DE4413808A1 - Elektrochemische Zellen und Verfahren zu deren Zusammenbau - Google Patents

Elektrochemische Zellen und Verfahren zu deren Zusammenbau

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Description

Die Erfindung betrifft allgemein elektrochemische Zellen so­ wie die Herstellung solcher Zellen. Speziell betrifft sie ein Verfahren zum Herstellen elektrochemischer Zellen aus Unteranordnungen mit neuartigem Aufbau und mit einer neuar­ tigen Struktur der sich ergebenden elektrochemischen Zellen selbst.
Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel sind die aktiven Materialien der Anode und der Kathode derartiger Zellen Li­ thiummaterialien für die Anode und Halogenmaterialien für die Kathode, und zwischen der eigentlichen Anode und der ei­ gentlichen Kathode kann ein dazwischenliegendes Bauelement vorhanden sein, das Jod oder eine Polyjodverbindung auf­ weist, die in einem organischen Material wie Polyvinylpyri­ din oder Poly-2-Vinylpyridin enthalten ist.
In der Vergangenheit wurden derartige Zellen, die derartige Halogenmaterialien für die Kathode verwenden, innerhalb ei­ nes Behälters zusammengebaut. Geschmolzenes Kathodenmaterial wurde durch eine Öffnung in den Zellenbehälter eingegossen, nachdem die Hauptbauteile innerhalb des Zellenbehälters zu­ sammengebaut waren. Danach wurde die Füllungsöffnung versie­ gelt. Für die Zwecke dieser Erfindung bedeutet der Begriff "Fluid" jedes Kathodenmaterial, das zumindest während eines Schritts der Zellenherstellung fließen kann. Die im folgen­ den aufgelisteten US-Patente zeigen verschiedene Lithium/Ha­ logen-Batterien oder elektrochemische Zellen, die Zellenbe­ hälter verwenden, in die eine flüssige Kathodenkomponente über eine Einfüllöffnung eingefüllt wird: 4,105,833; 4,135,519; 4,132,836; 4,166,887 und 4,211,832. Andere US-Pa­ tente von Interesse sind 4,217,403 und 3,874,929.
Andere elektrochemische Zellen, die verschiedene Komponenten beinhalten, können die Erfindung nutzen. Es ist zu beachten, daß die verwendete Fluidkomponente für die Zwecke der Erfin­ dung nur zum Zeitpunkt der Zellenherstellung oder des Zu­ sammenbaus in flüssiger Form vorliegen muß. Danach kann sie sich für den Zellenbetrieb verfestigen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum einfachen Zusammenbauen einer elektrochemischen Zelle sowie eine einfach zusammenbaubare elektrochemische Zelle zu schaffen.
Diese Aufgabe ist durch die Lehren der beigefügten unabhän­ gigen Ansprüche gelöst. Gemäß der Erfindung wird eine Katho­ denkomponente in eine Unteranordnung statt in die zusammen­ gebaute elektrochemische Zelle über eine Einfüllöffnung ein­ gefüllt. Es ergibt sich eine elektrochemische Zelle mit ent­ sprechendem Aufbau. Diese ist einfach und damit billig zu­ sammenbaubar.
Nachfolgend wird die Erfindung unter spezieller Bezugnahme auf die Zeichnungen detailliert beschrieben.
Fig. 1 ist eine perspektivische Darstellung einer elektro­ chemischen Zelle, die den neuartigen Aufbau gemäß der Erfin­ dung zeigt.
Fig. 2 ist eine geschnittene Seitenansicht entlang der Linie 2-2 in Fig. 1.
Fig. 3a bis 3e sind vereinfachte Querschnitte durch eine Anode/Kathode-Unteranordnung während des Zusammenbaus in ei­ nem Haltestempel.
Fig. 3f ist eine Draufsicht auf eine bevorzugte Sammellei­ terstruktur für den Kathodenstrom, wie sie bei der Unteran­ ordnung der Fig. 3a bis 3e verwendet wird.
Fig. 4 ist eine geschnittene Explosionsdarstellung, die die verschiedenen Unteranordnungen bei einer bevorzugten erfin­ dungsgemäßen elektrochemischen Zelle zeigt, woraus erkenn­ bar ist, wie diese für den Endzusammenbau zusammenpassen.
Fig. 5 ist ein Querschnitt durch eine zusammengebaute elek­ trochemische Zelle, ähnlich zu Fig. 2, wobei ein wahlweiser Zurückhaltering-Aufbau dargestellt ist.
Es wird nun speziell auf die Fig. 1 und 2 Bezug genommen, in denen eine versiegelte Lithium/Halogen-Zelle dargestellt ist, die eine bevorzugte Anwendung der Erfindung ist. Die Zelle weist einen Bodengehäuseteil 10 auf, der die Form ei­ nes flachen Metallbechers oder eines Behälters mit beliebi­ ger vorgegebener Form einnehmen kann, z. B. die Form eines runden Behälters zum Herstellen einer Knopfzelle vom darge­ stellten Typ. Der Behälter 10 kann aus rostfreiem Stahl bestehen, dessen offene Oberseite durch ein im wesentlichen ebenes Oberteil oder einen Deckel 12 verschlossen ist, der ebenfalls aus rostfreiem Stahl besteht. Das Ober- und Unter­ teil 12 bzw. 10 werden in einem abschließenden Zusammenbau­ schritt miteinander verschweißt, um einen versiegelten Behälter zu ergeben. Die Zelle beinhaltet ferner eine Ano­ deneinrichtung mit einem Lithiumelement 14 mit einem Anoden­ strom-Sammelelement 18. Das Stromsammelelement 18 ist ein relativ dünnes Metallelement, das mit (nicht dargestellten) Öffnungen versehen werden kann, um für innigen Kontakt mit der relativ dünnen Lithiumanode zu sorgen. Das Sammelelement 18 kann aus verschiedenen Metallen wie Nickel, Zirkonium, rostfreiem Stahl usw. bestehen. Eine Zuleitungsdurchfüh­ rungsanordnung, die allgemein mit 20 bezeichnet ist, bein­ haltet einen Stift 22 aus rostfreiem Stahl oder einem ande­ ren geeigneten Metall, der stumpf mit dem Sammelelement 18 verschweißt ist, und der ausreichende Länge dafür aufweist, daß er sich aus der Durchführungsstruktur 20 heraus er­ streckt, um für eine externe elektrische Verbindung zu sorgen. Der Stift 22 ist durch die Durchführungsstruktur 20, die ein Glasisolatorelement 24 und ein hochstehendes Metall­ muffenelement 26 beinhaltet, gegen den Rest der Zelle abge­ dichtet. Die Muffe 26 kann ein getrenntes, mit der Oberseite 12 verschweißtes Element sein, oder es kann ein integral hochstehendes Element sein, das aus der Oberseite 12 heraus durch Stanzen des Metalls oder dergleichen ausgebildet wurde. Unter der Lithiumanode 14 liegt das Halogenmaterial der Kathode 28. Gemäß der Darstellung enthält die Zelle zusammen mit der Anode einen Polymerfilm 30 wie einen sol­ chen aus Polyvinylpyridin, Poly-2-Vinylpyridin oder derglei­ chen. Der Polymerfilm ist von Vorteil, jedoch nicht erfor­ derlich. Demgemäß kann er weggelassen werden. Die Anode, die Kathode und der Polymerfilm werden von einem Haltering 32 umgeben, der ein flaches Band aus inertem Kunststoff mit einer Ober- und einer Unterkante aufweist, wie in der Figur dargestellt. Jeder nichtreagierende Kunststoff, der gegen den Zelleninhalt inert ist, und der als umrahmendes Hal­ teteil für die aktiven Komponenten der Anode und Kathode sorgen kann, ist für den Haltering 32 geeignet. Typi­ scherweise wird ein modifiziertes Polytetrafluorethylen bevorzugt, wie TefzelTM, wobei es sich um ein Copolymer aus Ethylen und Tetrafluorethylen handelt, das unter dieser Handelsbezeichnung von der Firma E.I. DuPont De Nemours, Wilmington, Delaware 19898, hergestellt wird. Jedoch kann auch ein Fluoropolymer verwendet werden, wie HalarTM, Han­ delsbezeichnung von Allied Chemical Company, oder ein Poly­ vinylidenfluorid, wie es unter der Handelsbezeichnung KynarTM von Penwalt Corporation of Philadelphia, Pennsylva­ nia 19102 verkauft wird. Andere Materialien können vom Fachmann verwendet werden.
In Fig. 2 ist dargestellt, daß die Unteranordnung Anode/Po­ lymerfilm/Kathode/Haltering innerhalb eines umgekehrten, becherförmigen Isolators 34 aufgenommen ist, der ebenfalls aus einem nichtreagierenden Kunststoff von einem der vorste­ hend angegebenen Typen oder sogar aus Polypropylen besteht. Eine andere Unteranordnung wird durch das Oberteil 12, den Stift 22, den Isolierbecher 34 und das Anodensammelelement 18 gebildet. Diese zwei Unteranordnungen werden nachfolgend näher erörtert. Aktuell genügt es, darauf hinzuweisen, daß die Anodenunteranordnung innerhalb der Isolatorbecher-Unter­ anordnung so angeordnet wird, daß die Lithiumoberfläche der Anode 14 in innigem Kontakt mit dem Anodenstrom-Sammelele­ ment 18 und dem Boden des Isolierbechers 34 steht, wie in Fig. 2 dargestellt.
Wie bereits angegeben, kann das Halogenmaterial der Kathode 28 aus irgendeinem der verschiedenen im Stand der Technik bekannten Materialien bestehen, wie aus Jod oder einer Poly­ jodverbindung in einem organischen Material wie Polyvinylpy­ ridin oder Poly-2-Vinylpyridin oder dergleichen. Diese Art von Kathodenmaterial ist wohlbekannt, und es wird in Form eines flüssigen oder geschmolzenen Materials in die Zelle eingefüllt, das sich dann beim Abkühlen verfestigen kann.
Unter Bezugnahme auf die Fig. 3a-3f wird nun ein Herstel­ lungsablauf, wie er durch die Erfindung modifiziert wurde, zum Herstellen einer Unteranordnung mit vereinfachter Struk­ tur beschrieben; durch die Abänderung ist der Herstellab­ lauf vereinfacht. Die Herstellung der Unteranordnung Anode/ Polymerfilm/Kathode beginnt mit dem Bereitstellen einer Be­ festigung oder eines Stempels 40 mit vorzugsweise zylindri­ scher Form, wie in den Fig. 3a-3e dargestellt, aus irgend­ einem relativ schweren Werkzeugmaterial, wie es typischer­ weise beim Stand der Technik zu Haltestempeln verwendet wird. Der Stempel 40 kann über eine offene Oberseite und ei­ ne offene Unterseite verfügen, wie dargestellt, oder wahl­ weise kann der Boden geschlossen sein. In jedem Fall wird eine Unterteilungsfolie aus geeignetem Kunststoff 42 am Bo­ den des Stempels angeordnet, um den Haltering 32 aufzu­ nehmen, wie in Fig. 3a dargestellt. Danach wird, wie dies in Fig. 3b dargestellt ist, eine Scheibe aus Lithiummetall mit Preßpassungsgröße in den Haltering eingesetzt, was da­ durch erfolgt, daß eine Preßkraft ausgeübt wird, bis das Li­ thium so fließt, daß es den Innendurchmesser des Halte­ rings 32 ausfüllt. Eine Scheibe aus einem Trennfilm 30 wie aus Poly-2-Vinylpyriden wird anschließend auf die Oberseite der Lithiumanode in den Ring 32 eingesetzt, wie in Fig. 3c dargestellt. Der Film kann während des Einpressens durch Druckbonden mit dem Lithium verbunden werden. Dann wird das geschmolzene Kathodenmaterial auf den Trennfilm 30 im Ring eingegossen, wie in Fig. 3d dargestellt. Der Ring kann bis zu seiner Oberkante mit dem Anodenmaterial aufgefüllt wer­ den, oder es kann ein kleiner Raum freigelassen werden, wie in Fig. 3d dargestellt, um Platz für ein wahlweises Metall­ kathode-Stromsammelelement von dem in Fig. 3f dargestellten Typ freizulassen. Das Stromsammelelement 42a/42b, wie es in Fig. 3f dargestellt ist, beinhaltet einen runden Hauptteil 42a und einen Zuleitungsteil 42b, und es kann über dem Kathodenmaterial 28 so angeordnet werden, wie es in Fig. 3e dargestellt ist. Das Kathoden-Stromsammelelement 42a/42b be­ steht typischerweise aus rostfreiem Stahl, und es ist extrem dünn, beinahe mit Foliendicke. Inniger Kontakt zwischen der Kathode und dem Zellenbehälter mit oder ohne das Sammelele­ ment erlaubt es, daß der Behälter als Kathodenanschluß der Zelle wirken kann.
Unter Bezugnahme auf Fig. 4 ist die Unteranordnung Obersei­ te/Isolierbecher/Anodensammelelement am besten erkennbar und hinsichtlich ihres Zusammenbaus am besten verständlich. Der mit der Durchführung 20 versehene Deckel 12 wird mit dem Stift 22 gepaart, der mit dem Sammelelement 18 verschweißt wurde, nachdem der umgedrehte Isolierbecher 34 auf den Stift aufgepaßt wurde und das Sammelelement 18 zum Verschweißen in Kontakt mit der relativ großen Fläche des Stifts 22 gebracht wurde. Anstelle von Verschweißen kann eine Befestigung durch Einschieben, Verfalzen usw. erfolgen. Zu diesem Zeitpunkt ist die Unteranordnung so weit, daß sie mit der Anordnung Anode/Kathode/Trennfolie zusammengepaßt werden kann, wie in der Figur dargestellt, wobei die Lithiumoberfläche so posi­ tioniert ist, daß sie das Sammelelement 18 kontaktieren kann. In dieser Figur ist dargestellt, daß der Haltering 32 eine wahlweise bauliche Abänderung aufweist, zu der an seinem oberen Ende ein nach innen gerichteter Flansch 32a gehört. Diese Unteranordnung wird lediglich im Isolatorbe­ cher 34 aufgenommen, gefolgt von einer Anordnung des Bechers 10, dessen Flansch 10a dann mit dem Deckel 12 verschweißt wird, um die Zelle zu versiegeln. Das Kathodensammelelement 42a/42b kann vorhanden sein, falls erwünscht, ist in dieser Figur jedoch nicht dargestellt.
Es ist leicht erkennbar, daß durch das Vorsehen eines schrittweisen Zusammenbaus mit Hilfe von Unteranordnungen jedes Erfordernis, irgendeinen Teil der Unteranordnung aus­ zurangieren minimale Kostenauswirkung hat, da in keinem die­ ser Unteranordnungsstadien die gesamte Zelle betroffen ist. Darüber hinaus führen derartige Unteranordnungen zu verein­ fachten Herstellabläufen beim Handhaben und dergleichen, was zu geringeren Kosten führt.
Die Unteranordnungen können auch in umgekehrter Reihenfolge gegenüber der vorstehend beschriebenen zusammengesetzt wer­ den.
Wie es bereits in Verbindung mit Fig. 4 dargelegt wurde, kann eine wahlweise Konfiguration des Halterings 32 ei­ nen sich nach innen erstreckenden Flansch 32a aufweisen, der nach Wunsch verwendet werden kann. Eine andere Abänderung ist in Fig. 5 dargestellt, die einen nach außen zeigenden Flansch 32b aufweist. Diese Flanschanordnung ist am bevor­ zugtesten, da sie dazu verwendet werden kann, einen Hal­ tering 32 mit kleinerem Durchmesser zu positionieren, was in solchen Fällen erwünscht sein kann, bei denen eine Einstel­ lung der Zellenkapazität erforderlich ist.
Die detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungs­ beispiele erfolgte zur Veranschaulichung, jedoch nicht zur Beschränkung. Die Erfindung soll durch die folgenden Ansprü­ che definiert sein.
Damit ist die Beschreibung der bevorzugten und abgeänderten Ausführungsbeispiele der Erfindung abgeschlossen. Der Fach­ mann kann andere Äquivalente für das hier beschriebene spe­ zielle Ausführungsbeispiel erkennen, welche Äquivalente von den beigefügten Ansprüchen umfaßt sein sollen.

Claims (22)

1. Verfahren zum Zusammenbauen einer elektrochemischen Zelle, dadurch gekennzeichnet, daß Unteranordnungen mit der aktiven Anode und der aktiven Kathode einer Zelle aufeinan­ dergestapelt werden, wobei ein Haltestempel bereitgestellt wird, der eine Unterteilungseinrichtung beinhaltet, und der so aufgebaut ist, daß er die aktiven Zellenkomponenten für den Zusammenbau aufnimmt, mit den folgenden Schritten:
  • - Anordnen eines Halterahmenteils (32) mit vorgegebener Form im Stempel (40);
  • - Anordnen eines relativ flachen Anodenmaterialkörpers in­ nerhalb des Halterahmenteils; und
  • - Eingießen flüssigen Kathodenmaterials in das Halterahmen­ teil über dem Anodenmaterial, Verfestigen des eingegossenen Materials zum Abschließen des Zusammenbaus der Unteranord­ nung, und Entnehmen der Unteranordnung aus dem Stempel.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltestempel (40) zylindrisch ist und das Halterahmen­ teil ringförmig ist.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Anodenmaterial Lithium und einen Po­ lyvinylpyridin-Film und das Kathodenmaterial Jod und eine Form von Polyvinylpyridin aufweist.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das Festhalteteil (32) ringförmig ist und eine Ober- und eine Unterkante aufweist, wobei min­ destens eine der Kanten einen Flanschabschnitt (32a, 32b) aufweist.
5. Verfahren zum Zusammenbauen einer elektrochemischen Zelle mit relativ flacher Form und vorgegebenem Aufbau, da­ durch gekennzeichnet, daß Unteranordnungen mit den folgenden Schritten zusammengebaut werden:
  • - Bereitstellen eines unteren Gehäuseteils (11) und eines oberen Gehäuseteils (12), die so miteinander verbunden wer­ den können, daß sie ein versiegeltes Gehäuse bilden;
  • - Bereitstellen einer ersten Zellenunteranordnung, die den vorstehend genannten oberen Gehäuseteil, einen umgekehrten Isolatorbecher (34), eine Durchführungsstruktur (20) am Oberteil, einen sich durch das Oberteil und den Isolatorbe­ cher erstreckenden Durchführungsstift (22) und ein Anoden­ sammelelement (18) aufweist, das am Innenende des Stifts in­ nerhalb des Oberteils und des Isolatorbechers befestigt ist;
  • - Bereitstellen einer zweiten Unteranordnung mit dem Anoden- und dem Kathodenteil entsprechend der vorgegebenen Form der Zelle um in das Gehäuseoberteil und das Gehäuseunterteil zu passen, wenn diese zusammengesetzt werden;
  • - wobei die zweite Unteranordnung wie folgt zusammengesetzt wird:
  • - Bereitstellen eines Halterahmenteils (32), eines Halte­ stempels (40), der eine Unterteilungseinrichtung enthält, von Anodenmaterial und von Kathodenmaterial, und Zusammen­ setzen des Stempels und des Halterahmenteils so, daß das Anodenmaterial innerhalb des Stempels angeordnet werden kann, gefolgt von einer Anordnung des Halterahmenteils in­ nerhalb des Stempels;
  • - Eingießen flüssigen Kathodenmaterials auf die Anode in­ nerhalb des Halterahmenteils und des Stempels;
  • - Verfestigen des Kathodenmaterials und Entnehmen der zwei­ ten Unteranordnung aus dem Stempel; und
  • - Anordnen der zweiten Unteranordnung innerhalb des Isola­ torbechers der ersten Unteranordnung, wobei die Anodenfläche so ausgerichtet ist, daß sie das Anodensammelelement kontak­ tiert; und
  • - Zusammenführen des oberen Gehäuseteils und des unteren Ge­ häuseteils so, daß die Unteranordnungen eingeschlossen wer­ den, und Verschweißen derselben, um ein versiegeltes Gehäuse zu bilden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zusammenbaureihenfolge umgekehrt wird, wobei die zweite Unteranordnung im unteren Gehäuseteil angeordnet wird und die erste Unteranordnung darüber angeordnet wird, wobei das obere Gehäuseteil darauf aufgepaßt wird, um die Anordnung zu vervollständigen.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Halterahmenteil (32) ringförmig ist.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Anodenmaterial Lithium und einen Po­ lyvinylpyridin-Film und das Kathodenmaterial Jod und eine Form von Polyvinylpyridin aufweist.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Festhalteteil (32) ringförmig ist und eine Ober- und eine Unterkante aufweist, wobei minde­ stens eine der Kanten einen Flanschabschnitt (32a, 32b) aufweist.
10. Verfahren zum Zusammenbauen einer elektrochemischen Zelle, dadurch gekennzeichnet, daß ein Unteraufbau aktiver Komponenten der Zelle mit den folgenden Schritten zusammen­ gebaut wird:
  • - Bereitstellen eines Haltestempels (40), wobei das Aufnah­ mevolumen des zylindrischen Stempels an seinem Boden eine Trennfolie (42) aufweist;
  • - Anordnen eines dünnen Festhalterings (32) aus inertem Kunststoff innerhalb des Stempels, welcher Ring flach ist und eine Ober- und eine Unterkante aufweist;
  • - Anordnen einer Lithiumscheibe innerhalb des Festhalte­ rings;
  • - Anordnen einer Scheibe (30) aus einem Poly-2-Vinylpyridin- Film auf dem Lithium;
  • - Aufgießen einer geschmolzenen Mischung aus Jod und Poly- 2-Vinylpyridin auf den Film innerhalb des Festhalterings; und
  • - Verfestigen des flüssigen Kathodenmaterials und Entnehmen der Unteranordnung aus dem Stempel.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Festhaltering (32) an einer seiner Kanten über einen Flanschabschnitt (32a, 32b) verfügt.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Flanschabschnitt (32b) an der Unterkante liegt und sich nach außen erstreckt.
13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Flanschabschnitt (32a) an der Unterkante liegt und sich nach innen erstreckt.
14. Verfahren zum Zusammenbauen einer Knopfzelle, gekenn­ zeichnet durch folgende Schritte:
  • - Bereitstellen eines flachen, runden Metallbechers (10);
  • - Bereitstellen einer oberen Unteranordnung, die aus einem im wesentlichen ebenen, runden Metalloberteil (12), durch das sich eine Durchführung (20) mit einem Stift (22) er­ streckt, einem umgedrehten Isolatorbecher (34) aus Kunst­ stoff, der dicht an der Unterseite des Oberteils angebracht ist, und einem ebenen Anodensammelelement (18) besteht, das dicht in den Isolatorbecher eingebracht ist und am Boden desselben liegt und mit dem Stift verbunden ist;
  • - Bereitstellen einer Unteranordnung aus einer aktiven Kom­ ponente gemäß Anspruch 10, und Anordnen der Oberfläche der Lithiumanode derselben so, daß sie am Anodensammelelement innerhalb des Isolierbechers liegt;
  • - Anordnen der zwei einander kontaktierenden Unteranordnun­ gen im Metallbecher; und
  • - Verschweißen des Oberteils mit dem Metallbecher.
15. Knopfzelle, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus vorab zusammengebauten aktiven Komponenten besteht, die innerhalb eines Festhalterings als Unteranordnung zusammengebaut sind, und die folgendes aufweist:
  • - ein Gehäuseoberteil (12) und ein Gehäuseunterteil (10) je­ weils aus Metall, wobei das Gehäuseoberteil eine abgedichte­ te Stiftdurchführungsstruktur (20) aufweist, die sich durch das Gehäuseoberteil zur Innenseite desselben erstreckt, wo­ bei ein umgedrehter Isolatorbecher (34) aus Kunststoff an der Innenseite des Oberteils positioniert ist, durch das sich der Stift erstreckt, und wobei eine Sammelelementplatte (18) am inneren Ende des Stifts angebracht ist, die am Boden des umgekehrten Isolatorbechers liegt;
  • - eine Unteranordnung mit einem Festhaltering (32) mit einem Flansch (32a, 32b) an einer Kante, der den Ring umgibt, einer Lithiumanodenschicht, die auf der Flanschkante posi­ tioniert ist, einem Film aus Poly-2-Vinylpyridin, der an der Innenfläche der Anode innerhalb des Rings liegt, und mit einer verfestigten Kathodenschicht aus J₂/Poly-2-Vinylpyri­ din, die am Film anliegt, wobei die Ringunteranordnung so positioniert ist, daß die Anodenfläche und der ringförmige Flansch am Boden des Isolatorbechers anliegen, wobei die Anode das Sammelelement kontaktiert und der Flansch am Ring die Unteranordnung im Isolatorbecher positioniert; und
  • - wobei das Gehäuseunterteil an der Kathodenfläche anliegt und am Oberteil befestigt ist, um ein versiegeltes Gehäuse zu bilden.
16. Knopfzelle nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß ein Kathodensammelelement zwischen der Kathode und dem Gehäuseunterteil (10) vorhanden ist.
17. Knopfzelle nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Flansch (32b) um den Außenum­ fang der Kante des Festhalterings (32) erstreckt.
18. Knopfzelle nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Flansch (32a) um den Innenum­ fang der Kante des Halterings (32) herum erstreckt.
19. Knopfzelle nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß sich der Flansch um den Innenumfang und den Außenumfang der Kante des Halterings erstreckt.
20. Knopfzelle nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Durchmesser des Rings (32) so ausge­ wählt ist, daß er zur Kapazitätssteuerung für eine vorgege­ bene Größe der Anoden- und Kathodeninaterialien in ihm sorgt.
21. Elektrochemische Lithium/Halogen-Zelle, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sie aus mehreren Unteranordnungen besteht, von denen eine aus einem Haltering (32) aus Kunststoff besteht, in dem ein Lithiumanodenteil angeordnet ist, gefolgt von ei­ nem Eingießen einer bestimmten Menge an flüssigem Kathoden­ material auf das Anodenteil, das Aushärten kann, bevor die Unteranordnung in die endgültige Zellenanordnung eingebaut wird.
22. Zelle nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß das Lithiumanodenteil einen Polymerfilm beinhaltet.
DE4413808A 1993-04-27 1994-04-20 Verfahren zur Herstellung einer Baugruppe für eine elektrochemische Zelle, Verfahren zum Zusammenbauen einer elektrochemischen Zelle und Knopfzelle Expired - Fee Related DE4413808B4 (de)

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