DE69805994T2

DE69805994T2 - Nichtwässrige dünne batterie

Info

Publication number: DE69805994T2
Application number: DE69805994T
Authority: DE
Inventors: Takashi Minakata; Masa-Aki Sasayama; Kouichi Yasukata
Original assignee: Asahi Kasei Chemicals Corp; Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Kasei Microdevices Corp
Priority date: 1997-03-19
Filing date: 1998-03-19
Publication date: 2003-03-20
Anticipated expiration: 2018-03-20
Also published as: EP0973212A4; CN1252896A; KR20000076434A; CA2283931C; US6461757B1; CN1138309C; EP0973212B1; EP0973212A1; TW396651B; KR100344515B1; AU6419998A; DE69805994D1; JP3363910B2; ATE219296T1; WO1998042036A1; CA2283931A1

Description

Hintergrund der Erfindung

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine neue nichtwässrige Batterie einer dünnen Konstruktionsart. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine nichtwässrige Batterie einer dünnen Konstruktionsart, umfassend ein hermetisch verschlossenes beutelartiges Gehäuse, das eine elektrochemische Zelle umhüllt, und Anschlussklemmen, die mit der Kathode und der Anode elektrisch der elektrochemischen Zelle verbunden sind, wobei das beutelartige Gehäuse gegenüberliegende Folien aus wenigstens Dreischichtenlaminaten umfasst, wobei jede eine innere thermoplastische Harzschicht, eine mittlere Metallfolienschicht und eine äußere elektrisch isolierende Materialschicht umfasst, und das beutelartige Gehäuse einen ausgedehnten, hermetischen Haftbereich entlang des Umfangs des beutelartigen Gehäuses aufweist, wobei in diesem Haftbereich die gegenüberliegenden inneren thermoplastischen Harzschichten in der Schmelze miteinander verklebt werden, wodurch sich eine hermetische Abdichtung des beutelartigen Gehäuse bildet, die Anschlussklemmen sich durch die terminalen Entnahmestellen in dem ausgedehnten, hermetischen Haftbereich hin zur Außenseite des beutelartigen Gehäuses erstrecken und aus denselben herausragen, und wobei die nichtwässrige Batterie irgendeine der folgenden Bedingungen (a) und (β) oder beide erfüllt:
(α) die Breite eines ausgedehnten Teils der mittleren Metallfolienschicht, wobei der Teil in dem ausgedehnten hermetischen Haftbereich des beutelartigen Gehäuses vorliegt, wenigstens das zehnfache der Dicke eines ausgedehnten Teils der inneren thermoplastischen Harzschicht ausmacht, wobei der Teil in dem ausgedehnten hermetischen Haftbereich vorliegt, und es dem ausgedehnten Teil der mittleren Metallfolienschicht in dem ausgedehnten hermetischen Haftbereich an einem peripheren Teil desselben an einer vorherbestimmten Tiefe in der Breitenrichtung mangelt, wie von dem peripheren Rand des beutelartigen Gehäuses aus gemessen wurde, wenigstens an Teilen desselben um die terminalen Entnahmestellen herum; und
(β) die Oberfläche des peripheren Randes des beutelartigen Gehäuses wenigstens an Teilen um die terminalen Entnahmestellen herum einer elektrischen Isolierbehandlung unterzogen wird.
Aufgrund der oben erwähnten einzigartigen Struktur ist die nichtwässrige Batterie der vorliegenden Erfindung, die eine dünne Konfiguration aufweist, nicht nur dahingehend vorteilhaft, dass sie ein geringes Gewicht hat, dünn und flexibel ist, sondern auch dahingehend, dass sie eine ausgezeichnete Feuchtigkeitsbeständigkeit und eine ausgezeichnete Luftundurchlässigkeit aufweist und bei ihr die Gefahr des Auftretens eines Kurzschlusses an Teilen um die terminalen Entnahmestellen nicht besteht. Daher kann insbesondere die nichtwässrige Batterie der vorliegenden Erfindung auf vorteilhafte Weise als kleine Batterie mit einem geringen Gewicht (z. B. als Batterie für trag bare Gerätschaften), die eine hohe Kapazität und eine ausgezeichnete Sicherheit aufweist, verwendet werden.

Stand der Technik

Gemäß der Tendenz, das Gewicht und die Größe von Batterie-enthaltenden Gerätschaften, wie tragbaren elektrischen und elektronischen Gerätschaften, zu reduzieren, sind Batterien eines geringen Gewichts und einer hohen Kapazität entwickelt werden, die in solchen Gerätschaften eines geringen Gewichts und einer hohen Kapazität verwendet werden sollen. Z. B. werden verschiedene Lithiumbatterien und Lithiumion-Sekundärbatterien, die beide unter Verwendung eines nichtwässrigen Elektrolyts hergestellt werden, als Batterien hoher Kapazität genutzt, bei denen das weniger edle Oxidations- Reduktionspotential von Lithium verwendet wird. Herkömmlicherweise werden metallische Behälter, die durch Formen einer Metallfolie in die Form eines Zylinders, eines Polygons, einer Münze oder dergleichen hergestellt werden, als Gehäuse für solche Batterien in Übereinstimmung mit der Anwendung der Batterie verwendet. Jedoch ist es schwierig, das Gewicht einer solchen Batterie zu reduzieren, die ein metallisches Gehäuse aufweist, und es bestehen auch Einschränkungen in Bezug auf die Konstruktionsfreiheit der Formen metallischer Gehäuse.
Andererseits wird eine Batterie, die ein Gehäuse aufweist, das aus einem Laminat hergestellt wird, das hauptsächlich aus einer Metallfolie und einer Harzfolie besteht, verglichen mit der obigen, ein metallisches Gehäuse aufweisenden Batterie, nicht nur leicht und flexibel, sondern auch ihre Dicke kann leicht reduziert werden. Bei einer solchen Batterie, die ein Gehäuse aufweist, das aus einem Laminat besteht, das hauptsächlich aus einer Metallfolie und einer Harzfolie besteht, kann zusätzlich dazu die Abdichtung der Batterie während der Herstellung derselben leicht durchgeführt werden. Als Beispiele solcher Batterien, die Gehäuse vom Laminattyp aufweisen, offenbaren die Japanischen Offenlegungsschriften Nr. 60-100362 und 1- 112652 nichtwässrige, primäre Batterien mit Gehäusen vom Laminattyp und offenbaren die Japanische Offenlegungsschrift Nr. 60-49568 und die britische Patentanmeldung, Veröffentlichungsnummer 2 149 197 feste Elektrolyt- Batterien mit Gehäusen vom Laminattyp. Jede der in diesen Dokumenten des Standes der Technik offenbarten Batterien hat ein Gehäuse, das aus folgendem besteht: entweder einem Zweischichtenlaminat, das eine Metallfolienschicht und eine thermoplastische Harzschicht umfasst, oder einem Dreischichtenlaminat, das eine elektrisch isolierende Materialschicht, eine Metallfolienschicht und eine thermoplastische Harzschicht umfasst. In solchen Batterien ist eine elektrochemische Zelle, die Anschlussklemmen aus einer SUS-Folie oder dergleichen aufweist, von einem beutelartigen Gehäuse umhüllt, das durch ein Verfahren hergestellt wird, in dem das oben erwähnte Laminat so gefaltet ist, dass die thermoplastischen Harzschichten als innere Schichten einander gegenüberliegen, und die gegenüberliegenden inneren thermoplastischen Harzschichten entlang des Umfangs der gegenüberliegen, inneren thermoplastischen Harzschichten durch Schmelzkleben aneinander haften, um einen hermetischen Haftbereich zu bilden, wodurch das beutelartige Gehäuse hermetisch abgedichtet wird, während die Anschlussklemmen so positioniert werden, dass die Anschlussklemmen der Batterie sich durch den hermetischen Haftbereich hin zur Außenseite des beutelartigen Gehäuses erstrecken und aus derselben hervorragen.
In den herkömmlichen Batteriegehäusen vom Laminattyp dient die Metallfolienschicht des Laminats dazu, die Batterie gegenüber dem Eindringen von Wasserdampf undurchlässig zu machen, und die elektrisch isolierende Materialschicht bewirkt, dass die Metallfolienschicht geschützt wird. Die Metallfolienschicht des Laminats, die für das Batteriegehäuse verwendet wird, besteht aus Aluminium oder dergleichen; die thermoplastische Harzschicht des Laminats besteht aus einem Ionomer, aus Polyethylen, Polypropylen oder dergleichen; und das Material der elektrischen Isolierschicht besteht aus Polypropylen, Polyethylenterephthalat oder dergleichen. Herkömmlicherweise ergibt die Verwendung eines solchen Laminats für ein Batteriegehäuse die folgenden Probleme. Häufig erfolgt ein Kurzschluss zwischen der Metallfolienschicht und den Anschlussklemmen während des Schmelzklebens, das zum Abdichten des Gehäuses bei der Herstellung der Batterie durchgeführt wird. Weiterhin erfolgt nach der Herstellung der Batterie häufig ein Kurzschluss zwischen den Anschlussklemmen und der Metallfolienschicht, die an dem an der Peripherie gelegenen Rand des Gehäuses freigelegt ist. Das Auftreten dieser Kurzschlüsse stellt vom Gesichtspunkt der Zuverlässigkeit und Sicherheit aus gesehen ernsthafte Probleme während der Herstellung und der Verwendung der Batterie dar.
Als Verfahren zur Verhinderung des Auftretens eines Kurzschlusses während des Schmelzklebens zum Abdichten des Gehäuses bei der Herstellung der Batterie offenbaren die Japanische Offenlegungsschrift Nr. 60-86754 und die Japanische Patentanmeldung, Veröffentlichungsnummer 4-58146 ein Verfahren, in welchem eine intermediäre, elektrisch isolierende Materialschicht, die befähigt ist, während des Schmelzklebens unversehrt zu bleiben, zwischen die Metallfolienschicht und die thermoplastische Harzschicht des Laminats gelegt wird. Jedoch lösen Batterien, die durch dieses Verfahren hergestellt werden, nicht das Problem, dass wahrscheinlich ein Kurzschluss zwischen den Anschlussklemmen und der Metallfolienschicht, die an dem an der Peripherie gelegenen Rand des Gehäuses freigelegt ist, erfolgt. Da die intermediäre, elektrisch isolierende Materialschicht, die in diesem Verfahren verwendet wird, während des Schmelzklebens zum Abdichten des Gehäuses unversehrt ist, ist dieses Verfahren darüber hinaus auch dahingehend unvorteilhaft, dass eine gute Haftung zwischen der thermoplastischen Harzschicht und der intermediären, elektrisch isolierenden Materialschicht nicht erhalten werden kann, was eine Reduktion der Luftundurchlässigkeit und der Feuchtigkeitsbeständigkeit der Batterie ergibt. Weiterhin wird in diesem Verfahren das Produktionsverfahren kompliziert.
Es ist eine Batterie bekannt, die ein hermetisch abgeschlossenes beutelartiges Gehäuse aus einem Laminat aufweist, das aus einer inneren Schicht eines thermoplastischen Konstruktionsklebers, einer mittleren Metallfolienschicht und einer äußeren, sehr wärmebeständigen Polyesterschicht besteht, in welcher der hermetische Haftbereich keine Metallfolienschicht aufweist, und die Anschlussklemmen sich durch den ausgedehnten, hermetischen Haftbereich erstrecken (siehe Japanische Offenlegungsschrift Nr. 3-62447, die der Europäischen Patentanmeldung, Veröffentlichungsnummer 397 248 entspricht). In dieser Batterie weist das Gehäuse entlang der Innenseite des hermetischen Haftbereichs einen Teil auf, der weder den hermetischen Haftbereich, noch die Metallfolienschicht aufweist. Wenn deshalb eine solche Batterie z. B. als sekundäre Batterie verwendet wird, die befähigt sein muss, während einer langen Zeitspanne auf stabile Weise zu arbeiten, treten dahingehende Probleme auf, dass die Batterie an einem Eindringen von Substanzen (wie Wasserdampf) leidet, die die Leistungsfähigkeit der Batterie beeinträchtigen, und die Batterie auch an einem Auslaufen von Lösungsmittelmolekülen der Elektrolytflüssigkeit leidet.
Weiterhin offenbart die japanische Offenlegungsschrift Nr. 60-49568 ein Verfahren, in welchem eine Batterie mit einem wärmehärtbaren Harz bedeckt wird und anschließend das wärmehärtbare Harz wärmegehärtet wird. Dieses Verfahren ist zum Verhindern eines Kurzschlusses zwischen der Metallfolienschicht und den Anschlussklemmen wirksam, aber die erhöhte Temperatur, die zum Härten des wärmehärtbaren Harzes notwendig ist, beeinträchtigt wahrscheinlich die elektrochemische Zelle der Batterie.

Kurzbeschreibung der Erfindung

In dieser Situation führten die Erfinder der vorliegenden Erfindung ausgedehnte und intensive Untersuchungen durch, um die obigen schwierigen Probleme, die mit dem Stand der Technik verbunden sind, zu lösen, d. h. um eine nichtwässrige Batterie einer dünnen Konstruktionsart zu entwickeln, umfassend eine nichtwässrige elektrochemische Zelle, die durch ein beutelartiges Gehäuse umhüllt ist, das durch Schmelzkleben gegenüberliegender Folien von Laminaten hergestellt wird, die nicht nur dahingehend Vorteile aufweist, dass ein Kurzschluss zwischen einer Metallfolienschicht und Anschlussklemmen auf sichere Weise vermieden werden kann, sondern auch dahingehend, dass die Batterie leicht hergestellt werden kann und eine ausgezeichnete Luftundurchlässigkeit und eine ausgezeichnete Feuchtigkeitsbeständigkeit aufweist. Als Ergebnis wurde unerwarteterweise gefunden, dass die obige Aufgabe durch eine nichtwässrige Batterie gelöst werden kann, in der ein beutelartiges Gehäuse verwendet wird, das aus gegenüberliegenden Folien von wenigstens Dreischichtenlaminaten besteht, wobei jedes Laminat eine innere thermoplastische Harzschicht, eine mittlere Metallfolienschicht und eine äußere elektrisch isolierende Materialschicht umfasst, das beutelartige Gehäuse einen ausgedehnten, hermetischen Haftbereich entlang des Umfangs des beutelartigen Gehäuses aufweist, wobei in diesem Haftbereich die gegenüberliegenden inneren thermoplastischen Harzschichten in der Schmelze miteinander verklebt werden, und das Gehäuse terminale Entnahmestellen in dem ausgedehnten, hermetischen Haftbereich aufweist, und wobei das Gehäuse irgendeine der folgenden Bedingungen (α) und (β) oder beide erfüllt:
(α) die Breite eines ausgedehnten Teils der mittleren Metallfolienschicht, wobei der Teil in dem ausgedehnten hermetischen Haftbereich des beutelartigen Gehäuses vorliegt, wenigstens das zehnfache der Dicke eines ausgedehnten Teils der inneren thermoplastischen Harzschicht ausmacht, wobei der Teil in dem ausgedehnten hermetischen Haftbereich vorliegt, und es dem ausgedehnten Teil der mittleren Metallfolienschicht in dem ausgedehnten hermetischen Haftbereich an einem peripheren Teil desselben an einer vorherbestimmten Tiefe in der Breitenrichtung mangelt, wie von dem peripheren Rand des beutelartigen Gehäuses aus gemessen wurde, wenigstens an Teilen desselben um die terminalen Entnahmestellen herum; und
(β) die Oberfläche des peripheren Randes des beutelartigen Gehäuses wenigstens an Teilen um die terminalen Entnahmestellen herum einer elektrischen Isolierbehandlung unterzogen wird.
D. h. es wurde gefunden, dass durch die Verwendung des obigen beutelartigen Gehäuses in einer nichtwässrigen Batterie nicht nur das Auftreten eines Kurzschlusses in sehr starkem Maße unterdrückt werden, sondern auch die elektrochemische Zelle innerhalb des Gehäuses leicht abgedichtet werden kann, während eine ausgezeichnete Luftundurchlässigkeit und eine ausgezeichnete Feuchtigkeitsbeständigkeit erreicht wird. Auf der Basis dieser neuen Ergebnisse wurde die vorliegende Erfindung gemacht.
Daher ist es eine primäre Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine nichtwässrige Batterie mit geringem Gewicht und einer dünnen Konstruktionsart bereitzustellen, bei der nicht die Gefahr des Auftretens eines Kurzschlusses besteht, und die eine ausgezeichnete Luftundurchlässigkeit eine hohe Zuverlässigkeit und eine hohe Sicherheit aufweist.
Die obige und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind aus der folgenden, ausführlichen Beschreibung, in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen und den beigefügten Ansprüchen ersichtlich.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

In den Zeichnungen
zeigt Fig. 1 schematische Ansichten, die die nichtwässrige Batterie einer dünnen Konstruktionsart erklären, die im Beispiel 1 hergestellt wurde, wobei Fig. 1(a) eine Draufsicht eines Laminats ist (das zur Herstellung eines beutelartigen Gehäuses verwendet wird), in welchem eine mittlere Metallfolienschicht an verschiedenen Teilen an einer Seite derselben teilweise fehlt;
Fig. 1(b) eine Querschnittsansicht ist, die entlang der Linie Ib-Ib von Fig. 1(a) angefertigt wurde; und Fig. 1(c) eine Draufsicht der nichtwässrigen Batterie einer dünnen Konstruktionsart ist;
zeigt Fig. 2 schematische Ansichten, die die nichtwässrige Batterie einer dünnen Konstruktionsart erklären, die im Beispiel 2 hergestellt wurde, wobei Fig. 2(a) eine Draufsicht eines Laminats ist (das zur Herstellung eines beutelartigen Gehäuses verwendet wird), in welchem eine mittlere Metallfolienschicht entlang der gesamten Länge einer Seite derselben fehlt; Fig. 2 (b) eine Querschnittsansicht ist, die entlang der Linie IIb-IIb von Fig. 2(a) angefertigt wurde; und Fig. 2(c) eine Draufsicht der nichtwässrigen Batterie einer dünnen Konstruktionsart ist;
zeigt Fig. 3 schematische Ansichten, die die nichtwässrige Batterie einer dünnen Konstruktionsart erklären, die im Beispiel 3 hergestellt wurde, wobei Fig. 3(a) eine Draufsicht eines Laminats ist (das zur Herstellung eines beutelartigen Gehäuses verwendet wird), in welchem der gesamte Umfang einer mittleren Metallfolienschicht fehlt; wobei der gesamte Umfang sowohl die Seite einschließt, welche Teile aufweist, die terminalen Entnahmestellen entsprechen, als auch die Seite, die derselben gegenüberliegt, Fig. 3(b) eine Querschnittsansicht ist, die entlang der Linie IIIb-IIIb von Fig. 3(a) angefertigt wurde; und Fig. 3(c) eine Draufsicht der nichtwässrigen Batterie einer dünnen Konstruktionsart ist; und
zeigt Fig. 4 schematische Ansichten, die die im Beispiel 6 hergestellte nichtwässrige Batterie erklären, wobei Fig. 4(a) eine teilweise abgeschnittene Draufsicht der nichtwässrigen Batterie ist (die Anschlussklemmen 9,9 werden als gedachte Linien angezeigt), in welcher die Oberfläche des peripheren Randes des Gehäuses an Teilen um die terminalen Entnahmestellen herum einer elektrischen Isolierbehandlung unterzogen wurde; und Fig. 4(b) eine Querschnittsansicht ist, die entlang der Linie IVb-IVb von Fig. 4(a) angefertigt wurde.

Beschreibung der Bezugszahlen

1 innere thermoplastische Harzschicht
2 mittlere Metallfolienschicht
3 äußere elektrisch isolierende Materialschicht
4 ausgedehnter, hermetischer Haftbereich
5 terminale Entnahmestelle
6 fehlender Teil einer mittleren Metallfolienschicht
7 elektrisch isolierendes Material
9 Anschlussklemme
10 Laminat
20 Gehäuse
30 nichtwässrige Batterie einer dünnen Konstruktionsart
l&sub1;, l&sub2;, l&sub3; Linie, um die herum ein Laminat gefaltet wird, um ein Gehäuse herzustellen

Beschreibung der Erfindung

Gemäß der Erfindung wird eine nichtwässrige Batterie einer dünnen Konstruktionsart bereitgestellt, umfassend
(a) eine elektrochemische Zelle, die eine Kathode, eine Anode und einen nichtwässrigen Elektrolyten umfasst, der zwischen der Kathode und der Anode angeordnet ist,
(b) ein hermetisch verschlossenes beutelartiges Gehäuse, das die elektrochemische Zelle (a) umhüllt, und
(c) wenigstens ein Paar Anschlussklemmen, die mit der Kathode und der Anode elektrisch verbunden sind,
wobei das beutelartige Gehäuse gegenüberliegende Folien auswenigstens Dreischichtenlaminaten umfasst, wobei jede (1) eine innere thermoplastische Harzschicht, (2) eine mittlere Metallfolienschicht und (3) eine äußere elektrisch isolierende Materialschicht umfasst, wobei das beutelartige Gehäuse einen ausgedehnten, hermetischen Haftbereich entlang des Umfangs des beutelartigen Gehäuses aufweist, wobei in diesem Haftbereich die gegenüberliegenden inneren thermoplastischen Harzschichten (1) in der Schmelze miteinander verklebt werden, wodurch sich eine hermetische Abdichtung des beutelartigen Gehäuse bildet,
wobei die Anschlussklemmen sich durch die terminalen Entnahmestellen in dem ausgedehnten, hermetischen Haftbereich hin zur Außenseite des beutelartigen Gehäuses erstrecken und aus denselben herausragen,
wobei die nichtwässrige Batterie irgendeine der folgenden Bedingungen (α) und (β) oder beide erfüllt:
(α) die Breite eines ausgedehnten Teils der mittleren Metallfolienschicht, wobei der Teil in dem ausgedehnten hermetischen Haftbereich des beutelartigen Gehäuses vorliegt, wenigstens das zehnfache der Dicke eines ausgedehnten Teils der inneren thermoplastischen Harzschicht ausmacht, wobei der Teil in dem ausgedehnten hermetischen Haftbereich vorliegt, und es dem ausgedehnten Teil der mittleren Metallfolienschicht in dem ausgedehnten hermetischen Haftbereich an einem peripheren Teil desselben an einer vorherbestimmten Tiefe in der Breitenrichtung mangelt, wie von dem peripheren Rand des beutelartigen Gehäuses aus gemessen wurde, wenigstens an Teilen desselben um die terminalen Entnahmestellen herum; und
(β) die Oberfläche des peripheren Randes des beutelartigen Gehäuses wenigstens an Teilen um die terminalen Entnahmestellen herum einer elektrischen Isolierbehandlung unterzogen wird.
Um die vorliegende Erfindung leicht verstehen zu können, sind die wesentlichen Merkmale und die bevorzugten Ausführungsformen derselben nachstehend aufgeführt.
1. Nichtwässrige Batterie einer dünnen Konstruktionsart, umfassend
(a) eine elektrochemische Zelle, die eine Kathode, eine Anode und einen nichtwässrigen Elektrolyten umfasst, der zwischen der Kathode und der Anode angeordnet ist,
(b) ein hermetisch verschlossenes beutelartiges Gehäuse, das die elektrochemische Zelle (a) umhüllt, und
(c) wenigstens eine Paar Anschlussklemmen, die mit der Kathode und der Anode elektrisch verbunden sind,
wobei das beutelartige Gehäuse gegenüberliegende Folien aus wenigstens Dreischichtenlaminaten umfasst, wobei jede (1) eine innere thermoplastische Harzschicht, (2) eine mittlere Metallfolienschicht und (3) eine äußere elektrisch isolierende Materialschicht umfasst, wobei das beutelartige Gehäuse einen ausgedehnten, hermetischen Haftbereich entlang des Umfangs des beutelartigen Gehäuses aufweist, wobei in diesem Haftbereich die gegenüberliegenden inneren thermoplastischen Harzschichten (1) in der Schmelze miteinander verklebt werden, wodurch sich eine hermetische Abdichtung des beutelartigen Gehäuse bildet,
wobei die Anschlussklemmen sich durch die terminalen Entnahmestellen in dem ausgedehnten, hermetischen Haftbereich hin zur Außenseite des beutelartigen Gehäuses erstrecken und aus denselben herausragen,
wobei die nichtwässrige Batterie irgendeine der folgenden Bedingungen (α) und (β) oder beide erfüllt:
(α) die Breite eines ausgedehnten Teils der mittleren Metallfolienschicht, wobei der Teil in dem ausgedehnten hermetischen Haftbereich des beutelartigen Gehäuses vorliegt, wenigstens das zehnfache der Dicke eines ausgedehnten Teils der inneren thermoplastischen Harzschicht ausmacht, wobei der Teil in dem ausgedehnten hermetischen Haftbereich vorliegt, und es dem ausgedehnten Teil der mittleren Metallfolienschicht in dem ausgedehnten hermetischen Haftbereich an einem peripheren Teil desselben an einer vorherbestimmten Tiefe in der Breitenrichtung mangelt, wie von dem peripheren Rand des beutelartigen Gehäuses aus gemessen wurde, wenigstens an Teilen desselben um die terminalen Entnahmestellen herum; und
(β) die Oberfläche des peripheren Randes des beutelartigen Gehäuses wenigstens an Teilen um die terminalen Entnahmestellen herum einer elektrischen Isolierbehandlung unterzogen wird.
2. Batterie gemäß dem obigen Punkt 1, wobei die Breite des ausgedehnten hermetischen Haftbereichs im Bereich von 1 bis 50 mm liegt.
3. Batterie gemäß den obigen Punkten 1 oder 2, wobei die Tiefe des defizienten Teils der mittleren Metallfolienschicht 0,1 mm oder mehr beträgt und nicht mehr als 80% der Breite des ausgedehnten hermetischen Haftbereichs ausmacht.
4. Batterie gemäß dem obigen Punkt 3, wobei die Tiefe des defizienten Teils der mittleren Metallfolienschicht 0,5 mm oder mehr beträgt und nicht mehr als 50% der Breite des ausgedehnten hermetischen Haftbereichs ausmacht.
5. Batterie gemäß irgendeinem der Punkte 1 bis 4, wobei die Breite des defizienten Teils der mittleren Metallfolienschicht nicht weniger als die Hälfte des Umfangs des Querschnitts eines Teils der Anschlussklemme ausmacht, die an der terminalen Entnahmestelle angeordnet ist.
6. Batterie gemäß irgendeinem der Punkte 1 bis 5, wobei die Schmelztemperatur der äußeren elektrisch isolierenden Materialschicht (3) 260ºC oder mehr beträgt.
7. Batterie gemäß irgendeinem der Punkte 1 bis 6, wobei die äußere elektrisch isolierende Materialschicht (3) wenigstens einen Modulwert aufweist, der aus der aus einem Zugmodul von 300 kg/mm² oder mehr und einem Kompressionsmodul von 50 kg/mm² oder mehr bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
8. Batterie gemäß irgendeinem der Punkte 1 bis 7, wobei das Laminat weiterhin wenigstens eine intermediäre elektrisch isolierende Materialschicht zwischen der inneren thermoplastischen Harzschicht (1) und der mittleren Metallfolienschicht (2) umfasst.
9. Batterie gemäß dem obigen Punkt 8, wobei die Schmelztemperatur der intermediären elektrisch isolierenden Materialschicht, die zwischen der inneren thermoplastischen Harzschicht (1) und der mittleren Metallfolienschicht (2) angeordnet ist, 260ºC oder mehr beträgt.
10. Batterie gemäß den obigen Punkten 8 oder 9, wobei die intermediäre elektrisch isolierenden Materialschicht, die zwischen der inneren thermoplastischen Harzschicht (1) und der mittleren Metallfolienschicht (2) angeordnet ist, wenigstens einen Modulwert aufweist, der aus der aus einem Zugmodul von 300 kg/mm² oder mehr und einem Kompressionsmodul von 50 kg/mm² oder mehr bestehenden Gruppe ausgewählt ist.
11. Batterie gemäß irgendeinem der Punkte 1 bis 10, wobei wenigstens eine Schicht, die aus der aus der thermoplastischen Harzschicht und der elektrisch isolierenden Materialschicht bestehenden Gruppe ausgewählt ist, aus einem Polyvinylidenchlorid-Harz besteht.
12. Batterie gemäß irgendeinem der Punkte 1 bis 11, wobei die Anschlussklemme aus Aluminium oder Kupfer besteht.
13. Batterie gemäß Punkt 12, wobei wenigstens ein Teil der Oberfläche der Anschlussklemme angeraut ist.
14. Batterie gemäß irgendeinem der Punkte 1 bis 13, die weiterhin ein Mittel umfasst, das angebracht ist, um zum Abschneiden wenigstens eines Teils der Anschlussklemme betätigt zu werden, wenn das beutelartige Gehäuse eine Ausdehnung oder Deformation erleidet.
15. Batterie gemäß irgendeinem der Punkte 1 bis 14, wobei die Batterie eine sekundäre Lithiumionenbatterie ist.
Wie oben erwähnt wurde, ist die nichtwässrige Batterie der vorliegenden Erfindung, die eine dünne Konstruktionsart aufweist, eine Batterie, umfassend: (a) eine elektrochemische Zelle, die eine Kathode, eine Anode und einen nichtwässrigen Elektrolyten umfasst, der zwischen der Kathode und der Anode angeordnet ist, (b) ein hermetisch verschlossenes beutelartiges Gehäuse, das die elektrochemische Zelle (a) umhüllt, und (c) wenigstens eine Paar Anschlussklemmen, die mit der Kathode und der Anode elektrisch verbunden sind. Das beutelartige Gehäuse umfasst gegenüberliegende Folien aus wenigstens Dreischichtenlaminaten, wobei jede (1) eine innere thermoplastische Harzschicht, (2) eine mittlere Metallfolienschicht und (3) eine äußere elektrisch isolierende Materialschicht umfasst. Das beutelartige Gehäuse hat einen ausgedehnten, hermetischen Haftbereich entlang des Umfangs des beutelartigen Gehäuses, wobei in diesem Haftbereich die gegenüberliegenden inneren thermoplastischen Harzschichten (1) in der Schmelze miteinander verklebt werden, wodurch sich eine hermetische Abdichtung des beutelartigen Gehäuse bildet. Die Anschlussklemmen erstrecken sich durch die terminalen Entnahmestellen in dem ausgedehnten, hermetischen Haftbereich hin zur Außenseite des beutelartigen Gehäuses und ragen aus denselben heraus. Weiterhin erfüllt die nichtwässrige Batterie der vorliegenden Erfindung die eine dünne Konstruktionsart aufweist, irgendeine der folgenden Bedingungen (α) und (β) oder beide:
(α) die Breite eines ausgedehnten Teils der mittleren Metallfolienschicht, wobei der Teil in dem ausgedehnten hermetischen Haftbereich des beutelartigen Gehäuses vorliegt, wenigstens das zehnfache der Dicke eines ausgedehnten Teils der inneren thermoplastischen Harzschicht ausmacht, wobei der Teil in dem ausgedehnten hermetischen Haftbereich vorliegt, und es dem ausgedehnten Teil der mittleren Metallfolienschicht in dem ausgedehnten hermetischen Haftbereich an einem peripheren Teil desselben an einer vorherbestimmten Tiefe in der Breitenrichtung mangelt, wie von dem peripheren Rand des beutelartigen Gehäuses aus gemessen wurde, wenigstens an Teilen desselben um die terminalen Entnahmestellen herum; und
(β) die Oberfläche des peripheren Randes des beutelartigen Gehäuses wenigstens an Teilen um die terminalen Entnahmestellen herum einer elektrischen Isolierbehandlung unterzogen wird.
Wie oben erwähnt wurde, umfasst das beutelartige Gehäuse (b), das in der vorliegenden Erfindung verwendet wird, gegenüberliegende Folien aus wenigstens Dreischichtenlaminaten, wobei jede (1) eine innere thermoplastische Harzschicht, (2) eine mittlere Metallfolienschicht und (3) eine äußere elektrisch isolierende Materialschicht umfasst.
In dem ausgedehnten hermetischen Haftbereich des beutelartigen Gehäuses werden die gegenüberliegenden inneren thermoplastischen Harzschichten (1) (die die Innenflächen des Gehäuses ausmachen) entlang des Umfangs des Gehäuses in der Schmelze miteinander verklebt, wodurch eine hermetische Abdichtung des beutelartigen Gehäuses gebildet wird, so dass die elektrochemische Zelle darin abgedichtet ist. Somit isoliert das beutelartige Gehäuse die elektrochemische Zelle gegenüber der Außenseite, wodurch die Batterie nicht nur gegenüber einer Verunreinigung mit Fremdmaterialien (wie Wasserdampf) undurchlässig wird, sondern auch gegenüber dem Auslaufen der Elektrolytflüssigkeit, die in der elektrochemischen Zelle verwendet wird. Daher ist das thermoplastische Harz, das für die innere thermoplastische Harzschicht (1) verwendet wird, vorzugsweise ein solches, das in der elektrolytischen Flüssigkeit, die in der elektrochemischen Zelle verwendet wird, weder löslich noch quellbar ist. Beispiele solcher thermoplastischen Harze schließen Polyethylen, Polypropylen/Polystyrol, Polyvinylalkohol, ein Ethylen- Vinylalkohol-Copolymer, Polyvinylchlorid, Polyamid, Polyester, ein Polyester- Copolymer, Polyvinylidenchlorid, Polycarbonat, Polyphenylenoxid, mit Formaldehyd behandelten Polyvinylalkohol, Acrylsäure-modifiziertes Polyethylen und Acrylsäure-modifiziertes Polypropylen ein. Um weiterhin die Haftung zwischen den gegenüberliegenden inneren thermoplastischen Harzschichten zu verbessern und die Haftung der inneren thermoplastischen Harzschichten an die Anschlussklemmen zu verbessern, kann eine Oxidationsbehandlung oder Beschichtung der Oberfläche der inneren thermoplastischen Harzschicht (1) durchgeführt werden. Es wird bevorzugt, dass die Dicke der inneren thermoplastischen Harzschicht (1) unter Berücksichtigung des Gleichgewichts zwischen der erwünschten Festigkeit der Schicht (1) während des Schmelzklebens und der erwünschten Gewichtsreduktion der Batterie ausgewählt wird. Insbesondere liegt die Dicke der inneren thermoplastischen Harzschicht (1) vorzugsweise im Bereich von 10 bis 100 um, mehr bevorzugt von 20 bis 90 um, und am meisten bevorzugt von 30 bis 80 um.
Es wird bevorzugt, dass die Metallfolienschicht (2) des beutelartigen Gehäuses dazu dient, die Batterie nicht nur gegenüber dem Eindringen von Luft, Sauerstoff, Stickstoff, Wasser und anderen Verunreinigungen, die um die Batterie herum vorliegen können, undurchlässig zu machen, sondern auch gegenüber einem Auslaufen der elektrolytischen Flüssigkeit, so dass eine Reduktion der Leistungsfähigkeit der Batterie unterdrückt werden kann. Beispiele von Metallen, die für die mittlere Metallfolienschicht (2) verwendet werden, schließen Aluminium, eine Aluminiumlegierung, ein SUS, Nickel und Kupfer ein. Vom Gesichtspunkt des Erreichens einer ausgezeichneten Korrosionsbeständigkeit aus gesehen, werden Aluminium, eine Aluminiumlegierung und ein SUS bevorzugt. Aluminium und eine Aluminiumlegierung, die ein geringes Gewicht aufweisen und leicht zu verarbeiten sind, werden mehr bevorzugt. Die Oberfläche der mittleren Metallfolienschicht (2) kann angeraut werden, um die Festigkeit der Haftung der Metallfolienschicht an andere Schichten des Laminats zu erhöhen.
Es wird bevorzugt, dass die Dicke der mittleren Metallfolienschicht (2) unter Berücksichtigung des Gleichgewichts zwischen der erwünschten Feuchtigkeitsbeständigkeit, der erwünschten Gewichtsreduktion und der erwünschten Verarbeitbarkeit ausgewählt wird. Insbesondere liegt die Dicke der mittleren Metallfolienschicht (2) vorzugsweise im Bereich von 3 bis 80 um, mehr bevorzugt von 5 bis 50 um, am meisten bevorzugt von 7 bis 30 um.
Die äußere elektrisch isolierende Materialschicht (3), die die Außenfläche des beutelartigen Gehäuses ausmacht, schützt die mittlere Metallfolienschicht (2) vor Schlag, Durchbohren und Chemikalien, die auf die Außenfläche des Gehäuses einwirken können. Die äußere elektrisch isolierende Materialschicht (3) dient auch zur elektrischen Isolierung der mittleren Metallfolienschicht (2) von anderen metallischen Materialien, wie Anschlussklemmen, wodurch ein versehentlicher Kurzschluss vermieden wird. Es ist notwendig, dass das Material, welches für die äußere elektrisch isolierende Materialschicht (3) verwendet wird, eine Schmelztemperatur aufweist, die höher ist als diejenige der inneren thermoplastischen Harzschicht (1) des Laminats, so dass die äußere elektrisch isolierende Materialschicht (3) während der Schmelzhaftung unversehrt bleiben kann. Beispiele von Harzen, die für die äußere elektrisch isolierende Materialschicht (3) verwendet werden können, schließen Polyamidharz, ein Polyesterharz, Polyvinylidenchlorid, Polycarbonat, Polyphenylenoxid, ein Glasfaser-enthaltendes Nylon, Cellophan, Polyvinylalkohol, Polyimid, Polyetherimid, aromatisches Polyamid, Polyphenylensulfid, Polyethersulfon, Poly-p-Xylol, Polyetheretherketon, syndiotaktisches Polystyrol, ein Flüssigkristallpolymer, ein Fluorharz und ein Phenolharz ein. Erwünschtenfalls kann ein thermoplastisches Harz oder ein wärmehärtendes Harz mit einer Schmelztemperatur, die höher ist als diejenige der inneren thermoplastischen Harzschicht (1) des Laminats, in Kombination mit den oben erwähnten Harzen verwendet werden.
Es wird bevorzugt, dass die Dicke der äußeren elektrisch isolierenden Materialschicht (3) unter Berücksichtigung des Gleichgewichts zwischen der erwünschten mechanischen Festigkeit und der erwünschten Gewichtsreduktion ausgewählt wird. Insbesondere liegt die Dicke der äußeren elektrisch isolierende Materialschicht (3) vorzugsweise im Bereich von 1 bis 100 um, mehr bevorzugt von 2 bis 80 um, am meisten bevorzugt von 4 bis 50 um.
Als Beispiele von Verfahren zur Herstellung des Laminats können die Nasslaminierung, die Extrusionsbeschichtung, die Coextrusionslaminierung, die Trockenlaminierung, Heißschmelz-Laminierung, die Wärmelaminierung und dergleichen erwähnt werden. Spezielle Beispiele von Verfahren zur Realisierung der oben erwähnten Laminierungsverfahren schließen die folgenden ein: ein Verfahren, in dem Schichten laminiert werden und einem Schmelzkleben durch Wärmelaminierung unterzogen werden; ein Verfahren, in dem eine Folie eines Materials mit niedriger Schmelztemperatur, wie Polyethylen, Polypropylen oder dergleichen, zwischen Schichten angeordnet wird; ein Verfahren, in dem ein Klebstoff, wie ein Urethanpolyether vom unter Feuchtigkeit härtenden Typ, ein Urethanpolyester vom unter Feuchtigkeit härtenden Typ, ein Urethanpolyether, ein Urethanpolyester, ein Polyesterpolyol, ein Polyisocyanat oder ein Schmelzkleber, zwischen Schichten angeordnet wird; ein Verfahren, in dem ein geschmolzenes Polymer auf ein Substrat gegossen oder extrudiert wird, um einen Film zu bilden; und ein Verfahren, indem eine Polymerlösung oder ein Polymervorläufer im flüssigen Zustand auf ein Substrat gegossen wird, um einen Film zu bilden. Das Verfahren zur Herstellung des Laminats kann in Übereinstimmung mit den Materialien für die zu laminierenden Schichten ausgewählt werden. Es wird bevorzugt, dass das Laminat, das zur Herstellung des beutelartigen Gehäuses verwendet wird, unter Berücksichtigung der Feuchtigkeitssperrschicht-Eigenschaft, die für ein Batteriegehäuse notwendig ist, der Haftung des Laminats an den Anschlussklemmen und des Verfahrens, das zum Abdichten des beutelartigen Gehäuses verwendet wird, hergestellt wird.
Als Beispiele von Verfahren zur Bildung des hermetischen Haftbereichs des beutelartigen Gehäuses können die folgenden erwähnt werden: eine Impulsabdichtung; ein Abdichtungsverfahren unter Verwendung von Reibungswärme, wie Reibungsschweißen; ein Abdichtungsverfahren unter Verwendung eines äußeren Erwärmens, wie Heißsiegeln, Lasersiegeln, Siegeln mit Infrarotstrahlung und Heißstrahlsiegeln; und ein Abdichtungsverfahren unter Verwendung eines inneren Erwärmens, wie Radiofrequenz-Abdichtung und Ultraschall-Abdichtung. In dem ausgedehnten, hermetischen Haftbereich des beutelartigen Gehäuses werden die gegenüberliegenden inneren thermoplasti sehen Harzschichten (1) (die die Innenflächen des Gehäuses ausmachen) entlang des Umfangs des beutelartigen Gehäuses in der Schmelze miteinander verklebt, um somit die elektrochemische Zelle innerhalb des Gehäuses abzudichten.
Um die Haftfestigkeit in der Batterie der vorliegenden Erfindung zu erhöhen können Schmelzkleber, wie ein Polyvinylalkohol-Klebstoff, ein Olefin-Klebstoff, ein Kautschuk-Klebstoff und ein Polyamid-Klebstoff, zwischen der inneren thermoplastischen Harzschicht (1) und den Anschlussklemmen oder zwischen den gegenüberliegenden Folien der inneren thermoplastischen Harzschichten (1) angeordnet werden. Es wird bevorzugt, dass die Breite des ausgedehnten hermetischen Haftbereichs unter Berücksichtigung des Gleichgewichts zwischen der erwünschten Zuverlässigkeit der hermetischen Abdichtung und der erwünschten Volumenenergiedichte der Batterie ausgewählt wird. Um insbesondere die ausgezeichneten Wirkungen der vorliegenden Erfindung aufzuzeigen, liegt die Breite des hermetischen Haftbereichs vorzugsweise im Bereich von 1 bis 50 mm, mehr bevorzugt von 2 bis 30 mm, am meisten bevorzugt von 2 bis 20 mm - wie von dem peripheren Rand des beutelartigen Gehäuses aus gemessen wurde.
Der Vorsprungsbereich der Batterie kann reduziert werden, indem man den hermetischen Haftbereich faltet, um somit den peripheren Rand des Gehäuses zum mittleren Teil der Batterie hin zu wenden. In diesem Fall ist die Breite des hermetischen Haftbereichs als ein Wert definiert, der vor dem Falten gemessen wird.
Die nichtwässrige Batterie der vorliegenden Erfindung einer dünnen Konstruktionsart ist mit Mitteln versehen, um einen Kurzschluss zwischen den Anschlussklemmen (die sich durch die terminalen Entnahmestellen des beutelartigen Gehäuses erstrecken und aus denselben herausragen) und dem peripheren Rand der mittleren Metallfolienschicht zu verhindern.
Ein solcher Kurzschluss kann insbesondere auf wirksame Weise verhindert werden, indem man irgendeine der folgenden Bedingungen (α) und (β) oder beide erfüllt:
(α) die Breite eines ausgedehnten Teils der mittleren Metallfolienschicht, wobei der Teil in dem ausgedehnten hermetischen Haftbereich des beutelartigen Gehäuses vorliegt, macht wenigstens das zehnfache der Dicke eines ausgedehnten Teils der inneren thermoplastischen Harzschicht aus, wobei der Teil in dem ausgedehnten hermetischen Haftbereich vorliegt, und es dem ausgedehnten Teil der mittleren Metallfolienschicht in dem ausgedehnten hermetischen Haftbereich an einem peripheren Teil desselben an einer vorherbestimmten Tiefe in der Breitenrichtung mangelt, wie von dem peripheren Rand des beutelartigen Gehäuses aus gemessen wurde, wenigstens an Teilen desselben um die terminalen Entnahmestellen herum; und
(β) die Oberfläche des peripheren Randes des beutelartigen Gehäuses wird wenigstens an Teilen um die terminalen Entnahmestellen herum einer elektrischen Isolierbehandlung unterzogen.
Wie oben erwähnt wurde, beträgt in dem Merkmal (α), das in der vorliegenden Erfindung definiert ist, die Breite der mittleren Metallfolienschicht in dem ausgedehnten hermetischen Haftbereich wenigstens das zehnfache der Dicke der inneren thermoplastischen Harzschicht in dem ausgedehnten hermetischen Haftbereich. Der Grund dafür ist der folgende. Im allgemeinen beträgt die Feuchtigkeitsdurchlässigkeit einer Metallfolie weniger als 1/10 derjenigen einer Harzfolie. Wenn die Breite der mittleren Metallfolienschicht in dem ausgedehnten hermetischen Haftbereich das zehnfache oder mehr der Dicke der inneren thermoplastischen Harzschicht in dem ausgedehnten hermetischen Haftbereich beträgt, wird die Feuchtigkeitsdurchlässigkeit durch die periphere Randfläche der mittleren Metallfolienschicht in der Breitenrichtung der mittleren Metallfolienschicht weitaus geringer als die Feuchtigkeitsdurchlässigkeit des beutelartigen Gehäuses in der Dickenrichtung, so dass die Feuchtigkeitsdurchlässigkeit durch die periphere Randfläche des beutelartigen Gehäuses so gering wird, dass sie vernachlässigbar ist, verglichen mit der Feuchtigkeitsdurchlässigkeit des beutelartigen Gehäuses in der Dickenrichtung.
Um einen Kurzschluss zwischen den Anschlussklemmen und dem peripheren Rand der mittleren Metallfolienschicht (2) zu verhindern, muss die Breite der mittleren Metallfolienschicht (2) in dem ausgedehnten hermetischen Haftbereich - wenigstens an Teilen der Schicht (2) um die terminalen Entnahmestellen herum - geringer sein als die Breite des ausgedehnten hermetischen Haftbereichs. Daher beträgt die Breite der mittleren Metallfolienschicht (2) in dem ausgedehnten hermetischen Haftbereich vorzugsweise wenigstens das zehnfache, mehr bevorzugt wenigstens das zwanzigfache, am meisten bevorzugt wenigstens das vierzigfache der Dicke der inneren thermoplastischen Harzschicht in dem ausgedehnten hermetischen Haftbereich, mit der Maßgabe, dass die oben erwähnte Breite geringer ist als die Breite des ausgedehnten hermetischen Haftbereichs.
Wenigstens an Teilen um die terminalen Entnahmestellen herum mangelt es dem ausgedehnten Teil der mittleren Metallfolienschicht (2) in dem ausgedehnten hermetischen Haftbereich an einem peripheren Teil desselben an einer vorherbestimmten Tiefe in der Breitenrichtung, die ausreichend ist, um eine gute Isolierung zwischen den Anschlussklemmen und dem peripheren Rand der mittleren Metallfolienschicht beizubehalten. Es wird bevorzugt, dass die Tiefe des defizienten Teils der mittleren Metallfolienschicht 0,1 mm oder mehr beträgt, und dieselbe nicht mehr als 80% der Breite des ausgedehnten hermetischen Haftbereichs ausmacht. Der Grund dafür, dass der bevorzugte Wert der Tiefe in der Breitenrichtung des defizienten Teils der Metallfolienschicht (2) 0,1 mm oder mehr beträgt, ist der folgende. Im allgemeinen beträgt die gesamte Dicke der inneren thermoplastischen Harzschicht (1) und der äußeren elektrisch isolierenden Materialschicht (3) etwa 0,1 mm. Um daher den peripheren Rand der mittleren Metallfolienschicht (2) durch die peripheren Flächen der Schichten (1) und (3) in dem peripheren Rand des beutelartigen Gehäuses sicher zu bedecken, ist es daher erwünscht, dass ein Teil zwischen den peripheren Flächen der Schichten (1) und (3) über eine Länge von 0,1 mm oder mehr nicht die mittlere Metallfolienschicht aufweist, wie von den peripheren Rändern der Schichten (1) und (3) aus gemessen wurde. Der Grund dafür, warum der bevorzugte Wert der Tiefe des defizienten Teils der mittleren Metallfolienschicht (2) nicht mehr als 80% der Breite des ausgedehnten hermetischen Haftbereichs ausmacht, liegt darin, dass, um einen befriedigenden Feuchtigkeitsbeständigkeitsgrad zu erhalten, die Tiefe des defizienten Teils der Schicht (2) nicht mehr als 80% der Breite des ausgedehnten hermetischen Haftbereichs betragen muss. Daher wird es vom Gesichtspunkt des Aufzeigens der ausgezeichneten Wirkungen der vorliegenden Erfindung aus bevorzugt, d. h. der Wirkungen, dass nicht nur ein Kurzschluss zwischen den Anschlussklemmen und der mittleren Metallfolienschicht verhindert werden kann, sondern auch eine gute Feuchtigkeitsbeständigkeit erhalten werden kann, dass die Tiefe des defizienten Teils der mittleren Metallfolienschicht 0,1 mm oder mehr (mehr bevorzugt 0,3 m oder mehr, am meisten bevorzugt 0,5 mm oder mehr) beträgt und nicht mehr als 80% (mehr bevorzugt nicht mehr als 70%, am meisten bevorzugt nicht mehr als 50%) der Breite des ausgedehnten hermetischen Haftbereichs ausmacht.
Es wird bevorzugt, dass die Breite des defizienten Teils der mittleren Metallfolienschicht (2) nicht weniger als die Hälfte des Umfangs des Querschnitts eines Teils der Anschlussklemme ausmacht, die an der terminalen Entnahmestelle angeordnet ist (d. h. vorzugsweise nicht weniger als die Summe von Dicke und Breite der Anschlussklemme, wenn die Anschlussklemme ein rechteckiger Streifen ist). Es wird mehr bevorzugt, dass die Breite des defizienten Teils der mittleren Metallfolienschicht (2) nicht weniger als das 1,5fache der Hälfte des Umfangs des Querschnitts eines Teils der Anschlussklemme ausmacht, die an der terminalen Entnahmestelle angeordnet ist. Es wird am meisten bevorzugt, dass die Breite des defizienten Teils der mittleren Metallfolienschicht (2) genau so groß ist wie die Länge derjenigen Seite des Gehäuses, welche die terminalen Entnahmestellen aufweist. Der Grund dafür, dass der bevorzugte Wert der Breite des defizienten Teils der mittleren Metallfolienschicht (2) nicht weniger als die Hälfte des Umfangs des Querschnitts eines Teils der Anschlussklemme, die an der terminalen Entnahmestelle angeordnet ist, ausmacht (d. h. nicht weniger als die Summe von Dicke und Breite der Anschlussklemme, wenn die Anschlussklemme ein rechteckiger Streifen ist) liegt darin, dass dieser bevorzugte Wert des defizienten Teils wirksam ist, um auf sichere Weise zu verhindern, dass eine Anschlussklemme mit der mittleren Metallfolienschicht (2) am peripheren Rand des beutelartigen Gehäuses in Kontakt gebracht wird, selbst wenn die Anschlussklemme gebogen ist.
Die Tiefe und Breite des defizienten Teils der mittleren Metallfolienschicht können leicht gemessen werden, entweder unter Verwendung eines Maßstabs, der in mm unterteilt ist, oder unter einem optischen Mikroskop unter Verwendung eines Objektivmikrometers, das in 0,01 mm unterteilt ist.
Beispiele von Verfahren zur Bildung des defizienten Teils der mittleren Metallfolienschicht (2) schließen die folgenden ein: ein Verfahren, in dem das wenigstens Dreischichtenlaminat in einem Zustand erhalten wird, in welchem die mittlere Metallfolienschicht (2) einen defizienten Teil aufweist; und ein Verfahren, in dem ein wenigstens Dreischichtenlaminat, in welchem die mittlere Metallfolienschicht (2) keinen defizienten Teil aufweist, hergestellt wird und dann die mittlere Metallfolienschicht (2), die in dem peripheren Rand des Laminats freigelegt ist, an einem Teil, an dem ein Mangel gebildet werden soll, einem Ätzen unterzogen wird, wodurch ein defizienter Teil durch Ätzen gebildet wird. Beispiele von Verfahren, in denen das wenigstens Dreischichtenlaminat in einem Zustand erhalten wird, in welchem die mittlere Metallfolienschicht (2) einen defizienten Teil aufweist, schließen die folgenden ein: ein Verfahren, in dem die Schicht (2) des Laminats unter Verwendung einer Metallfolie gebildet wird, die eine Größe aufweist, welche geringer ist als die Größe einer Harzfolie, die zur Bildung der Schicht (1) verwendet wird, so dass verursacht wird, dass die Schicht (1)wenigstens einen peripheren Teil ohne mittlere Metallfolienschicht (2) aufweist, und ein Verfahren, in dem die Schicht (2) des Laminats unter Verwendung einer Musterbildungstechnik hergestellt wird. Beispiele von Verfahren, in denen die Schicht (2) des Laminats unter Verwendung einer Musterbildungstechnik hergestellt wird, schließen die folgenden ein: ein Verfahren, in dem eine Maske, die zur Übertragung eines für die Schicht (2) erwünschten Musters befähigt ist, auf einer zur Bildung der Schicht (1) verwendeten Harzfolie bereitgestellt wird, und dann die mittlere Metallfolienschicht (2) durch Dampfabscheidung durch die Maske auf der Schicht (1) gebildet wird; ein Verfahren, in dem ein Substrat unter Verwendung einer in einem Lösungsmittel löslichen Substanz einer Musterbildung unterzogen wird, um somit ein in einem Lösungsmittel lösliches Muster zu bilden, das einem defizienten Teil entspricht, und die mittlere Metallfolienschicht (2) auf dem Substrat, das darauf das in einem Lösungsmittel lösliche Muster aufweist, gebildet wird, und dann das in einem Lösungsmittel lösliche Muster durch ein Lösungsmittel für dasselbe zusammen mit einem Teil der auf dem Muster gebildeten Schicht (2) entfernt wird; und ein Verfahren, in dem die mittlere Metallfolienschicht (2) auf einem Substrat gebildet wird, und eine Resistschicht, die ein für die Schicht (2) erwünschtes Muster aufweist, auf der Schicht (2) gebildet wird, und dann die Schicht (2) einem Ätzen unterzogen wird, um dadurch einen Teil der Schicht (2) zu entfernen, der keine Resistschicht aufweist.
In der in der vorliegenden Erfindung definierten Bedingung (β) wird die Oberfläche des peripheren Randes des beutelartigen Gehäuses wenigstens an Teilen um die terminalen Entnahmestellen herum einer elektrischen Isolierbehandlung unterzogen. Durch diese Bedingung (β) kann das Problem, dass ein Kurzschluss zwischen einer Anschlussklemme und der mittleren Metallfolienschicht eintreten kann, wenn die Anschlussklemme an dem peripheren Rand des beutelartigen Gehäuses gebogen wird, leicht verhindert werden.
Bezüglich der elektrischen Isolierbehandlung in Bedingung (β) wird es bevorzugt, dass die Behandlung so durchgeführt wird, dass der spezifische Oberflächenwiderstand des behandelten Teils 10&sup6; Ω/ , oder mehr bevorzugt 10&sup7; Ω/ oder mehr wird.
Es wird bevorzugt, dass die elektrische Isolierbehandlung so durchgeführt wird, dass die elektrische Isolierung nicht nur am peripheren Rand des Gehäuses angrenzend an die terminalen Entnahmestellen des Gehäuses erreicht wird, sondern auch an Teilen, die sich nahe um die terminalen Entnahmestellen des Gehäuses herum erstrecken. Es wird bevorzugt, dass die elektrische Isolierbehandlung in der Breitenrichtung der Anschlussklemme so durchgeführt wird, dass die Breite des elektrisch isolierten Teils die Breite der Anschlussklemme übersteigt. Es wird mehr bevorzugt, dass die Breite des elektrisch isolierten Teils wenigstens das 1,1fache der Breite der Anschlussklemme beträgt, am meisten bevorzugt wenigstens das 1,2fache der Breite der Anschlussklemme. Weiterhin wird es bevorzugt, dass die peripheren Teile sowohl der vorderen als auch der hinteren Flächen des beutelartigen Gehäuses oder die peripheren Teile sowohl der vorderen als auch der hinteren Flächen jeder der sich gegenüberliegenden Folien der Laminate, die zur Herstellung des beutelartigen Gehäuses verwendet werden, einer elektrischen Isolierbehandlung unterzogen werden, so dass ein elektrisch isolierter Teil gebildet wird, der die peripheren Teile beider Flächen des beutelartigen Gehäuses über eine vorherbestimmte Tiefe von dem peripheren Rand des beutelartigen Gehäuses um die terminalen Entnahmestellen desselben herum angrenzend bedeckt.
Beispiele von Verfahren zur Durchführung der elektrischen Isolierbehandlung schließen die folgenden ein: ein Verfahren, in dem ein Band, ein Film oder eine Folie eines Isoliermaterials zu einer vorherbestimmten Größe geschnitten wird und mittels eines Klebstoffs an einen vorherbestimmten Teil des Gehäuses geklebt wird; ein Verfahren, in dem ein Isolierband, auf dessen Rückseite ein Klebstoff aufgetragen ist, zu einer vorherbestimmten Größe geschnitten wird und durch den Klebstoff an einen vorherbestimmten Teil des Gehäuses geklebt wird; ein Verfahren, in dem ein Isolierfilm, der zum Schmelzkleben befähigt ist, zu einer vorherbestimmten Größe ausgeschnitten wird und durch Schmelzkleben an einen vorherbestimmten Teil des Gehäuses geklebt wird; und ein Verfahren, in dem ein vorherbestimmter Teil des Gehäuses mit einem Isoliermaterial beschichtet wird. Alternativ dazu kann die elektrische Isolierbehandlung auch durch ein Verfahren durchgeführt werden, in dem ein vorherbestimmter Teil des Gehäuses mit einer Lösung beschichtet wird, die durch Lösen eines Harzes mit Isoliereigenschaften, wie Polyethylen, in einem geeigneten Lösungsmittel erhalten wird.
Beispiele von Isoliermaterialien schließen die folgenden ein: anorganische Feststoffe, wie Glas und Glimmer; halbsynthetische Polymere, wie Pulpe und ein Cellulosederivat; thermoplastische Harze, wie Polyethylen, Polyethylenterephthalat und ein Fluorharz; und wärmehärtende Harze, wie ein Epoxyharz, ein Polyamidharz und ein Polyimidharz.
Beispiele von Isolierbändern, auf deren Rückseite ein Klebstoff aufgetragen ist, schließen die folgenden ein: ein klebstoffbeschichtetes Polyvinylchlorid- Band, ein klebstoffbeschichtetes Polyester-Band, ein klebstoffbeschichtetes Polyamid-Band, ein klebstoffbeschichtetes Silicon-Band, ein klebstoffbeschichtetes Teflon-Band und ein klebstoffbeschichtetes Papierband.
Beispiele von Isolierfolien und Isolierbahnen schließen Glimmerpapier, ein Aramid/Glimmerpapier, ein Aramidpapier, eine Polyimidfolie, eine Nylonfolie, eine Polyethylenterephthalatfolie, eine Teflonbahn und Cellophan ein. Als Beispiele von Klebstoffen, die zum Kleben dieser Folien oder Bahnen an das beutelartige Gehäuse verwendet werden, können Schellack, ein Klebstoff eines synthetischen Harzes, wie ein Phenolharz oder ein Epoxyharz, ein Phthalsäureharz, ein Siliconharz, ein Polyesterimidharz und ein Polyimidharz erwähnt werden.
Beispiele von Folien, die zum Schmelzkleben befähigt sind, schließen eine Polyethylenfolie, eine Polypropylenfolie und eine Polyethylenterephthalat/Polyethylen-Laminatfolie ein. Diese Folien können durch Schmelzkleben an das Gehäuse geklebt werden.
Beispiele von Beschichtungsmaterialien für die Isolierung schließen ein Polyimid-Beschichtungsmaterial, ein Polyurethan-Beschichtungsmaterial und Beschichtungsmaterial eines ungesättigten Polyesters, wie ein Polyimidlack, ein Polyesterlack, ein Polyesterimidlack und ein Polyamidimidlack, ein. Im Hinblick auf das Verfahren zum Auftragen eines Beschichtungsmaterials auf ein Gehäuse können folgende Verfahren erwähnt werden: ein Verfahren, in welchem ein Beschichtungsmaterial z. B. durch eine Bürste oder dergleichen auf das Gehäuse aufgetragen wird, und ein Verfahren, in dem ein Teil des zu beschichtenden Gehäuses in ein Beschichtungsmaterial eingetaucht wird. Nach dem Auftragen des Beschichtungsmaterials auf das Gehäuse wird das aufgetragene Beschichtungsmaterial einem Trocknen bei einer erhöhten Temperatur oder bei Raumtemperatur unterzogen, wodurch eine Verdampfung des darin enthaltenen Lösungsmittels ermöglicht wird.
Die elektrische Isolierungsbehandlung kann entweder vor oder nach dem Schmelzkleben der gegenüberliegenden Folien der Laminate durchgeführt werden. Wenn es erwünscht ist, die elektrische Isolierungsbehandlung vor dem Schmelzkleben durchzuführen, wird der Arbeitsgang wie folgt durchgeführt. Zuerst wird die elektrische Isolierungsbehandlung gemäß irgendeinem der oben erwähnten Verfahren im Hinblick auf Teile der gegenüberlie genden Folien der Laminate durchgeführt, wobei die Teile den terminalen Entnahmestellen des herzustellenden Gehäuses entsprechen. Anschließend wird eine elektrochemische Zelle (umfassend eine Kathode, eine Anode und zwischen denselben einen Separator oder einen festen Elektrolyten) mit Anschlussklemmen zwischen den oben erwähnten gegenüberliegenden Folien der Laminate sandwichartig angeordnet, und die Anschlussklemmen werden so positioniert, dass die Anschlussklemmen zwischen den gegenüberliegenden Folien an Positionen nach außen herausragen, die den Teilen entsprechen, die einer elektrischen Isolierungsbehandlung unterzogen wurden (wobei diese Teile den terminalen Entnahmestellen des herzustellenden Gehäuses entsprechen). Dann werden die gegenüberliegenden Folien der Laminate entlang des Umfangs der gegenüberliegenden Folien durch Schmelzkleben miteinander verklebt, wodurch eine Batterie einer dünnen Konstruktionsart gebildet wird, die ein hermetisch verschlossenes Gehäuse umfasst, das die elektrochemische Zelle umhüllt.
Wenn die elektrische Isolierungsbehandlung nach dem Schmelzkleben der gegenüberliegenden Folien der Laminate durchgeführt wird, wird es bevorzugt, dass das Schmelzkleben derartig durchgeführt wird, dass wenigstens an den terminalen Entnahmestellen und den Teilen rund um die terminalen Entnahmestellen herum die äußere Seite des ausgedehnten, hermetischen Haftbereichs geringfügig innerhalb des peripheren Randes des Gehäuses angeordnet ist, so dass kleine nicht durch Schmelzkleben verklebte Teile in dem peripheren Rand des Gehäuses zurückbleiben. Und zwar deshalb, weil bei einem Gehäuse, das solche nicht durch Schmelzkleben verklebte Teile in dem peripheren Rand des Gehäuses aufweist, die elektrische Isolierungsbehandlung leicht durchgeführt werden kann, im Vergleich mit der elektrischen Isolierungsbehandlung, die auf einem Gehäuse durchgeführt wird, das keine derartigen nicht durch Schmelzkleben verklebte Teile in dem peripheren Rand des Gehäuses aufweist.
Zusätzlich zu der elektrischen Isolierungsbehandlung des Gehäuses kann auch eine Grenze zwischen einer Anschlussklemme und der Oberfläche des peripheren Randes des Gehäuses einer elektrische Isolierung unterzogen werden. Durch die elektrische Isolierungsbehandlung der oben erwähnten Grenze kann ein direkter Kontakt zwischen der Anschlussklemme und der Oberfläche des peripheren Randes des Gehäuses auf sicherere Weise verhindert werden, so dass das Auftreten eines Kurzschlusses zwischen der Anschlussklemme und einem peripheren Rand der mittleren Metallfolienschicht auf sicherere Weise verhindert werden kann, selbst wenn die Anschlussklemme an dem peripheren Rand des Gehäuses gebogen ist.
Das zur Herstellung des beutelartigen Gehäuses verwendete Laminat umfasst die innere thermoplastische Harzschicht (1) (die die Innenfläche des Gehäuses ausmacht), die äußere elektrisch isolierende Materialschicht (3) (welche die Außenfläche des Gehäuses ausmacht), und die mittlere Metallfolienschicht (2), die zwischen den Schichten (1) und (3) angeordnet ist. Es wird bevorzugt, dass das Laminat weiterhin wenigstens eine intermediäre elektrisch isolierende Materialschicht zwischen der inneren thermoplastischen Harzschicht (1) und der mittleren Metallfolienschicht (2) umfasst. Es ist erwünscht, dass die wahlweise intermediäre elektrisch isolierende Materialschicht, die zwischen den Schichten (1) und (2) angeordnet ist, einen hohen Modul hat. Der Vorteil der intermediären elektrisch isolierenden Materialschicht, die gegebenenfalls zwischen der inneren thermoplastischen Harzschicht (1) und der mittleren Metallfolienschicht (2) angeordnet ist, ist der folgende. Wenn die gegenüberliegenden Folien der Laminate durch Schmelzkleben aneinander geklebt werden, ist es möglich, dass sehr kleine Vorsprünge oder unebene Teile in den Oberflächen der Anschlussklemmen die innere thermoplastische Harzschicht durchdringen und mit der mittleren Metallfolienschicht in Kontakt gebracht werden, wodurch ein Kurzschluss zwischen der Kathoden-Anschlussklemme und der Anoden-Anschlussklemme durch die mittleren Metallfolienschicht verursacht wird. Die intermediäre elektrisch isolierende Material- Schicht, die gegebenenfalls zwischen der inneren thermoplastischen Harzschicht (1) und der mittleren Metallfolienschicht (2) angeordnet ist, ist wirksam, um das Auftreten eines solchen Kurzschlusses zwischen den Kathoden- und Anoden-Anschlussklemmen durch die mittlere Metallfolienschicht während des Schmelzklebens zu verhindern. Wenn eine Batterie, die einen Kurzschluss aufweist, einem Laden unterzogen wird, kann die elektrische Spannung nicht erhöht werden. Wenn weiterhin eine geladene Batterie aufgrund eines Stoßes oder dergleichen einen Kurzschluss erleidet, tritt unvorteilhafterweise eine Wärmebildung in der Batterie auf.
Im Hinblick auf das Material, das für die eine intermediäre elektrisch isolierende Materialschicht (und auch für die eine äußere elektrisch isolierende Materialschicht) verwendet wird, ist es vom Gesichtspunkt der Verhinderung der Gefahr aus gesehen, dass Vorsprünge in den Oberflächen der Anschlussklemmen die innere thermoplastische Harzschicht durchdringen und die Innenseite des Gehäuses schädigen, erwünscht, dass das Material eine Schmelztemperatur von 260ºC oder höher und einen hohen Spannungsmodul oder einen hohen Kompressionsmodul aufweist. Der Spannungsmodul irgendeiner der intermediären und äußeren elektrisch isolierenden Materialschichten ist vorzugsweise 300 kg/mm² oder größer, mehr bevorzugt 400 kg/mm² oder größer. Der Kompressionsmodul irgendeiner der intermediären und äußeren elektrisch isolierenden Materialschichten ist vorzugsweise 50 kg/mm² oder größer, mehr bevorzugt 100 kg/mm² oder größer. Es wird bevorzugt, dass die intermediäre elektrisch isolierende Materialschicht (und auch die äußere elektrisch isolierende Materialschicht) wenigstens einen Modulwert aufweist, der aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus einem Spannungsmodul von 300 kg/mm² oder größer und einem Kompressionsmodul von 50 kg/mm² oder größer, mehr bevorzugt sowohl diesen Spannungsmodulwert als auch diesen Kompressionsmodulwert.
Beispiele von Materialien, die für die eine intermediäre elektrisch isolierende Materialschicht verwendet werden, schließen eine Polyimidharzfolie, eine aromatische Polyamidharzfolie, eine Polyesterharzfolie, Glasfaser-enthaltendes Nylon, Cellophan, eine biaxial orientierte Polyvinylalkoholfolie und eine Polyphenylensulfidfolie ein. Zusätzlich dazu kann auch eine Mehrschichten- Laminatfolie verwendet werden, die erhalten wird, indem man die oben erwähnten Isoliermaterialien an andere Typen von elektrisch isolierenden Materialien klebt. Ein Beispiel einer Polyimidharzfolie ist Kapton (hergestellt und verkauft von Du Pont-Toray Co., Ltd., Japan), und ein Beispiel einer aromatischen Polyamidharzfolie ist Aramica (hergestellt und verkauft von Asahi Kasei Kogyo Kabushiki Kaisha, Japan). Aramica wird bevorzugt, da es einen Spannungsmodul von 1000 kg/mm² oder größer und einen Kompressionsmodul von 100 kg/mm² oder größer hat und somit eine ausgezeichnete mechanische Festigkeit aufweist. Als Polyesterharzfolie wird eine Polyethylenterephthalatfolie bevorzugt, da sie einen Spannungsmodul von 400 kg/mm² oder größer hat. Mehr bevorzugt ist eine Polyphenylensulfidfolie mit einem Spannungsmodul von 400 kg/mm².
Wie oben erwähnt wurde, wird es bevorzugt, dass die intermediäre elektrisch isolierende Materialschicht eine Schmelztemperatur von 260ºC oder mehr hat. Eine intermediäre elektrisch isolierende Materialschicht mit einer Schmelztemperatur in dem oben erwähnten, bevorzugten Bereich stellt Vorteile bereit, die sich von denjenigen unterscheiden, die erreicht werden, wenn die äußere elektrisch isolierende Materialschicht eine Schmelztemperatur in dem oben erwähnten, bevorzugten Bereich hat. D. h. durch die Verwendung einer intermediären elektrisch isolierenden Materialschicht mit einer Schmelztemperatur in dem oben erwähnten, bevorzugten Bereich kann das Auftreten eines Kurzschlusses bei hoher Temperatur reduziert werden, wodurch die Sicherheit der Batterie verbessert wird. Insbesondere, wenn eine große Wärmemenge in den Anschlussklemmen oder der elektrochemischen Zelle erzeugt wird, und zwar aufgrund des Anlegens einer großen elektrischen Strommenge an die Anschlussklemmen, oder wenn verursacht wird, dass die Batterie aufgrund eines äußeren Erwärmens eine hohe Temperatur aufweist, weist die intermediäre elektrisch isolierende Materialschicht mit einer Schmelztemperatur von 260ºC oder mehr einen Effekt zur Unterdrückung des Auftretens eines Kurzschlusses zwischen den Anschlussklemmen auf. Demgemäß kann das Auftreten eines thermischen Durchgehens verhindert werden, d. h. eines Schadensfalls, bei dem eine unkontrollierbare Temperaturerhöhung einer elektrochemischen Zelle eine Explosion und einen Brand verursacht. Daher beträgt die Schmelztemperatur der intermediären elektrisch isolierenden Materialschicht vorzugsweise 260ºC oder mehr, mehr bevorzugt 265ºC oder mehr, am meisten bevorzugt 270ºC oder mehr. Bei der äußeren elektrisch isolierenden Materialschicht, liegt der Grund dafür, dass die bevorzugte Schmelztemperatur derselben 260ºC oder mehr beträgt, darin, dass eine solche äußere elektrisch isolierende Materialschicht mit einer hohen Schmelztemperatur die struktururelle Integrität der Batterie beibehalten kann, selbst wenn die Batterie außen erwärmt wird, oder wenn Wärme zufällig innerhalb der Batterie erzeugt wird.
Beispiele von elektrisch isolierenden Materialien mit einer Schmelztemperatur von 260ºC oder mehr schließen die folgenden ein: Kunststoffmaterialien, wie Polyimid, Polyetherimid, aromatisches Polyamid, Polyphenylensulfid, Polyethersulfon, Poly-p-xylol, Polyetheretherketon, syndiotaktisches Polystyrol, ein flüssigkristallines Polymer, Polyimid, ein Fluorharz und ein Phenolharz; keramische Materialien, wie Siliciumdioxid, Si&sub3;N&sub4;, Magnesiumoxid, Aluminiumoxid und Mullit; und Verbundmaterialien, die keramische Materialien und Kunststoff-Materialien einschließen.
In der vorliegenden Erfindung wird die Schmelztemperatur eines elektrisch isolierenden Materials durch die Differentialscanning-Kalorimetrie (DSC)- Methode gemessen. Die Schmelztemperatur eines elektrisch isolierenden Materials wird insbesondere aus dem endothermen Peakwert einer DSC-Kurve bestimmt, die durch das Differentialscanning-Kalorimeter "DSC7" (hergestellt und verkauft von Perkin Eimer Cetus Co., Ltd., USA) erhalten wird, und zwar durch eine Methode, bei der die Temperatur des Materials mit einer Temperaturerhöhungsrate von 5ºC/min erhöht wird.
Es wird bevorzugt, dass die Dicke der wahlweisen intermediären elektrisch isolierenden Materialschicht, die zwischen der inneren thermoplastischen Harzschicht und der mittleren Metallfolienschicht angeordnet ist, gemäß der erwünschten Festigkeit des Gehäuses und der erwünschten Gewichtsreduktion des Gehäuses ausgewählt wird. Insbesondere liegt die Dicke der intermediären elektrisch isolierenden Materialschichtvorzugsweise im Bereich von 1 bis 100 um, mehr bevorzugt von 2 bis 80 um, am meisten bevorzugt von 4 bis 50 um.
Im Hinblick auf die hohe Feuchtigkeitsbeständigkeit und die hohe Flammverzögerung wird ein Polyvinylidenchlorid-Harz als elektrisch isolierende Materialschicht und als innere thermoplastische Harzschicht bevorzugt. Unter Verwendung eines Polyvinylidenchlorid-Harzes als elektrisch isolierende Materialschicht und als innere thermoplastische Harzschicht kann weiterhin eine Verringerung der Feuchtigkeitsbeständigkeit verhindert werden, selbst wenn ein Nadelstich in der mittleren Metallfolienschicht vorliegt. Daher ist die Verwendung eines Polyvinylidenchlorid-Harzes dahingehend kommerziell vorteilhaft, dass nicht nur die Zuverlässigkeit der Batterie erhöht werden kann sondern auch die Produktivität des Herstellungsverfahren für die Batterie.
Als Polyvinylidenchlorid-Harz kann ein Copolymer erwähnt werden, das 70 bis 98 Gew.-% Vinylidenchlorid-Struktureinheiten und 30 bis 2 Gew.-% wenigstens eines Comonomers umfasst, das mit Vinylidenchlorid copolymerisierbar ist. Das Comonomer ist aus der Gruppe ausgewählt, bestehend aus ungesättigten Monomeren, wie Vinylchlorid, Acrylnitril, Acrylsäure, Methacrylsäure, einem Alkylacrylat, in dem die Alkylgruppe 1 bis 18 Kohlenstoffatome aufweist, Maleinsäureanhydrid, einem Alkylmaleat, Itaconsäure, einem Alkylitaconat und Vinylacetat. Das Massenmittel der Molmasse des Vinylidenchlorid-Copolymers liegt vorzugsweise im Bereich von 70 000 bis 150 000. Im Hinblick auf das Erreichen einer ausgezeichneten Extrusions-Verarbeitbarkeit während des Strangpressens, um eine Folie eines solchen Copolymers herzustellen, wird es bevorzugt, dass das Copolymer 30 bis 2 Gew.-% eines Comonomers, das aus der Gruppe ausgewählt ist, bestehend aus Vinylchlorid, Methylacrylat, Butylacrylat und 2-Ethylhexylacrylat, und 70 bis 98 Gew.-% Vinylidenchlorid umfasst. Vom Gesichtspunkt des Erreichens ausgezeichneter Feuchtigkeitssperrschicht-Eigenschaften und ausgezeichneter Gassperrschicht-Eigenschaften aus gesehen, wird es bevorzugt, dass das Copolymer 8 bis 2 Gew.-% Methylacrylat und 92 bis 98 Gew.-% Vinylidenchlorid umfasst
Als Polyvinylidenchlorid-Harz in Form einer Folie kann eine Folie verwendet werden, die allgemein als "K-coat film" bekannt ist, die durch Auftragen einer Emulsion des oben erwähnten Polyvinylidenchlorid-Harzes auf eine Polyethylenterephthalat-, Nylon- oder Polypropylen-Folie erhalten wird.
In der vorliegenden Erfindung bedeutet der Ausdruck "Anschlussklemme" einen Körper eines elektrisch leitfähigen Materials, der die elektrochemische Zelle mit einer elektrischen Gerätschaft, die außerhalb des Gehäuses vorliegt, elektrisch verbindet. In der Batterie der vorliegenden Erfindung erstrecken sich Anschlussklemmen durch die terminalen Entnahmestellen in dem ausgedehnten, hermetischen Haftbereich (in dem die gegenüberliegenden inneren thermoplastischen Harzschichten durch Schmelzkleben miteinander verklebt werden) hin zur Außenseite des beutelartigen Gehäuses und ragen aus denselben heraus. Beispiele von Materialien, die für die Anschlussklemmen verwendet werden, schließen Metalle, wie SUS, Nickel, Aluminium, Kupfer, Nickel-plattiertes SUS, Eisen und eine Kupfer/SUS-Plattierung und elektrisch leitfähige Folien ein. Vom Gesichtspunkt des Erhaltens eines geringen elektrischen Widerstandes und einer hohen mechanischen Festigkeit aus gesehen, werden Metalle als Materialien für die Anschlussklemmen bevorzugt. Von den oben erwähnten Metallen werden vom Gesichtspunkt der Leichtigkeit des Verbindens der Anschlussklemmen mit einer außerhalb gelegenen Gerätschaft oder einer außerhalb gelegenen Schaltung aus gesehen Nickel, Aluminium und Kupfer bevorzugt, und Aluminium und Kupfer besonders bevorzugt. Wenn die Batterie der vorliegenden Erfindung eine Lithiumionen-Batterie ist, wird es insbesondere bevorzugt, dass eine Aluminium-Anschlussklemme für die Kathode verwendet wird (da eine Aluminium-Anschlussklemme für die Oxidation an der Kathode vorteilhaft ist), und eine Kupfer-Anschlussklemme für die Anode verwendet wird (da eine Kupfer-Anschlussklemme für die Reduktion an der Anode vorteilhaft ist). Anschlussklemmen aus Aluminium und Kupfer werden während der Handhabung und der Verwendung einer Batterie mit solchen Anschlussklemmen leicht verbogen, im Vergleich mit Anschlussklemmen aus hartem Metall, wie SUS. Daher kann, wenn eine herkömmliche Batterie mit einem Gehäuse vom Laminattyp Anschlussklemmen aus Aluminium oder Kupfer aufweist, leicht ein Kurzschluss zwischen den Anschlussklemmen und der Metallfolienschicht des Gehäuses an den terminalen Entnahmestellen eintreten. Demgegenüber kann - selbst wenn die Batterie der vorliegenden Erfindung Anschlussklemmen aus Aluminium und Kupfer aufweist - ein Kurzschluss zwischen den Anschlussklemmen und der Metallfolienschicht des Gehäuses auf sichere Weise verhindert werden. Weiterhin können - im Hinblick auf die Batterie der vorliegenden Erfindung - die Anschlussklemmen absichtlich an den terminalen Entnahmestellen verbogen werden, ohne dass ein Kurzschluss zwischen den Anschlussklemmen und der Metallfolienschicht des Gehäuses eintritt. Daher kann - falls es erwünscht ist - der Auskragungsbereich der Batterie reduziert werden, indem man die Anschlussklemmen an den terminalen Entnahmestellen hin zum mittleren Teil der Batterie faltet, wodurch die Volumenenergiedichte der Batterie verbessert wird.
Es wird bevorzugt, dass wenigstens ein Teil der Oberfläche einer Anschlussklemme aus Metall angeraut ist. Wenn die Anschlussklemmen eine angeraute Oberfläche haben, kann die Festigkeit der hermetischen Abdichtung des Gehäuses an den terminalen Entnahmestellen erhöht werden, wodurch nicht nur die Luftundurchlässigkeit der Batterie stark verbessert wird, sondern auch das Auslaufen der elektrolytischen Flüssigkeit verhindert wird. Dieser Punkt wird nachstehend erklärt. Die hermetische Abdichtung des Gehäuses wird häufig beschädigt, insbesondere wenn ein Teil der elektrolytischen Flüssigkeit aus der elektrochemischen Zelle, die von dem beutelartigen Gehäuse umhüllt wird, ausläuft. D. h. die elektrolytische Flüssigkeit, die aus der elektrochemischen Zelle ausgelaufen ist, tritt leicht in die Grenzfläche zwischen den Anschlussklemmen und der thermoplastischen Harzschicht an den terminalen Entnahmestellen in dem ausgedehnten hermetischen Haftbereich ein, wodurch die Haftung zwischen den Anschlussklemmen und der thermoplastischen Harzschicht reduziert wird, so dass nicht nur das Problem einer Verringerung der Luftundurchlässigkeit der Batterie auftritt, sondern auch ein Auslaufen der elektrolytischen Flüssigkeit erfolgt. Die Verwendung von Metall-Anschlussklemmen mit einer angerauten Oberfläche kann das Auftreten des oben erwähnten Problems verhindern. Es ist erwünscht, dass der angeraute Teil der Oberfläche der Anschlussklemmen wenigstens einen Teil, mehr bevorzugt die gesamte Grenzfläche zwischen der Anschlussklemme und der inneren thermoplastischen Harzschicht an den terminalen Entnahmestellen in dem ausgedehnten hermetischen Haftbereich bedeckt. Vom Gesichtspunkt der Produktivität des Herstellungsverfahrens für die Batterie aus gesehen wird es mehr bevorzugt, dass die gesamte Oberfläche der Anschlussklemme angeraut ist.
Im Hinblick auf die Form der Anschlussklemmen können die Anschlussklemmen z. B. in Form eines Stabes, eines Streifens, eines Bandes, einer Folie, einer Spirale, eines Netzes oder dergleichen vorliegen. Die Form der Anschlussklemmen ist nicht auf die oben erwähnten Beispiele beschränkt, und die Form der Anschlussklemmen kann in zweckmäßiger Weise ausgewählt werden, wobei die Form der Batterie und die Materialien, die zur Herstellung der Batterie verwendet werden, berücksichtigt werden. Es wird bevorzugt, dass die Größe der Anschlussklemmen ausgewählt wird, wobei die erwünschte obere Grenze des elektrischen Widerstandes der Anschlussklemmen und die erwünschte Festigkeit der Anschlussklemmen berücksichtigt werden. Wenn z. B. die Anschlussklemme in Form einer Folie vorliegt, liegt die Dicke der Anschlussklemme vorzugsweise im Bereich von 5 bis 100 um, mehr bevorzugt von 6 bis 80 um, am meisten bevorzugt von 7 bis 60 um, und die Breite der Anschlussklemme liegt vorzugsweise im Bereich von 2 bis 30 mm, mehr bevorzugt von 3 bis 25 mm, am meisten bevorzugt von 4 bis 20 mm. Die Größe der Anschlussklemme ist jedoch nicht auf die oben beschriebene Größe beschränkt und kann in zweckmäßiger Weise ausgewählt werden, wobei die Größe der Batterie, die für das Gehäuse verwendeten Materialien, die erwünschte obere Grenze des elektrischen Widerstandes der Anschlussklemmen und dergleichen berücksichtigt werden.
Bezüglich des Verfahrens zum Anrauen der Oberfläche der Anschlussklemme kann das Anrauen z. B. durch eine chemische Behandlung, eine mechanische Behandlung oder dergleichen durchgeführt werden.
Beispiele chemischer Behandlungen, die zum Anrauen der Oberfläche der Anschlussklemme verwendet werden, schließen eine Ätzbehandlung unter Verwendung einer Lösung ein, die durch Lösen einer Säure, eines Alkali oder dergleichen in einem geeigneten Lösungsmittel erhalten wird. Wenn die Anschlussklemme z. B. aus Kupfer ist, kann die Ätzbehandlung unter Verwendung von Salpetersäure, einer Lösung von Eisen(III)chlorid oder dergleichen durchgeführt werden; wenn die Anschlussklemme aus Aluminium besteht, kann die Ätzbehandlung unter Verwendung einer Natriumhydroxid-Lösung, einer Phosphorsäure-Lösung oder dergleichen durchgeführt werden; und wenn die Anschlussklemme aus SUS besteht, kann die Ätzbehandlung unter Verwendung von Schwefelsäure oder dergleichen durchgeführt werden. In Abhängigkeit von dem Oxidationspotential der Metall-Anschlussklemme ist es weiterhin möglich, die Oberfläche der Metall-Anschlussklemme anzurauen, indem man sie einer Kathoden-Oxidation in einer elektrolytischen Flüssigkeit unterzieht. Das Verfahren des Anrauens unter Verwendung der Kathoden- Oxidation wird für das Anrauen einer Anschlussklemme aus Kupfer oder Aluminium bevorzugt, da Kupfer und Aluminium für eine Kathoden-Oxidation anfällig sind.
Beispiele mechanischer Behandlungen, die zum Anrauen der Oberfläche der Anschlussklemme verwendet werden, schließen ein Verfahren ein, in welchem die Oberfläche der Anschlussklemme z. B. mittels einer Raspel, eines Schleifsteines, der ein Vinylpolymer als Bindemittel enthält, eines Bandschleifgeräts oder einer Kratzscheibe einem Anrauen unterzogen wird.
Als weiteres Beispiel von Verfahren zum Anrauen der Oberfläche der Anschlussklemme kann ein Plasmaätzen erwähnt werden. Das Verfahren zum Anrauen der Oberfläche der Metall-Anschlussklemme ist nicht auf die oben erwähnten Beispiele beschränkt und kann unter Berücksichtigung des für die Anschlussklemme verwendeten Materials in geeigneter Weise ausgewählt werden.
Die Messung der Oberflächenrauigkeit einer Metall-Anschlussklemme kann unter Verwendung eines Instruments mit einem Griffel, eines Abtastgeräts, bei dem die Lichtwelleninterferenz verwendet wird und dergleichen, durchgeführt werden. Wenn in der vorliegenden Erfindung die Anschlussklemme in Form einer Folie vorliegt, kann die Oberflächenrauigkeit derselben durch ein Verfahren bestimmt werden, in welchem eine Probe der Größe 1,5 cm · 4,5 cm hergestellt wird, und die Oberflächenrauigkeit der Probe wird unter Verwendung eines Oberflächenrauigkeitsmessinstruments vom Abtasttyp ("alpha-step 2000", hergestellt und verkauft von Tencor Instruments, USA) unter Bedingungen gemessen, bei denen die Abtastbreite 0,4 mm und die Abtastrate 1 s/um beträgt. Wenn die Anschlussklemme in einer Form vorliegt, die von derjenigen einer Folie verschieden ist, kann die Oberflächenrauigkeit derselben gemäß JIS B0652-1973 durch ein Oberflächenrauigkeitsmessinstrument gemessen werden, bei dem die Lichtwelleninterferenz verwendet wird.
Wenn in der vorliegenden Erfindung - im Hinblick auf eine Anschlussklemme, die in Form einer Folie vorliegt - die Oberfläche der Anschlussklemme als "angeraut" bezeichnet wird, bedeutet dies, dass die Oberfläche der Anschlussklemme eine Rauigkeit (Ra) von 0,3 um oder mehr oder einen "total indicator runout" (TIR)-Wert von 2 um oder mehr aufweist, wobei jeder derselben unter Verwendung des oben erwähnten Oberflächenrauigkeitsmessinstruments vom Abtasttyp gemessen wird. Der Ra-Wert der Anschlussklemme in Folienform liegt vorzugsweise im Bereich von 0,34 bis 30 um, und der TIR- Wert der Anschlussklemme in Folienform liegt vorzugsweise im Bereich von 2,5 bis 30 um.
Wenn in der vorliegenden Erfindung im Hinblick auf eine Anschlussklemme, die in einer Form vorliegt, die von derjenigen einer Folie verschieden ist, die Oberfläche der Anschlussklemme als "angeraut" bezeichnet wird, bedeutet dies, dass die Oberfläche der Anschlussklemme eine maximale Rauigkeit (Rmax) von 2 um oder mehr, vorzugsweise von 2,5 um oder mehr hat, wie gemäß JIS B0652-1973 durch ein Rauigkeitsmessinstrument unter Verwendung der Lichtwelleninterferenz gemessen wird.
Im allgemeinen wird es bevorzugt, dass die Wasserdurchlässigkeit eines Gehäuses für eine nichtwässrige Batterie einer dünnen Konstruktionsart so gering wie möglich ist. Im Hinblick auf das Gehäuse, das in der Batterie der vorliegenden Erfindung verwendet wird, beträgt die Wasserdurchlässigkeit des Gehäuses vorzugsweise 1 g/m²·24 h oder weniger, mehr bevorzugt 0,2 g/m²·24 h oder weniger, am meisten bevorzugt 0,1 q/m²·24 h oder weniger. Wenn ein Gehäuse mit einer Wasserdurchlässigkeit von mehr als 1 g/m²·24 h verwendet wird, absorbiert die elektrochemische Zelle, die von dem Gehäuse umhüllt wird, Wasser, das in das Innere des Gehäuses eintritt, und das absorbierte Wasser verursacht eine Verschlechterung der elektrochemischen Zelle und eine Reduktion der Batteriekapazität. Weiterhin ist es möglich, dass das durch die elektrochemische Zelle absorbierte Wasser eine Zersetzung des Elektrolyten in der Zelle bewirkt, und ein Gas durch die Zersetzung des Elektrolyten erzeugt wird. Die Wasserdurchlässigkeit des Gehäuses kann durch ein Verfahren bestimmt werden, umfassend das Einfüllen eines wasserabsorbierenden Materials, wie Calciumchlorid, eines vorherbestimmten Gewichts in das Innere des Gehäuses, das anschließende hermetische Verschließen des Gehäuses; das Aufbewahren des sich ergebenden verschlossenen Gehäuses, das ein wasserabsorbierendes Material enthält, in einer feuchtigkeitshaltigen Atmosphäre während einer vorherbestimmten Zeitspanne; und das Messen des Unterschieds des Gewichts des verschlossenen Gehäuses (welches das wasserabsorbierende Material enthält) vor und nach dem Aufbewahren desselben in der oben erwähnten Atmosphäre.
In dem Verfahren zur Herstellung der Batterie der vorliegenden Erfindung kann das Schmelzkleben für das hermetische Verschließen des Gehäuses durchgeführt werden, während das Innere des Gehäuses unter Vakuum gehalten wird. Indem man das Innere des Gehäuses während des Schmelzklebens zum Verschließen des Gehäuses unter Vakuum hält, kann die elektrochemische Zelle durch das Gehäuse eng umschlossen werden, so dass nicht nur die elektrochemische Zelle in sicherer Weise in einer bestimmten Position in dem Gehäuse gehalten werden kann, sondern auch die Wärmeabgabe von der elektrochemischen Zelle verbessert werden kann. Im Hinblick auf das Verfahren zum Verschließen des Gehäuses, während das Innere des Gehäuses unter Vakuum gehalten wird, kann ein Verfahren erwähnt werden, in welchem das Innere eines nichtverschlossenen Gehäuses, das eine elektrochemische Zelle enthält, durch eine Düse entlüftet wird, und unmittelbar danach das Gehäuse durch Schmelzkleben verschlossen wird, und ein Verfahren, in dem ein nichtverschlossenes Gehäuse, das eine elektrochemische Zelle enthält, in einer luftdichten Kammer angeordnet wird, und die Atmosphäre der luftdichten Kammer evakuiert wird, worauf das Gehäuse durch Schmelzkleben verschlossen wird.
Die nichtwässrige Batterie einer dünnen Konstruktionsart der vorliegenden Erfindung ist vorteilhaft, wenn die elektrochemische Zelle, die von dem Gehäuse umhüllt wird, vom Lithiumtyp oder Lithiumionentyp ist, und sie ist insbesondere vorteilhaft, wenn die elektrochemische Zelle vom Lithiumionentyp ist. Eine Lithiumionen-Batterie umfasst eine Kathode, eine Anode, einen Separator, der zwischen denselben angeordnet ist und mit der Kathode und der Anode verbunden ist, wobei der Separator dazu befähigt ist, dass Lithiumionen durch ihn hindurch gehen können, einen Elektrolyten, Anschlussklemmen und ein Gehäuse. In einer solchen Batterie hat jede Elektrode eine Struktur, in der ein Stromkollektor darauf ein elektrodenaktives Material aufweist und der Stromkollektor mit einer Anschlussklemme verbunden ist (siehe z. B. US Patent Nr. 4 997 732).
Beispiele von Verfahren zum Verbinden einer Anschlussklemme mit einem Stromkollektor schließen Ultraschallschweißen, Widerstandsschweißen und Laserschweißen ein. Die Verbindung zwischen einer Anschlussklemme und einem Stromkollektor kann entweder vor oder nach dem Einbauen der elektrochemischen Zelle erfolgen. Die Batterie der vorliegenden Erfindung umfasst eine Batterie mit einer Struktur, in der sowohl der Kathoden-Stromkollektor als auch der Anoden-Stromkollektor mit wenigstens einer entsprechenden Anschlussklemme oder einer Mehrzahl von entsprechenden Anschlussklemmen verbunden ist; und eine Batterie mit einer Struktur, in der eine Mehrzahl von Einheitszellen, die jeweils ein Laminat einer "Kathoden/Separator/Anoden"-Struktur umfassen, parallel oder in Reihe miteinander verbunden ist, und Anschlussklemmen mit den Stromkollektoren verbunden sind.
In der Batterie der vorliegenden Erfindung kann ein Absorptionsmittel für Kohlendioxid in dem Gehäuse angeordnet werden, um eine Zunahme des Innendrucks zu unterdrücken. Durch die Unterdrückung einer Innendruck- Zunahme, kann die Luftundurchlässigkeit der Batterie während einer ausgedehnten Zeitspanne beibehalten werden.
Beispiele von Absorptionsmitteln für Kohlendioxid schließen Hydroxide oder Oxide von Metallen ein, die zur Gruppe I oder zur Gruppe II des Periodensystems gehören, wie LiOH, NaOH, KOH, Ca(OH)&sub2;, Ba(OH)&sub2;, , Li&sub2;O, CaO und Ascarit; und synthetische Zeolithe, die als Molekularsieb dienen können, wie Molekularsieb 4A, Zeolam A-4 und Molecurite A-430. Diese Absorptionsmittel für Kohlendioxid weisen nicht nur eine höhte Absorptionsfähigkeit für Kohlendioxid auf, sondern sind auch leicht zu handhaben, da sie fest sind. Die Anwendungsart der Absorptionsmittel für Kohlendioxid ist die folgende. Z. B. wird ein Absorptionsmittel (für Kohlendioxid) in Form von Pellets, Teilchen oder eines Pulvers mit einer Harzfolie mit einer hohen Gasdurchlässigkeit (wie Nation, Cellophan, eine Polyethylenfolie, eine Polypropylenfolie oder eine verstreckte Polyethylenfolie) umhüllt, und das von der Harzfolie umhüllte Absorptionsmittel wird zusammen mit der elektrochemischen Zelle in das Gehäuse gegeben. Alternativ dazu kann ein Absorptionsmittel für Kohlendioxid in Form einer Dispersion desselben in einer elektrolytischen Flüssigkeit, einem festen Elektrolyten oder einem elektrodenaktiven Material verwendet werden.
Wenn die elektrochemische Zelle in dem Gehäuse einer Überladung, einer Entladung einer großen Strommenge oder einer anormale Reaktion aufgrund eines Kurzschlusses unterliegt, erzeugt die Zelle häufig ein Gas durch eine chemische Reaktion oder durch einen anormalen Anstieg der Innentemperatur. Selbst wenn eine solche Gasbildung innerhalb der Batterie erfolgt, weist die Batterie in einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nicht nur dahingehend Vorteile auf, dass eine Ausdehnung/Deformation des Gehäuses auf ein Minimum unterdrückt werden kann, wodurch verhindert wird, dass die Gerätschaft, welche die Batterie enthält, eine Beschädigung erleidet, sondern auch dahingehend, dass durch Begünstigung der Wärmeableitung von der elektrochemischen Zelle zum Gehäuse hin verhindert werden kann, dass die Batterie einem thermischen Durchgehen unterliegt und somit in einem sicheren Zustand gehalten wird. Um in der Batterie der Vorliegenden Erfindung eine Zunahme des Innendrucks aufgrund einer Gasbildung (aus anormalen Reaktionen oder dergleichen) in der Batterie zu unterdrücken, kann die Batterie ein Gasfreisetzungsmittel aufweisen, das so angepasst ist, dass es wenigstens eine Freisetzung eines Teils des gebildeten Gases bewirkt, wenn der Innendruck den Außendruck übersteigt. Ein solches Gasfreisetzungsmittel, z. B. ein Sicherheitsventil, das in der Wand des Gehäuses bereitgestellt wird, kann auf effektive Weise verwendet werden. Als Sicherheitsventil kann ein Ventil erwähnt werden, das geöffnet werden kann, so dass das Innere und das Äußere des Gehäuses miteinander in Verbindung stehen, und das eine Struktur hat, in der ein Halteteil des Ventils an dem Gehäuse befestigt ist, und das Öffnungsteil desselben durch eine Feder oder eine magnetische Kupplung betätigt wird. Wenn der Innendruck der Batterie auf einen vorherbestimmten hohen Wert angestiegen ist, wird das Ventil automatisch geöffnet, wodurch dabei das Gas innerhalb des Gehäuses an die Außenseite des Gehäuses abgegeben wird. In Abhängigkeit vom Typ des Öffnungsmittels des Sicherheitsventils kann weiterhin der Innendruck, der zum Betätigen des Öffnungsmittels notwendig ist, reduziert werden, wenn die Innentemperatur der Batterie sich bei einer Temperatur befindet, die gleich der vorher bestimmmten hohen Temperatur ist oder höher als dieselbe ist. Beispiele von Mitteln zum Betätigen des Öffnungsmittels des Ventils schließen eine Feder, eine Druckplatte und eine magnetische Kupplung ein. Der Druck, der zum Öffnen des Ventils notwendig ist, kann in geeigneter Weise eingestellt werden, indem man den Öffnungsbereich und die Spannung, die zum Öffnen des Ventils notwendig ist, auswählt. Alternativ dazu kann die Gasfreisetzung - wenn der Innendruck einen vorherbestimmten hohen Wert erreicht hat - auch durch ein Verfahren erreicht werden, in dem man vor dem Schmelzkleben zum Abdichten des Gehäuses einen dünnen Film, der eine relativ geringe Haftung an die innere thermoplastische Harzschicht des Laminats aufweist, zwischen den gegenüberliegenden Folien der Laminate (wobei jede derselben die thermoplastische Harzschicht als innerste Schicht aufweist) in einer Position anordnet, die einem Teil des zu bildenden ausgedehnten hermetischen Haftbereichs entspricht.
Weiterhin kann die Batterie der vorliegenden Erfindung Mittel enthalten, um die elektrische Verbindung zwischen den Anschlussklemmen und der elektrochemischen Zelle zu unterbrechen, und zwar als Reaktion auf eine Änderung, die durch eine Zunahme des Innendrucks und/oder der Innentemperatur der Batterie verursacht wird. Insbesondere kann die Batterie der vorliegenden Erfindung Mittel enthalten, die so angepasst sind, dass sie ein Abtrennen wenigstens eines Teils der Anschlussklemme bewirken, wenn das beutelartige Gehäuse eine Ausdehnung oder Deformation erleidet. Solche Mittel verhindern einen Brand, eine Explosion, ein thermisches Durchgehen und dergleichen, selbst wenn ein Unfall in der Batterie stattfindet, wodurch die Sicherheit der Batterie verbessert wird.
Die Mittel, die so angepasst sind, dass sie ein Abtrennen wenigstens eines Teils der Anschlussklemme als Reaktion auf das Auftreten einer Ausdehnung und Deformation des Gehäuses bewirken, können durch irgendeine der folgenden Strukturen (1) bis (3) realisiert werden:
(1) eine Struktur, in der die Anschlussklemme aus einem Laminat besteht, das zwei oder mehr Schichten aus flachen Metallfolien umfasst, die voneinander abgeschält werden können, und wobei bei einer der äußersten Schichten der Anschlussklemme das innere Ende derselben mit der elektrochemischen Zelle verbunden ist, und das äußere Ende derselben innerhalb des Gehäuses endet, und wobei bei der anderen äußersten Schicht der Anschlussklemme das äußere Ende derselben zur Außenseite des Gehäuses führt und das innere Ende derselben nicht mit der elektrochemischen Zelle verbunden ist, und wobei die beiden äußersten Schichten der Anschlussklemme jeweils an die gegenüberliegenden inneren thermoplastischen Harzschichten des Gehäuses fest geklebt sind;
(2) eine Struktur, in der ein Mittelteil der Anschlussklemme, der in dem Gehäuse positioniert ist, eine geringe Bruchfestigkeit hat, und Teile der Anschlussklemme, die jeweils auf den inneren und äußeren Seiten des mittleren Teils (der eine geringe Bruchfestigkeit hat) und daran angrenzend angeordnet sind, jeweils an die gegenüberliegenden inneren thermoplastischen Harzschichten des Gehäuses fest geklebt sind; und
(3) eine Struktur, in der beide Anschlussklemmen, die mit der Kathode bzw. der Anode der elektrochemischen Zelle verbunden sind/jeweils an die gegenüberliegenden inneren thermoplastischen Harzschichten des Gehäuses fest geklebt sind.
Bei der oben erwähnten Struktur (1) kann die Laminierung der flachen Metallfolien zur Herstellung der Anschlussklemme des Laminattyps durch Schweißen, wie Ultraschallschweißen, Laserschweißen und Punktschweißen, oder unter Verwendung eines elektrisch leitenden Materials als Klebstoff durchgeführt werden. Die Haftfestigkeit zwischen den Schichten der flachen Metallfolien kann eingestellt werden, indem man das Laminierungsverfahren, verbindenden Materialien, die für die Laminierung verwendet werden, und den Bereich eines verbundenen Teils zwischen angrenzenden Schichten des Laminats auswählt.
Bei der oben erwähnten Struktur (2) kann der mittlere Teil der Anschlussklemme - der Teil, der eine geringe Bruchfestigkeit hat - z. B. durch ein Verfahren bereitgestellt werden, in dem ein mittlerer Teil der Anschlussklemme teilweise abgeschnitten (eingekerbt) wird, um zu verursachen, dass die Anschlussklemme einen reduzierten Querschnittsbereich im mittleren Teil aufweist, und ein Verfahren, in dem die Anschlussklemme unter Verwendung von zwei Typen von Metallen mit unterschiedlichen Bruchfestigkeiten gebildet wird, wobei ein Mittelteil der Anschlussklemme unter Verwendung des Metalls gebildet wird, das eine geringere Bruchfestigkeit hat, und die Innenseite und die Außenseite des mittleren Teils unter Verwendung des anderen Metalls, das eine höhere Bruchfestigkeit hat, gebildet werden.
Bei der oben erwähnten Struktur (3) kann die Kraft, die notwendig ist, um wenigstens einen Teil der Anschlussklemme abzubrechen, eingestellt werden, indem man die Haftfestigkeit zwischen der Anschlussklemme und dem Stromkollektor oder dem elektrodenaktiven Material des Elektrodenlaminats in der elektrochemischen Zelle einstellt.
Um irgendeine der oben erwähnten Strukturen (1) bis (3) bereitzustellen, ist es notwendig, dass eine Fläche eines Teils der Anschlussklemme fest an eine der gegenüberliegenden inneren thermoplastischen Harzschichten des Gehäuses geklebt ist, während verhindert wird, dass die andere Fläche des gleichen Teils der Anschlussklemme an die andere der gegenüberliegenden inneren thermoplastischen Harzschichten des Gehäuses fest geklebt wird. Eine feste Haftung zwischen einer inneren thermoplastischen Harzschicht des Gehäuses und einer Fläche der Anschlussklemme kann durch ein Verfahren erreicht werden, bei dem eine innere thermoplastische Harzschicht des Gehäuses durch Schmelzkleben direkt an eine Fläche der Anschlussklemme geklebt wird. Andererseits kann eine nichtfixierte, abtrennbare Haftung zwischen einer inneren thermoplastischen Harzschicht des Gehäuses und einer Fläche der Anschlussklemme durch ein Verfahren erreicht werden, in dem vor dem Schmelzkleben der inneren thermoplastischen Harzschicht an die Anschlussklemme ein Teil der Anschlussklemme - wobei verhindert werden sollte, dass dieser Teil fest an die innere thermoplastische Harzschicht geklebt wird - mit einem Pulver oder einer Schicht einer Materials bedeckt wird, das eine schlechte Haftung an die innere thermoplastische Harzschicht aufweist. Beispiele von Materialien, die eine schlechte Haftung an der inneren thermoplasti sehen Harzschicht aufweisen, schließen Fluorharze, wie Teflon, ein. Es gibt keine bestimmte Einschränkung bezüglich der Bruchfestigkeit des Teils der Anschlussklemme, der abgetrennt werden soll, wenn das Gehäuse eine Ausdehnung und Deformation erleidet, und die zweckmäßige Bruchfestigkeit variiert in Abhängigkeit von der Kapazität und der Struktur der Batterie. Jedoch liegt die geeignete Bruchfestigkeit vorzugsweise im Bereich von 10 g bis 50 kg.
Weiterhin kann ein Element, das die elektrische Verbindung zwischen der Anschlussklemme und der elektrochemischen Zelle als Reaktion auf eine Zunahme der Innentemperatur (d. h. PTC-Element) unterbrechen kann, mit der Anschlussklemme verbunden werden. Das PTC-Element enthält eine Zusammensetzung, umfassend einen elektrisch leitenden Füllstoff und ein elektrisch isolierendes Harz. Das PTC-Element funktioniert unter Nutzung des Unterschieds der Wärmeausdehnungskoeffizienten zwischen dem elektrisch leitenden Füllstoff und dem elektrisch isolierendes Harz. Wenn auf das PTC-Element eine hohe Temperatur einwirkt, weist das PTC-Element einen erhöhten elektrischen Widerstand auf und unterbricht somit die elektrische Verbindung zwischen der Anschlussklemme und der elektrochemischen Zelle. Im allgemeinen umfasst das PTC-Element ein Dreischichtenlaminat einer flachen Metallfolie, einer Schicht einer Zusammensetzung, die einen elektrisch leitenden Füllstoff und ein elektrisch isolierendes Harz umfasst, und einer flachen Metallfolie, und dasselbe kann mit der Anschlussklemme als Teil derselben entweder innerhalb oder außerhalb des Batteriegehäuses verbunden werden.
Alternativ dazu kann die Funktion des PTC-Elements auch unter Verwendung einer Anschlussklemme mit einer Laminatstruktur erreicht werden, wobei wenigstens zwei ausgedehnte flache Metallfolien durch eine Verbundmaterialschicht laminiert werden, umfassend einen elektrisch leitenden Klebstoff oder ein elektrisch leitendes Klebeband, einen elek trisch leitenden Füllstoff und ein elektrisch isolierendes Harz, wobei bei einer der äußersten ausgedehnten Metallfolien das innere Ende derselben mit der elektrochemischen Zelle verbunden ist, und das äußere Ende derselben innerhalb des Gehäuses endet, und bei der anderen äußersten, ausgedehnten Metallfolie das äußere Ende derselben zur Außenseite des Gehäuses führt und das innere Ende derselben nicht mit der elektrochemischen Zelle verbunden ist. Der Wert des elektrischen Widerstandes, der auftritt, wenn auf diese Anschlussklemme eine hohe Temperatur einwirkt, und die Temperatur, bei der diese Anschlussklemme eine deutliche Zunahme des elektrischen Widerstandes aufweist, kann durch Änderung der Formulierung der Verbundmaterialschicht, d. h. des Typs und der Menge des elektrisch leitenden Füllstoffs (z. B. ein Pulver eines Metalls, wie Silber oder Kupfer), des Typs und der Menge des elektrisch isolierenden Harzes (wie Phenolharz oder Epoxyharz), des Typs und der Menge des elektrisch leitenden Klebstoffs, des Typs und der Menge des elektrisch leitenden Klebebandes und den Bereich, der mit dem Klebstoff oder dem Band bedeckt ist, eingestellt werden. Somit können der innere Widerstand der Batterie und die Betriebstemperatur derselben durch die Verwendung der obigen Anschlussklemme gesteuert werden. Unterschiedliche Typen von Metallen können durch konventionelle Verfahren leicht miteinander verbunden werden. Wenn z. B. eine Nickelfolie unter Verwendung eines elektrisch leitenden Bandes an ein Endteil einer Aluminium-Anschlussklemme geklebt wird, wird es leicht, ein Löten auf diesem Endteil der Anschlussklemme durchzuführen, so dass es leicht wird, das Endteil der Anschlussklemme mit einer außen gelegenen Gerätschaft durch Löten zu verbinden. Dieses Lötverfahren kann auch zur Laminierung der flachen Metallfolien verwendet werden, die in Verbindung mit der oben erwähnten Struktur (1) erwähnt wurden, um die Mittel zu realisieren, die angepasst sind, um das Abtrennen wenigstens eines Teils der Anschlussklemme als Reaktion auf das Auftreten einer Ausdehnung und Deformation des Gehäuses zu bewirken.
Wenn die Batterie der vorliegenden Erfindung eine Lithiumbatterie oder eine Lithiumionen-Batterie ist, werden Nickel oder Aluminium als Kathoden-Stromkollektor und Kupfer als Anoden-Stromkollektor verwendet. Beispiele der kathodenaktiven Materialien schließen Mischoxide von Alkalimetallen, wie LiCoO&sub2;; Mischoxide von Alkalimetallen mit Nichtalkalimetalloxiden (wie MnO&sub2;) oder Nichtalkalimetallhydroxiden; Oxide von Vanadium, wie V&sub2;O&sub5;; Oxide von Chrom, wie Cr&sub2;O&sub5;; Dichalcogenide von Übergangsmetallen, wie TiS&sub2;, MoS&sub2; und FeSa&sub2;; Trichalcogenide von Übergangsmetallen, wie NbSe&sub3;; Chevrel-Verbindungen (AxMo&sub6;Y&sub8;, wobei A = Li oder Cu und Y = S oder Se); organische Verbindungen, wie Polypyol und Disulfid-Derivate; und deren Mischungen ein.
Beispiele von anodenaktiven Materialien schließen metallisches Lithium, Lithium-Legierungen, kohlenstoffartige Materialien, die zum Einschluss von Lithium befähigt sind, wie Faserkohle und ein Graphit; feste Lithium- Lösungen von Metalloxiden, wie Zinnmischoxiden; elektrisch leitfähige Polymere, die zum Dotieren und Entdotieren von Lithium befähigt sind, ein. In der elektrochemischen Zelle der Batterie der vorliegenden Erfindung sind die Kathode und die Anode durch einen Separator miteinander verbunden, und der Separator besteht aus einem Material, durch welches Ionen hindurchgehen können.
Als Beispiele des Ionenübertragungsmediums, das in dem Separator verwendet wird, der zwischen der Kathode und der Anode angeordnet ist, können ein flüssiger Elektrolyt, ein Elektrolyt vom Geltyp und ein fester Elektrolyt erwähnt werden. Ein Elektrolyt vom Geltyp umfasst ein Matrixpolymermaterial, ein organisches Lösungsmittel und einen gelösten Stoff. Beispiele der Matrixpolymermaterialien schließen ein Polyvinylidenfluorid- Polymer und ein Polyacrylnitril-Polymer ein; Beispiele von organischen Lösungsmitteln schließen Ethylencarbonat, Propylencarbonat, γ-Butyrolacton, 1,2-Dimethoxyethan und Tetrahydrofuran ein; und Beispiele von gelösten Stoffen schließen LiClCO&sub4;, LiPF&sub6; und LiBF&sub4; ein.

Beste Art zur Durchführung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung wird unter Bezugnahme auf Beispiele und Vergleichsbeispiele ausführlicher beschrieben, die nicht so aufgefasst werden sollen, dass der Bereich der vorliegenden Erfindung darauf beschränkt ist.
In den folgenden Beispielen und Vergleichsbeispielen werden die Ausdrücke "positive Elektrode" und "negative Elektrode" anstelle der Ausdrücke "Kathode" bzw. "Anode" verwendet.

Beispiel 1

Ein Pulver von Lithiumcobaltoxid (LiCoO&sub2;; durchschnittlicher Teilchendurchmesser 10 um) und Ruß wurde zu einer 5 gewichtsprozentigen Lösung von Polyvinylidenfluorid (als Bindemittel) in N-Methylpyrrolidon (NMP) gegeben und darin dispergiert, so dass eine Mischung, die feste Komponenten in dem folgenden Trockengewichtsverhältnis enthält: LiCoO&sub2; (85%), Ruß (8%) und Polyvinylidenfluorid (7%), erhalten wurde. Die erhaltene Mischung wurde auf eine Aluminiumfolie (Dicke 15 um) (als Stromkollektor) aufgetragen und getrocknet, worauf sich ein Pressen in der Wärme anschloss, um dadurch eine positive Elektrodenschicht herzustellen, die eine Dicke von 115 um und eine Dichte von 2,8 g/cm³ aufweist. Die Aluminiumfolie, auf der die hergestellte positive Elektrodenschicht vorliegt, wurde als positive Elektrodenschicht verwendet.
Ein Faserkohle (NC)-Pulver eines durchschnittlichen Teilchendurchmessers von 12 um wurde mit einer 5 gewichtsprozentigen Lösung von Polyvinylidenfluorid in NMP homogen vermischt, wobei eine Aufschlämmung (NC/Polymer-Trockengewichtsverhältnis = 92 : 8) erhalten wurde. Die erhaltene Aufschlämmung wurde durch die Rakelmethode auf eine Kupferfolie (als Stromkollektor) aufgetragen und getrocknet, anschließend erfolgte ein Heißpressen, um somit eine negative Elektrodenschicht herzustellen, die eine Dicke von 125 um und eine Dichte von 1,2 g/cm³ hat. Die Kupferfolie, auf der die hergestellte negative Elektrodenschicht vorliegt, wurde als negative Elektrodenschicht verwendet.
Mit einem Hexafluorpropylen/Vinylidenfluorid-Copolymerharz (Hexafluorpropylen-Gehalt: 5 Gew.-%) wurde ein Strangpressen mittels eines Extruders (hergestellt und verkauft von Toshiba Machine Co., Ltd. Japan) bei einer Extrusionsdüsentemperatur von 230ºC durchgeführt, wodurch eine Folie einer Dicke von 150 um hergestellt wurde. Die hergestellte Folie wurde mit Elektronenstrahlen bestrahlt (Bestrahlungsdosis: 10 Mrad), um dadurch eine vernetzte Folie zu erhalten, und dann wurde die vernetzte Folie im Vakuum bei 60ºC getrocknet, um als Nebenprodukt hergestelltes Fluorwasserstoff (HF)-Gas zu entfernen. Die vernetzte Folie wurde weiterhin mit Elektronenstrahlen bestrahlt (Bestrahlungsdosis: 15 Mrad) und anschließend wurde die bestrahlte, vernetzte Folie 24 Stunden lang in eine Mischung von Flon HFC134a und Wasser (Flon/Wasser- Gewichtsverhältnis = 99 : 1) - wobei man einen dicht verschlossenen Behälter verwendete - bei 70ºC unter einem Druck von 20 kg/cm² eingetaucht, um dadurch eine imprägnierte Folie zu erhalten (Flüssigkeitsgehalt: 6,5 Gew.-%). Die imprägnierte Folie wurde aus dem Behälter herausgenommen und unmittelbar danach in einen Ofen gelegt, der bei 210ºC gehalten wird, um somit die imprägnierte Folie 10 Sekunden lang auf 180ºC zu erwärmen. Als Ergebnis wurde eine weiße, poröse Folie einer Dicke von 270 um (achtfache Ausdehnungsrate) erhalten. Der Anteil an geschlossenen Zellen in der porösen Folie betrug 87 Vol.-%, wie durch ein Luft-Vergleichsgewichtsmessgeräts vom Typ 930 ("930 type aircomparison gravimeter)" (hergestellt und verkauft von Toshiba Beckman Co., Ltd., Japan) gemessen wurde. Die erhaltene poröse Folie wurde 2 Stunden lang bei 100ºC in eine nichtwässrige, elektrolytische Lösung eingetaucht, die durch Lösen von Lithiumtetrafluorborat (LiBF&sub4;) in einem Lösungsgemisch von Ethylencarbonat (EC), Propylencarbonat (PC) und γ-Butyrolacton (γ-BL) (EC/PC/γ-BL-Gewichtsverhältnis = 1 : 1 : 2 und LiBF&sub4;- Konzentration: 1 mol/l) erhalten wird, um somit die poröse Folie mit der elektrolytischen Lösung zu durchtränken und zu quellen. Die Dicke der durchtränkten, porösen Folie betrug 350 um, und diese Folie wurde als eine hybride feste Elektrolytfolie verwendet.
Die folgenden Arbeitsweisen wurden in einer Atmosphäre mit einem Taupunkt von -50ºC oder weniger durchgeführt.
Sowohl die positive Elektrodenfolie (mit der positiven Elektrodenschicht auf einer Seite derselben) als auch die negative Elektrodenfolie (mit der negativen Elektrodenschicht auf einer Seite derselben) wurden derartig hergestellt, dass sie eine Größe von 6 cm · 50 cm haben. Die hybride, feste Elektrolytfolie wurde so hergestellt, dass sie eine Größe von 6,5 cm · 52 cm hat. Dann wurden die so erhaltene positive Elektrodenfolie, die hybride, feste Elektrolytfolie und die negative Elektrodenfolie auf derartige Weise laminiert, dass die hybride, feste Elektrolytfolie zwischen der positiven Elektrodenfolie und der negativen Elektrodenfolie angeordnet war, und die positive Elektrodenschicht der positiven Elektrodenfolie und die negative Elektrodenschicht der negativen Elektrodenfolie durch die hybride, feste Elektrolytfolie einander gegenüberlagen, wodurch ein Laminat von positiver Elektrode/Elektrolyt/negativer Elektrode erhalten wurde. Eine steife Aluminiumfolie einer Breite von 1 cm, einer Länge von 10 cm und einer Dicke von 50 um (Ra = 0,16 um und TIR = 0,73 um) als positive Anschlussklemme und eine steife, gewalzte Kupferfolie einer Breite von 1 cm, einer Länge von 10 cm und einer Dicke von 50 um (Ra = 0,07 um und TIR = 0,91 um) als negative Anschlussklemme wurden jeweils mit den Stromkollektoren der positiven und negativen Elek trodenfolien, die beide die äußersten Schichten des Laminats von positiver Elektrode/Elektrolyt/negativer Elektrode sind, mittels eines Ultraschallmetallschweißgeräts (USW-200Z38S, hergestellt und verkauft von Ultrasonic Engineering Co., Ltd., Japan) verbunden. Die Anschlussklemmen wurden jeweils mit den Stromkollektoren auf derartige Weise verbunden, dass der Mittelpunkt der Längsachse der Anschlussklemme in der 6 cm langen Seite des Stromkollektors in einem Abstand von 2 cm von einem Ende der Breite (d. h. in einem Abstand von 4 cm von dem anderen Ende der Breite) der Elektrodenfolie angeordnet ist. Danach wurde das Laminat von positiver Elektrode/Elektrolyt/negativer Elektrode mit den Anschlussklemmen (d. h. Elektrodenanordnung einer Länge von 50 cm) in Intervallen von 10 cm in einer akkordeonartigen Form gefaltet, so dass sich fünf Faltungen ergeben, wodurch eine elektrochemische Zelle erhalten wurde.
Ein in den Fig. 1(a) und 1(b) gezeigtes Laminat zur Herstellung eines beutelartigen Gehäuses einer Batterie wurde auf die folgende Weise hergestellt. Drei unterschiedliche Folien, bestehend aus einer verstreckten Nylonfolie (Handelsname: Unilon, hergestellt und verkauft von Idemitsu Petrochemical Co., Ltd. Japan) einer Länge von 18 cm, einer Breite von 14 cm und einer Dicke von 15 um; einer Aluminiumfolie einer Länge von 18 cm, einer Breite von 14 cm und einer Dicke von 7 um; und einer L- LDPE-Folie (Handelsname: LS-700C, hergestellt und verkauft von Idemitsu Petrochemical Co., Ltd. Japan) einer Länge von 18 cm, einer Breite von 14 cm und einer Dicke von 50 um wurden in dieser Reihenfolge übereinander gelegt, wobei die Folien unter Verwendung eines Zweikomponenten-Urethanklebers verklebt wurden, um ein Laminat zu erhalten. Vor der Laminierung wurden Teile der 18 cm-Seite der Aluminiumfolie in dem Laminat im Hinblick auf den peripheren Rand derselben teilweise ausgeschnitten, um defiziente Teile zu bilden, die jeweils eine Breite (in einer Richtung parallel zu dem peripheren Rand) von 11 mm und eine Tiefe (in einer Richtung senkrecht zu dem peripheren Rand) von 0,5 mm haben, wobei die defizienten Teile den terminalen Entnahmestellen entsprechen. Das Laminat wurde um eine Faltungslinie l1 gefaltet, wie in Fig. 1(a) gezeigt wird, wodurch ein gefaltetes Laminat einer Größe von 9 cm · 14 cm erhalten wurde. Im Hinblick auf jedes der drei Paare von gegenüberliegenden Seiten (d. h. ein Paar von gegenüberliegenden 9 cm langen Seiten, die frei von defizienten Teilen sind, und zwei Paare von gegenüberliegenden 14 cm langen Seiten) des gefalteten Laminats wurden die gegenüberliegenden Seiten über eine Breite von 10 mm von dem peripheren Rand desselben durch Schmelzkleben miteinander verklebt, indem man 6 Sekunden lang auf 140ºC erwärmte, um somit eine hermetische Abdichtung zu bilden, wodurch ein beutelartiges Gehäuse bereitgestellt wurde, das eine Öffnung in dem verbleibenden Paar von gegenüberliegenden 9 cm langen Seiten aufweist und terminale Entnahmestellen an der Öffnung desselben aufweist. Die oben hergestellte elektrochemische Zelle wurde in dem erhaltenen beutelartigen Gehäuse angeordnet, und die Anschlussklemmen wurden aus der Öffnung des beutelartigen Gehäuses durch die terminalen Entnahmestellen herausgenommen. Die Öffnung des beutelartigen Gehäuses wurde hermetisch verschlossen, indem man 6 Sekunden lang bei 120ºC unter einem Druck von 1 kg/cm² erwärmte, wodurch eine in Fig. 1(c) gezeigte Batterie erhalten wurde. An den terminalen Entnahmestellen des beutelartigen Gehäuses betrug die Breite des ausgedehnten hermetischen Haftbereichs 10 mm vom peripheren Rand des beutelartigen Gehäuses. Wie oben erwähnt wurde, hatte jeder der defizienten Teile der Aluminiumfolienschicht eine Breite von 11 mm und eine Tiefe von 0,5 mm, wie von dem peripheren Rand des beutelartigen Gehäuses gemessen wurde. Die Tiefe des defizienten Teils wurde unter einem optischen Mikroskop (System Metal Microscope BHT, hergestellt und verkauft von Olympus Optical Co., Ltd., Japan) unter Verwendung eines Objektivmikrometers, das in 0,01 mm unterteilt ist (hergestellt und verkauft von Olympus Optical Co., Ltd., Japan), bestätigt.
Fünf Batterien, die eine Konstruktionsart aufweisen, wie in Fig. 1(c) gezeigt wird, wurden hergestellt, wie oben beschrieben wurde. Die hergestellten Batterien wurden unter Verwendung einer Ladungs/Entladungs-Testvorrichtung (Modell HJ-101SM6, hergestellt und verkauft von Hokuto Denko Corporation, Japan) Ladungs/Entladungs-Zyklustests unterzogen. Alle fünf Batterien waren zum Standard-Ladungs/Entladungsbetrieb befähigt, und ihre durchschnittliche Entladungskapazität war 900 mAh. Keine der Batterien, die mit einer konstanten Spannung von 4,2 V aufgeladen wurden, litt an einem Spannungsabfall oder einer Wärmebildung, die durch einen Kurzschluss verursacht wurde, selbst wenn die Anschlussklemmen gefaltet waren. Weiterhin wurde kein Auslaufen von Flüssigkeit beobachtet.
Zusätzlich dazu wurde ein beutelartiges Gehäuse im wesentlichen auf die gleiche Weise hergestellt, wie derjenigen, die oben erwähnt wurde, und anstelle der elektrochemischen Zelle wurden 20 g Calciumchloridanhydrid in dem beutelartigen Gehäuse hermetisch verschlossen. Das verschlossene beutelartige Gehäuse, das Calciumchlorid enthält, wurde 3 Monate lang bei einer Temperatur von 60ºC und einer relativen Feuchtigkeit (RH) von 90% aufbewahrt, aber die Gewichtszunahme des beutelartigen Gehäuses war geringer als 1 mg.

Beispiel 2

Ein in den Fig. 2(a) und 2(b) gezeigtes Laminat zur Herstellung eines beutelartigen Gehäuses für eine Batterie wurde auf die folgende Weise hergestellt. Drei unterschiedliche Folien, jeweils bestehend aus einer Polyethylenterephthalat-Folie (Handelsname Melinex S, hergestellt und verkauft von ICI Japan Ltd., Japan) einer Länge von 18 cm/einer Breite von 14 cm und einer Dicke von 12 um; einer Aluminiumfolie einer Länge von 18 cm, einer Breite von 13 cm und einer Dicke von 9 um; und einer L-LDPE-Folie (Handelsname: LS-700C, hergestellt und verkauft von Idemitsu Petrochemical Co., Ltd. Japan) einer Länge von 18 cm, einer Breite von 14 cm und einer Dicke von 50 um, wurden in dieser Reihenfolge übereinander gelegt, wobei die Folien in Bezug auf ihre entsprechenden 18 cm langen Seiten ausgerichtet wurden. Die Folien wurden unter Verwendung eines Zweikomponenten-Urethanklebers verklebt, um ein Laminat zu erhalten. Der Aluminiumfolie in dem Laminat mangelte es entlang der gesamten Länge auf einer 18 cm langen Seite der Folie an einer Tiefe (in einer Richtung senkrecht zu dem peripheren Rand der Folie) von 10 mm, wie vom peripheren Rand aus des Laminats gemessen wurde. Der thermoplastischen Harzschicht und der elektrisch isolierenden Materialschicht (Polyethylenterephthalat-Folienschicht und L-LDPE- Folienschicht) des Laminats wurden unter Verwendung eines Messers entlang der gesamten Länge der 18 cm langen Seite (die auf der gleichen Seite liegt, wie die Seite mit den abgeschnittenen 10 mm der Aluminiumfolie) eine Tiefe von 0,98 cm abgeschnitten, um somit ein Laminat zu erhalten, in welchem es der Aluminiumfolie entlang der gesamten Länge der oben erwähnten 18 cm langen Seite der Aluminiumfolienschicht an einer Tiefe von 0,2 mm von dem peripheren Rand des Laminats mangelt. {Daher wies - wie in Fig. 2(a) gezeigt wird - die Größe des Laminats 18 cm · 13,02 cm auf}. Das Laminat wurde entlang der Faltungslinie l2 gefaltet - wie in Fig. 2(a) gezeigt wird -, wodurch ein gefaltetes Laminat mit einer Größe von 9 cm · 13,02 cm erhalten wurde. Im Hinblick auf jedes der drei Paare von gegenüberliegenden Seiten (d. h. ein Paar von gegenüberliegenden 9 cm langen Seiten, die keinen defizienten Teil aufweisen, und zwei Paare von gegenüberliegenden 13,02 cm langen Seiten) des gefalteten Laminats wurden die gegenüberliegenden Seiten über eine Breite von 10 mm von dem peripheren Rand desselben durch Schmelzkleben miteinander verklebt, indem man 6 Sekunden lang auf 140ºC erwärmte, um dadurch eine hermetische Abdichtung zu bilden und somit ein beutelartiges Gehäuse bereitzustellen, das eine Öffnung in dem verbleibenden Paar von gegenüberliegenden 9 cm langen Seiten und terminale Entnahmestellen an der Öffnung derselben aufweist.
Eine elektrochemische Zelle, die im wesentlichen auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 hergestellt wurde, wurde in das hergestellte beutelartige Gehäuse gelegt, und Anschlussklemmen wurden aus der Öffnung durch die terminalen Entnahmestellen herausgenommen. Die Öffnung des beutelartigen Gehäuses wurde hermetisch verschlossen, indem man 6 Sekunden lang bei 120ºC unter einem Druck von 1 kg/cm² erwärmte, wodurch eine in Fig. 2(c) gezeigte Batterie erhalten wurde. An den terminalen Entnahmestellen des beutelartigen Gehäuses betrug die Breite des ausgedehnten hermetischen Haftbereichs 3 mm vom peripheren Rand des beutelartigen Gehäuses. Wie oben erwähnt wurde, mangelte es der Aluminiumfolienschicht entlang der gesamten Länge der 18 cm langen Seite der Folie an einer Tiefe von 0,2 mm, wie von dem peripheren Rand des beutelartigen Gehäuses gemessen wurde. Die Tiefe des defizienten Teils wurde unter einem optischen Mikroskop (System Metal Microscope BHT, hergestellt und verkauft von Olympus Optical Co., Ltd., Japan) unter Verwendung eines Objektivmikrometers, das in 0,01 mm unterteilt ist (hergestellt und verkauft von Olympus Optical Co., Ltd., Japan), bestätigt.
Fünf Batterien, die eine Konstruktionsart aufweisen, wie in Fig. 2(c) gezeigt wird, wurden hergestellt, wie oben beschrieben wurde. Die hergestellten Batterien wurden unter Verwendung einer Ladungs/Entladungs-Testvorrichtung (Modell HJ-101SM6, hergestellt und verkauft von Hokuto Denko Corporation, Japan) Ladungs/Entladungs-Zyklustests unterzogen. Alle fünf Batterien waren zum Standard-Ladungs/Entladungsbetrieb befähigt, und ihre durchschnittliche Entladungskapazität war 900 mAh. Keine der Batterien, die mit einer konstanten Spannung von 4,2 V aufgeladen wurden, litt an einem Spannungsabfall oder einer Wärmebildung, die durch einen Kurzschluss verursacht wurde, selbst wenn die Anschlussklemmen gefaltet waren. Weiterhin wurde kein Auslaufen von Flüssigkeit beobachtet.
Zusätzlich dazu wurde ein beutelartiges Gehäuse im wesentlichen auf die gleiche Weise hergestellt, wie derjenigen, die oben erwähnt wurde, und anstelle der elektrochemischen Zelle wurden 20 g Calciumchloridanhydrid in dem beutelartigen Gehäuse hermetisch verschlossen. Die Öffnung des beutelartigen Gehäuses wurde in einer Breite von 10 mm vom peripheren Rand desselben hermetisch verschlossen, indem man 6 Sekunden auf 140ºC erwärmte. Das verschlossene beutelartige Gehäuse, das Caiciumchlorid enthält, wurde 3 Monate lang bei einer Temperatur von 60ºC und einer relativen Feuchtigkeit (RH) von 90% aufbewahrt, aber die Gewichtszunahme des beutelartigen Gehäuses war geringer als 1 mg.

Beispiel 3

Ein in den Fig. 3(a) und 3(b) gezeigtes Laminat zur Herstellung eines beutelartigen Gehäuses für eine Batterie wurde auf die folgende Weise hergestellt. Drei unterschiedliche Folien, jeweils bestehend aus einer Polyethylenterephthalat-Folie (Handelsname Melinex S. hergestellt und verkauft von ICI Japan Ltd., Japan) einer Länge von 18,9 cm, einer Breite von 14 cm und einer Dicke von 12 um; einer Aluminiumfolie einer Länge von 17,9 cm, einer Breite von 13 cm und einer Dicke von 20 um; und einer Polyethylen-Vinylalkohol-Copolymerfolie (Handelsname: EF-HS, hergestellt und verkauft von Kuraray Co., Ltd., Japan) einer Länge von 18,9 cm, einer Breite von 14 cm und einer Dicke von 30 um, wurden in dieser Reihenfolge übereinander gelegt, wobei die entsprechenden Mittelpunkte der drei Folien passgenau zueinander ausgerichtet wurden, wobei die Folien unter Verwendung eines Zweikomponenten-Urethanklebers verklebt wurden, um ein Laminat zu erhalten. Der thermoplastischen Harzschicht und der elektrisch isolierenden Materialschicht (Polyethylenterephthalat-Folienschicht und Polyethylen-Vinylalkohol- Copolymer-Folienschicht) des Laminats wurden entlang der gesamten Länge aller vier Seiten des Laminats abgeschnitten, so dass es der Aluminiumfolienschicht in dem Laminat an einer Tiefe von 0,5 mm - wie von dem peripheren Rand des Laminats gemessen wurde - mangelte. {Daher betrug - wie in Fig. 3(a) gezeigt wird - die Größe des Laminats 18 cm · 13,1 cm}. Das Laminat wurde entlang der Faltungslinie l3 gefaltet - wie in Fig. 3(a) gezeigt wird -, wodurch ein gefaltetes Laminat mit einer Größe von 9 cm · 13,1 cm erhalten wurde. Im Hinblick auf jedes der drei Paare von gegenüberliegenden Seiten (d. h. ein Paar von gegenüberliegenden 9 cm langen Seiten und zwei Paare von gegenüberliegenden 13,1 cm langen Seiten) des gefalteten Laminats wurden die gegenüberliegenden Seiten über eine Breite von 10 mm von dem peripheren Rand desselben durch Schmelzkleben miteinander verklebt, indem man 6 Sekunden lang auf 140ºC erwärmte, um dadurch eine hermetische Abdichtung zu bilden und somit ein beutelartiges Gehäuse bereitzustellen, das eine Öffnung in dem verbleibenden Paar von gegenüberliegenden 9 cm langen Seiten und terminale Entnahmestellen an der Öffnung derselben aufweist.
Eine elektrochemische Zelle, die im wesentlichen auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 hergestellt wurde, wurde in das hergestellte beutelartige Gehäuse gelegt, und Anschlussklemmen wurden aus der Öffnung durch die terminalen Entnahmestellen herausgenommen. Die Öffnung des beutelartigen Gehäuses wurde hermetisch verschlossen, indem man 5 Sekunden lang bei 135ºC unter einem Druck von 1 kg/cm² erwärmte, wodurch eine in Fig. 3(c) gezeigte Batterie erhalten wurde. An den terminalen Entnahmestellen des beutelartigen Gehäuses war die Breite des ausgedehnten hermetischen Haftbereichs 10 mm vom peripheren Rand des beutelartigen Gehäuses. Wie oben erwähnt wurde, mangelte es der Aluminiumfolienschicht entlang der gesamten Länge aller vier Seiten der Folie an einer Tiefe von 0,5 mm, wie von dem peripheren Rand des beutelartigen Gehäuses gemessen wurde. Die Tiefe des defizienten Teils wurde unter einem optischen Mikroskop (System Metal Microscope BHT, hergestellt und verkauft von Olympus Optical Co., Ltd., Japan) unter Verwendung eines Objektivmikrometers, das in 0,01 mm unterteilt ist (hergestellt und verkauft von Olympus Optical Co., Ltd., Japan), bestätigt.
Fünf Batterien, die eine Konstruktionsart aufweisen, wie in Fig. 3(c) gezeigt wird, wurden hergestellt, wie oben beschrieben wurde. Die hergestellten Batterien wurden unter Verwendung einer Ladungs/Entladungs-Testvorrichtung (Modell HJ-101SM6, hergestellt und verkauft von Hokuto Denko Corporation, Japan) Ladungs/Entladungs-Zyklustests unterzogen. Alle fünf Batterien waren zum Standard-Ladungs/Entladungsbetrieb befähigt, und ihre durchschnittliche Entladungskapazität war 900 mAh. Keine der Batterien, die mit einer konstanten Spannung von 4,2 V aufgeladen wurden, litt an einem Spannungsabfall oder einer Wärmebildung, die durch einen Kurzschluss verursacht wurde, selbst wenn die Anschlussklemmen gefaltet waren. Weiterhin wurde kein Auslaufen von Flüssigkeit beobachtet.
Zusätzlich dazu wurde ein beutelartiges Gehäuse im wesentlichen auf die gleiche Weise hergestellt, wie derjenigen, die oben erwähnt wurde/und anstelle der elektrochemischen Zelle wurden 20 g Calciumchloridanhydrid in dem beutelartigen Gehäuse eingeschlossen. Die Öffnung des beutelartigen Gehäuses wurde in einer Breite von 10 mm vom peripheren Rand desselben hermetisch verschlossen, indem man 6 Sekunden auf 140ºC erwärmte. Das verschlossene beutelartige Gehäuse, das Calciumchlorid enthält, wurde 3 Monate lang bei einer Temperatur von 60ºC und einer relativen Feuchtigkeit (RH) von 90% aufbewahrt, aber die Gewichtszunahme des beutelartigen Gehäuses war geringer als 1 mg.

Beispiel 4

Ein Laminat wurde auf folgende Weise hergestellt. Drei unterschiedliche Folien/jeweils bestehend aus einer Polyimid-Folie (Handelsname: Kapton, hergestellt und verkauft von Du-Pont-Toray Co., Ltd., Japan) einer Länge von 18 cm, einer Breite von 14 cm und einer Dicke von 12,5 um; einer Aluminiumfolie einer Länge von 18 cm, einer Breite von 13 cm und einer Dicke von 20 um; und einer Heißklebe-Polybutylenterephthalat-Folie (Handelsname: Estina, hergestellt und verkauft von Sekisui Chemical Co., Ltd. Japan) einer Länge von 18 cm, einer Breite von 14 cm und einer Dicke von 30 um, wurden in dieser Reihenfolge übereinander gelegt, wobei die Folien in Bezug auf ihre entsprechenden 18 cm langen Seiten ausgerichtet wurden. Die Folien wurden unter Verwendung eines Zweikomponenten-Urethanklebers verklebt, um ein Laminat zu erhalten. Die in dem Laminat verwendete Polyimid-Folie wies keine Schmelztemperatur auf, wie durch die DSC-Methode gemessen wurde. Der Aluminiumfolie in dem Laminat mangelte es entlang der gesamten Länge auf einer 18 cm langen Seite der Folie an einer Tiefe (in einer Richtung senkrecht zu dem peripheren Rand der Folie) von 10 mm, wie vom peripheren Rand aus des Laminats gemessen wurde. Das Laminat wurde an einer zentralen Linie, die in senkrechter Weise die beiden 18 cm langen Seiten desselben überquert, gefaltet, wodurch ein gefaltetes Laminat mit einer Größe von 9 cm · 14 cm erhalten wurde. Im Hinblick auf jedes der zwei Paare von gegenüberliegenden Seiten (d. h. ein Paar von gegenüberliegenden 9 cm langen Seiten, die keinen defizienten Teil aufweisen, und zwei Paare von gegenüberliegenden 14 cm langen Seiten) des gefalteten Laminats wurden die gegenüberliegenden Seiten über eine Breite von 10 mm von dem peripheren Rand desselben durch Schmelzkleben miteinander verklebt, indem man 8 Sekunden lang auf 180ºC erwärmte, um dadurch eine hermetische Abdichtung zu bilden und somit ein beutelartiges Gehäuse bereitzustellen, das eine Öffnung in dem verbleibenden Paar von gegenüberliegenden 9 cm langen Seiten und terminale Entnahmestellen an der Öffnung derselben aufweist. Eine elektrochemische Zelle, die im wesentlichen auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 hergestellt wurde, wurde in das hergestellte beutelartige Gehäuse gelegt, und Anschlussklemmen wurden aus der Öffnung durch die terminalen Entnahmestellen herausgenommen. Die Öffnung des beutelartigen Gehäuses wurde hermetisch verschlossen, indem man 5 Sekunden lang bei 185ºC erwärmte, wodurch eine Batterie erhalten wurde. An den terminalen Entnahmestellen des beutelartigen Gehäuses betrug die Breite des ausgedehnten hermetischen Haftbereichs 20 mm vom peripheren Rand des beutelartigen Gehäuses. Wie oben erwähnt wurde, mangelte es der Aluminiumfolienschicht entlang der gesamten Länge der 18 cm langen Seite der Folie an einer Tiefe von 10 mm, wie von dem peripheren Rand des beutelartigen Gehäuses gemessen wurde. Die Tiefe des defizienten Teils wurde unter Verwendung eines Maßstabs/der in 1 mm unterteilt ist, bestätigt.
Fünf Batterien wurden hergestellt, wie oben beschrieben wurde. Alle fünf Batterien waren zum Standard-Ladungs/Entladungsbetrieb befähigt, und ihre durchschnittliche Entladungskapazität war 900 mAh. Keine der Batterien, die mit einer konstanten Spannung von 4,2 V aufgeladen wurden, litt an einem Spannungsabfall oder einer Wärmebildung, die durch einen Kurzschluss verursacht wurde, selbst wenn die Anschlussklemmen gefaltet waren. Weiterhin wurde kein Auslaufen von Flüssigkeit beobachtet.
Wenn eine Batterie einer Kapazität von 905 mAh mit einer konstanten Spannung von 4,2 V geladen wurde und in einen Ofen (250ºC) gelegt wurde, strömte Gas aus dem Klebbereich zwischen den Anschlussklemmen und dem Laminat des beutelartigen Gehäuses aus, aber das Laminat geriet nicht in Brand. Wenn zusätzlich dazu eine Batterie einer Kapazität von 850 mAh einem Ladungsvorgang bei einem konstanten Strom von 1,8 A unterzogen wurde, wurde ein Ausströmen von Gas beobachtet, aber das Laminat geriet nicht in Brand.

Beispiel 5

Ein Laminat wurde auf die folgende Weise hergestellt. Vier unterschiedliche Folien, jeweils bestehend aus einer Polyethylenterephthalat-Folie (Handelsname Melinex S. hergestellt und verkauft von ICI Japan Ltd., Japan) einer Länge von 18 cm, einer Breite von 14 cm und einer Dicke von 12 um; einer Aluminiumfolie einer Länge von 18 cm, einer Breite von 13 cm und einer Dicke von 9 um; einer Polyethylenterephthalat-Folie (Handelsname Melinex S. hergestellt und verkauft von ICI Japan Ltd., Japan) einer Länge von 18 cm, einer Breite von 14 cm und einer Dicke von 12 um und einer Polypropylen-Folie (Handelsname: Taikoh FC, hergestellt und verkauft von Futamura Chemical Industries Co., Ltd. Japan) einer Länge von 18 cm, einer Breite von 14 cm und einer Dicke von 40 um, wurden in dieser Reihenfolge übereinander gelegt, wobei die Folien in Bezug auf ihre entsprechenden 18 cm langen Seiten ausgerichtet wurden. Die Folien wurden unter Verwendung eines Zweikomponenten- Urethanklebers verklebt, um ein Laminat zu erhalten. Der Aluminiumfolie in dem Laminat mangelte es entlang der gesamten Länge auf einer 18 cm langen Seite der Folie an einer Tiefe (in einer Richtung senkrecht zu dem peripheren Rand) von 10 mm, wie vom peripheren Rand aus des Laminats gemessen wurde. Das Laminat wurde entlang einer zentralen Linie, die in senkrechter Weise beide 18 cm langen Seiten desselben überquert, gefaltet, wodurch ein gefaltetes Laminat mit einer Größe von 9 cm · 14 cm erhalten wurde. Im Hinblick auf jedes der drei Paare von gegenüberliegenden Seiten (d. h. ein Paar von gegenüberliegenden 9 cm langen Seiten und zwei Paare von gegenüberliegenden 14 cm langen Seiten) des gefalteten Laminats wurden die gegenüberliegenden Seiten über eine Breite von 10 mm von dem peripheren Rand desselben durch Schmelzkleben miteinander verklebt, indem man 8 Sekunden lang auf 180ºC erwärmte, um dadurch eine hermetische Abdichtung zu bilden und somit ein beutelartiges Gehäuse bereitzustellen, das eine Öffnung in dem verbleibenden Paar von gegenüberliegenden 9 cm langen Seiten und terminale Entnahmestellen an der Öffnung derselben aufweist.
Eine elektrochemische Zelle, die im wesentlichen auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 hergestellt wurde, wurde in das hergestellte beutelartige Gehäuse gelegt, und Anschlussklemmen wurden aus der Öffnung des beutelartigen Gehäuses durch die terminalen Entnahmestellen herausgenommen. Die Öffnung des beutelartigen Gehäuses wurde hermetisch verschlossen, indem man 8 Sekunden lang bei 180ºC erwärmte, wodurch eine Batterie erhalten wurde. An den terminalen Entnahmestellen des beutelartigen Gehäuses betrug die Breite des ausgedehnten hermetischen Haftbereichs 20 mm vom peripheren Rand des beutelartigen Gehäuses. Wie oben erwähnt wurde, mangelte es der Aluminiumfolienschicht entlang der gesamten Länge der 18 cm langen Seite an einer Tiefe von 10 mm, wie von dem peripheren Rand des beutelartigen Gehäuses gemessen wurde. Die Tiefe des defizienten Teils wurde unter Verwendung eines Maßstabs, der in 1 mm unterteilt ist, bestätigt.
Zehn Batterien wurden hergestellt, wie oben beschrieben wurde. Die hergestellten Batterien wurden unter Verwendung einer Ladungs/Entladungs-Testvorrichtung (Modell HJ-101SM6, hergestellt und verkauft von Hokuto Denko Corporation, Japan) Ladungs/Entladungs-Zyklustests unterzogen. Alle zehn Batterien waren zum Standard-Ladungs/Entladungsbetrieb befähigt, und ihre durchschnittliche Entladungskapazität war 900 mAh, Keine der Batterien, die mit einer konstanten Spannung von 4,2 V aufgeladen wurden, litt an einem Spannungsabfall oder einer Wärmebildung, die durch einen Kurzschluss verursacht wurde, selbst wenn die Anschlussklemmen gefaltet waren. Weiterhin wurde kein Auslaufen von Flüssigkeit beobachtet.
Zusätzlich dazu wurde ein beutelartiges Gehäuse im wesentlichen auf die gleiche Weise hergestellt, wie derjenigen, die oben erwähnt wurde, und anstelle der elektrochemischen Zelle wurden 20 g Calciumchloridanhydrid in dem beutelartigen Gehäuse eingeschlossen. Die Öffnung des beutelartigen Gehäuses wurde in einer Breite von 10 mm vom peripheren Rand desselben hermetisch verschlossen, indem man 6 Sekunden auf 140ºC erwärmte. Das verschlossene beutelartige Gehäuse, das Calciumchlorid enthält, wurde 3 Monate lang bei einer Temperatur von 60ºC und einer relativen Feuchtigkeit (RH) von 90% aufbewahrt, aber die Gewichtszunahme des beutelartigen Gehäuses war geringer als 1 mg.

Beispiel 6

Ein Laminat zur Herstellung eines beutelartigen Gehäuses wurde auf die folgende Weise hergestellt. Vier unterschiedliche Folien, jeweils bestehend aus einer Polyethylenterephthalat-Folie (Handelsname Melinex S. hergestellt und verkauft von ICI Japan Ltd., Japan) einer Länge von 18 cm, einer Breite von 14 cm und einer Dicke von 12 um; einer Aluminiumfolie einer Länge von 18 cm, einer Breite von 14 cm und einer Dicke von 9 um; einer aromatischen Polyamid-Folie (Handelsname; Aramica, hergestellt und verkauft von Asahi Kasei Kogyo Kabushuki Kaisha, Japan) einer Länge von 18 cm, einer Breite von 14 cm und einer Dicke von 25 um und einer Polypropylen-Folie (Handelsname: Taikoh FC, hergestellt und verkauft von Futamura Chemical Industries Co., Ltd. Japan) einer Länge von 18 cm, einer Breite von 14 cm und einer Dicke von 40 um, wurden in dieser Reihenfolge übereinander gelegt, wobei die Folien unter Verwendung eines Zweikomponenten-Urethanklebers verklebt wurden, um ein Laminat zu erhalten. Bei der Folie des aromatischen Polyamids betrugen der Spannungsmodul und der Kompressionsmodul 1500 kg/mm² bzw. 200 kg/mm², wie unter Verwendung einer Universaltestmaschine vom Motorantriebstyp (Handelsname: DSS-500, hergestellt und verkauft von Shimadzu Corporation, Japan) gemessen wurde.
Das Laminat wurde entlang einer zentralen Linie, die in senkrechter Weise beide 18 cm langen Seiten desselben überquert, gefaltet, wodurch ein gefaltetes Laminat mit einer Größe von 9 cm · 14 cm erhalten wurde. Im Hinblick auf jedes der zwei Paare von gegenüberliegenden Seiten (d. h. ein Paar von gegenüberliegenden 9 cm langen Seiten und ein Paar von gegenüberliegenden 14 cm langen Seiten) des gefalteten Laminats wurden die gegenüberliegenden Seiten über eine Breite von 10 mm von dem peripheren Rand desselben durch Schmelzkleben miteinander verklebt, indem man 6 Sekunden lang auf 180ºC erwärmte, um dadurch eine hermetische Abdichtung zu bilden und somit ein beutelartiges Gehäuse bereitzustellen, das eine Öffnung in dem verbleibenden Paar von gegenüberliegenden 9 cm langen Seiten und terminale Entnahmestellen an der Öffnung derselben aufweist. Eine elektrochemische Zelle, die im wesentlichen auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 hergestellt wurde, wurde in das hergestellte beutelartige Gehäuse gelegt, und die Anschlussklemmen wurden aus der Öffnung durch die terminalen Entnahmestellen herausgenommen. Die Öffnung des beutelartigen Gehäuses wurde hermetisch verschlossen, indem man 6 Sekunden lang bei 180ºC erwärmte. Vor dem Verschließen der elektrochemischen Zelle in dem beutelartigen Gehäuse wurde die Oberfläche des Randes der Öffnung des beutelartigen Gehäuses an Teilen desselben um die terminalen Entnahmestellen herum einer elektrischen Isolierung unterzogen. Eine Fläche einer aromatischen Polyamid-Folie (Handelsname: Aramica, hergestellt und verkauft von Asahi Kasei Kogyo Kabushuki Kaisha, Japan) (als Isoliermaterialsegment) einer Länge von 15 mm, einer Breite von 5 mm und einer Dicke von 15 um wurde mit einem Epoxyharz-Kleber (Handelsname: Cemedine EP-007, hergestellt und verkauft von Cemedine Co., ltd., Japan) beschichtet. Die klebstoffbeschichtete aromatische Polyamid- Folie wurde gefaltet, wobei die klebstoffbeschichtete Fläche innen gehalten wurde, und - wie in den Fig. 4(a) und 4(b) gezeigt wird - an den Rand der Öffnung des beutelartigen Gehäuses an Teile um die terminalen Entnahmestellen herum geklebt, so dass eine Hälfte der Folie an der Innenfläche der Öffnung des beutelartigen Gehäuses haftete, und die andere Hälfte der Folie an der Außenfläche der Öffnung des beutelartigen Gehäuses haftete, wodurch der periphere Rand desselben elektrisch isoliert wurde. An den terminalen Entnahmestellen des beutelartigen Gehäuses betrug die Breite des ausgedehnten hermetischen Haftbereichs 10 mm vom peripheren Rand des beutelartigen Gehäuses, und der Abschnitt des elektrisch isolierenden Materials wurde derartig angeklebt, dass es einen Bereich einer Breite (in einer Richtung parallel zum peripheren Rand) von 15 mm und einer Tiefe (in einer Richtung senkrecht zum peripheren Rand) von 2,5 mm bedeckt.
Fünf Batterien wurden hergestellt, wie oben beschrieben wurde. Die hergestellten Batterien wurden unter Verwendung einer Ladungs/Entladungs-Testvorrichtung (Modell HJ-101SM6, hergestellt und verkauft von Hokuto Denko Corporation, Japan) Ladungs/Entladungs-Zyklustests unterzogen. Alle fünf Batterien waren zum Standard-Ladungs/Entladungsbetrieb befähigt, und ihre durchschnittliche Entladungskapazität war 900 mAh. Keine der Batterien, die mit einer konstanten Spannung von 4,2 V aufgeladen wurden, litt an einem Spannungsabfall oder einer Wärmebildung, die durch einen Kurzschluss verursacht wurde, selbst wenn die Anschlussklemmen gefaltet waren. Weiterhin wurde kein Auslaufen von Flüssigkeit beobachtet.
Zusätzlich dazu wurde ein beutelartiges Gehäuse im wesentlichen auf die gleiche Weise hergestellt, wie derjenigen, die oben erwähnt wurde, und anstelle der elektrochemischen Zelle wurden 20 g Calciumchloridanhydrid in dem beutelartigen Gehäuse eingeschlossen. Das verschlossene beutelartige Gehäuse, das Calciumchlorid enthält, wurde 3 Monate lang bei einer Temperatur von 60ºC und einer relativen Feuchtigkeit (RH) von 90 % aufbewahrt, aber die Gewichtszunahme des beutelartigen Gehäuses war geringer als 1 mg.

Beispiel 7

Ein Laminat wurde auf die folgende Weise hergestellt. Vier unterschiedliche Folien, jeweils bestehend aus einer Polyethylenterephthalat-Folie (Handelsname Melinex S. hergestellt und verkauft von ICI Japan Ltd., Japan) einer Länge von 18 cm, einer Breite von 14 cm und einer Dicke von 12 um; einer Aluminiumfolie einer Länge von 18 cm, einer Breite von 14 cm und einer Dicke von 9 um; einer Polyethylenterephthalat-Folie (Handelsname Melinex S. hergestellt und verkauft von ICI Japan Ltd., Japan) einer Länge von 18 cm, einer Breite von 14 cm und einer Dicke von 12 um; und einer Polypropylen-Folie (Handelsname: Taikoh FC, hergestellt und verkauft von Futamura Chemical Industries Co., Ltd. Japan) einer Länge von 18 cm, einer Breite von 14 cm und einer Dicke von 40 um, wurden in dieser Reihenfolge übereinander gelegt, wobei die Folien unter Verwendung eines Zweikomponenten-Urethanklebers verklebt wurden, um ein Laminat zu erhalten. Bei der Polyethylenterephthalat-Folie betrug der Spannungsmodul 400 kg/mm², wie unter Verwendung einer Universaltestmaschine vom Motorantriebstyp (Handelsname: DSS-500, hergestellt und verkauft von Shimadzu Corporation, Japan) gemessen wurde.
Das Laminat wurde entlang einer zentralen Linie, die in senkrechter Weise beide 18 cm langen Seiten desselben überquert, gefaltet, wodurch ein gefaltetes Laminat mit einer Größe von 9 cm · 14 cm erhalten wurde. Im Hinblick auf jedes der zwei Paare von gegenüberliegenden Seiten (d. h. ein Paar von gegenüberliegenden 9 cm langen Seiten und ein Paar von gegenüberliegenden 14 cm langen Seiten) des gefalteten Laminats wurden die gegenüberliegenden Seiten über eine Breite von 10 mm von dem peripheren Rand desselben durch Schmelzkleben miteinander verklebt, indem man 6 Sekunden lang auf 180ºC erwärmte, um dadurch eine hermetische Abdichtung zu bilden und somit ein beutelartiges Gehäuse bereitzustellen, das eine Öffnung in dem verbleibenden Paar von gegenüberliegenden 9 cm langen Seiten aufweist und terminale Entnahmestellen an der Öffnung desselben aufweist. Die Oberfläche des Randes der Öffnung des beutelartigen Gehäuses wurde an Teilen desselben um die terminalen Entnahmestellen herum einer elektrischen Isolierung unterzogen. Eine Mischung eines Amid-Imidester-Lacks (Handelsname: Nitron V-800, hergestellt und verkauft von Nitto Denko Corp., Japan) und eines Härtungsmittels (Nr. 5, das mit dem Lack verbunden wurde) (als elektrisch isolierendes Material) wurden auf die Oberfläche des Randes der Öffnung des beutelartigen Gehäuses um die terminalen Entnahmestellen herum aufgetragen und 15 Minuten lang 100ºC ausgesetzt, wodurch der periphere Rand desselben elektrisch isoliert wurde. Eine elektrochemische Zelle, die im wesentlichen auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 hergestellt wurde, wurde in das hergestellte beutelartige Gehäuse gelegt, und Anschlussklemmen wurden aus der Öffnung des beutelartigen Gehäuses durch die terminalen Entnahmestellen herausgenommen. Die Öffnung des beutelartigen Gehäuses wurde hermetisch verschlossen, indem man 6 Sekunden lang bei 180ºC erwärmte. An den terminalen Entnahmestellen des beutelartigen Gehäuses war die Breite des ausgedehnten hermetischen Haftbereichs 20 mm vom peripheren Rand des beutelartigen Gehäuses, und die gesamte Länge der 18 cm langen Seite des beutelartigen Gehäuses war mit dem elektrisch isolierenden Material in einer Tiefe (in einer Richtung senkrecht zu dem peripheren Rand des beutelartigen Gehäuses) von 5 mm von dem peripheren Rand desselben beschichtet.
Fünf Batterien wurden hergestellt, wie oben beschrieben wurde. Die hergestellten Batterien wurden unter Verwendung einer Ladungs/Entladungs-Testvorrichtung (Modell HJ-101SM6, hergestellt und verkauft von Hokuto Denko Corporation, Japan) Ladungs/Entladungs-Zyklustests unterzogen. Alle fünf Batterien waren zum Standard-Ladungs/Entladungsbetrieb befähigt, und ihre durchschnittliche Entladungskapazität war 900 mAh. Keine der Batterien, die mit einer konstanten Spannung von 4,2 V aufgeladen wurden, litt an einem Spannungsabfall oder einer Wärmebildung, die durch einen Kurzschluss verursacht wurde, selbst wenn die Anschlussklemmen gefaltet waren. Weiterhin wurde kein Auslaufen von Flüssigkeit beobachtet.
Zusätzlich dazu wurde ein beutelartiges Gehäuse im wesentlichen auf die gleiche Weise hergestellt, wie derjenigen, die oben erwähnt wurde, und anstelle der elektrochemischen Zelle wurden 20 g Calciumchloridanhydrid in dem beutelartigen Gehäuse eingeschlossen. Das verschlossene beutelartige Gehäuse, das Calciumchlorid enthält, wurde 3 Monate lang bei einer Temperatur von 60ºC und einer relativen Feuchtigkeit (RH) von 90 % aufbewahrt, aber die Gewichtszunahme des beutelartigen Gehäuses war geringer als 1 mg.

Beispiel 8

Ein Laminat wurde auf die folgende Weise hergestellt. Vier unterschiedliche Folien, jeweils bestehend aus einer aromatischen Polyamid-Folie (Handelsname; Aramica, hergestellt und verkauft von Asahi Kasei Kogyo Kabushuki Kaisha, Japan) einer Länge von 18 cm, einer Breite von 14 cm und einer Dicke von 25 um; einer Aluminiumfolie einer Länge von 18 cm, einer Breite von 13 cm und einer Dicke von 25 um; einer aromatischen Polyamid-Folie (Handelsname; Aramica, hergestellt und verkauft von Asahi Kasei Kogyo Kabushuki Kaisha, Japan) einer Länge von 18 cm, einer Breite von 14 cm und einer Dicke von 25 um und einer Polypropylen-Folie (Handelsname: Taikoh FC, hergestellt und verkauft von Futamura Chemical Industries Co., Ltd. Japan) einer Länge von 18 cm, einer Breite von 14 cm und einer Dicke von 40 um, wurden in dieser Reihenfolge übereinander gelegt, wobei die Folien in Bezug auf ihre entsprechenden 18 cm langen Seiten ausgerichtet wurden. Die Folien wurden unter Verwendung eines Zweikomponenten-Urethanklebers verklebt, um ein Laminat zu erhalten. Die in dem Laminat verwendete Folie des aromatischen Polyamids wies keine Schmelztemperatur auf, wie durch die DSC- Methode gemessen wurde. Der Aluminiumfolie in dem Laminat mangelte es entlang der gesamten Länge einer 18 cm langen Seite der Folie an einer Tiefe (in einer Richtung senkrecht zu dem peripheren Rand der Folie) von 10 mm vom peripheren Rand des Laminats. Das Laminat wurde entlang einer zentralen Linie, die in senkrechter Weise beide 18 cm langen Seiten überquert, gefaltet, wodurch ein gefaltetes Laminat mit einer Größe von 9 cm · 14 cm erhalten wurde.
Im Hinblick auf jedes der zwei Paare von gegenüberliegenden Seiten (d. h. ein Paar von gegenüberliegenden 9 cm langen Seiten, die frei von einem defizienten Teil sind, und ein Paar von gegenüberliegenden 14 cm langen Seiten) des gefalteten Laminats wurden die gegenüberliegenden Seiten über eine Breite von 10 mm von dem peripheren Rand desselben durch Schmelzkleben miteinander verklebt, indem man 6 Sekunden lang auf 180ºC erwärmte, um dadurch eine hermetische Abdichtung zu bilden und somit ein beutelartiges Gehäuse bereitzustellen, das eine Öffnung indem verbleibenden Paar von gegenüberliegenden 9 cm langen Seiten hat und terminale Entnahmestellen an der Öffnung desselben aufweist. Eine elektrochemische Zelle, die im wesentlichen auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 hergestellt wurde, wurde in das hergestellte beutelartige Gehäuse gelegt, und Anschlussklemmen wurden aus der Öffnung des beutelartigen Gehäuses durch die terminalen Entnahmestellen herausgenommen. Die Öffnung des beutelartigen Gehäuses wurde hermetisch verschlossen, indem man 6 Sekunden lang bei 180ºC erwärmte, wodurch eine Batterie erhalten wurde. An den terminalen Entnahmestellen des beutelartigen Gehäuses war die Breite des ausgedehnten hermetischen Haftbereichs 20 mm vom peripheren Rand des beutelartigen Gehäuses.
Wie oben erwähnt wurde, mangelt es der Aluminiumfolie entlang der gesamten Lände der 18 cm langen Seite an einer Tiefe von 10 mm, wie von dem peripheren Rand des beutelartigen Gehäuses gemessen wurde. Die Tiefe des defizienten Teils wurde unter Verwendung eines in 1 mm unterteilten Maßstabs bestätigt.
Fünf Batterien wurden hergestellt, wie oben beschrieben wurde. Alle fünf Batterien waren zum Standard-Ladungs/Entladungsbetrieb befähigt, und ihre durchschnittliche Entladungskapazität war 900 mAh.
Wenn eine Batterie einer Kapazität von 910 mAh mit einer konstanten Spannung von 4,2 V geladen wurde und in einen Ofen (250ºC) gelegt wurde, strömte Gas aus dem Klebbereich zwischen den Anschlussklemmen und dem Laminat des beutelartigen Gehäuses aus, aber das Laminat geriet nicht in Brand. Wenn zusätzlich dazu eine Batterie einer Kapazität von 880 mAh einem Ladungsvorgang bei einem konstanten Strom von 1,8 A unterzogen wurde, wurde ein Ausströmen von Gas beobachtet, aber das Laminat geriet nicht in Brand.

Beispiel 9

Ein Laminat wurde auf die folgende Weise hergestellt. Vier unterschiedliche Folien/jeweils bestehend aus einer Polyphenylensulfid-Folie (Handelsname: Torelina, hergestellt und verkauft von Toray Industries Inc., Japan) einer Länge von 18 cm, einer Breite von 14 cm und einer Dicke von 25 um; einer Aluminiumfolie einer Länge von 18 cm, einer Breite von 14 cm und einer Dicke von 25 um; einer Polyphenylensulfid-Folie einer Länge von 18 cm, einer Breite von 14 cm und einer Dicke von 25 um; und einer Polyethylen-Vinylalkohol-Copolymerfolie (Handelsname; Eval, hergestellt und verkauft von Kuraray Co., Ltd., Japan) einer Länge von 18 cm, einer Breite von 14 cm und einer Dicke von 20 um wurden in dieser Reihenfolge übereinander gelegt, wobei die Folien unter Verwen dung eines Zweikomponenten-Urethanklebers verklebt wurden, um ein Laminat zu erhalten. Die Schmelztemperatur der Polyphenylensulfid-Folie, die in dem Laminat verwendet wurde, ist 285ºC, wie durch die DSC- Methode gemessen wurde. Das Laminat wurde entlang einer zentralen Linie, die in senkrechter Weise beide 18 cm langen Seiten überquerte gefaltet, wodurch ein gefaltetes Laminat mit einer Größe von 9 cm · 14 cm erhalten wurde. Im Hinblick auf jedes der drei Paare von gegenüberliegenden Seiten (d. h. ein Paar von gegenüberliegenden 9 cm langen Seiten und zwei Paare von gegenüberliegenden 14 cm langen Seiten) des gefalteten Laminats wurden die gegenüberliegenden Seiten über eine Breite von 10 mm von dem peripheren Rand desselben durch Schmelzkleben miteinander verklebt, indem man 6 Sekunden lang auf 180ºC erwärmte, um dadurch eine hermetische Abdichtung zu bilden und somit ein beutelartiges Gehäuse bereitzustellen, das eine Öffnung in dem verbleibenden Paar von gegenüberliegenden 9 cm langen Seiten und terminale Entnahmestellen an der Öffnung desselben aufweist. Eine elektrochemische Zelle, die im wesentlichen auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 hergestellt wurde, wurde in das hergestellte beutelartige Gehäuse gelegt, und Anschlussklemmen wurden aus der Öffnung des beutelartigen Gehäuses durch die terminalen Entnahmestellen herausgenommen. Die Öffnung des beutelartigen Gehäuses wurde hermetisch verschlossen, indem man 6 Sekunden lang bei 180ºC erwärmte, wodurch eine Batterie erhalten wurde. Nach dem Abdichten der elektrochemischen Zelle in dem beutelartigen Gehäuse wurde die Oberfläche des Randes der Öffnung des beutelartigen Gehäuses auf folgende Weise behandelt, um eine elektrische Isolierung an Teilen desselben um die terminalen Entnahmestellen herum bereitzustellen. Kapton-Klebband (hergestellt und verkauft von Teraoka Seisakusho Co., Ltd., Japan) (als elektrisch isolierender Materialabschnitt) wurde an den Rand der Öffnung des beutelartigen Gehäuses an Teile desselben um die terminalen Entnahmestellen herum geklebt. An den terminalen Entnahmestellen des beutelartigen Gehäuses betrug die Breite des ausgedehnten hermetischen Haftbereichs 10 mm vom peripheren Rand des beutelartigen Gehäuses, und der Abschnitt des elektrisch isolierenden Materials wurde derartig angeklebt, dass er einen Bereich einer Breite (in einer Richtung parallel zum peripheren Rand) von 40 mm und einer Tiefe (in einer Richtung senkrecht zum peripheren Rand) von 2,5 mm bedeckt.
Zehn Batterien wurden hergestellt, wie oben beschrieben wurde. Alle zehn Batterien waren zum Standard-Ladungs/Entladungsbetrieb befähigt, und ihre durchschnittliche Entladungskapazität war 900 mAh. Keine der Batterien, die mit einer konstanten Spannung von 4,2 V aufgeladen wurden, litt an einem Spannungsabfall oder einer Wärmebildung, die durch einen Kurzschluss verursacht wurde, selbst wenn die Anschlussklemmen gefaltet waren. Weiterhin wurde kein Auslaufen von Flüssigkeit beobachtet.
Zusätzlich dazu wurde ein beutelartiges Gehäuse im wesentlichen auf die gleiche Weise hergestellt, wie derjenigen, die oben erwähnt wurde, und anstelle der elektrochemischen Zelle wurden 20 g Calciumchloridanhydrid in dem beutelartigen Gehäuse eingeschlossen. Das verschlossene beutelartige Gehäuse, das Calciumchlorid enthält, wurde 3 Monate lang bei einer Temperatur von 60ºC und einer relativen Feuchtigkeit (RH) von 90 % aufbewahrt, aber die Gewichtszunahme des beutelartigen Gehäuses war geringer als 1 mg.
Wenn weiterhin eine Batterie einer Kapazität von 905 mAh mit einer konstanten Spannung von 4,2 V geladen wurde und in einen Ofen (250 ºC) gelegt wurde, strömte Gas aus dem Klebbereich zwischen den Anschlussklemmen und dem Laminat des beutelartigen Gehäuses aus, aber das Laminat geriet nicht in Brand. Wenn zusätzlich dazu eine Batterie einer Kapazität von 850 mAh einem Ladungsvorgang bei einem kon stanten Strom von 1,8 A unterzogen wurde, wurde ein Ausströmen von Gas beobachtet, aber das Laminat geriet nicht in Brand.

Beispiel 10

Ein Laminat wurde auf die folgende Weise hergestellt. Vier unterschiedliche Folien, jeweils bestehend aus einer Polyvinylalkohol-Folie (Handelsname; Kuraray Vinylon Film, hergestellt und verkauft von Kuraray Co., Ltd., Japan) einer Länge von 18 cm, einer Breite von 14 cm und einer Dicke von 25 um; einer Aluminiumfolie einer Länge von 18 cm, einer Breite von 13 cm und einer Dicke von 25 um; einer Polyetheretherketon- Folie (Handelsname; TALPA-2000, hergestellt und verkauft von Mitsui, Toatsu Chemical Co., Inc., Japan) einer Länge von 18 cm, einer Breite von 14 cm und einer Dicke von 25 um und einer Polypropylen-Folie (Handelsname: Taikoh FC, hergestellt und verkauft von Futamura Chemical Industries Co., Ltd. Japan) einer Länge von 18 cm, einer Breite von 14 cm und einer Dicke von 40 um, wurden in dieser Reihenfolge übereinander gelegt, wobei die Folien in Bezug auf ihre entsprechenden 18 cm langen Seiten ausgerichtet wurden. Die Folien wurden unter Verwendung eines Zweikomponenten-Urethanklebers verklebt, um ein Laminat zu erhalten. Die Schmelztemperaturen der in dem Laminat verwendeten Polyetheretherketon-Folie und der Polyvinylalkohol-Folie betrugen - wie durch die DSC-Methode gemessen wurde -334ºC bzw. 230ºC. Der Aluminiumfolie in dem Laminat mangelte es entlang der gesamten Länge einer 18 cm langen Seite der Folie an einer Tiefe (in einer Richtung senkrecht zu dem peripheren Rand der Folie) von 10 mm vom peripheren Rand des Laminats. Das Laminat wurde entlang einer zentralen Linie, die in senkrechter Weise beide 18 cm langen Seiten überquert, gefaltet, wodurch ein gefaltetes Laminat mit einer Größe von 9 cm · 14 cm erhalten wurde. Im Hinblick auf jedes der drei Paare von gegenüberliegenden Seiten (d. h. ein Paar von gegenüberliegenden 9 cm langen Seiten, die frei von einem defizienten Teil sind, und zwei Paare von gegenüberliegenden 14 cm langen Seiten) des gefalteten Laminats wurden die gegenüberliegenden Seiten über eine Breite von 10 mm von dem peripheren Rand desselben durch Schmelzkleben miteinander verklebt, indem man 6 Sekunden lang auf 180ºC erwärmte, um dadurch eine hermetische Abdichtung zu bilden und somit ein beutelartiges Gehäuse bereitzustellen, das eine Öffnung in dem verbleibenden Paar von gegenüberliegenden 9 cm langen Seiten und terminale Entnahmestellen an der Öffnung desselben aufweist. Eine elektrochemische Zelle, die im wesentlichen auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 hergestellt wurde, wurde in das hergestellte beutelartige Gehäuse gelegt, und Anschlussklemmen wurden aus der Öffnung des beutelartigen Gehäuses durch die terminalen Entnahmestellen herausgenommen. Die Öffnung des beutelartigen Gehäuses wurde hermetisch verschlossen, indem man 6 Sekunden lang bei 180ºC erwärmte, wodurch eine Batterie erhalten wurde. An den terminalen Entnahmestellen des beutelartigen Gehäuses betrug die Breite des ausgedehnten hermetischen Haftbereichs 20 mm vom peripheren Rand des beutelartigen Gehäuses. Wie oben erwähnt wurde, mangelte es der Aluminiumfolienschicht entlang der gesamten Länge der 18 cm langen Seite der Folie an einer Tiefe von 10 mm, wie von dem peripheren Rand des beutelartigen Gehäuses gemessen wurde. Die Tiefe des defizienten Teils wurde unter Verwendung eines in 1 mm unterteilten Maßstabs bestätigt.
Fünf Batterien wurden hergestellt, wie oben beschrieben wurde. Alle fünf Batterien waren zum Standard-Ladungs/Entladungsbetrieb befähigt, und ihre durchschnittliche Entladungskapazität war 900 mAh. Keine der Batterien, die mit einer konstanten Spannung von 4,2 V aufgeladen wurden, litt an einem Spannungsabfall oder einer Wärmebildung, die durch einen Kurzschluss verursacht wurde, selbst wenn die Anschlussklemmen gefaltet waren. Weiterhin wurde kein Auslaufen von Flüssigkeit beobachtet.
Zusätzlich dazu wurde ein beutelartiges Gehäuse im wesentlichen auf die gleiche Weise hergestellt, wie derjenigen, die oben erwähnt wurde, und anstelle der elektrochemischen Zelle wurden 20 g Calciumchloridanhydrid indem beutelartigen Gehäuse eingeschlossen. Das verschlossene beutelartige Gehäuse, das Calciumchlorid enthält, wurde 3 Monate lang bei einer Temperatur von 60ºC und einer relativen Feuchtigkeit (RH) von 90 % aufbewahrt, aber die Gewichtszunahme des beutelartigen Gehäuses war geringer als 1 mg.
Wenn weiterhin eine Batterie einer Kapazität von 905 mAh mit einer konstanten Spannung von 4,2 V geladen wurde und in einen Ofen (250ºC) gelegt wurde, strömte Gas aus dem Klebbereich zwischen den Anschlussklemmen und dem Laminat des beutelartigen Gehäuses aus, aber das Laminat geriet nicht in Brand.

Beispiel 11

Eine Batterie wurde im wesentlichen auf die gleiche Weise hergestellt, wie derjenigen, die im Beispiel 8 erwähnt wurde, außer dass ein Laminat zur Herstellung des beutelartigen Gehäuses auf folgende Weise hergestellt wurde. Vier unterschiedliche Folien, jeweils bestehend aus einer Polyimid- Folie (Handelsname: Kapton, hergestellt und verkauft von Du-Pont-Toray Co., Ltd., Japan) einer Länge von 18 cm, einer Breite von 14 cm und einer Dicke von 12,5 um; einer Aluminiumfolie einer Länge von 18 cm, einer Breite von 13 cm und einer Dicke von 20 um; einer Polyphenylensulfid-Folie einer Länge von 18 cm, einer Breite von 14 cm und einer Dicke von 25 um; und einer Polypropylen-Folie (Handelsname: Taikoh FC, hergestellt und verkauft von Futamura Chemical Industries Co., Ltd. Japan) einer Länge von 18 cm, einer Breite von 14 cm und einer Dicke von 60 um wurden in dieser Reihenfolge übereinander gelegt, wobei die Folien in Bezug auf ihre entsprechenden 18 cm langen Seiten ausgerichtet wurden. Die Folien wurden unter Verwendung eines Zweikomponenten-Urethanklebers verklebt, um ein Laminat zu erhalten (die in dem Laminat verwendete Polyimid-Folie wies keine Schmelztemperatur auf, wie durch die DSC-Methode gemessen wurde).
Die hergestellte Batterie wies ausgezeichnete Eigenschaften auf, die denjenigen der im Beispiel 8 hergestellten Batterie ähnlich waren.

Beispiel 12

Die positive Elektrodenfolie (welche die positive Elektrodenschicht auf einer ihrer Seiten aufweist), die auf die gleiche Weise hergestellt wurde, wie im Beispiel 1 erwähnt wurde, wurde dergestalt hergestellt, dass sie eine Größe von 6 cm · 50 cm hat. Die negative Elektrodenfolie (welche die negative Elektrodenschicht auf einer ihrer Seiten aufweist), die auf die gleiche Weise hergestellt wurde, wie im Beispiel 1 erwähnt wurde, wurde dergestalt hergestellt, dass sie eine Größe von 6,5 cm · 51 cm hat. Ein Polyethylen-Separator (Handelsname: Hipore U-2, hergestellt und verkauft von Asahi Kasei Kogyo Kabushuki Kaisha, Japan) wurde auf derartige Weise hergestellt, dass er eine Größe von 7 cm · 54 cm hat. Dann wurden die erhaltene positive Elektrodenfolie, der erhaltene Separator und die erhaltene negative Elektrodenfolie auf derartige Weise laminiert, dass der Separator zwischen den zwei Typen von Elektrodenfolien angeordnet war, und die positive Elektrodenschicht der positiven Elektrodenfolie und die negative Elektrodenschicht der negativen Elektrodenfolie durch den Separator einander gegenüber lagen, wodurch ein Laminat von positiver Elektrode/Separator/negativer Elektrode erhalten wurde. Das erhaltene Laminat von positiver Elektrode/Separator/negativer Elektrode wurde in eine nichtwässrige elektrolytische Lösung eingetaucht, die durch Lösen von Lithiumtetrafluorborat (LiBF&sub4;) in einem Lösungsgemisch von Ethylencarbonat (EC), Propylencarbonat (PC) und γ-Butyrolacton (γ-BL) (Gewichtsverhältnis von EC/PC/γ-BL = 1 : 1 : 2; und UBF&sub4;- Konzentration: 1,5 mol/l) erhalten wurde, um dadurch den Separator mit der elektrolytischen Lösung zu imprägnieren. Eine angeraute Aluminiumfolie einer Länge von 10 cm, einer Breite von 1 cm und einer Dicke von 50 um (Ra = 0,4 um und TIR = = 2,8 um) als positiver Anschlussklemme und eine angeraute Kupferfolie einer Länge von 10 cm, einer Breite von l cm und einer Dicke von 35 um (Ra = 1,2 um und TIR = 6,5 um) als negativer Anschlussklemme wurden jeweils mit den Stromkollektoren der positiven Elektrodenfolie und der negativen Elektrodenfolie (die beide die äußersten Schichten des Laminats von positiver Elektrode/Separator/negativer Elektrode sind) mittels eines Ultraschallschweißgeräts verbunden. Die Anschlussklemmen wurden mit den Stromkollektoren jeweils auf derartige Weise verbunden, dass ein Ende der Breite der Anschlussklemme in einem Abstand von 1 cm von einem Ende der Breite der Elektrodenfolie angeordnet war. Danach wurde das Laminat von positiver Elektrode/Separator/negativer Elektrode mit den Anschlussklemmen in Intervallen in einer akkordeonartigen Form gefaltet, so dass sich fünf Faltungen ergeben, wodurch eine elektrochemische Zelle erhalten wurde.
Unter Verwendung der oben erhaltenen elektrochemischen Zelle und eines Laminats, das im wesentlichen hergestellt wurde, wie im Beispiel 5 erwähnt wurde, wurde eine Batterie im wesentlichen auf die gleiche Weise hergestellt, wie im Beispiel 5 erwähnt wurde.
In der oben hergestellten Batterie wurde kein Auslaufen von Flüssigkeit beobachtet. Die hergestellte Batterie wurden unter Verwendung einer Ladungs/Entladungs-Testvorrichtung (Modell HJ-101SM6, hergestellt und verkauft von Hokuto Denko Corporation, Japan) einem Ladungs/Entladungs-Zyklustest unterzogen. Die Batterie war zum Standard-Ladungs- Entladungsbetrieb befähigt, und ihre durchschnittliche Entladungskapazität war 900 mAh.
Zusätzlich dazu wurde kein Auslaufen von Flüssigkeit aus der hermetischen Abdichtung des beutelartigen Gehäuses beobachtet, selbst wenn die Batterie 48 Stunden bei einer Temperatur von 95ºC oder 1 Monat oder länger bei Raumtemperatur aufbewahrt wurde.

Beispiel 13

Ein Laminat (14 cm · 18 cm) zur Herstellung eines beutelartigen Gehäuses für eine Batterie wurde im wesentlichen auf die gleiche Weise hergestellt, wie derjenigen, die im Beispiel 11 erwähnt wurde. In dem Laminat mangelte es der Aluminiumfolie entlang der gesamten Länge einer 18 cm langen Seite der Folie an einer Tiefe (in einer Richtung senkrecht zu dem peripheren Rand der Folie) von 10 mm, wie vom peripheren Rand des Laminats aus gemessen wurde. Das Laminat wurde entlang einer zentralen Linie, die in senkrechter Weise beide 18 cm langen Seiten desselben überquert, gefaltet, wodurch ein gefaltetes Laminat mit einer Größe von 9 cm · 14 cm erhalten wurde. Im Hinblick auf jedes der drei Paare von gegenüberliegenden Seiten (d. h. ein Paar von gegenüberliegenden 9 cm langen Seiten eines defizienten Teils und zwei Paare von gegenüberliegenden 14 cm langen Seiten) des gefalteten Laminats wurden die gegenüberliegenden Seiten über eine Breite von 10 mm von dem peripheren Rand desselben durch Schmelzkleben miteinander verklebt, indem man 6 Sekunden lang auf 180ºC erwärmte, um dadurch eine hermetische Abdichtung zu bilden und somit ein beutelartiges Gehäuse bereitzustellen, das eine Öffnung in dem verbleibenden Paar von gegenüberliegenden 9 cm langen Seiten aufweist und terminale Entnahmestellen an dem peripheren Rand der Öffnung desselben aufweist. Vor dem Schmelzkleben wurde eine ausgedehnte SUS-Folie einer Länge von 15 mm, einer Breite von 5 mm und einer Dicke von 10 um zwischen den gegenüberliegenden Seiten des Laminats (d. h. den Polypropylenfolien-Schichten) auf derartige Weise angeordnet, dass, nachdem die gegenüberliegenden, inneren thermoplastischen Schichten durch Schmelzkleben an einem ausgedehnten, hermetischen Abdichtungsbereich miteinander verklebt waren, die ausgedehnte SUS-Folie den ausgedehnten, hermetischen Abdichtungsbereich durchdrang und in denselben eindrang, wobei beide Enden der ausgedehnten SUS-Folie außerhalb der beiden Seiten des ausgedehnten, hermetischen Abdichtungsbereichs vorlagen/Somit wurde ein Sicherheitsventil bereitgestellt. Eine elektrochemische Zelle wurde im wesentlichen auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 hergestellt, außer dass die Anschlussklemmen wie folgt hergestellt wurden. Zur Herstellung einer positiven Anschlussklemme wurde eine angeraute Aluminiumfolie (Ra = 0,4 mm und TIR = 2,8 um) einer Dicke von 50 um zu einem Stück mit einer Länge von 3 cm und einer Breite von 10 mm und zu einem anderen Stück mit einer Länge von 8 cm und einer Breite von 10 mm verarbeitet. Die oben erwähnten zwei Aluminiumstücke wurden derartig angeordnet, dass sie sich an ihren entsprechenden Einende-Anteilen über Längen von 1 cm überlappen, und die überlappenden Teile wurden unter Verwendung eines elektrisch leitenden, zweifachbeschichteten Klebebandes (Handelsname: WMFT, hergestellt und verkauft von Teraoka Seisakusho Co., Ltd., Japan) einer Größe von 1 cm · 1 cm verklebt. Dann wurde der angeklebte Teil der Aluminiumstücke 5 Sekunden lang bei 185ºC heißgepresst, um somit eine Aluminium-Anschlussklemme einer Länge von 10 cm zu erhalten (der Widerstand zwischen beiden Enden der Anschlussklemme war 10 mΩ). Die erhaltene Aluminium-Anschlussklemme wurde als positive Anschlussklemme verwendet. Als negative Anschlussklemme wurde eine angeraute Kupferfolie (Ra = 1,2 um und TIR = 6,5 um) einer Länge von 10 cm, einer Breite von 1 cm und einer Dicke von 35 um verwendet. Beide Anschlussklemmen wurden jeweils mit den Stromkollektoren der positiven und negativen Elektrodenfolien, welche die äußersten Schichten des Laminats von positiver Elektrode/Elektrolyt/negativer Elektrode waren, mittels eines Ultraschallmetall-Schweißgeräts (SW-200Z38S, hergestellt und verkauft von Ultrasonic Engineering Co., Ltd., Japan) verbunden, wobei die Schweißverbindung der Anschlussklemmen mit den Stromkollektoren über eine Länge von 1 cm von den entsprechenden Rändern der Stromkollektoren bewerkstelligt wurde. Die so erhaltene elektrochemische Zelle wurde in das oben hergestellte beutelartige Gehäuse gelegt, und die Anschlussklemmen wurden aus der Öffnung des beutelartigen Gehäuses durch die terminalen Entnahmestellen herausgenommen. Die Öffnung des beutelartigen Gehäuses wurde hermetisch verschlossen, indem man 6 Sekunden lang bei 180ºC erwärmte, wodurch eine Batterie hergestellt wurde.
Fünf Batterien wurde hergestellt, wie oben beschrieben wurde. An den terminalen Entnahmestellen des beutelartigen Gehäuses betrug die Breite des hermetischen Abdichtungsbereichs 20 mm von dem peripheren Rand des beutelartigen Gehäuses, und der Aluminiumfolie mangelte es entlang der gesamten Länge des peripheren Randes der Folie an einer Tiefe von 10 mm, wie vom peripheren Rand des beutelartigen Gehäuses gemessen wurde. Die Tiefe des defizienten Teils wurde unter einem optischen Mikroskop (System Metal Microscope BHT, hergestellt und verkauft von Olympus Optical Co., Ltd., Japan) unter Verwendung eines Objektivmikrometers, das in 0,01 mm unterteilt ist (hergestellt und verkauft von Olympus Optical Co., Ltd., Japan), bestätigt. Aufgrund der schwachen Haftung zwischen der ausgedehnten SUS-Folie und der Polypropylenfolie war die ausgedehnte SUS-Folie - die zwischen den gegenüberliegenden Seiten des Laminats angeordnet ist - befähigt, als Sicherheitsventil für die Batterie zu fungieren. Die hergestellten Batterien wurden unter Verwendung einer Ladungs/Entladungs-Testvorrichtung (Modell HJ- 101SM6, hergestellt und verkauft von Hokuto Denko Corporation, Japan) einem Ladungs/Entladungs-Zyklustest unterzogen. Alle fünf Batterien waren zum Standard-Ladungs-Entladungsbetrieb befähigt, und ihre durchschnittliche Entladungskapazität war 900 mAh. Mit der Batterie wurde ein Ladungsvorgang bei einer konstanten Kapazität von 900 mA durchgeführt, und selbst nach einem dreistündigen Ladungsvorgang war die Ausdehnung der Batterie gering und die Dicke der Batterie betrug nur das 1,5fache der Batterie, bevor der Ladungsvorgang durchgeführt wurde. Zusätzlich dazu erlitt die Batterie keine Explosion und geriet nicht in Brand.

Beispiel 14

Ein Laminat (14 cm · 18 cm) zur Herstellung eines beutelartigen Gehäuses für eine Batterie wurde im wesentlichen auf die gleiche Weise hergestellt wie derjenigen, die im Beispiel 5 erwähnt wurde.
Eine Kupferfolie (als Anschlussklemme) einer Breite von 1 cm, einer Länge von 4 cm und einer Dicke von 35 um wurde hergestellt, und die Oberfläche derselben wurde angeraut (Ra = 1,2 um und TIR = 6,5 um). Die angeraute Kupferfolie (als negative Anschlussklemme für das nachstehend erwähnte beutelartige Gehäuse) wurde auf der Polypropylenfolien-Schicht (innere thermoplastische Harzschicht) des Laminats auf der 18 cm langen Seite des Laminats an einem Teil angeordnet, der 2 cm von der Mittellinie (Faltungslinie) entfernt ist, die in senkrechter Weise beide 18 cm langen Seiten des Laminats überquert, und ein Teil der Kupferfolie, der 2,5 cm von dem Innenrand der Kupferfolie entfernt war, wurde durch Harzschmelzen mit der Polypropylenfolie des Laminats verklebt, indem man 6 Sekunden bei 180ºC erwärmte, und der verbleibende 1,5 cm-Teil der Kupferfolie ragte aus dem peripheren Rand des Laminats heraus. Dann wurde Kapton-Klebeband (hergestellt und verkauft von Teraoka Seisakusho Co., Ltd., Japan) einer Breite von 1 cm auf die innere thermoplastische Harzschicht des Laminats entlang der gesamten Länge der 18 cm langen Seite geklebt, so dass der äußere Rand des Bandes parallel zu dem peripheren Rand des Laminats und in einem Abstand von 1,5 cm von dem peripheren Rand des Laminats vorlag. Ein Teil des angeklebten Bandes, der mit der Kupferfolien-Anschlussklemme überlappte, und beide Endteile (1 cm lang) des angeklebten Bandes wurden von der inneren thermoplastischen Harzschicht des Laminats entfernt.
Eine elektrochemische Zelle wurde im wesentlichen auf die gleiche Weise hergestellt, wie derjenigen, die im Beispiel 1 erwähnt wurde, außer dass eine angeraute Kupferfolie (Ra = 1,2 um, TIR = 6,5 um) als negative Anschlussklemme verwendet wurde. Ein Teil der negativen Anschlussklemme, die mit dem negativen Stromkollektor der elektrochemischen Zelle verbunden ist, wurde abgeschnitten, so dass die Länge der negativen Anschlussklemme, die aus der elektrochemischen Zelle herausragt, 1,5 cm betrug. Die sich ergebende elektrochemische Zelle wurde auf der inneren thermoplastischen Harzschicht des Laminats auf derartige Weise angeordnet, dass die negative Anschlussklemme der elektrochemischen Zelle mit der oben erwähnten negativen Kupfer-Anschlussklemme (für das beutelartige Gehäuse), die an der inneren thermoplastischen Harz- Schicht des Laminats befestigt ist, teilweise überlappt, wobei ein nach vorne gerichtetes Endteil der ersteren (Anschlussklemme) mit dem nach hinten gerichteten Endteil der letzteren (Anschlussklemme) über einer Länge von 1 cm überlappte. Die negative Anschlussklemme der elektrochemischen Zelle und die Kupfer-Anschlussklemme für das nachstehend erwähnte beutelartige Gehäuse wurden mittels eines Ultraschallmetallschweißgeräts (USW-200Z38S, hergestellt und verkauft von Ultrasonic Engineering Co., Ltd., Japan) verbunden, indem man 0,1 Sekunden lang eine Last von 3 kg auf den überlappenden Teil derselben in einem Bereich von 2,5 mm · 5 mm anwendete. Das sich ergebende Laminat wurde an der Mittellinie, die in senkrechter Weise beide 18 cm langen Seiten Laminats überquert, gefaltet, wodurch ein gefaltetes Laminat einer Größe von 9 cm · 14 cm erhalten wurde, um somit die elektrochemische Zelle darin einzuschließen. Im Hinblick auf jedes der drei Paare von gegenüberliegenden Seiten (d. h. ein Paar von gegenüberliegenden 9 cm langen Seiten ohne die Anschlussklemmen und zwei Paare von gegenüberliegen den 14 cm langen Seiten) wurden die gegenüberliegenden Seiten über eine Breite von 10 mm von dem peripheren Rand des Laminats durch Schmelzkleben miteinander verklebt, indem man 6 Sekunden lang auf 180ºC erwärmte, um eine hermetische Abdichtung zu bilden, wodurch ein beutelartiges Gehäuse gebildet wurde, das die elektrochemische Zelle enthält. Im Hinblick auf die verbleibende 9 cm lange Seite, aus der die Anschlussklemmen (welche die negative Kupfer-Anschlussklemme für das beutelartige Gehäuse und die positive Anschlussklemme einschließen) herausragen, wurde das Paar von gegenüberliegenden Seiten über einer Breite von 25 mm von dem peripheren Rand des Laminats durch Schmelzkleben miteinander verklebt, indem man 6 Sekunden lang bei 180ºC erwärmte, um dadurch eine hermetische Abdichtung zu bilden. Als Ergebnis war die elektrochemische Zelle innerhalb des beutelartigen Gehäuses eingeschlossen, um eine Batterie zu erhalten.
Fünf Batterien wurden auf die gleiche Weise hergestellt, wie derjenigen, die oben beschrieben ist. In der erhaltenen Batterie waren das Kapton- Klebeband und die Polypropylenschicht des Laminats nicht durch Schmelzkleben miteinander verklebt. Die negative Anschlussklemme, die aus der elektrochemischen Zelle herausragt, wurde an eine der Innenflächen des beutelartigen Gehäuses durch Harzschmelzen geklebt, während die Kupfer-Anschlussklemme, die aus dem beutelartigen Gehäuse herausragt, an die andere Innenfläche des beutelartigen Gehäuses durch Harzschmelzen geklebt wurde, die der Innenfläche gegenüberlag, an die die negative Anschlussklemme der elektrochemischen Zelle durch Harzschmelzen geklebt wurde. Die hergestellten Batterien wurden unter Verwendung einer Ladungs/Entladungs-Testvorrichtung (Modell HJ-101SM6, hergestellt und verkauft von Hokuto Denko Corporation, Japan) einem Ladungs/Entladungs-Zyklustest unterzogen. Alle fünf Batterien waren zum Standard-Ladungs-Entladungsbetrieb befähigt, und ihre durchschnittliche Entladungskapazität war 900 mAh. Mit der Batterie wurde ein Ladungsvorgang bei einer konstanten Stromstärke von 900 mA durchgeführt, und 2,5 Stunden nach dem Beginn des Aufladevorgangs hatte sich das beutelartige Gehäuse zu einer Dicke ausgedehnt, die das Doppelte der Dicke der Batterie betrug, bevor die Batterie dem Ladevorgang unterzogen wurde, und die Ultraschall-Schweißverbindung zwischen der negativen Anschlussklemme und der Kupfer-Anschlussklemme war zerstört. Demgemäß war der elektrische Strom abgeschaltet, und die Batterie wurde nicht länger aufgeladen. Zusätzlich dazu explodierte die Batterie nicht und geriet nicht in Brand.

Vergleichsbeispiel 1

Ein Laminat wurde auf folgende Weise hergestellt. Vier unterschiedliche Folien, jeweils bestehend aus einer Polyethylenterephthalat-Folie (Handelsname Melinex S. hergestellt und verkauft von ICI Japan Ltd., Japan) (als äußere elektrisch isolierende Materialschicht) einer Länge von 18 cm, einer Breite von 14 cm und einer Dicke von 12 um; einer Aluminiumfolie (als mittlere Metallfolienschicht) einer Länge von 18 cm, einer Breite von 14 cm und einer Dicke von 9 m; einer Polyethylenterephthalat-Folie (Handelsname Melinex S. hergestellt und verkauft von ICI Japan Ltd., Japan) (als intermediäre, elektrisch isolierende Materialschicht) einer Länge von 18 cm, einer Breite von 14 cm und einer Dicke von 12 um; und einer Polypropylen-Folie (Handelsname: Taikoh FC, hergestellt und verkauft von Futamura Chemical Industries Co., Ltd. Japan) (als innere thermoplastische Harzschicht) einer Länge von 18 cm, einer Breite von 14 cm und einer Dicke von 40 um, wurden in dieser Reihenfolge übereinander gelegt, wobei die Folien unter Verwendung eines Zweikomponenten-Urethanklebers verklebt wurden, um ein Laminat zu erhalten. In dem erhaltenen Laminat war die Aluminiumfolie an dem peripheren Rand desselben freigelegt. Das Laminat wurde entlang einer zentralen Linie, die in senkrechter Weise beide 18 cm langen Seiten desselben überquert, gefaltet, wodurch ein gefaltetes Laminat mit einer Größe von 9 cm · 14 cm erhalten wurde. Im Hinblick auf jedes der drei Paare von gegenüberliegenden Seiten (d. h. ein Paar von gegenüberliegenden 9 cm langen Seiten und zwei Paare von gegenüberliegenden 14 cm langen Seiten) des gefalteten Laminats wurden die gegenüberliegenden Seiten über eine Breite von 10 mm von dem peripheren Rand des Laminats durch Schmelzkleben miteinander verklebt, indem man 6 Sekunden lang auf 180ºC erwärmte, um dadurch eine hermetische Abdichtung zu bilden und somit ein beutelartiges Gehäuse bereitzustellen, das eine Öffnung in dem verbleibenden Paar von gegenüberliegenden 9 cm langen Seiten aufweist und terminale Entnahmestellen an der Öffnung desselben aufweist. Der periphere Teil der Öffnung des beutelartigen Gehäuses wurde mit einer Tiefe (in einer Richtung senkrecht zu dem peripheren Rand desselben) von 1 mm abgeschnitten, um dadurch die Ränder aller vier Schichten des Laminats (d. h. der thermoplastischen Harzschicht, der Metallfolienschicht und der elektrisch isolierenden Materialschichten) auszurichten. Eine elektrochemische Zelle, die im wesentlichen auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 hergestellt wurde, wurde in das hergestellte beutelartige Gehäuse gelegt, und Anschlussklemmen wurden aus der Öffnung des beutelartigen Gehäuses durch die terminalen Entnahmestellen herausgenommen. Die Öffnung des beutelartigen Gehäuses wurde hermetisch verschlossen, indem man 6 Sekunden lang bei 180ºC erwärmte, um dadurch eine Batterie zu erhalten.
Fünf Batterien wurden auf die gleiche Weise hergestellt, wie derjenigen, die oben beschrieben wurde. An den terminalen Entnahmestellen des beutelartigen Gehäuses betrug die Breite des ausgedehnten hermetischen Haftbereichs 20 mm von dem peripheren Rand des beutelartigen Gehäuses. Beim Betrachten der Grenze zwischen den Anschlussklemmen und dem beutelartigen Gehäuse unter einem optischen Mikroskop (System Metal Microscope BHT, hergestellt und verkauft von Olympus Optical Co., Ltd., Japan) unter Verwendung eines Objektivmikrometers, das in 0,01 mm unterteilt ist (hergestellt und verkauft von Olympus Optical Co., Ltd., Japan), wurde gefunden, dass das Polypropylenharz mit einer Breite von 0,05 mm aus dem peripheren Rand des beutelartigen Gehäuses herausragte.
Die hergestellten Batterien wurden unter Verwendung einer Ladungs/Entladungs-Testvorrichtung (Modell HJ-101SM6, hergestellt und verkauft von Hokuto Denko Corporation, Japan) Ladungs/Entladungs-Zyklustests unterzogen, wobei besonders darauf geachtet wurde, dass die Anschlussklemmen nicht gefaltet wurden. Alle fünf Batterien waren zum Standard- Ladungs/Entladungsbetrieb befähigt, aber die Batterien, die mit einer konstanten Spannung von 4,2 V aufgeladen wurden, erlitten einen Spannungsabfall und eine Wärmeerzeugung, die durch einen Kurzschluss verursacht wurde, als die Anschlussklemmen gefaltet wurden. Der Widerstand zwischen den gefalteten Anschlussklemmen war 2 MΩ.
Zusätzlich dazu wurde ein beutelartiges Gehäuse im wesentlichen auf die gleiche Weise hergestellt, wie derjenigen, die oben erwähnt wurde, und anstelle der elektrochemischen Zelle wurden 20 g Calciumchloridanhydrid in dem beutelartigen Gehäuse eingeschlossen. Das verschlossene beutelartige Gehäuse, das Calciumchlorid enthält, wurde 3 Monate lang bei einer Temperatur von 60ºC und einer relativen Feuchtigkeit (RH) von 90 % aufbewahrt, aber die Gewichtszunahme des beutelartigen Gehäuses war geringer als 1 mg.

Vergleichsbeispiel 2

Ein Laminat wurde auf folgende Weise hergestellt. Vier unterschiedliche Folien, jeweils bestehend aus einer Polyethylenterephthalat-Folie (Handelsname Melinex S. hergestellt und verkauft von ICI Japan Ltd., Japan) (als äußere elektrisch isolierende Materialschicht) einer Länge von 18 cm, einer Breite von 14 cm und einer Dicke von 25 um; einer Aluminiumfolie (als mittlere Metallfolienschicht) einer Länge von 18 cm, einer Breite von 14 cm und einer Dicke von 12 um; einer verstreckten Nylon-Folie (Handelsname Unilon, hergestellt und verkauft von Idemitsu Petrochemical Co., Ltd., Japan) (als intermediäre, elektrisch isolierende Materialschicht) einer Länge von 18 cm, einer Breite von 14 cm und einer Dicke von 15 um; und einer L-LDPE-Folie (Handelsname: LS-700C, hergestellt und verkauft von Idemitsu Petrochemical Co., Ltd., Japan) (als innere thermoplastische Harzschicht) einer Länge von 18 cm, einer Breite von 13 cm und einer Dicke von 50 um, wurden in dieser Reihenfolge übereinander gelegt, wobei die Folien unter Verwendung eines Zweikomponenten- Urethanklebers verklebt wurden, um ein Laminat zu erhalten. In dem erhaltenen Laminat war die Aluminiumfolie an dem peripheren Rand desselben freigelegt. Das Laminat wurde entlang einer zentralen Linie, die in senkrechter Weise beide 18 cm langen Seiten desselben überquert, gefaltet, wodurch ein gefaltetes Laminat mit einer Größe von 9 cm · 14 cm erhalten wurde. Im Hinblick auf jedes der drei Paare von gegenüberliegenden Seiten (d. h. ein Paar von gegenüberliegenden 9 cm langen Seiten und zwei Paare von gegenüberliegenden 14 cm langen Seiten) des gefalteten Laminats wurden die gegenüberliegenden Seiten über eine Breite von 10 mm von dem peripheren Rand desselben durch Schmelzkleben miteinander verklebt, indem man 6 Sekunden lang auf 140ºC erwärmte, um dadurch eine hermetische Abdichtung zu bilden und somit ein beutelartiges Gehäuse bereitzustellen, das eine Öffnung in dem verbleibenden Paar von gegenüberliegenden 9 cm langen Seiten und terminale Entnahmestellen an der Öffnung desselben aufweist. Der periphere Teil der Öffnung des beutelartigen Gehäuses wurde mit einer Tiefe (in einer Richtung senkrecht zu dem peripheren Rand desselben) von 1 mm abgeschnitten, um dadurch die Ränder aller vier Schichten (d. h. der thermoplastischen Harzschicht, der Metallfolienschicht und der elektrisch isolierenden Materialschichten) des Laminats auszurichten. Eine elektrochemische Zelle, die im wesentlichen auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 hergestellt wurde/wurde in das hergestellte beutelartige Gehäuse gelegt, und Anschlussklemmen wurden aus der Öffnung des beutelartigen Gehäuses durch die terminalen Entnahmestellen herausgenommen. Die Öffnung des beutelartigen Gehäuses wurde hermetisch verschlossen, indem man 6 Sekunden lang bei 120ºC erwärmte, wodurch eine Batterie erhalten wurde. An den terminalen Entnahmestellen des beutelartigen Gehäuses betrug die Breite des ausgedehnten hermetischen Haftbereichs 20 mm von dem peripheren Rand des beutelartigen Gehäuses.
Fünf Batterien wurden auf die gleiche Weise hergestellt, wie derjenigen, die oben beschrieben wurde. Beim Betrachten des peripheren Randes der Batterie an einem Teil derselben, aus dem die Anschlussklemme herausragte, unter einem optischen Mikroskop (System Metal Microscope BHT, hergestellt und verkauft von Olympus Optical Co., Ltd., Japan) unter Verwendung eines Objektivmikrometers, das in 0,01 mm unterteilt ist (hergestellt und verkauft von Olympus Optical Co., Ltd., Japan), wurde gefunden, dass das L-LDPE-Harz mit einer Breite von 0,07 mm aus dem peripheren Rand des beutelartigen Gehäuses herausragte.
Die hergestellten Batterien wurden unter Verwendung einer Ladungs/Entladungs-Testvorrichtung (Modell HJ-101SM6, hergestellt und verkauft von Hokuto Denko Corporation, Japan) Ladungs/Entladungs-Zyklustests unterzogen, wobei besonders darauf geachtet wurde, dass die Anschlussklemmen nicht gefaltet wurden. Alle fünf Batterien waren zum Standard- Ladungs/Entladungsbetrieb befähigt, aber die Batterien, die mit einer konstanten Spannung von 4,2 V aufgeladen wurden, erlitten einen Spannungsabfall und eine Wärmeerzeugung, die durch einen Kurzschluss verursacht wurde, als die Anschlussklemmen gefaltet wurden. Der Widerstand zwischen den gefalteten Anschlussklemmen war 100 MΩ.
Zusätzlich dazu wurde ein beutelartiges Gehäuse im wesentlichen auf die gleiche Weise hergestellt, wie derjenigen, die oben erwähnt wurde, und anstelle der elektrochemischen Zelle wurden 20 g Calciumchloridanhydrid in dem beutelartigen Gehäuse eingeschlossen. Das verschlossene beutelartige Gehäuse, das Calciumchlorid enthält, wurde 3 Monate lang bei einer Temperatur von 60ºC und einer relativen Feuchtigkeit (RH) von 90 % aufbewahrt, aber die Gewichtszunahme des beutelartigen Gehäuses war geringer als 1 mg.

Vergleichsbeispiel 3

Ein Laminat wurde auf folgende Weise hergestellt. Vier unterschiedliche Folien, jeweils bestehend aus einer Polyethylenterephthalat-Folie (Handelsname Melinex S. hergestellt und verkauft von ICI Japan Ltd., Japan) (als äußere elektrisch isolierende Materialschicht) einer Länge von 18 cm, einer Breite von 14 cm und einer Dicke von 12 um; einer Aluminiumfolie (als mittlere Metallfolienschicht) einer Länge von 18 cm, einer Breite von 11,8 cm und einer Dicke von 9 um; einer Polyethylenterephthalat-Folie (Handelsname Melinex S. hergestellt und verkauft von ICI Japan Ltd., Japan) (als intermediäre, elektrisch isolierende Materialschicht) einer Länge von 18 cm, einer Breite von 14 cm und einer Dicke von 12 um; und einer Polypropylen-Folie (Handelsname: Taikoh FC, hergestellt und verkauft von Futamura Chemical Industries Co., Ltd. Japan) (als innere thermoplastische Harzschicht) einer Länge von 18 cm, einer Breite von 14 cm und einer Dicke von 40 um, wurden in dieser Reihenfolge übereinander gelegt, wobei die Folien in Bezug auf ihre entsprechenden 18 cm langen Seiten ausgerichtet wurden. Die Folien wurden unter Verwendung eines Zweikomponenten-Urethanklebers verklebt, um ein Laminat zu erhalten. Der Aluminiumfolie mangelte es entlang der gesamten Länge einer 18 cm langen Seite der Folie an einer Tiefe (in einer Richtung senkrecht zu dem peripheren Rand der Folie) von 22 mm, wie vom peripheren Rand des Laminats gemessen wurde. Das Laminat wurde entlang einer zentralen Linie, die in senkrechter Weise beide 18 cm langen Seiten desselben überquert, gefaltet, wodurch ein gefaltetes Laminat mit einer Größe von 9 cm · 14 cm erhalten wurde. Im Hinblick auf jedes der drei Paare von gegenüberliegenden Seiten (d. h. ein Paar von gegenüberliegenden 9 cm langen Seiten, die frei von einem defizienten Teil sind, und zwei Paare von gegenüberliegenden 14 cm langen Seiten) des gefalteten Laminats wurden die gegenüberliegenden Seiten über eine Breite von 10 mm von dem peripheren Rand durch Schmelzkleben miteinander verklebt, indem man 6 Sekunden lang auf 180ºC erwärmte, um dadurch eine hermetische Abdichtung zu bilden und somit ein beutelartiges Gehäuse bereitzustellen, das eine Öffnung in dem verbleibenden Paar von gegenüberliegenden 9 cm langen Seiten aufweist und terminale Entnahmestellen an der Öffnung desselben aufweist.
20 g Calciumchloridanhydrid wurden in dem beutelartigen Gehäuse hermetisch eingeschlossen, indem man die Öffnung des beutelartigen Gehäuses verschloss. An einem Teil des beutelartigen Gehäuses, der den terminalen Entnahmestellen entspricht, betrug die Breite des ausgedehnten hermetischen Haftbereichs 20 mm von dem peripheren Rand des beutelartigen Gehäuses. Wie oben erwähnt wurde, mangelte es der Aluminiumfolie entlang der gesamten Länge einer 9 cm langen Seite des beutelartigen Gehäuses an einer Tiefe von 22 mm (somit war die Tiefe des defizienten Teils größer als die Tiefe des ausgedehnten hermetischen Haftbereichs). Die Tiefe des defizienten Teils wurde unter einem optischen Mikroskop (System Metal Microscope BHT, hergestellt und verkauft von Olympus Optical Co., Ltd., Japan) unter Verwendung eines Objektivmikrometers, das in 0,01 mm unterteilt ist (hergestellt und verkauft von Olympus Optical Co., Ltd., Japan), bestätigt. Das verschlossene beutelartige Gehäuse, das Calciumchlorid enthält, wurde 3 Monate lang bei einer Temperatur von 60ºC und einer relativen Feuchtigkeit (RH) von 90% aufbewahrt. Es ergab sich, dass das Gewicht des beutelartigen Gehäuses um 640 mg zugenommen hatte.
Eine elektrochemische Zelle, die im wesentlichen auf die gleiche Weise wie im Beispiel 1 hergestellt wurde, wurde in ein beutelartiges Gehäuse gelegt, das hergestellt wurde, wie oben beschrieben wurde, und die Anschlussklemmen wurden aus der Öffnung des beutelartigen Gehäuses durch die terminalen Entnahmestellen herausgenommen. Die Öffnung des beutelartigen Gehäuses wurde hermetisch verschlossen, wodurch eine Batterie erhalten wurde, die eine Kapazität von 900 mAh hat. Beim Stehenlassen der geladenen Batterie, die eine Spannung von 4,2 V aufweist, während drei Monaten unter Umgebungsbedingungen nahm die Kapazität der Batterie auf 80% derjenigen der Batterie ab, die im Beispiel 5 erhalten wurde.

Beispiel 15

Ein Pulver aus Lithiumcobaltoxid (LiCoO&sub2;; durchschnittlicher Teilchendurchmesser: 5 um) und Acetylenruß wurde zu einer Lösung von Polyvinylidenfluorid (als Bindemittel) in N-Methylpyrrolidon (NMP) gegeben und in derselben dispergiert, so dass eine Mischung, die feste Komponenten in dem folgenden Trockengewichtsverhältnis enthält: LiCoO&sub2; (100 Teile), Acetylenruß (3 Teile) und Polyvinylidenfluorid (3 Teile), erhalten wurde. Die erhaltene Mischung wurde auf eine Aluminiumfolie (Dicke: 15 um) (als Stromkollektor) aufgetragen und getrocknet, anschließend erfolgte ein Heißpressen, um dadurch eine positive Elektrodenschicht einer Dicke von 110 um herzustellen. Die Aluminiumfolie, auf der die hergestellte positive Elektrodenschicht vorliegt, wurde als positive Elektrodenfolie verwendet. Die positive Elektrodenfolie wurde auf derartige Weise hergestellt, dass sie eine Breite von 29 mm und eine Länge von 110 mm hat. Die positive Elektrodenschicht auf der positiven Elektrodenfolie wurde entlang der gesamten Länge der 29 mm langen Seite in einer Breite von 10 mm teilweise entfernt, um somit den Aluminium-Stromkollektor freizulegen. Die sich ergebende positive Elektrodenfolie wies einen ausgedehnten Aluminiumstromkollektor-Teil auf, der sich entlang der Seite der positiven Elektrodenfolie erstreckte.
Ein Graphitpulver (Handelsname: Graphite MCMB, hergestellt und verkauft von Osaka Gas Co., Ltd.) mit einem durchschnittlichen Teilchendurchmesser von 10 um wurde mit einer wässrigen Lösung von Styrol- Butadien-Latex und Carboxymethylcellulose homogen vermischt, so dass eine Aufschlämmung erhalten wurde, die feste Komponenten in dem folgenden Trockengewichtsverhältnis enthält: Graphit (100 Teile), Styrol- Butadien-Latex (2 Teile) und Carboxymethylcellulose (0,8 Teile). Die erhaltene Aufschlämmung wurde auf eine Kupferfolie (Dicke: 12 um) (als Stromkollektor) aufgetragen und getrocknet, anschließend erfolgte ein Heißpressen, um somit eine negative Elektrodenschicht herzustellen, die eine Dicke von 85 um aufweist. Die Kupferfolie, auf der die hergestellte, negative Elektrodenschicht vorliegt, wurde als negative Elektrodenfolie verwendet. Die negative Elektrodenfolie wurde auf derartige Weise hergestellt, dass sie eine Breite von 30 mm und eine Länge von 110 mm aufweist. Die negative Elektrodenschicht auf der negativen Elektrodenfolie wurde entlang der gesamten Länge der 30 mm langen Seite in einer Breite von 9 mm teilweise entfernt, um somit den Kupfer-Stromkollektor freizulegen. Die sich ergebende negative Elektrodenfolie wies einen ausgedehnten Kupferstromkollektor-Teil auf, der sich entlang der Seite der negativen Elektrodenfolie erstreckte.
Auf eine Folie aus Hexafluorpropylen/Vinylidenfluorid-Copolymerharz (Dicke: 50 mm) (Hexafluorpropylen-Gehalt: 3 Gew.-%) (Handelsname: Kynar 2850, hergestellt und verkauft von Elf Atochem North America Inc., USA) wurde Elektronenstrahlung (Strahlungsdosis: 10 Mrad) einwirken gelassen, um dadurch eine vernetzte Folie zu erhalten, und anschließend wurde die vernetzte Folie in eine Mischung von Flon HFC134a und Wasser eingetaucht, wodurch eine imprägnierte Folie erhalten wurde (Flüssigkeitsgehalt: 7 Gewichtsteile). Die imprägnierte Folie wurde unter Erwärmen verstreckt. Als Ergebnis wurde eine poröse Folie mit einer Dicke von 60 um (Verstreckungsverhältnis von vier) erhalten. Die erhaltene poröse Folie wurde in eine nichtwässrige elektrolytische Lösung eingetaucht, die durch Lösen von Lithiumtetrafluorborat (LiBF&sub4;) in einem Lösungsgemisch von Ethylenarbonat (EC) und γ-Butyrolacton (γ-BL) (Gewichtsverhältnis von EC/γ-BL = 1 : 1, und LiBF&sub4;-Konzentration: 1,5 mol/l) hergestellt wurde, um somit die poröse Folie mit der elektrolytischen Lösung zu imprägnieren. Die imprägnierte poröse Folie, die eine große Länge aufweist, hatte einen Gehalt an elektrolytischer Lösung von 75 Gew.-%, eine durchschnittliche Dicke von 65 um und eine Breite von 102 mm. Diese Folie wurde zu Folien verarbeitet, die jeweils eine Breite von 32 mm und eine Länge von 102 mm aufweisen, wodurch ein Separator erhalten wurde.
Die positive Elektrodenfolie und die negative Elektrodenfolie wurden unter Verwendung eines Walzenbeschichters mit der oben erwähnten elektrolytischen Lösung beschichtet, wobei die Mengen der aufgetragenen elektrolytischen Lösung 30 g/m² bzw. 40 g/m² betrugen. Dann wurden die positive Elektrodenfolie, der Separator und die negative Elektrodenfolie in dieser Reihenfolge so übereinander gelegt, dass die positive Elektrodenschicht der positiven Elektrodenfolie der negativen Elektroden- Schicht der negativen Elektrodenfolie durch den Separator gegenüberlag, der zwischen den beiden angeordnet war, wodurch eine flache Dreischichten-Elektrodenstruktur erhalten wurde, bei der die oben erwähnten positiven und negativen Stromkollektor-Teile seitlich aus beiden Seiten der flachen Elektrodenstruktur in entgegengesetzten Richtungen wie Flügel herausragen. Die flache Elektrodenstruktur wurde durch eine Heizwalze (Walzentemperatur: 130ºC, Walzgeschwindigkeit: 600 mm/min) heißgepresst, wodurch eine flache Elektrodenanordnung erhalten wurde, die eine Laminatstruktur von positiver Elektrode/Separator/negativer Elektrode aufweist. Acht flache Elektrodenanordnungen wurden auf die gleiche wie oben beschriebene Weise hergestellt. Die hergestellten acht flachen Elektrodenanordnungen wurden übereinander gelegt, so dass die entsprechenden positiven Elektroden bzw. negativen Elektroden der flachen Elektrodenanordnungen in einer Weise angeordnet waren, die durch "positive Elektrode/negative Elektrode/negative Elektrode/positive Elektrode/positive Elektrode/negative Elektrode/. . ." dargestellt wird. In der sich ergebenden flachen elektrochemischen Zellenstruktur waren alle Aluminium-Stromkollektor-Teile übereinander gestapelt und ragten aus einer Seite der flachen elektrochemischen Zellenstruktur heraus, während die Kupferstromkollektor-Teile übereinander gestapelt waren und aus der anderen Seite der flachen elektrochemischen Zellenstruktur herausragten. Die übereinander gestapelten Aluminiumstromkollektor-Teile wurden unter Verwendung eines Ultraschallmetallschweißgeräts miteinander verbunden. Die Schweißverbindung der übereinander gestapelten Aluminium-Stromkollektor-Teile wurde in einem Bereich von 3 mm · 3 mm ausgeführt, der im mittleren Teil der Längsachse der Stromkollektor-Teile angeordnet ist. Auch bei den Kupferstromkollektor-Teilen wurde die Schweißverbindung derselben auf die gleiche wie oben erwähnte Weise durchgeführt.
Eine Aluminiumfolie (als positive Anschlussklemme) einer Breite von 10 mm, einer Länge von 30 mm und einer Dicke von 30 um und eine Kupferfolie (als negative Anschlussklemme) einer Breite von 10 mm, einer Länge von 30 mm und einer Dicke von 30 um wurden jeweils mit den Stromkollektor-Teilen der positiven Elektrodenfolie bzw. der negativen Elektrodenfolie an den oben erwähnten Bereichen (3 mm · 3 mm) derselben durch ein Ultraschallschweißgerät verbunden, wodurch eine elektrochemische Zelle in vollständiger Form erhalten wurde, in der die Anschlussklemmen aus beiden Seiten der elektrochemischen Zelle nach außen hin in entgegengesetzten Richtungen herausragen.
Ein Laminat, das hergestellt wurde, indem man drei Folien (d. h. eine Polyethylenterephthalat-Folie einer Dicke von 25 um, eine Aluminium- Folie einer Dicke von 12 um und eine Polypropylen-Folie einer Dicke von 50 um) in dieser Reihenfolge übereinander legte, wurde zur Herstellung eines beutelartigen Gehäuses für eine Batterie verwendet.
Ein beutelartiges Gehäuse einer Größe von 40 mm · 130 mm wurde unter Verwendung des oben erwähnten Laminats hergestellt. Das beutelartige Gehäuse hatte zwei Öffnungen an den gegenüberliegenden 40 mm langen Seiten, d. h. an der Oberseite und an der Unterseite des beutelartigen Gehäuses. Die oben hergestellte elektrochemische Zelle wurde in das hergestellte beutelartige Gehäuse gelegt, und die Anschlussklemmen (die in entgegengesetzten Richtungen herausragen) wurden jeweils aus beiden Öffnungen an der Oberseite und an der Unterseite des Gehäuses durch die terminalen Entnahmestellen herausgenommen. Eine Fläche der Aluminium-Anschlussklemme wurde an eine der zwei gegenüberliegenden inneren Flächen (die aus der inneren Polypropylenfolienschicht des Laminats bestehen) des beutelartigen Gehäuses durch Schmelzkleben geklebt, und eine Fläche der Kupfer-Anschlussklemme, die der anderen inneren Fläche des beutelartigen Gehäuses gegenüberliegt, wurde durch Schmelzkleben daran geklebt. Beide Öffnungen des beutelartigen Gehäuses wurden unter Vakuum hermetisch verschlossen, wodurch eine Batterie erhalten wurde. Vor dem hermetischen Verschließen der elektrochemischen Zelle in dem beutelartigen Gehäuse wurde die Oberfläche der Ränder der Öffnungen des beutelartigen Gehäuses an Teilen desselben um die terminalen Entnahmestellen herum mit einer elektrischen Isolierung versehen, und zwar im wesentlichen auf die gleiche Weise wie derjenigen, die im Beispiel 7 erwähnt wurde, indem man einen Amid-Imidester-Lack und ein Härtungsmittel verwendete. An den terminalen Entnahmestellen des beutelartigen Gehäuses betrug die Breite des hermetischen Haftbereichs 3 mm vom peripheren Rand des beutelartigen Gehäuses.
Die Anschlussklemmen der Batterie wurden mit der Ladungs/Entladung- Testvorrichtung verbunden, und die Batterie wurde Ladungs/Entladungs- Zyklustests bei einer Stromdichte von 230 mA/cm² unterzogen. Der Ladevorgang wurde bei einer konstanten Spannung von 4,2 V durchgeführt. Die Menge des entladenen Stroms im ersten Zyklus war 730 mAh, und die durchschnittliche Spannung zwischen den Elektroden war 3,7 V (2,7 Wh). Diese Ergebnisse zeigen, dass diese Batterie im wiederholten Maße geladen und entladen werden kann.
Während des Ladungsvorgangs der Batterie wurde weiterhin ein thermoelektrisches Element an der Oberfläche der Batterie im Mittelteil des beutelartigen Gehäuses und an dem Teil der hermetischen Abdichtung, wo die Anschlussklemmen an dem beutelartigen Gehäuse durch Harzschmelzen geklebt waren, befestigt. Die Anschlussklemmen der Batterie wurden mit der Ladungs/Entladung-Testvorrichtung verbunden, und die Batterie wurde bei einem Strom von 2880 mA und einer konstanten Spannung von 15 V überladen. Etwa 19 Minuten nach dem Beginn des Ladevorgangs fing das beutelartige Gehäuse an, sich auszudehnen, nach den nächsten 15 Sekunden waren die Ultraschallschweißverbindungen zwischen den Anschlussklemmen und der elektrochemischen Zelle zerstört, wodurch der Strom unterbrochen wurde. Als Folge davon begann die Temperatur der Batterie abzufallen, und die maximalen Temperaturen an Teilen um die Anschlussklemmen herum und am Mittelpunkt des beutelartigen Gehäuses betrugen nur 38ºC bzw. 40ºC.

Gewerbliche Anwendbarkeit

Die nichtwässrige Batterie der vorliegenden Erfindung, die eine dünne Konstruktionsart aufweist, ist nicht nur dahingehend vorteilhaft, dass sie leichtgewichtig, dünn und flexibel ist, sondern auch dahingehend, dass sie eine ausgezeichnete Feuchtigkeitsbeständigkeit und eine ausgezeichnete Luftundurchlässigkeit aufweist, und dass bei ihr nicht die Gefahr des Auftretens eines Kurzschlusses an Teilen um die terminalen Entnahmestellen herum besteht. Daher kann nichtwässrige Batterie der vorliegenden Erfindung auf vorteilhafte Weise insbesondere in Form einer kleinen Batterie eines geringen Gewichts verwendet werden, die eine hohe Kapazität und eine ausgezeichnete Zuverlässigkeit und Sicherheit aufweist. Die nichtwässrige Batterie der vorliegenden Erfindung ist z. B. als Batterie für tragbare Gerätschaften sehr brauchbar.

Claims

1. Nichtwässrige Batterie einer dünnen Konstruktionsart, umfassend

(a) eine elektrochemische Zelle, die eine Kathode, eine Anode und einen nichtwässrigen Elektrolyten umfasst, der zwischen der Kathode und der Anode angeordnet ist,

(b) ein hermetisch verschlossenes beutelartiges Gehäuse, das die elektrochemische Zelle (a) umhüllt, und

(c) wenigstens eine Paar Anschlussklemmen, die mit der Kathode und der Anode elektrisch verbunden sind,

wobei das beutelartige Gehäuse gegenüberliegende Folien aus wenigstens Dreischichtenlaminaten umfasst, wobei jede (1) eine innere thermoplastische Harzschicht, (2) eine mittlere Metallfolienschicht und (3) eine äußere elektrisch isolierende Materialschicht umfasst, worin das beutelartige Gehäuse einen ausgedehnten, hermetischen Haftbereich entlang des Umfangs des beutelartigen Gehäuses aufweist, wobei in diesem Haftbereich die gegenüberliegenden inneren thermoplastischen Harzschichten (1) in der Schmelze miteinander verklebt werden, wodurch sich eine hermetische Abdichtung des beutelartigen Gehäuse bildet,

wobei die Anschlussklemmen sich durch die terminalen Entnahmestellen in dem ausgedehnten, hermetischen Haftbereich hin zur Außenseite des beutelartigen Gehäuses erstrecken und aus denselben herausragen,

worin die nichtwässrige Batterie irgendeine der folgenden Bedingungen (α) und (β) oder beide erfüllt:

(α) die Breite eines ausgedehnten Teils der mittleren Metallfolienschicht, wobei der Teil in dem ausgedehnten hermetischen Haftbereich des beutelartigen Gehäuses vorliegt, wenigstens das zehnfache der Dicke eines ausgedehnten Teils der inneren thermoplastischen Harzschicht ausmacht, wobei der Teil in dem ausgedehnten hermetischen Haftbereich vorliegt, und es dem ausgedehnten Teil der mittleren Metallfolienschicht in dem ausgedehnten hermetischen Haftbereich an einem peripheren Teil desselben an einer vorherbestimmten Tiefe in der Breitenrichtung mangelt, wie von dem peripheren Rand des beutelartigen Gehäuses aus gemessen wurde, wenigstens an Teilen desselben um die terminalen Entnahmestellen herum; und

(β) die Oberfläche des peripheren Randes des beutelartigen Gehäuses wenigstens an Teilen um die terminalen Entnahmestellen herum einer elektrischen Isolierbehandlung unterzogen wird.

2. Batterie gemäß Anspruch 1, worin die Breite des ausgedehnten hermetischen Haftbereichs im Bereich von 1 bis 50 mm liegt.

3. Batterie gemäß den Ansprüchen 1 oder 2, worin die Tiefe des defizienten Teils der mittleren Metallfolienschicht 0,1 mm oder mehr beträgt und nicht mehr als 80% der Breite des ausgedehnten hermetischen Haftbereichs ausmacht.

4. Batterie gemäß Anspruch 3, worin die Tiefe des defizienten Teils der mittleren Metallfolienschicht 0,5 mm oder mehr beträgt und nicht mehr als 50% der Breite des ausgedehnten hermetischen Haftbereichs ausmacht.

5. Batterie gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 4, worin die Breite des defizienten Teils der mittleren Metallfolienschicht nicht weniger als die Hälfte des Umfangs des Querschnitts eines Teils der Anschlussklemme ausmacht, die an der terminalen Entnahmestelle angeordnet ist.

6. Batterie gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 5, worin die Schmelztemperatur der äußeren elektrisch isolierenden Material- Schicht (3) 260ºC oder mehr beträgt.

7. Batterie gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 6, worin die äußere elektrisch isolierende Materialschicht (3) wenigstens einen Modulwert aufweist, der aus der aus einem Zugmodul von 300 kg/mm² oder mehr und einem Kompressionsmodul von 50 kg/mm² oder mehr bestehenden Gruppe ausgewählt ist.

8. Batterie gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 7, worin das Laminat weiterhin wenigstens eine intermediäre elektrisch isolierende Materialschicht zwischen der inneren thermoplastischen Harzschicht (1) und der mittleren Metallfolienschicht (2) umfasst.

9. Batterie gemäß Anspruch 8, worin die Schmelztemperatur der intermediären elektrisch isolierenden Materialschicht, die zwischen der inneren thermoplastischen Harzschicht (1) und der mittleren Metallfolienschicht (2) angeordnet ist, 260ºC oder mehr beträgt.

10. Batterie gemäß den Ansprüchen 8 oder 9, worin die intermediäre elektrisch isolierenden Materialschicht, die zwischen der inneren thermoplastischen Harzschicht (1) und der mittleren Metallfolienschicht (2) angeordnet ist, wenigstens einen Modulwert aufweist, der aus der aus einem Zugmodul von 300 kg/mm² oder mehr und einem Kompressionsmodul von 50 kg/mm² oder mehr bestehenden Gruppe ausgewählt ist.

11. Batterie gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 10, worin wenigstens eine Schicht, die aus der aus der thermoplastischen Harzschicht und der elektrisch isolierenden Materialschicht bestehenden Gruppe ausgewählt ist, aus einem Polyvinylidenchlorid-Harz besteht.

12. Batterie gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 11, worin die Anschlussklemme aus Aluminium oder Kupfer besteht.

13. Batterie gemäß Anspruch 12, worin wenigstens ein Teil der Oberfläche der Anschlussklemme angeraut ist.

14. Batterie gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 13, die weiterhin ein Mittel umfasst, das angebracht ist, um zum Abschneiden wenigstens eines Teils der Anschlussklemme betätigt zu werden, wenn das beutelartige Gehäuse eine Ausdehnung oder Deformation erleidet.

15. Batterie gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 14, worin die Batterie eine sekundäre Lithiumionenbatterie ist.