DE2153533B2 - Elektrische Akkumulatorenzelle - Google Patents

Description

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zeitlich vor dem Wickeln der Gehäusewand vorge- Druckverhältnisse im Innern bei wechselnden Benommene Einprägung der Sicken 7 hat den wesentli- triebsbedingungen. Ein weiterer Vorteil der Elektrochen Vorteil, daß die Sicken genau ineinanderlaufen dengehäusewand ist der, daß die Wanddicke sehr und das Band nicht schräglaufen kann, sondern sich dünn gehalten werden kann. Es genügen meist zwei selbst justiert. In der Praxis bedeutet dies, daß die 5 Windungen des massefreien Bandteiles, d.h. die Gehäusewand gemäß der Erfindung auf jeder einfa- Elektrodengehäusewand ist nur 2 X 0,1 = 0,2 mm chen Wickelmaschine ohne Begrenzungsvorrichtung dünn im Gegensatz zur Wanddicke von 0,35 bis gewickelt werden kann. Außerdem sind die Sicken 0,40 mm eines tiefgezogenen Kleinbechers. Im Versehr günstig zur Anbringung von federnden Halte- gleich zu den bisher bei hohen Zellengefäßen übliklammern, die sowohl ein Aufrollen des gesamten io chen Wanddicken von 0,7 bis 2,0 mm ergibt sich zuWickels verhindern als auch zur einfachen elektri- sätzlich eine erhebliche Gewichtsersparnis. Außerschen Verbindung mehrerer Zellen untereinander dem gibt die Elektrodengehäusewand dem Konstrukbeitragen können. Die übereinanderliegenden mehre- teur volle Freiheit bei der Auslegung der Zelle; die ren Schichten der Elektrodengehäusewand können Zellen gemäß der Erfindung können nach dem vormittels Metallkleber untereinander verklebt oder mit- 15 handenen Unterbringungsraum ausgelegt werden, einander verschweißt werden. Der Gehäusedeckel Die Elektrodengehäusewand bedingt keine weiteren bzw. der Gehäuseboden kann ebenfalls aufgeklebt Werkzeuge bzw. Vorrichtungen als die, die zur Herbzw, angeschweißt oder aufgeschraubt werden. Die stellung der Elektroden selbst bereits vorhanden Einbringung eines Gewindes in das Band, welches sind.

später die Gehäusewand bilden soll, ist besonders 20 F i g. 3 schließlich zeigt eine Anzahl Elektroden 41

einfach. Es werden nur gerade, gewindeartige Flan- bis 44, welche mit massefreien Stegen 45 bis 48 ver-

ken eingeprägt. Diese Vertiefungen 8 ergeben nach bunden sind. Die letzte Elektrode 44 ist über einen

der Wicklung des Trägerbandes zur Gehäusewand Steg 48 mit der als Gehäuse verwendeten Folie 40

ein Gewinde, auf das das korrespondierende Gewin- verbunden. Dieser Elektrodensatz gemäß Fig.3

deteil des Gehäusebodens oder des Gehäusedeckels 25 wird unter Zwischenlegung der Elektroden der ande-

aufgeschraubt werden kann. Als Vorteil der Elektro- ren Polarität und der Separatoren zu einem Paket ge-

dengehäusewand ergibt sich, daß das Ende des Ban- maß F i g. 4 gefaltet, und anschließend wird die Folie

des nicht unbedingt mit dem darunterliegenden 40 als Gehäuse um den Elektrodenblock gewickelt.

Bandteil verklebt oder verschweißt werden muß. Es Eine Zelle dieses Aufbaues ist z. B. im deutschen Pa-

ergibt sich in diesem Fall ein leichtes Aufspreizen 30 tent 1157 680 beschrieben.

des Bandes, das bei aufgeschobenem oder aufge- Das Um- und Einwickeln des aus einem oder mehr schraubtem Deckel bzw. Gehäuseboden einen zusatz- Materialien bestehenden Gehäusebandes zu einer liehen Halt gewährleistet. In vielen Fällen, nament- Gehäusewand bzw. zu einem vollständigen Zellengelich dann, wenn die Zellen mit Elektrodengehäuse- faß ist ebenfalls auf jeder einfachen Wickelmaschine wand im Batterieverband nur für eine begrenzte Zy- 35 durchzuführen. Auch hier ergibt sich die Einsparung kienzahl benutzt werden sollen, ist ein Verkleben der Herstellung besonderer Wickelkerne,
bzw. Verschweißen nicht notwendig, besonders dann Die Verschweißung der einzelnen Schichten der nicht, wenn die Gehäusewand aus mehreren dicht Gehäusewand kann durch Ultraschall- oder durch aufeinanderliegenden Wickelschichten besteht. Der Spiegelverschweißung erfolgen. Zweckmäßig hat sich Kriechweg des durchwachsenden Elektrolyten ist im- 40 in bezug auf die Elektrolytdichtigkeit eine partiell mer sehr lang. Außerdem gestattet der spiralige Auf- streckenweise in Längsrichtung des Gehäusebandes bau der Elektrodengehäusewand ein Atmen der über die Bandbreite durchgeführte Verschweißung Zelle, hervorgerufen durch die unterschiedlichen gezeigt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

1 2 Akkumulatorenzelle sind dazu spezielle, jeweils nur Patentansprüche: für eine Akkumulatorentype geeignete Formkerne erforderlich.

1. Elektrische Akkumulatorenzelle mit gewik- Aus der deutschen Patentschrift 1081527 ist es kcltcn positiven und/oder negativen Elektroden 5 bekannt, den Elektrodenwickel mit einer Kunstharzsowic mit zwischen den gegenpoligen Elektroden schicht zu überziehen und diese Kunststoffschicht als angeordneten Separatoren, dadurch ge- dichtes Akkumulatorengehäuse auszubilden. Ein Akkennzeichnet, daß die Gehäusewand des kumulator mit einem solchen Gehäuse ist jedoch auf Zellcngehäuses aus dem verlängerten, leitenden Grund der schlechten Wämeabfuhr nicht für Hoch-Trägermaterial einer Elektrode gebildet ist und io Strombelastungen geeignet.

gleichzeitig einen Polanschluß der Zelle bildet. Weiterhin ist aus der deutschen Patentschrift

2. Elektrische Akkumulatorenzelle nach An- 315 556. ein Primärelement bekannt, dessen Gehäuse Spruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die aus einem Band besteht, welches in mehreren ver-Gehäusewand bildende Trägerband (4, 40) in klebten Schichten um das Element gewickelt ist. Die Querrichtung mit Erhöhungen und/oder wellen- 15 Herstellung dieses Gehäuses ist ziemlich aufwendig, förmigen Riefen (6) versehen ist. . und undichte Stellen sind nicht mit Sicherheit zu ver-

3. Elektrische Akkumulatorenzelle nach den meiden.

Ansprüchen! und2, dadurch gekennzeichnet, Die Aufgabe der Erfindung ist es, die obigen

daß das die Gehäusewand bildende Trägerband Nachteile zu vermeiden und ein Zellengehäuse zu

(4, 40) in seiner Längsrichtung mit Sicken (7) ao schaffen, das leicht im Gewicht und in beliebigen Di-

vcrschcn ist. mensionen einfach herzustellen ist.

4. Elektrische Akkumulatorenzelle nach den Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß die Gehäu-Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sewand des .Zellengehäuses aus dem verlängerten, in das die Gehäusewand bildende Trägerband (4, leitenden Trägermaterial einer Elektrode gebildet ist 40) Gcwindeflanken (8) eingearbeitet sind. 25 und gleichzeitig einen Polanschluß der Zelle bildet.

Eine Ausführungsform einer Zelle gemäß der Erfindung ist in den Fig. 1 und2 dargestellt. Die

Fig. 1 zeigt einen Elektrodenwickelblock, bestehend

aus dem positiven Elektrodehb'and 1 mit dem' umhül-

30 lenden-Separator 2 und aus-dem gegenpoligen be-

Die Erfindung betrifft eine elektrische Akkumula- nachbarten negativen Elektrodenband 3. Aus dem torenzelle mit gewickelten positiven und/oder negati- Elektrodenband 3, welches beidseitig mit aktiver ven Elektroden sowie mit zwischen den gegenpoligen Masse beaufschlagt ist, ragt das Trägermaterial 4 Elektroden angeordneten Separatoren. ohne Masse hervor. Die Länge dieses massefreien Zcllenbehälter für elektrische Akkumulatoren be- 35 Trägermaterials wird als Gehäusewand um den Elekstchcn aus einem Zellengehäuse mit einem Zellen- trodenblock gewickelt. Die Länge des massefreien deckel, das Zellengehäuse besitzt eine Gehäusewand Stückes hängt davon ab, aus wie vielen Schichten die und einen Gehäuseboden. Gehäusewand bestehen soll; mindestens müssen sich Zellengehäuse werden bisher aus einer Platine aus die Schichten an der Trennstelle überlappen. Die Tiefziehblech in mehreren aufeinanderfolgenden 40 Elektrodengehäusewand kann sowohl negativ wie in Operationen gefertigt. Die dazu benötigten Stanzen F i g. 1 gepolt sein als auch positiv. Ist die Gehäuse- und Pressen sowie die Folgewerkzeuge sind nicht nur wand positiv, so liegt der positive Pol außen, d. h. in der Anschaffung, sondern auch in "der Unterhai- das massefreie Trägermaterial des positiven Elektrotung und Reparatur kostenintensiv. Außerdem lassen denwickels bildet in mehreren Schichten übereinansich im Tiefziehverfahren keine beliebig hohen ZeI- 45 dergerollt den Außenmantel des-Zellengehäuses.
lengchäuse fertigen, da mit zunehmender Gehäuse- Den'Aufbau einer positiven oder negativen Elekhöhe die Wanddicke ständig abnimmt, sich feine trode zeigt F i g. 2. Die Position 4 stellt das freie Haarrisse ergeben oder die Wand an Lunkerstellen Trägerbandmaterial, z. B. 0,1 mm Nickelblech dar; aufreißt. es ist beidseitig auf einem gelochten oder auf gerauh-Geschweißte Stahlgehäuse bedingen eine sorgfäl- so ten Bereich S in bekannter Weise mit aktiver Masse, tige Herstellung der Schweißnaht, die unbedingt z.B. durch Sintern, beaufschlagt. Der massefreie elcktrolytdicht sein muß. Außerdem ist für die flüs- Teil 4, der später die Gehäusewand bildet, kann mit sigkeitsdichte Schweißung eine bestimmte Wand- wellenförmigen aufeinanderfolgenden Riefen oder dicke notwendig, wodurch derartige Zellengehäuse Noppen sowie mit in" Längsrichtung des" Bandes mit ein relativ hohes Totgewicht besitzen, zumal die 55 eingeprägten Sicken versehen werden.
Wanddicke eines Zellengehäuses selbst bei gasdichten Wird der massefreie Teil 4 um den Elektrodenwik-Akkumulatoren des Druckes wegen nicht mehr so kelblock als Kern gelegt, so bilden die quer zur stark sein muß wie zu Anfang der Herstellung von Längsrichtung des Bandes verlaufenden wellenförmigas- und flüssigkeitsdichten Akkumulatoren. gen Riefen 6 Abstandshalter der Elektrodenwand zur Aus diesem Grunde können auch Kunststoffzellen- 60 gleichpoligen Außenschicht des zugehörigen Elektrogchäuse benutzt werden, die aber heute noch aus denwickels. Die Amplituden der Riefenwellen kön-Fertigungsgründen je nach der Gehäusehöhe Wand- nen zwecks Angleichung des spiralförmigen Querdicken von 1,5 bis zu 4 mm verlangen. Auch sind bei Schnitts an den kreisförmigen mit der Länge des der Fertigung von Kunststoffzellengehäusen teure Bandes abnehmen. Die längsseitig zum Elektrodenaufwendige Spritzgußmaschinen und Werkzeuge not- 65 band verlaufenden Sicken 7 können zur Versteifung wendig. Kunststoff- und Hartgummizellengehäuse und Verfestigung der Gehäusewand eingeprägt werwerdcn häufig in Handarbeit bei großen Zellenge- den. Die Einprägung dieser Sicken 7 kann vor und häuseabmessungen hergestellt. Je nach der Größe der nach dem Wickeln der Gehäusewand erfolgen. Die