DE102010027699B4 - Batterie - Google Patents

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Abstract

Batterie mit einer Außendose, einer Elektrodengruppe, enthaltend eine Anode und eine Kathode, die in der Außendose untergebracht sind, und einem Deckel, der an einer Öffnung der Außendose angebracht ist, umfassend: Anoden- und Kathodenanschlussabschnitte, wobei zumindest einer der Anoden- und Kathodenanschlussabschnitte enthält: eine Durchgangsöffnung, die in dem Deckel geöffnet ist, eine Isolationsdichtung mit einem zylindrischen Abschnitt, der in die Durchgangsöffnung des Deckels eingesetzt ist, einen externen Isolator, der in einer externen Oberfläche des Deckels angeordnet ist und einen Absatzabschnitt aufweist, einen externen Anschluss mit einem Kopfabschnitt, der in dem Absatzabschnitt des externen Isolators angeordnet ist, und einem axialen Abschnitt, der sich von dem Kopfabschnitt erstreckt und in den zylindrischen Abschnitt der Isolationsdichtung eingesetzt ist, eine Leitung derselben Polarität wie der externe Anschluss, wobei die Leitung in der Außendose angeordnet ist und eine Anbringungsöffnung aufweist und der axiale Abschnitt des externen Anschlusses in die Anbringungsöffnung eingesetzt ist, und einen internen Isolator, der zwischen einer Innenseite des Deckels und der Leitung angeordnet ist, um zwischen diesen zu isolieren, und wobei der axiale Abschnitt des externen Anschlusses durch Verstemmen an der Durchgangsöffnung des Deckels und der Anbringungsöffnung der Leitung fixiert ist und die Isolationsdichtung aus einem Kunststoff gebildet ist, bei dem der Schmelzpunkt höher als der des internen Isolators und des externen Isolators ist.

Description

  • GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Akkumulator, bei dem ein externer Elektrodenanschluss durch Verstemmen an einem Deckel fixiert ist, so dass der externe Anschluss eine Isolationseigenschaft und eine hohe Luftdichtigkeit aufrechterhält.
  • HINTERGRUND
  • Bei wiederaufladbaren Sekundärbatterien oder Akkumulatoren (Akkus), die für viele Arten elektronischer Vorrichtungen verwendet werden, wurden Miniaturisierung und Gewichtsersparnis des Akkus mit dem Fortschritt der elektronischen Vorrichtungen, wie zum Beispiel eines Mobiltelefons und eines Personalcomputers, gefordert. Ein wiederaufladbarer Lithium-Ionen-Akku wird als der wiederaufladbare Akku mit hoher Energiedichte vertreten, der dieses Erfordernis erfüllen kann. Andererseits werden wiederaufladbare Akkus, wie zum Beispiel ein Bleiakkumulator und ein Nickelhydridakku als Leistungsquellen mit großer Kapazität für die elektronischen Vorrichtungen verwendet, die durch ein Elektrofahrzeug, ein Hybridauto, ein elektrisches Motorrad und ein Gabelstapler usw. vertreten werden. Heutzutage wurde jedoch eine Entwicklung in Richtung einer Annahme des wiederaufladbaren Lithium-Ionen-Akkus mit hoher Energiedichte aktiv vorangetrieben. Um darauf zu reagieren, wird die Entwicklung des wiederaufladbaren Lithium-Ionen-Akkus auf eine lange Lebensdauer und Sicherheit zum Erreichen größerer Größen und größerer Kapazitäten fokussiert.
  • Große elektrische Antriebsleistung wird als Leistungszuführungsquelle der obigen elektronischen Vorrichtungen benötigt, wenn der wiederaufladbare Lithium-Ionen-Akku verwendet wird. Folglich wird ein Akkupack, der viele Akkus beinhaltet, die in Reihe oder parallel miteinander verbunden sind, verwendet.
  • Die Strommenge, die von jedem Akku ausgegeben wird, wird mit fortschreitender Größe in Abmessungen und Ausgabekapazität groß. Folglich ist es nötig, um die Joulewärme des externen Elektrodenanschlusses zu unterdrücken, einen Widerstand der externen Elektrode klein zu machen, was zu einer nicht überwindbaren Vergrößerung des externen Anschlusses führt.
  • Darüber hinaus sind die externen Akkuanschlüsse einiger Akkus durch externe Leitungen in Reihe oder parallel verbunden. Daher kann Spannung direkt auf die externen Leitungen ausgeübt werden, was zu einer Rotation des Kathodenanschlusses oder eines Anodenanschlusses und ferner zu einem externen Kurzschluss wegen der Rotation führen kann.
  • Die japanischen Patentanmeldungsoffenlegungsschriften Nummern (1) JP 2003-45403 A , (2) JP 2003-115287 A , (3) JP 2003-151528 A und (4) JP 2000-113865 A offenbaren Batterien, bei denen die externen Elektrodenanschlüsse wie ein positiver Elektrodenanschluss an einem Deckel durch Verstemmen einer Dichtung, die aus zwei Teilen besteht, befestigt sind.
  • Seit kurzem werden häufiger, um eine hohe Luftdichtigkeit selbst beim Betrieb bei hohen Temperaturen aufrechtzuerhalten, teure Tetrafluorethylen-Perfluoroalkoxyethylenvinylether Copolymere (PFA) für das Material der Dichtung verwendet (z. B. offengelegte Patentanmeldungen (1)–(3)). Die Dichtung wird mit einem Anstieg in dem externen Elektrodenanschluss groß und die Menge des Kunststoffs, der darin verwendet wird, steigt an, was zu einem Problem steigender Kosten der Dichtung führt.
  • Die JP H11-162521 A offenbart eine zylindrische Lithiumbatterie. Die JP 2000-048803 A offenbart eine Batterie mit einem organischen Elektrolyt.
  • Darüber hinaus ist PFA unter den Kunststoffmaterialien eher weich, weshalb die Dichtung, wenn sich die externen Anschlüsse drehen, zerstört werden kann. Folglich ist damit, wenn ein Kopfabschnitt des externen Anschlusses in Kontakt mit dem Deckel tritt, das Risiko eines Kurzschlusses verbunden.
  • KURZE FIGURENBESCHREIBUNG
  • Die beiliegenden Zeichnungen illustrieren Ausführungsformen der Erfindung und dienen, zusammen mit der allgemeinen Beschreibung, die oben angegeben wurde, und der Detailbeschreibung der Ausführungsformen, die unten angegeben wird, dazu, die Prinzipien der Erfindung zu erklären.
  • 1 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die einen Akku gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
  • 2 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Erscheinung des Akkus zeigt, der in 1 gezeigt ist.
  • 3 ist eine Querschnittsansicht, die einen externen Elektrodenanschluss zeigt, aufgenommen entlang der Linie III-III, vor dem Fixieren durch Verstemmen.
  • 4 ist eine Querschnittsansicht, die einen externen Elektrodenanschluss zeigt, aufgenommen entlang der Linie III-III, nach dem Fixieren durch Verstemmen.
  • 5 ist eine vergrößerte schematische perspektivische Ansicht, die einen Hauptteil eines Deckels des Akkus, der in 1 gezeigt ist, zeigt.
  • 6 ist eine Schnittansicht, die ein Beispiel der externen Anschlussstruktur eines herkömmlichen Akkus zeigt.
  • DETAILBESCHREIBUNG
  • Ein Akku gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben werden, wobei dieselben oder gleiche Bezugszeichen dieselben oder entsprechende Abschnitte über die verschiedenen Ansichten bezeichnen.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung enthält eine Batterie oder ein Akku eine Außendose, eine Elektrodengruppe mit einer Anode und einer Kathode, die in der Außendose untergebracht sind, und einen Deckel, der an einer Öffnung der Außendose angebracht ist. Darüber hinaus enthält der Akku Anoden- und Kathodenanschlussabschnitte, wobei zumindest einer der Anoden- und Katenanschlussabschnitte enthält: Eine Durchgangsöffnung, die in dem Deckel geöffnet ist, eine Isolationsdichtung mit einem zylindrischen Abschnitt, der in die Durchgangsöffnung des Deckels eingesetzt ist, einen externen Isolator, der in einer externen Oberfläche des Deckels angeordnet ist und einen Absatzabschnitt aufweist, einen externen Anschluss mit einen Kopfabschnitt, der in dem Absatzabschnitt des externen Isolators angeordnet ist, und einen axialen Abschnitt, der sich von dem Kopfabschnitt erstreckt und in den zylindrischen Abschnitt der Isolationsdichtung eingesetzt ist, eine Leitung derselben Polarität wie der externe Anschluss, wobei die Leitung in der Außendose angeordnet ist und eine Anbringungsöffnung aufweist und wobei der axiale Abschnitt des externen Anschlusses in die Anbringungsöffnung eingesetzt ist, und einen internen Isolator, der zwischen einer Innenseite des Deckels und der Leitung angeordnet ist, um zwischen diesen zu isolieren, und wobei der axiale Abschnitt des externen Anschlusses an der Durchgangsöffnung des Deckels und der Anbringungsöffnung der Leitung durch Verstemmen fixiert ist, und wobei die Isolationsdichtung aus einem Kunststoff gebildet ist, bei dem der Schmelzpunkt höher als der interne Isolator und der externe Isolator ist.
  • Hiernach wird der Akku gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen erklärt werden.
  • Der in 1 gezeigte Akku ist eine Sekundärbatterie vom geschlossenen Typ, enthaltend ein nicht-wässriges Elektrolyt und einer quadratisch geformten Außendose 1 mit einem Boden. Die Außendose 1 ist zum Beispiel aus Metall, wie zum Beispiel Aluminium, einer Aluminiumlegierung, Eisen oder Edelstahl gebildet.
  • Eine Elektrodengruppe 2 wird durch zunächst Einklemmen eines Separators mit einer blattförmigen Anode und Kathode, dann spiralförmiges Wickeln des Ganzen gebildet. Darüber hinaus wird die spiralförmig gewickelte Elektrodengruppe 2 gepresst, um eine flache Form zu bilden. Die Anode (nicht gezeigt) weist einen Stromsammler und eine aktive positive Elektrodenmaterialschicht auf, die an eine Seite oder beide Seiten des Stromsammlers laminiert ist. Andererseits weist die Kathode (nicht gezeigt) einen Stromsammler und eine aktive Kathodenmaterialschicht auf, die an eine Seite oder beide Seiten des Stromsammlers laminiert ist. Ein Anodenstreifen 3 ist durch ein Ultraschallverbindungsverfahren mit dem Anodenstromsammler der Elektrodengruppe 2 verbunden und wird von einer oberen Endseite der Elektrodengruppe 2 nach oben gezogen. Ähnlich ist ein Kathodenstreifen 4 mit dem Kathodenstromsammler der Elektrodengruppe 2 durch ein Ultraschallverbindungsverfahren verbunden und von der oberen Endseite der Elektrodengruppe 2 nach oben gezogen.
  • Zusätzlich sind der Anodenstreifen 3 und der Kathodenstreifen 4 nicht auf die obige Struktur begrenzt, wenn elektrische Energie aus der Anode und Kathode der Elektrodengruppe 2 entnommen werden kann. D. h, der jeweilige Anodenstromsammler und Kathodenstromsammler können teilweise nach oben verlängert werden, um als der Anodenstreifen 3 und der Kathodenstreifen 4 benutzt zu werden. Die Elektrolytlösung (nicht gezeigt) ist in die Elektrodengruppe 2 imprägniert.
  • Wie in 2 gezeigt ist, wird eine Schweißnaht des rechteckigen plattenförmigen Deckels 5 an einer Öffnung der Außendose 1 durch Lasern ausgeführt und der Laserschweißabschnitt 6 wird in allen vier Kanten des Deckels 5 ausgebildet. Der Deckel 5 wird beispielsweise aus Metall, wie zum Beispiel Aluminium, Aluminiumlegierung, Eisen oder Edelstahl gebildet. Es wird bevorzugt, den Deckel 5 und die Außendose 1 unter Verwendung derselben Metallart zu bilden. Eine Gießöffnung 7 für ein Elektrolyt wird in dem Deckel 5 ausgebildet und mit einem Abdichtdeckel 8 nach dem Eingießen des Elektrolyts abgedichtet.
  • Wie in 1 gezeigt ist, sind ein Anodenanschlussabschnitt 9 von (+) und ein Kathodenanschlussabschnitt 9 von (–) in dem Deckel 5 ausgebildet.
  • Der entsprechende Anodenanschlussabschnitt 9 (+) und Kathodenanschlussabschnitt 9 (–) enthält eine Leitung 10, einen internen Isolator 11, eine Isolationsdichtung 12, einen externen Isolator 13 und einen externen Anschluss 14.
  • Zwei rechteckförmige konkave Abschnitte 15 sind in einer externen Oberfläche des Deckels 5 ausgebildet und der externe Anodenanschluss 14 ist in einem konkaven Abschnitt 15 untergebracht und der externe Kathodenanschluss 14 ist in dem anderen konkaven Abschnitt 15 der Kathodenseite untergebracht. Eine Durchgangsöffnung 16 ist in jedem konkaven Abschnitt 15 ausgebildet.
  • Die Anoden- und Kathodenleitungen 10 sind jeweils in einer rechteckigen plattenförmigen Form mit einer Durchgangsöffnung 10a zum Befestigen eines axialen Abschnitts des externen Anschlusses 14 ausgebildet. Jede Leitung 10 der Anode und Kathode ist in der Außendose 1 angeordnet. Die Anodenleitung 10 ist durch Schweißen mit dem Anodenstreifen 3 verbunden. Ähnlich ist die Kathodenleitung 10 durch Schweißen mit dem Kathodenstreifen 4 verbunden.
  • Ein Paar interner Isolatoren 11 für die Anode und die Kathode ist in einer Form einer rechteckigen Platte hergestellt und enthält Durchgangsöffnungen 11a, die jeweils mit den Durchgangsöffnungen 16 in dem Deckel 5 und Durchgangsöffnungen 10a in der Leitung 10 verbunden sind. Der interne Anodenisolator 11 ist zwischen der Innenseite des Deckels 5 und der Anodenleitung 10 angeordnet, um den Deckel 5 und die Leitung 10 zu isolieren. Andererseits ist ein interner Kathodenisolator 11 zwischen dem Inneren des Deckels 5 und der Kathodenleitung 10 angeordnet, um den Deckel 5 und die Leitung 10 zu isolieren.
  • Wie in 3 gezeigt ist, enthalten die Anoden- und Kathodenisolationsdichtungen 12 jeweils einen zylindrischen Abschnitt 12a und einen Flanschabschnitt 12b, der an einem Öffnungsende des zylindrischen Abschnitts 12a in einer Schwertschutzform angeformt ist. Der zylindrische Abschnitt 12a der Anodenisolationsdichtung 12 wird in die Durchgangsöffnung 16 in dem konkaven Abschnitt 15 des Deckels 5 eingesetzt und auch in die Durchgangsöffnung 11a des internen Anodenisolators 11 eingesetzt. Der Flanschabschnitt 12b der Isolationsdichtung 12 bedeckt einen Umfang der Durchgangsöffnung 16 in dem konkaven Abschnitt 15 des Deckels 5. Andererseits wird der zylindrische Abschnitt 12a der Kathodenisolationsdichtung 12 in die Durchgangsöffnung 16 des konkaven Abschnitts 15 des Deckels 5 eingesetzt und auch in die Durchgangsöffnung 11a des internen Kathodenisolators 11 eingesetzt. Der Flanschabschnitt 12b der Kathodenisolationsdichtung 12 bedeckt einen Umfang der Durchgangsöffnung 16 in dem konkaven Abschnitt 15 des Deckels 5.
  • Die jeweiligen externen Anoden- und Kathodenisolatoren 13 enthalten einen rechteckigen plattenförmigen Absatzabschnitt 13b, der eine Durchgangsöffnung 13a und einen Seitenwandabschnitt 13c aufweist, der aus einer Umgebung des Absatzabschnitts 13b zu dem oberen Abschnitt aufgebaut wurde. Der externe Isolator 13 der Anode ist in dem konkaven Abschnitt 15 des Deckels 5 angeordnet und der Flanschabschnitt 12b der Anodenisolationsdichtung 12 wird in die Durchgangsöffnung 13a des externen Anodenisolators 13 eingesetzt. Auf der anderen Seite ist der externe Kathodenisolator 13 in dem konkaven Abschnitt 15 des Deckels 5 angeordnet und der Flanschabschnitt 12b der Kathodenisolationsdichtung 12 wird in die Durchgangsöffnung 13a des externen Kathodenisolators 13 eingesetzt.
  • Die jeweiligen externen Anoden- und Kathodenanschlüsse 14 enthalten einen rechteckig geformten Kopf 14a und einen axialen Abschnitt 14b, der zu einem unteren Abschnitt von dem Kopfabschnitt 14a erstreckt ist, wie in 1 gezeigt ist. Wie in 3 gezeigt ist, ist der Kopfabschnitt 14a des externen Anodenanschlusses 14 in einem Raum untergebracht, der durch den Flanschabschnitt 12b der Anodenisolationsdichtung 12 des Absatzabschnitts 13b des externen Anodenisolators 13 und den Seitenwandabschnitt 13c umgeben ist. Der axiale Abschnitt 14b des externen Anodenanschlusses 14 wird in den zylindrischen Abschnitt 12a der Anodenisolationsdichtung 12 und die Durchgangsöffnung 10a der Anodenleitung 10 eingesetzt und das untere Ende des axialen Abschnitts 14b steht von der Durchgangsöffnung 10a vor. Auf der anderen Seite ist der Kopfabschnitt 14a des externen Kathodenanschlusses 14 in einem Raum untergebracht, der von einem Flanschabschnitt 12b der Kathodenisolationsdichtung 12, dem Absatzabschnitt 13b des externen Kathodenisolators 13 und dem Seitenwandabschnitt 13c umgeben ist. Der axiale Abschnitt 14b des externen Kathodenanschlusses 14 wird in den zylindrischen Abschnitt 12a der Kathodenisolationsdichtung 12 und der Durchgangsöffnung 10a der Kathodenleitung 10 eingesetzt und das untere Ende des axialen Abschnitts 14b steht von der Durchgangsöffnung 10a vor.
  • Bei den externen Anoden- und Kathodenanschlüssen 14 ist der axiale Abschnitt 14b, wenn der axiale Abschnitt 14b in einer Richtung der Achse unter Druck gesetzt wird, während die Position des Kopfabschnitts 14a fixiert wird, deformiert, wie in 4 gezeigt ist (Expansionsdeformation). Als Folge klebt die Isolationsdichtung 12, während die Isolationsdichtung 12, die zwischen dem axialen Abschnitt 14b des externen Anschlusses 14 und der Durchgangsöffnung 16 des Deckels 5 angeordnet ist, komprimiert wird, durch diese Kompression an dem internen Isolator 11 und dem externen Isolator 13. Darüber hinaus klebt der axiale Abschnitt 14b des externen Anschlusses 14 an der Durchgangsöffnung 10a der Leitung 10. D. h. der externe Anschluss 14 ist durch ein Verstemmen des externen Isolators 13, der Isolationsdichtung 12 und des internen Isolators 11 an dem Deckel 5 fixiert. Der externe Anschluss 14 ist ebenfalls durch Verstemmen an der Leitung 10 fixiert. Dadurch sind die externen Anoden- und Kathodenanschlüsse 14 und der Deckel 5 fixiert, wodurch Isolation und Luftdichtigkeit sichergestellt sind. Der externe Anodenanschluss 14 und die Anodenleitung 10 sind ebenfalls fixiert, wodurch eine elektrische Verbindung sichergestellt ist. Ähnlich sind auch der externe Kathodenanschluss 14 und die Kathodenleitung 10 fixiert, wodurch eine elektrische Verbindung sichergestellt ist.
  • Hier ist es in Bezug auf den externen Isolator 13, die Isolationsdichtung 12 und dem internen Isolator 11 wünschenswert, dass jeder aus einem Gießharz oder Gießkunststoff gebildet ist und alle der drei Abschnitte durch Verstemmen des externen Anschlusses 14 an dem Deckel 5 fixiert sind.
  • Das wichtige Element, um die Luftdichtigkeit durch Fixierung unter Verwendung des Verstemmens zu erhalten, ist die Isolationsdichtung 12. Die Dichtung 12 ist aus einem gegossenen Artikel unter Verwendung eines Harzmaterials gebildet, bei dem der Schmelzpunkt höher als der des externen Isolators 13 und des internen Isolators 11 ist. Dadurch wird die Luftdichtigkeit während des Betriebs bei hohen Temperaturen (z. B. 100°C oder weniger) erreicht. Darüber hinaus kann, wenn ein härteres Material für den externen Isolator 13 im Vergleich mit der Isolationsdichtung 12 verwendet wird, der externe Isolator 13 eine mechanische Festigkeit erhöhen und es wird möglich, eine niedrige Kurzschlussgefahr für den Zeitpunkt, wenn sich der externe Anschluss dreht, zu erreichen.
  • 6 zeigt eine externe Anschlussstruktur eines herkömmlichen Beispiels, die wie die oben genannten Patentanmeldungen zwei Elemente verwendet. Ein Flanschabschnitt 23 wird in einem Öffnungsende eines Zylinderabschnitts 22 einer Isolationsdichtung 21 gebildet. Der Flanschabschnitt 23 dient als ein Absatz eines externen Anschlusskopfs 14a. Ein Seitenwandabschnitt 24 wird aus vier Kanten des Flanschabschnitts 23 gebildet. Ein Öffnungsende einer anderen Seite des Zylinderabschnitts 22 der Isolationsdichtung 21 wird in eine Durchgangsöffnung eines internen Isolators 11 eingesetzt. Durch Durchführen einer Deformation eines axialen Abschnitts 14b durch Verstemmen von der Achsenseite des externen Anschlusses 14, um den Radius zu dehnen, wird der Raum zwischen dem externen Anschluss 14 und dem Deckel 5 verloren und eine Isolation und Luftdichtigkeit sind sichergestellt. Ähnlich sind der Deckel und die Leitung 10 fixiert, um eine Isolation sicherzustellen. Ferner ist eine elektrische Verbindung zwischen dem axialen Abschnitt 14b des externen Anschlusses 14 und der Dichtung 10 sichergestellt.
  • Es leuchtet ein, dass eine, verglichen mit der Isolationsdichtung 21, die in 6 gezeigt ist, kleine Menge des Harzmaterials verwendet wird, um die Isolationsdichtung 12 in dieser Ausführungsform zu bilden. Folglich wird es möglich, Materialkosten zu drücken, selbst wenn ein teures Harzmaterial, wie zum Beispiel PFA verwendet wird. Darüber hinaus wird es möglich, da die Isolationsdichtung 12 gemäß dieser Ausführungsform in einer, verglichen mit der herkömmlichen Isolationsdichtung 21, kleinen Größe ausgebildet werden kann, gleichzeitig viele Dichtungen unter Verwendung einer metallischen Gussform herzustellen, was dazu führt, dass die Produktivität der Dichtung ansteigt und die Kosten der Dichtung beschnitten werden.
  • Es wird bevorzugt, einen gegossenen Artikel zu verwenden, der aus fluoriertem Kunststoff mit hohem Schmelzpunkt als Material für die Isolationsdichtung 12 gebildet wird, welches in der Toleranz gegenüber einer Elektrolytlösung exzellent ist, vertreten durch Tetrafluoroethylen-Perfluoralkoxyethylenvinylether Copolymere (hierin als PFA bezeichnet), mit dem Schmelzpunkt von 300–310°C.
  • In Bezug auf PFA wird für die Schmelzströmrate (hierin als MFR bezeichnet) bevorzugt, dass diese 5 g/10 Minuten oder weniger beträgt. Dadurch wird die Strömung von Kunststoff mit hoher Temperatur gestoppt und die Luftdichtigkeit weiter verbessert. MFR wird in einem Zustand der Temperatur 372°C und der Last 5 kg gemessen.
  • Es wird bevorzugt, dass die Dicke des Flanschabschnitts 12b der Isolationsdichtung 12 größer als die des Absatzabschnitts 13b des externen Isolators 13 ist. Dadurch wird der Flanschabschnitt 12b der Isolationsdichtung 12, der für die Luftdichtigkeit wichtig ist, erst zum Zeitpunkt des Verstemmens eingedrückt. Dann wird der Flanschabschnitt 12b während des Füllens des Raums zwischen dem Absatzabschnitt 13b des externen Isolators 13 und dem Flanschabschnitt 12b zwischen dem Kopfabschnitt 14a des externen Anschlusses 14 und dem Deckel 5 fixiert. Folglich geht der Raum zwischen der Isolationsdichtung 12 und dem externen Isolator 13 verloren und es wird möglich, eine Struktur zum Verhindern des Kurzschlusses während einer Wanderung herzustellen.
  • Obwohl der für den externen Isolator 13 verwendete Kunststoff nicht auf einen speziellen beschränkt ist, wird bevorzugt, ein Harz oder einen Kunststoff mit einem niedrigeren Schmelzpunkt und einer härteren Charakteristik als desjenigen zu verwenden, der für die Isolationsdichtung 12 verwendet wird. Praktisch wird weiter bevorzugt, dass der Schmelzpunkt des externen Isolators 13 niedriger als derjenige der Isolationsdichtung 12 ist und dass die Rockwell-Härte größer als die der Isolationsdichtung 12 ist. Dadurch wird es möglich, wenn ein Drehmoment in Richtung des externen Anschlusses 14a arbeitet, wodurch der Verstemmabschnitt ein Mittelpunkt des Drehmoments wird, eine Zerstörung des externen Isolators 13 durch die an den externen Anschlusskopf 14a und den Deckel 5 angelegte Leistung zu verhindern. Folglich kann der Kurzschluss wegen des Kontakts des externen Anschlusskopfabschnitts 14a mit dem Deckel 5 verhindert werden.
  • Da die Rockwell-Härte von PFA etwa R50 ist, wenn PFA für die Isolationsdichtung 12 verwendet wird, werden die folgenden Materialien mit einer größeren Rockwell-Härte für den externen Isolator 13 verwendet, zum Beispiel Polypropylen (PP) (Härte: R85–110, Schmelzpunkt: 160–170°C), Polyethylenterephthalat (PET) (R110–120, 264°C) und Polyphenylensulfid (PPS) (R118–124, 280–290°C). Die Rockwell-Härte wird in „plastic-how to get hardness-part II: the Rockwell hardness” aus JIS K 7202-2 definiert.
  • Es wird bevorzugt, dass der externe Isolator 13 ein Spritzgussartikel ist. Bei dem PFA mit MFR von weniger als 5 g/10 Minuten ist Spritzgießen schwierig, obwohl MFR die Luftdichtigkeit bei hoher Temperatur sicherstellen kann. Während eine Flexibilität des Veränderns der Form durch Verwendung von Spritzgussartikeln für den externen Isolator 13 ansteigt, wird es möglich, Polanzeigen wie „+” und „–” usw. zu bilden oder die externen Isolatoren 13 in verschiedenen Farben herzustellen. Folglich wird es möglich, die Polarität jedes externen Isolators 13, der zum Verstemmen des Anodenanschlusses oder des Kathodenanschlusses verwendet wird, zu unterscheiden. 5 zeigt ein Beispiel, welches das Zeichen „+” 20 an einer oberen Endseite des Seitenwandabschnitts 13c des externen Anodenisolators 13 anzeigt. PP, PET und PPS usw. werden als Harz oder Kunststoff verwendet, bei denen Spritzguss möglich ist.
  • Obwohl der für den internen Isolator 11 verwendete Kunststoff nicht begrenzt ist, ist bevorzugt, dass der Schmelzpunkt des Kunststoffs niedriger als der desjenigen ist, der für die Isolationsdichtung 12 verwendet wird. Darüber hinaus ist der Kunststoff gewünscht, der für Spritzguss geeignet ist, weil die Flexibilität des Veränderns der Form unter Verwendung von Spritzguss ansteigt. Insbesondere PP, PET und PPS usw. können verwendet werden.
  • Hier wird ein typisches Material des externen Anschlusses erklärt. In einem Fall des wiederaufladbaren Lithium-Ionen-Akkus, der ein Kohlenstoff-basiertes Material für ein aktives Kathodenelektrodenmaterial verwendet, wird Aluminium oder eine Aluminiumlegierung allgemein für den Anodenanschluss verwendet, und Metall, wie zum Beispiel Kupfer, Nickel und Eisen, das durch Nickel beschichtet ist, wird für den Kathodenanschluss verwendet. Darüber hinaus können, wenn Lithium-Titanat für das aktive Kathodenelektrodenmaterial verwendet wird, zusätzlich zu den obigen Materialien Aluminium oder Aluminiumlegierung für den Kathodenanschluss verwendet werden.
  • Obwohl die Struktur, wo die externen Anschlüsse sowohl der Anode als auch der Kathode an dem Deckel durch Verstemmen fixiert sind, in 1 gezeigt ist, ist der externe Kathodenanschluss an dem Deckel durch Verstemmen fixiert und die Anodenleitung kann durch Schweißen an dem Deckel angebracht sein, wenn die Außendose aus Eisen oder Edelstahl gebildet ist, wobei der externe Anodenanschluss durch Verstemmen an dem Deckel fixiert ist, und die Kathodenleitung kann direkt durch Schweißen an dem Deckel angebracht werden.
  • Obwohl die Anoden- und Kathodenstreifen in 1 aus einer Endseite der Elektrodengruppe herausgezogen sind, kann der Anodenstreifen aus einer Endseite der Elektrodengruppe herausgezogen werden und der Kathodenstreifen kann aus der anderen Endseite herausgezogen werden. In diesem Fall werden die Stromsammler, in denen die aktiven Elektrodenmaterialien entfernt werden, jeweils beiden Endseiten der Elektrodengruppen zugänglich gemacht und jeder kann als der Anoden- oder Kathodenstreifen verwendet werden. In diesem Fall ist ein Paar Deckel an beiden Endseiten der Außendose ausgebildet.
  • Obwohl die flache spiralförmige Elektrodengruppe in 1 verwendet wird, ist die Struktur der Elektrodengruppe nicht begrenzt und es ist möglich, beispielsweise eine Elektrodengruppe vom laminierten Typ zu verwenden, bei der die Anode und Kathode durch Drehungen laminiert sind, während der Separator zwischen der Anode und Kathode eingreift.
  • Als nächstes werden die Anode, Kathode, der Separator und der Elektrolyt, die in 1 verwendet werden, erklärt.
  • Die Anode wird beispielsweise durch Beschichten einer Oberfläche eines Stromsammlers, der aus Aluminiumfolie oder Aluminiumlegierungsfolie besteht, mit einer Suspension, die ein aktives Anodenelektrodenmaterial enthält, ausgebildet. Insbesondere können als aktives Anodenelektrodenmaterial, wenn auch nicht beschränkend, ein Oxid, ein Sulfid und ein Polymer usw., die einen Einschluss und ein Freigeben des Lithiums durchführen können, verwendet werden. Ein Lithium-Mangan-Verbindungsoxid, ein Lithium-Nickel-Verbindungsoxid, ein Lithium-Kobalt-Verbindungsoxid und Lithium-Phosphorsäureeisen usw., bei denen ein hohes Anodenpotential erhalten wird, werden als bevorzugte aktive Anodenelektrodenmaterialien verwendet. Darüber hinaus wird die Kathode durch Bedecken einer Oberfläche des Stromsammlers, der aus Aluminiumfolie oder Aluminiumlegierungsfolie besteht, mit der Suspension, die ein aktives Kathodenelektrodenmaterial enthält, produziert. Besonders können als aktive Kathodenelektrodenmaterialien, wenn auch nicht beschränkend, ein Metalloxid, ein Metallsulfid, ein Metallnitrid, eine Legierung usw., die ein Einschließen und Freigeben des Lithiums durchführen, verwendet werden, und dabei ist das Einschlussentladepotential von Lithium-Ionen bevorzugt größer als 0,4 V in Bezug auf das Metall-Lithium-Potential. Da das aktive Kathodenmaterial, das ein solches Lithium-Ionen-Einschluss-Freigabepotential aufweist, eine Legierungsreaktion von Aluminium oder Aluminiumlegierung mit Lithium unterdrücken kann, ermöglicht es, Aluminium oder Aluminiumlegierung als den Stromsammler für die Kathode und mit der Kathode verbundene Komponenten zu verwenden. Zum Beispiel werden als aktive Kathodenmaterialien die folgenden Materialien, zum Beispiel Titanoxid, Lithium-Titan-Oxid, Wolframoxid, amorphes Zinnoxid, Zinnsiliziumoxid und Siliziumoxid usw. verwendet. Ein Lithium-Titan-Verbindungsoxid wird besonders bevorzugt. Als ein Separator kann eine Laminierung derselben Materialien oder verschiedener Materialien unter Filmen mit feiner Porosität, Textilien und Vliesstoffen verwendet werden. Als ein Material, das einen Separator bildet, kann Polyethylen, Polypropylen, Ethylen-propylen-Copolimerisationspolymer und Ethylen-buten-Copolymerisationspolymer usw. verwendet werden.
  • Eine nicht-wässrige Elektrolytlösung, die durch Lösen eines Elektrolyts (z. B. Lithium-Salz) in einer nicht-wässrigen Lösung präpariert wird, wird als ein Elektrolyt verwendet. Eine nicht-wässrige Lösung, zum Beispiel Ethylencarbonat (EC), Propylencarbonat (PC), Butylencarbonat (BC), Dimethylcarbonat (DMC), Diethylcarbonat (DEC), Ethylmethylcarbonat (EMC) gamma-Butyrolacton (γ-BL), Sulfolan, Azetonitril, 1,2-Dimethoxyethan, 1,3-Dimethoxypropan, Dimethylether, Tetrahydrofuran (THF) und 2-Methyl-Tetrahydrofuran usw. können verwendet werden. Die nicht-wässrige Lösung kann unabhängig verwendet werden oder zwei oder mehr Lösungen können gemischt werden. Als ein Elektrolyt können Lithium-Salze, wie zum Beispiel Lithium-Perchlorat (LiClO4), 6 Fluoridiertes-Perphosphorsäure-Lithium (LiPF6), 4 Fluoridiertes-Lithium-Borat (LiBF4), 6 Fluoridiertes-Arsen-Lithium (LiAsF6) und Trifluorometa-Sulfonsäure-Lithium (LiCF3SO3) verwendet werden. Der Elektrolyt kann unabhängig verwendet werden oder zwei oder mehr Elektrolyte können gemischt werden. Für die Elektrolytmenge von Lösungen für eine nicht-wässrige elektrolytische Lösung wird bevorzugt, die Menge auf 0,2 mol/L–3 mol/L einzustellen.
  • Hiernach werden praktische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail beschrieben.
  • (Ausführungsform 1)
  • PP wurde als das Kunststoffmaterial des externen Isolators 13 und des internen Isolators 11 verwendet und PFA mit MFR von 2 g/10 Minuten (Markenname AP-230 von Daikin Industries, LTD.) wurde für die Isolationsdichtung 12 verwendet. Eine Aluminiumlegierung wurde für den externen Anschluss 14 und den Deckel 5 verwendet. Wie in 4 gezeigt ist, wurde der Deckel 5 nach dem Durchführen des Verstemmens für eine Testprobe produziert.
  • (Ausführungsform 2)
  • Der Deckel 5 wurde wie Ausführungsform 1 hergestellt, außer PFA mit MFR von 25 g/10 Minuten (Markenname AP-201SH von Daikin Industries, LTD.) für die Isolationsdichtung 12.
  • Ein Heliumlecktest wurde für die unter den obigen Bedingungen der Ausführungsformen 1 und 2 hergestellten Deckel durchgeführt. Der externe Anschlusskopf, der in jedem Deckel präpariert wurde, wurde heruntergedreht und durch ein Halteelement gehalten. Der Deckel, das Halteelement und ein Behälter bilden einen geschlossenen Behälter. Ein Heliumleckdetektor wurde verwendet, während das innere des geschlossenen Behälters unter Vakuum gesetzt wurde und eine Heliumleckdetektion wurde durchgeführt. Heliumgas wurde auf den Verbindungsabschnitt des axialen Abschnitts des externen Anschlusses mit der Leitung gesprüht und die Menge an Heliumgas, das in den geschlossenen Behälter im Vakuumzustand gelangte, wurde gemessen. Der Test wurde für fünf Stücke für jede Ausführungsform durchgeführt und der Durchschnitt des gemessenen Ergebnisses ist in der folgenden Tabelle 1 abgebildet.
  • Wiederum werden die Deckel der Ausführungsformen 1 und 2 unter Verwendung der Deckel getestet, die in einem konstanten Temperaturbad von 130°C belassen wurden und dann über eine Stunde bei Raumtemperatur belassen wurden, nachdem sie aus dem Bad genommen wurden. Der Heliumlecktest wurde auf eine ähnliche Weise wie im obigen Fall durchgeführt. Der Test wurde für fünf Stücke für jede Ausführungsform durchgeführt und der Durchschnitt des gemessenen Ergebnisses ist in der folgenden Tabelle 1 abgebildet. [Tabelle 1]
    MFR von PFR Vor dem Verlassen bei 130°C He: ausgelaufene Menge (Pa·m3/sec.) Nach dem Verlassen bei 130°C He: ausgelaufene Menge (Pa·m3/sec.)
    EMB.1 2 g/10 min. weniger 1 × 10–10 weniger 1 × 10–10
    EMB.2 25 g/10 min. → weniger 1 × 10–10 mehr 1 × 10–8
  • Wie aus der Tabelle 1 deutlich wird, wurde das Heliumleck bei dem Deckel gemäß der Ausführungsform 1, bei der die Dichtung PFA mit MFR verwendet (weniger als 5 g/PFA über 10 Minuten), nicht detektiert. Dies bedeutet, dass es keine Luftdichtigkeitsverschlechterung gibt, selbst wenn der Verstemmabschnitt in einer Umgebung mit einer hohen Temperatur von 130°C belassen wird.
  • Darüber hinaus wurde jede Luftdichtigkeit der Ausführungsformen 1 und 2 mit der des Deckels der herkömmlichen Struktur, die in 6 gezeigt ist, die oben genannt wird, verglichen. In der Ausführungsform 1 wurde fast die gleiche Luftdichtigkeit wie die von Beispiel 1 erhalten, bei dem der Deckel die Dichtung 21 und die interne Isolation 11, die in 6 gezeigt ist, mit PFA desselben MFR-Werts wie die Ausführungsform 1 verwendet. Ähnlich wurde in der Ausführungsform 2 ebenfalls fast dieselbe Luftdichtigkeit gegenüber der von Beispiel 2 erhalten, bei dem der Deckel die Dichtung 21 und den internen Isolator 11 verwendet, der in 6 gezeigt ist, mit PFA desselben MFR-Werts wie die Ausführungsform 2. In der Ausführungsform wird der Kunststoff-gegossene Artikel, der zum Verstemmen verwendet wird, durch drei Komponenten, den externen Isolator, die Isolationsdichtung und den internen Isolator, gebildet. Ferner wird ein Kunststoffmaterial mit einem höheren Schmelzpunkt als dem externen Isolator und dem internen Isolator für die Isolationsdichtung verwendet. Daher kann gemäß den Ausführungsformen die gleiche Luftdichtigkeit wie bei dem Fall erlangt werden, bei dem ein Kunststoffmaterial mit einem hohen Schmelzpunkt für die Dichtung 21 und den internen Isolator 11 wie in der herkömmlichen Struktur verwendet wird. Darüber hinaus ist es möglich, den Anstieg der Komponentenkosten zu unterdrücken und auch die Möglichkeit eines Kurzschlusses zu vermeiden, während die Luftdichtigkeit durch Verwendung eines härteren Kunststoffmaterials als der Isolationsdichtung für den externen Isolator sichergestellt wird.
  • Gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung wird die Verwendung eines teuren Kunststoffmaterials für die Isolationsabschnitte unterdrückt, während die Luftdichtigkeit in einer Umgebung mit hoher Temperatur während des Betriebs selbst dann sichergestellt ist, wenn der externe Anschluss wie oben angegeben vergrößert wird. Ferner kann ein Akkumulator mit hoher Sicherheit und Zuverlässigkeit angeboten werden, der das Risiko eines Kurzschlusses zum Zeitpunkt der Rotation des externen Anschlusses verringern kann.

Claims (15)

  1. Batterie mit einer Außendose, einer Elektrodengruppe, enthaltend eine Anode und eine Kathode, die in der Außendose untergebracht sind, und einem Deckel, der an einer Öffnung der Außendose angebracht ist, umfassend: Anoden- und Kathodenanschlussabschnitte, wobei zumindest einer der Anoden- und Kathodenanschlussabschnitte enthält: eine Durchgangsöffnung, die in dem Deckel geöffnet ist, eine Isolationsdichtung mit einem zylindrischen Abschnitt, der in die Durchgangsöffnung des Deckels eingesetzt ist, einen externen Isolator, der in einer externen Oberfläche des Deckels angeordnet ist und einen Absatzabschnitt aufweist, einen externen Anschluss mit einem Kopfabschnitt, der in dem Absatzabschnitt des externen Isolators angeordnet ist, und einem axialen Abschnitt, der sich von dem Kopfabschnitt erstreckt und in den zylindrischen Abschnitt der Isolationsdichtung eingesetzt ist, eine Leitung derselben Polarität wie der externe Anschluss, wobei die Leitung in der Außendose angeordnet ist und eine Anbringungsöffnung aufweist und der axiale Abschnitt des externen Anschlusses in die Anbringungsöffnung eingesetzt ist, und einen internen Isolator, der zwischen einer Innenseite des Deckels und der Leitung angeordnet ist, um zwischen diesen zu isolieren, und wobei der axiale Abschnitt des externen Anschlusses durch Verstemmen an der Durchgangsöffnung des Deckels und der Anbringungsöffnung der Leitung fixiert ist und die Isolationsdichtung aus einem Kunststoff gebildet ist, bei dem der Schmelzpunkt höher als der des internen Isolators und des externen Isolators ist.
  2. Batterie nach Anspruch 1, wobei die Rockwell-Härte des externen Isolators größer als die der Isolationsdichtung ist.
  3. Batterie nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Isolationsdichtung einen Flanschabschnitt enthält, der an einem Öffnungsende des zylindrischen Abschnitts ausgebildet und zwischen dem Kopfabschnitt des externen Anschlusses und der externen Oberfläche des Deckels angeordnet ist, und wobei die Dicke des Flanschabschnitts größer als die des Absatzabschnitts des externen Isolators ist.
  4. Batterie nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Isolationsdichtung aus Tetrafluorethylen-Perfluoralkoxyethylenvinylether Copolymeren (PFA) gebildet ist.
  5. Batterie nach Anspruch 4, wobei die Schmelzströmrate der Tetrafluorethylen-Perfluoralkoxyethylenvinylether Copolymere (PFA) kleiner oder gleich 5 g/10 Minuten ist.
  6. Batterie nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die entsprechenden Anoden- und Kathodenanschlussabschnitte externe Isolatoren enthalten und zumindest einer der externen Isolatoren der Anschlussabschnitte seine Polarität anzeigt.
  7. Batterie nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die entsprechenden Anoden- und Kathodenanschlussabschnitte externe Isolatoren enthalten und eine Farbe des externen Isolators des Anodenanschlusses unterschiedlich von der des externen Isolators der Kathode ist.
  8. Batterie nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die Batterie eine rechteckige Sekundärbatterie vom geschlossenen Typ ist und die Außendose aus einem Metall gebildet ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus Aluminium, Aluminiumlegierung, Eisen und Edelstahl in einer Form eines Rechtecks mit einem Boden ausgebildet ist.
  9. Batterie nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei der externe Isolator, die Isolationsdichtung und der interne Isolator jeweils aus geformtem Kunststoff gebildet sind.
  10. Batterie mit einer Außendose, einer Elektrodengruppe, enthaltend eine Anode und eine Kathode, die in der Außendose untergebracht sind, und einem Deckel, der an einer Öffnung der Außendose angebracht ist, umfassend: Anoden- und Kathodenanschlussabschnitte, die an beiden Enden des Deckels getrennt voneinander vorgesehen sind und wobei zumindest einer der Anschlussabschnitte enthält: eine Durchgangsöffnung, die in dem Deckel geöffnet ist, eine Isolationsdichtung mit einem zylindrischen Abschnitt, der in die Durchgangsöffnung des Deckels eingesetzt ist, einen externen Isolator, der in einer externen Oberfläche des Deckels angeordnet ist und einen Absatzabschnitt aufweist, einen externen Anschluss mit einem Kopfabschnitt, der in dem Absatzabschnitt des externen Isolators angeordnet ist, und einem axialen Abschnitt, der sich von dem Kopfabschnitt erstreckt und in den zylindrischen Abschnitt der Isolationsdichtung eingesetzt ist, eine Leitung derselben Polarität wie der externe Anschluss, wobei die Leitung in der Außendose angeordnet ist und eine Anbringungsöffnung aufweist, und wobei der axiale Abschnitt des externen Anschlusses in die Anbringungsöffnung eingesetzt ist, und einen internen Isolator, der zwischen einer Innenseite des Deckels und der Leitung angeordnet ist, um dazwischen zu isolieren, und wobei der axiale Abschnitt des externen Anschlusses durch Verstemmen an der Durchgangsöffnung des Deckels und der Anbringungsöffnung der Leitung fixiert ist und die Isolationsdichtung aus einem Kunststoff gebildet ist, bei dem der Schmelzpunkt höher als der des internen Isolators und des externen Isolators ist.
  11. Batterie nach Anspruch 10, wobei die Rockwell-Härte des externen Isolators größer als die der Isolationsdichtung ist, wobei die Dichtung einen Flanschabschnitt enthält, der an einem Öffnungsende des zylindrischen Abschnitts ausgebildet und zwischen dem Kopfabschnitt des externen Anschlusses und der externen Oberfläche des Deckels angeordnet ist, und wobei die Dicke des Flanschabschnitts größer als die des Absatzabschnitts des externen Isolators ist.
  12. Batterie nach Anspruch 10 oder 11, wobei die Batterie eine rechteckige Sekundärbatterie vom geschlossenen Typ ist, und die Außendose aus einem Metall ausgebildet ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Aluminium, einer Aluminiumlegierung, einem Eisen und einem Edelstahl besteht.
  13. Batterie mit einer Außendose, einer Elektrodengruppe, enthaltend eine Anode und eine Kathode, die in der Außendose untergebracht sind, und einem ersten und zweiten Deckel, die an Öffnungen angebracht sind, die an beiden gegenüberliegenden Enden der Außendose ausgebildet sind, umfassend: Anoden- und Kathodenanschlussabschnitte, die jeweils an dem ersten und zweiten Deckel angeordnet sind, wobei zumindest einer der Anoden- und Kathodenanschlussabschnitte enthält: eine Durchgangsöffnung, die in dem Deckel geöffnet ist, eine Isolationsdichtung mit einem zylindrischen Abschnitt, der in die Durchgangsöffnung des Deckels eingesetzt ist, einen externen Isolator, der an einer externen Oberfläche des Deckels angeordnet ist und einen Absatzabschnitt aufweist, einen externen Anschluss mit einem Kopfabschnitt, der in dem Absatzabschnitt des externen Isolators angeordnet ist, und einem axialen Abschnitt, der sich von dem Kopfabschnitt erstreckt und in den zylindrischen Abschnitt der Isolationsdichtung eingesetzt ist, eine Leitung derselben Polarität wie der externe Anschluss, wobei die Leitung in der Außendose angeordnet ist und eine Anbringungsöffnung aufweist und der axiale Abschnitt des externen Anschlusses in die Anbringungsöffnung eingesetzt ist, und einen internen Isolator, der zwischen einer Innenseite des Deckels und der Leitung angeorndet ist, um zwischen diesen zu isolieren, und wobei der axiale Abschnitt des externen Anschlusses durch Verstemmen an der Durchgangsöffnung des Deckels und der Anbringungsöffnung der Leitung fixiert ist und die Isolationsdichtung aus einem Kunststoff geformt ist, dessen Schmelzpunkt höher als der des internen Isolators und des externen Isolators ist.
  14. Batterie nach Anspruch 13, wobei die Rockwell-Härte des externen Isolators größer als die der Isolationsdichtung ist, wobei die Dichtung einen Flanschabschnitt enthält, der an einem Öffnungsende des zylindrischen Abschnitts ausgebildet und zwischen dem Kopfabschnitt des externen Anschlusses und der externen Oberfläche des Deckels angeordnet ist, und die Dicke des Flanschabschnitts größer als die des Absatzabschnitts des externen Isolators ist.
  15. Batterie nach Anspruch 13 oder 14, wobei die Batterie eine rechteckige Sekundärbatterie vom geschlossenen Typ ist und die Außendose aus einem Metall ausgebildet ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die aus einem Aluminium, einer Aluminiumlegierung, einem Eisen und einem Edelstahl besteht.
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Publications (2)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017129529A1 (de) 2017-12-12 2019-06-13 Elringklinger Ag Elektrisch leitfähige Verbindung und Verfahren zu deren Herstellung
DE102018209270A1 (de) * 2018-06-11 2019-12-12 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum Herstellen einer Deckelbaugruppe für ein Zellgehäuse einer prismatischen Batteriezelle einer Hochvoltbatterie eines Kraftfahrzeugs, Batteriezelle sowie Hochvoltbatterie

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5595830B2 (ja) * 2009-08-26 2014-09-24 株式会社東芝 電池、組電池及び組電池の製造方法
JP5920650B2 (ja) * 2010-12-28 2016-05-18 株式会社Gsユアサ 蓄電素子
JP2012164634A (ja) * 2011-01-20 2012-08-30 Gs Yuasa Corp 蓄電素子
US8748034B2 (en) * 2011-04-14 2014-06-10 Gs Yuasa International Ltd. Battery including baffling member including one of projecting portion and recessed portion extending from lid plate
JP5987465B2 (ja) 2011-06-17 2016-09-07 株式会社Gsユアサ 蓄電素子及びその製造方法
JP5715907B2 (ja) * 2011-08-19 2015-05-13 Fdkエナジー株式会社 円筒形電池
WO2013115374A1 (ja) * 2012-02-01 2013-08-08 ダイキン工業株式会社 封止材料
US20130236757A1 (en) * 2012-03-07 2013-09-12 Leyden Energy Cell assemblies with neutral cases
KR20130139446A (ko) * 2012-06-07 2013-12-23 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
JP5668726B2 (ja) * 2012-06-21 2015-02-12 トヨタ自動車株式会社 組電池
JP5668729B2 (ja) 2012-06-25 2015-02-12 トヨタ自動車株式会社 電池
JP6017884B2 (ja) * 2012-08-10 2016-11-02 トヨタ自動車株式会社 電池用シール材
US20150221902A1 (en) * 2012-09-26 2015-08-06 Sanyo Electric Co., Ltd. Gasket for a secondary battery and a secondary battery
JP6176537B2 (ja) * 2012-09-28 2017-08-09 パナソニックIpマネジメント株式会社 非水電解液電池およびその製造方法
JP6066283B2 (ja) * 2012-12-07 2017-01-25 台達電子工業股▲ふん▼有限公司Deltaelectronics,Inc. 固定構造、および、電池の製造方法
KR101724003B1 (ko) 2013-09-12 2017-04-06 삼성에스디아이 주식회사 이차전지
JP6164481B2 (ja) * 2013-09-12 2017-07-19 睦月電機株式会社 密閉型電気化学デバイス用封口体とそのガスケット
JP6268911B2 (ja) * 2013-10-03 2018-01-31 睦月電機株式会社 密閉型電気化学デバイス用封口体
JP6588241B2 (ja) * 2015-06-04 2019-10-09 古河電池株式会社 鉛蓄電池
KR102465778B1 (ko) * 2018-10-05 2022-11-14 주식회사 엘지에너지솔루션 이차전지
EP4024576A4 (de) 2019-08-26 2023-11-22 Daikin Industries, Ltd. Element für batterien mit nichtwässriger elektrolytlösung
KR20220035223A (ko) * 2019-08-26 2022-03-21 다이킨 고교 가부시키가이샤 축전체 및 가스킷
EP4024422A4 (de) 2019-08-26 2023-11-22 Daikin Industries, Ltd. Element für batterien mit wasserfreiem elektrolyt
EP4024575A4 (de) 2019-08-26 2023-11-22 Daikin Industries, Ltd. Element für batterien mit wasserfreiem elektrolyt
DE102020214670A1 (de) 2020-11-23 2022-05-25 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Deckelbaugruppe eines Batteriezellengehäuses, Verfahren zu deren Herstellung und Verwendung einer solchen
DE102020214668A1 (de) 2020-11-23 2022-05-25 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Deckelbaugruppe eines Batteriezellengehäuses, Verfahren zu deren Herstellung und Verwendung einer solchen
JP7416681B2 (ja) * 2020-11-30 2024-01-17 プライムプラネットエナジー&ソリューションズ株式会社 電池およびその製造方法
DE102021207011A1 (de) 2021-07-05 2023-01-05 Elringklinger Ag Elektrochemische Zelle, elektrochemisches System und Verfahren zur Herstellung einer elektrochemischen Zelle

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11162521A (ja) * 1997-11-28 1999-06-18 Sanyo Electric Co Ltd 円筒型リチウム二次電池
JP2000048803A (ja) * 1998-07-27 2000-02-18 Japan Storage Battery Co Ltd 有機電解質電池

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3916728B2 (ja) * 1997-06-26 2007-05-23 淀川ヒューテック株式会社 二次電池用パッキンの製造法
JP2000113865A (ja) 1998-10-02 2000-04-21 At Battery:Kk 二次電池
JP2002151022A (ja) * 2000-11-14 2002-05-24 Wako Denshi Kk 二次電池の蓋
JP4829432B2 (ja) 2001-07-26 2011-12-07 Necエナジーデバイス株式会社 密閉型電池
JP4107824B2 (ja) 2001-10-04 2008-06-25 株式会社日立国際電気 Ofdm受信装置のアンテナ方向調整方法及びその装置
JP2003151528A (ja) 2001-11-14 2003-05-23 Nec Tokin Tochigi Ltd 密閉型電池
US6878486B2 (en) * 2001-12-20 2005-04-12 Eveready Battery Company, Inc. Seal for electrochemical cell
JP2003272573A (ja) * 2002-03-20 2003-09-26 Sanyo Gs Soft Energy Co Ltd 電 池
KR100560498B1 (ko) * 2004-05-19 2006-03-14 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지와 이를 이용한 전지 모듈
JP2009195367A (ja) 2008-02-20 2009-09-03 Aruze Corp 遊技機
JP5429441B2 (ja) 2008-02-20 2014-02-26 株式会社三洋物産 遊技機
KR101552904B1 (ko) * 2008-12-08 2015-09-14 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 및 이를 이용한 전지 모듈
KR101041154B1 (ko) * 2009-03-03 2011-06-13 에스비리모티브 주식회사 이차전지 및 그 모듈
KR101023105B1 (ko) * 2009-03-11 2011-03-24 에스비리모티브 주식회사 이차전지

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11162521A (ja) * 1997-11-28 1999-06-18 Sanyo Electric Co Ltd 円筒型リチウム二次電池
JP2000048803A (ja) * 1998-07-27 2000-02-18 Japan Storage Battery Co Ltd 有機電解質電池

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017129529A1 (de) 2017-12-12 2019-06-13 Elringklinger Ag Elektrisch leitfähige Verbindung und Verfahren zu deren Herstellung
DE102018209270A1 (de) * 2018-06-11 2019-12-12 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum Herstellen einer Deckelbaugruppe für ein Zellgehäuse einer prismatischen Batteriezelle einer Hochvoltbatterie eines Kraftfahrzeugs, Batteriezelle sowie Hochvoltbatterie
DE102018209270B4 (de) 2018-06-11 2022-09-22 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum Herstellen einer Deckelbaugruppe für ein Zellgehäuse einer prismatischen Batteriezelle einer Hochvoltbatterie eines Kraftfahrzeugs, Batteriezelle sowie Hochvoltbatterie
US11855305B2 (en) 2018-06-11 2023-12-26 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Method for producing a cover assembly for a cell housing of a prismatic battery cell of a high-voltage battery in a motor vehicle, battery cell, and high-voltage battery

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