JP6742401B2 - 電気化学セルのガスケットおよびダイアフラム - Google Patents
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Description
本出願は、2015年8月24日に提出された「Gasket for Electrochemical Cell」と題する米国暫定出願第62/209,145号明細書、2015年8月24日に提出された「Diaphragm for Electrochemical Cell」と題する米国暫定出願第62/209,163号明細書および2016年8月23日に提出された「Gasket And Diaphragm For Electrochemical Cell」と題する米国実用特許出願第15/244,663号明細書に対する優先権を主張するものであり、これらの出願は全て、参照によりその全体が開示に含まれ、かつあらゆる目的で本明細書の一部を構成する。
なし。
なし。
本発明は、概して電池に関し、より具体的には、電気化学電池セル(セル)の構造および構成要素に関する。
リチウムイオンセル(Lithium ion cell)は、電気化学セルの1つの類型である。リチウムイオンセルは、概して、活物質(アノード(anode)およびカソード(cathode))と電解質とを含む。これらの材料は、場合によって円筒形でありかつ缶と呼ばれることもあるハウジング内に封入される。缶は、トップキャップ(top cap)と呼ばれることもあるキャップ(蓋、口金)で閉じられる開口を有する。キャップは、ガスケットを用いて密封することができる。
ID×π≧L1+L2+・・・+LN
であり、ここで、
ID=ダイアフラム露出領域の内径、
Li=リーフ部iの外縁の長さ、
(i=1,2,...,N、Nは、リーフ部106の数)、である。
Claims (19)
- 電気化学セルであって、前記電気化学セルの一つの電気接点として機能するように構成された缶であって、活物質を含む缶と、
前記電気化学セルの反対の電気接点として機能するように構成されたダイアフラムであって、圧着部分を含んでおり、前記圧着部分が当該ダイアフラムの厚さを2倍にする折り返し部分を含んでいることを特徴とするダイアフラムと、
初期にほぼ円筒形状であるガスケットであって、前記ダイアフラムが前記缶の開口内で前記ガスケットの内側に位置合わせされるガスケットと、を備えており、前記缶の外縁が前記ガスケット上へ圧着されており、前記ガスケットが前記缶の内側に内周を有しており且つ前記缶の外側に外周を有しており、前記外周が圧着後に前記ダイアフラムの外面に沿って延在する薄片部を備えていることを特徴とする電気化学セル。 - 前記薄片部は、前記圧着の後に、前記ダイアフラムの前記外面に対して略平坦に位置していることを特徴とする請求項1に記載の電気化学セル。
- 前記薄片部は、前記外周に沿って等距離で間隔をおいて配置されていることを特徴とする請求項1に記載の電気化学セル。
- 前記薄片部は、前記圧着の後に、隣接する薄片部同士が略平行な縁によって形成されたスロットによって分離されるように成形されていることを特徴とする請求項1に記載の電気化学セル。
- 前記薄片部の側縁は、各々が、前記薄片部の上縁に向かって内側へ傾斜していることを特徴とする請求項1に記載の電気化学セル。
- 前記ガスケット上に第一の環状突起をさらに備えており、前記第一の環状突起は、前記ダイアフラムを保持するように構成される第二の環状突起よりも前記外周の近くに位置合わせされていることを特徴とする請求項1に記載の電気化学セル。
- 前記第一の環状突起は、前記ガスケット上で内向きであることを特徴とする請求項6に記載の電気化学セル。
- 前記第一の環状突起は、前記ガスケット上で外向きであることを特徴とする請求項6に記載の電気化学セル。
- 前記缶の内部の破裂板と、前記破裂板と前記ダイアフラムとの間の絶縁体と、をさらに備えていることを特徴とする請求項1に記載の電気化学セル。
- 前記絶縁体は、前記ガスケットと一体化されていることを特徴とする請求項9に記載の電気化学セル。
- 前記ガスケットは、前記絶縁体と前記ガスケットの本体との間に湾曲部分をさらに備えていることを特徴とする請求項10に記載の電気化学セル。
- 前記絶縁体上に前記ダイアフラムの凹部分の内側に嵌合する***部分をさらに備えていることを特徴とする請求項10に記載の電気化学セル。
- 電気化学セルであって、
前記電気化学セルの一つの電気接点として機能するように構成された缶であって、活物質を含む缶と、
前記電気化学セルの反対の電気接点として機能するように構成されたダイアフラムであって、圧着部分を含んでおり、前記圧着部分が当該ダイアフラムの厚さを2倍にする折り返し部分を含んでいることを特徴とするダイアフラムと、
前記ダイアフラムと前記缶の開口との間を密封し、かつ相互接続溶接の間の短絡を防ぐための手段と、を備えていることを特徴とする電気化学セル。 - 電気化学セルを製造する方法であって、
活物質を含む缶の開口上へキャップを取り付けることであって、前記缶が、前記電気化学セルの電気接点として機能するように構成されており、前記缶が、i)前記電気化学セルの反対の電気接点として機能するように構成されているダイアフラムと、ii)初期に、ほぼ円筒形状であるガスケットであって、前記ダイアフラムが前記缶の前記開口内で前記ガスケットの内側に位置合わせされるガスケットと、を備えており、前記ダイアフラムが圧着部分を含んでおり、前記圧着部分が前記ダイアフラムの厚さを2倍にする折り返し部分を含んでいることを特徴としており、
前記缶上にショルダを生成するために前記缶の外縁を前記ガスケット上へ圧着することであって、前記ガスケットが、前記缶の内側に内周を有し、かつ前記缶の外側に外周を有しており、前記外周が圧着後に前記ダイアフラムの外面に沿って延在する薄片部を備えており、
前記ダイアフラムの外面に第1の電気相互接続部を作製し、かつ前記缶の前記ショルダに第2の電気相互接続部を作製することと、を含み、前記外面に沿って延びる前記薄片部は、前記第1および第2の電気相互接続部の作製における短絡を防止することを特徴とする方法。 - 破裂板を、少なくとも前記ダイアフラムに組み合わせ、かつその後、前記ダイアフラムと破裂板のアセンブリと前記ガスケットとを合わせて組み合わせることをさらに含むことを特徴とする請求項14に記載の方法。
- 絶縁体は、前記ガスケットと一体化されており、かつ前記ガスケットと前記ダイアフラム破裂板アセンブリとを合わせて組み立てることが、前記絶縁体を前記破裂板と前記ダイアフラムとの間に位置合わせすることを含んでいることを特徴とする請求項15に記載の方法。
- 前記破裂板を少なくとも前記ダイアフラムへ組み合わせる前に、絶縁体を前記ダイアフラムへ組み合わせることをさらに含むことを特徴とする請求項15に記載の方法。
- 前記破裂板を少なくとも前記ダイアフラムへ溶接することをさらに含むことを特徴とする請求項15に記載の方法。
- 前記溶接は、レーザ溶接であることを特徴とする請求項18に記載の方法。
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