DE2158898A1

DE2158898A1 - Verfahren zur Herstellung von Doppelelektroden für Batterien o. dgl. unter Verwendung eines zusammenhängenden Trägerstreifens

Info

Publication number: DE2158898A1
Application number: DE19712158898
Authority: DE
Inventors: Bernard Clarence Monoma; Bilhorn John Merlyn Edgerton; Kenyon Kenneth Harry; Macaulay William Ross; Youngquist John Allen; Oakley Daniel Charles; Madison Wis.; Bergum (V.StA.)
Original assignee: ESB Inc
Current assignee: ESB Inc
Priority date: 1970-12-21
Filing date: 1971-11-27
Publication date: 1972-07-13
Also published as: CH552894A; GB1362661A; DE2158898B2; AT322024B; BE776967A; AU463960B2; IT945395B; AU3648971A; NL7117407A; FR2119505A5; SE384099B

Description

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ESB INCORPORATED, 5 Penn Plaza, Philadelphia, Pensylvania, USA

Verfahren zur Herstellung von Doppelelektroden für Batterien od.dgl. unter Verwendung eines zusammenhängenden Trägerstreifens

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von durch einen zusammenhängenden Trägerstreifen baulich miteinander verbundenen Doppelelektroden.

Bei der Herstellung von vielzelligen Batterien müssen drei wesentliche Erfordernisse erfüllt sein: ein für den Elektrolyten der Batterie undurchlässiger Bauteil muß zwischen benachbarten Zellen angeordnet sein, um die Zellen gegeneinander abzudichten; zwischen der positiven Elektrode in einer Zelle und der negativen Elektrode in der benachbarten Zelle muß eine elektrisch-leitende Verbindung bestehen; und der für den Elektrolyten undurchlässige Bauteil und die elektrisch-leitenden Verbindungen dürfen keine unerwünschten Reaktionen in der Batterie hervorrufen. Weiter ist es erwünscht, daß zwischen der positiven Elektrode der einen Zelle und der negativen Elektrode der benachbarten Zelle ein möglichst geringer elektrischer Widerstand besteht, und daß die Batterie aus billigen Mate-

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rialien und auf kostengünstige Weise hergestellt werden kann.

Ein Verfahren zur Herstellung von vielzelligen Batterien besteht in der Verwendung von Doppel- oder Duplex-Elektroden, die auch als Bipolar-Elektroden bezeichnet werden. Eine Doppel-Elektrode ist ein separat hergestellter Bauteil, der auf einem für Elektrolyte undurchlässigen, elektrochemisch nicht aktiven Bauteil, der gleichzeitig zur Trennung einer Zelle von der benachbarten Zelle dienen kann, auf einer Seite eine positive und auf der anderen Seite eine negative Elektrode trägt. Die so aufgebauten Doppel-Elektroden werden nach ihrer Herstellung zu einer vielzelligen Batterie zusammengebaut.

Einige der für die Verwendung in Batterien brauchbaren Elektrodenzusammenstellungen sind nicht selbsttragend, so daß die Elektroden auf ein Trägersubstrat aufgebracht werden müssen. Es ist erwünscht, diese Elektroden zu vielzelligen Batterien zusammensetzen zu können, ohne daß zunächst das Substrat, auf dem sie aufgebracht sind, entfernt werden muß.

Erfindungsgemäß werden die vorstehend erläuterten Erfordernisse durch ein Verfahren zur Herstellung von durch einen zusammenhängenden Trägerstreifen baulich miteinander verbundenen Doppel-Elektroden, von denen jede einen Abschnitt des Trägerstreifens, eine positive Elektrode auf einer Seite des Abschnitts und eine negative Elektrode auf der anderen Seite des Abschnitts umfaßt, dadurch erfüllt, daß entlang des Trägerstreifens mit Abstand voneinander positive Elektrodenabschnitte aufgebracht werden, und daß auf dem Trägerstreifen mit Abstand voneinander negative Elektrodenabschnitte angeordnet werden, wobei jeder negative Elektrodenabschnitt auf der gegenüberliegenden Seite und im wesentlichen fluchtend mit einem positiven Elektrodenabschnitt aufgebracht wird. Die Elektroden sind also entlang einer oder beider Seiten eines zusammenhängenden Trägerstreifens aufgebracht, um die baulich verbundenen Doppel-Elektroden zu bilden, worauf weitere Batteriebau-

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teile zur Herstellung von vielzelligen, baulich verbundenen Batterien mit wenigstens einem der zusammenhängenden Trägerstreifen zusammengebaut werden. Der Trägerstreifen wird dann zwischen den Doppel-Elektroden zerschnitten, so daß die strukturelle Verbindung der vielzelligen Batterien unterbrochen wird. Die Verwendung des Trägerstreifens als Substrat ermöglicht die Aufbringung von Elektroden aus Materialien, die während der Herstellung der Doppelelektrode nicht oder nur schlecht als Substrat geeignet sind; Beispiele für solche Elek trodenmaterialien sind beispielsweise aufgesprühte Metallabschnitte, aufgedampfte Metallabschnitte, dünne Blätter oder Folien aus Metall oder fein verteilt in einer Bindergrundmasse enthaltene Metallteilchen. Der durch die Verwendung des zusammenhängenden TrägerStreifens erzielte strukturelle Zusammenhang ist erwünscht, weil Hochgeschwindigkeitsherstellungsmaschinen flexible zusammenhängende Streifen besser verarbeiten können als Einzelstücke.

Die Erfindung ermöglicht die Verwendung von Trägerstreifen aus verschiedensten Materialien. Die weitere Beschreibung der Erfindung ist in die folgenden fünf Abschnitte unterteilt:

Abschnitt Material des Träqerstreifens

A Elektrisch-leitender Kunststoff.

B Elektrisch-nichtleitender Kunststoff

mit von einem Leiter durchsetzten Durchlässen.

C Auf beiden Seiten mit einer elektro

chemisch inerten, elektrisch-leitenden Haftschicht beschichtetes Metall.

D Metall mit einer metallischen Oberflä

che, die elektrochemisch aktiv und einer Oberfläche, die mit einer elektrochemisch inerten, elektrisch-leitenden Haftschicht beschichtet ist.

E Metall mit wenigstens einer metalli

schen Oberfläche, die elektrochemisch inert ist.

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Auch die Zeichnungen sind in fünf, den vorstehenden entsprechende Abschnitte unterteilt. Die Zeichnungen zeigen:

Abschnitt A

Fig..Al eine schematische Ansicht, die dnen zusammenhängenden, elektrisch-leitenden Kunststoffträgerstreifen zeigt, der durch eine Aufsetzvorrichtung geführt ist, in welcher positive und negative Elektroden auf dem Trägerstreifen aufgebracht werden;

Fig. A2 eine Schrägansicht einer nach dem in Fig. Al gezeigten Verfahren hergestellte Doppel-Elektroden aufweisenden vielzelligen Batterie;

Fig. A3 einen typischen Querschnitt durch die in Fig. A2 gezeigte Batterie entlang der Linie A-A in Fig. A2, wobei die Dicke der Batterie zu Erläuterungszwecken erheblich vergrößert dargestellt ist;

Fig. A4 einen Abschnitt des elektrisch-leitenden Trägerstreifens mit positiven und negativen Elektrodenabschnitten auf den gegenüberliegenden Seiten des Streifens;

Abschnitt B

Fig. Bl einen Abschnitt eines elektrisch-nichtleitenden Trägerstreifens mit elektrisch-leitendem Material, z.B. einer auf beiden Seiten des Streifens aufgebrachten und Durchbrechungen im Streifen durchsetzenden Haftschicht;

Fig. B2 eine schematische Ansicht, in welcher ein zusammenhängender Streifen aus nichtleitendem Material mit dem mit ihm verbundenen leitenden Material beim Durchtritt durch eine Aufsetzvorrichtung gezeigt ist, in welcher mit Abstand voneinander positive und negative Elektrodenabschnitte auf das leitende Material auf beiden Seiten des Streifens aufgebracht werden;

Fig. B3 eine Schrägansicht einer in der in Fig. B2

gezeigten Weise hergestellte Doppel-Elektroden aufweisenden, vielzelligen Batterie;

Fig. B4 einen Querschnitt durch die in Fig. B3 gezeigte Batterie entlang der Linie B-B in Fig. B3;

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Fig. B5 einen vergrößerten Querschnitt durch eine Doppel-Elektrode, bei welcher ein leitendes Material, z.B. eine leitende Haftschicht, auf einer Seite des nichtleitenden Trägerstreifens angeordnet ist und im Streifen vorgesehene Durchbrechungen durchsetzt, und bei dem ein anderes leitendes Material, z.B. Metall, auf der anderen Seite des Trägerstreifens aufgebracht ist;

Fig. B6 eine vergrößerte Schnittansicht durch eine Doppel-Elektrode mit zwei Schichten aus nichtleitendem Material, von denen jede wenigstens eine Öffnung oder einen Durchlaß aufweist, wobei leitende Materialien die Durchbrechungen in den
beiden nichtleitenden Schichten durchsetzen, so daß ein elektrischer Anschluß an dem zwischen den Kunststoffschichten liegenden Leiter besteht;

Abschnitt C

Fig. Cl eine schematische Ansicht eines zusammenhängenden Metall-Trägerstreifens, der zunächst durch eine Auftragvorrichtung geführt und auf beiden Seiten mit einer leitenden Haftschicht versehen und dann durch eine zusätzliche Auftragevorrichtung geführt wird, in welcher positive und negative Elektrodenabschnitte im Abstand voneinander auf den gegenüberliegenden Seiten des beschichteten Metallstreifens aufgebracht werden ;

Fig. C2 eine Schrägansicht einer in der in Fig. Cl gezeigten Weise hergestellte Doppel-Elektroden
aufweisenden,vielzelligen Batterie;

Fig. C3 eine Schnittansicht durch die in Fig. C2 gezeigte Batterie entlang der Linie C-C in Fig. C2;

Fig. C4 eine Schrägansicht eines Abschnitts des in der in Fig. Cl gezeigten Weise hergestellten Produkts, wobei mit Abstand voneinander aufgebrachte positive und negative Elektrodenabschnitte auf gegenüberliegenden Seiten des beschichteten MetallStreifens gezeigt sind;

Abschnitt D

Fig. Dl eine schematische Ansicht eines zusammenhängenden Metall-Trägerstreifens, der zunächst durch

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eine Auftragvorrichtung geführt wird, durch welche auf einer Seite des MetallStreifens eine leitende Haftschicht aufgebracht wird, und der dann durch eine zusätzliche Aufbringvorrichtung geführt wird, in welcher positive Elektrodenabschnitte mit Abstand voneinander auf der beschichteten Seite des Metall-Trägerstreifens aufgebracht werden;

Fig. D2 eine Schrägansicht einer in der in Fig. Dl gezeigten Weise hergestellte Doppel-Elektroden aufweisenden,vielzelligen Batterie;

Fig. D3 eine Schnittansicht der in Fig. D2 gezeigten Batterie entlang der Linie D-D in Fig. D2;

Fig. D4 eine Schrägansicht des in der in Fig. Dl gezeigten Weise hergestellten Produkts, wobei mit Abstand voneinander angeordnete mit der beschichteten Seite des Metall-Trägerstreifens in Berührung stehende Elektrodenabschnitte gezeigt sind;

Abschnitt E

Fig. El eine schematische Ansicht eines zusammenhängenden Einmetall-Trägerstreifens aus nicht reagierendem Metall, der durch eine Aufbringvorrichtung geführt wird, in welcher mit Abstand voneinander positive und negative Elektrodenabschnitte auf dem Trägerstreifen aufgebracht werden;

Fig. E2 eine Schrägansicht einer in der in Fig. El

gezeigten Weise hergestellte Doppel-Elektroden aufweisenden vielzelligen Batterie;

Fig. E3 eine Schnittansicht der in Fig. E2 gezeigten Batterie entlang der Linie E-E in Fig. E2;

Fig. E4 eine Schrägansicht des in der in Fig. El gezeigten Weise hergestellten Produkts, wobei mit Abstand voneinander liegende positive und negative Elektrodenabschnitte auf den gegenüberliegenden Seiten des Metallstreifens gezeigt sind;

Fig. E5 eine der Fig. E3 ähnliche Ansicht, mit der

Ausnahme, daß beim hier gezeigten Aufbau der Doppel-Elektroden ein Bimetallmaterini verwendet ist, bei welchem das den positiven Elektrodenabschnitten benachbarte Metall be-

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züglich dieser Elektrode nicht reagierend und das der negativen Elektrode benachbarte Metall bezüglich dieser Elektrode nicht reagierend ist;

Pig, E6 eine der Fig. E3 ähnliche Ansicht, mit der Ausnahme, daß beim Aufbau der hier gezeigten Doppel-Elektroden ein Trimetall-Material verwendet ist, dessen äußere beiden Schichten mit der positiven und negativen Elektrode nicht reagieren;

Fig. E7 eine der Fig. E3 ähnliche Ansicht, mit der Ausnahme, daß der beim Aufbau der gezeigten Doppel-Elektrode verwendete Metallstreifen ein Bimetallmaterial ist, bei welchem das der positiven Elektrode benachbarte Metall bezogen auf diese Elektrode nicht reagierend oder inert ist, und bei welcher das andere Metall als negative Elektrode der Batterie dient.

Abschnitt A: Trägerstreifen aus elektrisch-leitendem Kunststoff

Fig. Al zeigt in schematischer Ansicht einen zusammenhängenden, elektrisch-leitenden Kunststoff-Trägerstreifen A50, der von einer Rolle oder einer anderen Vorratsquelle A250 aus durch die Auftragvorrichtungen 220 und 230 zum Auftragen der positiven bzw. negativen Elektroden geführt wird, von denen positive und negative Elektrodenabschnitte 20 bzw. 30 mit Abstand voneinander auf gegenüberliegenden Seiten des Trägerstreifens aufgebracht werden. Jeder negative Efektrodenabschnitt steht einem positiven Elektrodenabschnitt im wesentlichen gegenüber. Die Auftragvorrichtungen 220 und 230 können einander gegenüberliegend angeordnet sein, so daß sie die gegenüberliegenden Elektrodenabschnitte gleichzeitig aufbringen, oder sie können mit Abstand voneinander angeordnet sein, so daß zunächst eine Auftragvorrichtung ihren Elektrodenabschnitt aufbringt und anschließend die andere Auftragvorrichtung den gegenüberliegenden Elektrodenabschnitt aufbringt. Fig. A4 zeigt einen Abschnitt des elektrisch-leitenden Trägerstreifens mit den auf gegenüberliegenden Seiten aufgebrachten positiven und negativer

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Elektrodenabschnitten. Es ist für den Fachmann ersichtlich, daß ein Abschnitt des Trägerstreifens mit einer positiven und einer.negativen Elektrode auf seinen gegenüberliegenden Seiten eine Doppel-Elektrode bildet, die auch als Bipolar-Elektroden bekannt sind. Aus den Fig. Al und A4 geht hervor, daß die Doppel-Elektroden unmittelbar nach dem Durchlaufen der zweiten der beiden Auftragvorrichtungen baulich miteinander verbunden sind; diese physikalische Verbindung zwischen den Doppel-Elektroden muß anschließend unterbrochen werden, jedoch kann dies vor oder nach dem Zusammenbau der Doppel-Elektroden in einer vielzelligen Batterie erfolgen.

Das mögliche Endprodukt der vielzelligen Batterie bleibt gleich gleichgültig ob die in der in Fig. Al gezeigten Weise hergestellten Doppel-Elektroden vor oder nach ihrer Trennung voneinander zusammengebaut werden. Fig. A2 zeigt solch eine vielzellige Batterie A5 in einer perspektivischen oder Schrägansicht. Fig. A3 zeigt einen Abschnitt der vielzelligen Batterie A5 in einer vergrößerten Querschnittsansicht und zeigt die Bauteile der Batterie, die in den nachfolgenden Abschnitten näher beschrieben werden. Wie Fig. A3 zeigt, umfaßt die Batterie A5 die Kombination einer äußeren positiven Elektrode 20-A einer äußeren negativen Elektrode 30-A und wenigstens einer zwischen den Elektroden 20-A und 30-A gelegenen Doppel-Elektrode, wobei jede Doppel-Elektrode in der in Fig. Al gezeigten Weise hergestellt ist. Wie aus Fig. A3 hervorgeht, umfaßt eine Doppel-Elektrode einen Abschnitt eines elektrisch-leitenden Kunststoff-Trägerstrexfens, der als Zwischenzellen-Polbrücke der Doppel-Elektrode wirkt, sowie in Kombination mit ihm positive und negative Elektrodenabschnitte 20 und 30 auf gegenüberliegenden Seiten des Trägerstreifenabschnitts. Die Batterie A5 weist weiter einen mit einem Elektrolyt getränkten Separator 40 zwischen jeder positiven Elektrode 20 oder 20-A und jeder negativen Elektrode 30 oder 30-A auf. Auf diese Weise hat die vielzellige Batterie mindestens zwei Zellen, wobei jede Zelle die Kombination einer positiven Elektrode 20

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oder 20-A, einer negativen Elektrode 30 oder 30-A und eines mit einem Elektrolyten getränkten Separators 40 zwischen den Elektroden ist. Für Flüssigkeiten undurchdringliche Schichten 80 und 90, die gleichzeitig als Stromleiter dienen, sind an den äußeren Elektroden 20-A bzw. 30-A angeschlossen. Gleichzeitig als Dampfsperren dienende metallische Stromsammelelektroden 60 und 70 liegen auf den Außenseiten der Schichten 80 und 90. Für den Elektrolyten undurchlässige Dichtungen und elektrische Isolierungen umgeben die mit dem Elektrolyten getränkten Separatoren 40 und sind mit dem Bezugszeichen 100 bezeichnet.

Der in den Fig. Al und A4 schematisch gezeigte und im Vorstehenden beschriebene Aufbau hat eine Vielzahl von Vorteilen. Die Verwendung des TrägerStreifens als Substrat ermöglicht es, die Elektroden aus Materialien zu machen, die während der Herstellung der Doppel-Elektroden nicht oder nur schlecht als koninuierliche Streifen hergestellt werden können. Beispiele für solche Elektroden, die nicht oder nur schwer als zusammenhängende Streifen hergestellt werden können, sind beispielsweise Elektroden,die fein verteilt in einem Grundmaterial Teilchen aus aktivem Material aufweisen; mittels Flammenzerstäubung aufgebrachte Schichten und aufgedampfte Schichten.

Der leitende Trägerstreifen ermöglicht auch den Stromfluß zwischen der positiven und der negativen Elektrode einer Doppel-Elektrode, ohne daß andere elektrische Leiter verwendet werden müssen.

Dor elektrisch-leitende Kunststoff hat weiter den Vorteil, daß er in der Batterie elektrochemisch inert ist.

Die Verwendung eines zusammenhängenden Trägerstreifens als Substrat, auf dem mit Abstand voneinander Elektrodenabschnitte aufgebracht v/erden, ist außerdem auch bezüglich der Herstellvorfahren vorteilhaft. Moderne Hochgeschwindigkeitsherstell-

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maschinen sind besser für die Verarbeitung von biegsamen, kontinuierlichen Streifen mit aufgebrachten Abscheidungen geeignet, als für eine Folge von biegsamen Einzelstücken. Die maximalen vorteilhaften Auswirkungen dieses Prinzips können erfindungsgemäß erreicht werden, indem der zusammenhängende Streifen als Herstellungsmittel für die gesamte Herstellung der Doppel-Elektroden und der nachfolgenden Vereinigung dieser Elektroden zu einer vielzelligen Batterie verwendet wird, wobei das Zerschneiden der Trägerstreifen in Abschnitte erst dann erfolgt, wenn alle anderen beim Zusammenbau der vielzelligen Batterie erforderlichen Schritte durchgeführt sind. Unter Berücksichtigung dessen, wird vorzugsweise eine Vielzahl von strukturellen und elektrisch miteinander nicht verbundenen vielzelligen Batterien hergestellt, indem mit der Herstellung von Doppel-Elektroden begonnen wird, die durch den zusammenhängenden elektrisch-leitenden Kunststoff-Trägerstreifen baulich miteinander verbunden sind. Diese Herstellung erfolgt durch Aufbringung von positiven und negativen Elektrodenabschnitten auf dem Trägerstreifen, wie in Fig. Al gezeigt ist, so daß jeder negative Elektrodenabschnitt bezogen auf einen positiven Elektrodenabschnitt auf der gegenüberliegenden Seite und zu ihm ausgerichtet angeordnet ist. Die nächste Stufe besteht im Aufbau vielzelliger Batterien, die durch mindestens einen der mit positiven und negativen Elektrodenabschnitten versehenen Trägerstreifen baulich miteinander verbunden sind, wobei die Stufe die fol'genden Schritte umfaßt: wenigstens einer solcher Trägerstreifen wird zwischen äußeren positiven und äußeren negativen Elektroden eingefügt, so daß eine Doppel-Elektrode zwischen einer äußeren positiven und einer äusseren negativen Elektrode liegt; ein mit einem Elektrolyten getränkter Separator wird zwischen jede positive und negative Elektrode eingefügt; entlang des Umfangs jedes mit Elektrolyt getränkten Separators wird eine flüssigkeitsdichte Abdichtung vorgenommen; um die Elektroden und die mit Elektrolyt; getränkten Separatoren wird eine flüssigkeitcundurchlänr.iue Abdichtung angebracht; und an jeder äußeren positiven Eloktrocl·

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werden elektrische Leiter angeschlossen, die bis außerhalb der flüssigkeitsundurchlässigen Schicht geführt sind und an jeder äußeren negativen Elektrode wird ein weiterer elektrischer Leiter angeschlossen, der ebenfalls bis außerhalb der flüssigkeitsdichten Schicht geführt ist. Nach dem Zusammenbau der Batterien wird jeder Trägerstreifen zwischen den Doppel-Elektroden durchschnitten, so daß strukturell nicht mehr miteinander verbundene vielzellige Batterien entstehen} der Trägerstreifen kann zwischen jedem aufeinanderfolgenden Doppel-Elektrodenpaar zerschnitten werden, oder er kann in größere Stücke geschnitten werden, von denen jedes zwei oder mehr Doppel-Elektroden aufweist, so daß die hieraus aufgebauten, durch die größeren Stücke verbundenen Batterien elektrisch parallelgeschaltet sind. Während des Aufbaus der Batterien können die Bauteile in Form eines zusammenhängenden Streifens bearbeitet werden; alternativ kann jeder der zusätzlichen Bauteile auch als Folge von strukturell nicht miteinander verbundenen Bauteilen auf dem zusammenhängenden leitenden Kunststoff-Trägerstreifen aufgesetzt werden.

Fig. A3 ermöglicht die Veranschaulichung dieses Konzeptes. Die in Fig. A3 gezeigte vielzellige Batterie A5 kann unter Verwendung von drei elektrisch-leitenden Kunststoff-Trägerstreifen A50 hergestellt werden, wobei die positiven und negativen Elektroden 20 und 30 mit Abstand voneinander auf gegenüberliegenden Seiten jedes Streifens aufgebracht werden, wie in den Fig« Al und A4 gezeigt ist. Die in Fig. A3 gezeigten mit Elektrolyt getränkten Separatoren oder Scheider 40 werden in nicht miteinander verbundenem Zustand in die Batterie eingebaut. Die Bauteile 60, 70, 80 und 90 werden in Form von zusammenhängenden Streifen in die vielzellige Batterie A5 eingebaut, obwohl sie auch als Einzelbauteile ohne baulichen Zusammenhang miteinander verwendet werden können, wenn sie zum Aufbau aufeinanderfolgender vielzelliger Batterien verwendet werden. Das Durchschneiden der drei elektrisch-leitenden Kunststoff-Trägerstreifen und das Durchschneiden jedes anderen bei der Herstellung

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der vielzelligen Batterie A5 verwendeten zusammenhängenden Streifens kann der letzte Schritt bei der Herstellung einer Vielzahl von Batterien sein, so daß die Vorteile der Verarbeitung zusammenhängender Streifen gegenüber der Verarbeitung einzelner unverbundener Teile während des Zusammenbauvorgangs solange'wie möglich gegeben sind.

Dabei ist es nicht wesentlich, daß das Zerschneiden des zusammenhängenden, elektrisch-leitenden Kunststoff-Trägerstreifens" in nicht mehr zusammenhängende Doppel-Elektroden aufgeschoben wird, bis alle anderen Herstellungsschritte beim Zusammenbau der vielzelligen Batterien beendet sind. Das Zerschneiden der Streifen kann beispielsweise unmittelbar nach dem Aufbringen der positiven und negativen Elektroden mit Abstand voneinander auf gegenüberliegenden Seiten des Trägerstreifens erfolgen, worauf die nicht mehr zusammenhängenden Doppel-Elektroden zu vielzelligen Batterien zusammengestellt werden. Wenn diese ArbeitsSchrittfolge gewählt wird, dann umfaßt der Zusammenbau einer vielzelligen Batterie nach dem Zerschneiden des Trägerstreifens die folgenden Schritte: Einfügen wenigstens einer unverbundenen Doppel-Elektrode zwischen eine äußere positive und eine äußere negative Elektrode;. Einführen eines mit einem Elektrolyten getränkten Separators oder Scheiders zwischen jede positive und negative Elektrode; Abdichten des Umfangs jedes elektrolytgetränkten Separators so, daß ein flüssigkeitsdichter Abschluß erfolgt; Einfügen einer flüssigkeitsdichten Schicht um die Elektroden und die elektrolytgetränkten Separatoren; und Anschließen von bis zur Außenseite der flüssigkeitsdichten Schicht herausgeführten elektrischen Leitern an der äußeren positiven Elektrode und der äußeren negativen Elek· trode. Die nicht verbundenen Doppel-Elektroden können nach dem im Vorstehenden beschriebenen Verfahren zu einer vielzelligen Batterie zusammengestellt werden, wobei andere Bauteile der fertigen Batterien in Form von zusammenhängenden Trägerstreifen während einiger oder sämtlicher Herstellungsschritte verwendet werden; beispielsweise können die äußeren Schichten

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in Form von zusammenhängenden Träger-Streifen verwendet werden, und die Doppel-Elektroden, die elektrolytgetränkten Separatoren und die äußeren Elektroden können dann auf diese zusammenhängenden Streifen aufgesetzt werden, wobei das Zerschneiden dieser Streifen zur Herstellung von nicht mehr zusammenhängenden vielzelligen Batterien solange aufgeschoben wird, bis sämtliche anderen Zusammenbauschritte abgeschlossen sind·

Die Zusammensetzung jedes der verschiedenen Bauteile der Batterie kann verschiedene Formen haben, und die Zusammensetzung dieser Bauteile wird im folgenden erörtert*

Die positiven Elektroden 20 und 20-A können Teilchen aus elektrochemisch positivem, aktivem Material aufweisen, die in feiner Verteilung in einer Bindergrundmasse eingebettet sind. Das aktive Material wird üblicherweise in Form von kleinsten Teilchen verwendet, so daß die Stärke der elektrochemischen Reaktionen durch Vergrößerung der Fläche der reagierenden Oberflächen erhöht wird. Der Binder erhöht die elektrische Leitfähigkeit der Doppel-Elektrode, verbessert die strukturelle Unversehrtheit innerhalb der positiven Elektrode und verbindet sie haftend mit dem Trägerstreifen. Da der Elektrolyt Zutritt zu den Oberflächen der Teilchen aus aktivem Material haben muß, muß die Elektrode hinreichend porös sein, so daß der Elektrolyt schnell vollständig durch die Elektroden diffundieren kann Die Poren in den Elektroden werden vorzugsweise durch Verdampfung von Flüssigkeit während des Aufbaus der Elektrode erzeugt; die Verdämpfungsflüssigkeit kann Teil eines Binder-Dispersionssystems sein, in dem der feste, in der fertiggestellten Elektrode enthaltene Binder in winzigen Teilchen des Bindermaterials vorliegt, wobei die Teilchen während der Herstellung der Elektrode ungelöst in der Flüssigkeit dispergiert sind, oder die Verdampfungsflüssigkeit kann Teil eines Binder-Lösungssystems sein, in welchem der in der fertigen Elektrode enthaltene feste Binder in der später verdampften Flüssigkeit gelöst ist. Die Porosität der positiven Elektrode kann ver-

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größert v/erden, wenn die gewünschte Entladungsgeschwindigkeit der Batterie erhöht werden soll. Die Elektroden können auch unter Verwendung von Kombinationen des Dispersions- und Lösungssystems hergestellt werden. Alternativ können die Poren durch Lösen eines während der Herstellung der Elektrode vornan denen Feststoffes oder durch Hindurchleiten durch oder Erzeugen von Gasen innerhalb der Elektroden in gesteuerten Mengen während der Elektrodenherstellung erzeugt v/erden. Die positiven Elektroden 20 und 20-A können und werden vorzugsweise bestimmte Mengen eines elektrisch gut leitenden Materials, z.B. Kohle oder Graphit aufweisen, um die elektrische Leitfähigkeit zwischen den Teilchen aus aktivem Material zu verbessern, da die Teilchen selbst im allgemeinen relativ schlechte Elektrizitätsleiter sind. Die Leitfähigkeit der Teilchen aus aktivem Material beeinflußt gemeinsam mit der Leitfähigkeit des Binders selbst die Mengen des den Elektroden zugesetzten leitenden Materials. Die Elektroden 20 und 20-A können, wenn erforderlich, auch geringe Mengen zusätzlicher Bestandteile enthalten, die beispielsweise zur Aufrechterhaltung einer gleichmäßigen Dispersion der Teilchen aus aktivem Material während der Elektrodenherstellung, zur Unterstützung der Diffusion des Elektrolyten durch die Poren der fertigen Elektroden, zur Steuerung der Viskosität während der Herstellung, zur Steuerung der Oberflächenspannung, zur Steuerung der Topfzeit oder für andere Zwecke dienen.

Die negativen Elektroden 30 und 30-A können aus aufgesprühten oder aufgedampften Metallabschexdungen bestehen oder aus fein verteilt in einer Bindergrundmasse enthaltenen Metallteilchen hergestellt sein. Wenn für die negativen Elektroden eine Bindergrundmasse verwendet wird, kommen im wesentlichen die gleichen Erwägungen zum Tragen, die im Zusammenhang mit den positiven Elektroden erläutert wurden, mit der Ausnahme, daß kein elektrisch-leitendes Material zur Erzielung der gewünschten elektrischen Leitfähigkeit zwischen den Teilchen aus aktivem Material erforderlich ist, da die negativ aktiven Materialien

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im allgemeinen bessere Leiter als die positiven Materialien sind. Wenn bei den negativen Elektroden eine Bindergrundmasse verwendet wird, muß das Bindersystem nicht notwendigerweise das gleiche sein, welches für die positive Elektrode verwendet wurde, und selbst wenn es das gleiche ist, müssen die Verhältnisse von Binder, Teilchen aus aktivem Material und anderen Bestandteilen der negativen Elektrode nicht nicht gleichen Optimalwerte haben, wie die Verhältnisse der analogen Bestandteile der positiven Elektrode. Die ausgängliche Porosität der negativen Elektroden kann verschiedentlich geringer als die der positiven Elektroden sein, da die Reaktionsprodukte der negativen Elektrodenentladung verschiedentlich in den Batterieelektrolyten gelöst werden. Die Porosität der negativen Elektroden kann vergrößert werden, wenn es erforderlich ist, den Entladestrom der Batterie zu erhöhen. Die negativen Elektroden 30 und/oder 30-A können auch aus dünnen Blättern oder Folien aus elektrochemisch negativem Material hergestellt werden.

Es ist ersichtlich, daß Elektroden, die Teilchen aus aktivem Material aufweisen, ungeeignet oder nur schlecht geeignet zur Herstellung in zusammenhängenden Streifen sind. Sie müssen deshalb auf einem Substrat abgeschieden werden, das im vorliegenden Fall der elektrisch-leitende Kunststoff-Trägerstreifen ist.

Zwischen jeder positiven Elektrode 20 und 20-A und jeder negativen Elektrode 30 und 30-A liegt ein mit Elektrolyt getränkter Scheider oder Separator 40, an den die theoretischen Erfordernisse gestellt sind, daß er einerseits den Elektrolyt aufnimmt und andererseits die Elektroden physikalisch trennt und Kontakt zwischen ihnen verhindert. Durch Verwendung eines . gelartigen Elektrolyten könnten beide Funktionen erfüllt werden, wenn er geeignete Dicke und/oder Konsistenz aufweist« Alternativ kann ein gelförmiger oder flüssiger Elektrolyt in Verbindung mit einem Separator verwendet werden, der zusätzlich zum Elektrolyten vorgesehen und von diesem getrennt ist, wobei

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der Separator erhöhte Sicherheit gegen direkte Berührung der Elektroden bietet und als absorbierendes Material für die Tränkung mit dem Elektrolyten dient. Diese alternativen Möglichkeiten können jedoch in beiden Fällen als Formen von mit Elektrolyt getränkten Separatoren angesehen werden. Bei getrennter Ausführung des Separators von und zusätzlich zum Elektrolyten kann der Separator aus einer großen Vielzahl von Materialien hergestellt sein, einschließlich von faserigen-und Zellulosematerialien, die in der Batterieherstellung bekannt sind. Ebenso gut kann er aus gewebten oder nicht gewebten Fasermaterialien wie Polyester, Nylon, Polyäthylen und Glas hergestellt werden.

Ein anderes wesentliches Kennzeichen der vielzelligen Batterie A5 ist eine flüssigkeitsdichte Schicht, welche die Bauteile 80 und 90 umfaßt, die die Elektroden und die mit Elektrolyt getränkten Separatoren abdichten, wie in Fig. A3 gezeigt ist. Bei der Vorratshaltung von Batterien vor ihrem Einsatz besteht die Möglichkeit, daß Flüssigkeit aus dem Elektrolyten aus der Batterie austritt, wodurch die Batterie die erforderliche Funktionsfähigkeit verliert, wenn sie später verwendet wird. Auch während der Entladung der Batterie können flüssige Nebenprodukte gebildet werden, die korrosiv, giftig oder auf andere Art gefährlich sind, und es ist erforderlich, daß der Austritt dieser Flüssigkeiten aus der Batterie verhindert wird. Die flüssigkeitsdichte Schicht dient zur Verhinderung oder weitgehenden Verringerung des Verlustes solcher Flüssigkeiten.

Die vielzellige Batterie A5 muß weiter auch einen Leiter aufweisen, der den elektrischen Strom von der äußeren positiven Elektrode 20-A nach außen durch die flüssigkeitsdichte Schicht leitet. Dieses zusätzliche Erfordernis der Batterie kann durcl· die flüssigkeitsdichten Schichten 80 und 90 selbst erfüllt werden, indem diese Schichten aus einem leitenden Material, s.B. aus elektrochemisch inertem, elektrisch-leitendem Kunststoff hergestellt werden, und ein solcher Aufbau ist in Fig. A3 ge-

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zeigt. Alternativ kann anstelle des leitenden Kunststoffs Metall für die flüssigkeitsdichte Schicht verwendet werden, wobei das Metall entweder selbst elektrochemisch nichtaktiv oder durch geeignete leitende, nichtaktive Beschichtung mit dieser Eigenschaft versehen ist. Eine andere nicht in den Zeichnungen gezeigte Alternative besteht in der Verwendung einer flüssigkeitsdichten Schicht aus elektrisch-nichtleitendem Material und der Anbringung von separaten Leitern von den Endelektroden 20-A und 30-A, die durch oder um die Kanten der nicht-leitenden, flüssigkeitsdichten Schicht geführt sind, so daß der Batteriestrom entnommen werden kann. Es ist festzuhalten, daß sämtliche dieser Alternativen in der allgemeinen Peststellung enthalten sind, daß eine flüssigkeitsdichte Schicht die Elektroden und elektrolytimprägnierten Separatoren umschließt, daß elektrische Leiter an der äußeren positiven Elektrode 20-A vorgesehen sind, die zur Außenseite der flüssigkeitsdichten Schicht vortreten, und daß zusätzlich elektrische Leiter an der äußeren negativen Elektrode 30-A angeschlossen sind, die ebenfalls von außerhalb der flüssigkeitsdichten Schicht zugänglich sind.

In Fig. A3 sind zwei zusätzliche Bestandteile, die Bauteile 60 und 70, gezeigt, die bei der Herstellung der erfindungsgemäßen vielzelligen Batterie verwendet werden können. Es ist jedoch ersichtlich, daß die Verwendung der Bauteile 60 und 70 beim Erfindungsgegenstand nicht erforderlich ist. Diese Bauteile sind Metallfolien oder -blätter, z.B. Stahlfolie, die sowohl air; Dampfsperre zur Verhinderung der Verdampfung des Elektrolyten aus der Batterie und als Stromsammler dienen. Wenn eine nichtmetallische, nichtleitendem Dampfsperre anstelle der Stahlfolio verwendet wird, müssen zusätzliche Vorkehrungen zur Leitung cU-i: Stroms von der Außenseite der flüssigkeitsdichten Schicht (ßaub'-ilo BO und 90) zur Außenseite der Dampfsperre qotroffon werden. Wenn solche Dampf sperren, wie die in Fig. A3 rjozf-iqten Bauteile 60 und 70, für die Batterie verwendet wrdf-ri, könru η sir·, wenn erforderlich, auf die flüssigkeits-

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dichten Schichten 80 und 90 auflaminiert werden»

Flüssigkeitsundurchlassxge Dichtungen müssen um jeden elektrolytgetränkten Separator 40 vorgesehen sein, um Elektrolytenverlust der Batterie und Übertritt von Elektrolyt aus einer in eine andere Zelle um den Umfang einer Zwischenzellen-Polbrücke, herum zu verhindern. Die in Fig. A3 gezeigten Kleber- oder Kitteile 100 können zur erforderlichen flüssigkeitsundurchlässigen Abdichtung dienen. Indem sie aus einem elektrisch-nichtleitenden Kleber oder Kitt hergestellt werden, dienen diese Teile 100 zusätzlich dem Zweck der Verhinderung von unerwünschten elektrischen Kurzschlüssen zwischen den elektrisch-leitenden Zwischenzellen-Polbrücken und anderen elektrisch-leitenden Bauteilen der Batterie.

Der für den zusammenhängenden Trägerstreifen A50 und für die Schichten 80 und 90 in Fig. A3 verwendete elektrisch-leitende Kunststoff kann durch Gießen, Extrudieren oder Spritzen, Kalandrieren oder auf andere geeignete Weise hergestellt v/erden. Die leitenden Kunststoffe können beispielsweise aus Polymeren hergestellt werden, die mit elektrisch-leitenden Teilchen versetzt sind und verschiedene Stabilisatoren und/oder Plastifizierstoffe aufweisen. Die leitenden Teilchen können aus kohlenstoffhaltigen Materialien, z.B. Graphit oder Acetylenruß, bestehen. Auch metallische Teilchen können verwendet werden. Auch von Natur aus hinreichend leitende Polymere können verwendet werden. Der leitende Kunststoff muß, gleichgültig ob mit Zusatzstoffen versetzt oder nicht, aus einem Material bestehen, welches mit den anderen Bauteilen der Batterie verträglich ist. Für LeClanche-Batterien und alkalische Elektrolyte mäßiger Konzentration kann der leitende Kunststoff beispielsweise aus Materialien wie Polyacrylsäureester, Polyvinylhalogeniden, Polyvinylidenhalogcniden, Polyacrylnitrileri, Mischpolymeren aus Vinylchlorid und Vinylidenchlorid, Polychloropren und Butadien-Styrol- oder Butadion-Acrylnitril-Harzen bestehen. Für Batterien mit stark alkalischen Elcktro-

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lyten sind Polyvinylchloride und Polyolefine, z.B. Polyäthylen und Polyisobutylen für die Herstellung des leitenden Kunststoffs verwendbar. Für Batterien mit sauren Elektrolyten, z.B. Schwefelsäure, können Polyvinylhalogenide, Mischpolymere aus Vinylchlorid und Vinylidenchlorid verwendet werden.

Obwohl bevorzugt das elektrochemische LeClanch-System verwendet wird (bei dem Mangandioxid als positives aktives Material, Zink als negatives aktives Material und ein Ammoniumchlorid und/oder Zinkchlorid enthaltender Elektrolyt verwendet wird), kann bei der Batterie A5 dieses Abschnitts eine große Vielzahl von positiven und negativen Elektrodenmaterialien und eine große Vielzahl von elektrochemischen einschließlich primärer und sekundärer Systeme verwendet werden. Unter den positiven Elektrodenmaterialien können die bekanntermaßen verwendeten anorganischen Metalloxide, z.B. Mangandioxid, Bleidioxid, Nickeloxyhydroxid, Quecksilber-II-Oxid und Silberoxid, die anorganischen Metallhalogenide, z.B. Silberchlorid und Bleichlorid und reduzierbare organische Materialien, z.B. Dinitrobenzol- und Azodicarbonamid-Verbindungen verwendet werden. Als negative Elektrodenmaterialien kommen die üblicherweise verwendeten Metalle, z.B. Zink, Aluminium, Magnesium, Blei, Cadmium und Eisen infrage. Die in diesem Abschnitt beschriebene Batterie kann die beim LeClanch-System üblicherweise verwendeten Elektrolyten (Ammoniumchlorid und/oder Zinkchlorid), verschiedene alkalische Elektrolyte, wie z.B. Kaiiumhydroxid, Natriumhydroxid und/oder Lithiumhydroxid, saure Elektrolyte, z.B. Schwefel-oder Phosphorsäure, und nicht wässrige. Elektrolyte verwenden, wobei die Elektrolyte selbstverständlich so ausgewählt werden, daß sie mit den positiven und negativen Elektroden verträglich sind.

' Unter den verschiedenen verwendbaren elektrochemischen Systemen der vielzelligen Batterie A5 sind solche, bei denen als positives Elektrodenmaterial Mangandioxid, als negatives Elektrodenmaterial Metalle wie Zink, Aluminium oder Magnesium und

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als Elektrolyt eine saure Lösung von anorganischen Salzen verwendet werden. Ein anderes bekanntes, für die Batterie A5 verwendbares System ist das alkalische Mangan-System, bei welchem die positive Elektrode Mangandioxid, die negative Elektrode Zink und der Elektrolyt im wesentlichen eine Lösung aus■Kalium· hydroxi'd enthält. Andere wässrige Elektrolyt-Systeme einschließlich solche von Nickel-Zink, Silber-Zink, Quecksilber-Zink, Quecksilber-Cadmium und Nickel-Cadmium können ebenfalls verwendet werden. Auch Systeme mit organischen positiven Elektroden und sauren Elektrolyten sind einsetzbar, einschließlich wiederaufladbarer Systeme mit Elektroden aus Azodicarbonamid-Verbindungen und LeClanch-Elektrolyt.

Abschnitt B:

Trägerstreifen aus elektrisch nichtleitendem Kunststoff mit von einem Leiter durchsetzten Durchbrechungen

Wie in den Fig. Bl und B2 gezeigt ist, beginnt die Herstellung der erfindungsgemäßen Doppel-Elektrode B50 dieses Abschnitts mit einem zusammenhängenden Trägerstreifen aus elektrischnichtleitendem Material B51, wobei durch jeden Abschnitt wenigstens ein Durchbruch B52 verläuft. Als elektrischer Leiter wird ein Material B53, z.B. ein leitendes Haftmittel, auf beiden Seiten aufgetragen, das sich durch den Durchbruch oder die Durchbrechungen B52 hindurcherstreckt. Der Leiter könnte in zusammenhängender Schicht auf dem zusammenhängenden Streifen aufgetragen sein, er ist jedoch in den Zeichnungen als mit Zwischenraum aufgebracht dargestellt. Der nicht unterbrochene Trägerstreifen wird zusammen mit den auf ihm befindlichen Leitern zunächst durch Elektroden-Auftragvorrichtungen 220 und 230 geführt, wobei die Auftragvorrichtungen mit Abstand voneinander liegende positive und negative Elektroden 20 bzw. 30 auf gegenüberliegenden Seiten des Trägerstreifens auftragen, die in Kontakt mit dem leitenden Material B53 stehen. Jeder negative Elektrodenabschnitt liegt im wesentlichen einem posi-

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tiven Elektrodenabschnitt gegenüber. Für den Fachmann ist es klar, daß die Kombination eines TrägerStreifenabschnitts, der auf beiden Seiten vorgesehenen, und den Abschnitt durchsetzenden leitenden Schichten und der positiven und negativen Elektroden auf den gegenüberliegenden Seiten des Abschnitts zusammengenommen eine Doppel-Elektrdde bildet.

Der in Fig. B2 gezeigte und im Vorstehenden beschriebene Arbeitsschritt führt zu einer Vielzahl von Doppel-Elektroden, die über den nicht unterbrochenen Trägerstreifen zusammenhängen. Die Doppel-Elektroden werden anschließend zu vielzelligen Batterien zusammengestellt, wobei sie bevorzugt noch als ununterbrochenes Band zusammenhängen, wobei sie jedoch alternativ auch hergestellt werden können, nachdem das zusammenhängende Band in nicht mehr zusammenhängende Abschnitte zerschnitten wurde, von denen jeder eine Doppel-Elektrode darstellt.

Die Fig. B3 und B4 zeigen eine vielzellige Batterie B5, die drei Doppel-Elektroden B50 aufweist und mit anderen vielzelligen Batterien nicht mehr strukturell verbunden ist. Die Batterie kann zusammengestellt werden, während jede der drei Doppel-Elektroden ein Abschnitt eines separaten, ununterbrochenen TrägerStreifens des in Fig. B2 gezeigten Typs ist, worauf die zusammengestellten Batterien auseinandergeschnitten und so strukturell voneinander getrennt werden; oder sie kann durch Verwendung von Doppel-Elektroden hergestellt werden, die während des Zusammenbaus sämtlich keinen Zusammenhang mit anderen Doppel-Elektroden haben.

Im bevorzugten Herstellungsverfahren werden vielzellige Batterien zusammengestellt, die mittels wenigstens eines der zusammenhängenden Trägerstreifen strukturell miteinander verbunden sind. Aus den Fig. B2 bis B4 ist zu erkennen, daß bei diesem Herstellungsverfahren beispielsweise drei der in der Fig. B2 gezeigten Weise hergestellten, zusammenhängenden Trägerstreifen zwischen einer äußeren positiven Elektrode 20-A und einer

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äußeren negativen Elektrode 30-A angeordnet sind, so daß eine Doppel-Elektrode B50 jedes der zusammenhängenden Trägerstreifen zwischen den äußeren Elektroden liegt. Während der Zusammenstellung wird zwischen jede positive Elektrode 20 und 20-A und jede negative Elektrode 30 und 30-A ein mit Elektrolyt getränkter Separator 40 eingesetzt, worauf der Umfang jedes elek-•trolytgetränkter Separators derart abgedichtet wird, daß keine Flüssigkeit am Umfang austreten kann. Eine geeignete, jedoch nicht die einzige Art zur Herstellung dieser Abdichtung liegt darin, daß einfach die Abschnitte des nichtleitenden Trägerstreifens warm versiegelt werden, die zwischen den mit Abstand voneinander abgeschiedenen leitenden Schichten liegen, und eine solche Abdichtung 102 ist in Fig. B4 gezeigt. Wenn als leitendes Material B53 ein Haftstoff oder Kleber verwendet wird, der ununterbrochen, ohne Zwischenräum auf dem Trägerstreifen aufgebracht wird, dann kann dieser Haftstoff ebenfalls als Umfangsabdichtung der Doppel-Elektrode verwendet werden. Flüssigkeits dichte Schichten 80 und 90, die gleichzeitig als Stromleiter dienen, stehen mit den äußeren Elektroden 20-A bzw. 30-A in Kontakt. Gleichzeitig als Dampfsperren wirkende metallische Stromsammler 60 und 70 liegen auf der Außenseite der Schichten 80 und 90. An der äußeren positiven und negativen Elektrode 20-A bzw. 30-A müssen elektrische Leiter angeschlossen werden, um einen Strompfad zwischen diesen Elektroden und der Außenseite der flüssigkeitsdichten Schicht zu bilden; bezüglich der möglichen Lösungen hierfür wird auf die im Abschnitt A getroffene Erläuterung verwiesen. Einige oder sämtliche der von den Doppel-Elektroden verschiedenen Bauteile können, wenn erforderlich, in Form von zusammenhängenden Streifen zu vielzelligen Batterien zusammengestellt werden.

Nach der Herstellung von strukturell miteinander verbundenen Batterien nach dem bevorzugten Verfahren, können die Batterien zwischen den Abschnitten oder Doppel-Elektroden des zusammenhängenden Trägerstreifens erforderlichenfalls zerschnitten werden, so daß nicht mehr zusammenhängende vielzellige Batte-

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rien entstehen. Die Trägerstreifen können zwischen jedem aufeinanderfolgenden Doppel-Elektroden-Paar zerschnitten werden, oder sie können in Abschnitte unterteilt werden, von denen jeder zwei oder mehrere Doppel-Elektroden aufweist, so daß die resultierenden vielzelligen Batterien des Abschnitts baulich zu s ammenh angen.

Wie bereits im Abschnitt A beschrieben, können die entsprechend der Fig. B2 zusammenhängend hergestellten Doppel-Elektroden in einem alternativen Herstellungsverfahren in unverbundene Einzelelektroden zerschnitten werden, bevor sie zu einer vielzelligen Batterie zusammengestellt werden, wenn dies erwünscht ist.

Die in der Fig. B2 gezeigte und im Vorstehenden beschriebene Konstruktion hat eine Reihe von Vorteilen. Das nichtleitende Material B51 und das Material B53 des Leiters sind für den Elektrolyten undurchlässig und verhindern so Übertritt des Elektrolyten von einer in eine andere Zelle. Der Leiter B53 ermöglicht Stromfluß von einer Zelle zur anderen, ohne hohen elektrischen Widerstand und ohne daß unerwünschte elektrochemische Reaktionen auftreten. Das nichtleitende Material B51 und das leitende Material B53 kann aus billigen Materialien hergestellt und sie können mit kostengünstigen Verfahren vereinigt werden.

Die in diesem Abschnitt erörterten Doppel-Elektroden sind definiert als Kombination eines Abschnitts aus elektrisch-nichtleitendem Streifenmaterial B51, elektrisch-leitendem, auf beiden Seiten des nichtleitenden Streifens aufgebrachtem leitendem Material, welches mindestens einen Durchlaß im Streifenabschnitt durchsetzt, einer mit dem leitenden Material auf einer Seite des Abschnitts in Kontakt stehenden positiven Eleictrode und einer in Kontakt mit der auf der anderen Seite des Abschnitts befindlichen leitenden Schicht stehenden negativen Elektrode. In den Zeichnungen sind verschiedene alternative

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Ausführungsformen solcher Doppel-Elektroden gezeigt. In den Pig. Bl, B2 und B4 ist eine Doppel-Elektrode B50 gezeigt, bei welcher das einzige verwendete Material B53 ein leitender Haftstoff oder Kleber, z.B. ein druckempfindlicher Kleber auf" Gummi- oder Vinylbasis, ist, der mit Kohlenstoffmaterialien, z.B. Graphit -oder Acetylenruß oder mit Metallpulvern oder Flocken oder Nadeln, z.B. Materialien wie Kupfer oder Silber, versetzt ist. Alternativ kann die Haftstoffgrundmasse wärmeempfindlich sein und solche Materialien wie Vinyl-Kopolymere oder Äthylen-Vinylazetat oder ein Gemisch des letzteren mit Wachsen aufweisen. Von Natur aus hinreichend leitende Polymere können ebenfalls verwendet werden. Fig. B5 zeigt einen alternativen Aufbau, bei dem leitender Haftstoff B53 auf der der positiven. Elektrode 20 zugekehrten Seite des nichtleitenden Materials B51 aufgebracht ist, wobei der Haftstoff auch in die Durchbrüche B52 im nichtleitenden Kunststoff hineinragt. Auf den der positiven und der negativen Elektrode zugewandten Seiten des nichtleitenden Materials B51 sind zusätzlich leitende Schichten B54 bzw. B55 vorgesehen. Diese Schichten können aus Folien oder Abscheidungen von Metall einschließlich Zink, Aluminium, Zinn oder Gold bestehen, wobei Gold verwendet werden kann, wenn die elektrische Leitfähigkeit zwischen den Elektroden 20 und 30 verbessert werden soll. Der in Fig. B5 gezeigte leitende Haftstoff kann in die Durchbrechungen B52 gepreßt sein, wenn sowohl eine gute elektrische Verbindung als auch eine flüssigkeit dichte- Abdichtung der Durchbrechungen erforderlich ist, wobei der Preßvorgang die in den Zeichnungen gezeigten Verformungen B56 und B57 zur Folge haben kann. Eine weitere alternative Ausführungsform ist in Fig. B6 gezeigt, bei welcher zwei Schichten aus nichtleitendem Material B51a und B51b verwendet sind. Die in Fig. 6 gezeigten leitenden Materialien, die dem in Fig. B5 verwendeten leitenden Haftstoff B53 und dem Metall B54 entsprechen, erstrecken sich durch wenigstens eine Durchbrechung B52 in der Schicht B5la. Durch wenigstens eine Durchbrechung B52 in der Schicht B51b tritt negatives Elektrodenmaterial 30 und wirkt als zusätzlicher Leiter. Zwischen den beiden nicht-

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leitenden Schichten B51a und B51b sind weitere leitende Schichen B58 und B59 vorgesehen, die aus leitendem Kunststoff bzw. Metall bestehen können, wobei diese zusätzlichen leitenden Schichten in elektrischem Kontakt mit den durch die Durchbrüche B52 in den Schichten B51a und B51b verlaufenden leitenden Materialien stehen. Die in den Fig. B5 und B6 gezeigten Konstruktionen sind so aufgebaut, daß die relativ gute elektrische Leit fähigkeit von Metallen mit Vorteil verwendet wird, ohne daß nach der Zusammenstellung der vielzelligen Batterie unerwünschte elektrochemische Reaktionen durch das Metall entstehen. Auch aus anderen Kombinationen von nichtleitendem Material und leitendem Material aufgebaute Konstruktionen können verwendet werden.

In den Zeichnungen ist die Darstellung so getroffen, daß jeder elektrische Leiter durch mehrere Durchbrüche im nichtleitenden Träger hindurchtritt, jedoch kann erfindungsgemäß auch ein einzelner Durchbruch oder Durchlaß durch den Trägerstreifen für jeden elektrischen Leiter verwendet werden. Solch ein einzelner Durchlaß kann, wenn erforderlich, wesentlich größer als die in den Zeichnungen dargestellten Durchlässe sein, und eine Erstreckung haben, die, wenn gewünscht, im wesentlichen gleich der Länge und der Breite des elektrischen Leiters ist.

Der Nichtteiter, aus dem der Trägerstreifen hergestellt ist, kann aus einer großen Anzahl verschiedener Materialien ausgewählt werden. Verwendbare thermoplastische Materialien umfassen Polyolefine, z.B. Polyäthylen und Polypropylen; Polystyrol; Acrylnitril-Butadien-Styrol; Polyamide, z.B. Nylon und Kombinationen thermoplastischer Schichten, die beispielsweise durch gemeinsame Extrusion hergestellt sind. Außerdem sind warmaushärtende Materialien verwendbar, z.B. Phenole; Polyurethanschichten; Gummi; Epoxidschichten und Silikone. Weitere Materialien, die verwendet werden können, umfassen: Glas und faserige Zelluloseschichten, die mit einem oder mehreren der aufgezählten thermoplastischen oder warmaushärtenden Materialien

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getränkt sind.

Das Material der positiven Elektroden 20 und 20-A, der negative ι Elektroden 30 und 30-A, der elektrolytgetränkten Separatoren und der flüssigkeitsdichten Schichten kann entsprechend den im Abschnitt A beschriebenen Materialien gewählt werden. Die glei ehe große Anzahl verschiedener aktiver Materialien, Elektrolyten und elektrochemische Systeme, die im Abschnitt A beschrieben wurden, sind bei der im vorliegenden Abschnitt B beschriebenen Batterie anwendbar.

Abschnitt C:

Trägerstreifen aus einem beidseitig mit einer
elektrochemisch-inerten, elektrisch-leitenden
Haftschicht beschichteten Metall

In der schematischen Fig. Cl ist ein zusammenhängender Metall-Trägerstreifen C52 gezeigt, der von einer Rolle oder einer anderen Vorratsquelle C252 durch ein Paar von Auftragvorrichtungen 254 und 256 geführt wird, die Schichten eines leitenden
Haftmittels C54 bzw. C56 auf die beiden Seiten des Metall-Trägerstreifens auftragen. Der beschichtete Metallstreifen wird
anschließend durch Elektrodenauftragvorrichtungen 220 bzw. 230 geführt, in denen mit Abstand voneinander positive und negative Elektrodenabschnitte 20 bzw. 30 auf die gegenüberliegenden
Seiten des Trägerstreifens aufgebracht werden. Jeder negative Elektrodenabschnitt steht im wesentlichen einem positiven Elektrodenabschnitt gegenüber. Für den Fachmann ist es klar, daß
ein Abschnitt des Trägerstreifens mit einer positiven und einer negativen Elektrode auf gegenüberliegenden Seiten eine Doppel-Elektrode bildet.

Die in diesem Abschnitt beschriebene Erfindung ist nicht auf
ein spezielles elektrisch-leitendes Haftmaterial beschränkt,
da jedes elektrisch-leitende Haftmaterial, das in porenfrfeien
Schichten aufgetragen werden kann, brauchbar ist. Solche Materialien sind beispielsweise druckempfindliche Haftstoffe auf

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Gummi- oder Vinylbasis, die mit Kohlenstoff, z.B. Graphit oder Acetylenruß oder mit metallischen Pulvern oder Flocken oder Nadeln, z.B. aus Kupfer oder Silber versetzt sind. Alternativ können wärmeempfindliche Haftstoffe, z.B. Vinyl-Kopolymere und/ oder Gummi oder Äthylen-Vinyl-Azetat oder Mischungen des letzteren mit Wachsen verwendet werden. Von Natur ausreichend leitende Polymere können ebenfalls verwendet werden. Außerdem ist die Erfindung auch nicht auf .eine bestimmte Art beschränkt, in welcher die Schichten des elektrisch-leitenden Haftmittels auf den Trägerstreifen aufgebracht werden. Verfahren wie Drucken, Walzen, Bürsten, Aufsprühen oder Tauchen sind Beispiele für die anwendbaren Verfahren. Die Auftragvorrichtungen 254 und 256 in Fig. Cl stellen Auftragvorrichtungen für leitende Haftstoffe ganz allgemein dar. Nach Fig. Cl werden zwar ununterbrochene Haftstoffschichten auf beiden Seiten des Trägerstreifens aufgebracht, jedoch können auch unterbrochene Schichten verwendet werden, vorausgesetzt, die unbeschichteten Zwischenabschnitte des MetallStreifens werden, wenn sie nachfolgend zur vielzelligen Batterie zusammengestellt werden, in der Batterie so angeordnet, daß sie nicht mit dem Batterie-Elektrolyten in Berührung kommen können.

Ebenso wie die Auftragvorrichtungen 254 und 256 lediglich allgemein für Auftragvorrichtungen stehen, die zum Auftragen eines Haftstoffes auf dem Trägerstreifen dienen, so repräsentieren die in Fig. Cl gezeigten Auftragvorrichtungen 220 und 230 lediglich ganz allgemein Auftragvorrichtungen, die zur Aufbringung von mit Abstand voneinander angeordneten positiven und negativen Elektrodenabschnitten 20 bzw. 30 auf dem beschichteten Streifen dienen.

Die fertiggestellte vielzellige Batterie ist gleich, gleich-• gültig ob die in der in Fig. Cl gezeigten Weise hergestellten Elektroden vor oder nach der strukturellen und elektrischen Trennung voneinander zu einer vielzelligen Batterie zusammengebaut werden. Fig. C2 zeigt solch eine vielzellige Batterie

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C5 in einer perspektivischen oder Schrägansicht. Fig. C3 zeigt einen Teil der vielzelligen Batterie C5 in einem vergrößerten Querschnitt. Die Batterie C5 weist, wie in Fig. C3 gezeigt ist, die Kombination einer äußeren positiven Elektrode 20-A, einer äußeren negativen Elektrode 30-A und wenigstens eine Doppel-Elektrode zwischen den Elektroden 20-A und 30-A auf, wobei jede Doppel-Elektrode in der in Fig. 1 gezeigten Weise aufgebaut ist. Eine Doppel-Elektrode besteht, wie aus Fig. 3 hervorgeht, aus der Kombination eines Abschnitts des Metall-Trägerstreifens C52, der auf beiden Seiten mit leitendem Haftstoff C54 und C56, die mit den positiven und den negativen Elektroden 20 bzw. 30 auf den gegenüberliegenden Seiten des Abschnitts als Zwischenzellen-Polbrücke der Doppel-Elektrode zusammenwirken. Die vielzellige Batterie C5 ist außerdem mit elektrolytgetränkten Separatoren zwischen jeder positiven Elektrode 20 oder 20-A und jeder negativen Elektrode 30 oder 30-A versehen. Mit den äußeren Elektroden 20-A und 30-A stehen flüssigkeitsdichte Schichten 80 bzw. 90 in Verbindung, die gleichzeitig als Stromleiter dienen. Gleichzeitig als Dampfsperren dienende Metall-Stromsammler 60 und 70 sind auf der Außenseite der Schichten 80 und 90 angeordnet. Für den Elektrolyten undurchlässige Dichtungen und elektrische Isolierungen umgeben die mit dem Elektrolyten getränkten Separatoren 40 und sind mit 100 bezeichnet.

Aus der in Fig. 1 schematisch gezeigten und im Vorstehenden beschriebenen Figur resultieren eine Reihe von Vorteilen. Die Verwendung des Trägerstreifens als Substrat ermöglicht es, die Elektroden aus Materialien herzustellen, die während der Herstellung der Doppel-Elektrode nicht oder nur schwer als zusammenhängende Streifen herstellbar sind.

Der leitende Trägerstreifen mit den auf ihm liegenden Haftstoffschichten ermöglicht einen Stromfluß zwischen der positiven und der negativen Elektrode einer Doppel-Elektrode, d.h. zwischen der positiven Elektrode in einer Zelle und der nega-

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tiven Elektrode in der nächsten Zelle.

Der beschichtete Trägerstreifen hat weiter den Vorteil, daß er in der Batterie elektrochemisch inert ist. Metalle wie Zink, Aluminium und Stahl sind, wenn sie als Trägerstreifen verwendet und auf beiden Seiten mit für den Elektrolyten undurchdringlichen leitenden Haftstoffen beschichtet werden, gut für die Her stellung von Doppel-Elektroden geeignet: sie sind elektrochemisch-inert, elektrisch-leitend und für den Elektrolyten undurchlässig. Neben ihren relativ geringen Kosten haben Metalle wie Zink, Aluminium und Stahl andere Vorteile für die Herstellung des Trägerstreifens, wie er in diesem Abschnitt beschrieben wird: sie sind gute elektrische Leiter, können als sehr dünne Streifen hergestellt werden, die keine Poren oder Löcher übermäßiger Größe und/oder Zahl aufweisen,und die Metallstreifen können leicht in Hochgeschwindigkeits-Herstellungsmaschinen verarbeitet werden. Jede möglicherweise im Metallstreifen vorhandene Pore wird von den für den Elektrolyten undurchdringlichen Schichten aus leitendem Haftstoff bedeckt, der auf den beiden Seiten des Streifens aufgetragen ist, wodurch zusätzliche Sicherheit gegen Elektrolytübertritt von einer in die andere Zelle gegeben ist.

Die; auf beiden Seiten des Trägerstreifens verwendeten leitenden Haftstoffe stehen in Bindungen oder Haftung mit den Elektroden, was einen sehr niedrigen elektrischen Widerstand zwischen der positiven Elektrode auf einer Seite der Doppel-Elektrode und der negativen Elektrode auf der anderen Seite zur Folge hat, so daß die Verwendung der in diesem Abschnitt beschriebenen Erfindung zu Vielzellen-Batterien mit relativ hoher Klemmenspannung und relativ geringem inneren Spannungsverlust führt.

Die Doppel-Elektroden werden zur Vielzellen-Batterie zusammengestellt, nachdem sie auf die im Vorstehenden beschriebenen Weise hergestellt sind. Die Vereinigung zur Batterie erfolgt

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vorzugsweise während die Doppel-Elektrodaanoch durch den -,.zusammenhängenden Trägerstreifen verbunden sind, ähnlich wie es im Abschnitt A beschrieben wurde, worauf die Trägerstreifen zwischen den Doppel-Elektroden zerschnitten werden, um strukturell nicht mehr zusammenhängende Vielzellen-Batterien zu erhalten. Alternativ kann die Trennung der Trägerstreifen jedoch auch unmittelbar nach dem Aufbringen der Elektroden auf die Streifen erfolgen, und die unverbundenen Doppel-Elektroden können dann, ähnlich wie es ebenfalls im Abschnitt A beschrieben wurde, zu einer Vielzellen-Batterie vereinigt werden. Die fertige Vielzeil en-Batter.ie C5 ist in Fig. C3 gezeigt.

Die Materialien der positiven Elektroden 20 und 20-A, der negativen Elektroden 30 und 3Ό-Α, der elektrolytgetränkten Separatoren 40 und der flüssigkeitsdichten Schichten können die gleichen sein, wie sie im Abschnitt A beschrieben wurden. Die gleiche Vielfalt von aktiven Materialien, Elektrolyten und elek trochemischen Systemen, wie sie im Abschnitt A beschrieben wurden, können auch in Verbindung mit der in diesem Abschnitt beschriebenen Batterie verwendet werden.

Abschnitt D

Trägerstreifen mit einer metallischen Oberfläche, die elektrochemisch-aktiv und einer Oberfläche, die mit einer elektrochemisch-inerten, elektrisch leitenden Haftschicht beschichtet ist

Fig. Dl ist eine schematische Ansicht eines zusammenhängenden Metall-Trägerstreifens D52, der von einer Rolle oder einer anderen Vorratsquelle D252 an einer Auftragvorrichtung 256 vorbeigeführt wird, die auf einer Seite des Metall-Trägerstreifens eine Beschichtung aus einem leitenden Haftstoff D56 aufträgt. Der beschichtete Metallstreifen wird anschließend an einer Elektrodenauftragvorrichtung 220 vorbeigeführt, wodurch die Auftragvorrichtung mit Abstand voneinander positive Elektrodenabschnitte 20 auf der beschichteten Seite des Trägerstreifens aufgebracht werden. Fig. 4 zeigt die voneinander

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entfernt liegenden positiven Elektrodenabschnitte in Berührung mit der beschichteten Seite des Metall-Trägerstreifens. Es ist dem Fachmann klar, daß ein Abschnitt des TrägerStreifens zusammen mit einer Schicht aus leitendem Haftstoff und einem positiven Elektrodenabschnitt eine Doppel-Elektrode bildet.

Die in diesem Abschnitt beschriebene Erfindung ist nicht auf spezielle leitende Haftstoffe beschränkt, da jeder elektrischleitende Haftstoff verwendbar ist, der in porenfreien Überzügen aufgetragen werden kann. Solche Materialien umfassen druckempfindliche Kleber auf Gummi- oder Vinylbasis, die mit Kohlenstoff, z.B. Graphit oder Acetylenruß oder mit metallischen Pulvern, Flocken oder Nadeln aus Materialien wie Kupfer oder Silber versetzt sind. Alternativ kann der Haftgrundstoff wärmeempfindlich sein und aus Materialien wie Vinyl-Kopolymeren und/ oder Gummi oder Äthylen-Vinyl-Azetat oder Mischungen des letzteren mit Wachsen bestehen. Polymere, die von Natur aus hinreichend leitfähig sind, können ebenfalls verwendet werden. In gleicher Weise ist die hier beschriebene Erfindung nicht auf die Art der Aufbringung des elektrisch-leitenden Haftstoffs auf den Trägerstreifen beschränkt; Verfahren wie Bedrucken, Aufwalzen, Aufbürsten, Aufsprühen oder Tauchen sind beispielsweise geeignet hierfür. Die in Fig. Dl gezeigte Auftragvorrichtung 256 ist als Auftragvorrichtung im weitesten Sinne zu verstehen. In Fig. Dl ist zwar eine ununterbrochene auf dem Trägerstreifen aufgebrachte Beschichtung mit Haftstoff gezeigt, jedoch können anstelle solcher durchlaufender Schichten aus Haftstoff auch unterbrochene Schichten verwendet werden, wenn die fertigen Abschnitte des Metall-Trägerstreifens, wenn sie nachfolgend zur Vielzellen-Batterie zusammengestellt werden, in der Batterie so angeordnet sind, daß sie nicht mit dem Batterieelektrolyten in Verbindung kommen können.

Ebenso wie die Auftragvorrichtung 256, die ganz allgemein als Auftragvorrichtung zum Aufbringen von Haftstoff auf dem Trägerstreifen anzusehen ist, so steht auch die in Fig. Dl gezeigte

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Auftragvorrichtung 220 ganz allgemein für alle Auftragvorrichtungen, die zur Aufbringung von mit Abstand voneinander angeordneten positiven Elektrodenschichten 20 auf dem beschichteten Streifen geeignet sind.

Die fertige vielzellige Batterie ist gleich, gleichgültig, ob die in der in Fig. Dl gezeigten Weise hergestellten Doppel-Elektroden vor oder nach der strukturellen und elektrischen Trennung voneinander getrennt werden. Fig. D3 zeigt solch eine Vielzellen-Batterie D5 in einer vergrößerten Querschnittsansicht. Aus der Figur geht hervor, daß die Batterie D5 die Kombination einer äußeren positiven Elektrode 20-A, einer äußeren negativen Elektrode 30-A und wenigstens einer zwischen den Elek troden 20-A und 30-A angeordneten Doppel-Elektrode ist, wobei die Doppel-Elektrode in der in Fig. Dl gezeigten Weise hergestellt ist. Die äußere negative Elektrode 30-A kann ein unbeschichteter Abschnitt desselben Metalls sein, das für den zusammenhängenden Trägerstreifen verwendet wird. Wie in Fig. D3 gezeigt ist, besteht eine Doppel-Elektrode aus der Kombination eines Abschnitts eines Metall-Trägerstreifens D52, der als negative Elektrode der Doppel-Elektrode wirkt, dem leitenden Haftstoff D50, der als Zwischenzellen-Polbrücke dient, und einem positiven Elektrodenabschnitt 20 auf der beschichteten Seite des Abschnitts. Die Vielzellen-Batterie D5 ist weiter mit jeweils einem elektrolytgetränkten Separator 40 zwischen jeder positiven Elektrode 20 und 20-A und jeder negativen Elek trode 30 und 30-A versehen. Flüssigkeitsdichte Schichten 80 und 90, die gleichzeitig als Stromleiter dienen, stehen in Kontakt mit den äußeren Elektroden 20-A bzw. 30-A. Metallische Stromsammler 60 und 70, die gleichzeitig als Dampfsperre dienen, liegen an der Außenseite der Schichten 80 und 90. Eine mit 100 bezeichnete für den Elektrolyten undurchlässige Abdichtung und elektrische Isolierung umgibt die elektrolytgetränkten Separatoren 40.

Aus dem in Fig. Dl schematisch gezeigten und im Vorstehenden bc

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schriebenen Aufbau ergibt sich eine Vielzahl von Vorteilen. Die Verwendung des Trägerstreifens als Substrat ermöglicht es, die positiven Elektroden und die Zwischenzellen-Polbrücken aus Materialien herzustellen, die während der Herstellung der Doppel-Elektroden nicht oder nur schwer als Trägerstreifen wirken können.

Der leitende Haftstoff D56 ist für den Elektrolyten undurchdringbar, elektrisch-leitend und läßt keine unerwünschten elektrochemischen Reaktionen mit dem Abschnitt des Metall-Trägerstreifens oder der positiven Elektrode zu.

Die Doppel-Elektrode wird nach der Herstellung auf die im Vorstehenden beschriebene Weise zur vielzelligen Batterie zusammengestellt. Vorzugsweise wird der Aufbau zur Vielzellen-Batterie durchgeführt, während die Doppel-Elektroden noch durch den zusammenhängenden Trägerstreifen strukturell verbunden sind ähnlich wie dies im Abschnitt A beschrieben wurde. Danach werden die Trägerstreifen zwischen den Doppel-Elektroden zerschnitten, um nicht mehr zusammenhängende Vielzellen-Batterien zu erhalten. Alternativ kann das Zerschneiden der Trägerstreifen jedoch auch unmittelbar nach dem Aufbringen der Elektroden auf die Streifen erfolgen, und die unverbundenen Doppel-Elektroden können dann zur Vielzellen-Batterie zusammengestellt werden, v/ie dies ebenfalls im Abschnitt A beschrieben wurde. Die fertige Vielzellen-Batterie D5 ist in Fig. D3 gezeigt.

Die für die positiven Elektroden 20 und 20-A, die elektrolytgetränkten Separatoren 40 und die flüssigkeitsdichten Schichten verwendeten Materialien können die gleichen wie im Abschnitt A beschriebenen Materialien sein. Vorzugweise werden jedoch positive Elektroden 20 und 20-A mit Teilchen aus Mangandioxid und Metall-Trägerstreifen aus Zink verwendet, wodurch die beschriebenen Elektroden sowohl im LeClanche- als auch im elektrochemischen Alkali-Mangan-System verwendet werden können. Bei diesen beiden Systemen sind zwar gleiche aktive Materialien

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jedoch unterschiedliche Elektrolyse verwendet. Der Elektrolyt beim LeClanche-System besteht im wesentlichen aus einer sauren Lösung von Ammoniumchlorid und/oder Zinkchlorid, während beim Alkali-Mangan-System eine Lösung von Kaliumhydroxid Verwendung findet. In beiden Fällen ist es üblich, die Mangandioxidteilchen in einer Binder-Grundmasse einzubetten.

Ein Zink-Trägerstreifen und Mangandioxid als positive Elektroden und Elektrolyt vom LeClanche- oder Alkali-Mangan-Typ werden zwar erfindungsgemäß bevorzugt verwendet, jedoch können auch andere Materialien und Systeme in geeigneten Fällen verwendet werden. So kann beispielsweise eine Bleifolie als Trägerstreifen verwendet werden, die positive Elektroden aus Bleioxid und Schwefelsäure als Elektrolyt aufweist, so daß eine Bleibatterie entsteht.

Abschnitt E: Trägerstreifen aus Metall, mit wenigstens einer elektrochemisch-inerten Oberfläche

Fig. El zeigt schematisch einen zusammenhängenden Trägerstreifen aus im wesentlichen homogenem Metall (Einmetall) E50, der von einer Rolle oder einer anderen Vorratsquelle E250 durch Elektroden-Auftragvorrichtungen 220 und 230 geführt wird, von denen mit Abstand voneinander angeordnete positive und negative Elektrodenabschnitte 20 bzw. 30 auf gegenüberliegenden Seiten des Trägerstreifens aufgebracht werden. Jeder negative Elektrodenabschnitt liegt im wesentlichen einem positiven Elektrodenabschnitt gegenüber. Es ist für den Fachmann ersichtlich, daß ein Abschnitt des TrägerStreifens mit positiven und negativen Elektroden auf gegenüberliegenden Seiten eine Doppel-Elektrode bildet.

Das Metall E50 dee-in Fig» £1 gezeigten. Trägerstreifens wird so gewählt, daß es in der verwendeten elektrochemischen Umgebung inert ist,, d.h., daß es bezüglich des speziell verwendeten

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Elektrodenmaterials und des in der Batterie verwendeten Elektrolyten inert ist. Metalle, die in nahezu allen elektrochemischen Umgebungen bei üblicher Anwendung inert sind, sind beispielsweise Titan, Tantal und Gold. Diese Metalle und andere Metalle, die in einigen, jedoch nicht allen elektrochemischen Umgebungen inert sind, können verwendet werden.

Die fertige Vielzellen-Batterie bleibt gleich, gleichgültig ob die in der Fig, El gezeigten Weise hergestellten Doppel-Elektroden vor oder nach der strukturellen und elektrischen Trennung voneinander zur Vielzellen-Batterie zusammengestellt werden. Fig. E2 zeigt solch eine Vielzellen-Batterie E5 in einer perspektivischen oder Schrägansicht. Fig. E3 zeigt einen Abschnitt der Vielzellen-Batterie E5 in einer vergrößerten Querschnittsansicht und läßt die Bauteile der Batterie erkennnen. Wie aus Fig. E3 hervorgeht, umfaßt die Batterie E5 die Kombination einer äußeren positiven Elektrode 20-A, einer äußeren negativen Elektrode 30-A und wenigstens einer Doppel-Elektrode zwischen den Elektroden 20-A und 30-A, wobei jede Doppel-Elektrode in der in Fig. El gezeigten Weise aufgebaut ist. Die in Fig. E3 gezeigte Doppel-Elektrode besteht aus der Kombination eines Abschnitts eines Einmetall-Trägerstreifens E50 (Fig. El), der als Zwischenzellen-Polbrücke der Doppel-Elektrode wirkt, mit positiven und negativen Elektroden 20 bzw. 30 auf gegenüberliegenden Seiten des Abschnitts. Die Vielzellen-Batterie E5 ist außerdem mit je einem elektrolytgetränkten Separator zwischen jeder positiven Elektrode 20 oder 20-A und jeder negativen Elektrode 30 oder 30-A versehen. Gleichzeitig als Stromleiter dienende flüssigkeitsdichte Schichten 80 und 90 stehen mit den äußeren Elektroden 20-A bzw. 30-A in Kontakt. Gleichzeitig als Dampfsperren dienende Stromsammler 60 und 70 liegen an der Außenseite der Schichten 80 und 90. Mit 100 ist eine für den Elektrolyten undurchlässige Dichtung und elektrische Isolierung bezeichnet, welche die elektrolytgetränkten Separatoren 40 umgibt.

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Die in Fig. El schematische dargestellte und im Vorstehenden beschriebene Ausbildung hat eine Vielzahl von Vorteilen. Die Verwendung des Trägerstreifens als Substrat ermöglicht es, die Elektroden aus Materialien herzustellen, die während des Aufbaus der Doppel-Elektroden nicht oder nur schlecht als Trägerstreif en■geeignet sind.

Der leitende Trägerstreifen ermöglicht den Stromfluß zwischen der positiven und der negativen Elektrode einer Doppel-Elektrode, ohne daß zusätzliche elektrische Leiter verwendet werden müssen.

Die Doppel-Elektroden werden nach ihrer Herstellung in der im Vorstehenden beschriebenen Weise zur Vielzellen-Batterie zusammengestellt. Die Herstellung der vielzelligen Batterie erfolgt vorzugsweise während die Doppel-Elektroden noch durch den zusam menhängenden Trägerstreifen miteinander verbunden sind, wobei ähnlich wie in Abschnitt A beschrieben vorgegangen wird. Danach werden die Trägerstreifen zwischen den Doppel-Elektroden zerschnitten, um nicht mehr zusammenhängende Vielzellen-Batterien zu erhalten. Alternativ kann das Zerschneiden der Trägerstreifen jedoch auch unmittelbar nach dem Aufbringen der Elektroden auf dem Streifen erfolgen und die unverbundenen Doppel-Eiektroden können dann in der im Abschnitt A beschriebenen Weise zur Vielzellen-Batterie zusammengestellt werden. Die fertige Vielzellen-Batterie E5 ist in Fig. E3 gezeigt. Fig. E6 zeigt eine alternative Ausführungsform, bei der ein Trimetall-Streifen E50 verwendet ist, dessen innere Metallage E53 an der der positiven Elektrode 20 zugewandten Seite mit einem inerten Metall E54 und seiner der negativen Elektrode 30 zugewandten Seite mit einem inerten Metall E55 beschichtet ist. Die beiden nichtreagierenden Metalle E54 und E55 bieten dieselben Vorteile wie die beiden Metalle E51 und E52 in Fig. E5. Die Verwendung eines dreischichtigen Aufbaus ermöglicht die Wahl eines inneren Metalls im Trägerstreifen, das nach den Gesichtspunkten Kosten, elektrische Leitfähigkeit und günstige

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Bearbeitbarkeit gewählt werden kann, ohne daß auf elektrochemische Beständigkeit in Verbindung mit den Elektroden und dem Elektrolyten Rücksicht genommen werden muß. Die beiden äußeren Metalle E54 und E55 können gleich oder verschiedene Metalle sein, z.B. kann die Streifenzusammensetzung Nickel E54 - Stahl E53 - Nickel E55 oder Nickel E54 - Stahl E53 - Zinn E55 gewählt sein.

Fig. E7 zeigt eine weitere alternative Ausführungsform, bei welcher ein Bimetall-Trägerstreifen verwendet ist, der aus den Metallen E56 und E57 besteht. Das Metall E56 ist aus Metallen gewählt, welche in der Batterie als negative Elektroden elektro chemisch aktiv, so daß das Metall E56 in der Wirkung dem im Abschnitt D beschriebenen Metall D52 und den Elektroden 20 der Fig. El, E3, E4, E5 und E6 entspricht. Bei der Auslegung der Batterie wird die Menge des aktiven Metalls E56 unter Berücksichtigung der Menge des in den positiven Elektroden 20 und 20-A vorhandenen Materialmenge bestimmt. Als Metall E57 ist ein bezüglich der positiven Elektrode 20 inertes Metall gewählt Das Metall E57 entspricht dem in den Fig. El, E3 und E4 gezeigten Einmetali, da es die einzige Schicht aus nichtreagxerendem Metall im Trägerstreifen ist, es ist jedoch auch den Metallen E51 in Fig. E5 ähnlich, da es unter besonderer Berücksichtigung seiner Fähigkeit nicht mit der positiven Elektrode 20 zu reagieren ausgewählt werden kann. Obgleich es in den Zeichnungen nicht gezeigt ist, kann ein Trimetall, dessen äußere beiden Metalle den Metallen des in Fig. E7 gezeigten Bimetalls entsprechen, anstelle des in dieser Figur gezeigten Bimetalls verwendet werden, wobei das Metall der Innenschicht des Trimetalli aus einer großen Vielzahl von Metallen gewählt werden kann.

Fig. E5 zeigt eine alternative Ausführungsform zu den Fig. El, E3 und E4. Anstelle der Verwendung eines Einmetall-Trägerstreifens, .wie er im Vorstehenden beschrieben wurde, ist beim Aufbau nach der Fig. E5 ein Bimetall-Trägerstreifen E50 verwendet, bei welchem das der positiven Elektrode 20 zugewandte

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Metall E51 in Bezug auf diese Elektrode inert und das der negativen Elektrode 30 zugewandte Metall E52 in Bezug auf diese Elektrode inert ist. Der Vorteil des in Fig. 5 gezeigten Aufbaus liegt darin, daß eine größere Freizügigkeit bei der Wahl der Materialien gegeben ist, wobei jeweils nur die Fähigkeit mit der unmittelbar benachbarten Elektrode zu reagieren berücksichtigt werden muß. Die Vorteile der Verarbeitung bei Verwendung eines Bimetall-Streifens nach Fig. E5 entsprechen den Vorteilen bei Verwendung eines Einmetall-Streifens nach den Fig. El, E3 und E4.

Aus den vorstehenden Erörterungen geht hervor, daß der Einmetall-Streifen nach den Fig. El, E3 und E4, der Bimetall-Streifen nach Fig. E5, der Trimetall-Streifen nach Fig. E6 und der Bimetall-Streifen nach Fig. E7 charakterisiert werden können als Metall-Trägerstreifen mit wenigstens einer inerten Metallseite. Jeder dieser Streifen kann für die Herstellung von Doppel-Elektroden und anschließendem Zusammenbau dieser Elektroden zu Vielzellen-Batterien verwendet werden.

Bei den in den Fig. E5 bis E7 gezeigten Bimetall- und Trimetall-Streifen können die inerten Oberflächen durch Aufwalzen, Plattieren, Flammspritzen, Vakuumabscheidung oder auf andere geeignete Weise hergestellt werden.

Die Materialien der positiven Elektroden 20 und 20-A, der negativen Elektroden 30 und 30-A, der elektrolytgetränkten Separatoren 40 und der flüssxgkextsdichten Schichten können den in den vorhergehenden Abschnitten beschriebenen Materialien entsprechen und bei der in diesem Abschnitt E beschriebenen Batterie verwendet werden.

Die gemäß vorliegendem Abschnitt erforderlichen inerten Metalle werden so gewählt, daß.sie in. de£_-&mgefei*ng*. An „weicher sig verwendet werden, nicht reagieren, d.h., daß sie bezüglich des speziellen Elektrodenmaterials und des verwendeten Elektrolyts

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der Batterie inert sind. Metalle wie Titan und Gold sind in nahezu allen üblicherweise verwendeten elektrochemischen Umgebungen inert. ■ Andere Metalle wie Tantal sind im wesentlichen inert in Lösungen aus Zinkchlorid und Ammoniumchlorid oder sauren Elektrolyten, während Metalle wie Nickel und Stahl in alkalischen Systemen im wesentlichen inert sind.

Zur Erläuterung einiger der verschiedenen Konstruktionen, die in Anwendung der erfindungsgemäßen Lehre dieses Abschnitts aufgebaut werden können, werden die folgenden Beispiele gegeben:

Beispiel 1

Unter Verwendung des Aufbaus nach den Fig. El, E3 und E4 wird eine Vielzellen-Batterie unter Verwendung eines Einmetall-Trägerstreifens aus Titan oder Tantal unter Anwendung des elektrochemischen LeClanche-Systems (positive Elektrode aus Mangandioxid, negative Elektrode aus Zink und Elektrolyt aus einer Lösung von Zinkchlorid und/oder Ammoniumchlorid) aufgebaut.

Beispiel 2

Unter Verwendung des in den Fig. El, E3 und E4 gezeigten Aufbaus wird eine Vielzellen-Batterie unter Verwendung eines Einmetall-Trägerstreifens aus Titan und des Blei-Säure-Systems (positive Elektrode aus Bleidioxid, negative Elektrode aus Blei und Schwefelsäure als Elektrolyt) aufgebaut.

Beispiel 3

Unter Verwendung des in den Fig. El, E3 und E4 gezeigten Aufbaus wird eine Vielzellen-Batterie unter Verwendung eines Ein-. metall-Trägerstreifens aus Nickel und des Nickel-Kadmium-Systems (positive Elektrode aus Nickeloxyhydroxid, negative Elektrode aus Kadmium und Kaiiumhydroxid als Elektrolyt) aufgebaut..

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-W-Beispiel 4

Unter Anwendung des Herstellungsverfahrens nach Fig. El und eines Trimetall-Streifens, wie er in Fig. E6 gezeigt ist, wird eine Vielzellen-Batterie unter Verwendung eines Nickel-Stahl-Zinn-Trägerstreifens und des Alkali-Mangan-Systems (positive Elektrode aus Mangandioxid, negative Elektrode aus Zink-Amalgam und Kaiiumhydroxid und Zinkoxid als Elektrolyt) aufgebaut.

Beispiel 5

Unter Anwendung des in Fig. El gezeigten Herstellungsverfahrens und eines Bimetall-Streifens, wie er in Fig. E5 gezeigt ist, wird eine vielzellige Batterie unter Verwendung eines Nickel-Zinn-Trägerstreifens und des Silber-Zink-Systems (positive Elektrode aus Silberoxid, negative Elektrode aus Zinkamalgam und Elektrolyt aus Kaiiumhydroxid und Zinkoxid) aufgebaut.

Beispiel 6

Unter Anwendung des in Fig. El gezeigten Herstellungsverfahrens und eines Trimetall-Streifens, wie er in Fig. 6 gezeigt ist, wird eine Vielzellen-Batterie unter Verwendung eines Gold-Stahl-Zinn-Trägerstreifens und des Quecksilber-Zink-Systems (positive Elektrode aus Quecksilber-II-Oxid, negative Elektrode aus Zink-Amalgam und Elektrolyt aus Kaliumhydroxid und Zinkoxid) aufgebaut.

Beispiel 7

Unter Verwendung eines Trägerstreifens, wie er in Fig. E7 gezeigt ist und unter Aufbringung von positiven Elektroden in der in Fig. El gezeigten Weise wird eine Vielzellen-Batterie unter Verwendung eines Titan-Zink-Trägerstreifens und des LeClanche-Systems aufgebaut.

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Beispiel 8

Unter Verwendung eines Trimetall-Trägerstreifens mit äußeren Schichten aus Nickel und Zink und einer inneren Schicht aus Zinn wird eine Vielzellen-Batterie unter Verwendung des Nickel-Zink-Systems (positive Elektrode aus Nickeloxyhydroxid, negative Elektrode aus Zink und Kaliumhydroxid als Elektrolyt) aufgebaut.

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Claims

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Patentansprüche

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Verfahren zur Herstellung von strukturell durch einen Trägerstreifen zusammenhängenden, miteinander verbundenen Doppel-Elektroden, von denen jede einen Abschnitt des Trägerstreifens, eine positive Elektrode auf einer Seite des Abschnitts und eine negative Elektrode auf der anderen Seite des Abschnitts umfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß auf einem von seiner einen zur anderen, Oberflächenseite elektrisch-leitenden, zusammenhängenden Trägerstreifen mindestens auf einer Seite Batterieelektrodenabschnitte aufgebracht werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß entlang des Trägerstreifens mit Abstand voneinander positive Elektrodenabschnitte aufgebracht werden, und daß entlang des Trägerstreifens mit Abstand voneinander negative Elektrodenabschnitte aufgebracht werden, wobei jeder negative Elektrodenabschnitt auf der gegenüberliegenden Seite und im wesentlichen fluchtend mit einem positiven Elektrodenabschnitt aufgebracht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden auf einem Trägerstreifen aus elektrisch-leitendem Kunststoff aufgebracht werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden auf einem aus elektrisch-nichtleitendem Kunststoff bestehenden, mit durch Durchbrüche verlaufenden Leitern beschichteten Trägerstreifen aufgebracht werden, wobei jeder positive Elektrodenabschnitt mit dem negativen Elektrodenabschnitt auf der gegenüberliegenden Seite des Trägerstreifens über d«n durchs, die Durchlässe .im Trägeretreif en,. verlaufenden Leiter elektrisch verbunden wird.

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5. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden auf einem aus Metall bestehenden Trägerstrei fen aufgebracht werden, dessen beide Seiten mit einer elektrochemisch nicht reagierenden, elektrisch-leitenden Haftschicht versehen sind.
6. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden auf einen Trägerstreifen aus einem Metall aufgebracht werden, dessen beide Seiten eine elektrochemisch nicht reagierende Metalloberfläche haben.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß für die positiven Elektroden in einer Bindergrundmasse enthaltene, fein verteilte Teilchen aus elektrochemisch-positivem, aktivem Material verwendet werden.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß als negative Elektroden aufgesprühte oder aufgedampfte metallische Schichten, dünne Blätter oder Folien aus Metall oder fein verteilt in einer Bindergrundmasse enthaltene Metallteilchen verwendet werden.
9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Trägerstreifen verwendet wird, dessen eine Oberfläche elektrochemisch-inert und dessen andere Oberfläche bei Zusammenbau zu einer Batterie elektrochemisch aktiv ist, und daß die positiven Elektrodenabschnitte auf der elektrochemisch-inerten Seite des TrägerStreifens aufgebracht werden, während die negative Elektrode von der elektrochemisch aktiven Oberfläche gebildet wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß als elektrochemisch-inerte Oberfläche des Trägerstreifens ein elektrisch-leitender Haftstoff oder ein Metall verwendet wird.
11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß als metallische, elektrochemisch aktive Oberfläche des Tr ä.-

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gerstreifens Zink, Blei oder Kadmium verwendet wird.
12. Verfahren zur Herstellung von strukturell nicht zusammenhängenden, vielzelligen Batterien unter Verwendung von nach dem Verfahren nach Anspruch 2 hergestellten Doppel-Elektroden, dadurch gekennzeichnet, daß Vielzellen-Batterien zusammengestell werden, die durch wenigstens einen der mit positiven und negativen Elektroden besetzten Trägerstreifen zusammenhängen, indem wenigstens ein Trägerstreifen mit den positiven und negativen Elektroden zwischen äußeren positiven und negativen Elektroden angeordnet wird, so daß eine Doppel-Elektrode zwischen einer äußeren positiven und einer äußeren negativen Elektrode liegt, zwischen jeder positiven und negativen Elektrode ein einen Elektrolyt aufweisenden Separator angeordnet wird, die Elektroden und Separatoren entlang ihres Umfangs abgedichtet werden, so daß die Elektroden flüssigkeitsdicht gegeneinander abgedichtet sind, um die Elektroden und Separatoren eine flüssigkeitsdichte Abdichtungsschicht gelegt wird, und indem an jeder äußeren positiven und an jeder äußeren negativen Elektrode elektrische Leiter angeschlossen und zur Außenseite der flüssigkeitsdichten Schicht geführt werden; und daß die Trägerstreifen zwischen den Doppel-Elektroden zerschnitten werden, so daß strukturell nicht zusammenhängende Vielzellen-Batterien entstehen.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß Doppel-Elektroden verwendet werden, die durch Aufbringen von positiven und negativen Elektroden entlang eines Trägerstreifens aus elektrisch-leitendem Kunststoff hergestellt sind.
14. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß Doppel-Elektroden verwendet werden, die durch Aufbringen von positiven und negativen Elektroden auf einem aus nichtleitendem Kunststoff bestehenden Trägerstreifen hergestellt werden, wobei der Trägerstreifen mit in ihm angeordnete Durchbrüche durchsetzenden Leitern beschichtet ist, so daß jeder positive

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Elektrodenabschnitt mit dem negativen Elektrodenabschnitt auf der gegenüberliegenden Seite des Trägerstreifens über den die Durchbrüche im Trägerstreifen durchsetzenden Leiter elektrisch-r leitend verbunden ist.
15. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß Doppel-Elektroden verwendet werden, die durch Aufbringen von positiven und negativen Elektroden auf einem aus Metall bestehenden Trägerstreifen hergestellt werden, wobei beide Seiten des Trägerstreifens mit einer elektrochemisch nicht reagierenden, elektrisch-leitenden Haftstoffschicht versehen sind.
16. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß Doppel-Elektroden verwendet werden, die durch Aufbringen von positiven und negativen Elektroden auf einem Trägerstreifen aus einem Metall hergestellt werden, dessen beide Seiten eine elektrochemisch nicht reagierende Metalloberfläche haben.
17.' Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß für die Herstellung der positiven Elektroden der verwendeten Doppel-Elektrode in einer Bindergrundmasse enthaltene fein verteilte Teilchen aus elektrochemisch positivem, aktivem Material verwendet werden.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß für die Herstellung der negativen Elektroden der verwendeten Doppel-Elektroden fein verteilt in einer Bindergrundmasse enthaltene Metallteilchen verwendet werden.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die negativen Elektroden der verwendeten Doppel-Elektroden durch Aufsprühen oder Aufdampfen von metallischen Schichten durch dünne Blätter oder Folien aus Metall oder durch in einer Bindergrundmasse fein verteilt enthaltenen Metallteilchen gebildet werden.

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20. Verfahren zur Herstellung von strukturell nicht zusammenhängenden, vielzelligen Batterien unter Verwendung von nach dem Verfahren nach Anspruch 8 hergestellten Doppel-Elektroden, dadurch gekennzeichnet, daß Vielzellen-Batterien zusammengestellt werden, die durch wenigstens einen der mit positiven und negativen Elektroden besetzten Trägerstreifen zusammenhängen, indem wenigstens ein Trägerstreifen mit den positiven und den negativen Elektroden zwischen äußeren positiven und negativen Elektroden angeordnet wird, so daß eine Doppel-Elektrode zwischen einer äußeren positiven und einer äußeren negativen Elektrode liegt, zwischen jeder positiven und negativen Elektrode ein einen Elektrolyt aufweisenden Separator angeordnet wird, die Elektroden und Separatoren entlang ihres Umfangs abgedichtet werden, so daß die Elektroden flüssigkeitsdicht gegeneinander abgedichtet sind, um die Elektroden und die Separatoren eine flüssigkeitsdichte Abdichtungsschicht gelegt wird, und indem an jeder äußeren positiven und an jeder äußeren negativen Elektrode elektrische Leiter angeschlossen und zur Außenseite der flüssigkeitsdichten Schicht geführt werden; unc daß die Trägerstreifen zwischen den Doppel-Elektroden zerschnitten werden, so daß strukturell nicht zusammenhängende Vielzellen-Batterien entstehen.
21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß als elektrochemisch-inerte Oberfläche des TrägerStreifens ein elektrisch-leitender Haftstoff oder ein Metall verwendet wird.
22. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß als metallische, elektrochemisch aktive Oberfläche des Trägerstreifens Zink, Blei oder Kadmium verwendet wird.
23. Nach einem der Ansprüche 1 bis 20 hergestellte Vielzellen· Batterie, gekennzeichnet durch die Kombination der folgenden Bauteile:

eine äußere positive Elektrode (20-Λ);
eine äußere negative Elektrode (30-A);
wenigstens eine zwischen den äußeren Elektroden angeordnete

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Doppel-Elektrode, die einen von einer zur anderen Flachseite elektrisch-leitenden Abschnitt eines Trägerstreifens (A50; B50; C54,C52,C56; D52,D56; E50; E51,E52; E53,E54,E55) und eine auf einer Flachseite liegende positive und eine auf der gegenüberliegenden Flachseite liegende negative Elektrode (20;30) aufweist;

einen elektrolytgetränkten Separator (40) zwischen jeder positiven und negativen Elektrode (20-A,20; 30-A,30); eine flüssigkeitsdicht die Elektroden und die elektrolytgetränkten Separatoren umgebende Abdichtungsschicht (80,90); einen die äußere positive Elektrode (20-A) und die Außenseite der flüssigkeitsdichten Schicht (80) und ei-nen weiteren die äußere negative Elektrode (30-A) und die Außenseite der flüssigkeitsdichten Schicht (90) verbindenden Leiter (60;70); und durch

eine um den elektrolytgetränkten Separator (40) herumgeführte flüssigkeitsundurchlässige Abdichtung (100).
24. Batterie nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Doppel-Elektrode bzw. die Doppel-Elektroden einen aus elektrisch-leitendem Kunststoff bestehenden Trägerstreifen (A5C|) aufweisen.
25. Batterie nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Doppel-Elektrode bzw. die Doppel-Elektroden einen aus elektrisch-nichtleitendem Kunststoff bestehenden Trägerstreifen (B50) aufweisen, der auf beiden Seiten mit elektrisch-leitendem Material (B53) beschichtet ist, welches über wenigstens einen Durchbruch (B52) im Trägerstreifen in elektrisch-leitender Verbindung steht.
26. Batterie nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das auf beiden Seiten des nichtleitenden Streifens aufgebrachte und ihn durchsetzende elektrisch-leitende Material ein elek· trisch-leitender Haftstoff (B53) ist.

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27. Batterie nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß da; auf beiden Seiten des Trägerstreifens aufgebrachte und ihn durchsetzende elektrisch-leitende Material einen elektrischleitenden Haftstoff und Metall aufweist.
28. Batterie nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das auf beiden Seiten des Abschnitts des nichtleitenden Trägerstrei fens liegende und ihn durchsetzende elektrisch-leitende Material einen leitenden Haftstoff, Metall und negatives Elektrodenmaterial aufweist.
29. Batterie nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß das auf beiden Seiten des nichtleitenden Trägerstreifens liegende und ihn durchsetzende elektrisch-leitende Material (B53) einen elektrisch-leitenden Haftstoff und negatives Elektrodenmaterial aufweist.
30. Batterie nach einem der Ansprüche 23 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß die positiven Elektroden als aktives Material Mangandioxid und die negativen Elektroden als aktives Material Zink aufweisen, und daß als Elektrolyt Ammoniumchlorid und/oder Zinkchlorid vorgesehen ist.
31. Batterie nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Doppel-Elektrode bzw. die Dopp,el-Elektroden einen aus Metall bestehenden, beidseitig mit einer elektrisch-leitfähigen Haftstoffschicht (C54,C56) belegten Trägerstreifen (C52,C54, C56) aufweist.
32. Batterie nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, daß als aktives Material für die positiven Elektroden (20,20-A), als aktives Material für die negativen Elektroden (30, 30-A) Zink und als Elektrolyt Ammoniumchlorid und/oder Zinkchlorid vorgesehen ist.
33. Batterie nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß

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die Doppel-Elektrode bzw. die Doppel-Elektroden einen Metall-Träger streif en aufweisen, der auf einer Seite aus einem inerten und auf der anderen Seite aus einem anderen inerten Metall (E51 E52) besteht.
34. Batterie nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß der metallische Abschnitt des Trägerstreifens (E51,E52) der Doppel-Elektrode ein Bimetall ist.
35. Batterie nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, daß der metallische Abschnitt des Trägerstreifens (E53,E54,E55) ein
Trimetall ist.
36. Batterie nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Doppel-Elektrode bzw. die Doppel-Elektroden einen Metall-Trägerstreifen aufweisen, der auf einer Seite aus elektrochemisch
aktivem und auf der anderen Seite aus elektrochemisch-inertem
Metall (E56,E57) besteht, wobei die elektrochemisch aktive Seite gleichzeitig die negative Elektrode darstellt.

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