DE1962528A1

DE1962528A1 - Dichte,zylindrische,elektrochemische Zelle und Verfahren zu ihrer Herstellung

Info

Publication number: DE1962528A1
Application number: DE19691962528
Authority: DE
Inventors: Jammet Jean Firmin
Original assignee: SAFT Societe des Accumulateurs Fixes et de Traction SA
Current assignee: SAFT Societe des Accumulateurs Fixes et de Traction SA
Priority date: 1968-12-12
Filing date: 1969-12-12
Publication date: 1970-06-25
Also published as: DK127764B; US3627586A; GB1257576A; FR2063609A5; NL6918720A; FR1594449A; LU59982A1; BE742917A; ES374477A1; FR2063610A5

Description

DR. MÜLLER - BORE DIPL.-ING. 0RALFS DIPL.-PHYS. DR. MANITZ DIPL.-CHEM. DR. DEUFEL 1962528

PATENTANWÄLTE

München, den* 2. Dez. 1969 Lo/th - S 2099

30CIETE DES ACCUKULATEUES PIXES ET DE TRAOTIOII 156, Avenue de Hetz, 93 * Bomainrille -Frankreich

Dichte, zylindrische, elektrochemische Zelle und Verfahren

zu ihrer Herstellung

Prioritäten: Prankreich rom 12. Des «aber 1968 - PV 178 Oi2

rom 23. Oktober 1969 - P? 69 36 von 23. Oktober 1969 - Ff 69 36

Die Erfindung betrifft eine dichte, Bylindrische, elektrochemische Zolle voa Typ einer negatiren Elektrode in lorm eines zylindrischen Bechere, der mit einer Bepolariaationsaasse zusammenwirkt, welche mit einem leitenden, als po sit Ire Elektrode dienenden Stift versehen ist, wobei das Stiftende, daeaue dem Element hervorragt, mit einer Metallkappe bedeckt sein kann, welche den poeitiren Anschluß der Zelle bildet·

_BAD

Am häufigsten bestehen für solche Zellen bestimmte Metallbecher aus Zink, und sie werden durch Napf-Fließpressen aus Tabletten hergestellt. Diese HerstellungBweiBe bringt Metallverlusbe mit sich, insbesondere die folgenden:

Abfälle beim Ausschneiden der Tabletten; Abfälle beim Herstellen der Abmessungen des gezogenen Rohres,

Ebenfalls muß darauf hingewiesen werden, daß sich auf der Oberfläche dieser Becher, wenn die Herstellung der Becher durch Napf-Fließpressen erfolgt, Einlagerungen Ton Eisenteilchen ausbilden können, die aus den Werkzeugen stammen und hieraus folgen für die gute Konservierung des Elements bei der Lagerung schädliche Lokalelemente.

Sarüberhinaus 1st die Durchführung des Hapf-Fließpressens der Becher, wenn es sich um Metalle wie Magnesium handelt, überaus schwierig.

Die Erfindung gestattet die Überwindung der genannten Mängel; sie bezweckt ebenfalls die Lieferung einer zylindrischen, elektrochemischen Zelle, Insbesondere einer Batterie, die einen einfachen Aufbau und eine ausgezeichnete Dichtigkeit aufweist.

Die Erfindung betrifft eine dichte, zylindrische, elektrochemische Zelle des Typs mit einer negativen Elektrode in Form eines zylindrischen Bechers, welche mit einer Depolarisationsmasse ausaiamenwirkt, die mit einem leitenden, als positive Elektrode dienenden Stab versehen, ist, wobei das herausragende Stabende des Elementes alt einer Metallkappe überdeckt sein kann, -welche den positiven Anschluß der Zeil·

darßtellt, wobei die Zelle sich dadurch auezeich.net, daß man den Becher durch eine gleichwertige Form ersetzt, die aus einem Metallblech erhalten wird und einen Boden und eine praktisch über ihre gesamte Länge längs mindestens einer Mantellinie geschlitzte, zylindrische Wand umfaßt, wobei diese Form anschließend außen mit Ausnahme des zentralen Teiles des Bodens mit einer aus einem Abguß abgeformten Hülle aus Kunststoff überzogen wird, die ebenfalls den oder die genannten Schiitz/e zudeckt.

Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Zelle.

Dieses Verfahren zeichnet sich dadurch, aus, daß die negative Elektrode aus einem Metallblech hergestellt wird, wobei in einem ersten Schritt dieses Blech ausgeschnitten, dann In einem zweiten Schritt aus dem so ausgeschnittenen Blech mit tels einer eine Biegung und Zusammenlegung umfassenden, mechanischen Arbeitsweise merklich ein Becher geformt wird, die Hülle aus Eunststoffmaterial in einem dritten Schritt durch ein Uberformverfahren in ihre Lage gebracht wird.

Dieses Verfahren gestattet es, negative Elektroden aue Materialien herzustellen, die sich nur schwierig zum Hapf-Fließpressen eignen, beispielsweise aus Magnesium«

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann der Zentralteil des Bodens dieser Form einen Wulst aufweisen, der einen nach außen gerichteten Vorsprung bildet.

Gemäß einer anderen Ausführungsform dor Erfindung kann die negative Elektrode in Form eines längs mindestens einer Mantellinie geschlitzten und mittels mindestens einer Lasche

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mit einer Scheibe verbundenen Zylinders vorliegen, wobei die Scheibe den Boden der Elektrode bildet.

Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann ein Metalltiegel auf den unteren Teil der negativen Elektrode aufgepaßt werden, wobei die zylindrische Wand dieses Tiegels auf die untere, zylindrische Wand der negativen Elektrode aufliegt und die übergeformte Kunstetoffhiille den Tiegel Bit Ausnahme des Zentralteiles des Bodene dieses Tiegels überdeckt, wobei dieser Teil den Anschluß des negativen Ausganges der Zelle darstellt. . · "

Vorteilhaft erweise steht mindestens ein !Dell dee Tiegelbodens in elektrischem Kontakt mit dem Boden der negativen Elektrode. Falls der Boden der negativen Elektrode einen Wulst aufweist, kann der Boden des Tiegels dann eine entsprechende Form aufweisen« Wenn der Boden der negativen Elektrode flach ist, kann der Tiegelboden vorteilhafterweise als Vorsprünge bestimmte Teile aufweisen, beispielsweise Rippen.

Der Tiegel, der beispielsweise aus verzinntem Blech bestehen kann, kann punktweise mit der negativen Elektrode verschweißt soin, so daß ein besserer elektrischer Kontakt »wischen diesen beiden Teilen erhalten wird.

Dieser Tiegel wird selbstverständlich auf den Boden der negativen Elektrode vor der Überformung der Kunetetoffhülle in seine Lage gebracht.

Ein Vorteil der Anwesenheit des Tiegels ist ee, daß er Verluste aus dem unteren Teil der Batterie vermeidet, Verluste, welche infolge verlängerter Entladungen aufgrund einee

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lokalen, jedoch über seine ganze Dicke eich erstreckenden Verbrauchs dee Bodens der negativen Elektrode entstehen, insbesondere wenn diese Elektrode aus Zink gebildet wird.

Ein anderer Vorteil des Vorhandenseins dieses Tiegela besteht darin, daß die negative Elektrode, wenn sie aus Magnesium gebildet wird,/%ine Oxydation hiervon in dem Teil vermeidet,- der der umgebenden Luft ausgesetzt war* eine Oxydation, welche die Ursache von schlechten, elektrischen Kontakten bei der Inbetriebnahme des Elementes hätte sein können.

Andere Merkmale der Erfindung ergeben sich aue der Beschreibung, die auf die beiliegenden Zeichnungen Besug nimmt; in der Zeichnung sind:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht eines Metallblech««» welches bei der I)urcMührung eintrAuafükrungsfox« der negativen Elektrode gemäß der Erfindung bestimmt

2 eine perspektivische Ansicht einer negativen Elektrode gemäß der Erfindung, welche -aus dea in Fig. 1 dargestellten Blech gebildet wurde;

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht einer in einer erfindungsgemäßen Zelle venrendbaren Isolierscheibet

Fig. 4 eine abgeänderte Fora der Fig. 3$

Fig. 5 eine schema ti sehe TeilsohnlttanBicht der rerweiadeten Einrichtung zum Dberformen der Kunetstoffhüllo «uf die negative Elektrode im Fall der Verwendung einer Scheibe entsprechend der Fig. 3»

Flg. 6 eine Abänderungeform der Fig. 5, di« dea Fall der Verwendung einer Scheibe nach Fig· # entspricht;

Fig. 7 eine Ansicht eines vertikalen Schnitte* einer Zelle gemäß der Erfindung im Falle der Verwendung einer Scheibe entsprechend der Fig. 3»

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BAD OfIiGINAL

Fig.	10
Fig.	11
Fig.	12
Fig.	13

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Fig* G ein ■ Horizontalschnitt, der Pig. 7 längs der Schnitt*- linie A-A;

Fig. 9 eine andere Ausführungsform, entsprechend Fig. 8 für den Fall der Verwendung einer Scheibe entsprechend Fig. 4;

ein Schnitt der Fig. 9 längs der Linie B-B; eine ha Ibgeschnittene Ansicht einer anderen Ausi'ührungsform. einer erfindungsgeaäßen Zelle; eine Abänderung der AusfiihrungBform der Pig. 11 j eine Aufsicht nach dem Ausschneiden einer anderen Außführungsform des Ketallbloches, welchesdie negative Elektrode "bilden soll;

Fig. 14 eine Abänderung der in Fig. 15 dargestellten Ausfüh- -"ungsf orm;

5¹Ig. 15 eine perspektivische Ansicht der negativen Elektrode, welche aus der AusführungBform gem&ö Fig·. 14 erhalten wurde»

Fig. 16 eine Hslbansicht im Horizontal schnitt der in Fig« dargestellten negativen Elektrode, überzogen mit der übergeformten Hülle aus Kunststoff;

Fig. 17 eine Teilansicht im Verfcikalschnitt der in Fig. 16 wiedergesehenen Ausführungsform längs der Linie -A-E dieser Figur, wobei die Figur 16 selbst ein Schnitt längs der Linie C-C der Fig. 17 daratellt;

Fig. 18 eine halbgeschnittene Ansicht einer Zelle gemäß der Erfindung unter Verwendung dec in Fig. 15 wiedergegebenen Elektrode. -

In der Fig. 1 bedeutet die Bezugazahl 1 ein recht eckiges Metallblech, beispielsweise aus Zink, welches das aktive Material der negativen Elektrode bilden kann. Bio Breite diesos Bleches entspricht praktisch dem Durchmessör, welcher

BAD ORIGINAL

den Boden der Elektrode darstellen soll· Seine Länge entspricht genau der doppelten Höhe der Elektrode zusätzlich den Wert dee Durchmessers ihres Bodens» .

Dieses Blech wird gemäß der Erfindung einem Ziehvorgang mit Zusammenlegen und Krümmen unterzogen, wodurch nicht nur der Boden der Elektrode im Mittelpunkt des Bleches gebildet werden kann, sondern ebenfalls die beiden Enden des Bleches von beiden Seiten des Bodens zur Bildung der Seitenwände der negativen Elektrode gebogen und geformt werden können.

Eb sei darauf hingewiesen, daß die Durchführung des Zieh- J Vorganges, des Zusammenlegens und des Biegens gemäß der Erfindung mit viel weniger aufwendigen Pressen durchgeführt werden kann, als diese zum Napf -Fließpressen der Becher erforderlich sind«

Fig. 2 stellt in perspektivischer Ansicht die nach der Durchführung des Ziehvorgaiiges-Zueamienlegene-Biegena erhaltene Elektrode 2 dar.

Die Bezugszahl 3 bezeichnet den Boden der Elektrode und die Bezugszahl 4- ihre senkrechten Wände·

Durch den Ziehvorgang wurde auf dem Boden der Elektrode in ihrem zentralen- Teil eine Ausbuchtung J? geformt, die den Anschluß für den negativen Auegang bilden soll.

Um diese Ausbuchtung werden Löcher 6 vorgesehen, deren Aufgabe im folgenden genauer angegeben werden wird. Diese Löcher können bei der Durchführung des Ziehvorganges hergestellt werden.

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BAD OBaGiNAL

Die Fig. 3 stellt eine perspektivische Ansicht einer Isolierscheibe 7 dar, die im Inneren der Elektrode angeordnet werden soll und die eine Ausbuchtung entsprechend der Auehöhlung des Bodens der Elektrode aufweist· Biese Scheibe kann mittels eines Formvorganges hergestellt werden·

Sie Fig. 4 ist eine Abänderung der Fig* 3» sie unterscheidet sich hiervon, daß auf der Scheibe 7 Einrichtungen vorgesehen eind, um die Zentrierung der Bepolarisationeffiasee in der Elektrode zu erlauben. Diese Einrichtungen bestehen aus zur Ebene der Scheibe genau senkrechten Verlängerungen oder Stangen. In der Zeichnung ißt die mit vier Stangen 9 aus Kunststoff versehene Scheibe dargestellt, jedoch kann maa ebenso nur drei oder eine größere Anzahl hiervon vorsehen. Die mit den Stangen versehene Scheibe kann selbstverständlich auch mittels einer Verformung erhalten werden.

Im Fall einer Anwendung der mit "paper lined" bezeichneten Arbeitsweise, wird der Separator iaa Inneren der Elektrode angeordnet, dann wird die Scheibe der Fig. J in ihre Lege gebracht und dann wird mittels eines Überforaauagßvorgaagea die Herstellung der Hülle aus Kunststoff, beispielsweise aus Polystyrol, vorgenommen.

Jedoch kann man die Scheibe 7 ia ihre Lage bringen, dann den Überformungsvorgang durchführen und schlieBlich den Seperator in das Innere der Elektrode einführen·

Im Fall der Verwendung eines Gels, vorzugsweise eines in der Kälte gebildeten, als Separator ist es vorteilhaft, die Scheibe der Fig. 4 jsu verwenden.

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Die Fig. 5 stellt schematise]! im Teilschnitt die verwendete Einrichtung zum Überformen der Hülle aus Kunötstoff auf die Elektrode dar. Die mit dem Separator 10 versehene Elektrode 2, die die Scheibe 7 trägt, wird auf den Stempel 11 einer Form angeordnet.

Nach den Schließen der Form mittels der Teile 12 und 13 wird durch die Injektionsö'ffnungea 14 das zur Bildung der die Elektrode 2 überdeckenden Hülle 15 bestimmte Kunststoffmaterial eingespritzt.

Torteilhafterweise wird die Isolierscheibe aus demselben Material wie die Hülle gebildet, und bei &er Injektion dee Kunststoffes bilden, sich zwischen der Hülle 15 und der Scheibe 7 aufgrund der Löcher 6 Brücken aus Kunststoff» Saher ist der Boden 3 der Elektrode alt Ausnahme des eine Ausbuchtung 5 bildenden Teiles zwischen der Hülle 15 und der Scheibe 7 eingefaßt.

Die Überformung wird so durchgeführt, daß die äußere Oberfläche der Ausbuchtung 5 offengelassen wird.

Der Kunststoff füllt gleicherweise die Schlitze der Elektroden, wodurch eine elastische Fuge gebildet wird und öleβ ergibt für das elektrochemische Element die Möglichkeit, gewissen Ausdehnungen zu folgen.

Die in der Fig. 5 wiedergegebene Ausführungefor» entspricht einer Anordnung des-Separators vor der Einführung der Scheibe in die Elektrode. Der Separator, der aus einer bereite mit Elektrolyt imprägnierten oder dick aufgetragenen Folie, bestehen kann, kann in diesem Fall in die Elektrode nach deren

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Ausbildung eingeführt werden, oder vorher» in letzterem- Fall wird ein rechteckiges Metallblech verwendet, welches auf seiner zur Bildung der Innenwand der Elektrode bestimmten Fläche eine Separatorfolie trägt.

Wie bereits ausgeführt wurde, kann der Separator in die Elektrode vor der Überformung oder danach eingeführt werden·

Die Fig. 6 entspricht der Fig. 5» Jedoch wurde die Scheibe der Fig· 3 durch diejenige der Fig. 4- ersetzt, dies gestattet es, keinen besonderen Separator zu verwenden, sondern diese Aufgabe einem Gel zu überlassen·

Wie sich aus den Figuren 5 und 6 ergibt, bildet die Kunststoffhülle 15 oberhalb des Randes der Elektrode 2 eine Randleiste 16, deren Aufgabe es ist, die negative Elektrode in dem Kunststoff zu verankern und irgendwelche Unregelmäßigkeiten in der Höhe der negativen Elektrode auszugleichen, so daß eine Anordnung von konstanter Hohe erhalten wird«

Gemäß der Erfindung wird so der zue&tzliche Terfahreneschritt, die negative Elektrode auf Haß zu-bringen., vermieden·

Each, der üb er formung der Hülle aus Kunststoff wird der Becher mit den anderen Bestandteilen der Zelle gefüllt·

Die Fig. 7 ist eine Ansicht im Vertikalschnitt einer erfindungsgemäßen Zelle, welche nach der in lig· 5 wiedergegebenen Uberformungsmethode der Hülle aus Kunststoff hergestellt wurde, Die Depolarisationsmasse 1? wird in den Becher in Form einer Wurst eingebracht, dann wird der Kohlestift 16 eingedrückt, was eine Verdrängung der Depolarisationemasee 1? bewirkt, wodurch ein inniger Kontakt zwischen der Hasse und den

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Separator 10 ebenso wie zwischen dem Separator 10 und der senkrechten, zylindrischen Wand 4 der Elektrode erhalten werden kann. Ein aus-.Kunststoff gebildeter Deckel 19» der über die Bandleiste 16 der Hülle 15 übergreift und einen daß obere Ende des Kohlestifts 18 einfassende Zentral-Öffnung 20 besitzt, verschließt das durch die Hülle 15 begrenzte Gehäuse.

Das Bezugszeiehen 21 bezeichnet eine Metallkappe, welche das Ende des Kohlestiftes 18 überdeckt. In dem wiedergegebenen Beispiel ist der Deckel 19 über die Kappe 21 übergeformt·

Gegebenenfalls kann der Kohlestift 18, um das Entweichen von in der Zelle im Verlauf der Entladung freigesetzten Gasen zu begünstigen, wenn diese einen bestimmten Überdruck erreichen, ausreichend porös und die Kappe 21 durchbohrt sein. .

Um eine bestimmte Difusion von Gasen nach außen zu gestatten, kann ebenfalls eine geringere Dicke für das ganze oder einen Teil des Oberteiles des Deckels 19 vorgesehen sein.

Der Deckel 19 und die Randleiste 16 der Hülle 15 können mittels jedes geeigneten Hilfemittels befestigt werden, welches eine gute Dichtigkeit liefert, z. B. durch eine Verklebung oder Verschweißung mit Ultraschall.

Die Pig. 8 ist ein Horizontalschnitt der Fig. 7 längs der Linie A-A dieser Figur.

Die Figuren 9 bzw« 10 zeigen Abänderungen der Zelle der Figuren 8 und ? und sie entsprechen den Fällen, in welches. eine Scheibe 7 verwendet wird, wie sie in der Fig· 4 wiedergegeben ist·

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Bei dieser AuBführungsform wird nach der Überfornung der Hülle 15 über die Elektrode 2, wobei eich die mit den Stangen 9 versehene Scheibe 7 iss Inneren der Elektrode angeordnet befindet, die DepolarisätionsmaBse 17 in der Elektrode angeordnet, nachdem dort daß Elektrolyse! 22 eingeführt wurde und die Herstellung der Zelle wird wie oben angegäbenvervollständigte

Die Fig· 10 ist ein Scimitt der Batterie der Figo 9 lings der gestrichelten Linie B-B,

Die Figuren 11 und 12 stellen halbgescbnittene Ansichten anderer Ausführungßformen der erfindungagexaäßen Zelle unter Verwendung von negativen Elektroden dar, welche entsprechend dein oben beschriebenen Verfahren erhalten wurden.

In der Pig» 11 bezeichnet das Bezugszcichen 2 die B.@gati.ve Elektrode! sie ist mit der in Fig» 2 wiedergeggbenen Elektrodevergleichbar.

Gemäß der Erfindung wird durch. Einpassen mittels oder gegebenenfalls durch einen Einsiehvorgang auf d©a Boden der Elektrode 2 ein Metalltiegel 25, beispielsweise verzinntem Blech ^;eiagepsßt, deseen Boden ©iaa d@r der Elektrode 2 entsprechende Ausbuchtung 26 aufweist teilhafterweise. wird der Tiegel 25 mit der Sektrod© 2 punktvcrschweißt«

Über .die so ausgebildete Elisheit wird eine Kunetstof-fhüll® 1 in der oben bescteiebenen Weise üb ergeformt» Bi®a© Hüll© IU die Ausbuchtung 26 des Tiegels 25 sichtbar werden· Si® füllt

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die Schlitze der negativen Elektrode über deren ganzen Länge zu und bildet oberhalb der Elektrode eine Randleiste 16·

Auf den Boden der Elektrode 2 ordnet man, beispielsweise durch, einen Ziehvorgang in dessen Innerem eine Scheibe 24 aus Karton an_t dann einen Zentriertiegel 23♦■ *· B. aua Kraft-Papier. Das Elektrolytgel 22 wird angebracht, dann die Depolarisationsinasse 17 in Form einer Wurst eingerührt und dann der Kohlestift 18 eingedrückt. Bas Elektrolytgel füllt den zwischen dem Zentrier tiegel 23, der Elektrode 2 und der Scheibe 24 vorhandenen Raum aus«

Ein Deckel 19 aus Kunststoff vervollständigt die Batterie, •wie dies mit Bezug auf die Fig. 10 bereite beschrieben wurde·

Die in der Fig. 12 wiedergegebene iAisfiihrosgefoxa unterscheidet sich von derjenigen der Fig. 11 hauptsächlich darin, daß der Boden der negativen Elektrode keine Ausbuchtung aufweist· Der Tiegel 27 weist Yorsprunge bildende Bippen 28 auf, wie dies in der Fig. 12 dargestellt ist.

Die Fig. 13 gibt eine Aufsicht wieder, nach dem das Ausschneiden einer anderen Ausführungsform des zur Herstellung der negativen Elektrode bestimmten Metallbleches durchgeführt wurde.

In dieser Figur bezeichnet die Bezugszahl 41 eine zur Bildung der negativen Elektrode bestimmte Metallscheibe, s. S. aus Magnesium, welche derart ausgeschnitten oder ausgestanzt wurde, daß sie eine Scheibe 42 aufweist, welche über eine Lasche mit einem rechteckigen Teil 44 verbunden ist»

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. Der Radius der Scheibe 42 ist gleich R, diesen Radius soll der Boden dor negativen Elektrode aufweisen«

Dio Lange des rechteckigen Teiles 44 ist genau 2 π R und seine Breite ist genau gleich der' Hohe, die die Elektrode aufweisen soll.

Diese wird durch Biegen dee rechteckigen Teiles 44 erhalten, und zwar bo, daß genau ein Zylinder erhalten wird, dann durch. Herumklappen, wobei man sich der Lasche 43 ale Scharnier bedient.

In der Pig. 14 bezeichnet die Bezugszahl 51 ein zur Bildung der negativen Elektrode bestimmtes Metallblech, z. B. aus Magnesium, welches derart ausgeschnitten ist, daß es eine Scheibe 32 aufweist, welche über zwei diametral gegenüberliegende Laschen 33 mi* zwei rechteckigen Teilen 54- verbunden ist. Der Radius der Scheibe 32 ist gleich R, diesen Radius soll der Boden der negativen Elektsiode aufweisen. Die Breite der rechteckigen Teile 34 ist genau gleich ti R und ihre Länge ist genau gleich der Höhe, welche die negative Elektrode besitzen soll. Wie sich aus Betrachtung der Fig. 14 ergibt, besitzen die Laschen 33 relativ kleine Abmessungen·

Auf einem geeigneten Formwerkzeug werden um eine durch die Laschen 33 führende Achse die beiden rechteckigen Teile 34· derart Gebogen, daß sie genau Halbzylinder 55 bilden·

Dann werden die so gebildeten zwei Halbzlyinder 35 durch. Verformen unter Verwendung der Laschen 33 ale Scharniere umgeschlagen.

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Als Variante kann das Biegen nach dem Umschlagvorgang durchgeführt werden·

Dem Umschlagvorgang kann außerdem ein Vorbiegen vorangehen.·

Man erhält so die negative Elektrode 36, -welche in der Jig· dargestellt ist·

Hach der Herstellung der negativen Elektrode wird auf deren unteren !Teil ein Metalltiegel eingepaßt, dessen sylindriftche Wand auf den unteren Teil der "beiden Halbalyindör 55 aufgelegt wird und wobei der Boden des Tiegels auf der Scheibe 32 aufliegt. Dieser Tiegel, beispielsweise aus vereinntem Siech, kann mit der negativen Elektrode punktvereehweiBt werden.

Sein Hauptzweck ist ee, den negativen Anschluß des elektrochemisehen Elementes eu bilden* Sein Vornandenseiü ist deshalb notwendig, damit die Verbindung swiechen ums Sc&®it»e des Bodens 32 der negativen Elektrode unä ilen Sail» jlisäera 35 nicht nur durch die Le.ßch©n 33 sich©sg® sich verbrauchen könnten oder g@
Betriebes der Zelle zerstört werden

Der Tiegel, der auf dem unteren Teil der aufliegt, stellt andererseits einen gut@a

Die mit dem Metalltiegel versehene negativ© ElektEe&e wird anschließend durch Überf ornsung einer Hülle aus Euastetof? in der oben beschriebenen Weise überzogen«» Biese Hülle läßt den Zentralteil des Tiegelbodens sichtbar· Sie füllt die zwischen den zwei Halbsylin&era befindlichen ßcfelitso bu, ebenso wie den Zwischenraum, der zwischen diesen und der

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Bodenscheibe' der negativen Elektrode bleibt, ohne jedoch die Innenfläche dieses Bodens zu bedecken.

Die Hülle bildet ebenfalls oberhalb der Elektrode eine Randleiste.

Fig. 16 ißt eine Halbansicht im Horizontalechnitt der mit der uberformtcn Hülle überzogenen negativen Elektrode·

Fig. 17 ist eine Teilansicht im Senkrechtschnitt der Fig. längs der Linie A-E dieser Figur, und die Figi 16 selbst ein waagerechter Schnitt längs der Linie C-O der Fig. 17.

In diesen Figuren sind der Metalltiegel durch die Bezugezahl 37 und die Kunststoff hülle durch die Bezüge zahl 38 gekennzeichnet.

Wie ersichtlich liegt der zylindrische Teil des Tiegels auf den Halbzylindern 35 auf, und sein Boden ist auf der Scheibe 32 gelacert. Die Kunststoffhülle 38 bedeckt die negative Elektrode 36 und den Metalltiegel 37» wobei sie den Zentralteil des Bodens dießes Tiegels unbedeckt läßt. Ebenfalls ist bc-i 4-5 ersichtlich, daß die Hülle die Sehl-itse. zwischen den Halb zylindern 35 ebenso wie bei 46 den zwischen diesen Halbzylindern 35 und der Scheibe 32 verbleibenden Raum ausfüllt· - .

Vorteilhafterweise weist der Boden des Tiegels mindesten® einen leicht vorspringenden Teil auf, der als negativer Anschluß dient. Dieser Teil kann durch Rippen 39 gebildet werden.

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Nach der Durchführung der Überformung erhält man daher einen fertigen Becher, in welchen die anderen Bestandteile der Batterie angeordnet werden· In den Boden des so geformten Bechers führt man eine Kartonscheibe und ebenso einen Zentriertiegel, beispielsweise aus Kraft-Papier ein, dann bringt man das Elektrolytgel in seine Lage und dann wird die Depolarisationsmasse in Form einer Wurst eingeführt und der Kohlestift eingedrückt.

Anschließend wird das durch die Kunststoffhülle begrenzte Gehäuse mittels eines Deckels aue Kunststoff verschlossen.

Die Fig. 18 ist eine halbgeschnittene Ansicht des erhaltenen Elementes.

In dieser Figur bezeichnen die Bezugszahlen. 23 bzw· 24- einen Zentriertiegel und eine Kartons ehe ibe.

Das Elektrolytgel ist mit der Bezugszahl 22 und die Depolar!- sationsmasse mit der Bezugszahl 17 bezeichnet·

Der Kohlestift 18 ist von einer Metallkapp© 21 bedeckt. Der Deckel 19, welcher einen den Stift 18 umgebenden, zentralen Durchtritt 20 besitzt, liegt auf der von der Hülle 38 im oberen Teil der negativen Elektrode gebildeten Randleiste 16

auf. Der Boden des Tiegels 57 besitzt eine Bippe 59» welche hervorspringt und den negativen Anschluß bildet«

Das mit Bezug auf die Figuren 15 und 14 beschreibene Verfahren zur Herstellung der negativen Elektrode ist besondere vorteilhaft, falls Metalle sich schlecht zur Durchführung eines Ziehvorganges eignen, Insbesondere bei Magnesium·

Die beschriebenen Ausführungsformen sollen die Erfindung in keiner Weise beschränken.

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Claims

Pa t entansprüche

Dichte, zylindrische, elektrochemische Zelle vom Typ mit einer negativen Elektrode in Form eines zylindrischen Bechers, welche mit einer mit einem als positive Elektrode dienenden, leitenden Stift versehenen Depolarieationsmasse zusammenwirkt, wobei das &ide des aus der Kelle bervorragenden Stiftes von einer, den positiven Anschluß der Zelle darstellenden Metallkappe bedeckt sein kann* dadurch g β k e η η ζ e lehnet, daß der Becher durch eine äquivalente Form ersetzt ist, welche aus einem Metallblech erhalten wurde, die einen Boden und eine praktisch über ihrer ganzen Lance längs mindestens einer Mantellinie geschlitzte, zylindrische Vanduaf aßt ,wobei die Fon außen mit Ausnahme das Zentraltoiles ihres Bodens von einer übergeformten Hülle aus Kunststoff bedeckt ißt, welche ebenfalls den oder die vorgenannten Schlitz/β ausfüllt.

nach Anspruch 1, dadurch«, g e k e η η ζ eic h η e t, daß der Zentralteil des Bodens der Form eine Ausbuchtung aufweist, welche nach außen vorspringt·

ι ■

3. Zelle nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch g e k θ η nz c lehnet, daß oin Metalltiegel auf den unteren Teil der negativen Elektrode angepaßt ist, wobei die zylindrische Wand dieses Tiegel» auf der zylindrischen Innenwand der negativen Elektrode aufliegt, die übergeformte Kunststoffhülle den Tiegel mit Ausnahme des zentralen Teiles dejj Tiegclbodens bedeckt und dieser Teil den Anschluß für den nega'tiven Ausgang der Zelle bildet.

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4. Zelle nach Anspruch. 3_r dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, daß mindestens ein Teil des Tiegelbodene in elektrischem Kontakt mit dem Boden der negativen Elektrode steht.

5. Zelle nach Anspruch 4, dadurch g e k e η η ζ e i ebnet, daß der Tiegelboden eine Auebuchtung in 3?orm entsprechend derjenigen des Bodens der negativen Elektrode aufweißt. .

6. Zelle nach Anspruch 4, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, daß der Boden der negativen Elektrode flach ißt und der Boden des Tiegels als Torsprung dienenden Teile, insbesondere Rippen, besitzt.

. 7» Zelle nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch g e k e η nzeichnet, daß der Metalltiegel mit der negativen Elektrode punktverschweißt ist,

Θ. Zelle nach einem der Ansprüche 5» 4> .β und 7, dadurch g e k e η η ζ e i c h η e t, daß die negative Elektrode in Form eines längs mindestens einer Mantellini© geschlitzten Zylinders vorliegt und durch mindestens eine Lasche mit einer Scheibe verbunden ist, welche den Boden der Elektrode darstellt·

9. Zelle nach Anspruch ß, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinder längs zwei diametral gegenüberliegenden Mantellinien geschlitzt ißt und die so gebildeten Halbzylinder jeweils mittels einer Lasche mit der Bodenscheibe verbunden sind.

10. Zelle nach Anspruch 8, dadurch g e k e η η ζ β i chne t, daß die EunBtstoffhülle zusätzlich den zwischen dem geschlitzten Zylinder und der Bodenscheibe verbleibenden

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C0S026/

Raum ausfüllt, ohne (jedoch die Innenfläche des Bodens au bedecken*

11. Zelle nach Anspruch 2, dadurch gekennsei c h η e t, daß der Umfang des Bodens der negativen Elektrode zwischen der Kunststoffhülle und einer gleichfalls aus Kunststoff bestehenden Isolierscheibe, die innen auf dem Boden aufliegt, eingeklemmt ist und wobei Löcher in dem Boden derart vorgesehen sind, daß eine Verbindung zwischen dem außen angeordneten Teil der Hülle und der innen angeordneten Scheibe möglich ist.

12. Zelle nach Anspruch 11, dadurch gekeanzeichn β t, daß die Isolierscheibe mit Einrichtungen versehen ist, welche die Zentrierung der Depolarieationsmasse in der .negativen Elektrode ermöglichen, insbesondere genau senkrecht zur Ebene der Scheibe angeordnete Verlängerungen oder Stangen.

15. Zelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, .daß die Kunst stoffhüll β oberhalb des Randes der negativen Elektrode eine Randleiste bildet, auf welcher ein Deckel aus Kunststoff einpaßt und fixiert ist, der einen zentralen, ringe um das" obere Ende des Kohlestiftes eingreifenden Durchtritt besitzt. '

14. Verfahren zur Herstellung einer Zelle nach Amspruch 1, dadurch gekennz eichnet, daß die negative Elektrode aus einem Metallblech hergestellt wird, wobei in einem ersten Schritt dieses Metallblech ausgeschnitten oder ausgestanzt wird, dann in einem * zweiten Schritt aus

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dem bo ausgeschnittenen oder ausgestanzten Blech genau ein Becher mittelβ eines mechanischen Vorganges geformt wird, der ein Zusammenlegen und ein Biegen umfaßt, und wobei die Anordnung der Kunststoff hülle in einem dritten Schritt durch einen Überformungsvorgang durchgeführt wird»

15· Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Metallblech unter Bildung eines Hechteck es ausgestanzt wird, dessen Breite genau dem Barch«- messer entspricht, den der Boden der negativen Elektrode aufweisen soll, dann ein Sieh-Palt-Biege-Vorgang durchgeführt wird, wobei nicht nur der Boden In Zentrum des Bleches geformt wird, sondern ebenfalle die beiden Außenteile des Bleches auf beiden Seiten des Bodens unter Bildung der Seitenwände der negativen Elektrode gebogen und geformt werden»

16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß durch.den Ziehvorgang auf den Zentralteil des Bodens der Elektrode eine nach außen einen Vorsprung bildende Ausbuchtung geformt wird.

17* Verfahren nach Anspruch 14, dadurch g e k · η η & e 1 c hn β t, daß das Metallblech unter Bildung einer Scheibe ausgeschnitten oder ausgestanzt wird, deren Durchmesser genau gleich dem Durchmesser let, des der Boden der Elektrode aufweisen soll und welche durch mindestens eine Lasche mit mindestens einem rechteckigen Teil verbunden ist, dann in einem aweiten Schritt durch Biegen des oder der rechteckigen Teils unter Bildung einer zylindrischen Fläche und durch Umschlagen unter Zuhilfenahme der Lasche

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oder La ecken als Scharniere genau ein Becher gebildet wird, wobei die Vorgänge des Biegens und Umschlagens in . beliebiger Reihenfolge durchgeführt werden können und dem Vorgang des Umschlagens ein Vorbiegen vorausgehen kann.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die negative Elektrode aus einem rechteckigen Metallblech hergestellt wird, dessen Breite genau gleich Ti R ist, wobei R der Radius des Bodens der negativen . Elektrode ist, und dessen Länge genau gleich -^ '-.«:,;

der zweifachen Höhe der EäLektrode sowie den Wert de· Durchmessers des Bodens ist, hergestellt wird, wobei in einem ersten Schritt der Zentralteil dee Bleches unter Bildung einer Scheibe mit einem Radius B; die über zwei diametral gegenüberliegende Laschen mit zwei rechteckigen !Teilen der Breite tf H und der genau gleichen Höhe wie die Elektrode verbunden iet£ dann in einen zweiten. Schritt ein Becher durch Biegen der zwei rechteckigen (Feile um eine durch die Laschen durchtretende Achse unter Bildung von genau zwei Halb zylindern gebogen wird und durch Umschlagen der so gebildeten Halbzylinder, wobei die Laschen als Scharniere dienen, genau ein geschlitzter Zylinder gebildet wird, der längs der zwei diametral gegenüberliegenden Mantellinien geschlitzt ist, wobei der Torgang des Umschlagens dem Biegen vorausgehen kann.

19. Verfahren nach Anspruch 14· bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem überformen der Xunststoffhülle auf den unteren Teil der negativen Elektrode ein Me tall tiegel aufgepaßt wird, deren Zylinderwaiid auf die zylindrische Innenwand der Elektrode aufliegt;,

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20. Verfahren nach. Anspruch 19» dadurch gekenneeic h- n e t_T daß der auf der Elektrode angeordnete Metalltiegel mit der negativen Elektrode punktverflchveißt wird.

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