DE102013220540A1

DE102013220540A1 - Elektrische speichervorrichtung, mantelschicht und verfahren zum ummanteln eines behälters

Info

Publication number: DE102013220540A1
Application number: DE102013220540.6A
Authority: DE
Inventors: Masamitsu Tononishi
Original assignee: GS Yuasa International Ltd
Current assignee: GS Yuasa International Ltd
Priority date: 2012-10-12
Filing date: 2013-10-11
Publication date: 2014-04-17
Also published as: KR102117128B1; US9515300B2; JP2014096357A; KR20140047535A; CN103730614A; JP6179285B2; CN103730614B; US20140106204A1

Abstract

Eine elektrische Speichervorrichtung mit einem Leistungserzeugungselement, einem Gehäusebehälter zum Unterbringen des Leistungserzeugungselements, der eine Oberseite, eine Unterseite und vier Seitenfläche enthält, und einem Ummantelungselement, das durch Wickeln einer Isolierschicht um den Gehäusebehälter herum ausgebildet ist, ist geliefert. Der Gehäusebehälter enthält runde Abschnitte oder abgeschrägte Abschnitte, die zwischen den angrenzenden Seitenflächen ausgebildet sind, und runde oder abgeschrägte Grenzabschnitte, die zwischen der Unterseite und den Seitenflächen ausgebildet sind. Das Ummantelungselement ummantelt Teile der Grenzabschnitte, der Seitenflächen und der runden Abschnitte oder abgeschrägten Abschnitte.

Description

GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrische Speichervorrichtung, wie beispielsweise einen Akkumulator und andere Batterien, eine Mantelschicht der elektrischen Speichervorrichtung und ein Verfahren zum Ummanteln eines Behälters.
HINTERGRUND
Akkumulatoren sind zum Antreiben elektronischer Vorrichtungen, wie beispielsweise Mobiltelefone und IT-Vorrichtungen, sowie Ersetzen von Primärbatterien weitverbreitet. Da Akkumulatoren mit wasserfreiem Elektrolyt, die durch Lithium-Ionen-Batterien repräsentiert werden, eine hohe Energiedichte aufweisen, wird insbesondere die Anwendung derselben auf große elektrische Industrievorrichtungen, wie beispielsweise Elektroautos, ermöglicht.
Der Akkumulator mit wasserfreiem Elektrolyt enthält im Allgemeinen einen Metallbehälter als einen Gehäusebehälter. Da der Metallbehälter elektrische Leitfähigkeit aufweist, kann während der Verwendung der Batterie versehentlich ein Kurzschluss durch den Metallbehälter auftreten. Daher wird zum Zwecke des Verhinderns des Kurzschlusses das Ummanteln des Metallgehäusebehälters mit einem Isolierfilm weitgehend und herkömmlich praktiziert (siehe beispielsweise JP-A-2011-175942 (14)).
Der Akkumulator mit wasserfreiem Elektrolyt in der verwandten Technik, der oben beschrieben wurde, weist die folgenden Probleme auf. In vielen Fällen wird als Isolierfilm ein zylindrischer Schrumpfschlauch eingesetzt, wie in JP-A-2011-175942 offenbart, und der Schlauch über den Gehäusebehälter der Batterie gegeben und erhitzt und geschrumpft, um die Ummantelung zu vervollständigen. Es ist jedoch schwierig die fertige Ummantelung zu erhalten, die mit einer Form des Metallbehälters exakt übereinstimmt. Zudem weist solch eine ungenaue Ummantelung unzureichend geschrumpfte Teile auf. Wenn die Batterie einer thermisch harten Umgebung ausgesetzt wird, z. B., wenn die Batterie für eine lange Zeitdauer an einem heißen Ort gelassen oder kontinuierlich verwendet wird, können die Teile wieder schrumpfen und von ummantelten Abschnitten abgehen und folglich kann eine Oberfläche des Gehäusebehälters freiliegen.
Wie oben beschrieben wurde, ist es bei einer herkömmlichen elektrischen Speichervorrichtung mit dem Akkumulator mit wasserfreiem Elektrolyt schwierig den Isoliermantel, der mit der Form des Gehäusebehälters übereinstimmt, akkurat und richtig anzubringen.
ZUSAMMENFASSUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist eine elektrische Speichervorrichtung, die entlang einer äußeren Form eines Gehäusebehälters mit einer Mantelschicht akkurat ummantelt ist, eine Mantelschicht zum Ummanteln der elektrischen Speichervorrichtung und ein Verfahren zum Ummanteln eines Behälters zu liefern.
Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung liefert eine elektrische Speichervorrichtung mit einem Leistungserzeugungselement, einem Gehäusebehälter zum Unterbringen des Leistungserzeugungselementes, der eine Oberseite, eine Unterseite und vier Seitenflächen enthält, und einem Ummantelungselement, das durch Wickeln einer Isolierschicht um den Gehäusebehälter herum ausgebildet ist. Der Gehäusebehälter enthält runde Abschnitte oder abgeschrägte Abschnitte, die zwischen den angrenzenden Seitenflächen und runden oder abgeschrägten Grenzabschnitten ausgebildet sind, die zwischen der Unterseite und den Seitenflächen ausgebildet sind. Das Ummantelungselement ummantelt Teile der Grenzabschnitte, die Seitenflächen und die runden Abschnitte oder abgeschrägten Abschnitte.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt eine Perspektivansicht einer Struktur eines Akkumulators mit wasserfreiem Elektrolyt nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
2 zeigt eine Vorderansicht der Struktur des Akkumulators mit wasserfreiem Elektrolyt nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3A zeigt eine Draufsicht der Struktur des Akkumulators mit wasserfreiem Elektrolyt nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und 3B zeigt eine Ansicht einer Struktur eines Deckelabschnitts des Akkumulators mit wasserfreiem Elektrolyt nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung von unten;
4A zeigt eine Seitenansicht der Struktur des Akkumulators mit wasserfreiem Elektrolyt nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und 4B zeigt eine schematische Schnittansicht, die entlang der geraden Linie A-A in 4A genommen wurde;
5 zeigt eine auseinandergezogene Perspektivansicht einer Struktur einer Mantelschicht des Akkumulators mit wasserfreiem Elektrolyt nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
6 zeigt eine Draufsicht der Struktur der Mantelschicht nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
7A zeigt eine Ansicht, die einen Bearbeitungsschritt durch Verwenden der Mantelschicht nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert, und 7B zeigt eine Ansicht, die den Bearbeitungsschritt durch Verwenden der Mantelschicht nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert;
8A zeigt eine Ansicht, die einen ummantelten Zustand mit einem herkömmlichen Ummantelungsfilm erläutert, und 8B zeigt eine Ansicht, die einen ummantelten Zustand mit der Mantelschicht nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert;
9 zeigt eine auseinandergezogene Perspektivansicht einer Struktur eines Stromversorgungsmoduls nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
10A zeigt eine vergrößerte Ansicht der Mantelschicht nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, 10B zeigt eine vergrößerte Ansicht eines anderen Beispiels der Struktur der Mantelschicht nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und 10C zeigt eine vergrößerte Ansicht noch eines anderen Beispiels der Struktur der Mantelschicht nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
11 zeigt eine Ansicht, die ein anderes Beispiel des ummantelten Zustands mit der Mantelschicht nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert; und
12 zeigt eine Ansicht, die andere Beispiele des Akkumulators mit wasserfreiem Elektrolyt und des ummantelten Zustands mit der Mantelschicht nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erläutert.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung liefert eine elektrische Speichervorrichtung mit Folgendem: einem Leistungserzeugungselement; einem Gehäusebehälter zum Unterbringen des Leistungserzeugungselements und mit einer Oberseite, einer Unterseite und vier Seitenflächen; und einem Ummantelungselement, das durch Wickeln einer Isolierschicht um den Gehäusebehälter herum ausgebildet ist, wobei der Gehäusebehälter Folgendes aufweist: runde Abschnitte oder abgeschrägte Abschnitte, die zwischen den angrenzenden Seitenflächen ausgebildet sind; und runde oder abgeschrägte Grenzabschnitte, die zwischen der Unterseite und den Seitenflächen ausgebildet sind, und wobei das Ummantelungselement Teile der Grenzabschnitte, die Seitenflächen und die runden Abschnitte oder abgeschrägten Abschnitte ummantelt.
Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung liefert die elektrische Speichervorrichtung nach dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung, wobei eine dreidimensionale Form des Ummantelungselements mit einer äußeren Form des Gehäusebehälters übereinstimmt.
Ein dritter Aspekt der vorliegenden Erfindung liefert die elektrische Speichervorrichtung nach dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung, wobei das Ummantelungselement mit einer Oberfläche des Gehäusebehälters in engem Kontakt steht.
Ein vierter Aspekt der vorliegenden Erfindung liefert die elektrische Speichervorrichtung nach dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung, wobei die Grenzabschnitte des Gehäusebehälters Seitenabschnitte und Eckabschnitte aufweisen, die mit einer ebenen Form der Unterseite übereinstimmen, und Einschnitte bzw. Aussparungen an Positionen der Isolierschicht ausgebildet sind, die den Eckabschnitten des Gehäusebehälters entsprechen.
Ein fünfter Aspekt der vorliegenden Erfindung liefert die elektrische Speichervorrichtung nach dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung, wobei die Isolierschicht einen Klebe- bzw. Haftabschnitt auf einer Fläche von zumindest einem Abschnitt aufweist, der dem Gehäusebehälter gegenüberliegt.
Ein sechster Aspekt der vorliegenden Erfindung liefert die elektrische Speichervorrichtung nach dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung, wobei die Isolierschicht durch eine Vielzahl von Schichten ausgebildet ist.
Ein siebter Aspekt der vorliegenden Erfindung liefert die elektrische Speichervorrichtung nach dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung, wobei die Isolierschicht eine wärmeschrumpfende Eigenschaft aufweist und das Ummantelungselement den Gehäusebehälter mit der Isolierschicht ummantelt, die zumindest an den Abschnitten der Grenzabschnitte aufgeschrumpft bzw. wärmegeschrumpft ist.
Ein achter Aspekt der vorliegenden Erfindung liefert ein Stromversorgungsmodul mit zumindest einer elektrischen Speichervorrichtung, die mit der elektrischen Speichervorrichtung nach einem Aspekt des ersten bis siebten Aspekts der vorliegenden Erfindung identisch ist.
Ein neunter Aspekt der vorliegenden Erfindung liefert eine Mantelschicht, die um einen Behälter herumzuwickeln ist, der eine Oberseite, eine Unterseite und vier Seitenflächen, runde Abschnitte oder abgeschrägte Abschnitte, die zwischen den angrenzenden Seitenflächen ausgebildet sind, und runde oder abgeschrägte Grenzabschnitte enthält, die zwischen der Unterseite und den Seitenflächen ausgebildet sind, wobei die Grenzabschnitte Seitenabschnitte und Eckabschnitte aufweisen, die mit einer ebenen Form der Unterseite übereinstimmen, wobei Aussparungen an Positionen ausgebildet sind, die den Eckabschnitten des Gehäusebehälters entsprechen.
Ein zehnter Aspekt der vorliegenden Erfindung liefert die Mantelschicht nach dem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung, wobei die Aussparungen Trapezformen aufweisen.
Ein elfter Aspekt der vorliegenden Erfindung liefert die Mantelschicht nach dem neunten Aspekt der vorliegenden Erfindung, wobei ein Haftabschnitt zumindest an einem Abschnitt auf einer Oberfläche ausgebildet ist, die einer Oberfläche des Behälters gegenüberliegt.
Ein zwölfter Aspekt der vorliegenden Erfindung liefert die Mantelschicht nach einem des neunten Aspekts der vorliegenden Erfindung, wobei die Mantelschicht eine Gesamtbreite aufweist, die einer Hälfte oder einem größeren Teil eines Gesamtumfangs der vier Seitenflächen und der runden Abschnitte oder abgeschrägten Abschnitte des Behälters entspricht.
Ein dreizehnter Aspekt der vorliegenden Erfindung liefert ein Behälterummantelungsverfahren zum Ummanteln eines Behälters mit einer Oberseite, einer Unterseite und vier Seitenflächen, runden Abschnitten oder abgeschrägten Abschnitten, die zwischen den angrenzenden Seitenflächen ausgebildet sind, und runden oder abgeschrägten Grenzabschnitten, die zwischen der Unterseite und den Seitenflächen ausgebildet sind, wobei die Grenzabschnitte Seitenabschnitte und Eckabschnitte aufweisen, die mit einer ebenen Form der Unterseite übereinstimmen, wobei das Verfahren Folgendes enthält: einen Wicklungsschritt zum Wickeln einer Isolierschicht um die Seitenflächen und runden Abschnitte oder abgeschrägten Abschnitte des Behälters herum; und einen Behandlungsschritt zum Behandeln der gewickelten Isolierschicht, um ein Ummantelungselement zum Ummanteln von Teilen der Grenzabschnitte und der Seitenflächen auszubilden.
Ein vierzehnter Aspekt der vorliegenden Erfindung liefert das Verfahren zum Ummanteln eines Behälters nach dem dreizehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung, wobei ein Rand der Isolierschicht in dem Wicklungsschritt von den Seitenflächen hervorsteht, um die Teile der Grenzabschnitte zu erreichen, und in dem Behandlungsschritt verursacht wird, dass eine dreidimensionale Form des Ummantelungselements mit einer äußeren Form des Gehäusebehälters übereinstimmt.
Ein fünfzehnter Aspekt der vorliegenden Erfindung liefert das Verfahren zum Ummanteln eines Behälters nach dem vierzehnten Aspekt der vorliegenden Erfindung, wobei die Isolierschicht eine wärmeschrumpfende Schicht ist, die Aussparungen aufweist, die an den Eckabschnitten des Gehäusebehälters entsprechenden Positionen ausgebildet sind, und der Behandlungsschritt einen Schritt zum Erhitzen eines Abschnitts der Isolierschicht mit den Aussparungen enthält.
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend in Bezug auf die Zeichnungen beschrieben werden.
1. Akkumulator mit wasserfreiem Elektrolyt
1 zeigt eine Perspektivansicht einer schematischen Struktur eines Akkumulators 1 mit wasserfreiem Elektrolyt nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 2 zeigt eine Vorderansicht der Struktur desselben. 3A zeigt eine Draufsicht derselben und 3B zeigt eine Ansicht derselben von unten. 4A zeigt eine Seitenansicht derselben und 4B ist eine schematische Schnittansicht, die entlang der geraden Linie A-A in 4A genommen wurde.
Wie in den 1 bis 4 gezeigt, enthält der Akkumulator 1 mit wasserfreiem Elektrolyt als eine äußere Hülle einen Gehäusebehälter in einer äußeren Form eines im Wesentlichen viereckigen Prismas, der durch einen kastenförmigen Aluminium-Behälterhauptkörper 10 mit einer Öffnung und einen plattenförmigen Deckelabschnitt 20 zum Verschließen der Öffnung des Behälterhauptkörpers 10 aus dem gleichen Material wie der Behälterhauptkörper ausgebildet ist.
In dem Behälterhauptkörper 10 sind ein Leistungserzeugungselement mit einer positiven Elektrode und einer negativen Elektrode, die bandförmige Elektroden sind, die in eine längliche kreiszylindrische Form gewickelt sind, wobei Separatoren zwischen denselben angeordnet sind, und eine Elektrolytlösung (nicht gezeigt) untergebracht. Eine Metallfolie von jeweils der positiven und negativen Elektrode liegt an jedem Ende des Leistungserzeugungselements frei und ist angeordnet, um jeder Fläche von gepaarten Seitenflächen 10b der kurzen Seite (nachstehend als „kurze Seitenflächen” bezeichnet) des Behälterhauptkörpers 10 gegenüberzuliegen. Die Elektroden des Leistungserzeugungselements sind mit Elektrodenklemmen 31 elektrisch verbunden, die auf dem Deckelabschnitt 20 vorgesehen sind, so dass elektrische Leistung aus dem Gehäusebehälter entnommen wird.
Leitende Wege, die die Elektrodenklemmen 31 und das Leistungserzeugungselement verbinden, sind von dem Gehäusebehälter durch Dichtungen 32 isoliert, die Isolierkörper aus Kunstharz sind. Die Dichtungen 32 weisen auch Funktionen zum Abdichten von Räumen und Spielen zwischen den leitenden Wegen und dem Gehäusebehälter auf, um ein Auslaufen der Elektrolytlösung aus dem Inneren des Gehäusebehälters zu verhindern.
Der Deckelabschnitt 20 ist mit einem Sicherheitsventil 21 versehen, das geöffnet wird, wenn der Innendruck des Akkumulators 1 mit wasserfreiem Elektrolyt ein vorbestimmter Wert oder höher wird. Zudem ist eine Einfüllöffnung vorgesehen, durch die die Elektrolytlösung eingefüllt wird, nachdem der Deckelabschnitt 20 und der Gehäusehauptkörper 10 durch Laserschweißen oder Ähnliches abgedichtet bzw. verschlossen werden, und die Einfüllöffnung wird mit einem Verschlussstopfen 22 verschlossen, nachdem die Elektrolytlösung eingefüllt wird.
Zudem ist ein Ummantelungselement 11 mit einer dreidimensionalen Form, die einer äußeren Form des Behälterhauptkörpers 10 entspricht, und in engem Kontakt mit einer Oberfläche des Behälterhauptkörpers um den Behälterhauptkörper 10 herum vorgesehen. Das Ummantelungselement 11 wird Aufschrumpfen bzw. Wärmeschrumpfen von Isolierschichten (später beschrieben) ausgebildet und ist durch Mantel 11a der langen Seitenflächen an Positionen, die gepaarten längslaufenden Seitenflächen (nachstehend als „lange Seitenflächen” bezeichnet) 10a des Behälterhauptkörpers 10 gegenüberliegen, Mantel 11b der kurzen Seitenflächen an Positionen, die den kurzen Seitenflächen 10b des Behälterhauptkörpers 10 gegenüberliegen, durch gestrichelte Linien in den Zeichnungen definierte Kantenflächenmäntel 11r an Positionen, die runden Flächen 10r entsprechen, die zwischen den langen Seitenflächen 10a und den kurzen Seitenflächen 10b des Behälterhauptkörpers 10 ausgebildet sind, und durch gestrichelte Linien in den Zeichnungen definierte Grenzflächenmäntel 11c zum Ummanteln von Grenzflächen 10d zwischen einer Unterseite 10c, den langen Seitenflächen 10a, den kurzen Seitenflächen 10b und den runden Flächen 10r des Behälterhauptkörpers 10 ausgebildet, wie in den 2 und 3B gezeigt. Wie insbesondere in den 4A und 3B gezeigt, werden Abschnitte der Grenzflächenmäntel 11c und zum Ummanteln von Ecken, an denen die langen Seitenflächen 10a und kurzen Seitenflächen 10b aneinander angrenzen, wobei die runden Flächen 10r zwischen denselben angeordnet sind, als Eckflächenmäntel 11V von anderen Abschnitten unterschieden. Detaillierte Strukturen der runden Flächen 10r und der Grenzflächen 10d werden später beschrieben werden.
Als nächstes ummantelt das Ummantelungselement 11, wie in einer Schnittansicht in 4B gezeigt, einstückig einen Gesamtumfang des Behälterhauptkörpers 10, wobei gegenüberliegende Enden von zwei geteilten Ummantelungselementen 11 einander an den kurzen Seitenflächen 10b des Behälterhauptkörpers 10 überlappen, der das Leistungserzeugungselement 12 unterbringt. Hier werden die Überlappungsabschnitte der Ummantelungselemente der Mäntel 11b der kurzen Seitenflächen als geschichtete Flächenmäntel 11b1 bezeichnet. In den Zeichnungen wird eine Stärke des Ummantelungselements 11 zum Zwecke der Veranschaulichung übertrieben. Ein Ende des Ummantelungselements 11, das zur Außenseite freiliegt, wird mit einer durchgezogenen Linie gezeigt. Das gegenüberliegende Ende des Ummantelungselements 11, das den Behälterhauptkörper 10 direkt überlappt, wird mit einer abwechselnd mit einem Punkt und einem Strich versehenen Linie gezeigt.
Bei der oben beschriebenen Struktur entspricht der Akkumulator 1 mit wasserfreiem Elektrolyt einer elektrischen Speichervorrichtung in der vorliegenden Erfindung, der Gehäusebehälter, der durch den Behälterhauptkörper 10 und den Deckelabschnitt 20 ausgebildet ist, einem Gehäusebehälter in der vorliegenden Erfindung und das Ummantelungselement 11 einem Ummantelungselement in der vorliegenden Erfindung. Die Fläche des Deckelabschnitts 20, die mit den Elektrodenklemmen 31, den Dichtungen 32 und Ähnlichem versehen ist, entspricht einer Oberseite des Gehäusebehälters in der vorliegenden Erfindung und die Unterseite 10c des Gehäusehauptkörpers 10 entspricht einer Unterseite in der vorliegenden Erfindung. Die gepaarten langen Seitenflächen 10a und die gepaarten kurzen Seitenflächen 10b des Gehäusehauptkörpers 10 entsprechen vier Seitenflächen in der vorliegenden Erfindung und runde Flächen 10r, die zwischen diesen Seitenflächen positioniert sind, entsprechen runden Abschnitten in der vorliegenden Erfindung.
Der Akkumulator 1 mit wasserfreiem Elektrolyt in der Ausführungsform mit der oben beschriebenen Struktur ist dadurch gekennzeichnet, dass derselbe das Ummantelungselement 11 zum Ummanteln des Behälterhauptkörpers 10 aufweist während dasselbe mit der Form des Gehäusehauptkörpers 10 akkurat übereinstimmt.
Der Gehäusehauptkörper 10 wird durch Ziehen einer Aluminium-Metallplatte als Ausgangsmaterial in die Kastenform mit der Öffnung ausgebildet. Aufgrund der Genauigkeit und des Pressdrucks der Metallformen, der Härte und einer Stärke des Ausgangsmaterials und Ähnlichem werden zu diesem Zeitpunkt jeweilige Grenzen zwischen den langen Seitenflächen 10a, den kurzen Seitenflächen 10b und der Unterseite 10c nicht als Kanten oder Ecken sondern als gekrümmte Flächen ausgebildet.
Insbesondere werden die Grenzen zwischen den langen Seitenflächen 10a und den kurzen Seitenflächen 10b als die runden Flächen 10r ausgebildet, die gekrümmte Flächen ausbilden, die in zweidimensionalen konvexen Formen gekrümmt sind, die vom Behälterhauptkörper 10 nach außen gewölbt sind, wie insbesondere in 3B gezeigt. Daher werden die runden Flächen 10r als gekrümmte Linien in einem in 3B gezeigten Zustand gezeigt. In 3B und anderen Zeichnungen sind Hilfslinien zur Erläuterung und jeweils parallel zu den langen Seitenflächen 10a und den kurzen Seitenflächen 10b als abwechselnd mit einem Punkt und einem Strich versehene Linien gezeichnet, um die Positionen der runden Flächen 10r deutlich zu zeigen.
Zudem bilden die Grenzflächen 10d zwischen der Unterseite 10c, den langen Seitenflächen 10a und den kurzen Seitenflächen 10b und zwischen der Unterseite 10c und den runden Flächen 10r runde Formen, wie in den 2 und 4A gezeigt, d. h. gekrümmte Flächen, die in konvexen Formen gekrümmt sind, die von dem Behälterhauptkörper 10 nach außen gewölbt sind. Insbesondere weisen Eckabschnitte 10d1, die den durch die langen Seitenflächen 10a, die kurzen Seitenflächen 10b und die Unterseite 10c ausgebildeten Ecken entsprechen und Grenzen zwischen der Unterseiten 10c und den runden Flächen 10r sind, runde Formen auf, die dreidimensional gekrümmt sind.
Wie in den 2, 3B und 4A gezeigt, erstrecken sich die Grenzflächenmäntel 11c des Ummantelungselements 11 von dem Mantel 11a der langen Seitenfläche, den Mänteln 11b der kurzen Seitenflächen und den Kantenflächenmänteln 11r, um die Grenzflächen 10d entlang den gekrümmten Flächen zu ummanteln.
Um das Ummantelungselement 11 derart auszubilden, dass das Ummantelungselement 11 akkurat mit den gekrümmten Formen der Grenzflächen 10d übereinstimmt, wird hier das Ummantelungselement in der Ausführungsform durch die zwei Mantelschichten 40 ausgebildet, die in einer auseinandergezogenen Perspektivansicht in 5 gezeigt sind.
Die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend weiter speziell beschrieben werden während eine Struktur der Mantelschicht 40, die der Isolierschicht oder der Mantelschicht in der vorliegenden Erfindung entspricht, und ein Operationsschritt zum Fertigstellen des Ummantelungselements 11 durch Verwenden der Mantelschichten 40, der einem Verfahren zum Ummanteln der elektrischen Speichervorrichtung in der vorliegenden Erfindung entspricht, erläutert werden.
2. Mantelschicht und Ummantelungsverfahren
6 ist eine schematische Draufsicht der Struktur der Mantelschicht 40 nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Mantelschicht 40 wird durch Ausbilden eines Schicht-Basismaterials aus Kunstharz, wie beispielsweise Polypropylen, Polyethylen-Terephthalat und Polyolefinharz, mit einer Isoliereigenschaft und einer wärmeschrumpfenden Eigenschaft und in Form einer flachen Schicht mit einer Stärke von 40 bis 50 μm in die Form, die mit der äußeren Form des Gehäusebehälters des Akkumulators 1 mit wasserfreiem Elektrolyt übereinstimmt, erhalten.
Konkret formuliert ist die Mantelschicht 40 grob in einen Hauptbereich 40a, der der langen Seitenfläche 10a des Behälterhauptkörpers 10 des Akkumulators 1 mit wasserfreiem Elektrolyt entspricht, Teilbereiche 40b, die an gegenüberliegenden Enden des Hauptbereiches 40a positioniert sind und den kurzen Seitenflächen 10b des Behälterhauptkörpers 10 entsprechen, und Teilbereiche 40c unterteilt, die an Grenzen zwischen den gegenüberliegenden Enden des Hauptbereiches 40a und der Teilbereiche 40b positioniert sind und den runden Flächen 10r des Behälterhauptkörpers 10 entsprechen. Zudem enthalten die Teilbereiche 40b geschichtete Bereiche 40b1 zum Überlappen der Teilbereiche 40b der anderen Mantelschicht 40 auf den kurzen Seitenflächen 10b.
Eine Breite jedes Teilbereiches 40b ist vorzugsweise auf 5/6 einer Breite der kurzen Seitenfläche 10b des Behälterhauptkörpers 10 oder ein größeres Maß festgelegt. Auf diese Weise nimmt eine Gesamtbreite des geschichteten Bereiches 40b1, der als Basis des geschichteten Flächenmantels 11b1 dient, der in 4B gezeigt ist, 2/3 oder einen größeren Teil der Breite der kurzen Seitenfläche 10b ein. Wenn eine Breite der langen Seitenfläche 10a des Behälterhauptkörpers 10 120 mm beträgt und eine Breite der kurzen Seitenfläche 10b 12 mm beträgt, beträgt bei einem Beispiel eine Breite des Teilbereiches 40b 10 mm und eine Gesamtbreite des geschichteten Bereiches 40b1 8 mm.
Auf einer Seite, die an jede Grenzfläche 10d des Behälterhauptkörpers angrenzt, ist ein Aussparungsabschnitt 42 an einer Grenze zwischen dem Hauptbereich 40a und dem Teilbereich 40b, zwischen denen die runde Fläche 10r positioniert ist, ausgebildet. Der Aussparungsabschnitt 42 ist als Trapezform mit einer kürzeren oberen Basis als eine untere Basis, wie in einer vergrößerten Ansicht in 10A gezeigt, durch Einschneiden des Schicht-Basismaterials in einer Form eines umgekehrten V ausgebildet, das von einer Innenseite zu einem Randende breiter wird.
Als nächstes bildet eine Gesamtfläche der Mantelschicht 40 auf einer Seite, die zu den jeweiligen Flächen des Behälterhauptkörpers 10 weist, eine Haftfläche, auf die ein Klebstoff aufgetragen ist.
Die gepaarten Mantelschichten 40, die jeweils die Struktur aufweisen, die oben beschrieben wurde, werden entlang der äußeren Form des Behälterhauptkörpers 10 gewickelt und mit den jeweiligen Seitenflächen verbunden, um den Akkumulator 1 mit wasserfreiem Elektrolyt von Seiten der langen Seitenflächen 10a zu umgeben, wie in 5 gezeigt. Da die Haftflächen anhaften, können die gewickelten Mantelschichten 40 mit dem Behälterhauptkörper 10 ohne Positionsverschiebungen verbunden werden. Dieser Schritt entspricht einem Wicklungsschritt in der vorliegenden Erfindung.
Alle langen Seitenflächen 10a und alle runden Flächen 10r sind jeweils mit dem Hauptbereich 40a und den Teilbereichen 40c der einen Mantelschicht 40 ummantelt und alle kurzen Seitenflächen 10b sind mit der Überlappung zwischen den Teilbereichen 40b der zwei Mantelschichten 40 ummantelt.
7A ist eine vergrößerte Ansicht, die einen Ummantelungszustand der Mantelschichten 40 zeigt, der von einer Seite der Unterseite 10c des Behälterhauptkörpers 10 gezeigt ist. Da der Behälterhauptkörper 10 die Grenzflächen 10d aufweist, die gekrümmte Flächen zwischen der Unterseite 10c und den langen Seitenflächen 10a, den kurzen Seitenflächen 10b und den runden Flächen 10r (nicht gezeigt, da dieselben an blinden Flecken bzw. nicht sichtbaren Stellen (blind spots) in der Zeichnung positioniert sind) sind, stehen die Ränder E der Hauptbereiche 40a und Teilbereiche 40b der Mantelschichten 40 von den jeweiligen Seitenflächen des Behälterhauptkörpers 10 hervor und stehen aufrecht, obwohl die langen Seitenflächen 10a, die kurzen Seitenflächen 10b und die runden Flächen 10r jeweils in einem Zustand ummantelt werden, in dem die Mantelschichten 40 mit den jeweiligen Seitenflächen verbunden sind.
Als nächstes werden durch Erhitzen und Wärmeschrumpfen der Mantelschichten 40 die hervorstehenden Ränder E geschrumpft und in Formen entlang Oberflächen der Grenzflächen 10d endbearbeitet, wie in 7B gezeigt. Dieser Schritt entspricht einem Behandlungsschritt in der vorliegenden Erfindung.
Die Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass die Aussparungsabschnitte 42 an den oben beschriebenen hervorstehenden Rändern E der Mantelschichten 40 ausgebildet sind. Wie in 8A gezeigt, die eine schematische vergrößerte Ansicht eines Bereiches Ve in 2 ist, ist insbesondere, wenn der Behälterhauptkörper 10 mit einem zylindrischen Film ohne Aussparungsabschnitte ummantelt wird und der Film wärmegeschrumpft wird, ein Oberflächenbereich eines Überschussabschnitts 43 des Films größer als ein Bereich eines Eckabschnitts 10d1 in einem Abschnitt der Grenzfläche 10d, der durch eine abwechselnd mit einem Punkt und einem Strich versehen Linie in der Zeichnung umgeben ist, wobei der Eckabschnitt 10d1 und der Film einander gegenüberliegen.
Selbst unter Berücksichtigung der Wärmeschrumpfung werden daher verbleibende Abschnitte, die mit den Grenzflächen 10d und dem Eckabschnitt 10d1 nicht in engen Kontakt geraten können, als Falten oder Ränder auf dem geschrumpften Film hinterlassen, was verhindert, dass der Film mit der Oberfläche des Behälterhauptkörpers 10 ohne Lufteinschlüsse und akkurate Reflektion der Form der Grenzflächen 10d auf dem fertig gestellten Ummantelungselement in engen Kontakt gerät.
Andererseits werden in der Ausführungsform durch Versehen des Ummantelungselements 11 mit den Aussparungsabschnitten 42 an den Abschnitten, die den Grenzflächen 10d gegenüberliegen, wie in 8B gezeigt, die Abschnitte, die den Überschussabschnitten 43 entsprechen, derart entfernt, dass die Randabschnitte der Hauptbereiche 40a und der Teilbereiche 40b mit den Grenzflächen 10d ohne Lufteinschlüsse bei der Wärmeschrumpfung der Mantelschichten 40 in engen Kontakt geraten. Zudem können durch Ausbilden der Aussparungsabschnitte 42 in die sogenannten Trapezformen, die in 10A gezeigt sind, die Formen der Eckflächenmäntel 11V, die nach der Wärmeschrumpfung ausgebildet werden, ähnlich hergestellt werden, wobei dieselben mit den Formen der Eckabschnitte 10d1 der Grenzflächen 10d akkurat übereinstimmen.
Bei der obigen Struktur entsprechen die Grenzflächen 10d den Grenzabschnitten in der vorliegenden Erfindung, die Eckabschnitte 10d1 Eckabschnitten in der vorliegenden Erfindung, die Seiten der langen Seitenflächen 10a, die Seiten der kurzen Seitenflächen 10b oder die Abschnitte, die zu den runden Flächen 10r ausschließlich der Eckabschnitte 10d1 der Grenzflächen 10d parallel sind, den Seitenabschnitten in der vorliegenden Erfindung.
Zudem umgibt das Ummantelungselement 11 den Behälterhauptkörper 10 von Seiten der langen Seitenflächen 10a durch Verwenden eines Satzes von zwei Mantelschichten 40 vor der Wärmeschrumpfung und die gegenüberliegenden Enden der jeweiligen Schichten überlappen einander auf den kurzen Seitenflächen 10b. Daher ist es möglich das Ummantelungselement 11 mit dem Behälterkörper 10 ohne das Ausbilden von Falten leicht zu verbinden, um dadurch eine Oberfläche des Ummantelungselements 11 nach der Wärmeschrumpfung ästhetisch endzubearbeiten. Die ästhetische Endbearbeitung der Oberfläche des Ummantelungselements 11 übt nicht nur die Wirkung des Erhaltens einer Schönheit eines äußeren Erscheinungsbildes sondern auch die Wirkung des Verringerns von Maßfehlern der äußeren Form des Akkumulators 1 mit wasserfreiem Elektrolyt aus.
Positionen der geschichteten Bereiche 40b1, an denen die zwei Mantelschichten 40 einander überlappen, können jegliche Positionen auf den jeweiligen Flächen des Behälterhauptkörpers 10 sein und können sich auf den langen Seitenflächen 10a befinden. Es wird jedoch mehr bevorzugt die geschichteten Bereiche 40b1 auf die kurzen Seitenflächen 10b zu setzen, wie in der obigen Beschreibung, da die folgende Wirkung ausgeübt wird. Wenn die Mantelschichten einander auf den langen Seitenflächen 10a überlappen, werden mit anderen Worten die Stärken der geschichteten Flächenmäntel 11b1, die in 4B gezeigt sind, in eine Stärke des Akkumulators 1 mit wasserfreiem Elektrolyt mit einbezogen, was Maßfehler eines Moduls verursacht, da, wenn der Akkumulator 1 mit wasserfreiem Elektrolyt verwendet wird und in das Modul eingebaut wird, wie später beschrieben, die Stärken des Akkumulators 1 mit wasserfreiem Elektrolyt in einer geschichteten Richtung der Akkumulatoren 1 mit wasserfreiem Elektrolyt übereinanderliegen.
Durch Festlegen der Überlappungspositionen auf den kurzen Seitenflächen 10b ist es daher möglich die Stärken in der geschichteten Richtung der Akkumulatoren 1 mit wasserfreiem Elektrolyt innerhalb bestimmter Begrenzungen zu halten, um dadurch die Maßfehler zu verringern.
Da die Gesamtbreite jedes geschichteten Bereiches 40b1 2/3 oder den größeren Teil der Breite der kurzen Seitenfläche 10b einnimmt, ist es zudem möglich ein Ablösen der geschichteten Flächenmäntel 11b1 nach der Fertigstellung zu verhindern. Zwar ist die Breite jedes Teilbereiches 40b vorzugsweise auf 5/6 der Breite der kurzen Seitenfläche 10b des Behälterhauptkörpers 10 oder das größere Maß festgelegt, wie in der obigen Beschreibung beschrieben wurde, aber die Breite jedes Teilbereiches 40b sollte nicht die Breite der kurzen Seitenfläche 10b überschreiten, um zu verhindern, dass der geschichtete Bereich 40b1 in die lange Seitenfläche 10a hinein reicht.
Zudem übt die Ausführungsform die folgende Wirkung aus, da das Ummantelungselement 11 die Grenzflächenmäntel 11c zum Ummanteln von Teilen der Grenzflächen 10d, die zwischen den langen Seitenflächen 10a, den kurzen Seitenflächen 10b und den runden Flächen 10r ausgebildet sind, und der Unterseite 10c des Behälterhauptkörpers 10 aufweist. Mit anderen Worten müssen, wie in 9 gezeigt, wenn die Akkumulatoren 1 mit wasserfreiem Elektrolyt in dem Stromversorgungsmodul 100 verwendet werden, die Akkumulatoren 1 mit wasserfreiem Elektrolyt in eine Kunstharzhalterung 50 mit einer Vielzahl von Anordnungsflächen 53 montiert werden, die durch einen Rahmen 51 und zum Rahmen 51 orthogonale Stege 52 unterteilt sind und auf denen die Akkumulatoren 1 mit wasserfreiem Elektrolyt platziert werden.
Da die Grenzflächenmäntel 11c vorgesehen sind, sind in der Ausführungsform die Ränder E des Ummantelungselements 11 nicht auf den kurzen Seitenflächen 10b sondern auf unteren Teilen positioniert, d. h. auf den Grenzflächen 10d nahe der Unterseite 10c. Folglich ist es möglich die Möglichkeiten zu verringern, dass die Ränder E des Ummantelungselements 11 mit dem Rahmen 51 oder den Stegen 52 in direkten Kontakt geraten und dass sich das Ummantelungselement 11 von dem Behälterhauptkörper 10 beim Montieren des Akkumulators 1 mit wasserfreiem Elektrolyt ablöst.
Wie oben beschrieben wurde, ist es nach dem Akkumulator 1 mit wasserfreiem Elektrolyt in der Ausführungsform, da derselbe das Ummantelungselement 11 enthält, das durch Verwenden der Mantelschichten 40 ausgebildet ist, möglich die akkurate Ummantelung entlang der äußeren Form des Gehäusebehälters zu erhalten.
Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt. Zwar entspricht jeder Aussparungsabschnitt 42 der Aussparung in der vorliegenden Erfindung und weist die trapezförmige äußere Form auf, die durch Einschneiden des Schicht-Basismaterials 41 in der Form eine umgekehrten V ausgebildet wird, das von der Innenseite in Richtung des Randendes breiter wird, wie in 10A in der obigen Beschreibung gezeigt, aber die Aussparung in der vorliegenden Erfindung kann eine rechteckige äußere Form wie ein Aussparungsabschnitt 42a aufweisen, der in 10B gezeigt ist. Wenn sich ein Abschnitt der langen Seite des Rechtecks parallel zur Grenzfläche 10d des Behälterhauptkörpers 10 und entlang der langen Seitenfläche 10a und der kurzen Seitenfläche 10b erstreckt, wobei die runde Fläche 10r zwischen denselben angeordnet ist, ist es möglich im Wesentlichen eine Form eines Eckflächenmantels 11V ähnlich der Form des Eckabschnitts 10d1 der Grenzfläche 10d herzustellen, um den Eckflächenmantel 11V auf die gleiche Weise wie im Falle des Aussparungsabschnitts 42 akkurat auszubilden.
Ähnlich einem Aussparungsabschnitt 42b, der in 10C gezeigt ist, können zudem Ecken der Abschnitte 42b1 und 42b2, die den Ecken des Eckabschnitts 42 entsprechen, abgerundet sein. Es ist möglich eine Möglichkeit weiter zu unterdrücken, dass Ränder auf dem Eckflächenmantel 11V nach der Wärmeschrumpfung bleiben, um dadurch die Genauigkeit der Übereinstimmung mit der Form der Grenzfläche 10d zu erhöhen.
Zwar ist jeder Aussparungsabschnitt 42, 42a und 42b in der obigen Beschreibung im Wesentlichen rechteckig, aber die Aussparung in der vorliegenden Erfindung kann durch Einschneiden des Schicht-Basismaterials 41 in eine beliebige Form ausgebildet werden, wie beispielsweise ein Kreis und ein Dreieck, um mit der äußeren Form des Gehäusebehälters übereinzustimmen, solange die Ummantelung entlang der Oberfläche des Behälters ausgebildet wird während dieselbe mit der Form des Gehäusebehälters in dem Ummantelungselement nach der Wärmeschrumpfung übereinstimmt.
Zudem wird das Ummantelungselement 11 durch die gepaarten Mantelschichten 40 ausgebildet, die in der obigen Beschreibung die gleichen Formen aufweisen, aber die Formen der zwei Mantelschichten können nicht vollständig gleich sein, solange die geschichteten Bereiche 40b1 auf den kurzen Seitenflächen 10b positioniert sind. Beispielsweise können die eine und die andere Mantelschicht Teilbereiche 40b mit unterschiedlichen Gesamtbreiten aufweisen.
Zwar weist das Ummantelungselement 11 in der obigen Beschreibung die gepaarten Mantelschichten 40 mit den gleichen Formen auf und ist durch die jeweiligen Mantelschichten 40 ausgebildet, in denen die Aussparungsabschnitte 42 ausgebildet sind, aber das Ummantelungselement in der vorliegenden Erfindung kann durch (eine) Mantelschicht(en) mit Aussparungen ungeachtet der Anzahl von Mantelschichten ausgebildet sein.
Wie eine Mantelschicht 140, die in einer schematischen Ansicht von unten der 11 gezeigt ist, kann die vorliegende Erfindung in einem Beispiel als eine Struktur umgesetzt werden, bei der gegenüberliegende Enden der Einzelschicht einen geschichteten Bereich 140b1 auf nur einer der kurzen Seitenflächen 10b des Behälterhauptkörpers 10 ausbilden. Die Mantelschicht 140 weist einen Aussparungsabschnitt auf, der dem der Mantelschicht 40 ähnelt, um dadurch Randabschnitte der Hauptbereiche 140a und Teilbereiche 140b herzustellen, die Formen der Grenzflächen 10d und Eckabschnitte 10d1 ähneln, und die Randabschnitte mit den Grenzflächen 10d und den Eckabschnitten 10d1 ohne Lufteinschlüsse in engen Kontakt zu bringen.
Selbst wenn die Aussparungsabschnitte 42 bei den gepaarten Mantelschichten 40, die in 5 gezeigt sind, ausgelassen werden, um die Mantelschicht in der vorliegenden Erfindung zu bilden, ist es möglich die Struktur beizubehalten, bei der die Vielzahl der Mantelschichten jeweils die Gesamtflächen der langen Seitenflächen 10a des Behälterhauptkörpers 10 ummanteln und die geschichteten Bereiche 140b1 auf den kurzen Seitenflächen 10b ausbilden.
Auf diese Weise werden die Wirkungen der vorliegenden Erfindung, d. h. leichtes Verbinden der Mantelschichten mit dem Behälterhauptkörper 10 ohne das Ausbilden von Falten und die ästhetische Endbearbeitung der Oberfläche des Ummantelungselements 11 nach der Wärmeschrumpfung, um Maßfehler der äußeren Form des Akkumulators 1 mit wasserfreiem Elektrolyt zu verringern, ausgeübt.
Zwar kann verursacht werden, dass die Mantelschichten 40 mit den Formen der Grenzflächen 10d übereinstimmen und mit den Grenzflächen 10d ohne Lufteinschlüsse durch Wärmeschrumpfung in engen Kontakt gebracht werden, da dieselben die Aussparungsabschnitte 42 in der obigen Beschreibung aufweisen, aber die Isolierschicht oder Mantelschicht in der vorliegenden Erfindung kann als eine Struktur umgesetzt werden, bei der Abschnitte, die den Eckabschnitten 10d1 der Grenzflächen 10d entsprechen, kleinere Stärken als die anderen Abschnitte aufweisen. Durch Erhöhen des jeweiligen Grads der Wärmeschrumpfung an den Eckabschnitten 10d1 können Wirkungen, die denen ähneln, wenn die Aussparungsabschnitte 42 ausgebildet werden, ausgeübt werden.
Die Isolierschicht oder die Mantelschicht in der vorliegenden Erfindung kann eine Struktur ohne die Aussparungsabschnitte 42 sein. In diesem Fall können durch Erhitzen der Abschnitte, die den Eckabschnitten 10d1 entsprechen, für eine längere Zeit als die anderen Abschnitte oder mit einer höheren Temperatur als bei den anderen Abschnitten beim Erhitzen der Schichten die Wirkungen ausgeübt werden, die denen ähneln, wenn die Aussparungsabschnitte 42 ausgebildet werden.
Zwar wird Klebstoff auf die gesamte Fläche auf der Seite der Mantelschicht 40 aufgetragen, die dem Behälterhauptkörper 10 gegenüberliegt, um die Haftfläche in der obigen Beschreibung auszubilden, aber die vorliegende Erfindung kann eine Struktur sein, bei der eine Haftfläche an nur einem Teil der Isolierschicht oder Mantelschicht ausgebildet ist und als Haftabschnitt verwendet wird. Insbesondere wird mehr bevorzugt eine Haftfläche nur in einem Bereich Ad auszubilden, der nur den langen Seitenflächen 10a, den kurzen Seitenflächen 10b und runden Flächen 10r des Behälterhauptkörpers 10 direkt gegenüberliegt und den Grenzflächen 10d nicht direkt gegenüberliegt, wie in 6 gezeigt, da die Randabschnitte der Mantelschichten 40, die vor der Wärmeschrumpfung aufrecht stehen und in 7A gezeigt sind, durch die Schichten alleine ausgebildet werden können und es leicht ist die Wärmeschrumpfung zu steuern. Obwohl die gesamten Mantelschichten 40 wärmegeschrumpft werden, ist es zudem auch möglich eine Erhitzung durchzuführen, so dass zumindest die Abschnitte, die den Grenzflächen 10d entsprechen, wärmegeschrumpft werden.
Die Mantelschichten 40 können eine Struktur sein, die überhaupt keinen Haftabschnitt aufweist. Selbst wenn das Ummantelungselement 11 und der Behälterhauptkörper 10 an irgendwelchen Abschnitten miteinander nicht in engem Kontakt stehen, so weist das Ummantelungselement 11 nach der Wärmeschrumpfung eine dreidimensionale Form auf, die mit der äußeren Form des Behälterhauptkörpers 10 übereinstimmt, und es ist in diesem Fall möglich eine akkurate Ummantelung zu erhalten, die mit der Form der Grenzflächen 10d übereinstimmt.
Bei der obigen Beschreibung weist der Gehäusebehälter des Akkumulators 1 mit wasserfreiem Elektrolyt eine äußere Form des im Wesentlichen viereckigen Prismas auf und weist den Deckelabschnitt 20 als die Oberseite, die Unterseite 10c des Behälterhauptkörpers als die Unterseite und die gepaarten langen Seitenflächen 10a und die gepaarten kurzen Seitenflächen 10b als die vier Seitenflächen auf, wobei die runden Flächen 10r als die runden Abschnitte zwischen den angrenzenden Seitenflächen ausgebildet sind und die Grenzflächen 10d als die Grenzabschnitte und mit den runden Formen zwischen der Unterseite und den Seitenflächen ausgebildet sind.
Der Gehäusebehälter in der vorliegenden Erfindung kann flache Flächen aufweisen, die zwischen den angrenzenden Seitenflächen und zwischen der Unterseite und den Seitenflächen ausgebildet sind. Mit anderen Worten sind jeweils, wie als ein Beispiel durch einen Akkumulator 2 mit wasserfreiem Elektrolyt in 12 gezeigt, in dem Behälterhauptkörper 10 abgeschrägte Abschnitte 10f1 zwischen langen Seitenflächen 10a und kurzen Seitenflächen 10b, abgeschrägte Abschnitte 10f2 zwischen den langen Seitenflächen 10a und einer Unterseite 10c und abgeschrägte Abschnitte 10f3 zwischen den kurzen Seitenflächen 10b und der Unterseite 10c ausgebildet. Zudem sind abgeschrägte Abschnitte 10v an Positionen ausgebildet, die jeweils an die abgeschrägten Abschnitte 10f1 bis 10f3 angrenzen und den Ecken des Behälterhauptkörpers 10 entsprechen.
Alle abgeschrägten Abschnitte 10f1 bis 10f3 und 10v sind flache Flächen und können durch Bearbeiten des Behälterhauptkörpers 10, der durch Pressen ausgebildet ist, oder zusammen mit einer äußeren Form des Behälterhauptkörpers 10 durch Schweißen oder Ähnliches ausgebildet werden. Die abgeschrägten Abschnitte 10f1 entsprechen abgeschrägten Abschnitten in der vorliegenden Erfindung und die abgeschrägten Abschnitte 10f2, 10f3 und 10v entsprechen abgeschrägten Grenzabschnitten in der vorliegenden Erfindung.
Bei einer Struktur mit diesem Behälterhauptkörper 10 ist es möglich die abgeschrägten Abschnitte 10f1 bis 10f3 und 10v durch Ummanteln des Behälterhauptkörpers 10 mit dem Ummantelungselement unter Verwendung der Mantelschichten 40 fein zu ummanteln, die die Isolierschicht oder die Mantelschicht in der vorliegenden Erfindung sind. Zwar sind die Mantelschichten 40 gebogen, um mit den Formen der abgeschrägten Abschnitte 10f1 in 12 übereinzustimmen, aber dieselben können ähnlich denen in dem Beispiel in 5 gekrümmt sein, solange dieselben um den Behälterhauptkörper 10 herum gewickelt und mit demselben verbunden werden können.
Zwar ist das Leistungserzeugungselement in der vorliegenden Erfindung von einer Wicklungsart in der obigen Beschreibung, aber dasselbe kann ein geschichtetes Leistungserzeugungselement sein.
Zwar ist die elektrische Speichervorrichtung in der vorliegenden Erfindung der Akkumulator 1 mit wasserfreiem Elektrolyt, der durch den Lithium-Ionen-Akkumulator in der obigen Beschreibung repräsentiert ist, aber dieselbe kann andere verschiedene Akkumulatoren, wie beispielsweise eine Nickel-Metallhydrid-Batterie sein, solange dieselbe eine Batterie ist, die durch elektrochemische Reaktionen geladen und entladen werden kann. Die elektrische Speichervorrichtung in der vorliegenden Erfindung kann eine Primärbatterie sein. Alternativ kann dieselbe eine Vorrichtung sein, wie beispielsweise ein elektrischer Doppelschichtkondensator, der Elektrizität als elektrische Ladung direkt akkumuliert. Kurzum ist die elektrische Speichervorrichtung in der vorliegenden Erfindung nicht auf ein spezifisches Verfahren beschränkt, solange dieselbe eine Vorrichtung ist, die Elektrizität akkumulieren kann.
Zwar entspricht der Gehäusekörper, der durch den Behälterhauptkörper 10 und den Deckelabschnitt 20 ausgebildet ist, dem Gehäusebehälter in der vorliegenden Erfindung und das Ummantelungselement 11 ummantelt den Behälterhauptkörper 10 in der obigen Beschreibung, aber das Ummantelungselement in der vorliegenden Erfindung kann als eine Struktur zum Ummanteln von sowohl dem Deckelabschnitt als auch dem Behälterhauptkörper umgesetzt werden.
Es ist ausreichend, dass das Randende des Ummantelungselements einen Teil der Grenzen zwischen dem Bodenabschnitt und den Seitenflächen des Gehäusebehälters erreicht und entlang der Formen der Teile in dem Ummantelungselement in der vorliegenden Erfindung in engen Kontakt gerät, und die vorliegende Erfindung ist nicht durch Anordnungen, Funktionen, die Anzahl von Elementen, die den Gehäusebehälter ausbilden, der zu ummanteln ist, beschränkt.
Zwar besteht der Behälterhauptkörper 10 in der obigen Beschreibung aus Aluminium, aber derselbe kann aus jeglichen anderen Metallen oder Metallverbindungen bestehen, wie beispielsweise eine Aluminiumlegierung und rostfreier Stahl.
Zwar ist die Mantelschicht oder die Isolierschicht in der vorliegenden Erfindung in der obigen Beschreibung als die Schicht beschrieben, die auf die elektrische Speichervorrichtung aufzutragen ist, die den Gehäusebehälter in der Form des viereckigen Prismas aufweist und durch den Behälterhauptkörper 10 und den Deckelabschnitt 20 ausgebildet ist, aber die Mantelschicht oder die Isolierschicht in der vorliegenden Erfindung kann abgesehen von dem Gehäusebehälter der elektrischen Speichervorrichtung auf einen prismatischen Behälter zum Unterbringen von Flüssigkeit oder Pulver, wie beispielsweise Brennstoff und ein chemisches Mittel, aufgetragen werden. Zwar weist der prismatische Behälter vorzugsweise die äußere Form des viereckigen Prismas auf, aber derselbe kann eine prismatische Form mit einer Unterseite in jeglicher polygonalen Form aufweisen. Abhängig von der Verwendung des Behälters kann die Mantelschicht in der vorliegenden Erfindung aus einem Material ohne die Isoliereigenschaft bestehen.
Zwar wird der einzelne Akkumulator 1 mit wasserfreiem Elektrolyt als ein Beispiel in der obigen Beschreibung genommen, aber die vorliegende Erfindung kann als Stromversorgungsmodul umgesetzt werden, das die elektrische Speichervorrichtung nach der vorliegenden Erfindung als zumindest eine Vorrichtung der Vielzahl von elektrischen Speichervorrichtungen enthält, die als Beispiel in 9 gezeigt sind.
Im Wesentlichen kann die vorliegende Erfindung durch das Hinzufügen verschiedener Modifikationen, einschließlich derer, die oben beschrieben wurden, zu der oben beschriebenen Ausführungsform ausgeführt werden ohne von dem Hauptpunkt der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Die oben beschriebene vorliegende Erfindung weist die Wirkung des akkuraten Ummantelns der elektrischen Speichervorrichtung entlang der äußeren Form des Gehäusebehälters auf und ist für die elektrische Speichervorrichtung, wie beispielsweise der Akkumulator, nützlich.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2011-175942 A [0003, 0004]

Claims

Elektrische Speichervorrichtung mit: einem Leistungserzeugungselement; einem Gehäusebehälter zum Unterbringen des Leistungserzeugungselements und mit einer Oberseite, einer Unterseite und vier Seitenflächen; und einem Ummantelungselement, das durch Wickeln einer Isolierschicht um den Gehäusebehälter herum ausgebildet ist, wobei der Gehäusebehälter Folgendes enthält: runde Abschnitte oder abgeschrägte Abschnitte, die zwischen den angrenzenden Seitenflächen ausgebildet sind; und runde oder abgeschrägte Grenzabschnitte, die zwischen der Unterseite und den Seitenflächen ausgebildet sind, und wobei das Ummantelungselement Teile der Grenzabschnitte, die Seitenflächen und die runden Abschnitte oder abgeschrägten Abschnitte ummantelt.
Elektrische Speichervorrichtung nach Anspruch 1, wobei eine dreidimensionale Form des Ummantelungselements mit einer äußeren Form des Gehäusebehälters übereinstimmt.
Elektrische Speichervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Ummantelungselement mit einer Oberfläche des Gehäusebehälters in engem Kontakt steht.
Elektrische Speichervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Grenzabschnitte des Gehäusebehälters Seitenabschnitte und Eckabschnitte aufweisen, die mit einer ebenen Form der Unterseite übereinstimmen, und wobei Aussparungen an Positionen der Isolierschicht ausgebildet sind, die den Eckabschnitten des Gehäusebehälters entsprechen.
Elektrische Speichervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Isolierschicht einen Haftabschnitt auf einer Fläche von zumindest einem Abschnitt aufweist, der dem Gehäusebehälter gegenüberliegt.
Elektrische Speichervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Isolierschicht durch eine Vielzahl von Schichten ausgebildet ist.
Elektrische Speichervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Isolierschicht eine wärmeschrumpfende Eigenschaft aufweist und das Ummantelungselement den Gehäusebehälter mit der Isolierschicht ummantelt, die zumindest an den Abschnitten der Grenzabschnitte wärmegeschrumpft ist.
Stromversorgungsmodul mit zumindest einer elektrischen Speichervorrichtung, die zu der elektrischen Speichervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7 identisch ist.
Mantelschicht, die um einen Behälter herumzuwickeln ist, der eine Oberseite, eine Unterseite und vier Seitenflächen, runde Abschnitte oder abgeschrägte Abschnitte, die zwischen den angrenzenden Seitenflächen ausgebildet sind, und runde oder abgeschrägte Grenzabschnitte enthält, die zwischen der Unterseite und den Seitenflächen ausgebildet sind, wobei die Grenzabschnitte Seitenabschnitte und Eckabschnitte aufweisen, die mit einer ebenen Form der Unterseite übereinstimmen, wobei Aussparungen an Positionen ausgebildet sind, die den Eckabschnitten des Gehäusebehälters entsprechen.
Mantelschicht nach Anspruch 9, wobei die Aussparungen Trapezformen aufweisen.
Mantelschicht nach Anspruch 9 oder 10, wobei ein Haftabschnitt zumindest an einem Abschnitt auf einer Oberfläche ausgebildet ist, die einer Oberfläche des Behälters gegenüberliegt.
Mantelschicht nach einem der Ansprüche 9 bis 11 mit einer Gesamtbreite, die einer Hälfte oder einem größeren Teil eines Gesamtumfangs der vier Seitenflächen und der runden Abschnitte oder abgeschrägten Abschnitte des Behälters entspricht.
Behälterummantelungsverfahren zum Ummanteln eines Behälters mit einer Oberseite, einer Unterseite und vier Seitenflächen, runden Abschnitten oder abgeschrägten Abschnitten, die zwischen den angrenzenden Seitenflächen ausgebildet sind, und runden oder abgeschrägten Grenzabschnitten, die zwischen der Unterseite und den Seitenflächen ausgebildet sind, wobei die Grenzabschnitte Seitenabschnitte und Eckabschnitte aufweisen, die mit einer ebenen Form der Unterseite übereinstimmen, wobei das Verfahren Folgendes aufweist: einen Wicklungsschritt zum Wickeln einer Isolierschicht um die Seitenflächen und die runden Abschnitte oder abgeschrägten Abschnitte des Behälters herum; und einen Behandlungsschritt zum Behandeln der gewickelten Isolierschicht, um ein Ummantelungselement zum Ummanteln von Teilen der Grenzabschnitte und der Seitenflächen auszubilden.
Verfahren zum Ummanteln eines Behälters nach Anspruch 13, wobei ein Rand der Isolierschicht in dem Wicklungsschritt von den Seitenflächen hervorsteht, um die Teile der Grenzabschnitte zu erreichen, und wobei in dem Behandlungsschritt verursacht wird, dass eine dreidimensionale Form des Ummantelungselements mit einer äußeren Form des Gehäusebehälters übereinstimmt.
Verfahren zum Ummanteln eines Behälters nach Anspruch 14, wobei die Isolierschicht eine wärmeschrumpfende Schicht mit Aussparungen ist, die an Positionen ausgebildet sind, die den Eckabschnitten des Gehäusebehälters entsprechen, und wobei der Behandlungsschritt einen Schritt zum Erhitzen eines Abschnitts der Isolierschicht mit den Aussparungen enthält.