DE102012218124A1

DE102012218124A1 - Eletrochemische Vorrichtung

Info

Publication number: DE102012218124A1
Application number: DE102012218124A
Authority: DE
Inventors: Shogo WAKI; Hideki Masuda; Masahiro Uchida; Syun Ito; Seiichi Irie
Original assignee: GS Yuasa International Ltd
Current assignee: GS Yuasa International Ltd
Priority date: 2011-10-04
Filing date: 2012-10-04
Publication date: 2013-04-04
Also published as: JP2013093314A; US10418611B2; CN106910848B; CN103035872B; US20130084488A1; KR102115767B1; CN103035872A; CN106910848A; US20180069226A1; KR20130037169A; US9929392B2; JP6212846B2

Abstract

Eine elektrochemische Vorrichtung weist ein energieerzeugendes Element, ein Außengehäuse, einen Stromkollektor und ein bewegungsbegrenzendes Element auf. Das energieerzeugende Element weist einen Hauptabschnitt und einen Anschlussabschnitt auf. Der Hauptabschnitt weist eine Elektrode auf, die durch Bilden einer aktiven Materialschicht auf einer Oberfläche einer Metallfolie der Elektrode hergestellt ist. Der Anschlussabschnitt ist an einer Seite des Hauptabschnitts bereitgestellt. Das energieerzeugende Element ist in dem Außengehäuse untergebracht. Der Stromkollektor ist mit dem Anschlussabschnitt des energieerzeugenden Elements verbunden. Das bewegungsbegrenzende Element weist einen Halteabschnitt auf, der zwischen der Seite des Hauptabschnitts des energieerzeugenden Elements und einer Innenfläche des Außengehäuses, die der Seite des Hauptabschnitts gegenüberliegt, angeordnet ist.

Description

Technisches Feld
Die in dieser Patentschrift offenbarte Erfindung betrifft eine elektrochemische Vorrichtung.
Hintergrund
Eine bekannte elektrochemische Vorrichtung, beispielsweise eine Batterie und ein elektrischer Doppelschichtkondensator, weist ein Außengehäuse und ein in dem Außengehäuse untergebrachtes energieerzeugendes Element auf. Das energieerzeugende Element weist Elektroden mit aktiven Materialschichten auf, die an Metallfolienoberflächen der jeweiligen Elektroden gebildet sind. Allgemein hat jede Elektrode einen Abschnitt, an welchem die aktive Materialschicht nicht gebildet ist, und ist ein Stromkollektor mit einem zur Einspeisung und Abgabe von Energie bereitgestellten Elektrodenanschluss verbunden.
In der bekannten elektrochemischen Vorrichtung ist zum Zwecke eines Schutzes vor Schwingungen und Stößen eine Kunstharzschicht zwischen dem energieerzeugenden Element und dem Außengehäuse angeordnet. Jedoch kann eine solche Schicht keinen ausreichenden Schutz für das energieerzeugende Element bereitstellen, das sich in dem Außengehäuse bewegen könnte, wenn starke Schwingungen oder ein heftiger Stoß auf das energieerzeugende Element einwirken. In der Folge könnte sich der Stromkollektor verformen oder sich in das energieerzeugende Element hineinbohren. Wenn dies geschieht, könnte ein interner Kurzschluss auftreten. Um das Sicherheitsniveau der elektrochemischen Vorrichtung zu verbessern, muss die Schwingungs- und Stoßfestigkeit erhöht werden. Insbesondere wenn das energieerzeugende Element für eine Fahrzeugbatterie verwendet wird, benötigt das energieerzeugende Element eine beträchtlich hohe Schwingungs- und Stoßfestigkeit in Bezug auf Schwingungen, die während der Fahrt des Fahrzeugs auftreten, und in Bezug auf einen Stoß, der bei einer Kollision des Fahrzeugs einwirken könnte. Daher ist die Verbesserung der Schwingungs- und Stoßfestigkeit obligatorisch.
Zusammenfassung
Eine elektrochemische Vorrichtung weist ein energieerzeugendes Element, ein Außengehäuse, einen Stromkollektor und ein bewegungsbegrenzendes Element auf. Das energieerzeugende Element weist einen Hauptabschnitt und einen Anschlussabschnitt auf. Der Hauptabschnitt weist eine Elektrode auf, die durch Bilden einer aktiven Materialschicht an einer Metallfolienoberfläche der Elektrode hergestellt ist. Der Anschlussabschnitt ist an einer Seite des Hauptabschnitts bereitgestellt. Das energieerzeugende Element ist in dem Außengehäuse untergebracht. Der Stromkollektor ist mit dem Anschlussabschnitt des energieerzeugenden Elements verbunden. Das bewegungsbegrenzende Element weist einen Halteabschnitt auf, der zwischen der Seite des Hauptabschnitts des energieerzeugenden Elements und einer Innenfläche des Außengehäuses, die der Seite des Hauptabschnitts gegenüberliegt, angeordnet ist.
Mit der obigen Konfiguration ist es weniger wahrscheinlich, dass der Stromkollektor sich verformt oder sich in das energieerzeugende Element hineinbohrt, selbst wenn die elektrochemische Vorrichtung starken Schwingungen oder einem heftigen Stoß ausgesetzt ist. Das heißt, eine hohe Schwingungs- und Stoßfestigkeit kann bereitgestellt werden.
Der Halteabschnitt ist so angeordnet, dass er näher zum Hauptabschnitt vorragt als der Stromkollektor. Mit dieser Konfiguration ist es weniger wahrscheinlich, dass sich der Stromkollektor in das energieerzeugende Element hineinbohrt, verglichen mit einer Konfiguration, in welcher der Halteabschnitt nicht näher zum Hauptabschnitt vorragt als der Stromkollektor.
Der Halteabschnitt und der Stromkollektor sind in einer Richtung angeordnet, die senkrecht ist zu einer Richtung, in welcher die Seite des Hauptabschnitts und die Innenfläche des Außengehäuses sich gegenüberliegen. Der Halteabschnitt und der Stromkollektor haben Abmessungen, gemessen in die Richtung, in welcher die Seite des Hauptabschnitts und die Innenfläche des Außengehäuses sich gegenüberliegen. Die Abmessung des Halteabschnitts ist größer als die Abmessung des Stromkollektors. Mit dieser Konfiguration ist es weniger wahrscheinlich, dass sich der Stromkollektor in das energieerzeugende Element hineinbohrt, verglichen mit einer Konfiguration, in welcher die Abmessung des Halteabschnitts kleiner ist als die Abmessung des Stromkollektors.
Der Halteabschnitt ist in einem Abstand vom Stromkollektor angeordnet. Wenn der Halteabschnitt in Berührung mit dem Stromkollektor wäre, könnte der Stromkollektor zum Hauptabschnitt hin gestoßen werden, wenn sich der Halteabschnitt bewegt. In der elektrochemischen Vorrichtung, in welcher der Halteabschnitt in einem Abstand vom Stromkollektor angeordnet ist, ist es weniger wahrscheinlich, dass der Stromkollektor zum Hauptabschnitt hin gestoßen wird, selbst wenn sich der Halteabschnitt bewegt. Daher ist es weniger wahrscheinlich, dass sich der Stromkollektor in das energieerzeugende Element hineinbohrt.
Der Halteabschnitt hat eine Haltefläche, die der Seite des Hauptabschnitts zugewandt ist. Wenn Schwingungen auftreten, ist der Halteabschnitt in Oberflächenberührung mit einem Ende des energieerzeugenden Elements. Daher ist es ferner weniger wahrscheinlich, dass sich das bewegungsbegrenzende Element in das energieerzeugende Element hineinbohrt.
Das bewegungsbegrenzende Element besteht aus Kunstharz. Verglichen mit einem aus Metall bestehenden bewegungsbegrenzenden Element ist das aus Kunstharz bestehende bewegungsbegrenzende Element leichter im Gewicht und biegsamer. Mit der Biegsamkeit können Schwingungen und Stöße absorbiert werden.
Das bewegungsbegrenzende Element weist einen isolierenden Abschnitt auf, der zwischen dem Stromkollektor und der Innenfläche des Außengehäuses angeordnet ist. Mit dieser Konfiguration kann der Stromkollektor geeignet von dem Außengehäuse isoliert wird.
Das energieerzeugende Element weist einen Kern auf, um welchen herum die Elektrode gewickelt ist. Der Halteabschnitt hat einen fliehenden Abschnitt für den Kern. Der fliehende Abschnitt befindet sich in einem Bereich in Entsprechung mit dem Kern. Mit dieser Konfiguration ist es weniger wahrscheinlich, dass der Kern an dem bewegungsbegrenzenden Element anstößt.
Die elektrochemische Vorrichtung weist außerdem einen Anschluss auf. Der Anschlussabschnitt weist mehrere Anschlussabschnitte auf. Der Stromkollektor weist einen Hauptabschnitt und mehrere Beinabschnitte auf. Der Hauptabschnitt des Stromkollektors ist mit dem Anschluss verbunden. Die Beinabschnitte sind mit den jeweiligen Anschlussabschnitten verbunden. Der Halteabschnitt weist einen ersten Halteabschnitt und zweite Halteabschnitte auf. Der erste Halteabschnitt ist zwischen den Beinabschnitten angeordnet. Die zweiten Halteabschnitte sind außerhalb der jeweiligen Beinabschnitte angeordnet. Mit dem ersten Halteabschnitt und den zweiten Halteabschnitten ist es weniger wahrscheinlich, dass sich die Beinabschnitte des Stromkollektors in das energieerzeugende Element hineinbohren.
Jeder der zweiten Halteabschnitte weist einen distalen Endabschnitt und einen Basisabschnitt auf. Der distale Endabschnitt hat eine Dicke, die größer ist als eine Dicke des Basisabschnitts.
Der Halteabschnitt ist in einem Abstand von der Seite des Hauptabschnitts des energieerzeugenden Elements angeordnet. Mit dieser Konfiguration ist es weniger wahrscheinlich, dass das bewegungsbegrenzende Element unbeabsichtigt an dem energieerzeugenden Element anstößt und das energieerzeugende Element beschädigt.
Das bewegungsbegrenzende Element besteht aus Harz. Das bewegungsbegrenzende Element weist einen isolierenden Abschnitt auf, der zwischen dem Stromkollektor und der Innenfläche des Außengehäuses angeordnet ist. Der isolierende Abschnitt ist in Berührung mit dem Stromkollektor.
Der Halteabschnitt hat eine Haltefläche, die der Seite des Hauptabschnitts des energieerzeugenden Elements zugewandt ist. Die Haltefläche hat eine runde Kante. Mit dieser Konfiguration ist es ferner weniger wahrscheinlich, dass sich das bewegungsbegrenzende Element in das energieerzeugende Element hineinbohrt.
Das bewegungsbegrenzende Element ist in Berührung mit einer inneren Bodenfläche des Außengehäuses. Verglichen mit einer Konfiguration, in welcher das bewegungsbegrenzende Element nicht in Berührung mit der inneren Bodenfläche des Außengehäuses ist, ist es weniger wahrscheinlich, dass sich das bewegungsbegrenzende Element relativ zum energieerzeugenden Element oder Stromkollektor in eine ungeeignete Position bewegt.
Das bewegungsbegrenzende Element weist an seinem unteren Ende einen Aufnahmeabschnitt auf. Die untere Oberfläche des Hauptabschnitts des energieerzeugenden Elements ist auf dem Aufnahmeabschnitt angeordnet. Mit dieser Konfiguration ist es weniger wahrscheinlich, dass das energieerzeugende Element an der inneren Bodenfläche des Außengehäuses anstößt.
Gemäß den hier beschriebenen Technologien kann eine elektrochemische Vorrichtung bereitgestellt werden, die eine hohe Schwingungs- und Stoßfestigkeit hat.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
1 ist eine frontale Querschnittansicht einer Zelle und zeigt eine Anordnung im Innern eines Außengehäuses gemäß einer ersten Ausführungsform.
2 ist eine seitliche Querschnittansicht der Zelle und zeigt die Anordnung im Innern des Außengehäuses.
3 ist eine Perspektivansicht eines Distanzstücks.
4 ist eine Perspektivansicht und zeigt ein energieerzeugendes Element und Distanzstücke, die von dem energieerzeugenden Element abgenommen sind.
5 ist eine Perspektivansicht und zeigt das Außengehäuse, das aus dem Außengehäuse herausgenommene energieerzeugende Element und die an dem energieerzeugenden Element angebrachten Distanzstücke.
6 ist eine vergrößerte Teilschnittansicht und zeigt das in dem Außengehäuse untergebrachte energieerzeugende Element mit daran angebrachten Distanzstücken.
7 ist eine Perspektivansicht und zeigt ein energieerzeugendes Element und ein von dem energieerzeugenden Element abgenommenes Distanzstück gemäß einer zweiten Ausführungsform.
8 ist eine Perspektivansicht und zeigt ein aus einem Außengehäuse herausgenommenes unteres Distanzstück.
9 ist eine seitliche Querschnittansicht einer Zelle.
10 ist eine Perspektivansicht und zeigt ein energieerzeugendes Element und ein von dem energieerzeugenden Element abgenommenes Distanzstück gemäß einer dritten Ausführungsform.
Detaillierte Beschreibung
Erste Ausführungsform
Eine erste Ausführungsform ist mit Bezug auf 1 bis 6 beschrieben. Eine große Lithiumionenbatterie, die eine elektrochemische Vorrichtung ist, wird in dieser Ausführungsform verwendet. Die Lithiumionenbatterie ist ein Typ von Sekundärbatterien mit nicht-wässrigem Elektrolyt, die in Elektrofahrzeugen und Hybridfahrzeugen verwendet werden. Die Lithiumionenbatterie wird nachstehend als Zelle B1 bezeichnet.
Die Zelle B1 ist eine rechteckige Batterie, die ein in einem Außengehäuse 20 untergebrachtes energieerzeugendes Element 10 aufweist. Das energieerzeugende Element 10 hat eine flache Form und das Außengehäuse 20 ist kastenförmig. Das Außengehäuse 20 ist mit einem Elektrolyt gefüllt. In den Zeichnungen sind Orientierungen von Komponenten der Zelle B1 mit Pfeilen U, F und R angegeben, die zur oberen Seite, zur vorderen Seite und zur rechten Seite der Zelle B1 gerichtet sind.
Das energieerzeugende Element 10 weist einen positiven Anschlussabschnitt 10A, einen negativen Anschlussabschnitt 10B und einen Hauptabschnitt 10C auf. Der positive Anschlussabschnitt 10A und der negative Anschlussabschnitt 10B befinden sich an der linken Seite bzw. der rechten Seite des Hauptabschnitts 10C. In dem Hauptabschnitt 10C ist ein Kern 11 bereitgestellt. Eine positive Elektrode, eine negative Elektrode und ein Separator sind so aufeinandergeschichtet, dass der Separator zwischen der positiven Elektrode und der negativen Elektrode ist. Die positive Elektrode, die negative Elektrode und der Separator sind um den Kern 11 herum gewickelt.
Die positive Elektrode weist eine bandförmige Aluminiumfolie auf, an deren Oberfläche eine kathodenaktive Materialschicht gebildet ist. An einer linken Kante der positiven Elektrode oder in dem positiven Anschlussabschnitt 10A ist eine Aluminiumfolie ohne eine kathodenaktive Materialschicht, das heißt, eine nackte Aluminiumfolie, bereitgestellt. Die nackte Aluminiumfolie wird als eine positive Stromkollektorfolie 12A bezeichnet.
Die positive Stromkollektorfolie 12A ist in einer ovalen Form gewickelt, mit einer Längsachse entlang der vertikalen Richtung, um Schichten zu bilden. Die Schichten der positiven Stromkollektorfolie 12A in einem geraden Abschnitt der ovalen Form an der Vorderseite sind zusammengeklemmt. Die Schichten der positiven Stromkollektorfolie 12A in einem geraden Abschnitt der ovalen Form an der Rückseite sind zusammengeklemmt. Die zusammengeklemmten Schichten der positiven Stromkollektorfolie 12A in den geraden Abschnitten sind als Befestigungsabschnitte 13 konfiguriert, an welchen ein positiver Stromkollektor 24A angebracht ist (siehe 4). Der positive Stromkollektor 24A ist nachstehend erklärt.
Da die Schichten der positiven Stromkollektorfolie 12A zusammengeklemmt sind, sind jeweils zwischen dem Befestigungsabschnitt 13 und dem Kern 11 und zwischen dem Befestigungsabschnitt 13 und der entsprechenden äußeren Oberfläche des Hauptabschnitts 10C geneigte Oberflächen gebildet, wie in 6 gezeigt ist. Insbesondere sind innere geneigte Oberflächen 14A, die sich innerhalb der Befestigungsabschnitte 13 befinden, und äußere geneigte Oberflächen 14B, die sich außerhalb der Befestigungsabschnitte 13 befinden, gebildet. Jede innere geneigte Oberfläche 14A erstreckt sich vom Befestigungsabschnitt 13 aus abfallend zum Kern 11. Jede äußere geneigte Oberfläche 14B erstreckt sich vom Befestigungsabschnitt 13 aus abfallend zur äußeren Oberfläche des Hauptabschnitts 10C. Die innere geneigte Oberfläche 14A ist sanfter geneigt als die äußere geneigte Oberfläche 14B.
Die negative Elektrode weist eine bandförmige Kupferfolie auf, an deren Oberfläche eine anodenaktive Materialschicht gebildet ist. An einer rechten Kante der negativen Elektrode oder in dem negativen Anschlussabschnitt 10B ist eine Kupferfolie ohne eine anodenaktive Materialschicht, das heißt, eine nackte Kupferfolie, bereitgestellt. Die nackte Kupferfolie wird als eine negative Stromkollektorfolie 12B bezeichnet.
Die negative Stromkollektorfolie ist in einer ovalen Form gewickelt, mit einer Längsachse entlang der vertikalen Richtung, um Schichten zu bilden. Die Schichten der negativen Stromkollektorfolie 12B in einem geraden Abschnitt der ovalen Form an der Vorderseite sind zusammengeklemmt. Die Schichten der negativen Stromkollektorfolie 12B in einem geraden Abschnitt der ovalen Form an der Rückseite sind zusammengeklemmt. Die zusammengeklemmten Schichten der negativen Stromkollektorfolie 12B in den geraden Abschnitten sind als Befestigungsabschnitte 13 konfiguriert, an welchen ein negativer Stromkollektor 24B angebracht ist. Der negative Stromkollektor 24B ist nachstehend erklärt.
In dem negativen Anschlussabschnitt 10B sind geneigte Oberflächen auf gleiche Weise gebildet wie in dem positiven Anschlussabschnitt 10A.
Die positive Elektrode und die negative Elektrode sind folgendermaßen geschichtet und gewickelt: die positiven Stromkollektorfolien 12A und die negativen Stromkollektorfolien 12B sind an entgegengesetzten Seiten angeordnet; die positiven Stromkollektorfolien 12A befinden sich weiter außen als der Separator und die negative Elektrode; und die negativen Stromkollektorfolien 12B befinden sich weiter außen als der Separator und die positive Elektrode.
Das energieerzeugende Element 10 weist einen positiven Anschlussabschnitt 10A, einen negativen Anschlussabschnitt 10B und einen Hauptabschnitt 10C auf. Der positive Anschlussabschnitt 10A und der negative Anschlussabschnitt 10B befinden sich an der linken bzw. der rechten Seite des Hauptabschnitts 10C. Die positiven Stromkollektorfolien 12A ragen aus der linken Seite des Hauptabschnitts 10C vor, das heißt, die positiven Stromkollektorfolien 12A befinden sich in dem positiven Anschlussabschnitt 10A. Die negativen Stromkollektorfolien 12B ragen aus der rechten Seite des Hauptabschnitts 10C vor, das heißt, die negativen Stromkollektorfolien 12B befinden sich in dem negativen Anschlussabschnitt 10B.
Wie in 1 gezeigt, weist das Außengehäuse 20 einen Behälter 21 und einen Deckel 22 auf. Der Behälter 21 ist oben offen. Der Deckel 22 bedeckt oben den Behälter 21. Der positive Anschluss 23A und der negative Anschluss 23B erstrecken sich durch den Deckel 22 hindurch und ragen nach oben. Der positive Anschluss 23A und der negative Anschluss 23B sind für Energieeinspeisung und Energieabgabe bereitgestellt.
Der positive Stromkollektor 24A ist mit dem positiven Anschluss 23A und dem positiven Anschlussabschnitt 10A verbunden (siehe 4). Der negative Stromkollektor 24B ist mit dem negativen Anschluss 23B und dem negativen Anschlussabschnitt 10B verbunden (siehe 4). Sowohl der positive Stromkollektor 24A wie auch der negative Stromkollektor 24B ist eine Metallplatte mit ausreichender Dicke, um eine große Ampazität bereitzustellen. Insbesondere ist der positive Stromkollektor 24A eine Aluminiumlegierungsplatte und ist der negative Stromkollektor 24B eine Kupferlegierungsplatte.
Wie in 1 gezeigt, weist sowohl der positive Stromkollektor 24A wie auch der negative Stromkollektor 24B einen Hauptabschnitt 25 und ein Paar Beinabschnitte 26 auf. Der Hauptabschnitt 25 ist mit dem positiven Anschluss 23A oder dem negativen Anschluss 23B verbunden. Die Beinabschnitte 26 sind mit dem positiven Anschlussabschnitt 10A bzw. dem negativen Anschlussabschnitt 10B des energieerzeugenden Elements 10 verbunden. Der Hauptabschnitt 25 ist entlang einer Innenfläche des Deckels 22 angeordnet. Die Beinabschnitte 26 sind entlang der jeweiligen Oberflächen des positiven Anschlussabschnitts 10A bzw. des negativen Anschlussabschnitts 10B angeordnet.
Jeder Beinabschnitt 26, der eine längliche Form hat, erstreckt sich von der entsprechenden Kante des Hauptabschnitts 25 in eine Richtung senkrecht zur unteren Oberfläche des Hauptabschnitts 25 (siehe 4). Die Beinabschnitte 26 des positiven Stromkollektors 24A und die Beinabschnitte 26 des negativen Stromkollektors 24B liegen sich gegenüber. Die Beinabschnitte 26 sind vor oder hinter den jeweiligen Befestigungsabschnitten 13 angeordnet, so dass sich die Befestigungsabschnitte 13 zwischen den Beinabschnitten 26 befinden. Die Beinabschnitte 26 werden mit Klammern (nicht gezeigt) an den jeweiligen Befestigungsabschnitten gehalten und sind durch Ultraschallschweißen oder ein anderes Verfahren angeschweißt.
Distanzstücke 30 (bewegungsbegrenzende Elemente) sind nahe an dem positiven Anschlussabschnitt 10A bzw. dem negativen Anschlussabschnitt 10B angeordnet. Insbesondere ist jedes Distanzstück 30 zwischen der Seite des Hauptabschnitts 10C und der Innenfläche des Außengehäuses 20, die der Seite des Hauptabschnitts 10C gegenüberliegt, angeordnet. Jedes Distanzstück 30 begrenzt Bewegungen des Hauptabschnitts 10C relativ zu dem positiven Stromkollektor 24A oder dem negativen Stromkollektor 24B.
Jedes Distanzstück 30 ist durch Formen einer dünnen Kunstharzplatte in eine wellige Gestalt gefertigt, wie in 3 gezeigt. Das Distanzstück 30 hat eine konstante Dicke und daher ist es weniger wahrscheinlich, dass während des Spritzgießens ein Verzug auftritt. Die Breite des Distanzstücks 30, gemessen in Vorne-Hinten-Richtung, ist im Wesentlichen gleich der Dicke des Hauptabschnitts 10C. Die Länge des Distanzstücks 30, gemessen in die vertikale Richtung, ist größer als die Länge des Beinabschnitts 26 des positiven Stromkollektors 24A oder des negativen Stromkollektors 24B. Die Distanzstücke 30 sind an dem positiven Anschlussabschnitt 10A bzw. dem negativen Anschlussabschnitt 10B angebracht, derart, dass sie fast die gesamte Fläche des positiven Anschlussabschnitts 10A und des negativen Anschlussabschnitts 10B bedecken (siehe 5).
Jedes Distanzstück 30 weist einen ersten Halteabschnitt 31 mit einer beträchtlichen Breite, gemessen in die Links-Rechts-Richtung, und zweite Halteabschnitte 37 auf. Der erste Halteabschnitt 31 ist zwischen den Beinabschnitten 26 eingesetzt. Die zweiten Halteabschnitte 37 sind außerhalb der Beinabschnitte 26 angeordnet.
Der erste Halteabschnitt 31 ist ein vertiefter Abschnitt mit einem M-förmigen Querschnitt entlang einer Vertiefung in dem positiven Anschlussabschnitt 10A oder dem negativen Anschlussabschnitt 10B. Die Vertiefung ist durch die zwei Befestigungsabschnitte 13 und die inneren geneigten Oberflächen 14A festgelegt. Die Tiefe des ersten Halteabschnitts 31 ist im Wesentlichen gleich der Tiefe der Vertiefung.
Der erste Halteabschnitt 31 weist erste geneigte Halteflächen 33 entlang (oder gegenüber) der inneren geneigten Oberflächen 14A auf. Die inneren geneigten Oberflächen 14A sind vom Kern 11 aus in entgegengesetzte Richtungen geneigt und die ersten geneigten Halteflächen 33 sind entlang der jeweiligen inneren geneigten Oberflächen 14A geneigt. Eine näher an dem entsprechenden Beinabschnitt 26 gelegene Außenkante jeder ersten geneigten Haltefläche 33 und eine näher am Kern 11 gelegene Innenkante sind zum Hauptabschnitt 10C hin gerundet, das heißt, nicht spitz (siehe 6).
Der erste Halteabschnitt 31 weist außerdem einen fliehenden Abschnitt 34 für den Kern 11 auf. Der fliehende Abschnitt 34 befindet sich in dem – bezüglich der Vorne-Hinten-Richtung – mittleren Bereich des Distanzstücks 30, das heißt, zwischen den ersten Halteflächen 33. Der fliehende Abschnitt 34 hat einen gerundeten V-förmigen horizontalen Querschnitt. Der fliehende Abschnitt 34 ist vom Kern 11 aus nach außen gebogen, so dass sein Scheitel von der Seite des energieerzeugenden Elements 10 weggerichtet ist.
Jeder zweite Halteabschnitt 37 weist eine zweite Haltefläche 38 an einer Innenkante (an der am weitesten rechts gelegenen Kante in 6) auf. Die zweite Haltefläche 38 ist entlang (oder gegenüber) der äußeren geneigten Oberfläche 14B geneigt. Die zweite Haltefläche 38 hat runde Kanten 38A und 38B (siehe 6). Insbesondere ist die Außenkante 38A zum Hauptabschnitt 10C hin nicht spitz und setzt sich fort zur Außenfläche des zweiten Halteabschnitts 37. Die Innenkante 38B ist sanfter gekrümmt als die Außenkante 38A und setzt sich fort zur Innenfläche des zweiten Halteabschnitts 37.
Der zweite Halteabschnitt 37 hat in unterschiedlichen Abschnitten unterschiedliche Dicken, gemessen in die Richtung entlang der Seite des Hauptabschnitts 10C. Die Dicke eines näher an dem energieerzeugenden Element 10 gelegenen distalen Endabschnitts des zweiten Halteabschnitts 37 ist größer als die Dicke des von dem Hauptabschnitt 10C weiter weg gelegenen Basisendabschnitts. Der Basisendabschnitt ist näher an einer Basis, an welcher der zweite Halteabschnitt 37 mit dem anderen Abschnitt des Distanzstücks 30 verbunden ist. Eine Innenfläche des dem Beinabschnitt 26 gegenüberliegenden Basisendabschnitts des zweiten Halteabschnitts 37 liegt weiter außen als eine Innenfläche des dem Beinabschnitt 26 gegenüberliegenden distalen Endabschnitts.
Sowohl der erste Halteabschnitt 31 wie auch der zweite Halteabschnitt 37 hat eine Höhe, gemessen in Rechts-Links-Richtung, die größer ist als die Breite des Beinabschnitts 26. Insbesondere sind sowohl der erste Halteabschnitt 31 wie auch der zweite Halteabschnitt 37 und der Beinabschnitt 26 des entsprechenden ersten Halteabschnitts 31 und zweiten Halteabschnitts 37 in eine Richtung angeordnet, die senkrecht ist zu einer Richtung, in welcher die Seite des Hauptabschnitts 10C und die Innenfläche des Außengehäuses 20 sich gegenüberliegen. Sowohl der erste Halteabschnitt 31 wie auch der zweite Halteabschnitt 37 hat eine Abmessung, gemessen in die Richtung, in welcher die Seite des Hauptabschnitts 10C und die Innenfläche des Außengehäuses 20 sich gegenüberliegen. Jeder Beinabschnitt 26 jedes Stromkollektors 24A und 24B hat ebenfalls eine Abmessung, gemessen in die Richtung, in welcher die Seite des Hauptabschnitts 10C und die Innenfläche des Außengehäuses 20 sich gegenüberliegen. Die Abmessung sowohl des ersten Halteabschnitts 31 wie auch des zweiten Halteabschnitts 37 ist größer als die Abmessung des Beinabschnitts 26.
Der erste Halteabschnitt 31 und der zweite Halteabschnitt 37 ragen näher an den Hauptabschnitt 10C heran als der Beinabschnitt 26. Die Breite sowohl des ersten Halteabschnitts 31 wie auch des zweiten Halteabschnitts 37, gemessen in die Vorne-Hinten-Richtung, ist so festgelegt, dass die erste Haltefläche 33 und die zweite Haltefläche 38 wie folgt angeordnet sind. Die erste Haltefläche 33 und die zweite Haltefläche 38 sind in vorgegebenen Abständen von der inneren geneigten Oberfläche 14A bzw. der äußeren geneigten Oberfläche 14B angeordnet. Mit dieser Konfiguration ist zwischen der ersten Haltefläche 33 und der inneren geneigten Oberfläche 14A ein Zwischenraum bereitgestellt. Außerdem ist zwischen der zweiten Haltefläche 38 und der äußeren geneigten Oberfläche 14B ein Zwischenraum bereitgestellt. Daher ist es weniger wahrscheinlich, dass das Distanzstück 30 an dem Hauptabschnitt 10C anstößt, und folglich ist es weniger wahrscheinlich, dass die positiven Stromkollektorfolien 12A oder die negativen Stromkollektorfolien 12B beschädigt werden.
Jedes Distanzstück 30 weist einen isolierenden Abschnitt 32 zum Isolieren des Stromkollektors 24A oder 24B von dem Außengehäuse 20 auf. Der isolierende Abschnitt 32 ist – bezüglich der Rechts-Links-Richtung – zwischen dem Beinabschnitt 26 und der Innenfläche des Außengehäuses 20 angeordnet. Der isolierende Abschnitt 32 ist in Berührung mit der Außenseite des Beinabschnitts 26. Der isolierende Abschnitt 32 ist so gestaltet, dass er die Außenseite des Beinabschnitts 26 bedeckt. Der isolierende Abschnitt 32 setzt sich fort zum ersten Halteabschnitt 31 und zum zweiten Halteabschnitt 37. Der isolierende Abschnitt 32, ein Teil des ersten Halteabschnitts 31 und der zweite Halteabschnitt 37 sind U-förmig, gesehen im Querschnitt, um den Beinabschnitt 26 herum angeordnet. Die U-Form, gesehen im Querschnitt, ist zum Hauptabschnitt 10C hin offen. Der isolierende Abschnitt 32, der Teil des ersten Halteabschnitts 31 und der zweite Halteabschnitt 37 definieren einen Aufnahmeraum 36, in welchem der Beinabschnitt 26 aufgenommen ist. Ein Teil des zweiten Halteabschnitts 37 wirkt ebenfalls als ein Isolator. Der Teil des zweiten Halteabschnitts 37 und der isolierende Abschnitt 32 werden als ein isolierender Abschnitt des Distanzstücks 30 bezeichnet.
Wie in 5 gezeigt, werden die Distanzstücke 30 an den jeweiligen Seiten des Hauptabschnitts 10C angebracht und dann in das Außengehäuse 20 eingesetzt. Wenn die Distanzstücke 30 zusammen mit dem energieerzeugenden Element 10 in dem Außengehäuse 20 eingesetzt sind, sind die Distanzstücke 30 in vorgegebenen Abständen von dem Behälter 21 angeordnet, wie in 6 gezeigt. Die isolierenden Abschnitte sind gegenüber den jeweiligen Ecken des Behälters 21 angeordnet.
Gemäß der obigen Konfiguration können die folgenden Wirkungen erzielt werden. Wenn sich das energieerzeugende Element 10 der Zelle B1 relativ zu den ersten Halteabschnitten 31 und den zweiten Halteabschnitten 37 bewegt, kommt das energieerzeugende Element 10 in Berührung mit den ersten Halteabschnitten 31 und den zweiten Halteabschnitten 37. Folglich begrenzen die ersten Halteabschnitte 31 und die zweiten Halteabschnitte 37 die Relativbewegungen des Hauptabschnitts 10C zu den Stromkollektoren 24A und 24B in deren Anordnungsrichtung.
Wenn die Zelle B1 starken Schwingungen oder einem heftigen Stoß ausgesetzt ist, könnte sich der Hauptabschnitt 10C, der ein relativ schweres Gewicht hat, innerhalb des Außengehäuses 20 bewegen. Wenn sich der Energiehauptabschnitt 10C bewegt, kann der Energiehauptabschnitt 10C in Berührung mit den ersten Halteabschnitten 31 und den zweiten Halteabschnitten 37 kommen. Wenn die Distanzstücke 30 von dem Energiehauptabschnitt 10C gestoßen werden, können die Distanzstücke 30 in Berührung mit dem Behälter 20 kommen. Die ersten Halteabschnitte 31 und die zweiten Halteabschnitte 37 stützen den Energiehauptabschnitt 10C, um die Bewegungen des Energiehauptabschnitts 10C hin zu den Beinabschnitten 26 zu begrenzen.
Selbst wenn die Zelle B1 starken Schwingungen oder einem heftigen Stoß ausgesetzt ist, ist es weniger wahrscheinlich, dass sich die Stromkollektoren 24A und 24B in den Energiehauptabschnitt 10C hineinbohren. Ferner ist es weniger wahrscheinlich, dass sich die Stromkollektoren 24A und 24B verformen und daher ist es weniger wahrscheinlich, dass sich in den Stromkollektoren 24A und 24B Risse bilden. Also ist ein hohes Maß an Schwingungsfestigkeit und Stoßfestigkeit bereitgestellt.
Die erste Haltefläche 33 und die zweite Haltefläche 38 sind entlang der jeweiligen geneigten Seitenflächen des Energiehauptabschnitts 10C geneigt. Daher sind der erste Halteabschnitt 31 und der zweite Halteabschnitt 37 in Oberflächenberührung mit den jeweiligen Seitenflächen des Energiehauptabschnitts 10C. Mit dieser Konfiguration ist es ferner weniger wahrscheinlich, dass sich die Distanzstücke 30 in den Energiehauptabschnitt 10C hineinbohren.
Verglichen mit Distanzstücken aus Metall sind die aus Kunstharz 30 bestehenden Distanzstücke 30 leichter im Gewicht und biegsamer. Mit der Biegsamkeit der Distanzstücke 30 werden Schwingungen und Stöße absorbiert und wird folglich ein höheres Maß an Schwingungsfestigkeit und Stoßfestigkeit bereitgestellt.
Die Stromkollektoren 24A und 24B sind durch die isolierenden Abschnitte der Distanzstücke 30, die zwischen dem Außengehäuse 20 und den jeweiligen Stromkollektoren 24A und 24B angeordnet sind, geeignet von dem Außengehäuse 20 isoliert.
Da der erste Halteabschnitt 31 jedes Distanzstücks 30 zwischen den Beinabschnitten 26 des entsprechenden Stromkollektors 24A oder 24B angeordnet ist, ist es weniger wahrscheinlich, dass sich die Beinabschnitte 26 einwärts oder auswärts biegen, selbst wenn die Zelle B1 starken Schwingungen oder einem heftigen Stoß ausgesetzt ist.
Ferner ist es weniger wahrscheinlich, dass der Kern 11 des energieerzeugenden Elements 10 an den Distanzstücken 30 anstößt, da jedes Distanzstück 30 den fliehenden Abschnitt 34 hat.
Da die Dicke des distalen Endabschnitts des zweiten Halteabschnitts 37 größer ist als diejenige des Basisendabschnitts, ist es weniger wahrscheinlich, dass sich die zweiten Halteabschnitte 37 in den Hauptabschnitt 10C hineinbohren.
Die ersten Halteabschnitte 31 und die zweiten Halteabschnitte 37 werden in einem Abstand zu den Seitenflächen des Hauptabschnitts 10C gehalten. Daher ist es weniger wahrscheinlich, dass die Distanzstücke 30 in Berührung mit dem Hauptabschnitt 10C kommen, und folglich ist es weniger wahrscheinlich, dass der Hauptabschnitt 10C beschädigt wird.
Da die Kanten der ersten Halteflächen 38A und zweiten Halteflächen 38B gerundet sind, ist es ferner weniger wahrscheinlich, dass sich die Distanzstücke 30 in den Hauptabschnitt 10C hineinbohren.
Zweite Ausführungsform
Eine zweite Ausführungsform ist mit Bezug auf 7 bis 9 beschrieben. Beschrieben sind Distanzstücke, deren Konfigurationen sich von denjenigen der ersten Ausführungsform unterscheiden. Andere Konfigurationen einer Zelle B2 gemäß dieser Ausführungsform stimmen mit denjenigen der ersten Ausführungsform überein. Die Komponenten, die gleich denjenigen der ersten Ausführungsform sind, sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und sind nicht erklärt. In den Zeichnungen sind Orientierungen der Komponenten der Zelle B2 mit Pfeilen U, F und R angegeben, die zur oberen Seite, zur vorderen Seite und zur rechten Seite der Zelle B2 gerichtet sind.
Die Zelle B2 weist zwei seitliche Distanzstücke 50 (bewegungsbegrenzende Elemente) und ein unteres Distanzstück 60 auf. Das linke seitliche Distanzstück und das rechte seitliche Distanzstück der seitlichen Distanzstücke 50 sind mit 50A bzw. 50B bezeichnet. Das linke seitliche Distanzstück 50A und das rechte seitliche Distanzstück 50B sind an dem positiven Anschlussabschnitt 10A bzw. dem negativen Anschlussabschnitt 10B des energieerzeugenden Elements 10 angebracht. Jedes seitliche Distanzstück 50A oder 50B besteht aus Kunstharz und ist durch Biegen einer dünnen Platte oder Extrusionsverarbeitung hergestellt. Das linke seitliche Distanzstück 50A und das rechte seitliche Distanzstück 50B haben die gleiche Konfiguration. Die Konfiguration ist mit Bezug auf das rechte seitliche Distanzstück 50B beschrieben.
Wie in 7 gezeigt, weist das seitliche Distanzstück 50B einen Basisabschnitt 51B und zwei Halteabschnitte 52B auf. Der Basisabschnitt 51B hat eine plattenförmige Gesamtgestalt, die sich in die vertikale Richtung erstreckt. Die Länge des Basisabschnitts 51B, gemessen in die vertikale Richtung, ist im Wesentlichen gleich der Höhe einer Innenwand des Behälters 21.
Mit dieser Konfiguration ist es weniger wahrscheinlich, dass sich das seitliche Distanzstück 50B in die vertikale Richtung bewegt, und somit ist es weniger wahrscheinlich, dass es klappert. Das seitliche Distanzstück 50B weist ferner einen Vorsprung 53B auf, der von dem Basisabschnitt 51B aus nach links in 7 ragt. Der Vorsprung 53B hat eine horizontale Querschnittform, die der horizontalen Querschnittform einer Kombination aus ersten Halteabschnitten 31 und fliehendem Abschnitt 34 des in 6 gezeigten Distanzstücks 30 ähnlich ist.
Ein oberer Endabschnitt 54B des Vorsprungs 53B verjüngt sich – von vorne aus gesehen – nach rechts, das heißt, eine Höhe des oberen Endabschnitts 54B verringert sich zum distalen Ende hin. Auch ein unterer Endabschnitt 55B des Vorsprungs 53B verjüngt sich – von vorne aus gesehen – nach rechts, das heißt, eine Höhe des unteren Endabschnitts 55B verringert sich zum distalen Ende hin. Mit dieser Konfiguration ist es weniger wahrscheinlich, dass das seitliche Distanzstück 50B den Hauptabschnitt 10C beschädigt, verglichen mit solchen, die rechteckige Endabschnitte haben. Der mittlere Abschnitt des seitlichen Distanzstücks 50B zwischen dem oberen Endabschnitt 54B und dem unteren Endabschnitt 55B weist Rippen mit konstanter Höhe und ein Tal mit einer konstanten Tiefe auf. Der Vorsprung 53B ist in einem Bereich angeordnet, der den – bezüglich der vertikalen Richtung – mittleren Abschnitten des negativen Anschlussabschnitts 10B entspricht.
Die Halteabschnitte 52B ragen von dem Basisabschnitt 51B aus nach links in 7. Die horizontale Querschnittform jedes Halteabschnitts 52B ist der horizontalen Querschnittform des zweiten Halteabschnitts 37 des in 6 gezeigten Distanzstücks 30 ähnlich. Der obere Endabschnitt des Halteabschnitts 52B erstreckt sich bis zum oberen Ende des Basisabschnitts 51B und der untere Endabschnitt reicht bis in einem vorgegebenen Abstand über dem unteren Ende des Basisabschnitts 51B heran.
Wie in 8 gezeigt, ist im Innern des Behälters 21 das untere Distanzstück 60 unterhalb des Hauptabschnitts 10C angeordnet. Insbesondere ist das untere Distanzstück 60 an der inneren Bodenfläche des Außengehäuses 20 angeordnet. Das untere Distanzstück 60 ist vorgesehen, um den Hauptabschnitt 10C vor einem Aufprall auf der Bodenfläche des Behälters 21 zu schützen. Das untere Distanzstück 60 besteht aus Kunstharz und hat eine längliche plattenartige Form, die sich in die Rechts-Links-Richtung erstreckt. Das untere Distanzstück 60 hat eine entlang der unteren Oberfläche des Hauptabschnitts 10C gekrümmte Rille 61. Wie in 9 gezeigt, ist die Rille 61 so geformt, dass der vertikale Querschnitt des unteren Distanzstücks 60 eine bogenförmige Kante hat. Die Rille 61 erstreckt sich über eine gesamte Länge des unteren Distanzstücks 60.
Das untere Distanzstück 60 hat in vorderen und hinteren Kantenabschnitten 62 eine größere Dicke als im zentralen Abschnitt. Mit dieser Konfiguration ist es weniger wahrscheinlich, dass sich das untere Distanzstück 60 biegt. Wie in 8 gezeigt, ist das untere Distanzstück 60 auf einer isolierenden Schicht 63 an der Bodenfläche des Behälters 21 angeordnet. Die im Innern des Behälters 21 angeordnete isolierende Schicht 63 bedeckt die vordere und hintere Innenfläche des Behälters 21.
Dritte Ausführungsform
Eine dritte Ausführungsform ist mit Bezug auf 10 erklärt. Beschrieben sind Distanzstücke, deren Konfigurationen sich von denjenigen der zweiten Ausführungsform unterscheiden. Andere Konfigurationen einer Zelle B3 gemäß dieser Ausführungsform stimmen mit denjenigen der zweiten Ausführungsform überein. Die Komponenten, die gleich denjenigen der zweiten Ausführungsform sind, sind mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und sind nicht beschrieben. In den Zeichnungen sind Orientierungen von Komponenten der Zelle B3 mit Pfeilen U, F und R angegeben, die zur oberen Seite, zur vorderen Seite und zur rechten Seite der Zelle B3 gerichtet sind.
Die Zelle B3 weist zwei seitliche Distanzstücke 70 (bewegungsbegrenzende Elemente) auf. Das linke seitliche Distanzstück und das rechte seitliche Distanzstück der seitlichen Distanzstücke 70 sind mit 70A bzw. 70B bezeichnet. Das linke seitliche Distanzstück 70A und das rechte seitliche Distanzstück 70B sind an dem positiven Anschlussabschnitt 10A bzw. dem negativen Anschlussabschnitt 10B des energieerzeugenden Elements 10 angebracht. Jedes seitliche Distanzstück 70A oder 70B besteht aus Kunstharz und ist durch Biegen einer dünnen Platte oder Extrusionsverarbeitung hergestellt. Das linke seitliche Distanzstück 70A und das rechte seitliche Distanzstück 70B haben die gleiche Konfiguration. Die Konfiguration wird mit Bezug auf das rechte seitliche Distanzstück 70B beschrieben.
Wie in 10 gezeigt, weist das seitliche Distanzstück 70B einen Basisabschnitt 71B, zwei Halteabschnitte 72B und einen unteren Abschnitt 80B (Aufnahmeabschnitt) auf. Der Basisabschnitt 71B hat eine plattenförmige Gesamtgestalt, die sich in die vertikale Richtung erstreckt. Die Länge des Basisabschnitts 71B, gemessen in die vertikale Richtung, ist im Wesentlichen gleich der Höhe der Innenwand des Behälters 21. Mit dieser Konfiguration ist es weniger wahrscheinlich, dass sich das seitliche Distanzstück 70B in die vertikale Richtung bewegt, und somit ist es weniger wahrscheinlich, dass es klappert.
Das seitliche Distanzstück 70B weist außerdem einen Vorsprung 73B auf, der von dem Basisabschnitt 71B aus nach links in 10 ragt. Der Vorsprung 73B hat eine horizontale Querschnittform, die der horizontalen Querschnittform einer Kombination aus ersten Halteabschnitten 31 und fliehendem Abschnitt 34 des in 6 gezeigten Distanzstücks 30 ähnlich ist. Der Vorsprung 73B ist in dem – bezüglich der vertikalen Richtung – mittleren Abschnitt des Basisabschnitts 71B gebildet. Die Länge des Vorsprungs 73B, gemessen in die vertikale Richtung, ist kleiner als die des Vorsprungs 53B des seitlichen Distanzstücks 50B in der zweiten Ausführungsform.
Ein oberer Endabschnitt 74B des Vorsprungs 73B verjüngt sich – von vorne gesehen – nach rechts, das heißt, eine Höhe des oberen Endabschnitts 74B verringert sich zum distalen Ende hin. Auch ein unterer Endabschnitt 75B des Vorsprungs 73B verjüngt sich – von vorne gesehen – nach rechts, das heißt, eine Höhe des unteren Endabschnitts 75B verringert sich zum distalen Ende hin. Mit dieser Konfiguration ist es weniger wahrscheinlich, dass das seitliche Distanzstück 70B den Hauptabschnitt 10C beschädigt, verglichen mit solchen, die rechteckige Endabschnitte haben.
Die Halteabschnitte 72B ragen von der vorderen bzw. hinteren Kante des Basisabschnitts 71B aus nach links in 10. Jeder Halteabschnitt 72B hat eine horizontale Querschnittform, die derjenigen des zweiten Halteabschnitts 37 des in 6 gezeigten Distanzstücks 30 ähnlich ist. Der Halteabschnitt 72B erstreckt sich vom oberen Ende des Basisabschnitts 71B zum unteren Ende des Basisabschnitts 71B.
Der untere Abschnitt 80B ragt von der unteren Kante des Basisabschnitts 71B nach rechts in 10. Der untere Abschnitt 80 hat eine Rille 81B in der oberen Oberfläche. Die Rille 81B ist entlang der unteren Oberfläche des Hauptabschnitts 10C gekrümmt. Insbesondere ist die Rille 81B so geformt, dass der vertikale Querschnitt des unteren Abschnitts 80B eine bogenförmige Kante hat. Die untere Oberfläche der rechten Ecke des Hauptabschnitts 10C, die vorab mit einer isolierenden Schicht 90 umwickelt worden ist, ist an dem unteren Abschnitt 80B angeordnet. Mit dieser Konfiguration ist ein separates unteres Distanzstück, beispielsweise das untere Distanzstück 60 in der zweiten Ausführungsform, nicht erforderlich, um den Hauptabschnitt 10C vor einem Aufprall auf der Bodenfläche des Behälters 21 zu schützen.
Andere Ausführungsformen
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Ausführungsformen beschränkt, die vorstehend mit Bezug auf die Beschreibung und Zeichnungen beschrieben sind; beispielsweise sind auch die folgenden verschiedenen Ausführungsformen im technischen Bereich der Erfindung enthalten.

(1) Anstelle einer Sekundärbatterie mit nichtwässrigem Elektrolyt kann die elektrochemische Vorrichtung ein Lithiumionen-Kondensator sein, der ein elektrochemisches Phänomen hervorruft.
(2) Anstelle einer flachen Form kann das energieerzeugende Element 10 eine zylinderartige Form oder irgendeine andere Form haben, wobei die positive Elektrode und die negative Elektrode an der jeweiligen Seite des Separators angeordnet sind und gewickelt sind. Die positive Elektrode und die negative Elektrode müssen nicht gewickelt sein, sondern nur geschichtet.
(3) Das energieerzeugende Element 10 kann zwei oder mehr Zellen aufweisen. In diesem Fall können Distanzstücke an jeder Zelle angebracht sein oder kann ein einziges Distanzstück an Seiten eines Mehrfachpacks angebracht sein.
(4) Die Distanzstücke 30, 50 oder 70 können ohne Zwischenraum zwischen den Distanzstücken 30, 50 oder 70 und dem Behälter 21 angeordnet sein.
(5) Anstelle der Oberflächen, die entlang der geneigten Seitenflächen des Hauptabschnitts 10C geneigt sind, können die Distanzstücke 30, 50 oder 70 Vorsprünge haben, die in Linienberührung mit dem Hauptabschnitt 10C sind. Die Halteflächen können in Bereichen vorgesehen sein, mit welchen der Hauptabschnitt 10C fest in Berührung sein kann, um die Bewegungen des Hauptabschnitts 10C zu begrenzen. Die ersten Halteflächen 33 und die zweiten Halteflächen 38 müssen nicht parallel zu den Seitenflächen des Hauptabschnitts 10C sein. Die Halteflächen können in Oberflächenberührung mit den Seitenflächen des Hauptabschnitts 10C sein, solange die Halteflächen den Seitenflächen gegenüberliegen, wenn Schwingungen auftreten.
(6) Die ersten Halteflächen und die zweiten Halteflächen können mit dem Hauptabschnitt 10C weich in Berührung sein, solange die ersten Halteflächen und die zweiten Halteflächen die positive Stromkollektorfolie oder die negative Stromkollektorfolie nicht beschädigen.
(7) Der erste Halteabschnitt jedes Distanzstücks kann, statt wellenförmig, blockförmig gestaltet sein, so dass er in die Vertiefung in der Seitenfläche des Hauptabschnitts 10C hineinpasst.
(8) Jedes Distanzstück kann Verriegelungen aufweisen, die die Beinabschnitte elastisch verriegeln, um die Bewegungen des Hauptabschnitts 10C zu begrenzen. Wenn die Distanzstücke von dem Hauptabschnitt 10C gestoßen werden, werden die Distanzstücke an dem Hauptabschnitt 10C verriegelt. Dadurch halten die ersten Halteabschnitte und die zweiten Halteabschnitte den Hauptabschnitt 10C, so dass sie die Bewegungen des Hauptabschnitts 10C begrenzen.
(9) Die Breite der ersten Halteabschnitte 31 und der zweiten Halteabschnitte 37 kann kleiner sein als die Breite der Beinabschnitte, solange die ersten Halteabschnitte 31 und die zweiten Halteabschnitte 37 große Bewegungen des Hauptabschnitts 10C begrenzen, um einen Kurzschluss zu verringern.
(10) Die ersten Halteabschnitte und die zweiten Halteabschnitte können separat bereitgestellt sein. Alternativ kann jedes Distanzstück dort, wo der fliehende Abschnitt bereitgestellt ist, geteilt sein. Jedes Distanzstück kann nämlich einen einzigen ersten Halteabschnitt und einen einzigen zweiten Halteabschnitt aufweisen. Jedes Distanzstück kann den ersten Halteabschnitt und den zweiten Halteabschnitt aufweisen.
(11) Die ersten Halteabschnitte 31 und die zweiten Halteabschnitte 37 müssen nicht weiter zum Hauptabschnitt 10C vorragen als die Stromkollektoren 24A und 24B. Dennoch ist es mit dieser Konfiguration weniger wahrscheinlich, dass sich die Stromkollektoren 24A und 24B in den Hauptabschnitt 10C hineinbohren, verglichen mit der bekannten Konfiguration ohne solche Halteabschnitte.

Claims

Elektrochemische Vorrichtung mit: einem energieerzeugenden Element mit einem Hauptabschnitt und einem Anschlussabschnitt, wobei der Hauptabschnitt eine Elektrode aufweist, die durch Bilden einer aktiven Materialschicht auf einer Oberfläche einer Metallfolie der Elektrode hergestellt ist, und der Anschlussabschnitt an einer Seite des Hauptabschnitts bereitgestellt ist; einem Außengehäuse, in dem das energieerzeugende Element untergebracht ist; einem mit dem Anschlussabschnitt des energieerzeugenden Elements verbundenen Stromkollektor; und einem bewegungsbegrenzenden Element mit einem Halteabschnitt, der zwischen der Seite des Hauptabschnitts des energieerzeugenden Elements und einer Innenfläche des Außengehäuses, die der Seite des Hauptabschnitts gegenüberliegt, angeordnet ist.
Elektrochemische Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Halteabschnitt so angeordnet ist, dass er näher zum Hauptabschnitt ragt als der Stromkollektor.
Elektrochemische Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Halteabschnitt und der Stromkollektor in einer Richtung angeordnet sind, die senkrecht ist zu einer Richtung, in welcher die Seite des Hauptabschnitts und die Innenfläche des Außengehäuses sich gegenüberliegen, der Halteabschnitt und der Stromkollektor Abmessungen haben, gemessen in die Richtung, in welcher die Seite des Hauptabschnitts und die Innenfläche des Außengehäuses sich gegen überliegen, und die Abmessung des Halteabschnitts größer ist als die Abmessung des Stromkollektors.
Elektrochemische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Halteabschnitt in einem Abstand vom Stromkollektor angeordnet ist.
Elektrochemische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Halteabschnitt eine Haltefläche hat, die der Seite des Hauptabschnitts zugewandt ist.
Elektrochemische Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das bewegungsbegrenzende Element aus Kunstharz besteht.
Elektrochemische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das bewegungsbegrenzende Element einen isolierenden Abschnitt aufweist, der zwischen dem Stromkollektor und der Innenfläche des Außengehäuses angeordnet ist.
Elektrochemische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das energieerzeugende Element einen Kern aufweist, um den herum die Elektrode gewickelt ist, und der Halteabschnitt einen fliehenden Abschnitt für den Kern aufweist, wobei der fliehende Abschnitt in einem Bereich in Entsprechung mit dem Kern angeordnet ist.
Elektrochemische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, außerdem mit einem Anschluss, wobei der Anschlussabschnitt mehrere Anschlussabschnitte aufweist, der Stromkollektor einen Hauptabschnitt und mehrere Beinabschnitte aufweist, wobei der Hauptabschnitt mit dem Anschluss verbunden ist und die Beinabschnitte mit den jeweiligen Anschlussabschnitten verbunden sind, und der Halteabschnitt einen ersten Halteabschnitt und zweite Halteabschnitte aufweist, wobei der erste Halteabschnitt zwischen den Beinabschnitten angeordnet ist und die zweiten Halteabschnitte außerhalb der jeweiligen Beinabschnitte angeordnet sind.
Elektrochemische Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei jeder der zweiten Halteabschnitte einen distalen Endabschnitt und einen Basisabschnitt aufweist, wobei der distale Endabschnitt eine Dicke hat, die größer ist als eine Dicke des Basisabschnitts.
Elektrochemische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei der Halteabschnitt in einem Abstand von der Seite des Hauptabschnitts des energieerzeugenden Elements angeordnet ist.
Elektrochemische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei das bewegungsbegrenzende Element aus Harz besteht, und das bewegungsbegrenzende Element einen zwischen dem Stromkollektor und der Innenfläche des Außengehäuses angeordneten isolierenden Abschnitt aufweist, wobei der isolierende Abschnitt in Berührung mit dem Stromkollektor ist.
Elektrochemische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei der Halteabschnitt eine Haltefläche aufweist, die der Seite des Hauptabschnitts des energieerzeugenden Elements zugewandt ist, wobei die Haltefläche eine runde Kante aufweist.
Elektrochemische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei das bewegungsbegrenzende Element in Berührung mit einer inneren Bodenfläche des Außengehäuses ist.
Elektrochemische Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei das bewegungsbegrenzende Element an einem unteren Ende einen Aufnahmeabschnitt aufweist, auf welchem eine untere Oberfläche des Hauptabschnitts des energieerzeugenden Elements angeordnet ist.