DE3033117C2

DE3033117C2 - Elektrochemische Speicherzelle

Info

Publication number: DE3033117C2
Application number: DE3033117A
Authority: DE
Inventors: Horst Dipl.-Ing. 5407 Boppard Hennig; Günther Dipl.-Chem. Dr. 6905 Schriesheim Steinleitner
Original assignee: BBC Brown Boveri AG Germany
Current assignee: ABB AG Germany
Priority date: 1980-09-03
Filing date: 1980-09-03
Publication date: 1986-07-10
Also published as: DE3033117A1; JPS5776750A; GB2083278A; FR2489603A1; FR2489603B1

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Kopplung zweier, gemeinsam oder getrennt getakteter digitaler Rechnersysteme, bestehend aus jeweils mindestens einer Zentraleinheit (CPU) mit Programm- und Arbeitsspeicher, sowie Ein- und Ausgabeeinheiten, über eine innerhalb des technisch möglichen Adreßbereiches der beteiligten Rechnersysteme liegende gemeinsame Arbeitsspeichereinheit. Um die Steuerung des Datenaustausches zwischen mindestens zwei digitalen Rechnersystemen so zu vereinfachen, daß nicht mehr spezielle Programmsequenzen durchgeführt werden müssen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Adreß- (8, 9), Daten- (4, 5) und Steuerleitungen (c, d, e, f) der beteiligten Systeme (I, II) jeweils an die gemeinsame Arbeitsspeichereinheit herangeführt und über Torschaltungen (1, 2, 10, 11), die von abgeleiteten Signalen aus den Adreß- (8, 9) und Steuerleitungen (c, d, e, f) gesteuert werden, mit dem eigentlichen Speicher (7) für Lese- und Schreibzugriff der Arbeitsspeichereinheit verbunden werden, wobei für die effektive Zugriffszeit des jeweils einen digitalen Rechnersystems (z.B. I) das jeweils andere digitale Rechnersystem (z.B. II) über ein ebenfalls aus den Adreß- und Steuerleitungen abgeleitetes Signal in kurze Wartezyklen gezwungen wird, die kürzer als ein Zugriffsversuch eines der beiden digitalen Rechnersysteme (I oder II) bevorzugt wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrochemische Speicherzelle gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs I.

Solche wiederaufladbaren elektrochemischen Speicherzellen mit Festelektrolyten eignen sich sehr gut zum Aufbau von Akkumulatoren höher Energie- und Leistungsdichte. Der z. B. bei Natrium/Schwefel-Speicherzellen verwendete Festelektrolyt aus Betaaluminiumoxid läßt nur Natriumionen passieren. Dies bedeutet im Gegensatz zum Bleiakkumulator, daß praktisch keine Selbstentladung stattfindet und beim Laden keine Nebenreaktionen ablaufen, wie etwa eine Wasserzerset-ζί-ng bei Blei-Bleioxid-System. Die Stromausbeute, d. h. der Faraday-Wirkungsgrad einer solchen Natrium/ Schwefel-Speicherzelle liegt bei etwa 100%.

Zur Bildung einer solchen Batterie werden mehrere Natrium/Schwefel-Speicherzellen parallel geschaltet. Mehrere solcher Gruppen parallel geschalteter Speicherzellen werden dann in Serie gelegt. Dadurch wird erreicht, daß sich innerhalb einer Gruppe, die aus mehreren parallel geschalteten Speicherzellen besteht, aufgrund von Ausgleichsströmen, die zwischen diesen Speicherzellen fließen, bei allen Speicherzellen der gleiche Ladezustand einstellt. Statistisch gesehen unterscheiden sich die Gesamtkapazitäten der einzelnen Gruppen weniger voneinander als die Kapazitäten einzelner Speicherzellen. Zur Ausbildung einer solchen Parallelschaltung, die mehrere solche Speicherzellen umfaßt, wird

jede hierfür vorgesehene Speicherzelle mit der bzw. den beiden parallel zu ihr angeordneten Speicherzelle^) elektrisch leitend verbunden. Hierfür sind speziell ausgebildete Zellverbinder vorgesehen. Ein solcher Zellverbinder wird leitend an die beiden kathodischen bzw. anodischen Stromabnehmer der beiden miteinander zu verbindenden Speicherzellen angeschlossen.

Für den Zusammenbau der bis jetzt benutzten Batterien werden Zellverbinder verwendet, für deren Herstellung Kupfer ris Grundmaterial dient Um diese Zellverbinder gegen Korrosion und Oxidation zu schützen sind sie mit Aluminium beschicht

Das Auftragen des Aluminiums erfolgt durch Plasmaspritzen. Diese Zellverbinder werden zur Herstellung des elektrischen Kontakts mit der Speicherzelle an selbiger vorzugsweise festgeschraubt. Diese Schraubtechnik hat jedoch den Nachteil, daß das für die Herstellung des Zellverbinders verwendete Kupfer und das Aluminium bei der Betriebstemperatur der Speicherzelle, die zwischen 300 und 40O⁰C liegt, druckerweicht. Dies bedeutet, daß diese Materialien bei der oben angegebenen Temperatur fließen bzw. kriechen. Damit kömmt es zu einer unzulässigen Widerstandserhöhung an Jen elektrischen Anschlußflächen des Zellverbinders. Das ordnungsgemäße Betreiben einer Batterie, deren Speicherzellen über diese Zellverbinder zusammen geschaltet sind, wird dadurch ausgeschlossen.

Aus der DE-AS 28 57 3.54 ist eine elektrochemische Speicherzelle bekannt. In ihrem Kathodenraum weist sie einen Stromkollektor auf, der aus mehreren Metallschichten aufgebaut ist Die Grundschicht wird durch eine Aluminiumschicht oder Aluminiumlegierung gebildet. Auf sie ist eine Metallfolie aufgebracht, die aus einer Nickel-Chrom-Legierujig gefertigt ist. Dieser Stromkollektor dient ausschließlich der Elektronenleitung innerhalb der Speicherzelle.

In der FR-PS 23 71782 ist eine elektrochemische Speicherzelle beschrieben, die becherförmig ausgebildet ist. Innerhalb des becherförmigen Festelektrolyten ist ein Stromkollektor angeordnet, der stabförmig ausgebildet ist Der Kern dieses stabförmigen Stromkollektors besteht aus Aluminium und ist von einer Titanoxidschicht überzogen.

Aus der US-PS 34 68 709 sind Speicherzellen bekannt, die metallische Gehäuse aufweisen. Diese Gehäuse dienen gleichzeitig zur Leitung des elektrischen Stroms.

Aus der US-PS 34 75 220 ist eine Batterie bekannt, die aus einer Vielzahl von Zellen zusammengesetzt ist, wobei die metallischen Behälter der Zellen gleichzeitig als Stromleiter dienen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Zellverbinder mit einem sehr kleinen ohmschen Widerstand zu schaffen, der auch bei Langzeitbetrieb frei von Oxidationsschichten bleibt und dessen elektrischer Übergangswiderstand sich auch bei einer durchschnittlichen Betriebstemperatur von 400°C nicht vergrößert. Der Zellverbinder soll desweiteren so ausgebildet sein, daß er an einer Speicherzelle dauerhaft oder lösbar befestigt werden kann.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Der Zellverbinder hat die Form eines Bandes. Dieses ist wenigstens bereichsweise zwei- oder mehrschichtig aufgebaut. Eine erste Schicht wird durch ein Stahlband gebildet. Die zweite Schicht besteht aus Aluminium, das mittels Plasmaspritzen auf das Stahlband aufgetragen ist. Die zweite Schicht kait/i auch durch ein Aluminiumband gebildet werden, das auf das Stahlband aufgewalzt ist. Bei Aluminium handelt es sich um ein sehr leichtes Material. Es hat zudem die Eigenschaft, daß es auch bei sehr langen Betriebszeiten der Speicherzellen keine 5 Oxidationsschichten aufweist. Ferner ist die gewichtsbezogene Leitfähigkeit ό/ρ von Aluminium sehr groß. Sie beträgt 5,6 m · cm³/(Q · g · mm²) während sie bei Kupfer. Silber, Gold C-Stahl, X-Stahl nur Werte zwischen 2,8 und 0,14 m - cm³/(Q · mm² ■ g) aufweist

ίο Das den Zellverbinder mitbildende Stahlband weist einen sehr niedrigen Übergangswiderstand auf. der kleiner ist als 1 Milli-ohm. Ferner ist das Stahlband ausreichend flexibel und verleiht trotzdem dem Zellverbinder die von diesem geforderte mechanische Stabilität. Der Zeil verbinder kann daher auf einfache Weise mit den Stromabnehmern der Speicherzelle dauerhaft oder lösbar verbunden werden. Insbesondere kann der Zellverbinder an den Stromabnehmern der Speicherzellen angeschweißt oder an diesen lösbar festgeschraubt werden. In vorteilhafter Weise zeigt er auch bei Langzeitbetrieb und einer durchschnittlichen B.criebstemperatur von 300 bis 400° C keine Druckerweich'ing und kein Anwachsen der Übergangswiderstände. Bei einer Normaltemperatur von 20⁰C weist er einen Anschlußwiderstand von 036 Milli-ohm auf. Bei einer Betriebstemperatur von 400° C erhöht sich der Anschlußwiderstand geringfügig gemäß den Temperaturkoeffizienten der spezifischen Widerstände der einzelnen Materialien des Zellverbinders.

Der erfindungsgemäße Zellverbinder wird durch ein Stahlband gebildet das ein- oder beidseitig mit einer Aluminiumschicht überzogen ist. Die Aluminiumschicht kann durch Plasmaspritzen oder Tauchaluminieren auf das Stahlband aufgebracht werden. Anstelle dieser Schicht kann auch ein Aluminiumband ein- oder beidseitig auf das Stahlband aufgebracht werden. Dies geschieht vorzugsweise durch Kalt- oder Warmnlattieren. Es besteht ferner auch die Möglichkeit, ein solches Aluminiumband ebenfalls ein- oder beidseitig auf das Stahlband aufzuschweißen.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das cjfahlband ein- oder beidseitig nur in seinem mittleren Bereich mit einer Aluminiumbeschichtung versehen. Seine Endflächen, die die elektrischen Anschlußfiächen des Zellverbinders bilden, sind bei dieser Ausführungsform unbeschichtet. Alle Zellverbinder, die mit den Stromabnehmern der Speicherzellen verschraubt werden sollen, sind im Bereich ihrer elektrischen Anschlußflächen, d. h. insbesondere an ihren Enden mit jeweils

so mindestens einer Öse versehen. Zur Verschraubung des Zellverbinders wird in jeder dieser beiden Ösen eine Schraube gesteckt und in den jeweiligen Stromabnehmer gedreht, mit dem de·: Zellverbinder elektrisch leitend ir Verbindung gebracht werden soll.

Eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Zellverbinders Einfaßt zwei Stahllascheu, die in vorgebbarem Abstand zueinander angeordnet sind. Die Stahllaschen sind positioniert, daß ihre Längsachsen in einer Ebene liegen. Der Zwischenraum zwischen diesen

bo beiden Stahllaschen wird durch ein Aluminiumband überbrückt, das auf die beiden einander gegenüber liegenden Enden aufgelegt und kraftschlüssig mit diesen verbunden ist. Die beiden Stahllaschen bilden auch bei dieser Ausführungsform wieder die elektrischen Anschlußflächen des Zellverbinders. Sie sind, falls der Zellverbinder mit den Stromabnehmern verschraubt werden soll, wiederum mit je einer Öse versehen.

Ein weiterer erfinduneseemäßer Zellverbinder wird

durch zwei oder mehrere Stahlbänder gebildet, wobei jedes der Stahlbänder ein- oder beidseitig mit Aluminium beschichtet ist. Diese Stahlbänder sind stapeiförmig aufeinandergesetzt und miteinander verbunden.

Der erfindungsgemäße Zellverbinder kann auch aus einem Drahtgeflecht bestehen. Dieses wird beispielsweise durch zwei miteinander verflochtene Stahldrähte gebildet, die mit Aluminium beschichtet sind. Die beiden Enden dieses Drahtgeflechts sind mit jeweils einer die elektrischen Anschlußflächen des Zellverbinders bildenden Stahlhülsen versehen.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen erläutert und der erzielbare Fortschritt dargestellt. Es zeigt

F i g. 1 einen Zellverbinder im Vertikalschnitt,

F i g. 2 den vollsätnidgen, in F i g. 1 dargestellten Zellverbinder.

Fig. 3 einen einseitig mit Aluminium beschichteten Zellverbinder, dessen Anschlußflächen nur durch die Enden des Stahlbandes gebildet sind.

Fig.4 einen beidseitig mit Aluminium beschichteten Zellverbinder,

F i g. 5 eine Variante des in F i g. 4 gezeigte Zellverbinders,

F i g. 6 einen aus zwei Stahlblechen und einer Aluminiumband gebildeten Zellverbinder.

F i g. 7 eine weitere Variante des Zellverbinders,

F i g. 8 einen aus einem Drahtgeflecht gebildeten Zellverbinder,

F i g. 9 zwei Speicherzellen, die über zwei erfindungsgemäße Zellverbinder miteinander in elektrischem Kontakt stehen.

In Fig. 1 ist der erfindungsgemäße Zellverbinder 1 im Vertikalschnitt dargestellt. Die Schnittfläche verläuft parallel zur Längsachse des Zellverbinders 1. Er ist in Form eines Bandes ausgebildet und aus zwei übereinander angeordneten flächigen Schichten 2 und 3 aufgebaut. Der Zeiiverbinder wird im wesentlichen durch ein Stahlband 2 und eine Aluminiumschicht 3 gebildet. Diese ist einseitig auf das Stahlband aufgetragen. Vorzugsweise wird sie mittels Plasmaspritzen auf das Stahlband aufgetragen.

In F i g. 2 ist dieser Zellverbinder vollständig dargestellt Anhand dieser Zeichnung ist zu sehen, daß die Aluminiumschicht 3 das Stahlband einseitig vollständig überdeckt. Anstelle der mittels Plasmaspritzen aufgetragenen Aluminiumschicht kann auch ein Aluminiumband 3 auf das Stahlband aufgebracht werden. Die Verbindung eines solchen Aluminiumbandes 3 mit dem Stahlband 2 erfolgt beispielsweise durch Kalt- oder Warmplattieren. Das Aluminiumband 3 kann auch an dem Stahlband festgeschweißt werden.

Der in den F i g. 1 und 2 gezeigte erfindungsgemäße Zellverbinder ist etwa 12 mm breit. Falls es die Gegebenheiten erfordern, kann das Stahlband 2 auch mit einer anderen Abmessung versehen werden. Die Dicke dieses Stahlbandes 2 Hegt zwischen 0,1 und 5 mm. Ein Großteil der Stahlbänder weist eine Dicke zwischen 03 bis 1 mm auf. Die bevorzugte Ausführungsform hat eine Dicke von 0.6 mm.

Die Länge des Stahlbandes 2 wird durch die jeweiligen Gegebenheiten bestimmt, insbesondere durch den jeweiligen Abstand zwischen den beiden elektrisch zu verbindenden Speicherzellen. Die auf das Stahlband 2 aufgetragene Aluminiumschicht 3 ist etwa 0,01 bis 1 mm dick. Die bevorzugte Ausführungsform weist eine Dicke von 0.6 mm auf. Um eine optimale Leitfähigkeit des Zellverbinders 1 zu erreichen, wird eine Aiuminiumschicht 3 mit einer Dicke von 0,05 bis 0,4 mm auf das Stahlband 2 aufgebracht. Wie bereits erwähnt, kann zur Bildung des Überzuges auf dem Stahlband 2 anstelle einer mittels Plasmaspritzen aufgetragenen Aluminiumschicht auch ein Aluminiumband 3 verwendet werden. Die Dicke eines solchen Aluminiumbandes liegt vorzugsweise zwischen 0,02 und 0,6 mm. Der erfindungsgemäße Zellverbinder ist an seinen beiden elektrischen Anschlußflächen 4, die sich an seinen beiden Enden befinden, mit je einer Öse 5 versehen. Diese dienen zur lösbaren Befestigung an den Stromabnehmern der Speicherzellen. Falls es die Gegebenheiten erfordern, kann der Zellverbinder auch an einem zweiten, der Verlängerung dienenden Zellverbinder festgeschraubt werden.

Für die Verschraubung wird durch jede öse der Hals einer Schraube (hier nicht dargestellt) gesteckt, die zur Halterung in den Stromabnehmer einer Speicherzelle eingedreht wird.

F i g. 3 zeigt eine Variante des in F i g. 2 dargestellten Zellverbinders 1. Dieser ist im wesentlichen so ausgebildet, wie der in F i g. 2 dargestellte und in der dazugehörigen Beschreibung erläuterte Zellverbinder 1. Er umfaßt wiederum ein Stahlband 2, das die in der obigen Beschreibung angegebenen Abmessungen aufweist. Auf dieses Stahlband 2 ist wiederum einseitig eine Aluminiumschicht bzw. ein Aluminiumblech 3 aufgetragen. Die Aluininiumschicht 3 ist hierbei dicker ausgebildet als bei der» oben beschriebenen Ausführungsbeispielen. Im Gegensatz zu dem in den F i g. 1 und 2 dargestellten Zellverbinder überdeckt die einseitig aufgebrachte Aluminiumschicht 3 das Stahlband 2 nicht vollständig. Die Aluminiumschicht 3 ist vorzugsweise nur im mittleren Bereich des Stahlbandes angeordnet und etwa 30 bis 100 mm lang. Bei dieser Ausführungsform des Zellverbinders weisen die beiden elektrischen Anschlußflächen 4, die sich an den beiden Enden des Stahlbandes 2 befinden, keinen Überzug auf. Diese Ausführungsform des Zeliverbinders wird vorzugsweise dann benutzt, wenn die aufgetragene Aluminiumschicht 3 wie hier dicker als 0.4 mm. Dadurch wird im Bereich der Anschlußfläche 4, insbesondere in der Umgebung der ösen 5, das Wegkriechen des Aluminiums vermieden, insbesondere dann, wenn der Zellverbinder mit den Stromabnehmern verschraubt wird und die Schrauben einen Druck auf den Zellverbinder ausüben. Im Gegensatz dazu weist die in F i g. 2 dargestellte Ausführungsform des Zellverbinders eine Aiuminiumschicht 3 auf, die, wie bereits erwähnt, eine optimale Dicke aufweist, weiche zwischen 0,05 und 0,4 mm liegt. Das Stahlband 2 kann deshalb bei dem in F i g. 2 gezeigten Ausführungsbeispiel des Zellverbinders vollständig mit einer solchen Schichtdicke zu keinem Wegkriechen des Aluminiums bei Temperaturen um 400° C kommen. Eine solche Aiuminiumschicht wird auch von der Druckbelastung der Schrauben nicht beeinflußt

In F i g. 4 ist ebenfalls eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Zeliverbinders dargestellt Dieser Zellverbinder wird durch ein Stahlband 2 gebildet, das beidseitig mit einem Überzug versehen ist Den jeweiligen Überzug bildet eine Aiuminiumschicht 3. Wie bereits oben erwähnt, können diese beiden Aluminiumschichten 3 durch Plasmaspritzen oder Tauchaluminieren auf die Oberflächen des Stahlbandes aufgebracht werden. Die Abmessungen des Stahlbandes 2 entsprechen den Abmessungen des in F i g. 2 dargestellten und in der dazugehörigen Beschreibung erläuterten Stahlbandes Z Bei der in F i g. 4 gezeigten Ausführungsform können anstelle der beiden z. B. durch Plasmaspritzen

aufgebrachten Aluminiumschichten 3 auch zwei Aluminiumbänder mit den Oberflächen des Stahlbandes verbunden werden. Die beiden Aluminiumbündcr werden beispielsweise durch Kalt- oder Warmplattiercn mit dem Stahlband 2 verbunden. Ein Verschweißen des Stahlbandes 2 mil den beiden Aluminiumbändern ist ebenfalls möglich. Die Abmessungen der beiden Aluminiumschichten bzw. -bänder 3 sind so gewählt, daß die beiden .oberflächen des Stahlbandes 2 vollständig überdeckt sind. Die Dicke der beiden Aluminiumschichten bzw. -bänder entspricht den oben beschriebenen Werten. Im Bereich seiner beiden elektrischen Anschlußflächen ist der Zellverbinder für eine mögliche Verschraubung mit ösen 5 versehen.

F i g. 5 zeigt eine Variante des in F i g. 4 dargestellten Zellverbinders 1. Der Aufbau dieses Zellverbinders unterscheidet sich nur geringfügig von der in Fig.4 gezeigten Ausführungsform. Im wesentlichen wird dieser Zellverbinder 1 wiederum durch ein Stahlband gebildet, auf das beidseitig eine weiicrc Schicht 3 aufgetragen lsi. Es handelt sich hierbei wiederum um zwei Aluminiumschichten 3 bzw. zwei Aluminiumbänder 3, die in der oben beschriebenen Weise mit dem Stahlband 2 verbunden sind. Dieses weist die gleichen Abmessungen wie die bereits beschriebenen Stahlbänder 2 auf. Das Stahlband 2 ist derart mit den beiden Aluminiumschichten bzw. den Aluminiumblechen 3 überzogen, daß seine beiden elektrischen Anschlußflächen 4 jeweils beidseitig unbeschichtet sind. Die beiden Aluminiumschichten 3 erstrecken sich also nur über den mittleren Bereich des Stahlbandes 2. Die Dicke der beiden Aluminiumschichten bzw. Aluminiumbänder liegt auch hierbei zwischen 0.05 und 0,4 mm.

Der in Fig.6 dargestellte Zellverbinder wird von zwei Stahllaschen 2 gebildet. Die Länge der beiden Stahllaschen beträgt etwa 15 mm. Falls es die Gegebenheiten erfordern, können die Stahllaschen auch größer oder kleiner ausgebildet werden. Die Dicke der beiden Stahllaschen 2 entspricht der Dicke des Stahlbandes 2. welches für die Herstellung der in den F i g. 1 bis 5 dargestellten Zellverbinder verwendet ist. Die beiden Stahllaschen 2 sind unter Freilassung eines Zwischenraumes einander gegenüberliegend angeordnet, so daß ihre Längsachsen in einer Ebene liegen. Der Abstand zwischen den beiden Stahllaschen wird durch die gewünschte Länge des Zellverbinders bestimmt. Er beträgt bei der bevorzugten Ausführungsform etwa 50 mm. Die beiden Stahllaschen sind über ein Aluminiumband 3 miteinander verbunden. Dieses liegt mit seinen beiden Enden auf je einer der beiden Stahllaschen 2 auf. Das Aluminiumband 3 ist mittels einer der obenerwähnten Verfahren mit den beiden Stahllaschen elektrisch leitend und kraftschlüssig verbunden. Die Länge des Aluminiumbandes wird durch den Abstand zwischen den beiden Stahllaschen 2 bestimmt. Es ist vorzugsweise zwischen 0,5 und 1 mm dick.

Der in F i g. 7 dargestellte Zellverbinder 1 wird durch drei Stahlbänder 2 gebildet. Jedes dieser Stahlbänder ist beidseitig mit einer Aluminiumschicht 3 überzogen. Diese Aluminiumschichten 3 können auch durch beidseitig aufgewalzte Aluminiumbänder 3 ersetzt werden. Die so beschichteten Stahlbänder 3 sind stapeiförmig aufeinander gesetzt und kraftschlüssig miteinander verbunden. Zur Bildung des Zellverbinders 1 besteht auch die Möglichkeit, jedes der Stahlbänder nur einseitig mit Aluminium zu beschichten oder mit einem Aluminiumband zu versehen. Die Stahlbänder 2 werden dann vorzugsweise so aufeinander gelegt, daß die beschichtete Seite eines Stahlbandes jeweils an die unbeschichtete Seite des anschließenden Stahlbandes angrenzt.

y i g. 8 zeigt einen Zcllverbinder 1. der wie ein Drahtgeflecht gebildet wird. Dieses umfaßt zwei, vorzugswei-

■5 se mehrere miteinander verflochtene Stahldrähte. Diese sind mit einem Überzug aus Aluminium (hier nicht dargestellt) versehen. Die beiden Enden des Drahtgeflechts sind mit je einer Stahlhülse 4 verbunden. Diese bilden die elektrischen Anschlußflächen des Zellverbinders.

in In Fig.9 sind zwei elektrochemische Speicherzellen 6 schematisch dargestellt. Diese beiden Speicherzellen gehören zu einer Batterie (hier nicht dargestellt) und sind parallel geschaltet. Die metallischen Gehäuse der beiden Speicherzellen 6 dienen als erste Stromabneh-

ii mer und sind über einen Zellverbinder I zusammengeschaltet. Dieser Zellverbinder 1 ist dauerhaft mit den beiden metallischen Gehäusen der Speicherzellen 6 verbunden. Er ist entsprechend der in F i g. 6 dargestellten Ausführungsform ausgebildet und weist zwei Stahlla-

.'U Sehen 2 auf, wobei jeweils eine StähnäSCwc iTiii jeweils einem Gehäuse einer Speicherzelle 6 verbunden ist. Die beiden Stahllaschen 2 sind über ein Aluminiumband 3 elektrisch leitend miteinander verbunden. Die beiden Speicherzellen 6 weisen beide jeweils einen weiteren Stromabnehmer 7 auf. Diese beiden Stromabnehmer 7 ragen in je eine Speicherzelle, insbesondere in den durch den Festelektrolyten abgegrenzten Reaktandenraum hinein und stehen nach außen einige Millimeter über die Speicherzellen 6 über. Sie sind ebenfalls über

jo einen Zellverbinder 1 miteinander verbunden. Dieser Zeliverbinder ist gemäß der in F i g. 2 dargestellten Ausführungsform ausgebildet. Er weist ein Stahlband 2 auf. das einseitig vollständig mit einer Aluminiumschicht 3 bzw. einem Aluminiumband 3 bedeckt ist. An seinen Anschlußflächen 4 ist er mit ösen 5 (hier nicht dargestellt) versehen. Durch jede öse 5 ist eine Schraube 8 gesteckt und in je einen Stromabnehmer 7 geschraubt.

Der erfindungsgemäße Zeüverbinder ! ist nicht nur auf die in den F i g. 1 bis 8 dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Vielmehr umfaßt er auch Ausführungsformen, die eine größere Anzahl an Stahlbändern und Aluminiumschichten aufweisen bzw. bei denen die Stahl- und Aluminiumbänder nur bereichsweise angeordnet sind.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Elektrochemische Speicherzelle auf der Basis von Alkalimetall und Chalkogen mit einem Anodenraum und einem Kathodenraum, welche durch einen alkaliionenleitenden Festelektrolyten voneinander getrennt und mindestens teilweise von einer Metallwand begrenzt sind, und einem ersten Stromabnehmer in dem vom Festelektrolyten abgegrenzten Reaktandenraum sowie einem zweiten durch die Metallwand gebildeten Stromabnehmer, wobei an jeden Stromabnehmer mindestens einer metallischer Zellverbinder zur elektrisch leitenden Verbindung der Speicherzelle mit wenigstens einer weiteren Speicherzelle anschließbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß der metallische Zellverbinder (1) bandförmig ausgebildet und wenigstens bereichsweise aus zwei oder mehreren flächigen, mindestens teilweise übereinander angeordneten, elektrisch leitenden Schichten (2 und 3) aufgebaut ist, von denen (jeweils) mindestens eine erste aus Stahl gefertigt und einen niedrigen Übergangswiderstand und eine definierte mechanische Stabilität aufweist, und wenigstens eine zweite aus Aluminium hergestellt und oxidationsbeständig ist und einen kleinen ohmschen Widerstand besitzt, und daß die elektrischen Anschlußflächen (4) des Zellverbinders (1) wenigstens durch eine der beiden Schichten (2,3) gebildet sind.

2. Speicherzelle nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schicht (3) eine mittels Plasmaspritzen auf die erste Schicht (2) aufgetragene Aiuminiumschichi ist.

3. Speicherzelte nach Anspt-ch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schicht (3) durch ein Äiuminiumband gebildet ist.

4. Speicherzelle nach einem der Ansprüche I bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schichten (2 und 3) durch Kaltplattieren miteinander verbunden sind.

5. Speicherzelle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schichten (2 und 3) durch Warmplattieren miteinander verbunden sind.

6. Speicherzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schicht (3) durch Tauchaluminieren auf die erste Schicht (2) aufgetragen ist.

7. Speicherzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schichten (2 und 3) miteinander verschweißt sind.

8. Speicherzelle nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Zellverbinder (1) durch ein einseitig mit einer Aluminiumschicht bzw. einem Aluminiumband (3) versehenes Stahlband (2) gebildet ist.

9. Speicherzelle nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Zellverbinder (1) durch ein beidseitig mit einer Aluminiumschicht bzw. einem Aluminiumband (3) versehenes Stahlband (2) gebildet ist.

\0. Speicherzelle nach einem der Ansprüche I bis 7. dadurch gekennzeichnet, daß die einseitig aufgetragene Aluminiumschicht bzw. das Aluminiumband b5 (3) nur im mittleren Bereich des Stahlbandes (2) angeordnet ist.

11. SDeicherzelle nach einem der Ansprüche 1 bis

7, dadurch gekennzeichnet, daß die beidseitig aufgetragenen Aluminiumschichten bzw. Aluminiumbänder (3) nur im mittleren Bereich des Stahlbandes (2) angeordnet sind.

IZ Speicherzelle nach einem der Ansprüche 1 bis

8, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Anschlußflächen (4) an den beiden Enden des Zellverbinders (1) angeordnet sind.

13. Speicherzelle nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Anschlußflächen (4) des Zellverbinders jeweils mit mindestens einer Öse (5) für die Verschraubung versehen sind.

14. Speicherzelle nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrischen Anschlußflächen (4) des Zellverbinders durch die beiden beschichteten oder unbeschichteten Enden des Stahlbandes (2) gebildet sind.

15. Speicherzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zellverbinder (1) durch wenigstens zwei über ein Aluminiumband (3) miteinander verbundene, die elektrischen Anschiußflächen (4) bildenden Stahllaschen (2) gebildet ist.

16. Speicherzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zellverbinder (1) durch mindestens zwei aufeinander gelegte Stahlbänder (2) gebildet ist, die jeweils ein- oder beidseitig mit einer Aluminiumschicht (3) versehen und miteinander verbunden sind.

17. Speicherzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Zellverbinder (1) aus einem Drahtgeflecht (2) gefertigt ist, das aus wenigstens zwei aluminiumbeschichteten Stahldrähten gebildet ist, deren beide Enden mit je einer die Anschiußflächen (4) des Zellverbinders (1) bildenden Stahlhülsen verbunden sind.