DE19943961A1 - Thin battery used in electronic machine, has anode and cathode terminals connected to sealing portion of connectors, where sealing portion is thinner than total thickness of battery - Google Patents

Abstract

The anode and cathode collectors (1,2) are positioned by an insulating sealing material (6). In the positioned space, a battery element is configured. The sealing portion is thinner than the total thickness of battery. To the sealing portion of the collectors, anode and cathode terminals are attached.

Description

Translated fromGerman

Die Erfindung betrifft eine Zelle mit Dünnprofil. In Verbindung mit der letzten "Mikroelektronierungstendenz" wird die Anforderung nach einer kleineren, leichteren, dünneren Zelle und zwar mit höherer Energiedichte immer größer. Um diese Anforderung zu erfüllen, geht es heutzutage die Forschungs- und Entwicklungstätigkeit zur Realisierung der Flachzelle immer noch weiter. Darüber hinaus wird die Anforderung nach derjeniger Zelle immer größer, die eine Lebensdauer von einigen- bis auf zehn Jahre realisieren kann. Dazu sollte ein hoch zuverlässiger Abschlußvorgang unentbehrlich sein.The invention relates to a cell with a thin profile. In connectionwith the last "microelectronization tendency"Requirement for a smaller, lighter, thinner celland always with higher energy density. AroundTo meet the requirement, the researchand development work for the realization of the flat cellstill going on. In addition, the request forthat cell always bigger that has a lifespan offrom a few to ten years. This should include ahighly reliable completion process will be indispensable.

In solchen Flachzellen wie bei den münztypen Zellen werden die Merkmale zur Verfügung gestellt, die in JPA6-349479 bzw. JPA3-19668 veröffentlicht sind, damit die oben angeforderte Miniaturisierung, Erleichterung und auch hoch zuverlässige Verschlußkonstruktion realisierbar gemacht wird.In such flat cells as with the coin type cells, theFeatures provided in JPA6-349479 andJPA3-19668 are published, so the above requestedMiniaturization, relief and also highly reliableClosure construction is made feasible.

• 1. Es zeigt sich, daß bei dem in JPA6-349479 angeführten Konstruktion, wie ausFig. 6 ersichtlich ist, sowohl das Zellenelement3 aus negativer Elektrode31, positiver Elektrode32 und Elektrolyt33 als auch Verschlußwerkstoff6 zwischen der gegenüberbestehenden Positivstromfangplatte2 und Negativstromfangplatte1 angeordnet und daraufhin Positivelektrodenklemme5 bzw. Negativelektrodenklemme4 als der zusätzliche Zubehör jeweils an der Positivstromfangplatte2 bzw. Negativstromfangplatte1 anmontiert ist.
  Solchartige Konstruktion weist folgende Nachteile auf:
  Die Zellendicke vermehrt sich um die Dicke der beiden Klemmen4,5. Für die Flachzelle deutet sich dies als eine unnachlässigbare Verringerung der Volumenleistung an - ein wesentlicher Nachteil.
  Bei dieser Konstruktion ergibt sich aber eine Bedenklichkeit, daß beim Montieren der beiden Klemmen4,5 möglicherweise eine Erhitzung entstehen kann, was dazu führt, daß die Verschlußleistung dadurch beeinträchtigt wird. Beim Montieren der beiden Klemmen4,5 stehen im allgemeinen Punkt-, Ultraschall-, Laserschweißung und Lötung außer der Einsatz des leitenden Leims zur Verfügung.1. It turns out that in the construction mentioned in JPA6-349479, as can be seen fromFIG. 6, both the cell element3 consisting of negative electrode31 , positive electrode32 and electrolyte33 and also sealing material6 between the opposing positive current collecting plate2 and negative current collecting plate1 arranged and then positive electrode terminal5 or negative electrode terminal4 is mounted as the additional accessories on the positive current collector plate2 or negative current collector plate1 .
  Such a construction has the following disadvantages:
  The cell thickness increases by the thickness of the two terminals4 ,5 . For the flat cell, this indicates an inevitable reduction in volume capacity - a major disadvantage.
  With this construction, however, there is a concern that when the two clamps4 ,5 are mounted, heating may occur, which leads to the closure performance being impaired as a result. When mounting the two clamps4 ,5 , spot welding, ultrasonic welding, laser welding and soldering are generally available, apart from the use of conductive glue.
• 2. Bei der in JPA3-19668 angeführten Konstruktion, wirkt sich, wie es ausFig. 7 ersichtlich ist, die Positivstromfangplatte2 bzw. Negativstromfangplatte1 jeweils auch als Positivelektrodenklemme5 bzw. Negativelektrodenklemmen4 aus. Darüber hinaus handelt es sich zur Realisierung dieser Konstruktion um diejenige Vorgehensweise, daß endlosbandartige Positiv- und Negativstromfangplatten zuerst zusammengeklebt werden und daraus ein Zellenformstück gestanzt wird. Der Grund für Auswahl dieser Vorgehensweise ist darin zu finden, daß falls ansonsten die Positiv- und Negativstromfangplatten zuerst separat gestanzt und daraufhin die beiden entstandenen Formstücke zusammenzukleben wäre; dann für die beiden Formstücke keinesfalls die gleichwertige Kopplungsgenauigkeit erreicht würde, wie bei der obigen Vorgehensweise der Fall ist. Dazu noch die Produktivität würde dadurch stark beeinträchtigt.
  Auch solche Konstruktion weist folgende Nachteile auf:
  An den Klemmen4,5 ist höhere Anlötbarkeit angefordert, da die Zelle über die beiden Klemmen4,5 an das Gerät anzulöten ist. Aus diesem Grund sind die auch als Klemmen4,5 sich auswirkenden Stromfangplatten1,2, falls sie aus Edelstahl besteht, zu vernickeln. Wenn jedoch die Positivstromfangplatte2 an der Innenoberfläche vernickelt wird, kann der Verschlußwerkstoff6 durch die Elektroerosion gegebenfalls verloren gehen. Somit wird die Positivstromfangplatte2 zwar gezwungen allein an der Außenoberfläche vernickelt zu werden. Jedoch kann die einseitige oder teilweise Vernickelung an den dünnen Edelstahlplatten die Produktivität stark beeinflußen, so daß die Produktion dementsprechend Kostenungünstig wird. Wird dagegen Erhöhung der Produktivität gewollt, so muß auch die unnötige Oberfläche vernickelt werden, was dazu führt, daß die Produktion gleicherweise Kostenungünstig wird.
  Die Stromfangplatten1,2 werden normalerweise zwar dadurch angefertigt, daß die Formstücke aus dem Endlosband gestanzt werden. Wenn man jedoch die Negativstromfangplatte1 mit Negativelektrodenklemme4, wie es ausFig. 8 ersichtlich ist, aus dem Endlosband50 anfertigt, läßt man im Vergleich zu der Vorgehensweise die Stromfangplatte ohne Klemme (sieheFig. 9) herzustellen, solch einen Überflüssigteil, wie Teil40 in der Negativstromfangplatte1 unvermeidbar entstehen.
  Wenn eine Zelle mit den Klemmen4,5 (sieheFig. 10) anzufertigen ist, muß man eine Ausmündung11 auf dem Endlosband50 ausbilden, damit die Positivelektrodenklemme5 dadurch beiseite gelegt werden kann. Gleicherweise hat man eine Ausmündung21 auf dem Endlosband51 für die Negativelektrodenklemme4 und auch eine Ausmündung61 für das Zellenelement3 (negative Elektrode31, positive Elektrode32 und Elektrolyt33) sowie eine Ausmündung62 für die beiden Klemmen4,5 auf dem Endlosband52 vorzusehen. Dies hat es zur Folge, daß man 3 Arten von Stanzwerkzeugen bereitzustellen hat. Außerdem muß man den Stanzwerkzeug für die Gesamtzelle unvermeidbar so kompliziert, wie es ausFig. 10 ersichtlich ist, gestalten. Dazu noch darf man nicht ohne weiters die Positionen der Klemmen verändern, ohne daß die Werkzeuge insgesamt verändert werden.2. In the case of the listed in JPA3-19668 construction, the positive current receiving plate2 and negative power catch plate1 acts as can be seen fromFig. 7, respectively also as a positive electrode terminal5 and negative electrode terminals4 on. In addition, for the realization of this construction it is the procedure that endless tape-like positive and negative current collector plates are first glued together and a cell fitting is punched out of them. The reason for choosing this procedure is to be found in that if the positive and negative current collector plates were otherwise otherwise punched separately and then the two formed pieces would have to be glued together; then the coupling accuracy would in no way be achieved for the two fittings, as is the case with the above procedure. In addition, productivity would be severely affected.
  Such a construction also has the following disadvantages:
  Higher solderability is required at terminals4 ,5 , since the cell is to be soldered to the device via the two terminals4 ,5 . For this reason, the current collector plates1 ,2 , which also act as terminals4 ,5 , if they are made of stainless steel, are to be nickel-plated. However, if the positive current collector plate2 is nickel-plated on the inner surface, the sealing material6 may possibly be lost due to the electrical discharge machining. Thus, the positive current collector plate2 is forced to be nickel-plated only on the outer surface. However, the one-sided or partial nickel plating on the thin stainless steel plates can have a strong influence on the productivity, so that the production accordingly becomes inexpensive. If, on the other hand, an increase in productivity is desired, the unnecessary surface must also be nickel-plated, which leads to the fact that production likewise becomes cost-disadvantageous.
  The current collector plates1 ,2 are normally made by punching the shaped pieces out of the endless belt. However, if the negative current collector plate1 with the negative electrode clamp4 , as can be seen inFIG. 8, is made from the endless belt50 , compared to the procedure, the current collector plate without clamp (seeFIG. 9) is made to make such a superfluous part as part40 unavoidably arise in the negative current collector plate1 .
  If a cell with the clamps4 ,5 (seeFIG. 10) is to be produced, a mouth11 must be formed on the endless belt50 so that the positive electrode clamp5 can thereby be put aside. Likewise, there is an opening21 on the endless belt51 for the negative electrode clamp4 and also an opening61 for the cell element3 (negative electrode31 , positive electrode32 and electrolyte33 ) and an opening62 for the two clamps4 ,5 on the endless belt52 to provide. As a result, 3 types of punching tools have to be provided. In addition, the punching tool for the entire cell must inevitably be made as complicated as can be seen inFIG. 10. In addition, the positions of the clamps must not be changed without changing the tools as a whole.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben angeführten Nachteile zu beseitigen.The invention has for its object the aboveto eliminate the disadvantages mentioned.

Zur Lösung dieser Aufgabe sieht die Erfindung vor, daß eine Flachzelle, welche über das Zellenelement zwischen den gegenüberstehenden Positiv- und Negativelektrodenstromfangplatten den Verschlußwerkstoff verfügt, wobei der Verschlußwerkstoff um das Zellenelement ringsum und am Rand der beiden Stromfangplatten so angelegt, daß Zwischenraum der beiden Stromfangplatten dicht verschlossen wird, dadurch gekennzeichnet ist, daß zumindest ein Teil des Verschlußbereichs bestehend aus dem Verschlußwerkstoff und dem beiden Stromfangplattenrand durch verjüngen eine Klemmenfläche ausgebildet, daß an der Klemmenmontierfläche eine Klemme anmontiert ist, und daß die Dicke der Klemmenmontierteils so eingestellt ist, daß die Gesamtdicke von Klemmenmontierteil mit Klemme kleiner als die am Zellenelement gemessene Dicke ist.To achieve this object, the invention providesthat a flat cell, which over the cell element between the opposing positive andNegative electrode current collector platesClosure material has, theClosure material around the cell element all aroundand on the edge of the two current collector plates like thiscreated that space between the twoCurrent collecting plates are tightly sealed, therebyis characterized in that at least part of theClosure area consisting of theClosure material and the twoCurrent collector edge by tapering oneTerminal surface formed that on theClamp mounting surface a clamp is mounted,and that the thickness of the clamp mounting part sois set that the total thickness ofTerminal mounting part with terminal smaller than that onCell element is measured thickness.

Für den oben angeführten Verjüngungsprozeß wird z. B. ein Tiefziehvorgang zum Einsatz gebracht. Das Zellenelement besteht aus positiven und negativen Elektroden und Elektrolyt. Als der Elektrolyt wird ein Monomer, insbesondere mit 3-dimensionaler Verkettung ausgehend von der acrylsäureesterierten Polyether mit polyfunktionaler Hydroxylgruppe od. dgl. zum Einsatz gebracht.For the rejuvenation process abovee.g. B. a deep drawing process is used.The cell element consists of positive andnegative electrodes and electrolyte. As theElectrolyte becomes a monomer, especially with 3-dimensional chaining based on the acrylic acid esterified polyetherpolyfunctional hydroxyl group or the like forCommitment.

Der Elektrolyt enthält ionisierte Verbindungen. Unter ionisierten Verbindungen sind nicht zuletzt Li-Salze z. B. LiBF₄, LiPF₆, LiCF₃SO₃ zu nennen.The electrolyte contains ionized compounds. Last but not least, ionized compounds include Li salts, e.g. B. LiBF₄ , LiPF₆ , LiCF₃ SO₃ to name.

Der Elektrolyt besteht vorteilhaft aus dem nicht-wässrigen Lösungsmittel. Als das nicht-wässrige Lösungsmittel kann nicht zuletzt Ring-Karbonsäureester wie Propylenkarbonsäuresalz, Äthylenkarbonsäuresalz; Ketten-Karbonsäureester wie Dimethylkarbonsäuresalz, Diethylkarbonsäuresalz, und Äthergruppe wie 1,2-Dimethoxyäthan u. a. m. einzeln bzw. gemischt aus 2 oder mehreren Sorten zum Einsatz gebracht.The electrolyte advantageously consists of the non-aqueous solvent. Than the non-wateryLast but not least, solvent canCarboxylic acid esters such as propylene carboxylic acid salt,Ethylene carboxylic acid salt; Chain carboxylic acid esterssuch as dimethyl carboxylic acid salt,Diethyl carboxylic acid salt, and ether group such as 1,2-Dimethoxyethane u. a. m. individually or mixed from 2or several varieties.

Als der aktive Werkstoff, aus dem die positive Elektrode besteht, wird nicht zuletzt Oxyd von Mn, Va, Co u. dgl. zum Einsatz gebracht.As the active material from which the positiveElectrode exists, not least oxide of Mn,Va, Co u. Like. Used.

Als der aktive Werkstoff, aus dem die negative Elektrode besteht, wird nicht zuletzt karbonischer Werkstoff wie Karbon; Lithiumlegierung wie Lithiummetall; Lithium-Aluminium, Lithium-Blei, Lithium-Zinn usw. zum Einsatz gebracht.As the active material from which the negativeLast but not least, the electrode becomes more carbonMaterial such as carbon; Lithium alloy like Lithium metal; Lithium aluminum, lithium lead,Lithium tin etc. used.

Als die Positivelektrodenstromfangplatte wird nicht zuletzt Aluminium, Edelstahl, Titan, u. dgl. und als die Negativelektrodenstromfangplatte Edelstahl, Eisen, Nickel, Kupfer u. dgl. zum Einsatz gebracht.As the positive electrode current trapping plate is notmost recently aluminum, stainless steel, titanium, etc. Like. And asthe negative electrode current collector plate stainless steel,Iron, nickel, copper and the like Like. Used.

Bei der vorliegenden Erfindung ist besonders darauf zu beachten, die Gesamtdicke von Klemmenmontierteil mit Klemme kleiner als die Dicke des Teils, an dem das Zellenelement anzumontieren sind, d. h. die Klemme montiert werden kann ohne daß sich die Zellendicke vergrößert, was es zur Folge hat, daß der Klemmenmontiervorgang keinesfalls den darauf zurückzuführende Verringerung der Volumenleistung veranlaßt. Aus diesem Grund kann die Zelle mit einer höheren Kapazität innerhalb desselben Rauminhalts eingebaut werden.Particular attention is paid to this in the present inventionnote the total thickness ofClamp mounting part with clamp smaller than thatThickness of the part on which the cell elementare to be attached, d. H. the clamp mountedcan be without the cell thicknessenlarges, which has the consequence that theDo not undertake the clamp assembly processreduction due toVolume performance caused. Because of this, canthe cell with a higher capacity insideof the same volume.

Außerdem kann die Flachzelle nach der Erfindung mit der Klemme nachgerüstet werden.In addition, the flat cell according to the inventioncan be retrofitted with the clamp.

Alles in allem kann bei der vorliegenden Erfindung die folgenden Vorteile erwartet werden:
All in all, the following advantages can be expected with the present invention:

• A) Die Anreicherung an der Anlötbarkeit kann allein bei der Gegend "Klemme" stattfinden, indem die Klemme, die gezielt aus leicht anlötbarem Werkstoff besteht, in der isolierten Vorgehensweise angelötet wird. Auf diese Weise kann die Klemme gegenüber dem Falle gemäßFig. 7 an der Anlötbarkeit angereichert werden, ohne daß die Produktion dadurch kostenungünstig beeinflußt wird.A) Enrichment of the solderability can only take place in the "terminal" area, by soldering the terminal, which is made of easily solderable material, using the isolated procedure. In this way, compared to the case according toFIG. 7, the terminal can be enriched in terms of solderability without the production being influenced in a cost-effective manner.
• B) Im Laufe des Fertigungsprozesses können Positiv-, Negativelektrodenstromfangplatten, Zellenelement und Verschlußwerkstoff zusammengefaßt; mit einem Schlag in einheitlichen Formstücke gestanzt werden, was es zur Folge hat, daß
  • a) die Gestaltung der Stanzwerkzeuge für die Zelle insgesamt gegenüber dem Falle gemäßFig. 10 vereinfacht werden kann;
  • b) diejenige überflüssige Teile wie Teile40 gemäßFig. 8 nicht mehr entstehen;
  • c) die Stanzwerkzeuge gespart werden können, da 3 Arten von Stanzwerkzeugen wie inFig. 11 dargestellt, nicht mehr nötig sind;
  • d) die Gestaltung der Stanzwerkzeuge vereinfacht werden kann, da die Ausmündung11, wie sie inFig. 11 dargestellt ist, nicht mehr am Werkzeug angebaut zu werden braucht.
  • e) die Position der Klemmen leicht verschoben werden kann, ohne daß die Stanzwerkzeuge dabei verändert werden müssen.
  B) In the course of the manufacturing process, positive, negative electrode current collecting plates, cell element and closure material can be combined; be punched in one piece in uniform shaped pieces, which has the consequence that
  • a) the design of the punching tools for the cell as a whole can be simplified compared to the case according toFIG. 10;
  • b) those superfluous parts such as parts40 according toFIG. 8 no longer arise;
  • c) the punching tools can be saved since 3 types of punching tools as shown inFIG. 11 are no longer necessary;
  • d) the design of the punching tools can be simplified since the mouth11 , as shown inFIG. 11, no longer needs to be attached to the tool.
  • e) the position of the clamps can be easily moved without the punching tools having to be changed.
• C) Die Zellengestaltung kann normalisiert werden unabhängig von der kleineren Unregelmäßigkeit in Bezug auf die Gestaltung am Gerät und von der Verschiedenheit an der Klemmenposition und -geometrie.C) The cell design can be normalizedregardless of the smaller oneIrregularity in terms of designon the device and on the diversity of theTerminal position and geometry.

Des Weiteren kann die Zelle erfindungsgemäß wie folgend konstruiert werden:
Furthermore, the cell can be constructed according to the invention as follows:

• 1. t1 + t2 + t3 ≦ t0
  wobei:
  t1 = Dicke des Klemmenmontierteils;
  t2 = Dicke der Negativelektrodenklemme;
  t3 = Dicke der Positivelektrodenklemme;
  t0 = Dicke des Teils, an dem das Zellenelement vorliegt.
  Bei den Zellen, bei denen die obige Gleichung erfüllt ist, braucht man keine Dickenvergrößerung zu erleiden, auch wenn die Zellen an beiden Seiten mit den Klemmen gerüstet werden.1. t1 + t2 + t3 ≦ t0
  in which:
  t1 = thickness of the terminal mounting part;
  t2 = thickness of the negative electrode clamp;
  t3 = thickness of the positive electrode clamp;
  t0 = thickness of the part on which the cell element is present.
  For the cells in which the above equation is fulfilled, there is no need to increase the thickness, even if the cells are equipped with the clamps on both sides.
• 2. Die Positiv- und Negativelektrodenstromfangplatten weist jeweils eine Dicke von 5 bis 100 µm auf. Bei der Festsetzung der Zellendicke sollten Biegsamkeit, Festigkeit, Energievolumendichte, Energiegewichtsdichte u. dgl. von Zellen mit Berücksichtigt werden. Im Falle von Dicke < 5 µm kann keine ausreichende Festigkeit erreicht werden, auch wenn Biegsamkeit, Energievolumendichte, und Energiegewichtsdichte ausreichend ausgewertet wird.
  Im Falle von Dicke < 100 µm demgegenüber wird trotz der ausreichenden Festigkeit die Biegsamkeit, Energievolumendichte und Energiegewichtsdichte verringert, was aber Unbrauchbarkeit der Flachzelle andeutet.
  Auf diesem Grund weist die Stromfangplatte vorteilhaft eine Dicke von 5 bis 100 µm auf.2. The positive and negative electrode current collector plates each have a thickness of 5 to 100 microns. When determining the cell thickness, flexibility, strength, energy volume density, energy weight density and the like should. Like. Be taken into account by cells. In the case of a thickness <5 µm, sufficient strength cannot be achieved, even if flexibility, energy volume density and energy weight density are evaluated adequately.
  In the case of a thickness of <100 µm, on the other hand, the flexibility, energy volume density and energy weight density are reduced despite the sufficient strength, but this indicates that the flat cell is unusable.
  For this reason, the current collector plate advantageously has a thickness of 5 to 100 μm.
• 3. W1 = 0,5 bis 4 mm und W2 = 1 bis 7 mm somit W2-W1 = 0 bis 3 mm
  wobei:
  W1 = Breite des Abschlußteils;
  W2 = Abschlußbreite am Klemmenmontierteil
  W1 kann die Lagerfähigkeit, Energievolumendichte und Energiegewichtsdichte beeinflußen.
  Im Falle von W1 < 0,5 mm vergrößert sich trotz der ausreichenden Energievolumendichte und Energiegewichtsdichte im Anfang der Lagerhaltung der Anteil solchen Wassers, das in das Innere der Zelle hineingelassen wird.3. W1 = 0.5 to 4 mm and W2 = 1 to 7 mm thus W2-W1 = 0 to 3 mm
  in which:
  W1 = width of the end part;
  W2 = termination width at the terminal mounting part
  W1 can affect shelf life, energy volume density and energy weight density.
  In the case of W1 <0.5 mm, the proportion of such water that is let into the interior of the cell increases in spite of the sufficient energy volume density and energy weight density at the beginning of the storage.

Für die Dauer von verlängerten Lagerhaltung wird deshalb die Entladungseigenschaft beeinträchtigt und die Zellenkapazität im Vergleich zu dem Anfangszustand der Lagerhaltung verschlechtert.For the duration of extended warehousingtherefore becomes the discharge propertyimpaired and the cell capacity in theCompared to the initial state of theWarehousing deteriorated.

Im Falle von W1 < 4 mm wird demgegenüber die obige Wasserdurchlässigkeit verringert, was es zur Folge hat, daß sich aufgrund der erweiterten Verschlußbreite die Zellenoberfläche im Vergleich zu der Zelle mit derselben Außenabmessung nicht vergrößern kann, was also dazu führt, daß die Energievolumendichte und Energiegewichtsdichte beeinträchtigt wird.In the case of W1 <4 mm, on the other handthe above water permeability reduces whathas the consequence that due to theextended shutter width theCell surface compared to the cell withDo not enlarge the same outside dimensioncan, which means that theEnergy volume density andEnergy weight density is affected.

Daraus ergibt sich, daß bei der festgehaltenen Außenabmessung die Verschlußbreite mit Rücksicht auf die Lebensdauer, Energievolumendichte und Energiegewichtsdichte vorteilhaft bei 0,5 bis 4 mm liegen sollte.It follows from this that in the case of theOutside dimension with the closure widthConsideration of the lifespan,Energy volume density andEnergy weight density advantageous at 0.5 to 4mm should be.

Es ist anderseits festgestellt, daß bei Montieren der Klemme die für die Anschweißung der Klemme erforderlichen Verschlußbreite zwar von dem Schweißverfahren und -arten und auch die angeforderte Verschlußfähigkeit abhängig ist, jedoch wenigstens mehr als 0,5 mm betragen soll. Vergrößert sich die Verschlußbreite demgegenüber mehr als 3 mm, so wird die Energievolumendichte und Energiegewichtsdichte verringert, was aber dazu führt, daß die Zellenleistung dementsprechend beeinträchtigt wird. Aus diesem Grund sollte die, für die Klemmenschweißung erforderliche Verschlußbreite am Klemmenmontierteil vorteilhaft 0,5 bis 3 mm betragen. Auf diese Weise soll die Verschlußbreite W2 am Klemmenmontierteil 1 bis 7 mm und W2-W1 bis 3 mm betragen.On the other hand, it is found that at Assemble the clamp for theWelding the clamp requiredClosure width of thatWelding processes and types and also thethe requested locking ability depends onhowever, be at least more than 0.5 mmshould. The width of the shutter increasesin contrast, more than 3 mm, theEnergy volume density andEnergy weight density decreases, but whatleads to cell performanceis impaired accordingly. Outfor this reason, for whomClamp welding requiredClosure width on the terminal mounting partadvantageously 0.5 to 3 mm. To thisWay, the shutter width W2 shouldTerminal mounting part 1 to 7 mm and W2-W1up to 3 mm.

Von den Punkt (3) kann man folgende Bauweise erwarten, daß die Klemme über die Punkt- und Laserschweißung bzw. Lötung oder sonst mittels leitenden Leims anmontiert wird, wobei für das Klemmenmontieren eine Verschlußbreite vorbehalten werden sollte; so daß die Verschlußfähigkeit keinesfalls auch dann verletzt wird, wenn Erhitzung aufgrund der Punktschweißung stattfindet.From point (3 ), the following construction can be expected that the clamp is mounted by means of spot and laser welding or soldering or otherwise by means of conductive glue. so that the sealability is never violated even if heating takes place due to spot welding.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel der Flachzelle nach der Erfindung in Draufsicht;Figure 1 shows a first embodiment of the flat cell according to the invention in plan view.

Fig. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel der Flachzelle nach der Erfindung in Längsquerschnitt;Figure 2 shows a first embodiment of the flat cell according to the invention in longitudinal cross section.

Fig. 3 ein zweites Ausführungsbeispiel der Flachzelle nach der Erfindung in Längsquerschnitt;Figure 3 shows a second embodiment of the flat cell according to the invention in longitudinal cross section.

Fig. 4 ein drittes Ausführungsbeispiel der Flachzelle in Draufsicht;Fig. 4 shows a third embodiment of the flat cell in plan view;

Fig. 5 ein viertes Ausführungsbeispiel der Flachzelle in Draufsicht;Fig. 5 shows a fourth embodiment of the flat cell in plan view;

Fig. 6 eine bekannte Flachzelle in Querschnitt;Fig. 6, a known flat cell in cross section;

Fig. 7 eine andere bekannte Flachzelle in Querschnitt;Fig. 7 is another known flat cell in cross section;

Fig. 8 eine Stanzform der Stromfangplatte gemäßFig. 7 in Draufsicht;FIG. 8 shows a punching shape of the current collector plate according toFIG. 7 in a top view;

Fig. 9 eine Stanzform der Stromfangplatte ohne Klemme in Draufsicht;Fig. 9 is a punch form of the current collector plate without a clamp in plan view;

Fig. 10 eine Zelle gemäßFig. 7 in Draufsicht;FIG. 10 is a cell according toFigure 7 in planview.

Fig. 11 ein Fertigungsverfahren der Zelle gemäßFig. 7 in Ansicht.FIG. 11 shows a manufacturing process of the cell according toFIG. 7 in view.

Weitere Einzelheit der Erfindung ergeben sich anhand der nachfolgenden Beschreibung von in den Zeichnungen schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen.Further details of the invention emergebased on the following description ofshown schematically in the drawingsEmbodiments.

1. Ausführungsbeispiel1st embodiment

Fig. 1 stellt eine Flachzelle gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in Draufsicht dar.Fig. 1 shows a flat cell according to the first embodiment in plan view.

Fig. 2 stellt dieselbe Flachzelle in Längsquerschnitt dar. Die Flachzelle verfügt über das Zellenelement3 und Verschlußwerkstoff6 zwischen Positiv- und Negativelektrodenstromfangplatte2,1. Das Zellenelement3 besteht aus negativer Elektrode31, positiver Elektrode32 und Elektrolyt33. Zum Abdichten des Zwischenraums zwischen den beiden Stromfangplatten1,2 liegt der Verschlußwerkstoff6 um das Zellenelement3 ringsum und am Rand der beiden Stromfangplatten1,2. Die beiden Stromfangplatten1 und2 weist jeweils eine Dicke von 20 µm auf.Fig. 2 shows the same flat cell represents in longitudinal cross-section. The flat cell has the cell element3 and sealing material6 between the positive and negative electrode current receiving plate2,1. The cell element3 consists of a negative electrode31 , a positive electrode32 and an electrolyte33 . To seal the intermediate space between the two current collecting plates1 ,2 , the closure material6 lies around the cell element3 all around and at the edge of the two current collecting plates1 ,2 . The two current collector plates1 and2 each have a thickness of 20 μm.

Die Flachzelle kann in Hauptkörper8 und Verschlußteil9 eingeteilt werden. Der Hauptkörper8 besteht aus dem Zellenelement3 und dem daran beiderseitig anliegenden Mittelteil der beiden Stromfangplatten1 und2. Der Verschlußteil9 besteht aus dem Verschlußwerkstoff6 und dem daran beiderseitig anliegenden Randbereich der Stromfangplatten1 und2.The flat cell can be divided into the main body8 and the closure part9 . The main body8 consists of the cell element3 and the middle part of the two current-collecting plates1 and2, which abuts on both sides thereof. The closure part9 consists of the closure material6 and the edge region of the current-catching plates1 and2, which abuts on both sides thereof.

Der Verschlußteil9 besteht aus 4 Seitenteilen, wovon ein Seitenteil als der Klemmenmontierteil91 ausgebildet ist. Der Klemmenmontierteil91 kann dadurch gefertigt werden, daß ein Seitenteil des Verschlußteils9 mittels Heizplatten zusammenheizgepresst wird. Die andere 3 Seitenteile92 werden hierbei auch zusammengepresst. Daraufhin wird an der Oberfläche beider Stromfangplatten1 und2 des Klemmenmontierteils91 die negative Elektrode4 und die positive Elektrode5 punktgeschweißt. Es gilt:
The closure part9 consists of 4 side parts, of which one side part is designed as the clamp mounting part91 . The clamp mounting part91 can be manufactured in that a side part of the closure part9 is pressed together by means of heating plates. The other 3 side parts92 are also pressed together. Thereupon, the negative electrode4 and the positive electrode5 are spot welded to the surface of both current collecting plates1 and2 of the terminal mounting part91 . The following applies:

t1 + t2 + t3 < t0
t1 + t2 + t3 <t0

wobei:
t1 = Dicke des Klemmenmontierteils91;
t2 = Dicke der Negativelektrodenklemme4;
t3 = Dicke der Positivelektrodenklemme5;
t0 = Dicke des Hauptkörpers8;
t2 = t3 = 30 µm;
t0 = 330 µm;
t1 ist auf 140 µm eingestellt.in which:
t1 = thickness of the clamp mounting part91 ;
t2 = thickness of the negative electrode clamp4 ;
t3 = thickness of the positive electrode clamp5 ;
t0 = thickness of the main body8 ;
t2 = t3 = 30 µm;
t0 = 330 µm;
t1 is set to 140 µm.

Die Verschlußbreite W1 von 3 Seitenteilen92 des Verschlußteils9 ist auf 1 mm eingestellt. Die Verschlußbreite W2 an der Klemmenmontierteil91 ist auf 2 mm eingestellt. Die Klemmen4 bis5 sind an den äußeren 1 mm breiten Bereich der 2 mm-Breite von W2 anmontiert.The closure width W1 of 3 side parts92 of the closure part9 is set to 1 mm. The shutter width W2 on the terminal mounting part91 is set to 2 mm. Terminals4 to5 are attached to the outer 1 mm wide area of the 2 mm width of W2.

2. Ausführungsbeispiel2nd embodiment

Fig. 3 stellt eine Flachzelle gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel nach der Erfindung in Längsquerschnitt dar. Bei der vorliegenden Zelle ist die Klemme lediglich an einer Elektrode angefordert. Demzufolge wird der Klemmenmontierteil91 dadurch ausgefertigt, daß ein Seitenteil von Verschlußteil9 einseitig zusammenheizgepresst wird. Dazu noch werden andere 3 Seitenteile92 gleicherweise zusammenheizgepresst.Fig. 3 illustrates a flat-type cell according to the second embodiment of the invention in longitudinal cross-section. In the present cell, the terminal is required only on one electrode. Accordingly, the terminal mounting part91 is made by pressing a side part of the closure part9 together on one side. In addition, other 3 side parts92 are equally pressed together.

Es gilt:
The following applies:

t1+t2<t0
t1 + t2 <t0

wobei:
t1 = Dicke des Klemmenmontierteils91;
t2 = Dicke der Negativelektrodenklemme4;
t0 = Dicke des Hauptkörpers8.in which:
t1 = thickness of the clamp mounting part91 ;
t2 = thickness of the negative electrode clamp4 ;
t0 = thickness of the main body8 .

Des weiteren wird die Verschlußbreite W1 von 3 Seitenteilen92 des Verschlußteils9 und die Verschlußbreite W2 des Klemmenmontierteils91 auf die gleichen Werte eingestellt, die beim ersten Ausführungsbeispiel der Fall sind.Furthermore, the shutter width W1 of 3 side parts92 of the shutter member9 and the shutter width W2 of the terminal mounting member91 are set to the same values as are the case with the first embodiment.

3. Ausführungsbeispiel3rd embodiment

Fig. 4 stellt eine Flachzelle gemäß 3. Ausführungsbeispiel nach der Erfindung in Draufsicht dar. Bei der vorliegende Flachzelle ist jeder von 4 Seitenteilen am Verschlußwerkstoff9 zusammenheizgepresst, wovon die Klemmenmontierteile an einem Seitenteil als Ersatz für der Klemmenmontierteil91 zwar auf die Verschlußbreite W2 eingestellt, alle andere Teile am Verschlußteil9 jedoch auf die Verschlußbreite W1 eingestellt sind. W1 und W2 wird auf die gleichen Werte eingestellt, die beim ersten Ausführungsbeispiel der Fall sind.Fig. 4 illustrates a flat-type cell according to the third embodiment of the invention in plan view. In the present flat cell each is zusammenheizgepresst of 4 side parts on the closure material9, although set of which the clamping mounted parts on a side portion as a replacement for the Klemmenmontierteil91 on the closure width W2 however, all other parts on the closure part9 are set to the closure width W1. W1 and W2 are set to the same values that are the case in the first embodiment.

Es gilt:
The following applies:

t1 + t2 + t3 < t0
t1 + t2 + t3 <t0

wobei:
t1 = Dicke des Klemmenmontierteils91;
t2 = Dicke der Negativelektrodenklemme4;
t3 = Dicke der Positivelektrodenklemme5;
t0 = Dicke des Hauptkörpers8.in which:
t1 = thickness of the clamp mounting part91 ;
t2 = thickness of the negative electrode clamp4 ;
t3 = thickness of the positive electrode clamp5 ;
t0 = thickness of the main body8 .

4. Ausführungsbeispiel4th embodiment

Fig. 5 stellt eine Flachzelle gemäß dem vierten Ausführungsbeispiel nach der Erfindung in Draufsicht dar. Bei der vorliegende Flachzelle ist jeder von 4 Seitenteilen am Verschlußwerkstoff9 zusammenheizgepresst und dazu noch auf die Verschlußbreite W2 eingestellt.Fig. 5 illustrates a flat-type cell according to the fourth embodiment of the invention in plan view. In the present flat cell each is zusammenheizgepresst of 4 side parts on the closure material9 plus a set to the shutter width W2.

W2 wird auf den gleichen Wert eingestellt, der beim ersten Ausführungsbeispiel der Fall ist. Die Klemmen4 und5 sind an beliebig ausgewählten Stellen anmontiert.W2 is set to the same value as that in the first embodiment. Terminals4 and5 are installed at any selected location.

Es gilt:
The following applies:

t1 + t2 + t3 < t0
t1 + t2 + t3 <t0

wobei:
t1 = Dicke des Verschlußteils9;
t2 = Dicke der Negativelektrodenklemme4;
t3 = Dicke der Positivelektrodenklemme5;
t0 = Dicke des Hauptkörpers8.in which:
t1 = thickness of the closure part9 ;
t2 = thickness of the negative electrode clamp4 ;
t3 = thickness of the positive electrode clamp5 ;
t0 = thickness of the main body8 .

Die vorliegende Flachzelle erlaubt die Montierposition der Klemmen4 und5 beliebig zu verändern.The present flat cell allows the mounting position of terminals4 and5 to be changed as required.

Weiteres AusführungsbeispielAnother embodiment

In den 1. bis 3. Ausführungsbeispiel wird zwar jeder von 4 Seitenteilen zusammenheizgepresst, jedoch darf bei dem weiteren Ausführungsbeispiel allein der Seitenteil, bei dem die Klemme anmontiert wird, bzw. allein solcher Bereich eines Seitenteils, an dem die Klemme anmontiert wird, zusammenheizgepresst werden.In the 1st to 3rd embodiment, thougheach of 4 side partsheat-pressed together, but with thefurther embodiment alone theSide part where the clamp is installedis, or just such an area Side part on which the clamp is mountedwill be pressed together.

Claims (5)

Translated fromGerman

1. Eine Flachzelle, welche über das Zellenelement (3) zwischen den gegenüberstehenden Positiv- und Negativelektrodenstromfangplatten (2,1) und den Verschlußwerkstoff (6) verfügt, wobei der Verschlußwerkstoff (6) um das Zellenelement (3) ringsum und am Rand der beiden Stromfangplatten (1,2) so anliegt, daß der Zwischenraum zwischen den beiden Stromfangplatten (1,2) dicht verschlossen wird,dadurch gekennzeichnet, daß zumindest ein Teil des Verschlußteils (9) bestehend aus dem Verschlußwerkstoff (6) und dem Rand der beiden Stromfangplatten (1,2) durch Verjüngen eine Klemmenmontierfläche ausbildet, daß am Klemmenmontierteil (91) die Klemmen (4,5) anmontiert sind und daß die Dicke der Klemmenmontierteils (91) so eingestellt ist, daß die Gesamtdicke des Klemmenmontierteils (91) einschließlich der Klemmen (4,5), kleiner als die am Zellenelement (3) gemessene Dicke ist.1. A flat cell, which has the cell element (3 ) between the opposing positive and negative electrode current-collecting plates (2 ,1 ) and the closure material (6 ), the closure material (6 ) around the cell element (3 ) all around and on the edge of the two Current-collecting plates (1 ,2 ) abut in such a way that the space between the two current-collecting plates (1 ,2 ) is sealed tightly,characterized in that at least part of the closure part (9 ) consisting of the closure material (6 ) and the edge of the two current-collecting plates (1 ,2 ) forms a terminal mounting surface by tapering, that the terminals (4 ,5 ) are mounted on the terminal mounting part (91 ) and that the thickness of the terminal mounting part (91 ) is set such that the total thickness of the terminal mounting part (91 ) including the terminals (4 ,5 ), is smaller than the thickness measured on the cell element (3 ).2. Eine Flachzelle nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es gilt:
t1 + t2 + t3 ≦ t0
wobei t1 = Dicke des Klemmenmontierteils (91); t2 = Dicke der Negativelektrodenklemme (4); t3 = Dicke der Positivelektrodenklemme (5); und t0 = Dicke des Bereichs, in dem das Zellenelement (3) vorliegt.2. A flat cell according to claim 1, characterized in that the following applies:
t1 + t2 + t3 ≦ t0
where t1 = thickness of the terminal mounting part (91 ); t2 = thickness of the negative electrode clamp (4 ); t3 = thickness of the positive electrode clamp (5 ); and t0 = thickness of the area in which the cell element (3 ) is present.3. Eine Flachzelle nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Positiv- (2) und Negativelektrodenstromfangplatten (1) jeweils eine Dicke von 5 bis 100 µm aufweist.3. A flat cell according to claim 1, characterized in that the positive (2 ) and negative electrode current collector plates (1 ) each have a thickness of 5 to 100 microns.4. Eine Flachzelle nach dem Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Breite W1 am Verschlußteil (9) bei 0,5 bis 4 mm liegt; die Breite W2 am Klemmenmontierteil (91) bei 1 bis 7 mm liegt; und W2-W1 = 0 bis 3 m ist.4. A flat cell according to claim 1, characterized in that the width W1 on the closure part (9 ) is 0.5 to 4 mm; the width W2 on the terminal mounting part (91 ) is 1 to 7 mm; and W2-W1 = 0 to 3 m.5. Eine Flachzelle nach dem Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß Montage der Klemmen (4,5) über Punkt-, Ultraschall-, Laserschweißung, Lötung bzw. mittels leitenden Leims vor sich geht.5. A flat cell according to claim 4, characterized in that assembly of the terminals (4 ,5 ) via spot, ultrasound, laser welding, soldering or by means of conductive glue is going on.