DE69310177T2 - Elektrochemische Zelle für Lithium-Polymerelektrolyt Batterien - Google Patents

Elektrochemische Zelle für Lithium-Polymerelektrolyt Batterien

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Description

  • Die Erfindung betrifft elektrochemische Zellen für Lithiumbatterien mit Polymer-Feststoffelektrolyt. Insbesondere betrifft die Erfindung elektrochemische Zellen, welche als Grundeigenschaften eine Lithiumanode, einen Polymer-Feststoffelektrolyt sowie seitlichen Stromabgriff aufweisen und welche einen Streifen aus Isoliermaterial umfassen, welcher derart angeordnet ist, daß er verhindert, daß der freie Rand des Kollektors mit dem Elektrolyt in Kontakt kommt und/oder daß die Schicht der negativen Elektrode den Elektrolyt durchsticht und/oder die Elektroden kurzschließt. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung von elektrochemischen Zellen, deren freier Rand des Kollektors durch einen Streifen aus Isoliermatrial geschützt ist.
  • Das allgemeine Prinzip von Polymerelektrolytbatterien des ACEP-Typs ("accumulateur ä lswlectrolyte polymswre" bzw. Polymerelektrolytakkumulator) mit Anode aus Lithium ist in dem Armand-US-Patent 4.303.748 beschrieben. Die vorzugsweise bei diesen Batterien zu verwendenden Materialien (Copolymere, vernetzte Polymere, Salze, Aktivmaterialien der Elektroden) sowie die Verfahren zu deren Formgebung sind u. a. in den US- Patenten Nr. 4.578.326 und US-Nr. 4.758.487 beschrieben.
  • Die unter der Nummer EP-A-0 397 523 veröffentlichte europäische Patentanmeldung beschreibt eine elektrochemische Elementarzelle und die Oberflächenbehandlung des Kollektors, um eine bessere Haftung mit der Kathode zu erzielen. Ein isolierender Streifen aus Polypropylen kann zwischen der Anode und dem Elektrolyt verwendet werden. Jedoch erlaubt es die Lehre dieses Dokuments nicht, Batterien mit Li/Polymerelektrolyt kommerzieller Größe herzustellen, da diese aufgrund der sehr geringen Dicke der Elementarzelle (etwa 100 pm) große Längen des Films der Elementarzelle (typischerweise 15 bis 30 Meter) für einen mittleren Energieinhalt (von 50 bis 100 Wh) notwendig macht. Dieser Film wird nachfolgend typischerweise auf sich selbst mit einigen hundert Windungen aufgerollt, um eine Batterie in Zylinderform zu bilden. Nun baut sich selbst bei Verwendung eines sehr dünnen (8 µm) Streifens aus Polypropylen eine nennenswerte Überdicke an den Enden des Zylinders auf, wenn man versucht, sie auf die beschriebene Weise zwischen der Anode und dem Elektrolyt einzufügen, wobei ein deformierter Zylinder erzeugt wird, worin der Druck nicht gleichmäßig ist und worin sich Probleme bei der Elektrolyt/Elektroden-Grenzfläche zeigen werden, ohne den Verlust des Volumenenergieinhalts anzusprechen, wenn man versucht, mehrere dieser Zylinder parallel anzuordnen.
  • Eine ACEP-Batterie ist aus einem metallischen Kollektor der positiven Elektrode (Kathode), aus einem Kathodenfilm, aus einem Polymerelektrolytfilm, aus einem Film der negativen Elektrode (Anode aus Lithium) und aus einem Isolierfilm gebildet. Jeder dieser Filme weist, für eine sich letztlich ergebende Gesamtdicke zwischen 100 und 150 µm, typischerweise eine Dicke zwischen 5 und 50 µm auf, wobei typischerweise etwa 30 Meter Film von 15 cm Breite notwendig sind, um eine Batterie von 100 Wh zu erhalten. Ein geeignetes Fertigungsverfahren beinhaltet es, jeden einzelnen dieser Filme leicht zu versetzen, so daß man den Strom, der aus jeder der Elektroden hervortritt, wie bei einem Kondensator, anstatt an den Enden des Films, seitlich abgreifen kann. Bei dieser Konfiguration dient einer der Ränder des Kollektors dazu, den aus der Kathode hervorkommenden Strom aufzunehmen. Der andere Rand, welcher im weiteren Text der freie Rand des Kollektors genannt wird, ist aufgrund der Versetzung dem Elektrolyten und/oder der negativen Elektrode ausgesetzt. Ein solcher Aufbau läßt das folgende Problem entstehen: Der metallische Kollektor der positiven Elektrode (Kathode) ist im allgemeinen aus einem Band aus Aluminium, aus Nickel oder aus einem anderen Metall gebildet, welches, selbst bei geringer Dicke, einen schneidenden freien Rand aufweist, welcher in direkten Kontakt mit der negativen Elektrode treten kann oder beim Zusammenbau die Elektrolytschichten, welche aus einem relativ weichen Polymer gebildet sind, durchstechen und einen Kurzschluß mit der Lithiumanode hervorrufen kann, was zum Verlust der Batterie führt.
  • Die vorliegende Erfindung schlägt vor, insbesondere zwischen dem Kollektor der positiven Elektrode und der negativen Elektrode und auf dem freien Rand des metallischen Kollektors einen Streifen Isolierfilm anzubringen, welcher fester ist als der Elektrolyt und dem Einschneiden durch den freien Rand des Kollektors vollkommen widersteht. Dieser isolierende Streifen kann gleichfalls die Isolierung zwischen dem Kollektor und der negativen Elektrode sicherstellen, wenn der Elektrolyt kürzer ist als der Kollektor oder wenn der Kollektor aus einem Material gebildet ist, welches elektrochemisch mit dem Lithium reagiert, wie das metallisierte Polyester.
  • Das Basismaterial dieses isolierenden Streifens ist ein Film oder Gewebe aus isolierendem Kunststoff, welcher chemisch oder elektrochemisch mit den Aktivmaterialien der Batterie (Lithium, Elektrolyt, positive Elektrode) nicht reagiert und sich bei seiner Betriebstemperatur nicht verformt. Es kann insbesondere ein Film aus Polypropylen, aus Polyethylen, aus Polyurethan oder aus jedem anderen gebräuchlichen verträglichen Kunststoff verwendet werden, sowie Filme, welche außerdem im Hinblick auf Lithium unverträglich sind [Polyester, TEFLON (Handelsname), FEP (fluoriertes Polymer aus Ethylen und aus Propylen), Polyamid] jedoch durch eine dünne Oberflächenbeschichtung aus Polyethylen oder Polypropylen verträglich gemacht wurden. Filme oder Gewebe aus anorganischem Material (Glas-, Bornitridfaser) sind gleichfalls möglich. Das Kondensator-Hartpolypropylen ist aufgrund seines inerten Charakters und des Fehlens von Verunreinigungen besonders geeignet.
  • Das Isolierband kann in gewissen Fällen auf der Seite des metallischen Kollektors gleichfalls bedeckt sein, und zwar mit einer dünnen Beschichtung aus einem heißsiegelbaren Klebstoff, so daß die Verlagerung des Streifens beim Zusammenbau verhindert wird. Dieser Klebstoff soll gleichfalls mit den Aktivmaterialien der Batterie verträglich sein und insbesondere keine flüchtigen Produkte enthalten, welche reagieren und die Leistungsfähigkeit der Batterie vermindern können. Er soll bei Temperaturen, welche für die Materialien der Batterie annehmbar sind, heißsiegelbar sein, so daß er sich nicht abhebt. Klebstoffe auf der Grundlage von thermoplastischem Polyethylen oder Polyester waren zufriedenstellend. Ein Beispiel für einen geeigneten heißsiegelbaren Isolierfilm ist das Transkote # 150 OPP der Firma Transilwrap du Canada aus Toronto, welches zur Kunststoffbeschichtung von Etiketten oder von Dokumenten verwendet wird. Dieser aus einem mit einem thermoplastischen Polyesterklebstoff bedeckten Polypropylen gebildete und in einer Lithium-Polymer-Batterie verwendete Film hat, im Vergleich zu einer den Isolierstreifen nicht enthaltenden Batterie, ein im Zyklus befriedigendes Verhalten und das Fehlen von schädlichen Auswirkungen auf die Leistungsfähigkeit der Batterie gezeigt.
  • Die Wahl der Dicke und der Breite des Isolierstreifens wird im allgemeinen so ausgeführt, daß sein Gewicht und sein Volumen in der Batterie minimiert wird, um sein Anbringen während des Zusammenbaus zu erleichtern und um keine Überdikke hervorzurufen. Ein Streifen von 5 bis 50 µ, typischerweise 25 µ Dicke und 3 bis 12 mm, typischerweise 6 mm Breite wirkt im allgemeinen zufriedenstellend&sub1; wobei es wesentlich ist, daß der Rand gut geschützt ist und daß der Streifen sich nicht verlagern kann, sobald er einmal an Ort und Stelle ist.
  • Das An-Ort-und-Stelle-Bringen des Streifens kann bei verschiedenen Fertigungsschritten der Batterie durchgeführt werden, wie aus den nachfolgenden Beispielen ersichtlich ist, sei es, auf dem Kollektor alleine, auf dem bereits mit seiner Kathode bedeckten Kollektor oder auf dem mit seiner Kathode und seinem Elektrolyt bedeckten Kollektor.
  • Allgemein betrachtet, betrifft aie Erfindung eine elektrochemische Zelle, welche aus übereinander angeordneten Schichten einer positiven Elektrode, eines Polymer-Feststoffelektrolyts sowie einer negativen Elektrode aus Lithium gebildet ist, wobei die positive Elektrode mit einer metallischen Kollektorschicht in Kontakt steht und die negative Elektrode mit einem Isolierfilm bedeckt ist, wobei die Schicht der negativen Elektrode und die Kollektorschicht gegeneinander versetzt sind, um den seitlichen Abgriff des Stroms zu ermöglichen, wobei der Kollektor somit einen freien Rand aufweist, wie er vorangehend definiert wurde und welchen es zu schützen gilt. Die elektrochemische Zelle umfaßt einen Streifen aus einem mit den Elektroden- und Elektrolytmaterialien nicht reagierenden und sich bei der Betriebstemperatur der Zelle nicht deformierenden Isoliermaterial. Der Streifen aus Isoliermaterial ist zwischen der Elektrolytschicht und der Kollektorschicht angeordnet, und zwar auf dem freien Rand des Kollektors, wobei die positive Elektrode und der Streifen aus Isoliermaterial nebeneinander derart angeordnet sind, daß, wenn die verschiedenen Schichten einschließlich des Kollektors und des Isolierers schichtweise angeordnet werden, um die Zelle zu bilden, der Streifen den freien Rand des Kollektors daran hindert, die Elektrolytschicht zu durchstechen und/oder aus demselben Grund die beiden Elektroden kurzzuschließen. Dieser Isolierstreifen kann gleichfalls die Isolierung zwischen dem Kollektor und der negativen Elektrode sicherstellen, wenn der Elektrolyt kürzer ist als der Kollektor oder wenn der Kollektor aus einem Material gebildet ist, welches mit dem Lithium elektrochemisch reagiert, wie etwa das metallisierte Polyester.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Streifen aus Isoliermaterial heißsiegelbar, so daß der mit dem Kollektor in Kontakt befindliche Teil des letzteren auf diesem letzteren heißverklebt werden kann.
  • Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Material der Elektrolytschicht leicht klebend und der Streifen aus Isoliermaterial ist nicht heißsiegelbar, was dazu führt, daß die Haftung mit der Elektrolytschicht alleine durch diese letztere sichergestellt ist. Vorzugsweise ist der Streifen aus Isoliermaterial auf der Elektrolytschicht zwischen dieser letzteren und der Schicht der negativen Elektrode angeordnet, so daß er den freien Rand des Kollektors übergreift und schützt.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Streifen aus nicht heißsiegelbarem Isoliermaterial unter der Elektrolytschicht zwischen dieser letzteren und der Kollektorschicht angeordnet, wobei der Streifen aus Isoliermaterial auf dem freien Rand des Kollektors sitzt und die positive Elektrode und der Streifen aus Isoliermaterial nebeneinander angeordnet sind.
  • Der Streifen aus Isoliermaterial weist im allgemeinen eine Dicke zwischen etwa 5 µ und 50 µ, vorzugsweise etwa 25 µ für den heißsiegelbaren Streifen und 8 µ. für den nicht heißsiegelbaren Streifen, auf.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Streifen aus heißsiegelbarem Isoliermaterial auf dem Kollektor mittels eines heißsiegelbaren oder thermoplastischen Klebstoffs heißverklebt, welcher mit den Elementen der Zelle verträglich ist. Beispielsweise kann der Klebstoff eine Dicke zwischen etwa 1 und 10 µ, insbesondere etwa 1 und 2 µ, aufweisen.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist der Streifen aus Isoliermaterial entweder aus Polypropylen oder aus Polyethylen oder aus durch eine dünne Schicht aus Polyethylen oder Polypropylen von etwa 1 bis 10 µ bedecktem TEFLON, FEP-Polyester oder Polyamid.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist der Streifen aus Isoliermaterial eine Breite zwischen etwa 3 und 125 mm, beispielsweise etwa 6 mm, auf.
  • Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung einer elektrochemischen Zelle, bei welchem man Schichten einer positiven Elektrode, eines Feststoff-Polymerelektrolyts sowie einer negativen Elektrode aus Lithium übereinander anordnet, die positive Elektrode in Kontakt mit einer Schicht eines metallischen Kollektors bringt, wobei die negative Elektrode durch einen Isolierfilm bedeckt ist, wobei man die Schicht der negativen Elektrode und die Kollektorschicht gegeneinander versetzt, um den seitlichen Stromabgriff zu erlauben, und man den freien Rand schützt. Gemäß diesem Verfahren ordnet man einen Streifen aus einem mit den Materialien der Elektroden, des Kollektors und des Elektrolyten nicht reagierenden und bei den Betriebstemperaturen der Zelle sich nicht deformierenden Isoliermaterial zwischen den die Zelle bildenden Schichten an, so daß, wenn man die verschiedenen Schichten einschließlich des Kollektors und des Isolierfilms schichtweise anordnet, um die Zelle zu bilden, der Streifen den freien Rands des Kollektors daran hindert, die Elektrolytschicht zu durchstechen und/oder die beiden Elektroden aus demselben Grund kurzzuschließen. Wie vorangehend erwähnt, kann dieser Isolierstreifen gleichfalls die Isolierung zwischen dem Kollektor und der negativen Elektrode sicherstellen, wenn der Elektrolyt kürzer ist als der Kollektor oder wenn der Kollektor aus einem Material gebildet ist, welches mit dem Lithium elektrochemisch reagiert, wie etwa das metallisierte Polyester.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ordnet man den Streifen aus Isoliermaterial zwischen der Elektrolytschicht und der Kollektorschicht an, und zwar auf dem freien Rand des Kollektors und derart, daß die positive Elektrode und der Streifen aus Isoliermaterial nebeneinander sind.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung verwendet man eine Elektrolytschicht aus leicht klebendem Material und einen Streifen aus nicht heißsiegelbarem Isoliermaterial und man bringt den Streifen auf der klebenden Elektrolytschicht an.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ordnet man den Streifen aus Isoliermaterial auf der Elektrolytschicht an, und zwar zwischen der letzteren und der Schicht der negativen Elektrode, so daß er den freien Rand des Kollektors übergreift und schützt.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung verwendet man eine Elektrolytschicht aus leicht klebendem Material und einen Streifen aus nicht heißsiegelbarem Isoliermaterial und man bringt diesen letzteren unter der klebenden Elektrolytschicht zwischen dieser letzteren und der Schicht der positiven Elektrode an, und zwar auf dem freien Rand des Kollektors und neben der positiven Elektrode.
  • Die Erfindung wird mit den beiliegenden Zeichnungen ohne einschränkenden Charakter erläutert, in welchen:
  • Figur 1 ein erläuterndes Schema einer einen Streifen aus Isoliermaterial umfassenden elektrochemischen Zelle gemäß der Erfindung ist,
  • Figur 2 ein erläuterndes Schema einer weiteren elektrochemischen Zelle gemäß der Erfindung ist,
  • Figur 3 ein Schema ist, welches die schichtweise Anordnung einer einen Isolierstreifen beinhaltenden Zelle gemäß der Erfindung zeigt, und
  • Figur 4 eine Kurve ist, welche das Verhalten einer elektrochemischen Zelle gemäß der Erfindung im Zyklus zeigt.
  • Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen, insbesondere auf Figur 1, sieht man, daß die elektrochemische Zelle beispielsweise aus einer positiven Elektrode 2 auf der Grundlage von Vanadiumoxid gebildet ist, welche einen metallischen Kollektor 1 aus Aluminium umfaßt. Man erkennt auch eine negative Elektrode 5 aus Lithium, welche mit einem Isolierfilm 6 aus Polypropylen bedeckt ist. Der zwischen den beiden Elektroden 2 und 5 angeordnete Elektrolyt 3 ist aus Feststoffpolymer, wie es in den US-Patenten Nr. 4.303.748, 4.578.526 und 4.758.487 definiert ist. Man sieht, daß die verschiedenen Schichten versetzt wurden, um den seitlichen Stromabgriff zu ermöglichen (Anschlüsse und in der Figur). Auf Seiten der positiven Elektrode 2 hat man zwischen dem Kollektor 1 und dem Elektrolyt 3 einen Streifen 4 aus Isoliermaterial, insbesondere aus Polypropylen oder anderen Plastikmaterialien, wie etwa den vorangehend genannten, auf dem freien Rand des Kollektors angeordnet. Dieser Isolierstreifen 4 kann gleichfalls die Isolierung zwischen dem Kollektor 1 und der negativen Elektrode 5 sicherstellen, wenn der Elektrolyt 3 kürzer ist als der Kollektor 1 (was in den Zeichnungen nicht dargestellt ist) und wenn der Kollektor 1 durch ein Material gebildet ist, welches elektrochemisch mit dem Lithium reagiert, wie etwa das metallisierte Polyester.
  • Gemäß einer in Figur 2 dargestellten Alternative wurde der Isolierstreifen 4 zwischen dem Elektrolyt 3 und der negativen Elektrode aus Lithium 5 angeordnet, jedoch an derselben Stelle auf dem freien Rand des Kollektors. Es wird nun auf Figur 3 Bezug genommen, aus welcher ersichtlich ist, wie der seitliche Isolierstreifen 4 mit dem Film aus Lithium 5 und einer aus einem Kollektor 1 einer positiven Elektrode 2 und einem Polymer-Feststoffelektrolyt 3 gebildeten Halbzelle schichtweise angeordnet wird.
  • Die Erfindung wird auch durch die nachfolgenden Ausführungsbeispiele erläutert, welche ohne einschränkenden Charakter angegeben sind.
    • BEISPIEL 1
  • Ein Aluminiumband einer Breite von 16 cm und einer Dicke von 15 µ wird als metallischer Kollektor und Überzugträger für die positive Elektrode verwendet. Eine Rolle dieses Aluminumbands wird auf der Beschichtungsmaschine installiert und zunächst in ein Walzwerk gefördert, welches aus einer auf 85ºC geheizten Stahlrolle und einer Rolle aus Silikonkautschuk gebildet ist. Ein schmaler Streifen aus Transkote Transilwrap einer Dicke von 25 µ und einer Breite von 6 mm wird beidseits eines der Ränder des Aluminiumbands laminiert, so daß 3 mm auf dem Aluminium liegen und 3 mm außerhalb des Aluminiums. Der thermoplastische Klebstoff schmilzt während des Durchlaufs in dem Walzwerk und bleibt beim Austritt aus dem Walzwerk permanent auf dem Aluminiumband haften. Das mit seinem Schutzstreifen entlang seines Rands versehene Aluminiumband wird sodann zu dem Aufbringkopf der Maschine hin gefördert. Die Lösung der Positiven, auf Grundlage von Vanadiumoxid, wird dort abgelagert, und dann das Lösungsmittel in einem Trocknungstunnel verdunstet, um einen Film der positiven Elektrode von 40 µ Dicke und 15 cm Breite zu bilden. Diese aus dem Aluminiumkollektor, dem Film der positiven Elektrode und dem Schutzstreifen des Rands gebildete Einheit wird dann mit einem Elektrolytfilm einer Dicke von 30 µ und einer Breite von 16 cm, welcher auf dieser Einheit zentriert ist, sowie dann mit einem Film aus Lithium einer Dicke von 20 µ und einer Breite von 16 cm schichtweise angeordnet, und zwar gegenüber dem Aluminium, versetzt, so daß er am Äußeren des Schutzstreifens des Aluminiumrands etwa 2 mm übersteht. Man fügt schließlich einen Polypropylenfilm von 16 cm und 8 µ Dicke hinzu, um die Batterie auf sich selbst aufrollen zu können, ohne die Elektroden kurzzuschließen. Die somit gebildete Einheit bildet eine Batterie vom ACEP-Typ mit 3,4 Volt, deren Stromabgriff an den Seiten stattfindet.
    • BEISPIEL 2
  • Man stellt zunächst den Film der positiven Elektrode auf ihrem Aluminiumkollektor her, und man trocknet sie in dem Trocknungsgang, man heißverklebt dann durch schichtweises Anordnen des Streifens aus Transilwrap auf dem einen der Ränder des Aluminiums und dann fährt man wie in dem Beispiel 1 fort, um die endgültige Zelle zu bilden.
    • BEISPIEL 3
  • Man stellt zunächst den Film der positiven Elektrode auf ihrem Aluminiumkollektor her, man trocknet sie und ordnet dann den Elektrolytfilm auf dem Film der Positiven schichtweise an, um einen "Halb-Zellen"-Film (Kollektor + Positive + Elektrolyt) zu erhalten, man ordnet dann gleichzeitig die drei folgenden Filme schichtweise an: die Halbzelle, einen Streifen aus nicht heißsiegelbarem Polypropylen von 6 mm Breite und 8 µ Dicke, so daß er den freien Rand des Aluminiums überdeckt und schützt, sowie den Film der Lithiumelektrode. Nach Hinzufügen des Isolierfilms auf der Lithiumelektrode erhält man die endgültige Zelle. Es ist in diesem Fall der Elektrolyt selbst, welcher, leicht klebend, für den Polypropylenstreifen als Klebstoff dient und seine Verlagerung verhindert.

Claims (23)

1. Elektrochemische Zelle, welche aus übereinander angeordneten Schichten einer positiven Elektrode, eines Polymer-Feststoffelektrolyts sowie einer negativen Elektrode aus Lithium gebildet ist, wobei die positive Elektrode mit einer metallischen Kollektorschicht in Kontakt steht und die negative Elektrode mit einem Isolierfilm bedeckt ist, wobei die Schicht der negativen Elektrode und die Kollektorschicht gegeneinander versetzt sind, um den seitlichen Abgriff des Stroms zu ermöglichen, wobei der Kollektor somit einen freien Rand aufweist, welchen es zu schützen gilt, wobei die Zelle durch das Einfügen eines Streifens aus einem mit den Elektroden- und Elektrolytmaterialien nicht reagierenden und sich bei der Betriebstemperatur der Zelle nicht deformierenden Isoliermaterial in die elektrochemische Zelle geschützt ist, wobei der Streifen aus Isoliermaterial zwischen der Elektrolytschicht und der Kollektorschicht angeordnet ist, und zwar auf dem freien Rand des Kollektors, wobei die positive Elektrode und der Streifen aus Isoliermaterial nebeneinander derart angeordnet sind, daß, wenn die verschiedenen Schichten einschließlich des Kollektors und des Isolierfilms schichtweise angeordnet werden, um die Zelle zu bilden, der Streifen den freien Rand des Kollektors daran hindert, die Elektrolytschicht zu durchstechen und/oder aus demselben Grund die beiden Elektroden kurzzuschließen, wobei der Isolierstreifen gleichfalls die Isolierung zwischen dem Kollektor und der negativen Elektrode sicherstellen kann, wenn der Elektrolyt kürzer ist als der Kollektor oder wenn der Kollektor aus einem Material gebildet ist, welches mit dem Lithium elektrochemisch reagiert, wie etwa das metallisierte Polyester.
2. Elektrochemische Zelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen aus Isoliermaterial heißsiegelbar ist, so daß der mit dem Kollektor in Kontakt befindliche Teil des letzteren auf diesem letzteren heißverklebt werden kann.
3. Elektrochemische Zelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Material der Elektrolytschicht leicht klebend ist und der Streifen aus Isoliermaterial nicht heißsiegelbar ist, was dazu führt, daß die Haftung mit der Elektrolytschicht alleine durch diese letztere sichergestellt ist.
4. Elektrochemische Zelle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen aus Isoliermaterial auf der Elektrolytschicht zwischen dieser letzteren und der Schicht der negativen Elektrode angeordnet ist, so daß er den freien Rand des Kollektors übergreift und schützt.
5. Elektrochemische Zelle nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen aus nicht heißsiegelbarem Isoliermaterial unter der Elektrolytschicht zwischen dieser letzteren und der Kollektorschicht angeordnet ist, wobei der Streifen aus Isoliermaterial auf dem freien Rand des Kollektors sitzt und die positive Elektrode und der Streifen aus Isoliermaterial nebeneinander angeordnet sind.
6. Elektrochemische Zelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen aus Isoliermaterial eine Dicke zwischen etwa 5 µ und 50 µ aufweist.
7. Elektrochemische Zelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Streifens aus Isoliermaterial etwa 25 µ, beträgt, wenn es heißsiegelbar ist.
8. Elektrochemische Zelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Streifens aus Isoliermaterial etwa 8 µ beträgt, wenn es nicht heißsiegelbar ist.
9. Elektrochemische Zelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen aus Isoliermaterial thermoplastisch, heißvernetzbar und mit den anderen Materialien der Zelle verträglich ist.
10. Elektrochemische Zelle nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen aus Isoliermaterial entweder aus Polypropylen oder aus Polyethylen ist, oder aus durch eine dünne Schicht aus Polyethylen oder Polypropylen von etwa 1 bis 10 µ bedecktem TEFLON, FEP-Polyester oder Polyamid ist.
11. Elektrochemische Zelle nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen aus Isoliermaterial auf dem Kollektor mittels eines heißsiegelbaren oder thermoplastischen Klebstoffs heißverklebt ist, welcher mit den Elementen der Zelle verträglich ist.
12. Elektrochemische Zelle nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff eine Dicke zwischen etwa 1 und 10 µ aufweist.
13. Elektrochemische Zelle nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Dicke des Klebstoffs etwa 1 bis 2 µ beträgt.
14. Elektrochemische Zelle nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Klebstoff TRANSCOTE # 150 OPP ist.
15. Elektrochemische Zelle nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen aus Isoliermaterial eine Breite zwischen etwa 3 und 125 mm aufweist.
16. Elektrochemische Zelle nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite des Streifens aus Isoliermaterial etwa 6 mm beträgt.
17. Elektrochemische Zelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Streifen aus Isoliermaterial aus einem synthetischen Gewebe gebildet ist, welches chemisch und elektrochemisch isolierend und mit den Elementen der Zelle verträglich ist.
18. Verfahren zur Herstellung einer elektrochemischen Zelle, bei welchem man Schichten einer positiven Elektrode, eines Feststoff-Polymerelektrolyts sowie einer negativen Elektrode aus Lithium übereinander anordnet, die positive Elektrode in Kontakt mit einer Schicht eines metallischen Kollektors bringt, wobei die negative Elektrode durch einen Isolierfilm bedeckt ist, wobei man die Schicht der negativen Elektrode und die Kollektorschicht gegeneinander versetzt, um den seitlichen Stromabgriff zu erlauben, und man den freien Rand schützt, indem ein Streifen aus einem mit den Materialien der Elektroden, des Kollektors und des Elektrolyten nicht reagierenden und bei den Betriebstemperaturen der Zelle sich nicht deformierenden Isoliermaterial zwischen den die Zelle bildenden Schichten angeordnet wird, so daß, wenn man die verschiedenen Schichten einschließlich des Kollektors und des Isolierfilms schichtweise anordnet, um die Zelle zu bilden, der Streifen den freien Rand des Kollektors daran hindert, die Elektrolytschicht zu durchstechen und/oder die beiden Elektroden kurzzuschließen, wobei der Isolierstreifen gleichfalls die Isolierung zwischen dem Kollektor und der negativen Elektrode sicherstellen kann, wenn der Elektrolyt kürzer ist als der Kollektor oder wenn der Kollektor aus einem Material gebildet ist, welches mit dem Lithium elektrochemisch reagiert, wie etwa das metallisierte Polyester.
19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß man den Streifen aus Isoliermaterial zwischen der Elektrolytschicht und der Kollektorschicht anordnet, und zwar auf dem freien Rand des Kollektors und derart, daß die positive Elektrode und der Streifen aus Isoliermaterial nebeneinander sind.
20. Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß man einen Streifen aus heißsiegelbarem Isoliermaterial verwendet und daß man den Streifen auf dem Kollektor heißverklebt, um ihn an Ort und Stelle zu halten.
21. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß man eine Elektrolytschicht aus leicht klebendem Material und einen Streifen aus nicht heißsiegelbarem Isoliermaterial verwendet und daß der Streifen allein durch Haftung auf der Elektrolytschicht an Ort und Stelle bleibt.
22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß man den Streifen aus nicht heißsiegelbarem Isoliermaterial auf der Elektrolytschicht anordnet, und zwar zwischen der letzteren und der Schicht der negativen Elektrode, so daß der Streifen den freien Rand des Kollektors übergreift und schützt.
23. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß man den Streifen aus nicht heißsiegelbarem Isoliermaterial unter der Elektrolytschicht zwischen der letzteren und der Schicht der positiven Elektrode anordnet, und zwar auf dem freien Rand des Kollektors, und daß man die positive Elektrode und den Streifen aus Isoliermaterial nebeneinander anordnet.
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