DE112013004251B4

DE112013004251B4 - Elektrizitätsspeichervorrichtung

Info

Publication number: DE112013004251B4
Application number: DE112013004251.7T
Authority: DE
Inventors: Atsushi MINAGATA; Motoaki Okuda
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2012-08-28
Filing date: 2013-08-09
Publication date: 2021-01-28
Anticipated expiration: 2033-08-10
Also published as: DE112013004251T5; JP6065010B2; US9343727B2; JP6675971B2; JP2017112115A; JP2017092037A; CN104584273A; JP6620083B2; WO2014034413A1; US20150236329A1; CN104584273B; JPWO2014034413A1

Abstract

Elektrizitätsspeichervorrichtung (2), die Folgendes aufweist:eine oder mehrere positive Elektroden (10), von denen jede einen Randabschnitt (10a) und einen Streifen (15) an dem Randabschnitt (10a) hat;eine oder mehrere negative Elektroden (11), von denen jede einen Randabschnitt (11a) und einen Streifen (19) an dem Randabschnitt (11a) hat;eine Elektrodenbaugruppe (5), die derart gestaltet ist, dass die positiven Elektroden (10) und negativen Elektroden (11) abwechselnd in einem Zustand gestapelt sind, in dem die positiven Elektroden (10) und die negativen Elektroden (11) voneinander isoliert sind;einen Elektrodenanschluss (7, 8), der Elektrizität zwischen dem Elektrodenanschluss (7, 8) und der Elektrodenbaugruppe (5) überträgt;ein Leitungsbauteil (23, 24), das die Elektrodenbaugruppe (5) und den Elektrodenanschluss (7, 8) elektrisch verbindet;Streifengruppen (21, 22), die jeweils Streifen (15) von den positiven Elektroden (10) oder Streifen (19) von den negativen Elektroden (11) aufweisen, die in einer Stapelrichtung der Elektrodenbaugruppe gebündelt sind, wobei die die Streifengruppen (21, 22) an einem Randabschnitt (5a) der Elektrodenbaugruppe (5) vorhanden sind und mit dem Leitungsbauteil (23, 24) verbunden sind; undein Gehäuse (3), das das Leitungsbauteil (23, 24) und die Elektrodenbaugruppe (5) beherbergt, wobeidie Streifengruppen (21, 22) jeweils einen ersten gebogenen Abschnitt (27), der gekrümmt oder gebogen ist, und einen Erstreckungsabschnitt (28) aufweisen, der sich von dem ersten gebogenen Abschnitt (27) in der Stapelrichtung der Elektrodenbaugruppe erstreckt,jeder Erstreckungsabschnitt (28) einen Verbindungsabschnitt aufweist, der mit dem Leitungsbauteil (23, 24) elektrisch verbunden ist,die Streifengruppen (21, 22) jeweils einen zweiten gebogenen Abschnitt (29) aufweisen, an dem die Streifengruppe (21, 22) gekrümmt oder gebogen ist, so dass ein distales Ende (15a) in der Erstreckungsrichtung des Streifens (15), der sich an der äußersten Position des ersten gebogenen Abschnitts (27) befindet, zwischen der Elektrodenbaugruppe (5) und dem Streifen (15) positioniert ist, der sich an einer innersten Position des ersten gebogenen Abschnitts (27) befindet,das distale Ende (15a) eine Elektrode (10) mit der gleichen Polarität und den Streifen (15) berührt, der sich an der innersten Position des ersten gebogenen Abschnitts (27) befindet, undder zweite gebogene Abschnitt (29) in der gleichen Richtung wie die Biegerichtung des ersten gebogenen Abschnitts (27) gekrümmt oder gebogen ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Elektrizitätsspeichervorrichtung, die einen Elektrodenzusammenbau aufweist.
STAND DER TECHNIK
Eine wiederaufladbare Batterie, wie zum Beispiel eine Lithiumionenbatterie als eine Elektrizitätsspeichervorrichtung, die eine Leistung bzw. Strom speichert, der zu einem Elektromotor, der als eine Antriebsquelle verwendet wird, zugeführt wird, ist an einem Fahrzeug, wie zum Beispiel einem Elektrofahrzeug (EV) und einem Plug-in-Hybridfahrzeug (PHV) montiert.
JP 2002-298 825 A offenbart beispielsweise solch eine Art der wiederaufladbaren Batterie. Wie in 9 gezeigt ist, ist eine wiederaufladbare Batterie 50 von JP 2002- 298 825 A derart gestaltet, dass ein Gehäuse 51 einen Elektrodenzusammenbau 52 beherbergt und Anschlussbauteile 53 mit dem Elektrodenzusammenbau 52 verbunden sind. Der Elektrodenzusammenbau bzw. die Elektrodenbaugruppe 52 weist negative Elektroden 54, wobei in jeder negativen Elektrode Aktivmaterialschichten 54b auf eine Metallfolie 54a aufgebracht sind, und positive Elektroden 55 auf, wobei in jeder positiven Elektrode Aktivmaterialschichten 55b auf eine Metallfolie 55a aufgebracht sind. Der Elektrodenzusammenbau 52 ist gestaltet, um derart gestapelt zu sein, dass sich ein Separator 56 zwischen jedem benachbarten Paar der negativen Elektroden 54 und der positiven Elektroden 55 befindet. In der Elektrizitätsspeichervorrichtung, die die wiederaufladbare Batterie 50 wie in JP 2002-298 825 A aufweist, ist ein Streifen (Tab), welcher ein Bereich ist, der frei von dem Aktivmaterial ist, an jeder von der Metallfolie 54a von jeder negativen Elektrode 54 und der Metallfolie 55a von jeder positiven Elektrode 55 ausgebildet. Die Streifen bzw. Tabs sind als Streifengruppen gebündelt und mit den Anschlussbauteilen 53 verbunden. Die Streifengruppen weisen jeweils einen gebogenen Abschnitt, der gekrümmt oder gebogen ist, und einen sich erstreckenden Abschnitt auf, der sich von dem gebogenen Abschnitt in der Stapelrichtung des Elektrodenzusammenbaus 52 erstreckt. Der sich erstreckende Abschnitt berührt das entsprechende Anschlussbauteil 53 und ist damit verbunden.
US 2012 / 0 189 899 A1 , US 2011 / 0 206 976 A1 und US 2011 / 0 200 858 A1 offenbaren jeweils Elektrodenbaugruppen, bei denen die Streifen in unterschiedlicher Art und Weise zusammengeführt werden.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Probleme, die die Erfindung zu lösen hat
Die Streifengruppen sind an die entsprechenden Anschlussbauteile 53 geschweißt. Wenn die Streifengruppen und die entsprechenden Anschlussbauteile 53 durch eine Schweißung miteinander gefügt bzw. verbunden werden, spiegelt sich die Größe des Bereichs des gefügten Abschnitts in der Stromsammeleffizienz in den Anschlussbauteilen 53 wider.
Entsprechend ist es wünschenswert, dass der Bereich der gefügten Abschnitte zwischen den Streifengruppen und den entsprechenden Anschlussbauteilen 53 größer ist. Um den Bereich der gefügten Abschnitte zwischen den Streifengruppen und den entsprechenden Anschlussbauteilen 53 zu vergrößern, ist es notwendig, die Längen der Streifen auszudehnen bzw. auszuweiten, um den Bereich zu vergrößern, in dem alle Streifen gestapelt werden. Jedoch, falls die Längen der Streifen ausgedehnt werden, wie vorangehend beschrieben ist, können die Spitzenenden der Streifen die Innenfläche des Gehäuses 51 oder eine Elektrode mit einer unterschiedlichen Polarität in dem Elektrodenzusammenbau berühren. Der Kontakt zwischen den Spitzenenden der Streifen und der Innenfläche des Gehäuses 51 oder der Elektrode mit einer unterschiedlichen Polarität verursacht einen Kurzschluss zwischen den Streifen und dem Gehäuse 51 oder zwischen den Streifen und den Elektroden.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Elektrizitätsspeichervorrichtung zu bieten, die einen Kurzschluss daran hindert, zwischen Streifen und einem Gehäuse oder zwischen Streifen und Elektroden aufzutreten.
Mittel zum Lösen der Probleme
Um die vorangehend beschriebene Aufgabe zu erreichen, weist eine Elektrizitätsspeichervorrichtung die Merkmale des Hauptanspruchs 1 auf. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche. Solch eine Elektrizitätsspeichervorrichtung weist Folgendes auf: eine oder mehrere positive Elektroden, von denen jede einen Randabschnitt und einen Streifen an dem Randabschnitt hat; eine oder mehrere negative Elektroden, von denen jede einen Randabschnitt und einen Streifen an dem Randabschnitt hat; einen Elektrodenzusammenbau, der derart gestaltet ist, dass die positiven Elektroden und die negativen Elektroden abwechselnd in einem Zustand gestapelt sind, in dem die positiven Elektroden und die negativen Elektroden voneinander isoliert sind; ein leitfähiges Bauteil; Streifengruppen, die jeweils Streifen der positiven Elektroden oder Streifen der negativen Elektroden aufweisen, die in einer Stapelrichtung der Elektrodenbaugruppe gebündelt sind; und ein Gehäuse, das das leitfähige Bauteil und den Elektrodenzusammenbau beherbergt. Das Elektrodenterminal bzw. der Elektrodenanschluss überträgt Elektrizität zwischen dem Elektrodenterminal bzw. dem Elektrodenanschluss und der Elektrodenbaugruppe. Das leitfähige Bauteil verbindet elektrisch den Elektrodenzusammenbau und den Elektrodenanschluss. Die Streifengruppen sind an einem Randabschnitt der Elektrodenbaugruppe vorgesehen und mit dem leitfähigen Bauteil verbunden. Die Streifengruppen weisen jeweils einen ersten gebogenen Abschnitt, der gekrümmt oder gebogen ist, und einen sich erstreckenden Abschnitt bzw. Erstreckungsabschnitt auf, der sich von dem ersten gebogenen Abschnitt aus in der Stapelrichtung der Elektrodenbaugruppe erstreckt. Jeder sich erstreckende Abschnitt weist einen Verbindungsabschnitt auf, der mit dem leitfähigen Bauteil elektrisch verbunden ist. Die Streifengruppen weisen jeweils einen zweiten gebogenen Abschnitt auf, an dem die Streifengruppe gekrümmt oder gebogen ist, so dass ein distales Ende in der Erstreckungsrichtung des Streifens, der sich an einer äußersten Position des ersten gebogenen Abschnitts befindet, zwischen der Elektrodenbaugruppe und dem Streifen positioniert ist, der sich an einer innersten Position des ersten gebogenen Abschnitts befindet. Das distale Ende berührt eine Elektrode mit der gleichen Polarität und den Streifen, der sich an der innersten Position des ersten gebogenen Abschnitts befindet, und der zweite gebogene Abschnitt ist in der gleichen Richtung wie die Biegerichtung des ersten gebogenen Abschnitts gekrümmt oder gebogen.
Figurenliste

1 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer wiederaufladbaren Batterie gemäß einem unbeanspruchten Beispiel;
2 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Erscheinungsbild der wiederaufladbaren Batterie darstellt;
3 ist eine Querschnittsansicht, die eine Elektrodenbaugruppe darstellt, die in ein Gehäuse eingesetzt ist;
4 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die Komponenten des Elektrodenzusammenbaus darstellt;
5 ist eine erläuternde Ansicht, die eine Streifengruppe darstellt, an der ein leitfähiges Bauteil bzw. ein Leitungsbauteil angeschlossen ist;
6 ist eine erläuternde Ansicht, die die Streifengruppe darstellt, welche gebogen ist;
7 ist eine erläuternde Ansicht, die eine gebogene Streifengruppe gemäß einer Ausführungsform darstellt;
8 ist eine erläuternde Ansicht, die eine gebogene Streifengruppe gemäß einem anderen unbeanspruchten Beispiel darstellt; und
9 ist eine Querschnittsansicht, die eine Art einer Verbindung zwischen einer konventionellen Streifengruppe und einem leitfähigen Bauteil darstellt.

ARTEN ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Hiernach wird eine Elektrizitätsspeichervorrichtung gemäß 1 bis 6 beschrieben werden.
Wie in 1 und 2 gezeigt ist, beherbergt in einer wiederaufladbaren Batterie 2 als eine Elektrizitätsspeichervorrichtung ein Gehäuse 3 eine Elektrodenbaugruppe 5. Das Gehäuse 3 weist ein kastenartiges Körperbauteil 4 und ein rechtwinkliges plattenartiges Deckelbauteil 6 auf, das die Öffnung 4a des Körperbauteils 4 schließt. Das Körperbauteil 4 und das Deckelbauteil 6 sind aus Metall (zum Beispiel rostfreier Stahl und Aluminium) hergestellt. Die wiederaufladbare Batterie 2 gemäß dem vorliegenden unbeanspruchten Beispiel ist eine rechtwinklig geformte Batterie, die eine rechtwinklig geformte Kontur hat. Die wiederaufladbare Batterie 2 gemäß dem vorliegenden unbeanspruchten Beispiel ist eine Lithiumionenbatterie.
Die Elektrodenterminals bzw. -anschlüsse, die einen positiven Elektrodenanschluss 7 und einen negativen Elektrodenanschluss 8 umfassen, die Elektrizität zwischen jedem Elektrodenanschluss und der Elektrodenbaugruppe 5 übertragen, sind elektrisch mit der Elektrodenbaugruppe 5 verbunden. Der positive Elektrodenanschluss 7 und der negative Elektrodenanschluss 8 sind zu der Außenseite des Gehäuses 3 hin durch zwei Öffnungslöcher 6a freiliegend, die in dem Deckelbauteil 6 in einem vorbestimmten Abstand ausgebildet sind. Ringförmig geformte Isolierbauteile 9a zum Isolieren des positiven Elektrodenanschlusses 7 und des negativen Elektrodenanschlusses 8 von dem Gehäuse 3 sind an dem positiven Elektrodenanschluss 7 und dem negativen Elektrodenanschluss 8 angebracht bzw. befestigt.
Wie in 3 gezeigt ist, ist eine Isolierbahn 9b zum Isolieren des Körperbauteils 4, das das Gehäuse 3 gestaltet bzw. bildet, und der Elektrodenbaugruppe 5, die in dem Gehäuse 3 beherbergt ist, voneinander auf die Innenfläche 4b des Körperbauteils 4 aufgebracht. Eine Isolierbahn 9c zum voneinander Isolieren des Deckelbauteils 6, das das Gehäuse 3 gestaltet bzw. bildet, und der Elektrodenbaugruppe 5, die in dem Gehäuse 3 beherbergt ist, ist auf die Innenfläche des Deckelbauteils 6 aufgebracht.
Wie in 4 gezeigt ist, weist die Elektrodenbaugruppe 5 bahnartige bzw. bogenartige positive Elektroden 10 und blattartige bzw. bogenartige negative Elektroden 11 auf. Jede positive Elektrode 10 weist eine positive Elektrodenmetallfolie (in dem vorliegenden unbeanspruchten Beispiel eine Aluminiumfolie) 13 und positive Elektrodenaktivmaterialschichten 14 auf. Jede positive Elektrodenaktivmaterialschicht 14 weist Flächen auf, auf denen ein positives Elektrodenaktivmaterial aufgebracht ist. Jede negative Elektrode 11 weist eine negative Elektrodenmetallfolie (in dem vorliegenden unbeanspruchten Beispiel eine Kupferfolie) 17 und negative Elektrodenaktivmaterialschichten 18 auf. Jede negative Elektrodenaktivmaterialschicht 18 weist Flächen auf, auf denen ein negatives Elektrodenaktivmaterial aufgebracht ist. Die Elektrodenbaugruppe 5 hat eine geschichtete Struktur, in der ein Separator bzw. eine Trenneinrichtung 12 sich zwischen jedem benachbarten Paar von den positiven Elektroden 10 und den negativen Elektroden 11 befindet. Jeder Separator 12 isoliert das entsprechende Paar der positiven Elektrode 10 und der negativen Elektrode 11 voneinander. Wie in 5 gezeigt ist, ist zum Beispiel der Elektrodenzusammenbau bzw. die Elektrodenbaugruppe 5 derart gestaltet, dass eine Vielzahl der positiven Elektroden 10 und eine Vielzahl der negativen Elektroden 11 gestapelt sind. Das heißt, die Elektrodenbaugruppe 5 weist eine Vielzahl von Sätzen auf, die jeweils eine positive Elektrode 10, eine negative Elektrode 11 und einen Separator bzw. eine Trenneinrichtung 12 aufweisen. Wenn das Gehäuse 3 die Elektrodenbaugruppe 5 beherbergt, ist an der Innenfläche 4b des Körperbauteils 4 die Isolierbahn 9b in dem Bereich vorgesehen, in dem sich die positiven Elektrodenaktivmaterialschichten 14 und die negativen Elektrodenaktivmaterialschichten 18 befinden.
Wie in 4 gezeigt ist, weist jede positive Elektrode 10 einen positiven Elektrodennichtaufbringungsabschnitt auf, in dem das positive Elektrodenaktivmaterial nicht auf die positive Elektrodenmetallfolie 13 aufgebracht ist. Ein Teil des Randabschnitts 10a von jeder positiven Elektrode 10 weist einen positiven Elektrodenstreifen 15 auf, der durch den positiven Elektrodennichtaufbringungsabschnitt gestaltet ist, welcher geformt ist, um von dem Randabschnitt 10a vorzuragen. Jede negative Elektrode 11 weist einen negativen Elektrodennichtaufbringungsabschnitt auf, in dem das negative Elektrodenaktivmaterial nicht auf die negative Elektrodenmetallfolie 17 aufgebracht ist. Ein Teil des Randabschnitts 11a von jeder negativen Elektrode 11 weist einen negativen Elektrodenstreifen 19 auf, der durch den negativen Elektrodennichtaufbringungsabschnitt gestaltet ist, welcher geformt ist, um von dem Randabschnitt 11a vorzuragen. Die positiven Elektrodenstreifen 15 und die negativen Elektrodenstreifen 19 sind an Positionen vorgesehen, an denen die positiven Elektrodenstreifen 15 und die negativen Elektrodenstreifen 19 nicht in dem Zustand gestapelt sind, in dem die positiven Elektroden 10 und die negativen Elektroden 11 gestapelt sind.
Die positiven Elektroden 10, die die Elektrodenbaugruppe 5 bilden, sind derart gestapelt, dass die positiven Elektrodenstreifen 15 in der Stapelrichtung L ausgerichtet sind. Die negativen Elektroden 11, die die Elektrodenbaugruppe 5 bilden, sind derart gestapelt, dass die negativen Elektrodenstreifen 19 in der Stapelrichtung L in der gleichen Art und Weise ausgerichtet sind. Wie in 1 gezeigt ist, ist eine positive Elektrodenstreifengruppe 21, in der all die positiven Elektrodenstreifen 15 in der Elektrodenbaugruppe 5 in der Stapelrichtung L gebündelt sind, an dem Randabschnitt 5a der Elektrodenbaugruppe 5 vorgesehen. Das heißt, die positiven Elektrodenstreifen 15 von dem positiven Elektrodenstreifen 15, der sich an der äußersten Position auf einer Seite in der Stapelrichtung L befindet, zu dem positiven Elektrodenstreifen 15, der sich an der äußersten Position auf der anderen Seite in der Stapelrichtung L befindet, sind gebündelt. Eine negative Elektrodenstreifengruppe 22, in der all die negativen Elektrodenstreifen 19 in der Elektrodenbaugruppe 5 in der Stapelrichtung L gebündelt sind, ist an dem Randbereich 5A der Elektrodenbaugruppe 5 in der gleichen Art und Weise vorgesehen. Das heißt, die negativen Elektrodenstreifen 19 von dem negativen Elektrodenstreifen 19, der sich an der äußersten Position auf einer Seite in der Stapelrichtung L befindet, zu dem negativen Elektrodenstreifen 19, der sich an der äußersten Position auf der anderen Seite in der Stapelrichtung L befindet, sind gebündelt.
Ein positives Elektrodenleitungsbauteil 23 zum elektrischen Verbinden der Elektrodenbaugruppe 5 und des positiven Elektrodenanschlusses 7 ist mit der positiven Elektrodenstreifengruppe 21 gefügt bzw. verbunden. Ein negatives Elektrodenleitungsbauteil 24 zum elektrischen Verbinden der Elektrodenbaugruppe 5 und dem negativen Elektrodenanschluss 8 mit der negativen Elektrodenstreifengruppe 22 gefügt bzw. verbunden. Wie in 3 gezeigt ist, sind der positive Elektrodenanschluss 7 und die positive Elektrodenstreifengruppe 21 elektrisch miteinander durch einen Überstromschutzkreis 25 verbunden. Der negative Elektrodenanschluss 8 und die negative Elektrodenstreifengruppe 22 sind ebenfalls elektrisch miteinander durch den Überstromschutzkreis 25 in der gleichen Art und Weise verbunden.
Wie in 1 gezeigt ist, sind das positive Elektrodenleitungsbauteil 23 und das negative Elektrodenleitungsbauteil 24 rechtwinklig plattenartig. Die Längen des positiven Elektrodenleitungsbauteils 23 und des negativen Elektrodenleitungsbauteils 24 in der Querrichtung sind kleiner als die Länge der Elektrodenbaugruppe 5 in der Stapelrichtung L eingestellt. Die Längen des positiven Elektrodenleitungsbauteils 23 und des negativen Elektrodenleitungsbauteils 24 in der Längsrichtung sind derart eingestellt, dass das positive Elektrodenleitungsbauteil 23 und das negative Elektrodenleitungsbauteil 24 andere Bauteile nicht beeinträchtigen, wenn das positive Elektrodenleitungsbauteil 23 und das negative Elektrodenleitungsbauteil 24 mit der entsprechenden positiven Elektrodenstreifengruppe 21 und der negativen Elektrodenstreifengruppe 22 gefügt bzw. verbunden sind. In dem Fall des vorliegenden unbeanspruchten Beispiels sind das positive Elektrodenleitungsbauteil 23 und das negative Elektrodenbauteil 24 geformt, um in der Richtung vorzuragen, die senkrecht zu der Stapelrichtung L der Elektrodenbaugruppe 5 ist, wenn das positive Elektrodenleitungsbauteil 23 und das negative Elektrodenleitungsbauteil 24 mit der entsprechenden positiven Elektrodenstreifengruppe 21 und der negativen Elektrodenstreifengruppe 22 verbunden sind. Insbesondere sind das positive Elektrodenleitungsbauteil 23 und das negative Elektrodenleitungsbauteil 24 geformt, um zu der Innenfläche 4b des Körperbauteils 4 des Gehäuses 3 hin vorzuragen. Entsprechend sind die Längen des positiven Elektrodenleitungsbauteils 23 und des negativen Elektrodenleitungsbauteils 24 derart eingestellt, dass das positive Elektrodenleitungsbauteil 23 und das negative Elektrodenleitungsbauteil 24 die Innenfläche 4b des Körperbauteils 4 nicht beeinträchtigen, wenn das positive Elektrodenleitungsbauteil 23 und das negative Elektrodenleitungsbauteil 24 mit der entsprechenden positiven Elektrodenstreifengruppe 21 und der negativen Elektrodenstreifengruppe 22 gefügt bzw. verbunden sind.
Als Nächstes werden die Verbindungsstrukturen zwischen der positiven Elektrodenstreifengruppe 21 und dem positiven Elektrodenleitungsbauteil 23 und zwischen der negativen Elektrodenstreifengruppe 22 und dem negativen Elektrodenleitungsbauteil 24 im Detail gemäß 5 und 6 beschrieben werden. 5 und 6 zeigen die Verbindungsstruktur zwischen der positiven Elektrodenstreifengruppe 21 und dem positiven Elektrodenleitungsbauteil 23. Diese Verbindungsstruktur ist die gleiche wie die Verbindungsstruktur zwischen der negativen Elektrodenstreifengruppe 22 und dem negativen Elektrodenleitungsbauteil 24. Entsprechend wird hiernach die Verbindungsstruktur zwischen der positiven Elektrodenstreifengruppe 21 und dem positiven Elektrodenleitungsbauteil 23 beschrieben. In der folgenden Beschreibung wird die Verbindungsstruktur zwischen der negativen Elektrodenstreifengruppe 22 und dem negativen Elektrodenleitungsbauteil 24 ebenfalls gegeben werden, falls die positiven Elektrodenstreifen 15 durch die negativen Elektrodenstreifen 19 ersetzt werden, die distalen Enden 15a der positiven Elektrodenstreifen 15 durch die distalen Enden 19a der negativen Elektrodenstreifen 19 ersetzt werden, die positive Elektrodenstreifengruppe 21 durch die negative Elektrodenstreifengruppe 22 ersetzt wird und das positive Elektrodenleitungsbauteil 23 durch das negative Elektrodenleitungsbauteil 24 ersetzt wird.
Wie in 5 gezeigt ist, wird in der positiven Elektrodenstreifengruppe 21 der positive Elektrodenstreifen 15, der sich an der äußersten Position auf einer Seite befindet, als „H1“ referenziert und der positive Elektrodenstreifen 15, der sich an der äußersten Position auf der anderen Seite befindet, wird als „H2“ referenziert. Die positiven Elektrodenstreifen 15 sind derart gebündelt, dass der positive Elektrodenstreifen 15 (H2) sich dem positiven Elektrodenstreifen 15 (H1) annähert. Zu diesem Zeitpunkt berührt in dem vorliegenden unbeanspruchten Beispiel das positive Elektrodenleitungsbauteil 23 den positiven Elektrodenstreifen 15 (H1). Entsprechend sind die positiven Elektrodenstreifen 15, die in der Stapelphase unabhängig voneinander waren, zu dem positiven Elektrodenstreifen 15 (H1) hin gebündelt, um die positive Elektrodenstreifengruppe 21 zu bilden. Die positive Elektrodenstreifengruppe 21 und das positive Elektrodenleitungsbauteil 23 sind aneinander durch ein Widerstandsschweißen gefügt, um miteinander auch elektrisch verbunden zu sein. Das Widerstandsschweißen ist ein Verfahren zum Klemmen und Schweißen verbundener Objekte (die positive Elektrodenstreifengruppe 21 und das positive Elektrodenleitungsbauteil 23 in 5) durch zwei Schweißelektroden.
In dem vorliegenden unbeanspruchten Beispiel haben die positiven Elektrodenstreifen 15 die gleiche Größe. Entsprechend gilt in der Stapelrichtung L der Elektrodenbaugruppe 5, je weiter sich die positiven Elektrodenstreifen 15 von dem positiven Elektrodenstreifen 15 (H1) entfernt befinden, desto geringer werden die Längen der positiven Elektrodenstreifen 15, die als die positive Elektrodenstreifengruppe 21 gebündelt sind. Entsprechend ist der Schweißabschnitt W in all den positiven Elektrodenstreifen 15 ausgebildet, um dem Bereich des positiven Elektrodenstreifens 15 (H2) zu entsprechen, in dem der positive Elektrodenstreifen 15 (H2) auf die anderen positiven Elektrodenstreifen 15 gestapelt ist. Gemäß dem vorliegenden unbeanspruchten Beispiel sind die positive Elektrodenstreifengruppe 21 und das positive Elektrodenleitungsbauteil 23 durch den Schweißabschnitt W derart aneinander gefügt, dass die positive Elektrodenstreifengruppe 21 und das positive Elektrodenleitungsbauteil 23 elektrisch miteinander verbunden sind.
Wie in 6 gezeigt ist, weist die positive Elektrodenstreifengruppe 21 einen ersten gebogenen Abschnitt 27, der gekrümmt ist, und sich erstreckende Abschnitte bzw. Erstreckungsabschnitte 28 auf, die sich von dem ersten gebogenen Abschnitt 27 in der Stapelrichtung L der Elektrodenbaugruppe 5 aus erstrecken. Die Konfiguration der positiven Elektrodenstreifengruppe 21 ist durch ein Drehen der positiven Elektrodenstreifengruppe 21 und des positiven Elektrodenleitungsbauteils 23 zu der Rechten hin in der Stapelrichtung L der Elektrodenbaugruppe 5 ausgebildet, um die positive Elektrodenstreifengruppe 21 zu biegen. Von der positiven Elektrodenstreifengruppe 21 ist der Schweißabschnitt W des sich erstreckenden Abschnitts 28 des positiven Elektrodenstreifens 15 (H1), der sich an der äußersten Position in der Biegerichtung des ersten gebogenen Abschnitts 27 befindet, ein Verbindungsabschnitt, um mit dem positiven Elektrodenleitungsbauteil 23 verbunden zu sein. Das positive Elektrodenleitungsbauteil 23 befindet sich nach einem Biegen der positiven Elektrodenstreifengruppe 21 außerhalb der Erstreckungsabschnitte 28 in der positiven Elektrodenstreifengruppe 21. Die distalen Enden 15a können von dem Ende des positiven Elektrodenleitungsbauteils 23 in der Erstreckungsrichtung der Erstreckungsabschnitte 28 in Abhängigkeit von den Längen der Erstreckungsabschnitte 28 vorragen. Die vorragenden distalen Enden 15a können die Innenfläche 4b des Gehäuses 3 berühren, wenn das Gehäuse 3 die Elektrodenbaugruppe 5 beherbergt. Das vorliegende Beispiel zeigt ein Beispiel, in dem die Längen der Erstreckungsabschnitte 28 der drei positiven Elektrodenstreifen 15 einschließlich des positiven Elektrodenstreifens 15 (H1) der positiven Elektrodenstreifengruppe 21, die sich an den äußeren Positionen in der Biegerichtung des ersten gebogenen Abschnitts 27 befinden, derart eingestellt sind, dass die Erstreckungsabschnitte 28 die Innenfläche 4b des Gehäuses 3 berühren.
Von den Erstreckungsabschnitten 28 weisen diejenigen, bei denen die distalen Enden 15a von dem Ende des positiven Elektrodenleitungsbauteils 23 in der Erstreckungsrichtung der Erstreckungsabschnitte 28 vorragen, einen zweiten gebogenen Abschnitt 29 auf, der durch ein Biegen der Erstreckungsabschnitte 28 an den distalen Enden 15a in der Erstreckungsrichtung des ersten gebogenen Abschnitts 27 ausgebildet ist. In dem vorliegenden Beispiel sind die Erstreckungsabschnitte 28 an dem zweiten gebogenen Abschnitt 29 in der gleichen Richtung wie die Krümmungsrichtung der positiven Elektrodenstreifengruppe 21 an dem ersten gebogenen Abschnitt 27 gebogen, d. h., in der rechten Richtung (Uhrzeigerrichtung) in 6. Die Erstreckungsabschnitte 28 der drei positiven Elektrodenstreifen 15 einschließlich des positiven Elektrodenstreifens 15 (H1) der positiven Elektrodenstreifengruppe 21, die sich an den äußeren Positionen in der Biegerichtung des ersten gebogenen Abschnitts 27 befinden, weisen den zweiten gebogenen Abschnitt 29 auf. Das heißt, die distalen Enden 15a der drei positiven Elektrodenstreifen 15 weisen den zweiten gebogenen Abschnitt 29 auf. In 6 ist ein Bezugszeichen „R1“ den drei Erstreckungsabschnitten 28 zugewiesen, die den zweiten gebogenen Abschnitt 29 aufweisen. Die Erstreckungsabschnitte 28 (R1) sind an dem zweiten gebogenen Abschnitt 29 gebogen, bevor die Erstreckungsabschnitte 28 (R1) die Innenfläche 4b des Körperbauteils 4 des Gehäuses 3 berühren. Die Erstreckungsabschnitte (R1) sind an dem zweiten gebogenen Abschnitt 29 um einen vorbestimmten Winkel α gebogen. Der vorbestimmte Winkel α ist durch das distale Ende 15a des Erstreckungsabschnitts 28 des positiven Elektrodenstreifens 15 (H1), der durch die Linie mit abwechselnd langen und kurzen Strichen gezeigt ist, in der der zweite gebogene Abschnitt 29 nicht ausgebildet ist, und dem distalen Ende 15a definiert, das durch die durchgezogene Linie gezeigt ist, in der der zweite gebogene Abschnitt 29 in 6 ausgebildet ist. Der Winkel α ist stumpf. Gemäß dem zweiten gebogenen Abschnitt 29 erstrecken sich die distalen Enden 15a in der Erstreckungsrichtung der Erstreckungsabschnitte 28 (R1) in der Richtung, die sich der Elektrodenbaugruppe 5 annähert. Die distalen Enden 15a der Erstreckungsabschnitte 28 (R1) befinden sich zwischen der Elektrodenbaugruppe 5 und dem positiven Elektrodenstreifen 15 (H2), der sich an der innersten Position in dem ersten gebogenen Abschnitt 27 befindet. Das heißt, die distalen Enden 15a der Erstreckungsabschnitte 28 (R1) befinden sich in dem Raum S, der durch die Elektrodenbaugruppe 5 und die positive Elektrodenstreifengruppe 21 einwärts von dem ersten gebogenen Abschnitt 27 definiert ist. Der Raum S weist einen Bereich von dem Randabschnitt 10a der positiven Elektrode 10 in jedem positiven Elektrodenstreifen 15 zu dem ersten gebogenen Abschnitt 27 der positiven Elektrodenstreifengruppe 21 auf. Der Raum S ist durch die positive Elektrodenstreifengruppe 21, die Elektrodenbaugruppe 5 und den Bereich der positiven Elektrodenstreifen 15 definiert, die sich zwischen der positiven Elektrodenstreifengruppe 21 und der Elektrodenbaugruppe 5 befinden. Die distalen Enden 15a von all den Erstreckungsabschnitten 28 (R1) befinden sich zwischen der Elektrodenbaugruppe 5 und den positiven Elektrodenstreifen 15 (H2), d. h. in dem Raum S, so dass die distalen Enden 15a keine von der Elektrodenbaugruppe 5, den Streifengruppen 21 und 22 und der inneren Fläche bzw. die Innenfläche 4b des Gehäuses 3 berühren.
Hiernach werden Vorgänge der wiederaufladbaren Batterie 2 gemäß dem vorliegenden Beispiel beschrieben.
Falls die Längen der Erstreckungsabschnitte 28 der positiven Elektrodenstreifengruppe 21 oder der negativen Elektrodenstreifengruppe 22 ausgedehnt werden, um einen ausreichenden Kontaktbereich zwischen den Erstreckungsabschnitten 28 und dem entsprechenden von den Leitungsbauteilen 23 und 24 zu gewährleisten, können die distalen Enden 15a oder 19a der Erstreckungsabschnitte (R1) die Innenfläche 4b des Gehäuses 3 berühren. Selbst in diesem Fall befinden sich die distalen Enden 15a oder 19a des Erstreckungsabschnitts 28 (R1) an Positionen, die von der Innenfläche 4b des Körperbauteils 4 getrennt bzw. entfernt sind. Dies verhindert den Kontakt zwischen den distalen Enden 15a und der Innenfläche 4b des Gehäuses 3.
Die distalen Enden 15a oder 19a des Erstreckungsabschnitts 28 (R1) des positiven Elektrodenstreifens 15 (H1) oder des negativen Elektrodenstreifens 19 (H1) können eine Elektrode berühren, die eine Polarität hat, welche verschieden von der Polarität des positiven Elektrodenstreifens 15 (H1) oder des negativen Elektrodenstreifens 19 (H1) hat, zum Beispiel die negative Elektrode 11 oder die positive Elektrode 10, die sich an der am weitesten rechts befindlichen Position in der Stapelrichtung L der Elektrodenbaugruppe 5 in 6 befindet, in Abhängigkeit von der Länge des Erstreckungsabschnitts 28. Gemäß dem vorliegenden Beispiel befinden sich die distalen Enden 15a oder 19a der Erstreckungsabschnitte 28 (R1) zwischen der Elektrodenbaugruppe 5 und dem positiven Elektrodenstreifen 15 (H2), d. h. in dem Raum S. Dies verhindert den Kontakt zwischen den distalen Enden 15a und einer Elektrode mit einer unterschiedlichen Polarität oder zwischen distalen Enden 19a und einer Elektrode mit einer unterschiedlichen Polarität.
Wie vorangehend beschrieben ist, hat das vorliegende Beispiel die folgenden Vorteile.
(1) Ein einfacher Aufbau, in dem der zweite gebogene Abschnitt 29 in den Erstreckungsabschnitten 28 (R1) der positiven Elektrodenstreifengruppe 21 und der negativen Elektrodenstreifengruppe 22 ausgebildet ist, verhindert, dass ein Kurzschluss zwischen den positiven Elektrodenstreifen 15 und dem Gehäuse 3 oder zwischen den positiven Elektrodenstreifen 15 und den negativen Elektroden 11 oder ein Kurzschluss zwischen den negativen Elektrodenstreifen 19 und dem Gehäuse 3 oder zwischen den negativen Elektrodenstreifen 19 und den positiven Elektroden 10 auftritt.
Die Länge des Erstreckungsabschnitts 28 des positiven Elektrodenstreifens 15 (H1) oder des negativen Elektrodenstreifens 19 (H1) der Streifengruppe 21 oder 22, der sich an der äußersten Position in der Biegerichtung des ersten gebogenen Abschnitts 27 befindet, ist die längste unter den Erstreckungsabschnitten 28 der positiven Elektrodenstreifengruppe 21 oder der negativen Elektrodenstreifengruppe 22. Entsprechend ist der zweite gebogene Abschnitt 29, wie er vorangehend gestaltet ist, in dem Erstreckungsabschnitt 28 des positiven Elektrodenstreifens 15 (H1) oder des negativen Elektrodenstreifens 19 (H1) ausgebildet. Dies verhindert ein Auftreten eines Kurzschlusses zwischen den positiven Elektrodenstreifen 15 und dem Gehäuse 3 oder zwischen dem positiven Elektrodenstreifen 15 und den Elektroden 11 oder eines Kurzschlusses zwischen den negativen Elektrodenstreifen 19 und dem Gehäuse 3 oder zwischen den negativen Elektrodenstreifen 19 und den Elektroden 10.
(2) Die Erstreckungsabschnitte 28 (R1) sind an dem zweiten gebogenen Abschnitt 29 gebogen, bevor die Erstreckungsabschnitte 28 (R1) die Innenfläche 4b des Körperbauteils 4 des Gehäuses 3 berühren. Das heißt, die Erstreckungsabschnitte 28 (R1) wurden bereits von dem Gehäuse 3 an dem zweiten gebogenen Abschnitt 29 isoliert. Entsprechend, selbst wenn der Biegegrad der Erstreckungsabschnitte 28 (R1) an dem zweiten gebogenen Abschnitt 29 klein ist, befinden sich die distalen Enden 15a oder 19a, die weiter entfernt von dem zweiten gebogenen Abschnitt 29 in der Erstreckungsrichtung der Erstreckungsabschnitte 28 (R1) positioniert sind, zwischen der Elektrodenbaugruppe 5 und dem positiven Elektrodenstreifen 15 (H2), der sich an der innersten Position an dem ersten gebogenen Abschnitt 27 befindet, oder zwischen der Elektrodenbaugruppe 5 und dem negativen Elektrodenstreifen 19 (H2), der sich an der innersten Position an dem ersten gebogenen Abschnitt 27 befindet. Das heißt, die distalen Enden 15a oder 19a befinden sich in dem Raum S, der durch die Elektrodenbaugruppe 5 und die positive Elektrodenstreifengruppe 21 einwärts von dem ersten gebogenen Abschnitt 27 definiert ist. Dies verhindert noch leichter ein Auftreten eines Kurzschlusses zwischen den positiven Elektrodenstreifen 15 und dem Gehäuse 3 oder zwischen den positiven Elektrodenstreifen 15 und den Elektroden 11 oder eines Kurzschlusses zwischen den negativen Elektrodenstreifen 19 und dem Gehäuse 3 oder zwischen den negativen Elektrodenstreifen 19 und den Elektroden 10.
(3) Ein Bereich, der durch die Streifengruppe 21 oder 22 eingenommen ist, wie zum Beispiel dem ersten gebogenen Abschnitt 27, dem Erstreckungsabschnitt 28 und dem zweiten gebogenen Abschnitt 29, ist in dem Gehäuse 3 verringert.
(4) Der zweite gebogene Abschnitt 29 ist in den Erstreckungsabschnitten 28 (R1) ausgebildet. Dies hindert einen Kurzschluss daran, aufzutreten, während die Längen der Erstreckungsabschnitte 28 erweitert werden, um den Verbindungsbereich zwischen dem leitfähigen Bauteil bzw. Leitungsbauteil 23 oder 24 und der entsprechenden positiven Elektrodenstreifengruppe 21 oder der negativen Elektrodenstreifengruppe 22 zu erhöhen. Dies verbessert die Stromsammeleffizienz der leitfähigen Bauteile 23 und 24
(5) Gemäß dem zweiten gebogenen Abschnitt 29 befinden sich die distalen Enden 15a oder 19a der Erstreckungsabschnitte 28 (R1) zwischen der Elektrodenbaugruppe 5 und dem positiven Elektrodenstreifen 15 (H2) oder zwischen der Elektrodenbaugruppe 5 und dem negativen Elektrodenstreifen 19 (H2), d. h. in dem Raum S. Der Abschnitt zwischen der Elektrodenbaugruppe 5 und dem positiven Elektrodenstreifen 15 (H2) oder zwischen der Elektrodenbaugruppe 5 und dem negativen Elektrodenstreifen 19 (H2), d. h. der Raum S, ist ein toter Raum, der erzeugt wird, wenn die positive Elektrodenstreifengruppe 21 oder die negative Elektrodenstreifengruppe 22 den ersten gebogenen Abschnitt 27 und die Erstreckungsabschnitte 28 aufweist. Gemäß dem vorliegenden Beispiel wird solch ein toter Raum effizient zum Biegen und Positionieren der distalen Enden 15a oder 19a verwendet.
Das vorangehende Beispiel kann je nach Bedarf auf die folgenden Weisen modifiziert werden.
Gemäß dem vorangehenden Beispiel befinden sich die distalen Enden 15a der Erstreckungsabschnitte 28 (R1) der positiven Elektrodenstreifengruppe 21 an Positionen, in denen die distalen Enden 15a keine von der Elektrodenbaugruppe 5, den Streifengruppen 21 und 22 und der Innenfläche 4b des Gehäuses 3 berühren. Die distalen Enden 15a der Erstreckungsabschnitte 28 (R1) können die positiven Elektroden 10 berühren, die Elektroden sind, die die gleiche Polarität wie die Polarität der positiven Elektrodenstreifen 15 einschließlich der Erstreckungsabschnitte 28 (R1) haben. Insbesondere, wie in 7 gezeigt ist, sind die Erstreckungsabschnitte 28 (R1) an dem zweiten gebogenen Abschnitt 29 gebogen, bevor die Erstreckungsabschnitte 28 (R1) die Innenfläche 4b des Körperbauteils 4 des Gehäuses 3 berühren. 7 zeigt ein Beispiel, in dem die Längen der Erstreckungsabschnitte 28 der vier positiven Elektrodenstreifen 15 einschließlich des positiven Elektrodenstreifens 15 (H1) der positiven Elektrodenstreifengruppe 21, die sich an den äußeren Positionen in der Biegerichtung des ersten gebogenen Abschnitts 27 befinden, derart eingestellt sind, dass die Erstreckungsabschnitte 28 die Innenfläche 4b des Gehäuses 3 berühren. Die Erstreckungsabschnitte 28 (R1) der vier positiven Elektrodenstreifen 15, die sich an den äußeren Positionen in der Biegerichtung des ersten gebogenen Abschnitts 27 befinden, weisen den zweiten gebogenen Abschnitt 29 auf. Das heißt, die distalen Enden der vier positiven Elektrodenstreifen 15 weisen den zweiten gebogenen Abschnitt 29 auf. Die Erstreckungsabschnitte 28 sind an dem zweiten gebogenen Abschnitt 29 gebogen. Dies bringt das distale Ende 15a des Erstreckungsabschnitts 28 des positiven Elektrodenstreifens 15 (H1) von den distalen Enden 15a der Erstreckungsabschnitte 28 (R1) in Kontakt mit dem positiven Elektrodenstreifen 15 (H2). Der Kontakt zwischen dem distalen Ende 15a des Erstreckungsabschnitts 28 des positiven Elektrodenstreifens 15 (H2) entspricht einem Zustand, in dem die Fläche des distalen Endes 15a und die Fläche des positiven Elektrodenstreifens 15 (H2) einzig einander berühren. Im Gegensatz dazu sind die Erstreckungsabschnitte 28 der positiven Elektrodenstreifen 15 verschieden zu den positiven Elektrodenstreifen 15 (H1) der Erstreckungsabschnitte 28 (R1) ebenfalls an dem zweiten gebogenen Abschnitt 29 gebogen. Dies verortet die distalen Enden 15a der Erstreckungsabschnitte 28 zwischen die Elektrodenbaugruppe 5 und den positiven Elektrodenstreifen 15 (H2), d. h. in den Raum S.
Solch eine Modifikation bildet die positive Elektrodenstreifengruppe 21 noch leichter, so dass die distalen Enden 15a der Elektrodenstreifen 15 nicht die Innenfläche 4b des Gehäuses 3 berühren. Ferner, da die distalen Enden 15a der Erstreckungsabschnitte 28 und der positive Elektrodenstreifen 15 (H2), der die distalen Enden 15a berührt, die gleiche Polarität haben, verhindert solch eine Form eines Kontakts, dass ein Kurzschluss zwischen Elektroden mit verschiedenen Polaritäten auftritt. Die Form der negativen Elektroden 11, die in 7 dargestellt sind, kann anstelle der positiven Elektroden 10 eingesetzt bzw. verwendet werden gemäß der vorliegenden Erfindung.
In der Form, die in 7 gezeigt ist, entspricht der Kontakt, zwischen dem distalen Ende 15a des Erstreckungsabschnitts 28 und dem positiven Elektrodenstreifen 15 (H2) einem Zustand, in dem die Fläche des distalen Endes 15a und die Fläche des positiven Elektrodenstreifens 15 (H2) einzig einander berühren. Alternativ kann der Kontakt einem Zustand entsprechen, in dem das distale Ende 15a und der positive Elektrodenstreifen 15 (H2) beispielsweise durch ein Schweißen oder ein Kleben gefügt sind. Solch eine Form gewährleistet die Form der positiven Elektrodenstreifengruppe 21, in der die distalen Enden der positiven Elektrodenstreifen 15 die Innenfläche 4b des Gehäuses 3 in einer stabilen Art und Weise nicht berühren. In der vorliegenden Form können die negativen Elektroden 11 anstelle von den positiven Elektroden 10 verwendet bzw. eingesetzt werden.
In der Form, die in 7 gezeigt ist, ist lediglich das distale Ende 15a des positiven Elektrodenstreifens 15 (H1) in Kontakt mit dem positiven Elektrodenstreifen 15 (H2) gebracht. Die distalen Enden 15a der Erstreckungsabschnitte 28 der positiven Elektrodenstreifen 15, die verschieden zu den positiven Elektrodenstreifen 15 (H1) sind, können den positiven Elektrodenstreifen (H2) in der gleichen Art und Weise in Abhängigkeit von den Längen der Erstreckungsabschnitte 28 berühren. In der vorliegenden Form können die negativen Elektroden 11 anstelle der positiven Elektroden 10 verwendet werden.
In der Form, die in 7 gezeigt ist, ist das distale Ende 15a des Erstreckungsabschnitts 28 mit dem positiven Elektrodenstreifen 15 (H2) in Kontakt gebracht. Alternativ kann das distale Ende 15a mit den positiven Elektrodenstreifen 15, die verschieden zu dem positiven Elektrodenstreifen 15 (H2) sind, in Kontakt gebracht werden. Ferner kann das distale Ende 15a mit den positiven Elektrodenaktivmaterialschichten 14 der positiven Elektroden 10 oder der Separatoren 12 in Kontakt gebracht werden. Darüber hinaus können bezüglich der positiven Elektroden 10, positive Elektroden 10 verwendet werden, wobei in jeder ein Bereich in der Nähe des Randabschnitts 10a, der derart geformt ist, dass der positive Elektrodenstreifen 15 vorragt, durch einen positiven Elektrodennichtauftragungsabschnitt gestaltet ist, in dem das positive Elektrodenaktivmaterial nicht auf die positive Elektrodenmetallfolie 13 aufgebracht ist. Entsprechend kann das distale Ende 15a mit dem positiven Elektrodenaufbringungsabschnitt in Kontakt gebracht werden. In der vorliegenden Form können die negativen Elektroden 11 anstelle der positiven Elektrode 10 verwendet werden.
Wie in 8 gezeigt ist, können die Erstreckungsabschnitte 28 an dem zweiten gebogenen Abschnitt 29 derart gebogen sein, dass die distalen Enden 15a im Wesentlichen parallel zu den Erstreckungsabschnitten 28a in dem Bereich von dem ersten gebogenen Abschnitt 27 zu dem zweiten gebogenen Abschnitt 29 sind. 8 zeigt ein Beispiel, in dem die Längen von den Erstreckungsabschnitten 28 von den vier positiven Elektrodenstreifen 15 einschließlich des positiven Elektrodenstreifens 15 (H1) von der positiven Elektrodenstreifengruppe 21, die sich an den äußeren Positionen in der Biegerichtung des ersten gebogenen Abschnitts 27 befindet, derart eingestellt sind, dass die Erstreckungsabschnitte 28 die Innenfläche 4b des Gehäuses 3 berühren. Die Erstreckungsabschnitte 28 (R1) von den vier positiven Elektrodenstreifen 15, die sich an den äußeren Positionen in der Biegerichtung des ersten gebogenen Abschnitts 27 befinden, weisen den zweiten gebogenen Abschnitt 29 auf. Das heißt, die distalen Enden von den vier positiven Elektrodenstreifen 15 weisen den zweiten gebogenen Abschnitt 29 auf. Solch eine Form stellt einen Biegegrad der Erstreckungsabschnitte 28 (R1) an dem zweiten gebogenen Abschnitt 29 leicht ein. Ferner wird der Biegegrad der Erstreckungsabschnitte 28 (R1) an dem zweiten gebogenen Abschnitt 29 erhöht. Dies gewährleistet die Form der positiven Elektrodenstreifengruppe 21, in der die distalen Enden 15a der positiven Elektrodenstreifen 15 nicht die Innenfläche 4b des Gehäuses 3 oder Elektroden mit einer unterschiedlichen Polarität in einer stabilen Art und Weise berühren. Die vorliegende Form umfasst eine Form, in der die distalen Enden 15a parallel zu den Erstreckungsabschnitten 28a in dem Bereich von dem ersten gebogenen Abschnitt 27 zu dem zweiten gebogenen Abschnitt 29 sind. Die Form der negativen Elektroden 11, die in 8 dargestellt ist, kann anstelle der positiven Elektroden 10 verwendet werden.
Der zweite gebogene Abschnitt 29 ist von dem Gehäuse 3 durch ein Biegen der Erstreckungsabschnitte 28 an dem zweiten gebogenen Abschnitt 29 vor der Innenwand 4b des Gehäuses 3 isoliert. Isolierende Bauteile bzw. Isolierbauteile, wie die Isolierbahn 9b befinden sich zwischen dem zweiten gebogenen Abschnitt 29 und dem Gehäuse 3. Dies gewährleistet ferner die Verhinderung eines Auftretens eines Kurzschlusses zwischen den Streifen 15 und der Innenfläche 4b des Gehäuses 3 oder zwischen den Streifen 19 und der Innenfläche 4b.
Die Erstreckungsabschnitte 28 können an dem zweiten gebogenen Abschnitt 29 gebogen bzw. gekrümmt sein.
Die Streifengruppen 21 und 22 können an dem ersten gebogenen Abschnitt 27 gebogen sein.
Beliebige von den Erstreckungsabschnitten 28 werden ausgewählt, um einen zweiten gebogenen Abschnitt 29 zu haben, in Abhängigkeit von den Längen der Erstreckungsabschnitte 28 von den Streifen 15 oder 19. Jedoch weist das distale Ende 15a oder 19a des entsprechenden positiven Elektrodenstreifens 15 (H1) oder des negativen Elektrodenstreifens 19 (H1) der Streifengruppen 21 oder 22 in der Erstreckungsrichtung, der sich an der äußersten Position in der Biegerichtung an dem ersten gebogenen Abschnitt 27 befindet, den zweiten gebogenen Abschnitt 29 auf. Ferner kann der zweite gebogene Abschnitt 29 derart gestaltet sein, dass sich die distalen Enden 15a oder 19a zwischen dem Elektrodenzusammenbau 5 und dem entsprechenden positiven Elektrodenstreifen 15 (H2) oder zwischen der Elektrodenbaugruppe 5 und dem entsprechenden negativen Elektrodenstreifen 19 (H2), d. h. in dem Raum S, befinden, oder dass die distalen Enden 15a oder 19a eine Elektrode mit der gleichen Polarität berühren.
Was den zweiten gebogenen Abschnitt 29 angeht, können die Erstreckungsabschnitte 28 gekrümmt oder in einer Richtung gebogen sein, die von der Krümmungs- oder Biegungsrichtung an dem ersten gebogenen Abschnitt 27 in der ersten positiven Elektrodenstreifengruppe 21 oder der negativen Elektrodenstreifengruppe 22 verschieden ist, d. h. beispielsweise der linken (Gegenuhrzeigersinn) Richtung in 6 bis 8.
Gemäß der vorangehenden Ausführungsform weisen sowohl die positive Elektrodenstreifengruppe 21 als auch die negative Elektrodenstreifengruppe 22 den zweiten gebogenen Abschnitt 29 auf. Jedoch kann lediglich eine von der positiven Elektrodenstreifengruppe 21 und der negativen Elektrodenstreifengruppe 22 den zweiten gebogenen Abschnitt 29 aufweisen. Ferner kann die Art eines Biegens der Erstreckungsabschnitte 28 an dem zweiten gebogenen Abschnitt 29 in jeder von der positiven Elektrodenstreifengruppe 21 und der negativen Elektrodenstreifengruppe 22 verschieden sein. Zum Beispiel können in der positiven Elektrodenstreifengruppe 21, wie in 6 gezeigt ist, und der negativen Elektrodenstreifengruppe 22, wie in 7 gezeigt ist, die Erstreckungsabschnitte 28 an dem zweiten gebogenen Abschnitt 29 gekrümmt oder gebogen sein.
In der positiven Elektrodenstreifengruppe 21 und der negativen Elektrodenstreifengruppe 22 können die Biegerichtungen an dem ersten gebogenen Abschnitt verschieden voneinander sein. Die Biegerichtungen an dem zweiten gebogenen Abschnitt 29 können ebenfalls verschieden voneinander sein.
Nach einem Verbinden bzw. Fügen der Streifengruppe 21 oder 22 mit dem entsprechenden Leitungsbauteil 23 oder 24 wird die Streifengruppe 21 oder 22 an dem ersten gebogenen Abschnitt 27 gebogen. Jedoch kann die Reihenfolge der Tätigkeiten des Fügens und des Biegens umgekehrt werden.
Das leitfähige Bauteil bzw. das Leitungsbauteil 23 oder 24 befindet sich außerhalb der Erstreckungsabschnitte 28. Jedoch kann sich das Leitungsbauteil 23 oder 24 zwischen der Elektrodenbaugruppe 5 und dem positiven Elektrodenstreifen 15 (H2) oder zwischen der Elektrodenbaugruppe 5 und dem negativen Elektrodenstreifen 19 (H2), d. h. in dem Raum S befinden.
Der positive Elektrodenstreifen 15 ist nicht auf den positiven Elektrodenstreifen 15 mit dem gesamten Bereich begrenzt, der durch den positiven Elektrodennichtaufbringungsabschnitt gestaltet ist, der frei von dem positiven Elektrodenaktivmaterial ist. Der negative Elektrodenstreifen 19 ist nicht auf den negativen Elektrodenstreifen 19 mit dem gesamten Bereich begrenzt, der durch den negativen Elektrodennichtaufbringungsabschnitt gestaltet ist, der frei von dem negativen Elektrodenaktivmaterial ist. Das heißt, in dem positiven Elektrodenstreifen 15 oder dem negativen Elektrodenstreifen 19 kann das Aktivmaterial teilweise aufgebracht bzw. aufgetragen sein. In jedem positiven Elektrodenstreifen 15 oder jedem negativen Elektrodenstreifen 19 ist ein Bereich, der frei von dem Aktivmaterial ist, an dem Randabschnitt des Streifens 15 oder 19 positioniert.
Das Leitungsbauteil 23 oder 24 ist rechtwinklig plattenartig. Jedoch kann das Leitungsbauteil 23 oder 24 in anderen Formen, wie zum Beispiel säulenförmig (stabartig) oder rechtwinklig kastenartig ausgebildet sein.
Die Verbindung zwischen der Streifengruppe 21 oder 22 und dem entsprechenden Leitungsbauteil 23 oder 24 kann gemäß einem Fügeverfahren verschieden zu dem Widerstandsschweißen hergestellt sein. Zum Beispiel kann ein Ultraschallschweißen oder ein Löten eingesetzt werden.
Drei oder mehrere Streifengruppen können in der Elektrodenbaugruppe 5 vorgesehen sein. In diesem Fall können die Streifengruppen beliebige von der Kombination von einer Vielzahl von positiven Elektrodenstreifengruppen 21 und einer negativen Elektrodenstreifengruppe 22, der Kombination von einer positiven Elektrodenstreifengruppe 21 und einer Vielzahl von negativen Elektrodenstreifengruppen 22, und einer Kombination von einer Vielzahl von positiven Elektrodenstreifengruppen 21 und einer Vielzahl von negativen Elektrodenstreifengruppen 22 sein. Der zweite gebogene Abschnitt 29 kann in all den Streifengruppen ausgebildet sein. Alternativ kann der zweite gebogene Abschnitt 29 in einer oder mehreren von den Streifengruppen vorgesehen sein.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die wiederaufladbare Batterie 2 der gestapelten Art begrenzt, wie in der vorangehenden Ausführungsform offenbart ist. Die vorliegende Erfindung kann auf eine wiederaufladbare Batterie einer Wicklungsart angewendet werden, in der bandartige positive Elektroden und negative Elektroden gewickelt sind, um einen gestapelten Aufbau auszubilden. Selbst in der wiederaufladbaren Batterie der Wicklungsart kann sich ein Separator bzw. eine Trenneinrichtung zwischen jedem Paar von den positiven Elektroden und den negativen Elektroden befinden, um die positiven Elektroden von den negativen Elektroden zu isolieren. Die vorliegende Erfindung kann auf die wiederaufladbare Batterie der Wicklungsart angewendet werden, solange die positiven Elektrodenstreifen 15, die positiven Elektrodenstreifengruppe 21, die negativen Elektrodenstreifen 19 und die negative Elektrodenstreifengruppe 22 vorgesehen sind.
Das Fahrzeug, das die wiederaufladbare Batterie 2 gemäß der vorliegenden Ausführungsform trägt, kann ein Automobil oder ein gewerbliches Fahrzeug bzw. Industriefahrzeug sein.
Die wiederaufladbare Batterie 2 entspricht einer wiederaufladbaren Lithiumionenbatterie. Jedoch ist die wiederaufladbare Batterie 2 nicht darauf beschränkt. Andere wiederaufladbare Batterien können eingesetzt werden. Das heißt, eine beliebige wiederaufladbare Batterie kann eingesetzt werden, solange sich Ionen zwischen der positiven Elektrodenaktivmaterialschicht und der negativen Elektrodenaktivmaterialschicht bewegen und die elektrische Ladung übertragen wird.
Die vorliegende Erfindung kann durch Elektrizitätsspeichervorrichtungen, wie zum Beispiel einen elektrischen Doppelschichtkondensator verkörpert werden.

Claims

Elektrizitätsspeichervorrichtung (2), die Folgendes aufweist: eine oder mehrere positive Elektroden (10), von denen jede einen Randabschnitt (10a) und einen Streifen (15) an dem Randabschnitt (10a) hat; eine oder mehrere negative Elektroden (11), von denen jede einen Randabschnitt (11a) und einen Streifen (19) an dem Randabschnitt (11a) hat; eine Elektrodenbaugruppe (5), die derart gestaltet ist, dass die positiven Elektroden (10) und negativen Elektroden (11) abwechselnd in einem Zustand gestapelt sind, in dem die positiven Elektroden (10) und die negativen Elektroden (11) voneinander isoliert sind; einen Elektrodenanschluss (7, 8), der Elektrizität zwischen dem Elektrodenanschluss (7, 8) und der Elektrodenbaugruppe (5) überträgt; ein Leitungsbauteil (23, 24), das die Elektrodenbaugruppe (5) und den Elektrodenanschluss (7, 8) elektrisch verbindet; Streifengruppen (21, 22), die jeweils Streifen (15) von den positiven Elektroden (10) oder Streifen (19) von den negativen Elektroden (11) aufweisen, die in einer Stapelrichtung der Elektrodenbaugruppe gebündelt sind, wobei die die Streifengruppen (21, 22) an einem Randabschnitt (5a) der Elektrodenbaugruppe (5) vorhanden sind und mit dem Leitungsbauteil (23, 24) verbunden sind; und ein Gehäuse (3), das das Leitungsbauteil (23, 24) und die Elektrodenbaugruppe (5) beherbergt, wobei die Streifengruppen (21, 22) jeweils einen ersten gebogenen Abschnitt (27), der gekrümmt oder gebogen ist, und einen Erstreckungsabschnitt (28) aufweisen, der sich von dem ersten gebogenen Abschnitt (27) in der Stapelrichtung der Elektrodenbaugruppe erstreckt, jeder Erstreckungsabschnitt (28) einen Verbindungsabschnitt aufweist, der mit dem Leitungsbauteil (23, 24) elektrisch verbunden ist, die Streifengruppen (21, 22) jeweils einen zweiten gebogenen Abschnitt (29) aufweisen, an dem die Streifengruppe (21, 22) gekrümmt oder gebogen ist, so dass ein distales Ende (15a) in der Erstreckungsrichtung des Streifens (15), der sich an der äußersten Position des ersten gebogenen Abschnitts (27) befindet, zwischen der Elektrodenbaugruppe (5) und dem Streifen (15) positioniert ist, der sich an einer innersten Position des ersten gebogenen Abschnitts (27) befindet, das distale Ende (15a) eine Elektrode (10) mit der gleichen Polarität und den Streifen (15) berührt, der sich an der innersten Position des ersten gebogenen Abschnitts (27) befindet, und der zweite gebogene Abschnitt (29) in der gleichen Richtung wie die Biegerichtung des ersten gebogenen Abschnitts (27) gekrümmt oder gebogen ist.
Elektrizitätsspeichervorrichtung (2) nach Anspruch 1, wobei jeder zweite gebogene Abschnitt (29) und das Gehäuse (3) voneinander isoliert sind.
Elektrizitätsspeichervorrichtung (2) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der zweite gebogene Abschnitt (29) gekrümmt oder gebogen ist, so dass der zweite gebogene Abschnitt (29) im Wesentlichen parallel zu dem Erstreckungsabschnitt (28) in einem Bereich von dem ersten gebogenen Abschnitt (27) zu dem zweiten gebogenen Abschnitt (29) ist.
Elektrizitätsspeichervorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Elektrizitätsspeichervorrichtung (2) eine wiederaufladbare Batterie ist.