EP1872426A1 - Galvanisches element - Google Patents

Galvanisches element

Info

Publication number
EP1872426A1
EP1872426A1 EP06724078A EP06724078A EP1872426A1 EP 1872426 A1 EP1872426 A1 EP 1872426A1 EP 06724078 A EP06724078 A EP 06724078A EP 06724078 A EP06724078 A EP 06724078A EP 1872426 A1 EP1872426 A1 EP 1872426A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
substrate
galvanic element
electrodes
element according
electrolyte
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.)
Withdrawn
Application number
EP06724078A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Konrad Holl
Martin Krebs
Hartmut Weidenbacher
Bernd Kreidler
Hermann LÖFFELMANN
Dejan Ilic
Magnus Berggren
Staffan Nordlinder
Linda Andersson
Lars-Olof Hennerdal
Anurak Sawatdee
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.)
VARTA Microbattery GmbH
Original Assignee
VARTA Microbattery GmbH
Acreo AB
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
Application filed by VARTA Microbattery GmbH, Acreo AB filed Critical VARTA Microbattery GmbH
Publication of EP1872426A1 publication Critical patent/EP1872426A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/0402—Methods of deposition of the material
    • H01M4/0404—Methods of deposition of the material by coating on electrode collectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0436—Small-sized flat cells or batteries for portable equipment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/04—Processes of manufacture in general
    • H01M4/0402—Methods of deposition of the material
    • H01M4/0414—Methods of deposition of the material by screen printing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/102—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/103—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by their shape or physical structure prismatic or rectangular
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/04—Cells with aqueous electrolyte
    • H01M6/06—Dry cells, i.e. cells wherein the electrolyte is rendered non-fluid
    • H01M6/12—Dry cells, i.e. cells wherein the electrolyte is rendered non-fluid with flat electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/40—Printed batteries, e.g. thin film batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/42—Grouping of primary cells into batteries
    • H01M6/46—Grouping of primary cells into batteries of flat cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49108—Electric battery cell making
    • Y10T29/49115—Electric battery cell making including coating or impregnating

Definitions

  • a corresponding protection or a corresponding stabilization can also be realized in another way, for example by applying a film or a corresponding layer over the plane of the electrolyte, preferably imprinting it.
  • This layer is usually also made of plastic, d. H. is at least polymer-based.
  • FIG. 1 shows the schematic structure of a galvanic element according to the invention as a single cell with adjacent electrodes.
  • FIG. 2 shows the schematic structure of a galvanic element according to the invention with three individual cells
  • FIG. 3 shows the schematic structure of a galvanic element according to the invention with four individual cells (connected in series and in parallel)
  • FIG. 4 shows a schematic section of the production process for the construction of individual cells on an endless belt serving as a substrate.
  • Fig. 1 shows an inventive galvanic element in the form of a so-called single cell.
  • so-called collectors / arresters 3, 4 are applied to a flat substrate 1 in the form of an electrically non-conductive, thin plastic film 2.
  • These were applied to the substrate 1 in the form of electrically conductive pastes (preferably silver, copper, nickel, aluminum, indium, bismuth or graphite) and then dried.
  • electrically conductive pastes preferably silver, copper, nickel, aluminum, indium, bismuth or graphite
  • Such pastes may usually contain binders in the form of polymers, which may be thermally or chemically solidified, for example.
  • the application of the collectors / arresters 3, 4 is not limited to the application of electrically conductive pastes.
  • the collectors / arresters 3, 4 may be thin electrically conductive foils (metal foils, plastic foils filled with conductive materials). The connection of these films with the substrate 1 is preferably carried out by cold or hot bonding.
  • the collectors / arresters 3, 4 can also be represented by conventional metallization processes (vacuum deposition, sputtering, electrodeposition).
  • the cathode 5 ie, the corresponding electrode material
  • This application is preferably carried out with the aid of a printable paste.
  • the anode 6 ie the corresponding electrode material
  • Both the cathode 5 and the anode 6 are electrically contacted with the collectors / arresters 3, 4.
  • the electrodes there is a gel-like electrolyte 7, which is fixed with a net structure or a fleece 8.
  • the electrolyte 7 with the nonwoven 8 covers the active electrode material of the cathode 5 and the anode 6.
  • the substrate 1 and the plastic film 2 form a tightly closing housing for the functional components located between the substrate 1 and the plastic film 2, namely the actual electrodes (5, 3, 6, 4).
  • FIG. 2 shows the schematic structure of a galvanic element (battery) in which three individual cells with electrodes lying side by side in pairs (ie, three individual cells according to FIG. 1) are connected to one another via electrically conductive paths (printed conductors 9). Thereby higher voltages can be realized.
  • Such series circuits can lead to galvanic elements with voltages of 30 V and higher, which can be produced according to the invention particularly inexpensive and easy.
  • FIG. 3 the schematic structure of a galvanic element (battery) is shown in four individual cells (see FIG. 1) with electrodes lying side by side in pairs. These four single cells are connected both in series and in parallel. Through this construction, different total voltages and capacities or load capacities can be achieved.
  • Fig. 4 shows schematically a section of the production process according to the invention.
  • the galvanic elements according to the invention can be produced endlessly (as shown) on a substrate 12 (carrier tape) in the form of an endless belt or even in multiple rows (not shown).
  • the conductor tracks 10 and 11 serving as collectors / arresters are already applied to the substrate 12 prior to the actual production process of the single cell.
  • the actual electrodes or the corresponding electrode material are applied to the printed conductors 10 and 11 at the locations provided for this purpose.
  • the application of the electrolyte which is stabilized as a gel-like electrolyte with a nonwoven takes place. Due to the reference to FIG.
  • both the substrate 12 and the cover sheet 13 can be made of self-adhesive films. This facilitates, on the one hand, the application of the cover film to the single cell which has been completed in each case. On the other hand, it is possible, if appropriate after separation of the individual cells produced, to mount the substrate 12 directly by gluing on, for example, a printed circuit board without additional adhesive.
  • plastic films with low gas and water vapor diffusion rate are preferred, d. H. in particular made of PET, PP or PE. If it is intended to heat-seal these films together later, the provided base films can be laminated with a low-melting additional material. Here it can be z. B. to act a hot melt adhesive from a copolymer based on PE.
  • the electrolyte is applied in a further process step.
  • the electrolyte is preferably a gelatinous paste. This consists, for example, of an aqueous solution of zinc chloride, it being possible for this solution to be completely or partially predried.
  • the application of the electrolyte is also preferably carried out by a printing process.
  • the electrolyte covers (as shown in Fig. 1) both electrodes over the entire surface.
  • the electrolyte may be reinforced and stabilized by a non-woven or net-like material.

Abstract

Die Erfindung umfaßt ein galvanisches Element mit mindestens einer positiven und mindestens einer negativen Elektrode (5, 6), wobei die positive und die negative Elektrode nebeneinander auf einem flächigen, elektrisch nicht leitenden Substrat (1) angeordnet sind und über einen ionenleitfähigen Elektrolyten (7) miteinander verbunden sind. Dabei können entsprechende Einzelzellen miteinander verschaltet werden, indem eine Mehrzahl, vorzugsweise eine Vielzahl von positiven und negativen Elektroden paarweise nebeneinander auf dem Substrat angeordnet sind.

Description

Beschreibung Galvanisches Element
Die Erfindung betrifft ein galvanisches Element mit mindestens einer positiven und mindestens einer negativen Elektrode sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen galvanischen Elements.
Galvanische Elemente und Batterien sind in den verschiedensten Aus- führungen bekannt. Darunter gibt es auch sogenannte gedruckte Batterien, bei denen Funktionsteile, insbesondere Elektroden und Leiterbahnen, auf ein entsprechendes Substrat aufgedruckt werden.
Bei herkömmlichen gedruckten Batterien befinden sich die Ableiter in verschiedenen Ebenen. Es gibt zwei Kollektorebenen, zwei Elektrodenebenen und eine Separatorebene. Eine solche Batterie ist in der US 4,119,770 beschrieben. Eine Zelle wird als Stapel der verschiedenen Komponenten gebildet, wobei sich die Stromableiter auf der Ober- bzw. Unterseite der Zelle befinden. Mehrere Zellen sind zu einer Batterie ge- stapelt. Dabei wird automatisch der Minuspol der unteren mit dem Pluspol der oberen Zelle verbunden.
In der US 4,195,121 werden flexible Elektroden beschrieben. Die Elektroden bestehen aus dem Aktivmaterial, einem Leitfähigkeitsmaterial und einem organischen Binder. Als Binder wird Ethylen-Acrylsäure vorge- schlagen.
Eine andere Zelle wird in der JP 60155866 dargestellt. Sie besteht aus je einem Ableiter mit auflaminierter Anode bzw. Kathode. Dazwischen befindet sich ein gelierter Elektrolyt in einem Faservlies. Das Verdi- ckungsmittel ist Hydroxyethylcellulose. US 4,623,598 beschreibt eine Kontaktvorrichtung für flache Batterien. Die Gehäusefolie besteht aus einer zweigeteilten leitenden Schicht und einer außen liegenden Isolationsschicht. Durch zwei Fenster in der Isolationsschicht werden der eine bzw. der andere Teil der leitenden Schicht verbunden. Diese Gehäusefolie wird so um den Elektrodenstapel montiert, daß der eine Teil der leitenden Folie die Anode, der andere die Kathode kontaktiert.
Eine offene Zelle mit wäßrigem Elektrolyt wird in der US 5,652,043 be- schrieben. Zwischen den Elektroden befindet sich ein Elektrolyt bestehend aus einem hygroskopischen Material, einer ionenleitenden Substanz und einem wasserlöslichen Polymer, das durch eine Klebewirkung die Elektroden zusammenhält. Die Zelle trocknet unter üblichen klimatischen Bedingungen nicht aus. Femer kann eventuell entstehendes Gas an die Umwelt abgegeben werden, wodurch ein Schwellen der Zelle verhindert wird.
US 5,897,522 beschreibt den Einsatz der in der US 5,652,043 dargestellten flachen Zelle in verschiedenen dünnen Geräten wie Timer, Infu- sor, Thermometer, Zuckersensor und elektronisches Spiel. In der WO 0062365 wird eine weitere Verbesserung der flachen Batterie beschrieben. Hier verbessert ein in die Batterie oder auf die Batterie implementierter Chip die Funktionalität. Er gleicht über einen DC/DC-Wandler Spannungsschwankungen aus.
Alle genannten Konstruktionen weisen den klassischen Stapelaufbau auf, bei dem die Funktionsschichten, im allgemeinen fünf, übereinander angeordnet sind.
Die Erfindung stellt sich dementsprechend die Aufgabe, die Konstruktion bestehender galvanischer Elemente und Batterien zu verbessern. Insbesondere soll eine möglichst dünne bzw. flache Batterie zur Verfügung gestellt werden, die einen möglichst einfachen Aufbau besitzt. Dabei soll die entsprechende Batterie auch möglichst einfach herstellbar sein.
Diese Aufgabe wird gelöst durch das galvanische Element mit den Merk- malen des Anspruchs 1 und das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 16. Bevorzugte Ausführungsformen dieses galvanischen Elements und dieses Verfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen 2 bis 15 bzw. im abhängigen Anspruch 17 dargestellt. Der Wortlaut sämtlicher Ansprüche wird hiermit durch Bezugnahme zum Inhalt dieser Beschrei- bung gemacht.
Bei dem erfindungsgemäßen galvanischen Element sind die mindestens eine positive und mindestens eine negative Elektrode nebeneinander auf einem flächigen, elektrisch nicht leitenden Substrat angeordnet und über einen ionenleitfähigen Elektrolyten miteinander verbunden. Vorzugsweise handelt es sich bei dem flächigen Substrat um eine Folie, wobei der Einsatz einer Kunststoffolie weiter bevorzugt ist.
Durch die Anordnung der positiven und der negativen Elektrode neben- einander sind die Funktionsteile des galvanischen Elements im wesentlichen in drei Ebenen übereinander angeordnet. Es handelt sich dabei um das flächige, elektrisch nicht leitende Substrat, die auf dem Substrat angeordneten Elektroden und den ionenleitfähigen Elektrolyten, der die beiden Elektroden miteinander verbindet und dabei mindestens teilweise bedeckt. Dementsprechend läßt sich eine insgesamt sehr flache, dünne Konstruktion des galvanischen Elements verwirklichen. In dieser Betrachtung wird die Ebene der Elektroden als eine Ebene aufgefaßt, wobei die Elektroden ihrerseits natürlich aus verschiedenen Teilen aufgebaut sein können, beispielsweise aus den entsprechenden Ableitern/Kollektoren sowie dem aktiven Elektrodenmaterial. Dies wird im folgenden noch näher erläutert. Im Regelfall werden die positiven und negativen Elektroden nur auf einer Seite des flächigen Substrats angeordnet sein, was im folgenden ebenfalls noch beschrieben wird. Es ist jedoch erfindungsgemäß ebenfalls möglich, auf beiden Seiten des flächigen Substrats positive und negative Elektroden anzuordnen, um auf diese Weise entsprechende andere Konstruktionen eines galvanischen Elements zu realisieren. Erfindungsgemäß ist dabei jedoch entscheidend, daß positive und negative Elektrode nebeneinander (und nicht in verschiedenen Ebenen übereinander) angeordnet sind.
In Weiterbildung weist das erfindungsgemäße galvanische Element Leiterbahnen auf, die als Ableiter/Kollektoren dienen und die sinnvollerweise und vorzugsweise zwischen dem flächigen Substrat und den eigentlichen Elektroden bzw. dem (elektrochemisch) aktiven Elektrodenmaterial angeordnet sind.
Diese Leiterbahnen können auf verschiedene Weise realisiert werden. So ist es zum einen möglich und bevorzugt, elektrisch leitende Folien, insbesondere Metallfolien, als solche Leiterbahnen zu verwenden. Zum anderen kann es sich bei den Leiterbahnen vorzugsweise um dünne Metallschichten handeln, die mittels eines üblichen Metallisierungsverfahrens auf das Substrat aufbringbar sind. Schließlich ist noch als besonders bevorzugte Variante hervorzuheben, daß die Leiterbahnen als druckfähige Paste auf das Substrat aufgebracht sind. Bei diesen Pasten kann es sich auch um übliche sogenannte Leitkleber handeln. Bei bevorzugten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen galvanischen Elements sind die Elektroden bzw. das Elektrodenmaterial selbst als druckfähige Paste auf das Substrat aufgebracht. Mit dieser Variante lassen sich die bereits geschilderten Vorteile der Erfindung besonders gut erreichen. Entsprechende Pasten können vergleichsweise einfach mit Standardverfahren auf entsprechende Substrate aufgebracht werden, und zwar gerade auch als dünne Schichten, was erfindungsgemäß bevorzugt ist. Bei dem erfindungsgemäßen galvanischen Element sind die positiven und negativen Elektroden in einer Ebene angeordnet, jedoch räumlich voneinander getrennt. Die elektrische Verbindung der positiven mit der negativen Elektrode erfolgt ausschließlich über den ionenleitfähigen E- lektrolyten. Bei dieser Anordnung ist es einerseits zwingend, daß sich die positive und die negative Elektrode nicht berühren. Auf der anderen Seite ist es zweckmäßig, den Abstand der beiden Elektroden nicht zu groß zu wählen, um eine möglichst platzsparende Konstruktion zu ge- währleisten. Dementsprechend ist es bei der Erfindung bevorzugt, wenn die mindestens eine positive und die mindestens eine negative Elektrode auf dem Substrat in einem Abstand von 1 μm bis 10 mm voneinander angeordnet sind. Innerhalb dieses Bereichs sind Abstände zwischen 100 μm und 1 mm bevorzugt.
Erfindungsgemäß ist es ebenfalls bevorzugt, wenn als ionenleitfähiger Elektrolyt ein gelartiger Elektrolyt verwendet wird. Mit solchen Elektrolyten lassen sich flächige Konstruktionen, insbesondere dünne flächige Konstruktionen, besonders einfach realisieren. Um dem gelartigen Elekt- rolyten eine verbesserte mechanische Stabilität zu geben, ist es erfindungsgemäß weiter bevorzugt, wenn der Elektrolyt in einem Vlies festgelegt bzw. stabilisiert ist.
In Weiterbildung liegt der Elektrolyt erfindungsgemäß vorzugsweise als Schicht, insbesondere als dünne Schicht, vor. Diese Schicht muß so an- geordnet sein, daß sie die notwendige Leitfähigkeit zwischen der positiven Elektrode und der negativen Elektrode gewährleistet. Dabei wird der Elektrolyt in diesen Fällen die Elektroden in der Regel mindestens teilweise überdecken, um eine ausreichende Leitfähigkeit bereitzustellen. Dabei ist es weiter bevorzugt, wenn der Elektrolyt bzw. die Elektrolyt- schicht die positive und die negative Elektrode vollständig bedeckt oder insbesondere sogar über die entsprechenden Elektrodenflächen hinaus- ragt. Solche Anordnungen der Elektrolytschicht lassen sich auch fertigungstechnisch einfacher realisieren.
In Weiterbildung kann bei dem erfindungsgemäßen galvanischen EIe- ment eine weitere Kunststoffolie vorgesehen sein, die (unter Zugrundelegung des eingangs erwähnten Schichtaufbaus aus drei Ebenen) über der Ebene des Elektrolyten angeordnet ist und dementsprechend den Elektrolyten und/oder die Elektroden mindestens teilweise abdeckt. Auch hier ist es bevorzugt, wenn eine vollständige Abdeckung des Elekt- rolyten und der Elektroden erfolgt.
Diese weitere Kunststoffolie hat zum einen eine Schutzfunktion für den Elektrolyten/die Elektroden, um diese vor mechanischen Schädigungen oder vor dem Zutritt unerwünschter Substanzen oder Witterungseinflüssen zu schützen. Andererseits verleiht die weitere Kunststoffolie dem galvanischen Element insgesamt eine verbesserte mechanische Stabilität.
Bei derartigen Konstruktionen mit weiterer Kunststoffolie ist es weiter bevorzugt, wenn die Kunststoffolie mit dem Substrat zusammen eine Art Gehäuse bildet, das den Elektrolyten und die Elektroden dichtend um- schließt. Dies wird im Zusammenhang mit den Figuren noch näher erläutert.
Alternativ zu der weiteren Kunststoffolie kann auch in anderer Weise ein entsprechender Schutz bzw. eine entsprechende Stabilisierung realisiert werden, beispielsweise dadurch, daß man über der Ebene des Elektroly- ten einen Film oder eine entsprechende Schicht aufbringt, vorzugsweise aufdruckt. Diese Schicht besteht in der Regel ebenfalls aus Kunststoff, d. h. ist zumindest polymerbasiert.
Eine besonders bevorzugte Variante des erfindungsgemäßen galvani- sehen Elements liegt dann vor, wenn eine Mehrzahl, insbesondere eine
Vielzahl, von positiven und negativen Elektroden auf dem flächigen, e- lektrisch nicht leitenden Substrat angeordnet sind. Diese Anordnung er- folgt sinnvollerweise insbesondere paarweise, d. h. jeweils eine positive und jeweils eine negative Elektrode sind paarweise nebeneinander angeordnet. Auf diese Weise sind mehrere oder viele Einzelzellen (mit einer positiven und einer negativen Elektrode) miteinander verschaltbar. Auch dieser Gesichtspunkt wird später im Zusammenhang mit den Figuren noch näher erläutert.
Bei den zuletzt genannten bevorzugten Ausführungsformen weist das Substrat insbesondere Leiterbahnen auf, über die die auf dem Substrat angeordneten Elektroden (d. h. die Mehrzahl oder Vielzahl der Elektroden) in Serien- und/oder Parallelschaltungen verbunden sind. Bezüglich des Aufbringens dieser Leiterbahnen kann auf die obige Beschreibung im Zusammenhang mit den Ableitern/Kollektoren verwiesen und Bezug genommen werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines galvanischen Elements, wie es oben beschrieben wurde, ist dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden bzw. die die Elektroden bildenden Funktionsteile auf ein als Substrat dienendes Endlosband aufgebracht werden. Auf diese Weise läßt sich eine Vielzahl von Einzelzellen mit jeweils einer positiven und einer negativen Elektrode herstellen, wobei gegebenenfalls entsprechende Leiterbahnen zur Verschaltung dieser Einzelzellen (in Serie oder parallel) in das Verfahren integriert werden können. Bei bevorzugten Ausführungsformen dieses Verfahrens ist das Endlos- band bereits mit den Ableitern/Kollektoren der Elektroden versehen, was den Verfahrensablauf insgesamt wesentlich vereinfacht. Weiter ist es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren besonders bevorzugt, wenn die E- lektroden in Form einer Paste, insbesondere einer druckförmigen Paste, auf das Substrat bzw. die entsprechenden Ableiter aufgebracht, vor- zugsweise aufgedruckt werden. Die bisherigen Ausführungen haben die Vorteile, die mit der Erfindung verbunden sind, nochmals verdeutlicht. Bei der Ausbildung des galvanischen Elements als Einzelzelle ergibt sich der Vorteil einer wesentlich dünneren und insgesamt unkomplizierten Konstruktion, da die Zahl der Ebenen, in denen Funktionsbauteile angeordnet sind, reduziert werden kann. Alle elektrischen Kontakte liegen in einer Ebene, so daß ein aufwendiges Durchkontaktieren über verschiedene Ebenen, insbesondere über weit voneinander getrennt liegende Ebenen, entfällt. Darüber hinaus ermöglicht es die Erfindung auf einfache Weise, mehre- re oder viele Einzelzellen miteinander zu verschalten. Dabei ist es zum einen möglich, bereits mehrere oder viele Elektroden paarweise auf dem flächigen, elektrisch nicht leitenden Substrat anzuordnen und auf diesem Substrat bereits entsprechende Leiterbahnen zur Verschaltung der Einzelzellen vorzusehen. Zum anderen ist es möglich, bereits fertig herge- stellte Einzelzellen auf einer weiteren Trägerfolie, die die zur Verschaltung von Einzelzellen notwendigen Leiterbahnen bereits aufweist, zu befestigen und über entsprechende Kontaktierungsmittel miteinander zu verbinden. Hier können zur Befestigung übliche Adhäsionskleber verwendet werden, zur Kontaktierung dient typischerweise ein üblicher Leitkleber oder Leitlack, beispielsweise ein entsprechender silberhaltiger Leitkleber. Nach Komplettierung der Gesamtbatterie aus den mehreren oder vielen Einzelzellen kann diese zum Abschluß mit einer (weiteren) Deckfolie abgedeckt werden. Diese kann beispielsweise aufgeklebt oder auflaminiert werden. Dadurch wird eine solche Batterie (wie im Fall der bereits beschriebenen weiteren Kunststoffolie) mechanisch stabilisiert und von äußeren Einflüssen, beispielsweise Witterungseinflüssen, geschützt. Die elektrischen Kontakte der Batterie werden auf der Trägerfolie herausgeführt und können mechanisch oder ebenfalls mit einem Leitkleber abgegriffen werden.
Die erfindungsgemäßen galvanischen Elemente sind sowohl in Form einer Einzelzelle als auch in Form von aus mehreren oder vielen Einzel- zellen verschalteten Batterien im Vergleich mit galvanischen Elementen aus dem Stand der Technik besonders dünn und gegebenenfalls auch besonders flexibel. Deshalb kann das erfindungsgemäße galvanische Element bei solchen Anwendungen besonders gut eingesetzt werden, bei denen eine geringe Dicke und gegebenenfalls hohe Flexibilität gewünscht ist, d. h. beispielsweise bei sogenannten SmartCards oder SmartTags.
Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen in Verbindung mit den Unteransprüchen. Hierbei können die einzelnen Merkmale jeweils für sich oder zu mehreren in Kombination miteinander bei einer Ausführungsform der Erfindung verwirklicht sein. Die beschriebenen besonderen Ausführungsformen dienen ledig- lieh zur Erläuterung und zum besseren Verständnis der Erfindung und sind in keiner Weise einschränkend zu verstehen. Auch die nachstehend beschriebenen Zeichnungen sind Bestandteil der vorliegenden Beschreibung, was hiermit durch ausdrückliche Bezugnahme bekräftigt wird.
In den Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 den schematisierten Aufbau eines erfindungsgemäßen galvanischen Elements als Einzelzelle mit nebeneinander liegenden Elektroden Fig. 2 den schematischen Aufbau eines erfindungsgemäßen galvanischen Elements mit drei Einzelzellen
Fig. 3 den schematischen Aufbau eines erfindungsgemäßen galvanischen Elements mit vier Einzelzellen (in Serie und parallel ge- schaltet) Fig. 4 schematischer Ausschnitt aus dem Produktionsprozeß zum Aufbau von Einzelzellen auf einem als Substrat dienenden Endlosband.
Fig. 1 zeigt ein erfindungsgemäßes galvanisches Element in Form einer sogenannten Einzelzelle. Dabei sind auf einem flächigen Substrat 1 in Form einer elektrisch nicht leitenden, dünnen Kunststoffolie 2 sogenannte Kollektoren/Ableiter 3, 4 aufgebracht. Diese wurden auf das Substrat 1 in Form elektrisch leitender Pasten (vorzugsweise Silber, Kupfer, Ni- ekel, Aluminium, Indium, Bismut oder Graphit) aufgetragen und anschließend getrocknet. Solche Pasten können üblicherweise Binder in Form von Polymeren enthalten, die beispielsweise thermisch oder chemisch verfestigt werden können.
Wie eingangs bereits erläutert, ist das Aufbringen der Kollektoren/Ableiter 3, 4 nicht auf das Aufbringen elektrisch leitender Pasten beschränkt. In vergleichbarer Weise kann es sich bei den Kollektoren/Ableitern 3, 4 um dünne elektrisch leitende Folien (Metallfolien, mit Leitmaterialien gefüllte Kunststoffolien) handeln. Die Verbindung dieser Folien mit dem Substrat 1 erfolgt vorzugsweise durch Kalt- oder Warmverklebung. Darüber hinaus können die Kollektoren/Ableiter 3, 4 auch durch übliche Metallisierungsverfahren (Vakuumabscheidung, Sputtern, galvanische Abscheidung) dargestellt werden.
Auf den Kollektor 3 ist gemäß Fig. 1 die Kathode 5 (d. h. das entsprechende Elektrodenmaterial) aufgebracht. Dieses Aufbringen erfolgt vorzugsweise mit Hilfe einer druckfähigen Paste. Es ist jedoch auch möglich, eine separat hergestellte Kathodenfolie aufzubringen. Auf den Kollektor 4 ist die Anode 6 (d. h. das entsprechende Elektro- denmaterial) aufgebracht. Sowohl die Kathode 5 als auch die Anode 6 sind mit den Kollektoren/Ableitern 3, 4 elektrisch kontaktiert. Hier kann ein loses Aufliegen bei entsprechender Gesamtkonstruktion des galva- nischen Elements bereits ausreichen. Es kann auch eine feste Verbindung zwischen den Kollektoren/Ableitern 3, 4 und den Elektroden 5, 6 vorgesehen sein.
Über den Elektroden (Kathode 5 mit Ableiter 3; Anode 6 mit Ableiter 4) befindet sich ein gelartiger Elektrolyt 7, der mit einer Netzstruktur bzw. einem Vlies 8 festgelegt ist. Dabei überdeckt der Elektrolyt 7 mit dem Vlies 8 das aktive Elektrodenmaterial der Kathode 5 und der Anode 6.
Über dem Elektrolyt 7 mit Vlies 8 befindet sich eine weitere Kunststoffolie 2, die zum einen den Elektrolyten 7 vollständig bedeckt und zum anderen über die Abmessung des Elektrolyt 7 noch hinausragt. Auf diese Weise wird vom Substrat 1 und von der Kunststoffolie 2 ein dicht schließendes Gehäuse für die sich zwischen dem Substrat 1 und der Kunst- stoffolie 2 befindenden Funktionsbauteile, nämlich die eigentlichen Elektroden (5, 3; 6, 4), gebildet.
Fig. 1 zeigt deutlich die verbesserte dünne Konstruktion des erfindungsgemäßen galvanischen Elements. Die eigentliche Konstruktion beinhal- tet nur drei (übereinander angeordnete) Ebenen, nämlich die Ebene des Substrats 1 , die Ebene der Elektroden (Kathode 5 mit Ableiter 3, Anode 6 mit Ableiter 4, nebeneinander angeordnet) und die Ebene des Elektrolyten oberhalb der Ebene der Elektroden. In Fig. 1 ist die bevorzugte Ausführung mit vier Ebenen dargestellt, bei der oberhalb der Ebene des Elektrolyten noch die weitere Kunststoffolie 2 eine eigene Ebene und zusammen mit dem Substrat 1 das dicht schließende Gehäuse für die eigentlichen beiden Ebenen mit den Funktionsbauteilen bildet.
Fig. 2 zeigt den schematischen Aufbau eines galvanischen Elements (Batterie), bei dem drei Einzelzellen mit paarweise nebeneinander liegenden Elektroden (d. h. drei Einzelzellen gemäß Fig. 1) über elektrisch leitende Bahnen (Leiterbahnen 9) miteinander verbunden sind. Dadurch können höhere Spannungen realisiert werden. Solche Serienschaltungen können zu galvanischen Elementen mit Spannungen von 30 V und höher führen, die erfindungsgemäß besonders kostengünstig und einfach hergestellt werden können.
Gemäß Fig. 3 ist der schematische Aufbau eines galvanischen Elements (Batterie) bei vier Einzelzellen (siehe Fig. 1) mit paarweise nebeneinander liegenden Elektroden dargestellt. Dabei sind diese vier Einzelzellen sowohl in Serie als auch parallel geschaltet. Durch diese Konstruktion lassen sich verschiedene Gesamtspannungen und Kapazitäten bzw. Belastbarkeiten erzielen.
Fig. 4 zeigt in schematischer Weise einen Ausschnitt aus dem erfindungsgemäßen Produktionsprozeß. Dabei können die erfindungsgemä- ßen galvanischen Elemente auf einem als Endlosband ausgebildeten Substrat 12 (Trägerband) einreihig (wie dargestellt) oder auch mehrreihig (nicht dargestellt) endlos produziert werden. Die als Kollektoren/Ableiter dienenden Leiterbahnen 10 und 11 sind vor dem eigentlichen Produktionsprozeß der Einzelzelle bereits auf dem Substrat 12 aufgebracht. Dann werden (wie im Zusammenhang mit Fig. 1 beschrieben) die eigentlichen Elektroden bzw. das entsprechende Elektrodenmaterial an den dafür vorgesehenen Stellen auf die Leiterbahnen 10 und 11 aufgebracht. Anschließend erfolgt das Aufbringen des Elektrolyten, der als gelartiger Elektrolyt mit einem Vlies stabilisiert ist. Aufgrund des Hinwei- ses auf Fig. 1 sind die eigentlichen Elektroden und der Elektrolyt in Fig. 4 nicht mit Bezugszeichen versehen. Schließlich wird über den Elektrolyten eine weitere Kunststoffolie in Form einer Deckfolie 13 aufgebracht, die dann die jeweilige Einzelzelle auf dem Substrat 12 zusammen mit diesem in Form eines Gehäuses abschließt. Am Ende können die Einzelzellen gegebenenfalls wieder vereinzelt werden oder auch zu mehreren weiteren Bearbeitungsschritten zugeführt werden. In diesem Zusammenhang soll noch erwähnt werden, daß man gemäß Fig. 4 und im übrigen ganz allgemein sowohl das Substrat 12 als auch die Deckfolie 13 aus selbstklebenden Folien fertigen kann. Dies erleich- tert zum einen das Aufbringen der Deckfolie auf die jeweils fertiggestellte Einzelzelle. Zum anderen kann man, gegebenenfalls nach Vereinzeln der hergestellten Einzelzellen, das Substrat 12 direkt durch Aufkleben, beispielsweise auf eine Leiterplatte ohne zusätzlichen Kleber montieren.
Beispiel
Zur Herstellung eines 1 ,5 V-Batteriesystems wird zur Herstellung eines in Fig. 1 dargestellten galvanischen Elements wie folgt vorgegangen. Ziel soll dabei im vorliegenden Fall die Realisierung eines Zink-Kohle- Systems sein. Dieses System sei lediglich beispielhaft erwähnt, zeichnet sich jedoch durch vergleichsweise niedrige Kosten aus.
Zunächst werden für das Substrat und die als Deckfolie dienende weite- re Kunststoffolie entsprechende Folien bereitgestellt. Hier sind Kunststoffolien mit geringer Gas- und Wasserdampf-Diffusionsrate bevorzugt, d. h. insbesondere aus PET, PP oder PE. Sofern beabsichtigt ist, diese Folien später heiß miteinander zu versiegeln, können die bereitgestellten Grundfolien mit einem niedrigschmelzenden weiteren Ma- terial kaschiert werden. Hier kann es sich z. B. um einen Schmelzkleber aus einem Copolymer auf Basis PE handeln.
Auf das Substrat wird dann zunächst zur Bereitstellung der negativen Elektrode (Anode) ein Kollektor in Form eines Leitklebers (Basis Silber, Kupfer oder Graphit) aufgedruckt. Für die positive Elektrode (Kathode) sind als Kollektor-/Ableitermaterialien Leitkleber auf Basis Silber, Nickel oder Graphit zu nennen, die ebenfalls aufgedruckt werden. Will man besonders dünne Kollektoren/Ableiter bereitstellen, so bietet sich auch die Vakuumbeschichtung an. Hierbei wird als Kollektor/Ableiter für die Anode Kupfer und für die Kathode Nickel im Hochvakuum aufgedampft.
Anschließend wird das Elektrodenmaterial für die Anode auf den entsprechenden Kollektor/Ableiter aufgedruckt. Hierzu wird vorzugsweise ein Siebdruckverfahren verwendet. Das Elektrodenmaterial ist eine Zinkpaste, die aus Zinkpulver, einem geeigneten Binder und einem ge- eigneten Lösungsmittel besteht. In entsprechender Weise wird auch eine Paste für das Aufdrucken des Kathodenmaterials auf den anderen Kollektor/Ableiter verwendet. Dieses Kathodenmaterial besteht aus Braunstein (MnO2), Ruß und/oder Graphit als Leitmaterial sowie einem geeigneten Binder und einem geeigneten Lösungsmittel. Auch hier wird vorzugsweise im Siebdruckverfahren gearbeitet.
Schließlich wird in einem weiteren Verfahrensschritt der Elektrolyt aufgebracht. Bei dem Elektrolyten handelt es sich vorzugsweise um eine gelartige Paste. Diese besteht beispielsweise aus einer wäßrigen Lö- sung aus Zinkchlorid, wobei diese Lösung ganz oder teilweise vorgetrocknet werden kann. Das Aufbringen des Elektrolyten erfolgt ebenfalls vorzugsweise durch ein Druckverfahren. Vorzugsweise überdeckt der Elektrolyt (wie in Fig. 1 dargestellt) beide Elektroden vollflächig. Wie e- benfalls in Fig. 1 dargestellt, kann der Elektrolyt durch ein vliesartiges oder netzartiges Material verstärkt und stabilisiert sein.
Die so hergestellte Einzelzelle wird dann gemäß Beispiel mit Hilfe der zweiten (weiteren) Kunststoffolie überdeckt, d. h. nach Art eines Gehäuses verschlossen. Dies erfolgt, wie erwähnt, vorzugsweise mit Hilfe ei- nes Heißsiegelverfahrens. Genauso können, wie im Zusammenhang mit Fig. 4 diskutiert, vorzugsweise selbstklebende Folien für das Substrat und die weitere Kunststoffolie eingesetzt werden. Dies ermöglicht auch ein besonders einfaches Aufbringen der Einzelzelle bzw. der aus mehreren Einzelzellen bestehenden Batterie auf den entsprechenden Grundkörper der mit Strom zu versorgenden Baueinheit.

Claims

Patentansprüche
1. Galvanisches Element mit mindestens einer positiven und mindestens einer negativen Elektrode (5, 6), die nebeneinander auf einem flächigen, elektrisch nicht leitenden Substrat (1 ) angeordnet sind und über einen ionenleitfähigen Elektrolyten (7) miteinander verbunden sind.
2. Galvanisches Element nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem flächigen Substrat (1 ) um eine Folie, insbesondere um eine Kunststofffolie, handelt.
3. Galvanisches Element nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es als Ableiter (3, 4) dienende Leiterbahnen aufweist, die vorzugsweise zwischen dem Substrat (1) und den Elektroden (5, 6) angeordnet sind.
4. Galvanisches Element nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß es als Leiterbahnen elektrisch leitende Folien, insbesondere Metallfolien, aufweist.
5. Galvanisches Element nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß es als Leiterbahnen dünne Metallschichten aufweist, die mittels eines üblichen Metallisierungsverfahren auf das Substrat aufbringbar sind.
6. Galvanisches Element nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß es Leiterbahnen aufweist, die als druckfähige Paste auf das Substrat aufgebracht sind.
7. Galvanisches Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es Elektroden aufweist, die als druckfähige Paste auf das Substrat aufgebracht sind.
8. Galvanisches Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die mindestens eine positive und die mindestens eine negative Elektrode auf dem Substrat in einem Abstand von 1 μm - 10 mm, vorzugsweise zwischen 100 μm - 1 mm, voneinander angeordnet sind.
9. Galvanisches Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es einen gelartigen Elektrolyten aufweist.
10. Galvanisches Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, insbesondere nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt in einem Vlies (8) festgelegt ist.
11. Galvanisches Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt als Schicht vorliegt, die vorzugsweise die Elektroden vollständig überdeckt.
12. Galvanisches Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es eine weitere Kunststoffolie (2) aufweist, die den Elektrolyten (7) und/oder die Elektroden (5, 6) mindestens teilweise, vorzugsweise vollständig, abdeckt.
13. Galvanisches Element nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Kunststoffolie mit dem Substrat ein Gehäuse bildet, das den Elektrolyten und die Elektroden dichtend umschließt.
14. Galvanisches Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es eine Mehrzahl, vorzugsweise eine Vielzahl, von positiven und negativen Elektroden aufweist, die paarweise nebeneinander auf dem Substrat angeordnet sind.
15. Galvanisches Element nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat Leiterbahnen (9) aufweist, über die auf dem Substrat angeordnete Elektroden in Serien- und/ oder Parallelschaltungen verbunden sind.
16. Verfahren zur Herstellung eines galvanischen Elements gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Elektroden auf ein als Substrat dienendes Endlosband (12) aufgebracht werden, welches vorzugsweise durchgehend mit Ableitern (10, 11 ) versehen ist.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß die E- lektroden aufgedruckt werden.
EP06724078A 2005-04-08 2006-04-06 Galvanisches element Withdrawn EP1872426A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102005017682A DE102005017682A1 (de) 2005-04-08 2005-04-08 Galvanisches Element
PCT/EP2006/003132 WO2006105966A1 (de) 2005-04-08 2006-04-06 Galvanisches element

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1872426A1 true EP1872426A1 (de) 2008-01-02

Family

ID=36607544

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP06724078A Withdrawn EP1872426A1 (de) 2005-04-08 2006-04-06 Galvanisches element

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20100081049A1 (de)
EP (1) EP1872426A1 (de)
JP (1) JP2008535194A (de)
CN (2) CN103000914A (de)
DE (1) DE102005017682A1 (de)
WO (1) WO2006105966A1 (de)

Families Citing this family (69)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007004914B4 (de) * 2007-01-26 2021-12-16 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Mikrobrennstoffzellensystem mit Schaltanordnung und Verfahren zum Betrieb und Aufladen einer aufladbaren Hochspannungsbatterie in einem Mikrobrennstoffzellensystem
DE102008023571A1 (de) 2008-05-03 2009-11-05 Varta Microbattery Gmbh Dünne Gehäusefolie für galvanische Elemente
CN102668202A (zh) * 2009-10-08 2012-09-12 瓦尔达微电池有限责任公司 具有改进的内电阻的薄电池
AT509408B1 (de) * 2010-02-03 2012-03-15 Univ Linz Galvanische zelle
GB2477552B (en) * 2010-02-08 2016-01-27 Qinetiq Ltd Thin electrochemical cell
DE102010018071A1 (de) 2010-04-20 2011-10-20 Varta Microbattery Gmbh Druckbarer Elektrolyt
DE102010023092A1 (de) 2010-05-31 2011-12-01 Varta Microbattery Gmbh Batterie, Verfahren zur Herstellung einer Batterie und Schaltung mit einer Batterie
WO2012021154A1 (en) * 2010-07-09 2012-02-16 The Paper Battery Company, Inc. Energy storage and dispensing flexible sheeting device
DE102011007295A1 (de) 2011-04-13 2012-10-18 Varta Microbattery Gmbh Metall-Luft-Knopfzellen und ihre Herstellung
DE102011007297A1 (de) 2011-04-13 2012-10-18 Varta Microbattery Gmbh Gasdiffusionselektrode, Verfahren zu ihrer Herstellung und ihre Verwendung
DE102011077250A1 (de) 2011-06-09 2012-12-13 Varta Microbattery Gmbh Elektronische Vorrichtung mit Metall-Luft-Zelle
US8989821B2 (en) 2011-08-31 2015-03-24 Apple Inc. Battery configurations for electronic devices
DE102011084019A1 (de) 2011-10-05 2013-04-11 Varta Microbattery Gmbh Batterie mit faser- oder fadenförmiger Elektrode
DE102011086899A1 (de) 2011-11-22 2013-05-23 Varta Microbattery Gmbh Gedruckte Batterien
US9214660B2 (en) * 2011-11-29 2015-12-15 Ethertronics, Inc. Flexible substrate battery jacket
US9343716B2 (en) * 2011-12-29 2016-05-17 Apple Inc. Flexible battery pack
GB201203713D0 (en) * 2012-03-02 2012-04-18 Energy Diagnostic Ltd Energy storage battery
US9735443B2 (en) 2012-04-17 2017-08-15 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Power storage device and method for manufacturing the same
DE102012013471A1 (de) 2012-07-09 2014-01-09 Fresenius Medical Care Deutschland Gmbh Feuchtigkeitssensor zur Überwachung eines Zugangs zu einem Patienten und Verfahren zur Herstellung des Feuchtigkeitssensors
US9812680B2 (en) 2012-08-30 2017-11-07 Apple Inc. Low Z-fold battery seal
US9136510B2 (en) 2012-11-26 2015-09-15 Apple Inc. Sealing and folding battery packs
EP2926401B1 (de) * 2012-11-27 2017-07-05 Blue Spark Technologies, Inc. Batteriezellenaufbau
US9551758B2 (en) 2012-12-27 2017-01-24 Duracell U.S. Operations, Inc. Remote sensing of remaining battery capacity using on-battery circuitry
FR3003354B1 (fr) 2013-03-12 2015-04-17 Alstom Technology Ltd Element resistif, module rc et diviseur en tension rc pour poste electrique haute tension isole par un fluide dielectrique
US9083063B2 (en) 2013-04-03 2015-07-14 The Gillette Company Electrochemical cell including an integrated circuit
US9478850B2 (en) 2013-05-23 2016-10-25 Duracell U.S. Operations, Inc. Omni-directional antenna for a cylindrical body
FR3007207B1 (fr) * 2013-06-12 2016-09-02 Commissariat Energie Atomique Batterie secondaire plane
US9726763B2 (en) 2013-06-21 2017-08-08 Duracell U.S. Operations, Inc. Systems and methods for remotely determining a battery characteristic
EP2866285B1 (de) 2013-10-23 2019-01-16 VARTA Microbattery GmbH Lithium-Ionen-Batterien und Verfahren zu ihrer Herstellung
KR102306495B1 (ko) 2013-12-04 2021-09-28 가부시키가이샤 한도오따이 에네루기 켄큐쇼 축전체 및 전자 기기
US9543623B2 (en) 2013-12-11 2017-01-10 Duracell U.S. Operations, Inc. Battery condition indicator
US9593969B2 (en) 2013-12-27 2017-03-14 Apple Inc. Concealed electrical connectors
US9479007B1 (en) 2014-02-21 2016-10-25 Apple Inc. Induction charging system
US20150255776A1 (en) 2014-03-06 2015-09-10 Apple Inc. Battery Pack System
US9455582B2 (en) 2014-03-07 2016-09-27 Apple Inc. Electronic device and charging device for electronic device
CN103824986B (zh) * 2014-03-20 2015-12-02 东莞新能源科技有限公司 柔性电池组及其制造方法
US9882250B2 (en) 2014-05-30 2018-01-30 Duracell U.S. Operations, Inc. Indicator circuit decoupled from a ground plane
US9917335B2 (en) 2014-08-28 2018-03-13 Apple Inc. Methods for determining and controlling battery expansion
US10541390B2 (en) 2015-05-18 2020-01-21 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Power storage unit and electronic device
US10297875B2 (en) 2015-09-01 2019-05-21 Duracell U.S. Operations, Inc. Battery including an on-cell indicator
DE102016101325A1 (de) 2016-01-26 2017-07-27 Schreiner Group Gmbh & Co. Kg Folienaufbau für eine Batterie zum Verspenden auf einem Rundkörper
DE102016101329A1 (de) 2016-01-26 2017-07-27 Schreiner Group Gmbh & Co. Kg Folienaufbau für eine Batterie zum Verspenden auf einem Rundkörper
EP3276706B1 (de) 2016-07-25 2018-12-26 VARTA Microbattery GmbH Elektrochemische zelle und damit betriebene sensorvorrichtung
US10637017B2 (en) 2016-09-23 2020-04-28 Apple Inc. Flexible battery structure
US10818979B2 (en) 2016-11-01 2020-10-27 Duracell U.S. Operations, Inc. Single sided reusable battery indicator
US10483634B2 (en) 2016-11-01 2019-11-19 Duracell U.S. Operations, Inc. Positive battery terminal antenna ground plane
US10608293B2 (en) 2016-11-01 2020-03-31 Duracell U.S. Operations, Inc. Dual sided reusable battery indicator
US11024891B2 (en) 2016-11-01 2021-06-01 Duracell U.S. Operations, Inc. Reusable battery indicator with lock and key mechanism
US10151802B2 (en) 2016-11-01 2018-12-11 Duracell U.S. Operations, Inc. Reusable battery indicator with electrical lock and key
EP3477750A1 (de) 2017-10-25 2019-05-01 VARTA Microbattery GmbH Metall/luft-zelle sowie ihre herstellung
WO2019143576A1 (en) 2018-01-16 2019-07-25 Printed Energy Pty Ltd Thin film-based energy storage devices
JP7411152B2 (ja) * 2018-01-25 2024-01-11 バイエル、アクチエンゲゼルシャフト 製品のモニタリング
EP3888161B1 (de) 2018-11-28 2023-06-07 Blackstone Technology Holding AG Verfahren und system zur herstellung eines energiespeichers
CN113168614A (zh) 2018-12-03 2021-07-23 拜耳公司 跟踪对象的集合体
EP3680981B1 (de) 2019-01-11 2023-03-01 VARTA Microbattery GmbH Elektrochemische zelle und anordnung elektrisch miteinander verschalteter bauteile
MX2021014322A (es) 2019-05-22 2022-01-04 Bayer Ag Monitoreo de productos.
CN112349886B (zh) * 2019-08-06 2022-04-29 北京梦之墨科技有限公司 一种自发电电极材料、负电极、及自发电结构
EP3843187A1 (de) 2019-12-23 2021-06-30 VARTA Microbattery GmbH Gedruckte batterie, funketikett und herstellungsverfahren
CH717494B1 (de) * 2020-06-03 2022-09-30 Blackstone Tech Holding Ag Vorrichtung zur Herstellung eines Energiespeichers, der eine elektrochemische Zelle enthält.
EP4177980A1 (de) 2020-08-06 2023-05-10 Maxell, Ltd. Batterie
EP4020695A1 (de) 2020-12-23 2022-06-29 VARTA Microbattery GmbH Verfahren und set zur herstellung einer zink-braunstein-zelle sowie damit hergestellte zelle
EP4047695A1 (de) 2021-02-23 2022-08-24 VARTA Microbattery GmbH Batterie, funketikett und herstellungsverfahren
US11837754B2 (en) 2020-12-30 2023-12-05 Duracell U.S. Operations, Inc. Magnetic battery cell connection mechanism
EP4080663A1 (de) 2021-04-20 2022-10-26 VARTA Microbattery GmbH Verfahren und set zur herstellung einer zink-braunstein-zelle sowie damit hergestellte zelle
JP2024514940A (ja) 2021-04-21 2024-04-03 ヴァルタ マイクロバッテリー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング 亜鉛－二酸化マンガン電池を製造する方法、及び亜鉛－二酸化マンガン電池を製造するためのセット、並びにそれらによって生産された電池
CN113140843B (zh) * 2021-05-06 2023-08-29 深圳新源柔性科技有限公司 一种薄膜电池及电芯印刷方法
EP4106073A1 (de) 2021-06-16 2022-12-21 VARTA Microbattery GmbH Elektrolytisches hydrogel und seine verwendung in einer elektrochemischen zelle
DE202021105203U1 (de) * 2021-09-28 2023-01-03 Varta Microbattery Gmbh Elektrochemische Zink-Braunstein-Zelle mit schichtförmigem Aufbau und Batterie
EP4181162A1 (de) 2021-11-13 2023-05-17 VARTA Microbattery GmbH Elektrochemische energiespeicherzelle und batterie

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4119770A (en) * 1976-05-07 1978-10-10 Polaroid Corporation Electrical cells and batteries
US4172319A (en) * 1977-06-30 1979-10-30 Polaroid Corporation Electrical cells and batteries and methods of making the same
US4195121A (en) * 1978-03-28 1980-03-25 Union Carbide Corporation Thin flexible electrodes and the method for producing them
EP0147465B1 (de) 1983-06-23 1987-09-16 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Flache batterie
JPS6070669A (ja) * 1983-09-27 1985-04-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd 薄形電池
JPS60155866A (ja) 1984-01-26 1985-08-15 株式会社東芝 冷凍サイクル
JPS62117263A (ja) * 1985-11-18 1987-05-28 Fujitsu Ltd 薄膜型電池
EP0352604A1 (de) * 1988-07-25 1990-01-31 Cipel Primärer elektrochemischer Generator mit alkylischem Elektrolyten und Zink als negativer Elektrode
JP2697369B2 (ja) * 1991-05-22 1998-01-14 株式会社ユアサコーポレーション 電池及びその製造方法
JPH05217587A (ja) * 1991-12-12 1993-08-27 Nippondenso Co Ltd 電子荷札の製造方法
US5735912A (en) * 1993-06-02 1998-04-07 Micron Communications, Inc. Methods of forming battery electrodes
US5897522A (en) 1995-12-20 1999-04-27 Power Paper Ltd. Flexible thin layer open electrochemical cell and applications of same
US5652043A (en) 1995-12-20 1997-07-29 Baruch Levanon Flexible thin layer open electrochemical cell
DE19548422A1 (de) * 1995-12-22 1997-09-11 Hoechst Ag Materialverbunde und ihre kontinuierliche Herstellung
KR100573655B1 (ko) * 1998-02-24 2006-04-26 텔-아비브 유니버시티 퓨처 테크놀로지 디벨롭먼트 엘.피. 이온 전도성 매트릭스, 상기 매트릭스를 포함하는 막 및 복합 전극, 상기 막 또는 전극의 캐스팅 또는 제조 방법, 및 상기 막 또는 전극을 포함하는 전기화학 전지, 연료 전지 및 수 전해조
FR2787925B1 (fr) * 1998-12-24 2001-03-09 Cit Alcatel Generateur electrochimique dans lequel une electrode a un bord renforce par un feuillard
AU3985200A (en) 1999-04-14 2000-11-14 Power Paper Ltd. Functionally improved battery and method of making same
WO2003069700A2 (en) * 2002-02-12 2003-08-21 Eveready Battery Company, Inc. Flexible thin printed battery with gelled electrolyte and method of manufacturing same
EP2015135B1 (de) * 2002-03-07 2012-02-01 Acreo AB Elektrochemische Vorrichtung
DE10219424A1 (de) * 2002-05-02 2003-11-20 Varta Microbattery Gmbh Galvanisches Element mit dünnen Elektroden
JP3573141B2 (ja) * 2002-06-26 2004-10-06 日産自動車株式会社 薄型電池、組電池、複合組電池および車両
US7603144B2 (en) * 2003-01-02 2009-10-13 Cymbet Corporation Active wireless tagging system on peel and stick substrate
JP4522107B2 (ja) * 2003-03-20 2010-08-11 パナソニック株式会社 集合電池
JP4077432B2 (ja) * 2003-07-07 2008-04-16 Ｔｄｋ株式会社 電気化学素子
US8722235B2 (en) * 2004-04-21 2014-05-13 Blue Spark Technologies, Inc. Thin printable flexible electrochemical cell and method of making the same
US8029927B2 (en) * 2005-03-22 2011-10-04 Blue Spark Technologies, Inc. Thin printable electrochemical cell utilizing a “picture frame” and methods of making the same

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2006105966A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
DE102005017682A1 (de) 2006-10-12
WO2006105966A1 (de) 2006-10-12
JP2008535194A (ja) 2008-08-28
CN103000914A (zh) 2013-03-27
US20100081049A1 (en) 2010-04-01
CN101194385A (zh) 2008-06-04
CN101194385B (zh) 2013-04-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1872426A1 (de) Galvanisches element
DE4235185C2 (de) Flache Leistungsversorgungseinheit
DE69637394T2 (de) Flexible dünne schicht für offene elektrochemische zelle
DE102012204613B4 (de) Negative Flüssigmetallelektrode für Lithiumionenbatterien
DE69636651T2 (de) Batteriezustandsprüfgerät
EP2248217B1 (de) Dreidimensionale Mikrobatterie und Verfahren zu deren Herstellung
WO2012010539A1 (de) Batterie mit quaderförmigen zellen welche eine bipolare elektrode enthalten
DE2007506A1 (de) Galvanische Primarzellen und aus ihnen bestehende Batterien
EP2577781B1 (de) Batterie, verfahren zur herstellung einer batterie und schaltung mit einer batterie
DE102019108521A1 (de) Stapelbatterie
EP2777087A2 (de) Träger für eine elektrische schaltung mit einem integrierten energiespeicher
DE102014222623A1 (de) Lithium-luft-batterie und kathodenstruktur der lithiumbatterie
DE19964159B4 (de) Verfahren zum Herstellen selbsttragender oder auf einem Substrat aufliegender, in elektrochemischen Bauelementen verwendbarer Schichten und Zwischenprodukte hierfür
DE102014222950A1 (de) Lithium-Luft-Batterie und Anodenverbund für Lithium-Luft-Batterie
EP3477727A1 (de) Energiespeichervorrichtung und herstellungsverfahren
DE102017216518A1 (de) Festkörperelektrolytzelle und Verfahren zum Herstellen einer Festkörperelektrolytzelle
DE102012223708A1 (de) Batteriezelle mit Drucksensor
EP1236239A1 (de) Folien für elektrochemische bauelemente sowie verfahren zu deren herstellung
DE102017214770B3 (de) Verfahren zur Bestimmung eines Zustands oder einer Zustandsänderung einer elektrochemischen Energiespeichervorrichtung und dafür vorbereitete Energiespeichervorrichtung
DE102019001737A1 (de) Lithium Batterie, Lithium Batterie Multistack sowie Verfahren zur Herstellung derselben
DE102012223756A1 (de) Batteriezelle mit Überwachungsschaltung
DE2531275A1 (de) Leitend ueberzogener, entluefteter kathoden-kollektor fuer duenne, flache zellen
EP3843187A1 (de) Gedruckte batterie, funketikett und herstellungsverfahren
DE202021105203U1 (de) Elektrochemische Zink-Braunstein-Zelle mit schichtförmigem Aufbau und Batterie
DE102004038072A1 (de) Galvanisches Element

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20071106

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC NL PL PT RO SE SI SK TR

RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: SAWATDEE, ANURAK

Inventor name: WEIDENBACHER, HARTMUT

Inventor name: NORDLINDER, STAFFAN

Inventor name: HENNERDAL, LARS-OLOF

Inventor name: ANDERSSON, LINDA

Inventor name: BERGGREN, MAGNUS

Inventor name: ILIC, DEJAN

Inventor name: KREIDLER, BERND

Inventor name: LOEFFELMANN, HERMANN

Inventor name: KREBS, MARTIN

Inventor name: HOLL, KONRAD

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: VARTA MICROBATTERY GMBH

Owner name: ACREO AB

17Q First examination report despatched

Effective date: 20111121

RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: VARTA MICROBATTERY GMBH

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20160802