JP2002151020A - Electrochemical device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ポリマーリチウム
二次電池、電気二重層キャパシタ等の電気化学デバイス
に関し、特に、内部の出ガスに対する安全機構を有する
電気化学デバイスに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrochemical device such as a polymer lithium secondary battery and an electric double layer capacitor, and more particularly, to an electrochemical device having a safety mechanism against an internal gas.
【０００２】[0002]
【従来の技術】携帯用電子機器の普及に伴い、軽量、小
型でなおかつ長時間の連続駆動が可能な二次電池等の電
気化学デバイスが求められている。従来の二次電池は金
属の外装缶を使用していたが、リチウムポリマー電池に
代表されるように、外装袋に薄くて軽いフィルムを用い
ることによって電池重量を減らし、設計の自由度を増大
させることが可能となった。2. Description of the Related Art With the spread of portable electronic devices, there has been a demand for electrochemical devices such as secondary batteries which are lightweight and small and which can be driven continuously for a long time. Conventional secondary batteries use metal outer cans, but as represented by lithium polymer batteries, use thin and light films for outer bags to reduce battery weight and increase design flexibility. It became possible.
【０００３】外装袋に使用されているフィルムは、主に
数種の樹脂でアルミ箔をコーティングしたアルミラミネ
ートフィルムである。このアルミラミネートフィルムは
軽量であり、今までの金属の外装缶を用いた電池よりも
薄く、軽くすることが可能となった。[0003] The film used for the outer bag is an aluminum laminated film in which an aluminum foil is mainly coated with several kinds of resins. This aluminum laminated film is light in weight, and can be made thinner and lighter than a battery using a conventional metal outer can.
【０００４】従来、このようなフィルムを外装袋に用い
た電池に何らかの異常が生じた場合、使用する電解液の
種類にもよるが、発熱や、ガス等が発生し、最悪の場合
破裂・発火に至ることがある。例えば、充電器は所定の
時間や電圧に達すると充電を停止するように設定されて
いるが、何らかの理由で充電が停止しなかった場合、電
池の容量を超え過充電となる。さらに過充電状態が進む
と発熱したり、電解質が分解してガスが発生して外装袋
が膨らみ、その後袋が破裂したり、発火する。また、電
池が１００℃以上の高温に長時間さらされるとガスが発
生して破裂する危険性がある。このような事態を避ける
ために安全弁を設けて内圧が上がるとガスを逃がす防爆
機構も、例えば特開２０００−１００３９９号公報、特
開平１１−３１２５０６号公報等において検討されてい
る。Conventionally, when any abnormality occurs in a battery using such a film as an outer bag, depending on the type of electrolyte used, heat or gas is generated, and in the worst case, rupture or ignition occurs. May be reached. For example, the charger is set to stop charging when a predetermined time or voltage is reached, but if charging is not stopped for any reason, the battery exceeds the capacity of the battery and is overcharged. When the overcharge state further proceeds, heat is generated, or the electrolyte is decomposed to generate gas, so that the outer bag expands, and thereafter, the bag bursts or ignites. In addition, if the battery is exposed to a high temperature of 100 ° C. or more for a long time, gas may be generated and rupture may occur. In order to avoid such a situation, an explosion-proof mechanism that provides a safety valve and allows gas to escape when the internal pressure increases has been studied in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 2000-100399 and 11-31506.
【０００５】しかしながら、安全弁機構が作動する前に
内圧によって外装体が膨らみ、電池素体に圧力がかかる
と、電池素体が変形して内部短絡が起こり、更なる発熱
やガス発生が起きて破裂、発火する可能性がある。特
に、変形により一部にでも短絡が生じると、この部分か
ら直接発火したり、局所的な熱暴走サイクルが生じ、こ
れが次第に拡大していってついには発火に至ったりす
る。[0005] However, if the exterior body expands due to internal pressure before the safety valve mechanism operates, and pressure is applied to the battery body, the battery body is deformed, causing an internal short circuit, further generating heat and generating gas, and rupture. , May ignite. In particular, if even a short circuit occurs in any part due to deformation, the part may ignite directly, or a local thermal runaway cycle may occur, which may be gradually expanded and eventually ignite.
【０００６】また、過充電状態でガス発生して電池素体
が変形して短絡すると、ＰＴＣや温度ヒューズといった
熱によって作動する保譲素子が作動しても依然として破
裂、発火する可能性が残存し、危険な状態を回避するこ
とができないといった問題を有していた。Further, when gas is generated in an overcharged state and the battery element is deformed and short-circuited, there is still a possibility that even if a transferable element such as a PTC or a thermal fuse that operates by heat is activated, it may burst or ignite. However, there is a problem that a dangerous state cannot be avoided.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、柔軟
性のあるフィルムを外装袋に用いた電気化学デバイスに
おいて、外装袋内の異常な圧力の上昇、およびこれに伴
う短絡現象を防止し、安全性を飛躍的に向上させた電気
化学デバイスを提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to prevent an abnormal increase in pressure in an outer bag and a short circuit phenomenon caused by the abnormal increase in an electrochemical device using a flexible film for the outer bag. Another object of the present invention is to provide an electrochemical device having greatly improved safety.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】アルミラミネートフィル
ムなど、柔軟性のあるフィルムを外装袋に用いた電気化
学デバイスにおいて、過充電等の異常状態時に発生する
ガスで外装袋が膨張してしまう。その際、素体の最大面
積側の外装袋が膨らみ、逆に最小面（側面）側は圧縮応
力を受ける。このため、このような柔軟性のあるフィル
ムを外装袋に用いた電気化学デバイスでは、破裂に至る
前の比較的低い内部圧力の段階で内部素体が変形し、変
形した部分での短絡により発火現象が生じることがあ
る。SUMMARY OF THE INVENTION In an electrochemical device using a flexible film such as an aluminum laminated film for an outer bag, the outer bag expands due to gas generated in an abnormal state such as overcharging. At this time, the outer bag on the maximum area side of the element body expands, and conversely, the minimum surface (side surface) side receives compressive stress. For this reason, in an electrochemical device using such a flexible film as an outer bag, the internal element is deformed at a relatively low internal pressure stage before rupture, and ignition occurs due to a short circuit at the deformed part A phenomenon may occur.
【０００９】本発明者は、このような内部素体の変形を
防止する手段について検討を重ねた結果、電池素体があ
る程度変形して、短絡を生じる前にガスを逃がし、圧力
を下げる手法が有効であることを見いだし、本発明に至
った。The present inventor has repeatedly studied means for preventing such deformation of the internal element, and as a result, a method of releasing gas before the battery element is deformed to some extent and causing a short circuit to reduce the pressure is proposed. It was found to be effective and led to the present invention.
【００１０】すなわち上記目的は以下の本発明により達
成される。 （１） 柔軟性を有する外装袋と、この外装袋内に封入
される電気化学素体とを有する電気化学デバイスであっ
て、前記外装袋は、内部空間の膨張により電気化学素体
が変形して短絡が生じる応力を与える内部圧力より低い
圧力で動作する圧力解放機構を有する電気化学デバイ
ス。 （２） 前記圧力解放機構は、動作する内部圧力をαkg
f/cm2 、電池の各面のうち最大面の面積をＳ１cm2 、最
小面の面積をＳ２cm2 とし、電気化学素体が最小面から
受ける応力で変形しない限界の内部圧力をＡkgfとした
とき、 Ａ＞（Ｓ１−Ｓ２）α である上記（１）の電気化学デバイス。 （３） 前記圧力解放機構は、外装袋のシール部に形成
されている上記（１）または（２）の電気化学デバイ
ス。 （４） 前記圧力解放機構は、外装袋のシール部を一部
切断して形成されている上記（３）の電気化学デバイ
ス。 （５） リチウム二次電池である上記（１）〜（４）の
いずれかの電気化学デバイス。That is, the above object is achieved by the present invention described below. (1) An electrochemical device having a flexible outer bag and an electrochemical element sealed in the outer bag, wherein the outer element is deformed by expansion of an internal space. An electrochemical device having a pressure release mechanism that operates at a pressure lower than an internal pressure that gives a stress that causes a short circuit. (2) The pressure release mechanism sets the operating internal pressure to α kg
f / cm 2 , the maximum surface area of each surface of the battery is S1 cm 2 , the minimum surface area is S2 cm 2, and the internal pressure at which the electrochemical element is not deformed by the stress received from the minimum surface is Akgf. The electrochemical device according to the above (1), wherein A> (S1-S2) α. (3) The electrochemical device according to the above (1) or (2), wherein the pressure release mechanism is formed in a seal portion of an outer bag. (4) The electrochemical device according to (3), wherein the pressure release mechanism is formed by partially cutting a seal portion of the outer bag. (5) The electrochemical device according to any one of the above (1) to (4), which is a lithium secondary battery.
【００１１】[0011]
【発明の実施の形態】本発明の電気化学デバイスは、柔
軟性を有する外装袋と、この外装袋内に封入される電気
化学素体とを有する電気化学デバイスであって、前記外
装袋は、内部空間の膨張により電気化学素体が変形して
短絡が生じる応力を与える内部圧力より低い圧力で動作
する圧力解放機構を有するものである。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An electrochemical device according to the present invention is an electrochemical device having a flexible outer bag and an electrochemical element sealed in the outer bag. It has a pressure release mechanism that operates at a pressure lower than the internal pressure that gives a stress that causes a short circuit due to the deformation of the electrochemical element due to expansion of the internal space.
【００１２】このように、外装袋に内部空間の膨張によ
り電気化学素体が変形して短絡が生じる応力を与える内
部圧力より低い圧力で動作する圧力解放機構を設けるこ
とにより、電気化学デバイスが破裂、発火する前に内部
圧力を開放することができ、破裂、発火を未然に防止で
きると共に、電気化学デバイスを安全な状態に維持でき
る。また、ＰＴＣや温度ヒューズで回避できない破裂、
発火、特に発火を防止することができる。As described above, the electrochemical device is ruptured by providing the outer bag with a pressure release mechanism that operates at a pressure lower than the internal pressure at which the electrochemical element is deformed due to the expansion of the internal space and generates a short circuit. In addition, the internal pressure can be released before the ignition, the explosion and the ignition can be prevented, and the electrochemical device can be maintained in a safe state. Also, rupture that cannot be avoided by PTC or thermal fuse,
Ignition, especially ignition, can be prevented.
【００１３】内部空間の膨張により電気化学素体が変形
して短絡が生じる応力とは、封入される電気化学デバイ
スの種類や大きさ、構造等により異なり、圧力解放機構
はそれぞれ封入される電気化学素体に合わせて最適な動
作応力に調整すればよい。The stress at which the electrochemical element is deformed due to the expansion of the internal space to cause a short circuit differs depending on the type, size, structure, etc. of the encapsulated electrochemical device. What is necessary is just to adjust to the optimal operating stress according to the element body.
【００１４】具体的には、封入される電気化学素体が一
般的な二次電池の場合、内圧で膨らんだ外装体によって
電池素体が縦方向あるいは横方向から力を受けて変形す
る量が０mm〜６mm（ただし０を除く）の範囲のときに作
動するようにするとよい。作動するときの変形量は好ま
しくは０．０１mm〜２mm、さらに好ましくは０．１mm〜
１mmの範囲である。Specifically, when the enclosed electrochemical element is a general secondary battery, the amount of deformation of the battery element due to a force applied from the vertical or horizontal direction due to the outer package swelled by the internal pressure is reduced. It is preferable to operate in the range of 0 mm to 6 mm (excluding 0). The amount of deformation when operating is preferably 0.01 mm to 2 mm, more preferably 0.1 mm to
The range is 1 mm.
【００１５】より具体的には、動作する内部圧力をαkg
f/cm2 、電池の各面のうち最大面の面積をＳ１cm2 、最
小面の面積をＳ２cm2 とし、電気化学素体が最小面から
受ける応力で変形しない限界の力をＡkgfとしたとき、 Ａ＞（Ｓ１−Ｓ２）α である。電気化学素が矩形状の場合、通常、最大面は平
面、最小面は側面となる。More specifically, the operating internal pressure is α kg
f / cm 2 , the maximum surface area of each surface of the battery is S1 cm 2 , the minimum surface area is S2 cm 2, and the limit force at which the electrochemical element is not deformed by the stress received from the minimum surface is Akgf, A> (S1−S2) α. When the electrochemical element is rectangular, the maximum surface is generally a plane and the minimum surface is a side surface.
【００１６】このような変形に至る応力を与える内部圧
力は、素子の大きさや形状、電池温度により異なるが、
通常０．５kgf/cm2 以上であリ、圧力解放機構はこれよ
りも低い圧力で動作するように調整されることが望まし
い。このような動作圧力は、通常形成されている防爆用
の安全弁の動作圧力の２／３〜１／２以下である。従っ
て、従来の防爆用の安全弁、あるいはそれとＰＴＣ、温
度ヒューズとの組み合わせでは防ぎきれない発火現象を
防止することができる。また、このような圧力開放機構
とＰＴＣ、温度ヒューズとを組み合わせることにより、
極めて高い安全性が得られる。The internal pressure at which the stress leading to such deformation is given varies depending on the size and shape of the element and the battery temperature.
Usually, the pressure is 0.5 kgf / cm 2 or more, and it is desirable that the pressure release mechanism is adjusted to operate at a lower pressure. Such an operating pressure is not more than 2/3 to 1/2 of the operating pressure of the normally formed explosion-proof safety valve. Therefore, it is possible to prevent an ignition phenomenon that cannot be prevented by a conventional explosion-proof safety valve or a combination thereof with a PTC and a thermal fuse. Also, by combining such a pressure release mechanism with PTC and thermal fuse,
Extremely high security is obtained.
【００１７】動作圧力の下限としては、素子のシール性
が維持できる程度の圧力であり、素子の大きさや形状に
より異なるが、通常、上記αの４０〜９０％程度が好ま
しく、特に６０〜８０％程度である。The lower limit of the operating pressure is a pressure at which the sealing property of the element can be maintained, and varies depending on the size and shape of the element. Usually, the above α is preferably about 40 to 90%, particularly preferably 60 to 80%. It is about.
【００１８】圧力解放機構はある安全率を乗じて動作さ
せるようにしてもよい。圧力解放機構を動作させるとき
の安全率としては、電気化学素体が変形して短絡を生じ
る応力以前に圧力解放機構を動作させ、かつあまり圧力
が上昇しないうちに動作させないような範囲で設定すれ
ばよい。具体的には、１〜０．７、特に０．９〜０．８
程度が好ましい。安全率は、上記の内部素体が変形に至
る応力に乗じて圧力解放機構が動作する応力とされる。The pressure release mechanism may be operated by multiplying by a certain safety factor. The safety factor when operating the pressure release mechanism should be set within a range that allows the pressure release mechanism to operate before the stress that causes the electrochemical element to deform and cause a short circuit, and does not operate before the pressure rises significantly. I just need. Specifically, 1 to 0.7, particularly 0.9 to 0.8
The degree is preferred. The safety factor is defined as a stress at which the pressure release mechanism operates by multiplying the stress at which the internal element body is deformed.
【００１９】正極、負極、セパレータあるいはゲル状電
解質層で構成される電気化学素体は、外気から遮断され
るために上記フィルム状の外装袋に収納され、密閉され
る。このとき外装体は、フィルムの熱融着樹脂層によっ
て熱接着され、シール部を形成している。The electrochemical element composed of the positive electrode, the negative electrode, the separator or the gel electrolyte layer is housed in the above-mentioned film-shaped outer bag to be shielded from the outside air and sealed. At this time, the exterior body is thermally bonded by the heat-sealing resin layer of the film to form a seal portion.
【００２０】圧力解放機構は内圧によって作動するもの
であれば設置場所や方法に特に制限はないが、例えばシ
ール部である熱融着部分の一部の接着強度を下げる方法
や、シール部の一部の接着幅を他の部分よりも短くする
方法、あるいは接着強度の低い樹脂を介して接着した
り、シール部以外で内圧により裂けるような強度の低い
部分を設けたりする方法が挙げられる。これらのなかで
もシール部の一部の接着幅を他の部分よりも短くする方
法や、接着強度の低い樹脂を介して接着する方法が製造
が容易なため好ましい。There are no particular restrictions on the location or method of the pressure release mechanism as long as it can be operated by internal pressure. For example, there is a method of reducing the adhesive strength of a part of the heat-sealed portion, which is a seal portion, A method of making the bonding width of the part shorter than other parts, a method of bonding through a resin having a low bonding strength, and a method of providing a part other than the seal part having a low strength that is torn by internal pressure are provided. Among these, a method of making the bonding width of a part of the seal portion shorter than that of the other part and a method of bonding through a resin having low bonding strength are preferable because of easy manufacturing.
【００２１】シール部の一部の接着幅を他の部分よりも
短くする方法としては、シール部の一部を切り取る方法
がある。シール部の一部の接着幅を他の部分よりも短く
する位置としては、特に限定されるものではないが、引
き出し電極の間の領域が最終的に接着され、加工され、
かつ折り曲げ加工等されないことから好ましい。As a method of making the bonding width of a part of the seal part shorter than that of the other part, there is a method of cutting off a part of the seal part. The position where the bonding width of a part of the seal part is shorter than the other part is not particularly limited, but a region between the lead electrodes is finally bonded and processed,
It is preferable because it is not bent.
【００２２】圧力解放機構として短くされたシール部の
接着幅は、シール部の接着力や、開放させる応力にもよ
るが、好ましくは１〜１０mm、特に１〜５mm程度、長さ
は１〜２０mm程度である。また、接着（熱融着）時の温
度、圧力を調整して最適な接着強度にすればよい。The adhesive width of the seal portion shortened as the pressure release mechanism depends on the adhesive force of the seal portion and the stress to be released, but is preferably 1 to 10 mm, particularly about 1 to 5 mm, and the length is 1 to 20 mm. It is about. Further, the temperature and the pressure at the time of bonding (thermal fusion) may be adjusted to obtain the optimum bonding strength.
【００２３】接着強度の低い樹脂を介して接着する方法
に用いられる樹脂材料としては、シール部の接着強度よ
り弱い材料であり、具体的には、アイオノマー、ポリア
ミド系樹脂などが挙げられる。The resin material used in the method of bonding via a resin having a low bonding strength is a material weaker than the bonding strength of the seal portion, and specific examples include an ionomer and a polyamide resin.
【００２４】次に、本発明の電気化学デバイスについ
て、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の電
気化学デバイスの概略の構造を示す平面図である。Next, the electrochemical device of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a plan view showing a schematic structure of the electrochemical device of the present invention.
【００２５】図１に示す電気化学デバイス１は、正極、
電解質、負極が積層された電気化学素体２を、外装袋３
の中に封入した構造となっている。外装袋３は２つに折
り畳んだ状態でその両側部を熱融着してシール部４を形
成し、折り返し部の反対側が開口した状態で電気化学素
体２が収納される。そして、電気化学素体２の引き出し
電極（導出端子）５を外部に突き出した状態で収納し、
外装袋３の開口した端面を引き出し電極５を挟んで熱融
着で封口してシール部４を形成して封入されている。The electrochemical device 1 shown in FIG.
The electrochemical element 2 on which the electrolyte and the negative electrode are laminated is put in an outer bag 3
It has a structure enclosed inside. The outer bag 3 is heat-sealed on both sides in a state of being folded into two to form a seal portion 4, and the electrochemical element body 2 is stored in a state where the opposite side of the folded portion is open. Then, the lead-out electrode (lead-out terminal) 5 of the electrochemical element body 2 is housed in a state of protruding outside,
The open end face of the outer bag 3 is sealed by heat sealing with the lead-out electrode 5 interposed therebetween to form a sealed portion 4 and sealed.
【００２６】つまり、電気化学デバイス１は、電気化学
素体２を外装袋３内に密封すると共に、シール部４から
引き出し電極５が外部に突き出した構造を有する。この
とき、外装袋３の内部は、実質的にガスが抜かれ、外装
袋３は電気化学素体に密着するようにして密封してい
る。That is, the electrochemical device 1 has a structure in which the electrochemical element body 2 is sealed in the outer bag 3 and the extraction electrode 5 protrudes from the seal portion 4 to the outside. At this time, the interior of the outer bag 3 is substantially evacuated of gas, and the outer bag 3 is tightly sealed with the electrochemical element.
【００２７】そして、２つの引き出し電極の間には、シ
ール部の一部を切り取ることにより形成された圧力解放
機構６が形成されている。A pressure release mechanism 6 is formed between the two extraction electrodes by cutting off a part of the seal portion.
【００２８】いま過充電などの何らかの異常状態によ
り、出ガスが生じ、外装袋３内が膨張すると、外装袋３
は膨らもうとするが外装袋３およびシール部４の接着強
度が勝るため内部応力が高まり、封入されている電気化
学素体２は直接的な内部応力や、外装袋３の変形による
応力を受ける。そして、さらに出ガスによる膨張が進む
と、内部応力が電気化学素体２を変形させるような応力
となり、これがそのまま進行すると電気化学素体は変形
して短絡に至る。Now, when gas is generated due to some abnormal condition such as overcharging and the inside of the outer bag 3 expands, the outer bag 3
Swells, but the internal stress increases because the bonding strength between the outer bag 3 and the seal portion 4 is higher, and the enclosed electrochemical element 2 is subjected to direct internal stress and stress due to deformation of the outer bag 3. receive. Then, when the expansion due to the outgassing further proceeds, the internal stress becomes a stress that deforms the electrochemical element 2, and if this continues, the electrochemical element is deformed and short-circuited.
【００２９】ところが、圧力解放機構６の接着応力が電
気化学素体が変形する内部圧力より低く調整されている
と、圧力解放機構６の接着が剥がれ内部のガスは剥がれ
たシール部から外部に放出されて圧力が開放される。However, if the adhesive stress of the pressure release mechanism 6 is adjusted to be lower than the internal pressure at which the electrochemical element is deformed, the adhesion of the pressure release mechanism 6 is released, and the gas inside is released from the peeled seal portion to the outside. The pressure is released.
【００３０】電気化学素子は、例えば、アルミニウム箔
や銅箔等の金属箔等で構成される正負両極の電極と高分
子固体電解質とが交互に積層された構造を有する。正負
両極の電極には、それぞれ引き出し電極（導出端子）が
接続されている。引き出し電極は、アルミニウム、銅、
ニッケル、ステンレス等の金属箔で構成される。The electrochemical element has a structure in which positive and negative electrodes composed of a metal foil such as an aluminum foil or a copper foil, for example, and a solid polymer electrolyte are alternately laminated. A lead electrode (lead terminal) is connected to each of the positive and negative electrodes. The extraction electrode is made of aluminum, copper,
It is made of metal foil such as nickel and stainless steel.
【００３１】電気化学素子は、積層タイプや、巻回タイ
プ等があるが、本発明は特に積層タイプに有効である。The electrochemical element includes a laminated type and a wound type, and the present invention is particularly effective for a laminated type.
【００３２】外装袋は、例えばアルミニウム等の金属層
の両面に、熱接着性樹脂層としてのポリプロピレン、ポ
リエチレン等のポリオレフィン樹脂層や耐熱性のポリエ
ステル樹脂層が積層されたラミネートフィルムから構成
されている。外装袋は、予め２枚のラミネートフィルム
をそれらの３辺の端面の熱接着性樹脂層相互を熱接着し
てシール部を形成し、１辺が開口した袋状に形成され
る。あるいは、一枚のラミネートフィルムを折り返して
両辺の端面を熱接着してシール部を形成して袋状として
もよい。The outer bag is composed of a laminated film in which a polyolefin resin layer such as polypropylene or polyethylene or a heat-resistant polyester resin layer as a heat-adhesive resin layer is laminated on both surfaces of a metal layer such as aluminum. . The outer bag is formed into a bag shape in which two laminated films are heat-bonded in advance to each other with the heat-adhesive resin layers on the three end surfaces thereof to form a seal portion. Alternatively, a single laminated film may be folded back and the both end faces may be thermally bonded to form a seal portion to form a bag.
【００３３】金属−樹脂間接着剤としては、例えばカル
ボン酸等の酸変性ポリエチレン、酸変性ポリプロピレ
ン、エポキシ樹脂、変性イソシアネート等を例示でき
る。金属−樹脂間接着剤は、金属とポリオレフィン樹脂
との間に介在してこれらの密着性を良好にするためのも
のであるから、引き出し電極のシール部を覆う程度の大
きさで十分である。Examples of the metal-resin adhesive include acid-modified polyethylene such as carboxylic acid, acid-modified polypropylene, epoxy resin, and modified isocyanate. The metal-resin adhesive is interposed between the metal and the polyolefin resin to improve the adhesion between them, and therefore, it is sufficient that the metal-resin adhesive covers the sealing portion of the extraction electrode.
【００３４】本発明の電気化学デバイスに用いられる電
気化学素子は、積層構造の二次電池に限定されるもので
はなく、巻回された二次電池、あるいはこれらと同様な
構造を有するキャパシタなどを用いることができる。The electrochemical element used in the electrochemical device of the present invention is not limited to a secondary battery having a laminated structure, but may be a wound secondary battery or a capacitor having a similar structure. Can be used.
【００３５】本発明の電気化学デバイスは、次のような
リチウム二次電池、電気二重層キャパシタとして用いる
ことができる。The electrochemical device of the present invention can be used as a lithium secondary battery or an electric double layer capacitor as described below.
【００３６】＜リチウム二次電池＞本発明のリチウム二
次電池の構造は特に限定されないが、通常、正極、負極
及び高分子固体電解質から構成され、積層型電池や角型
電池等に適用される。<Lithium Secondary Battery> Although the structure of the lithium secondary battery of the present invention is not particularly limited, it is usually composed of a positive electrode, a negative electrode, and a solid polymer electrolyte, and is applied to a stacked battery, a prismatic battery, and the like. .
【００３７】また、高分子固体電解質と組み合わせる電
極は、リチウム二次電池の電極として公知のものの中か
ら適宜選択して使用すればよく、好ましくは電極活物質
とゲル電解質、必要により導電助剤との組成物を用い
る。The electrode to be combined with the solid polymer electrolyte may be appropriately selected from those known as electrodes for a lithium secondary battery, and is preferably used as an electrode active material and a gel electrolyte. Is used.
【００３８】負極には、炭素材料、リチウム金属、リチ
ウム合金あるいは酸化物材料のような負極活物質を用
い、正極には、リチウムイオンがインターカレート・デ
インターカレート可能な酸化物または炭素材料のような
正極活物質を用いることが好ましい。このような電極を
用いることにより、良好な特性のリチウム二次電池を得
ることができる。For the negative electrode, a negative electrode active material such as a carbon material, lithium metal, lithium alloy or oxide material is used. For the positive electrode, an oxide or carbon material capable of intercalating / deintercalating lithium ions is used. It is preferable to use such a positive electrode active material as described above. By using such an electrode, a lithium secondary battery having excellent characteristics can be obtained.
【００３９】電極活物質として用いる炭素材料は、例え
ば、メソカーボンマイクロビーズ（ＭＣＭＢ）、天然あ
るいは人造の黒鉛、樹脂焼成炭素材料、カーボンブラッ
ク、炭素繊維などから適宜選択すればよい。これらは粉
末として用いられる。中でも黒鉛が好ましく、その平均
粒子径は１〜３０μm 、特に５〜２５μm であることが
好ましい。平均粒子径が小さすぎると、充放電サイクル
寿命が短くなり、また、容量のばらつき（個体差）が大
きくなる傾向にある。平均粒子径が大きすぎると、容量
のばらつきが著しく大きくなり、平均容量が小さくなっ
てしまう。平均粒子径が大きい場合に容量のばらつきが
生じるのは、黒鉛と集電体との接触や黒鉛同士の接触に
ばらつきが生じるためと考えられる。The carbon material used as the electrode active material may be appropriately selected from, for example, mesocarbon microbeads (MCMB), natural or artificial graphite, resin fired carbon material, carbon black, carbon fiber and the like. These are used as powders. Above all, graphite is preferred, and its average particle size is preferably 1 to 30 μm, particularly preferably 5 to 25 μm. If the average particle size is too small, the charge / discharge cycle life tends to be short and the variation in capacity (individual difference) tends to be large. If the average particle size is too large, the dispersion of the capacity becomes extremely large, and the average capacity becomes small. It is considered that the capacity variation occurs when the average particle size is large because the contact between the graphite and the current collector and the contact between the graphites vary.
【００４０】リチウムイオンがインターカレート・デイ
ンターカレート可能な酸化物としては、リチウムを含む
複合酸化物が好ましく、例えば、ＬｉＣｏＯ2、ＬｉＭ
ｎ2Ｏ 4、ＬｉＮｉＯ2、ＬｉＶ2Ｏ4などが挙げられる。
これらの酸化物の粉末の平均粒子径は１〜４０μm 程度
であることが好ましい。Lithium ion is intercalated day
Intercalatable oxides include lithium
Composite oxides are preferred, for example, LiCoOTwo, LiM
nTwoO Four, LiNiOTwo, LiVTwoOFourAnd the like.
The average particle size of these oxide powders is about 1 to 40 μm.
It is preferred that
【００４１】電極には、必要により導電助剤が添加され
る。導電助剤としては、好ましくは黒鉛、カーボンブラ
ック、炭素繊維、ニッケル、アルミニウム、銅、銀等の
金属が挙げられ、特に黒鉛、カーボンブラックが好まし
い。If necessary, a conductive additive is added to the electrode. Preferred examples of the conductive auxiliary agent include metals such as graphite, carbon black, carbon fiber, nickel, aluminum, copper, and silver. Particularly, graphite and carbon black are preferable.
【００４２】電極組成は、正極では、重量比で、活物
質：導電助剤：ゲル電解質＝３０〜９０：３〜１０：１
０〜７０の範囲が好ましく、負極では、重量比で、活物
質：導電助剤：ゲル電解質＝３０〜９０：０〜１０：１
０〜７０の範囲が好ましい。ゲル電解質は、特に限定さ
れず、通常用いられているものを用いればよい。また、
ゲル電解質を含まない電極も好適に用いられる。この場
合、バインダとしてはフッ素樹脂、フッ素ゴム等を用い
ることができ、バインダの量は３〜３０質量％程度とす
る。The electrode composition of the positive electrode is as follows: active material: conductive auxiliary agent: gel electrolyte = 30 to 90: 3 to 10: 1 by weight.
The range of 0 to 70 is preferable, and in the negative electrode, active material: conductive auxiliary agent: gel electrolyte = 30 to 90: 0 to 10: 1 by weight ratio.
A range from 0 to 70 is preferred. The gel electrolyte is not particularly limited, and a commonly used gel electrolyte may be used. Also,
An electrode containing no gel electrolyte is also preferably used. In this case, a fluororesin, a fluororubber, or the like can be used as the binder, and the amount of the binder is about 3 to 30% by mass.
【００４３】電極の製造は、まず、活物質と必要に応じ
て導電助剤を、ゲル電解質溶液またはバインダ溶液に分
散し、塗布液を調製する。In the production of an electrode, first, an active material and, if necessary, a conductive auxiliary are dispersed in a gel electrolyte solution or a binder solution to prepare a coating solution.
【００４４】そして、この電極塗布液を集電体に塗布す
る。塗布する手段は特に限定されず、集電体の材質や形
状などに応じて適宜決定すればよい。一般に、メタルマ
スク印刷法、静電塗装法、ディップコート法、スプレー
コート法、ロールコート法、ドクターブレード法、グラ
ビアコート法、スクリーン印刷法等が使用されている。
その後、必要に応じて、平板プレス、カレンダーロール
等により圧延処理を行う。Then, this electrode coating solution is applied to a current collector. The means for applying is not particularly limited, and may be determined as appropriate according to the material and shape of the current collector. Generally, a metal mask printing method, an electrostatic coating method, a dip coating method, a spray coating method, a roll coating method, a doctor blade method, a gravure coating method, a screen printing method, and the like are used.
Thereafter, if necessary, a rolling treatment is performed by a flat plate press, a calender roll, or the like.
【００４５】集電体は、電池の使用するデバイスの形状
やケース内への集電体の配置方法などに応じて、適宜通
常の集電体から選択すればよい。一般に、正極にはアル
ミニウム等が、負極には銅、ニッケル等が使用される。
なお、集電体は金属箔、金属メッシュなどが、通常、使
用される。金属箔よりも金属メッシュの方が電極との接
触抵抗が小さくなるが、金属箔でも十分小さな接触抵抗
が得られる。The current collector may be appropriately selected from ordinary current collectors according to the shape of the device used by the battery, the method of disposing the current collector in the case, and the like. Generally, aluminum or the like is used for the positive electrode, and copper, nickel, or the like is used for the negative electrode.
Note that a metal foil, a metal mesh, or the like is generally used as the current collector. Although the metal mesh has lower contact resistance with the electrode than the metal foil, a sufficiently low contact resistance can be obtained even with the metal foil.
【００４６】そして、溶媒を蒸発させ、電極を作製す
る。塗布厚は、５０〜４００μm 程度とすることが好ま
しい。Then, the solvent is evaporated to produce an electrode. The coating thickness is preferably about 50 to 400 μm.
【００４７】高分子膜は、例えば、ＰＥＯ（ポリエチレ
ンオキシド））系、ＰＡＮ（ポリアクリロニトリル）
系、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）系等の高分子微
多孔膜を用いることができる。The polymer film is made of, for example, PEO (polyethylene oxide), PAN (polyacrylonitrile)
And a polymer microporous membrane such as PVDF (polyvinylidene fluoride).
【００４８】このような正極、高分子膜、負極をこの順
に積層し、圧着して電池素体とする。The positive electrode, the polymer film, and the negative electrode are laminated in this order, and pressed to form a battery body.
【００４９】高分子膜に含浸させる電解液は一般に電解
質塩と溶媒よりなる。電解質塩としては、例えば、Ｌｉ
ＢＦ4 、ＬｉＰＦ6 、ＬｉＡｓＦ6 、ＬｉＳＯ3 Ｃ
Ｆ3 、ＬｉＣｌＯ4 、ＬｉＮ（ＳＯ2 ＣＦ3 ）2 等のリ
チウム塩が適用できる。The electrolyte for impregnating the polymer membrane generally comprises an electrolyte salt and a solvent. As the electrolyte salt, for example, Li
BF 4 , LiPF 6 , LiAsF 6 , LiSO 3 C
Lithium salts such as F 3 , LiClO 4 , and LiN (SO 2 CF 3 ) 2 can be used.
【００５０】電解液の溶媒としては、前述の高分子固体
電解質、電解質塩との相溶性が良好なものであれば特に
制限はされないが、リチウム電池等では高い動作電圧で
も分解の起こらない極性有機溶媒、例えば、エチレンカ
ーボネート（略称ＥＣ）、プロピレンカーボネート（略
称ＰＣ）、ブチレンカーボネート、ジメチルカーボネー
ト（略称ＤＭＣ）、ジエチルカーボネート、エチルメチ
ルカーボネート等のカーボネート類、テトラヒドロフラ
ン（ＴＨＦ）、２−メチルテトラヒドロフラン等の環式
エーテル、１，３−ジオキソラン、４−メチルジオキソ
ラン等の環式エーテル、γ−ブチロラクトン等のラクト
ン、スルホラン等が好適に用いられる。３−メチルスル
ホラン、ジメトキシエタン、ジエトキシエタン、エトキ
シメトキシエタン、エチルジグライム等を用いてもよ
い。The solvent of the electrolytic solution is not particularly limited as long as it has good compatibility with the above-mentioned solid polymer electrolyte and electrolyte salt, but in a lithium battery or the like, a polar organic solvent which does not decompose even at a high operating voltage. Solvents, for example, carbonates such as ethylene carbonate (abbreviation EC), propylene carbonate (abbreviation PC), butylene carbonate, dimethyl carbonate (abbreviation DMC), diethyl carbonate, ethyl methyl carbonate, etc., tetrahydrofuran (THF), 2-methyltetrahydrofuran and the like A cyclic ether, a cyclic ether such as 1,3-dioxolan, 4-methyldioxolan, a lactone such as γ-butyrolactone, a sulfolane, and the like are preferably used. 3-Methylsulfolane, dimethoxyethane, diethoxyethane, ethoxymethoxyethane, ethyldiglyme and the like may be used.
【００５１】溶媒と電解質塩とで電解液を構成すると考
えた場合の電解質塩の濃度は、好ましくは０．３〜５mo
l/lである。通常、１mol/l辺りで最も高いイオン伝導性
を示す。When it is considered that the electrolyte is composed of the solvent and the electrolyte salt, the concentration of the electrolyte salt is preferably 0.3 to 5 mol.
l / l. Usually, it exhibits the highest ionic conductivity at around 1 mol / l.
【００５２】このような電解液に微多孔性の高分子膜を
浸漬すると、高分子膜が電解液を吸収してゲル化し、高
分子固体電解質となる。When a microporous polymer film is immersed in such an electrolytic solution, the polymer film absorbs the electrolytic solution and gels to form a solid polymer electrolyte.
【００５３】高分子固体電解質の組成を共重合体／電解
液で示した場合、膜の強度、イオン伝導度の点から、電
解液の比率は４０〜９０質量％が好ましい。When the composition of the solid polymer electrolyte is represented by copolymer / electrolyte, the ratio of the electrolyte is preferably 40 to 90% by mass in view of the strength of the membrane and the ionic conductivity.
【００５４】＜電気二重層キャパシタ＞本発明の電気二
重層キャパシタの構造は特に限定されないが、通常、一
対の分極性電極が高分子固体電解質を介して配置されて
おり、分極性電極および高分子固体電解質の周辺部には
絶縁性ガスケットが配置されている。このような電気二
重層キャパシタはペーパー型、積層型等と称されるいず
れのものであってもよい。<Electric Double Layer Capacitor> Although the structure of the electric double layer capacitor of the present invention is not particularly limited, usually, a pair of polarizable electrodes is arranged via a polymer solid electrolyte, and the polarizable electrode and the polymer An insulating gasket is arranged around the solid electrolyte. Such an electric double layer capacitor may be any type called a paper type, a laminated type, or the like.
【００５５】分極性電極としては、活性炭、活性炭素繊
維等を導電性活物質とし、これにバインダとしてフッ素
樹脂、フッ素ゴム等を加える。そして、この混合物をシ
ート状電極に形成したものを用いることが好ましい。バ
インダの量は５〜１５質量％程度とする。また、バイン
ダとしてゲル電解質を用いてもよい。As the polarizable electrode, activated carbon, activated carbon fiber, or the like is used as a conductive active material, and a fluororesin, a fluororubber, or the like is added as a binder. Then, it is preferable to use the mixture formed on a sheet-like electrode. The amount of the binder is about 5 to 15% by mass. Further, a gel electrolyte may be used as the binder.
【００５６】分極性電極に用いられる集電体は、白金、
導電性ブチルゴム等の導電性ゴムなどであってよく、ま
たアルミニウム、ニッケル等の金属の溶射によって形成
してもよく、上記電極層の片面に金属メッシュを付設し
てもよい。The current collector used for the polarizable electrode is platinum,
It may be a conductive rubber such as a conductive butyl rubber or the like, may be formed by spraying a metal such as aluminum or nickel, or may be provided with a metal mesh on one surface of the electrode layer.
【００５７】電気二重層キャパシタには、上記のような
分極性電極と高分子固体電解質とを組み合わせる。The electric double layer capacitor is formed by combining the above-mentioned polarizable electrode and a solid polymer electrolyte.
【００５８】高分子膜は、例えば、ＰＥＯ（ポリエチレ
ンオキシド））系、ＰＡＮ（ポリアクリロニトリル）
系、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）系等の高分子微
多孔膜を用いることができる。The polymer film is made of, for example, PEO (polyethylene oxide), PAN (polyacrylonitrile)
And a polymer microporous membrane such as PVDF (polyvinylidene fluoride).
【００５９】電解質塩としては、（Ｃ2Ｈ5）4 ＮＢ
Ｆ4 、（Ｃ2Ｈ5）3 ＣＨ3 ＮＢＦ4 、（Ｃ2Ｈ5）4 ＰＢ
Ｆ4 等が挙げられる。As the electrolyte salt, (C 2 H 5 ) 4 NB
F 4 , (C 2 H 5 ) 3 CH 3 NBF 4 , (C 2 H 5 ) 4 PB
F 4, and the like.
【００６０】電解液に用いる非水溶媒は、公知の種々の
ものであってよく、電気化学的に安定な非水溶媒である
プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、γ−
ブチロラクトン、アセトニトリル、ジメチルホルムアミ
ド、１，２−ジメトキシエタン、スルホラン単独または
混合溶媒が好ましい。The non-aqueous solvent used for the electrolytic solution may be various known ones, and propylene carbonate, ethylene carbonate, γ-
Butyrolactone, acetonitrile, dimethylformamide, 1,2-dimethoxyethane, sulfolane alone or a mixed solvent is preferred.
【００６１】このような非水溶媒系の電解質溶液におけ
る電解質の濃度は、０．１〜３mol/lとすればよい。The concentration of the electrolyte in such a non-aqueous solvent-based electrolyte solution may be 0.1 to 3 mol / l.
【００６２】このような電解液に微多孔性の高分子膜を
浸漬すると、高分子膜が電解液を吸収してゲル化し、高
分子固体電解質となる。When a microporous polymer film is immersed in such an electrolytic solution, the polymer film absorbs the electrolytic solution and gels to form a solid polymer electrolyte.
【００６３】高分子固体電解質の組成を共重合体／電解
液で示した場合、膜の強度、イオン伝導度の点から、電
解液の比率は４０〜９０質量％が好ましい。When the composition of the solid polymer electrolyte is represented by copolymer / electrolyte, the ratio of the electrolyte is preferably 40 to 90% by mass in view of the strength of the membrane and the ionic conductivity.
【００６４】絶縁性ガスケットとしては、ポリプロピレ
ン、ブチルゴム等の絶縁体を用いればよい。As the insulating gasket, an insulator such as polypropylene or butyl rubber may be used.
【００６５】[0065]
【実施例】以下、更に本発明について、実施例に基づき
より具体的に説明する。 ［実施例１］ ＜正極の作成＞リチウムコバルト複合酸化物（ＬｉＣｏ
Ｏ2 ）と、カーボンブラック、ポリフツ化ビニリデン
（ＰＶｄＦ）をＮ−メチルピロリドン（ＮＭＰ）を溶媒
として分散させスラリーを得た。これを集電体であるア
ルミニウム箔の上に塗布、乾燥した後、ロールプレスを
行った。これをプレス機で所定の形状に打ち抜き正極と
した。EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be described more specifically based on examples. [Example 1] <Preparation of positive electrode> Lithium-cobalt composite oxide (LiCo
O 2 ), carbon black and polyvinylidene fluoride (PVdF) were dispersed using N-methylpyrrolidone (NMP) as a solvent to obtain a slurry. This was applied on an aluminum foil as a current collector, dried, and then roll-pressed. This was punched into a predetermined shape by a press machine to obtain a positive electrode.
【００６６】＜負極の作成＞人造黒鉛とＰＶｄＦをＮＭ
Ｐ中で分散させてスラリーを作成して集電体である銅箔
上に塗布、乾燥を行った後ロールプレスを行った。これ
をプレス機で所定の形状に打ち抜き負極とした。<Preparation of Negative Electrode> Artificial graphite and PVdF were NM
The slurry was dispersed in P to prepare a slurry, applied on a copper foil as a current collector, dried, and then roll-pressed. This was punched into a predetermined shape by a press machine to obtain a negative electrode.
【００６７】＜電解質層の作成＞酸化ケイ素粉末とＰＶ
ｄＦの共重合体粉末をアセトン中で混合してスラリーを
得た。これをＰＥＴフィルム上に塗布、乾燥させた後プ
レス機で所定の形状に打ち抜いて電解質層とした。<Preparation of Electrolyte Layer> Silicon oxide powder and PV
The dF copolymer powder was mixed in acetone to obtain a slurry. This was applied on a PET film, dried, and then punched into a predetermined shape by a press to form an electrolyte layer.
【００６８】＜電解液の調整＞エチレンカーボネート
（ＥＣ）とジエチルカーボネート（ＤＥＣ）が混合され
た溶媒に電解質塩としてのＬｉＰＦ6 を溶解させて電解
液を調整した。<Preparation of Electrolyte> LiPF 6 as an electrolyte salt was dissolved in a solvent in which ethylene carbonate (EC) and diethyl carbonate (DEC) were mixed to prepare an electrolyte.
【００６９】上記正極、電解質層、負極を１４層積層し
た後電解液を含浸させて電池素体を作成した。図１のよ
うにフィルム外装体の３方を７mmの幅で熱接着し、その
一部分を幅４mm、奥行き６ｍｍ切り取り、圧力解放機構
とした。この外装体に圧縮空気を加えて内圧を上げてい
くと０．６kgf/cm2 で圧力解放機構が開口した。正極、
ＳＰＥ、負極を積層した電池素体を切れ込みのない同様
の外装体にいれて同様の測定をすると、内圧が０．６kg
f/cm2 のときに横方向変形しはじめた。After laminating 14 layers of the above positive electrode, electrolyte layer and negative electrode, the electrolyte was impregnated to prepare a battery element. As shown in FIG. 1, three sides of the film exterior body were thermally bonded to each other with a width of 7 mm, and a part thereof was cut off to a width of 4 mm and a depth of 6 mm to form a pressure release mechanism. When the internal pressure was increased by adding compressed air to the exterior body, the pressure release mechanism opened at 0.6 kgf / cm 2 . Positive electrode,
When the same measurement is carried out by placing the battery body in which the SPE and the negative electrode are laminated in the same exterior body having no cut, the internal pressure is 0.6 kg.
At f / cm 2 , it began to deform laterally.
【００７０】電池素体を上記の安全弁機構を設けた外装
体に入れ、密封してポリマーリチウム二次電池を作成し
た。The battery element was placed in an outer package provided with the above-described safety valve mechanism, and sealed to form a polymer lithium secondary battery.
【００７１】［実施例２］外装体の一部を幅４mm、奥行
き２mm切り取ったこと以外は実施例１と全く同様にして
二次電池を作成した。またこのときの外装体は内圧が
１．５kgf/cm2 で圧力解放機構が作動（開口）した。Example 2 A secondary battery was prepared in exactly the same manner as in Example 1 except that a part of the exterior body was cut off at 4 mm in width and 2 mm in depth. At this time, the pressure release mechanism was activated (opened) at an internal pressure of 1.5 kgf / cm 2 for the exterior body.
【００７２】［比較例１］圧力解法機構を設けなかった
こと以外実施例１と同様にしてポリマーリチウム二次電
池を作成した。Comparative Example 1 A polymer lithium secondary battery was prepared in the same manner as in Example 1 except that the pressure solution mechanism was not provided.
【００７３】［比較例２］圧力解法機構を従来用いられ
ているような防爆目的のものとしたこと以外実施例１と
同様にしてポリマーリチウム二次電池を作成した。Comparative Example 2 A polymer lithium secondary battery was prepared in the same manner as in Example 1 except that the pressure solution mechanism was used for explosion-proof purposes as conventionally used.
【００７４】得られた実施例１，２と比較例１，２の二
次電池について下記の（ｉ）〜（ii）の試験を行った。 （ｉ）１５０℃まで昇温速度５℃／min で温度を上げ、
１５０℃で３０分保持して破裂の有無を調べた。 （ii）外装体表面に９４℃で作動する温度ヒューズを取
り付けて１Ａ定電流で最大２０Ｖまでの過充電試験を行
った。The following tests (i) to (ii) were performed on the obtained secondary batteries of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2. (I) Raise the temperature to 150 ° C at a rate of 5 ° C / min,
It was kept at 150 ° C. for 30 minutes and examined for the presence or absence of rupture. (Ii) A temperature fuse operating at 94 ° C. was attached to the surface of the exterior body, and an overcharge test was performed at a constant current of 1 A up to a maximum of 20 V.
【００７５】[0075]
【表１】 [Table 1]
【００７６】１５０℃の保持試験では圧力解放機構を設
けることにより発火は生じなかったが、温度ヒューズを
付けての過充電試験では、電池素体が変形してから圧力
解放機構が作動する実施例２と、比較例１，２では内部
短絡が生じたため発火した。In the holding test at 150 ° C., no ignition occurred due to the provision of the pressure release mechanism, but in the overcharge test with the temperature fuse attached, the pressure release mechanism was activated after the battery element was deformed. 2 and Comparative Examples 1 and 2 ignited because of an internal short circuit.
【００７７】[0077]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、柔軟性の
あるフィルムを外装袋に用いた電気化学デバイスにおい
て、外装袋内の異常な圧力の上昇、およびこれに伴う短
絡現象を防止し、安全性を飛躍的に向上させた電気化学
デバイスを提供することができる。As described above, according to the present invention, in an electrochemical device using a flexible film for an outer bag, an abnormal increase in pressure in the outer bag and a short circuit phenomenon caused by the abnormal increase can be prevented. In addition, it is possible to provide an electrochemical device with greatly improved safety.
【図１】本発明の電気化学デバイスの構造を示した平面
図である。FIG. 1 is a plan view showing a structure of an electrochemical device of the present invention.
【符号の説明】 １ 電気化学デバイス ２ 電気化学素体 ３ 外装袋 ４ シール部 ５ 引き出し電極（導出端子）[Description of Signs] 1 Electrochemical device 2 Electrochemical element 3 Outer bag 4 Seal part 5 Leader electrode (leader terminal)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5H011 AA13 CC02 CC06 CC10 DD07 DD13 KK00 KK04 5H012 AA03 BB01 CC01 DD17 EE01 EE04 FF01 GG01 JJ02 JJ10 5H029 AJ12 AK03 AK06 AK07 AL06 AL12 AM02 AM03 AM04 AM05 AM07 AM16 BJ04 BJ12 BJ14 BJ27 CJ04 DJ02 DJ11 EJ01 EJ12 HJ07 HJ12 HJ15 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) DJ02 DJ11 EJ01 EJ12 HJ07 HJ12 HJ15
Claims (5)
に封入される電気化学素体とを有する電気化学デバイス
であって、 前記外装袋は、内部空間の膨張により電気化学素体が変
形して短絡が生じる応力を与える内部圧力より低い圧力
で動作する圧力解放機構を有する電気化学デバイス。1. An electrochemical device comprising a flexible outer bag and an electrochemical element sealed in the outer bag, wherein the outer element is formed by expanding an inner space of the electrochemical element. An electrochemical device having a pressure release mechanism that operates at a pressure lower than an internal pressure that gives a stress that deforms and causes a short circuit.
をαkgf/cm2 、電池の各面のうち最大面の面積をＳ１cm
2 、最小面の面積をＳ２cm2 とし、電気化学素体が最小
面から受ける応力で変形しない限界の内部圧力をＡkgf
としたとき、 Ａ＞（Ｓ１−Ｓ２）α である請求項１の電気化学デバイス。2. The pressure release mechanism according to claim 1, wherein the operating internal pressure is α kgf / cm 2 , and the maximum surface area of each surface of the battery is S1 cm.
2. The minimum surface area is S2 cm 2, and the internal pressure at which the electrochemical element does not deform due to the stress received from the minimum surface is Akgf
The electrochemical device according to claim 1, wherein A> (S1−S2) α.
に形成されている請求項１または２の電気化学デバイ
ス。3. The electrochemical device according to claim 1, wherein the pressure release mechanism is formed in a seal portion of an outer bag.
を一部切断して形成されている請求項３の電気化学デバ
イス。4. The electrochemical device according to claim 3, wherein the pressure release mechanism is formed by partially cutting a seal portion of the outer bag.
いずれかの電気化学デバイス。5. The electrochemical device according to claim 1, which is a lithium secondary battery.
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