DE1114868B

DE1114868B - Dry element

Info

Publication number: DE1114868B
Application number: DEE13267A
Authority: DE
Original assignee: Ever Ready Co Great Britain Ltd
Current assignee: WER MVL 1998 Ltd
Priority date: 1956-11-23
Filing date: 1956-11-23
Publication date: 1961-10-12

Description

Trockenelement Die Erfindung bezieht sich auf ein Trockenelement mit einem als negative Elektrode wirkenden Metallbehälter und einer in diesem axial angeordneten, von einem Depolarisator und einem pastenförmigen Elektrolyt umschlossenen Kohleelektrode mit einer Abdeckringscheibe auf der Depolarisator- und Elektrolytmasse und einer diese Scheibe abdeckenden plastischen Dichtungsmasse, die meniskusartig mit an den Flächen beider Elektroden nach oben verdickten Rändern ausgebildet ist.Drying element The invention relates to a drying element with a metal container acting as a negative electrode and one axially in this arranged, enclosed by a depolarizer and a pasty electrolyte Carbon electrode with a cover ring disc on the depolarizer and electrolyte mass and a plastic sealant covering this disc, which is meniscus-like is formed with upwardly thickened edges on the surfaces of both electrodes.

Die Erfindung befaßt sich mit dem Problem, wie das bei bestimmten Betriebsbedingungen eintretende Quellen des Elektrolyts ermöglicht werden kann, ohne die Abdichtung zu gefährden.The invention addresses the problem, as with certain Sources of the electrolyte occurring under operating conditions can be made possible, without endangering the seal.

Bei einer bekannten Trockenzelle dieser Art erstreckt sich die Abdeckringscheibe von der Kohleelektrode bis zum Rand des Behälters, und die sie überdeckende Dichtungsmasse ist verhältnismäßig dünn.In a known dry cell of this type, the cover ring extends from the carbon electrode to the edge of the container, and the sealing compound covering it is relatively thin.

Beim Quellen des Elektrolyts wird sich die Scheibe durchbiegen und sich hierbei an den Außenrändern bewegen, wodurch die äußerst schwache Dichtungsmasse aufgerissen wird. Die Dichtung verliert dadurch ihren Halt und wird praktisch von dem Elektrolyt angehoben, nachdem sie sich am Rande von dem Behälter abgelöst hat. Das Trockenelement wird also undicht.When the electrolyte swells, the disk will bend and move along the outer edges, creating the extremely weak sealant is torn open. The seal loses its hold and becomes practical from the electrolyte after it has peeled off the edge of the container. The dry element is therefore leaking.

Die Erfindung löst die gestellte Aufgabe durch eine undurchlässige, unter Druck ausbiegbare Ringscheibe, die nur die unter der verdünnten Zone der meniskusartig ausgebildeten, gleichfalls unter Druck ausbiegbaren Dichtungsmasse liegende Ringzone der Puppe abdeckt und in die Dichtungsmasse eingebettet ist.The invention solves the problem posed by an impermeable, annular disc which can be bent under pressure, which is only those under the thinned zone of the meniscus-like formed, also under pressure bendable sealing compound lying ring zone covers the doll and is embedded in the sealant.

Die Verformung der gesamten Dichtung geschieht beim Quellen des Elektrolyts dabei in der Form, daß die Randzonen, die an sich durch die beim Vergießen sich bildenden Menisken stärker ausfallen, nachgeben können. Die Verformung ist hierbei relativ gering, und die Dichtungsmasse kann diese ohne die Gefahr eines Bruches auch ausführen, da infolge der größeren Dicke eine ausreichende Festigkeit besteht. Im Bereich der stärkeren Verformung ist aber ihre Festigkeit durch die eingebettete Ringscheibe ausreichend erhöht, um ein Brechen der Dichtung zu verhindern. Es ist hierbei wichtig, daß die Formänderung der Ringscheibe keinen Einfluß auf die Randzonen der Dichtungsmasse ausübt.The deformation of the entire seal occurs when the electrolyte swells in such a way that the edge zones, which are inherent by the when potting forming menisci are stronger and can give way. The deformation is here relatively low, and the sealant can do this without the risk of breakage also perform, as there is sufficient strength due to the greater thickness. In the area of greater deformation, however, their strength is due to the embedded Ring washer raised enough to prevent the seal from breaking. It is It is important here that the change in shape of the annular disk does not affect the edge zones the sealant exerts.

In der schematischen Zeichnung, die eine bevorzugte Ausführungsforin darstellt, ist Fig. 1 ein senkrechter Mittelschnitt durch ein Trockenelement mit einer Dichtung zwischen den Elektroden nach der Erfindung vor der Entladung des Trockenelements, Fig. 2 eine ähnliche Darstellung wie in Fig. 1, die die Verformung der Dichtung durch das Quellen des Elektrolyts bei der Entladung des Trockenelements veranschaulicht, und Fig. 3 eine der Fig. 2 ähnliche Darstellung, die den Zusammenbruch der Dichtung durch den aufquellenden Elektrolyt bei einem Trockenelement üblicher Bauart veranschaulicht.In the schematic drawing illustrating a preferred Ausführungsforin, Fig. 1 is a vertical center section through a drying element with a seal between the electrodes according to the invention prior to the discharge of the drying element, Fig. 2 is a similar view as in Fig. 1, the Deformation of the seal by the swelling of the electrolyte during the discharge of the dry element illustrates, and FIG. 3 shows a representation similar to FIG. 2, which illustrates the breakdown of the seal by the swelling electrolyte in a dry element of conventional design.

In der Zeichnung haben ähnliche Teile gleiche Bezugszeichen erhalten.In the drawing, similar parts have been given the same reference numerals.

Das in Fig. 1 und 2 dargestellte Trockenelement besteht aus einem Zinkbehälter 1, der die eine Elektrode des Elements darstellt und der eine depolarisierende Puppe 2 enthält. Die Puppe besteht aus einer Paste, die Mangandioxyd und Kohleteilchen enthält. Sie ist von einem pastenförmigen Elektrolyt 3 umgeben.The drying element shown in FIGS. 1 and 2 consists of a zinc container 1, which represents one electrode of the element and which contains a depolarizing doll 2. The doll is made of a paste that contains manganese dioxide and particles of carbon. It is surrounded by a paste-like electrolyte 3 .

Die axiale positive Elektrode des Elements wird von einem Kohlestab 4 gebildet, der in der Achse der Puppe 2 liegt und sich am Behälterboden in bekannter Weise abstützt.The axial positive electrode of the element is made of a carbon rod 4 formed, which lies in the axis of the doll 2 and is on the container bottom in known Way.

Wie die Zeichnung erkennen läßt, ragt die axiale Elektrode 4 über den Rand des Behälters 1 hinaus. Auf ihr oberes Ende ist eine Kappe 5 aus Messing eng passend aufgesetzt, die einen abgebogenen radialen Flansch 6 hat. Auf diesem Flansch liegt eine Isolierscheibe 7. As the drawing shows, the axial electrode 4 protrudes beyond the edge of the container 1 . A brass cap 5 , which has a bent radial flange 6 , is fitted tightly onto its upper end. An insulating washer 7 rests on this flange.

Mit dem Rand des Behälters ist ein Deckel 8 aus Metall für das Element mit seiem' Außenrand verbunden. Der Innenrand des Deckels übergreift den Flansch der Kappe und drückt auf die Isolierscheibe 7 so daß eine dichte Verbindung entsteht. Der Behälter 1 ist mit einer isolierenden Außenhülle 9 versehen, die vorteilhaft aus einem zu -einem Rohr spiralig aufgewickelten Band aus Polythen besteht. Diese Hülle ragt Über den oberen -Rand des Behälters 1, der eine UmbördeJung .10. -hat. Die Außenhülle 9 ist über den Rand des Behälters gezogen und in die Umbördelung 10 eingeführt. Sie bildet dort ein zusammendrückbares Element zwischen der Wandung der Umbördelung und dem Außenrand des Deckels 8, der auf diese Weise zwischen dem Behälter und der Außenhülle, befestigt ist, ohne jedoch eine lecksichere Abdichtung zu geben. A metal lid 8 for the element with its outer edge is connected to the edge of the container. The inner edge of the lid engages over the flange of the cap and presses on the insulating washer 7 so that a tight connection is created. The container 1 is provided with an insulating outer shell 9 , which advantageously consists of a tape made of polythene that is wound spirally into a tube. This shell protrudes over the upper edge of the container 1, which is a UmbördeJung .10. -Has. The outer shell 9 is pulled over the edge of the container and inserted into the flange 10 . There it forms a compressible element between the wall of the flange and the outer edge of the lid 8, which is fastened in this way between the container and the outer shell, without, however, providing a leak-proof seal.

Die Puppe 2 und der Elektrolyt 3 des Trockenelements sind in dem Behälter 1 durch eine Dichtung 11 abgedichtet, die sich über der Spule zwischen den Elektroden 1 und 4 erstreckt. An der Wandung des Behälters 1 und an der Elektrode 4 ist die Dichtung nach oben gezogen. Im mittleren Bereich enthält die Dichtung eine Ringscheibe 12 aus biegsamem, undurchlässigem Werkstoff, z. B. mit Kunstharz oder Wachs imprägniertem Karton.The doll 2 and the electrolyte 3 of the dry element are sealed in the container 1 by a seal 11 which extends over the coil between the electrodes 1 and 4. On the wall of the container 1 and on the electrode 4, the seal is pulled upwards. In the central area, the seal contains an annular disk 12 made of flexible, impermeable material, for. B. cardboard impregnated with synthetic resin or wax.

Aus der Fig. 1 ergibt sich, daß die Dichtung durch Eingießen der Dichtungsmasse, z. B. Bitumen, in den Behälter oberhalb des Depolarisators und des Elektrolyts gebildet wird, wobei dies so vorgenommen wird, daß in der Dichtungsmasse die Scheibe 12 so eingebettet ist, daß sie eine verhältnismäßig breite Zone einnimmt, die zwischen dem Meniskus 13 des mit der Wandung des Behälters verbundenen und dem Meniskus 14 der mit der Elektrode 4 verbundenen Dichtungsmasse liegt. Die Undurchlässigkeit der die Ringscheibe enthaltenden ringförmigen Zone bleibt bei normalen Verformungen der Dichtung erhalten, wie dies aus Fig. 2 zu erkennen ist. In dieser ist gezeigt, wie der pastenförmige Elektrolyt unter Wärmebedingungen, beispielsweise in tropischem Klima, aufquillt und über die Puppe tritt. Die Aus7-dehnung des Elektrolyts ist jedoch durch die erfindungsgemäß ausgebildete Dichtung begrenzt, so daß der Elektrolyt in der Nähe der Puppe abgeschlossen und zurückgehalten wird, wie dies die Fig. 2 klar erkennen läßt.From Fig. 1 it follows that the seal by pouring the sealant, for. B. bitumen, is formed in the container above the depolarizer and the electrolyte, this being done so that the disc 12 is embedded in the sealant so that it occupies a relatively wide zone between the meniscus 13 of the wall of the container connected and the meniscus 14 of the sealing compound connected to the electrode 4 is located. The impermeability of the annular zone containing the washer is retained with normal deformations of the seal, as can be seen from FIG. This shows how the pasty electrolyte swells under heat conditions, for example in a tropical climate, and passes over the doll. The expansion of the electrolyte is, however, limited by the seal designed according to the invention, so that the electrolyte is sealed off and retained in the vicinity of the doll, as can be clearly seen in FIG.

Der Wirkungsweise der Dichtung nach der Erfindung gemäß Fig. 2 ist in Fig. 3 die einer Dichtung 11 a geg genübergestellt, welche in der bisher üblichen Weise ausgebildet ist. In Fig. 3 ist die ursprüngliche Form der Dichtung Ila durch die strichpunktierten Linien 15 angedeutet und der normale Brach der Dichtung an der Stelle 16 in vollen Linien angedeutet.The operation of the seal according to the invention according to FIG. 2 is compared in Fig. 3 that of a seal 11 a , which is formed in the usual manner. In Fig. 3 , the original shape of the seal Ila is indicated by the dash-dotted lines 15 and the normal breakage of the seal at the point 16 is indicated in full lines.

Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Dichtung wird eine bei allen Betriebszuständen undurchlässige Dichtung für ein Trockenelement erreicht. Die Dichtung kann sich längs der Wände des Behälters und der axialen Elektrode verlagern und außerdem verforinen, um den aufgequollenen Elektrolyt aufzunehmen, ohne daß eine Leckage an Elektrolyt eintritt.The inventive design of the seal is one at all Operating states impermeable seal for a dry element achieved. The seal can shift along the walls of the container and the axial electrode and also deform to absorb the swollen electrolyte without a Leakage of electrolyte occurs.

Der Behälter 1 des Trockenelements nach der Erfindung kann eine einwärts gerichtete Sicke 17 haben, zwischen der und dem Deckel 8 eine undurchlässige Scheibe 18 angeordnet sein kann. Diese Scheibe kann aus einem mit Wachs imprägnierten Karton bestehen, und der Deckel kann zusammen mit der erfindungsgemäß ausgebildeten Dichtung zusammenarbeiten, wie dies Fig. 2 erkennen läßt, indem die Dichtung bei der Verformung zusammengehalten wird und die Verformung des oberen Teiles des Raumes 19 zwischen der Scheibe 18 und der Dichtung 11 oberhalb der Puppe und des Elektrolyts begrenzt wird.The container 1 of the drying element according to the invention can have an inwardly directed bead 17 , between which and the cover 8 an impermeable disc 18 can be arranged. This disc may consist of an impregnated with wax cardboard, and the lid may, together with the inventively embodied seal cooperate, as shown in FIG. 2 can recognize by the seal is maintained at the deformation and the deformation of the upper part of the space 19 between the Washer 18 and the seal 11 above the doll and the electrolyte is limited.

Wenn im Ausführungsbeispiel auch der Behälter 1 mit einer isolierenden Hülle 9 versehen ist, so ist dies für den Erfindungsgedanken nicht wesentlich. Wird eine solche Hülle nicht verwendet, so kann der Deckel 8 mit seinem Außenrand unmittelbar mit dem Rand des Behälters 1 durch eine Umbördelung verbunden werden, wie dies jedem Fachmann auf diesem Gebiete geläufig ist.If, in the exemplary embodiment, the container 1 is also provided with an insulating sleeve 9 , this is not essential for the concept of the invention. If such a shell is not used, the cover 8 can be connected at its outer periphery directly to the edge of the container 1 by a bead, as is familiar to any person skilled in this field.

Claims

PATENTANS-PRUCH: Dry element with a metal container acting as a negative electrode and a carbon electrode arranged axially in this, surrounded by a depolarizer and a paste-like electrolyte, with a cover ring disc on the depolarizer and electrolyte compound and a plastic sealing compound covering this disc, which is attached to the meniscus-like Surfaces of both electrodes is formed upwardly thickened edges, characterized by an impermeable annular disc (12) which can be bent under pressure and which only covers the ring zone of the doll (2) located under the thinned zone of the meniscus-like sealing compound (11) which can also be bent under pressure and is embedded in the sealant. Documents considered: French Patent No. 966 896; USA. Patent Nos. 2,434,703, 2,546,379, the 2,642,471th