DE60308598T2 - Batterie und entsprechende Herstellungsmethode - Google Patents

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Hideaki Yokosuka-shi Horie
Hiroshi Yokosuka-shi Sugawara
Takaaki Yokosuka-shi Abe
Osamu Yokosuka-shi Shimamura
Yuuji Yokohama-shi Tanjou
Takanori Zushi-shi Itou
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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Batterie und ein damit in Verbindung stehendes Verfahren, und insbesondere auf eine Batterie und ein damit in Verbindung stehendes Verfahren, das eine Schwingungsabsorbtionsstruktur aufweist, die dazu ausgelegt ist, eine Struktur eines Zungenbereichs einer Einheitszelle, die die Batterie bildet, zu definieren, um so die Schwingungen, die hauptsächlich von außen eingegeben werden, zu beseitigen, während die Verschlechterung eines Wärmeverhaltens ausgeschlossen wird und der interne Widerstand verringert wird.
  • In jüngsten Jahren gab es einen nach und nach zunehmenden gesellschaftlichen Bedarf nach Akkumulatorbatterien, die ladbar und entladbar sind, als Stromquellen in einer Vielzahl von Anwendungen von tragbaren Vorrichtungen bis zu Fahrzeugen. Bei diesen hat man sich, wenn sie als Stromquelle für ein Fahrzeug verwendet werden, da eine einzige Einheitszelle nicht in der Lage ist, eine ausreichende Leistung zur Verfügung zu stellen, vorgestellt, eine Batterie zu verwenden, bei der eine Vielzahl von Einheitszellen, die in einer Reihenschaltung, einer Parallelschaltung oder einer Kombination von Reihenschaltung und Parallelschaltung angeordnet sind, eingesetzt wird.
  • Da die Batterie, bei der die Vielzahl von Einheitszellen auf diese Weise verbunden ist, gewöhnlich unter Umständen verwendet wird, bei denen Schwingungen eingegeben werden, werden resultierende Schwingungen auf Stromanschlüsse und Anschlussbereiche übertragen, welche beide Verbindungsbereiche für die Einheitszellen bilden.
  • Die offen gelegte japanische Patentanmeldung Nr. H11-273643 offenbart eine Struktur, bei der Einheitszellen unter Verwendung von Gummipufferelementen gegenseitig miteinander verbunden sind.
  • US 2001/0021471 bezieht sich auf eine Li-Ionen und/oder Li-Ionen-Polymer-Batterie mit abgeschirmten Zuleitungen, die einen Schutzüberzug aufweisen, der eine äußere Polymerschicht und eine innere haftende Schicht aufweist, oder einen Schutzstreifen, der die äußere Schicht und die innere Schicht aufweist.
  • US-A-5,948,562 bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Energiespeicherung, wie auf eine Zelle mit einem Metallfolien-Schichtenmaterial.
  • WO/87 07343 bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung einer Batterie durch das Verbinden von Zellen unter der Verwendung von Metalleinsätzen einer Abdeckung.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Gemäß umfangreicher Untersuchungen, die von den vorliegenden Erfindern durchgeführt worden sind, sind die Gummipufferelement bei einer derartigen Struktur nur dafür angebracht, Bereiche zu beiden Seiten eines zylindrischen Behälters. der eine Einheitszelle bildet, zu verbinden, und es ist vorstellbar, dass Eigenfrequenzen, wie primäre und sekundäre, die in einer Richtung entlang einer Länge des zylindrischen Fehälters auftreten, in einer zentralen Fläche erhöhte Amplituden aufweisen, einem Bereich entsprechend einer ¼ Wellenlänge, einem Bereich entsprechend einer 3/4 Wellenlänge und dergleichen. Ferner ist es vorstellbar, dass, da eine derartige Beanspruchung direkt auf die Gummipufferelement zu beiden Seiten des zylindrischen Behälters übertragen wird, es eine Notwendigkeit zu Erhöhung einer angemessenen Haltbarkeit der Gummipufferelemente gibt.
  • Da die Einheitszelle an sich mit der Einheitszelle, die eine äußere Umhüllung umfasst, die aus einem geschichteten Körper aus Polymer-Metall-Verbundmaterial gemacht ist, wie einem geschichteten Element, ferner eine geringe Steifigkeit hat, ist es schwierig, die Einheitszelle unter Verwendung solcher Gummipufferelemente starr zu befestigen. Das heißt, wenn solche Einheitszellen unter den Umständen verwendet werden, in denen Schwingungen eingegeben werden, kann es nicht verhindert werden, dass die Stromanschlüsse und die Anschlussbereiche, die beide Verbindungsbereiche sind, direkt solchen resultierenden Schwingungen ausgesetzt werden. Folglich ist es sehr wünschenswert, dass eine solche Schichtenbatterie in einer neuartigen Struktur gebildet wird, die eine verbesserte Schwingungsresistenz-Eigenschaft ermöglicht, während die Batterieleistung erhalten oder verbessert wird.
  • Die vorliegende Erfindung ist mit erheblichen Untersuchungen durch die oben angegebenen, vorliegenden Erfinder ausgeführt worden, und hat als Aufgabe, eine Batterie und ein damit in Verbindung stehendes Verfahren zur Verfügung zu stellen, die in der Lage sind, gleichzeitig einen Schwingungsabsorptionseffekt und einen Leistungsminderungs-Verhinderungseffekt zu erzielen, die in herkömmlicher Weise nicht erreicht worden sind, um zu verhindern, dass die Verbindungsbereiche in der Batterie nachteilig durch Schwingungen betroffen werden, während eine Verschlechterung einer Wärmebeständigkeitseigenschaft und eine Erhöhung des Widerstands verhindert wird.
  • Um diese Aufgabe zu lösen, beabsichtigt diese Erfindung, eine Batterie gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren gemäß Anspruch 13 zur Verfügung zu stellen. Die abhängigen Ansprüche umfassen vorteilhafte Ausführungsbeispiele der Erfindung.
  • Andere und weitere Merkmale, Vorteile und Nutzen der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den folgenden Zeichnungen offensichtlicher.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1A ist eine Draufsicht einer Batterie eines Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 1B ist in dem Ausführungsbeispiel eine Querschnittansicht, die entlang der Linie A-A der 1A aufgenommen ist;
  • 1C ist in dem Ausführungsbeispiel eine Querschnittansicht, die entlang der Linie B-B der 1B aufgenommen ist;
  • 2 ist in dem Ausführungsbeispiel eine perspektivische Ansicht einer Einheitszelle, die die Batterie bildet;
  • 3 ist in dem Ausführungsbeispiel eine Querschnittansicht, die entlang der Linie C-C der 2 aufgenommen ist;
  • 4 ist in dem Ausführungsbeispiel eine teilweise, vergrößerte Querschnittansicht der Einheitszelle von 3;
  • 5 ist in dem Ausführungsmodel eine typische Ansicht eines Masse-Feder-Modells, das sich auf die Einheitszelle der Batterie richtet, wobei eine linke Seite eine Draufsicht der Einheitszelle und eine rechte Seite ein entsprechendes Masse-Feder-Modell zeigt;
  • 6A ist in dem Ausführungsbeispiel eine Draufsicht einer partiellen Einheitszelle mit einer Zunge mit einer schmalen Zungenbreite;
  • 6B ist in dem Ausführungsbeispiel eine Querschnittansicht, die entlang der Linie D-D der 6A aufgenommen ist;
  • 6C ist in dem Ausführungsbeispiel eine Draufsicht einer partiellen Einheitszelle mit einer Zunge mit einer breiten Zungenbreite;
  • 6D ist in dem Ausführungsbeispiel eine Querschnittansicht, die entlang der Linie D'-D' der 6C aufgenommen ist;
  • 7 ist in dem Ausführungsbeispiel ein Schaubild, das eine Schwingungsübertragungscharakteristik der Einheitszelle darstellt;
  • 8A ist in dem Ausführungsbeispiel eine Draufsicht einer grundlegenden Struktur der Einheitszelle in einem Zustand, in dem eine Polymerschicht P weggelassen ist;
  • 8B ist in dem Ausführungsbeispiel eine Seitenansicht der in 8A gezeigten Einheitszelle;
  • 8C ist in dem Ausführungsbeispiel eine Querschnittansicht, die auf der Linie E-E der 8A aufgenommen ist;
  • 9A ist in dem Ausführungsbeispiel eine Draufsicht der Einheitszelle, wobei eine Zungenbreite Wt und eine Stromabnehmerbreite bzw. Stromkollektorbreite Wc so bestimmt sind, dass sie einander gleich sind, und die Polymerschicht P vorgesehen ist;
  • 9B ist in dem Ausführungsbeispiel eine Querschnittansicht, die entlang der Linie F-F der 9A aufgenommen ist;
  • 10 ist in dem Ausführungsbeispiel eine Draufsicht der Einheitszelle, wobei die Zungenbreite Wt in Bezug auf die Stromabnehmerbreite Wc so bestimmt ist, dass, obwohl die Zungenbreite Wt so ausgewählt ist, dass sie kleiner ist als die Stromabnehmerbreite Wc, ein Wert (Wc–Wt), der sich aus der Subtraktion der Breite Wc der Zunge von der Stromabnehmerbreite Wc ergibt, gleich oder geringer wird als die Zungenbreite Wt, und wobei die Polymerschicht P vorgesehen ist;
  • 11A ist in dem Ausführungsbeispiel eine Draufsicht der Finheitszelle, wobei die Zunge aus einer kurzen Seite der Einheitszelle, die in einer rechtwinkligen Form gebildet ist, herausragt, und ein Verhältnis (Wt/Wc) zwischen der Zungenbreite Wt und der Stromabnehmerbreite Wc auf einen Wert von 1 kommt;
  • 11B ist in dem Ausführungsbeispiel eine Draufsicht der Einheitszelle, wobei das Verhältnis (Wt/Wc) auf einen Wert von 0, 75 kommt;
  • 11C ist in dem Ausführungsbeispiel eine Draufsicht der Einheitszelle, wobei das Verhältnis (Wt/Wc) auf einen Wert von 0,5 kommt;
  • 12A ist in dem Ausführungsbeispiel eine Draufsicht der Einheitszelle, wobei die Zungen aus den kurzen Seiten der Einheitszelle an jeweiligen Positionen, die in der Figur nach links verschoben sind, herausragen, und das Verhältnis (Wt/Wc) auf einen Wert von 0,6 kommt;
  • 12B ist in dem Ausführungsbeispiel eine Draufsicht der Einheitszelle, wobei eine der Zungen, die aus der kurzen Seite der Einheitszelle herausragt, in der Figur nach rechts verschoben ist, wobei die andere der Zungen, die aus der kurzen Seite der Einheitszelle herausragt, in der Figur nach links verschoben ist, und das Verhältnis (Wt/Wc) auf einen Wert von 0, 6 kommt;
  • 13A ist in dem Ausführungsbeispiel eine Draufsicht der Einheitszelle, wobei die Zungen aus den langen Seiten der Einheitszelle, die in der rechtwinkligen Form gebildet ist, herausragen, und das Verhältnis (Wt/Wc) auf einen Wert von 1,0 kommt;
  • 13B ist in dem Ausführungsbeispiel eine Draufsicht der Einheitszelle, wobei das Verhältnis (Wt/Wc) auf einen Wert von 0, 5 kommt;
  • 14A ist in dem Ausführungsbeispiel eine Draufsicht der Einheitszelle, wobei beide Zungen aus den langen Seiten der Einheitszelle an jeweiligen Positionen, die in der Figur nach rechts verschoben sind, herausragen, und das Verhältnis (Wt/Wc) auf einen Wert von 0,6 kommt;
  • 14B ist in dem Ausführungsbeispiel eine Draufsicht der Einheitszelle, wobei eine der Zungen, die aus der langen Seite der Einheitszelle herausragt, in der Figur nach rechts verschoben ist, während die andere der Zungen, die aus der langen Seite der Einheitszelle herausragt, in der Figur nach links verschoben ist, und das Verhältnis (Wt/Wc) auf einen Wert von 0,6 kommt;
  • 15 ist in dem Ausführungsbeispiel eine Querschnittansicht der Einheitszelle, die sich auf die Seiten einer äußeren Umhüllungsfolie bezieht, aus der die Zungen herausragen, um die Querschnittfläche eines allgemeinen, geschweißten Bereichs zu veranschaulichen;
  • 16A ist in dem Ausführungsbeispiel eine Querschnittansicht der Einheitszelle, die sich auf die Seiten einer äußeren Umhüllungsfolie, aus der die Zungen herausragen, bezieht, wobei eine Querschnittfläche der Zunge relativ klein gewählt ist;
  • 16B ist in dem Ausführungsbeispiel eine Querschnittansicht der Einheitszelle, die sich auf die Seiten einer äußeren Umhüllungsfolie, aus der die Zungen herausragen, bezieht, wobei eine Querschnittfläche der Zunge relativ groß gewählt ist;
  • 17A ist in dem Ausführungsbeispiel eine Draufsicht einer Einheitszelle, wobei die äußere Umhüllungsfolie mit einer Seite gebildet ist, aus der beide Zungen herausragen;
  • 17B ist in dem Ausführungsbeispiel eine Seitenansicht der Einheitszelle, die in 17A gezeigt ist;
  • 18A ist in dem Ausführungsbeispiel eine Draufsicht der Einheitszelle, wobei ein Verhältnis (Wb:Lb) der Länge zwischen den beiden Seiten mit 1:1 gewählt ist;
  • 18B ist in dem Ausführungsbeispiel eine Draufsicht der Einheitszelle, wobei das Verhältnis (Wb:Lb) der Länge zwischen den beiden Seiten mit 1:2 gewählt ist;
  • 18C ist in dem Ausführungsbeispiel eine Draufsicht der Einheitszelle, wobei das Verhältnis (Wb:Lb) der Länge zwischen zwei Seiten mit 1:3 gewählt ist;
  • 19A ist in dem Ausführungsbeispiel eine Draufsicht der Batterie, die 1C entspricht, welche eine Vielzahl von Einheitszellen aufweist, die parallel verbunden sind;
  • 19B ist in dem Ausführungsbeispiel eine Draufsicht der Batterie, die 1C entspricht, welche die Vielzahl von Einheitszellen aufweist, die in Reihe verbunden sind;
  • 20A ist in dem Ausführungsbeispiel eine Draufsicht der Batterie, die 1B entspricht, welche die Vielzahl von Einheitszellen, die parallel verbunden sind, aufweist;
  • 20B ist in dem Ausführungsbeispiel eine Draufsicht der Batterie, die 1B entspricht, welche die Vielzahl von Einheitszellen, die in Reihe verbunden sind, aufweist;
  • 21 ist in dem Ausführungsbeispiel eine perspektivische Ansicht einer Verbundbatterie;
  • 22 ist in dem Ausführungsbeispiel eine typische Ansicht, die ein Fahrzeug veranschaulicht, auf das die Batterie oder die Verbundbatterie angewandt ist;
  • 23A ist in dem Ausführungsbeispiel eine Draufsicht der Batterie, die 1B entspricht, die typischerweise aus vier parallel verbundenen Einheitszellen gebildet ist, wobei jede gegenüberliegende Seiten hat, aus denen die positive Elektrodenzunge und die negative Elektrodenzunge herausragen;
  • 23B ist in dem Ausführungsbeispiel eine Draufsicht der Batterie, die 1B entspricht, die typischerweise aus vier parallel verbunden Einheitszellen gebildet ist, wobei jede eine Seite hat, aus der die positive Elektrodenzunge und die negative Elektrodenzunge herausragen; und
  • 24 ist in dem Ausführungsbeispiel eine perspektivische Ansicht der Batterie, wobei ein innerer Teil in einer Gerippeform gezeigt ist.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS
  • Im Folgenden werden eine Batterie und ein verbundenes Verfahren eines Ausführungsbeispiels gemäß der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
  • In allgemeiner Hinsicht bezieht sich das vorliegend eingereichte Ausführungsbeispiel auf eine Schwingungsabsorbtionsstruktur, eine wärmebeständige Struktur und eine den internen Widerstand minimierende Struktur einer Batterie, die mit Einheitszellen ausgestattet ist, von denen jede mit einer so genannten äußeren Schichtstoffumhüllung versehen ist, und beabsichtigt, Verschlechterungen in der Einheitszelle zu eliminieren, die durch Schwingungen verursacht werden, die aus externen Schwingungen resultieren, die auf die Einheitszelle durch die Verwendung von Zungenformen oder Harz, das auf die Umfänge der Zungen angewandt ist, aufgebracht werden, während gleichzeitig Wärmeentwicklungen in den Zungen während einer Betriebsbedingung unter hohem elektrischen Strom verhindert werden, und weiterhin der interne Widerstand der Einheitszelle eliminiert wird.
  • Typischerweise ist das vorliegend eingereichte Ausführungsbeispiel mit zwei oder mehr als zwei Einheitszellen versehen. Was die Batterie betrifft, liegt dies daran, dass die Batterie als minimale Komponenteneinheit zwei oder mehr als zwei Einheitszellen aufweist. Es ist jedoch selbstverständlich, dass die Anwendung der Einheitszelle an sich des vorliegend eingereichten Ausführungsbeispiels eine Fähigkeit vorsehen kann, die verhindert, dass ein einzelnes Stück der Einheitszelle aufgrund externer Schwingungen zum Schwingen gebracht wird.
  • 1A ist eine Draufsicht der Batterie des vorliegend eingereichten Ausführungsbeispiels, 1B ist eine Querschnittansicht der Batterie entlang der Linie A-A der 1A, und 1C ist eine Querschnittansicht der Batterie entlang der Linie B-B der 1B. Auch ist 2 eine perspektivische Ansicht der Einheitszelle, 3 ist eine Querschnittansicht der Einheitszelle entlang der Linie C-C der 2, und 4 ist eine vergrößerte, partielle Querschnittansicht der in 3 gezeigten Einheitszelle.
  • Wie in den 1A bis 1C gezeigt, ist eine für die Verwendung in dem vorliegend eingereichten Ausführungsbeispiel verfügbare Batterie 100 mit einer Vielzahl von Einheitszellen 10 ausgestattet, wobei jede in einer rechtwinkligen Plattenform gebildet ist, wobei die Einheitszellen 10 in einer Anordnung einer Zweier-Parallel-Zwölfer-Reihen-Verbindung gezeigt sind. Eine solche Einheitszelle 10 ist mit einer äußeren Schichtstoff-Umhüllungsfolie überzogen, die aus einem Polymer-Metall-Verbundmaterial hergestellt ist, und die Stromabnehmer bzw. Stromkollektoren der Einheitszelle 10 sind jeweils mit einer positiven Elektrodenzunge 20 oder einer negativen Elektrodenzunge 20' verbunden. Auch sind die Zungen 20, 20' jeweils unter Verwendung von etwa Ultraschallschweißen mit Stromanschlüssen 30 verbunden, und die Stromanschlüssen 30 sind mit externen Anschlüssen 51 und 52 eines äußeren Gehäuses 50 verbunden, das mit einer Zellen-Regelungseinrichtung 53 ausgerüstet ist, die die Funktion hat, eine Ausgangsspannung zwischen den jeweiligen Einheitszellen 10 zu regulieren. Ansonsten ist die Anzahl der Einheitszellen oder ähnlichem lediglich für eine beispielhafte Erklärung gedacht, und ist nicht darauf beschränkt.
  • Wie in den 2 bis 4 gezeigt, umfasst die für die Verwendung in dem vorliegend eingereichten Ausführungsbeispiel verfügbare Einheitszelle 10 weiterhin eine Batterie von flachem Typ mit einer äußeren Umhüllungsfolie 60, die aus einer aus einem Polymer-Metall-Verbundmaterial hergestellten Schichtstofffolie zusammengesetzt ist, dessen periphere Bereiche zusammengefügt sind, um einen durch thermisches Schweißen gebildeten thermisch geschweißten Bereich 61 zu bilden. Dabei werden die positive Elektrodenzunge 20 und die negative Elektrodenzunge 20' jeweils von dem einem Ende und dem anderen Ende des thermisch geschweißten Bereich 61 herausgeführt. In 2 sind auch die Richtungen, in denen die Stromanschlüssen 30 sich erstrecken, nicht einschränkend, und die Stromanschlüsse 30 können sich in einer Richtung oder in beide Richtungen in Übereinstimmung mit den besonderen Strukturen, in denen die Einheitszellen 10 innerhalb der Batterie verbunden sind, erstrecken.
  • Insbesondere hat die Polymer-Metall-Verbund-Schichtstofffolie zur Verwendung in der äußeren Umhüllungsfolie 60 einer solchen Einheitszelle 10 eine Struktur, in der eine wärmebeständige Isolierungs-Harzfolie 60a über einer äußeren Wand einer Metallfolie 60b gebildet ist, und auf der anderen Seite ist eine thermisch geschweißte Isolierungs-Harzfolie 60c über der inneren Wand der Metallfolie 60b gebildet, wodurch diese Folien schichtweise gelegt sind. Durch thermisches Schweißen solcher Schichtstofffolien in einer geeigneten Weise sind die thermisch geschweißten Isolierungs-Harzfolien 60c teilweise thermisch geschweißt und zusammengefügt, um den thermisch geschweißten Bereich 61 zu bilden.
  • Ferner weist eine positive Elektrode, die aus einem Positivelektrode-Stromabnehmer 12 und der positiven Elektrodenzunge 20 der Einheitszelle 10 besteht, den Positivelektrode-Stromabnehmer 12 auf, dessen reagierender Bereich vorzugsweise mit positivem Elektrodenmaterial (positivem Elektroden-Aktivmaterial) beschichtet und anschließend getrocknet ist, und eine Negativelektrode, die aus einem Negativelektrode-Stromabnehmer 13 und der negativen Elektrodenzunge 20' besteht, weist den Negativelektrode-Stromabnehmer 13 auf, dessen reagierender Bereich vorzugsweise mit negativem Elektrodenmaterial (negativem Elektroden-Aktivmaterial) beschichtet und anschließend getrocknet ist. Und das positive Elektrodenmaterial des Positivelektrode-Stromabnehmers 12 und das negative Elektrodenmaterial des Negativelektrode-Stromabnehmers 13 sind in geeigneter Weise über einen Separator 14 einander gegenüberliegend angeordnet, der aus einem aus Polymermaterial hergestellten Plattenelement gebildet ist, um die positive Elektrode und die negative Elektrode gegeneinander zu isolieren, und der Perforierungen aufweist, die es erlauben, dass das Elektrolyt durch das Plattenelement hindurchdringt, und die Positivelektrode-Stromabnehmer 12, die Separatoren 14 und die Negativelektrode-Stromabnehmer 13 sind in einem geschichteten Zustand gestapelt, der es erlaubt, dass diese Komponenten durch thermisches Fügen in einer Einheiten-Struktur gebildet werden, wodurch ein Stromerzeugungs-Bauteil gebildet wird. Auch ist die Anzahl von Schichtungen für einen beispielhaften Zweck, und nicht darauf begrenzt. Auch können, obwohl Verbinder-Bereiche 12a so gezeigt sind, dass sie an einer Position liegen, die näher an der positiven Elektrodenzunge 20 des Positivelektrode -Stromabnehmers 12 ist, solche Verbinder-Bereiche 12a gebildet werden, indem der Positivelektrode-Stromabnehmer 12 an sich geeignet gebogen wird, oder aus separaten Elementen gebildet werden. Ähnlich können, obwohl Verbinder-Bereiche 13a so gezeigt sind, dass sie an einer Position liegen, die näher an der negativen Elektrodenzunge 20' des Negativelektrode -Stromabnehmers 13 ist, solche Verbinder-Bereiche 13a gebildet werden, indem der Negativelektrode -Stromabnehmer 12 an sich geeignet gebogen wird, oder aus separaten Elementen gebildet werden (vorausgesetzt, dass, aus Gründen der Dienlichkeit, beide Verbinder-Bereiche 12a, 13a in den 3 und 4 als separate Elemente gezeigt werden). Und solche Verbinder-Bereiche 12a, 13a werden mit den zugehörigen Zungen 20, 20' unter Verwendung von Ultraschallschweißen oder ähnlichem verbunden.
  • Im Übrigen sind in einer derartigen Einheitszelle 10 Polymerfolien P zwischen der positiven Elektrodenzunge 20 und der äußeren Umhüllungsfolie 60 und zwischen der negativen Elektrodenzunge 20' und der äußeren Umhüllungsfolie 60 angeordnet. Insbesondere ist eine derartige Polymerschicht P in einer derartigen Weise gebildet, dass zuerst jeweils Harz auf die positive Elektrodenzunge 20 und die negative Elektrodenzunge 20' geschweißt wird, und danach, wenn die äußere Umhüllungsfolie 60 thermisch geschweißt wird, Harz auch auf die äußere Umhüllungsfolie 60 geschweißt wird, um es zu ermöglichen, dass die Peripherien der Zungen 20, 20' luftdicht versiegelt werden können. Natürlich ist die Bildung der Polymerschicht P nicht auf eine derartiges Verfahren beschränkt, und es ist nichts dagegen einzuwenden, dass das Polymer P in einer derartigen Weise gebildet wird, dass, wenn die äußeren Umhüllungsfolien 60 thermisch geschweißt werden, um die Peripherien der Zungen 20, 20' luftdicht versiegeln zu können, nachdem die jeweiligen Harzfolien auf die positive Elektrodenzunge 20 und die negative Elektrodenzunge 20' aufgewickelt sind, die Polymerfolien gleichzeitig auf die zugehörigen Zungen 20, 20' und die äußeren Umhüllungsfolien 60 geschweißt werden.
  • Mit einer derartigen oben ausgeführten Struktur wird ein Masse-Feder-Model mit der Fokussierung des Augenmerks auf die Einheitszelle der Batterie des vorliegend eingereichten Ausführungsbeispiels in 5 schematisch gezeigt.
  • Wie in 5 gezeigt, ist es vorstellbar, dass ein Masse-Feder-System der Einheitszelle 10 in einem derartigen Masse-Feder-Model ein Mehrfach-Freiheitsgrad-System mit mindestens zwei oder mehr Freiheitsgraden bildet. Das Masse-Feder-Modell des Mehrfach-Freiheitsgrad-Systems umfasst ein Masse-Feder-System S (eine Masse M, eine Federkonstante K und eine Dämpfungskonstante C umfassend) des Hauptkörpers (hauptsächlich durch einen Bereich der äußeren Schichtstoff-Umhüllungsfolie 60 und das elektrische Energie erzeugende Bauteil gebildet, das aus den Positivelektrode-Stromabnehmern 12, den Separatoren 14 und den Negativelektrode-Stromabnehmern 13 besteht, die hintereinander gestapelt sind) der Einheitszelle 10, die in der äußeren Umhüllungsfolie 60 eingeschlossen ist, ein Pseudo-Masse-Feder-System Sa (eine Masse Ma und eine Federkonstante Ka umfassend), das ausgelegt ist, im wesentlichen aus der Zunge 20 gebildet zu sein, durch die der Hauptkörper der Einheitszelle 10 auf einer Seite von außen strukturell abgestützt wird, und der Polymerschicht P, durch die die Zunge 20 und der Hauptkörper der Einheitszelle 10 miteinander verbunden sind, und einem Pseudo-Masse-Feder-System Sb (eine Masse Mb und eine Federkonstante Kb umfassend), das ausgelegt ist, im wesentlichen aus der Zunge 20' gebildet zu sein, durch die der Hauptkörper der Einheitszelle 10 auf der einen Seite von außen strukturell abgestützt wird, und der Polymerschicht P, durch die die Zunge 20' und der Hauptkörper der Einheitszelle miteinander verbunden sind. Hier entspricht der Freiheitsgrad des Masse-Feder-Systems einer Anzahl von Stücken von Massen, die in dem Masse-Feder-System voreingestellt werden können, und in einer solchen Struktur, insbesondere in 5, gibt es drei Stücke mit Freiheitsgraden. Auch bedeutet das Pseudo-Massen-Feder-System ein Masse-Feder-System, in dem eindeutige Massenbereiche nicht von den zugehörigen Komponenten abgegrenzt werden können. Auch kann, wenn der Freiheitsgrad beim Voreinstellen der Masse mindestens mehr als zwei Freiheitsgrade umfasst, das Masse-Feder-System der Einheitszelle 10 und das Feder-Masse-System der Batterie 100 wiederum geeignet eingestellt werden, wodurch es ermöglicht wird, eine zugehörige Resonanzfrequenz in einer Weise geeignet einzustellen, wie es weiter unten im Detail beschrieben wird. Es ist jedoch nicht unerwünscht, dass die anderen Parameter, wie die Federkonstante und die Dämpfungskonstante geeignet voreingestellten werden können, um das Masse-Feder-System der Einheitszelle 10 angemessen einzustellen.
  • Wenn man, wie in 6A und 6B, die die Querschnittansicht entlang der Linie D-D der 6A ist, und in 6C und 6D, die die Querschnittansicht entlang der Linie D'-D' der 6C ist, ferner gezeigt, derartige Zustände in Verbindung mit zwei Einheitszellen 10, die sich in einer für die Zunge 20 typischen Breite voneinander unterscheiden, ansieht, gilt im allgemeinen für jede von der Masse M2, der Federkonstante K2 und der Dämpfungskonstante C2 (siehe 6C und 6D) der Einheitszelle 10, welche zu der Zunge 20 mit einer erhöhten Breite gehören, dass sie größer sind als die Masse M1, die Federkonstante K1 und die Dämpfungskonstante C1 (siehe 6A und 6B) der Einheitszelle 10, die jeweils zu der Zunge 20 mit einer verringerten Breite gehören. Das liegt daran, dass, wenn die Zunge 20 die erhöhte Breite hat, die Masse an sich sich selbstverständlich erhöht, und ein allgemeiner, thermisch geschweißte Bereich 62, der einer Fläche entspricht, an der die äußeren Schichtstoffumhüllungen 60 gegenseitig in dem thermisch geschweißten Bereich 61 ohne die Zunge 20 thermisch geschweißt sind, klein wird, wobei die Federkonstante und die Dämpfungskonstante dazu tendieren, größer zu werden. Natürlich werden diese Sachverhalte entsprechend bezüglich der Zunge 20' gezeigt.
  • Das heißt, dass es in dem Einheitszellen-Gehäuse, das aus einem metallischen Behälter oder einem Harzgehäuse besteht, da das Gehäuse an sich eine erhöhte Steifigkeit besitzt, schwierig wird, mit einer derartigen Komponente das Masse-Feder-System geeignet einzustellen, und im Gegensatz stellt das vorliegend eingereicht Ausführungsbeispiel die Bereitstellung einer Einheitszelle 10 dar, die mit der äußeren Schichtstoffumhüllung 60 gebildet ist, die es der Einheitszelle 10 vollständig erlaubt, eine Charakteristik eines elastischen Körpers anzunehmen, und es hat eine Tauglichkeit, die Einheitszelle 10 zu strukturieren, die die Gesamtheit des Masse-Feder-Systems dort aufweist, wo das Masse-Feder-System, das durch die äußere Umhüllungsfolie 60 der Einheitszelle 10 und die elektrische Energie erzeugenden Elemente 12, 13, 14 gebildet ist, und zusätzlich die Pseudo-Masse-Federsysteme, die durch die Zungen 20, 20' gebildet sind, welche mit der äußeren Seite der Einheitszelle 10 verbunden sind, um Schwingungen aufzunehmen, und deren verbundene Umfangsbereiche in Reihe verbunden sind.
  • Mit einer derartigen Struktur hat die Einheitszelle 10, da die äußere Wand, die aus der äußeren Umhüllungsfolie 60 besteht, die Polymerfolie wie Nylon umfasst, eine geringere dynamische Federkonstante als der steife Einheitszellen-Behälter, der in erster Linie aus dem metallischen Behälter oder dem Harzgehäuse gemacht ist, und eine erhöhte Effizienz bei der Reduzierung von Schwingungen, und, zusätzlich dazu, sind die Umfangsperipherien der Zungen 20, 20' auch von den Polymerschichten P umgeben, was in einer Fähigkeit resultiert, das Masse-Feder-System der gesamten Einheitszelle 10 und damit wiederum der gesamten Batterie 100 frei voreinzustellen.
  • Aus der vorhergehenden Beschreibung zeigt sich, dass in dem vorliegend eingereichten Ausführungsbeispiel eine Notwendigkeit besteht, dass für die Einheitszelle 10, die die Batterie 100 bildet, zuerst eine äußere Umhüllung mit einer geringen Steifigkeit, wie die äußere Umhüllungsfolie 60, die aus dem Polymer-Metall-Verbundmaterial hergestellt ist, benötigt wird. Dies liegt an einer Voraussetzung, die zur Realisierung des Masse-Feder-Systems in dem Hauptkörper der Einheitszelle 10 erforderlich ist. Und mit einer derartigen Struktur ermöglicht die angemessene Voreinstellung des Masse-Feder-Systems des Hauptkörpers der Einheitszelle 10 und des Pseudo-Masse-Feder-Systems, das bei Anwesenheit der Zungen 20, 20' gebildet wird, die mit den Polymerschichten P versehen sind, dass das Masse-Feder-System der gesamten Einheitszelle 10 geeignet voreingestellt werden kann.
  • Um zu verhindern, dass eine so gering wie mögliche Schwingungsenergie auf die Einheitszelle 10 übertragen wird, ist es entscheidend, Resonanzschwingung der Einheitszelle 10 und der Batterie 100 zu vermeiden. Da es jedoch unmöglich ist, eine solche Resonanzschwingung vollkommen zu entfernen, führt das Vorhandensein der Einheitszelle 10, bei der die Eigenfrequenz von einem Frequenzbereich weggeführt ist, der in einer tatsächlichen Praxis in einem Umkreis auftreten kann, in dem die Batterie 100 tatsächlich verwendet wird, zu einer Fähigkeit, den Anti-Schwingungseffekt beachtlich zu verbessern (zum Beispiel muss eine primäre Resonanzfrequenz, das heißt, die Resonanzfrequenz erster Ordnung, zu einer von gleich oder mehr als 200 Hz verschoben werden). 7 zeigt, wie eine Verschiebung einer solchen primären Resonanzfrequenz geschieht. 7 bezeichnet eine Frequenz (Hz) auf einer Abszissen-Achse und eine Schwingungsübertragungsrate (Übertragbarkeit) τ (dB) auf einer Ordinaten-Achse, wobei die Anti-Schwingungseigenschaften vorzugsweise beibehalten werden, wenn die Schwingungsübertragungsrate τ abnimmt. In der Figur zeigt eine gestrichelte Linie eine Schwingungsübertragungsraten-Charakteristik der Einheitszelle mit dem steifen Einheitszellen-Gehäuse ohne ein geeignet voreingestelltes Masse-Feder-System, und eine durchgezogene Linie bezeichnet eine Schwingungsübertragungsraten-Charakteristik der Einheitszelle des vorliegend eingereichten Ausführungsbeispiel mit einem geeignet eingestellten Masse-Feder-System. Mit Bezug auf 7, zeigt sich, dass bei der Schwingungsübertragungsrate der Einheitszelle des vorliegend eingereichten Ausführungsbeispiels mit dem geeignet voreingestellten Masse-Feder-System eine Verschiebung auftritt, verglichen mit der Schwingungsübertragungsrate der Einheitszelle mit dem steifen Einheitszellen-Gehäuse ohne geeignet voreingestelltes Masse-Feder-System, wodurch es ermöglicht wird, dass die primäre Resonanzfrequenz zu einem Hochfrequenzbereich, das heißt von f0 zu f1, verschoben wird.
  • Auch ist es in der Struktur des vorliegend eingereichten Ausführungsbeispiels vorzugsweise notwendig, dass die jeweiligen Positivelektrode-Stromabnehmer 12 mit der einzelnen positiven Elektrodenzunge 20 verbunden sind, und es ist vorzugsweise notwendig, dass die jeweiligen Negativelektrode-Stromabnehmer 13 mit der einzelnen negativen Elektrodenzunge 20' verbunden sind. Obwohl es, wenn nur die Einheitszelle 10 gebildet wird, keinen nachteiligen Effekt auf die Schwingungsabsorptionseigenschaft gibt, selbst wenn die jeweiligen Stromabnehmer mit einer Vielzahl von positiven Elektrodenzungen und einer Vielzahl von negativen Elektrodenzungen verbunden sind, ist im Falle der Bildung der Batterie 100, wenn die jeweiligen Stromabnehmer mit einer Vielzahl von positiven Elektrodenzungen und einer Vielzahl von negativen Elektrodenzungen verbunden sind, zu beachten, dass die in Reihe verbunden Masse-Feder-Systeme und die parallel verbundenen Masse-Feder-Systeme möglicherweise vermischt sind, und es somit eine hohe Wahrscheinlichkeit gibt, dass ein gesamtes nicht-einheitliches Masse-Feder-System bezüglich der Schwingungsabsorbtionsstruktur ein ungünstiges Ergebnis bereitstellt.
  • Um im Übrigen die Polymerschicht P des vorliegend eingereichten Ausführungsbeispiel detaillierter zu untersuchen, ragen die Zungen 20, 20' aus einem Inneren der Einheitszelle 10 durch abgedichtete Bereiche der äußeren Umhüllungsfolie 60 hindurch heraus, und somit müssen die Polymerschichten P an Grenzflächen zwischen den Zungen 20, 20' und der äußeren Umhüllungsfolie 60 vorhanden sein. Somit müssen vor allem die fundamentalen Strukturen jener Flächen an sich, wo die Zungen 20, 20' aus dem Hauptkörper der Einheitszelle 10 herausragen, die in 8A, die eine Draufsicht der Einheitszelle 10 ist, wobei die Polymerschicht P weggelassen ist, in 8B, die die Seitenansicht von 8B ist, und 8C, die den Querschnitt entlang einer Linie E-E der 8A zeigt, gezeigte Form annehmen. Auch wird in 8A eine Breite (Zungenbreite) jeder der Zungen 20, 20' gleichermaßen mit Wt bezeichnet, eine Breite (Stromabnehmer-Breite) jedes der Stromabnehmer 12, 13 gleichermaßen mit Wc bezeichnet, und eine Breite (Einheitszellen-Breite) der Einheitszelle wird mit Wb (im Folgenden gleichermaßen bezeichnet) bezeichnet. Außerdem entspricht natürlich die Breite Wb der Einheitszelle einer Breite der äußeren Umhüllungsfolie 60.
  • Und in einer derartigen Struktur sind die Polymerschichten P in einer Weise angelegt, wie in 9A, die die Draufsicht der Einheitszelle 10 ist, und in 9B, die die Querschnittansicht entlang der Linie F-F von 9A ist, gezeigt, womit die Einheitszelle 10 erlangt ist. Mit einer solchen Struktur sind bei dem geschweißten Bereich 61, wo die äußeren Umhüllungsfolien 60 gegenseitig verschweißt sind, und die Zungen 20, 20' und die äußeren Umhüllungsfolien 60 zusammengeschweißt sind, wie in den 6B und 6D gezeigt, die Pseudo-Masse-Feder-Systeme, von denen jedes bewirkt, dass die Schwingungen von den Zungen 20, 20' auf die Einheitszelle 10 an sich übertragen werden, in Bereichen gebildet, wo die Zungen 20, 20' sandwichartig gebildet sind, und in Bereichen der allgemeinen, thermisch geschweißten Bereiche 62 an den Peripherien der Polymerschichten P, wo die Zungen 20, 20' nicht sandwichartig gebildet sind. Ferner ist es ungeeignet, Material zu verwenden, das aus Metall besteht, das schwer zur Bildung des Pseudo-Masse-Feder-Systems in den Grenzbereichen zwischen den Zungen 20, 20' und den äußeren Umhüllungsfolien 60 beitragen kann. Auch wird in 9B gezeigt, dass die Verbindungsbereiche 12a der Positivelektrode-Stromabnehmer 12 gebildet werden, indem jeder der Positivelektrode-Stromabnehmer 12 als ein einzelnes Stück gebogen wird, und es wird gezeigt, dass die Verbindungsbereiche 13a der Negativelektrode-Stromabnehmer 13 gebildet werden, indem jeder der Negativelektrode-Stromabnehmer 13 als ein einzelnes Stück gebogen wird. Auch bezeichnet das Bezugszeichen w die geschweißten Bereiche zwischen den Verbindungsbereichen 12a, 13a und den Zungen 20, 20'.
  • Im Folgenden wird die Zungenbreite Wt der Zungen 20, 20', auf die derartige Polymerschichten P angewandt werden, untersucht.
  • Insbesondere soll das Verhältnis zwischen der Stromabnehmerbreite Wc und der Zungenbreite Wt eine Bedingung erfüllen, bei der der Wert (Wc – Wt), der durch das Subtrahieren der Zungenbreite Wt von dem Stromabnehmer Wc erhalten wird, kleiner oder gleich der Zungenbreite Wt ist (Wc – Wt ≤ Wt). Das heißt, die Zungenbreite Wt soll vorzugsweise einen Wert annehmen, der gleich oder größer ist als eine Hälfte der Stromabnehmerbreite Wc (Wt ≥ ½ Wc). Auch wird in 9A ein Beispiel gezeigt, wo die Zungenbreite Wt und die Stromabnehmerbreite Wc einander gleich sind, und in 10, die eine modifizierte Form der in 9A gezeigten Struktur zeigt, wird eine Struktur gezeigt, bei der die Zungenbreite Wt kleiner ist als die Stromabnehmerbreite Wc, und ein Wert (Wc – Wt), der durch Subtrahieren der Zungenbreite Wt von der Stromabnehmerbreite Wc erhalten wird, wird in einem Bereich gehalten, der gleich oder geringer ist als die Zungenbreite Wt.
  • Das heißt, da die Zungen 20, 20', die als jeweilige Federfunktionen dienen, um die Masse der Einheitszelle 10 abzustützen, und die Polymerfolien P, die auf den Umfängen der Zungen 20, 20' angeordnet sind und auch als jeweilige Federfunktionen zum Abstützen der Masse der Einheitszelle 10 dienen, im Verhältnis zu den Oberflächen dieser Komponenten erhöhte Federkonstanten aufweisen, ermöglicht das Vorhandensein der Zungen mit der größtmöglichen Breite Wt, dass eine Struktur gebildet wird, die eine ausgezeichnete Schwingungsabsorptionseigenschaft besitzt. Folglich wird, wenn eine Differenz zwischen der Stromabnehmerbreite Wc und der Zungenbreite Wt größer als die Zungenbreite Wt (Wt ≤ ½ Wc) wird, ein Beitragsverhältnis der Zungenbreite Wt geringer als das des Masse-Feder-Systems der Einheitszelle 10, und somit wird es schwierig, die Einheitszelle 10 effektiv abzustützen, was zu einer für eine Schwingungsabsorbtionsstruktur unvorteilhaften Phänomen führt.
  • Während die in den 6a und 6B gezeigte Struktur ein Beispiel bildet, bei dem die Zungenbreite Wt 15% der Stromabnehmerbreite Wc (Wt/Wc = 0,15) ist, und die in den 6C und 6D gezeigte Struktur ein Beispiel bildet, bei dem die Zungenbreite Wt 75% der Stromabnehmerbreite Wc (Wt/Wc = 0,75) ist, kann spezifisch gesagt werden, dass die in den 6C und 6D gezeigte Struktur eine angemessenere Schwingungsabsorbtionsstruktur hat.
  • Hier wird in dem vorliegend eingereichten Ausführungsbeispiel die andere beispielhafte Struktur der Einheitszelle 10, in der das Verhältnis zwischen der Zungenbreite Wt und der Stromabnehmerbreite Wc geeignet voreingestellt ist, in den 11A bis 14B gezeigt.
  • Die 11A bis 14B zeigen Draufsichten der Einheitszellen, die jeweils mit verschiedenen Verhältnissen zwischen der Zungenbreite Wt und der Stromabnehmerbreite Wc gebildet sind, wobei 11A einen Fall zeigt, bei dem Wt/Wc = 1,0, 11B einen Fall zeigt, bei dem Wt/Wc = 0,75 ist, 11C einen Fall zeigt, bei dem Wt/Wc = 0,5 ist, wobei jede der 12A und 12B Fälle zeigt, bei denen Wt/Wc = 0,6 ist, 13A einen Fall zeigt, bei dem Wt/Wc = 1,0, 13B einen Fall zeigt, bei dem Wt/Wc = 0,5 ist, und jede der 14A und 14B Fälle zeigt, bei denen Wt/Wc = 0,6 ist. In den 11A bis 11C ragen die Zungen 20, 20' jedoch an den kurzen Seiten der jeweiligen Einheitszellen 10 heraus, wobei jede in der rechtwinkligen Form gebildet ist, das heißt, an der kurzen Seite des Stromabnehmers 12 (13) und an der kurzen Seite der äußeren Umhüllungsfolie 60, und in 12A ragen beide Zungen 20, 20', die an den jeweiligen kurzen Seiten der Einheitszelle 10 angeordnet sind, an den jeweiligen Positionen heraus, die in der Figur nach links versetzt sind, während in 12B die Zunge 20, die an der kurzen Seite der Einheitszellen 10 angeordnet ist, an einer Position herausragt, die in der Figur nach rechts versetzt ist, und die Zunge 20', die an der kurzen Seite der Einheitszelle 10 angeordnet ist, an einer Position herausragt, die in der Figur nach links versetzt ist. Auch ragen in den 13A und 13B die Zungen 20, 20' an langen Seiten der jeweiligen Einheitszellen 10 heraus, wobei jede in der rechtwinkligen Form gebildet ist, das heißt, an langen Seiten des Stromabnehmers 12 (13) und der äußeren Umhüllungsfolie 60, und in 14A ragen beide Zungen 20, 20', die an den langen Seiten der Einheitszellen 10 liegen, an jeweiligen Positionen heraus, die in der Figur nach rechts versetzt sind, während in 14B die an der langen Seite der Einheitszelle 10 liegende Zunge 20 an einer Position herausragt, die in der Figur nach rechts versetzt ist, und die Zunge 20', die an der anderen langen Seite der Einheitszelle 10 liegt, an einer Position herausragt, die in der Figur nach links versetzt ist.
  • Mit derartigen Strukturen wird, wenn eine Differenz zwischen der Stromabnehmerbreite Wc und der Zungenbreite Wt gleich oder kleiner ist als die Zungenbreite Wt (Wt ≥ ½ Wc), ein Beitragsverhältnis der Zungenbreite Wt größer als das Masse-Feder-System der Einheitszelle 10, was ermöglicht, dass die Einheitszelle 10 effektiv abgestützt wird, was zu einer vorteilhaften Schwingungsabsorbtionsstruktur führt.
  • Um die Beziehung zwischen der Zungenbreite Wt und der Zellenbreite Wb zu untersuchen, soll auch noch die Zungenbreite Wt jeder der Zungen 20, 20', die aus der äußeren Umhüllungsfolie 60 der Einheitszelle 10 herausragen, vorzugsweise einen Wert gleich oder größer als 30% und gleich oder weniger als 80% (0,3 ≤ Wt/Wb ≤ 0,8) einer Länge der Seite der äußeren Umhüllungsfolie 60 annehmen, aus der die Zungen 20, 20' herausragen, das heißt, der Zellenbreite Wb. Das heißt, wenn das Verhältnis zwischen der Zungenbreite Wt und der Zellenbreite Wb in einen derartigen Bereich fällt, nimmt, da Schwingungen, die von den Zungen 20, 20' übertragen werden, im wesentlichen gleichmäßig auf den Stromabnehmer 12, 13 übertragen werden, der Schwingungseliminierungseffekt stärker zu.
  • Ferner kann, bezüglich der Wärmeentwicklungen in den Zungen 20, 20', die zu berücksichtigen sind, wenn ein hoher Strom fließt, die Zungenbreite Wt vorzugsweise einen Wert haben, der so groß wie möglich ist. Zusätzlich kann, um den internen Widerstand der Einheitszellen 10 zu verringern, die Zungenbreite Wt einen Wert haben, der so groß wie möglich ist. Entsprechend ist unter derartigen Gesichtspunkten der Wärme und des Widerstandes die Zungenbreite Wt nicht spezifisch begrenzt.
  • Weiterhin werden im Folgenden auch Querschnittflächen der Zungen 20, 20' untersucht.
  • Insbesondere ist es vorzuziehen, wie in 15 gezeigt, die eine Querschnittansicht der Einheitszelle ist, die Seiten der äußeren Umhüllungsfolie 60 aufweist, aus denen die Zungen 20, 20' herausragen, dass die Querschnittfläche St der Zungen 20, 20' in den Querschnitten der Seiten der äußeren Umhüllungsfolie 60, aus denen die Zungen 20, 20' herausragen, gleich oder kleiner ist als die Querschnittfläche (Querschnittfläche Sg des allgemeinen, geschweißten Bereichs 62), die sich aus der Subtraktion der Querschnittfläche St der Zunge von einer gesamten Querschnittfläche S der Seiten unter Einbeziehung der Querschnittfläche der Zungen (St ≤ S – St = Sg) ergibt. Hier wird unter der Querschnittfläche Sg des allgemeinen, geschweißten Bereichs 62, unter Ausschließung der Querschnittfläche der Zunge, in einer Seite der äußeren Umhüllungsfolie 60, aus der die Zungen 20, 20' herausragen, die Querschnittfläche (tA × Wb) verstanden, die sich aus der Multiplikation zwischen einer Dicke tA des allgemeinen, geschweißten Bereichs an dessen Seiten, aus denen die Zungen herausragen, und einer Breite (Zellenbreite) Wb an den Seiten der äußeren Umhüllungsfolien, aus denen die Zungen herausragen, ergibt, wie in 15 gezeigt. Das heißt, die Querschnittfläche Sg entspricht der ursprünglichen Querschnittfläche des geschweißten Bereichs 61, die nicht die Querschnittfläche umfasst, die durch eine Dicke ta der Zunge erweitert wird, wenn die Zunge sandwichartig aufgebaut ist, welche die Breite Wt aufweist.
  • Das heißt, wenn die Querschnittfläche St (ta × Wt) der Zunge größer wird als die Querschnittfläche Sg (ta × Wb) des allgemeinen, geschweißten Bereichs, wird, obwohl die Steifigkeit, die die Masse der Einheitszelle abstützt, ausreichend gesteigert werden kann, die Federkonstante der Zunge zu groß, und die Schwingung von der Zunge neigt dazu, leicht und direkt auf den Einheitszellenkörper übertragen zu werden, wodurch eine ungeeignete Schwingungsabsorbtionsstruktur zur Verfügung gestellt wird. Folglich kann der Querschnittbereich St der Zunge vorzugsweise einen Wert annehmen, der gleich oder geringer als die Querschnittfläche Sg des allgemeinen, geschweißten Bereichs 62 ist.
  • Spezifisch wird in 16A, die eine Querschnittansicht der Einheitszelle ist, die die äußere Umhüllungsfolie 60 aufweist, aus der die Zungen 20, 20' herausragen, wenn die Querschnittfläche der Zungen 20, 20' St (ta × Wt, ta = 200 μm, Wt = 50 mm) ist, in Bezug auf die Querschnittfläche Sg (tA × Wb, tA = 250 μm, Wb = 100 mm) des allgemeinen, geschweißten Bereichs 62 eine Formel St < Sg erfüllt, und eine sich ergebende Schwingungsabsorbtionsstruktur fällt in einen bevorzugten Bereich. Im Gegensatz dazu wird in 16B, die eine Querschnittansicht einer anderen Struktur der Einheitszellen ist, die die äußere Umhüllungsfolie 60 aufweist, aus der die Zungen 20, 20' herausragen, wenn die Querschnittfläche St (ta × Wt, ta = 550 μm, Wt = 50 mm) ist, in Bezug auf die Querschnittfläche Sg (tA × Wb, tA = 250 μm, Wb = 100 mm) eine Formel St > Sg erfüllt, und eine sich ergebende Schwingungsabsorbtionsstruktur wird in der Leistungsfähigkeit ungeeignet.
  • Übrigens, kann, wie schon erwähnt, in Hinsicht auf die Wärmeentwicklungen in den Zungen 20, 20', die bei einem großen Stromfluss zu berücksichtigen sind, die Zungen-Querschnittfläche St vorzugsweise einen Wert haben, der so groß wie möglich ist. Außerdem kann, um den internen Widerstand der Einheitszelle 10 zu verringern, die Zungenquerschnittfläche Wt vorzugsweise einen wert haben, der so hoch wie möglich ist. Entsprechend ist unter diesen Gesichtspunkten die Zungen-Querschnittfläche St nicht spezifisch begrenzt.
  • Im Übrigen ermöglicht, wie oben ausgeführt, in dem vorliegend eingereichten Ausführungsbeispiel die Anwesenheit der in dieser Weise definierten fundamentalen Struktur, dass im Prinzip ein ausgezeichneter Schwingungsabsorptionseffekt zur Verfügung gestellt wird. Und zusätzlich kann, indem andere begrenzte Gegenstände hinzugefügt werden, die Resonanzfrequenz der in 7 gezeigten Einheitszelle zu einem freier wählbaren Frequenzbereich verschoben werden. Insbesondere wird es möglich, eine unerwünschte primäre Resonanzfrequenz (Resonanzfrequenz erster Ordnung) der Einheitszelle zu einem höheren Frequenzbereich zu verschieben.
  • Zum Beispiel kann, im Falle eines Fahrzeugs, das mit der Einheitszelle dieser Art ausgestattet ist, obwohl die Resonanzschwingung der Batterie ursprünglich so auftritt, dass sie zu einer erhöhten Wahrscheinlichkeit der Begünstigung von durch Schwingungen verursachter Verschlechterung führt, wie Ermüdung der Zungenbereiche der Batterie bei dem in dem Fahrzeug auftretenden Frequenzbereich (von einem Wert von weniger als 200 Hz), eine Fähigkeit einer solchen Frequenzverschiebung es ermöglichen, dass die Resonanzfrequenz zu einer Frequenz (von einem Wert, der gleich oder größer ist als 200 Hz) verschoben wird, die größer ist als der Frequenzbereich, der die Schwingungen an dem Fahrzeug verursacht, und daher kann die Schwingungsabsorptionsleistung der Einheitszelle und der Batterie, die diese Einheitszelle verwendet, zuverlässig verbessert werden.
  • Vom Standpunkt einer solchen Frequenzverschiebung her gesehen, ist es wünschenswert, dass die Querschnittfläche St jeder der Zungen 20, 20', die aus der äußeren Umhüllungsfolie 60 der Einheitszelle 10 herausragen, in einen Bereich fällt, der gleich oder größer als 5% und gleich oder kleiner als 70% (0,05 ≤ St/Sg ≤ 0,7) der Querschnittfläche Sg des allgemeinen, geschweißten Bereichs der Seiten der äußeren Umhüllungsfolie 60 ist, aus denen die Zungen hervorragen. Das heißt, dass bei einem Wert von weniger als 5% die Federkonstante zu klein wird, und es ist wahrscheinlich, dass die Steifigkeit zum Abstützen der Einheitszelle 10 verringert wird. Außerdem erhöhen sich, als ein Ergebnis einer Erhöhung des Widerstandes jeder der Zungen 20, 20', die Temperaturen der Zungen 20, 20', wenn sie mit einem, starken elektrischen Strom verwendet werden. Andererseits erhöht sich bei einem Wert von mehr als 70% ferner die Federkonstante, wodurch es unmöglich wird, eine Verschiebung in einen hohen Frequenzbereich zu bewirken.
  • Ferner ist es, vom Standpunkt einer solchen Frequenzverschiebung her, vorzuziehen, dass die Dicke ta jeder der Zungen 20, 20', die aus der äußeren Umhüllungsfolie 60 der Einheitszelle 10 herausragen, in einen Bereich fällt, der gleich oder größer als 20% und gleich oder geringer als 80% (0,02 ≤ ta/tA ≤ 0,8) der Dicke tA des allgemeinen, geschweißten Bereichs der Seiten der äußeren Umhüllungsfolie 60 ist, aus denen die Zungen hervorragen. Das heißt, dass bei einem Wert von weniger als 20% die Steifigkeiten der Zungen 20, 20' geringer werden, und es ist sehr wahrscheinlich, dass es für die Zungen schwierig ist, den Hauptkörper der Einheitszelle 10 abzustützen. Andererseits erhöht sich bei einem Wert von mehr als 80% die Federkonstante, wodurch es unmöglich wird, eine Verschiebung in einen hohen Frequenzbereich zu bewirken.
  • Hier wird es in dem vorliegend eingereichten Ausführungsbeispiel, wie zuvor beschrieben, unter Berücksichtigung der Schwingungsabsorptionscharakteristik und der Frequenzverschiebung vorgezogen, dass die jeweiligen Zungen 20, 20', die aus der äußeren Umhüllungsfolie 60 der Einheitszelle 10 herausragen, jeweils an verschiedenen Seiten der äußeren Umhüllungsfolie 60 herausragen. Natürlich ist es im allgemeinen, wie in den 17A und 17B gezeigt, vorstellbar, dass die Einheitszelle 10 mit der äußeren Schichtstoffumhüllung die positiven und negativen Elektrodenzungen 20, 20' gleichzeitig an einer Seite der äußeren Umhüllung 60 aufweist. Wenn jedoch die Einheitszelle mit einer solchen Struktur in die Batterie eingebracht ist, erhöht sich unvermeidbar die Federkonstante des Verbindungsbereichs der Zunge an einem Punkt, wo die Zunge mit dem Zuleitungsdraht oder ähnlichem verbunden ist, und der Verbindungsbereich der Zunge bildet ein feststehendes Ende innerhalb der Batterie. Wenn in eine solche Struktur Schwingungen eintreten, tritt an einem freien Ende ohne Zunge Oszillation mit einer erhöhten Rate auf, und es ist wahrscheinlich, dass Metallermüdung leicht auftritt, was zu einer einhergehenden Verschlechterung einer Schwingungsabsorptionsleistung führt. Im Gegensatz wird, da die Einheitszelle mit den jeweiligen Zungen an beiden Enden der Zelle es ermöglicht, wenn in der Batterie befindlich, dass Schwingungen gleichmäßig in die Zungen, die an beiden Seiten der Zelle liegen, eintreten, sodass die Metallermüdungen der Zungen nur schwer auftreten, gefolgert, dass es für die jeweiligen Zungen 20, 20' wünschenswert ist, dass sie jeweils aus den verschiedenen Seiten der äußeren Umhüllungsfolie 60 herausragen. Auch ist es, selbst bei solchen Strukturen, bei denen die zentralen Bereiche der Zungen 20, 20' nicht mit den zentralen Bereichen der Einheitszellen (siehe 12A, 12B, 14A und 14B) in einer Linie angeordnet sind, obwohl eine Verbesserung der Schwingungsabsorptionsleistung und die Frequenzverschiebung im Prinzip erzielt werden können, vorzuziehen, dass die Zentren der Zungen 20, 20' sich im wesentlichen mit den Zentren der Einheitszellen 10 überlappen (siehe 11A bis 11C und 13A bis 13B), um solche Funktionen effektiv zu realisieren.
  • Ferner ist es unter dem Gesichtspunkt einer solchen Frequenzverschiebung vorzuziehen, dass die Einheitszelle 10 eine Dicke (die maximale Dicke tB in 3) in einem Bereich aufweist, der gleich oder größer als 1 mm und gleich oder geringer als 10 mm ist. Das heißt, obwohl die Federkonstante der Einheitszelle 10 durch das Elastizitätsmodul der Gesamtheit der Einheitszelle 10 bestimmt ist, wenn die Dicke der Einheitszelle 10 zu groß ist, dann nimmt die Federkonstante ab, und es wird eine Schwierigkeit beim Ausführen der Frequenzverschiebung bewirkt. Zusätzlich tendiert, wenn die Dicke der Einheitszelle 10 einen Wert von 10 mm überschreitet, die Wärme dazu, sich in dem Inneren der Einheitszelle aufzubauen, was zu einer erhöhten Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer Zunahme von Wärmealterung führt. Wenn im Gegensatz die Dicke der Einheitszelle 10 geringer als 1 mm ist, wird die Federkonstante der Einheitszelle äußerst groß, was zu einer Unfähigkeit führt, einen Ausgleich bezüglich einer Anregungskraft aufzubauen. Außerdem kann, wenn die Einheitszelle 10 eine Dicke von weniger als 1 mm hat, eine erhöhte Kapazität der Einheitszelle selbst bei Anwesenheit der positiven Elektrodenschicht und der negativen Elektrodenschicht, die beide dünn sind, nicht erzielt werden, und somit kann nicht gesagt werden, dass eine derartige Zelle wirtschaftlich effizient sei.
  • Ferner ist es hier bei der Einheitszelle 10, die in der rechtwinkligen Form wie in dem vorliegend eingereichten Ausführungsbeispiel gebildet ist, wie in den 18A bis 18C gezeigt, wünschenswert, dass das Verhältnis (Wb:Lb) in der Länge zwischen den beiden Seiten (mit Ausnahme der Seite in einer Dickenrichtung) in einen Bereich von 1:1 bis 1:3 fällt. Das heißt, dass, um den Schwingungsabsorptionseffekt effektiv zu erzielen, das Verhältnis (Wb:Lb) in der Länge zwischen den beiden Seiten der Einheitszelle 10 vorzugsweise gleich oder nahe einem Wert von 1:1 sein kann (siehe 18A), und wenn Lb relativ zunimmt, um zunehmend von Wb abzuweichen, dann wird eine Verwindung der Einheitszelle 10 zunehmend zunehmen. Und wenn das Verhältnis (Wb:Lb) in der Länge zwischen den beiden Seiten einen Wert von 1:2 durchläuft (siehe 18B) und einen Wert von 1:3 überschreitet (18C), dann wird die Länge der Einheitszelle 10 zu groß, woraus sich eine Zunahme einer Amplitude in einem zentralen Bereich der Einheitszelle 10 relativ zu der eingegebenen Schwingung ergibt, und es gibt eine erhöhte Wahrscheinlichkeit, dass eine Zunahme bei den Belastungen der Zungen 20, 20' auftritt. In dem Fall, dass das Verhältnis (Wb:Lb) in der Länge zwischen den beiden Seiten den Wert von 1:1 annimmt, führt, da die Kapazität der Einheitszelle abnimmt und die Anzahl von Einheitszellen unvermeidlich erhöht werden muss, um eine Batterie mit einer hohen Kapazität zu erlangen, eine solche Batterie zu einem schlechteren Preis-Leistungs-Verhältnis. In Anbetracht eines solchen Standpunktes ist es in der tatsächlichen Praxis für das Verhältnis (Wb:Lb) in der Länge zwischen den beiden Seiten optimal, wenn es einen Wert von 1:2 annimmt, aber eine Begrenzung auf ein solches spezielles Verhältnis ist nicht beabsichtigt.
  • Nun werden im Folgenden die Materialien der Einheitszelle 10 des vorliegend eingereichten Ausführungsbeispiels beschrieben.
  • Das Material für die positiven und negativen Elektrodenzungen 20, 20' der Einheitszelle 10 kann vorzugsweise aus Nickel (Ni), Kupfer (Cu), Aluminium (Al) und Eisen (Fe), oder aus einer beliebigen Kombination dieser Elemente ausgewählt werden. Da diese Materialien geeignet sind, ausreichende Steifigkeiten abzugeben, um das Eigengewicht der Einheitszelle 10 abzustützen, insbesondere Wenn diese Materialien mit einer Dicke (von 50 bis 300 μm) gebildet werden, die ungefähr gleich der der Zunge ist, ist es möglich, dass die Frequenzverschiebung einfach realisiert werden kann.
  • Ferner kann das Material für die Polymerschicht P vorzugsweise aus Polypropyren (PP), modifiziertem PP, Polyethylen (PE), modifiziertem PE und Ionomer, oder aus einer beliebigen Kombination dieser Elemente ausgewählt werden. Da diese Polymermaterialien an den geschweißten Bereichen mit dem oben beschriebenen Zungenmetall Federn bilden, und dessen Federkonstante der Federkonstante der Einheitszellen relativ näher ist, ist es möglich, dass die Frequenzverschiebung einfach realisiert werden kann.
  • Ferner ist der Positivelektrode-Stromabnehmer 12 aus einem Aluminiummaterial (Al) hergestellt, und der Negativelektrode-Stromabnehmer 13 ist aus einem Kupfermaterial (Cu) hergestellt. Diese Materialien werden verwendet, da sie hinsichtlich der Schwingungsabsorptionscharakteristik der positiven Elektrodenzunge 20 und der negativen Elektrodenzungen 20' gut miteinander in Übereinstimmung gebracht werden können.
  • Außerdem ist der Positivelektrode-Stromabnehmer 12 aus positivem Elektrodenmaterial hergestellt, das vorzugsweise aus Lithium(Li)-Mangan(Mn)-Reihe-Verbundoxiden ausgewählt wird, und der Negativelektrode-Stromabnehmer 13 ist aus einem negativen Elektrodenmaterial hergestellt, das vorzugsweise aus kristallinem Kohlenstoffmaterial (Graphit) und nicht-kristallinem Kohlenstoffmaterial (Hartkohlenstoff), oder aus einer beliebigen Kombination dieser Elemente ausgewählt wird. Da dies Rohmaterialien sind, die für die Verbindungsbereiche der Einheitszelle 10 ausreichend große Federkonstanten zur Verfügung stellen, gibt es eine geringe Wahrscheinlichkeit, dass im Inneren der Einheitszelle 10 Oszillation verursacht wird, und es wird möglich, dass die Einheitszelle 10 davor bewahrt wird, unter Schwingungsverschlechterung zu leiden. Auch ermöglicht im Gegensatz, obwohl es eine Wahrscheinlichkeit gibt, dass Schwingungen erzeugt werden, die leicht auf die Zungen 20, 20' übertragen werden, das Vorhandensein der Frequenzverschiebung, dass die Resonanzfrequenz in der tatsächlichen Praxis verschoben wird, ohne dass ein nachteiliger Effekt hinsichtlich der Schwingungsabsorptionscharakteristik verursacht wird.
  • Ferner kann der Separator 14 aus einem Material hergestellt werden, das vorzugsweise aus dem PP-Einzelschicht-Element, dem PE-Einzelschicht-Element, oder einem Dreifachschicht-strukturierten Element, in dem PP, PE und PP nacheinander geschichtet sind, ausgewählt ist.
  • Ferner besteht das äußere Umhüllungsmaterial 60 aus der wärmebeständigen Isolierungs-Harzfolie, die vorzugsweise aus Polyethylen-Tetraphtalate-Folie (PET-Folie: Polyesterfolie) und Nylonfolie ausgewählt wird, der Metall-Folie, die eine Al-Folie umfasst, und der thermische-Schweißstellen-Isolierungs-Harzfolie, die vorzugsweise aus einer PE-Folie und einer PP-Folie ausgewählt wird.
  • Als nächstes wird im Folgenden eine Batterie beschrieben, die die Einheitszellen der oben dargelegten Struktur verwendet.
  • Die Batterie des vorliegend eingereichten Ausführungsbeispiels kann eine Verbindungsstruktur von dem Typ annehmen, der mindestens eine Gruppe umfasst, die aus zwei oder mehr als zwei Einheitszellen 10 besteht, wie oben dargelegt, wobei die jeweiligen Einheitszellen 10 parallel in einer Parallelverbindungsform in einer derartigen Weise verbunden sind, dass die jeweiligen Einheitszellen 10 geschichtet sind, und die der Anzahl von parallel verbundenen Einheitszellen entsprechende Anzahl von positiven Elektrodenzungen 20, und die der Anzahl von parallel verbundenen Einheitszellen entsprechende Anzahl von negativen Elektrodenzungen 20' sind jeweils verschweißt. Das heißt, dass in der Parallelverbindungsform, bei der die Einheitszellen in einer Schichtenstruktur angelegt sind, wie in 19A gezeigt, wie von den Seiten der jeweiligen Einheitszellen 10 darin zu sehen ist, da nebeneinander liegende positive Elektrodenzungen 20 gegenseitig zusammengeschweißt werden, um miteinander verbunden zu werden, und desgleichen nebeneinander liegende negative Elektrodenzungen 20' gegenseitig zusammengeschweißt werden, um miteinander verbunden zu werden, Belastungen auf die jeweiligen Einheitszellen 10 in derselben Phase ausgeübt werden, wenn sie von außen eingegebenen Schwingungen ausgesetzt sind, und es gibt eine geringere Wahrscheinlichkeit dafür, dass die jeweiligen Einheitszellen 10 durch die Verwindungskräfte nachteilig beeinflusst werden. Im Gegensatz sind in einer Reihenverbindungsform der Einheitszellen 10, wie in 19B gezeigt, wie von den Seiten der jeweiligen Einheitszellen 10 darin zu sehen ist, die Verwindungskräfte geeignet, leicht auf die jeweiligen Einheitszellen 10 ausgeübt zu werden, wie durch Pfeile in der Figur gezeigt, da die positive Elektrodenzunge 20 und die negative Elektrodenzunge 20' miteinander verbunden werden müssen.
  • Ferner kann die Batterie des vorliegend eingereichten Ausführungsbeispiels eine andere Verbindungsform annehmen, wobei die Batterie mindestens eine Gruppe von mindestens zwei Einheitszellen 10 umfasst, wie oben dargestellt, und die Einheitszellen 10 in einer Parallelverbindungsform in einer derartigen Weise parallel verbunden sind, dass die jeweiligen Einheitszellen gegenseitig nebeneinander angeordnet sind, während deren Seiten in einer Linie angeordnet sind, und auch eine Vielzahl von positiven Elektrodenzungen 20 und eine Vielzahl von negativen Elektrodenzungen 20' mit den jeweiligen gemeinsamen Stromanschlüssen 30 verschweißt ist. Das heißt, in der Parallelverbindungsform der Einheitszellen 10, wie in 20A gezeigt, wie darin von oben zu sehen ist, werden, da die angrenzenden positiven Elektrodenzungen 20 gegenseitig miteinander verbunden sind, und die angrenzenden negativen Elektrodenzungen 20' gegenseitig miteinander verbunden sind, Belastungen auf die jeweiligen Einheitszellen 10 in derselben Phase ausgeübt, wenn sie von außen eingegebenen Schwingungen ausgesetzt sind, und es gibt eine geringere Wahrscheinlichkeit dafür, dass die jeweiligen Einheitszellen 10 durch die Verwindungskräfte nachteilig beeinflusst werden. Im Gegensatz sind in einer Reihenverbindungsform der Einheitszellen 10, wie in 20B gezeigt, wie darin von oben zu sehen ist, die Verwindungskräfte dazu geeignet, leicht auf die jeweiligen Einheitszellen 10 ausgeübt zu werden, wie durch Pfeile in der Figur gezeigt, da die positiven Elektrodenzungen 20 und die negativen Elektrodenzungen 20' miteinander verbunden werden müssen.
  • Auch ermöglicht, obwohl es für die Verbindungsstrukturen dieser Einheitszellen höchst wünschenswert ist, dass sie so angeordnet sind, dass alle Einheitszellen in der Batterie parallel verbunden sein können, das Vorhandensein von mindestens einer Parallelverbindung in der Batterie die Verringerung der Wahrscheinlichkeit, dass die Einheitszellen 10 von nachteiligen Verwindungskräften beeinträchtigt werden.
  • Ferner wird es, indem zwei oder mehr als zwei Batterien 100, wie oben dargestellt, in einem speziellen Muster unter Einschluss der Reihenverbindungsform, der Parallelverbindungsform oder einer Verbundverbindungsform mit Reihenverbindung und Parallelverbindung zusammengesetzt werden, möglich, eine in 21 gezeigt Verbundbatterie 200 zu bilden.
  • Um eine wie in 21 gezeigte Verbundbatterie 200 zu bilden, werden sechs Sätze von Batterien 100, in 1 gezeigt, parallel verbunden, und Verbindungsplatten 205, von denen jede eine Vielzahl von Öffnungen aufweist, zu denen mit Gewinde versehene Bohrungsbereiche (nicht gezeigt) gehören, sind starr durch Befestigungsschrauben 210 befestigt, die in die jeweiligen zugehörigen mit Gewinde versehenen Bohrungen eingeschraubt sind, die auf beiden Seiten der jeweiligen Batteriegehäuse 50 gebildet sind, wodurch es ermöglicht wird, dass die jeweiligen Batterien 100 gegenseitig miteinander verbunden werden. Auf einer Seite sind die positiven Anschlüsse 51 und die negativen Anschlüsse 52 der Batterien 100, die auf Deckelkörpern über den jeweiligen Batteriegehäusen 50 angeordnet sind, jeweils mit einem äußeren positiven Elektrodenanschlussabschnitt 215 und einem äußeren negativen Elektrodenanschluss 220 verbunden. Und ferner sind positive Elektrodenanschlüsse 225 und negative Elektrodenanschlüsse 230 der jeweiligen Batterien 100 jeweils mit positiven und negativen Elektroden-Isolierungsabdeckungen 235, 240 abgedeckt und geschützt, und durch geeignete Farbidentifizierung, wie rote Farbe und blaue Farbe, jeweils identifiziert.
  • Die Verbundbatterie 200 mit einer solchen Struktur kann möglicherweise als Kombination der Batterien mit einer angemessenen Kapazität mit einer gewünschten Ausgangsspannung gebildet werden, um so einem Verwendungszweck zu entsprechen. Während es möglich ist, in einigen Fällen eine geeignete Kapazität mit der Verwendung der Einheitszelle 10 an sich zu erhalten, ist es denkbar, dass in derartigen Fällen das Vorhandensein einer stark erhöhten Anzahl von Verbindungen bewirkt, dass eine Situation auftreten kann, bei der eine Verschlechterung in einer Einheitszelle eine Verschlechterung in einer Gesamtheit der Batterie bewirkt, und zusätzlich erhöht sich, aufgrund des Vorhandenseins einer erhöhten Anzahl von Einheitszellen, die Masse an sich, wodurch sich eine resultierende Schwierigkeit bei der Minimierung von Schwingungen ergibt.
  • Entsprechend ist es in einer tatsächlichen Praxis wünschenswert, dass die Batterie von einer gewissen, geeigneten Anzahl von Einheitszellen gebildet wird, und dass anschließend eine Vielzahl von diesen Batterien in einer End-Verbundbatterie miteinander verbunden werden kann.
  • Solch eine Verbundbatterie 200 kann vorzugsweise auf einer zentralen Fläche eines Fahrzeugkörpers, wie sie in 22 gezeigt ist, an einer Position unterhalb von dessen Sitzen, eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs V installiert werden, um so zweckgünstig einen großen Kofferraum zur Verfügung zu stellen. Eine derartige Struktur ist jedoch nicht einschränkend, und die Verbundbatterie kann in einer Position unterhalb eines rückwärtigen Kofferraums installiert werden, oder kann in einem Raum vor einem Fahrzeugkörper angebracht werden, wo ein Motor installiert sein könnte, vorausgesetzt, dass, wie in dem Elektrofahrzeug, kein Motor installiert ist. Auch kann, abhängig von einem Verwendungszweck, die Batterie 100 anstelle der Verbundbatterie 200 installiert werden, oder die Batterie und die Verbundbatterie können kombiniert installiert werden. Auch können Fahrzeuge, in denen eine derartige Batterie und/oder Verbundbatterie installiert werden kann, das oben beschriebene Elektrofahrzeug und das Hybridfahrzeugs umfassen, wobei diese aber nicht einschränkend sind.
  • Wenn eine solche Batterie auf ein Fahrzeug, wie ein Kraftfahrzeug, angewandt wird, ist es hier wichtig, dass die Resonanzfrequenz der Batterie von einem speziellen Frequenzbereich, bei dem die Schwingungen in dem Kraftfahrzeug auftreten, verschoben werden kann. Während es selbst in dem Masse-Feder-System mit mehrfachen Freiheitsgraden natürlich unmöglich ist, die Resonanzfrequenz zu beseitigen, ist es möglich, die Resonanzfrequenz der Batterie von dem Frequenzbereich, der in einem Kraftfahrzeug auftreten würde, zu entfernen. Indem das getan wird, soweit die Batterie in dem Fahrzeug verwendet wird, ergibt sich ein Effekt, bei dem die Batterie nicht in die Resonanzfrequenz gelangt. Insbesondere fällt die für die Batterie benötigte Schwingungsabsorptionsfrequenz in einen Bereich von gleich 10 Hz oder mehr und gleich 100 Hz oder weniger, und es ist vorzuziehen, dass die erste Resonanzfrequenz zu einem Bereich von gleich oder mehr als 200 Hz verschoben wird. Auch ist in einem Frequenzbereich unter 10 Hz, unter dem Gesichtspunkt einer Größe der Batterie, die Wahrscheinlichkeit geringer, dass die Resonanzfrequenz auftritt. Außerdem kommt, wenn die Resonanzfrequenz 200 Hz überschreitet und weiter über 1 kHz hinausgeht, eine derartige Resonanzfrequenz in einen Schallbereich, der zur Notwendigkeit einer Schwingungsabsorptionscharakteristik führt. Außerdem ist es in einer tatsächlichen Praxis erforderlich, eine Struktur derartig zu bilden, dass die primäre Resonanzfrequenz um mindestens 75 Hz zu einem Hochfrequenzbereich verschoben werden kann.
  • Ferner zeigt 23A eine Batterie 100 des vorliegend eingereichten Ausführungsbeispiels, die aus vier parallel verbundenen in 2 gezeigten Einheitszellen 10 oder ähnlichem gebildet ist, und 23B zeigt eine andere Batterie 100 des vorliegend eingereichten Ausführungsbeispiels, die aus vier parallel verbundenen in 17A gezeigten Einheitszellen 10 oder ähnlichem gebildet ist. Auch bezeichnet W in den Figuren einen geschweißten Bereich zwischen den Zungen 20, 20' und den Stromanschlüssen 30.
  • Ferner zeigt 24 eine perspektivische Ansicht einer anderen Batterie 100 des vorliegend eingereichten Ausführungsbeispiels, die unter Verwendung der in 2 gezeigten Einheitszellen 10 oder ähnlichem gebildet ist, wobei ein Innenraum in einer Gerippeform gezeigt wird. Auch ist in der Figur der Stromanschluss weggelassen.
  • Im Folgenden werden verschiedene Beispiele der vorliegend eingereichten Ausführungsbeispiele weiter im Detail beschrieben. Natürlich ist die vorliegende Erfindung durch diese Beispiele nicht beschränkt.
  • (Beispiel 1)
  • Zuerst wird das Beispiel 1 im Detail beschrieben.
  • Die Einheitszellen 10 [von denen jede eine Dicke von 4 mm hatte, die aus Al hergestellte positive Elektrodenzunge 20, die aus Ni hergestellte negative Elektrodenzunge 20', den aus Al hergestellten Positivelektrode-Stromabnehmer 12, den aus Cu hergestellten Negativelektrode-Stromabnehmer 13, ein Verhältnis (St/Sg = 0,28) von 28% zwischen der Querschnittfläche St jeder der Zungen 20, 20' und der Querschnittfläche Sg jedes allgemeinen, geschweißten Bereichs der Seiten der äußeren Umhüllungsfolie 60, aus denen die Zungen 20, 20' herausragen, ein Verhältnis (ta/tA = 0,6) von 60% zwischen der Dicke ta jeder der Zungen 20, 20' und der Dicke tA jedes allgemeinen, geschweißten Bereichs der Seiten der äußeren Umhüllungsfolie 60, aus denen die Zungen 20, 20' herausragen, ein Verhältnis (Wt/Wb = 0,47) von 47% zwischen der Zungenbreite Wb jeder der Zungen 20, 20' und der Länge der Seite, das heißt, der zugehörigen Batteriebreite Wb, der äußeren Umhüllungsfolie 60, aus der die Zungen 20, 20' herausragen, wobei die Polymerschicht P aus PP hergestellt ist, und ein Verhältnis (Wb:Lb) zwischen zwei Seiten in einem Bereich von 1:2 fällt] wurden in Vierer-Parallelverbindungen in einem verbundenen Zustand, in 23A gezeigt, verwendet, und in das aus Metall gefertigte äußere Gehäuse 50 eingeschlossen, wodurch die Batterie 100 hergestellt war.
  • Und eine solche Batterie 100 wurde einer später beschriebenen Schlaguntersuchung unterzogen, und es wurde ein Eigenfrequenzspektrum des äußeren Gehäuses 50 gemessen, das erkennen ließ, dass sich die primäre Resonanzspitzenfrequenz um ungefähr 125 Hz bezüglich einer Referenzstruktur (die einer in einem unten beschriebenen Referenzbeispiel gezeigten Struktur entspricht) zu einem Hochfrequenzbereich verschoben hatte. Auch wurde eine zugehörige Beschleunigung in einem Frequenzbereich von 10 bis 300 Hz gemessen, um einen durchschnittlichen Wert für den Verringerungsbetrag zu messen, der zu einer Verringerung eines Durchschnittsbetrags um 3 dB führte.
  • (Beispiel 2)
  • Als nächstes wird das Beispiel 2 im Folgenden im Detail beschrieben.
  • Dieses Beispiel unterscheidet sich in der Struktur von dem Beispiel 1 dadurch, dass die Einheitszelle 10 das Verhältnis (St/Sg = 0,09) von 9% zwischen der Querschnittfläche St jeder der Zungen 20, 20' und der Querschnittfläche Sg jedes allgemeinen, geschweißten Bereichs der Seiten der äußeren Umhüllungsfolie 60, aus denen die Zungen herausragen, hatte, und das Verhältnis (ta/tA = 0,2) von 20% zwischen der Dicke ta jeder der Zungen 20, 20' und der Dicke tA jedes allgemeinen, geschweißten Bereichs der Seiten der äußeren Umhüllungsfolie 60, aus denen die Zungen herausragen, aber die Batterie 100 wurde in den anderen Aspekten unter Verwendung der Einheitszellen 10 in derselben Struktur wie der von Beispiel 1 hergestellt.
  • Und eine solche Batterie 100 wurde der Schlaguntersuchung wie im Beispiel 1 unterzogen, und das Eigenfrequenzspektrum des äußeren Gehäuses 50 wurde gemessen, das erkennen ließ, dass sich die primäre Resonanzspitzenfrequenz um ungefähr 200 Hz bezüglich der Referenzstruktur zu dem Hochfrequenzbereich verschoben hatte. Auch wurde, wie im Beispiel 1, die zugehörige Beschleunigung in dem Frequenzbereich von 10 bis 300 Hz gemessen, um einen durchschnittlichen Wert für den Verringerungsbetrag zu messen, der zu einer Verringerung des Durchschnittsbetrags um 5 dB führte.
  • (Beispiel 3)
  • Als nächstes wird das Beispiel 3 im Folgenden im Detail beschrieben.
  • Dieses Beispiel unterscheidet sich in der Struktur vom Beispiel 1 dadurch, dass die Batterie die Einheitszellen 10 mit der in 11A gezeigten Struktur verwendet hat, und die Einheitszelle 10 das Verhältnis (St/Sg = 0,47) von 47% zwischen der Querschnittfläche St jeder der Zungen 20, 20' und der Querschnittfläche Sg jedes allgemeinen, geschweißten Bereichs der Seiten der äußeren Umhüllungsfolie 60, aus denen die Zungen herausragen, hatte, das Verhältnis (Wt/Wb = 0,79) von 79% zwischen der Zungenbreite Wt jeder der Zungen 20, 20' und der Länge der Seite, das heißt, der Batteriebreite Wb, der Seiten der äußeren Umhüllungsfolie 60, aus der die Zungen herausragen, und wobei die Polymerschicht P aus modifizierten PP hergestellt ist, aber die Batterie 100 wurde in den anderen Aspekten unter Verwendung der Einheitszellen 10 in derselben Struktur wie der von Beispiel 1 hergestellt.
  • Und eine derartige Batterie 100 wurde der Schlaguntersuchung unterzogen, wie in dem Beispiel 1, und das Eigenfrequenzspektrum des äußeren Gehäuses 50 wurde gemessen, das erkennen ließ, dass sich die primäre Resonanzspitzenfrequenz um ungefähr 100 Hz bezüglich der Referenzstruktur zu dem Hochfrequenzbereich verschoben hatte. Auch wurde, wie im Beispiel 1, die zugehörige Beschleunigung in dem Frequenzbereich von 10 bis 300 Hz gemessen, um einen durchschnittlichen Wert für den Verringerungsbetrag zu messen, der zu einer Verringerung des Durchschnittsbetrags um 2 dB führte.
  • (Beispiel 4)
  • Als nächstes wird das Beispiel 4 im Folgenden im Detail beschrieben.
  • Dieses Beispiel unterscheidet sich in der Struktur vom Beispiel 1 dadurch, dass die Batterie die Einheitszellen 10 mit der in 11C gezeigten Struktur verwendet hat, und die Einheitszellen 10 das Verhältnis (St/Sg = 0,25) von 25% zwischen der Querschnittfläche St jeder der Zungen 20, 20' und der Querschnittfläche Sg jedes allgemeinen, geschweißten Bereichs der Seiten der äußeren Umhüllungsfolie 60, aus denen die Zungen herausragen, hatten, das Verhältnis (Wt/Wb = 0,42) von 42% zwischen der Zungenbreite Wt jeder der Zungen 20, 20' und der Länge der Seite, das heißt, der Batteriebreite Wb, der Seiten der äußeren Umhüllungsfolie 60, aus der die Zungen herausragen, und wobei die Polymerschicht P aus PE hergestellt ist, aber die Batterie 100 wurde in den anderen Aspekten unter Verwendung der Einheitszellen 10 in derselben Struktur wie der von Beispiel 1 hergestellt.
  • Und eine derartige Batterie 100 wurde der Schlaguntersuchung unterzogen, wie in dem Beispiel 1, und das Eigenfrequenzspektrum des äußeren Gehäuses 50 wurde gemessen, das erkennen ließ, dass sich die primäre Resonanzspitzenfrequenz um ungefähr 175 Hz bezüglich der Referenzstruktur zu dem Hochfrequenzbereich verschoben hatte. Auch wurde, wie im Beispiel 1, die zugehörige Beschleunigung in dem Frequenzbereich von 10 bis 300 Hz gemessen, um einen durchschnittlichen Wert für den Verringerungsbetrag zu messen, der zu einer Verringerung des Durchschnittsbetrags um 3 dB führte.
  • (Beispiel 5)
  • Als nächstes wird das Beispiel 5 im Folgenden im Detail beschrieben.
  • Dieses Beispiel unterscheidet sich in der Struktur von dem Beispiel 1 dadurch, dass die Einheitszellen 10 das Verhältnis (St/Sg = 0,67) von 67% zwischen der Querschnittfläche St jeder der Zungen 20, 20' und der Querschnittfläche Sg jedes allgemeinen, geschweißten Bereichs der Seiten der äußeren Umhüllungsfolie 60, aus denen die Zungen herausragen, hatten, das Verhältnis (ta/tA = 0,8) von 80% zwischen der Dicke ta jeder der Zungen 20, 20' und der Dicke tA jedes allgemeinen, geschweißten Bereichs der Seiten der äußeren Umhüllungsfolie 60, aus denen die Zungen herausragen, das Verhältnis (Wt/Wb = 0,84) von 84% zwischen der Zungenbreite Wt jeder der Zungen 20, 20' und der Länge der Seite, das heißt, der Batteriebreite Wb, der Seiten der äußeren Umhüllungsfolie 60, aus der die Zungen herausragen, und wobei die Polymerschicht P aus modifizierten PE hergestellt ist, aber die Batterie 100 wurde in den anderen Aspekten unter Verwendung der Einheitszellen 10 in derselben Struktur wie der von Beispiel 1 hergestellt.
  • Und eine solche Batterie 100 wurde der Schlaguntersuchung wie im Beispiel 1 unterzogen, und das Eigenfrequenzspektrum des äußeren Gehäuses 50 wurde gemessen, das erkennen ließ, dass sich die primäre Resonanzspitzenfrequenz um ungefähr 75 Hz bezüglich der Referenzstruktur zu dem Hochfrequenzbereich verschoben hatte. Auch wurde, wie im Beispiel 1, die zugehörige Beschleunigung in dem Frequenzbereich von 10 bis 300 Hz gemessen, um einen durchschnittlichen Wert für den Verringerungsbetrag zu messen, der zu einer Verringerung des Durchschnittsbetrags um 1 dB führte.
  • (Beispiel 6)
  • Als nächstes wird das Beispiel 6 im Folgenden im Detail beschrieben.
  • Dieses Beispiel unterscheidet sich in der Struktur vom Beispiel 1 dadurch, dass die Batterie die Einheitszellen 10 mit der in 12A gezeigten Struktur verwendet hat, und die Einheitszelle die Dicke von 8 mm hatte, die negative Elektrodenzunge aus Cu hergestellt war, und die Polymerschicht P aus Ionomer hergestellt war, aber die Batterie 100 wurde in den anderen Aspekten unter Verwendung der Einheitszellen 10 in derselben Struktur wie der von Beispiel 1 hergestellt.
  • Und eine solche Batterie 100 wurde der Schlaguntersuchung wie im Beispiel 1 unterzogen, und das Eigenfrequenzspektrum des äußeren Gehäuses 50 wurde gemessen, das erkennen ließ, dass sich die primäre Resonanzspitzenfrequenz um ungefähr 105 Hz bezüglich der Referenzstruktur zu dem Hochfrequenzbereich verschoben hatte. Auch wurde, wie im Beispiel 1, die zugehörige Beschleunigung in dem Frequenzbereich von 10 bis 300 Hz gemessen, um einen durchschnittlichen Wert für den Verringerungsbetrag zu messen, der zu einer Verringerung des Durchschnittsbetrags um 3,5 dB führte.
  • (Beispiel 7)
  • Als nächstes wird das Beispiel 7 im Folgenden im Detail beschrieben.
  • Dieses Beispiel unterscheidet sich in der Struktur vom Beispiel 1 dadurch, dass die Batterie die Einheitszellen 10 mit der in 12B gezeigten Struktur verwendet hat, und die Einheitszelle die Dicke von 8 mm hatte, die negative Elektrodenzunge aus Fe hergestellt war, und die Polymerschicht P aus Ionomer hergestellt war, aber die Batterie 100 wurde in den anderen Aspekten unter Verwendung der Einheitszellen 10 in derselben Struktur wie der von Beispiel 1 hergestellt.
  • Und eine solche Batterie 100 wurde der Schlaguntersuchung wie im Beispiel 1 unterzogen, und das Eigenfrequenzspektrum des äußeren Gehäuses 50 wurde gemessen, das erkennen ließ, dass sich die primäre Resonanzspitzenfrequenz um ungefähr 100 Hz bezüglich der Referenzstruktur zu dem Hochfrequenzbereich verschoben hatte. Auch wurde, wie im Beispiel 1, die zugehörige Beschleunigung in dem Frequenzbereich von 10 bis 300 Hz gemessen, um einen durchschnittlichen Wert für den Verringerungsbetrag zu messen, der zu einer Verringerung des Durchschnittsbetrags um 3 dB führte.
  • (Beispiel 8)
  • Als nächstes wird das Beispiel 8 im Folgenden im Detail beschrieben.
  • Dieses Beispiel unterscheidet sich in der Struktur vom Beispiel 1 dadurch, dass die Batterie die Einheitszellen 10 mit der in 13A gezeigten Struktur verwendet hat, und die Einheitszellen 10 das Verhältnis (St/Sg = 0,53) von 53% zwischen der Querschnittfläche St jeder der Zungen 20, 20' und der Querschnittfläche Sg jedes allgemeinen, geschweißten Bereichs der Seiten der äußeren Umhüllungsfolie 60, aus denen die Zungen herausragen, hatten, und das Verhältnis (Wt/Wb = 0,88) von 88% zwischen der Zungenbreite Wt jeder der Zungen 20, 20' und der Länge der Seite, das heißt, der Batteriebreite Wb, der Seiten der äußeren Umhüllungsfolie 60, aus der die Zungen herausragen, aber die Batterie 100 wurde in den anderen Aspekten unter Verwendung der Einheitszellen 10 in derselben Struktur wie der von Beispiel 1 hergestellt.
  • Und eine derartige Batterie 100 wurde der Schlaguntersuchung unterzogen, wie in Beispiel 1, und das Eigenfrequenzspektrum des äußeren Gehäuses 50 wurde gemessen, das erkennen ließ, dass sich die primäre Resonanzspitzenfrequenz bezüglich der Referenzstruktur um ungefähr 100 Hz zu dem Hochfrequenzbereich verschoben hatte. Auch wurde, wie im Beispiel 1, die zugehörige Beschleunigung in dem Frequenzbereich von 10 bis 300 Hz gemessen, um einen durchschnittlichen Wert für den Verringerungsbetrag zu messen, der zu einer Verringerung des Durchschnittsbetrags um 1,5 dB führte.
  • (Beispiel 9)
  • Als nächstes wird das Beispiel 9 im Folgenden im Detail beschrieben.
  • Dieses Beispiel unterscheidet sich in der Struktur vom Beispiel 1 dadurch, dass die Batterie die Einheitszellen 10 mit der in 13B gezeigten Struktur verwendet hat, und die Einheitszellen 10 das Verhältnis (St/Sg = 0,26) von 26% zwischen der Querschnittfläche St jeder der Zungen 20, 20' und der Querschnittfläche Sg jedes allgemeinen, geschweißten Bereichs der Seiten der äußeren Umhüllungsfolie 60, aus denen die Zungen herausragen, hatten, und das Verhältnis (Wt/Wb = 0,44) von 44% zwischen der Zungenbreite Wt jeder der Zungen 20, 20' und der Länge der Seite, das heißt, der Batteriebreite Wb, der Seiten der äußeren Umhüllungsfolie 60, aus der die Zungen herausragen, aber die Batterie 100 wurde in den anderen Aspekten unter Verwendung der Einheitszellen 10 in derselben Struktur wie der von Beispiel 1 hergestellt.
  • Und eine derartige Batterie 100 wurde der Schlaguntersuchung unterzogen, wie in Beispiel 1, und das Eigenfrequenzspektrum des äußeren Gehäuses 50 wurde gemessen, das erkennen ließ, dass sich die primäre Resonanzspitzenfrequenz bezüglich der Referenzstruktur um ungefähr 125 Hz zu dem Hochfrequenzbereich verschoben hatte. Auch wurde, wie im Beispiel 1, die zugehörige Beschleunigung in dem Frequenzbereich von 10 bis 300 Hz gemessen, um einen durchschnittlichen Wert für den Verringerungsbetrag zu messen, der zu einer Verringerung des Durchschnittsbetrags um 3 dB führte.
  • (Beispiel 10)
  • Als nächstes wird das Beispiel 10 im Folgenden im Detail beschrieben.
  • Dieses Beispiel unterscheidet sich in der Struktur vom Beispiel 1 dadurch, dass die Batterie die Einheitszellen 10 mit der in 14A gezeigten Struktur verwendet hat, und die Einheitszelle die Dicke von 8 mm hatte, das Verhältnis (St/Sg = 0,26) von 26% zwischen der Querschnittfläche St jeder der Zungen 20, 20' und der Querschnittfläche Sg jedes allgemeinen, geschweißten Bereichs der Seiten der äußeren Umhüllungsfolie 60, aus denen die Zungen herausragen, und das Verhältnis (Wt/Wb = 0,44) von 44% zwischen der Zungenbreite Wt jeder der Zungen 20, 20' und der Länge der Seite, das heißt, der Batteriebreite Wb, der Seiten der äußeren Umhüllungsfolie 60, aus der die Zungen herausragen, aber die Batterie 100 wurde in den anderen Aspekten unter Verwendung der Einheitszellen 10 in derselben Struktur wie der von Beispiel 1 hergestellt.
  • Und eine derartige Batterie 100 wurde der Schlaguntersuchung unterzogen, wie in Beispiel 1, und das Eigenfrequenzspektrum des äußeren Gehäuses 50 wurde gemessen, das erkennen ließ, dass sich die primäre Resonanzspitzenfrequenz bezüglich der Referenzstruktur um ungefähr 175 Hz zu dem Hochfrequenzbereich verschoben hatte. Auch wurde, wie im Beispiel 1, die zugehörige Beschleunigung in dem Frequenzbereich von 10 bis 300 Hz gemessen, um einen durchschnittlichen Wert für den Verringerungsbetrag zu messen, der zu einer Verringerung des Durchschnittsbetrags um 2,5 dB führte.
  • (Beispiel 11)
  • Als nächstes wird das Beispiel 11 im Folgenden im Detail beschrieben.
  • Dieses Beispiel unterscheidet sich in der Struktur vom Beispiel 1 dadurch, dass die Batterie die Einheitszellen 10 mit der in 14B gezeigten Struktur verwendet hat, und die Einheitszelle 10 die Dicke von 2 mm hatte, das Verhältnis (St/Sg = 0,26) von 26% zwischen der Querschnittfläche St jeder der Zungen 20, 20' und der Querschnittfläche Sg jedes allgemeinen, geschweißten Bereichs der Seiten der äußeren Umhüllungsfolie 60, aus denen die Zungen herausragen, und das Verhältnis (Wt/Wb = 0,44) von 44% zwischen der Zungenbreite Wt jeder der Zungen 20, 20' und der Länge der Seite, das heißt, der Batteriebreite Wb, der Seiten der äußeren Umhüllungsfolie 60, aus der die Zungen herausragen, aber die Batterie 100 wurde in den anderen Aspekten unter Verwendung der Einheitszellen 10 in derselben Struktur wie der von Beispiel 1 hergestellt.
  • Und eine derartige Batterie 100 wurde der Schlaguntersuchung unterzogen, wie in Beispiel 1, und das Eigenfrequenzspektrum des äußeren Gehäuses 50 wurde gemessen, das erkennen ließ, dass sich die primäre Resonanzspitzenfrequenz bezüglich der Referenzstruktur um ungefähr 175 Hz zu dem Hochfrequenzbereich verschoben hatte. Auch wurde, wie im Beispiel 1, die zugehörige Beschleunigung in dem Frequenzbereich von 10 bis 300 Hz gemessen, um einen durchschnittlichen Wert für den Verringerungsbetrag zu messen, der zu einer Verringerung des Durchschnittsbetrags um 3 dB führte.
  • (Beispiel 12)
  • Als nächstes wird das Beispiel 12 im Folgenden im Detail beschrieben.
  • Dieses Beispiel unterscheidet sich in der Struktur vom Beispiel 1 dadurch, dass die Batterie die Einheitszellen 10 mit der in 18A gezeigten Struktur verwendet hat, und die Einheitszellen 10 das Verhältnis (Wb:Lb) in der Länge zwischen den beiden Seiten hatten, das in einen Bereich von 1:1 fiel, aber die Batterie 100 wurde in den anderen Aspekten unter Verwendung der Einheitszellen 10 in derselben Struktur wie der von Beispiel 1 hergestellt.
  • Und eine derartige Batterie 100 wurde der Schlaguntersuchung unterzogen, wie in Beispiel 1, und das Eigenfrequenzspektrum des äußeren Gehäuses 50 wurde gemessen, das erkennen ließ, dass sich die primäre Resonanzspitzenfrequenz bezüglich der Referenzstruktur um ungefähr 110 Hz zu dem Hochfrequenzbereich verschoben hatte. Auch wurde, wie im Beispiel 1, die zugehörige Beschleunigung in dem Frequenzbereich von 10 bis 300 Hz gemessen, um einen durchschnittlichen Wert für den Verringerungsbetrag zu messen, der zu einer Verringerung des Durchschnittsbetrags um 2,5 dB führte.
  • (Beispiel 13)
  • Als nächstes wird das Beispiel 13 im Folgenden im Detail beschrieben.
  • Dieses Beispiel unterscheidet sich in der Struktur vom Beispiel 1 dadurch, dass die Batterie die Einheitszellen 10 mit der in 18C gezeigten Struktur verwendet hat, und die Einheitszellen 10 das Verhältnis (Wb:Lb) in der Länge zwischen den beiden Seiten hatten, das in einen Bereich von 1:3 fällt, aber die Batterie 100 wurde in den anderen Aspekten unter Verwendung der Einheitszellen 10 in derselben Struktur wie der von Beispiel 1 hergestellt.
  • Und eine derartige Batterie 100 wurde der Schlaguntersuchung unterzogen, wie in Beispiel 1, und das Eigenfrequenzspektrum des äußeren Gehäuses 50 wurde gemessen, das erkennen ließ, dass sich die primäre Resonanzspitzenfrequenz bezüglich der Referenzstruktur um ungefähr 90 Hz zu dem Hochfrequenzbereich verschoben hatte. Auch wurde, wie im Beispiel 1, die zugehörige Beschleunigung in dem Frequenzbereich von 10 bis 300 Hz gemessen, um einen durchschnittlichen Wert für den Verringerungsbetrag zu messen, der zu einer Verringerung des Durchschnittsbetrags um 3,5 dB führte.
  • (Beispiel 14)
  • Als nächstes wird das Beispiel 14 im Folgenden im Detail beschrieben.
  • Dieses Beispiel unterscheidet sich in der Struktur von dem Beispiel 1 dadurch, dass die Batterie die in Vierer-Parallel-Verbindung verbundenen Einheitszellen 10 unter einer in 19A gezeigten Verbindungsbedingung verwendet hat, aber die Batterie 100 wurde in den anderen Aspekten unter Verwendung der Einheitszellen 10 in derselben Struktur wie der von Beispiel 1 hergestellt.
  • Und eine derartige Batterie 100 wurde der Schlaguntersuchung unterzogen, wie in Beispiel 1, und das Eigenfrequenzspektrum des äußeren Gehäuses 50 wurde gemessen, das erkennen ließ, dass sich die primäre Resonanzspitzenfrequenz bezüglich der Referenzstruktur um ungefähr 100 Hz zu dem Hochfrequenzbereich verschoben hatte.
  • Auch wurde, wie im Beispiel 1, die zugehörige Beschleunigung in dem Frequenzbereich von 10 bis 300 Hz gemessen, um einen durchschnittlichen Wert für den Verringerungsbetrag zu messen, der zu einer Verringerung des Durchschnittsbetrags um 3 dB führte.
  • (Beispiel 15)
  • Als nächstes wird das Beispiel 15 im Folgenden im Detail beschrieben.
  • Dieses Beispiel unterscheidet sich in der Struktur von dem Beispiel 1 dadurch, dass die Batterie die in Zweier-Parallel-Zwölfer-Reihen-Verbindung verbundenen Einheitszellen 10 unter einer in 1 gezeigten Verbindungsbedingung verwendet hat, aber die Batterie 100 wurde in den anderen Aspekten unter Verwendung der Einheitszellen 10 in derselben Struktur wie der von Beispiel 1 hergestellt.
  • Und eine derartige Batterie 100 wurde der Schlaguntersuchung unterzogen, wie in Beispiel 1, und das Eigenfrequenzspektrum des äußeren Gehäuses 50 wurde gemessen, das erkennen ließ, dass sich die primäre Resonanzspitzenfrequenz bezüglich der Referenzstruktur um ungefähr 120 Hz zu dem Hochfrequenzbereich verschoben hatte. Auch wurde, wie im Beispiel 1, die zugehörige Beschleunigung in dem Frequenzbereich von 10 bis 300 Hz gemessen, um einen durchschnittlichen Wert für den Verringerungsbetrag zu messen, der zu einer Verringerung des Durchschnittsbetrags um 4 dB führte.
  • (Vergleichendes Beispiel 1)
  • Als nächstes wird das Vergleichende Beispiel 1 im Folgenden im Detail beschrieben.
  • Dieses Vergleichende Beispiel unterscheidet sich in der Struktur vom Beispiel 1 dadurch, dass die Einheitszelle 10 das Verhältnis (St/Sg = 0,06) von 6% zwischen der Querschnittfläche St jeder der Zungen 20, 20' und der Querschnittfläche Sg jedes allgemeinen, geschweißten Bereichs der Seiten der äußeren Umhüllungsfolie 60, aus denen die Zungen herausragen, hatte, und das Verhältnis (Wt/Wb = 0,11) von 11% zwischen der Zungenbreite Wt jeder der Zungen 20, 20' und der Länge der Seite, das heißt, der Batteriebreite Wb, der Seiten der äußeren Umhüllungsfolie 60, aus der die Zungen herausragen, aber die Batterie 100 wurde in den anderen Aspekten unter Verwendung der Einheitszellen 10 in derselben Struktur wie der von Beispiel 1 hergestellt.
  • Und eine derartige Batterie 100 wurde der Schlaguntersuchung unterzogen, wie in Beispiel 1, und das Eigenfrequenzspektrum des äußeren Gehäuses 50 wurde gemessen, das erkennen ließ, dass sich die primäre Resonanzspitzenfrequenz nicht verschoben hat. Auch wurde, wie im Beispiel 1, die zugehörige Beschleunigung in dem Frequenzbereich von 10 bis 300 Hz gemessen, um einen durchschnittlichen Wert für den Verringerungsbetrag zu messen, der zu einer Verringerung des Durchschnittsbetrags um 0 dB führte.
  • (Vergleichendes Beispiel 2)
  • Als nächstes wird das Vergleichende Beispiel 2 im Folgenden im Detail beschrieben.
  • Dieses Vergleichende Beispiel unterscheidet sich in der Struktur vom Beispiel 1 dadurch, dass die Einheitszelle 10 das Verhältnis (St/Sg = 1,05) von 105 zwischen der Querschnittfläche St jeder der Zungen 20, 20' und der Querschnittfläche Sg jedes allgemeinen, geschweißten Bereichs der Seiten der äußeren Umhüllungsfolie 60, aus denen die Zungen herausragen, hatte, das Verhältnis (ta/tA = 2,0) von 200% zwischen der Dicke ta jeder der Zungen 20, 20' und der Dicke tA jedes allgemeinen, geschweißten Bereichs der Seiten der äußeren Umhüllungsfolie 60, aus denen die Zungen herausragen, und das Verhältnis (Wt/Wb = 0,53) von 53% zwischen der Zungenbreite Wt jeder der Zungen 20, 20' und der Länge der Seite, das heißt, der Batteriebreite Wb, der Seiten der äußeren Umhüllungsfolie 60, aus der die Zungen herausragen, aber die Batterie 100 wurde in den anderen Aspekten unter Verwendung der Einheitszellen 10 in derselben Struktur wie der von Beispiel 1 hergestellt.
  • Und eine derartige Batterie 100 wurde der Schlaguntersuchung unterzogen, wie in Beispiel 1, und das Eigenfrequenzspektrum des äußeren Gehäuses 50 wurde gemessen, das erkennen ließ, dass sich die primäre Resonanzspitzenfrequenz nicht verschoben hat. Auch wurde, wie im Beispiel 1, die zugehörige Beschleunigung in dem Frequenzbereich von 10 bis 300 Hz gemessen, um einen durchschnittlichen Wert für den Verringerungsbetrag zu messen, der zu einer Verringerung des Durchschnittsbetrags um 0,5 dB führte.
  • (Vergleichendes Beispiel 3)
  • Als nächstes wird das Vergleichende Beispiel 3 im Folgenden im Detail beschrieben.
  • In diesem Vergleichenden Beispiel wurde die Batterie 100 unter Verwendung der Einheitszellen 10 hergestellt, wobei sie entsprechend in derselben Struktur wie der aus Beispiel 1 angefertigt wurde, mit der Ausnahme, dass die Polymerschicht P nicht enthalten war.
  • Und eine derartige Batterie 100 wurde der Schlaguntersuchung unterzogen, wie in Beispiel 1, und das Eigenfrequenzspektrum des äußeren Gehäuses 50 wurde gemessen, das erkennen ließ, dass sich die primäre Resonanzspitzenfrequenz nicht verschoben hat. Auch wurde, wie im Beispiel 1, die zugehörige Beschleunigung in dem Frequenzbereich von 10 bis 300 Hz gemessen, um einen durchschnittlichen Wert für den Verringerungsbetrag zu messen, der zu einer Verringerung des Durchschnittsbetrags um –0,5 dB führte.
  • (Bezugsbeispiel)
  • Als nächstes wird das Bezugsbeispiel im Folgenden im Detail beschrieben.
  • Dieses Bezugsbeispiel unterscheidet sich in der Struktur vom Beispiel 1 dadurch, dass die Batterie die Einheitszellen 10 mit der in den 17A und 17B gezeigten Struktur verwendet hat, und die Einheitszelle 10 das Verhältnis (St/Sg = 0,06) von 6% zwischen der Querschnittfläche St jeder der Zungen 20, 20' und der Querschnittfläche Sg jedes allgemeinen, geschweißten Bereichs der Seiten der äußeren Umhüllungsfolie 60, aus denen die Zungen herausragen, hatte, und das Verhältnis (Wt/Wb = 0,11) von 11% zwischen der Zungenbreite Wt jeder der Zungen 20, 20' und der Länge der Seite, das heißt, der Batteriebreite Wb, der Seiten der äußeren Umhüllungsfolie 60, aus der die Zungen herausragen, wobei die Einheitszellen ferner in Vierer-Parallelverbindung unter einer in 23B gezeigten Verbindungsbedingung angeordnet waren, aber die Batterie 100 wurde in den anderen Aspekten unter Verwendung der Einheitszellen 10 in derselben Struktur wie der von Beispiel 1 hergestellt.
  • Und eine derartige Batterie 100 wurde der Schlaguntersuchung unterzogen, wie in Beispiel 1, und das Eigenfrequenzspektrum des äußeren Gehäuses 50 wurde gemessen. Auch wurde, wie im Beispiel 1, die zugehörige Beschleunigung in dem Frequenzbereich von 10 bis 300 Hz gemessen, um einen durchschnittlichen Wert für den Verringerungsbetrag zu messen.
  • Die in den vorhergehend beschriebenen Beispielen 1 bis 15, in den Vergleichenden Beispielen 1 bis 3, und dem Referenzbeispiel erlangten Batterien wurden den folgenden Untersuchungen unterzogen. Die erlangten Ergebnisse sind in den Tabellen 1 und 2 (später beschrieben) zusammen mit den Spezifikationen der jeweiligen Batterien angegeben.
  • 1. Schlaguntersuchung
  • Beschleunigungsaufnehmer wurden an im wesentlichen zentralen Bereichen der äußeren Gehäuse der Batterien der oben dargestellten verschiedenen Beispiele 1 bis 15, der Vergleichenden Beispiele 1 bis 3, und des Referenzbeispiels eingerichtet, und die Schwingungsspektren der Beschleunigungsaufnehmer, die sich ergaben, wenn durch Schlaghämmer auf Bereiche der äußeren Gehäuse ein Schlag ausgeübt wurden, wurden gemessen. Das Anordnungsverfahren beruhte auf JIS B0908 (Korrekturverfahren und grundlegendes Konzept für das Aufnehmen von Schwingung und Stoss).
  • Und die gemessenen Spektren wurden unter Verwendung einer FFT(schnelle Fourier-Transformation)-Analyseeinheit analysiert und in Frequenz- und Beschleunigungs-Dimensionen umgewandelt, wodurch Resonanzfrequenzspektren erzielt wurden. Eines von den auf diese Weise sich ergebenden Resonanzfrequenzspektren, das in dem niedrigsten Frequenzbereich auftrat, wurde als primäre Resonanzfrequenz (Resonanzfrequenz erster Ordnung) bestimmt.
  • Auch wurde die Differenz zwischen den primären Resonanzfrequenzen als eine Differenz zwischen der primären Resonanzfrequenz der Batterie des Referenzbeispiels und der primären Resonanzfrequenz jeder der Batterien der jeweiligen Beispiele bestimmt. Ferner wurden für die Untersuchungen der Beispiele 14 und 15 dieselben äußeren Gehäuse wie die der anderen Beispiele verwendet.
  • 2. Messung der durchschnittlichen Verringerungsrate
  • Die Beschleunigungswerte, die sich aus den gemessenen Spektren der oben beschriebenen Schlaguntersuchungen ergaben, wurden. in einem Bereich von 10 bis 300 Hz gemittelt, um einen sich ergebenden Durchschnittswert zur Verfügung zu stellen, und die durchschnittliche Verringerungsrate (durchschnittlicher Betrag der Verringerung) wurde berechnet, indem von dem sich ergebenden Durchschnittswert jedes der Beispiele 1 bis 15 und der vergleichenden Beispielen 1 bis 3 ein Verringerungsbetrag der Batterie des Referenzbeispiels, der seinem Durchschnittswert selbst entspricht, abgezogen wird. Das heißt, dass je größer der sich ergebende numerische Wert der durchschnittlichen Verringerungsrate ist, umso kleiner wird der Grad der Schwingungen sein, der von den Strukturen der vorliegend eingereichten Ausführungsbeispiele oder ähnlichem bereitgestellt wird.
  • Tabelle 1
    Figure 00560001
  • Tabelle 2
    Figure 00570001
  • Wie aus den in Tabelle 2 angegebenen Ergebnissen, die sich auf die in Tabelle 1 gezeigten Strukturen beziehen, deutlich zu ersehen ist, kann man aus den Beispielen 1 bis 15, die zu numerischen Bereichen gehören, die in den vorliegend eingereichten Ausführungsbeispielen definiert sind, entnehmen, dass man mit Eingriffen in verschiedene Faktoren die primäre Resonanzfrequenz bezüglich der Spezifikation der Referenz zu einem Hochfrequenzbereich verschieben kann, und es tritt auch eine Reduzierung bei der Übertragung von Schwingungen auf, um zu verhindern, dass Resonanzschwingungen mit Schwingungen auftreten, die von dem Fahrzeug verursacht werden, was zu einer Möglichkeit führt, Belastungen zu eliminieren, die auf die Zungen übertragen werden können.
  • Im Gegensatz dazu wurden in den vergleichenden Beispielen 1 bis 3, bei denen die Strukturen Werte angenommen haben, die außerhalb der numerischen Werte liegen, die in den vorliegend eingereichten Ausführungsbeispielen definiert sind, Ergebnisse erzielt, die keine derartigen Effekte aufweisen.
  • Aus der vorhergehenden Beschreibung kann, gemäß den Batterien der vorliegend eingereichten Ausführungsbeispiele und der damit in Verbindung stehenden Verfahren, eine Schwingungsabsorptionsleistung realisiert werden, ungeachtet einer in den Strukturen des Standes der Technik liegenden Unfähigkeit, und zusätzlich ist es ermöglicht worden, eine Vereinbarkeit zwischen der Reduzierung des internen Widerstandes und der Verbesserung der Wärmefestigkeit zu erreichen.

Claims (13)

  1. Batterie (100) umfassend: – mindestens zwei Einheitszellen (10), wobei jede der mindestens zwei Einheitszellen versehen ist mit: – einer äußeren Umhüllungsfolie (60) mit einer geschichteten Struktur, in der eine Harzfolie (60a, 60c) und eine Metallfolie (60b) geschichtet sind; – einem Positivelektrode-Stromabnehmer (12), – einem Negativelektrode-Stromabnehmer (13), – einem Separator (14), der zwischen dem Positivelektrode-Stromabnehmer und dem Negativelektrode-Stromabnehmer angebracht ist; – einer positiven Elektrodenzunge (20), mit der der Positivelektrode-Stromabnehmer verbunden ist, und die aus einem ersten versiegelten Bereich der äußeren Umhüllungsfolie herausragt, um einen ersten Verlängerungsbereich zu bilden, mit dem ein erstes Verbindungselement (30) verbunden ist, wobei die eine positive Elektrodenzunge und die eine negative Elektrodenzunge in Bezug auf eine entsprechende Einheitszelle in entgegengesetzten Richtungen herausragen; – einer negativen Elektrodenzunge (20'), mit der der Negativelektrode-Stromabnehmer verbunden ist, und die aus einem zweiten versiegelten Bereich der äußeren Umhüllungsfolie herausragt, um einen zweiten Verlängerungsbereich zu bilden, mit dem ein zweites Verbindungselement (30) verbunden ist; – einer ersten Polymerschicht (P), die gänzlich an einer Grenzfläche zwischen der positiven Elektrodenzunge und der geschichteten Struktur der äußeren Umhüllungsfolie angebracht ist; und – einer zweiten Polymerschicht (P), die gänzlich an einer Grenzfläche zwischen der negativen Elektrodenzunge und der geschichteten Struktur der äußeren Umhüllungsfolie angebracht ist, – wobei ein Wert, der sich aus dem Subtrahieren einer Breite der positiven Elektrodenzunge (20) und/oder der negativen Elektrodenzunge (20') von einer Breite eines entsprechenden des positiven Elektrode-Stromabnehmers (12) und des Negativelektrode-Stromabnehmers (13) ergibt, gleich oder kleiner ist als die Breite der positiven Elektrodenzunge (20) und/oder der negativen Elektrodenzunge (20'), und wobei eine Querschnittfläche der positiven Elektrodenzunge und/oder der negativen Elektrodenzunge an einer Seite der äußeren Umhüllungsfolie (60), aus der die positive Elektrodenzunge und/oder die negative Elektrodenzunge herausragt, geringer ist als eine Querschnittfläche nur der äußeren Umhüllungsfolie an der Seite der äußeren Umhüllungsfolie.
  2. Batterie gemäß Anspruch 1, wobei Massen, Federn und Dämpfung der äußeren Umhüllungsfolie (60), des Positivelektrode-Stromabnehmers (12), des Negativelektrode-Stromabnehmers (13) und des Separators (14) ein Masse-Feder-System (S) bilden, wobei Massen und Federn der positiven Elektrodenzunge (20), der ersten Polymerschicht (P), der negativen Elektrodenzunge (20') und der zweiten Polymerschicht (P) ein Pseudo-Masse-Feder-System (Sa, Sb) bilden, und wobei das Masse-Feder-System und das Pseudo-Masse-Feder-System ein Masse-Feder-System mit einem Vielfach-Freiheitsgrad bilden, welches mindestens zwei Freiheitsgrade aufweist.
  3. Batterie gemäß Anspruch 2, wobei durch Einstellen von irgendeiner der Massen, der Federn und der Dämpfung der äußeren Umhüllungsfolie (60), des Positivelektrode-Stromabnehmers (12), des Negativelektrode-Stromabnehmers (13) und des Separators (14), und der Massen und Federn der positiven Elektrodenzunge (20), der ersten Polymerschicht (P), der negativen Elektrodenzunge (20') und der zweiten Polymerschicht (P) eine primäre Resonanzfrequenz des Vielfach-Freiheitsgrads frei eingestellt werden kann.
  4. Batterie gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei jede der mindestens zwei Einheitszellen (10) eine maximale Dicke von einem Wert von gleich oder größer als 1 mm bis zu einem Wert von gleich oder weniger als 10 mm hat.
  5. Batterie gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei ein Verhältnis zwischen zwei Seiten, mit Ausnahme derer in einer Dickenrichtung, von jeder der mindestens zwei Einheitszellen (10) in einen Bereich von 1:1 bis 1:3 fällt.
  6. Batterie gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die positive Elektrodenzunge (20) oder die negative Elektrodenzunge (20') mindestens aus einer Sorte zusammengesetzt ist, die aus einer Gruppe ausgewählt ist bestehend aus Ni, Cu, Al und Fe.
  7. Batterie gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Polymerschicht (P) mindestens aus einer Sorte zusammengesetzt ist, die aus einer Gruppe ausgewählt ist bestehend aus Polypropyren, modifiziertem Polypropyren, Polyethylen, modifiziertem Polyethylen und Ionomer.
  8. Batterie gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Material der Positivelektrode des Positivelektrode-Stromabnehmers (12) aus Kompositoxiden der Lithium-Mangan Serie zusammengesetzt ist.
  9. Batterie gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das Material der Negativelektrode des Negativelektrode- Stromabnehmers (13) aus kristallinem Kohlenstoffmaterial, nicht-kristallinem Kohlenstoffmaterial oder einer Kombination von dem kristallinem Kohlenstoffmaterial und dem nicht-kristallinen Kohlenstoffmaterial zusammengesetzt ist.
  10. Batterie gemäß Anspruch 2, wobei eine primäre Resonanzfrequenz des Masse-Feder-Systems mit dem Vielfach-Freiheitsgrad in die Lage versetzt ist, sich um mindestens 75 Hz zu einem Hochfrequenzbereich zu verschieben.
  11. Batterie gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei mehr als zwei Batterien (100) in Reihenschaltung, in Parallelschaltung und in Kombination der Parallelschaltung und der Reihenschaltung angeordnet sind, um eine Verbundbatterie (200) zu bilden.
  12. Batterie gemäß Anspruch 11, wobei die Batterie (1001 oder die Verbundbatterie (200) in einem Fahrzeug installiert ist.
  13. Verfahren zur Herstellung einer Batterie (100) wobei das Verfahren umfasst: – Anfertigen von mindestens zwei Einheitszellen (10), wobei jede der mindestens zwei Einheitszellen ausgestattet ist mit: – einer äußeren Umhüllungsfolie (60) mit einer geschichteten Struktur, in welcher eine Harzfolie (60a, 60c) und eine Metallfolie (60b) geschichtet sind; – einem Positivelektrode-Stromabnehmer (12); – einem Negativelektrode-Stromabnehmer (13); – einem Separator (14), der zwischen dem Positivelektrode-Stromabnehmer und dem Negativelektrode-Stromabnehmer angebracht ist; – einer positiven Elektrodenzunge (20), mit der der Positivelektrode-Stromabnehmer verbunden ist, und die aus einem ersten versiegelten Bereich der äußeren Umhüllungsfolie herausragt, um einen ersten Verlängerungsbereich zu bilden, mit dem ein erstes Verbindungselement (30) verbunden ist, wobei die eine positive Elektrodenzunge und die eine negative Elektrodenzunge in Bezug auf eine entsprechende Einheitszelle in entgegengesetzten Richtungen herausragen; – einer negativen Elektrodenzunge (20'), mit der der Negativelektrode-Stromabnehmer verbunden ist, und die aus einem zweiten versiegelten Bereich der äußeren Umhüllungsfolie herausragt, um einen zweiten Verlängerungsbereich zu bilden, mit dem ein zweites Verbindungselement (30) verbunden ist; – einer ersten Polymerschicht (P), die gänzlich an einer Grenzfläche zwischen der positiven Elektrodenzunge und der geschichteten Struktur der äußeren Umhüllungsfolie angebracht ist; und – einer zweiten Polymerschicht (P), die gänzlich an einer Grenzfläche zwischen der negativen Elektrodenzunge und der geschichteten Struktur der äußeren Umhüllungsfolie angebracht ist; und – Verbinden der mindestens zwei Einheitszellen, sodass sie mindestens eine Gruppe bilden, welche zwei oder mehr als zwei Parallelschaltung von den mindestens zwei Einheitszellen aufweist, – wobei ein Wert, der sich aus dem Subtrahieren einer Breite der positiven Elektrodenzunge (20) und/oder der negativen Elektrodenzunge (20') von einer Breite eines entsprechenden des Positivelektrode-Stromabnehmers (12) und des Negativelektrode-Stromabnehmers (13) ergibt, gleich oder kleiner ist als die Breite der positiven Elektrodenzunge (20) und/oder der negativen Elektrodenzunge (20), und wobei eine Querschnittfläche der positiven Elektrodenzunge und/oder der negativen Elektrodenzunge an einer Seite der äußeren Umhüllungsfolie (60), aus der die positive Elektrodenzunge und/oder die negative Elektrodenzunge herausragt, geringer ist als eine Querschnittfläche nur der äußeren Umhüllungsfolie an der Seite der äußeren Umhüllungsfolie.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008055161A1 (de) * 2008-12-29 2010-07-01 Robert Bosch Gmbh Batteriemodul
DE202017101961U1 (de) 2017-04-03 2018-07-04 Hofer Mechatronik Gmbh Traktionsakkumulator, insbesondere länglicher Bauart mit benachbart angeordneten Lithium-Ionen-Sekundärzellen
EP4113705A2 (de) 2017-04-03 2023-01-04 hofer powertrain innovation GmbH Traktionsakkumulator, insbesondere für ein kraftfahrzeug, mit lithium-ionen-sekundärzellen und herstellungsprozess eines wärme abführenden traktionsakkumulators

Families Citing this family (53)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6444192B1 (en) * 1999-02-05 2002-09-03 The Regents Of The University Of California Diagnostic imaging of lymph structures
JP4483162B2 (ja) * 2002-08-22 2010-06-16 日産自動車株式会社 積層型電池、組電池、電池モジュール並びに電気自動車
JP4175215B2 (ja) * 2003-08-08 2008-11-05 日産自動車株式会社 バイポーラ電池、組電池、複合組電池、および組電池または複合組電池を用いた車両
ATE526694T1 (de) 2003-10-28 2011-10-15 Johnson Controls Tech Co Batteriesystem mit verbesserter wärmeableitung
JP2006196428A (ja) * 2004-05-31 2006-07-27 Nissan Motor Co Ltd 組電池およびその製造方法
CN100477336C (zh) * 2004-05-31 2009-04-08 日产自动车株式会社 电池组及其制造方法
US7092746B2 (en) * 2004-06-02 2006-08-15 Research In Motion Limited Slim line battery pack
KR100601511B1 (ko) * 2004-09-24 2006-07-19 삼성에스디아이 주식회사 리튬 폴리머 전지 및 그 제조 방법
JP4967230B2 (ja) * 2004-12-07 2012-07-04 日産自動車株式会社 電池構造体
KR100726065B1 (ko) * 2004-12-22 2007-06-08 에스케이 주식회사 고출력 리튬 단전지 및 고출력 리튬 단전지를 구비한고출력 리튬 전지 팩
KR100933425B1 (ko) * 2005-09-02 2009-12-23 주식회사 엘지화학 전지모듈의 제조가 용이한 전지
KR100889243B1 (ko) * 2005-12-02 2009-03-17 주식회사 엘지화학 전지 코어 팩의 제조방법
KR100881637B1 (ko) * 2006-05-01 2009-02-04 주식회사 엘지화학 저온 출력 특성이 개선된 리튬 이차전지
KR100895203B1 (ko) * 2006-05-15 2009-05-06 주식회사 엘지화학 중대형 전지모듈
JP5100082B2 (ja) * 2006-10-20 2012-12-19 株式会社東芝 扁平型電池
US7892675B1 (en) * 2006-12-06 2011-02-22 Quallion Llc Electrochemical device having ultrasonic weld attaching weld material to electrode tab
DE102008032263A1 (de) * 2008-07-09 2010-01-21 Li-Tec Battery Gmbh Nach galvanischen Prinzipien arbeitende elektrische Einrichtung
DE102008053009A1 (de) * 2008-10-23 2010-04-29 Li-Tec Battery Gmbh Elektroden für eine nach galvanischen Prinzipien arbeitende elektrische Einrichtung, wie Lithium-Ionen-Zellen, und Verfahren zu deren Herstellung
DE102008052985A1 (de) * 2008-10-23 2010-04-29 Li-Tec Battery Gmbh Verpackungsvorrichtung und Verpackungssystem für im Wesentlichen flache Gegenstände, beispielsweise Lithium-Ionen-Zellen
DE102008053011A1 (de) * 2008-10-23 2010-04-29 Li-Tec Battery Gmbh Galvanische Zelle für einen Akkumulator
DE102008053089A1 (de) 2008-10-24 2010-04-29 Li-Tec Battery Gmbh Akkumulator mit mehreren galvanischen Zellen
DE102008062158A1 (de) * 2008-12-15 2010-06-17 Li-Tec Battery Gmbh Vorrichtung zur Speicherung elektrischer Energie
US20100178559A1 (en) * 2009-01-14 2010-07-15 Ou Mao Nickel-copper clad tabs for rechargeable battery electrodes and methods of manufacturing
DE102009006117A1 (de) * 2009-01-26 2010-07-29 Li-Tec Battery Gmbh Elektrochemische Energiespeicherzelle
US8557411B2 (en) * 2009-08-14 2013-10-15 Samsung Sdi Co., Ltd. Secondary battery with a connection tab folded around an insulator and method of manufacturing the same
KR101137372B1 (ko) * 2009-09-18 2012-04-20 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지용 전극 조립체 제조 방법
KR101222259B1 (ko) 2009-11-18 2013-01-15 삼성에스디아이 주식회사 이차전지
KR101036101B1 (ko) * 2009-11-27 2011-05-19 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩 및 배터리 팩 스택
WO2011108857A2 (ko) * 2010-03-05 2011-09-09 (주)브이이엔에스 전지 카트리지
DE102010018289A1 (de) * 2010-04-26 2011-10-27 Continental Automotive Gmbh Energiespeicherzelle
JP5618356B2 (ja) * 2010-05-19 2014-11-05 Ｎｅｃエナジーデバイス株式会社 電池ユニットおよび電源装置
KR101147237B1 (ko) * 2010-07-12 2012-05-18 삼성에스디아이 주식회사 전극조립체 및 이를 포함하는 이차 전지
KR20120059049A (ko) 2010-11-30 2012-06-08 현대자동차주식회사 배터리모듈 구조
US8628874B2 (en) * 2011-01-28 2014-01-14 Samsung Sdi Co., Ltd. Secondary battery
KR20130063890A (ko) * 2011-12-07 2013-06-17 삼성에스디아이 주식회사 전극 조립체 및 이를 갖는 이차 전지
JP5561798B2 (ja) * 2012-08-06 2014-07-30 Ｎｅｃエナジーデバイス株式会社 積層型二次電池および組電池
JP6171606B2 (ja) * 2013-06-18 2017-08-02 株式会社デンソー 電池ユニット
JP6149629B2 (ja) * 2013-09-13 2017-06-21 株式会社村田製作所 蓄電デバイスおよび蓄電デバイスモジュール
US9123949B2 (en) * 2013-09-17 2015-09-01 Lg Chem, Ltd. Battery module and battery cell
KR101747397B1 (ko) * 2013-09-25 2017-06-14 주식회사 엘지화학 댐핑 구조가 형성되어 있는 전극리드를 포함하는 전지모듈
US9123950B2 (en) * 2013-09-26 2015-09-01 Lg Chem, Ltd. Battery module and battery cell
US9172122B2 (en) * 2014-02-25 2015-10-27 Lg Chem, Ltd. Battery module
EP3161899A4 (de) 2014-06-30 2017-12-27 Black & Decker Inc. Batteriepack für schnurlose elektrowerkzeuge
KR102303827B1 (ko) 2014-10-06 2021-09-17 삼성전자주식회사 다수의 전극조립체를 구비하는 복합전극조립체 및 이를 포함하는 전기화학소자
JP6638693B2 (ja) * 2017-04-28 2020-01-29 トヨタ自動車株式会社 積層電池
US11038192B2 (en) * 2017-06-02 2021-06-15 GM Global Technology Operations LLC Configurations for power module having an integrated flexible circuit assembly
JP2019024040A (ja) * 2017-07-24 2019-02-14 旭化成株式会社 非水系リチウム型蓄電素子
KR102258819B1 (ko) * 2017-11-24 2021-05-31 주식회사 엘지에너지솔루션 전기적 연결 안전성이 향상된 배터리 모듈
CN108550738A (zh) * 2018-05-17 2018-09-18 江苏海四达电源股份有限公司 一种方型电池模组的固定端板及方型电池模组
WO2020079705A1 (en) * 2018-10-16 2020-04-23 Chairman, Defence Research & Development Organisation (DRDO) A secondary prismatic alkaline battery twin cell
WO2020100683A1 (ja) * 2018-11-16 2020-05-22 株式会社村田製作所 固体電池
JP7196872B2 (ja) * 2020-02-26 2022-12-27 トヨタ自動車株式会社 バイポーラ電池及びバイポーラ電池スタック
CN112259800B (zh) * 2020-11-02 2022-04-12 广东利元亨智能装备股份有限公司 一种电芯配对方法

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4204036A (en) 1979-03-29 1980-05-20 Polaroid Corporation Multiple duty battery
US4429026A (en) 1982-01-20 1984-01-31 Polaroid Corporation Laminar multicell lithium batteries
US4592972A (en) 1983-07-22 1986-06-03 Gates Energy Products, Inc. Vibration-resistant battery assembly
EP0267242B1 (de) 1986-05-19 1991-04-10 EASTMAN KODAK COMPANY (a New Jersey corporation) Verfahren zur herstellung einer batterie
JPH0799048A (ja) 1993-09-28 1995-04-11 Mitsubishi Chem Corp 二次電池用電極構造
WO1996012313A1 (en) 1994-10-12 1996-04-25 Bipolar Technologies Corporation Bipolar battery cells, batteries, and methods
US5474859A (en) 1995-02-13 1995-12-12 Wilson Greatbatch Ltd. Electrochemical cell design for use under high shock and vibration conditions
US5965249A (en) 1997-08-07 1999-10-12 Gore Enterprise Holdings, Inc. Vibration damping composite material
US5948562A (en) 1997-11-03 1999-09-07 Motorola, Inc. Energy storage device
JPH11260414A (ja) * 1998-03-10 1999-09-24 Kao Corp 非水系二次電池
JP3573949B2 (ja) 1998-03-19 2004-10-06 三洋電機株式会社 組電池
IT1308435B1 (it) 1999-04-01 2001-12-17 Negesat Di Boer Fabrizio & C S Struttura di contenimento e dissipazione termica per equipaggiamentiin un veicolo aeronautico o spaziale
US6224997B1 (en) 1999-04-08 2001-05-01 Nick Papadopoulos Downhole battery case
US6174619B1 (en) 1999-04-30 2001-01-16 Tai-Her Yang Structure for positioning electrode plates in a battery casing
JP2001057203A (ja) 1999-08-19 2001-02-27 Dainippon Printing Co Ltd ポリマー電池のタブ構造
US6877216B2 (en) * 2000-01-26 2005-04-12 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Heat-sealing machine, heat-sealing method, embossing method, work pressing machine and workpiece
US6403262B1 (en) 2000-02-10 2002-06-11 Ntk Powerdex, Inc. Li-Ion cell with shielded leads
US6294128B1 (en) 2000-10-13 2001-09-25 Ford Global Technologies, Inc. Method of making a supported plurality of electrochemical extruded membranes
US6849358B2 (en) * 2001-04-06 2005-02-01 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Lithium ion battery
JP3755591B2 (ja) * 2001-12-13 2006-03-15 日産自動車株式会社 電池およびそれを用いた組電池

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008055161A1 (de) * 2008-12-29 2010-07-01 Robert Bosch Gmbh Batteriemodul
DE202017101961U1 (de) 2017-04-03 2018-07-04 Hofer Mechatronik Gmbh Traktionsakkumulator, insbesondere länglicher Bauart mit benachbart angeordneten Lithium-Ionen-Sekundärzellen
EP4113705A2 (de) 2017-04-03 2023-01-04 hofer powertrain innovation GmbH Traktionsakkumulator, insbesondere für ein kraftfahrzeug, mit lithium-ionen-sekundärzellen und herstellungsprozess eines wärme abführenden traktionsakkumulators

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