DE102013203898A1

DE102013203898A1 - Energiespeichervorrichtung

Info

Publication number: DE102013203898A1
Application number: DE102013203898A
Authority: DE
Inventors: Sumio Mori; Akihiko Miyazaki; Tomonori Kako
Original assignee: GS Yuasa International Ltd
Current assignee: GS Yuasa International Ltd
Priority date: 2012-03-14
Filing date: 2013-03-07
Publication date: 2013-09-19
Also published as: JP6019638B2; US10116005B2; JP2013191467A; US20130244072A1

Abstract

Eine Energiespeichervorrichtung umfasst: einen Kern (126); und einen gewickelten Körper (121), der, geschichtet und um den Kern (126) gewickelt, umfasst: eine positive Elektrode (122), eine negative Elektrode (123) und zwei Separatoren (124, 125), von denen einer zwischen die positive Elektrode (122) und die negative Elektrode (123) zwischengefügt ist, und die jeweils eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche aufweisen. Die erste Oberfläche weist thermische Verbindungseigenschaften auf, die besser sind als die thermischen Verbindungseigenschaften der zweiten Oberfläche, und zumindest einer der beiden Separatoren (124, 125) ist über seine erste Oberfläche mit dem Kern (126) verbunden.

Description

Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine gewickelte Elektrodenanordnung, in der eine positive Elektrode und eine negative Elektrode gewickelt sind, wobei zwei Separatoren abwechselnd dazwischen eingefügt sind, und eine Energiespeichervorrichtung, die mit einer gewickelten Elektrodenanordnung versehen ist.
Hintergrund
Herkömmliche Strukturen von Energiespeichervorrichtungen, einschließlich von Batterien, wie etwa Lithium-Ionen-Batterien, umfassen gewickelte Elektrodenanordnungen, die durch das abwechselnde schichtweise Anordnen einer positiven Elektrode, einer negativen Elektrode und zweier Separatoren und das anschließende Wickeln der auf diese Weise geschichteten Folien gebildet werden. Bei Energiespeichervorrichtungen, die derartige gewickelte Elektrodenanordnungen aufweisen, werden die beiden Separatoren an einem Kern an Wicklungsansatzpunkten im Zentrum der gewickelten Elektrodenanordnung fixiert, bevor die Folien gewickelt werden. Die beiden Separatoren werden zum Beispiel durch thermisches Verbinden oder durch Klebeband fixiert. Hierbei wird das thermische Verbinden als Fixiermethode in Bezug auf die Widerstandsfähigkeit innerhalb der inneren Umgebung der Batterie und der Auswirkungen auf die Batterieleistung bevorzugt. Zum Beispiel offenbart das Patentdokument 1 (PTD 1) eine gewickelte Batterie, bei der ein Ende eines Separators thermisch mit einer Achse (Kern) verbunden ist.
Literaturstellen
Patentdokumente

[PTD 1]: Japanische Offenlegungsschrift Nr. 2009-224038

Zusammenfassung
Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, eine Energiespeichervorrichtung bereitzustellen, die die Verwendung eines Separators einsetzt, der mit einer Schicht mit schlechten thermischen Verbindungseigenschaften versehen ist, wie etwa einer wärmebeständigen beschichteten Schicht, und die in der Lage ist, ein Nachlassen der Leistung zu hemmen.
Um das obige Ziel zu erreichen, umfasst eine Energiespeichervorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung: einen Kern; und einen gewickelten Körper, der, geschichtet und um den Kern gewickelt, umfasst: eine positive Elektrode, eine negative Elektrode und zwei Separatoren, von denen einer zwischen die positive Elektrode und die negativen Elektrode zwischengefügt ist, und die jeweils eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche aufweisen, wobei die erste Oberfläche thermische Verbindungseigenschaften aufweist, die besser sind als die thermischen Verbindungseigenschaften der zweiten Oberfläche; wobei zumindest einer der beiden Separatoren über seine erste Oberfläche mit dem Kern verbunden ist.
Dadurch ist in dem gewickelten Körper zumindest einer der beiden Separatoren, von denen jeder voneinander verschiedene Oberflächen aufweist, mit dem Kern über seine erste Oberfläche verbunden, welche gegenüber der zweiten Oberfläche bessere thermische Verbindungseigenschaften aufweist. Daher können die positive Elektrode, die negative Elektrode und die beiden Separatoren leicht gewickelt werden, während auf zumindest einen der Separatoren am Wicklungsansatzpunkt des gewickelten Körpers Zug ausgeübt wird. Demzufolge kann verhindert werden, dass sich zum Zeitpunkt des Wickelns eine Lücke (Abstand) zwischen der positiven Elektrode und der negativen Elektrode der gewickelten Elektrodenanordnung bildet, wodurch die Herstellung einer Energiespeichervorrichtung mit einer verminderten Leistung gehemmt wird.
Ferner kann zumindest einer der beiden Separatoren über seine erste Oberfläche mit dem Kern verbunden sein, und die beiden Separatoren können über ihre ersten Oberflächen miteinander verbunden sein.
Dadurch ist die erste Oberfläche zumindest eines der beiden Separatoren mit dem Kern verbunden, und ferner sind die ersten Oberflächen der beiden Separatoren, welche thermische Verbindungseigenschaften aufweisen, die besser sind als die der zweiten Oberflächen, miteinander verbunden. Mit anderen Worten ist ein Separator direkt mit dem Kern verbunden, und der andere Separator ist indirekt mit dem Kern über den einen Separator verbunden. Dadurch können die beiden Separatoren sicher mit dem Kern verbunden werden.
Ferner können die beiden Separatoren über ihre ersten Oberflächen mit dem Kern verbunden sein.
Dadurch sind die beiden Separatoren über ihre ersten Oberflächen, welche thermische Verbindungseigenschaften aufweisen, die besser sind als die der zweiten Oberflächen, mit dem Kern verbunden. Demzufolge können die beiden Separatoren sicher mit dem Kern verbunden werden.
Ferner kann der Kern einen Hauptkörper und einen von dem Hauptkörper abzweigenden Abzweigabschnitt aufweisen, und zumindest einer der beiden Separatoren kann über seine erste Oberfläche mit dem Abzweigabschnitt verbunden sein.
Ferner können die beiden Separatoren den Abzweigabschnitt schichtweise umfassen und können über ihre ersten Oberflächen mit dem Abzweigabschnitt verbunden sein.
Ferner kann einer der beiden Separatoren über seine erste Oberfläche mit dem Abzweigabschnitt verbunden sein, und der andere der beiden Separatoren kann über seine erste Oberfläche mit dem Hauptkörper verbunden sein.
Ferner kann der Kern ein Material umfassen, das thermische Verbindungseigenschaften aufweist, die besser sind als die thermischen Verbindungseigenschaften der ersten Oberfläche.
Dadurch sind die thermischen Verbindungseigenschaften des Kerns besser als die ersten Oberflächen der beiden Separatoren, welche thermische Verbindungseigenschaften aufweisen, die besser sind als die der zweiten Oberflächen. Dies ermöglicht die Verbindung des Kerns und der ersten Oberfläche eines Separators und die Verbindung einer Isolierfolie bei einer Temperatur, die niedriger ist als die Temperatur, die notwendig ist, um die Separatoren miteinander zu verbinden. Dies macht es möglich, den Kern und den Separator leicht miteinander zu verbinden.
Ferner können die beiden Separatoren jeweils eine erste Schicht, auf der die erste Oberfläche gebildet ist, und eine zweite Schicht aufweisen, auf der die zweite Oberfläche gebildet ist, wobei die zweite Oberfläche thermische Verbindungseigenschaften aufweist, die schlechter sind als die thermischen Verbindungseigenschaften der ersten Oberfläche, und die zweite Schicht wärmebeständige Partikel enthalten kann.
Damit umfasst die Energiespeichervorrichtung einen Separator, der wärmebeständige Partikel enthält, um eine Isolierung zwischen der positiven Elektrode und der negativen Elektrode in der Elektrodenanordnung aufrechtzuerhalten, wenn die Energiespeichervorrichtung in einer Hochtemperaturumgebung platziert wird. Wenn der Separator wärmebeständige Partikel enthält, weist die Schicht, in der die wärmebeständigen Partikel enthalten sind, im Allgemeinen extrem schlechte thermische Verbindungseigenschaften auf. Demzufolge können die beiden Separatoren sicher mit dem Kern verbunden werden, sogar, wenn die Separatoren eine Oberfläche aufweisen, die schlechte thermische Verbindungseigenschaften hat.
Ferner können die beiden Separatoren die positive Elektrode schichtweise umfassen, und die zweiten Oberflächen der beiden Separatoren können mit der positiven Elektrode in Kontakt sein.
Damit kann die Oxidation des Separators in der Elektrodenanordnung der Energiespeichervorrichtung aufgrund des schichtweisen Umfassens der ein hohes Potential aufweisenden positiven Elektrode verhindert werden, da die Oberflächen, die die positive Elektrode schichtweise umfassen, wärmebeständige Partikel enthalten.
Ferner können die beiden Separatoren eine wärmeleitfähigere der positiven Elektrode und der negativen Elektrode schichtweise umfassen, und die ersten Oberflächen der beiden Separatoren können mit der wärmeleitfähigeren der positiven Elektrode und der negativen Elektrode in Kontakt sein.
Damit bewirkt die Platzierung der Energiespeichervorrichtung in einer Hochtemperaturumgebung, dass die Temperatur der wärmeleitfähigeren der positiven Elektrode und der negativen Elektrode in der Elektrodenanordnung schneller ansteigt. Als solches steigt die Temperatur der ersten Oberflächen der beiden Separatoren, welche thermische Verbindungseigenschaften aufweisen, die besser sind als die der zweiten Oberflächen, und sie schmelzen. Dieses verschließt einen Teil der Löcher im Separator. Daher sinkt die durch den Separator erlaubte Ionenleitung, und eine Entladung der Energiespeichervorrichtung, während sie in einer Hochtemperaturumgebung platziert ist, kann verhindert werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Ansicht, in der eine der Wände des Behälters der Energiespeichervorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weggelassen wurde, um schematisch die innere Struktur einer Batterie zu zeigen.
2 ist eine perspektivische Ansicht, die schematisch das äußere Erscheinungsbild der Elektrodenanordnung zeigt.
3(a) ist ein Querschnitt der Elektrodenanordnung entlang III-III, die in 2 gezeigt wird, und 3(b) ist eine erweiterte Ansicht des in 3(a) gezeigten Abschnitts A1.
4 zeigt eine Skizze einer Wickelvorrichtung.
5 ist eine erweiterte Ansicht des in 3(a) gezeigten Abschnittes A1 der Energiespeichervorrichtung nach einer Variante der ersten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung.
6 ist eine erweiterte Ansicht des in 3(a) gezeigten Abschnittes A2 der Energiespeichervorrichtung gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
7 ist eine erweiterte Ansicht des in 3(a) gezeigten Abschnittes A2 der Energiespeichervorrichtung nach einer Variante der zweiten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung.
8 ist eine erweiterte Ansicht des in 3(a) gezeigten Abschnittes A2 der Energiespeichervorrichtung nach einer Variante der zweiten Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung.
Beschreibung der Ausführungsformen
Ein Separator kann dazu entworfen sein, die Isolierung zwischen der positiven und der negativen Elektrode sogar dann aufrechtzuerhalten, wenn die Batterie in einer Hochtemperaturumgebung platziert ist, indem eine Seite des Separators mit einer wärmebeständigen Schicht, wie etwa einem wärmebeständigen Füllstoff, beschichtet wird (ein solcher Separator wird hiernach auch als ein hitzebeständigkeitsbehandelter Separator bezeichnet). Bei Benutzung in einer gewickelten Elektrodenanordnung ist das Verbinden der wärmebeständigen Schicht auf dieser Art hitzebeständigkeitsbehandeltem Separator mit dem gewickelten Körper am Wicklungsansatzpunkt schwierig, da die wärmebeständige Schicht dem thermischen Verbinden gegenüber resistent ist. Aus diesem Grunde ist es schwierig, die oben beschriebenen Folien (die positive Elektrode, die negative Elektrode und die beiden Separatoren) bei der Herstellung der gewickelten Elektrodenanordnung unter Zug zu wickeln. Die positive Elektrode, die negative Elektrode und die beiden Separatoren können beim Wickeln leicht schlaff werden, wenn der Separator nicht fest an der Mitte der gewickelten Elektrodenanordnung verbunden ist. Demzufolge kann sich leicht eine Lücke (Abstand) zwischen der positiven Elektrode und der negativen Elektrode der gewickelten Elektrodenanordnung bilden, was zu einer Verringerung der Leistung der Energiespeichervorrichtung beträgt.
Hiernach werden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Jedes der unten beschriebenen Ausführungsbeispiele zeigt ein allgemeines oder ein spezifisches Beispiel. Die Formen, Materialien, Strukturelemente, die Anordnung und Verbindung der Strukturelemente usw., die in den folgenden Ausführungsbeispielen gezeigt werden, sind bloße Beispiele und beschränken daher nicht den Schutzumfang der beigefügten Ansprüche und deren Äquivalente. Die vorliegende Erfindung ist durch die Ansprüche beschränkt. Somit sind unter den Strukturelementen in den folgenden Ausführungsbeispielen solche Strukturelemente, die nicht in einem der unabhängigen Patentansprüche angeführt sind, keine entscheidende Voraussetzung zum Erreichen des Ziels der vorliegenden Erfindung, sondern werden als weitere bevorzugte Ausführungsformen beschrieben.
(Erste Ausführungsform)
1 ist eine perspektivische Ansicht, in der eine der Wände des Behälters der Energiespeichervorrichtung weggelassen wurde, um schematisch die innere Struktur einer Batterie zu zeigen.
Eine Energiespeichervorrichtung 10 ist eine Sekundärbatterie, die in der Lage ist, Elektrizität abzugeben und aufzunehmen, und ist genauer eine Batterie mit nichtwässrigem Elektrolyten, wie etwa eine Lithium-Ionen-Sekundärbatterie.
Wie 1 zeigt, umfasst die Energiespeichervorrichtung 10 einen Behälter 100, einen positiven Elektrodenanschluss 200 und einen negativen Elektrodenanschluss 300. Der Behälter 100 umfasst eine Abdeckung 110, die als die obere Wand des Behälters 100 fungiert. Ferner sind eine Elektrodenanordnung 120, ein Stromkollektor 130 der positiven Elektrode und ein Stromkollektor 140 der negativen Elektrode innerhalb des Behälters 100 enthält.
Es ist zu beachten, dass, obwohl dies in den Zeichnungen nicht gezeigt ist, der Behälter 100 der Energiespeichervorrichtung 10 eine Flüssigkeit, wie etwa einen Elektrolyt, enthält. Ferner ist die Energiespeichervorrichtung 10 nicht auf eine Batterie mit nichtwässrigem Elektrolyten beschränkt. Die Energiespeichervorrichtung 10 kann eine andere Sekundärbatterie als eine Batterie mit nichtwässrigem Elektrolyten sein, wie etwa ein Kondensator.
Der Behälter 100 ist aus einem rechteckigen, rohrförmigen Metallgehäuse mit einem Boden und der Abdeckung 110, die metallisch ist und die Öffnung des Gehäuses abdeckt, gebildet. Ferner wird das Innere des Behälters 100 nach dem Einsetzen der Elektrodenanordnung 120 und dergleichen zum Beispiel durch das Verschweißen der Abdeckung 110 mit dem Gehäuse verschlossen.
Die Elektrodenanordnung 120, eine Komponente, die in der Lage ist, Elektrizität zu speichern, umfasst die positive Elektrode, die negative Elektrode und den Separator. Genauer wird die Elektrodenanordnung 120 dadurch gebildet, dass ein Schichtkörper aus der negativen Elektrode, der positiven Elektrode und dem dazwischen eingefügten Separator in eine längliche Form gewickelt wird. Es ist zu beachten, dass in der 1 die Elektrodenanordnung 120 als von länglicher Form dargestellt ist, die Elektrodenanordnung 120 jedoch eine kreisförmige oder elliptische Form aufweisen kann. Details in Bezug auf die Struktur der Elektrodenanordnung 120 werden später offenbart.
Der positive Elektrodenanschluss 200 ist ein Elektrodenanschluss, der elektrisch mit der positiven Elektrode in der Elektrodenanordnung 120 verbunden ist, und der negative Elektrodenanschluss 300 ist ein Elektrodenanschluss, der elektrisch mit der negativen Elektrode in der Elektrodenanordnung 120 verbunden ist. Mit anderen Worten sind der positive Elektrodenanschluss 200 und der negative Elektrodenanschluss 300 metallische Elektrodenanschlüsse, um in der Elektrodenanordnung 120 gespeicherte Elektrizität aus der Energiespeichervorrichtung 10 herauszuleiten und Elektrizität in die Energiespeichervorrichtung 10 hineinzuführen, um in der Elektrodenanordnung 120 gespeichert zu werden. Ferner sind der positive Elektrodenanschluss 200 und der negative Elektrodenanschluss 300 an der Abdeckung 110 befestigt, die sich oberhalb der Elektrodenanordnung 120 befindet.
Der Stromkollektor 130 der positiven Elektrode ist eine steife Komponente mit leitenden Eigenschaften, die elektrisch mit dem positiven Elektrodenanschluss 200 und der positiven Elektrode in der Elektrodenanordnung 120 verbunden und zwischen der positiven Elektrode in der Elektrodenanordnung 120 und einer Seitenwand des Behälters 100 positioniert ist. Es ist zu beachten, dass der Stromkollektor 130 der positiven Elektrode und die positive Elektrode in der Elektrodenanordnung 120 gleichermaßen aus Aluminium hergestellt sind.
Der Stromkollektor 140 der negativen Elektrode ist eine steife Komponente mit leitenden Eigenschaften, die elektrisch mit dem negativen Elektrodenanschluss 300 und der negativen Elektrode in der Elektrodenanordnung 120 verbunden und zwischen der negativen Elektrode in der Elektrodenanordnung 120 und einer Seitenwand des Behälters 100 positioniert ist. Es ist zu beachten, dass der Stromkollektor 140 der negativen Elektrode und die negative Elektrode in der Elektrodenanordnung 120 aus Kupfer hergestellt sind.
2 ist eine perspektivische Ansicht, die das äußere Erscheinungsbild der Elektrodenanordnung zeigt. 3(a) ist ein Querschnitt der Elektrodenanordnung entlang III-III, die in 2 gezeigt wird. 3(b) ist eine erweiterte Ansicht des in 3(a) gezeigten Abschnitts A1. Es ist zu beachten, dass (3) ein Ausschnitt nur des Abschnitts des gewickelten Körpers am Ansatz der Wicklung um den Kern ist. Tatsächlich sind die positive Elektrode, die negative Elektrode und die beiden Separatoren einige Male gewickelt, um eine Mehrzahl von Schichten in einer Richtung nach außen zu schaffen.
Die Elektrodenanordnung 120, die eine gewickelte Elektrodenanordnung ist, ist aus einem Kern 126, einem gewickelten Körper 121 und einer Isolierfolie 127 gebildet, wie 2, 3(a) und 3(b) zeigen.
Der Kern 126 ist eine lange, bandförmige Folie aus Polypropylen oder Polyethylen, die zweimal gefaltet und an einem dritten Punkt P3 am Ende des letzten Faltungsabschnittes mit sich verbunden ist, und befindet sich in der Mitte des gewickelten Körpers 121.
Der gewickelte Körper 121 wird ausgebildet, indem um den Kern 126 ein Schichtkörper gewickelt wird, der die positive Elektrode 122, die negative Elektrode 123 und zwei Separatoren 124 und 125 umfasst, von denen einer zwischen die positive Elektrode 122 und die negative Elektrode 123 zwischengefügt ist, und die jeweils zwei Oberflächen mit unterschiedlichen thermischen Verbindungseigenschaften aufweisen, so dass die Schichten gestapelt werden und ein Querschnitt des gewickelten Körpers 121 in seiner Form länglich wird. Genauer wird der gewickelte Körper 121 dadurch gebildet, dass ein Schichtkörper aus der positiven Elektrode 122, dem ersten Separator 124, der negativen Elektrode 123 und dem zweiten Separator 125, die in dieser Reihenfolge geschichtet sind, über den ersten Separator 124 und den zweiten Separator 125 mit dem Kern 126 verbunden wird, und der Schichtkörper aus diesen vier Schichten um den Kern 126 (Wicklungsachse) gewickelt wird. Mit anderen Worten umfassen die beiden Separatoren 124 und 125 die positive Elektrode 122 schichtweise, und die zweite Schicht 124b des Separators 124 und die zweite Schicht 125b des Separators 125, auf denen die jeweiligen zweiten Schichten gebildet sind (wird später beschrieben), sind mit der positiven Elektrode 122 in Kontakt. Ferner umfassen die beiden Separatoren 124 und 125 die negative Elektrode 123 schichtweise, und die erste Schicht 124a des Separators 124 und die erste Schicht 125a des Separators 125, auf denen die jeweiligen ersten Schichten gebildet sind (wird später beschrieben), sind mit der negativen Elektrode 123 in Kontakt. Der gewickelte Körper 121 ist so ausgebildet, dass nach dem Wickeln die positive Elektrode 122 und die negative Elektrode 123 nicht in der äußersten Schicht enthalten sind.
Der gewickelte Körper 121 wird ausgebildet, indem um den Kern 126 ein Schichtkörper gewickelt wird, bei dem die positive Elektrode 122 und die negative Elektrode 123, die mit aktiven Substanzen beschichtet sind, und die zwei Separatoren 124 und 125, die jeweils zwei Oberflächen mit unterschiedlichen thermischen Verbindungseigenschaften aufweisen, abwechselnd dazwischen gefügt sind. Mit anderen Worten ist der gewickelte Körper 121 aus einem Schichtkörper gebildet, der die positive Elektrode 122, den ersten Separator 124, die negative Elektrode 123 und den zweiten Separator 125 umfasst, die in dieser Reihenfolge geschichtet sind, und die derart gewickelt sind, dass der Querschnitt davon in seiner Form länglich ist.
Die positive Elektrode 122 ist eine lange, bandförmige, aus Aluminium hergestellte Stromkollektorfolie der positiven Elektrode, die eine auf einer Oberfläche davon ausgebildete Aktivsubstanzschicht der positiven Elektrode umfasst. Es ist zu beachten, dass die in der Energiespeichervorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Erfindung verwendete positive Elektrode 122 sich nicht sonderlich von herkömmlichen positive Elektroden unterscheidet, und allgemein verwendete positive Elektroden können als die positive Elektrode 122 verwendet werden.
Eine Polyanionen-Verbindung, wie etwa LiMPO₄, LiMSiO₄, oder LiMBO₃ (wobei M eines oder mehrere Übergangsmetallelemente ist, die ausgewählt sind aus Fe, Ni, Mn, Co und dergleichen), eine Spinell-Verbindung, wie etwa Lithiumtitanat oder Lithiummanganat, oder ein Lithium-Übergangsmetalloxid, wie etwa LiMO₂ (wobei M eines oder mehrere Übergangsmetallelemente ist, die ausgewählt sind aus Fe, Ni, Mn, Co und dergleichen), kann zum Beispiel als die Aktivsubstanz der positiven Elektrode verwendet werden.
Die negative Elektrode 123 ist eine lange, bandförmige, aus Kupfer hergestellte Stromkollektorfolie der negativen Elektrode, die eine auf einer Oberfläche davon ausgebildete Aktivsubstanzschicht der negativen Elektrode umfasst. Es ist zu beachten, dass die in der Energiespeichervorrichtung 10 gemäß der vorliegenden Erfindung verwendete negative Elektrode 123 sich nicht sonderlich von herkömmlichen negativen Elektroden unterscheidet, und allgemein verwendete negative Elektroden können als die negative Elektrode 123 verwendet werden.
Zum Beispiel kann jede angemessene, bekannte Substanz, die eine Aktivsubstanz der negativen Elektrode ist, welche in der Lage ist, Lithiumionen zu adsorbieren und desorbieren, als die Aktivsubstanz der negativen Elektrode verwendet werden. Zum Beispiel können außer einem Lithiummetall oder einer Lithiumlegierung (ein Lithiummetall, dass eine Legierung, wie etwa Lithium-Aluminium, Lithium-Blei, Lithium-Zinn, Lithium-Aluminium-Zinn, Lithium-Gallium und Wood'sche Legierung, enthält) eine Legierung, die in der Lage ist, Lithium zu adsorbieren/desorbieren, ein Kohlenstoffmaterial (zum Beispiel Graphit, ein nicht-graphitisierender Kohlenstoff, ein graphitisierbarer Kohlenstoff, ein Niedrigtemperaturkohlenstoff oder amorpher Kohlenstoff), ein Metalloxid, ein Lithiummetalloxid (zum Beispiel Li₄Ti₆O₁₂) oder eine Polyphosphatverbindung verwendet werden.
Ferner sind der erste Separator 124 und der zweite Separator 125 lange, bandförmige Separatoren, die zwischen die positive Elektrode 122 und die negative Elektrode 123 zwischengefügt sind. Der erste Separator 124 umfasst eine erste Schicht 124a und eine zweite Schicht 124b, und der zweite Separator 135 umfasst eine erste Schicht 125a und eine zweite Schicht 125b.
Die ersten Schichten 124a und 125a sind ein thermoplastisches Harz beinhaltende mikroporöse Folien, die die Basismaterialschichten des ersten Separators 124 bzw. des zweiten Separators 125 bilden.
Speziell werden poröse Harzmembranen, die Polymer-, natürliche, Kohlenwasserstoff-, Glas- oder Keramikfasern aufweisen, die gewebt oder nichtgewebt sind, als die ersten Schichten 124a und 125a verwendet. Ferner weisen die porösen Harzmembranen bevorzugt gewebte oder nichtgewebte Polymerfasern auf. Genauer weisen die porösen Harzmembranen bevorzugt Polymerfasern oder Vlies auf, oder sind ein ähnliches Textil oder Vlies. Die Polymerfaser ist bevorzugt eine nichtleitende Polymerfaser, die ausgewählt ist aus Polyacrylnitril (PAN), Polyamid (PA), einem Polyester wie etwa Polyethylenterephthalat (PET), und/oder einem Polyolefin (PO), wie etwa Polypropylen (PP), Polyethylen (PE), oder einer ähnlichen Polyolefinzusammensetzung. Ferner können die porösen Harzmembranen zum Beispiel mikroporöse Polyolefinmembranen, Faservlies oder Papier sein, und sind bevorzugt mikroporöse Polyolefinmembranen. Polyethylen, Polypropylen oder ein Verbund daraus kann für die poröse Polyolefinschicht verwendet werden. Es ist zu beachten, dass unter Berücksichtung ihrer Auswirkung auf die Batterieeigenschaften die ersten Schichten 124a und 125a bevorzugt eine Dicke von ungefähr 5 bis 30 μm aufweisen.
Die zweiten Schichten 124b und 125b sind oberhalb der ersten Schichten 124a und 125a platziert und weisen davon verschiedene Materialeigenschaften auf. Nach dieser Ausführungsform sind die zweiten Schichten 124b und 125b wärmebeständige Schichten, mit denen die ersten Schichten 124a bzw. 125b beschichtet sind. Hierbei ist die wärmebeständig beschichtete Schicht zum Beispiel eine Schicht, die anorganische Partikel oder ein wärmebeständiges Harz (wärmebeständige Partikel) umfasst.
Spezifisch sind Anorganische Partikel Partikel aus einem anorganischen Material aus mehr als einer einzigen Komponente, die aus den folgenden ausgewählt wird, eine Verbindung aus mehr als einer der folgenden, oder eine zusammengesetzte Verbindung aus mehr als einer der folgenden: ein Oxid, wie etwa ein Eisenoxid, SiO₂, Al₂O₃, TiO₂, BaTiO₂, ZrO, oder ein Aluminiumoxid-Siliziumdioxid-Komplex-Oxid oder dergleichen, ein feinpartikuläres Nitrid, wie etwa Aluminiumnitrid oder Siliziumnitrid oder dergleichen, unlösliche feine Ionenkristallpartikel aus Calciumfluorid, Bariumfluorid oder Bariumsulfat oder dergleichen, kovalente feine Kristallpartikel aus Silizium oder Diamant oder dergleichen, feine Keramikpartikel aus Talkum oder Montmorillonit oder dergleichen, synthetisches Material aus mineralischen Ressourcen, wie etwa Böhmit, Zeolith, Apatit, Kaolin, Mullit, Spinell, Olivin, Sericit, Bentonit oder Glimmer oder dergleichen, oder daraus abgeleitetes Material. Ferner kann das obige anorganische Material Partikel sein, die dazu hergestellt wurden, elektrische Isoliereigenschaften aufzuweisen, indem die Oberflächen der elektrisch leitfähigen feinen Partikel, wie etwa feine Oxidpartikel aus SnO₂ oder Indium-Zinnoxid (ITO) oder dergleichen, oder feine kohlenstoffhaltige Chondritpartikel aus Ruß oder Graphit oder dergleichen, mit einem Material bearbeitet werden, das elektrische Isoliereigenschaften aufweist (zum Beispiel Materialien, die aus den zuvor beschriebenen elektrisch isolierenden, anorganischen Partikeln hergestellt sind).
Die zweiten Schichten 124b und 125b weisen thermische Verbindungseigenschaften auf, die schlechter sind als die der ersten Schichten 124a und 125a. Mit anderen Worten weist der erste Separator 124 eine erste Schicht 124a auf, auf der eine erste Oberfläche gebildet ist, die thermische Verbindungseigenschaften aufweist, die besser sind als die der zweiten Oberfläche, und eine zweite Schicht 124b, auf der eine zweite Oberfläche gebildet ist, die thermische Verbindungseigenschaften aufweist, die schlechter sind als die der ersten Oberfläche. Desgleichen weist der zweite Separator 125 eine erste Schicht 125a auf, auf der eine erste Oberfläche gebildet ist, die thermische Verbindungseigenschaften aufweist, die besser sind als die der zweiten Oberfläche, und eine zweite Schicht 125b, auf der eine zweite Oberfläche gebildet ist, die thermische Verbindungseigenschaften aufweist, die schlechter sind als die der ersten Oberfläche.
Zumindest einer der beiden Separatoren 124 und 125 (in dieser Ausführungsform der erste Separator 124) ist über die erste Schicht 124a, auf der die erste Oberfläche mit den besseren thermischen Verbindungseigenschaften gebildet ist, mit dem Kern 126 verbunden. Ferner sind die beiden Separatoren 124 und 125 geschichtet, so dass die ersten Schichten 124a und 125a, auf denen die ersten Oberflächen gebildet sind, einander gegenüberliegen. Ferner sind die erste Schicht 124a und erste Schicht 125a, die einander gegenüberliegen, miteinander an einem zweiten Punkt P2 verbunden. Die erste Oberfläche (die erste Schicht 124a) des ersten Separators 124 der beiden Separatoren 124 und 125 ist an einem ersten Punkt P1 mit dem Kern 126 verbunden.
Die Isolierfolie 127 ist an einem Ende mit zumindest einem der beiden Separatoren 124 und 125 verbunden, einmal um die äußere Schicht des gewickelten Körpers 121 gewickelt, und dann mit sich selbst in einem überlappenden Bereich des anderen Endes verbunden. Da die Isolierfolie 127 mit sich selbst verbunden wird, nachdem sie straff gezogen und einmal um die äußere Schicht des gewickelten Körpers 121 gewickelt wurde, wird verhindert, dass sich Lücken zwischen jeder Folie des gewickelten Körpers 121 (die positive Elektrode 122, die negative Elektrode 123, der Separator 124 und der Separator 125) bilden.
4 zeigt eine Skizze einer Wickelvorrichtung 500. Der gewickelte Körper 121 wird unter Verwendung einer Wickelvorrichtung 500 hergestellt. Die Wickelvorrichtung 500 umfasst eine Wickeleinheit 501 und eine Verbindeeinheit 502. Die Verbindeeinheit 502 verbindet den ersten Separator 124 und den Kern 126 am ersten Punkt P1, der in 3(b) gezeigt ist, und verbindet die beiden Separatoren 124 und 125 miteinander am zweiten Punkt P2. Die Wickeleinheit 501 wickelt, wie 4 zeigt, die positive Elektrode 122 und die negative Elektrode 123 um den Kern 126, während die Separatoren 124 und 125, die durch die Verbindeeinheit 502 direkt und indirekt mit dem Kern 126 verbunden werden, abwechselnd zwischen der positiven Elektrode 122 und der negativen Elektrode 123 schichtweise umfasst werden.
Mit der Energiespeichervorrichtung 10 nach der ersten Ausführungsform können, da der erste Separator 124, welcher der zumindest eine der beiden Separatoren 124 und 125 des gewickelten Körpers 121 ist, die voneinander verschiedene thermische Verbindungseigenschaften aufweisen, über die erste Schicht 124a, auf der die erste Oberfläche mit den besseren thermischen Verbindungseigenschaften gebildet ist, mit dem Kern 126 verbunden ist, die positive Elektrode 122, die negative Elektrode 123 und die beiden Separatoren 124 und 125 leicht gewickelt werden, während auf den ersten Separator 124 an dem Wicklungsansatzpunkt des gewickelten Körpers 121 Zug ausgeübt wird. Aus diesem Grunde kann verhindert werden, dass sich eine Lücke (Abstand) zwischen der positiven Elektrode 122 und der negativen Elektrode 123 der Elektrodenanordnung 120 bildet, die als die gewickelte Elektrodenanordnung fungiert, wodurch die Herstellung der Energiespeichervorrichtung 10 mit einer verminderten Leistung gehemmt wird. Da der auf die positive Elektrode 122, die negative Elektrode 123 und die beiden Separatoren 124 und 125 ausgeübte Zug aufrechterhalten wird, kann ferner eine Änderung ihrer relativen Positionen und ein Schrumpfen der Separatoren 124 und 125 gehemmt werden. Im Ergebnis kann verhindert werden, dass die positive Elektrode 122 und die negative Elektrode 123 miteinander direkt in Kontakt kommen, was dabei hilft zu verhindern, dass sich die Leistung der Energiespeichervorrichtung 10 verschlechtert.
Ferner ist mit der Energiespeichervorrichtung 10 nach der ersten Ausführungsform die erste Schicht 124a des ersten Separators 124 der beiden Separatoren 124 und 125, auf der die erste Oberfläche gebildet ist, mit dem Kern 126 verbunden, und des Weiteren sind die beiden Separatoren 124 und 125 über die ersten Schichten 124a und 125a der beiden Separatoren 124 und 125, auf denen die ersten Oberflächen mit den besseren thermischen Verbindungseigenschaften gebildet sind, miteinander verbunden. Mit anderen Worten kann der erste Separator 124 direkt mit dem Kern 126 verbunden sein, und der zweite Separator 125 kann indirekt mit dem Kern 126 über den ersten Separator 124 verbunden sein. Dadurch können die beiden Separatoren 124 und 125 sicher mit dem Kern 126 verbunden werden.
Ferner werden bei der Energiespeichervorrichtung 10 nach der ersten Ausführungsform die Separatoren 124 und 125, die wärmebeständige Partikel enthalten, verwendet, um eine Isolierung zwischen der positiven Elektrode 122 und der negativen Elektrode 123 in der Elektrodenanordnung 120 aufrechtzuerhalten, wenn die Energiespeichervorrichtung 10 in einer Hochtemperaturumgebung platziert wird. Wenn der Separator wärmebeständige Partikel enthält, weist die Schicht, in der die wärmebeständigen Partikel enthalten sind, im Allgemeinen extrem schlechte thermische Verbindungseigenschaften auf. Sogar wenn die Separatoren 124 und 125 eine Oberfläche aufweisen, die schlechte thermische Verbindungseigenschaften hat, können die beiden Separatoren 124 und 125 sicher mit dem Kern 126 verbunden werden.
Ferner kann bei der Energiespeichervorrichtung 10 nach der ersten Ausführungsform eine Oxidation der Separatoren 124 und 125 aufgrund eines hohen Potentials verhindert werden, da die wärmebeständige Partikel enthaltenden zweiten Schichten 124b und 125b die positive Elektrode 122 mit hohem Potential in der Elektrodenanordnung 120 der Energiespeichervorrichtung 10 schichtweise umfassen.
Es ist zu beachten, dass bei der Energiespeichervorrichtung 10 nach der ersten Ausführungsform der Kern 126 nicht unbedingt thermische Verbindungseigenschaften aufweisen muss, die größer sind als die ersten Schichten 124a und 125a des ersten und zweiten Separators 124 und 125, auf denen die ersten Oberflächen mit thermischen Verbindungseigenschaften gebildet sind, die besser sind als die der zweiten Oberflächen. Sogar wenn der Kern 126 thermische Verbindungseigenschaften aufweist, die nur größer sind als die der zweiten Schichten 124b und 125b des ersten und zweiten Separators 124 und 125, auf denen die zweiten Oberflächen mit thermischen Verbindungseigenschaften gebildet sind, die schlechter sind als die der ersten Oberflächen, kann der Kern 126 in ausreichender Weise mit den ersten Schichten 124a und/oder 125a von zumindest einem des ersten und zweiten Separators 124 und 125 verbunden werden.
Es ist zu beachten, dass bei der Energiespeichervorrichtung 10 nach der ersten Ausführungsform die erste Schicht 124a des ersten Separators 124, auf der die erste Oberfläche gebildet ist, direkt mit dem Kern 126 verbunden ist, und die erste Schicht 125a des zweiten Separators 125, auf der die erste Oberfläche gebildet ist, mit dem ersten Separator 124 verbunden und somit indirekt mit dem Kern 126 verbunden ist, es jedoch nicht beabsichtigt ist, dass die Energiespeichervorrichtung 10 auf diesen Aufbau beschränkt werden soll. Wie 5 zeigt, ist zum Beispiel die erste Schicht 124a des ersten Separators 124, auf der die erste Oberfläche ausgebildet ist, an einem ersten Punkt P11 mit dem Kern 126 verbunden. Die erste Schicht 125a des zweiten Separators 125, auf der die erste Oberfläche ausgebildet ist, an einem zweiten Punkt P12 verbunden, der sich an einer anderen Stelle auf dem Kern 126 befindet als der erste Punkt P11. Also solches sind sowohl der erste Separator 124 als auch der zweite Separator 125 direkt mit dem Kern 126 verbunden. Diese Art des Aufbaus ist ebenfalls akzeptabel.
Es ist zu beachten, dass bei der Energiespeichervorrichtung 10 nach der ersten Ausführungsform die beiden Separatoren 124 und 125 die positive Elektrode 122 schichtweise umfassen, und die zweiten Schichten 124b und 125b der beiden Separatoren 124 und 125, auf denen die zweiten Schichten gebildet sind, mit der positiven Elektrode 122 in Kontakt sind. Ferner umfassen die beiden Separatoren 124 und 125 die negative Elektrode 123 schichtweise, und die erste Schicht 124a und die erste Schicht 125a der Separatoren, auf denen die jeweiligen ersten Schichten gebildet sind, sind mit der negativen Elektrode 123 in Kontakt. Wenn jedoch die Wärmeleitfähigkeit der negativen Elektrode größer ist als die der positiven Elektrode, wie etwa wenn die positive Elektrode LiMO₂ umfasst und die negative Elektrode ein Kohlenstoffmaterial umfasst, ist ein Aufbau akzeptabel, bei dem die beiden Separatoren 124 und 125 die positive Elektrode 122 schichtweise umfassen, und die erste Schicht 124a und die erste Schicht 125a der Separatoren, auf denen die jeweiligen ersten Oberflächen ausgebildet sind, mit der positiven Elektrode 122 in Kontakt sind, und ferner die beiden Separatoren 124 und 125 die negative Elektrode 123 schichtweise umfassen, und die zweite Schicht 124b und die zweite Schicht 125b der Separatoren, auf denen die jeweiligen zweiten Oberflächen ausgebildet sind, mit der negativen Elektrode 123 in Kontakt sind. Mit anderen Worten sind, solange die beiden Separatoren 124 und 125 eine wärmeleitfähigere der positiven Elektrode 122 und der negativen Elektrode 123 schichtweise umfassen, und die ersten Oberflächen der beiden Separatoren 124 und 125 mit der wärmeleitfähigeren der positiven Elektrode 122 und der negativen Elektrode 123 in Kontakt sind, die folgenden Vorteile zu erreichen.
Um es in andere Worte zu kleiden, wenn die Energiespeichervorrichtung 10 in einer Hochtemperaturumgebung platziert wird, wird die Temperatur der wärmeleitfähigeren der positiven Elektrode 122 und der negativen Elektrode 123 in der Elektrodenanordnung 120 schneller ansteigen als die der anderen. Im Ergebnis steigen die Temperaturen der ersten Oberflächen der beiden Separatoren 124 und 125, die bessere thermische Verbindungseigenschaften aufweisen, was bewirkt, dass die Oberflächen schmelzen. Dieses verschließt einen Teil der Löcher in den Separatoren 124 und 125. Im Ergebnis sinkt eine durch die Separatoren 124 und 125 erlaubte Ionenleitung, und eine Entladung der Energiespeichervorrichtung 10, während sie in einer Hochtemperaturumgebung platziert ist, kann verhindert werden.
(Zweite Ausführungsform)
6 ist eine erweiterte Ansicht des in 3(a) gezeigten Abschnittes A2 der Energiespeichervorrichtung 20 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Energiespeichervorrichtung 20 nach der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von der Energiespeichervorrichtung 10 nach der ersten Ausführungsform dadurch, dass sich die Verbindungspunkte der beiden Separatoren 124 und 125 und des Kerns 126 an anderen Positionen befinden. Andere Ausbildungen der Energiespeichervorrichtung 20 werden in 6 nicht gezeigt, sind jedoch der Energiespeichervorrichtung 10 nach der ersten Ausführungsform ähnlich. Als solches wird auf Erklärungen davon verzichtet.
Bei der Energiespeichervorrichtung 20 nach der zweiten Ausführungsform ist, wie 6 zeigt, der Kern 126 eine lange, bandförmige Folie, die mehr als einmal zusammengefaltet ist. Ein dritter Punkt P23 befindet sich auf dem äußersten Faltabschnitt der gefalteten Folie näher an dem Ende des innersten Faltabschnitts der gefalteten Folie als das Ende des äußersten Faltabschnitts. An diesem dritten Punkt P23 werden zwei oder mehr der überlappenden Faltabschnitte der gefalteten Folie miteinander verbunden. Ferner umfasst der Kern 126 einen Hauptkörper 226a der Folie, die ein- oder mehrmalig gefaltet ist, und einen auf dem äußeren Faltabschnitt des Hauptkörpers 226a gebildeten Abzweigabschnitt 226b, der sich von dem dritten Punkt P23, an dem die überlappenden Faltabschnitte miteinander verbunden sind, bis zum Ende des äußersten Faltabschnittes erstreckt.
Die ersten Schichten 124a und 125a der beiden Separatoren 124 und 125, auf denen die ersten Oberflächen ausgebildet sind, sind mit dem Abzweigabschnitt 226b verbunden, während die beiden Separatoren 124 und 125 den Abzweigabschnitt 226b schichtweise umfassen. Spezifisch sind der erste Separator 124 und der zweite Separator 125 geschichtet, so dass die erste Schicht 124a und die erste Schicht 125a, auf denen die ersten Oberflächen ausgebildet sind, einander gegenüberliegen, und so, dass die innersten Schichten der Separatoren 124 und 125 das Ende des Abzweigabschnitts 226b des Kerns 226 schichtweise umfassen. In diesem Zustand ist die erste Schicht 124a des ersten Separators 124, auf der die erste Oberfläche ausgebildet ist, mit der äußeren Oberfläche des Abzweigabschnitts 226b an einer ersten Position P21 verbunden, und die erste Schicht 125a des zweiten Separators 125, auf der die erste Oberfläche ausgebildet ist, ist mit der inneren Oberfläche des Abzweigabschnitts 226b an einer zweiten Position P22 verbunden. Der erste Separator 124 und der zweite Separator 125, die auf diese Weise mit der äußeren Schicht des Kerns 126 verbunden sind, sind geschichtet, um die positive Elektrode 122 und die negative Elektrode 123 zu trennen, und sind mit der positiven Elektrode 122 und der negativen Elektrode 123 zusammen gewickelt.
Bei der Energiespeichervorrichtung 20 nach der zweiten Ausführungsform sind die beiden Separatoren 124 und 125 jeweils mit dem Abzweigabschnitt 226b des Kerns 226 über deren erste Schichten 124a und 125a verbunden, auf denen die ersten Oberflächen mit thermischen Verbindungseigenschaften gebildet sind, die besser sind als die der zweiten Oberflächen. Dadurch können die beiden Separatoren 124 und 125 sicher mit dem Kern 126 verbunden werden.
Es ist zu beachten, dass bei der Energiespeichervorrichtung 20 nach der zweiten Ausführungsform sind die beiden Separatoren 124 und 125 jeweils mit dem Abzweigabschnitt 226b des Kerns 226 über deren erste Schicht 124a und 125a verbunden sind, auf denen die ersten Oberflächen mit thermischen Verbindungseigenschaften gebildet sind, die besser sind als die der zweiten Oberflächen, es jedoch nicht beabsichtigt ist, dass die Verbindung der beiden Separatoren 124 und 125 mit dem Abzweigabschnitt 226b auf diesen Aufbau beschränkt werden soll.
Zum Beispiel kann die Energiespeichervorrichtung 20 einen Aufbau wie den aufweisen, der in 7 gezeigt wird. Hier ist die erste Schicht 124a des ersten Separators 124 mit der äußeren Oberfläche des Abzweigabschnitts 226b an einer ersten Position P31 verbunden, und die erste Schicht 125a des zweiten Separators 125 ist mit der äußeren Oberfläche des Hauptkörpers 226a an einer zweiten Position P32 verbunden. Ferner kann die Energiespeichervorrichtung 20 einen Aufbau wie den aufweisen, der in 8 gezeigt wird. Hier ist die erste Schicht 124a des ersten Separators 124 mit der inneren Oberfläche des Abzweigabschnitts 226b an einer ersten Position P41 verbunden, und die erste Schicht 125a des zweiten Separators 125 ist mit der äußeren Oberfläche des Hauptkörpers 226a an einer zweiten Position P42 verbunden.
Gewerbliche Anwendbarkeit
Die Energiespeichervorrichtung gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung kann als eine Energiespeichervorrichtung angewandt werden, die die Verwendung eines Separators einsetzt, der mit einer Schicht mit schlechten thermischen Verbindungseigenschaften versehen ist, wie etwa einer wärmebeständig beschichteten Schicht, und die in der Lage ist, ein Nachlassen der Leistung zu hemmen.
Bezugszeichenliste

10, 20: Energiespeichervorrichtung
100: Behälter
110: Abdeckung
120: Elektrodenanordnung
121: Gewickelter Körper
122: Positive Elektrode
123: Negative Elektrode
124: Erster Separator
124a, 125a: Erste Schicht
124b, 125b: Zweite Schicht
125: Zweiter Separator
126, 226: Kern
127: Isolierfolie
130: Stromkollektor der positiven Elektrode
140: Stromkollektor der negativen Elektrode
200: Positiver Elektrodenanschluss
226a: Hauptkörper
226b: Abzweigabschnitt
300: Negativer Elektrodenanschluss
P1, P11, P21, P31, P41: Erster Punkt
P2, P12, P22, P32, P42: Zweiter Punkt
P3, P23: Dritter Punkt

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2009-224038 [0003]

Claims

Energiespeichervorrichtung, umfassend: einen Kern; und einen gewickelten Körper, der, geschichtet und um den Kern gewickelt, umfasst: eine positive Elektrode, eine negative Elektrode und zwei Separatoren, von denen einer zwischen die positive Elektrode und die negative Elektrode zwischengefügt ist, und die jeweils eine erste Oberfläche und eine zweite Oberfläche aufweisen, wobei die erste Oberfläche thermische Verbindungseigenschaften aufweist, die besser sind als die thermischen Verbindungseigenschaften der zweiten Oberfläche; wobei zumindest einer der beiden Separatoren über seine erste Oberfläche mit dem Kern verbunden ist.
Energiespeichervorrichtung nach Anspruch 1, wobei zumindest einer der beiden Separatoren über seine erste Oberfläche mit dem Kern verbunden ist, und die beiden Separatoren über ihre ersten Oberflächen miteinander verbunden sind.
Energiespeichervorrichtung nach Anspruch 1, wobei die beiden Separatoren über ihre ersten Oberflächen mit dem Kern verbunden sind.
Energiespeichervorrichtung nach Anspruch 3, wobei der Kern einen Hauptkörper und einen von dem Hauptkörper abzweigenden Abzweigabschnitt aufweist, und zumindest einer der beiden Separatoren über seine erste Oberfläche mit dem Abzweigabschnitt verbunden ist.
Energiespeichervorrichtung nach Anspruch 4, wobei die beiden Separatoren den Abzweigabschnitt schichtweise umfassen und über ihre ersten Oberflächen mit dem Abzweigabschnitt verbunden sind.
Energiespeichervorrichtung nach Anspruch 4, wobei einer der beiden Separatoren über seine erste Oberfläche mit dem Abzweigabschnitt verbunden ist, und der andere der beiden Separatoren über seine erste Oberfläche mit dem Hauptkörper verbunden ist.
Energiespeichervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Kern ein Material umfasst, das thermische Verbindungseigenschaften aufweist, die besser sind als die thermischen Verbindungseigenschaften der ersten Oberfläche.
Energiespeichervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei die beiden Separatoren jeweils eine erste Schicht, auf der die erste Oberfläche gebildet ist, und eine zweite Schicht aufweisen, auf der die zweite Oberfläche gebildet ist, wobei die zweite Oberfläche thermische Verbindungseigenschaften aufweist, die schlechter sind als die thermischen Verbindungseigenschaften der ersten Oberfläche, und die zweite Schicht wärmebeständige Partikel enthält.
Energiespeichervorrichtung nach Anspruch 8, wobei die beiden Separatoren die positive Elektrode schichtweise umfassen, und die zweiten Oberflächen der beiden Separatoren mit der positiven Elektrode in Kontakt sind.
Energiespeichervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die beiden Separatoren eine wärmeleitfähigere der positiven Elektrode und der negativen Elektrode schichtweise umfassen, und die ersten Oberflächen der beiden Separatoren mit der wärmeleitfähigeren der positiven Elektrode und der negativen Elektrode in Kontakt sind.