CN102782897A - 层叠式外装蓄电设备 - Google Patents

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Abstract

提供一种即使在外装体的内部产生气体，也能够无漏液地从特定的部位可靠地排出该气体的层叠式外装蓄电设备。该层叠式外装蓄电设备具有外装体，该外装体通过相互重叠的外装薄膜在各自的外周缘部分形成的接合部处相互气密性地接合而形成，在该外装体的内部形成的收纳部中收纳蓄电设备要素以及电解液，构成外装体的相互重叠的外装薄膜的各自的外周缘部分中形成有非接合部位，该非接合部位被接合部包围并与收纳部连通，在形成了非接合部位的区域中形成有孔口部以及密封部，孔口部贯通外装薄膜的至少一方，密封部以包围孔口部的方式形成，且密封部是外装薄膜的一部分相互接合而成的，孔口部形成于形成有非接合部位的区域中的中心位置以外的位置。

Description

层叠式外装蓄电设备
技术领域
本发明涉及层叠式外装蓄电设备，具体而言，涉及电池或电容器（condensor）等蓄电设备要素被收纳到由2片外装薄膜所构成的外装体而成的层叠式外装蓄电设备。
背景技术
近些年，将正极板与负极板经由隔板被卷绕或者交替地层叠而构成的电池要素等蓄电设备要素，与电解液一并收纳于2片外装薄膜所构成的外装体内而形成的层叠式外装蓄电设备（电池或电容器）作为便携设备、电动汽车等的电源来被使用。
在该层叠式外装蓄电设备中，由于被过充电或者被置于高温中，因而电解液被电分解或者加热分解，因为这个原因，在外装体的内部产生可燃性气体等气体，由此，外装体的内部压力会上升。而为了解决这样的问题，提出了下述层叠式外装蓄电设备，该层叠式外装蓄电设备设置有如下的安全机构：在外装体中的2片外装薄膜的接合部的一部分中形成接合力弱的部分（以下，也称为“弱接合部分”），当内部的气体压力上升时，将该弱接合部分作为除气用安全阀发挥作用，或者具有当内部压力上升至规定的值以上时，自动地开口，将可燃性气体等向外部排出的安全阀（例如，参照日本专利文献1~专利文献5）。
图15分解地表示设置有在外装体中的接合部位形成有弱接合部分而成的安全机构的层叠式外装蓄电设备的一个例子的构成。该层叠式外装蓄电设备50的外装体通过在上部外装薄膜51A与下部外装薄膜51B被重叠的状态下，各个外装薄膜的外周缘部分的整个外周被热密封而形成接合部52，从而在内部形成收纳蓄电设备要素的收纳部，在外装体的收纳部内，与有机电解液一并收纳有薄型的蓄电设备要素（例如，电池要素、电容器要素）55。
在该层叠式外装蓄电设备50的接合部52的一部分中设置弱接合部分53，该弱接合部分53作为安全阀而发挥作用，从而在外装体内产生大量的气体的情况下，也能够将该气体从弱接合部分53释放而进行压力释放，从而能防止外装体破裂。具体而言，弱接合部分53与接合部52中的其它部分相比密封强度低，当外装体中的收纳了蓄电设备要素（电池要素、电容器要素）的收纳部的内部压力达到规定的值时，弱接合部分53优先剥离而形成排气口。
另外，在该图的例子中，外装体具有长方形的轮廓形状，从短边侧的2边中的各个边引出正极用电源引板56以及负极用电源引板57，该正极用电源引板56是与构成蓄电设备要素（电池要素、电容器要素）55的多个正极板中的每一个电连接的共用的正极引线部件，该负极用电源引板57是与多个负极板中的每一个电连接的共用的负极引线部件。
在这种结构的层叠式外装蓄电设备中，在构成安全机构的弱接合部分中，形成有当收纳用空间的内部压力达到规定的值时，可靠地剥离的排气口，并且，要求其具有在通常的使用状态下能够可靠地进行密闭而确保具有充分可靠性的密封强度。然而，从制造上的角度来看，可靠地形成具有这样的密封强度的弱接合部分并不容易。
另外，作为层叠式外装蓄电设备的安全机构，提出了下述安全机构，即、在形成了接合部的区域的至少一处，非接合部位与蓄电设备要素被收纳的收纳部连续且相对于收纳部被设置成湖岔状，从而形成压力集中部，在形成了该非接合部位的区域中，形成因外装薄膜的剥离，使内部与外部连通的压力开放部（参照专利文献6）。
但是，在这样的安全机构中，当内部压力上升时，遍布压力开放部的外周缘的整个区域，比较均匀地施加应力，因此在该压力开放部中，外装薄膜剥离的位置不确定，根据剥离的位置，收纳部内的电解液有时会泄漏。另外，即使外装体的内部压力低，在压力开放部中外装薄膜有时也会剥离，因此难以确保外装体内的气密性。
专利文献1：专利第3554155号公报
专利文献2：特开平05－013061号公报
专利文献3：特开平11－086823号公报
专利文献4：特开2006－236605号公报
专利文献5：特开2007－157678号公报
专利文献6：专利第3859645号公报
发明内容
本发明基于以上的情况而提出，其目的在于提供一种在层叠式外装蓄电设备的外装体的内部产生了气体的情况下，也能够不漏液地将该气体从特定的部位可靠地排出的层叠式外装蓄电设备。
本发明的层叠式外装蓄电设备具有外装体，该外装体是相互重叠的外装薄膜在各自的外周缘部分形成的接合部处相互气密性地接合而成的，在该外装体的内部形成的收纳部中收纳蓄电设备要素以及电解液，该层叠式外装蓄电设备的特征在于，构成所述外装体的相互重叠的所述外装薄膜的各自的外周缘部分中形成有非接合部位，该非接合部位被所述接合部包围并与所述收纳部连通，在形成了所述非接合部位的区域中形成有孔口部以及密封部，所述孔口部贯通所述外装薄膜的至少一方，所述密封部以包围所述孔口部的方式形成，且所述密封部是所述外装薄膜的一部分相互接合而成的，所述孔口部形成于形成有所述非接合部位的区域中的中心位置以外的位置。
在本发明的层叠式外装蓄电设备中，所述非接合部位可以呈具有与所述收纳部连通的一边的大致矩形的形状，在该非接合部位中的垂直于与收纳部连通的一边的其它边中，所述密封部与所述接合部形成为一体，该密封部的一部分按照从所述接合部连续地向所述非接合部位突出的方式形成。
另外，在本发明的层叠式外装蓄电设备中，优选，所述非接合部位包括：功能部分，该功能部分被所述接合部包围，在此包围区域中形成有孔口部；以及连通部分，该连通部分连通所述功能部分与所述收纳部，更优选所述非接合部位中的连通部分弯曲。
另外，在这样的层叠式外装蓄电设备中，所述密封部可以与所述接合部形成为一体，该密封部的一部分按照从接合部连续地向所述非接合部位突出的方式形成。
另外，在本发明的层叠式外装蓄电设备中，优选，孔口部的轮廓形状为n边形（其中n≥3），该n边形的外接圆与密封部的外周之间的接合宽度为0.2～2.0mm。
另外，在本发明的层叠式外装蓄电设备中，优选，在相互重叠的所述外装薄膜中的每一个外装薄膜的所述非接合部位之间，存在由聚酰亚胺、聚苯硫醚或者纤维素形成的非热熔接性片材，更优选所述非热熔接性片材通过粘接剂层固定于至少一方的外装薄膜。具体而言，可以是1片非热熔接性片材固定于任意一方的外装薄膜，也可以是2片非热熔接性片材固定于两方的外装薄膜。
在本发明的层叠式外装蓄电设备中，当在外装体内的收纳蓄电设备要素的收纳部内产生气体时，该气体进入形成于外周缘部分的非接合部位内，因此根据气体的产生量，不仅收纳部发生膨胀，非接合部位内也充分地发生膨胀，随此，应力作用于密封部。而孔口部形成于形成有非接合部位的区域的中心位置以外的位置，因此应力集中地施加于包围该孔口部的密封部的特定的部分，该密封部的特定的部分与其它部分、接合部相比，优先剥离。并且，由于密封部剥离，外装体内的气体从孔口部向外部排出。
因此，根据本发明的层叠式外装蓄电设备，在外装体的内部产生气体的情况下，当伴随该气体的产生而内部发生膨胀时，由于向该特定的部分施加大的应力，因此不会按每个产品产生偏差，密封部总能从密封部的特定的部分剥离，因而能不漏液地从孔口部可靠地将该气体向外部排出。另外，在外装体的内部压力为低压的状态下，密封部难以剥离，因此可以得到外装体内的高气密性。
另外，非接合部位由形成了安全阀的功能部分以及连通该功能部分与收纳部的连通部分构成，根据该构成，当安全阀中的密封部剥离时，能够防止收纳部的内部压力急剧地降低，因此能够可靠地防止电解液的漏液。
另外，由于非接合部位中的连通部分弯曲，因而可充分地确保从收纳部到密封部的距离，所以能够更进一步可靠地防止电解液的漏液。另外，孔口部的轮廓形状为n边形（其中n≥3），该n边形的外接圆与密封部的外周之间的接合宽度为0.2～2.0mm，根据该构成，当外装体发生膨胀时，应力集中地施加于密封部的特定的位置，因此在外装体急剧地发生膨胀的情况下，当该外装体的内部达到了预期的压力时，密封部也能可靠地发生剥离，因此，可以得到相对于外装体的急剧膨胀的高响应性。
另外，根据外装薄膜的各自的非接合部位之间存在非热熔接性片材的构成，在加热或者高温环境下使用时，能够防止外装薄膜的各自的非接合部位相互熔接，或者能够防止外装薄膜的一部分溶解于电解液而非接合部位相互粘接，因此能够确保实现层叠式外装蓄电设备的动作可靠性。
进一步，根据非热熔接性片材通过粘接剂层固定于一方的外装薄膜的构成，可易于确定非接合部位、孔口部的位置，能够提高他们的形状、尺寸的精度，能够降低进行气体排出的内部压力的偏差。
附图说明
图1是表示本发明的层叠式外装蓄电设备的一个例子的构成的说明用俯视图。
图2是表示图1的层叠式外装蓄电设备中的安全机构的说明图。
图3是表示图2所示的安全机构的说明用剖视图。
图4是表示蓄电设备要素的一个例子的构成的说明图。
图5是表示本发明的层叠式外装蓄电设备的另一例的构成的说明用俯视图。
图6是表示图5的层叠式外装蓄电设备中的安全机构的说明图。
图7是表示图6所示的安全机构的说明用剖视图。
图8是表示本发明的层叠式外装蓄电设备中的安全机构的变形例的说明图。
图9是表示本发明的层叠式外装蓄电设备中的安全机构的其它变形例的说明图。
图10是表示本发明的层叠式外装蓄电设备中的安全机构的又一变形例的说明图。
图11是表示本发明的层叠式外装蓄电设备中的安全机构的变形例的说明图。
图12是实施例2中使用的非热压接片材的放大俯视图。
图13是表示在实施例3以及实施例4中，在上部外装薄膜上形成的孔口部的轮廓形状的说明图。
图14是比较例1中使用的非热压接片材的放大俯视图。
图15是表示设置了现有的安全机构的层叠式外装蓄电设备的一个例子的构成的说明用分解图。
具体实施方式
以下，对本发明的实施方式详细地进行说明。
图1是表示本发明的层叠式外装蓄电设备的一个例子的构成的说明用俯视图，图2是表示图1的层叠式外装蓄电设备中的安全机构的说明图，图3是表示图2所示的安全机构的说明用剖视图。
在该层叠式外装蓄电设备10中，外装体20是在各个具有热熔接性的长方形的上部外装薄膜21A以及下部外装薄膜21B相互重叠的状态下，在各个外装薄膜的外周缘部分的整个外周上形成的接合部22中相互气密性地接合而构成的。在外装体20的内部形成收纳蓄电设备要素的收纳部23，在该收纳部23内，蓄电设备要素和有机电解液一并被收纳。
另外，在图示的例子中，上部外装薄膜21A的形成收纳部23的部分被施以冲压加工。
外装体20中的上部外装薄膜21A以及下部外装薄膜21B的外周缘部中形成有一边与收纳部23连通，其它的边被接合部22包围的俯视时为大致矩形的非接合部位24。在形成了该非接合部位24的区域中，由孔口部26和密封部25构成的安全阀27形成在形成有非接合部位24的区域中的中心位置以外的位置上，其中，该孔口部26贯通上部外装薄膜21A，该密封部25按照包围该孔口部26的方式形成，且该密封部25是上部外装薄膜21A以及下部外装薄膜21B的一部分相互接合而成的。在图示的例子中，在垂直于非接合部位24的与收纳部23连通的一边的其它边中，安全阀27的密封部25与接合部22形成为一体，该密封部25的一部分按照从接合部22连续地向非接合部位24突出成半圆形状的方式形成。
另外，在上部外装薄膜21A以及下部外装薄膜21B的各自的非接合部位24之间，存在与该非接合部位24具有相同俯视形状的非热熔接性片材30，该非热熔接性片材30通过粘接剂层31例如被固定于上部外装薄膜21A。
作为构成外装体20的上部外装薄膜21A以及下部外装薄膜21B，例如，可优选使用从内侧起按聚丙烯（以下称为“PP”）层、铝层以及尼龙层等的顺序层叠的薄膜。
例如使用PP层、铝层以及尼龙层层叠而成的薄膜作为上部外装薄膜21A以及下部外装薄膜21B的情况下，其厚度通常为50～300μm。
上部外装薄膜21A以及下部外装薄膜21B的纵横的尺寸可根据收纳部23中收纳的蓄电设备要素11的尺寸来适当选择，例如纵方向的尺寸为40～200mm，横方向的尺寸为60～300mm。
另外，上部外装薄膜21A以及下部外装薄膜21B的接合部22的接合宽度例如优选为2～50mm，进一步优选为2～40mm，更加优选为2～15mm。其中，在接合部22的与非接合部位24相邻的一边处形成的狭窄部分22a的接合宽度可以与其它3边的接合宽度相同，也可以不同。
另外，非接合部位24的尺寸取决于接合部22以及收纳部23的尺寸，与收纳部23连通的一边的尺寸例如为5～40mm，与该边垂直的其它边（图1中的上下方向的边）的尺寸例如为3～12mm。
安全阀27中的孔口部26的轮廓形状可以为圆形，也可以为5边形以及6边形等n为3以上的n边形，优选为正n边形。这里，当n的值小时，执行气体排出的内部压力有可能产生偏差。根据这样的观点，优选n为5以上。另外，当n的值大时，该孔口部26的轮廓形状为接近圆形的形状，因此使轮廓形状为n边形所产生的效果小，因而优选n为8以下。
优选，安全阀27中的孔口部26的直径为0.5～8mm，更优选为1.0～6mm。
这里，对于孔口部26的直径而言，当轮廓形状为圆形时，是指圆的直径，当轮廓形状为n边形时，是指n边形的外接圆的直径。
另外，优选安全阀27中的密封部25的接合宽度为0.2～2mm，更优选为0.3～1.2mm。当该接合宽度过小时，会产生进行气体排出的内部压力的偏差，或者，会难以确保密闭状态，可靠性降低，因此不佳。另一方面，当该接合宽度过大时，在该密封部25剥离前，接合部22会变得易于剥离，因此不佳。
这里，对于密封部25的接合宽度而言，当孔口部26的轮廓形状为圆形时，是指从该孔口部26的周缘到密封部25的外周的距离，当孔口部26的轮廓形状为n边形时，是指从该n边形的外接圆到密封部25的外周的距离。
作为构成非热熔接性片材30的材料，优选使用聚酰亚胺、聚苯硫醚或者纤维素。
非热熔接性片材30的厚度例如为0.01～0.05mm。
另外，作为构成粘接剂层31的粘接剂，能够使用各种粘接剂。
如图4所示，构成层叠式外装蓄电设备10的蓄电设备要素11具有电极层叠体11a，该电极层叠体11a是隔着隔板S，将多个正极板和多个负极板交替层叠而构成的，其中，多个正极板是在各个正极集电体12a上形成正极层12而成的，多个负极板是在各个负极集电体13a上形成负极层13而成的，在该电极层叠体11a的上面，配置作为锂离子的供给源的锂金属（锂极层）18，在该锂金属18上，层叠有锂极集电体18a。另外，19是锂极取出部件。
多个正极板中的每一个经由取出部件16与作为共用的正极引线部件的例如铝制的正极用电源引板14电连接。另一方面，多个负极板中的每一个经由取出部件17与作为共用的负极引线部件的例如铜制的负极用电源引板15电连接。
而且，正极用电源引板14以及负极用电源引板15各自按照从外装体20的一端以及另一端向外部突出的方式被引出。
作为构成蓄电设备要素11的正极层12，可使用向电极材料中根据需要添加了导电材料（例如活性炭、炭黑等）以及粘合剂等而成形的板材。作为构成正极层12的电极材料，只要能够可逆地承载锂，就没有特别的限定，可列举LiCoO2、LiNiO2、LiFeO2等可用一般式：LixMyOz（其中，M表示金属原子，x、y以及z是整数）来表示的金属氧化物等正极活物质、活性炭等。
另外，作为构成蓄电设备要素11的负极层13，可使用通过粘合剂使电极材料成形的板材。作为负极层13的电极材料，只要是能够可逆地承载锂的材料就没有特别限定，可列举石墨、各种碳材料、多并苯系物质、锡氧化物、硅酸化合物等的粉末状、粒状的负极活物质等。
另外，作为电解液，优选使用在适当的有机溶剂中溶解电解质而形成的液体。作为有机溶剂的具体例，可列举碳酸乙烯酯、丙烯碳酸酯、碳酸二甲酯、碳酸二乙酯、乙腈、二甲氧基乙烷等非质子性有机溶剂，这些可以单独使用或者也可以组合2种类以上来使用。另外，作为电解质，可使用可生成锂离子的电解质，作为具体例，可列举LiI、LiCIO4、LiAsF4、LiBF4、LiPF6等。
这样的层叠式外装蓄电设备10能够以如下方法制造。
在下部外装薄膜21B上的作为收纳部23的位置处配置蓄电设备要素11，并且在该蓄电设备要素11上重叠上部外装薄膜21A，热熔接上部外装薄膜以及下部外装薄膜的外周缘部分的3个边，该上部外装薄膜21A在作为非接合部位24的位置处借助粘接剂层31固定了非热熔接性片材30，且具有孔口部26。
而且，在上部外装薄膜21A以及下部外装薄膜21B之间注入电解液后，通过热熔接上部外装薄膜21A以及下部外装薄膜21B的外周缘部分的未熔接的1个边，来形成外装体20，从而得到层叠式外装蓄电设备10。
在上述的层叠式外装蓄电设备10中，外装体20内的收纳蓄电设备要素11的收纳部23内产生了气体的情况下，该气体进入形成于外周缘部分的非接合部位24内，因此根据气体的产生量，不仅是收纳部23，非接合部位24内也得到充分的膨胀，随此，应力作用于安全阀27中的密封部25。而安全阀27形成于形成有非接合部位24的区域的中心位置以外的位置，具体而言，在垂直于非接合部位24的与收纳部23连通的一边的其它边上，安全阀27的密封部25与接合部22形成为一体，该密封部25的一部分按照从接合部22连续地向非接合部位24突出的方式形成，因此在该安全阀27的密封部25中，应力集中地施加于其特定的部分，因此该密封部25的特定的部分与其它的部分、接合部22相比，优先地剥离。而且，在安全阀27中，贯通上部外装薄膜21A的孔口部26按照被密封部25包围的方式形成，因此通过密封部25剥离，外装体内的气体从孔口部26向外部排出。
因此，根据上述的层叠式外装蓄电设备10，在外装体20的内部产生气体的情况下，当伴随该气体的产生而内部发生膨胀时，安全阀27的密封部25的其特定的部分被施加大的应力，因此不会按每个产品产生偏差，始终从密封部的特定的部分剥离，因此能够不产生漏液地将该气体从孔口部26可靠地向外部排出。另外，在外装体20的内部压力为低压的状态下，密封部25难以剥离，因此可以获得外装体20内的高气密性。
另外，孔口部26的轮廓形状为n边形（其中，n≥3），该n边形的外接圆与密封部25的外周之间的接合宽度为0.2～2.0mm，从而在外装体20膨胀后时，应力会集中地施加于密封部25的特定的位置，因此即使在外装体20急剧地发生了膨胀的情况下，在该外装体20的内部达到预期的压力时，密封部25也能够可靠地剥离，因此，可以得到相对于外装体20的急剧膨胀的高响应性。
另外，上部外装薄膜21A以及下部外装薄膜21B的各自的非接合部位24之间存在非热熔接性片材30，因此能够防止在加热或者高温环境下使用时，上部外装薄膜21A以及下部外装薄膜21B的各自的非接合部位24相互熔接，或者能够防止上部外装薄膜21A以及下部外装薄膜21B的一部分溶解于电解液而各个非接合部位24相互粘接，因此能够确保实现层叠式外装蓄电设备10的动作可靠性。进一步，根据非热熔接性片材30通过粘接剂层31固定于上部外装薄膜21A的构成，能够容易确定非接合部位24、孔口部26的位置，能够提高他们的形状、尺寸的精度，能够降低进行气体排出的内部压力的偏差。
具有这样的构成的本发明的层叠式外装蓄电设备可以是锂离子电容器等有机电解质电容器，但是也能够应用于是其它有机电解质电池，由于有机电解质电容器与有机电解质电池相比，具有充电容量小，但能够瞬时充电、放电的构成，因此存在气体压力变化大的可能性，所以尤其是层叠式外装蓄电设备由有机电解质电容器构成的情况下更加有效。
图5是表示本发明的层叠式外装蓄电设备的其它例子的构成的说明用俯视图，图6是表示图5的层叠式外装蓄电设备中的安全机构的说明图，图7是表示图6所示的安全机构的说明用剖视图。
该层叠式外装蓄电设备10的外装体20的上部外装薄膜21A以及下部外装薄膜21B的外周缘部分中，形成有非接合部位24，该非接合部位24由被接合部22包围的俯视时为大致矩形的功能部分24a、以及连通该功能部分24a与收纳部23的连通部分24b构成。在形成有该非接合部位24的功能部分24a的区域中，安全阀27形成于形成有非接合部位24的区域的中心位置以外的位置。该安全阀27由贯通上部外装薄膜21A的圆形的孔口部26，以及按照包围该孔口部26的方式形成的、上部外装薄膜21A以及下部外装薄膜21B的一部分相互接合而成的圆环状的密封部25构成。在图示的例子中，安全阀27形成于形成有非接合部位24的功能部分24a的区域的中心位置。
另外，在上部外装薄膜21A以及下部外装薄膜21B各自的非接合部位24之间，存在与该非接合部位24具有相同平面形状的非热熔接性片材30，该非热熔接性片材30通过粘接剂层31例如固定于上部外装薄膜21A。
作为非接合部位24中的功能部分24a的尺寸，取决于接合部22以及收纳部23的尺寸，例如与收纳部23的一边平行的一边的尺寸为5～40mm，与该边垂直的其它边（图1中的上下方向的边）的尺寸为3～12mm。
另外，非接合部位24的连通部分24b的宽度例如为3～30mm，连通部分24b的长度根据接合部22以及收纳部23的尺寸可适当设定。
该层叠式外装蓄电设备10中的其它的构成与图1所示的层叠式外装蓄电设备10基本上相同。
在上述的层叠式外装蓄电设备10中，当外装体20内的收纳蓄电设备要素11的收纳部23内产生了气体时，该气体进入形成于外周缘部分的非接合部位24内，因此根据气体的产生量，不仅收纳部23，非接合部位24内也发生膨胀，随此，应力作用于安全阀27中的密封部25。而且，安全阀27形成于形成有非接合部位24的区域的中心位置以外的位置，具体而言，形成于非接合部位24中的功能部分24a，因此在该安全阀27的密封部25上，应力集中地施加于其特定的部分，所以该密封部25的特定的部分与其它部分、接合部22相比，优先地剥离。而且，在安全阀27中，贯通上部外装薄膜21A的孔口部26形成为被密封部25包围，因此通过密封部25的剥离，外装体内的气体从孔口部26向外部排出。
因此，根据上述的层叠式外装蓄电设备10，在外装体20的内部产生了气体的情况下，当伴随该气体的产生而内部发生膨胀时，安全阀27的密封部25的其特定的部分被施加大的应力，因此不会按每个产品而产生偏差，始终从密封部的特定的部分剥离，因此能够不产生漏液地将该气体从孔口部26可靠地向外部排出。另外，在外装体20的内部压力为低压的状态下，密封部25难以剥离，因此可以获得外装体20内的高气密性。
另外，非接合部位24由形成有安全阀27的功能部分24a以及连通该功能部分24a与收纳部23的连通部分24b构成，因此当安全阀27中的密封部25剥离了时，能够防止收纳部23的内部压力急剧地降低，因此能够可靠地防止电解液的漏液。
另外，由于非接合部位24中的连通部分24b弯曲，因此从收纳部23到安全阀27的距离得以充分地确保，因此能够更加可靠地防止电解液的漏液。
另外，在上部外装薄膜21A以及下部外装薄膜21B的各自的非接合部位24之间，存在非热熔接性片材30，因此能够防止当在加热或者高温环境下使用后时，上部外装薄膜21A以及下部外装薄膜21B的各自的非接合部位24相互熔接，或者能够防止上部外装薄膜21A以及下部外装薄膜21B的一部分溶解于电解液而各个非接合部位24相互粘接，能够确保实现层叠式外装蓄电设备10的动作可靠性。进一步，根据非热熔接性片材30通过粘接剂层31固定于上部外装薄膜21A的构成，能够容易确定非接合部位24、孔口部26的位置，能够提高他们的形状、尺寸的精度，能够降低进行气体排出的内部压力的偏差。
以上，对于本发明的层叠式外装蓄电设备，说明了其实施方式，但本发明不限于上述的实施方式，能够施以各种变更。
例如，在具有由功能部分24a以及连通部分24b构成的非接合部位24的构成中，如图8以及图9所示，连通部分24b不是必须弯曲的，也可以是直线状的，另外，连通部分24b的位置也能够适当选择。
另外，在具有由功能部分24a以及连通部分24b构成的非接合部位24的构成中，如图10所示，也可以形成为：安全阀27的密封部25与接合部22形成为一体，该密封部25的一部分从接合部22连续地向非接合部位24突出。
另外，将功能部分24a的俯视形状大致形成为矩形也不是必须的，能够适当选择，例如如图11所示，也可以是具有弯边的形状。
另外，孔口部可以按照仅贯通下部外装薄膜的方式形成，也可以按照贯通上部外装薄膜以及下部外装薄膜双方的方式形成。
另外，安全阀中的密封部以及孔口部的轮廓形状不限于圆形、n边形，也能够是椭圆形、其它适当的形状。
另外，非热熔接性片材也可以固定于下部外装薄膜。
另外，非热熔接性片材在本发明中不是必需的。但是，在未设置非热熔接性片材的情况下，当在加热或者高温环境下使用时，2片外装薄膜的非接合部位会相互熔接，或者外装薄膜的一部分溶解而非接合部位会相互粘接，因此会使安全阀不能正常地发挥作用，所以优选设置非热熔接性片材。
另外，若要不使用非热熔接性片材来制造层叠式外装蓄电设备，则将2片外装薄膜在其各自的成为非接合部位的部分之间夹设加热块的状态下，使2片外装薄膜重叠，通过对该2片外装薄膜的外周缘部分的3个边进行热熔接，由此形成所要的非接合部位后，取出加热块既可。
实施例
〈实施例1〉
（1）正极板的制作：
通过冲压方式，在宽度200mm、厚度15μm的带状的铝箔上，按照交错状地排列的方式形成开口面积0.79mm2的圆形的多个贯通孔，从而制作了开口率42％的集电体半成品。向该集电体半成品的一部分，使用纵型压模方式的双面涂刷机，以涂刷宽度130mm，涂刷速度8m/min的涂刷条件，将双面相加的涂敷厚度的目标值设定为20μm，来双面涂刷了导电涂料后，在200℃、24小时的条件下，进行减压干燥，从而在集电体半成品的正反面形成了导电层。
接下来，在形成于集电体半成品的正反面的导电层上，使用纵型压模方式的双面涂刷机，以涂刷速度8m/min的涂刷条件，将双面相加的涂敷厚度的目标值设定为150μm，来双面涂刷了正极涂料后，在200℃、24小时的条件下，进行减压干燥，从而在导电层上形成了正极层。
按照层叠了导电层以及正极层而成的部分（以下，对正极板也称为“涂刷部”）为98mm×128mm，任意的层都未形成的部分（以下，对正极板也称为“未涂刷部”）为98mm×15mm的方式，将以上述方法得到的、在集电体半成品的一部分上层叠了导电层以及正极层而成的材料切断成98mm×143mm的大小，从而制成了正极板。
（2）负极板的制作：
通过冲压方式，在宽度200mm、厚度10μm的带状的铜箔上，按照交错状地排列的方式形成开口面积0.79mm2的圆形的多个贯通孔，从而得到开口率42％的集电体半成品。向该集电体半成品的一部分，使用纵型压模方式的双面涂刷机，以涂刷宽度130mm，涂刷速度8m/min的涂刷条件，将双面相加的涂敷厚度的目标值设定为80μm，来双面涂刷负极涂料后，在200℃、24小时的条件下，进行减压干燥，从而在集电体半成品的正反面形成了负极层。
按照形成有负极层的部分（以下，对负极板称为“涂刷部”）为100mm×128mm，未形成负极层的部分（以下，对负极板称为“未涂刷部”）为100mm×15mm的方式，将以上述方法得到的、在集电体半成品的一部分上形成负极层而成的材料切断成100×143mm的大小，从而制作了负极板。
（3）锂离子电容器要素的制作：
首先，准备10片正极板、11片负极板、22片厚度为50μm的隔板，按照使正极板与负极板的各自的涂刷部重叠，但各自的未涂刷部成为相反侧而不重叠的方式，以隔板、负极板、隔板、正极板的顺序层叠正极板与负极板，将层叠体的4边通过胶带固定，从而制作了电极层叠单元。
接下来，准备厚度260μm的锂箔，按照构成电极层叠体单元的各负极活物质每1g当550mAh/g的方式切断锂箔，将该切断后的锂箔与厚度40μm的不锈钢压接，从而制作锂离子供给部件，将该锂离子供给部件配置成在电极层叠单元的上侧与负极对置。
然后，在制作出的电极层叠单元的10片正极板的每1片的未涂刷部上重叠了预先在密封部分热熔接了密封剂薄膜的宽度为50mm、长度为50mm、厚度为0.2mm的铝制的正极用电源引板，并进行了超音波熔接。另一方面，在电极层叠单元的11片的负极板的各自的未涂刷部以及锂离子供给部件上，分别重叠了预先在密封部分热熔接了密封剂薄膜的宽度为50mm、长度为50mm、厚度为0.2mm的铜制的负极用电源引板，并进行电阻熔接。如以上那样，制作了锂离子电容器要素。
（4）试验用层叠式外装锂离子电容器的制作：
接下来，制作上部外装薄膜（作为接合部的外周缘部分的宽度为10mm）和下部外装薄膜，该上部外装薄膜由PP层、铝层以及尼龙层层叠而成，尺寸为125mm（纵宽度）×160mm（横宽度）×0.15mm（厚度），中央部分被施以105mm（纵宽度）×140mm（横宽度）的冲压加工，该下部外装薄膜由PP层、铝层以及尼龙层层叠而成，尺寸为125mm（纵宽度）×160mm（横宽度）×0.15mm（厚度），并在上部外装薄膜的外周缘部分形成了直径d为2mm的孔口部。另一方面，制作了聚酰亚胺制的非热熔接性片材，该聚酰亚胺制的非热熔接性片材的尺寸为6mm（纵宽度）×140mm（横宽度）×0.02mm（厚度），在纵方向的一边的中央位置形成了直径为3.5mm的半圆形的切口，一面具有粘接剂层。
而且，在上部外装薄膜的外周缘部分中的一边的中央位置（作为非接合部位的位置）处，借助粘着材层固定非热熔接性片材，并且在与该边对置的另一边的中央位置，形成了直径1mm的试验用气体流入口。
接下来，在下部外装薄膜上的作为收纳部的位置处，以使其正极用电源引板以及负极用电源引板分别从下部外装薄膜的端部向外方突出的方式配置了锂离子电容器要素，在该锂离子电容器要素上，重叠上部外装薄膜，并热熔接上部外装薄膜以及下部外装薄膜的外周缘部分中的3个边（正极用电源引板以及负极用电源引板突出的2个边以及配置了热熔接性片材的1个边），从而用该3边形成包围收纳部的接合部，并且在配置了热熔接性片材的1个边处形成了与收纳部连通的非接合部位以及安全阀。
然后，利用形成了管状的气体注入口的不锈钢板与通常的不锈钢板，来夹持并固定上部外装薄膜以及下部外装薄膜的外周缘部分中的未熔接的一边。此时，将不锈钢板配置成该气体注入口与形成于上部外装薄膜的气体流入口重叠。
以上述方法，合计制作了3个试验用层叠式外装锂离子电容器。
（5）试验：
将3个试验用层叠式外装锂离子电容器分别配置于以10mm的间隔分离地配置的2片丙烯酸板之间，从不锈钢板的气体注入口向内部注入氮气，测量被注入的氮气向外部排出的时刻的内部压力，并且调查了上部外装薄膜以及下部外装薄膜中的氮气被排出的部位。
结果，在3个试验用层叠式外装锂离子电容器中，均是安全阀中的密封部剥离，氮气从该安全阀被排出。气体排出时的内部压力平均为0.8MPa。
另外，调查密封部的剥离状态后确认了：在3个试验用层叠式外装锂离子电容器中，均是在靠近密封部中的收纳部的特定的部分剥离。
〈实施例2〉
合计制作了3个除使用具有图12所示的平面形状且尺寸A～F为A＝30mm、B＝6mm、C＝10mm、D＝2mm、E＝2mm、F＝3.5mm的非热熔接性片材作为非热熔接性片材之外，其它与实施例1相同的试验用层叠式外装锂离子电容器，并对他们进行了试验。
结果，在3个试验用层叠式外装锂离子电容器中，均是安全阀中的密封部剥离，氮气从该安全阀被排出。气体排出时的内部压力平均为0.8MPa。
另外，调查了密封部的剥离状态后，确认了：在3个试验用层叠式外装锂离子电容器中，均是密封部的接近收纳部的特定的部分剥离。
＜实施例3＞
合计制作了3个除在上部外装薄膜中形成了如图13（イ）所示具有外接圆的直径d1为2mm的正5边形的轮廓形状的孔口部26，使用具有图12所示的俯视形状，尺寸A～F为A＝30mm、B＝6mm、C＝10mm、D＝2mm、E＝2mm、F＝2.9mm的非热熔接性片材作为非热熔接性片材以外，其它与实施例1相同的试验用层叠式外装锂离子电容器，并对他们进行了试验。
结果，在3个试验用层叠式外装锂离子电容器中，均是安全阀中的密封部剥离，氮气从该安全阀被排出。气体排出时的内部压力平均是0.8MPa。
另外，调查了密封部的剥离状态后，确认了在3个试验用层叠式外装锂离子电容器中，均是密封部的接近收纳部的特定的部分剥离。
＜实施例4＞
合计制作了3个除在上部外装薄膜中形成了如图13（ロ）所示具有外接圆的直径d1为2mm的正6边形的轮廓形状的孔口部（26），并使用具有图12所示的俯视形状且尺寸A～F为A＝30mm、B＝6mm、C＝10mm、D＝2mm、E＝2mm、F＝2.9mm的非热熔接性片材作为非热熔接性片材以外，其它与实施例1相同的试验用层叠式外装锂离子电容器，并对他们进行了试验。
结果，在3个试验用层叠式外装锂离子电容器中，均是安全阀的密封部剥离，氮气从该安全阀被排出。气体排出时的内部压力平均为0.8MPa。
另外，调查了密封部的剥离状态后，确认了在3个试验用层叠式外装锂离子电容器中，均是密封部的接近收纳部的特定的部分剥离。
〈比较例1〉
合计制作了3个除使用具有中央位置处形成了贯通孔的图14所示的俯视形状且尺寸A～C为A＝30mm、B＝7mm、C＝3.5mm的非热熔接性片材作为非热熔接性片材以外，其它与实施例1相同的试验用层叠式外装锂离子电容器，并对他们进行了试验。
结果，在3个试验用层叠式外装锂离子电容器中，均是安全阀中的密封部剥离，氮气从该安全阀被排出。气体排出时的内部压力平均为0.4MPa。
另外，调查了密封部的剥离状态后，确认了在3个试验用层叠式外装锂离子电容器中，剥离后的部分存在偏差。
以上，将实施例1～4以及比较例1的试验用层叠式外装锂离子电容器的试验结果综合表示于下述表1中。在下述表1中，气体排出时的内部压力的值表示3个试验用层叠式外装锂离子电容器的平均值。
Figure BDA00002077400800191
通过上述结果可明确得知，根据实施例1～4的试验用层叠式外装锂离子电容器，当外装体的内部压力变为0.8MPa时，安全阀中的密封部的特定的部分剥离，氮气被排出。相对于此，在比较例1的试验用层叠式外装锂离子电容器中，安全阀中的密封部剥离，但剥离时的外装体的内部压力为0.4MPa，与实施例1～4相比，相当的低，另外，剥离的部分存在偏差。
此外，在实施本发明时，如实施例3以及实施例4那样，优选形成于上部外装薄膜的孔口部的轮廓形状为n为3以上的n边形，进一步优选n为5～8。在具有这样的孔口部的情况下，优选n边形的外接圆与密封部的外周之间的接合宽度为0.2～2mm的范围，进一步优选为0.3～1.2mm。
如实施例3以及实施例4那样，具有从孔的中心点到孔的周缘的距离不同的多边形状的孔口部，与具有从孔的中心点到孔的周缘的距离相等的孔口部相比，应力易于向角部施加，当外装体的内部达到了预期的压力时，能够使密封部可靠地剥离。
进一步，密封部的接合宽度为0.2～2mm的范围，从而能够减小气体向外部排出后的时刻的内部压力的偏差。
附图标记的说明
10层叠式外装蓄电设备； 11蓄电设备要素；
11a电极层叠体；        12正极层；
12a极集电体；        13负极层；
13a负极集电体；      14正极用电源引板；
15负极用电源引板；   16、17取出部件；
18锂金属（锂极层）； 18a锂极集电体；
19锂极取出部件；     20外装体；
21A上部外装薄膜；    21B下部外装薄膜；
22接合部；           22a狭窄部分；
23收纳部；           24非接合部位；
24a功能部分；        24b连通部分；
25密封部；           26孔口部；
27安全阀；           30非热熔接性片材；
31粘接剂层；         50层叠式外装蓄电设备；
51A上部外装薄膜；    51B下部外装薄膜；
52接合部；           53弱接合部分；
55蓄电设备要素；     56正极用电源引板；
57负极用电源引板；   S隔板。

Claims (8)

1.一种层叠式外装蓄电设备，具有外装体，该外装体是相互重叠的外装薄膜在各自的外周缘部分形成的接合部处相互气密性地接合而成的，在该外装体的内部形成的收纳部中收纳蓄电设备要素以及电解液，
该层叠式外装蓄电设备的特征在于，
构成所述外装体的相互重叠的所述外装薄膜的各自的外周缘部分中形成有非接合部位，该非接合部位被所述接合部包围并与所述收纳部连通，在形成了所述非接合部位的区域中形成有孔口部以及密封部，所述孔口部贯通所述外装薄膜的至少一方，所述密封部以包围所述孔口部的方式形成，且所述密封部是所述外装薄膜的一部分相互接合而成的，
所述孔口部形成于形成有所述非接合部位的区域中的中心位置以外的位置。
2.根据权利要求1所述的层叠式外装蓄电设备，其特征在于，
所述非接合部位呈具有与所述收纳部连通的一边的大致矩形的形状，在该非接合部位中的垂直于与收纳部连通的一边的其它边中，所述密封部与所述接合部形成为一体，该密封部的一部分按照从所述接合部连续地向所述非接合部位突出的方式形成。
3.根据权利要求1所述的层叠式外装蓄电设备，其特征在于，
所述非接合部位包括：功能部分，该功能部分被所述接合部包围，在此包围区域中形成有孔口部；以及连通部分，该连通部分连通所述功能部分与所述收纳部。
4.根据权利要求3所述的层叠式外装蓄电设备，其特征在于，
所述非接合部位的连通部分弯曲。
5.根据权利要求3或4所述的层叠式外装蓄电设备，其特征在于，
所述密封部与所述接合部形成为一体，该密封部的一部分按照从接合部连续地向所述非接合部位突出的方式形成。
6.根据权利要求1~5中的任意一项所述的层叠式外装蓄电设备，其特征在于，
孔口部的轮廓形状为n边形，其中n≥3，该n边形的外接圆与密封部的外周之间的接合宽度为0.2～2.0mm。边形边形
7.根据权利要求1~6中的任意一项所述的层叠式外装蓄电设备，其特征在于，
在相互重叠的所述外装薄膜中的每一个外装薄膜的所述非接合部位之间，存在由聚酰亚胺、聚苯硫醚或者纤维素形成的非热熔接性片材。
8.根据权利要求7所述的层叠式外装蓄电设备，其特征在于，
所述非热熔接性片材通过粘接剂层固定于至少一方的外装薄膜。
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