JP2002279952A - Electrochemical device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【本発明の属する技術分野】本発明は、リチウム二次電
池、電気二重層キャパシタなどの電気化学デバイスの安
全機構に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a safety mechanism for an electrochemical device such as a lithium secondary battery and an electric double layer capacitor.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年の携帯機器の目覚しい発展により、
携帯機器電源として使用される電気化学デバイス、とり
わけリチウムイオン電池の需要が急速に高まってきてい
る。さらに携帯機器の機能の増加に伴い、高エネルギー
化と、それに伴う電池特性の改善、安全性の向上が技術
開発の目標となっている。2. Description of the Related Art Due to the remarkable development of portable devices in recent years,
Demand for electrochemical devices used as power sources for portable devices, particularly lithium ion batteries, is rapidly increasing. In addition, with the increase in the functions of portable devices, the goal of technological development is to increase energy, thereby improving battery characteristics and safety.
【０００３】その方策として電解質を固体化する試みが
あるが、電池特性上の根本的な技術課題、例えば室温で
使用できないといった問題点があり、実用化に到ってい
ない。そのため近年、液系の欠点を改良しつつ液系の電
池に近い特性が得られる、ゲル化電解質を用いた電池の
開発に中心が移ってきている。このゲル化した電池の場
合、液系電池に比べ室温で遊離した電解液が存在しない
ことから、安全性に対しても効果が得られている。[0003] As a countermeasure, there is an attempt to solidify the electrolyte, but there is a fundamental technical problem in battery characteristics, for example, a problem that it cannot be used at room temperature, and it has not been put to practical use. Therefore, in recent years, the focus has shifted to the development of a battery using a gelled electrolyte that can obtain characteristics close to those of a liquid battery while improving the disadvantages of the liquid system. In the case of this gelled battery, there is no electrolyte solution released at room temperature as compared with the liquid-based battery, so that an effect is also obtained on safety.
【０００４】現在リチウムイオン系の電池としては、以
下の３種類に分類される。 （１）電解液を用いた液系電池 （２）電解液と高分子ポリマーとによるゲル化した固体
状電解質を用いる固体電解質電池 （３）無機材料、有機材料の固体内のリチウムイオン伝
導を用いた電解質を用いた固体電解質電池At present, lithium ion batteries are classified into the following three types. (1) Liquid battery using electrolyte solution (2) Solid electrolyte battery using gelled solid electrolyte with electrolyte solution and polymer (3) Use of lithium ion conduction in solid of inorganic and organic materials Solid-state electrolyte battery using immersed electrolyte
【０００５】ここで（２）に相当するゲル化電解質を用
いた電池は、上述したように安全性の面で寄与できてい
る。しかしながら、従来のリチウムイオン電池と更なる
差別化を図るために、軽量化、薄型化が同時に試みられ
ている。特に、従来は安全性の点から金属缶を外装体に
用いていたが、安全性の向上に伴い内面に熱融着性樹脂
を有するアルミラミネートフィルムを用いた外装体が使
用されてきている。これにより、さらなる軽量化、薄型
化が可能になった。Here, the battery using the gelled electrolyte corresponding to (2) can contribute to safety as described above. However, to further differentiate from conventional lithium ion batteries, attempts have been made to reduce the weight and thickness at the same time. In particular, conventionally, a metal can was used for the exterior body from the viewpoint of safety, but an exterior body using an aluminum laminate film having a heat-fusible resin on the inner surface has been used with improvement in safety. This has made it possible to further reduce the weight and thickness.
【０００６】以上の背景を踏まえて、軽量化薄型電池の
開発が進んできているが、さらなる技術要請として、安
全性の強化が挙げられる。そして、このような安全性を
アルミ外装体においても実現するために様々な試みがな
されてきている。[0006] Based on the above background, the development of lightweight and thin batteries has been progressing, but a further technical requirement is to enhance safety. Various attempts have been made to realize such safety in an aluminum exterior body.
【０００７】その一つとして、電池外装体に過充電・加
熱試験等の異常時の圧力上昇を防ぐため、何らかのガス
抜き機構が必要となっている。このガス抜きのための安
全機構としては、既に特開平９−１９９０９９号公報、
特開平１１−８６８２３号公報、特開平１１−９７０７
０号公報、特開２０００−１００３９９号公報等におい
て開示されている。[0007] As one of them, some kind of degassing mechanism is required in order to prevent an increase in pressure in an abnormal condition such as an overcharge / heating test in the battery exterior body. As a safety mechanism for degassing, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-199099,
JP-A-11-86823, JP-A-11-9970
No. 0, JP-A-2000-100399, and the like.
【０００８】従来開示されて来ているガス抜き機構は、
特開平９−１９９０９９号公報等で開示されている外装
体にガス抜き弁を別途設ける構造のものがある。また、
特開平１１−８６８２３号公報等では、例えば外装体接
着層内に異質の材料を設置し、設置部分の強度の低下を
利用して圧力上昇に伴うガス抜きを実現している。[0008] The gas release mechanism that has been conventionally disclosed is
There is a structure disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-199099 or the like in which a gas vent valve is separately provided on an exterior body. Also,
In Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-86823, for example, a dissimilar material is installed in an exterior body adhesive layer, and degassing accompanying an increase in pressure is realized by utilizing a decrease in strength of an installation portion.
【０００９】しかしながら、これらの方法では下記のよ
うな問題を有していた。 （１）ガス抜き機構部分のシール強度が極端に低下す
る。 （２）ガス抜きが再現性よく開口しない。 （３）製造工程が煩雑化する。[0009] However, these methods have the following problems. (1) The sealing strength of the gas release mechanism is extremely reduced. (2) The gas vent does not open with good reproducibility. (3) The manufacturing process is complicated.
【００１０】このように、従来のガス抜き機構を有する
電池は、シール性、再現性、量産という観点から様々な
課題があった。As described above, the battery having the conventional gas release mechanism has various problems from the viewpoints of sealability, reproducibility, and mass production.
【００１１】すなわち、こうしたガス開放機構を実用に
供するにあたり、上述したように気密性を保ちながら一
方では、電池内圧上昇時に再現性よく圧力を解放すると
いう相反する性質が必要であった。そのため、開放に重
点を置くあまり、物理的な接着強度を低下させてしま
い、電池外装体外部からの透湿が発生し、それが電池特
性に影響することも見受けられた。また、異種材料を含
む部位と含まない部位とを同時に熱融着させるには、こ
れら厚さの異なる部分を同時に均等な力でシールする必
要があり、この点からも実用に関して問題があった。That is, in order to put such a gas release mechanism into practical use, it is necessary to have the contradictory properties of releasing the pressure with good reproducibility when the internal pressure of the battery is increased while maintaining the airtightness as described above. For this reason, too much emphasis was placed on opening, so that the physical bonding strength was reduced, and moisture permeation from the outside of the battery exterior occurred, which was also found to affect battery characteristics. In addition, in order to simultaneously heat-seal a part containing different materials and a part not containing the different materials, it is necessary to simultaneously seal the parts having different thicknesses with a uniform force, which also poses a problem in practical use.
【００１２】[0012]
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、アル
ミ箔等軽量の金属材料を有するラミネートフィルムの外
装体を有し、気密性が良好で、再現性よく機能し、量産
化する上で障害とならないようなガス抜き機構を有する
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 provide a laminate film having a lightweight metal material such as aluminum foil, which has good airtightness, functions with good reproducibility, and is suitable for mass production. An object of the present invention is to provide an electrochemical device having a degassing mechanism that does not cause an obstacle.
【００１３】[0013]
【課題を解決するための手段】すなわち、上記目的は以
下の本発明の構成により達成される。 （１） 電気化学デバイス素体と、この電気化学デバイ
ス素体を封止するための熱融着性樹脂を含む外装体とを
有し、この外装体内側の熱融着性樹脂とは異なる材質の
樹脂フィルムが接着部を内外に貫通し、かつ０．１mm以
上接着部の内外にはみ出した圧力解放機構を有する電気
化学デバイス。 （２） 前記圧力解放機構の樹脂フィルムの熱融着部と
平行な長さが、熱融着部を貫通する方向の長さの２倍以
上である上記（１）の電気化学デバイス。 （３） 前記圧力解放機構が、引き出し電極の間に存在
する上記（１）または（２）の電気化学デバイス。 （４） 電気化学デバイス素体と、この電気化学デバイ
ス素体を封止するための熱融着性樹脂を含む外装体とを
有し、この外装体内側の熱融着性樹脂とは異なる材質の
樹脂フィルムが接着部を内外に貫通する圧力解放機構を
有する電気化学デバイスを製造するに際し、前記圧力解
放機構の樹脂フィルム以上の厚さの熱伝導性弾性材料を
用いて溶着を行う電気化学デバイスの製造方法。That is, the above object is achieved by the following constitution of the present invention. (1) An electrochemical device body and an exterior body containing a heat-fusible resin for sealing the electrochemical device body, and a material different from the heat-fusible resin inside the exterior body An electrochemical device having a pressure release mechanism in which the resin film of (1) penetrates the inside and outside of the bonding portion and protrudes into and out of the bonding portion by 0.1 mm or more. (2) The electrochemical device according to (1), wherein the length of the resin film of the pressure release mechanism parallel to the heat-sealed portion is at least twice the length in the direction penetrating the heat-sealed portion. (3) The electrochemical device according to the above (1) or (2), wherein the pressure release mechanism exists between the extraction electrodes. (4) An electrochemical device body, and a package containing a heat-fusible resin for sealing the electrochemical device body, and a material different from the heat-fusible resin inside the package. When manufacturing an electrochemical device having a pressure release mechanism in which the resin film of the resin penetrates the adhesive portion in and out, an electrochemical device is welded by using a thermally conductive elastic material having a thickness equal to or greater than the resin film of the pressure release mechanism. Manufacturing method.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】本発明の電気化学デバイスは、電
気化学デバイス素体と、この電気化学デバイス素体を封
止するための熱融着性樹脂を含む外装体とを有し、この
外装体内側の熱融着性樹脂とは異なる材質の樹脂フィル
ムが接着部を内外に貫通し、かつ０．１mm以上接着部の
内外にはみ出した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 has an electrochemical device body and an exterior body containing a heat-fusible resin for sealing the electrochemical device body. A resin film made of a material different from that of the heat-fusible resin inside the body penetrates the inside and outside of the bonding portion, and has a pressure release mechanism protruding beyond the inside and outside of the bonding portion by 0.1 mm or more.
【００１５】このように、圧力解放機構の樹脂フィルム
を０．１mm以上接着部の内外にはみ出した構造にするこ
とで、シール性を保ちつつ、再現よく安定した動作が得
られる。As described above, by employing a structure in which the resin film of the pressure release mechanism protrudes from the inside and outside of the adhesive portion by 0.1 mm or more, a stable and reproducible operation can be obtained while maintaining the sealing property.
【００１６】圧力解放機構に用いられるフィルムは、安
定した圧力開放を行なうために、接着部に平行な部分の
長さが接着部を貫通する部分長さの２倍以上で、かつ接
着部を完全に貫通している必要がある。また、接着部の
端部よりも０．１mm以上電池外装体内部および外部には
み出していることが望ましい。このようにはみ出し部分
を設定することで、圧力開放機構が再現性よく動作する
ようになる。In order to release the pressure stably, the film used in the pressure release mechanism must have a portion parallel to the bonding portion at least twice as long as a portion penetrating the bonding portion, and complete the bonding portion. It is necessary to penetrate. Further, it is desirable that the protrusion extends 0.1 mm or more from the end of the bonded portion to the inside and outside of the battery package. By setting the protruding portion in this way, the pressure release mechanism operates with good reproducibility.
【００１７】図１は本発明の電気化学デバイスの構成例
を示す外観斜視図である。図において、電気化学デバイ
スは、外装体１と電気化学デバイス素体２とを有する。
この外装体１には、深絞り型に形成された電気化学デバ
イス素体収納部１２を有する。また、外装体１の一端に
は折り返し部１ａを有し、この部分で折り返される外装
体１ｂは、丁度蓋のように電気化学デバイス収納部１２
上に覆い被さり、折り返し部１ａ以外の３方の接着部１
１を接着することにより、電気化学デバイス素体２が封
入されるようになっている。FIG. 1 is an external perspective view showing a configuration example of the electrochemical device of the present invention. In the figure, the electrochemical device has an exterior body 1 and an electrochemical device body 2.
The exterior body 1 has a deep drawing type electrochemical device element housing portion 12. Further, at one end of the outer package 1, there is a folded portion 1a, and the outer package 1b folded at this portion is just like a lid.
Three-sided adhesive part 1 other than the folded part 1 a
By bonding 1, the electrochemical device body 2 is sealed.
【００１８】つまり、図中、外装体１の電気化学デバイ
ス素体収納部１２以外の平坦な面が接着部１１となる。
そして、この接着部１１のいずれか一部に圧力解放機構
１０を有する。この圧力解放機構１０は、上述のように
接着部を貫通するようにして、かつ外装体１および折り
返された外装体１ｂの間に配置される。That is, in the figure, a flat surface of the exterior body 1 other than the electrochemical device element housing section 12 becomes the bonding section 11.
The pressure release mechanism 10 is provided on any part of the bonding portion 11. The pressure release mechanism 10 is disposed so as to penetrate the bonding portion as described above and between the exterior body 1 and the folded exterior body 1b.
【００１９】圧力解放機構１０に用いられる樹脂フィル
ムは、接着部に平行な部分の長さｘは、接着部を貫通す
る部分の長さｙの２倍以上、特に２〜２．５倍が好まし
い。ｘが短すぎると圧力解放機構の動作が不安定となっ
てくる。一方、長すぎるとシール性の面で問題が生じて
くる。In the resin film used for the pressure release mechanism 10, the length x of a portion parallel to the bonding portion is preferably at least twice, more preferably 2 to 2.5 times the length y of the portion penetrating the bonding portion. . If x is too short, the operation of the pressure release mechanism becomes unstable. On the other hand, if it is too long, a problem arises in terms of sealing properties.
【００２０】圧力解放機構は接着部を完全に貫通してい
る必要がある。この場合、接着部の両端部からそれぞれ
はみ出している必要がある。接着部外部、および電気化
学デバイス収納部側の内部にはみ出すはみ出し量ｘとし
ては０．１mm以上、特に０．１〜０．５mmが好ましい。
はみ出し量が少ないと圧力解放機構の動作が不安定とな
り、多すぎると不要な構造部となって、外部の構造物
や、内部に収納する電気化学デバイス素体と干渉してし
まう。The pressure release mechanism must pass completely through the adhesive. In this case, it is necessary to protrude from both ends of the bonding portion. The amount x of protrusion outside the bonding portion and inside the electrochemical device housing portion is preferably 0.1 mm or more, particularly preferably 0.1 to 0.5 mm.
If the amount of protrusion is small, the operation of the pressure release mechanism becomes unstable. If the amount is too large, the structure becomes an unnecessary structure and interferes with an external structure or an electrochemical device element housed inside.
【００２１】異種フィルムの接着部を貫通する長さが接
着部より外装体内外にはみ出ていることにより、確実な
ガス開口路を形成すると同時に、接着部に平行な長さ
が、貫通する長さの２倍以上であることにより、内圧上
昇時によりスムーズにガス開放を促すことが可能とな
る。Since the length of the dissimilar film that penetrates the bonding portion protrudes from the bonding portion to the outside of the package, a reliable gas opening channel is formed, and the length parallel to the bonding portion is the penetrating length. When the internal pressure is increased, the gas release can be more smoothly promoted when the internal pressure is increased.
【００２２】圧力解放機構の配置位置としては、接着部
１１であれば特に限定されるものではないが、２つの取
り出し電極３の間が好ましい。これは、電池作製の際に
変形等の外力が加わらないために、接着強度が落ち、剥
離を起こしてしまうような可能性が低いことと、電池内
部が加圧状態の際、ガスによって加えられる力が、電極
面において電極間に集中するために、安定したガス開口
圧が得られるためである。また、後述する弾性材を利用
したシールを行うことで、作業手順を減らすことができ
るという利点もある。The position of the pressure release mechanism is not particularly limited as long as it is the bonding portion 11, but is preferably between the two extraction electrodes 3. This is because no external force such as deformation is applied during the production of the battery, the adhesive strength is low, the possibility of causing peeling is low, and when the inside of the battery is in a pressurized state, it is added by gas This is because a force is concentrated between the electrodes on the electrode surface, so that a stable gas opening pressure can be obtained. Further, by performing sealing using an elastic material, which will be described later, there is an advantage that the operation procedure can be reduced.
【００２３】圧力解放機構に用いられる樹脂フィルムと
しては、外装体の内側に配置されることになる樹脂フィ
ルムと異なる材料であれば特に限定されるものではな
い。しかしながら、外装体内側の樹脂フィルムとある程
度の接着性を有し、かつ気密性を保持しつつ、圧力開放
動作が行なえる程度の接着力で接着可能な樹脂である必
要がある。具体的には、熱融着性樹脂がポリプロピレン
である場合、異種フィルムとしてポリプロピレンとポリ
エチレンの混合樹脂やアイオノマー等を用いることがで
きる。また、異種フィルムがポリエチレンであるときも
上記と同様である。ポリプロピレンとポリエチレンの混
合樹脂を用いる場合には、その混合比率により動作圧力
を任意に調整することが可能である。The resin film used for the pressure release mechanism is not particularly limited as long as it is made of a different material from the resin film to be disposed inside the exterior body. However, it is necessary that the resin has a certain degree of adhesiveness to the resin film on the inner side of the exterior body, and can be adhered with an adhesive force enough to perform a pressure releasing operation while maintaining airtightness. Specifically, when the heat-fusible resin is polypropylene, a mixed resin of polypropylene and polyethylene, an ionomer, or the like can be used as the heterogeneous film. The same applies to the case where the heterogeneous film is polyethylene. When a mixed resin of polypropylene and polyethylene is used, the operating pressure can be arbitrarily adjusted according to the mixing ratio.
【００２４】このような圧力解放機構の動作圧力として
は、好ましくは熱融着性樹脂の接着力の８０％以下、よ
り好ましくは５０〜８０％であり、熱融着性樹脂がポリ
プロピレンでシール幅が４mmである場合、０．８〜１．
２kg/cm2 程度である。接着力が大きいと、解放機構が
動作し難くなり、小さすぎると接着力の不足により、シ
ール性に問題が生じてくる。The operating pressure of such a pressure releasing mechanism is preferably 80% or less, more preferably 50 to 80% of the adhesive force of the heat-fusible resin. Is 4 mm, 0.8-1.
It is about 2 kg / cm 2 . If the adhesive force is large, the release mechanism becomes difficult to operate. If the adhesive force is too small, a problem occurs in the sealing property due to insufficient adhesive force.
【００２５】このような圧力解放機構を有する外装体
は、例えば図２に示すような形状に成型される。The exterior body having such a pressure release mechanism is molded into a shape as shown in FIG. 2, for example.
【００２６】本発明の電気化学デバイスを得るには、先
ず、図１に示すように、深絞り型に成形された成型体１
に電気化学デバイス素体２を装填し、上面と下面を接着
部１１により熱融着させる。このとき、引き出し電極３
も接着部１１から取り出す。To obtain the electrochemical device of the present invention, first, as shown in FIG.
Is loaded with the electrochemical device body 2, and the upper surface and the lower surface are thermally fused by the bonding portion 11. At this time, the extraction electrode 3
Is also taken out from the bonding portion 11.
【００２７】ここで、圧力解放機構としての異種材料を
含んだ部分でのシール条件として、圧力解放機構のフィ
ルム１０に対して熱融着を行なう際に、熱融着要素であ
るヒーターブロックに、熱伝導性弾性材料であるシリコ
ンゴムを張り付けてシールを行なうことで、異種材料の
持つ厚さによるシール不均一を吸収することができる。Here, as a sealing condition at a portion containing a dissimilar material as a pressure release mechanism, when heat fusion is performed on the film 10 of the pressure release mechanism, a heater block as a heat fusion element is used. By applying silicone rubber, which is a heat conductive elastic material, to seal, uneven sealing due to the thickness of different materials can be absorbed.
【００２８】熱伝導性弾性材料としては、所定の熱伝導
率を有し、軟化点が熱融着温度以上であり、熱融着温度
以上でも弾性を有する材料であれば、特に限定されるも
のではない。具体的には耐熱性、熱伝導性および大役品
性の観点からシリコンゴムが適している。また、その弾
性材料の厚さに関しても、装着する異種材料の厚さを吸
収可能な弾性を持てる厚さであればよい。具体的には外
装材料の厚さが１００μm で、リードの長さが８０μm
、リードと外装体とを接着させるために用いる変性樹
脂の厚さが５０μm であるような場合、シールを行う熱
融着要素の量面に貼り付けられた弾性材料の厚さの和
は、２００〜２０００μm 、より好ましくは４００〜８
００μm である。The heat conductive elastic material is not particularly limited as long as it has a predetermined thermal conductivity, has a softening point not lower than the heat fusion temperature, and has elasticity even at the heat fusion temperature or higher. is not. Specifically, silicon rubber is suitable from the viewpoints of heat resistance, heat conductivity, and large utility properties. Also, the thickness of the elastic material may be any thickness as long as it has elasticity capable of absorbing the thickness of the dissimilar material to be mounted. Specifically, the thickness of the exterior material is 100 μm, and the length of the lead is 80 μm.
When the thickness of the modified resin used for bonding the lead and the outer package is 50 μm, the sum of the thicknesses of the elastic material attached to the surface of the heat sealing element for sealing is 200 μm. ２０００2000 μm, more preferably 400-8
00 μm.
【００２９】〔電気化学デバイス〕本発明の電気化学デ
バイスは、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、セパレータ、高分子固
体電解質等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。[Electrochemical Device] In the electrochemical device of the present invention, for example, positive and negative electrodes composed of a metal foil such as an aluminum foil or a copper foil, and separators, solid polymer electrolytes and the like are alternately laminated. It has the structure which was done. A lead electrode (lead terminal) is connected to each of the positive and negative electrodes. The extraction electrode is made of a metal foil such as aluminum, copper, nickel, and stainless steel.
【００３０】外装体は、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。The outer package 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 sides of a metal layer such as aluminum. .
【００３１】なお上記例では、アルミラミネートフィル
ムを外装体とした例を示したが、外装体のラミネートに
用いられる金属箔はアルミ箔に限定されず、ステンレ
ス、アルミニウム合金、チタン箔であっても構わない。In the above example, the case where the aluminum laminate film is used as the exterior body is shown. However, the metal foil used for laminating the exterior body is not limited to the aluminum foil. I do not care.
【００３２】外装体は、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した
り、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た
パウチ型のものや、外装体の一部を電気化学デバイスが
収納可能な寸法に形成した深絞り型のものがある。The exterior body is formed by previously bonding two laminated films to each other by thermally bonding the heat-adhesive resin layers on the three end surfaces thereof to form a seal portion, and forming a bag shape with one side open. Alternatively, a single laminated film is folded back and both ends are heat-bonded to form a sealed portion in a bag-like pouch type, or a part of the outer package is formed to a size that can accommodate an electrochemical device. Deep drawn type.
【００３３】本発明の電気化学デバイスに用いられる素
子は、積層構造の二次電池に限定されるものではなく、
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 element used in the electrochemical device of the present invention is not limited to a secondary battery having a laminated structure.
A capacitor or the like having a structure similar to these can be used.
【００３４】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.
【００３５】＜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、積層型電池や巻回
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 wound battery, and the like. You.
【００３６】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.
【００３７】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.
【００３８】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.
【００３９】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
Complex 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
【００４０】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。A conductive additive is added to the electrode as required. 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.
【００４１】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 in weight ratio.
The range of 0 to 70 is preferable. 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.
【００４２】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 the 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.
【００４３】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, the electrode coating solution is applied to the 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.
【００４４】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 and the method of arranging the current collector in the case. 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.
【００４５】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.
【００４６】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).
【００４７】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。Such a positive electrode, a polymer film, and a negative electrode are laminated in this order, and pressed to form a battery element.
【００４８】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.
【００４９】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.
【００５０】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.
【００５１】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.
【００５２】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 from the viewpoint of the strength of the membrane and the ionic conductivity.
【００５３】＜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 are 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.
【００５４】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, 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.
【００５５】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.
【００５６】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-described polarizable electrode and the solid polymer electrolyte.
【００５７】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),
A polymer microporous membrane such as PVDF (polyvinylidene fluoride) can be used.
【００５８】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.
【００５９】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.
【００６０】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.
【００６１】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.
【００６２】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.
【００６３】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.
【００６４】[0064]
【００６５】以下本発明の詳細について実施例を用いて
説明する。 ＜実施例１＞図１，２に示すようなアルミラミネートフ
ィルム外装体を用いたリチウム二次電池を作製した。こ
の電池において圧力解放機構として、図示例のように電
池前面（取り出し電極３の間）に、本外装体熱融着時に
外装体内面の熱融着性樹脂とは異なった材質のフィルム
１０を挿入し、同時に外装体１と熱融着した。熱融着の
際、異種フィルム１０は接着部１１を貫通するように配
置し、接着部１１に平行な部分の長さが接着部を貫通す
る部分の２倍であり、接着部を貫通する方向におけるフ
ィルム長さは接着部１の端部よりも、それぞれ０．２mm
内外にはみ出す形で行なった。Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. Example 1 A lithium secondary battery using an aluminum laminate film package as shown in FIGS. In this battery, as a pressure release mechanism, a film 10 made of a material different from the heat-fusible resin on the inner surface of the outer package is inserted at the front of the battery (between the take-out electrodes 3) as shown in the illustrated example. At the same time, it was thermally fused to the outer package 1. At the time of heat fusion, the dissimilar film 10 is arranged so as to penetrate the bonding portion 11, and the length of the portion parallel to the bonding portion 11 is twice as long as the portion penetrating the bonding portion, and the direction penetrating the bonding portion. Film length is 0.2 mm longer than the end of the bonded part 1
It was performed in a form that protruded inside and outside.
【００６６】このとき、異種フィルム１０に関しては、
外装体内面の熱融着性樹脂に対して、熱融着性樹脂同士
よりも物理的接着強度が低いが、充分気密性のとること
のできる熱融着性樹脂である必要がある。この例では、
熱融着性樹脂がポリプロピレン、異種フィルムとしてポ
リエチレンを用いた。At this time, regarding the heterogeneous film 10,
Although the physical adhesive strength of the heat-fusible resin on the inner surface of the outer package is lower than that of the heat-fusible resins, the heat-fusible resin must be sufficiently airtight. In this example,
Polypropylene was used as the heat-fusible resin, and polyethylene was used as the heterogeneous film.
【００６７】また、取り出し電極３および圧力解放機構
１０を備えた部位は、それ以外の部位と比較して端子お
よびフィルムの分だけ接着面の高さに差が生じ、従来行
なわれている平面状のヒーターブロックによるシールで
は、シールを行なうことが不可能であった。そこで、ヒ
ーターブロック上に電池端子およびフィルムの厚さを吸
収できるだけの厚さを備えた高融点シリコンゴムを貼り
付けて、厚さの違いを吸収したシールを行なった。Further, the portion provided with the extraction electrode 3 and the pressure release mechanism 10 has a difference in the height of the bonding surface by the amount of the terminal and the film as compared with the other portions, and the conventional flat surface is used. It was impossible to seal with the heater block of No. Therefore, a high-melting-point silicon rubber having a thickness sufficient to absorb the thickness of the battery terminal and the film was attached on the heater block, and a seal was performed to absorb the difference in thickness.
【００６８】本実施例では弾性材料としてシリコンゴム
を例示したが、熱伝導性を持ち、軟化点がシール温度以
上であるような弾性を持つ材料であれば、その材料は特
に限定されない。また、その弾性材料の厚さに関して
も、装着する異種材料の厚さを吸収可能な弾性を持てる
厚さであればよい。In this embodiment, silicon rubber is exemplified as the elastic material. However, the material is not particularly limited as long as it has thermal conductivity and elasticity such that the softening point is equal to or higher than the sealing temperature. Also, the thickness of the elastic material may be any thickness as long as it has elasticity capable of absorbing the thickness of the dissimilar material to be mounted.
【００６９】また、引き出し電極３間に装着した圧力解
放機構用フィルムの位置は、端子３間に限定されること
はなく、端子３上に存在しなければ外装体溶着部のどこ
にあっても問題ない。Further, the position of the film for the pressure release mechanism mounted between the extraction electrodes 3 is not limited to between the terminals 3, and if it does not exist on the terminals 3, there is no problem in any part of the exterior body welding portion. Absent.
【００７０】作製したリチウム二次電池の、圧力解放機
構としての動作確認を行った。動作確認はシールした外
装体の一端にガス導入口を設け、その導入口よりガスを
導入することで内部ガス圧力を上昇させ、ガス開放動作
の確認とした。さらに機能確認後、実際の電池として１
５０℃、３０分の加熱試験を行い、実動作の確認を行っ
た。また、温度６０℃、湿度９０％の高温高湿保存を行
い、シール接着強度の強弱による電池の圧力解放機構部
分よりの漏液の有無を評価した。The operation of the fabricated lithium secondary battery as a pressure release mechanism was confirmed. The operation was confirmed by providing a gas inlet at one end of the sealed exterior body, introducing gas through the inlet to increase the internal gas pressure, and confirming the gas opening operation. After confirming the function, 1
A heating test was performed at 50 ° C. for 30 minutes to confirm actual operation. Further, high-temperature and high-humidity storage at a temperature of 60 ° C. and a humidity of 90% was performed, and the presence or absence of liquid leakage from the pressure release mechanism portion of the battery due to the strength of the seal adhesive strength was evaluated.
【００７１】＜比較例１＞圧力解放機構用フィルムとし
て、熱融着部に平行な部分の長さと熱融着部を貫通する
長さが等しいフィルムを配置した以外は実施例1と同様
にして電池を作製した。<Comparative Example 1> As a film for a pressure release mechanism, a film was formed in the same manner as in Example 1 except that a film having the same length as a portion parallel to the heat-sealed portion and a length penetrating the heat-sealed portion was arranged. A battery was manufactured.
【００７２】＜比較例２＞圧力解放機構用フィルムの接
着部を貫通する長さが、接着部から内外にはみださない
ように配置した以外は実施例１と同様にして電池を作製
した。Comparative Example 2 A battery was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the length of the film for the pressure release mechanism penetrating through the bonding portion was arranged so as not to protrude inside and outside from the bonding portion. .
【００７３】＜比較例３＞圧力解放機構用フィルムをリ
ード端子上に重なるように配置した以外は、実施例１と
同様にして電池を作製した。Comparative Example 3 A battery was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the film for the pressure release mechanism was arranged so as to overlap the lead terminals.
【００７４】＜比較例４＞圧力解放機構用フィルムを用
いない以外は実施例１同様にして電池を作製した。Comparative Example 4 A battery was produced in the same manner as in Example 1 except that the pressure release mechanism film was not used.
【００７５】表１は、上記実施例、比較例の内部ガス圧
力上昇におけるガス開放機構の動作確認実験結果であ
る。Table 1 shows the results of an experiment for confirming the operation of the gas release mechanism when the internal gas pressure rises in the above-described examples and comparative examples.
【００７６】[0076]
【表１】 [Table 1]
【００７７】表からガス開放動作は実施例１および比較
例３のサンプルが安定して優れていることが確認でき
た。From the table, it was confirmed that the samples of Example 1 and Comparative Example 3 were stable and excellent in the gas releasing operation.
【００７８】表２は、上記実施例、比較例の温度６０
℃、湿度９０％の高温高湿試験結果である。Table 2 shows the temperature of the above Examples and Comparative Examples.
It is a high-temperature and high-humidity test result of 90 ° C. and 90% humidity.
【００７９】[0079]
【表２】 [Table 2]
【００８０】表２から、温度６０℃、湿度９０％の高温
高湿試験に関しても、実施例１のサンプルは十分満足の
できるものであることがわかる。From Table 2, it can be seen that the sample of Example 1 is sufficiently satisfactory for the high-temperature and high-humidity test at a temperature of 60 ° C. and a humidity of 90%.
【００８１】以上の結果をもとに、実施例１および比較
例４で作製した電池に対して温度１５０℃による３０分
間の高温保存を行った。Based on the above results, the batteries prepared in Example 1 and Comparative Example 4 were stored at a high temperature of 150 ° C. for 30 minutes.
【００８２】その結果、電池温度上昇に従って発生する
ガスによる電池内部圧力に伴い、実施例１のサンプルに
おいて本発明で開示した圧力解放機構が動作した。これ
により、内圧増加に伴う電池の変形を防ぐことで、変形
の結果生じる電池短絡による温度上昇よって引き起こさ
れる電池の破裂、発火を防ぐことができることが確認で
きた。一方、比較例４のサンプルでは、１５０℃到達後
１３分で破裂、発火した。As a result, the pressure release mechanism disclosed in the present invention was operated in the sample of Example 1 due to the internal pressure of the battery caused by the gas generated as the battery temperature rose. As a result, it was confirmed that by preventing the battery from being deformed due to the increase in the internal pressure, it is possible to prevent the battery from being ruptured or fired due to the temperature rise due to the battery short circuit resulting from the deformation. On the other hand, the sample of Comparative Example 4 burst and ignited 13 minutes after reaching 150 ° C.
【００８３】[0083]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、アルミ箔
等軽量の金属材料を外装体に有し、気密性が良好で、再
現性よく機能し、量産化する上で障害とならないような
ガス抜き機構を有する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, a lightweight metal material such as an aluminum foil is provided on the exterior body, the airtightness is good, the function is good with reproducibility, and it does not hinder mass production. An electrochemical device having a degassing mechanism can be provided.
【図１】本発明の圧力解放機構を有する電気化学デバイ
スの外装体を展開した状態を示す概略斜視図である。FIG. 1 is a schematic perspective view showing a state where an outer package of an electrochemical device having a pressure release mechanism of the present invention is developed.
【図２】本発明の圧力解放機構を有する電気化学デバイ
スの外観を示す概略斜視図である。FIG. 2 is a schematic perspective view showing an appearance of an electrochemical device having a pressure release mechanism of the present invention.
１ 外装体 ２ 電気化学デバイス素体 ３ 引き出し電極 １０ 圧力解放機構 １１ 接着部 １２ 電気化学デバイス素体収納部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Outer body 2 Electrochemical device element 3 Leader electrode 10 Pressure release mechanism 11 Adhesion part 12 Electrochemical device element storage part
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 角田 栄蔵 東京都中央区日本橋一丁目13番１号 ティ ーディーケイ株式会社内 (72)発明者 丸山 哲 東京都中央区日本橋一丁目13番１号 ティ ーディーケイ株式会社内 Ｆターム(参考） 5H012 AA03 BB06 CC01 DD01 EE01 GG03 JJ06 5H029 AJ12 AK02 AK06 AL06 AL12 AM02 AM07 AM16 BJ04 BJ12 BJ27 CJ05 DJ02 DJ14 EJ12 HJ12 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Eizo Tsunoda 1-13-1 Nihonbashi, Chuo-ku, Tokyo TDK Corporation (72) Inventor Satoshi Maruyama 1-13-1 Nihonbashi, Chuo-ku, Tokyo TDK Incorporated F term (reference) 5H012 AA03 BB06 CC01 DD01 EE01 GG03 JJ06 5H029 AJ12 AK02 AK06 AL06 AL12 AM02 AM07 AM16 BJ04 BJ12 BJ27 CJ05 DJ02 DJ14 EJ12 HJ12
Claims (4)
デバイス素体を封止するための熱融着性樹脂を含む外装
体とを有し、 この外装体内側の熱融着性樹脂とは異なる材質の樹脂フ
ィルムが接着部を内外に貫通し、かつ０．１mm以上接着
部の内外にはみ出した圧力解放機構を有する電気化学デ
バイス。Claims 1. An electrochemical device body, and a package containing a heat-fusible resin for sealing the electrochemical device body, wherein the heat-fusible resin inside the package is An electrochemical device having a pressure release mechanism in which resin films of different materials penetrate inside and outside of the bonded portion and protrude into and out of the bonded portion by 0.1 mm or more.
着部と平行な長さが、熱融着部を貫通する方向の長さの
２倍以上である請求項１の電気化学デバイス。2. The electrochemical device according to claim 1, wherein a length of the resin film of the pressure release mechanism parallel to the heat-sealed portion is at least twice a length in a direction penetrating the heat-sealed portion.
に存在する請求項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 exists between extraction electrodes.
デバイス素体を封止するための熱融着性樹脂を含む外装
体とを有し、この外装体内側の熱融着性樹脂とは異なる
材質の樹脂フィルムが接着部を内外に貫通する圧力解放
機構を有する電気化学デバイスを製造するに際し、 前記圧力解放機構の樹脂フィルム以上の厚さの熱伝導性
弾性材料を用いて溶着を行う電気化学デバイスの製造方
法。4. An electrochemical device body, and a package containing a heat-fusible resin for sealing the electrochemical device body, wherein the heat-fusible resin inside the package is When manufacturing an electrochemical device having a pressure release mechanism in which resin films of different materials penetrate the adhesive portion in and out, the welding is performed using a heat conductive elastic material having a thickness greater than the resin film of the pressure release mechanism. Manufacturing method of chemical device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001076771A JP2002279952A (en) | 2001-03-16 | 2001-03-16 | Electrochemical device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001076771A JP2002279952A (en) | 2001-03-16 | 2001-03-16 | Electrochemical device |
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|---|---|---|---|
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
2001
- 2001-03-16 JP JP2001076771A patent/JP2002279952A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100858807B1 (en) * | 2002-09-05 | 2008-09-17 | 삼성에스디아이 주식회사 | Pouched-type case and lithium secondary battery applying the same |
| JP2007080954A (en) * | 2005-09-12 | 2007-03-29 | Nippon Chemicon Corp | Capacitor |
| KR100950043B1 (en) | 2005-11-30 | 2010-03-29 | 주식회사 엘지화학 | Secondary Battery Containing Safety Member of Bimetal Base |
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