DE1260573B - Primaerelement mit einem den positiven Pol bildenden metallischen Aussengehaeuse - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. CL:

HOIm

Deutsche Kl.: 21b-10/01

Nummer: 1260 573

Aktenzeichen: K 46648 VI b/21 b

Anmeldetag: 3. Mai 1962

Auslegetag: 8. Februar 1968

Die Erfindung betrifft ein Primärelement mit einem den positiven Pol bildenden metallischen Außengehäuse, einem den Depolarisator umgebenden metallischen Innengehäuse sowie mit einem den negativen Pol bildenden, mit der in der Mitte befindlichen negativen Elektrode in Verbindung stehenden Abschlußdeckel, bei welchem zwischen den Rändern der Metallgehäuse und dem Abschlußdeckel eine isolierende Dichtung vorgesehen ist.

Bei der Konstruktion eines Primärelements ist eine der wichtigsten Forderungen, den Austritt von in dem Element enthaltenem flüssigem Elektrolyt zu verhindern. Insbesondere bei einem Miniatur-Primärelement soll weiterhin ein hoher volumetrischer Wirkungsgrad durch Einschluß einer möglichst großen Menge von Elektrizität erzeugendem Material in einem möglichst kleinen Volumen erreicht werden. Bisher sind die Miniatur-Primärelemente in lecksicherer Konstruktion nach folgenden Verfahrensschritten hergestellt worden:

Anordnung eines umgebördelten, sich nach außen erstreckenden Randes an dem oberen Ende eines zylindrischen Gehäuses mit einem geschlossenen Boden für die Aufnahme des Elektrizität erzeugenden Materials;

Anordnung des Randteiles einer Metallkappe auf diesem umgebördelten Rand über einer zwischengelegten isolierenden Dichtung;

Einsetzen dieses zylindrischen Gehäuses in ein äußeres Metallgehäuse, und

Aufpressen der genannten Metallkappe über die isolierende Dichtung durch Umbördeln des oberen Randes des äußeren Gehäuses nach einwärts.

Bei einer solchen Konstruktion besteht zwischen dem zylindrischen Gehäuse und dem Außengehäuse unvermeidbar ein Spalt entsprechend der Weite des umgebördelten Randes des zylindrischen Gehäuses. Infolgedessen ist der volumetrische Wirkungsgrad entsprechend niedrig. Bisher ist das die bekannte Konstruktion begleitende Problem bezüglich des volumetrischen Wirkungsgrades wegen der erforderlichen lecksicheren Ausführung und der vorhandenen Vorteile in bezug auf das Herstellungsverfahren überhaupt nicht erkannt worden.

Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Primärelements einfacher Konstruktion mit hohem volumetrischem Wirkungsgrad. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß das Innengehäuse becherförmig mit in der Mitte durchbrochenem Boden ausgebildet ist, einen dem Innendurchmesser des Außengehäuses etwa entsprechenden Außendurchmesser besitzt und in dem als Becher mit geschlosse-Primärelement mit einem den positiven Pol
bildenden metallischen Außengehäuse

Anmelder:

Kabushiki Kaisha Hitachi Seisakusho, Tokio
Vertreter:
ίο Dr.-Ing. E. Maier, Patentanwalt,

8000 München 22, Widenmayerstr. 5

Als Erfinder benannt:
Hiroshi Kitagawa,
Minoru Yonago,
Masaru Fujita, Tokio

Beanspruchte Priorität:
Japan vom 6. Mai 1961 (15 507)

nem Boden ausgebildeten Außengehäuse, mit seinem durchbrochenen Boden zur Öffnung des Außengehäuses weisend, eingesetzt ist.

Dieses Primärelement weist eine gute Raumausnutzung auf, so daß es bei vorgegebener Außenabmessung einen vergleichsweise großen Innenraum besitzt. Die Konstruktion ist einfach, so daß das Element in einfacher Weise herstellbar ist. Außerdem ist das Gehäuse des Elements sehr stabil.

Die Erfindung ist im folgenden an Hand der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. Die Zeichnung zeigt ein Primärelement in Seitenansicht, teilweise im Längsschnitt.

Das Außengehäuse des Primärelementes ist mit 1 bezeichnet und hat die Form eines Hohlzylinders mit geschlossenem Boden und besteht aus Eisen, Kupfer oder irgendeinem anderen Metallblech. Ein Hohlzylinder 2 aus dem gleichen oder einem anderen Material wie das des Außengehäuses 1 ist mit enger Passung in das Außengehäuse 1 eingesetzt und ist an seinem oberen Ende mit einem in der Mitte durchbrochenen Boden 3 versehen. Eine Zinkelektrode 5, welche den Kern des Elementes bildet, trägt eine obere Metallkappe 4. Die Zylindermantelfläche dieser negativen Elektrode ist von Schichten aus Elektrolyt absorbierendem Material 7 umgeben, welches aus Filterpapier oder irgendeinem anderen faserigen Material besteht, das mit Kaliumhydroxyd, Natrium-

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hydroxyd, Lithiumhydroxyd oder einem anderen Elektrolyten imprägniert ist. Ein Separator 8 aus Pergamentpapier oder regenerierter Cellulose ist auf dem Elektrolyt absorbierenden Material? angeordnet, und es ist ein Separator 9 aus gleichem Material 5 unmittelbar unter der Zinkelektrode S und dem Elektrolyt absorbierenden Material 7 angeordnet. Ein Depolarisator 6, der im wesentlichen aus Mangandioxyd, Quecksilberoxyd oder Kupferoxyd oder dergleichen Substanzen besteht und unter Druck aus Pulver geformt ist, ist in dem Spalt angeordnet, der durch die Innenfläche des Hohlzylinders 2 und die untere Fläche des Bodens 3, die Außenfläche des Separators 8 und die innere Bodenfläche des Außengehäuses 1 bestimmt wird. Eine chemisch widerstandsfähige, isolierende Dichtung 10 ist zwischen die obere Kappe und die oberen Teile des Zylinders 2 und das Außengehäuse 1 gelegt. Ein chemisch widerstandsfähiges isolierendes Kissen 11 ist auf die innere Bodenfläche des Außengehäuses 1 gelegt.

Das Primärelement der oben beschriebenen Konstruktion kann mit den folgenden Schritten hergestellt werden, wobei die erwähnten Ausgangsmaterialien vorher durch bekannte Verfahren vorbereitet werden. Zuerst wird der Zylinder 2 so angeordnet, daß sein in der Mitte durchbrochener Boden 3 nach unten weist, und es wird das Pulver-Ausgangsmaterial des Depolarisators 6 unter Druck auf die Innenfläche des Zylinders 2 und des Bodens 3 aufgebracht. Darauf wird der Zylinder 2 umgedreht, so daß sein Boden 3 nach oben weist, und er wird in das zylindrische Außengehäuse 1 eingepaßt, auf dessen Boden das Kissen 11 gelegt worden ist. Durch die Öffnung, die von dem umgebördelten Rand 3 des Zylinders 2 umgeben ist, werden die Separatoren 9 und 8, das Elektrolyt absorbierende Material 7 und die negative Elektrode 5 eingesetzt. Die Dichtung 10 wird dann so eingelegt, daß sie die oberen, freien Flächen dieser eingesetzten Teile, mit Ausnahme der negativen Elektrode S, und die obere Fläche des Bodens 3 bedeckt und sich entlang der Innenfläche des Außengehäuses 1 erstreckt. Darauf wird die obere Kappe 4 oben auf die negative Elektrode S aufgesetzt und der obere Randteil des Außengehäuses 1 durch Druck so verformt, daß es nach innen umgebogen wird, wobei die Umfangskante der oberen Kappe gegen die Dichtung 10 drückt und der äußere Randteil der Dichtung 10 in Richtung auf die Mittelachse des Elementes umgefaltet wird. Dabei bewirkt der durch diesen gefalteten Teil der Dichtung 10 übertragene Druck, daß der Randteil der oberen Kappe 4 gegen den Teil der Dichtung 10 drückt, der auf der oberen Fläche des Bodens 3 des Zylinders 2 liegt, wodurch der obere Teil des Elementes vollständig abgedichtet wird.

Die obige Beschreibung betrifft ein Element mit kreiszylinderförmigem Außengehäuse 1 und Zylinder 2. Es können jedoch andere Querschnittsformen, wie z. B. ein Quadrat, ein gleichseitiges Vieleck, ein Rechteck oder eine Ellipse mit gleicher Wirkung verwendet werden.

Wie sich aus der beschriebenen Anordnung ergibt, besteht bei dem erfindungsgemäßen Primärelement überhaupt kein Spalt zwischen dem Außengehäuse und dem die Masse enthaltenden Innengehäuse des Elementes, wie es bei den üblichen Elementen der Fall ist, wo ein solcher Spalt durch den nach außen vorspringenden umgebördelten Rand des Innengehäuses hervorgerufen wird. Im Gegenteil, die Außen- und Innengehäuse gemäß dieser Erfindung sind eng ineinander eingepaßt, um so eine stabile Ausführung und zur gleichen Zeit eine wesentliche Vergrößerung des volumetrischen Wirkungsgrades zu ermöglichen. Da weiterhin eine von dem Boden 3 umgebene Öffnung in dem Zylinder 2 vorhanden ist, ist die beim Einbringen des Depolarisators 6 notwendige Preßarbeit bei dem Element gemäß der vorliegenden Erfindung wesentlich leichter als bei den üblichen Elementen, wo der Depolarisator durch Preßformung in das innere Metallgehäuse eingebracht wird, welches keine Öffnung in seinem Boden hat.

Die vorliegende Erfindung besitzt einen zusätzlichen Vorteil dadurch, daß der bei der zusammengesetzten Zelle durch das Nachinnenbiegen des oberen Randes des Außengehäuses 1 erzeugte Preßdruck auf den Boden 3 des Zylinders 2 weitergeleitet wird, wodurch verhindert wird, daß er ausschließlich auf den Depolarisator 6 wirkt und diesen zerquetscht. Infolgedessen wird die Bodenfläche des Depolarisators 6 in festem und sicherem Kontakt mit einem geeigneten Druck mit der Innenfläche des Bodens des Außengehäuses 1 gehalten, wodurch Ungewißheiten der elektrischen Verbindung ausgeschaltet werden.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Primärelement mit einem den positiven Pol bildenden metallischen Außengehäuse, einem den Depolarisator umgebenden metallischen Innengehäuse sowie mit einem den negativen Pol bildenden, mit der in der Mitte befindlichen negativen Elektrode in Verbindung stehenden Abschlußdeckel, bei welchem zwischen den Rädern der Metallgehäuse und dem Abschlußdeckel eine isolierende Dichtung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Innengehäuse(2) becherförmig mit in der Mitte durchbrochenem Boden (3) ausgebildet ist, einen dem Innendurchmesser des Außengehäuses (1) etwa entsprechenden Außendurchmesser besitzt und in dem als Becher mit geschlossenem Boden ausgebildeten Außengehäuse (1), mit seinem durchbrochenen Boden (3) zur Öffnung des Außengehäuses weisend, eingesetzt ist.

   In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Auslegeschrift Nr. 1028 642.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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