Электродный блок, слоевой аккумулятор и способ изготовления такого аккумулятора

Электродный блок, слоевой аккумулятор и способ изготовления такого аккумулятора

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0001] Изобретение относится к электродному блоку, который может улучшить качество охлаждения, предотвратить короткое замыкание и нарушение контакта, к слоевому аккумулятору, а также к способу изготовления такого аккумулятора.

ПРЕДПОСЫЛКИ СОЗДАНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0002] Структуру электродов во вторичных источниках тока разделяют в основном на два типа: со спиральной навивкой и со слоевым расположением. В корпусе аккумулятора со спирально навитыми электродами (например, см. патентный документ 1) содержатся положительный электрод и отрицательный электрод, навитые по спирали с расположенным между ними разделителем. В корпусе слоевого аккумулятора (например, см. патентный документ 2) содержится группа, состоящая из сложенных друг с другом положительного электрода и отрицательного электрода с находящимся между ними разделителем.

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК

ПАТЕНТНЫЕ ДОКУМЕНТЫ

[0003] Патентный документ 1: JP 2002-198044 А.

Патентный документ 2: JP 2000-048854 А.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ТЕХНИЧЕСКАЯ ЗАДАЧА

[0004] В аккумуляторе со спиральной навивкой электродов, раскрытом в патентном документе 1, предусмотрен разделитель с низкой теплопроводностью, расположенный в несколько слоев между поверхностью и центральной частью аккумулятора. В результате, даже когда температура поверхности аккумулятора близка к температуре окружающей среды, температура участка, расположенного вокруг центральной части аккумулятора со спиральной навивкой электродов, становится весьма высокой. Высокая температура внутри аккумулятора может ухудшить его рабочие характеристики.

[0005] В цилиндрическом слоевом аккумуляторе, раскрытом в патентном документе 2, при накоплении электричества сложенные друг с другом электроды контактируют с выводами по отдельности. Таким образом, первоначальный отказ такого аккумулятора может произойти вследствие короткого замыкания между положительным электродом и отрицательным электродом в процессе сборки аккумулятора. Кроме того, из-за попадания разделителя в область между электродом и выводом может произойти нарушение контакта. Вдобавок, электрод постоянно сжимается и расширяется при повторяющихся циклах заряда и разряда, в результате чего нарушение контакта между электродом и выводом может произойти вследствие деформации и смещения электрода, что может привести к окончательному выходу из строя.

[0006] Задача увеличения емкости аккумулятора путем объединения небольших аккумуляторов в аккумуляторную батарею требует много времени и усилий. Кроме того, при отказе одного аккумулятора в батарее потребуется много времени и усилий на его замену исправным аккумулятором.

[0007] Изобретение направлено на решение вышеупомянутых проблем. Целями изобретения являются сдерживание подъема температуры внутри аккумулятора для предотвращения нарушения контакта и короткого замыкания между электродами и создание легко изготавливаемого аккумулятора.

ТЕХНИЧЕСКОЕ РЕШЕНИЕ

[0008] В соответствии с настоящим изобретением электродный блок содержит: электродную группу, имеющую многослойную конструкцию с положительным электродом, отрицательным электродом и разделителем, расположенным между положительным электродом и отрицательным электродом; крышки, расположенные на двух концах электродной группы в направлении набора слоев; и первый держатель, прикрепленный к наружным поверхностям электродной группы и крышек. В соответствии с изобретением первый держатель электрически соединен с первым электродом, который представляет собой один электрод из положительного электрода и отрицательного электродов, и электрически не соединен со вторым электродом, который представляет собой другой электрод из электродов этой группы.

[0009] В данном документе словосочетание «наружные поверхности» относится к поверхностям электродной группы и крышек, обращенным наружу. В соответствии с этой конфигурацией для удержания электродной группы и крышек первый держатель прикреплен к наружным поверхностям этой электродной группы и этих крышек. Таким образом, первый держатель предназначен для создания из электродной группы и крышек единого блока. Такая блочная структура облегчает манипуляции с электродной группой. Первый держатель в силу своей конструкции может накрывать электродную группу и крышки, кроме окружных кромок отверстий в крышках. В ином случае первый держатель может быть прикреплен, по меньшей мере, к боковым поверхностям электродной группы и крышек, чтобы удерживать электродную группу и крышки в целом, даже не будучи прикрепленным к поверхностям крышек.

[0010] Первый держатель может быть выполнен из одной металлической пластины или из множества коротких металлических полосок. В ином случае первый держатель может быть выполнен из металлической фольги.

Первый держатель соединен с первым электродом и предназначен для функционирования в качестве токосъемного вывода первого электрода. Соединение первого электрода с первым держателем характеризуется низким термическим и электрическим сопротивлением. Предпочтительно, что первый держатель обеспечивает охлаждение первого электрода и выполняет функции его токосъемника.

[0011] Тепло, выделяемое первым электродом, передается первому держателю. Тепло, выделяемое вторым электродом, передается первому электроду через один разделитель. Тепло, выделяемое электродом, передается первому держателю с низким термическим сопротивлением.

[0012] Электродный блок в силу своей конструкции охлаждает поверхность первого держателя, тем самым просто сдерживая подъем температуры внутри.

[0013] Электродный блок не имеет наружной оболочки, которая выполняла бы функции его корпуса, и токосъемника второго электрода. Как подробнее описано ниже, фактически аккумулятор содержит наружную оболочку и токосъемник второго электрода в дополнение к электродному блоку. Электродный блок является одним из компонентов аккумулятора.

Модульная компоновка электродного блока улучшает производительность аккумулятора. По сравнению с независимым размещением электродов в корпусе аккумулятора электродный блок может предотвращать повреждение или смещение положительного электрода и отрицательного электрода и тем самым может предотвращать нарушение контакта и короткое замыкание. Кроме того, изменение количества электродных блоков, размещаемых в корпусе аккумулятора, позволяет просто увеличивать или уменьшать емкость аккумулятора. Другими словами, емкость аккумулятора может быть просто увеличена с увеличением количества электродных блоков, соединяемых в параллель.

[0014] Предпочтительно, что в электродном блоке и первый электрод, и второй электрод, и разделитель в их центре имеют отверстие, наружная кромка второго электрода накрыта разделителем, окружная кромка отверстия в первом электроде накрыта разделителем, наружная кромка разделителя накрыта первым электродом, и окружная кромка отверстия в разделителе накрыта вторым электродом. Таким образом, разделитель надежно отделяет первый электрод от второго электрода по наружной кромке второго электрода и окружной кромке отверстия в первом электроде. Соответственно, даже в случае деформации электродов они не будут контактировать друг с другом по указанной наружной кромке и окружной кромке отверстия. Кроме того, разделитель не расположен в области между электродом и выводом и, следовательно, не может стать причиной нарушения контакта. Наружный диаметр разделителя больше наружного диаметра второго электрода, а диаметр отверстия в разделителе меньше диаметра отверстия в первом электроде. Наружный диаметр первого электрода больше наружного диаметра разделителя, а диаметр отверстия в разделителе больше диаметра отверстия во втором электроде.

[0015] Предпочтительно, что в электродном блоке на по меньшей мере одной из сторон первого держателя выполнено множество выступов. В соответствии с этой конфигурацией множество выступов выполнено по меньшей мере на одной из поверхностей первого держателя - поверхности, контактирующей с первым электродом, и/или поверхности, противоположной этой поверхности. Множество выступов втыкается в первый электрод и служит для прочного удержания первого электрода, сохранения формы первого электрода и обеспечения контакта первого электрода с первым держателем. Предпочтительно, что множество выступов выполнено, по меньшей мере, на поверхности, контактирующей, по меньшей мере, с первым электродом. Таким образом, множество выступов предотвращает нарушение контакта между первым электродом и первым держателем даже при изменении объема первого электрода. Кроме того, электродный блок дополнительно может содержать металлическую пластину, расположенную между первым держателем и первым электродом и имеющую множество выступов по меньшей мере на одной из своих сторон.

[0016] Предпочтительно, что в электродном блоке первый электрод накрыт первым разделителем, имеющим форму чехла, при этом наружная кромка первого электрода выступает из первого разделителя. Кроме того, в электродном блоке второй электрод может быть накрыт вторым разделителем, имеющим форму чехла, при этом внутренняя кромка отверстия во втором электроде будет выступать из второго разделителя.

[0017] Первый разделитель имеет форму чехла, при которой, например его внутренняя кромка прикреплена сваркой. Первый электрод накрыт разделителем, имеющим форму чехла, при этом наружная кромка из этого разделителя выступает. Первый разделитель может быть выполнен таким образом, чтобы первый электрод, например, был зажат между листовыми разделителями, а внутренние кромки разделителей были прикреплены сваркой. Второй разделитель также имеет форму чехла, при которой, например, его наружная кромка прикреплена сваркой. Второй электрод накрыт разделителем, имеющим форму чехла, при которой внутренняя кромка, т.е. окружная кромка отверстия, из этого разделителя выступает. Второй разделитель может быть выполнен таким образом, чтобы второй электрод, например, был зажат между листовыми разделителями, а наружные кромки разделителей были приварены.

[0018] В соответствии с этой конфигурацией разделители, имеющие форму чехла, улавливают пыль и посторонние частицы, поступающие из первого и второго электродов в процессе сборки электродного блока и в процессе транспортировки электродного блока, тем самым предотвращая внутреннее короткое замыкание.

[0019] Предпочтительно, что в электродном блоке первый держатель своей боковой частью поверхности контактирует с боковой поверхностью электродного блока и имеет загнутые части, загибающиеся от боковой части поверхности первого держателя к центрам крышек. В соответствии с данной конфигурацией первый держатель имеет загнутые части, выполненные на двух его концах в направлении набора слоев, и боковую часть поверхности, расположенную между этими загнутыми частями.

[0020] В электродном блоке первый держатель прикреплен к наружным боковым поверхностям крышек. В соответствии с этой конфигурацией конец первого держателя в направлении чередования электродов зафиксирован вместе с наружной боковой поверхностью крышки, при этом электродный блок имеет монолитную структуру. Отсутствие у первого держателя загнутой части допускает уменьшение осевого размера электродного блока.

[0021] Предпочтительно, что в электродном блоке в центре каждой крышки выполнено отверстие, и когда электродная группа и крышки сложены друг с другом, отверстия в положительном электроде, отрицательном электроде, разделителе и крышках образуют сквозное отверстие. Электродный блок дополнительно может содержать второй держатель, прикрепленный к внутренней поверхности сквозного отверстия. Предпочтительно, что второй держатель электрически соединен со вторым электродом и электрически не соединен с первым электродом. В соответствии с этой конфигурацией и второй держатель, и первый держатель фиксируют электродную группу.

[0022] Предпочтительно, что в электродном блоке по меньшей мере на одной из сторон второго держателя выполнено множество выступов. В соответствии с этой конфигурацией множество выступов может быть выполнено по меньшей мере на одной из поверхностей второго держателя - поверхности, контактирующей со вторым электродом, и/или поверхности, противоположной этой поверхности. Множество выступов втыкается во второй электрод и служит для прочного удержания первого электрода и обеспечения контакта. Предпочтительно, что множество выступов выполнено, по меньшей мере, на поверхности, контактирующей со вторым электродом. Таким образом, множество выступов предотвращает нарушение контакта между вторым электродом и вторым держателем даже при изменении объема второго электрода. Электродный блок дополнительно может содержать металлическую пластину, которая расположена между вторым держателем и вторым электродом и по меньшей мере на одной из сторон которой выполнено множество выступов.

[0023] Слоевой аккумулятор в соответствии с настоящим изобретением содержит: электродный блок, трубчатую наружную оболочку для электродного блока; и токосъемник, проходящий через сквозное отверстие в электродном блоке. Предпочтительно, что первый электрод электрически соединен с наружной оболочкой, а второй электрод электрически соединен с токосъемником.

[0024] В соответствии с этой конфигурацией наружная оболочка выполняет функции токосъемного вывода первого электрода. Первый держатель электродного блока контактирует с внутренней поверхностью наружной оболочки напрямую или через проводник электрического тока. Таким образом, соединение первого электрода с наружной оболочкой через первый держатель характеризуется низким термическим и электрическим сопротивлением, при этом наружная оболочка обеспечивает эффективное охлаждение первого электрода и выполняет функции его токосъемника.

[0025] Кроме того, внутренняя кромка отверстия во втором электроде, через которое проходит токосъемник, полностью или частично контактирует с токосъемником напрямую или полностью или частично соединяется с токосъемником через проводник электрического тока, такой как металлическая пластина. Тепло, выделяемое вторым электродом, сначала передается первому держателю через разделитель, а затем наружной оболочке, имеющей низкое термическое сопротивление.

[0026] Как описано выше, слоевой аккумулятор в соответствии с настоящим изобретением не требует радиатора или трубки для подвода к нему охлаждающей среды с целью сдерживания подъема температуры внутри аккумулятора. Таким образом, слоевой аккумулятор в соответствии с настоящим изобретением может быть выполнен с компактной конструкцией. Кроме того, слоевой аккумулятор в соответствии с настоящим изобретением просто сдерживает подъем температуры внутри аккумулятора путем охлаждения поверхности наружной оболочки.

[0027] Количество электродных блоков, размещаемых в наружной оболочке, не ограничено. Изменение количества электродных блоков позволяет просто изменять емкость аккумулятора. Электродные блоки конструктивно последовательно соединены таким образом, чтобы наружная оболочка вмещала в себя эти электронные блоки. В соседних электродных блоках первые электроды электрически соединены друг с другом через наружную оболочку, а вторые электроды электрически соединены друг с другом через токосъемник. Таким образом, электрически электродные блоки соединены параллельно.

[0028] Известные аккумуляторы электрически соединяют параллельно нижеследующим образом. В соседних аккумуляторах положительные выводы соединяют друг с другом проводами, и отрицательные выводы соединяют друг с другом проводами. Другими словами, при параллельном соединении аккумуляторов обязательно используют провода, что требует сложного монтажа проводов и сопровождается ограничениями монтажного пространства.

[0029] Необходимо отметить, что в слоевом аккумуляторе в соответствии с настоящим изобретением электродные блоки уложены в наружной оболочке так, что в соседних электродных блоках положительные выводы могут быть электрически соединены друг с другом, и отрицательные выводы могут быть электрически соединены друг с другом. Другими словами, слоевой аккумулятор характеризуется простым с точки зрения конструкции последовательным соединением и простым с точки зрения электрического соединения параллельным соединением. Эта конфигурация позволяет просто увеличить емкость слоевого аккумулятора.

[0030] Предпочтительно, что в слоевом аккумуляторе токосъемник содержит токопроводящий центральный стержень и конструктивный элемент для покрытия центрального стержня по наружному периметру. Центральный стержень выполнен из материала с высокой электрической проводимостью, а конструктивный элемент выполнено из щелочестойкого материала. Таким образом, токосъемник может иметь высокую электрическую проводимость и являться щелочестойким.

[0031] Предпочтительно, что слоевой аккумулятор дополнительно содержит уплотнительный колпачок, закрывающий открытый конец наружной оболочки. В соответствии с изобретением этот уплотнительный колпачок может иметь две кольцевые канавки, выполненные по его наружному периметру. В каждой из кольцевых канавок уплотнительного колпачка содержится уплотнительное кольцо, при этом между кольцевыми канавками предусмотрен уплотнитель. В соответствии с этой конфигурацией и уплотнительное кольцо, и уплотнитель, расположенные на уплотнительном колпачке для закрытия открытого в осевом направлении конца наружной оболочки, предотвращают утечку электролита из слоевого аккумулятора.

[0032] Предпочтительно, что слоевой аккумулятор дополнительно содержит множество радиаторных пластин, прикрепленных к наружной окружной поверхности наружной оболочки вдоль осевого направления наружной оболочки. Эта конфигурация характеризуется улучшенным охлаждением слоевого аккумулятора.

[0033] Предпочтительно, что слоевой аккумулятор дополнительно содержит сквозную шпильку, проходящую через радиаторные пластины. В соответствии с этой конфигурацией радиаторная пластина, наружная оболочка и первый электрод электрически соединены друг с другом посредством сквозной шпильки. Сквозная шпилька выполняет функции вывода первого электрода.

[0034] Аккумуляторная батарея в соответствии с настоящим изобретением содержит: множество слоевых аккумуляторов; первый соединитель, предназначенный для соединения сквозных шпилек соседних слоевых аккумуляторов; и второй соединитель, предназначенный для соединения токосъемников соседних слоевых аккумуляторов. В соответствии с изобретением первый соединитель и второй соединитель обеспечивают электрический контакт между слоевыми аккумуляторами. В соответствии с этой конфигурацией соединитель обеспечивает параллельное электрическое соединение слоевых аккумуляторов.

[0035] Аккумуляторная батарея в соответствии с настоящим изобретением содержит: множество слоевых аккумуляторов; третий соединитель, предназначенный для соединения сквозной шпильки одного из соседних слоевых аккумуляторов с токосъемником второго слоевого аккумулятора. В соответствии с изобретением третий соединитель обеспечивает электрический контакт между слоевыми аккумуляторами. В соответствии с этой конфигурацией соединитель обеспечивает последовательное электрическое соединение слоевых аккумуляторов.

ПРЕИМУЩЕСТВА ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0036] В соответствии с приведенным выше описанием настоящее изобретение позволяет сдерживать подъем температуры внутри аккумулятора, предотвращать короткое замыкание между электродами и нарушение контакта, а также обеспечивает создание легко изготавливаемого аккумулятора.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0037] [фиг. 1А] На фиг. 1А схематически показан вид в аксонометрии электродного блока в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения.

[фиг. 1В] На фиг. 1В показан вертикальный разрез электродного блока в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения.

[фиг. 2А] На фиг. 2А показан разрез электродов, каждый из которых заключен в разделитель, имеющий форму чехла.

[фиг. 2В] На фиг. 2В показана проекция положительного электрода, заключенного в разделитель, имеющий форму чехла.

[фиг. 2С] На фиг. 2С показана проекция отрицательного электрода, заключенного в разделитель, имеющий форму чехла.

[фиг. 3А] На фиг. 3А показан разрез металлической пластины электродного блока.

[фиг. 3В] На фиг. 3В показана проекция металлической пластины электродного блока.

[фиг. 4] На фиг. 4 показан вертикальный разрез электродного блока в соответствии со вторым вариантом осуществления изобретения.

[фиг. 5] На фиг. 5 показан вертикальный разрез электродного блока в соответствии с третьим вариантом осуществления изобретения.

[фиг. 6А] На фиг. 6А схематически показан вид в аксонометрии электродного блока в соответствии с четвертым вариантом осуществления изобретения.

[фиг. 6В] На фиг. 6В показан вертикальный разрез электродного блока в соответствии с четвертым вариантом осуществления изобретения.

[фиг. 7] На фиг. 7 показан вертикальный разрез модификации электродного блока в соответствии с четвертым вариантом осуществления изобретения.

[фиг. 8] На фиг. 8 схематически показан вид в аксонометрии слоевого аккумулятора, содержащего электродный блок.

[фиг. 9] На фиг. 9 показан разрез слоевого аккумулятора, сделанный по линии ГХ-ГХ, приведенной на фиг. 8.

[фиг. 10] На фиг. 10 показано увеличенное изображение конца слоевого аккумулятора, приведенного на фиг. 9.

[фиг. 11А] На фиг. 11А показан вид в аксонометрии с местным разрезом конца наружной оболочки в слоевом аккумуляторе.

[фиг. 11В] На фиг. 11В показан разрез конца наружной оболочки в слоевом аккумуляторе.

[фиг. 12А] На фиг. 12А показан вид в аксонометрии с местным частичным разрезом токосъемника в слоевом аккумуляторе.

[фиг. 12В] На фиг. 12В схематически проиллюстрирована конструкция токосъемника в слоевом аккумуляторе.

[фиг. 13А] На фиг. 13А показана первая шина в слоевом аккумуляторе.

[фиг. 13В] На фиг. 13В показана вторая шина в слоевом аккумуляторе.

[фиг. 14] На фиг. 14 схематически показано множество слоевых аккумуляторов, соединенных друг с другом.

[фиг. 15] На фиг. 15 показаны графики подъема температуры при испытании слоевого аккумулятора.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0038] Ниже приведено описание вариантов осуществления изобретения со ссылками на соответствующие чертежи. Следует понимать, что настоящее изобретение не ограничивается этими вариантами осуществления. Кроме того, упомянутые числа, размеры, материалы и т.п. не ограничивают объем настоящего изобретения.

[0039] Перед рассмотрением соответствующих вариантов осуществления изобретения приведено описание вторичного источника тока, к которому применимо настоящее изобретение. Вторичный источник тока не ограничивается нижеописанными типами аккумуляторов. К примерам вторичных источников тока могут относиться никель-цинковый аккумулятор, диоксид-марганцевый аккумулятор, цинк-марганцевый аккумулятор и никель-кадмиевый аккумулятор.

[0040] 1. Типы вторичных источников тока

1-1. Никель-металлгидридный аккумулятор

Отрицательный электрод, используемый в настоящем изобретении, был изготовлен следующим путем: паста, полученная путем добавления растворителя в водородабсорбирующий сплав, с токопроводящим наполнителем и связующим веществом была нанесена на подложку, пасте была придана форма листа с последующим отверждением. Аналогичным образом был изготовлен положительный электрод: паста, полученная путем добавления растворителя в оксигидроксид никеля, с токопроводящим наполнителем и связующим веществом была нанесена на подложку, пасте была придана форма листа с последующим отверждением.

[0041] Токопроводящий наполнитель, используемый в изобретении, представлял собой углерод. Связующее вещество, используемое в изобретении, представляло собой термопластичную смолу, растворимую в водорастворимом растворителе. Подложка, используемая в изобретении, представляла собой вспениваемый никелевый лист. Разделитель, используемый в изобретении, представлял собой полипропиленовое волокно. Электролит, используемый в изобретении, представлял собой водный раствор КОН.

[0042] 1-2. Литий-ионный аккумулятор

Отрицательный электрод можно получить следующим образом: сначала приготавливают суспензионную смесь путем смешивания титаната лития, карбоксиметилцеллюлозы (КМЦ) и углерода Ketjen Black (КВ-углерода), затем эту смесь наносят на фольгу из нержавеющей стали, некоторое время высушивают, после чего подвергают тепловой обработке. Положительный электрод могут получать следующим образом: сначала приготавливают суспензионную смесь путем смешивания лития-фосфата железа, КМЦ, активного углерода и КВ-углерода, затем эту смесь наносят на фольгу из нержавеющей стали, некоторое время высушивают, после чего подвергают тепловой обработке.

[0043] Разделитель, используемый в изобретении, может представлять собой микропористую пленку из полипропилена. Электролит, используемый в изобретении, может представлять собой систему LiPF₆/EC:DEC с молярной концентрацией 1 моль/л. Токопроводящий наполнитель, используемый в изобретении, может представлять собой КВ-углерод. Связующее вещество, используемое в изобретении, может представлять собой КМЦ. Каждый из компонентов - положительный электрод, отрицательный электрод и токосъемник - может быть выполнен из нержавеющей стали.

[0044] 2. Варианты осуществления электродного блока

Для удобства описания дальше по тексту положительный электрод может быть назван первым электродом, а отрицательный электрод - вторым электродом, что никоим образом не ограничивает изобретение.

2-1. Первый вариант осуществления электродного блока

На фиг. 1А схематически показан вид в аксонометрии электродного блока в соответствии с первым вариантом осуществления изобретения. На фиг. 1В показан вертикальный разрез электродного блока. Как показано на фиг. 1В, электродный блок 21 содержит электродную группу 23, крышки 24, первый держатель 22а и второй держатель 22b.

[0045] Конфигурация электродной группы 23 такова, что положительный электрод 23а и отрицательный электрод 23b сложены с размещением между ними разделителя 23с, имеющего форму чехла. Электродная группа 23 находится между крышками 24 на ее двух концах в направлении чередования электродов (направление X на фиг. 1В). Каждый из компонентов - положительный электрод 23а, отрицательный электрод 23b, разделитель 23с, имеющий форму чехла, и крышки 24 - имеет форму диска с отверстием в центре, при этом данные компоненты расположены на одной оси. Крышки выполнены из полипропилена, но могут быть выполнены из любой изоляционной смолы. Каждый из электродов - положительный электрод 23а и отрицательный электрод 23b - заключен в разделитель, имеющий форму чехла.

[0046] На фиг. 2А в разрезе показаны электроды, каждый из которых заключен в разделитель, имеющий форму чехла. На фиг. 2А для простоты приведен один положительный электрод 23а и один отрицательный электрод 23b. Положительный электрод 23а за исключением его наружной кромки заключен в разделитель 23са, имеющий форму чехла, и отрицательный электрод 23b за исключением окружной кромки выполненного в нем центрального отверстия заключен в разделитель 23cb, имеющий форму чехла.

[0047] На фиг. 2В показан вид в плане положительного электрода 23а, заключенного в разделитель, имеющий форму чехла. На фиг. 2С показан вид в плане отрицательного электрода 23b, заключенного в разделитель, имеющий форму чехла.

[0048] Положительный электрод 23а находится между двумя разделителями, наружный диаметр каждого из которых меньше диаметра положительного электрода 23а и диаметр центрального отверстия каждого из которых меньше диаметра центрального отверстия положительного электрода 23а. В соответствии с изобретением, та часть, где разделители накладываются друг на друга (окружная кромка центрального отверстия), скреплена путем термосварки. Таким образом, положительный электрод 23а заключен в разделитель 23са, имеющий форму чехла. Отрицательный электрод 23b находится между двумя разделителями, наружный диаметр каждого из которых больше диаметра отрицательного электрода 23b и диаметр центрального отверстия каждого из которых больше диаметра центрального отверстия отрицательного электрода 23b. В соответствии с изобретением, та часть, где разделители накладываются друг на друга (наружная окружная кромка), скреплена путем термосварки. Таким образом, отрицательный электрод 23b заключен в разделитель 23cb, имеющий форму чехла.

[0049] Разделитель, имеющий форму чехла, улавливает пыль и посторонние частицы, поступающие из электрода в процессе сборки электродного блока и в процессе транспортировки электродного блока. Используемый разделитель, имеющий форму чехла, предотвращает проникновение пыли или попадание посторонних частиц из электрода в область между электродами или в область между электродом и токосъемным выводом, в результате чего предотвращается внутреннее короткое замыкание. Используемый разделитель, имеющий форму чехла, также предотвращает нарушение контакта вследствие смещения разделителей с последующим попаданием в область между положительным и отрицательным электродами 23а и 23b и держателями 22.

[0050] Положительный электрод 23а заключен в разделитель 23са, имеющий форму чехла, отрицательный электрод 23b заключен в разделитель 23cb, имеющий форму чехла. Из этих электродов, таким образом, формируется электродная группа 23. Крышки 24 расположены на двух торцевых концах электродной группы 23 (направление X на фиг. 1В). Центральные отверстия в положительном электроде 23а, отрицательном электроде 23b, разделителе 23са, разделителе 23cb и крышках 24 сообщаются друг с другом, образуя сквозное отверстие 25.

[0051] Первый держатель 22а поддерживает формы электродной группы 23 и крышек 24 снаружи электродной группы 23 и крышек 24. Второй держатель 22b поддерживает формы электродной группы 23 и крышек 24 изнутри сквозного отверстия 25. На фиг. 3А и 3В показаны разрез и проекция металлической пластины 220, образующей держатель 22. Как показано на фиг. 3А, на поверхности металлической пластины 220 выполнено большое количество выступов 221. Поверхность металлической пластины 220 обрабатывают следующим образом: выступы и отверстия на поверхности металлической пластины 220 выполняют валом для тиснения, а оконечность каждого выступа отгибают, чтобы на ней образовалась складка.

[0052] В соответствии с изобретением толщина металлической пластины 220 не ограничивается, однако предпочтительно, что эта толщина меньше толщины положительного электрода 23а или отрицательного электрода 23b. Предпочтительная толщина металлической пластины 220 составляет 10-100 мкм и зависит от толщины положительного электрода 23а или отрицательного электрода 23b. Более предпочтительная толщина металлической пластины 220 составляет 20-50 мкм. Увеличение толщины металлической пластины 220 приводит к увеличению размеров аккумулятора, а уменьшение толщины металлической пластины 220 приводит к снижению прочности этой металлической пластины.

[0053] В вершине каждого выступа 221 выполнено отверстие 222. Выступ 221 отогнут в направлении, обратном направлению протяженности выступа 221, при этом на отверстии 222 сформирована складка 223. Металлическая пластина 220 выполнена из никелевой фольги толщиной (h1) 25 мкм. Выступ 221 выполнен на никелевой фольге и имеет форму усеченной четырехугольной пирамиды с верхним основанием L1 и нижним основанием L2. Длины продольных и поперечных ребер нижнего основания L2 (в направлениях X и Y, показанных на фиг. 3А) составляют по 1 мм. Длины продольных и поперечных ребер верхнего основания L1 составляют по 0,5 мм. Толщина (h2) металлической пластины 220 с учетом выступа 221 составляет 0,5 мм. Длина (h3) складки 223 составляет 0,15 мм.

[0054] Первый держатель 22а расположен на наружных поверхностях 23d электродной группы 23 и крышек 24. В соответствии с изобретением наружные поверхности 23d соответствуют боковой поверхности электродной группы 23 и оголенным поверхностям крышек 24. В частности, первый держатель 22а прикреплен к боковой поверхности электродной группы 23 и окружным кромкам, включая наружные боковые поверхности крышек 24. Первый держатель 22а окружает электродную группу 23 и крышки 24, за исключением области вокруг сквозного отверстия 25 и самого сквозного отверстия 25. Таким образом, указанная электродная группа, являющаяся основным компонентом аккумулятора, сформирована посредством первого держателя 22а как одно целое. Электродный блок, полученный путем интегрирования указанной электродной группы, позволяет упростить сборку слоевого аккумулятора.

Первый держатель 22а удерживает в сложенном состоянии электроды в электродной группе 23 и крышки 24 таким образом, чтобы выступы 221 втыкались в положительный электрод 23а и крышки 24. Первый держатель 22а и имеет первую боковую часть 22аа поверхности и первую загнутую часть 22ab. Первая боковая часть 22аа поверхности накрывает боковые поверхности электродной группы 23 и крышки 24. Первая загнутая часть 22ab проходит от конца первой боковой части 22аа поверхности к сквозному отверстию 25 электродной группы 23 вдоль поверхности крышки 24.

[0055] Второй держатель 22b расположен на внутренней окружной поверхности 23е сквозного отверстия 25 в электродной группе. Второй держатель 22b удерживает уложенные друг за другом электроды в электродной группе 23 и крышки 24 таким образом, чтобы выступы 221 втыкались в отрицательный электрод 23b и крышки 24. Второй держатель 22b имеет вторую боковую часть 22bа поверхности и вторую загнутую часть 22bb. Вторая боковая часть 22bа поверхности накрывает внутреннюю окружную поверхность. Вторая загнутая часть 22bb проходит от конца второй боковой части 22bа поверхности в направлении наружного диаметра электродной группы 23 вдоль поверхности крышки 24.

[0056] Первый держатель 22а и положительный электрод 23а электрически соединены друг с другом так, что первая боковая часть 22аа поверхности втыкается в наружный окружной конец положительного электрода 23а. Второй держатель 22b и отрицательный электрод 23b электрически соединены друг с другом так, что вторая боковая часть 22bа поверхности втыкается во внутренний окружной конец отрицательного электрода 23b. При этом первый держатель 22а и второй держатель 22b изолированы друг от друга, так как первая загнутая часть 22ab и вторая загнутая часть 22bb не контактируют друг с другом, при этом крышка 24 является изолятором.

[0057] Как раскрыто выше, выступы 221, выполненные на первом держателе 22а и втором держателе 22b, улучшают сцепление между положительными электродами и сцепление между отрицательными электродами. Кроме того, выступ, втыкающийся в электрод, может предотвращать нарушение контакта между электродом и держателем, выполняющим функции токосъемного вывода, даже при изменении объема первого электрода в результате заряда и разряда аккумулятора. Эта конфигурация увеличивает срок службы аккумулятора.

[0058] Как раскрыто выше, каждый из электродов - положительный и отрицательный - заключен в разделитель, имеющий форму чехла, однако он может быть не заключен в разделитель, имеющий форму чехла. В соответствии с изобретением наружная кромка отрицательного электрода накрыта разделителем, и окружная кромка отверстия в положительном электроде накрыта разделителем. Кроме того, наружная кромка разделителя накрыта положительным электродом, а окружная кромка отверстия в разделителе накрыта отрицательным электродом. Таким образом, разделитель обязательно отделяет положительный электрод и отрицательный электрод друг от друга по наружной кромке отрицательного электрода и окружным кромкам отверстия в положительном электроде. Даже в случае деформации электродов, они не будут контактировать друг с другом по наружной кромке и окружной кромке отверстия. Кроме того, разделитель отсутствует между отрицательным электродом и токосъемником, а также отсутствует между положительным электродом и наружной оболочкой. Следовательно, эта конфигурация предотвращает нарушение контакта из-за возможного попадания разделителя в обл