DE4229437C1 - Elektrochemischer Speicher - Google Patents
Elektrochemischer SpeicherInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen elektrochemischen Speicher mit
seriell geschalteten Einzelzellen, wie er aus der gattungs
gemäß zugrunde gelegten EP-OS 406 466 als bekannt hervorgeht.
Die EP-OS 406 466 betrifft einen elektrochemischen Speicher mit
seriell geschalteten und scheibenförmig ausgebildeten Einzel
zellen. Jede Einzelzelle weist jeweils eine positive und eine
negative Elektrodenplatte auf, die durch eine auf eine Stütz
matrix entsprechend ihres beabsichtigten Potentials aufgetra
gene aktiven Masse gebildet ist. Die Elektrodenplatten einer
Einzelzelle sind durch einen zwischen ihren Flachseiten ange
ordneten Separator voneinander getrennt. Innerhalb einer einen
Elektrolytentrog begrenzenden, taschenförmigen Umhüllung sind
mehrere Einzelzellen elektrisch parallel zueinander zu einem
Zellenblock angeordnet, womit die Kapazität innerhalb einer
Umhüllung erhöht wird. In der kapazitäterhöhenden Anordnung
weisen die jeweiligen Elektrodenplatten der Einzelzellen eine
aufeinanderfolgende, sich in Quererstreckungsrichtung nahezu
vollständig überdeckende und durch Separatoren voneinander ge
trennte Ausrichtung auf. Zur Spannungserhöhung des elektro
chemischen Speichers sind in Erstreckungsrichtung der Flach
seiten mehrere Einzelzellen in voneinander getrennten Elektro
lyttrog seriell hintereinander angeordnet, wobei die stromab
leitseitigen Ränder gegenpoliger Elektrodenplatten benachbarter
und in unterschiedlichen Elektrolyttrögen angeordneter
Einzelzellen durch ein Überbrückungsteil elektrisch leitend
miteinander verbunden sind. Dazu wird das Überbrückungsteil
über die entsprechende Seite der taschenförmigen Umhüllung,
also der Elektrolytbehälterwand, geführt. Der Elektrolyttrog
bildet gleichzeitig eine den Block der aneinander gereihten
parallel geschalteten Einzelzellen aufnehmende und ihn mecha
nisch stabilisierende Außenumhüllung. Ein solcher
elektrochemischer Speicher weist bei serieller Schaltung zur
Erreichung hoher Spannungen jedoch, bedingt durch den geringen
Leitungsquerschnitt des Überbrückungsteiles, einen hohen
Schaltungswiderstand auf. Ebenso ist aus diesem Grund die me
chanische Stabilität eines solchen elektrochemischen Speichers,
insbesondere bei Vibrationsbeanspruchungen, wie er bspw. bei
einer Anwendung als Traktionsbatterie in einem Kraftfahrzeug
unterliegt, zu gering bzw. nur mit einem ausgesteiften und da
mit schweren Gehäuse gewährleistet.
Aus dem DE-GM 82 29 149.7 ist eine aus mehreren Zellenblöcken
gebildete Batterie bekannt, wobei innerhalb eines Zellenblockes
mehrere Elektrodenplatten einzelner parallel geschalteter Ein
zelzellen angeordnet sind. Desweiteren sind innerhalb eines
Zellenblockes immer zwei gleichnamige Elektrodenplatten durch
einen im Querschnitt U-förmigen Halter verbunden, dessen äußere
Schenkel gleichzeitig die Elektrodenplatten bilden. Der mitt
lere Schenkel bildet die elektrisch leitende Verbindung zuein
ander und weist gleichzeitig eine Stromableiterfahne auf, durch
die alle gleichnamigen Elektrodenplatten eines Zellenblockes
miteinander verbunden werden, womit wie bei der vorherigen
Schrift die Kapazität des aus Einzelzellen gebildeten Zellen
blockes erhöht ist. Bei dieser Ausgestalltung sind aber aus den
einzelnen Zellenblöcken herausführende Stromableiterfahnen
notwendig, womit eine komplizierte und recht teure Fertigung
verbunden ist.
Aus der DE 30 49 935 A1 (WO 81/01 078) ist ein elektrischer Ak
kumulator bekannt, der mehrere Zellen mit positiven und nega
tiven Platten umfaßt, wobei mehrere Platten in einem engen
Kunststoffbeutel untergebracht sind. Durch die die Kapazität
einer Zelle erhöhende Unterbringung mehrerer Platten in einem
einzigen Kunststoffbeutel wird der Raum des Speichergehäuses
wirtschaftlich ausgenützt. Die in den einzelnen Kunststoffbeu
teln angeordneten Platten weisen jeweils eine nach außen abra
gende Stromfahne auf, die entsprechend ihrer Polarität mitein
ander und mit den zugehörigen Stromfahnen der in dem nächsten
folgen Kunststoffbeutel angeordneten verbunden werden müssen.
Soll mit einem derartigen Akkumulator eine hohe Spannung er
reicht werden, so muß eine Vielzahl dieser Zellen miteinander
in Reihe geschaltet werden. Daraus resultiert aber aufgrund des
geringen Querschnittes der Stromableiterfahnen, deren mechani
sche Stabilität gering und deren elektrischer Widerstand hoch
ist, ein hoher Innenwiderstand des Speichers, weshalb dieser
Akkumulator auch für hochvoltige Traktionsbatterien ungeeignet
ist. Außerdem ist das Anbringen der Stromableiterfahnen auf
wendig.
Aus der DE 42 06 075 A1 ist eine elektrochemische Batterie be
kannt, die eine Anzahl von Einzelzellen umfaßt, wobei eine jede
Einzelzelle von einer Umhüllung umschlossen ist. In den Ein
zelzellen wird die Elektrodenmasse von einem durch eine metal
lische Platte gebildeten Kollektor aufgenommen, welcher Kol
lektor teilweise in eine Isolatiermaterial-Aufnahmeschale ein
gesetzt ist. Von dem Kollektor ragen Stromfahnen ab, die mit
den Platten integriert sind. Auch in diesem Fall ist, aufgrund
des geringen Querschnittes der Stromableiterfahnen, die mecha
nische Stabilität gering und der Innenwiderstand unnötig hoch,
weshalb auch diese Batterie aus diesen Gesichtspunkten insbe
sondere für Traktionsbatterien ungeeignet ist.
Aus der WO 87/04 011 ist eine weitere Batterie bekannt, bei der
die Einzelnen Zellen durch Isolierwände voneinander getrennt
sind. Auf die spezielle Ausbildung der Stromableiterfahnen, die
zumindest teilweise für die mechanische Stabilität und für den
Innenwiderstand der Batterie verantwortlich sind, wird in die
ser Schrift jedoch nicht eingegangen.
In absehbarer Zeit werden aus Umweltschutzgründen im Betrieb
emissionsfrei betreibbare Fahrzeuge immer wichtiger. Die dazu
erforderlichen Batterien bzw. elektrochemischen Speicher müssen
bei möglichst geringem Gewicht und Bauvolumen eine möglichst
hohe Speicherkapazität aufweisen. Ferner sollte die Speicher
spannung, damit die Betriebsströme bei den zu fordernden Lei
stungen nicht zu hoch werden, etwa im Bereich von 180 V liegen,
wofür also mindestens 120 Einzelzellen mit je 1,5 V Spannung in
Serie geschaltet werden müssen. Bei den vorbekannten Bauarten
ist damit aber ein großer kapazitätsbezogener Bauraum nötig.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, einen elektrochemischen
Speicher zu entwickeln, die bei kostengünstiger Fertigung und
bei einem geringem Schaltungswiderstand eine gute mechanische
Stabilität und einen geringeren kapazitätsbezogenen Bauraum
aufweist.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem elektrochemischen
Speicher mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 ge
löst.
Durch die erfindungsgemäße Ausbildung eines elektrochemischen
Speichers lassen sich auf baulich einfache Weise kapazitäts
starke, nämlich scheibenförmig-großflächige Einzelzellen dar
stellen, wobei eine gleichmäßige Stromableitung von extrem
großflächigen Elektrodenplatten bei geringem Schaltungswider
stand gewährleitet ist. Desweiteren kann dank der Vereinfachung
kapazitätsstarker Einzelzellen auf großflächige Scheiben und
dem Entfallen gesonderter Stromableiterfahnen oder dergleichen
viel bisher notwendiger, baulicher und materialmäßiger Aufwand
zur Darstellung kompakter kapazitätsstarker Einzelzellen ge
spart werden, was dem kapazitätsbezogenen Gewicht und dem
kapazitätsbezogenen Bauvolumen der anspruchsgemäßen elektro
chemischen Speicher zugute kommt. Außerdem können die
Elektrodenplatten denkbar einfach ausgebildet und hergestellt
werden und die mechanische Stabilität der Zellenreihe auf der
Stromableitungsseite ist erhöht.
Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen darge
stellten Ausführungsbeispieles im folgenden näher erläutert.
Dabei zeigt:
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen
elektrochemischen Speicher,
Fig. 2 eine in einer taschenförmigen Umhüllung angeordnete
Einzelzelle,
Fig. 3 eine Ausschnittsvergrößerung der Einzelzelle nach Fi
gur 2,
Fig. 4 eine serielle Anordnung mehrerer Einzelzellen bei der
Herstellung,
Fig. 5 zwei durch ein Überbrückungsteil miteinander verbun
dene Elektrodenplatten mit als Lochblende ausgebilde
ter Stützmatrix (Zweierelektrode),
Fig. 6 eine Zweierelektrode mit als Streckgitter ausgebilde
ter Stützmatrix und
Fig. 7 einen Querschnitt durch die Zweierelektrode nach
Fig. 6.
In Fig. 1 ist ein Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen
elektrochemischen Speicher 1 dargestellt. Die Einzelzellen 2
des elektrochemischen Speichers 1 sind scheibenförmig recht
eckig ausgebildet und mit ihren Flachseiten 9 deckungsgleich zu
einem Block aneinander gereiht, wobei eine jede einzelne Ein
zelzelle 2 innerhalb einer von ihr allein genutzten und einen
Elektrolyttrog bildenden taschenförmigen Umhüllung 6 angeordnet
ist. Jede Einzelzelle 2 weist eine positive (4) und eine nega
tive Elektrodenplatte 4′ auf, die durch einen zwischengelegten
Separator 3 voneinander getrennt sind. Die die benachbarten
Einzelzellen 2 voneinander vollständig elektrisch isolierende
Umhüllung 6 ist an der Einsteckseite der Elektrodenplatten 4, 4′
einer Einzelzelle 2 mit einem den positiven und den negativen
Stromableitungsabschnitt 10 der Elektrodenplatten 4, 4′ ausspa
renden Deckel 11 verschlossen. Dieser Verschluß kann in gün
stiger Weise auch mit einer Vergußmasse erfolgen.
Die Elektrodenplatten 4, 4′ werden durch Stützmatrizen 5 gebil
det, die die aktive Masse 17 tragen. Die aktive Masse 17 kann
hierbei auf der Stützmatrix 5 abgeschieden oder unter Zuhilfe
nahme eines gesonderten, feinporigen, metallisierten Elektro
dengerüstes 13, welches mit aktiver Masse 17 gefüllt ist, daran
elektrisch leitend und mechanisch fest haftend befestigt sein.
Zur Stromableitung (Pfeil 12) ist eine jede metallene oder me
tallisierte, positiv und negativ gepolte Stützmatrix 5 über den
stromableitungsseitigen Rand der jeweiligen Belegung oder Be
schichtung mit aktiver Masse 17 auf der gesamten stromableit
ungsseitigen Breite so weit verlängert und in diesem Bereich
unbelegt bzw. unbeschichtet, so daß die "nackte" Stützmatrix 5
als Stromableitungsabschnitt 10 durch den Deckel 11 bzw. die
Vergußmasse hindurchragt.
Die beiden gegenpoligen Stromableitungsabschnitte 10 benach
barter Einzelzellen 2 sind zur seriellen Verschaltung der Ein
zelzellen 2 mit einem Überbrückungsteil 7 miteinander verbun
den, womit die Spannung des elektrochemischen Speichers 1 er
höht wird. Das Überbrückungsteil 7 ist mit den Stromablei
tungsabschnitten 10 zweier Stützmatrizen 5 von ungleichnamigen
Elektrodenplatten 4, 4′ benachbarter Einzelzellen 2 baulich in
tegriert. Eine solche Zweierelektrode weist einen U-förmigen
Querschnitt auf, wobei die Stromableitungsabschnitte 10 der
Stützmatrizen 5 auf ihrer gesamten Breite ineinander übergehen
und ein einziges Bauteil bilden. Hierbei ist besonders von
Vorteil, daß der Widerstand dieser Reihenschaltung gegenüber
der bisherigen Art wesentlich verringert ist. Des weiteren sind
mit Hilfe der Zweierelektroden die Einzelzellen 2 zu einem ge
samten Block aus seriell geschalteten und eng aneinanderge
reihten Einzelzellen 2 zusammengefügt. Zur mechanischen Stabi
lisierung ist der Block innerhalb einer den Block aufnehmenden
Außenumhüllung 8 angeordnet, der die Einzelzellen 2 u. a. auch
in Dichtungshöhe miteinander verspannt und stützt. Die beiden
äußern Stromableitungsabschnitt 10 der äußeren beiden Einzel
zellen 2 sind aus der Außenumhüllung 8 herausgeführt und mit
dem positiven (16) und dem negativen Pol 16′ des elektro
chemischen Speichers 1 verbunden.
In Fig. 2 ist eine Einzelzelle 2 mit einer Elektrodenplatte
4, 4′ einer benachbarten Einzelzelle 2 dargestellt, die durch
ein Überbrückungsteil 7 zu einer teilvorgefertigten Stützmatrix
5 miteinander verbunden sind. Die beiden Elektrodenplatten 4, 4′
der ersten Einzelzelle 2 sind in eine taschenförmige Umhüllung
6 gesteckt, die aus einer flexiblen Kunststoffolie gebildet
ist. Damit ist eine Produktionsvereinfachung verbunden, da
bspw. Fertigungstoleranzen komfortabel ausgeglichen werden
können und der Boden 20 direkt mit den Seiten der Umhüllung 6
verbunden ist. Die teilvorgefertigte und aus einem Streckmetall
5′′ gebildete, momentan einen L-förmigen Querschnitt aufweisende
Stützmatrix dieses Ausführungsbeispieles wird entlang der Bie
gestelle 22 zu einer einen U-förmigen Querschnitt aufweisenden
Zweierelektrode umgebogen.
Wie aus der Ausschnittsvergrößerung nach Fig. 3 ersichtlich
ist, ist zwischen den beiden Elektrodenplatten 4, 4′ ein Sepa
rator 3 angeordnet, der in diesem Fall mit ihm verbundene Ab
stützungen 18 aufweist, die den Separator 3 gegen die beiden
Elektrodenplatten 4, 4′ abstützt und so einen freien Raum für
den Elektrolyten garantiert. An der aus Streckmetall 5′′ gefer
tigten Stützmatrix ist im Bereich ihrer Belegung bzw. Be
schichtung mit aktiver Masse 17 auf wenigstens der einen
Flachseite 9 ein gesondertes, feinporiges, metallisiertes
Elektrodengerüst 13 elektrisch leitend und mechanisch fest
haftend befestigt, welches ebenfalls mit aktiver Masse 17 ge
füllt ist. Dadurch wird die Gesamtoberfläche der aktiven Masse
17 und damit die Kapazität einer Einzelzelle 2 erhöht.
In Fig. 4 ist die Fertigung dieses elektrochemischen Speichers
1 dargestellt, die eine weiteren Vorteil der Erfindung dar
stellt, da sie vollautomatisierbar, einfach und kostengünstig
ist. Bei der Herstellung wird die horizontal liegende Stützma
trix 5 der in Arbeit befindlichen Einzelzelle 2 mit dem geson
derten Elektrodengerüst 13 belegt, wobei diese Stützmatrix 5
durch ein Überbrückungsteil 7 mit der Stützmatrix 5 der fer
tigen Einzelzelle 2 zu einer einzigen, im Querschnitt L-
förmigen Stützmatrix einer Zweierelektrode verbunden ist. Die
Befestigung des Elektrodengerüstes 13 an einer Stützmatrix 5
einer Elektrodenplatte 4, 4′ erfolgt durch Festkrallen mittels
einer Vielzahl von aus der Stützmatrix 5 ausgestanzten Nadel
zungen 15, 15′, die zunächst bürstenartig aufgestellt und nach
dem Aufstecken des Elektrodengerüstes 13 mit ihrem überstehen
den Ende umgebogen sind. Die umgebogenen Enden der Nadelzungen
15, 15′ können innerhalb des Elektrodengerüstes 13 - siehe Na
delzunge 15′ - bis hin an die separatorseitige Oberfläche des
Elektrodengerüstes 13 umgebogen sein, wobei sie dann maximal
mit dieser Oberseite fluchtend abschließen - siehe Nadelzunge
15 -. Bei den mit der Oberseite fluchtenden Nadelzungen können
gleichzeitig zum Abstützen oder örtlichen Fixieren des Separa
tors vorgesehen sein. Auf dieses Elektrodengerüst 13 wird der
Separator 3 gelegt, worauf wiederrum das nächste Elektrodenge
rüst 13 mit daran angeordneter Stützmatrix 5 folgt. Außer bei
der letzten Einzelzelle 2 weisen alle Stützmatrizen den L-
förmigen Querschnitt der Stützmatrix der Zweierelektroden auf.
Nachdem die zweite Elektrodenplatte 4, 4′ der in Arbeit befind
lichen Einzelzelle 2 aufgelegt ist, wird die Umhüllung 6 über
das Elektrodenpaar geschoben und der Boden 20 und der Deckel 11
dichtend angebracht. Hierbei hat es sich als günstig erwiesen,
den Boden 20 und/oder den Deckel 11 mit Führungs- oder Ju
stierleisten für den Separator 3 tz versehen. Weiterhin ist es
von Vorteil, den Deckel 11 konisch auszubilden, da hierbei die
Umhüllung 6 vorgespannt wird. Anstatt eines Deckels 11 ist es
auch möglich, die Einstecköffnung der Umhüllung 6 zu vergießen.
In den Deckel 11 bzw. in der Verschlußmasse kann in vorteil
hafterweise auch ein Rekombinator 19 angeordnet sein, der
günstigerweise mit einer Führung bzw. einem Ein- oder Durch
schub für den Separator 3 versehen ist. Nach dem Verschluß der
Umhüllung 6 wird das Überbrückungsteil 7 um die parallel zu den
Flachseiten 9 der Elektrodenplatten 4, 4′ bzw. zu denen der
Einzelzellen 2 liegende Achse der Biegestelle 22 gebogen, womit
eine jede Einzelzelle 2 dann eng an der Wandung der zuvor fer
tiggestellten Einzelzelle 2 anliegt. Damit ist zusätzlich zu
der später erfolgenden Stabilisierung durch die Außenumhüllung
8 die Steifigkeit des elektrochemischen Speichers 1 erhöht. Die
fertigen Einzelzellen 2 rücken eine Stelle weiter und der Her
stellungsvorgang beginnt an dem freien Schenkel der L-förmigen
Stützmatrix 5 der Zweierelektrode erneut. Die Stützmatrixen 5
der frei bleibenden äußeren Stromableitungsabschnitte 10 der
äußeren beiden Einzelzellen 2 können in ihrem Querschnitt den
jeweiligen Bedürfnissen frei angepaßt werden.
Die Füllung der Einzelzellen 2 erfolgt anschließend bzw. bei
Inbetriebnahme des elektrochemischen Speichers 1. Dazu wird der
Deckel 11 bzw. die Vergußmasse durchstochen und die Einzelzel
len 2 mit dem Elektrolyten gefüllt. Die Füllöffnungen können
offen bleiben, verschließen bei elastischen Materialien für die
Vergußmasse von selbst oder werden, um eine geschlossene Ein
zelzelle 2 zu erhalten, verschlossen. Ein erforderlicher Volu
menausgleich erfolgt durch eine Deformation der Umhüllung 6,
weshalb der spaltförmige Hohlraum zwischen zwei benachbarten
Einzelzellen eines elektrochemischen Speichers 1 nach Fig. 4
von besonderem Vorteil ist.
Der beschriebene Aufbau des elektrochemischen Speichers 1 ist
unabhängig von der aktiven Masse 17 und ob es sich hierbei um
einen trockenen oder einen nassen Typ eines elektrochemischen
Speichers 1 handelt. Bei nassen elektrochemischen Speichers 1
kann es sich bspw. um Blei/Bleioxid mit Schwefelsäure als
Elektrolyten oder NiOOH und Cadmium bzw. Zink oder Eisen mit
Lauge handeln.
Da die Stützmatrizen 5 gegebenenfalls der Korrosion unterlie
gen, sind sie nötigenfalls durch eine geeignete galvanische
Beschichtung 23 gegen den Elektrolyten korrosionsbeständig ge
macht. Um ein möglichst geringes Gesamtgewicht des elektro
chemischen Speichers 1 bei hoher Kapazität zu erreichen, sind
die Stützmatrizen 5 der Einzelzellen 2 in vorteilhafter Weise
aus einem Material gefertigt, dessen Verhältnis von elek
trischer Leitfähigkeit zu spezifischem Gewicht größer als 6000
Siemens pro Kilogramm ist. Hierfür eignen sich vor allem Me
talle, die wie oben erwähnt gegebenenfalls korrosionsgeschützt
werden müssen. Insbesondere eignet sich hierfür Aluminium. Die
korrosionsschützende Beschichtung 23 bei den Metallen erfolgt
günstigerweise mit Chrom, Nickel oder Eisen.
Die Stützmatrizen der Einzelzellen 2 können aus Lochblechen 5′
(siehe Fig. 5) oder aus Streckmetallen 5′′ (siehe Fig. 6 und
7) gebildet werden. Der Lochanteil in der aus Lochblechen 5′
oder aus Streckmetallen 5′′ bestehenden Stützmatrizen nimmt in
Richtung der Stromableitung (Pfeil 12) ab. Ferner ist es gün
stig, den stromleitenden Querschnitt in Richtung der Stromab
leitung (Pfeil 12) zunehmend auszubilden, wie es anhand des
sich in Stromableitungsrichtung V-förmig erweiternden Quer
schnittes des Lochbleches 5′ ersichtlich ist. Das Lochblech 5′
nach Fig. 5 weist ferner noch eine seine gesamte Oberfläche
bedeckende, korrosionsbeständige Beschichtung 23 auf. Diese
Beschichtung 23 ist in dem im Elektrolyten angeordneten Bereich
ihrer Flachseiten 9 noch mit einem gesonderten feinporigen,
metallisierten Elektrodengerüst 13 beaufschlagt, das elektrisch
leitend und mechanisch fest haftend befestigt und mit aktiver
Masse 17 gefüllt ist.
Claims (11)
1. Elektrochemischer Speicher mit seriell geschalteten und
scheibenförmig ausgebildeten Einzelzellen,
bei dem jede Einzelzelle jeweils eine positive und eine nega tive, durch einen zwischengelegten Separator voneinander ge trennte Elektrodenplatte 4, 4′ enthält, wobei die einzelnen Elektroplatten durch eine auf eine Stützmatrix entsprechend ihres beabsichtigten Potentials aufgetragene aktiven Masse ge bildet ist,
bei dem die stromableitseitigen Ränder gegenpoliger Elektro denplatten benachbarter Einzelzellen durch ein über eine ent sprechende Seite einer taschenförmigen Umhüllung geführtes Überbrückungsteil elektrisch leitend miteinander verbunden sind,
ferner mit einer den Block der aneinander gereihten Einzelzel len aufnehmenden und ihn mechanisch stabilisierenden Außenum hüllung,
dadurch gekennzeichnet,
daß jede einzelne Einzelzelle (2) durch die jeweilige Umhüllung (6) vollständig von der jeweils benachbarten Einzelzelle (2) abgeschirmt ist, wobei die Einzelzellen (2) mit ihren Flach seiten (9) deckungsgleich aneinandergereiht sind,
daß die Umhüllung (6) an der Einsteckseite mit einem den po sitiven und den negativen Stromableitungsabschnitt (10) aus sparenden Deckel (11) oder einer Vergußmasse verschlossen ist,
daß die Stützmatrix (5) über den stromableitungsseitigen Rand der jeweiligen Belegung oder Beschichtung mit aktiver Masse (17) auf der gesamten stromableitungsseitigen Breite so weit verlängert und in diesem Bereich unbelegt bzw. unbeschichtet ist, daß die Stützmatrix (5) als Stromableitungsquerschnitt (10) durch den Deckel (11) bzw. die Vergußmasse hindurchragt und
daß das Überbrückungsteil (7) die herausragenden Enden zweier gegenpoliger mit aktiver Masse (17) unbelegter Stützmatrizen (5) benachbarter Einzelzellen (2) auf ihrer gesamten Breite miteinander verbindet.
bei dem jede Einzelzelle jeweils eine positive und eine nega tive, durch einen zwischengelegten Separator voneinander ge trennte Elektrodenplatte 4, 4′ enthält, wobei die einzelnen Elektroplatten durch eine auf eine Stützmatrix entsprechend ihres beabsichtigten Potentials aufgetragene aktiven Masse ge bildet ist,
bei dem die stromableitseitigen Ränder gegenpoliger Elektro denplatten benachbarter Einzelzellen durch ein über eine ent sprechende Seite einer taschenförmigen Umhüllung geführtes Überbrückungsteil elektrisch leitend miteinander verbunden sind,
ferner mit einer den Block der aneinander gereihten Einzelzel len aufnehmenden und ihn mechanisch stabilisierenden Außenum hüllung,
dadurch gekennzeichnet,
daß jede einzelne Einzelzelle (2) durch die jeweilige Umhüllung (6) vollständig von der jeweils benachbarten Einzelzelle (2) abgeschirmt ist, wobei die Einzelzellen (2) mit ihren Flach seiten (9) deckungsgleich aneinandergereiht sind,
daß die Umhüllung (6) an der Einsteckseite mit einem den po sitiven und den negativen Stromableitungsabschnitt (10) aus sparenden Deckel (11) oder einer Vergußmasse verschlossen ist,
daß die Stützmatrix (5) über den stromableitungsseitigen Rand der jeweiligen Belegung oder Beschichtung mit aktiver Masse (17) auf der gesamten stromableitungsseitigen Breite so weit verlängert und in diesem Bereich unbelegt bzw. unbeschichtet ist, daß die Stützmatrix (5) als Stromableitungsquerschnitt (10) durch den Deckel (11) bzw. die Vergußmasse hindurchragt und
daß das Überbrückungsteil (7) die herausragenden Enden zweier gegenpoliger mit aktiver Masse (17) unbelegter Stützmatrizen (5) benachbarter Einzelzellen (2) auf ihrer gesamten Breite miteinander verbindet.
2. Elektrochemischer Speicher nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Überbrückungsteil (7) in die herausragenden Stromab
leitungsabschnitte (10) der Stützmatrizen (5) derart baulich
integriert sind, daß die gegenpoligen Stützmatrizen (5) be
nachbarter Einzelzellen (2) entlang einer U-förmigen Biegung
ineinander übergehen.
3. Elektrochemischer Speicher nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stützmatrix (5) aus einem Werkstoff besteht, bei dem
das Verhältnis von elektrischer Leitfähigkeit zu spezifischem
Gewicht größer als 6000 Siemens pro Kilogramm ist.
4. Elektrochemischer Speicher nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stützmatrix (5) aus einem Metall, vorzugsweise aus
Aluminium, gebildet ist.
5. Elektrochemischer Speicher nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stützmatrix (5) aus einem korrosionsbeständig be
schichteten Metall gebildet ist.
6. Elektrochemischer Speicher nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der stromleitende Querschnitt der Elektrodenplatte (4, 4′)
in Richtung der Stromableitung (Pfeil 12) zunimmt.
7. Elektrochemischer Speicher nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stützmatrizen (5) durch ein Lochblech (5′) oder ein
Streckmetall (5′′) gebildet sind.
8. Elektrochemischer Speicher nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Lochanteil in der aus Lochblech (5′) oder Streckmetall
(5′′) bestehenden Stützmatrix (5) in Richtung der Stromableitung
(Pfeil 12) abnimmt.
9. Elektrochemischer Speicher nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine Stützmatrix (5) im Bereich ihrer Belegung bzw. Be
schichtung mit aktiver Masse (17) auf wenigstens einer Flach
seite (9) ein gesondertes, feinporiges, metallisiertes Elek
trodengerüst (13) aufweist, mit dem sie elektrisch leitend und
mechanisch fest haftend verbunden ist und daß das Elektroden
gerüst (13) mit aktiver Masse (17) gefüllt ist.
10. Elektrochemischer Speicher nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß gesonderte Elektrodengerüst (13) an der aus Lochblech (5′)
oder Streckmetall (5′′) bestehenden Stützmatrix (5) durch Fest
krallen mittels einer Vielzahl von aus der Stützmatrix (5)
ausgestanzten Nadelzungen (15, 15′) ) erfolgt, die zunächst
bürstenartig aufgestellt und die nach dem Aufstecken des Elek
trodengerüstes (13) mit ihrem überstehenden Ende umgebogen
sind.
11. Elektrochemischer Speicher nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die taschenförmige Umhüllung (6) einer jeden Einzelzelle
(2) jeweils aus einer flexiblen Kunststoffolie gebildet ist.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4229437A DE4229437C1 (de) | 1992-09-03 | 1992-09-03 | Elektrochemischer Speicher |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE4229437A DE4229437C1 (de) | 1992-09-03 | 1992-09-03 | Elektrochemischer Speicher |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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