DE102012113062A1

DE102012113062A1 - Anschlussleiter

Info

Publication number: DE102012113062A1
Application number: DE102012113062A
Authority: DE
Inventors: Daisuke Hashimoto; Tokurou Watanabe; Keiichi Yokoi; Hiroshi Hata
Original assignee: Showa Denko KK; Showa Denko Packaging Co Ltd
Current assignee: Resonac Packaging Corp
Priority date: 2011-12-26
Filing date: 2012-12-21
Publication date: 2013-06-27
Also published as: JP2013134818A; US9070938B2; US20130164613A1; KR20130074757A; CN203288679U; CN103178218A

Abstract

Anschlussleiter (1), aufweisend einen inneren Endabschnitt (1a), der innerhalb eines Außengehäuses (9) angeordnet werden kann, das ein elektrochemisches Element (6) aufnimmt, einen äußeren Endabschnitt (1b), der außerhalb des Außengehäuses (9) angeordnet werden kann, ein plattenförmiges metallisches Substrat (2) als ein Basismaterial, und einen isolierenden Harzfilm (4), der an einem mit einem Versiegelungsabschnitt (9x) des Außengehäuses (9) korrespondierenden Abschnitt des metallischen Substrats (2) angeordnet werden kann, wobei eine Oberflächenschicht (3) an beiden Oberflächen (2p, 2p) des metallischen Substrats (2) in einer Dickenrichtung des metallischen Substrats (2) ausgebildet ist, und wobei eine Beschichtungsmenge beider breitseitiger Endabschnitte (3a, 3a) der Oberflächenschicht (3), die an den beiden Oberflächen (2p, 2p) des metallischen Substrats (2) in der Dickenrichtung ausgebildet ist, kleiner als eine Beschichtungsmenge eines breitseitigen Zwischenabschnitts (3b) der Oberflächenschicht (3) ist, die an den beiden Oberflächen (2p, 2p) des metallischen Substrats (2) in der Dickenrichtung ausgebildet ist.

Description

Für die Anmeldung wird die Priorität der am 26. Dezember 2011 eingereichten japanischen Patentanmeldung Nr. 2011-282689 beansprucht, deren gesamter Inhalt durch Bezugnahme hierin einbezogen ist.
Die Erfindung betrifft einen Anschlussleiter, ein Verfahren zur Herstellung des Anschlussleiters und eine elektrochemische Vorrichtung (z. B. eine Lithiumionensekundärbatterie, einen elektrischen Doppelschichtkondensator), die mit dem Anschlussleiter ausgestattet ist.
Zum Beispiel sind bei einer Lithiumionensekundärbatterie als eine elektrochemische Vorrichtung ein Batterieelement mit Elektroden (Stromabnehmer/-sammler) und ein Elektrolyt (Elektrolytlösung) in einem Außengehäuse eingeschlossen. Die Öffnungsrandabschnitte des Außengehäuses sind durch Heißversiegelung zusammengeschweißt, so dass das Batterieelement in dem Außengehäuse versiegelt ist (siehe z. B. Patentdokument 1).
Ein Außenfilm, der das Außengehäuse darstellt, wird von einer Mehrzahl von Schichten mit einer äußersten Schicht aus Polyethylenterephthalat (PET) oder Nylon und einer innersten Schicht gebildet, die mit Elektrolyt in Kontakt gelangt und hergestellt ist aus wärmeadhäsivem Harz. Eine Zwischenschicht des Außenfilms wird von einer Metallfolie, wie z. B. einer Aluminiumfolie, einer SUS-Folie (Edelstahlfolie) usw., gebildet, um ein Eindringen von Wasser von der Außenseite und eine Verdunstung/Verdampfung des Elektrolyten von der Innenseite zu verhindern. Die äußerste Schicht des Außenfilms ist derart gestaltet, dass sie die Metallfolie der Zwischenschicht schützt, und bietet einen Schutz vor einer möglichen äußeren Kraft, wie einem Stich.
Ein Anschlussleiter einer Batterie, die mit einem Batterieelement ausgestattet ist, das in einem Außengehäuse untergebracht ist, ist im Allgemeinen mit einem plattenförmigen metallischen Substrat als ein Basismaterial ausgestattet. Der Anschlussleiter ist einstückig mit einem inneren Endabschnitt, der innerhalb des Außengehäuses angeordnet ist, und einem äußeren Endabschnitt versehen, der außerhalb des Außengehäuses angeordnet ist und sich von dem Versiegelungsabschnitt des Außengehäuses nach außen erstreckt. Ein Abschnitt des Anschlussleiters, der mit dem Versiegelungsabschnitt des Außengehäuses korrespondiert, ist durch Heißversiegelung mit einem wärmeadhäsiven Harz der innersten Schicht des Außenfilms an/mit dem Außenfilm verschweißt. In manchen Fällen kann jedoch der Anschlussleiter die innerste Schicht des Außenfilms derart durchdringen, dass er mit der Metallfolie als eine Zwischenschicht in Kontakt gebracht wird, was zu einem elektrischen Kurzschluss führt.
Um eine elektrische Isolierung zwischen dem Anschlussleiter und der Metallfolie der Zwischenschicht sicherzustellen, ist ein isolierender Harzfilm an dem Abschnitt des Anschlussleiters, der mit dem Versiegelungsabschnitt des Außengehäuses korrespondiert, angeordnet (siehe z. B. Patentdokumente 2 bis 6).
Die Adhäsion zwischen dem Anschlussleiter und dem isolierenden Harzfilm verringert sich im Laufe der Zeit infolge des Einflusses des Elektrolyten. Um das Problem zu verhindern, wird bei manchen herkömmlichen Anschlussleitern eine Chitosanschicht, die Chitosan oder Chitosanderivat enthält, an der gesamten Oberfläche des metallischen Substrats durch ein Beschichtungsverfahren als eine Oberflächenbeschichtungsschicht gebildet (siehe z. B. Patentdokumente 4 und 6).
[Patentdokument 1] Japanische geprüfte offengelegte Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer S59-38708
[Patentdokument 2] Japanische ungeprüfte offengelegte Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer H10-302756
[Patentdokument 3] Japanische ungeprüfte offengelegte Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2010-165481
[Patentdokument 4] Japanische ungeprüfte offengelegte Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2010-170979
[Patentdokument 5] Japanische ungeprüfte offengelegte Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2010-245000
[Patentdokument 6] Japanische ungeprüfte offengelegte Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2006-202577
Jedoch ist der elektrische Widerstand einer solchen Oberflächenbeschichtungsschicht größer als der elektrische Widerstand eines metallischen Substrats eines Anschlussleiters. Daher wirkt in den Fällen, in denen eine solche Oberflächenbeschichtungsschicht an der gesamten Oberfläche des metallischen Substrats des Anschlussleiters gleichmäßig ausgebildet ist, wenn ein Verbindungselement (d. h. ein zu verbindendes Element), wie z. B. ein Stromabnehmer/-sammler eines Batterieelements, eine Sammelschiene usw., mit dem Anschlussleiter elektrisch verbunden ist, die Oberflächenbeschichtungsschicht, die zwischen dem Anschlussleiter und dem Verbindungselement angeordnet ist, als ein Abschnitt mit elektrischem Widerstand, was zu einem erhöhten elektrischen Widerstand dazwischen führt.
Andererseits, wenn die Beschichtungsmenge der Oberflächenbeschichtungsschicht verringert wird, um den elektrischen Widerstand zu reduzieren, verringert sich die Adhäsion zwischen dem Anschlussleiter und dem isolierenden Harzfilm, was ein Problem verursacht, dass der Elektrolyt in dem Außengehäuse wahrscheinlicher/eher über einen Spalt zwischen dem Anschlussleiter und dem isolierenden Harzfilm aus dem Außengehäuse nach außen leckt.
Die Erfindung wurde im Lichte der obigen Probleme gemacht und zielt darauf ab, einen Anschlussleiter bereitzustellen, der geeignet ist, eine Leckage von Fluid, wie z. B. Elektrolyt, das in einem Außengehäuse aufgenommen ist, aus diesem zu verhindern, und der auch geeignet ist, einen elektrischen Widerstand zwischen dem Anschlussleiter und einem Verbindungselement zu reduzieren. Die Erfindung stellt ferner ein Verfahren zur Herstellung des Anschlussleiters und eine elektrochemische Vorrichtung bereit, die mit dem Anschlussleiter ausgestattet ist.
Andere Gegenstände und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind anhand der folgenden bevorzugten Ausführungsformen ersichtlich.
Die Erfindung stellt die folgenden Mittel bereit.
Gemäß der Erfindung kann ein Anschlussleiter einen inneren Endabschnitt, der innerhalb eines Außengehäuses angeordnet werden kann, das ein elektrochemisches Element aufnimmt, einen äußeren Endabschnitt, der außerhalb des Außengehäuses angeordnet werden kann, ein plattenförmiges metallisches Substrat als ein Basismaterial, und einen isolierenden Harzfilm aufweisen, der an einem mit einem Versiegelungs/Dichtungs-Abschnitt des Außengehäuses korrespondierenden Abschnitt des metallischen Substrats angeordnet werden kann. Eine Oberflächenbeschichtungsschicht (im Folgenden auch einfach Oberflächenschicht) ist an beiden Oberflächen des metallischen Substrate in einer Dickenrichtung des metallischen Substrats ausgebildet. Eine Beschichtungsmenge beider breitseitiger Endabschnitte der Oberflächenbeschichtungsschicht, die an den beiden Oberflächen des metallischen. Substrats in der Dickenrichtung ausgebildet ist, ist kleiner als eine Beschichtungsmenge eines breitseitigen Zwischenabschnitts der Oberflächenbeschichtungsschicht, die an den beiden Oberflächen des metallischen Substrate in der Dickenrichtung ausgebildet ist.
Bei dem oben genannten Anschlussleiter kann die Oberflächenbeschichtungsschicht eine oder mehrere chemische Zusammensetzungen/Verbindungen enthalten, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Chitosan und Chitosanderivat besteht.
Ferner kann gemäß der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Anschlussleiters mit einem inneren Endabschnitt, der innerhalb eines Außengehäuses angeordnet werden kann, das ein elektrochemisches Element aufnimmt, einem äußeren Endabschnitt, der außerhalb des Außengehäuses angeordnet werden kann, einem plattenförmigen metallischen Substrat als ein Basismaterial, und einem isolierenden Harzfilm, der an einem mit einem Versiegelungs/Dicht-Abschnitt des Außengehäuses korrespondierenden Abschnitt des metallischen Substrats angeordnet werden kann, einen Schritt aufweisen des Schneidens eines verlängerten/langgestreckten Elements des Anschlussleiters, bei dem eine Oberflächenbeschichtungsschicht an beiden Oberflächen eines verlängerten/langgestreckten Elements des metallischen Substrats in einer Dickenrichtung des metallischen Substrats gebildet wird/ist. Eine Beschichtungsmenge beider breitseitiger Endabschnitte der Oberflächenbeschichtungsschicht, die an den beiden Oberflächen des verlängerten Elements des metallischen Substrats in der Dickenrichtung gebildet wird/ist, ist kleiner als eine Beschichtungsmenge eines breitseitigen Zwischenabschnitts der Oberflächenbeschichtungsschicht, die an den beiden Oberflächen des verlängerten Elements des metallischen Substrats in der Dickenrichtung gebildet wird/ist.
Bei dem oben genannten Verfahren kann die Oberflächenschicht eine oder mehrere chemische Zusammensetzungen/Verbindungen enthalten, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Chitosan und Chitosanderivat besteht.
Ferner kann gemäß der Erfindung eine elektrochemische Vorrichtung mit dem oben genannten Anschlussleiter gemäß der Erfindung ausgestattet sein.
Mit der Erfindung werden die folgenden Wirkungen/Effekte erzielt.
Gemäß dem obigen Anschlussleiter, durch Bilden der Oberflächenbeschichtungsschicht an beiden Oberflächen des metallischen Substrats des Anschlussleiters in der Dickenrichtung, kann eine Leckage eines in dem Außengehäuse aufgenommenen Fluids, wie z. B. Elektrolyt, verhindert werden. Darüber hinaus kann durch Festlegen/Einstellen der Beschichtungsmenge der beiden breitseitigen Endabschnitte der Oberflächenbeschichtungsschicht, die an den beiden Oberflächen des metallischen Substrats in der Dickenrichtung ausgebildet ist, auf weniger als die Beschichtungsmenge des breitseitigen Zwischenabschnitts der Oberflächenbeschichtungsschicht, die an den beiden Oberflächen des metallischen Substrats in der Dickenrichtung ausgebildet ist, der elektrische Widerstand zwischen dem Anschlussleiter und dem Verbindungselement reduziert werden.
Gemäß dem obigen Anschlussleiter, wenn die Oberflächenbeschichtungsschicht eine oder mehrere chemische Zusammensetzungen/Verbindungen enthält, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Chitosan und Chitosanderivat besteht, kann die Adhäsion zwischen dem Anschlussleiter und dem isolierenden Harzfilm sicher verbessert werden.
Mit dem obigen Verfahren zur Herstellung des Anschlussleiters gemäß der Erfindung kann der Anschlussleiter gemäß der Erfindung effizient erlangt werden.
Wenn bei dem Verfahren gemäß der Erfindung die Oberflächenbeschichtungsschicht eine oder mehrere chemische Verbindungen enthält, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Chitosan und Chitosanderivat besteht, kann die Adhäsion zwischen dem Anschlussleiter und dem isolierenden Harzfilm sicher verbessert werden.
Mit der obigen elektrochemischen Vorrichtung gemäß der Erfindung können dieselben Wirkungen wie bei dem Anschlussleiter gemäß der Erfindung erreicht werden.
Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
1 eine Draufsicht, die eine Lithiumionensekundärbatterie als eine elektrochemische Vorrichtung darstellt, die mit einem Anschlussleiter gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ausgestattet ist;
2 einen Schnitt entlang der Linie X-X in 1;
3 eine perspektivische Ansicht des Anschlussleiters mit einem isolierenden Harzfilm;
4 eine Draufsicht des Anschlussleiters mit dem isolierenden Harzfilm;
5 einen Schnitt entlang der Linie Y1-Y1 in 4;
6 einen Schnitt entlang der Linie Y2-Y2 in 4;
7 eine perspektivische Ansicht eines verlängerten/langgestreckten Elements eines metallischen Substrats für den Anschlussleiter;
8 eine Draufsicht eines verlängerten/langgestreckten Elements für den Anschlussleiter; und
9 einen Schnitt entlang der Linie Z-Z in 8. Mit Bezug auf die Zeichnung wird nachfolgend eine Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
Wie in den 1 und 2 gezeigt, ist ein Anschlussleiter 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ein Element, das als ein positivelektrodenseitiger Anschlussleiter 1A und/oder ein negativelektrodenseitiger Anschlussleiter 1B für eine Lithiumianensekundärbatterie 10 als eine elektrochemische Vorrichtung dienen kann bzw. bereitgestellt ist. Bei der Lithiumianensekundärbatterie 10 dieser Ausführungsform der Erfindung wird der Anschlussleiter 1 als der positivelektrodenseitige Anschlussleiter 1A und der negativelektrodenseitiger Anschlussleiter 1B verwendet.
Bei der Lithiumianensekundärbatterie 10 gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung ist, wie in 2 gezeigt, ein Batterieelement 6 als ein elektrochemisches Element für eine elektrochemische Vorrichtung in einem Außengehäuse 9 untergebracht.
Das Außengehäuse 9 ist in derselben Weise wie bei einem herkömmlichen Außengehäuse aus einem Außenfilm hergestellt, der von einer Mehrzahl von Schichten gebildet wird/ist, bei denen zum Beispiel eine wärmeadhäsive (thermoplastische) Harzschicht als eine innerste Schicht 9a, die mit Elektrolytlösung (Elektrolyt) in Kontakt gelangt, eine Kunstharzschicht als eine äußerste Schicht 9c, und eine metallische Schicht als eine Zwischenschicht 9b in einer laminierten/geschichteten Weise angeordnet sind.
Die wärmeadhäsive Harzschicht (d. h. die innerste Schicht 9a) ist aus einem Harz hergestellt, das ausgewählt ist aus Polyolefinharzen, wie z. B. einem hochdichten Polyethylen, einem niedrigdichten Polyethylen, einem geradkettigen niedrigdichten Polyethylen, einem Polyethylen-Reihe/Serie-Ionomer, Polypropylen usw. Die Kunstharzschicht (d. h. die äußerste Schicht 9c) dient dazu, eine mechanische Festigkeit sicherzustellen, um die metallische Schicht (d. h. die Zwischenschicht 9b) zu schützen, und ist zum Beispiel aus Polyester, wie Polyethylenterephthalat (PET), oder Polyamid, wie Nylon, usw. hergestellt. Die metallische Schicht (d. h. die Zwischenschicht 9b) dient dazu, ein Eindringen von Wasser von der Außenseite und eine Verdunstung von Elektrolytfluid (Elektrolyt) von der Innenseite zu verhindern, und wird von einer Metallfolie, wie z. B. einer Aluminiumfolie, einer SUS-Folie (Edelstahlfolie) usw., gebildet. In dieser Ausführungsform kann die äußerste Schicht 9c des Außengehäuses 9 aus Polyethylenterephthalat (PET) hergestellt werden/sein, und eine Nylonschicht (nicht dargestellt) kann durch ein adhäsives Material usw. mit der Innenfläche der äußersten Schicht 9c verbunden werden.
Das Batterieelement 6 wird durch Aufschichten/Stapeln von plattenförmigen (einschl. „folienförmigen”) Positivelektrodenstromabnehmern 7A und plattenförmigen (einschl. „folienförmigen”) Negativelektrodenstromabnehmern 7B über/mittels Separatoren 8 und/oder Elektrolyt (Festelektrolyt, Gelelektrolyt) gebildet. Ein Positivelektrodenmaterial (LiCoO₂ usw.) ist mit der Oberfläche des Positivelektrodenstromabnehmers 7A verbunden, und ein Negativelektrodenmaterial (LiC₆ usw.) ist mit der Oberfläche des Negativelektrodenstromabnehmers 7B verbunden. In dieser Ausführungsform korrespondieren die Positivelektrodenstromabnehmer 7A und die Negativelektrodenstromabnehmer 7B des Batterieelements 6 mit den innenseitigen Verbindungselementen, welche mit dem inneren Endabschnitt 1a des entsprechenden Positiv- oder Negativelektrodenanschlussleiters 1A und 1B in dem Außengehäuse 9 elektrisch zu verbinden sind.
Das Batterieelement 6 ist in dem Außengehäuse 9 untergebracht, und die Öffnungsrandabschnitte des Außengehäuses 9 sind durch Heißversiegelung verschweißt, so dass das Batterieelement 6 in einer flüssigkeitsdichten Weise in dem Außengehäuse 9 versiegelt/abgedichtet ist. In 1 bezeichnet der punktschraffierte Abschnitt des Außengehäuses 9 einen durch Heißversiegelung gebildeten Versiegelungsabschnitt 9x des Außengehäuses 9.
Wie in 2 gezeigt, ist der Anschlussleiter 1 einstückig mit einem inneren Endabschnitt 1a, der innerhalb des Außengehäuses 9 angeordnet ist, und einem äußeren Endabschnitt 1b versehen, der außerhalb des Außengehäuses 9 angeordnet ist und sich von dem Versiegelungsabschnitt 9x des Außengehäuses 9 aus dem Außengehäuse 9 nach außen erstreckt. Der innere Endabschnitt 1a des Anschlussleiters 1 ist der eine Längsendabschnitt des Anschlussleiters 1, und der äußere Endabschnitt 1b des Anschlussleiters 1 ist der andere Längsendabschnitt des Anschlussleiters 1.
Wie in den 2 bis 6 gezeigt, ist der Anschlussleiter 1 mit einem plattenförmigen (einschl. „folienförmigen”) metallischen Substrat 2 mit ausgezeichneter elektrischer Leitfähigkeit als ein Substrat ausgestattet. Das Material des metallischen Substrats 2 ist nicht speziell beschränkt und kann irgendein Material sein, das beliebig aus verschiedenen Arten von Metallen ausgewählt ist. Speziell ist es in dem Falle, in dem der Anschlussleiter 1 der positivelektrodenseitige Anschlussleiter 1A ist, bevorzugt, dass das Material des metallischen Substrats 2 Aluminium oder eine Legierung davon ist, speziell eine Aluminiumlegierung der A1000-Serie. In dem Falle, in dem der Anschlussleiter 1 der negativelektrodenseitige Anschlussleiter 1B ist, ist es bevorzugt, dass das Material des metallischen Substrats 2 sauerstofffreies Kupfer (JIS (Japanische Industrienorm) H3100:C1020) oder zähgepoltes Kupfer (JIS H3100:C1100) usw. ist. Ebenso ist es besonders bevorzugt, dass beide Oberflächen des metallischen Substrats 2 in der Dickenrichtung und beide Seitenflächen des metallischen Substrate 2 in der Breitenrichtung zuvor einer chemischen Umwandlungsbehandlung (zum Beispiel Chromatbehandlung, Nichtchromatbehandlung) und/oder einer Elektrolytbehandlung (zum Beispiel Anodisierung, Plattenbearbeitung bzw. Plattierung/Galvanisierungs-Bearbeitung) unterzogen werden. Die Plattenbearbeitung umfasst nichtelektrolytisches Plattieren.
In 3 sind die Länge L, die Breite W und die Dicke T des metallischen Substrats 2 des Anschlussleiters 1 entsprechend der Größe, der Kapazität usw. der Lithiumionensekundärbatterie 10 festgelegt/eingestellt und sind nicht speziell beschränkt. Zum Beispiel kann die Länge L auf 20–70 mm festgelegt werden, die Breite W kann auf 20–120 mm festgelegt werden, und die Dicke T kann auf 0,1–1,0 mm festgelegt werden.
Wie in den 3 bis 6 gezeigt, ist eine Oberflächenschicht 3 vollständig entlang der beiden Oberflächen 2p und 2p des metallischen Substrats 2 des Anschlussleiters 1 in der Dickenrichtung und der beiden Seitenflächen 2s und 2s des metallischen Substrate 2 des Anschlussleiters 1 in der Breitenrichtung ausgebildet. Andererseits ist die Oberflächenschicht 3 nicht an den beiden Endflächen/Strinflächen des metallischen Substrats 2 des Anschlussleiters 1 in der Längsrichtung, d. h. der Endfläche 1e an der Seite des inneren Endabschnitts 1a des Anschlussleiters 1 und der Endfläche 1e an der Seite des äußeren Endabschnitts 1b des Anschlussleiters 1, ausgebildet. Daher ist an den beiden Endflächen 1e und 1e des Anschlussleiters 1 das metallische Substrat 2 nach außen freigelegt. Das Bezugszeichen 2e bezeichnet einen freigelegten Abschnitt des metallischen Substrats 2 der jeweiligen Endfläche 1e des Anschlussleiters 1.
Die Oberflächenschicht 3 ist eine Schicht, die primär dazu dient, die Adhäsion zwischen dem Anschlussleiter 1 und dem isolierenden Harzfilm 4, der später erläutert wird, zu erhöhen, und enthält organisches Polymerharz (zum Beispiel Ethylen-Acryl-Harz, Chitosangruppe) als eine Hauptkomponente, und enthält ferner anorganische Komponenten (zum Beispiel Chrom, Zirkon, Titan, Silizium) als zusätzliche Bestandteile je nach Bedarf. In dieser Ausführungsform enthält die Oberflächenschicht 3 Chitosanreihe/-serie als organisches Polymerharz, speziell eine oder mehrere chemische Verbindungen, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Chitosan und Chitosanderivat besteht. Das Chitosanderivat ist nicht speziell beschränkt und kann Carboxymethylchitosan, kationisiertes Chitosan, hydroxyalkyliertes Chitosan, Glyzerinchitosan, Natrium dieser Chitosansäuren sein. Auf diese Weise kann, wenn die Oberflächenschicht 3 Chitosanreihe enthält, die Adhäsion zwischen dem Anschlussleiter 1 und dem isolierenden Harzfilm 4 sicher verbessert werden. Der elektrische Widerstand der Oberflächenschicht 3 ist größer als der elektrische Widerstand des metallischen Substrats 2 des Anschlussleiters 1. Ein Verfahren zur Herstellung der Oberflächenschicht 3 (d. h. ein Beschichtungsverfahren) wird später erläutert.
Die Dicke der Oberflächenschicht 3 ist im Vergleich zu der Länge L, der Breite W und der Dicke T des metallischen Substrats 2 des Anschlussleiters 1 beträchtlich gering. Daher können die Länge, die Breite und die Dicke des Anschlussleiters 1 als gleich der Länge L, der Breite W und der Dicke T des metallischen Substrats 2 betrachtet werden.
Wie in den 3 bis 5 (speziell in 5) gezeigt, ist die Beschichtungsmenge beider breitseitiger Endabschnitte 3a und 3a der Oberflächenschicht 3, die an beiden breitseitigen Endabschnitten 2pa und 2pa der beiden Oberflächen 2p und 2p des metallischen Substrats 2 des Anschlussleiters 1 in der Dickenrichtung ausgebildet ist, kleiner als die Beschichtungsmenge des breitseitigen Zwischenabschnitts 3b der Oberflächenschicht 3, die an dem breitseitigen Zwischenabschnitt 2pb der beiden Oberflächen 2p und 2p des metallischen Substrats 2 des Anschlussleiters 1 in der Dickenrichtung ausgebildet ist. Die Details der Beschichtungsmenge der Oberflächenschicht 3 werden später erläutert.
Bei dem Anschlussleiter 1 ist ein isolierender Harzfilm 4 über die Oberflächenschicht 3 an einem mit dem Versiegelungsabschnitt 9x des Außengehäuses 9 des Anschlussleiters 1 korrespondierenden Abschnitt des Anschlussleiters 1 derart fixiert, dass der isolierende Harzfilm 4 den gesamten Umfang des mit dem Versiegelungsabschnitt 9x korrespondierenden Abschnitts des Anschlussleiters 1 abdeckt. In dieser Ausführungsform ist die Position des Anschlussleiters 1, an welcher der isolierende Harzfilm 4 angebracht ist, eine in Längsrichtung gelegene mittlere oder Zwischenposition des Anschlussleiters 1. In diesem fixierten Zustand wird die Adhäsion zwischen dem Anschlussleiter 1 und dem isolierenden Harzfilm 4 durch die Oberflächenschicht 3 erhöht. Dadurch wird eine Leckage des Elektrolyten in dem Außengehäuse 9 an die Außenseite für einen langen Zeitraum sicher verhindert.
In derselben Weise wie bei einem herkömmlichen isolierenden Harzfilm dient der isolierende Harzfilm 4 dazu, eine elektrische Isolierung zwischen dem Anschlussleiter 1 und der metallischen Schicht als die Zwischenschicht 9b des Außengehäuses 9 sicherzustellen, und ist aus einem elektrisch isolierenden Harz, wie z. B. Polyethylen, Polypropylen usw., hergestellt.
Als ein Verfahren zum Anbringen des isolierenden Harzfilms 4 an dem Anschlussleiter 1 ist es möglich, z. B. ein Verfahren unter Verwendung von Heißversiegelung anzuwenden, bei dem ein isolierender Harzfilm 4 derart erhitzt und geschmolzen wird, dass er an dem Anschlussleiter 1 anhaftet, und ein Verfahren unter Verwendung eines adhäsiven/anhaftenden/klebenden Materials, bei dem der isolierende Harzfilm 4 unter Verwendung eines adhäsiven Materials mit dem Anschlussleiter 1 verbunden wird. Im Falle der Anwendung des Anbringungsverfahren unter Verwendung von Heißversiegelung ist es bevorzugt, dass wenigstens die Kontaktfläche des isolierenden Harzfilmes 4, mit welcher der Anschlussleiter 1 in Kontakt gelangt, geformt ist durch säuremodifiziertes Polyethylen, das durch Maleinsäure (säuremodifiziertes Polyethylen) modifiziert ist, oder säuremodifiziertes Polypropylen, das durch Maleinsäure (säuremodifiziertes Polypropylen) modifiziert ist, um die Adhäsion zwischen dem Anschlussleiter 1 und dem isolierenden Harzfilm 4 sicher zu verbessern.
Bei diesem Anschlussleiter 1 wird der Anschlussleiter 1 mit dem Außengehäuse 9 (speziell der innersten Schicht 9a des Außengehäuses 9) verschweißt durch Heißversiegelung zum Zusammenschweißen der Öffnungsrandabschnitte des Außengehäuses 9 über den isolierenden Harzfilm 4 gleichzeitig mit dem Verschweißen der Öffnungsrandabschnitte des Außengehäuses 9. Daher ist, wie in 2 gezeigt, der Anschlussleiter 1 über den isolierenden Harzfilm 4 mit dem Außengehäuse 9 verbunden.
Wie in 2 gezeigt, wird bei der Lithiumionensekundärbatterie 10, die mit dem Anschlussleiter 1 ausgestattet ist, jeder der Positiv- und Negativstromabnehmer 7 (7A, 7B) des Batterieelements 6 elektrisch verbunden, an der Innenseite des Außengehäuses 9, mit dem jeweiligen inneren Endabschnitt 1a des entsprechenden Positiv- bzw. Negativanschlussleiters 1 (1A, 1B), durch Verbinden mittels eines Verbindungsverfahrens, wie z. B. Ultraschallschweißen, in einem Zustand, in dem die Positiv- und Negativstromabnehmer 7 mit wenigstens einer der beiden Oberflächen des inneren Endabschnitts 1a in der Dickenrichtung derart übereinandergelegt sind, dass etwa der gesamte breitseitige Bereich davon abgedeckt wird (siehe Zweipunkt-Strichlinie).
Darüber hinaus ist, wie in 2 gezeigt, bei der Lithiumionensekundärbatterie 10 jede der Sammelschienen 15 und 15 für die Positiv- und Negativelektroden an der Außenseite des Außengehäuses 9 mit dem äußeren Endabschnitt 1b des entsprechenden positiv- und negativelektrodenseitigen Anschlussleiters 1 (1A, 1B) durch Verbinden mittels eines Verbindungsverfahrens, wie z. B. Schweißen, Löten, Verstemmen usw., in einem Zustand, in dem jede der Sammelschienen 15 und 15 mit wenigstens einer der beiden Oberflächen des äußeren Endabschnitts 1b in der Dickenrichtung derart übereinandergelegt ist, dass etwa der gesamte breitseitige Bereich davon abgedeckt wird (siehe Zweipunkt-Strichlinie), elektrisch verbunden. In dieser Ausführungsform entspricht die Sammelschiene 15 einem äußeren Verbindungselement, das mit dem Anschlussleiter 1 (speziell dem äußeren Endabschnitt 1b des Anschlussleiters 1) an der Außenseite des Außengehäuses 9 elektrisch verbunden werden kann.
Der Anschlussleiter 1 gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung wurde entworfen auf der Basis der folgenden Forschungsergebnisse des Erfinders.
Der Erfinder hat Lebensdauerversuche an einer Lithiumionensekundärbatterie 10 durchgeführt, um Leckabschnitte von Elektrolyt als ein in einem Außengehäuse 9 der Lithiumionenbatterie 10 aufgenommenes Fluid zu prüfen. Als ein Ergebnis wurde herausgefunden, dass die Leckage von Elektrolyt dazu neigt, durch einen Spalt hindurch aufzutreten, der nicht an den beiden breitseitigen Endabschnitten des Anschlussleiters 1 zwischen dem Anschlussleiter 1 und dem isolierenden Harzfilm 4, sondern an dem breitseitigen Zwischenabschnitt des Anschlussleiters 1 gebildet wird/ist. Es wurde auch herausgefunden, dass, wenn die Beschichtungsmenge der Oberflächenschicht 3 erhöht wird, die Leckage von Elektrolyt gesteuert/kontrolliert werden kann, jedoch neigt der elektrische Widerstand zwischen dem Anschlussleiter 1 und dem Verbindungselement (d. h. den Stromabnehmern 7, der Sammelschiene 15 usw.) dazu, anzusteigen. Daher wurde die Tatsache herausgefunden, dass, wenn die Beschichtungsmenge der beiden breitseitigen Endabschnitte 3a und 3a der Oberflächenschicht 3 in Bezug auf die Beschichtungsmenge des breitseitigen Zwischenabschnitts 3b der Oberflächenschicht 3 verringert wird, die Leckage von Elektrolyt verhindert werden kann und der elektrische Widerstand zwischen dem Anschlussleiter 1 und dem Verbindungselement reduziert werden kann. Basierend auf dieser Feststellung/Erkenntnis wurde die vorliegende Erfindung gemacht/fertig gestellt.
Das heißt, wie in 5 gezeigt, bei dem Anschlussleiter 1 gemäß dieser Ausführungsform, ist die Beschichtungsmenge jedes der breitseitigen Endabschnitte 3a und 3a der Oberflächenschicht 3, die an beiden breitseitigen Endabschnitten 2pa und 2pa der beiden Oberflächen 2p und 2p des metallischen Substrats 2 des Anschlussleiters 1 in der Dickenrichtung ausgebildet ist, kleiner als die Beschichtungsmenge des breitseitigen Zwischenabschnitts 3b der Oberflächenschicht 3 festgelegt/eingestellt, die an dem breitseitigen Zwischenabschnitt 2pb der beiden Oberflächen 2p und 2p des metallischen Substrats 2 des Anschlussleiters 1 in der Dickenrichtung ausgebildet ist. Dadurch kann die Leckage von Elektrolyt verhindert werden. Darüber hinaus kann der elektrische Widerstand zwischen dem Anschlussleiter 1 und dem Verbindungselement (z. B. Stromabnehmer 7, Sammelschiene 15) reduziert werden.
Bezüglich eines Bereichs R, in dem die Beschichtungsmenge der Oberflächenschicht 3, die an jeder Oberfläche 2p des metallischen Substrats 2 des Anschlussleiters 1 in der Dickenrichtung ausgebildet ist, reduziert werden soll, ist es bevorzugt, dass der Bereich R durch einen Bereich definiert ist, der eine Breite von wenigstens 5% der Breite W des metallischen Substrats 2 hat und von dem jeweiligen breitseitigen Seiten-Ende 2pe der Oberfläche 2p des metallischen Substrats 2 (in Richtung) zu dem breitseitigen Zwischenabschnitt 2pb des metallischen Substrats 2 reicht. Speziell ist es noch mehr bevorzugt, dass der Bereich R durch einen Bereich definiert ist, der eine Breite von bis zu 30% der Breite W des metallischen Substrats 2 hat und von dem jeweiligen breitseitigen Seiten-Ende 2pe der Oberfläche 2p des metallischen Substrats 2 (in Richtung) zu dem breitseitigen Zwischenabschnitt 2pb reicht. Durch Festlegen des Bereichs R, wie oben spezifiziert, kann eine Leckage von Elektrolyt sicher verhindert werden, und ferner kann der elektrische Widerstand zwischen dem Anschlussleiter 1 und dem Verbindungselement (d. h. Stromabnehmer 7, Sammelschiene 15 usw.) sicher reduziert werden.
Die Beschichtungsmenge des breitseitigen Zwischenabschnitts 3b der Oberflächenschicht 3 ist nicht speziell beschränkt, aber liegt bevorzugt bei 1 bis 500 mg/m². Darüber hinaus ist es speziell bevorzugt, dass die Beschichtungsmenge der beiden breitseitigen Endabschnitte 3a und 3a der Oberflächenschicht 3 um 30 bis 80% geringer als die Beschichtungsmenge des breitseitigen Zwischenabschnitts 3b der Oberflächenschicht 3 ist, Durch Festlegen der Beschichtungsmenge der Oberflächenschicht 3, wie oben erwähnt, kann eine Leckage von Elektrolyt noch sicherer verhindert werden, und ferner kann der elektrische Widerstand zwischen dem Anschlussleiter 1 und dem Verbindungselement (d. h. Stromabnehmer 7, Sammelschiene 15 usw.) sicher reduziert werden.
Die Beschichtungsmenge der Oberflächenschicht 3, die an jeder der beiden breitseitigen Seiten-Flächen 2s und 2s des metallischen Substrats 2 des Anschlussleiters 1 ausgebildet ist, ist nicht beschränkt.
Als nächstes werden bevorzugte Verfahren zur Herstellung des Anschlussleiters 1 erläutert.
Wie in 7 gezeigt, wird als eine lange, bandförmige metallische Primärfolie/-lage/-bahn für das metallische Substrat 2 des Anschlussleiters 1 ein verlängertes/langgestrecktes Element 2Z für das metallische Substrat 2 vorbereitet. Das verlängerte Element 2Z hat dieselbe Querschnittsform und dieselbe Abmessung wie jene des metallischen Substrats 2 und erstreckt sich kontinuierlich in der Längsrichtung. Das heißt, die Breite des verlängerten Elements 2Z ist gleich der Breite W des metallischen Substrats 2 festgelegt, und die Dicke des verlängerten Elements 2Z ist gleich der Dicke T des metallischen Substrats 2 festgelegt. Andererseits ist die Länge des verlängerten Elements 2Z erheblich länger als die Länge L des metallischen Substrats 2 festgelegt.
Als nächstes wird eine Oberflächenschicht 3 an den gesamten beiden Oberflächen 2p und 2p des verlängerten Elements 2Z des metallischen Substrats 2 in der Dickenrichtung und den gesamten beiden Seitenflächen 2s und 2s des verlängerten Elements 2Z des metallischen Substrats 2 in der Breitenrichtung gebildet. Zu diesem Zeitpunkt ist/wird die Oberflächenschicht 3 derart ausgebildet, dass die Beschichtungsmenge der breitseitigen Endabschnitte 3a und 3a der Oberflächenschicht 3, die an den beiden breitseitigen Endabschnitten 2pa und 2pa der beiden Oberflächen 2p und 2p des verlängerten Elements 2Z in der Dickenrichtung ausgebildet ist, geringer als die Beschichtungsmenge des breitseitigen Zwischenabschnitts 3b der Oberflächenschicht 3 ist, die an dem breitseitigen Zwischenabschnitt 2pb der beiden Oberflächen 2p und 2p des verlängerten Elements 2Z in der Dickenrichtung ausgebildet ist. Der am meisten bevorzugte Bereich R, in dem die Beschichtungsmenge der Oberflächenschicht 3 an den beiden Oberflächen 2p und 2p des verlängerten Elements 2Z des metallischen Substrats 2 in der Dickenrichtung reduziert werden/sein soll, wurde oben erläutert.
Durch Bilden der Oberflächenschicht 3 an beiden Oberflächen 2p und 2p des verlängerten Elements 2Z des metallischen Substrats 2 in der Dickenrichtung und an den beiden Seitenflächen 2s und 2s des verlängerten Elements 2Z des metallischen Substrats 2 in der Breitenrichtung, wie in den 8 und 9 gezeigt, wird ein verlängertes/langgestrecktes Element 1Z des Anschlussleiters 1 als eine lange, bandförmige Primärfolie/-bahn/-lage für den Anschlussleiter 1 erzeugt.
Die Oberflächenschicht 3 kann durch verschiedene Verfahren gebildet werden, jedoch ist es speziell bevorzugt, dass sie durch ein Tauchbeschichtungsverfahren, ein Walzenstreichverfahren (zum Beispiel ein Gravurstreichverfahren, ein Gegenlaufwalzenstreichverfahren, ein Schleifauftragsverfahren oder Kuss-Beschichtungsverfahren („kiss-coating”), ein Rakel-über-Walze-Beschichtungsverfahren und ein Form-Beschichtungsverfahren), ein Sprüh/Spritz-Beschichtungsverfahren usw. gebildet wird. Speziell ist es bevorzugt, dass die Oberflächenschicht 3 durch Auftragen und Trocknen eines vorbestimmten Beschichtungsfluids an/auf vorbestimmte(n) Oberflächen des verlängerten Elements 2Z des metallischen Substrats 2 des Anschlussleiters 1 gebildet wird. Als das vorbestimmte Beschichtungsfluid ist es bevorzugt, ein Fluid zu verwenden, bei dem ein organisches Polymerharz (zum Beispiel Ethylenacrylharz, Chitosangruppe) als eine Hauptkomponente in einem Lösungsmittel (zum Beispiel: Wasser, organisches Lösungsmittel) gelöst ist. Darüber hinaus werden je nach Bedarf anorganische Komponenten (zum Beispiel Chrom, Zirkonium, Titan, Silizium/Silikon) als zusätzliche Bestandteile zu dem Beschichtungsfluid hinzugefügt. Als ein Trocknungsverfahren ist es üblich, ein Verfahren zur Verdunstung/Verdampfung der in dem Beschichtungsfluid enthaltenen Lösungsmittelkomponente mittels Wärme zu verwenden. Als das Erwärmungsverfahren ist es möglich, eine Konvektionswärmeübertragung, bei der erwärmte Luft angewendet wird, eine Konduktionswärmeübertragung, bei der das verlängerte Element 2Z des metallischen Substrats 2 selbst erwärmt wird, eine Strahlungswärmeübertragung, bei der ein Infrarotstrahler zum Erwärmen verwendet wird, oder eine Kombination dieser Verfahren zu verwenden.
Als ein Verfahren zum Festlegen/Einstellen der Beschichtungsmenge der beiden breitseitigen Endabschnitte 3a und 3a der Oberflächenschicht 3, die an den beiden breitseitigen Endabschnitten 2pa und 2pa der beiden Oberflächen 2p und 2p des verlängerten Elements 2Z des metallischen Substrats 2 in der Dickenrichtung ausgebildet ist, auf weniger als die Beschichtungsmenge des breitseitigen Zwischenabschnitts 3b der Oberflächenschicht 3 können die folgenden verschiedenen Verfahren beispielhaft angegeben werden.
Bei einem ersten Verfahren wird eine gleichmäßige Menge eines Beschichtungsfluids an den gesamten beiden Oberflächen 2p und 2p des verlängerten Elements 2Z des metallischen Substrats 2 in der Dickenrichtung aufgetragen, und das aufgetragene Beschichtungsfluid wird getrocknet. Danach wird erneut ein Beschichtungsfluid lediglich an dem breitseitigen Zwischenabschnitt 2pb an den beiden Oberflächen 2p und 2p des verlängerten Elements 2Z in der Dickenrichtung aufgetragen, und das aufgetragene Beschichtungsfluid wird getrocknet. Daher wird die Beschichtungsmenge der beiden breitseitigen Endabschnitte 3a und 3a der Oberflächenschicht 3 relativ zu der Beschichtungsmenge des breitseitigen Zwischenabschnitts 3b der Oberflächenschicht 3 reduziert.
Bei einem zweiten Verfahren werden im Falle der Verwendung eines Gravurstreichverfahrens als ein Verfahren zum Bilden einer Oberflächenschicht 3 die Form, Tiefe, Maschenweite/Rasterweite usw. der Gravurzelle (z. B. des Rasternäpfchens), die an der Umfangsfläche der Gravurwalze ausgebildet ist, zwischen dem Zwischenabschnitt der Umfangsfläche der Gravurzelle und den beiden Endabschnitten der Umfangsfläche der Gravurzelle verändert, um die Beschichtungsmenge der beiden breitseitigen Endabschnitte 3a und 3a der Oberflächenschicht 3 zu reduzieren.
Bei einem dritten Verfahren wird im Falle der Verwendung eines Form-Beschichtungsverfahrens („die coating”) als ein Verfahren zum Bilden einer Oberflächenschicht 3 der Spalt der Beschichtungsfluidöffnung, die an dem Kopf der Form ausgebildet ist, zwischen dem breitseitigen Zwischenabschnitt und den beiden Endabschnitten verändert, um die Beschichtungsmenge der beiden breitseitigen Endabschnitte 3a und 3a der Oberflächenschicht 3 zu reduzieren.
Als ein anderes Verfahren kann das folgende Verfahren beispielhaft genannt werden. Eine gleichmäßige Menge eines Beschichtungsfluids wird an den gesamten Oberflächen 2p und 2p des verlängerten Elements 2Z des metallischen Substrats 2 in der Dickenrichtung aufgetragen, und ein starker Luftstrom wird den beiden breitseitigen Endabschnitten 2pa und 2pa der Oberflächen 2p und 2p des verlängerten Elements 2Z in der Dickenrichtung vor oder während des Trocknungsprozesses des Beschichtungsfluids zugeführt, um etwas von dem Beschichtungsfluid, das an den beiden breitseitigen Endabschnitten 2pa und 2pa aufgetragen ist, wegzublasen, um die Beschichtungsmenge der beiden breitseitigen Endabschnitte 3a und 3a der Oberflächenschicht 3 zu reduzieren.
Als nächstes wird das verlängerte/langgestreckte Element 1Z für einen Anschlussleiter 1 durch einen Scher/Schneid-Vorgang oder einen Laserschneidvorgang in der Längsrichtung in rechteckige Formen mit derselben Länge geschnitten. Dieser Vorgang wird als Schneidschritt bezeichnet. Die Schnittlänge des verlängerten Elements 1Z ist dieselbe wie die Länge L des metallischen Substrats 2 des Anschlussleiters 1. In 8 (7) bedeutet die Zweipunkt-Strichlinie eine Schnittlinie des verlängerten Elements 1Z (verlängertes Element 2Z des metallischen Substrats 2) des Anschlussleiters 1. In dieser Ausführungsform wird das verlängerte Element 1Z geradlinig in einer Richtung senkrecht zu der Längsrichtung geschnitten. Durch dieses Schneiden können eine Mehrzahl von Anschlussleitern 1 erzeugt werden. In anderen Worten können eine Mehrzahl von Anschlussleitern 1 aus dem verlängerten Element 1Z erlangt werden. Auf diese Weise kann durch Erlangen einer Mehrzahl von Anschlussleitern 1 von/aus dem verlängerten Element 1Z des Anschlussleiters 1 der Anschlussleiter 1 effizient hergestellt werden.
Bei dem Anschlussleiter 1, der in der oben genannten Weise erlangt wird, bildet die Schnittfläche 1c an der einen Endseite die Endfläche 1e des Anschlussleiters 1 an der Seite des inneren Endabschnitts 1a, und die Schnittfläche 1c an der anderen Endseite bildet die Endfläche 1e des Anschlussleiters 1 an der Seite des äußeren Endabschnitts 1b. In anderen Worten sind die beiden längsseitigen Endflächen 1e und 1e des Anschlussleiters 1 die Schnittflächen 1c und 1c. Daher wird/ist keine Oberflächenschicht 3 an den beiden Endflächen 1e und 1e gebildet, und das metallische Substrat 2 ist an den beiden Endflächen 1e und 1e freigelegt.
Als nächstes wird ein isolierender Harzfilm 4 an einem mit dem Versiegelungsabschnitt 9x des Außengehäuses 9 korrespondierenden Abschnitt des Anschlussleiters 1 derart angebracht, dass der gesamte Umfang davon abgedeckt wird.
Durch die oben genannten Schritte wird der Anschlussleiter 1 mit dem isolierenden Harzfilm 4 erzeugt.
In dieser Ausführungsform wird nach dem Erzeugen des Anschlussleiters 1 durch Schneiden des verlängerten Elements 1Z des Anschlussleiters 1 in vorbestimmte Längen ein isolierender Harzfilm 4 an dem Anschlussleiter 1 angebracht, um dadurch den Anschlussleiter 1 mit dem isolierenden Harzfilm 4 zu erzeugen. Gemäß der Erfindung kann jedoch abweichend von dem oben genannten ein Anschlussleiter 1 mit einem isolierenden Harzfilm 4 erzeugt werden durch Schneiden eines verlängerten Elements 1Z in vorbestimmte Längen, nachdem vorab/im Voraus in bestimmten Abständen eine Mehrzahl von isolierenden Harzfilmen 4 an dem verlängerten Element 1Z des Anschlussleiters 1 angebracht wurde.
Obwohl die obige Erläuterung auf die eine Ausführungsform der Erfindung gerichtet ist, ist die Erfindung nicht auf die oben genannte Ausführungsform beschränkt und kann in unterschiedlicher Weise verändert werden.
Zum Beispiel wird in der oben genannten Ausführungsform beim Erzeugen des Anschlussleiters 1 das verlängerte Element 1Z des Anschlussleiters 1 geradlinig in einer Richtung senkrecht zu der Längsrichtung des verlängerten Elements 1Z geschnitten. Gemäß der Erfindung kann jedoch das verlängerte Element 1Z des Anschlussleiters 1 in andere Zustände oder Formen geschnitten werden. Zum Beispiel kann das verlängerte Element 1Z in einer Richtung schräg zu der Längsrichtung des verlängerten Elements 1Z oder in verschiedene Formen, wie z. B. eine Bogenform, eine Wellenform, eine Sägezahnform usw., geschnitten werden.
In der oben genannten Ausführungsform wird das technische Konzept der Erfindung auf eine Lithiumionensekundärbatterie 10 als eine elektrochemische Vorrichtung und ihren Anschlussleiter 1 angewendet. Gemäß der Erfindung kann jedoch das technische Konzept der Erfindung zum Beispiel auch bei einem elektrischen Doppelschichtkondensator als eine elektrochemische Vorrichtung und seinem Anschlussleiter 1 sowie bei anderen elektrochemischen Vorrichtungen und ihren Anschlussleitern angewendet werden.
BEISPIEL
Als nächstes werden ein spezielles Beispiel und ein Vergleichsbeispiel der Erfindung beschrieben,
<Beispiel>
Ein Negativelektrodenanschlussleiter und ein Positivelektrodenanschlussleiter eines Beispiels wurden nach den folgenden Verfahren erzeugt.
<Herstellung von Negativelektrodenanschlussleiter>
Als eine lange, bandförmige metallische Primärfolie/-lage für ein metallisches Substrat 2 eines Negativelektrodenanschlussleiters 1B wurde ein verlängertes Element 2Z einer sauerstofffreien Kupferfolie/-lage 2 mit einer Breite von 6 cm und einer Dicke von 0,2 mm vorbereitet. Die beiden Oberflächen 2p und 2p des verlängerten Elements 2Z in der Dickenrichtung und die beiden Seitenflächen 2s und 2s des verlängerten Elements 2Z in der Breitenrichtung wurden im Voraus einem Nickelplattierungsprozess zum Bilden einer Dicke von etwa 2 μm unterzogen. Als nächstes wurde mit einem Gravurstreichverfahren unter Verwendung einer Gravurwalze Chitosangruppen-Wasserlösung (Beschichtungsfluid), die eine Chitosangruppe als eine Hauptkomponente enthält, an/auf den beiden Oberflächen 2p und 2p des verlängerten Elements 2Z in der Dickenrichtung aufgetragen und bei einer Trocknungstemperatur von 200°C getrocknet, so dass eine Chitosanschicht 3 als eine Oberflächenschicht an den gesamten beiden Oberflächen 2p und 2p des verlängerten Elements 2Z in der Dickenrichtung und an den beiden Seitenflächen 2s und 2s des verlängerten Elements 2Z in der Breitenrichtung mit einer gleichmäßigen Beschichtungsmenge gebildet wurde. Als nächstes wurde erneut eine Chitosangruppen-Wasserlösung lediglich an dem breitseitigen Zwischenabschnitt 2pb an den beiden Oberflächen 2p und 2p des verlängerten Elements 2Z in der Dickenrichtung aufgetragen und bei einer Trocknungstemperatur von 200°C getrocknet. Dadurch wurde die Beschichtungsmenge der beiden breitseitigen Endabschnitte 3a und 3a der Chitosanschicht 3, die an den beiden breitseitigen Endabschnitten 2pa und 2pa der Oberflächen 2p und 2p des verlängerten Elements 2Z in der Dickenrichtung ausgebildet ist, relativ zu der Beschichtungsmenge des breitseitigen Zwischenabschnitts 3b der Chitosanschicht 3 reduziert. Die Beschichtungsmenge des breitseitigen Zwischenabschnitts 3b der Chitosanschicht 3 war 50 mg/m². Außerdem war die Beschichtungsmenge der beiden breitseitigen Endabschnitte 3a und 3a der Chitosanschicht 3 gleich 25 mg/m². Der Bereich R, in dem die Beschichtungsmenge der Oberflächenschicht 3, die an den beiden Oberflächen 2p und 2p des verlängerten Elements 2Z des metallischen Substrats 2 in der Dickenrichtung ausgebildet ist, reduziert wurde, war ein Bereich, der eine Breite von bis zu 15% der Breite W (W = 6 cm) des verlängerten Elements 2Z des metallischen Substrats 2 hat und von den beiden breitseitigen End-Seiten 2pe und 2pe der beiden Oberflächen 2p und 2p des verlängerten Elements 2Z des metallischen Substrats 2 in der Dickenrichtung (in Richtung) zu der Seite jedes breitseitigen Zwischenabschnitts 2pb reicht. Die Chitosanschicht 3 enthielt eine oder mehrere chemische Verbindungen, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Chitosan und Chitosanderivat besteht. Das verlängerte Element 1Z des Anschlussleiters 1 wurde auf diese Weise erzeugt.
Als nächstes wurde das verlängerte Element 1Z des Anschlussleiters 1 in eine rechteckige Form mit einer Länge von 5 cm in der Längsrichtung geschnitten. Dadurch wurde ein Anschlussleiter 1 mit einer Länge von 5 cm, einer Breite von 6 cm und einer Dicke von 0,2 mm erzeugt. Die beiden längsseitigen Endflächen 1e und 1e des Anschlussleiters 1 waren die Schnittflächen 1c und 1c, und daher war die Chitosanschicht 3 nicht an den beiden Endflächen 1e und 1e gebildet, so dass die sauerstofffreie Kupferfolie/-lage 2 als ein Substrat freilag. Als nächstes wurde ein mit Maleinsäure modifizierter Polypropylenfilm mit einer Breite von 1 cm als der isolierende Harzfilm 4 durch Heißversiegelung an dem Längszwischenabschnitt des Anschlussleiters 1 derart angebracht, dass er den gesamten Umfang des Anschlussleiters 1 abdeckt. Die Breite des mit Maleinsäure modifizierten Polypropylenfilms (d. h. des isolierenden Harzfilms 4) bedeutet eine Längsabmessung des Anschlussleiters 1. Auf diese Weise wurde ein Negativelektrodenanschlussleiter 1B mit einem isolierenden Harzfilm 4 erzeugt.
<Herstellung von Positivelektrodenanschlussleiter>
Als eine lange, bandförmige metallische Primärfolie/-lage für ein metallisches Substrat 2 eines Positivelektrodenanschlussleiters 1A wurde ein verlängertes Element 2Z einer Aluminiumfolie/-lage 2 der A1000-Serie mit einer Breite von 6 mm und einer Dicke von 0,2 mm vorbereitet. Ein Positivelektrodenanschlussleiter 1A mit einem isolierenden Harzfilm 4 wurde in derselben Weise wie bei dem Herstellungsvorgang des Negativelektrodenanschlussleiters 1B des oben genannten Beispiels erzeugt.
<Herstellung der Lithiumionensekundärbatterie>
Eine Lithiumionensekundärbatterie wurde unter Verwendung der Negativ- und Positivelektrodenanschlussleiter 1B und 1A mit den isolierenden Harzfilmen 4 des oben genannten Beispiels erzeugt.
<VERGLEICHSBEISPIEL>
Ein Negativelektrodenanschlussleiter und ein Positivelektrodenanschlussleiter eines Vergleichsbeispiels wurden nach den folgenden Verfahren erzeugt.
<Herstellung von Negativelektrodenanschlussleiter>
Ein Negativelektrodenanschlussleiter mit einem isolierenden Harzfilm wurde durch dieselben Herstellungsvorgänge wie der Negativelektrodenanschlussleiter 1B des oben genannten Beispiels erzeugt, außer dass eine gleichmäßige Beschichtungsmenge der Chitosanschicht 3 an den beiden gesamten Oberflächen 2p und 2p des verlängerten Elements 2Z der sauerstofffreien Kupferfolie 2 als eine metallische Primärfolie für ein metallisches Substrat 2 in der Dickenrichtung und den beiden Seitenflächen 2s und 2s des verlängerten Elements 2Z in der Breitenrichtung gleichmäßig aufgetragen wurde. Die Beschichtungsmenge der Chitosanschicht 3 war 35 mg/m².
<Herstellung von Positivelektrodenanschlussleiter>
Ein Positivelektrodenanschlussleiter mit einem isolierenden Harzfilm wurde durch dieselben Herstellungsvorgänge wie der Positivelektrodenanschlussleiter 1A des oben genannten Beispiels erzeugt, außer dass eine gleichmäßige Beschichtungsmenge der Chitosanschicht 3 an den beiden gesamten Oberflächen 2p und 2p des verlängerten/langgestreckten Elements 2Z der Aluminiumfolie 2 der A1000-Serie als eine metallische Primärfolie für das metallische Substrat 2 in der Dickenrichtung und den beiden Seitenflächen 2s und 2s des verlängerten Elements 2Z in der Breitenrichtung gleichmäßig aufgetragen wurde. Die Beschichtungsmenge der Chitosanschicht 3 war 35 mg/m².
<Herstellung der Lithiumionensekundärbatterie>
Eine Lithiumionensekundärbatterie wurde unter Verwendung der Negativ- und Positivelektrodenanschlussleiter mit den isolierenden Harzfilmen des oben genannten Vergleichsbeispiels erzeugt.
<EVALUIERUNG>
Die Lithiumionensekundärbatterie des oben genannten Beispiels und die Lithiumionensekundärbatterie des oben genannten Vergleichsbeispiels wurden für eine lange Zeit (Lagerzeitraum 3 Monate) unter einer hohen Temperatur und in einer Umgebung mit hoher Luftfeuchtigkeit bei einer Temperatur von 65°C und einer Luftfeuchtigkeit von 95% gelagert. Als ein Ergebnis trat keine Leckage von Elektrolyt bei der Lithiumionensekundärbatterie des Beispiels auf. Andererseits trat eine Leckage von Elektrolyt bei der Lithiumionensekundärbatterie des Vergleichsbeispiels auf.
Ebenso wurde der elektrische Widerstand zwischen dem Negativelektrodenanschlussleiter 1B und der Sammelschiene 15 gemessen, wenn/als der äußere Endabschnitt 1b des Negativelektrodenanschlussleiters 1B des oben genannten Beispiels und die Sammelschiene 15 elektrisch miteinander verbunden waren, und der elektrische Widerstand zwischen dem Negativelektrodenanschlussleiter des oben genannten Vergleichsbeispiels und der Sammelschiene wurde gemessen, wenn/als der äußere Endabschnitt und die Sammelschiene elektrisch miteinander verbunden waren. Als ein Ergebnis war der elektrische Widerstand des ersteren (Beispiel) kleiner als der elektrische Widerstand des letzteren (Vergleichsbeispiel).
Die Erfindung ist anwendbar auf einen Anschlussleiter, der als ein Positivelektrodenanschlussleiter oder ein Negativelektrodenanschlussleiter verwendet wird, ein Verfahren zur Herstellung des Anschlussleiters und eine elektrochemischen Verrichtung, die mit dem Anschlussleiter ausgestattet ist (zum Beispiel Lithiumionensekundärbatterie, elektrischer Doppelschichtkondensator).
Bezugszeichenliste

1: Anschlussleiter
1A: positivelektrodenseitiger Anschlussleiter
1B: negativelektrodenseitiger Anschlussleiter
1a: innerer Endabschnitt des Anschlussleiters
1b: äußerer Endabschnitt des Anschlussleiters
1Z: langgestrecktes Element des Anschlussleiters
2: Metallsubstrat
2p, 2p: beide Seiten/Flächen des Metallsubstrats in der Dickenrichtung
2pa, 2pa: beide breitenseitigen (der Breite nach bzw. in Breitenrichtung) Endabschnitte der beiden Seiten/Flächen des Metallsubstrats in der Dickenrichtung
2pb: breitenseitiger Zwischenabschnitt der beiden Seiten/Flächen des Metallsubstrats in der Dickenrichtung
2s, 2s: beide breitenseitige Seitenflächen des Metallsubstrats in der Dickenrichtung
2Z: langgestrecktes Element des Metallsubstrats
3: Oberflächenbeschichtungsschicht
3a, 3a: beide breitenseitigen (der Breite nach) Endabschnitte der Oberflächenbeschichtungsschicht
3b: breitenseitiger (der Breite nach) Zwischenabschnitt der Oberflächenbeschichtungsschicht
4: isolierender Harzfilm
6: Batterieelement (Elektrochemie-Element)
7: Stromsammler (Verbindungselement)
9: Außengehäuse
9x: Dichtabschnitt des Außengehäuse
10: Lithiumionensekundärbatterie (Elektrochemie-Vorrichtung)
15: Sammelschiene (Verbindungselement)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2011-282689 [0001]
JP 59-38708 [0007]
JP 10-302756 [0007]
JP 2010-165481 [0007]
JP 2010-170979 [0007]
JP 2010-245000 [0007]
JP 2006-202577 [0007]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

JIS (Japanische Industrienorm) H3100:C1020 [0041]
JIS H3100:C1100 [0041]

Claims

Anschlussleiter (1), aufweisend: einen inneren Endabschnitt (1a), der innerhalb eines Außengehäuses (9) angeordnet werden kann, das ein Elektrochemie-Element (6) aufnimmt; einen äußeren Endabschnitt (1b), der außerhalb des Außengehäuses (9) angeordnet werden kann; ein plattenförmiges metallisches Substrat (2) als ein Basismaterial; und einen isolierenden Harzfilm (4), der an einem mit einem Versiegelung/Dicht-Abschnitt (9x) des Außengehäuses (9) korrespondierenden Abschnitt des metallischen Substrats (2) angeordnet werden kann, wobei eine Oberflächenbeschichtungsschicht (3) an beiden Oberflächen (2p, 2p) des metallischen Substrats (2) in einer Dickenrichtung des metallischen Substrats (2) ausgebildet ist, und wobei eine Beschichtungsmenge beider breitseitiger Endabschnitte (3a, 3a) der Oberflächenbeschichtungsschicht (3), die an den beiden Oberflächen (2p, 2p) des metallischen Substrats (2) in der Dickenrichtung ausgebildet ist, kleiner als eine Beschichtungsmenge eines breitseitigen Zwischenabschnitts (3b) der Oberflächenbeschichtungsschicht (3) ist, die an den beiden Oberflächen (2p, 2p) des metallischen Substrats (2) in der Dickenrichtung ausgebildet ist.
Anschlussleiter (1) nach Anspruch 1, wobei die Oberflächenbeschichtungsschicht (3) eine oder mehrere chemische Verbindungen enthält, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Chitosan und Chitosanderivat besteht.
Verfahren zur Herstellung eines Anschlussleiters (1) mit einem inneren Endabschnitt (1a), der innerhalb eines Außengehäuses (9) angeordnet werden kann, das ein Elektrochemie-Element (6) aufnimmt, einem äußeren Endabschnitt (1b), der außerhalb des Außengehäuses (9) angeordnet werden kann, einem plattenförmigen metallischen Substrat (2) als ein Basismaterial, und einem isolierenden Harzfilm (4), der an einem mit einem Versiegelung/Dicht-Abschnitt (9x) des Außengehäuses (9) korrespondierenden Abschnitt des metallischen Substrats (2) angeordnet werden kann, wobei das Herstellungsverfahren einen Schritt des Schneidens eines langgestreckten Elements (1Z) des Anschlussleiters (1) aufweist, bei dem eine Oberflächenbeschichtungsschicht (3) an beiden Oberflächen (2p, 2p) eines langgestreckten Elements (2Z) des metallischen Substrats (2) in einer Dickenrichtung des metallischen Substrats (2) gebildet ist, und wobei eine Beschichtungsmenge beider breitseitiger Endabschnitte (3a, 3a) der Oberflächenbeschichtungsschicht (3), die an den beiden Oberflächen (2p, 2p) des langgestreckten Elements (2Z) des metallischen Substrats (2) in der Dickenrichtung gebildet ist, kleiner als eine Beschichtungsmenge eines breitseitigen Zwischenabschnitts (3b) der Oberflächenbeschichtungsschicht (3) ist, die an den beiden Oberflächen (2p, 2p) des langgestreckten Elements (2Z) des metallischen Substrats (2) in der Dickenrichtung gebildet ist.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei die Oberflächenbeschichtungsschicht (3) eine oder mehrere chemische Verbindungen enthält, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Chitosan und Chitosanderivat besteht.
Elektrochemische Vorrichtung (10), die mit dem Anschlussleiter (1) nach Anspruch 1 ausgestattet ist.
Elektrochemische Vorrichtung (10) nach Anspruch 5, wobei die Oberflächenbeschichtungsschicht (3) eine oder mehrere chemische Verbindungen enthält, die aus der Gruppe ausgewählt sind, die aus Chitosan und Chitosanderivat besteht.