DE69835993T2

DE69835993T2 - Mit Sicherheitsventil versehene Sekundärbatterie mit nichtwässrigem Elektrolyten

Info

Publication number: DE69835993T2
Application number: DE69835993T
Authority: DE
Inventors: Sony Energytec Inc. Takayuki Koriyama Yamahira; Sony Energytec Inc. Ayaki Koriyama Watanabe; Toshizuo Tennouji-ku Kameishi; Koji Tennouji-ku Kihara
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1997-11-21
Filing date: 1998-11-20
Publication date: 2007-04-26
Anticipated expiration: 2018-11-21
Also published as: TW385561B; CA2254175A1; DE69835993D1; KR19990045488A; EP0918359A1; US20020012829A1; CN1218303A; KR100563163B1; US6355372B2; EP0918359B1; CA2254175C

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
GEBIET DER ERFINDUNG
Diese Erfindung bezieht sich auf eine Sekundärbatterie mit nicht-wässerigem Elektrolyten. Noch spezieller bezieht sie sich auf eine Sekundärbatterie mit nicht-wässerigem Elektrolyten mit einem Spaltventil, das im Falle eines erhöhten Innendrucks den Druck durch Ausnutzen dieses erhöhten Innendrucks freigibt.
BESCHREIBUNG DES DIESBEZÜGLICHEN STANDES DER TECHNIK
In jüngster Zeit ist mit der aufkommenden weit verbreiteten Verwendung von tragbaren Ausrüstungen, wie Videokameras oder Kassettenrecordern, ein erhöhter Bedarf nach Sekundärbatterien entstanden, die anstelle der wegwerfbaren Primärbatterien wiederholt verwendet werden können.
Der Hauptteil gängigerweise verwendeter Sekundärbatterien sind Nickel-Cadmiumbatterien, die eine Alkalielektrolytflüssigkeit einsetzen. Jedoch hat dieser Batterietyp mit wässeriger Lösung ein Entladungspotenzial von nur etwa 1,2 V und ein großes Batteriegewicht und -Volumen, so dass er die Anforderungen an eine Batterie mit einer hohen Energiedichte nicht in befriedigender Weise erfüllen kann. Der Batterietyp mit wässeriger Lösung hat ebenfalls den Nachteil, dass er eine Selbstentladungsrate so hoch wie etwa 20% pro Monat bei Raumtemperatur aufweist.
Somit ist eine Sekundärbatterie mit nicht-wässerigem Elektrolyten, die ein nicht-wässeriges Lösungsmittel als die Elektrolytlösung verwendet und ebenfalls Leichtmetalle, wie Lithium, als negative Elektrode verwendet, unter Erforschung. Diese Sekundärbatterie mit nicht-wässerigem Elektrolyten weist eine Spannung so hoch wie 3 V oder höher auf, eine hohe Energiedichte und eine niedrige Selbstentladungsrate.
Jedoch kann eine Sekundärbatterie dieser Art kaum in praktische Verwendung umgesetzt werden aufgrund des Nachteils, dass metallisches Lithium, das für die negative Elektrode verwendet wird, ein dendritisches Kristallwachstum zeigt, um mit der positiven Elektrode in Kontakt zu kommen, aufgrund der Wiederholung von Ladung/Entladung mit der Folge, dass in der Batterie Kurzschlüsse erzeugt werden können, was die Haltbarkeit der Batterie herabsetzt.
Um diesen Nachteil zu überwinden, steht auch eine Sekundärbatterie mit nicht-wässerigem Elektrolyten, die als negative Elektrode eine Legierung einsetzt, erhalten durch Legieren von Lithium mit anderen Metallen, unter Erforschung.
In diesem Fall wird die Legierung jedoch aufgrund der Wiederholung von Ladung/Entladung in zerkleinerte Partikel umgewandelt, was wiederum die Haltbarkeit der Batterie absenkt.
In dieser Situation wird eine Sekundärbatterie mit nicht-wässerigem Elektrolyten vorgeschlagen, die ein kohlenstoffhaltiges Material, wie Koks, als aktives Material für die negative Elektrode einsetzt.
Diese Sekundärbatterie ist hinsichtlich der negativen Elektrode frei von den oben erwähnten Nachteilen und ist daher hinsichtlich der Betriebszyklus-Haltbarkeitscharakteristika überragend. Wenn ein Lithiumübergangsmetall-Komplexoxid als aktives Material für die positive Elektrode verwendet wird, wird die Haltbarkeit der Batterie verlängert, um eine Verwirklichung der Sekundärbatterie mit nicht-wässerigem Elektrolyten mit der gewünschten hohen Energiedichte zu ermöglichen.
In einer Sekundärbatterie mit nicht-wässerigem Elektrolyten, die kohlenstoffhaltiges Material als negative Elektrode verwendet, ist währenddessen ein Druckabbaumechanismus zum schlagartigen Freisetzen des Drucks erforderlich, wenn die Batterie einem abnormalen Temperaturanstieg oder einer Verbrennung unterliegt.
Wenn dieser Druckabbaumechanismus in Funktion kommt, um das Gas freizusetzen, wenn der Innendruck in der Batterie einen vorbestimmen Druck erreicht, kann eine extrem sichere Batterie ohne Explosionen oder dergleichen bereitgestellt werden.
In der EP 0 887 872 A1 wird ein Sicherheitsventilelement für eine Batterie und eine Batteriegehäusekappe mit Sicherheitsventil beschrieben. Das Sicherheitsventilelement umfasst ein Metallsubstrat, das mit einer perforierten Öffnung und einer Metallfolie, laminiert auf dem Metallsubstrat, um die perforierte Öffnung zu verschließen, bereitgestellt wird. Die Batterie und der Batteriegehäusedeckel werden hergestellt durch Bilden der perforierten Öffnung im Metallsubstrat, Druckventileinschrauben der Metallfolie auf dem Metallsubstrat und Formen des Auskleidungsmaterials in einer Form des Batteriegehäusedeckels. Die perforierte Öffnung ist bevorzugt von einer kreisförmigen Form mit einem Durchmesser von 1 bis 10 mm. Die Metallfolie hat eine ebene Oberfläche und ist von konstanter Dicke.
Die JP 07169 452 A offenbart einen explosionsfesten Behälter, verwendbar als abgedichteter äußerer Behälter einer Batterie. Ein Innendruck wird vor Explosion des Batteriegehäuses durch Zerbrechen einer explosionsfesten Sicherheitsvorrichtung freigesetzt. Die explosionsfeste Sicherheitsvorrichtung umfasst eine Platte aus rostfreiem Stahl, in der ein dünner Teil 6 gebildet wird. Die Sicherheitsvorrichtung ist auf der Außenseite einer Öffnung des Deckels des Batteriegehäuses, der den dünnen Bereich abdeckt, angebracht und zeigt zur Außenseite der Batterie.
Die JP 60 165 040 A offenbart eine Batterie, umfassend einen Batteriedeckel, der mit einer Permeationsöffnung im flachem Abschnitt des Deckels versehen ist. Die Permeationsöffnung wird mit einer Metallfolie von der Außenseite der Batterie abgedichtet. Die Dicke der Metallfolie ist abhängig vom Material und so ausgewählt, dass die Metallfolie zerrissen wird und das Gas innerhalb der Batterie extern verteilt wird, wenn der Innendruck der Batterie 20–30 kg/cm² erreicht.
Die JP 01 112 653 A beschreibt eine organische Elektrolytbatterie, umfassend ein unteres Gehäuse mit einem Ventilloch, gebohrt im Zentrum der inneren Bodenfläche, und eine Kappe mit einem Gasleckloch, gebohrt in einem Vorsprung, worin ein Ventilkörper zwischen dem unteren Gehäuse und der Kappe angeordnet ist. Der Ventilkörper ist durch Anhaften einer Lage von Al, rostfreiem Stahl etc., mit einem verschweißten Film, bestehend aus einem Fluorharzfilm mit Heißabdichtungseigenschaften, aufgebaut.
Die JP 05 314 959 A beschreibt eine Sicherheitsventilvorrichtung für eine Batterie. Zwei Metalllagen sind oben aufeinander in einem Thermokompressionsbindeverfahren laminiert, wodurch eine Metalllage mit einer herausgeschnittenen Vertiefung bereitgestellt wird. Die verbleibende Dicke auf der Vertiefung wird eingestellt, so dass sie kleiner oder gleich 10 μm ist. Der Druck, um die explosionsfeste Funktion des Batteriegefäßes zu bewirken, wird bei etwa 20 kg/cm² oder darunter aufrecht erhalten.
Die JP 09 035 699 A beschreibt eine abgedichtete Batterie, in der ein Loch in einem eingeschlossenen Gehäuse aufgebohrt und mit einem Dünnfilmmaterial abgedichtet wird. Das Dünnfilmmaterial wird durch Nahtschweißen mit dem Gehäuse verbunden. Ein beringtes Bauteil wird auf das Dünnfilmmaterial durch Nahtschweißung aufgebracht. Der Reißdruck wird durch Variieren der Dünnfilmmaterialdicke und dem unterliegenden Druckbereich eingestellt.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine extrem sichere Sekundärbatterie mit nicht-wässerigem Elektrolyt bereitzustellen, die in der Lage ist, unmittelbar einen ansteigenden Innendruck freizugeben und die keine Explosion oder dergleichen zeigt.
Als Folge wiederholter Untersuchungen in Richtung auf Erreichung des obigen Ziels sind die Erfinder zur Information gelangt, dass eine Sekundärbatterie mit nicht-wässerigem Elektrolyten frei von Explosionen oder dergleichen durch Bereitstellen eines Spaltventils, das im Falle eines Anstiegs des Innendrucks der Batterie sich öffnet und durch Optimieren des Durchmessers der Öffnung des Ventils in Zusammenhang mit der Innenkapazität der Batterie, um den Betriebsdruck zu optimieren, um eine befriedigende Gasfreisetzung zum Zeitpunkt einer abnormalen Druckerhöhung oder einer Verbrennung zu erreichen, zur Verfügung gestellt werden kann.
Die vorliegende Erfindung, vervollständigt auf der Basis dieser Information, bezieht sich auf eine Sekundärbatterie mit nicht-wässerigem Elektrolyten mit einem Spaltventil, das durch Binden einer Metallfolie an eine Öffnung im Ventil verwirklicht wird. Die Metallfolie wird aufgrund des Anstiegs des Innendrucks der Batterie geöffnet, um den Druck abzulassen. Ein Wert K entsprechend dem Innenbatterievolumen in cm³, dividiert durch die Fläche der Öffnung in cm², ist derart, dass 4 cm ≤ K ≤ 350 cm ist.
Durch Auswählen des K-Werts als einem geeigneten Wert wird das Spaltventil unmittelbar in Funktion gesetzt, wenn der Innendruck einen vorbestimmten Druck erreicht, um den Druck abzulassen. Somit gibt es keine Gefahr der Erweiterung oder Explosion der Batterie, um hohe operative Sicherheit zu gewährleisten.
Somit liefert die vorliegende Erfindung eine extrem sichere Batterie, frei von Explosionen, da im Falle des Anstiegs des Innendrucks in der Batterie unmittelbare Gasfreisetzung verwirklicht werden kann.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Draufsicht, die eine veranschaulichende Struktur eines Spaltventils zeigt.
2 ist eine schematische Querschnittsansicht, die wesentliche Bereiche einer Metallfolie, gebildet durch ein Elektroformungs- bzw. elektroerosives Metallbearbeitungsverfahren, zeigt.
3 ist eine schematische Querschnittsansicht, die die Verfahren zum Bilden des Spaltventils durch das elektroerosive Metallbearbeitungsverfahren, Schritt für Schritt, zeigt.
4 ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein typisches Spaltventil zeigt, hergestellt durch ein Stanzverfahren.
5 ist eine schematische Querschnittsansicht, die wesentliche Abschnitte einer Vertiefung zeigt, die durch Pressen gebildet wird.
6 ist eine schematische Draufsicht, die wesentliche Bereiche eine Zuführvorrichtung zeigt, die kontinuierlich Spaltventile bereitstellt, die durch das Stanzverfahren hergestellt werden.
7 ist eine schematische Draufsicht, die eine weitere veranschaulichende Struktur des Spaltventils zeigt.
8 ist eine schematische Querschnittsansicht, die eine typische Metallfolie, gebildet auf einem Auskleidungsmaterial, zeigt.
9 ist eine schematische Draufsicht, die eine typische Deckelplatte zeigt.
10 ist eine schematische Querschnittsansicht, die die Deckelplatte von 9 zeigt.
11 ist eine schematische Draufsicht, die eine weitere typische Deckelplatte zeigt.
12 ist eine schematische Querschnittsansicht, die die Deckelplatte von 11 zeigt.
13 ist eine schematische Querschnittsansicht, die eine typische Batteriestruktur zeigt.
14 ist eine schematische Querschnittansicht, die den Zustand zeigt, in dem eine positive Anschlussleitung in einer Richtung zur Spaltventilseite gefaltet wird.
15 ist eine schematische Querschnittansicht, die den Zustand zeigt, in dem eine positive Anschlussleitung in einer Richtung entgegengesetzt zur Spaltventilseite gefaltet wird.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Eine Sekundärbatterie mit nicht-wässerigem Elektrolyten der vorliegenden Erfindung enthält ein Spaltventil, erhalten beim Binden einer Metallfolie an eine Öffnung, die an einer Batteriebüchse oder einer Deckelplatte, die zur hermetischen Abdichtung der Büchse verwendet wird, vorgesehen ist. Das Spaltventil wird im Falle des Anstiegs des Innendrucks geöffnet, um die Metallfolie zu zerteilen, um Druck abzubauen.
1 zeigt ein Beispiel einer Deckelplatte, die mit einem Spaltventil versehen ist. Eine kreisförmige Öffnung 2 ist in der Deckelplatte 1 vorgesehen geformt, um in die Öffnungsform der Batteriebüchse zu passen und eine Metallfolie 3 ist derart geschweißt, wie durch Laserschweißen, um die Öffnung 2 zu verschließen.
Die Form der Öffnung 2, die in der vorliegenden Ausführungsform kreisförmig ist, kann jede geeignete Form, wie eine elliptische Form, aufweisen. Die kreisförmige Form ist jedoch im Hinblick auf die Betriebsstabilität und Einfachheit der Herstellung bevorzugt.
Die Metallfolie 3, die in der vorliegenden Ausführungsform quadratisch geformt ist, kann von irgendeiner Form sein, vorausgesetzt, diese kann die Öffnung 2 stoppen. Die Metallfolie 3 kann beispielsweise kreisförmig sein, um auf die Form der Öffnung 2 zu passen.
Die Metallfolie 3 ist mit einem kreisförmigen dünnwandigen Abschnitt 3a in dem Bereich gegenüber der Innenseite der Öffnung 2 gebildet und ist angepasst, um von diesem Abschnitt im Falle des Anstiegs des Innendrucks mit einem Öffnen zu beginnen.
Für diese Metallfolie 3 kann der dünnwandige Abschnitt 3a durch irgendeine optionale Technik, wie durch Ätzen, elektroerosive Metallbearbeitung oder Stanzen gebildet werden. Das elektroerosive Metallbearbeitungsverfahren ist im Hinblick auf Fluktuationen im Spaltungsdruck bevorzugt.
Die elektroerosive Metallbearbeitung, welche als das so genannte Elektrogießen bezeichnet wird, ist eine derartige Technik, in der ein Muster durch einen Fotoresist gebildet wird, ein isolierender Film hergestellt wird, ein Substrat unter Strom aufgebracht wird und voreingestelltes Metall einem Kristallwachstum unterliegt, um einen elektrisch leitfähigen Abschnitt zu bilden, um gemäß einem ähnlichen Prinzip zu demjenigen des Plattierens ein Muster von Stegen und Tälern zu erzeugen.
Diese elektroerosive Metallbearbeitung ist eine optimale Technik zur Kontrolle des Spaltdrucks für eine enge Toleranz, da das Kristallwachstum im Gegensatz zu dem ähnlichen Fotoätzverfahren elektrisch kontrolliert werden kann, und daher kann ein Film mit einer hohen Verarbeitungsgenauigkeit hergestellt werden.
Die Technik zur Herstellung des Spaltventils durch die obige elektroerosive Metallbearbeitung wird in 3 gezeigt. Zur Herstellung des Spaltventils wird ein erstes Resistmuster 12, das die äußere Form des Spaltventils bestimmt, auf dem Substrat 11 durch ein fotolithografisches Verfahren unter Verwendung eines Fotoresists gebildet. Unter Verwendung dieses Resistmusters als einer Maske wird Ni auf dem Substrat plattiert.
Dieses bildet einen ersten Ni-Plattierungsfilm 13, wie in 3B gezeigt. Es ist die Dicke des ersten Ni-Plattierungsfilms 13, die die Dicke des dünnwandigen Abschnitts 3a bestimmt. Daher wird der erste Ni-Plattierungsfilm 13 auf eine Dicke in der Größenordnung von 10 bis 12 μm eingestellt, um ein reibungsloses Spalten des Spaltventils bei der Druckanstiegszeit zu erlauben.
Dann, wie in 3C gezeigt, wird ein kreisförmiges zweites Resistmuster 14 für die Form eines Spalts gebildet und wieder wird hierauf Ni plattiert, wie in 3D gezeigt, um einen zweiten Ni-Plattierungsfilm 15 zu bilden. Die kombinierte Filmdicke des zweiten Ni-Plattierungsfilms 15 und des zuvor gebildeten ersten Ni-Plattierungsfilms 13 kann beispielsweise 40 μm oder mehr sein.
Der erste Ni-Plattierungsfilm 13 und der zweite Ni-Plattierungsfilm 15 werden gebildet und die Resistmuster 12, 14 werden eingeschmolzen und entfernt, um ein Spaltventil mit dem darin in Form des zweiten Resistmusters 14 gebildeten dünnwandigen Abschnitts hergestellt, wie in 3E gezeigt.
Mit einem Spaltventil durch Stanzen wird eine kreisförmige Vertiefung 22 durch Pressen in eine kreisförmige Metallplatte 21 gebildet, um einen dünnwandigen Abschnitt zu bilden. Da im vorliegenden Fall das Stanzen aufeinanderfolgend durchgeführt wird, bleiben Spuren von verbindenden Bereichen eines Reifenmaterials als vier Vorsprünge 23 zurück.
Wenn die Vertiefung 22 durch dieses Stanzen gebildet wird, ist es bevorzugt, dass eine äußere periphere Oberfläche 22a der Vertiefung 22 etwas schräg verläuft, beispielsweise mit einer Neigung in der Größenordnung von 20°, wie in 5 gezeigt. Andererseits erstreckt sich eine innere periphere Oberfläche 22b im Wesentlichen senkrecht. Dies eliminiert das Risiko des Faltens bzw. Knitterns in einem Spaltventil (ein kreisförmiger Bereich innerhalb der Vertiefung 22).
6 zeigt die Technik des kontinuierlichen Bildens des Spaltventils. Ein Reifenmaterial 24 mit Positionierungsöffnungen 25 wird mit einem voreingestellten Intervall ausgestanzt, um die äußere Form der Metallplatte 21 zu bestimmen und Vertiefungen 22 werden dann durch Stanzen gebildet. Die Metallplatte 21 wird dann in diesem Zustand gehandhabt und schließlich wird eine Verbindungsplatte 26 bereitgestellt. Diese erlaubt die kontinuierliche Zuführung von Spaltventilen in einer herkömmlichen Art und Weise für die Automation am Band.
Alternativ kann ein Verkleidungsmaterial, erhalten beim Binden einer dicken Metallfolie und einer dünnen Metallfolie miteinander, verwendet werden. Die 7 und 8 zeigen ein Spaltventil, das ein Verkleidungsmaterial verwendet. Die Metallfolie 3 ist aus einer dicken Metallfolie 31 und einer dünnen Metallfolie 32 hergestellt. Die dicke Metallfolie 31 wird in einem Bereich gegenüber der Innenseite der Öffnung 2 mit einem kleineren Durchmesser als der Öffnung 2, um den kreisförmigen dünnwandigen Abschnitt 3b zu begrenzen, entfernt.
In jedem Fall ist die Metallfolie 3 bevorzugt von einer Dicke von 40 bis 100 μm. Wenn die Dicke weniger als 40 μm beträgt, kann kaum eine ausreichende Festigkeit durch beispielsweise Laserschweißen, entwickelt werden. Im Gegensatz hierzu ist eine Dicke, die 100 μm übersteigt, im Hinblick auf die Produktivität und ebenfalls aufgrund einer nicht glatten Spaltung, nicht erwünscht.
Auf der Metallfolie 3 ist bevorzugt ein wasserabdichtendes Mittel auf Fluorbasis beschichtet, nachdem die Metallfolie 3 auf die Öffnung 2 gebunden wurde. Wenn die Metallfolie 3 durch das elektroerosive Metallbearbeitungsverfahren gebildet wird, um den dünnwandigen Abschnitt 3a in Form einer Vertiefung zu bilden, werden Wassertropfen hierauf abgeschieden und Rost kann aufgrund der Schwierigkeiten bei der Verdampfung von Wasser erzeugt werden. Wenn das wasserabstoßende Mittel auf Fluorbasis beschichtet wird, ist es möglich, Rost zu verhindern, um die Betriebsverlässlichkeit zu verbessern.
Im oben beschriebenen Spaltventil muss der Bereich der Öffnung 2, wie oben beschrieben, auf einen optimalen Wert in Abhängigkeit vom Innenbatterievolumen eingestellt werden.
In der vorliegenden Erfindung wird das Innenbatterievolumen (in cm³), dividiert durch die Fläche der obigen Öffnung (in cm²), so eingestellt, dass 40 cm ≤ K ≤ 350 cm ist, um den Spaltungsdruck zu jedem Zeitpunkt zu optimieren.
Obwohl die Fläche der Öffnung 2 so groß wie möglich ist, ist es bevorzugt, dessen obere Grenze im Hinblick auf die Form der Deckelplatte 1 auf etwa die Hälfte der Fläche der Deckelplatte einzustellen. Wenn die physischen Grenzen der Deckelplatte 1 berücksichtigt werden, beträgt die untere Grenze des obigen K-Werts 40 cm. Wenn die Öffnung 2 eine echte kreisförmige Form darstellt, hat der K-Wert einen unteren Grenzwert von etwa 50 cm. Wenn der K-Wert im Gegensatz hierzu zu groß ist, d.h. wenn die Fläche der Öffnung 2 zu klein ist, wird der Spaltungsdruck übermäßig, wodurch eine Spaltung der Schweißnaht und Ausdehnung der Batteriebüchse erzeugt wird.
Somit liegt der K-Wert für die praktische Anwendung bevorzugt in einem Bereich von 80 bis 320 cm und noch bevorzugter in einem Bereich von 85 bis 240 cm.
Zusätzlich zum Spaltungsventil wird ein Elektrodenanschluss vorgesehen, beispielsweise auf einer Deckelplatte der Batteriebüchse.
Die 9 und 10 zeigen ein Beispiel einer Deckelplatte 41 einer Batteriebüchse mit einer gewissen Breite. In einem mittleren Bereich der Deckelplatte 41 ist ein Anschlussstift 42 über eine Dichtung 43 verstemmt. Dieser Anschlussstift 42 ist über eine Leitung zu beispielsweise einem positiven Anschluss in einer nicht gezeigten Art und Weise elektrisch verbunden.
Auf beiden Seiten des Anschlussstifts 42 sind ein Spaltventil 44 und eine Lösungsinjektionsöffnung 45 zur Injektion der Elektrolytlösung angeordnet. Da in der vorliegenden Ausführungsform die Deckelplatte 41 von einiger Breite ist, weist das Spaltventil 44 eine im Wesentlichen kreisförmige Form auf.
Die 11 und 12 zeigen ein Beispiel der Deckelplatte 41. Da die Deckelplatte 41 der vorliegenden Erfindung von geringer Breite ist, ist das Spaltventil 44 von einer länglichen Form. Der Randabschnitt der Lösungsinjektionsöffnung 45 wird mit einer Stufe zur Verbesserung der mechanischen Festigkeit gebildet. Das Vorsehen der Stufe zielt darauf ab, die ausreichende Beständigkeit gegenüber der zum Zeitpunkt des Schweißens der Lösungsinjektionsöffnung 45 unter Verwendung von Kügelchen in Mikrogröße angewendeten Kraft sicherzustellen.
Die erfindungsgemäße Sekundärbatterie mit nicht-wässerigem Elektrolyten weist das oben beschriebene Spaltventil als Hauptmerkmal auf. Ansonsten kann die Batterie ähnlich zu herkömmlichen Sekundärbatterien mit nicht-wässerigem Elektrolyten aufgebaut sein.
Als ein aktives Material für die negative Elektrode der Sekundärbatterie mit nicht-wässerigem Elektrolyten kann eine Vielzahl von Materialien, abhängig vom Typ der Batterie, die gewünscht wird herzustellen, verwendet werden. Unter den aktiven Materialien für die negative Elektrode gibt es ein kohlenstoffhaltiges Material, das in der Lage ist, Metallionen, vor allem Lithiumionen, die an der Batteriereaktion teilnehmen, zu dotieren und zu entdotieren.
Als dieses kohlenstoffhaltige Material können kohlenstoffhaltiges Material von niedriger Kristallinität, hergestellt durch Brennen bei einer niedrigen Temperatur nicht höher als 2000°C, oder ein kohlenstoffhaltiges Material von niedriger Kristallinität, erhalten beim Verarbeiten eines kristallisierbaren Ausgangsmaterials bei einer erhöhten Temperatur in der Nähe von 3000°C, verwendet werden. Von den kohlenstoffhaltigen Materialien sind Petroleumpech, Bindemittelpech, ein Harz mit hohem Molekulargewicht oder Grünkoks am meisten bevorzugt. Zusätzlich können vollständig karbonisierter Pyrokohlenstoff, Koks (Pechkoks oder Petroleumkoks), künstliche Graphite, natürliche Graphite, Carbon Black bzw. Ruß (Acetylenschwarz oder dergleichen), glasartiger Kohlenstoff, gebrannte organische hochmolekulare Materialien (natürliche hochmolekulare Materialien, gebrannt in einem Inertgasstrom oder im Vakuum bei einer geeigneten Temperatur, heiß aber niedriger als 500°C) oder eine Mischung von Kohlenstofffasern mit harzhaltigem Pech oder Harzen, die hohe Sinterbarkeit zeigen, wie Furanharze, Divinylbenzol, Polyvinylidenfluorid oder Polyvinylidenchlorid, verwendet werden. Insbesondere können ein kohlstoffhaltiges Material mit niedriger Kristallinität mit einem Ebene-zu-Ebene-Abstand von (002) Ebenen von nicht weniger als 3,70 Å und einer realen Dichte kleiner als 1,70 g/cm³ und mit keinem Heißemissionspeak bei einer Temperatur von nicht weniger als 700°C bei einer differenziellen Thermoanalyse in einem Luftstrom oder ein kohlenstoffhaltiges Material mit hoher Kristallinität mit einem hohen negativen Mischungsladungsverhältnis und einer tatsächlichen relativen Dichte von nicht weniger als 2,1 g/cm³ verwendet werden.
Die negative Elektrode kann aus einem Lithiummetall, einer Lithiumlegierung oder einem mit Lithium dotierten Polymer gebildet werden.
Als ein aktives Material für die positive Elektrode der Sekundärbatterie mit nicht-wässerigem Elektrolyten können Metalloxide, Metallsulfide oder spezifizierte Polymere, abhängig vom Typ der Batterie, die gewünscht ist herzustellen, eingesetzt werden. Wenn eine Lithiumionensekundärbatterie hergestellt werden soll, ist ein Lithiumkomplexoxid, enthaltend Li_xMO_z, worin M mindestens ein Übergangsmetall darstellt, bevorzugt eines von Co, Ni oder Fe mit 0,05 ≤ x ≤ 1,10. Das Lithiumkomplexoxid kann veranschaulicht werden durch LiCoO₂, LiNiO₂ und LiNi_yCo_(1-y)O₂ mit 0,05 ≤ X ≤ 1,10 und 0 < y < 1. LiMnO₄ kann ebenfalls verwendet werden.
Das oben erwähnte Lithiumkomplexoxid kann erhalten werden durch Mischen von Carbonaten von beispielsweise Lithium, Kobalt oder Nickel, abhängig von den Zusammensetzungen, und Brennen der resultierenden Mischung in einer sauerstoffhaltigen Atmosphäre bei einer Temperatur von 400 bis 1000°C. Das Ausgangsmaterial ist nicht auf Carbonate begrenzt und das Lithiumkomplexoxid kann aus Hydroxiden oder Oxiden hergestellt werden.
Wenn Lithiummetall oder Lithiumlegierungen als die negative Elektrode verwendet werden, ist es möglich, Verbindungen zu verwenden, die beim anfänglichen Aufladen kein Lithium entdotieren können, beispielsweise können eine Vielzahl von Oxiden, wie Mangandioxid oder Titanoxid, Sulfide, wie Titanoxid, oder Polymere, wie Polyanilin, als positive Elektroden verwendet werden.
Als nicht-wässeriger Elektrolyt, der in der Sekundärbatterie mit nicht-wässerigem Elektrolyt verwendet wird, ist es möglich, eine gut bekannte nicht-wässerige Elektrolytlösung, erhalten beim Lösen eines Elektrolyten in einem organischen Lösungsmittel, zu verwenden.
Als die organischen Lösungsmittel können Ester, wie Propylencarbonat, Ethylencarbonat oder γ-Butyrolacton, Diethylether, Tetrahydrofuran, substituiertes Tetrahydrofuran, Dioxolan, Pyran oder Derivate hiervon, Ether, wie Dimethoxyethan oder Diethoxyethan, 3-substiuierte-2-Oxazolidinine, wie 3-Methyl-2-oxazolidinon, Sulforan, Methylsulforan, Acetonitril oder Propionitril verwendet werden. Diese können allein oder in Kombination eingesetzt werden.
Beispiele der Elektrolyte, die verwendet werden können, enthalten Lithiumperchlorate, Lithiumborfluoride, Lithiumphosphorfluoride, Lithiumchloridaluminate, Lithiumhalogenide und Trifluormethanlithiumsulfonate.
Der nicht-wässerige Elektrolyt kann ebenfalls ein Feststoff sein. In dem Falle können herkömmliche gut bekannte feste Elektrolyte verwendet werden.
Die Elektrodenstruktur kann gebildet werden durch Aufwickeln einer streifenförmigen Elektrode, die durch Beschichten eines aktiven Materials auf einen Stromkollektor hergestellt wird. Alternativ kann die Elektrode durch Überschichten plattenförmiger Elektroden gebildet werden, auf denen ein aktives Material durch Beschichten oder Brennen eines aktiven Materials auf einem Stromkollektor gehalten wird.
Die Batterie kann von eckiger, zylindrischer oder irgendeiner anderen geeigneten Konfiguration sein.
13 zeigt eine typische Batterie, aufgebaut aus einer positiven Elektrode 51, einer negativen Elektrode 52 und einem Separator 53, übereinander geschichtet und in eine Spule gewickelt, die dann in einer Batteriebüchse 54 untergebracht wird. Das Batterieelement (paarweise aufgewickelt) hat seinen äußersten Rand gesichert durch ein aufgewickeltes Endband 55 und gesichert in der Batteriebüchse 54 durch eine Federplatte 56. Darüber hinaus hat das Batterieelement obere und untere Enden, die zwischen isolierenden Schichten 57, 58 eingeschoben sind, um in der Batteriebüchse 54 stabil untergebracht zu sein.
Die oben erwähnte Deckelplatte 51 ist an der Batteriebüchse 54 gesichert, um die Öffnung abzudichten. Mit dem Anschlussstift 42 ist eine positive Elektrodenleitung 57 verbunden, abgeleitet aus der positiven Elektrode 51. Somit arbeiten die Batteriebüchse 54 und der Anschlussstift 52 in der vorliegenden Batterie als negative bzw. positive Elektroden.
Zum Verhindern nachteiligen Abbruchs und zur Absicherung eines leichteren Verbindungsbetriebs ist die positive Elektrodenleitung 57 in der Regel so ausgelegt, dass sie eine längere Länge aufweist und ihr herausgeführtes Ende ist gefaltet und mit dem Anschlussstift 42 verbunden.
Der herausgezogene Bereich der positiven Elektrodenleitung 57 kann auf der Seite des Spaltventils 44 wie in 14 gezeigt oder auf der entgegengesetzten Seite, d.h. auf der Seite der Lösungsinjektionsöffnung 45 wie in 15 gezeigt, auf sich selbst gefaltet sein. Die Erfinder haben festgestellt, dass das letztere Verfahren bevorzugt ist. Im üblichen Verwendungszustand spielt es keine Rolle, auf welcher Seite der herausgeführte Abschnitt der positiven Elektrodenleitung 57 auf sich selbst gefaltet ist. Es wurde jedoch festgestellt, dass wenn in einem Herabfall-Test der herausgeführte Abschnitt der positiven Elektrodenleitung 57 auf der Seite des Spaltventils 44 auf sich selbst gefaltet ist, die Möglichkeit einer versehentlichen Betätigung des Spaltventils 44 auftritt.
BEISPIELE
Spezifizierte Beispiele der vorliegenden Erfindung werden weiterhin mit Bezug auf die experimentellen Ergebnisse erläutert.
VERGLEICHSPROBE 1
Eine negative Elektrode wurde zuerst in der folgenden Art und Weise hergestellt.
Als Ausgangsmaterial eines aktiven Materials für eine negative Elektrode wurden 10 bis 20 Gewichts-% funktionelle Gruppen, enthaltend Sauerstoff in diese zur Sauerstoffvernetzung eingeführt. Die resultierende Masse wurde in einem Inertgasstrom bei einer Temperatur von 1000°C gebrannt, um ein kohlenstoffhaltiges Material mit ähnlichen Eigenschaften zu jenem von glasartigem Kohlenstoff zu erzeugen. Die Ergebnisse der Röntgenbeugung zeigten, dass die Ebene-zu-Ebene-Trennung zwischen den (002) Ebenen sich auf 3,76 Å beläuft. In ähnlicher Weise zeigten Messungen eines Pyknometers, dass die tatsächliche relative Dichte 1,58 g/cm³ betrug. Dieses kohlenstoffhaltige Material wurde zu Pulvern des kohlenstoffhaltigen Materials mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von 10 μm zerkleinert.
90 Gewichtsteile der Pulver des so hergestellten kohlenstoffhaltigen Materials wurden mit 10 Gewichtsteilen Polyvinylidenfluorid (PVDF) als Bindemittel gemischt, um eine negative Elektrodenmischung herzustellen. Diese negative Elektrodenmischung wurde dann in N-Methylpyrrolidon zu einer pastenähnlichen Aufschlämmung einer negativen Elektrodenmischung dispergiert.
Die Aufschlämmung der negativen Elektrodenmischung wurde auf beide Flächen einer streifenförmigen Kupferfolie von 10 μm Dicke beschichtet und getrocknet. Die resultierende trockene Masse wurde in einer Walzenpresse einem Formpressen unterzogen, um eine bandförmige negative Elektrode 1 herzustellen. Diese bandförmige negative Elektrode wurde so ausgelegt, dass die Dicke der Mischung auf beiden Seiten 80 μm dick war, mit einer Breite und Länge von jeweils 41,5 mm bzw. 505 mm.
Eine positive Elektrode wurde in der folgenden Art und Weise hergestellt.
Ein aktives Material für die positive Elektrode (LiCoO₂) wurde wie folgt synthetisiert: Lithiumcarbonat und Kobaltcarbonat wurden so zusammengemischt, dass dessen Li/Co-Molverhältnis gleich 1 betrug und die resultierende Mischung wurde in Luft bei 900°C für fünf Stunden gebrannt. Die Ergebnisse der Röntgenbeugung belegen die gute Koinzidenz mit LiCoO₂ der JCPDS-Karte. Das gebrannte Produkt wurde in einem Mörser zu LiCoO₂ pulverisiert. 91 Gewichts-% dieses LiCoO₂, das so erhalten wurde, 6 Gewichts-% Grahpit als elektrisch leitfähiges Material und 3 Gewichts-% Polyvinylidenfluorid als Bindemittel wurden gemischt, um eine positive Elektrodenmischung herzustellen, die dann in N-Meythl-2-pyrrolidon dispergiert wurde, um eine Aufschlämmung der positiven Elektrodenmischung zu ergeben. Diese Aufschlämmung der positiven Elektrodenmischung wurde auf beiden Oberflächen einer bandförmigen Aluminiumfolie von 20 μm Dicke als positiver Elektrodenstromkollektor beschichtet und getrocknet. Das resultierende Produkt wurde dann unter Kompression durch eine Walzenpresse geformt, um eine positive Elektrode herzustellen. Währenddessen wurde die Dicke der Mischung der bandförmigen Aluminiumfolie auf 80 μm auf jeder Oberfläche eingestellt, mit einer Breite und Länge eingestellt auf 39,5 mm bzw. 490 mm.
Die bandförmige positive und negative Elektrode und eine durch einen mikroporösen Polypropylenfilm gebildeter Separator wurden übereinander geschichtet und mehrfach über einen diamantförmigen Aufnahmekern gewickelt. Das zurücklaufende Ende der geschichteten Masse wurde unter Verwendung eines Klebebands mit 40 mm Breite abgesichert und unter Druck deformiert, um ein länglich geformtes gewickeltes Elektrodenbauteil herzustellen.
Dieses länglich geformte gewickelte Elektrodenbauteil wurde in einer nickelplattierten quadratförmigen Batteriebüchse aus Eisen, zusammen mit einer Federplatte untergebracht und eine isolierende Platte wurde auf jeder der oberen und unteren Oberflächen des Elektrodenbauteils angeordnet. Zum Sammeln des Stroms der negativen Elektrode wurde ein Ende der Nickelleitung der negativen Elektrode an die Elektrode pressangehaftet, während das Ende der Nickelleitung an die positive Elektrode geschweißt wurde. Auch zum Sammeln des Stroms der positiven Elektrode wurde ein Ende der Aluminiumleitung der positiven Elektrode an der positiven Elektrode befestigt und mit dem anderen Ende der Leitung durch Laser an den Batteriedeckel geschweißt. Im vorliegenden Beispiel wird auf dem Batteriedeckel kein Spaltventil eingebaut.
Eine Elektrolytlösung, erhalten beim Lösen von 1 Mol LiPF₆ in einem gemischten Lösungsmittel, zusammengesetzt aus 50 Vol-% Propylencarbonat und 50 Vol-% Diethylcarbonat, wurde über die Elektrolytlösungsinjektionsöffnung injiziert. Diese Öffnung wurde dann durch elektrisches Schweißen eines Stahlkügelchens abgedichtet.
Durch das obige Verfahren wurde eine quadratförmige Sekundärbatterie mit einer Dicke, einer Höhe und einer Breite von 9 mm, 48 mm und 34 mm hergestellt.
PROBEN 1 BIS 4
Probenbatterien wurden in derselben Art und Weise wie im Vergleichsbeispiel 1 hergestellt, außer dass ein Batteriedeckel mit einem Spaltventil verwendet wurde.
Das Spaltventil wurde durch Breitstellen einer Öffnung im Batteriedeckel, Ausstanzen einer Metallfolie, Bilden eines kreisförmigen Musters (dünnwandiger Abschnitt) durch das elektroerosive Metallbearbeitungsverfahren auf eine vorbestimmte Größe und durch Laserschweißen der ausgestanzten Metallfolie in die Öffnung im Batteriedeckel hergestellt.
Es wurde als unmöglich festgestellt, die Öffnung 2 mm oder kleiner im Durchmesser herzustellen.
Die gesamte Dicke der Metallfolie betrug 50 μm und das kreisförmige Muster wurde in einem Bereich von 5 bis 15 μm so variiert, dass sich das Ventil bei einem voreingestellten Druck öffnen würde.
Die Bedingungen des Spaltventils wurden wie in Tabelle 1 gezeigt variiert, um die Proben 1 bis 4 herzustellen.
Diese Batterien wurden auf 4,2 V geladen und ein Verbrennungstest wurde unter Verwendung eines Gasbrenners durchgeführt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt.
Wenn der Durchmesser der Öffnung nicht kleiner als 2,8 mm war, konnte das Gas in einem Zustand von nur geringer Deformation im Batteriegehäuse abgebaut werden.
PROBEN 5 BIS 9
Ein Satz von quadratisch geformten Sekundärbatterien mit einer Dicke, Breite und Höhe von 14 mm, 34 mm bzw. 48 mm wurde hergestellt, wobei die Bedingungen der Spaltventile geändert wurden und die anderen Bedingungen aus jedem der Beispiele 1 bis 4 unverändert blieben.
Diese Batterien wurden auf 4,2 V aufgeladen und einem Verbrennungstest unter Verwendung eines Gasbrenners unterzogen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 gezeigt.
Wenn der Durchmesser der Öffnung nicht kleiner als 2,8 mm war, konnte das Gas in einem Zustand von nur geringer Deformation im Batteriegehäuse abgebaut werden.
PROBEN 10 BIS 12
Ein Satz von quadratisch geformten Sekundärbatterien mit einer Dicke, Breite und Höhe von 6 mm, 30 mm und 48 mm wurde hergestellt, wobei die Bedingungen der Spaltventile geändert wurden und die anderen Bedingungen aus jedem der Beispiele 1 bis 4 unverändert blieben.
Diese Batterien wurden auf 4,2 V aufgeladen und einem Verbrennungstest unter Verwendung eines Gasbrenners unterzogen. Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt.
Es wurde festgestellt, dass wenn der Durchmesser der Öffnung 2 mm oder mehr war, das Gas mit nur geringer Deformation der Batteriebüchse freigesetzt werden konnte.
Die Ergebnisse der obigen Proben 1 bis 12, in Reihenfolge gebracht im Hinblick auf den K-Wert (Batterievolumen/Spaltbereich), sind in Tabelle 4 gezeigt.
Wie aus Tabelle 4 ersehen werden kann, ist es effektiv, optimale Werte für K einzustellen.
UMGEBUNGSBESTÄNDIGKEITS-TEST
Ein Umgebungsbeständigkeits-Test wurde unter Verwendung einer Batterie der Probe 3 durchgeführt.
In voll geladenem Zustand von 4,2 V wurde ein 90%iger Feuchtigkeitstest unter 60° und 90% RF durchgeführt, um das Erscheinungsbild des Spaltventils zu überprüfen. Die bei 20 Batterien durchgeführten Tests gaben an, dass minimaler Rost im Öffnungsbereich von 10 Batterien erzeugt wurde.
Somit wurde nach Schweißen der Metallfolie auf die Öffnung ein wasserabdichtendes Mittel auf Fluorbasis (Handelsname: NOX Guard) aufgeträufelt und getrocknet. Ähnliche Tests, durchgeführt an den trockenen Produkten, gaben an, dass kein Rost auftrat.
Daher kann festgestellt werden, dass die Beschichtung der Metallfolie, die das Spaltventil aufbaut, zur Verbesserung der Zuverlässigkeit in der praktischen Anwendung unerlässlich ist.
UNTERSUCHUNGEN ÜBER DAS VERFAHREN ZUR BILDUNG DER METALLFOLIE
Die Metallfolie, die das Spaltventil aufbaut, wird durch ein elektroerosives Metallbearbeitungsverfahren, ein Auskleidungsverfahren, ein Stanzverfahren, ein Ätzverfahren und ein Verfahren unter direkter Verwendung der Folie hergestellt. Für jede dieser Folien wurden Variationen im Spaltungsdruck unter Verwendung von Luft überprüft. Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 gezeigt.
Das elektroerosive Metallbearbeitungs- und Markierungsstanzverfahren ergeben aufgrund nur geringer Fluktuationen gute Ergebnisse. Das Nächstbeste dieser Verfahren war das Auskleidungsverfahren unter Verwendung einer dicken Folie und einer dünnen Folie in Kombination. Zur praktischen Anwendung wird angenommen, dass diese drei Typen bevorzugt sind. Wenn das Ätzverfahren verwendet wird, wird angenommen, dass Schwierigkeiten bei der Handhabung aufgrund von signifikanten Fluktuationen auftreten.
UNTERSUCHUNGEN ZUR FALTRICHTUNG DER POSITIVEN ANSCHLUSSLEITUNG
Eine Probe mit einer Elektrodenstruktur, ähnlich zu derjenigen von Probe 3, und mit der Faltungsrichtung der positiven Anschlussleitung in Richtung des Spaltventils (unterhalb des Spaltventils) und einer weiteren Probe mit der Faltrichtung der positiven Anschlussleitung in der entgegen gesetzten Richtung, d.h. in einer Richtung weg vom Spaltventil.
Diese ergaben im obigen Test keinen signifikanten Unterschied.
Jedoch zeigten die zwei Proben Unterschiede im Herabfall-Test. Die Ergebnisse des Herabfall-Tests, worin die Batterien aus einer Höhe von 1,5 m fallen gelassen wurden, sind in Tabelle 6 gezeigt.
Die Ergebnisse ergaben signifikante Unterschiede abhängig von der Leitungsposition an, d.h. es ist bevorzugter, die Leitung in Richtung weg vom Spaltbereich zu biegen. Durch Herstellung des Ventils in dieser Art und Weise wird es möglich, eine Batterie mit hoher Sicherheit herzustellen.

Claims

Sekundärbatterie mit nicht-wässerigem Elektrolyten mit einem Spaltventil (cleavage valve), das durch Binden einer Metallfolie an eine Öffnung in der Batterie realisiert ist, wobei die Metallfolie aufgrund steigenden internen Drucks in der Batterie sich einen Spalt öffnet, um den Druck abzulassen, mit einem Batterieelement, das sich in einer Batteriebüchse befindet, und eine Öffnung der Batteriebüchse durch eine Deckelplatte verschlossen ist, wobei das Spaltventil auf der Deckelplatte ausgebildet ist, worin ein Wert K, entsprechend dem inneren Batterievolumen in cm³, dividiert durch die Fläche der Öffnung in cm², so ist, dass 40 ≤ K ≤ 350 cm ist, und in der Metallfolie, die gegenüber der Öffnung liegt, ein dünnwandiger Abschnitt gebildet ist, wobei die Metallfolie eine Dicke von 40 bis 100 μm aufweist, und der dünnwandige Abschnitt auf eine Dicke in der Größenordnung von 10 bis 12 μm eingestellt ist, und der dünnwandige Abschnitt als Vertiefung ausgeführt ist, die durch Stanzen der Metallfolie, um der Öffnung gegenüber zu liegen, gebildet ist.
Sekundärbatterie mit nicht-wässerigem Elektrolyten nach Anspruch 1, worin der dünnwandige Abschnitt eine kreisförmige Gestalt aufweist.
Sekundärbatterie mit nicht-wässerigem Elektrolyten nach Anspruch 1, worin ein wasserabdichtendes Mittel auf Fluorbasis auf die Oberfläche der Metallfolie beschichtet ist.
Sekundärbatterie mit nicht-wässerigem Elektrolyten nach Anspruch 1, worin die Öffnung kreisförmig oder länglich ist.
Sekundärbatterie mit nicht-wässerigem Elektrolyten nach Anspruch 1, worin die Metallfolie durch ein Elektroformungs- bzw. elektroerosives Metallbearbeitungsverfahren gebildet ist.
Sekundärbatterie mit nicht-wässerigem Elektrolyten nach Anspruch 1, worin die Vertiefung eine äußere Oberfläche aufweist, die etwas schräg verläuft und eine innere Oberfläche sich im Wesentlichen senkrecht erstreckt.
Sekundärbatterie mit nicht-wässerigem Elektrolyten nach Anspruch 1, worin ein Anschlußstift auf der Deckelplatte angebracht und mit einer sich aus dem Batterieelement erstreckenden Leitung verbunden ist.
Sekundärbatterie mit nicht-wässerigem Elektrolyten nach Anspruch 7, worin die Leitung in eine Richtung, entgegengesetzt zur Montageseite des Spaltventils auf der Deckelplatte, gefaltet ist.
Sekundärbatterie mit nicht-wässerigem Elektrolyten nach Anspruch 7, worin die Deckelplatte mit einer Injektionsöffnung für die Elektrolytlösung ausgebildet ist.
Sekundärbatterie mit nicht-wässerigem Elektrolyten nach Anspruch 1, worin die negative Elektrode aus einem Kohlenstoffmaterial gebildet ist und die negative Elektrode aus einem Lithumkomplexoxid gebildet ist.
Verfahren zum Erhalt einer Sekundärbatterie mit nicht-wässerigem Elektrolyten nach Anspruch 5, worin ein erstes Resistmuster, das die äußere Form des Spaltventils bestimmt, auf einem Substrat gebildet wird, ein Plattierungsfilm auf dem Substrat plattiert wird, wobei das erste Resistmuster als Maske in einer Dicke entsprechend der Dicke des dünnwandigen Abschnitts einer Metallfolie verwendet wird, ein zweites Resistmuster in Form eines Spalts gebildet und ein zweiter Plattierungsfilm darauf plattiert wird, wobei die kombinierte Filmdicke des zweiten Plattierungsfilms und des ersten Plattierungsfilms der Dicke der Metallfolie entsprechen, die Resistmuster geschmolzen und entfernt werden, um ein Spaltventil zu erzeugen, und das Spaltventil an eine Öffnung im Batteriedeckel gebunden wird.
Verfahren zum Erhalt einer Sekundärbatterie mit nicht-wässerigem Elektrolyten nach Anspruch 8, worin eine Vertiefung durch Einpressen in eine Metallplatte geformt wird, um einen dünnwandigen Abschnitt zu bilden, um ein Spaltventil zu erhalten und das Spaltventil an eine Öffnung in der Batterie gebunden wird.