JPH07302619A - 電気化学的蓄電池 - Google Patents
電気化学的蓄電池Info
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 全重量ができるだけ少なく過充電による破壊
を確実に防止される電気化学的蓄電池を提供する。 【構成】 電気化学的蓄電池２は、互いに直列接続され
る複数の個別単電池３を持ち、各個別単電池３は空間的
に分離される２つの電極５，６を持ち、これらの電極
５，６の間に少なくとも１つの電解質７と電極５，６の
間隔を確保する中間部材とが設けられている。蓄電池２
のハウジシグ１の内部において各個別単電池３に、固体
材料から形成されかつ非直線性電流−電圧特性を持つ保
護素子３４が付属して、個別単電池３の正電極５及び負
電極６に直接接触し、これらの電極５，６を電圧に関係
して互いに電気接続する。保護素子３４の電気抵抗値
は、臨界電圧以上では、それぞれの電圧において保護素
子なしで電極５，６の間に存在する抵抗値より小さく、
臨界電圧以下ではこの抵抗値より大きい。個別単電池を
過充電から保護するため、臨界電圧は個別単電池の分解
電圧より小さい。
を確実に防止される電気化学的蓄電池を提供する。 【構成】 電気化学的蓄電池２は、互いに直列接続され
る複数の個別単電池３を持ち、各個別単電池３は空間的
に分離される２つの電極５，６を持ち、これらの電極
５，６の間に少なくとも１つの電解質７と電極５，６の
間隔を確保する中間部材とが設けられている。蓄電池２
のハウジシグ１の内部において各個別単電池３に、固体
材料から形成されかつ非直線性電流−電圧特性を持つ保
護素子３４が付属して、個別単電池３の正電極５及び負
電極６に直接接触し、これらの電極５，６を電圧に関係
して互いに電気接続する。保護素子３４の電気抵抗値
は、臨界電圧以上では、それぞれの電圧において保護素
子なしで電極５，６の間に存在する抵抗値より小さく、
臨界電圧以下ではこの抵抗値より大きい。個別単電池を
過充電から保護するため、臨界電圧は個別単電池の分解
電圧より小さい。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、互いに直列接続される
複数の個別単電池の各々が、空間的に分離した２つの電
極を持ち、これらの電極の間に少なくとも１つの電解質
とこれらの電極の間隔を確保する中間部材とが設けられ
ている、電気化学的蓄電池に関する。
複数の個別単電池の各々が、空間的に分離した２つの電
極を持ち、これらの電極の間に少なくとも１つの電解質
とこれらの電極の間隔を確保する中間部材とが設けられ
ている、電気化学的蓄電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】ドイツ連邦共和国特許第４２２９４３７
号明細書は、互いに直列接続される複数の個別単電池と
これらの個別単電池を包囲する蓄電池ハウジングとから
形成され、このハウジングから引出される異なる極性の
極を持つ電気化学的蓄電池を開示している。個別単電池
の直列接続により、個別単電池の電圧と個別単電池の数
との積によるこの蓄電池の最高電圧が得られるので、こ
の蓄電池は数１００ボルトの量高電圧を持つことがで
き、従つてこれらの電気化学的蓄電池は特に自動車用牽
引蓄電池のために重要である。
号明細書は、互いに直列接続される複数の個別単電池と
これらの個別単電池を包囲する蓄電池ハウジングとから
形成され、このハウジングから引出される異なる極性の
極を持つ電気化学的蓄電池を開示している。個別単電池
の直列接続により、個別単電池の電圧と個別単電池の数
との積によるこの蓄電池の最高電圧が得られるので、こ
の蓄電池は数１００ボルトの量高電圧を持つことがで
き、従つてこれらの電気化学的蓄電池は特に自動車用牽
引蓄電池のために重要である。
【０００３】個別単電池の構成部分（電極、電解質、活
物質の重量、配電部材等）を全く同じに製造することは
できないので、個別単電池は充電中に異なる時点でその
最高充電状態に達する。既に完全に充電されているこれ
らの個別単電池が、個別単電池の個々の成分の分解電圧
を超過する充電電圧を引続き受けると、個別単電池が損
傷し、破壊にまで至ることがある。双極積層構造従つて
正電極、双極性板、負電極、電解質、正電極等による原
理的構造を持つ電気化学的蓄電池では、この危険は著し
い。なぜならばこれらの電気化学的蓄電池では、層状に
重なる薄い機能板又は機能箔を横切つて通電が行われ、
保護素子を介在させることができる電流取出し耳を電極
が持っていないからである。更に個別単電池の個別素子
の厚さが１ｍｍより小さいので、適当な接触は少なくと
も非常に費用がかかる。しかも多くの場合電解質又は電
極は薄い箔として構成されている。
物質の重量、配電部材等）を全く同じに製造することは
できないので、個別単電池は充電中に異なる時点でその
最高充電状態に達する。既に完全に充電されているこれ
らの個別単電池が、個別単電池の個々の成分の分解電圧
を超過する充電電圧を引続き受けると、個別単電池が損
傷し、破壊にまで至ることがある。双極積層構造従つて
正電極、双極性板、負電極、電解質、正電極等による原
理的構造を持つ電気化学的蓄電池では、この危険は著し
い。なぜならばこれらの電気化学的蓄電池では、層状に
重なる薄い機能板又は機能箔を横切つて通電が行われ、
保護素子を介在させることができる電流取出し耳を電極
が持っていないからである。更に個別単電池の個別素子
の厚さが１ｍｍより小さいので、適当な接触は少なくと
も非常に費用がかかる。しかも多くの場合電解質又は電
極は薄い箔として構成されている。
【０００４】ドイツ連邦共和国特許第２８１９５８４号
明細書から、直列接続される複数の電気化学的蓄電池又
は並列接続される電気化学的蓄電池の複数の群用の保護
回路が公知であり、直列接続される各電気化学的蓄電池
及び並列接続される電気化学的蓄電池の群に、外部から
設けられて電気的に並列接続される保護素子が付属して
いる。この場合保護素子は、蓄電池の極にかかりかつほ
ぼ最高充電電圧に相当する過電圧が万一生じても、保護
素子を介してこの過電圧を放流させ、従つて蓄電池が破
壊されないようにするのに役立つ。
明細書から、直列接続される複数の電気化学的蓄電池又
は並列接続される電気化学的蓄電池の複数の群用の保護
回路が公知であり、直列接続される各電気化学的蓄電池
及び並列接続される電気化学的蓄電池の群に、外部から
設けられて電気的に並列接続される保護素子が付属して
いる。この場合保護素子は、蓄電池の極にかかりかつほ
ぼ最高充電電圧に相当する過電圧が万一生じても、保護
素子を介してこの過電圧を放流させ、従つて蓄電池が破
壊されないようにするのに役立つ。
【０００５】蓄電池自体はその内部に複数の互いに並列
接続される個別単電池を持ち、これらの個別単電池は、
少なくとも互いに間隔をおいた電極とこれらの電極の間
に設けられる電解質とから成つている。これらの個別単
電池も全く同じに製造することができないので、充電中
異なる時点に最高充電状態に達する。個別単電池の破壊
が起らないようにするため、特にゲル電解質及び固体電
解質を持つ電気化学的蓄電池では、最高充電電圧が最も
弱い素子に合わされる。従つてこれらの個別単電池のす
べての構成部分は、所望の充電電圧を安全に印加できる
ように、大きさを定められねばならない。しかしそれに
より重量が増大し、実際の重量を計算から必要とされる
重量より大きくしてしまう。
接続される個別単電池を持ち、これらの個別単電池は、
少なくとも互いに間隔をおいた電極とこれらの電極の間
に設けられる電解質とから成つている。これらの個別単
電池も全く同じに製造することができないので、充電中
異なる時点に最高充電状態に達する。個別単電池の破壊
が起らないようにするため、特にゲル電解質及び固体電
解質を持つ電気化学的蓄電池では、最高充電電圧が最も
弱い素子に合わされる。従つてこれらの個別単電池のす
べての構成部分は、所望の充電電圧を安全に印加できる
ように、大きさを定められねばならない。しかしそれに
より重量が増大し、実際の重量を計算から必要とされる
重量より大きくしてしまう。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、最初
にあげた種類の電気化学的蓄電池を発展させて、特に積
層構造の電気化学的蓄電池において、少なくとも過充電
による破壊を簡単にかつ確実に防止でき、蓄電池の全重
量をできるだけ小さくすることである。
にあげた種類の電気化学的蓄電池を発展させて、特に積
層構造の電気化学的蓄電池において、少なくとも過充電
による破壊を簡単にかつ確実に防止でき、蓄電池の全重
量をできるだけ小さくすることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
本発明によれば、電気化学的蓄電池のハウジングの内部
にある各個別単電池に、固体材料から形成されかつ非直
線性電流−電圧特性を持つ保護素子が付属し、この保護
素子が個別単電池内の正電極及び負電極に直接接触し、
かつこれらの電極を電圧に関係して互いに電気接続し、
保護素子の電気抵抗値が、臨界電圧以上では、保護素子
なしにそれぞれの電圧において両電極の間に存在する抵
抗値より小さく、この臨界電圧以下ではこの抵抗値より
大きく、臨界電圧が個別単電池の分解電圧より小さい。
本発明によれば、電気化学的蓄電池のハウジングの内部
にある各個別単電池に、固体材料から形成されかつ非直
線性電流−電圧特性を持つ保護素子が付属し、この保護
素子が個別単電池内の正電極及び負電極に直接接触し、
かつこれらの電極を電圧に関係して互いに電気接続し、
保護素子の電気抵抗値が、臨界電圧以上では、保護素子
なしにそれぞれの電圧において両電極の間に存在する抵
抗値より小さく、この臨界電圧以下ではこの抵抗値より
大きく、臨界電圧が個別単電池の分解電圧より小さい。
【０００８】
【発明の効果】電圧に関係して導電する保護素子を各個
別単電池の両電極に直接設けることにより、電気化学的
蓄電池は既に組立ての際簡単に保護素子を設けられ、い
ずれにせよ電気化学的蓄電池の僅かな重量増大だけで、
外部の過充電保護はもはや必要でなくなる。
別単電池の両電極に直接設けることにより、電気化学的
蓄電池は既に組立ての際簡単に保護素子を設けられ、い
ずれにせよ電気化学的蓄電池の僅かな重量増大だけで、
外部の過充電保護はもはや必要でなくなる。
【０００９】本発明の好ましい構成は従属請求項から明
らかである。更に図示されている実施例により本発明を
以下に説明する。
らかである。更に図示されている実施例により本発明を
以下に説明する。
【００１０】
【実施例】図１には双極積層構造の電気化学的蓄電池２
が断面で示されている。蓄電池２のハウジング１内に
は、直列接続される複数の個別単電池３が順次に重ねて
絶縁槽９の中に設けられている。各個別単電池３は、薄
い正電極５と薄い負電極６とその間に設けられる電解質
７とを持つている。この場合電解質７は固体電解質であ
る．なぜならば、それにより電解質７は箔として製造す
るか、又は箔上へ電解質７を塗布することができ、それ
により僅かな場所及び重量しか持たないからである。し
かし原理的には電解質７はゲル電解質、液体電解質又は
乾燥電解質であつてもよい。隣接する個別単電池３の直
列接続は電極５，６により有利に行われ、これらの電極
５，６はその間に全面にわたつて設けられる双極性板１
０を持つことができ、この板１０は第１の個別単電池３
の例えば正電極５と第２の個別単電池３の負電極６とを
接続する．電流取出しのため、両端に設けられる個別単
電池３の外側電極５，６に電流取出し片１１が設けられ
て、蓄電池２の両電極に接続されるか、材料電極自体を
形成することができる。このような蓄電池２は、特に自
動車用牽引蓄電池として使用される場合、１００Ｖない
し５００Ｖ少なくとも約３００Ｖの電圧を持つている。
が断面で示されている。蓄電池２のハウジング１内に
は、直列接続される複数の個別単電池３が順次に重ねて
絶縁槽９の中に設けられている。各個別単電池３は、薄
い正電極５と薄い負電極６とその間に設けられる電解質
７とを持つている。この場合電解質７は固体電解質であ
る．なぜならば、それにより電解質７は箔として製造す
るか、又は箔上へ電解質７を塗布することができ、それ
により僅かな場所及び重量しか持たないからである。し
かし原理的には電解質７はゲル電解質、液体電解質又は
乾燥電解質であつてもよい。隣接する個別単電池３の直
列接続は電極５，６により有利に行われ、これらの電極
５，６はその間に全面にわたつて設けられる双極性板１
０を持つことができ、この板１０は第１の個別単電池３
の例えば正電極５と第２の個別単電池３の負電極６とを
接続する．電流取出しのため、両端に設けられる個別単
電池３の外側電極５，６に電流取出し片１１が設けられ
て、蓄電池２の両電極に接続されるか、材料電極自体を
形成することができる。このような蓄電池２は、特に自
動車用牽引蓄電池として使用される場合、１００Ｖない
し５００Ｖ少なくとも約３００Ｖの電圧を持つている。
【００１１】個別単電池３を過充電及びそれにより起る
破壊から保護するため、電気化学的蓄電池２のハウジン
グ１の内部で電極５，６の間の電解質７の空間に、非直
線性電流−電圧特性を持つ材料から成る保護素子４，１
４，２４が設けられて、個別単電池３の電極５，６に当
り、電圧に関係してこれらの電極５，６を互いに電気接
続する．この場合保護素子４，１４，２４は電圧に関係
する抵抗を持つているので、個別単電池３の分解電圧が
その電極５，６にかかると、保護素子４，１４，２４が
ほぼ短絡路を形成し、電流は保護素子４，１４，２４を
通つて流れることができる。個別単電池３の両電極５，
６の間の電圧が特定の値だけ分解電圧より小さいと、保
護素子４，１４，２４は、保護素子４，１４，２４なし
にこの電圧で個別単電池３が持つ抵抗値より数倍大きい
抵抗値を持つ。それにより保護素子４，１４，２４を通
る通電は分解電圧以下では大幅に阻止され、それにより
蓄電池２を充電することができる。
破壊から保護するため、電気化学的蓄電池２のハウジン
グ１の内部で電極５，６の間の電解質７の空間に、非直
線性電流−電圧特性を持つ材料から成る保護素子４，１
４，２４が設けられて、個別単電池３の電極５，６に当
り、電圧に関係してこれらの電極５，６を互いに電気接
続する．この場合保護素子４，１４，２４は電圧に関係
する抵抗を持つているので、個別単電池３の分解電圧が
その電極５，６にかかると、保護素子４，１４，２４が
ほぼ短絡路を形成し、電流は保護素子４，１４，２４を
通つて流れることができる。個別単電池３の両電極５，
６の間の電圧が特定の値だけ分解電圧より小さいと、保
護素子４，１４，２４は、保護素子４，１４，２４なし
にこの電圧で個別単電池３が持つ抵抗値より数倍大きい
抵抗値を持つ。それにより保護素子４，１４，２４を通
る通電は分解電圧以下では大幅に阻止され、それにより
蓄電池２を充電することができる。
【００１２】この場合固体材料から形成される保護素子
４，１４，２４のために、このような材料又は材料のこ
のような層厚を選ぶのがよいことが実際にわかつたの
で、保護素子４，１４，２４の電気抵抗値は、臨界電圧
よりずつと下では、これらの電圧において電極５，６の
間に保護素子なしで存在する抵抗値の３倍より大きく、
臨界電圧における保護素子４，１４，２４の電気抵抗値
は、電極５，６の間に保護素子なしで存在する抵抗値の
１０分の１より小さい。この場合有利な材料はバリスタ
材料又は半導体材料特に若干の無定形半導体材料であ
る。
４，１４，２４のために、このような材料又は材料のこ
のような層厚を選ぶのがよいことが実際にわかつたの
で、保護素子４，１４，２４の電気抵抗値は、臨界電圧
よりずつと下では、これらの電圧において電極５，６の
間に保護素子なしで存在する抵抗値の３倍より大きく、
臨界電圧における保護素子４，１４，２４の電気抵抗値
は、電極５，６の間に保護素子なしで存在する抵抗値の
１０分の１より小さい。この場合有利な材料はバリスタ
材料又は半導体材料特に若干の無定形半導体材料であ
る。
【００１３】次に蓄電池２内における保護素子４，１
４，２４，３４の具体的な構成及び配置を図２〜６につ
いて説明する。
４，２４，３４の具体的な構成及び配置を図２〜６につ
いて説明する。
【００１４】図２には、複数の個別単電池３を持つ双極
性積層構造の電気化学的蓄電池２の断面が示されてお
り、保護素子４は固体として構成される電解質７に一体
化されている。このため図３に示すように、保護素子４
の材料が小さい粒子に粉砕され、これらの粒子の平均直
径は有利なようにμｍの範囲にある。保護素子４の材料
は、電解質７の製造の際粒子の形で添加され、電解質７
の容積内に統計的に分配される。同時に保護素子４の材
料の粒子はその粒界で互いに接触し、それにより全電解
質７の厚さにわたつてみると、電解質７の一方の大きい
面から他方の大きい面への電圧に関係する導電路が形成
される。個別単電池３内の電解質７の大きい面には電極
５，６が当つているので、保護素子４の材料の粒子から
形成されるこの導電路が、個別単電池３の両電極５，６
を電圧に関係して互いに接続し、粒子から形成される保
護素子４が同時に支持骨格を形成している。
性積層構造の電気化学的蓄電池２の断面が示されてお
り、保護素子４は固体として構成される電解質７に一体
化されている。このため図３に示すように、保護素子４
の材料が小さい粒子に粉砕され、これらの粒子の平均直
径は有利なようにμｍの範囲にある。保護素子４の材料
は、電解質７の製造の際粒子の形で添加され、電解質７
の容積内に統計的に分配される。同時に保護素子４の材
料の粒子はその粒界で互いに接触し、それにより全電解
質７の厚さにわたつてみると、電解質７の一方の大きい
面から他方の大きい面への電圧に関係する導電路が形成
される。個別単電池３内の電解質７の大きい面には電極
５，６が当つているので、保護素子４の材料の粒子から
形成されるこの導電路が、個別単電池３の両電極５，６
を電圧に関係して互いに接続し、粒子から形成される保
護素子４が同時に支持骨格を形成している。
【００１５】電気化学的蓄電池２がガス状、ゲル状又は
液状電解質７を持つていると、電解質７中で不溶性でな
ければならない保護素子４の材料のこれらの粒子は、例
えばその粒界で特に焼結により結合され、それにより多
孔質の隔離板を構成することができる。この隔離板によ
り電解質７は、隔離板の多孔度に応じてほぼ妨げられる
ことなく、個別単電池３の一方の電極５を他方の電極６
に接続することができる。
液状電解質７を持つていると、電解質７中で不溶性でな
ければならない保護素子４の材料のこれらの粒子は、例
えばその粒界で特に焼結により結合され、それにより多
孔質の隔離板を構成することができる。この隔離板によ
り電解質７は、隔離板の多孔度に応じてほぼ妨げられる
ことなく、個別単電池３の一方の電極５を他方の電極６
に接続することができる。
【００１６】更にこのような隔離板は、個別単電池３の
両電極５，６を確実に互いに離すと共に、保護素子４，
１４，２４を形成し、分解電圧が個別単電池３の電極
５，６にかかる際、この隔離板がこれらの両電極５，６
をほぼ短絡する。
両電極５，６を確実に互いに離すと共に、保護素子４，
１４，２４を形成し、分解電圧が個別単電池３の電極
５，６にかかる際、この隔離板がこれらの両電極５，６
をほぼ短絡する。
【００１７】保護素子１４を構成する別の可能性が図４
に示され、保護素子１４は枠状支持骨格として構成され
ている。電圧に関係する電気抵抗値を持つ材料から製造
されかつ枠として構成される保護素子１４の外側寸法
は、対応する電極５，６の外側寸法にほぼ等しい。
に示され、保護素子１４は枠状支持骨格として構成され
ている。電圧に関係する電気抵抗値を持つ材料から製造
されかつ枠として構成される保護素子１４の外側寸法
は、対応する電極５，６の外側寸法にほぼ等しい。
【００１８】蓄電池２が組立てられると、この枠状保護
素子１４が各個別単電池３の電極５，６の間へ挿入さ
れ、それにより蓄電池２の縁に当り、臨界電圧において
これらの電極５，６を互いに導電接続する。この臨界電
圧以下では、枠状保護素子１４の抵抗値は電極５，６を
互いに絶縁するほど高いので、枠状保護素子１４内に設
けられる電解質７を介して電荷輸送が行われる。
素子１４が各個別単電池３の電極５，６の間へ挿入さ
れ、それにより蓄電池２の縁に当り、臨界電圧において
これらの電極５，６を互いに導電接続する。この臨界電
圧以下では、枠状保護素子１４の抵抗値は電極５，６を
互いに絶縁するほど高いので、枠状保護素子１４内に設
けられる電解質７を介して電荷輸送が行われる。
【００１９】保護素子１４の枠状構成により、このよう
な蓄電池２内の電解質７は特に液状でもよく、保護素子
１４が両電極５，６と共に電解質７を完全に漏れなく包
囲できるので、それぞれの個別単電池３を収容して絶縁
する個々のポケツトのような公知の費用のかかる別の構
造手段を用いる必要がない。
な蓄電池２内の電解質７は特に液状でもよく、保護素子
１４が両電極５，６と共に電解質７を完全に漏れなく包
囲できるので、それぞれの個別単電池３を収容して絶縁
する個々のポケツトのような公知の費用のかかる別の構
造手段を用いる必要がない。
【００２０】平らな個別単電池３のために簡単に構成可
能な保護素子２４が図５に示されている。この実施例で
は、保護素子２４は格子又は網として構成され、蓄電池
２の各個別単電池３の２つの電極５，６の間へ挿入され
て、個別単電池３の電極５，６に直接接触している。こ
の場合固体電解質又はゲル電解質であるのがよい電解質
７は、格子状保護素子２４の自由空間又は網状保護素子
２４の網目に設けられている。
能な保護素子２４が図５に示されている。この実施例で
は、保護素子２４は格子又は網として構成され、蓄電池
２の各個別単電池３の２つの電極５，６の間へ挿入され
て、個別単電池３の電極５，６に直接接触している。こ
の場合固体電解質又はゲル電解質であるのがよい電解質
７は、格子状保護素子２４の自由空間又は網状保護素子
２４の網目に設けられている。
【００２１】図６には槽として構成される保護素子３４
が示され、個別単電池３と電極５，６、電解質７、場合
によつては隔離板等のような機能素子は、槽状保護素子
３４に収容されている。
が示され、個別単電池３と電極５，６、電解質７、場合
によつては隔離板等のような機能素子は、槽状保護素子
３４に収容されている。
【００２２】保護素子３４がその機能を果すために、個
別単電池３の電極５，６の小さい面が槽状保護素子３４
の壁に接触するように当つている。
別単電池３の電極５，６の小さい面が槽状保護素子３４
の壁に接触するように当つている。
【００２３】従つて原理的に保護素子３４は、蓄電池２
のすべての個別単電池３を包囲する枠として、又は片側
に挿入される板として、又は電極５，６の小さい面の片
側に接触するように当る連絡片としても構成することが
できる。
のすべての個別単電池３を包囲する枠として、又は片側
に挿入される板として、又は電極５，６の小さい面の片
側に接触するように当る連絡片としても構成することが
できる。
【００２４】槽としての構成の利点として、通常使用さ
れるゲル電解質又は固体電解質が用いられない場合、槽
として構成される保護素子３４の壁が電極５，６の小さ
い面に漏れのないように当てられて、この場合個別単電
池３の電極５，６の間に設けられる液状電解質７が個別
単電池３が流出するのを防止し、それにより個別単電池
３相互の短絡を防止することができる。
れるゲル電解質又は固体電解質が用いられない場合、槽
として構成される保護素子３４の壁が電極５，６の小さ
い面に漏れのないように当てられて、この場合個別単電
池３の電極５，６の間に設けられる液状電解質７が個別
単電池３が流出するのを防止し、それにより個別単電池
３相互の短絡を防止することができる。
【００２５】保護素子３４の材料は臨界電圧以下ではほ
ぼ絶縁性なので、個別単電池３もこの電圧以下では引続
き直列接続され、保護素子３４により短絡されることは
ない。
ぼ絶縁性なので、個別単電池３もこの電圧以下では引続
き直列接続され、保護素子３４により短絡されることは
ない。
【図１】双極性積層構造の電気化学的蓄電池の断面図で
ある。
ある。
【図２】電解質に一体化される保護素子を持つ複数の個
別単電池の一部の断面図である。
別単電池の一部の断面図である。
【図３】図２の部分ＩＩＩの拡大図である。
【図４】枠として構成されて２つの電極の間に設けられ
る保護素子の一部の正面図である。
る保護素子の一部の正面図である。
【図５】格子として構成される保護素子の一部の正面図
である。
である。
【図６】槽として構成されて内側に個別単電池を設けら
れる保護素子の斜視図である。
れる保護素子の斜視図である。
１ ハウジング ２ 電気化学的蓄電池 ３ 個別単電池 ４，１４，２４，３４ 保護素子 ５，６ 電極
Claims (10)
- 【請求項１】 互いに直列接続される複数の個別単電池
の各々が、空間的に分離した２つの電極を持ち、これら
の電極の間に少なくとも１つの電解質とこれらの電極の
間隔を確保する中間部材とが設けられている、電気化学
的蓄電池において、電気化学的蓄電池（２）のハウジン
グ（１）の内部にある各個別単電池（３）に、固体材料
から形成されかつ非直線性電流−電圧特性を持つ保護素
子（４，１４，２４，３４）が付属し、この保護素子が
個別単電池（３）内の正電極（５）及び負電極（６）に
直接接触し、かつこれらの電極（５，６）を電圧に関係
して互いに電気接続し、保護素子（４，１４，２４，３
４）の電気抵抗値が、臨界電圧以上では、保護素子４，
１４，２４，３４）なしにそれぞれの電圧において両電
極（５，６）の間に存任する抵抗値より小さく、この臨
界電圧以下ではこの抵抗値より大きく、臨界電圧が個別
単電池（３）の分解電圧より小さいことを特徴とする、
電気化学的蓄電池。 - 【請求項２】 保護素子（４，１４，２４，３４）の電
気抵抗値が、臨界電圧よりずつと低い所では、これらの
電圧において保護素子（４，１４，２４，３４）なしで
電極（５，６）の間に存在する抵抗値より大きく、臨界
電圧では保護素子（４，１４，２４，３４）の電気抵抗
値が、保護素子（４，１４，２４，３４）なしで電極
（５，６）の間に存在する抵抗値の１０分の１より小さ
いことを特徴とする、請求項１に記載の電気化学的蓄電
池。 - 【請求項３】 保護素子（４，１４，２４，３４）がバ
リスタ材料又は半導体材料から形成されていることを特
徴とする、請求項１に記載の電気化学的蓄電池。 - 【請求項４】 保護素子（４，１４，２４）が電極
（５，６）の間隔を確保する中間部材に一体化されてい
ることを特徴とする、請求項１に記載の電気化学的蓄電
池。 - 【請求項５】 保護素子（４，１４，２４）が電解質
（７）用の開口を持ちかつ形状の安定な骨格として構成
されていることを特徴とする、請求項１に記載の電気化
学的蓄電池。 - 【請求項６】 保護素子（４）が多孔質で、保護素子
（４）の細孔に電解質（７）が設けられていることを特
徴とする、請求項１に記載の電気化学的蓄電池。 - 【請求項７】 保護素子（３４）が枠を構成し、この枠
が個別単電池（３）の電極（５，６）の外側を包囲し、
かつ個別単電池（３）の電極（５，６）及び電解質
（７）の小さい面（８）がこの枠に接触するように当つ
ていることを特徴とする、請求項１に記載の電気化学的
蓄電池。 - 【請求項８】 保護素子（３４）が槽を構成し、この槽
に蓄電池（２）の電極（５，６）及び電解質（７）が収
容され、この槽の壁に個別単電池（３）の電極（５，
６）の小さい面（８）が接触するように当つていること
を特徴とする、請求項１に記載の電気化学的蓄電池。 - 【請求項９】 電解質（７）が箔状に撓むように構成さ
れた固体電解質であることを特徴とする、請求項１に記
載の電気化学的蓄電池。 - 【請求項１０】 保護素子（３４）がテープとして構成
されて、個別単電池（３）の電極（５，６）の外側を包
囲し、電極（５，６）及び電解質（７）の小さい面
（８）がこのテープに接触するように当つていることを
特徴とする、請求項１に記載の電気化学的蓄電池。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4409268A DE4409268C1 (de) | 1994-03-18 | 1994-03-18 | Elektrochemischer Speicher |
| DE4409268.7 | 1994-03-18 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07302619A true JPH07302619A (ja) | 1995-11-14 |
| JP2817030B2 JP2817030B2 (ja) | 1998-10-27 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7092931A Expired - Lifetime JP2817030B2 (ja) | 1994-03-18 | 1995-03-15 | 電気化学的蓄電池 |
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| EP (1) | EP0674353A1 (ja) |
| JP (1) | JP2817030B2 (ja) |
| DE (1) | DE4409268C1 (ja) |
| ZA (1) | ZA95982B (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2008130454A (ja) * | 2006-11-22 | 2008-06-05 | Nissan Motor Co Ltd | 双極型電池、組電池、およびこれらを搭載した車両 |
| JP2008135221A (ja) * | 2006-11-27 | 2008-06-12 | Nissan Motor Co Ltd | 二次電池システム |
| JP2009117162A (ja) * | 2007-11-06 | 2009-05-28 | Nec Tokin Corp | 非水電解液二次電池 |
| US7989106B2 (en) | 2004-11-02 | 2011-08-02 | Nissan Motor Co., Ltd. | Bipolar battery cell and assembled battery for a vehicle |
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| DE102006058295B4 (de) | 2006-12-11 | 2013-04-18 | Staxera Gmbh | Wiederholeinheit für einen Brennstoffzellenstapel, Brennstoffzellenstapel und Multi-Brennstoffzellenstapel-Anordnung |
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1994
- 1994-03-18 DE DE4409268A patent/DE4409268C1/de not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-01-14 EP EP95100467A patent/EP0674353A1/de not_active Withdrawn
- 1995-02-07 ZA ZA95982A patent/ZA95982B/xx unknown
- 1995-03-15 JP JP7092931A patent/JP2817030B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1995-03-20 US US08/406,477 patent/US5549981A/en not_active Expired - Fee Related
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