DK172534B1 - Galvanisk primærelement - Google Patents

Description

i DK PR 172534 B1

Opfindelsen angår et galvanisk primærelement med en cylindrisk metalbeholder som negativ elektrode, en koncentrisk om en kulstift som afleder anordnet positiv depolarisa-torelektrode, en separation og en elektrolyt, hvorhos der i en afstand over depolarisatore-lektroden er anbragt en centralt gennemhullet tætningsskive bestående af et blødt elastisk 5 poret materiale, der danner bro over mellemrummet mellem kulstiften og metalbeholderen, og gennem hvis centrale åbning kulstiften er ført på en tætnende måde.

Galvaniske primærelementer kendes i talrige variationer. Ved den fremherskende rundcelletype danner den negative elektrode i form af et metalbæger af zink samtidigt cellehuset. Dette er i den klassiske celleudførelse indpakket i et paphylster og forsynet med 10 en etiket, medens det samlede indhold af det færdigt monterede bæger ved udløbssikre celler under mellemlæg af et isolerende hylster skubbes ind i en blikkappe.

I området af husets dæksel er der truffet forholdsregler til at forhindre, at der sker en udtrædning under lagring. Til tætning anvendes hyppigt voks- eller bitumenagtige substanser. Ved det tørelement, der kendes fra tysk patentskrift nr. 1.114.868, bliver effek-15 tiviteten af en plastisk tætningsmasse af bitumen, der dækker depolarisatorlegemet, understøttet af en mellem dette og celledækslet anbragt uigennemtrængelig skive af voksimprægneret karton.

Denne og andre kendte forholdsregler har den ulempe, at de enten kræver betydeligt periferet udstyr (opvarmet beholder og ledninger, doseringspumpe, kølestrækninger) 20 eller høj ensartethed af præfabrikerede indlagte dele. Derudover optager disse bestanddele alt efter konstruktionen ofte et betydeligt volumen, således at rumudnyttelsen medgår til de egentlig aktive cellebestanddele.

Endelig ændres det respektive tætningssystem under længere tids lagring, således at der sker en påvirkning af lageregenskabeme og dermed af brugbarheden, hvilket kun vil 25 kunne forhindres ved meget dyre foranstaltninger.

DK PR 172534 B1 2

Ved primærelementet ifølge DE-AS-2.619.178 bliver et før udtørring direkte efter sammenbygning beskyttende tæt lukke ført forbi ved, at et gummielastisk tætningselement indskydes i husåbningen, indtil det sidder på den indadbertlede rand af zinkbægeret og ved den nedadvendte kant af bægerranden indsnapper ved hjælp af en bagskæring.

5 Den endelige tætning tilvejebringes da ved hjælp af formlåsningen mellem den omlagte bægerrand og den tilsvarende deformerede undersidetætning.

Fra DE-AS-2.712.915 kendes et primærelement af den indledningsvis nævnte art, ved hvilket der anvendes en tætning af naturligt regenereret vulkaniseret eller syntetisk kautsjuk med et stort antal ikke-indbyrdes forbundne porer (cellesturktur). Tætningen 10 fremkommer ved at kautsjukmassen indspændes mellem en indvendigt beliggende form-stofdel, i hvilken der er indsat en pluskappe, og et indtrukket (sikket) zinkbæger. I en alternativ udførelse er tætningen spændt mellem den omlagte rand af zinkbægeret og et dækelement.

Formålet med opfindelsen er at forbedre lageregenskabeme af celler og angive en tæt-15 ning, der består af få dele, muliggør en rationel sammenbygning i få arbejdstrin, kun behøver lidt plads i cellen, og som kan indsættes i skrøbelige rundceller såvel med kun etiketteret metalbæger, som i læksikre udførelser.

Dette formål er ifølge opfindelsen opnået ved at tætningsskiven af formstof med sin rand er klemt ind mellem randen af metalbægeret og randen af en på tætningsskiven påtrykt 20 pluskappe gennem indtrækning af metalbægerets rand, og at der på kulstiften gennem føringsområdet gennem tætningsskiven er påført et tætnende lag af en plastisk klæbrig tætningsmasse.

De almindelige skumstoffer til tætningsskiven omfatter gruppen af såkaldte "blødelasti-ske" skumstoffer med lukket cellestruktur. Basismaterialerne er bl.a. polyethylen, po-25 lystyrol, polyether, polyester eller polyurethan, fortrinsvis polychlorid. Ved hjælp af det indstillelige dæksel og porøsiteten af skiven kan der udover en ønskelig elasticitet også 3 DK PR 172534 B1 opnås en veldefineret permeabilitet. Skiven skal have en tykkelse på mellem 0,5 og 3 mm. Da det opskummede formstof fås i handelen i form af skiver eller bånd, må tæt-ningsskiveme ifølge opfindelsen udlokkes på fremstillingslinien, henholdsvis udstanses fra et bånd inden anbringelsen på randen af zinkbægeret.

5 Til den endelige indstilling, fortrinsvis i de enkle celleudførelser, ved hvilke zinkbægeret er uden beklædning og kun udstyret med en etikettering, skyder man den elastiske skive ved den tilsluttende påtrykning af plus- eller afdækningskappen ved hjælp af et stempel ind mellem kappens rand og zinkbægeret - se fig. 1. Derved kommer de specifikke egenskaber af det opskummede formstof til deres ret, hvilket skumstof synes at være 10 overlegent i forhold til de sædvanlige formstoffer. Det er først og fremmest en lillle sammentrykkelighed, der også muliggør en deformering af tykkere og derved maskinelt lettere håndterbare tætningsskiver uden kant- eller ridsedannelse, såvel som en permanent restelasticitet, der ytrer sig ved, at materialet opretholder et tryk og ikke blødgøres ved koldflydning.

15 Til forøgelse af tætningssikkerheden bliver zinkbægeret - alt efter kappens form - trukket en smule indad, og tætningsskiven klemmes på denne måde mellem kappens rand og zinkbægerets rand.

En yderligere indstillingsmulighed ved den indhyllede celleudførelse opnås ved at presse skiven på det allerede indtrukne eller ombukkede cellebæger ved hjælp af pluskappen 20 og senere færdigombukke blikindhylningen af den førnævnte isolation af zinkbægeret mod blikkappen med paphylster eller indsnøringsleje. I dette tilfælde ligger tætningsskiven umiddelbart på den ombukkede rand af zinkbægeret og klemmes sammen med kappen mellem randen af zinkbægeret og randen af blikindhylningen.

Den færdige celle indeholder udover tætningsskiven ifølge opfindelsen og en på det 25 positive elektrodelegeme liggende afdækningsskive, der er fri for voks eller bitumen, intet yderligere skiveformet tætningselement. Kun for at forhindre, at der trænger 4 DK PR 172534 B1 elektrolyt ind gennem åbningen af hulskiven langs kulstiftens overflade til kappen anbringes der på kulstiften i gennemføringsområdet gennem skiven en i forhold hertil tætnende klæbrig rundtgående kant bestående af en plastisk tætningsmasse. Egnede materialer er f.eks. voks, bitumen eller stoffer, der er opløselige i organiske opløsnings-5 midler, eksempelvis polyisobutylen, der efter fordampning af opløsningsmidlet danner en rest af kautsjukelastisk konsistens.

Opfindelsen skal nærmere forklares i det følgende under henvisning til tegningen, hvor fig. 1 illustrerer indføringen af en tætningsskive i en celle under fremstilling af et primærelement ifølge opfindelsen og fig. 2 - 6 mulige anbringelser af tætningsskiven ved 10 henholdsvis ikke-indhyllede og indhyllede rundceller.

Figurerne taler i vid udstrækning for sig selv. 1 er en pluskappe, 2 en metalbeholder (et zinkbæger), 3 en tætningsskive, 4 en separator belagt med elektrolytpasta, 5 en klæbrig tætningsmasse, 6 et paphylster, 7 en blikkappe, 8 en formstofring, 9 en fcrym-peslange, 10 en depolarisatormasse, 11 en kulstift, 12 en afdækningsskive, 13 en flange-1S kappe, 14 en kulstofkappe, 15 en afdækningskappe, 16 en isolationsring og 17 et stempel.

Fig. 2 viser resultatet af den i fig. 1 illustrerede arbejdsgang.

Fig. 3 og 4 viser tætnede celler i en læksikker udførelse, hvor zinkbægeret 2 er bukket separat indad og ligger på den bertlede rand af tætningsskiven 3. Isoleringen mellem 20 zinkbægeret 2 og blikkappen 7 er i det ene tilfælde (fig. 3) et paphylster 6, i det andet tilfælde (fig. 4) en krympeslange 9. For at undgå en overskæring af isolationshylsteret og dermed en kortslutning mellem blikkappen 7 og den positive afledning under ombukningen af blikkappen 7 indlægges en formstofring 8 inden krympningen tilvejebringes.

5 DK PR 172534 B1

Cellerne i fig. 5 og 6 adskiller sig fra cellen i fig. 2 ved den todelte celleafdækning, ved hvilken pluskappen i form af en flangekappe 13, henholdsvis en enkelt kulkappe 14 indskrænkes til afdækningen af kulstiften 11. Den resterende celleafdækning tilvejebringes ved hjælp af en særlig afdækningskappe 13, idet dog en "åben" afdækning også er 5 mulig - se fig. 6 -, idet der i dette tilfælde ikke er en bro imellem afdækningskappen 15 og kulkappen svarende til isolationsringen 16 i fig. S.

Yderligere udførelsesformer, der ikke er vist, opnås ved at overføre den todelte kappekonstruktion ifølge fig. S og 6 til de ikke-inhyllede celler i fig. 3 og 4.

Som følge af de vedvarende elastiske egenskaber af tætningsskiven undgår man den 10 koldflydning af formstofmaterialer, der kendes ved sprøjtedele. Derudover udlignes uensartetheder ved de tætnende overflader gennem den høje elasticitet af materialerne ifølge opfindelsen. Den vedvarende elasticitet af materialet giver samtidig en ventilvirkning ved de i fig. 3 og 4 viste konstruktioner. Den særlige fordel ved den foreslåede tætning ligger i den yderst enkle montage, der er sammenlignelig med den kendte på-15 føringsmetode af hulskiven af pap.

Endvidere kan tilførslen og udpresningen af præfabrikerede hulskiver af materialet ifølge opfindelsen ske med stor hastighed.

Som lagringsforsøg med celler ifølge opfindelsen og celler med traditionelle bitumentæt-ningen har vist, var cellerne ifølge opfindelsen efter lagring i 3 måneder ved 45 °C i 20 henseende til spændingsforhold under afladningstest sammenlignelige med friske celler, medens de tradtionelle sammenlingningsceller var væsentligt ringere.

Claims (3)

1. Galvanisk primærelement med en cylindrisk metalbeholder som negativ elektrode, en koncentrisk om en kulstift (11) som afleder anordnet positiv depolarisatorelektrode, S en separation og en elektrolyt, hvorhos der i en afstand over depolarisatorelektroden er anbragt en centralt gennemhullet tætningsskive (3) bestående af et blødt elastisk poret materiale, der danner bro over mellemrummet mellem kulstiften (11) og metalbeholderen, og gennem hvis centrale åbning kulstiften (11) er ført på en tætnende måde, kendetegnet ved, at tætningsskiven (3) af formstof med sin rand er klemt ind 10 mellem randen af metalbægeret (2) og randen af en på tætningsskiven (3) påtrykt pluskappe (1) gennem indtrækning af metalbægerets rand, og at der på kulstiften (11) i gennemføringsområdet gennem tætningsskiven (3) er påført et tætnende lag (5) af en plastisk klæbrig tætningsmasse.

2. Primærelement ifølge krav 1,kendetegnet ved, at det opskummede basis-15 formstof af tætningsskiven (3) er polyvinylchlorid.

3. Primærelement ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at tætningsskiven har en tykkelse på 0,5 til 3 mm.