DE1471758A1 - Gekapselter,alkalischer Akkumulator - Google Patents

Gekapselter,alkalischer Akkumulator

Info

Publication number
DE1471758A1
DE1471758A1 DE19641471758 DE1471758A DE1471758A1 DE 1471758 A1 DE1471758 A1 DE 1471758A1 DE 19641471758 DE19641471758 DE 19641471758 DE 1471758 A DE1471758 A DE 1471758A DE 1471758 A1 DE1471758 A1 DE 1471758A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
electrode
negative
cell
electrodes
encapsulated
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE19641471758
Other languages
English (en)
Inventor
Angus Dundee
Alfred Linton
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Burndept Ltd
Original Assignee
Burndept Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Burndept Ltd filed Critical Burndept Ltd
Publication of DE1471758A1 publication Critical patent/DE1471758A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/24Electrodes for alkaline accumulators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/34Gastight accumulators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M2010/4292Aspects relating to capacity ratio of electrodes/electrolyte or anode/cathode
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/04Cells with aqueous electrolyte
    • H01M6/06Dry cells, i.e. cells wherein the electrolyte is rendered non-fluid
    • H01M6/10Dry cells, i.e. cells wherein the electrolyte is rendered non-fluid with wound or folded electrodes
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Description

PATENTANWALT DIPK-ING-CWALLACh ' DIPL. INQ G. KOCH 1 4 7 1 7 R « Dr. T. HAIBACH I T / I / 0 ö
P«teoUnwUU _
8 MÜNCHEN 3, din A ΑΡΓΑ
XXINX AKT.-NB.:
7262
Gekapselter alkalischer Akkumulator.
Die Erfindung betrifft den Bau von gekapselten alkalischen Akkumulatoren, bei denen sich in der negativen Elektrode fein verteiltes Cadmium befindet. Sie ist besonders anwendbar auf jgekaj^el&e Nickel-Cadmium-Elemente, kann jedooh auch in Elementen mit anderen Depolarisatoren als Niokelhydroxyd in der positiven Elektrode verwendet werden. Aufgabe der Erfindung ist die Lösung der Probleme, welche bei der Herstellung von Elementen auftreten, die mit verhältnismässig hohen Entladeströmen entladen werden sollen. Die Bezeichnung "hoher Entladestrom" wird hier zur Kennzeichnung eines Entladestroms verwendet, bei welcher die gesamte Kapazität des Elements innerhalb einer Zeit von maximal zwei Stunden entladen wird, so daß der mittlere Entladestrom in Ampere zumindest gleiqh ! der halten Kapazität des Elements in Amperestunden Ah ist.
Es wurde festgestellt, daß die negativen Cadmiumelektroden dieser Sekundärelemente im elektrochemischen Sinn weniger wirksam sind als die entsprechenden positiven Elektroden und daß sie die Neigung
909819/0432
haben, sogar noch weniger wirksam zu werden, wenn das Element während der ersten wenigen Zyklen geladen und entladen wird.
Im Rahmen der Erfindung wurde festgestellt, daß diese relative Unwirksamkeit der negativen Elektroden in Elementen viel stärker ausgeprägt ist, die mit hohen Entladeströmen entladen werden sollen und es wurde ermittelt, daß der Wirkungsgrad eines herkömmlichen _ Cadmiumoxyd-Elektrodenmaterials von loo °fo der theoretischen Kapazität bei einem ausserordentlich niedrigen Entladestrom auf 60 $ ! bei einem mittleren Entladestrom in Ampere gleich seiner Kapazität ι in Ah und sogar auf 45$ hei einem Nennentladestrom in Ampere vom
Vierfachen seiner Kapazität in Ah abfallen kann. Die entsprechenden
Zahlen für ein herkömmliches Cadmiumhydroxydmaterial betragen 80 "fo und 65 io.
j Aufgrund dieser Beobachtungen wird ein erfindungsgemässes Element
, für hohen Entladestrom mit einem negativen Cadmium-Elektrodensystem
ψ yon wesentlich grosserer theoretischer Kapazität als das positive Elektrodensystem hergestellt. Zum Zeitpunkt der Kapselung des Elements soll das positive Elektrodensystem Material im ungeladenen Zustand haben und die negative Elektrode einen Hauptkörper aus Material im ungeladenen Cadmiumoxyd oder -Hydroxydzustand. Ausserdem soll dieser Hauptkörper aus ungeladenem Material des negativen
Ilektrodensystems eine solche Reserve an geladenem Material zum Zeit- ! punkt der Kapselung haben, daß die gekapselte und geladene Zelle mit einen hohen Entladestron bei einem Gesamtwirkungsgrad entladen
909819/0432
I H / I /Oö
werden kann, der mindestens gleich demjenigen des positiven Elektrodensystems ist.
Die Reserve des geladenen Materials im negativen Elektrodensystem wird hauptsächlich durch den maximalen Entladestrom bestimmt, für den das Element gebaut ist, umfaßt jedoch vorzugsweise einen Zusatz für die vorauszusehende Verschlechterung der Elektrode während ihrer erwarteten Lebensdauer.
Um die Gefahr gefährlicher Druckanstiege beim überladen zu vermeiden, ist es bei der Herstellung dieser Art von Elementen bereits üblich, die negative Elektrode mit einer höheren Kapazität als die positive Elektrode herzustellen und sicherzustellen, daß zum Zeitpunkt der Kapselung des Clements die negative Elektrode eine höhere Ladungsaufnahmekapazität als die positive Elektrode hat.
Der richtige Ladungsausgleich zwischen den Elektroden wird laufend durch eines von drei Verfahren sichergestellt. Das Eiement kann mit beiden Elektroden völlig ungeladen gekapselt werden; es kann den *
Elektroden eine sorgfältig geregelte Teilladung vor dem Kapseln des Elements gegeben werden; oder es können beide Elektroden voll vorgeladen und die negative Elektrode einer sorgfältig geregelten Teilentladung unterzogen werden. Bei jedem dieser drei Verfahren treten Schwierigkeiten auf und sind die beiden letzteren für die Großserienfertigung am ungeeignetsten, bei welcher es sehr erwünscht ist, irgendwelche Maßnahmen zum Vorladen des Elektrodenmaterials durchzuführen,
909819/0432
bevor es zur Bildung einzelner Elektroden geschnitten wird.
In Rahmen der Srfindung wurde festgestellt, daß die Menge der aktiven Masse, welche der negativen Elektrode einverleibt werden soll, so daß diese die erforderliche elektrische Kapazität besitzt, und das Ausmaß, mit. welchem sie vorgeladen werden muß, von der Qualität der verwendeten Materialien abhängen muß und von Partie zu Partie während des Herstellungsvorgangs schwanken kann* Hierdurch entsteht das Problem der Veränderung der Menge und der Vorladung der negati- . ven Elektrode. Dieses Problem kann bei der Herstellung eines erfindungsgenässen Elemente dadurch vermieden werden, daß die zusätzliche Masse geladenen negativen Elektrodenmaterials, welches die vorerwähnte Reserve bildet, in einer negativen Hilfselektrode in direkter elektrisoher Verbindung mit der negativen Hauptelektrode angeordnet wird und die Hilfselektrode voll vorgeladen wird, bevor das Element zusammengebaut und gekapselt wird. Bei einer solchen Bauform besteht keine Notwendigkeit zur Veränderung der Masse der negativen Hauptelektrode entsprechend Veränderungen in der Materialqualität, so daß kein Problem hinsichtlich der Bestimmung des genauen Grades der Vorladung besteht, die der negativen Elektrodenanordnung gegeben worden ist.
Vorzugsweise umfassen die Elektroden eines erfindungsgemässen Clements aktive Massen gemischt mit leitenden Massen in Pulverform und gebunden mit einem elastomeren Bindemittel, wie ein Polyisobutylen von hohem Molekulargewicht, beispielsweise "VISTANEX" (eingetragenes Warenzei-.
909819/0432
ohen) L.I40 oder ein Polyisobutylen von nooh höheren Molekulargewicht. Es können auch andere starke Elastomere verwendet werden· Wenn das Elastomer löslioh ist und mit den pulverförnigen Materialien in Lösung genischt wird, M es vorteilhaft, ein Material zu verwenden, das bein Trooknen schrumpft, da hierdurch das pulverförmige Material etwas verdichtet wird, was dazu beiträgt, die elektrischen Kontakte zwisohen den feilchen sicherzustellen. Solche Elektroden sind nit näheren einzelheiten in den Patent .· (Patent- μ
anmeldung ....···) näher beschrieben.
Gegebenenfalls könne* die Elektroden von einer Bauform sein, bei welcher eine poröse gesinterte Masse aus Nickelpulver mit aktiven Materialien imprägniert ist. Is können in einem einzigen Element Elektroden von mehr als einem Aufbautyp verwendet werden*
Wenn ein zylindrisches Element aus Elektroden mit einen Bindemittel hergestellt werden soll, besteht ein besonder* iweoknässiges Ter- ' fahren für den Zusammenbau darin, das Paket aus Elektroden und Sepa- ™ ratoren in Form von Streifen herzustellen, welohe an de« einen Ende
durch einen geteilten Dorn eingespannt werden, wora*uf das Paket
um den Dorn zur Bildung einer Rolle herungewiokelt wird. Die auf diese Weise gebildete Rolle wird dand aus den Dorn herausgenonneiι und in einen geeigneten zylindrischen Beoher gebracht. Dieses Wickel-
verfahren erleichtert die Handhabung der Bauelement· und trägt **r.
Herstellung einer genauen Rolle bei, selbst wenn der Durohneseer in Verhältnis zu ihrer Länge groß ist. Bei der Herstellung von Bleaenten I
909819/0*3* ^ 0Rie,NAL
■it einen Yerhältnismässig grossen Durchmesser, hat es sich als zweokmässig erwiesen, den Born an. der Mitte der Länge des Pakets anzusetzen und von der Hitte aus zu wiokeln.
Zum besseren Verständnis der Erfindung wird nachfolgend die Herstell·
■r
ung und der Zusammenbau von drei Elenenten beispielsweise in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben und zwar leigeni
Fig* 1 eine Ansicht im senkrechten Schnitt naoh der Linie I-I in
flg. 2 durch eine zylindrische Zelle mit gewickelten Streifenelektroden}
yig· 2 eine Ansicht im Querschnitt naoh der Linie H-II in durch die gleiche Zelle}
71g· 3 eine Ansicht im senkrechten Schnitt nach der Linie III-III in Tig· 4 durch eine andere zylindrische Zelle mit von der Mitte aus gewiokelten Streifenelektroden}
Fig. 4 einen querschnitt naoh der Linie IV-IV in Fig. 3 durch die in
j dieser gezeigte Zelle und
Tig· 5 eine An" si ent Im senkrechten Schnitt durch eine Knopfzelle mit flachen Elektroden.
909819/043*
Die inPig. 1 und 2 gezeigte Zelle besitzt poeitive und negative Hauptelektroden Io bzw. 12 und eine negative Gadmium-Hilfeelektrode mit porösen Separatoren 16 und 18 zwischen den beiden Elektrodensystemen. Die drei Elektroden und die Separatoren haben Streifenform und sind in einer nachstehend näher beschriebenen Weise spiralig gewickelt. I
Sie beiden Separatoren 16- und 18 können zweokmässig aus einem einzigen Materialstreifen hergestellt werden, der über die positive Elektrode an deren innerem Ende 17 herumgelegt ist, wie in Fig. 2 gezeigt.
Die Elektroden und Separatoren sind in einem zylindrischen Becher 2o zwischen isolierenden Endscheiben 22 und 24 am oberen und unteren Ende eingeschlossen.
Die Endscheiben 22 und 24 sind in geeigneter Weise mit Öffnungen versehen, damit positive und negative Kontaktstreifen 26 bzw. 28, 29 Λ zwischen die Elektrodensysteme und die Pole geschaltet werden können. Der positive Pol wird durch eine obere Kappe 3o gebildet, die durch einen Kunststoffring 32 od. dgl. vom Becher 2o isoliert ist, der den negativen Pol bildet.
Die in Fig. 3 und 4 gezeigte Zelle ist im wesentlichen ähnlich, jedoch ist das ganze System aus Elektroden und Separatoren am inneren Ende 34 auf sich selbst gebogen, so daß eine Doppelspirale in der nach-
909819/0432
stehend beschriebenen Weise erhalten wird. Die verschiedenen Teile sind mit den gleichen Bezugsziffern wie die entsprechenden Teile der in Fig. 1 und 2 gezeigten Zelle versehen.
Die positiven Elektroden der in den Zeichnungen gezeigten Zellen können vorzugsweise gebildet werden durch ein Gemisch aus 36,77 Gewichtsprozent Niekelhydroxyd und 1,93 Gewichtsprozent Kobalthydroxyd ^ als aktive Massen in Mischung mit 58,1 Gewichtsprozent Nickelpulver als leitendes Material und 3,2 Gewichtsprozent Polyisobutylen in Form von "VISTANEX" L.I40 als Bindemittel.
Es wurden besondere Anteile für die verschiedenen Materialien der positiven Elektrode angegeben. Diese Anteile können abgeändert werden und es ist möglich, etwas Graphit als leitendes Material in Anteilen bis zu 3° Gewichtsprozent beizumischen. Die Gesamtmenge der aktiven Bestandteile soll vorzugsweise zwischen 30 und fo Gewichtsprozent betragen und wenn Kobalthydroxyd verwendet wird, so kann des-· sen Anteil bis zu 30 Gewichtsprozent des Nickelhydroxyds betragen. Das !Tickelpulver soll einen Anteil zwischen 25 und 7° Gewichtsprozent haben, während das elastomere Bindemittel zwischen 2 und 5 Gewichtsprozent betragen soll.
Die negative Elektrode wird hergestellt aus einem Gemisch von 62,2 Gewiohtsprozent Cadmiueoxyd als aktive Masse, 35 Gewichtsprozent Hiokelpulver als leitendes Material und von 2,8 f "VISTANEX" L.I40 ale elaetomeres Bindemittel. Der Anteil von Cadmiumoxyd kann zwischen
909819/0432
45 und 7° Gewichtsprozent verändert werden, der Anteil des Nickelpulvers kann zwischen 25 und 5° Gewichtsprozent betragen und es können bis zu Io Gewichtsprozent Graphit und 2o Gewichtsprozent Eisenoxyd ebenfalls als leitende Materialien verwendet werden. Der Anteil des elastomeren Bindemittels soll zwischen 2 und 5 Gewiohtsprozent betragen.
Die Streifen des Elektrodenmaterials werden dadurch hergestellt, daß mit den entsprechenden Gemischen Nickelgaae oder -Streokfolie beschichtet wird. Diese Beschichtung kann zweokmässig daduroh geschehen, daß die Gaze oder Folie durch das Gemisch in einem Behälter mit einem Schlitz im Boden zur Aufnahme des Streifens geführt wird und daß überschüssiges Gemisch an der Oberseite des Behälters abgestreift wird, um einen Streifen von der erforderlichen Dicke zu erhalten.
Wenn eine positive Elektrode von gesintertem Aufbau verwendet werden soll, wird das Nickelpulver mit der Bindemittellösung gemischt, ä auf die Gaze oder Folie aufgebracht und dann beispielsweise durch eine Ofenbehandlung bei etwa 8oo C bis 9°° C während 5-15 Minuten gesintert, wobei eine Oxydation dadrurch verhindert wird, daß der Luftzutritt zum Ofen gedrosselt wird. Der gesinterte Streifen wird dann in der üblichen Weise imprägniert.
Das negative Elektrodenmaterial wird in Streifen von zwei Dicken hergestellt, von denen die dickeren für die negativen Hauptelektroden
909819/0432
-Ιοί 2 und die dünneren für die negativen Hilfselektroden 14 verwendet werden.
Die Kontakte 26, 28 und 29 werden mit der positiven Elektrode 12 sowie mit de*· negativen Hauptelektrode 12 und der negativen Hilfselektrode 14 punktverschweißt. Diese Kontakte werden etwa in der Mitte längs der einen Kante des die Elektrode bildenden Streifens befestigt. Die mittige Anordnung der Kontakte ist vorteilhaft, da hierdurch der Spannungsabfall durch das Material der Elektrode herabgesetzt wird.
Der zur Bildung der negativen Hilfselektroden 14 bestimmte Streifen wird im Elektrolyten vorgeladen, gewaschen und getrocknet und zwar in einem Stück unter nichtoxydierenden Bedingungen, worauf er zur Bildung der einzelnen Elektroden unterteilt wird.
Die Streifen aus Separatormaterial werden aus einem für diesen Zweck geeigneten Material geschnitten. Die Separatorstreifen sollen etwas breiter als die Elektrodenstreifen sein, um beim Zusammenbau der Elektroden lo, 12, 14 und der Separatoren 16, 18 die Gefahr eines Kurzschlusses zu vermeiden.
Die Elektrodenetreifen werden dann wechselweise zu einem Paket innerhalb Führungen einer Haltevorrichtung gelegt. Beim Legen der Streifen wird sorgfältig darauf geachtet, daß die Separatoren 16 und 18 die
909819/0432
Elektroden an beiden Kanten überlappen.
Bas Paket wird dann auf einen geschlitzten Dorn gewickelt. Bei der in Fig. lund 2 dargestellten Ausführungsform wird der Dorn an dem einen Ende des Pakets angebracht, während bei der Ausführungsform nach Fig. 3 und 4 der ^orn an der Mitte der Streifen angebracht wird. Es muß hierbei darauf geachtet werden, daß eine genaue Lage sichergestellt ist, wobei sich eine dichte Anordnung dadurch erzielen läßt, daß mit Hilfe von Walzen ein Druck ausgeübt und der Dorn mehrere Male gedreht wird, nachdem das Gebilde aufgewickelt worden ist. Der Dorn wird sodann zurückgezogen, worauf, nachdem die negativen Kontakte 28, 29 über die Mittelöffnung 34 gebogen und die untere Endscheibe 24 angebracht worden ist, die Anordnung in den zylindrischen Stahlbecher 2o eingesetzt wird. Die negativen Kontakte 28, 29 werden mit der Basis des Stahlbeohers 2o mit Hilfe einer die Mittelöffnung 34 nach unten eingesetzten Schweißelektrode verschweißt.
Nachdem die obere ^ndscheibe 22 aufgesetzt worden ist, wird der Becher bei 36 gerillt, der Ring 32 eingesetzt, um die Abschlußkappe 3o von dem Becher 2o zu isolieren, worauf der positive Kontakt 26 mit der Abschlußkappe verschweißt wird. Erst dann kann der Elektrolyt den Elektroden zugesetzt werden und muß, sobald dies geschehen ist, die Zelle abgedichtet werden, um eine Selbstentladung der geladenen negativen Hilfselektrode I4 zu vermeiden. Bei der in Fig.5 dargestellten Knopfzelle sind zwei Sätze positiver Elektroden, negativer Hauptelektroden und negativer Hilfselektroden 5° und 5°', 52 und 52'
909819/0432
bzw. 54 und 54' von der gleiohen Zusammensetzung wie diejenigen der vorangehend beschriebenen Zellen, jedoch in Form von flachen Platten vorgesehen. Die Elektroden und Separatoren 56 und 56' und 58 sind in Form runder Scheiben geschnitten. Nach dem Verschweissen positiver und negativer Kontakte 66, 66' bzw. 68, 68' mit den Elektroden 5° und 5°', 52 und 521 bzw. 54 und 54' werden die Elektroden und Separatoren zu einer Batterie gestapelt, die mit^ Isqlierbän- W dem 72, 73> welche die Kontaktstreifen bedecken, zusammengebunden und in den Becher 60 gebracht wird. Sodann wird der Elektrolyt zugesetzt, worauf der Becher durch eine Abschlußkappe 80 dicht verschlossen wird, die vom Beoher durch eine Isolierung 82 getrennt ist.
Eine Blattfeder 86 zwischen der Säule von Elektroden und der Abschlußkappe gewährleistet einen guten Kontakt zwischen den Elektroden und den Separatoren, zwischen den positiven Kontakten 66, 66' und dem Becher 60 und zwischen den negativen Kontakten 68, 68· und der Abschlußkappe 80.
Die positive Elektrode 5o' weist einen segmentförmigen Ausschnitt 88 zur Hindurchführung des negativen Kontakts 68 auf, während die negativen Elektroden 52 und 54 bei 9° für den positiven Kontakt 66' in ähnlicher "eise ausgeschnitten sind.
Wenn es für notwendig erachtet wird, eine zusätzliche mechanische Sicherung vorzusehen, um zu gewährleisten, daß unter keinen Umständen
909819/0432
eine Explosion duroh einen übermäseigen Gasdruck innerhalb der gekapselten Zelle verursacht werden kann, so kann dies zweckmäasig dadurch geschehen, daß eine Membran über die Oberseite des Bechers unmittelbar unterhalb der Abschlußkappe Jo gespannt und an der Abschlußkappe eine nach innen gebogene spitzige Nase vorgesehen wird. Durch eine geeignete Wahl des Materials und der Dicke der Membran kann die Anordnung so getroffen werden, daß ein hoher Gasdruck, auch wenn dieser nooh weit unter demjenigen liegt, dem der Becher Widerstand leisten kann, die Membran so verformt, daß sie durch die nach innen gebogene Nase an der Abschlußkappe durchbohrt wird. Wenn die Membran aus Metall ist, kann der Kontakt 26 von der positiven Elektrode mit ihr verschweißt werden.
Wenn eine Reserve gegen Überladung vorgesehen werden soll, so daß Batterien von mehr als zwei Zellen erfolgreich zusammengestellt werden können, ohne daß die schwächeren Zellen duroh ihre stärkeren Nachbarn überladen werden, so kann dies durch eine zweite Art Hilfselektrode aus ungeladenem negativen Material gesohehen, deren Kapazität gerade ausreicht, eine Beserveladung aufzunehmen, die dem Unterschied in der Kapazität zwischen der sohleohtest- und der bestmöglichen Zelle in einer Batteri· äquivalent ist, welche Elektrode mit der positiven Elektrode verbunden ist.
Patentansprüche ι
909819/0432

Claims (7)

  1. Patentansprüche ι
    Qy Gekapselter alkalischer Akkumulator mit feinverteiltem Cadmium in der negativen Elektrode, deren theoretische Kapazität wesentlich grosser als die des positiven Elektrodensysteme ist, und bei welchem zum Zeitpunkt der Kapselung der Zelle das positive Elektrodensystem Material im ungeladenen Zustand und das negative Elektrodensystem einen Hauptkörper aus Material im ungeladenen Cadmiumoxyd- oder Cadmiumhydroxydzustand hat, dadurch gekennzeichnet, daß das negative Elektrodensystem (12, 14) zusätzlich eine solche Materialreserve im geladenen Cadmiununetallzustand aufweist, daß die gekapselte und geladene Zelle mit einem hohen Entladestrom bei einem (xesamtwirkungsgrad entladen werden kann, der zumindest im wesentlichen gleich demjenigen des positiven Elektrodensystems (lo) ist.
  2. 2. Zelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Reserve aus geladenem Material im negativen Elektrodensystem einen Zusatz für die vorausgesehene Verschlechterung der Elektrode während der erwarteten Lebensdauer der Zelle enthält.
  3. 3. Ze1IIe nach Anspruon 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die sueätsliohe Masse aus geladenem negativem Elektrodenmaterial, wel-
    909819/0432
    che die erwähnte Reserve bildet, in einer negativen Hilfselektrode (14) in direkter elektrischer Verbindung mit der negativen Hauptelektrode (12) angeordnet ist, welche Hilfselektrode (14) vor dem Zusammenbau und der Kapselung der Zelle voll vorgeladen worden ist.
  4. 4. Zelle nach den vorangehenden Ansprüchen, gekennzeichnet durch eine Elektrode, die eine aktive Masse in Pulverform und gebunden mit einem elastomeren Bindemitte], z.B. Polyisobutylen, von hohem Molekulargewicht, enthält.
  5. 5· Zelle nach den Ansprüchen 1-5, gekennzeichnet durch eine Elektrode von einer Bauform, bei welcher eine poröse gesinterte Hasse aus Nickelpulver mit einem aktiven Material imprägniert ist.
  6. 6. Zelle nach Anspruch 3» gekennzeichnet durch Elektroden (5o, 52» 5/!)und Separatoren (56) in Form flacher Platten, die in einem zylindrischen Becher (60) gestapelt sind, dessen Durchmesser im Verhältnis zu einer Länge groß ist.
  7. 7. Verfahren zur Herstellung eines gekapselten alkalischen Akkumulators, dadurch gekennzeichnet, daß ein Paket aus Elektroden und Separatoren in Form von Streifen hergestellt wird, die in der Mitte durch einen gespaltenen Dorn zusanunengespannt werden, das Paket ausgehend von der Mitte um den Dorn zur Bildung einer
    909819/0432
    Rolle herumgewiokeJ.t_wird4 die Rolle vom Dorn abgenommen und in einen zylindrischen Becher gebracht wird·
    Θ. Verfahren zur Herstellung eines gekapselten alkalischen Akkumulators mit feinverteiltem Cadmium in der negativen Elektrode» bei welchem ein positives Elektrodensystem mit Material im ungeladenen Zustand und ein negatives Elektrodensystem von wesentlich gröseerer theoretischer Kapazität als das positive System hergestellt wird, die negative Elektrode vorgeladen wird, die Elektroden mit Separatoren vereinigt und in einem geeigneten Behälter gekapselt werden, dadurch gekennzeichnet, daß zum Zeitpunkt der Kapselung das negative Elektrodensystem zusätzlich zu einem Hauptkörper aus Material im ungeladenen Cadmiumoxyd- oder Cadmiumhydroxydzustand eine solche Reserve an Material im geladenen Cadmiummetallzustand aufweist, daß die gekapselte und geladene Zelle bei einem hohen Entladestrom mit einem Gesamtwirkungsgrad entladen werden kann, der zumindest !Unwesentlichen gleich demjenigen des positiven Elektrodensystems ist.
    9· Verfahren naoh Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die erwähnte Reserve einen Zusatz für die vorausgesehene Verschlechterung der Elektrode während der zu erwartenden Lebensdauer der Zelle erhält.
    Io. Verfahren nach Anspruch θ oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß
    909819/0432
    das zusätzliche die erwähnte Reserve bildende Material in einer negativen Hilfselektrode in direkter elektrischer Verbindung mit der negativen Hauptelektrode angeordnet wird und die Hilfselektrode zum Zeitpunkt der Kapselung der Zelle voll vorgeladen worden ist.
    909819/0432
DE19641471758 1963-04-04 1964-04-03 Gekapselter,alkalischer Akkumulator Pending DE1471758A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB3904/63A GB1088271A (en) 1963-04-04 1963-04-04 Electric cells

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1471758A1 true DE1471758A1 (de) 1969-05-08

Family

ID=9767059

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19641471758 Pending DE1471758A1 (de) 1963-04-04 1964-04-03 Gekapselter,alkalischer Akkumulator

Country Status (3)

Country Link
CH (1) CH465023A (de)
DE (1) DE1471758A1 (de)
GB (1) GB1088271A (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9496581B2 (en) 2009-02-09 2016-11-15 Varta Microbattery Gmbh Button cells and method of producing same
US9799858B2 (en) 2009-06-18 2017-10-24 Varta Microbattery Gmbh Button cell having winding electrode and method for the production thereof

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3416817A1 (de) * 1984-05-07 1985-11-07 Varta Batterie Ag, 3000 Hannover Verfahren zur herstellung eines gasdicht verschlossenen alkalischen akkumulators
DE3829419C1 (de) * 1988-08-31 1989-12-28 Accumulatorenwerke Hoppecke Carl Zoellner & Sohn Gmbh & Co Kg, 5790 Brilon, De
DE60000460T2 (de) 1999-03-04 2003-06-05 Greatbatch W Ltd Gewickelte Hochleistungsbatterie

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9496581B2 (en) 2009-02-09 2016-11-15 Varta Microbattery Gmbh Button cells and method of producing same
US9799913B2 (en) 2009-02-09 2017-10-24 Varta Microbattery Gmbh Button cells and method of producing same
US9799858B2 (en) 2009-06-18 2017-10-24 Varta Microbattery Gmbh Button cell having winding electrode and method for the production thereof
US10804506B2 (en) 2009-06-18 2020-10-13 Varta Microbattery Gmbh Button cell having winding electrode and method for the production thereof
US11024904B2 (en) 2009-06-18 2021-06-01 Varta Microbattery Gmbh Button cell having winding electrode and method for the production thereof
US11217844B2 (en) 2009-06-18 2022-01-04 Varta Microbattery Gmbh Button cell having winding electrode and method for the production thereof

Also Published As

Publication number Publication date
GB1088271A (en) 1967-10-25
CH465023A (de) 1968-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0380803B1 (de) Galvanisches Element
DE1596268C3 (de) Plattenblock für einen Akkumulator oder eine Batterie sowie Einbau dieses Plattenblocks in einen Akkumulator
DE3632130C2 (de) Verfahren zur Herstellung einer Kathode und Mittel zur Durchführung des Verfahrens
DE60126039T2 (de) Spiralförmig aufgerollte Elektroden mit Separator und mit diesen versehene Batterien
DE10024844B4 (de) Sekundärbatterie mit nichtwässrigem Elektrolyten
DE1571961B2 (de) Gasdicht verschlossener Bleiakkumulator mit antimonfreien Plattengittern
DE2413954A1 (de) Batterie-trennwand und batterie
DE3139317A1 (de) Wartungsfreie, fuer tiefentladungen und rasche wiederaufladung geeignete blei/saeure-zelle
DE1175302B (de) Staendig gas- und fluessigkeitsdicht verschlossener alkalischer Akkumulator
DE69815463T2 (de) Lithium Sekundärbatterie
DE1671925A1 (de) Elektrochemischer Generator mit einem zylinderringfoermigen Gehaeuse
DE2127191A1 (de) Elektrische Batterie
DE1496362A1 (de) Spiralfoermige Batteriezelle
DE3019186C2 (de)
DE975865C (de) Verfahren zur Vorbereitung eines staendig gasdicht zu betreibenden Akkumulators
DE1471758A1 (de) Gekapselter,alkalischer Akkumulator
DE2544312A1 (de) Wiederaufladbare elektrochemische zelle oder elektrischer akkumulator
DE2104587A1 (de) Aufladbares alkalisches Mangan-Element
DE3000469A1 (de) Zylindrische batteriezelle
DE2243187A1 (de) Kathode fuer galvanisches element und verfahren zu deren herstellung
DE3409765A1 (de) Schutzvorrichtung fuer einen bleiakkumulator
DE2452948A1 (de) Galvanische zelle
DE2830015A1 (de) Alkalische sekundaerzelle
DE1199835B (de) Aufladbares gasdicht verschlossenes galvanisches Element mit Silber- und Zinkelektroden
EP0218028A2 (de) Gasdicht verschlossener Nickel/Cadmium-Akkumulator