Герметичный гальванический элемент

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОЬЕИтИНИЯ

К ПАТЕНТУ

» 483840

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Зависимый от патента (51) М. Кл. Н Olm 21/06 (22) Заявлено 11.12.69 (21) 1386072/24-7 (32) Приоритет 23.10.69 (31) 6936444 (33) Франция

Опубликовано 05.09.75. Бюллетень № 33

Дата опубликования описания 08.01.76

Государственный комитет

Совета Министров СССР (53) УДК 621.352.3 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения

Иностранец

Жан Фермен Жаммэ (Франция) Иностранная фирма

«Сосьете дэз Аккюмюлятор Фикс э де Траксьон» (Франция) (71) Заявитель (54) ГЕРМЕТИЧНЫЙ ГАЛЬВАНИЧЕСКИЙ ЭЛЕМЕНТ

Известен герметичный гальванический элемент, содержащий отрицательный электрод, например магниевый, выполненный в виде разрезанного по длине металлического стаканчика, на нижнюю часть которого надета металлическая чаша, положительный электрод с токоотводящим стержнем в центре и пластмассовую оболочку, покрывающую боковые стенки и часть дна отрицательного электрода.

Металлические стаканчики, предназначенные для таких элементов, изготавливаются методом вытяжки из пластинок. Этот метод влечет потери металла: отходы при разрезании пластинок, отходы за счет применяемого размера тянутой трубы.

Кроме того, при изготовлении стаканчиков методом вытяжки на их поверхности могут появляться частицы железа, переходящие на нее с верхних слоев пресса, в результате чего в некоторых местах появляются соединения, препятствующие надежному сохранению элемента в нерабочем состоянии.

Кроме того, когда стаканчик выполняют из металлов таких, как магний, операция вытяжки является трудновыполнимой.

В предлагаемом изобретении с целью упрощения изготовления цилиндр и дно стаканчика выполнены раздельными и соединены перемычкой.

На фиг. 1 показан металлический лист, предназначенный для отрицательного элек5 трода; на фиг. 2 — отрицательный электрод, выполненный из листа, изображенного на фиг. 1; на фиг. 3 — изоляционное кольцо, применяемое в предлагаемом элементе; на фиг. 4 — второй вариант изоляционного кольца; на фиг. 5 — схематически с частичным разрезом показано устройство, применяемое для заливки защитного покрытия из синтетического материала на отрицательный электрод, в случае использования изоляционного

1 кольца; на фиг. 6 — второй вариант устройства, применяемого для заливки защитного покрытия, который соответствует случаю применения кольца согласно фиг. 4; на фиг. 7— вертикальный разрез предлагаемого элемен20 та в случае применения кольца согласно фиг. 3; на фиг. 8 — горизонтальный- разрез на фиг. 7 по А — А; на фиг. 9 — вариант фиг. 8 в случае применения кольца, согласно фиг. 4; на фиг. 10 — разрез по Б — Б на

25 фиг. 9; на фиг. 11 — половинный разрез другого варианта выполнения элемента; на фиг. 12 — второй вариант фиг. 11; на фиг.

13 — второй вариант исполнения металлического листа, предназначенного для изготовзо ления отрицательного электрода, вид в пло483840

65 скости после операции разрезания; на фиг.

14 — третий вариант исполнения металлического листа; на фиг. 15 — отрицательный электрод по фиг. 14; на фиг. 16 — половина отрицательного электрода, представленного на фиг. 15, покрытого залитым защитным слоем из синтетического материала в горизонтальном разрезе; на фиг. 17 — разрез по

 — В на фиг. 16; на фиг. 18 — частичный разрез элемента, в котором использован электрод, представленный на фиг. 15.

Прямоугольный металлический лист 1, например из цинка, может составлять активный материал отрицательного электрода. Ширина этого листа соответствует диаметру, который должно иметь днище электрода. Его длина строго соответствует двойной высоте электрода, плюс диаметр его днища.

На фиг. 2 показан электрод 2, изготовленный из этого листа, с дном 3 и вертикальнымии стенками 4.

С помощью операции штамповки образуют днище электрода. Дно имеет в центральной части выступ 5, образующий выходную отрицательную клемму с отверстиями 6 вокруг выступа.

Изоляционное кольцо 7 (фиг. 3) предназначено для установки внутри электрода и имеет выступ 8, форма которого соответствует выступу дна электрода. Кольцо может быть снабжено стержнями 9 из синтетического материала, как показано на фиг. 4.

Внутри электрода помещается диафрагма, затем устанавливается кольцо, заливается и защитное покрытие из синтетического материала, например из полистирола, образующее пластмассовую оболочку элемента.

Можно также установить сначала кольцо 7, затем осуществить операцию заливки и наконец ввести диафрагму внутрь электрода.

В случае, когда применяют электролит, образованный на холоде, в качестве диафрагмы можно использовать кольцо, показанное на фиг. 4.

Устройство, 1показанное на фиг. 5, применяется для заливки защитного слоя из синтетического материала, образующего пластмассовую оболочку, на электрод. Электрод 2 снабжен диафрагмой 10 и содержит кольцо 7, он устанавливается на вертикальный брус 11 формы.

После закрытия формы деталями 12 и 13 через наконечник 14 вводится синтетический материал, предназначенный для образования пластмассовой оболочки 15, покрывающей электрод 2.

Изолирующее кольцо может быть выполнено из того же материала, что и пластмассовая оболочка, и в процессе введения синтетического материала между пластмассовой оболочкой 15 и кольцом 7 благодаря наличию отверстий 6 образуется мостичная связь из синтетического материала. В связи с этим дном 3 электрода, за исключением вы5

45 ступа 5 зажимается между оболочкой 15 и кольцом 7.

Заливка осуществляется так, чтобы внешняя поверхность выступа 5 оставалась незалитой.

Синтетический материал заполняет также места рассечения электродов, образуя таким образом упругое соединение, которое дает гальваническому элементу возможность подвергаться некоторым расширениям.

Диафрагма, которая может представлять собою уже пропитанный электролитом лист, (фиг. 5) вводится в электрод после образования последнего или перед, В последнем случае применяется металлический прямоугольный лист. На той стороне, которая предназначена для образования внутренней стенки электрода, лежит лист диафрагмы.

На фиг, 6 показан вариант выполнения фиг. 5. Кольцо, представленное на фиг. 3, заменено кольцом, представленным на фиг. 4.

Это позволяет не применять специального разделительного слоя, так как эту роль здесь выполняет электролит.

Пластмассовая оболочка (фиг. 5 и 6) 15 образует над краем электрода 2 закраину 16, которая должна закрепить отрицательньш электрод в пластическом материале и компенсировать некоторые неточности высоты отрицательного электрода с целью получения постоянной высоты. Таким образом устраняется дополнительная операция установки рядом отрицательных электродов.

После заливки защитного слоя из синтетического материала стаканчик заполняется другими составляющими элемента.

Деполяризационная масса 17 (фиг. 7) вводится в стаканчик, затем помещается угольный стержень 18, вызывающий уплотнение деполяризационной массы 17. Это обеспечивает получение хорошего контакта между массой 17 и диафрагмой 10, а также между диафрагмой 10 и вертикальной цилиндрической стенкой 4 электрода 2.

Крышка 19, выполненная из синтетического материала, опирается на закраину 16 пластмассовой оболочки 15, и содержит центральный выступ 20, который зажимает верхний конец угольного стержня 18.

Позиция 21 обозначает металлический колпачок, покрывающий конец угольного стержня 18. В представленном примере крышка 19 заливается на колпачок 21.

В некоторых случаях с целью обеспечения благополучного выхода газов, образующихся в элементах в процессе разрядки, когда они достигают некоторого избыточного давления, угольный стержень может быть выполнен пористым, а колпачок 21 может иметь перфорационные отверстия.

Можно также для обеспечения некоторой диффузии газов наружу крышку 19 выполнить меньшей толщины по всей или верхней части.

483840

Крышка 19 и закраина 16 пластмассовой оболочки 15 могут быть закреплены любым средством, обеспечивающим хорошую герметизацию, например склеиванием или сваркой ультразвуком.

На фигурах 9 и 10 соответственно показаны варианты элемента на фиг. 8 и 7, которые соответствуют случаям применения кольца 7 на фиг. 4.

В этом примере после заливки пластмассовой оболочки 15 на электрод 2 кольцо 7, снабженное стержнями 9, устанавливается внутри электрода, деполяризатор помещается в электрод после введения туда пасты электролита 22 и заканчивается изготовление элемента.

На фиг. 11 позиция 2 обозначает отрицательный электрод, соответствующий электроду на фиг. 2.

На дно электрода 2 устанавливается металлическая чаша 23, например, из штампованной стали, дно которой имеет выступ 24, соответствующий выступу электрода 2.

Чаша 24 в некоторых местах приваривается к электроду 2.

На образованную таким образом систему заливается пластмассовая оболочка 15. Эта оболочка оставляет видимый выступ 24 чаши

23. Она заполняет места рассечения отрицательного электрода по всей их высоте и образует сверху этого электрода закраину 16.

На дно электрода 2 устанавливается бумажное кольцо 25, затем чаша 26, например из крафт-бумаги. Затем помещается электролит — паста 22, вводится деполяризационная масса и уплотняется угольным стержнем 18.

Электролит заполняет пространство между чашей 26, электродом 2 и кольцом 25, Крышка 19 дополняет элемент, как на фиг. 10, Пример, представленный на фиг. 12, отличается от примера, представленного на фиг. 11 тем, что дно отрицательного электро.да не имеет выступа, чаша 23 имеет в этом случае ребра 27, образующие выступы.

Металлический лист 4, например из магния (фиг. 13) предназначен для изготовления вертикальных стенок отрицательного электрода, и дно 3 в виде диска, соединенного с прямоугольной частью 4, с помощью перемычки 28.

Зо

Радиус диска 3 равен радиусу Я, который должно иметь дно отрицательного электрода.

Длина прямоугольной части равна 2лИ, а ее ширина равна высоте, которую должен иметь электрод.

Последний получают путем сгибания прямоугольной части 4 с целью получения цилиндра, затем путем сгибания перемычки 28.

На фиг. 14 показан другой вариант выполнения отрицательного электрода, например из магния, изготовленного из диска 3, соединяющегося двумя диаметрально противоположныиыми перемычками с двумя прямоугольными частями 4. Ширина прямоугольных частей 4 точно равна лЯ, а Hv длина равна высоте, которую должен иметь отрицательный электрод.

Таким образом получают отрицательный электрод 2. который представлен на фиг. 15.

Цилиндрическая часть чаши 23 упирается на полуцилиндры 4, а се дно опирается на диск. Пластмассовая оболочка 15 покрывает отрицательный электрод и металлическую чашу 23, центральная часть дна чаши остаетс» выступающей. Позиция 29 обозначает часть пластмассовой оболочки, заполняющей места рассечения между полуци,чиндра ми 4, а позиция 30 — пространство, оставшееся между этими полуцилиндрами и диском 3.

Дно чаши имеет выступающую часть, которая служит отрицательной клеммой. Эта часть может представлять собой ребра 27.

Угольный стержень 18 покрывается металлическим колпачком 21.

Дно чаши 23 имеет ребро 27, образующее выступ и составляющее отрицательную клемму.

Предмет изобретения

Герметичный гальванический элемент, содержащий отрицательный электрод, например магниевый, выполненный в виде разрезанного по длине металлического стаканчика, на нижнюю часть которого надета металлическая чаша, положительный электрод с токоотводящим стержнем в центре и пластмассовую оболочку, покрывающую боковые стенки и часть дна отрицательного электрода, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью упрощения изготовления, цилиндр и дно указанного стаканчика выполнены раздельно и соединены перемычкой.

1 !

t , 1,) ! ! !)

1

1

| ! (! ! ! ! ! (! ! ! ! ! !

Составитель Ю. Драгомирова

Редактор В. Фельдман Техред Л, Казачкова Корректор E. Рожкова

Заказ 324112 Изд. № 38 Тираж 833 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

Москва, OK-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2