DE2452948B2 - Galvanische zelle, enthaltend einen elektrisch leitenden zylindrischen becher und ein in dem becher angeordnetes spiralfoermig aufgewickeltes elektrodensystem - Google Patents
Galvanische zelle, enthaltend einen elektrisch leitenden zylindrischen becher und ein in dem becher angeordnetes spiralfoermig aufgewickeltes elektrodensystemInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine galvanische Zelle, enthaltend einen an einem Ende geschlossenen und am
anderen Ende offenen elektrisch leitenden zylindrischen Becher, ein in dem Becher angeordnetes spiralig
aufgewickeltes Elektrodensystem aus einer bandförmigen Elektrode der einen Polarität und einer bandförmigen
Elektrode der anderen Polarität, wenigstens zwei spiralig aufgewickelte Scheider, von denen wenigstens
einer zwischen den beiden Elektroden angeordnet ist, einen Elektrolyten in dem Becher wenigstens zwischen
den beiden Elektroden, einen Deckel für den Becher, ein isolierendes dichtendes Teil zwischen dem Deckel und
dem oberen Rand des Bechers und einer elektrischen Leitung, die an der einen Elektrode und dem als
Stromabnehmer oder ais Stromzufuhr dienenden Deckel befestigt ist.
Galvanische Zellen dieser Art sind in der US-PS 29 747 offenbart. Hierbei ist eine leitende Feder in
gebogener Form zwischen dem Becher und den dort befindlichen Streifen der Elektrode angeordnet, welche
diese in elektrischem Kontakt mit dem Boden des Bechers hält.
Diese bekannte Anordnung bringt den Nachteil mit
sich, daß die Feder beim Kinset/en des aufgewickelten
Elektrodensystems in den Becher abbrechen kann. Hierdurch wird die Stromleitung in der Zelle unterbrochen,
oder die Feder kann einen inneren Kurzschluß -. zwischen den Elektroden bewirken.
Aufgabe der Erfindung ist eine galvanische Zelle der eingangs beschriebenen Art, bei welcher beim Einsetzen
des Elektrodensystems ohne Gefahr des Brechens eines Teils ein direkter elektrischer Kontakt zwischen der
ίο äußeren Elektrode und dem elektrisch leitenden Becher
hergestellt wird, so daß dadurch keine Möglichkeit für eine Unterbrechung der Stromleitung in der Zelle oder
für einen inneren Kurzschluß entsteht.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß wenigstens
i) einer der Scheider den äußeren Umfang der Wicklung
umgibt, und daß in dem äußeren Scheider wenigstens eine öffnung angeordnet ist, die einen Teil der äußeren
Elektrode derart freigib., daß diese die innere Wand des als zweiter Stromabnehmer oder als zweite Stronizu-
JO führung dienenden Bechers berührt.
Vorzugsweise .sind die Öffnung oder die Öffnungen in
dem äußeren Scheider derart angeordnet, daß sie das Ende der äußeren Elektrode freigeben.
Die öffnung oder die Öffnungen in dem äußeren
Die öffnung oder die Öffnungen in dem äußeren
j! Scheider können kreisförmig, quadratisch, rechtwinklig
oder rautenförmig sein.
Besonders vorteilhaft ist die Erfindung bei Niekel-Cadmium-Zellen,
bei welchen die innere Elektrode die positive Elektrode ist.
Das spiralig aufgewickelte Elektrodensystem kann in üblicher Weise hergestellt werden. Bänder des Elektrodenmaterials,
mit wenigstens einem Band von größerer Breite eines Scheidermaterials zwischen den beiden
Elektroden werden zunächst an einem Teil ihrer Enden
1Ί durch Ausbohren oder dergleichen befestigt. Dann
wickelt man sie spiralig um das befestigte Ende. Das Band der äußeren Elektrode ist üblicherweise länger als
das der inneren Elektrode, damit die Enden der beiden Elektroden nach dem Aufwickeln sich etwa überlappen.
Dieses aufgewickelte Elektrodensystem wird dann entweder von einer unabhängigen Schicht eines
äußeren Scheiders umhüllt, oder aber die äußere Elektrode hat wenigstens einen Scheider anliegend an
ihrer äußeren Oberfläche, so daß nach dem Aufwickeln
γ, dieser leztere Scheider die oberste Schicht für das
aufgewickelte Elektrodensystem bildet. Die innere Elektrode kann einen Streifen aufweisen, der beispielsweise
angeschweißt ist, oder einen leitenden Draht, oder ähnliche Anordnungen zum Befestigen der Leitung, so
daß diese in üblicher Weise mit einem Teil des Gehäuses verbunden werden kann, /.. B. durch Anschweißen oder
dergleichen. Dieser Teil des Gehäuses, üblicherweise der Deckel, dient als der eine Stromabnehmer oder die
eine Stromzuführung für die Zeile.
rl In dem äußeren Scheider ist eine Öffnung angeordnet,
so daß der darunterliegende Teil der äußeren Elektrode einen Teil der inneren Oberfläche des Gehäuses berührt,
d. h. der inneren Wandung des Bechers oder Behälters, und zwar mit einem solchen Druck, daß eine elektrische
bo Verbindung hergestellt wird. Dieser Teil des Gehäuses
der Zelle dient als zweiter Stromabnehmer oder als zweite Stromzuführung.
Das freigelegte Material der äußeren Elektrode ragt dadurch durch die Öffnung hindurch und berührt die
h5 innere Wandung des Bechers, da die aufgewickelten
Elektroden gewöhnlich sehr dicht gewunden sind. Aus diesem Grund wölbt sich das Elektrodenmaterial nach
außen, /.. B. dann, wenn Streckmetall als Träger für das
aktive Elektrodenmalerial verwendet wird. Auch die zusammengepreßten inneren Schichten des Scheider*
wirken als Federn und tragen dti/.u bei, daß sich die
freigelegten Teile der Elektrode nach außen wölben und einen Kontakt mit dem Becher herstellen. Die
zusammengewickelten Elektroden und/oder die Scheider quellen auch, wenn sie den Elektrolyten absorbieren
oder aufnehmen. Man kann also das aufgewickelte Elektrodensystem ohne Schwierigkeiten in trockenem
Zustand in den Becher bringen, wobei es erst dann quillt, wenn es mit dem Elektrolyten benetzt wird. Ein
erfolgreicher Weg zum Zugeben des Elektrolyten verwendet Vakuum. Bei einem anderen Verfahren gibt
man einen Teil des Elektrolyten in den leeren Becher und den Rest später oben auf das zusammengewickelte
Elektrodensystem, nachdem dieses in den Becher eingesetzt ist. Dieses Quellen des aufgewickelten
Elektrodensystems sichert weiterhin den Kontakt /wischen der freigelegten Oberfläche der Elektrode
durch die Öffnung in dem Scheider hindurch und der inneren Wandung des Bechers.
Es ist ferner möglich, die Öffnung so anzuordnen, daß
sie sich über das Ende der äußeren Elektrode hinüber erstreckt. Die Grate am linde des Elektrodenmaterials
haben also die Möglichkeit, die innere Wandung des Bechers zu berühren, da das Ende der äußeren
Elektrode leichter nach außen gewölbt oder gebogen wird, als die Oberfläche. Der hervorragende leere
Abschnitt des Scheiders wird üblicherweise verwendet, um ein besonderes Kissen gegen die innere Elektrode zu
bilden und um einen Kurzschluß durch Grate zu vermeiden.
Die fensterförmigen Öffnungen können beliebige geeignete Formen haben, z. B. die Formen von Kreisen,
Ellipsen, Quadraten, Rechtecken, Polygonen, Rauten oder dergleichen. Vorzugsweise sind die Öffnungen
kreisförmig und an einer vertikalen Achse parallel zu der Längsachse der Wicklung angeordnet, insbesondere
etwa in der Miite. Die Abmessungen und die Anzahl der Öffnungen können auch geändert werden in Abhängigkeit
von den jeweiligen Abmessungen der Zelle. Die gesamte Oberfläche der Öffnungen muß nun genügen,
um einen Kontakt zwischen der Elektrode und der inneren Wandung des Bechers herzustellen.
Die nachstehende Tabelle erläutert geeignete Flächen
für die fensterförmigen Öffnungen in Zellen verschiedener Abmessungen.
Abmessung der Zelle**)
Angenäherte Größe der fensterförmigen Öffnungen (cm2)
AA (K40*)
Sub-C (K60*)
D (K90*)
Sub-C (K60*)
D (K90*)
5,2
6,5
16,8
1,3
*) American National Standard CI8.I-I972.
*) Eveready Battery Applications Engincering Data (Reference Manual) — 1971 Eidilion.
Zellen mit spiralig aufgewickelten Elektrodensystemen können unter Verwendung verschiedener elektrochemischer
Systeme hergestellt werden, z. B. nach Leclanche, mit Nickel und Cadmium, mit alkalischem
Mangandioxid, mit Nickel und Eisen, mit Nickel und Zink, und dergleichen. Erl'indungsgemäße Zellen verwenden
vorzugsweise ein Nickel-Cadmium-Sysiem. In
ungeladenem Zustande besieht die innere oder positive Elektrode einer Nickel-Cadmium-Zelle aus dem Hydroxid
des zweiwertigen Nickels, die äußere oder negative Elektrode besieht aus Cadmiumhydroxid und der
■5 Elektrolyt ist Kaliumhydroxid. In aufgeladenem Zustande
enthält die positive Elektrode das Hydroxid des dreiwertigen Nickels und die negative Elektrode
metallisches Cadmium.
Die negative Elektrode einer Nickel-Cadmium-Zelle
ίο kann nach einem Verfahren hergestellt werden, was in
ilen USA.-Paientschrirten 33 10 437 und 34 32 351
beschrieben ist. Hierbei wird als Träger in der Regel ein dünner Streifen aus Nickel oder aus mit Nickel
überzogenem oder plaliertem Stahl verwendet. Dieser
π Sireilen weist Durchstiche auf und kann zu einem
offenen Gitter aus Streckmetall auseinandergezogen werden. Bei starker Beladung mit aktivem Material ist
der Trägerstreifen auf der einen, der Gilterseite, sichtbar, während auf der entgegengesetzten Seite nur
das aktive Material sichtbar ist. Bei der Durchführung der vorliegenden Erfindung wird diese Elektrode
vorzugsweise so orientiert, daß die Gitterseite sich außen befindet. Dadurch kann das aktive Material beim
Einsetzen in den Becher weniger leicht abgeschabt
2ϊ werden, und der Kontakt von Metall zu Metall zwischen
dem Trüger und der inneren Wandung der Kammer ist besser, was besonders wichtig ist, um beim ersten
Zusammenbau einen Kontakt mit geringem Widerstand zu gewährleisten. Im zusammengebauten Zustande
jo berühren also die feigelegten Teile des Trügergitters
und das aktive Elektrodenmaterial die innere Wandung des Bechers. Die mengenmäßige Zusammensetzung
dieser Elektrode ändert sieh mit dem Grade der Aufladung, und ist davon abhängig, ob das negative
i- aktive Material in reduzierter Form als metallisches
Cadmium oder in oxydierter Form als Cadmiumoxid oder Cadmiumhydroxid vorliegt. Es wurde gefunden,
daß während des Gebrauches, d. h. bei dauerndem Aufladen und Entladen, der Kontakt verbessert wird, da
w die Wickelung sich ausdehnt und auf den Kontakt ein
stärkerer Druck ausgeübt wird. Das beim Aufladen regenerierte metallische Cadmium verbindet sieh auch
mit der Wandung des Bechers und wird mit dieser mehr oder weniger vebunden.
-r, Die positive Elektrode kann hergestellt werden nach
Verfahren, wie sie beispielsweise in den USA.-Patentschriften 33 10 437 und 34 32 351 beschrieben sind, oder
man kann gesintertes Nickel imprägnieren, wie es bekannt ist. Die positive Elektrode weist üblicherweise
->() einen leitenden Streifen auf, z. B. aus dünnem Nickel, der
an der Längsseite des Elcktrodenstreifens angeschweißt ist. Beim Einsetzen in den Becher ragt dieser Streifen
aus dem oberen Ende des Bechers hervor. Das äußere Ende dieses leitenden Streifens kann dann in üblicher
vi Weise an dem Deekel der Zelle befestigt werden, und
zwar nach üblichen Verfahren wie Schweißen oder dergleichen.
Das Gehäuse der Zelle, welches wenigstens aus dem Becher und dem Deckel besieht, kann aus solchen
-,ο Stoffen hergestellt werden wie Nickel und Nickellegierungen,
Stahl, mit Nickel überzogener Stahl, mit Zinn überzogener Stahl und anderen leitenden Metallen ti ml
Metallegierungen und dergleichen. Es ist klar, daß in manchen Fällen der Becher und der Deckel aus
,-) verschiedenen Stoffen bestehen können.
Der Scheider in den erfindungsgemäßen /eilen kann aus üblichem Material bestehen. /. B. aus Filzen oder
Vliesen, aus Polyamidfasern, aus Modacrv!fasern, aus
l'olypropylenfascrn, aus verstärkten Fasern aus regenerierter
Zellulose und dergleichen.
Bei der Herstellung ücv eH'indungsgemäßen Zellen ist
es nicht erforderlich, den Streifen an die negative Elektrode anzuschweißen. Üblicherweise geschieht das ■-,
Anschweißen so, daß zunächst mittels eines l.ufistrahles
das aktive Elektrodenmaterial an der Stelle entfernt wild, wo der Streifen befestigt werden soll. Dann preßt
man diese Stelle, um ihre Dicke zu verringern und einige
Grate abzuflachen, und verbindet schließlich den κι Streifen durch Punktschwcißung mit diesem Teil. Durch
das Entfernen eines Teils des aktiven Materials der negativen Elektrode wird die Qualität der Zelle
verschlechtert, da ein nicht ausbalanciertes elektrochemisches System entsteht. Zusätzlich können beim r>
Zusammenbau Kurzschlüsse entstehen, da der Streifen gezogen wird oder Grate oder Vorsprünge entstehen.
In erfindungsgemäßen Zellen wird durch Druck ein Kontakt zwischen der negativen Elektrode und der
inneren Wandung einer Niekcl-Cadmium-Zeüe erreicht durch Herstellung einer Öffnung in der äußeren Schicht
des umgebenden Scheiders, wobei die Notwendigkeit für Streifen oder dergleichen entfällt.
Die Figuren zeigen beispielsweise einige Aiisführungsformcn
der Erfindung. ?ί
Fi g. 1 zeigt in auscinandergezogcnem Zustande eine
übliche galvansichc Zelle mil einem spiralig aufgewikkelten Elektrodensystem.
Fig. 2, 4, 6 und 8 sind Vorderansichten von flachen Elcktrodensystemen gemäß der Erfindung. jii
F i g. 3, 5, 7 und 9 sind Vorderansichten von entsprechenden aufgewickelten Elektrodensystemen
gemäß der Erfindung.
Nach der F i g. 1 enthält die Zelle einen zylindrischen Becher I. in welchen eine isolierende Scheibe 2 zur ü
Isolierung des Bodens des Bechers 1 eingesetzt wird. Ein spiralig aufgewickeltes Elektrodensystem 3 enthält eine
innere Elektrode 4, üblicherweise die positive Elektrode, eine äußere Elektrode 5, üblicherweise die negative
Elektrode, und einen Scheider 6 zwischen den Elektroden. Ein leitender Streifen 7 ist an der negativen
Elektrode 5 angeschweißt. Ein ähnlicher leitender Streifen 8 ist an der positiven Elektrode 4 angeschweißt.
Der leitende Streifen 7 ist über den äußeren Scheider 6 zurückgebogen, bevor man das Elektrodensystem 3 in 4r>
den Becher einsetzt, so daß nach dem Einsetzen der Streifen 7 unter Druck einen Kontakt mit der inneren
Wandung des Bechers bildet, welcher der negative Stromabnehmer oder die negative Stromzuführung
bildet. Der Streifen 8 wird angeschweißt an einem >o Deckel 9 der Zelle, der den positiven Stromabnehmer
oder die positive Stromzuführung bildet. Der Deckelring IO aus beliebigem geeignetem isolierendem
Material wie Nylon oder dergleichen wird dann /wischen dem Deckel 9 und dem Becher 1 in üblicher ·ν>
Weise angebracht, dichtet den Becher 1 ab und isoliert den Becher t gegen den Deckel 9. Im zusammengebauten
Zustande bildet also der Streifen 7 den Kontakt .'.wischen der negativen Elektrode 5 und dem Becher I.
Wie schon bemerkt, sind das Anschweißen des Streifens mi 7 an der negativen Elektrode 5 und die Verwendung des
Streifens 7 als Kontakt /wischen der Elektrode 5 und dem Becher I die Ursachen für ein schlechtes Verhalten
der Zelle.
Die F i g. 2 zeigt ein flaches Elektrodensystem 20 aus I1-,
einer ersten nicht abgebildeten flachen Elektrode und einer /weilen flachen Elektrode 21 und einem Scheider
22 /wischen den beiden Elektroden, mit einem äußeren
Scheider 23. alle übereinander angeordnet und an einem Ende verbunden mittels eines üblichen Kernes 24 mit
Schiit/. Eine kreisförmige Fensteröffnung 25 ist im Scheider 23 angeordnet und gibt dadurch die Elektrode
21 frei. Die am Ende der Elektrode 21 befindlichen Grate 26 sind ebenfalls durch die Öffnung 25 freigelegt.
Gerade diese Grate 26 am linde der Elektrode werden am leichtesten nach außen gewölbt oder gebogen, und
/war leichler als die Oberfläche der Elektrode 21. wenn das flache Elektrodensystem spiralig um den Kern 24
aufgewickeil ist. Ein !eilender Streifen 27 ist verbunden mit der ersten nicht abgebildeten flachen Elektrode und
dient zur Verbindung dieser Elektrode mit dem Deckel der Zelle, wie es bei der Fig. 1 beschrieben ist. Die
Fig. 3 zeigt die flache Elektrode 20 nach Fig. 2 in aufgewickeltem Zustande 28. Der freigelegte Teil der
Elektrode 21 bildet durch die Öffnung 25 den Kontakt mit der inneren Wandung eines Bechers, wenn das
aufgewickelte System 28 in den Becher eingesetzt ist. Da die Elektrode 21 sich durch die Öffnung 25 hindurch
aufwölbt, weil das System 28 sehr dicht gewickelt ist und weil Streckmetall als Träger verwendet wird, so findet
dieses Aufwölben auch in aufgewickeltem Zustande statt. Die fenslerartige Öffnung in dem äußeren
Scheider kann in der Größe verschieden sein. Es kann auch eine kleinere durch gebrochene Linien angedeutete
kreisförmige Öffnung 29 oder eine noch kleinere ebenfalls durch gebrochene Linien 30 angedeutete
Öffnung verwendet werden, wie es die F i g. 2 und 3 zeigen. Die genaue Größe der Öffnungen muß nur
genügend sein, um einen befriedigenden elektrischen Kontakt zwischen dem freigelegten Teil der äußeren
Elektrode und der inneren Wandung des Bechers herzustellen.
Die Fig. 4 und 5 zeigen ein Elektrodensystem in flachem Zustande 40 und in aufgewickeltem Zustande
41, wobei die einzelnen Teile mit denselben Bezugsziffern bezeichnet sind wie in den Fig. 2 und 3. Lediglich
die Öffnung 25 ist so angeordnet, daß die Grate 26 am Ende der Elektrode 21 nicht freigegeben sind. Wie
schon gesagt, kann die Abmessung der Öffnung sich ändern. Sie kann auch ersetzt werden durch zwei oder
mehr kleinere Öffnungen 42 und 43, wie es durch die gestrichelten Linien in den Fig. 4 und 5 angedeutet ist.
Auch hier ist es lediglich erforderlich, daß ein genügender Teil der Elektrode freigelegt ist, um eine
gute elektrische Verbindung mit der inneren Wandung des Bechers herzustellen.
Die Fig. 6 und 7 zeigen ein Elektrodensystem in flachem Zustande 60 und in aufgewickeltem Zustande
61, wobei ebenfalls die einzelnen Teile mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind wie in den F i g. 2 und 3.
Die kreisförmige öffnung 25 ist hier aber ersetzt durch eine rautenförmige öffnung 62. Die Abmessungen
dieser rautenförmigen Öffnung können auch verschieden sein, ebenso wie die Anzahl der öffnungen für den
jeweiligen Zweck.
Die Fig. 8 und 9 zeigen ein Elektrodensystem in flachem Zustande 80 und in aufgewickeltem Zustande
81, wobei ebenfalls die einzelnen Teile mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind wie in den F i g. 2 und 3.
Die kreisförmige öffnung 25 ist hier ersetzt durch eine quadratische öffnung 82. Die Abmessungen dieser
Öffnung 82 oder die Anzahl solcher Öffnungen kann auch hier verschieden sein, was abhängig ist von den
Abmessungen und Art der Zelle, in welcher das aufgewickelte Elektrodensystem verwendet werden
7000 Nickel-Cadmium-Ballerien mil je 5 Nickel-C'admiiim-Zcllcn
tier Größe ΛΛ wurden crfindungsgemäl.i
hergestellt. Jede Zelle enthielt in ungeladenem Zustande eine negative Elektrode ;ius Cadmiumhydroxid. eine
positive [!lektrode aus dem Hydroxid des zweiwertigen
Nickels und einen Elektroden aus einer wäßrigen Lösung von Kaliumhydroxitl. Der äußere Scheider ties
aufgewickelten Elektrodensystems jeder Zelle hatte eine kreisförmige Öffnung von etwa 5.2cm'. Die
Öffnung war etwa in der Mitte einer Achse parallel /n tier Längsachse ties Klektrotlcnsysiems angeordnet, und
/war derart, daß die Ciraie am F.nde tier negativen
Elektrode freigelegt waren, wie es die I' i g. 2 zeigt. Das spiralig aufgewickelte Elektrodensystem wurde in einen
Becher der Ciröße ΛΑ eingesetzt. Hierbei berührte der
freigelegte Teil der negativen Llektrode die innert Wandung des Bechers. Da die Öffnung l'ensieiTörniij
war und nicht einen ganz, senkrechten Streifen über dei
Elektrode bildete, konnte kein Teil des Elektrodengemi sches dem oberen Teil des Bechers anhalten, wenn clic
Elektrode eingesetzt wurde. Die positive Elektrode dei Zelle war elektrisch leitend verbunden mit dem Decke
tier Zelle, wie es die I·" i g. I zeigt.
Alle 7000 Batterien wurden auf innere Kurzschlüssi
geprüft, wobei keiner festgestellt wurde. Bei dei llcrsiellung von ähnlichen Nickel-Cadmium-Zeliei
unter Verwendung eines Streifens an der negativei Elektrode, wie die F i g. 1 es zeigt, lag der Ausfall durel
negativen Kontakt und Kurzschlüsse durch höhet Widerstand in dem Gebiet des negativen Streifens be
etwa 4% aller hergestellten Zellen. Da jede Batterie l'ün
Zellen enthielt, ist ein Ausfall von 20% der Baiterici
möglieh.
Hierzu 1 Blalt Zeichnungen
Claims (4)
1. Galvanische Zelle, enthaltend einen an einem
Ende geschlossenen und am anderen Ende offenen elektrisch leitenden zylindrischen Becher, ein in dem
Becher angeordnetes spiralig aufgewickeltes Elektrodensystem aus einer bandförmigen Elektrode der
einen Polarität und einer bandförmigen Elektrode der anderen Polarität, wenigstens zwei spiralig
aufgewickelte Scheider, von denen wenigstens einer zwischen den beiden Elektroden angeordnet ist,
einen Elektrolyten in dem Becher wenigstens zwischen den beiden Elektroden, einen Deckel für
den Becher, ein isolierendes dichtendes Teil zwischen dem Deckel und dem oberen Rand des
Bechers und einer elektrischen Leitung, die an der einen Elektrode und dem als Stromabnehmer oder
als Stromzuführung dienenden Deckel befestigt ist, dadurch g e k e η η ζ e i c h net, daß wenigstens
einer der Scheider den äußeren Umfang der Wicklung umgibt, und daß in dem äußeren Scheider
wenigstens eine Öffnung angeordnet ist, die einen Teil der äußeren Elektrode derart freigibt, daß diese
die innere Wand des als zweiler Stromabnehmer oder als zweite Stromzuführung dienenden Bechers
berührt.
2. Galvanische Zelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnung oder die Öffnungen
in dem äußeren Scheider das Ende der äußeren Elektrode freigeben.
i. Galvanische Zelle nach Anspruch I oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die öffnung oder die
Öffnungen in dem äußeren Scheider kreisförmig, quadratisch, rechtwinklig oder rautenförmig sind.
4. Galvanische Zelle nach einem der Ansprüche I bis :i, dadurch gekennzeichnet, daß die Zelle eine
Nickcl-Cadniiuni-Zelle ist, und daß die innere
Elektrode die positive Elektrode ist.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US415318A US3900340A (en) | 1973-11-13 | 1973-11-13 | Galvanic cell structures employing coiled electrodes |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE2452948A1 DE2452948A1 (de) | 1975-09-25 |
DE2452948B2 true DE2452948B2 (de) | 1978-01-19 |
DE2452948C3 DE2452948C3 (de) | 1978-09-14 |
Family
ID=23645221
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE2452948A Expired DE2452948C3 (de) | 1973-11-13 | 1974-11-08 | Galvanische Zelle, enthaltend einen elektrisch leitenden zylindrischen Becher und ein in dem Becher angeordnetes spiralförmig aufgewickeltes Elektrodensystem |
Country Status (7)
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---|---|
US (1) | US3900340A (de) |
JP (2) | JPS5079729A (de) |
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DE (1) | DE2452948C3 (de) |
ES (1) | ES431852A1 (de) |
FR (1) | FR2251106B1 (de) |
GB (1) | GB1430907A (de) |
Families Citing this family (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4064725A (en) * | 1976-10-18 | 1977-12-27 | The Gates Rubber Company | Apparatus for making spirally wound electrochemical cells |
US4622277A (en) * | 1985-09-30 | 1986-11-11 | Duracell Inc. | Electrochemical cells |
US4664989A (en) * | 1985-10-03 | 1987-05-12 | Union Carbide Corporation | Liquid cathode cell system employing a coiled electrode assembly |
US4663247A (en) * | 1985-11-04 | 1987-05-05 | Union Carbide Corporation | Coiled electrode assembly cell construction with pressure contact member |
US4802275A (en) * | 1987-03-12 | 1989-02-07 | Saft, S.A. | Method of manufacturing an electrochemical cell having an alkaline electrolyte and spiral-wound electrodes |
US4873158A (en) * | 1988-09-14 | 1989-10-10 | Altus Corporation | Overdischarge protection for rechargeable cells |
US4929519A (en) * | 1989-07-20 | 1990-05-29 | Gates Energy Products, Inc. | Wound electrode assembly for an electrochemical cell |
JP2762599B2 (ja) * | 1989-08-23 | 1998-06-04 | 松下電器産業株式会社 | アルカリ蓄電池 |
US5116698A (en) * | 1990-07-11 | 1992-05-26 | Eveready Battery Company, Inc. | Bifold separator |
JP3768041B2 (ja) | 1999-03-19 | 2006-04-19 | 三洋電機株式会社 | アルカリ蓄電池 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3083249A (en) * | 1959-12-18 | 1963-03-26 | Belove Louis | Coilable sintered electrode plate for alkaline storage battery and coiled electrode assembly formed therewith |
US3674565A (en) * | 1970-12-21 | 1972-07-04 | Esb Inc | Multicell battery having double adhesive liquid sealing window |
-
1973
- 1973-11-13 US US415318A patent/US3900340A/en not_active Expired - Lifetime
-
1974
- 1974-10-14 FR FR7434455A patent/FR2251106B1/fr not_active Expired
- 1974-11-04 CA CA212,904A patent/CA1026426A/en not_active Expired
- 1974-11-08 DE DE2452948A patent/DE2452948C3/de not_active Expired
- 1974-11-12 ES ES431852A patent/ES431852A1/es not_active Expired
- 1974-11-12 JP JP49129618A patent/JPS5079729A/ja active Pending
- 1974-11-12 GB GB4881274A patent/GB1430907A/en not_active Expired
-
1979
- 1979-09-18 JP JP1979128151U patent/JPS5531742Y2/ja not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2251106A1 (de) | 1975-06-06 |
US3900340A (en) | 1975-08-19 |
GB1430907A (en) | 1976-04-07 |
CA1026426A (en) | 1978-02-14 |
JPS5547200U (de) | 1980-03-27 |
ES431852A1 (es) | 1976-10-16 |
JPS5079729A (de) | 1975-06-28 |
DE2452948C3 (de) | 1978-09-14 |
FR2251106B1 (de) | 1981-05-29 |
JPS5531742Y2 (de) | 1980-07-29 |
DE2452948A1 (de) | 1975-09-25 |
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