SE527979C2 - Ändelektrod för bipolärt batteri, biolärt batteri och förfarande för framställning av ändelektrod - Google Patents
Ändelektrod för bipolärt batteri, biolärt batteri och förfarande för framställning av ändelektrodInfo
- Publication number
- SE527979C2 SE527979C2 SE0401188A SE0401188A SE527979C2 SE 527979 C2 SE527979 C2 SE 527979C2 SE 0401188 A SE0401188 A SE 0401188A SE 0401188 A SE0401188 A SE 0401188A SE 527979 C2 SE527979 C2 SE 527979C2
- Authority
- SE
- Sweden
- Prior art keywords
- metal
- alloy
- melting point
- pantograph
- end electrode
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 8
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims abstract description 60
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims abstract description 60
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 47
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims abstract description 47
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 37
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 36
- 229910000978 Pb alloy Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 9
- 229910000634 wood's metal Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 8
- 229910000679 solder Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 238000005476 soldering Methods 0.000 claims description 6
- 239000011149 active material Substances 0.000 claims description 5
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 5
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 238000005275 alloying Methods 0.000 claims description 3
- 229910000918 newton's metal Inorganic materials 0.000 claims description 3
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 claims 2
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 229910052793 cadmium Inorganic materials 0.000 claims 2
- BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N cadmium atom Chemical compound [Cd] BDOSMKKIYDKNTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 229910052738 indium Inorganic materials 0.000 claims 2
- APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N indium atom Chemical compound [In] APFVFJFRJDLVQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims 2
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 6
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 3
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N Sulfuric acid Chemical compound OS(O)(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 2
- 229910001369 Brass Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000010951 brass Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 150000001879 copper Chemical class 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000006181 electrochemical material Substances 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 1
- 239000003000 extruded plastic Substances 0.000 description 1
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
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
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/66—Selection of materials
- H01M4/668—Composites of electroconductive material and synthetic resins
-
- 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
- H01M10/0413—Large-sized flat cells or batteries for motive or stationary systems with plate-like electrodes
- H01M10/0418—Large-sized flat cells or batteries for motive or stationary systems with plate-like electrodes with bipolar electrodes
-
- 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
- H01M10/06—Lead-acid accumulators
- H01M10/18—Lead-acid accumulators with bipolar electrodes
-
- H01M2/021—
-
- H01M2/30—
-
- 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
- H01M4/64—Carriers or collectors
- H01M4/66—Selection of materials
- H01M4/665—Composites
- H01M4/667—Composites in the form of layers, e.g. coatings
-
- 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
- H01M50/172—Arrangements of electric connectors penetrating the casing
- H01M50/174—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells
- H01M50/176—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells for prismatic or rectangular cells
-
- 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
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
- H01M50/533—Electrode connections inside a battery casing characterised by the shape of the leads or tabs
-
- 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
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
- H01M50/534—Electrode connections inside a battery casing characterised by the material of the leads or tabs
-
- 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
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
- H01M50/536—Electrode connections inside a battery casing characterised by the method of fixing the leads to the electrodes, e.g. by welding
-
- 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
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/543—Terminals
- H01M50/552—Terminals characterised by their shape
- H01M50/553—Terminals adapted for prismatic, pouch or rectangular cells
-
- 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
- H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
- H01M50/543—Terminals
- H01M50/562—Terminals characterised by the material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
- H01M8/02—Details
- H01M8/0202—Collectors; Separators, e.g. bipolar separators; Interconnectors
-
- 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
- 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
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/50—Fuel 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
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Composite Materials (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
Description
LA I Û I g g o oo q o c a o 0 ecco o o o 0 0 fl I 0 on :nu 000 O! ll »¿_, »_ -a/ 527 979 elektroderna än vad som skulle vara fallet om båda strömav- tagarna vore placerade upptill i cellen.
De här omnämnda strömavtagarna kan variera i storlek d.v.s. tvärsnittsyta och längd samt i material. Långa strömavtagare kan vara till nackdel, eftersom de ökar spänningsfallet vid urladdning vilket medför en kortare urladdningstid. Dock ökar man cellens innehåll av syra. Är batteriet avsett för små urladdningsströmmar spelar detta förhållande inte så stor roll. I stället kan långa strömavtagare vara till nackdel vid placering av batteriet där utrymmet är begränsat.
Materialet i strömavtagaren måste vara av sådant slag att denna kan anslutas till elektroderna genom lödning, svetsning på ett sätt som motstàr batteriets elektrolyt, eller, vilket förekommer på alkaliska batterier, genom förskruvning. Mate- rialet i strömavtagaren mäste vidare kunna motstå påverkan från elektrolyten i cellen eftersom denna kommer i kontakt med strömavtagaren. Inte heller får det förekomma sådant material i strömavtagaren som med andra metaller (t.ex. elektrodernas galler) bildar elektrokemiska lokalelement så att korrosion uppstàr. Strömavtagarna kan förstärkas både med avseende pà ledningsförmàga som mekanisk styrka med andra metaller. Sá till exempel är det vanligt att man i strömavtagare till bly- batterier gör inlägg av koppar. Detta möjliggör att den yttre ansiutningen kan ske med skruvförband'som dras ât med full kraft. Inlägget kan även förses med en gänga för anslutning av fasta förbindningar.
Bipolära elektroder är i motsats till nyssnämnda monopolära elektroder tillverkade av en positiv elektrod som utgör den ena halvan av den bipolära elektroden och en negativ elektrod som utgör den andra halvan. Dessa delar är förenade med en 725SïldnCi í=”?.f'ZU{7-'l .__- IJ! [Q fl| 527 979 b) oftast tunn, elektriskt ledande vägg. För att åstadkomma ett bipolärt batteri läggs flera sådana bipolära elektroder samman till en stapel med separatorer mellan varje elektrod. Elektro- derna innesluts i ett kärl på ett sådant sätt att ingen elekt- rolytförbindelse finns mellan de på detta sätt bildade cel- lerna.
Den ena änden av denna stapel avslutas med en monopolär posi- tiv elektrod och den andra änden av en monopolär negativ elektrod. Var och en av dessa ändelektroder förses med åtmin- stone en strömavtagare för anslutning av yttre element.
UPPFINNINGENS ÄNDAMÅL OCH VIKTIGASTE KÄNNETECKEN Ändamålet med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en förbättrad ändelektrod för ett bipolärt batteri. Ett andra ändamål är att tillhandahålla ett bipolärt batteri inklude- rande minst en sådan ändelektrod, och tredje ändamål är att tillhandahålla ett förfarande för framställning av en dylik ändelektrod.
Dessa ändamål uppnås genom särdragen i de respektive oberoende patentkraven.
Genom att strömavtagaren är fast förankrad vid metallen eller legeringen i skivan/ändelektroden via en metall eller en -íegeringvmedtlägre"smältpunkt'än'smältpunkten"för“metallen eller legeringen i ändelektroden uppnås flera fördelar vid sidan av de rent tillverkningsmässiga. Sålunda möjliggörs en batterikonstruktion, som medger urladdning och även laddning med höga strömmar. Vidare möjliggörs utnyttjande av det elektrokemiska materialet på bästa sätt genom att strömmens fördelning över elektroderna blir i hög grad jämt fördelad.
Dessutom möjliggörs att övergången fràn elektrod till strömav- 725X '11 527 979 tagare liksom själva strömavtagaren har ett lågt elektriskt motstånd.
Uppfinningen finner i synnerhet sin fördelaktiga tillämpning vid bipolära batterier, vid vilka ändelektroden inkluderar en vägg av en formstabil skiva av ett icke elektriskt ledande poröst material, vars porer är fyllda med bly eller en motsva- rande metall eller en legering därav.
Strömavtagaren kan genom uppfinningen fast förankras vid metallen eller legeringen i väggen via nämnda metall eller legering med lägre smältpunkt vid en sådan temperatur och på ett sådant sätt att blyet i väggen inte smälter.
I det fall då ändelektroden är försedd med en företrädesvis extruderad plastram, kan temperaturen vid anbringningen av strömavtagaren hållas så låg att plasten i ramen inte negativt påverkas.
Det föredras att metallen eller legeringen med lägre smält- punkt är en làgsmältande blylegering. Särskilt föredras att metallen eller legeringen med lägre smältpunkt är en legering ur gruppen: Woods metall, Lipowits metall, Newtons metall, Dárcets metall, Lichtenbergs metall.
*~Genom att strömavtagaren är förankrad genöm"Iödning med'metal-W len eller legeringen med lägre smältpunkt som lod är änd- elektroden enkelt och ekonomiskt framställbar.
Väggen uppvisar företrädesvis ett pà denna anbringat skikt av bly eller en motsvarande metall eller en legering därav, vilket skikt á sin sida är fast förenat med metallen eller legeringen i väggen, varvid strömavtagaren är fast förenad via 72539 (1001 íf7.f'2'. K 14 UI 527 979 Ul metallen eller legeringen med lägre smältpunkt med detta skikt. Härigenom erhålls en förstärkning av den typiskt tunna väggen. Dessutom förbättras strömfördelningen mellan väggen och strömavtagaren.
Ytterligare fördelar uppnås genom särdragen i den övriga patentkraven och kommer att framgå av den efterföljande beskrivningen.
KORTFATTAD BESKRIVNING AV RITNINGAR Uppfinningen ska nu beskrivas närmare mot bakgrund av utfö- ringsexempel och med ledning av bilagda ritningar, på vilka: Figur l visar i schematiskt ett axiellt snitt genom ett bipo- lärt batteri enligt uppfinningen, Figur 2 visar en anordning för strömavtag frán ett bipolärt batteri, Figur 3 visar en alternativ anordning för strömavtag från ett bipolärt batteri, Figur 4 visar i perspektiv ett bipolärt batteri med anord- ningar för strömavtag enligt figur 3, och Figur 5 visar ett flödesschema över ett förfarande enligt upp- finningen.
BESKRIVNING AV UTFÖRINGSEXEMPEL WEtt^sätt att ansluta ett bipolärt blybatteri till ett Yttïe" element vore att överväga att utforma ändelektroderna med en fana på samma sätt som för monopolära elektroder. Detta före- dras emellertid inte eftersom det skulle leda till komplika- tioner beträffande tätningen. Vidare skulle ett sådant strömuttag medföra en ojämn strömfördelning åtminstone pà änd- elektroderna.
'IZS-“ššldnzcg 5/'7f2(li)4 EO »d (Jl 527 979 Det bipolära batteriet i figur 1 omfattar en stapel av bipo- lära elektroder 13, 14, 15. Pâ vardera änden av stapeln är belägen en ändelektrod 10 resp. 17, som i sig är monopolär, med aktivt material endast på insidan, men med en baksida av samma slag som den mellanvägg som ingår i sagda batteris bipo- lära elektroder. Ändelektroderna är anslutna direkt på dessas baksidor, som således vid den positiva ändelektroden motsvaras av den nega- tiva sidan av bipolära elektroden och vid den negativa änd- elektroden motsvaras av den positiva sidan, med vardera en strömavtagare i form av en poltapp. Utformningen av strömav- tagaren är i figuren en rund poltapp vågrätt anbringad i bat- teriets längdriktning 11, 12 genom lödning med ett lod med lägre smältpunkt än metallens/legeringens i väggen 10 resp. 17. Vid en elektrolyttät batteristapel kommer ingen elektrolyt att förekomma på baksidan av ändelektroderna, varför lödningen i detta omràde kommer att vara opàverkad av elektrolyt. Såle- des kan ett lod väljas utan hänsynstagande till att det ska kunna motstå elektrolyten.
Figur 2 visas en ändelektrod för ett bipolärt batteri med en vägg 22, som uppbär aktivt material 23. Centralt på väggens 22 baksida är fäst en strömavtagare med ett anslutningsparti i form av en företrädesvis rund tapp 27, och ett skenformigt parti 24, som sträcker“sig"väsentIigen vinkelrätt mot aäëIñ*ÅW' för ändelektroden och ut från batteristapeln. I syfte att öka ledningsförmàgan hos strömavtagaren är det skenformiga partiet lämpligen tillverkat av koppar.
I vissa applikationer eller vid montering av batteriet, kan de mekaniska påfrestningarna på strömavtagarna bli så stora att Qiífilduc; Sffuguful on I 0 nu cool n U Q oo -d (Jl f 'u rg °° 'Jl I Û' ÛI o» o o o o U UI I 4 0 I 0 :cause oo 527 979 . .g nano an. :OO . , n g v I å o 01000 . n O I I 0 oo no anno p Q 0 you risk föreligger för deformering. Det är därför viktigt att konstruera stabila infästningar för strömavtagarna.
Ett exempel på en stabil konstruktion erhålles om man i utrym- met bakom skenan 24 fyller upp med en icke elektriskt ledande gjutmassa t.ex. en två-komponent polymer såsom t. ex. epoxy- harts. Lämpligen fyller detta även upp utrymmet 25 mellan ske- nan 24 och väggen 22 och i övriga utrymmen 26, bakom väggen.
Den i figur 3 visade bipolära ändelektroden, till vilken anslutningen skall göras, har en vägg 32 som består av tunnast möjliga blyfolie eller en porös keramskiva vars porer fyllts med bly eller en blylegering. Denna vägg bör av produktions- mässiga skäl vara densamma som kommer till användning som mel- lanvägg i batteriets bipolära elektroder. Vidare är änd- elektroden försedd med en runt om löpande plastram 31 samt på ena sidan med positivt respektive negativt aktivt material (inte visat i figur 3).
Denna konstruktion medför att ändelektroderna vid anbring- ningen av strömavtagaren inte får utsättas för temperaturer högre än smältpunkten för bly eller den metall eller legering, som föreligger i väggen. Genom denna begränsning kan man även välja materialet i ramen så att denna tål motsvarande tempera- tur utan att smälta eller deformeras.
Strömavtagare vid ändelektroder enligt uppfinningen kan anslu- tas i olika riktningar och dessutom ges speciell utformning som är anpassade till användningsområdet. Detta uppnås vid den föredragna konstruktionen i figur 3. Anslutningen i centrum av väggen och strömavtagaren sker i form av en till batteriets höjd anpassad kopparskena. Denna kan vara förblyad men detta är inte nödvändigt då strömavtagaren kommer att ligga helt '.='253*.* due; Sfï-'ZOU-l 527 979 skyddad från elektrolyten (svavelsyran). Anbringning medelst lod med lägre smältpunkt enligt ovan kan ske i endera fallet.
Figur 4 visar ett bipolärt batteri med en tät batteristapel 44 inspänd mellan tvà tryckplattor 43 genom spännskruvelement 45.
Från varje ändelektrod utgår en strömavtagare 41 och till den ena av dessa är ansluten en kabelsko 42.
För att anslutningen skall få minsta möjliga övergàngsmotstând kan det vid anslutning till bl.a. mellanväggar enligt US Pat. ,510,21l vara nödvändigt att förstärka väggen med ytterligare något bly, vilket kan ske genom elektrolytisk utfällning. Där- efter löds strömavtagaren fast med ett lod som har lägre smältpunkt än bly.
Exempel på legeringar med làg smältpunkt, vilka kan användas vid framställning av ändelektroder enligt föreliggande uppfin- ning, framgàr av nedanstående tabell: 72530 dun; šfïflllufl 'J l 527 979 <> Exl-:MPEL PÅ BLYLEGERmGAR MED LAG SMÄLTPUNKT soM KAN ANvÄNDAs Smält- Punkt Pb Sn Bi In Cd °C 96 96 96 96 96 Emwfiflml 4@5 22Jl l0ß5 4Q63 1&l &2 Elltwfiißflm 47 22,6 8,3 44,7 19,1 5,3 Elftßßtißllm 58,2 17,6 1 1,6 49,5 21,3 Wßwß 70 25 125 50 125 metall Limma 70 26,7 13,3 so :o metall Evrßcßicum 91,5 40,2 51,6 8,2 Ellmficflm 95 32 15,5 52,5 Newwns 97 31,2 18,8 50 metall Dårßeis 98 25 25 50 metall Lichtenbergs 100 30 20 50 metall Utöver dessa specificerade legeringar ligger inom ramen för uppfinningen allmänt att utnyttja metaller eller legeringar med lägre smältpunkt än smältpunkten för metallen eller leger- ingen i väggen. Detta medger således utnyttjande av som exem- pel en enda metall eller en legering av bly med en, två eller flera legeringsämnen ur tabellen när den resulterande metallen eller legeringen är en metall eller en legering med làg smält- punkt såsom avses enligt uppfinningen.
Ett förfarande för framställning av en ändelektrod för ett ”Bipolärt” batteri illlustrërâflsd' šchlemätisikt i flödeslschema-tlulmifl ' I figur 5.
Sekvensens start betecknas med 51.
Porerna i en formstabil skiva av ett icke elektriskt ledande poröst material, fylls med bly eller en motsvarande metall vid position 52. 72539 dot; ïfïfïlll hl '__/I 527 979 Vid position 53 förses skivan med en ram av plast genom extru- dering.
En del av skivans ena sida beläggs med ett blyskikt genom elektrolytisk utfällning vid position 54.
Skivans andra sida beläggs med ett skikt av aktivt material vid position 55.
En strömavtagare av förblyat eller förtennat koppar löds mot centrum av sidan med blyskiktet med användning av Woods metall som lod vid position 56.
Position 57 betecknar sekvensens slut.
Exempel 1 För anslutning av en strömtilledare till en vägg av bly-keram- typ gjordes först en utfällning av bly på en centralt placerad yta av 20 CHF. Elektrodens hela yta var 226 cnF. För att genom- föra blypläteringen pressades ett PVC-rör 5 cm högt, och med innerdiameter 5 cm och försedd med en gummipackning, mot bly- keramen. Röret fylldes till 2/3 med ett blyinnehàllande pläte- ringsbad och en anod av rent bly. Bly-keramen anslöts till minuspolen på en strömkälla och anoden till pluspolen. Ström- men reglerades till 0,5 A och elektrolysen pågick i 1 timme.
Därefter sköljdes och torkades väggen: Den pläterade ytan put- sades med mässingsborste och väggen förvärmdes till 80 °C. Ett skikt av Wood metall pàfördes varefter en strömledare, även den förvärmd till 80 °C, pressades mot skiktet av Woods metall, varvid, efter avsvalnande, ett mekaniskt starkt förband erhölls. 7253” dnc' 5š7/'2U(i4 '__/n 00 00 00 O I I I I O 00 00 0000 00 0 0 0 0 0 0 0 00 00 00 527 979 Exempel 2 Två strömtilledare med dimensionerna l4x2x0,2 cm fästes på en bly-keramskiva såsom i exempel 1. Motståndet från den ena strömtilledaren, till den andra genom bly-keramen mättes till 0,1 mohm och motståndet mellan ena sidan till andra sidan genom skiktet av Woods metall till 0,09 mohm. På samma sätt fästes två strömledare på en blyfolie 2 mm tjock och motstån- den mättes till 0,1 resp. 0,09 mohm. Dvs. man erhåller en lika god kontakt mellan Woods metall och en bly/keram, som mellan en Woods metall och en blyfolie.
Uppfinningen har i huvudsak beskrivs med tillämpning vid bipo- lära blybatterier och speciellt sådana med dimensionsstabila mellanväggar som beskrivits i US Pat 5,5l0,21l. Detta uteslu- ter inte att uppfinningen tillämpas pà monopolära blybatterier eller andra typer av monopolära och bipolära batterier. Upp- finningen kan sàledes modifieras inom ramen för de efterföl- jande kraven. Vid en modifikation är fler än en strömavtagare anbringad på olika ställen på ändelektroden. Detta är särskilt aktuellt vid ändelektroder med större dimensioner.
Hñšöldøc: 5/7121 'lm 000 O 0 0 00
Claims (1)
1. 0 15 20 25 30 527 979 12 Patentkrav k) o U1 o .Ändelektrod för ett bipolärt batteri inkluderande en vägg i form av en formstabil skiva av ett icke elektriskt ledande poröst material, vars porer är fyllda med bly eller en motsvarande metall eller en legering därav, med på ena sidan anbragt aktivt material och på andra sidan en vid skivan anbringad strömavtagare av metall, kânnetecknad av att strömavtagaren är fast förankrad vid metallen eller legeringen i väggen via en metall eller en legering med lägre smältpunkt än smältpunkten för metallen eller legeringen i väggen. Ändelektrod enligt krav 1, kânnetecknad av att metallen eller legeringen med lägre smältpunkt är en lågsmältande blylegering. Ändelektrod enligt krav 2, kânnetecknad av att metallen eller legeringen med lägre smältpunkt är en legering av bly med ett eller flera legeringsämnen ur gruppen: tenn, vismut, indium, cadmium. .Ändelektrod enligt krav 3, kännetecknad av att metallen eller legeringen med lägre smältpunkt är en legering ur gruppen: Woods metall, Lipowits metall, Newtons metall, Dárcets metall, Lichtenbergs metall. Ändelektrod enligt något av kraven 1 - 4, kânnetecknad av att strömavtagaren är förankrad genom lödning med metal- len eller legeringen med lägre smältpunkt som lod. .Ändelektrod enligt något av föregående krav, kännetecknad av att väggen uppvisar ett på denna anbringat skikt av 72589b.doc; 3/23/2006 10 15 20 25 30 527 979 13 bly eller en motsvarande metall eller en legering därav och att strömavtagaren är fast förenad via metallen eller legeringen med lägre smältpunkt med detta skikt. 7.Ändelektrod enligt något av kraven 1 - 6, käflßeteckflad av strömavtagaren är framställd av förtennad eller förblyad koppar eller bly eller en blylegering. 8.Ändelektrod enligt något av kraven l - 7, kännetecknad av strömavtagaren har cirkulärt tvärsnitt. 9.Ändelektrod enligt något av kraven 1 - 7, kännetecknad av väggen har cirkulärt eller flerhörnigt tvärsnitt. 10. Ändelektrod enligt något av kraven l - 9, känneteck- nad av att strömavtagaren är förankrad centralt på ski- Van . ll. Ändelektrod enligt något av kraven 1 - 10, känneteck- nad av att fler än en strömavtagare är förankrad på ski- VaIl . 12. Bipolärt batteri inkluderande ett flertal mellanväg- gar, aktiva material, tvâ ändelektroder och elektrolyt, kännetecknat av att det inkluderar åtminstone en änd- elektrod enligt något av kraven l - ll. 13. Batteri enligt krav 12, kännetecknat av att den inkluderar en tät inneslutning med tätningsorgan mellan inneslutningen och en strömavtagare utgående från varje ändelektrod och utskjutande från inneslutningen. 72589b.doc; 3/23/2006 10 15 20 25 30 527 979 14 14. Batteri enligt krav 12 eller 13, kännetecknat av att strömavtagarna är monterade huvudsakligen parallellt med axeln för en stapel bildad av nämnda flertal celler. 15. Batteri enligt krav 12 eller 13, kånnetecknat av att strömavtagarna är monterade huvudsakligen vinkelrätt mot axeln för en stapel bildad av nämnda flertal celler. 16. Förfarande för framställning av en för ett bipolärt batteri avsedd ändelektrod inkluderande en vägg i form av en formstabil skiva av ett icke elektriskt ledande poröst material, vars porer är fyllda med bly eller en motsvarande metall eller en legering därav, samt en vid skivan anbringad strömavtagare av metall, kännetecknat av att strömavtagaren förankras fast vid metallen eller legeringen i väggen via en metall eller en legering med lägre smältpunkt än smältpunkten för metallen eller legeringen i väggen. 17. Förfarande enligt krav 16, kännetecknat av att metallen eller legeringen med lägre smältpunkt är en làgsmältande blylegering. 18. Förfarande enligt krav 17, kânnetecknat av att metal- len eller legeringen med lägre smältpunkt är en legering av bly med ett eller flera legeringsämnen ur gruppen: tenn, vismut, indium, cadmium. 19. Förfarande enligt krav 16, kännetecknat av att metal- len eller legeringen med lägre smältpunkt är en legering ur gruppen: Woods metall, Lipowits metall, Newtons metall, Dárcets metall, Lichtenbergs metall. 72589b.doc; 3123/2006 527 979 15 20. Förfarande enligt något av kraven 16 - 19, känneteck- nat av att strömavtagaren förankras vid väggen genom löd- ning med metallen eller legeringen med lägre smältpunkt som lod. 21. Förfarande enligt något av kraven 16 - 20, känneteck- nat av att väggen beläggs med ett skikt av bly eller en motsvarande metall eller en legering därav och att ström- avtagaren via metallen eller legeringen med lägre smält- 10 punkt fast förenas med detta skikt. 725 89b.d00; 3/23/2006
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE0401188A SE527979C2 (sv) | 2004-05-07 | 2004-05-07 | Ändelektrod för bipolärt batteri, biolärt batteri och förfarande för framställning av ändelektrod |
PCT/SE2005/000644 WO2005109546A1 (en) | 2004-05-07 | 2005-05-03 | End electrode for a bipolar battery and a method for producing an end electrode |
US11/579,800 US20070154786A1 (en) | 2004-05-07 | 2005-05-03 | End electrode for a bipolar battery and a method for producing an end electrode |
EP05740537A EP1743391A1 (en) | 2004-05-07 | 2005-05-03 | End electrode for a bipolar battery and a method for producing an end electrode |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SE0401188A SE527979C2 (sv) | 2004-05-07 | 2004-05-07 | Ändelektrod för bipolärt batteri, biolärt batteri och förfarande för framställning av ändelektrod |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SE0401188D0 SE0401188D0 (sv) | 2004-05-07 |
SE0401188L SE0401188L (sv) | 2005-11-08 |
SE527979C2 true SE527979C2 (sv) | 2006-07-25 |
Family
ID=32390893
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SE0401188A SE527979C2 (sv) | 2004-05-07 | 2004-05-07 | Ändelektrod för bipolärt batteri, biolärt batteri och förfarande för framställning av ändelektrod |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US20070154786A1 (sv) |
EP (1) | EP1743391A1 (sv) |
SE (1) | SE527979C2 (sv) |
WO (1) | WO2005109546A1 (sv) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20100282529A1 (en) * | 2007-04-24 | 2010-11-11 | Temic Automotive Electric Motors Gmbh | Electrochemical cell and energy storage assembly |
US20100273043A1 (en) * | 2007-04-24 | 2010-10-28 | Temic Automotive Electric Motors Gmbh | Electrochemical cell with weld points connections and energy storage assembly |
JP4557001B2 (ja) * | 2007-12-28 | 2010-10-06 | Tdk株式会社 | 電気化学デバイス用電極及び電気化学デバイス |
US20210143514A1 (en) * | 2017-06-23 | 2021-05-13 | Advanced Battery Concepts, LLC | Reinforced bipolar battery assembly |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4719157A (en) * | 1985-06-07 | 1988-01-12 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Fuel cell stack assembly |
US5114807A (en) * | 1990-04-30 | 1992-05-19 | California Institute Of Technology | Lightweight bipolar storage battery |
SE510853C2 (sv) * | 1991-07-01 | 1999-06-28 | Volvo Technology Transfer Ab | Bipolärt batteri |
US5202198A (en) * | 1992-03-26 | 1993-04-13 | General Motors Corporation | Battery construction and method of connecting terminals to electrodes |
DE69314088T2 (de) * | 1992-06-04 | 1998-01-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Positivelektrode für Lithium-Sekundärbatterie und Verfahren zu seiner Herstellung und eine nichtwässrige Elektrolyte Lithium-Sekundärbatterie unter Verwendung derselben |
KR100346031B1 (ko) * | 2000-04-25 | 2002-07-24 | 주식회사 네스캐패시터 | 전기에너지 저장장치 |
JP4135469B2 (ja) * | 2002-10-30 | 2008-08-20 | 日産自動車株式会社 | ポリマー電池、組電池および車両 |
-
2004
- 2004-05-07 SE SE0401188A patent/SE527979C2/sv not_active IP Right Cessation
-
2005
- 2005-05-03 US US11/579,800 patent/US20070154786A1/en not_active Abandoned
- 2005-05-03 WO PCT/SE2005/000644 patent/WO2005109546A1/en active Application Filing
- 2005-05-03 EP EP05740537A patent/EP1743391A1/en active Pending
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2005109546A1 (en) | 2005-11-17 |
US20070154786A1 (en) | 2007-07-05 |
EP1743391A1 (en) | 2007-01-17 |
SE0401188L (sv) | 2005-11-08 |
SE0401188D0 (sv) | 2004-05-07 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9564623B2 (en) | Battery separator with a conductive layer for extending the cycle life of a battery | |
KR101148031B1 (ko) | 내부식성 태양전지 모듈 | |
KR101199179B1 (ko) | 전지스택의 전원단 연결구조 | |
AU2010249719A1 (en) | Composite current collector and methods therefor | |
KR100965693B1 (ko) | 버스 바 및 이를 포함하는 이차전지 모듈 | |
CN202503346U (zh) | 蓄电池智能化自动充电修复装置 | |
CN203787527U (zh) | 一种铅酸蓄电池 | |
CN102437342A (zh) | 储能用铅酸蓄电池正极板栅合金 | |
JP5289983B2 (ja) | 電気化学セル | |
SE527979C2 (sv) | Ändelektrod för bipolärt batteri, biolärt batteri och förfarande för framställning av ändelektrod | |
CN107887673B (zh) | 一种液态金属燃料电池 | |
CN207052644U (zh) | 一种硬包装锂电池组 | |
CN207217645U (zh) | 一种弹性导电装置 | |
CN209912941U (zh) | 一种圆柱锂电池串并联模组 | |
CN209298228U (zh) | 一种免维护阀控密封式铅酸蓄电池及其耐腐蚀负极汇流组件 | |
CN208819924U (zh) | 一种电池盖板、铝壳电池及电池模组 | |
CN208781910U (zh) | 一种防过热的锂电池组 | |
CN202839819U (zh) | 一种动力锂离子电池的极耳与端子连接结构 | |
CN202616363U (zh) | 均衡充放电的串联锂离子电池组 | |
JP6369514B2 (ja) | 鉛蓄電池 | |
WO2015173781A1 (en) | Electrical storage batteries | |
CN205050913U (zh) | 一种锂电池模块用复合导电排及锂电池模块 | |
CN105304950A (zh) | 熔融盐储能电池 | |
CN112310404A (zh) | 一种铅酸蓄电池复合式集流体及电池 | |
CN207250628U (zh) | 一种动力电池及电动汽车 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
NUG | Patent has lapsed |