DE19943961A1 - Thin battery used in electronic machine, has anode and cathode terminals connected to sealing portion of connectors, where sealing portion is thinner than total thickness of battery - Google Patents
Thin battery used in electronic machine, has anode and cathode terminals connected to sealing portion of connectors, where sealing portion is thinner than total thickness of batteryInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Zelle mit Dünnprofil. In Verbindung mit der letzten "Mikroelektronierungstendenz" wird die Anforderung nach einer kleineren, leichteren, dünneren Zelle und zwar mit höherer Energiedichte immer größer. Um diese Anforderung zu erfüllen, geht es heutzutage die Forschungs- und Entwicklungstätigkeit zur Realisierung der Flachzelle immer noch weiter. Darüber hinaus wird die Anforderung nach derjeniger Zelle immer größer, die eine Lebensdauer von einigen- bis auf zehn Jahre realisieren kann. Dazu sollte ein hoch zuverlässiger Abschlußvorgang unentbehrlich sein.The invention relates to a cell with a thin profile. In connection with the last "microelectronization tendency" Requirement for a smaller, lighter, thinner cell and always with higher energy density. Around To meet the requirement, the research and development work for the realization of the flat cell still going on. In addition, the request for that cell always bigger that has a lifespan of from a few to ten years. This should include a highly reliable completion process will be indispensable.
In solchen Flachzellen wie bei den münztypen Zellen werden die Merkmale zur Verfügung gestellt, die in JPA6-349479 bzw. JPA3-19668 veröffentlicht sind, damit die oben angeforderte Miniaturisierung, Erleichterung und auch hoch zuverlässige Verschlußkonstruktion realisierbar gemacht wird.In such flat cells as with the coin type cells, the Features provided in JPA6-349479 and JPA3-19668 are published, so the above requested Miniaturization, relief and also highly reliable Closure construction is made feasible.
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1. Es zeigt sich, daß bei dem in JPA6-349479 angeführten
Konstruktion, wie aus Fig. 6 ersichtlich ist, sowohl das
Zellenelement 3 aus negativer Elektrode 31, positiver
Elektrode 32 und Elektrolyt 33 als auch
Verschlußwerkstoff 6 zwischen der gegenüberbestehenden
Positivstromfangplatte 2 und Negativstromfangplatte 1
angeordnet und daraufhin Positivelektrodenklemme 5
bzw. Negativelektrodenklemme 4 als der zusätzliche
Zubehör jeweils an der Positivstromfangplatte 2 bzw.
Negativstromfangplatte 1 anmontiert ist.
Solchartige Konstruktion weist folgende Nachteile auf:
Die Zellendicke vermehrt sich um die Dicke der beiden Klemmen 4, 5. Für die Flachzelle deutet sich dies als eine unnachlässigbare Verringerung der Volumenleistung an - ein wesentlicher Nachteil.
Bei dieser Konstruktion ergibt sich aber eine Bedenklichkeit, daß beim Montieren der beiden Klemmen 4, 5 möglicherweise eine Erhitzung entstehen kann, was dazu führt, daß die Verschlußleistung dadurch beeinträchtigt wird. Beim Montieren der beiden Klemmen 4, 5 stehen im allgemeinen Punkt-, Ultraschall-, Laserschweißung und Lötung außer der Einsatz des leitenden Leims zur Verfügung.1. It turns out that in the construction mentioned in JPA6-349479, as can be seen from FIG. 6, both the cell element 3 consisting of negative electrode 31 , positive electrode 32 and electrolyte 33 and also sealing material 6 between the opposing positive current collecting plate 2 and negative current collecting plate 1 arranged and then positive electrode terminal 5 or negative electrode terminal 4 is mounted as the additional accessories on the positive current collector plate 2 or negative current collector plate 1 .
Such a construction has the following disadvantages:
The cell thickness increases by the thickness of the two terminals 4 , 5 . For the flat cell, this indicates an inevitable reduction in volume capacity - a major disadvantage.
With this construction, however, there is a concern that when the two clamps 4 , 5 are mounted, heating may occur, which leads to the closure performance being impaired as a result. When mounting the two clamps 4 , 5 , spot welding, ultrasonic welding, laser welding and soldering are generally available, apart from the use of conductive glue. -
2. Bei der in JPA3-19668 angeführten Konstruktion, wirkt
sich, wie es aus Fig. 7 ersichtlich ist, die
Positivstromfangplatte 2 bzw. Negativstromfangplatte 1
jeweils auch als Positivelektrodenklemme 5 bzw.
Negativelektrodenklemmen 4 aus. Darüber hinaus
handelt es sich zur Realisierung dieser Konstruktion um
diejenige Vorgehensweise, daß endlosbandartige Positiv-
und Negativstromfangplatten zuerst zusammengeklebt
werden und daraus ein Zellenformstück gestanzt wird.
Der Grund für Auswahl dieser Vorgehensweise ist darin
zu finden, daß falls ansonsten die Positiv- und
Negativstromfangplatten zuerst separat gestanzt und
daraufhin die beiden entstandenen Formstücke
zusammenzukleben wäre; dann für die beiden Formstücke
keinesfalls die gleichwertige Kopplungsgenauigkeit
erreicht würde, wie bei der obigen Vorgehensweise der
Fall ist. Dazu noch die Produktivität würde dadurch stark
beeinträchtigt.
Auch solche Konstruktion weist folgende Nachteile auf:
An den Klemmen 4, 5 ist höhere Anlötbarkeit angefordert, da die Zelle über die beiden Klemmen 4, 5 an das Gerät anzulöten ist. Aus diesem Grund sind die auch als Klemmen 4, 5 sich auswirkenden Stromfangplatten 1, 2, falls sie aus Edelstahl besteht, zu vernickeln. Wenn jedoch die Positivstromfangplatte 2 an der Innenoberfläche vernickelt wird, kann der Verschlußwerkstoff 6 durch die Elektroerosion gegebenfalls verloren gehen. Somit wird die Positivstromfangplatte 2 zwar gezwungen allein an der Außenoberfläche vernickelt zu werden. Jedoch kann die einseitige oder teilweise Vernickelung an den dünnen Edelstahlplatten die Produktivität stark beeinflußen, so daß die Produktion dementsprechend Kostenungünstig wird. Wird dagegen Erhöhung der Produktivität gewollt, so muß auch die unnötige Oberfläche vernickelt werden, was dazu führt, daß die Produktion gleicherweise Kostenungünstig wird.
Die Stromfangplatten 1, 2 werden normalerweise zwar dadurch angefertigt, daß die Formstücke aus dem Endlosband gestanzt werden. Wenn man jedoch die Negativstromfangplatte 1 mit Negativelektrodenklemme 4, wie es aus Fig. 8 ersichtlich ist, aus dem Endlosband 50 anfertigt, läßt man im Vergleich zu der Vorgehensweise die Stromfangplatte ohne Klemme (siehe Fig. 9) herzustellen, solch einen Überflüssigteil, wie Teil 40 in der Negativstromfangplatte 1 unvermeidbar entstehen.
Wenn eine Zelle mit den Klemmen 4, 5 (siehe Fig. 10) anzufertigen ist, muß man eine Ausmündung 11 auf dem Endlosband 50 ausbilden, damit die Positivelektrodenklemme 5 dadurch beiseite gelegt werden kann. Gleicherweise hat man eine Ausmündung 21 auf dem Endlosband 51 für die Negativelektrodenklemme 4 und auch eine Ausmündung 61 für das Zellenelement 3 (negative Elektrode 31, positive Elektrode 32 und Elektrolyt 33) sowie eine Ausmündung 62 für die beiden Klemmen 4, 5 auf dem Endlosband 52 vorzusehen. Dies hat es zur Folge, daß man 3 Arten von Stanzwerkzeugen bereitzustellen hat. Außerdem muß man den Stanzwerkzeug für die Gesamtzelle unvermeidbar so kompliziert, wie es aus Fig. 10 ersichtlich ist, gestalten. Dazu noch darf man nicht ohne weiters die Positionen der Klemmen verändern, ohne daß die Werkzeuge insgesamt verändert werden.2. In the case of the listed in JPA3-19668 construction, the positive current receiving plate 2 and negative power catch plate 1 acts as can be seen from Fig. 7, respectively also as a positive electrode terminal 5 and negative electrode terminals 4 on. In addition, for the realization of this construction it is the procedure that endless tape-like positive and negative current collector plates are first glued together and a cell fitting is punched out of them. The reason for choosing this procedure is to be found in that if the positive and negative current collector plates were otherwise otherwise punched separately and then the two formed pieces would have to be glued together; then the coupling accuracy would in no way be achieved for the two fittings, as is the case with the above procedure. In addition, productivity would be severely affected.
Such a construction also has the following disadvantages:
Higher solderability is required at terminals 4 , 5 , since the cell is to be soldered to the device via the two terminals 4 , 5 . For this reason, the current collector plates 1 , 2 , which also act as terminals 4 , 5 , if they are made of stainless steel, are to be nickel-plated. However, if the positive current collector plate 2 is nickel-plated on the inner surface, the sealing material 6 may possibly be lost due to the electrical discharge machining. Thus, the positive current collector plate 2 is forced to be nickel-plated only on the outer surface. However, the one-sided or partial nickel plating on the thin stainless steel plates can have a strong influence on the productivity, so that the production accordingly becomes inexpensive. If, on the other hand, an increase in productivity is desired, the unnecessary surface must also be nickel-plated, which leads to the fact that production likewise becomes cost-disadvantageous.
The current collector plates 1 , 2 are normally made by punching the shaped pieces out of the endless belt. However, if the negative current collector plate 1 with the negative electrode clamp 4 , as can be seen in FIG. 8, is made from the endless belt 50 , compared to the procedure, the current collector plate without clamp (see FIG. 9) is made to make such a superfluous part as part 40 unavoidably arise in the negative current collector plate 1 .
If a cell with the clamps 4 , 5 (see FIG. 10) is to be produced, a mouth 11 must be formed on the endless belt 50 so that the positive electrode clamp 5 can thereby be put aside. Likewise, there is an opening 21 on the endless belt 51 for the negative electrode clamp 4 and also an opening 61 for the cell element 3 (negative electrode 31 , positive electrode 32 and electrolyte 33 ) and an opening 62 for the two clamps 4 , 5 on the endless belt 52 to provide. As a result, 3 types of punching tools have to be provided. In addition, the punching tool for the entire cell must inevitably be made as complicated as can be seen in FIG. 10. In addition, the positions of the clamps must not be changed without changing the tools as a whole.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben angeführten Nachteile zu beseitigen.The invention has for its object the above to eliminate the disadvantages mentioned.
Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß eine Flachzelle, welche über das Zellenelement zwischen den gegenüberstehenden Positiv- und Negativelektrodenstromfangplatten den Verschlußwerkstoff verfügt, wobei der Verschlußwerkstoff um das Zellenelement ringsum und am Rand der beiden Stromfangplatten so angelegt, daß Zwischenraum der beiden Stromfangplatten dicht verschlossen wird, dadurch gekennzeichnet ist, daß zumindest ein Teil des Verschlußbereichs bestehend aus dem Verschlußwerkstoff und dem beiden Stromfangplattenrand durch verjüngen eine Klemmenfläche ausgebildet, daß an der Klemmenmontierfläche eine Klemme anmontiert ist, und daß die Dicke der Klemmenmontierteils so eingestellt ist, daß die Gesamtdicke von Klemmenmontierteil mit Klemme kleiner als die am Zellenelement gemessene Dicke ist.To achieve this object, the invention provides that a flat cell, which over the cell element between the opposing positive and Negative electrode current collector plates Closure material has, the Closure material around the cell element all around and on the edge of the two current collector plates like this created that space between the two Current collecting plates are tightly sealed, thereby is characterized in that at least part of the Closure area consisting of the Closure material and the two Current collector edge by tapering one Terminal surface formed that on the Clamp mounting surface a clamp is mounted, and that the thickness of the clamp mounting part so is set that the total thickness of Terminal mounting part with terminal smaller than that on Cell element is measured thickness.
Für den oben angeführten Verjüngungsprozeß wird z. B. ein Tiefziehvorgang zum Einsatz gebracht. Das Zellenelement besteht aus positiven und negativen Elektroden und Elektrolyt. Als der Elektrolyt wird ein Monomer, insbesondere mit 3- dimensionaler Verkettung ausgehend von der acrylsäureesterierten Polyether mit polyfunktionaler Hydroxylgruppe od. dgl. zum Einsatz gebracht.For the rejuvenation process above e.g. B. a deep drawing process is used. The cell element consists of positive and negative electrodes and electrolyte. As the Electrolyte becomes a monomer, especially with 3- dimensional chaining based on the acrylic acid esterified polyether polyfunctional hydroxyl group or the like for Commitment.
Der Elektrolyt enthält ionisierte Verbindungen. Unter ionisierten Verbindungen sind nicht zuletzt Li-Salze z. B. LiBF4, LiPF6, LiCF3SO3 zu nennen.The electrolyte contains ionized compounds. Last but not least, ionized compounds include Li salts, e.g. B. LiBF 4 , LiPF 6 , LiCF 3 SO 3 to name.
Der Elektrolyt besteht vorteilhaft aus dem nicht- wässrigen Lösungsmittel. Als das nicht-wässrige Lösungsmittel kann nicht zuletzt Ring- Karbonsäureester wie Propylenkarbonsäuresalz, Äthylenkarbonsäuresalz; Ketten-Karbonsäureester wie Dimethylkarbonsäuresalz, Diethylkarbonsäuresalz, und Äthergruppe wie 1,2- Dimethoxyäthan u. a. m. einzeln bzw. gemischt aus 2 oder mehreren Sorten zum Einsatz gebracht.The electrolyte advantageously consists of the non- aqueous solvent. Than the non-watery Last but not least, solvent can Carboxylic acid esters such as propylene carboxylic acid salt, Ethylene carboxylic acid salt; Chain carboxylic acid esters such as dimethyl carboxylic acid salt, Diethyl carboxylic acid salt, and ether group such as 1,2- Dimethoxyethane u. a. m. individually or mixed from 2 or several varieties.
Als der aktive Werkstoff, aus dem die positive Elektrode besteht, wird nicht zuletzt Oxyd von Mn, Va, Co u. dgl. zum Einsatz gebracht.As the active material from which the positive Electrode exists, not least oxide of Mn, Va, Co u. Like. Used.
Als der aktive Werkstoff, aus dem die negative Elektrode besteht, wird nicht zuletzt karbonischer Werkstoff wie Karbon; Lithiumlegierung wie Lithiummetall; Lithium-Aluminium, Lithium-Blei, Lithium-Zinn usw. zum Einsatz gebracht.As the active material from which the negative Last but not least, the electrode becomes more carbon Material such as carbon; Lithium alloy like Lithium metal; Lithium aluminum, lithium lead, Lithium tin etc. used.
Als die Positivelektrodenstromfangplatte wird nicht zuletzt Aluminium, Edelstahl, Titan, u. dgl. und als die Negativelektrodenstromfangplatte Edelstahl, Eisen, Nickel, Kupfer u. dgl. zum Einsatz gebracht.As the positive electrode current trapping plate is not most recently aluminum, stainless steel, titanium, etc. Like. And as the negative electrode current collector plate stainless steel, Iron, nickel, copper and the like Like. Used.
Bei der vorliegenden Erfindung ist besonders darauf zu beachten, die Gesamtdicke von Klemmenmontierteil mit Klemme kleiner als die Dicke des Teils, an dem das Zellenelement anzumontieren sind, d. h. die Klemme montiert werden kann ohne daß sich die Zellendicke vergrößert, was es zur Folge hat, daß der Klemmenmontiervorgang keinesfalls den darauf zurückzuführende Verringerung der Volumenleistung veranlaßt. Aus diesem Grund kann die Zelle mit einer höheren Kapazität innerhalb desselben Rauminhalts eingebaut werden.Particular attention is paid to this in the present invention note the total thickness of Clamp mounting part with clamp smaller than that Thickness of the part on which the cell element are to be attached, d. H. the clamp mounted can be without the cell thickness enlarges, which has the consequence that the Do not undertake the clamp assembly process reduction due to Volume performance caused. Because of this, can the cell with a higher capacity inside of the same volume.
Außerdem kann die Flachzelle nach der Erfindung mit der Klemme nachgerüstet werden.In addition, the flat cell according to the invention can be retrofitted with the clamp.
Alles in allem kann bei der vorliegenden Erfindung
die folgenden Vorteile erwartet werden:
All in all, the following advantages can be expected with the present invention:
- A) Die Anreicherung an der Anlötbarkeit kann allein bei der Gegend "Klemme" stattfinden, indem die Klemme, die gezielt aus leicht anlötbarem Werkstoff besteht, in der isolierten Vorgehensweise angelötet wird. Auf diese Weise kann die Klemme gegenüber dem Falle gemäß Fig. 7 an der Anlötbarkeit angereichert werden, ohne daß die Produktion dadurch kostenungünstig beeinflußt wird.A) Enrichment of the solderability can only take place in the "terminal" area, by soldering the terminal, which is made of easily solderable material, using the isolated procedure. In this way, compared to the case according to FIG. 7, the terminal can be enriched in terms of solderability without the production being influenced in a cost-effective manner.
-
B) Im Laufe des Fertigungsprozesses können
Positiv-, Negativelektrodenstromfangplatten,
Zellenelement und Verschlußwerkstoff
zusammengefaßt; mit einem Schlag in
einheitlichen Formstücke gestanzt werden,
was es zur Folge hat, daß
- a) die Gestaltung der Stanzwerkzeuge für die Zelle insgesamt gegenüber dem Falle gemäß Fig. 10 vereinfacht werden kann;
- b) diejenige überflüssige Teile wie Teile 40 gemäß Fig. 8 nicht mehr entstehen;
- c) die Stanzwerkzeuge gespart werden können, da 3 Arten von Stanzwerkzeugen wie in Fig. 11 dargestellt, nicht mehr nötig sind;
- d) die Gestaltung der Stanzwerkzeuge vereinfacht werden kann, da die Ausmündung 11, wie sie in Fig. 11 dargestellt ist, nicht mehr am Werkzeug angebaut zu werden braucht.
- e) die Position der Klemmen leicht verschoben werden kann, ohne daß die Stanzwerkzeuge dabei verändert werden müssen.
- a) the design of the punching tools for the cell as a whole can be simplified compared to the case according to FIG. 10;
- b) those superfluous parts such as parts 40 according to FIG. 8 no longer arise;
- c) the punching tools can be saved since 3 types of punching tools as shown in FIG. 11 are no longer necessary;
- d) the design of the punching tools can be simplified since the mouth 11 , as shown in FIG. 11, no longer needs to be attached to the tool.
- e) the position of the clamps can be easily moved without the punching tools having to be changed.
- C) Die Zellengestaltung kann normalisiert werden unabhängig von der kleineren Unregelmäßigkeit in Bezug auf die Gestaltung am Gerät und von der Verschiedenheit an der Klemmenposition und -geometrie.C) The cell design can be normalized regardless of the smaller one Irregularity in terms of design on the device and on the diversity of the Terminal position and geometry.
Des Weiteren kann die Zelle erfindungsgemäß wie
folgend konstruiert werden:
Furthermore, the cell can be constructed according to the invention as follows:
-
1. t1 + t2 + t3 ≦ t0
wobei:
t1 = Dicke des Klemmenmontierteils;
t2 = Dicke der Negativelektrodenklemme;
t3 = Dicke der Positivelektrodenklemme;
t0 = Dicke des Teils, an dem das Zellenelement vorliegt.
Bei den Zellen, bei denen die obige Gleichung erfüllt ist, braucht man keine Dickenvergrößerung zu erleiden, auch wenn die Zellen an beiden Seiten mit den Klemmen gerüstet werden.1. t1 + t2 + t3 ≦ t0
in which:
t1 = thickness of the terminal mounting part;
t2 = thickness of the negative electrode clamp;
t3 = thickness of the positive electrode clamp;
t0 = thickness of the part on which the cell element is present.
For the cells in which the above equation is fulfilled, there is no need to increase the thickness, even if the cells are equipped with the clamps on both sides. -
2. Die Positiv- und
Negativelektrodenstromfangplatten weist
jeweils eine Dicke von 5 bis 100 µm auf. Bei der
Festsetzung der Zellendicke sollten
Biegsamkeit, Festigkeit,
Energievolumendichte, Energiegewichtsdichte
u. dgl. von Zellen mit Berücksichtigt werden.
Im Falle von Dicke < 5 µm kann keine
ausreichende Festigkeit erreicht werden, auch
wenn Biegsamkeit, Energievolumendichte, und
Energiegewichtsdichte ausreichend
ausgewertet wird.
Im Falle von Dicke < 100 µm demgegenüber wird trotz der ausreichenden Festigkeit die Biegsamkeit, Energievolumendichte und Energiegewichtsdichte verringert, was aber Unbrauchbarkeit der Flachzelle andeutet.
Auf diesem Grund weist die Stromfangplatte vorteilhaft eine Dicke von 5 bis 100 µm auf.2. The positive and negative electrode current collector plates each have a thickness of 5 to 100 microns. When determining the cell thickness, flexibility, strength, energy volume density, energy weight density and the like should. Like. Be taken into account by cells. In the case of a thickness <5 µm, sufficient strength cannot be achieved, even if flexibility, energy volume density and energy weight density are evaluated adequately.
In the case of a thickness of <100 µm, on the other hand, the flexibility, energy volume density and energy weight density are reduced despite the sufficient strength, but this indicates that the flat cell is unusable.
For this reason, the current collector plate advantageously has a thickness of 5 to 100 μm. -
3. W1 = 0,5 bis 4 mm und W2 = 1 bis 7 mm somit
W2-W1 = 0 bis 3 mm
wobei:
W1 = Breite des Abschlußteils;
W2 = Abschlußbreite am Klemmenmontierteil
W1 kann die Lagerfähigkeit, Energievolumendichte und Energiegewichtsdichte beeinflußen.
Im Falle von W1 < 0,5 mm vergrößert sich trotz der ausreichenden Energievolumendichte und Energiegewichtsdichte im Anfang der Lagerhaltung der Anteil solchen Wassers, das in das Innere der Zelle hineingelassen wird.3. W1 = 0.5 to 4 mm and W2 = 1 to 7 mm thus W2-W1 = 0 to 3 mm
in which:
W1 = width of the end part;
W2 = termination width at the terminal mounting part
W1 can affect shelf life, energy volume density and energy weight density.
In the case of W1 <0.5 mm, the proportion of such water that is let into the interior of the cell increases in spite of the sufficient energy volume density and energy weight density at the beginning of the storage.
Für die Dauer von verlängerten Lagerhaltung wird deshalb die Entladungseigenschaft beeinträchtigt und die Zellenkapazität im Vergleich zu dem Anfangszustand der Lagerhaltung verschlechtert.For the duration of extended warehousing therefore becomes the discharge property impaired and the cell capacity in the Compared to the initial state of the Warehousing deteriorated.
Im Falle von W1 < 4 mm wird demgegenüber die obige Wasserdurchlässigkeit verringert, was es zur Folge hat, daß sich aufgrund der erweiterten Verschlußbreite die Zellenoberfläche im Vergleich zu der Zelle mit derselben Außenabmessung nicht vergrößern kann, was also dazu führt, daß die Energievolumendichte und Energiegewichtsdichte beeinträchtigt wird.In the case of W1 <4 mm, on the other hand the above water permeability reduces what has the consequence that due to the extended shutter width the Cell surface compared to the cell with Do not enlarge the same outside dimension can, which means that the Energy volume density and Energy weight density is affected.
Daraus ergibt sich, daß bei der festgehaltenen Außenabmessung die Verschlußbreite mit Rücksicht auf die Lebensdauer, Energievolumendichte und Energiegewichtsdichte vorteilhaft bei 0,5 bis 4 mm liegen sollte.It follows from this that in the case of the Outside dimension with the closure width Consideration of the lifespan, Energy volume density and Energy weight density advantageous at 0.5 to 4 mm should be.
Es ist anderseits festgestellt, daß bei Montieren der Klemme die für die Anschweißung der Klemme erforderlichen Verschlußbreite zwar von dem Schweißverfahren und -arten und auch die angeforderte Verschlußfähigkeit abhängig ist, jedoch wenigstens mehr als 0,5 mm betragen soll. Vergrößert sich die Verschlußbreite demgegenüber mehr als 3 mm, so wird die Energievolumendichte und Energiegewichtsdichte verringert, was aber dazu führt, daß die Zellenleistung dementsprechend beeinträchtigt wird. Aus diesem Grund sollte die, für die Klemmenschweißung erforderliche Verschlußbreite am Klemmenmontierteil vorteilhaft 0,5 bis 3 mm betragen. Auf diese Weise soll die Verschlußbreite W2 am Klemmenmontierteil 1 bis 7 mm und W2-W1 bis 3 mm betragen.On the other hand, it is found that at Assemble the clamp for the Welding the clamp required Closure width of that Welding processes and types and also the the requested locking ability depends on however, be at least more than 0.5 mm should. The width of the shutter increases in contrast, more than 3 mm, the Energy volume density and Energy weight density decreases, but what leads to cell performance is impaired accordingly. Out for this reason, for whom Clamp welding required Closure width on the terminal mounting part advantageously 0.5 to 3 mm. To this Way, the shutter width W2 should Terminal mounting part 1 to 7 mm and W2-W1 up to 3 mm.
Von den Punkt (3) kann man folgende Bauweise erwarten, daß die Klemme über die Punkt- und Laserschweißung bzw. Lötung oder sonst mittels leitenden Leims anmontiert wird, wobei für das Klemmenmontieren eine Verschlußbreite vorbehalten werden sollte; so daß die Verschlußfähigkeit keinesfalls auch dann verletzt wird, wenn Erhitzung aufgrund der Punktschweißung stattfindet.From point ( 3 ), the following construction can be expected that the clamp is mounted by means of spot and laser welding or soldering or otherwise by means of conductive glue. so that the sealability is never violated even if heating takes place due to spot welding.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Flachzelle nach der Erfindung in Draufsicht; Figure 1 shows a first embodiment of the flat cell according to the invention in plan view.
Fig. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel der Flachzelle nach der Erfindung in Längsquerschnitt; Figure 2 shows a first embodiment of the flat cell according to the invention in longitudinal cross section.
Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel der Flachzelle nach der Erfindung in Längsquerschnitt; Figure 3 shows a second embodiment of the flat cell according to the invention in longitudinal cross section.
Fig. 4 ein drittes Ausführungsbeispiel der Flachzelle in Draufsicht; Fig. 4 shows a third embodiment of the flat cell in plan view;
Fig. 5 ein viertes Ausführungsbeispiel der Flachzelle in Draufsicht; Fig. 5 shows a fourth embodiment of the flat cell in plan view;
Fig. 6 eine bekannte Flachzelle in Querschnitt; Fig. 6, a known flat cell in cross section;
Fig. 7 eine andere bekannte Flachzelle in Querschnitt; Fig. 7 is another known flat cell in cross section;
Fig. 8 eine Stanzform der Stromfangplatte gemäß Fig. 7 in Draufsicht; FIG. 8 shows a punching shape of the current collector plate according to FIG. 7 in a top view;
Fig. 9 eine Stanzform der Stromfangplatte ohne Klemme in Draufsicht; Fig. 9 is a punch form of the current collector plate without a clamp in plan view;
Fig. 10 eine Zelle gemäß Fig. 7 in Draufsicht; FIG. 10 is a cell according to Figure 7 in plan view.
Fig. 11 ein Fertigungsverfahren der Zelle gemäß Fig. 7 in Ansicht. FIG. 11 shows a manufacturing process of the cell according to FIG. 7 in view.
Weitere Einzelheit der Erfindung ergeben sich anhand der nachfolgenden Beschreibung von in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen.Further details of the invention emerge based on the following description of shown schematically in the drawings Embodiments.
Fig. 1 stellt eine Flachzelle gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in Draufsicht dar. Fig. 1 shows a flat cell according to the first embodiment in plan view.
Fig. 2 stellt dieselbe Flachzelle in Längsquerschnitt dar. Die Flachzelle verfügt über das Zellenelement 3 und Verschlußwerkstoff 6 zwischen Positiv- und Negativelektrodenstromfangplatte 2, 1. Das Zellenelement 3 besteht aus negativer Elektrode 31, positiver Elektrode 32 und Elektrolyt 33. Zum Abdichten des Zwischenraums zwischen den beiden Stromfangplatten 1, 2 liegt der Verschlußwerkstoff 6 um das Zellenelement 3 ringsum und am Rand der beiden Stromfangplatten 1, 2. Die beiden Stromfangplatten 1 und 2 weist jeweils eine Dicke von 20 µm auf. Fig. 2 shows the same flat cell represents in longitudinal cross-section. The flat cell has the cell element 3 and sealing material 6 between the positive and negative electrode current receiving plate 2, 1. The cell element 3 consists of a negative electrode 31 , a positive electrode 32 and an electrolyte 33 . To seal the intermediate space between the two current collecting plates 1 , 2 , the closure material 6 lies around the cell element 3 all around and at the edge of the two current collecting plates 1 , 2 . The two current collector plates 1 and 2 each have a thickness of 20 μm.
Die Flachzelle kann in Hauptkörper 8 und Verschlußteil 9 eingeteilt werden. Der Hauptkörper 8 besteht aus dem Zellenelement 3 und dem daran beiderseitig anliegenden Mittelteil der beiden Stromfangplatten 1 und 2. Der Verschlußteil 9 besteht aus dem Verschlußwerkstoff 6 und dem daran beiderseitig anliegenden Randbereich der Stromfangplatten 1 und 2.The flat cell can be divided into the main body 8 and the closure part 9 . The main body 8 consists of the cell element 3 and the middle part of the two current-collecting plates 1 and 2, which abuts on both sides thereof. The closure part 9 consists of the closure material 6 and the edge region of the current-catching plates 1 and 2, which abuts on both sides thereof.
Der Verschlußteil 9 besteht aus 4 Seitenteilen,
wovon ein Seitenteil als der Klemmenmontierteil
91 ausgebildet ist. Der Klemmenmontierteil 91
kann dadurch gefertigt werden, daß ein
Seitenteil des Verschlußteils 9 mittels
Heizplatten zusammenheizgepresst wird. Die
andere 3 Seitenteile 92 werden hierbei auch
zusammengepresst. Daraufhin wird an der
Oberfläche beider Stromfangplatten 1 und 2
des Klemmenmontierteils 91 die negative
Elektrode 4 und die positive Elektrode 5
punktgeschweißt. Es gilt:
The closure part 9 consists of 4 side parts, of which one side part is designed as the clamp mounting part 91 . The clamp mounting part 91 can be manufactured in that a side part of the closure part 9 is pressed together by means of heating plates. The other 3 side parts 92 are also pressed together. Thereupon, the negative electrode 4 and the positive electrode 5 are spot welded to the surface of both current collecting plates 1 and 2 of the terminal mounting part 91 . The following applies:
t1 + t2 + t3 < t0
t1 + t2 + t3 <t0
wobei:
t1 = Dicke des
Klemmenmontierteils 91;
t2 = Dicke der
Negativelektrodenklemme 4;
t3 = Dicke der
Positivelektrodenklemme 5;
t0 = Dicke des Hauptkörpers 8;
t2 = t3 = 30 µm;
t0 = 330 µm;
t1 ist auf 140 µm eingestellt.in which:
t1 = thickness of the clamp mounting part 91 ;
t2 = thickness of the negative electrode clamp 4 ;
t3 = thickness of the positive electrode clamp 5 ;
t0 = thickness of the main body 8 ;
t2 = t3 = 30 µm;
t0 = 330 µm;
t1 is set to 140 µm.
Die Verschlußbreite W1 von 3 Seitenteilen 92 des Verschlußteils 9 ist auf 1 mm eingestellt. Die Verschlußbreite W2 an der Klemmenmontierteil 91 ist auf 2 mm eingestellt. Die Klemmen 4 bis 5 sind an den äußeren 1 mm breiten Bereich der 2 mm-Breite von W2 anmontiert.The closure width W1 of 3 side parts 92 of the closure part 9 is set to 1 mm. The shutter width W2 on the terminal mounting part 91 is set to 2 mm. Terminals 4 to 5 are attached to the outer 1 mm wide area of the 2 mm width of W2.
Fig. 3 stellt eine Flachzelle gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel nach der Erfindung in Längsquerschnitt dar. Bei der vorliegenden Zelle ist die Klemme lediglich an einer Elektrode angefordert. Demzufolge wird der Klemmenmontierteil 91 dadurch ausgefertigt, daß ein Seitenteil von Verschlußteil 9 einseitig zusammenheizgepresst wird. Dazu noch werden andere 3 Seitenteile 92 gleicherweise zusammenheizgepresst. Fig. 3 illustrates a flat-type cell according to the second embodiment of the invention in longitudinal cross-section. In the present cell, the terminal is required only on one electrode. Accordingly, the terminal mounting part 91 is made by pressing a side part of the closure part 9 together on one side. In addition, other 3 side parts 92 are equally pressed together.
Es gilt:
The following applies:
t1+t2<t0
t1 + t2 <t0
wobei:
t1 = Dicke des
Klemmenmontierteils 91;
t2 = Dicke der
Negativelektrodenklemme 4;
t0 = Dicke des Hauptkörpers 8.in which:
t1 = thickness of the clamp mounting part 91 ;
t2 = thickness of the negative electrode clamp 4 ;
t0 = thickness of the main body 8 .
Des weiteren wird die Verschlußbreite W1 von 3 Seitenteilen 92 des Verschlußteils 9 und die Verschlußbreite W2 des Klemmenmontierteils 91 auf die gleichen Werte eingestellt, die beim ersten Ausführungsbeispiel der Fall sind.Furthermore, the shutter width W1 of 3 side parts 92 of the shutter member 9 and the shutter width W2 of the terminal mounting member 91 are set to the same values as are the case with the first embodiment.
Fig. 4 stellt eine Flachzelle gemäß 3. Ausführungsbeispiel nach der Erfindung in Draufsicht dar. Bei der vorliegende Flachzelle ist jeder von 4 Seitenteilen am Verschlußwerkstoff 9 zusammenheizgepresst, wovon die Klemmenmontierteile an einem Seitenteil als Ersatz für der Klemmenmontierteil 91 zwar auf die Verschlußbreite W2 eingestellt, alle andere Teile am Verschlußteil 9 jedoch auf die Verschlußbreite W1 eingestellt sind. W1 und W2 wird auf die gleichen Werte eingestellt, die beim ersten Ausführungsbeispiel der Fall sind. Fig. 4 illustrates a flat-type cell according to the third embodiment of the invention in plan view. In the present flat cell each is zusammenheizgepresst of 4 side parts on the closure material 9, although set of which the clamping mounted parts on a side portion as a replacement for the Klemmenmontierteil 91 on the closure width W2 however, all other parts on the closure part 9 are set to the closure width W1. W1 and W2 are set to the same values that are the case in the first embodiment.
Es gilt:
The following applies:
t1 + t2 + t3 < t0
t1 + t2 + t3 <t0
wobei:
t1 = Dicke des
Klemmenmontierteils 91;
t2 = Dicke der
Negativelektrodenklemme 4;
t3 = Dicke der
Positivelektrodenklemme 5;
t0 = Dicke des Hauptkörpers 8.in which:
t1 = thickness of the clamp mounting part 91 ;
t2 = thickness of the negative electrode clamp 4 ;
t3 = thickness of the positive electrode clamp 5 ;
t0 = thickness of the main body 8 .
Fig. 5 stellt eine Flachzelle gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel nach der Erfindung in Draufsicht dar. Bei der vorliegende Flachzelle ist jeder von 4 Seitenteilen am Verschlußwerkstoff 9 zusammenheizgepresst und dazu noch auf die Verschlußbreite W2 eingestellt. Fig. 5 illustrates a flat-type cell according to the fourth embodiment of the invention in plan view. In the present flat cell each is zusammenheizgepresst of 4 side parts on the closure material 9 plus a set to the shutter width W2.
W2 wird auf den gleichen Wert eingestellt, der beim ersten Ausführungsbeispiel der Fall ist. Die Klemmen 4 und 5 sind an beliebig ausgewählten Stellen anmontiert.W2 is set to the same value as that in the first embodiment. Terminals 4 and 5 are installed at any selected location.
Es gilt:
The following applies:
t1 + t2 + t3 < t0
t1 + t2 + t3 <t0
wobei:
t1 = Dicke des Verschlußteils 9;
t2 = Dicke der
Negativelektrodenklemme 4;
t3 = Dicke der
Positivelektrodenklemme 5;
t0 = Dicke des Hauptkörpers 8.in which:
t1 = thickness of the closure part 9 ;
t2 = thickness of the negative electrode clamp 4 ;
t3 = thickness of the positive electrode clamp 5 ;
t0 = thickness of the main body 8 .
Die vorliegende Flachzelle erlaubt die Montierposition der Klemmen 4 und 5 beliebig zu verändern.The present flat cell allows the mounting position of terminals 4 and 5 to be changed as required.
In den 1. bis 3. Ausführungsbeispiel wird zwar jeder von 4 Seitenteilen zusammenheizgepresst, jedoch darf bei dem weiteren Ausführungsbeispiel allein der Seitenteil, bei dem die Klemme anmontiert wird, bzw. allein solcher Bereich eines Seitenteils, an dem die Klemme anmontiert wird, zusammenheizgepresst werden.In the 1st to 3rd embodiment, though each of 4 side parts heat-pressed together, but with the further embodiment alone the Side part where the clamp is installed is, or just such an area Side part on which the clamp is mounted will be pressed together.
Claims (5)
t1 + t2 + t3 ≦ t0
wobei t1 = Dicke des Klemmenmontierteils (91); t2 = Dicke der Negativelektrodenklemme (4); t3 = Dicke der Positivelektrodenklemme (5); und t0 = Dicke des Bereichs, in dem das Zellenelement (3) vorliegt.2. A flat cell according to claim 1, characterized in that the following applies:
t1 + t2 + t3 ≦ t0
where t1 = thickness of the terminal mounting part ( 91 ); t2 = thickness of the negative electrode clamp ( 4 ); t3 = thickness of the positive electrode clamp ( 5 ); and t0 = thickness of the area in which the cell element ( 3 ) is present.
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| 8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: GS YUASA CORP., KYOTO, JP |
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| 8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |