DE102022130710A1 - Sekundärbatterie - Google Patents

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Sadao Fujisaki
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Toyota Motor Corp
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Abstract

Es wird eine Sekundärbatterie bereitgestellt, die die strukturelle Effizienz verbessern kann. Die Sekundärbatterie umfasst ein Stromerzeugungselement, und ein Außenteil, das das Stromerzeugungselement aufnimmt, wobei das Außenteil folgendes aufweist: ein zylindrisches Teil mit jeweils einer Öffnungen auf zwei gegenüberliegenden Flächen; jeweils in den Öffnungen angeordnete Innendeckel; und ein erstes Harz, das so angeordnet ist, dass es jede der Öffnungen und jede öffnungsseitige Fläche der Innendeckel bedeckt, wobei das erste Harz so angeordnet ist, dass es jeden Raum zwischen dem zylindrischen Teil und den Innendeckeln ausfüllt, und das zylindrische Teil und die Innendeckel mit dem ersten Harz zu einem Körper zusammengefügt sind.

Description

  • GEBIET
  • Die vorliegende Anmeldung betrifft eine Sekundärbatterie.
  • HINTERGRUND
  • Batterien, einschließlich Lithium-Ionen-Sekundärbatterien, werden in großem Umfang als tragbare Stromquellen für Computer und mobile Endgeräte sowie als Stromversorgungen zum Antreiben von Fahrzeugen verwendet. Als Beispiel für einen Batterie-Typ ist ein Laminat-Typ bekannt. Die Struktur einer Laminat-Typ Batterie ist dergestalt, dass ein Stromerzeugungselement im Inneren eines Außenlaminats, das durch Laminieren von Folienlaminatblättern, -bögen oder (im Folgenden:) -platten gebildet ist, versiegelt ist. Die Laminat-Typ Batterie weist eine Versiegelungsfläche auf, die durch das Verschweißen von Randabschnitten des Außenlaminats gebildet ist, die angeordnet sind, dass sie einander zugewandt sind und die mit dem Stromerzeugungselement elektrisch verbundenen Anschlüsse aus dem Inneren des Außenlaminats nach außen hervorstehen. Dies bewirkt, dass das Stromerzeugungselement im Inneren des Außenlaminats versiegelt ist. Die Laminat-Typ Batterie ist auch mit Versiegelungsflächen außerhalb des Stromerzeugungselements versehen, die durch das Laminieren und Verschweißen der Laminatblätter, -bögen oder (im Folgenden:) -platten gebildet sind.
  • Konventionell wurde versucht, Batterien hinsichtlich ihrer Struktur zu verkleinern. Die Patentliteratur 1 offenbart zum Beispiel eine Verkleinerungstechnik einer Laminat-Typ Batterie durch das Biegen der Versiegelungsflächen entlang der Batterieenden.
  • ZITATLISTE
  • Patentliteratur
  • Patentliteratur 1: JP 2020-173900 A
  • ZUSAMMENFAS SUNG
  • Technische Aufgabe
  • Eine Laminat-Typ Batterie kann durch die Technik nach Patentliteratur 1 verkleinert werden. Allerdings ist eine weitere Verbesserung der strukturellen Effizienz von Sekundärbatterien erforderlich.
  • Zum Beispiel kann eine Laminat-Typ Batterie verkleinert werden, indem die Breite einer Versiegelungsfläche, mit der die Elektrodenanschlüsse gehalten werden (Versiegelungsbreite), verringert wird. Im Allgemeinen muss die Versiegelungsbreite aus den folgenden Gründen auf mehr als 3 mm festgelegt werden: (1) eine schmalere Versiegelungsbreite verhindert ein geeignetes Hitzeverschweißen, was zu einem Versiegelungsfehler führen kann; (2) da ein Außenlaminat nicht so steif ist, kann ein äußerer Stoß dazu führen, dass die Haftung mit einer Versiegelungsfläche mit geringerer Versiegelungsbreite verloren geht, so dass die Haftfläche nicht aufrecht erhalten werden kann; (3) wenn die Anschlüsse beim Hitzeverschweißen nicht parallel zur Haftfläche eines Außenlaminats verlaufen, schwächt eine schmalere Versiegelungsbreite die Korrekturkraft, mit der die Neigung wiederhergestellt wird, was ein geeignetes Hitzeverschweißen verhindert und somit die Wahrscheinlichkeit eines Versiegelungsfehlers deutlich erhöht; und (4) beim Hitzeverschweißen bewirkt eine schmalere Versiegelungsbreite, dass der Druck pro Fläche, der mit einem Hitzeschweißkopf auf eine Versiegelungsfläche ausgeübt wird, höher ist, so dass eine Metallschicht im Inneren eines Außenlaminats über eine Isolierschicht hinweg in die Anschlüsse eindringt. Ein solches Eindringen einer Metallschicht in die Anschlüsse führt zu einem unerwünschten Kurzschluss. Aus den oben genannten Gründen war es schwierig, die Versiegelungsbreite zu verringern, um die Größe einer Laminat-Typ Batterie zu verringern.
  • Aufgabe der vorliegenden Offenbarung ist es, eine Sekundärbatterie mit verbesserter struktureller Effizienz bereitzustellen.
  • Lösung der Aufgabe
  • Als ein Aspekt zur Lösung der obigen Aufgabe stellt die vorliegende Offenbarung eine Sekundärbatterie bereit, die umfasst: ein Stromerzeugungselement, und ein Außenteil, das das Stromerzeugungselement aufnimmt, wobei das Außenteil folgendes aufweist: ein zylindrisches Teil mit jeweils einer Öffnungen in zwei gegenüberliegenden Seiten; in den Öffnungen angeordnete Innendeckel; und ein erstes Harz, das so angeordnet ist, dass es jede Öffnungen und jede öffnungsseitige Fläche der Innendeckel bedeckt, wobei das erste Harz so angeordnet ist, dass es jeden Raum zwischen dem zylindrischen Teil und den Innendeckeln ausfüllt, und das zylindrische Teil und die Innendeckel mit dem ersten Harz zu einem Körper zusammengefügt sind.
  • Die Sekundärbatterie kann wie folgt ausgeführt sein. Das heißt, die Sekundärbatterie kann des Weiteren umfassen: einen Elektrodenanschluss, der mit dem Stromerzeugungselement verbunden ist, wobei die Innendeckel jeweils die auf der Öffnungsseite des zylindrischen Teils angeordnete Flächen, einen vorstehenden Teil, der vom gesamten Umfang der Fläche in das Innere des Inneren des zylindrischen Teils hervorsteht und einen von dem vorstehenden Teil umgebenen Raum, aufweisen können, wobei wenigstens einer der Innendeckel ein Durchgangsloch in seiner Fläche aufweisen kann, der Elektrodenanschluss so angeordnet sein kann, dass er durch das Durchgangsloch ragt, das erste Harz, das auf der Seite desjenigen wenigsten einen Innendeckels angeordnet sein kann, durch den der Elektrodenanschluss ragt, so angeordnet sein kann, dass es des Weiteren wenigstens einen Teil einer Peripherie des Elektrodenanschlusses bedeckt und einen Raum zwischen dem Durchgangsloch und dem Elektrodenanschluss füllt, und das zylindrische Teil, die Innendeckel und der Elektrodenanschluss mit dem ersten Harz zu einem Körper zusammengefügt sein können.
  • Die Sekundärbatterie kann wie folgt ausgeführt sein. Das heißt, das Außenteil kann ein zweites Harz aufweisen, das dessen Inneres ausfüllt, und das zylindrische Teil, die Innendeckel, der Elektrodenanschluss und das Stromerzeugungselement können mit dem zweiten Harz zu einem Körper zusammengefügt sein. Das Stromerzeugungselement kann mit einer Isolierharzfolie umwickelt sein, die Wasserdampfbarriereeigenschaften aufweist.
  • Das zylindrische Teil kann wie folgt ausgeführt sein. Das heißt, das zylindrische Teil kann ein zylindrischer Metallkörper oder eine zylindrisch geformte Metalllaminatfolie sein. Oder das zylindrische Teil kann aus zwei U-förmigen Metallplatten und einem dritten Harz gebildet sein, die übereinanderliegen und in entgegengesetzten Richtungen orientiert sind, Endabschnitte der Metallplatten können an jeweils gegenüberliegenden Seitenflächen des zylindrischen Teils überlappen, das zylindrische Teil kann ein drittes Harz aufweisen, das so angeordnet ist, dass jede der Seitenflächen des zylindrischen Teils bedeckt ist, und die überlappenden Endabschnitte der Metallplatten können an jeder der Seitenflächen mit dem dritten Harz zu einem Körper zusammengefügt sein. Oder das zylindrische Teil kann aus einer Metallplatte gebildet sein, Endabschnitte der Metallplatte können an einer Seitenfläche des zylindrischen Teils einander überlappen, das zylindrische Teil kann ein drittes Harz aufweisen, das so angeordnet ist, dass es seine Seitenfläche bedeckt, und die überlappenden Endabschnitte der Metallplatte können mit dem dritten Harz zu einem Körper zusammengefügt sein.
  • Vorteilhafte Effekte
  • Die Sekundärbatterie gemäß der vorliegenden Offenbarung kann die strukturelle Effizienz verbessern.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine Draufsicht auf eine Sekundärbatterie 100,
    • 2 ist eine Querschnittsansicht entlang II-II in 1,
    • 3 ist eine Draufsicht auf eine Sekundärbatterie als ein Beispiel, bei dem ein Kathodenanschluss 31 und ein Anodenanschluss 32 bereitgestellt ist, die so angeordnet sind, dass sie von derselben Fläche eines Außenteils 20, die entlang der Breitenrichtung verläuft, hervorstehen,
    • 4A ist eine Draufsicht auf ein zylindrisches Teil 21, 4B ist eine Querschnittsansicht des zylindrischen Teils 21 in Breitenrichtung und 4C ist in Breitenrichtung gesehen eine Seitenansicht des zylindrischen Teils 21,
    • 5A ist eine Querschnittsansicht des zylindrischen Teils 21 in der Nähe einer Öffnung 21a: das zylindrische Teil 21 ist mit vorstehenden Teilen 21b an den entsprechenden Enden der Flächen in Dickenrichtung versehen, und 5B ist eine Querschnittsansicht des zylindrischen Teils 21 in der Nähe der Öffnung 21a: das zylindrische Teil 21 ist mit vorstehenden Teilen 21b; die nach innen gebogen sind, versehen;
    • 6A ist eine perspektivische Ansicht eines Innendeckels 22, 6B ist eine Querschnittsansicht entlang b-b in 6A und 6C ist eine Querschnittsansicht entlang c-c in 6A,
    • 7A ist eine Querschnittsansicht des Innendeckels 22, der einen abgeschrägten Teil 22e aufweist, und 7B zeigt ein Beispiel, wie der Innendeckel 22 mit dem abgeschrägten Teil 22e verwendet wird,
    • 8A und 8B zeigen den Vergleich zwischen einer herkömmlichen Laminat-Typ Batterie (8A) und der Sekundärbatterie 100 (8B) in einer Querschnittsansicht in Längsrichtung,
    • 9A und 9B zeigen den Vergleich zwischen einer herkömmlichen Laminat-Typ Batterie (9A) und der Sekundärbatterie 100 (9B) in einer Draufsicht,
    • 10 ist eine Querschnittsansicht einer Sekundärbatterie 101 in Längsrichtung,
    • 11 ist eine Querschnittsansicht einer Sekundärbatterie 102 in Längsrichtung,
    • 12 ist eine Draufsicht auf ein Stromerzeugungselement 10, das mit einer Harzfolie 13 umwickelt ist,
    • 13A ist eine Draufsicht auf ein zylindrisches Teil 121, und 13B ist eine Querschnittsansicht des zylindrischen Teils 121 in Breitenrichtung,
    • 14A ist eine Draufsicht auf ein zylindrisches Teil 221, und 14B ist eine Querschnittsansicht des zylindrischen Teils 221 in Breitenrichtung, und
    • 15 zeigt eine Kühlungsart einer Sekundärbatterie mit den zylindrischen Teilen 221.
  • BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Eine Sekundärbatterie gemäß der vorliegenden Offenbarung wird hauptsächlich anhand einer Sekundärbatterie 100 beschrieben, die eine Ausführungsform darstellt. 1 ist eine Draufsicht auf die Sekundärbatterie 100. 2 ist eine Querschnittsansicht entlang II-II in 1. In 1 und 2 ist die Längsrichtung der Sekundärbatterie 100 mit x, die Breitenrichtung der Sekundärbatterie 100 mit y und die Dickenrichtung der Sekundärbatterie 100 mit z gekennzeichnet. Diese Richtungen sind zueinander orthogonal.
  • Die Sekundärbatterie 100 ist mit einem Stromerzeugungselement 10 und einem Au-ßenteil 20, das das Stromerzeugungselement 10 aufnimmt, versehen. Die Sekundärbatterie 100 ist auch mit einem Kathodenanschluss 31 und einem Anodenanschluss 32 (im Folgenden können sie gemeinsam als „Elektrodenanschlüsse 30“ bezeichnet werden) zum Anschließen an einer externe Stromquelle oder einer elektrische Last versehen. Der Kathodenanschluss 31 und der Anodenanschluss 32 sind so platziert, dass sie aus den entsprechenden Flächen des Außenteils 20, die entlang der Breitenrichtung verlaufen, hervorstehen. Die Positionen, an denen der Kathodenanschluss 31 und der Anodenanschluss 32 platziert sind, sind nicht darauf beschränkt. Der Kathodenanschluss 31 und der Anodenanschluss 32 können so platziert sein, dass sie von derselben Fläche des Außenteils 20, die entlang der Breitenrichtung verläuft, hervorstehen. Als ein Beispiel zeigt 3 die Sekundärbatterie, die mit dem Kathodenanschluss 31 und dem Anodenanschluss 32 versehen ist, die so platziert sind, dass sie aus derselben Fläche des Außenteils 20, die entlang der Breitenrichtung verläuft, hervorstehen.
  • <Stromerzeugungselement 10>
  • Das Stromerzeugungselement 10 wird durch Schichtung einer Kathodenstromkollektorfolie, einer Kathodenaktivmaterialschicht, einer Elektrolytschicht, einer Anodenaktivmaterialschicht und einer Anodenstromkollektorfolie gebildet (im Folgenden können sie gemeinsam als „Elektrodenelemente“ bezeichnet werden). Die Elektrodenelemente sind in Dickenrichtung geschichtet. Die Anzahl des geschichteten Elektrodenelements bzw. der geschichteten Elektrodenelemente jeder Art ist in keiner Weise beschränkt. Das Stromerzeugungselement 10 in 2 wird durch Stapeln dieser Vielzahl von Elekrodenelementen jeder Art gebildet. Diese Elektrodenelemente können elektrisch in Reihe geschalten oder elektrisch parallel geschalten gestapelt werden.
  • Das Stromerzeugungselement 10 in 2 weist eine Blatt-, Bogen- oder (im Folgenden:) Plattenform auf und hat in der Draufsicht eine rechteckige Form. Das Stromerzeugungselement 10 ist in keiner Weise beschränkt, solange es eine Form aufweist, die es ermöglicht, das Stromerzeugungselement 10 im Inneren des Außenteils 20 aufzunehmen. Wie in 2 gezeigt, kann jeder Stromkollektorfolientyp in dem Stromzerzeugungselement 10 mit einer Lasche 11 oder 12 zum Anschließen an einen der Elektrodenanschlüsse 30 versehen sein. Die Kathodenstromkollektorfolien sind jeweils mit der Lasche 11 versehen, wobei die Laschen 11 elektrisch mit dem Kathodenanschluss 31 verbunden sind. Ebenso sind die Anodenstromkollektorfolien jeweils mit einer Lasche 12 versehen, wobei die Laschen 12 elektrisch mit dem Anodenanschluss 32 verbunden sind.
  • Um einen durch den Kontakt mit dem zylindrischen Teil 21 verursachten Kurzschluss zu verhindern, kann das Stromerzeugungselement 10 durch einen vorgegebenen Prozess isoliert werden. Zum Beispiel kann das Stromerzeugungselement 10 mit einem Isolierfilm oder (im Folgenden:) einer Isolierfolie umwickelt sein, es kann ein Isolierblatt, ein Isolierbogen oder (im Folgenden:) eine Isolierplatte zwischen dem Stromerzeugungselement 10 und dem zylindrischen Teil 21 angeordnet sein oder es kann ein Isolierband auf dem Stromerzeugungselement 10 oder eine innere Oberfläche des zylindrischen Teils 21 geklebt sein. Auf diese Weise kann das Stromerzeugungselement 10 isoliert werden, indem eine vorgegebene Isolierschicht auf dessen Peripherie platziert ist.
  • Das Stromerzeugungselement 10 und das zylindrische Teil 21 können miteinander in Kontakt sein, solange einer von ihnen isoliert ist. In diesem Fall kann die Dicke jedes Innendeckels 22 um die Dicke eines ersten Harzes 23, mit dem jeder Raum zwischen dem zylindrischen Teil 21 und den Innendeckeln 22 gefüllt ist, dünner sein als die Dicke des Stromerzeugungselements 10.
  • Das Stromerzeugungselement 10 kann eine Festkörperbatterie oder eine lösungsbasierte Batterie sein und ist vorzugsweise eine Festkörperbatterie. Die Art des Stromerzeugungselements 10 ist in keiner Weise beschränkt, kann aber ein Stromerzeugungselement für Lithium-Ionen-Sekundärbatterien oder Natrium-Ionen-Sekundärbatterien sein. Das Material des Stromerzeugungselements 10, das ein Stromerzeugungselement für Lithium-Ionen-Sekundärbatterien ist, wird im Folgenden beschrieben.
  • (Kathodenstromkollektorfolie und Anodenstromkollektorfolie)
  • Die Kathodenstromkollektorfolie und die Anodenstromkollektorfolie sind jeweils aus Blech- oder (im Folgenden:) Metallfolie. Das Metall, aus dem die Kathodenstromkollektorfolie oder die Anodenstromkollektorfolie besteht, ist in keiner Weise beschränkt, Beispiele hierfür umfassen jedoch Cu, Ni, Cr, Au, Pt, Ag, Al, Fe, Ti, Zn, Co und rostfreier Stahl. Das Metall, aus dem die Kathodenstromkollektorfolie gebildet ist, ist vorzugsweise Al. Das Material, aus dem die Anodenstromkollektorfolie gebildet ist, ist vorzugsweise Cu.
  • Die Kathodenstromkollektorfolie und die Anodenstromkollektorfolie können auf der Oberfläche jeweils eine Beschichtung (zum Beispiel eine Kohlenstoffbeschichtung) zum Einstellen des Widerstands aufweisen. Die Kathodenstromkollektorfolie und die Anodenstromkollektorfolie können jeweils zum Beispiel eine Dicke von 0,1 µm bis 1 mm aufweisen.
  • (Kathodenaktivmaterialschicht)
  • Die Kathodenaktivmaterialschicht ist eine Blatt-, Bogen-, Folien- oder (im Folgenden:) Plattenschicht, die ein Kathodenaktivmaterial enthält. Das Kathodenaktivmaterial ist in keiner Weise beschränkt, solange das Kathodenaktivmaterial für Lithium-Ionen-Sekundärbatterien verwendet werden kann. Beispiele für das Kathodenaktivmaterial umfassen verschiedene lithiumhaltige Verbundoxide wie Lithiumkobaltat, Lithiumnickelat, Lithiummanganat, Lithiumnickelkobaltmanganat und Lithium-Spinell-verbindungen.
  • Die Kathodenaktivmaterialschicht kann gegebenenfalls einen leitfähigen Zusatzstoff und ein Bindemittel enthalten. Das Bindemittel ist in keiner Weise beschränkt, solange das Bindemittel für Lithium-Ionen-Sekundärbatterien verwendet werden kann. Beispiele für Bindemittel umfassen Butadienkautschuk (Butadien Rubber, BR), Butylkautschuk (Isobutylen Isopropene Rubber, IIR), Acrylat-Butadien-Kautschuk (Acrylate-Butadiene Rubber, ABR) und Polyvinylidenfluorid (PVdF). Der leitfähige Zusatzstoff ist in keiner Weise beschränkt, solange der leitfähige Zusatzstoff für Lithium-Ionen-Sekundärbatterien verwendet werden kann. Beispiele für den leitfähigen Zusatzstoff umfassen Kohlenstoffmaterialien wie Acetylenruß und Ketjenruß sowie metallische Materialien wie Nickel, Aluminium und rostfreier Stahl.
  • Handelt es sich bei der Sekundärbatterie 100 um eine Festkörperbatterie, kann die Kathodenaktivmaterialschicht gegebenenfalls einen Festelektrolyten enthalten. Der Festelektrolyt ist in keiner Weise beschränkt, solange der Festelektrolyt für Lithium-Ionen-Sekundärbatterien verwendet werden kann. Zum Beispiel kann der Festelektrolyt ein organischer Polymerelektrolyt oder ein anorganischer Festelektrolyt sein und ist vorzugsweise ein anorganischer Festelektrolyt, da anorganische Festelektrolyte eine höhere Ionenleitfähigkeit und eine bessere Wärmebeständigkeit als organische Polymerelektrolyte aufweisen. Der anorganische Festelektrolyt kann ein Oxid-Festelektrolyt oder ein Sulfid-Festelektrolyt sein und ist vorzugsweise ein Sulfid-Festelektrolyt. Beispiele für den Oxid-Festelektrolyten umfassen Lithium-Lanthan-Zirkonat, LiPON, Li1+XAlXGe2X(PO4)3, Gläser auf Li-SiO-Basis und Gläser auf Li-Al-S-O-Basis. Beispiele für Sulfid-Festelektrolyte umfassen Li2S-P2S5, Li2S-SiS2, LiI-Li2S-SiS2, LiI-Si2S-P2S5, Li2S-P2S5-LiI-LiBr, LiI-Li2S-P2S5, LiI-Li2S-P2O5, LiI-Li3PO4-P2S5, und Li2S-P2S5-GeS2.
  • Der Gehalt jeder Komponenten in der Kathodenaktivmaterialschicht kann dem Zweck entsprechend geeignet festgelegt werden. Die Oberfläche des Kathodenaktivmaterials kann mit einer Oxidschicht wie beispielsweise einer Lithiumniobatschicht, einer Lithiumtitanatschicht oder einer Lithiumphosphatschicht beschichtet sein. Die Kathodenaktivmaterialschicht kann zum Beispiel eine Dicke von 0,1 µm bis 1 mm aufweisen.
  • (Anodenaktivmaterialschicht)
  • Die Anodenaktivmaterialschicht ist eine Plattenschicht, die ein Anodenaktivmaterial enthält. Das Anodenaktivmaterial ist in keiner Weise beschränkt, solange das Anodenaktivmaterial für Lithium-Ionen-Sekundärbatterien verwendet werden kann. Beispiele für das Anodenaktivmaterial sind siliziumbasierte Aktivmaterialien wie Si, Si-Legierungen und Siliziumoxid, kohlenstoffbasierte Aktivmaterialien wie Graphit und harter Kohlenstoff, verschiedene oxidbasierte Aktivmaterialien wie Lithiumtitanat, Lithiummetall und Lithiumlegierungen.
  • Die Anodenaktivmaterialschicht kann gegebenenfalls einen leitfähigen Zusatzstoff und ein Bindemittel enthalten. Der leitfähige Zusatzstoff und das Bindemittel können geeignet aus leitfähigen Zusatzstoffen und Bindemitteln, die für die Kathodenaktivmaterialschicht verwendet werden können, ausgewählt werden. Handelt es sich bei der Sekundärbatterie 100 um eine Festkörperbatterie, kann die Anodenaktivmaterialschicht gegebenenfalls einen Festelektrolyten enthalten. Der Festelektrolyt kann geeignet aus Festelektrolyten ausgewählt werden, die für die Kathodenaktivmaterialschicht verwendet werden können.
  • Der Gehalt jeder Komponenten in der Anodenaktivmaterialschicht kann dem Zweck entsprechend geeignet festgelegt werden. Zum Beispiel kann die Anodenaktivmaterialschicht eine Dicke von 0,1 µm bis 1 mm aufweisen.
  • (Elektrolytschicht)
  • Handelt es sich bei der Sekundärbatterie 100 um eine Festkörperbatterie, so besteht die Elektrolytschicht aus einer Festelektrolytschicht. Die Festelektrolytschicht enthält einen Festelektrolyten. Der Festelektrolyt kann geeignet aus den Festelektrolyten, die für die Kathodenaktivmaterialschicht verwendet werden können, ausgewählt werden. Die Festelektrolytschicht kann gegebenenfalls ein Bindemittel enthalten. Das Bindemittel kann geeignet aus den Bindemitteln, die für die Kathodenaktivmaterialschicht verwendet werden können, ausgewählt werden. Der Gehalt der Bestandteile in der Festelektrolytschicht kann jeweils dem Zweck entsprechend geeignet festgelegt werden. Die Festelektrolytschicht kann zum Beispiel eine Dicke von 0,1 µm bis 1 mm aufweisen.
  • Wenn die Sekundärbatterie 100 eine lösungsbasierte Batterie ist, enthält die Elektrolytschicht eine Elektrolytlösung und einen Separator. Die Elektrolytlösung oder der Separator ist in keiner Weise beschränkt, solange die Elektrolytlösung und der Separator jeweils für Lithium-Ionen-Sekundärbatterien verwendet werden können. Ein Beispiel für einen Separator ist ein poröses Blatt, ein poröser Bogen, eine poröse Folie oder (im Folgenden:) eine poröse Platte, die aus Polyolefinen wie beispielsweise Polyethylen (PE) und Polypropylen (PP) hergestellt ist. Zum Beispiel kann der Separator eine Dicke von 0,1 µm bis 1 mm aufweisen. Die Elektrolytlösung enthält in der Regel ein nichtwässriges Lösungsmittel und ein Leitsalz (supporting salt). Beispiele für das nichtwässrige Lösungsmittel umfassen Carbonate, Ether, Ester, Nitrile, Sulfone und Lactone. Beispiele für das Leitsalz umfassen LiPF6, LiBF4, Lithiumbis(fluorosulfonyl)imid (LiFSI) und Lithiumbis(trifluormethan)sulfonimid (LiTFSI). Die Konzentration des Leitsalzes in der Elektrolytlösung ist in keiner Weise beschränkt, kann aber beispielsweise 0,5 mol/1 bis 5 mol/l betragen. Jede optionale Komponente wie beispielsweise ein Gasbildner, ein Filmbildner, ein Dispergiermittel oder ein Verdickungsmittel kann der Elektrolytlösung hinzugefügt werden.
  • <Außenteil 20>
  • Das Außenteil 20 umfasst: den zylindrischen Teil 21, der in zwei gegenüberliegenden Seiten Öffnungen 21a aufweist, jeweils in den Öffnungen 21a angeordnete Innendeckel 22 und das erste Harz 23, das so angeordnet ist, dass es jede Öffnungen 21a und jede öffnungsseitige Fläche 22a der Innendeckel 22 bedeckt. Das erste Harz 23 ist so angeordnet, dass es jeden Raum zwischen dem zylindrischen Teil 21 und den Innendeckeln 22 ausfüllt. Das zylindrische Teil 21 und die Innendeckel 22 sind mit dem ersten Harz 23 zu einem Körper zusammengefügt.
  • (Zylindrischer Teil 21)
  • Das zylindrische Teil 21 hat eine hohle Form mit den Öffnungen 21a auf zwei gegenüberliegenden Seiten. Die Öffnungen 21a sind jeweils in beiden längsrichtungsseitigen Flächen des zylindrischen Teils 21 angeordnet. Das zylindrische Teil 21 weist eine rechteckige Querschnittsform in Breitenrichtung auf. Die Querschnittsform des zylindrischen Teils ist nicht auf diese Form beschränkt. 4A ist eine Draufsicht auf das zylindrischen Teil 21, 4B ist eine Querschnittsansicht des zylindrischen Teils 21 in Breitenrichtung, und 4C ist eine Seitenansicht des zylindrischen Teils 21 in Breitenrichtung.
  • Das zylindrische Teil 21 ist aus einem Metall gebildet, das ausgezeichnete Wasserdampfbarriereeigenschaften aufweist um eine Verschlechterung des Stromerzeugungselements zu verhindern. Beispiele für ein Metall mit ausgezeichneten Wasserdampfbarriereeigenschaften umfassen Metalle, die eine Wasserdampfdurchlässigkeit von 1,0×10-4 g/m2·24h oder weniger aufweisen. Eine geringere Wasserdampfdurchlässigkeit bedeutet bessere Wasserdampfbarriereeigenschaften. Beispiele für derartige Metalle umfassen Aluminium, rostfreier Stahl, Edelstahl (SUS) und Duralumin. Im Hinblick auf geringe Gewichtseigenschaften und Verarbeitbarkeit, kann Aluminium als Material für das zylindrische Teil 21 verwendet werden. Aluminium ist auch deshalb vorteilhaft, da es günstig ist.
  • Die Wasserdampfdurchlässigkeit kann mit dem Schalenverfahren (dish method) gemäß JIS Z 0208 oder der Gaschromatographie gemäß JIS K 7129 gemessen werden.
  • Das zylindrische Teil 21 kann durch ein vorgegebenes Verfahren isoliert werden, um einen durch den Kontakt mit dem Stromerzeugungselement 10 verursachten Kurzschluss zu verhindern. Ein Isoliermaterial wie beispielsweise ein Isolierharzblatt, ein Isolierharzbogen oder (im Folgenden:) eine Isolierharzplatte kann zum Beispiel zwischen dem Stromerzeugungselement 10 und dem zylindrischen Teil 21 angeordnet sein. Ein solches Isoliermaterial kann zum Beispiel zwischen den Flächen des Stromerzeugungselements 10 in Dickenrichtung und dem zylindrischen Teil 21 platziert sein. Dies kann dazu führen eine elektrische Verbindung zwischen dem Stromerzeugungselement 10 und dem zylindrischen Teil 21 zu verhindern, um einen Kurzschluss der Sekundärbatterie 100 zu verhindern. Es kann ein Metalllaminatfilm bzw. eine Metalllaminatfolie (z.B. Aluminiumlaminatfolie) verwendet werden, die gebildet ist, indem wenigstens die innere Oberfläche des zylindrischen Teils 21 mit einem Isolierharz bedeckt wird.Dies kann dazu führen eine elektrische Verbindung zwischen dem Stromerzeugungselement 10 und dem zylindrischen Teil 21 zu verhindern, um einen Kurzschluss der Sekundärbatterie 100 zu verhindern, ohne das ein Isoliermaterial angeordnet ist. Eine Metalllaminatfolie ist ein mehrschichtiger Körper, der gebildet ist, indem ein Harz (wie beispielsweise Polypropylen, Nylon oder PET) auf die Oberfläche einer Metallschicht aufgebracht wird. Auf diese Weise kann das zylindrische Teil 21 isoliert werden, indem eine vorgegebene Isolierschicht auf seinem inneren peripheren Abschnitt platziert wird.
  • Die Metallschicht einer Metalllaminatfolie weist in der Regel eine Dicke von etwa 0,04 mm auf, was relativ dünn ist und daher eine geringe Festigkeit aufweist, was problematisch ist. Daher wird zum Beispiel das zylindrische Teil 21 vorzugsweise aus einem Metall mit einer Dicke von 0,05 mm bis 0,2 mm gebildet und weiter bevorzugt aus einem Metall mit einer Dicke von 0,1 mm bis 0,2 mm. Für das zylindrische Teil 21 kann eine Metalllaminatfolie verwendet werden, die eine Metallschicht mit einer Dicke in dem vorstehend beschriebenen Bereich aufweist. Eine zylindrisch geformte Metalllaminatfolie wird verwendet, wenn eine Metalllaminatfolie für das zylindrische Teil 21 verwendet wird.
  • Das zylindrische Teil 21 kann an den Enden in Längsrichtung mit vorstehenden Teilen 21b versehen sein. Insbesondere kann das zylindrische Teil 21 an jedem Ende in Längsrichtung wenigstens an den Flächen in Dickenrichtung oder den Flächen in Breitenrichtung mit einem vorstehenden Teil 21b versehen sein. Die am zylindrischen Teil 21 vorhandenen vorstehenden Teile 21b stellen sicher, dass Bereiche vorhanden sind, an denen das erste Harz 23 anhaftet, um die Haftkraft zu verbessern. Die vorstehenden Teile 21b sind Teile, die jeweils über die Innendeckel 22 hinaus hervorstehen.
  • 5A ist eine Querschnittsansicht des zylindrischen Teils 21 in der Nähe einer der Öffnungen 21a: das zylindrische Teil 21 ist an den Enden der entsprechenden Flächen in Dickenrichtung mit vorstehenden Teilen 21b versehen. 5B ist eine Querschnittsansicht des zylindrischen Teils 21 in der Nähe einer der Öffnungen 21a: Das zylindrische Teil 21 ist mit den nach innen gebogenen, vorstehenden Teilen 21b versehen.
  • Das in 5A gezeigte zylindrische Teil 21 ist an den Enden der entsprechenden Flächen in Dickenrichtung mit den vorstehenden Teilen 21b versehen. Das heißt, das die Enden der Flächen des zylindrischen Teils 21 in Dickenrichtung jeweils weiter hervorstehen, als die Enden der Flächen des zylindrischen Teils 21 in Breitenrichtung. Wie in 5A gezeigt, kann das zylindrische Teil 21, das die vorstehenden Teile 21b aufweist, die Bereiche vergrö-ßern, an denen das erste Harz 23 anhaftet und kann somit die Haftkraft verbessern. Mit anderen Worten, das erste Harz 23 kann daran gehindert werden abzugehen. Wenn das erste Harz 23 abgeht können die Wasserdampfbarriereeigenschaften nicht sichergestellt werden, was unerwünscht ist. Wie in 5B gezeigt, können die vorstehenden Teile 21b jeweils eine in Richtung des Inneren des zylindrischen Teils 21 gebogene Form aufweisen. Dadurch lassen sich die Innendeckel 22 leicht positionieren. In diesem Fall ist eine von zwei vorstehenden Teilen 21 gebildete Öffnung die Öffnung 21a. Der Winkel zwischen jedem der vorstehenden Teile 21b und einer Fläche des zylindrischen Teils 21 (Fläche, die besagten jeden der vorstehenden Teile 21b aufweist) ist in keiner Weise beschränkt, sondern kann ein beliebiger Winkel zwischen 0° und 180° sein und beträgt vorzugsweise 15° bis 135°. Die Länge jedes der vorstehenden Teile 21b ist in keiner Weise beschränkt, sondern liegt zum Beispiel im Bereich von 0,5 mm bis 2 mm.
  • (Innendeckel 22)
  • Der Innendeckel 22 ist in der Öffnung 21a auf jeder Seite des zylindrischen Teils 21 platziert. Der Innendeckel 22 weist eine rechteckige Umfangsform auf. Die Umfangsform des Innendeckels 22 ist allerdings in keiner Weise beschränkt, solange sie entlang einer Querschnittsform des zylindrischen Teils 21 in der Breitenrichtung verläuft. 6A ist eine perspektivische Ansicht des Innendeckels 22, 6B ist eine Querschnittsansicht entlang b-b in 6A, und 6C ist eine Querschnittsansicht entlang c-c in 6A.
  • Der Innendeckel 22 weist die Fläche 22a, die auf der Öffnungsseite 21a des zylindrischen Teils 21 angeordnet ist, einen vorstehenden Teil 22b, der vom gesamten Umfang der Fläche 22a in das Innere des zylindrischen Teils 21 hervorsteht und einen Raum 22c, der von dem vorstehenden Teil 22b umgeben ist, auf. Der Zwischenraum 22c ist dem Inneren des zylindrischen Teils 21 zugewandt.
  • Der „vorstehende Teil 22b, der vom gesamten Umfang der Fläche 22a in das Innere des zylindrischen Teils 21 hervorsteht“, besteht aus Abschnitten, die von beiden Enden der Fläche 22a in Dickenrichtung und von beiden Enden der Fläche 22a in Breitenrichtung in das Innere des zylindrischen Teils 21 hervorsteht. Diese Abschnitte sind an den Ecken der Fläche 22a miteinander verbunden. Das heißt, der vorstehende Teil 22b ist eine Element, das vom gesamten Umfangsteil der Fläche 22a hervorsteht. Die Länge L1 des vorstehenden Teils 22b ist in keiner Weise beschränkt, solange die Wasserdampfbarriereeigenschaften ausreichend gezeigt sind, wenn das zylindrische Teil 21 und der Innendeckel 22 mit dem ersten Harz 23 zu einem Körper zusammengefügt sind. Zum Beispiel kann die Länge L1 wenigstens 0,5 mm und höchstens 3 mm betragen.
  • Die Fläche 22a des Innendeckels 22 weist ein Durchgangsloch 22d auf. Der Elektrodenanschluss 30 (der Kathodenanschluss 31 oder der Anodenanschluss 32) ist so angeordnet, dass er durch das Durchgangsloch 22d hindurch ragt. Wie in 1, wenn die Elektrodenanschlüsse 30 auf verschiedenen Flächen des Außenteils 20, die entlang der Breitenrichtung verlaufen, angeordnet sind, weisen beide Innendeckel 22 die Durchgangslöcher 22d auf. Sind die Elektrodenanschlüsse 30 dagegen wie in 3 auf der derselben Fläche des Außenteils 20, die entlang der Breitenrichtung verläuft, angeordnet, genügt es, wenigstens einen der Innendeckel 22 (den Innendeckel 22 auf der Seite, auf der die Elektrodenanschlüsse 30 angeordnet sind) mit dem Durchgangsloch 22d zu versehen. In diesem Fall kann die Anzahl der Durchgangslöcher 22d 2 betragen, um die Elektrodenanschlüsse 30 jeweils durch die Durchgangslöcher 22d ragend anzuordnen. Alternativ können die Elektrodenanschlüsse 30 auch durch ein Durchgangsloch 22d ragend angeordnet sein.
  • Der Innendeckel 22 kann aus einem Element oder wenigstens zwei Elementen hergestellt sein. Um den Elektrodenanschluss 30 bzw. die Elektrodenanschlüsse 30 einfach anordnen zu können, kann der der Innendeckel 22 aus zwei Elementen hergestellt sein, wobei jedes Element die Form eines Schnitts durch den Innendeckel 22 einschließlich des Durchgangslochs 22d aufweist und eine Länge des gesamten Innendeckels 22 teilt. Der Innendeckel 22 kann einen abgeschrägten Teil 22e zwischen der Fläche 22a und dem vorstehenden Teil 22b aufweisen. Als ein Beispiel ist 7A eine Querschnittsansicht des Innendeckels 22 mit dem abgeschrägten Teil 22e und 7B zeigt ein Beispiel, wie der Innendeckel 22 mit dem abgeschrägten Teil 22e verwendet wird.
  • Der Innendeckel 22 kann aus einem Material gebildet werden, das ausgezeichnete Wasserdampfbarriereeigenschaften aufweist, um die Verschlechterung des Stromerzeugungselements zu verhindern. Beispiele für ein Material mit ausgezeichneten Wasserdampfbarriereeigenschaften umfassen Materialien, die eine Wasserdampfdurchlässigkeit von 1,0×10-4 g/m2·24h oder weniger aufweisen. Beispiele für derartige Materialien umfassen Metalle und Gläser. Im Hinblick auf die Verarbeitbarkeit kann als Material für den Innendeckel 22 ein Metall verwendet werden. Beispiele für Metalle umfassen Aluminium, rostfreien Stahl, Edelstahl (SUS) und Duralumin. Im Hinblick auf geringe Gewichtseigenschaften und Verarbeitbarkeit, kann Aluminium als Material für den Innendeckel 22 verwendet werden. Aluminium ist auch deshalb vorteilhaft, da es günstig ist.
  • Wenn der Innendeckel 22 aus einem Metall gebildet ist, kann ein vorgegebener Isolierprozess durchgeführt werden, um einen durch den Kontakt des Innendeckels 22 mit dem Stromerzeugungselement 10, dem zylindrischen Teil 21 und/oder dem Elektrodenanschluss 30 bzw. den Elektrodenanschlüssen 30 verursachten Kurzschluss zu verhindern. Um einen durch den Kontakt des Innendeckels 22 mit dem Stromerzeugungselement 10 verursachten Kurzschluss zu verhindern, kann zum Beispiel ein Isoliermaterial wie beispielsweise eine Isolierharzplatte zwischen dem Stromerzeugungselement 10 und dem Innendeckel 22 angeordnet sein. Dies kann dazu führen eine elektrische Verbindung zwischen dem Stromerzeugungselement 10 und dem Innendeckel 22 zu verhindern, um einen Kurzschluss der Sekundärbatterie 100 zu verhindern. Um einen durch den Kontakt des Innendeckels 22 mit dem zylindrischen Teil 21 verursachten Kurzschluss zu verhindern, kann ein Metalllaminat verwendet werden, das gebildet ist, indem wenigstens die innere Oberfläche des zylindrischen Teils 21 mit einem Isolierharz bedeckt ist. Dies kann dazu führen eine elektrische Verbindung zwischen dem Stromerzeugungselement 10 und dem zylindrischen Teil 21 zu verhindern, um einen Kurzschluss der Sekundärbatterie zu verhindern, ohne das ein Isoliermaterial angeordnet ist. Um einen durch den Kontakt mit dem zylindrischen Teil 21 verursachten Kurzschluss zu verhindern, kann der Umfangsteil des Innendeckels 22 mit einer Isolierfolie umwickelt werden und/oder ein Isolierband auf den Umfangsteil des Innendeckels 22 geklebt werden. Auf diese Weise kann der Innendeckel 22 isoliert werden, indem eine vorgegebene Isolierschicht auf dessen Umfangsteil platziert wird. Des Weiteren kann das Durchgangsloch 22 und/oder der Elektrodenanschluss 30 bzw. die Elektrodenanschlüsse 30 isoliert werden indem eine vorgegebene Isolierschicht darauf platziert wird, um einem durch den Kontakt des Innendeckels mit dem Elektrodenanschluss 30 bzw. den Elektrodenanschlüssen 30 verursachten Kurzschluss zu verhindern.
  • (Erstes Harz 23)
  • Das erste Harz 23 ist so platziert, dass es jede der Öffnungen 21a und jede der Flächen 22a der Innendeckel 22 auf den Öffnungsseiten bedeckt. Das erste Harz 23 ist so platziert, dass es jeden Raum zwischen dem zylindrischen Teil 21 und den Innendeckeln 22 ausfüllt. Das zylindrische Teil 21 und die Innendeckel 22 sind mit dem ersten Harz 23 zu einem Körper zusammengefügt. Wenn der Elektrodenanschluss 30 in wenigstens einem der Innendeckel 22 angeordnet ist, ist das erste Harz 23 so platziert, dass wenigstens ein Teil der Peripherie des Elektrodenanschlusses 30 ebenfalls damit beschichtet ist und das erste Harz 23 den Raum zwischen dem Durchgangsloch 22d und dem Elektrodenanschluss 30 ausfüllt. Das zylindrische Teil 21, der Innendeckel 22 und der Elektrodenanschluss sind mit dem ersten Harz 23 zu einem Körper zusammengefügt. Auf diese Weise können die Wasserdampfbarriereeigenschaften in der Sekundärbatterie 100 auf jeden Fall sichergestellt werden.
  • Wie in 2 gezeigt, bedeckt das erste Harz 23 die Öffnungen 21a und die Flächen 22a der Innendeckel 22 auf den Seiten der Öffnungen 21a und füllt auch jeden Raum aus, der zwischen dem zylindrischen Teil 21 und den Innendeckeln 22 vorhanden ist. „jeder Raum zwischen dem zylindrischen Teil 21 und den Innendeckeln 22“ sind Räume zwischen der innere Oberfläche des zylindrischen Teils 21 und jedem der Umfangsteile der Innendeckel 22. Die Öffnungen 21a, die mit dem ersten Harz 23 bedeckt sind, stellen Begrenzungen dieser Räume auf den Seiten der Öffnungen 21a dar. Um solche Räume zu bilden, wird jeder Innendeckel 22 vorzugsweise etwas kleiner als die Außenform des zylindrischen Teils 21 hergestellt. Das Platzieren des ersten Harzes 23, wie oben beschrieben, fügt das zylindrischen Teil 21 und die Innendeckel 22 mit dem ersten Harz 23 zu einem Körper zusammen. Dabei ist es ausreichend, dass das erste Harz 23 wenigstens einen Teil jedes Raumes zwischen dem zylindrischen Teil 21 und den Innendeckeln 22 ausfüllt, füllt jedoch vorzugsweise, im Hinblick auf die Sicherstellung der Wasserdampfbarriereeigenschaften, jeden gesamten Raum wie in 2 gezeigt aus. Wie später beschrieben, kann, wenn das Innere des zylindrischen Teils 21 mit einem zweiten Harz 24 ausgefüllt wird, das zweite Harz 24 zusätzlich zu dem ersten Harz 23 auch in den Räumen platziert werden, die zwischen dem zylindrischen Teil 21 und den Innendeckeln 22 gebildet sind.
  • Wenigstens ein Teil der gesamten Peripherie des Elektrodenschlusses 30 bzw. der Elektrodenanschlüsse 30 ist mit dem ersten Harz 23 beschichtet, wobei das erste Harz 23 den Raum zwischen dem Elektrodenanschluss 30 bzw. der Elektrodenanschlüsse 30 und dem Durchgangsloch 22d ausfüllt. „wenigstens ein Teil der gesamten Peripherie des Elektrodenschlusses 30 bzw. der Elektrodenanschlüsse 30“ ist die gesamte Peripherie in einem Bereich des Elektrodenanschlusses 30 bzw. der Elektrodenanschlüsse 30, der sich von der Fläche 22a nach außen erstreckt und eine vorgegebene Länge aufweist. Die vorbestimmte Länge ist die Länge L2 in 2. Der „Raum, der zwischen dem Elektrodenanschluss 30 bzw. der Elektrodenanschlüsse und dem Durchgangsloch 22d vorhanden ist“ ist der Raum zwischen dem peripheren Teil des Elektrodenschlusses 30 bzw. der Elektrodenanschlüsse 30 und der inneren Oberfläche des Durchgangslochs 22d. Um einen solchen Raum zu bilden, wird das Durchgangsloch 22d vorzugsweise etwas größer als der Elektrodenanschluss 30 bzw. der Elektrodenanschlüsse 30 hergestellt. Das Platzieren des ersten Harzes 23 wie oben beschrieben bewirkt, dass der Innendeckel 22 und der Elektrodenanschluss 30 bzw. die Elektrodenanschlüsse 30 mit dem ersten Harz 23 zu einem Körper zusammengefügt sind.
  • Auf diese Weise füllt das erste Harz 23 jeden Pfad (Raum), über den Wasserdampf von außen in das Innere des Außenteils 20 eindringt, wodurch es ermöglicht wird, einem Eindringen von Wasserdampf in das Innere des Außenteils 20 ausreichend entgegenzuwirken. Mit anderen Worten bedeutet dies, dass zwischen dem zylindrischen Teil 21 und den Innendeckeln 22 sowie zwischen den Elektrodenanschlüssen 30 und den Durchgangslöchern 22 im Außenteil 20 ein Raum vorhanden sein kann, in den Wasserdampf eindringen kann. Das erste Harz 23 füllt einen solchen Raum aus, wodurch eine genaue Konstruktion des zylindrischen Teils 21 und der Innendeckel 22 überflüssig ist.
  • „zu einem Körper zusammengefügt" bedeutet, dass jedes Material mit Harz aneinander angehaftet wird, um derartig zusammengefügt zu werden, dass die Materialien als ein Element erkannt werden können. Das „zu einem Körper zusammenfügen“ mit dem ersten Harz kann durchgeführt werden indem: ein Zwischenelement, das durch das Anordnen der Innendeckel 22 in den Öffnungen 21a des zylindrischen Teils 21, das das Stromerzeugungselement aufnimmt, gebildet wird, in einer vorgegebenen Metallform angeordnet wird und das erste Harz in die Metallform gegossen und ausgehärtet wird. Auf diese Weise kann das Au-βßenteil 20 durch Ein-Körper-Formen unter Verwendung des ersten Harzes 23 hergestellt werden.
  • Wie in 7B gezeigt, kann das erste Harz 23 in den Raum zwischen dem abgeschrägten Teil 22e und dem zylindrischen Teil 21 eindringen, wenn der Innendeckel 22 mit dem abgeschrägten Teil 22e versehen ist, was die Fläche vergrößern kann, auf der das erste Harz 23 und der Innendeckel 22 aneinander haften und daher die Haftfestigkeit dieser Elemente verbessern kann.
  • Die Länge L2 vom Ende des ersten Harzes 23 bis zur Fläche 22a des Innendeckels 22 auf der Öffnungsseite ist in keiner Weise beschränkt, kann aber wenigstens 0,5 mm betragen und im Hinblick auf die Wasserdampfbarriereeigenschaften im Bereich von höchstens 2 mm liegen.
  • In der Sekundärbatterie 100 wird auf diese Weise das Stromerzeugungselement 10 abgedichtet, wobei das Außenteil 20 anstelle eines herkömmlichen Außenlaminats verwendet wird und gleiche oder bessere Wasserdampfbarriereeigenschaften erreicht, als jene, die von einem herkömmlichen Außenlaminat erreicht werden. Fehler in der Abdichtung können bei einem herkömmlichen Außenlaminat auftreten, wenn die Enden des Außenlaminats hitzeverschweißt werden nachdem ein Stromerzeugungselement in einem herkömmlichen Außenlaminat untergebracht wurde. In einem derartigen Fall kann Wasserdampf in einen Abschnitt mit Versiegelungsfehlern eindringen, wodurch die Wasserdampfbarriereeigenschaften nicht mehr gewährleistet sind. Im Gegensatz dazu wird das Stromerzeugungselement 10 in der Sekundärbatterie 100 im Inneren des Außenteils 20 unter Verwendung des ersten Harzes 23 versiegelt, wodurch Fehler, die durch die Versiegelung verursacht werden, nur sehr schwer auftreten werden können. Daher ist es nicht notwendig, die Wasserdampfbarriereeigenschaften nach der Herstellung der Sekundärbatterie 100 zu überprüfen (Leckprüfung).
  • Um eine Verschlechterung des Stromerzeugungselement zu verhindern, wird für das erste Harz 23 ein Harz mit Wasserdampfbarriereeigenschaften verwendet. Beispiele für ein Harz mit Wasserdampfbarriereeigenschaften umfassen Harze, die eine Wasserdampfdurchlässigkeit von 1,0 × 10-4 g/m2·24h bis 50 × 10-4 g/m2·24h aufweisen. Das Harz ist in keiner Weise beschränkt, solange es ein solches ist, Beispiele hierfür umfassen jedoch thermoplastische Harze. Zu den Beispielen für thermoplastische Harze gehören Polypropylen und Polyester.
  • <Elektrodenanschlüsse 30>
  • Die Elektrodenanschlüsse 30 umfassen den Kathodenanschluss 31 und den Anodenanschluss 32 und sind elektrisch mit dem Stromerzeugungselement 10 verbunden. Insbesondere ist der Kathodenanschluss 31 elektrisch mit der Kathodenstromkollektorfolie (Lasche 11) verbunden und der Anodenanschluss 32 ist elektrisch mit der Anodenstromkollektorfolie (Lasche 12) verbunden. Die Anschlussart ist in keiner Weise beschränkt. Die Elektrodenanschlüsse können zum Beispiel unter Verwendung von Ultraschallwellen mit den Stromkollektorfolien verbunden werden.
  • Die Elektrodenanschlüsse 30 sind so angeordnet, dass sie, wie oben beschrieben, durch die Durchgangslöcher 22d der Innendeckel 22 ragen und aus den Öffnungen 21a nach außen hervorstehen. Wenigstens Teile der entsprechenden gesamten Peripherien der Elektrodenanschlüsse 30 sind mit dem ersten Harz 23 beschichtet und das erste Harz 23 füllt jeden Raum zwischen den Elektrodenanschlüssen 30 und den Durchgangslöchern 22d aus, wodurch die Innendeckel 22 und die Elektrodenanschlüsse mit dem ersten Harz 23 zu einem Körper zusammengefügt sind.
  • Die Materialien der Elektrodenanschlüsse 30 sind in keiner Weise beschränkt, sondern können geeignet aus Metallen, die für die Stromkollektorfolien verwendet werden können, ausgewählt werden.
  • <Verbesserung der strukturellen Effizienz>
  • Als Nächstes wird die Verbesserung der strukturellen Effizienz durch die Sekundärbatterie 100 beschrieben. 8A bis 9B zeigen einen Vergleich zwischen einer herkömmlichen Laminat-Typ Batterie und der Sekundärbatterie 100. 8A und 8B zeigen den Vergleich zwischen einer herkömmlichen Laminat-Typ Batterie (8A) und der Sekundärbatterie 100 (8B) in einer Querschnittsansicht in Längsrichtung. 9A und 9B zeigen einen Vergleich zwischen einer herkömmlichen Laminat-Typ Batterie (9A) und der Sekundärbatterie 100 (9B) in einer Draufsicht.
  • Wie in 8A gezeigt, weist eine herkömmliche Laminat-Typ Batterie einen aus einem Außenlaminat hervorstehenden Anschlussteil (Bereich A), einen Hitzeschweißteil, in dem das Außenlaminat hitzeverschweißt ist (Bereich B), einen Verbindungsteil, in dem ein Elektrodenanschluss und Stromkollektorfolien miteinander verbunden sind (Bereich C) und einen Stromkollektorfolienteil, in dem eine Vielzahl von Stromkollektorfolien vorhanden sind, die mit einem Stromerzeugungselement verbunden sind (Bereich D), auf.
  • Wie in 8B gezeigt, sind die Längen der Abschnitte der Sekundärbatterie 100, die dem Abschnitt A und dem Abschnitt D entsprechen, jeweils dieselben wie der Abschnitt A und der Abschnitt D einer herkömmlichen Laminat-Typ Batterie. Im Gegensatz dazu können in der Sekundärbatterie 100, in der das Außenteil 20 verwendet wird, die Längen der Abschnitte, die dem Abschnitt B und dem Abschnitt C entsprechen, jeweils kürzer sein als der Abschnitt B und der Abschnitt C einer herkömmlichen Laminat-Typ Batterie. Insbesondere wird auf das folgende Bezug genommen.
  • Zunächst wird beschrieben, warum die Länge des Abschnitts B verkürzt ist. Im Allgemeinen muss der Abschnitt B (Versiegelungsbreite) einer herkömmlichen Laminat-Typ Batterie aus den folgenden Gründen mehr als 3 mm betragen: (1) eine geringere Versiegelungsbreite verhindert geeignetes Hitzeverschweißen, was zu einem Versiegelungsfehler führen kann; (2) da ein Außenlaminat nicht so steif ist, kann ein äußerer Stoß dazu führen, dass die Haftung mit einer Versiegelungsfläche mit geringerer Versiegelungsbreite verloren geht, so dass die Haftfläche nicht aufrecht erhalten werden kann; (3) wenn ein Anschluss beim Hitzeverschweißen nicht parallel zur Haftfläche des Außenlaminats liegt, schwächt eine schmalere Versiegelungsbreite die Korrekturkraft ab, mit der die Neigung wiederhergestellt wird, was geeignetes Hitzeverschweißen verhindert, wodurch die Wahrscheinlichkeit eines Versiegelungsfehlers viel höher ist; und (4) beim Hitzesverchweißen bewirkt eine schmalere Versiegelungsbreite, dass der Druck pro Fläche, der mit einem Hitzeschweißkopf auf die Versiegelungsfläche ausgeübt wird, höher ist, so dass eine Metallschicht im Inneren des Außenlaminats durch eine Isolierschicht in den Anschluss eindringt. Das Eindringen einer solchen Metallschicht in den Anschluss verursacht einen unerwünschten Kurzschluss.
  • Andererseits wird in der Sekundärbatterie 100 das Außenteil 20 verwendet, das durch Zusammenfügen des zylindrischen Teils 21 und der Innendeckel 22 mit dem ersten Harz 23 zu einem Körper gebildet ist. Auf diese Weise kann das Ein-Körper-Zusammenfügen mit dem ersten Harz 23 dazu führen einen Haftfehler des zylindrischen Teils 21 und der Innendeckel 22 auf einem extrem hohen Niveau zu verhindern. Darüber hinaus kann eine geeignete Haftung auch dann erfolgen, wenn einer der Innendeckel 22 geneigt ist, so dass ein gewisser Abstand zwischen dem zylindrischen Teil 21 und einem der Innendeckel 22 nicht parallel ist. Des Weiteren kommt ein Kurzschluss selten auf, da kein Hitzeverschweißen stattfindet. Das Ein-Körper-Zusammenfügen mit dem ersten Harz 23 führt auch zu einer sicheren Steifigkeit, so dass ein Ablösen des angehafteten Abschnitts verhindert wird. In der Sekundärbatterie 100 kann daher die Länge des Abschnitts, der dem Abschnitt B einer herkömmlichen Laminat-Typ Batterie (L1+L2) entspricht, auf höchstens 3 mm festgelegt werden. Diese Länge kann höchstens 2 mm betragen. Somit ermöglicht die Sekundärbatterie 100, dass die Breite des Abschnitts, der dem Abschnitt B entspricht, kürzer ist als der Abschnitt B einer herkömmlichen Laminat-Typ Batterie.
  • Als Nächstes wird der Grund für die Verkürzung der Länge des Abschnitts C beschrieben. Wie in den 8A und 8B gezeigt, weist der Innendeckel 22 der Sekundärbatterie 100 den Raum 22c im Inneren des vorstehenden Teils 22b auf. Im Raum 22c sind der Elektrodenanschluss 30 und die Stromkollektorfolie bzw. die Stromkollektorfolien miteinander verbunden. Auf diese Weise ermöglicht es die Sekundärbatterie 100, den Raum 22c des Innendeckels 22 effektiv zu nutzen. Daher kann bei der Sekundärbatterie 100 die Länge des Abschnitts, der dem Abschnitt C entspricht, offensichtlich verkürzt werden. Wie in 8B gezeigt, kann sogar ein Abschnitt in der Sekundärbatterie 100 als die Abschnitte B und C dienen. Demzufolge ermöglicht die Sekundärbatterie 100 eine effizientere Struktur als eine herkömmliche Laminat-Typ Batterie.
  • Als Nächstes werden 9A und 9B beschrieben. Wie in 9A und 9B gezeigt, benötigt eine herkömmliche Laminat-Typ Batterie ein Hitzeschweißteil S entlang bis zu vier Seiten des Umfangs. Im Gegensatz dazu wird, wie oben beschrieben, die strukturelle Effizienz der beiden Enden der Sekundärbatterie 100 in Längsrichtung durch das Außenteil 20 verbessert. Das zylindrische Teil 21, das ein zylindrischer Metallkörper ist, wird in der Sekundärbatterie 100 verwendet, wodurch auf beiden Seiten in Breitenrichtung jegliches Hitzeschweißteil unnötig ist. Daher wird die strukturelle Effizienz der Sekundärbatterie 100 in diesem Punkt verbessert. Das Fehlen eines Hitzeschweißteils auf beiden Seiten in Breitenrichtung verbessert die Wasserdampfbarriereeigenschaften.
  • Wie oben beschrieben, ist die strukturelle Effizienz der Sekundärbatterie 100 im Vergleich zu einer herkömmlichen Laminat-Typ Batterie stark verbessert.
  • Es werden die Vorteile der Sekundärbatterie 100 im Vergleich zu einer Sekundärbatterie beschrieben, in der ein Stromerzeugungselement unter Verwendung eines äußeren Laminats und Innendeckeln versiegelt ist. Es wird davon ausgegangen, dass die strukturelle Effizienz einer Sekundärbatterie im Vergleich zu einer herkömmlichen Laminat-Typ Batterie verbessert werden kann, indem Innendeckel in Öffnungen eines zylindrischen Außenlaminats platziert werden und das Außenlaminat und die Umfangsflächen der Innendeckel hitzeverschweißt werden, da die Räume im Inneren der Innendeckel verwendet werden können. Allerdings ist es in diesem Fall schwierig, die Versiegelungsbreite auf höchstens 3 mm zu verkürzen, weil das Außenlaminat und die Innendeckel durch Hitzeverschweißen aneinander haften, insbesondere aus folgenden Gründen: (1) eine geringere Versiegelungsbreite kann zu einem Versiegelungsfehler führen, (2) da ein Außenlaminat nicht so steif ist, kann ein äußerer Stoß dazu führen, dass die Haftung an einer Versiegelungsfläche mit geringerer Versiegelungsbreite verloren geht, so dass die Haftfläche nicht aufrecht erhalten werden kann, (3) wenn sich irgendeiner der Innendeckel aufgrund eines äußeren Stoßes neigt, schwächt sich die Korrekturkraft ab, mit der die Neigung wiederhergestellt wird, so dass die Haftfläche auf nicht geeignete Weise aufrecht erhalten werden kann und (4) wenn die Umfangsfläche einer der Innendeckel beim Hitzeverschweißen nicht parallel zur Haftfläche des Außenlaminats liegt, schwächt eine geringere Versiegelungsbreite die Korrekturkraft, durch die die Neigung wiederhergestellt wird, wodurch die Wahrscheinlichkeit eines Versiegelungsfehlers viel höher ist. Wenn das Außenlaminat zu einem Zylinder geformt ist, kann eine gewisse Versiegelungsfläche auf einer Seitenfläche des Außenlaminats erforderlich sein. Aus den oben genannten Gründen ist die strukturelle Effizienz der Sekundärbatterie 100 sogar im Vergleich zu einer Sekundärbatterie, die durch Kombination des Außenlaminats und der Innendeckel gebildet wird, verbessert.
  • Die Sekundärbatterie 100 weist außerdem fertigungstechnische Vorteile auf. In einer Sekundärbatterie stellt das schwierige Hitzeverschweißen ein Problem dar, da die Innendeckel nicht von innen gehalten werden können, wenn ein Außenlaminat und die Umfangsflächen der Innendeckel hitzverschweißt werden. Im Gegensatz dazu tritt das vorstehend beschriebene Problem bei der Sekundärbatterie 100 nicht auf, da das zylindrische Teil 21 und die Innendeckel 22 in einer vorgegebenen Metallform angeordnet sind und das erste Harz 23 in diese Form gegossen wird, was dazu führen kann, dass diese Komponenten zu einem Körper zusammengefügt sind. Des Weiteren wird ein solches Ein-Körper-Zusammenfügen mit einer vorgegebenen Metallform durchgeführt, nachdem das Stromerzeugungselement 10 in dem zylindrischen Teil 21 untergebracht wurde. Verglichen mit dem Fall in dem ein Außenlaminat verwendet wird, ist daher die Montageeffizient von jedem Element als auch die Maßgenauigkeit besser.
  • <Verhindern von einem Kurzschluss zwischen dem Stromerzeugungselement 10 und dem Außenteil 20>
  • Wenn das zylindrische Teil 21 und die Innendeckel 22 aus Metall hergestellt sind, kann, wie vorstehend beschrieben, ein Isoliermaterial zwischen dem Stromerzeugungselement 10 und diesen Elementen angeordnet sein, um einen durch den Kontakt des Stromerzeugungselement 10 mit diesen Elementen verursachten Kurzschluss zu verhindern. Spezifische Ausführungsformen des Platzierens eines Isoliermaterials werden im Folgenden beschrieben.
  • Zunächst wird eine Sekundärbatterie 101 beschrieben, die durch Füllen des Inneren des Außenteils 20 mit dem zweiten Harz 24 gebildet wird. 10 ist eine Querschnittsansicht der Sekundärbatterie 101 in Längsrichtung, die durch Füllen des gesamten Inneren des Außenteils 20 mit dem zweiten Harz 24 gebildet wird.
  • Wie in 10 gezeigt, ist das Außenteil 20 mit dem zweiten Harz 24 versehen, dass dessen Inneres ausfüllt. Als zweites Harz 24 kann das selbe Harz wie das erste Harz 23 verwendet werden. In 10 ist das zweite Harz 24 vollständig im Inneren des Außenteils 20 angeordnet, ist j edoch nicht darauf beschränkt, solange es an einer Stelle angeordnet ist, an der das Stromerzeugungselement 10 und das Außenteil 20 miteinander in Kontakt kommen können. Das zweite Harz 24 ist vorzugsweise vollständig im Inneren des Außenteils 20 platziert.
  • Auf diese Weise kann das mit dem zweiten Harz 24 versehene Außenteil 20 dazu führen, dass das zylindrische Teil 21, die Innendeckel 22, die Elektrodenanschlüsse 30 und das Stromerzeugungselement 10 mit dem zweiten Harz 24 zu einem Körper zusammengefügt sind. Dies kann dazu führen einen durch den Kontakt zwischen dem Stromerzeugungselement 10 und dem Außenteil 20 verursachten Kurzschluss zu verhindern. Ein äußerer Stoß kann eine Isolierschicht aufbrechen, so dass das Stromerzeugungselement 10 und das Außenteil 20 miteinander in Kontakt kommen und einen Kurzschluss verursachen, selbst wenn beispielsweise eine solche vorgegebene Isolierschicht auf dem Stromerzeugungselement 10 und/oder dem Außenteil 20 platziert ist. Verglichen mit dem Fall, indem nur eine Isolierschicht platziert ist, kann im Gegensatz dazu das Anordnen des zweiten Harzes 24 im Inneren des Außenteils 20 dazu führen, einen Kontakt zwischen dem Stromerzeugungselement 10 und dem Außenteil 20 zu verhindern und somit einen Kurzschluss der Batterie verhindern.
  • Die mit dem zweiten Harz 24 bereitgestellte Sekundärbatterie 101 kann die Wasserdampfbarriereeigenschaften weiter verbessern. Das Zusammenfügen jedes Elements zu einem Körper mit dem zweiten Harz 24 kann dazu führen eine Bewegung des Stromerzeugungselements 10 aufgrund eines äußeren Stoßes zu verhindern, was ein Abreißen der Stromkollektorfolien und der Laschen 11 und 12 von dem Stromerzeugungselement 10 verhindern kann. Zusätzlich kann das Abplatzen und Abrutschen des Stromerzeugungselements 10 aufgrund eines äußeren Stoßes verhindert werden.
  • Das Verfahren zum Füllen des Inneren des Außenteils 20 mit dem zweiten Harz 24 ist in keiner Weise beschränkt. Es kann zum Beispiel an einer vorgegebenen Stelle des zylindrischen Teils 21 und/oder der Innendeckel 22 ein Loch gebildet werden, durch das das zweite Harz 24 gegossen wird. Die Form des Lochs ist in keiner Weise beschränkt, sondern kann in Form eines Kreises, einer Ellipse oder eines Rechtecks gebildet werden. Wenigstens ein Loch kann in dem zylindrischen Teil 21 oder in einem der Innendeckel 22 gebildet sein. Zum Beispiel können, wie in 4C gezeigt, eine Vielzahl von Löchern 21c und 21d mit unterschiedlichen Formen in einer Seitenfläche des zylindrischen Teils 21 gebildet sein. Wie in 6A gezeigt, kann eine Vielzahl von Löchern 22f in der Fläche 22a des Innendeckels 22 gebildet sein. Wenn ein Stromerzeugungselement einer lösungsbasierten Batterie als Stromerzeugungselement verwendet wird, kann eine vorgegebene Elektrolytlösung durch das Loch bzw. die Löcher gegossen werden, nachdem das Außenteil 20 mit dem zweiten Harz 24 ausgefüllt ist.
  • Als Nächstes wird eine Sekundärbatterie 102 mit dem Stromerzeugungselement 10 beschrieben, das mit einem Isolierharzfilm 13 bzw. einer Isolierharzfolie 13 umwickelt ist, die Wasserdampfbarriereeigenschaften aufweist. 11 ist eine Querschnittsansicht der Sekundärbatterie 102 einschließlich des Stromerzeugungselement 10, das mit der Harzfolie 13 umwickelt ist, in Längsrichtung. 12 ist eine Draufsicht auf das mit der Harzfolie 13 umwickelten Stromerzeugungselement 10.
  • Wie in den 11 und 12 gezeigt, hat die Harzfolie 13 eine zylindrische Form und weist an den Seiten Öffnungen auf, an denen die Elektrodenanschlüsse 30 platziert sind. Das gesamte Stromerzeugungselement 10 ist mit der Harzfolie 13 umwickelt. 12 zeigt die Abschnitte der Elemente, die sich im Inneren der Harzfolie 13 befinden, in gestrichelten Linien. Zusätzlich zu dem Stromerzeugungselement 10 kann des Weiteren wenigstens ein Teil der entsprechenden Elektrodenanschlüsse 30 mit der Harzfolie 13 umwickelt sein. Zum Beispiel können, wie in 11 gezeigt, die Enden der Harzfolie 13 durch die Durchgangslöcher 22d der Innendeckel 22 ragen, so dass ein Teil der entsprechenden Elektrodenanschlüsse 30, die im Inneren des ersten Harzes 23 angeordnet sind, damit umwickelt sein können. Dies kann dazu führen, dass die Harzfolie 13 mit dem ersten Harz 23 fixiert ist. Auf diese Weise kann das Stromerzeugungselement 10, das vollständig von der Harzfolie 13 umwickelt ist, dazu führen einen durch den Kontakt zwischen dem Stromerzeugungselement 10 und dem Außenteil 20 verursachten Kurzschluss zu verhindern. Die mit der Harzfolie 13 versehene Sekundärbatterie 102 kann des Weiteren die Wasserdampfbarriereeigenschaften verbessern.
  • Die Harzfolie 13 reicht aus, solange sie eine Isolierharzfolie mit Wasserdampfbarriereeigenschaften ist. Beispiele für den Harzfolie 13 umfassen aluminium- oder siliziumdioxidbeschichtete Harzfolien. Das Harz ist in keiner Weise beschränkt, Beispiele hierfür umfassen jedoch Polypropylen und Polyethylenterephthalat.
  • Das Stromerzeugungselement 10 kann mit der Harzfolie 13 umwickelt werden und gleichzeitig kann das Innere des Außenteils 20 mit dem zweiten Harz 24 gefüllt werden.
  • <Andere Ausführungsformen des zylindrischen Teils>
  • Das zylindrische Teil 21 kann ein zylindrischer Metallkörper oder eine zylindrisch geformte Metalllaminatfolie sein, wie sie in 3 im Hinblick auf die strukturelle Effizienz gezeigt ist und ist vorzugsweise ein zylindrischer Metallkörper. Im Gegensatz dazu ist es schwierig das Stromerzeugungselement 10 in einem solchen zylindrischen Teil unterzubringen, was problematisch ist. Daher kann das folgende zylindrische Teil 121 oder 221 verwendet werden, in dem es einfach ist das Stromerzeugungselement 10 unterzubringen.
  • Zunächst wird das zylindrische Teil 121 beschrieben. 13A ist eine Draufsicht auf das zylindrische Teil 121, und 13B ist eine Querschnittsansicht des zylindrischen Teils 121 in Breitenrichtung. Wie in 13A und 13B gezeigt, wird das zylindrische Teil 121 aus zwei Metallplatten 121a und einem dritten Harz 121d gebildet. Bei den Metallplatten 121a handelt es sich um sogenannte U-förmige Elemente, die jede mit einer Bodenfläche 121b und vorstehenden Teilen 121c, die von gegenüberliegenden Enden der Bodenfläche 121b in dieselbe Richtung hervorstehen, versehen sind. Wie in 13B gezeigt, liegen die beiden Metallplatten 121a so übereinander, dass sie in entgegengesetzte Richtungen orientiert sind und die vorstehenden Teile 121c der beiden Metallplatten 121a einander an den gegenüberliegenden Seitenflächen des zylindrischen Teils 121 (Flächen des zylindrischen Teils 121 in Breitenrichtung) überlappen. Das dritte Harz 121d ist so platziert, dass es jede der Seitenflächen des zylindrischen Teils 121 bedeckt. Insbesondere bedeckt das dritte Harz 121d die überlappenden vorstehenden Teile 121c der übereinanderliegenden Metallplatten 121a an den Seitenflächen vollständig und füllt gleichzeitig jeden Raum zwischen den überlappenden vorstehenden Teilen 121c der Metallplatten 121a aus. Dies führt dazu, dass die entsprechenden überlappenden Endabschnitte der Metallplatten 121a mit dem dritten Harz 121d zu einem Körper zusammengefügt sind.
  • Das zylindrische Teil 121 ist mit zwei Metallplatten 121a versehen. Daher kann das zylindrische Teil 121 hergestellt werden indem: das Stromerzeugungselement 10 im Inneren einer der Metallplatten 121a angeordnet wird, danach die andere Metallplatte 121a über die eine Metallplatte 121a gelegt wird, so dass die andere Metallplatte 121a in die entgegengesetzte Richtung zur einen Metallplatte 121a orientiert ist und die vorstehenden Teile 121c der Metallplatten 121a mit dem dritten Harz 121d zu einem Körper zusammengefügt sind. Auf diese Weise kann unter Verwendung des zylindrischen Teils 121 das Stromerzeugungselement 10 ohne Weiteres im Inneren des zylindrischen Teils 121 untergebracht werden.
  • Als Nächstes wird das zylindrische Teil 221 beschrieben. 14A ist eine Draufsicht auf das zylindrische Teil 221, und 14B ist eine Querschnittsansicht des zylindrischen Teils 221 in Breitenrichtung. Wie in 14A und 14B gezeigt, ist das zylindrische Teil 221 aus einer Metallplatte 221a und einem dritten Harz 221d gebildet. Die Metallplatte 221a ist zu einem Zylinder geformt. Endabschnitte 221b der Metallplatte 221a überlappen einander an einer Seitenfläche des zylindrischen Teils 221. Das dritte Harz 221d ist so platziert, dass es die Seitenfläche bedeckt, an der die Endabschnitte 221 einander überlappen. Insbesondere bedeckt das dritte Harz 221d die überlappenden Endabschnitte 221b auf der Seitenflächenseite vollständig und füllt gleichzeitig den Raum zwischen den überlappenden Endabschnitten 221b der Metallplatte 221a aus. Dies führt dazu, dass die überlappenden Endabschnitte 221b der Metallplatte 221a mit dem dritten Harz 221d zu einem Körper zusammengefügt sind.
  • Das zylindrische Teil 221 ist mit der einen Metallplatte 221a versehen. Somit kann das zylindrische Teil 221 hergestellt werden, indem das Stromerzeugungselement 10 im Inneren der zylindrischen Metallplatte 221a angeordnet wird und danach die Endabschnitte 221d mit dem dritten Harz 221d zu einem Körper zusammengefügt werden. Auf diese Weise kann unter Verwendung des zylindrischen Teils 221 das Stromerzeugungselement 10 ohne Weiteres im Inneren des zylindrischen Teils 221 untergebracht werden. Die Sekundärbatterie kann ohne Weiteres gekühlt werden, indem eine Seitenfläche des zylindrischen Teils 221, auf der kein drittes Harz 221d platziert ist, in Kontakt mit einem vorbestimmten Kühlungsteil X gebracht wird, wie in 15 gezeigt. Eine solche Kühlungsart kann auch auf die Sekundärbatterie angewendet werden, in der das zylindrische Teil 21 verwendet wird.
  • Die Metallplatten, die in den beiden oben genannten Ausführungsformen verwendet werden, können einfache Metallplatten oder Metalllaminatfolien sein und sind vorzugsweise Metallplatten. Es kann jedes Metall verwendet werden, solange es ausgezeichnete Wasserdampfbarriereeigenschaften aufweist. Als drittes Harz, das in den beiden obigen Ausführungsformen verwendet wird, kann das selbe Harz wie das erste Harz 23 verwendet werden. Das „Zusammenfügen zu einem Körper“ mit dem dritten Harz kann erfolgen, indem die übereinander liegenden Metallplatten 121a oder die zylindrisch geformte Metallplatte 221a in eine vorgegebene Metallform platziert werden und das dritte Harz in die Metallform gegossen und ausgehärtet wird. Dementsprechend können die zylindrischen Teile 121 und 221 hergestellt werden.
  • Die Sekundärbatterie gemäß der vorliegenden Offenbarung wurde oben hauptsächlich unter Verwendung der Sekundärbatterie 100 als eine Ausführungsform beschrieben. Wie vorstehend beschrieben, kann die strukturelle Effizienz der Sekundärbatterie gemäß dieser Offenbarung verbessert werden. Die Sekundärbatterie gemäß der vorliegenden Offenbarung kann für jeden Zweck verwendet werden. Die Sekundärbatterie gemäß der vorliegenden Offenbarung kann zum Beispiel als Sekundärbatterie in einem Auto verwendet werden. Referenzzeichenliste
  • Bezugszeichenliste
    • 11, 12
    Lasche
    13
    Harzfolie
    20
    Außenteil
    21, 121, 122
    zylindrischer Teil
    21a
    Öffnung
    21b
    vorstehender Teil
    21c
    Loch
    21d
    Loch
    22
    Innendeckel
    22a
    Fläche
    22b
    vorstehender Teil
    22c
    Raum
    22d
    Durchgangsloch
    22e
    abgeschrägter Teil
    22f
    Loch
    23
    erstes Harz
    24
    zweites Harz
    30
    Elektrodenanschluss
    31
    Kathodenanschluss
    32
    Anodenanschluss
    100, 101, 102
    Sekundärbatterie
    121a, 221a
    Metallplatte
    121b
    Bodenfläche
    121c
    vorstehender Teil
    121d, 221d
    drittes Harz
    221b
    Endabschnitt
  • 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 2020173900 A [0004]

Claims (7)

  1. Sekundärbatterie, die umfasst: ein Stromerzeugungselement, und ein Außenteil, das das Stromerzeugungselement aufnimmt, wobei das Außenteil folgendes aufweist: ein zylindrisches Teil mit jeweils einer Öffnung in zwei gegenüberliegenden Flächen; in den Öffnungen angeordnete Innendeckel; und ein erstes Harz, das so angeordnet ist, dass es jede Öffnung und jede öffnungsseitige Fläche der Innendeckel bedeckt, wobei das erste Harz so angeordnet ist, dass es jeden Raum zwischen dem zylindrischen Teil und den Innendeckeln ausfüllt, und das zylindrische Teil und die Innendeckel mit dem ersten Harz zu einem Körper zusammengefügt sind.
  2. Sekundärbatterie gemäß Anspruch 1, die des Weiteren umfasst: einen Elektrodenanschluss, der mit dem Stromerzeugungselement verbunden ist, wobei die Innendeckel jeweils die auf der Öffnungsseite des zylindrischen Teils angeordnete Fläche, einen vorstehenden Teil, der von dem gesamten Umfang der Fläche in das Innere des zylindrischen Teils hervorsteht und einen von dem vorstehenden Teil umgebenen Raum aufweisen, wobei wenigstens einer der Innendeckel ein Durchgangsloch in seiner Fläche aufweist, der Elektrodenanschluss so angeordnet ist, dass er durch das Durchgangsloch ragt, das erste Harz, das auf der Seite desjenigen wenigstens einen Innendeckels angeordnet ist, durch den der Elektrodenanschluss ragt, so angeordnet ist, dass es des Weiteren wenigstens einen Teil einer Peripherie des Elektrodenanschlusses bedeckt und einen Raum zwischen dem Durchgangsloch und dem Elektrodenanschluss ausfüllt, und das zylindrische Teil, die Innendeckel und der Elektrodenanschluss mit dem ersten Harz zu einem Körper zusammengefügt sind.
  3. Sekundärbatterie gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei das Außenteil ein zweites Harz aufweist, das dessen Inneres ausfüllt, und das zylindrische Teil, die Innendeckel, der Elektrodenanschluss und das Stromerzeugungselement mit dem zweiten Harz zu einem Körper zusammengefügt sind.
  4. Sekundärbatterie gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Stromerzeugungselement in einer Isolierharzfolie eingewickelt ist, die Wasserdampfbarriereeigenschaften aufweist.
  5. Sekundärbatterie gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das zylindrische Teil ein zylindrischer Metallkörper oder eine zylindrisch geformte Metalllaminatfolie ist.
  6. Sekundärbatterie gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das zylindrische Teil aus zwei Metallplatten und einem dritten Harz gebildet ist, wobei die Metallplatten jeweils eine Bodenfläche und vorstehende Teile aufweisen, die von gegenüberliegenden Endabschnitten der Bodenfläche in dieselbe Richtung hervorstehen, die in entgegengesetzte Richtungen orientierten Metallplatten übereinanderliegen, die vorstehenden Teile an jeweils gegenüberliegenden Seitenflächen des zylindrischen Teils überlappen, das dritte Harz so angeordnet ist, dass es jede der Seitenflächen des zylindrischen Teils bedeckt, und die überlappenden Endabschnitte der Metallplatten an jeder der Seitenflächen mit dem dritten Harz zu einem Körper zusammengefügt sind.
  7. Sekundärbatterie gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das zylindrische Teil aus einer Metallplatte und einem dritten Harz gebildet ist, die Metallplatte zu einem Zylinder geformt ist, die Endabschnitte der Metallplatte einander an einer Seitenfläche des zylindrischen Teils überlappen, das dritte Harz so angeordnet ist, dass es die Seitenfläche bedeckt, an der die Endabschnitte einander überlappen, und die überlappenden Endabschnitte der Metallplatte mit dem dritten Harz zu einem Körper zusammengefügt sind.
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