbildungen 7 und 8Within the next process stage for the preparation of the invention galvanic cells is that part of the plastic film 23 that extends over the surface of the mixture 45 protrudes under the action of heat from the inner surface of the wall of the can 3.9 is shrunk to make room for the subsequent insertion of a closing disk or a other sealant. The heat shrinkage can be in the Eorm take place that the open upper rope of the raw cell is a hot air jet 49 is exposed, as shown in Figures 7 and 8

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gezeigt ist.is shown.

Als ein besonderes Verfahrensbeispiel für die Wärmeschrumpfung wurden plastische Filme in AA entsprechenden Zellen, welche erfindungsgemäße Einlagen enthalten, unter der Einwirkung von Wärme geschrumpft. Bei dem verwendeten plastischen Film handelt es sich um einen 0,076 mm dicken EiIm aus Polyvinylchlorid, der unter Einwirkung von Wärme in beiden Richtungen schrumpfbar ist. Zur Entwicklung der Wärme wurde ein flammenloser Wärmegenerator (Master PHT-I der Firma Master Appliance Corporation, Racine, Wisconsin) verwendet. Der Wärmegenerator mündet in einer Düse, ähnlich geformt wie die Düse in den'Abbildungen 7 und 8, mit einem Öffnungs-Durchmesser von 3,2 mm. Die Öffnung der Düse befand sich-20,6 mm über dem oberen Rand der Dose. Bei einer Luftaustrittstemperatur von 527°C und einem Luftdruck von 0,14 Athmosphären war eine Verweilzeit von 0,24 Sekunden unterhalb •der Düse ausreichend, um die gewünschte Warmes chruinpfung zu bewirken. As a special process example for heat shrinkage were plastic films in cells corresponding to AA, which contain inserts according to the invention, under the action of Heat shrunk. The plastic film used is a 0.076 mm thick egg made of polyvinyl chloride, the is shrinkable in both directions under the action of heat. A flameless heat generator was used to develop the heat (Master PHT-I from Master Appliance Corporation, Racine, Wisconsin). The heat generator opens into a nozzle, shaped similarly to the nozzle in Figures 7 and 8 an opening diameter of 3.2 mm. The opening of the nozzle was -20.6 mm above the top of the can. At a The air outlet temperature of 527 ° C. and an air pressure of 0.14 atmospheres resulted in a dwell time of 0.24 seconds below • the nozzle is sufficient to produce the desired heat shrinkage.

Abbildung 9 zeigt die rohe Zelle, nachdem der plastische Film von der Innenwand der Dose 39 hinweggeschrumpft worden ist.Figure 9 shows the raw cell after the plastic film has been shrunk away from the inner wall of the can 39.

Die weiteren Operationen zur Herstellung einer Zelle sind bekannt. Beispielsweise wird eine Abschlußscheibe (nicht gezeigt) hinzugefügt, um den oberen Bereich', der Zelle 37 abzudichten, wie dies aus der US-Patentschrift 2 962 844 bekannt ist.The other operations for making a cell are known. For example, a cover plate (not shown) is added to seal the top portion of cell 37, as known from U.S. Patent 2,962,844.

Die erfindungegemäßen galvanischen Zellen haben einen weitenThe galvanic cells according to the invention have a width

geräte >Anwendungsbereich, etwa als Batterien für Blitzlicht , für tragbare Radiogeräte und andere batteriebetriebene Artikel.devices> Area of application, e.g. as batteries for flash light, for portable radios and other battery operated items.

209886/0824209886/0824

Claims

July 12, 1972 Gze / mi claims

1. Galvanic cell, characterized by the following components:

a) a metal can with at least one wall with one inner surface, a top rim and a bottom;

b) a depolarization mixture, which the can partially fills in so that there is a space between the top surface of the depolarization mixture and the top rim of the can remains;

c) a current collector within the depolarization mixture and in touch with thisy the from the Depolarization mixing out and through space

until · ·

at least / to the top of the jar above Irina's

protrudes;

d) a paper insert with an upper edge, the paper insert having the depolarization mixture of the can separates; and

e) a strip of plastic I ¹ IIm connected to the entire top edge of the paper insert, and this plastic film has shrunk away from the inner surface of the wall.

209886/08 -? '/ *

- Qr-

2. Galvanic cell according to claim 1, characterized. that the metal can is made of magnesium.

3. Galvanic cell according to claim 1, characterized in that that the metal can is made of zinc "

4. Galvanic cell according to claim 1, characterized in that that the plastic film consists of polyethylene.

5. Galvanic cell according to claim 1, characterized in that the plastic film is made of polyvinyl chloride.

6. Galvanic cell according to claim 1, characterized in that the upper edge of the paper insert is on one level located slightly below the top surface of the depolarization mixture.

7 # Galvanic cell according to claim 1, characterized by gekennz.eich.net, that the top edge of the paper insert is roughly on the same level as the top surface of the Depolarization mixture,

209886/08? 4 _Ö AD ORIGINAL

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