DE69902721T2

DE69902721T2 - Batterie

Info

Publication number: DE69902721T2
Application number: DE69902721T
Authority: DE
Inventors: Toshihiro Akazawa; Yuji Gotou; Motoo Tadokoro; Hiroyuki Tagawa; Takeshi Yoshida
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: FDK Corp
Priority date: 1998-06-30
Filing date: 1999-06-25
Publication date: 2003-07-03
Anticipated expiration: 2019-06-26
Also published as: US6284408B1; HK1025185A1; CN1156038C; JP2000021435A; KR20000005695A; EP0969538B1; CN1242613A; KR100564346B1; JP3831525B2; DE69902721D1; EP0969538A1; TW425730B

Description

Hintergrund der Erfindung

Die Erfindung bezieht sich auf eine Batterie mit einer Kollektorplatte, die mit einer Elektrodenbaugruppe verschweißt ist, und mit verbesserten Schnellentladungseigenschaften.
Eine auseinandergezogene Darstellung einer Kollektorplatte, die mit einer Elektrode einer Elektrodenbaugruppe verbunden ist, ist in Fig. 1 gezeigt. Die Batterie nach Fig. 1, die eine Elektrodenbaugruppe 4 und eine Kollektorplatte 6 aufweist, hat verbesserte Schnellentladungseigenschaften und ist zur Entladung mit hoher Stromdichte geeignet. Bei der Elektrodenplatte, die in der abgewickelten Ansicht in Fig. 2 gezeigt ist, ist ein Anschluß 26A mit einem Teil der Elektrode verschweißt. Bei dieser Art von Aufbau sammelt sich die gesamte elektrische Energie an dem Anschluß 26A und geht der gesamte Strom über diesen Anschluß. Deshalb ist es schwierig, bei dem Aufbau nach Fig. 2 die Hochstromentladungseigenschaften zu verbessern. Bei der Elektrodenbaugruppe 4, die in Fig. 1 gezeigt ist, ist ein oberer Rand der Elektrode mit der Kollektorplatte 6 an einer Vielzahl von Stellen verbunden, und die Verteilung des Stroms über die gesamte Elektrode ist gleichförmig.
Die Querschnittansicht in Fig. 3 zeigt eine Batterie mit einer Kollektorplatte 36, die mit dem oberen Ende einer Elektrodenbaugruppe 34 verbunden ist. Bei einer Batterie mit dieser Konfiguration ist die untere Oberfläche der Kollektorplatte 36 mit einer der Elektroden an einer Vielzahl von Stellen verbunden. Um zu ermöglichen, eine der Elektrodenplatten mit der Kollektorplatte 36 zu verbinden, steht eine der Elektroden in der aufwärtigen Richtung mehr als die andere Elektrode nach außen vor. Der vorstehende Bereich der Elektrode ist ein Verbindungsband 37, welches ein Band des Elektrodensubstrats 39 ist, das über die Elektrodenbaugruppe nach außen vorsteht.
Gemäß der Darstellung in Fig. 4 wird bei diesem Typ von Elektrodenbaugruppen 34 die Kollektorplatte 36 auf deren oberen Rand gepreßt und wird mit der Kollektorplatte 36 durch elektrisches Widerstandsschweißen verbunden. Zum Verbinden der Elektrodenplatte mit der Kollektorplatte 36 ist ein Gebiet des Substrats 39 nicht mit aktivem Material versetzt oder es ist in diesem Gebiet das aktive Material von einem Band entfernt worden, welches von der Elektrodenbaugruppe 34 nach außen vorsteht, und dieses Verbindungsband 37 ist mit der Kollektorplatte 36 verbunden. Das Substrat 39, welches mit der Kollektorplatte 36 verbunden ist, ist ein poröses metallisches Material wie geschäumtes Nickel, um zu gewährleisten, daß das aktive Material den größten Teil der Substratfläche kontaktiert.
Es ist extrem schwierig, das poröse metallische Substrat mit der Kollektorplatte auf eine ideale Art und Weise zu verbinden. Die Technologie, um das zu erreichen, ist in den folgenden druckschriftlichen Veröffentlichungen zitiert:
(1) Japanische Patentveröffentlichung Nr. 61-61230, erschienen am 24. Dezember 1986;
(2) Japanische nichtgeprüfte Patentveröffentlichung Nr. 62-139251, erschienen am 22. Juni 1987;
(3) Japanische nichtgeprüfte Patentveröffentlichung Nr. 63-4562, erschienen am 9. Januar 1983; und
(4) Japanische nichtgeprüfte Patentveröffentlichung Nr. 2-220365, erschienen am 3. September 1990.
Die Druckschriften (1) und (2) beschreiben Strukturen, welche ein Gebiet des Substrats, z. B. geschäumtes Nickel, komprimieren, auf das kein aktives Material aufgebracht ist, um ein Verbindungsband hoher Dichte zu bilden. Dieses Verbindungsband hoher Dichte ist mit der Kollektorplatte verbunden. Die Batterie, die in der Druckschrift (1) beschrieben ist, ist mit einem Verbindungsband hoher Dichte versehen, das durch Komprimieren des Substrats in Richtung der Dicke gebildet worden ist. Die Batterie nach der Druckschrift (2) ist mit einem Verbindungsband hoher Dichte versehen, das durch Komprimieren des Substrats in Richtung der Höhe gebildet worden ist.
Die Druckschriften (3) und (4) beschreiben Strukturen, bei welchen eine dünne Metallplatte an dem Verbindungsband durch Schweißen befestigt ist, welches ein Substratgebiet ist, das nicht mit aktivem Material versetzt ist, und dieses Gebiet ist mit der Kollektorplatte verbunden.
Jedoch selbst mit der in den obigen Druckschriften beschriebenen Technologie kann das Verbindungsband des Substrats nicht auf eine ideale Art und Weise mit der Kollektorplatte verbunden werden. Insbesondere muß zum zuverlässigen Verbinden des Verbindungsbandes mit der Kollektorplatte an einer Vielzahl von Stellen die Kollektorplatte mit beträchtlichem Druck auf das Verbindungsband gepreßt werden und durch elektrisches Widerstandsschweißen daran befestigt werden. Wenn die Kollektorplatte mit weniger Druck auf das Verbindungsband gepreßt wird, wird der Widerstand in Verbindungspunkten zwischen Kollektorplatte und dem Verbindungsband groß und das elektrische Widerstandsschweißen kann nicht richtig ausgeführt werden. Das Schweißgerät liefert einen konstanten Strom, um eine Schweißung herzustellen. Wenn die Kollektorplatte und das Verbindungsband durch elektrisches Widerstandsschweißen in einem Zustand hohen Widerstands verschweißt werden, muß das Schweißgerät zwischen der Kollektorplatte und dem Verbindungsband eine hohe Spannung anlegen. Wenn eine hohe Spannung angelegt wird, kann eine Lichtbogenentladung zwischen der Kollektorplatte und dem Verbindungsband auftreten. Diese führt zu einer plötzlichen Reduzierung des Widerstands, zu der Zufuhr von hoher elektrischer Energie zu dem Schweißgebiet und zu einem augenblicklichen Schmelzen und Wegfliegen von Material in dem Kontaktgebiet. Eine richtige Verbindung der Kollektorplatte und des Verbindungsbandes kann keineswegs mit diesem "Wegblas"-Zustand erreicht werden.
Zum Vermeiden dieses Problems kann die Kollektorplatte stark gegen das Verbindungsband gepreßt und mit diesem verschweißt werden. Wenn das gemacht wird, biegt sich das Verbindungsband 37, wie es in den Fig. 5 und 6 gezeigt ist, und wird die Ursache von inneren Kurzschlüssen. Das ist so, weil der verbogene Teil den Separator 33 durchbricht und mit der anderen Elektrode in Kontakt kommt. Insbesondere der diskontinuierliche Teil des Verbindungsbandes 37 ist schwach, und das Gebiet an dem Rand aktiven Materials, das belastet wird, verbiegt sich leicht. Dieses Problem kann entweder durch Verschweißen einer als ein Laminat ausgebildeten dünnen Metallplatte mit dem Verbindungsband 37 oder durch Komprimieren des Substrats, um ein Gebiet hoher Dichte zu bilden, nicht eliminiert werden. Das ist so, weil das Substrat ein diskontinuierliches Randgebiet hat. Insbesondere ist eine nichtgesinterte Elektrode aus aktivem Material, mit dem ein poröses metallisches Substrat 39 versetzt ist, mechanisch schwach und wird leicht beschädigt, wenn es starkem Druck ausgesetzt wird.
Weiter können bei einer Batterie, bei der die Kollektorplatte mit dem Verbindungsband an einer Vielzahl von Stellen verschweißt ist, alle Verbindungspunkte nicht zusammengepreßt werden, um sie mit demselben Druck zu verschweißen. Bei einer Kollektorplatte, die mit einer Vielzahl von Löchern versehen ist, wobei die Lochränder nach unten vorstehen, werden die vorstehenden Ränder mit dem Verbindungsband zum elektrischen Schweißen in Kontakt gebracht. Es ist jedoch beträchtlicher Druck auf das Verbindungsband erforderlich, um ein richtiges Verschweißen von sämtlichen Verbindungspunkten zu gewährleisten. Infolgedessen wird das Verbindungsband an einigen Stellen stark gepreßt, die leicht verbogen werden, und das hat den Nachteil, daß das leicht innere Kurzschlüsse verursachen kann. Dieser Nachteil ist bei einer Kollektorplatte mit einer ebenen unteren Oberfläche derselbe.
Die Erfindung ist gemacht worden, um diese Art von Nachteilen zu eliminieren. Ein Hauptziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Batterie zu schaffen, bei der die Kollektorplatte und das Verbindungsband auf möglichst ideale Art und Weise miteinander verbunden sind.

Darstellung der Erfindung

Die Batterie nach der vorliegenden Erfindung ist mit einer Elektrodenbaugruppe versehen, welche ein Laminat aus einer positiven ersten Elektroden platte und einer negativen zweiten Elektrodenplatte ist, zwischen denen ein Separator angeordnet ist, mit einem äußeren Gehäuse, um diese Elektrodenbaugruppe aufzunehmen, und mit einer Kollektorplatte, die mit der ersten Elektrodenplatte elektrisch verbunden ist und die erste Elektrodenplatte mit einer der Batterieklemmen verbindet. Bei der Batterie nach der vorliegenden Erfindung ist vorzugsweise die erste Elektrodenplatte die positive Elektrodenplatte und die zweite Elektrodenplatte die negative Elektrodenplatte. Es braucht jedoch nicht erwähnt zu werden, daß die erste Elektrodenplatte die negative Elektrodenplatte sein kann und daß die zweite Elektrodenplatte die positive Elektrodenplatte sein kann.
Die erste Elektrodenplatte ist eine nichtgesinterte Elektrode und ist ein Substrat aus einem porösen metallischen Material, das mit einem aktiven Material versetzt ist. Die erste Elektrodenplatte hat ein Gebiet, das mit aktivem Material versetzt ist, und ein Verbindungsband mit bloßem Substrat, das freiliegt. Dieses Verbindungsband ist an einer Vielzahl von Stellen an der Kollektorplatte verschweißt, um es mit der Kollektorplatte zu verbinden.
Weiter steht bei der Batterie nach der vorliegenden Erfindung die zweite Elektrodenplatte über den Rand aktiven Materials zwischen dem Verbindungsband und dem Gebiet aktiven Materials der ersten Elektrode nach außen vor. Der Rand aktiven Materials der ersten Elektrodenplatte ist gegenüber der zweiten Elektrodenplatte angeordnet, wobei zwischen ihnen der Separator angeordnet ist. Dieser Aufbau, bei dem der Rand aktiven Materials der ersten Elektrodenplatte der zweiten Elektrodenplatte gegenüberliegt, ist, wenn er anders beschrieben wird, ein Aufbau, bei dem der Rand aktiven Materials der ersten Elektrodenplatte und die zweite Elektrodenplatte sandwichartig angeordnet und festgehalten sind. Der Rand aktiven Materials der ersten Elektrodenplatte, der sandwichartig angeordnet und zwischen der zweiten Elektrodenplatte festgehalten ist, läßt sich schwierig verbiegen, selbst wenn durch die Kollektorplatte darauf Druck ausgeübt wird. Wenn die Kollektorplatte stark auf das Verbindungsband gepreßt und mit diesem verschweißt wird, werden infolge dessen eine Verbiegung der ersten Elektrodenplatte an dem Rand aktiven Materials, das Durchbrechen des Separators und eine innere Kurzschlußbildung zuverlässig verhindert.
Aufgrund des oben beschriebenen Aufbaus hat die vorliegende Erfindung die Eigenschaft, daß eine nahezu ideale Batteriekonfiguration mit exzellenten Schnellentladungseigenschaften hergestellt werden kann. Insbesondere kann die Kollektorplatte stark auf das Verbindungsband der Elektrodenbaugruppe gepreßt werden, und die Kollektorplatte und das Verbindungsband können zuverlässig miteinander verschweißt werden. Darüber hinaus hat die Batterie die Eigenschaft, daß innere Kurzschlüsse zwischen der ersten Elektrodenplatte und der zweiten Elektrodenplatte drastisch reduziert werden können. Das ist so, weil die zweite Elektrodenplatte, die der ersten Elektrodenplatte gegenüberliegt, wobei sich der Separator zwischen denselben befindet, über den Rand aktiven Materials zwischen dem Verbindungsband und dem Gebiet aktiven Materials der ersten Elektrodenplatte hinaus nach außen vorsteht. Bei einer Batterie, bei der die zweite Elektrodenplatte über den Rand aktiven Materials der ersten Elektrodenplatte hinaus nach außen vorsteht, wird der Rand aktiven Materials der ersten Elektrodenplatte durch die zweite Elektrodenplatte abgestützt. Infolge dessen werden, wenn das Verbindungsband der ersten Elektrodenplatte aufgepreßt und verschweißt wird, ein Verbiegen an dem Rand aktiven Materials und innere Kurzschlüsse wirksam verhindert.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 ist eine auseinandergezogene Schrägansicht, die die Anordnung zum Verbinden einer Kollektorplatte mit einer Elektrode einer Elektrodenbaugruppe zeigt, welche in einer Batterie enthalten ist.
Fig. 2 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel einer Anschlußplatte zeigt, welche mit einer Elektrodenplatte verschweißt ist.
Fig. 3 zeigt in einer Vorderansicht und teilweise im Querschnitt eine bekannte Batterie.
Fig. 4 ist eine vergrößerte Querschnittansicht, die das Aufpressen der Kollektorplatte auf die Elektrodenbaugruppe und das Verbinden mit derselben zeigt.
Fig. 5 ist eine vergrößerte Querschnittansicht, die ein Beispiel eines Verbindungsbandes zeigt, das sich an dem Rand aktiven Materials verbiegt, wodurch ein innerer Kurzschluß hervorgerufen werden kann.
Fig. 6 ist eine vergrößerte Querschnittansicht, die ein weiteres Beispiel eines Verbindungsbandes zeigt, das sich an dem Rand aktiven Materials verbiegt, wodurch ein innerer Kurzschluß hervorgerufen werden kann.
Fig. 7 ist eine Vorderansicht, teilweise im Querschnitt, einer Ausführungsform der Batterie nach der vorliegenden Erfindung.
Fig. 8 ist eine abgewickelte Ansicht der ersten Elektrodenplatte der in Fig. 7 gezeigten Batterie.
Fig. 9 ist eine vergrößerte Querschnittansicht, die den Laminataufbau der Elektrodenbaugruppe der in Fig. 7 gezeigten Batterie zeigt.
Fig. 10 ist eine Querschnittansicht, die ein weiteres Beispiel des Verbindungsbandes der ersten Elektrodenplatte zeigt.
Fig. 11 ist eine Querschnittansicht, die noch ein weiteres Beispiel des Verbindungsbandes der ersten Elektrodenplatte zeigt.
Fig. 12 ist eine abgewickelte Ansicht der Kollektorplatte der Batterie, die in Fig. 7 gezeigt ist.
Fig. 13 ist eine vergrößerte Querschnittansicht der Kollektorplatte, die in Fig. 12 gezeigt ist.
Fig. 14 ist eine Draufsicht, die ein Beispiel eines Verfahrens zum Herstellen der ersten Elektrodenplatte zeigt.
Fig. 15 ist eine Querschnittansicht, die die relative Position der ersten Elektrodenplatte und der zweiten Elektrodenplatte der ersten Ausführungsform der Batterie nach der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 16 ist eine Querschnittansicht, die die relative Position der ersten Elektrodenplatte und der zweiten Elektrodenplatte der zweiten Ausführungsform der Batterie nach der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 17 ist eine Querschnittansicht, die die relative Position der ersten Elektrodenplatte und der zweiten Elektrodenplatte der dritten Ausführungsform der Batterie nach der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 18 ist eine Querschnittansicht, die die relative Position der ersten Elektrodenplatte und der zweiten Elektrodenplatte der vierten Auführungsform der Batterie nach der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 19 ist eine Draufsicht, die die erste Elektrodenplatte der fünften Ausführungsform der Batterie nach der vorliegenden Erfindung zeigt.
Fig. 20 ist eine Querschnittansicht, die die relative Position der ersten Elektrodenplatte und der zweiten Elektrodenplatte der Batterie des ersten Vergleichsbeispieles zeigt.
Fig. 21 ist eine Querschnittansicht, die die relative Position der ersten Elektrodenplatte und der zweiten Elektrodenplatte der Batterie des zweiten Vergleichsbeispiels zeigt.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung

Die Batterie, die in Fig. 7 gezeigt ist, auf die nun Bezug genommen wird, hat ein kreiszylinderförmiges äußeres Gehäuse 75, das durch einen Verschlußdeckel 711 luftdicht verschlossen ist, eine Elektrodenbaugruppe 74, die in das äußere Gehäuse 75 eingeführt ist, und eine Kollektorplatte 76, welche die Elektrodenbaugruppe 74 über den Verschlußdeckel 711 mit einer äußeren Klemme 712 verbindet. Die in Fig. 7 gezeigte Batterie hat zwar ein kreiszylinderförmiges äußeres Gehäuse 75, die vorliegende Erfindung verlangt jedoch nicht, daß das äußere Gehäuse ein Kreiszylinder ist. Das äußere Gehäuse kann, obgleich nicht dargestellt, beispielsweise die Form eines quadratischen Zylinders oder eines elliptischen Zylinders annehmen.
Das äußere Gehäuse 75 besteht aus Eisen oder Stahl mit vernickelten Oberflächen. Das Material für das äußere Gehäuse 75 ist das optimale Metall, das unter Berücksichtigung des Typs von Batterie und von deren Eigenschaften ausgewählt wird. Beispielsweise kann das äußere Gehäuse 75 auch aus rostfreiem Stahl, Aluminium oder einer Aluminiumlegierung bestehen. Das offene Gebiet an dem oberen Ende des metallischen äußeren Gehäuses 75 ist durch den Verschlußdeckel 711 luftdicht verschlossen. Der Verschlußdeckel 711 ist in seiner Lage befestigt zum Herstellen eines luftdichten Verschlusses mit dem äußeren Gehäuse 75 durch eine verstemmte Verbindungskonstruktion oder durch ein Verfahren wie Laserschweißen des Randes zwischen dem Verschlußdeckel 711 und dem äußeren Gehäuse 75. Der Verschlußdeckel 711 hält eine Klemme 712 der Batterie in ihrer Lage fest. Diese Klemme 712 wird mit elektrischer Isolation von dem äußeren Gehäuse 75 her in ihrer Lage festgehalten.
Die Batterie nach der vorliegenden Erfindung ist von einem Typ, der nichtgesinterte Elektroden enthält, wie z. B. eine Nickelhybridbatterie. Die vorliegende Erfindung beschränkt sich jedoch nicht auf eine Nickelhydridbatterie. Beispielsweise kann es sich bei der Batterie auch um eine Nickelcadmiumbatterie oder um eine Lithiumionenbatterie usw. handeln. Im folgenden wird ein Beispiel einer Nickelhydridbatterie als eine bevorzugte Ausführungsform ausführlich beschrieben.
Die Elektrodenbaugruppe 74 ist eine erste Elektrodenplatte 71 und eine zweite Elektrodenplatte 72, die zusammen mit einem Separator 73 zwischen sich gewickelt sind. Die in Fig. 7 gezeigte Batterie hat die erste Elektrodenplatte 71, welche mit der Kollektorplatte 76 verbunden ist, als ihre positive Elektrodenplatte und die zweite Elektrodenplatte 72 als negative Elektrodenplatte. Jedoch kann die erste Elektrodenplatte die negative Elektrodenplatte und die zweite Elektrodenplatte die positive Elektrodenplatte sein. Ein Laminat der ersten Elektrodenplatte 71, der zweiten Elektrodenplatte 72 und des Separators 73 zwischen denselben ist in einer Spiralform gewickelt, um die Elektrodenbaugruppe 74 zu bilden. Die spiralförmige Elektrodenbaugruppe 74 ist in das kreiszylindrische äußere Gehäuse 75 eingeführt. Die spiralförmige Elektrodenbaugruppe kann auch von beiden Seiten her gepreßt werden, um sie in eine elliptische Form zu bringen zum Einführen in ein elliptisch geformtes äußeres Gehäuse. Weiter, eine Elektrodenbaugruppe zum Einführen in ein quadratzylindrisches äußeres Gehäuse wird hergestellt durch Zuschneiden einer Vielzahl von ersten Elektrodenplatten- und zweiten Elektrodenplattenblechen und durch Stapeln derselben mit jeweils zwischengelegtem Separator.
Non-Woven-Gewebe aus Polyethylen wird als Separator benutzt. Es kann jedoch auch eine mikroporöse Membran, die aus Kunstharz, z. B. Polyethylen, besteht, als Separator 73 benutzt werden. Jedes flächenartige Material, das die erste Elektrodenplatte 71 und die zweite Elektrodenplatte 72 auf beiden Seiten elektrisch isolieren kann und außerdem einer elektrolytischen Lösung erlaubt, dort hindurchzugehen, kann als Separator 73 benutzt werden.
Die erste Elektrodenplatte 71 ist eine nichtgesinterte Elektrodenplatte aus einem Substrat aus porösem metallischen Material, das mit aktivem Material versetzt ist. Metallisches Material mit dreidimensionaler Porosität wie z. B. geschäumtes poröses Nickelmaterial oder poröses Nickelfasermaterial usw. wird als poröses metallisches Substrat verwendet. Die erste Elektrodenplatte 71 ist ein Substrat wie dasjenige, das mit aktivem Material versetzt ist.
Gemäß der abgewickelten Ansicht in Fig. 8 ist der obere Teil des Substrats 79 der ersten Elektrodenplatte 71 mit einem Verbindungsband 77 versehen, wohingegen der andere Teil, der ein aktives Materialgebiet 78 bildet, mit aktivem Material versetzt ist. Das Verbindungsband 77 ist nicht mit aktivem Material versetzt oder das zugesetzte aktive Material ist entfernt worden, um das Substrat 79 freizulegen. Gemäß der Querschnittansicht in Fig. 9 ist eine dünne metallische Platte 710 wie z. B. Nickelband usw. an dem Verbindungsband 77 befestigt, um eine zuverlässigere elektrische Verbindung mit der Kollektorplatte sicherzustellen. Die dünne Metallplatte 710 ist auf elektrisch leitende Weise an dem Verbindungsband 77 durch Schweißen oder mit leitfähigem Klebstoff befestigt.
Eine Batterie mit einer dünnen Metallplatte oder einer dünnen Metallplatte mit Öffnungen, wie z. B. einer gelochten Metallplatte, die an dem Verbindungsband der ersten Elektrodenplatte befestigt ist, zusätzlich dazu, daß die zweite Elektrodenplatte über den Rand des Auftrags des aktiven Materials der ersten Elektrodenplatte hinaus übersteht, hat die überlegene Eigenschaft, daß innere Kurzschlüsse wirksamer verhindert werden können. Das ist so, weil, wenn die erste Elektrodenplatte und die zweite Elektrodenplatte mit dem Separator zwischen sich in eine Spiralform gewickelt werden, das Verbindungsband der ersten Elektrodenplatte und die dünne Metallplatte als eine einzelne Einheit in eine Spiralform gewickelt werden. Wenn die Kollektorplatte zur Verbindung mit der ersten Elektrodenplatte nach unten gedrückt wird, verhindert die dünne Metallplatte wirksam ein Verbiegen des Elektrodensubstrats. Weiter, wenn Material mit Löchern oder Öffnungen wie gelochtes Metall usw. als dünne Metallplatte verwendet wird, wird eine ausreichende Flexibilität erzielt, ein Bruch der dünnen Metallplatte tritt sogar dann nicht auf, wenn die Elektrodenbaugruppe in eine Spiralform gewickelt wird, und innere Kurzschlüsse werden mit extremer Wirksamkeit verhindert.
An dem Verbindungsband muß nicht notwendigerweise eine dünne Metallplatte befestigt sein. Zum Beispiel können gemäß der Darstellung in den Fig. 10 und 11 freiliegende Substrate 109, 119 an die Verbindungsbänder 107, 117 gepreßt werden, um die Substrate zur Verbindung mit den Kollektorplatten auf eine hohe Dichte zu komprimieren. Das Verbindungsband 107, das in Fig. 10 gezeigt ist, ist durch Komprimieren von freiliegendem Substrat 109 in der vertikalen Richtung auf eine hohe Dichte gebildet worden. Das Verbindungsband 117, das in Fig. 11 gezeigt ist, ist durch Komprimieren von freiliegendem Substrat 119 in der horizontalen Richtung zu einem dünnen Band mit hoher Dichte gebildet worden. Die porösen Metallsubstrate 109, 119, die auf eine hohe Dichte komprimiert sind, werden direkt mit den Kollektorplatten verbunden, ohne daß dünne Metallplatten verwendet werden. In diesen Figuren sind die ersten Elektrodenplatten mit 101, 111 bezeichnet und sind die aktiven Materialgebiete der Elektrodenplatten mit 108, 118 bezeichnet.
Gemäß der Darstellung in der Querschnittansicht in Fig. 9 erstreckt sich der obere Rand des Verbindungsbandes 77 über die zweite Elektrodenplatte 72 hinaus, und der Rand des Gebietes 78 aktiven Materials der ersten Elektrodenplatte 71 ist unter dem oberen Rand der zweiten Elektrodenplatte 72 positioniert. Mit anderen Worten, der obere Rand der zweiten Elektrodenplatte 72 erstreckt sich über den Rand des Gebietes 78 aktiven Materials der ersten Elektrodenplatte 71 hinaus, und der Rand des Gebietes 78 aktiven Materials ist in Opposition zu der zweiten Elektrodenplatte 72 positioniert, wobei der Separator dazwischen angeordnet ist. Das Ausmaß der Überlappung des oberen Randes der zweiten Elektrodenplatte 72 über dem Rand des Gebietes 78 aktiven Materials wird, beispielsweise, auf ungefähr 8 mm eingestellt. Wenn das Ausmaß der Überlappung erhöht wird, schließt die zweite Elektrodenplatte 72 das Verbindungsband 72 der ersten Elektrodenplatte 71 ausreichend sandwichartig ein und stützt es ausreichend ab, wobei aber die Breite des Gebietes 78 aktiven Materials der ersten Elektrodenplatte 71 abnimmt, wodurch die Kapazität der Batterie reduziert wird. Umgekehrt, wenn das Ausmaß der Überlappung reduziert wird, kann das Verbindungsband 77 der ersten Elektrodenplatte 71 nicht ausreichend durch die zweite Elektrodenplatte 72 abgestützt werden. Deshalb wird das Ausmaß der Überlappung auf einen optimalen Wert eingestellt, z. B. in dem Bereich von 0,3 mm bis 1,5 mm und vorzugsweise zwischen 0,5 mm und 1 mm, unter Berücksichtigung der Wirksamkeit der Abstützung der zweiten Elektrodenplatte 72 und der Batteriekapazität.
Gemäß der Darstellung in Fig. 9 ist bei der ersten Elektrodenplatte 71 ein Schutzband 713 auf beiden Seiten des Verbindungsbandes 77 befestigt. Der untere Rand des Schutzbandes 713 erstreckt sich unter dem Rand des aktiven Materials. Das dient dem Zweck, ein Verbiegen an dem Rand des aktiven Materials und ein Durchbrechen des Separators 73 zu verhindern, wenn die Kollektorplatte auf das Verbindungsband 77 gepreßt und mit diesem verschweißt wird. Eine Batterie, in der das Schutzband 713 angebracht ist, hat die Eigenschaft, daß innere Kurzschlüsse verhindert werden und daß die Kollektorplatte zuverlässig mit dem Verbindungsband 77 verbunden werden kann. Insbesondere hat die Konfiguration, die in Fig. 9 gezeigt ist, mit dem Schutzband 713, das auf beiden Seiten des Verbindungsbandes 77 befestigt ist, die Eigenschaft, daß innere Kurzschlüsse am wirksamsten verhindert werden können. Das Schutzband kann auch auf einer Seite des Verbindungsbandes befestigt werden. Das Schutzband, das nur auf einer Seite des Verbindungsbandes befestigt ist, ist entweder an der Seite befestigt, die mit der dünnen Metallplatte verschweißt ist, oder ein der Seite, mit der keine dünne Metallplatte verschweißt ist. Bei der Batterie nach der vorliegenden Erfindung kann jedoch auch das Verbindungsband mit der Kollektorplatte verbünden sein, ohne daß irgendein Schutzband verwendet wird.
Gemäß der Darstellung in den Fig. 7 und 12 ist die Kollektorplatte 76 eine scheibenförmige Metallplatte, die kleiner als der innere Durchmesser des äußeren Gehäuses 75 ist, wobei eine Anschlußplatte 76A von ihr vorsteht. Die Kollektorplatte 76 ist mit Schlitzen 76C auf beiden Seiten eines zentralen Loches 76B versehen, um einen unnötigen elektrischen Strom während der elektrischen Widerstandsschweißung zu reduzieren. Weiter, eine Vielzahl von Löchern 76D durchbricht ebenfalls die Kollektorplatte 76. Gemäß der Darstellung in der vergrößerten Querschnittansicht in Fig. 13 sind Vorsprünge 76E vorgesehen, die sich von dem Umfang der Löcher 76D nach unten erstrecken, und diese Vorsprünge 76E sind mit dem Verbindungsband 77 der ersten Elektrodenplatte 71 verbunden. Die Anschlußplatte 76A der Kollektorplatte 76 ist mit der Klemme 712 verbunden, die an dem oberen Ende des äußeren Gehäuses 75 auf eine elektrisch isolierte Art und Weise befestigt ist.

[Erste Ausführungsform]

Eine Elektrodenbaugruppe zum Einführen in das äußere Gehäuse einer Nickelhydridbatterie wird durch das folgende Verfahren hergestellt.

Fabrikation der positiven ersten Elektrodenplatte

(1) Poröses Metallmaterial wird durch das folgende Verfahren gebildet.
Organisches poröses Material in Schwammform, das offenzelliges Polyurethan ist, wird durch Eintauchen in einen Elektrolytbehälter, der eine Überzugslösung enthält, nach leitender Verarbeitung galvanisch mit Metall überzogen. Das mit Metall überzogene organische poröse Material wird dann bei einer Temperatur von 750ºC für eine vorgeschriebene Zeitspanne gebacken, um die Harzkomponente des organischen porösen Materials auszutreiben. Schließlich ist das poröse metallische Material nach Sintern in einer reduzierenden Atmosphäre fertiggestellt. Das poröse metallische Material, das durch dieses Verfahren gebildet wird, ist geschäumtes Nickel mit einer Zieldichte von ungefähr 600 g/m², einer Porosität von 95% und einer Dicke von ungefähr 2,0 mm.
(2) Die folgenden Materialien werden miteinander vermischt, um eine Aufschlämmung des aktiven Materials für die positive Elektrode herzustellen.
Nickelhydroxidpulver 90 Gewichtsteile
(2,5 Gew.-% Zink und 1 Gew.-% Kobalt sind als Co-Präzipitat-Komponenten enthalten)
Kobaltpulver 10 Gewichtsteile
Zinkoxidpulver 3 Gewichtsteile
0,2 Gewichtsprozent wässerige Lösung von Hydroxypropyl-Cellulose 50 Gewichtsteile
(3) Die angefertigte Aufschlämmungsmischung des aktiven Materials für die positive Elektrode wird in Hohlräume in dem porösen Metallmaterial eingebracht. Die Menge an eingebrachtem Material wird so eingestellt, daß sich eine Dichte des aktiven Materials von ungefähr 2,19 g/cm³ - Hohlraum nach einem Walzpreßvorgang ergibt.
Nach dem Einbringen des aktiven Materials wird die Elektrode getrocknet, auf eine Dicke von ungefähr 0,7 mm walzgepreßt und in Streifen geschnitten. Danach wird das aktive Material aus einem der langen Ränder eines Streifens durch ein Verfahren wie Ultraschallbeseitigung usw. eliminiert, um eine erste Elektrodenplatte 71 herzustellen, die mit einem Verbindungsband 77 aus freiliegendem Substrat 79 versehen ist, wie es in Fig. 8 gezeigt ist.
Die erste Elektrodenplatte kann auch gebildet werden, indem aktives Material durch folgendes Verfahren zugesetzt wird. Gemäß der Darstellung in Fig. 14 werden parallele vorgeschriebene Breiten des porösen Metallmaterials vor dem Aufbringen des aktiven Materials walzgepreßt. Die walzgepreßte Breite ist das doppelte der Breite des Verbindungsbandes 77 oder ungefähr 5 mm, und die Dicke nach dem Walzpressen beträgt ungefähr 0,5 mm. Die Aufschlämmung aktiven Materials, die oben beschrieben worden ist, wird in das lokal walzgepreßte, poröse Metallmaterialsubstrat 79 eingebracht. Danach wird das Elektrodenmaterial walzgepreßt, gefolgt von einem Zuschneiden längs der Stellen, die durch die Pfeile in Fig. 14 gezeigt sind, um Streifen von ersten Elektrodenplatten 71 herzustellen.
Schließlich wird das aktive Material aus dem Gebiet, das Walzgepreßt worden ist, um das Verbindungsband 77 zu bilden, entfernt, indem Druckluft aufgeblasen wird oder indem eine Bürste usw. verwendet wird, um das Substrat 79 freizulegen.
(4) Eine dünne Metallplatte 710 wird mit dem Verbindungsband 77 des freiliegenden Substrats 79 durch elektrisches Widerstandsschweißen verbunden. Nickelband mit einer Dicke von 0,1 mm und einer Breite von 3 mm wird als die dünne Metallplatte 710 verwendet.

Fabrikation der negativen zweiten Elektrodenplatte

(1) Eine Wasserstoff einschließende Legierung wird hergestellt und durch das folgende Verfahren pulverisiert.
Mischmetall (eine Mischung aus La, Ce, Nd, Pr usw. Seltenerdelementen), Nickel, Kobalt, Aluminium und Magnesium werden abgemessen und vermischt in einem 1,0 : 3, 4 : 0,8 : 0,2 : 0,6-Atomgewichtsverhältnis. Die Mischung wird in einen Tiegel getan, in einem Hochfrequenzschmelzofen aufgelöst und abgekühlt, um eine wasserstoffabsorbierende Legierungselektrode mit der folgenden Zusammensetzungsgleichung zu bilden
Mm1,0Ni3,4Co0,8Al0,2Mn0,6
Anschließend wird der Block aus wasserstoffabsorbierender Legierung, der auf diese Weise erzielt worden ist, grob pulverisiert und anschließend in einer Inertgasumgebung zu einem Pulver mit einem mittleren Partikeldurchmesser von 60 um zerkleinert.
(2) Eine Aufschlämmung aus wasserstoffabsorbierender Legierung wird folgendermaßen gebildet.
Polyethylenoxidpulver wird als ein Bindemittel zugesetzt, und ein Ionenaustauschwasser wird ebenfalls dem wasserstoffabsorbierenden Legierungspulver zugesetzt. Die Komponenten werden vermischt, um eine Aufschlämmung zu bilden. Die Menge an Polyethylenoxidpulverbindemittel, die zugesetzt wird, beträgt 1,0 Gew.-% der wasserstoffabsorbierenden Legierung.
(3) Die Aufschlämmung wird auf beide Seiten eines Substrats aus gelochtem Metall aufgebracht. Die Menge an Aufschlämmung, die als Überzug aufgebracht wird, wird so eingestellt, daß sich eine Dichte des aktiven Materials von 5 g/cm³ nach einem Walzpressen ergibt. Anschließend erfolgen Trocknen und Walzpressen gefolgt von Zuschneiden auf eine vorgeschriebene Größe, um die negative zweite Elektrodenplatte zu bilden. Bei dem Auftragen der Aufschlämmung wird vermieden, daß diese auf den unteren Rand des Substrats aus gelochtem Metall aufgetragen wird, um ein Verbindungsband zu bilden. Das Verbindungsband kann auch geschaffen werden durch Auftragen der Aufschlämmung auf die gesamte Fläche des Substrats aus gelochtem Metall und anschließendes Entfernen des aktiven Materials an dem unteren Rand nach dem Trocknen.
Die erste Elektrodenplatte 71 und die zweite Elektrodenplatte 72, die durch die oben beschriebenen Verfahrensschritte fabriziert werden, werden zusammen mit einem Separator 73 aus Non-Woven-Gewebe aus Polyethylen zwischen den Elektroden gewickelt, um eine spiralförmige Elektrodenbaugruppe 74 zu bilden. Die erste Elektrodenplatte 71 und die zweite Elektrodenplatte 72 werden zusammen in den Relativpositionen gewickelt, die in Fig. 15 gezeigt sind.
Scheibenförmige Kollektorplatten werden mit der oberen Seite und der unteren Seite der Elektrodenbaugruppe durch elektrisches Widerstandsschweißen verbunden. Es wurden einhundert Elektrodenbaugruppen durch das obige Verfahren fabriziert, und die Anzahl der inneren Kurzschlüsse durch Kontakt zwischen der ersten Elektrodenplatte 151 und der zweiten Elektrodenplatte 152 wurde ermittelt. Eine Elektrodenbaugruppe hatte einen inneren Kurzschluß, und neunundneunzig hatten keine inneren Kurzschlüsse. Das kurzgeschlossene Gebiet war der Rand aktiven Materials zwischen dem Verbindungsband 157 und dem Gebiet 158 aktiven Materials. An dieser Stelle stand der Rahmen aus geschäumtem Nickel der ersten Elektrodenplatte 151 nach außen vor und bohrte sich durch den Separator 153, um die zweite Elektrodenplatte 152 zu kontaktieren. In Fig. 15 ist das Substrat mit 159 und die dünne Metallplatte mit 1510 bezeichnet.

[Zweite Ausführungsform]

Gemäß der Darstellung in Fig. 16 sind, abgesehen davon, daß die dünne Metallplatte 1610 schmaler gemacht wird, um einen Spalt von 0,5 mm zwischen der dünnen Metallplatte 1610 und dem Rand aktiven Materials zu bilden, die relativen Positionen der ersten Elektrodenplatte 161 und der zweiten Elektrodenplatte 162 dieselben wie bei der ersten Ausführungsform. In Fig. 16 ist der Separator mit 163 bezeichnet, das Verbindungsband mit 167, das Gebiet aktiven Materials mit 168 und das Substrat mit 169. Wiederum wurden einhundert Elektrodenbaugruppen mit angeschlossenen Kollektorplatten fabriziert. Das Ermitteln der Zahl von Elektrodenbaugruppen mit inneren Kurzschlüssen ergab eine kurzgeschlossene Elektrodenbaugruppe und keine Kurzschlüsse in den übrigen neunundneunzig. Das kurzgeschlossene Gebiet war dasselbe wie bei der ersten Ausführungsform.

[Dritte Ausführungsform]

Gemäß der Darstellung in Fig. 17 sind, abgesehen davon, daß ein Schutzband 1713 an dem Verbindungsband 177 befestigt ist, die erste Elektrodenplatte 171 und die zweite Elektrodenplatte 172 dieselben wie bei der ersten Ausführungsform. In Fig. 17 ist der Separator mit 173 bezeichnet, das Gebiet aktiven Materials mit 178 und das Substrat mit 179. Heißgesiegeltes Polyprophylenband mit einer Dicke von 200 um wird als Schutzband 713 verwendet. Wiederum wurden einhundert Elektrodenbaugruppen fabriziert. Das Ermitteln der Zahl der Elektrodenbaugruppen mit inneren Kurzschlüssen ergab eine. Das effektive Unterdrücken von inneren Kurzschlüssen aufgrund des nach außen vorstehenden Substratrahmens an dem Rand aktiven Materials wurde demonstriert.

[Vierte Ausführungsform]

Gemäß der Darstellung in Fig. 18 ist, abgesehen davon, daß das Substrat 189 der Elektrodenplatte 181 gepreßt wird, um das Verbindungsband 187 auf ein Drittel seiner Höhe zu komprimieren, und daß eine dünne Metallplatte nicht an dem freiliegenden Substrat 189 an dem Verbindungsband 187 befestigt ist, diese Ausführungsform dieselbe wie die erste Ausführungsform. Fig. 18 zeigt das Substrat vor der Kompression mit gestrichelten Linien. Weiter, in Fig. 18 ist die zweite Elektrodenplatte mit 182 bezeichnet, der Separator mit 183 und das Gebiet aktiven Materials mit 188. Wiederum wurden einhundert Elektrodenbaugruppen durch dieses Verfahren fabriziert. Das Zählen der Elektrodenbaugruppen mit inneren Kurzschlüssen ergab eine kurzgeschlossene Elektrodenbaugruppe und keine Kurzschlüsse in den übrigen neunundneunzig. Das kurzgeschlossene Gebiet war dasselbe wie bei der ersten Ausführungsform.

[Fünfte Ausführungsform]

Gemäß der Darstellung in Fig. 19 ist, abgesehen davon, daß gelochtes Metall, welches eine perforierte dünne Metallplatte 1910 bildet, mit dem Verbindungsband 197 freiliegenden Substrats der ersten Elektrodenplatte 191 durch elektrisches Widerstandsschweißen verschweißt wird, diese Ausführungsform dieselbe wie die erste Ausführungsform. In Fig. 19 ist das Gebiet aktiven Materials mit 198 bezeichnet. Wiederum wurden einhundert Elektrodenbaugruppen mit angeschlossenen Kollektorplatten fabriziert. Das Zählen der durch dieses Verfahren fabrizierten Elektrodenbaugruppen mit inneren Kurzschlüssen ergab eine. In dieser Ausführungsform war das gelochte Metall mit dem Verbindungsband 197 als der perforierten dünnen Metallplatte 1910 verschweißt. Das abgewickelte Metall kann jedoch auch anstelle des gelochten Metalls als die perforierte dünne Metallplatte verwendet werden.

[Erstes Vergleichsbeispiel]

Gemäß der Darstellung in Fig. 20 ist der Rand aktiven Materials des Substrats 209 der ersten Elektrodenplatte 201 0,2 mm höher als die Oberseite der zweiten Elektrodenplatte 202. Mit anderen Worten, der obere Rand der zweiten Elektrodenplatte 202 ist 0,2 mm unter dem Rand aktiven Materials der ersten Elektrodenplatte 201. Ansonsten ist diese Ausführungsform dieselbe wie die erste Ausführungsform. In Fig. 20 ist der Separator mit 203 bezeichnet, das Verbindungsband mit 207, das Gebiet aktiven Materials mit 208 und die dünne Metallplatte mit 2010. Wiederum wurden einhundert Elektrodenbaugruppen mit angeschlossenen Kollektorplatten fabriziert. Das Zählen der Elektrodenbaugruppen mit inneren Kurzschlüssen ergab fünfundzwanzig kurzgeschlossene Elektrodenbaugruppen. Das kurzgeschlossene Gebiet war bei der Mehrheit der Elektrodenbaugruppen ein Kontakt zwischen Verbindungsband und der zweiten Elektrodenplatte, wie es in Fig. 5 oder 6 gezeigt ist.

[Zweites Vergleichsbeispiel]

Gemäß der Darstellung in Fig. 21 ist, abgesehen davon, daß das Substrat 219 der ersten Elektrodenplatte 211 gepreßt wird, um das Verbindungsband 217 auf ein Drittel seiner Höhe zu komprimieren, daß eine dünne Metallplatte nicht an dem Verbindungsband 217 befestigt ist und daß der obere Rand der zweiten Elektrodenplatte 212 0,2 mm unter dem Rand aktiven Materials der ersten Elektrodenplatte 211 positioniert ist, diese Ausführungsform dieselbe wie die erste Ausführungsform. Fig. 21 zeigt das Substrat vor der Kompression mit unterbrochenen Linien. Weiter, in Fig. 21 ist der Separator mit 213 bezeichnet und das Gebiet aktiven Materials mit 218. Wiederum wurden einhundert Elektrodenbaugruppen mit angeschlossenen Kollektorplatten fabriziert. Das Zählen der Elektrodenbaugruppen mit inneren Kurzschlüssen ergab einunddreißig. Der Mechanismus des inneren Kurzschließens war derselbe wie bei dem ersten Vergleichsbeispiel.
Da die Erfindung in mehreren Formen ausgeführt werden kann, ohne die wesentlichen Eigenschaften derselben aufzugeben, ist die vorliegende Ausführungsform illustrativ und nicht restriktiv, da der Schutzbereich der Erfindung durch die beigefügten Patentansprüche definiert wird und nicht durch die ihnen vorangehende Beschreibung, und alle Änderungen, die in den Schutzbereich der Ansprüche oder in deren Äquivalenzbereich fallen, sollen deshalb durch die Ansprüche umfaßt sein.

Claims

1. Batterie mit einer Elektrodenbaugruppe, die eine erste Elektrodenplatte und eine zweite Elektrodenplatte aufweist, welche eine positive Elektrodenplatte und eine negative Elektrodenplatte bilden, die über einen Separator aufeinander geschichtet sind, mit einem externen Gehäuse zum Aufnehmen dieser Elektrodenbaugruppe, mit einer Kollektorplatte, die mit der ersten Elektrodenplatte elektrisch verbunden ist und die erste Elektrodenplatte mit einer der Batterieklemmen verbindet, wobei die erste Elektrodenplatte eine nichtgesinterte Elektrode aus aktivem Material ist, mit dem ein Substrat aus porösem metallischem Material versetzt ist, welches ein Verbindungsband aus freiliegendem Substrat und ein Gebiet aktiven Materials hat, wobei das Verbindungsband mit einer Vielzahl von Kollektorplattenstellen zur elektrischen Verbindung verschweißt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Elektrodenplatte über den Rand zwischen dem Verbindungsband und dem Gebiet aktiven Materials hinaus vorsteht und daß der Rand aktiven Materials der zweiten Elektrodenplatte gegenüber liegt, wobei sich der Separator dazwischen befindet.

2. Batterie nach Anspruch 1, wobei die Batterie eine Nickelhydridbatterie ist.

3. Batterie nach Anspruch 1, wobei die Batterie eine Nickelcadmiumbatterie ist.

4. Batterie nach Anspruch 1, wobei die Batterie eine wiederaufladbare Lithiumionenbatterie ist.

5. Batterie nach Anspruch 1, wobei die Elektrodenbaugruppe eine Spiralelektrode ist, wobei die erste Elektrodenplatte und die zweite Elektrodenplatte über den Separator aufeinander geschichtet und zu einer Spiralform gewickelt sind.

6. Batterie nach Anspruch 1, wobei das Substrat der ersten Elektrodenplatte ein metallisches Material mit dreidimensionaler Porosität ist.

7. Batterie nach Anspruch 6, wobei das Substrat der ersten Elektrodenplatte ein geschäumtes poröses Nickelmaterial ist.

8. Batterie nach Anspruch 6, wobei das Substrat der ersten Elektrodenplatte ein poröses Nickelfasermaterial ist.

9. Batterie nach Anspruch 1, wobei das Verbindungsband der ersten Elektrode ein Gebiet ist, in welchem das aktive Material, mit dem es versetzt ist, entfernt worden ist, um das Substrat freizulegen.

10. Batterie nach Anspruch 1, wobei das Verbindungsband der ersten Elektrode ein Gebiet ist, das nicht mit aktivem Material versetzt ist, so daß das Substrat freiliegt.

11. Batterie nach Anspruch 1, wobei das Substrat der ersten Elektrode ein metallisches Material mit dreidimensionaler Porosität ist, wobei eine dünne Metallplatte an dem Verbindungsband aus dem dreidimensional porösen metallischen Substrat befestigt ist und wobei diese dünne Metallplatte mit der Kollektorplatte verschweißt ist.

12. Batterie nach Anspruch 11, wobei die dünne Metallplatte Nickelband ist.

13. Batterie nach Anspruch 11, wobei die dünne Metallplatte mit dem Verbindungsband verschweißt und elektrisch verbunden ist.

14. Batterie nach Anspruch 11, wobei die dünne Metallplatte mit dem Verbindungsband über leitfähigen Klebstoff elektrisch verbunden ist.

15. Batterie nach Anspruch 1, wobei das Ausmaß der Überlappung des Endes der zweiten Elektrodenplatte mit dem Rand aktiven Materials der ersten Elektrodenplatte von 0,3 mm bis 1,5 mm beträgt.

16. Batterie nach Anspruch 15, wobei das Ausmaß der Überlappung des Endes der zweiten Elektrodenplatte mit dem Rand aktiven Materials der ersten Elektrodenplatte von 0,5 mm bis 1 mm beträgt.

17. Batterie nach Anspruch 1, wobei ein Schutzband an beiden Seiten des Verbindungsbandes der ersten Elektrodenplatte befestigt ist.

18. Batterie nach Anspruch 17, wobei sich das untere Ende des Schutzbandes unter den Rand aktiven Materials der ersten Elektrodenplatte erstreckt.

19. Batterie nach Anspruch 1, wobei das Schutzband an einer Seite des Verbindungsbandes der ersten Elektrodenplatte befestigt ist.

20. Batterie nach Anspruch 19, wobei sich das untere Ende des Schutzbandes unter den Rand aktiven Materials der ersten Elektrodenplatte erstreckt.

21. Batterie nach Anspruch 1, wobei das Substrat der ersten Elektrode ein metallisches Material mit dreidimensionaler Porosität ist und wobei das Substrat aus dreidimensional porösem Metall mit dem Verbindungsband verpreßt ist, um es auf eine hohe Dichte zu komprimieren.

22. Batterie nach Anspruch 5, wobei die Elektrodenbaugruppe mit einer dünnen Metallplatte gewickelt ist, die mit der Innenseite des Verbindungsbandes verschweißt ist.

23. Batterie nach Anspruch 1, wobei die Kollektorplatte mit einer Vielzahl von Löchern perforiert ist, wobei Vorsprünge vorgesehen sind, die sich von der Peripherie der Löcher aus abwärts erstrecken, und wobei diese Vorsprünge mit dem Verbindungsband der ersten Elektrodenplatte verbunden sind.