JP6719504B2 - 金属イオン電気化学蓄電池のための端子を形成するフィードスルー、ガスリリーフバルブ、関連する蓄電池 - Google Patents

金属イオン電気化学蓄電池のための端子を形成するフィードスルー、ガスリリーフバルブ、関連する蓄電池 Download PDF

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Description

本発明は、少なくとも1つの電極に金属イオンを挿入または消滅させる、すなわち介在−非介在することによって金属イオンを放出する原理に従って動作する金属イオン、特にリチウムイオン電気化学発生器に関する。
本発明は、特に大電流、典型的には250Aを超える大電流の通路能力を有する大容量、典型的には10アンペア時(Ah)を超える金属イオン電気化学蓄電池に関する。
より具体的には、本発明は、蓄電池の動作中に発生するガスのためのバルブの形態のリリーフ装置の製造に関する。
リチウムイオン蓄電池を参照して説明しているが、本発明は、任意の金属イオン電気化学蓄電池、例えば、ナトリウムイオン、マグネシウムイオン、アルミニウムイオン等の蓄電池に適用可能である。
リチウムイオン電池または蓄電池は、通常、正極またはカソードと負極またはアノードとの間に電解質成分によって形成された少なくとも1つの電気化学セルと、カソードに接続された集電体と、アノードに接続された集電体と、さらに電気化学セルを集電体の一部によって通過させながら封止された状態で収容するように構成されたパッケージと、を備える。
電解質成分は固体、液体またはゲル状であってもよい。この後者の形態では、成分は、有機電解液に浸漬されたポリマーまたは微多孔質複合材からなるセパレータを含むことができ、または充電の場合にリチウムイオンがカソードからアノードに移動することを可能にし、逆に電流を発生させる放電の場合にリチウムイオンの移動を可能にするイオン性液体タイプであってもよい。電解質は、一般に有機溶媒の混合物、例えばリチウム塩が添加された炭酸塩、典型的にはLiPFの混合物である。
正極またはカソードは、一般にLiFePO、LiCoO、LiNi0.33Mn0.33Co0.33等の複合材料である、リチウムカチオンを挿入するための材料で構成される。
負極またはアノードは、しばしば黒鉛炭素またはLiTi12(チタン酸塩材料)でできており、おそらくシリコンベースまたはシリコンベースで成形された複合材でもある。
正極に接続された集電体は、一般にアルミニウムからなる。
負極に接続された集電体は、一般に、銅、ニッケル被覆された銅またはアルミニウムからなる。
リチウムイオン電池または蓄電池(アキュムレータ)は、明らかに、互いに積み重ねられた複数の電気化学セルを含むことができる。
従来、Liイオン電池または蓄電池は、典型的には3.6ボルトに等しい高電圧レベルで動作することを可能にするアノードおよびカソード上に一対の材料を使用する。
Liイオン電池または蓄電池は、意図された用途が制限的である場合、または例えば、はるかに高い耐圧およびより厳しい要求される封止レベル、典型的には10−8mbar.l/s、または航空宇宙分野などの非常にストレスの多い環境では、剛性のパッケージを含む。
さらに、剛性パッケージは、現在、典型的にはステンレス鋼(316Lステンレス鋼または304ステンレス鋼)、アルミニウム(Al1050またはAl3003)またはチタンで作られた金属ケーシングからなる。
現在、2種類の剛性ケーシングが製造されている。
第1のタイプは、機械加工された基部とその周辺部にレーザによって共にはんだ付けされたカバーで形成された剛性ケーシングからなる。集電体は、部分的に金属ワイヤまたはピンで形成されている。1つまたは複数のピンは、電気化学セルまたは電気化学セルのスタックの電極の1つに接続された対応する集電体の部分に、電気または超音波はんだ付けによってはんだ付けされる。ケーシングの金属カバーと金属ピンとの間に電気絶縁を生成するために、ガラスボールがピンを嵌め(グレーズ)、一般にガラス−金属フィードスルーと呼ばれるものを形成する。さらに、ケーシングカバーにシールを設けるために、ケーシングと同じ金属で通常作られたガラスボールの周りのリングがそれにはんだ付けされる。いくつかの構成は、単一のガラス−金属フィードスルーの使用を提供し、他方の端子を形成するケーシングは、蓄電池の極とも呼ばれる。
第2のタイプはまた、打ち抜かれたカップと、その周辺部にレーザによって共にはんだ付けされたカバーとが形成された剛性のケーシングからなる。しかし、集電体は、ケーシングの上部に突出し、電池の見かけの極とも呼ばれる端子を形成する部分を有するフィードスルーを含む。
種々のタイプのフィードスルーが仏国特許発明第2989836号明細書に開示されており、それは、特に、従来使用されている3.6ボルト以下の平均電圧レベルを有する非常に高い電流、典型的には100Aの電流を通過させるLiイオン蓄電池の端子を形成するフィードスルーを提案している。
さらに、Liイオン蓄電池の既知の問題は、電気生成ステップ中および蓄電池の動作中のガス発生の問題である。
事実、蓄電池の電気生成サイクルの後、場合によっては、蓄電池ケーシングの機械的変形が観察された。これは、この電気生成サイクル中にガス発生が起こることを示唆している。
典型的には、プリズム式蓄電池形式の場合、大きな面の膨張が主に観察され、電気生成の終わりに厚さが増加する。この膨張は、図1の矢印によって示されており、ケーシング10の角柱形状の大きな面は、互いに分離することによって塑性変形する。
同様に、直径が大きく、典型的には直径が25〜30mmを超える円筒形蓄電池形式の場合、蓄電池の基部および/または正および負の極を形成する端子を備えたカバーに変形が観察され得、この変形は、最悪の場合、1〜2mmの値に達することがある。この変形は、フィードスルー1および正端子2を形成する負端子を備えた基部およびカバー3が塑性変形する図2の矢印によって示されている。この変形は、蓄電池の最初の電気生成サイクル中に通常観察される蓄電池内の圧力の増加の結果である。
本発明者らは、Liイオン蓄電池の最初の電気生成サイクル中に内部圧力を測定する試験を既に行っている。これらの試験は、蓄電池内のガス圧力の増加というこの現象を強調した。
図3は、LiFePO/グラファイト型電気化学を用いた円筒型50−125型Liイオン蓄電池について行った試験の結果をグラフの形で示している。
曲線の1つは、充放電段階中の蓄電池端子への電圧の記録を示し、第2の曲線は、この電気生成段階中の最初の2つの完全なサイクル中に測定された蓄電池内の圧力の変化を示す。
第2の曲線は、第1の充電サイクルの最初の3時間にわたって維持される内圧の上昇を示し、圧力ピークは、約5.4バールの値に設定される。
同時に、この圧力上昇を生じる電気化学的活性が3.0Vを超えるように調節されることに留意されたい。
第2の曲線の右側には、第2の充放電サイクルから安定して1バール以下の内圧が漸進的に低下するガス再結合現象が先験的に示されている。
実施例で5バールより大きい内圧レベルに達した状態で、約+0.5mmの蓄電池ケーシングのカップの基部の不可逆的変形が観察された。
しかしながら、蓄電池のカップの基部のこの可塑化は、特に、この場合のように、蓄電池の全高さで寸法が著しく進展することができるように、複数の蓄電池によってそれぞれ形成されたモジュールのアセンブリを製造しようとするとき、問題となり得る。
前述の例の範囲内で、第1の充電ステップ中に、例えば、この例では約0.5Vと3.0Vの範囲に含まれる電圧上昇段階中に生成されたガスを逃がすことができることが有利であったことは容易に理解できる。実際に、ガスを逃がすことで、以下の両方の問題を避けることができた:
−蓄電池ケーシングの壁に機械的に応力を加え、ケーシングのいくつかの表面の不可逆変形を生じさせる;及び
−蓄電池の電気的性能および老化に必ずしも有利ではないガスの組成で、蓄電池の内部にガスを内部貯蔵する。
過圧の際に電気化学蓄電池の内部で生成されるガスを逃がすための様々な装置が既に知られている。
第1のタイプの装置は、特に18650形式の円筒形Liイオン蓄電池に特に一般的であり、ケーシングの一部、より具体的にはカバーを弱めるために、破断線とも呼ばれるプレカットラインを使用する。この破断線は、一般に、所定の圧力を超えて穿孔するように設計されたディスクを形成し、ガスを蓄電池の外側に逃がすことができる。このような破損ディスク装置は、周囲環境の圧力によって圧力バランスに達するまで内部圧力を低下させる。破損ディスクの主な欠点は、ディスクの壁が壊れた後でも蓄電池が動作し続けることができないため、「不可逆的」であると考えることができることである。
内部過圧の場合にガスを逃がすための第2の公知のタイプの装置は、Ni−MHまたはNi−Cdタイプの電気化学を用いた円筒形蓄電池のカバーに通常組み込まれているものである。このタイプの装置では、円筒状で固体のEPDMエラストマータイプのパーツは、カバーの上にあるキャップの中央に配置されている。この円筒形のエラストマー部分は、カバーの基部とキャップとの間で圧縮され、カバーの基部を通る通路とキャップの側面の通気孔を形成する開口との間にシールを設けることができる。一般に3〜6バールの範囲に含まれる所定の圧力の場合、エラストマー部分は、蓄電池内のガスが徐々に逃げることができるほど十分に圧縮される。ガスが除去された後、蓄電池内の圧力は、約2〜3バールの低い値に低下し、エラストマー部分が初期位置に戻ることができる。カバーを通る通路が再び塞がれ、蓄電池が再びシールされ、ガスがもはや逃げることができなくなる。この第2の装置の利点は、エラストマー部分が開放された後、蓄電池の全寿命を通して連続的な動作が保証され得る限り、それが可逆的であると考えられることである。この第2の装置の欠点は、エラストマー部分の構成材料の化学的不適合性、特に一般的に使用される、LiPF、LiClO、またはLiTFSIタイプのリチウム塩に基づく電解質に関する問題のためにLiイオン蓄電池に適用することができない。
さらに、提案されている様々なガスリリーフ装置には、蓄電池に追加の空間要件が含まれる場合がある。
したがって、金属イオン電気化学蓄電池のためのガスリリーフ装置の製造を改善するための要件が存在し、特にガスリリーフ装置は、蓄電池材料の電気化学に適合することができ、可逆的であり、すなわち、ガスを逃がした後も連続運転が可能であり、コンパクトである。
仏国特許発明第2989836号明細書
このために、本発明は、その一側面によれば、2つの対向する面を含む壁のいずれかの側に現れるオリフィスを介して製造された、金属イオン電気化学蓄電池のための端子を形成するフィードスルーであって、
−前記フィードスルーの内側に座部を形成する少なくとも1つの貫通路の面取り部に当接する閉鎖手段と、
−前記貫通ダクトに囲われる圧縮手段であって、前記圧縮手段が、前記蓄電池の内部に広がるガスの所定の圧力まで、連続した周囲表面に沿ってその座部に対して前記閉鎖手段を押圧した状態に維持するように適合され、前記圧力を超えると、前記ガスが前記通路及び前記貫通ダクトを通って前記蓄電池の外側に逃げることができる、圧縮手段と、
を備える、フィードスルーに関する。
変形例によれば、前記フィードスルーは、
−2つの電気絶縁ワッシャであって、各々が、前記壁の複数の面の一方の面に対して加圧面で当接する当接部と、前記当接部に対して突出し、前記オリフィスの端部に接触するガイド部とを有する、2つの電気絶縁ワッシャと、
−2つの導電部品であって、前記雄部品の一部が前記雌部品の穿孔部に圧入され、前記導電部品の各々が、前記ワッシャの当接部に対して加圧面で当接する当接部を含み、前記穿孔部の基部が、面取り部を有する前記貫通路で穿孔されており、前記少なくとも1つのダクトを含む前記雄部品の嵌合部分が、前記蓄電池の外側に出て、前記雄部品の貫通路に面している、2つの導電部品と、
を備える。
有利な実施形態によれば、前記圧縮手段は、圧縮バネである。
他の有利な実施形態によれば、前記閉鎖手段はボールであり、前記圧縮手段は、一方では、その座部に押し付けて前記ボールを初期塑性変形させるように工具の端部を通過させるように構成され、他方では、前記蓄電池の内部に広がる前記ガスの所定の圧力まで変形したボールをその座部に押し付けたままにしておくことができ、前記圧力を超えると前記ガスが前記蓄電池の外側に逃げることができる。初期の塑性変形により、通常、ヘリウムの場合、10−8mbar・l/s以下のレベルである完全密封が確実に保証される。
用語「フィードスルー」は、通常の意味で理解され、すなわち、導電性要素を壁に通し、この壁から導体を絶縁するために使用されるデバイスである。導電性要素およびフィードスルー壁は、異なる極性を有し、従って、シールを形成し得る電気的絶縁部分によって電気的に絶縁される。
従って、本発明者らは、蓄電池からのガスを逃がすためのデバイスを、蓄電池の端子の1つを形成するフィードスルー内であっても有利に塑性変形されたボール弁によって形成することが好ましく、フィードスルーは、その構成によって機械的に堅牢である。
ある程度まで、バルブは、内部過圧の場合に蓄電池の作動中に発生するガスを逃がすための可逆的な移動バルブを形成する。
本発明によるバルブの一体化は有利である。何故ならば、それは、仏国特許発明第1658288号として2016年9月7日に本出願人の名義でフランスに出願された仏国特許出願公開第2989836号明細書に開示されているような、金属イオン蓄電池内の密封壁端子を形成するフィードスルーの空間と実質的に同等の空間で起こる。
言い換えれば、バルブ、好ましくはボールバルブによって形成されたガスリリーフ装置は、蓄電池の幾何学的形状を変更しない。これは、ボールおよびその圧縮手段のような閉鎖手段の統合が、蓄電池の端子の1つの製造に至るからである。
公称運転では、蓄電池の完全密閉が、一方では、雌部品と、下部絶縁ワッシャによってフィードスルーを支持する蓄電池の壁との間に設けられ、他方では、雌部品の貫通孔の周囲に形成された座部に対する圧縮手段によって当接された塑性変形を起こしている可能性のあるボールのような閉鎖手段によって設けられる。
「完全密封」という用語は、最も厳しい要求レベルのうちから取られたレベル、典型的にはヘリウムについては10−8mbar・l/s以下のレベルからのシールに相当すると理解される。
本発明によるボールおよび圧縮手段のような閉鎖手段の構成材料は、一定数の制約を満たさなければならない。
したがって、閉鎖手段(ボール)の構成材料は、
−金属イオン蓄電池に使用される電気化学に適合し、一方では蓄電池の内側の腐食の危険性および潜在的汚染源を防止するために非常に良好な耐薬品性を保証しなければならず、他方では、電解液中に含まれる種々の塩および溶媒または蓄電池の動作中に形成されるガスから生じる化学的攻撃によるその表面の損傷を保証しなければならない。実際に、ボールの表面に対する化学的変化は、ボール表面と、その座部、すなわち雌部品の基部を通して貫通した貫通孔の輪郭との間の界面で得られるシールを損なう可能性がある。
−閉鎖手段(ボール)の構成材料は、端部の雌部品について選択された材料と互換性がなければならない。
−閉鎖手段(ボール)の構成材料は、フィードスルーの組み立ての最終工程中に、ボールの塑性変形が、ボール表面とその座部との間の界面におけるシールを上記の所要レベルで保証するために行われることを可能にするように、端子の雌部品に使用される材料よりも信頼性の高い機械的特性を有していなければならない。
第1の変形例によれば、前記雌部品は、H14型の歪硬化状態でCu−Al銅グレードで作られ、前記ボールは、0状態でCu−Al銅グレードで作られている。
第2の変形例によれば、前記雌部品は、H14、H16またはH18タイプの歪硬化状態で1050アルミニウム合金グレードで作られており、前記ボールは、0タイプのアニール状態でアルミニウムグレードで作られている。1050グレードは、シリコン、チタン酸塩またはナトリウムベースの活性挿入材料、Liイオン蓄電池用のLIPFベースの電解質等を含む、金属イオン蓄電池の電気化学的コアを形成し得る材料と完全に適合する。さらに、このアルミニウムグレードは、アルミニウムベースの集電体および電極ストリップに通常使用されるものと同様である。
圧縮手段の構成材料は、特に:
−典型的には2バールを超える目標圧力レベルに対応する圧縮に供する力を、ボール等の閉鎖手段の表面と座部(面取り部)との間の界面にシール維持することを可能にしなければならず、
−金属イオン蓄電池に使用される電気化学と適合性があり、電解質に含まれる様々な塩および溶媒または蓄電池の動作中に形成されるガスから生じる化学的攻撃によってその表面への損傷を回避する優れた耐薬品性を保証しなければならない。
好ましくは、前記圧縮バネ等の前記圧縮手段は、AISI316または316L、またはAISI304または304Lの等級のステンレス鋼製である。
前記雄部品は、銅系合金、好ましくはCu−Al電解銅またはニッケル被覆銅またはアルミニウム系合金、好ましくは5734グレードで作られている。ニッケル被覆銅の利点は、蓄電池の電気化学が従来の電気化学と異なる場合であっても、同一の界面をユーザに対して維持することを可能にする、従来の負の銅端子に対して規定されたのと同じ化学的性質を有することである。5754グレードは、機械的特性が非常に優れ、表面に圧力が加えられたときに、特に雌部品に雄部品を圧着する際に完全性を維持する。
好ましくは、前記閉鎖手段が当接する前記面取り部は、好ましくは45°の円錐面取り部である。
より具体的には、前記貫通ダクトは、前記雄部品のタップされた中心穴を備える。
有利な変形例によれば、前記雌部品の穿孔部における前記雄部品の嵌合部分の緊密な嵌合は、前記穿孔部における約6mmの孔径において、N9p7型嵌合である。考慮されるN9p7嵌合が、ISO嵌合システムによる嵌合であることに留意されたい。
本発明によるボールを備えたガスリリーフバルブを組み込んだフィードスルーの利点は数多くあり、以下のことが挙げられる:
−電気生成等の様々な状況において、内部圧力の上昇の場合、ガスを生成することができる内部加熱の場合、例えば、典型的には70℃を超える角に高い外部温度での爆発的な使用の場合、過度に高い充電電流または放電電流の場合、外部短絡の場合にいつでも、蓄電池の低圧脱気を実施する可能性がある。
−それが可逆的な解決策であるという事実、すなわち、ガスの逃げに続く蓄電池の連続運転を保証する:内部圧力が典型的には2バール以下に低下すると、蓄電池の内部から生じるガスおよび/または液体の漏れは、ガス発生源である原因が依然として存在する場合には、内圧が再び上昇するまで、ボールのような閉鎖手段により供給物の雌部品の貫通孔の封鎖を通じて停止する。
−蓄電池から低圧で貫通路の開口部を通って逃げることができるガス容積を制限する。
−金属イオン蓄電池電気化学との互換性。
−追加の製造上の制約が回避されるという事実。従って、本発明によるガス放出バルブを形成する装置は、蓄電池の電気生成から作動する。本発明によるこの装置が、蓄電池の全閉端に組み込まれているので、蓄電池のケーシングを開いたままにし、最後に電気生成後に蓄電池を閉じて、蓄電池の電気生成のステップを実行する必要はない。
−本発明による蓄電池の密封された閉鎖によるアセンブリの製造は、無水アセンブリルーム内で行うことができるが、電気生成操作および最終の形成後のステップは、無水部屋の外で行うことができる。
他の側面によれば、本発明はさらに、前述のようなフィードスルーが貫通して製造される、カバーを有するケーシングを備える金属イオン電池または蓄電池に関する。
ある特徴によれば、前記雄部品は、雌ネジタイプであり、前記ケーシングの外側に向かって突出している。
前記カバーは、1050または3003アルミニウムのようなアルミニウムで作られ得る。
有利な構成によれば、前記フィードスルーの前記雌部品は、アルミニウム合金製であり、好ましくはチタン酸リチウムLiTiO12等のチタン酸系の材料、シリコン系の材料、ナトリウム系の材料から選択される、金属イオンを挿入するための活物質を支持するアルミニウムベースの電極ストリップにはんだ付けされたアルミニウムベースの集電体にはんだ付けされる。
他の有利な構成によれば、前記フィードスルーの前記雌部品は、Cu−Al銅ベースであり、好ましくはチタン酸リチウムLiTiO12等のチタン酸系の材料、シリコン系の材料、ナトリウム系の材料から選択される、金属イオンを挿入するための活物質を支持する銅ベースの電極ストリップにはんだ付けされた銅ベースの集電体にはんだ付けされる。
最後に、本発明は、
(a)前記壁の2つの対向面のそれぞれから前記ワッシャのガイド部の1つを前記オリフィスを通して挿入し、それらが前記壁のオリフィスの端部に当接するようになる段階と、
(b)前記壁の面から前記ワッシャの1つに前記アルミニウムの雌部品を挿入する段階と、
(c)前記雌部品の穿孔部分の内部に前記貫通路の軸線に沿って前記閉鎖手段を収容し、それが、前記貫通路の端部において前記面取り部に表面当接して載るようになる段階と、
(d)ハウジングを形成する前記雄部品の貫通ダクトの部分に前記圧縮手段を収容し、前記圧縮手段の一端が前記ハウジングの基部に当接しているか保持されており、前記他方の端部が、嵌合する前記雄部品の部分を越えて突出するようになる段階と、
(e)前記壁の対向面から前記雄部品をプレス嵌めし、前記雄部品の嵌合部が、前記雌部品の穿孔部の基部に当接し、前記雄部品及び前記雌部品の当接部の各々が、前記オリフィスの端部に対して案内される前記ワッシャの当接部に対して圧接面で当接するようになる段階と、
を実施する、前記のようなフィードスルーの製造方法に関する。
特に前記雌部品の穿孔部における約6mmの孔径において、前記雄部品の嵌合部と前記雌部品の穿孔部との間にN9p7タイプの嵌合を得るように、段階(e)による前記嵌合が、好ましくは1重量トン以下の力を有する圧力下で行われる。
有利な実施形態によれば、段階(e)の後に、前記方法は、
(f1)前記ハウジングの側方エンクロージャ内に電気化学アセンブリを挿入する段階であって、前記アセンブリが、それ自他に巻回される少なくとも1つのセルを備え、各々のセルがカソード、アノード及び前記アノード−カソード間に介在されるセパレータフィルムによって形成される段階と、
(f2)一方では、前記電気化学的アセンブリの端部と前記極性の1つに対応する前記蓄電池のケーシングとの間に、他方では、前記アセンブリの他方の端部と前記フィードスルー(1)との間に、電気接続を完成する段階と、
(f3)前記蓄電池ケーシングを密封閉鎖する段階と、
(f4)前記蓄電池ケーシング内の充填孔を通して液体またはゲル電解質で前記蓄電池の内部を充填し、次いで前記充填孔を密閉して封止する段階と、
を含む、前記蓄電池およびそのケーシングを組み立てる全ての段階(f)と、
(g)前記蓄電池の正と負の端子を電気的に接続して電気的な接続を形成する段階と、
を含む。
有利には、前記閉鎖手段がボールであり、前記方法は、前記蓄電池の電気生成の段階(g)が完了すると、
(h)前記圧縮手段を介して前記蓄電池の外側から前記雄部品の貫通ダクト内にプレスツールを挿入して、前記ボールを座部に当接させて塑性変形させる段階を含む。
本発明の更なる利点及び特徴は、添付の図面を参照して、非限定的な例として提供される本発明の実施形態の詳細な説明を読むことにより、より明白になるであろう。
従来技術の一例による円筒形状を有するLiイオン蓄電池の斜視図である。 従来技術の別の例による、プリズム形状を有するLiイオン蓄電池の斜視図である。 LiFePO/グラファイト型電気化学を用いた従来技術による50−125型Liイオン蓄電池の円筒形のフォーマットで実施された試験の結果を曲線の形で示す。 ケーシングのカバーを通る金属イオン蓄電池の端子を形成するフィードスルーの軸方向断面図および分解図であり、フィードスルーは本発明によるガスリリーフ装置を組み込んでいる。 ガスリリーフ装置のボールの座部上の位置を示す図4の詳細図である。 ガスリリーフ装置を組み込んだ本発明によるフィードスルーを製造する様々な工程を示す軸方向断面図である。 ガスリリーフ装置を組み込んだ本発明によるフィードスルーを製造する様々な工程を示す軸方向断面図である。 ガスリリーフ装置を組み込んだ本発明によるフィードスルーを製造する様々な工程を示す軸方向断面図である。 図5Cのボールの塑性変形の工程の後に得られる本発明による金属イオン蓄電池の端子を形成するフィードスルーの軸方向断面図である。 図5Cのボールの塑性変形の工程の前後に、ガスリリーフ装置のボールが座部上に配置されたときのボールの詳細な軸方向断面図である。 図5Cのボールの塑性変形の工程の前後に、ガスリリーフ装置のボールが座部上に配置されたときのボールの詳細な軸方向断面図である。 図5Cのボールの塑性変形の工程を実施するためのプレス工具の2つの変形例の詳細な軸方向断面図である。 図5Cのボールの塑性変形の工程を実施するためのプレス工具の2つの変形例の詳細な軸方向断面図である。 LiFePO/グラファイト型電気化学を用いた本発明による50−125型Liイオン蓄電池の円筒形について実施された試験の結果を曲線の形態で示す。
図1〜図3は、従来技術によるLiイオン蓄電池に関する。これらの図1〜図3は、前文で既に議論されているため、以下ではこれ以上説明しない。
明瞭にするために、従来技術および本発明による同じフィードスルー要素を示す同じ参照番号が、すべての図1〜図9Bに使用されている。
本出願を通して、「下方」、「上方」、「下部」、「上部」、「底部」および「頂部」という用語は、そのカバーを上にし、フィードスルーがハウジングの外側から上部に向かって突出している、垂直に配置された金属イオン蓄電池ケーシングを参照して理解されるべきである。
明瞭にするために、本発明によるフィードスルー1が形成される蓄電池ケーシングのカバー3と、シールを提供するワッシャ6A、6Bとが図4に示されるだけである。図示されていないが、これらの要素は、本発明によるフィードスルーの他のすべての視点に対して存在することは明らかである。
図4は、本発明によるガスリリーフ装置を組み込んだ金属イオン蓄電池の端子1を形成するフィードスルーの第1の例を示す。
本発明によるフィードスルー1は、金属イオン蓄電池ケーシングのカバー3の両側に現れるオリフィス32を介して製造され、このカバーは、2つの対向する面30、31を含む。カバー3は、典型的には1050または3003アルミニウムで作られ、その電気抵抗率は、約2.6μΩ・cmである。
フィードスルー1は、Liイオン蓄電池ケーシングの軸に平行な軸Xに沿って延びる。
本発明によるフィードスルー1は、雌部品5に密着した雄部品4を備えている。示されている雄4と雌5の部分は導電性であり、換言すれば電気抵抗率が低く、典型的には1.7と1.9μΩ・cmの範囲に含まれている。雄部品4は、有利には、5754アルミニウムまたはCu−Al電解銅、好ましくはニッケルコーティングで作ることができる。雌部品5は、好ましくは1050アルミニウムまたはCu−Al電解銅、好ましくはニッケルコーティングで形成することができる。
雄部品4及び雌部品5の各部分は、それぞれ上部ワッシャ6A及び下部ワッシャ6Bに圧接面で当接する当接部40、50を有する。示されたワッシャ6A、6Bは、1×1015μΩ・cmを超える高い電気抵抗率を有する。それらは、ポリエーテルイミドPEI製である。各ワッシャは、ワッシャの当接部40、50の一方に直接当接する当接部と、当接部に対して突出するガイド部とを備えている。ガイド部は、雌部品5をカバーのオリフィス内にガイドして位置させる。
雄部品4は、雌部品5の穿孔51に密着した円筒部41を有する。
円筒部41の高さL1は、筒状部41と穿孔51との間の最小の嵌合高さを少なくとも確保するように決定される。通常、高さL1は2mmより大きくなる。
穿孔51の高さL2は、筒状部41と穿孔51との間の最小の嵌合高さを少なくとも確保するように決定される。通常、高さL2は、2mmより大きくなる。
この円筒部41の外径と穿孔51の内径D1との関係は、雌部品5の穿孔51内の円筒部41に対して1重量トン以上の力で圧入することが好ましい。典型的には、これらの2つの円筒部41、51の間にN9p7型嵌合が定められる。雄部品4と雌部品5およびワッシャ6AおよびBの組立体は、カバー3のオリフィスに完全なシールを提供する。
本発明によれば、端子1は、蓄電池内の過圧の場合にガスを逃がすための装置を一体化している。
この装置は、蓄電池の内部から発生するガスが蓄電池の外側に向かって逃げることができる2つの雄部品4と雌部品5に形成された1組の穿孔と、ボール7と、圧縮バネ8を備える。
ボール7の直径は、座部54の外側の直径と圧縮バネ8の外径の両方よりも大きい。
圧縮状態では、圧縮バネ8は、ボール7が座部の全周にわたって連続的な線で座部54上に維持されるようにし、典型的にはボール7がその上に位置する貫通孔53を通る2バールの圧力と同等の力よりも大きいバネ8の力で、蓄電池の内側と外側との間の完全なシールを得る。
以下に説明するように達成される完全なシールレベルは、典型的には、ヘリウムについては10−8mbar・l/s未満であり、金属イオン蓄電池ケーシングアセンブリのもの、特にワッシャ6A、6Bにおけるカバー3のオリフィス32の周囲のものに相当する。
より具体的には、雄部品4は、圧縮バネ8を収容するためのハウジング43を備える。
このハウジング43は、貫通路44を介して、典型的にはM5またはM6タイプの直径を有する雌ネジ穴42に接続される。
好ましくは、くびれ部45がハウジング43の上端に形成される。このくびれ部45は、バネ8が雄部品4内に配置された後、その位置に保持されることを可能にする。
このくびれ部45は、120°または90°で3つの位置に配置されたキャッチタイプの過厚さの連続的または部分的な線を形成するように、機械加工によって、または筐体43のボアの壁に沿って材料を移動させることにより作ることができる。
雌部品5は、特に、貫通路53の穿孔51の端部で基部52に穿孔され、その端部54はボール7の座部を形成し、図6に示すように、バネ8用のハウジング43に面している。
このように構成することによって、バネ8の付勢力によってボール7を塞ぐことなく、蓄電池の内側からフィードスルー1の雄部分4、5を通って外部にガスが出るように、ねじ穴42とハウジング43と貫通路44、53とが連通する。
ボール7の座部54は、典型的には約45°の円錐面取りによって形成されており、これにより前述の所望のシール機能に加えて、ボール7が、取付工程中における通路53及びフィードスルー1の軸線Xに沿って独立して位置することができる。
好ましくは、面取りされた拡幅部46がハウジング43の下端に形成される。
好ましくは、バネ8のためのハウジング43の内径D3は、バネ8の外径の約10%よりも大きくなるように画定される。したがって、これにより、バネ8の圧縮時の摩擦および起こり得るジャミングが回避される。
好ましくは、スプリング8のハウジング43の高さL3は、円筒部41の端部を穿孔51の基部52に当接させた状態で、雄部品4を雌部品5に密着させると、バネ8の圧縮率は、蓄電池の内部から外部へガスを排出するための2つの圧力値、それぞれ低いP1と高いP2の範囲に含まれると定義される開封圧力を収容するためにボールに加えられる力のレベルに対応する。
金属イオン蓄電池フィードスルー1のための通常の所望の寸法およびスペースに適合させるために、ボール7は小さく、典型的には外径が1.6mmおよび3mmの範囲に含まれることが有利である。
同様に、ボール7は貫通路53の面取り部54上に位置し、その直径は1〜2mmの範囲内に含まれることが好ましい。
雌部品5がニッケル被覆Cu−Al銅で作られている場合、ボール7は好ましくはCu−Al銅、好ましくは少なくとも99.9%の銅で作られる。
雌部品5がニッケル被覆1050アルミニウムで作られている場合、ボール7は、例えば、少なくとも99.5%のアルミニウムの1050アルミニウムなどの1000級アルミニウムで作られる。
後述するように、スルーホール53の面取り部54上の上記の所要レベルのシールを確実にするためには、以下に説明するようにフィードスルー1を組み立てるとき、雌部品5に対するボール7の塑性変形の最終工程を行うことが有効である。
さらに、これらの塑性変形の制約に対応するために、端子の雌部品5がニッケルで被覆されたCu−Al銅で作られている場合、以下の有利な選択を行うことができる:
−雌部品5については、250N/mmを超える弾性限度で300N/mmを超える破断強度で表される歪硬化状態のH14型のCu−Al銅グレードである。
−ボール7については、120N/mmの最大弾性限界で200N/mmを超える破断強度によって表される、アニーリングを伴う0状態のCu−Al銅グレードである。
端子の雌部品5が1050型のアルミニウムで作られている場合、以下の有利な選択がなされ得る:
−雌部品5については、H14、H16またはH18型の1050アルミニウムグレードが、H14状態について、弾性限度が85N/mmを超えて105N/mmを超える破断強度で表されている。
−ボール7については、65から95N/mmの範囲に含まれる破断強度と40−50N/mmの最大弾性限界で表されるアニーリングを伴う0状態のアルミニウムグレードである。
有利な変形形態によれば、ボール7と雌部品5の基部との間の機械的強度の差もまた強調され得る。
この目的のために、ボール7の直径の関数として、貫通路53の下端部と面取り部54の下端部との間のある程度まで基部の肉厚Eを増加させることが可能である。
以下の表1は、ボール7の外径φの関数としてのこの厚さEの好ましい値を提供する。
金属イオン蓄電池フィードスルー1のための通常の所望の寸法およびスペースに適合するために、バネ8は小さく、典型的には外径が4mm以下であり、長さが8mm以下の自由状態であることが有利である。
圧縮バネ8は、好ましくはAISI316−316L、または可能であればAISI304−304L等級のステンレス鋼で作られており、広く使用され、Liイオン蓄電池の電気化学に適合する等級の利点も有する。
一例として、圧縮バネ8は、SPECによって市販されている316ステンレス鋼で作られたワイヤベースのバネの1つとすることができる。
したがって、好ましくは、約6mmの円筒形部分41の直径D1に対して、SPECからのバネを有利に選択することができ、その特徴を以下の表2に纏める。
より好ましくは、7から8mmの範囲に含まれる円筒形部分41の直径D1について、SPECからのバネを有利に選択することができ、その特徴を以下の表3に纏める。
本発明によるガスリリーフ装置を一体化したフィードスルー1を備えた蓄電池を製造するために、以下の工程が行われる。
ワッシャ6A、6Bのガイド部の一方は、カバーの2つの面30、31のそれぞれからオリフィス32の縁部に当接するように、オリフィス32を通って挿入される。
雌部品5は、カバー3の下面31から下ワッシャ6Bに挿入される。
ボール7は、貫通通路53の軸線Xに沿って面取り部54に載るように、雌部品5の内側に配置される。
圧縮バネ8は、雄部品4のハウジング43内に配置される。バネ8は、一方の端部を介してくびれ部5でハウジング43の基部内にスナップ嵌合し、他方の端部は、雄部品4の円筒部41を越えて突出する(図5A)。
雄部品4は、カバー3の下面31に対向する上面30から圧入される。プレス嵌めは、雄部品4及び雌部品5の当接部40、50の各々が、ワッシャ6A、6Bの当接部に対して圧力面で当接することを可能にし、これらは、オリフィス32の縁部に当接している(図5B)。さらに、雌部品5は、オリフィス32の縁部に当接されたワッシャ6A、6Bのガイド部に当接されている。好ましくは、一方では部品4、5とワッシャ6A、6Bとカバー3との間のシールを得るために、他方では、雄部品4と雌部品5との間に耐性の高い冷間メカニカルクランプを得るために、少なくとも1重量トンに等しい圧入力が加えられる。
このステップの最後に、得られたシールレベルはすでに高いレベルになっている。上記の成分を用いて、10−5〜10−7mbar・l/sの範囲に含まれるヘリウム試験レベルを提供することができる。この封止レベルは、金属イオン蓄電池の電気生成工程を実施するのに十分である。
次に、本発明によるフィードスルーの種々の成分の組み立てが完了する。
金属イオン蓄電池を組み立てるためのすべての通常の手順は、以下のように実行される:
−電気化学的アセンブリをハウジングの側方エンクロージャ内に挿入し、前記アセンブリは、それ自体に巻回された少なくとも1つのセルを備え、各セルは、カソード、アノード及びアノード−カソード間に介在されたセパレータフィルムによって形成されている。
−一方では、電気化学的アセンブリの端部と、例えば正の極性である極性の一方に対応する蓄電池のケーシングとの間で、他方では、アセンブリの他方の端部と、例えば負の極性である極性の他方のものに対応する、本発明による蓄電池のカバー3の端子フィードスルー1の壁との間で、電気的接続が完了する。
−蓄電池ケーシングは密封されて閉じられている。
−例えば蓄電池ケーシングのカバー3に設けられた充填孔を介して蓄電池の内部に電解液を充填する。この充填孔は、完全に密封された蓄電池ケーシングを提供するために再閉鎖される。
本発明による蓄電池を組み立てることにより、その正極端子および負極端子を既知の機器に電気的に接続することによって、電気生成のステップに進むことが可能である。
この目的のために、最初の充電および放電サイクルは、蓄電池の2つの負極および正極の端子に充放電電流を流すことによって実行される。
本願の前文で述べたように、48時間から72時間まで続くことができる電気生成のこのステップ中に内圧が上昇する可能性があり、それは、最初の充電サイクル中に一般的に観察されるものである。
この圧力上昇の前に、事前に空気または周囲の湿気が蓄電池に入ることができないので、ヘリウムについて約10−5および10−7mbar.l/sの以前に得られた封止レベルで十分である。
前述したように、ボール7及びバネ8のガスリリーフ装置のおかげで、過圧ガスはバネ8の力に打ち勝ってボール7を持ち上げ、それにより、それぞれネジ穴42、ハウジング43、貫通路44及び53を通って外側に解放される。
図9は、LiFePO/グラファイト型電気化学を用いた本発明による円筒形50−125型Liイオン蓄電池について行われた試験の結果をグラフの形で示しており、ボール7および圧縮バネ8は、上記の材料で作られ、上記寸法を有する。
蓄電池内の圧力の曲線を読み取ると、次のことが分かる:
−内圧が、図示の例ではA点でボール7が座部54から持ち上げられる排気圧力に達すると、蓄電池の内部でガスが発生すると蓄電池の内部からガスが抜けてしまう。
−このガス発生が停止すると、ボール7は図示の例では点Bから座部上に閉じて戻る。
最後のステップとして、電気生成の完了時に、ボール7の塑性変形のステップが有利に設けられ、それは、以下に説明するように、蓄電池シールレベルが、ヘリウムの場合に少なくとも10−8mbar・l/sより大きい値で永久的に提供されることを可能にする。
この最後のステップを図5Cに示す:プレス工具9を端子1の雄部品4の軸Xに挿入し、次にこの工具9のねじ付き本体90を端子1のネジ穴42にねじ込む。
この端部91がボア7の上部ドームに接触するまで本体90がネジ穴42内にねじ込まれるとき、ねじ付き本体90は、スプリングターンの中心に導入される円筒形端部91によって延長される。
図5Cの矢印Fによって示されるように、ねじ込みの間に、工具の端部91によって押圧力が伝達され、ボール7を面取り部54に押し付け、その変形を引き起こす。この変形は、面取り部54の入り口と接する面を押しつぶすために、ボール7の材料の体積を次第に動かす。ボール7の塑性変形が得られる。
このボール7の不可逆変形により、雌部品5の基部の貫通路53の端部でボールに面する表面と面取りされた外形部54とがかなりの長さにわたって一致し、結果として、ツール9によるプレス動作の完了前に存在していた可能性があるガス漏れの可能な経路がある。
ボール7がプレスされるに伴う、ボール7の形状の進化が、図7Aおよび図7Bにそれぞれ示されている:ボール7は当初完全な球形の直径を有し、その直径は、ツール9の押し付け力Fに応じて、その材料を中心から外側に移動させることによって、雌部品54の貫通路53の面取りされた入口54において徐々に増加する。
したがって、面取りされた入口54におけるボール7の直径は、その塑性変形状態において値Φ1(図7A)から高い値Φ2(図7B)に移行する。図7Bに見られるように、塑性変形したボール7と貫通路53の入口との間の接触面は、変形していない球形ボール7と面取り部54との間の最初の接触面に対して増加している。
図8Aおよび図8Bは、ボールのプレス工具9の端部における異なる輪郭91の2つの例を示す。これらの端部輪郭91は有利には、ボール7の頂部から360°の接触を与えるために軸対称である。本体90の延長部にある工具9の中央部分は、比較的長くてもよい。好ましくは、例えばボール7が銅で作られている場合など、より硬い材料で作られたボール7(図8A)の場合の最短中央部分に優先度が与えられる。例えば、ボール7がアルミニウム製である場合など、より柔らかい材料で作られたボール7(図8B)の場合、最長の中央部分が代わりに優先される。
ボール7の塑性変形のステップの間に、蓄電池の端子フィードスルー1の上面を清浄化することが有利であり、これにより、電気生成のステップ中に脱ガスによって生じる汚染の痕跡および残留物を除去することができる。
先に説明したフィードスルー1のサイジングの例を、蓄電池内のガスが約2.5〜3バールの圧力を発生したときに逃げることを可能にするボール7/圧縮バネ8のガスリリーフ装置を用いて説明する。
低圧P1と高圧P2との間で予想される動作圧力の範囲は、ガスリリーフ装置を製造するために選択された様々な部品の寸法から計算することによって決定される。
選択された圧縮バネ8は、SPECによって市販されているものであり、その特徴は、表2に示されている。
選択されたボール7は、外径Φが2.4mmのCu−Al銅ボールである。塑性変形後の外径Φは、少なくとも2.5mmである。
雌部品5の基部を貫通する貫通路53の直径は、1.4mmである。
雌部品5の基部は、平均厚さ3.0mmのニッケル被覆Cu−Al銅からなる。
ボール7は、貫通路53の軸線Xに位置し、45°で0.4〜0.6mmの面取り部によって得られるプロファイル54上に自己中心を置く。
雄部品4の穿孔されたハウジング43の端部は、60°で0.25〜0.4mmの間の面取り部を含む。
ここで、バネ8に対するハウジング43の深さL3の寸法が決定される。この深さまたは高さL3は、圧縮状態のバネ8の長さLxと、雌部品5の内側の平面の上のボール7の過厚部分の長さLxとの和に等しい。寸法LとLxは、図6に明確に示されている。
図示の例では、ボール7の外径と面取り部54の値とを考慮して、ガスの内圧Pが作用するボール7の面Sは、約1.85mmであると考えることができる。
従って、式Fn=P×Sを適用することにより、2.5バール〜4.5バールの間のP1〜P5の様々な印加レベルに対応するそれぞれの力Fnを推測することができる。
表4にその力を纏めた。
以下の表5は、加えられた力の各々に対して、式Fn=Rxn(Rは、バネの剛性である)に基づくバネ8の圧縮長さxnと、式Lxn=Lo−xnに基づく圧縮バネ長Lxn(Loは、自由状態でのバネの長さである)を示す。
Lx1とLx2の結果が得られた場合、このタイプのバネ8の平均圧縮長さ(Lx)は、公差±0.1mmで3.85mmと定義できる。
これらの仮説に基づいて、2.4mmの直径および選択されたスプリング8の寸法を有するボール7を用いて、雄部品8の穿孔部分に設けられるバネ8用のハウジング43の高さLは、3.8mmと4.3mmの範囲に含める必要がある。
ボール7のバネ8による動作圧力、すなわち、蓄電池の内部の脱気を可能にするために座部54から持ち上げることを可能にする圧力は、したがって、約2.3バールの最小値P1と約3.1バールの最大値P2との間にある。
本発明によるボール7、バネ8のスリリーフ装置を一体化したフィードスルー1は、円柱形状および角柱形状の両方のLiイオン蓄電池ケーシング10のカバー3上に製造することができる。これらの様々な構成において、図1および図2に示すように、本発明による端子1は、例えば負の端子であり、正端子2もまた、はんだ付けによって直接カバー3上に製造することができる。
以前に特定されていないけれども、雌部品5の基部の表面、すなわち、1つまたは複数の電気化学セルによって形成される、一般にスプールと呼ばれる電気化学アセンブリに電気的に接続されたハウジング内のコネクタを電気的に接続するのに十分であるように、その当接面を画定する部分に設けられている。内部コネクタと雌部品の基部との電気的接続は、はんだ付けにより行うことができる。
本発明の範囲から逸脱することなく、他の利点および改良を提供することができる。
本発明は、前述の実施形態に限定されず、特に、図示されていない変形例に示された実施形態の特徴を組み合わせることができる。
「1つを含む」という用語は、特に明記しない限り、「少なくとも1つを含む」と同義であると理解されなければならない。
1 フィードスルー(負端子)
2 正端子
3 カバー
4 雄部品
5 雌部品
6A ワッシャ
6B ワッシャ
7 ボール
8 圧縮バネ
9 プレス工具
10 ケーシング
30 面
31 面
40 当接部
41 円筒部
42 雌ネジ穴
43 ハウジング
44 貫通路
45 くびれ部
46 拡幅部
50 当接部
51 穿孔部
52 基部
53 貫通孔
54 座部
90 本体
91 円筒形端部

Claims (19)

  1. 2つの対向する面(30、31)を含む壁(3)のいずれかの側に現れるオリフィス(32)を介して製造された、金属イオン電気化学蓄電池のための端子を形成するフィードスルー(1)であって、
    −前記フィードスルーの内側に座部を形成する少なくとも1つの貫通路の面取り部(54)に当接する閉鎖手段(7)と、
    −前記フィードスルーの一部を構成する貫通ダクトに囲われる圧縮手段(8)であって、前記圧縮手段が、前記蓄電池の内部に広がるガスの所定の圧力まで、連続した周囲表面に沿って前記座部に対して前記閉鎖手段を押圧した状態に維持するように適合され、前記圧力を超えると、前記ガスが前記通路及び前記貫通ダクトを通って前記蓄電池の外側に逃げることができる、圧縮手段(8)と、
    を備え、
    前記閉鎖手段がボール(7)であり、前記圧縮手段がさらに、一方では、前記座部に押し付けて前記ボールを初期塑性変形させるように工具(9)の端部を通過させ、他方では、前記蓄電池の内部に広がる前記ガスの所定の圧力まで変形したボールを前記座部に押し付けたままにしておくことができるように構成され、前記圧力を超えると前記ガスが前記蓄電池の外側に逃げることができる、フィードスルー(1)。
  2. −2つの電気絶縁ワッシャ(6A、6B)であって、各々が、前記壁の複数の面の一方の面(30、31)に対して加圧面で当接する当接部と、前記当接部に対して突出し、前記オリフィス(32)の端部に接触するガイド部とを有する、2つの電気絶縁ワッシャ(6A、6B)と、
    雄部品(4)と雌部品(5)とからなる2つの導電部品であって、前記雄部品(4)の一部(41)が前記雌部品(5)の穿孔部(51)に圧入され、前記導電部品の各々が、前記ワッシャの当接部に対して加圧面で当接する当接部(40、50)を含み、前記穿孔部の基部が、面取り部(54)を有する前記貫通路(53)で穿孔されており、前記ダクト(42、43、44)を含む前記雄部品の嵌合部分が、前記蓄電池の外側に出て、前記雌部品の貫通路に面している、2つの導電部品(4、5)と、
    を備える、請求項1に記載のフィードスルー。
  3. 前記圧縮手段が、圧縮バネ(8)である、請求項に記載のフィードスルー。
  4. 前記圧縮バネ(8)が、AISI316または316L、またはAISI304または304Lのグレードのステンレス鋼製である、請求項3に記載のフィードスルー。
  5. 前記雌部品が、H14型の歪硬化状態でCu−Al銅グレードで作られ、前記ボールが、状態でCu−Al銅グレードで作られている、請求項に記載のフィードスルー。
  6. 前記雌部品が、H14、H16またはH18の歪硬化状態で1050アルミニウム合金グレードで作られており、前記ボールが、アニール状態でアルミニウムグレードで作られている、請求項に記載のフィードスルー(1)。
  7. 前記雄部品が、銅系合金またはニッケル被覆銅またはアルミニウム系合金で作られている、請求項からの何れか一項に記載のフィードスルー(1)。
  8. 前記座部を形成する前記貫通路の面取り部が、円錐面取り部である、請求項からの何れか一項に記載のフィードスルー(1)。
  9. 前記雌部品の穿孔部(51)における前記雄部品(4)の嵌合部分の緊密な嵌合が、前記穿孔部(51)における約6mmの孔径において、N9p7型嵌合である、請求項からの何れか一項に記載のフィードスルー(1)。
  10. 前記貫通ダクトが、前記雄部品の中央のネジ穴(42)を備える、請求項からの何れか一項に記載のフィードスルー(1)。
  11. 請求項からの何れか一項に記載のフィードスルー(1)が貫通して製造される、カバー(3)を有するケーシング(10)を備える金属イオン電気化学蓄電池
  12. 前記雄部品(4)が雌ネジタイプであり、前記ケーシング(10)の外側に向かって突出している、請求項11に記載の金属イオン電気化学蓄電池
  13. 前記カバーが、アルミニウムからなる、請求項11または12に記載の金属イオン電気化学蓄電池
  14. 前記フィードスルーの前記雌部品がアルミニウム合金製であり、金属イオンを挿入するための活物質を支持するアルミニウムベースの電極ストリップにはんだ付けされたアルミニウムベースの集電体にはんだ付けされる、請求項11から13の何れか一項に記載のリチウムイオン電気化学蓄電池
  15. 前記フィードスルーの前記雌部品がCu−Al銅ベースであり、金属イオンを挿入するための活物質を支持する銅ベースの電極ストリップにはんだ付けされた銅ベースの集電体にはんだ付けされる、請求項11から13の何れか一項に記載のリチウムイオン電気化学蓄電池
  16. (a)前記壁(3)の2つの対向面(30、31)のそれぞれから前記ワッシャ(6A、6B)のガイド部の1つを前記オリフィス(32)を通して挿入し、それらが前記壁のオリフィス(32)の端部に当接するようになる段階と、
    (b)前記壁の面(31)から前記ワッシャの1つ(6B)に前記アルミニウムの雌部品(5)を挿入する段階と、
    (c)前記雌部品(5)の穿孔部分(51)の内部に前記貫通路(53)の軸線(X)に沿って前記閉鎖手段(7)を収容し、それが、前記貫通路の端部において前記面取り部(54)に表面当接して載るようになる段階と、
    (d)ハウジングを形成する前記雄部品(4)の貫通ダクトの部分(43)に前記圧縮手段(8)を収容し、前記圧縮手段の一端が前記ハウジングの基部に当接しているか保持されており、前記他方の端部が、嵌合する前記雄部品(4)の部分を越えて突出するようになる段階と、
    (e)前記壁の対向面(30)から前記雄部品(4)をプレス嵌めし、前記雄部品(4)の嵌合部(41)が、前記雌部品(5)の穿孔部(51)の基部(52)に当接し、前記雄部品及び前記雌部品の当接部(40、50)の各々が、前記オリフィスの端部に対して案内される前記ワッシャの当接部に対して圧接面で当接するようになる段階と、
    を実施する、請求項から10の何れか一項に記載のフィードスルーの製造方法。
  17. 特に前記雌部品の穿孔部における約6mmの孔径において、前記雄部品(4)の嵌合部(41)と前記雌部品(5)の穿孔部(51)との間にN9p7タイプの嵌合を得るように、段階(e)による前記嵌合が、1重量トン以下の力を有する圧力下で行われる、請求項16に記載の方法。
  18. 段階(e)の後に、
    (f1)前記ハウジングの側方エンクロージャ内に電気化学アセンブリを挿入する段階であって、前記アセンブリが、それ自体に巻回される少なくとも1つのセルを備え、各々のセルがカソード、アノード及び前記アノード−カソード間に介在されるセパレータフィルムによって形成される段階と、
    (f2)一方では、前記電気化学的アセンブリの端部と前記極性の1つに対応する前記蓄電池のケーシングとの間に、他方では、前記アセンブリの他方の端部と前記フィードスルー(1)との間に、電気接続を完成する段階と、
    (f3)前記蓄電池ケーシングを密封閉鎖する段階と、
    (f4)前記蓄電池ケーシング内の充填孔を通して液体またはゲル電解質で前記蓄電池の内部を充填し、次いで前記充填孔を密閉して封止する段階と、
    を含む、前記蓄電池およびそのケーシング(10)を組み立てる全ての段階(f)と、
    (g)前記蓄電池の正と負の端子を電気的に接続して電気的な接続を形成する段階と、
    を含む、請求項16または17に記載の方法。
  19. 前記蓄電池の電気生成の段階(g)が完了すると、前記閉鎖手段が、
    (h)前記圧縮手段を介して前記蓄電池の外側から前記雄部品(4)の貫通ダクト内にプレスツール(9)を挿入し、前記ボールを前記座部(54)に当接させて塑性変形させる段階を含むボールである、請求項18に記載の方法。
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