DE2454890A1

DE2454890A1 - Luftsauerstoffzelle in knopfform und verfahren zu deren herstellung

Info

Publication number: DE2454890A1
Application number: DE19742454890
Authority: DE
Inventors: Arthur M Jaggard
Original assignee: Gould Inc
Current assignee: Duracell Inc USA
Priority date: 1974-01-30
Filing date: 1974-11-20
Publication date: 1975-07-31
Also published as: JPS597184B2; GB1467708A; FR2259444A1; US3897265A; CA1024586A; FR2259444B1; JPS50108529A; DE2454890C2

Description

Luftsauerstoffzelle in Knopfform und Verfahren zu

deren Herstellung

Gegenstand der Erfindung ist eine Luftsauerstoffzelle in Knopfform sowie das zu deren Herstellung notwendige Verfahren. Wie zahlreiche Patentschriften und sonstige Veröffentlichungen beweisen, beschäftigt man sich schon seit langem mit der Herstellung von Luftsauerstoffζeilen als Trockenbatterien, wobei das Schwergewicht auf Luft sauer stoff ζ eilen liegt-, bei denen eine wasserabstoßende Schicht auf der dem Luftzutritt ausgesetzten Elektrode liegt. Bevorzugtes Anwendungsgebiet derartiger Luftsauerstoffzellen ist das Gebiet der Kleinbatterien. Allerdings ist auch festzustellen, daß für Batterien in Knopfform die Luftsauerstoff zellen bisher verhältnismäßig wenig Anwendung fanden. Als Beispiel für den Aufbau einer Luftsauerstoffzelle in Knopfform sei jedoch das US-Patent 3 746 580 genannt. Dieses zeigt eine durch die Zufuhr von Luftsauerstoff depoiarisierte galvanische Knopfzelle mit einer dem Luftzutritt ausgesetzten Kathode und einer aus Zink bestehenden Anode,

Die vorliegende Erfindung strebt eine Verbesserung dieses neuen Typs von Luftsauerstoffzellen in Knopfform mit einer Zinkanode an und beschäftigt sich insbesondere mit dem Problem der Dichtheit derartiger Zellen, da eine elektrolytdichte Abdichtung des Zellengehäuses bei den bekannten Luftsauerstoffzellen in Knopfform nur unvollkommen und nur durch besondere Arbeitevorgänge erreichbar ist. In dem obenerwähnten US-Patent 3 746 580 iet es beispielsweise notwendig, um

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den jeweiligen Elektrodenrand herum einen Dichtungsring aus Kunststoff einzuspritzen,, um die gewünschte einwandfreie Abdichtung des Zelleninneren zu gewährleisten. Dadurch wird aber, da ja der Außendurchmesser der Zelle meist vorgegeben ist, der nutzbare Innenraum verkleinert und durch den besonderen Spritzvorgang erhöhen sich sowohl die Kosten als auch die Arbeitsvorgänge, die zur Herstellung einer solchen Zelle notwendig sind.

Die vorliegende Erfindung löst dieses Problem durch die Verwendung eines einzigen Isolierringes, dei? sowohl für die Abdichtung der Zelle nach außen sorgt als auch den positiven Anschluß der Zelle vom negativen Anschluß der Zelle galvanisch trennt·

Ein weiterer Gesichtspunkt, der durch die vorliegende Erfindung verwirklicht wird, besteht in einer starken Vereinfachung des Zellenaufbaues, in-dem Bauteile verwendet werden, die eine doppelte Punktion auszuüben haben, wobei auch im Herstellungsprozeß in einem Verfahrensschritt sowohl das Problem der Abdichtung als auch das Problem des Zusammenbaues der ganzen Zelle gelöst wird.

Als Ergebnis entsteht durch die Erfindung eine Zelle mit einer größeren Kapazität als die bisher gebräuchlichen Knopfzellen mit einer Zinkanode unter Zugrundelegung der gleichen Aufbaumaße, weil die einzelnen Bestandteile an keiner Stelle doppelt vorkommen.

Die Erfindung ermöglicht daher die Herstellung einer elektrochemischen Zelle in Knopfform mit einem Minimum an Einzelteilen, die doppelte Funktionen besitzen und

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daher das nutzbare Zellvolumen optimal ausnutzen. Die Zelle enthält ein Bauteil, das sowohl als Isolator als auch als elektrolyiaichte Abdichtung zwischen zwei Gehäuseteilen dient, die zusammen die gewünschte elektrolytdichte Zelle ergeben und als elektrische Außenkontakte dienen.

Gemäß dem ebenfalls vorgeschlagenen Herstellungsverfahren kann mit Hilfe einer Pressvorrichtung der Zusammenbau und die Abdichtung der Zelle erfolgen.

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand in mehreren Ansichten und Ausschnitten dargestellt. Es zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine Luftsauerstoffzelle gemäß der Erfindung,

Fig. 2 eine Draufsicht auf die Zelle nach Fig. 1 Fig. 3 eine Ansicht von unten,

Fig. 4 einen Ausschnitt aus dem Anodengehäuse mit dem Anodenmaterial,

Fig. J? die Anordnung nach Fig. 4· mit aufgelegtem Isolier- und Abdichtungsring,

Fig. 6 eine auseinandergezogene Darstellung der Kathode und des Kathodentopfes,

Fig. 7 die Anordnung nach Fig. 6 im zusammengebauten Zustand,

Fig. 8 einen Schnitt durch die Zelle vor der Deformierung des die Kathode enthaltenden Gehäuseteiles,

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Pig. 9 die Luftsauerstoffzelle im Presswerkzeug und

Fig. 10 die Luftsauerstoffzelle vor ihrem Zusammenbau mit der Anordnung nach Fig. 9.

In der Zeichnung ist die Luftsauerstoffzelle mit 10 bezeichnet» Sie enthält ein die Kathode umfassendes topff örmiges Metallgehäuse 11 sowie ekien die Anode bildenden Metalltopf 12, in den das Anodenmaterial 13 eingelegt ist. Zwischen dem Topf 12 und dem Topf 11 befindet sich ein Isolierring 14, der im Querschnitt eine winkelförmige Gestalt besitzt» Das aktive Anodenmaterial 13 besteht aus Zinkamalgam, doch ist die Erfindung nicht auf die Verwendung dieses Materials beschränkt. In der Ausführungsform nach Fig. 1 ist weiterhin ein zusätzliches Bauteil enthalten, das für die Erfindung nicht unbedingt notwendig ist, jedoch gewisse Vorteile mit sich bringt. Es handelt sich hierbei um eine poröse Saugschicht 16, die auf die der Außenluft zugewandt en Seite der wasserabstoßenden Schicht 30 aufgelegt ist, um als Absorber für den Elektrolyten zu dienen, .falls diesel' durch extreme/ von außen auf die Zelle einwirkende Bedingungen ausfließen sollte.

Das die Kathode enthaltende Metallgehäuse 11 hat einen im wesentlichen kreisrunden Querschnitt und besitzt einen ringförmigen flachen umlaufenden Teil 24, der schräg nach innen an die senkrechte Seitenwand 26 angesetzt ist, um die Bildung eines kronenförmigen Mittelteiles 23 zu ermöglichen. In dem kronenförmigen Mittelteil 23 sind Durchtrittsöffnungen 20 und 21,/dle^riden fiutritt des Luftsauerstoffes zur Kathode 15 ermöglichen. Da erfindungsgemäß die Abdichtung zwischen dem Anodengehäuse und dem Kathodengehäuse dadurch erfolgt, daß der Isolator

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zwischen diese beiden Gehäuse eingepreßt ist, ist es augenscheinlich, daß die Güte dieser Abdichtung leidet, wenn der Isolator unter Druck abfließen würde.

Wenn die Zelle 1ü in der in Fig. 1 dargestellten Form zusammengebaut, versiegelt und zusammengepreßt ist, ist der untere Rand 27 des Kathodentopfes 11 radial nach innen gedrückt und preßt den Isolator 14 fest auf die Außenfläche des Mantels des Anodentopfes 12, 'so daß sieh eine einwandfreie Abdichtung zwischen dem Isolator 14 und den beiden Mantelflächen ergibt. Ein Merkmal der Erfindung besteht somit in der Verwendung der beiden Mantelflächen des Anoden- und Kathodentopfes um den Isolierring zusammenzupressen, der eine einwandfreie Abdichtung der Zelle sicherstellt.

Zusätzlich gräbt sich die obere Kante 62 des Anodengehäuses 12 unter der Wirkung eines Axialdruckes in die Unterseite des Isolators 14 ein, um dadurch einen zusätzlichen Dichtungsbereich zu bilden, der zusätzlich zur Wanddichtung hinzutritt. Wie die Zeichnung zeigt«, ist die Kante 62 in den Isolator 14 eingegraben. Es ist natürlich notwendig, daß die Dicke des Topfes an seiner Kante 62 nicht zu klein gewählt wird, damit der Isolator 14 beim Zusammentreffen der Teile nicht durchschnitten wird* Eine weitere Abdichtung ergibt sich zwischen der Außenseite des Anodengehäuses 12 und der Innenseite des Isolators 14, der fest auf die Außenfläche des Anodengehäuses 12 durch das Kathodengehäuse 11 gedrückt wird.

Die ßingflache 50 des Isolators 14 wird unter Druck gegen die Unterseite der Kathode 15 gedruckt ,and. besitzt etwa denselben Schräglingswinkel wie die ringförmige Abschrägung 24 des Kathodengehäuses 11. Der Zweck der unter dem gleichen Winkel erfolgenden Abschrägungen am

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Isolator 14 und am Kathodengehäuse 11 besteht darin, daß verhindert wird, daß beim Zusammenpressen der beiden Gehäuseteile eine Deformierung des Kathodenaufbaues stattfindet. Die flache Ringzone 24 des Kathodentopfes 11 und die abgeschrägte Auflagefläche 50 des Isolators 14 dienen somit zur Festhaltung der Kathode und in ihrem Bereich erfolgt auch der Kontaktübergang auf das Kafchodengehäuse 11.

Bei der in Pig. 1 dargestellten Zelle sind hauptsächlich vier Dichtungsbereiche, zwischen dem Kathodengehäuse und dem Anodengehäuse vorhanden, von denen jeweils zwei in Serie liegen. So liegt beispielsweise die elektrolytdichte Abdichtung zwischen der Kante 62 und der Unterseite des Isolatorringes 51 in Serie mit der elektrolytdichten Abdichtung zwischen der Innenfläche des Isolators 14 und der Außenfläche des Anodentopfes 12. In ähnlicher Weise liegt die elektrolytdichte Abdichtung zwischen der Innenfläche des Kathodentopfes 11 und der Außenfläche des Isolatorringes 14 in Serie mit der elektrolytdichten Abdichtung der Ringzone 60, die durch das teilweise Eindrücken des Randes 27 in den Isolator 14 geschaffen wird.

Die Kathodenanordnung 15 besteht aus einem Stromsammeigitter 51» dem Kathodenmaterial 32, einer wasserabstoßenden Schicht 30 und einer Trennschicht 33· Das Kathodenmaterial 32 besteht aus Aktivkohle, einem Kat-alysator und einem wasserabstoßenden Bindemittel, das über den ganzen Kathodenbereich verteilt ist.

Die äußere Oberfläche der Kathodenanordnung 15 ist mit einer wasserabstoßenden Schicht 30 bedeckt, die üblicherweise aus einem polymeren Stoff, wie poröses Polytetrafluoräthylen besteht. Es sind natürlich auch andere wasserabstoßende Materialien für diesen Zweck brauchbar.

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Die Kathodenanordnung 15 enthält ein elektrisch leitendes Sammelgitter 31» das in einem direkten elektrischen Kontakt mit dem Kathodentopf 11 steht.

Zweckmäßig entspricht der Durchmesser der einzelnen Schichten der Kathode dem Durchmesser des Kathodentopfes 11, und zwar noch bevor dieser Kathodentopf beim Zusammenfügen der einzelnen Teile in seinem Durchmesser verkleinert ist. Dies ermöglicht, daß die einzelne^ die Kathoden bildenden Schichten in den Topf eingelegt werden können und bei der anschließenden Durchmesserverringerung des Topfes so festgeklemmt werden, daß eine unmittelbare Eontaktgabe zwischen dem Sammelgitter 31 und dem Inneren des Topfes 12 erfolgt. Auf diese Weise bewirkt das Zusammenpressen der Teile nicht nur die gewünschte leckdichte Abdichtung der Zelle 10, sondern auch die Bildung niederohmiger Übergangswiderstände zwischen dem Sammelgitter 31 "und dem Kathodentopf 11.

In dem Anodentopf 12 befindet sich das Anodenmaterial 13, das gegenüber der Kathode durch eine Trennschicht 33 abgedeckt ist.

Die Fig. 1, 2 und 3 zeigen die Zelle 11 in verschiedenen Ansichten um ihre Formgebung und ihren Aufbau zu zeigen, wozu auch die öffnungen 20. und 21 gehören, durch die das zur Depolarisierung erforderliche Gas in die Zelle eindringen kann. Vorzugsweise wird noch eine Saugschacht 16 vorgesehen, die innerhalb der kronenförmigen Ausbuciitung 23 des Kathodentopfes 11 liegt. Das Saugpapier wirdhinzugefügt als zusätzliche Sicherung gegen das Auftreten von elektrolytischen Lecks in der Zelle, was dann stattfinden könnte, wenn außerordentliche Umgebungsbedingungen, etwa zu starke Hitze und dergl. vorliegen. Es

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BAD

wird Jedoch eine zusätzlich wirksame Elektrolytabdichtung durch die Kathodenanordnung 15 hervorgerufen, wenn diese in axialer Richtung zwischen die ringförmige Abflachung 50 des Isolators 14 und die Ringzone 63 des Kathodengehäuses 11,. während des Abdichtungs- und 3?ressvorganges gedruckt wird. Dieser axiale Druck auf die Kathode wird auch nach der erfolgten Abdichtung bei der Entnahme der Zelle aus dem Px'esawerkzeug aufrechterhalten und verhindert damit unter normalen Umgebungsbedingungen, daß eine Leckbildung sich einstellen kann· Wie bereits erwähnt, besitzen solche Zellen üblicherweise einen eingespritzten, aus Kunststoff bestehenden Abdichtring, durch den die Zelle abgedichtet wird und der Elektrolyt an der Kathode nicht austreten kann. Diese zusätzliche Abdichtung wird durch die vorliegende Erfindung veitnieden und erlaubt damit eine maximale Ausnutzung des Inneren der Zelle·

Die Anordnung von zwei öffnungen 20 und 21 ist nur beispielhaft zu verstehen, es können selbstverständlich auch mehrere öffnungen im kronenförmigen Teil des Topfes 11 angebracht werden. .

Der Zweck der Krone 23 besteht darj.n, ein Zusammendrücken und Deformieren der Zelle 10 zu ermöglichen enn nämlich für die Zwecke der Abdichtung und des Zusammenbaues der Zelle der Kathodentopf 11 im Durchmesser verkleinert wird, indem ein Einklemmen der Zelle in ein entspreche! des Werkzeug erfolgt, dessen Öffnung kleiner ist als dem Außendurchraesser des Kathodentopfes, entspricht, wird die Krone 23 nach außen gedrückt. Wäre der Boden des Kathodentopfes 10 flach anstelle von konvex-konkav so würde sich dieser Boden des Topfes nach innen durchdrücken· In diesem Pail wäre es schwierig,

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die Außenfläche des die Kathode enthaltenden Topfes als Außenkontakt zu benutzen· Es ist dehalb zweckmäßig, von vornherein eine konvex-konkave Krone am Boden dieses Topfes zu besitzen, damit die konvexkonkave Formgebung während des Zusammenpressen der Zelle beibehalten wird. Es sind natürlich auch andere Formgebungen möglich, sofern nur beim Zusammenpressen der Zelle eine Ausweitung des Gehäusebodens nach außen stattfindet«, An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, daß der Vorgang, der zur Abdichtung der Zelle und zu deren Zusammenbau stattfindet, dazu führt, daß der Durchmesser das die Kathode enthaltenden Topfes verkleinert wird und daß es zu einer dauernden Deformation dieses Topfes kommt, und zwar durch Ausübung eines nach innen gerichteten Druckes auf die Topfwandung. Bei einer typischen Ausführungsform beträgt der Außendurchmesser des die Kathode enthaltenden Gehäusetopfes im Ausgangszustand 11,50 mm und nach dem Zusammenpressen beträgt dieser Durchmesser nur noch 11,325 nim. Selbstverständlich ist diese Maßangabe nur beispielsweise zu verstehen.

DieEanäzone 27 des Kathodengehäuses 11 ist,wie Fig_t 1 zeigt, radial nach innen abgeschrägt und liegt auf dem Isolierring 14 und über diesen auf dem Anodengehäus^ 12 auf. Infolge der Abschrägung des Kathodengehäuses wird der Hing 14 zwischen dem Kathodengehäuse 11 und dem Anodengehäuse 12 festgepreßt. Der Isolator 14 besteht aus einem Hing, der nicht nur einen elektrischen Kontakt zwischen dem Kathodengehäuse 11 und dem Anodengehäuse 12 verhindert, sondern gleichzeitig eine eiektrolytdichte Abdichtung zwischen diesen Gehäusen sicherstellt. Bei¹ Isolator 14 hat eine abgeschrägte Ringfläche 5Cs die sich gegenüber der Kathode 15 abstützt sowie eine ebenfalls ringförmige thtersedte 51»die um die Kante des Anodengehäuses 12 herum in das Anodengehäuse eindringt.

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BAD ORIGINAL.

Der Isolator 14 besteht aus irgendeinem nicht leitenden Material, jedoch haben sich elastische Kunststoffe hoher Lichte, wie Polyäthylen, Polypropylen oder dgl. als besonders brauchbar erwiesen. Es ist wünschenswert, daß das verwendete Material eine sehr kleine Neigung finden Kaltfluß besitzt.

In den Fig. 4 bis 9 sind die einzelnen Teile einer Luftsauerstoffzelle in den verschiedenen Stadien ihres Zusammenbaues dargestellt. In Kürze zusammengefaßt, bestehen diese Schritte darin, daß zunächst das Anodenmaterial in den Anodentopf eingefüllt wird, darauf wird der Isolatorring auf den Anodentopf aufgesetzt, anschließend erfolgt die Einbringung der Kathodenanordnung in den Kathodentopf, die Abdeckung des Anodentopfes durch den Kathodentopf mit der Kathode und schließlich das Zusammenpressen der ganzen Zelle mit Hilfe einer geeigneten Pressform.

Damit diese Verfahrensschritte als Ergebnis eine völlig abgedichtete^ betriebsfähige Batteriezelle hervorbringen, sind einige Vorkehrungen getroffen, um die Abdichtung der Zelle besonders wirkungsvoll zu gestalten. Eines dieser Merkmale besteht in der Ausbildung eines kronenförmigen Ansatzes 23 am Kathodentopf 11. Die Krone 23 übt eine doppelte Funktion aus, da sie sowohl dafür sorgt, daß ein brauchbarer Außenkontakt für die Kathode der Zelle zur Verfügung steht als auch die Möglichkeit gibt, daß das Kathodengehäuse nach oben ausweicht, wenn die Formgebung der ganzen Zelle durch das Zusammenpressen in der Preßform stattfindet. In diesem Fall wird nämlich wie Fig. 1 zeigt, der Außendurchmesser des Kathodenbechers 11 verkleinert, da die zusammengesteckte Seile in die Pressform gedruckt wird. Dabei ist es nicht möglich, den Boden des Kathodentopfes 11 ohne Änderung von dessen Form im Umfang zusammenzudrücken, so daß es

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zwangsläufig zu einem Aufbauchen des Bodens nach, oben kommt. Dieses Aufbauchen wird wesentlich durch die Krone 23 erleichtert und auf diese Weise kommt die bodenförmige Form dieses Bodens,.wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, zustande.

Nachdem das Anodenmaterial in den Anodentopf 12 eingefüllt ist, wird der Isolierring 14 aufgesetzt, der zusammen mit dem Becher 12 und dem Anodenmaterial 13 die Anodenbaugruppe (Pig*..5) bildet. In entsprechender Weise erfolgt die Ausrichtung der Kathode 15 und der Saugschicht .16 in Bezug auf den Kathodenbecher 11 (Fig. 6). Im nächsten Herstellungsschritt werden die.Kathode -15 und die Saugschicht 16 in den Kathodenbecher 11 eingelegt, so daß eine weitere, die Kathode bildende Baugruppe entsteht (Fig.,7)· Wie bereits erwähnt, entspricht der Umfang der Kathode 15 im wesentlichen dem Innendurchmesser des Kathodentopfes, und zwar noch vor dem Zusammenbau der Zelle, so daß zunächst die Kathode nur einen losen Kontakt mit dem Kathodenbecher besitzt und leicht in diesen Becher eingedrückt werden kann. Es ist auch ohne weiteres möglich, den Durchmesser der Kathode geringfügig kleiner zu machen, als den Innendurchmesser des Bechers 11. Auf jeden Fall ist aber der Durchmesser der. Kathode so. zu wählen,' daß beim Zusammendrücken des .Kathodenbechers 11 und der damit verbundenen Verkleinerung des Durchmessers dieses Bechers die Kathode einen engen Kontakt mit. dem Metallbecher 11 besitzt, so daß das Stromsammeigitter 31 unmittelbar mit. dem Metallbecher 11 verbunden ist· . .

Wenn.die Kathodenbaugruppe und die Anodenbaugruppe auf diese Weise gefertigt sind, wird die Kathpdenbaugruppe auf die Anodenbaugruppe in der in Fig. 8 dargestellten Weise aufgesetzt. In diesem Zustand kann nun die end-.

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gültige Formgebung der Zelle stattfinden.

Hierzu wird die Zelle in die Pressform 80 (Fig. 9 und 9a) eingelegt,die eine konisch zulaufende Wandung 81 besitzt· Oberhalb der Form 80 ist ein durch ein Druckmittel betätigter Stempel 82 angeordnet. Von unten vermag ein weiterer Druckmittel betätigter . Stempel 90 in die. Form einzudringen, der sich mit einer Eingschylter 91 gegen die Unterseite der Form 80 abstützt. Ber Stempel 90 wird durch eine nicht dargestellte Aufwärtskraft F2 in der in Fig. 9a,gezeichneten Stellung gehalten. Der Stempel 90 besitzt an seinem oberen Ende eine Kreisfläche 92, auf die die Zelle 10 mit ihrer .Unterfläche aufgesetzt wird.

Wie Fig. 9a zeigt, sitzt also zunächst die zusammengesteckte Zelle 10 auf den in die Form 80 eindringenden Stempel 90 auf. Daraufhin wird die Ringflache 82 inKontakt mit der Oberfläche der Zelle 10 gebracht und eine nach unten gerichtete Kraft Fi drückt die Zelle in die konische Bohrung 81 der Form 80. hinein. Da zunächst die Bohrung in der Form 80 größer ist, als der Außendurchmesser der Zelle 10,wird .im ersten Teil der Abwärtsbewegung noch keine Seitenkraft auf .die Wandung der Zelle 10 ausgeübt. Sobald aber der Innendurchmesser der Bohrung 81 kleiner wird als der Außendurchmesser der Zelle 10* erfolgt ein Zusammendrücken der Zelle 10 und im letzten Teil der Abwärtsbewegung erfolgt, auch das Umbiegen der Außenwandung der Zelle und des mantelförmigen Ansatzes des Dichtungsringes 14 in Richtung des abgeschrägten Bodens des Anodenbechers 12.

Fig. 9.zeigt die Zelle 10 am Ende des Formgebungsvorganges· In diesem Stadium bewegt sich der Stempel. F1 wieder nach oben und.mit Hilfe des ^Druckes F2 stößt der

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Stempel 90 die zusammengepreßte und damit abgedichtete Zelle .10 aus der Bohrung 81 aus.

Fig. 10 zeigt einen Schnitt durch die zusammengesteckte Zelle vor dem Abdichtungs- und Formgebungsvorgang. Der Außendurchmesser des Anodenbechers ist mit D1 bezeichnet, während der Außendurchmesser des Kathodenbechers die Bezeichnung D3 trägt. Der Innendurchmesser des Kathodenbechers entspricht dem Wert D2. Die Dicke des Isolators 14 beträgt T2 und die Dicke des Anodenbechers 12 ist mit T1 angegeben. Die nachfolgende beispielhafte Bemaßung dieser verschiedenen Werte gibt einen Begriff von der tatsächlichen zweckmäßigen Ausgestaltung einer solchen erfindungsgetsäßen Batterieselle.

Beispiel: Der Kathodenbecher kann als Außendurchmesser D3 den Wert von 11,5 nim besitzen und ist aus Stahlblech gezogen. Die Innen- und Außenfläche des Kathodenbechers kann zur Verhinderung von Korrosionen mit Nickel plattiert sein. Der Innendurchmesser D2 des Kathodenbechers is'c mit 11,0 mm festgelegt» Die Dicke T2 des Isolators beträgt 0,25 mm und der Anodenbecher hat einen Außendurchmesser D1 von 10,25 mm. Er ist ebenfalls aus Stahlblech gezogen mit einem Zinküberzug im Innern isur Verhinderung einer Korrosion. Die Dicke QM- des Anodenbechers beträgt 0,25 mm.

In dem zusammengefügten, aber noch nicht versiegelten und geformten Zustand wird die Zelle in die Form gemäß Fig. 9 und 9a eingelegt und mit einer Kraft F1 von ca. 5 bis 12 kg (vorzugsweise 8 kg) wird der Ringstempel 82 nach unten gedruckt. Nach diesem Vorgang erfolgt die Heraue-

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nähme der Zelle aus der Form 80. Der Außendurchmesser D3 der Zelle wird bei diesem Vorgang von 11,50 mm auf 11,325 mm reduziert, d.h. um 0,175 mm verkleinert. Diese Verkleinerung das Durchmessers führt zu einem festen Sitz des •Sammelfritters der Kathode 15 im Becher 11 und zu einem Einschneiden des Kathodenbechers in den Isolator 14 und damit zu einer leckdichten, elektrolytdichten Abdichtung der Zelle.

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Claims

Patentansprüche :

Trockenbatterie mit einer Luftsauerstoffzelle in Knopf form, dadurch gekennzeichnet, daß ein das Anodenmaterial. (13) enthaltender und mit seiner Bodenfläche den Anschlußkontalst für das Anodenpotential bildender erster Metallknopf (12) durch einen die mit Hilfe des LuftSauerstoffes depolarisierbare Kathode (15) enthaltenden zweiten Metalltopf (11) abgedeckt ist und die elektrolytdichte Abdichtung und galvanische Trennung zwischen den sich konzentrisch umgebenden Mantelzonen (41 und 62) beider Töpfe durch einen ein nach innen gerichtetes Winkelprofil aufweisenden Isolier- und Dichtring (14) erfolgt, der mit seinem in Achsrichtung der Zelle verlaufenden Schenkel durch die Mantelzone des ersten Metalltopfes fest gegen die .Mantelzone des zweiten Metalltopfes gepreßt wird und dessen eich radial nach innen erstreckender Schenkel auf der umlaufenden Mantelkante des zweiten Metalltopfes abdichtend aufliegt und die Auflagefläche für die ringförmige Abstützung der geschienten Kathode (15) im ersten Metalltopf bildet.

2, Trockenbatterie nach Anspruch 1, dadurch Rekennzeichnet, daß die Luftsauerstoffzelle einen kreisrunden Querschnitt besitzt·

3· Trockenbatterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden des zweiten Metalltopfes eine konisch zulaufende Randzone besitzt, die von der in gleicher Riohtung abgebogenen Randzone des Mantels des ersten Metalltopfes umgriffen wird.

4. Trockenbatterie nach Anepruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Boden des ersten Metalltopfes kronenartig nach oben gestülpt ist.

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5« Trockenbatterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die geschichtete Kathode im ersten Metalltopf gegenüber dem Boden des Topfes durch eine saugfähige Einlagescheibe abgedeckt ist.

6. Trockenbatterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,, daß die Randzone .des Mantels mindestens einer der Metalltöpfe zur Herstellung einer elektrolytdichten Abdichtung teilweise in den Isolier- und Abdichtring eingedrückt ist,

7. Trockenbatterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im ganzen zwischen den Metalltöpfen abzudichtenden Bereich mindestens zwei in Richtung eines möglichen Durchtritts, des Elektrolyten hintereinander-! ie gende Dichtungszonen angeordnet sind.

8· Trockenbatterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Metalltopf radial nach innen auf den.zweiten Metalltopf zu aufgepreßt ist,

9. Trockenbatterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der in axialer Richtung verlaufende Schenkel des Isolier- und Dichtungsringes die.Wandung des ersten Metalltopfes überragt.

10. Trockenbatterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Metalltopf aus Stfihlblech besteht.

11. Verfahren zur Herstellung einer Trockenbatterie nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte: '

a) Herstellung des ersten topff öriaigen Metallgehäuses mit einer die Topföffnung des zweiten topfförmigen Metallgehäuses umgreifenden Topföffnung.

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■fa) Herstellung des zweiten topffÖrmigen Metallgehäuses, dessen Topföffnung in die Topföffnung des ersten topffÖrmigen Metallgehäuses einschiebbar ist.

c) Einbringung des Kathodenaufbaues in eines der topffÖrmigen Metallgehäuse.

d) Einbringung des Anodenmaterials in das jeweils andere topfförmige Metallgehäuse.

e) Aufsetzen des Isolier- und Dichtungsringes auf den Rand des zweiten topfförraigen Metallgehäuses und

f) Einschieben des swsiten topffÖrmigen Metallgehäuses mit dem Isolier- und Abdichtungsring in die öffnung des ersten topffÖrmigen Metallgehäuses mit anschließender Deformierung des ersten Metallgehäuses sowie des Isolier- und Dichtungsringes in der Weise» daß eine unlösbare unter dauernder Spannung stehende .Verbindung der beiden Metallgehäuse unter Zwischenschaltung des Isolieir- und Dichtungsringes entsteht.

12. Verfahren nach .Anspruch 11, dadurch. &ekenngeichn_et,.. daß zur Deformierung des ersten Metallgehäuses eine radial nach innen gerichtete Verkleinerung der- liebt an Weite der TopfUmrandung erfolgt.

15· Verfahren nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch einen die Bildung einer kronenförmigen Ausbuchtung am Boden eines der topffÖrmigen Metallgehäuse ergebenden Verfahrensschritt.

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Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Kathodenaufbau in dem ersten topfförmigen Metallgehäuse zunächst nur lose festgehalten wird bis durch den Verfahrensschritt (f) die Randzone des Kathodenaufbaues auf den Isolier- und Abdichtungsring und dieser auf den umlaufenden Gehäuserand des zweiten Metallgehäuses gedrückt wird.

nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß während des Verfahrensschrittes (f) sowohl ein in axialer als auch ein in radialer Richtung wirkender Druck auf das erste Metallgehäuse ausgeübt wird.

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