DE2828817C2

DE2828817C2 -

Info

Publication number: DE2828817C2
Application number: DE2828817A
Authority: DE
Inventors: Stanley Morton Waban Mass. Us Bloom; Gordon Francis Bellerica Mass. Us Kinsman; Charles Koulias Lexington Mass. Us Chiklis
Original assignee: Polaroid Corp
Current assignee: Polaroid Corp
Priority date: 1977-06-30
Filing date: 1978-06-30
Publication date: 1988-12-01
Also published as: AU3766978A; GB2000629A; FR2401529A1; DE2828817A1; GB2000629B; NL186731C; JPS5418043A; AU521438B2; CA1095980A; US4125685A; FR2401529B1; GB2063553B; NL7807056A; GB2063553A; NL186731B; JPS6145356B2

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Elektroden-Bauteilgruppe aus Separatorfolie, Elektrodenmetall und Stromkollektorfolie.

Aus der DE-AN P 874 21b ist eine elektrisch leitfähige Folie für galvanische Batterien mit bipolarem Aufbau bekannt, wobei die eine Seite der Lösungselektrode mit einer separat hergestellten, aus einem homogenen Gemisch von thermoplastischen Kunststoffen und elektrisch leitenden Kohlenstoffarten bestehenden Folie belegt wird.

Aus den Unterlagen des DE-GM 17 08 019 ist eine galvanische Platten-Einzelzelle mit einer Kunststoffschale und einem Kunststoffdeckel bekannt, bei deren Herstellung ein knopfförmiges Teil aus leitfähigem Material mit dem Deckel verbunden wird. Außerdem enthält diese Zelle eine Zinkplatte, auf welche ein Elektrolytträger aufgeklebt ist. Es handelt sich also bei dieser Zelle um eine sogenannte "Knopfzelle", wie sie beispielsweise in Hörgeräten und dergl. verwendet wird.

Den beiden genannten Druckschriften ist gemeinsam, daß die negativen Elektroden kompakt sind.

Auch die darin beschriebenen Herstellungsverfahren haben mit dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren, wie es nachstehend beschrieben ist, nichts zu tun.

Flachbatterien mit bipolaren Elektroden aus aktiven Einzelteil chen sind ferner aus der DE-OS 27 04 710 und der DE-OS 22 20 914 bekannt. Ferner ist aus der US-PS 37 58 343 sowie aus der US-PS 27 45 893 die Verwendung von Separatoren aus regenerierter Cellulose bekannt.

Es wurde ferner bereits vorgeschlagen, dünne, flache Schicht batterien mit einem ausreichend niedrigen Innenwiderstand herzustellen, so daß sie mit sehr hohen Entladeströmen belastbar sind. Eine besonders leistungsfähige Batterie dieses Typs ist in der nicht vorveröffentlichten US-PS 41 19 770 beschrieben.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstellung von Elektroden-Bauteilgruppen aus Separatorfolie, Elektrodenmetall und Stromkollektorfolie zu vereinfachen.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht erfindungsgemäß darin, daß man auf eine endlose Separatorfolie aus flüssigkeitsdurchlässigem Material eine Schicht aus in flüssigkeitsundurchlässigem Polymer verteilten Elektrodenmetallteilchen in flüssigem Zustand auf trägt und anschließend trocknet und danach auf die Schicht in flüssigem Zustand eine Schicht aus in einem Polymer verteilten Kohleteilchen aufträgt und trocknet.

Weitere Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den Unteransprüchen angegeben.

Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Separator aus nichtplastifizierter regenerierter Cellulose hergestellt, und das aufgebrachte Elektrodenmaterial ist Zinkpulver. Es wird eine Dispersion des Zinkpulvers mit Kohle bzw. Ruß in einer Lösung eines polymeren Bindemittels in einem organischen Lösungsmittel hergestellt. Diese Dispersion wird auf eine Seite der Cellulosefolie aufgebracht, und das Lösungsmittel wird durch Trocknen in warmer Luft entfernt. Die Dispersion kann kontinuierlich aufgebracht werden; sie kann aber auch, z. B. durch Extrusion, nur auf bestimmte Elektrodenbereiche aufgebracht werden. Die mit Zink beschichtete Seite der regenerierten Cellulose wird dann mit einer Dispersion von Kohle bzw. Rußteilchen in einer Lösung eines Elastomeren in einem organischen Lösungsmittel beschichtet. Dann wird das Lösungsmittel durch Trocknen in warmer Luft entfernt, wobei das fertige Laminat erhalten wird. Bei der Herstellung von Zellen aus diesem Laminat wird eine feuchte, breiartige Kathodenmasse (Kathodenpaste), die einen wäßrigen Elektrolyten enthält, auf einen zentralen Bereich der Celluloseseite des Laminats aufgebracht, wodurch die Cellulose und dann die Zinkschicht durch den Elektrolyten befeuchtet werden, wodurch die vollständige Zelle enthalten wird. Batterien können durch Aufeinanderlegen derartiger Zellen erhalten werden, wie aus der nachstehenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung hervorgeht, in denen verschiedene Ausführungsformen der Erfindung dargestellt sind. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Darstellung der ersten Stufen bei der erfindungsgemäßen Herstellung einer Ausführungsform eines Dreifach-Laminats;

Fig. 2 eine schematische Darstellung der letzten Stufen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines Dreifach-Laminats;

Fig. 3 einen vergrößerten Schnitt nach der Linie 3-3 von Fig. 2, mit den einzelnen Schichten des Laminats von Fig. 2, ungefähr in den bevorzugten Stärkeverhältnissen;

Fig. 4 eine schematische Perspektivansicht einer eingerahmten Dreifach-Bauteilgruppe zur erfindungsgemäßen Herstellung von elektrischen Zellen und Batterien;

Fig. 5 einen vergrößerten Schnitt durch die Bauteil gruppe von Fig. 4, im wesentlichen nach der Linie 5-5 von Fig. 4;

Fig. 6 eine auseinandergezogene Perspektivansicht mit einem Block- und Fließdiagramm, worin die Her stellung von Batterien unter Verwendung von Bau teilgruppen nach der Fig. 4 und 5 erläutert ist;

Fig. 7 einen vergrößerten Schnitt durch eine nach der Arbeitsweise von Fig. 6 erhaltenen Batterie, entlang der Linie 7-7 von Fig. 6, nach der Ver bindung bzw. Verschweißung der Bauteilgruppen;

Fig. 8 eine Perspektivansicht einer eingerahmten Dreifach- Bauteilgruppe zur Herstellung von Zellen und Batterien nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 9 einen vergrößerten Schnitt durch die Bauteilgruppe von Fig. 8, nach der Linie 9-9 von Fig. 8;

Fig. 10 eine auseinandergezogene Perspektivansicht, die ein Block- und Fließdiagramm zur Erläuterung der Herstellung von Batterien unter Verwendung von Bauteilgruppen nach den Fig. 8 und 9 zeigt;

Fig. 11 einen vergrößerten Schnitt durch einen Teil einer nach der Arbeitsweise von Fig. 10 erhaltenen Batterie, entlang der Linie 11-11 von Fig. 10, nach dem Verbinden bzw. Verschweißen der Bau teilgruppe;

Fig. 12 eine schematische Perspektivansicht eines Teils einer mit Elektrodenpflastern überzogenen Folie aus regenerierter Cellulose zur erfindungs gemäßen Herstellung eines Dreifach-Laminats;

Fig. 13 eine schematische Perspektivansicht (mit wegge brochenen Teilen) einer Dreifach-Bauteilgruppe nach der Ausführungsform von Fig. 12; und

Fig. 14 einen vergrößerten Schnitt durch die Bauteilgruppe nach Fig. 13, entlang der Linie 14-14 von Fig. 13.

Gemäß Fig. 1 beginnt das Verfahren zur Herstellung eines Dreifach-Laminats nach einer Ausführungsform der Erfindung mit dem Auftragen einer Elektrodendispersion auf eine endlose Folie eines Separatormaterials. Als Separatormaterialien können alle bei der Herstellung von Batterien üblichen Materialien verwendet werden, z. B. Papier und verschiedene gewebte und nichtgewebte und/oder synthetische flüssigkeits durchlässige Materialien. In Leclanch´-Elementen hat je doch regenerierte Cellulose als Separatormaterial besondere Vorteile, und bei dem Verfahren gemäß der Erfindung wer den bestimmte Eigenschaften der regenegierten Cellulose ausgenützt, die ihren Wert in derartigen Systemen noch vergrößern. Obgleich die Erfindung im weiteren Sinn auch mit anderen Wirkstoffen in die Praxis umgesetzt werden kann, wird in ihrer bevorzugten Ausführungsform die Ver wendung von regenerierter Cellulose beschrieben, wobei insbesondere eine Cellulosefolie, die frei von Befeuch tungsmitteln und Weichmachern ist, als Separator dient. (Folienstärke etwa 34 µm).

Nach Fig. 1 kann der Separator zweckmäßig in Form einer Bahn 1 von einer Zugaberolle 2 abgenommen werden, worauf die Bahn nach dem Beschichten von einer Aufnahmerolle aufgenommen wird, die auf übliche Weise angetrieben ist. Zwischen der Zugaberolle 2 und der Aufnahmerolle 3 können natürlich auch Zwischen-Antriebs- und Spannwalzen, Leerlauf walzen, Umkehrwalzen u. dgl. vorgesehen sein. Da diese Elemente aber in der Beschichtungstechnik üblich und nicht erfindungswesentlich sind, werden sie nicht be sonders beschrieben.

Die Bahn 1 geht von der Zugaberolle 2 über eine Führungs walze 4, so daß sie sich aufwärts an einer Überzugsstation vorbeibewegt, die ein übliches Streichmesser 5 enthält, das in Abhängigkeit von der gewünschten Überzugsstärke auf eine bestimmte Höhe einstellbar ist. Die auf die regenerierte Cellulosefolie 1 aufzutragende Elektrodendispersion 8 wird von einem geeigneten Behälter 6 durch ein Zugaberohr 7 gepumpt und als Überzugsmasse 8 aufgebracht.

Die beschichtete Bahn bewegt sich von der Führungswalze 4 durch einen üblichen Trockner, der schematisch mit 10 be zeichnet ist, wobei die aufgebrachte Dispersion 8 in erhitzter Luft getrocknet wird, um das Lösungsmittel zu entfernen und eine trockene Schicht 9 zu bilden. Im industriellen Betrieb wird das Lösungsmittel vorzugs weise in an sich bekannter Weise zurückgewonnen. Das getrocknete beschichtete Produkt, das eine Schicht 9 aus Elektrodenteilchen darstellt, die an der Cellulose folie 1 haften, wird von der Aufnahmerolle 3 aufgenommen, auf der es für eine zweite Beschichtung in der noch zu beschreibenden Weise aufbewahrt werden kann. Das ge trocknete und beschichtete Bahnmaterial kann aber auch direkt zur nächsten Beschichtung geleitet werden.

Die Elektrodendispersion 8 enthält im allgemeinen eine Dispersion von Metallteilchen, z. B. von Zink-, Magnesium-, Silber-, Cadmium- oder Aluminiumteilchen od. dgl., was von dem in den Batterien verwendeten elektrochemischen System abhängt. Erfindungsgemäß werden jedoch bevorzugt gepulvertes Zink oder gepulvertes Zink zusammen mit etwa Ruß in einem organischen Lösungsmittel dispergiert. Im Lösungsmittel ist ein Polymer gelöst, um die Zink- und Kohleteilchen miteinander zu verbinden, wenn das Lösungsmittel entfernt wird.

Es wurde als notwendig erachtet, zur Herstellung der Elektrodendispersion ein organisches Lösungsmittel zu verwenden, wenn die Dispersion auf die Cellulosefolie aufgebracht werden soll, da eine wäßrige Dispersion zwar leicht aufgebracht werden kann, aber beim Trocknen eine solche Verformung der Cellulosefolie verursacht, daß das Produkt für den gewünschten Zweck unbrauchbar sein kann. Typische organische Lösungsmittel, die mit Erfolg verwendet wurden, sind Aromaten, Alkohole, Ketone und Ester. Z. Zt. ist Toluol das bevorzugte Lösungsmittel.

Massen, die sich als Elektrodendispersion 8 besonders brauchbar erwiesen haben, sind in der nicht vorveröffentlichten DE-OS 28 28 816 angegeben. Die z. Zt. für diesen Zweck bevorzugte Zusammensetzung ist nachstehend ange geben (Gew.-%, bezogen auf das Gewicht der Überzugsmasse):

Zinkpulver 56,9 Ruß 1,7 polymeres Bindemittel 4,6 Toluol 36,8 insgesamt100,0

Das polymere Bindemittel in der vorstehend angegebenen Zusammensetzung war ein radiales Teleblock-Copolymer aus 70 Gew.-Teilchen Butadien und 30 Gew.-Teilen Styrol, bezogen auf das Gesamtgewicht an Polymer.

Es können auch andere lösliche oder dispergierbare polymere Binde mittel verwendet werden, die in der Lage sind, die Zink- und Kohleteilchen mit der Cellulosefolie zu verbinden und die später in einem gewissen Grad auch in der Lage sind, die aufgetragene Zinkschicht mit der leitenden Kunststoff schicht zu verbinden. Bevorzugte Werkstoffe sind jedoch Elastomere, um die Sprödigkeit und die Neigung zum Ab bröckeln oder Abblättern von Anodenmassen mit einem hohen Metallgehalt zu vermindern. Die auf der Cellulose bahn getrocknete Masse enthält 90,1% Zinkpulver, 2,6% Ruß und 7,3% Copolymer, bezogen auf das Gesamtgewicht der getrockneten Masse.

Die Trocknungsbedingungen in der Trockenvorrichtung 10 hängen natürlich zum Teil von der jeweiligen Zusammen setzung der Elektrodendispersion 8 und von dem Dampfdruck des verwendeten Lösungsmittels oder Lösungsmittelgemisches ab. Für die vorstehend als bevorzugtes Beispiel beschriebene Elektrodendispersion wurde eine zweistufige Trockenvor richtung 10 verwendet, deren Temperatur in der ersten Stufe etwa 43°C und in der zweiten Stufe etwa 49°C betrug. Das Auftragsgewicht wird so einge stellt, daß die endgültige Stärke der Schicht 9 etwa 12,7 bis 63,5 µm beträgt, wobei die Gesamtdicke vorzugsweise etwa 50 µm beträgt.

Der getrocknete Überzug soll glatt und gleichmäßig sein und an der Cellulosefolie relativ gut haften. In diesem Zusammen hang ist darauf hinzuweisen, daß derartige Überzüge auf der Cel lulosefolie erhalten wurden und daß das beschichtete Material ohne Beschädigung oder Verlust des Zinküber zugs verarbeitet werden kann, wenn die Cellulosefolie trocken ist. Wenn die Cellulosefolie beim Zusammenbau der Batterie in der nachstehend angegebenen Weise befeuchtet wird, wird jedoch die Bindung beeinflußt. Dieser Sachverhalt wird nachstehend noch erläutert.

Fig. 2 zeigt die Aufbringung einer leitenden Kunststoff schicht auf die mit einer getrockneten Zinkschicht 9 überzogene Cellulosefolie. Dieses Material kann von der Rolle 3 der Beschichtungsvorrichtung zugeführt werden, in welcher es hinter der Auftragsstation, die mit dem Streichmesser 14 versehen ist, über eine Führungswalze 13 geleitet wird.

Mit Ausnahme der noch angegebenen Einzelheiten kann die Auftragsvorrichtung die gleiche wie die von Fig. 1 sein. Es kann sogar dieselbe Vorrichtung verwendet werden, wenn das Streichmesser 14 und die Temperatur in der Trocken vorrichtung zweckmäßig variiert werden.

Eine leitende Kunststoffdispersion 12 wird aus einem geeigneten Vorratsbehälter 16 durch übliche Mittel (nicht dargestellt) zu dem Zugaberohr 17 gepumpt, aus welchem sie auf dem Überzug 9 auf der Cellulosefolie 1 abge schieden wird.

Der von der Überzugsstation kommende feuchte Überzug 12 wird durch eine Trockenvorrichtung 20 gefördert, in welcher er, wie vorstehend beschrieben, mit erwärmter Luft getrocknet wird, wodurch eine trockene Schicht 15 erhalten wird. Es wurde gefunden, daß Temperaturen von etwa 93 bis 100°C zur Trocknung der Schicht 12 geeignet sind. Die leitende Kunststoffdispersion 12 wird vorzugsweise mit einer größeren Stärke aufgebracht als der Zinküberzug, so daß wegen der höheren Trocknungs belastung etwas höhere Temperaturen erwünscht sind. Aus der Trockenvorrichtung 20 wird das Dreifach-Laminat, das nun einen trockenen Überzug 15 aus leitendem Kunststoff trägt, durch eine geeignete Aufnahmerolle 21 aufgenommen, wie sie ähnlich beim Zweifachüberzug nach Fig. 1 be schrieben wurde.

Die Masse 12 ist vorzugsweise eine Dispersion von Kohle teilchen in einer organischen Lösung eines geeigneten thermoplastischen Materials. Die Kohle ist vorzugsweise Ruß.

Als thermoplastischer Bestand teil der Paste aus leitendem Kunststoff wird ein kautschuk artiges Bindemittel bevorzugt, da der nach dem Eindampfen des Lösungsmittels erhaltene, mit Kohle gefüllte Film dann zäher, elastischer und weniger anfällig gegenüber Beanspruchungen ist, die bei der Verarbeitung des Produktes auftreten. Das z. Zt. bevorzugte Elastomer ist das radiale Teleblock-Copolymer aus Styrol und Butadien nach der DE-OS 28 28 816.

Organische Lö sungsmittel werden z. Zt. zum Aufbringen der Dispersion 12 vorgezogen, da wäßrige Systeme manchmal eine Ver formung des Cellophans während des Aufbringens verur sachen können. Eine z. Zt. bevorzugte Überzugsmasse für die Paste 12 hat die nachstehend angegebene Zusammen setzung (Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Paste):

Ruß 6,5 Elastomer 18,6 Toluol 74,9 insgesamt100,0

Als Elastomer wurde das vorstehend genannte Butadien-Styrol-Copolymer verwendet. Die Masse enthielt nach dem Trocknen 25,9 Gew.-% Ruß und 74,1% Elastomer, bezogen auf das Gesamtgewicht des getrockneten leitenden Kunststoffs 15.

Die getrocknete Schicht 15 wurde mit Erfolg in einem Stärkebereich von etwa 12,7 bis etwa 127 bzw. 178 µm hergestellt und verwendet. Sehr befriedigende Batterien wurden mit einem etwa 12,7 µm starken Überzug 15 erhalten; der bevorzugte Bereich liegt jedoch zwischen etwa 76 und 102 µm. Eine höhere Auftragsstärke ist erwünscht, da der erhaltene leitende Kunststoff ausreichend leitfähig ist, so daß seine Stärke nicht kritisch ist, während der zusätzliche Vorteil, daß Fehler vermieden werden, die Herstellung eines Produktes mit gleichmäßig hoher Qualität erleichtert. Falls gewünscht, können die lei tenden Kunststoffüberzüge in zwei oder mehreren aufein anderfolgenden Schichten mit Zwischentrocknung aufge bracht werden, wodurch das Auftreten von Fehlern ebenfalls vermieden wird.

Fig. 3 zeigt die Elemente der fertigen Bahn ungefähr in den bevorzugten Stärkeverhältnissen.

Das erhaltene Dreifach-Laminat wird zur Herstellung der Batterien in geeignete Stücke geschnitten. Die Fig. 4 und 5 zeigen ein solches Stück 25 des Laminats in Form einer rechteckigen Folie, die an einem Rahmen 26 haftet, wobei eine Bauteilgruppe erhalten wird, die nach der nach stehend beschriebenen Arbeitsweise zur Herstellung von Zellen und Batterien verwendet werden kann. Der Rahmen 26 kann aus jedem geeigneten thermoplastischen Material be stehen, das mit sich selbst und mit der leitenden Kunst stoffschicht 15 verschweißt werden kann.

Ein geeignetes Material für den Rahmen 26 und die anderen, nachstehend noch beschriebenen Rahmen, ist ein Polyamidharz. Z. Zt. wird je doch ein radiales Teleblock-Copolymer aus Styrol und Butadien bevorzugt, das 30 Gew.-% Styrol und 70 Gew.-% Butadien enthält und das im wesentlichen das gleiche Copolymer ist, wie es bevorzugt in der vorstehend be schriebenen leitenden Kunststoffmasse verwendet wird; es hat jedoch vorzugsweise ein niedrigeres Molekularge wicht.

Dieses Material kann mit 0 bis 30 Gew.-% (bezogen auf das Gesamtgewicht der Kunst stoffe) Polystyrol mit hohem Fließvermögen vermischt werden. In der Praxis werden die thermoplastischen Be standteile in einen Banbury-Mischer zusammen mit üblichen Antioxidantien und einer kleinen Menge Stearinsäure ver mischt, dann gemahlen, extrudiert, abgekühlt und in perlenförmige Stücke geschnitten. Die Perlen werden dann aufgeschmolzen und zu Folien mit einer Stärke von etwa 127 bis 635 µm extrudiert. Eine Stärke von etwa 380 µm wird bevorzugt. Das Material wird umso steifer, je mehr Polystyrol es ent hält. Etwa 75 Gew.-% radiales Teleblock-Copolymer und 25 Gew.-% Polystyrol (bezogen auf das Gewicht der Polymeren) ist ein wünschenswertes Verhältnis bei Folienstärken im Bereich von etwa 380 bis 508 µm.

Der Rahmen 26 wird mit einer rechteckigen Öffnung 27 aus gebildet, die sich innerhalb der Ränder des Laminats 25 befindet und die die anderen, nachstehend noch beschrie benen Zellenkomponenten aufnimmt. Das Laminat 25 und der Rahmen 26 werden vorzugsweise miteinander verschweißt, wodurch eine einheitliche Bauteilgruppe 28 erhalten wird, die nach der in Fig. 6 erläuterten Arbeitsweise weiter verarbeitet wird.

Nach Fig. 6 kann die Herstellung einer Batterie mit der Herstellung einer kathodenseitigen Bau teilgruppe 29 beginnen, die drei aneinanderhaftende Schichten enthält. Die erste Schicht ist eine Träger folie 30 aus etwa 127 µm starkem Kraftpapier od. dgl., die in an sich bekannter Weise als Teil einer Trägerbahn zur Herstellung von Batterien verwendet werden kann, die aber in jedem Fall aus Gründen der Isolation, der Transporterleichterung, der Ausrichtung der Komponenten, der erleichterten Trennung nach dem Zusammenbau und aus ähnlichen Gründen etwas über die anderen Komponenten hinausragt.

Die Folie oder das Blatt 30 kann mit einer Öffnung 31 ver sehen sein, die später einen Kontakt zwischen den elektri schen Geräteteilen und dem kathodenseitigen Anschlußblech 32 ermöglicht, das aus Aluminium, verzinntem Stahl od. dgl. bestehen kann und dessen Dicke vorzugsweise etwa 50 µm beträgt. An diesem Anschlußblech 32 aus Metall haftet eine Kathodenstrom-Kollektorfolie 33 aus leitendem Kunststoff, z. B. eine leitende Vinylharzfolie, die eine Dicke von etwa 50 µm hat. Der Stromkollektor 33 kann aber auch wie die Über zugsmasse 12 von Fig. 2 auf zweckmäßig vorbehandelte Stahl- oder Aluminiumbleche aufgebracht werden.

Nach Fig. 6 wird die Kathoden-Bauteilgruppe 29 mit einem Rahmen 34 aus Isoliermaterial versehen. Ein geeignetes Material ist das vorstehend beschriebene in der Hitze schmelzende Klebeharz aus Polyamid- Grundlage. Der Rahmen 34 kann mit der leitenden Kunst stoffoberfläche des Kollektors 33 verschweißt werden, wodurch eine flüssigkeitsdichte Verbindung erzielt wird. Das Polyamid-Kleb-Harz kann auf diese Weise durch Anwen dung von Hitze und gegebenenfalls auch durch Anwen dung von Druck, verschweißt werden.

Die Dicke des Rahmens 34 ist nicht besonders kritisch und kann, falls gewünscht, verhältnismäßig dünn sein, da der Rahmen 34 im Grunde nur zur Isolierung dient. Er dient zwar auch als Teil der Batterieabdichtung in der fertigen Anordnung, doch kann diese Funktion auch von anderen Rahmenelementen, die nachstehend noch be schrieben werden, erfüllt werden.

Nachdem der Rahmen 34 mit der Bauteilgruppe 29 verbunden ist, wird die Kombination zu einem üblichen Extruder 35 ge leitet, der aus einem geeigneten Vorratsgefäß 36 eine Kathodenpaste erhält und eine Schicht dieser Kathoden paste auf die Oberfläche des Kollektors 33 innerhalb der durch den Rahmen 34 vorgegebenen Öffnung aufbringt. Es ist darauf hinzuweisen, daß der Rahmen 34 etwas über die Ränder der Bauteilgruppe mit dem Stromkollektor 33 und dem metallischen Anschlußblech 32 hinausragt, um die gewünschte Isolierfunktion zu erfüllen.

Wie in der Zeichnung angegeben ist, kann bei einem dünnen Rahmen 34 die erste Kathodenschicht 37 a über die Fläche des Rahmens hinausragen.

Der nächste Schritt beim Zusammenbau einer Batterie nach dieser Ausführungsform der Erfindung ist die Verbindung einer der Bauteilgruppen 28 gemäß Fig. 4 und 5 mit dem Rahmen 34, derart, daß der Celluloseseparator mit der Kathodenpastenschicht 37 a in Berührung kommt. Wie in Fig. 6 dargestellt, wird die Bauteilgruppe 28 zu diesem Zweck mit der leitenden Kunststoffseite 15 nach oben auf den Rahmen 34 gelegt. Man erhält die in Fig. 6 mit 40 bezeichnete Bauteilgruppe.

Dann wird eine Kathodenpastenschicht auf die Oberfläche des leitenden Kunststoffs 15 a der ersten Bauteilgruppe 28 a in der Öffnung des Rahmens 26 a extrudiert, wobei eine Bauteilgruppe 41 mit der in Fig. 6 angedeuteten Kathodenschicht 37 b erhalten wird. Auf die Anordnung 41 wird dann in der gleichen Weise eine zweite Bauteil gruppe 28 b gelegt, die in Fig. 6 nicht dargestellt ist, worauf eine weitere Kathodenschicht in die Öffnung des Rahmens 6 extrudiert wird, wie es durch den Block 42 in Fig. 6 dargestellt ist. Dann wird die nächste Bauteil gruppe 28 c hinzugefügt, wie sie durch den Block 43 in Fig. 6 angedeutet ist. Die letzte Kathodenpastenschicht 37 d wird in der gleichen Weise aufgebracht, wie es durch den Block 42 dargestellt ist, wobei man eine Bauteilgruppe 44 erhält, die mit einer anodenseitigen Bauteilgruppe verbunden werden kann.

Die anodenseitige Bauteilgruppe 56 wird gemäß Fig. 6 aus einer Bauteilgruppe hergestellt, die ein metallisches Anschlußblech 50 aus verzinntem Stahl, Aluminium od. dgl., vorzugsweise mit einer Stärke von etwa 51 µm enthält, das an einem anodenseitigen Kollektor 51 aus leitendem Kunststoff befestigt ist, welcher hinsichtlich Material und Materialstärke der Kathodenstrom-Sammlerfolie 33 entsprechen kann. Eine dünne Deckschicht 52 aus durch sichtigem Kunststoff; deren Abmessungen etwa der Fläche der fertigen Batterie entsprechen (vgl. US- Patentschrift 40 19 251) kann auf dieser Stufe oder, falls gewünscht, auf einer späteren Stufe, mit dem Anschlußblech 50 verbunden werden.

Auf der Anodenstrom-Kollektorfolie 51 wird ein Zink anodenplaster 53 abgeschieden. Nach einer Ausführungs form der Erfindung wurde das Anodenpflaster 53 als dünne Schicht aus Zinkpulver mit einem Bindemittel auf die Oberfläche des Anodenstrom-Kollektors 51 aus leitendem Kunststoff aufgebracht und getrocknet. Bei dieser be vorzugten Ausführungsform bestand der Stromkollektor 51 aus einer leitenden Vinylharzfolie mit einer Stärke von etwa 50 µm; und das Zink-Anodenpflaster 53 war wie folgt zusammengesetzt:

Gew.-Teile Zinkpulver1000 H₂O 149,2 organophiler Bentonit 0,61 Tetranatriumpyrophosphat 0,25 Ruß 5 Acrylharzemulsion 39,05

Über das getrocknete Pflaster 53 wird als nächstes eine eingerahmte Separator-Bauteilgruppe gelegt. Diese enthält einen Rahmen 54 aus Isoliermaterial, z. B. aus dem gleichen Material wie die Rahmen 26 und 34. Mit dem Rahmen 54 ist temporär ein Celluloseseparator 55 verschweißt. Wie in Fig. 6 dargestellt ist, wird der Rahmen umgekehrt über den Anodenkollektor 51 gelegt, wobei der Cellulose separator 55 mit dem Zinkpflaster 53 in Berührung kommt. Dann wird der Rahmen 54 mit der Oberfläche des leitenden Kunststoffs 51 verschweißt, um die in Fig. 6 mit 56 bezeichnete anodenseitige Bauteilgruppe herzustellen. In der Praxis wurden die besten Ergebnisse erhalten, in dem das Zinkpflaster 53 mit einer etwa 137 µm starken Schicht eines Gelelektrolyten mit der nachstehend angegebenen Zusammensetzung überzogen wurde, bevor der Rahmen 54 und der Cellophanseparator 55 zusammengebracht wurden. Brauchbare Batterien können auch ohne diese Gelelektrolytschicht erhalten werden; diese wird aber bevorzugt.

Die Bauteilgruppe 56 (mit oder ohne Gelelektrolyt) wird umgekehrt auf die Bauteilgruppe 44 gelegt, wobei die noch unverschweißte Batterie 57 von Fig. 6 erhalten wird. Man erkennt, daß das Ende 60 der Kollektorfolie 50 und des Anschlußblechs 51 aus der Batterie herausragt. Der Zweck dieses Vorsprunges besteht darin, daß das An schlußblech um die isolierende Kraftpapierschicht 30 auf die andere Seite der Batterie gefaltet werden kann, wodurch das Anodenanschlußblech auf der gleichen Seite wie das Kathodenanschlußblech liegt. Da diese Anordnung an sich bekannt ist, und nicht zum Gegenstand der Er findung gehört, erübrigen sich hierzu weitere Aus führungen.

Fig. 7 zeigt die Einzelheiten der Batterie 57 von Fig. 6 nach der Verschweißung. Die Verschweißung wird durch Anwendung von Hitze und Druck um die Ränder der Batterie in an sich bekannter Weise durchgeführt, wobei eine gewisse Stärkeverminderung erzielt wird, wie sie in Fig. 7 angedeutet ist. Die Verschweißung erfolgt bei Bedingungen, bei denen die Ränder der Dreifach-Laminate 25 a, 25 b und 25 c vollständig durch einen thermoplastischen Rahmen bedeckt sind, so daß, wenn die Celluloseseparatoren 1 a, 1 b und 1 c feucht werden und die Bindung zwischen der Cellulosefolie dem Rahmen bzw. den Zinkschichten sich löst, die Batterie nicht undicht wird. Die Zusammen setzung der Kathodenpaste für die Schichten 37 a bis 37 d wird so eingestellt, daß genügend Feuchtigkeit vor handen ist, um die Celluloseseparatoren und die Zink anodenschichten 9 a bis 9 c und 53 zu befeuchten. Die Gemische enthalten Wasser und einen Korrosionsinhibitor, wie Queck silberchlorid.

Eine z. Zt. bevorzugte Zusammensetzung ist nachstehend angegeben (Gew.-%, bezogen auf das Gesamtgewicht der Paste):

H₂O 28,83 NH₄Cl 9,89 ZnCl₂ 4,99 HgCl₂ 1,88 Ruß 6,10 MnO₂ 48,81 insgesamt100,00

Obgleich die Haftbedingungen zwischen der Cellulosefolie und den angrenzenden Schichten durch die Befeuchtung be einflußt werden können, wurde festgestellt, daß die anfängliche Bindung zwischen der Cellulosefolie und der Zinkschicht 9 sehr günstig für die Aktivierung der Batterie ist, bei der der flüssige Elektrolyt aus der Kathodenpaste durch den Separator in die zunächst noch trockenen Zink-Anodenschichten diffundiert. Nicht plastifizierte regenerierte Cellulose quillt in Berührung mit wäßrigen Elektrolytlösungen und neigt hierbei zum Kräuseln, insbesondere wenn es ursprünglich eingespannt ist. Es wurde jedoch gefunden, daß der Separator, wenn er so eingespannt ist, daß seine gesamte Oberfläche gleich mäßig mit den Zinkschichten 9 verbunden ist, beim Be feuchten eine gleichmäßige Quellung der regenerierten Cellulose folgt, so daß die Folie ohne zu Kräuseln, glatt bleibt, bis die Batterie ins Gleichgewicht kommt.

Der Rahmen 34 dient in der Anordnung nach Fig. 7 zur Isolierung des ersten Dreifach-Laminats 25 a von dem Kathodenstromkollektor 33 aus leitendem Kunststoff. Man könnte annehmen, daß ebenso gute Erfolge erzielt werden können, wenn der Rahmen 26 a und das Laminat 25 a direkt mit dem Stromkollektor 33 in Berührung gebracht und dann verschweißt werden. Es wurde jedoch gefunden, daß sich in diesem Fall ein Kurzschluß zwischen der Zinkschicht 9 a und dem Stromkollektor 33 ausbilden kann. Dies ist der Fall, wenn der Celluloseseparator 1 a feucht ist und etwas Zink um die Ränder des sehr dünnen Separators nach unten gelangt. Diese Schwierigkeit wird durch Einbau des Rahmens 34 behoben, auch wenn dieser verhältnismäßig dünn ist (z. B. etwa 127 µm oder weniger).

Die Fig. 8 und 9 zeigen eine eingerahmte Dreifach- Bauteilgruppe nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung. Wie in den Fig. 4 und 5 enthält die Bauteil gruppe eine rechteckige Folie aus einem Dreifach-Laminat 100, das in der vorstehend beschriebenen Weise herge stellt ist und zwischen den Rahmenelementen 101 und 102 eingeschlossen und eingeschweißt ist; diese sind mit einander zu der einheitlichen Bauteilgruppe 103 ver schweißt. Im Rahmen 101 ist ein Ausschnitt 104 zur Auf nahme einer Elektrode vorgesehen, und ein entsprechender Ausschnitt 105 befindet sich im Rahmen 102. Die Rahmen 101 und 102 bestehen vorzugsweise aus einem Heißkleber mit ausreichenden Fließeigenschaften, wie Polyamidharz oder das vorstehend an gegebene Copolymer aus Styrol und Butadien. Die Rahmen elemente 101 und 102 werden unter einem ausreichend hohen Druck erhitzt, so daß sie am Rand der leitenden Kunststoffschicht 15 miteinander verschweißen und die Bauteilgruppe 100 einkapseln, wodurch keine Undichtig keiten mehr vorkommen, nachdem die eingerahmte Bauteil gruppe 103 in die Batterie eingebaut wurde.

Fig. 10 zeigt eine Abwandlung der Arbeitsweise gemäß Fig. 6, die durch die Verwendung der Bauteilgruppen 103 von Fig. 8 und 9 bedingt ist; auch andere Einzel heiten des Verfahrens sind etwas verschieden.

Nach Fig. 10 wird von einer kathodenseitigen Bauteil gruppe 129, die der Bauteilgruppe 29 von Fig. 6 ent spricht, ausgegangen. Eine Kathodenpaste wird aus einem Behälter 136 mit üblichen Mitteln (nicht dargestellt) zu einem üblichen Extruder 135 gepumpt, der eine erste Kathodenpastenschicht 137 a in den Bereich des Kathoden stromkollektors 133 (gestrichelte Linien) extrudiert.

Dann wird eine Bauteilgruppe 103 mit der leitenden Kunststoffseite nach oben über den Stromkollektor 133 gelegt, wobei der Celluloseseparator mit der Kathoden paste 137 a in Berührung steht; es wird hierbei die in Fig. 10 mit 140 bezeichnete Bauteilgruppe erhalten. Dann wird mit Hilfe des Extruders 135 die nächste Kathodenpastenschicht 137 b über diese Bauteilgruppe 140 abgeschieden. Als nächstes werden die Bauteilgruppe 103 b und eine weitere Schicht 137 c aus Kathodenpaste im wesentlichen wie nach Fig. 6 aufgebracht. Dieser Vorgang wird wiederholt, bis die letzte Bauteilgruppe 103 d durch Zugabe der Kathodenpaste 137 d vervollständigt ist. Man erhält auf diese Weise eine Bauteilgruppe 145, die mit einer Bauteilgruppe in Form einer anodenseitigen Halb zelle verbunden werden kann.

Wie in Fig. 10 angedeutet ist, enthält die anodenseitige Halbzelle ein anodenseitiges Anschlußblech 150, auf das bereits ein Stromkollektor 151 mit einem Anodenpflaster 153 auflaminiert ist; diese Bauteile können den Bau teilen 50, 51 und 53 von Fig. 6 entsprechen. In Fig. 10 ist aus Gründen der Klarheit die durchsichtige Kunst stoffschicht weggelassen. Wie angegeben, wird bei die ser Ausführungsform mit Hilfe eines Gelextruders 175 eine Gelelektrolytschicht 176 auf das Anodenpflaster 153 aufgebracht. Die Zusammensetzung des Gelelektrolyten kann wie folgt sein:

Gew.-% NH₄Cl21,8 ZnCl₂ 9,9 HgCl₂ 1,9 H₂O63,5 Hydroxyäthylcellulose 2,9

Diese Masse wird in einer Schichtdicke von etwa 137 µm auf das Zink-Anodenpflaster aufgebracht.

Dann wird die Bauteilgruppe 177 in der vorstehend be schriebenen Weise und wie es in Fig. 10 dargestellt ist, fertiggestellt. Die Bauteilgruppe 177 wird umgekehrt über die Bauteilgruppe 145 gelegt, wobei die praktisch voll ständige Batterie 157 von Fig. 10 erhalten wird. Diese Batterie kann mittels der durchsichtigen Kunststoff- Deckschicht von Fig. 6 vervollständigt und unter Hitze und Druck verschweißt werden, wodurch die in Fig. 11 dargestellte Batterie erhalten wird.

Nach Fig. 11 hat das unterste Rahmenelement 101 a die gleiche Isolierfunktion gegenüber der ersten Dreifach- Bauteilgruppe 100 a, wie der Rahmen 34 bei der Anordnung nach Fig. 6. Durch die Gelelektrolytschicht 176 werden die Kräuseleffekte des Separators 155 beim Zusammenbau und bei der Stabilisierung der Batterie herabgesetzt, da das Gel 176 die Erhöhung und Vertiefungen, die bei der Kräuselung der Cellulosefolie 155 entstehen, auf füllt. Ohne die Schicht 176 kann sich der Gesamtinnen widerstand der Batterie beträchtlich erhöhen.

Die Erfindung ist durch die nachstehenden Beispiele er läutert.

Beispiel 1

Es wurden sieben aus vier Zellen bestehende Batterien aus einem Dreifach-Laminat hergestellt, das durch Be schichten einer etwa 34 µm starken Cellulosefolie mit der vorstehend beschriebenen Anoden- Beschichtungsmasse in einer Stärke (trocken) von etwa 25 µm und anschließende Beschichtung mit der vorstehend angegebenen leitenden Kunststoffmasse in einer Stärke (trocken) von etwa 46 µm er halten worden war. Es wurde ein zweiter Überzug aus der gleichen Überzugsmasse aus leitendem Kunststoff mit einer Stärke (trocken) von etwa 43 µm aus einer leitenden Kunststoffschicht mit einer Stärke von etwa 89 µm hergestellt. Dieses Dreifach- Laminat wurde zu Stücken mit den Abmessungen 67 × 82 mm geschnitten. Die leitenden Kunststoff seiten der Laminatstücke wurden jeweils mit den Innen rändern eines Rahmens aus einer etwa 590 bis 610 µm starken Heißkleberfolie mit den Abmessungen von 73 × 90 mm und einer zentralen rechteckigen Öffnung mit den Ab messungen 53 × 70 mm verschweißt. Jede Kathode enthielt 2,5 g der vorstehend beschriebenen Paste. Für die letzte Zelle wurde ein Celluloseseparator (55) mit den Abmessungen 81 × 53 mm aus etwa 34 µm starker Cellulosefolie, ein etwa 51 µm starkes Anschlußblech (50) aus verzinntem Stahl mit den Abmessungen 99 × 96 mm auflaminiert auf eine etwa 51 µm starke Folie (51) aus leitendem Kunststoff mit der gleichen Größe verwendet, auf der sich ein trockenes Zinkpflaster mit einer Stärke von etwa 25 µm der vorstehend angegebenen Trockenpflastermischung befand. Das Pflaster war mit einer etwa 137 µm starken Gelelektrolytschicht mit der vorstehend ange gebenen Zusammensetzung bedeckt.

Die Batterien, die nachstehend als Beispiele 1A bis 1G bezeichnet sind, wurden am Tag des Zusammenbaus hinsicht lich ihrer Gleichgewichtszellen-Spannung U ₀ und hinsichtlich ihrer Zellspannung U mit einem Lastwiderstand von 3,3 Ω bei einem Stromdurchgang von 0,1 sec. gemessen. Bei diesen Bedingungen kann der Innenwiderstand Ri (in Ω) aus der Gleichung

errechnet werden. Die Werte für Ri sowie die Werte für U ₀ und U sind in Tabelle I angegeben.

Tabelle I

Der Durchschnittswert für Ri für die sieben Batterien nach Beispiel 1 beträgt 0,08 Ω pro Zelle.

Beispiel 2

Es wurde eine aus vier Zellen bestehende Batterie in der vorstehend beschriebenen Weise hergestellt, wobei jedoch 3,5 g Paste für jede Kathode verwendet wurde. Es wurde das vorstehend beschriebene Dreifach-Laminat verwendet, wobei jedoch die leitende Kunststoffschicht mit einer Trockenstärke von etwa 13 µm aufgebracht wurde. Der Wert für U ₀ betrug 6,86 Volt, der Wert für U 6,53 Volt und der entsprechende Wert für Ri 0,17 Ω oder 0,04 Ω pro Zelle. Zum Vergleich wurde eine aus vier Zellen be stehende Batterie nach der Arbeitsweise der US-PS 41 19 770 hergestellt, wobei 3,5 g Kathodenmasse mit der dort angegebenen bevorzugten Zusammensetzung verwendet wurden. Bei dieser Batterie betrug U ₀ 6,70 Volt, U 6,30 Volt und Ri = 0,21 Ω oder 0,05 Ω pro Zelle. Diese Batterien, die nachstehend als Beispiel 2 bzw. Vergleich bezeichnet sind, wurden wie folgt getestet:

Eine Polaroid SX-70-Land-Kamera wurde mit einer elektroni schen Blitzlichteinheit verbunden, die eine Lichtleistung von etwa 37 W-sec und einen Eingangs-Energiebedarf von 80 W-sec hatte. Die Blitzlichteinheit wurde dann zum Laden mit der zu prüfenden Batterie verbunden. Die Batterie wurde auch zur Energieversorgung der Kamera verwendet, d. h. zur Belichtungsregelung und zum Filmtransport in der nor malen Weise, wobei jedoch aufgrund der Tatsache, daß beim Transport der Filmeinheiten zwischen den Entwicklerwalzen keine nachweisbaren Unterschiede auftraten, keine Film einheiten verwendet wurden. Beim Test wurde das zunächst entladene Blitzlichtgerät geladen, bis die Kontroll lampe aufleuchtete. Dann wurde der Auslöserknopf der Kamera gedrückt, wodurch die Kamera in Gang gesetzt wurde, wobei das Blitzlichtgerät entladen wurde. Dann wurde die elektrische Verbindung zur Batterie gelöst, so daß sich diese 30 sec erholen konnte. Man nimmt an, daß dieser Vorgang eine Energiemenge von insgesamt etwa 90 bis 100 W-sec verbraucht. Dieser Vorgang wurde 15mal für jede Batterie wiederholt. Jedesmal wurde das Blitz lichtgerät während des Tests aufgeladen, und es wurde die Zeit zwischen dem Beginn der Aufladung und dem Aufleuchten der Bereitschaftslampe, welches das Ende des Ladevor ganges anzeigte, festgehalten.

Die Testergebnisse sind nachstehend als Anzahl der photo graphischen Vorgänge N, gemessene Wiederaufladezeit Δ t und kumulative Wiederaufladezeit S angegeben.

Tabelle II

Die obigen Ergebnisse sind in jeder Hinsicht eindrucksvoll. Z. B. hat bei einer SX-70-Land-Kamera und bei dem verwendeten Blitzlichtgerät die Batterie für die für einen SX-70-Land- Film erforderliche Sequenz von 10 Aufnahmen Wiederauf ladezeiten von weniger als 4 sec für jede der 10 Aufnahmen. Die durchschnittliche Wiederaufladezeit bei 15 Aufnahmen beträgt nur 36 sec. Das Verhalten der Vergleichsbatterie ist vergleichbar und möglicherweise etwas besser, obgleich die Ergebnisse so nahe beieinanderliegen, daß aus einem einzigen Test keine eindeutigen Schlüsse gezogen werden können.

Der Vorteil der erfindungsgemäßen Batterien liegt darin, daß diese einfacher hergestellt und zusammengebaut werden können als die Vergleichsbatterien.

Die Fig. 12, 13 und 14 zeigen eine besonders brauchbare Ausführungsform der Erfindung, bei der der Cellulose separator mit getrennten Anodenpflastern überzogen wird. Wie in Fig. 12 dargestellt ist, werden getrennte Anoden 200 in getrennten Bereichen auf eine Cellulosefolie 201 aufgebracht, z. B. durch Extrusion. Die vorstehend an gegebene Zinkanoden-Beschichtungsmasse kann in den ge wünschten dünnen Schichten, d. h. in Mengen von etwa 0,5 g getrocknetes Anodenmaterial auf eine Anodenfläche von 48 × 63 mm oder in einer Menge von etwa 165,5 g/m² der Elektrodenoberfläche aufgebracht werden. Nach dem Extrudieren und Trocknen zur Entfernung des organi schen Lösungsmittels werden die Folie 201 und die Anoden pflaster 200 mit der vorstehend angegebenen leitenden Kunststoffmasse in der gleichen Weise wie nach Fig. 2 über zogen. Die so erhaltene Dreifach-Folie kann dann zu den einzelnen Bauteilgruppen 202 (vgl. Fig. 13 und 14) ge schnitten werden. Jede Bauteilgruppe 202 enthält einen Celluloseseparator 201 a, der in seinem zentralen Bereich mit einer Zinkanode 200 a und an seinen Rändern mit dem leitenden Kunststoff 203 verbunden ist. Beim Beschich tungsvorgang wird das Zwischenzellen-Verbindungsteil 203 im Bereich über dem Anodenpflaster dünner ausgebildet; hat das Anodenpflaster beispielsweise eine Dicke von etwa 51 µm so kann der Überzug 203 in den Randbe reichen um das Anodenpflaster etwa 102 µm und über dem Anodenpflaster etwa 51 µm stark gemacht werden. Die Stärke des Laminats ist also über dem Pflaster und zwischen den Pflastern gleichmäßig, wobei die Stärke des Überzuges 203 durch Verstellung des Streichmessers variiert werden kann, um die Unterschiede auszugleichen, wie es in Fig. 14 dargestellt ist.

Die Dreifach-Laminate 202 können zur Herstellung von ge rahmten Bauteilgruppen, wie sie beispielsweise in den Fig. 4, 5, 8 und 9 dargestellt sind, verwendet werden; diese können wiederum zu Zellen und Batterien verarbeitet werden.

Ein Vorteil der vorstehend beschriebenen Pflasteranoden konstruktion besteht darin, daß die Isolierung zwischen den Zellen verbessert ist. Beispielsweise kann der Rahmen 34 von Fig. 7, falls gewünscht, weggelassen werden. Ein zweiter und bedeutender Vorteil bezieht sich auf die Art und Weise, in welcher die Zinkanode nach dem Zusammen bau der Batterie amalgamiert wird. Bei den zuerst be schriebenen, vollständig beschichteten Dreifach-Konstruk tionen wurde beobachtet, daß Quecksilberionen von der Kathode so unmittelbar durch die Cellulosefolien die gegen überliegende Anodenregion diffundieren, daß die Anoden fläche nur in dem mit der Kathode in Deckung stehenden Bereich amalgamiert wird. Es wird angenommen, daß dieser Effekt dazu beiträgt, die Lebensdauer der Batterie zu verkürzen. Ist die Anode auf ein Pflaster beschränkt, das mit der Kathodenfläche in Deckung steht, so findet keine unterschiedliche Amalgamierung statt.

Die erfindungsgemäßen Dreifach-Laminate können in anderen sauren oder alkalischen elektrochemischen Systemen als dem Laclanche´-System verwendet werden. In einigen Fällen kann es erwünscht sein, die Elektrodenschicht des Laminats aus Kathodenteilchen und nicht aus Anodenteilchen herzu stellen. Als spezielles Beispiel eines alkalischen Systems, in welchem ein Dreifach-Laminat verwendet werden kann, kann eine alkalische Zink-Mangandioxid-Batterie nach dem vor stehend angegebenen Verfahren hergestellt werden, wobei das Zinkchlorid und das Ammoniumchlorid im Elektrolyten durch Kaliumhydroxid ersetzt werden können. Sowohl das radiale Teleblock-Copolymer aus Butadien und Styrol als auch das Polyamid-Harz sind in alkalischen Lösungen beständig.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung einer Elektroden-Bauteilgruppe aus Separatorfolie, Elektrodenmetall und Stromkollektorfolie, dadurch gekennzeichnet, daß man auf eine endlose Separatorfolie (1) aus flüssigkeitsdurchlässigem Material eine Schicht (9) aus in flüssigkeitsundurchlässigem Polymer verteilten Elektrodenme tallteilchen in flüssigem Zustand aufträgt und anschließend trocknet und danach auf die Schicht (9) in flüssigem Zustand eine Schicht (15) aus in einem Polymer verteilten Kohleteilchen aufträgt und trocknet.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man die Kohleteilchen in einem thermoplastischen Elastomer dispergiert.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Elastomer ein radiales Teleblock-Copolymer aus Styrol und Butadien verwendet.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, daß man eine Zinkteilchen bzw. ein Gemisch mit einem größeren Anteil an Zinkteilchen und einem kleineren Anteil an Kohleteilchen enthaltende Schicht (9) und als Material der Separatorfolie (1) regenerierte Cellulose verwendet.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, daß man einen Rahmen (26) aus Isoliermaterial formt, dessen Ränder über die Randbereiche der Schicht (9) hinausragen und der innerhalb der Begrenzung der Schicht (9) mit einer zentralen Öffnung (27) ausgebildet ist.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß man den aus thermoplastischem Isoliermaterial bestehende Rahmen (26) mit der Schicht (15) verbindet oder verschweißt.