BRPI1010544B1

BRPI1010544B1 - Bateria laminada e método de fabricação da mesma

Info

Publication number: BRPI1010544B1
Application number: BRPI1010544-1A
Authority: BR
Inventors: Amagai Ryuichi; Masayuki Nakamura
Original assignee: Nissan Motor Co., Ltd.
Priority date: 2009-05-15
Filing date: 2010-05-14
Publication date: 2020-05-12
Also published as: BRPI1010544A2; CN102422464A; EP2432048B1; CN102422464B; KR20120007530A; JP2010287568A; KR101320283B1; RU2483395C1; EP2432048A4; US9153807B2; WO2010131780A1; EP2432048A1; MX2011011956A; US20120040234A1; JP5657273B2

Abstract

bateria laminada e método de fabricação da mesma uma bateria laminada formada mediante laminação de uma pluralidade de células planas cada uma delas tendo uma lingueta de eletrodo inclui: um membro isolante disposto para impedir um curto-circuito na lingueta de eletrodo; e um terminal conectado à lingueta de eletrodo, em que um lado de extremidade de ponta do terminal é sustentado por um membro de suporte provido no membro isolante.

Description

“BATERÍA LAMINADA E MÉTODO DE FABRICAÇÃO DA MESMA”

CAMPO TÉCNICO

Esta invenção se refere a uma batería laminado e a um método de fabricação da mesma.

FUNDAMENTOS DA TÉCNICA

JP2006-210312A, publicada pelo Escritório de Patentes do Japão em 2006, revela um conjunto de baterias formado mediante laminação de uma pluralidade de células planas, cada uma delas formada mediante vedação de um elemento gerador de energia com um material de cobertura e uma lingüeta de eletrodo no formato de chapa dianteira para o lado externo a partir do material de cobertura, e conectando eletricamente as abas de eletrodo das células planas respectivas umas às outras.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Nesse conjunto de baterias convencional, a lingüeta de eletrodo e um terminal de saída do conjunto de baterias no formato de chapa são sobrepostos e encaixados por um par de chapas isolantes. Quando energia é introduzida e emitida para e a partir do conjunto de baterias, um membro de conexão é conectado ao terminal de saída mediante aparafusamento ou semelhante. Como resultado, forças externas tais como torque rotativo gerado durante o aparafusamento e vibração do veículo pode ser exercido sobre o terminal de saída de tal modo que tensão se concentra em uma porção de união entre a lingüeta de eletrodo e o terminal de saída.

Portanto, um objetivo desta invenção é o de suprimir a concentração de tensão em uma porção de união entre uma lingüeta de eletrodo e um terminal de saída.

Para alcançar esse objetivo, esta invenção é uma batería laminada formada mediante laminação de uma pluralidade de células planas cada uma delas tendo uma lingüeta de eletrodo, incluindo: um membro isolante para prevenir um curto-circuito na lingüeta de eletrodo; e um terminal conectado à lingüeta de eletrodo, em que um lado de extremidade de ponta do terminal é sustentado por um membro de suporte provido sobre o membro isolante.

Detalhes desta invenção assim como outras características e vantagens são apresentados na descrição seguinte do relatório descritivo e ilustrados nos desenhos anexos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A Figura 1 é uma vista em perspectiva de uma célula unitária de acordo com uma primeira modalidade desta invenção.

A Figura 2 é uma vista em perspectiva de uma batería laminada de acordo com a primeira modalidade desta invenção, na qual quatro células unitárias são laminadas.

A Figura 3 é uma vista em perspectiva explodida da batería laminada.

A Figura 4 é uma vista em perspectiva explodida de um terminal de eletrodo positivo e um membro de suporte de terminal de eletrodo positivo.

A Figura 5 é uma vista em perspectiva do terminal de eletrodo positivo ao qual o elemento de suporte de terminal de eletrodo positivo é fixado.

A Figura 6 é uma vista em perspectiva de um módulo de bateria de acordo com a primeira modalidade desta invenção, o qual é formado mediante alojamento da bateria laminada no interior de um invólucro de bateria.

A Figura 7 é uma vista em perspectiva explodida mostrando uma ampliação da parte de terminal de eletrodo positivo da bateria laminada.

A Figura 8 é uma vista secional VIll-VIII da Figura 7.

A Figura 9 é uma vista ilustrando um método de fixar o membro de suporte de terminal de eletrodo positivo.

A Figura 10 é uma vista em perspectiva explodida mostrando uma ampliação de uma parte de terminal de eletrodo positivo de uma bateria laminada de acordo com uma segunda modalidade desta invenção.

A Figura 11 é uma vista secional XI-XI da Figura 10.

A Figura 12 é uma vista secional mostrando uma constituição para conter um membro de suporte de terminal de eletrodo positivo de acordo com uma terceira modalidade desta invenção.

A Figura 13 é uma vista mostrando uma constituição para conter um membro de suporte de terminal de eletrodo positivo de acordo com uma quarta modalidade desta invenção.

A Figura 14 é uma vista secional latitudinal das partes principais de uma bateria laminada, incluindo concentração de tensão ocorrendo quando um terminal não é sustentado fixamente por um membro de suporte de terminal.

MELHORES MODOS PARA REALIZAÇÃO DA INVENÇÃO

A Figura 1 é uma vista em perspectiva de uma célula unitária 1 de acordo com uma primeira modalidade desta invenção.

A célula unitária 1 é uma bateria secundária de lítio-íon plana, fina incluindo um elemento gerador de energia que pode ser carregado e descarregado, um membro de cobertura externa 11 alojando o elemento gerador de energia em seu interior, e uma lingüeta de eletrodo positivo no formato de chapa 12 e uma lingüeta de eletrodo negativo no formato de chapa 13 para retirar a energia gerada pelo elemento gerador de energia para o exterior.

O elemento gerador de energia é constituído por um corpo laminado de eletrodo, no qual uma chapa de eletrodo positivo e uma chapa de eletrodo negativo são laminadas alternadamente por intermédio de um separador, e um eletrólito. A estrutura e os princípios do elemento gerador de energia são bem conhecidos e, portanto, descrição detalhada dos mesmos foi omitida.

O membro de cobertura externa 11 é constituído por uma película laminada que tem um formato retangular quando visto a partir de cima e formada mediante laminação de uma película de resina sintética sobre qualquer uma superfície da folha de metal. O elemento gerador de energia é alojado no interior do membro de cobertura externa 11 mediante soldagem térmica de porções periféricas externas de duas películas de laminado enquanto o 5 elemento gerador de energia é alojado nesse lugar para formar flanges 14. Dois furos de fixação 15 para inserir pinos de fixação 212 (vide Figura 3) de um espaçador a ser descrito abaixo são formados nos flanges 14 em cada lado curto do membro de cobertura externa

11.

A lingueta de eletrodo positivo 12 e a lingueta de eletrodo negativo 13 são, ambas, 10 providas em um lado curto do membro de cobertura externa 11. Uma extremidade da lingueta de eletrodo positivo 12 é posicionada no exterior do membro de cobertura externa 11, e a outra extremidade da lingueta de eletrodo positivo 12 é conectada à chapa de eletrodo positivo formando o elemento gerador de energia no interior do membro de cobertura externa 11. Uma extremidade da lingueta de eletrodo negativo 13 é posicionada no exterior do 15 membro de cobertura externa 11, e a outra extremidade da lingueta de eletrodo negativo 13 é conectada à chapa de eletrodo negativo formando o elemento gerador de energia no interior do membro de cobertura externa 11.

A Figura 2 é uma vista em perspectiva de uma batería laminada 2 de acordo com a primeira modalidade desta invenção, na qual quatro das células unitárias 1 são laminadas, e 20 uma vista em perspectiva mostrando o lado curto no qual a lingueta de eletrodo positivo 12 e a lingueta de eletrodo negativo 13 são providas. A Figura 3 é uma vista em perspectiva explodida da bateria laminada 2.

Com referência às Figuras 2 e 3, a bateria laminada 2 será descrita abaixo.

Conforme mostrado na Figura 2, a bateria laminada 2 inclui as quatro células unitá25 rias 1, cinco espaçadores 21, um terminal de eletrodo positivo (barra condutora) 22, um membro de suporte de terminal de eletrodo positivo 23, um terminal de eletrodo negativo (barra condutora) 24, e um membro de suporte de terminal de eletrodo negativo 25. O terminal de eletrodo positivo 22 e o terminal de eletrodo negativo 24 servem respectivamente como terminais de entrada/saída de energia.

Quando houver uma necessidade específica na descrição seguinte de diferenciar entre quatro células unitárias 1, as quatro células unitárias 1 serão referidas como uma célula unitária 1A, uma célula unitária 1B, uma célula unitária 1C, e uma célula unitária 1D, em ordem a partir da célula unitária 1 no lado inferior da figura. Similarmente, quando houver uma necessidade específica de diferenciar entre os cinco espaçadores 21, os cinco espaça35 dores 21 serão referidos como um espaçador 21 A, um espaçador 21B, um espaçador 21C, um espaçador 21 D, e um espaçador 21E em ordem a partir do espaçador 21 no lado inferior da figura. A Figura 3 mostra apenas o espaçador mais baixo 21A e o espaçador mais alto

21E dos cinco espaçadores 21.

Conforme mostrado na Figura 2, as quatro células unitárias 1 são laminadas de modo a estarem em contato estreito umas com as outras e de modo que as linguetas de eletrodo positivo 12 e as linguetas de eletrodo negativo 13 existam em uma direção idêntica.

Os cinco espaçadores 21 são membros no formato de chapa cada um deles constituído por um material de resina sintética ou semelhante apresentando uma propriedade de isolamento elétrico superior. Furos de inserção de parafuso 211 para inserção de parafusos para fixar a batería laminada 2 para uma bateria (vide Figura 6) a ser descrita abaixo, são formadas em extremidades respectivas dos cinco espaçadores 21.

Adicionalmente, os cinco espaçadores 21 são laminados respectivamente de modo a encaixar os flanges laterais curtos 14 providos com a lingueta de eletrodo positivo 12 e a lingueta de eletrodo negativo 13. Mais especificamente, o flange de lado curto 14, a lingueta de eletrodo positivo 12, e a lingueta de eletrodo negativo 13 da célula unitária 1A são encaixados pelo espaçador 21A e pelo espaçador 21 Β. O flange de lado curto 14, a lingueta de eletrodo positivo 12, e a lingueta de eletrodo negativo 13 da célula unitária 1B são encaixados pelo espaçador 21B e pelo espaçador 21C. O flange de lado curto 14, lingueta de eletrodo positivo 12, e lingueta de eletrodo negativo 13 da célula unitária 1C são encaixados pelo espaçador 21C e pelo espaçador 21 D. O flange de lado curto 14, a lingueta de eletrodo positivo 12, e a lingueta de eletrodo negativo 13 da célula unitária 1D são encaixados pelo espaçador 21D e pelo espaçador 21E. Deve-se observar que os flanges laterais curtos 14 não providos com a lingueta de eletrodo positivo 12 e lingueta de eletrodo negativo 13 são encaixados similarmente entre cinco espaçadores separados 21.

Conforme mostrado na Figura 3, pinos de fixação 212 são formados em qualquer uma das extremidades de uma superfície de laminação do espaçador 21A de modo a se projetarem a partir de uma sua superfície superior, e inseridos nos furos de fixação 15 formados no flange 14 da célula unitária 1A. Os pinos de fixação que têm uma função similar também são formados no espaçador 21B, no espaçador 21C e no espaçador 21 D.

Adicionalmente, garras de engate em formato de L 217 são formadas em qualquer uma das extremidades da superfície de laminação do espaçador 21A de modo a se projetarem a partir da sua superfície superior. As garras de engate 217 são engatadas com furos de engate no formato de L (não mostrado) formados em uma superfície inferior do espaçador 21B. Mediante engate das garras de engate 217 do espaçador 21A com os furos de engate no espaçador 21 Β, o espaçador 21A e o espaçador 21B são acoplados. Garras de engate similares são formadas no espaçador 21B, no espaçador 21C, e no espaçador 21 D, e furos de engate similares são formados no espaçador 21C, no espaçador 21 D, e no espaçador 21E. Mediante engate das garras de engate respectivas com os furos de engate respectivos, espaçadores adjacentes 21 são acoplados.

Um terminal intermediário (barra condutora) 26 é disposto na superfície de laminação do espaçador 21A em um lado direito da figura, e uma parte do terminar de eletrodo positivo 22 é disposta em um lado esquerdo.

O terminal intermediário 26 é formado mediante dobradura de um condutor na forma de tira não provido com uma película isolante, e assume um formato de escadaria incluindo três porções dobradas 261A a 261C e quatro superfícies planas 262A a 262D. A lingueta de eletrodo negativo 13 da célula unitária 1A é sobreposta com a superfície plana 262A de um primeiro degrau e unida a ele mediante solda ultrassônica e semelhante, e nessa condição, a superfície plana 262A é encaixada entre o espaçador 21A e o espaçador 21B. A lingueta de eletrodo negativo 13 da célula unitária 1B é sobreposta com a superfície plana 262B de um segundo degrau e unida a ele mediante solda ultrassônica ou semelhante, e nessa condição, a superfície plana 262B é encaixada entre o espaçador 21B e o espaçador 21C. A lingueta de eletrodo positivo 12 da célula unitária 1C é sobreposta com a superfície plana 262C de um terceiro degrau e unida a ela mediante solda ultrassônica ou semelhante, e nessa condição, a superfície plana 262C é encaixada entre o espaçador 21C e o espaçador 21 D. A lingueta de eletrodo positivo 12 da célula unitária 1D é sobreposta com a superfície plana 262D de um quarto degrau e unida a ela mediante solda ultrassônica ou semelhante, e nessa condição, a superfície plana 262D é encaixada entre o espaçador 21D e o espaçador 21E.

O terminal de eletrodo positivo 22 é formado mediante dobradura de um condutor na forma de tira não provido com uma película isolante. O membro de suporte de terminal de eletrodo positivo 23 é formado a partir de uma caixa de resina sintética que tem uma propriedade de isolante, e fixado ao terminal de eletrodo positivo 22. Com referência às Figuras 4 e 5, o terminal de eletrodo positivo 22 e o membro de suporte de terminal de eletrodo positivo 23 serão descritos agora adicionalmente.

A Figura 4 é uma vista em perspectiva explodida do terminal de eletrodo positivo 22 e membro de suporte de terminal de eletrodo positivo 23. A Figura 5 é uma vista em perspectiva mostrando uma condição na qual o membro de suporte de terminal de eletrodo positivo 23 é fixado ao terminal de eletrodo positivo 22. Nessa modalidade, o terminal de eletrodo positivo 22 e o membro de suporte de terminal de eletrodo positivo 23 são formados integralmente mediante moldagem de inserção, por exemplo.

O terminal de eletrodo positivo 22 inclui uma porção torcida 221, uma porção de terminal 222, uma porção de fixação de membro de suporte 223, uma porção dobrada 224, uma primeira porção de união 225, e uma segunda porção de união 226.

A porção torcida 221 é formada próxima a um centro do condutor mediante ação de puxar para cima um lado de extremidade do condutor enquanto torcendo um lado de extremidade, e então pressionando para baixo esse lado de extremidade do condutor em uma direção em ângulo reto.

A porção de terminal 222 é formada mediante ação de puxar para cima adicionalmente uma porção de extremidade daquele lado de extremidade do condutor prensado para baixo na direção em ângulo reto para formar substancialmente um ângulo reto. A porção de terminal 222 assume um formato de chapa plana substancialmente quadrada, e um furo direto de parafuso 227 é formado em um centro da mesma. O furo direto de parafuso 227 é provido de modo que um membro de conexão apropriado para conectar eletricamente o terminal e eletrodo positivo 22 com um terminal de entrada/saída de outra batería laminada 2 ou um terminal de um dispositivo externo tal como um motor, por exemplo, pode ser fixado utilizando um parafuso.

A porção de fixação de membro de suporte 223 é uma região plana formada entre a porção torcida 221 e a porção de terminal 222. O membro de suporte de terminal de eletrodo positivo 23 é fixado na porção de fixação de membro de suporte 223.

A porção dobrada 224 é formada mediante dobradura do condutor nas proximidades de um local central entre a porção total entre a porção torcida 221 e a outra extremidade do condutor.

A primeira porção de união 225 é uma região plana que se estende a partir da porção torcida 221 até a porção dobrada 224. A lingueta de eletrodo positivo 12 da célula unitária 1A é sobreposta com a primeira porção de união 225 e unida a ela mediante solda ultrassônica ou semelhante, e nessa condição, a primeira porção de união 225 é encaixada entre o espaçador 21A e o espaçador 21B.

A segunda porção de união 226 é uma região plana que se estende a partir da porção dobrada 224 até a outra extremidade do condutor. A lingueta de eletrodo positivo 12 da célula unitária 1B é sobreposta com a segunda porção de união 226 e unida a ela mediante solda ultrassônica ou semelhante, e nessa condição, a segunda porção de união 226 é encaixada entre o espaçador 21B e o espaçador 21C.

O membro de suporte de terminal de eletrodo positivo 23 inclui uma parede de superfície frontal 231, uma parede de superfície posterior 232, paredes de superfície lateral 233, e uma parede de superfície inferior 234.

Uma porção rebaixada 231A que tem um formato hexagonal que corresponde a um formato externo de uma porca 27 incorporada no elemento de suporte de terminal de eletrodo positivo 23 é formada em um centro da parede de superfície frontal 231. A porca 27 é um membro para enrascar um parafuso usado quando o membro de conexão é fixado na porção terminal 222 do terminal de eletrodo positivo 22, e é encaixada por pressão na porção rebaixada 231A fixamente e presa pela parede de superfície frontal 231.

Um furo direto de parafuso 231B é formado na parede de superfície frontal 231 mais distante em direção ao lado da parede de superfície posterior 232 do que a porção rebaixada 231 A, e uma porção de extremidade de ponta do parafuso enrascado na porca 27 penetra no furo direto de parafuso 227 no terminal de eletrodo positivo 22.

Um furo direto retangular 231C penetrado pela porção de fixação de membro de suporte 223 do terminal de eletrodo positivo 22 é formado abaixo da porção rebaixada 231 A. Um furo direto retangular 232A (vide Figura 8) penetrado pela porção de fixação de membro de suporte 223 é formado similarmente na parede de superfície posterior 232, e mediante inserção da porção de fixação de membro de suporte 223 através dos furos diretos respectivos 231C, 232A, o membro de suporte de terminal de eletrodo positivo 23 é fixado no terminal de eletrodo positivo 22.

Uma parede de borda externa 235 que estende em direção ao lado da porção de terminal 222 do terminal de eletrodo positivo 22 é formada em uma borda externa da parede de superfície frontal 231. A parede de borda externa 235 é formada para cobrir uma borda externa da porção de terminal 222 quando o membro de suporte de terminal de eletrodo positivo 23 é fixado ao terminal de eletrodo positivo. A porção de terminal 222 é contida pela parede de borda externa 235.

A parede de superfície posterior 232 assume um formato retangular que se estende para cima na figura a partir de uma superfície de extremidade superior 235A da parede de borda externa 235 e no sentido para baixo na figura a partir da parede de superfície inferior 234. Aqui, conforme mostrado na Figura 2, uma porção de extremidade inferior da parede de superfície posterior 232 é montada em um local 213 que parcialmente se projeta para o lado da porção de terminal 222 do terminal de eletrodo positivo 22 a partir de uma superfície lateral do espaçador 21 A, e uma porção de extremidade superior da parede de superfície posterior 232 é montada em um local 214 que parcialmente se projeta para o lado da porção de terminal 222 do terminal de eletrodo positivo 22 a partir da superfície lateral do espaçador 21 D. Assim, o membro de suporte de terminal de eletrodo positivo 23 é contido pelo espaçador 21A e pelo espaçador 21D de tal modo que o terminal de eletrodo positivo 22 é sustentado de forma fixa pelo membro de suporte de terminal de eletrodo positivo 23. Deve-se observar que uma forma específica na qual o membro de suporte de terminal de eletrodo positivo 23 é contido pelo espaçador 21A e pelo espaçador 21D será descrito abaixo com referência às Figuras 7 e 8.

A parede de superfície inferior 234 é posicionada abaixo da porção de fixação de membro de suporte 223 do terminal de eletrodo positivo 22, o qual penetra nos furos diretos 231C, 232A formados respectivamente na parede de superfície frontal 231 e na parede de superfície posterior 232, para sustentar a porção de fixação de membro de suporte 223.

Com referência de volta às Figuras 2 e 3, o terminal de eletrodo negativo 24 e o membro de suporte de terminal de eletrodo negativo 25 serão descritos.

O terminal de eletrodo negativo 24 é formado mediante dobradura de um condutor no formato de tira não provido com uma película isolante. O terminal de eletrodo negativo 24 difere do terminal de eletrodo positivo 22 em formato, mas exibe funções similares a do terminal de eletrodo positivo 22.

A lingueta de eletrodo negativo 13 da célula unitária 1C é sobreposta com uma pri5 meira porção de união 241 do terminal de eletrodo negativo 24 e unida a ela mediante solda ultrassônica ou semelhante, e nessa condição, a primeira porção de união 241 é encaixada entre o espaçador 21C e o espaçador 21 D. A lingueta de eletrodo negativo 13 da célula unitária 1D e sobreposta com uma segunda porção de união 242 do terminal de eletrodo negativo 24 e unida a ela mediante solda ultrassônica ou semelhante, e nessa condição, a se10 gunda porção de união 242 é encaixada entre o espaçador 21D e o espaçador 21E.

O membro de suporte de terminal de eletrodo negativo 25 é formado a partir de uma caixa de resina sintética que tem uma propriedade isolante, e fixado ao terminal de eletrodo negativo 24. O membro de suporte de terminal de eletrodo negativo 25 difere do membro de suporte de terminal de eletrodo positivo 23 em que um furo direto retangular formado 15 em uma sua parede de superfície frontal é posicionado acima de uma porção rebaixada, mas é de outro modo idêntico ao mesmo em constituição e função. Similarmente ao membro de suporte de terminal de eletrodo positivo 23, o membro de suporte de terminal de eletrodo negativo 25 é contido por um local 215 que se projeta parcialmente a partir da superfície lateral do espaçador 21A e um local 216 que se projeta parcialmente a partir da superfície 20 lateral do espaçador 21 D.

A Figura 6 é uma vista em perspectiva de um módulo de bateria 3 de acordo com a primeira modalidade desta invenção, o qual é formado mediante alojamento da bateria laminada 2 no interior do invólucro de bateria 31.

O invólucro de bateria 31 inclui um invólucro inferior no formato de caixa 311 que 25 tem uma porção superior aberta, e um invólucro superior 312 para fechar a abertura no invólucro inferior 311. O invólucro inferior 311 e o invólucro superior 312 são fixados mediante laminação em conjunto de suas porções de borda externa, respectivas.

O invólucro inferior 311 inclui recortes 313 através dos quais o terminal de eletrodo positivo 22 e o terminal de eletrodo negativo 24 da bateria laminada 2 alojada no interior, se 30 projetam a partir de uma superfície lateral do invólucro inferior 311.

Quatro furos de inserção 314 são formados no invólucro superior 312 para corresponder aos furos de inserção de parafuso 211 formados nos espaçadores 21 da bateria laminada 2. Adicionalmente, quatro furos de inserção (não mostrados) são similarmente formados no invólucro inferior 311 para corresponder com os furos de inserção de parafuso 35 211 formados nos espaçadores 21 da bateria laminada 2. A bateria laminada 2 é fixada no invólucro de bateria 31 mediante inserção de parafusos nos furos de inserção 314 no invólucro superior 312, os furos de inserção de parafuso 211 na bateria laminada 2, e os furos de inserção no invólucro inferior 311.

O módulo de batería 3 formado dessa maneira é instalado em um automóvel elétrico como uma fonte de fornecimento de energia, por exemplo, e mediante conexão de um número arbitrário dos módulos de batería 3 em série ou em paralelo por intermédio do terminal de eletrodo positivo 22 e do terminal de eletrodo negativo 24, uma batería instalada em veículo que tem uma voltagem desejada e uma capacidade de energia desejada é formada.

Quando os módulos de batería 3 são conectados eletricamente entre si para formar uma batería instalada em veículo, os terminais respectivos 22, 24 de um módulo de baterias 3 são conectados aos terminais respectivos 22, 24 de outro módulo de batería 3 por intermédio de um membro de conexão apropriado. Nesse momento, o membro de conexão é fixado mediante enroscamento nos terminais respectivos 22, 24 ou semelhante. Consequentemente, o torque rotativo gerado durante o enroscamento é exercido sobre os terminais 22, 24 como uma força externa. Além disso, força externa é exercida sobre os terminais 22, 24 por intermédio da vibração gerada durante o deslocamento do veículo.

Consequentemente, quando o terminal de eletrodo positivo 22 e o terminal de eletrodo negativo 24 não são sustentados fixamente pelo membro de suporte de terminal de eletrodo positivo 23 e pelo membro de suporte de terminal de eletrodo negativo 25, em comparação com essa modalidade, ocorrem os seguintes problemas.

A Figura 14 é uma vista em seção latitudinal das partes principais de um a batería laminada, ilustrando a concentração de tensão que ocorre quando um terminal não é sustentado fixamente por um membro de suporte de terminal, e serve como uma vista de um exemplo comparativo ao qual essa modalidade não é aplicada.

Conforme mostrado na Figura 14, quando um terminal 401 não é sustentado fixamente por um membro de suporte de terminal e forças externas causadas pela vibração e torque rotativo gerado durante enroscamento são exercidas sobre um lado de extremidade do terminal 401 que se projeta a partir dos espaçadores 402, a tensão se concentra em uma porção de união do terminal 401 encaixada entre os espaçadores 402 de modo a cobrir uma lingüeta de eletrodo 404 de uma célula unitária 403. Como resultado, contato físico entre a lingüeta de eletrodo 404 e o terminal 401 é insuficiente, em uma redução em uma saída do módulo de batería.

Nessa modalidade, por outro lado, o terminal é sustentado fixamente pelo membro de suporte de terminal e, portanto, concentração de tensão na porção de conexão entre a lingüeta de eletrodo e o terminal é suprimida.

Com referência às Figuras 7 e 8, a forma na qual o membro de suporte de terminal de eletrodo positivo 23 é contido pelos espaçadores 21 de modo a sustentar o terminal de eletrodo positivo 22 de forma fixa, será descrito abaixo.

A Figura 7 é uma vista em perspectiva explodida mostrando uma ampliação das proximidades do membro de suporte de terminal de eletrodo positivo 23 da bateria laminada

2. A Figura 8 é uma vista secional VIII-VIII da Figura 7.

Conforme mostrado na Figura 7, o local 213 que se projeta parcialmente para o lado da porção de terminal 222 do terminal de eletrodo positivo 22 a partir da superfície lateral do espaçador 21A é formado no espaçador 21 A. Conforme mostrado na Figura 8, o local de projeção 213 é formado com uma ranhura de montagem 213A dentro da qual a porção de extremidade inferior da parede de superfície posterior 232 do membro de suporte de terminal de eletrodo positivo 23 é montada.

Adicionalmente, conforme mostrado na Figura 7, o local 214 que se projeta parcialmente para o lado da porção de terminal 222 do terminal de eletrodo positivo 22 a partir da superfície lateral do espaçador 21D é formado no espaçador 21 D, e conforme mostrado na Figura 8, o local de projeção 214 é formado com uma ranhura de montagem 214A dentro da qual a porção de extremidade superior da parede de superfície posterior 232 do membro de suporte de terminal de eletrodo positivo 23 é montada.

Mediante ajuste da porção de extremidade inferior da parede de superfície posterior 232 do membro de suporte de terminal de eletrodo positivo 23 dentro da ranhura de montagem 213A formada no espaçador 21A e montagem da porção de extremidade superior dentro da ranhura de montagem 214A formada no espaçador 21 D, o membro de suporte de terminal de eletrodo positivo 23 é contido pelo espaçador 21A e pelo espaçador 21 D. Pelo fato de ter o espaçador 21A e o espaçador 21D segurando o membro de suporte de terminal de eletrodo positivo 23 fixado ao terminal de eletrodo positivo 22 dessa maneira, o terminal de eletrodo positivo 22 é sustentado fixamente pelo membro de suporte de terminal de eletrodo positivo 23.

Consequentemente, quando forças externas causadas por vibração e torque rotativo gerado durante aparafusamento são exercidas sobre o terminal de eletrodo positivo 22, concentração de tensão na primeira porção de união 225 e na segunda porção de união 226 pode ser suprimida. Em outras palavras, a rotação do terminal de eletrodo positivo 22 quando um parafuso é fixado na porção de terminal 222 do terminal de eletrodo positivo 22 e vibração do terminal de eletrodo positivo 22 durante deslocamento podem ser suprimidos. Como resultado, defeitos de união entre a primeira porção de união 225 e a segunda porção de união 226 do terminal de eletrodo positivo 22 e as linguetas de eletrodo positivo 12 da célula unitária 1A e célula unitária 1B podem ser suprimidos.

Adicionalmente, uma periferia externa da porção de terminal 222 do terminal de eletrodo positivo 22 é coberta pela parede de borda externa 235 de tal modo que a porção de terminal 222 do terminal de eletrodo positivo 22 é segura pela parede de borda externa 232. Como resultado, a rotação do terminal de eletrodo positivo 22 quando um parafuso é fixado na porção de terminal 222 do terminal de eletrodo positivo 22 e vibração do terminal de eletrodo positivo 22 durante deslocamento, podem ser suprimidas.

Deve-se observar que o terminal de eletrodo negativo 24 é sustentado fixamente pelo membro de suporte de terminal de eletrodo negativo 25 de uma maneira similar ao ter5 minai de eletrodo positivo 22 e, portanto, um defeito de união com a lingueta de eletrodo negativo 13 pode similarmente ser suprimido no terminal de eletrodo negativo 24.

Aqui, o membro de suporte de terminal de eletrodo positivo 23 e o membro de suporte de terminal de eletrodo negativo 25 podem ser contidos pelo invólucro de bateria 31. Contudo, isso é vantajoso pela seguinte razão.

A célula unitária 1 formada a partir de uma película de laminado flexível ou semelhante provavelmente será submetida à mudança volumétrica em uma direção de laminação durante carregamento/descarregamento. Portanto, quando o membro de suporte de terminal de eletrodo positivo 23 é contido pelo invólucro de bateria 31, posições relativas entre o membro de suporte de terminal de eletrodo positivo 23 e porções de união respectivas uni15 das com as linguetas de eletrodo positivo 12 das células unitárias 1, por exemplo, variam devido à mudança volumétrica nas células unitárias 1. Como resultado, ocorrem facilmente defeitos de contato entre as linguetas de eletrodo positivo 12 e as porções de união respectivas.

Nessa modalidade, contudo, o membro de suporte de terminal de eletrodo positivo

23 e o membro de suporte de terminal de eletrodo negativo 25 são contidos pelos espaçadores 21 e, portanto, mesmo quando ocorre mudança volumétrica nas células unitárias 1, a variação resultante nas posições relativas entre o membro de suporte de terminal de eletrodo positivo 23 e as porções de união respectivas, é extremamente pequena. Como resultado, defeitos de contato são improváveis de ocorrer entre as linguetas de eletrodo positivo 12 e as porções de união respectivas.

A Figura 9 é uma vista ilustrando um método de fixar o membro de suporte de terminal de eletrodo positivo 23.

Para fixar o membro de suporte de terminal de eletrodo positivo 23, em primeiro lugar, a porção de extremidade inferior da parede de superfície posterior 232 do membro de 30 suporte de terminal de eletrodo positivo 23 fixado no terminal de eletrodo positivo 22 é montada dentro da ranhura de montagem 213A formada no local 213 que se projeta parcialmente a partir do espaçador 21 A.

A seguir, o espaçador 21B é laminado sobre o espaçador 21A e o espaçador 21C é laminado sobre o espaçador 21C.

A seguir, o espaçador 21D é laminado sobre o espaçador 21C enquanto montando a porção de extremidade superior da parede de superfície posterior 232 do membro de suporte de terminal de eletrodo positivo 23 dentro da ranhura de montagem 214A formada no local 214 que se projeta parcialmente a partir do espaçador 21 D.

Nessa modalidade, as ranhuras de montagem 213A, 213A são formadas nos locais 213, 214 se projetando parcialmente a partir do espaçador 21A e do espaçador 21D e, portanto, o membro de suporte de terminal de eletrodo positivo 23 pode ser facilmente fixado durante uma série de operações para laminar os espaçadores 21.

Portanto, um processo complicado para fixar um componente em uma direção diferente da direção de laminação não é exigido e, portanto um processo de fabricação pode ser facilmente automatizado. Além disso, o membro de suporte de terminal de eletrodo positivo 23 pode ser fixado por uma operação substancialmente idêntica a uma operação de laminação de espaçador convencional. Como resultado, um aumento em um número de etapas de fabricação pode ser suprimido.

A seguir, com referência às Figuras 10 e 11, será descrito uma segunda modalidade desta invenção.

A Figura 10 é uma vista em perspectiva mostrando uma ampliação da parte do terminal de eletrodo positivo 22 da batería laminada 2, de acordo com a segunda modalidade desta invenção. A Figura 11 é uma vista secional XI-XI da Figura 10.

Conforme mostrado nas Figuras 10 e 11, na segunda modalidade desta invenção, apenas o espaçador 21D é formado com a ranhura de montagem 214A dentro da qual a porção de extremidade superior da parede de superfície posterior 232 do membro de suporte de terminal de eletrodo positivo 23 é montada. Similarmente nesse caso, a primeira porção de união 225 do terminal de eletrodo positivo 22 é encaixada entre o espaçador 21A e o espaçador 21B, e como resultado, o membro de suporte de terminal de eletrodo positivo 23 é contido pelo espaçador 21 A, pelo espaçador 21B e pelo espaçador 21 D. Portanto, o terminal de eletrodo positivo 22 pode ser sustentado de forma fixa e, portanto, efeitos similares àqueles da primeira modalidade podem ser obtidos.

Deve-se observar que esta invenção não é limitada às modalidades descritas acima, e obviamente pode ser submetida a várias modificações dentro do escopo de seu âmbito técnico.

Por exemplo, exemplos nos quais o terminal de eletrodo positivo 22 e o terminal de eletrodo negativo 24 servem como terminais de saída foram descritos nas modalidades acima, mas esta invenção não é limitada às mesmas, e o terminal de eletrodo positivo 22 e o terminal de eletrodo negativo 24 podem ser terminais de detecção de voltagem para medir uma voltagem do módulo de baterias 3.

Adicionalmente, nas modalidades acima, a porção de extremidade inferior e a porção de extremidade superior da parede de superfície posterior 232 do membro de suporte de terminal de eletrodo positivo 23 são montadas dentro das ranhuras de montagem providas no espaçador 21A e espaçador 21 D, mas uma estrutura oposta pode ser empregada.

Conforme mostrado na Figura 12, por exemplo, as ranhuras de montagem 232, 232C podem ser providas em uma extremidade inferior e urna extremidade superior da parede de superfície posterior 232 do membro de suporte de terminal de eletrodo positivo 23, e projeções 213B, 214B formadas no espaçador 21A e no espaçador 21D podem ser montadas nas ranhuras de montagem 232B, 232C. Além disso, a estrutura para montar juntos os espaçadores 21 e o membro de suporte de terminal de eletrodo positivo 23 não é limitada às projeções e ranhuras descritas acima.

Além disso, nas modalidades acima, o terminal de eletrodo positivo 22 e o membro de suporte de terminal de eletrodo positivo 23 são formados integralmente, porém como mostrado na Figura 13, por exemplo, a parede de superfície inferior 234 pode ser provida separadamente e fixada subsequentemente mediante uma garra de encaixe brusco 233A ou semelhante provida em uma extremidade inferior de cada parede de superfície lateral 233.

Com relação à descrição acima, o conteúdo da Tokugan 2009-118228, com data de depósito de 15 de maio de 2009 no Japão, e o conteúdo de Tokugan 2010-111330, com data de depósito de 13 de maio de 2010 no Japão, são aqui incorporadas mediante referência.

APLICABILIDADE INDUSTRIAL

Conforme descrito acima, esta invenção exibe efeitos particularmente favoráveis quando aplicados a uma bateria instalada em veículo formada mediante conexão de uma pluralidade de módulos de bateria 3.

Propriedades e características exclusivas abrangidas pelas modalidades desta invenção são conforme reivindicadas abaixo.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Bateria laminada (2) formada mediante laminação de uma pluralidade de células planas (1) cada uma delas tendo uma lingueta de eletrodo (12, 13), que compreende:

um membro isolante (21) disposto para impedir um curto-circuito na lingueta de eletrodo (12, 13); e um terminal (22, 24) conectado à lingueta de eletrodo (12, 13), a bateria laminada (2) sendo CARACTERIZADA pelo fato de que o lado de extremidade de ponta do terminal (22, 24) é sustentado por um membro de suporte (23, 25) provido no membro isolante (21), o membro de suporte (23, 25) é seguro pelo membro isolante (21), o terminal (22, 24) compreende uma porção de união (225, 241) na qual a lingueta de eletrodo (12, 13) é unida ao lado de extremidade de base, e a porção de união (225, 241) é retida pelo membro isolante (21).
2. Bateria laminada (2), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o membro isolante (21) compreende uma porção de retenção (213, 214, 215, 216) que se projeta para um lado externo a partir do membro isolante, e a porção de retenção (213, 214, 215, 216) segura o membro de suporte (23, 25) em uma direção de laminação das células planas (1).
3. Bateria laminada (2), de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADA pelo fato de que a porção de retenção (213, 214, 215, 216) compreende uma primeira porção de retenção (213, 215) que se projeta para o lado externo a partir de um membro isolante (21A) e uma segunda porção de retenção (214, 216) que se projeta para o lado externo a partir de outro membro isolante (21B) que é diferente do primeiro membro isolante (21A), e a primeira porção de retenção (213, 215) e a segunda porção de retenção (214, 216) seguram o membro de suporte (23, 25) a partir de qualquer um dos lados na direção de laminação das células planas (1).
4. Bateria laminada (2), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que um lado de extremidade de base do terminal (22, 24) é seguro por uma pluralidade de membros isolantes (21).
5. Bateria laminada (2), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o membro isolante (21) compreende uma porção de retenção (213, 214, 215, 216) que se projeta para um lado externo a partir do membro isolante (21), e o membro de suporte (23, 25) compreende uma superfície de parede (234) que sustenta um lado de extremidade do terminal (22, 24) e uma porção retida (232), retida pela porção de retenção (213, 214, 215, 216).
6. Bateria laminada (2), de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADA pelo fato de que a porção de retenção (213, 214, 215, 216) compreende uma primeira porção de

Petição 870190079930, de 16/08/2019, pág. 7/10 retenção (213, 215) que se projeta para o lado externo a partir de um membro isolante (21A) e uma segunda porção de retenção (214, 216) que se projeta para o lado externo a partir de outro membro isolante (21B) que é diferente do primeiro membro isolante (21A), e a porção retida (232) é retida pela primeira porção de retenção (213, 215) e pela segunda porção de retenção (214, 216).
7. Bateria laminada (2), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que a porção de união (225, 241) é retida por uma pluralidade de membros isolantes (21).
8. Bateria laminada (2), de acordo com a reivindicação 5, CARACTERIZADA pelo fato de que o membro de suporte (23, 25) compreende uma porção de fixação (231A) que fixa o terminal (22, 24) a um terminal de um dispositivo externo.
9. Bateria laminada (2), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que a bateria laminada (2) é alojada em um invólucro de bateria (31).
10. Bateria laminada (2), de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADA pelo fato de que o invólucro de bateria (31) compreende uma porção de furo (313) através da qual o terminal (22, 24) é conduzido para o exterior do invólucro de bateria (31).
11. Bateria laminada (2), de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o terminal (22, 24) compreende em um seu lado de extremidade de ponta uma porção de fixação de membro de suporte (223) ao qual o membro de suporte (23, 25) é fixado, o membro de suporte (23, 25) compreende uma porção de parede (232) que se estende em uma direção de laminação das células planas (1) quando o membro de suporte (23, 25) é fixado na porção de fixação de membro de suporte (223), e o membro isolante (21) compreende uma porção de retenção (213, 214, 215, 216) que se projeta em direção ortogonal à direção de laminação das células planas (1) e retém a porção de parede (232).
12. Bateria laminada (2), de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADA pelo fato de que a porção de retenção (213, 214, 215, 216) compreende uma porção de abertura (213A, 214A) dentro da qual é montada a porção de parede (232).
13. Bateria laminada (2), de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADA pelo fato de que a porção de retenção (213, 214, 215, 216) compreende ainda uma porção de projeção (213B, 214B) que se projeta em uma direção paralela à direção de laminação das células planas (1), e a porção de parede compreende uma porção de abertura para dentro da qual a porção de projeção (213B, 214B) é montada.
14. Bateria laminada (2), de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADA pe

Petição 870190079930, de 16/08/2019, pág. 8/10 lo fato de que a porção de parede (232) se estende para cima na direção de laminação das células planas (1).
15. Bateria laminada (2), de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADA pelo fato de que a porção de parede (232) se estende para cima e no sentido para baixo na direção de laminação das células planas (1).
16. Bateria laminada (2), de acordo com a reivindicação 11, CARACTERIZADA pelo fato de que o terminal (22, 24) é encaixado entre uma pluralidade dos membros isolantes (21) em um seu lado de extremidade de base e se projeta a partir do membro isolante (21) em um seu lado de extremidade de ponta.
17. Método de fabricação para uma bateria laminada (2) formada mediante laminação de uma célula plana (1) que tem uma lingueta de eletrodo (12, 13) e um membro isolante (21) para impedir um curto-circuito na lingueta de eletrodo (12, 13), CARACTERIZADO pelo fato de que compreende:

unir a lingueta de eletrodo (12, 13) com uma porção de união (225, 226, 241, 242) formada em um lado de extremidade de base de um terminal de entrada/saída de energia (22, 24), e encaixar a porção de união (225, 226, 241, 242) do terminal (22, 24) entre os membros isolantes (21) de modo que um lado de extremidade de ponta do terminal (22, 24) se projeta a partir de uma superfície lateral dos membros isolantes (21) enquanto retendo um membro de suporte (23, 25) fixado ao lado de extremidade de ponta do terminal (22, 24) por intermédio dos membros isolantes (21).