DE2610413A1

DE2610413A1 - Flache alkalische zelle

Info

Publication number: DE2610413A1
Application number: DE19762610413
Authority: DE
Inventors: Theodore Robert Beatty; Harry Vourlis
Original assignee: Union Carbide Corp
Current assignee: Edgewell Personal Care Brands LLC
Priority date: 1975-03-17
Filing date: 1976-03-12
Publication date: 1976-09-23
Also published as: GB1512212A; DE2610413B2; JPS51115630A; JPS575011B2; IT1058005B; CA1060540A; DE2610413C3; BE839629R; CH611743A5; FR2305032A2; FR2305032B2

Description

PATENTANWALT. HELMUTGORTZ

'6 Frankfurt am Main 70
Schneckenhofstr. 27 - Tel. 617079

10. März 1976

Gzy/goe UNION CARBIDE CORPORATION

Flache alkalische Zelle.

Die Erfindung betrifft flache alkalische Zellen, insbesondere solche flachen alkalischen Zellen, bei welchen die aktiven Elemente dicht eingeschlossen sind in eine Umhüllung aus einem für Flüssigkeiten undurchlässigen Film eines Kunststoffes und wobei die Umhüllung je eine positive und eine negative Anschlußverbindung und eine dritte Anschlußverbindung für eine Hilfselektrode aufweist.

In der deutschen Patentanmeldung P 25 14 124.6-45 ist eine flache alkalische Zelle beschrieben. Diese enthält wenigstens zwei flache Elektroden entgegengesetzter Polarität mit einem porösen, einem alkalischen Elektrolyten enthaltenden Scheider zwischen ihnen." Die Elektroden sind in der Form eines üblichen Elektrodenstapels angeordnet. Ein Stromabnehmer, entweder eine flache Metallplatte oder eine Folie, liegt in elektrischer Verbindung mit einem der Elektrodenelemente an einem Ende des Stapels an. Die Elektroden sind eingeschlossen in einer abgedichteten Umhüllung aus einem Film" eines für Flüssigkeiten undurchlässigen Kunststoffes. Die Umhüllung hat in einer Seite eine Öffnung, die wenig- «

609839/1044

stens einen Teil des Stromabnehmers freiläßt. Eine dünne Schicht eines klebenden Dichtungsmittels befindet sich an der Berührungsfläche zwischen dem Stromabnehmer und der inneren Oberfläche der Wandung der Umhüllung um die Öffnung herum. Diese Schicht des klebenden Dichtungsmittels verbindet den Stromabnehmer und die Umhüllung dicht miteinander und verhindert ein Aussickern des alkalischen Elektrolyten durch die öffnung hindurch aus dem Inneren der Zelle. Vorzugsweise bedeckt die Schicht des klebenden Dichtungsmittels die gesamte Oberfläche des Stromabnehmers mit Ausnahme des kleinen Gebietes, das unter der öffnung in der Wandung liegt. Die freiliegenden Teile des Stromabnehmers können, z.B. durch einen Leitungsdraht, nach außen elektrisch verbunden werden.

Es ist bekannt, daß alkalische Elektrolyte die meisten Oberflächen aus Metall und Kunststoffen leicht benetzen, und daß sie durch Dichtungen hindurchkriechen, die üblicherweise in stromerzeugenden elektrochemischen Zellen verwendet werden. Nach der erwähnten deutschen Patentanmeldung wird diese Schwierigkeit durch die Verwendung eines von dem alkalischen Elektrolyten nicht benetzbaren klebenden Dichtungsmittels wirksam überwunden. Die dünne Schicht des klebenden Dichtungsmittels, welche den Stromabnehmer dicht mit der Wandung der Umhüllung verbindet, widersteht dem Hindurchkriechen des Elektrolyten entlang den abgedichteten

609839/1QU

_ 3 —

Oberflächen und durch die Öffnung in der Wandung. Als klebendes Dichtungsmittel werden vorzugsweise fette Polyamide verwendet, obwohl auch andere klebende Dichtungsmittel gebraucht werden können, die nicht leicht von dem alkalischen Elektrolyten benetzt werden können.

Ein weiterer Vorteil der bekannten flachen Zellen besteht darin, daß der Elektrolyt zum Aussickern entlang eines ausgedehnten Pfades kriechen muß. Dieser ausgedehnte Pfad verläuft an der abgedichteten Zwischenfläche zwischen dem Stromabnehmer und der inneren Oberfläche der Wandung der abgedichteten Umhüllung, d.h., der Elektrolyt kriecht über den geringsten Abstand von der Öffnung über die ganze Breite oder Länge des Stromabnehmers.

Bei den erwähnten typischen flachen Zellen besteht die abgedichtete Umhüllung vorteilhafterweise aus einem Rohr eines Filmes aus einem in der Hitze schrumpfbaren Kunststoff. Dieses Rohr ist in der Hitze aufgeschrumpft um die Seitenwandungen der Elektrode und überlappt die Kanten der beiden flachen Stromabnehmer, von welchen jeder an einem Ende des Elektrodenstapels angeordnet ist. Die beiden Stromabnehmer und der durch Hitze aufgeschrumpfte Teil des Rohres überlappen die Endkanten und sind dicht miteinander verbunden durch eine dünne Schicht eines nicht benetzbaren klebenden Dichtungsmittels. Der mittlere Teil eines der beiden

6 0 9839/10 A L,

Stromabnehmer, der an einem Ende des Elektrodenstapels freiliegt, bildet die positive Anschlußleitung, während der mittlere Teil des anderen Stromableiters, der am anderen Ende des Elektrodenstapels freiliegt, die negative Anschlußleitung der Zelle bildet. Die Anschlußleitungen sind so angeordnet, daß mehrere flachen Zellen zusammengestapelt werden können. Die positive Anschlußleitung der einen Zelle steht hierbei in elektrischer Berührung mit der negativen Anschlußleitung der benachbarten Zelle, und zwar mittels einer Drahtleitung oder dergleichen, die durch ihre Befestigung eine in Serie verbundene Batterie schafft. Flache Zellen können hierbei durch die Anordnung ihrer Anschlußleitungen auch parallel oder in Serie und parallel verbunden werden.

Es ist schon vorgeschlagen worden, in stromerzeugenden elektrochemischen Zellen sogenannte Hilfselektroden zu verwenden. Diese Hilfselektroden werden verwendet in Verbindung mit den eigentlichen, d.h. der positiven und der negativen Elektrode, um beim Betriebe der Zellen gewisse wertvolle Punktionen auszuüben. Solche Hilfselektroden sind verwendet worden beispielsweise in wiederaufladbareη Zellen, um die Gegenwart überschüssiger Mengen von entweder Sauerstoff oder Wasserstoff In Gasform festzustellen, die bei bestimmten Bedingung, z.B. beim überladen, entstehen können.

609839/1044

Die US-PS 3,462,303 beschreibt eine abgedichtete, wiederaufladbare Zelle, in welcher eine Hilfselektrode in Berührung steht mit einem Gasraum und einem flüssigen Elektrolyten. Die Hilfselektrode bildet mit der negativen Elektrode der Zelle einen Spannungsunterschied. Die Höhe dieses Spannungsunterschiedes ist abhängig von dem Partialdruck des Sauerstoffs in dem Gasraum der abgedichteten Zelle. Wenn die Zelle überladen wird, so steigt der Partialdruck des Sauerstoffes in dem Gasraum, der Unterschied in den Spannungen ändert sich und dieser Unterschied wird verwendet für die Tätigkeit einer Regelvorrichtung, durch welche der Aufladungsstrom abgeschaltet wird und dadurch das Entstehen eines zu großen Gasdruckes innerhalb der Zelle verhindert wird.

Grundsätzlich gleiche Hilfselektroden können verwendet werden in wiederaufladbaren Zellen der obenbeschriebenen Art, die Gegenwart von gasförmigem Wasserstoff in der Zelle festzustellen. In diesem Falle besteht ein Spannungsunterschied zwischen der Hilfselektrode und der positiven Elektrode. Dieser Wert hängt ab von dem Partialdruck des Wasserstoffs in dem Gasraum unter Bedingungen, bei welchen während des Betriebes der Zelle gasförmiger Wasserstoff entstehen kann,

Hilfselektroden können auch eingebaut sein in stromerzeugenden Zellen als Anzeiger für die Spannung. Es ist z.B. möglich, die

104

positive oder die negative Elektrode einer wiederaufladbaren Nickel-Cadmium-Zelle elektrochemisch zu verbinden mit einer Hilfselektrode, und hierbei das Verhalten jeder Elektrode beim Entladen unabhängig von dem Verhalten der anderen Elektrode zu prüfen. Hilfselektroden bei diesen Anwendungen sind wertvoll für den Forscher, da er hierbei seine Prüfungen ohne Auseinandernehmen der Zelle durchführen kann.

In abgedichteten, stromerzeugenden elektrochemischen Zellen muß natürlich eine äußere elektrische Verbindung mit der Hilfselektrode bestehen. Hierfür wird in der Regel eine besondere oder dritte Anschlußleitung in der abgedichteten Zelle vorgesehen, zusätzlich zu der positiven und der negativen Anschlußleitung. Die dritte Anschlußleitung ist grundsätzlich von der gleichen Bauart, unabhängig davon, ob die Hilfselektrode verwendet wird zur Feststellung von Sauerstoff oder Wasserstoff oder als Vergleichselektrode für die Spannung.

Die wesentliche Aufgabe der Erfindung ist eine flache alkalische Zelle der obenbeschriebenen Art, bei welcher eine positive und eine negative Anschlußleitung in wenigstens einer Wandung der Umhüllung zusammen mit einer dritten Anschlußleitung für eine Hilfselektrode vorgesehen sind.

609839/1044

Die Erfindung betrifft eine flache alkalische Zelle mit wenigstens zwei flachen Elektroden entgegengesetzter Polarität und mit einem porösen _t einen alkalischen Elektrolyten enthaltenden Scheider zwischen den Elektroden in der Form eines üblichen Elektrodenstapels. Ein Stromabnehmer, eine flache Metallplatte oder eine Folie, liegt in elektrischer Verbindung mit einer aus dem Paar der Elektrodenelemente an einem Ende des Elektrodenstapels . Die Elektroden sind eingeschlossen in einer dichten Umhüllung aus einem für Flüssigkeiten undurchlässigen Film eines Kunststoffes, vorzugsweise eines Stoffes, der elektrisch nichtleitend ist. Die abgedichtete Umhüllung hat in einer Wandung eine Öffnung, welche wenigstens einen Teil des Stromabnehmers zur elektrischen Verbindung nach außen freiläßt. Eine dünne Schicht eines von dem alkalischen Elektrolyten nicht benetzbaren klebenden Dichtungsmittels befindet sich an der Berührungsfläche zwischen dem Stromabnehmer und der inneren Oberfläche der Wandung der Umhüllung um die Öffnung herum. Die Schicht des klebenden Dichtungsmittels verbindet und dichtet den Stromabnehmer und die Wandung der Umhüllung, und verhindert ein Hindurchsickern des alkalischen Elektrolyten durch die Öffnung aus der Zelle heraus. Vorzugsweise bedeckt die Schicht des klebenden Dichtungsmittels praktisch die gesamte Oberfläche des Stromabnehmers, mit Ausnahme des kleinen Gebietes, das mit der Öffnung in der Wandung fluchtet. Es können hierbei verschiedene

.60 9839/1044

nicht benetzbare klebende Dichtungsmittel verwendet werden. Bevorzugt werden'iette Polyamide"als Dichtungsmittel. Diese erfindungsgemäß zu verwendenden'fettenPolyämide"sollten eine Aminzahl von mehr als etwa 9 haben.

Die Anordnung des cbenbeschriebenen Stromabnehmers bildet eine erste Anschlußverbindung für die Zelle. Eine zweite und eine dritte Anschlußverbindung in der abgedichteten Umhüllung sind

grundsätzlich erfindungsgemäß vorgesehen.Eine oder beide von diesen können/von der gleichen Art sein wie die erste Anschlußverbindung. Die zweite Anschlußverbindung enthält einen zweiten Stromabnehmer, welcher der oder den Elektroden der entgegengesetzten Polarität am anderen Ende des Elektrodenstapels anliegt. Dieser Stromsammler ist anliegend dicht verbunden mit der Wandung der Umhüllung durch eine dünne Schicht des gleichen benetzenden klebenden Dichtungsmittels um eine andere öffnung in der Wandung, welche einen Teil des Stromabnehmers freiläßt. Geeignete Mittel,

äußere
z.B. eine/Drahtleitung, bilden die äußere elektrische Verbindung mit den Stromabnehmern der ersten und der zweiten Anschlußverbindung·. Die dritte Anschlußverbindung für die Zelle kann grundsätzlich gleicher Art oder alternativ sein. Hierbei führt ein Leitungsdraht durch die dichte Naht in dem Fall, wenn die Umhüllung durch Zusammenbringen der Ecken oder Kanten, beispielsweise durch Verschweißen, geschlossen ist« Die so gebil-

609839/1044

dete erste und zweite Anschlußverbindungen sind elektrisch verbunden mit den Elektroden entgegengesetzter Polarität und bilden die positive und die negative Anschlußverbindung der Zelle. Die dritte Anschlußverbindung steht in elektrischer Verbindung mit einer Hilfselektrode im Inneren der Zelle, welche den Sauerstoff oder den Wasserstoff feststellen kann oder beispielsweise als Vergleichselektrode dient.

Die Erfindung kann angewendet werden im allgemeinen bei flachen alkalischen Zellen. Nachstehend wird sie beschrieben bei der Anwendung auf wiederaufladbare Nicke1-Cadmium-ZeIlen. Eine solche wiederaufladbare Nickel-Cadmium-felle enthält eine positive Elektrode mit einem elektrochemisch oxydierbaren aktiven Material, wie Nickel-Hydroxyd, eine negative Elektrode mit einem elektrochemisch reduzierbaren aktiven Material, wie Cadmiumoxyd oder Cadmiumhydroxyd, einen porösen saugfähigen, den alkalischen Elektrolyten enthaltenden Scheider zwischen und in Berührung mit der positiven und der negativen Elektrode. Die positive und die negative Elektrode sind elektrochemisch so gegeneinander ausbalanciert, daß überschüssige Gase beim überladen der Zelle nicht entstehen. Es können erfindungsgemäß natürlich auch andere Elektrodensysteme "verwendet werden, z.B. das System Zink-Mangandioxyd, was Fachleute wissen.

609839/ 1 044

Die Zeichnungen erläutern einige Ausführungsformen der Erfindung, Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer flachen alkalischen Zelle gemäß der Erfindung;

Fig. IA einen Querschnitt durch die Zelle nach Fig. 1 entlang der Linie 1A-1A;

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht einer anderen flachen alkalischen Zelle;

Fig. 2A einen Querschnitt der Zelle nach Fig. 2 entlang der Linie 2A-2A;

Fig« 3 perspektivisch eine andere Ausführungsform einer flachen alkalischen Zelle;

Fig. 3A einen Querschnitt durch die Zelle nach Fig. 3 entlang der Linie 3A-3A;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht einer weiteren Ausführungsform der flachen alkalischen Zelle;

Fig. 4A einen Querschnitt durch die Zelle nach Fig. 4 entlang der Linie JjA-lJA;

Fig* 5 eine perspektivische Ansicht einer weiterer Ausführungsform der flachen alkalischen Zelle;

60 9839/1044

Pig. 5a einen Querschnitt durch die Zelle nach Fig. 5 entlang der Linie 5A-5A.

Die Fig. 1 und IA zeigen eine erfindungsgemäße wiederaufladbare flache Nickel-Cadmium-Zelle. Die Zelle enthält eine positive Elektrodenplatte 10, zwei negative Elektrodenplatten 11 und 12,

10

die auf den beiden Seiten der positiven Elektrodenplatte/angeordnet sind, poröse Scheider 13 und 14, welche einen alkalischen Elektrolyten enthalten und zwischen der positiven Elektrodenplatte 10 und den beiden negativen Elektrodenplatten 11 und 12 angeordnet sind. Die Elektroden und die Scheider bilden einen üblichen Elektrodenstapel. Eine Hilfselektrode 15, die kleiner ist als die positive Elektrodenplatte 10 und die negativen Elektrodenplatten 11 und 12 befinden sich auf der linken Seite des Stapels, benachbart der negativen Elektrodenplatte 11, von ihr aber durch den porösen Scheider 16 getrennt. Die positive Elektrodenplatte. 10, die negativen Efektrodenplatten 11 und 12 und die Scheider 13, lh und 16 sind rechtwinklig und haben praktisch den gleichen Umfang, so daß die Elektrodenplatten und die Scheider richtig gestapelt sind. Die positive Elektrodenplatte 10 und die negativen-Elektrodenplatten 11 und 12 können gesinterte Elektroden sein, eine gesinterte Metallplatte aus beispielsweise zusammengesintertem Metallpulver, wie Nickel. Auf beiden Seiten eines offenen oder porösen Trägers, wie ein Nickelsieb, das als

609839/1044

mechanischer Träger und zur Leitung der Elektrizität dient. Die gesinterte Metallplatte ist nach üblichen bekannten Verfahren imprägniert mit dem elektrochemisch aktiven .Material. Die porösen Scheider 13, 14 und 16, welche den alkalischen Elektrolyten enthalten, können aus einem üblichen Scheidermaterial bestehen,

nichtgewebten
z.B. aus einer/Matte von organischen Fasern. Ein bevorzugter Typ besteht aus einer Nylonfaser unter dem Handelsnamen "Pellon". Der verwendete alkalische Elektrolyt kann beispielsweise aus einer 30^-igen Lösung von Kaliumhydroxyd bestehen.

An jedem Ende des Elektrddenstapels ist einer der Stromabnehmer 17 bzw. 18 angeordnet. Der Abnehmer 17 ist ebenfalls kleiner als die positive Elektrodenplatte 10 und die negativen Elektrodenplatten 11 und 12, ist aber größer als die Hilfselektrode 15 und überliegt etwas mehr als die Hälfte des Elektrodenstapels. Ein dritter Stromabnehmer 19 befindet sich über und in Berührung mit der Hilfselektrode 15. Die Hilfselektrode 15 und der gleich große Stromabnehmer 19 sind voneinander getrennt durch den Stromabnehmer 17 an einem Ende des Elektrodenstapels. Der Stromabnehmer 18 steht in Kontakt mit der negativen Elektrodenplatte 12 an dem entgegengesetzten Ende des Efektrodenstapels. Die beiden negatiben Elektrodenplatten 11 und 12 sind elektrisch miteinander verbunden durch einen isolierten metallischen Leiter 20. Die positive Elektrodenplatte 10 ist ebenfalls durch einen isolierten

60983 9/1044

metallischen Leiter 21 mit dem Stromabnehmer 17 verbunden. Die Stromabnehmer 17, 18 und 19 bestehen aus einem elektrisch leitenden Metall, vorzugsweise in Form einer dünnen Metallfolie, das wie Nickel oder mit Nickel plattierter Stahl beständig ist gegenüber dem alkalischen Elektrolyten.

Alle erwähnten Bestandteile der Zelle sind dicht eingeschlossen in eine Umhüllung 22 aus einem für Flüssigkeiten nicht durchlässigen, elektrisch nicht leitenden Film aus Kunststoff. Die Umhüllung 22 umgibt dicht die Seitenwandungen des Elektrodenstapels und geht unter Bildung der Endwandungen 23 und 24 um die entgegengesetzten Enden des Stapels herum. Die Endwandung bedeckt vollständig den Stromabnehmer 19, überlappt aber nicht vollständig mit dem Stromabnehmer 17, sondern läßt eine öffnung 25 frei, unter welcher ein Teil des Stromabnehmers 17 freiliegt. Entsprechend überlappt die Endwandung 24 nicht vollständig den Stromabnehmer 18, sondern läßt die Mitte desselben unter Bildung einer öffnung 26 frei. Nach den Fig. 1 und IA ist ein Leitungsdraht 27, z.B. durch Anschweißen befestigt an dem freiliegenden Teil des Stromabnehmers 17, welcher den positiven Anschluß der Zelle bildet. Eine metallische Anschlußleitung 28 ist befestigt an dem freiliegenden Teil des Stromabnehmers 18 und bildet den negativen Anschluß für die Zelle.

603839/1044

2810413

- in -

Praktisch die gesamten äußeren Oberflächen der Stromabnehmer 17 und 18, mit Ausnahme der freiliegenden Teile, sind überzogen mit dünnen Schichten 29 und 30 eines erfindungsgemäßen klebenden Dichtungsmittels. Ähnlich ist die gesamte äußere Oberfläche des Stromabnehmers 19,. mit Ausnahme des freibleibenden mittigen Teiles, überzogen mit einer Schicht 31 des gleichen klebenden Dichtungsmittels. Die Schichten 29, 30 und 31 des klebenden Dichtungsmittels verbinden dicht die Berührungsflächen zwischen jeder der Endwandungen 23 und 24 des Filmes aus Kunststoff und die Stromabnehmer 17, 18 und 19 gegen Durchsickern des alkalischen Elektrolyten. Das klebende Dichtungsmittel sollte geeignetermaßen ein organisches Harz sein, das sowohl an dem Film aus Kunststoff und den metallischen Stromabnehmern haftet. Vorzugsweise ist das klebende Dichtungsmittel ein Fett-Polyamid, das chemisch beständig ist und nicht benetzt wird von dem alkalischen Elektrolyten. Die Schichten des klebenden Dichtungsmittels werden zuerst als dünne Schicht auf die äußeren Oberflächen jedes der Stromabnehmer 17, 18 und 19 aufgebracht.

Die Seitenwandung 23 hat eine öffnung 32, die fluchtet mit der freigelegten Mitte des Stromabnehmers 19. Eine dritte Leitung führt durch die öffnung 32 und ist z.B. durch Schweißen befestigt an dem Stromabnehmer 19, und bildet einen dritten Endanschluß für die Hilfselektrode 15.

609839/1044

Die Umhüllung 22 besteht aus einem Rohr aus einem in der Hitze schrumpfbaren Kunststoff-Film, wie einer Vinylverbindung. Beim. Zusammenbau der Zelle werden die positive Elektrodenplatte 10, die beiden negativen Platten 11 und 12, die Scheider 13, I²J und 16, die Hilfselektrode 15 und die Stromabnehmer 17, 18 und 19 zuerst zusammengestapelt, wie es oben beschrieben ist. Dann bringt man sie in das durch Hitze schrumpfbare Rohr, wobei die äußeren.Enden des Rohres über die überzogenen Stromabnehmer hinausragen. Das Rohr aus Kunststoff wird dann erhitzt und schrumpft dicht zusammen um die Seitenwandungen des Elektrodenstapels. Gleichzeitig schrumpfen auch die hervorragenden Enden des Rohres unter Bildung der Endwandungen 23 und 24 zusammen. Durch Anwendung von Hitze und Druck auf die Endwandungen 23 und 24 wird die endgültige Bildung hergestellt.

Die Fig. 2 bis 5 und die entsprechenden Fig. 2A bis 5A zeigen einige andere Ausführungsformen der erfindungsgemäßen flachen Zellen. Bei allen diesen Ausführungsformen sind die Bestandteile grundsätzlich die gleichen wie oben beschrieben, d.h. die gleichen gesinterten positiven und negativen Elektroden können zusammen mit dem glefchen porösen, saugfähigen Scheidern, welche den alkalischen Elektrolyten enthalten, zwischen den Elektroden den Elektrodenstapel bilden. Zur Erleichterung sollen die gleichen Be_: zugszeichen die gleichen Bestandteile der Zellen bezeichnen.

609839/1044

Bei der erfindungsgemäßen Ausfuhrungsform nach den Fig. 2 und 2A ist die Anordnung des Elektrodenstapels, der Hilfselektrode 15

und des Stromabnehmers 19 die gleiche wie nach der Fig. 1. Die Bestandteile der Zelle sind wiederum eingeschlossen in einer Umhüllung 3^ aus einem abgedichteten, für Flüssigkeiten undurchlässigen, elektrisch nicht leitenden Film aus Kunststoff. Die Umhüllung J>k besteht ebenfalls aus einem durch Hitze schrumpfbaren Kunststoff, wobei in diesem Falle das Rohr aus dem Kunststoff ein geschlossenes und ein offenes Ende hat. Das Rohr ist dicht aufgeschrumpft um die Saitenwandungen des Elektrodenstapels mit der Ausnahme, daß das offene Ende des Rohres und die beiden Enden des Elektrodenstapels die Wandungen 35 und 36 bilden. Das offene Ende des Rohres wird dann durch Hitze zu einer gegen Flüssigkeiten dichtaiNaht 37 zusammengeschweißt. Die Endwandung 35 hat eine Öffnung 38, durch welche ein Teil des Stromabnehmers

17 freiliegt, und eine öffnung 39, welche die Mitte des Stromabnehmers 19 freigibt. In entsprechender Weise hat die andere Endwandung 36 eine öffnung 4o, welche die Mitte des Stromabnahmers

18 an dem entgegengesetzten Ende des Elektrodenstapels freigibt. Die Stromabnehmer 17, l8 und 19 sind ebenfalls überzogen mit den Schichten 29, 30 und 31 des gleichen nicht benetzbaren klebenden Dichtungsmittels wie oben beschrieben, mit Ausnahme derjenigen Teile der Stromabnehmer, die durch öffnungen in den Endwandungen 35 Und 36 freiliegen. Anschlußleitungen ¹Il und 42 füh-

609839/1044 -----

ren durch die öffnungen 38 und 4o und sind, z.B. durch Anschweißen, verbunden mit den freiliegenden Teilen der Stromabnehmer 17 und 18, welche die positiven und die negativan Anschlußverbindungen für die Zelle bilden. Entsprechend führt eine dritte Leitung 43 durch die öffnung 39 und ist an dem Stromabnehmer 19 befestigt, was eine dritte Anschlußverbindung für die Hilfselektrode 15 bildet. Nach dem Aufschrumpfen des Rohres um den Elektrodenstapel werden die Endwandungen 35 und 36 durch Anwendung von Hitze und Druck direkt auf die Stromabnehmer 17, 18 und 19 aufge s chwe ißt.

Bei der Ausführungsform der Erfindung nach den Fig. 3 und 3A ist der Elektrodenstapel wiederum der gleiche wie oben beschrieben. Bei dieser Ausführungsform hat aber die Hilfselektrode 44 die gleiche Größe wie die positive Elektrodenplatte 10 und die negativen Elektrodenplatten 11 und 12» Die Hilfselektrode 44 befindet sich an einem Ende des Elektrodenstapels benachbart der negativen Elektrodenplatte 11, aber von ihr durch den porösen Scheider 45 getrennt, über der Hilfselektrode 44 und und dem elektrischen Kontakt mit ihr befindet sich ein Stromabnehmer 46, z. B. eine metallische Platte oder Folie. Die negativen Elektroden Xi und 12 sind miteinander verbunden durch einen isolierten metallischen Leiter 47. Eine Anschlußleitung 48 ist befestigt an einem' Ende der positiven Elektrodenplatte 10, und eine andere Anschlußleitung 49 ist befestigt an der negativen Elektrodenplat-

60983 9/104 4

te 11, z.B. durch Anschweißen, wobei diese Anschlußleitungen sich nach außen von den entgegengesetzten Seiten des Elektrodenstapels erstrecken. Die Anschlußleitung 48 bildet die positive Endverbindung und die Anschlußleitung 49 bildet die negative Endverbindung für die Zelle.

Die Bestandteile der Zelle befinden sich innerhalb einer dichten, gegen Flüssigkeiten undurchlässigen, elektrisch nicht leitenden Umhüllung 50 aus einem i<'ilm eines Kunststoffes. Die Umr hüllung 50 ist ebenfalls hergestellt aus einem Rohr eines in der Hitze schrumpfenden Kunststoffes. In diesem Falle ist das Rohr aber aufgeschrumpft über beide Enden des Elektrodenstapels. Die Umhüllung 50 ist also gebildet mit den Seitenwandungen 51 und und offenen Enden, die durch Bildung von flüssigkeitsdichten. Nähten 53 und 54 geschlossen werden. Die offenen Enden des Rohres werden ebenfalls um die hervorragenden Leitungen 48 und 49 herum abgedichtet.

Die Umhüllung 50 hat eine öffnung 55 in der Seitenwandung 51, welche die Mitte des Stromabnehmers 46 freiläßt. Eine metalli» sehe Anschlußleitung 56 führt durch die öffnung 55 und ist z.B. durch Anschweißen mit dem Stromabnehmer 46 verbunden, was eine dritte Anschlußleitung für die Hilfselektrode 44 bildet. Eine Schicht 57 eines klebenden Dichtungsmittels ist aufgebracht auf

609839/1044

die äußere Oberfläche des Stromabnehmers 46, mit Ausnahme des kleinen, unter der öffnung 55 liegenden Geübtes, und ebenso um die Anschlußleitugen 48 und 49 an den Punkten, wo sie durch di& flüssigkeitsdichten Nähte 53 und 54 hindurchführen. Vorzugsweise wird als klebendes Dichtungsmittel das gleiche von dem alkalischen Elektrolyten nicht benetzbare "fette Polyamide"verwendet» Nach dem beschriebenen Aufschrumpfen des Rohres aus Kunststoff wird durch Anwendung von Wärme und Druck der Film des Kunststoffes mit dem Stromabnehmer 46 und den Anschlußleitungen 47 und 48 verbunden.

Die Fig. 4 und 4A zeigen eine andere Ausführungsform der Erfindung. Die, Bestandteile der Zelle sind dicht eingeschlossen innerhalb einer Umhüllung aus einem flüssigkeitsdichten, elektrisch nicht leitenden Film aus Kunststoff oder einem Gehäuse etwas anderer Bauart. Der Elektrodenstapel bei dieser Ausführungsform ist grundsätzlich der gleiche wie in den Fig. IA und 2A dargestellt. Bei dieser Ausführungsform haben aber die Hilfselektrode 15 und die Stromabnehmer 17 und 19 weniger als die halbe Größe der positiven Elektrodenplatte 10 und der negativen Elektrodenplatten 11 und 12. Die Hilfselektrode 15 und der Stromabnehmer 19 befinden sich über der linken Seite des Elektrodenstapels. Der Stromabnehmer 17 befindet sich über der rechten Seite des Stapels. Dünne Schichten 58 und 59 des klebenden Dichtungsmittels,

609839/1044

vorzugsweise aus einem "fetten Polyamid",sind aufgebracht auf die äußeren Oberflächen der Stromabnehmer 17 und 18, mit Ausnahme der kleinen Gebiete, die in der Mitte jedes Stromabnehmers freibleiben. In ähnlicher Weise ist eine dünne Schicht 60 des klebenden Dichtungsmittels aufgebracht auf die äußere Oberfläche des Stromabnehmers 19. Der Elektrodenstapel befindet sich innerhalb eines rechtwinkligen Behälters 6l mit offenen Enden, der aus einem für Flüssigkeiten undurchlässigen, elektrisch nicht leitenden Kunststoffjim besteht. Der Behälter 61 hat eine Bodenwandung 62 und kann beispielsweise durch Verformen einer flachen Folie des Kunst-

-Filmmaterials
stoff/ im Vakuum hergestellt sein. Der Elektrodenstapel paßt genau in den Behälter 6l. Dessen offenes Ende ist abgedichtet durch einen Deckel 63 aus dem gleichen Kunststoff-Film.Die äußeren Kanten des Deckels 63 sind mit den äußeren Kanten des Behälters 61 zusammengeschweißt unter Bildung einer zusammenhängenden flüssigkeitsundurchlässigen Naht 6¹I. Der Deckel 63 hat zwei öffnungen 65 und 66, durch welche die Mitten der Stromabnehmer 17 und 19 freiliegen. Die Bodenwandung 62 des Behälters hat eine öffnung 67, durch welche die Mitte des Stromabnehmers 18 freiliegt. Anschlußleitungen 68 und.69 führen durch die öffnungen 65 und 67 und sind z.B. durch Anschweißen verbunden mit den Mitten der Stromabnehmer 17 und l8 und bilden die positive und die negative Anschlußverbindung für die Zelle. Eine dritte Anschlußleitung .70 führt durch die öffnung 66 in den Deckel 63, ist ver-

609839/10

bunden mit der Mitte des Stromabnehmers 19 und bildet eine drit-

endgültigen te Anschlußleitung für die Hilfselektrode 15. Nach dem/Zusammenbau der Zelle werden der Deckel 63 und die Bodenwandung 62 unter Hitze zusammengepreßt, so daß die dünnen Schichten 58, und 60 des klebenden Dichtungsmittels die Wandungen dicht mit jedem der Stromabnehmer verbinden.

Die erandungsgemäßen Ausführungen nach den Fig. 5 und 5A zeigen eine andere Bauart für die Hilfselektrode. Der Elektrodenstapel ist wiederum grundsätzlich der gleiche wie nach den Pig. IA und 2A, mit der Ausnahme, daß der Stromabnehmer 17 ereetzt ist durch einen Stromabnehmer 71, welcher die gleiche Größe wie die positive Elektrodenplatte 10 und die negativen Elektrodenplatten 11 und 12 hat. Die Anordnung der Hilfselektrode ist aber abweichend. Nach der Fig. 5A ist die Hilfselektrode 72 entlang der Seite des Elektrodenstapels angeordnet. Wie bei den beschriebenen flachen Zellen sind dünne Schichten 73 und 7^ des klebenden Dichtungsmittels aufgebracht auf die äußeren Oberflächen der Stromabnehmer 71 und 80, mit Ausnahme jeweils eines kleinen Gebietes das in der Mitte freigelassen ist. Die beiden negativen Elektrodenplatten 11 und 12 sind miteinander verbunden durch eine isolierte Drahtleitung 75, während die positive Elektrodenplatte 10 verbunden ist mit dem Stromabnehmer 71 durch die isolierte Drahtleitung 76. Alle Bestandteile der Zelle sind eingeschlossen

60 983 9/10 A4

in einer dichten Umhüllung 77 aus einem Rohr eines in der Hitze schrumpfbaren Kunststoff-ELlms.Das Rohr ist auf den Elektrodenst apel in der gleichen Weise aufgeschrumpft, wie es in den Fig. 1 und IA dargestellt ist, unter Bildung der Seitenwandung 78 und der Endwandungen 79 und 80. Beiden Endwandungen 79 und 80 überlappen die Stromabnehmer 71 und 80, lassen aber öffnungen 8l und 82 frei, die den freiliegenden Mitten jedes Stromsammlers entsprechen. Nach dem Aufschrumpfen des Rohres um den Elektrodenstapel werden die Endwandungen 79 und 80 durch Druck und Hitze dichtend verbunden mit den Stromabnehmern 71 und 18 über die Schichten 73 und Tk des klebenden Dichtungsmittels. Anschlußleitungen 83 und 84 führen durch die öffnungen 8l und 82 und sind z.B. durch Anschweißen verbunden mit den freiliegenden Mitten der Stromabnehmer 71 und l8 und bilden die positive und die negative Anschlußverbindung für die Zelle.

Die Hilfselektrode 72 ist von dem Elektrodenstapel getrennt durch einen porösen Scheider 85, welcher den alkalischen Elektrolyten enthält. Die Hilfselektrode ist z.B. durch Anschweißen verbunden mit einem Stromabnehmer 86, der an der Seitenwandung 78 des Rohres aus Kunststoff liegt. Diese Seitenwandung 78 hat eine öffnung 87, welche die Mitte des Stromabnehmers 86 freiläßt. Der Stromabnehmer 86 ist ebenfalls dicht verbunden mit dem plastischen Film der die Sei-

609839/1,OU

bildet

tenwandung 78/durch die dünne Schicht 88 des klebenden Dichtungsmittels. Eine dritte Anschlußleitung 89 ist z.B. durch Anschweißen befestigt an der Mitte des Stromabnehmers 86.

In wiederaufladbaren Nickel-Cadmium-Zellen kann Gas entstehen und ein erheblicher Gasdruck innerhalb sich aufbauen, insbesondere dann, wenn die Zelle längere Zeit hindurch überladen wird. Beim überladen kann anfänglich gasförmiger Sauerstoff an der positiven Elektrode schneller freigesetzt werden als er sich an der negativen Elektrode wieder verbinden kann, so daß ein hoher innerer Gasdruck entsteht. Gasförmiger Wasserstoff kann beispielsweise entwickelt werden, wenn die Zelle sehr weitgehend entladen wird. Die Entwicklung von gasförmigem Wasserstoff erhöht weiterhin den Gasdruck innerhalb der Zelle, da er sich normalerweise nicht so wie der Sauerstoff in der Zelle rekombinieren läßt.

Bei den erfindungsgemäßen flachen Zellen besteht die Umhüllung aus Kunststoff beispielsweise aus Polypropylen oder einem Film aus Vinylverbindungen, die biegsam und verhältnismäßig schwach sind.. Die Zelle kann brechen, obwohl dadurch keine Gefahr entsteht, wenn der innere Gasdruck eine Höhe von beispielsweise

ρ
etwa 11 kp/cm erreicht. Um diese Schwierigkeit zu vermeiden, ist es erwünscht, einen Mechanismus für die Verhinderung der

609839/1044

Entstehung von Wasserstoff an der negativen Elektrode vorzusehen und gleichzeitig die Wiederverwendung des Sauerstoffs zu erleichtern. Bei der bevorzugten Ausführungsform einer wiederaufladbaren Nickel-Cadmium-Zelle sind die positive und die negative Elektrode elektrochemisch so gegeneinander ausbalanciert, daß die Kapazität der negativen Elektrode größer ist als die der positiven Elektrode. Vorzugsweise ist die Kapazität der negativen Elektrode wenigstens das Eineinhalbfache der Kapazität der positiven Elektrode, und kann auch das Dreifache betragen.

Um weiterhin ein Brechen der Zelle durch einen zu hohen inneren Gasdruck zu vermeiden, können Zellen nach der deutschen Patentanmeldung P 25 Ik 124.6-45 eine Hilfselektrode enthalten, welche Sauerstoff oder Wasserstoff feststellt, zusammen mit einer dritten erfindungsgemäßen Anschlußleitung. Wenn die Hilfselektrode den Sauerstoff feststellen soll, so hat die Hilfselektrode eine andere Spannung als die negative Elektrode. Dieser Spannungsunterschied hängt ab von dem Partialdruck des Sauerstoffs innerhalb der Zelle. Wenn die Hilfselektrode Wasserstoff feststellen soll, so hat sie eine andere Spannung als die positive Elektrode, wobei der Spannungsunterschied abhängig ist von dem Partialdruck des Wasserstoffs innerhalb der Zelle. Wenn also die Zelle beispielsweise beim überladen große Mengen von gasförmigem Sauerstoff freisetzt, so steigt der Partialdruck des Sauerstoffs

Innerhalb der Zelle, der Unterschied der Spannungen ändert sich, und diese Änderung kann verwendet werden als ein Signal für die Betätigung einer Regelvorrichtung im Aufladungskreis durch welchaider Aufladungsstrom abgestellt wird und damit eine weitere Erhöhung des Gasdruckes innerhalb der Zelle verhindert wird. Solche Vorrichtungen bei Aufladungsschaltungen sind Fachleuten gut bekannt.

Beim Zusammenbau von Batterien aus flachen Zellen nach der erwähnten älteren deutschen Patentanmeldung enthält nnr eine Zelle eine dritte Anschlußleitung und eine Hilfselektrode zur Feststellung von Sauerstoff und Wasserstoff. Eine solche Zelle kann auch als Vergleichszelle verwendet werden, wobei vorausgesetzt wird, daß die übrigen Zellen der Batterie etwa gleichmäßig aufgeladen oder entladen sind. Solche Batterien können aus flachen Zellen zusammengebaut sein, die miteinander in Serie, parallel oder in Serie und parallel verbunden sind. Beim Zusammenbau einer Batterie aus in Serie geschalteten Zellen können die fla-

Zellen
chen/eine auf der anderen gestapelt werden, wobei die positive Anschlußleitung jeder Zelle in elektrischem Kontakt steht mit der negativen Anschlußfeitung der nächsten Zelle durch diese Leitungen hindurch. Die Vergleichszelle kann dann an einem der Enden des Batteriestapels angeordnet sein, um die elektrische Verbindung der Vergleichszelle mit der Aufladeschaltung zu erleich-

609839/1044

tern. Natürlich sind auch andere Anordnungen der Batterie und der Vergleichszelle möglich, wie es dem Stand der Technik entspricht .

Die Hilfselektrode in den dargestellten Ausführungsformen der Erfindung kann zur Feststellung entweder von Sauerstoff oder von Wasserstoff dienen« Vorzugsweise befindet sich die Hilfselektrode in nächster Nachbarschaft der negativen Elektrode, wenn die Hilfselektrode Sauerstoff feststellen soll, um den gasförmigen Sauerstoff, der beim überladen an der negativen Elektrode entsteht, leichter festzustellen. Umgekehrt befindet sich die Hilfselektrode in nächster Nachbarschaft zu der positiven Elektrode, wenn die Hilfselektrode zur Feststellung des Wasserstoffs verwendet urird. Bei Verwendung zur Feststellung von Sauerstoff kann die Hilfselektrode aus Nickel als aktives Material bestehen, Beim Feststellen von Sauerstoff kann die Hilfselektrode ein Metall der Platin-Gruppe als aktives Material enthalten, wie z.B. Platin, Palladium oder Rhodium.

Flache erfindungsgemäße Zellen können auch eine dritte Anschlußleitung enthalten, die eine Hilfselektrode zum Spannungsvergleich enthält» Solche Anwendungen sind insbesondere für den Forscher nützlich, da die Hilfselektrode verwendet werden kann zur Prüfung des Verhaltens entweder der positiven oder der negativen Elektrode, ohne daß die Zelle auseinandergenommen zu werden

609839/1044 - - - - -

braucht. Bei der dargestellten Ausführungsform der flachen Zelle kann die Hilfselektrode leicht verwendet werden als Vorrichtung zum Vergleichen der Spannung. Es muß lediglich die geeignete äußere elektrische Verbindung zwischen der positiven oder der negativen und der dritten Anschlußleitung der Zelle hergestellt werden. Die Hilfselektrode zum Vergleichen der Spannung kann in diesem Falle bestehen aus einer gesinterten Nickelplatte, die mit einem Metallhydroxyd als aktives Material imprägniert ist.

Handelsübliche Filme aus Kunststoff zur Bildung der erfindungsgemäßen Umhüllungen können bestehen aus polymeren und copolymeren Vinylverbindungen, aus Polyvinylidenchlorid, aus Polyäthylen, aus Polypropylen, aus Nylon, aus Polysulfonen, aus Polystyrol, und aus polymeren Fluorkohlenstoff-Verbindungen. Bei der Verwendung der bevorzugten fetten Polyamide als klebendes Dichtungsmittel werden Filme aus Polyäthylen, Polypropylen und Polymeren und Copolymeren von Vinylverbindungen bevorzugt, übliche und schrumpfbare Filme dieser Art sind erhältlich. Erwünschtermaßen sollen diese Filme folgende Eigenschaften haben: Niedrige Kosten, Biegsamkeit, Widerstand gegen Einreißen und Durchstechen, chemische Beständigkeit gegenüber dem alkalischen Elektrolyten, Verformbarkeit in der Wärme, geringe Durchlässigkeit für gasförmigen Sauerstoff und Wasserdampf und vor allem eine starke Verbindung der Oberfläche mit dem fetten Polyamid

609839/1 Ό4 4

oder einem anderen klebenden Dichtungsmittel. Um die Durchlässigkeit für Gas- und Wasserdampf des Filmes zu verringern, kann er im Vakuum mit Metall überzogen sein oder einen anderen metallischen überzug auf einer oder beiden Seiten haben, wobei vorausgesetzt ist, daß der Film dadurch nicht so weit elektrisch leitend geworden ist, daß Irrströme entstehen.

Es gibt vielleicht zahlreiche organische Verbindungen, die von einem alkalischen Elektrolyten nicht benetzt werden. Das bevorzugte klebende Dichtungsmittel für die Erfindung sind aber die fetten Polyamide. Sie sind beschrieben in der US-Patentanmeldung Nr. 393,222. Diese fetten Polyamide^erden hergestellt durch Umsetzung einer mehrbasischen Säure mit einem mehrfunktioneIlen Amin. Im allgemeinen haben erfindungsgemäß brauchbare fette Polyamide eine Aminzahl über etwa 9· Die Aminzahl ist die Anzahl von mg KOH, die äquivalent sind einem Gramm des fetten Polyamids. Dieser Wert kann nach bekannten Verfahren festgestellt werden. Die als Dichtungsmittel dienenden fetten Polyamide können gemischt werden mit Verdünnungsmitteln und Modifikatoren, um ihre physikalischen Eigenschaften zu modifizieren. Bei der Herstellung der erfindungsgemäßen flachen Zellen können die fetten Polyamide als heiße Schmelze oder gelöst in einem Lösungsmittel wie in einem Gemisch eines Alkohols mit einem aromatischen Kohlenwasserstoff aufgebracht werden. Besonders gut geeignet sind diejenigen

609839/10 44

fetten Polyamide,die unter dem Handelsnamen "Versalon" und "Genbond" von der Firma General Mills, Inc. und unter dem Handelsnamen "Swift's Z-610" von der Firma Swift & Co. hergestellt werden.

Während des Zusammenbaues der erfindungsgemäßen flachen Zellen unter Verwendung der bevorzugten klebenden Dichtungsmittel, d. h. der fett en Polyamide, wurde festgestellt, daß einige Arten Filme aus Kunststoff nicht gut benetzen, und daß es infolgedessen mitunter schwierig ist, eine flüssigkeitsdichte Dichtung zwischen dem Film aus Kunststoff und dem metallischen Stromabnehmer herzustellen. Diese Schwierigst kann vermieden werden, und die Bindung zwischen dem Film aus Kunststoff und den Stromabnehmern kann: erheblich verbessert werden, wenn der Film aus Kunststoff zuvor nacheinander mit Wärme und einer Koronaentladung behandelt worden ist. Das Verfahren für diese Behandlung ist in der deutschen Patentanmeldung P 25 13 286.9-34 beschrieben. Nach diesem Verfahren wird der Film aus Kunststoff erwärmt, auf etwa 120°C bei der Verwendung von Polypropylen, während etwa 1/2 Minute. Dann kann gewünschtenfalls der Film auf Raumtemperatur abge-.kühlt werden. Anschließend wird der Film mit einer Koronaentladung hoher Intensität behandelt, und zwar auf den Gebieten, an welchen die Stromabnehmer gebunden werden sollen.

609839/1, OU

Vorstehend ist die Erfindung insbesondere in Bezug auf wiederaufladbare flache Zellen, wie Nickel-Cadmium-Zellen , mit einer Hilfselektrode zur Peststellung von Sauerstoff oder Wasserstoff beschrieben. Es ist aber klar, daß die Erfindung nicht hierauf beschränkt- ist, und daß sie auch verwendet werden kann bei primären flachen Zellen, bei welchen die Hilfselektrode als Vergleichselektrode für die Spannung dient.

Zu primären flachen, alkalischen Zellen, bei welchen die Erfindung leicht angewendet werden kann, gehören die alkalischen Mangandioxyd-Zink-Zellen, Silberoxyd-Zink-Zellen, und Quecksilberoxyd-Zink-Zellen.

Die verwendeten Elektroden und die anderen Materialien sollten natürlich verträglich sein mit dem verwendeten Zellensystem. So sollten beispielsweise die plattenförmigen Stromabnehmer in einem alkalischen Mangandioxyd-Zink-System vorzugsweise aus Kupfer oder Messing, und nicht aus Stahl bestehen.

Entsprechend können die verwendeten flachen Elektroden in bekannter Art aus aufgepreßtem Pulver auf einem offenen oder expandierten leitenden Träger bestehen, anstelle der imprägnierten porösen gesinterten Träger.

60983 9/1044

Es ist klar, daß die erfindungsgemäßen flachen Zellen nicht rechtwinklig zu sein brauchen. Auch Zellen mit anderen Formen, wie quadratische Zellen, kreisförmige Zellen, elliptische Zellen, hexagonale Zellen und unregelmäßig geformte Zellen können von einem Film aus Kunststoff eingehüllt sein und mit einem positiven Anschluß, einem negativen Anschluß und einem dritten Anschluß nach dem beschriebenen Verfahren versehen sein.

■6 0983 971044

Claims

Patentansprüche

1. Flache alkalische Zelle mit wenigstens zwei flachen Elektroden entgegengesetzter Polarität und einem porösen, einen alkalischen Elektrolyten enthaltenden Scheider zwischen den Elektroden und in Berührung mit ihnen, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden sich in einer abgedichteten, für Flüssigkeiten undurchlässigen Umhüllung aus einem Film eines Kunststoffes mit drei Anschlußverbindungen befinden, wobei die erste Anschlußverbindung einen Stromabnehmer enthält, der dem einen Ende der Elektroin elektrischer Verbindung mit einer oder mehreren Elektroden der einen Polarität anliegt, und von welchem wenigstens ein Teil durch eine öffnung in der Wandung der Umhüllung für eine elektrische Verbindung nach außen freiliegt, und wobei eine Schicht eines von dem alkalischen Elektrolyten nicht benetzbaren klebenden Dichtungsmittels den Stromabnehmer und die Wandung der Umhüllung wenigstens um die öffnung in der Wandung der Umhüllung herum verbindet, und wobei die zweite und die dritte Anschlußverbindung in elektrischer Verbindung mit einer oder mehreren Elektroden der anderen Polarität und mit einer Hilfselektrode im Inneren der Zelle stehen.

9839/1044

2. Zelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite und/oder die dritte Anschlußverbindung einen gesonderten Stromabnehmer aufweisen, der dem einen Ende der Elektroden in elektrischer Verbindung mit einer oder mehreren Elektroden der anderen Polarität und der Hilfselektrode anliegt, und von welchen wenigstens ein Teil durch eine andere Öffnung in der Wandung der Umhüllung freiliegt,

. und wobei eine Schicht eines von dem alkalischen Elektrolyten nicht benetzbaren klebenden Dichtungsmittels die gesonderten Stromabnehmer und die Wandung der Umhüllung wenigstens um die andere Öffnung in der Wandung der Umhüllung herum verbindet.

3. Zelle nach Anspruch !,dadurch gekennzeichnet, daß die zweite und/oder die dritte Anschlußverbindung eine Anschlußleitung aufweisen, die an einem Ende der einen oder der mehreren Elektroden der anderen Polarität und der Hilfselektrode befestigt sind und nach außen durch die flüssigkeitsdichte Abdichtung der Umhüllung führen.

4. Zelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht des klebenden Dichtungsmittels sich auf der gesamten Fläche des Stromabnehmers befindet, mit Ausnahme desjenigen Teiles, das durch die Öffnung hindurch zur Herstellung einer elektrischen Verbindung nach außen freiliegt.

609839/1044

5. Zelle nach Anspruch 1,dadurch gekennzeichnet, daß das klebende Dichtungsmittel ein fettes Polyamid ist.

6. Zelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung aus Polyvinylchlorid, einem Copolymer von Vinylchlorid, Polypropylen oder Polyäthylen besteht.

7. Zelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich·

Elektrodenstapel

net, daß / wenigstens eine positive Elektrode aus Nickelhydroxyd und wenigstens eine negative Elektrode aus Cadmiumoxyd oder Cadmiumhydroxyd enthält.

8. Zelle nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung aus einem dicht um beide Enden der Elektroden in der Hitze geschrumpften Rohr eines schrumpfenden Kunststoffes besteht, wobei die Öffnung sich in einer Wandung des geschrumpften Rohres über dem einen Ende der Elektroden befindet.

9« Zelle nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anschlußleitung elektrisch verbunden ist mit demjenigen Teil des ersten Stromabnehmers, der durch die Öffnung hindurch freiliegt.

60 983 9/1044

10. Zelle nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anschlußleitung elektrisch verbunden ist mit demjenigen Teil des Stromabnehmers der zweiten Anschlußverbindung, der durch die andere öffnung hindurch freiliegt.

11. Zelle nach Anspruch 9,dadurch gekennzeichnet, daß die dritte Anschlußverbindung einen gesonderten Stromabnehmer aufweist, der in elektrischer Verbindung dem Ende von einer oder mehreren Elektroden der anderen Polarität und der Hilfselektrode anliegt, wobei ein Teil des Stromabnehmers durch eine andere öffnung in der Wandung der Umhüllung hindurch freiliegt, und wobei dieser Stromabnehmer und die Wandung der Umhüllung wenigstens um diese andere öffnung herum mittels eines von dem alkalischen Elektrolyten nicht benetzbaren klebenden Dichtungsmittels dichtend miteinander verbunden sind.

12. Zelle nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anschlußleitung elektrisch verbunden ist mit demjenigen Teil des Stromabnehmers der dritten Anschlußverbindung, die durch die andere öffnung hindurch freiliegt.

13« Zelle nach Anspruch 10", dadurch gekennzeichnet, daß eine Anschlußverbindung elektrisch verbunden ist mit mindestens einer oder mehreren der Elektro-

. den der ande-«· . -/-609839/104 4

ren Polarität und mit der Hilfselektrode, und nach außen durch die flüssigkeitsdichte Abdichtung der Umhüllung führt.

lh» Zelle nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußleitung dort, wo sie durch die Abdichtung der Umhüllung führt, mit einer Schicht eines klebenden Dichtungsmittels überzogen ist.

15* Zelle nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei Stromabnehmer, die in der im Anspruch 1 beschriebenen Weise mit je einer oder mehreren Elektroden entgegengesetzter Polarität verbunden sind, durch eine Hilfselektrode und einen besonderen mit ihr elektrisch verbundenen Stromabnehmer, wobei die Elektroden, die Hilfselektrode und die Stromabnehmer umschlossen sind von einer abgedichteten, gegen Flüssigkeiten undurchlässigen Umhüllung aus einem Film eines Kunststoffes, wobei die Wandungen der Umhüllung Öffnungen aufweisen, welche einen Teil jedes dieser Stromabnehmer für eine elektrische Verbindung nach außen freilassen, und wobei eine Schicht eines von dem Elektrolyten nicht benetzbaren klebenden Dichtungsmittels jeden der Stromabnehmer und die Wandung der Umhüllung dicht verbindet.

609839/1044

-37- 261OA13

16. Zelle nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung aus einem Rohr eines in der Hitze schrumpfbaren Filmes besteht, das dicht um die Seitenwandungen der Elektroden herum aufgeschrumpft ist, wobei die offenen Enden des Rohres durch dichtes überlappen der Stromabnehmer diejenige Wandung der Umhüllung bilden, in welcher die öffnungen sich befinden.

17. Zelle nach Anspruch l6,dadurch gekennzeichnet, daß an den freiliegenden Teilen jedes der Stromabnehmer eine Anschlußleitung befestigt ist.

18. Zelle nach Anspruch 15,dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung aus einem Rohr eines in der Hitze schrumpfbaren Stoffes besteht, das an einem Ende offen und an dem anderen Ende geschlossen ist, wobei das Rohr um beide Enden der Elektroden dicht aufgeschrumpft ist, wobei das offene Ende des Rohres durch Verschweißen eine flüssigkeitsdichte Naht bildet, und wobei die öffnungen sich .in den aufgeschrumpften Enden der Umhüllung befinden.

19. Zelle nach Anspruch 15,dadurch gekennzeichnet, daß die Hilfselektrode entlang der Seite der Elektroden angeordnet ist.

-/- * 609839/1044

20. Zelle nach Anspruch 19,dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil des Stromabnehmers für die Hilfselektrode durch eine Öffnung in der Seitenwandung der Umhüllung hindurch freiliegt, und wobei eine Schicht eines von dem Elektrolyten nicht benetzbaren klebenden Dichtungsmittels die Seitenwandung der Umhüllung und den Stromabnehmer wenigstens um die Öffnung herum dicht verbindet.

609839/1044

Leerseite