DE3033438C2 - Elektrochemische Speicherzelle - Google Patents

Elektrochemische Speicherzelle

Info

Publication number
DE3033438C2
DE3033438C2 DE3033438A DE3033438A DE3033438C2 DE 3033438 C2 DE3033438 C2 DE 3033438C2 DE 3033438 A DE3033438 A DE 3033438A DE 3033438 A DE3033438 A DE 3033438A DE 3033438 C2 DE3033438 C2 DE 3033438C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
protective layer
cell according
memory cell
solid electrolyte
metallic housing
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.)
Expired
Application number
DE3033438A
Other languages
English (en)
Other versions
DE3033438A1 (de
Inventor
Günther Dipl.-Chem. Dr. 6905 Schriesheim Steinleitner
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.)
ABB AG Germany
Original Assignee
BBC Brown Boveri AG Germany
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 BBC Brown Boveri AG Germany filed Critical BBC Brown Boveri AG Germany
Priority to DE3033438A priority Critical patent/DE3033438C2/de
Priority to US06/293,951 priority patent/US4401731A/en
Priority to GB8126656A priority patent/GB2083686B/en
Priority to JP56138690A priority patent/JPS5782964A/ja
Priority to FR8116875A priority patent/FR2490022B1/fr
Publication of DE3033438A1 publication Critical patent/DE3033438A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3033438C2 publication Critical patent/DE3033438C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/36Accumulators not provided for in groups H01M10/05-H01M10/34
    • H01M10/39Accumulators not provided for in groups H01M10/05-H01M10/34 working at high temperature
    • H01M10/3909Sodium-sulfur cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/147Lids or covers
    • H01M50/148Lids or covers characterised by their shape
    • H01M50/1535Lids or covers characterised by their shape adapted for specific cells, e.g. electrochemical cells operating at high temperature
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)

Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Kopplung zweier, gemeinsam oder getrennt getakteter digitaler Rechnersysteme, bestehend aus jeweils mindestens einer Zentraleinheit (CPU) mit Programm- und Arbeitsspeicher, sowie Ein- und Ausgabeeinheiten, über eine innerhalb des technisch möglichen Adreßbereiches der beteiligten Rechnersysteme liegende gemeinsame Arbeitsspeichereinheit. Um die Steuerung des Datenaustausches zwischen mindestens zwei digitalen Rechnersystemen so zu vereinfachen, daß nicht mehr spezielle Programmsequenzen durchgeführt werden müssen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, daß die Adreß- (8, 9), Daten- (4, 5) und Steuerleitungen (c, d, e, f) der beteiligten Systeme (I, II) jeweils an die gemeinsame Arbeitsspeichereinheit herangeführt und über Torschaltungen (1, 2, 10, 11), die von abgeleiteten Signalen aus den Adreß- (8, 9) und Steuerleitungen (c, d, e, f) gesteuert werden, mit dem eigentlichen Speicher (7) für Lese- und Schreibzugriff der Arbeitsspeichereinheit verbunden werden, wobei für die effektive Zugriffszeit des jeweils einen digitalen Rechnersystems (z.B. I) das jeweils andere digitale Rechnersystem (z.B. II) über ein ebenfalls aus den Adreß- und Steuerleitungen abgeleitetes Signal in kurze Wartezyklen gezwungen wird, die kürzer als ein Zugriffsversuch eines der beiden digitalen Rechnersysteme (I oder II) bevorzugt wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrochemische Speicherzelle auf der Basis von Alkalimetall und Chalkogen gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Solche wiederaufladbaren elektrochemischen Speicherzellen mit Festelektrolyten eignen sich sehr gut zum Aufbau von Akkumulatoren hoher Energie- und Leistungsdichte. Die in den Alkali/Chalkogenspeicherzellen verwendeten Festelektrolyten, die beispielsweise aus Betaaluminiumoxid gefertigt sind, zeichnen sich dadurch aus, daß die Teilleitfähigkeit des beweglichen Ions sehr hoch und die Teilleitfähgikeit der Elektronen um vielfache Zehnerpotenzen kleiner ist. Durch die Verwendung solcher Festelektrolyten für den Aufbau von elektrochemischen Speicherzellen wird erreicht, daß praktisch keine Selbstentladung stattfindet, da die Elektronenleitfähigkeit vernachlässigbar ist und die Reaktionssubstanzen auch nicht als neutrale Teilchen durch
den Festelektrolyten gelangen können.
Ein spezielles Beispiel hierfür sind wiederaufladbare elektrochemische Speicherzellen auf der Basis von Natrium und Schwefel, deren Festelektrolyt aus Betaaluminiumoxid gefertigt ist. Ein Vorteil dieser elektrochemischen Speicherzellen besteht darin, daß beim Laden keine elektrochemischen Nebenreaktionen auftreten. Der Grund dafür ist wiederum, daß nur eine Ionensorte durch den Festelektrolyten gelangen kann. Die Stromausbeute einer solchen Natrium/Schwefel-Speicherzelle liegt daher etwa bei 100%. Bei diesen elektrochemischen Speicherzellen ist das Verhältnis von Energieinhalt zum Gesamtgewicht einer solchen Speicherzelle im Vergleich zum Bleiakkumulator sehr hoch, da die Reaktionsstoffe leicht sind und bei der elektrochemischen Reaktion viel Energie frei wird. Elektrochemische Speicherzellen auf der Basis von Natrium und Schwefel besitzen also gegenüber konventionellen Akkumulatoren, wie den Bleiakkumulatoren, erhebliche Vorteile.
Von Nachteil ist bei diesen elektrochemischen Speicherzellen, daß sie für ihre Ladung und Entladung auf hohen Betriebstemperaturen von etwa 300 bis 5000C gehalten werden müssen, damit die hierfür erforderlichen chemischen Reaktionen in der gewünschten Weise ablaufen. Bei diesen Temperaturen treten erhebliche Probleme bei den verwendeten Materialien auf. Insbesondere kommt es zu Unverträglichkeiten zwischen den Baumaterialien, die für die Herstellung der Speicherzellen verwendet werden und den Reaktanden, insbesondere dem Natrium und dem Schwefel. Im Verschlußbereich dieser Speicherzelle, in dem die öffnungen der beiden Reaktandenräume aneinandergrenzen, kommt es trotz der sorgfältigen Abdichtung dieser Räume gegeneinander zu Korrosionserscheinungen. Diese konnten bis jetzt nur in ungenügender Weise beseitigt werden.
Aus der DE-AS 27 20 726 ist eine elektrochemische Speicherzelle bekannt, die durch ein metallisches Gehäuse nach außen hin begrenzt ist. Auf die Innenflächen dieses Gehäuses sind zwei Schutzschichten aufgetragen.
In der DE-OS 29 15 776 ist ein Verbundbehälter für Schwefelelektroden und ein Verfahren zu dessen Herstellung beschrieben. Der Behälter ist mehrschichtig aufgebaut und weist an seinem oberen offenen Ende einen nach außen gerichteten Flansch auf, auf den der Flansch des becherförmigen Festelektrolyten durch Zwischenfügen von Dichtungsringen aufgesetzt und mit diesem verbunden ist. In ähnlicher Weise ist auf den Flansch des Festelektrolyten ein becherförmiges Rohr mit seinem nach außen weisenden Flansch aufgesetzt. Auf die Innenfläche des die Speicherzelle nach außen begrenzenden Verbundbehälters ist zunächst eine Metallfolie aufgebracht, auf die eine chromhaltige Schicht aufgetragen ist.
In der DE-OS 28 14 905 ist eine elektrochemische Speicherzelle beschrieben, die durch ein metallisches becherförmiges Gehäuse nach außen hin begrenzt wird. Die Innenflächen des Gehäuses wf ι Jen durch eine Folie geschützt, die mit Hilfe eines leitfähigen Klebers auf die Innenflächen des Gehäuses aufgeklebt ist.
Aus der DE-OS 26 17 930 ist eine elektrochemische Speicherzelle bekannt, die becherförmig ausgebildet is*. Der ebenfalls becherförmige Festelektrolyt weist an seinem oben offenen Ende einen nach außen gerichteten Flansch auf. Die nach außen gerichtete Fläche des Flansches ist von einem Graphitring überdeckt. Die dem Reaktandenraum, der sich zwischen dem metallischen Gehäuse und dem Festelektrolyten befindet, zugewandte Fläche des Flansches ist gegenüber diesem durch einen Dichtring aus Aluminium abgegrenzt
Aus der DE-OS 24 01 636 ist eine elektrochemische Speicherzelle bekannt, die becherförmig ausgebildet ist Der nach außen gerichtete Flansch des ebenfalls becherfOrmigen Festelektrolyten ist über ein Dichtungselement auf den nach innen gerichteten Flansch des Gehäuses abgestützt und auf diesem aufgesetzt. Auf der Oberfläche des Flansches ist ein weiteres Dichtelement angeordnet, auf dem ein becherförmig ausgebildetes Rohr abgestützt und aufgesetzt ist.
In der US-PS 42 15 466 ist eine elektrochemische Speicherzelle beschrieben, bei welcher das becherförmige Gehäuse auf seiner Innenseite mit einer Schutzschicht überzogen ist. Diese Schutzschicht ist bis in den Bereich des Zellenverschlusses geführt.
In der US-PS 40 24 320 ist eine becherförmige Speicherzelle beschrieben. Der nach außen gerichtete Flansch ihres ebenfalls becherförmig ausgebildeten Festelektrolyten ist über eine Dichtung auf dem metallischen Gehäuse, das die Speicherzelle nach außen hin begrenzt, abgestützt oder wird durch zwei nach innen gerichtete Flansche gehalten, zwischen denen er eingefügt ist. Der Flansch ist bei allen Ausführungsbeispielen über je ein Dichtungselement auf einem Flansch abgestützt.
Aus der DE-OS 26 58 392 ist eine elektrochemische Speicherzelle bekannt, die becherförmig ausgebildet ist. Das die Speicherzelle nach außen begrenzende Gehäuse ist an seinem offenen Ende mit einem nach außen weisenden Flansch versehen. Auf diesem Flansch ist der ebenfalls nach außen gerichtete Flansch des becherförmig ausgebildeten Festelektrolyten unter Zwischenfügung von Dichtungen abgestützt und aufgesetzt. Der zwischen dem Gehäuse der Speicherzelle und dem Festelektrolyten angeordnete Reaktandenraum reicht bis zum Festelektrolyten, so daß der an dem Festelektrolyten befestigte Isolierring direkten Kontakt mit dem Reaktanden hat.
Aus der DE-OS 25 56 279 ist eine elektrochemische Speicherzelle bekannt, bei der das metallische Gehäuse der Speicherzelle in seinem Öffnungsbereich mit einem nach innen weisenden Flansch versehen ist. Auf diesem Flansch ist der Festelektrolyt abgestützt. Dieser ist mit einem nach außen weisenden Flansch versehen, mit welchem er auf den Flansch des metallischen Gehäuses aufgesetzt ist. Der Flansch des Festelektrolyten wird hierbei durch einen ringförmigen Isolierkörper gebildet, der über ein spezielles Verbindungsmaterial am Rohr des Festelektrolyten befestigt ist. Vorzugsweise ist der ringförmige Isolierkörper mittels eines Glaslots am offenen Ende des Festelektrolyten außen befestigt. Zwischen diesem Isolierkörper und dem Flansch des Metallgehäuses, auf den er aufgesetzt ist, ist ein metallischer Dichtungsring in Form eines doppelseitigen Spießkantenringes angeordnet. Die öffnung des Festelektrolyten ist mit einem metallischen Deckel verschlossen, der auf dem Flansch des Festelektrolyten aufliegt. Zwischen dem Verschlußdeckel und dem Flansch des Festelektrolyten ist wieder ein doppelseitiger Spießkantenring angeordnet.
Aus der US-PS 40 37 027 ist eine elektrochemische Speicherzelle bekannt, bei der die Abdichtung der Reaktandenräume gegeneinander und nach außen hin mit dem Thermo-Kompressions-Verfahrens erfolgt. Mittels diesem werden die metallischen Gehäuseteile mit dem keramischen Isolierring des Festelektrolyten verbunden.
Bei diesen bereits bekannten Lösungen bestehen immer noch Korrosionsprobleme, insofern, als die Reaktionsstoffe der Reaktanden mit den Materialien der in der Dichtungszone befindlichen Komponenten chemisch reagieren. Dabei entstehen Korrosionsprodukte, die die elektrochemischen Reaktionen stören oder das Gehäuse bzw. die Dichtungselemente der elektrochemischen Speicherzelle durchkorrodieren. Damit geht der dichte Verschluß zwischen den Reaktandenräumen einerseits und der gesamten Speicherzelle nach außen hin verloren. Besonders korrosionsanfällig ist das Glas, das zur Verbindung des Festelektrolytrohres mit dem Isolierring verwendet wird. Durch das Natrium, das sich bei den meisten Ausführungsformen der elektrochemischen Speicherzellen im Inneren des becherförmiger. Festelektrolyten befindet, wird dieses Glas angegriffen. Das metallische Gehäuse der Speicherzelle ist seinerseits insbesondere in der Dichtungszone des Speicherzellenverschlusses durch den Schwefel und das sich bildende Natriumpolysulfid bzw. die sich bildenden Dämpfe korrosiven Einwirkungen ausgesetzt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrochemische Speicherzelle zu schaffen, bei der die Reaktandenräume gegeneinander und nach außen dauerhaft abgedichtet und alle Bauteile der Speicherzelle korrosionsbeständig geschützt sind.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkamledes Patentanspruches 1 gelöst.
Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist jeweils auf der Ober- und Unterseite des ringförmigen Isolierkörpers eine Schutzschicht angeordnet. Durch diese beiden Schutzschichten wird auch das Verbindungsmaterial überdeckt, mit dem der Isolierkörper am Festelektrolyten befestigt ist. Die Abmessungen der beiden Schutzschichten sind so groß gewählt, daß sie auch den nach außen weisenden Rand des Festelektrolyten, an dem der Isolierkörper befestigt ist, mit überdecken. Vorteilhafterweise sind diese beiden Schutzschichten als metallische Ringscheiben ausgebildet. Für die Herstellung dieser beiden Ringscheiben wird ein Thermo-Kompressions-Material verwendet Die beiden Ringscheiben sind kraftschlüssig sowohl mit dem Isolierkörper als auch mit dem Festelektrolyten verbunden.
Die Schutzschicht des metallischen Gehäuses der Speicherzelle ist wenigstens im Inneren desselben angeordnet. Vorzugsweise ist die Schutzschicht im Öffnungsbereich des metallischen Gehäuses angebracht Sie ist so in das Metallgehäuse eingesetzt daß sie die Innenfläche desselben hüllenartig überdeckt
Bei einer Ausführungsform der Erfindung ist diese Schutzschicht mittels einer Hülse im Inneren des metallischen Gehäuses gehaltert Vorzugsweise ist die Hülse innen am offenen Ende des metallischen Gehäuses befestigt Die zur Halterung verwendete Hülse weist einen nach innen gerichteten Flansch auf. Die Schutzschicht des Gehäuses ist zylindrisch geformt und zwischen die Hülse und das Metallgehäuse gesteckt Damit sich die Schutzschicht nicht lösen kann, ist der Durchmesser der Hülse nur geringfügig kleiner gewählt als der Innendurchmesser des metallischen Gehäuses. Der Flansch dieser Hülse ist wenigstens auf der dem Reaktandenraum zugewandten Seite von der Schutzschicht des metallischen Gehäuses umgeben. Vorzugsweise verläuft die Schutzschicht längs der gesamten Unterfläche des Flansches und ist am Rand desselben nach oben umgeschlagen. Der Flansch der Hülse dient vorzugsweise als Halterung des innerhalb des metallischen Gehäuses angeordneten Festelektrolyten. Insbesondere ist der mit dem Rohr des Festelektrolyten verbundene Isolierring ■ auf den Flansch aufgesetzt und abgestützt.
Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Schutzschicht des metallischen Gehäuses direkt auf die Innenfläche desselben aufgetragen. Bei dieser Ausführungsform werden alle Innenflächen des metallischen Gehäuses überdeckt. Bei den Ausführungsformen von Speicherzellen, bei denen die Schutzschicht direkt an die Innenflächen des metallischen Gehäuses aufgetragen ist, weist das metallische Gehäuse am offenen Ende einen nach innen oder außen gerichteten Flansch auf. Auf diesen Flansch ist der mit dem Festelektrolyten verbundene Isolierkörper aufgesetzt. Bei diesen beiden Ausführungsformen ist die Unter- bzw. Oberseite des
is nach innen, oder außen gerichteten Flansches von der Schutzschicht des Metallgehäuses überzogen. In vorteilhafter Weise wird für die Fertigung der Schutzschicht des Metallgehäuses ebenfalls ein Thermo-Kompressions-Material verwendet. Als Thermo-Kompressions-Material eignet sich insbesondere Aluminium und Titan. Ferner kann eine Aluminium- oder eine Titanlegierung Verwendung finden. Als Verschluß des Festelektrolyten dient ein metallischer Deckel. Dieser wird auf die Schutzschicht aufgelegt, die: auf dem Isolierkörper und dem Rand des Festelektrolyten angeordnet ist. Um den hermetischen Verschluß der Speicherzelle nach außen hin zu sichern, wird diese Ringscheibe kraftschlüssig mit dem metallischen Deckel verbunden. Zwischen dem Deckel und der Ringscheibe kann gegebenenfalls eine Diffusionsbarriere angeordnet werden. Eine weitere Diffusionsbarriere kann auch zwischen der an der Unterseite des Isolierkörpers angeordneten Ringscheibe und dem nach innen weisenden Flansch der Hülse bzw. des Metallgehäuses angeordnet werden. Vorzugsweise wird eine solche Diffusionsbarriere zwischen metallischen Bauteilen angeordnet, die wiederum mit metallischen Bauteilen kraftschlüssig verbunden sind, weiche aus einem Thermo-Kompressions-Material gefertigt sind. Durch diese Diffusionsbarriere wird verhindert, daß der Fügebereich durch das Entstehen von spröden, intermetallischen Zwischenschichten geschwächt wird. In vorteilhafter Weise werden die beiden auf der Ober- und Unterseite des Isolierkörpers angeordneten, als Schutzschichten dienenden Ringscheiben mit den jeweils an sie angrenzenden metallischen Bauteilen unter Zuhilfenahme des bereits bekannten Thermo-Kornpressions-Verfahrens kraftschlüssig verbunden. Mit dem gleichen Verfahren wird auch die zwischen der Hülse und dem metallischen Gehäuse angeordnete Schutzschicht an der Unterseite des Flansches dieser Hülse befestigt
Bei einer Ausführungsform der Erfindung wird der Isolierkörper über ein Glaslot mit dem nach außen verstärkten Rand des Festelektrolytrohres verbunden. Der Isolierkörper kann auch über ein Weichmetall mit dem Festelektrolyten verbunden werden. Vorzugsweise wird hierbei ein Thermo-Kompressions-Material verwendet •Ebenso kann der Isolierkörper auch über die beiden Ringscheiben, die als Schutzschichten vorgesehen sind, am Festelektrolyten gehaltert werden. Dies ist insbesondere deshalb möglich, da die beiden Ringscheiben sowohl kraftschlüssig mit der Ober- und Unterseite des Isolierkörpers als auch mit der Ober- und Unterseite des nach außen verstärkten Randes des Festelektrolyten kraftschlüssig verbunden sind.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Zeichnungen erläutert Es zeigt
F i g. 1 eine elektrochemische Speicherzelle im Verti-
kaischnitt,
F i g. 2 eine Variante der in F i g. 1 gezeigten elektrochemischen Speicherzelle, ebenfalls im Vertikalschnitt,
F i g. 3 eine weitere Ausführungsform der elektrochemischen Speicherzelle.
Die in F i g. 1 dargestellte elektrochemische Speicherzelle wird im wesentlichen aus einem becherförmigen Gehäuse 2, das aus Metall gefertigt ist und einem Festelektrolyten 3 gebildet. Bei dem becherförmigen Gehäuse 2 aus Metall handelt es sich um ein einseitig geschlossenes Rohr, das beispielsweise aus Edelstahl gefertigt ist. Das becherförmige Gehäuse 2 kann auch aus einem billigen, niedrig legierten Stahl hergestellt werden. Im Inneren dieses metallischen Gehäuses 2 ist der ebenfalls becherförmig ausgebildete Festelektrolyt 3 angeordnet. Die hier gezeigte Ausführungsforrn des Festelektrolyten 3 ist aus Betaaluminiumoxid hergestellt. Die Abmessungen des Festelektrolyten 3 sind so gewählt, daß zwischen seinen Außenflächen und den Innenflächen des metallischen Gehäuses 2 ein zusammenhängender Zwischenraum 4 gebildet wird, der als Kathodenraum dient. Die inneren Begrenzungsflächen des metallischen Gehäuses 2 sind mit einem Korrosionsschutz 5, z. B. einer Graphitfolie beschichtet. Diese verhindert, daß das metallische Gehäuse 2 vor allem durch das sich bei der Entladung der Speicherzelle bildende Natriumpolysulfid zerstört wird. Im Bereich seiner öffnung ist das metallische Gehäuse 2 im Inneren mit einer zusätzlichen Schutzschicht 6 versehen. Diese umgibt den oberen Bereich des Gehäuses 2 und die Innenflächen desselben hüllenartig. Diese Schutzschicht 6 wird vorzugsweise aus einem Thermo-Kompressions-Material gefertigt Für die Halterung der Schutzschicht ist eine Hülse 7 vorgesehen. Diese ist mit einem Ende kraftschlüssig am offenen Ende des metallischen Gehäuses 2 innen an dessen Begrenzungsflächen befestigt. Vorzugsweise ist die Hülse 7 innen am offenen Ende des metallischen Gehäuses festgeschweißt. Der Innendurchmesser der Hülse 7 ist geringfügig kleiner als der Innendurchmesser des becherförmigen Gehäuses 2. Die Schutzschicht 6 ist zylinderförmig gebogen und zwischen das metallische Gehäuse 2 und die Hülse 7 geschoben. Durch den geringen Abstand zwischen dem metallischen Gehäuse 2 und der Hülse 7 erhält die Schutzschicht 6 einen festen Sitz, so daß sie sich nicht aus dieser klammerartigen Halterung lösen kann. Das zweite Ende der Hülse 7 ist mit einem nach innen weisenden Flansch 8 versehen. Die Breite des Flansches 8 ist so bemessen, daß dieser den zwischen dem metallischen Gehäuse 2 und dem Festelektrolyten 3 liegenden Kathodenraum 4 überdeckt. Die Hülse 7 und ihr Flansch 8 können beispielsweise aus Edelstahl gefertigt sein. Aus Kostengründen können die Hülse und ihr Flansch jedoch auch aus einem billigen, niedrig legierten Stahl gefertigt werden. Um die Hülse 7 und ihren Flansch 8 vor einer Beschädigung durch den im Kathodenraum 4 befindlichen Schwefel zu schützen, ist die Schutzschicht 6 des metallischen Gehäuses 2 entlang der gesamten Unterseite des Flansches 8 geführt und an dessen Rand nach oben umgeschlagen. Durch diese Maßnahme wird ein direkter Kontakt der Hülse 7 mit dem Schwefel des Kathodenraums 4 vollständig unterbunden. Wie bereits erwähnt, wird die Schutzschicht 6 durch die Hülse 7 sehr stark gegen das metallische Gehäuse 2 gepreßt. Damit wird erreicht, daß zwischen dem metallischen Gehäuse 2 und der Schutzschicht 6 keine Schwefeldämpfe eindringen können.
Wie bereits obenerwähnt, besteht die Schutzschicht 6 aus einem Thermo-Kompressions-Material. Insbesondere wird für die Ausbildung der Schutzschicht ein Blech aus Aluminium bzw. einer Aluminiumlegierung verwendet. Ein Blech aus Titan bzw. einer Titanlegierung kommt hierfür ebenfalls in Frage. Zur Befestigung der Schutzschicht 6 am Flansch 8 der Hülse 7 wird diese unter Zuhilfenahme des Kompressions-Verfahrens kraftschlüssig mit dem Flansch 8 verbunden. Das hier erwähnte Kompressions-Verfahren gehört bereits zum Stand der Technik. Es wird im Zusammenhang mit der Herstellung der Speicherzelle weiter unten ausführlich beschrieben.
Die Länge der Hülse 7, ist bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel so bemessen, daß ihr Flansch 8 als Auflagefläche für den Festelektrolyten 3 dienen kann, der ärn Innerer, des metallischen Gehäuses 2 angeordnet ist. Der im Inneren des becherförmigen Gehäuses 2 angeordnete Festelektrolyt 3 wird bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel durch ein einseitig geschlossenes Rohr gebildet, das aus Betaaluminiumoxid gefertigt ist. Das Rohr 10 weist an seiner öffnung einen nach außen gerichteten verstärkten Rand auf, an dem ein ringförmiger Isolierkörper 11 angeheftet ist. Der Innendurchmesser dieses ringförmigen Isolierkörpers 11 ist geringfügig größer gewählt als der Außendurchmesser des Betaaluminiumoxidrohres 10. Die kraftschlüssige Verbindung des Isolierkörpers 11 mit dem Betaaluminiumoxidrohr 10 erfolgt unter Zuhilfenahme eines Verbindungsmaterials 12. Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel besteht das Verbindungsmaterial 12 aus Glaslot. Als Verbindungsmaterial kann auch ein Metall, insbesondere ein als Thermo-Kompressions-Material dienendes Metall verwendet werden. Hierfür kommt wiederum Aluminium bzw. eine Aluminiumlegierung oder Titan bzw. eine Titanlegierung in Frage. Die Oberfläche des Isolierkörpers 11 und des Betaaluminiumoxidrohres 10 werden von einer gemeinsamen Schutzschicht 13 überdeckt. Die Schutzschicht 13 ist als Ringscheibe ausgebildet. Ihr Innendurchmesser ist an den Innendurchmesser des Betaaluminiumoxidrohres 10 angepaßt. Die äußere Begrenzung dieser Ringscheibe 13 liegt in einer Ebene mit der äußeren Begrenzung des ringförmigen Isolierkörpers 11.
Durch diese Schutzschicht 13 wird vor allem auch das den Isolierkörper Ii mit dem Betaaluminiumoxidrohr 10 verbindende Material 12 verdeckt. Auf die Ringscheibe 13 ist ein metallischer Deckel 14 aufgelegt. Seine äußere Begrenzung liegt in einer Ebene mit dem ringförmigen Isolierkörper 11. Die Unterseite des metallisehen Deckels 14 kann zur Ausbildung einer Diffusionsbarriere 9, insbesondere im Bereich der Ringscheibe 13, mit einer Oxidschicht beaufschlagt werden. Diese verhindert, daß der Fügebereich durch das Entstehen von spröden intermetallischen Zwischenschichten geschwächt wird.
Die Ringscheibe 13 ist vorzugsweise aus einem Thermo-Kompressions-Material gefertigt. Sie wird vorzugsweise aus einem Aluminium- oder Titanbiech hergestellt. Ebenso können für die Herstellung der Ringscheite 13 Bleche aus einer Aluminium- bzw. Titanlegierung verwendet werden. Die Ringscheibe 13 dient in erster Linie als Schutzschicht für den aus Alfaaluminiumoxid gefertigten Isolierkörper 11 und das Verbindungsmaterial 12. Dieses muß vor allem vor dem Alkalimetall insbesondere dem hier verwendeten Natrium geschützt werden. Erfindungsgemäß wird die Ringscheibe 13 sowohl mit den Oberflächen des Betaaluminiumoxidrohres 10 und dem Isolierkörper 11 als auch mit der Unter-
seite des Deckels 14 kraftschlüssig verbunden. Dies erfolgt ebenfalls mittels des bereits erwähnten Thermo-Kompressions- Verfahrens.
Eine zweite Schutzschicht 15 für den Isolierkörper 11 und das Verbindungsmaterial 12 ist an der Unterseite des Isolierkörpers 11 angeordnet. Diese Schutzschicht 15 wird ebenfalls durch eine metallische Ringscheibe gebildet, deren Innendurchmesser an den Außendurchrhesser des Betaaluminiumoxidrohres 10 angepaßt ist. Der Außendurchmesser der Ringscheibe 15 entspricht dem Außendurchmesser des Isolierkörpers 11. Die Ringscheibe ist aus dem gleichen Material gefertigt, wie die bereits oben beschriebene Ringscheibe 13. Sie wird ebenfalls kraftschlüssig mit dem Isolierkörper 11 und dem Rand des Betaaluminiumoxidrohres 10 verbunden. Wie bereits obenerwähnt, erfolgt die Befestigung des vorzugsweise als Alfaaluminiumoxid gefertigten ringförmigen Isolierkörpers 11 über ein Glaslot oder ein Weichmetall am Betaaluminiumoxidrohr 10. Aufgrund der kraftschlüssigen Verbindung der beiden Ringscheiben 13 und 15 sowohl mit dem Betaaluminiumoxidrohr
10 als auch mit dem Isolierkörper 11, kann gegebenenfalls auf das Verbindungsmaterial vollständig verzichtet werden, da die Halterung des Isolierkörpers 11 am Betaaluminiumoxidrohr 10 in ausreichender Weise durch die Ringscheiben 13 und 15 erfolgt.
Wie bereits obenerwähnt, weist die zur Halterung der 'Schutzschicht 6 des metallischen Gehäuses 2 vorgesehene Hülse 7 einen nach innen gerichteten Flansch 8 auf. Auf diesen Flansch 8 ist der ringförmige Isolierkörper
11 aufgesetzt. Die als Schutzschicht 15 dienende Ringscheibe 15 liegt dann direkt auf der Oberfläche des Flansches 8 auf. Zur Ausbildung einer Diffusionsbarriere kann auf die Oberfläche des Flansches 8 bei Bedarf wiederum eine Oxidschicht aufgetragen werden. Die Ringscheibe 15 wird mit der Oberfläche des Flansches 8 durch das Kompressionsverfahren kraftschlüssig verbunden. Die Schutzschicht 6 des metallischen Gehäuses 2 wird zusätzlich längs der Unterseite des Flansches 8 geführt und ist soweit nach oben umgeschlagen, daß ihr Ende an der Ringscheibe 15 anliegt und gasdicht mit dieser verbunden ist. Damit wird eine Korrosion der Hülse 7 vollständig ausgeschlossen.
Wie bereits obenerwähnt, dient der zwischen dem metallischen Gehäuse 2 und dem Festeiektrolyt 3 liegende Zwischenraum als Kathodenraum 4. Er ist bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel mit Schwefel und gegebenenfalls zusätzlich mit einem Graphitfilz ausgefüllt. Als kathodischer Stromabnehmer dient das metallische Gehäuse 2. Das Innere des Festelektrolyten 3, insbesondere das ihn bildende Betaaluminiumoxidrohr 10, dient als Anodenraum 16, der mit flüssigem Natrium ausgefüllt ist In den Festelektrolyten 3 ragt ein Metallrohr 17, das den metallischen Deckel 14 durchsetzt und an diesem kraftschlüssig befestigt ist Bei der Herstellung der Speicherzelle 1 dient das Rohr 17 zunächst zur Füllung des Anodenraums mit Natrium. Später übernimmt es die Aufgabe des anodischen Stromabnehmers. Über eine Öffnung im Deckel 14 (hier nicht dargestellt) kann der Anodenraum 16 mit einem zusatzlieh über dem Deckel 14 angeordneten Reservoir (hier Tiicht dargestellt) für Natrium verbunden sein.
Fig.2 zeigt eine Variante der erfindungsgemäßen Speicherzelle 1. Diese wird im wesentlichen durch ein metallisches Gehäuse 2 und einen Festelektrolyten 3 gebildet Das becherförmige Gehäuse 2 ist aus einem metallischen Rohr 2A hergestellt Dieses Rohr kann aus Edelstahl oder aus einem billigen, niedrig legierten Stahl gefertigt sein. Das erste Ende dieses Rohres 2 ist durch eine runde Scheibe 25 verschlossen, die den Boden des metallischen Gehäuses 2 bildet. Die runde Scheibe ist aus dem gleichen Material wie das Rohr 2A gefertigt und in selbiges eingeschweißt. Das Rohr 2Λ ist an seinem zweiten Ende zur Ausbildung eines Flansches 8 nach innen umgebogen. Dieser Flansch dient als Auflagefläche für den Festelektrolyten 3. Die Innenflächen des Rohres 2A und des Bodens 2B sind jeweils mit einer vollständig geschlossenen Schutzschicht 6 überzogen. Die Schutzschicht wird durch ein Thermo-Kompres-"sions-Material gebildet. Vorzugsweise wird hierbei wiederum Aluminium oder Titan bzw. eine Aluminiumoder Titanlegierung für die Beschichtung verwendet. Das Auftragen der Schutzschicht 6 auf die Innenflächen des Rohres 2Ä und den Boden 23 erfolgt unter Zuhilfenahme bereits bekannter Verfahren, die hier nicht näher beschrieben werden. Der durch das nach Innenbiegen des Rohres 2A gebildete Flansch 8 ist an seiner Unterseite ebenfalls von der Schutzschicht 6 überzogen. Auf diese Schutzschicht 6 kann bei Bedarf noch ein weiterer Korrosionsschutz 50 aufgetragen werden. Hierfür kommt beispielsweise eine Graphitfolie in Frage. Andere, hierfür geeignete Materialien können selbstverständlich auch verwendet werden. Im Inneren des metallischen Gehäuses 2 ist der Festelektrolyt 3 angeordnet. Er wird bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel durch ein einseitig geschlossenes Betaaluminiumoxidrohr 10 gebildet. Im Öffnungsbereich dieses Rohres ist an dessen äußerem Rand, der verstärkt ist, ein ringförmiger Isolierkörper 11 angeheftet. Dieser besteht vorzugsweise aus Alfaaluminiumoxid. Der Isolierkörper 11 ist über ein Verbindungsmaterial, beispielsweise ein Glaslot oder ein Weichmetall, mit dem Betaaluminiumoxidrohr 10 verbunden. Die Abmessungen des Betaaluminiumoxidrohres 10 sind so gewählt, daß zwischen seinen äußeren Begrenzungsflächen und den inneren Begrenzungsflächen des metallischen Gehäuses 2 ein zusammenhängender Zwischenraum 4 gebildet wird. Dieser dient bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel als Kathodenraum.
In analoger Weise zu dem in F i g. 1 dargestellten und in der dazugehörigen Beschreibung erläuterten Ausführungsbeispiel sind auch hier zwei Schutzschichten 13 und 15 für den Isolierkörper Ii und das Verbindungsmaterial 12 vorgesehen. Die beiden Schutzschichten werden wiederum durch zwei Ringscheiben 13 und 15 gebildet Diese werden auf der Ober- und Unterseite des Isolierkörpers 11 angeordnet. Sie überdecken gleichzeitig das Verbindungsmaterial 12 und den nach außen verstärkten Rand des Betaaluminiumoxidrohres 10. Die beiden Ringscheiben 13 und 15 werden wiederum aus einem Thermo-Kompressions-Material hergestellt. Hierfür geeignete Metalle wurden bereits obengenannt. Unter Zuhilfenahme des Thermo-Kompressions-Verfahrens werden die beiden Ringscheiben 13 und 15 kraftschlüssig und gasdicht sowohl mit dem Isolierkörper 11 als auch mit dem Betaaluminiumoxidrohr 10 verbunden. Nach oben ist die Speicherzelle 1 durch einen metallischen Deckel 14 verschlossen, der auf die Ringscheibe 13 aufgelegt ist Der Deckel wird ebenfalls Icraftschlüssig und gasdicht mit der Ringscheibe 13 unter Zuhilfenahme des Thermo-Kompressions-Verfahrens verbunden. Der Isolierkörper 11, dessen Unterseite die Schutzschicht 15 schützt ist auf den nach innen weisenden Flansch des metallischen Gehäuses 2 aufgesetzt Die Schutzschicht 15, ist wie bei dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 1, auch hierbei fest und gasdicht so-
wohl bei dem Betaaluminiumoxidrohr 10 und dem Isolierkörper 11 als auch mit der Oberseite des Flansches 8 verbunden. Die Verbindung kann unter Zuhilfenahme des Thermo-Kompressions-Verfahrens hergestellt werden. Die Schutzschicht 6, welche die Innenflächen des Gehäuses 2 überdeckt, ist über den im Inneren liegenden Rand des Flansches 8 hinaus nach oben geführt und gasdicht mit der Schutzschicht 15 verbunden. Durch diese Maßnahme werden die den Kathodenraum 4 begrenzenden Flächen des metallischen Gehäuses 2 hüllenartig von der Schutzschicht 6 und zusätzlich von der Schutzschicht 15 umgeben, so daß sie an keiner Stelle direkten Kontakt mit dem Schwefel bzw. dem sich bei Entladung der Speicherzelle bildenden Natriumpolysulfid haben. Das metallische Gehäuse dient auch hierbei wiederum als kathodischer Stromabnehmer. Das Innere des Betaaluminiumoxidrohres 10 bildet den Anodenraum 16, der mit flüssigem Natrium gefüllt ist. In das Betaaluminiumoxidrohr 10 ragt ein Metallrohr 17, das den metallischen Deckel 14 durchsetzt und an diesem befestigt ist. Bei der Herstellung der Speicherzelle dient das Metallrohr 17 zunächst zur Füllung des Anodenraumes 16 mit Natrium. Später übernimmt es die Aufgabe des anodischen Stromabnehmers. Falls es die Gegebenheiten erfordern, können auch hierbei zwischen der Schutzschicht 13 und dem Deckel 14 einerseits, und dem Flansch 8 und der Schutzschicht 15 andererseits Diffusionsbarrieren vorgesehen werden.
Auf das Verbindungsmaterial 12 kann, falls es die Gegebenheiten erlauben, verzichtet werden, da auch bei diesem Ausführungsbeispiel der Isolierkörper 11 über die beiden Schutzschichten 13 und 15 kraftschlüssig mit dem Betaaluminiumoxidrohr verbunden ist.
Nachfolgend wird die Herstellung der in Fig. 1 dargestellten Speicherzelle unter Verwendung des Thermo- Kompressions-Verfahrens erläutert.
Bei der Fertigung der Speicherzelle 1 wird zunächst das den Festelektrolyten 3 bildende Betaaluminiumoxidrohr mit dem ringförmigen Isolierkörper 11 verbunden. Dies geschieht beispielsweise mittels Glaslot. Anschließend werden die beiden als Schutzschichten dienenden Ringscheiben 13 und 15 auf der Ober- bzw. Unterseite des Isolierkörpers und des nach außen weisenden Randes des Betaaluminiumoxidrohres 10 angeordnet. Auf die Ringseheibe 13 wird noch der metallische Deckel 14 aufgelegt, der bereits mit dem als Einfüllrohr und Stromabnehmer dienenden Metallrohr 17 verbunden ist. Soll zwischen der Ringscheibe 13 und dem Deckel 14 eine Diffusionsbarriere ausgebildet werden, so wird die Unterseite des Deckels 14 mit einer Oxidschicht versehen. Der so gebildete Stapel, mit den oben erwähnten Bauteilen der Speicherzelle, wird anschließend bei einer Temperatur, die etwas unterhalb des Schmelzpunktes des Thermo-Kompressions-Materials liegt, zusammengepreßt Das Verpressen erfolgt bei einer Temperatur zwischen 550 und 650° C. Vorzugsweise wird eine Temperatur von 6000C angestrebt. Das Anpressen der Bauteile erfolgt bei einem Druck von 10 bis 50 MPa, vorzugsweise liegt der Druck bei etwa 40 MPa. Die Verpreßdauer liegt zwischen 0 und 3 Minuten, vorzugsweise wird der Stapel 2 Minuten lang gepreßt. Die Durchführung des Verfahrens erfolgt vorzugsweise im Vakuum bei einem Druck < 10~3 mbar. Das Verpressen ist auch in einer Schutzgasatmosphäre, beispielsweise in einer Argon- bzw. Stickstoffatmosphäre möglich.
Nach diesem Verpreßvorgang kann der so abgedichtete Festelektrolyt 3 in das becherförmige Gehäuse 2 eingesetzt werden. Der Isolierkörper mit seiner an der Unterseite angeordneten Schutzschicht 15 wird dabei auf den Flansch 8 aufgesetzt. Durch nochmalige Anwendung des Kompressionsverfahrens kann die Schutzschicht 15 mit der Oberfläche des Flansches 8 verbunden werden. Gleichzeitig werden auch die beiden Enden der Schutzschicht 6 und der Schutzschicht 15 gasdicht zusammengefügt.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel der elekrochemischen Speicherzelle ist in F i g. 3 dargestellt. Diese Ausführungsform entspricht im wesentlichen der in Fig.2 dargestellten und in der dazugehörigen Beschreibung erläuterten Ausführungsform. Äquivalente Bauteile sind in F i g. 3 mit den gleichen Bezugszeichen wie in F i g. 2 versehen. Der Unterschied zwischen den beiden Ausführungsformen wird durch das metallische Gehäuse 2 bestimmt. Insbesondere ist das metallische Rohr 2/4, welches das metallische Gehäuse 2 bildet, an seinem zweiten Ende nach außen umgebogen. Es wird dadurch ein nach außen gerichteter Flansch 8 gebildet. Die gesamten Innenflächen des Gehäuses 2 sind auch bei dieser Ausführungsform mit einer Schutzschicht 6 überzogen. Hierfür wird wiederum ein Thermo-Kompressions-Material verwendet. Mit der Schutzschicht 6 ist auch die Oberfläche des nach außen weisenden Flansches 8 überzogen. Der Flansch 8 dient auch hierbei wiederum als Auflagefläche für den Festelektrolyten 3. Dieser wird durch das Betaaluminiumoxidrohr 10 gebildet. Im Öffnungsbereich des Betaaluminiumoxidrohres 10 ist außen, an dessen verstärktem Rand, wiederum ein ringförmiger Isolierkörper 11 über ein Verbindungsmaterial 12 befestigt. Die Oberfläche des Isolierkörpers 11 sowie das Verbindungsmaterial 12 und der nach außen weisende, verstärkte Rand des Betaaluminiumoxidrohres 10 sind durch die Schutzschicht 13, welche wieder durch eine Ringscheibe gebildet wird, vollständig überdeckt. Für die Herstellung der Ringscheibe 13 wird auch hier ein Kompressionsmaterial verwendet. Den Abschluß der Zelle bildet der metallische Deckel 14. Die Schutzschicht 13 ist kraftschlüssig mit dem Festelektrolytrohr 10, dem Isolierkörper 11 und dem Deckel 14 verbunden. Wie bereits obenerwähnt, ist die Oberfläche des Flansches 8, auf den der Festelektrolyt 3, insbesondere der mit ihm verbundene Isolierkörper 11 aufgesetzt ist, mit der Schutzschicht 6 überzogen. Diese wird, wie bereits erwähnt, durch ein Therrno-Kornpressions-Materia! gebildet, so daß bei dieser Ausführungsform auf die Schutzschicht 15 verzichtet werden kann, da durch die •Schutzschicht 6 die Funktion der Schutzschicht 15 übernommen wird. Bei dieser Ausführungsform der Speicherzelle ist lediglich darauf zu achten, daß der nach außen gerichtete, verstärkte Rand des Betaaluminiumoxidrohres so breit ausgebildet wird, daß die Verbindungsstelle zwischen dem Isolierkörper 11 und dem Betaahiminiumoxidrohr 10 in jedem Fall durch die Schutzschicht 6 überdeckt wird. Dies kann dadurch erreicht werden, daß der Rand des Betaaluminiumoxidrohres so breit ausgebildet wird, daß er den zwischen dem Gehäuse 2 und dem Festelektrolyten 3 liegenden Reaktandenraum überdeckt Unter Zuhilfenahme des Thermo-Kompressions-Verfahrens kann die Schutzschicht 6 mit dem Rand des Betaaluminiumoxidrohres 10 und dem Isolierkörper 11 verbunden werden. In gleicher Weise ist auch die Schutzschicht 13 mit dem Betaaluminiumoxidrohr 10 und dem Isolierkörper 11 sowie mit dem Deckel verbindbar.
Die oben beschriebenen Ausführungsformen der Speicherzelle können auch dann Verwendung finden, wenn die Reaktandenräume vertauscht sind, so daß der
Innenraum des Festelektrolyten als Kathodenraum
dient und der Zwischenraum zwischen dem Metallgehäuse und-dem Festeletoolyten den Anodenraum bildet.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
10
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65

Claims (21)

Patentansprüche:
1. Elektrochemische Speicherzelle auf der Basis von Alkalimetall und Chalkogen mit mindestens einem Anodenraum und einem Kathodenraum, welche durch einen alkaliionenleitenden becherförmigen Festelektrolyten voneinander getrennt und mindestens bereichsweise von einem metallischen Gehäuse begrenzt sind, wobei der Festelektrolyt an seinem offenen Ende über ein Verbindungsmaterial mit einem ringförmigen Isolierkörper verbunden ist, der die beiden Reaktandenräume in der Dichtungszone des Speicherzellenverschlusses gegeneinander abgrenzt, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens in der Dichtungszone des Speicherzellen-Verschlusses (1 V) mindestens das metallische Gehäuse (2), des Festelektrolyt (3) und sein Isolierkörper (11) wenigstens bereichsweise mit jeweils minde-
, stens einer Schutzschicht (6,13,15) aus einem Ther-■ mokompressionsmaterial überdeckt sind, und daß an die äußeren Flächen der Schutzschicht (6, 13, 15) eine Diffusionsbarriere (9) angrenzt.
2. Speicherzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Thermokompressionsmaterial Aluminium oder Titan ist.
3. Speicherzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Thermokompressionsmaterial eine Aluminium- oder Titanlegierung ist.
4. Speicherzelle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß auf die Schutzschicht (13) ein das Innere des Festelektrolyten (3) verschließender metallischer Deckel (14} aufgelegt ist.
5. Speicherzelle nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Schutzschicht (13, 15) und dam Deckel (14) bzw. dem als Außenfläche für den Festelektrolyten (3) dienenden Flansch (8) eine Diffusionsbarriere (9) angeordnet ist.
6. Speicherzelle nach einem der Ansprüche 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß jede Diffusionsbarriere (9) durch eine Oxidschicht gebildet ist.
7. Speicherzelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht (6) des metallischen Gehäuses (2) wenigstens im Inneren desselben angeordnet und die Innenflächen des metallischen Gehäuses (2) hüllenartig überdeckt.
8. Speicherzelle nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gkennzeichnet, daß auf der Ober- und Unterseite des Isolierkörpers (11) jeweils wenigstens eine Schutzschicht angeordnet ist, und daß durch die beiden Schutzschichten (13 und 15) das zwischen dem Isolierkörper (11) und dem Festelektrolyten (3) angeordnete Verbindungsmaterial (12) sowie der nach außen weisende Rand des Festelektrolyten (3) überdeckt sind.
9. Speicherzelle nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Schutzschichten (13 und 15) als metallische Ringscheiben ausgebildet sind.
10. Speicherzelle nach einem der Ansprüche 1 bis
9, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht (6) des metallischen Gehäuses im Öffnungsbereich desselben angeordnet ist.
11. Speicherzelle nach einem der Ansprüche 1 bis
10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht (6) des metallischen Gehäuses (2) mittels einer metallischen Hülse (7) gehaltert ist.
12. Speicherzelle nach einem der Ansprüche 1 bis
11, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (7) innen am offenen Ende des metallischen Gehäuses (2) befestigt ist
13. Speicherzelle nach einem der Ansprüche 1 bis
12, dadurch gekennzeichnet, daß die Hülse (7) mit einem nach innen weisenden Flansch (8) versehen ist.
14. Speicherzelle nach einem der Ansprüche 1 bis
13, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht (6) zylinderförmig gebogen und zwischen das metallische Gehäuse (2) und die Hülse (7) gesteckt ist.
15. Speicherzelle nach einem der Ansprüche 1 bis
14, dadurch gekennzeichnet, daß der Flansch (8) der Hülse (7) wenigstens auf der dem Reaktandenraum (4) zugewandten Seite von der Schutzschicht (6) umgeben ist
16. Speicherzelle nach einem der Ansprüche 1 bis
10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht (6) um den inneren Rand des Flansches (7) nach oben umgeschlagen und gasdicht mit der Schutzschicht (15) verbunden ist.
17. Speicherzelle nach einem der Ansprüche 1 bis
11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht (6) des metallischen Gehäuses (2) direkt auf die Innenfläche desselben aufgetragen ist.
18. Speicherzelle nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamten Innenflächen des metallischen Gehäuses (2) von der Schutzschicht (6) überdeckt sind.
19. Speicherzelle nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht (6) wenigstens auf die Oberfläche des nach außen weisenden Flansches (8) des metallischen Gehäuses (2) aufgetragen ist.
20. Speicherzelle nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzschicht (6) wenigstens auf die Unterseite des nach innen weisenden Flansches (8) des metallischen Gehäuses (2) aufgetragen ist.
21. Speicherzelle nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden auf der Ober- und Unterseite des Isolierkörpers (11) angeordneten Schutzschichten (13 und 15) gasdicht mit den sie beidseitig begrenzenden Bauteilen (8,10 und 11 bzw. 10,11 und 14) verbunden sind.
DE3033438A 1980-09-05 1980-09-05 Elektrochemische Speicherzelle Expired DE3033438C2 (de)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3033438A DE3033438C2 (de) 1980-09-05 1980-09-05 Elektrochemische Speicherzelle
US06/293,951 US4401731A (en) 1980-09-05 1981-08-18 Electrochemical storage cell
GB8126656A GB2083686B (en) 1980-09-05 1981-09-03 Electrochemical storage cell
JP56138690A JPS5782964A (en) 1980-09-05 1981-09-04 Electrochemical storage battery
FR8116875A FR2490022B1 (fr) 1980-09-05 1981-09-04 Element d'accumulateur electrochimique

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3033438A DE3033438C2 (de) 1980-09-05 1980-09-05 Elektrochemische Speicherzelle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3033438A1 DE3033438A1 (de) 1982-04-22
DE3033438C2 true DE3033438C2 (de) 1986-08-21

Family

ID=6111196

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE3033438A Expired DE3033438C2 (de) 1980-09-05 1980-09-05 Elektrochemische Speicherzelle

Country Status (5)

Country Link
US (1) US4401731A (de)
JP (1) JPS5782964A (de)
DE (1) DE3033438C2 (de)
FR (1) FR2490022B1 (de)
GB (1) GB2083686B (de)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3340264A1 (de) * 1983-11-08 1985-05-15 Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim Elektrochemische speicherzelle
DE3340424A1 (de) * 1983-11-09 1985-05-15 Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim Elektrochemische speicherzelle
GB8609771D0 (en) * 1986-04-22 1986-05-29 Lilliwyte Sa Electrochemical cells
GB8724816D0 (en) * 1987-10-23 1987-11-25 Chloride Silent Power Ltd Constructing metal energy conversion device
GB2250857B (en) * 1989-07-25 1993-07-14 Chloride Silent Power Ltd A method of closing one end of the case of a sodium/sulphur cell and a sodium/sulphur cell produced by this method
GB8917022D0 (en) * 1989-07-25 1989-09-13 Chloride Silent Power Ltd Sodium/sulphur cell
JPH05505904A (ja) * 1990-03-15 1993-08-26 クロリード・サイレント・パワー・リミテッド アルカリ金属エネルギー変換装置
GB9020828D0 (en) * 1990-09-25 1990-11-07 Chloride Silent Power Ltd A sodium/sulphur cell and a method of closing one end of the case of a sodium/sulphur cell
GB2265048A (en) * 1990-09-25 1993-09-15 Chloride Silent Power Ltd A sodium electrode energy conversion device and a method of closing the case of a sodium electrode energy conversion device
GB9111982D0 (en) * 1991-06-04 1991-07-24 Chloride Silent Power Ltd An alkali metal energy conversion cell
DE4131986A1 (de) * 1991-09-26 1993-04-01 Basf Ag Unverstaerkte polyamidformmassen
DE4229306C2 (de) * 1992-09-02 1995-09-07 Austria Metall Verfahren zum Verbinden von zwei Bauteilen
DE4336236C1 (de) * 1993-10-23 1995-01-05 Abb Patent Gmbh Elektrochemische Speicherzelle
GB9604133D0 (en) * 1996-02-27 1996-05-01 Programme 3 Patent Holdings Electrochemical cell
US7645543B2 (en) * 2002-10-15 2010-01-12 Polyplus Battery Company Active metal/aqueous electrochemical cells and systems
US7282295B2 (en) 2004-02-06 2007-10-16 Polyplus Battery Company Protected active metal electrode and battery cell structures with non-aqueous interlayer architecture
US7824806B2 (en) * 2005-08-09 2010-11-02 Polyplus Battery Company Compliant seal structures for protected active metal anodes
US8048570B2 (en) * 2005-08-09 2011-11-01 Polyplus Battery Company Compliant seal structures for protected active metal anodes
US8404388B2 (en) 2005-08-09 2013-03-26 Polyplus Battery Company Compliant seal structures for protected active metal anodes
US8129052B2 (en) 2005-09-02 2012-03-06 Polyplus Battery Company Polymer adhesive seals for protected anode architectures
US8757471B2 (en) * 2012-08-27 2014-06-24 General Electric Company Active braze techniques on beta-alumina
US9905860B2 (en) 2013-06-28 2018-02-27 Polyplus Battery Company Water activated battery system having enhanced start-up behavior
WO2020041375A1 (en) * 2018-08-21 2020-02-27 Richard Theodore Wurden Batteries for electric marine propulsion systems, and associated systems and methods

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1003398B (it) * 1973-03-19 1976-06-10 British Railways Board Elemento al sodio.zolfo avente com partimenti anodico e catodico sepa rati da un elettrolita solido con duttore di ioni di sodio
GB1513681A (en) * 1974-02-15 1978-06-07 Electricity Council Sodium-sulphur cells
GB1508803A (en) * 1974-07-03 1978-04-26 Secretary Industry Brit Electric batteries
DE2549544A1 (de) * 1974-11-06 1976-09-30 British Railways Board Elektrische batterie
US4024320A (en) * 1975-01-10 1977-05-17 Chloride Silent Power Ltd. Galvanic cells
NL7604208A (nl) * 1975-04-24 1976-10-26 British Railways Board Alkalimetaal/zwavel-cel.
GB1511152A (en) * 1975-04-24 1978-05-17 Chloride Silent Power Ltd Alkali metal-sulphur cells
GB1562498A (en) * 1975-12-30 1980-03-12 Secretary Industry Brit Electric batteries
GB1558186A (en) * 1975-10-10 1979-12-19 Chloride Silent Power Ltd Alkali metal sulphur cells
GB1586072A (en) * 1977-05-05 1981-03-18 Chloride Silent Power Ltd Sealing of ceramic electrolyte material in electrochemical cells
GB1538110A (en) * 1976-10-14 1979-01-10 Bones R Electric cells
DE2720726C3 (de) * 1977-05-07 1980-12-18 Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim Elektrochemische Alkali-Schwefel-Speicherzelle bzw. -Batterie
DE2814905C2 (de) * 1978-04-06 1982-12-30 Brown, Boveri & Cie Ag, 6800 Mannheim Elektrochemische Speicherzelle bzw. -Batterie
US4234668A (en) * 1978-04-20 1980-11-18 General Electric Company Composite sulfur electrode container and method of manufacture
US4245012A (en) * 1979-08-28 1981-01-13 Ford Motor Company Sodium sulfur battery seal

Also Published As

Publication number Publication date
GB2083686A (en) 1982-03-24
GB2083686B (en) 1984-04-11
JPS5782964A (en) 1982-05-24
FR2490022B1 (fr) 1985-06-21
DE3033438A1 (de) 1982-04-22
JPH0322028B2 (de) 1991-03-26
US4401731A (en) 1983-08-30
FR2490022A1 (fr) 1982-03-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3033438C2 (de) Elektrochemische Speicherzelle
DE2733948C3 (de) Galvanische Zelle mit alkalischem Elektrolyten
DE2843577C2 (de)
DE3017272A1 (de) Hermetische dichtung fuer eine elektrochemische zelle
DE2819815A1 (de) Verfahren zum dichten aufbringen von ringfoermigen metallischen dichtungselementen auf das offene ende eines keramischen elektrolytrohrs fuer eine elektrochemische zelle sowie elektrochemische zelle mit einem an einem offenen ende geschlossenen, einen anodischen und einen kathodischen stoff voneinander trennenden keramischen elektrolytrohr
EP0142030B1 (de) Elektrochemische Speicherzelle
DE2730981C2 (de) Behälter für einen Alkalimetall-Schwefel-Akkumulator
EP0245705B1 (de) Elektrochemische Speicherzelle
EP0141353B1 (de) Elektrochemische Speicherzelle
DE2814905C2 (de) Elektrochemische Speicherzelle bzw. -Batterie
DE2709645A1 (de) Elektrochemische miniaturzelle und verfahren zur herstellung derselben
EP0064676B1 (de) Elektrochemische Speicherzelle
DE10047206A1 (de) Gehäuse für elektrochemische Zellen
EP0158815B1 (de) Elektrochemische Speicherzelle
DE2709646A1 (de) Elektrochemische zelle
EP0064656B1 (de) Elektrochemische Speicherzelle
DE3718205C2 (de) Verbessertes Entlüftungsfutter und Abdeckkonstruktion für galvanische Zellen sowie Herstellungsverfahren
DE3145112A1 (de) &#34;elektrochemische speicherzelle&#34;
DE2226233A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines metallischen Batteriegehäuses
DE102013206636A1 (de) Batteriezelle mit einem aus mindestens zwei Teilen bestehenden Deckel sowie ein Verfahren zur Herstellung einer Batteriezelle
DE2729836A1 (de) Batterie
DE3615239A1 (de) Elektrochemische speicherzelle
DE20016484U1 (de) Gehäuse für elektrochemische Zellen
DE3225873A1 (de) Verfahren zur herstellung einer elektrochemischen speicherzelle
DE19935484A1 (de) Elektrochemische Zellen

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: BBC BROWN BOVERI AG, 6800 MANNHEIM, DE

8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: ASEA BROWN BOVERI AG, 6800 MANNHEIM, DE

8339 Ceased/non-payment of the annual fee