DE2907383A1 - Batterie - Google Patents

Description

BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft eine Batterie.

Herkömmliche Flachbatterien, in denen eine Mehrzahl von positiven und negativen Elektroden abwechselnd übereinander angeordnet sind mit Trennschichten dazwischen, wurden so konstruiert, daß zwei Elektroden, die die gleiche Polarität aufweisen, miteinander durch ein Stromsammelelektrodenelement in Gestalt einer Brille verbunden sind, und eine des Paars der negativen Elektroden auf einerdes Paars der positiven Elektroden mit einer Trennschicht dazwischen aufliegt, und die andere des Paars der positiven Elektroden wird dann gedreht, und auf die eine des Paars der negativen Elektroden aufgelegt, mit einer Trennschicht dazwischen, und dann wird die andere des Paars der negativen Elektroden gedreht und auf die andere des Paars der positiven Elektroden mit einer Trennschicht dazwischen aufgelegt.

Daher besteht die Möglichkeit interner Kurzschlüsse wegen der Positionsverschiebung der Elektroden oder Trennschichten während des Zusammenbaus, so daß ein höchst genauer Zusammenbau nötig ist. Zusätzlich ist der Zusammenbau selbst extrem kompliziert.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Batterie zu schaffen,-in der der elektrische Kontakt zwischen den Elektroden gleicher Polarität einfach hergestellt ist.

Ferner soll diese Erfindung eine Batterie schaffen, in der das-Auftreten von inneren Kurzschlüssen durch eine Positionsverschiebung der Elektroden oder Trennschichten verhindert wird.

Weiter soll eine Batterie geschaffen werden, deren Zusammenbau vereinfacht ist, so daß die Arbeitseffektivität verbessert wird.

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Schließlich soll noch der Stromsammeleffekt in der Batterie verstärkt werden.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung gelöst durch eine Batterie, die dadurch gekennzeichnet ist, daß zwischen einem Paar Elektroden mit einer Polarität, eine Elektrode mit einer anderen Polarität, mit dazwischenliegenden Trennschichten, angeordnet ist, daß zentrale Ausnehmungen in den Trennschichten und der Elektrode mit der anderen Polarität vorgesehen sind, daß ein elektrisches Kontaktelement durch die zentralen Ausnehmungen durchgeführt ist,

daß ein Isolationselement zwischen dem elektrischen Kontaktelement und der Elektrode mit der anderen Polarität angeordnet ist, und daß das Elektrodenpaar mit der einen Polarität mittels des elektrischen Kontaktelementes elektrisch miteinander verbunden ist.

Weitere Merkmale und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Figuren. Von den Figuren zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch eine erste Ausführungsform einer Batterie gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht der die Batterie bildenden Elemente nach Figur 1;

Fig. 3 einen Schnitt durch eine zweite Ausführungsform der Erfindung?

Pig. 4 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht von Fig. 2f

Fig. 5 einen Schnitt durch eine dritte Ausführungsform der Erfindung?

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Fig. 6 einen Schnitt, der das Zusammenbauverfahren der Batterie nach Fig. 5 zeigt;

Fig. 7 einen Schnitt durch eine vierte Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht eines leitenden Gehäuses;

Fig. 9 eine perspektivische Ansicht einer anderen Form eines leitenden Gehäuses;

Fig* 10 einen Schnitt durch eine fünfte Ausführungsform gemäß der Erfindung;

Fig. 11 eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht eines elektrischen Kontaktelementes, wie es in der in Fig. 10 gezeigten Batterie verwendet wird;

Fig. 12 einen Schnitt durch eine sechste Ausführungsform gemäß der Erfindung;

Fig. 13 einen Schnitt durch eine siebte Ausführungsform gemäß der Erfindung;

Fig. 14 einen vergrößerten Schnitt durch Teile der Batterie aus Fig. 13; und

Fig. 15 einen Schnitt durch eine achte Ausführungsform gemäß der Erfindung.

Gleiche Bezugszeichen bedeuten gleiche Teile in den verschiedenen Ansichten.

Eine erste Ausführungsform wird anhand der Fig. 1 und 2 diskutiert, die eine Lithium-Flachbatterie darstellen.

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Durch eine Isolatordichtung 3 ist ein Verschlußdeckel 1, der gleichzeitig die Anschlußklemme eines positiven Pols bildet, mit einem Batteriegefäß 2 versiegelt, indem er in die C-Form des Randes 2' der öffnung des Batteriegefäßes 2 gedreht ist, das gleichzeitig die Anschlußklemme des negativen Pols bildet. So wird ein Aufnahmeraum für Elemente zwischen dem Verschlußdeckel 2 und dem Gefäß 2 geschaffen. Ein erstes Sammelelektrodenelement für negative Elektroden 4A aus rostfreiem Stahlnetz ist auf die innere Oberfläche des Bodens des Gefäßes 2 punktgeschweißt. Aufliegend auf diesem Sammelelektrodenelement für negative Elektroden 4A sind eine erste Elektrode 5A, eine Trennschicht 6A, eine erste positive Elektrode 7A und eine Trennschicht 6B.

Die zentralen Bohrungen bzw. Ausnehmungen 8 gleicher Form sind in den Trennschichten 6A und 6B und der ersten positiven Elektrode 7A festgelegt. Durch diese zentralen Ausnehmungen 8 ist ein elektrisches Kontaktelement 10 aus einem leitenden Stab durchgeführt, von dem wenigstens der Teil, der in Kontakt mit der ersten positiven Elektrode 7A ist, mit einem zylindrischen Isolatorteil 9 umhüllt ist.

Auf der Trennschicht 6B ist weiter eine zweite negative Elektrode 5B aufgelegt, ein zweites Sammelelektrodenelement für negative Elektroden 4B, eine Trennschicht 6C, und eine zweite positive Elektrode 7B und dann wird die Sammelelektrodenlasche für positive Elektroden 7', die mit der ersten positiven Elektrode 7A verbunden ist und aus ihr hervorragt, auf die zweite positive Elektrode 7B gelegt. Beim Schließen der öffnung des Gefäßes 2 wird diese positive Saminelelektrodenlasche 7' mit der Innenoberfläche des Verschlußdeckels 1 in Kontaktdruck gebracht, wo-_ durch elektrischer Kontakt zwischen dem Verschlußdeckel 1 und der positiven Elektrode 7A geschaffen wird. Die Trennschichten werden mit einer vorbestimmten Menge eines Elektrolyts während des Zusammenbaus imprägniert.

Die ersten und zweiten negativen Elektroden 5A und 5B sind z.B. aus einem gewalzten Lithiumblech ausgestanzt. Die ersten und

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zweiten positiven Elektroden 7A und 7B sind in der Art gefertigt, daß ein leitendes Mittel und eine zähflüssige Flüssigkeit zu einem aktiven Material aus Mangandioxyd zugesetzt werden, so daß eine Paste gebildet wird, die anschließend auf das Sanunelelektrodenelement für positiven Elektroden 11 aufgebracht ist, welches dann schließlich getrocknet wird.

Das Isolatorelement 9 kann aus Polypropylenharz, Polyäthylenharz und ähnlichem hergestellt sein.

Gemäß der Batterie nach der ersten Ausführungsform sind die zentralen Ausnehmungen 8 in einem Paar der Trennschichten 6A und 6B und der positiven Elektroden 7A bestimmt, die zwischen einem Paar der negativen Elektroden 5A und 5B angeordnet sind, und das elektrische Kontaktelement 10, von dem wenigstens der Teil, der in Kontakt mit der positiven Elektrode 7A ist, mit dem Isolatorelement 9 umhüllt ist, wird durch diese zentralen Ausnehmungen 8 geführt, rfobei dieses elektrische Kontaktelement 10 verhindert, daß eine Hehrzahl von Elektroden aus ihrer Position verschoben werden, so daß interne Kurzschlüsse verhindert werden und ein Paar der negativen Elektroden 5A und 5B elektrischen miteinander verbindet.

Es ist zu bemerken, daß die negativen Elektroden 5A und 5B auch aus weichen und hellen Metallblechen wie Magnesium, Natrium, oder ähnlichem, überdies Lithium, hergestellt werden können.

Eine zweite Ausführungsform der Erfindung wird anhand der Figuren 3 und 4 diskutiert.

Ein Batteriegefäß 12, das gleichzeitig die Anschlußklemme eines positiven Pols bildet, kann aus rostfreiem Stahl hergestellt sein. Ein zylindrisches leitendes Gehäuse 13, das gleichzeitig ein Sammelelektrodenelement für positive Elektroden bildet, ist an einer seiner öffnungen mit einem nach innen gerichteten Flansch 14 versehen.

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Ein Paar erste und zweite positive Elektroden 15A und 15B sind in dem leitenden Gehäuse 13 angeordnet und haben einen solchen Durchmesser, daß sie engen Kontakt mit der Innenwandoberfläche des leitenden Gehäuses 13 haben, und eine erste negative Elektrode 17A, die einen kleineren Durchmesser als die positiven Elektroden 15Ά und 15B hat, diese erste negative Elektrode 17A ist zwischen die Trennschichten 16A und 16B eingelegt. Das Paar positiver Elektroden 15A und 15B ist mittels des Gehäuses 13 elektrisch miteinander verbunden, das in das Batteriegefäß 12 eingepaßt ist, wobei elektrischer Kontakt zwischen dem leitenden Gehäuse 13 und. dem Batteriegefäß 12 durch ihre Berührung geschaffen wird. Es ist zu bemerken, daß die erste negative Elektrode 17A einen solchen Durchmesser hat, daß sie nicht in Kontakt mit dem leitenden Gehäuse 13 kommt.

Eine Isolatordichtung 19 ist einstückig an dem an der Außenseite befindlichen Rand eines Verschlußdeckels 18 angeordnet, der gleichzeitig die Anschlußklemme eines negativen Pols bildet. Ein Sammelelektrodennetz für negative Elektroden 20 aus rostfreiem Stahl ist durch Punktschweißen fest an der inneren Oberfläche des Verschlußdeckels 18 angebracht. Eine zweite negative Elektrode 17B wird mit dem Sammelelektrodennetz für negative Elektroden 20 in dem konkaven Raum in Druckkontakt gebracht, der durch den ebenen Teil des Verschlußdeckels 18 und der Isolatordichtung 19 gebildet wird. Diese zweite negative Elektrode 17B liegt auf der ersten positiven Elektrode 15A mit einer Trennschicht 16C dazwischen auf.

Die zentralen Ausnehmungen 21 sind in der ersten positiven Elektrode 15A und den Trennschichten 16A und 16C bestimmt. Durch diese zentralen Ausnehmungen 21 ist ein elektrisches Kontaktelement 22 durchgeführt, von dem wenigstens der Teil, der sich in Kontakt mit der positiven Elektrode 15A befindet, mit einem Isolatorelement 23 umhüllt ist. Die beiden Ende 22' und 22'' des elektrischen Kontaktelementes 22 enden in der ersten bzw.

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zweiten negativen Elektrode 17A und 17B.

Mit dem in dem Batteriegefäß 12 eingepaßten leitfähigen Gehäuse 13 wird die Isolatordichtung 19, die am Außenrand des Verschlußdeckels 18 angeordnet ist, auf den Flansch 14 des leitenden Gehäuses 13 aufgelegt. Das Batteriegefäß 12 wird dann verschlossen, indem sein offener Rand nach innen gedreht wird. Das andere Ende 22'' des elektrischen Kontaktelernentes 22, dessen Ende 22' in der ersten negativen Elektrode 17A endet, wird dann kräftig in die zweite negative Elektrode 17B eingesetzt, wodurch ein Paar negative Elektroden 17A und 17B mittels des elektrischen Kontaktteils 22 miteinander verbunden sind.

Gemäß der Batterie der zweiten Ausführungsform der Erfindung haben die Elektroden 15A und 15B einen solchen Durchmesser, daß sie engen Kontakt zur Innenwandoberfläche des zylindrischen leitenden Gehäuses 13 haben, elektrisch miteinander mittels des leitenden Gehäuses 13 verbunden sind, und die negativen Elektroden 17A und 17B, die einen kleineren Durchmesser als die positiven Elektroden 15A oder 15B aufweisen, miteinander elektrisch mittels eines elektrischen Kontaktelementes 22 verbunden sind, das durch die zentralen Ausnehmungen 21 geführt ist, die sich in der positiven Elektrode mit großem Durchmesser 15A und den Trennschichten 16Aund16C befinden. Eine solche Ausführung ist daher sehr einfach, verglichen mit einer herkömmlichen Batterie, in der der Zusammenbau ausgeführt wurde, nachdem ein Paar Elektroden mit gleicher Polarität vorher durch ein leitendes Element elektrisch miteinander verbunden wurde. Insbesondere ist es möglich, gemäß dieser Erfindung den elektrischen Kontakt zwischen Elektroden gleicher Polarität nur durch nacheinanderfolgendes Aufeinanderlegen jeder der einzeln geformten positiven und negativen Elektroden herzustellen, wodurch der Zusammenbau um ein großes Maß erleichtert wird.

Das elektrische Kontaktelement 22, das in den Mittelpunkten der Elektroden angeordnet ist, verhindert,daß diese Elektroden sich

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in ihrer Position verschieben, so daß interne Kurzschlüsse verhindert werden.

Ein Batteriegefäß/ das gleichzeitig die Anschlußklemme eines Pols bildet, kann ebenfalls als zylindrisches leitendes Gehäuse verwendet werden, obwohl das zylindrische leitende Gehäuse 13 in der erwähnten zweiten Ausführungsform als in dem Batteriegehäuse 12 eingepaßt gezeigt wurde.

Es ist zu bemerken, daß die vorliegende Erfindung auch auf Alkalibatterien, die anders als die nichtflüssigen Batterien sind, wie sie in der ersten und zweiten Ausführungsform gezeigt sind, angewendet werden kann.

Eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird anhand der Figuren 5 und 6 erklärt.

Diese dritte Ausführungsform unterscheidet sich von der zweiten Ausführungsform aus Figuren 3 und 4 in den folgenden Punkten.

Diese dritte Ausführungsform ist ähnlich ausgeführt, wie die zweite Ausführungsform, in der das Sammelelektrodennetz für negative Elektroden 20 fest an der Innenoberfläche des Verschlußdeckels 18 punktverschweißt ist, und die zweite negative Elektrode 17B und die Trennschicht 16C in Druckkontakt mit dem Sammelelektrodennetz für negative Elektroden 20 innerhalb des durch des ebenen Teils des Verschlußdeckels 18 und der Isolatordichtung 19 gebildeten konkaven Raums stehen. In der dritten Ausführungsform jedoch staht eine dritte positive Elektrode 15C rn.it der Trennschicht 16C ia Druckkontakt und ist in dem konkaven Raum befindlich. Diese dritte positive Elektrode 15C steht mit der ersten positiven Elektrode 15A in dem leitenden Gehäuse 13 durch ein federndes leitendes Blech 24 in Druckkontakt, wodurch zwischen der ersten positiven ELektrode 15A und der dritten positiven Elektrode 15C elektrischer Kontakt geschaffen wird. Die zentralen Ausnehmungen 21 sind ebenfalls in der dritten positiven Elektrode 15C

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und dem leitenden Blech 24 bestimmt. Das elektrische Kontaktelement 22 wird durch diese zentralen Ausnehmungen 21 geführt und die Enden 22' und 22'' des elektrischen Kontaktelementes 22 sind in Kontakt mit oder enden in dem Paar negativer Elektroden 17A bzw. 17B.

Eine Batterie nach der dritten Ausführungsform wird zusammengebaut wie folgt beschrieben.

Wie in Figur 6 gezeigt wird die zwischen den Trennschichten 16A und 16B eingeschobene erste negative Elektrode 17A von und zwischen den ersten und zweiten positiven Elektroden 15A und 15B gehalten, die nachfolgend in das leitende Gehäuse 13 eingepaßt sind. Das elektrische Kontaktelement 22 ist durch die zentrale Ausnehmung 21 in die erste positive Elektrode 15A geführt und dann mit der ersten negativen Elektrode 17A in Druckkontakt gebracht. Die so zusammengebauten Elemente werden dann in das Batteriegefäß eingepaßt. Das leitende Blech 24 wird dann auf die erste positive Elektrode 15A aufgelegt. Andererseits befinden sich die zweite negative Elektrode 17B und die dritte positive Elektrode 15C mit der Trennschicht 16C dazwischen in dem konkaven Raum, der durch den ebenen Teil des Verschlußdeckels 18 und der Isolatordichtung 19 gebildet ist. Der so zusammengebaute Verschlußdeckel 18 wird dann auf den Flansch 14 des leitenden Gehäuses 13 aufgelegt. Zum Schluß wird der an der Außenseite befindliche Rand der öffnung des Batteriegefäßes 12 nach innen gedreht, so daß der Verschlußdeckel 18 sicher verschlossen wird, wodurch eine komplette Batterie hergestellt ist.

In den Batterien des Typs, die ein gewalztes Lithiumblech für die negativen Elektroden 17A und 17B verwenden, wie in der vorher diskutierten dritten Ausführungsform, sind die negativen Elektroden 17A und 17B sehr dünn, aber die Isolatordichtung 19 kann nicht so dünn ausgeführt werden, weil der Verschlußaufbau ausreichend fest sein muß, damit er ausgeführt werden kann. Demgemäß wird, wenn nur die aus gewalztem Lithiumblech hergestellte negative Elektrode 17E in den aus dem Verschlußdeckel 18 und der

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an dessen Außenrand befindlichen Isolatordichtung 19 gebildeten konkaven Raum angeordnet ist, ein großer freier Raum gebildet, der unvorteilhaft im Hinblick auf die Rauraausnutzung ist. In der Batterie jedoch, die gemäß der dritten Ausführungsform konstruiert wird, wird die negative Elektrode 17B zusammen mit der positiven Elektrode 15C angeordnet, wodurch die Raumausnutzung verbessert wird.

Wo Lithium als aktives negatives Elektrodenmaterial verwendet wird und Mangandioxyd als aktives positives Elektrodenmaterial, wie in der dritten Ausfuhrungsform gezeigt, wird ein Zustand ihres elektrochemischen Gleichgewichts geschaffen, wenn das Volumenverhältnis des L.Lthium-Pols zum Mangandioxyd-Pol ungefähr 1:2 ist. Folglich 1st das Dickenverhältnis der positiven Elektrode, die zwischen einem Paar negativer Elektroden angeordnet ist, zu der positiven Elektrode, die sich am Ende der geschichteten Elektrodengruppe befindet, ungefähr 2s1, falls dieses Paar positiver Elektroden gleichen Durchmesser hat.Jedoch bedarf es extrem komplizierter Operationen um positive Elektroden verschiedener Stärke herzustellen, da die positiven Elektroden, wie früher erwähnt, nach dem Pulverpressverfahren oder dem Pastenverfahren hergestellt sLnd.

In dieser dritten Aus fü'irungs form jedoch reicht es aus, nur das Verhältnis der Stärke dor ersten negativen Elektrode 17A zur zweiten negativen Elektrode 17B auf ungefähr 2:1 einzustellen, falls die erste, zweite und dritte positive Elektrode 15A, 15B und 15C eine gleiche Stärke wie in Figur 5 gezeigt haben. Insbesondere sind die nega ziven Elektroden 17A und T7B aus einem gewalzten Lithiumblech lergestellt, und die Einstellung der Stärke solcher negative: Elektroden ist daher leichter auszuführen als für positive Elektroden, wodurch die Batterieherstellungsleistung um ei:i großes Maß verbessert wird.

Eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird anhand der Figuren 7 bis J erklärt.

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Diese vierte Ausführungsform unterscheidet sich von der in Figur 5 gezeigten dritten Ausführungsform in den folgenden Punkten.

In der dritten oben erwähnten Ausführungsform ist das leitende Gehäuse 13 mit dem Flansch 14 versehen, dessen Breite ziemlich eng ausgebildet ist, und das leitende Blech 24 wird verwendet, um elektrischen Kontakt zwischen der ersten und dritten positiven Elektrode 15A und 15C zu schaffen. In dieser vierten Ausführungsform jedoch wird ein relativ breiter Flansch 25 am Rand einer öffnung des leitenden Gehäuses 13 angeordnet, und eine zentrale Ausnehmung 26 ist in diesem Flansch bestimmt, und das vorher erwähnte zylindrische Isolatorelement 23 wird mit Druck eingeführt und in dieser zentralen Ausnehmung 26 befestigt. Dieses Isolatorelement 23 wird auch durch die zentralen Ausnehmungen 21 in der dritten positiven Elektrode 15C und der Trennschicht 16C am oberen Teil des Isolatorelementes 23 geführt, und durch die zentralen Ausnehmungen 21 in der ersten positiven Elektrode 15A und der Trennschicht 16A am unteren Teil des Isolatorelementes Es ist zu bemerken, daß das elektrische Kontaktelement 22 mit Pressdruck in dieses Isolatorelement 23 eingeführt ist.

Wie in Figur 9 gezeigt, können die Erhebungen 27 an beiden Oberflächen des Flansches 25 ausgebildet sein. Diese Erhebungen 27 sind kräftig in die positiven Elektroden 15C und 15A eingesetzt, die auf und unter des Flansches 25 angeordnet sind, wodurch der Stromsammeieffekt verbessert wird.

Das Vorsehen eines solchen breiten Flansches 25 am Rand einer öffnung des leitenden Gehäuses 13 kann daher zwei auf und unter^ dem Flansch 25 angeordnete Elektroden elektrisch miteinander verbinden. Zusätzlich kann das pressende Einführen (bzw. Einpressen) des Isolatorelementes 23 in die zentrale Ausnehmung 26 im Flansch 25 des leitenden Gehäuses 13 die Effektivität des Batteriezusammenbaus verbessern. Weiterhin können die Erhebungen 27 an beiden Oberflächen des Flansches 25 guten elektrischen Kontakt zwischen den Elektroden der gleichen Polarität 15A und 15C schaffen, die auf und unter dem Flansch 25 angeordnet sind.

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Eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird anhand Figuren 10 und 11 diskutiert.

Diese fünfte Ausführungsform unterscheidet sich von der zweiten Ausführungsform, wie in Figur 3 gezeigt, in folgenden Punkten.

In der zweiten Ausführungsform ist das elektrische Kontaktelement 22 aus einem einzelnen Stab gebildet. In der fünften Ausführungsform jedoch, wie in Figur 11 gezeigt, umfaßt ein elektrisches Kontaktelement 28 eine leitende Platte bzw. Blech 30, mit einer Mehrzahl von Ausnehmungen 29 und einem reißnagelformigen leitenden Stift 31, der verbindend in die zentrale Ausnehmung 29' in dem leitenden Blech 30 eingeführt ist, wobei dieser Kontaktstift 31 an seiner äußeren Kreisuinfangsoberf lache mit dem Isolatorelement 23 versehen ist.

Wenn die leitende Platte 30 mit der ersten negativen Elektrode 17A in Druckkontakt steht, so daß die leitende Platte 30 mit Pressdruck in die erste negative Elektrode 17A eingesetzt ist, bekommt die leitende Platte 30 als Teil des elektrischen Kontaktelementes 28 in einem großen Bereich Kontakt mit der ersten negativen Elektrode 17A, so daß der Kontaktwiderstand reduziert und der Stromsammeieffekt verstärkt wird.

Weiterhin kann in dieser fünften Ausführungsform das Positionieren des elektrischen Kontaktelementes 28 auf leichtere Weise durchgeführt werden, wodurch die Effektivität des Zusammenbaus verbessert wird.

Eine sechäe Ausführungsform der Erfindung wird anhand der Figur 12 diskutiert.

Diese sechste Ausführungsform unterscheidet sich von der fünften Ausführungsform, die in Figur 10 gezeigt ist, in den folgenden Punkten.

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In der fünften Ausführungsform ist das obere Ende des leitenden Stifts 31 des elektrischen Kontaktelementes 28 in Druckkontakt mit der zweiten negativen Elektrode 17B. In dieser sechsten Ausführungsform jedoch ist, wie in Figur 12 gezeigt, die zentrale Ausnehmung 21 ebenfalls in der zweiten negativen Elektrode 17B, die mit der Innenoberfläche des Verschlußdeckels 18 durch das Sammelelektrodennetz für negative Elektroden 30 in Druckkontakt steht, und der leitende Stift 31 ist auch durch diese zentrale Ausnehmung 21 in die zweite negative Elektrode 17B geführt. Die Spitze 32 des leitenden Stifts 31 ist dann auf das Sammelelektrodennetz für negative Elektroden 20 punktgeschweißt. Ein solches Punktschweißen kann den Kontaktwiderstand reduzieren, um den Stromsammeieffekt zu steigern.

Eine siebte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird anhand der Figuren 13 und 14 diskutiert.

Diese siebte Ausführungsform unterscheidet sich von der sechsten Ausführungsform, die in Figur 12 gezeigt ist, in den folgenden Punkten.

In der sechsten Ausführungsform, ist die Spitze 32 des leitenden Stifts 31 des elektrischen Kontaktelementes 28 mit dem Sammelelektrodennetz für negative Elektroden 20 punktverschweißt. In dieser siebten Ausführungsform jedoch ist ein zweiter leitender Stift 31' mit einer im wesentlichen dem leitenden Stift 31 ähnlichen Gestalt fest an die innere Oberfläche des Verschlußdeckels 18 zusammen mit dem Sammelelektrodennetz für negative Elektroden 20 durch Punktschweißen angebracht. Der zweite leitende Stift 31" ist durch die zweite negative Elektrode 17B geführt, die mit dem konkaven Raum des Deckels 18 in Druckkontakt steht, so daß das untere Ende des zweiten leitenden Stifts 31' aus der zweiten negativen Elektrode 17B hervorragt.

Wie in Figur 14 gezeigt ist der innere Durchmesser L des zylindrischen Isolatoreleraentes 23' geringfügig kleiner als die Summe der Außendurchmesser 1 der leitenden Stifte 31 und 31'.

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Die leitenden Stife 31 und 31' werden in dem Isolatorelement 23' von jeder seiner entsprechenden Öffnungen her eingefügt/ und innerhalb des Isolatorelementes 23' überlappen sich die leitenden Stifte 31 und 31' und haben Druckkontakt zueinander, wodurch elektrischer Kontakt zwischen den leitenden Stiften 31 und 31' geschaffen wird.

In einer solchen Anordnung stehen die beiden leitenden Stifte 31 und 31', die aus der ersten und zweiten negativen Elektrode 17A und 17B hervorragen, in Druckkontakt miteinander, innerhalb des Isolatorelementes 23', wodurch ein sicherer elektrischer Kontakt zwischen den leitenden Stiften 31 und 31^r geschaffen wird.

Eine achte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird anhand der Figur 15 diskutiert.

Diese achte Ausführungsform ist eine solche, in der die siebte Ausführungsform, die in Figur 13 gezeigt ist, auf die dritte Ausführungsform, die in Figur 5 gezeigt ist, angewendet wird. Insbesondere ist in dieser achten Ausführungsform nach Figur 15 eine dritte positive Elektrode 15C auf der ersten positiven Elektrode 15A durch ein leitendes Blech 24' angeordnet, wodurch ein sicherer elektrischer Kontakt zwischen der ersten und der zweiten negativen Elektrode 17A und 17B, ähnlich der siebten Ausführungsform geschaffen wird.

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Claims (10)

1. Sanyo Electric Co., Ltd. Moriguchi-shi, Osaka-fu/Japan

   Batterie

   PATENTANSPRÜCHE

   ί 11 Batterie, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem Paar Elektroden (5A, 5B) mit einer Polarität eine Elektrode (7A) mit einer anderen Polarität mit dazwischenliegenden Trennschichten (6A, 6B) angeordnet ist, daß zentrale Ausnehmungen (8) in den Trennschichten (6A, 6B) und der Elektrode (7A) mit der anderen Polarität vorgesehen sind, daß ein elektrisches Kontaktelement (10) durch die zentralen Ausnehmungen (8) durchgeführt ist, daß

   ein Isolationselement (9) zwischen dem elektrischen Kontaktelement (10) und der Elektrode (7a) mit der anderen Polarität angeordnet ist,und daß

   das Elektrodenpaar (5A, 5B) mit der einen Polarität mittels des elektrischen Kontaktelementes (10) elektrisch miteinander verbunden ist»

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2. 2. Batterie, dadurch gekennzeichnet, daß eine Elektrode der einen Polarität mit kleinem Durchmesser (17A) zwischen zwei Elektroden der anderen Polarität mit großem Durchmesser (15A, 15B) mit Trennschichten (16A, 16B) dazwischen angeordnet ist,

   daß die so übereinanderliegenden Elektroden kleinen und großen Durchmessers dann so in einem zylindrischen leitenden Gehäuse (13) angeordnet sind, daß die Elektroden (15A, 15B) großen Durchmessers genau in das zylindrische leitende Gehäuse (13) eingepaßt sind, wodurch sie mit dem zylindrischen leitenden Gehäuse (13) elektrisch verbunden sind,

   daß eine Elektrode (17B) mit der einen Polarität auf der oberen Elektrode (15A) der Elektroden (15A, 15B) mit dem großen Durchmesser aufliegt, mit einer Trennschicht (16C) dazwischen, daß zentrale Ausnehmungen (21) in der oberen Elektrode (15A) mit großem Durchmesser und den Trennschichten '16A, 16C), die die obere Elektrode (15A) großen Durchmessers auf beiden Seiten umgeben, angeordnet sind,

   daß ein elektrisches Kontaktelement (22) durch die zentrale Ausnehmung (21) geführt ist,

   und daß ein Isolationselement (23) zwischen dem elektrischen Kontaktelement (22) und der oberen Elektrode (15A) mit großem Durchmesser angeordnet ist,

   wobei die Elektrode (17B) mit der einen Polarität elektrisch mit der, in dem zylindrischen leitenden Gehäuse (13) angeordneten Elektrode kleinen Durchmessers (17A) mittels des elektrischen Kontaktelementes (22) verbunden ist.
3. 3. Batterie, dadurch gekennzeichnet, daß eine Elektrode (17A) der einen Polarität mit kleinem Durchmesser zwischen zwei Elektroden der anderer, Polarität (15A, 15B) mit großem Durchmesser angeordnet ist, mit Trennschichten (16A, 16B) dazwischen,

   daß die so übereinanderliegenden Elektroder kleinen und großen Durchmessers dann so in ein zylindrisches leitendes Gehäuse (13)

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   angeordnet sind, daß die Elektroden großen Durchmessers (15A, 15B) genau in das zylindrische leitende Gehäuse (13) eingepaßt sind, wodurch sie mit dem zylindrischen leitenden Gehäuse (13) elektrisch verbunden sind,

   daß ein konkaver Raum durch Anordnung einer Isolatordichtung (19) am äußeren Rand des Verschlußdeckels (18) eines Batteriegefäßes (12) gebildet ist,

   daß in dem konkaven Raum eine Elektrode (15C) der anderen Polarität im unteren Teil des konkaven Raums und eine Elektrode (17B) der einen Polarität im oberen Teil des konkaven Raums mit einer Trennschicht (16C) dazwischen angeordnet sind, daß Vorkehrung getroffen ist, daß die obere Elektrode (15A) mit dem großen Durchmesser, die in dem zylindrischen leitenden Gehäuse (13) angeordnet ist, mit der in dem konkaven Raum des Verschlußdeckels (18) angeordneten Elektrode (15C) der anderen Polarität elektrisch verbunden ist,

   daß zentrale Ausnehmungen (21) in den so elektrisch verbundenen Elektroden mit der anderen Polarität (15A, 15C) und in den an beiden Seiten der so elektrisch verbundenen Elektroden (15A, 15C) der anderen Polarität angeordneten Trennschichten (16A, 16C) angeordnet sind, und

   daß ein elektrisches Kontaktelement (22) durch die zentralen Ausnehmungen (21) geführt ist, wobei die im zylindrischen leitenden Gehäuse (13) angeordnete Elektrode (17A) mit kleinem Durchmesser elektrisch mit der im Verschlußdeckel (18) angeordneten Elektrode (17B) der einen Polarität mittels des elektrischen Kontaktelementes (22) verbunden ist.
4. 4. Batterie nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß

   das zylindrische leitende Gehäuse (13) gleichzeitig ein Sammelelektrodenelement der anderen Polarität bildet und in das Batteriegefäß (12) eingepaßt ist, das gleichzeitig den Pol für die andere Polarität bildet, und

   das Batteriegefäß (12) mit dem Verschlußdeckel (18), der gleichzeitig den Pol der einen Polarität bildet, durch die Isolatordichtung (19) verschlossen ist.

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5. 5. Batterie nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß

   die Elektroden (17A, 17B) der einen Polarität, die mittels des elektrischen Kontaktelementes (22) elektrisch miteinander verbunden sind, aus einem weichen und hellen Metallblech, z.B. Lithium, Magnesium oder Natrium hergestellt sind, und die Enden des elektrischen Kontaktelementes {22) jeweils kräftig in die Elektroden (17A, 17B) der einen Polarität eingesetzt sind, wodurch die Elektroden (17A, 17B) der einen Polarität miteinander elektrisch mittels des elektrischen Kontaktelementes (22) verbunden sind.
6. 6. Batterie nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß

   die Elektrode (17A) kleinen Durchmessers mit Lithium als aktivem Material gebildet ist, und

   die Elektroden großen Durchmessers (15A, 15B) mit Mangandioxyd als aktivem Material gebildet sind.
7. 7. Batterie nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Flansch (25) an dem zylindrischen leitenden Gehäuse (13) angeordnet ist, und

   daß die Elektroden (15A, 15C) der anderen Polarität auf und unter dem Flansch (25) angeordnet sind, wobei die Elektroden (15A, 15C) dieser anderen Polarität durch den Flansch (25) elektrisch miteinander verbunden sind.
8. 8. Batterie nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß Erhebungen (27) auf den beiden Oberflächen des Flansches (25) des zylindrischen leitenden Gehäuses (13) ausgebildet sind.
9. 9. Batterie nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß

   das elektrische Kontaktelement (28) eine leitende Platte (30), die mit wenigstens einer der Elektroden (17A, 17B) der einen . Polarität in Kontakt ist, und einen Kontaktstift (31) zur elektrischen Verbindung der Elektroden (17A,, 17B) der einen Polarität miteinander, umfaßt.

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10. 10. Batterie nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß

    das elektrische Kontaktelement (28) ein Paar Kontaktstifte (31, 31') umfaßt, wobei jeder auf jede der sich gegenüberliegenden Oberflächen der Elektroden (17A, 17B) der einen Polarität vorsteht,

    daß zentrale Ausnehmungen (21) in der Elektrode (15A) der anderen Polarität und in den zwischen den Elektroden (17A, 17B) der einen Polarität angeordneten Trennschichten (16A, 16C) vorgesehen s ind,

    daß ein zylindrisches Isolatorelement (23') in die zentralen Ausnehmungen (21) eingefügt ist, und

    innerhalb des Innenraums dieses Isolatorelementes (23") das Paar Kontaktstifte (31, 31') in Druckkontakt miteinander stehen und elektrisch miteinander verbunden sind.

    S09838/064