DE3400011A1 - Gasdichte primaerbatterie - Google Patents
Gasdichte primaerbatterieInfo
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Description
Pall IA
2. Januar 1984
CH-4452
Sonval S. A., Itingen BL (Schweiz)
Sonval S. A., Itingen BL (Schweiz)
Kreuzenstraße 3o
Gasdichte Primärbatterie
22.ll.83.GE/vw
Gasdichte Primärbatterie
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine gasdichte Primärbatterie nach dem. Oberbegriff des Patentanspruches
1.
Bei gasdichten Primärbatterien insbesondere in der Form von Knopfzellen und andern miniaturisierten Batterien
ist es bekannt, sowohl als Dichtungs- als auch als Isolierbauteile kaltverformbare Dichtungsmaterialien zu
verwenden. Die dabei verwendeten Gehäuse- und Deckelteile dienen vielfach gleichzeitig als Polanschlüsse, wobei der
gasdichte Verschluss der Batterie durch Ein- oder Aufbördeln des Deckels, unter Zwischenlage des Dichtungs- und
Isolierbauteils, am Gehäuse erfolgt. Auf diese Art hergestellte Einzelzellen lassen sich auf verschiedene Weise bequem
zu Vielfachzellen-Kaskaden aufbauen und für unterschiedliche Zwecke konfektionieren.
Machteilig an dem dabei praktisch problemlos herstellbaren
Dichtungs- und Isolierverschluss ist, dass er sich für die Langzeitlagerung von gasdichten Primärbatterien
hoher Energiedichte wie z.B. Lithium-Mangandioxyd-Batterien, Quecksilber- oder Silberoxydbatterien schlecht
eignet, weil sogar bei gut chemikalienbeständigen Metallen für das Gehäuse und den Deckel ein Chemikalienaustritt über
den Kontaktbereich zwischen der Metalloberfläche und der benachbarten Isolier- bzw. Dichtungsmaterialoberfläche
stattfindet. Dieser Leckeffekt hat nicht nur einen Verlust der Leistungsfähigkeit der aktiven Batteriemasse zur Folge,
sondern kann auch zu externem Kurzschluss führen, weil die bezüglichen Kriechntrompfade in der Regel sehr kurz sind.
Ausserdein kann das Gerät, in welches die Batterie eingebaut
ist, beschädigt werden.
Zur Behebung dieses Nachteils gelangten Li-MnOp-
Zellen auf den Markt, die ein den einen Pol der Zelle bildendes gasdicht verschweisstes Metallgehäuse besitzen,
durch dessen Wandung der andere Pol über eine gasdicht mit dem Gehäusematerial verschweisste Glasdurchführung herausgeführt
wird. Der Hauptnachteil an dieser Zelle ist, dass der isolierte Batteriepol in der Praxis über die Zellenoberfläche
hinausgeführt werden muss3 so dass keine flachen Batterien mit einem angemessenen Energieinhalt gebildet,
und Kaskaden kaum raumsparend aufgebaut werden können. Weitere Nachteile sind der aufwendige Vorgang des Einschweissens
oder Einschmelzens der Glasdurchführung in die Gehäusewand, die elektrische Isolierung eines Teils der aktiven
Masse der Batterie gegenüber dem Gehäuse, und die Schaffung einer speziellen Kontaktstelle zwischen der
Durchführungselektrode und dem genannten Teil der aktiven Batteriemasse. Weil die der Innenseite der Zelle zugewandten
Teile der Glasdurchführung und die Isolierung eines Teils der aktiven Masse bei einem kleinen Zellenvolumen
einen verhältnismässig grossen Volumenanteil beanspruchen,
resultiert auch ein unbefriedigendes Volumen-Kapazitätsverhältnis .
Das Ziel der Erfindung ist daher die Schaffung einer Primärbatterie auf der Basis einer durch sichere
Unterdrückung der erwähnten Leckage zwischen Dichtungsmaterial und Gehäuseverschluss absolut gasdicht gemachten
Zelle, deren für die aktive Masse zur Verfügung stehender Innenraum im Verhältnis zum benötigten Aufstell- bzw.
i \ / . . "\ vv·:· 3A00011
Einbauraum optimal ist, wobei die Einzelzellen zweckmässig
in raumsparenden geometrischen Konfigurationen mit grosser Oberfläche der aktiven Masse im Verhältnis zu ihrem Volumen
herstellbar und im kaskadenartigen Schichtaufbau zu Mehrzellen-Batterien gestaltet werden können.
Die sich daraus ergebende Erfindungsaufgabe umfasst die Gestaltung einer Batterie mit "grossflächigen"
Zellen, die einfach und stabil aufbaubar sind und einen gasdichten Isolierkörper aus einem bezüglich
der aktiven Masse und dem Elektrolyt beständigen Material besitzt, auf dessen Oberfläche eine Zwischenschicht
aufbringbar ist, mittels welcher eine gasdichte Verbindung zum benachbarten, als Polplatte gestaltbaren
Gehäuseteil so herstellbar ist, dass beim Verschliessen der Zelle die aktive Masse nicht beeinflusst wird.
Die Lösung dieser Aufgabe ist durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 definiert. Bevorzugte
Ausführungsformen sind durch die Ansprüche 2-3 gekennzeichnet.
Besondere Vorteile einer solchen Batterie sind, dass sie mit erprobten Herstellmitteln sehr wirtschaftlich
erstellbar ist, dass die elektrisch isolierende Verbindung zwischen den Zellengehäuseteilen praktisch frei von mechanischen
Spannungen gestaltbar ist (kein Kaltfliessen der beteiligten Werkstoffe), und dass der Kriechstrompfad zwischen
den Polplatten auf einfache VJeise gesteuert werden
kann. Ausserdem lassen sich gasdichte Einzelzellen in minimalen Dicken- und Flächenabmessungen herstellen, die bisher
aus fertigungs- und materialtechnischen Gründen nicht realisierbar waren.
3ΛΟΟΟ1
Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
sind nachstehend anhand der Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 schematisch den Aufbau einer Einzelzelle einer erfindungsgemäss gestalteten Batterie,
Fig. 2a, 2b Varianten der Isolierkörper- und Ver-.bindungsgestaltung
zur Ausführungsform nach Fig. 1, : Fig. 3 eine aus mehreren Zellen der in Fig. 1
gezeigten Art mit gemeinsamen Trägerplatten kaskadenförmig
aufgebauten Batterie,
Fig. iJ ein Gestaltungsbeispiel einer erfindungsgemässen
Batterie von quaderförmiger Gestalt nach der in den Fig. 1, 2a, 2b und 3 gezeigten Art mit in eine Leiterplatte
(gedruckte Schaltung) einbaubaren Anschlusselementen,
Fig. 5 ein weiteres Gestaltungsbeispiel der erfindungsgemässen
Batterie mit Klemmhalterung des Isolierkörpers zwischen den Gehäuseteilen der Batterie, und
Fig. 6, 6a und 6b ein Gestaltungsbeispiel der Batterie, bei der der Isolierkörper ein integrierter Teil des
einen Gehäuseteils ist.
In Fig. 1 bezeichnen 1 und 2 die negative (-) und die positive (+) Polplatte oder Ableitung aus einem korrosionsresistenten
Material, z.B. rostfreiem oder durch Ober-
flächenbehandlung korrosionsfest gemachten Stahl. Die Polplätten
1 und 2 sind in ihrem Randbereich durch einen gasdichten umlaufenden Isolierkörper 3 mit einem eine Oxydkeramikschicht
tragenden Metallkern 4 voneinander distanziert. Die Polplatten 1 und 2 und der Isolierkörper 3 begrenzen
einen Hohlraum 5S in welchem die aktive Masse,
bestehend aus dem Kathodenmaterial 6' und dem Anodenmaterial 6", und ein zwischen diesen Materialien liegender
ein Elektrolyt enthaltender Separator 7 gasdicht eingeschlossen sind. Versuche haben ergeben, dass bereits
» ta *
- ί -8-
eine 10 bis 25 pm dicke Aluminiumeloxydschicht im Hinblick auf die relativ geringe Zellenspannung von wenigen
Volt für die geforderte Isolationsfestigkeit durchaus ausreicht. Die Eloxydschicht kann zusätzlich durch Auftragen
eine« weitern elektrisch isolierenden Keramikwerkstoffes
"verstärkt" werden.
Der Isolierkörper 3 besitzt die Form eines an die Randkontur der Polplatten 1, 2 angepassten geschlossenen
Ringes von praktisch beliebiger Kontur und mit planparallelen (Fig. 1 und 2a) oder nach aussen konvergierenden Seitenflächen
3.1, 3-2 (Fig. 2b). Weiterhin können die Polplatten 1, 2 mit Ausnahme der Dichtungsbereiche anstatt eben in
ihrer flächigen Ausnehmung strukturiert sein, oder eine oder beide Polplatten bzw. Ableitungen können eine becherförmige
Vertiefung aufweisen.
Wesentliches Erfordernis bei der Erstellung einer gasdichten Batterie ist die Ausbildung einer weder durch
chemische noch durch mechanische oder thermische Einflüsse zerstörbaren Verbindung bzw. Abdichtung im Uebergangsbereich
zwischen der Potentialisolation und den Polplatten bzw. Ableitungen der Einzelzelle. Die Erfindung sieht zu diesem
Zweck bei Batterien mit Isolierkörpern nach den Fig. I5 2a
und 2b neben dem Verkleben der Stossstellen mit kalt- oder wärmehärtenden Klebstoffen auch das Weichlöten der Stossstel-Ie
oder das Verschliessen durch ein Kaltschweissverfahren einschliesslich Kombinationen dieser Verbindungsarten vor.
Die bezüglichen Verbindungsmittel sind in den Fig. 1, 2a und 2b allgemein mit 8 bezeichnet.
Der Isolierkörper 3 nach Fig. 1 ist mit einer den Metallkern H vollständig deckenden elektrisch isolierenden
Oxidkeramikschicht 9 von 10 bis 2i>
um Dicke versehen, wel-
ehe wie erwähnt zusätzlich mit einer weiteren Oxidkeramikschicht
"verstärkt" sein kann. Beim Isolierkörper 3 nach Fig. 2a fehlt die elektrisch isolierende Oxidkeramikschicht
9 auf der Körper- bzw. Kernunterseite, d.h. gegenüber der Polplatto ?, ist aber auf den drei übrigen Oberflächenseiten
vollständig vorhanden. Die Polplatten 1 und 2 weisen mindestens i;n Kontaktbereich mit dem Isolierkörper 3
eine aus dem Verbindungsmittel 8 bestehende Beschichtung auf, die die Herstellung einer Klebeverbindung oder einer Metall-Metall-Verbindung
in der Form einer Lot- oder Schweiss-Verbindung gestattet. Auch die Verbindungszone 10 (Fig. 2a) zwischen
der blanken Seitenfläche des Metallkerns 4 und der Polplatte 2 kann wie beschrieben durch Kleben, Löten oder
Schweissen hergestellt werden.
15
15
Während in den Fig. 1 und 2a die Polplattenflächen und die diesen gegenüberliegenden Seitenflächen des Isolierkörpers
3 als planparallele Flächen gezeigt sind, erweist sich in der Praxis eine Lösung als vorteilahft, die in Fig.
2b dargestellt ist. Der Isolierkörper 3' ist radial innen etwas
dicker als an der Peripherie. Die im Ausgangszustand völlig ebenen Polplatten 1, 2 liegen bei Beginn des Verbindungsvorganges nur an den Innenrändern 3" des Isolierkörpers 3' an.
Beim Ansetzen der Schliesskräfte P tritt an diesen Innenwänden eine lokale Druckkonzentration auf, durch die eine barrierenartigo
Randzone mit stärkerer Pressung des Verbindungsmittels* 8 als auf dem restlichen Verbindungsbereich entsteht, welche
einen zusätzlichen Dichtungseffekt liefert.
Aufgrund der herkömmlichen Herstellungstechniken beider Batterieherstellung ist es naheliegend, den Isolierkörper
3 vorerst mit der einen der Polplatten 1, 2 zu verbinden, um einen Becher für die Aufnahme der aktiven Masse 6', 6" und
des Separators 7 zu bilden, und anschliessend die zweite Pol-
- r- Y
platte darauf aufzusetzen. Grundsätzlich besteht aber auch die Möglichkeit, die Verbindungszonen 8 zwischen Isolierkörper
und den Polplatten 1, 2 als letzte Operation beim Schliessen der Zelle auszubilden.
5
5
Fig. 3 zeigt eine Batterie aus drei Einzelzellen
15 der-anhand der Fig. 1 erläuterten -Art, welche zu einer
Säule in Serie geschaltet sind. Die in der Säule jeweils zwischen zwei benachbarten Zellen liegenden Polplatten 16
bilden Trennwände zwischen ungleichpoligen Komponenten der aktiven Masse dieser Zellen, während die aussenliegenden
Polplatten 17, 18 die Funktion der Batterieanschlüsse ausüben.
Säule in Serie geschaltet sind. Die in der Säule jeweils zwischen zwei benachbarten Zellen liegenden Polplatten 16
bilden Trennwände zwischen ungleichpoligen Komponenten der aktiven Masse dieser Zellen, während die aussenliegenden
Polplatten 17, 18 die Funktion der Batterieanschlüsse ausüben.
Es versteht sich, dass eine Batterie der in Fig. 3 gezeigten Art auch durch blosses Uebereinanderschichten
von Zellen nach Fig. 1 erstellt werden kann, wobei die
elektrische Verbindung zwischen den jeweils gegeneinanderstehenden positiven und negativen Polplatten sicherzustellen ist. Dies kann auf bekannte Weise durch einen mechanischen Andruck auf die Säulenenden, z.B. mittels eines
SchrumpfSchlauches, oder durch an den bezüglichen Polplatten wirksame elektrisch leitende Haftmittel erfolgen.
von Zellen nach Fig. 1 erstellt werden kann, wobei die
elektrische Verbindung zwischen den jeweils gegeneinanderstehenden positiven und negativen Polplatten sicherzustellen ist. Dies kann auf bekannte Weise durch einen mechanischen Andruck auf die Säulenenden, z.B. mittels eines
SchrumpfSchlauches, oder durch an den bezüglichen Polplatten wirksame elektrisch leitende Haftmittel erfolgen.
Eine v/eitere Form der erfindungsgemässen Batterie
ist in Fig. ^ dargestellt. Einzelzellen 21, 22 beispielsweise der in Fig. 1 bzw. 2a, 2b gezeigten Art mit im wesentlichen rechteckigem Grundriss sind in der anhand der Fig. 3 erläuterten Weise zu einer mehrzelligen Kaskade aufgebaut. Die
ist in Fig. ^ dargestellt. Einzelzellen 21, 22 beispielsweise der in Fig. 1 bzw. 2a, 2b gezeigten Art mit im wesentlichen rechteckigem Grundriss sind in der anhand der Fig. 3 erläuterten Weise zu einer mehrzelligen Kaskade aufgebaut. Die
30aussenliegenden Polplatten 23, -2'J sind mit derart ^o formt en
Anschlussstellen 23-1, 24.1 versehen, dann sie mittels querschnittsmäss
i.g abgesetzten Lötfahnen 23-2, 2^.2 wie ein elektronisches
Bauteil direkt in eine (nicht gezeigte) Leiterplatte bzw. gedruckte Schaltung einbaubar sind. Wie bereits er-
wähnt, können durch die in an sich beliebigen Grundrissmustern herstellbaren Isolierkörper 3 gemäss den Fig. 1, 2a und 2b
auch andere Batterikonfigurationen realisiert werden. Ebenso könne:; durch Ariformung von Anschlussategen an Zwischenkontaktplatten
?A* auch Teilspannungen abgegriffen werden.
Die Fig. k lässt erkennen, dass sich die erfindungsgemässe
Batterie nicht nur als Einzelelement gestalten, sondern auch zusammen mit elektronischen Bauteilen zu
Einheiten zusammenbauen lässt, die für ihr Funktionieren eine ununterbrochene Spannungsanspeisung benötigen, wie
z.B. Flip-Flop-Speicher und dergleichen Bauteile.
Ein v/eiterer» Gestaltungsbeispiel der erfindungsgemässen
Batterie, vorzugsweise in der Form einer Knopf- oder Stabzelle geht aus Fig. 5 hervor. Im Hohlraum eines an sich
beliebig "lang" gestaltbaren Kathodenbechers 25 aus z.B. rostfreiem Stahl als untere Polplatte ist die aktive Masse
6' 6" und der elektrolytgetränkte Separator 7 samt einem
20
zusätzlichen Elektrolytreservoir 7' untergebracht. Der Separator
7 ist durch einen Stützring 26 aus Metall oder einem Kunststoff im Innern des Kathodenbechers 25 abgestützt. Die obere
Polplatte 30, nachstehend auch Anodendeckel genannt, ist mit einer rohrförmig eingezogenen Randschulter 30' versehen, an
deren distalem Ende ein radial orientierter Randflansch
30" angeformt ist. Der Anodendeckel 30 kann auf herkömmliche V/eise z.B. aus rostfreiem Stahl gestaltet sein. Auf üer Peripherie
der Randschulter 30' und in Anlage auf der Oberseite
des Randflanr.ches 30" ist ein im Querschnitt Z-förmiger rund-30
um eloxierter Aluminiumring als Isolierkörper 27 mit exnem profilierten
Kern 28 angeordnet. Es versteht sich, dass auch hier die Eloxidschicht zusätzlich mit einem andern elektrisch
isolierenden Keramikwerkstoff "verstärkt" sein kann. Weiterhin kann ein solcher Keramikwerkstoff als Isoliermaterial-
schicht auf einen aus einem andern Metall als Aluminium hergestellten
Metallkern aufgebracht sein. Die Randschulter 30' bzw. deren Randflansch 30" des Anodendeckels 30 liefen au:1
dem durch den Stützring 26 gestützten Separator 7 an, ebenso der untere Endsteg 27' des Isolierkörpers 27. Daraus ergibt
sich eine federelastische Stützkonstruktion zwischen der obe
ren Polplatte bzw. dem Anodendeckel 30 und der untern Polplatte bzw. dem Kathodenbecher 25.
Die zylindrische Seitenwand 25' des Kathodenbechers ist über den Stützring 26, den Separator 7 und den
untern Endsteg 27' am Isolierkörper 27 hochgezogen und an dessen oberem Stegende in Anlage auf dem Verbindungssteg
27" des Isolierkörpers 27 einwärtsgebördelt. Die beim EIoxieren des Aluminiumringes entstandene Oxidkeramikschicht
27-1 (oder ein anderer isolierender Keramikschichtaufbau) bildet auch
hier eine geschlossene Isolierhülle, welche die Potentialisolation zwischen den Polelementen (Anodendeckel 25 und
Kathodenbecher 30) bildet. Ein Bördelrand 29 sichert den mechanischen Verschluss'der Batterie nach Fig. 5, und Dichtungseinlagen 31 bewirken einen absolut dichten Abschluss
des Batterieinnenraums gegen die Umgebung. Die Dichtungseinlagen 31 stellen zweckmässig Strukturverbindungen zwischen
den benachbarten Flächenabschnitten der Keramikschicht(en)
des Isolierkörpers 27 und den untern bzw. obern Polelementen (Anodendeckel 25 und Kathodenbecher 30) her.
Fig. 6 zeigt einen Batterieaufbau ähnlich demjenigen
nach Fig. 53 bei dem die mechanische Verbindung zwisehen
dem an eich (in vertikaler Richtung) beliebig tief wählbaren Kathodenbecher 35 und der obern vorzugsweise flachen
Polplatte ^10, nachstehend auch Anodendeckel genannt,
ebenfalls durch eine Einbördelungsoperation am Oeffnungsrand des Kathodenbechers hergestellt ist. Der gemäß:: dor
vorliegenden Erfindung au;: einem Metall- bzw. Aluminiumkern und einer Oxidkorarn i koberTläcne bestehende Isolierkörper
der Batterie ist in Beispiel der Fig. 6 grundsätzlich und
wie nachstehend beschrieben als integraler Teil des Anodendeckeis 4O gezeigt. Mit 6', 6" sind wiederum die Bestandteile
der aktiven Masse und mit 7, 7' der Separator und ein Elektrolytreservoir beze ichnet.
Der Anodendeckel 40 kann gemäss Fig. 6 aus einem Tri-Metall hergestellt sein, bei dem z.B. auf einer Basis
41 aus rostfreiem Stahl auf der einen (äussern) Seite eine Nickel-Deckschicht 42 und auf der andern (innern) Seite
eine Aluminiumschicht 43 aufgewalzt ist. Bei der Herstellung des Anodendeckels 40 werden Rondellen aus entsprechenden
Blechtafeln ausgestanzt, hierauf durch einen zweistufigen
Bördelvorgang zuerst eine Schalenform mit konischer Seitenwand '40· erstellt und im distalen Bereich der konischen
Seitenwand 40' ein offenes Ringbördel 40" angeformt
und schliesslich auf der Alumiriiumschicht-43-Seite Randzonen
R-R mit einer Eloxidschicht 44 versehen. Wie Fig. 6a zeigt, wird das Ringbördel 40" bei dieser Operation in eine
Vor- bzw. "Ruheform" vorgebogen, in welcher sein Endrand 40"' unter einem spitzen Winkel α zur konischen Seitenwand
40' steht. Das vorläufige Nicht-Schliessen des Ringbördeis 2->
40" bezweckt zweierlei: erstens soll es im Hinblick auf die nachfolgend beschriebene Dichtungs-Anbördelung der Becherwand
35' noch elastisch verformbar bleiben, und zweitens soll am Schluss der Verschliessoperation für die Batterie
ein Ringschiit·· (Fig. 6) für die Aufnahme eines Dichtungsmaterials 4[j offen stehen. Die radial innerhalb
der eloxierten Randzone R-R befindliche Aluminiumbeschichtung 4.5 bleibt gegenüber dem aktiven Massebestandteil 6"
exponiert.
Die Fig. 6b zeigt eine Anodendockel-Ausführunpr.-variante,
zu deren Herstellung z.B. ein Bimetallblech mit einer Basis Hl aus rostfreiem Stahl und einer darauf aufgewalzten
Aluminiumschicht Hj> verwendet wird. Die Referenzzeichen
stimmen mit denjenigen aus den Fig. 6 und 6a überein. Die Aluminiumschicht wird im Bereich H~$ weggefräst,
dann das Ringbördel HO" angebracht, und schliesslich die
verbleibende Aluminiumschicht eloxiert. Die so erhaltenen Anodendeckel sind somit auf ihrer einen Seitenfläche mit
einer umlaufenden Isolierschicht versehen. Im zentralen Deckel-Innenbereich verbleibt eine metallisch blanke Kontaktfläche
aus dem Basismetall.
Es wird nun noch das hermetische Verschliessen der in Fig. 6 gezeigten Ausführungsform der erfindungsgemässen
Batterie beschrieben.
Am unmontierten Kathodenbecher 35 aus beispielsweise
rostfreiem Stahl ist eine im wesentlichen zylindrisehe Becherwand 35' und in axialer Richtung daran anschliessend
eine radial auswärts gerichtete angerundete Bördelstütze 35" angeformt, welche in eine weitere zylindrische
Wandpartie 35'" ausmündet. Die Anrundung der Bördelstütze
35" ist auf die Kontur des Ringbördeis HO" am Anodendeckel HO abgestimmt, und der Innendurchmesser der zylindrischen
Wandpartie 35"'entspricht dem über das Ringbördel HO" gemessenen Aussendurchmesser des Anodendeckels '10.
Nach dem Einsetzen des Anodendeckels HQ in satte Anlage
mit der Bördelstütze 35" wird die längenmässig auf im wesentlichen
Ueberdeckung des Ringbördol:; 4 0" abgestimmte
V/andpartie .55'" am Kathodenbecher 3'; radial einwärts f-x·-
formt. Der dabei entstehende Klemmrand HG übergreift sodann
das Ringbördel HO" derart, dass ein satter Presssitz resultiert.
Um die gewünschte hermetische Abdichtung im genann-
ten Eingriffbereich zu erzielen, kann vor dem Einwärtsformen
der Wandpart ir V)"'entweder deren Innenseite oder/und
die Nachbarzone φ:> Ringbördeis 'JO" mit einer Klebstoff auflage
vorsehen werden. Schliesslich wird zweckmassig in den
aus der elastischen Rückfederung beim Verschliessen der Batterie resultierenden Spalt zwischen der konischen Seitenwand
^O1 und den Enden des offenen Ringbördeis 40" und
des einwärtsgeformten Klemmrandes 46 das Dichtungsmaterial
^5 eingefüllt. Letzteres kann ein gleiches Dichtungsmaterial
wie die anhand der Fig. 5 beschriebenen Dichtungseinlagen 31 sein.
Wie bereits an verschiedenen Stellen der Beispielsbeschreibung erwähnt, kann ausser der sehr wirtschaftlichen
Oxidkeramikbeschichtung durch Eloxieren einer Aluminiumoberfläche auch eine auf andere Weise aufgetragene
Oxidkeramikbeschichtung bei der Herstellung der Isolierkörper angewandt werden. Dies erlaubt die Anwendung auch
anderer Metalle als Aluminium für die Herstellung der Isolierkörperkerne.
Auf gleiche VJeise können Verschliesskontakt-Gegenflächenbereiche
der Polplatten bzw. Anoden- und Kathodenbehälterelernente mit elektrisch isolierenden Oxidkeramikschichten
z.B. durch Aufsprühoperationen versehen werden, um z.B. dickere Isolationsschichten zu erhalten.
Der Patentanwalt
30
Claims (8)
1) Gasdichte Primärbatterie mit einer oder mehreren in metallischen Gehäuseelementen gasdicht eingeschlossenen
Einzelzellen, deren Ableitungen (1, 2; 17, 18; 23, 24; 25, 30; 35, 40) durch die metallischen Gehäuseelemente
gebildet sind, welche durch einen in den Randzonen der Gehäuseelemente angeordneten ringförmigen Isolierkörper (3,
27, 40/44) elektrisch getrennt im Abstand voneinander gehalten sind, und deren Oberfläche wenigstens teilweise als
elektrische Kontaktfläche gestaltet ist, dadurch gekennzeichnet,
dass mindestens ein Teil des Isolierkörpers (3,27, 1K)1MO11A1O mit einer die Potentialisolation zwischen den
Ableitungen (1, 2; 17, 18; 23, 24; 25, 30; 35, 1IO) bildenden
Oxidkeramikschicht (9; 27-1; '-I1O versehen ist.
2) Primärbatterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolierkörper (3; 27; 40'/40"/41O einen
metallischen Kern (4; 28; 4θ'/44") enthält.
3) Primärbatterie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der metallische Kern (4; 28) aus Aluminium
besteht und die Keramikschicht (9; 27.1) Aluminiumoxyd ist.
4) Primärbatterie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der metallische Kern (4θ'/4θ") ein Verbundmetall
ist, dessen eine Oberflächenseite mit einer Aluminiumbeschichtung
versehen ist.
34000Ί
5) Primärbatterie nach Anspruch 2 oder 1J, dadurch
gekennzeichnet, dass der metallische Kern (1JO1MO") einstückig
mit mindestens einer der Ableitungen (1IO) verbunden
ist.
6) Primärbatterie nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolierkörper (3; 28)
durch eine Lot-, Schweiss- oder Klebeverbindung mit dem
jeweils benachbarten Randbereich der Ableitung (1, 2; 25,
30) verbunden ist.
7) Primärbatterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolierkörper (3') radial nach aussen
konvergierende Seitenflächen aufweist (Fig. 2b).
8) Primärbatterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass bei einzelligen Batterien die Ableitungen als Polplatten (1, 2) oder Anodendeckel (30; 1IO) bzw. Kathodenbecher
(25; 35) gestaltet sind.
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|---|---|---|---|
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