DE1118842B - Verfahren zur Stapelung und Isolierung von flachen Zellen fuer den Aufbau von Trockenbatterien - Google Patents

Verfahren zur Stapelung und Isolierung von flachen Zellen fuer den Aufbau von Trockenbatterien

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DE1118842B
DE1118842B DES42447A DES0042447A DE1118842B DE 1118842 B DE1118842 B DE 1118842B DE S42447 A DES42447 A DE S42447A DE S0042447 A DES0042447 A DE S0042447A DE 1118842 B DE1118842 B DE 1118842B
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Raymond Emeriat
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Pile Leclanche SA
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Pile Leclanche SA
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/42Grouping of primary cells into batteries
    • H01M6/46Grouping of primary cells into batteries of flat cells
    • H01M6/48Grouping of primary cells into batteries of flat cells with bipolar electrodes

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Stapelung und Isolierung von flachen Zellen für den Aufbau von Trockenbatterien, bei denen jede Zelle in einem isolierenden Napf enthalten ist, dessen durchlochter Boden von einer Zinkelektrode und einer leitfähigen Schicht verschlossen ist, während die isolierende Umhüllung der Batterie aus mehreren ineinandergeschachtelten und an ihrem Rand verschlossenen Näpfen gebildet ist.
Es sind bereits zahlreiche Verfahren bekannt, die sich auf diese Art der Herstellung beziehen, um Batterien von guter Beschaffenheit zu erhalten, doch zeigen die bestehenden Batterien und ihre Herstellungsverfahren noch immer, und zwar insbesondere die folgenden Nachteile:
Der Materialabfall, der sich vornehmlich durch das Abschneiden von Zink und anderen Bestandteilen beim Abrunden der Ecken und bei der Herstellung der Isolierhüllen ergibt, ist schwer wiederverwertbar. Die nicht einfache Formgebung gewisser Teile, beispielsweise der Zinkschalen, erfordert Treibarbeit, und Eindrücke und Vorsprünge in dem depolarisierenden Gemisch erfordern ein dessen Bestandteilen angepaßtes Prägen.
Schließlich geht für die Kapazität des Elements, bedingt durch die verschiedene Formgebung der Einzelteile, die Stärke des die Hüllen bildenden Materials, das Spiel zwischen den Hüllen und den Einzelteilen der Elemente, für Verbindungsmittel zur Aufrechterhaltung des Kontakts zwischen den Elementen und besonders für die Isolation und die Erhaltung des gestapelten Blocks ein nicht unerheblicher Anteil des Volumens der Zellen verloren. Die Stapelung der flachen Elemente geschieht unter einem Druck, der infolge ungleicher Druckverteilung zwischen den Zellen und ungleicher wirkender Kräfte bei Befestigung der Verbindungselemente von Zelle zu Zelle und von einer Batterie zur anderen wechselt, so daß die Leistungen der verschiedenen Batterien des gleichen Fabrikats erheblich schwanken.
Es bestehen ferner Schwierigkeiten, um zwischen aufeinanderfolgenden Elementen eine genügende Kontaktfläche zu schaffen und so der Batterie einen kleinen Ohmschen Widerstand zu geben. Es ist weiter schwer, die Dichtheit und die Isolation zwischen zwei aufeinanderfolgenden Elementen zu sichern. Die Herstellungskosten für diese Batterien sind insbesondere im Hinblick auf die Ausgangsmaterialien und den Arbeitslohn sehr hoch.
Bei einer bekannten Trockenbatterie wird jedes Element von einer Folie umschlossen. Diese haftet allerdings nicht so fest, daß die Bildung einer korro-Verfahren zur Stapelung und Isolierung
von flachen Zellen für den Aufbau
von Trockenbatterien
Anmelder:
Societe Anonyme, Societe de la Pile
Leclanche,
Chasseneuil-du-Poitou, Vienne (Frankreich)
Vertreter: Dipl.-Ing. H.Leinweber, Patentanwalt,
München 2, Rosental 7
Beanspruchte Priorität:
Frankreich vom 27. Januar 1954
Raymond Emeriat, Pantin (Frankreich),
ist als Erfinder genannt worden
sionsbegründenden Luftschicht nicht möglich wäre. Der Aufbau dieser Trockenbatterie läßt andererseits keine vollkommen flüssigkeitsdichte Stapelung zu, da die äußeren Oberflächen einer jeden Zelle in ihrer Hülle unregelmäßig sind. Eine andere vorbekannte Trockenbatterie weist unter Druck gesetzte Stapel von Zellen auf; dieser Druck verteilt sich jedoch ungleichmäßig über die Stapelfläche, so daß sich unterschiedliche Innenwiderstände ergeben. Bei einer dritten bekannten Ausführungsform werden die Näpfe untereinander, jedoch nur am Stapelende verschweißt, wodurch sich ebenfalls unterschiedliche Innenwiderstände einstellen. Schließlich sind Trockenbatterien bekanntgeworden, bei denen die Näpfe zum luftdichten Verschluß erhitzt und zusammengedrückt werden müssen. Dieses Verfahren ist jedoch technisch schwer durchzuführen und ergibt vergleichsweise unregelmäßig ausgebildete Erzeugnisse, da der erforderliche Druck auf den ganzen Stapel wirkt und sich völlig ungleichmäßig auf die einzelnen Näpfe desselben verteilt Bei einer anderen Ausführungsform dieser bekannten Trockenbatterie wird auf die Anwendung eines Axialdruckes verzichtet, und das Ver-
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schweißen des Umfangs erfolgt in vier Arbeits- Fig. 2 einen Schnitt durch einen Teil der Fig. 1 in
takten. Diese Arbeitsweise birgt die Gefahr eines nicht vergrößertem Maßstab,
zuverlässigen Verschlusses in sich. Fig. 3 eine schaubildliche Ansicht des Stapels nach
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Fig. 1,
zahlreichen Nachteile der bekannten Verfahren und 5 Fig. 4 eine Batterie aus mehreren Stapeln gemäß
Batterien zu beheben oder mindestens auf ein Mini- Fig. 3 im Schaubild,
mum zu beschränken und insgesamt eine wesentlich Fig. 5 einen Vertikalschnitt durch die getrennten
vereinfachte Herstellung zu ermöglichen. Einzelteile einer Zelle des Stapels,
Diese Vorzüge werden gemäß der Erfindung da- Fig. 6 bis 8 schematische Ansichten aufeinander-
durch erzielt, daß der durchlochte Boden eines jeden io folgender Stufen bei der Herstellung aus Isolierstoff
vorgefertigten Napfes innen von einer Lösungs- bestehender Näpfe für die Zellen der Batterie,
elektrode verschlossen wird, die praktisch die gleiche Fig. 9 eine perspektivische Ansicht eines Napfes,
Oberfläche wie der Boden besitzt und außen mit Fig. 10 ein Schema der Vereinigung eines Napfes
einem stromleitenden Überzug bedeckt ist, der eben- mit einer Lösungselektrode und einem stromleitenden
falls die gleiche Oberfläche wie der Boden besitzt, 15 Überzug,
wobei die Elektrode und der Überzug in an sich be- Fig. 11 eine Einzelzelle im Schnitt und
kannter Weise mit den Rändern des Bodens aus pla- Fig. 12 a und 12 b schematische Ansichten der auf-
stischem Material eine Abdichtung gegen den Elektro- einanderfolgenden Stufen während der Stapelung der
lyten bilden und die einzelnen Bestandteile der Zellen wiedergeben.
Zelle — vorgefertigter Napf mit der Elektrode, Sepa- 20 Unter Bezug auf die Zeichnung stellt 10 eine ratorscheibe mit dem Elektrolyten und Depolari- Batterie dar, die durch die Stapelung von Zellen 11 sator — aufeinandergelegt werden, und daß während von flacher viereckiger Form gebildet wird, derart, der Stapelung zur Batterie auf jede zwischen zwei daß die gestapelten Zellen ein Parallelepiped bilden. Näpfen befindliche Zelle von einem Kolben, der die Die einzelnen Zellen sind übereinandergestapelt, und innere Form des Napfes gestaltet, ein konstanter 25 jede besteht aus einem Napf 13 aus thermoplastischem Axialdrack ausgeübt wird, wobei auf seinem Umfang dielektrischem Werkstoff, der geeignet ist, die überunter von der Seite her erfolgender Druckanwendung einander angeordneten Näpfe, in denen die Bestandsowie durch die an sich bekannte Anwendung von teile einer Zelle eingelegt sind, durch Schmelzung Hitze jeweils zwei Näpfe aneinandergeschweißt wer- oder Schweißung zu vereinigen, um dadurch eine aus den, so daß jede Zelle nach Fertigstellung des Stapels 30 Einzelzellen zusammengesetzte Batterie zu bilden,
zwischen zwei Näpfen mit konstantem Druck einge- Für die Herstellung der Näpfe sind alle künstlichen schlossen ist, der durch die Höhe des Axialdruckes, thermoplastischen Harze und andere thermoplastische auch nach dessen Aufhören, bestimmt ist. Stoffe verwendbar. Harze der Vinylchloridgruppe, Da bei dem neuen Verfahren auf jede Zelle des Verbindungen der verschiedenen Zellulosearten und Stapels ein gleichmäßiger Druck wirkt und die Näpfe 35 andere Stoffe besitzen die gewünschten thermoin zuverlässiger Weise verschweißt werden, wird eine plastischen dielektrischen Eigenschaften und sind verabsolute Abdichtung zwischen den einander benach- wendbar. Vorzugsweise werden diese Näpfe aus barten Zellen erzielt, wobei das eine Element im dünnen plastischen Bändern S (Fig. 6) von recht-Zelleninneren und das andere unterhalb der Zellen eckigem Querschnitt und einer Dicke von 0,15 mm angeordnet ist. Hierdurch wird aber die Lagerfähig- 40 hergestellt, die von einer Rolle plastischen Bandkeit der Batterie wesentlich erhöht. Auf der durch materials von der gleichen Stärke und der gewünschten das neue Herstellungsverfahren beruhenden Homo- Breite abgeschnitten wird. Jedes einzelne Stück des genität der Gesamtanordnung beruht der technische abgetrennten Bandes wird um die Seiten eines recht-Fortschritt der nach dem erfindungsgemäßen Ver- eckigen Domes M (wie in Fig. 8 dargestellt) gewickelt, fahren ausgebildeten Trockenbatterie. 45 dessen Abmessungen den inneren Abmessungen der Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird, Näpfe entsprechen, wobei das Band über die Stirnnachdem der Napf vorbereitet worden ist, in seinen fläche des Doms vorsteht. Auf diese Weise wird zudurchlochten Boden eine Zinkscheibe eingelegt und nächst ein viereckiges Prisma mit einer Öffnung 14 eine mit einer leitfähigen klebenden Schicht versehene gebildet. Die Ränder oder Flächen des Bandes S, die Leitfolie von außen gegen die Zinkscheibe gepreßt 50 über die Stirnfläche des Doms vorstehen, werden auf und schließlich durch leichte Verformung der Folie diese Fläche umgelegt und bilden am Umfang der eine Verbindung zwischen ihren Rändern und dem Öffnung 14 einen Rand 15. Die bei der Faltung in aus plastischem Werkstoff bestehenden Rand des den Ecken unter einem rechten Winkel einander Bodens des Napfes hergestellt. übergreifenden Randteile werden durch Schmelz-Vorteilhafterweise werden die isolierenden Näpfe 55 wärme miteinander vereinigt. Die viereckige Öffnung aus einem Band von plastischem Werkstoff, z. B. aus 14 mit dem sie umschließenden Rand 15 bildet den Polyvinylchlorid, von 0,15 mm hergestellt. Die Höhe Boden des hergestellten Napfes, wie die Fig. 9 schaueines jeden einzelnen Napfes ist dabei gemäß der Er- bildlich zeigt.
findung größer als die einer Zelle des Stapels und In jedem Napf 13 wird eine Lösungselektrode 16,
kleiner als die zweier Zellen. 60 beispielsweise aus Zink, eingelegt (Fig. 10), deren Ab-
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der messungen so sind, daß sie praktisch die Innenfläche
Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschrei- des Bodens des Napfes überdeckt und unter Auflage
bung einiger besonders vorteilhafter Ausführungs- auf dem Rand 15 die Bodenöffnung 14 abschließt,
formen der Erfindung sowie an Hand der Zeichnun- Eine dünne Leitfolie 17 von gleicher Form wie die
gen, von denen 65 Elektrode 16 wird entweder klebbar gemacht oder
Fig. 1 zum Teil einen Vertikalschnitt, zum Teil mit einem anhaftenden Überzug versehen. Sie wird
eine Draufsicht auf einen vollständigen Block ge- durch einen von beweglichen Kolben Pl und P 2
Etapelter Zellen, (s. Fig. 10) erzeugten Druck mit der Elektrode 16, die
5 6
sich hinter der Öffnung 14 befindet, vereinigt. Dieser Wassergehalt der abgeschnittenen Depolarisatoren ist Druck führt zu einer Deformierung der Leitfolie 17 daher beträchtlich höher als der durch Prägung ge- und zu deren wirksamer Verbindung mit der Elek- formten. Der Wassergehalt der abgeschnittenen Depotrodenplatte 16. Hierdurch bildet sich ein dichter Ab- larisatoren ist über der aus porösem Papier bestehenschluß der öffnung 14 im Boden des Napfes 13 5 den Separatorscheibe 19 gleichmäßig verteilt, um die (s. Fig. 11). an ihr angebrachte Elektrolytschicht 20 anzufeuchten.
" Die Elektroden 16 werden zur vereinfachten Her- Ein zusätzliches Anfeuchten während des Zusammenstellung einzeln aus einem Zinkband von entsprechen- baues ist daher nicht mehr erforderlich, und es tritt der Breite auf die erforderliche Länge geschnitten, auch nach dem Verschweißen der Untersätze im EIeso daß sich kein Abfall ergibt. Sie können auch aus io ment kein Wasserverlust auf.
einem anderen Metall, z. B. aus Magnesium, bestehen. Zur Vereinigung der Einzelzellen 18 mit den Be-
Der dünne leitfähige Überzug 17 (Leitfolie) besteht standteilen eines Elementes wird zur Bildung einer aus den üblichen Materialien, z. B. Graphit oder Batterie 10 folgendes Verfahren angewandt:
Kohlepulver, suspendiert in einem künstlichen Harz, Es wird eine Hochfrequenz-Schweißvorrichtung
wie Polyvinylchlorür, Polyäthylen, in Form von Bän- 15 (Fig. 12 a und 12 b) verwendet, die ein Rohr 30 mit dem von der gewünschten Breite, von denen nach- einem viereckigen Innenquerschnitt aufweist, in einander je nach Bedarf die Anzahl der erforder- welches die Näpfe 13 verschiebbar eingebracht werlichen Leitfolien 17 in der benötigten Länge abge- den können. Ein Boden oder ein beweglicher Kolben schnitten werden. Die Fläche der Leitfolie 17, welche 31 paßt sich der Innenfläche des Rohres 30 an. Ein mit der Elektrode 16 und mit der unteren Fläche des 20 Druckkolben 32, der zugleich als Elektrode zur ZuRandes 15 vereinigt wird, ist mit einem geeigneten führung eines hochfrequenten Stromes dient, ist von Lösungsmittel, wie Trichloräthylen, oder mit einem oben nach unten zur oberen Mündung 33 des Rohres geeigneten Haftmittel zu behandeln. Das leitfähige bewegbar angeordnet. Seitlich am Rohr 30 sind Elek-Haftmittel kann z. B. elektrisch leitender Kautschuk troden 34 angebracht, die senkrecht zur Achse des sein. 25 Rohres stehen und über der Rohrmündung der Elek-
Jede Einheitszelle 18, die aus einem Napf 13 mit trode 32 gegenüberliegen.
einer Elektrode 16 an seinem Boden und einem leit- Auf das Rohr 30 wird ein Napf 13 so aufgesetzt,
fähigen Überzug 17 an der Außenseite der Elektrode daß der Rand 15 seines Bodens auf der oberen Fläche 16 (Fig. 11) besteht, kann daraufhin die anderen Be- des Kolbens 31 aufruht. Die Höhenlage des Kolbens standteile des Elements aufnehmen, um zur Batterie 30 31 wird darauf so festgestellt, daß der obere Rand vereinigt zu werden. der Seitenwände des Untersatzes über die Mündungs-
Unter diesen Bestandteilen befindet sich zunächst ebene 33 vorsteht.
eine dünne Separatorscheibe 19 aus porösem saug- Eine rechteckige Isolierscheibe 35, die so bemessen
fähigem Papier (Fig. 5). Diese ist viereckig, und ihre ist, daß sie sich dem Napf 13 anpaßt, wird in diesen Abmessungen entsprechen seitlich und in der Längs- 35 auf die Innenfläche des Randes 15 eingesetzt. Die richtung etwa den Abmessungen der Innenwände des Scheibe ist vorzugsweise aus dem gleichen Werkstoff Napfes 13, die sie ein wenig übersteigen, so daß sich wie der Napf 13 und hat in ihrer Mitte ein Loch. Auf ein gewölbter Trog bildet, der in den Napf 13 über diese Scheibe 35 ist eine Elektrodenplatte 16 aufder Elektrodenplatte 16 eingelegt wird. Diese Trog- gelegt.
form ist aus folgenden Gründen vorgesehen: Die 40 Hierbei wird der Napf 13 einer Zelle 18 in den an-Separatorscheiben 19 werden aufeinanderfolgend von deren Napf 13 so eingesteckt, daß die obere Umfläche einer Rolle abgeschnitten, deren Breite der ge- der Seitenwände der Zelle 18 am unteren Umfang in wünschten seitlichen Abmessung der Separatorscheibe voller Berührung mit den Seitenwänden des Napfes 13 entspricht. Das Papierband dieser Rolle ist auf einer der Zelle 18 steht. Die obere Elektrode 32 wird dann Seite mit einer Schicht eines erstarrten Elektrolyten 45 in den Napf 13 gegen die Elektrode 16 bis auf das der üblichen Art versehen. Diese Schicht 20 wird Niveau der Mündung 33 des Rohres abgesenkt, so beim Abwickeln eines auf eine Rolle gewickelten daß die Berührung der ineinandergeschachtelten Papierbands aufgebracht. Das mit der Elektrolyt- Seitenwände des unteren Napfes 13 mit dem Umfang schicht versehene Band wird nach dem Trocknen des Bodens des oberen Napfes 13 erzielt wird. Dann wieder aufgerollt. Später werden dann die einzelnen 50 wird durch den beweglichen Kolben 31 ein Druck von mit der Schicht 20 versehenen Separatorscheiben 19 bestimmter Höhe von unten nach oben ausgeübt, um laufend von der Rolle abgeschnitten. die Verbindung der einander anliegenden Wandteile
Der andere Bestandteil besteht aus einem gepreßten aufrechtzuerhalten. Gleichzeitig werden die seitlichen Depolarisatorgemisch, vorzugsweise aus Kohle, Elektroden 34 nach innen gegen die Elektrode 32 be-Mangandioxyd, Ammoniumchlorid und Wasser. Der 55 wegt, um die aufeinanderliegenden Ränder des ungepreßte Depolarisator 21 hat im wesentlichen die teren Napfes 13 gegen die Wände des oberen Napfes gleichen Abmessungen wie die Elektrode 16. Er ist zu pressen. Da die Elektroden an eine nicht näher beträchtlich dicker als die anderen Bestandteile des gezeigte Hochfrequenz - Stromquelle angeschlossen Elements. Die einzelnen Depolarisatoren 21 werden sind, bildet sich ein elektrisches Wärmefeld, das durch vorzugsweise fortlaufend von einem Band aus dem 60 Schmelzwärme eine Schweißung der einander anlie-Depolarisatorgemisch abgeschnitten, das durch Walzen genden Ränder des unteren und des oberen Napfes des Gemisches ein flaches Band von der erforder- bewirkt.
liehen Dicke bildet. Beim Walzen des Depolarisator- Nach vollzogener Schweißung werden die seitlichen
bandes auf die gewünschte Stärke und beim Ab- Elektroden nach außen und die Elektrode 32 nach stechen bleibt der Wassergehalt des Depolarisators 65 oben verstellt, um die Mündung des Untersatzes 13 erhalten, während bei der Herstellung der Depolari- frei zu legen.
satoren durch Abformen des Gemisches unter Druck Alsdann wird in den Napf 13 eine Separatorscheibe
eine Ausscheidung von Wasser die Folge ist. Der 19 mit der an ihrer Unterseite angebrachten Elektro-

Claims (7)

  1. 7 8
    lytschicht 20 durch Druck nach unten eingeführt, um messungen der Näpfe und der Bestandteile des EIedie Schicht 20 mit der Elektrodenplatte in Berührung ments stellt die viereckige Batterie 10 der Fig. 3 ein zu bringen. Die trogartige Separatorscheibe paßt sich Parallelepiped mit freien Kanten ohne merkliche Abder Innenwand des Untersatzes an. Hierauf wird ein rundungen dar. Wie in Fig. 4 gezeigt, kann eine be-Depolarisator 21 eingesetzt und auf die Separator- 5 liebige Anzahl von Blocks in einer Hülle 40 aus Pascheibe 19 aufgelegt. Die trogartige Separatorscheibe pier, Metall oder einem plastischen Stoff eingebaut liegt in allen Richtungen dicht an dem Untersatz an sein, um eine Batterie von gewünschter Spannung zu und dient dazu, einen unmittelbaren Kontakt zwischen erhalten. Die erforderlichen Anschlußverbindungen dem Depolarisator 21 und der Zinkscheibe 16 zu ver- zwischen den einzelnen Blocks sind außer den Anhindern. Die Dicke des Depolarisators ist so gewählt, io schlußklemmen 42 und 43 nicht näher dargestellt,
    daß seine obere Fläche leicht unterhalb des oberen Die hervortretenden Merkmale der beschriebenen Umfangsrandes der Wand des Napfes 13 liegt. Es Batterie sind die einheitliche Außenhülle, die durch wird dann eine andere Zelle 18 auf den Napf 13 auf- die einzelnen Näpfe 13 gebildet wird, die die Bestandgesetzt, deren Napf 13 sich in das Innere der oberen teile der einzelnen Zellen unter sich und gegen die Ränder des vorhergehenden Napfes einfügt. Dessen 15 Atmosphäre dicht abschließt. Es ist kein Hilfsband leitfähiger Überzug 17 gelangt an der Oberfläche des notwendig, um den Stapel in seiner Endform zu er-Depolarisators zur Anlage. Die Elektrode 32 wird halten. Da jedes Paar aufeinanderfolgender Zellen dann von neuem in den oberen Napf 13 gesenkt, um unter demselben bestimmten Druck verschweißt wordie bereits miteinander verschweißten Zellen und ihre den ist, findet zwischen den Bestandteilen aller EIe-Bestandteile nach unten in das Rohr 30 zu drücken, 20 mente die gleiche und vollständige Kontaktberührung bis die Ränder des vorhergehenden Napfes und der statt. Der Ohmsche Widerstand wird daher klein und Boden des oberen Napfes sich gerade über der Mün- ist für alle Elemente gleich. Da außerdem der bedung 33 des Rohres befinden. Ein von dem unteren nutzte Werkstoff zur Bildung der Näpfe 13 verhältnis-Kolben31 von unten nach oben ausgeübter Druck mäßig dünn ist (von der Ordnung 0,15 mm), erlauben gegen die im Rohr befindlichen vereinigten Zellen 25 die Seitenwände der Näpfe eine Diffusion des Wasserbringt den leitfähigen Überzug 17 in feste Anlage an stoffes, der während der Lebensdauer der Batterie dem unter ihr liegenden Depolarisator und hält die langsam entweicht. Wenn die Wände stark wären Verbindung der übereinander angeordneten Näpfe 13 (für den Fall, daß gegossene Näpfe benutzt werden), aufrecht. Während dieser Druck anhält, werden die kann eine solche Diffusion nur schwer vor sich gehen, seitlichen Elektroden 34 nach der Elektrode 32 hin 30 und sie führt zu Ausbeulungen und Deformationen, bewegt, um durch Verschmelzung oder Schweißung Die Batterien 10 sind so, wie sie hergestellt sind, die aneinanderliegenden Ränder des vorhergehenden unter sich ganz und gar gleichmäßig in ihrer Abmes-Napfes mit dem Boden des aufgesetzten Napfes sung und identisch in all ihren charakteristischen Vormittels eines elektrischen Wärmefeldes von hoher zügen. Die Bestandteile jedes einzelnen Elements in Frequenz zu verbinden. Ist die Verbindung hergestellt, 35 jeder Batterie stehen unter dem gleichen Druck, weil dann werden die Elektroden 34 von der Elektrode 32 jedes Element mit dem anderen Element unter den nach der Seite verstellt, während die Elektrode 32 gleichen Druckverhältnissen vereinigt worden ist, anaus dem oberen Napf 13 zurückgezogen wird. statt eines einzigen Drucks im Augenblick der Stape-
    Der obere Napf 13 wird dann in der gleichen Auf- lung aller Elemente zu ihrer Vereinigung,
    einanderfolge mit der Separatorscheibe 19, einem 40 Diese bekannte Art ergibt keine gleichmäßige Ver-Depolarisator 21 und einer Zelle 18 behandelt, und teilung des Druckes auf die Bestandteile der einzelnen dieses Aggregat wird durch die Elektrode 32 in das Elemente. Daher findet ein Entweichen des Elektrolyts Rohr 30 eingeführt, bis die Verbindung der überein- von Element zu Element statt. Diese Art der Druckanderliegenden Ränder des zweiten Napfes mit dem verteilung bei Ausübung eines einzigen Druckes verBoden des dritten Napfes gerade in der Mündungs- 45 hindert auch einen dichten Abschluß der einzelnen höhe des Rohres stattfindet. Der gleiche vorher aus- Elemente unter sich.
    geführte Druck von unten nach oben wird jetzt zu Das beschriebene Verfahren ist auch für die Her-
    dem gleichen Zweck angewendet, um durch den un- stellung anderer Typen von galvanischen Strom-
    teren Kolben 31 die Verschmelzung der zuletzt er- erzeugern verwendbar und nicht auf die Typen mit
    wähnten Verbindung des zweiten Napfes 13 mit dem 50 Kohle, Mangandioxyd, Ammoniumchlorid und Zink
    Boden des dritten Napfes 13 zu bewerkstelligen. beschränkt. Es ist auch besonders für die Herstellung
    Einzelne Zellen 18 und ihre Bestandteile lassen sich von Zündelementen oder Luftsauerstoffelementen ge-
    so aufeinanderfolgend mit den vorhergehenden zu eignet. Es können auch geeignete durchlochte Bänder
    einem Stapel vereinigen. Ist die Anzahl der so ver- aus Isolierstoffen zur Herstellung der Näpfe in der oben
    einigten Zellen genügend groß, so können die Stapel, 55 beschriebenen Weise benutzt werden,
    wie nachstehend beschrieben, zu einer Batterie 10 Es ist selbstverständlich, daß das beschriebene
    von gewünschter Kapazität vereinigt werden. Die Verfahren zur Stapelung von Zellen ebensogut für
    oberste Zelle 18 bleibt von den üblichen Bestand- solche anwendbar ist, bei denen die Bestandteile der
    teilen eines Elements frei, besonders von der Sepa- Zellen nicht viereckig, sondern kreisförmig sind oder
    ratorscheibe 19 und dem Depolarisator 21. An deren 60 irgendeine andere Form aufweisen.
    Stelle wird eine kleine plastische Isolierscheibe 35 a
    eingelegt, die identisch mit der im Boden des ersten PATENTANSPRÜCHE·
    Napfes befindlichen ist und auf der oberen Fläche
    der oberen Elektrodenplatte aufliegt. Die Seitenwände 1. Verfahren zur Stapelung und Isolierung von des oberen Napfes 136 werden dann, wie die Fig. 3 65 flachen Zellen für den Aufbau von Trockenzeigt, auf den Rand der Scheibe 35 a umgelegt und batterien, bei denen jede Zelle in einem isolierenmiteinander verschmolzen, um den Batterieblock 10 den Napf enthalten ist, dessen durchlochter Boden zu vervollständigen. Durch die genaue Wahl der Ab- von einer Zinkelektrode und einer leitfähigen
    Schicht verschlossen ist, während die isolierende Umhüllung der Batterie aus mehreren ineinandergeschachtelten und an ihrem Rande verschweißten Näpfen gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß der durchlochte Boden eines jeden vorher hergestellten Napfes (13) innen von einer Lösungselektrode (16) verschlossen wird, die praktisch die gleiche Oberfläche wie der Boden besitzt und außen mit einem stromleitenden Überzug (17) bedeckt ist, der ebenfalls die gleiche Oberfläche wie der Boden besitzt, wobei die Elektrode (16) und der Überzug (17) in an sich bekannter Weise mit den Rändern (15) des Bodens aus plastischem Material eine Abdichtung gegen den Elektrolyten bilden und die einzelnen Bestandteile der Zelle (18) — vorher gefertigter Napf (13) mit der Elektrode (16), Separatorscheibe (19) mit dem Elektrolyten und Depolarisator (21) — aufeinandergelegt werden, und daß während der Stapelung zur Batterie (10) auf jede zwischen zwei Näpfen (13) ao befindliche Zelle (18) von einem Kolben (32), der die innere Form des Napfes (13) gestaltet, ein konstanter Axialdruck ausgeübt wird, wobei auf seinem Umfang unter von der Seite her erfolgender Druckanwendung sowie durch die an sich bekannte Anwendung von Hitze jeweils zwei Näpfe (13) aneinandergeschweißt werden, so daß jede Zelle (18) nach Fertigstellung des Stapels zwischen
    zwei Näpfen (13) mit konstantem Druck eingeschlossen ist, der durch die Höhe des Axialdrucks, auch nach dessen Aufhören, bestimmt ist.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß, nachdem der Napf (13) vorbereitet worden ist, in seinen durchlochten Boden eine Zinkscheibe (16) eingelegt und eine mit einer leitfähigen klebenden Schicht versehene Leitfolie (17) von außen gegen die Zinkscheibe gepreßt und durch leichte Verformung der Folie eine Verbindung zwischen ihren Rändern und dem aus plastischem Werkstoff bestehenden Rand (15) des Bodens des Napfes (13) hergestellt wird.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die isolierenden Näpfe (13) aus einem Band (S) plastischen Werkstoffes, z. B. aus Polyvinylchlorid, von ungefähr 0,15 mm Stärke hergestellt werden.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Höhe jedes einzelnen Napfes (13) größer ist als die einer Zelle (18) des Stapels und kleiner als die zweier Zellen.
  5. In Betracht gezogene Druckschriften:
    Deutsche Patentschrift Nr. 873 578;
    belgische Patentschrift Nr. 506 138;
    USA.-Patentschriften Nr. 2416 576, 2526 789,
    2626295.
  6. Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
  7. © 109 748/104 11.61
DES42447A 1954-01-27 1955-01-26 Verfahren zur Stapelung und Isolierung von flachen Zellen fuer den Aufbau von Trockenbatterien Pending DE1118842B (de)

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