MX2013002545A - Bateria secundaria. - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a una batería secundaria en la cual un montaje (20) de electrodos apilados que tiene un cátodo, un ánodo y un separador (22), se acomodan junto con una solución electrolítica entre los miembros (30) exteriores. Se conoce una técnica para unir la porción periférica exterior del separador junto con las porciones selladas de los miembros exteriores en la batería secundaria en orden de prevenir que cambie en el montaje de electrodos apilados. En esta técnica, sin embargo, no se han tomado medidas para rellenar el montaje de electrodos apilados con la solución electrolítica y para prevenir la ruptura en la parte de unión en la porción periférica exterior del separador para el propósito de mantener el rendimiento de la batería. La presente invención soluciona tales problemas proporcionando una batería secundaria con una pluralidad de partes de unión en la cual la porción periférica exterior del separador se une con los miembros exteriores y una parte formada al menos entre las partes de unión de modo que conserve en el mismo la solución electrolítica, en donde una suma de los perímetros de las partes de unión es mayor que un perímetro de un rectángulo de una área mínima que encierra en el mismo todas las partes de unión.

Description

BATERÍA SECUNDARIA CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a una batería secundaria .

ARTE ANTECEDENTE Se proporciona un módulo de batería de gran capacidad en el cual una pluralidad de baterías planas que tienen electrodos dirigidos fuera de los miembros exteriores se apilan y se conectan eléctricamente en serie y/o paralelo una con la otra.

En el ejemplo de la batería plana útil en el módulo de batería es una batería secundaria de electrolito no acuoso. La batería secundaria de electrolito no acuoso es una batería en la cual un montaje de electrodos apilados se acomodan junto con una solución electrolítica no acuosa entre los miembros exteriores. El montaje de electrodos apilados tiene un electrodo positivo, un electrodo negativo y un separador para prevenir un corto circuito entre los electrodos positivos y negativos. Para ejemplos, las hojas laminadas de aluminio son útiles como los miembros exteriores. Las porciones periféricas exteriores de las hojas laminadas de aluminio se sellan por unión por fusión para formar un paquete de baterías tal que el montaje de electrodos apilados se puede acomodar en el paquete de baterías.

Se conoce una técnica para la unión por fusión de una porción de la periférica exterior del separador con las porciones selladas de hojas laminadas de aluminio en orden para prevenir un desplazamiento del montaje de electrodos apilados en la batería secundaria (ver Documento 1 de Patente) .

DOCUMENTO DE ARTE PREVIO DOCUMENTO DE PATENTE Documento 1 de Patente: Publicación de Patente Japonesa Abierta al Público No. Hll-250873 BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Para mantener el rendimiento de la batería, es importante contener una cantidad predeterminada de la solución electrolítica en el montaje de electrodos apilados. Se prefiere por tanto rellenar el montaje de electrodos apilados con la solución electrolítica en el caso donde la cantidad de solución electrolítica en el montaje de electrodos apilados se vuelve insuficiente debido a alguna razón.

En la batería secundaria de electrolito no acuoso del Documento 1 de Patente en el cual la porción periférica exterior del separador se une con los miembros exteriores, sin embargo, no se da cualquier consideración a la recarga del montaje de electrodos apilados con la solución electrolítica. Esto puede resultar en un deterioro del rendimiento de la batería durante el uso a largo plazo.

Con el propósito de prevención del deterioro del rendimiento de la batería en la batería secundaria en la cual la porción periférica exterior del separador se une con el miembro exterior tal como hojas laminadas de aluminio, también se desea tomar medidas para prevenir que la porción periférica exterior del separador se rompa de la parte de unión. Sin embargo no se toma Cualquier medida contra tal ruptura en la batería secundaria del electrolito no acuoso del Documento 1 de Patente. Esto hace difícil incrementar la operación de vida de la batería.

La presente invención se ha hecho para resolver los problemas del arte prioritario anterior. Es en consecuencia un objetivo de la presente invención proporcionar una batería secundaria en la cual un separador de un montaje de electrodos apilados se una en la porción periférica exterior del mismo entre los miembros exteriores de modo que permitan rellenado del montaje de electrodos apilados con una solución electrolítica, evitar favorablemente que el separador se rompa de su parte de unión y así mantener el rendimiento de la batería durante el uso a largo plazo.

Para mejorar el objetivo anterior, se proporciona de acuerdo a la presente invención, una batería secundaria, que comprende; un montaje de electrodos apilados que tiene un electrodo positivo, un electrodo negativo y un separador; una solución electrolítica; y miembros exteriores acomodados entre los mismos el montaje de electrodos ensamblados junto con la solución electrolítica, en donde la batería secundaria comprende: una pluralidad de partes de unión en la cual una porción periférica exterior del separador se une con los miembros exteriores; y una parte de retención formada entre las partes de unión de modo que conserve en la misma la solución electrolítica; y en donde una suma de perímetros de las partes de unión es mayor que un perímetro de un rectángulo de área mínima que encierra en el mismo todas las partes de unión .

En la presente invención, la porción periférica exterior del separador se une con los miembros exteriores formando una pluralidad de partes de unión separadas, en lugar de mediante la formación de parte continúa de única articulación, mientras que forma la parte de retención al menos entre las partes de unión para conservar en el mismo la solución de electrolito. En esta configuración, el montaje de electrodos apilados se puede rellenar con la solución de electrolito de la parte de retención entre las partes de unión. Adicional, la suma de los perímetros de las partes de unión se hace más grande que el perímetro del rectángulo del área mínima que encierra en el mismo todas las partes de unión de modo que, incluso aunque el separador se vuelve pequeño en el espesor en las partes de unión, se puede prevenir la aparición de rupturas en las partes de unión por la mejora en la resistencia contra la fuerza de tensión en la presente invención. Por lo tanto es posible mantener el rendimiento de la batería secundaria durante el uso a largo plazo.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La figura 1 es una vista en perspectiva de un módulo de batería de acuerdo a una modalidad ilustrativa de la presente invención.

La figura 2 es una vista en perspectiva de una unidad de celda en el módulo de batería de la figura 1.

La figura 3 es una vista despiezada en perspectiva de la unidad de celda de la figura 2 según se ve del lado posterior.

La figura 4 es una vista en perspectiva de una batería plana de acuerdo a una modalidad ilustrativa de la presente invención.

La figura 5 es una vista plana de una parte substancial de la batería plana, gue muestra partes de unión en las cuales la porción periférica exterior de un separador se une con los miembros exteriores, de acuerdo a una modalidad de la presente invención.

La figura 6A es una vista de sección tomada a lo largo de la línea 6A-6A de la figura 5; y la figura 6B es una vista de sección tomada a lo largo de la línea 6B-6B de la figura 5.

La figura 7A es una vista ampliada de un área encerrada por la línea 7A segmentada en la figura 5; y la figura 7B es una vista ampliada de un área encerrada por la línea segmentada 7B en la figura 5.

Las figuras 8A y 8B son vistas esquemáticas que muestran como actúa una fuerza de tensión en la batería plana en una dirección de la flecha de contorno.

Las figuras 9A a 9E son vistas esquemáticas que muestran ejemplos de la forma y organización de una pluralidad de partes de unión y la relación de la suma (La) de los perímetros de las partes de unión y el perímetro (Lb) de un rectángulo de área mínima que abarca todas las partes de unión.

Las figuras 10A a 10C son vistas esquemáticas que muestran ejemplos de la forma y la organización de una pluralidad de partes de unión y la relación de la suma (La) de los perímetros de las partes de unión y el perímetro (Lb) de un rectángulo de área mínima que abarca todas las partes de unión.

La figura 11 es una vista plana de una parte substancial de una batería plana, que muestra partes de unión, de acuerdo a otra modalidad ilustrativa de la presente invención.

Las figuras 12A a 12C son una vista esquemática de las partes de unión formadas en Ejemplos y Ejemplos comparativos.

DESCRIPCIÓN DE LAS MODALIDADES En lo sucesivo, las modalidades ilustrativas de la presente invención se describirán a continuación con referencia a los dibujos. Se observa que: en los dibujos, las partes similares y las porciones se designan por números de referencia similares para omitir explicaciones repetidas del mismo; y la dimensión de las partes y porciones respectivas se pueden exagerar para propósitos de ilustración y pueden ser diferentes de las dimensiones actuales. Además, el eje-x y el eje-y indican el lateral y el longitudinal de la batería 10 plana, respectivamente, en los dibujos.

Como se muestra en las figuras 1 y 2, el módulo 100 de batería incluye la unidad 130 de celda formada con una pluralidad de baterías 10 planas (como baterías secundarias), la cubierta 140 aislante que tiene propiedades de aislamiento eléctrico y la caja 120 acomodada en la misma unidad 130 de celda y la cubierta 140 aislante. Aunque se puede usar solamente el módulo 100 de batería, es factible proporcionar una batería ensamblada con las características de corriente deseada, de voltaje y de capacidad por conexión en serie y/o paralelo de una pluralidad de módulos 100 de batería.

La caja 120 tiene un miembro 122 de caja inferior en forma de caja rectangular y un miembro 124 de caja superior en forma de tapa. Una porción de borde del miembro de caja 124 superior se enrolla alrededor y se fija prensando a una porción de borde de un muro periférico del miembro 122 de caja inferior. Cada miembro 122 de caja inferior y miembro 124 de caja superior se forma desde una placa de acero o placa de aluminio delgada relativamente. El miembro 122 de caja inferior y el miembro 124 de caja superior tienen orificios 126 pasantes formados en las respectivas cuatro porciones de esquina del mismo tal que los módulos 100 de batería se pueden mantener . como la batería ensamblada por inserción de pernos (no mostrados en los orificios 126 pasantes. En este documento, los números 131 y 132 de referencia designan terminales de salida organizadas para sobresalir de las porciones de abertura Fontal del miembro 122 de caja inferior.

La unidad 130 de celda tiene un cuerpo 132 apilado en la cual una pluralidad de baterías 10 planas se conectan eléctricamente juntas y una pluralidad de espaciadores 160 y 161 que soportan las baterías como se muestra en la figura 2. Cada espaciador 160 y 161 tienen propiedades " de aislamiento eléctrico. Los espaciadores 160 se organizan en un lado frontal del cuerpo 132 apilado, mientras que los espaciadores 161 (como un miembro de soporte) se organizan en un lado posterior del cuerpo 132 apilado.

Por ejemplo, los espaciadores 161 en el lado posterior del cuerpo 132 apilado se colocan en una manera tal para mantener las porciones 32 periféricas exteriores de los miembros 30 exteriores de las baterías 10 planas como se muestra en la figura 3. Los espaciadores 161 tienen orificios 162 pasantes formados en las porciones extremas opuestas longitudinalmente del mismo tal que los orificios 162 pasantes se pueden alinear con los orificios 126 pasantes en el lado posterior del miembro 122 de caja inferior y el miembro 124 de caja superior.

. Como se muestra en las figuras 4 a 7B, la batería 10 plana se configura como por ejemplo una batería secundaria de ion de litio y tiene una estructura que el montaje 20 de electrodos apilados se acomoda junto con una solución electrolítica entre los miembros 30 exteriores. La batería 10 plana incluye electrodos 41 y 42 (denominadas "pestañas") que van al exterior desde los miembros 30 exteriores. En la figura 5, el número 21 de referencia designa un electrodo positivo o un electrodo negativo. Para propósitos de claridad, solo los separadores 22 se ilustran en las figuras 6A y 6B El montaje 20 de electrodos apilados incluye un electrodo positivo o electrodos, un electrodo negativo o electrodos y un separador o separadores 22 apilados juntos alternativamente. El electrodo positivo tiene una capa de material activo de electrodo positivo formada de, por ejemplo, un óxido compuesto de un metal de transición y litio tal como LiMn204, mientras que el electrodo negativo tiene una capa de material activo de electrodo negativo formada de por ejemplo un material de carbono y un oxido compuesto de metal de transición de litio. El separador 22 se forma de por ejemplo poros PE (polietileno) que tienen permeabilidad para permitir la premiación de un material de electrolito.

En términos de reducción de peso y conducción térmica, los miembros 30 exteriores se dormán de las hojas de por ejemplo película laminada de metal de polímero en el cual un metal (o aleación) tal como el aluminio, acero inoxidable, níquel o cobre se cubre con un material aislante tal como película de polietileno. Cada miembro 30 exterior incluye una porción 31 de cuerpo que cubre el montaje 20 de electrodos apilados y la porción 32 periférica exterior que se extiende :a. lo largo del borde periférico de la porción 31 de cuerpo. Las porciones 32 periféricas exteriores se unen en una parte o en la totalidad del mismo por unión por fusión.

Las pestañas 41 y 42 se adaptan para tomar una corriente eléctrica exterior del montaje 20 de electros apilados y organizados para extenderse en un lado frontal de la batería 10 plana.

La batería 10 plana tiene una pluralidad de partes 40 de unión en la cual las porciones periféricas exteriores de los separadores 22 se unen con los miembros 30 exteriores en orden para prevenir un desplazamiento del montaje 20 de electrodos apilados. La batería 10 además incluye la parte 50 de retención formada al menos entre las partes 40 de unión para mantener en el mismo la solución electrolítica en una manera tal que el montaje 20 de electrodos apilados se puede rellenar con la solución electrolítica. La unión se puede hacer por unión por fusión térmica, unión por fusión ultrasónica, soldadura etcétera. En las figuras 5, 7A, 7B y 8A , 8B , las partes 40 de unión se indican por la eclosión para la facilidad de comprensión.

Más específicamente, las porciones periféricas exteriores de los separadores 22 se unen con los miembros 30 exteriores formando una pluralidad de partes 40 de unión separados como se muestra en las figuras 5 , 6A, 6B y 7A y 7B . en lugar de mediante la formación de parte continua de única articulación. La parte continua de única articulación es lo sucesivo se denominará a veces como "parte de unión continua" en aras de la simplicidad.

Se pueden ajustar las dimensiones de las partes 40 de unión por ejemplo, como a continuación: l (ancho) = 2 mm, W2 (distancia) = 1 mm, W3 = (longitud) = 2 mm y 4 (distancia desde la unión por fusión (parte 40 de unión) entre las porciones periféricas exteriores de los separadores 22 y los miembros 30 exteriores a la unión por fusión entre las porciones 32 periféricas exteriores de los miembros 30 exteriores) = 5 mm como se muestra en las figuras 7 y. No hay limitaciones particulares en proporción de la suma de las áreas de las partes 40 de unión al área total del separador 22. Por ejemplo, se puede ajustar la proporción de la suma de las áreas de las partes 40 de unión al área total del separador 22 a 0.1% a 1%.

En el caso de una batería en la cual los separadores se unen entre los miembros exteriores por una parte de unión. continua, la batería tiene una también llamada estructura de bolsa que acumula y sella una solución electrolítica en un espacio entre la parte de unión continua y la unión entre las porciones periféricas de los miembros exteriores, en una estructura tal, no es posible hacer uso efectico de la solución electrolítica sellada. En una estructura tal, no es posible hacer uso efectivo de la solución electrolítica sellada .

Por otro lado, los separadores 22 se unen con el miembro exterior por una pluralidad de partes 40 de unión en la presente modalidad. Como los separadores 22 no se fusionan juntos en al menos la región entre las partes 40 de unión, las partes 50 de retención se forman en un espacio pequeño entre los separadores 22 en esta región de modo que conserve en el mismo la solución 51 electrolítica (ver figuras 6A y 6B) . El montaje 20 de electrodos apilados por tanto puede rellenarse con la solución 51 electrolítica desde la parte 20 de retención bajo la acción de la capilaridad cuando la cantidad de solución 51 electrolítica en el montaje 20 de electrodos apilados se vuelve insuficiente debido a alguna razón. Tal rellenado del montaje 20 de electrodos apilados con la solución 51 electrolítica, es posible mantener un estado en el cual el montaje 20 de electrodos apilados contiene una cantidad predeterminada de solución 51 electrolítica sobre un largo periodo de tiempo de modo que la batería 10 plana se puede asegurar el rendimiento de la batería durante el uso a largo plazo.

Incluso cuando el gas se acumula entre los electrodos apilados durante el proceso de fabricación de la batería, se puede remover fácilmente tal gas acumulado desde la porción que genera energía de la batería a las porciones 32 periféricas exteriores a través de la región SI entre las partes 40 de unión. Esto hace posible prevenir la deterioración en la eficiencia de generación de energía causada por el gas acumulado.

Como se muestra en las figuras 5 y 7A y 7B no solo la región SI entre las partes 40 sino también la región S2 desde la más alta de la pluralidad de partes 40 de unión y los extremos de lado posterior de los miembros 30 exteriores y la región S4 de aclaramiento entre la pluralidad de partes 40 de unión y los extremos de lado posterior de los miembros 30 exteriores se adaptan para servir como la parte 50 de retención. Esto hace posible conservar una cantidad grande de solución 51 electrolítica para rellenado del montaje 20 de electrodos apilados de modo que se pueda . asegurar el rendimiento de la batería 10 plana durante el uso a largo plazo .

Como se muestra en las figuras 5, 7A y 7B, no solo la región SI entre las partes 40 de unión si no también la región S2 desde una más alta de la pluralidad de partes 40 unidas en el dibujo a los miembros 30 exteriores, la región S3 de aclaramiento desde la una más baja de la pluralidad de partes 40 de unión en el dibujo a los miembros 30 exteriores y la región S4 de aclaramiento entre la pluralidad de partes 40 de unión y los extremos del lado posterior de los miembros 30 exteriores se adaptan para servir como la parte 50 de retención. Esto hace posible mantener una cantidad grande de solución 51 electrolítica para rellenado del montaje 20 de electrodos apilados de modo que la batería 10 plana pueda asegurar el rendimiento de la batería durante el uso a largo plazo.

Como se muestra en las figuras 3 a 5, la porción 32 periférica exterior del miembro 30 exterior incluye una pluralidad de partes 33 de soporte acopladas por un adhesivo a los espaciadores 161 de soporte de batería y la parte 34 localizada entre las partes 33 de soporte y se extiende radialmente hacia afuera de la batería. La porción periférica exterior del separador 22 tiene la parte 23 de unión por fusión extendida hacia las partes 34 de extensión de los miembros 30 exteriores tales que las partes 40 de unión se forman en la parte 23 de lengüeta. Esto hace posible hacer el uso efectivo del espacio muerto que se soporta por los espaciadores 161 y no contribuye sustancialmente a la generación de poder, incrementa la cantidad retenida de la solución 51 electrolítica y mejora la operación de toda la vida de la batería.

Los orificios 35 pasantes se forman en las partes 34 de extensión tales que los pines en los espaciadores 161 se pueden insertar en los orificios 35 de modo que restrinjan la posición de la batería 10 plana relativa a los espaciadores 161.

En la figura 8, se indica esquemáticamente por una línea de cadena de dos puntos que es la línea 61 de ruptura que se debe desarrollar en o alrededor de las partes 40 de unión cuando una fuerza de tensión actúa en el separador 22 en la dirección de la flecha 60 de contorno, bajo tal fuerza de tensión, un estrés de tensión se ejerce en cada una de las partes 40 de unión en las direcciones de las. flechas 62 de línea continua como se indica esquemáticamente en la figura 8 (B) .

Cuando el estrés de tensión se ejerce excesivamente en cada parte 40 de unión en las direcciones de las flechas 62 de línea continua en la figura 8, ocurre la ruptura en el separador 22 etcétera, a lo largo de la línea 61 segmentada en la figura 8. Como la línea 61 segmentada a lo lardo de la periferia (tres lados) de cada una de las partes 40 de unión, la batería se hace capaz de soportar un estrés de, tensión grande incrementando la suma de los perímetros de las partes 40 de unión.

Es por tanto preferible incrementar el número de partes 40 de unión e incrementar la suma de los perímetros de las partes 40 de unión como se muestra en la figura 5 en el caso donde un estrés de tensión grande actúa en cada parte 40 de unión.

En particular, la suma (La) de los perímetros de las partes 40 de unión se hace preferiblemente mayor que el perímetro (Lb) del rectángulo 63 de área mínima que encierra en el mismo todo de las partes 40 de unión. Se puede definir la configuración del rectángulo como se indica por una línea segmentada en las figuras 9 y 10. Para la satisfacción de tal condición, el separador 22 puede alcanzar una fuerza de tensión contra la fuerza mejorada durante el uso de la batería 10 plana en un vehículo tal como el vehículo de automotor donde las vibraciones ocurren durante el funcionamiento. Esto hace posible prevenir la ocurrencia de ruptura en las partes 40 de unión en la cual se hace más delgado el separador 22.

En este documento, los ejemplos de la forma y la organización de una pluralidad de partes 40 de unión y la relación de La y Lb se muestran esquemáticamente en las figuras 9 a 9E y las figuras 10 a 9.

En la figura 5 y las figuras 9A y 9C, las partes 40 de unión se hacen todas en el mismo tamaño y se alinean en una línea en la dirección del eje-x. La relación de La y Lb es ya sea La < Lb (figura 9) o La > Lb (figura 5 y figura 9) . La presente invención no se limita a este ejemplo.

Es factible para alinear las partes 40 de unión de diferentes tamaños en una línea en la dirección del eje-x como se muestra en la figura 9. Se satisface la condición de La > Lb en este ejemplo.

Gomo se muestra en las figuras 9D y 9E, es factible desplazar una o cualquiera de las partes 40 de unión relativas a las otras partes 40 de unión en una línea en la . dirección del eje-x. La relación de La y Lb es La > Lb (figura 9D) o La < Lb (figura 9E) .

Adicionalmente, las partes 40 de unión se pueden formar a lo largo de la dirección del eje-x y se organizan en las dos columnas en la dirección del eje-y como se muestra en la figura 10A. Se satisface la condición de La < Lb en este ejemplo. Incluso en tal disposición, la parte 50 de retención se puede formar de modo que mantenga en el mismo la solución 51 electrolítica y rellena el montaje 20 de electrodos apilados con la solución 51 electrolítica de modo que algunos espacios dejados por lo menos entre las partes 40 de unión en la dirección vertical del dibujo.

Como se muestra en la figura 10B, las partes 40 de unión se pueden organizar en dos flechas en la dirección del eje-x y en dos columnas en la dirección del eje-y. En este ejemplo, se satisface la condición de La > Lb.

Como se muestra en la figura 10C, las partes 40 de unión se pueden organizar en dos columnas en la dirección del eje-y con cinco partes 40 de unión alineadas en la dirección del eje-x en la columna superior. Se satisface la condición de La > Lb en este ejemplo. Se desplaza la posición de espacio entre las partes 40 de unión en la columna superior en la dirección del eje-x desde la posición del espacio entre las partes 40 de unión en la columna inferior. Incluso en tal disposición, la parte 50 de retención se puede formar de modo que conserve en el mismo la solución 51 electrolítica y rellene el montaje 20 de electrodos apilados con la solución 51 electrolítica.

La disposición de las partes 40 de unión no se limita a la dirección paralela a la dirección del eje-x o el eje-y. Aunque no se muestra en los dibujos, es factible disponer las partes 40 de unión en cualquier dirección relativamente inclinada o la dirección del eje-x o el eje-y.

Como se describe anteriormente, la batería 10 plana de acuerdo a la presente modalidad tiene partes 40 de unión en las cuales la periferia exterior del separador 22 se une con los miembros 30 exteriores y la parte 50 de retención forma al menos entre las partes 40 de unión de modo que mantenga en el mismo 1a solución 51 electrolítica formada y rellena el montaje 20 de electrodos apilados con la solución 51 electrolítica. Por lo tanto es posible mantener el estado en el cual el montaje 20 de electrodos apilados contiene una cantidad predeterminada de la solución 51 electrolítica sobre un periodo largo de tiempo rellenando el montaje 20 de electrodos apilados con la solución 51 electrolítica desde la parte 50 de retención entre las partes 40 de unión, por lo cual la batería puede asegurar el rendimiento de la batería durante el uso a largo plazo. Adicional, es muy fácil liberar el gas acumulado entre los electrodos apilados a las porciones 32 periféricas exteriores a través de la región entre las partes 40 de unión y es posible prevenir una deterioración en la eficiencia de generación de energía causada por la acumulación de gas. Además es posible mejorar la fuerza del separador 22 contra la fuerza de tensión y prevenir la ocurrencia de la ruptura en las partes 40 de unión en las cuales el separador 22 se hace más pequeño en el espesor controlando la suma (La) de los perímetros de las partes 40 de unión para ser mayores que el perímetro del rectángulo 63 del área mínima que encierra en la misma todas las partes 40 de unión .

Como cada una de las porciones 32 periféricas exteriores de los miembros 30 exteriores tienen una pluralidad de partes 33 de soporte acopladas a los espaciadores 161 de soporte de batería y la parte 34 de extensión se localiza entre las partes 33 de soporte y que se extienden radialmente externamente de la batería; y como la porción periférica exterior del separador 22 tiene una parte 23 de lengüeta que se extiende entre las partes 34 de extensión de los miembros ? 30 exteriores tal que las partes 40 de unión se forman en la parte 23 de lengüeta, es posible hacer uso efectivo del espacio muerto que se soporta por los espaciadores 161 y no contribuye sustancialmente a la generación de energía, el incremento de la cantidad de retención de la solución 51 electrolítica y mejora el tiempo de vida de operación de la batería .

Otra modalidad Se explicara a continuación una batería plana de acuerdo a otra modalidad de la presente invención.

En general, la batería 10 plana de acuerdo a la otra presente modalidad incluye una pluralidad de partes 40 de unión en la cual las porciones periféricas exteriores de los separadores 22 se unen con los miembros 30 exteriores y la parte 50 de retención formada entre las partes 40 de unión como se muestra en la figura 11. Las partes 40 de unión se disponen en las regiones 45, 46 y 47 de unión. En cada una de las regiones 45, 46 y 47 de unión, las partes 40 de unión se disponen adyacentes a y en una distancia W2 lejos una con otra. Una región 44 de unión se localiza en una distancia que es mayor que la distancia W2 lejos de la otra región 46, 47 de unión. En cada una de las regiones 45, 46 y 47 de unión, la suma de los perímetros de las partes 40 de unión se hace más grande que el perímetro del rectángulo 65 del área mínima que encierra en la misma todas las partes 40 de unión adyacentes.

En la modalidad mencionada anteriormente, la atención se enfoca en la relación entre todas las partes 40 de unión de la batería 10 plana y el rectángulo 63 de área mínima que encierra todas esas partes 40 de unión de modo que previene la ruptura en las partes 40 de unión por satisfacción de La > Lb. Por el contrario, la atención se enfoca en cada región 45, 46 y 47 de unión constituida por las partes 40 de unión adyacentes para la mejora en la fuerza de unión en la presente modalidad.

Como se muestra en la figura 11, la pluralidad de regiones 45, 46 y 47 de unión se proporciona en la batería 10 plana. Cada una de las regiones 45, 46 y 47 de unión se definen como la región en la cual la pluralidad de partes 40 de unión se organizan adyacentes una con otra. Esas regiones 45, 46 y 47 de unión se localizan en la distancia W5 de una con otra. La distancia W5 es mayor que la distancia W2 entre las partes 40 de unión adyacentes. La porción 50 de retención se forma entre las partes 40 de unión y entre las regiones 45, 46 y 47 de unión.

En una región 45 de unión, las partes 40 de unión se forman de manera que se satisfaga la condición de La (la suma de los perímetros de las partes 40 de unión adyacentes) > Le (el perímetro del rectángulo 65 de área mínima que encierra en el mismo las partes 40 de unión adyacentes) . Esto permite mejorar en la fuerza de tensión en la región 45 de unión como se compara al caso que forma una unión continua en la región que corresponde a la región 45 de unión. Como en el caso de la región 45 de unión, las partes 40 de unión se forman de manera que satisfaga la condición de La > Le en cada una de las otras regiones 46 y 47 de unión. Esto también permite mejorar en la fuerza de tensión en cada una de las regiones 46 y 47 de unión. Se puede mejorar la fuerza de tensión del separador 22 a lo largo de la batería 10 plana mejorando la fuerza de tensión en cada región 45, 46, 47 de unión.

Como se describe anteriormente, es posible de acuerdo a la otra presente modalidad rellenar el montaje de electrodos apilados con la solución 51 electrolítica desde la parte 50 de retención y prevenir la ruptura en las partes 40 de unión, mientras que la batería secundaria puede asegurar el rendimiento de la batería durante el uso a largo plazo.

Aunque una región de unión se constituye por cuatro partes de unión adyacentes en la presente modalidad, el número de partes de unión en una región de unión no se limita particularmente y se puede ajustar como sea apropiado. El número de regiones de unión en una batería plana tampoco se limita particularmente y se puede ajustar como sea apropiado aunque las tres regiones de unión se proporcionan en una batería plana en la otra presente modalidad.

Modificaciones La presente invención no se limita a las modalidades anteriores. Son posibles varios cambios y modificaciones con el alcance de la presente invención. Aunque ambas pestañas 41 y 42 positiva y negativa se proporcionan en un lado del miembro 30 exterior en la batería 20 plana en la modalidad anterior, la presente invención se aplica a la batería secundaria en la cual las pestañas positiva y negativa se proporcionan en lados diferentes. Es alternativamente factible proporcionar la parte 50 de retención y las pestañas en el mismo lado.

Ejemplos Los ejemplos de la batería 10 con una pluralidad de partes 40 de unión se describirán a continuación. Se nota en este documento que la batería secundaria de acuerdo a la presente invención no se limita a los siguientes ejemplos.

Las condiciones de operación de ejemplos y los ejemplos comparativos se indican en la Tabla 1.

Tabla 1 En cada uno de los ejemplos 1 y 2, la batería 10 plana se proporcionó para satisfacer la condición: la suma de los perímetro de las uniones de fusión (partes 40 de unión) (La) > el perímetro del rectángulo 63 de área mínima que encierra todas las uniones 40 de fusión. Las uniones de fusión del Ejemplo 1 y las uniones de fusión del Ejemplo 2 son esquemáticamente respectivamente mostradas en las figuras 12A y 12B.

Los Ejemplos 1 y 2 son diferentes uno con otro en términos del tamaño de las uniones 40 de fusión, la distancia entre las uniones 40 de fusión y el número de uniones 40 de fusión. Las uniones de fusión del Ejemplo 1 y las uniones de Ejemplo 2. En cada uno de los Ejemplos 1 y 2, la parte 50 de retención se formó entre la pluralidad de uniones 40 de fusión.

En el ejemplo comparativo, se proporcionó una batería plana convencional con la unión por fusión continúa (el número de uniones de fusión fue 1) . En la figura 12C, se muestra la unión 140 de fusión del Ejemplo Comparativo. El área total de la unión 140 de fusión fue la misma que la del Ejemplo 2.

Las baterías 10 planas de los Ejemplos 1 y 2 tenían un nivel mayor de fuerza de unión de fusión que esa de la batería plana convencional del Ejemplo Comparativo como se ve desde la Tabla 1. Como se ve desde la comparación del Ejemplo 1 y el Ejemplo comparativo, la batería 10 plana del Ejemplo 1 tenía una fuerza de unión por fusión más grande que la del Ejemplo Comparativo incluso no había diferencias en el área total de las uniones de fusión. Por tanto se ha mostrado por los resultados anteriores que la batería 10 plana de acuerdo a la presente invención puede asegurar la mejora de la fuerza de tensión contra la fuerza aplicada a las uniones 40 de fusión como se compara a la batería plana convencional.

Claims (3)

REIVINDICACIONES

1. - Una batería secundaria, que comprende: un montaje de electrodos apilados que tienen un electrodo positivo, un electrodo negativo y un separador; una solución electrolítica; y los miembros exteriores que acomodan entre los mismos el montaje de electrodos apilados junto con la solución electrolítica, caracterizada la batería secundaria en que comprende: una pluralidad de partes de unión por la cual una periferia exterior del separador se une con los miembros exteriores; y una parte de retención formada al menos entre las partes de unión de modo que mantenga entre la misma la solución electrolítica; y en donde una suma de los perímetros de las partes de unión son más grandes que un perímetro de un rectángulo del área mínima que encierra en la misma todas las partes de unión .

2. - Una batería secundaria, que comprende: un montaje de electrodos apilados que tienen un electrodo positivo, un electrodo negativo y un separador; una solución electrolítica; y miembros exteriores que acomodan entre los mismos el montaje de electrodos apilados junto con la solución electrolítica, caracterizada la batería secundaria en que comprende: una pluralidad de partes de unión por la cual la porción periférica exterior del separador se une con los miembros exteriores; y una parte de retención formada al menos entre las partes de unión de modo que conserve en la misma la solución electrolítica; en donde la batería secundaria tiene: una primer región de unión en la cual la pluralidad de partes de unión se organizan adyacentes a, y en una distancia lejos entre sí; y una segunda región de unión localizada a una distancia que es mayor que la dicha distancia lejos de la primer región de unión y en la cual la pluralidad de partes de unión se organizan adyacentes a, y en una distancia lejos una con otra; y en donde, en cada una de la primera y segunda regiones de unión, una suma de los perímetros de las partes de unión adyacentes es mayor o más grande que un perímetro de un rectángulo de área mínima que encierra en el mismo todas las partes de unión adyacentes.

3.- La batería secundaria de acurdo a la reivindicación 1 o 2, caracterizada en que cada una de las porciones periféricas exteriores de los miembros exteriores incluye una pluralidad de partes de soporte acopladas a un miembro de soporte de la batería y una parte de extensión localizada entre las partes de soporte y que se extiende hacia afuera de la batería; y en donde la porción periférica exterior del separador incluye una parte de lengüeta que se extiende a las partes de extensión de los miembros exteriores y en la cual se forman las partes de unión. RESUMEN DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a una batería secundaria en la cual un montaje (20) de electrodos apilados que tiene un cátodo, un ánodo y un separador (22), se acomodan junto con una solución electrolítica entre los miembros (30) exteriores. Se conoce una técnica para unir la porción periférica exterior del separador junto con las porciones selladas de los miembros exteriores en la batería secundaria en orden de prevenir que cambie en el montaje de electrodos apilados. En esta técnica, sin embargo, no se han tomado medidas para rellenar el montaje de electrodos apilados con la solución electrolítica y para prevenir la ruptura en la parte de unión en la porción periférica exterior del separador para el propósito de mantener el rendimiento de la batería. La presente invención soluciona tales problemas proporcionando una batería secundaria con una pluralidad de partes de unión en la cual la porción periférica exterior del separador se une con los miembros exteriores y una parte formada al menos entre las partes de unión de modo que conserve en el mismo la solución electrolítica, en donde una suma de los perímetros de las partes de unión es mayor que un perímetro de un rectángulo de una área mínima que encierra en el mismo todas las partes de unión .