原电池制造技术

本发明专利技术包括一种原电池，具有至少一个正的和至少一个负的电极（5，6），其中该正的和负的电极并排地布置在不导电的平面衬底（1）上，并通过离子导电的电解质（7）相互连接。在此，通过将多个、优选大量正的和负的电极成对地并排布置在该衬底上，可以使相应的单个电池相互连接。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具有至少一个正电极和至少一个负电极的原电池以及一种用于制造这种原电池的方法。
技术介绍
原电池和电池在不同的实施中是公知的。对此还有所谓的印刷电池，其中功能部分、特别是电极和印制导线被印到相应的衬底上。在常规的印刷电池中，泄电器(Ableiter)位于不同的层面中。有两个集电极层面、 两个电极层面和一个分离器层面。这种电池在US 4，119，770中有所记载。电池单元被构造为不同部件的堆垛(Stapel)，其中电流泄漏器位于电池单元的上侧或下侧。多个电池单元被堆垛成电池。在此下面电池单元的负极与上面电池单元的正极自动连接。在US 4，195，121中描述了柔性电极。所述电极由活性材料、导电材料和有机粘结剂组成。作为粘结剂建议乙烯-丙稀酸。在JP 60155866中披露了另一种电池单兀。这种电池单兀每个都包括一个具有被层压的阳极或阴极的泄电器。在纤维网中凝胶化的电解质位于其间。稠化剂是羟乙基纤维素。US 4，623，598说明了一种用于扁电池的接触装置。外壳膜由分成两半的导电层和位于外部的绝缘层组成。通过绝缘层中的两个窗使导电层的一部分或另一部分连接。该外壳膜围绕电极堆垛如此被安装，使得导电膜的一部分接触阳极，另一部分接触阴极。US 5，652，043描述了一种具有水电解质的开口式电池单元。由吸湿性材料、离子导电的物质和可溶于水的聚合物组成的电解质位于电极之间，所述聚合物通过粘接作用固住电极。所述电池单元在通常的气候条件下不会变干。此外可能产生的气体可以被排放到环境中，由此防止电池单元膨胀。US 5，897，522说明了在US 5，652，043中所述的扁电池单元在诸如计时器、注入器(Infusor)、温度计、糖传感器和电子游戏机的不同薄设备中的使用。在WO 0062365中描述了对扁电池的进一步改进。这里实施到电池中或电池上的芯片改善了功能性。该芯片通过DC/DC转换器补偿电压波动。所有所提及的构造都具有传统的堆垛结构，其中功能层(通常为五层)上下叠置。
技术实现思路
因此本专利技术提出以下任务对已有的原电池(galvanisches Element)和电池的构造加以改进。特别是应该提供尽可能薄的或扁的电池，所述电池具有尽可能简单的结构。在此相应的电池也应该可以尽可能简单地予以制造。该任务通过具有权利要求1的特征的原电池和具有权利要求16的特征的方法得以实现。该原电池或该方法的优选实施形式在从属权利要求2至15或从属权利要求17中述及。因此通过参考说明书的内容来作出所有权利要求的条文。在本专利技术的原电池中，至少一个正的和至少一个负的电极并排布置在不导电的平面衬底上并且通过离子导电的电解质相互连接。平面衬底优选地是膜，其中进一步优选使用塑料膜。通过并排布置正的和负的电极，原电池的功能部分基本上被上下叠置在三个层面中。在此是不导电的平面衬底、布置在该衬底上的电极和离子导电的电解质，所述电解质相互连接并且在此至少部分地覆盖两个电极。因此可以实现原电池的在总计非常扁且薄的构造。在该考察中，电极的层面被理解为平面，其中电极在其方面当然可由不同的部分构成，例如由相应的泄电器/集电极以及活性电极材料构成。这在下面还将更详细地予以阐述。在通常情况下，正的和负的电极只布置在平面衬底的一侧，这同样在下面还将予以说明。然而根据本专利技术，同样也可以将正的和负的电极布置在平面衬底的两侧，以便通过 这种方式实现原电池的相应其它构造。但在此根据本专利技术决定性是使正的和负的电极并排布置(且并非在不同层面中上下叠置)。在改进方案中，本专利技术的原电池具有印制导线，所述印制导线用作泄电器/集电极并且合理地和优选地布置在平面衬底和原本的电极或(电化学的)活性电极材料之间。所述印制导线可以以不同的方式来实现。因此一方面可能和优选的是，使用导电膜、特别是金属膜作为这种印制导线。另一方面，印制导线优选地可以是薄的金属层，所述薄的金属层可借助于通常的金属化方法被施加到衬底上。最后作为特别优选的变型方案还要强调，印制导线作为可印刷的糊剂被施加到衬底上。这种糊剂也可以是通常所谓的导电粘接剂。在本专利技术原电池的优选实施形式中，电极或电极材料自身作为可印刷的糊剂被施加到衬底上。通过该变型方案可以特别良好地实现本专利技术的已述优点。相应的糊剂可以比较简单地采用标准方法被施加到相应的衬底上，而且恰恰也作为薄的层，这根据本专利技术是优选的。在本专利技术的原电池中，正的和负的电极布置在一个层面中，然而在空间上相互分隔。正的与负的电极的电连接仅仅通过离子导电的电解质来实现。在这种布置中，一方面绝对必要的是，正的和负的电极不接触。另一方面合理的是，不使两个电极之间的间隔选得过大，以确保尽可能节省空间的构造。与此对应地，如果将至少一个正的和至少一个负的电极以I Pm至IOmm的相互间隔布置在衬底上，则在本专利技术中是优选的。在该范围内，IOOiim和Imm之间的间隔是优选的。根据本专利技术，如果使用凝胶状电解质作为离子导电的电解质，则同样是优选的。采用这种电解质可以特别简单地实现平面构造、特别是薄的平面构造。为了给予凝胶状电解质改善的机械稳定性，根据本专利技术，如果使电解质固定或者稳定在纤维网(Vlies)中，则是进一步优选的。在改进方案中，电解质根据本专利技术优选地作为层、特别是薄层而存在。必须如此布置该层，使得该层确保在正电极和负电极之间的必需的导电性。在此，电解质在这些情况下通常至少部分地覆盖电极，以便提供足够的导电性。在此，如果电解质或电解质层完全覆盖正的和负的电极或者尤其甚至超出相应的电极面，则是进一步优选的。电解质层的这种布置也可以在制造技术上以简单的方式实现。在改进方案中，在本专利技术的原电池中可以设有另一塑料膜，该塑料膜(基于开头所述的由三个层面组成的层结构)布置在电解质的层面上方并因此至少部分地覆盖电解质和/或电极。这里如果完全覆盖电解质和电极，则也是优选的。所述另一塑料膜一方面对电解质/电极具有保护功能，以保护所述电解质/电极免受机械损伤或所不希望的物质进入或气候影响，另一方面该另一塑料膜总计给予原电池改善的机械稳定性。在具有另一塑料膜的这种构造中，如果该塑料膜与衬底一起形成一种外壳，所述外壳密封地包围电解质和电极。这还将结合附图加以更详细的说明。作为该另一塑料膜的替代方案，也可以以其它方式实现相应的保护或相应的稳定化，例如通过在电解质的层面上施加、优选地印上膜或相应的层。该层通常也由塑料构成，即至少基于聚合物。 如果在不导电的平面衬底上布置多个、尤其是大量正的和的负电极，则存在本专利技术原电池的一种特别优选的变形方案。合理地特别是成对地实现该布置，即分别一个正的和分别一个负的电极成对地并排布置。通过这种方式可使多个或者许多(具有正的和负的电极)单个电池单元相互连接。这种观点以后还将结合附图更加详细地说明。在最后提及的优选实施形式中，衬底特别是具有印制导线，其中布置在衬底上的电极(即多个或者大量电极)通过所述印制导线以串联和/或并联电路的形式连接。关于这些印制导线的施加可参阅和参考结合泄电器/集电极所作的以上说明。如上所述，用于制造原电池的本专利技术方法的特征在于，将电极或形成电极的功能部分施加到用作衬底的无限带上。通过这种方式可以制造大量分别具有正的和负的电极的单个电池单元，本文档来自技高网...

【技术保护点】
电池，具有至少一个正的和至少一个负的电极（5，6），所述电极并排地布置在不导电的平面衬底（1）上，并通过能离子导电的电解质（7）相互连接。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：K霍尔，M克雷布斯，H韦登巴切，B克雷德勒，H洛弗尔曼，D伊利克，M伯格伦，S诺德林德，L安德森，LO亨纳达尔，A萨瓦特迪，
申请(专利权)人：瓦尔达微电池有限责任公司，
类型：发明
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