FR2996063A1 - Element de stockage electrique - Google Patents
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Abstract
Un ensemble d'électrode (5) a une feuille positive (11), une feuille négative (12), et des séparateurs (13, 14) qui sont superposés et enroulés. Une partie de jonction (26) est formée en reliant par fusion thermique ou en reliant par compression les séparateurs (13, 14) à une extrémité dans une direction de largeur de telle sorte qu'une extrémité (11a) de la feuille positive (11) sur un côté opposé dans une direction de largeur par rapport à un fil positif (17) est entourée par les séparateurs (13, 14). A l'extérieur de la partie de jonction (26) dans le sens de la largeur est prévue une partie de séparation (27) où les séparateurs (13, 14) sont séparés l'un de l'autre. Une couche de protection (41) composée d'une matière isolante est formée sur la face d'extrémité (11c) de la feuille positive (11). On empêche de façon fiable la feuille positive (11) d'être en contact avec une matière étrangère.
Description
ELEMENT DE STOCKAGE ELECTRIQUE Domaine La présente invention se rapporte à un élément de 5 stockage électrique tel qu'une batterie comprenant une batterie secondaire à électrolyte non aqueux et un condensateur. Arrière-plan 10 Certains des ensembles d'électrode pour un élément de stockage électrique tel qu'une batterie comprenant une batterie secondaire à électrolyte non aqueux et un condensateur ont une structure dans laquelle une feuille positive, une feuille négative, et deux 15 séparateurs, qui ont tous une forme de bande, sont superposés et enroulés. Des couches de matière active sont formées sur les deux surfaces de la feuille positive et de la feuille négative. Sur des premières extrémités dans le sens de la largeur des feuilles positive et négative, des 20 couches de matière active ne sont pas formées de façon à exposer les feuilles métalliques afin de former des fils. Les séparateurs sont interposés de manière respective entre la feuille positive et la feuille négative. Le fil dépasse de l'une quelconque des deux extrémités dans le sens de la 25 largeur des séparateurs. Un ensemble d'électrode inclus dans une batterie secondaire décrit dans le document JP N° 2011-216399 A comprend une partie de jonction qui relie les deux séparateurs à une extrémité sur un côté opposé par rapport 30 au fil à la feuille positive et/ou la feuille négative dans le sens de la largeur. La partie de jonction est formée, par exemple, par liaison par fusion thermique des deux séparateurs par des rouleaux chauffants au moment de l'enroulement. En formant la partie de jonction, la feuille positive et/ou la feuille négative sont entourées par les deux séparateurs à une extrémité du bord opposé par rapport au fil, avec pour résultat que de la matière étrangère est empêchée d'être en contact avec les parties. La matière étrangère comprend, par exemple, des particules métalliques générées quand les fils de la feuille positive et/ou de la feuille négative sont soudés sur un collecteur électrique par soudage par ultrasons.
Résumé Cependant, puisque la partie de jonction reliant les deux séparateurs se trouve sur un côté le plus à l'extérieur dans le sens de la largeur de l'extrémité des séparateurs, la partie de jonction est amenée en contact direct avec les fils ou le collecteur électrique par des vibrations, des chocs, ou équivalent. Cela détériore la résistance de jonction de la partie de jonction et peut provoquer une séparation (absence de jonction) de deux séparateurs au niveau de la partie de jonction. La séparation des deux séparateurs au niveau de la partie de jonction entraîne de manière désavantageuse une perte de protection de la feuille positive et/ou de la feuille négative à l'encontre d'un contact avec la matière étrangère Le document JP 2011-216399 A n'enseigne aucun moyen de protéger la feuille positive et/ou négative à l'encontre de la matière étrangère autre que la partie de jonction formée dans les séparateurs. Pour la raison ci-dessus, avec l'ensemble d'électrode décrit dans le document JP 2011-216399 A il est difficile d'empêcher de façon fiable la feuille positive et/ou la feuille négative d'être en contact avec la matière étrangère.
La présente invention a pour but d'empêcher de façon fiable la feuille positive et/ou la feuille négative incluses dans un ensemble d'électrode d'un élément de stockage électrique d'être en contact avec de la matière étrangère. La présente invention prévoit un élément de stockage électrique comportant un ensemble d'électrode qui comprend une feuille positive ayant une feuille métallique positive et une couche de matière active positive formée sur la feuille métallique positive, une feuille négative ayant une feuille métallique négative et une couche de matière active négative sur la feuille négative, et des premier et deuxième séparateurs, la feuille positive et la feuille négative étant superposées par enroulement ou stratification tout en interposant les premier ou deuxième séparateurs entre elles, une partie de jonction qui relie le premier séparateur et le deuxième séparateur de telle sorte qu'au moins une de la feuille positive et de la feuille négative est entourée par les premier et deuxième séparateurs, et une partie de séparation qui est formée à l'extérieur de la partie de jonction de telle sorte que le premier séparateur et le deuxième séparateur sont séparés l'un de l'autre.
Brève Description des dessins La figure 1 est une vue en perspective éclatée montrant une batterie secondaire à électrolyte non aqueux selon une première forme de réalisation de la présente invention ; La figure 2 est une vue en coupe schématique d'un ensemble d'électrode (ligne II-II dans la figure 1) ; La figure 3 est une vue schématique d'un appareil pour la fabrication de l'ensemble d'électrode ; La figure 4 est une vue en perspective schématique d'une section de liaison par fusion thermique de l'appareil pour la fabrication de l'ensemble d'électrode ; La figure 5A est une vue en plan schématique montrant une partie de jonction en forme de méandre dans un exemple comparatif ; La figure 513 est une vue en plan schématique montrant une partie de jonction en forme de méandre dans la forme de réalisation ; La figure 6 est une vue en coupe schématique d'un ensemble d'électrode dans une batterie secondaire à électrolyte non aqueux selon une deuxième forme de réalisation de la présente invention ; et La figure 7 est une vue en coupe schématique d'un ensemble d'électrode dans une batterie secondaire à électrolyte non aqueux selon une troisième forme de réalisation de la présente invention.
Description des formes de réalisation La présente invention prévoit un élément de stockage électrique comportant un ensemble d'électrode qui comprend une feuille positive ayant une feuille métallique positive et une couche de matière active positive formée sur la feuille métallique positive, une feuille négative ayant une feuille métallique négative et une couche de matière active négative sur la feuille négative, et des premier et deuxième séparateurs, la feuille positive et la feuille négative étant superposées par enroulement ou stratification tout en interposant les premier ou deuxième séparateurs entre elles, une partie de jonction qui relie le premier séparateur et le deuxième séparateur de telle sorte qu'au moins une de la feuille positive et de la feuille négative est entourée par les premier et deuxième séparateurs, et une partie de séparation qui est formée à l'extérieur de la partie de jonction de telle sorte que le premier séparateur et le deuxième séparateur sont séparés l'un de l'autre.
Dans un aspect concret, la feuille positive est configurée en formant les couches de matière active positive sur les deux surfaces de la feuille métallique positive de façon à former un fil positif en exposant la feuille métallique positive à une extrémité dans le sens de la largeur de la feuille métallique positive en forme de bande. La feuille négative est configurée en formant les couches de matière active négative sur les deux surfaces de la feuille métallique négative de façon à former un fil négatif en exposant la feuille métallique négative à une extrémité dans le sens de la largeur de la feuille métallique négative en forme de bande. Les premier et deuxième séparateurs sont en forme de bande. La feuille positive, la feuille négative, le premier séparateur, et le deuxième séparateur sont superposés et enroulés pour amener les fils positif et négatif à dépasser de manière respective de n'importe laquelle des deux extrémités dans le sens de la largeur des premier et deuxième séparateurs. La partie de jonction relie les premier et deuxième séparateurs sur une des deux extrémités dans le sens de la largeur de telle sorte qu'au moins une des feuilles positive et négative est entourée par les premier et deuxième séparateurs sur un côté opposé dans le sens de la largeur par rapport au fil. La partie de séparation est formée à l'extérieur de la partie de jonction dans le sens de la largeur. En formant la partie de jonction qui relie les premier et deuxième séparateurs, la feuille positive et/ou la feuille négative sont entourées par les deux séparateurs à une extrémité, et de la matière étrangère est empêchée d'être en contact avec les parties. La matière étrangère comprend, par exemple, des particules métalliques générées quand la feuille positive et/ou la feuille négative sont soudées sur un collecteur électrique par soudage par ultrasons. A l'extérieur de la partie de jonction, la partie de séparation, où les premier et deuxième séparateurs ne sont pas reliés l'un à l'autre, est formée. Puisque la partie de séparation sert d'élément tampon, la partie de jonction peut être empêchée d'être en contact direct avec la feuille positive et/ou la feuille négative ou le collecteur électrique du fait de vibrations, de chocs, ou équivalent, et une détérioration de la résistance de jonction de la partie de jonction est ainsi empêchée.
Ainsi, en empêchant les deux séparateurs d'être séparés l'un de l'autre au niveau de la partie de jonction par la détérioration de la résistance de jonction, on empêche de façon fiable la feuille positive et/ou la feuille négative d'être en contact avec une matière étrangère.
La partie de jonction peut être formée en reliant par fusion thermique ou en reliant par compression les premier et deuxième séparateurs. L'ensemble d'électrode peut comprendre une couche de protection formée sur une face d'extrémité d'au moins une extrémité de la feuille positive et de la feuille négative entourées par les premier et deuxième séparateurs en formant la partie de jonction En prévoyant la couche de protection, il est possible de protéger de façon plus fiable la feuille 30 positive et/ou la feuille négative contre un contact avec une matière étrangère. La couche de protection peut se composer d'une matière isolante telle que de l'alumine. De cette manière, on peut empêcher de façon fiable les feuilles métalliques de la feuille positive et/ou de la feuille négative endommagées de manière électrochimique en amenant la matière étrangère en contact avec la feuille positive et/ou la feuille négative.
Selon la présente invention, la partie de séparation où les séparateurs sont séparés est formée à l'extérieur de la partie de jonction qui relie deux séparateurs. Par conséquent, la résistance de liaison des deux séparateurs au niveau de la partie de jonction est stabilisée, et il est ainsi possible d'empêcher de façon fiable la feuille positive et/ou la feuille négative d'être en contact avec une matière étrangère. Des formes de réalisation de la présente invention vont être décrites ci-après en se référant aux dessins annexés. Dans la description qui suit, des termes indiquant des directions et des positions spécifiques (comprenant « au-dessus », « en-dessous », « côté », « extrémité », et équivalent) sont utilisés lorsque cela est nécessaire. Ces termes sont utilisés simplement dans le but de comprendre plus facilement l'invention en se référant aux dessins, et les significations des termes ne doivent pas limiter la portée technique de la présente invention. De plus, la description suivante prévoit essentiellement de simples exemples, et ne doit pas être prévue pour limiter la présente invention, la présente demande, ou une utilisation de celle-ci. (Première forme de réalisation) La figure 1 montre une batterie secondaire à électrolyte non aqueux 1(désignée simplement ci-après batterie) selon une première forme de réalisation de la présente invention. La batterie 1 comprend une enveloppe 4 configurée par un boîtier 2 ayant une ouverture à une extrémité supérieure et un couvercle 3 qui ferme l'ouverture du boîtier 2. Un ensemble d'électrode 5 est reçu dans l'enveloppe 4. Une solution électrolytique est versée dans l'enveloppe 4 à travers un trou d'injection de liquide 3a formé dans le couvercle 3. Si l'on se réfère également à la figure 2, l'ensemble d'électrode 5 comprend des fils positif et négatif 17 et 23 décrits en détail plus tard. Ces fils positif et négatif 17 et 23 sont reliés électriquement de manière respective à des pattes 6a de collecteurs de courant positif et négatif 6A et 6B. Les collecteurs de courant positif et négatif 6A et 63 sont reliés électriquement de manière respective à des bornes externes positive et négative 7A et 73 ayant des parties de raccordement en forme de boulon 7a qui dépassent du couvercle 3 vers l'extérieur. Une garniture inférieure 8 est interposée entre les collecteurs 6A et 63 et une surface inférieure du couvercle 3, et une garniture supérieure 9 est interposée entre les bornes externes 7.A et 73 et une surface supérieure du couvercle 3. L'ensemble d'électrode 5 est obtenu en superposant et en enroulant une feuille positive 11, une feuille négative 12, et deux séparateurs 13 et 14 configurés par des feuilles de résine microporeuses ayant toutes une forme de bande longue, en une forme elliptique-cylindrique ayant une planéité élevée. Un des deux séparateurs 13 et 14 est interposé entre une couche de la feuille positive 11 et une couche voisine de la feuille négative 12. La feuille positive 11 comprend une feuille métallique positive en forme de bande 15 et des couches de matière active positive 16 formées sur les deux surfaces de la feuille métallique positive 15. Au niveau d'une extrémité lla de la feuille positive 11 dans le sens de la largeur (à droite sur la figure 2), les couches de matière active positive 16 atteignent un bord latéral 11c. Près de l'autre extrémité llb de la feuille positive 11 dans le sens de la largeur (à gauche sur la figure 2), un fil positif 17 est formé en exposant la feuille métallique positive 15 sans former les couches de matière active positive 16. La feuille négative 12 comprend une feuille métallique négative en forme de bande 21 et des couches de matière active négative 22 formées sur les deux surfaces de la feuille métallique négative 21. Au niveau d'une extrémité 12b de la feuille négative 12 dans le sens de la largeur (à gauche sur la figure 2), la couche de matière active négative 22 atteint un bord latéral 12c, alors que près de l'autre extrémité 12a de la feuille négative 12 dans le sens de la largeur (à droite sur la figure 2), un fil négatif 23 est formé en exposant la feuille métallique négative sans former les couches de matière active négative 22. Les deux séparateurs 13 et 14 sont alignés dans des positions de premières extrémités 13a et 14a (extrémités droites sur la figure 2) dans le sens de la largeur et dans des positions des autres extrémités 13b et 14b (extrémités gauches sur la figure 2). La feuille positive 11 et la feuille négative 12 sont décalées dans les directions de largeur par rapport aux séparateurs 13 et 14 de telle sorte que le fil positif 17 et le fil négatif 23 dépassent dans le sens de la largeur d'une des extrémités 13a à 14b des deux séparateurs 13 et 14. En ce qui concerne la feuille positive 11, l'extrémité llb ayant le fil positif 17 dépasse des extrémités gauches 13b et 14b des séparateurs 13 et 14 sur la figure 2, alors que l'extrémité lla sur un côté opposé au fil positif 17 se trouve vers l'intérieur dans le sens de la largeur par rapport aux extrémités droites 13a et 14a des séparateurs 13 et 14 sur la figure 2. En ce qui concerne la feuille négative 12, l'extrémité 12a ayant le fil négatif 23 dépasse des extrémités droites 13a et 14a des séparateurs 13 et 14 sur la figure 2, alors que l'extrémité 12b sur un côté opposé au fil négatif 23 se trouve vers l'intérieur dans le sens de la largeur par rapport aux extrémités gauches 13b et 14b des séparateurs 13 et 14 sur la figure 2. Comme cela est représenté sur la figure 1, le fil positif 17 et le fil négatif 23 qui dépassent des séparateurs 13 et 14 sont reliés aux pattes 6a des collecteurs de courant 6A et 6E par l'intermédiaire d'agrafes 24. Par exemple, les fils 17 et 23 sont soudés sur les agrafes 24 par soudage par ultrasons et les agrafes 24 sont soudées sur les pattes 6a des collecteurs 6A et 6E par soudage par ultrasons. Au niveau de premières extrémités 13a et 14a des séparateurs 13 et 14 (sur le côté droit de la figure 2) est formée une partie de jonction 26 qui relie les séparateurs 13, 14. La partie de jonction 26 est formée de manière continue de façon à être allongée dans une direction d'enroulement des feuilles positive et négative 11, 12 et des séparateurs 13, 14 (direction longitudinale des séparateurs 13 et 14) avec une largeur sensiblement constante W1 (voir la figure 4). Dans la présente forme de réalisation, les deux séparateurs 13 et 14 sont soumis à une liaison par fusion thermique afin de former la partie de jonction 26. La partie de jonction 26 peut également être formée par une liaison par pression mécanique des deux séparateurs 13 et 14. Par formation de la partie de jonction 26, l'extrémité lia de la feuille positive 11 (extrémité sur le côté opposé au fil positif 17) est entourée ou recouverte par les séparateurs 13 et 14. En entourant l'extrémité lia de la feuille positive 11 avec les séparateurs 13 et 14, on empêche cette partie d'être amenée en contact avec une matière étrangère. La matière étrangère inclut par exemple une particule métallique générée quand le fil négatif 23 de la feuille négative 12 est soudé sur les agrafes 24 par soudage par ultrasons. La feuille métallique positive 15 de la feuille positive 11 peut être faite en aluminium, et la feuille métallique négative 21 de la feuille négative 12 peut être fabriquée en cuivre. Dans ce cas, quand le fil négatif 23 de la feuille négative 12, c'est-à-dire la feuille métallique négative 21, est soudé sur l'agrafe 24 par soudage par ultrasons, des particules de cuivre sont générées. Si les particules de cuivre sont amenées en contact avec la feuille positive 11, les particules de cuivre sont dissoutes de manière électrochimique, et il s'ensuit que le cuivre ionisé atteint la surface extérieure de la feuille négative. Ensuite, du cuivre est déposé sur la feuille négative, et il s'ensuit que le cuivre déposé traverse le séparateur et est électriquement relié à l'électrode positive au point d'amener un petit courant électrique à s'écouler, ce qui entraîne une chute de la tension de batterie. Du fait que la partie de jonction 26 des séparateurs 13 et 14 est prévue pour recouvrir la feuille positive 11 comprenant la feuille métallique positive en aluminium 15, il est possible d'empêcher les particules de cuivre d'être dissoutes de manière électrochimique en étant en contact avec la feuille positive. La partie de jonction 26 est formée de façon à ne pas atteindre le côté le plus à l'extérieur des extrémités 13a et 14a des séparateurs 13 et 14, c'est-à-dire les bords latéraux droits 13c et 14c des séparateurs 13 et 14 sur la figure 2. Entre la partie de jonction 26 et les bords latéraux 13c et 14c des séparateurs 13 et 14 est formée une partie de séparation 27. Dans la partie de séparation 27, les séparateurs 13 et 14 ne sont pas reliés l'un à l'autre avec une largeur pratiquement constante W2 (voir la figure 4). Puisque la partie de séparation 27 sert d'élément tampon, on peut empêcher la partie de jonction 26 de venir en contact direct avec la feuille positive 11 ou le collecteur de courant 6A du fait d'une vibration ou équivalent, et la détérioration de la résistance de jonction de la partie de jonction 26 est ainsi empêchée. Ainsi, puisque l'on peut empêcher les deux séparateurs 13 et 14 d'être séparés l'un de l'autre au niveau de la partie de jonction 26 par la détérioration de la résistance de jonction, on peut empêcher de façon fiable la feuille positive 11 d'être en contact avec une matière étrangère. La partie de séparation 27 peut être formée de telle sorte que les bords latéraux 13c et 14c sont évasés vers l'extérieur de la partie de jonction 26 comme cela est représenté dans la figure 2 ou de telle sorte que les bords latéraux 13c et 14c sont en contact l'un avec l'autre. La figure 3 est un schéma de principe conceptuel d'un appareil de fabrication 30 pour l'ensemble d'électrode 5. L'appareil de fabrication 30 comprend quatre bobines d'alimentation 31 à 34. Sur les bobines d'alimentation 31 et 32, la feuille positive 11 et la feuille négative 12 sont enroulées de manière respective sous des formes de bobines. Sur les bobines d'alimentation 33 et 34, les séparateurs 13 et 14 sont enroulés de manière respective sous des formes de bobines. La feuille positive 11, la feuille négative 12 et les deux séparateurs 13 et 14 déroulés des bobines d'alimentation 31 à 34 sont enroulés de nouveau par un cadre d'enroulement rotatif 35 tout en étant superposés. Les feuilles et les séparateurs sont enroulés de nouveau afin d'obtenir un ensemble d'électrode en forme de cylindrique 5 dans lequel la feuille positive 11, la feuille négative 12, et les deux séparateurs 13 et 14 superposés sont enroulés plusieurs fois. L'appareil de fabrication 30 comprend une section de liaison par fusion thermique 36. Si l'on se réfère également à la figure 4, au niveau de la section de liaison par fusion thermique 36, les deux séparateurs 13 et 14 déroulés des bobines d'alimentation 33 et 34 sont superposés, et la feuille positive 11 déroulée de la bobine d'alimentation 31 est disposée entre eux. L'extrémité llb de la feuille positive 11 du côté du fil positif 17 dépasse des extrémités 13b et 14b des séparateurs 13 et 14. D'autre part, l'extrémité lla de la feuille positive 11 sur le côté opposé du fil positif 17 se trouve vers l'intérieur dans le sens de la largeur par rapport aux extrémités 13a et 14a des séparateurs 13 et 14. La section de liaison par fusion thermique 36 comprend une paire de rouleaux chauffants 37A et 37E entre lesquels les séparateurs 13 et 14 près des extrémités 13a et 14a sont pressés et des rouleaux d'avance 38A et 38E à travers lesquels passent les séparateurs 13 et 14 et la feuille positive 11 près des extrémités 13b et 14b. Les rouleaux chauffants 37A et 37E et les rouleaux d'avance 38A et 38E tournent dans une direction dans laquelle les séparateurs 13 et 14 et la feuille positive 11 sont amenés vers le cadre d'enroulement 35. Une direction d'avance des séparateurs 13 et 14 et de la feuille positive 11 au niveau de la section de liaison par fusion thermique 36 est indiquée par une flèche A sur la figure 4. Les rouleaux chauffants 37A et 37E se trouvent vers l'intérieur par rapport aux bords latéraux 13c et 14c des extrémités 13a et 14a des séparateurs 13 et 14 avec une largeur W2. Quand les extrémités 13a et 14a des séparateurs 13 et 14 passent entre les rouleaux chauffants 37A et 37E, par chauffage et mise en pression par les rouleaux chauffants 37A et 37E, les séparateurs 13 et 14 sont partiellement liés l'un à l'autre par fusion thermique afin de former la partie de jonction 26 ayant une largeur Wl. Les séparateurs 13 et 14 qui ne sont pas liés par pression thermique au niveau d'une partie extérieure de la partie de jonction 26 dans le sens de la largeur servent de partie de séparation 27 de largeur W2. La feuille négative 12 déroulée de la bobine d'alimentation 32 est superposée aux séparateurs 13 et 14 sur lesquels la partie de jonction 26 est formée en passant à travers la section de liaison par fusion thermique 36 et sur la feuille positive 11, et la structure résultante est enroulée par le cadre d'enroulement 35. Comme cela a été décrit ci-dessus, la partie de jonction 26 peut être formée non seulement par liaison par fusion thermique mais également par liaison par pression. Dans le cas où la partie de jonction 26 est formée par liaison par pression, une paire de rouleaux de liaison par pression, par exemple des pignons mécaniques, peut être prévue à la place des rouleaux chauffants 37A et 373 sur les figures 3 et 4. Grâce à la mise en pression par les rouleaux de liaison par pression, la partie de jonction 26 est formée sur les séparateurs 13 et 14. La partie de jonction 26 peut également être formée par une bande double-face ou une pâte adhésive. Dans le cas de la liaison par fusion thermique, il est possible que les séparateurs se contractent par la chaleur au point d'être plissés. Cependant, en utilisant la bande double-face ou la pâte adhésive, on peut empêcher le séparateur d'être plissé. La fonction de la partie de séparation 27 va être décrite en se référant aux figures 5A et 513. La figure 5A montre un cas dans lequel une partie la plus à l'extérieur des rouleaux chauffants 37A et 373 (comme cela a été décrit ci-dessus, des rouleaux de liaison par pression quand la partie de jonction 26 est formée par liaison par pression) se trouvent au niveau des bords latéraux 13c et 14c sur les extrémités 13a et 14a des séparateurs 13 et 14. Dans ce cas, comme cela est indiqué par une flèche B, quand les séparateurs 13 et 14 sont décalés (en méandre) dans le sens de la largeur, c'est-à- dire une direction perpendiculaire à une direction d'avance (direction d'enroulement par le cadre d'enroulement 35) indiquée par une flèche A en se référant aux rouleaux chauffants 37A et 37B, la position de la partie de jonction 26 sur les séparateurs 13 et 14 dans le sens de la largeur est décalée. Du fait du déplacement dans le sens de la largeur, la partie de jonction 26 s'écarte des bords latéraux 13c et 14c des séparateurs 13 et 14. Il en résulte que la partie de jonction 26 est partiellement rétrécie de la largeur W1 à une largeur W1'. La largeur rétrécie de la partie de jonction 26 détériore la résistance de jonction des deux séparateurs 13 et 14. Dans le cas où les deux séparateurs 13 et 14 sont séparés l'un de l'autre au niveau de la partie de jonction 26 du fait de la détérioration de la résistance de jonction, une fonction de protection de l'extrémité lla de la feuille positive 11 vis-à-vis d'un contact avec une matière étrangère est perdue. D'autre part, dans la présente forme de réalisation, la partie de séparation 27 est disposée sur l'extérieur dans le sens de la largeur par rapport à la partie de jonction 26 des séparateurs 13 et 14. Par conséquent, comme cela est représenté sur la figure 5B, la partie la plus à l'extérieur des rouleaux chauffants 37A et 37E (comme cela a été décrit ci-dessus, des rouleaux de liaison par pression quand la partie de jonction 26 est formée par liaison par pression) se trouve vers l'intérieur par rapport aux bords latéraux 13c et 14c sur les extrémités 13a et 14a des séparateurs 13 et 14 avec la largeur W2. Pour cette raison, même si les séparateurs 13 et 14 sont déplacés dans le sens de la largeur en se référant aux rouleaux chauffants 37A et 37B au point de provoquer le déplacement de la partie de jonction 26 dans le sens de la largeur par rapport aux séparateurs 13 et 14, la partie de jonction 26 ne s'écarte pas des bords latéraux 13c et 14c des séparateurs 13 et 14. Ainsi, même si les séparateurs 13 et 14 sont décalés dans le sens de la largeur par rapport aux rouleaux chauffants 37A et 37E, la largeur W1 de la partie de jonction 26 n'est pas rétrécie de sorte qu'elle est maintenue constante. Puisque la partie de jonction 26 n'est pas rétrécie afin de conserver de façon fiable la largeur exigée Wl, une détérioration partielle de la résistance de jonction de la partie de jonction 26 ne se produit pas, en empêchant ainsi la séparation des séparateurs 13 et 14 au niveau de la partie de jonction 26. En empêchant les séparateurs 13 et 14 d'être séparés l'un de l'autre au niveau de la partie de jonction 26, on empêche de façon fiable l'extrémité lla de la feuille positive 11 d'être en contact avec de la matière étrangère. (Deuxième forme de réalisation) La figure 6 montre l'ensemble d'électrode 5 inclus dans la batterie selon une deuxième forme de réalisation de la présente invention. Une structure entière de la batterie selon la forme de réalisation est la même que celle dans la première forme de réalisation (voir la figure 1). Une couche de protection 41 est formée sur une face d'extrémité 11c de la feuille positive 11 sur l'extrémité lia. Dans la présente forme de réalisation, la couche de protection 41 se compose d'une matière isolante. La matière isolante comprend l'alumine. Par exemple, la couche de protection 41 avec une propriété d'isolation peut être formée en appliquant une pâte d'alumine sur la face d'extrémité 11c de la feuille positive 11. Dans le cas où cette couche de protection 41 est formée, même si les séparateurs 13 et 14 sont séparés l'un de l'autre au niveau de la partie de jonction 26, on empêche de façon fiable la face d'extrémité 11c de la feuille positive 11 d'être en contact avec une matière étrangère. Par exemple, quand la feuille métallique positive 15 est fabriquée en aluminium et la feuille métallique négative 21 est fabriquée en cuivre, la couche de protection 41 ayant des propriétés d'isolation est formée de manière particulièrement avantageuse. Plus spécialement, même si des particules de cuivre générées par soudage par ultrasons de la feuille métallique négative 21 atteignent la face d'extrémité 11c de la feuille positive 11 à travers la partie où les séparateurs 13 et 14 sont séparés au niveau de la partie de jonction 26, un court circuit ne se produit du fait de la présence de la couche de protection 41, et la feuille métallique positive en aluminium 15 n'est pas dissoute. (Troisième forme de réalisation) La figure 7 montre l'ensemble d'électrode 5 inclus dans une batterie selon une troisième forme de réalisation de la présente invention. Une structure entière de la batterie selon la forme de réalisation est la même que celle dans la première forme de réalisation (voir la figure 1). Dans l'ensemble d'électrode 5 selon la présente forme de réalisation, en plus de la partie de jonction 26 des séparateurs 13 et 14 formés pour entourer l'extrémité lia de la feuille positive 11 sur le côté opposé au fil positif 17, une partie de jonction 46 des séparateurs 13 et 14 est formée pour entourer l'extrémité 12b de la feuille négative 12 sur le côté opposé au fil négatif 23. En d'autres termes, les parties de jonction 26 et 46 sont formées à la fois au niveau des extrémités 13a, 14a et des extrémités 13b, 14b des séparateurs 13 et 14. Une partie de séparation 47 est formée à l'extérieur de la partie de jonction 46. Puisque la partie de jonction 46 est formée de façon à entourer l'extrémité 12b de la feuille négative 12 avec les séparateurs 13 et 14, il est possible d'empêcher l'extrémité 12b de la feuille négative 12 d'être en contact avec de la matière étrangère. Puisque les parties de séparation 27 et 47 servent d'éléments tampons, on peut empêcher les parties de jonction 26 et 46 d'être en contact direct avec la feuille positive 11, la feuille négative 12 ou les collecteurs de courant 6A et 6B du fait d'une vibration ou équivalent, avec pour résultat qu'une détérioration des résistances de jonction des parties de jonction 26 et 46 peut être empêchée. Ainsi, puisque l'on peut empêcher les deux séparateurs 13 et 14 d'être séparés l'un de l'autre au niveau des parties de jonction 26 et 46 par la détérioration de la résistance de jonction, on peut empêcher de façon fiable la feuille positive 11 et la feuille négative 12 d'être en contact avec de la matière étrangère. La même couche de protection 41 (voir la figure 6) que celle de la deuxième forme de réalisation peut être formée sur l'une quelconque de la face d'extrémité 11c de la feuille positive 11 et de la face d'extrémité 12c de la feuille négative 12 ou sur les deux. Les formes de réalisation décrites ci-dessus sont simplement des exemples à tout point de vue, et ne doivent pas être interprétées de manière restrictive. En particulier, bien que la présente invention ait été décrite en utilisant une batterie secondaire à électrolyte non aqueux comme exemple, la présente invention peut être appliquée à d'autres batteries comprenant des ensembles d'électrode et des condensateurs ayant les mêmes structures que celles décrites ci-dessus ou des structures similaires aux structures décrites ci-dessus. Par exemple, la présente invention peut être appliquée à un ensemble d'électrode comprenant une feuille positive et une feuille négative dans lesquelles une pluralité de couches de matière active est formée sur des feuilles métalliques à intervalles. De plus, la présente invention peut également être appliquée à un ensemble d'électrode comprenant une feuille positive et une feuille négative dans lesquelles des couches de matière active sont formées sur des surfaces entières des feuilles métalliques dans le sens de la largeur. Par ailleurs, la présente invention peut également être appliquée à un ensemble d'électrode ayant une structure obtenue en stratifiant des feuilles positives et des feuilles négatives avec interposition de séparateurs entre elles.
Claims (7)
- REVENDICATIONS1. Elément de stockage électrique comportant : un ensemble d'électrode (5) qui comprend une feuille positive (11) ayant une feuille métallique positive (15) et une couche de matière active positive (16) formée sur la feuille métallique positive, une feuille négative (12) ayant une feuille métallique négative (21) et une couche de matière active négative (22) sur la feuille négative, et des premier et deuxième séparateurs (13, 14), 10 la feuille positive et la feuille négative étant superposées par enroulement ou stratification tout en interposant les premier ou deuxième séparateurs entre elles ; une partie de jonction (26) qui relie le premier 15 séparateur et le deuxième séparateur de telle sorte qu'au moins une de la feuille positive et de la feuille négative est entourée par les premier et deuxième séparateurs ; et une partie de séparation (27) qui est formée à l'extérieur de la partie de jonction de telle sorte que le 20 premier séparateur et le deuxième séparateur sont séparés l'un de l'autre.
- 2. Elément de stockage électrique selon la revendication 1, dans lequel la feuille positive (11) est 25 configurée en formant des couches de matière active positive (16) sur les deux surfaces de la feuille métallique positive de façon à former un fil positif (17) en exposant la feuille métallique positive (15) à une extrémité dans le sens de la largeur de la feuille 30 métallique positive en forme de bande,dans lequel la feuille négative (12) est configurée en formant des couches de matière active négative (22) sur les deux surfaces de la feuille métallique négative (21) de façon à former un fil négatif (23) en exposant la feuille métallique négative à une extrémité dans le sens de la largeur de la feuille métallique négative en forme de bande, dans lequel les premier et deuxième séparateurs (13, 14) sont en forme de bande, dans lequel la feuille positive (11), la feuille négative (12), le premier séparateur (13), et le deuxième séparateur (14) sont superposés et enroulés pour amener les fils positif et négatif (17, 23) à dépasser de manière respective de n'importe laquelle des deux extrémités dans le sens de la largeur des premier et deuxième séparateurs, dans lequel la partie de jonction (26) relie les premier et deuxième séparateurs (13, 14) sur une des deux extrémités dans le sens de la largeur de telle sorte qu'au moins une des feuilles positive et négative est entourée 20 par les premier et deuxième séparateurs sur un côté opposé dans le sens de la largeur par rapport au fil, et dans lequel la partie de séparation (27) est formée à l'extérieur de la partie de jonction (26) dans le sens de la largeur. 25
- 3. Elément de stockage électrique selon la revendication 2, dans lequel la partie de jonction (26) est formée de façon à entourer l'extrémité (11a) de la feuille positive (11), sur le côté opposé par rapport au fil (17) 30 dans le sens de la largeur, avec les premier et deuxième séparateurs (13, 14).
- 4. Elément de stockage électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la partiede jonction (26) est formée en reliant par fusion thermique les premier et deuxième séparateurs (13, 14).
- 5. Elément de stockage électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la partie de jonction (26) est formée en reliant par pression les premier et deuxième séparateurs (13, 14).
- 6. Elément de stockage électrique selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, dans lequel l'ensemble d'électrode (5) comprend une couche de protection (41) formée sur une face d'extrémité d'au moins une extrémité de la feuille positive (11) et de la feuille négative (12) entourées par les premier et deuxième séparateurs (13, 14) en formant la partie de jonction (26).
- 7. Elément de stockage électrique selon la revendication 6, dans lequel la couche de protection (41) se compose d'une matière isolante.20
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Owner name: GS YUASA INTERNATIONAL LTD., JP Effective date: 20151021 |
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Effective date: 20170331 |
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