DE2363777A1

DE2363777A1 - Lithium-jodzelle

Info

Publication number: DE2363777A1
Application number: DE2363777A
Authority: DE
Inventors: Wilson Greatbatch; Ralph T Mead
Original assignee: Greatbatch Ltd
Current assignee: Greatbatch Ltd
Priority date: 1973-01-31
Filing date: 1973-12-21
Publication date: 1974-08-01
Also published as: NL7317342A; AU6361173A; IL43849A0; US3817791A; JPS5737995B2; SE420453B; JPS49105930A; GB1457526A; FR2216681A1; IL43849A; FR2216681B1; CA996629A

Description

Dr.-lng. E. BERKENFELD . Dipl.-lng. H. BERKENFELD, Patentanwälte, Köln Anlage Aktenzeichen

m 17. Dezember 1973 vA// Named.Anm. Wilson Greatbatch Ltd.

Lithium-Jodzelle

Die Erfindung bezieht sich auf die Umwandlung chemischer Energie in elektrische Energie, sowie insbesondere auf eine neue und verbesserte Konstruktion für Lithium-Jodzellen.

Ein Bereich der Verwendung der vorliegenden Erfindung ist die sichere Zuführung von elektrischem Strom zu unzugänglichen Einrichtungen in der menschlichen Umgebung, zum Beispiel zu einem eingepflanzten Herzschrittmacher, obwohl die Prinzipien der Erfindung in verschiedener Weise angewendet werden können« Es sind verschiedene Batterien für einpflanzbare Herzschrittmacher vorgeschlagen worden, welche aber bisher alle bestimmte Beschränkungen aufweisen. Vor kurzem wurde eine Lithium-Jodzelle vorgeschlagen, welche in vorteilhafter Weise eine Leerlaufspannung aufweist, die etwa das Doppelte jener der Quecksilberzelle beträgt, welche während des Betriebes kein Gas erzeugt und welche einen nichtkorrodierenden Elektrolyten aufweist,,

Eines der hauptsächlichen Probleme bei der Ausbildung einer Lithium-Jodzelle besteht in der Verhinderung des Leckens von Jod_o Jod ist in Dampfform und in einem komplexen Material vorhanden, welches viskos oder fließfähig ist. Wenn das Jod innerhalb der Zelle wandert oder fließt und mit dem Anodenstromsammler in Berührung kommt, wird in der Zelle ein innerer elektrischer Kurzschlußstromkreis gebildet»

Eine Aufgabe der Erfindung besteht daher in der Ausbildung einer neuen und verbesserten Konstruktion für eine Lithium-Jodzelle·

Eine besondere Aufgabe der Erfindung besteht in der Ausbildung einer solchen Zellenkonstruktion, welche die Jodwanderung bewodurch ein innerer elektrischer Kurzschlußstromkreis

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in der Zelle vermieden wird.

Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht in der Ausbildung einer solchen Zellenkonstruktion, welche verhältnismäßig einfach, sowie bequem und wirtschaftlich herzustellen ist.

Die Erfindung sieht eine Lithium-Jodzelle vor, in welcher jodhaltiges Material die Kathode bildet und ein mit einem Stromsammler in Berührung stehender Lithiumteil die Anode bildet. Die Anode wird innerhalb der Zelle durch eine Haiteeinrichtung gehalten, welche den Anodenstromsammler vor der Berührung mit dem Kathodenmaterial schützt. Die Halteeinrichtung besteht aus einem Materia], welches keine elektronische Leitfähigkeit zeigt, wenn dasselbe Jod ausgesetzt wird. Die Anodeneinheit besteht vorzugsweise aus einem Stromsammler, welcher zwischen zwei benachbarten Lithiumteilen abgedichtet ist, und aus einer Halteeinrichtung, welche die Umfangskanten der Lithiumteile in einer dieselben abdichtenden Weise kontinuierlich umschließt,,

Die Erfindung betrifft daher eine Lithium-Jodzelle, bestehend aus einem Gehäuse, aus einer Kathode aus jodhaltigem Material innerhalb des Gehäuses, aus einem Kathodenstromsammler, welcher in dem Gehäuse in Berührung mit dem Kathodenmaterial angeordnet und mit einem elektrischen Leiter verbunden ist, der sich durch das Gehäuse erstreckt, aus einer Anodeneinheit, die aus einem Lithiumteil besteht, welcher eine dem Kathodenmaterial ausgesetzte Oberfläche aufweist, aus einem Anodenstromsammler, welcher mit dem Lithiumteil in Berührung steht, und aus einer Einrichtung, die den Lithiumteil und den Anodenstromsammler in dem Gehäuse in einer Weise hält, welche die Verbindung des Stromsammler mit dem Lithiumteil abdichtet, um dieselbe nicht dem jodhaltigen Material auszusetzen. Ein isolierter elektrischer Leiter, der mit dem Anodenstromtesammler verbunden ist, erstreckt sich durch die Halteeinrichtung und das Gehäuse, Die Halteeinrichtung besteht aus einem Material, welches keine elektronische Leitfähigkeit zeigt, wenn dasselbe Jod ausgesetzt wird. Die Anodeneinheit besteht vorzugsweise aus einem Paar von Lithiumteilen, welche miteinander und mit dem Stromsammler in einer Weise verbunden sind, welche

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dieselben abdichtet, sowie aus einer Halteeinrichtung oder einem Rahmenteil, welcher die Umfangskanten der Lithium-teile in einer die Kanten abdichtenden Weise umschließt.

Die vorstehenden und zusätzliche Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden genauen Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, in welchen zeigt:

Fig. 1 eine schaubildliche Ansicht einer Zelle gemäß der Erfindung,

Figo 2 einen Längsschnitt nach der Linie 2-2 der Figur 1,

Fig. 3 eine auseinandergezogene Ansicht, welche die Konstruktion der Zelle gemäß Fig. 1 veranschaulicht,

Figo 4 eine teilweise Seitenansicht eines Bestandteils der Zelle, welche in den Figuren 1 bis 3 dargestellt ist,

Fig. 5 einen Querschnitt nach der Linie 5-5 der Figur 4,

Fig. 6 eine Seitenansicht einer Zelle gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung,

Fig. 7 eine Endansicht der Zelle gemäß Fig. 6, Fig. 8 einen Längsschnitt nach der Linie 8-8 der Figur 6,

Fig. 9 einen Längsschnitt einer Zelle gemäß noch einer anderen Ausführungsform der Erfindung,

Fig.10 einen Längsschnitt einer Zelle gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung und

Fig.11 einen Längsschnitt einer Zelle gemäß noch einer weiteren Ausführungsform der Erfindung.

Eine Lithium-Jodzelle gemäß der Erfindung umfaßt ein Gehäuse 10

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aus einem Kunststoffmaterial, welches mit Jod nicht reagiert, vorzugsweise einem Epoxymaterial, das entsprechend ausgehärtet worden ist. Das in Fig. 1 dargestellte Gehäuse 10 wird vorzugsweise geformt oder auf eine andere Weise hergestellt, um eine hohle rechteckige Form und eine aus einem Stück bestehende Konstruktion zu erhalten, welche einen Boden 11 aufweist, im Abstand liegende Seitenwände 12, 13, welche sich vom Boden 11 erstrecken, sowie im Abstand liegende Endwände 14₉ 15, welche sich ebenfalls vom Boden 11 erstrecken und mit dean Seitenwänden 12, 13 verbunden sind. Das Gehäuse 10 weist ein offenes oberes Ende auf, itfelches jedoch abgedichtet verschlossen istj, nachdem die Zelle zusammengesetzt worden ist, wie nachstehend noch beschrieben wird«,

Die in Fig. 2 dargestellte Zelle gemäß der Erfindung umfaßt ferner eine Anodeneinheit 20, die innerhalb des Gehäuses 10 angeordnet ist und aus einem Lithiumteil 21 besteht, welcher eine ausgesetzte Oberfläche und eine andere Oberfläche aufweist, eine elektrische Leitereinheit 22_P welche mit der anderen Oberfläche des Teils 21 verbunden ist und sich durch das Gehäuse 10 erstreckt, um eine auf der Außenseite verfügbare elektrische Verbindung mit der Änodeneinheit 20 vorzusehen^ sowie eine Einrichtung 23 ₉ welche den Lithiumteil 21 innerhalb des Gehäuses 10 hält₀ Gemäß der Erfindung besteht die Halteeinrichtung 23 aus einem Materials welches keine elektronische Leitfähigkeit zeigt» wenn dasselbe Jod ausgesetzt wirdo Die Halteeinrichtung 23 ist so geformt, daß sie den Lithiumteil 21 in einer Weise aufnimmtj, welche die eine Oberfläche dem jodhaltigen Kathodenmaterial im Gehäuse 10 aussetzt und !-/eiche die Verbindung der Leitereinheit 22 mit der anderen Oberfläche das Lithiumteils 21 abdichtet^ um dieselbe nicht dem jodhaltigen Material auszusetzen.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Anodeneinheit 20 ist die Halteeinrichtung 23 so geformt^ daß sie eine im wesentlichen ehene Vorderseite 25 und einen kontinuierlichen Umfangsrands?teil 27 aufweist, der sich von der Vorderseite 25 erstreckt» Die Halteeinrichtung 23 besteht aus einem Fluorpolymermaterial, xvelches keine elektronische Leitfähigkeit zeigt, wenn dasselbe Jod ausge-

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setzt wird. Ein bevorzugtes Material ist Durasan, wenn die Halteeinrichtung 23 durch Warmziehen von Blech geformt wird, oder Halar, wenn die Halteeinrichtung 23 durch Spritzguß geformt wird. Durasan und Halar sind Warenzeichen der Firma Allied Chemical Co. Andere Materialien sind Tefzel, welches ein Warenzeichen der Firma Dupont Co. ist, sowie ein Polyvinylidenharz, welches durch das eingetragene Warenzeichen Kynar der Firma Pennwalt Co. identifiziert ist, und entsprechende fluorisierte Kohlenwasserstoff materialien.

Wie die Figuren 2 und 3 zeigen, ist die Vorderseite 25 der Halteeinrichtung 23 mit einem kleinen Schlitz oder einer Öffnung 28 von einer Größe versehen, welche ermöglicht, daß sich die elektrische Leitereinheit 22 durch dieselbe erstreckt, wie nachstehend noch genauer beschrieben wird. Der Lithiumteil 21 ist gut sitzend innerhalb des Randteils 27 eingepaßt. Die bevorzugte Ausführungsform des Lithiumteils 21 besteht aus einem Paar von Lithiumplatten oder -folien 30 und 31. Die Platten 30, 31 sind Seite an Seite innerhalb des Randteils 27 der Halteeinrichtung 23 eingepaßt. Die Leitereinheit 22 besteht aus einem Anodenstromsammler 33, der zwischen den Platten 30, 31 und in Berührung mit denselben angeordnet oder festgeklemmt ist. Der Sammler 33 kann ayus einem gestreckten Zirkonium- oder Nickelsieb mit einer lichten Maschenweite von 1,397 mm bestehen, welches eine Dicke von etwa 0,125 mm aufweist. Eine isolierte elektrische Leitung 35, welche aus einem Streifen aus Zirkonium oder Nickel besteht, der in ein Material 36 eingekapselt ist, welches ein elektrischer Isolator ist und welches keine elektronische Leitfähigkeit zeigt, wenn dasselbe Jod ausgesetzt wird, ist an einem Ende mit dem Stromsammler 33 verbunden und erstreckt sich durch einen Schlitz oder eine Öffnung 38, welche in der Lithiumplatte 30 angrenzend an die Vorderseite 25 vorgesehen ist, sowie durch die Öffnung 28 der Vorderseite 25. Die Halteeinrichtung 23 dient daher als ein Rahmen oder eine Stütze für die festgeklemmte Anordnung der Lithiumplatten 30, 31 und des Stromsammlers 33.

Die Anodeneinheit 20 wird entsprechend dem Verfahren gemäß der Erfindung in der folgenden Weise geformt. Das Material der Halte-

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einrichtung 23 soll nicht nur keine elektronische Leitfähigkeit zeigen, wenn dasselbe Jod ausgesetzt wlrd₉ sondern auch die Eigenschaft aufweisen, unter Druck mit LitMum verbindbar zu sein. Die Lithiumplatte 30 wird in der Halteeinrichtung 23 so angeordnet, daß sie in den Randteil 27 eingepaßt wird, wobei die Öffnung 38 in der Platte 30 mit der Öffnung 28 in der Vorderseite 25 ausgerichtet ist. Der Leitungsteil der Leitereinheit 22 wird durch die ausgerichteten Öffnungen 28, 38 hindurchgeführt, bis der Stromsammler 33 mit der ausgesetzten Oberfläche der Platte 30 in Berührung steht. Dann wird die Platte 31 in Berührung mit dem Stromsammler 33 angeordnet und innerhalb des Bandteils 27 eingepaßt« Die Anodeneinheit wird hierauf mit einer entsprechenden Kraft von beispielsweise etwa 1_e359 tg zusammengepreßt, was bewirkt, daß die Teile miteinander verbunden werden. Die Lithiumplatten 30, 31 werden infolgedessen in einer Weise miteinander verbunden, welche den Stromsammler 33 zwischen äen Platten 30_s 31 abdichtet, während die Umfaagskanten der Plattem 30„ 31 durch den Randteil 27 der Halte einrichtung 23 abgedichtet werden«, Eine Umfangsnut 40 wird in der ausgesetzten Oberfläche der Lithiumplatte 31 von Hand mit einem entsprechenden Werkzeug oder mit einer Maschine geformt, entweder nach dem Preßvorgang oder während des Vorganges, in welchem Fall ein entsprechendes Gesenk erforderlich ist, mit dem Ergebnis, daß die resultierende Mit die Lithium-Lithiumbindung zwischen den Platten 30_s 31 verstärkt, weil die durch die Nut 40 bewirkte Verformung neue Oberflächen des Metalls einander aussetzt.

Die Anodeneinheit 20 ist innerhalb des Gehäuses 10 in der folgenden ¥eise angeordnet. Eine «w Seitenwand des Gehäuses 10, im vorliegenden Fall die Wand 13, ist mit einem Schlitz oder einer Öffnung 42 von einer Größe versehen, welche ermöglicht, daß sich der Leitungsteil der Leitereinheit 22 durch dieselbe -erstreckt. Die Anodeneinheit 20 wird innerhalb des Gehäuses 10 In Stellung gebracht und gleichzeitig wird die Leitereinheit 22 durch den Schlitz 42 gezogen, bis sich die Vorderseite 23 der Halteeinrichtung 23 mit der Innenseite der Gehäusewand 13 nahezu in Berührung befindet. Auf die Außenfläche der Vorderseite 25 und auf den entsprechenden Teil der Innenfläche der Wand 13 wird ein entspre-

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chender Zement 43 aufgebracht, worauf die Leitereinheit 22 weiter durch den Schlitz 42 gezogen wird und die beiden Flächen miteinander in Berührung gebracht werden. Wenn der Zement erhärtet, ist dann die Anodeneinheit 20 auf der Innenfläche der Wand 13 befestigt. Es ist wichtig, daß der verwendete Zement von der rasch abbindenden Art ist und auch die Wanderung von Jod in den Anodenstromsammler verhindert. Eine bevorzugte Art des Zements, welche diese Anforderungen erfüllt, ist ein Cyanacrylatzement, der unter dem Warenzeichen Permabond 101 der Firma Techni-Tool, Inc. im Handel erhältlich ist. Es ist wichtig, daß der Zement relativ rasch abbindet, um die Bildung unerwünsciater Verbindungen in der Zelle zu verhindern, wie zum Beispiel Mtride«

Die Zelle gemäß der Erfindung enthält ferner eine elektrische Leitereinheit, welche mit der Kathode der Zelle verbunden ist und sich durch das Gehäuse 10 erstreckt. Bei der bevorzugten Ausführungsform ist ein Kathodens tr oxnsammler 44 in der Form eines sehr dünnen Bleches oder eines Streifens aus Se*» Zirkonium- oder Nikkeifolie innerhalb des Gehäuses 10 und miTch einen Abstandsteil 45 aus Teflon oder anderem Material im Abstand von der Innenseite der Wand 12 angeordnet« Eine mit dem Sammler 44 verbundene Leitung 46 erstreckt sich durch einen Schlitz im ATbstandsteil 45 und durch einen Schlitz 47 in der GeMusewasd 12₉ ub eine auf der Außenseite verfügbare elektrische TerMnönng mit dem Kathodenstromsammler 44 vorzusehen«. Der Sammler 44 is1b angrenzend an die Innenseite der Gehäusewand 12 angeordnet mmd der Zweck des Abstandsteils 45 wird nachstehend noch genauer !beschrieben,,

©ie Zelle gemäß der Erfindung wird dtircli die Anordnung einer Kathodeneinheit innerhalb des Gehäuses 10 vervollständigt, welche aus jodhaltigem Material besteht. Die Eathodeneinheit 50 besteht vorzugsweise aus einer zur Ladungsübertragung dienenden komplexen Verbindung aus einem organischen Material und Jod. Das organische Material soll ein Elektronenspender selia und kann irgendeine organische Verbindung sein, welche eine doppelte Bindung oder eine Aminogruppe aufweist. Ein Elektronenspender ist notwendig, um dem Jod genügend Leitfähigkeit für die richtige Wirkungsweise der Zelle zu verleihen. Ein bevorzugtes organisches Material ist 2-

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Vinylpyridinpolymer. Das Kathodenmaterial oder der Depolarisator 50 wird durch Erhitzen des organischen Materials, wie zum Beispiel 2-Vinylpyridinpolymer, auf eine Temperatur hergestellt, die größer ist als die Kristallisationstemperatur von Jod, worauf dem erhitzten Material Jod zugesetzt wird. Die zugesetzte Menge von Jod soll größer sein als etwa 50 Gew.-% der resultierenden Mischung, so daß im Kathodenmaterial 50 genug Jod verfügbar ist, um 4es? eine ausreichende Leitfähigkeit für die richtige Wirkungsweise der Zelle vorzusehen. Die zugesetzte Jodmenge soll jedoch nicht so übermäßig sein, daß sie die Oberflächenberührung zwischen der Lithiumplatte 31 und dem komplexen Kathodenmaterial 50 durch Rekristallisation behindert.

Die resultierende Mischung ist eine viskose, fließfähige Substanz, welche in der folgenden Weise in das Gehäuse 10 eingeführt wird. Das Gehäuse 10 wird entweder mit der Hand oder in einem Halter in aufrechter Stellung gehalten, worauf das Material 50 in das Gehäuse 10 durch das offene obere Ende desselben eingegossen wird. Das Material 50 füllt das Innere des« Gehäuses 10 in einer Menge aus, welche ausreicht, um die ausgesetzte Oberfläche der Lithiumplatte 31 sowie den Kathodenstromsammler 44 zu berühren. Das Gehäuse 10 wird am oberen Ende zum Beispiel mittels eines Deckels 52 aus Epoxymaterial oder ähnlichem Material abgedichtet, welcher auf der oberen Umfangskante des Gehäuses 10 angeordnet und Se zementiert wird. Die Befestigung des Deckels 52 am Gehäuse 10 kann durch eine Umfangsausnehmung 53 erleichtert werden, welche rund um die Kante des Deckels 52 eine Schulter bildet. Die rasch abbindende Art des Zements, der zur Befestigung der Halteeinrichtung 23 am Gehäuse 10 verwendet wird, ermöglicht, daß das Kathodenmaterial 50 verhältnismäßig bald nachher eingeführt werden kann.

Die Lithium-Jodzelle gemäß der Erfindung wirkt in der folgenden Weise. Sobald das jodhaltige Kathodenmaterial oder der Depolarisator 50 in dem Gehäuse 10 in Berührung mit der ausgesetzten Oberfläche der Lithiumplatte 31 angeordnet ist, beginnt sich an der Grenzfläche ein Lithiumjodid-Elektrolyt zu bilden und zwischen den elektrischen Leitungen der Ano*»de und Kathode ist eine

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elektrische Potentialdifferenz vorhanden. Es ist wichtig, daß das jodhaltige Material 50 nicht direkt mit irgendeinem Teil der elektrischen Leitereinheit 22 in Berührung kommt, der mit dem Lithiumteil 21 der Anode 20 verbunden ist, wie zum Beispiel dem Anodenstromsammler 33. Dies würde sonst eine elektronische Leitfähigkeit zwischen dem Kathodenmaterial 50 und dem Anodenstromsammler 33 der elektrischen Leitereinheit 22 bewirken, welche einen elektrischen Kurzschlußstromkreis in der Zelle erzeugt. Insbesondere wird irgendeine Wanderung des komplexen jodhaltigen Materials 50 direkt zum Anodenstromsammler 33 oder direkt zur Anodenleitung 35, statt zuerst mit dem Lithiumteil 21 der Anode zu reagieren, den Zustand der elektronischen Leitfähigkeit ergeben, welche einen KurzschlußStromkreis in dera? Zelle erzeugt. Wenn das jodhaltige Material 50 andererseits nur den Lithiumteil 21 der Anode berührt, veranlaßt dies zunächst einen Zustand der ionischen Leitfähigkeit und ergibt die richtige Wirkungsweise der Zelle.

Die Zellenkonstruktion gemäß der Erfindung verhindert in vorteilhafter Weise einen elektrischen Kurzschlußstromkreis, der durch die Wanderung oder Strömung des Materials 50 bewirkt wird. Insbesondere ist die Verbindung der elektrischen Leitereinheit 22 und der Anodeneinheit 20 mit dem Lithiumteil 21 durch die Halteeinrichtung 23 abgedichtet, welche aus einem Material (vorzugsweise Durasan) besteht, welches keine elektronische Leitfähigkeit zeigt, wenn dasselbe Jod ausgesetzt wird. Die bevorzugte Anordnung, bei welcher der Stromsammler 33 zwischen den Lithiumplatten 30, 31 festgeklemmt ist, verstärkt die durch die Halteeinrichtung 23 für den Stromsammler 33 gegen die Jodwanderung vorgesehene schützende Abdichtung. Außerdem können beide Lithiumplatten 30, 31 für die Batterietätigkeit verwendet werden. Der Anodenstromsammler 33 ist daher von dem komplexen jodhaltigen Kathodenmaterial 50 in wirksamer Weise isoliert. Gewünschtenfalls kann die Verbindung zwischen der Innenseite des Randteils 27 der Halteeinrichtung 23 und dem Umfang der Lithiumplatten 30, 31 zusätzlich durch einen entsprechenden Zement abgedichtet werden, welcher mit Jod nicht reagiert, wie zum Beispiel dem oben erwähnten Cyanacrylatzement mit der Bezeichnung Permabond 101. Außerdem besteht der Zement 43, welcher die Vorderseite 25 der

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Halteeinrichtung 23 am Gehäuse 10 befestigt, aus einem Material, welches mit Jod nicht reagiert und welches gegen Jodwanderung längs der elektrischen Leitereinheit 22 abdichtet. Falls jedoch irgendein Lecken auftreten sollte, besteht der isolierte Teil 36 der Leitereinheit 22 aus einem Material, welches keine elektronische Leitfähigkeit zeigt, wenn dasselbe Jod ausgesetzt wird, und welches eine genügende Länge aufweist, um einen verhältnismäßig langen Weg vorzusehen, so daß irgendeine Möglichkeit, daß das jodhaltige Material 50 durch die und längs der Leitereinheit 22 zum Stromsammler 33 wandern könnte, auf ein Mindestmaß herabgesetzt oder im wesentlichen eliminiert wird. Wie Fig. 3 zeigt, weist der Stromsammler 33 eine mittlere Öffnung 56 auf, was erforderlich macht, daß die Leitereinheit 22, das heißt die Leitung 35 und der isolierte Teil 36, im wesentlichen im rechten Winkel gebogen werden, um zu ermöglichen, daß die elektrische Verbindung zwischen der Leitereinheit 22 und dem Sammler 33 in der Nähe der Kante des Sammlers 33 und angrenzend an die Kante der Öffnung 56 hergestellt wird. Insbesondere weist die Leitereinheit 22 einen an das Ende derselben angrenzenden ersten Teil 57 auf, welcher in der Öffnung 56 und im wesentlichen in der Ebene des Sammlers 33 angeordnet ist, sowie einen angrenzenden zweiten Teil 58, welcher sich vom Sammler 33 unter einem Winkel zu demselben erstreckt. Dies trägt seinerseits zu dem verhältnismäßig langen Weg bei, weil irgendein jodhaltiges Material, welches längs des isolierten Teils 36 der Leitereinheit 22 und durch die Öffnung in der Lithiumplatte 30 fließen kann, längs des gebogenen Teils noch weiter fließen muß, bevor dasselbe den Sammler 33 erreicht. Mit anderen Worten, falls irgendein Material durch die Öffnung 28 in der Lithiumplatte 30 fließen sollte, würde es sich noch nicht in unmittelbarer Berührung mit dem Stromsammler 33 befinden, sondern müßte noch weiter fließen, bevor dasselbe den Sammler 33 erreicht.

Der Abstandsteil 45 wirkt wie eine Feder, um den Kathodenstromsammler 44 während der Lebensdauer der Zelle in Berührung mit dem Kathodenmaterial 50 zu halten» Wenn sich das Kathodenmaterial 50 aus irgendeinem Grund zusammenzieht oder irgendeine andere physikalische Verzerrung erfährt, welche dasselbe von dem Kathodenstromsammler 44 zu trennen trachtet, wird dies durch den Abstands-

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teil 45 kompensiert, indem der Sammler 44 wieder in Berührung mit dem Kathodenmaterial 50 zurückgedrückt wird. Außerdem weist der Sammler 44 mehr chemische Anziehung oder Affinität für das komplexe Material 50 auf als für das Teflonmaterial des Abstandsteils 45. Wenn während der Zellenentladung irgendeine Schrumpfung im Material 50 erfolgt, wird diese Schrumpfung durch Trennung vom Abstandsteil 45, statt vom Sammler 44 ausgeglichen. Während alle Zellenbestandteile, die aus Fluorpolymermaterial bestehen, zwecks Bindungsfähigkeit mit einer Na triumnaphthanatlösung behandelt werden, wenn nachfolgende Verguß- oder Zementiervorgänge die Adhäsion am Fluorpolymermaterial erfordern, wird der Abstandsteil 45 unbehandelt gelassen, um die Adhäsion zu verhindern oder auf ein Mindestmaß herabzusetzen.

Die Figuren 4 und 5 veranschaulichen genauer die Konstruktion der elektrischen Leitereinheit 22, welche aus einer Leitung 35 besteht, die im Isoliermaterial 36 eingebettet ist. Die Leitung 35 wird ausgestanzt oder auf andere Weise geformt, um Schlitze oder Öffnungen 54 zu erhalten, welche in der Längsrichtung im Abstand voneinander liegen, um das Anhaften des Isoliermaterials 36 zu erleichtern. Ein bevorzugtes Verfahren zum Formen der Leitereinheit 22 besteht darin, daß ein Streifen aus Durasanmaterial in einer Form angeordnet wird, daß eine Leitung 35 auf die Oberseite desselben gelegt wird, daß ein anderer Streifen aus Durasanmaterial auf der Oberseite der Leitung 35 angeordnet wird und daß dann genügend Druck und Hitze zur Einwirkung gebracht wird, um die fertige Struktur zu formen, in welcher die Leitung 35 in das Isoliermaterial 36 aus Durasan eingebettet oder eingekapselt ist.

Das Fluorpolymermaterial, wie zum Beispiel Durasan, aus dem die Halteeinrichtung 23 und der Isolator 36 geformt sind, das keine elektronische Leitfähigkeit zeigt, wenn dasselbe Jod ausgesetzt wird, und das außerdem unter Druck mit Lithium verbindbar ist, bildet oder gibt auch keine schädlichen oder unerwünschten chemischen Nebenprodukte während des Betriebs der Zelle frei. Dies ist von besonderer Wichtigkeit und von Vorteil, wenn die Zelle gemäß der Erfindung verwendet wird, einem eingepflanzten künstlichen Herzschrittmacher elektrischen Strom zuzuführen.

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Die Figuren 6 bis 8 veranschaulichen eine Zelle gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung, welche innerhalb der Zelle eine einzige Anode und eine doppelte Kathode enthält. Eine in Fig. 8 dargestellte Anodenhalteeinrichtung 60 ist im allgemeinen ringförmig und besteht aus einem Fluorpolymermaterial, wie zum Beispiel Durasan, welches keine elektronische Leitfähigkeit zeigt, wenn dasselbe Jod ausgesetzt wird. Die Halteeinrichtung 60 weist einen mittleren Teil 62 auf, der mit einer ringförmigen inneren Ausnehmung oder Einkerbung 63 für einen noch zu beschreibenden Zweck versehen ist, sowie mit nach außen gerichteten ringförmigen Teilen 66 und 68, welche sich von den gegenüberliegenden Oberflächen des mittleren Teils 62 erstrecken. Der mittlere Teil 62 begrenzt einen inneren Bereich zum Halten eines Lithiumanodenteils, der aus einem Paar Lithiumscheiben 70, 72 besteht, welche unter Druck miteinander und mit einem Anodenstromsammler 74 in ähnlicher Weise verbunden sind wie die Anordnung der Lithiumplatten 30, 31 und des Anodenstromsammlers 33 der Ausführungsform gemäß den Figuren 1 bis 5. Die Lithiumscheiben 70, 72 mit dem zwischen denselben festgeklemmten Stromsammler 74 sind innerhalb der Halteeinrichtung 60 unter Druck miteinander verbunden, wobei das Lithium in die ringförmige Ausnehmung 63 gedrückt ist, wodurch die Abdichtung des Anodenstromsammlers 74 zwischen den Lithiumscheiben 70, 72 verstärkt wird. Eine elektrische Leitung 76, die mit einer Isolierung aus einem Material, wie zum Beispiel Durasan, versehen ist, welches keine elektronische Leitfähigkeit zeigt, wenn dasselbe Jod ausgesetzt wird, erstreckt sich vom Sammler 74 durch eine Öffnung, die in einem Vorsprung 78 der Halteeinrichtung 70 vorgesehen ist.

Die Zelle gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung weist ferner ein Paar Kathodeneinheiten 80 und 82 auf, welche innerhalb der Ringteile 66 bzw. 68 angeordnet sind, wodurch eine Zellenkonstruktion mit einer doppelten Kathode erhalten wird. Jede Kathodeneinheit 80, 82 besteht aus jodhaltigem Material in der Form einer zur Ladungsübertragung dienenden komplexen Verbindung eines organischen Materials, wie zum Beispiel 2-Vinylpyridinpolymer, und Jod, ähnlich dem Kathodenmaterial 50 der Ausführungsform gemäß den Figuren 1 bis 5. Nachdem das Kathodenmaterial oder der Depo-

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larisator 80, 82 eingeführt ist, wird ein Paar Kathodenstromsammler 83, 84 auf den entsprechenden ausgesetzten Oberflächen des Kathodenmaterials 80, 82 angeordnet, wobei die Stromsammler mit Leitungen 85, 86 versehen sind. Die Zelle wird mittels eines Paares von Verschluß- oder Kappenteilen 87, 88 verschlossen, welche im Schnappsitz; auf den Ringteilen 66 bzw. 68 befestigt werden. Die Verschlußteile 87, 88 werden an ihrem Platz mit Epoxymaterial oder einem entsprechenden Zement, wie zum Beispiel Permabond 101, abgedichtet. Die fertige Zelleneinheit wird dann in einem Auskleidungsteil 89 aus Teflon oder einem anderen Fluorpolymermaterial bzw. aus einem entsprechenden nichtreagierenden Material, wie zum Beispiel Epoxy- oder Polyestermaterial, angeordnet, wie in Fig. 6 gezeigt ist, und durch Epoxymaterial in Stellung gehalten. Hierauf wird die Auskleidung 89 innerhalb eines Metallgehäuses 90 angeordnet, welches in bekannter Weise hermetisch abgedichtet werden kann. Die Leitung 76 ist über ihre ganze Länge mit einer Isolierung aus einem Material, wie zum Beispiel Durasan, versehen, welches keine elektronische Leitfähigkeit zeigt, wenn dasselbe Jod ausgesetzt wird, in ähnlicher Weise wie die Leitung 35 der Ausführungsform gemäß Fig. 2. Während die Zelle kreisförmig ist und die Auskleidung 89 und das Gehäuse 90 halbkreisförmige Teile enthalten, kann die Zelle auch so geformt werden, daß sie andere Formen aufweist, wie zum Beispiel viereckige oder rechtekkige Form. Die fertige Zelle weist eine einzige Anode auf, mit welcher die elektrische Verbindung durch die Leitung 76 hergestellt wird, sowie zwei Kathoden, mit welchen die elektrischen Verbindungen durch die Leitungen 85 und 86 hergestellt werden.

Fig. 9 veranschaulicht eine Zelle, welche in ihrer Konstruktion der Zelle gemäß den Figuren 6 bis 8 ähnlich ist und welche einen Anodenstromsammler 91 enthält, der zwischen einem Paar Lithiumscheiben 93, 94 festgeklemmt ist. Diese sind in eine Anodenhalteeinrichtung 95 aus dem gleichen Material und im wesentlichen von der gleichen Form wie die Halteeinrichtung 60 eingepaßt. Die Teile der Einheit werden unter Druck miteinander verbunden. Die Halteeinrichtung 95 ist so geformt, daß sie nach außen gerichtete, im allgemeinen ringförmige Teile 96, 98 aufweist, von denen jeder auf der Innenseite abgestuft ist, um benachbarte ringförmige Be-

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reiche verschiedenen Durchmessers zu bilden. Die innersten ringförmigen Bereiche, das heißt jene, welche an die Lithiumscheiben 93, 94 angrenzen, sind mit Kathodenmaterial oder Depolarisator 98, 99 gefüllt, der aus einer Mischung von 2-Vinylpyridinpolymer und Jod besteht, ähnlich dem Material der Kathodeneinheiten 80, 82 in der Zelle gemäß Fig. 8. Ein Paar Kathodenstromsammler 100, 101 sind auf den entsprechenden ausgesetzten Oberflächen der Kathodeneinheiten 98, 99 angeordnet, wobei die Stromsammler mit außen freiliegenden Leitungen 102, 103 versehen sind. Der Anodenstromsammler91 weist eine äußere Leitung 92 auf. Dann werden die äußeren ringförmigen Bereiche der Halteeinrichtung mit Jodkügelchen 104, 105 gefüllt, um eine zusätzliche Zuführung oder einen Vorrat von Jod vorzusehen. Die Kügelchen enthalten vorzugsweise etwas Graphit oder Kohlenrußteilchen. Die Leitung 92 ist mit einer Isolierung versehen, welche mit jener der Leitung 76 in der Ausführungsform gemäß den Figuren 6 bis 8 identisch ist. Die Zelle wird mittels eines Paares von Verschluß- oder Kappenteilen 106, 107 in ähnlicher Weise wie die Zelle gemäß den Figuren 6 bis 8 verschlossen und kann ebenfalls in eine Auskleidung und ein äußeres Metallgehäuse eingepaßt werden,,

Fig. 10 veranschaulicht eine Zelle gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung, welche eine einzige Kathode und zwei Anoden aufweist. Die Zelle enthält ein Paar identische Anodenhalteeinrichtungen 110, 112, von denen jede im allgemeinen schalenförmig ist und aus einem Fluorpolymermaterial, wie zum Beispiel Durasan, oder einem entsprechenden Polyestermaterial besteht, welches keine elektronische Leitfähigkeit zeigt, wenn dasselbe Jod ausgesetzt wird. Jede Halteieinrichtung 110, 112 enthält einen Lithiumanodenteil in der Form eines Paares von Lithiumplatten, zwischen welchen ein Anodenstromsammler festgeklemmt ist. Die Halteeinrichtung 110 enthält beispielsweise die Lithiumplatten 114, 115, zwischen welchen der Anodenstromsammler 116 festgeklemmt ist, der durch einen Streifen oder Leitungsteil 117 verlängert ist, welcher durch eine in der Halteeinrichtung 110 vorgesehene Öffnung 118 nach außen ragt. Die Einheit wird geformt, indem die Platten 114, 115 unter Druck mit dem Sammler 116 und innerhalb der Halteeinrichtung 110 in ähnlicher Weise verbunden werden wie

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bei den anderen Ausführungsformen. Ebenso enthält die Halteeinrichtung 112 ein Paar Lithiumplatten 120, 121, zwischen welchen ein Stromsammler 122 festgeklemmt ist, der eine Leitung 123 aufweist, welche sich durch eine Öffnung 124 erstreckt, die in der Wand der Halteeinrichtung 122 vorgesehen ist. In jeder Halteeinrichtung 110, 112 nehmen die Lithiumplatten ungefähr die Hälfte des inneren Volumens derselben ein, und die Kathodeneinheiten 126, 128, welche aus jodhaltigem Material in der Form einer zur Ladungsübertragung dienenden komplexen Verbindung eines organischen Materials, wie zum Beispiel 2—Vinylpyridinpolymer, und Jod bestehen, werden eingeführt, um das restliche Volumen auszufüllen. Die beiden Hälften werden dann gegen einen einzigen Kathodenstromsammler 129 zusammengebracht, der eine äußere Leitung 130 aufweist, und durch einen 3? Ringteil 132 gegeneinander abgedichtet, der die beiden Hälften umschließt. Die Einheit kann in einer Auskleidung und einem äußeren Metallgehäuse angeordnet werden. Die fertige Zelle weist eine einzige Kathode auf, mit welcher die elektrische Verbindung durch die Leitung 130 hergestellt wird, sowie zwei Anoden, mit welchen die elektrischen Verbindungen durch die Leitungen 117 und 123 hergestellt werden. Die Leitungen 117 und 123 sind in einer Weise isoliert, die mit jener der Leitung 76 in der Ausführungsform gemäß den Figuren 6 uis 8 identisch ist.

Fig. 11 veranschaulicht eine Zelle, welche in ihrer Konstruktion der Zelle gemäß Fig. 10 ähnlich ist und welche ein Paar identische schalenförmige Anodenhalteeinrichtungen 134, 135 aufweist, die aus einem Fluorpolymermaterial, wie zum Beispiel Durasan, oder einem entsprechenden Polyestermaterial bestehen, welches keine elektronische Leitfähigkeit zeigt, wenn dasselbe Jod ausgesetzt wird. Die Halteeinrichtung 134 enthält einen Lithiumanodenteil in der Form eines Paares von Lithiumplatten 137» 138, zwischen welchen ein Anodenstromsammler 139 festgeklemmt ist, der durch einen Streifen oder Leitungsteil 140 verlängert ist, welcher durch eine in der Halteeinrichtung 134 vorgesehene Öffnung 141 nach außen ragt. Die Einheit wird geformt, indem die Platten 137, 138 unter Druck mit dem Sammler 139 und innerhalb der Halteeinrichtung 134 in ähnlicher Weise verbunden werden, wie bei den anderen Ausführungsformen. Ebenso enthält die Halteeinrichtung 135 ein Paar Li-

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thiumplatten 143, 144, zwischen welchen ein Stromsammler 145 festgeklemmt ist, der eine Leitung 146 aufweist, welche sich durch eine Öffnung 147 erstreckt, die in der Wand der Halteeinrichtung 135 vorgesehen ist. Die Halteeinrichtungen 134, 135 enthalten auch Bereiche 149 bzw₀ 150 für das Kathodenmaterial oder den Depolarisator, der aus einer Mischung von 2-Vinylpyridinpolymer und Jod besteht. Angrenzend an die Bereiche 149, 150 und in Berührung mit dem Depolarisatormaterial sind Isolier- oder Grenzschichten 152 und 153 aus Glasfaser- oder Teflonmaterial angeordnet. Ein Paar Kathodenstromsammler 155 bzw. 156 liegen gegen die Grenzschichten 152, 153 an und gehen in eine einzige äußere Leitung 157 über. Jodkügelchen 159 sind zwischen den Stromsammlern 155, 156 in Berührung mit denselben angeordnet, um eine zusätzliche Zuführung oder einen Vorrat von Jod vorzusehen. Die Jodkügelchen 159 enthalten vorzugsweise etwas Graphit oder Kohlenrußteilchen. Die Einheit kann in ähnlicher Weise wie jene der Zelle gemäß Fig„ 10 abgedichtet werden, sowie in einer Ausk3.eidung und einem äußeren Metallgehäuse angeordnet werden. Die Leitungen 140 und 4©146 sind in einer Weise isoliert, die mit jener der Leitung 76 in der Ausführungsform gemäß den Figuren 6 bis 8 identisch ist. Die fertige Zelle weist eine einzige Kathode auf, mit welcher die elektrische Verbindung durch die Leitung 157 hergestellt wird, sowie zwei Anoden, mit welchen die elektrischen Verbindungen durch die Leitungen 140 und 146 hergestellt werden.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten und beschriebenen beispielsweisen Ausführungsformen beschränkt, die verschiedene Abänderungen erfahren können, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Patentansprüche

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Claims

Dr.-lng. E. BERKENFELD · Dipl.-Ing. H. BERKENFELD, Patentanwälte, Köln

Anlage Aktenzeichen

zur Eingabe vom 17. Dezember 1973 vA// Name d. Anm. Wilson Greatbatch Ltd.

PATENTANSPRÜCHE

'',) Lithium-Jodzelle, gekennzeichnet

a) durch ein Gehäuse,

b) durch eine aus jodhaltigem Material bestehende Kathodeneinheit innerhalb des Gehäuses,

c) durch eine Anodeneinheit, die innerhalb des Gehäuses angeordnet ist und aus einem Lithiumteil besteht, welcher eine dem jodhaltigen Material ausgesetzte Oberfläche und eine andere Oberfläche aufweist, sowie aus einer elektrischen Leitereinheit, welche mit der anderen Oberfläche verbunden ist und sich durch das Gehäuse erstreckt, und aus einer Einrichtung zum Halten des Lithiumteils innerhalb des Gehäuses, wobei die Halteeinrichtung aus einem Material besteht, welches keine elektronische Leitfähigkeit zeigt, wenn dasselbe Jod ausgesetzt wird, und wobei die Halteeinrichtung so geformt ist, daß sie den Lithiumteil in einer Weise aufnimmt, welche die eine Oberfläche dem jodhaltigen Material aussetzt, während die Verbindung der Leitereinheit mit der anderen Oberfläche derart abgedichtet wird, daß dieselbe dem jodhaltigen Material nicht ausgesetzt wird, und

d) durch eine elektrische Leitereinheit, welche mit der Kathodeneinheit verbunden ist und sich durch das Gehäuse erstreckt.

2. Zelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung aus einem Fluorpolymermaterial besteht„

3. Zelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung aus einem Material besteht, welches unter Druck mit Lithium verbindbar ist.

Zelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dieselbe einen zweiten Lithiumteil enthält, der mit dem erstgenannten

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Lithiumteil in einer Weise verbunden ist, welche die Verbindung der Leitereinheit mit dem erstgenannten Lithiumteil abdichtet, wobei die Halteeinrichtung den Umfang der Lithiumteile abdichtet.

5. Zelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,, daß die Halteeinrichtung eine im wesentlichen ebene Vorderseite und einen im wesentlichen kontinuierlichen Umfangsrandteil aufweist, der sich von der Vorderseite erstreckt, daß der Lithiumteil innerhalb des Randteils eingepaßt wird, und daß die Leitereinheit sich durch die Vorderseite der Halteeinrichtung erstreckt.

6. Zelle nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Lithiumteil aus einem Paar Platten besteht, welche Seite an Seite innerhalb des Randteils der Halteeinrichtung eingepaßt werden, daß die Leitereinheit aus einem Stromsammler besteht, der zwischen den Platten in Berührung mit denselben angeordnet ist, und daß eine isolierte elektrische Leitung sich durch eine der Lithiumplatten und durch die Vorderseite'der Halteeinrichtung erstreckt.

Zelle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung aus einem Material besteht, welches unter Druck mit Lithium verbindbar ist, und daß die Platten, der Stromsammler und die Halteeinrichtung unter Druck miteinander verbunden werden.

8. Zelle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Anodenstromsammler aus einem im wesentlichen ebenen Teil besteht, der im allgemeinen mit einer mittleren Öffnung versehen ist, daß die isolierte elektrische Leitung an einem Ende angrenzend an eine Kante der Öffnung mit dem Stromsammler verbunden ist, sowie daß die Leitung angrenzend an das Ende einen ersten Teil aufweist, welcher in der Öffnung und im wesentlichen in der Ebene des Stromsammlers angeordnet ist, sowie einen an den ersten Teil angrenzenden zweiten Teil, welcher sich von dem Stromsammler unter einem Winkel zu demselben erstreckt.

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9. Zelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse im allgemeinen rechteckige Form aufweist und daß die Anodenhalteeinrichtung auf der Innenseite der einen Wand des Gehäuses befestigt ist, daß die elektrische Leitereinheit der Kathode auf der Innenseite der anderen Wand des Gehäuses befestigt ist und daß das jodhaltige Material das Innere des Gehäuses in einer Menge ausfüllt, welche ausreicht, um die ausgesetzte Oberfläche des Lithiumteils und die elektrische Leitereinheit der Kathode zu berühren.

10. Zelle nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Anodenhalte einrichtung an der Gehäusewand mittels eines Cyanacrylatzements befestigt ist.

11. Zelle nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch eine Abstandseinrichtung zwischen der Leitereinheit der Kathode und der anderen Wand des Gehäuses, um die Leitereinheit mit dem jodhaltigen Material in Berührung zu halten.

12. Zelle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteeinrichtung eine Querschnittsform aufweist, welche der Umfangsform der Lithiumteile angepaßt ist, so daß zwei Lithiumoberflächen ausgesetzt werden, daß das jodhaltige Material in zwei Bereiche getrennt ist, von denen jeder eine der ausgesetzten Lithiumoberflächen berührt, und daß die Leitereinheit der Kathode aus zwei getrennten Leitereinheiten besteht, von denen jede einen entsprechenden Bereich des jodhaltigen Materials berührt.

13. Zelle nach Anspruch 12, gekennzeichnet durch Jodkügelchen, welche jede Leitereinheit der Kathode auf der Oberfläche berühren, welche der mit dem jodhaltigen Material in Berührung stehenden Oberfläche gegenüberliegt.

14. Zelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zelle ein Paar Anodeneinheiten und ein Paar entsprechende Leitereinheiten der Anode enthält, wobei jede Anodeneinheit eine ausgesetzte Lithiumoberfläche aufweist, und daß das jodhaltige Ma-

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terial "beide ausgesetzten Lithiumoberflächen berührt.

15. Zelle nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das jodhaltige Material durch Jodkügelchen in zwei Bereiche getrennt ist, von denen jeder eine der ausgesetzten Lithiumoberflächen berührt, und daß die Leitereinheiten der Kathode jeden Bereich des jodhaltigen Materials berühren.

16. Zelle nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch eine Grenzschicht zwischen jedem Bereich des jodhaltigen Materials und den Jodkügelchen.

17<> Lithium-Jodzelle mit einer Anodeneinheit, gekennzeichnet durch

a) einen Anodenstromsammler,

b) ein Paar Lithiumteile, die miteinander und mit dem Stromsammler in einer Weise verbunden sind, welche den Stromsammler zwischen den Lithiumteilen abdichtet,

c) einen Rahmenteil, welcher die Umfangskanten der Li%thiumtei-Ie in einer die Kanten abdichtenden Weise kontinuierlich umschließt,, und

d) eine elektrische Leitereinheit, welche mit dem Stromsammler verbunden ist und sich durch den Rahmenteil erstreckt.

18. Anodeneinheit nach Anspruch 17» dadurch gekennzeichnet, daß

der Rahmenteil aus einem Material besteht, welches keine elektronische Leitfähigkeit zeigt, wenn dasselbe Jod ausgesetzt wird ο

19. Anodeneinheit nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmenteil aus einem Fluurpolymermaterial besteht.

20. Anodeneinheit nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Anodenstromsammler im allgemeinen eben ist und daß jeder der Lithiumteile aus einer Platte von einer solchen Größe besteht, daß der Umfang des Stromsammlers innerhalb des Umfanges jeder der Platten liegt.

21. Anodeneinheit nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß

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der Rahmenteil eine Querschnittsform aufweist, die der Umfangsform der Lithiumteile in einer Weise angepaßt ist, welche zwei Lithiumoberflächen aussetzt.

22. Anodeneinheit nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Rahmenteil eine Vorderseite und einen kontinuierlichen Umfangsrandteil aufweist, der sich von der "Vorderseite erstreckt, und daß die Lithiumteile innerhalb des Randteils in einer Weise eingepaßt sind, welche eine Lithiumoberfläche aussetzt.

23. Zelle nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Nut, welche in einem der Lithiumteile geformt wird, um neue Oberflächen des Lithiums auf jedem der Teile einander auszusetzen, damit die Bindung zwischen den Teilen verstärkt wird.

24. Zelle nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Platten, der Stromsammler und die Halteeinrichtung mittels eines Cyanacrylatzements gegeneinander abgedichtet werden.

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