DE2531275B2

DE2531275B2 - Dünne, flache galvanische Zelle

Info

Publication number: DE2531275B2
Application number: DE2531275A
Authority: DE
Inventors: Tibor Westlake Ohio Kalnoki-Kis (V.St.A.)
Original assignee: Union Carbide Corp
Current assignee: Union Carbide Corp
Priority date: 1974-07-18
Filing date: 1975-07-12
Publication date: 1978-11-09
Also published as: CA1043868A; FR2279228B1; JPS5133824A; DE2531275C3; DE2531275A1; US3902922A; JPS5737991B2; FR2279228A1

Description

Die Erfindung betrifft eine dünne, flache galvanische Zelle, mit einer negativen Metall-Elektrode, einer positiven Elektrode aus einer Depolarisationsmasse, einem Separator zwischen der negativen und der positiven Elektrode, einem mit der negativen Elektrode und der positiven Elektrode in Berührung stehendem Elektrolyt und einem Kollektor, für die positive Elektrode mit einer Vielzahl von Öffnungen für die Entlüftung in der Zelle gebildeter Gase der auf einer Seite eine im wesentlichen kontinuierliche, gasdurchlässige und elektrolyt-undurchlässige Leitschicht besitzt.

Die fortlaufende Entwicklung tragbarer elektrisch-betriebener Vorrichtungen kompakter Bauweisen, wie beispielsweise Tonbandaufnahme- und Wiedergabegeräte, Radiosender und Empfänger, Rasierapparate, Uhren, Filmkameras oder Fotokameras, schaffen eine fortlaufende Nachfrage für die Entwicklung von zuverlässigen, kompakten Batterien für den Betrieb der genannten Geräte. Die von solchen Geräten benötigte Energie ist veränderlich. Beispielsweise benötigt eine Uhr eine Batterie, die für zumindest ein Jahr eine gleichförmige Energie von geringer Stärke liefert, Aufnahmegeräte und Radios benötigen Batterien, welche mit Unterbrechungen von einer halben Stunde bis zu mehreren Stunden mit einer Energie von wesentlich höherem Niveau arbeiten, woraufhin Perioden des Nichtgebrauchs folgen. Eine Filmkamera, in welcher eine Batterie die Aufnahmekontrollvorrichtungen ebenso wie den Antriebsmotor betreibt, benötigt üblicherweise Batterien, welche in wiederholten Serien von relativ kurzen Zeitperioden an einem Tag arbeiten, jedoch wochen- oder monatelang nicht verwendet werden. Eine Fotokamera, in welcher eine Batterie eine Blitzbirne zündet und in einigen Fällen die Aufnahmevorrichtungen regelt und den Film nach jeder Aufnahme transportiert, benötigt eine Batterie, die eine Reihe von sehr hohen Spannungsimpulsen schafft und häufig in schneller Aufeinanderfolge.

Während die Batterie-Industrie in der Bereitstellung von Batterien rasch erfolgreich gewesen ist, um diese verschiedenen Nachfragen zu befriedigen, so ist doch die größte Mehrheit der Batterien, die für die beschriebenen Vorrichtungen hergestellt werden und in ihnen verwendet werden, zylindrisch. Sie reichen in der Höhe von den üblichen »Knopf-Zellen« bis zu einer Höhe von 12 mm bis 25 mm und sogar mehr und im Durchmesser von ungefähr 12 bis zu 25 mm und mehr. Obwohl sie ausgezeichnete Quellen für elektrische Energie sind, so begrenzt im gewissen Maß ihre Form die Größe und Form der Vorrichtungen, für welche sie bestimmt sind. Wenn das Design-Konzept sich ändert, gibt es eine steigende Nachfrage nach dünnen, flachen Formen. Vorrichtungen von dünner, flacher Form können nicht hergestellt werden, um die üblichen, zylindrischen Batterien aufzunehmen, ohne für die Batterien mehr Platz einzuräumen, als es gewünscht ist. Entsprechend wird die Nachfrage nach dünnen, flachen Batterien steigen.

Das Problem, das mit der Aufrechterhaltung eines guten elektrischen Kontaktes zwischen den Zellenelementen verbunden ist, ist besonders bei dünnen, flachen Zellenkonstruktionen zu beachten, bei welchen äußere Halterungen im allgemeinen unpraktisch sind, da solche Teile ein Vielfaches der Dicke der Zelle selbst aufweisen können. Weiter sind die üblichen Vorrichtungen, die verwendet werden, um die Zelleneinheit längs des Umfangs der Zelle aufrechtzuerhalten, nicht ausreichend, da solche flachen Zellen eine große, nicht abgestützte Oberfläche aufweisen, um einen guten elektrischen Kontakt zwischen den Zellenelementen in der Mitte der flachen Zelle zu erhalten, wegen der Bildung von Gasen in der Zelle, welche die Neigung hat, die Zellenteile zu trennen, um da-

durch den Widerstand der Zelle bis zu einem Grad zusteigern, so daß die Zelle für die beabsichtigte Verwendung nutzlos wird.

Die US-PSen 3 741813 und 3 741812 betreffen zylindrische Zellen, die eine leitende Kappt: mit Entlüftungsöffnungen besitzen. Diese Entlüftungsöffnungen sind von einer leitenden oder nichtleitenden, gasdurchlässigen, flüssigkeitsundurchlässigen Schicht abgedeckt. Die Druckschriften beziehen sich auf zylindrische Zellen oder Knopfzellen, jedoch nicht auf flache nicht runde Zellen, wie in der vorliegenden Anmeldung. Diese bekannten Zellen brauchen jedoch durch die runde Form sehr viel Platz.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, dünne, flache Zellen herzustellen, die im täglichen Gebrauch wenig Platz beanspruchen und die leicht zu einer Vielzellen-Batterie zusammengesetzt werden können.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß sich die Leitschicht zwischen dem Kollektor für die positive Elektrode und der positive.! Elektrode befindet, und die positive Elektrode, der Separator und der Elektrolyt am Rand von einem elektrolyt-undurchlässigen Dichtungsmaterial umgeben sind, das an die negative Elektrode und den Kollektor der positiven Elektrode angrenzt und hiermit verbunden ist.

Die Zelle ist einfach im Aufbau und beansprucht sehr wenig Raum. Von besonderem Vorteil ist es, wenn die negative Elektrode aus einem Metallblech besteht und alle Teile der Zelle unter Ausbildung eines Kontaktes mit relativ geringem elektrischem Widerstand zwischen den einzelnen Zellenteilen miteinander verbunden sind. Dadurch, daß die negative Elektrode aus einem Metallblech besteht, ist die Zelle besonders stabil.

Die flache Ausbildung der Zellen ermöglicht es. eine Viclzcllenbatterie zu schaffen, wobei es zweckmäßig ist, wenn zumindest eine Doppelelektrode zwischen der äußeren positiven Elektrode und der äußeren negativen Elektrode angeordnet ist, daß ein Separator und ein Elektrolyt zwischen jeder positiven und negativen Elektrode angeordnet ist, und daß ein Kollektor für die positive Elektrode eine Vielzahl von Öffnungen zur Entlüftung in der Batterie gebildeter Gase besitzt und auf der inneren Oberfläche eine im wesentlichen kontinuierliche, gasdurchlässige, elektrolyt-undurchlässige Beschichtung besitzt, daß die Doppelelektrode eine positive Elektrode aufweist, die mit einer poröser; negativen Elektrode über eine Leitschicht verbunden ist, und daß alle Teile der Batterie unter Ausbildung eines Kontakts mit relativ geringem elektrischem Widerstand zwischen den einzelnen Zellcnteilen miteinander verbunden sind.

Erfindungsgemäß aufgebaute Vielzellenbatterien können für die verschiedensten Zwecke verwendet werden und sind in technische Apparate leicht einzubauen.

Bei der Vielzellenbatterie kann es von Vorteil sein, wenn die positive Elektrode, der Elektrolyt und der Separator einer jeden Zelle mit einem Umfangsrahmen eines elektrolyt-undurchlässigen Dichtungsmaterials verbunden ist, welches ebenso am Rand mit jeder negativen Elektrode und der benachbarten leitenden Schicht der Doppelelektrode oder dem positiven Kollektor verbunden ist, die eine solche Zelle bilden.

Von besonderem Vorteil ist es, daß die erfindungsgemäßen Zellen Gase austreten lassen. Dabei hat es sich als zweckmäßig herausgestellt, wenn die Öffnungen in dem Kollektor für die positive Elektrode eine Größe von etwa 78 bis 65 000 um², vorzugsweise etwa 4200 bis 25 000 μην, besitzen. Diese Größen der Entlüftungen lassen unerwünschte Gase leicht austreten , und gewährleisten ein einwandfreies Arbeiten der Zelle bzw. Batterie.

Erfindungsgemäß sind eine Vielzahl von öffnungen in dem Kollektor für die Entlüftung irgendeines unerwünschten in der Zelle gebildeten Gases angeordnet. Dabei wird zusätzlich zu der Perforierung des Kollektors eine gas-permeable, elektrolyt-undurchlässige, leitende Beschichtung auf der Seite, die die positive Elektrode der Zelle berührt, angebracht sein, um so den Verlust irgendeines Elektrolyts durch die Öffnungen in dem Kollektor zu verhindern, während gleichzeitig die Entlüftung der ungewünschten Gase gewährleistet ist. Mit der Kombination eines perforierten Kollektors und einer Beschichtung aus einem gas-permeablen, elektrolyt-undurchläsigen, leitenden Anstrichs auf dem Kollektor ist die Bindungsfestigkeit, die durch den Umfangsrahmen aus dem elektrolyt-undurchlässigen Dichtungsmaterial geschaffen wird, ausreichend, um den physikalischen und elektrischen Kontakt zwischen den benachbarten Zellenteilen während der Zellenlagerung und Entladung zu halten, da irgendein Gas, das in der Zelle gebildet wird, in der Lage ist, durch die Öffnungen in dem Kollektor zu entweichen. Auf diese Weise wird gemäß der Erfindung der innere Kontakt aller Zellenteile gewährleistet, und es sind keine äußeren druckaufbringenden Vorrichtungen notwendig. Der Rahmen aus dichtendem Material, der die positive Elektrode, den Separator und den Elektrolyten umgibt, hilft die Zellen zu verstärken und hält den geringen elektrischen Widerstandkontakt zwischen den Zellenkomponenten in Zusammenarbeit mit der negativen Metall-Elektrode und dem Kollektor aufrecht, mit welchen der Rahmen des dichtenden Materials am Rande abgedichtet ist.

Die Anzahl der Öffnungen in dem Kollektor kann abhängig von den Merkmalen des Zellensystems und der Porosität der positiven Mischung variieren. Es sollte jedoch ein Minimum von zumindest einer Öffnung alle 3 cm² des Kollektors notwendigerweise vorgesehen sein, wenn das in der Zelle gebildete Gas ohne ein Zerstören des Kontaktes zwischen den Zellenteilen entweichen soll. Die maximale Anzahl der Öffnungen in dem Kollektor wird durch die Anzahl begrenzt, durch weiche der Kollektor wirkungsvoll seine Leitungseigenschaften und/oder seine Einheitlichkeit und Festigkeit verlöre, die notwendig ist, um die Zelle als strukturelle Energie-Einheit zusammenzuhalten. Vorzugsweise sollen die öffnungen einheitlich um den Kollektor angebracht werden und, wo sie nicht einheitlich angebracht sind, sollten die öffnungen in der Nähe der Mitte des Kollektors angebracht werden, wo die mechanische Unterstützung minimal ist.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 eine isometrische Ansicht einer Zelle gemäß der vorliegenden Erfindung,

Fig. 2 einen teilweisen Querschnitt einer Zelle, wobei die Zellenteile aus Gründen der Darstellung sehr vergrößert dargestellt sind,

Fig. 3 einen teilweisen Querschnitt einer Batterie, wobei die Zellenteile sehr verprrißprt Haropstpll» «inH

Fig. 4 einen Querschnitt einer anderen Ausführungsform einer Zelle, wobei die Teile sehr vergrößert dargestellt sind.

In den Fig. 1 und 2 wird eine dünne, flache Zelle 1 gezeigt, welche eine Anode (negative Elektrode) 3, einen elektrolyt-imprägnierten Separator 5, eine Kathode (positive Elektrode) 7, eine leitende Schicht 9 und einen entlüfteten Kathoden-Kollektor 11 aufweist. Der elektrolyt-imprägnierte Separator 5 und die Kathode 7 sind innerhalb und durch die Anode 3 und den Kathoden-Kollektor 11 verbunden, die einen umfangsgemäßen Rücktritt 13 ausbilden, welcher mit einem Rahmen aus dichtendem Material 15 gefüllt ist, welcher am Rand die Kathode 7 verbindet und mit der inneren Randfläche 17 der Anode 3 und der inneren Randfläche 19 des Kathoden-Kollektors 11 über die leitende Schicht 9 verbunden ist. Das in dem Rahmen verwendete Adhäsiv muß nicht mit den Zellenteilen oder den Reaktionsprodukten reagieren, und sollte von einem elektrolyt-beständigen und wasserundurchlässigen, dampfdurchlässigen Material sein und sollte diese Eigenschaften und seine Adhäsivität über den Bereich der Zellenarbeitstemperatur beibehalten. Geeignete Adhäsive, die als Dichtungsmaterial verwendet werden können, sind übliche Vinyl-Adhäsive oder wärme-schmelzende Adhäsive aus Vinyl-Paraffin-Mischungen.

Der Kathoden-Kollektor 11 ist mit Öffnungen 21 gezeigt, um irgendein in der Zelle während der Lagerung oder der Entladung gebildetes Gas entweichen zu lassen. Die Zusammensetzung der leitenden Schicht 9 ist, wie oben beschrieben, dadurch charakterisiert, daß sie leitend, gas-permeabel und elektrolyt-undurchlässig ist. Auf diese Weise wird irgendein in der Nachbarschaft der Anode gebildetes Gas durch die Kathode 7, die leitende Schicht 9 und durch die Öffnung 21 in den Kathoden-Kollektor 11 geführt. Wenn es gewünscht ist, obwohl es nicht gezeigt ist, ist ein leitender Vorsprung, der an der Anode 3 oder an einem Vorsprung der Anode 3 befestigt ist, als Anodenpunkt für besondere Anwendungen zu verwenden, wie beispielsweise, wenn ein nicht leitender Überzug auf die äußere Oberfläche der Anode aufgebracht wird.

Um eine Zellenbatterie zu schaffen, ist es notwendig, die Anode 3 der einen Zelle in engen elektronischen Kontakt mit dem Kathoden-Kollektor einer anderen Zelle zu bringen, um auf diese Weise eine Reihenverbindung zu bewirken.

Im allgemeinen wird der Oberflächenberührungsdruck zwischen der Anode und dem Kathoden-Kollektor zweier benachbarter, übereinander angeordneter Zellen, der notwendig ist, um einen guten elektronischen Kontakt dazwischen zu schaffen, nicht ausreichend sein, um das Entlüften von dem Kathoden-Kollektor aus zu versperren. Es ist jedoch erwünscht, zusätzlich horizontale Entlüftungsdurchgänge zwischen den Komponenten der benachbarten Zellen vorzusehen.

Eine andere Konstruktion für eine Serienpakkungsbatterie ist eine, die eine Doppelelektrode aufweist, in welcher eine Oberfläche einer Metall-Anode mit einer elektronisch leitenden Beschichtung entsprechend der Erfindung vorgesehen ist, wie dies in Fig. 3 gezeigt ist.

Wie in Fig. 3 zu sehen ist, sind zwei Zellen, eine über der anderen, angeordnet und mit einem Adhäsiv

miteinander verbunden. Die obere Zelle 30 weist eine entlüftete Anode 34, einen elektrolyt-imprägnierten Separator 36 und eine Kathode 38 auf. Eine leitende Schicht 40, wie oben für Lage 9 beschrieben, ist verbindend und zwischen der Anode 42 und Kathode 38 angeordnet. Die untere Zelle 32 weist eine poröse Anode 42, wie beispielsweise aus Zinkstaub, einen imprägnierten Separator 44 und eine Kathode 46 auf. Zwischen der Kathode 46 und dem Kathoden-Kollektor 50 ist eine leitende Schicht 48 angeordnet, welche mit der leitenden Schicht 9 von Fig. 2 identisch ist. Die umfangsmäßigen Rücktritte 54 und 54' werden mit einem Dichtungsmaterial 56 bzw. 56' gefüllt, wie dies in Verbindung mit Fig. 2 beschrieben wurde. Der Kathoden-Kollektor 50 ist mit öffnungen 52 gezeigt, um das in der Zelle während der Lagerung oder Entladung gebildete Gas zu entlüften.

Ein Erfordernis für die Konstruktion dieser Art von Batterien ist, daß die leitenden Schichten 40 und 48 gas-permeabel sind, so daß die Gase in der Zelle zu den Öffnungen 52 in dem Kathoden-Kollektor 50 zirkulieren können.

Fig. 4 zeigt eine andere Ausführungsform einer Zelle gemäß der Erfindung, in der alle Zellenteile im wesentlichen mit einem Adhäsiv miteinander verbunden sind. Besonders Zelle 41 weist eine Anode 43, eine erste Lage 45 eines unbeweglichen Elektrolyten, einen Separator 47, eine zweite Lage 49 eines unbeweglichen Elektrolyten, eine Kathode 51, eine leitende Schicht 53 und einen Kathoden-Kollektor 55 mit Öffnungen 57 auf. Die Schichten 45 und 49 des unbeweglichen Elektrolyten schaffen einen Elektrolyten, welcher in ionischem oder elektronischem Kontakt mit der Anode und Kathode der Zelle stehen. Die Elektrolyten in dieser Ausführungsform können aus einer viskosen oder klebrigen Masse bestehen, welche innerhalb der Grenzen der Zelle gehalten wird, indem eine geeignete elektrolyt-undurchlässige Beschichtung rund um die Seiten der Zelle angeordnet ist. Diese den Elektrolyten der Zelle bildende Masse dient zusätzlich dazu, die Zellenteile zusammenzuhalten.

Die bevorzugte Ausführungsform dieser Erfindung verwendet das LeClanche-elektrochemische-System, das aus einem Mangandioxid als positivem aktiven Material, Zink als negativem aktiven Material, vorzugsweise ein Zinkblech, und einem Elektrolyten besteht, der aus Ammoniumchlorid und/oder Zinkchlorid besteht. Der Kathoden-Kollektor kann aus irgendeinem leitenden Material, wie beispielsweise Stahl, Kupfer, Zink, Nickel oder Nickellegierungen, aus flexiblen, expandierten Graphitteilchen und ähnlichem bestehen, jedoch vorzugsweise aus Stahl, wegen der relativ geringen Kosten und der guten physikalischen Eigenschaften, wie beispielsweise seiner Festigkeit. Die perforierten Kathoden-Kollektoren gemäß der Erfindung können aus einem leitenden porösen Substrat mit Poren in dem Bereich der öffnungen, die oben spezifiziert wurden, bestehen. Beispielsweise solche Materialien sind komprimierte Metallwolle, gesinterte Metalle und ähnliches.

Obwohl das bevorzugte elektrochemische System das LeClanche-System ist, gibt es eine große Vielzahl elektrochemischer Systeme, die in dieser Erfindung verwendet werden können. Unter den positiven Elektrodenmaterialien, die für die Verwendung dieser Erfindung geeignet sind, sind solche Materialien, wie Mangandioxid, Bleidioxid, Nickeloxihydroxid,

Quecksilberoxid, Silberoxid, anorganische Metallhaloidsalze, wie beispielsweise Silberchlorid und Bleichlorid und organische Materialien, die reduziert werden können, wie beispielsweise Dinitrobenzol und Azodicarbonamide. Unter den negativen Elektrodenmaterialien wurden für die Verwendung in dieser Erfindung Materialien als geeignet gefunden, wie beispielsweise Zink, verzinkter Stahl, Aluminium, Blei, Kadmium und Eisen. Geeignete Elektrolyte sind Ammoniumchlorid und/oder Zinkchlorid, verschiedene to alkalische Elektrolyte, wie beispielsweise Hydroxide von Kalium, Natrium und/oder Lithium, saure Elektrolyte, wie beispielsweise Schwefel- und Phosphorsäure und nichtwäßrige Elektrolyte, wobei diese Elektrolyte danach ausgewählt werden, ob sie mit den negativen oder positiven Elektroden zusammenpassen. Die Elektrolyte können entweder ein Gel oder flüssig sein, abhängig von der besonderen Zellenkonstruktion und den verwendeten elektrochemischen Systemen. Der Separator kann aus einer großen Vielzahl von Materialien hergestellt werden, einschließlich Faser- und Zellulosematerialien, welche in der Batterie-Konstruktion üblich sind ebenso wie gewebte oder nicht gewebte Fasermaterialien, wie beispielsweise Polyester, Nylon, Polyäthylen und Glas.

Bevorzugte elektrochemische Systeme für die Verwendung in dieser Erfindung sind jene, in welchen die positive Elektrode aus Mangandioxid, die negative Elektrode aus Metallen, wie beispielsweise Zink, verzinktem Stahl oder Aluminium bestehen und der Elektrolyt im wesentlichen eine saure Lösung eines anorganischen Salzes ist. Ein anderes bevorzugtes elektrochemisches System ist das alkalische Mangan-System, in welchem die positive Elektrode aus Mangandioxid, die negative Elektrode aus Zink und der Elektrolyt im wesentlichen aus einer Lösung von Kaliumhydroxid besteht. Andere wäßrige Elektrolytsysteme, die für die Verwendung in der Erfindung geeignet sind, sind Nickel, Zink, Silberzink, Quecksilberzink, Quecksilberkadmium und Nickelkadmium-Systeme.

Beispiel

Dünne, flache LeClanche-Zellen, wie sie in Fig. 2 gezeigt sind, wurden vorbereitet, indem eine positive Elektrodenmischung aus Mangandioxid, Graphit und Ruß, eine negative Zinkblech-Elektrode und ein Elektrolyt aus Ammoniumchlorid und Zinkchlorid verwendet wurden. Eine Zellulose trennschicht wurde zwischen der Zink-Anode und der Kathodenmischung einer jeden Zelle angeordnet, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist und wurde mit dem Elektrolyten einer jeden Zelle gesättigt. Ein leitender, gas-permeabler und elektrolyt-undurchlässiger Anstrich, bestehend aus einer Lösung eines Copolymers eines Vinylchlorids und Vinylazetats in einem organischen Lösungsmittel, das einen Weichmacher und einen Epoxidharzstabilisator und leitendes aus Teilchen bestehendes Material aus Ruß und Graphit enthält, wurde auf die eine Oberfläche einer Stahlkathodenplatte aufgebracht, welche mit öffnungen versehen war. Nachdem die Beschichtung getrocknet war, wurde der beschichtete Kathoden-Kollektor mit den anderen Zellenteilen in der in Fig. 2 gezeigten Weise zusammengebracht, und dann wurde ein heiß schmelzendes Adhäsiv in den umfangmäßigen Rücktritt eingebracht, der zwischen der sich erstreckenden Anode und den Kathodenblechen ausgebildet wurde, um eine dünne, rechtwinklige, flache Zelle auszubilden. Jede Zelle maß 44,4 mm in der Breite und 69,8 mm in der Länge, wobei die aktive Kathoden-Mischungskomponente einer jeden Zelle 37,5 X 57,1 mm maß.

Jede Zelle wurde dann darauf folgend einer 0,312 Ohm-Last für 0,1 see, einer 0,832 Ohm-Last für 1,5 see und dann über eine 6,25 Ohm-Last 1,0 see lang entladen. Dieser Entladungskreislauf wurde nach einer 3 see Ruhepause wiederholt, bis der geschlossene Schaltkreis der Zelle 1,08 Volt erreichte. Die von den Zellen erhaltenen Daten sind in der Tabelle gezeigt.

Tabelle

¹ Die durchschnittliche Impedanz der Zellen wurde zwischen 2,0 und 2,5 Ohm bei 1 kHz gemessen.

Es wird durch das oben beschriebene Beispiel gezeigt, daß gemäß der Lehre der vorliegenden Erfindung flache Zellen hergestellt werden können, welche unter verschiedenen Temperaturbedingungen arbeiten, um eine Reihe von sehr hohen Spannungsimpulsen in schneller Folge liefern zu können.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Zustand	Offener Schalt	Anzahl der	Anzahl der S	!
	kreis, Volt	Zellen¹	Kreisläufe
	(Durchschnitt)		(Durchschn.)
25°C	1,65 Volt	100	35
(Frisch)
49°C	1,6 Volt	3	26
(2 Wochen)
6O⁰C	1,6 Volt	5	16
(8 Stunden)
0⁰C	1,65 Volt	3	5
(24 Stunden)

Claims

Patentansprüche:

1. Dünne, flache galvanische Zelle mit einer negativen Metall-Elektrode, einer positiven Elektrode aus einer Depolarisationsmasse, einem Separator zwischen der negativen und der positiven Elektrode, einem mit der negativen Elektrode uad der positiven Elektrode in Berührung stehendem Elektrolyt, und einem Kollektor für die positive elektrode mit einer Vielzahl von Öffnungen für die Entlüftung in der Zelle gebildeter Gase, der auf einer Seite eine im wesentlichen kontinuierliche, gasdurchlässige und elektrolyt-undurchlässige Leitschicht besitzt, dadurch gekennzeichnet, daß sich die Leitschicht (9) zwischen dem Kollektor (11) für die positive Elektrode und der positiven Elektrode (7) befindet, und die positive Elektrode (7), der Separator (5) und der Elektrolyt am Rand von einem elektrolyt-undurchlässigen Dichtungsmaterial umgeben sind, das an die negative Elektrode (3) und den Kollektor (11) der positiven Elektrode angrenzt und hiermit verbunden ist.

2. Zelle nach Anspruch 1, mit der Abweichung, >^r> daß die negative Elektrode (3) aus einem Metallblech besteht und alle Teile der Zelle unter Ausbildung eines Kontakts mit relativ geringem elektrischem Widerstand zwischen den einzelnen Zellenteilen miteinander verbunden sind. jo

3. Vielzellen-Batterie, mit einer äußeren negativen Elektrode und einer äußeren positiven Elektrode, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Doppelelektrode zwischen der äußeren positiven Elektrode (46) und der äußeren negativen r> Elektrode (34) angeordnet ist, daß ein Separator (36, 44) und ein Elektrolyt zwischen jeder positiven und negativen Elektrode angeordnet ist, und daß ein Kollektor (50) für die positive Elektrode eine Vielzahl von Öffnungen (52) zur Entlüftung in der Batterie gebildeter Gase besitzt und auf der inneren Oberfläche eine im wesentlichen kontinuierliche, gasdurchlässige, elektrolyt-undurchlässige Beschichtung besitzt, daß die Doppelelektrode eine positive Elektrode aufweist, die mit 4ϊ einer porösen negativen Elektrode (42) über eine Leitschicht verbunden ist, und daß alle Teile der Batterie unter Ausbildung eines Kontakts mit relativ geringem elektrischem Widerstand zwischen den einzelnen Zellenteilen miteinander verbun- v> den sind.

4. Zelle oder Batterie nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Öffnungen in dem Kollektor (11, 50) für die positive Elektrode eine Größe von etwa 78 bis 65 000 μηι², w vorzugsweise etwa 4200 bis 25 000 μηι², besitzen.