DE102010035580B4 - Batterie - Google Patents

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Abstract

Batterie, die umfasst:eine Elektrodengruppe (2), in der eine positive Elektrode (8) und eine negative Elektrode (9) in eine flache Form mit einem Trenner (10) dazwischen gewickelt sind, wobei die positive Elektrode (8) einen Stromabnehmer der positiven Elektrode umfasst und die negative Elektrode (9) einen Stromabnehmer der negativen Elektrode umfasst;eine Nase der positiven Elektrode (8a), die ein Bereich des Stromabnehmers der positiven Elektrode ist, der in einer Spiralform von einer Endfläche der Elektrodengruppe (2) hervorsteht;eine Nase der negativen Elektrode (9a), die ein Bereich des Stromabnehmers der negativen Elektrode ist, der in einer Spiralform von der anderen Endfläche der Elektrodengruppe (2) hervorsteht;ein leitfähiges Greifelement der positiven Elektrode (12), das erste und zweite Greifbereiche (12a, 12b) und einen Verbindungsbereich (12c) umfasst, der den ersten und zweiten Greifbereich (12a, 12b) elektrisch miteinander verbindet, und wobei der erste und zweite Greifbereich (12a, 12b) die Nase der positiven Elektrode (8a) in zwei Bündel aufteilt, in denen Abschnitte der Nase (8a) in einer Dickenrichtung der Elektrodengruppe (2) aufeinander geschichtet sind, und die Bündel entsprechend greift;ein leitfähiges Greifelement der negativen Elektrode (11), das erste und zweite Greifbereiche (11a, 11b) und einen Verbindungsbereich (11c) umfasst, der den ersten und zweiten Greifbereich (11a, 11b) elektrisch miteinander verbindet, und wobei der erste und zweite Greifbereich (11a, 11b) die Nase der negativen Elektrode (9a) in zwei Bündel aufteilt, in denen Abschnitte der Nase (9a) in der Dickenrichtung der Elektrodengruppe (2) aufeinander geschichtet sind, und die Bündel entsprechend greift;ein Gehäuse (1), in dem die Elektrodengruppe (2) gelagert ist;einen Deckel (5), der für eine Öffnung in dem Gehäuse (1) vorgesehen ist und einen Anschluss der positiven Elektrode (6) und einen Anschluss der negativen Elektrode (7) umfasst;ein Anschlussstück der positiven Elektrode (3), daseinen Verbindungsbereich (3a), der mit dem Anschluss der positiven Elektrode (6) elektrisch verbunden ist, undStromabnahmebereiche (3c, 3d) umfasst, die zwei Bereiche sind, die von dem Verbindungsbereich (3a) abzweigen und das Greifelement der positiven Elektrode (12) dazwischen einfassen, wobei einer der zwei Bereiche mit dem ersten Greifbereich (12a) des Greifelements der positiven Elektrode (12) elektrisch verbunden ist, wobei der andere mit dem zweiten Greifbereich (12b) elektrisch verbunden ist; undein Anschlussstück der negativen Elektrode (3), daseinen Verbindungsbereich (4a), der mit dem Anschluss der negativen Elektrode (7) elektrisch verbunden ist, undStromabnahmebereiche (4c, 4d) umfasst, die zwei Bereiche sind, die von dem Verbindungsbereich abzweigen und das Greifelement der negativen Elektrode (11) dazwischen einfassen, wobei einer der zwei Bereiche mit dem ersten Greifbereich (11a) des Greifelements der negativen Elektrode (11) elektrisch verbunden ist, wobei der andere mit dem zweiten Greifbereich (11b) elektrisch verbunden ist, wobeidie Dicke sowohl des ersten als auch des zweiten Greifbereichs (12a, 12b) des Greifelements der positiven Elektrode (12) kleiner als die Dicke des Anschlussstücks der positiven Elektrode (3) ist, und die Dicke sowohl des ersten als auch des zweiten Greifbereichs (11a, 11b) des Greifelements der negativen Elektrode kleiner als die Dicke des Anschlussstücks der negativen Elektrode (4) ist, unddie Nase der positiven Elektrode (8a), der erste und zweite Greifbereich (12a, 12b) des Greifelements der positiven Elektrode (12) und die Stromabnahmebereiche (3c, 3d) des Anschlussstücks der positiven Elektrode mittels Ultraschallschweißen miteinander verbunden sind, unddie Nase der negativen Elektrode (9a), der erste und zweite Greifbereich (11a, 11b) des Greifelements der negativen Elektrode (11) und die Stromabnahmebereiche (4c, 4d) des Anschlussstücks der negativen Elektrode (4) miteinander mittels Ultraschallschweißen verbunden sind.

Description

  • GEBIET
  • Es werden hierin Ausführungsformen beschrieben, welche im Allgemeinen eine Batterie betreffen.
  • HINTERGRUND
  • In jüngster Zeit wurde mit dem Fortschritt elektronsicher Instrumente, wie beispielsweise tragbaren Telefonen und PCs, gefordert, dass sekundäre Batterien, welche in diesen Instrumenten verwendet werden, eine kleine Abmessung und ein geringes Gewicht aufweisen. Sekundäre Batterien mit hoher Energiedichte, welche die Erfordernisse erfüllen können, sind sekundäre Lithiumionenbatterien. In der Zwischenzeit wurde eine sekundäre Batterie, wie beispielsweise ein Bleiakkumulator oder eine Nickelwasserstoffbatterie, als eine Leistungsquelle mit großer Abmessungen und großer Kapazität verwendet. Ein typisches Beispiel der Leistungsquelle mit großer Abmessung und hoher Kapazität ist eine Leistungsquelle für ein elektrisches Fahrzeug, ein Hybridauto, ein elektrisches Motorrad oder einen Gabelstapler. Jüngst wurden Entwicklungen aktiv vorangetrieben, um eine sekundäre Lithiumionenbatterie einzusetzen, welche eine hohe Energiedichte aufweist. In deren Entwicklungen wurden Erhöhungen der Abmessung und der Kapazität vorangetrieben, während eine Verbesserung der Lebensdauer, der Sicherheit und anderer Eigenschaften berücksichtigt wurden.
  • Als eine Leistungsquelle für diese Fahrzeuge oder Produkte wurde eine Batteriepackung genutzt, in der mehrere Batterien, welche in Reihe oder parallel verbunden sind, gehalten werden, da die Antriebsleistung davon groß ist (vergleiche beispielsweise JP 2009-87542 A (KOKAI) und JP 2009-87720 A (KOKAI).
  • Die Form von abgedichteten sekundären Batterien ist im Wesentlichen eine zylindrische Form oder eine rechteckförmige Form. Aufmerksamkeit haben im Besonderen rechteckförmige abgedichtete sekundäre Batterien erlangt, da die Batterien bezüglich der Raumausnutzung ausgezeichnet sind, wenn die Batterien jeweils in ein Instrument eingesetzt sind.
  • In einer abgedichteten sekundären Batterie wurde beispielsweise eine abgeflachte Elektrodengruppe verwendet, in der bandförmige positive und negative Elektroden, wobei in jeder davon eine aktive Elektrodenmaterialschicht auf jeder Oberfläche einer Metallfolie ausgebildet ist, in einer flachen Form gewickelt sind, wobei ein bandförmiger Trenner dazwischen vorgesehen ist. Um elektrisch Energie, welche durch die abgeflachte Elektrodengruppe erzeugt wird, abzugreifen, ist es bekannt, dass ein Metallfolienbereich, auf dem keine aktive Elektrodenmaterialschicht ausgebildet ist, sowohl auf der positiven als auch der negativen Elektrode ausgebildet ist, und ein Anschluss oder dergleichen mit jedem der Bereiche verbunden ist, um die elektrische Energie abzugreifen. Ferner offenbart das japanische Patent JP 4134521 B2 und JP 2003-197174 A (KOKAI), dass verschiedene Metallfolien aufeinander/miteinander geschichtet/gebündelt sind und anschließend Anschlüsse oder dergleichen mit den Folien in diesem Zustand verschweißt werden, um die Stromabnehmereffizienz zu verbessern.
  • Um die Energiedichte einer Batterie zu verbessern, ist es notwendig, dass ein größeres Volumen einer abgeflachten Elektrodengruppe in einem Metallgehäuse gelagert wird. Ferner besteht die Befürchtung, dass ein großer Strom in Anschlusstücke zum Abnehmen elektrischer Energie oder Bereiche zum Verbinden dieser Anschlussstücke fließt, wodurch Wärme einfach erzeugt wird und im schlechtesten Fall die Batterie durch die Wärme beschädigt werden kann.
  • Allerdings lösten die Batterien, die in den japanischen Patenten JP 4134521 B2 und JP 2003-197174 A beschrieben sind, diese Probleme nicht ausreichend.
  • Die JP 2007-149353 A offenbart eine rechteckige Batterie, bei der Halteplatten auf mehrere freiliegende Abschnitte der Kernelemente der positiven und negativen Elektrode geschweißt sind. Hierfür wird ein hochenergetischer Strahl, beispielsweise ein Laser, verwendet. Eine der Aufgaben der JP 2007-149353 A ist die Verhinderung von Kurzschlüssen, die durch winzige Partikel, die während dem Schweißen in den Elektrodenkörper eindringen, verursacht werden. Eine andere Aufgabe besteht darin, selbst bei kurzen freiliegenden Abschnitten, ein zuverlässiges Verschweißen der Halteplatten mit den Elektroden zu ermöglichen. Um diese Aufgaben zu lösen, schlägt die JP 2007-149353 A Schlitze in speziellen Abschnitten der Halteplatten vor und richtet den Laserstrahl zum Schweißen durch diese Schlitze, um das Eintreten der winzigen Partikel zu verhindern.
  • Die US 2006/0024578 A1 offenbart Träger mit einer Nut zwischen Seitenwänden als Anschlussverbinder 17, in die unbeschichtete Abschnitte der positiven und negativen Elektrode eingebracht werden.
  • Die vorliegende Erfindung schlägt eine Batterie mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 7 vor. Weiterbildungen der vorliegenden Erfindung finden sich in den Unteransprüchen.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, welche eine rechteckförmige sekundäre Batterie einer ersten Ausführungsform darstellt;
    • 2 ist eine perspektivische Ansicht, welche die äußere Erscheinung der Batterie in 1 darstellt;
    • 3 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer Elektrodengruppe, welche in der Batterie in 1 verwendet wird;
    • 4 ist eine vergrößerte Schnittansicht, die auf der Linie IV-IV in 1 genommen ist, betrachtet entlang der Pfeilrichtung;
    • 5 ist eine schematische Ansicht, welche einen Zustand darstellt, in dem Abschnitte von jeder der positiven und negativen Elektrodennase der positiven und negativen Elektrode in der Elektrodengruppe aufeinander geschichtet sind;
    • 6A ist eine schematische Ansicht zum Vergleich von Ultraschallschweißen in der Batterie in 1 mit Ultraschallschweißen in einem vergleichenden Beispiel;
    • 6B ist eine schematische Ansicht zum Vergleichen von Ultraschallschweißen in der Batterie in 1 mit Ultraschallschweißen in dem vergleichen Beispiel;
    • 7 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, die eine Batterie einer zweiten Ausführungsform darstellt;
    • 8 ist perspektivische Ansicht, welche einen Schritt des Lagerns einer Elektrodengruppe in der Batterie in 7 in einem Gehäuse darstellt;
    • 9 ist eine auseinandergezogene perspektivische Ansicht, welche die Elektrodengruppe in 7 darstellt;
    • 10 ist eine perspektivische Ansicht, welche die erste und zweite Isolierabdeckung darstellt, welche in einer Batterie einer dritten Ausführungsform verwendet werden;
    • 11 ist eine perspektivische Ansicht, welche eine Elektrodengruppe darstellt, die in einer Batterie einer vierten Ausführungsform verwendet wird;
    • 12 ist eine perspektivische Ansicht, welche einen Zustand schematisch darstellt, bei dem eine Elektrolytlösung in dem Gehäuse der Batterie enthalten ist, gemäß der vierten Ausführungsform;
    • 13 ist eine teilweise auseinandergezogene perspektivische Ansicht einer Batterie einer fünften Ausführungsform;
    • 14 ist ein Diagramm, das ein Programm eines Impulsladungs- und Entladungstests zeigt;
    • 15 ist ein Graph, der eine zeitliche Änderung der Temperatur eines Thermostats, eines positiven Elektrodenanschlusses, eines negativen Elektrodenanschlusses und des Zentrums eines Gehäuses bei Impulsladungs- und Entladungsabläufen in Schritt 4 zeigt;
    • 16 ist ein Graph, der eine zeitliche Änderung des Stroms und der Spannung einer Zelle bei Impulslade- und Entladungsabläufen in Schritt 4 zeigt;
    • 17 ist ein Graph, der eine zeitliche Änderung der Temperatur eines Thermostats, eines Anschlusses der positiven Elektrode, eines Anschlusses der negativen Elektrode und des Zentrums eines Gehäuses bei Impulslade- und Entladungsabläufen in Schritt 5 zeigt; und
    • 18 ist ein Graph, der eine zeitliche Änderung des Stroms und der Spannung einer Zelle bei Impulslade- und Entladungsabläufen in Schritt 5 zeigt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Eine Batterie enthält gemäß einer Ausführungsform im Wesentlichen eine Batterie eine Elektrodengruppe, eine Nase der positiven Elektrode, eine Nase der negativen Elektrode, ein leitfähiges Greifelement der positiven Elektrode, ein leitfähiges Greifelement der negativen Elektrode, ein Gehäuse, einen Deckel, ein Anschlussstück der positiven Elektrode und ein Anschlussstück der negativen Elektrode.
  • Die Elektrodengruppe enthält eine positive Elektrode, eine negative Elektrode und einen Trenner. Die positive Elektrode und die negative Elektrode werden in eine flache Form mit dem Trenner dazwischen gewickelt. Die positive Elektrode enthält einen Stromabnehmer der positiven Elektrode. Die negative Elektrode enthält einen Stromabnehmer der negativen Elektrode.
  • Die Nase der positiven Elektrode ist ein Bereich des Stromabnehmers der positiven Elektrode, welcher in einer Spiralform von einer Endfläche der Elektrodengruppe hervorsteht. Die Nase der negativen Elektrode ist ein Bereich des Stromabnehmers der negativen Elektrode, der in einer Spiralform von der anderen Endfläche der Elektrodengruppe hervorsteht.
  • Das leitfähige Greifelement der positiven Elektrode enthält erste und zweite Greifbereiche und einen Verbindungsbereich, der den ersten und zweiten Greifbereich elektrisch miteinander verbindet. Der erste und zweite Greifbereich unterteilen die Nase der positiven Elektrode in zwei Bündel, wobei Abschnitte der Nase in einer Dickenrichtung der Elektrodengruppe aufeinander geschichtet sind. Die ersten und zweiten Greifbereiche greifen die Bündel entsprechend.
  • Das leitfähige Greifelement der negativen Elektrode enthält erste und zweite Greifbereiche und einen Verbindungsbereich, der den ersten und zweiten Greifbereich elektrisch miteinander verbindet. Die ersten und zweiten Greifbereiche unterteilen die Nase der negativen Elektrode in zwei Bündel, wobei Abschnitte der Nase in einer Dickenrichtung der Elektrodengruppe aufeinander geschichtet sind und die Bündel entsprechend greifen.
  • Die Elektrodengruppe ist in dem Gehäuse gelagert. Der Deckel ist für eine Öffnung in dem Gehäuse vorgesehen, und der Deckel enthält einen Anschluss der positiven Elektrode und einen Anschluss der negativen Elektrode.
  • Das Anschlussstück der positiven Elektrode enthält einen Verbindungsbereich, der mit dem Anschluss der positiven Elektrode elektrisch verbunden ist, und Stromabnahmebereiche, welche zwei Bereiche sind, die von dem Verbindungsbereich abzweigen und das Greifelement der positiven Elektrode dazwischen einfassen. Einer der zwei Bereiche ist mit dem ersten Greifbereich des Greifelements der positiven Elektrode elektrisch verbunden. Der andere ist mit dem zweiten Greifbereich elektrisch verbunden.
  • Das Anschlussstück der negativen Elektrode enthält einen Verbindungsbereich, der mit dem Anschluss der negativen Elektrode elektrisch verbunden ist, und Stromabnahmebereiche, welche zwei Bereiche sind, die von dem Verbindungsbereich abzweigen und das Greifelement der negativen Elektrode dazwischen einfassen. Einer der zwei Bereiche ist mit dem ersten Greifbereich des Greifelements der negativen Elektrode elektrisch verbunden. Der andere ist mit dem zweiten Greifbereich elektrisch verbunden.
  • Eine Batterie gemäß der Ausführungsform enthält eine Elektrodengruppe, eine Nase der positiven Elektrode, eine Nase der negativen Elektrode, ein Gehäuse, einen Deckel, ein Anschlussstück der positiven Elektrode, ein Anschlussstück der negativen Elektrode, ein Isolierband, eine erste Isolierabdeckung und eine zweite Isolierabdeckung.
  • Das Anschlussstück der positiven Elektrode enthält ein Ende, das mit dem Anschluss der positiven Elektrode elektrisch verbunden ist, und das andere Ende, das mit der Nase der positiven Elektrode elektrisch verbunden ist. Das Anschlussstück der negativen Elektrode enthält ein Ende, das mit dem Anschluss der negativen Elektrode elektrisch verbunden ist und das andere Ende, das mit der Nase der negativen Elektrode elektrisch verbunden ist.
  • Das Isolierband ist an einem äußersten Umfang der Elektrodengruppe angeordnet. Die erste Isolierabdeckung enthält ein ausgeformtes Harzprodukt, das eine Gestalt aufweist, die Bereiche des Anschlussstücks der positiven Elektrode und der Nase der positiven Elektrode abdeckt, was Bereiche sind, die einer Innenoberfläche des Gehäuses gegenüberliegen. Die zweite Isolierabdeckung enthält ein ausgeformtes Harzprodukt, das eine Gestalt aufweist, die Bereiche des Anschlussstücks der negativen Elektrode und der Nase der negativen Elektrode abdeckt, was Bereiche sind, die der Innenoberfläche des Gehäuses gegenüberliegen.
  • (Erste Ausführungsform)
  • Eine erste Ausführungsform stellt eine Batterie bereit, welche eine Struktur aufweist, die Folgendes ermöglicht: ein größeres Volumen von einer abgeflachten Elektrodengruppe wird in einem Gehäuse gelagert, um die Energiedichte zu steigern; und die Widerstände der Verbindung von Anschlussstücken der positiven und negativen Elektrode und einiger anderer Verbindungen werden unterdrückt, sodass ein elektrischer Strom effektiv abgegriffen werden kann.
  • Die erste Ausführungsform umfasst die folgenden Strukturen (i) bis (iii), um die oben erwähnten Probleme zu lösen: (i) eine Nase der positiven Elektrode steht in einer Spiralform von einem der zwei Endflächen einer Elektrodengruppe hervor, und ferner steht eine Nase der negativen Elektrode in einer Spiralform von der anderen Endfläche hervor; (ii) die Nasen der positiven und negativen Elektrode sind jeweils in zwei Bündel unterteilt, in denen Abschnitte der Nase in der Dickenrichtung der Elektrodengruppe aufeinander geschichtet sind, und eines der Bündel von einem ersten Greifbereich eines Greifelements gegriffen wird, während das andere Bündel von einem zweiten Greifbereich des Greifelements gegriffen wird; und (iii) ein Stromabnehmerabschnitt, auf dem keine aktive Materialschicht ausgebildet ist, wird für jede der Nasen der positiven und negativen Elektrode verwendet. Gemäß den Strukturen (i) bis (iii) ist es möglich, die Länge eines Abschnitts von jeder Nase der positiven und negativen Elektrode, welche von einem Trenner hervorsteht, zu verkürzen.
  • Anschlussstücke der positiven und negativen Elektrode sind mit Anschlüssen der positiven und negativen Elektrode elektrisch verbunden sind, die entsprechend in einem Deckel ausgebildet sind. Die Anschlussstücke der positiven und negativen Elektrode umfassen Verbindungsbereiche, welche mit den Anschlüssen der positiven und negativen Elektrode entsprechend verbunden sind; und zwei Stromabnahmebereiche, welche zwei Bereiche sind, die von dem entsprechenden Verbindungsbereich abzweigen und die das entsprechende Greifelement dazwischen einfassen. Einer der Stromabnahmebereiche ist mit der Außenfläche des ersten Greifbereichs des entsprechenden Greifelements elektrisch verbunden und ferner ist das andere mit der Außenfläche des zweiten Greifbereichs davon elektrisch verbunden. Die Anschlussstücke der positiven und negativen Elektrode, welche die oben erwähnten Strukturen aufweisen, können in der Dicke der abgeflachte Elektrodengruppe angeordnet sein.
  • Gemäß den oben erwähnten Umständen kann der Raum des Gehäuses effizient ausgenutzt werden. Bezüglich des Bereichs, wo eine Mischung (slurry) mit aktivem Material auf den Stromabnehmer aufgebracht wird, kann die Mischungsaufbringbreite des Bereichs größer gehalten werden. Als Folge davon kann die kurze Breite der Nase kleiner gehalten werden. Auf diese Weise kann die Energiedichte der Batterie der Ausführungsform, welche eine rechteckförmige sekundäre Batterie sein kann, verbessert werden.
  • Ferner sind die ersten und zweiten Greifbereiche von jedem der zwei Greifelemente über einen Verbindungsbereich elektrisch miteinander verbunden, und ferner ist das positive oder negative Anschlussstück mit den ersten und zweiten Greifbereichen elektrisch verbunden; folglich können Nasenbereiche, die mit jedem der Anschlüsse elektrisch zu verbinden sind, an zwei Positionen positioniert sein, die im Wesentliche gleichmäßig in der Dickenrichtung der Elektrodengruppe verteilt sind. Auf diese Weise kann ein gutes Stromabnehmergleichgewicht erhalten werden.
  • Ferner, da die ersten und zweiten Greifbereiche von jedem der Greifelemente über den Verbindungsbereich miteinander verbunden sind, kann ein Raum zwischen den ersten und zweiten Greifbereichen sicher beibehalten werden. Somit, wenn jeder der Anschlussstücke der positiven und negativen Elektrode, das entsprechende Greifelement und die entsprechende Nase der positiven oder negativen Elektrode mittels Ultraschallschweißen miteinander verschweißt werden, kann ein Ultraschallschweißhorn oder -amboss sicher in dem Raum zwischen den ersten und zweiten Greifbereichen eingebracht und angeordnet werden. Als Folge davon kann das Ultraschallschweißen einfach durchgeführt werden. Es ist erlaubt, entweder das Ultraschallschweißhorn oder den -amboss gemäß den Bedingungen für das Schweißen in dem Raum anzuordnen.
  • Es wird die Batterie gemäß der ersten Ausführungsform im Folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Die Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsform beschränkt.
  • Eine Batterie 20, die in den 1 und 2 dargestellt ist, ist eine abgedichtete, rechteckförmige, nicht wässrige sekundäre Elektrolytbatterie. Die Batterie 20 umfasst ein Gehäuse 1, eine abgeflachte Elektrodengruppe 2, welche in dem Gehäuse 1 gelagert wird, Anschlussstücke der positiven und negativen Elektrode 3 und 4, die in dem Gehäuse 1 positioniert sind, einen Deckel 5, der für eine Öffnung in dem Gehäuse 1 vorgesehen ist, und Anschlüsse der positiven und negativen Elektrode 6 und 7, die an dem Deckel 5 vorgesehen sind.
  • Das Gehäuse 1 weist eine einseitig geschlossene rechteckförmige zylindrische Gestalt auf und ist beispielsweise aus einem leitfähigen Material, wie beispielsweise Metall und einer Legierung, gefertigt. Beispiele des leitfähigen Materials enthalten Aluminium, eine Aluminiumlegierung, Eisen und Edelstahl. Eine Elektrolytlösung (nicht gezeigt) ist in dem Gehäuse 1 gespeichert, und die abgeflachte Elektrodengruppe 2 ist mit der Elektrolytlösung imprägniert.
  • Wie es in 3 dargestellt ist, ist die abgeflachte Elektrodengruppe 2 ein Element, in dem eine positive Elektrode 8 und eine negative Elektrode 9 in eine flache Form gewickelt sind, wobei ein Trenner 10 dazwischen vorgesehen ist. Die positive Elektrode 8 enthält einen bandförmigen Stromabnehmer der positiven Elektrode, der beispielsweise aus einer Metallfolie gefertigt ist, eine Nase der positiven Elektrode 8a, welche aus einem Endbereich des Stromabnehmers der positiven Elektrode gefertigt wird, der zu langen Seiten des Abnehmers parallel ist, und eine aktive Materialschicht bzw. eine Schicht des aktiven Materials der positiven Elektrode 8b, die auf einem Bereich des Stromabnehmers der positiven Elektrode ausgebildet wird, der sich zumindest von dem Bereich der Nase der positiven Elektrode 8a unterscheidet. Die negative Elektrode 9 enthält einen bandförmigen Stromabnehmer der negativen Elektrode, der beispielsweise aus einer Metallfolie gefertigt ist, eine Nase der negativen Elektrode 9a, die aus einem Endbereich des Stromabnehmers der negativen Elektrode gefertigt ist, der zu langen Seiten des Abnehmers parallel ist, und eine aktive Materialschicht bzw. Schicht des aktiven Materials der negativen Elektrode 9b, die auf einem Bereich des Stromabnehmers der negativen Elektrode ausgebildet ist, der sich wenigstens von dem Bereich der Nase der negativen Elektrode 9a unterscheidet.
  • Die positive Elektrode 8, die Trenner 10 und die negative Elektrode 9 sind so gewickelt, dass sich die Positionen der positiven Elektrode 8 und der negativen Elektrode 9 voneinander so unterscheiden, dass die Nase der positiven Elektrode 8a von den Trennern 10 in einer Richtung entlang der Wicklungsachse der Elektrodengruppe hervorsteht und ferner die Nase der negativen Elektroden 9a von den Trennern 10 in der anderen Richtung hervorsteht, welche zur oben erwähnten Richtung entgegengesetzt ist. Wie es in 1 dargestellt ist, steht gemäß der Wicklung, wie bei der Elektrodengruppe 2, die Nase der positiven Elektrode 8a, welche in einer Spiralform gewickelt ist, von einer der zwei Endflächen hervor, und ferner steht die Nase der negativen Elektrode 9a, welche in einer spiralförmige Form gewickelt ist, von der anderen Endfläche hervor.
  • Wie es in 4 dargestellt ist, ist die Nase der negativen Elektrode 9a in zwei Bündel unterteilt, wobei in jedem davon Abschnitte der Nase in der Dickenrichtung T der Elektrodengruppe aufeinander geschichtet sind. Im Besonderen ist die Grenze zwischen den Bündeln ein Raum, der innerhalb der gewickelten Nasenabschnitte und in der Umgebung des Zentrums der Elektrodengruppe 2 lokalisiert ist. Ein Wicklungskern kann in den Raum eingebracht werden, wenn die Elektrodengruppe ausgebildet wird. Die Abschnitte von jeder Nasenhälfte 9a sind in der Dickenrichtung aufeinander geschichtet. Auf diese Weise werden die zwei Bündel der Abschnitte der Nase der negativen Elektrode 9a ausgebildet. Das leitfähige Greifelement der negativen Elektrode 11 umfasst erste und zweite Greifbereiche 11a und 11b, welche sich jeweils in der Form eines umgekehrten „C“ befinden, und einen Verbindungsbereich 11c, der mit dem ersten und zweiten Greifbereich 11a und 11b elektrisch verbunden ist. Der Verbindungsbereich 11c ist zwischen dem ersten und zweiten Greifbereich 11a und 11b positioniert und veranlasst die Bereiche 11a und 11b so miteinander verbunden zu werden, dass die Bereiche 11a und 11b in der Dickenrichtung der Elektrodengruppe 2 kontinuierlich sind.
  • Eines der Bündel der Abschnitte der Nase der negativen Elektrode 9a wird von dem ersten Greifbereich 11a so gegriffen, um dadurch gehalten zu werden. Das andere Bündel der Abschnitte der Nase der negativen Elektrode 9a wird von dem zweiten Greifbereich 11b so gegriffen, um dadurch gehalten zu werden. Das Verfahren zum elektrischen Verbinden der Nase der negativen Elektrode 9a mit dem ersten und zweiten Greifbereich 11a und 11b ist nicht im Besonderen beschränkt und kann beispielsweise ein Ultraschweißen sein.
  • Auf die gleiche Weise wie in dem Fall der Nase der negativen Elektrode 9a ist die Nase der positiven Elektrode 8a in zwei Bündel unterteilt, wobei in jedem davon Abschnitte der Nase in der Dickenrichtung T der Elektrodengruppe aufeinander geschichtet sind. Wie es in 1 dargestellt ist, umfasst das leitfähige Greifelement der positiven Elektrode 12 erste und zweite Greifbereiche 12a und 12b (der Bereich 12a ist nicht dargestellt), die sich jeweils in der Form eines umgekehrten „C“ befinden, und einen Verbindungsbereich (nicht dargestellt), der mit dem ersten und zweiten Greifbereich 12a und 12b elektrisch verbunden ist. Der Verbindungsbereich ist zwischen dem ersten und zweiten Greifbereich 12a und 12b positioniert und veranlasst die Bereiche 12a und 12b so miteinander verbunden zu werden, dass die Bereiche 12a und 12b in der Dickenrichtung der Elektrodengruppe 2 kontinuierlich sind.
  • Eines der Bündel der Abschnitte der Nase der positiven Elektrode 8a wird von dem ersten Greifbereich 12a so gegriffen, um dadurch gehalten zu werden. Das andere Bündel der Abschnitte der Nase der positiven Elektrode 8a wird von dem zweiten Greifbereich 12b so gegriffen, um dadurch gehalten zu werden. Das Verfahren zum elektrischen Verbinden der Nase der positiven Elektrode 8a mit dem ersten und zweiten Greifbereich 12a und 12b ist nicht im Besonderen beschränkt und kann beispielsweise Ultraschweißen sein.
  • Wie es in 1 dargestellt ist, umfasst das Anschlussstück der negativen Elektrode 4 eine Verbindungsplatte 4a, die mit dem Anschluss der negativen Elektrode 7 elektrisch zu verbinden ist, eine Durchgangsöffnung 4b, die in der Verbindungsplatte 4a vorgesehen ist, und streifenförmige Stromabnahmebereiche 4c und 4d, die zwei Bereiche sind, die sich von der Verbindungsplatte 4a abzweigen, um sich nach unten zu erstrecken. Das Anschlussstück der positiven Elektrode 3 umfasst eine Verbindungsplatte 3a, die mit dem Anschluss der positiven Elektrode 6 elektrisch zu verbinden ist, eine Durchgangsöffnung 3b, die in der Verbindungsplatte 3a vorgesehen ist, und streifenförmige Stromabnahmebereiche 3c und 3d, die zwei Bereiche sind, die sich von der Verbindungsplatte 3a abzweigen, um sich nach unten zu erstrecken.
  • Wie es in den 1 und 4 dargestellt ist, wird wie bei dem Anschlussstück der negativen Elektrode das Greifelement der negativen Elektrode von seinen Stromabnahmebereichen 4c und 4d eingefasst. Der Stromabnahmebereich 4c ist auf der Außenfläche des ersten Greifbereichs 11a des Greifelements der negativen Elektrode 11 angeordnet, während der Stromabnahmebereich 4d auf der Außenfläche des zweiten Greifbereichs 11b angeordnet ist. Die Außenflächen der ersten und zweiten Greifbereiche 11a und 11b decken äußerste Umfangsoberflächen der Bündel der Abschnitte der Nase der negativen Elektrode 9a ab. Sowohl zwischen den Abschnitten der Nase der negativen Elektrode 9a, die von dem ersten Greifbereich 11a gegriffen wird, wird eine elektrische Verbindung durch beispielsweise Ultraschallweißen als auch zwischen dem Bündel der Abschnitte der Nase der negativen Elektrode 9a und dem ersten Greifbereich 11a und zwischen dem ersten Greifbereich 11a und dem Stromabnahmebereich 4c erhalten. Sowohl zwischen den Abschnitten der Nase der negativen Elektrode 9a, die von dem zweiten Greifbereich 11b gegriffen wird, wird eine elektrische Verbindung beispielsweise durch Ultraschallschweißen als auch zwischen dem anderen Bündel der Abschnitte der Nase der negativen Elektrode 9a und dem zweiten Greifbereich 11b und zwischen dem zweiten Greifbereich 11b und dem Stromabnahmebereich 4d erhalten. Auf diese Weise wird die negativen Elektrode 9 der Elektrodengruppe 2 mit dem Anschlussstück der negativen Elektrode 4 über die Nase der negativen Elektrode 9a elektrisch verbunden.
  • Auf die gleiche Weise wie in dem Fall des Anschlussstücks der negativen Elektrode 4, wird wie für das Anschlussstück der positiven Elektrode 3 das Greifelement der positiven Elektrode 12 von seinen Stromabnahmebereichen 3c und 3d eingefasst. Der Stromabnahmebereich 3c ist auf der Außenfläche des ersten Greifbereichs 12a des Greifelements der positiven Elektrode 12 angeordnet, während der Stromabnahmebereich 3d auf der Außenfläche des zweiten Greifbereichs 12b angeordnet ist. Die Außenflächen der ersten und zweiten Greifbereiche 12a und 12b decken äußerste Umfangsoberflächen der Bündel der Abschnitte der Nase der positiven Elektrode 8a ab. Sowohl zwischen den Abschnitten der Nase der positiven Elektrode 8a, die von dem ersten Greifbereich 12a gegriffen wird, wird eine elektrische Verbindung beispielsweise durch Ultraschallschweißen als auch zwischen dem Bündel der Abschnitte der Nase der positiven Elektrode 8a und dem ersten Greifbereich 12a und zwischen dem ersten Greifbereich 12a und dem Stromabnahmebereich 3c erhalten. Sowohl zwischen den Abschnitten der Nase der positiven Elektrode 8a, die von dem zweiten Greifbereich 12b gegriffen wird, wird eine elektrische Verbindung durch beispielsweise Ultraschallschweißen als auch zwischen dem anderen Bündel der Abschnitte der Nase der positiven Elektrode 8a und dem zweiten Greifbereich 12b und zwischen dem zweiten Greifbereich 12b und dem Stromabnahmebereich 3d erhalten. Auf diese Weise wird die positive Elektrode 8a der Elektrodengruppe 2 mit dem Anschlussstück der positiven Elektrode 3 über die Nase der positiven Elektrode 8a elektrisch verbunden.
  • Die Greifelemente der positiven und negativen Elektrode 11 und 12 können aus einem leitfähigen Material, wie beispielsweise Metall, gefertigt werden.
  • Es ist wünschenswert, dass die Dicke jedes ersten und zweiten Greifbereichs 12a und 12b des Greifelements der positiven Elektrode 12 kleiner als die des Anschlussstücks der positiven Elektrode 3 ist und ferner die Dicke jedes ersten und zweiten Greifbereichs 11a und 11b des Greifelements der negativen Elektrode 11 kleiner als die des Anschlussstücks der negativen Elektrode 4 ist. Das ermöglicht, die gebündelten Abschnitte durch jeden der ersten und zweiten Greifbereiche einfach zu greifen und die gebündelten Abschnitte einfach zu schweißen, um die Widerstände der Verbindungen zwischen den ersten und zweiten Greifbereichen und den Nasen zu verringern.
  • Inzwischen, wie es in 1 dargestellt ist, wird der Anschluss der negativen Elektrode 7 an dem Deckel 5 beispielsweise durch Verstemmen angebracht, wobei eine Isolierdichtung 13 dazwischen vorgesehen ist. Der Anschluss der negativen Elektrode 7 ist auch mit einer Durchgangsöffnung 4b in dem Anschlussstück der negativen Elektrode durch Verstemmen elektrisch verbunden. Auf diese Weise wird der Anschluss der negativen Elektrode 7 mit der negativen Elektrode 9 der Elektrodengruppe 2 durch das Anschlussstück der negativen Elektrode elektrisch verbunden. Der Anschluss der positiven Elektrode 6 wird an den Deckel 5 durch beispielsweise Verstemmen angebracht, wobei eine Isolierdichtung 14 dazwischen vorgesehen ist. Der Anschluss der positiven Elektrode 6 wird auch mit einer Durchgangsöffnung 3b in dem Anschlussstück der positiven Elektrode 3 mittels Verstemmen elektrisch verbunden. Auf diese Weise wird der Anschluss der positiven Elektrode 6 mit der positiven Elektrode 8 der Elektrodengruppe 2 durch das Anschlussstück der positiven Elektrode 3 elektrisch verbunden.
  • Wie es in 2 dargestellt ist, wird der Deckel 5 an eine Öffnung des Gehäuses 1 durch Nahtschweißen mittels eines Lasers angebracht. Der Deckel 5 ist aus einem leitfähigen Material, wie beispielsweise einem Metall und einer Legierung gefertigt. Beispiele des leitfähigen Materials enthalten Aluminium, eine Aluminiumlegierung, Eisen und Edelstahl. Der Deckel 5 und das Gehäuse 1 sind wünschenswerterweise aus einem Material derselben Art gefertigt.
  • Wie es in 5 dargestellt ist, wenn ein Anschlussstück der positiven Elektrode oder negativen Elektrode für eine Stromabnahme oder dergleichen mit einem Schichtabschnitt A verbunden wird, der eine Mehrzahl von Nasenabschnitten 8a (9a), die aus einer Metallfolie gefertigt sind, verbunden ist, ist es bezüglich der äußerste Schicht des Schichtabschnitts A ideal, wenn lediglich ein ebener Bereich A2 ausgebildet wird. Allerdings, wenn die Abschnitte gebündelt werden, um aufeinander geschichtet zu sein, wird eine Abweichung A1 zwischen dem äußersten Umfangsabschnitt der Nase 8a (9a) und dem innersten Umfangsabschnitt der Nase 8a (9a) erzeugt. Beispielsweise, wenn alle Abschnitte der Nase 8a (9a) der abgeflachten Elektrodengruppe 2 miteinander an einer einzigen Position gebündelt werden und anschließend in diesem Zustand ein Anschlussstück zur Stromabnahme oder dergleichen mit der Nase verbunden wird, wird der Grad der Abweichung A1 zwischen den Nasenabschnitten größer als die Dicke C der abgeflachten Elektrodengruppe 2, die größer als eine bestimmte Länge B der Nase 8a (9a) ist. Der Schichtungsendbereich der gebündelten Nase gerät unvorteilhaft in eine Stufenform. Somit wird kaum ein ebener Bereich A2 erzeugt, sodass eine ebene äußerste Schicht des Schichtungsabschnitts A nicht ausgebildet werden kann. Um dies zu vermeiden wird beispielsweise die Länge B der Nase 8a (9a) groß gefertigt, wodurch es ermöglicht wird, das Verhältnis des ebenen Bereichs A2 groß zu machen. Allerdings, wenn die Länge B der Nase 8a (9a) groß gemacht wird, ist es notwendig, einen Raum zwischen der langen Nase 8a (9a), die in dem Gehäuse 1 aufgenommen wird, sicherzustellen. Als Folge davon verringert sich das Belegungsverhältnis der abgeflachten Elektrodengruppe 2, sodass die Raumeffizienz dazu neigt, schlechter zu werden, wodurch die Energiedichte verringert wird.
  • Um die ebene äußerste Schicht des Schichtungsabschnitts A zu erhalten, während die Länge der Nase 8a (9a) so kurz wie möglich gefertigt wird, werden nicht alle Abschnitte der Nase 8a (9a) an einer einzigen Position gebündelt, sondern alle Abschnitte der Nase 8a (9a) werden unterteilt und in zwei oder mehr Einheiten gebündelt, wie es in 4 dargestellt ist. Auf diese Weise wird die Abweichung A1 zwischen den Abschnitten der Nase begrenzt und ferner wird der Abschnitt des Innenbereichs A2 größer gefertigt, wodurch die Nase in einen guten Zustand für eine Anschlussverbindungsoberfläche gebracht werden kann. Indem die Anzahl der Positionen zum Bündeln der unterteilten Abschnitte größer gemacht wird, wird die Abweichung A1 zwischen den Abschnitten der Nase kleiner. Allerdings, wenn eine Vielzahl von Bündelpositionen vorgesehen ist, ist eine Verbindung der Stromabnehmeranschlüsse oder dergleichen mit den Positionen in vielen Fällen tatsächlich schwierig. Auch die Anzahl der verwendeten Komponenten erhöht sich, und das Verfahren zum Verbinden wird kompliziert. Somit fehlt der Batterie die Einfachheit in der Herstellung. Zusätzlich wird es auch notwendig, Räume für das entsprechende Verbinden sicherzustellen, sodass die Raumnutzung verringert wird. Als Folge davon erhöhen sich Kosten.
  • Im Hinblick auf diese Umstände, um die einfachste und beste Situation hinsichtlich der Effizienz der Stromabnahme, der Einfachheit der Herstellung, der Vereinfachung der Formen der zu verwendeten Komponenten und weiterer Eigenschaften, kann geschlossen werden, dass die Anzahl der Positionen, an denen all die Abschnitte der Nase 8a (9a) separat gebündelt werden jeweils auf zwei für die positive Elektrode und die negative Elektrode festgelegt werden sollte.
  • Wie bei der Nase der positiven Elektrode 8a werden auch bei der Nase der negativen Elektrode 9a die Abschnitte der Nase in der Dickenrichtung der Elektrodengruppe aufeinander geschichtet, und die Abschnitte der Nase werden in zwei Bündel unterteilt. Auf diese Weise werden zwei Bündel für jeweils die positive und negative Elektrode ausgebildet. Die zwei Bündel werden entsprechend von den ersten und zweiten Greifbereichen gegriffen und gehalten, sodass ein Raum im Rahmen der Dicke der abgeflachten Elektrodengruppe 2 sichergestellt werden kann. Dieser Raum wird effektiv genutzt, um die Anschlussstücke der positiven und negativen Elektrode 3 und 4 in der Dickenrichtung der Elektrodengruppe anzuordnen, um entlang der gebündelten Nasenabschnitte vorzuliegen. Somit müssen keine unterschiedlichen Räume zum Herumführen der Stromabnehmeranschlüsse sichergestellt werden. Als Folge davon kann das Volumenverhältnis der abgeflachten Elektrodengruppe 2 in dem Gehäuse 1 groß gemacht werden. Es gibt beispielsweise eine zweite Batterie, die eine Struktur aufweist, bei der Stromabnehmeranschlusstücke und dergleichen auf Seitenflächen in der Breitenrichtung einer abgeflachten Elektrodengruppe angeordnet sind. In diesem Fall ist es allerdings selbstverständlich notwendig, die Räume zum Herumführen der Stromabnehmeranschlüsse oder dergleichen an den beiden Enden in der abgeflachten Elektrodengruppe sicherzustellen. Es ist klar, dass die Anordnung der Anschlüssen der positiven und negativen Elektrode 3 und 4 gemäß den Ausführungsformen bezüglich der effektiven Raumnutzung besser ist als bei solche Techniken.
  • Solang die Breite und Dicke der Anschlussstücke der positiven und negativen Elektrode 3 und 4 Abmessungen aufweisen, welche ermöglichen, dass die Anschlussstücke 3 und 4 in den Räumen gelagert werden können, welche innerhalb der Dicke der abgeflachten Elektrodengruppe 2 sichergestellt sind, kann die Batterie ausreichende elektrische und mechanische Funktionen erfüllen.
  • Sowohl die Nase der positiven Elektrode 8a als auch die Nase der negativen Elektrode 9a wird in den Zustand gebracht, in dem die Abschnitte der Nase in der Dickenrichtung der Elektrodengruppe aufeinander geschichtet sind und die Abschnitte der Nase in zwei Bündel unterteilt sind. Auf diese Weise kann die Länge B von jeder der Nasen der positiven und negativen Elektrode 8a und 9a, die an jedem der zwei Endflächenbereiche der Elektrodengruppe 2 von dem Trenner 10 hervorstehen, kürzer als die Länge B in dem Zustand gemacht werden, in dem Abschnitte von jeder der Nasen der positiven und negativen Elektrode 8a und 9a an einer Position zusammengebündelt sind, aus dem oben erwähnten Grund. Wenn die Länge B, die eine Länge einer Nase der positiven oder negativen Elektrode 8a oder 9a ist, die für eine elektrische Verbindung des Anschlussstücks der positiven oder negativen Elektrode 3 oder 4 oder dergleichen erforderlich ist, auf einen minimalen Wert festgelegt wird, kann der Elektrodenbereich, wo die aktive Materialschicht der Elektrode von sowohl der positiven als auch der negativen Elektroden 8 und 9 der abgeflachten Elektrodengruppe 2 ausgebildet ist, in der Breitenrichtung breit vorgesehen sein.
  • Ferner sind die Stromabnahmebereiche 3c und 3d des Anschlussstücks der positiven Elektrode entsprechend auf den Außenoberflächen der ersten und zweiten Greifbereiche 12a und 12b des Greifbereichs der positiven Elektrode 12 angeordnet, wobei die Außenoberflächen jeweils außerhalb von jedem der zwei gebündelte Abschnitte der Nase der positiven Elektrode 8a positioniert sind; und die Stromabnahmebereiche 4c und 4d des Anschlussstücks der negativen Elektrode 4 sind entsprechend auf den Außenoberflächen der ersten und zweiten Greifbereiche 11a und 11b des Greifelements der negativen Elektrode 11 angeordnet, wobei die Außenoberflächen außerhalb von jedem der zwei gebündelten Abschnitte der Nase der negativen Elektrode 9a angeordnet sind. Diese Anordnung ermöglicht, die Anschlussstücke der positiven und negativen Elektrode 3 und 4 innerhalb der Dicke der abgeflachten Elektrodengruppe 2 anzuordnen. Die Anschlussstücke der positiven und negativen Elektrode 3 und 4, welche diese Struktur aufweisen, weisen jeweils nicht einen sondern zwei Greifelementverbindungsbereiche in der Dickenrichtung der abgeflachten Elektrodengruppe 2 auf. Somit weist die Batterie die Verbindungsbereiche an Positionen auf, die bezüglich der entsprechenden Hälften des Umfangs des Elektrodenbereichs des gewickelten Zustands (wo das aktive Material gehalten wird) von jeder der positiven und negativen Elektroden im Wesentlichen gleichmäßig verteilt sind. Als Folge davon weist die Batterie ein gutes Stromabnahmegleichgewicht auf.
  • Wie für jede der positiven und negativen Elektroden verzweigt sich der Stromabnehmer des Anschlussstücks in zwei Bereiche (Stromabnahmebereichebereiche), sodass die zwei Bereiche mit den Greifelementen entsprechend elektrisch verbunden sind. Somit, selbst wenn ein großer elektrischer Strom veranlasst wird, in die Batterie zu fließen, der Wärme erzeugt, konzentriert sich die Wärme kaum an den einzelnen Verbindungen oder den Anschlussstücken selbst. Somit kann die Batterie auch bezüglich elektrischer Eigenschaften einen guten Zustand behalten. Die Gestalt jedes Anschlussstückes der positiven und negativen Elektrode 3 und 4, was auch die Gestalt der abgezweigten Bereiche umfasst, ist eine Einzeleinheitsgestalt. Somit ist von der Verbindung zwischen dem Anschluss der positiven Elektrode 6 oder dem Anschluss der negativen Elektrode 7 und einem der Anschlussstücke 3 und 4 bis zur Verbindung zwischen dem Anschlussstück des Greifelements 11 oder 12 keine weitere Verbindung vorgesehen. Folglich kann daraus gefolgert werden, dass die Batterie eine elektrisch und mechanisch zuverlässige Struktur aufweist.
  • Ferner sind die ersten Greifbereiche 11a und 12a der Greifelemente der negativen und positiven Elektrode 11 und 12 mit deren zweiten Greifbereichen 11b und 12b entsprechend verbunden, über Verbindungsbereiche, wobei sich jeder in der Form eines umgekehrten C befindet, sodass Zwischenräume zwischen den ersten und zweiten Greifbereichen 11a und 11b und zwischen den ersten und zweiten Greifbereichen 12a und 1b entsprechend sichergestellt werden können. Ferner, wenn die Anschlussstücke der positiven und negativen Elektrode 3 und 4 mittels Ultraschweißen an die Nasen geschweißt werden, können Ultraschallschweißhörner und -ambosse sicher in die Zwischenräume eingebracht und angeordnet werden. Somit kann das Ultraschallschweißen einfach durchgeführt werden. Da die mehreren lagenförmigen Abschnitte von jeder der Nasen von dem ersten oder zweiten Greifbereich gegriffen wird und anschließend das Ultraschallschweißen ausgeführt wird, empfängt die Nase keine direkte Amplitudenenergie der Ultraschallwellen und die Nase wird nicht geschmolzen, um abgerissen oder beschädigt zu werden. Somit können gute Anschlussstückverbindungsbereiche ausgebildet werden.
  • Ultraschallschweißen ist eine Technik, welche das Aufeinanderpressen von Verbindungsoberflächen aus Materialien, sodass ein Oxidfilm darauf entfernt wird und die Verbindungsoberflächen nahe aneinander gebracht werden, um lediglich einen atomaren Abstand dazwischen aufzuweisen; und ein angemessenes und sicheres Anlegen einer Schwingungsenergie von einem Horn an die Oberflächen umfasst, wodurch die Oberflächen aufeinander geschweißt werden. Somit ist es vorzuziehen, dass Schwingungsenergie angemessen und sicher an die Verbindungsoberflächen angelegt wird, ohne Gleiten oder Verschieben der Materialien auf der Kontaktoberfläche des Horns oder des Amboss. Im Allgemeinen werden Unregelmäßigkeiten in der Form von Erhebungen in der Kontaktoberfläche des Horns oder des Ambos ausgebildet, um das Verschieben zu vermeiden und die Greifkraft beizubehalten.
  • 6A zeigt eine Ausführungsform des Ultraschallschweißens zwischen einem Stromabnahmebereich 3c (4c) des Anschlussstücks der positiven oder negativen Elektrode 3 oder 4 und dem ersten Greifbereich 11a oder 12a der Batterie in 1. Auf eine Beziehung der Innen/Außen-Anordnung zwischen einem Horn 21 und einem Amboss 22 kommt es nicht an; in 6A sind das Horn 21 und der Amboss 22 entsprechend innen und außen angeordnet. 6B zeigt einen Fall, in dem ein Anschluss 23 und mehrere lagenförmige Abschnitte einer Stromabnahmemetallfolie 25, welche von einer Endfläche eines Leistungserzeugungselements 24 hervorstehen, aufeinander gebracht und das resultierende Element ist zwischen Abschnitten der Sandwichplatte 26 vorgesehen, die einander gegenüberliegen, wie es in JP-A-2003-197174 (KOKAI) beschrieben ist.
  • Wie es in 6A dargestellt ist, sind in einem Fall, in dem die Greifelemente 11 und 12 in den Anschlussstücken der positiven und negativen Elektrode 3 und 4 angeordnet sind, Oberflächen, die mittels Ultraschweißens miteinander verbunden werden, Kontaktoberflächen zwischen dem Stromabnahmebereich 3c (4c) des Anschlussstücks der positiven oder negativen Elektrode 3 oder 4 und dem Greifelement 11 oder 12, Kontaktoberflächen zwischen Abschnitten der Nase der positiven oder negativen Elektrode 8a oder 9a, die von dem Greifbereich 11 oder 12 gegriffen werden, und Kontaktoberflächen zwischen der Nase 8a oder 9a und dem Greifelement 11 oder 12. Demgegenüber sind in dem Fall, der in 6B dargestellt ist, Oberflächen, die mittels Ultraschweißens miteinander verbunden werden, Kontaktoberflächen zwischen dem Anschlussstück 23 und der Stromabnahmemetallfolie 25 und Kontaktoberflächen zwischen den geschichteten Abschnitten der Stromabnahmemetallfolie 25 und Kontaktoberflächen zwischen der Stromabnahmemetallfolie 25 und einer Sandwichplatte 26. Eine optimale Anordnung von Horn und Amboss ist wie folgt: das Horn und der Amboss werden angeordnet, um mit Materialien direkt in Kontakt gebracht zu werden, welche veranlasst werden sollen, Bindungsoberflächen an deren Oberflächen gegenüber den Bindungsoberflächen aufzuweisen, und die Materialien zu greifen. Wenn die Sandwichplatte 26 außerhalb des Anschlussstücks 23 angeordnet ist, wie es in 6B dargestellt ist, kann das Horn oder der Amboss mit dem Anschlussstück weder direkt in Kontakt geraten noch dieses greifen, sodass das Anschlussstück 23 selbst aus der Position geraten kann. Somit kann nicht gesagt werden, dass eine geeignete Energieleitung zu den Bindungsoberflächen erhalten wird. Die Zuverlässigkeit der Bindungsfestigkeit ist schlechter als wenn das Greifelement 11 oder 12 in dem Anschlussstück der positiven oder negativen Elektrode 3 oder 4 angeordnet ist, wie es in 6A dargestellt ist.
  • Wenn die Sandwichplatte 26 außerhalb des Anschlussstücks 23 angeordnet ist, ist es unvermeidlich, dass eine Arbeit zum Positionieren des Anschlussstücks 23 in einem einzigen Schritt ausgeführt wird, während die Abschnitte der Stromabnahmemetallfolie 25 gebündelt werden. Somit erhöht sich die Schwierigkeit der Arbeit, wodurch die Wahrscheinlichkeit erhöht wird, dass die Stromabnahmemetallfolie 25 aus der Position gerät. Es ist auch wesentlich, eine Arbeit für das Ultraschallschweißen in demselben Schritt auszuführen. Viel Zeit ist für die Arbeiten in dem Schritt erforderlich. Als ein Resultat wird die Differenz der Arbeitszeit zwischen diesem Schritt und Schritten vor und nach dem Schritt groß, sodass das Produktionsgleichgewicht (line balance) schlecht wird.
  • Wenn die Greifelemente 11 und 12 entsprechend in den Anschlussstücken der positiven und negativen Elektrode 3 und 4 angeordnet sind, wie es in 6A dargestellt ist, können das Bündeln der Abschnitte der Nasen der positiven und negativen Elektrode 8a und 9a, die Positionierung davon und die Ultraschallschweißarbeit separat durchgeführt werden. Somit ist das Produktionsgleichgewicht gut, und die Batterie weist eine vernünftige Gestalt hinsichtlich der Vereinfachung der Herstellung der Batterie auf.
  • Es werden typische Beispiele von Materialien der Anschlüsse der positiven und negativen Elektrode hierin beschrieben. In dem Fall einer sekundären Lithiumionenbatterie, welche ein auf Kohlenstoff basierendes Material als ein aktives Material der negative Elektrode verwendet, wird vorzugsweise Aluminium oder eine Aluminiumlegierung für den Anschluss der positiven Elektrode verwendet, während vorzugsweise ein Metall, wie beispielsweise Kupfer, Nickel oder Eisen plattiert mit Nickel für den Anschluss der negativen Elektrode verwendet wird.
  • Wenn Lithiumtitanat als aktives Material der negativen Elektrode verwendet wird, ist es erlaubt, neben den obigen, Aluminium oder eine Aluminiumlegierung für den Anschluss der negativen Elektrode zu verwenden. Wenn Aluminium oder eine Aluminiumlegierung für die Anschlüsse der positiven und negativen Elektrode verwendet wird, ist es wünschenswert, dass die Nasen der positiven und negativen Elektrode, die Greifelemente der positiven und negativen Elektrode und die Anschlussstücke der positiven und negativen Elektrode aus Aluminium oder der Aluminiumlegierung gefertigt werden.
  • Im Folgenden werden die positive Elektrode, die negative Elektrode, die Trenner und die elektrolytische Lösung, welche in der rechteckförmigen nicht wässrigen sekundären Elektrolytbatterie in 1 verwendet wird, beschrieben.
  • Die positive Elektrode wird durch Aufbringen einer Mischung, welche ein aktives Material der positiven Elektrode enthält, auf einen Stromabnehmer ausgebildet, der aus einer Aluminiumfolie oder einer Folie aus einer Aluminiumlegierung gefertigt ist. Das aktive Material der positiven Elektrode ist nicht im Besonderen beschränkt und kann ein Oxid, ein Sulfid, ein Polymer oder irgendein anderes Material sein, das im Stande ist, Lithium zu absorbieren und freizugeben. Bevorzugte Beispiele des aktiven Materials enthalten Lithiummangan-Verbundoxid, Lithiumnickel-Verbundoxid, Lithiumkobalt-Verbundoxid und Lithiumeisenphosphat, die jeweils ein hohes positives Elektrodenpotential vermitteln. Die negative Elektrode wird durch Aufbringen einer Mischung, welche ein aktives Material der negativen Elektrode enthält, auf einen Stromabnehmer ausgebildet, der aus einer Aluminiumfolie oder einer Folie aus einer Aluminiumlegierung gefertigt ist. Das aktive Material der negativen Elektrode ist nicht im Besonderen beschränkt und kann ein Metalloxid, ein Metallsulfid, ein Metallnitrid, eine Legierung oder irgendein anderes Material sein, das im Stande ist, Lithium zu absorbieren und frei zu geben. Das aktive Material ist vorzugsweise eine Substanz, das ein höherwertigeres Potential hinsichtlich des Absorbierens und Freigebens von Lithiumionen als das Potential von metallischem Lithium um 0,4 V oder mehr aufweist. Da das aktive Material der negativen Elektrode, das ein solches Potential zum Absorbieren und Freigeben von Lithiumionen aufweist, die Legierungsreaktion zwischen Aluminium oder irgendeiner Aluminiumlegierung und Lithium unterdrückt, kann Aluminium oder eine Aluminiumlegierung für den Stromabnehmer der negativen Elektrode und Bestandteile, welche die negative Elektrode betreffen, verwendet werden. Beispiele davon enthalten Titanoxid, Lithiumtitan-Verbundoxide, wie beispielsweise Lithiumtitanat, Wolframoxid, amorphes Zinnoxid, Zinnsiliziumoxid und Siliziumoxid. Von diesen Beispielen ist Lithiumtitan-Verbundoxid bevorzugt. Die Trenner können jeweils beispielsweise eine feinporöse Membran, ein gewebtes Stoffstück oder ein nicht gewebtes Stoffstück, oder ein geschichtetes Produkt sein, in dem die gleichen oder unterschiedliche Arten von Elementen, wobei jedes aus diesen Beispielen ausgewählt ist, aufeinander geschichtet sind. Beispiele des Materials, das die Trenner ausbildet, enthalten Polyethylen, Polypropylen, Ethylen-Propylencopolymer und Ethylen-Butencopolymer.
  • Die elektrolytische Lösung kann eine nicht wässrige elektrolytische Lösung sein, die durch Auflösen eines Elektrolyts (beispielsweise eines Lithiumsalzes) in einem nicht wässrigen Lösungsmittel hergestellt werden kann. Beispiele des nicht wässrigen Lösungsmittels enthalten Ethylenkarbonat (EC), Propylenkarbonat (PC), Butylenkarbonat (BC), Dimethylkarbonat (DMC), Diethylkarbonat (DEC), Ethylmethylkarbonat (EMC), γ-Butyrolactone (γ-BL), Sulfolan, Acetonitril, 1,2-Dimethoxyethan, 1,3-Dimethoxypropan, Dimethylether, Tetrahydrofuran (THF) und 2-Methyltetrahydrofuran. Wie für das nicht wässrige Lösungsmittel kann ein einziges Lösungsmittel verwendet werden oder zwei oder mehr Lösungsmittel können als Mischform verwendet werden. Beispiele des Elektrolyts enthalten Lithiumperchlorat (LiClO4), Lithiumhexafluorphosphat (LiPF6), Lithiumborfluorid (LiBF4), Lithiumhexafluorarsenat (LiAsF6) und Lihtiumtrifluormethasulfonat (LiCF3SO3). Diese Elektrolyte können entweder allein oder als Mischung von zwei oder mehr Arten verwendet werden. Der Betrag des Elektrolyts, das in dem nicht wässrigen Lösungsmittel aufgelöst ist, kann sich in dem Bereich von 0,2 bis 3 mol/L befinden.
  • Wie es oben beschrieben ist, werden gemäß der ersten Ausführungsform Anschlussstücke der positiven und negativen Elektrode jeweils in einer Gestalt gefertigt, die sich in zwei Bereiche verzweigt, und die Anschlussstücke werden mit einer guten Raumausnutzung in einem Gehäuse angeordnet. Das ermöglicht es, eine abgeflachte Elektrodengruppe mit vergrößertem Volumen so in dem Gehäuse zu lagern, dass eine höhere Energiedichte vermittelt wird. Die Anschlussstücke der positiven und negativen Elektrode zweigen sich jeweils so ab, dass deren Abschnitt, der mit der abgeflachten Elektrodengruppe elektrisch zu verbinden ist, sich in zwei Punkte aufteilt. Das ermöglicht es für die Elektrodengruppe, eine Struktur aufzuweisen, in der, selbst wenn ein großer elektrischer Strom veranlasst wird, in die Elektrodengruppe zu fließen, der Wärme erzeugt, die Wärme nicht einfach konzentriert wird. Gleichzeit weist die Elektrodengruppe die Verbindungen an Positionen auf, die in den Elektrodenbereichen der abgeflachten Elektrodengruppe im Wesentlichen gleichmäßig verteilt sind, um eine Struktur aufzuweisen, die hinsichtlich des Stromabnahmegleichgewichts ausgezeichnet ist. Ferner werden die Nasen der positiven und negativen Elektrode der abgeflachten Elektrodengruppe jeweils von einem Greifelement gegriffen, wodurch günstige Verbindungen ausgebildet werden. Auch ein Ultraschallschweißen, das ein Verfahren zum elektrischen Verbinden ist, kann einfach ausgeführt werden.
  • Die erste Ausführungsform kann eine Batterie bereitstellen, welche eine Struktur aufweist, welche das Folgende ermöglicht: eine abgeflachte Elektrodengruppe mit vergrößertem Volumen wird in einem Gehäuse gelagert, um eine hohe Energiedichte zu vermitteln; und die Widerstände der Verbindungen von Anschlussstücken der positiven und negativen Elektrode und einiger anderer Bereiche werden unterdrückt, sodass ein elektrischer Strom effizient abgegriffen werden kann.
  • (Zweite bis vierte Ausführungsformen)
  • Eine Aufgabe von zweiten bis vierten Ausführungsformen besteht darin, eine Volumeneffizienz einer Batterie zu verbessern, welche eine Struktur aufweist, in der eine Elektrodengruppe, Nasen und Anschlusstücke von einem Gehäuse elektrisch isoliert sind.
  • Mit Bezug auf die Zeichnungen werden die Batterien gemäß der zweiten bis vierten Ausführungsformen im Folgenden beschrieben. Die Erfindung ist nicht auf diese Ausführungsformen beschränkt.
  • (Zweite Ausführungsform)
  • Eine Batterie 20, die in den 7 und 8 dargestellt ist, ist eine abgedichtete, rechteckförmige, nicht wässrige, sekundäre Elektrolytbatterie. Die Batterie 20 umfasst ein Gehäuse 1, eine abgeflachte Elektrodengruppe 2, die in dem Gehäuse 1 gelagert ist, Anschlussstücke der positiven und negativen Elektrode 3 und 4, die in dem Gehäuse 1 positioniert sind, ein Isolationsband 35, das den äußersten Umfang der Elektrodengruppe 2 abdeckt, eine erste Isolierabdeckung 36, eine zweite Isolierabdeckung 37, ein Isolierabdeckungsfixierungsband 38, einen Deckel 39, der für eine Öffnung in dem Gehäuse 1 vorgesehen ist, und Anschlüsse der positiven und negativen Elektrode 40 und 41, die an dem Deckel 39 vorgesehen sind.
  • Das Gehäuse 1 weist eine einseitig geschlossene, rechteckförmige, zylindrische Gestalt auf und ist beispielsweise aus einem leitfähigen Material, wie beispielsweise Metall und einer Legierung, gefertigt. Beispiele des leitfähigen Materials enthalten Aluminium, eine Aluminiumlegierung, Eisen und Edelstahl. Eine Elektrolytlösung (nicht dargestellt) ist in dem Gehäuse 1 gespeichert und die abgeflachte Elektrodengruppe 2 ist mit der Elektrolytlösung imprägniert.
  • Wie es in 9 dargestellt ist, ist die abgeflachte Elektrodengruppe 2 ein Element, in dem eine positive Elektrode 42 und eine negative Elektrode 43 in eine flache Form mit einem Trenner 44 dazwischen gewickelt sind. Die positive Elektrode 42 enthält einen bandförmigen Stromabnehmer der positiven Elektrode, der beispielsweise aus einer Metallfolie gefertigt ist, eine Nase der positiven Elektrode 42a, die aus einem Endbereich des Stromabnehmers der positiven Elektrode, der ein Bereich parallel zu langen Seiten des Abnehmers ist, gefertigt ist, und eine aktive Materialschicht bzw. Schicht aus aktivem Material der positive Elektrode 42b, die auf einem Bereich des Stromabnehmers der positiven Elektrode ausgebildet ist, der sich zumindest von dem Bereich der Nase der positiven Elektrode 42a davon unterscheidet. Die negative Elektrode 43 enthält einen bandförmigen Stromabnehmer der negativen Elektrode, der beispielsweise aus einer Metallfolie gefertigt ist, eine Nase der negativen Elektrode 43a, die aus einem Endbereich des Stromabnehmers der negativen Elektrode gefertigt ist, der ein Bereich parallel zu langen Seiten des Abnehmers ist, und eine aktive Materialschicht bzw. Schicht des aktiven Materials der negativen Elektrode 43b, die auf einem Bereich des Stromabnehmers der negativen Elektrode ausgebildet ist, der sich zumindest von dem Bereich der Nase der negativen Elektrode 43a davon unterscheidet.
  • Die positive Elektrode 42, die Trenner 44 und die negative Elektrode 43 werden so gewickelt, dass sich die Positionen der positiven Elektrode 42 und der negativen Elektrode 43 voneinander so unterscheiden, dass die Nase der positiven Elektrode 42a von den Trennern 44 in einer Richtung entlang der Wicklungsachse der Elektrodengruppe hervorsteht und ferner die Nase der negativen Elektrode 43a von den Trennern 44 in der anderen Richtung hervorsteht, wie zur oben erwähnten Richtung entgegengesetzt ist. Wie es in 7 dargestellt ist, steht durch die Wicklung die Nase der positiven Elektrode 42a, die in einer Spiralform gewickelt ist, von einer Endfläche der Elektrodengruppe 2 hervor und ferner steht die Nase der negativen Elektrode 43a, die in einer Spiralform gewickelt ist, von der anderen Endfläche hervor.
  • Wie es in 7 dargestellt ist, wird ein Ende des Anschlussstücks der positiven Elektrode 3 mit der Nase der positiven Elektrode 42a der Elektrodengruppe 2 beispielsweise durch Ultraschallschweißen elektrisch verbunden. Das andere Ende (nicht dargestellt) des Anschlussstücks der positiven Elektrode 3 wird mit dem Anschluss der positiven Elektrode 40 elektrisch verbunden. Ein Ende des Anschlussstücks der negativen Elektrode 4 wird mit der Nase der negativen Elektrode 43a der Elektrodengruppe 2 beispielsweise durch Ultraschallschweißen elektrisch verbunden. Das andere Ende (nicht dargestellt) des Anschlussstücks der negativen Elektrode 4 wird mit dem Anschluss der negativen Elektrode 41 elektrisch verbunden.
  • Das haftende Isolierband bzw. Isoliertape 35 isoliert den äußersten Umfang der Elektrodengruppe 2 elektrisch von dem Gehäuse 1. In 7 haftet das Isolierband 35 fest an dem äußeren Umfang der Elektrodengruppe 2, um einen einzigen Umfang des äußersten Umfangs abzudecken. Dieses Band 35 weist sowohl eine Funktion des Erhaltens der Wicklung der gewickelten Elektrodengruppe 2 als auch eine Funktion des Isolierens der Elektrodengruppe 2 von dem Gehäuse 1 auf. Das bewirkt eine Verringerung der Anzahl von zu verwendenden Komponenten, was zu einer Verringerung der Kosten beiträgt. Ein weiteres Isoliermaterial, das sich von den Isolierabdeckungen unterscheidet, ist nicht erforderlich, und die Elektrodengruppe 2 wird einfach in das Gehäuse 1 eingebracht. Die Abmessung der Elektrodengruppe kann groß vorgesehen sein, bis zur inneren Abmessung des Gehäuses 1. Das trägt zu einer Verbesserung der Volumenausnutzung bei. Da die Nasen der positiven und negativen Elektrode 42a und 43a an beiden Enden der Elektrodengruppe 2 nicht mit dem Isolierband 35 abgedeckt sind, behindert das Band 35 die Imprägnierung der elektrolytischen Lösung nicht. Die Anzahl von Umkreisungen, die von dem Isolierband 35 zu wickeln sind, kann auf eins oder mehr festgelegt werden. In der Ausführungsform wird die Elektrodengruppe 2 auf eine flache Weise spiralförmig gewickelt; allerdings können die Ausführungsformen für eine Elektrodengruppe in Schichtform angewendet werden.
  • Beispiele des Harzes, das für das Substrat des Isolierbands 35 verwendet werden kann, enthalten Polyester (wie beispielsweise PET), Polyimid, Polyphenylensulfid (PPS) und Polypropylen.
  • Die erste Isolierabdeckung 36 ist ein aus Harz ausgeformtes Produkt, das eine Gestalt aufweist, die Bereiche des Anschlussstücks der positiven Elektrode 3 und der Nase der positiven Elektrode 42a abdeckt, was Bereiche sind, die der Innenoberfläche des Gehäuses 1 gegenüberliegen. Im Besonderen ist die erste Isolierabdeckung 36 ein flacher Aufsatz, der eine Endfläche der Nase der positiven Elektrode 42a und einen Bereich des äußersten Umfangs der Nase der positiven Elektrode 42a umgibt, der der Innenoberfläche des Gehäuses 1 gegenüberliegt. In der Abdeckung 36 ist deren Bereich, der der Innenoberfläche des Deckels 39 gegenüberliegt, ausgeschnitten, sodass eine Öffnung 36a gefertigt wird. Mit anderen Worten umfasst die erste Isolierabdeckung 36 die Öffnung 36a, eine Seitenplatte 36b, welche die Endfläche der Nase der positiven Elektrode 42a abdeckt, und eine Seitenplatte 36c, die in eine U-Form gekrümmt ist, um den äußersten Umfang der Nase der positiven Elektrode 42a abzudecken.
  • Die zweite Isolierabdeckung 37 ist ein aus Harz ausgeformtes Produkt, das eine Gestalt aufweist, welche Bereiche des Anschlussstücks der negativen Elektrode 4 und der Nase der negativen Elektrode 43a abdeckt, was Bereiche sind, die der Innenoberfläche des Gehäuses 1 gegenüberliegen. Genauer gesagt ist zweite Isolierabdeckung 37 ein flacher Aufsatz, der eine Endfläche der Nase der negativen Elektrode 43a und einen Bereich des äußersten Umfangs der Nase der negativen Elektrode 43a umgibt, welcher der Innenoberfläche des Gehäuses 1 gegenüberliegt. In der Abdeckung 37 ist deren Bereich gegenüber der Innenoberfläche des Deckels 39 ausgeschnitten, sodass eine Öffnung 37a gefertigt wird. Mit anderen Worten umfasst die zweite Isolierabdeckung 37 die Öffnung 37a, eine Seitenplatte 37b, welche die Endfläche der Nase der positiven Elektrode 43a abdeckt, und eine Seitenplatte 37c, die in einer U-Form gekrümmt ist, um den äußersten Umfang der Nase der negativen Elektrode 43a abzudecken.
  • Die erste Isolierabdeckung 36 weist sowohl eine Funktion des Schützens eines Ultraschallschweißbereichs des Anschlussstücks der positiven Elektrode 3 und der Nase der positiven Elektrode 42a vor Schwingungen oder einem Einschlag als auch eine Funktion des elektrischen Isolierens des Anschlussstücks der positiven Elektrode 3 und der Nase der positiven Elektrode 42a von dem Gehäuse 1 auf. Somit wird die Anzahl der zu verwendenden Komponenten verringert; als ein Resultat trägt die Abdeckung 36 zu einer Verringerung der Kosten bei. Die zweite Isolierabdeckung 37 weist sowohl eine Funktion des Schützens eines ultraschallgeschweißten Bereichs des Anschlussstücks der negativen Elektrode 4 und der Nase der negativen Elektrode 43a vor Schwingungen oder einem Einschlag als auch eine Funktion des elektrischen Isolierens des Anschlussstücks der negativen Elektrode 4 und der Nase der negativen Elektrode 43a von dem Gehäuse 1 auf. Somit wird die Anzahl der zu verwendenden Komponenten verringert; als ein Resultat trägt die Abdeckung 37 zur Verringerung der Kosten bei. Die erste und zweite Isolierabdeckung 36 und 37 schützen die Ultraschallschweißbereiche, wodurch auch das Einbringen der Elektrodengruppe 2 in das Gehäuse 1 vereinfacht wird.
  • Wie es in 8 dargestellt ist, ist die Abdeckung 36 an die Endfläche der Elektrodengruppe 2 angepasst, von der die Nase der positiven Elektrode 42a hervorsteht, wobei die U-förmige Seitenplatte 36c an das Isolierband 35 gebracht wird und anschließend die Isolierabdeckung 36 auf dem Isolierband 35 mit einem Isolierabdeckungsfixierungsband 38 fixiert wird. Die zweite Isolierabdeckung 37 wird auf die Endfläche der Elektrodengruppe 2 angepasst, von der die Nase der negativen Elektrode 43 hervorsteht, wobei die U-förmige Seitenplatte 37c auf das Isolierband 35 gebracht wird und anschließend die Isolierabdeckung 37 auf dem Isolierband 35 mit dem Isolierabdeckungsfixierungsband 38 fixiert wird. Diese Struktur ermöglicht es, die Elektrodengruppe 2, die Nasen der positiven und negativen Elektrode 42a und 43a und die Anschlussstücke der positiven und negativen Elektrode 3 und 4 von dem Gehäuse 1 vollständig elektrisch zu isolieren. In 8 ist die erste und zweite Isolierabdeckung 36 und 37 mit den Isolierabdeckungsfixierungsbändern 38 auf dem Isolierband 35 fixiert. Allerdings ist es erlaubt, ein Verfahren des Aufbringens der ersten und zweiten Isolierabdeckung 36 und 37 auf das Isolierband 35 ohne Verwendung des Isolierabdeckungsfixierungsbands 38 anzuwenden.
  • Beispiele von Harz, das für die erste und zweite Isolierabdeckung 36 und 37 verwendet werden können, enthalten Polypropylen, Polyimid, Polyphenylensulfid (PPS) und Polyester (wie beispielsweise PET). Propylen ist im Besonderen mit Hinblick auf den Wärmewiderstand, die Isoliereigenschaft und Kosten wünschenswert.
  • In der Zwischenzeit, wie es in den 7 und 8 dargestellt ist, wird der Anschluss der positiven Elektrode 40 beispielsweise mittels Verstemmen an den Deckel 39 angepasst, wobei eine Isolierdichtung 45 dazwischen vorgesehen ist. Der Anschluss der positiven Elektrode 40 wird mit dem Anschlussstück der positiven Elektrode 3 mittels Verstemmen elektrisch verbunden. Auf diese Weise wird der Anschluss der positiven Elektrode 40 über das Anschlussstück der positiven Elektrode 3 mit der positiven Elektrode 12 der Elektrodengruppe 2 elektrisch verbunden. Der Anschluss der negativen Elektrode 41 wird beispielsweise mittels Verstemmen an den Deckel 39 angepasst, wobei eine Isolierdichtung 46 dazwischen vorgesehen ist. Der Anschluss der negativen Elektrode 41 wird mit dem Anschlussstück der negativen Elektrode 4 mittels Verstemmen elektrisch verbunden. Auf diese Weise wird der Anschluss der negativen Elektrode 41 über das Anschlussstück der negativen Elektrode 4 mit der negativen Elektrode 13 der Elektrodengruppe 2 elektrisch verbunden.
  • Der Deckel 39 wird in die Öffnung in das Gehäuse 1 mittels beispielsweise Nahtschweißens über einen Laser angepasst. Der Deckel 39 ist aus einem leitfähigen Material wie beispielsweise Metall und einer Legierung gefertigt. Beispiele des leitfähigen Materials enthalten Aluminium, eine Aluminiumlegierung, Eisen und Edelstahl. Der Deckel 39 und das Gehäuse 1 sind vorzugsweise aus derselben Materialart gefertigt.
  • Gemäß der Batterie der zweiten Ausführungsform, die oben beschrieben ist, werden die Bereiche, die der Innenoberfläche des Gehäuses 1 gegenüberliegen, die Bereiche der Nasen der positiven und negativen Elektrode 42a und 43a und der Anschlussstücke der positiven und negativen Elektrode 3 und 4 sind, mit der ersten und zweiten Isolierabdeckung 36 und 37 abgedeckt, die jeweils ausgeformte Harzprodukte sind. Zu der Zeit wird der äußerste Umfang der Elektrodengruppe 2 mit dem Isolierband 35 abgedeckt. Das ermöglicht es, die Elektrodengruppe 2, die Nasen der positiven und negativen Elektrode 42a und 43a und die Anschlussstücke der positiven und negativen Elektrode 3 und 4 von dem Gehäuse 1 elektrisch zu isolieren.
  • Ferner werden beide Enden der Elektrodengruppe 2 mit der ersten und zweiten Isolierabdeckung 36 und 37 abgedeckt, die jeweils ausgeformte Harzprodukte sind; somit kann die Elektrodengruppe 2 gleichmäßig in das Gehäuse eingebracht werden. Ferner werden andere Bereiche als die beiden Enden der Elektrodengruppe 2 mit dem Isolierband 35 abgedeckt; somit kann das Volumen der Isolierelemente, welche für die Isolation von dem Gehäuse 1 notwendig sind, klein vorgesehen sein. Als ein Resultat kann das Volumen der Elektrodengruppe 2, die in dem Gehäuse 1 gelagert werden kann, groß vorgesehen sein, sodass eine Erhöhung der Volumenausnutzung realisiert wird. Ferner kann die Einbringung der Elektrodengruppe 2 in das Gehäuse 1 vereinfacht werden. Beim Einbringen davon in das Gehäuse 1 kann folglich vermieden werden, dass die erste und zweite Isolierabdeckung 36 und 37 und das Isolierband 35 brechen. Ferner kann die Anzahl der für die Isolation von dem Gehäuse zu verwendende Komponenten klein vorgesehen sein.
  • Die zweite Ausführungsform stellt eine Batterie bereit, welche ein Struktur aufweist, in der eine Elektrodengruppe, Nasen und Anschlussstücke von einem Gehäuse elektrisch isoliert sind, und eine hohe Volumenausnutzung aufweist.
  • (Dritte Ausführungsform)
  • Eine Batterie einer dritten Ausführungsform weist die gleiche Struktur wie die zweite Ausführungsform auf, mit Ausnahme darin, dass die Strukturen der ersten und zweiten Isolierabdeckung der Batterie der zweiten Ausführungsform geändert wurden, um die Eignung der Imprägnierung mit einer Elektrolytlösung zu verbessern und das Brechen einer Elektrodengruppe in der Batterie zu vermeiden.
  • 10 ist eine perspektivische Ansicht, welche eine erste oder zweite Isolierabdeckung darstellt, welche in der Batterie der dritten Ausführungsform verwendet wird. Es ist für einige abgedichtete sekundäre Batterien vorzuziehen, dass deren Elektrodengruppe mit der Elektrolytlösung imprägniert ist. Wie für die erste und zweite Isolierabdeckung 36 und 37, welche in den 7 und 8 dargestellt sind, sind deren obere Enden die Öffnungen 36a und 37a. Folglich tritt eine Elektrolytlösung, welche von der Einbringöffnung in dem Deckel 39 eingebracht wird, durch die Öffnungen 36a und 37a, sodass die Elektrodengruppe 2 mit der Elektrolytlösung imprägniert wird. In der Zwischenzeit befinden sich, wie bei der ersten und zweiten Isolierabdeckung 36 und 37, deren Seitenplatten 36b und 37b mit Seitenflächen des Gehäuses 1 in Kontakt; allerdings sind kleine Zwischenräume zwischen den U-förmigen Seitenplatten 36c und 37c und der Innenoberfläche des Gehäuses 1 vorhanden. Um die Elektrodengruppe 2 mit der Elektrolytlösung zu imprägnieren, die in den Zwischenräumen gelagert ist, öffnen sich eine Mehrzahl von Poren der Elektrolytlösung 47, welche Kanäle zwischen dem Gehäuse 1 und der Elektrodengruppe 2 darstellen, in dem Boden der U-förmigen Seitenplatte 36c oder 37c einer ersten oder zweiten Isolierabdeckung 36 oder 37, welche in der 10 dargestellt ist. Das ermöglicht es, die Elektrolytlösung, welche zwischen dem Gehäuse 1 und der ersten oder zweiten Isolierabdeckung 36 oder 37 gesppeichert wird, effektiv zu verwenden.
  • Wie es in 10 dargestellt ist, können Konvexbereiche 48, welche nach innen verlaufen (in Richtung zur Elektrodengruppe 2) entsprechend in den Seitenplatten 36b und 37b der ersten und zweiten Isolierabdeckung 36 und 37 ausgebildet sein. Die Konvexbereiche 48 sind entsprechend in einem Zwischenraum zwischen Abschnitten der Nase der positiven Elektrode 42a der Elektrodengruppe 2 und einem Zwischenraum zwischen Abschnitten der Nase der negativen Elektrode 43a davon eingebracht. Wenn die Batterie ungewollt herunterfällt, vermeiden die Konvexbereiche 48, welche in der ersten und zweiten Isolierabdeckung 36 und 37 ausgebildet sind, dass sich die Elektrodengruppe 2 bewegt, sodass eine Bewegung der Elektrodengruppe 2 in der Batterie vermieden werden kann. Als Folge davon können Nachteile überwunden werden, wie beispielsweise solche, bei denen die Nasen der positiven und negativen Elektrode 42a und 43a verformt oder beschädigt werden, sodass sie von den Anschlussstücken der positiven und negativen Elektrode 3 und 4 entsprechend getrennt werden. Somit wird die Sicherheit der Batterie verbessert.
  • In sowohl der ersten als auch der zweiten Isolierabdeckung 36 und 37 können entweder die Poren der Elektrolytlösung 47 oder die Konvexbereiche 48 ausgebildet sein, oder beide, die Poren der Elektrolytlösung 47 und der Konvexbereiche 48, können ausgebildet sein, wie es in 10 dargestellt ist.
  • Es wurde eine rechteckförmige nicht-wässrige sekundäre Elektrolytbatterie (Beispiel 1), welche die gleiche Struktur aufweist, wie es in den 7 bis 9 dargestellt ist, mit Ausnahme darin, dass die erste und zweite Isolierabdeckung 36 und 37, die in 10 dargestellt sind, verwendet wurden, und eine Größe von 100 mm Breite x 20 mm Dicke x 100 mm Höhe und ein Gewicht von ungefähr 500 g aufweist, und eine rechteckförmige nicht-wässrige sekundäre Elektrolytbatterie (Beispiel 2) hergestellt, welche die gleiche Struktur wie im Beispiel 1 aufweist, mit Ausnahme darin, dass kein Konvexbereich ausgebildet wurde. Wie für die Beispiele 1 und 2 wurde ein Falltest unter den unten beschriebenen Bedingungen ausgeführt. Es wurden ausgeformte Polyproylenprodukte für die erste und zweite Isolierabdeckung 36 und 37 verwendet, und Polyester wurde für das Substrat des Isolierbands 35 verwendet.
  • In dem Fall/Schwingungstest wurde jede der sekundären Batterien aus einer Höhe von 10 cm in dem Zustand fallengelassen, in dem eine der Oberflächen der Batterie nach unten zeigte. Dieser Falltest wurde für jede der sechs Oberflächen der Batterie ausgeführt. Die Abläufe für die sechs Oberflächen wurden als ein Zyklus definiert, der wiederholt wurde. Die sekundäre Batterie des Beispiels 1, in der die Konvexbereiche 48 ausgeformt waren, hielten 3.600 Zyklen. Beispiel 2, in dem keine Konvexbereiche 48 ausgebildet waren, bewirkte einen Fehler darin, dass das Anschlussstück der positiven oder negativen Elektrode 3 oder 4 von der Nase der positiven oder negativen Elektrode 12a oder 13b beim 600. Zyklus getrennt wurde. Die gleichen Resultate wurden in den gleichen Falltests verifiziert, mit Ausnahme darin, dass die Höhe von 10 cm auf eine Höhe von 1 m geändert wurde.
  • Die dritte Ausführungsform kann eine Batterie bereitstellen, welche eine Struktur aufweist, in der eine Elektrodengruppe, Nasen und Anschlussstücke von einem Gehäuse elektrisch isoliert sind, und die eine hohe Volumenausnutzung aufweist.
  • (Vierte Ausführungsform)
  • Eine Batterie einer vierten Ausführungsform weist die gleiche Struktur wie die der zweiten Ausführungsform auf, mit Ausnahme darin, dass die Strukturen der Elektrodengruppe und des Isolierbands der Batterie der zweiten Ausführungsform geändert wurden, um die Elektrodengruppe mit der Elektrolytlösung gleichmäßig zu imprägnieren. In der vierten Ausführungsform können die erste und zweite Isolierabdeckung in der dritten Ausführungsform verwendet werden.
  • Wie es in 11 dargestellt ist, ist es für die abgeflachte Elektrodengruppe 2, die in der vierten Ausführungsform verwendet wird, wünschenswert, dass der äußerste Umfang davon aus einem Trenner 44 gefertigt wird. Auf diese Weise schreitet die Imprägnierung einer Elektrolytlösung in der Elektrodengruppe von dem äußersten Umfang 44 fort. Es ist folglich möglich, ein Problem zu vermeiden, bei dem die erste und zweite Isolierabdeckung 36 und 37 und das Isolierband 35 die Imprägnierung der Elektrolytlösung behindern. Der Trenner 44 kann beispielsweise eine auf Olefin basierende feine poröse Membran, ein nicht gewebter Stoff, der aus auf Olefin basierenden Fasern gefertigt ist, oder einem nicht gewebten Stoff, der aus auf Zellulose basierenden Fasern gefertigt ist, sein. Der Trenner 44 ist vorzugsweise ein Trenner, in dem die Durchdringung der Elektrolytlösung in der Querrichtung des Trenners einfach bewirkt wird und ist vorzugsweise ein Trenner aus nicht gewebtem Stoff.
  • Die Breite der kurzen Seite A des Isolierbands 35 wird gemäß der Größenbeziehung zwischen der ersten und zweiten Isolierabdeckung 36 und 37 und den Isolierabdeckungsfixierungsbändern 38 eingestellt. Im Wesentlichen ist es lediglich hinsichtlich der Länge A des Isolierbands 35 notwendig, einen Bereich abzudecken, in dem der Elektrodenbereich (Bereich, in dem die aktive Materialschicht auf dem Stromabnehmer der positiven oder negativen Elektrode ausgebildet ist) mit dem Gehäuse 1 in Kontakt geraten kann. Die Breite der kurzen Seite A des Isolierbands 35 ist vorzugsweise gleich oder größer als die Breit der kurzen Seite B des Trenners 44. Das ermöglicht es, den Trenner 44 mit dem Isolierband 35 abzudecken, das eine größere mechanische Festigkeit als der Trenner 44 aufweist, wodurch eine Beschädigung des Trenners 44 verringert wird, wenn das Isolierband an die Elektrodengruppe gebunden wird.
  • Ferner kann das Binden des Isolierabdeckungsfixierungsbands 38 grob ausgeführt werden. Es ist wünschenswert, dass die Breit der kurzen Seite A des Isolierbands 35 auf eine solche Länge festgelegt wird, dass eine lange Seite des Isolierbands 35 mit der Nase der positiven oder negativen Elektrode 42a oder 43a nicht überlappt, damit das Isolierband 35 das Schweißen zwischen dem Anschlussstück der positiven Elektrode und der Nase der positiven Elektrode 42a oder zwischen dem Anschlussstück der negativen Elektrode 4 und der Nase der negativen Elektrode 43a nicht behindert.
  • Bezüglich der Dicke des Substrats des Isolierbands 35 ist es lediglich notwendig, die Isolation der Elektrodengruppe 2 von dem Gehäuse sicherzustellen. Wenn das Substrat dick wird, verringert sich die Kapazität aufgrund einer Verringerung des Volumens der Elektrodengruppe. Somit befindet sich die Dicke vorzugsweise in einem Bereich von 0,012 bis 0,20 mm, noch bevorzugter in einem Bereich von 0,025 bis 0,2 mm.
  • In der ersten und zweiten Ausführungsform wird der äußerste Umfang der Elektrodengruppe 2 mit einem oder mehreren Umfängen bzw. Umkreisungen des Isolierbands 35 abgedeckt, aber dieser kann mit weniger als einem Umfang bzw. einer Umkreisung davon abgedeckt werden. In diesem Fall wird der äußerste Umfang der Elektrodengruppe 2 durch den Trenner 44 belegt, um den äußersten Umfang der Elektrodengruppe 2 zu isolieren. Der äußerste Umfangsbereich der Elektrodengruppe 2, der nicht abgedeckt ist, ist vorzugsweise auf einer Seite der Batterie positioniert, die der Einbringöffnung gegenüberliegt, und ein Reservoir einer Elektrolytlösung wird hergestellt, wenn die Lösung eingebracht wird. Selbst wenn der unbedeckte Bereich auf der Seite der Einbringöffnung positioniert ist, erfüllt der unbedeckte Bereich eine Funktion des Imprägnierens der Elektrolytlösung in der Elektrodengruppe. Allerdings muss zur Zeit der Imprägnierung die Elektrolytlösung in der Nähe der Seite der Einbringöffnung vorgesehen sein. Zu der Zeit werden eine Arbeit zum Umkehren der Lage der Zelle und andere komplizierte Arbeiten erforderlich. Ferner ist es wesentlich, dass der nicht abgedeckte Bereich der Elektrodengruppe 2 der Trenner 44 ist, um die Isolation der Elektrodengruppe 2 von dem Gehäuse 1 beizubehalten. Wie es beispielsweise in den 11 gezeigt ist, ist es wünschenswert, dass der Bereich der Elektrodengruppe 2, welcher der Bodenoberfläche des Gehäuses 1 gegenüberliegt, nicht mit dem Isolierband 35 abgedeckt wird, um den Trenner 44 des äußersten Umfangs unabgedeckt vorzusehen. 12 ist eine perspektivische Ansicht, welche eine Situation darstellt, in der die Elektrodengruppe in 11 in dem Gehäuse 1 in dem Zustand gelagert ist, in dem die Elektrodengruppe nicht mit der ersten oder zweiten Isolierabdeckung 36 oder 37 abgedeckt ist, mit Hinblick auf die Einfachheit der Beschreibung des Schritts der Imprägnierung einer Elektrolytlösung. Nachdem die Elektrodengruppe 2 in das Gehäuse 1 eingebracht ist und der Deckel 39 anschließend an die Öffnung in dem Gehäuse 1 geschweißt ist, wird die Elektrolytlösung durch eine Einbringöffnung 49, welche in dem Deckel 39 ausgebildet ist, eingebracht. Obwohl die Elektrodengruppe 2 mit einem Teil der Elektrolytlösung imprägniert wird, wird die verbleibende Elektrolytlösung E in dem Boden des Gehäuses 1 aufgefangen. In dem Zustand, in dem die Elektrolytlösung E in dem Boden aufgefangen wird, wird der Druck in dem Gehäuse 1 mehrmals erhöht oder verringert, oder der Batterie wird erlaubt, stillzustehen; somit wird die Elektrodengruppe 2 mit der Elektrolytlösung E imprägniert. Zu der Zeit wird die Elektrodengruppe 2 mit der Elektrolytlösung E durch den unabgedeckten Bereich des Trenners 44 imprägniert, welcher der äußerste Umfang der Elektrodengruppe 2 ist. Somit ist es notwendig, dass der unabgedeckte Bereich des Trenners 44 mit der Elektrolytlösung in Kontakt gerät, die nach dem Einbringen der Elektrolytlösung aufgefangen wird.
  • Gemäß der oben erwähnten Struktur kann die Anzahl der zu verwendenden Isolierelemente klein gemacht werden. Somit ist es möglich, eine Erhöhung des Volumens der Isolierelemente und eine schlechte Wirkung hinsichtlich einer Verkleinerung der Batterie zu vermeiden, und ferner die Fähigkeit der Batterie mit einer Elektrolytlösung imprägniert zu werden, zu verbessern, um die Produktivität der Batterien zu erhöhen.
  • Die vierte Ausführungsform kann eine Batterie bereitstellen, welche eine Struktur aufweist, in der eine Elektrodengruppe, Nasen und Anschlussstücke von einem Gehäuse elektrisch isoliert sind und die eine hohe Volumeneffizienz aufweist.
  • (Fünfte Ausführungsform)
  • Die Batterie gemäß der fünften Ausführungsform kann entweder die ersten und zweiten Isolierelemente der Batterie gemäß der zweiten oder dritten Ausführungsform oder die Elektrodengruppe und das Isolierband der Batterie gemäß der vierten Ausführungsform umfassen. Eine Form einer Batterie gemäß einer fünften Ausführungsform ist in 13 dargestellt. Den gleichen Elementen, die in den 1 bis 12 dargestellt sind, sind die gleichen Referenzzeichen entsprechend zugeordnet, und eine Beschreibung davon wird ausgelassen.
  • Eine Batterie 50, die in 13 dargestellt ist, ist eine abgedichtete rechteckförmige nicht-wässrige sekundäre Elektrolytbatterie. Die Batterie 50 umfasst ein Gehäuse 1, eine abgeflachte Elektrodengruppe 2, die in dem Gehäuse 1 gelagert ist, Anschlussstücke der positiven und negativen Elektrode 3 und 4, die in dem Gehäuse 1 positioniert sind, ein Isolierband 35, das den äußersten Umfang der Elektrodengruppe 2 abdeckt, eine erste Isolierabdeckung 36, eine zweite Isolierabdeckung 37, ein Isolationsabdeckungsfixierungsband 38, einen Deckel 5, der an einer Öffnung in dem Gehäuse 1 vorgesehen ist, und Anschlüsse der positiven und negativen Elektrode 6 und 7, die an dem Deckel 5 vorgesehen sind. Die Elektrodengruppe 2 ist mit einer Elektrolytlösung (nicht dargestellt) imprägniert.
  • Das Anschlussstück der positiven Elektrode 3 umfasst eine Verbindungsplatte 3a, die mit dem Anschluss der positiven Elektrode 6 elektrisch zu verbinden ist, eine Durchgangsöffnung 3b, die in der Verbindungsplatte 3a ausgebildet ist, und streifenförmige Stromabnahmebereiche 3c und 3d, welche zwei Bereiche sind, die von der Verbindungsplatte 3a so abzweigen, um sich nach unten zu erstrecken. Das Anschlussstück der negativen Elektrode 4 umfasst eine Verbindungsplatte 4a, die mit dem Anschluss der negativen Elektrode 7 elektrisch zu verbinden ist, eine Durchgangsöffnung 4b, die in der Verbindungsplatte 4a ausgebildet ist, und streifenförmige Stromabnahmebereiche 4c und 4d, welche zwei Bereiche sind, die von der Verbindungsplatte 4a so abzweigen, um sich nach unten zu erstrecken.
  • Die Nase der positiven Elektrode 8a ist in zwei Bündel aufgeteilt, wobei in jedem davon Abschnitte der Nase in der Dickenrichtung der Elektrodengruppe 2 aufeinander geschichtet sind. Ein leitfähiges Greifelement der positiven Elektrode 12 greift und hält jedes der Bündel der Abschnitte der Nase der positiven Elektrode 8a. Die Nase der negativen Elektrode 9a ist in zwei Bündel unterteilt, wobei in jedem Abschnitte der Nase in der Dickenrichtung der Elektrodengruppe 2 aufeinander geschichtet sind. Ein leitfähiges Greifelement der negativen Elektrode 11 greift und hält jedes der Bündel der Abschnitte der Nase der negativen Elektrode 9a.
  • Wie für das Anschlussstück der positiven Elektrode 3 ist das Greifelement der positiven Elektrode 12 zwischen seinen Stromabnahmebereichen 3c und 3d vorgesehen. Der Stromabnahmebereich 3c ist auf der Außenoberfläche eines ersten Greifbereichs 12a des Greifelements der positiven Elektrode 12 angeordnet. Der Stromabnahmebereich 3d ist auf der Außenoberfläche eines zweiten Greifbereichs 12 angeordnet. Die ersten und zweiten Greifbereiche 12a und 12b, die Nase der positiven Elektrode und die Stromabnahmebereiche 3c und 3d sind beispielsweise mittels Ultraschallschweißen miteinander verschweißt. Auf diese Weise ist eine positive Elektrode 8 der Elektrodengruppe 2 über die Nase der positiven Elektrode 8a mit dem Anschlussstück der positiven Elektrode elektrisch verbunden.
  • Wie für das Anschlussstück der negativen Elektrode 4 ist das Greifelement der negativen Elektrode 11 zwischen seinen Stromabnahmebereichen 4c und 4d vorgesehen. Der Stromabnahmebereich 4c ist auf der Außenoberfläche eines ersten Greifbereichs 11a des Greifelements der negativen Elektrode 11 angeordnet. Der Stromabnahmebereich 4d ist auf der Außenoberfläche eines zweiten Greifbereichs 11b angeordnet. Die ersten und zweiten Greifbereiche 11a und 11b, die Nase der negativen Elektrode und die Stromabnahmebereiche 4c und 4d sind beispielsweise mittels Ultraschallschweißen miteinander verschweißt. Auf diese Weise ist eine negative Elektrode 9 der Elektrodengruppe 2 über die Nase der negativen Elektrode 9a mit dem Anschlussstück der negativen Elektrode 4 elektrisch verbunden.
  • Das haftende Isolierband 35 isoliert den äußersten Umfang der Elektrodengruppe 2 von dem Gehäuse 1 elektrisch.
  • Die erste Isolierabdeckung 36 ist ein ausgeformtes Harzprodukt, das eine Gestalt aufweist, welche Bereiche des Anschlussstücks der positiven Elektrode 3, des Greifelements der positiven Elektrode 2 und der Nase der positiven Elektrode 8a abdeckt, die Bereiche sind, die der Innenoberfläche des Gehäuses 1 gegenüberliegen. Im Besonderen umfasst die erste Isolierabdeckung 36 eine Öffnung 36a, die der Innenoberfläche des Deckels 5 gegenüberliegt, eine Seitenplatte 36b, welche die Endfläche der Nase der positiven Elektrode 8a abdeckt, und eine Seitenplatte 36c, die in eine U-Form gekrümmt ist, um den äußersten Umfang der Nase der positiven Elektrode 8a abzudecken. Die zweite Isolierabdeckung 37 ist ein ausgeformtes Harzprodukt, das eine Gestalt aufweist, welche Bereiche des Anschlussstücks der negativen Elektrode 4, des Greifelements der negativen Elektrode 11 und der Nase der negativen Elektrode 9a abdeckt, das Bereiche sind, die der Innenoberfläche des Gehäuses 1 gegenüberliegen. Im Besonderen umfasst die zweite Isolierabdeckung 37 eine Öffnung 37a, die der Innenoberfläche des Deckels 5 gegenüberliegt, eine Seitenplatte 37b, welche die Endfläche der Nase der negativen Elektrode 9a abdeckt, und eine Seitenplatte 37c, welche in eine U-Form gekrümmt ist, um den äußersten Umfang der Nase der negativen Elektrode 9a abzudecken.
  • Die erste Isolierabdeckung 36 weist sowohl eine Funktion des Schützens von mittels Ultraschall geschweißten Bereichen des Anschlussstücks der positiven Elektrode 3, des Greifelements der positiven Elektrode 12 und der Nase der positiven Elektrode 8a vor Schwingungen oder einem Einschlag als auch eine Funktion des elektrischen Isolierens des Anschlussstücks der positiven Elektrode 3, des Greifelements der positiven Elektrode 12 und der Nase der positiven Elektrode 8a von dem Gehäuse 1 auf. Somit wird die Anzahl der zu verwendenden Komponenten verringert; als ein Resultat trägt die Abdeckung 36 zu einer Verringerung der Kosten bei. Die zweite Isolierabdeckung 37 weist sowohl eine Funktion des Schützens von mittels Ultraschall geschweißten Bereichen des Anschlussstücks der negativen Elektrode 4, des Greifelements der negativen Elektrode 11 und der Nase der negativen Elektrode 9a vor Schwingungen oder einem Einschlag als auch eine Funktion des elektrischen Isolierens des Anschlussstücks der negativen Elektrode 4, des Greifelements der negativen Elektrode 11 und der Nase der negativen Elektrode 9a von dem Gehäuse 1 auf. Somit wird die Anzahl der zu verwendenden Komponenten verringert; als ein Resultat, trägt die Abdeckung 37 zu einer Verringerung der Kosten bei. Die ersten und zweiten Isolierabdeckungen 36 und 37 schützen die mittels Ultraschall geschweißten Bereiche, wodurch auch die Einbringung der Elektrodengruppe 2 in das Gehäuse 1 verbessert wird.
  • Die erste Isolierabdeckung 36 wird auf die Endfläche der Elektrodengruppe 2 angepasst, von der die Nase der positiven Elektrode 8a hervorsteht, wobei die U-förmige Seitenplatten 36c auf das Isolierband 35 gebracht wird und anschließend die erste Isolierabdeckung 36 auf dem Isolierband 35 mit dem Isolierabdeckungsfixierungsband 38 fixiert wird. Die zweite Isolierabdeckung 37 wird auf die Endfläche der Elektrodengruppe 2 angepasst, von der die Nase der negativen Elektrode 9a hervorsteht, wobei die U-förmige Seitenplatten 37c auf das Isolierband 35 gebracht wird und anschließend die Isolierabdeckung 37 auf dem Isolierband 35 mit dem Isolierabdeckungsfixierungsband 38 fixiert wird. Diese Struktur ermöglicht es, die Elektrodengruppe 2, die Nasen der positiven und negativen Elektrode 8a und 9a, die Elemente der positiven und negativen Elektrode 11 und 12 und die Anschlussstücke der positiven und negativen Elektrode 3 und 4 elektrisch von dem Gehäuse 1 zu isolieren. Es ist erlaubt, die ersten und zweiten Isolierabdeckungen 36 und 37 ohne Verwendung des Isolierabdeckungsfixierungsbands 38 auf das Isolierband 35 zu bringen.
  • Der Deckel 5, der eine rechteckförmige Plattenform aufweist, wird beispielsweise durch Nahtschweißen mittels eines Lasers an die Öffnung in dem Gehäuse 1 angepasst. Eine Einbringöffnung (nicht dargestellt) für eine Elektrolytlösung ist in dem Deckel 5 vorgesehen. Nachdem eine Elektrolytlösung in das Gehäuse eingebracht ist, wird die Einbringöffnung mit einem Dichtungsdeckel 51 abgedichtet. Zwei rechteckförmige Konkavbereiche bzw. Ausnehmungen 5a sind in der Außenoberfläche des Deckels 5 vorgesehen. Der Anschluss der positiven Elektrode 6 ist in einem der Konkavbereiche 5a gelagert, und der Anschluss der negativen Elektrode 7 ist in dem anderen Konkavbereich 5a gelagert. Eine einzige Durchgangsöffnung 5d ist in jedem der Konkavbereiche 5a vorgesehen. Ein Sicherheitsventil 52 ist zwischen den Konkavbereichen 5a und der Außenoberfläche des Deckels 5 angeordnet. Das Sicherheitsventil 52 umfasst einen rechteckförmigen Konkavbereich und eine Nut, welche in dem Konkavbereich vorgesehen ist. Wenn der Druck in dem Gehäuse 1 einen Standardwert oder mehr erreicht, wird die Nut von dem Druck so gebrochen, dass Gas durch die gebrochene Seite nach außen freigegeben wird. Somit wird ein Zerreißen der Batterie vermieden.
  • Ein Innenisolator 53 ist auf der Rückoberfläche des Deckels 5 angeordnet. Der Innenisolator 53 umfasst eine Durchgangsöffnung 53a, die an einer Position gegenüber der Durchgangsöffnung 5b in dem Deckel 5 vorgesehen ist, eine Gasfreigabeöffnung 53b, die an einer Position gegenüber dem Sicherheitsventil 52 vorgesehen ist, und eine Einbringöffnung 53c. Ein Abstandshalter 53d ist auf der Rückoberfläche des Innenisolators 53 vorgesehen, d.h. der Oberfläche davon, welche der Elektrodengruppe 2 gegenüberliegt. Der Abstandshalter 53d kann die Elektrodengruppe 2 daran hindern, sich zu bewegen, um zum Deckel 5 zu gelangen.
  • Eine Isolierdichtung der positiven Elektrode 14 umfasst einen zylindrischen Bereich 14a in der Form eines Kreiszylinders und einen Flanschbereich 14b, der in einer Flanschform an einem Öffnungsende des zylindrischen Bereichs 14a ausgebildet ist. Eine Isolierdichtung der negativen Elektrode 13 umfasst einen zylindrischen Bereich 13a in der Form eines Kreiszylinders und einen Flanschbereich 13b, der in einer Flanschform an einem Öffnungsende des zylindrischen Bereichs 13a ausgebildet ist. Die zylindrischen Bereiche 13a und 14a werden entsprechend in die Durchgangsöffnungen 5b in den Konkavbereichen 5a in dem Deckel 5 eingebracht. Die unteren Öffnungsenden davon werden entsprechend in die Durchgangsöffnungen 53a in dem Innenisolator 53 eingebracht.
  • Die Flanschbereiche 13b und 14b decken die Umfangsränder der Durchgangsöffnungen 5b in den Konkavbereichen 5a in dem Deckel 5 entsprechend ab.
  • Der Anschluss der positiven Elektrode 6 umfasst einen Kopfbereich 6a und einen axialen Bereich 6b, der sich von dem Kopfbereich 6a nach unten erstreckt. Der Kopfbereich 6a des Anschlusses der positiven Elektrode 6 ist in dem Flanschbereich 14b der Isolierdichtung 14 gelagert. Der Anschluss der negativen Elektrode 7 umfasst einen Kopfbereich 7a und einen axialen Bereich 7b, der sich von dem Kopfbereich 7a nach unten erstreckt. Der Kopfbereich 7a des Anschlusses der positiven Elektrode 7 ist in dem Flanschbereich 13b der Isolierdichtung 13 gelagert.
  • Der axiale Bereich 6b des Anschlusses der positiven Elektrode 6 wird in den zylindrischen Bereich 14a der Isolierdichtung 14, die Durchgangsöffnung 5b in den Deckel 5 und die Durchgangsöffnung 53a in den Innenisolator 53 eingebracht. Die Spitze des axialen Bereichs 6b wird in die Durchgangsöffnung 3b in dem Anschlussstück der positiven Elektrode 3 eingebracht. Der axiale Bereich 3b wird durch Verstemmen verformt, sodass sich der Durchmesser vergrößert, und wird an dem Deckel 5, dem Innenisolator 53 und dem Anschlussstück der positiven Elektrode fixiert. Der axiale Bereich 7b des Anschlusses der negativen Elektrode 7 wird in den zylindrischen Bereich 13a der Isolierdichtung 13, die Durchgangsöffnung 5b in den Deckel 5 und die Durchgangsöffnung 53a in den Innenisolator 53 eingebracht. Die Spitze des axialen Bereichs 7b wird in die Durchgangsöffnung 4b in dem Anschlussstück der negativen Elektrode 4 eingebracht. Der axiale Bereich 7b wird durch Verstemmen verformt, sodass sich der Durchmesser vergrößert, und wird an dem Deckel 5, dem Innenisolator 53 und dem Anschlussstück der negativen Elektrode 4 fixiert. Auf diese Weise werden die Anschlüsse der positiven und negativen Elektrode 6 und 7 an dem Deckel 5 in dem Zustand fixiert, in dem eine elektrische Isolation dazwischen und eine Luftdichtigkeit darin sicher beibehalten werden. Ferner werden die Anschlüsse der positiven und negativen Elektrode 6 und 7 entsprechend an den Anschlussstücken der positiven und negativen Elektrode 3 und 4 in dem Zustand fixiert, in dem die elektrische Verbindung sicher dazwischen beibehalten wird.
  • Die Isolierabdeckung 54 umfasst an Positionen, welche den Anschlüssen der positiven und negativen Elektrode 6 und 7 gegenüberliegen, entsprechend Durchgangsöffnungen 54a. Die Isolierabdeckung 54 ist so an dem Deckel 5 angeordnet, dass die Kopfbereiche 6a und 7a der Anschlüsse der positiven und negativen Elektrode 6 und 7 von den Durchgangsöffnungen 54a entsprechend hervorstehen.
  • Wie bei der nicht-wässrigen sekundären Elektrolytbatterie, welche die Struktur aufweist, die in 13 dargestellt ist, wurde deren Grenze des fließenden elektrischen Stroms bzw. Grenzstrom zur Zeit der Impulsladungs- und Entladungsabläufe geprüft. Es wurden unten beschriebene Resultate erhalten. Das aktive Material der verwendeten positiven Elektrode war Lithiumkobaltoxid (LiCoO2), und das aktive Material der verwendeten negativen Elektrode war ein aktives Material der negativen Elektrode, das ein Lithiumabsorptionspotential aufweist, das einem Potential des offenen Schaltkreises von 0,4 V oder mehr relativ zum Potential des offenen Schaltkreises des metallischen Lithium aufweist. Ein nichtwässriges Elektrolyt wurde als Elektrolytlösung verwendet. Eine Aluminiumlegierung wurde für das Gehäuse 1, den Deckel 5, die Anschlüsse der positiven Elektrode 6 und 7, die Nasen der positiven und negativen Elektrode 8a und 9a, die Anschlussstücke der positiven und negativen Elektrode 3 und 4 und die Greifelemente der positiven und negativen Elektrode 11 und 12 verwendet. Ein ausgeformtes Polypropylenprodukt wurde als erste und zweite Isolierabdeckungen 36 und 37 verwendet, und Polyester wurde für das Substrat des Isolierbands 35 verwendet.
  • Es wurde ein Impulsstrom verwendet, um die Batterie mehrmals zu laden und zu entladen. Die Zellentemperatur wurde zu der Zeit gemessen. Der Stromwert, der darin fließt, wurde bei 100 A begonnen. Bis die Zellentemperatur 100°C überstieg oder die Messspannung außerhalb des Bereichs der vorbestimmten Spannung (der Bereich von 1,5 bis 2,95 V) geriet, wurde der Strom schrittweise erhöht. Ein spezifisches Verfahren zum Auswerten der Batterie wird im Folgenden beschrieben.
  • Wie es in 14 dargestellt ist, wurde ein Impulsladungsund -entladungstest ausgeführt. Im Besonderen wurden in dem Test, während der Stromwert schrittweise erhöht wurde, Impulsladungs- und -entladungsabläufe mehrere Male ausgeführt, und eine bestimmte Pausenzeit wurde zwischen den Impulslade- und -entladungsabläufen festgelegt. Unter der initialen Bedingung, bei der die SOC-Festlegung 50% betrug, wurden die Impulslade- und -entladungsabläufe in Abständen von 10 Sekunden ausgeführt. Die Impulslade- und - entladungsabläufe wurden ausgeführt, während der Stromwert schrittweise von SCHRITT 1 bis SCHRITT 5 erhöht wurde. Der Stromwert von jedem der Schritte SCHRITT 1 bis SCHRITT 5 ist in Tabelle 1 gezeigt. Für den Stromwert jedes Schritts in Tabelle 1 ist ein Wert, der mit der Einheit A gekennzeichnet ist, gezeigt, und ein Wert, der durch Umwandeln des Werts in die Rate der Einheit von C erhalten wird, ist in Klammern gezeigt. Der Impulslade- und -entladungsablauf in jedem der Schritte wurde auf einen bestimmten Zeitraum im Bereich von 40 bis 60 Minuten festgelegt. Die Pausenzeit wurde zwischen den einzelnen Schritten festgelegt. Wenn die Zellentemperatur 100°C erreicht hat oder die gemessene Spannung aus dem Bereich der bestimmten Spannung (der Bereich von 1,5 bis 2,95 V) fiel, wurde der Lade- und -entladungsablauf gestoppt. Wenn die Zellentemperatur nach dem Stoppen verringert wurde, um sich der Umgebungstemperatur anzugleichen, wurde der Pulsladungs- und -entladungsablauf abermals ausgeführt, mit einem Stormwert, der um ein Niveau größer war. Zum Zeitpunkt der Impulslade- und -entladungsabläufe wurden der Strom, die Spannung, die Zeit und die Temperatur an vier Punkten bzw. Orten (Thermostat, Anschluss der positiven Elektrode, Anschluss der negativen Elektrode und Mitte des Gehäuses) gemessen. In Tabelle 2 und in den 15 bis 18 sind die Testresultate gezeigt, die erhalten wurden, als die Schritte 1 bis 5 ausgeführt wurden, d.h. als der Impulslade- und - entladetest durchgeführt wurde, während ein Strom von 100 A bis höchstens 250 A durch die Batterie floss. 15 zeigt eine Änderung der Temperatur in der Zeit vom Thermostaten, dem Anschluss der positiven Elektrode, dem Anschluss der negativen Elektrode und der Gehäusemitte bei der Impulsladung und -entladung in SSCHRITT 4 (200 A). 16 zeigt eine Änderung des Stroms und der Spannung der Zelle in der Zeit beim Impulsladen und -entladen in SCHRITT 4 (200 A). 17 zeigt eine Änderung der Temperatur von dem Thermostaten, dem Anschluss der positiven Elektrode, dem Anschluss der negativen Elektrode und der Gehäusemitte in der Zeit beim Impulsladen und -entladen im SCHRITT 5 (250 A). 18 zeigt eine Änderung des Stroms und der Spannung der Zelle in der Zeit beim Impulsladen und -entladen in SCHRITT 5 (250 A). In den 15 und 17 sind die Temperatur des Thermostats, die des Anschlusses der positiven Elektrode, die des Anschlusses der negativen Elektrode und die der Gehäusemitte entsprechend mit T1, T2, T3 und T4 dargestellt. In 2 sind ein Messpunkt der Temperatur des Anschlusses der positiven Elektrode, des Anschlusses der negativen Elektrode und der Gehäusemitte entsprechend mit α, β und γ bezeichnet. Tabelle 1
    SCHRITT-Nr. SCHRITT 1 SCHRITT 2 SCHRITT 3 SCHRITT 4 SCHRITT 5
    Stromfluss 100A (5C) 130A (7C) 160A (8C) 200A (10C) 250A (13C)
    Tabelle 2
    Stromfluss [A] ΔTmax: Differenz zwischen höchster Temperatur und Temperatur vor der Auswertung
    Anschluss der positiven Elektrode (°C) Anschluss der negativen Elektrode (°C) Gehäusemitte (°C)
    100 7,3 5,3 11,6
    130 13,1 9,6 18,0
    160 21,6 15,3 27,2
    200 38,9 21,3 40,4
    250 66,2 34,5 49,7
  • Wie es aus Tabelle 2 ersichtlich ist, war bei einem Impulsstrom von 100 A die Differenz zwischen der Temperatur vor der Auswertung und der höchsten Temperatur in der Gehäusemitte am größten und betrug 11,6 °C. Bei einem Impulsstrom von 130 A war die Differenz zwischen der Temperatur vor der Auswertung und der höchsten Temperatur in der Gehäusemitte am höchsten und betrug 18,0 °C. Bei einem Impulsstrom von 160 A war die Differenz zwischen der Temperatur vor der Auswertung und der höchsten Temperatur in der Gehäusemitte am größten und betrug 27,2 °C.
  • Wie es aus den 15 und 16 ersichtlich ist, wurde in der Batterie gemäß der fünften Ausführungsform einem Strom von 200 A erlaubt, in der Batterie für 60 Minuten oder mehr zu fließen. Wie es in Tabelle 2 gezeigt ist, war die Differenz zwischen der Temperatur vor der Auswertung und der höchsten Temperatur in der Gehäusemitte am größten und betrug 40,4 °C. Wie es aus den 17 und 18 ersichtlich ist, wenn ein Strom von 250 A veranlasst wurde in der Batterie zu fließen, war die gemessene Spannung kleiner als 1,5 V, was die untere Grenze des vorbestimmten Spannungsbereichs war (d.h. eines Lade- und Entladungsstoppzustand). Folglich wurde zu der Zeit die Auswertung gezwungenermaßen beendet. Wie es in Tabelle 2 gezeigt ist, war bezüglich der Temperaturanstiege der gemessenen Punkte die Differenz zwischen der Temperatur vor der Auswertung und der höchsten Temperatur an dem Anschluss der positiven Elektrode am größten und betrug 66,2°C. Selbst wenn ein großer Strom von 250 A veranlasst wurde, in der Batterie zu fließen, wurde kein Problem der Wärmeerzeugung verursacht. In dem vorbestimmten Spannungsbereich (von 1,5 bis 2,9 V) wurde einem Impulsstrom von 250 A erlaubt, für 25 Minuten in der Batterie zu fließen.
  • Die fünfte Ausführungsform kann eine Batterie bereitstellen, welche eine Struktur aufweist, die es ermöglicht, dass ein großes Volumen einer abgeflachten Elektrodengruppe in einem Gehäuse gelagert wird, um eine hohe Energiedichte zu vermitteln, und ferner werden die Widerständen der Verbindungsbereiche der Anschlussstücke der positiven und negativen Elektrode und anderer unterdrückt, um Elektrizität effizient abzugreifen. Ferner kann die fünfte Ausführungsform eine Verbesserung bezüglich der Volumeneffizienz einer Batterie bereitstellen, welche eine Struktur aufweist, in der eine Elektrodengruppe, Nasen- und Anschlussstücke elektrisch von einem Gehäuse isoliert sind.
  • In der zweiten bis fünften Ausführungsform können die gleichen Anschlussmaterialien der positiven und negativen Elektrode, positive Elektrode, negative Elektrode, Trennern und Elektrolytlösungen wie in der ersten Ausführungsform verwendet werden.

Claims (17)

  1. Batterie, die umfasst: eine Elektrodengruppe (2), in der eine positive Elektrode (8) und eine negative Elektrode (9) in eine flache Form mit einem Trenner (10) dazwischen gewickelt sind, wobei die positive Elektrode (8) einen Stromabnehmer der positiven Elektrode umfasst und die negative Elektrode (9) einen Stromabnehmer der negativen Elektrode umfasst; eine Nase der positiven Elektrode (8a), die ein Bereich des Stromabnehmers der positiven Elektrode ist, der in einer Spiralform von einer Endfläche der Elektrodengruppe (2) hervorsteht; eine Nase der negativen Elektrode (9a), die ein Bereich des Stromabnehmers der negativen Elektrode ist, der in einer Spiralform von der anderen Endfläche der Elektrodengruppe (2) hervorsteht; ein leitfähiges Greifelement der positiven Elektrode (12), das erste und zweite Greifbereiche (12a, 12b) und einen Verbindungsbereich (12c) umfasst, der den ersten und zweiten Greifbereich (12a, 12b) elektrisch miteinander verbindet, und wobei der erste und zweite Greifbereich (12a, 12b) die Nase der positiven Elektrode (8a) in zwei Bündel aufteilt, in denen Abschnitte der Nase (8a) in einer Dickenrichtung der Elektrodengruppe (2) aufeinander geschichtet sind, und die Bündel entsprechend greift; ein leitfähiges Greifelement der negativen Elektrode (11), das erste und zweite Greifbereiche (11a, 11b) und einen Verbindungsbereich (11c) umfasst, der den ersten und zweiten Greifbereich (11a, 11b) elektrisch miteinander verbindet, und wobei der erste und zweite Greifbereich (11a, 11b) die Nase der negativen Elektrode (9a) in zwei Bündel aufteilt, in denen Abschnitte der Nase (9a) in der Dickenrichtung der Elektrodengruppe (2) aufeinander geschichtet sind, und die Bündel entsprechend greift; ein Gehäuse (1), in dem die Elektrodengruppe (2) gelagert ist; einen Deckel (5), der für eine Öffnung in dem Gehäuse (1) vorgesehen ist und einen Anschluss der positiven Elektrode (6) und einen Anschluss der negativen Elektrode (7) umfasst; ein Anschlussstück der positiven Elektrode (3), das einen Verbindungsbereich (3a), der mit dem Anschluss der positiven Elektrode (6) elektrisch verbunden ist, und Stromabnahmebereiche (3c, 3d) umfasst, die zwei Bereiche sind, die von dem Verbindungsbereich (3a) abzweigen und das Greifelement der positiven Elektrode (12) dazwischen einfassen, wobei einer der zwei Bereiche mit dem ersten Greifbereich (12a) des Greifelements der positiven Elektrode (12) elektrisch verbunden ist, wobei der andere mit dem zweiten Greifbereich (12b) elektrisch verbunden ist; und ein Anschlussstück der negativen Elektrode (3), das einen Verbindungsbereich (4a), der mit dem Anschluss der negativen Elektrode (7) elektrisch verbunden ist, und Stromabnahmebereiche (4c, 4d) umfasst, die zwei Bereiche sind, die von dem Verbindungsbereich abzweigen und das Greifelement der negativen Elektrode (11) dazwischen einfassen, wobei einer der zwei Bereiche mit dem ersten Greifbereich (11a) des Greifelements der negativen Elektrode (11) elektrisch verbunden ist, wobei der andere mit dem zweiten Greifbereich (11b) elektrisch verbunden ist, wobei die Dicke sowohl des ersten als auch des zweiten Greifbereichs (12a, 12b) des Greifelements der positiven Elektrode (12) kleiner als die Dicke des Anschlussstücks der positiven Elektrode (3) ist, und die Dicke sowohl des ersten als auch des zweiten Greifbereichs (11a, 11b) des Greifelements der negativen Elektrode kleiner als die Dicke des Anschlussstücks der negativen Elektrode (4) ist, und die Nase der positiven Elektrode (8a), der erste und zweite Greifbereich (12a, 12b) des Greifelements der positiven Elektrode (12) und die Stromabnahmebereiche (3c, 3d) des Anschlussstücks der positiven Elektrode mittels Ultraschallschweißen miteinander verbunden sind, und die Nase der negativen Elektrode (9a), der erste und zweite Greifbereich (11a, 11b) des Greifelements der negativen Elektrode (11) und die Stromabnahmebereiche (4c, 4d) des Anschlussstücks der negativen Elektrode (4) miteinander mittels Ultraschallschweißen verbunden sind.
  2. Batterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese ferner umfasst: eine erste Isolierabdeckung (36), die ein ausgeformtes Harzprodukt umfasst, das eine Gestalt aufweist, welche Bereiche des Anschlussstücks der positiven Elektrode (3), des Greifelements der positiven Elektrode (12) und der Nase der positiven Elektrode (8a) abdeckt, die Bereiche sind, die einer Innenoberfläche des Gehäuses (1) gegenüberliegen; und eine zweite Isolierabdeckung (37), die ein ausgeformtes Harzprodukt umfasst, das eine Gestalt aufweist, welche Bereiche des Anschlussstücks (4) der negativen Elektrode, des Greifelements der negativen Elektrode (11) und der Nase der negativen Elektrode (9a) abdeckt, die Bereiche sind, die der Innenoberfläche des Gehäuses (1) gegenüberliegen.
  3. Batterie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Isolierabdeckung (36) eine Öffnung (47) enthält, die ein Kanal zwischen dem Gehäuse (1) und der Elektrodengruppe (2) ist.
  4. Batterie nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet,dass die zweite Isolierabdeckung (37) eine Öffnung (47) umfasst, die ein Kanal zwischen dem Gehäuse (1) und der Elektrodengruppe (2) ist.
  5. Batterie nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Isolierabdeckung (36) einen konvexen Abschnitt (48) umfasst, der zu einer Endfläche der Nase der positiven Elektrode (8a) hervorsteht, und die zweite Isolierabdeckung (37) einen konvexen Abschnitt (48) umfasst, der zu einer Endfläche der Nase der negativen Elektrode (9a) hervorsteht.
  6. Batterie nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass diese ferner ein Isolierband (38) umfasst, das auf dem äußersten Umfang der Elektrodengruppe (2) angeordnet ist.
  7. Batterie, die umfasst: eine Elektrodengruppe (2), in der eine positive Elektrode und eine negative Elektrode in eine flache Form mit einem Trenner dazwischen gewickelt sind, wobei die positive Elektrode einen Stromabnehmer der positiven Elektrode umfasst und die negative Elektrode einen Stromabnehmer der negativen Elektrode umfasst; eine Nase der positiven Elektrode (42a), die ein Bereich des Stromabnehmers der positiven Elektrode ist, der von einer Endfläche der Elektrodengruppe (2) hervorsteht, wobei die Nase der positiven Elektrode (42a) eine Spiralform mit einem Zwischenraum aufweist; eine Nase der negativen Elektrode (43a), die ein Bereich des Stromabnehmers der negativen Elektrode ist, der von der anderen Endfläche der Elektrodengruppe (2) hervorsteht, wobei die Nase der negativen Elektrode (43a) eine Spiralform mit einem Zwischenraum aufweist; ein Gehäuse (1), in dem die Elektrodengruppe (2) gelagert ist; einen Deckel (39), der an einer Öffnung in dem Gehäuse (1) vorgesehen ist und einen Anschluss der positiven Elektrode (40) und einen Anschluss der negativen Elektrode (41) umfasst; ein Anschlussstück der positiven Elektrode (3), in dem ein Ende mit dem Anschluss der positiven Elektrode (40) elektrisch verbunden ist und das andere Ende mit der Nase der positiven Elektrode (42a) elektrisch verbunden ist; ein Anschlussstück der negativen Elektrode (4), in dem ein Ende mit dem Anschluss der negativen Elektrode (41) elektrisch verbunden ist und das andere Ende mit der Nase der negativen Elektrode (43a) elektrisch verbunden ist; ein Isolierband (38), das an einem äußersten Umfang der Elektrodengruppe (2) vorgesehen ist; eine erste Isolierabdeckung (36), die ein ausgeformtes Harzprodukt umfasst, das eine Gestalt aufweist, welche Bereiche des Anschlussstücks der positiven Elektrode (3) und der Nase der positiven Elektrode (42a) abdeckt, welche Bereiche sind, die einer Innenoberfläche des Gehäuses (1) gegenüberliegen; und eine zweite Isolierabdeckung (37), die ein ausgeformtes Harzprodukt umfasst, das eine Gestalt aufweist, welche Bereiche des Anschlussstücks der negativen Elektrode (4) und der Nase der negativen Elektrode (43a) abdeckt, welche Bereiche sind, die der Innenoberfläche des Gehäuses (1) gegenüberliegen, wobei die erste Isolierabdeckung (36) einen konvexen Abschnitt (48) umfasst, der in den Zwischenraum der Nase der positiven Elektrode (42a) eingebracht ist und die zweite Isolierabdeckung (37) einen konvexen Abschnitt (48) umfasst, der in den Zwischenraum der Nase der negativen Elektrode (43a) eingebracht ist.
  8. Batterie nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolierband (35) den äußersten Umfang der Elektrodengruppe (2) abdeckt, um ein oder mehrere Bandumfangsoberflächen auf dem äußersten Umfang auszubilden.
  9. Batterie nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Isolierabdeckung (36) eine Öffnung (47) umfasst, die ein Kanal zwischen dem Gehäuse (1) und der Elektrodengruppe (2) ist.
  10. Batterie nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Isolierabdeckung (37) eine Öffnung (47) umfasst, die ein Kanal zwischen dem Gehäuse (1) und der Elektrodengruppe (2) ist.
  11. Batterie nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der konvexe Abschnitt (48) der ersten Isolierabdeckung (36) zu einer Endfläche der Nase der positiven Elektrode (42a) hervorsteht und der konvexe Abschnitt (48) der zweiten Isolierabdeckung (37) zu einer Endfläche der Nase der negativen Elektrode (43a) hervorsteht.
  12. Batterie nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der äußerste Umfang der Elektrodengruppe (2) von einem Abschnitt des Trenners belegt ist.
  13. Batterie nach einem Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Breite der kurzen Seite des Isolierbands (35) gleich oder größer als eine Breite der kurzen Seite des Trenners ist.
  14. Batterie nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolierband (35) einen Teilbereich des Trenners des äußersten Umfangs der Elektrodengruppe (2) abdeckt.
  15. Batterie nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass diese ferner eine Elektrolytlösung umfasst, welche in dem Gehäuse (1) enthalten ist.
  16. Batterie nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass ein nicht abgedeckter Bereich des Trenners lokalisiert ist, um mit der Elektrolytlösung in Kontakt zu stehen.
  17. Batterie nach einem der Ansprüche 7 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Isolierband eine Dicke aufweist, die in einen Bereich von 0,012 bis 0,2 mm fällt.
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