DE1915050A1 - Gasdicht gekapselte elektrolytische Zelle - Google Patents

Description

Yfootora Eleotric Gosrpany 2*hMärzl96S

Incorporated

195 Broadt*ay

Hew York H₀Y₀ 1OCO7

A 30 902 - es

Gasdicht gokapuelto eXektrolytS-ische Zelle

Die Brfinäuög betrifft eino gasdicht gekapselte ©lektrolyt-rieche Zelle mit einem Behälter und in öiessia angeordnatea Elektroden,,

Eine häufig© ^eblerqualle an gekapselten ZeIlQQ₈ ε ,Β« Sasunloraallori und dgl_{a t} ist daa Auftrete» vo» UndiGhttieiiiea im Berdioli der Abdichtung dee El©ktrodon- oder Anschlußatabeso Übllche^ieiBS dient tier Bettältor einer solchen Solid als Aiir5Oü7>uSkoni;.9,k«, imd ssvar als aegative Elektrode« während der andöx·© AaeoVlußkoatakt über eine Isollexhülßa in döE Xtmear&im dee geführt lot «öd mit? dar pOfjitiYea Elektrofie ode» döraolböu iß LoitTerbindimg steht. Die Abßbhtußg diesem AnsohliiSkontakt und dem Behälter miss bei Raumtompsxatur mädigezi DrUokoii für elue läBgar© Zeitdauer stßQühalteQ» Oft tseten jedoch die Ptauateaiperatur über» echreltendo Semperatis^echuankuagen auf, die je nach den klimatischen Verhältnissen la Varlauf ©lues Sages eines Bereich von etwa 25⁰G und im Verlaufe der Jahree-

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BAD ORIGINAL

zeiten θΙηθΏ Beseich von etwa 10O⁰C üborstrelebsn und ss*jar bereits £n gemäßigten SlÄmasonen_o Biaaa !!temperatur aehwanlcuagen Eiif en Behaungsdiffesenaen hesrror, die letztlich Eivi Ve:csagen von üblichea Eontakt&bdiohtuagen führen oder äooa au einem solchen Veroagas S»si1;ragea

Ausgabe ώ©ι* Srfiutlv.ng Ist dia Schaffung einer la dieear Hinoicht verbeossrcton Abdichtung für elektroljt^ioehe Zellen. Di© a^Iindiingegomäsöa Lösung disser Aufgabe Icemisöiohnet sich bei einer Zelle der oiügaags genannten Art hauptsächlich dadurch» daß die Abdichtung der Zelle ein metallischeög mit dem Behälter vorbunöaneß uod in diesen eingreifendes» eich im waseatlichea über die Behältertiefe erstreckendes Rohr sowio eine in dieses liota eingeoetzte, vojfsiigBweiae aus Kunstotoff bestehende Mille und einen sich von der Behälterauoeeaseite durch diese Hülle erstreckenden Kontaktdraht aufweist» der mit saisa&ostene eines r innerhalb de a Behält er a befindlichen Elektrode in Le itrverbindung steht _t daß auf der Länge dsa Roliree mindestens eine Einschnürung, voraugsweise eine Ilenrsahl von Einochnürungen vorgesehen 1st und daß äi@ Hülle zwischen dieser Einschnürung und dem Sostalsfc&rafct druckdicht verpresst ist.

Inabeoondora bei Anwendimg dar Erfindungamarlnaale auf die Abdichtung eines Kontaktatabee oder dgl. ergibt sich eins zuverlässige» langneltige DlchtErkaiig auch gegenüber höheren Drücken serai© bei iateneiver_f aadauornder thermischer VMchßölbsansprucfeung, Diese hervorragend© Bicntwirkung ist grodenteila auf die vergleichsweise

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groß© Dichtungsläag© surückaufüliKea₉ vialohe durch die Erotreekung der Abdichtung in den Xanearaura dos Behälters ermöglicht wird u&& is wesentlichen nur durch, die Längenabmessungen des Behälters begrenzt ist. Dar Kontakt stab mit seiner hülsen-» odor schlattchformigii-en Abdichtung kana ieüsr gemass einer speziellen Ausführungoform da? Erfindung als Kern für ο ine aufgawiokslte Elektroden« anordnung dienen₉ wobai durch diounterbringung dieses Kerns kein für den ©lekferocb-Giaieahen Prozess nutzbarer Raum verloren geht.

Die Kontäfcts'Bab- utid Diolitungß©lnheit beoteht er£indungsgeraäsa s.S. aus aiuem langgestreckten Metallrohr, welcheß im -aesantlichen dio gosaats Längs dea Behälters aureh·» greift UBd voraugßttelßQ bia siua Boden des a.B. zyliödriochen oder auch im Queseohnitt rechteckigen Behälters roichtp aus einer Eimststoffhüll© oder einer ähnlichen

Auskleidung an dor lueaflache gLös Hetallrohrea und aue öinsia sich durch den. Innenrauia der Kunst st off hülle erstreckenden Kontaktdraht, Das Metallrohr wird an mindestana ai'jei Stellen seiner Länge mit Sin«3ohnürungen versehen, welche die eigentliche Abdichtung hsretöllen« Diese Iflshrfaah&norämmg vou Einsölmüniixgen am iSetallrohr wird durch die ver^leiolisweise große längenausdehnung der Abdichtung ermöglichtρ weshalb insbesondere auch die goeamte Rohrläag© ©iogsschöürt werden kann.

Weitere Merko^le utiii ?ort©ile der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Besolireibuiig einee Ausführungsbeispiels daa in der S©iehiäuög is Fos?m ©in.es 2öll@nläagsschnittß varaneohaulicht ist. Ia Bslßpislsfall handelt es sich um eine ITickeX-»IEaömiuJS£©lXe üblicher_ea.B« genorrater .iusfiihrußß mit positivem Saatralkontakt in der oberen Stirnfläche f, während der metallische Behälter

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mit dar negativen Elektrode verbunden ist·

Beim Auaführungsbeispiel gemäas der Zeichnung 1st ein Behälter 10 in Form eines für sich oben offenen» nickelplattierten Stahlbleohzylinders vorgesehen. Bine ebenfalls aus nickelplattierten Stahlblech bestehende Abdeckung 11 für die obere Stirnfläche der Seile weist eine zentrale Öffnung XUr den positiven Kontaktstab auf. Sin s»B. aus Nickel oder ebenfalls aus nickelplattiertem Metall bestehendea Rohr 12 ist mit der Abdeckung 11 verschweißt und erstreckt Dich bis nahe über den Bodenabschnitt des Behälters. Bei Umkehrung der Polarität, d.h. also bei negativem Zeatralkontakt» einer ohne weiteres möglichen Anordnung, konaat :?lir das Rohr 12 Jedes !4etall in Betracht ₉ welches die mitsprechenden Feetigkeitselgenschäften aufwolot und von dem verwendetea Elektrolyten nicht angegriffen wird. Abdeckung 11 und Rohr 12 können ggf. auch einstückig hergestellt werden. Sin aus Kunststoff oder aernst geeignetem Isoliermaterial bestehender Schlauch 1? ist als leolierliülle in das Metallrohr eingesetzt und umschließt einen als positiver Anschluß vorgesehenen Eontaktdraht H, für dessen Werkstoff außer der arforder«=* lichen Leitfähigkeit die gleichen Anforderungen mie für das Eohr 12 gelten. Latsterss ist an wenigstens awoi Stellen auf seiner Länge mit Einschnürungen versehene, welche die 3)i©htverbind\iQg zwischen Kontaktdraht 14 und Rohr 12 herstellen. Durch diese Einschnürungen wird der Schlauch 15 sowohl iß Axialrichtung wie auch in Radialrichtuög verpreßt und bildet somit eine insbesondere gegen thermisch bedingte WecttseXäehnung äueserst v?irkaame Abdichtung. Eine Isolierstoffecheibo 15,

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die von don Schlauch 13 getrennt oder mit diesem einstückig ausgebildet sein, kann« trennt den positiven Kontaktknopf 16 vom negativen Behälter. Der Kontaktknopf 16 bildet im allgemeinen den Endteil des Kontaktdrahtes 14» jedoch kommt auch eine andere Ausbildung in Betracht. Die Elektroden sind in üblicher Weise gewickelt, was jedoch gerade in Verbindung mit der erflndungsgemässen Dichtuugskonetruktio» besondere Vorteile bietet» da eich diese stabförmig in den Innenraum des Behälters 1 erstreckt und als Kern für die aufgewickelten bsw. aufgswalaten Elektroden dienen kann. Eine positiveι aus'Hiekdlhydroid bestehende Elektrode 17 ist durch einan Motallotreifen 18 mit dem untsren, abgewinneItaa Enas des Kontaktdrahtes H verbunden, während die nsgativs K-idmiuiuelektrodQ 19 durch einen Metallstreifen 20 mit dem Bshälbor 10 verbundsn ist· Es versteht sich, daß im glaichaa Zusammenhang eine Vielzahl unterschiedlicher Elektrodanausbildungen und Slektrodenformen anwendbar lsi;.

Zn einer speziellen Ausführung gemäss dem dargestellten Beispiel wurde für den Kontaktdrafct 14 ©In Hickeldraht von 0,75 mm Ihirohmeeoer in Terbindimg mit einem aus Polytrifluorchlorethylen bestehenden Schlauch 13 von 1,75 mm Burohmesser und einem aus nickel bestehenden Bohr

12 von etwa 3 mm Durchmesser vorgösshen. Für den Schlauch

13 kommt ggf. auch Polypropylen, ©in Polyamid, Polyäthylen hoher Sichte oder ein anderer polyaaror Kunststoff in Betracht, sofern dieser ausreichende chemische Inaktivität gegenüber dem Elektrolyten sowie für daa Vorpressen im Bereich der Sinechnürungen ausreichende Blastisitat aufweist und unte^&ittleren Brücken von etv/a 7 kp/cm „

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vie sie in gekapselten Zeilen auftreten, keine übenaäseige Kaltfließneigung aufweist.

Besonders günstig© Ergebnisse werden gemäße einer bevorzugten Ausführuagsform des? Erfindung dadurch ersielt» daß der Kunststoff der Hülle bei Baiaatemperatur eiEQ bruchfreie» nicht zurückfedernde Druokverformbarkeit von vsnistene 10 $₉ eiae Hüekdehnung iron wenigstens 2 $₉ eine Pließgrense τοη über 70 kp/cm und einen üpannuags» abfall von -weniger als 20 ^ in 10 Jahren unter einer Belastung von 454 3£p aufweist.

Bei der dargestellten Zellenaueführung vjird im allgemöinen sviecIoaäBßig der Kontakt stab mit Kontaktdraht und Abdichtung zuerst hergestellt, während die Elektroden anechlieesend auf das mit Einschnürungen versehene Rohr 12 gevfiLat werden· Soana wird das untere Ends doe Kontaktdrahtes 14 abgewinkelt und mit dem Metallstreifen 18 und so mit der negativen Elektrode verbunden* Anaefolioassnd wird die gesamte Anordnung mit Abdeckung 11 und verbundenem Jiötallatreifen 20 in Son Behälter 10 eingesetzt® Behälter und Abdeckung werden dann längs ihrer suBaraiaan» etoBenden IMfaDgßkaiaten 21 durch eine Schweißnaht miteinander verbunden*

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Claims (3)

1. B'5O5O

   Ansprüche

   1· Gaslicht gekapselte ele&trolyt^leohe Zelle mit einem Behälter und in diesem angeordneten Blektrodeiie dadurch gekennaeichnet, daß die Abdichtung der Zelle ein metall!aches _r mit dem Behälter (10) verbundeneß und in öieisen eiagroifeiio.es,. sich Im wesentlichen über die Ssh&ltertlefe erstreckendes Hour (12) sowie eine in diese» Rohr eingesetzte, vorsugewaioe aus Kunststoff Dastehende Hülle (13) *?nd einen sich Ton der BehälterauBßQnßsite dusch diese Hülle erstreckenden Kontaktdr&ht (14) aufwiat* der salt mindestens einer innerhalb des Behälters befindlichen Bleätrode (17) in !«itverbindung @toht_£ daß auf der länge das Bohre β (12) mlnöe stone eine Einschnürung * Torsuge^eise eine Heliraahl von Siaeohnürungen Torgeeehen let und daß die Hülle (15) zvjiochen dieser Eineohsünmg wa& dem £ontaktdraht (14) druckdicht ißt«
2. 2. Seile nach Anspruch t_f dadurch gekennzeichnet _s deß im wesen-Sichea .über die gesamte Laug© öeo Eohres (12) verteilt angeordnete Siaeehaürungea vorgeeehen sind.
3. 3 ο Zelle nacli AnspiTuch 1 oder 2_t ßaöuroh gekesassicimet daß Sie Elelrbrodeo. &ut das Bohr (12) aufgewalzt

   4« Zelle stach oinem äer Asspsiiche i bis 3_t dadurch gekennzeichnetg öaö öle Hülle (12) aus Polyehlortrlfluoräthylen» BolyäthyX©©* Polypropylen oder einem besteht*

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   5· Zelle nach einem der. Ansprüche 1 bis 4» dadurch gekenn· zeichnet, dad Nickelhydroxid« und Kadmiumelektroden vorgesehen sind«

   6· Zelle nach einem der vorangehenden Ansprüche ₉ dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff der Hülle (13) bei Raunteperatur eine brachfreio, nicht zurückfedernde Druckverformbarlreit von vienlgetena 10 #, eine Rttokdehnung von wenigstem» 2 ^₉ eine Plleßgrena© von über 70 kp/om und einen Spamiungeabfall von weniger als 20 # in 10 Jahren unter einer Bel&ßtung von 454 kp aufweist·

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