DE1496345A1

DE1496345A1 - Galvanische Zelle mit Wickelelektroden

Info

Publication number: DE1496345A1
Application number: DE19651496345
Authority: DE
Inventors: Philipp Deseniss
Original assignee: VARTA AG
Current assignee: VARTA AG
Priority date: 1965-12-11
Filing date: 1965-12-11
Publication date: 1969-04-10
Also published as: DE1496345B2; GB1105227A; US3429747A; FR1504269A

Description

Keg.-Ur, HP 314 a .1965

HPT-Dr.M/. Ji

9634

VAETA

Ha^en/^estf _o, Dieckstr .42

Galvanische Zelle ^m^ -'ickelelektrodeia.

Gegenstand der Erfindung ist eine galvanische Zelle mit
T/icke 1 elektroden.

Galvanische Zellen mit '.,ickelelektroden sind an sich bekannt. In vielen Fällen .werden die Uickelelektroden in ein Gehäuse eingesetzt, das gleichzeitig als stromabführendes Element benutzt wird. Dabei wird die Wickelelektrode einer Polarität mit dem Gehäuse, die «'ickelelektrode der anderen Polarität mit dem gegen das Gehäuse isolierten Deckel verbunden. Die Verbindung zwischen den Wickelelektroden und dem Gehäuse bzw. Deckel erfolgt in der liogel dm?ch ein flexibles elektrisch leitendes Verbindungsstück. Da der Durchmesser dieses Verbindungsstückes nur schwach gehalten werden kann, können
solche Akkumulatoren keine starken Entladeströme liefern.
Zur Isolierung dieser Ableitungen sind umständliche Isolation sraassnahm en notwendig. Der Schv/eissvorgang in der Verbindungsstelle zwischen der Elektrode und dem Verbindungsleiter einerseits und dem Verbindungsleiter und dem Ge-- · ■* häuse andererseits ist nicht in gewünschtem Masse kontrollier-' bar.

hat auch vorgeschlagen,die Verbindung zwischen den

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Wickel und dem Gehäuse bzv/. dem Deckel dadurch herzustellen, dass man einen V/ickel mit der ganzen, Stirnseite mit dem Gehäuse bzw. Deckel in Verbindung- brachte. Auch diese Lösung hatte mehrere Nachteile. Vor allem bei dünnen Elektroden war z.B. der Druckkontakt für Überführung hoher ströme ungenügend und man konnte zur Verbesserung des Kontaktes keinen hohen Druck anwenden, da die dünnen Elektroden leicht verbogen werden konnten. Ferner konnte man das Zellenvolumen sehr schlecht ausnutzen, ein ^aichteil, der auch bei der zuerst gescJailderten Form nach dem otande der Technik vorhanden ist, da auf jeder Stirnseite des Vickels die positive oder negative Llektrode eingerückt sein musste,um eine falsche Kontaktgebung zu vermeiden. Dadurch ν zurde die Kapazität der Zelle bei gegebenen GehüuD©volumen erheblich vermindert, vor allem bei Zellen mit niedrigen '■.ickelelektroden. Dabei besteht noch die zusätzliche grosse Gefahr, dass die Elektroden dem auf sie ausgeübten Druck nachgeben und axial ineinander verschoben werden. Das führt zu Kurzschlüssen und die Zelle ist in kürzester Zeit unbrauchbar.

Der Erfindung liegt die Aufgabe "zugrunde, die geschilderten Nachteile zu beseitigen und mit einfachen Liitteln eine Verbindung zwischen dem Gehäuse bzw. Deckel und den "/ickelelektroden herzustellen, die stabil und mit starken Strömen belastbar ist und die den Raum der Zelle besser auszunutzen gestattet»

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Erfindungsgemäss »vird die Vufgabe dadurch gelöst, dass mindestens die Stirnseite einer Elektrode des .'ickels mit Ableiterfahnen versehen ist, die in einem Utück aus dem Elektrodenmaterial oder aus dem leitenden Trägermaterial der Mektroden hergestellt sind, und die im Wickel vorzugsweise radial hintereinander liegen und nach innen et.va um 9o° gebogen sind.

Dadurch wird die entsprechende otirnfläche des .ickels mit einer Ableiterschicht abgeschlossen, die n-ich dem Einsetzen des Aickels mit dem Zellengefäss bzw« mit dem Deckel grossflächig in berührung kommt. Um einen guten Kontakt zu gewährleisten, muss der Wickel in axialer Richtung unter Druck stehen. Das kann man am einfachsten durch eine Kontaktfeder erreichen, die im ^eilengehuuse an einer der Stirnflächen des V/ickels angeordnet ist.

Ein Ausführungsbeispiel im nahmen der Erfindung ist in den anliegenden Figuren 1 bis 4 dargestellt.

Die Figur 1 zeigt einen Elektrodemvickel, der z.3. in alkalischen Akkumulatoren Verwendung finden kann.

In der Ausführungsfcr-·! n:^rch Figur 1 ist nur die Stirnseite des negativen 'ick'els 1 mit erfindungsje-naosen Ableiterf.'ihnen 3 vorsehen. Der positive -ickel 2 tr^:igt in der Ausführ .in-ja for:: n-xc^l. der .iji.¹ 1 einen durchlauf enden /ibleiterrmd z>. Aach der . ositive Vickel 2 kann mit .'vblGiterfahnen 3, wie sie bei der negativen "JleVitrode 1 vorr;ooehen sind, ausge—

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stattet sein» Zwischen dem positiven und dem negativen Wickel ist ein Separator 4 angeordnet, der so eingelegt werden muss, dass er auf der Stirnseite den Wickel etwas überragt, um Jeden Kurzschluss zwischen der positiven und der negativen Elektrode zu vermeiden.

Die Figur 2 zeigt einen ^adialschnitt durch den fertigen .Wickel.

Zwischen dem negativen wickel 1 und dem positiven V/icke 1 2 ist der Scheider 4- so angeordnet, dass er die Stirnseite des positiven .Vickels 2 noch bedeckt. Die Ableiterfahne 3 wird dann über das untere Ende des Separators 4- umgebogen.

In der Figur 3 ist die untere Stirnseite des V/ickels dargestellt, nachdem die Ableiterfahnen 3 etwa um 9>o° nach innen umgebogen wurden. Um eine möglichst gute Kontaktierung mit dem Zöllenboden zu erreichen, können die. Ableiterfahnen 3 so lang gehalten werden, dass sie sich nach dem Einbiegen nach innen noch überlappen.

In Figur 4- ist eine darartige Zelle, die die beanspruchten merkmale enthält, dargestellt. In dieser Zelle ist nur die untere Seite des Elektrodenv/ickels mit negativen und flach an die Stirnseite umgebogenen A-bleiterfahnen versehen. Zwischen dem negativ gepolten Gehäuseboden und der beschriebenen otirnrfläche ist eine Kontaktfeder 6 angeordnet, die für einen guten Kontakt sowohl mit dem Gehäuse als auch mit dem deckel sorgt.

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Durch, die Spannkraft der Kontaktfeder 6 steht der, ganze Wickel in axialer Sichtung unter Druck. Dabei drückt der positive
Wickel 2 mit seinen durchgehenden Ableiterstreifen 5 gegen · den Deckel. Der Ableiterstreifen wird dabei in den deckel
hineingedrückt, wodurch auch mit dem Deckel eine gute Kontaktgabe erzielt wird.

In einer anderen nicht dargestellten Ausfuhrungsform der
Zelle nach Figur 4 ist auch der positive Wickel 2 mit Able iterfahnen 3 versehen. Der Deckel braucht dabei nicht eben ausgeführt'"Iu""werden, sondern kann gegen den V/ickel hin eine grossflacnige tellerförmige Wölbung aufweisen.

Der positive und der negative Wickel bestehen, z.B. wenn sie in alkalischen Akkumulatoren Verwendung finden, aus einem
Trägermaterial., z.B. Hickelfolie, aus dem auch die Ableiterfahnen 3 und der Kontaktstreifen 5"bestehen. Die übrigen

■ . - <*- Flächen des Elektrodeiiwickeis sind mit gesinterten ^etall-

schichten z.B. aus Nickel bedeckt, in deren Poren die aktive Masse eingebettet ist.

Patentansprüche

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Claims

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Paten t a η s ρ r ü c h e

Galvanische Zei.le mit Wickelelektroden, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens die Stirnseite einer Elektrode des 7-ickels mit Ableiterfahnen (3) versehen ist, die in einem Stück aus dem Elektrodenmaterial oder aus dem leiten-*· den Trägermaterial für die Elektroden hergestellt sind und im iickel vorzugsweise radial hintereinander liegen und nach innen etwa-um. 9o° gebogen sind. .^
2. Galvanische Zelle nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sich die eingebogenen Ableiterfa.hnen (3) überlappen.
3. Galvanische Zelle nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass der '.Vickel in axialer Richtung unter Druck steht.
4-. Galvanische Zelle nach den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Gehäuseboden und- dem Nickel eine Kontaktfeder angeordnet ist.
5. Galvanische Zelle nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Deckel und dem .Vickel eine . Kontaktfeder angeordnet ist.

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