JP2023535470A - エネルギー蓄電池及び製造方法 - Google Patents

Abstract

ストリップ状電極及びセパレータで構成され、且つ２つの端面（１０４ｂ、１０４ｃ）及びそれらの間に配置された巻回体ケーシング（１０４ａ）を有する円筒形巻回体の形態である複合体（１０４）を含むエネルギー蓄電池（１００）が知られている。電極は、集電体（１１５、１２５）をそれぞれ有し、且つ互いに対してオフセットされるように複合体内に配置され、それにより、負電極の長縁部は、端面（１０４ｂ、１０４ｃ）の一方から突出し、及び正電極の長縁部は、他方の端面から突出する。複合体（１０４）は、端部において円形開口部（１０１ｃ）を有する管状金属ハウジング部分（１０１）を含むハウジング内で軸方向に配向され、それにより、巻回体ケーシング（１０４ａ）は、管状ハウジング部分（１０１）の内面（１０１ｂ）にもたれる。電極の一方に電気接触するために、電池（１００）は、一方の端面から突出する長縁部（１１５ａ、１２５ａ）の一方と直接接触し、且つ好ましくは溶接によってこの長縁部に接続されるコンタクト要素（１１０）を含む。本発明によれば、用いられるコンタクト要素（１１０）は、円形縁部（１１０ａ）を有するコンタクト要素であり、電気絶縁材料で作製された環状シール（１０３）は、コンタクト要素（１１０）の円形縁部（１１０ａ）上に嵌められ、及び管状ハウジング部分（１０１）の端部における円形開口部（１０１ｃ）は、コンタクト要素（１１０）によって閉鎖される。

Description

以下において説明される本発明は、電極－セパレータアセンブリを含むエネルギー蓄電池に関する。

電気化学セルは、蓄積された化学エネルギーを、酸化還元反応を通して電気エネルギーに変換することができる。それらは、概して、セパレータによって互いに分離された正電極及び負電極を含む。放電中、酸化プロセスの結果として負電極において電子が放出される。これは、電気化学セルがエネルギー供給器の役割を果たす外部電力消費機器によって引き出され得る電子電流を生じさせる。同時に、電極反応に対応するイオン電流が電池内で発生する。このイオン電流は、セパレータを通り抜け、イオン伝導性電解液によって可能にされる。

放電が可逆である、すなわち放電中に行われた化学エネルギーから電気エネルギーへの変換を逆転させ、そのため、電池を充電する可能性がある場合、電池は、二次電池と呼ばれる。二次電池における慣例である、アノードとしての負電極の呼称及びカソードとしての正電極の呼称は、電気化学セルの放電機能を指す。

二次リチウムイオン電池は、これらが高電流を提供することができ、比較的高いエネルギー密度で際立っているため、今日、多くの適用のために用いられている。それらは、電池の電極間をイオンの形態で往復することができるリチウムの使用に基づく。リチウムイオン電池の負電極及び正電極は、通常、電気化学的活性構成要素に加えて、電気化学的不活性構成要素も含む複合電極として知られるものから形成される。

二次リチウムイオン電池のための有用な電気化学的活性構成要素（活物質）は、原理的に、リチウムイオンを吸収し、それらを再び放出することができる全ての材料である。ここで、多くの場合、炭素に基づく粒子、例えば黒鉛質炭素が負電極のために用いられる。リチウムのインターカレーションのために適した他の非黒鉛質炭素も用いられ得る。加えて、リチウムと合金化され得る金属及び半金属材料を用いることも可能である。例えば、元素、スズ、アルミニウム、アンチモン及びケイ素がリチウムと金属間相を形成することができる。正電極のために用いることができる活物質の例としては、コバルト酸リチウム（ＬｉＣｏＯ_２）、マンガン酸リチウム（ＬｉＭｎ_２Ｏ_４）、リン酸鉄リチウム（ＬｉＦｅＰＯ_４）又はこれらの派生物が挙げられる。電気化学的活物質は、通常、粒子の形態で電極内に存在する。

電気化学的不活性構成要素として、複合電極は、概して、２次元集電体及び／又はバンド状集電体、例えばそれぞれの活物質のための担体の役割を果たす金属箔を含む。負電極（アノード集電体）のための集電体は、例えば、銅又はニッケルから形成することができ、正電極（カソード集電体）のための集電体は、例えば、アルミニウムから形成することができる。加えて、電極は、電気化学的不活性構成要素として、電極バインダ（例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）又は別のポリマー、例えばカルボキシメチルセルロース）、伝導性向上添加材及び他の添加を含み得る。電極バインダは、電極の機械的安定性及び多くの場合に集電体への活物質の付着も確実にする。

リチウムイオン電池は、概して、電解液として、有機溶媒（例えば、炭酸のエーテル及びエステル）中の六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ_６）などのリチウム塩の溶液を含む。

リチウムイオン電池の製造において、複合電極は、１つ以上のセパレータと組み合わされ、複合体を与える。この場合、電極及びセパレータは、通常、加圧下において、任意選択的にまた貼り合わせ又は接着接合によって互いに接合される。アセンブリに電解液を含浸させることにより、電池が機能するための基本能力を確立することができる。

多くの実施形態では、複合体は、巻回体として形成されるか又は巻回体を与えるように加工される。概して、それは、以下の配列：正電極／セパレータ／負電極を含む。多くの場合、複合体は、以下の可能な配列、負電極／セパレータ／正電極／セパレータ／負電極又は正電極／セパレータ／負電極／セパレータ／正電極を有する、バイセルと呼ばれるものとして製造される。

自動車部門における適用、電動自転車又はさもなければ例えば車両における高エネルギー要求を有する他の適用は、充電及び放電中に高電流を負荷される能力を同時に有する、最大限のエネルギー密度を有するリチウムイオン電池を必要とする。多くの場合、上述の適用のための電池は、例えば、２１×７０のシェイプファクタ（直径×高さ（ｍｍ単位））を有する円形円筒形電池の形態を取る。この種の電池は、巻回体の形態の複合体を常に含む。このフォームファクタの最新のリチウムイオン電池は、すでに最大２７０Ｗｈ／ｋｇのエネルギー密度を達成することができる。しかし、このエネルギー密度は、単なる中間段階と見なされるにすぎない。市場は、より一層高いエネルギー密度を有する電池をすでに要求している。

しかし、改善された電気化学セルの開発では、エネルギー密度は、留意すべき唯一の因子ではない。極めて重要なパラメータは、充電及び放電中の電力損失を低減するために最小に保たれなければならない、電池の内部抵抗及び電池温度の調節のために重要になり得る電極の熱的連結でもある。これらのパラメータも、巻回体の形態の複合体を包含する円形円筒形電池のために非常に重要である。電池の高速充電時、電力損失が電池内における発熱の発生をもたらし得、これは、過酷な熱機械的応力、したがって電池構造の変形及びその損傷を引き起こし得る。集電体の電気的連結が、巻回された複合体から軸方向に現れた、集電体に溶接された別個の電気出力導体ラグを介したものであるとき、リスクが高まる。なぜなら、充電又は放電動作時の大きい負荷下において、加熱がこれらの出力導体ラグ内で局所的に生じ得るからである。

国際公開第２０１７／２１５９００Ａ１号パンフレットは、電極－セパレータアセンブリ及びその電極がバンド状であり、巻回体の形態である電池を記載している。電極は、電極材料を載せられた集電体をそれぞれ有する。反対の極性の電極は、正電極の集電体の長手方向縁部が一方の側で巻回体から突出し、及び負電極の集電体の長手方向縁部が別の側で突出するように、電極－セパレータアセンブリ内で互いにオフセットして配置される。集電体の電気接触接続のために、電池は、線状コンタクトゾーンをもたらすために長手方向縁部の一方に当接して横たわる少なくとも１つのコンタクト要素を有する。コンタクト要素は、溶接によって線状コンタクトゾーンに沿って長手方向縁部に接合される。これは、その全長にわたり、集電体、したがって対応する電極と電気的に接触することも可能にする。これは、上述の電池内の内部抵抗を非常に大きく低下させる。その結果、高電流の発生をはるかにより良好に管理することができる。

米国特許第６４３２５７４Ｂ１号明細書は、同様に巻回体の形態の電極－セパレータアセンブリが、端面で溶接されたコンタクトプレートを介して電気接触された円筒形円形電池を開示している。図２Ａは、このような電極－セパレータアセンブリの収容のための典型的なハウジングを示す。それは、巻回された電極－セパレータアセンブリが軸方向に整列されたカップ状ハウジング部分を含む。ハウジングは、マルチパートカバーによって閉鎖され、環状シールがその縁部の上に嵌められる。ハウジングを密封するために、カップの末端縁部は、カバーの縁部及びその上に嵌められたシールを覆うように半径方向内方に折り曲げられる。このプロセスを促進するために、カバーの直下における周方向の深い溝が必要とされる。密封作業時、末端縁部が折り返される際に軸方向圧力が上方及び下方からカバーの縁部及びシールに加えられ得るように、工具がこれと係合する。その結果、シールは、ここで、溝とカバーの縁部の下面との間及びカップの周縁部とカバーの縁部の上面との間で圧縮され、これが効率的な密封をもたらす。しかし、必要とされる溝は、不利になる。第１に、それは、電極－セパレータアセンブリが挿入された後、別個のステップにおいてハウジング内に導入されなければならない。第２に、溝は、カバーへの電気的接触を確立するために導体を用いて克服されなければならない無駄な容積を必要とする。図２Ａに示される電池の場合、この目的のために、余分の長さのコンタクトシートが上端面上に溶接され、折り返され、カバーの内面上に溶接される。

欧州特許出願公開第２９２４７６２Ａ２号明細書は、巻回体の形態の円筒形電極－セパレータアセンブリ上の電極の縁部が、その縁部が電池ハウジングの内壁に対して平らに接して横たわることができるように、９０°折り返された縁部領域を有するコンタクトシートを用いて接触された円筒形円形電池を開示している。２つの周囲ビードが電池ハウジング内に導入される。ビードの一方は、電池ハウジングをコンタクトシート上に直接押し付ける役割を果たす。ビードの他方は、電池ハウジングを密封する役割を果たし、それは、コンタクトシートの一方の縁部の上に嵌められたシールリングを圧縮する。

本発明は、従来技術と比べて改善されたエネルギー密度及びそれらの電極の最大限の区域及び長さにわたる一様な電流分布で際立ち、同時に、それらの内部抵抗及びそれらの受動的冷却特性に関して優れた特徴を有するエネルギー蓄電池（energy storage cell）を提供することを目的とした。加えて、電池は、改善された製造性及び安全性を特徴とすることもできる。

この目的は、請求項１の特徴を有する、以下において説明されるエネルギー蓄電池、特に以下において説明されるエネルギー電池の好ましい実施形態及び請求項１２の特徴を有する、以下で説明されるプロセス、特に以下で説明されるプロセスの好ましい実施形態によって達成される。電池及びプロセスの好ましい構成も従属請求項から明らかになるであろう。

本発明のエネルギー蓄電池は、直後の以下の特徴ａ．～ｊ．を常に有する：
ａ．電池が、アノード／セパレータ／カソードの配列を有する電極－セパレータアセンブリを含むこと。
ｂ．電極－セパレータアセンブリが、２つの末端端面及び中間の巻回体シェルを有する円筒形巻回体の形態を取ること。
ｃ．電池が、末端円形開口部を有する金属の管状ハウジング部分を含むハウジングを含むこと。
ｄ．ハウジング内において、巻回体の形態を取る電極－セパレータアセンブリが、巻回体シェルが管状ハウジング部分の内面に隣接するように軸方向に整列されること。
ｅ．アノードがバンド状であり、第１の長手方向縁部及び第２の長手方向縁部並びに２つの末端部を有するバンド状アノード集電体を含むこと。
ｆ．アノード集電体が、負電極材料の層を載せられたストリップ状主領域と、また第１の長手方向縁部に沿って延び、且つ電極材料を載せられていない自由縁部ストリップとを含むこと。
ｇ．カソードがバンド状であり、第１の長手方向縁部及び第２の長手方向縁部並びに２つの末端部を有するバンド状カソード集電体を含むこと。
ｈ．カソード集電体が、正電極材料の層を載せられたストリップ状主領域と、また第１の長手方向縁部に沿って延び、且つ電極材料を載せられていない自由縁部ストリップとを含むこと。
ｉ．アノード及びカソードが、アノード集電体の第１の長手方向縁部が末端端面の一方から突出し、及びカソード集電体の第１の長手方向縁部が末端端面の他方から突出するように、電極－セパレータアセンブリ内に配置されること。
ｊ．電池が、第１の長手方向縁部の一方と直接接触し、且つ好ましくは溶接によってこの長手方向縁部に接続される少なくとも部分的に金属のコンタクト要素を含むこと。

電気化学システムの好ましい実施形態の選定
原理的に、本発明は、それらの電気化学構成にかかわらず、エネルギー蓄電池を含む。しかし、特に好ましい実施形態では、本発明のエネルギー蓄電池は、リチウムイオン電池、特に二次リチウムイオン電池である。したがって、原理的に、二次リチウムイオン電池のために知られた全ての電極材料をエネルギー蓄電池のアノード及びカソードのために用いることが可能である。

リチウムイオン電池の形態の本発明のエネルギー蓄電池の負電極において用いられる活物質は、好ましくは同様に粒子の形態の、リチウムをインターカレートする能力を有する黒鉛質炭素又は非黒鉛質炭素材料などの炭素ベースの粒子であり得る。代替的に又は加えて、チタン酸リチウム（Ｌｉ_４Ｔｉ_５Ｏ_１２）又はその派生物が、好ましくは同様に粒子の形態で、負電極内に存在することも可能である。加えて、負電極は、活物質として、ケイ素、アルミニウム、スズ、アンチモン又はリチウムを可逆的にインターカレート及び脱インターカレートすることができるこれらの材料の化合物又は合金、例えば酸化ケイ素の群からの少なくとも１種の材料を任意選択的に炭素ベースの活物質と組み合わせて含有し得る。スズ、アルミニウム、アンチモン及びケイ素はリチウムと金属間相を形成することができる。ここでのリチウムの吸収のための容量は、特にケイ素の場合、黒鉛又は同等の材料のものを数倍超える。

リチウムイオン電池の形態の本発明のエネルギー蓄電池の正電極のために、有用な活物質の例としては、ＬｉＣｏＯ_２及びＬｉＦｅＰＯ_４などの、リチウム－金属酸化物化合物及びリチウム－金属リン酸塩化合物が挙げられる。非常に適しているのは、分子式ＬｉＮｉ_ｘＭｎ_ｙＣｏ_ｚＯ_２（ここで、ｘ＋ｙ＋ｚは、通常、１である）を有するリチウムニッケルマンガンコバルト酸化物（ＮＭＣ）、分子式ＬｉＭｎ_２Ｏ_４を有するリチウムマンガンスピネル（ＬＭＯ）又は分子式ＬｉＮｉ_ｘＣｏ_ｙＡｌ_ｚＯ_２（ここで、ｘ＋ｙ＋ｚは、通常、１である）を有するリチウムニッケルコバルトアルミニウム酸化物（ＮＣＡ）でもある。これらの派生物、例えば実験式Ｌｉ_１．１１（Ｎｉ_０．４０Ｍｎ_０．３９Ｃｏ_０．１６Ａｌ_０．０５）_０．８９Ｏ_２を有するリチウムニッケルマンガンコバルトアルミニウム酸化物（ＮＭＣＡ）若しくはＬｉ_１＋ｘＭ－Ｏ化合物及び／又は言及された物質の混合物を用いることも可能である。カソード活物質も好ましくは粒子状の形態で用いられる。

加えて、リチウムイオン電池の形態の本発明のエネルギー蓄電池の電極は、好ましくは、電極バインダ及び／又は導電率を改善するための添加材を含有する。活物質は、好ましくは、電極バインダの母材内に組み込まれ、母材内の隣り合った粒子は、好ましくは、互いに直接接触する。導電剤は、電極の導電率を増大させる役割を果たす。典型的な電極バインダは、例えば、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリアクリル酸塩又はカルボキシメチルセルロースに基づく。典型的な導電剤はカーボンブラック及び金属粉末である。

本発明のエネルギー蓄電池は、好ましくは、電解液、リチウムイオン電池の場合には特に少なくとも１種のリチウム塩に基づく電解液、例えば有機溶媒（例えば、有機炭酸塩の混合物又はＴＨＦなどの環状エーテル若しくはニトリル）中に溶解した六フッ化リン酸リチウム（ＬｉＰＦ_６）を含む。他の使用可能なリチウム塩は、例えば、テトラフルオロホウ酸リチウム（ＬｉＢＦ_４）、リチウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミド（ＬｉＴＦＳＩ）、リチウムビス（フルオロスルホニル）イミド（ＬｉＦＳＩ）及びリチウムビス（オキサレート）ボレート（ＬｉＢＯＢ）である。

セパレータの選定及び好ましい実施形態
電極－セパレータアセンブリは、好ましくは、第１及び第２の長手方向縁部並びに２つの末端部を有するか又はそれぞれ有する少なくとも１つのバンド状セパレータ、好ましくはバンド状の２つのセパレータを含む。

セパレータは、好ましくは、電気絶縁ポリマーフィルムから形成される。セパレータは電解液によって透過され得ることが好ましい。この目的のために、用いられるポリマーフィルムは、例えば、微小孔を有し得る。フィルムは、例えば、ポリオレフィン又はポリエーテルケトンからなり得る。ポリマー材料で作製された不織布若しくは織布又は他の電気絶縁シート状構造をセパレータとして用いることも可能である。５μｍ～５０μｍの範囲内の厚さを有するセパレータを用いることが好ましい。実施形態によっては、アセンブリのセパレータは、固体電解質の１つ以上の層でもあり得る。

巻回体の形態の電極－セパレータアセンブリの好ましい構造
巻回体の形態の電極－セパレータアセンブリでは、バンド状アノード、バンド状カソード及びバンド状セパレータは、好ましくは、渦巻き状巻回体の形態を取る。電極－セパレータアセンブリを製造するために、バンド状電極はバンド状セパレータと共に巻回装置へ給送され、好ましくは、その内部の巻回軸の周りに渦巻き状に巻回される。実施形態によっては、電極及びセパレータは、この目的のために、巻回マンドレル上に配置された円筒形又は中空円筒形巻芯上に巻回され、巻回作業の後に巻回体内に残る。巻回体シェルは、例えば、ポリマーフィルム又は接着テープによって形成され得る。巻回体シェルが１つ以上のセパレータ巻回体によって形成されることも可能である。

集電体の選定及び好ましい実施形態
エネルギー蓄電池の集電体は、最大限の区域にわたってそれぞれの電極材料内に存在する電気化学的活性構成要素に電気接触する役割を果たす。集電体は、好ましくは、金属からなるか又は少なくとも表面上で金属化される。リチウムイオン電池の形態の本発明のエネルギー蓄電池の場合、アノード集電体のために適した金属は、例えば、銅若しくはニッケル又はさもなければ他の導電性材料、特に銅合金及びニッケル合金又はニッケル被覆金属である。ステンレス鋼も原理的に有用である。リチウムイオン電池の形態の本発明のエネルギー蓄電池の場合にカソード集電体のために適した金属は、特にアルミニウム又はさもなければアルミニウム合金を含む他の導電性材料である。

アノード集電体及び又はカソード集電体は、好ましくは、それぞれ４μｍ～３０μｍの範囲内の厚さを有する金属箔、特に４μｍ～３０μｍの範囲内の厚さを有するバンド状金属箔である。

しかし、箔に加えて、用いられる集電体は、金属若しくは金属化不織布又は開気孔金属発泡体或いはエキスパンドメタルなどの他のバンド状基材でもあり得る。

集電体は、好ましくは、両側でそれぞれの電極材料を載せられる。

セパレータの長手方向縁部が、巻回体の形態の電極－セパレータアセンブリの端面を形成することが好ましい。

巻回体の末端端面又はスタックの面から突出する、アノード集電体及び／又はカソード集電体の長手方向縁部又は縁部の端面又は面からの突き出しは、５０００μｍ以下、好ましくは３５００μｍ以下であることがさらに好ましい。

より好ましくは、スタックの面又は巻回体の端面からのアノード集電体の縁部又は長手方向縁部の突き出しは、２５００μｍ以下、より好ましくは、１５００μｍ以下である。より好ましくは、スタックの面又は巻回体の端面からのカソード集電体の縁部又は長手方向縁部の突き出しは、３５００μｍ以下、より好ましくは、２５００μｍ以下である。

発明の解決策
エネルギー蓄電池の特定の特徴は、３つの以下の特徴ｋ．、ｌ．及びｍ．である：
ｋ．コンタクト要素が円形縁部を含むこと。
ｌ．電池が、コンタクト要素の円形縁部を包囲する電気絶縁材料で作製された環状シールを含むこと。
ｍ．コンタクト要素がシールと共に管状ハウジング部分の末端円形開口部を閉鎖すること。

そのため、本発明に従って提案されるものは、円形縁部を有するものの、コンタクト要素としての使用、コンタクト要素の円形縁部上への電気絶縁材料で作製された環状シールの嵌め込み及びコンタクト要素による管状ハウジング部分の末端円形開口部の閉鎖である。単に電極の電気的接触のためにのみ役割を果たすコンタクト要素であり、代わりに、それは、同時にハウジング部分としても機能する。これは、コンタクト要素とハウジング部分との間の別個の電気接続がもはや必要でなくなる点で大きい利点に関連付けられる。これはハウジング内に空間をもたらし、電池－アセンブリを単純化する。さらに、電池の集電体へのハウジング部分の直接連結は、それに優れた冷却特性を与える。

コンタクト要素は、好ましくは、ディスクの形状のコンタクトシートである。より好ましくは、ディスクの形状のコンタクトシートは、半径外方方向に延びた単層縁部又は内方に折り曲げられ、これによりＵ字状断面を有する２層縁部領域をもたらす縁部のいずれかを有する。

コンタクト要素／巻回体の形態の電極－セパレータアセンブリへのコンタクト要素の電気的連結の好ましい実施形態
本発明の第１の特に好ましい変形例では、エネルギー蓄電池は直後の４つの特徴ａ．～ｄ．の少なくとも１つを有する：
ａ．コンタクト要素が、金属ディスクであって、その縁部がコンタクト要素の円形縁部の部分に対応するか又はそれを形成する、金属ディスクであるか又はそれを含むこと。
ｂ．コンタクト要素、特に金属ディスクが、環状シールが管状ハウジング部分の内面上の周囲コンタクトゾーンに沿って延びるように管状ハウジング部分内に配置されること。
ｃ．環状シールが、コンタクト要素の縁部、特に金属ディスクの縁部及び管状ハウジング部分の内面によってそれに加えられる圧力の結果として、コンタクトゾーン内で圧縮された形態であること。
ｄ．第１の長手方向縁部の一方がコンタクト要素に直接隣接し、特に金属ディスクに直接隣接し、且つ好ましくは溶接によってコンタクト要素、特に前述の方法ディスクに接合されること。

直前の特徴ａ．、ｂ．及びｄ．を組み合わせて実施することが特に好ましい。１つの発展形態では、直前の全ての４つの特徴ａ．～ｄ．が互いに組み合わせて実施される。最も単純な実施形態では、金属ディスクは、１つのみの平面内に広がった円形周縁を有するシート金属の平坦な部品である。しかし、多くの場合、より複雑な形態も好ましくなり得る。そのため、金属ディスクは、賦形され得、例えば、例として波形断面をもたらし得る、その中心の周りの、好ましくは同心配置による１つ以上の円形くぼみ及び／又は***を有し得る。その内面が１つ以上のランド部を有することも可能である。加えて、ディスクは、半径方向内方に折り曲げられた縁部を有し得、これにより、それは、例えば、Ｕ字状断面を有する、２層縁部領域を有する。

コンタクト要素は、必ずしも全て金属からなることを要しない、金属ディスクを含む、複数の個々の部分からなり得る。特に好ましい実施形態では、コンタクト要素は、例えば、金属ディスク上に溶接され得、金属ディスクとおおよそ又は全く同じ直径を有する円形周縁を有する賦形された金属端子カバーを含み得、それにより、金属ディスクの縁部及び端子カバーの縁部が集合的にコンタクト要素の縁部を形成する。さらなる実施形態では、端子カバーの縁部は、半径方向内方に折り曲げられた上述の金属ディスクの縁部によって包囲され得る。好ましい実施形態では、クランプ接続が２つの個々の部分の間に存在しさえし得る。

環状シールが内面上の周囲コンタクトゾーンに沿って延びることができるために、管状ハウジング部分が、少なくとも、シールがそれに隣接する領域内で、円形断面を有することが好ましい。ふさわしくは、領域はこの目的のために中空円筒形の形態である。この領域内の管状ハウジング部分の内径は、コンタクト要素の縁部の外径、特にシールがその上に嵌められた金属ディスクの外径に対応して一致される。

コンタクトゾーン内におけるシールの圧縮は、冒頭で説明された従来技術では対応するもののない特徴である。米国特許第６４３２５７４Ｂ１号明細書に記載された電池内のシールはカバーの縁部の上方及び下方で圧縮されるが、現在説明されている本発明に係る圧縮シール領域は、好ましくは、カバー縁部の周りに同心状に延びる。

シール自体は、各場合において用いられる電解液に対して化学的耐性を有しなければならない通常のポリマーシールであり得る。当業者は、好適なシール材料を承知している。

コンタクトシート要素への集電体の縁部の溶接というコンセプトは、国際公開第２０１７／２１５９００Ａ１号パンフレット又は特開２００４－１１９３３０号公報からすでに知られている。この技術は、特に高い電流耐久性及び低い内部抵抗を可能にする。したがって、集電体の縁部とのコンタクト要素、特にさらにディスク状コンタクト要素の電気接続の方法については、国際公開第２０１７／２１５９００Ａ１号パンフレット及び特開２００４－１１９３３０号公報の内容を完全に参照する。

特に、例えば、単なる圧入接点よりも本質的に信頼性の高い電気接続をもたらす、集電体の長手方向縁部への金属ディスクの溶接については、金属ディスクが直後の特徴ａ．及びｂ．の少なくとも１つを有することが特に好ましい：
ａ．用いられる金属ディスクが、好ましくは、５０μｍ～６００μｍの範囲内、好ましくは、１５０μｍ～３５０μｍの範囲内の厚さを有すること。
ｂ．金属ディスクが、合金若しくは非合金アルミニウム、合金若しくは非合金チタン、合金若しくは非合金ニッケル又は合金若しくは非合金銅からなるが、任意選択的にステンレス鋼（例えば、１．４３０３若しくは１．４４０４タイプのもの）又はニッケルめっき鋼からもなる。
直前の特徴ａ．及びｂ．が組み合わせて実施される場合にはそれが特に好ましい。

金属ディスクに直接隣接する長手方向縁部がアノード集電体であるとき、アノード集電体及び金属ディスク、特にそれに溶接された金属ディスクは、好ましくは、両方とも同じ材料又は少なくとも化学的に関連した材料、例えば銅及び銅合金からなる。リチウムイオン電池の形態の本発明のエネルギー蓄電池の場合、それは、好ましくは、銅、ニッケル、チタン、これらの３種の元素の合金、ニッケルめっき鋼及びステンレス鋼を含む群から選定される。チタン酸リチウムアノードの場合、アノード集電体及び／又は金属ディスクは、アルミニウムからもなり得る。

金属ディスクに直接隣接する長手方向縁部がカソード集電体であるとき、カソード集電体及び金属ディスク、特にそれに溶接された金属ディスクは、好ましくは、両方とも同じ材料又は少なくとも化学的に関連した材料、例えばアルミニウム及びアルミニウム合金からなる。これは、より好ましくは、合金若しくは非合金アルミニウム、チタン、チタン合金及びステンレス鋼（例えば、タイプ１．４４０４のもの）を含む群から選択される。

より好ましくは、第１の長手方向縁部の一方は、その長さに関して金属ディスクに直接隣接する。これは、渦巻き状に巻回された電極の場合、渦巻き状の進行を有する線状コンタクトゾーンを生じさせる。好適な溶接ボンドを用いて、この線状及び好ましくは渦巻き状のコンタクトゾーンに沿って、金属ディスクへの長手方向縁部の非常に一様な連結が存在することが好ましい。より好ましくは、この連結は、以下のように構成され得る：
・金属ディスクに直接隣接する集電体の長手方向縁部がその全長にわたって溶接継目を介して金属ディスクに連続的に接合される。
・金属ディスクに直接隣接する集電体の長手方向縁部が、それらの全長にわたって溶接継目を介して金属ディスクにそれぞれ連続的に接続された１つ以上のセクションを含む。より好ましくは、これらのセクションは、５ｍｍの、好ましくは、１０ｍｍの、より好ましくは、２０ｍｍの最小長を有する。
・金属ディスクに直接隣接する集電体の長手方向縁部が多数のスポット溶接ボンド（マルチピンボンドと呼ばれる）を介して金属ディスクに接続される。
これらの３つの接触の変形例間において、当然のことながら、第２のもの及び第３のものを互いに組み合わせることも可能である。

第２の接触の変形例の１つの可能な発展形態では、それらの全長にわたって金属ディスクに接合されたセクションは、それぞれの長手方向縁部の総長の少なくとも２５％にわたって、好ましくは、少なくとも５０％、より好ましくは、約７５％にわたって延びる。

本発明の第２の特に好ましい変形例では、エネルギー蓄電池は直後の５つの特徴ａ．～ｅ．の少なくとも１つを有する：
ａ．コンタクト要素が、金属ディスクであって、その縁部がコンタクト要素の円形縁部の部分に対応するか又はそれを形成する、金属ディスクを含むこと。
ｂ．金属ディスクが、環状シールが管状ハウジング部分の内面上の周囲コンタクトゾーンに沿って延びるように管状ハウジング部分内に配置されること。
ｃ．環状シールが、金属ディスクの縁部及び管状ハウジング部分の内面によってそれに加えられる圧力の結果として、コンタクトゾーン内で圧縮された形態であること。
ｄ．コンタクト要素が、一方が金属ディスクの方向に面し、且つ好ましくは溶接によって金属ディスクに接合されている、２つの面を有する金属コンタクトシートを含むこと。
ｅ．第１の長手方向縁部の一方がコンタクトシートの他方の面に直接隣接し、且つ好ましくは溶接によってそれに接合されること。
直前の特徴ａ．、ｂ．、ｃ．及びｄ．を組み合わせて実施することが特に好ましい。１つの発展形態では、直前の全ての５つの特徴ａ．～ｅ．が互いに組み合わせて実施される。

一部の特徴については、本発明の第２の特に好ましい変形例は、例えば、特徴ｂ．及びｃ．の範囲内では、第１のものと異ならず、そのため、それらの特徴は、もはや別個に実施されてもならない。しかし、本発明の第１の特に好ましい変形例とは対照的に、コンタクト要素及び金属ディスクはコンタクトシートをさらなる構成要素として含み、この場合、第１の長手方向縁部の一方は、金属ディスクに直接隣接せず、代わりにコンタクトシートに直接隣接する。金属ディスクは、コンタクトシートが集電体の長手方向縁部と接触する一方、ハウジングを閉鎖する役割を果たす。長手方向縁部は、好ましくは、ここで、上述された３つの接触の変形例の１つに従ってコンタクトシートに連結される。

コンタクトシートは、物理的観点から、好ましくは、本発明の第１の特に好ましい変形例における金属ディスクと同じ仕方で形成される。いわば、それは、好ましくは、隣接する集電体と同じ材料又は化学的に関連した材料からなる。それは、好ましくは、５０μｍ～６００μｍの、好ましくは、１５０μｍ～３５０μｍの範囲内の厚さを有する。

単純な実施形態では、コンタクトシートは、１つの平面内にのみ広がる２次元シート金属構成要素であり、他の実施形態では、それは、賦形されたシート金属構成要素でもあり得る。具体的には、それが、長手方向縁部と接触した側で１つ以上のランド部又は細長いくぼみを有することも可能である。

コンタクトシートは円形の周縁を有し得るが、これはけっして絶対要件ではない。場合により、コンタクトシートは、例えば、金属ストリップであるか、又は例えば星形の配置で存在するストリップの形態の複数のセグメントを有し得る。

実施形態によっては、少なくとも１つのスロット及び／又は少なくとも１つの穿孔を有するコンタクトシートを用いることが可能である。これらは、第１の長手方向縁部との溶接ボンドの生成時におけるコンタクトシートの変形を打ち消す役割を果たし得る。

金属ディスクに面するコンタクトシートの側は、好ましくは、金属ディスクがコンタクトシートと直接接触する場合、２次元接触区域が存在する、すなわちコンタクトシート及び金属ディスクが少なくとも一部の領域内で互いに対して平らに接して横たわるような形態を取る。この直接接触及び２次元接触面が存在することが好ましい。

金属ディスクは、好ましくは、それに補完的になるように形成される。それは、好ましくは、同様に、５０μｍ～６００μｍの範囲内の厚さを有する。コンタクトシートと組み合わされるとき、それは、例えば、１．４３０３又は１．４４０４タイプのステンレス鋼からなり得る。

コンタクトシート及び金属ディスクは、互いに好ましくは剛体接触し、さらに好ましくは剛体的に直接接触する。この場合、それらは、より好ましくは、溶接又ははんだ付けによって互いに固定される。

特に好ましい実施形態では、コンタクトシートは、国際公開第２０１７／２１５９００Ａ１号パンフレットに記載されたコンタクトプレートのように設計される。

末端円形開口部の閉鎖 － 好ましい構成
より好ましくは、特に本発明の第１及び第２の特に好ましい変形例の実施形態において説明されたエネルギー蓄電池は、直後の２つのさらなる特徴ａ．及びｂ．の少なくとも１つを有する：
ａ．管状ハウジング部分が、軸方向において、巻回体シェルがその内面に隣接する中心セクション及び環状シールがその内面に隣接するコンタクトセクションを含むこと、ここで
－ 管状ハウジング部分が２つのセクション内及びそれらの間で一定の内径を有すること、及び／又は
－ 中心セクションが、管状ハウジング部分の外面を円状に包囲するくぼみによってコンタクトセクションから分離されること。
ｂ．周囲くぼみの領域内では、管状ハウジング部分の外径がその領域内のハウジングの壁厚の２～６倍以下だけ低減されること。
くぼみが中心セクションをコンタクトセクションから分離していることが特に好ましい。

コンタクトゾーンの領域内の管状ハウジング部分の好ましい構成に関する上述の説明によれば、コンタクトセクションは、好ましくは、円筒形又はより正確には中空円筒形である。同じことが中心セクションの構成に関して当てはまる。

上述されたくぼみは、好ましくは、製造の結果現れ得る周囲ビードであるが、従来の電池の場合におけるハウジング内に導入された溝とは異なり（国際公開第２０１７／２１５９００Ａ１号パンフレットに関する上述の説明を参照）、けっしてハウジングの閉鎖のための必要条件ではない。したがって、それは、好ましくは、上述された溝よりもはるかに小さい深さも有する。理想的な場合、ビードは、ごく些細なものであるため、その存在は、管状ハウジング部分の内径に影響を及ぼさず、これにより、それは、中心セクションからコンタクトセクションまで一定である。これは、溝から生じる無駄容積に対応するものがなく、中心セクションがコンタクトセクションにより接近することができるという大きい利点を有する。換言すれば、電極及びセパレータで構成されたより高い巻回体を実装し、そのため、エネルギー蓄電池のエネルギー密度を増大させることが可能である。特に、本発明の上述の第１の特に好ましい変形例の特徴との組み合わせでは、さらなる利点は、巻回体とハウジングカバーとの間の距離を埋め合わせるための別個の電流導体を省くことが可能であることである。

本発明の実施形態によっては、エネルギー蓄電池が直後の２つのさらなる特徴ａ．及びｂ．の少なくとも１つを有することがさらに好ましい：
ａ．管状ハウジング部分が、シールによって包囲され、且つコンタクト要素を管状ハウジング部分の円形開口部内に固定するコンタクト要素の縁部の周りで半径方向内方に折り曲げられる円形縁部を含むこと。
ｂ．コンタクトセクションが、くぼみから、半径方向内方に折り曲げられた縁部まで軸方向に延びること。
特徴ａ．は、上述された全ての実施形態のために好ましい発展形態であるが、特徴ｂ．は、上述されたビードが生じる場合のためにのみ関連がある。

ハウジングカップを有するハウジングの変形例
本発明の特に好ましい実施形態では、エネルギー蓄電池は直後のさらなる特徴ａ．及びｂ．の少なくとも１つを有する：
ａ．管状ハウジング部分が、円形基部を含むハウジングカップの部分であること。
ｂ．第１の長手方向縁部の他方が基部に直接隣接し、且つ好ましくは溶接によって基部に接合されること。
直前の特徴ａ．及びｂ．を組み合わせて実施することが特に好ましい。

ハウジングカップの使用は、例えば、冒頭で挙げられた国際公開第２０１７／２１５９００Ａ１号パンフレットから、電池ハウジングの構築において長く知られてきた。対照的に、知られていないことは、ここで提案されるとおりの、ハウジングカップの基部への集電体の長手方向縁部の直接連結である。この方策は、今は基部側にある、別個の電気導体を省き、軸方向に延長された巻回された電極－セパレータアセンブリを用いることを可能にし、そのため、本発明の電池のエネルギー密度の増大及びその冷却特性の改善に寄与する。

本発明によれば、そのため、巻回体の形態の電極－セパレータアセンブリの反対の端面から突出する正及び負電極の集電体縁部を、ハウジング部分、すなわち、カップの基部及び閉鎖要素として機能する上述のコンタクト要素にそれぞれ直接結合することが可能であり、好ましい。そのため、活性構成要素のための電池ハウジングの利用可能な内部容積の使用がその理論的最適に近づく。

基部への第１の長手方向縁部の他方の結合は、本質的に、コンタクト要素の場合と同じ構築原理に従う。ここでも、長手方向縁部は、好ましくは、その長さに関して基部に直接隣接し、それにより、渦巻き状に巻回された電極の場合には渦巻き状の進行を有する線状コンタクトゾーンを生じさせる。ここでも、好適な溶接ボンドを用いて、この線状及び好ましくは渦巻き状のコンタクトゾーンに沿って、金属ディスクへの長手方向縁部の非常に一様な連結が存在することがさらに好ましい。この連結は、好ましくは、３つの上述の接触の変形例の１つ又はこれらの接触の変形例の組み合わせに従い、すなわち例えばマルチピンボンドとして、構成される。

ハウジングカップは、特にその基部の領域内において、好ましくは上述の金属ディスクと同様の厚さ、すなわち具体的には５０μｍ～６００μｍの範囲内、好ましくは１５０μｍ～３５０μｍの範囲内の厚さを有する。

特に本発明の電池がリチウムイオン電池として構成されるとき、ハウジングキャップが製作される材料の選定は、アノード集電体が基部に連結されるのか、それともカソード集電体が連結されるのかに依存する。好適な材料は、原理的に、集電体自体が製作される同じものである。金属ディスクのために上述された材料も有用である。

原理的には、－ コンタクト要素の場合と同様に － 第１の長手方向縁部の他方の長手方向縁部とカップの基部との間のコンタクトシートを介した間接接続が存在するのみであることも可能である。この場合、好ましくは、３つの上述の接触の変形例の１つに従って長手方向縁部とコンタクトシートとの間には溶接ボンドが存在する一方、コンタクトシートは、好ましくは、直接溶接によって基部に接合される。コンタクトシートは、好ましくは、上述されたコンタクト要素の場合におけるその対応物のように構成される。

２つのカバーを有するハウジングの変形例
本発明のさらなる特に好ましい実施形態では、エネルギー蓄電池は直後の３つのさらなる特徴ａ．～ｃ．の少なくとも１つを有する：
ａ．管状ハウジング部分がさらなる末端円形開口部を有すること。
ｂ．電池が、このさらなる末端開口部を閉鎖する円形縁部を有する閉鎖要素を含むこと。
ｃ．さらなる末端開口部のための閉鎖要素が、金属ディスクであって、その縁部が金属閉鎖要素の円形縁部の部分に対応するか又はそれを形成する、金属ディスクであるか又はそれを含むこと。
直前の特徴ａ．～ｃ．を組み合わせて実施することが特に好ましい。

本実施形態では、管状ハウジング部分が閉鎖要素と共にハウジングカップに取って代わる。そのため、ハウジングは、１つが管状であり、他の２つ（コンタクト要素及び閉鎖要素）がカバーとして管状部分の末端開口部を閉鎖する、３つのハウジング部分で構成される。製造に関しては、ハウジングカップの場合とは異なり、深絞りツールが管状ハウジング部分の製造のために必要とされないため、これは利点をもたらす。閉鎖要素への第１の長手方向縁部の他方の直接連結の場合、これは、本質的に、ハウジングカップの基部への上述の連結の場合と同じ利点をもたらす。

本実施形態における管状ハウジング部分は、好ましくは、円筒形又は中空円筒形である。閉鎖要素は、上述のコンタクト要素と類似して、最も単純な実施形態では、円形周縁を有する金属ディスク、例えば１つの平面内にのみ広がる金属ディスク又は代替的に例えば例として波形断面をもたらし得る、その中心の周りの、好ましくは同心配置による１つ以上の円形くぼみ及び／又は***を有する賦形された金属ディスクである。同様に好ましくは、特に金属ディスクの、閉鎖要素の内面は、１つ以上のランド部を有し得る。加えて、閉鎖要素、特に金属ディスクは、半径方向内方に折り曲げられた縁部も有し得、これにより、それは、例えば、Ｕ字状断面を有する２層縁部領域を有する。

より好ましくは、コンタクト要素は、ディスク状コンタクトシートである。より好ましくは、ディスクの形状のコンタクトシートは、半径外方方向に延びた単層縁部又は内方に折り曲げられ、これによりＵ字状断面を有する２層縁部領域をもたらす縁部のいずれかを有する。

閉鎖要素、特に金属ディスクの材料の材料及び好ましい厚さの選定では、閉鎖要素の金属ディスクに関する上述の説明を参照することが同様に可能である。そこで指定された好ましい特徴は閉鎖要素にも適用可能である。

この特に好ましい実施形態の発展形態では、エネルギー蓄電池は直後の特徴ａ．～ｃ．の少なくとも１つを有する：
ａ．金属ディスクが、その縁部が管状ハウジング部分の内面上の周囲コンタクトゾーンに沿って延びるように管状ハウジング部分内に配置されること。
ｂ．金属ディスクの縁部が周囲溶接継目を介して管状ハウジング部分に接合されること。
ｃ．管状ハウジング部分が、閉鎖要素の縁部、特に金属ディスクの縁部の周りで半径方向内方に折り曲げられる円形縁部を含むこと。
より好ましくは、直前の特徴ａ．及びｂ．並びに適切な場合、直前の特徴ａ．～ｃ．が組み合わせても実施される。

この発展形態では、そのため、閉鎖要素を溶接によってさらなる末端開口部内に固定することが好ましい。周囲溶接継目の場合には別個の密封要素が必要ない。

閉鎖要素の縁部の半径方向の折り返しは、閉鎖要素の固定のために必要とはされない任意選択的な方策であるが、それにもかかわらず、適切になり得る。

１つの発展形態では、本発明のさらなる特に好ましい実施形態におけるエネルギー蓄電池は直後の特徴ａ．～ｃ．の１つを有する：
ａ．第１の長手方向縁部の他方が金属ディスクに直接隣接し、且つ好ましくは溶接によって金属ディスクに接合されること。
ｂ．第１の長手方向縁部の他方が、金属ディスクに直接隣接するコンタクトシートに溶接されること。

原理的には、－ コンタクト要素の場合と同様に － 第１の長手方向縁部の他方の長手方向縁部と金属ディスク又は閉鎖要素との間のコンタクトシートを介した間接接続が存在するのみであることもここで可能である。この場合、好ましくは、コンタクトシートと閉鎖要素、特に金属ディスクとの間の直接溶接による接続が存在する。コンタクトシートは、好ましくは、上述されたコンタクト要素の場合におけるその対応物のように構成される。具体的には、金属ディスクに面するコンタクトシートの側は金属ディスクと直接接触し、これにより２次元接触面が存在し、すなわち、コンタクトシート及び金属ディスクは、少なくとも一部の領域内で互いに対して平らに接して横たわる。

閉鎖要素の金属ディスク又はコンタクトシートへの第１の長手方向縁部の他方の結合のために、カップの基部及びコンタクト要素への長手方向縁部の上述の連結にも適用可能である同じ好ましい実施形態が適用可能である。繰り返しを避けるために、この点に関しては、対応する説明が参照される（好ましくは渦巻き状の進行を有する線状コンタクトゾーン、好適な溶接ボンドによるこの線状コンタクトゾーンに沿った金属ディスクへの長手方向縁部の連結の最大限の一様性）。

閉鎖要素の金属ディスクは、好ましくは、コンタクト要素の金属ディスクと同様の厚さ、すなわち、具体的には、５０μｍ～６００μｍの範囲内、好ましくは、１５０μｍ～３５０μｍの範囲内の厚さを有する。

特に本発明の電池がリチウムイオン電池として構成されるとき、閉鎖要素の金属ディスクが製作される材料の選定は、アノード集電体が閉鎖要素に連結されるのか、それともカソード集電体が連結されるのかに依存する。好適な材料は、原理的に、集電体自体が製作される同じものである。コンタクト要素の金属ディスクのために上述された材料も有用である。

２つの電気絶縁カバーを有するハウジングの変形例
本発明のさらなる特に好ましい実施形態では、エネルギー蓄電池は直後の４つのさらなる特徴ａ．～ｄ．の少なくとも１つを有する：
ａ．電池が、閉鎖要素の円形縁部、特に金属ディスクの縁部を包囲する電気絶縁材料で作製された環状シールを含むこと。
ｂ．金属ディスクが、環状シールが管状ハウジング部分の内面上の周囲コンタクトゾーンに沿って延びるように管状ハウジング部分内に配置されること。
ｃ．環状シールが、金属ディスクの縁部及び管状ハウジング部分の内面によってそれに加えられる圧力の結果として、コンタクトゾーン内で圧縮された形態であること。
ｄ．管状ハウジング部分が、シールによって包囲され、且つ閉鎖要素を管状ハウジングセグメントのさらなる末端開口部内に固定する閉鎖要素の縁部の周りで半径方向内方に折り曲げられる円形縁部を含むこと。
より好ましくは、直前の３つの特徴ａ．～ｃ．並びに適切な場合、直前の４つの特徴ａ．～ｄ．が組み合わせても実施される。

１つの発展形態では、エネルギー蓄電池は、好ましくは、直後の特徴ａ．及びｂ．の１つを有する：
ａ．第１の長手方向縁部の他方が金属ディスクに直接隣接し、且つ溶接によって金属ディスクに接合されること。
ｂ．第１の長手方向縁部の他方が、金属ディスクに直接隣接するコンタクトシートに溶接されること。

これらの実施形態でも、管状ハウジング部分が閉鎖要素と共にハウジングカップに取って代わる。そのため、ここでのハウジングも、１つが管状であり、他の２つ（コンタクト要素及び閉鎖要素）がカバーとして管状部分の末端開口部を閉鎖する、３つのハウジング部分からなる。しかし、ここでのコンタクト要素及び閉鎖要素は管状ハウジング部分から電気的に絶縁される。コンタクト要素及び閉鎖要素は電池の端子を形成する。

閉鎖要素の構成については、コンタクト要素に関する上述の説明が参照され得る。コンタクト要素に適用される全ての好ましい実施形態は閉鎖要素にも適用可能である。特に好ましい実施形態では、閉鎖要素及びコンタクト要素は、適切な場合、概してそれぞれの極性に応じて選定される、各場合において選定される金属材料を除いて、互いに対して鏡面対称な様態で実施される。

閉鎖要素の金属ディスク又はコンタクトシートへの第１の長手方向縁部の他方の結合のために、カップの基部及びコンタクト要素への長手方向縁部の上述の連結にも適用可能である同じ好ましい実施形態が適用可能である。繰り返しを避けるために、この点に関しては、ここでも、対応する説明が参照される（好ましくは渦巻き状の進行を有する線状コンタクトゾーン、好適な溶接ボンドによるこの線状コンタクトゾーンに沿った金属ディスクへの長手方向縁部の連結の最大限の一様性）。

電極の好ましい構成
自由縁部ストリップ内では、好ましくは、それぞれの集電体の金属にそれぞれの電極材料が含まれない。好ましい実施形態によっては、それぞれの集電体の金属は、そこで被覆されず、これにより、それは、例えば、溶接による電気接触接続のために利用可能である。

さらなる実施形態によっては、自由縁部ストリップ内の、それぞれの集電体の金属は、代替的に、少なくとも一部の領域内において、支援材料で被覆された集電体よりも熱的安定性が大きく、それぞれの集電体上に配設された電極材料とは異なる支援材料で被覆され得る。

「熱的安定性がより大きい」によってここで意味されることは、支援材料が、集電体の金属が融解する温度でその固体の状態を保持することである。そのため、それは、金属よりも高い融点を有するか、又はさもなければ、それは、金属がすでに融解した温度においてのみ昇華又は分解する。

本発明に関連して使用可能な支援材料は、原理的には、それが、支援材料で被覆された表面がなる金属よりも高い融点を有する場合、金属又は金属合金であり得る。しかし、多くの実施形態では、本発明のエネルギー蓄電池は、好ましくは、直後のさらなる特徴ａ．～ｄ．の少なくとも１つを有する：
ａ．支援材料が非金属材料であること。
ｂ．支援材料が電気絶縁材料であること。
ｃ．非金属材料が、セラミック材料、ガラス－セラミック材料又はガラスであること。
ｄ．セラミック材料が、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）、酸化チタン（ＴｉＯ_２）、窒化チタン（ＴｉＮ）、窒化チタンアルミニウム（ＴｉＡｌＮ）、酸化ケイ素、特に二酸化ケイ素（ＳｉＯ_２）又は炭窒化チタン（ＴｉＣＮ）であること。
本発明に係る、支援材料は、より好ましくは、直前の特徴ｂ．に従い、特に好ましくは、直前の特徴ｄ．に従う。

用語「非金属材料」は、特にプラスチック、ガラス及びセラミック材料を包含する。これに関連して、用語「電気絶縁材料」は、広義に解釈されるべきである。原理的に、それは、任意の電気絶縁材料を包含し、特に前述のポリマーを含む。これに関連して、用語「セラミック材料」は、広義に解釈されるべきである。特に、これは、炭化物、窒化物、酸化物、ケイ化物又はこれらの化合物の混合物若しくは派生物を意味すると理解される。用語「ガラス－セラミック材料」は、特に非晶質ガラス相内に組み込まれた結晶性粒子を含む材料を意味する。用語「ガラス」は、原理的に、以上において定義された熱的安定性のための基準を満たし、電池内に存在する任意の電解液に対して化学的に安定した任意の無機ガラスを意味する。より好ましくは、アノード集電体は銅又は銅合金からなる一方、カソード集電体は、同時に、アルミニウム又はアルミニウム合金からなり、支援材料は酸化アルミニウム又は酸化チタンである。

アノード集電体及び／又はカソード集電体の自由縁部ストリップが支援材料のストリップで被覆されることがさらに好ましくなり得る。

アノード集電体及びカソード集電体の主領域、特にストリップ状主領域は、好ましくは、集電体のそれぞれの縁部又は長手方向縁部と平行に延びる。好ましくは、ストリップ状主領域は、アノード集電体及びカソード集電体の区域の少なくとも９０％にわたって、より好ましくは、少なくとも９５％にわたって広がる。好ましい実施形態によっては、支援材料は、好ましくはストリップ状である主領域に沿ってすぐそばにストリップ又は線の形態で適用されるが、露出領域を完全には覆わず、それにより、それぞれの集電体の金属は、長手方向縁部に沿ってすぐそばで露出する。

エネルギー蓄電池の他の好ましい構成
本発明のエネルギー蓄電池はボタン電池であり得る。ボタン電池は円筒形であり、それらの直径よりも小さい高さを有する。高さは、好ましくは、４ｍｍ～１５ｍｍの範囲内である。ボタン電池が５ｍｍ～２５ｍｍの範囲内の直径を有することがさらに好ましい。ボタン電池は、例えば、電気エネルギーを腕時計、補聴器及びワイヤレスヘッドフォンなどの小型電子デバイスに供給するために適している。

リチウムイオン電池の形態の本発明のボタン電池の公称容量は、概して、最大１５００ｍＡｈである。公称容量は、好ましくは、１００ｍＡｈ～１０００ｍＡｈの範囲内、より好ましくは、１００～８００ｍＡｈの範囲内である。

しかし、より好ましくは、本発明のエネルギー蓄電池は円筒形円形電池である。円筒形円形電池は、それらの直径よりも大きい高さを有する。それらは、例えば、自動車部門における、高いエネルギー要求を有する最初に挙げられた適用又は電動自転車若しくは電動工具のために特に適している。

円形電池の形態のエネルギー蓄電池の高さは、好ましくは、１５ｍｍ～１５０ｍｍの範囲内である。円筒形円形電池の直径は、好ましくは、１０ｍｍ～６０ｍｍの範囲内である。これらの範囲内において、例えば、１８×６５（直径×高さ（ｍｍ単位））又は２１×７０（直径×高さ（ｍｍ単位））のシェイプファクタが特に好ましい。これらのシェイプファクタを有する円筒形円形電池は、自動車両内の電気駆動装置に給電するために特に適している。

リチウムイオン電池の形態の本発明の円筒形円形電池の公称容量は、好ましくは、最大９００００ｍＡｈである。２１×７０のシェイプファクタを有する場合、リチウムイオン電池としての一実施形態における電池は、好ましくは、１５００ｍＡｈ～７０００ｍＡｈの範囲内、より好ましくは、３０００～５５００ｍＡｈの範囲内の公称容量を有する。１８×６５のシェイプファクタを有する場合、リチウムイオン電池としての一実施形態における電池は、好ましくは、１０００ｍＡｈ～５０００ｍＡｈの範囲内、より好ましくは、２０００～４０００ｍＡｈの範囲内の公称容量を有する。

欧州連合では、二次バッテリの公称容量に関する製造業者情報が厳密に規制されている。例えば、二次ニッケルカドミウムバッテリの公称容量に関する情報は、規格ＩＥＣ／ＥＮ ６１９５１－１及びＩＥＣ／ＥＮ ６０６２２に従う測定に基づき、二次ニッケル水素バッテリの公称容量に関する情報は、規格ＩＥＣ／ＥＮ ６１９５１－２に従う測定に基づき、リチウム二次バッテリの公称容量に関する情報は、規格ＩＥＣ／ＥＮ ６１９６０に従う測定に基づき、鉛酸二次バッテリの公称容量に関する情報は、規格ＩＥＣ／ＥＮ ６１０５６－１に従う測定に基づく。本出願における公称容量のための数値はいずれも、好ましくは、同様にこれらの規格に基づく。

本発明の電池が円筒形円形電池である実施形態における、アノード集電体、カソード集電体及びセパレータは、好ましくは、バンド状であり、好ましくは以下の寸法を有する：
－ ０．５ｍ～２５ｍの範囲内の長さ
－ ３０ｍｍ～１４５ｍｍの範囲内の幅
第１の長手方向縁部に沿って延び、且つ電極材料を載せられていない自由縁部ストリップは、これらの場合、好ましくは５０００μｍ以下の幅を有する。

シェイプファクタ１８×６５を有する円筒形円形電池の場合、集電体は、好ましくは、
－ ５６ｍｍ～６２ｍｍの、好ましくは６０ｍｍの幅、及び
－ １．５ｍ以下の長さ
を有する。

シェイプファクタ２１×７０を有する円筒形円形電池の場合、集電体は、好ましくは、
－ ５６ｍｍ～６８ｍｍの、好ましくは６５ｍｍの幅、及び
－ ２．５ｍ以下の長さ
を有する。

製造方法
エネルギー蓄電池を製造するための本発明の方法は、以下のステップを常に特徴とする：
ａ．２つの末端端面及び中間の巻回体シェルを有する円筒形巻回体の形態のアノード／セパレータ／カソードの配列を有する電極－セパレータアセンブリを提供するステップであって、電極は、電極材料で被覆され、且つ第１の長手方向縁部及び第２の長手方向縁部並びに２つの末端部を有する集電体をそれぞれ有し、電極の一方の長手方向縁部の一方は、末端端面の一方から突出する、ステップ。このステップでは、電極－セパレータアセンブリが、上述されたように提供される。上述の説明が参照される。
ｂ．末端円形開口部を有する管状ハウジング部分を提供するステップ。この部分の可能な構成については、本発明の電池に関する上述の説明が同様に参照される。
ｃ．円形縁部を有する少なくとも部分的に金属のコンタクト要素を提供するステップ。この点においても、本発明の電池に関するコンタクト要素の説明が参照される。
ｄ．環状シールをコンタクト要素の円形縁部に適用するステップ。
ｅ．端面から突出する長手方向縁部をコンタクト要素又はコンタクト要素の金属構成要素に溶接するステップ。コンタクト要素の金属構成要素は、特に上述のコンタクトシートである。溶接は、例えば、レーザによって達成され得る。長手方向縁部は、好ましくは、ここで、上述された３つの接触の変形例の１つに従ってコンタクトシートに連結される。
ｆ．円形開口部を通して電極－セパレータアセンブリを管状ハウジング部分内に押し込むステップであって、それにより、巻回体シェルは、管状ハウジング部分の内面に隣接し、及びコンタクト要素の縁部に適用された環状シールは、管状ハウジング部分の内面上の周囲コンタクトゾーンに沿って延びる、ステップ。
ｇ．半径方向圧力を管状ハウジング部分に加えるステップであって、それにより、その内面は、コンタクト要素の縁部に押し付けられ、及びその間に配設された環状シールは、圧力を受け且つ圧縮される、ステップ。
詳述されたステップは、必ずしも指定された配列で実施される必要はない。例えば、ステップｄ．、ｅ．及びｆ．の配列を切り替えることが可能である。

好ましい実施形態では、本方法は、追加的に、直後のステップの少なくとも１つ及び／又は直後の特徴の１つを有する：
ａ．管状ハウジング部分が、軸方向において、本質的に円筒形の中心セクション、円形開口部縁部まで延びる末端セクション及び任意選択的に中間の移行領域を含むこと。
ｂ．円筒形中心セクションと末端セクションとの間の移行領域が、段の形態の管状ハウジング部分の内径の拡大部を含むこと。
ｃ．段の形態の拡大部から開始する、末端セクションが、円形開口部縁部の方向に増大する内径を有すること。
ｄ．環状シールがコンタクト要素の縁部に適用されたコンタクト要素が、末端セクション内の管状ハウジング部分の内径よりも小さく、且つ円筒形中心セクション内の管状ハウジング部分の内径よりも大きい外径を有すること。
ｅ．電極－セパレータアセンブリが、コンタクト要素が、段の形態の拡大部上に載る程度まで管状ハウジング部分内に挿入されること。
より好ましくは、一実施形態では、直前のステップ及び／又は特徴ａ．及びｂ．並びにｄ．及びｅ．は、互いに組み合わされ、多くの場合、直前のステップ及び／又は特徴ａ．～ｅ．も互いに組み合わされる。

加えて、本発明の方法は、好ましい実施形態では、直後の特徴ａ．及びｂ．の少なくとも１つを特徴とする：
ａ．電極－セパレータアセンブリが挿入された後、移行領域を半径方向に湾入させ、且つシールを圧縮することによって末端セクションの外径が円筒形中心セクションの外径に一致されること。
ｂ．末端セクションの外径が一致された後、末端セクションの開口部縁部が、シールによって包囲されたコンタクト要素の縁部の周りで半径方向内方に折り曲げられること。
直前のステップａ．及びｂ．を組み合わせて実施することが特に好ましい。

本実施形態における半径方向に湾入された移行領域は、段の形態の拡張部である。この作業は、上述のビードをもたらすことができる。

加えて、本発明の方法は、好ましい実施形態では、直後の３つの特徴ａ．～ｃ．の少なくとも１つを特徴とする：
ａ．電極－セパレータアセンブリが電解液を含浸され、電解液が、コンタクト要素又は別のハウジング部分内の目的のために意図されたアパーチャを通して導入されること。
ｂ．電解液が導入され、含浸された後、アパーチャが、例えば、接合又は溶接によって閉鎖されること。
ｃ．閉鎖が、圧力逃がしデバイスを用いて達成されること。

本発明のさらなる特徴及び利点は、図面と併せて請求項及び以下の本発明の好ましい実施例の説明から明らかになるであろう。ここでの個々の特徴は、個々に又は互いに組み合わせてそれぞれ実施され得る。

図面は、以下のものを概略的な形式で示す。
本発明のエネルギー蓄電池のコンタクト要素の様々な実施形態（断面図）である。 本発明のエネルギー蓄電池の部分図（断面図）である。 本発明のエネルギー蓄電池の好ましい実施形態（断面図）である。 本発明のエネルギー蓄電池のさらなる好ましい実施形態（断面図）である。 本発明のエネルギー蓄電池のコンタクト要素のさらなる好ましい実施形態（断面図）である。 本発明のエネルギー蓄電池のコンタクト要素のさらなる好ましい実施形態（断面図）である。 本発明のエネルギー蓄電池のコンタクト要素のさらなる好ましい実施形態（断面図）である。 本発明の方法におけるハウジング閉鎖の一実施形態の視覚化（断面図）である。 本発明の電池を製造するための本発明の方法の図（断面図）である。 コンタクト要素のコンタクトシートへの集電体の長手方向継目の連結のための溶接ボンドの図（上面図）である。

図１は、本発明のエネルギー蓄電池１００の閉鎖のために適したコンタクト要素１１０の様々な実施形態の断面図を示す。具体的には：
Ａ ここで示されるものは、本発明に係るコンタクト要素１１０の最も単純な実施形態、すなわち、１つの平面上にのみ広がる丸い円形周縁を有する平坦な金属ディスクである。金属ディスクは、例えば、アルミニウムからなり得る。金属ディスクの縁部は半径外方方向に広がる。
Ｂ ここで示されるコンタクト要素１１０は金属ディスク１１１及び端子カバー１１２を含む。金属ディスク１１１及び端子カバー１１２は円形周縁及び同一の直径をそれぞれ有する。金属ディスク１１１は１つの平面上にのみ広がるが、端子カバー１１２は中心陥凹部を有する。コンタクト要素１１０の２つの部分１１１及び１１２は好ましくは溶接（図示せず）によって互いに接合される。コンタクト要素１１０の２層縁部は半径外方方向に広がる。
Ｃ ここで示されるコンタクト要素１１０は金属ディスク１１１及び端子カバー１１２を含む。端子カバー１１２はＢにおける端子カバーと類似する。しかし、金属ディスク１１１の縁部１１１ａはここでは半径方向内方に折り曲げられ、それにより、金属ディスク１１１は、縁部領域内でＵ字状断面を有する。折り返された縁部１１１ａは、端子カバー１１２の縁部１１２ａを包囲し、そのため、端子カバー１１２を金属ディスク１１１上に固定する。これとは無関係に、金属ディスク１１１及び端子カバー１１２が追加的に互いに溶接される場合に好ましい。
Ｄ ここで示されるコンタクト要素１１０は金属ディスク１１１及びコンタクトシート１１３を含む。コンタクトシート１１３は金属ディスク１１１上に平らに接して横たわり、好ましくはそれに溶接される。金属ディスク１１１は、例えば、ステンレス鋼からなり得、コンタクトシート１１３は、例えば、アルミニウム合金からなり得る。コンタクト要素１１０の縁部は半径外方方向に広がる。
Ｅ ここで示されるコンタクト要素１１０は金属ディスクのみを含む。Ａに示される金属ディスクと比べて、これは、その上面上に円形のくぼみ１１１ｂ及びその下面上に、対応する***を有する、すなわち賦形される。コンタクト要素１１０の縁部は、半径外方方向に広がる。
Ｆ ここで示されるコンタクト要素１１０は金属ディスクのみを含む。Ａに示される金属ディスクと比べて、これは、半径方向内方に折り返された縁部１１１ａ及びその結果、２層縁部領域を有する。２層縁部領域はＵ字状断面を有する。
Ｇ ここで示されるコンタクト要素１１０は、金属ディスク１１１及び中心陥凹部を有する端子カバー１１２を含む。金属ディスク１１１の縁部１１１ａは、ここでは半径方向内方に折り曲げられ、それにより、金属ディスク１１１は、縁部領域内でＵ字状断面を有する。折り返された縁部１１１ａは、端子カバー１１２の縁部１１２ａを包囲し、そのため、端子カバー１１２を金属ディスク１１１上に固定する。金属ディスク１１１及び端子カバー１１２の縁部１１１ａ及び１１２ａは、好ましくは、追加的に、周囲溶接（図示せず）によって互いに接合される。金属ディスク１１１の中心には、金属ディスク１１１及び端子カバー１１２によって密閉された、空洞１１６にアクセス可能となる孔１１４がある。端子カバー１１２内に統合されるのは、空洞１１６内に過剰圧力が生じた場合にトリガされ得る圧力逃がしデバイス１２０である。最も単純な場合の圧力逃がしデバイス１２０は意図的な破壊箇所であり得る。

図２に示されるエネルギー蓄電池１００は、図１Ｂに示されるコンタクト要素１１０を特徴とする。コンタクト要素１１０の縁部１１０ａは、金属ディスク１１１及び端子カバー１１２の縁部１１１ａ及び１１２ａによって形成され、コンタクト要素１１０は、電気絶縁性プラスチックからなる環状シール１０３によって包囲される。コンタクト要素１１０は中空円筒形ハウジング部分１０１と共にエネルギー蓄電池１００のハウジングを形成し、その末端開口部の一方を閉鎖する。ハウジング部分１０１の縁部１０１ａは、シール１０３によって包囲され、且つコンタクト要素１１０を管状ハウジング部分１０１の円形開口部内に固定するコンタクト要素１００の縁部１１０ａの周りで半径方向内方に折り曲げられる。ハウジング内では、渦巻き状に巻回された電極－セパレータアセンブリ１０４が、その巻回体シェル１０４ａが管状ハウジング部分１０１の内面に隣接するように軸方向に整列される。アノード集電体の長手方向縁部１１５ａが、巻回体の形態の電極－セパレータアセンブリ１０４の上端面１０４ｂから突出する。これは、例えば、マルチピンボンドを介して、金属ディスク１１１の下面上に直接溶接される。

図３に示されるエネルギー蓄電池１００は、ハウジングカップを有する上述のハウジングの変形例の一例である。ここでも中空円筒形であるハウジング部分１０１は、円形基部１０７ａを含むハウジングカップ１０７の部分である。ハウジングカップ１０７は、中心孔１１４を有する平坦な金属ディスクである、コンタクト要素１１０と共に、巻回体の形態の電極－セパレータアセンブリ１０４が軸方向に整列された内部を含む。電解液がハウジング内に導入された後、孔１１４は、シート金属ディスク１４１によって閉鎖される。当然のことながら、それは、ハウジングの基部１０７ａ内に導入することもできるであろう。ハウジング部分１０１、したがってハウジングカップ１０１は、シール１０３によってコンタクト要素１１０から電気的に分離される。ハウジング部分１０１の縁部１０１ａは、シール１０３によって包囲され、且つコンタクト要素１１０を管状ハウジング部分１０１の円形開口部内に固定するコンタクト要素１１０の縁部の周りで半径方向内方に折り曲げられる。管状ハウジング部分１０１は、軸方向において、巻回体シェル１０４ａがその内面１０１ｂに隣接する中心セクション１３０及び環状シール１０３がその内面１０１ｂに隣接するコンタクトセクション１３５を含む。環状シール１０３は、コンタクト要素１１０の縁部及び管状ハウジング部分１０１の内面１０１ｂによってそれに加えられる圧力の結果として、コンタクトセクション１３５内で圧縮された形態になる。

２つのセクション１３０及び１３５は周囲ビード１３３によって互いに分離される。特に、アノード集電体の長手方向縁部１１５ａが巻回体の端面１０４ｂから突出するところでは、ビード１３３はあまり顕著でなく、ハウジング部分１０１の内面１０１ｂ上での内部への突き出しは１つのハウジング壁厚分以下である。前述の巻回体はコンタクト要素１１０の内面上に直接溶接される。底面において、基部１０７ａの内面上に直接溶接されたカソード集電体の長手方向縁部１２５ａが、巻回体の形態の電極－セパレータアセンブリ１０４の底部端面１０４ｃから現れる。本実施形態におけるハウジング内の空間の利用は理論的最適に迫る。

図４に示されるエネルギー蓄電池１００は、ここでは、コンタクト要素１１０が、アノード集電体の長手方向縁部１１５ａが溶接された、コンタクトシート１１３を含むことを除いて、図３に示される電池と大部分で同一の設計のものである。それは端子カバー１１２を追加的に含む。

図５に示されるエネルギー蓄電池１００は、いわば、図３に示される電池と大部分で同一の設計のものである。例外は、ここでは、基部における閉鎖によって形成される。カップ１０７の代わりに、１つではなく、２つの末端開口部を有する中空円筒管がハウジング部分１０１として用いられる。上部開口部は、図３に関連して説明されたように閉鎖されるが、下部開口部は閉鎖要素１４５によって閉鎖される。用いられる閉鎖要素１４５は、直径が中空円筒管の内径におおよそ対応する、円形金属ディスクである。金属ディスク１４５の縁部１４５ａは周囲溶接継目（図示せず）を介して管状ハウジング部分に接合される。

図６に示されるエネルギー蓄電池１００は、閉鎖要素１４５の形状に関してのみ図５における電池と異なる。後者は、閉鎖要素の縁部領域がハウジング部分１０１の内壁に対して平らに接して横たわることを可能にする、９０°折り返された周縁部を有する。これは２つの部分の溶接を促進する。

図７に示されるエネルギー蓄電池１００は、円形基部１０７ａ及び（縁部１０１ａによって画定された）円形開口部を含むハウジングカップ１０７の部分である中空円筒形ハウジング部分１０１を含む。ハウジングカップ１０７は深絞り部分である。ハウジングカップ１０７は、ハウジングカップ１０７の円形開口部を閉鎖する、円形縁部及び中心孔１１４を有する平坦な金属ディスクである、コンタクト要素１１０と共に、巻回体の形態の電極－セパレータアセンブリ１０４が軸方向に整列された内部１３７を含む。孔１１４は、ハウジング内への電解液の導入のために役割を果たしたものであり、シート金属ディスク１４１によって閉鎖される。端子カバー１１２が後者の上に溶接される。シート金属ディスク１４１は、その構造を弱化する１つ以上の細長いくぼみを有する。したがって、それは圧力逃がし弁の役割を果たすことができる。

電極－セパレータアセンブリ１０４は、２つの末端端面を有し、それらの間に、中空円筒形ハウジング部分１０１の内面に隣接する外周巻回体シェルが延びた、円筒形巻回体の形態を取る。それは、それぞれバンド状であり、渦巻き状に巻回された、正電極及び負電極並びにセパレータ１１８及び１１９から形成される。

電極－セパレータアセンブリ１０４の２つの端面はセパレータ１１８及び１１９の長手方向縁部によって形成される。集電体１１５及び１２５はこれらの端面から突き出る。対応する余分の長さがｄ１及びｄ２と識別される。

アノード集電体１１５は、電極－セパレータアセンブリ１０４の上端面から突出し、及びカソード集電体１２５は、下端面から突出する。アノード集電体１１５は、ストリップ状主領域内において負電極材料１５５の層を載せられる。カソード集電体１２５は、ストリップ状主領域内において正電極材料１２３の層を載せられる。アノード集電体１１５は、その長手方向縁部１１５ａに沿って延び、且つ電極材料１５５を載せられていない縁部ストリップ１１７を有する。代わりに、ここでは、集電体をこの領域内で安定させる、セラミック支援材料のコーティング１６５が適用される。カソード集電体１２５は、その長手方向縁部１２５ａに沿って延び、且つ電極材料１２３を載せられていない縁部ストリップ１２１を有する。代わりに、ここでも、セラミック支援材料のコーティング１６５が適用される。

アノード集電体１１５の縁部１１５ａは、その全長にわたってコンタクト要素１１０と直接接触し、少なくとも複数のセクション、好ましくはその全長にわたって溶接によって（特にレーザを用いて）それに接続される。代替的に、上述のマルチピンボンドがここに存在し得る。そのため、コンタクト要素１１２は、アノードの電気接触接続のための且つハウジング部分としての役割を同時に果たす。

カソード集電体１２５の縁部１２５ａは、その全長にわたって基部１０７ａと直接接触し、少なくとも複数のセクション、好ましくはその全長にわたって溶接によって（特にレーザを用いて）それに接続される。代替的に、上述のマルチピンボンドがここにも存在し得る。そのため、基部１０７ａはハウジングの部分の役割を果たすだけでなく、カソードの電気接触接続のための役割も果たす。

ハウジング部分１０１及び１１０はシール１０３によって互いに電気絶縁される。ハウジング部分１０１の縁部１０１ａは、シール１０３によって包囲され、且つコンタクト要素１１０を管状ハウジング部分１０１の円形開口部１０１ｃ内に固定するコンタクト要素１００の縁部１１０ａの周りで半径方向内方に折り曲げられる。管状ハウジング部分１０１は、軸方向において、外周巻回体シェル１０４ａがその内面に隣接するセクション及び環状シール１０３がその内面に隣接するコンタクトセクションを含む。環状シール１０３は、コンタクト要素１１０の縁部１１０ａ及び管状ハウジング部分１０１の内面によってそれに加えられる圧力の結果として、コンタクトセクション内で圧縮された形態になる。

コンタクトセクションの直下において、ハウジング部分１０１は周囲ビード１３３を有する。ビード１３３はあまり顕著でなく、ハウジング部分１０１の内面上での内部への突き出しは１つのハウジング壁厚分未満である。

コンタクト要素によるハウジングカップ１０７の末端円形開口部の閉鎖のためには、図８に従って進行することが可能である。閉鎖は複数のステップで達成される。具体的には：
Ａ 巻回体の形態の電極－セパレータアセンブリ１０４が中空円筒形ハウジング部分１０１内に挿入され、アノード集電体１１５がその端面から現れる。アノード集電体１１５の縁部１１５ａは、その全長にわたってディスクの形態のコンタクト要素１１０と直接接触し、少なくとも複数のセクション、好ましくはその全長にわたって溶接によって（特にレーザを用いて）それに接続される。この溶接ボンドは、電極－セパレータアセンブリ１０４の挿入前に生成された。環状シール１０３がコンタクト要素１１０の縁部１１０ａに嵌められる。管状ハウジング部分１０１は、軸方向において、本質的に円筒形の中心セクション１３０、円形開口部縁部まで延びる末端セクション１９０及び中間の移行領域１８０を含む。円筒形中心セクション１３０と末端セクション１９０との間の移行領域１８０は、段の形態の管状ハウジング部分１０１の内径の拡大部１７０を含む。段の形態の拡大部１７０から開始する、末端セクション１９０は、円形開口部縁部１０１ａの方向に増大する内径を有する。環状シール１３０がコンタクト要素１１０の縁部１１０ａに適用されたコンタクト要素１１０は、末端セクション１９０内の管状ハウジング部分１０１の内径よりも小さく、且つ円筒形中心セクション１３０内の管状ハウジング部分１０１の内径よりも大きい外径を有する。電極－セパレータアセンブリ１０４は、コンタクト要素１１０が、段の形態の拡大部１７０上に載る程度まで管状ハウジング部分１０１内に挿入される。
Ｂ 電極－セパレータアセンブリ１０４が挿入された後、移行領域１８０を半径方向に湾入させ、且つシール１０３を圧縮することにより、末端セクション１９０の外径が円筒形中心セクション１３０の外径に一致される。図示されたビード１３３は、ここで形成される。明確に見えるように、これは、コンタクト要素１１０の真下にある。それは、ハウジング部分１０１がシール１０１（コンタクト）に隣接するセクションを、巻回体がハウジング１０１の内面に隣接するセクション１３０（中心セクション）から分離する。
Ｃ 末端セクション１９０の外径が一致された後、末端セクション１９０の開口部縁部１０１ａが、シール１０３によって包囲されたコンタクト要素１１０の縁部１１０ａの周りで半径方向内方に折り曲げられる。

本発明のエネルギー蓄電池の製造のためには、図９に従って進行することが可能であり、個々のプロセスステップＡ～Ｉが以下において説明される。最初に、電極－セパレータアセンブリ１０４を提供し、コンタクトプレート１１０の役割を果たす金属ディスク１０２をその上端面上に配置する。ステップＢにおいて、これをカソード集電体の長手方向縁部１２５ａに溶接する。ステップＣにおいて、周囲シール１０３をコンタクトプレート１１０の縁部上に嵌める。ステップＤにおいて、これを用いて、電極－セパレータアセンブリ１０４をハウジングカップ１０７（深絞り部分として作製され、一体に形成され、円形基部だけでなく、中空円筒形ハウジング部分１０１及び縁部１０１ａによって画定された、末端円形開口部１０１ｃも含む）内に、アノード集電体の長手方向縁部１１５ａがハウジングカップ１０７の基部と直接接触する程度まで挿入する。ステップＥにおいて、これをハウジングカップ１０７の基部に溶接する。ステップＦにおいて、開口部縁部１０１ａを半径方向内方に折り返す。ステップＧにおいて、ハウジングに電解液を充填する。電解液は開口部１１４を通してハウジング内に導入される。ステップＨ及びＩにおいて、開口部１１４をシート金属部分１４１によって閉鎖し、シート金属部分１４１をハウジング部分１１０上に溶接する。

図１０に示される実施例は、コンタクトシートへの渦巻き状構造を有する集電体の長手方向縁部の連結のための接触接続の変形例を示す。具体的には：
Ａ ここでは、集電体の長手方向縁部がコンタクトシートに直接隣接し、多数のスポット溶接ボンド（マルチピンボンドと呼ばれる）を介してコンタクトシートに接合される。
Ｂ ここでは、コンタクトシートに直接隣接する集電体の長手方向縁部が、連続溶接継目によってその全長にわたってコンタクトシートにそれぞれ接続された多数のセクションを介してコンタクトシートに固定される。

Claims (15)

1. エネルギー蓄電池（１００）であって、以下の特徴、
   ａ．前記電池が、アノード／セパレータ／カソードの配列を有する電極－セパレータアセンブリ（１０４）を含むこと、
   ｂ．前記電極－セパレータアセンブリ（１０４）が、２つの末端端面（１０４ｂ、１０４ｃ）及び中間の巻回体シェル（１０４ａ）を有する円筒形巻回体の形態を取ること、
   ｃ．前記電池が、末端円形開口部（１０１ｃ）を有する金属の管状ハウジング部分（１０１）を含むハウジングを含むこと、
   ｄ．前記ハウジング内において、巻回体の形態を取る前記電極－セパレータアセンブリ（１０４）が、前記巻回体シェル（１０４ａ）が前記管状ハウジング部分（１０１）の内面（１０１ｂ）に隣接するように軸方向に整列されること、
   ｅ．前記アノードがバンド状であり、且つ第１の長手方向縁部（１１５ａ）及び第２の長手方向縁部並びに２つの末端部を有するバンド状アノード集電体（１１５）を含むこと、
   ｆ．前記アノード集電体（１１５）が、負電極材料（１５５）の層を載せられたストリップ状主領域と、前記第１の長手方向縁部（１１５ａ）に沿って延び、且つ前記電極材料（１５５）を載せられていない自由縁部ストリップ（１１７）とを含むこと、
   ｇ．前記カソードがバンド状であり、且つ第１の長手方向縁部（１２５ａ）及び第２の長手方向縁部並びに２つの末端部を有するバンド状カソード集電体（１２５）を含むこと、
   ｈ．前記カソード集電体（１２５）が、正電極材料（１２３）の層を載せられたストリップ状主領域と、前記第１の長手方向縁部（１２５ａ）に沿って延び、且つ前記電極材料（１２３）を載せられていない自由縁部ストリップ（１２１）とを含むこと、
   ｉ．前記アノード及び前記カソードが、前記アノード集電体（１１５）の前記第１の長手方向縁部（１１５ａ）が前記末端端面（１０４ｂ、１０４ｃ）の一方から突出し、及び前記カソード集電体（１２５）の前記第１の長手方向縁部（１２５ａ）が前記末端端面（１０４ｂ、１０４ｃ）の他方から突出するように前記電極－セパレータアセンブリ（１０４）内に配置されること、
   ｊ．前記電池が、前記第１の長手方向縁部（１１５ａ、１２５ａ）の一方と直接接触し、且つ好ましくは溶接によって前記長手方向縁部に接続される少なくとも部分的に金属のコンタクト要素（１１０）を含むこと
   を有し、且つ以下のさらなる特色的特徴、
   ｋ．前記コンタクト要素（１１０）が円形縁部（１１０ａ）を含むことと、
   ｌ．前記電池が、前記コンタクト要素（１１０）の前記円形縁部（１１０ａ）を包囲する電気絶縁材料で作製された環状シール（１０３）を含むことと、
   ｍ．前記コンタクト要素（１１０）が前記シール（１０３）と共に前記管状ハウジング部分（１０１）の前記末端円形開口部（１０１ｃ）を閉鎖することと
   を有し、
   ｎ．前記管状ハウジング部分（１０１）は、軸方向において、前記巻回体シェル（１０４ａ）がその前記内面（１０１ｂ）に隣接する中心セクション（１３０）と、前記環状シール（１０３）がその前記内面（１０１ｂ）に隣接するコンタクトセクション（１３５）とを含み、及び
   ｏ．前記中心セクション（１３０）は、前記管状ハウジング部分（１０１）の外面を円状に包囲するくぼみ（１３３）によって前記コンタクトセクション（１３５）から分離される、エネルギー蓄電池（１００）。
2. 以下のさらなる特徴：
   ａ．前記コンタクト要素（１１０）が、金属ディスクであって、その縁部が前記コンタクト要素（１１０）の前記円形縁部（１１０ａ）の部分に対応するか又はそれを形成する、金属ディスクであるか又はそれを含むこと、
   ｂ．前記コンタクト要素（１１０）が、前記環状シール（１０３）が前記管状ハウジング部分（１０１）の前記内面（１０１ｂ）上の周囲コンタクトゾーンに沿って延びるように前記管状ハウジング部分（１０１）内に配置されること、
   ｃ．前記環状シール（１０３）が、前記コンタクト要素（１１０）の前記縁部（１１０ａ）及び前記管状ハウジング部分（１０１）の前記内面（１０１ｂ）によってそれに加えられる圧力の結果として、前記コンタクトゾーン内で圧縮された形態であること、
   ｄ．前記第１の長手方向縁部の一方が前記コンタクト要素（１１０）、特に前記金属ディスクに直接隣接し、且つ好ましくは溶接によって前記コンタクト要素（１１０）、特に前記金属ディスクに接合されること
   の少なくとも１つを有する、請求項１に記載の電池。
3. 以下のさらなる特徴：
   ａ．前記コンタクト要素（１１０）が、金属ディスク（１１１）であって、その縁部（１１１ａ）が前記コンタクト要素（１１０）の前記円形縁部（１１０ａ）の部分に対応するか又はそれを形成する、金属ディスク（１１１）を含むこと、
   ｂ．前記コンタクト要素（１１０）、特に前記金属ディスク（１１１）が、前記環状シール（１０３）が前記管状ハウジング部分（１１０）の前記内面（１０１ｂ）上の周囲コンタクトゾーンに沿って延びるように前記管状ハウジング部分（１０１）内に配置されること、
   ｃ．前記環状シール（１０３）が、前記コンタクト要素（１１０）の前記縁部（１１０ａ）、特に前記金属ディスク（１１１）の前記縁部（１１１ａ）及び前記管状ハウジング部分（１０１）の前記内面（１０１ｂ）によってそれに加えられる圧力の結果として、前記コンタクトゾーン内で圧縮された形態であること、
   ｄ．前記コンタクト要素（１１０）が、一方が前記金属ディスク（１１１）の方向に面し、且つ好ましくは溶接によって前記金属ディスク（１１１）に接合されている、２つの面を有する金属コンタクトシート（１１３）を含むこと、
   ｅ．前記第１の長手方向縁部（１１５ａ、１２５ａ）の一方が前記コンタクトシート（１１３）の他方の面に直接隣接し、且つ好ましくは溶接によってそれに接合されること
   の少なくとも１つを有する、請求項１に記載の電池。
4. 以下のさらなる特徴：
   ａ．前記周囲くぼみ（１３３）の領域内では、前記管状ハウジング部分（１０１）の外径が前記領域内の前記ハウジングの壁厚の２～６倍以下だけ低減されること
   を有する、請求項２又は３に記載の電池。
5. 以下のさらなる特徴：
   ａ．前記管状ハウジング部分（１０１）が、前記シール（１０３）によって包囲され、且つ前記コンタクト要素（１１０）を前記管状ハウジング部分（１０１）の前記円形開口部（１０１ｃ）内に固定する前記コンタクト要素（１１０）の前記縁部（１１０ａ）の周りで半径方向内方に折り曲げられる円形縁部（１０１ａ）を含むこと、
   ｂ．前記コンタクトセクション（１３５）が、半径方向内方に折り曲げられた前記縁部（１０１ａ）まで前記くぼみ（１３３）上で軸方向に延びること
   の少なくとも１つを有する、請求項４に記載の電池。
6. 以下のさらなる特徴：
   ａ．前記管状ハウジング部分（１０１）が、円形基部（１０７ａ）を含むハウジングカップ（１０７）の部分であること、
   ｂ．前記第１の長手方向縁部（１１５ａ、１２５ａ）の他方が前記基部（１０７ａ）に直接隣接し、且つ好ましくは溶接によって前記基部（１０７ａ）に接合されること
   の少なくとも１つを有する、請求項１～５のいずれか一項に記載の電池。
7. 以下のさらなる特徴：
   ａ．前記管状ハウジング部分（１０１）がさらなる末端円形開口部を有すること、
   ｂ．前記電池（１００）が、前記さらなる末端開口部を閉鎖する円形縁部（１４５ａ）を有する閉鎖要素（１４５）を含むこと、
   ｃ．前記さらなる末端開口部のための前記閉鎖要素（１４５）が、金属ディスクであって、その縁部が前記金属閉鎖要素（１４５）の前記円形縁部（１４５ａ）の部分に対応するか又はそれを形成する、金属ディスクであるか又はそれを含むこと
   の少なくとも１つを有する、請求項１～５のいずれか一項に記載の電池。
8. 以下のさらなる特徴：
   ａ．前記金属ディスクが、その縁部が前記管状ハウジング部分（１０１）の前記内面（１０１ｂ）上の周囲コンタクトゾーンに沿って延びるように前記管状ハウジング部分内に配置されること、
   ｂ．前記金属ディスクの前記縁部が周囲溶接継目を介して前記管状ハウジング部分（１０１）に接合されること、
   ｃ．前記管状ハウジング部分（１０１）が、前記閉鎖要素（１４５）の前記縁部（１４５ａ）、特に前記金属ディスクの前記縁部の周りで半径方向内方に折り曲げられた円形縁部（１０１ａ）を含むこと
   の少なくとも１つを有する、請求項７に記載の電池。
9. 以下のさらなる特徴：
   ａ．前記第１の長手方向縁部（１１５ａ、１２５ａ）の他方が前記金属ディスクに直接隣接し、且つ好ましくは溶接によって前記金属ディスクに接合されること、
   ｂ．前記第１の長手方向縁部の他方が、前記金属ディスクに直接隣接するコンタクトシート（１１３）に溶接されること
   の１つを有する、請求項７又は８に記載の電池。
10. 以下のさらなる特徴：
    ａ．前記電池が、前記閉鎖要素の前記円形縁部、特に前記金属ディスクの前記縁部を包囲する電気絶縁材料で作製された環状シール（１０３）を含むこと、
    ｂ．前記金属ディスクが、前記環状シールが前記管状ハウジング部分の前記内面上の周囲コンタクトゾーンに沿って延びるように前記管状ハウジング部分内に配置されること、
    ｃ．前記環状シールが、前記金属ディスクの前記縁部及び前記管状ハウジング部分の前記内面によってそれに加えられる圧力の結果として、前記コンタクトゾーン内で圧縮された形態であること、
    ｄ．前記管状ハウジング部分が、前記シールによって包囲され、且つ前記金属閉鎖要素を前記管状ハウジングセグメントの前記さらなる末端開口部内に固定する前記閉鎖要素の前記縁部の周りで半径方向内方に折り曲げられる円形縁部を含むこと
    の少なくとも１つを有する、請求項７に記載の電池。
11. 以下のさらなる特徴：
    ａ．前記第１の長手方向縁部の他方が前記金属ディスクに直接隣接し、且つ溶接によって前記金属ディスクに接合されること、
    ｂ．前記第１の長手方向縁部の他方が、前記金属ディスクに直接隣接するコンタクトシートに溶接されること
    の１つを有する、請求項１０に記載の電池。
12. 請求項１～１１のいずれか一項に記載のエネルギー蓄電池（１００）を製造する方法であって、
    ａ．２つの末端端面（１０４ｂ、１０４ｃ）及び中間の巻回体シェル（１０４ａ）を有する円筒形巻回体の形態のアノード／セパレータ／カソードの配列を有する電極－セパレータアセンブリ（１０４）を提供するステップであって、前記電極は、電極材料で被覆され、且つ第１の長手方向縁部（１１５ａ、１２５ａ）及び第２の長手方向縁部並びに２つの末端部を有する集電体（１１５、１２５）をそれぞれ有し、及び前記長手方向縁部（１１５ａ、１２５ａ）の一方は、前記末端端面（１０４ｂ、１０４ｃ）の一方から突出する、ステップと、
    ｂ．末端円形開口部（１０１ｃ）を有する管状ハウジング部分（１０１）を提供するステップと、
    ｃ．円形縁部（１１０ａ）を有する少なくとも部分的に金属のコンタクト要素（１１０）を提供するステップと、
    ｄ．環状シール（１０３）を前記コンタクト要素（１１０）の前記円形縁部（１１０ａ）に適用するステップと、
    ｅ．前記端面から突出する前記長手方向縁部を前記コンタクト要素（１１０）又は前記コンタクト要素（１１０）の金属構成要素に溶接するステップと、
    ｆ．前記円形開口部（１０１ｃ）を通して前記電極－セパレータアセンブリ（１０４）を前記管状ハウジング部分（１０１）内に挿入するステップであって、それにより、前記巻回体シェル（１０４ａ）は、前記管状ハウジング部分（１０１）の前記内面（１０１ｂ）に隣接し、及び前記縁部（１１０ａ）に適用された前記環状シール（１０３）は、前記管状ハウジング部分（１０１）の前記内面（１０１ｂ）上の周囲コンタクトゾーンに沿って延びる、ステップと、
    ｇ．半径方向圧力を前記管状ハウジング部分（１０１）に加えるステップであって、それにより、その前記内面（１０１ｂ）は、前記コンタクト要素（１１０）の前記縁部（１１０ａ）に押し付けられ、及びその間に配設された前記環状シール（１０３）は、圧力を受け且つ圧縮される、ステップと
    を含み、
    ｈ．前記管状ハウジング部分（１０１）は、軸方向において、本質的に円筒形の中心セクション（１３０）、円形開口部縁部（１０１ａ）まで延びる末端セクション（１９０）及び中間の移行領域（１８０）を含み、
    ｉ．前記円筒形中心セクション（１３０）と前記末端セクション（１９０）との間の前記移行領域（１８０）は、段の形態の前記管状ハウジング部分（１０１）の内径の拡大部（１７０）を含み、
    ｊ．前記環状シール（１３０）が前記コンタクト要素（１１０）の前記縁部（１１０ａ）に適用された前記コンタクト要素（１１０）は、前記末端セクション（１９０）内の前記管状ハウジング部分（１０１）の内径よりも小さく、且つ前記円筒形中心セクション（１３０）内の前記管状ハウジング部分（１０１）の前記内径よりも大きい外径を有し、及び
    ｋ．前記電極－セパレータアセンブリ（１０４）は、前記コンタクト要素（１１０）が、段の形態の前記拡大部（１７０）上に載る程度まで前記管状ハウジング部分（１０１）内に挿入される、方法。
13. 以下のさらなる特徴及びステップ：
    ａ．段の形態の前記拡大部（１７０）から開始する前記末端セクション（１９０）が、前記円形開口部縁部（１１０ａ）の方向に増大する内径を有すること、
    ｂ．前記電極－セパレータアセンブリ（１０４）が、前記コンタクト要素（１１０）が、段の形態の前記拡大部（１７０）上に載る程度まで前記管状ハウジング部分（１０１）内に挿入されること
    の少なくとも１つによって特徴付けられる、請求項１２に記載の方法。
14. 以下のさらなる特徴及びステップ：
    ａ．前記電極－セパレータアセンブリ（１０４）が挿入された後、前記移行領域（１８０）を半径方向に湾入させ、且つ前記シール（１０３）を圧縮することにより、前記末端セクション（１９０）の前記外径が、前記円筒形中心セクション（１３０）の前記外径に一致されること、
    ｂ．前記末端セクション（１９０）の前記外径が一致された後、前記末端セクション（１９０）の前記開口部縁部（１０１ａ）が、前記シール（１０３）によって包囲された前記コンタクト要素（１１０）の前記縁部（１１０ａ）の周りで半径方向内方に折り曲げられること
    の少なくとも１つによって特徴付けられる、請求項１３に記載の方法。
15. 以下のさらなるステップ：
    ａ．前記電極－セパレータアセンブリ（１０４）が電解液を含浸され、前記電解液が、前記コンタクト要素（１１０）又は別のハウジング部分内の目的のために意図されたアパーチャ（１１４）を通して導入されること、
    ｂ．前記電解液が導入された後、前記アパーチャ（１１４）が例えば接合又は溶接によって閉鎖されること、
    ｃ．前記閉鎖が圧力逃がしデバイス（１２０）を用いて達成されること
    の少なくとも１つによって特徴付けられる、請求項１２～１４のいずれか一項に記載の方法。