DE112013003961T5

DE112013003961T5 - Herstellungsverfahren für eine elektrische Speichervorrichtung, Zusatzplatte für Ultraschallschweissen und elektrische Speichervorrichtung

Info

Publication number: DE112013003961T5
Application number: DE112013003961.3T
Authority: DE
Inventors: c/o GS Yuasa International Yoshitake Shinsuke; c/o GS Yuasa International Murakami Satoshi; c/o GS Yuasa International Kishimoto Tomonori
Original assignee: Honda Motor Co Ltd; GS Yuasa International Ltd
Current assignee: GS Yuasa International Ltd
Priority date: 2012-08-09
Filing date: 2013-08-02
Publication date: 2015-05-07
Also published as: JPWO2014024802A1; US10050299B2; WO2014024802A1; CN104685667A; US20150214568A1

Abstract

Eine Metallfolie, welche sich von Elektrodenplatten nach außen erstreckt, welche auf eine geschichtete Art und Weise aufeinander gestapelt sind, ist zwischen einer ersten Metallkomponente, welche mit Dämpfungsabschnitten ausgestattet ist, und einer zweiten Metallkomponente angeordnet, wobei ermöglicht ist, dass eine Ultraschallvibration auf eine Mehrzahl von Wirkstellen von der ersten Metallkomponentenseite wirkt, um die Metallfolie mit den ersten und zweiten Metallkomponenten zu verbinden. Jeder Dämpfungsabschnitt umfasst wenigstens einen durch Wegschneiden eines Teiles der ersten Metallkomponente gebildeten Ausschnittabschnitt, einen durch teilweises Erhöhen der Plattendicke der ersten Metallkomponente gebildeten dickwandigen Abschnitt, und einen durch Biegen eines Teiles der ersten Metallkomponente in eine konvexe Rippengestalt gebildeten konvexen Rippenabschnitt.

Description

Querverweis auf verwandte Anmeldungen
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Patentanmeldung Nummer 2012-177000 , deren Offenbarung hiermit durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit mit umfasst ist.
Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Speichervorrichtung durch Dazwischen anordnen einer Metallfolie, welche sich nach außen von Elektrodenplatten erstreckt, welche eine Elektrodenanordnung zwischen einer ersten Metallkomponente und einer zweiten Metallkomponente bilden und eine Ultraschallvibration für ein Wirken auf eine Mehrzahl von Wirkstellen von der Seite der ersten Metallkomponente (im Folgenden kurz erste Metallkomponentenseite) für eine Verbindung der Metallfolie mit den Metallkomponenten verursachen, eine Zusatzplatte für im Verlauf der Herstellung verwendetes Ultraschallschweißen und eine elektrische Speichervorrichtung unter Verwendung der Zusatzplatte.
Hintergrund
Im Allgemeinen ist ein elektrisches Speicherelement einer elektrischen Speichervorrichtung aus Elektrodenplatten zusammengesetzt, welche auf geschichtete Art und Weise aufeinander gestapelt sind, um eine Elektrizitätsspeicherleistung bzw. -effizienz zu verbessern. Entsprechend der Verdrahtungsanordnung dieses elektrischen Speicherelementes sind Metallfolien, welche sich nach außen von entsprechenden Elektrodenplatten erstrecken, in gebündelter Weise angeordnet und in vielen Fällen direkt oder indirekt mit Verdrahtungskomponenten verbunden.
In diesem Fall wird oftmals eine Ultraschallschweißtechnologie als die oben beschriebene Technik zum Verbinden von Metallfolien verwendet.
Die oben erwähnten Metallfolien werden nicht einfach durch Verursachen einer Ultraschallvibration für ein Wirken auf die Metallfolien ultraschallgeschweißt. Insbesondere ist das Verfahren zum Ultraschallschweißen wie folgt. Wie in dem unten aufgeführten Patentdokument 1 wird eine Metallkomponente (erste Metallkomponente) zwischen einer Komponente (das führende Ende eines sogenannten „Hornes”, d. h. eine Sonotrode) angeordnet, welche verwendet wird, um eine Ultraschallvibration für ein Wirken auf die Metallfolie und die Metallkomponente zu verursachen bzw. zu ermöglichen, wobei eine Metallkomponente (zweite Metallkomponente) ebenfalls auf der gegenüberliegenden Oberfläche der gebündelten Abschnitte der Metallfolie angeordnet ist. Wie oben beschrieben ist, sind die gebündelten Abschnitte der Metallfolie zwischen der ersten Metallkomponente und der zweiten Metallkomponente angeordnet und es wird, unter dieser Voraussetzung bzw. Bedingung, eine Ultraschallvibration verursacht, um eine Verbindung der Metallfolie mit den Metallkomponenten zu ermöglichen, wodurch die Metallfolie geschützt wird.
Zusätzlich wird zur sicheren Befestigung eines Verbindungsbereiches an einer Mehrzahl von Stellen Ultraschallschweißen durchgeführt, während ein Zuwachs hinsichtlich der Größe des führenden Endabschnittes der Sonotrode vermieden wird.
Bei der oben beschriebenen herkömmlichen Anordnung kann jedoch die Metallkomponente (erste Metallkomponente), welche zum Schutz der Metallfolie verwendet wird, in einigen Fällen beschädigt werden, und zwar als das Ergebnis von an einer Mehrzahl von Stellen durchgeführtem Ultraschallschweißen.
Das heißt, bei Einwirken von Ultraschallschweißen auf die erste Metallkomponente verformt sich die erste Metallkomponente in einer wellenförmigen Art und Weise nahe jeder Position bzw. Stelle, auf die die Ultraschallvibration einwirkt. Daher überlagern sich die oben erwähnten von beiden Seiten benachbarter Positionen bzw. Stellen herstammenden Deformationen aufeinander zwischen den zwei Einwirkstellen der Ultraschallvibration.
Diese Überlagerung von Deformationen aufeinander kann in einigen Fällen zu einem solchen Ausmaß an Deformation führen, dass Sprünge bzw. Risse erzeugt werden, welche der Beanspruchung bzw. Belastung auf die erste Metallkomponente zuzuschreiben sind. Bei Auftreten solcher Sprünge bzw. Risse verschiebt sich die relative Positionsbeziehung zwischen der ersten Metallkomponente und der Metallfolie weg von einer bevorzugten Positionsbeziehung, was somit beispielsweise zu einem Ausschuss führt. Folglich kann sich in einigen Fällen eine Massenherstellung verschlechtern.
Zitierliste
Patentdokument

Patentdokument 1: JP 2004-71199 A

Zusammenfassung
Technisches Problem
Ein Gegenstand der vorliegenden Erfindung, welche im Hinblick solcher Umstände ersonnen wurde, ist die weitgehend mögliche Vermeidung einer Beschädigung an einer Metallkomponente, selbst bei Durchführung von Ultraschallschweißen an einer Mehrzahl von Stellen, während eine mit der Metallkomponente zu verschweißende Metallfolie geschützt wird.
Lösung des Problems
Ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Speichervorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung umfasst die folgenden Schritte: Dazwischenanordnen einer Metallfolie, welche sich nach außen von auf eine geschichtete Art und Weise zwischen einer ersten Metallkomponente, welche mit einem Dämpfungsabschnitt ausgestattet ist, und einer zweiten Metallkomponente gestapelter Elektrodenplatten erstreckt; und Verursachen einer Ultraschallvibration für ein Einwirken auf eine Mehrzahl von Wirkstellen von der ersten Metallkomponentenseite zur Verbindung der Metallfolie mit der ersten Metallkomponente und der zweiten Metallkomponente, wobei bei dem Schritt des Verbindens der Metallfolie mit den ersten und zweiten Metallkomponenten jede (Ein-)Wirkstelle derart festgelegt ist, dass der Dämpfungsabschnitt zwischen benachbarten Wirkstellen der Ultraschallvibration angeordnet ist, wobei der Dämpfungsabschnitt wenigstens einen durch Wegschneiden eines Teiles der ersten Metallkomponente gebildeten Ausschnittabschnitt umfasst, einen durch teilweises Erhöhen der Plattendicke der ersten Metallkomponente gebildeten dickwandigen Abschnitt, und einen durch Biegen eines Teiles der ersten Metallkomponente in eine konvexe Rippengestalt gebildeten konvexen Rippenabschnitt.
Hierbei kann ein Aspekt des Verfahrens zur Herstellung der elektrischen Speichervorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung eine Konfiguration aufweisen, bei welcher der Dämpfungsabschnitt einen Ausschnittabschnitt umfasst, wobei sich der Ausschnittabschnitt von einer Endkante der ersten Metallkomponente erstreckt.
Ein weiterer Aspekt des Verfahrens zur Herstellung der elektrischen Speichervorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung kann eine Konfiguration aufweisen, bei welcher der Dämpfungsabschnitt einen dickwandigen Abschnitt umfasst, wobei bei der ersten Metallkomponente die Dicke der Grenze zwischen dem dickwandigen Abschnitt und einem den dickwandigen Abschnitt umgebenden dünnwandigen Abschnitt graduell (d. h. stufenweise) variiert wird.
Ein noch weiterer Aspekt des Verfahrens zur Herstellung der elektrischen Speichervorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung kann eine Konfiguration aufweisen, bei welcher der Dämpfungsabschnitt einen konvexen Rippenabschnitt umfasst, wobei sich der konvexe Rippenabschnitt in einer Richtung erstreckt, welche eine Linie durchsetzt, welche angrenzende Wirkstellen der Ultraschallvibration verbindet.
Ein noch weiterer Aspekt des Verfahrens zur Herstellung der elektrischen Speichervorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung kann eine Konfiguration aufweisen, bei welcher Endkanten der ersten Metallkomponente und der zweiten Metallkomponente miteinander an einem Verbindungsbereich gekoppelt sind, wobei der Ausschnittabschnitt durch Wegschneiden eines Bereiches der ersten Metallkomponente von einer Endkante davon bis wenigstens zu dem Verbindungsbereich gebildet wird.
Ein noch weiterer Aspekt des Verfahrens zur Herstellung der elektrischen Speichervorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung kann eine Konfiguration aufweisen, bei welcher Endkanten der ersten Metallkomponente und der zweiten Metallkomponente miteinander an einem Verbindungsbereich gekoppelt sind und bei dem Schritt des dazwischen Anordnens der Metallfolie diese zwischen der ersten Metallkomponente und der zweiten Metallkomponente angeordnet ist, so dass die Endkante der Metallfolie an den Verbindungsbereich anstößt.
Ein noch weiterer Aspekt des Verfahrens zur Herstellung der elektrischen Speichervorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung kann eine Konfiguration aufweisen, bei welcher sich der Dämpfungsabschnitt innerhalb eines Bereiches von einer Endkante der ersten Metallkomponente bis zu der Position einer Grenze der ersten Metallkomponente mit dem Verbindungsbereich erstreckt.
Ein noch weiterer Aspekt des Verfahrens zur Herstellung der elektrischen Speichervorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung kann eine Konfiguration aufweisen, bei welcher der Dämpfungsabschnitt sich derart erstreckt, um so einen Teil einer Wirkstelle zu umgeben.
Eine Zusatzplatte für Ultraschallschweißen in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung besteht aus einer Metallkomponente einschließlich einer Kontakt-herstellenden Oberfläche, welche gegen die Schweißoberfläche eines folienförmigen zu verschweißenden Gegenstandes und eine Wirkoberfläche zu platzieren ist, wodurch einwirkende Ultraschallvibration verursacht ist, und welche auf der gegenüberliegenden Seite der Kontaktherstellenden Oberfläche angeordnet ist und mit einem Dämpfungsabschnitt ausgestattet ist, einschließlich wenigstens eines durch Wegschneiden eines Teiles der Metallkomponente gebildeten Ausschnittabschnittes, eines durch teilweises Erhöhen der Plattendicke der Metallkomponente gebildeten dickwandigen Abschnittes, und/oder eines durch Biegen eines Teiles der Metallkomponente in eine konvexe Rippengestalt gebildeten konvexen Rippenabschnittes.
Hierbei kann ein Aspekt der Zusatzplatte für Ultraschallschweißen in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung eine Konfiguration aufweisen, bei welcher der Dämpfungsabschnitt einen Ausschnittabschnitt umfasst, wobei sich der Ausschnittabschnitt von einer Endkante der Metallkomponente weg erstreckt.
Ein weiterer Aspekt der Zusatzplatte zum Ultraschallschweißen in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung kann eine Konfiguration aufweisen, bei welcher der Dämpfungsabschnitt einen dickwandigen Abschnitt umfasst, wobei bei der Metallkomponente die Dicke der Grenze zwischen dem dickwandigen Abschnitt und einem den dickwandigen Abschnitt umgebenden dünnwandigen Abschnitt graduell variiert ist.
Ein noch weiterer Aspekt der Zusatzplatte zum Ultraschallschweißen in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung kann eine Konfiguration aufweisen, bei welcher sich der Dämpfungsabschnitt derart erstreckt, um so einen Teil einer Wirkstelle zu umgeben.
Eine elektrische Speichervorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung umfasst ein elektrisches Speicherelement einschließlich einer Elektrodenanordnung, welche durch Aufeinanderstapeln von Elektrodenplatten ausgebildet ist, wobei sich auf einer Kantenseite jeder Elektrodenplatte sich eine Metallfolie nach außen erstreckt, und zwar in einer geschichteten Art und Weise; wobei jede der oben beschriebenen Zusatzplatten zum Ultraschallschweißen eine Mehrzahl von Wirkstellen umfasst, auf welche eine Ultraschallvibration zum Wirken gebracht ist und gegen die Metallfolie angeordnet ist, wobei bei der Zusatzplatte der Dämpfungsabschnitt zwischen benachbarten Wirkstellen angeordnet ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Außenansicht einer elektrischen Speichervorrichtung in Übereinstimmung mit einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist eine perspektivische Ansicht, welche die innere Konfiguration der elektrischen Speichervorrichtung in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
3 ist eine Querschnittsansicht eines wesentlichen Teiles der elektrischen Speichervorrichtung in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 ist eine vergrößerte Ansicht einer Zusatzplatte zum Ultraschallschweißen in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einem nicht-entfalteten Zustand.
5 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht der Zusatzplatte zum Ultraschallschweißen in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
6 ist eine Querschnittsansicht, welche ein Ultraschallschweißen-Arbeiten in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
7 ist eine perspektivische Ansicht, welche die Arbeit des Zusammensetzens eines elektrischen Speicherelementes in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, bevor das elektrische Speicherelement mit Zusatzplatten ausgestattet ist.
8 ist eine perspektivische Ansicht, welche die Arbeit des Zusammensetzens des elektrischen Speicherelementes in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, nachdem das elektrische Speicherelement mit Zusatzplatten ausgestattet ist.
9 ist eine perspektivische Ansicht, welche die Arbeit des Zusammensetzens des elektrischen Speicherelementes in Übereinstimmung mit der ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt, nachdem das elektrische Speicherelement mit einem Stromabnehmer ausgestattet ist.
10 ist eine vergrößerte Ansicht einer Zusatzplatte zum Ultraschallschweißen in Übereinstimmung mit einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einem nichtgefalteten Zustand.
11 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht und eine teilweise vergrößerte Ansicht der Zusatzplatte zum Ultraschweißen in Übereinstimmung mit der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
12 ist eine vergrößerte Ansicht einer Zusatzplatte zum Ultraschallschweißen in Übereinstimmung mit einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einem nichtgefalteten Zustand.
13 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht und eine teilweise vergrößerte perspektivische Ansicht der Zusatzplatte zum Ultraschallschweißen in Übereinstimmung mit der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
14 ist eine Querschnittsansicht, welche ein Ultraschallschweißen-Arbeiten in Übereinstimmung mit der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
15 ist eine Querschnittsansicht, welche eine Ultraschallschweißen-Arbeit in Übereinstimmung mit einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
16 ist eine Querschnittsansicht, welche ein Ultraschallschweißen-Arbeiten in Übereinstimmung mit einer noch weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
17 ist eine vergrößerte Ansicht einer Zusatzplatte zum Ultraschallschweißen in Übereinstimmung mit einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in einem nichtgefalteten Zustand.
18 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht der Zusatzplatte zum Ultraschallschweißen in Übereinstimmung mit einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Ein Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Speichervorrichtung in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung umfasst die folgenden Schritte:
dazwischen Anordnen einer Metallfolie, welche sich nach außen von Elektrodenplatten erstreckt, welche auf eine geschichtete Art und Weise zwischen einer ersten Metallkomponente, welche mit einem Dämpfungsabschnitt ausgestattet ist, und einer zweiten Metallkomponente gestapelt sind; und
Verursachen einer Ultraschallvibration, um auf eine Mehrzahl von Wirkstellen von der ersten Metallkomponentenseite zu wirken, um die Metallfolie mit der ersten Metallkomponente und der zweiten Metallkomponente zu verbinden,
wobei bei dem Schritt des Verbindens der Metallfolie mit den ersten und zweiten Metallkomponenten jede Wirkstelle derart festgelegt ist, um den Dämpfungsabschnitt zwischen benachbarten Wirkstellen der Ultraschallvibration angeordnet aufzuweisen, und
der Dämpfungsabschnitt wenigstens einen Ausschnittabschnitt umfasst, welcher durch Wegschneiden eines Teiles der ersten Metallkomponente gebildet ist, einen dickwandigen Abschnitt, welcher durch teilweises Erhöhen der Plattendicke der ersten Metallkomponente gebildet ist, und einen konvexen Rippenabschnitt, welcher durch Biegen eines Teiles der ersten Metallkomponente in eine konvexe Rippengestalt gebildet ist.
In Übereinstimmung mit einer solchen wie oben beschriebenen Konfiguration wird der Dämpfungsabschnitt zuvor in einer Metallkomponente (die oben erwähnte erste Metallkomponente) gebildet, welche zum Schutz der zu schweißenden Metallfolie verwendet wird, wobei die Metallfolie zwischen der ersten Metallkomponente und der zweiten Metallkomponente zum Zeitpunkt des Vorganges (bzw. Arbeitens) des Ultraschallschweißens dazwischen angeordnet wird, wobei eine Ultraschallvibration für ein Einwirken auf die Metallfolie von der ersten Metallkomponentenseite verursacht wird, und zwar für eine Verbindung der Metallfolie mit den ersten und zweiten Metallkomponenten.
Diese Wirkstellen, auf welche eine Ultraschallvibration für ein Einwirken darauf verursacht wird, sind derart festgelegt, dass sie den Dämpfungsabschnitt zwischen benachbarten Wirkstellen der Ultraschallvibration angeordnet aufweisen.
Durch Festlegen von Schweißstellen auf diese Art und Weise wird die Fortpflanzung einer Deformation vermindert bzw. abgeblockt, und zwar an einer Stelle, wo der Dämpfungsabschnitt gebildet ist, wenn die Deformation der ersten Metallkomponente, welche durch Ausüben einer Ultraschallvibration verursacht ist, sich um eine Wirkstelle der Ultraschallvibration herum fortpflanzt.
Folglich werden Deformationen, welche sich von beiden Seiten zwischen benachbarten Wirkstellen der Ultraschallvibration ausbreiten, von einem gegenseitigen übereinander Lagern abgehalten.
Somit wird, in Übereinstimmung mit der oben beschriebenen Konfiguration, bei welcher die erste Metallkomponente mit dem Dämpfungsabschnitt ausgestattet ist, die Weiterleitung bzw. Fortpflanzung einer Deformation in einer Metallkomponente (die oben beschriebene erste Metallkomponente), und zwar durch Ausüben einer Ultraschallvibration verursacht, vermindert bzw. abgeblockt, und zwar an einer Stelle, wo der Dämpfungsabschnitt gebildet ist, obwohl sich die Deformation in umgebender Weise von einer Wirkstelle der Ultraschallvibration ausbreitet. Dies vermeidet, dass Deformationen sich von beiden Seiten zwischen benachbarten Wirkstellen der Ultraschallvibration ausbreiten und übereinander lagern. Folglich ist es möglich, eine Beschädigung an einer Metallkomponente so weit wie möglich zu vermeiden, selbst wenn Ultraschallschweißen an einer Mehrzahl von Stellen durchgeführt wird, während eine mit der Metallkomponente zu verschweißende Metallfolie geschützt wird.
Insbesondere, falls der Dämpfungsabschnitt einen Ausschnittabschnitt umfasst, befinden sich keine Medien für ein Weiterleiten der Deformation der Metallkomponente in dem Ausschnittabschnitt, wobei es deshalb möglich ist, die Weiterleitung einer Deformation abzublocken. Dementsprechend kann die Weiterleitung einer Deformation in der Metallkomponente aufgrund der Wirkung der Ultraschallvibration an dem Ausschnittabschnitt abgeblockt werden.
Falls der Dämpfungsabschnitt einen dickwandigen Abschnitt umfasst, wird die Festigkeit der ersten Metallkomponente teilweise erhöht, und zwar durch teilweises Erhöhen der Plattendicke der ersten Metallkomponente. Folglich wird der dickwandige Abschnitt nicht übermäßig deformiert, selbst wenn eine durch Ausüben einer Ultraschallvibration verursachte Deformation eine Stelle erreicht, wo der dickwandige Abschnitt gebildet ist. Somit ist eine Verminderung der Weiterleitung bzw. Fortpflanzung einer Deformation möglich.
Falls der Dämpfungsabschnitt einen konvexen Rippenabschnitt umfasst und der konvexe Rippenabschnitt in der ersten Metallkomponente gebildet ist, wird Deformationsenergie durch die Deformation des konvexen Rippenabschnittes absorbiert, welcher selbst große Deformationsbereiche aufweist, selbst wenn Stellen auf beiden Seiten des konvexen Rippenabschnittes aufgrund der Wirkung der Ultraschallvibration deformiert werden bzw. sind. Folglich wird die Deformationsenergie bei Übertragung der Energie hinter den konvexen Rippenabschnitt vermindert. Im Ergebnis kann die Weiterleitung bzw. Fortpflanzung einer Deformation in einer Metallkomponente aufgrund der Wirkung der Ultraschallvibration an dem konvexen Rippenabschnitt vermindert werden.
Ein Aspekt eines Verfahrens zur Herstellung einer elektrischen Speichervorrichtung kann eine Konfiguration aufweisen, bei welcher der Dämpfungsabschnitt einen Ausschnittabschnitt umfasst und sich der Ausschnittabschnitt von einer Endkante der ersten Metallkomponente erstreckt.
In Übereinstimmung mit einer solchen wie oben beschriebenen Konfiguration, da der Ausschnittabschnitt derart gebildet ist, um sich von einer Endkante der ersten Metallkomponente zu erstrecken, ist die Konfiguration beim Abblocken einer Deformation in beträchtlicher Art und Weise wirksam, wobei sich die Deformation in umgebender Art und Weise von einer Wirkstelle der Ultraschallvibration ausbreiten würde. Folglich ist eine effektivere Vermeidung einer Beschädigung an der Metallkomponente möglich.
Weiterhin, da die erste Metallkomponente, bei welcher eine Mehrzahl von Wirkstellen des Ultraschallschweißens festgelegt ist, weiterhin als eine einstückige Komponente beibehalten, selbst bei Bildung der Ausschnittabschnitte, ist eine Beibehaltung der einfachen Handhabung der Metallkomponente zur Verwendung als Schutz für die Metallfolie möglich.
Ein weiterer Aspekt des Verfahrens zur Herstellung der elektrischen Speichervorrichtung kann eine Konfiguration aufweisen, bei welcher der Dämpfungsabschnitt einen dickwandigen Abschnitt umfasst, wobei der ersten Metallkomponente die Dicke der Grenze zwischen dem dickwandigen Abschnitt und einem den dickwandigen Abschnitt umgebenden dünnwandigen Abschnitt graduell variiert.
Falls die Grenze zwischen dem dickwandigen Abschnitt und dem dünnwandigen Abschnitt in einer stufenförmigen Gestalt ausgebildet ist, und zwar entsprechend dem Unterschied hinsichtlich der Dicke dazwischen, kann eine starke Beanspruchung auf den stufenförmig gestalteten Abschnitt wirken, und zwar aufgrund einer von einer Wirkstelle der Ultraschallvibration sich ausbreitenden Deformation, und somit darin Risse bzw. Sprünge erzeugen.
Somit ist es durch graduelles Variieren der Dicke der ersten Metallkomponente in der Grenze zwischen dem dickwandigen Abschnitt und dem dünnwandigen Abschnitt möglich, eine durch Belastung induzierte Deformation zu verteilen bzw. zu zerstreuen, wobei sich die Belastung um eine Wirkstelle der Ultraschallvibration in der Grenze ausbreitet. Folglich ist es möglich, die Metallkomponente auf adäquate Art und Weise zu schützen (und zwar die oben erwähnte erste Metallkomponente).
Eine noch weitere Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung der elektrischen Speichervorrichtung kann eine Konfiguration aufweisen, bei welcher der Dämpfungsabschnitt einen konvexen Rippenabschnitt umfasst, wobei sich der konvexe Rippenabschnitt in eine Richtung erstreckt, welche eine Linie durchsetzt, welche benachbarte Wirkstellen der Ultraschallvibration miteinander verbindet.
In Übereinstimmung mit einer solchen wie oben beschriebenen Konfiguration kann die Fortpflanzung bzw. Weiterleitung der Deformation in der Metallkomponente aufgrund der Wirkung der Ultraschallvibration auf sichere Art und Weise am konvexen Rippenabschnitt vermindert bzw. entspannt werden.
Eine noch weitere Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung der elektrischen Speichervorrichtung kann eine Konfiguration aufweisen, bei welcher Endkanten der ersten Metallkomponente und der zweiten Metallkomponente miteinander an einem Verbindungsbereich gekoppelt sind, wobei der Ausschnittabschnitt durch Wegschneiden eines Bereiches er ersten Metallkomponente von einer Endkante davon bis wenigstens zu dem Verbindungsbereich gebildet wird.
In Übereinstimmung mit einer solchen wie oben beschriebenen Konfiguration ist es möglich, auf extreme Art und Weist den Effekt des Abblockens der Weiterleitung bzw. Fortpflanzung der Deformation an dem Ausschnittabschnitt zu verstärken, während die praktische Handhabbarkeit der Metallkomponente als eine einstückige Komponente weiterhin sichergestellt wird. Insbesondere ist die Konfiguration wie folgt.
Jeder Ausschnittabschnitt wird durch Wegschneiden eines weiten Bereiches der ersten Metallkomponente von einer Endkante davon bis wenigstens zu dem Verbindungsbereich mit der zweiten Metallkomponente gebildet. Dementsprechend erscheint die erste Metallkomponente bei äußerer Betrachtung zunächst in eine Mehrzahl von Komponenten unterteilt.
Dies verdeutlicht, dass der Effekt des Abblockens einer Deformationsfortpflanzung in dem Ausschnittabschnitt äußerst groß ist. Dementsprechend breitet sich eine durch Anwenden der Ultraschallvibration verursachte Deformation lediglich auf der Verbindungsbereichsseite aus, wobei sie sich nicht zu den benachbarten Wirkstellen der Ultraschallvibration ausbreitet.
Andererseits ist die erste Metallkomponente aufgrund des Vorhandenseins des Verbindungsbereiches mit der zweiten Metallkomponente verbunden. Dementsprechend können Metallkomponente, welche auf beiden Seiten der zu verschweißenden Metallfolie angeordnet sind, als eine einstückige Komponente behandelt werden.
Es sei bemerkt, dass aus dem oben beschriebenen Grund der Ausschnittabschnitt in bevorzugterer Weise gebildet ist, um sich so hinter dem Verbindungsbereich zu der zweiten Metallkomponente zu erstrecken.
Eine noch weitere Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung der elektrischen Speichervorrichtung kann eine Konfiguration aufweisen, bei welcher Endkanten der ersten Metallkomponente und der zweiten Metallkomponente miteinander an einem Verbindungsbereich gekoppelt sind und die Metallfolie bei dem Schritt des dazwischen Anordnens der Metallfolie zwischen der ersten Metallkomponente und der zweiten Metallkomponente angeordnet ist bzw. wird, so dass die Endkante der Metallfolie gegen den Verbindungsbereich anstößt.
Entsprechend einer solchen wie oben beschriebenen Konfiguration können Metallkomponenten, welche auf beiden Seiten der zu verschweißenden Metallfolie angeordnet sind, als eine einstückige Komponente behandelt werden. Zusätzlich können die zu verschweißende Metallfolie, die erste Metallkomponente und die zweite Metallkomponente durch Verwenden des Verbindungsbereiches an Ort und Stelle positioniert werden.
Wenn die erste Metallkomponente und die zweite Metallkomponente, welche als eine einstückige Komponente dienen, an der zu verschweißenden Metallfolie angebracht werden, können die einstückige Komponente und die Metallfolie an Ort und Stelle positioniert werden, und zwar durch Anordnen des führenden Endes der Metallfolie derart, so dass sie gegen die Innenseite des Verbindungsbereiches platziert wird bzw. ist. Im Ergebnis ist es einfach die Metallfolie, die erste Metallkomponente und die zweite Metallkomponente relativ zueinander an Ort und Stelle zu positionieren und Positionen bzw. Stellen für die einzuwirkende Ultraschallvibration festzulegen.
Eine noch weitere Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung der elektrischen Speichervorrichtung kann eine Konfiguration aufweisen, bei welcher der Dämpfungsabschnitt sich innerhalb eines Bereiches von einer Endkante der ersten Metallkomponente bis zu der Position bzw. Stelle einer Grenze der ersten Metallkomponente mit dem Verbindungsbereich erstreckt.
Entsprechend einer solchen wie oben beschriebenen Konfiguration können die erste Metallkomponente und die zweite Metallkomponente als eine einstückige Komponente behandelt werden, während ein Bildungsbereich des Dämpfungsabschnittes so weit wie möglich in sicherer Weise befestigt wird.
Das heißt, in der Konfiguration, bei welcher die erste Metallkomponente und die zweite Metallkomponente zusammen am Verbindungsbereich verbunden sind, können die erste Metallkomponente und die zweite Metallkomponente als eine einstückige Komponente behandelt werden, während ein Bildungsbereich des Dämpfungsabschnittes so weit wie möglich auf sichere Art und Weise befestigt wird, und zwar durch Begrenzen des Bildungsbereiches des Dämpfungsabschnittes bis zu der Position bzw. Stelle der Grenze mit dem Verbindungsabschnitt.
Eine noch weitere Ausführungsform des Verfahrens zur Herstellung der elektrischen Speichervorrichtung kann eine Konfiguration aufweisen, bei welcher der Dämpfungsabschnitt sich für ein Umgeben eines Teiles der Wirkstelle erstreckt.
Entsprechend einer solchen wie oben beschriebenen Konfiguration ist es möglich, auf effektivere Art und Weise die Fortpflanzung bzw. Weiterleitung einer Deformation in der ersten Metallkomponente abzublocken, welche sich in umgebender Weise von der Wirkstelle der Ultraschallvibration ausbreitet.
Eine Zusatzplatte zum Ultraschallschweißen in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung, welche aus einer Metallkomponente einschließlich einer Kontakt-herstellenden Oberfläche, welche gegen die Schweißoberfläche eines zu verschweißenden folienförmigen Gegenstandes zu platzieren ist, und einschließlich einer Wirkoberfläche, auf welche eine Ultraschallvibration wirkt und welche auf der gegenüberliegenden Seite der Kontaktherstellenden Oberfläche angeordnet ist, ist mit einem Dämpfungsabschnitt ausgestattet, einschließlich wenigstens eines durch Wegschneiden eines Teiles der Metallkomponente gebildeten Ausschnittabschnittes, eines durch teilweises Erhöhen der Plattendicke der Metallkomponente gebildeten dickwandigen Abschnittes, und eines durch Biegen eines Teiles der Metallkomponente in eine konvexe Rippengestalt gebildeten konvexen Rippenabschnitt.
Durch Ausführen des Ultraschallschweißens unter Verwendung dieser Zusatzplatte wird vermieden, dass sich Deformationen, welche sich von Wirkstellen der Ultraschallvibration ausbreiten, übereinander lagern.
Das heißt, bei Ausführen des Ultraschallschweißens unter Verwendung dieser Zusatzplatte wird die Fortpflanzung bzw. Weiterleitung der Deformation in der Zusatzplatte, welche durch die Wirkung der Ultraschallvibration verursacht ist, an einer Stelle vermindert bzw. abgeblockt, wo der Dämpfungsabschnitt gebildet ist, obwohl sich die Deformation ringsherum von einer Wirkstelle der Ultraschallvibration ausbreitet.
Dies vermeidet, dass sich von Wirkstellen der Ultraschallvibration ausbreitende Deformationen übereinander lagern.
Insbesondere, falls der Dämpfungsabschnitt einen Ausschnittabschnitt umfasst, sind keine Medien für eine Weiterleitung der Deformation der Metallkomponente in dem Ausschnittabschnitt vorhanden, und somit ist ein Abblocken der Deformationsweiterleitung möglich.
Falls der Dämpfungsabschnitt einen dickwandigen Abschnitt umfasst, ist die Festigkeit der Zusatzplatte teilweise erhöht, und zwar durch teilweises Erhöhen der Plattendicke der Zusatzplatte. Folglich ist der dickwandige Abschnitt nicht übermäßig deformiert, selbst wenn eine durch eine Ultraschallvibration ausgeübte verursachte Deformation eine Stelle erreicht, wo der dickwandige Abschnitt gebildet ist. Daher kann die Fortpflanzung einer Deformation in der Metallkomponente aufgrund der Wirkung der Ultraschallvibration vermindert werden.
Falls der Dämpfungsabschnitt einen konvexen Rippenabschnitt umfasst und der konvexe Rippenabschnitt in der ersten Metallkomponente in eine konvexe Rippengestalt ausgebildet ist, wird Deformationsenergie durch die Deformation des konvexen Rippenabschnittes absorbiert, welcher selber große Deformationsbereiche aufweist, selbst wenn Stellen auf beiden Seiten des konvexen Rippenabschnittes aufgrund der Wirkung der Ultraschallvibration deformiert sind. Folglich kann vermieden werden, dass sich die Deformation hinter dem konvexen Rippenabschnitt fortpflanzt. Dementsprechend kann die Weiterleitung einer Deformation in einer Metallkomponente aufgrund der Wirkung der Ultraschallvibration an dem konvexen Rippenabschnitt vermindert werden.
Eine Ausführungsform der Zusatzplatte für Ultraschallschweißen in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung kann eine Konfiguration aufweisen, bei welcher der Dämpfungsabschnitt Ausschnittabschnitte umfasst und sich die Ausschnittabschnitte von einer Endkante einer Metallkomponente erstrecken.
Entsprechend einer solchen wie oben beschriebenen Konfiguration, da jeder Ausschnittabschnitt derart gebildet ist, um sich von einer Endkante der Metallkomponente zu erstrecken, ist die Konfiguration in beträchtlichem Maße wirksam beim Abblocken einer Deformation, welche sich ringsherum von einer Wirkstelle der Ultraschallvibration ausbreitet. Folglich ist es möglich, in effektiverer Weise eine Beschädigung an der Zusatzplatte zum Ultraschallschweißen zu vermeiden.
Weiterhin, da die Metallkomponente noch als eine einstückige Komponente beibehalten ist, selbst bei Bildung der Ausschnittabschnitte, ist eine Aufrechterhaltung der einfachen Handhabung der Zusatzplatte möglich.
Eine weitere Ausführungsform der Zusatzplatte zum Ultraschallschweißen in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung kann eine Konfiguration aufweisen, bei welcher der Dämpfungsabschnitt einen dickwandigen Abschnitt umfasst und in der Metallkomponente die Dicke der Grenze zwischen dem dickwandigen Abschnitt und einem den dickwandigen Abschnitt umgebenden dünnwandigen Abschnitt graduell variiert.
Entsprechend einer solchen wie oben beschriebenen Konfiguration, da die Dicke der Grenze zwischen dem dickwandigen Abschnitt und dem dünnwandigen Abschnitt graduell variiert ist, ist eine Verteilung bzw. Zerstreuung einer durch Belastung induzierten Deformation möglich, welche sich von einer Wirkstelle der Ultraschallvibration ausbreitet. Folglich ist ein geeigneter Schutz für die Zusatzplatte möglich.
Eine noch weitere Ausführungsform der Zusatzplatte zum Ultraschallschweißen in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung kann eine Konfiguration aufweisen, bei welcher sich der Dämpfungsabschnitt für ein Umgeben eines Teiles der Wirkstelle erstreckt.
Entsprechend einer solchen wie oben beschriebenen Konfiguration ist ein effektiveres Abblocken der Weiterleitung einer Deformation in der ersten Metallkomponente möglich, welche sich ringsherum von der Wirkstelle der Ultraschallvibration ausbreitet.
Eine elektrische Speichervorrichtung für Ultraschallschweißen in Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung ist mit einer Elektrodenanordnung bereitgestellt, welche durch Aufeinanderstapeln von Elektrodenplatten ausgebildet ist, wobei sich auf einer Kantenseite jeder Elektrodenplatte eine Metallfolie nach außen erstreckt, und zwar in einer geschichteten Art und Weise; und mit einem elektrischen Speicherelement, einschließlich einer der oben beschriebenen Zusatzplatten zum Ultraschallschweißen einschließlich einer Mehrzahl von Wirkstellen, auf welche eine Ultraschallvibration wirkt und welche gegen die Metallfolie platziert ist, wobei bei der Zusatzplatte der Dämpfungsabschnitt zwischen benachbarten Wirkstellen ausgebildet ist.
Entsprechend einer solchen wie oben beschriebenen Konfiguration kann eine Beschädigung an einer Zusatzplatte zum Ultraschallschweißen, welche zum Schutz der Metallfolien der Elektrodenanordnung verwendet wird, vermieden werden, wenn die Metallfolien mittels Ultraschallschweißens verschweißt sind. Somit ist eine Verbesserung der Qualität der elektrischen Speichervorrichtung möglich.
Im Folgenden werden Ausführungsformen einer elektrischen Speichervorrichtung, an welcher die vorliegende Erfindung ausgeübt wird, mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
<Erste Ausführungsform>
In der vorliegenden ersten Ausführungsform wird eine Batteriezelle, insbesondere eine nicht-wässrige Elektrolyt-Sekundärzelle (insbesondere eine Lithium-Ionen-Batteriezelle), welche ein Beispiel der Sekundär-Batteriezellen ist, als ein Beispiel einer elektrischen Speichervorrichtung aufgeführt und beschrieben.
<Konfiguration der Sekundär-Batteriezelle>
Wie in der perspektivischen Ansicht der 1 gezeigt ist, umfasst eine nicht-wässrige Elektrolyt-Sekundär-Batteriezelle RB der vorliegenden ersten Ausführungsform ein Zellengehäuse BC (im Folgenden einfach als „Gehäuse BC”). Das Gehäuse BC umfasst einen mit einem Boden ausgestatteten zylindrischen (insbesondere mit einem Boden ausgestatteten rechteckig-zylindrischen) Behälterkörper 1, und ein Abdeckteil 2, welcher auf die offene Oberfläche des Behälterkörpers 1 draufgelegt ist. Das Gehäuse BC ist durch Drauflegen des Abdeckteiles 2 auf die offene Oberfläche des Behälterkörpers 1 und ein Verschweißen des Abdeckteiles 2 damit ausgebildet. Das Abdeckteil 2 ist aus einem blattförmigen rechtwinkeligen Plattenmaterial gebildet. Ein Anschlussbolzen 5, welcher der Elektrodenanschluss einer positiven Elektrode ist, und ein Anschlussbolzen 7, welcher der Elektrodenanschluss einer negativen Elektrode ist, sind auf der Oberfläche des Abdeckteiles 2 auf der Außenseite des Gehäuses BC angebracht.
Der Behälterkörper 1 ist ein abgeflachtes rechtwinkeliges Parallelepiped, entsprechend der Gestalt des Abdeckteiles 2. Dementsprechend weist das Gehäuse BC insgesamt eine abgeflachte im Wesentlichen rechtwinkelige Parallelepipedgestalt auf.
In 2 sind ein elektrisches Speicherelement 3 und plattenförmige Stromabnehmer 4 und 6, welche schematisch durch Doppelpunkt-Strich-Linien angedeutet sind, auf der Innenseite des Gehäuses BC untergebracht. 2 ist eine perspektivische Ansicht der Innenseite des Gehäuses BC, und zwar betrachtet von der Unterseite davon nach oben entlang des Gehäuses BC, wobei der Behälterkörper 1 ausgenommen ist.
Die Stromabnehmer 4 und 6 sind Komponenten, welche zum elektrischen Verbinden des elektrischen Speicherelementes 3 und der Anschlussbolzen 5 und 7 verwendet werden.
Es bemerkt, dass in der vorliegenden ersten Ausführungsform das elektrische Speicherelement 3 im Folgenden als „Stromerzeugungselement 3” bezeichnet wird, da die Sekundär-Batteriezelle RB als ein Beispiel der elektrischen Speichervorrichtung aufgeführt ist.
Sowohl der Stromabnehmer 4 als auch der Stromabnehmer 6 sind elektrische Leiterelemente und weisen im Wesentlichen die gleiche Gestalt auf. Diese Stromabnehmer 4 und 6 sind auf symmetrische Art und Weise angeordnet. Die Materialien des Stromabnehmers 4 und des Stromabnehmers 6 unterscheiden sich voneinander. Der Stromabnehmer 4 der positiven Elektrodenseite ist aus Aluminium gebildet, wohingegen der Stromabnehmer 6 der negativen Elektrodenseite aus Kupfer gebildet ist.
Die Stromabnehmer 4 und 6 sind durch Biegen plattenförmiger Komponenten gebildet, welche von den oben erwähnten Metallmaterialien in eine vorbestimmte Gestalt ausgebildet sind. Die Stromabnehmer 4 und 6 umfassen einen horizontal positionierten Abschnitt und einen vertikal positionierten Abschnitt und weisen eine im Wesentlichen L-förmig gebogene Gestalt auf, in welcher sich diese horizontal und vertikal positionierten Abschnitte aufreihen. Der horizontal positionierte Abschnitt erstreckt sich entlang der Oberfläche des Abdeckteiles 2, welche eine Oberfläche ist, wo die Anschlussbolzen 5 und 7 angeordnet sind. Der vertikal positionierte Abschnitt biegt sich um 90° nach unten (zu der entgegengesetzten Seite der Oberfläche, auf welcher sich die Anschlussbolzen 5 und 7 befinden) nahe des Endabschnittes des Abdeckteiles 2 in der Längsrichtung davon, und erstreckt sich in der Normallinien-Richtung der Oberfläche des Abdeckteiles 2 auf der Innenseite des Gehäuses BC. Verbindungsabschnitte 4a und 6a, welche für eine Verbindung des stromerzeugenden Elementes 3 verwendet werden, werden durch Biegen von Teilen der vertikal positionierten Abschnitte hin zu der stromerzeugenden Element 3-Seite gebildet. Die Verbindungsabschnitte 4a und 6a werden wie folgt beschrieben gebildet. Ein Paar von oberen und unteren Durchgangslöchern 4c und 4d und ein Paar von oberen und unteren Durchgangslöchern 6c und 6d sind in den vertikal positionierten Abschnitten der Stromabnehmer 4 und 6 in einem Zustand ebener Platten ausgebildet. Zusätzlich sind Einschnitte zwischen den Durchgangslöchern 4c und 4d und zwischen den Durchgangslöchern 6c und 6d ausgebildet. Sodann sind die Einschnitte mittels Pressen oder dergleichen zur Bildung der Verbindungsabschnitte 4a und 6a extrudiert.
Die Stromabnehmer 4 und 6 weisen eine enge rechtwinkelige Gestalt in Übereinstimmung mit der abgeflachten Gestalt des Gehäuses BC auf. Die Stromabnehmer 4 und 6 sind insgesamt in gebogener Weise ausgebildet, während sie entlang der Seitenoberfläche des Gehäuses BC auf der kurzen Seite davon angeordnet sind.
Das Stromerzeugungselement 3 ist ein Stromerzeugungselement vom sogenannten Wicklungstyp. Das Stromerzeugungselement 3 ist hauptsächlich aus einer Elektrodenanordnung zusammengesetzt. Die Elektrodenanordnung umfasst eine folienförmige Elektrodenplatte, welche als eine positive Elektrode dient, eine folienförmige Elektrodenplatte, welche als eine negative Elektrode dient und ein Trennelement (Separator) von der Gestalt eines langen Riemens. Die als eine positive Elektrode dienende folienförmige Elektrodenplatte wird durch Beschichten einer darunter liegenden Metallfolie von der Gestalt eines langen Riemens gebildet, welche aus Aluminium mit einem positiven Elektroden-Aktivmaterial gebildet ist. Die als eine negative Elektrode dienende folienförmige Elektrodenplatte wird durch Beschichten einer darunter liegenden Metallfolie von der Form eines langen Riemens gebildet, welche aus Kupfer mit einem negativen Elektroden-Aktiv-Material gebildet ist. Die Elektrodenanordnung weist eine Struktur auf, bei welcher das Trennelement (Separator) zwischen der als eine positive Elektrode dienende folienförmige Elektrodenplatte und der als eine negative Elektrode dienende folienförmige Elektrodenplatte angeordnet ist, wobei diese Komponente in eine abgeflachte Gestalt in der Längsrichtung davon gewickelt sind, wodurch ein Paar der als eine positive Elektrode dienenden folienförmigen Elektrodenplatte und der als eine negative Elektrode dienenden folienförmigen Elektrodenplatte in einer geschichteten Art und Weise gestapelt sind.
Die Elektrodenanordnung, welche das Stromerzeugungselement 3 von diesem Wicklungstyp bildet, ist mit unbeschichteten Teilen 3a und 3b ausgestattet, bei welchen die darunter liegende Metallfolie auf einem Seitenende davon in einer Breitenrichtung für eine elektrische Verbindung mit den Stromabnehmern 4 und 6 freigelegt ist, und zwar jeweils in den als positive und negative Elektroden dienenden folienförmigen Elektrodenplatten.
Der Teil 3a der unbeschichteten positiven Elektrodenseite und der Teil 3b der unbeschichteten negativen Elektrodenseite sind auf der gegenüberliegenden Seite jeweils voneinander über die Breiten davon angeordnet. In dem wie oben beschriebenen gewickelten Zustand erstreckt sich der Teil 3a der unbeschichteten positiven Elektrodenseite nach außen von einer Endseite des Stromerzeugungselementes 3 in der Wicklungsachsenrichtung davon (Breitenrichtung der folienförmigen Elektrodenplatte). Ebenso erstreckt sich der Teil 3b der unbeschichteten negativen Elektrodenseite nach außen von der anderen Endseite (gegenüberliegende Seite des unbeschichteten Teiles 3a) des Stromerzeugungselementes 3 in der Wicklungsachse davon (Breitenrichtung der folienförmigen Elektrodenplatte).
Das Stromerzeugungselement 3 und die Stromabnehmer 4 und 6 sind wie im Folgenden beschrieben verbunden. Überlappende Abschnitte des unbeschichteten Teiles 3a des Stromerzeugungselementes 3, welches die Metallfolie (Teil 3a) ist, welche sich nach außen von der folienförmigen als eine positive Elektrode dienende Elektrodenplatte erstreckt, sind mit Hilfe von Ultraschallschweißen gebündelt und zusammen mit dem Stromabnehmer 4 verbunden. Ebenso sind überlappende Abschnitte des unbeschichteten Teiles 3b des Stromerzeugungselementes 3, welches die Metallfolie (Teil 3b) ist, welche sich nach außen von der als eine negative Elektrode dienende Elektrodenplatte erstrecken, mit Hilfe von Ultraschallschweißen gebündelt und zusammen mit dem Stromabnehmer 6 verbunden.
Es sei jedoch bemerkt, dass nicht nur die oben beschriebenen gebündelten Abschnitte der Metallfolien und die Stromabnehmer 4 und 6 ultraschallgeschweißt sind. Die oben beschriebenen gebündelten Abschnitte der Metallfolien und die Stromabnehmer 4 und 6 werden unter Verwendung der Zusatzplatten 21 zum Ultraschallschweißen ultraschallgeschweißt, wie es in 4 und 5 gezeigt ist.
Diese Zusatzplatten 21 zum Ultraschallschweißen werden detailliert in dem später beschriebenen Verfahren zur Herstellung der Sekundär-Batteriezelle RB erläutert.
Wie oben beschrieben ist, ist der Anschlussbolzen 5 der positiven Elektrodenseite auf dem aus einem Metall (insbesondere Aluminium beispielsweise) hergestellten Abdeckteil 2 befestigt und elektrisch mit dem Stromabnehmer 4 der positiven Elektrodenseite verbunden. Zusätzlich ist der Anschlussbolzen 7 der negativen Elektrodenseite, welcher auf dem Abdeckteil 2 befestigt ist und aus einem Metall hergestellt ist, elektrisch mit dem Stromabnehmer 6 der negativen Elektrodenseite verbunden.
Die Befestigungsstruktur des Anschlussbolzens 5 an dem Abdeckteil 2 und die Kopplungsstruktur des Anschlussbolzens 5 mit dem Stromabnehmer 4 sind im Wesentlichen die gleiche wie die Befestigungsstruktur des Anschlussbolzens 7 an dem Abdeckteil 2 und die Kopplungsstruktur des Anschlussbolzens 7 mit dem Stromabnehmer 6. Somit sind die Anschlussbolzen 5 und 7 auf symmetrische Art und Weise angeordnet. Im Folgenden wird hauptsächlich die Konfiguration der positiven Elektrodenseite beschrieben.
Wie in der Querschnittsansicht der 3 gezeigt ist, ist der Anschlussbolzen 5 mit Hilfe eines Nietelementes 8 und einer Metallplatte 9 elektrisch mit dem Stromabnehmer 4 verbunden. Das Nietelement 8 ist aus einem Metallmaterial hergestellt. Insbesondere ist das Nietelement 8 der positiven Elektrodenseite aus Aluminium hergestellt, genauso wie weitere Metallkomponenten der positiven Elektrodenseite. Die Metallplatte 9 ist beispielsweise aus Nickel-beschichtetem Kupfer hergestellt.
Der Kopf des Nietelementes 8 befestigt die Metallplatte 9 durch ein klammerartiges Niederdrücken der Metallplatte 9.
Ein Halterahmen 10 ist auf dem Abdeckteil 2 angeordnet. Der Halterahmen 10 ist auf der oberen Oberflächenseite davon offen und umfasst einen schalenförmigen konkaven Abschnitt entsprechend der Gestalt eines Kopfes 5b des Anschlussbolzens 5 (rechtwinkelige Gestalt im Beispiel der vorliegenden Ausführungsform). Der Kopf 5b des Anschlussbolzens 5 passt zusammen mit dem konkaven Abschnitt, um eine Drehung des Anschlussbolzens 5 zu vermeiden.
Der Halterahmen 10 ist aus einem Kunstharzmaterial gebildet, welches ein elektrisches Isolationsmaterial ist, um eine elektrische Isolation zwischen dem Anschlussbolzen 5 und dem Abdeckteil 2 sicherzustellen.
In einem Strompfad von dem Stromabnehmer 4 zum Anschlussbolzen 5 wird eine elektrische Isolation mit Bezug auf das Abdeckteil 2 durch eine obere Dichtung 11 und eine untere Dichtung 12 sichergestellt. Zusätzlich ist der Strompfad vom Stromabnehmer 4 zum Anschlussbolzen 5 auf hermetische Art und Weise an einer Stelle des Abdeckteiles 2 mit der oberen Dichtung 11 und der unteren Dichtung 12 abgedichtet, wo das Nietelement 8 hindurch tritt. Sowohl die obere Dichtung 11 als auch die untere Dichtung 12 sind aus einem elektrisch isolierenden Material gebildet (insbesondere Kunstharzmaterial) und dienen als Abdichtkomponenten.
Die obere Dichtung 11 weist eine Struktur auf, bei welcher ein rohrförmiges Teil 11a, welches in eine Öffnung des Abdeckteiles 2 einzupassen ist, am Bodenabschnitt eines schalenförmigen rechtwinkeligen Parallelepiped-Behälters angebracht ist, welcher auf dem oberen Abschnitt davon offen ist. Die obere Dichtung 11 hält das Nietelement 8 an einer Stelle davon nahe dem Kopf zusammen mit dem schalenförmigen rechtwinkeligen Parallelepiped-Behälter. Zusätzlich ist das Nietelement 8 in den Innenraum des rohrförmigen Teiles 11a eingepasst.
Unter der Bedingung, dass der Anschlussbolzen 5 und dergleichen auf dem Abdeckteil 2 eingepasst sind, ist der Bodenabschnitt der oberen Dichtung 11 zwischen dem Kopf des Nietelementes 8 und dem Abdeckteil 2 angeordnet.
Unter der Bedingung, dass der Stromabnehmer 4 und dergleichen auf dem Abdeckteil 2 eingepasst sind, ist die untere Dichtung 12 zwischen dem horizontal positionierten Abschnitt des Stromabnehmers 4 und dem Abdeckteil 2 angeordnet.
Das Nietelement 8 ist gestaucht, während es zur Durchdringung des rohrförmigen Teiles 11a der oberen Dichtung 11, des Abdeckteiles 2, der unteren Dichtung 12, und des horizontal positionierten Abschnittes des Stromabnehmers 4 ausgebildet ist.
Folglich fixiert das Nietelement 8 den horizontal positionierten Abschnitt des Stromabnehmers 4 auf dem Abdeckteil 2 und verbindet auf elektrische Art und Weise den Stromabnehmer 4 und die Metallplatte 9. Im Ergebnis sind der Stromabnehmer 4 und der Anschlussbolzen 5 elektrisch miteinander verbunden.
Wie in der perspektivischen Ansicht der 2 gezeigt ist, ist die Konfiguration der negativen Elektrodenseite hinsichtlich einer Anordnung symmetrisch zu der Konfiguration der positiven Elektrodenseite über die Mitte des Abdeckteiles 2 hinweg. Auf der Außenseite des Gehäuses BC hält ein auf dem Abdeckteil 2 angeordneter Halterahmen 14 den Kopf des Anschlussbolzens 7, wobei eine am Nietelement 15 fixierte Metallplatte 16 das Nietelement 15 und den Anschlussbolzen 7 elektrisch miteinander verbindet.
Das Nietelement 15 ist gestaucht, wobei der Kopf davon auf der oberen Dichtung 17 gehalten ist, während die obere Dichtung 17, das Abdeckteil 2, die untere Dichtung 18 und der Stromabnehmer 6 heruntergedrückt werden.
Ebenso wie der Stromabnehmer 6 ist das Nietelement 15 aus Kupfer hergestellt und verbindet den Stromabnehmer 6 und den Anschlussbolzen 7 auf elektrische Art und Weise durch die Metallplatte 1.
<Herstellungsverfahren für die Sekundär-Batteriezelle RB>
Als Nächstes wird ein Verfahren zur Herstellung der Sekundär-Batteriezelle RB im Hinblick auf die Zusammensetzung des stromerzeugenden Elementes 3 erläutert.
Die folienförmige Elektrodenplatte der positiven Elektrode ist beispielsweise mittels Beschichten und Ausbilden einer Aktivmaterialschicht der positiven Elektrode aus Lithium-Eisen-Phosphat oder dergleichen sowohl auf den Vorder- als auch den Rück-Seiten einer darunter liegenden Aluminiummetallfolie von der Gestalt eines langen Riemens gebildet, und dann Ausführen eines Pressvorganges oder dergleichen auf die Metallfolie. Wie oben beschrieben ist, ist ein freigelegter Bereich, wo die darunter liegende Metallschicht in der Gestalt eines Riemens freigelegt ist, und zwar ohne Beschichtung mit dem Aktivmaterial der positiven Elektrode, an einem Ende in der Breitenrichtung ausgebildet. Dieser freigelegte Bereich dient als der unbeschichtete Teil 3a.
Die folienförmige Elektrodenplatte der negativen Elektrode ist beispielsweise durch Beschichten und Ausbilden einer Aktivmaterialschicht der negativen Elektrode aus Graphit oder dergleichen sowohl auf den vorderen als auch hinteren Seiten einer darunter liegenden Kupfermetallfolie in der Gestalt eines langen Riemens hergestellt, und dann durch Ausführen eines Pressvorganges oder dergleichen auf die Metallfolie.
Ebenfalls im Fall der folienförmigen Elektrodenplatte der negativen Elektrode ist ein freigelegter Bereich, wo die darunter liegender Metallschicht in der Gestalt eines Riemens ohne Beschichtung mit dem Aktivmaterial der negativen Elektrode freigelegt ist, auf einem Ende in der Breitenrichtung gebildet. Dieser freigelegte Bereich dient als der unbeschichtete Teil 3b.
Die folienförmige Elektrodenplatte der positiven Elektrode mit einer vorbestimmten Länge und die folienförmigen Elektrodenplatte der negativen Elektrode mit einer vorbestimmten Länge sind um eine flache plattenförmige Wicklungsachse mit einem dazwischen angeordneten Trennelement gewickelt. Somit sind die folienförmige Elektrodenplatte der positiven Elektrode, die folienförmige Elektrodenplatte der negativen Elektrode und das Trennelement an Ort und Stelle positioniert, so dass der unbeschichtete Teil 3a zu einer Seite der Wicklungsachsenrichtung hervorsteht, wohingegen der unbeschichtete Teil 3b zu der anderen Seite der Wicklungsachsenrichtung hervorsteht.
Bei dem Stromerzeugungselement 3 ist das Trennelement an dem äußersten Umfang herumgewickelt.
Als Nächstes werden, als eine vorläufige Anordnung zum Ultraschallschweißen der unbeschichteten Teile 3a und 3b und der Verbindungsabschnitte 4a und 6a der Stromabnehmer 4 und 6, die Zusatzplatten 21 zum Ultraschallschweißen, wie in 4 und 5 gezeigt, an den unbeschichteten Teilen 3a und 3b angebracht.
Wie in 5 gezeigt ist, umfasst jede Zusatzplatte 21 ein Paar von voneinander gegenüber angeordneten Metallkomponenten 21a und 21b, und einen Verbindungsbereich 21c zum Koppeln von Endkanten dieses Paares von Metallkomponenten 21a und 21b miteinander.
Die entsprechenden Zusatzplatten 21 ordnen die gebündelten Abschnitte der unbeschichteten Teile 3a und 3b hinsichtlich des Paares der Metallkomponenten 21a und 21b dazwischen an und sind somit an den unbeschichteten Teilen 3a und 3b befestigt.
Beim Ultraschallschweißen der unbeschichteten Teile 3a und 3b und dergleichen wird eine Ultraschallvibration auf die Metallkomponente 21a des Paares der auf diese Weise angebrachten Metallkomponenten 21a und 21b ausgeübt.
Zur einfacheren Beschreibung wird die Metallkomponente 21a des Paares des Metallkomponenten 21a und 21b, auf welche eine Ultraschallvibration wirkt, im Folgenden als „erste Metallkomponente” bezeichnet, wohingegen die andere Metallkomponente 21b als „zweite Metallkomponente” bezeichnet wird.
Die an dem unbeschichteten Teil 3a der positiven Elektrodenseite angebrachte Zusatzplatte 21 und die an dem unbeschichteten Teil 3b der negativen Elektrodenseite angebrachte Zusatzplatte 21 sind fast in der gleichen Gestalt ausgebildet. Die an dem unbeschichteten Teil 3a der positiven Elektrodenseite angebrachte Zusatzplatte 21 ist aus Aluminium hergestellt. Die an dem unbeschichteten Teil 3b der negativen Elektrodenseite angebrachte Zusatzplatte 21 ist aus Kupfer hergestellt.
Die erste Metallkomponente 21a, die zweite Metallkomponente 21b und der Verbindungsbereich 21c, welche Bestandteile der Zusatzplatte 21 sind, werden aus einer einzelnen dünnen plattenförmigen Metallkomponente gebildet. Die dünne plattenförmige Metallkomponente wird in die in 4 gezeigte Gestalt verarbeitet. Diese verarbeitete Komponente wird dann an einer in 4 gezeigten Mittellinie A doppelt gefaltet, um die Komponente in die in 5 gezeigte Gestalt zu bringen.
Es wird eine Art und Weise zum Anbringen der Zusatzplatten 21 beispielsweise an den unbeschichteten Teilen 3a und 3b der negativen Elektrodenseite beschrieben. Bei dem in eine abgeflachte Gestalt gewickelten Stromerzeugungselement 3 wird das unbeschichtete Teil 3b durch Ausüben einer drückenden, aufweitenden Kraft auf den abgeflachten unbeschichteten Teil von der Mitte in der Breitenrichtung zu dem, wie in 7 gezeigten, linken und rechten Seiten davon in zwei Bündel entfaltet. Dann wird jedes der zwei Bündel, wie in 8 gezeigt ist, mit einer dazwischen angeordneten Zusatzplatte 21 versehen. Somit ist eine Endkante des unbeschichteten Teiles 3b gegen die Innenseite des Verbindungsbereiches 21c zur Positionierung der Zusatzplatte 21 an Ort und Stelle platziert, wobei die Zusatzplatte 21 derart angebracht ist, so dass die Endkante des unbeschichteten Teiles 3b gegen den Verbindungsbereich 21c anstößt.
Zusätzlich werden die zwei Zusatzplatten 21 gekrimpt und stabiler bzw. fester Weise auf dem unbeschichteten Teil 3b fixiert.
Folglich sind die Zusatzplatten 21 in fester Weise an Schweißoberflächen des unbeschichteten Teiles 3b angeordnet, welches ein folienförmiger zu verschweißender Gegenstand ist. Eine Oberfläche der ersten Metallkomponente 21a auf der gegenüberliegenden Seite einer Oberfläche davon in Kontakt mit dem unbeschichteten Teil 3b ist ein Oberfläche, auf welche die Ultraschallvibration wirkt.
Ebenfalls auf der positiven Elektrodenseite sind zwei Zusatzplatten 21 auf die gleiche wie oben beschriebene Art und Weise an dem unbeschichteten Teil 3a angebracht.
Auf der positiven Elektrodenseite einer Unteranordnung auf der Abdeckteil 2-Seite ist die auf dem Nietelement 8 angebrachte Metallplatte 9 mit dem Gewindeabschnitt 5a des Anschlussbolzens 5 angeordnet, welcher in dem Halterahmen 10 gehalten wird und die Metallplatte 9 durchdringt. Zusätzlich ist das Nietelement 8 in dem Abdeckteil 2 zusammengesetzt, während es die obere Dichtung 11, das Abdeckteil 2, die untere Dichtung 12 und den Stromabnehmer 4 durchdringt, wobei es durch Stauchen des Endabschnittes des Nietelementes 8 auf der Innenseite des Gehäuses BC fixiert ist.
Ebenfalls auf der negativen Elektrodenseite ist die an dem Nietelement 15 angebrachte Metallplatte 16 mit dem Gewindeabschnitt 7a des Anschlussbolzens 7 angeordnet, welcher in dem Halterahmen 14 gehalten wird und die Metallplatte 16 durchdringt. Zusätzlich ist das Nietelement 15 in dem Abdeckteil 2 zusammengesetzt, während es die obere Dichtung 17, das Abdeckteil 2, die untere Dichtung 18 und den Stromabnehmer 6 durchdringt, und durch Stauchen des Endabschnittes des Nietelementes 15 auf der Innenseite des Gehäuses BC fixiert ist.
Es sei bemerkt, dass, obwohl die Verbindungsabschnitte 4a und 6a bereits unter dieser Bedingung in den Stromabnehmern 4 und 6 gebildet wurden, die Stromabnehmer 4 und 6 keine L-förmig gebogene Form aufweisen. Das heißt, Stellen der Stromabnehmer 4 und 6, wo die Verbindungsabschnitte 4a und 6a gebildet sind (Stellen, um als die oben erwähnten vertikal positionierten Abschnitte zu dienen), weisen ebenfalls eine im Wesentlichen lineare Gestalt auf, welche sich entlang der Längsrichtung des Abdeckteiles 2 erstreckt.
Wie oben beschrieben worden ist, ist das mit den Zusatzplatten 21 ausgestattete Stromerzeugungselement 3 unmittelbar unterhalb einer Oberfläche der Unteranordnung auf der Abdeckteil 2-Seite angeordnet, auf welcher die unteren Dichtungen 12 und 18 angeordnet sind. Somit ist das Stromerzeugungselement 3 derart angeordnet, so dass die Wicklungsachse der folienförmigen Elektrodenplatte parallel zu der Längsrichtung des Abdeckteiles 2 ist, wobei flache bzw. ebene Oberflächen des Stromerzeugungselementes 3 orthogonal, das heißt rechtwinkelig, zu dem Abdeckteil 2 positioniert sind. Als Nächstes werden die positiven und negativen Stromabnehmer 4 und 6 in eine, wie in 2 gezeigte, L-Form gebogen, wobei die Verbindungsabschnitte 4a und 6a in einen Raum zwischen dem Paar an Zusatzplatten 21 angebracht werden, wie es in 9 gezeigt ist. Es sei bemerkt, dass, obwohl 9 lediglich die negative Elektrodenseite zeigt, und zwar entsprechend beispielsweise 7, ist die positive Elektrodenseite hinsichtlich des Layouts die gleiche wie die negative Elektrodenseite.
Unter der Bedingung, dass die Unteranordnung auf der Abdeckteil 2-Seite und das Stromerzeugungselement 3 auf diese Art und Weise zusammengesetzt werden, werden die unbeschichteten Teile 3a und 3b des Stromerzeugungselementes 3 und die Verbindungsabschnitte 4a und 6a der Stromabnehmer 4 und 6 mit Hilfe des Ultraschallschweißens miteinander verbunden.
Aufgrund dieses Ultraschallschweißens wird die Ultraschallvibration von der Zusatzplatten 21-Seite zum Verschweißen der Zusatzplatten 21 ausgeübt, in welche die unbeschichteten Teile 3a und 3b eingefügt werden, und der Verbindungsabschnitte 4a und 6a der Stromabnehmer 4 und 6, während die entsprechenden Zusatzplatten 21 und die Verbindungsabschnitte 4a und 6a gegeneinander platziert werden.
Insbesondere, wie in 6 gezeigt ist, welche eine ungefähre Anordnung zum Zeitpunkt des Ultraschallschweißens wiedergibt, wird ein Gegenstück („Amboss”) 31 gegen die Stromabnehmer 4 und 6 platziert, wobei der führende Endabschnitt 32 der Sonotrode gegen Oberflächen der Zusatzplatten 21 auf der gegenüberliegenden Seite von Oberflächen davon in Kontakt mit den Stromabnehmern 4 und 6 (vordere Oberfläche der ersten Metallkomponente 21a) platziert wird. Sodann wird eine Ultraschallvibration entlang einer Richtung (Längsrichtung der unbeschichteten Teile 3a und 3b) ausgeübt, was durch einen doppelseitigen Pfeil B in 6 angedeutet ist, wobei die unbeschichteten Teile 3a und 3b zwischen den Zusatzplatten 21 und den Stromabnehmern 4 und 6 angeordnet werden.
Das heißt, die Zusatzplatten 21 und die Stromabnehmer 4 und 6 werden miteinander verbunden, wobei die Zusatzplatten und die Stromabnehmer in Kontakt miteinander platziert werden, und zwar durch Ausüben einer Ultraschallvibration von einer Seitenoberfläche (vordere Oberfläche der ersten Metallkomponente 21a), welche auf einer Seiten-Oberfläche eines Paares der Seitenoberflächen der gebogen ausgebildeten Zusatzplatten 21 auf der gegenüberliegenden Seite der Oberfläche positioniert ist, auf welcher sich die Stromabnehmer 4 und 6 befinden.
Eine Oberfläche des führenden Endabschnittes 32 der Sonotrode im Kontakt mit den Zusatzplatten 21 weist eine dünne, langgezogene rechtwinkelige Gestalt auf, welche sich in die durch den doppelseitigen Pfeil B in 6 gezeigte Richtung erstreckt. Der führende Endabschnitt 32 der Sonotrode wird gegen die Zusatzplatten 21 platziert, während der Abschnitt derart positioniert wird, so dass die Längsrichtung des führenden Endabschnittes 32 der Sonotrode mit der Längsrichtung der unbeschichteten Teile 3a und 3b der ebenen Oberflächen des Stromerzeugungselementes 3 zusammenfällt. Stellen der Zusatzplatten 21, auf welche die Ultraschallvibration wirkt, sind durch doppelt punktierte Strichlinien C in 4, 5 und 9 dargestellt. Nach dem Ultraschallschweißen verbleiben Schweißmarkierungen an Stellen, welche durch die doppelt punktierten Strichlinien C angedeutet sind.
Eine Mehrzahl von Vorsprüngen mit einer gleichseitigen quadratischen Pyramidenform wird auf der Oberfläche des führenden Endabschnittes 32 der Sonotrode in Kontakt mit den Zusatzplatten 21 und auf der Oberfläche des Gegenstückes 31 in Kontakt mit den Stromabnehmern 4 und 6 gebildet, wie es schematisch in 6 gezeigt ist. Jeder Vorsprung des führenden Endabschnittes 32 der Sonotrode ist größer als jeder Vorsprung auf der Gegenstück 31-Seite.
In 4 und 5 werden beispielsweise Wirkstellen der Ultraschallvibration, welche durch doppelt punktierte Strichlinien C angedeutet sind, in einer Mehrzahl von Stellen (drei Stellen in der vorliegenden ersten Ausführungsform) für jede Zusatzplatte 21 festgelegt.
Jede Zusatzplatte 21 umfasst einen Dämpfungsabschnitt DP zum Abblocken der Weiterleitung bzw. Fortpflanzung der Deformation, welche der Wirkung der Ultraschallvibration zwischen Wirkstellen der Ultraschallvibration zuzuschreiben sind (Stellen, welche durch doppelt punktierte Strichlinien C angedeutet sind, und in engem Sinne Stellen, auf welche die Ultraschallvibration wirkt).
Insbesondere ist dieser Dämpfungsabschnitt DP aus einem Ausschnittabschnitt 22 zusammengesetzt, welcher durch Wegschneiden eines Teiles der ersten Metallkomponente 21a gebildet ist, wie in 4 und 5 gezeigt ist.
Das heißt, die Stromabnehmer 4 und 6 und die Zusatzplatten 21 werden durch Festlegen von Wirkstellen der Ultraschallvibration miteinander verbunden, so dass der Ausschnittabschnitt 22 (Dämpfungsabschnitt DP) zwischen benachbarten Wirkstellen der Ultraschallvibration positioniert ist.
Die Stelle jedes Ausschnittabschnittes 22 ist in der Mitte zwischen benachbarten Wirkstellen der Ultraschallvibration festgelegt. Der Ausschnittabschnitt 22 wird durch Schneiden eines dünnen, langen rechtwinkelig geformten Loches gebildet, welches sich in einer Richtung senkrecht zu einer Richtung erstreckt, in welcher sich Wirkstellen der Ultraschallvibration in jeder Zusatzplatte 21 aufreihen, und zwar in einer dünnen plattenförmige Metallkomponente, um so von den vorderen bis zu den hinteren Seiten davon durchzudringen.
Ein Ende in der Längsrichtung des Ausschnittabschnittes 22 erstreckt sich bis zu einer Endkante der Zusatzplatte 21. Zusätzlich endet das andere Ende in der Längsrichtung des Ausschnittabschnittes 22 bis zu einem Zwischenabschnitt (Zwischenposition zwischen Endkanten) der Zusatzplatte 21. Das heißt, der Ausschnittabschnitt 22 erstreckt sich von der Endkante der Zusatzplatte 21 bis zu der Zwischenposition der Zusatzplatte 21. Die Zusatzplatte 21 behält eine Form einer einstückigen Komponente als Ergebnis dieses Ausschnittabschnittes 22, und zwar durch Ausbildung in einer Gestalt, welche sich von der Endkante bis zu der Zwischenposition der dünnen plattenförmigen Metallkomponente erstreckt.
Der Endabschnitt des Ausschnittabschnittes 22 auf der anderen Endseite davon erstreckt sich hinter die Mittellinie A. Wie in 5 gezeigt ist, ist der Ausschnittabschnitt 22 derart geschnitten, so dass ein Ausschnitt von der Endkante der ersten Metallkomponente 21a bis zu einer Stelle reicht, wo der Verbindungsbereich 21c gebildet ist und sich weiter bis zu der zweiten Metallkomponente 21b erstreckt. Somit ist der Ausschnittabschnitt 22 gebildet. Folglich erscheint, unter der Bedingung, dass die Zusatzplatte 21 doppelt gefaltet ist, der Ausschnittabschnitt 22 am oberen Ende der Rückseite der doppelt gefalteten Zusatzplatte.
Beim Ultraschallschweißen der Stromabnehmer 4 und 6 und der unbeschichteten Teile 3a und 3b werden entsprechende Wirkstellen des Ultraschallschweißens in jeder Zusatzplatte 21 in der Reihenfolge der Konfiguration der 6 zusammenverschweißt.
Zum Zeitpunkt dieses Ultraschallschweißens pflanzt sich eine Ultraschallvibration ringsherum von jeder Wirkstelle des Ultraschallschweißens aus, wodurch verursacht wird, dass die Zusatzplatte 21 leicht um diese Stelle herum deformiert wird. Die Fortpflanzung der Ultraschallvibration und die Deformation werden abgeblockt, jedoch an einer Stelle, wo der Ausschnittabschnitt 22 gebildet ist.
Dementsprechend ist es möglich, Deformationen, welche von beiden Seiten zwischen benachbarten Wirkstellen der Ultraschallvibration stammen, hinsichtlich einer Aufeinanderlagerung aufeinander an einer Stelle auf halbem Wege zwischen den zwei Wirkstellen und hinsichtlich eines Entstehens von Sprüngen bzw. Rissen oder dergleichen in der Zusatzplatte 21 zu vermeiden.
In der vorliegenden ersten Ausführungsform fällt eine Richtung, in welcher die Ultraschallvibration ausgeübt wird (eine durch einen doppelseitigen Pfeil B angedeutete Richtung), mit einer Richtung zusammen, in welcher sich Wirkstellen der Ultraschallvibration in der Zusatzplatte 21 aufreihen. Dementsprechend ist das Ausmaß der Deformationsfortpflanzung in der Richtung, in welcher sich Wirkstellen der Ultraschallvibration aufreihen, groß. Es ist deshalb besonders effektiv bzw. vorteilhaft, den Ausschnittabschnitt 22 zwischen benachbarten Wirkstellen der Ultraschallvibration zu bilden.
Bei Beendigung des Ultraschallverschweißens der zwei Zusatzplatten 21 jeweils in der positiven Elektrodenseite und der negativen Elektrodenseite ist das Stromerzeugungselement 3 zusammengesetzt. Nachfolgend wird diese Abdeckteil 2-Seiten-Unteranordnung in einen Behälterkörper 1 eingefügt, wobei die Endkante des Abdeckteiles 2 und das offene Ende des Behälterkörpers 1 zusammen laserverschweißt werden.
Nach Durchführung der Verfahrensschritte hinsichtlich eines Injizierens einer Elektrolytlösung, erstmaligem Aufladen und dergleichen ist die Sekundär-Batteriezelle RB vervollständigt.
<Zweite Ausführungsform>
Als Nächstes wird eine zweite Ausführungsform beschrieben, bei welcher die vorliegende Erfindung an einer elektrischen Speichervorrichtung angewendet wird. Es Sei bemerkt, dass die gleichen Bezugsziffern und -zeichen für die Bestandteile entsprechend denen der ersten Ausführungsform verwendet werden.
Die vorliegende zweite Ausführungsform unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform lediglich in der Gestalt der Zusatzplatten 21 zum Ultraschallschweißen. Weitere Bestandteile der vorliegenden zweiten Ausführungsform und ein Verfahren zur Herstellung der Sekundär-Batteriezelle RB, welche eine elektrische Speichervorrichtung der vorliegenden zweiten Ausführungsform ist, gleichen der ersten Ausführungsform.
Eine Zusatzplatte 21 der vorliegenden zweiten Ausführungsform gleicht der Zusatzplatte 21 der ersten Ausführungsform dahingehend, dass beide Zusatzplatten 21 eine erste Metallkomponente 21a umfassen, auf welche eine Ultraschallvibration zum Zeitpunkt des Ultraschallschweißens wirkt, eine zweite Metallkomponente 21b, welche auf der gegenüberliegenden Seite der ersten Metallkomponente über einen Raum hinweg angeordnet ist, wo sich unbeschichtete Teile 3a und 3b befinden, und einen Verbindungsbereich 21c zum Koppeln von Endkanten der ersten Metallkomponente 21a und der zweiten Metallkomponente 21b miteinander. Die Zusatzplatte 21 der vorliegenden zweiten Ausführungsform gleicht ebenfalls der Zusatzplatte 21 der ersten Ausführungsform dahingehend, dass beide Zusatzplatten 21 durch Biegeformen einer dünnen plattenförmigen Metallkomponente gebildet werden. Die erste Ausführungsform und die vorliegende zweite Ausführungsform unterscheiden sich jedoch hinsichtlich der Struktur des Dämpfungsabschnittes DP. Insbesondere besteht der Unterschied im Folgenden. In der ersten Ausführungsform enthält der in der dünnen plattenförmigen Metallkomponente gebildete Ausschnittabschnitt 22 den Dämpfungsabschnitt DP zum Abblocken der Fortpflanzung der Deformation aufgrund der Wirkung des Ultraschallschweißens. Im Gegensatz dazu enthält in der vorliegenden zweiten Ausführungsform ein durch teilweises Erhöhen der Plattendicke der ersten Metallkomponente 21a gebildeter dickwandiger Abschnitt 25 den Dämpfungsabschnitt DP anstelle des Ausschnittabschnittes 22, wie in 10 und 11 gezeigt ist.
Selbst wenn der Dämpfungsabschnitt DP die in 10 und 11 gezeigte Gestalt aufweist, wird der gleiche Effekt erzielt, welchen die Zusatzplatte 21 der ersten Ausführungsform aufweist. Das heißt, der dickwandige Abschnitt 25, welcher der Dämpfungsabschnitt DP ist, blockt die Fortpflanzung der Deformation aufgrund der Wirkung der Ultraschallvibration zum Zeitpunkt des Ultraschallschweißens der unbeschichteten Teile 3a und 3b ab.
10 und 11 entsprechen 4 und 5 in der ersten Ausführungsform. 10 stellt eine nicht-gefaltete Ansicht einer dünnen plattenförmigen Metallkomponente in Richtung der normalen Linie davon dar, wohingegen 11 eine perspektivische Ansicht der durch Doppelfalten der Komponente entlang der Mittellinie A der 10 biegegeformten Metallkomponente darstellt.
Wie oben beschrieben wurde, wird die in 10 und 11 gezeigte Zusatzplatte 21 auf die gleiche Art und Weise wie die Zusatzplatte 21 mit den in 4 und 5 gezeigten Gestalten in der ersten Ausführungsform verwendet. Zusätzlich gleichen Wirkstellen der durch doppelt punktierte Strichlinien C gezeigten Ultraschallvibration der Art und Weise des Schweißens und dergleichen an der Zusatzplatte 21 der ersten Ausführungsform.
In der in 10 und 11 gezeigten Zusatzplatte 21 werden die dickwandigen Abschnitte 25 an den Stellen gebildet, wo die Ausschnittabschnitte 22 in der ersten Ausführungsform gebildet sind bzw. werden. Ebenfalls sind in der in 10 und 11 gezeigten Zusatzplatte 21 Wirkstellen der Ultraschallvibration derart festgelegt, so dass jeder dickwandige Abschnitt 25 zwischen benachbarten Wirkstellen der Ultraschallvibration positioniert ist. Die dickwandigen Abschnitte 25 unterscheiden sich hinsichtlich des Bildungsbereiches von den Ausschnittabschnitten 22 der ersten Ausführungsform.
Jeder dickwandige Abschnitt 25 (Dämpfungsabschnitt DP) erstreckt sich von einer Endkante der ersten Metallkomponente 21a hin zu der Verbindungsbereich 21c-Seite. Der dickwandige Abschnitt 25 ist innerhalb eines Bereiches von der Endkante der ersten Metallkomponente 21a bis zu der Position einer Grenze der ersten Metallkomponente 21a mit dem Verbindungsbereich 21c ausgebildet.
Der dickwandige Abschnitt 25 ist in der Mitte zwischen benachbarten Wirkstellen der Ultraschallvibration gebildet. Dieser dickwandige Abschnitt 25 ist als eine dünne, lange rechtwinkelige Stufe ausgebildet, welche sich in einer Richtung senkrecht zu einer Richtung erstreckt, in welcher sich Wirkstellen der Ultraschallvibration in der Zusatzplatte 21 aufreihen.
In dieser Stufe des dickwandigen Abschnittes 25 sind geneigte Oberflächen 25a auf beiden Seiten einer Wirkstelle der Ultraschallvibration ausgebildet, wie in einer vergrößerten Ausschnittsansicht eines Bereiches gezeigt ist, welcher durch eine doppelt punktierte Strichlinie D in 11 umgeben ist. Eine Grenze zwischen dem dickwandigen Abschnitt 25 und einem den dickwandigen Abschnitt umgebenden dünnwandigen Abschnitt ist derart gebildet, so dass die Dicke der dünnen plattenförmigen Metallkomponente (erste Metallkomponente 21a) graduell variiert, und zwar entlang einer virtuellen Linie, welche benachbarte Wirkstellen der Ultraschallvibration miteinander verbindet.
Es sei bemerkt, dass eine Oberfläche der Zusatzplatte 21, wo die dickwandigen Abschnitte 25 gebildet sind, und eine Oberfläche auf der gegenüberliegenden Seite der Oberfläche eben sind.
<Dritte Ausführungsform>
Als Nächstes wird eine dritte Ausführungsform beschrieben, bei welcher die vorliegende Erfindung auf eine elektrische Speichervorrichtung angewendet wird. Es sei bemerkt, dass die gleichen Bezugsziffern und Zeichen für Bestandteile entsprechend denen der ersten Ausführungsform verwendet werden.
Die vorliegende dritte Ausführungsform unterscheidet sich ebenso von der ersten Ausführungsform lediglich in der Gestalt der Zusatzplatten 21 zum Ultraschallschweißen. Weitere Bestandteile der vorliegenden dritten Ausführungsform und ein Verfahren zur Herstellung der Sekundär-Batteriezelle RB, welche eine elektrische Speichervorrichtung der vorliegenden dritten Ausführungsform ist, gleichen denen der ersten Ausführungsform.
Eine Zusatzplatte 21 der vorliegenden dritten Ausführungsform gleicht der ersten Ausführungsform dahingehend, dass beide Zusatzplatten 21 eine erste Metallkomponente 21a umfassen, auf welche zum Zeitpunkt des Ultraschallschweißens eine Ultraschallvibration ausgeübt wird, eine zweite Metallkomponente 21b, welche auf der gegenüberliegenden Seite der ersten Metallkomponente über einen Raum hinweg angeordnet ist, wo sich unbeschichtete Teile 3a und 3b befinden, und einen Verbindungsbereich 21c zum Koppeln von Endkanten der ersten Metallkomponente 21a und der zweiten Metallkomponente 21b miteinander. Die Zusatzplatte 21 der vorliegenden dritten Ausführungsform gleicht außerdem der Zusatzplatte 21 der ersten Ausführungsform dahingehend, dass beide Zusatzplatten 21 durch Biegeformen einer dünnen plattenförmigen Metallkomponente gebildet werden. Die erste Ausführungsform und die vorliegende dritte Ausführungsform unterscheiden sich jedoch hinsichtlich der Struktur des Dämpfungsabschnittes DP. Insbesondere besteht der Unterschied dahingehend wie folgt. In der ersten Ausführungsform enthält der in der dünnen plattenförmigen Metallkomponente ausgebildete Ausschnittabschnitt 22 den Dämpfungsabschnitt DP zum Abblocken der Fortpflanzung der Deformation aufgrund der Wirkung der Ultraschallvibration. Im Gegensatz dazu, enthält in der vorliegenden dritten Ausführungsform ein durch Biegen der ersten Metallkomponente 21a in eine konvexe Rippengestalt mittels Pressen oder dergleichen gebildeter konvexer Rippenabschnitt 26 den Dämpfungsabschnitt DP anstelle des Ausschnittabschnittes 22, wie in 12 und 13 gezeigt ist.
12 und 13 entsprechen 4 und 5 in der ersten Ausführungsform. 12 stellt eine nicht-gefaltete Ansicht einer dünnen plattenförmigen Metallkomponente in der Richtung der normalen Linie davon dar, wohingegen 13 eine perspektivische Ansicht der durch Doppeltfalten der Komponente entlang der Mittellinie A der 12 biegegeformte Metallkomponente darstellt. 13 stellt ebenso eine vergrößerte Ansicht eines Bereiches dar, welcher durch eine doppelt punktierte Strichlinie E in der 13 umgeben ist. Es sei bemerkt, dass, wohingegen 5 eine perspektivische Ansicht mit Blick von der Verbindungsbereich 21c-Seite ist, 13 eine perspektivische Ansicht mit Blick von den Endkantenseiten der ersten Metallkomponente 21a und der zweiten Metallkomponente 21b auf der gegenüberliegenden Seite des Verbindungsbereiches 21c ist.
12 und 13 zeigen beispielhaft einen Fall, wo der konvexe Rippenabschnitt 26 auf einer Oberfläche biegegeformt ist, auf welche eine Ultraschallvibration wirkt, so dass die Querschnittsform des konvexen Rippenabschnittes in Längsansicht eine konvexe, im Wesentlichen V-Form ist. Die spezifisch gebogene Form des konvexen Rippenabschnittes 26 kann jedoch nach Bedarf variieren. Beispielsweise kann die Querschnittsform des konvexen Rippenabschnittes 26 in eine im Wesentlichen U-förmige Gestalt gebogen bzw. gekrümmt sein. Zusätzlich kann der konvexe Rippenabschnitt 26 zu einer Form mit einem welligen Querschnitt ausgebildet sein, bei welcher eine Mehrzahl von konvexen Kämmen angeordnet ist.
Der konvexe Rippenabschnitt 26 erstreckt sich in eine Richtung, welche eine benachbarte Wirkstellen der Ultraschallvibration (Stellen, welche durch doppelt punktierte Strichlinien C in 12 und 13 gezeigt sind) verbindende Linie im Mittelpunkt der Linie durchsetzt.
Der konvexe Rippenabschnitt 26 (Dämpfungsabschnitt DP) erstreckt sich von einer Endkante der ersten Metallkomponente 21a hin zu der Verbindungsbereich 21c-Seite. Der Bildungsbereich dieses konvexen Rippenabschnittes 26 reicht von einem Endabschnitt der ersten Metallkomponente 21a zu der Position einer Grenze der ersten Metallkomponente 21a mit dem Verbindungsbereich 21c.
Die in 12 gezeigte Zusatzplatte 21 wird auf die gleiche Art und Weise wie die Zusatzplatte 21 mit der in 4 gezeigten Gestalt in der oben beschriebenen Ausführungsform verwendet. Zusätzlich sind die durch doppelt punktierte Strichlinien C in 12 und 13 gezeigten Wirkstellen der Ultraschallvibration ebenso die gleichen wie die in 4 und 5 gezeigten Wirkstellen.
Wie in 14 gezeigt ist, welche eine ungefähre Anordnung zum Zeitpunkt des Ultraschallschweißens in der gleichen Querschnittsansicht wie der aus 6 in der ersten Ausführungsform zeigt, sind die Verbindungsabschnitte 4a und 6a der Stromabnehmer 4 und 6 gegen die erste Metallkomponente 21a und die zweite Metallkomponente 21b platziert, zwischen welchen die unbeschichteten Teile 3a und 3b angeordnet sind. Sodann wird ein Gegenstück 31 auf der Seite der Stromabnehmer 4 und 6 angeordnet, der führende Endabschnitt 32 einer Sonotrode wird auf der ersten Metallkomponente 21a-Seite platziert, auf welcher die konvexen Rippenabschnitte 26 gebildet sind, und eine Ultraschallvibration wird verursacht, welche von der ersten Metallkomponente 21a-Seite her wirkt.
Zu diesem Zeitpunkt pflanzt sich die Deformation der ersten Metallkomponente 21a aufgrund der Ausübung der Ultraschallvibration zu den Stellen fort, wo die konvexen Rippenabschnitte 26 gebildet sind, wenn die Ultraschallvibration entlang einer durch einen doppelseitigen Pfeil B in 14 gezeigten Richtung ausgeübt wird. Die Deformation wird jedoch durch die konvexen Rippenabschnitte 26 absorbiert. Folglich wird die Fortpflanzung der Deformation hinter die Stellen, wo die konvexen Rippenabschnitte 26 gebildet sind, in ausreichendem Maße unterdrückt.
Als Nächstes, wenn der führende Endabschnitt 32 der Sonotrode und das Gegenstück 31 zu Positionen verlagert werden, welche durch doppelt punktierte Strichlinien gezeigt sind, und zwar zur Auslösung einer Ultraschallvibration, um auf eine benachbarte Wirkstelle zu wirken, pflanzt sich die Deformation der ersten Metallkomponente 21a aufgrund der Ausübung der Ultraschallvibration zu den Stellen fort, wo die konvexen Rippenabschnitte 26 gebildet sind. Die Deformation wird jedoch durch die konvexen Rippenabschnitte 26 absorbiert. Die Fortpflanzung der Deformation hinter die Stellen, wo die konvexen Rippenabschnitte 26 gebildet sind, wird daher in ausreichendem Maße unterdrückt.
Im Ergebnis ist es möglich, eine solche Situation zu vermeiden, bei welcher Deformationen, welche von benachbarten Wirkstellen der Ultraschallvibration entstammen, sich übereinander überlagern, um zu einer Deformation von großem Ausmaß anzuwachsen. Wie oben beschrieben wurde, ist es möglich, den gleichen vorteilhaften Effekt zu erzielen, wie den der Zusatzplatte 21 der ersten Ausführungsform, selbst wenn die Zusatzplatte 21 in die in 12 und 13 gezeigten Formen ausgebildet ist.
<Weitere Ausführungsformen>
Im Folgenden werden weitere Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung aufgelistet. Es sei bemerkt, dass die gleichen Bezugsziffern und -zeichen für Bestandteile entsprechend denen der ersten Ausführungsform verwendet werden.

(1) In jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen wird ein Fall aufgeführt, wo die unbeschichteten Teile 3a und 3b zum Ultraschallschweißen zwischen den Zusatzplatten 21 angeordnet sind, wobei Endkanten der ersten Metallkomponente 21a und der zweiten Metallkomponente 21b miteinander durch den Verbindungsbereich 21c gekoppelt sind, wobei die dazwischen angeordneten Komponenten mit den Verbindungsbereichen 4a und 6a der Stromabnehmer 4 und 6 überlappen, und wobei die sich überlappenden Komponenten auf gemeinsame Art und Weise ultraschallverschweißt werden. Das Ultraschallschweißen der unbeschichteten Teile 3a und 3b und dergleichen und die Verbindung der Stromabnehmer 4 und 6 kann jedoch zu unterschiedlichen Zeitpunkten ausgeführt werden.

Beispielsweise ist das oben beschriebene Verfahren wie folgt. Wie in der Querschnittsansicht der 15 entsprechend der 6 in der ersten Ausführungsform gezeigt ist, ist jede Unteranordnung, bei welcher die unbeschichteten Teile 3a und 3b zwischen den Zusatzplatten 21 angeordnet sind, und zwar zum Ultraschallschweißen, wie es in der ersten bis dritten Ausführungsform dargestellt ist, und gekrimpt sind, das heißt eine Unteranordnung, bei welcher die unbeschichteten Teile 3a und 3b auf einfache Art und Weise zwischen der ersten Metallkomponente 21a und der zweiten Metallkomponente 21b angeordnet sind, welche jede Zusatzplatte 21 bilden, zwischen dem führenden Endabschnitt 32 der Sonotrode und des Gegenstückes 31 angeordnet. Unter dieser Voraussetzung kann Ultraschallschweißen durch Verursachen einer Ultraschallvibration ausgeführt werden, um auf Stellen zu wirken, welche beispielsweise in 4 durch doppelt punktierte Strichlinien C angedeutet sind.
In diesem Fall sind die Zusatzplatten 21 nicht auf eine Struktur beschränkt, bei welcher die erste Metallkomponente 21a und die zweite Metallkomponente 21b durch den Verbindungsbereich 21c gekoppelt sind. Die erste Metallkomponente 21a, auf welche eine Ultraschallvibration wirkt und die zweite Metallkomponente 21b, welche auf der gegenüberliegenden Seite der ersten Metallkomponente 21a über die unbeschichteten Teile 3a und 3b hinweg angeordnet sind, können separate Komponenten sein.
Die auf diese Art und Weise verschweißten Komponenten und die Verbindungsabschnitte 4a und 6a der Stromabnehmer 4 und 6 können beispielsweise durch Widerstandsschweißen der Zusatzplatten 21 und der Verbindungsabschnitte 4a und 6a der Stromabnehmer 4 und 6 miteinander verbunden werden.

(2) Bei jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen wird ein Fall aufgeführt, wo jede von einer dünnen plattenförmigen Metallkomponente gebildete Zusatzplatte 21 doppelt gefaltet ist, wobei Endkanten der ersten Metallkomponente 21a und der zweiten Metallkomponente 21b miteinander über den Verbindungsbereich 21c gekoppelt sind, und die unbeschichteten Teile 3a und 3b zwischen den Zusatzplatten 21 angeordnet sind. Wie in der Querschnittsansicht der 16 entsprechend der 6 in der ersten Ausführungsform gezeigt ist, kann jedoch eine Ultraschallvibration verursacht werden, um auf eine Unteranordnung zu wirken, bei welcher die gebündelten Abschnitte der unbeschichteten Teile 3a und 3b, welche zwischen den Zusatzplatten 21, welche als im Wesentlichen ebene Plattenmaterialien gebildet sind, und den Stromabnehme 4 und 6 von der Zusatzplatten 21-Seite her angeordnet sind, wodurch die Zusatzplatten 21 und die Stromabnehmer 4 und 6 miteinander ultraschallverschweißt werden.

In diesem Fall ist jede Zusatzplatte 21 lediglich aus der ersten Metallkomponente 21a zusammengesetzt. Zusätzlich dienen die Stromabnehmer 4 und 6 als die zweite Metallkomponente zum dazwischen Anordnen der unbeschichteten Teile 3a und 3b zusammen mit der ersten Metallkomponente 21a.
Die Struktur der Dämpfungsabschnitte DP, welche in der Zusatzplatte 21 ausgebildet sind, welche die erste Metallkomponente 21a ist, kann der Struktur in den ersten bis dritten Ausführungsformen reichen.

(3) In der ersten Ausführungsform ist jeder Ausschnittabschnitt 22, welcher als ein Dämpfungsabschnitt DP in jeder Zusatzplatte 21 zum Ultraschallschweißen gebildet ist, durch Wegschneiden eines Abschnittes der ersten Metallkomponente 21a in eine einzelne lineare Form von einer Endkante davon hin zu der zweiten Metallkomponente 21b-Seite gebildet, wie es in 4 und 5 gezeigt ist. Alternativ kann jedoch jeder Ausschnittabschnitt 22 eine Form einschließlich eines seitlich sich erstreckenden Abschnittes 22a aufweisen, welcher derart geschnitten ist, um sich von einer mittleren Stelle des Ausschnittabschnittes 22 der ersten Metallkomponente 21a hin zu Wirkstellen des Ultraschallschweißens (Stellen, welche durch doppelt punktierte Strichlinien C angedeutet sind) auf beiden Seiten der mittleren Stelle zu verzweigen und zu erstrecken, wie es in 17 und 18 gezeigt ist, welche Zusatzplatten 21 entsprechend 4 und 5 zeigen.

In Übereinstimmung mit einer solchen wie oben beschriebenen Konfiguration sind die Ausschnittabschnitte 22 einschließlich des seitlichen sich erstreckenden Abschnittes 22a derart ausgelegt, um einen Endabschnitt jeder Wirkstelle der Ultraschallvibration zu umgeben. Folglich ist es möglich, in effektiverer Weise die Fortpflanzung der Deformation in der ersten Metallkomponente abzublocken, welche sich ringsherum von jeder Wirkstelle der Ultraschallvibration aus ausbreitet.
Somit wurde ein Fall beschrieben, wo Ausschnittabschnitte 22 als Dämpfungsabschnitte DP ausgebildet sind, wobei das Gleiche für die dickwandigen Abschnitte 25 in der zweiten Ausführungsform und die konvexen Rippenabschnitte 26 in der dritten Ausführungsform gilt. Das heißt, es ist möglich, auf effektivere Art und Weise die Fortpflanzung der Deformation in der erste Metallkomponente abzublocken, welche sich ringsherum von jeder Wirkstelle der Ultraschallvibration ausbreitet, und zwar durch Bilden der gleichen seitlichen sich erstreckenden Abschnitte wie die oben erwähnten seitlichen sich erstreckenden Abschnitte 22a auch in den dickwandigen Abschnitten 25 und den konvexen Rippenabschnitten 26 und Anordnen der seitlichen sich erstreckenden Abschnitte derart, dass sie einen Endabschnitt jeder Wirkstelle der Ultraschallvibration umgeben.

(4) In jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen sind Zusatzplatten 21, bei welchen Dämpfungsabschnitte DP, welche aus Ausschnittabschnitten 22 zusammengesetzt sind, dickwandige Abschnitte 25 oder konvexe Rippenabschnitte 26 gebildet sind, sowohl auf der positiven Elektrodenseite als auch der negativen Elektrodenseite verwendet. Die Dämpfungsabschnitte DP können lediglich in der Zusatzplatte 21 der negativen Elektrodenseite gebildet werden, was jedoch aufgrund der Verwendung von Kupfer als ein Material zu einem Riss bzw. Sprung führen könnte.
(5) Bei jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen sind Wirkstellen der Ultraschallvibration an drei Stellen für eine Zusatzplatte 21 zum Ultraschallschweißen festgelegt. Alternativ können jedoch die Wirkstellen an zwei Stellen oder vier oder mehreren Stellen festgelegt sein.
(6) Bei jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen wird eine nicht-wässrige Elektrolyt-Sekundär-Batteriezelle RB als ein Beispiel einer elektrischen Speichervorrichtung aufgeführt, an welcher die vorliegende Erfindung angewendet wird. Die vorliegende Erfindung ist ebenso auf verschiedene Arten von elektrischen Speichervorrichtungen anwendbar, jedoch einschließlich von Kondensatoren.
(7) Bei jeder der oben beschriebenen Ausführungsformen wird ein elektrisches Speicherelement 3 vom Wicklungstyp als ein Beispiel aufgeführt, bei welchem eine Elektrodenplatte mit einer positiven Elektrodenseite in der Form eines langen Riemens und eine Elektrodenplatte einer negativen Elektrodenseite in der Form eines langen Riemens mit einem dazwischen angeordneten Brennelement gewickelt sind. Die vorliegende Erfindung ist auf beliebige elektrische Speichervorrichtungen anwendbar, solange jedoch die elektrischen Speichervorrichtungen mit einem elektrischen Speicherelement ausgestattet sind, bei welchem eine Elektrodenplatte mit einer positiven Elektrodenseite und eine Elektrodenplatte mit einer negativen Elektrodenseite auf eine geschichtete Art und Weise aufeinander gestapelt sind. Die vorliegende Erfindung ist ebenso beispielsweise auf ein gestapeltes elektrisches Speicherelement anwendbar, bei welchem eine Mehrzahl von Elektrodenplatten mit einer positiven Elektrodenseite und einer Mehrzahl von Elektrodenplatten mit einer negativen Elektrodenseite abwechselnd mit dazwischen angeordneten Trennelementen aufeinander gestapelt sind. Als ein weiteres Beispiel kann ein elektrisches Speicherelement eine Konfiguration aufweisen, bei welcher eine Elektrodenplatte mit einer positiven Elektrodenseite, eine Elektrodenplatte mit einer negativen Elektrodenseite und einem Trennelement auf eine geschichtete Art und Weise aufeinander gestapelt sind, und zwar mit wenigstens einer dieser Komponenten auf entsprechende Art und Weise gefaltet.

Bezugszeichenliste

3: elektrisches Speicherelement
4, 6: Stromabnehmer
5, 7: Elektrodenanschluss
22: Ausschnittabschnitt
25: dickwandiger Abschnitt
26: konvexer Rippenabschnitt
DP: Dämpfungsabschnitt

Claims

Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Speichervorrichtung, die folgenden Schritte umfassend: Dazwischenanordnen einer Metallfolie, welche sich nach außen von Elektrodenplatten erstreckt, welche auf eine geschichtete Art und Weise zwischen einer ersten Metallkomponente, welche mit einem Dämpfungsabschnitt ausgestattet ist, und einer zweiten Metallkomponente gestapelt sind; und Verursachen einer Ultraschallvibration, um auf eine Mehrzahl von Wirkstellen von der ersten Metallkomponentenseite zu wirken, um die Metallfolie mit der ersten Metallkomponente und der zweiten Metallkomponente zu verbinden, wobei bei dem Schritt des Verbindens der Metallfolie mit den ersten und zweiten Metallkomponenten jede Wirkstelle derart festgelegt ist, um den Dämpfungsabschnitt zwischen benachbarten Wirkstellen der Ultraschallvibration angeordnet aufzuweisen, und der Dämpfungsabschnitt wenigstens einen Ausschnittabschnitt umfasst, welcher durch Wegschneiden eines Teiles der ersten Metallkomponente gebildet ist, einen dickwandigen Abschnitt, welcher durch teilweises Erhöhen der Plattendicke der ersten Metallkomponente gebildet ist, und einen konvexen Rippenabschnitt, welcher durch Biegen eines Teiles der ersten Metallkomponente in eine konvexe Rippengestalt gebildet ist.
Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Speichervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Dämpfungsabschnitt den Ausschnittabschnitt umfasst, und sich der Ausschnittabschnitt von einer Endkante der ersten Metallkomponente erstreckt.
Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Speichervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Dämpfungsabschnitt den dickwandigen Abschnitt umfasst, und bei der ersten Metallkomponente die Dicke der Grenze zwischen dem dickwandigen Abschnitt und einem den dickwandigen Abschnitt umgebenden dünnwandigen Abschnitt sich graduell ändert.
Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Speichervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Dämpfungsabschnitt den konvexen Rippenabschnitt umfasst, und sich der konvexe Rippenabschnitt in einer Richtung erstreckt, welche eine Linie durchsetzt, welche benachbarte Wirkstellen der Ultraschallvibration verbindet.
Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Speichervorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei Endkanten der ersten Metallkomponente und der zweiten Metallkomponente miteinander an einem Verbindungsbereich gekoppelt sind, und der Ausschnittabschnitt durch Wegschneiden eines Bereiches der ersten Metallkomponente von einer Endkante davon wenigstens bis zu dem Verbindungsbereich gebildet wird.
Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Speichervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei Endkanten der ersten Metallkomponente und der zweiten Metallkomponente miteinander an einem Verbindungsbereich gekoppelt sind, und bei dem Schritt des dazwischen Anordnens der Metallfolie die Metallfolie zwischen der ersten Metallkomponente und der zweiten Metallkomponente angeordnet ist, so dass die Endkante der Metallfolie an den Verbindungsbereich anstößt.
Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Speichervorrichtung nach Anspruch 6, wobei sich der Dämpfungsabschnitt innerhalb eines Bereiches von einer Endkante der ersten Metallkomponente bis zu der Position einer Grenze der ersten Metallkomponente mit dem Verbindungsbereich erstreckt.
Verfahren zur Herstellung einer elektrischen Speichervorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei sich der Dämpfungsabschnitt derart erstreckt, um so einen Teil der Wirkstelle zu umgeben.
Zusatzplatte für Ultraschallschweißen, wobei die Zusatzplatte aus einer Metallkomponente zusammengesetzt ist, einschließlich einer Kontakt-herstellenden Oberfläche, welche gegen die Schweißoberfläche eines zu schweißenden folienförmigen Gegenstandes und eine Wirkoberfläche zu platzieren ist, auf welche ein Einwirken einer Ultraschallvibration ermöglicht ist und welche auf der gegenüberliegenden Seite der Kontaktherstellenden Oberfläche angeordnet ist, wobei die Zusatzplatte einen Dämpfungsabschnitt umfasst, einschließlich wenigstens eines Ausschnittabschnitts, welcher durch Wegschneiden eines Teiles der Metallkomponente gebildet ist, einen dickwandigen Abschnitt, welcher durch teilweises Erhöhen der Plattendicke der Metallkomponente gebildet ist, und einen konvexen Rippenabschnitt, welcher durch Biegen eines Teiles der Metallkomponente in eine konvexe Rippengestalt gebildet ist.
Zusatzplatte für Ultraschallschweißen nach Anspruch 9, wobei der Dämpfungsabschnitt den Ausschnittabschnitt umfasst, und sich der Ausschnittabschnitt von einer Endkante der Metallkomponente erstreckt.
Zusatzplatte für Ultraschallschweißen nach Anspruch 9, wobei der Dämpfungsabschnitt den dickwandigen Abschnitt umfasst, und bei der Metallkomponente die Dicke der Grenze zwischen dem dickwandigen Abschnitt und einem den dickwandigen Abschnitt umgebenden dünnwandigen Abschnitt graduell variiert.
Zusatzplatte für Ultraschallschweißen nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei sich der Dämpfungsabschnitt derart erstreckt, um so einen Teil der Wirkstelle zu umgeben.
Elektrische Speichervorrichtung, umfassend ein elektrisches Speicherelement einschließlich einer Elektrodenanordnung, welche durch Aufeinanderstapeln von Elektrodenplatten ausgebildet ist, wobei sich bei jeder Elektrodenplatte auf einer Kantenseite davon eine Metallfolie nach außen erstreckt, und zwar auf eine geschichtete Art und Weise; und eine Zusatzplatte für Ultraschallschweißen nach einem der Ansprüche 9 bis 12 einschließlich einer Mehrzahl von Wirkstellen, auf welche ein Einwirken von Ultraschallschweißen ermöglicht ist und welche gegen die Metallfolie platziert sind, wobei bei der Zusatzplatte der Dämpfungsabschnitt zwischen benachbarten Wirkstellen gebildet ist.