FR2773912A1 - Element de pile etanche de type mince, et son procede de fabrication - Google Patents

Element de pile etanche de type mince, et son procede de fabrication Download PDF

Info

Publication number
FR2773912A1
FR2773912A1 FR9900559A FR9900559A FR2773912A1 FR 2773912 A1 FR2773912 A1 FR 2773912A1 FR 9900559 A FR9900559 A FR 9900559A FR 9900559 A FR9900559 A FR 9900559A FR 2773912 A1 FR2773912 A1 FR 2773912A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
exposed
laminated material
layer
closed chamber
cell element
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR9900559A
Other languages
English (en)
Other versions
FR2773912B1 (fr
Inventor
Tsutomu Sonozaki
Hiroyuki Ohno
Ikuro Nakane
Satoshi Narukawa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Publication of FR2773912A1 publication Critical patent/FR2773912A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR2773912B1 publication Critical patent/FR2773912B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0436—Small-sized flat cells or batteries for portable equipment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/117—Inorganic material
    • H01M50/119—Metals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/121—Organic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/124—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure
    • H01M50/126—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure comprising three or more layers
    • H01M50/129—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure comprising three or more layers with two or more layers of only organic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/131—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by physical properties, e.g. gas permeability, size or heat resistance
    • H01M50/133—Thickness
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/547—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells
    • H01M50/55—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells on the same side of the cell
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/552—Terminals characterised by their shape
    • H01M50/559—Terminals adapted for cells having curved cross-section, e.g. round, elliptic or button cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/124—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)

Abstract

Dans un élément de pile étanche de type mince utilisant un boîtier (6) d'élément de pile fait en un matériau laminé (18), la durée de vie de stockage et la fiabilité de l'élément sont améliorées en empêchant la surface de section (14), à une extrémité du matériau laminé, d'être exposée dans le boîtier d'élément de pile, et ainsi sont évités des fuites de l'électrolyte à l'extérieur de l'élément de pile et des courts-circuits dans l'élément de pile. Ceci est obtenu en disposant une couche de résine (13) sur la surface interne du boîtier d'élément de pile, composé du matériau laminé (18) de type en feuilles, et en recouvrant de résine (21, 23) la surface de section se trouvant à l'intérieur du boîtier d'élément de pile.

Description

L'invention concerne un élément de pile étanche de type mince comportant
un boîtier d'élément de pile pour contenir un électrolyte et un élément générateur d'énergie, le boîtier d'élément de pile, fait en un matériau laminé de type en feuilles, ayant une surface de section dans laquelle chaque couche, composant le matériau laminé, est exposée, les couches étant une couche d'aluminium, une couche d'adhésif et une couche de résine. L'invention concerne plus particulièrement la construction d'un boîtier d'élément de pile utilisant un matériau laminé et un procédé de
fabrication d'un tel boîtier d'élément de pile.
Ces dernières années, des tailles et des poids plus réduits ont été requis pour les éléments de piles électriques en relation avec la tendance de réduction de la taille des dispositifs électroniques. En considérant ces exigences, les présents inventeurs ont suggéré, dans la publication de brevet japonais, non examinée, n 10-214606, une pile étanche mince utilisant un boîtier d'élément de pile fait en un matériau laminé en forme de sac dans lequel une couche d'aluminium est prise en sandwich entre des couches de résine formées sur les deux faces de la couche d'aluminium, avec une couche d'adhésif interposée entre celles-ci. Suivant la construction suggérée dans la publication de brevet japonais, non examinée, n 10-214606, ci-dessus, grâce au fait que de tels matériaux laminés sont légers et minces, et peuvent, en outre, être hermétiquement scellés aisément par thermocollage, est réalisée une pile étanche mince de taille réduite et de faible poids, capable d'atteindre une très
haute productivité.
Bien que la pile étanche mince ci-dessus, de la technique antérieure, ait les particularités souhaitables décrites plus haut, elle présente également certains inconvénients en ce qui concerne la durée de vie de stockage et la fiabilité de l'élément de pile. Plus spécifiquement, un matériau laminé de type en feuille utilisé pour de tels éléments de pile possède des surfaces de section exposées dans lesquelles une couche d'aluminium, une couche d'adhésif, et une couche de résine sont exposées, et donc, si les surfaces de section exposées se trouvent à l'intérieur d'une chambre close, qui contient un élément générateur d'énergie et un électrolyte, l'électrolyte s'infiltre à partir des surfaces de section exposées. Il en résulte un affaiblissement de la force d'adhésion des couches d'adhésif, et que la couche d'aluminium et les couches de résine se détachent finalement, provoquant une fuite de l'électrolyte à l'extérieur de l'élément de pile. Si un tel détachement de la couche d'aluminium et de la couche de résine se produit, non seulement une fuite de l'électrolyte est provoquée, mais également une infiltration de moisissures dans l'élément de pile est induite. En conséquence de l'infiltration d'eau, par exemple, dans des piles utilisant un électrolyte non-aqueux, incluant LiPF6 et autres, comme soluté, de l'acide fluorhydrique est engendré par la réaction de l'eau et de LiPF6, et l'acide fluorhydrique engendré réagit, à son tour, avec l'aluminium. En conséquence de quoi la couche d'aluminium est corrodée, et une fuite supplémentaire d'électrolyte est provoquée par la zone corrodée. Il en résulte une détérioration rapide des performances de
l'élément de pile.
De plus, si le détachement de la couche d'aluminium et de la couche de résine est provoqué par la réaction entre l'adhésif et l'électrolyte sur les surfaces de section exposées, la couche d'aluminium ainsi exposée fait contact avec l'électrode négative, provoquant un court-circuit interne. A nouveau, il en résulte une détérioration rapide
des performances de l'élément de pile.
En considérant les problèmes ci-dessus, un objet de la présente invention est de fournir un élément de pile étanche de type mince excellent en termes de durée de vie de stockage et de fiabilité, en prévoyant la fabrication d'un boîtier d'élément de pile sans détérioration des performances des éléments de pile, provoquée par la corrosion des surfaces de section aux parties d'extrémités du matériau laminé constituant un tel boîtier d'élément de pile, et de fournir
un procédé de fabrication d'un tel boîtier d'élément de pile.
Ceci et d'autres objets sont réalisés, selon un premier aspect de la présente invention, en prévoyant un élément de pile étanche de type mince comportant un boîtier d'élément de pile composé d'un matériau laminé de type en feuilles dans lequel une couche de résine est laminée sur les deux faces d'une couche d'aluminium, avec une couche d'adhésif interposée entre la couche de résine et la couche d'aluminium, le boîtier d'élément de pile étant formé en collant ensemble les deux parties d'extrémité du matériau laminé de façon à former une chambre close, l'élément de pile étanche comportant, en outre, un électrolyte et un élément générateur d'énergie, tous deux contenus dans la chambre close, l'élément de pile étanche étant caractérisé par le fait que: au moins une extrémité du matériau laminé se trouve dans la chambre close, et la surface de section de l'extrémité est recouverte de résine. Selon cet aspect de l'invention, la surface de section à la partie d'extrémité du matériau laminé, qui se trouve à l'intérieur de la chambre close, est recouverte de résine, et l'électrolyte ne peut donc pas
s'infiltrer à travers les interfaces entre chaque couche.
Ainsi, il est rendu possible d'empêcher des effets
indésirables tels qu'une fuite de l'électrolyte et un court-
circuit interne, tous deux étant provoqués par la détérioration de la force d'adhésion de la couche d'adhésif
et la corrosion de la couche d'aluminium.
Selon un second aspect de l'invention, il est prévu un élément de pile étanche de type mince comportant un boîtier d'élément de pile composé d'un matériau laminé de type en feuille dans lequel une couche de résine est laminée sur au moins une face de la couche d'aluminium, avec une couche d'adhésif interposée entre la couche de résine et la couche d'aluminium, le matériau laminé ayant une surface de section exposée dans laquelle chaque couche est exposée, le boîtier d'élément de pile étant formé par recouvrement mutuel et collage ensemble des deux parties d'extrémité au voisinage d'une paire de surfaces de section exposées à chaque extrémité du matériau laminé, de façon à former une chambre close, l'élément de pile étanche comportant, en outre, un électrolyte et un élément générateur d'énergie, tous deux contenus dans la chambre close, l'élément de pile étanche étant caractérisé par le fait que: la paire de surfaces de section exposées du matériau laminé se trouve à l'extérieur du boîtier d'élément de pile
et ne se trouve pas à l'intérieur de la chambre close.
Selon cet aspect de l'invention, les surfaces de section exposées du matériau laminé ne se trouvent pas à l'intérieur de la chambre close, et il est ainsi rendu possible d'empêcher la détérioration des performances de l'élément de
pile sans défaillance.
Une telle construction d'élément de pile dans laquelle les surfaces de section exposées ne se trouvent pas à l'intérieur de la chambre close, est obtenue par le procédé de fabrication selon le quatrième aspect de l'invention,
présenté plus bas.
Selon un troisième aspect de l'invention, il est prévu un élément de pile étanche de type mince comportant un boîtier d'élément de pile composé d'un matériau laminé de type en feuilles dans lequel une couche de résine est laminée sur au moins une face d'une couche d'aluminium avec une couche d'adhésif interposée entre la couche de résine et la couche d'aluminium, le matériau laminé ayant une surface de section exposée dans laquelle chacune des couches est exposée, le boîtier d'élément de pile étant formé par recouvrement mutuel et collage ensemble des deux parties d'extrémité au voisinage d'une paire de surfaces de section exposées, à chaque extrémité du matériau laminé, de façon à former une chambre close, l'élément de pile étanche comportant en outre un électrolyte et un élément générateur d'énergie, tous deux contenus dans la chambre close, l'élément de pile étanche étant caractérisé par le fait que: la surface interne du boîtier d'élément de pile est la couche de résine; et, la paire de surfaces de section exposées est disposée à
l'intérieur de la chambre close et est recouverte de résine.
Une résine stable aux composants de l'élément de pile, tels que l'électrolyte, est utilisée pour la présente invention. Par conséquent, selon cet aspect de l'invention, puisque la paroi interne de l'élément de pile (la paroi de la chambre close) est constituée d'une couche de résine, l'électrolyte et autre peuvent être contenus dans une condition stable pendant une longue période. De plus, selon cette construction, puisque la résine, qui recouvre les surfaces de section exposées, protège la couche d'adhésif et la couche aluminium du contact avec l'électrolyte, la détérioration des performances de l'élément de pile, provoquée par la réaction entre les surfaces de section exposées et l'électrolyte, est empêchée même si les surfaces de section exposées sont disposées à l'intérieur de la
chambre close.
Une telle construction d'élément de pile dans laquelle les surfaces de section exposées sont recouvertes de résine est obtenue par les procédés de fabrication selon les cinquième à huitième aspects de l'invention, présentés plus bas. On doit noter que la surface extérieure du boîtier d'élément de pile peut-être la couche d'aluminium, puisque la surface extérieure n'est pas en contact avec l'électrolyte et autre. Cependant, dans l'éventualité o l'élément de pile serait tordu, la surface extérieure du boîtier d'élément de pile est susceptible de se lézarder ou autres effets indésirables si la surface extérieure est constituée seulement de la couche d'aluminium. Par conséquent, pour des raisons de solidité, il est préférable d'employer un matériau laminé dans lequel la couche de résine est disposée sur les
deux faces du matériau.
Selon un quatrième aspect de l'invention, il est prévu un procédé de fabrication d'un élément de pile étanche de type mince comportant les étapes consistant à: fabriquer un boîtier d'élément de pile ayant une chambre close à l'intérieur en faisant se recouvrir les deux extrémités d'un matériau laminé de type en feuilles dans lequel une couche de résine est laminée sur au moins une face d'une couche d'aluminium, avec une couche d'adhésif interposée entre la couche de résine et la couche d'aluminium, le matériau laminé ayant une paire de surfaces de section exposées à chaque extrémité du matériau laminé, les surfaces de section dans lesquelles chacune des couches est exposée, puis thermocollage ensemble de la paire de parties d'extrémité de façon à former la chambre close; et faire en sorte qu'un électrolyte et un élément générateur d'énergie soient contenus dans la chambre close, dans lequel l'étape de fabrication du boîtier d'élément de pile est telle que la couche de résine, formée à la surface de la couche laminée, est disposée à l'intérieur du boîtier d'élément de pile, et les deux surfaces intérieures du matériau laminé, au voisinage chacune de chacune des surfaces de section exposées, se recouvrent mutuellement de façon à former une partie de recouvrement, puis la partie de
recouvrement est thermocollée.
Selon cet aspect de l'invention, en thermocollant ensemble les parties d'extrémité du matériau laminé, les surfaces internes, au niveau des parties d'extrémités du matériau laminé, se recouvrent l'une l'autre. Il en résulte que les surfaces de section exposées du matériau laminé sont toujours fabriquées pour être disposées à l'extérieur de la chambre close. Par conséquent, cette construction rend possible, sans augmentation de coût, d'empêcher la diminution de la force d'adhésion de la couche d'adhésif et la corrosion de la couche d'aluminium, toutes deux étant provoquées par le
contact des surfaces de section exposées avec l'électrolyte.
Dans cet aspect, la couche de résine est disposée sur la surface interne du boîtier d'élément de pile, et ceci a les mêmes effets que décrit plus haut dans le troisième aspect de l'invention, et la même chose s'applique aux autres aspect de l'invention qui suivent plus bas. En outre, la couche de résine peut, tout naturellement, être formée sur les deux faces du boîtier d'élément de pile. Ceci peut également s'appliquer aux autres aspects suivants de l'invention,
présentés plus bas.
Selon un cinquième aspect de l'invention, l'étape de fabrication du boîtier d'élément de pile dans le quatrième aspect, vu plus haut, de l'invention peut être telle que la couche de résine, formée sur le matériau laminé, soit disposée à l'intérieur du boîtier d'élément de pile, et la surface interne du matériau laminé, au voisinage d'une des surfaces de section exposées, soit repliée sur une surface externe du matériau laminé au voisinage de l'autre surface de section exposée, de façon à former une partie de recouvrement, et ensuite la partie de recouvrement est thermocollée en utilisant un élément chauffant ayant une
largeur plus grande que largeur de la partie de recouvrement.
Lorsque des surfaces différentes du matériau laminé (la surface interne et la surface externe) se recouvrent mutuellement pour former une structure cylindrique, la surface de section exposée, à une extrémité du matériau laminé, est faite pour se trouver à l'intérieur de la structure cylindrique, c'est-à-dire, à l'intérieur de la chambre close. Cependant, si la partie de recouvrement est chauffée avec un élément chauffant ayant une largeur plus grande que la largeur de la partie de recouvrement, la couche de résine, au voisinage de la surface de section exposée, fond, et ainsi la surface de section est recouverte de résine fondue, formant un revêtement. Ce revêtement de résine protège la surface de section exposée du contact avec l'électrolyte, empêchant ainsi la détérioration de la force d'adhésion de la couche d'adhésif et la corrosion de la
couche d'aluminium.
Selon un sixième aspect de l'invention, l'étape de fabrication du boîtier d'élément de pile dans le quatrième aspect ci-dessus de l'invention, peut être telle que la couche de résine formée sur le matériau laminé soit disposée à l'intérieur du boîtier d'élément de pile, et la surface interne du matériau laminé, au voisinage d'une extrémité d'une des surfaces de section exposées, recouvre la surface externe du matériau laminé, au voisinage d'une extrémité de l'autre surface de section exposée, de façon à former une partie de recouvrement, et une feuille de résine est disposée au-dessus sur une partie au voisinage de la surface de section exposée disposée à l'intérieur du boîtier d'élément de pile, et ensuite la partie de recouvrement est thermocollée en utilisant un élément chauffant ayant une largeur plus grande que la largeur de la partie de recouvrement. Selon cet aspect également, la surface de section exposée à une extrémité du matériau laminé est faite pour se trouver dans la chambre close. Cependant, puisque la feuille de résine est disposée sur une partie au voisinage de l'extrémité du matériau laminé, la feuille de résine est fondue par le chauffage de la partie de recouvrement, recouvrant la surface de section exposée. Par conséquent, la surface de section exposée n'entre pas en contact direct avec l'électrolyte. Selon la construction ci-dessus dans laquelle une feuille de résine est utilisée, la surface de section exposée est mieux recouverte de résine qu'avec le cinquième aspect vu
plus haut.
Suivant un septième aspect de l'invention, il est prévu un procédé de fabrication d'un élément de pile étanche de type mince comprenant les étapes consistant à: fabriquer un boîtier d'élément de pile ayant une chambre close à l'intérieur, en faisant se recouvrir les deux extrémités d'un matériau laminé de type en feuilles dans lequel une couche de résine est laminée sur les deux faces d'une couche d'aluminium, avec une couche d'adhésif interposée entre la couche de résine et la couche d'aluminium, le matériau laminé ayant une paire de surfaces de section exposées, à chaque extrémité du matériau laminé, les surfaces de section dans lesquelles chaque couche est exposée, et ensuite thermocoller ensemble la paire de parties d'extrémité de façon à former la chambre close; et faire en sorte qu'un électrolyte et un élément générateur d'énergie soient contenus dans la chambre close, dans lequel l'étape de fabrication du boîtier d'élément de pile est telle que la paire de surfaces de section exposées est disposée à l'intérieur de la chambre close, et les deux surfaces extérieures du matériau laminé, chacune au voisinage de chacune des surfaces de section exposée, se recouvrent mutuellement de façon à former une partie de recouvrement, et ensuite une feuille de résine est disposée sur une partie au voisinage des surfaces de section exposées, puis la partie de recouvrement et la feuille de résine sont thermocollées ensemble. Selon cet aspect de l'invention, en formant une structure de forme cylindrique avec le matériau laminé, chaque extrémité du matériau laminé recouvre l'autre extrémité de telle façon que les deux surfaces destinées à être liées, dans ces deux extrémités se recouvrant, sont la face extérieure du matériau laminé. Ainsi, la paire de surfaces de section exposées est faite pour se trouver à l'intérieur de la chambre close. Cependant, puisque la feuille de résine est disposée sur la partie au voisinage des extrémités du matériau laminé, lors du thermocollage, la feuille de résine fond et recouvre les surfaces de section exposées. Par conséquent, même dans le cas o la paire de surfaces de section exposées est disposée à l'intérieur de la chambre close, il est rendu possible d'éviter des problèmes tels que la détérioration de la force d'adhésion de la couche d'adhésif et la corrosion de l'aluminium, toutes deux étant
provoquées par la réaction entre l'électrolyte et l'adhésif.
En outre, selon cet aspect, puisque la partie de recouvrement ne se trouve pas sur la surface extérieure de l'élément de pile, visible aux utilisateurs, il existe l'avantage que
l'élément de pile résultant garde une belle apparence.
Selon un huitième aspect de l'invention, l'étape de production du boîtier d'élément de pile, dans le septième aspect ci-dessus de l'invention, peut être telle que la paire de surfaces de section exposées est disposée à l'intérieur de la chambre close, et les deux surfaces extérieures du matériau laminé, chacune au voisinage de chaque surface de section exposée, se recouvrent l'une l'autre de façon à former une partie de recouvrement, et la partie d'extrémité la plus en avant de la partie de recouvrement est repliée de façon à être attachée étroitement sur la surface de la couche de résine, et la partie de recouvrement, comportant une
surface repliée, est thermocollée.
Selon cet aspect de l'invention, l'extrémité la plus en avant de la partie de recouvrement, qui se trouve à l'intérieur du boîtier d'élément de pile, est repliée vers l'intérieur, et la partie repliée est attachée étroitement à une partie de la couche de résine, et ensuite la partie de recouvrement, qui comporte la partie repliée, est thermocollée en étant maintenue dans cet état. En utilisant un tel procédé, les surfaces de section exposées, à l'extrémité la plus en avant de la partie de recouvrement, sont donc enrobées dans la couche de résine, en étant ainsi isolées de la chambre close. De plus, puisque la partie repliée, comportant l'extrémité la plus en avant, et la couche de résine, excepté la partie repliée, sont thermocollées, et un revêtement est formé, sur les surfaces de section exposées, par la résine fondue, les surfaces de
section exposées peuvent être isolées de la chambre close.
Selon un neuvième aspect de l'invention, l'étape de fabrication du boîtier d'élément de pile dans le septième aspect ci-dessus de l'invention peut être telle que la paire de surfaces de section exposées est disposée à l'intérieur de la chambre close, et les deux surfaces extérieures du matériau laminé, au voisinage chacune de chaque surface de section exposée, se recouvrent l'une l'autre de façon à former une partie de recouvrement, et la partie d'extrémité la plus en avant de la partie de recouvrement est enroulée vers l'intérieur de façon que les surfaces de section exposées ne sont pas exposées dans la chambre close, et ensuite la partie de recouvrement comportant la partie
enroulée est thermocollée.
Selon cet aspect de l'invention, les surfaces de section exposées sont mieux enrobées dans la couche de résine, puisque l'extrémité la plus en avant de la partie de recouvrement est enroulée vers l'intérieur afin que la paire de surfaces de section exposées soit isolée de la chambre
close.
Pour une compréhension plus complète de la présente invention, et de ses avantages, référence est maintenant il
faite à la description suivante en relation avec les dessins
annexés, dans lesquels; la figure 1 est une vue frontale d'un élément de pile étanche de type mince suivant l'exemple 1 de la présente invention. La figure 2 est une vue en coupe de la figure 1 prise
selon la ligne A-A.
La figure 3 est une vue en coupe pour expliquer les étapes de fabrication d'un élément de pile étanche de type
mince selon l'exemple 1 de la présente invention.
La figure 4 est une vue en coupe agrandie d'une partie collée d'un élément de pile étanche de type mince selon
l'exemple 1 de la présente invention.
La figure 5 est une vue arrière d'un élément de pile étanche de type mince suivant l'exemple 2 de la présente invention. La figure 6 est une vue en coupe pour expliquer les étapes de fabrication d'un élément de pile étanche de type
mince selon l'exemple 2 de la présente invention.
La figure 7 est une vue en coupe agrandie d'une partie collée d'un élément de pile étanche de type mince suivant
l'exemple 2 de la présente invention.
La figure 8 est une vue arrière d'un élément de pile étanche de type mince suivant l'exemple 3 de la présente
invention.
La figure 9 est une vue en coupe pour expliquer les étapes de fabrication d'un élément de pile étanche de type
mince selon l'exemple 3 de la présente invention.
La figure 10 est une vue en coupe agrandie d'une partie collée d'un élément de pile étanche de type mince suivant
l'exemple 3 de la présente invention.
La figure 11 est une vue arrière d'un élément de pile étanche de type mince suivant l'exemple 4 de la présente invention. La figure 12 est une vue en coupe pour expliquer les étapes de fabrication d'un élément de pile étanche de type
mince suivant l'exemple 4 de la présente invention.
La figure 13 est une vue en coupe agrandie d'une partie collée d'un élément de pile étanche de type mince suivant
l'exemple 4 de la présente invention.
La figure 14 est une vue arrière d'un élément de pile de type étanche de type mince suivant l'exemple 5 de la présente invention. La figure 15 est une vue en coupe pour expliquer les étapes de fabrication d'un boîtier d'élément de pile suivant
l'exemple 5 de la présente invention.
La figure 16 est une vue en coupe pour expliquer les étapes de fabrication d'un élément de pile étanche de type
mince suivant l'exemple 5 de la présente invention.
La figure 17 est une vue en coupe agrandie d'une partie collée d'un élément de pile étanche de type mince suivant
l'exemple 5 de la présente invention.
La figure 18 est une vue en coupe pour expliquer les étapes de fabrication d'un élément de pile étanche de type
mince suivant l'exemple comparatif 1.
La figure 19 est une vue en coupe agrandie d'une partie collée d'un élément de pile étanche de type mince suivant
l'exemple comparatif 1.
La figure 20 est une vue en coupe pour expliquer les étapes de fabrication d'un élément de pile étanche de type
mince suivant l'exemple comparatif 2.
La figure 21 est une vue en coupe agrandie d'une partie collée d'un élément de pile étanche de type mince suivant
l'exemple comparatif 2.
En se référant maintenant aux figures, les modes de réalisation préférés de la présente invention vont être
décrits sur la base des exemples ci-dessous.
Exemple 1
En se référant aux figures 1 à 4, un élément de pile étanche de type mince suivant l'exemple 1 est détaillé plus bas. La figure 1 montre une vue frontale d'un élément de pile étanche de type mince suivant l'exemple 1. La figure 2 montre une vue en coupe de la figure 1 prise selon la ligne A-A, la figure 3 montre une vue en coupe pour expliquer les étapes de fabrication d'un élément de pile étanche de type mince suivant l'exemple 1. La figure 4 montre une vue en coupe
agrandie d'une partie collée de celui-ci.
Dans un élément de pile étanche de type mince suivant la présente invention, sont prévues une électrode positive composée de LiCoO2, une électrode négative composée d'un matériau à base de carbone, et un séparateur 3 pour séparer ces électrodes 1 et 2, de façon à former un élément générateur d'énergie 4. Cet élément générateur d'énergie 4 est, comme le montre la figure 2, disposé dans une chambre close 5 à l'intérieur d'un boîtier d'élément de pile 6, et la chambre close 5 est formée en fermant hermétiquement une partie d'extrémité supérieure, une partie d'extrémité inférieure et une partie d'extrémité du côté gauche, à chaque partie étanchéifiée 6a, 6b et 6c respectivement. La chambre close 5 est, en outre, remplie d'un électrolyte dans lequel du LiPF6 est dissous à raison de 1 M (mole/litre) dans un solvant mélangé constitué de carbonate d'éthylène (EC) et de carbonate de diéthyl (DEC) mélangés avec un rapport en volume
de 3: 7.
La description va maintenant être dirigée vers la
construction, plus particulière, du boîtier d'élément de pile 6 (épaisseur: 100 pm). Comme le montre la figure 4, sur une face d'une couche d'aluminium 11 (épaisseur: 30 pm), une couche de résine 12 (épaisseur: 30 pm) composée de polypropylène est collée avec une couche d'adhésif
(épaisseur: 5 pm, non représentée) interposée entre celles-
ci. De même, sur l'autre face de la couche d'aluminium 11, une couche de résine 13 (épaisseur: 30 Nom) composée de polypropylène est collée avec une couche d'adhésif (épaisseur : 5 pm, non représentée) interposée entre celles-ci. Selon cette construction, les interfaces exposées 14 (que l'on peut appeler " surfaces de section exposées ") entre la couche d'aluminium 11 et les couches de résine 12 et 13, qui se trouvent aux parties d'extrémité du boîtier d'élément de pile 6, sont disposées à l'extérieur de l'élément de pile. Avec une telle structure, l'électrolyte ne peut pas s'infiltrer par les interfaces 14, et il est ainsi rendu possible d'empêcher la dégradation, par l'électrolyte, du matériau laminé. L'élément de pile selon l'exemple 1 possède, en outre, une construction dans laquelle l'électrode positive 1 est connectée à une borne 7collectrice de courant d'électrode positive et l'électrode négative 2 est connectée à une borne 8 collectrice de courant d'électrode négative, permettant à l'énergie chimique engendrée dans l'élément de pile d'être extraite de l'élément de pile et utilisée comme énergie électrique. L'élément de pile est construit de telle façon que la largeur Ll est de 36 mm, la longueur L2 est de 65 mm, et les largeurs 6a, 6b et 6c des parties d'étanchéité font 5 mIm. La fabrication de l'élément de pile ayant la
construction ci-dessus va maintenant être décrite ci-dessous.
Tout d'abord, un matériau laminé 18 de type en feuilles composé de cinq couches, une couche de résine (polypropylène) / une couche d'adhésif / une couche d'alliage d'aluminium / une couche d'adhésif / une couche de résine (polypropylène), est préparé, et le matériau laminé 18 est mis en forme de tube en faisant se recouvrir et en liant ensemble les surfaces internes 18a et 18b au voisinage des parties d'extrémité du matériau laminé 18, et la partie de recouvrement 19 est thermocollée dans l'état o une base 15 est disposée à l'intérieur du matériau laminé 18 en forme de tube. Une partie étanchéifiée 6 c'est donc formée (voir figures 1 et 2). Ensuite, l'élément générateur d'énergie 4 est inséré par une partie d'extrémité ouverte du matériau laminé 18 en forme de tube. Lors de l'insertion, l'élément générateur d'énergie 4 est disposé de telle façon que les bornes collectrices de courant 7 et 8 dépassent d'une extrémité ouverte du matériau laminé 18, et l'extrémité ouverte du matériau laminé 18, de laquelle dépassent les bornes collectrices de courant 7 et 8, est collée en utilisant un dispositif de soudage à induction haute fréquence. Une partie étanchéifiée 6a est ainsi formée. Par la suite, le boîtier en forme de tube résultant, fait du matériau laminé 18, dans lequel l'élément générateur d'électricité 4 est contenu, est soumis à un séchage à chaud sous vide (température: 105 C) pendant deux heures afin d'éliminer les moisissures dans le matériau laminé 18 et l'élément générateur d'énergie 4. Ensuite de quoi, l'électrolyte, dans lequel un soluté, LiPF6, est dissous à raison de 1 M (mole/litre) dans le solvant mélangé, dans lequel le carbonate d'éthylène est mélangé au carbonate de diéthyl avec un rapport en volume de 3: 7, est versé dans le boîtier en forme de tube, et le boîtier est laissé dans cet état pendant une heure. Ensuite, l'autre partie d'extrémité du matériau laminé 18, opposée à la partie étanchéifiée mentionnée ci-dessus, est soudée en utilisant un dispositif de soudage à ultrasons, avec application d'une pression par une plaque de métal, à l'élément générateur d'énergie 4, par l'intermédiaire du matériau laminé 18. La partie étanchéifiée 6b est ainsi formée. De cette façon, un élément de pile
étanche de type mince est achevé.
A partir de l'étape de versement de l'électrolyte, la fabrication est effectuée dans une enceinte sèche sous
atmosphère d'argon.
Un élément de pile fabriqué selon la manière évoquée ci-
dessus sera appelé, par la suite, " élément de pile Ai " de
la présente invention.
On doit noter que la couche de résine pour le boîtier d'élément de pile ci-dessus n'est pas limitée au polypropylène. Par exemple, un polymère de type polyoléfine tel que le polyéthylène, un polymère de type polyester tel que le poly (éthylène thérephtalate), un polymère de type polyvinylidène tel que le poly (fluorure de vinylidène) et le poly (chlorure de vinylidène), un polymère de type polyamide tel que le nylon 6, le nylon 6.6, et le nylon 7, et autres
peuvent être utilisés pour la couche de résine.
On doit également noter qu'il est préférable que l'épaisseur de la couche de résine soit à l'intérieur de la gamme de 1 tm à 500 pm, ou, de façon plus préférable, de 5 gm à 500 pn. De plus, il est préférable que l'épaisseur de la couche de métal soit à l'intérieur de la gamme de 0,1.m à pm, ou, de façon plus préférable, de 1 pm à 150 tm. Ceci est dû aux raisons suivantes. D'abord, si l'épaisseur de la couche de métal et celle de la couche de résine sont trop petites, la perméabilité à l'oxygène est diminuée et par suite les caractéristiques de l'élément de pile sont détériorées. D'autre part, si l'épaisseur de la couche de résine est trop grande, la capacité à être moulée est réduite. En outre, si l'épaisseur de la couche de métal est rendue trop grande, il s'ensuit des inconvénients tels que le poids de l'élément de pile est augmenté et la flexibilité de l'élément de pile est diminuée. Face à ces considérations, il est préférable que l'épaisseur totale du matériau laminé résine/métal soit à l'intérieur de la gamme de 10 gm à 200 Bm. En outre, le matériau pour l'électrode positive n'est pas limité à LiCoO2, mais peut inclure LiNiO2, LiMn204, des
combinaisons de ceux-ci, et autres.
On comprendra que la présente invention n'est pas limitée aux éléments de pile à ion lithium comme décrit plus haut, mais qu'elle peut être appliquée, de façon adéquate, à d'autres types d'éléments de pile tels que les éléments de pile à polymères dans lesquels un électrolyte solide est utilisé entre une électrode positive et une électrode
négative, et autres éléments de pile.
Dans l'exemple ci-dessus, la base 15 est utilisée lors de la formation du matériau laminé 18 en forme de tube, mais on comprendra que les procédés de formation du matériau laminé 18 ne sont pas limités à cette façon, mais que d'autres procédés peuvent être employés. Par exemple, l'élément 4 générateur d'énergie peut-être utilisé pour donner au matériau laminé 18 la forme d'un tube à la place de
la base 15.
Exemple 2
En se référant maintenant aux figures 5 à 7, un élément de pile étanche de type mince selon l'exemple 2 va être décrit ci-dessous. On notera que dans un souci de concision, les mêmes numéros de référence que dans l'exemple 1 sont utilisés pour les éléments ayant les mêmes fonctions que ceux
de l'exemple 1, et la description de ceux-ci est omise.
La figure 5 montre une vue arrière d'un élément de pile étanche de type mince selon l'exemple 2. La figure 6 sert à expliquer les étapes de fabrication de l'élément de pile. La figure 7 montre une vue en coupe agrandie d'une partie collée de l'élément de pile. Comme le montrent ces figures, un boîtier d'élément de pile selon l'exemple 2 diffère de celui de l'exemple 1 en ce qu'une partie étanchéifiée 6c est formée au dos et en ce que seulement une, de la paire de surfaces de section exposées, se trouve à l'extérieur de la chambre close. La partie étanchéifiée 6c est, comme le montre la figure 7, formée par thermocollage ensemble d'une couche de résine 13 sur la surface interne du matériau laminé 18 et d'une couche de résine 12 sur la surface externe du matériau laminé 18. Dans cet étape, une matrice chauffante ayant une largeur (25 mm) plus grande que la largeur de la partie de recouvrement 19 (20 mm) est utilisée pour former la partie étanchéifiée 6c, comme le montre la figure 6. En conséquence, puisque les couches de résine 12 et 13, au voisinage des interfaces exposées 14, sont fondues par thermocollage, chacune des interfaces exposées 14 (surfaces de section exposées) est recouverte de résine 21. Ainsi, il est rendu possible d'empêcher les surfaces de section exposées, à l'intérieur de l'élément de pile, d'entrer en contact avec l'électrolyte.
L'élément de pile fabriqué selon la façon évoquée ci-
dessus sera, par la suite, appelé " élément de pile A2 "de
la présente invention.
Exemple 3
En se référant maintenant aux figures 8 à 10, on va maintenant décrire l'exemple 3 ci-dessous. On notera que les mêmes numéros de référence que dans l'exemple 1 sont utilisés pour les éléments ayant les mêmes fonctions que ceux de
l'exemple 1, et la description pour ceux-ci est omise.
La figure 8 montre une vue arrière d'un élément de pile étanche de type mince selon l'exemple 3, la figure 9 sert à expliquer l'étape de fabrication de l'élément de pile, et la figure 10 montre une vue en coupe agrandie d'une partie collée de l'élément de pile. Comme le montrent les figures 8 et 9, l'exemple 3 diffère de l'exemple 1 par les points suivants, en plus du fait qu'une partie étanchéifiée 6c est formée au dos du boîtier d'élément de pile et que seulement une de la paire de surfaces de section exposées se trouve à
l'extérieur de la chambre close.
La partie étanchéifiée 6c est, comme le montre la figure , formée en thermocollant ensemble la couche de résine 13 sur la surface interne du matériau laminé 18 et la couche de résine 12 sur la surface externe du matériau laminé 18. A l'étape de thermocollage, comme le montre la figure 9, une bande de résine 23 en forme de feuille (largeur: 5 mm, épaisseur: 50 Nm) composée de polypropylène est disposée sur une partie de la surface interne du matériau laminé 18 au voisinage des interfaces exposées 14, et la partie collée 19 ainsi que la bande de résine 23 sont thermocollées ensemble en utilisant la matrice chauffante 20 ayant une largeur plus grande que la largeur de la partie collée 19. Une partie étanchéifiée 6c, dans laquelle les surfaces de section exposées avec les interfaces exposées 14 sont recouvertes avec la bande de résine 23, est ainsi formée. Selon cette construction, il est possible d'éviter des inconvénients tels que la dégradation des couches adhésives provoquée par le contact entre la surface de section exposée et l'électrolyte
et l'exfoliation de la couche d'aluminium.
On notera que dans cet exemple 3, bien que la matrice chauffante 20, d'une largeur plus grande que la largeur de la partie collée 19, soit utilisée, la largeur de la matrice chauffante peut-être rendue approximativement la même que la largeur de la partie collée 19, si le temps de chauffage est rendu plus long ou la température de chauffage est rendue plus élevée. Cependant, en raison du fait que la température de thermocollage peut-être rendue plus basse, il est préférable de rendre la largeur de la matrice de chauffage 20
plus grande que la largeur de la partie collée 19.
L'élément de pile fabriqué selon la façon évoquée ci-
dessus sera, par la suite, appelé " élément de pile A3 " de la présente invention.
Exemple 4
En se référant maintenant aux figures 11 à 13, on va décrire l'exemple 4 ci-dessous. On notera que les mêmes numéros de référence que dans l'exemple 1 sont utilisés pour les éléments ayant les mêmes fonctions que dans l'exemple 1,
et la description de ceux-ci est omise.
La figure 11 montre une vue arrière d'un élément de pile étanche de type mince selon l'exemple 4. La figure 12 sert à expliquer les étapes de fabrication de l'élément de pile. La figure 13 montre une vue en coupe agrandie d'une partie collée de l'élément de pile. Comme le montrent les figures 11 à 13, l'exemple 4 diffère de l'exemple 1 par les points suivants. La partie étanchéifiée 6c est formée au dos du boîtier de l'élément de pile, et une partie d'extrémité du matériau laminé 18 est repliée vers l'intérieur, et la surface extérieure de la partie d'extrémité est recouverte
par l'autre surface extérieure de l'autre partie d'extrémité.
En outre, comme le montre la figure 12, lors du thermocollage, la bande de résine 23 est disposée au voisinage des interfaces exposées (surface de section exposées) 14 de la couche aluminium 11 et des couches de résine 12 et 13, et la matrice chauffante 20, ayant une largeur supérieure à la largeur de la partie étanchéifiée 6c, est utilisée pour former la partie étanchéifiée 6c par thermocollage. Dans cette construction de l'exemple 4, une paire de surfaces de section exposées est située à l'intérieur de la chambre close du boîtier d'élément de pile. Cependant, puisque les surfaces de section exposées sont recouvertes de la bande de résine 23, il est rendu possible d'empêcher que les interfaces exposées 14 n'entrent en contact avec l'électrolyte ou autres. On doit noter que, de même que dans l'exemple 3 ci-dessus, dans cet exemple 4 la matrice chauffante 20, ayant approximativement la même largeur que la largeur de la partie de recouvrement 19, peut être employée, si le temps de chauffage est rendu plus long ou la température de chauffage est rendue plus élevée.
Exemple 5
En se référant maintenant aux figures 14 à 17, on va décrire l'exemple 5 plus bas. On doit noter que les mêmes numéros de référence que dans l'exemple 1 sont utilisés pour les éléments ayant les mêmes fonctions que ceux de l'exemple
1, et la description de ceux-ci est omise.
La figure 14 montre une vue arrière d'un élément de pile étanche de type mince selon l'exemple 5. La figure 15 montre une vue en coupe pour expliquer les étapes de fabrication d'un boîtier d'élément de pile selon l'exemple 5. La figure 16 montre une vue en coupe pour expliquer les étapes de fabrication d'un élément de pile étanche de type mince selon l'exemple 5. La figure 17 montre une vue en coupe agrandie d'une partie collée d'un élément de pile étanche de type mince selon l'exemple 5. Comme le montrent les figures 14 à 17, le boîtier d'élément de pile selon l'exemple 4 diffère principalement de celui de l'exemple 1 en ce que la partie étanchéifiée 6c est formée au dos du boîtier d'élément de pile, et en ce qu'une paire de surfaces de section exposées, opposées l'une à l'autre, est disposée à l'intérieur du
boîtier d'élément de pile.
La partie étanchéifiée 6c est, comme le montrent les figures 15 à 17, formée de la façon suivante. Les couches de résine 12 et 13 sur la face extérieure du matériau laminé 18 sont disposées en recouvrement, puis la partie d'extrémité la plus en avant de la partie de recouvrement 19 est repliée à un angle de 180 degrés de façon à être solidement attachée à une partie différente de la couche de résine. Ensuite, tout en étant maintenue dans cet état, la partie de recouvrement est soumise à un thermocollage de façon à former la partie
étanchéifiée 6c.
De cette façon, l'extrémité la plus en avant (surfaces de section exposées) de la partie repliée est enrobée dans la couche de résine à laquelle la partie repliée est attachée, et donc isolée de la chambre close 5. Ainsi, il est rendu possible d'empêcher que les interfaces exposées 14 n'entrent
en contact avec l'électrolyte ou autres.
L'élément de pile fabriqué selon la façon évoquée ci-
dessus sera par la suite appelé " élément de pile A3 " de la
présente invention.
Exemple comparatif 1 Comme le montre la figure 18, un élément de pile de l'exemple comparatif 1 a été fabriqué de la même façon que dans l'exemple 2, excepté que la largeur de la partie de recouvrement (20 mm) et la largeur du dispositif de chauffage (20 mm) ont été rendues égales. Dans l'élément de pile selon cette construction, comme le montre la figure 19, les interfaces exposées 14 ne sont pas recouvertes de résine,
mais sont exposées à l'intérieur de la chambre close 5.
L'élément de pile fabriqué de la façon évoquée ci-dessus
sera, par la suite, appelé " élément de pile comparatif X1 ".
Exemple comparatif 2 Comme le montrent les figures 20 et 21, un élément de pile de l'exemple comparatif 2 a été fabriqué de la même manière que dans l'exemple 2 plus haut, excepté que la largeur de la partie de recouvrement (20 mm) et la largeur du dispositif de chauffage 20 (20 mm) ont été rendues égales et qu'une extrémité du matériau laminé 18 est repliée vers l'intérieur avec un angle de 180 degrés. Dans l'élément de pile selon cette construction, comme le montre la figure 21, les interfaces exposées 14 ne sont pas recouvertes de résine,
mais sont exposées à l'intérieur de la chambre close 5.
L'élément de pile fabriqué de la façon évoquée ci-dessus sera, par la suite, appelé " élément de pile comparatif X2"
de la présente invention.
Expérimentation En utilisant les éléments de pile Ai à A3, et les éléments de pile comparatifs X1 et X2, le taux d'apparition de fuites d'électrolyte, induites par le détachement de la couche d'aluminium et de la couche de résine, a été examiné après que ces éléments de pile aient été stockés à 60 C pendant 20 jours. Le nombre d'échantillons a été de 100 pour chaque type d'élément de pile. Les résultats des tests sont
montrés dans la table 1 ci-dessous.
Tableau 1 type d'élément de pile taux d'apparition de fuites d'électrolyte (%) élément de pile Ai 0 élément de pile A2 0 élément de pile A3 0 élément de pile comparatif X1 4 élément de pile comparatif X2 5 Comme on peut le voir à partir du tableau 1 ci-dessus, les éléments de pile A1 à A3 selon la présente invention atteignent tous un taux d'apparition de fuites d'électrolyte de 0 %, alors que les éléments de pile comparatifs X1 et X2 montrent des taux de 4% et 5% respectivement. On considère que ceci est dû aux raisons suivantes. Dans les éléments de pile Ai à A3 de la présente invention, soit la surface de section exposée se trouve à l'extérieur de la chambre close, soit elle est recouverte de résine même quand elle se trouve à l'intérieur de la chambre close. Par conséquent, il est rendu possible d'empêcher la détérioration de la force adhésive de la couche d'adhésif, provoquée par la réaction entre la couche d'adhésif et l'électrolyte dans les interfaces exposées, et la corrosion de la couche d'aluminium provoquée par la réaction entre l'acide fluorhydrique et l'aluminium. D'autre part, dans les éléments de pile des exemples comparatifs X1 et X2, comme le montrent les figures 19 et 21, la partie d'extrémité du matériau laminé 18 se trouve à l'intérieur de la chambre close et est exposée sans être recouverte de résine. Par conséquent, on considère que de tels taux élevés d'apparition de fuites dans les éléments de pile comparatifs X1 et X2 sont à attribuer à la diminution de la force adhésive de la couche adhésive, provoquée par la réaction de la couche d'adhésif, et à la corrosion de la couche d'aluminium, provoquée par la réaction entre l'acide
fluorhydrique et l'aluminium.
Comme on vient de le décrire jusqu'à présent, selon la présente invention, il est rendu possible de protéger les surfaces de section à chaque extrémité du matériau laminé contre l'exposition à la chambre close, et ainsi d'empêcher la détérioration de la force adhésive de la couche d'adhésif, provoquée par la réaction entre la couche d'adhésif et l'électrolyte, et la corrosion de la couche d'aluminium, provoquée par la réaction entre l'acide fluorhydrique et l'aluminium. Ainsi, une fuite de l'électrolyte à l'extérieur de l'élément de pile et un court-circuit dans l'élément de pile sont empêchés, et il en résulte que dans un élément de pile étanche de type mince utilisant un bottier d'élément de pile composé d'un matériau laminé de type en feuilles, une augmentation de la durée de vie de stockage et de la
fiabilité peut être atteinte.
Bien que la présente invention et ses avantages aient été décrits en détail, il doit être compris que diverses modifications, substitutions et variantes peuvent y être apportées sans quitter le cadre de l'invention tel qu'il est
défini dans les revendications annexées.

Claims (9)

REVENDICATIONS
1. Elément de pile étanche de type mince comportant un boîtier (6) d'élément de pile composé d'un matériau laminé (18) de type en feuilles dans lequel une couche de résine (12, 13) est laminée sur les deux faces d'une couche d'aluminium (11) avec une couche d'adhésif interposée entre lesdites couche de résine et couche d'aluminium, ledit boîtier (6) d'élément de pile étant formé en thermocollant ensemble les deux parties d'extrémités dudit matériau laminé de façon à former une chambre close (5), ledit élément de pile étanche comportant, en outre, un électrolyte et un élément générateur d'énergie (4) tous deux inclus dans ladite chambre close (5), ledit élément de pile étanche étant caractérisé en ce qu'au moins une desdites extrémités du matériau laminé se trouve à l'intérieur de ladite chambre close (5), et la surface de section de ladite extrémité est
recouverte de résine.
2. Elément de pile étanche de type mince comportant un boîtier (6) d'élément de pile composé d'un matériau laminé (18) de type en feuilles dans lequel une couche de résine (12, 13) est laminée sur au moins une face d'une couche d'aluminium (11) avec une couche d'adhésif interposée entre lesdites couche de résine et couche d'aluminium, ledit matériau laminé (18) ayant une surface de section exposée dans laquelle chacune desdites couches est exposée, ledit boîtier (6) d'élément de pile étant formé en faisant se recouvrir l'une l'autre et en thermocollant ensemble les deux parties d'extrémités au voisinage de la paire de surfaces de section exposées à chaque extrémité dudit matériau laminé de façon à former une chambre close (5), ledit élément de pile étanche comportant, en outre, un électrolyte et un élément générateur d'énergie (4), tous deux inclus dans ladite chambre close (5), ledit élément de pile étanche étant caractérisé en ce que ladite paire de surfaces de section exposée du matériau laminé se trouve à l'extérieur dudit boîtier (6) d'élément de pile et ne se trouve pas à
l'intérieur de ladite chambre close (5).
3. Elément de pile étanche de type mince comportant un boîtier (6) d'élément de pile composé d'un matériau laminé (18) de type en feuilles dans lequel une couche de résine (12, 13) est laminée sur au moins une face d'une couche d'aluminium (11) avec une couche d'adhésif interposée entre lesdites couche de résine et couche d'aluminium, ledit matériau laminé (18) ayant une surface de section exposée dans laquelle chacune desdites couches est exposée, ledit boîtier (6) d'élément de pile étant formé en faisant se recouvrir l'une l'autre et en thermocollant ensemble les deux parties d'extrémité au voisinage de la paire de surfaces de section exposées à chaque extrémité dudit matériau laminé (18) de façon à former une chambre close (5), ledit élément de pile étanche comportant, en outre, un électrolyte et un élément générateur d'énergie (4), tous deux étant inclus dans ladite chambre close (5), ledit élément de pile étanche étant caractérisé en ce que: la surface interne dudit boîtier d'élément de pile est ladite couche de résine (13); et ladite paire de surfaces de section exposées est disposée à l'intérieur de ladite chambre close (5) et est
recouverte de résine.
4. Procédé de fabrication d'un élément de pile étanche de type mince, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant à: fabriquer un boîtier (6) d'élément de pile ayant une chambre close (5) à l'intérieur en faisant se recouvrir les deux extrémités d'un matériau laminé (18) de type en feuilles dans lequel une couche de résine (12, 13) est laminée sur au moins une face d'une couche d'aluminium (11) avec une couche d'adhésif interposée entre lesdites couche de résine et couche d'aluminium, ledit matériau laminé ayant une paire de surfaces de section exposées à chaque extrémité dudit matériau laminé, lesdites surfaces de section dans lesquelles chacune desdites couches est exposée, et ensuite thermocollage ensemble de ladite paire de parties d'extrémité de façon à former ladite chambre close (5); et inclure un électrolyte et un élément générateur d'énergie (4) à l'intérieur de ladite chambre close (5), dans lequel ladite étape de fabrication d'un boîtier (6) d'élément de pile est telle que ladite couche de résine (13), formée à la surface dudit matériau laminé (18), est disposée à l'intérieur du boîtier (6) d'élément de pile, et les deux surfaces internes du matériau laminé, chacune au voisinage de chacune desdites surfaces de section exposées, se recouvrent l'une l'autre de façon à former une partie de recouvrement (19), et ensuite ladite partie de recouvrement (19) est thermocollée.
5. Procédé de fabrication d'un élément de pile étanche de type mince selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite étape de fabrication d'un boitier (6) d'élément de pile est telle que ladite couche de résine, formée sur le matériau laminé (18), est disposée à l'intérieur du boîtier (6) d'élément de pile, et une surface interne du matériau laminé, au voisinage d'une des surfaces de section exposées, forme un recouvrement sur une surface externe du matériau laminé au voisinage de l'autre surface de section exposée de façon à former une partie de recouvrement (19), et ensuite ladite partie de recouvrement (19) est thermocollée en utilisant un élément chauffant (20) ayant une largeur
supérieure à la largeur de ladite partie de recouvrement.
6. Procédé de fabrication d'un élément de pile étanche de type mince selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite étape de fabrication d'un boîtier (6) d'élément de pile est telle que ladite couche de résine formée sur le matériau laminé (18) est disposée à l'intérieur du boîtier (6) d'élément de pile, et une surface interne du matériau laminé, au voisinage d'une extrémité d'une des surfaces de section exposées, forme un recouvrement sur une surface externe du matériau laminé, au voisinage d'une extrémité de l'autre surface de section exposée, de façon à former une partie de recouvrement (19), et une feuille de résine est disposée sur une partie au voisinage de la surface de section exposée, disposée à l'intérieur du boîtier d'élément de pile, et ensuite ladite partie de recouvrement (19) est thermocollée en utilisant un élément chauffant (20) ayant une largeur supérieure à la largeur de ladite partie de recouvrement.
7. Procédé de fabrication d'un élément de pile étanche de type mince, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes consistant à: fabriquer un boîtier (6) d'élément de pile ayant une chambre close (5) à l'intérieur en faisant se recouvrir les deux extrémités d'un matériau laminé (18) de type en feuilles dans lequel une couche de résine (12, 13) est laminée sur les deux faces d'une couche d'aluminium (11) avec une couche d'adhésif interposée entre lesdites couche de résine et couche d'aluminium, ledit matériau laminé ayant une paire de surfaces de section exposées à chaque extrémité dudit matériau laminé, lesdites surfaces de section dans lesquelles chacune des couches est exposée, et ensuite thermocoller ensemble ladite paire de parties d'extrémités de façon à former ladite chambre close (5); et inclure un électrolyte et un élément générateur d'énergie (4) à l'intérieur de ladite chambre close (5), dans lequel ladite étape de fabrication d'un boîtier (6) d'élément de pile est telle que ladite paire de surfaces de section exposées est disposée à l'intérieur de ladite chambre close (5), et les deux surfaces externes du matériau laminé, chacune au voisinage de chacune desdites surfaces de section exposées, se recouvrent l'une l'autre de façon à former une partie de recouvrement (19), et ensuite une feuille de résine est disposée sur une partie au voisinage des surfaces de section exposées, et ladite partie de recouvrement et la
feuille de résine sont thermocollées ensemble.
8. Procédé de fabrication d'un élément de pile étanche de type mince selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite étape de fabrication d'un boîtier (6) d'élément de pile est telle que ladite paire de surfaces de section exposées est disposée à l'intérieur de la chambre close (5), et les deux surfaces externes du matériau laminé (18), chacune au voisinage de chacune des surface de section, se recouvrent l'une l'autre de façon à former une partie de recouvrement (19), et une partie d'extrémité la plus en avant de ladite partie de recouvrement (19) est repliée de façon à être solidement attachée sur la surface de la couche de résine, et ladite partie de recouvrement, comportant une surface repliée, est thermocollée.
9. Procédé de fabrication d'un élément de pile étanche de type mince selon la revendication 7, caractérisé en ce que ladite étape de fabrication d'un boîtier (6) d'élément de pile est telle que ladite paire de surfaces de section exposées est disposée à l'intérieur de la chambre close (5), et les deux surfaces externes du matériau laminé (18), chacune au voisinage de chacune des surfaces de section exposées, se recouvrent l'une l'autre de façon à former une partie de recouvrement (19), et une partie d'extrémité la plus en avant de ladite partie de recouvrement (19) est enroulée vers l'intérieur de façon que lesdites surfaces de section exposées ne sont pas exposées dans ladite chambre close (5), et ensuite ladite partie de recouvrement (19),
comportant une partie enroulée, est thermocollée.
FR9900559A 1998-01-21 1999-01-20 Element de pile etanche de type mince, et son procede de fabrication Expired - Fee Related FR2773912B1 (fr)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10009457A JPH11213964A (ja) 1998-01-21 1998-01-21 薄型電池及びその製造方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2773912A1 true FR2773912A1 (fr) 1999-07-23
FR2773912B1 FR2773912B1 (fr) 2001-06-29

Family

ID=11720826

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR9900559A Expired - Fee Related FR2773912B1 (fr) 1998-01-21 1999-01-20 Element de pile etanche de type mince, et son procede de fabrication

Country Status (6)

Country Link
US (1) US6048639A (fr)
JP (1) JPH11213964A (fr)
CA (1) CA2259769A1 (fr)
DE (1) DE19901657A1 (fr)
FR (1) FR2773912B1 (fr)
TW (1) TW423172B (fr)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1111696A3 (fr) * 1999-12-21 2002-11-13 Alcatel Cellule electrochimique améliorée et sa méthode de fabrication

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10214606A (ja) * 1996-11-28 1998-08-11 Sanyo Electric Co Ltd ラミネート外装体の薄型電池
KR100319108B1 (ko) * 1999-04-16 2001-12-29 김순택 이차 전지의 케이스
US6468692B1 (en) * 1999-06-08 2002-10-22 Ngk Insulators, Ltd. Lithium secondary battery with sealed casing members
JP3683144B2 (ja) * 1999-12-16 2005-08-17 日本電気株式会社 フィルム外装非水電解液二次電池
JP2001266952A (ja) * 2000-03-23 2001-09-28 Sony Corp リチウムイオン電池およびその製造方法
US6861175B2 (en) * 2000-09-28 2005-03-01 Kabushiki Kaisha Toshiba Nonaqueous electrolyte and nonaqueous electrolyte secondary battery
KR100390099B1 (ko) * 2000-09-28 2003-07-04 가부시끼가이샤 도시바 비수전해질 및 비수전해질 이차전지
JP4175111B2 (ja) * 2000-11-21 2008-11-05 ソニー株式会社 ポリマー電解質電池およびその製造方法
GB0029625D0 (en) * 2000-12-05 2001-01-17 Danionics As Electrochemical cells and their packaging
JP2004158352A (ja) * 2002-11-07 2004-06-03 Sanyo Electric Co Ltd 非水電解質二次電池
EP1480333A3 (fr) * 2003-05-22 2006-05-03 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Amplificateur différentiel à haute fréquence, mélangeur différentiel, oscillateur différentiel et circuit radio les utilisant
JP2008041494A (ja) * 2006-08-08 2008-02-21 Densei Lambda Kk 電池セル及び電池パック構造
WO2009113634A1 (fr) * 2008-03-14 2009-09-17 日本電気株式会社 Dispositif électrique recouvert d'un film et batterie assemblée
US9178189B2 (en) * 2010-01-19 2015-11-03 Enax, Inc. Sheet-type secondary battery and method of manufacturing same
GB2477552B (en) * 2010-02-08 2016-01-27 Qinetiq Ltd Thin electrochemical cell
JP5333549B2 (ja) * 2011-08-31 2013-11-06 大日本印刷株式会社 ポリマー電池用包装材料及びその製造方法
JP5533828B2 (ja) 2011-09-21 2014-06-25 株式会社Ｇｓユアサ 電池
JP5982503B2 (ja) * 2013-02-07 2016-08-31 三井化学株式会社 接着剤、積層体、電池ケース用包材、電池、高アルカリ溶液用包材、アルコール含有溶液用包材および包装体
JP6426959B2 (ja) * 2014-09-25 2018-11-21 昭和電工パッケージング株式会社 蓄電デバイス用チューブ型外装体及び蓄電デバイス
CN114552083A (zh) * 2015-10-27 2022-05-27 株式会社半导体能源研究所 电池及电池的制造方法
WO2018117654A1 (fr) 2016-12-20 2018-06-28 에스케이이노베이션 주식회사 Batterie secondaire de type à poche et son procédé de fabrication
CN115425339B (zh) * 2016-12-20 2024-03-22 Sk新能源株式会社 袋型二次电池及其制造方法
KR101894385B1 (ko) * 2017-10-11 2018-09-04 울산과학기술원 이차 전지용 음극의 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 이차 전지용 음극
JP7276573B1 (ja) * 2022-07-08 2023-05-18 大日本印刷株式会社 蓄電デバイス、電動自動車、蓄電デバイス用包装容器及びその製造方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59228354A (ja) * 1983-06-09 1984-12-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 扁平形電池の製造法
JPS6065442A (ja) * 1983-09-20 1985-04-15 Hitachi Maxell Ltd 固体電解質電池
WO1995013629A1 (fr) * 1993-11-10 1995-05-18 Valence Technology, Inc. Conteneur de protection pour dispositif electrochimique
JPH1012200A (ja) * 1996-06-18 1998-01-16 Yuasa Corp 電 池
EP0845821A2 (fr) * 1996-11-28 1998-06-03 SANYO ELECTRIC Co., Ltd. Batterie à film mince avec enveloppe laminée

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3375136A (en) * 1965-05-24 1968-03-26 Army Usa Laminated thin film flexible alkaline battery
US4997732A (en) * 1989-03-30 1991-03-05 Mhb Joint Venture Battery in a vacuum sealed enveloping material and a process for making the same
US5326652A (en) * 1993-01-25 1994-07-05 Micron Semiconductor, Inc. Battery package and method using flexible polymer films having a deposited layer of an inorganic material
US5478668A (en) * 1993-11-30 1995-12-26 Bell Communications Research Inc. Rechargeable lithium battery construction

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59228354A (ja) * 1983-06-09 1984-12-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd 扁平形電池の製造法
JPS6065442A (ja) * 1983-09-20 1985-04-15 Hitachi Maxell Ltd 固体電解質電池
WO1995013629A1 (fr) * 1993-11-10 1995-05-18 Valence Technology, Inc. Conteneur de protection pour dispositif electrochimique
JPH1012200A (ja) * 1996-06-18 1998-01-16 Yuasa Corp 電 池
EP0845821A2 (fr) * 1996-11-28 1998-06-03 SANYO ELECTRIC Co., Ltd. Batterie à film mince avec enveloppe laminée
JPH10214606A (ja) * 1996-11-28 1998-08-11 Sanyo Electric Co Ltd ラミネート外装体の薄型電池

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 009, no. 102 (E - 312) 4 May 1985 (1985-05-04) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 009, no. 201 (E - 336) 17 August 1985 (1985-08-17) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1998, no. 05 30 April 1998 (1998-04-30) *
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1998, no. 13 30 November 1998 (1998-11-30) *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1111696A3 (fr) * 1999-12-21 2002-11-13 Alcatel Cellule electrochimique améliorée et sa méthode de fabrication
US6582480B2 (en) 1999-12-21 2003-06-24 Alcatel Method of fabricating electrochemical cell

Also Published As

Publication number Publication date
TW423172B (en) 2001-02-21
JPH11213964A (ja) 1999-08-06
FR2773912B1 (fr) 2001-06-29
CA2259769A1 (fr) 1999-07-21
DE19901657A1 (de) 1999-07-22
US6048639A (en) 2000-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FR2773912A1 (fr) Element de pile etanche de type mince, et son procede de fabrication
CA2044303C (fr) Emballages thermosoudables pour batteries au lithium
EP0948064B1 (fr) Accumulateur ou pile prismatique avec container rigide et compressif
EP2984697A1 (fr) Accumulateur électrochimique au lithium avec boîtier a dissipation thermique améliorée, pack-batterie et procédés de réalisation associés
FR2762934A1 (fr) Procede de fabrication d'une electrode utilisee pour une pile prismatique (parallelepipedique)
EP2073300B1 (fr) Batterie bipolaire à étanchéité interplaque améliorée
EP3050138B1 (fr) Procédé de réalisation d'un faisceau électrochimique d'un accumulateur au lithium
EP3130020B1 (fr) Accumulateur electrochimique au lithium avec borne en liaison directe avec le faisceau electrochimique et procedes de realisation associes
EP3076453B1 (fr) Dispositif électrochimique, tel qu'une microbatterie ou un système électrochrome, recouvert par une couche d'encapsulation comprenant un film barrière et un film adhésif, et procédé de réalisation d'un tel dispositif
EP3179532B1 (fr) Traversée étanche de type verre-metal, utilisation en tant que pour accumulateur électrochimique au lithium, procédé de réalisation associé
EP1213783A1 (fr) Batterie à électrodes bobinées avec dissipateur de chaleur
BE1005332A0 (fr) Pile electrochimique.
EP0913874A1 (fr) Accumulateur étanche à enveloppe multicouche
EP2093820B1 (fr) Connection électrique pour accumulateur de courant
EP3649694B1 (fr) Procedes de realisation d'un faisceau electrochimique d'un accumulateur metal-ion au moyen d'une membrane a electrolyte polymere gelifie, accumulateurs associes
FR2875996A1 (fr) Boitier de composant electronique, et batterie et condensateur electrique a double couche comprenant un boitier de ce type
FR3096927A1 (fr) Film conducteur composite pour la réalisation d'accumulateurs d'énergie électrique, procédé de réalisation d'un tel film, et accumulateur électrique utilisant un tel film.
BE1005392A3 (fr) Pile electrochimique aqueuse.
FR3039709A1 (fr) Accumulateur au lithium a surete de fonctionnement amelioree par un dispositif coupe-circuit integre
WO2011095448A2 (fr) Accumulateur electrochimique avec emballage comprenant au moins une feuille en polyarylethercetone (paek), feuille et procedes de realisation associes
WO2013007889A1 (fr) Accumulateur électrique et ses moyens d'encapsulation
FR2606215A1 (fr) Pile electrochimique
CH716259A2 (fr) Batterie cellulaire.
CH617038A5 (fr)
FR2465321A1 (fr) Element galvanique comprenant un carter ferme de maniere etanche et procede servant a sa fabrication

Legal Events

Date Code Title Description
ST Notification of lapse