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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines Akkumulators mit einem Stromunterbrechungsmechanismus der Druckbauart, der gestaltet ist, einen Stromfluss in dem Akkumulator in dem Fall zu unterbrechen, in dem der Innendruck eines Batteriegehäuses einen Betriebsdruck überschreitet, und sie bezieht sich ferner auf den Akkumulator.
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STAND DER TECHNIK
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In den letzten Jahren wurden Akkumulatoren (nachstehend vereinfacht als Batterien bezeichnet), die durch Lithiumionenbatterien verkörpert sind, weitgehend als Antriebsleistungsquellen eines Hybridfahrzeugs, eines Elektrofahrzeugs und anderen Fahrzeugen sowie in kompakten elektronischen Vorrichtungen wie z. B. Mobiltelefonen, Notebook-Rechnern und Digitalkameras verwendet. Insbesondere ist es für Batterien, die in Fahrzeugen wie z. B. einem Hybridfahrzeug und einem Elektrofahrzeug verwendet werden, erforderlich, dass sie eine hohe Leistung ausgeben. Dies erfordert eine Erhöhung der Größe jeder Batterie und eine Verbindung einer Vielzahl von Batterien in Serienschaltung oder in Parallelschaltung während deren Verwendung. In einem Fall, in dem der Akkumulator in einem Fahrzeug oder dergleichen verwendet wird, bedarf es einer besonders hohen Sicherheit. Bezüglich einer derartigen Batterie offenbart z. B. Patentdokument 1 eine Batterie, die einen Stromunterbrechungsmechanismus der Druckbauart aufweist, der gestaltet ist, einen Strom zu unterbrechen, wenn der Innendruck eines Batteriegehäuses ansteigt, um die Sicherheit der Batterie zu verbessern.
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STAND DER TECHNIK DOKUMENTE
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PATENTDOKUMENTE
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- Patentdokument 1: JP-A-2008-66254
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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PROBLEME, DIE DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSEN SIND
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In einem derartigen Fall, in dem der vorstehende Akkumulator so gestaltet ist, dass eine Stromsammelfolie einer Elektrodenplatte aus einer Aluminiumfolie hergestellt ist und ein Stromsammelbauteil aus einem Aluminiummaterial hergestellt ist, ist es schwierig, dass diese Stromsammelfolie und das Stromsammelbauteil durch Widerstandsschweißen sicher aneinander geschweißt werden. Somit wird hierzu oft Ultraschallschweißen verwendet.
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Andererseits weist der Stromunterbrechungsmechanismus der Druckbauart einen Ventilteil auf, der gestaltet ist, zu brechen oder zerstört zu werden, um einen Strom zu unterbrechen, wenn der Innendruck eines Batteriegehäuses ansteigt. Wenn die Stromsammelfolie der Elektrodenplatte mit dem Stromsammelbauteil durch Ultraschallschweißen verbunden ist, kann nicht nur das Stromsammelbauteil sondern auch ein Bauteil, das den Ventilteil des Stromunterbrechungsmechanismus bildet, der mit diesem verbunden ist, durch eine Ultraschallschwingung stark in Schwingung versetzt werden. Diese Ultraschallschwingung kann einen Bruch des vorstehenden Ventilteils verursachen, was es zu einer Fehlfunktion des Stromunterbrechungsmechanismus führt und woraus sich eine Verschlechterung bei der Batterieherstellungsproduktion (des Ertrags) ergibt. Des Weiteren kann selbst eine Batterie mit einem Ventilteil, der während einer Herstellung nicht gebrochen ist bzw. zerstört wurde, durch die Ultraschallschwingung beeinflusst worden sein. Dies verursacht ein Problem bei der Zuverlässigkeit der Produkte (Batterien), wie z. B. Schwankungen bei Unterbrechungscharakteristika. Zusätzlich gibt es, wenn Batterien gemäß einer Invertersteuerung wie bei Batterien, die in Fahrzeugen montiert sind, verwendet werden, einen Fall, in dem eine Mikrovibration oder Schwingung aufgrund eines Wellenstroms, der durch die Batterie während einer Verwendung fließt, verursacht wird und zu dem Stromunterbrechungsmechanismus übertragen wird. Diese Mikroschwingung kann auch die Haltbarkeit des Stromunterbrechungsmechanismus verschlechtern.
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Die vorliegende Erfindung ist in Anbetracht der vorstehenden Umstände gemacht worden und hat das Ziel, einen Akkumulator mit einem Stromunterbrechungsmechanismus bereitzustellen, d. h. ein Verfahren zum Herstellen eines Akkumulators mit verbesserter Effizienz, das in der Lage ist, eine Fehlfunktion eines Stromunterbrechungsmechanismus aufgrund einer Ultraschallschwingung durch eine Ultraschallschweißung während einer Herstellung zu verhindern, und einen Akkumulator mit einem äußerst zuverlässigen Stromunterbrechungsmechanismus bereitzustellen.
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MITTEL ZUM LÖSEN DER PROBLEME
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Um das vorstehende Ziel zu erreichen, sieht ein Gesichtspunkt der Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Akkumulators vor, der Folgendes aufweist: einen Elektrodenkörper mit einer Elektrodenplatte mit einer Stromsammelfolie; ein Stromsammelbauteil mit einem Ultraschallschweißteil, der mit der Stromsammelfolie der Elektrodenplatte durch Ultraschallschweißen verbunden ist; einen Stromunterbrechungsmechanismus der Druckbauart, der leitfähig mit dem Stromsammelbauteil verbunden ist; und ein Batteriegehäuse, das den Elektrodenkörper, das Stromsammelbauteil und den Stromunterbrechungsmechanismus hermetisch aufnimmt, wobei der Stromunterbrechungsmechanismus derart gestaltet ist, dass ein erstes Ventilelement, das einstückig mit dem Stromsammelbauteil ist, und ein zweites Ventilelement an einem Fügeabschnitt aneinandergefügt sind, und zumindest eines von dem ersten Ventilelement und dem zweiten Ventilelement in einer Richtung bewegt wird, um deren Aneinanderfügung zu lösen, wenn ein Innendruck des Batteriegehäuses ansteigt, und von dem Stromsammelbauteil, dem ersten Ventilelement und dem zweiten Ventilelement zumindest ein Teil zwischen dem Ultraschallschweißteil und dem Fügeabschnitt aus einem schwingungsdämpfenden Metall hergestellt ist, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: einen Strukturausbildungsschritt zum Ausbilden einer Struktur, in dem das erste Ventilelement, das einstückig mit dem Stromsammelbauteil ausgebildet ist, und das zweite Ventilelement an dem Fügeabschnitt aneinandergefügt werden; und einen Ultraschallschweißschritt zum Ultraschallschweißen der Stromsammelfolie der Elektrodenplatte und dem Ultraschallschweißteil des Stromsammelbauteils nach dem Strukturausbildungsschritt.
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Der Akkumulator gemäß dem vorstehenden Herstellungsverfahren weist den Stromunterbrechungsmechanismus der Druckbauart auf, der derart gestaltet ist, dass zumindest eines von dem ersten Ventilelement und dem zweiten Ventilelement, die durch den Fügeabschnitt aneinandergefügt sind, in der Richtung bewegt wird, um deren Aneinanderfügung zu lösen, wenn der Innendruck des Batteriegehäuses ansteigt. In diesem Batterieherstellungsverfahren wird die Struktur durch Verbinden des ersten Ventilelements, das einstückig mit dem Stromsammelbauteil ausgebildet ist, mit dem zweiten Ventilelement an der Fügestelle ausgebildet, und dann werden die Stromsammelfolie der Elektrodenplatte und das Stromsammelbauteil durch Ultraschallschweißen miteinander verbunden. Somit besteht zu der Zeit des Ultraschallschweißens der Stromsammelfolie der Elektrodenplatte und des Stromsammelbauteils ein Risiko, dass sich die Aneinanderfügung (Fügestelle) des ersten Ventilelements und des zweiten Ventilelements (der Fügeabschnitt oder ein zu brechender Teil) aufgrund der Ultraschallschwingung löst, bricht oder zerstört wird.
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In dem Batterieherstellungsverfahren ist daher von dem Stromsammelbauteil, dem ersten Ventilelement und dem zweiten Ventilelement zumindest ein Teil zwischen dem Ultraschallschweißteil und der Fügestelle aus dem schwingungsdämpfenden Metall hergestellt. Demgemäß wird selbst zu der Zeit, zu der die Stromsammelfolie der Elektrodenplatte und das Stromsammelbauteil durch Ultraschallschweißen aneinandergefügt werden, die Ultraschallschwingung, die von dem Ultraschallschweißabschnitt zu dem Fügeabschnitt übertragen wird, durch das schwingungsdämpfende Metall aufgenommen, das in zumindest einem Teil zwischen dem Ultraschallschweißteil und dem Fügeabschnitt vorhanden ist. Somit ist es möglich, ein Lösen (Bruch, Zerstörung) der Aneinanderfügung zwischen dem ersten Ventilelement und dem zweiten Ventilelement an der Fügestelle oder ein Lösen (Brechen, Zerstören) des zu brechenden (zu zerstörenden, zu lösenden) Teils aufgrund der übertragenen Ultraschallschwingung zu verhindern. Dies ermöglicht es, dass eine Fehlfunktion des Stromunterbrechungsmechanismus während eines Ultraschallschweißens verhindert wird, und lässt es zu, dass der Akkumulator mit hohem Ertrag gefertigt wird. Dies kann ferner den Einfluss der Ultraschallschwingung auf den Fügeabschnitt und den zu brechenden Teil, wie z. B. einen Aussparungsabschnitt, reduzieren. Der Akkumulator kann mit dem Stromunterbrechungsmechanismus bereitgestellt werden, der eine geringere Charakteristikschwankung und eine höhere Zuverlässigkeit hat.
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In diesem Akkumulator ist von dem Stromsammelbauteil, dem ersten Ventilelement und dem zweiten Ventilelement zumindest ein Teil zwischen dem Ultraschallschweißteil und der Fügestelle nur aus dem schwingungsdämpfenden Metall hergestellt. Bevorzugt sind das Stromsammelbauteil, das erste Ventilelement und das zweite Ventilelement aus demselben schwingungsdämpfenden Metall hergestellt. Das erste Ventilelement und das Stromsammelbauteil können ferner aus einem einstückigen Bauteil ausgebildet sein, das aus einem schwingungsdämpfenden Metall hergestellt ist.
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Beispiele des schwingungsdämpfenden Metalls sind eine Eisen-Aluminium-Legierung; eine M2052 schwingungsdämpfende Legierung, die Mangan als Basismaterial beinhaltet und zusätzlich Kupfer, Nickel und Eisen aufweist; Grauguss; eine Magnesium-Legierung; rostfreier Ferritstahl; eine Nickel-Titan-Legierung, etc.
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Ein Beispiel des Fügeabschnitts ist ein Abschnitt, an dem das erste Ventilelement und das zweite Ventilelement durch eine Verbindungstechnik, wie z. B. Schweißen, aneinandergefügt sind. Der zu brechende (zu zerstörende, zu lösende) Teil ist ein Abschnitt, der in dem ersten Ventilelement oder dem zweiten Ventilelement vorgesehen ist und gestaltet ist, um gelöst, gebrochen oder zerstört zu werden, wenn der Innendruck ansteigt, um dadurch die Aneinanderfügung zwischen dem ersten Ventilelement und dem zweiten Ventilelement aufzuheben. Zum Beispiel kann die vorstehend erwähnte Fügestelle ein Aussparungsabschnitt, der in dem ersten Ventilelement oder dem zweiten Ventilelement ausgebildet ist, oder ein geschwächter Abschnitt, wie z. B. ein Dünnwandabschnitt sein, der schwächer (dünner) ausgebildet ist als die anderen Abschnitte.
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In dem vorstehenden Akkumulatorherstellungsverfahren sind bevorzugt jeweils die Stromsammelfolie, das Stromsammelbauteil, das erste Ventilelement und das zweite Ventilelement aus einem Metallmaterial hergestellt, das dasselbe Metallelement beinhaltet, und ist das schwingungsdämpfende Metall eine Legierung des Metallelements und eines nicht artgleichen Metallelements, das von dem Metallelement verschieden ist.
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In diesem Batterieherstellungsverfahren sind die Stromsammelfolie, das Stromsammelbauteil, das erste Ventilelement und das zweite Ventilelement jeweils aus dem Metallmaterial hergestellt, das dasselbe Metallelement beinhaltet. Zusätzlich ist das schwingungsdämpfende Metall eine Legierung, die aus demselben Metallelement und einem nicht artgleichen Metallelement (ein Metallelement einer unterschiedlichen Art) hergestellt ist, das sich von dem anderen Element unterscheidet. Dies kann ein Ultraschallschweißen zwischen der Stromsammelfolie und dem Ultraschallschweißteil des Stromsammelbauteils erleichtern. Des Weiteren kann die Aneinanderfügung zwischen dem ersten Ventilelement und dem zweiten Ventilelement (eine Gestaltung der Fügestelle) auch durch die Metallmaterialien erreicht werden, die dasselbe Metallelement beinhalten. Somit kann der Akkumulator mit hoher Zuverlässigkeit in Bezug auf das Ultraschallschweißen und Ausbilden des Fügeabschnitts erhalten werden.
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In dem vorstehenden Akkumulatorherstellungsverfahren sind bevorzugt das erste Ventilelement und das zweite Ventilelement aus demselben schwingungsdämpfenden Metall hergestellt und weist der Strukturausbildungsschritt einen Schweißschritt zum Aneinanderfügen des ersten Ventilelements und des zweiten Ventilelements durch Schweißen auf, um den Fügeabschnitt auszubilden.
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Der Strukturausbildungsschritt des Batterieherstellungsverfahrens weist den Schritt zum Schweißen des ersten Ventilelements und des zweiten Ventilelements auf, von denen beide aus demselben schwingungsdämpfenden Material hergestellt sind. Da das Schweißen zwischen denselben Materialien ausgeführt wird, kann eine Schweißzuverlässigkeit verbessert werden. Während des Ultraschallschweißens kann die Ultraschallschwingung nicht nur durch das erste Ventilelement sondern auch in dem Übertragungsweg von dem ersten Ventilelement zu dem zweiten Ventilelement durch den Fügeabschnitt aufgenommen werden. Dies ermöglicht es, dass das erste Ventilelement und das zweite Ventilelement an dem Fügeabschnitt zuverlässig aneinandergefügt werden, und verhindert ferner ein Lösen (Bruch, Zerstörung) des Fügeabschnitts zwischen dem ersten Ventilelement und dem zweiten Ventilelement des Stromunterbrechungsmechanismus oder einen Bruch des zu brechenden (zu zerstörenden, zu lösenden) Teils aufgrund der Ultraschallschwingung während des Ultraschallschweißens. Somit kann der Akkumulator mit einem höheren Ertrag hergestellt werden. Es ist ferner möglich, den Einfluss der Ultraschallschwingung auf den Fügeabschnitt und den zu brechenden Teil, wie z. B. den Aussparungsabschnitt, zu reduzieren. Der Akkumulator kann daher mit einem zuverlässigeren Stromunterbrechungsmechanismus bereitgestellt werden.
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In einem der vorstehenden Akkumulatorherstellungsverfahren sind bevorzugt das erste Ventilelement und das Stromsammelbauteil aus einem einstückigen Bauteil ausgebildet, das aus dem schwingungsdämpfenden Metall hergestellt ist.
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Dieses Batterieherstellungsverfahren verwendet das erste Ventilelement und das Stromsammelbauteil, die aus dem einstückigen Bauteil ausgebildet sind, das aus dem schwingungsdämpfenden Material hergestellt ist. Diese Gestaltung kann das erforderliche Aneinanderfügen des ersten Ventilelements und des Stromsammelbauteils durch Schweißen oder eine andere Technik beseitigen und somit eine Kostenreduktion realisieren. Zusätzlich kann die Ultraschallschwingung nicht nur durch das erste Ventilelement sondern auch durch das Stromsammelbauteil aufgenommen werden. Dies ermöglicht eine zuverlässige Verhinderung vor einem Lösen (Bruch, Zerstörung) der Aneinanderfügung zwischen dem ersten Ventilelement und dem zweiten Ventilelement des Stromunterbrechungsmechanismus an dem Fügeabschnitt oder einen Bruch des zu brechenden Teils aufgrund der Ultraschallschwingung während des Ultraschallschweißens. Demgemäß kann der Akkumulator mit höherem Ertrag hergestellt werden. Es ist ferner möglich, den Einfluss der Ultraschallschwingung auf den Fügeabschnitt und den zu brechenden Teil zu reduzieren. Der Akkumulator kann daher mit einem zuverlässigeren Stromunterbrechungsmechanismus bereitgestellt werden.
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Um das vorstehende Ziel zu erreichen, sieht ein weiterer Gesichtspunkt der Erfindung einen Akkumulator vor, der Folgendes aufweist: einen Elektrodenkörper mit einer Elektrodenplatte mit einer Stromsammelfolie; ein Stromsammelbauteil mit einem Ultraschallschweißteil, der mit der Stromsammelfolie der Elektrodenplatte durch Ultraschallschweißen verbunden ist; einen Stromunterbrechungsmechanismus der Druckbauart, der leitfähig mit dem Stromsammelbauteil verbunden ist; und ein Batteriegehäuse, das den Elektrodenkörper, das Stromsammelbauteil und den Stromunterbrechungsmechanismus hermetisch aufnimmt, wobei der Stromunterbrechungsmechanismus derart gestaltet ist, dass ein erstes Ventilelement, das einstückig mit dem Stromsammelbauteil ist, und ein zweites Ventilelement an einem Fügeabschnitt aneinandergefügt sind, und zumindest eines von dem ersten Ventilelement und dem zweiten Ventilelement in einer Richtung bewegt wird, um deren Aneinanderfügung zu lösen, wenn ein Innendruck des Batteriegehäuses ansteigt, und von dem Stromsammelbauteil, dem ersten Ventilelement und dem zweiten Ventilelement zumindest ein Teil zwischen dem Ultraschallschweißteil und dem Fügeabschnitt aus einem schwingungsdämpfenden Metall hergestellt ist.
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Diese Batterie ist derart gestaltet, dass von dem Stromsammelbauteil, dem ersten Ventilelement und dem zweiten Ventilelement zumindest ein Teil, der zwischen dem Ultraschallschweißteil und der Fügestelle angeordnet ist, aus dem schwingungsdämpfenden Metall hergestellt ist, und des Weiteren sind die Stromsammelfolie der Elektrodenplatte und das Stromsammelbauteil durch Ultraschallschweißen verbunden. Demgemäß wird während des Ultraschallschweißens zwischen der Stromsammelfolie der Elektrodenplatte und dem Stromsammelbauteil die Ultraschallschwingung, die von dem Ultraschallschweißteil in Richtung des Fügeabschnitts übertragen wird, durch zumindest den Teil zwischen dem Ultraschallschweißteil und dem Stromsammelbauteil aufgenommen. Folglich ist es möglich, ein Lösen (Bruch, Zerstörung) der Aneinanderfügung zwischen dem ersten Ventilelement und dem zweiten Ventilelement an dem Fügeabschnitt oder einen Bruch (Zerstörung) des zu lösenden (zu brechenden, zu zerstörenden) Teils während des Ultraschallschweißens zu reduzieren und den Einfluss des Ultraschallschweißens auf den Fügeabschnitt und den zu brechenden Teil weiter zu reduzieren. Somit kann der Akkumulator mit dem Stromunterbrechungsmechanismus bereitgestellt werden, der eine geringere Charakteristikschwankung und eine höhere Zuverlässigkeit hat.
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Wenn eine Batterie bei einer Invertersteuerung verwendet wird, kann eine Mikroschwingung in dem Elektrodenkörper aufgrund eines Wellenstroms erzeugt werden, der in der Batterie fließt. In der vorstehenden Batterie kann jedoch die Mikroschwingung, die durch den Wellenstrom erzeugt wird, auch durch zumindest den Teil zwischen dem Ultraschallschweißteil und dem Fügeabschnitt aufgenommen werden. Demgemäß ist es ferner möglich, den Einfluss der Mikroschwingung auf die Haltbarkeit des Stromunterbrechungsmechanismus zu reduzieren. Gemäß diesem Gesichtspunkt kann der Akkumulator mit dem hoch zuverlässigen Stromunterbrechungsmechanismus bereitgestellt werden.
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In dem vorstehenden Akkumulator sind des Weiteren bevorzugt die Stromsammelfolie, das Stromsammelbauteil, das erste Ventilelement und das zweite Ventilelement jeweils aus einem Metallmaterial hergestellt, das dasselbe Metallelement beinhaltet, und ist das schwingungsdämpfende Metall eine Legierung des Metallelements und eines nicht artgleichen Metallelements, das von dem Metallelement verschieden ist.
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In der vorstehenden Batterie sind die Stromsammelfolie, das Stromsammelbauteil, das erste Ventilelement und das zweite Ventilelement jeweils aus dem Metallmaterial hergestellt, das dasselbe Metallmaterial beinhaltet. Zusätzlich ist das schwingungsdämpfende Metall eine Legierung, die aus demselben Metallelement und einem nicht artgleichen Metallelement hergestellt ist, das sich von dem erstgenannten Metallelement unterscheidet. Dies ermöglicht es, dass ein Ultraschallweißen zwischen der Stromsammelfolie und dem Ultraschallschweißteil des Strömsammelbauteils und ein gegenseitiges Anfügen zwischen dem ersten Ventilelement und dem zweiten Ventilelement (die Gestaltung der Fügestelle) zwischen den Metallmaterialen ausgeführt werden kann, die dasselbe Metallelement beinhalten. Somit ist die Zuverlässigkeit des Schweißens und Aneinanderfügens gut. Der Akkumulator kann daher mit dem Ultraschallschweißteil und dem Fügeabschnitt mit hoher Zuverlässigkeit bereitgestellt werden.
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In dem vorstehenden Akkumulator sind des Weiteren bevorzugt das erste Ventilelement und das zweite Ventilelement aus demselben schwingungsdämpfenden Metall hergestellt und sind durch Schweißen aneinandergefügt, um den Fügeabschnitt auszubilden.
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Die vorstehende Batterie ist derart gestaltet, dass das erste Ventilelement und das zweite Ventilelement aus demselben schwingungsdämpfenden Metall hergestellt sind und dass sie durch Schweißen aneinandergefügt sind, um den Fügeabschnitt auszubilden. Da das Schweißen zwischen denselben Materialien ausgeführt wird, ist die Schweißzuverlässigkeit gut. Selbst wenn eine Mikroschwingung aufgrund eines Wellenstroms oder dergleichen während einer Verwendung der Batterie erzeugt wird, kann diese Schwingung nicht nur durch das erste Ventilelement sondern auch in dem Übertragungsweg in Richtung des zweiten Ventilelements aufgenommen werden. Der derart gestaltete Akkumulator kann mit dem Stromunterbrechungsmechanismus mit höherer Zuverlässigkeit bereitgestellt werden.
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In einem von den vorstehenden Akkumulatoren sind des Weiteren bevorzugt das erste Ventilelement und das Stromsammelbauteil aus einem einstückigen Bauteil ausgebildet, das aus dem schwingungsdämpfenden Metall hergestellt ist.
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Diese Batterie ist derart gestaltet, dass das erste Ventilelement und das Stromsammelbauteil aus dem einstückigen Bauteil hergestellt sind, das aus dem schwingungsdämpfenden Metall hergestellt ist. Selbst wenn eine Mikroschwingung aufgrund eines Wellenstroms oder dergleichen während einer Verwendung der Batterie auftritt, kann nicht nur das erste Ventilelement die Mikroschwingung aufnehmen, sondern auch das Stromsammelbauteil kann die Mikroschwingung aufnehmen.
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In dem vorstehenden Akkumulator ist es des Weiteren bevorzugt, dass die Stromsammelfolie eine Aluminiumfolie ist und das schwingungsdämpfende Metall eine schwingungsdämpfende Eisen-Aluminium-Legierung ist.
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Die vorstehende Batterie ist derart gestaltet, dass die schwingungsdämpfende Eisen-Aluminium-Legierung als das schwingungsdämpfende Metall verwendet wird, das das einstückige Bauteil ausbildet, das das erste Ventilelement und das Stromsammelbauteil aufweist. Diese schwingungsdämpfende Eisen-Aluminium-Legierung kann zufriedenstellend mit Aluminium ultraschallgeschweißt werden. Dies ermöglicht ein geeignetes Ultraschallschweißen des Stromsammelbauteils, das aus der schwingungsdämpfenden Aluminium-Legierung hergestellt ist, an die Aluminiumfolie, die aus der Stromsammelfolie ausgebildet ist. Die vorstehende Batterie kann als der Akkumulator bereitgestellt werden, der derart gestaltet ist, dass die Stromsammelfolie exzellent an das Stromsammelbauteil ultraschallgeschweißt ist, selbst wenn es aus dem schwingungsdämpfenden Metall hergestellt ist.
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In dem vorstehenden Akkumulator beinhaltet des Weiteren bevorzugt die schwingungsdämpfende Eisen-Aluminium-Legierung 6 bis 10 Gew.-% an Aluminium und ein Restmaterial, das Eisen und unvermeidbare Unreinheiten aufweist.
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Bei der Eisen-Aluminium-Legierung als die schwingungsdämpfende Legierung hat insbesondere eine Legierung, die 6 bis 10 Gew.-% an Aluminium und das Restmaterial beinhaltet, das Eisen und unvermeidbare Unreinheiten aufweist, besonders gute schwingungsdämpfende Charakteristika. Demgemäß kann der Akkumulator mit einem zuverlässigeren Stromunterbrechungsmechanismus bereitgestellt werden.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine Perspektivansicht eines Lithiumionenakkumulators gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
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2 ist eine Explosionsperspektivansicht, die eine Gestaltung eines Minuspols gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel zeigt;
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3 ist eine Perspektivansicht, die eine Gestaltung eines Pluspols zeigt, der einen Stromunterbrechungsmechanismus gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel aufweist;
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4 ist eine Explosionsperspektivansicht, die eine Gestaltung eines Pluspols zeigt, der den Stromunterbrechungsmechanismus gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel aufweist;
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5 ist eine Längsschnittansicht des Stromunterbrechungsmechanismus entlang einer Linie A-A in 3 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel; und
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6 ist eine erläuternde Ansicht, die ein Hybridfahrzeug gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt.
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FORMEN ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
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(Erstes Ausführungsbeispiel)
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Eine ausführliche Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung ist nachstehend mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen gezeigt. 1 ist eine Perspektivansicht eines Lithiumionenakkumulators 1 (nachstehend vereinfacht als eine Batterie 1 bezeichnet) gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Die Gestaltung der Batterie 1 ist nachstehend kurz erläutert. Die nachstehende Erläuterung wird unter der Annahme gemacht, dass ein oberer Teil in jeder Fig. als eine obere Seite UW (oben UW) der Batterie 1 und ein unterer Teil als eine untere Seite DW (unten DW) der Batterie 1 bezeichnet sind. Diese Batterie 1 weist einen Elektrodenkörper 20 mit einer positiven Elektrodenplatte 21 und einer negativen Elektrodenplatte 22, einen wasserfreien Elektrolyt 30, ein rechteckiges Batteriegehäuse 10, das den Elektrodenkörper 20 und den Elektrolyt 30 hermetisch beinhaltet, einen Pluspol 60, der mit der positiven Elektrodenplatte 21 verbunden ist und sich von dem Batteriegehäuse 10 nach außen erstreckt, und einen Minuspol 70 auf, der mit der negativen Elektrodenplatte 22 verbunden ist und sich von dem Batteriegehäuse 10 nach außen erstreckt.
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Das Batteriegehäuse 10 weist ein Gehäusekörperbauteil 11 mit einer Öffnung und einen Schließdeckel 12 auf. Dieser Schließdeckel 12 hat eine rechteckige Plattenform und ist an das Gehäusekörperbauteil 11 geschweißt, um die Öffnung dieses Gehäusekörperbauteils 11 zu schließen. Der Schließdeckel 12 ist mit einem Flüssigkeitseinlass 12H vorgesehen, durch den der Elektrolyt 30 eingefüllt wird. Des Weiteren sind ein externer Pluspolanschluss 61, der einen Teil des Pluspols 60 bildet, und ein externer Minuspolanschluss 71, der einen Teil des Minuspols 70 bildet, entsprechend fest an der Außenseite des Batteriegehäuses 10 vorgesehen. Der externe Pluspolanschluss 61 weist einen Stift 62 und ein externes Pluspolsanschlussbauteil 63 auf, das aus einer Aluminiumplatte ausgebildet ist, die in einer Kurbelform (einer Z-Form) gebogen ist. Sie sind an dem Schließdeckel 12 durch eine Außendichtung 80 fixiert, die aus Harz hergestellt ist. Der externe Minuspolsanschluss 71 weist einen Stift 72 und ein externes Minuspolanschlussbauteil 73 auf, das aus einer Kupferplatte ausgebildet ist, die in einer Kurbelform (einer Z-Form) gebogen ist. Sie sind an dem Schließdeckel 12 durch eine Außendichtung 90 fixiert, die aus Harz hergestellt ist.
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Der Elektrodenkörper 20 ist in einer Isolationsfilmhülle (nicht gezeigt) aufgenommen, die aus einem beutelförmigen Isolationsfilm ausgebildet ist, und ist seitlich in dem Batteriegehäuse 10 aufgenommen. Dieser Elektrodenkörper 20 weist eine bandförmige positive Elektrodenplatte 21 und eine bandförmige negative Elektrodenplatte 22 auf, die gemeinsam in Schichten durch Zwischenordnen von streifenförmigen Separatoren (nicht gezeigt) gewickelt werden und in eine abgeflachte Form zusammengedrückt werden.
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Die positive Elektrodenplatte 21 weist als ein Kernmaterial eine positive Stromsammelfolie 21s auf, die aus einer bandförmigen Aluminiumfolie hergestellt ist. Diese positive Stromsammelfolie 21s ist an jeder Fläche mit einer positiven Aktivmaterialschicht (nicht gezeigt) vorgesehen, die aus positivem Aktivmaterial, leitfähigen Material und Bindematerial hergestellt ist. Eine Seite der Stromsammelfolie 21s dient als ein positiver Leiteranschluss 21f, in dem die positive Aktivmaterialschicht nicht vorhanden ist. In anderen Worten ist der positive Leiterabschnitt 21f ein Abschnitt der positiven Elektrodenplatte 21, in dem die positive Stromsammelfolie 21s, die aus einer Aluminiumfolie hergestellt ist, freiliegt.
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Die negative Elektrodenplatte 22 weist als ein Kernmaterial eine negative Stromsammelfolie 22s auf, die aus einer bandförmigen Kupferfolie hergestellt ist. Diese negative Stromsammelfolie 22s ist an jeder Fläche mit einer negativen Aktivmaterialschicht (nicht gezeigt) vorgesehen, die aus einem negativen Aktivmaterial, einem leitfähigen Material und Bindematerial hergestellt ist. Eine Seite der negativen Stromsammelfolie 22s dient als ein negativer Leiterabschnitt 22f, in dem die negative Aktivmaterialschicht nicht vorhanden ist. In anderen Worten ist der negative Leiterabschnitt 22f ein Abschnitt der negativen Elektrodenplatte 22, in dem die negative Stromsammelfolie 22s, die aus einer Kupferfolie hergestellt ist, freiliegt.
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Bei dem Elektrodenkörper 20 ist der positive Leiterabschnitt 21f (die positive Stromsammelfolie 21s) der positiven Elektrodenplatte 21 mit dem Pluspol 60 verbunden (siehe 1, 3 und 4). Dieser Pluspol 60 weist den vorstehend erwähnten externen Pluspolanschluss 61, der außerhalb des Batteriegehäuses 10 angeordnet ist, und des Weiteren einen Stromunterbrechungsmechanismus 2 und ein positives Stromsammelbauteil 64B auf, die innerhalb des Batteriegehäuses 10 angeordnet sind. Das positive Stromsammelbauteil 64B ist ein Teil eines internen positiven leitfähigen Bauteils 64, das nachstehend erläutert ist. Dieses interne positive leitfähige Bauteil 64 ist aus einer schwingungsdämpfenden Eisen-Aluminium-Legierung (Fe-Al-Legierung) hergestellt. Das positive Stromsammelbauteil 64B hat eine kurbelartig gebogene Form und ist durch Ultraschallschweißen an den positiven Leiterabschnitt 21f (die positive Stromsammelfolie 21s) der positiven Elektrodenplatte 21 geschweißt.
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Der Stromunterbrechungsmechanismus 2 ist in dem Batteriegehäuse 10 angeordnet und liegt zwischen dem positiven Stromsammelbauteil 64B und dem externen Pluspolanschluss 61 (dem externen Pluspolanschlussbauteil 63), um zwischen ihnen eine elektrische Leitung zu ermöglichen. Dieser Stromunterbrechungsmechanismus 2 ist ein Sicherheitsmechanismus der Druckbauart, um einen Lade-/Endladestrom Id zu unterbrechen oder zu trennen, der durch den Stromunterbrechungsmechanismus 2 fließt, wenn der Innendruck Pi des Batteriegehäuses 10 einen Betriebsdruck Pf überschreitet.
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Andererseits ist der negative Leiterabschnitt 22f (die negative Stromsammelfolie 22s) der negativen Elektrodenplatte 22 mit dem Minuspol 70 verbunden (siehe 1 und 2). Dieser Minuspol 70 weist den vorstehend erwähnten externen Minuspolanschluss 71, der außerhalb des Batteriegehäuses 10 angeordnet ist, und des Weiteren ein negatives Stromsammelbauteil 74B auf, das innerhalb des Batteriegehäuses 10 angeordnet ist. Das negative Stromsammelbauteil 74B ist ein Teil eines internen negativen leitfähigen Bauteils 74, das nachstehend erläutert ist. Dieses negative interne leitfähige Bauteil 74 ist aus Kupfer hergestellt. Das negative Stromsammelbauteil 74B hat eine kurbelartig gebogene Form und ist durch Widerstandsschweißen an den negativen Leiterabschnitt 22f (die negative Stromsammelfolie 22s) der negativen Elektrodenplatte 22 geschweißt.
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Die Gestaltung des Pluspols 60 ist nachstehend ausführlich erläutert (siehe 1, 3, 4 und 5). Der Schließdeckel des Batteriegehäuses 10 hat ein positives Durchgangsloch 12C, in dem der externe Pluspolanschluss 61, der den Stift 62 und das externe Pluspolanschlussbauteil 63 aufweist, durch die Außendichtung 80 fixiert ist, wie vorstehend erläutert ist.
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Die Außendichtung 80 hat eine nahezu L-Form einschließlich eines Stifthaltelochs 80H, das als eine hexagonale säulenförmige Aussparung ausgebildet ist, und eines Durchgangsloch 80C. Das externe Pluspolanschlussbauteil 63 hat zwei Durchgangslöcher 63B und 63C. Der Stift 62 hat einen hexagonalen säulenförmigen Kopfabschnitt 62A, der in das Stifthalteloch 80H der Außendichtung 80 eingesetzt ist, und einen Schraubabschnitt 62B, der durch das Durchgangsloch 63B des externen Pluspolanschlussbauteils 63 hindurch tritt. Das andere Durchgangsloch 63C des externen Pluspolanschlussbauteils 63 gemeinsam mit dem Durchgangsloch 80c der Außendichtung 80 ist koaxial zu dem positiven Durchgangsloch 12C angeordnet (ausgerichtet).
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Andererseits ist der Stromunterbrechungsmechanismus 2 in dem Batteriegehäuse 10 an der unteren Seite DW in der Figur des positiven Durchgangslochs 12C angeordnet. Dieser Stromunterbrechungsmechanismus 2 weist einen ringplattenförmigen Dichtungsgummi 81, eine erste Innendichtung 82, die aus Harz hergestellt ist, einen Dichtungsstopfen 67, ein Raumausbildungsbauteil 66, ein plattenförmiges zweites Ventilelement 65, eine zweite Innendichtung 83, die aus Harz hergestellt ist, und ein positives internes leitfähiges Bauteil 64 auf. Das positive interne leitfähige Bauteil 64 weist ein erstes Ventilelement 64A und das positive Stromsammelbauteil 64B auf.
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Das Raumausbildungsbauteil 66 ist aus Aluminium hergestellt und weist einen Raumausbildungsabschnitt 66B einer rechteckigen Rohrform mit einem Boden und mit einer Öffnung 66H an der unteren Seite DW in der Figur und einen zylindrischen Verstemmabschnitt 66A auf, der sich von dem Raumausbildungsabschnitt 66B an der oberen Seite UW in der Figur erstreckt. Der Verstemmabschnitt 66H ist in seinem Inneren mit einem Rohrloch 66C ausgebildet, das in den Raumausbildungsabschnitt 66B öffnet. Dieses Rohrloch 66C ist mit dem Dichtungsstopfen 76 geschlossen, der aus Aluminium hergestellt ist, was nachstehend erläutert ist.
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Die erste Innendichtung 82, die aus Harz hergestellt ist, hat eine rechteckige zylindrische Form mit einem Boden und mit einer Öffnung 82H an der unteren Seite DW in der Figur. Ein Boden 82T an der oberen Seite UW in der Figur ist an seiner Mitte mit einem kreisförmigen Loch 82C mit einem größeren Durchmesser als der Außendurchmesser des Dichtungsgummis 81 ausgebildet. Der Dichtungsgummi 81 kann in das kreisförmige Loch 82C eingesetzt werden. Die erste Innendichtung 82 ist gestaltet, um extern an den Raumausbildungsabschnitt 66B des Raumausbildungsbauteils 66 durch die Öffnungen 82H an der unteren Seite DW in der Figur zu passen. Die erste Innendichtung 82 ist des Weiteren an jeweils zwei entgegengesetzten Seitenflächen mit drei vorstehenden Eingriffsansätzen 82D vorgesehen, die zum Eingriff mit der zweiten Innendichtung 83 verwendet werden.
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Andererseits weist die zweite Innendichtung 83 einen rechteckförmigen Körperabschnitt 83A in Draufsicht an der unteren Seite DW in der Figur und Seitenwände 83B auf, die von beiden Seitenkanten des Bodenabschnitts 83A zu der oberen Seite UW in der Figur hin aufrecht sind. Der Körperabschnitt 83A hat einen Halteschlitz 83C, der in diesem ausgebildet ist, um einen rechteckigen Raum vorzusehen, in dem das erste Ventilelement 64A, das nachstehend erläutert ist, einsetzbar ist. Zusätzlich sind ein kreisförmiges Loch 83E und ein kreisförmiges Loch 83F in dem Bodenabschnitt 83A an seinem zentralen Bereich in der Draufsicht ausgebildet, so dass die Löcher 83E und 83F jeweils an der oberen Seite UW und der unteren Seite DW in der Figur getrennt durch den Halteschlitz 83C angeordnet sind (siehe 5). Die zwei Seitenwände 83B sind mit Eingriffslöchern 83D vorgesehen, von denen jeweils drei in den Seitenwänden 83B ausgebildet sind. Wenn die Eingriffslöcher 83D mit den Eingriffsansätzen 82D der ersten Innendichtung 82 in Eingriff sind, kann die zweite Innendichtung 83 an der ersten Innendichtung 82 arretiert werden.
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Die erste Innendichtung 82 ist extern an dem Raumausbildungsabschnitt 66B des Raumausbildungsbauteils 66 angebracht und ferner ist der Verstemmabschnitt 66A des Raumausbildungsbauteils 66 durch die erste Innendichtung 82 und den Dichtungsgummi 81, der darin festgelegt ist, in das positive Durchgangsloch 12C des Schließdeckels 12, das Durchgangsloch 80C der Außendichtung 80 und das Durchgangsloch 63C des externen Pluspolanschlussbauteils 63 eingesetzt. Des Weiteren wird ein vorderer Endabschnitt 66AS des Verstemmabschnitts 66A verformt, um den Durchmesser zu erweitern und an dem externen Pluspolanschlussbauteil 63 verstemmt zu sein, und wird dann durch einen Laser daran angeschweißt. Somit ist das Raumausbildungsbauteil 66 an dem Schließdeckel 12 fixiert.
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An dem Raumausbildungsabschnitt 66B des Raumausbildungsbauteils 66 ist ein Öffnungsende 66HE der Öffnung 66H hermetisch durch das zweite Ventilelement 65 durch Laserschweißen geschlossen, um dadurch einen Innenraum C auszubilden, der durch das Raumausbildungsbauteil 66 und das zweite Ventilelement 65 definiert ist. Dieser Innenraum C wird evakuiert und das Rohrloch 66C des Verstemmabschnitts 66A des Raumausbildungsbauteils 66 ist durch den Dichtungsstopfen 67 abgedichtet. Dieser Stopfen 67 wird durch einen Laser an dem vorderen Endabschnitt 66AS des Verstemmabschnitts 66A angeschweißt. Das zweite Ventilelement 65 hat eine nahezu rechteckförmige Plattenform und ist aus einer schwingungsdämpfenden Eisen-Aluminium-Legierung aus Eisen und 8 Gew.-% Aluminium hergestellt.
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Dieses zweite Ventilelement 65 weist an der Mitte einen Vorsprung 65A auf, der in der Figur nach unten vorsteht. Dieser Vorsprung 65A ist durch Schweißen mit dem ersten Ventilelement 64A des positiven internen leitfähigen Bauteils 64 verbunden, das nachstehend erläutert ist. Bei dem Raumausbildungsbauteil 66 und dem zweiten Ventilelement 65 wird die erste Innendichtung 82 von der oberen Seite UW in der Figur, wie nachstehend erwähnt ist, an dem Raumausbildungsbauteil 66 extern angebracht. Des Weiteren wird die zweite Innendichtung 83 an dem Raumausbildungsbauteil 66 von der unteren Seite DW in der Figur angebracht. Die Eingriffslöcher 83D der zweiten Innendichtung 83 sind mit den Eingriffsansätzen 82D der ersten Innendichtung 82 in Eingriff. Demgemäß wird, wenn das Raumausbildungsbauteil 66 und das zweite Ventilelement 65 zwischen der ersten Innendichtung 83 und der zweiten Innendichtung 83 angeordnet sind, die zweite Innendichtung 83 an der ersten Innendichtung 82 gehalten.
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Das positive interne leitfähige Bauteil 64 weist einstückig das rechteckige, plattenförmige erste Ventilelement 64A, das an der oberen Seite UW in der Figur angeordnet ist, und das positive Stromsammelbauteil 64B auf, das in einer Kurbelform gebogen ist, die sich nach unten DW in der Figur von einer Seitenkante (Seitenrand) 64AE des ersten Ventilelements 64A erstreckt. Dieses positive interne leitfähige Bauteil 64 ist auch aus einem einstückigen Bauteil ausgebildet, das aus einer schwingungsdämpfenden Eisen-Aluminium-Legierung aus Eisen und 8 Gew.-% Aluminium hergestellt ist. Demgemäß sind das positive interne leitfähige Bauteil 64 und das zweite Ventilelement 67 aus derselben schwingungsdämpfenden Eisen-Aluminium-Legierung hergestellt. Diese schwingungsdämpfende Eisen-Aluminium-Legierung weist eine besonders bevorzugte schwingungsdämpfende Charakteristik auf und sieht ferner eine gute Ultraschallschweißbarkeit mit Aluminium vor.
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Das positive interne leitfähige Bauteil 64 ist derart gestaltet, dass das erste Ventilelement 64A in den Halteschlitz 83C der zweiten Innendichtung 83 eingesetzt ist und von der zweiten Innendichtung 83 gehalten wird. Der kreisförmige zentrale Abschnitt 64C des ersten Ventilelements 64A ist mit einer Dicke ausgebildet, die dünner ist als dessen Umgebungsabschnitt, und ist durch Laserschweißen mit dem Vorsprung 65A des zweiten Ventilelements 65 verbunden, um einen Fügeabschnitt KG auszubilden. Zusätzlich ist der Umfangsrand des zentralen Abschnitts 64C des ersten Ventilelements 64A mit einem ringförmigen Aussparungsabschnitt 64K ähnlich einer V-förmigen Nut vorgesehen, die ein zu brechender (zu zerstörender) Abschnitt ist, der bricht bzw. zerstört wird, wie nachstehend erläutert ist.
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Der Innenraum C, der durch das Raumausbildungsbauteil 66 und das zweite Ventilelement 65 definiert ist, wird evakuiert und das Rohrloch 66C des Verstemmabschnitts 66A des Raumausbildungsbauteils 66 ist durch den Dichtungsstopfen 67 abgedichtet, und dann wird der Dichtungsstopfen 67 an den vorderen Endabschnitt 66AS des Verstemmabschnitts 66A lasergeschweißt. Wenn der Innendruck Pi des Batteriegehäuses 10 ansteigt, wird das zweite Ventilelement 65 in einer konkaven Form verformt, wodurch der Vorsprung 65A nach oben UW in der Figur bewegt wird. Wenn der Innendruck Pi den Betriebsdruck Pf überschreitet, bricht der Aussparungsabschnitt 64A des Seitenventilelements 64A oder er wird zerstört, um dadurch die Aneinanderfügung zwischen dem ersten Ventilelement 64A und dem zweiten Ventilelement 65 zu lösen. Auf diese Weise ist der Stromunterbrechungsmechanismus der Druckbauart 2 durch das erste Ventilelement 64A, das zweite Ventilelement 65 und das Raumausbildungsbauteil 66, die Hauptkomponenten sind, gebildet. Der externe Pluspolanschluss 61, der Stromunterbrechungsmechanismus 2 und das positive interne leitfähige Bauteil 64 sind an dem Schließdeckel 12 fixiert und sie bilden den Pluspol 60 aus. Das positive interne leitfähige Bauteil 64 ist durch einen vorderen Endabschnitt 64BS (einen Ultraschallschweißabschnitt) des positiven Stromsammelbauteils 64B an den positiven Leiterabschnitt 21f (die positive Stromsammelfolie 21s) der positive Elektrodenbauteil 21 geschweißt.
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Nachstehend ist die Gestaltung des Minuspols 70 ausführlich erläutert (siehe 1 und 2). Der Schließdeckel des Batteriegehäuses 10 hat ein negatives Durchgangsloch 12D, in dem der externe Minuspolanschluss 71, der den Stift 72 und das externe Minuspolanschlussbauteil 73 aufweist, durch die Außendichtung 90 fixiert ist-
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Die Außendichtung 90 hat eine nahezu L-Form einschließlich eines Stifthaltelochs 90H, das als eine hexagonale säulenförmige Aussparung ausgebildet ist, und eines Durchgangsloch 90C. Das externe Minuspolanschlussbauteil 73 hat zwei Durchgangslöcher 73B und 73C. Der Stift 72 hat einen hexagonalen säulenförmigen Kopfabschnitt 72A, der in das Stifthalteloch 90H der Außendichtung 90 eingesetzt ist, und einen Schraubabschnitt 72B, der durch das Durchgangsloch 73B des externen Minuspolanschlussbauteils 73 hindurch tritt. Das Durchgangsloch 73C des externen Minuspolanschlussbauteils 73 gemeinsam mit dem Durchgangsloch 90c der Außendichtung 90 ist koaxial zu dem negative Durchgangsloch 12D angeordnet (ausgerichtet).
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Andererseits sind in dem Batteriegehäuse 10 an der unteren Seite DW in der Figur des negativen Durchgangsloch 12D ein plattenförmiger Ringdichtungsgummi 91, eine Innendichtung 92, die aus Harz hergestellt ist, und ein negatives internes leitfähiges Bauteil 74 angeordnet. Das negative interne leitfähige Bauteil 74 weist einstückig einen rechteckig plattenförmigen Basisabschnitt 74C, einen zylindrischen Verstemmabschnitt 74A, der sich in der Figur von dem plattenförmigen Basisabschnitt 74C nach oben UW erstreckt, und ein negatives Stromsammelbauteil 74B auf, das in einer Kurbelform gebogen ist, die sich in der Figur von einem Seitenrand 74CE des plattenförmigen Basisabschnitts 74C nach unten DW erstreckt. Die Innendichtung 92 hat eine rechteckige Plattenform, die an ihrer Mitte mit einem kreisförmigen Loch 92C mit einem größeren Durchmesser als der Außendurchmesser des Dichtungsgummis 91 ausgebildet ist, so dass der Dichtungsgummi 91 in dem kreisförmigen Loch 92C festgelegt (eingelegt) ist.
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Der plattenförmige Basisabschnitt 74C des negativen internen leitfähigen Bauteils 74 ist in Kontakt mit sowohl der Innendichtung 92 als auch dem Dichtungsgummi 91, der in dieser festgelegt ist, angeordnet, so dass der Verstemmabschnitt 74A durch das negative Durchgangsloch 12D des Schließdeckels 12, das Durchgangsloch 90C der Außendichtung 90 und das Durchgangsloch 73C des externen Minuspolanschlussbauteils 73 hindurchgeführt wird. Ein vorderer Endabschnitt 74AS des Verstemmabschnitts 74A wird verformt, um den Durchmesser zu erweitern, und wird an dem externen Minuspolanschlussbauteil 73 verstemmt und wird dann daran lasergeschweißt. Demgemäß ist das negative interne leitfähige Bauteil 74 an dem Schließdeckel 12 fixiert. Der externe Minuspolanschluss 71 und das negative interne leitfähige Bauteil 74 sind an dem Schließdeckel 12 fixiert. Diese Baugruppe bildet den Minuspol 70. Das negative interne leitfähige Bauteil 74 ist durch Widerstandsschweißen mit dem negativen Leiterabschnitt 22f (die negative Stromsammelfolie 22s) der negativen Elektrodenplatte 22 durch einen vorderen Abschnitt 74BS des negativen Stromsammelbauteils 74B verbunden.
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Wie vorstehend erläutert ist, ist die Batterie 1 derart gestaltet, dass das positive interne leitfähige Bauteil 64, das ein einstückiges Bauteil ist, das das positive Stromsammelbauteil 64B und das erste Ventilelement 64A hat, aus einer schwingungsdämpfenden Eisen-Aluminium-Legierung hergestellt ist, und dass des Weiteren die positive Stromsammelfolie 21s der positiven Elektrodenplatte 21 und des positiven Stromsammelbauteils 64B miteinander durch Ultraschallschweißen verbunden sind/werden. Somit wird, während die positive Stromfolie 21s der positiven Elektrodenplatte 21 und das positive Stromsammelbauteil 64B dem Ultraschallschweißen ausgesetzt werden, die Ultraschallschwingung, die von dem vorderen Endabschnitt 64BS (einem Ultraschallschweißteil) des positiven Stromsammelbauteil 64B zu dem Fügeabschnitt KG hin übertragen wird, durch das einstückige positive interne leitfähige Bauteil 64 aufgenommen. Dies verhindert einen Bruch (Lösen, Zerstörung) der Fügestelle zwischen dem ersten Ventilelement 64A und dem zweiten Ventilelement 65 an dem Fügeabschnitt KG oder dem Aussparungsabschnitt 64K während eines Ultraschallschweißens. Zusätzlich kann dies den Einfluss der Ultraschallschwingung auf den Fügeabschnitt KG oder den Aussparungsabschnitt 64K reduzieren. Somit kann die Batterie 1 mit dem Stromunterbrechungsmechanismus 2 bereitgestellt werden, der geringere Charakteristikschwankungen und eine hohe Zuverlässigkeit hat.
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In einem Fall, in dem die Batterie 1 in einem Hybridfahrzeug oder einem Elektrofahrzeug montiert ist und zum Antreiben des Motors verwendet wird, kann die Batterie 1 bei einer Invertersteuerung verwendet werden. In diesem Fall kann ein Wellenstrom, der in der Batterie 1 fließt, eine Mikroschwingung in dem Elektrodenkörper 20 erzeugen. In dieser Batterie kann jedoch die Mikroschwingung aufgrund des Wellenstroms durch das positive interne leitfähige Bauteil 64 aufgenommen werden. Demgemäß ist es möglich, den Einfluss der Mikroschwingung auf die Haltbarkeit des Stromunterbrechungsmechanismus 2 zu reduzieren. Daher kann die Batterie 1 mit dem äußerst zuverlässigen Stromunterbrechungsmechanismus 2 bereitgestellt werden.
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Des Weiteren ist die Batterie 1 derart gestaltet, dass das erste Ventilelement 64A und das zweite Ventilelement 65 aus demselben schwingungsdämpfenden Metall hergestellt sind und sie gemeinsam durch Schweißen verbunden sind, um somit den Fügeabschnitt KG auszubilden. Da dieses Schweißen zwischen denselben Materialkomponenten ausgeführt wird, wird eine gute Schweißzuverlässigkeit erhalten. Selbst wenn eine Mikroschwingung aufgrund eines Wellenstroms oder dergleichen während einer Verwendung der Batterie 1 verursacht wird, kann eine derartige Mikroschwingung nicht nur durch das positive interne leitfähige Bauteil 64 sondern auch in einem Übertragungsweg in Richtung des zweiten Ventilelements 65 aufgenommen werden. Demgemäß kann die Batterie 1 mit dem Stromunterbrechungsmechanismus 2 mit einer höheren Zuverlässigkeit bereitgestellt werden.
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Des Weiteren ist in der Batterie 1 das schwingungsdämpfende Metall, das das positive interne leitfähige Bauteil 64 ausbildet, das einstückig aus dem ersten Ventilelement 64A und dem positiven Stromsammelbauteil 64B gebildet ist, eine schwingungsdämpfende Eisen-Aluminium-Legierung aus Eisen und 8 Gew.-% Aluminium. Diese Eisen-Aluminium-Legierung hat besonders gute schwingungsdämpfende Charakteristika und ermöglicht ferner eine gute Ultraschallschweißbarkeit mit Aluminium. Dies ermöglicht es, dass das positive interne leitfähige Bauteil 64, das aus dem positiven Stromsammelbauteil 64B und dem ersten Ventilelement 64A gebildet ist, die beide aus der Eisen-Aluminium-Legierung hergestellt sind, geeignet an die Aluminiumfolie ultraschallgeschweißt wird, die die positive Stromsammelfolie 21s ausbildet. Somit kann die Batterie 1 mit dem positiven internen leitfähigen Bauteil 64 erhalten werden, das aus dem schwingungsdämpfenden Metall hergestellt ist, so dass das positive Stromsammelbauteil 64B und die positive Stromsammelfolie 21s geeignet miteinander ultraschallgeschweißt werden, während eine höhere Zuverlässigkeit des Stromunterbrechungsmechanismus 2 erhalten wird.
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Nachstehend ist ein Verfahren zum Herstellen der Batterie gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel erläutert. Ein Ausbilden des Elektrodenkörpers 20 ist zunächst erläutert. Beide Flächen einer Aluminiumfolie (die positive Stromsammelfolie 21s) werden mit einer positiven Elektrodenpaste versehen, die positive Aktivmaterialpartikel (nicht gezeigt) aufweist, die aus Lithiumverbundoxid hergestellt sind, so dass der positive Leiterabschnitt 21f an einer Seite übrigbleibt. Diese Folie wird dann getrocknet und gepresst, wodurch die positive Elektrodenplatte 21 erzeugt wird. Andererseits werden beide Flächen einer Kupferfolie (der negativen Stromsammelfolie 22s) mit einer negativen Elektrodenpaste versehen, die negative Aktivmaterialpartikel (nicht gezeigt) aufweist, die aus natürlichem Graphit gebildet sind, so dass der negative Leiterabschnitt 22f an einer Seite übrigbleibt. Diese Folie wird dann getrocknet und gepresst, um die negative Elektrodenplatte 22 zu erzeugen. Anschließend werden die positive Elektrodenplatte 21 und die negative Elektrodenplatte 22 gemeinsam durch Zwischenlegen von Separatoren (nicht gezeigt) gewickelt und in eine abgeflachte (flache) Form zusammengedrückt, um dadurch den Elektrodenkörper 20 auszubilden.
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In einem von dem vorstehend genannten separaten Prozess wird an dem Schließdeckel 12 des Batteriegehäuses 10 der Pluspol 60 mit dem externen Pluspolanschluss 61, dem Stromunterbrechungsmechanismus 2 und dem positiven internen leitfähigen Bauteil 64 fest (fix) angebracht und wird ferner der Minuspol 70 mit dem externen Minuspolanschluss 71 und dem negativen internen leitfähigen Bauteil 74 fest (fix) angebracht.
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Ein abschließendes (fixes, festegelegtes) Anbringen jedes Bauteils, die den Minuspol 70 bilden, ist nachstehend zunächst erläutert. Der Kopfabschnitt 72A des Stifts 72 wird in das Stifthalteloch 90H der Außendichtung 90 eingesetzt und der Schraubabschnitt 72B wird durch das Durchgangsloch 73B des externen Minuspolanschlussbauteils 73 hindurchgeführt. Das andere Durchgangsloch 73C des externen Minuspolanschlussbauteils 73 wird gemeinsam mit dem Durchgangsloch 90C der Außendichtung 90 koaxial zu dem negativen Durchgangsloch 12D des Schließdeckels 12 ausgerichtet. Der zylindrische Verstemmabschnitt 74A des negativen internen leitfähigen Bauteils 74 wird durch die Innendichtung 92 und den Dichtungsgummi 91 hindurchgeführt und wird weiter durch das negative Durchgangsloch 12D des vorstehend erwähnten Schließdeckels 12, das Durchgangsloch 90C der Außendichtung 90 und das Durchgangsloch 73C des externen Minuspolanschlussbauteils 73 hindurchgeführt. Der vordere Abschnitt 74AS des Verstemmabschnitts 74A wird verformt, um seinen Durchmesser zu weiten und wird an dem externen Minuspolanschlussbauteil 73 verstemmt und wird dann daran durch einen Laser geschweißt. Auf die vorstehende Weise wird jedes der Bauteile, die den Minuspol 70 ausbilden, fest (fix) an dem Schließdeckel 12 vorgesehen.
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Nachstehend ist ein abschließendes (fixes, festegelegtes) Anbringen jedes Bauteils, das den Pluspol 60 mit dem Stromunterbrechungsmechanismus 2 bildet, erläutert. An dem Raumausbildungsabschnitt 66B des Raumausbildungsbauteils 66 wird das Öffnungsende 66HE der Öffnung 66H durch Laserschweißen an den Umfangsrand 65E des zweiten Ventilelements 65 hermetisch angefügt. Des Weiteren wird an dem geschweißten Raumausbildungsbauteil 66 und dem zweiten Ventilelement 65 das Raumausbildungsbauteil 66 extern mit der ersten Innendichtung 82 von der oberen Seite UW in der Figur angebracht. Zusätzlich wird die zweite Innendichtung 83 extern daran von der unteren Seite DW in der Figur so angebracht, dass das Raumausbildungsbauteil 66 und das zweite Ventilelement 65 zwischen der ersten Innendichtung 82 und der zweiten Innendichtung 83 angeordnet sind und die Eingriffslöcher 83D der zweiten Innendichtung 83 mit den Eingriffsansätzen 82D der ersten Innendichtung 82 in Eingriff sind.
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Das erste Ventilelement 64A des positiven internen leitfähigen Bauteils 64 wird in die Haltenut 83C der zweiten Innendichtung 83 eingesetzt, wodurch der zentrale Abschnitt 64C des ersten Ventilelements 64A mit dem Vorsprung 65A des zweiten Ventilelements 65 in Kontakt angeordnet ist und diese durch Laserschweißen (einen Schweißschritt) angefügt werden, um den Fügeabschnitt KG auszubilden. Demgemäß wird eine Struktur 60K aus dem Raumausbildungsbauteil 66, der ersten Innendichtung 82 und der zweiten Innendichtung 83 zusätzlich zu dem positiven internen leitfähigen Bauteil 64, das einstückig das positive Stromsammelbauteil 64B und das erste Ventilelement 64A bildet, und dem zweiten Ventilelement 65 gebildet (ein Strukturausbildungsschritt).
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Der Kopfabschnitt 62A des Stifts 62 wird in das Stifthalteloch 80H der Außendichtung 80 eingesetzt und der Schraubabschnitt 62B tritt durch das eine Durchgangsloch 63B des externen Pluspolsanschlussbauteils 63 hindurch. Das andere Durchgangsloch 63C des externen Pluspolanschlussbauteils 63 gemeinsam mit dem Durchgangsloch 80C der Außendichtung 80 wird koaxial zu dem positiven Durchgangsloch 12C des Schließdeckels 12 ausgerichtet. Der Verstemmabschnitt 66A des Raumausbildungsbauteils 66 der Struktur 60K tritt durch den Dichtungsgummi 81 hindurch und tritt des Weiteren durch das positive Durchgangsloch 12C des Schließdeckels 12, das Durchgangsloch 80C der Außendichtung 80 und das Durchgangsloch 63C des externen Pluspolanschlussbauteils 63 hindurch. Des Weiteren wird der Durchmesser des vorderen Endabschnitts 66AS des Verstemmabschnitts 66A erweitert und verstemmt, und dann werden das externe Pluspolanschlussbauteil 63 und der vordere Endabschnitt 66AS des Verstemmabschnitts 66A gemeinsam mittels eines Lasers verschweißt.
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Der Innenraum C, der durch das Raumausbildungsbauteil 66 und das zweite Ventilelement 65 der Struktur 60K definiert ist, wird evakuiert und danach wird das Rohrloch 66C des Verstemmabschnitts 66A des Raumausbildungsbauteils 66 durch den Dichtungsstopfen 67 abgedichtet. Des Weiteren wird der Dichtungsstopfen 67 an dem vorderen Endabschnitt 66AS des Verstemmabschnitts 66A durch Laserschweißen angefügt. Somit wird jedes Bauteil, das den Pluspol 60 ausbildet, fest (fix) an dem Schließdeckel 12 vorgesehen.
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Anschließend werden das positive Stromsammelbauteil 64B des positiven internen leitfähigen Bauteils 64 und das negative Stromsammelbauteil 74B des negativen internen leitfähigen Bauteils 74, die beide nunmehr mit dem Schließdeckel 12 einstückig ausgebildet sind, mit dem Elektrodenkörper 20 verbunden. Genauer gesagt wird das negative Stromsammelbauteil 74B, das aus Kupfer hergestellt ist, durch Widerstandsschweißen mit dem negativen Leiterabschnitt 22f (der negativen Stromsammelfolie 22s) der negativen Elektrodenplatte 22 verbunden. Andererseits wird das positive Stromsammelbauteil 64B durch Ultraschallschweißen mit dem positiven Leiterabschnitt 21f (der positiven Stromsammelfolie 21s) der positiven Elektrodenplatte 21 verbunden (Ultraschallschweißschritt). Das positive interne leitfähige Bauteil 64, das das positive Stromsammelbauteil 64B und das erste Ventilelement 64A aufweist, und das zweite Ventilelement 65 sind beide aus einer schwingungsdämpfenden Eisen-Aluminium-Legierung aus Eisen und 8 Gew.-% Aluminium hergestellt, wie vorstehend erläutert ist. Demgemäß wird die Ultraschallschwingung beim Ultraschallschweißen durch das zweite Ventilelement 65 sowie das positive Stromsammelbauteil 64B und das erste Ventilelement 64A aufgenommen. Dies kann einen Bruch des Fügeabschnitts KG zwischen dem ersten Ventilelement 64A und dem zweiten Ventilelement 65 oder einen Bruch des Aussparungsabschnitts 64K aufgrund einer Ultraschallschwingung verhindern.
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Anschließend wird der Elektrodenkörper 20 in dem Gehäusekörperbauteil 11 aufgenommen, wird dieses Gehäusekörperbauteil 11 durch den Schließdeckel 12 geschlossen, und wird der Schließdeckel 12 an das Gehäusekörperbauteil 11 lasergeschweißt. Danach wird der Elektrolyt 30 durch den Flüssigkeitseinlass 12H des Schließdeckels 12 zugeführt und dann wird der Flüssigkeitseinlass 12H abgedichtet. Diese Batterie 1 wird anschließend einem anfänglichen (erstmaligen) Laden und Entladen unterzogen. Somit ist die Batterie 1 fertig gestellt.
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Wie vorstehend erläutert ist, sind von dem positiven Stromsammelbauteil 74B, dem ersten Ventilelement 64A und dem zweiten Ventilelement 65 zumindest ein Teil zwischen dem vorderen Endabschnitt 64BS (dem Ultraschallschweißteil) des positiven Stromsammelbauteils 64B und dem Fügeabschnitt KG (in dem ersten Ausführungsbeispiel das positive interne leitfähige Bauteil 64, das einstückig das positive Stromsammelbauteil 64B und das erste Ventilelement 64A aufweist, und das zweite Ventilelement 65) aus einem schwingungsdämpfenden Metall (eine schwingungsdämpfende Eisen-Aluminium-Legierung) hergestellt. Demgemäß wird, selbst wenn die positive Stromsammelfolie 21s der positiven Elektrodenplatte 21 an das positive Stromsammelbauteil 64B ultraschallgeschweißt wird, die Ultraschallschwingung, die von dem vorderen Endabschnitt 64BS des positiven Stromsammelbauteils 64B in Richtung des Fügeabschnitts KG übertragen wird, durch zumindest diesen Teil dazwischen (durch das positive interne leitfähige Bauteil 64 in dem ersten Ausführungsbeispiel) aufgenommen. Dies ermöglicht es, dass verhindert wird, dass sich die Aneinanderfügung zwischen dem ersten Ventilelement 64A und dem zweiten Ventilelement 65 an dem Fügeabschnitt KG oder der Aussparungsabschnitt 64K aufgrund der übertragenen Ultraschallschwingung löst bzw. bricht. Demgemäß ist es aufgrund des Ultraschallschweißens möglich, dass ein fehlerhafter Betrieb des Stromunterbrechungsmechanismus 2 verhindert wird, und somit kann die Batterie 1 mit einem hohen Ertrag hergestellt werden. Es ist des Weiteren möglich, dass der Einfluss der Ultraschallschwingung auf den Fügeabschnitt KG oder den Aussparungsabschnitt 74B reduziert wird, und somit kann eine Batterie mit dem Stromunterbrechungsmechanismus 2 mit einer geringeren Charakteristikschwankung und einer hohen Zuverlässigkeit bereitgestellt werden.
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Bei dem Verfahren zum Herstellen dieser Batterie ist zusätzlich die positive Stromsammelfolie 12s der positiven Elektrodenplatte 21 aus einer Aluminiumfolie hergestellt. Das positive interne leitfähige Bauteil 64, das einstückig das positive Stromsammelbauteil 64B und das erste Ventilelement 64A aufweist, und das zweite Ventilelement 65 sind aus einer schwingungsdämpfenden Eisen-Aluminium-Legierung hergestellt, die alle dasselbe Metallelement Aluminium beinhalten. Dies ermöglicht eine gute Ultraschallschweißung zwischen der positiven Stromsammelfolie 21s und dem vorderen Endabschnitt 64BS des positiven Stromsammelbauteils 64B und eine gute Laserschweißung an dem Fügeabschnitt KG zwischen dem ersten Ventilelement 64A und dem zweiten Ventilelement 65. Somit kann die Batterie 1 mit einer hohen Zuverlässigkeit für diese Teile oder Abschnitte bereitgestellt werden.
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Der Strukturausbildungsschritt in dem Herstellungsverfahren der Batterie 1 umfasst einen Schritt zum Schweißen des ersten Ventilelements 64A des positiven internen leitfähigen Bauteils 64 und des zweiten Ventilelements 65, die aus derselben schwingungsdämpfenden Eisen-Aluminium-Legierung hergestellt sind. Da das Schweißen in diesem Ausführungsbeispiel zwischen demselben Materialteilen oder Komponenten ausgeführt wird, kann eine hohe Zuverlässigkeit des Schweißens erreicht werden. Während des Ultraschallschweißens kann die Ultraschallschwingung nicht nur durch das erste Ventilelement 64A (das positive interne leitfähige Bauteil 64) sondern auch in dem Übertragungsweg von dem ersten Ventilelement 64A (dem positiven internen leitfähigen Bauteil 64) in Richtung des zweiten Ventilelements 65 über dem Fügeabschnitt KG aufgenommen werden. Demgemäß ist es, während das erste Ventilelement 64A und das zweite Ventilelement 65 zuverlässig aneinander an dem Fügeabschnitt KG angefügt werden können, möglich, einen Bruch des Fügeabschnitts KG zwischen dem ersten Ventilelement 64A und dem zweiten Ventilelement 65 oder einen Bruch des Aussparungsabschnitts 64K in dem Stromunterbrechungsmechanismus 2 aufgrund der Ultraschallschwingung während des Ultraschallschweißens zu verhindern. Dies ermöglicht eine Herstellung der Batterie 1 mit einem höheren Ertrag. Der Einfluss der Ultraschallschwingung auf den Fügeabschnitt KG oder den Aussparungsabschnitt 64K kann weiter reduziert werden. Somit kann die Batterie 1 mit dem zuverlässigeren Stromunterbrechungsmechanismus 2 vorgesehen werden.
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Des Weiteren wendet das vorliegende Herstellungsverfahren der Batterie 1 das erste Ventilelement 64A und das positive Stromsammelbauteil 64B (das positive interne leitfähige Bauteil 64) an, die einstückig aus dem schwingungsdämpfenden Metall ausgebildet sind. Demgemäß ist es nicht erforderlich, das erste Ventilelement 64A und das positive Stromsammelbauteil 64B durch Schweißen oder andere Techniken aneinanderzufügen. Dies kann eine Kostenreduktion bewirken. Des Weiteren kann die Ultraschallschwingung nicht nur durch das erste Ventilelement 64A sondern auch durch das positive Stromsammelbauteil 64B aufgenommen werden. Es ist somit möglich, ein Lösen der Aneinanderfügung zwischen dem ersten Ventilelement 64A und dem zweiten Ventilelement 65 an dem Fügeabschnitt KG oder einen Bruch des Aussparungsabschnitts 64K in dem Stromunterbrechungsmechanismus 2 aufgrund der Ultraschallschwingung während des Ultraschallschweißens zuverlässig zu verhindern. Die Batterie 1 kann daher mit einem höheren Ertrag hergestellt werden. Dies ermöglicht es, dass der Einfluss der Ultraschallschwingung auf den Fügeabschnitt KG oder den Aussparungsabschnitt 64K weiter reduziert wird. Somit kann die Batterie 1 mit dem zuverlässigeren Stromunterbrechungsmechanismus 2 bereitgestellt werden.
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(Zweites Ausführungsbeispiel)
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Nachstehend ist ein zweites Ausführungsbeispiel erläutert. Ein Hybridfahrzeug (Fahrzeug) 700 (nachstehend vereinfacht als ein Fahrzeug 700 bezeichnet) des zweiten Ausführungsbeispiels weist eine darin montierte Batterie 1 des ersten Ausführungsbeispiels auf, die die elektrische Energie (den elektrischer Strom), die in dieser Batterie 1 gespeichert ist, für alle oder einen Teil der Antriebsenergie einer Antriebsquelle verwendet (siehe 6).
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Dieses Fahrzeug 700 ist ein Hybridfahrzeug, in dem eine Batteriebaugruppe 710 montiert ist, die eine Vielzahl der Batterien 1 aufweist, und das durch eine Brennkraftmaschine 740, einen vorderen Motor 720 und einen hinteren Motor 730 in Kombination angetrieben wird. Genauer gesagt weist dieses Fahrzeug 700 in seiner Fahrzeugkarosserie 790 die Brennkraftmaschine 740, den vorderen Motor 720 und den hinteren Motor 730, die Batteriebaugruppe 710 (die Batterien 1), ein Kabel 750 und einen Inverter 760 auf. Dieses Fahrzeug 700 ist gestaltet, den vorderen Motor und den hinteren Motor 730 mittels der elektrischen Energie anzutreiben, die in der Batteriebaugruppe 710 (den Batterien 1) gespeichert ist.
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Wenn der vordere Motor 720 und der hintere Motor 730 dieses Fahrzeugs 700 anzutreiben sind, wird die Batteriebaugruppe 710 (die Batterien 1) bei einer Invertersteuerung, die den Inverter 760 verwendet, verwendet. Demgemäß können die Batterien 1 einer Mikroschwingung aufgrund eines Wellenstroms ausgesetzt sein. Jedoch kann in den Batterien 1, wie vorstehend erwähnt ist, das positive interne leitfähige Bauteil 64 die Mikroschwingung, die durch den Wellenstrom verursacht wird, aufnehmen. Die Batterien 1 können daher in der Lage sein, den Einfluss der Mikroschwingung auf die Haltbarkeit des Stromunterbrechungsmechanismus 2 zu reduzieren, und somit wird eine höhere Zuverlässigkeit bereitgestellt. Das Fahrzeug 700, in dem die Batterien 1 montiert sind, kann eine hohe Zuverlässigkeit bereitstellen.
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Die vorliegende Erfindung ist in den vorstehenden Ausführungsbeispielen erläutert, jedoch ist die Erfindung nicht auf das vorstehende erste Ausführungsbeispiel und zweite Ausführungsbeispiel beschränkt. Die vorliegende Erfindung kann auch in anderen spezifischen Formen ausgeführt werden, ohne von deren wesentlichen Charakteristika abzuweichen.
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Zum Beispiel kann, obwohl das erste Ausführungsbeispiel die schwingungsdämpfende Eisen-Aluminium-Legierung als das schwingungsdämpfende Metall verwendet, ein anderes schwingungsdämpfendes Metall z. B. eine M2052 schwingungsdämpfende Legierung, eine Nickel-Titan-Legierung und andere Legierungen/Metalle verwendet werden. In dem ersten Ausführungsbeispiel sind das positive Stromsammelbauteil 64B und das erste Ventilelement 64A in einem einstückigen Bauteil (dem positiven internen leitfähigen Bauteil 64) ausgebildet und sie sind aus der schwingungsdämpfenden Eisen-Aluminium-Legierung hergestellt, die gleich ist wie die des zweiten Ventilelements 67. Als eine Alternative ist von dem positiven Stromsammelbauteil 64B, dem ersten Ventilelement 64A und dem zweiten Ventilelement 67 zumindest das erste Ventilelement 64A aus dem schwingungsdämpfenden Metall hergestellt. In dem ersten Ausführungsbeispiel ist der Stromunterbrechungsmechanismus 2 in dem Pluspol 60 vorgesehen. Stattdessen kann er in dem Minuspol 70 vorgesehen sein.
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Die Form der Batterie 1 in dem ersten Ausführungsbeispiel ist rechteckförmig, sie kann jedoch auch zylindrisch sein. Die Form der Batterie ist nicht besonders beschränkt. Das erste Ausführungsbeispiel verwendet den Elektrodenkörper 20 mit der positiven Elektrodenplatte 21 und der negativen Elektrodenplatte 22, die in einer Laminatform (Schichtform) durch Zwischenlegen der Separatoren gewickelt sind. Jedoch ist die Gestaltung des Elektrodenkörpers nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel kann ein Elektrodenkörper der Laminatbauform (Schichtbauform) angewandt werden, in dem eine Vielzahl von positiven Elektrodenplatten und eine Vielzahl von negativen Elektrodenplatten abwechselnd durch Anordnen von jeweiligen Separatoren zwischen ihnen laminiert (gestapelt, geschichtet) sind.
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Obwohl das zweite Ausführungsbeispiel das Fahrzeug, in dem die Batterien 1 gemäß der Erfindung montiert sind, als das Hybridfahrzeug 700 beispielhaft beschreibt, ist das Fahrzeug nicht darauf beschränkt. Das Fahrzeug, in dem die Batterien gemäß der Erfindung montiert sind, kann z. B. Elektrofahrzeuge, Plug-In-Hybridfahrzeuge, Hybridschienenfahrzeuge, Gabelstapler, Elektrorollstühle, Elektrofahrräder, Elektroroller umfassen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Lithiumionenakkumulator (Akkumulator, Batterie)
- 2
- Stromunterbrechungsmechanismus
- 10
- Batteriegehäuse
- 11
- Gehäusekörperbauteil
- 12
- Schließdeckel
- 20
- Elektrodenkörper
- 21
- positive Elektrodenplatte (Elektrodenplatte)
- 22
- negative Elektrodenplatte
- 21s
- positive Stromsammelfolie (Stromsammelfolie)
- 22s
- negative Stromsammelfolie
- 60
- Pluspol
- 60K
- Struktur
- 64
- positives internes leitfähiges Bauteil
- 64A
- erstes Ventilelement
- 64B
- positives Stromsammelbauteil (Stromsammelbauteil)
- 64BS
- vorderer Abschnitt (des positiven Stromsammelbauteils) (Ultraschallschweißabschnitt)
- 65
- zweites Ventil
- 67
- Dichtungsstopfen
- KG
- Fügeabschnitt
- 70
- Minuspol
- 71
- externer Minuspolanschluss
- 74
- negatives internes leitfähiges Bauteil
- 700
- Hybridfahrzeug (Fahrzeug)
- 710
- Batteriebaugruppe