DE1194471B - Gegenzelle oder gasdicht verschlossener Akkumulator mit alkalischem Elektrolyten undVerfahren zu deren Herstellung - Google Patents
Gegenzelle oder gasdicht verschlossener Akkumulator mit alkalischem Elektrolyten undVerfahren zu deren HerstellungInfo
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
AUSLEGESCHRIFT
Int. Cl.:
Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:
HOIm
Deutsche Kl.: 21b-25/01
1194471
S56461VIb/21b
2. Januar 1958
10. Juni 1965
S56461VIb/21b
2. Januar 1958
10. Juni 1965
Es ist bekannt, Gegenzellen oder gasdicht verschlossene Akkumulatoren dadurch herzustellen, daß
man mikroporöse Platten, insbesondere gesinterte Platten verwendet und zwischen diesen Platten dünne
Separatoren nach Art von Membranen anordnet und die Oberflächen der Platten eng an die Separatoren
anlegt.
Es sind auch bereits gasdicht verschlossene Akkumulatoren bekannt, in welchen alle Teile der Elektroden,
die nicht der anderen Elektrodenart gegenüberliegen, z. B. die Ränder der Elektroden, mit
einem Isolierlack überzogen sind. Auch die Verwendung von sehr dünnen Elektroden und von Federn,
welche die Elektroden zusammenpressen, gehört bei gasdicht verschlossenen Akkumulatoren zum Allgemeingut
der Technik.
Unter den vorbekannten gewerblich verwertbaren Kleinstakkumulatoren spielen die sogenannten
Knopf-Akkumulatoren eine wichtige Rolle. Derartige Akkumulatoren haben kreisrunde Form, bieten von
außen gesehen den Anblick eines Knopfes und weisen eine extrem kleine Dicke auf. Die bekannten
Kleinstakkumulatoren dieser Art waren bisher kaum auf wirtschaftliche und einwandfreie Weise herstellbar.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Gegenzellen
oder gasdicht verschlossene Akkumulatoren dieser Art zu verbessern und insbesondere praktisch
brauchbare, sehr dünne Elektroden zu verwenden, um auf solche Weise einen robusten betriebssicheren
Kleinstakkumulator mit relativ großer Kapazität zu bekommen.
Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung von einer vorbekannten Gegenzelle bzw. einem vorbekannten
gasdicht verschlossenen Akkumulator mit alkalischem Elektrolyten aus zwei Sätzen aufeinandergeschichteter
Platten aus, zwischen denen dünne Separatoren angeordnet sind, wobei die Platten
eines jeden Satzes einen zusammenhängenden Streifen bilden, der so gefaltet ist, daß die gefalteten
Platten des anderen Plattensatzes zwischen den Platten des ersten Satzes unter Einschaltung der Separatoren
liegen, und mit einem metallischen, aus zwei Teilen bestehenden Gehäuse, dessen Teile voneinander
isoliert sind und mit den gegenpoligen Platten in Berührung stehen.
Das wesentlichste Merkmal des Erfindungsgegenstandes besteht darin, daß die in Reihe geschalteten
Platten eines jeden Satzes oder Streifens mit zungenartigen, diese Platten untereinander verbindenden
Fahnen aus einer dünnen Metallfolie herausgeschnitten und auf beiden Seiten mit einer gleichmäßigen
Gegenzelle oder gasdicht verschlossener
Akkumulator mit alkalischem Elektrolyten
und Verfahren zu deren Herstellung
Akkumulator mit alkalischem Elektrolyten
und Verfahren zu deren Herstellung
Anmelder:
Societe des Accumulateurs Fixes et de Traction, Soc. An., Romainville, Seine (Frankreich)
Vertreter:
Dipl.-Ing. H. Leinweber, Patentanwalt,
München 2, Rosental 7
Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 28. Januar 1957 (730 523),
vom 22. März 1957 (734 710),
vom 20. Juni 1957 (741413)
vom 22. März 1957 (734 710),
vom 20. Juni 1957 (741413)
Schicht aus gesintertem Metall bedeckt sind, während die Fahnen belagfrei bleiben, daß sowohl diese Fahnen
als auch die Ränder der Platten mit einer für diesen Zweck bekannten Isolierlackschicht bedeckt
sind und daß im Augenblick des Verschließens des Gehäuses die gesamte eingebrachte Elektrolytmenge
auf die Sättigungsmenge der Platten und die Anfeuchtungsmenge der Separatoren beschränkt ist.
Elektroden aus gesintertem Metall sind an sich seit langem bekannt, und man hat auch schon versucht,
das Problem der richtigen Dimensionierung der Elektrolytmenge zu lösen.
Der Akkumulator nach der Erfindung wird vorzugsweise
so gebaut, daß die Sätze negativer Platten die gleiche Form haben wie die Sätze der positiven
Platten und die räumliche Ausdehnung der negativen Platten größer ist als diejenige der positiven Platten,
so daß die negativen Platten über den gesamten Umfang der positiven Platten hinausragen.
Die Erfindung betrifft auch das Verfahren zur Herstellung einer Gegenzelle oder eines Akkumulators
mit alkalischem Elektrolyten.
Das neue Verfahren wird erfindungsgemäß im wesentlichen so ausgeführt, daß die Platten aus einer
Folie herausgestanzt werden, die aus einer Metallseele besteht, die auf beiden Seiten eine Schicht von
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gesintertem Metall trägt, wobei die zungenförmigen Verbindungsfahnen, die beim Ausstanzen mit ausgespart
sind, abgekratzt werden, so daß die Metallseele bloßgelegt wird, und daß hierauf mehrere
Plattensätze exakt übereinandergelegt und der so gewonnene Plattenstapel mit einem Isolierlack bespritzt
wird.
Die Platten eines Satzes, die einander ähnlich sind, können eine beliebige Umrißlinie haben. Vorzugsweise
haben aber die negativen Platten, wie oben bereits gesagt, eine räumlich größere Ausdehnung als
die positiven Platten, so daß die negativen Platten über den gesamten Umfang der positiven Platten
hinausragen. Die negativen Platten können außerdem dicker sein als die positiven Platten.
Auf diese Weise gibt man also den negativen Platten eine größere Kapazität als den positiven
Platten; dies verzögert die Erscheinung des Freiwerdens von Wasserstoffgas, und außerdem können
die herausragenden Teile der negativen Platten den freien Sauerstoff chemisch binden, der aus dem
Zwischenraum zwischen den Platten entweichen kann.
In den Fällen, in denen der Kontakt zwischen Platte und Gehäuseunterteil bzw. Gehäuseoberteil
(Deckel) mechanisch und elektrisch nicht ausreichend erscheint, können bei Konstruktionen, bei denen gewölbte
federnde Kontaktscheiben den Plattenstapel auf die Innenfläche des Gehäuses drücken, die
federnden Kontaktscheiben kreisringförmig sein und vier um je 90° gegeneinander versetzte Ausnehmungen
haben, die vorzugsweise die Form von Teilen eines Kreises aufweisen, die etwas größer sind als ein
voller Kreisumfang, so daß die mittleren Teile der einzelnen Arme des so aus der Feder herausgestanzten
Kreuzes schmaler sind als die stehengebliebenen Randteile.
Bei der industriellen Fertigung dichter Akkumulatoren mit kleinen Abmessungen, die in kreiszylindrischen
Gehäusen untergebracht sind, müssen bei der industriellen Fertigung im großen Maßstab auch die
Separatoren in Form von Scheibchen aus Fasergebilden in sehr großer Anzahl hergestellt werden,
die im Augenblick ihrer Verarbeitung miteinander verbunden werden müssen.
Für den Akkumulator nach der Erfindung hat sich ein spezieller Aufbau dieses Separators als besonders
vorteilhaft erwiesen. So bestehen die Separatoren zwischen den negativen und positiven Platten eines Stapels
in an sich bekannter Weise aus den außenliegenden Schichten aus sehr kleinen Fasern eines thermoplastischen
Kunstharzes, die von dem Elektrolyten nicht angegriffen werden (Vinylfasern oder Superpolyamidfasern),
und aus einer dazwischenliegenden Schicht aus natürlichen oder synthetischen Zellulosefasera,
wobei durch Verschweißen der Ränder der beiden außenliegenden Schichten die innenliegende
Schicht durch diese beiden Schichten völlig eingehüllt ist.
Infolge der thermoplastischen Eigenschaften der beiden Schichten aus synthetischen Fasern, welche
die Schicht aus Zellulose zwischen sich einschließen, verschweißen alle drei Schichten beim Stanzen miteinander,
und man erhält Scheiben oder Tabletten aus drei fest miteinander verbundenen Schichten
oder Lagen.
Der Sinn der erfindungsgemäßen Beschränkung der Elektrolytmenge für den neuen Akkumulator ist
der, zu verhindern, daß am Rand der Akkumulatorenplatte parasitäre Elektrolysen auftreten. Die Ränder
der Platten sind auch mit Rücksicht auf diese Tatsache mit einem Überzug aus Isolierlack versehen.
Am Ende der Ladung wird also ein Überschuß an Elektrolytmengen vermieden, um alle Möglichkeiten
für das Auftreten parasitärer Elektrolysen zu verhindern, die auftreten könnten, wenn der Block aus
ίο Elektroden und Separatoren im entladenen Zustand
vollkommen mit dem Elektrolyten gesättigt wäre. Erfindungsgemäß wird also der Separator nur dann
vollständig gesättigt, wenn man den Akkumulator zusammenbaut, d.h. wenn die Elektroden sich im
entladenen Zustand befinden. Die aktiven Stoffe, welche die gesinterten Stützteile durchdringen, sind
infolge ihres Herstellungsverfahrens im Falle der negativen Elektrode Kadmiumhydrat und im Falle
der positiven Elektrode Nickelhydrat. Diese aktiven Stoffe ergeben sich durch die Einwirkung von Alkalihydroxyden
auf ein entsprechendes Metallsalz. Auf diese Weise tränkt der Rückfluß von Elektrolytmengen
am Ende der Ladung den Separator vollständig, ohne daß der Elektrolyt aus dem Block aus Separatoren
und Elektroden herausfließen kann.
In den Zeichnungen sind zwei Ausführungsformen des Akkumulators nach der Erfindung sowie einige
wesentliche Einzelteile dargestellt. Es ist
F i g. 1 eine schaubildliche Darstellung eines Plattenpaares
für den Akkumulator nach der Erfindung, F i g. 2 eine schematische Darstellung des Vorgangs,
durch den die Elektroden mit einem Isolierlack überzogen werden,
F i g. 3 eine schematische Darstellung eines Elektrodenstapels
mit zwei Plattensätzen,
F i g. 4 die Ansicht eines Querschnitts durch einen Akkumulator nach der Erfindung,
F i g. 5 eine Draufsicht auf eine Feder in Form einer Kontaktscheibe,
F i g. 6 die Ansicht eines Schnitts nach der Linie IMI der Fig. 5,
F i g. 7 die Ansicht eines Querschnitts durch eine Ausführungsform des Akkumulators nach der Erfindung,
bei der eine federnde Kontaktscheibe zwisehen Gehäuseoberteil und oberste Platte des Stapels
gelegt ist,
F i g. 8 die Ansicht eines Schnitts durch die drei übereinandergelegten Schichten eines Separators vor
der endgültigen Stanzung in stark vergrößertem Maßstab,
F i g. 9 eine Schnittansicht durch die drei übereinandergelegten Schichten nach erfolgter Stanzung,
ebenfalls in vergrößertem Maßstab.
Die Platten 1 eines Plattensatzes (beispielsweise die negativen Elektroden) sind aus einer Folie herausgestanzt, die aus einer perforierten Seele 2 aus Metall besteht und auf beiden Seiten mit gesintertem Metall bedeckt ist.
Bei der dargestellten Ausführungsform haben die beiden Platten kreisringförmige Gestalt und sind durch eine zungenförmige Fahne 3 miteinander verbunden. Es ist auch möglich, auf diese Weise Plattensätze aneinanderzureihen, die später wie eine Ziehharmonika zusammengefaltet werden.
Die Platten 1 eines Plattensatzes (beispielsweise die negativen Elektroden) sind aus einer Folie herausgestanzt, die aus einer perforierten Seele 2 aus Metall besteht und auf beiden Seiten mit gesintertem Metall bedeckt ist.
Bei der dargestellten Ausführungsform haben die beiden Platten kreisringförmige Gestalt und sind durch eine zungenförmige Fahne 3 miteinander verbunden. Es ist auch möglich, auf diese Weise Plattensätze aneinanderzureihen, die später wie eine Ziehharmonika zusammengefaltet werden.
Nach dem Ausstanzen werden die Fahnen 3 abgekratzt, um die Schichten gesinterten Metalls zu
entfernen, so daß die Seele der Folie, aus welcher die Elektroden herausgestanzt worden sind, völlig
bloßliegt. Diese Seele kann ein Gitter aus Metall oder vorzugsweise auch ein dünnes, perforiertes
Blech sein.
Die so gewonnenen Elektrodensätze werden dann auf einer Unterlage so aufeinandergelegt, wie dies
F i g. 2 zeigt, und mit einer Platte 4 abgedeckt, welche die oberste Fläche der letzten Platte bedeckt,
die auf den Stapel gelegt worden ist.
Man zerstäubt dann, z.B. mit Hilfe einer Spritzpistole, auf diesen Plattenstapel einen Isolierlack.
Aus der Tatsache, daß sowohl die Ränder der Platten 1 als auch die beiden Flächen der Fahnen 3 mit
diesem Lack bedeckt sind und weil außerdem diese Fahnen blank sind, ergibt sich, daß diese sich nicht
berühren.
Nach erfolgter Trocknung werden die beiden Plattensätze, d. h. ein positiver Satz mit den Platten 5
und ein negativer Satz mit den Platten 1, ziehharmonikaartig so zusammengefügt, daß immer eine positive
Platte zwischen zwei negativen Platten liegt, und umgekehrt. Zwischen allen Plattenoberflächen sind
herausragende Scheiben 6 gelegt, die beispielsweise aus zellulosehaltigen Stoffen oder aus den oben beschriebenen
zweifachen oder dreifachen Schichten bestehen und die Separatoren bilden.
Man kann die Platten auch ohne Verbindungsfahnen aus einer Folie gesinterten Metalls herausstanzen
und sie dann dadurch zu einem Stapel vereinigen, daß man sie durch Stückchen von Metallbändern
elektrisch miteinander verbindet, deren Enden an die Platten angeschweißt oder angeheftet
werden.
In diesem besonderen Falle ist es dann allerdings unerläßlich, daß die Schweißstellen oder Haftstellen
die Oberflächen der Platten nicht verändern, damit das satte Anliegen dieser Flächen an den Zwischenlagen
erhalten bleibt.
Im übrigen spielt sich dann die weitere Behandlung so ab, wie es oben beschrieben worden ist, d. h.,
die Ränder der Platten und die Oberflächen der Bügel oder Fahnen werden mit einem Isolierlack
bedeckt.
Handelt es sich um Akkumulatoren, dann werden die Platten 1 und 5 vorzugsweise aus Folien herausgestanzt,
die schon mit negativer bzw. positiver aktiver Masse imprägniert sind. Bei Gegenzellen ist
es nicht unbedingt erforderlich, daß die Folien mit aktiver Masse imprägniert sind. Im weiteren Verlauf
der Behandlung werden die Platten dann mit dem Elektrolyten getränkt, und bei dem anschließenden
Biegevorgang werden dann auch noch einige zusätzliche Tropfen Elektrolyt auf die Scheiben gegeben,
welche die Separatoren bilden, so daß diese ohne Überschuß angefeuchtet sind.
Man sieht übrigens aus der Zeichnung deutlich, daß die Platten 1, da diese die negativen Platten sind,
über die positiven Platten 5 hinausragen.
Um die ziehharmonikaartige Faltung zu erreichen, liegen die Fahnen 7 (oder die entsprechenden Bügel),
welche die positiven Platten 5 paarweise miteinander verbinden, in einer anderen diametralen Ebene als
die Fahnen oder Bügel 3, welche die negativen Platten 1 paarweise miteinander verbinden.
Der gesamte in Fig. 3 dargestellte Stapel kann in
irgendein dichtes Gehäuse eingesetzt werden, das zwei voneinander isolierte leitende Teile besitzt, die
auf die äußeren Platten la und 5a drücken, damit
die beiden Flächen eines jeden Separators gegen die entsprechenden Flächen der Platten mit entgegengesetzter
Polarität gedrückt werden.
Die F i g. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Akkumulators mit kleinen Abmessungen, der nach
den Lehren der Erfindung aufgebaut ist.
Dieser Akkumulator enthält vier Platten: zwei positive Platten 5 a und Sb sowie zwei negative Platten
la und Ib. Jeder Plattensatz ist in diesem Fall mit nur einem Bügel, nämlich dem Bügel 3 für die
ία negativen Platten und dem Bügel 7 für die positiven
Platten versehen. Der Stapel weist nur drei Separatoren 6 auf, die entweder Scheiben sind, wie sie oben
bereits erwähnt wurden, oder im Bedarfsfalle auch Scheiben, die zu einer Kette verbunden sind wie die
Platten selbst.
Das Ganze wird in ein bekanntes Gehäuse eingebracht, das aus einem Unterteil 8 und einem Dekkel
9 besteht, die über eine Dichtung 10 dicht und elektrisch voneinander isoliert miteinander verbunden
sind. Diese Dichtung besitzt einen U-förmigen Teil, der den Rand des Unterteils 8 umgibt,
der seinerseits einen kegelstumpfförmigenTeil8a besitzt.
Der Rand 9 a des Deckels ist an diesen Teil angedrückt, um den äußeren Teil der Dichtung fest
einzuklemmen. Dieses durch einen Preßvorgang herbeigeführte Andrücken bietet den zweifachen Vorteil,
daß einerseits der Druck der Platten gegen die Separatoren gesichert wird und daß andererseits eine
selbstdichtende Verbindung entsteht, weil beimAuftreten
eines inneren Gasüberdrucks in dem Behälter dieser Druck den äußeren Rand der Dichtung zwischen
dem kegelstumpfförmigenTeil8a und dem angedrückten
Teil 9 α stark zusammenpreßt.
Die Dichtheit des Akkumulators ist bekanntlich eine unerläßliche Voraussetzung für sein gutes Arbeiten; beginnt nur ein Teil des Elektrolyten zu verdampfen oder entweichen etwa Gase aus dem Gehäuse, die von der elektrochemischen Zersetzung dieses Elektrolyten herrühren, dann verliert der Akkumulator allmählich seine Kapazität.
Die Dichtheit des Akkumulators ist bekanntlich eine unerläßliche Voraussetzung für sein gutes Arbeiten; beginnt nur ein Teil des Elektrolyten zu verdampfen oder entweichen etwa Gase aus dem Gehäuse, die von der elektrochemischen Zersetzung dieses Elektrolyten herrühren, dann verliert der Akkumulator allmählich seine Kapazität.
Eine Hohlkehle 9 b, die sich bei dem Preßvorgang ergibt, kann mit Vorteil zur Schaffung eines Hohlraums
am äußeren Umfang des Deckels dienen, der die Falte der Dichtung 10 aufnimmt, die den Rand
des Unterteils umschließt.
Die aus den Fig.5 und 6 ersichtliche federnde
Kontaktscheibe 12 hat im großen und ganzen Kreisringform; aus ihr sind vier um je 90° gegeneinander
versetzte Ausnehmungen herausgestanzt, die vorzugsweise die Form von Teilen eines Kreises haben, die
etwas größer sind als ein voller Kreisumfang, so daß die mittleren Teile 12 c der einzelnen Arme des
so aus der Feder herausgestanzten Kreuzes schmäler sind als die stehengebliebenen Randteile 12 d.
Die federnde Kontaktscheibe ist gewölbt. Ihre Krümmung ist vorzugsweise so ausgeführt, daß der
mittlere Teil 12 b der Scheibe annähernd eben bleibt, während die Arme des Kreuzes nach innen gebogen
sind.
Die F i g. 7 zeigt nun einen Querschnitt durch eine Ausführungsform des Akkumulators nach der Erfindung,
bei der die Kontaktscheibe 12 auf den Stapel aus Platten und Separatoren zwischen die
Innenfläche des Oberteils 9 des Gehäuses und die oberste negative Platte la gelegt ist. Der mittlere
Teil 12 b der federnden Kontaktscheibe 12 drückt dabei auf den Stapel, während die Ränder der
Scheibe sich gegen den Rand des Oberteils, d.h.
gegen den starrsten Teil des Gehäuseoberteils abstützen.
Auf diese Weise wird mit Sicherheit ein andauernder nachgiebiger Preßdruck auf die inneren Teile in
dem Gehäuse ausgeübt, der die negativen Platten la und Ib und die positiven Platten 5 a und 5 b unter
Zwischenschaltung der Separatoren 6 eng aneinanderpreßt.
Die Feder 12 sichert außerdem auch noch eine gute elektrische Verbindung zwischen einer nach
außenliegenden Fläche des Stapels und der Innenfläche des betreffenden Gehäuseteils.
Eine ähnliche Kontaktscheibe kann auch am Boden des Unterteils 8 angeordnet werden.
Bei der in Fig. 7 dargestellten Ausführungsform eines Akkumulators nach der Erfindung ist zwischen
Gehäuseunterteil und Gehäuseoberteil eine solche dichtende und elektrisch isolierende Zwischenlage 10
angeordnet.
Die F i g. 8 zeigt den Aufbau eines Separators aus drei Schichten in seinen Einzelheiten und, wie
oben bereits ausgeführt, in stark vergrößertem Maßstab. Die außenliegenden Schichten 21 und 22 bestehen
aus sehr kleinen Fasern aus thermoplastischem Kunstharz, das" von dem Elektrolyten nicht angegriffen
wird, also beispielsweise aus Vinylfasern, Superpolyamidfasern usw.
Diese Faserschichten sind keineswegs gewebt, und die Fasern selbst werden durch Heißwalzen miteinander
verschweißt. Auf diese Weise erhält man durchlässige Folien.
Die Schicht 23 besteht aus natürlichen oder synthetischen Zellulosefasern, die durch ein Bindemittel auf
Zellulosebasis, z. B. durch Viskose, in die Form eines zusammenhängenden Pelzes zusammengepreßt sind.
Jede einzelne Schicht 1, 2, 3 hat eine sehr geringe Dicke, z.B. von der Größenordnung Zehntelmillimeter.
Mit Hilfe eines geheizten kreisrunden Stanzwerkzeuges stanzt man aus den aufeinandergelegten Folien
die gewünschten Trennscheiben heraus und erhält auf diese Weise den Separator für den Akkumulator,
wie er z. B. in F i g. 9 wiedergegeben ist. Am Rand jeder Scheibe entsteht durch Verschmelzung der abgeschnittenen
Ränder der Folien 1 und 2 eine Schweißstelle zwischen diesen beiden Schichten, welche alle drei Schichten zu einer einzigen kreisrunden
Scheibe vereinigt.
Nachdem die so gewonnene trennende Zwischenlage mit Kalilauge getränkt worden ist, bildet die
Schicht 3 während des Betriebs ein Gel, das die Poren der Schichten 1 und 2 verschließt und sich
dann eng an die gesinterten Platten der Zelle oder des Akkumulators anlegt.
Durch diesen engen Kontakt zwischen den EIektroden und den zellulosehaltigen Trennschichten ergibt
sich im Betrieb praktisch keine Gasentwicklung, so daß man die Gehäuse mit den Zellen oder Akkumulatoren
luftdicht schließen kann.
Es sind hier noch zahlreiche Änderungen denkbar, die von jedem Fachmann auf diesem Spezialgebiet
vorgenommen werden können, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
Claims (5)
1. Gegenzelle oder gasdicht verschlossener Akkumulator mit alkalischem Elektrolyten aus
zwei Sätzen aufeinandergeschichteter Platten, zwischen
denen dünne Separatoren angeordnet sind, wobei die Platten eines jeden Satzes einen zusammenhängenden
Streifen bilden, der so gefaltet ist, daß die gefalteten Platten des anderen Plattensatzes
zwischen den Platten des ersten Satzes unter Einschaltung der Separatoren liegen, und
mit einem metallischen, aus zwei Teilen bestehenden Gehäuse, dessen Teile voneinander isoliert
sind und mit den gegenpoligen Platten in Berührung stehen, dadurch gekennzeichnet,
daß die in Reihe geschalteten Platten (1) eines jeden Satzes oder Streifens mit zungenartigen,
diese Platten untereinander verbindenden Fahnen (3) aus einer dünnen Metallfolie herausgeschnitten
und auf beiden Seiten mit einer gleichmäßigen Schicht aus gesintertem Metall bedeckt
sind, während die Fahnen (3) belagfrei bleiben, daß sowohl diese Fahnen als auch die Ränder
der Platten mit einer für diesen Zweck bekannten Isolierlackschicht bedeckt sind und daß im Augenblick
des Verschließens des Gehäuses (8, 9) die gesamte eingebrachte Elektrolytmenge auf die
Sättigungsmenge der Platten und die Anfeuchtungsmenge der Sparatoren beschränkt ist.
2. Gegenzelle oder gasdicht verschlossener Akkumulator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Sätze negativer Platten die gleiche Form haben wie die Sätze der positiven
Platten und die räumliche Ausdehnung der negativen Platten größer ist als diejenige der positiven
Platten, so daß die negativen Platten über den gesamten Umfang der positiven Platten hinausragen.
3. Gegenzelle oder Akkumulator nach Anspruch 1 oder 2, bei dem gewölbte federnde Kontaktscheiben
den Plattenstapel auf die Innenfläche des Gehäuses drücken, dadurch gekennzeichnet,
daß die federnden Kontaktscheiben (12) kreisringförmig sind und vier um je 90° gegeneinander
versetzte Ausnehmungen (12 a) haben, die vorzugsweise die Form von Teilen eines Kreises
aufweisen, die etwas größer sind als ein voller Kreisumfang, so daß die mittleren Teile der
einzelnen Arme des so aus der Feder herausgestanzten Kreuzes schmäler sind als die stehengebliebenen
Randteile.
4. Gegenzelle oder Akkumulator nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß die Separatoren (6) zwischen den negativen und positiven Platten (1, 5) eines Stapels in an
sich bekannter Weise aus den außenliegenden Schichten aus sehr kleinen Fasern eines thermoplastischen
Kunstharzes, die von dem Elektrolyten nicht angegriffen werden (Vinylfasern oder
Superpolyamidfasern), und aus einer dazwischenliegenden Schicht aus natürlichen oder synthetischen
Zellulosefasern bestehen, wobei durch Verschweißen der Ränder der beiden außenliegenden
Schichten und die innenliegende Schicht durch diese beiden Schichten völlig eingehüllt ist.
5. Verfahren zur Herstellung einer Gegenzelle oder eines Akkumulators nach einem der Ansprüche
1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten aus einer Folie herausgestanzt werden, die
aus einer Metallseele (2) besteht, die auf beiden Seiten eine Schicht von gesintertem Metall trägt,
wobei die zungenförmigen Verbindungsfahnen
(3, 7), die beim Ausstanzen mit ausgespart sind, abgekratzt werden, so daß die Metallseele bloßgelegt
wird, und daß hierauf mehrere Plattensätze exakt übereinandergelegt und der so gewonnene
Plattenstapel mit einem Isolierlack bespritzt wird.
10
In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 902 398, 952 282;
deutsches Gebrauchsmuster Nr. 1666 652; französische Patentschriften Nr. 1098 251,
1096062; britische Patentschriften Nr. 210 316, 741345.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
509 S79/1S7 6.65 ® Bundesdruckerei Berlin
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|---|---|---|---|
| DES56461A Pending DE1194471B (de) | 1957-01-28 | 1958-01-02 | Gegenzelle oder gasdicht verschlossener Akkumulator mit alkalischem Elektrolyten undVerfahren zu deren Herstellung |
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|---|---|
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| SE (1) | SE202150C1 (de) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1280363B (de) * | 1965-12-29 | 1968-10-17 | Varta Ag | Zickzackartig faltbares Elektrodenpaket |
| DE1596301B1 (de) * | 1966-09-02 | 1970-06-18 | Varta Ag | Elektrodensatz fuer galvanische Elemente |
| DE2907383A1 (de) * | 1978-03-08 | 1979-09-20 | Sanyo Electric Co | Batterie |
| DE10000129A1 (de) * | 2000-01-04 | 2001-07-05 | Zae Bayern | Elektrochemischer Energiespeicher mit planarer Elektrodenanordnung |
| US6312848B1 (en) | 1998-12-14 | 2001-11-06 | Varta Geratebatterie Gmbh | Electrical rechargeable battery in the form of a button cell |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3173808A (en) * | 1960-02-24 | 1965-03-16 | Yardney International Corp | Hermetically sealed battery cell and process for making same |
| US3258366A (en) * | 1962-01-30 | 1966-06-28 | Yardney International Corp | Sea-water battery having improved electrode marginal insulation |
| US3223555A (en) * | 1962-04-05 | 1965-12-14 | Yardney International Corp | Sealed battery stacked electrode assembly |
| DE1157680B (de) * | 1962-07-28 | 1963-11-21 | Varta Ag | Elektrische Zelle, insbesondere elektrischer Akkumulator |
| BE636758A (de) * | 1962-09-24 | |||
| US3287163A (en) * | 1964-01-30 | 1966-11-22 | Varta Ag | Electric cell |
| US3347709A (en) * | 1964-02-27 | 1967-10-17 | Burndept Ltd | Layer type battery having both terminals at one end |
| US3706616A (en) * | 1970-12-21 | 1972-12-19 | Esb Inc | Duplex electrode construction using continuous metal carrier strip having at least one nonreactive metal side |
| USRE31413E (en) * | 1974-01-30 | 1983-10-11 | Gould Inc. | Gas depolarized electrochemical cells and method of assembly |
| US3988168A (en) * | 1974-06-10 | 1976-10-26 | Polaroid Corporation | Flat battery and manufacture thereof |
| US4315061A (en) * | 1979-06-25 | 1982-02-09 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Battery with internal electrical connectors |
| DE2935363A1 (de) * | 1979-09-01 | 1981-03-26 | VB Autobatterie GmbH, 30419 Hannover | Gasungsfreier akkumulator |
| US4517264A (en) * | 1983-08-24 | 1985-05-14 | Eagle-Picher Industries, Inc. | Lightweight metal-hydrogen cell with improved plate stack supporting means |
| US5667909A (en) * | 1995-06-23 | 1997-09-16 | Power Conversion, Inc. | Electrodes configured for high energy density galvanic cells |
| TW504854B (en) * | 1999-08-27 | 2002-10-01 | Toshiba Battery | Flat non-aqueous electrolyte secondary cell |
| JP4020781B2 (ja) * | 2000-08-09 | 2007-12-12 | 松下電器産業株式会社 | コイン形電池 |
| US20080289171A1 (en) * | 2007-05-22 | 2008-11-27 | Jason Cheng | Method for assembling a stacked plate electrochemical device |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB210316A (en) * | 1923-03-16 | 1924-01-31 | Chloride Electrical Storage Co | Improvements in electric accumulators |
| DE1666652U (de) * | 1953-09-23 | 1953-11-12 | H C Hans Dr Vogt | Akkumulator, bei dem die polanschluesse von das gehaeuse gasdicht durchsetzenden anschlussschrauben gebildet sind. |
| FR1096062A (fr) * | 1953-03-21 | 1955-06-08 | Accumulateur étanche aux gaz | |
| FR1098251A (fr) * | 1954-01-16 | 1955-07-21 | Tech Gautrat Bureau | Perfectionnements apportés aux cellules électrolytiques, notamment aux accumulateurs |
| DE902398C (de) * | 1951-05-05 | 1955-09-15 | Yardney International Corp | Scheider fuer die Elektroden elektrischer Sammler |
| GB741345A (en) * | 1952-03-28 | 1955-11-30 | Accumulatoren Fabrik Ag | Improvements in or relating to alkaline electric accumulators |
| DE952282C (de) * | 1955-03-12 | 1956-11-15 | Dr H C Hans Vogt | Staendig gasdicht verschlossene Akkumulatorenzelle mit spiralig gewickelten Elektroden, insbesondere Sintergeruestfolien-Elektroden |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US439850A (en) * | 1890-11-04 | woolf | ||
| US2511887A (en) * | 1950-06-20 | Battery separator | ||
| US706568A (en) * | 1901-07-30 | 1902-08-12 | Charles W Kennedy | Electrode for storage batteries. |
| US1088210A (en) * | 1912-05-27 | 1914-02-24 | Jasper N Davis | Storage-battery insulation. |
| US1548539A (en) * | 1923-03-05 | 1925-08-04 | Martin L Martus | Process of making battery elements and products thereof |
| BE461534A (de) * | 1945-07-10 | |||
| BE543735A (de) * | 1952-03-07 | 1900-01-01 | ||
| US2745893A (en) * | 1952-04-23 | 1956-05-15 | Eagle Picher Co | Cuprous chloride magnesium cell with cellophane membrane |
| US2759039A (en) * | 1952-06-05 | 1956-08-14 | Clark Edward | Storage battery plate separator |
| US2662929A (en) * | 1952-08-23 | 1953-12-15 | William B Collins | Method of manufacturing battery separators and the like |
| FR1080578A (fr) * | 1953-03-17 | 1954-12-10 | Accumulateurs Fixes | Procédé de fabrication d'électrodes négatives destinées aux accumulateurs alcalins |
| US2810006A (en) * | 1953-11-02 | 1957-10-15 | Ruben Samuel | Electric current producing cell |
| US2697737A (en) * | 1954-03-31 | 1954-12-21 | Monroe B Goldberg | Rechargeable cadmium dry cell |
| BE538974A (de) * | 1954-07-13 |
-
0
- NL NL113776D patent/NL113776C/xx active
- LU LU35728D patent/LU35728A1/xx unknown
- BE BE564234D patent/BE564234A/xx unknown
-
1957
- 1957-01-28 FR FR1165706D patent/FR1165706A/fr not_active Expired
-
1958
- 1958-01-02 DE DES56461A patent/DE1194471B/de active Pending
- 1958-01-23 CH CH348734D patent/CH348734A/fr unknown
- 1958-01-27 US US711263A patent/US2971999A/en not_active Expired - Lifetime
- 1958-01-28 GB GB2870/58A patent/GB849743A/en not_active Expired
- 1958-01-28 SE SE80058A patent/SE202150C1/sv unknown
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB210316A (en) * | 1923-03-16 | 1924-01-31 | Chloride Electrical Storage Co | Improvements in electric accumulators |
| DE902398C (de) * | 1951-05-05 | 1955-09-15 | Yardney International Corp | Scheider fuer die Elektroden elektrischer Sammler |
| GB741345A (en) * | 1952-03-28 | 1955-11-30 | Accumulatoren Fabrik Ag | Improvements in or relating to alkaline electric accumulators |
| FR1096062A (fr) * | 1953-03-21 | 1955-06-08 | Accumulateur étanche aux gaz | |
| DE1666652U (de) * | 1953-09-23 | 1953-11-12 | H C Hans Dr Vogt | Akkumulator, bei dem die polanschluesse von das gehaeuse gasdicht durchsetzenden anschlussschrauben gebildet sind. |
| FR1098251A (fr) * | 1954-01-16 | 1955-07-21 | Tech Gautrat Bureau | Perfectionnements apportés aux cellules électrolytiques, notamment aux accumulateurs |
| DE952282C (de) * | 1955-03-12 | 1956-11-15 | Dr H C Hans Vogt | Staendig gasdicht verschlossene Akkumulatorenzelle mit spiralig gewickelten Elektroden, insbesondere Sintergeruestfolien-Elektroden |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1280363B (de) * | 1965-12-29 | 1968-10-17 | Varta Ag | Zickzackartig faltbares Elektrodenpaket |
| DE1596301B1 (de) * | 1966-09-02 | 1970-06-18 | Varta Ag | Elektrodensatz fuer galvanische Elemente |
| DE2907383A1 (de) * | 1978-03-08 | 1979-09-20 | Sanyo Electric Co | Batterie |
| US6312848B1 (en) | 1998-12-14 | 2001-11-06 | Varta Geratebatterie Gmbh | Electrical rechargeable battery in the form of a button cell |
| DE10000129A1 (de) * | 2000-01-04 | 2001-07-05 | Zae Bayern | Elektrochemischer Energiespeicher mit planarer Elektrodenanordnung |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| SE202150C1 (de) | 1966-02-22 |
| CH348734A (fr) | 1960-09-15 |
| GB849743A (en) | 1960-09-28 |
| FR1165706A (fr) | 1958-10-28 |
| BE564234A (de) | |
| US2971999A (en) | 1961-02-14 |
| LU35728A1 (de) | |
| NL113776C (de) |
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| DE2953155C2 (de) | ||
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