DE69302133T3

DE69302133T3 - Verschlossene Batterie

Info

Publication number: DE69302133T3
Application number: DE69302133T
Authority: DE
Inventors: Kiyoshi Katayama; Toshimitsu Masuko; Hiroshi Nishikwa; Kiyohiro Taki; Kazuo Togashi; Ryoichi Yamane; Takeshi Yuda
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1992-06-12
Filing date: 1993-06-09
Publication date: 2000-06-15
Anticipated expiration: 2013-06-10
Also published as: EP0573998A1; JP3387118B2; EP0573998B1; DE69302133T2; DE69302133D1; JPH05343043A; US5418082A; KR100264851B1; HK1007633A1; EP0573998B2; KR940006300A; SG63634A1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Gebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft Batterien im allgemeinen und eine abgedichtete Batterie im speziellen.

Stand der Technik

In den letzten Jahren wird zunehmend eine Sekundärzelle oder -batterie, wie z. B. eine Lithiumbatterie, eine Kohlenstoff-Lithiumbatterie o. ä. in Videorecordern, Uhren usw. eingesetzt.
Batterien dieser Art weisen einen abgedichteten Aufbau auf. Allerdings können gelegentlich Explosionen auftreten, weil das in der Batterie eingeschlossene Energieerzeugungselement eine chemische Veränderung bewirkt, wodurch der Innendruck ansteigt.
Wenn eine nichtwässrige Elektrolytbatterie, wie z. B. die Lithiumbatterie überladen wird oder einen Kurzschluß erleidet, so daß ein großer Strom aufgrund einer Fehlfunktion o. ä. fließt, kann sich die Elektrolytlösung gelegentlich zerlegen und ein Gas erzeugen. Der Innendruck der mit diesem Gas gefüllten Batterie kann durch das Gas erhöht werden, so daß die Batterie plötzlich zerstört wird.
In der US-Patentschrift 4,943,497 wird eine abgedichtete Batterie beschrieben, bei der derartige Unfälle vermieden werden können.
Wie in Fig. 1 gezeigt, weist die vorgeschlagene abgedichtete Batterie einen äußeren Becher 2 auf, in dem ein elektrisches Energieerzeugungselement 1 eingeschlossen ist, sowie einen üblicherweise als Anschluß für die positive Elektrode verwendeten und an der offenen Seite des Bechers 2 mittels einer ringförmigen Dichtung 4 so befestigten Deckel 3, daß der Deckel 3 mit dem Becher 2 dicht verbunden ist. Darüber hinaus ist ein Sicherheitsventil 5 in dem Deckel 3 vorgesehen. Das Sicherheitsventil 5 besteht aus einer Metallplatte, die durch den Druckanstieg in der Batterie leicht verformt werden kann. Durch die Verformung des Sicherheitsventils 5 wird ein Stromunterbrecher 6 betätigt.
Die Fig. 2 und 3 sind vergrößerte Schnittdarstellungen eines Hauptbereichs der oben beschriebenen Batterie und zeigen den Normalzustand und den Störfall, bei dem der Innendruck der Batterie vergrößert ist. Das elektrische Energieerzeugungselement 1 weist beispielsweise Schichten von negativen und positiven Elektrodenmaterialien sowie eine Trennschicht auf. Diese Trennschicht ist mit einer Elektrolytlösung imprägniert. Die Schichten bzw. Bögen sind in zylindrischer Form zusammengewickelt, wobei die Trennschicht dazwischen liegt. Darüber hinaus sind bandförmige Anschlußplatten 7 und 8 aus den Schichten für die negative und die positive Elektrode herausgezogen. Einer der Anschlüsse oder die Anschlußplatte 8 ist mit dem Boden des äußeren Bechers 2 verbunden (siehe Fig. 1).
Das Sicherheitsventil 5 besteht aus einer scheibenförmigen Metallplatte und weist durch Umformen die Form einer tellerförmigen Platte auf, die sich in Richtung des elektrischen Energieerzeugungselements 1 erstreckt. Das Sicherheitsventil 5 weist außerdem in der Mitte einen Sicherheitsventilfortsatz 9 auf, der sich in Richtung des Energieerzeugungselements 1 erstreckt. Der äußere Umfangsflansch des Sicherheitsventils 5 ist umgebogen, um beispielsweise den äußeren Umfang des Deckels 3 zu tragen oder zu umfassen. Des äußere Umfangsflansch und die Kante des Deckels 3 werden durch Stemmen gegen die offene Seite des Bechers 2 über die ringförmige Dichtung 4 gepreßt, wodurch der äußere Becher 2 abgedichtet wird.
Der Deckel 3 weist gebohrte Öffnungen 10 zum Auslassen des Gases auf. Allerdings bleibt der äußere Becher 2 hermetisch abgedichtet oder durch das Sicherheitsventil 5 von der Außenseite abgetrennt.
Darüber hinaus ist am äußeren Umfang des Sicherheitsventils 5 ein zylindrischer Scheibenträger 11 befestigt.
Wie die Fig. 4 und 5 zeigen, die jeweils eine Draufsicht auf den Scheibenträger 11 sowie einen Schnitt entlang der Linie V-V in der Draufsicht darstellen, weist der zylindrische Scheibenträger 11 eine flache Platte 11a senkrecht zu seiner Achse auf. Eine Scheibe 12 ist in den Scheibenträger 11 eingesetzt.
Die flache Platte 11a des Trägers 11 und die Scheibe 12 weisen jeweils gebohrte Mittelöffnungen 11c und 12c auf. Der Sicherheitsventilfortsatz 9 des Sicherheitsventils 5 ist in diese Öffnungen 11c und 12c eingesetzt, um die zu dem elektrischen Energfeerzeugungselement 1 gerichtete Seite der Scheibe 12 zu erreichen. Somit berührt die Spitze des Fortsatzes 9 den Anschluß 7 für die positive Elektrode des elektrischen Energieerzeugungselements 1. Dann werden die Spitze des Fortsatzes 9 und der Anschluß 7 durch Ultraschallschweißen o. ä. miteinander verbunden.
Die Scheibe 12 und die flache Platte 11a des Scheibenträgers 1a weisen außerdem an den entsprechenden Stellen gebohrte Öffnungen 12W und 11W auf, so daß das Gas durch diese Öffnungen ausströmen kann.
Wenn aus irgendeinem Grund Gas im Aufnahmebereich für das Element 1 in der Batterie erzeugt wird und den Innendruck erhöht, wird das Sicherheitsventil 5 durch den Druck des durch die Öffnung 12W der Scheibe 12 und die Öffnung 11W der flachen Platte 11a des Scheibenträgers 11 gelangenden Gases nach oben gedrückt. Dadurch wird das Sicherheitsventil 5 deformiert bzw. in Richtung des Deckels 3 aufgeworfen, wie in Fig. 3 gezeigt. Dadurch kann der Druck innerhalb der Batterie durch die Verformung des Sicherheitsventils 5 vermindert werden. Der Fortsatz 9 hebt sich ebenfalls mit der Verformung des Sicherheitsventils 5. Das mit der Spitze des Fortsatzes 9 verschweißte Anschlußband 7 wird ebenfalls angehoben, was aber nicht möglich ist, da der Anschluß 7 durch die Scheibe 12 blockiert wird. Dadurch wird die Spitze des Fortsatzes 9 von dem Anschluß 7 angezogen, so daß der Anschluß 7 von dem Sicherheitsventil 5 elektrisch getrennt bzw. das Element 1 der Batterie elektrisch von dem Deckel 3 getrennt wird. Der Stromunterbrecher 6 ist in dieser Art aufgebaut.
Dadurch kann die weitere Erzeugung von Gas vermieden und der Druckanstieg in der Batterie verhindert werden.
Allerdings kann bei diesem Aufbau der bandförmige Anschluß 7, der eine Breite von ungefähr 3 mm aufweist und flexibel ist, in die Mittelöffnung 12c der Scheibe 12 eingezogen werden, wenn der Druck in der Batterie zum Verformen des Sicher heitsventils 5 vergrößert wird. In diesem Moment wird der Anschluß 7 nicht zuverlässig abgezogen oder von der Spitze des Fortsatzes 9 getrennt. Da darüber hinaus das abgetrennte und nach oben gezogene Ende des Anschlusses 7 frei beweglich ist, kann es ungünstigerweise in Kontakt mit dem Becher 2 oder mit der Negativelektrode gelangen und einen Kurzschluß bewirken, so dass die Sicherheit nicht gewährleistet ist.
Ein ähnlicher Aufbau ist in EP-A-0 364 995 beschrieben.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte abgedichtete Batterie anzugeben, bei der die oben beschriebenen Mängel und Nachteile des Standes der Technik behoben werden können.
Genauer gesagt liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine abgedichtete Batterie anzugeben, bei der bei Anstieg des Batterieinnendrucks der Strom sicher unterbrochen, der Druck in der Batterie ohne Störung reduziert und das Kurzschließen des Anschlusses vermieden wird, um eine Zerstörung der Batterie auszuschließen.
Entsprechend einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine abgedichtete Batterie gemäß Anspruch 1 angegeben.
Entsprechend einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine abgedichtete Batterie gemäß Anspruch 2 angegeben.
Wenn der Innendruck der Batterie vergrößert wird, kann der Strom erfindungsgemäß zuverlässig unterbrochen und der Innendruck vermindert werden, ohne einen Kurzschluß durch den Anschluß zu verursachen, so dass die Batterie vor einer zerstörerischen Explosion bewahrt werden kann.
Diese und andere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden nachfolgend anhand von bevorzugten Ausführungsformen unter Zuhilfenahme der begleitenden Figuren näher erläutert, in denen gleiche Bezugszeichen zum Kennzeichnen von gleichen oder ähnlichen Teilen in verschiedenen Anschichten verwendet werden.

KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN

Fig. 1 zeigt einen Teilschnitt einer bekannten abgedichteten Batterie;
Fig. 2 zeigt einen Schnitt eines Hauptbereichs der bekannten Batterie;
Fig. 3 ist ein anderer Schnitt durch den Hauptbereich der bekannten Batterie in einem Störzustand;
Fig. 4 ist eine Draufsicht eines Scheibenträgers der bekannten Batterie;
Fig. 5 ist ein Schnitt des Scheibenträgers der bekannten Batterie;
Fig. 6 ist ein Schnitt eines Hauptbereichs von einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen abgedichteten Batterie;
Fig. 7 ist ein anderer Schnitt des Hauptbereichs der Ausführungsform aus Fig. 6 mit dem Störzustand, bei dem Gas in der Batterie erzeugt wird:
Fig. 8 ist ein Schnitt eines Hauptbereichs einer anderen Auführungsform der erfindungsgemäßen abgedichteten Batterie;
Fig. 9 ist eine andere Schnittdarstellung des Hauptbereichs aus Fig. 8 mit dem Störzustand, bei dem Gas innerhalb der Batterie erzeugt wird:
Fig. 10 zeigt einen Schnitt mit einem Beispiel eines Sicherheitsventils:
Fig. 11 ist ein Graph mit den gemessenen Ergebnissen des Unterbrechungsdrucks des Sicherheitsventils in der erfindungsgemäßen Batterie: und
Fig. 12 zeigt einen Graph mit den gemessenen Ergebnissen des Unterbrechungsdrucks des Sicherheitsventils in der bekannten Batterie.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die Figuren genauer erläutert.
Fig. 6 zeigt eine Schnittdarstellung eines Hauptbereichs einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen abgedichteten Batterie. Die Batterie weist das Sicherheitsventil 5 auf, das aus einer Metallplatte besteht, die durch das Ansteigen des Drucks innerhalb der Batterie deformiert wird, sowie den Stromunterbrecher 6, der durch die Verformung des Sicherheitsventils 5 betätigt wird. Darüber hinaus ist eine Scheibe 23 zwischen dem Sicherheitsventil 5 und dem elektrischen Energieerzeugungselement 1 befestigt. Die Scheibe 23 weist eine Mittelöffnung 21 auf, in die der Fortsatz 9 des Sicherheitsventils 5 eingesetzt ist, sowie Gasöffnungen 22, durch die Gas gelangt.
Eine mit einem Anschlußband 7 des elektrischen Energieerzeugungselements 1 elektrisch verbundene dünne Metallplatte 24 ist an der zu dem Element 1 gerichteten Seite so befestigt, daß sie die Mittelöffnung 21 verschließt.
Fig. 8 zeigt den Schnitt des Hauptbereichs einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen abgedichteten Batterie. Diese Batterie weist ebenfalls das Sicherheitsventil 5 auf, das aus einer Metallplatte besteht, die durch den Anstieg des Drucks in der Batterie verformt wird, sowie den Stromunterbrecher 6, der durch die Deformation des Sicherheitsventils 5 betätigt wird. Das Sicherheitsventil 5 weist darüber hinaus in der Mitte den Fortsatz 9 auf, der dem elektrischen Energieerzeugungselement 1 gegenübersteht. Die aus Metall bestehende Scheibe 23 ist zwischen dem Sicherheitsventil 5 und dem Element 1 fixiert, und der Sicherheitsventilfortsatz 9 ist in der Mitte der Scheibe 23 festgeschweißt. An anderen Stellen sind in der Scheibe 23 Gasöffnungen 22 gebohrt. Der bandförmige Anschluß 7 des elektrischen Energieerzeugungselements 1 ist elektrisch mit der zu dem Element 1 gerichteten Seite der Scheibe 23 verbunden.
Wenn das Sicherheitsventil 5 aufgrund des Anstiegs des Innendrucks der Batterie nach oben gedrückt wird, wird bei den Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Batterie das Sicherheitsventil 5 deformiert, um sich zu der dem Element 1 gegenüberliegenden Seite aufzuwölben, wie in den Fig. 7 und 9 gezeigt. Wenn die Festigkeit der Schweißverbindungen zwischen dem Sicherheitsventil 5 und der dünnen Metallplatte 24 und zwischen dem Sicherheitsventil 5 und der Scheibe 23 geeignet gewählt worden ist, können die Verbindungsstellen brechen, wenn das Sicherheitsventil 5 über die gewählte Festigkeit der Schweißverbindungen hinaus deformiert wird.
Da die Schweißverbindung durch den Ansteig des Drucks in der Batterie gebrochen wird, kann das Sicherheitsventil 5 somit erfindungsgemäß von dem Anschlußband 7 des elektrischen Energieerzeugungselements 1 elektrisch getrennt werden. Somit ist der Stromunterbrecher 6 in der Lage, den Stromfluß zu unterbrechen, wodurch kein weiteres Gas erzeugt wird.
Da es die Deformation des Sicherheitsventils 5 ermöglicht, den Druck in der Batterie zu vermindern und den Strom zu unterbrechen, wird es vermieden, daß der Batterieinnendruck weiter ansteigt und die Batterie explodiert.
Da erfindungsgemäß die Schweißverbindung durch die Deformation des Sicherheitsventils 5 aufgrund des Anstiegs des Batterieinnendrucks gebrochen wird, kann das Sicherheitsventil 5 zuverlässig von der dünnen Metallplatte oder der Scheibe 23 abgezogen werden, im Unterschied zum Stand der Technik, bei dem das Sicherheitsventil von dem flexiblen Bandanschluß 7 abgezogen wurde. Darüber hinaus gewährleistet der Anstieg des Batterieinnendrucks das Unterbrechen des Stroms und der Gaserzeugung.
Die oben beschriebenen Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Batterie werden nun detailliert erläutert.
Die erste Ausführungsform der Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Fig. 6 und 7 beschrieben.
Die abgedichtete Batterie dieser Ausführungsform weist den zwischen dem elektrischen Energieerzeugungselement 1 und dem als Anschluß für die positive Elektrode der Batterie dienenden Deckel 3 angeordneten Stromunterbrecher 6 auf. Das elektrische Energieerzeugungselement 1 wird ähnlich wie beim Stand der Technik hergestellt, wie beispielsweise in den Fig. 1 bis 5 gezeigt. Mit anderen Worten werden Schichten aus negativen und positiven Elektrodenmaterialien und die mit einer Elektrolytlösung imprägnierte und zwischen die anderen Schichten eingelegte Trennschicht zylinderförmig gewickelt, um das elektrische Energieerzeugungselement 1 zu bilden. Dazu werden Anschlüsse, wie beispielsweise bandförmige Anschlüsse aus den negativen und positiven Elektroden herausgezogen. Der nicht dargestellte negative Bandanschluß ist mit dem Boden des äußeren Bechers 2 verbunden.
Das Sicherheitsventil 5 besteht aus einem Metallmaterial und ist beispielsweise durch Pressen schüssel-, platten- oder tellerförmig verformt. Das teller- oder plattenförmige Sicherheitsventil 5 weist in der Mitte den sich zu dem Element 1 erstreckenden Fortsatz 9 auf. Der äußere Umfangsflansch des Sicherheitsventils 5 ist gebogen, um beispielsweise die äußere Kante des Deckels 3 wie dargestellt zu umgreifen oder zu tragen. Die Kante des Deckels 3 und der Flansch des Sicherheitsventils 5 sind durch Stemmen fest miteinander verbunden, wobei die isolierende ringförmige Dichtung auf der offenen Seite des äußeren Bechers 2 in dem Element 1 eingeschlossen ist.
In den Deckel 3 sind die Öffnungen 10 zum Auslassen des erzeugten Gases gebohrt. Der äußere Becher 2 kann abgedichtet bleiben oder durch das Sicherheitsventil 5 von der Umgebung abgetrennt sein.
Darüber hinaus ist ein zylindrischer Scheibenträger 31 aus einem isolierenden Plastikmaterial fest am äußeren Umfang des tellerförmigen Sicherheitsventils 5 angebracht.
Der zylindrische Scheibenträger 31 weist eine in der Mitte in dem Träger einstückig vorgesehene Ringplatte 31a auf, die sich vom innerem Umfang zur Mitte erstreckt. Die Scheibe 23 ist in dem Scheibenträger 31 eingedrückt oder befestigt, bis sie die Ringplatte 31a berührt.
Die Scheibe 23 besteht aus einer stabilen und dicken Metallplatte, so daß sie eben bleibt. In der Mitte der Scheibe 23 ist die Mittelöffnung 21 gebohrt. Der in der Mitte des Sicherheitsventils 5 vorgesehene Fortsatz 9 ist lose in die Mittelöffnung 21 eingesetzt, so daß seine Spitze der zu dem Element 1 gerichteten Fläche der Scheibe 23 gegenüberstehen kann.
In der Scheibe 23 sind eine Mehrzahl von Gasöffnungen 22 zum Durchlassen des erzeugten Gases an anderen Stellen als der Mitte der Platte bzw. an Stellen symmetrisch bezüglich der Achse der Scheibe 23 gebohrt.
Die dünne Metallplatte 24 ist an der zu dem Element 1 gerichteten Seite der Scheibe 23 befestigt und beispielsweise durch Schweißen mit der Scheibe 23 an Punkten P&sub1; fest verbunden.
Die dünne Metallplatte 24 ist so bemessen und geformt, daß sie die Mittelöffnung der Scheibe 23 schließt, der gesamten Mittelöffnung 21 gegenübersteht und den Gesamtumfang der Mittelöffnung 21 überdeckt.
Darüber hinaus ist einer der bandförmigen Anschlüsse des Elements 1 der Batterie bzw. der Anschluß 7 der positiven Elektrode beispielsweise durch Schweißen fest mit der zu dem Element 1 gerichteten Seite der dünnen Metallplatte 24 an den Punkten P&sub2; verbunden.
Der Sicherheitsventilfortsatz 9 des Sicherheitsventils 5 ist in die Mittelöffnung 21 der Scheibe 23 eingesetzt und an einem Punkt P&sub3; mit der dünnen Metallplatte 24 verschweißt. In diesem Fall muß die Schweißverbindung eine bestimmte Festigkeit haben, so daß der Fortsatz 9 leicht von der dünnen Metallplatte 24 abgezogen werden kann, wenn der Gasdruck in der Batterie außergewöhnlich ansteigt.
Der bandförmige Anschluß 7 für die positive Elektrode des Elements 1 der Batterie ist mit dem Deckel 3 über die dünne Metallplatte 24 und das Sicherheitsventil 5 elektrisch verbunden.
Mit 20 ist eine Isolierschicht gekennzeichnet, die auf dem Element 1 der Batterie vorhanden ist.
Wenn nun aus irgendeinem Grund, beispielsweise durch Überlast. Überladen oder einen Kurzschluß Gas erzeugt wird und den Druck in der Batterie vergrößert, gelangt dieses Gas durch die Gasöffnungen 22 der Scheibe 23 und drückt die innere Fläche des Sicherheitsventils 5 in Richtung des Deckels 3. Zu diesem Zeitpunkt widersteht der Sicherheitsventilfortsatz 9 des Sicherheitsventils 5 der Druckkraft, da seine Spitze mit der dünnen Metallplatte 24 am Punkt P&sub3; verschweißt ist. Wenn der Druck in der Batterie einen bestimmten Grad erreicht oder übersteigt, wird die Schweißverbindung an dem Punkt P&sub3;, die die genannte Festigkeit aufweist und somit unter einer bestimmten Zugwirkung leicht brechen kann, aufgebrochen, um den Strom zu unterbrechen, da das Sicherheitsventil 5 nach außen verformt bzw. verbogen ist, so daß sein Mittelbereich von der Scheibe 23 bogenförmig getrennt wird, wie in Fig. 7 gezeigt.
Zu diesem Zeitpunkt ist die dünne Metallplatte 24 am Umfang der Mittelöffnung 21 der Scheibe 23 befestigt und wird somit eben gehalten. Dementsprechend kann die Spitze des Fortsatzes 9 zuverlässig abgezogen bzw. unter einem konstanten Innendruck der Batterie von der dünnen Metallplatte 24 an der Schweißverbindung P&sub3; getrennt werden. Somit wird die Gaserzeugung unterbrochen.
Wenn in diesem Zustand weiterhin Gas erzeugt wird, wird die Luftdichtheit des Sicherheitsventils 5 bei einem bestimmten Innendruck gebrochen, so daß die Batterie vor einer völligen Zerstörung bewahrt wird, da das Sicherheitsventil 5 einen nicht dargestellten dünnwandigen Bereich aufweist.
Bei diesem Aufbau sind der Stromunterbrecher 6. d. h. das Sicherheitsventil 5, die Scheibe 23, der Scheibenträger 21 und die dünne Metallplatte 24 in den Deckel 3 eingesetzt. Wenn der Deckel 3 auf dem Becher 2 befestigt wird, werden sie mit dem bandförmigen Anschluß 7 verbunden und der Spalt zwischen der Kante des Deckels 3 und der offenen Seite des Bechers 2 wird zusammen mit der isolierenden ringförmigen Dichtung gestemmt, um den Becher abzudichten. Dadurch kann die Qualität des Stromunterbrechers 6 geprüft werden, bevor die Batterie fertiggestellt wird.
Während bei der in den Fig. 6 und 7 gezeigten Ausführungsform der Slcherheitsventilfortsatz 9 des durch den Anstieg des Batterieinnendrucks verformten Sicherheitsventils 5 mit der dünnen Metallplatte 24 verschweißt wird, die wiederum mit dem Anschluß 7 verschweißt ist, kann der Stromunterbrecher 6 auch auf folgende Weise aufgebaut sein. Die dünne Metallplatte 24 wird weggelassen und statt dessen ist der Fortsatz 9 des Sicherheitsventils 5 abschäl- bzw. abhebbar auf die aus Metall bestehende oder elektrisch leitfähige Scheibe 23 geschweißt, wie in Fig. 8 gezeigt. Wenn dann der Innendruck der Batterie, wie in Fig. 9 gezeigt, vergrößert wird, wird das Sicherheitsventil 5 deformiert, um sich zu den Deckeln 3 zu erstrecken, und der Fortsatz 9 des Sicherheitsventils 5 wird an dem Schweißpunkt P&sub3; von der Scheibe 23 abgehoben, wodurch der Stromfluß unterbrochen wird.
Die Elemente der Fig. 8 und 9, die den Elementen aus den Fig. 6 und 7 entsprechen, sind mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet und werden nicht beschrieben. Bei dieser Ausführungsform ist der in der Mitte des Sicherheitsventils 5 vorgesehene Sicherheitsventilfortsatz 9 mit der Mitte der Scheibe 23 verschweißt. Dadurch weist diese Ausführungsform keine Mittelöffnung 21 auf, wie sie bei der in den Fig. 6 und 7 gezeigten Ausführungsform vorgesehen war. Darüber hinaus ist der Anschluß 7 an der zu dem Element 1 gerichteten Seite der Scheibe 23 angeschweißt.
Der auf der dünnen Metallplatte 24 oder der Scheibe 23 an dem oben beschriebenen Punkt P&sub3; abschäl- oder abhebbar verschweißte Fortsatz 9 des Sicherheitsventils 5 kann erfindungsgemäß durch Ultraschallschweißen oder Laserschweißen befestigt werden. Die Festigkeit der Schweißverbindung kann durch geeignetes Einstellen der Schweißenergie, der Schweißpunktgröße und der Anzahl der Schweißpunkte gewählt werden.
Da bei dem in den Fig. 8 und 9 gezeigten Aufbau das Sicherheitsventil 5 auf die Scheibe 23 geschweißt ist, kann die Höhe des Fortsatzes 9 reduziert werden, wie in der Schnittdarstellung in Fig. 9 gezeigt, so daß das Sicherheitsventil 5 im Vergleich zu dem in den Fig. 6 und 7 gezeigten Aufbau oder dem in den Fig. 2 und 3 gezeigten Stand der Technik leichter hergestellt werden kann, wo nämlich der Fortsatz 9 des Sicherheitsventils 5 durch die Öffnung der Scheibe 23 eingesetzt wird, um die gegenüberliegende Seite der Scheibe zu erreichen und mit der dünnen Metallplatte 24 oder dem Anschluß 7 verschweißt zu werden.
Die beiden in den Fig. 6 und 8 gezeigten Anordnungen sind im Vergleich zum Stand der Technik vereinfacht und leicht herstellbar, da der Scheibenträger 31 zylindrisch ist und nur die sich in dem Zylinder erstreckende Ringplatte 31a aufweist.
Fünfzig Batterien mit dem in den Fig. 8 und 9 gezeigten Aufbau wurden hergestellt und der Innendruck jeder Batterie gemessen, bei der der Stromunterbrecher 6 durch das Sicherheitsventil 5 zum Unterbrechen des Stroms betätigt wurde. Fig. 11 zeigt die Ergebnisse der Messungen bzw. das Verhältnis zwischen dem Abschaltdruck und der Anzahl der entsprechenden Batterien.
In gleicher Weise wurden dreißig Batterien mit dem in den Fig. 2 und 3 gezeigten bekannten Aufbau produziert und der Druck für jede der Batterien ebenfalls gemessen. Die Fig. 12 zeigt die Meßergebnisse.
Aus einem Vergleich der Fig. 11 und 12 ist erkennbar, daß die Verteilung des Abschaltdrucks bei der Erfindung enger ist als beim Stand der Technik. In diesem Fall liegt die Standardabweichung a bei der Erfindung bei 0,75, während sie beim Stand der Technik bei 0.92 liegt.
Zum Abschalten des Stroms wird erfindungsgemäß das durch den Anstieg des Batterieinnendrucks verformte Sicherheitsventil 5 nicht wie beim Stand der Technik von dem flexiblen Bandanschluß selbst abgehoben, sondern das Sicherheitsventil 5 kann von der dünnen Metallplatte 24 oder der Scheibe 23 abgehoben werden, die vorher elektrisch mit dem Bandanschluß der Batterie verbunden und mit dem Sicherheitsventil so verschweißt worden sind, daß die Schweißverbindung bei einer bestimmten Kraft trennbar ist. Dadurch kann der Strom zuverlässig bei übermäßigem Anstieg des Batterieinnendrucks unterbrochen Wenn das Sicherheitsventil 5 abgezogen wird, ist das Ende des Anschlusses 7 immer noch mit der dünnen Metallplatte 24 oder der Scheibe 23 verbunden. Dadurch kann sich das Band nicht frei bewegen und nicht in Kontakt mit anderen Teilen wie beispielsweise dem Becher 2 gelangen.
Auch wenn der Stromunterbrecher 6 auf der Seite der positiven Elektrode der Batterie wie oben beschrieben vorgesehen ist, kann er auch auf der Seite der negativen Elektrode der Batterie vorhanden sein.

Claims

1. Abgedichtete Batterie, mit einem aus einer durch den Anstieg des Innendrucks der Batterie deformierbaren Metallplatte bestehenden Sicherheitsventil (5) und mit einem durch die Deformation des Sicherheitsventils (5) betätigbaren Stromunterbrecher (6), wobei

- das Sicherheitsventil (5) in der Mitte einen sich zu einem Element (1) der Batterie zur Erzeugung elektrischer Energie erstreckenden Sicherheitsventilfortsatz (9) aufweist,

- eine Scheibe (23) mit einer Mittelöffnung (21) vorgesehen ist, in die der Sicherheitsventilfortsatz (9) eingesetzt ist,

- Gasöffnungen (22) in der Scheibe (23) an anderen Stellen als in der Mitte der Scheibe vorgesehen sind, durch die Gas gelangen kann,

die Scheibe (23) zwischen dem Sicherheitsventil und dem Energieerzeugungselement befestigt ist,

eine dünne Metallplatte (24) an der Elementseite der Scheibe (23) befestigt ist, um die Mittelöffnung (21) zu schließen,

- einer der Anschlüsse (7) des Energieerzeugungselements (1) an der Elementseite der dünnen Metallplatte (24) befestigt ist, und wobei der Sicherheitsventilfortsatz (9) durch die Mittelöffnung (21) an die dünne Metallplatte (24) geschweißt ist,

wobei die Schweißverbindung eine derartige Festigkeit aufweisen muss, dass der Sicherheitsventilfortsatz (9) an der Schweißverbindung aufgrund der Deformation des Sicherheitsventils (5) von der dünnen Metallplatte (24) lösbar ist.

2. Abgedichtete Batterie, mit einem aus einer durch den Anstieg des Innendrucks der Batterie deformierbaren Metallplatte bestehenden Sicherheitsventil (5) und mit einem durch die Deformation des Sicherheitsventils (5) betätigbaren Stromunterbrecher (6), wobei

- eine starre Scheibe (23) aus Metall zwischen dem Sicherheitsventil (5) und dem Energieerzeugungselement (1) befestigt ist, - die Scheibe (23) Gasöffnungen (22) aufweist, die an anderen Stellen als in der Mitte der Scheibe vorgesehen sind,

einer der Anschlüsse (7) des Energieerzeugungselements (1) mit der Elementseite der Scheibe (23) elektrisch verbunden ist, und wobei

- der Sicherheitsventilfortsatz (9) an die Mitte der Scheibe (23) abschälbar geschweißt ist,

wobei die Schweißverbindung durch Deformation des Sicherheitsventils (5) aufgrund des Druckanstiegs in der Batterie aufbricht.