DE69432392T2 - Elektrochemische Zelle mit hoher Zuverlässigkeit und Elektrodenanordnung hierfür - Google Patents

Elektrochemische Zelle mit hoher Zuverlässigkeit und Elektrodenanordnung hierfür Download PDF

Info

Publication number
DE69432392T2
DE69432392T2 DE69432392T DE69432392T DE69432392T2 DE 69432392 T2 DE69432392 T2 DE 69432392T2 DE 69432392 T DE69432392 T DE 69432392T DE 69432392 T DE69432392 T DE 69432392T DE 69432392 T2 DE69432392 T2 DE 69432392T2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
anode
cathode
assembly
winding
electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE69432392T
Other languages
English (en)
Other versions
DE69432392D1 (de
Inventor
William G Roseville Howard
Roger W. New Richmond Kelm
Douglas J. Plymouth Weiss
Ann M. Minneapolis Crespi
Fred J. Champlin Berkowitz
Paul M. Plymouth Skarstad
Vernon L. Andover Herting
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Medtronic Inc
Original Assignee
Medtronic Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US08/155,410 external-priority patent/US5439760A/en
Priority claimed from US08/155,418 external-priority patent/US5434017A/en
Application filed by Medtronic Inc filed Critical Medtronic Inc
Publication of DE69432392D1 publication Critical patent/DE69432392D1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE69432392T2 publication Critical patent/DE69432392T2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/06Electrodes for primary cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/584Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries
    • H01M50/59Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries characterised by the protection means
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/38Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/38Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
    • H01M4/381Alkaline or alkaline earth metals elements
    • H01M4/382Lithium
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64Carriers or collectors
    • H01M4/66Selection of materials
    • H01M4/661Metal or alloys, e.g. alloy coatings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64Carriers or collectors
    • H01M4/66Selection of materials
    • H01M4/661Metal or alloys, e.g. alloy coatings
    • H01M4/662Alloys
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531Electrode connections inside a battery casing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/04Cells with aqueous electrolyte
    • H01M6/06Dry cells, i.e. cells wherein the electrolyte is rendered non-fluid
    • H01M6/10Dry cells, i.e. cells wherein the electrolyte is rendered non-fluid with wound or folded electrodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04Processes of manufacture in general
    • H01M4/043Processes of manufacture in general involving compressing or compaction
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/36Selection of substances as active materials, active masses, active liquids
    • H01M4/38Selection of substances as active materials, active masses, active liquids of elements or alloys
    • H01M4/40Alloys based on alkali metals
    • H01M4/405Alloys based on lithium
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00Electrodes
    • H01M4/02Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64Carriers or collectors
    • H01M4/70Carriers or collectors characterised by shape or form
    • H01M4/72Grids
    • H01M4/74Meshes or woven material; Expanded metal
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/102Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/103Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by their shape or physical structure prismatic or rectangular
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/147Lids or covers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/14Cells with non-aqueous electrolyte
    • H01M6/16Cells with non-aqueous electrolyte with organic electrolyte

Description

  • Die Erfindung betrifft elektrochemische Zellen mit einer Alkalimetall-Anode und insbesondere, jedoch nicht ausschließlich, eine elektrochemische Zelle aus Primär-Lithium, die so beschaffen ist, dass sie eine hohe Zuverlässigkeit und hohe Raten der Stromentladung besitzt.
  • Implantierbare Herz-Defibrillatoren werden verwendet, um Patienten zu behandeln, die an ventikularer bzw. ventrikulärer Fibrillation bzw. Kammerflimmern leiden, ein chaotischer Herzrhythmus, der zum schnellen Tod führen kann, wenn er nicht korrigiert wird. Im Betrieb überwacht die Defibrillatorvorrichtung ständig die elektrische Aktivität des Herzens des Patienten, erfasst die ventikulare Fibrillation und liefert in Reaktion auf diese Erfassung Schocks, um einen normalen Herzrhythmus wiederherzustellen. Schocks bzw. Schocke können in einer Größe von 30-35 Joule erforderlich sein. Die Schocks werden von Kondensatoren geliefert, die diese Energie im Bruchteil einer Sekunde an den Patienten abgeben können. Um dem Patienten nach der Erfassung der ventikularen Fibrillation eine zeitgenaue Therapie zu geben, ist es erforderlich, die Kondensatoren innerhalb weniger Sekunden mit der erforderlichen Energiemenge zu laden. Deswegen muss die Energiequelle ein hohes Leistungsvermögen besitzen, um die Kondensatoren mit der erforderlichen Ladung zu versorgen, sie muss jedoch außerdem eine geringe Selbstentladung besitzen, damit sie eine Nutzungsdauer von vielen Monaten aufweist, und sie muss eine hohe Zuverlässigkeit besitzen, um bei Bedarf eine dringend benötigte Therapie zu gewährleisten. Da Herz-Defibrillatoren implantiert werden, muss die Batterie außerdem in der Lage sein, Energie aus einem minima len Volumen zu liefern.
  • Eine Batterie zur Verwendung bei Defibrillatoren ist im US-Patent 4.830.940 an Keister u. a. offenbart. In dieser Offenbarung ist das Anodenmaterial Lithium und das reaktive Katodenmaterial ist Silbervanadiumoxid. Die Anode ist serpentinenförmig aufgebaut, wobei zwischen jedem ihrer Schraubengänge an beiden Seiten Katodenplatten eingesetzt sind. Der Elektrolyt für eine Lithiumbatterie oder -zelle ist eine organische Flüssigkeit, die ein Lithiumsalz und ein organisches Lösungsmittel enthält. Sowohl die Anode als auch die Katodenplatten sind in einen elektrisch isolierenden Trennwerkstoff eingekapselt. Ein Nachteil dieses Batterieaufbaus besteht jedoch darin, dass die serpentinenförmige Anode nicht effektiv verwendet wird, da dem Anodenmaterial an den Biegungen kein Katodenmaterial gegenübersteht und deswegen nicht vollständig ausgenutzt wird. Eine Verbesserung, die sich diesem Problem widmet, ist im US-Patent 5.147.737 an Post u. a. offenbart, bei dem das aktive Material an der serpentinenförmigen Elektrode so positioniert ist, dass die Abschnitte der serpentinenförmigen Struktur, denen kein Katodenmaterial gegenübersteht, kein aktives Anodenmaterial enthalten. Die serpentinenförmigen Biegungen der Anode sind jedoch zum Nachteil des volumetrischen Wirkungsgrads trotzdem noch vorhanden. Zusätzliche Probleme bei dieser Art des Batterieaufbaus enthalten die Anzahl der Einzelteile und Anschlüsse, die für die Herstellung der Batterie erforderlich sind, die sowohl die Herstellbarkeit als auch die Zuverlässigkeit der Batterie beeinflussen können, und die Schwierigkeit, eine gute Stromverteilung und Ausnutzung des reaktiven Materials infolge der nicht übereinstimmenden Konfiguration von Anode und Katode zu erreichen.
  • Herkömmliche Lithium-Batterien können außerdem einen Elektrodenkörper verwenden, bei dem Anoden- und Katodenelemente in einer spiralförmig gewickelten Form kombiniert sind. Ein streifenförmiger Bogen aus Lithium oder aus einer Lithiumlegierung enthält die Anode, ein Katodenmaterial, das auf einem Ladung sammelnden Metallschirm getragen wird, enthält die Katode, wobei ein Bogen aus nicht gewebten Material die Anoden- und Katodenelemente trennt. Diese Elemente sind kombiniert und so gewickelt, dass sie eine Spirale bilden. Die Batteriekonfiguration für eine derartige gewickelte Elektrode würde zylindrisch sein. Solche Konfigurationen können z. B. in den folgenden US-Patenten gefunden werden: 3.373.060; 3.395.043; 3.734.778; 4.000.351; 4.184.012; 4.332.867; 4.333.994; 4.539.271; 4.550.064; 4.663.247; 4.668.320; 4.709.472; 4.863.815; 5.008.165; 5.017.442 und 5.053.297. Im Unterschied zur Batterie des Patents '940 muss kein Anodenmaterial vorhanden sein, das nicht paarweise mit Katodenmaterial angeordnet ist. Derartige Konstruktionen besitzen deswegen das Potenzial für eine verbesserte Übereinstimmung zwischen den Katoden- und Anodenkomponenten und für eine bessere Gleichförmigkeit der Ausnutzung von Anode und Katode während der Entladung. Zylindrische Zellen würden jedoch nicht die gleiche Raumausnutzung im Gehäuse eines implantierbaren Defibrillators erreichen wie eine prismatische Zellenform.
  • Es ist deshalb auch bekannt, gewickelte Elektroden an eine prismatische Konfiguration anzupassen, indem von einer echten spiralförmigen Wicklung abgewichen wird. Das US-Patent 2.928.888 offenbart z. B. in seinen 5a und 5b eine rechteckige Elektrodenbaueinheit, die auf einen länglichen Dorn gewickelt ist, zur Verwendung in einem rechtwinkligen Gehäuse. Außerdem offenbart das US-Patent 4.051.304 in seiner 2 eine rechteckig gewickelte Elektrodenbaueinheit zur Verwendung in einem rechtwinkligen Gehäuse. Diese Patente geben jedoch nicht an, dass solche Strukturen für eine Lithiumbatterie mit großer Stromkapazität vorteilhaft verwendet werden können oder eine gleichförmige Ausnutzung des reaktiven Anoden- und Katodenmaterials während der Endladung gewährleisten.
  • Es ist deswegen eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lithiumbatterie mit großer Stromkapazität mit spulenförmiger Elektrode zu schaffen, die für die Verwendung in einem prismaförmigen Gehäuse geeignet ist.
  • Es ist außerdem eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lithiumbatterie mit großer Stromkapazität zu schaffen, die eine gleichmäßige Ausnutzung von Katoden- und Anodenmaterialien während des Entladens gewährleistet.
  • Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Lithiumbatterie mit großer Stromkapazität zur Verwendung in implantierbaren Herz-Defibrillatoren zu schaffen, die im Vergleich zu Vorrichtungen des Standes der Technik eine verminderte Anzahl von Einzelteilen und Schweißstellen verwendet.
  • Diese sowie weitere Aufgabe werden durch die elektrochemische Zelle und die Elektrodenbaueinheit der vorliegenden Erfindung erreicht.
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Elektrodenbaueinheit für eine elektrochemische Zelle geschaffen, die umfasst:
    • (a) eine Anode die enthält:
    • (1) einen länglichen Streifen aus einem Alkalimetall; und
    • (2) Trennmaterial, das auf dem Alkalimetall vorgesehen ist; und
    • (b) eine Katodenbaueinheit, die enthält:
    • (1) einen Katodenstromkollektor; und
    • (2) ein Katodenmaterial, das mit einer gleichmäßigen Dichte aus reaktivem Material an den Strom-Kollektor geklebt ist; dadurch gekennzeichnet, dass die Katodenbaueinheit kürzer als die Anode ist, wobei die Anode und die Katodenbaueinheit mit dem dazwischen befindlichen Trennmaterial zu einer flachen, spiralförmigen Spulenwicklung mit zwei im Wesentlichen geraden Seiten kombiniert sind, wobei die Wicklung umfasst:
    • (a) in ihrem innersten Abschnitt einen Abschnitt der Anode, der über das Ende der Katodenbaueinheit in einen Kontakt mit beiden Seiten der Katodenbaueinheit gefaltet ist, wobei der darüber gefaltete Abschnitt die Länge der geraden Seiten der Wicklung bildet; und
    • (b) in ihrem äußersten Abschnitt die Anode, die um die Katodenbaueinheit gewickelt ist.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zum Herstellen einer Elektrodenbaueinheit für eine elektrochemische Zelle geschaffen, das die folgenden Schritte umfasst:
    • (a) Vorsehen einer Anode, die einen lang gestreckten Alkalimetallstreifen enthält;
    • (b) Pressen eines porösen Trennmaterials in die Anode;
    • (c) Vorsehen einer Katodenbaueinheit, die einen zweiten Metallstreifen enthält, an den ein reaktives Katodenmaterial geklebt ist, wobei das reaktive Material eine gleichmäßige Dichte besitzt; und
    • (d) Wickeln der Anode und der Katodenbaueinheit zu einer flachen, spiralförmigen Spule; dadurch gekennzeichnet, dass der Wicklungsschritt außerdem die folgenden Schritte umfasst
    • (i) Anordnen eines flachen Dorns an einer Seite der Katodenbaueinheit, so dass ein erstes Ende des Dorns auf ein Ende der Katodenbaueinheit ausgerichtet ist;
    • (ii) Anordnen eines Trennmaterials um die Katodenbaueinheit, so dass es zwischen der Anode und der Katodenbaueinheit gewickelt ist,
    • (iii) Anordnen der Anode an der Katodenbaueinheit auf derjenigen Seite der Katode, die sich gegenüber jener des Dorns befindet, so dass sich das erste Ende der Anode im Wesentlichen um einen Betrag, der gleich der Länge des Dorns ist, über das Ende der Katodenbaueinheit hinaus erstreckt;
    • (iv) Biegen der Anode über das Ende der Katodenbaueinheit und über das Ende des Dorns, so dass die Anode auf derjenigen Seite des Dorns an diesem anliegt, die sich gegenüber jener Seite des Dorns befindet, die an der Katodenbaueinheit anliegt;
    • (v) Biegen sowohl der Anode als auch der Katodenbaueinheit um den Dorn an einem zweiten Ende des Dorns, bis er an der Anode anliegt;
    • (vi) Fortsetzen des Wickelns der Anode und der Katodenbaueinheit aus dem Dorn in derselben Richtung, bis das zweite Ende der Anode an der Wicklung anliegt, um die Wicklung fertigzustellen,
    • (vii) Entfernen des Dorns aus der fertig gestellten Wicklung.
  • Die Katodenbaueinheit ist kürzer als die Anode, so dass die Anode und die Katode gewickelt werden können, indem sie mit einem zwischen ihnen angeordneten Trennmaterial überlagert werden und anschließend gewickelt werden, wobei eine anfängliche Falte in der Anode über das Ende der Katodenbaueinheit und einen Dorn hergestellt wird, um den Abschnitt der geraden Seiten zu bilden. Die Anode und die Katode werden dann in gleicher Richtung gewickelt, bis im äußersten Abschnitt der Wicklung der dünne Abschnitt der Anode die äußere Schicht der Elektrodenbau einheit darstellt. Der Dorn wird dann entfernt, um zu ermöglichen, dass beide Seiten des anfänglichen Abschnitts der Anodenbaueinheit die Katodenbaueinheit berühren. Diese Elektrodenbaueinheit ermöglicht eine gleichmäßige Ausnutzung des reaktiven Materials, indem das Katoden- und Anodenmaterial in der gesamten Elektrodenbaueinheit in den Proportionen, in denen sie verwendet werden, in enge Nähe gebracht wird. Es trägt außerdem zur gleichmäßigen Ausnutzung von reaktivem Material bei, dass mehrere Stecker an der Katodenbaueinheit verwendet werden, um sicherzustellen, dass Katodenmaterial in der gesamten Elektrodenbaueinheit ausgenutzt wird. Das ist insbesondere in der Katode wichtig, da der Stromkollektor die Grundlage dafür darstellt, dass in der gesamten Katode eine Leitfähigkeit geschaffen wird; eine Leitfähigkeit, die in den Metallen, die größtenteils wegen ihrer Korrosionsbeständigkeit ausgewählt werden, nicht inhärent gut ist. Die Stecker sind an der Anode und an der Katode vorzugsweise so angeordnet, dass die Anodenstecker in der letzten Wicklung auf einer Seite der Wicklung liegen, während die Katodenstecker auf der gegenüberliegenden Seite der Wicklung liegen. Das vereinfacht die Verbindung zwischen der Elektrode und weiteren Batteriekomponenten und vermeidet Kurzschlüsse.
  • Bei dieser Baueinheit ist es außerdem bevorzugt, verschiedene Strukturen einzuschließen, die eine zusätzliche Zuverlässigkeit für implantierbare medizinische Vorrichtungen unterstützen. Die Anode enthält z. B. außerdem einen Anodenstromkollektor, der mit einer ersten Seite an eine Abschnitt des reaktiven Anodenmetalls, der eine gleichmäßige Dicke besitzt, und mit einer zweiten Seite an einen zweiten kürzeren Abschnitt des reaktiven Anodenmetalls, der eine gleichmäßige Dicke besitzt, geklebt ist. In der Wicklung zeigt die zweite Seite des Stromkollektors am kürzeren Abschnitt des reaktiven Metalls zur Außenseite der Wicklung, da an der Außenseite der letzten Umdrehung der Wicklung kein reaktives Material erforderlich ist. Außerdem sind z. B. die Anode und die Katode vorzugsweise beide in einer Tasche aus Trennmaterial eingeschlossen, das eine Öffnung aufweist, durch die der Verbinderstecker der Elektrode vorsteht. Die Trennmitteltasche verhindert dann den Transport von Streumaterial in die Zelle, das einen Kurzschluss verursachen würde, und die doppelte Dicke des Trennmittels zwischen den Anoden- und Katodenelementen widersteht besser einer Beschädigung während des Wicklungsvorgangs, die andernfalls einen Kurzschluss während des Batteriebetriebs bewirken könnte.
  • Wenn die obenbeschriebene Elektrodenbaueinheit in eine elektrochemische Zelle integriert wird, kann die Elektrodenbaueinheit in einem prismenförmigen Batteriegehäuse mit parallelen, im Wesentlichen geraden Seiten angeordnet werden. Wenn das Gehäuse aus Metall hergestellt ist, sollte ein enganliegender Vorformling aus nicht leitendem Material im Gehäuse zwischen der Elektrodenbaueinheit und dem Metall des Gehäuses angeordnet werden, um die Elektrodenelemente gegen das Gehäuse zu isolieren. Eine Durchkontaktierung kann durch eine isolierende Abdichtung am Gehäuse angebracht und mit den Steckern der Anode oder der Katode der Elektrodenbaueinheit verbunden werden. Die Stecker der anderen Elektrode der Baueinheit können an eine zweite Durchkontaktierung oder an das Gehäuse geschweißt werden.
  • Der eigentliche Wicklungsvorgang für die Elektrodenbaueinheit kann durch Handwicklung oder durch eine Wicklungsmaschine erfolgen. Ein dünner Dorn wird beim Wicklungsvorgang verwendet und wird nach der Beendigung des Wicklungsvorgangs entfernt.
  • In einem weiteren Aspekt der Erfindung enthält die Anode einen länglichen Streifen aus Alkalimetall, das mit einem Trennmaterial kombiniert ist, indem das Trennmaterial unter Druck in das Alkalimetall gepresst wird. Die Katodenbaueinheit enthält einen Katodenstromkollektor und ein Katodenmaterial, das bei einer gleichmäßigen Dicke aus reaktivem Material an den Stromkollektor geklebt ist. Bei dieser Baueinheit ist es außerdem bevorzugt, dass verschiedene Strukturen enthalten sind, um eine zusätzliche Zuverlässigkeit für medizinische Vorrichtungen zu unterstützen. Die Anode enthält z. B. vorzugsweise außerdem einen Anodenstromkollektor, der mit einer ersten Seite an einen Abschnitt des reaktiven Anodenmetalls, der eine gleichmäßige Dicke besitzt, und mit einer zweiten Seite an einen zweiten kürzeren Abschnitt des reaktiven Anodenmaterials, der eine gleichmäßige Dicke besitzt, geklebt ist. Außerdem sind z. B. die Anode und die Katode beide in einer Tasche aus Trennmaterial eingeschlossen. Die Trennmaterialtasche verhindert dann den Transport von Streumaterial in die Zelle, das einen Kurzschluss bewirken könnte, und die doppelte Dicke der Trenneinrichtung zwischen den Anoden- und Katodenelementen widersteht besser einer Beschädigung während des Wicklungsvorgangs.
  • Es werden drei Barrieren aus nicht leitendem Material hergestellt, um die verschiedenen Komponenten zu isolieren. Ein Spulenisolator mit Öffnungen, um die Anoden- und Katoden-Verbinderstecker aufzunehmen, ist über dem Ende der Wicklung positioniert, wobei die Anoden- und Katoden-Verbinderstecker durch diese vorstehen, wodurch eine erste nicht leitende Barriere geschaffen wird, die die Verbinderstecker gegen die Wicklung isoliert. Eine Kontaktdurchführung mit einem einzelnen Durchführungsstift ist so positioniert, dass er mit beiden Katoden-Verbindersteckern verbunden ist, und ist an beide Verbinderstecker angeschweißt. Die Glasabdichtung der Kontaktdurchführung ist isoliert und der Durchführungsstift ist zwischen der Glasabdichtung und dem ersten Schweißpunkt isoliert, wodurch eine zweite nicht leitende Barriere geschaffen wird, die die Kontaktdurchführung und den Durchführungsstift gegen das Gehäuse und gegen den Anoden-Verbinderstecker isoliert. In der Nähe der Schweißpunkte wird eine dritte nicht leitende Barriere hergestellt, um die Anschlüsse mit den Katoden-Verbindersteckern vom Gehäuse zu trennen. Der isolierte Abschnitt des Durchführungsstifts verläuft durch eine Öffnung in der dritten nicht leitenden Barriere, wodurch die Isolierung der Katodenanschlüsse gegen das Gehäuse und gegen die Anoden-Verbinderstecker vervollständigt wird.
  • Es werden nun bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung lediglich beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben.
  • 1 ist eine Seitenansicht der Anodenkomponente, die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
  • 2 ist eine Schnittansicht eines ersten Abschnitts der Anode von 1.
  • 3 ist eine Schnittansicht eines zweiten Abschnitts der Anode von 1.
  • 3A ist eine Detailansicht des Elektrodensteckers der Anoden von 1.
  • 4 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Kombination aus kombinierter Anode und Trenneinrichtung, die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
  • 5 ist eine Schnittansicht der Anode und der Trenneinrichtung von 4.
  • 6 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer Katodenbaueinheit, die in der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
  • 7 ist eine Schnittansicht der Katodenbaueinheit von 6.
  • 8 ist eine teilweise geschnittene Seitenansicht der Kombination aus Katodenbaueinheit und Trenneinrichtung, die in der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
  • 9 ist eine Schnittansicht der Kombination aus Katodenbaueinheit und Trenneinrichtung von B.
  • 10 ist eine Draufsicht des Dorns, der Katodenbaueinheit und der Anodenbaueinheit, die zum Wickeln bereit sind.
  • 11 ist eine Draufsicht des Endabschnitts des Dorns, der Katodenbaueinheit und der Anodenbaueinheit von 10, die die Richtung der Biegung für die Anode um die Katode und den Dorn zeigt.
  • 12 ist eine Draufsicht des Endabschnitts des Dorns, der Katodenbaueinheit und der Anodenbaueinheit von 11, die das zusätzliche Trennmaterial an der Anodenbiegung zeigt.
  • 13 ist eine Draufsicht des Endabschnitts des Dorns, der Katodenbaueinheit und der Anodenbaueinheit, die die fertig gestellte Biegung von 11 zeigt.
  • 14 ist eine perspektivische Ansicht der fertig gestellten Elektrodenbaueinheit gemäß der vorliegenden Erfindung.
  • 15 ist eine Draufsicht der Wicklungen der Elektrodenbaueinheit (wobei das Trennmaterial zwischen den Wicklungselementen nicht gezeigt ist) und der Position des Dorns in den Wicklungen, bevor er entfernt wird.
  • 16 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die das Einsetzen der Elektrodenbaueinheit gemeinsam mit Isolationsmaterialien in das Batteriegehäuse zeigt.
  • 17 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die die Anwendung der Isolationseinrichtung und der Gehäuseoberseite auf das Gehäuse und die Elektrodenbaueinheit von 16 zeigt.
  • 18 ist eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht der fertig gestellten Batterie, die die Verbindung der Stecker der Elektrode mit den Gehäuseelementen zeigt.
  • 19 ist eine teilweise geschnittene perspektivische Ansicht der Isolationskomponenten für die Batterie zeigt.
  • 20 ist eine perspektivische Ansicht einer alternativen Form für Isolationskomponenten für die Batterie.
  • In der Zeichnung zeigen die 16 den Anodenabschnitt der Elektrodenbaueinheit. In 1 ist die längliche Anodenbaueinheit 1 gezeigt, die einen Stromkollektor 5 umfasst, der eine erste Schicht aus Alkalimetall 10 an einer Seite und eine zweite Schicht aus Alkalimetall 15 an der anderen Seite aufweist. Das Alkalimetall 10, 15 ist vorzugsweise Lithiummetall oder eine Legierung aus Lithium, die auf den Schirmstromkollektor 5 gepresst ist. 2 zeigt im Querschnitt die sandwichartige Struktur der Anodenbaueinheit 1, wobei der Stromkollektor 5 zwischen der ersten und der zweiten Schicht aus Alka limetall 10, 15 angeordnet ist. 3 zeigt im Querschnitt, dass die Anodenbaueinheit 1 auf einer Seite des Stromkollektors 5 an einem Ende 18 lediglich Alkalimetall 15 besitzt. Der freiliegende Abschnitt des Stromkollektors 5 bildet den äußeren Umschlag der gewickelten Elektrodenbaueinheit, da für diese Oberfläche kein aktives Material erforderlich ist. Der Stromkollektor ist ein leitendes Metall, das korrosionsbeständig ist, wenn es mit dem Alkalimetall 10, 15 in Kontakt gelangt, und ist vorzugsweise Nickel, Kupfer oder eine Legierung aus Nickel oder Kupfer. Erste und zweite Verbinderstecker 20, 22 stehen von der Kante des Stromkollektors vor, obwohl außerdem ein einzelner Verbinderstecker verwendet werden kann, da die Leitfähigkeit von Lithiummetall auf einem Nickel- oder Kupferstromkollektor in der Lage ist, eine ausreichende Stromverteilung bei hohen Entladungsraten zu gewährleisten, wenn der Stromkollektor für den Abschnitt einen adäquaten leitenden Querschnittsbereich besitzt. Zusätzliche Verbinderstecker können außerdem hinzugefügt werden, wenn eine bessere Zuverlässigkeit der Verbindungen gewünscht ist. Die Verbinderstecker 20, 22 können im Stromkollektor 5 enthalten sein, wenn dieser in der in 3A gezeigten Weise gebildet ist. Der Stromkollektor 5 wird vorzugsweise durch einen Ätzvorgang hergestellt, der weiche Kanten am Stromkollektor 5 gewährleistet und dadurch Streumetallteile eliminiert, die andernfalls durch das Trennmaterial stochern und ein Kurzschließen der Batterie bewirken. Eine Alternative zu der dargestellten Anodenbaueinheit 1 besteht darin, den Stromkollektor 5 zugunsten einer Anode wegzulassen, die fast vollständig aus einem Alkalimetall oder aus einer Alkalimetall-Legierung hergestellt ist. Bei dieser Konfiguration würde das Alkalimetall an einem Ende mit einem dickeren Querschnitt gebildet als am anderen Ende und Verbinderstecker würden direkt mit dem Alkalimetall verbunden sein.
  • Die 4 und 5 zeigen die Anodenbaueinheit 1, die vom Trennmaterial 25 abgedeckt ist. Das Trennmaterial bzw. Separator 25 bildet eine Tasche um die Anodenbaueinheit 1, da sie über die obere Kante 27 gefaltet ist und der Anodenbaueinheit 1 entspricht, bis sie die untere Kante 29 erreicht, an der sie an einer Abdichtung 30 mit sich selbst vereinigt wird. Schlitze (nicht gezeigt) können in das Trennmaterial 25 geschnitten sein, damit die Verbinderstecker 20, 22 durch das Trennmaterial 25 vorstehen können. Das im Trennmaterial 25 verwendete Material kann ein kommerziell verfügbares mikroporöses Polyolefin-Trennmaterial (d. h. Polyethylen oder Polypropylen) sein, wie etwa Celgard 4560 (ein mikroporöses nicht gewebtes Laminatmaterial, das durch Hoechst Celanese hergestellt wird). Die nicht gewebte Seite des Trennmaterials 25 wird vorzugsweise in die Oberfläche des Alkalimetalls 10, 15 der Anodenbaueinheit 1 gepresst, so dass sich das Alkalimetall in einem engen Kontakt mit dem Trennmaterial 25 verformt und am Trennmaterial 25 anklebt.
  • Dieses Ankleben durch Verformen kann erreicht werden, indem die nicht gewebte Seite des Trennmaterials 25 in einer hydraulischen Presse auf das Alkalimetall 10, 15 gepresst wird. Das kann in derselben Pressoperation ausgeführt werden, in der das Alkalimetall 10, 15 auf den Stromkollektor 5 gepresst wird. In Vorbereitung der Pressoperation werden Bögen aus Alkalimetall 10, 15 auf Größe geschnitten, gewogen und in einem Pressstempel an beiden Seiten des Stromkollektors 5 angeordnet. Der Pressstempel und die Anodenkomponenten 5, 10, 15 werden dann in einer Walzenmontagevorrichtung angeordnet, die das Alkalimetall 10, 15 mit einem Druck auf den Stromkollektor presst, der ausreichend ist, sie an der Verwendungsstelle zu halten. Das Trennmaterial 25 wird dann um die Anodenbaueinheit 1 angeordnet und durch eine Hydraulikpresse mit einem Druck, der das Anodenmetall in einen engen Kontakt mit dem Trennmaterial presst, auf das Alkalimetall 10, 15 auf der Anodenbaueinheit 1 gepresst. Es könnte z. B. ein Druck von etwa 5,6 × 105 kg/m2 (800 psi) verwendet werden.
  • Die Abdichtung 30 für das Trennmaterial kann ein Heißsiegel sein, das durch eine herkömmliche Heißsiegelvorrichtung hergestellt wird.
  • Die 6-9 zeigen die längliche Katodenbaueinheit 50, die einen Stromkollektor 55 enthält, auf den Schichten 60, 65 aus einem Katodenmaterial gepresst sind. Die Katodenbaueinheit 50 besitzt im Wesentlichen dieselbe Breite wie die Anodenbaueinheit 1. Das Katodenmaterial enthält einen festen reaktiven Katodenbestandteil, wie etwa Mangandioxid, V6O13, Silbervanadiumoxid oder CFX sowie trockene Mischungen, die solche Materialien enthalten, gemeinsam mit Bindematerialien und Leitfähigkeitsverstärkern, die möglicherweise erwünscht sind. Vorzugsweise wird Silbervanadiumoxid verwendet, das im US-Patent 5.221.453 an Crespi offenbart ist. In einer Batterie, die z. B. Silbervanadiumoxid als einen reaktiven Katodenbestandteil verwendet, könnten 5% PTFE als ein Bindematerial zusammen mit etwa 2% Ruß und 2% Graphit als Leitfähigkeitsverstärker zugefügt werden. Die speziellen Bestandteile können gemischt werden, auf einen bestimmten Feuchtigkeitsgehalt getrocknet werden, in einer gleichmäßigen Schicht über dem Stromkollektor 55 angeordnet werden und anschließend in einer Hochdruckpresse trocken gepresst werden, um die Katodenmaterialschichten 60, 65 zu bilden. Alternativ könnten außerdem Nass-Prozesse, die in der Technik bekannt sind, verwendet werden, bei denen eine Nassmischung aus Katodenmaterial auf den Stromkollektor 55 aufgebracht wird und anschließend getrocknet und gewalzt wird, um die Katodenmaterialschichten 60, 65 zu bilden. Verbinderstecker 70, 72 stehen von der Kante des Stromkollektors 55 im Wesentlichen in derselben Weise vor wie bei der obenbeschriebenen Anodenbaueinheit 1. Der Stromkollektor 55 ist ein leitendes Metall, das korrosionsbeständig ist, wenn es mit dem Katodenmaterial, das vorzugsweise Titan, Edelstahl oder eine Legierung von Titan ist, in Verbindung ist. Ein Trennmaterial 75 bildet eine Tasche um die Katodenbaueinheit 50 in derselben Weise wie die für die obige Anodenbaueinheit 1 und ist mit einer Abdichtung 80 versehen. Das Material, das für das Trennmaterial verwendet wird, kann dasselbe kommerziell verfügbare mikroporöse Polyolefin-Trennmaterial (z. B. Polyethylen oder Polypropylen) sein, das für die Anodenbaueinheit 1 verwendet wird, und die Abdichtung kann ein Heißsiegel aus diesem Material sein. Das Trennmaterial 75 für die Katodenbaueinheit 50 ist vorzugsweise etwas größer hergestellt als die Katodenbaueinheit, um ein Ausdehnen des Katodenmaterials 60, 65 zu ermöglichen, wenn die Batterie entladen wird, und um ein Splittern zu verhindern, wenn die Batterie entladen wird. Das steht im Gegensatz zum Trennmaterial 25 für die Anodenbaueinheit 1, das die Anodenbaueinheit 1 eng umgeben kann.
  • Die 1013 zeigen an, wie der Wicklungsvorgang begonnen werden soll. 10 zeigt die Anodenbaueinheit 1, die auf die Katodenbaueinheit 50 ausgerichtet wurde, und den Dorn 100, um die Wicklungsoperation zu beginnen. Die Trennmaterialien 25, 75 für diese Komponenten befinden sich während der Wicklungsoperation an der Verwendungsstelle um die Anodenbaueinheit 1 bzw. die Katodenbaueinheit 50, obwohl sie nicht gezeigt sind. Es sollte angemerkt werden, dass die Anodenbaueinheit 1 länger als die Katodenbaueinheit 50 ist und so positioniert wurde, dass sie an einem Ende 1a das entsprechende Ende 50a der Katodenbaueinheit 50 überlappt. Das Ende 50a der Katodenbaueinheit 50 wurde etwas hinter der Kante 100a des Dorns 100 positioniert. Die Anodenbaueinheit 1 wurde außerdem so an der Katodenbaueinheit 50 angeordnet, dass die Alkalimetallschicht 15 am Ende 18 der Anodenbaueinheit 1 an der Katodenmaterialschicht 15 anliegt. Das stellt sicher, dass die äußere Wicklung der Elektrodenbaueinheit eine Alkalimetallschicht 15 aufweist, die dem Katodenmaterial 60 gegenübersteht, und dass der freiliegende Stromkollektor 5 am Ende 18 nach außen zeigt. Wie in den 11 und 13 gezeigt ist, wird er Wicklungsvorgang begonnen, indem das Ende 1a der Anodenbaueinheit 1 auf den Dorn 100 gebogen wird. Wie gezeigt ist, wird durch die Biegung 105 außerdem die Anodenbaueinheit 1 um das Ende der Katodenbaueinheit gebogen. Eine untergeordnete Alternative (nicht gezeigt) zu diesem Biegevorgang, die dann nützlich ist, wenn die Biegung per Hand erfolgt, besteht darin, dass zuerst die Anodenbaueinheit 1 beim Fehlen der Katodenbaueinheit 50 über den Dorn 100 gebogen wird (wobei jedoch ein Abstandhalter mit der gleichwertigen Dicke der Katodenbaueinheit 50 vorhanden ist, um an der Anodenbaueinheit 1 den richtigen Biegeradius zu bilden), und dass anschließend der Abstandshalter entfernt wird und die Katodenbaueinheit 50 zwischen den Dorn 100 und die Anodenbaueinheit geschoben wird.
  • Es kann erwünscht sein, dass zusätzliches Trennmaterial zwischen der Anodenbaueinheit 1 und der Katodenbaueinheit 50 und zwischen der Anodenbaueinheit und dem Dorn 100 angeordnet wird, um gleichmäßigere Biegungen zu schaffen. Das kann so erfolgen wie in 12 gezeigt ist, wobei zusätzliches Trennmaterial 110 über der Anodenbaueinheit 1 und zwischen der Anodenbaueinheit 1 und der Katodenbaueinheit 50 an dem Punkt, an dem die Biegung 105 erfolgen soll, angeordnet wird. Ein äußerst bequemes Verfahren zum Zufügen des zusätzlichen Trennmaterials 110 besteht darin, dass lediglich eine längere Trenneinrichtung 25 hergestellt wird, damit sich die Trenneinrichtung 25 der Anodenbaueinheit 1 am geeigneten Ende 1a über die Länge der Anodenbaueinheit 1 hinaus erstreckt, und indem die Trenneinrichtung einfach längs der Anodenbaueinheit 1 zurückgefaltet wird, wodurch am Punkt der Biegung 105 die dreifache Dicke des Trennmaterials geschaffen wird.
  • Die Wicklung wird dann fortgesetzt, indem die Kombination aus Anodenbaueinheit 1 und Katodenbaueinheit 50 in gleicher Richtung um den Dorn gewickelt wird, bis die Elektrodenbaueinheit fertig gestellt ist. Es ist wesentlich, dass der Wicklungsvorgang durch ein Verfahren ausgeführt werden kann, der eine gleichbleibende Wicklungsspannung zur Folge hat. Eine ungleichmäßige Wicklungsspannung kann Pfade mit höherem und geringerem Widerstand während der Entladung bewirken, wodurch eine ungleichmäßige Stromverteilung erzeugt wird und eine Änderung der Stellung der Verbinderstecker 20, 22, 70 und 72 in der letzten Wicklung verändert werden kann, was die Verbindungen kompliziert machen kann. Eine gleichmäßige Wicklungsspannung kann durch sorgfältige Handwicklung oder durch eine Maschinenwicklung erreicht werden. Die Maschinenwicklung, die eine bessere Gleichförmigkeit zwischen Batterien erzeugen kann, ist vorzuziehen. 14 zeigt die fertig gestellte Elektrodenbaueinheit 120, wobei die Verbinderstecker 20, 22, 70 und 72 aus der Elektrodenbaueinheit vorstehen. Die Verbinderstecker 20, 22, die der Anode zugehörig sind, sind vorzugsweise auf einer Seite der Elektrodenbaueinheit 120, während die Verbinderstecker 70, 72, die der Katode zugeordnet sind, auf der gegenüberliegenden Seite der Elektrodenbaueinheit in der gezeigten Weise von den Anoden-Verbindersteckern 20, 22 beabstandet sind. Das hilft, unbeabsichtigte Kurz schlüsse in der fertig gestellten Batterie zu vermeiden. Die Verbinderstecker sind außerdem vorzugsweise so angeordnet, dass sie nahe an ihrem vorgesehenen Anschlusspunkt mit der Kontaktdurchführung oder am Gehäuse positioniert sind und nicht mit den Katodensteckern oder mit den Anodensteckern überlappen, um die Herstellung der einzelnen Schweißverbindungen zu erleichtern.
  • 15 zeigt die endgültige Anordnung 120 gemeinsam mit dem Dorn 100 (wobei die Trenneinrichtungen 25, 75 und die Stromkollektoren 5, 55 nicht gezeigt sind). Die gleichbleibende Wicklung der Anodenbaueinheit 1 und der Katodenbaueinheit 50 hat eine Elektrodenbaueinheit 120 zur Folge, bei der der Dorn 100 die Länge der geraden Seiten der Elektrodenbaueinheit 120 bestimmt, und bei der die letzte Anodenschicht 125 Alkalimetall 15 aufweist, das lediglich dem Katodenmaterial 60 gegenüberliegt. Wie oben beschrieben wurde, wenn im Aufbau der Stromkollektor 5 eliminiert wird, besteht die letzte Anodenschicht 125 einfach aus Anodenmaterial mit der halben Dicke der restlichen Anode.
  • Das Entfernen des Dorns 100 bringt das erste Ende 1a der Anodenbaueinheit 1a an beiden Seiten mit der Katodenbaueinheit 50 in Kontakt und stellt die Elektrodenbaueinheit 120 fertig. Es ist klar, dass der Dorn sehr dünn sein sollte, um am Beginn der Wicklung eine enge Nähe zwischen der Anodenbaueinheit 1 und der Katodenbaueinheit 50 zu schaffen. Es sollte z. B. ein Edelstahldorn mit einer Dicke von etwa 0,25 mm (0,010 Zoll) verwendet werden, obwohl dickere Dorne verwendet werden können, wenn eine zusätzliche Steifheit erforderlich ist.
  • Wie es einem Fachmann klar ist, wird die Anzahl der Wicklungen, die für die Batterie gewählt wird, durch die geforderte Rate der Entladung und die geforderte Kapazität der Batterie bestimmt. Die Vergrößerung der Wicklungsanzahl schafft die Fähigkeit, bei einer hohen Rate zu entladen, neigt jedoch dazu, die Kapazität für die Batterie pro Volumeneinheit zu vermindern.
  • Die Montage der Elektrodenbaueinheit 120 in eine Batterie ist in den 1618 gezeigt. In 16 wird eine Spulenisolierung 200 auf der Elektrodenbaueinheit 120 angeordnet. Die Spulenisolierung 200 enthält eine Kerbe 202, um den Anoden-Verbinderstecker 22 aufzunehmen, sowie Schlitze 204, 206, 208, um den Anoden-Verbinderstecker 20 bzw. die Katoden-Verbinderstecker 70, 72 aufzunehmen. Die Elektrodenbaueinheit 120 wird außerdem in eine isolierende Gehäusebuchse 210 eingesetzt. Die Gehäusebuchse 210 erstreckt sich vorzugsweise an ihrer oberen Kante über die Kante der Elektrodenbaueinheit 120, um eine Überlappung mit anderen isolierenden Elementen zu schaffen. Dabei kann sie an einer Seite eine Kerbe 211 enthalten, um eine leichte Verbindung der Anoden-Verbinderstecker 20, 22 mit dem Gehäuse 220 zu ermöglichen. Die Spulenisolierung 200 und die Gehäusebuchse 210 sind vorzugsweise aus einem Polyolefin-Polymer oder aus einem Fluorpolymer, wie etwa ETFE oder ECTFE, hergestellt. Die Elektrodenbaueinheit 120 und die Gehäusebuchse 210 werden dann in ein prismenförmiges Gehäuse eingesetzt, das vorzugsweise aus Edelstahl hergestellt ist. In 17 sind eine Gehäuseabdeckung 230 und eine Stiftisolierung 240 zusammen mit der Elektrodenbaueinheit 120 und dem prismenförmigen Gehäuse 220 gezeigt. Die Gehäuseabdeckung 230 besitzt eine in Glas eingefasste Kontaktdurchführung 232 und einen Durchführungsstift 233, der sich durch eine Apertur in der Gehäuseabdeckung 230 erstreckt, die eine Biegung 234 aufweist, die die Kontaktdurchführung in Ausrichtung auf die Katoden-Verbinderstecker 70, 72 anordnen soll. Die Gehäuseabdeckung 230 besitzt außerdem eine Füllöffnung 236. Die Gehäuseabdeckung 230 ist aus Edel stahl hergestellt und der Durchführungsstift 233 ist vorzugsweise aus Niob oder Molybdän. Die Stiftisolierung 240 weist eine Apertur 242 auf, die in einen erhöhten Abschnitt 244 führt, der den Durchführungsstift 233 aufnimmt und diesen gegen einen Kontakt mit der Gehäuseabdeckung isoliert. In Kombination mit einer Seite der Spulenisolierung 200, die sich unmittelbar unter der Stiftisolierung befindet, bildet der erhabene Abschnitt eine Kammer, die die Katodenanschlüsse isoliert. Zusätzliche Isolierungen in Form eines Rohrs oder einer Beschichtung (nicht gezeigt) können außerdem am Durchführungsstift 233 und an der Kontaktdurchführung 232 an den Stellen vorhanden sein, die nicht geschweißt sind, um den Durchführungsstift 233 und die Kontaktdurchführung 232 zusätzlich zu isolieren, und es könnte außerdem eine zusätzliche Abdeckungsisolierung (nicht gezeigt) an der Unterseite der Gehäuseabdeckung 230 angebracht werden, um eine zusätzliche Isolierung für die Gehäuseabdeckung 230 zu schaffen. Der Durchführungsstift 233 ist an die Katoden-Verbinderstecker 70, 72 geschweißt, wie in 18 gezeigt ist, und die Anoden-Verbinderstecker 20, 22 sind in eine L-Form gebogen, wie in 18 gezeigt ist, und werden an die Seite des Gehäuses 220 geschweißt, um dadurch das Metallgehäuse 220 zu einem Anschluss oder einen Kontakt für die Batterie zu machen (d. h. ein Aufbau mit negativem Gehäuse). Der Durchführungsstift 233 wird dann durch einen (nicht gezeigten) Schlitz in die Stiftisolierung 240 eingesetzt, bis er durch die Apertur 242 der Stiftisolierung vorsteht. Die Elektrodenbaueinheit 120 kann sich während einiger der Schweiß- und Biegeoperationen außerhalb des Gehäuses 220 befinden. Alle Schweißoperationen der Elektrode sollten in einer Schutzgas-Atmosphäre stattfinden. Die Gehäuseabdeckung 230 wird dann an das Gehäuse 220 geschweißt, um die Elektrodenbaueinheit 120 im Gehäuse abzudichten.
  • In 19 sind die Isolationskomponenten für die Batterie genauer gezeigt. Eine Abdeckungsisolierung 245 ist so beschaffen, dass sie unter die Gehäuseabdeckung 230 passt mit einer Apertur 246 zur Aufnahme der Kontaktdurchführung 232 und des Durchführungsstifts 233 und einem ausgeschnittenen Abschnitt 247 zur Aufnahme der Füllöffnung 236. Die Abdeckungsisolierung 245 wird auf die Unterseite der Gehäuseabdeckung 230 aufgebracht. Eine Durchführungsisolierung 250 wird anschließend über den Durchführungsstift 233 und über die Kontaktdurchführung 232 in Kontakt mit der Abdeckungsisolierung 245 geschoben. Wenn die Durchführungsisolierung 250 an der Verwendungsstelle ist, wird eine rohrförmige Isolierung 255 über den Durchführungsstift 233 geschoben, bis sie das Glas der Kontaktdurchführung 232 berührt. Der Durchführungsstift 233 wird dann in die gewünschte Konfiguration für eine Verbindung mit den Katoden-Verbindersteckern 70, 72 gebogen, wie in 17 gezeigt ist. Die Stiftisolierung 240 ist mit einem Schlitz 241 gezeigt, der sich von der Kante der Stiftisolierung 240 zur Apertur 242 erstreckt. Die Stiftisolierung 240 besitzt wiederum eine Apertur 242, die in den erhabenen Abschnitt 244 oder die Aussparung führt, die den Durchführungsstift 233 und die rohrförmige Isolierung 255 über dem Durchführungsstift aufnimmt und den Durchführungsstift 233 gegen einen Kontakt mit der Gehäuseabdeckung 230 an dem Punkt isoliert, an dem der Durchführungsstift an die Katoden-Verbinderstecker 70, 72 geschweißt ist. Der Schlitz 241 ermöglicht, dass die Stiftisolierung 240 am Durchführungsstift 233 angeordnet wird, nachdem dieser an die Katodenstecker 70, 72 geschweißt wurde. Die rohrförmige Isolierung 255 erstreckt sich deswegen durch die Apertur 242, wodurch jede Diskontinuität bei der Isolierung der Katoden-Verbinderstecker 70, 72 und des Durchführungsstifts 233 gegen Elemente auf Anodenpotenzial vermieden wird. Eine Spulenisolierung 202a ist mit einer Kerbe 202 für die Aufnahme des Anoden-Verbindersteckers 22 und mit Schlitzen 204, 206 für die Aufnahme des Anoden-Verbindersteckers 20 bzw. des Katoden-Verbindersteckers 70 gezeigt. Außerdem ist an Stelle des in 16 gezeigten Schlitzes 208 eine Kerbe 208a zur Aufnahme des Katoden-Verbindersteckers 72 vorgesehen. Die Elektrodenbaueinheit 120 wird außerdem in eine isolierende Gehäusebuchse 210 eingesetzt. Alle Komponenten der Gehäuseisolierung, einschließlich die Abdeckungsisolierung 245, die Kontaktdurchführungsisolierung 250, die rohrförmige Isolierung 255, die Stiftisolierung 240, die Spulenisolierung 202a und die Gehäusebuchse 210 sind gegossene oder extrudierte selbsttragende Polymer-Teile, die aus einem Polyolefin-Polymer oder ein Fluorpolymer, wie etwa ETFE oder ECTFE, hergestellt sind. Das Ergebnis dieser Isolierungskonfiguration besteht darin, dass die Katodenanschlüsse vollständig gegen Abschnitte der Batterie, die auf Anodenpotenzial sind, isoliert sind, und dass die Durchführungsverbindung gegen Streupartikel aus Material von der Katode und gegen Lithiumpartikel, die sich während der Entladung der Batterie bilden können, vollständig isoliert ist. Es ist klar, dass bei dieser Isolierungskonfiguration zusätzliche Verbesserungen erreicht werden können, indem die Passung zwischen isolierenden Komponenten verbessert wird, um eine bessere Isolierung der Anoden- und Katodenelemente zu schaffen. Die Apertur 242 an der Stiftisolierung 240 und der rohrförmigen Isolierung 255 könnte z. B. so bemessen sein, dass die Komponenten hermetisch abdichten, oder der Durchführungsstift 233 könnte mit passenden Isolierungsteilen eingepasst werden, die eine Schnappverbindung bilden würden, die jede Wanderung von Streumaterialien der Batterie durch die Apertur 242 verhindern würde. Alternative Konfigurationen dieses Typs könnten der in 20 gezeigten Konfiguration ähnlich sein. In 20 ist ein Isolationssystem 260 mit Schnappverbindung gezeigt, das die Anzahl der Isolationskomponenten in der Batterie vermindern kann. Das Isolationssystem 260 mit Schnappverbindung kann zwei Hauptkomponenten enthalten, eine obere Komponente 265 und eine untere Komponente 270, wobei beide Komponenten 265, 270 durch Spritzgießen aus einem isolierenden Kunststoff hergestellt sind. Diese Komponenten 265, 270 können verwendet werden, um die Komponenten 202a, 240 und wahlweise 245, die in 19 gezeigt sind, zu ersetzen. Die untere Komponente 270 enthält Aperturen 272a und 272b, die zwei Katoden-Verbinderstecker aufnehmen können, und eine Kerbe 274, die einen Anoden-Verbinderstecker aufnehmen kann, und schafft außerdem einen Durchgang von der Füllöffnung 236 in das restliche Batteriegehäuse, um das Füllen der Batterie mit Elektrolyt zu erleichtern. Außerdem sind Haken 276a, 276b gezeigt, die so beschaffen sind, dass sie mit der oberen Komponente 265 übereinstimmen, um eine sichere Schnappverbindung zwischen der oberen Komponente 265 und der unteren Komponente 270 herzustellen. Viele weitere Strukturen zum Herstellen einer sicheren Schnappverbindung zwischen den Komponenten 265 und 270 könnten außerdem verwendet werden. Derartige Strukturen sind für gegossene Kunststoffteile wohlbekannt. Außerdem könnte einer dieser Haken 276a, 276b zugunsten eines gegossenen Scharniers weggelassen werden, das jeweils eine Kante von jeder Komponente 265, 270 verbinden würde. Die obere Komponente 265 enthält eine erste Apertur 267, die so beschaffen ist, dass sie den Durchführungsstift 233 aufnimmt, und eine zweite Apertur 268, die auf die Füllöffnung 236 ausgerichtet ist, um das Einfüllen des Elektrolyten in die Batterie durch die Füllöffnung 236 zu ermöglichen. Die obere Komponente 265 enthält außerdem eine Trennwand 269, die dann, wenn die oberen und unteren Komponenten 265, 270 verbunden sind, die Katodenanschlüsse und den Durchführungsstift 233 von der Füllöffnung 236 und dem Anodenanschluss trennt (in der ge zeigten Ausführungsform würde nur ein Anodenstecker verwendet werden, um die Anode mit dem Gehäuse zu verbinden) und außerdem die Katodenanschlüsse und den Durchführungsstift 233 gegen andere Batteriekomponenten isoliert. Durch das Verbinden der beiden Komponenten 265, 270 wird im Wesentlichen ein separater Raum geschaffen, der den Durchführungsstift 233 und seine Anschlüsse zu den Katodensteckern aufnimmt.
  • Alternative Ausführungsformen, bei denen die Batterie ein Gehäuseaufbau mit positivem Potenzial oder ein Gehäuseaufbau mit neutralem Potenzial darstellt, können in ähnlicher Weise einfach hergestellt werden. Für einen Gehäuseaufbau mit positivem Potenzial können die Katoden-Verbinderstecker 70, 72 so angeordnet werden, dass sie am Gehäuse 230 angeschweißt werden, während die Anoden-Verbinderstecker 20, 22 so angeordnet werden, dass sie an den Durchführungsstift 233 geschweißt werden. Bei einem Gehäuseaufbau mit neutralem Potenzial kann eine zusätzliche Kontaktdurchführung geschaffen werden, die an die Anoden-Verbinderstecker 20, 22 angeschlossen wird.
  • Eine alternative Ausführungsform kann außerdem leicht aufgebaut werden, indem die relativen Positionen der Katoden- und Anodenmaterialien vertauscht werden. Das kehrt den Aufbau der Elektrodenbaueinheit um, so dass die Katodenbaueinheit länger als die Anodenbaueinheit hergestellt wird, wobei ein Abschnitt des Stromkollektors auf einer Seite lediglich Katodenmaterial aufweist, um die äußere Schicht der Wicklung zu bilden, so dass die Wicklung begonnen wird, indem die Katodenbaueinheit über den Dorn gebogen wird. Die oben genauer beschriebene Ausführungsform ist jedoch infolge der besseren Nennkapazität und des besseren volumetrischen Wirkungsgrads bevorzugt.
  • Eine geeignete Elektrolytlösung wird durch die Füllöffnung 236 durch einen Unterdruck-Füllvorgang eingeführt und die Füllöffnung wird anschließend versiegelt. Die Elektrolytlösung kann ein Alkalimetallsalz in einem organischen Lösungsmittel sein, wie etwa ein Lithiumsalz (d. h. 1,0 M LiClO4 oder LiAsF6) in einer 50/50-Mischung aus Propylencarbonat und Dimethoxyethan. Der Abdichtungsvorgang (nicht gezeigt) kann enthalten, dass z. B. eine erste Abdichtung geschaffen wird, indem ein Stopfen in die Apertur der Füllöffnung 236 gepresst wird, und eine zweite Abdichtung geschaffen wird, indem eine Kappe oder eine Scheibe über die Füllöffnung 236 geschweißt wird. Ein Material, das für die Leckprüfung der hermetischen Abdichtungen verwendet wird, kann zwischen der ersten und der zweiten Abdichtung eingeschlossen sein.
  • Obwohl die Erfindung oben in Verbindung mit bestimmten Ausführungsformen und Beispielen beschrieben wurde, ist es für den Fachmann klar, dass die Erfindung nicht notwendig in dieser Weise eingeschränkt ist und zahlreiche weitere Ausführungsformen, Beispiele, Anwendungen und Modifikationen sowie Abweichungen von den Ausführungsformen, Beispielen und Anwendungen hergestellt werden können, ohne von den erfinderischen Konzepten abzuweichen, die in den beigefügten Ansprüchen beansprucht werden.

Claims (17)

  1. Elektrodenbaueinheit für eine elektrochemische Zelle, die aufweist: (a) eine Anode (1) mit: (1) einem länglichen Streifen aus einem Alkalimetall (10, 15); und (2) Trennmaterial (25), das auf dem Alkalimetall (10, 15) vorgesehen ist; und (b) eine Katodenbaueinheit (50), mit: (1) einem Katodenstromkollektor (55); und (2) einem Katodenmaterial (60, 65), das mit einer gleichmäßigen Dichte aus reaktivem Material an den Strom-Kollektor (55) geklebt ist; dadurch gekennzeichnet, dass die Katodenbaueinheit (50) kürzer als die Anode (1) ist, wobei die Anode (1) und die Katodenbaueinheit (50) mit dem dazwischen befindlichen Trennmaterial (25) zu bzw. in einer flachen, spiralförmigen Spulenwicklung mit zwei im Wesentlichen geraden Seiten kombiniert sind, wobei die Wicklung aufweist: (a) in ihrem innersten Abschnitt einen Abschnitt der Anode (1), der über das Ende der Katodenbaueinheit (50) in einen Kontakt mit beiden Seiten der Katodenbaueinheit (50) gefaltet ist, wobei der gefaltete Abschnitt die Länge der geraden Seiten der Wicklung bildet; und (b) in ihrem äußersten Abschnitt die Anode (1), die um die Katodenbaueinheit gewickelt ist.
  2. Elektrodenbaueinheit nach Anspruch 1, bei der die Anode (1) ferner einen Verbindungsstecker (20, 22) enthält, der an einer seiner Kanten mit dem Alkalimetall (10, 15) in elektrischem Kontakt ist; und der Katodenstromkollektor (55) an einer seiner Kanten einen Verbindungsstecker (70, 72) besitzt.
  3. Elektrodenbaueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner einen Anodenstromkollektor (5) umfasst.
  4. Elektrodenbaueinheit nach Anspruch 3, bei der der Anodenstromkollektor (5) mit einer ersten Seite an einen Abschnitt des Alkalimetalls (10), der eine gleichmäßige Dicke besitzt, und mit einer zweiten Seite an einen zweiten Abschnitt des Alkalimetalls (15), der eine gleichmäßige Dicke besitzt, geklebt ist.
  5. Elektrodenbaueinheit nach Anspruch 3 oder 4, bei der das Material für den Anodenstromkollektor aus der Gruppe gewählt ist, die aus Nickel, Kupfer und Legierungen hiervon besteht.
  6. Elektrodenbaueinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Material des Katodenstromkollektors Titan ist.
  7. Elektrode nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Katodenmaterial ein festes reaktives Material, ein Bindematerial und einen Leitfähigkeitsverstärker umfasst.
  8. Elektrode nach Anspruch 7, bei der das feste reaktive Material Silbervanadiumoxid ist.
  9. Elektrode nach Anspruch 7 oder 8, bei der das Bindematerial PTFE ist.
  10. Elektrode nach Anspruch 7, 8, 9 bei der der Leitfähigkeitsverstärker aus der Gruppe gewählt ist, die aus leitendem Kohlenstoff oder Graphit besteht.
  11. Elektrode nach einem der Ansprüche 2 bis 10, bei der das Trennmaterial (25) die Anode (1) abdeckt und abgedichtet ist, um um die Anode (1) eine Tasche zu bilden, die eine Öffnung besitzt, durch die der Verbindungsstecker (20, 22) der Anode (1) vorsteht.
  12. Elektrode nach einem der Ansprüche 2 bis 11, bei der die Katode einen zweiten Verbindungsstecker (72) enthält, der von dem ersten Verbindungsstecker (70) beabstandet ist.
  13. Elektrode nach Anspruch 12, bei der der Anoden-Verbindungsstecker (20, 22) von den Katoden-Verbindungssteckern (70, 72) in der Wicklung beabstandet ist.
  14. Elektrode nach einem der Ansprüche 2 bis 13, bei der das Trennmaterial (25) den Katodenstromkollektor (55) und das Katodenmaterial abdeckt und abgedichtet ist, um um die Katodenbaueinheit (50) eine Tasche zu bilden; wobei die Tasche eine Öffnung besitzt, durch die der Verbindungsstecker (70, 72) des Katodenstromkollektors (55) vorsteht.
  15. Elektrode nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Trennmaterial (25) die Katode (50) abdeckt und abgedichtet ist, um um die Katode (50) eine Tasche zu bilden, und bei der das Trennmaterial (25) außerdem die Anode (1) abdeckt und abgedichtet ist, um um die Anode (1) eine Tasche zu bilden; wobei das Trennmaterial (25) sowohl der Anoden- als auch der Katodentasche jeweils die halbe Dicke des Trennmaterials zwischen der Anode und der Katodenbaueinheit in der Wicklung aufweist.
  16. Elektrode nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Trennmaterial (25) mikroporöses Polyolefin ist.
  17. Verfahren zum Herstellen einer Elektrodenbaueinheit für eine elektrochemische Zelle, das die folgenden Schritte umfasst: (a) Bereitstellen einer Anode (1), die einen lang gestreckten Alkalimetallstreifen enthält; (b) Pressen eines porösen Trennmaterials (25) in die Anode (1); (c) Vorsehen einer Katodenbaueinheit (50), die einen zweiten Metallstreifen enthält, an den ein reaktives Katodenmaterial geklebt ist, wobei das reaktive Material eine gleichmäßige Dichte besitzt; und (d) Wickeln der Anode (1) und der Katodenbaueinheit (50) zu einer flachen, spiralförmigen Spule; dadurch gekennzeichnet, dass der Wicklungsschritt außerdem die folgenden Schritte umfasst (i) Anordnen eines flachen Dorns (100) an einer Seite der Katodenbaueinheit (50), so dass ein erstes Ende des Dorns (50) auf ein Ende der Katodenbaueinheit (50) ausgerichtet ist; (ii) Anordnen eines Trennmaterials (25) um die Katodenbaueinheit (50), so dass es zwischen der Anode und der Katodenbaueinheit (50) gewickelt ist, (iii) Anordnen der Anode (1) an der Katodenbaueinheit (50) auf derjenigen Seite der Katode, die sich gegenüber jener des Dorns (50) befindet, so dass sich das erste Ende (1a) der Anode (1) im Wesentlichen um einen Betrag, der gleich der Länge des Dorns (100) ist, über das Ende (50a) der Katodenbaueinheit (50) hinaus erstreckt; (iv) Biegen der Anode (1) über das Ende der Katodenbaueinheit (50) und über das Ende des Dorns (100), so dass die Anode (1) auf derjenigen Seite des Dorns (100) an diesem anliegt, die sich gegenüber jener Seite des Dorns befindet, die an der Katodenbauein heit (50) anliegt; (v) Biegen sowohl der Anode (1) als auch der Katodenbaueinheit (50) um den Dorn (100) an einem zweiten Ende des Dorns, bis er an der Anode (1) anliegt; (vi) Fortsetzen des Wickelns der Anode (1) und der Katodenbaueinheit (50) um den Dorn (100) in derselben Richtung, bis das zweite Ende der Anode (1) an der Wicklung anliegt, um die Wicklung fertigzustellen; (vii) Entfernen des Dorns (100) aus der fertig gestellten Wicklung.
DE69432392T 1993-11-19 1994-11-17 Elektrochemische Zelle mit hoher Zuverlässigkeit und Elektrodenanordnung hierfür Expired - Lifetime DE69432392T2 (de)

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15540493A 1993-11-19 1993-11-19
US155404 1993-11-19
US08/155,410 US5439760A (en) 1993-11-19 1993-11-19 High reliability electrochemical cell and electrode assembly therefor
US155410 1993-11-19
US08/155,418 US5434017A (en) 1993-11-19 1993-11-19 Isolated connection for an electrochemical cell
US155418 1993-11-19

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE69432392D1 DE69432392D1 (de) 2003-05-08
DE69432392T2 true DE69432392T2 (de) 2004-03-04

Family

ID=27387724

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE69432392T Expired - Lifetime DE69432392T2 (de) 1993-11-19 1994-11-17 Elektrochemische Zelle mit hoher Zuverlässigkeit und Elektrodenanordnung hierfür

Country Status (3)

Country Link
EP (1) EP0655793B1 (de)
JP (1) JP3215936B2 (de)
DE (1) DE69432392T2 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007025766A1 (de) * 2007-05-23 2008-11-27 Varta Microbattery Gmbh Galvanisches Element mit Sicherungsfunktion
US7722987B2 (en) 2005-02-14 2010-05-25 Biotronik Crm Patent Ag Galvanic cell

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5549717A (en) * 1994-03-03 1996-08-27 Wilson Greatbatch Ltd. Method of making prismatic cell
CN100411022C (zh) * 1995-04-10 2008-08-13 松下电器产业株式会社 在光学记录载体上记录数据的方法
JP3379282B2 (ja) * 1995-05-22 2003-02-24 松下電器産業株式会社 電池用電極体の製造装置および製造方法
WO1997036338A1 (en) * 1996-03-28 1997-10-02 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Non-aqueous electrolyte secondary batteries
EP0948064B1 (de) * 1998-03-30 2003-07-09 Renata AG Prismatische aufladbare oder primäre Zelle mit steifem und zusammendrückendem Halter
EP1014465A1 (de) * 1998-12-16 2000-06-28 Hughes Electronics Corporation Lithium-Ionenbatterie mit geätzter Folie für Stromkollektor
KR100570625B1 (ko) * 2004-07-28 2006-04-12 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
US8131368B2 (en) 2006-03-24 2012-03-06 Medtronic, Inc. Implantable medical device with material for reducing MRI image distortion
JP5094215B2 (ja) * 2007-05-30 2012-12-12 三洋電機株式会社 電池および組電池
KR100867929B1 (ko) 2007-10-02 2008-11-10 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
JP5374531B2 (ja) * 2011-03-18 2013-12-25 三菱重工業株式会社 電池
JP5777093B2 (ja) * 2011-06-30 2015-09-09 株式会社東芝 二次電池及び二次電池の製造方法
JP6040554B2 (ja) * 2012-03-30 2016-12-07 株式会社Gsユアサ 蓄電素子
JP2013222630A (ja) * 2012-04-17 2013-10-28 Sharp Corp 二次電池および二次電池の製造方法
US10115997B2 (en) 2016-05-12 2018-10-30 Bosch Battery Systems Llc Prismatic electrochemical cell
KR20180097087A (ko) * 2017-02-22 2018-08-30 삼성에스디아이 주식회사 대칭형 멀티탭을 갖는 이차 전지
US11145925B2 (en) * 2018-09-06 2021-10-12 Apple Inc. Cylindrical battery cell with overmolded glass feedthrough
CN114220657B (zh) * 2021-11-25 2023-11-03 东莞市创慧电子有限公司 一种大电容小体积的电容器
JP2023097820A (ja) * 2021-12-28 2023-07-10 プライムプラネットエナジー&ソリューションズ株式会社 電池

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1411162A (fr) * 1964-08-04 1965-09-17 Accumulateurs Fixes élément d'accumulateur ou de cellule électrique susceptible de résister à des chocs
FR1583202A (de) * 1968-04-03 1969-10-24
US4283843A (en) * 1979-03-29 1981-08-18 General Electric Company Method of making vibration resistant electrochemical cell having deformed casing
JPS57163965A (en) * 1981-04-01 1982-10-08 Sanyo Electric Co Ltd Battery
JPS58218768A (ja) * 1982-06-11 1983-12-20 Sanyo Electric Co Ltd 電池
JPS59214157A (ja) * 1983-05-19 1984-12-04 Matsushita Electric Ind Co Ltd 扁平形リチウム電池
EP0136886A3 (de) * 1983-09-30 1986-08-20 Union Carbide Corporation Elektrodensatz
JPS62147661A (ja) * 1985-12-23 1987-07-01 Sanyo Electric Co Ltd 渦巻電極体の製造法
US4830940A (en) * 1986-01-14 1989-05-16 Wilson Greatbatch Ltd. Non-agueous lithium battery
US4863815A (en) * 1988-06-06 1989-09-05 Altus Corporation Cell design for spirally wound rechargeable alkaline metal cell
JPH02304863A (ja) * 1989-05-18 1990-12-18 Sanyo Electric Co Ltd 非水電解液電池
JP2847885B2 (ja) * 1990-04-06 1999-01-20 松下電器産業株式会社 リチウム二次電池
KR930003275B1 (ko) * 1990-05-03 1993-04-24 삼성전자 주식회사 고해상도를 위한 감열 기록소자
US5221453A (en) * 1990-09-27 1993-06-22 Medtronic, Inc. Silver vanadium oxide cathode material and method of preparation
EP0503969A1 (de) * 1991-03-13 1992-09-16 Wilson Greatbatch Ltd. Alkalische Metallbatterie mit thermischen Schutzseparator
US5250373A (en) * 1991-09-10 1993-10-05 Wilson Greatbatch Ltd. Internal electrode and assembly method for electrochemical cells
JPH0574496A (ja) * 1991-09-12 1993-03-26 Asahi Chem Ind Co Ltd 二次電池
JPH0574498A (ja) * 1991-09-12 1993-03-26 Asahi Chem Ind Co Ltd 高容量の電池構造
JP3166332B2 (ja) * 1992-09-11 2001-05-14 松下電器産業株式会社 薄型非水電解液二次電池およびその製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7722987B2 (en) 2005-02-14 2010-05-25 Biotronik Crm Patent Ag Galvanic cell
DE102007025766A1 (de) * 2007-05-23 2008-11-27 Varta Microbattery Gmbh Galvanisches Element mit Sicherungsfunktion

Also Published As

Publication number Publication date
JP3215936B2 (ja) 2001-10-09
DE69432392D1 (de) 2003-05-08
EP0655793B1 (de) 2003-04-02
EP0655793A2 (de) 1995-05-31
EP0655793A3 (de) 1997-03-12
JPH08227722A (ja) 1996-09-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69432392T2 (de) Elektrochemische Zelle mit hoher Zuverlässigkeit und Elektrodenanordnung hierfür
DE19832969B4 (de) Implantierbare Defibrillatorvorrichtung
DE19858723A1 (de) Stromsammler für eine Lithiumelektrode
DE2705050C3 (de) Galvanische Zelle
DE2356284C2 (de) Flachzelle oder Flachzellenbatterie
DE60019844T2 (de) Implantierbare medizinische Vorrichtung mit Kondensatoranordnung und Isolierschicht
DE3632130C2 (de) Verfahren zur Herstellung einer Kathode und Mittel zur Durchführung des Verfahrens
US6232012B1 (en) High reliability electrochemical cell and electrode assembly therefor
DE60313313T2 (de) Elektrochemisches bündel
EP2706592B1 (de) Batterie mit präzis positioniertem Aufbau
DE2608443A1 (de) Lithium-jod-zelle
DE102005007179A1 (de) Galvanische Zelle
DE3215253A1 (de) Kontakteinrichtung fuer eine batterie
EP3457453A1 (de) Akkumulator und verfahren zur herstellung desselben
DE2850284A1 (de) Alkalimetall-halogen-zelle
DE1671925A1 (de) Elektrochemischer Generator mit einem zylinderringfoermigen Gehaeuse
DE3404084A1 (de) Zylindrische batterie
DE3824222C2 (de)
DE3409765A1 (de) Schutzvorrichtung fuer einen bleiakkumulator
DE2850211A1 (de) Herzschrittmacher
DE2921494A1 (de) Lithium-halogenzelle mit aktivkohle
DE2452948A1 (de) Galvanische zelle
DE3102771A1 (de) Elektrische batterie mit schichtaufbau
DE2907383C2 (de) Galvanische Zelle
DE2613573C3 (de) Galvanische Lithium-Jod-Zelle und Verfahren zu ihrer Herstellung

Legal Events

Date Code Title Description
8364 No opposition during term of opposition
8328 Change in the person/name/address of the agent

Representative=s name: KUDLEK & GRUNERT PATENTANWAELTE PARTNERSCHAFT, 803