JP2020053177A - Power storage device - Google Patents
Power storage device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2020053177A JP2020053177A JP2018179523A JP2018179523A JP2020053177A JP 2020053177 A JP2020053177 A JP 2020053177A JP 2018179523 A JP2018179523 A JP 2018179523A JP 2018179523 A JP2018179523 A JP 2018179523A JP 2020053177 A JP2020053177 A JP 2020053177A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- storage device
- power storage
- heat
- fusible resin
- container
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
- Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
Abstract
Description
本開示は、蓄電デバイスに関する。 The present disclosure relates to a power storage device.
従来、様々なタイプの蓄電デバイスが開発されているが、あらゆる蓄電デバイスにおいて、電極や電解質等の蓄電デバイス素子を封止するために包装材料(外装材)が不可欠な部材になっている。従来、蓄電デバイス用外装材として金属製の外装材が多用されていた。 2. Description of the Related Art Conventionally, various types of power storage devices have been developed. In all power storage devices, a packaging material (outer packaging material) is an indispensable member for sealing power storage device elements such as electrodes and electrolytes. Conventionally, metal exterior materials have been frequently used as exterior materials for power storage devices.
一方、近年、電気自動車、ハイブリッド電気自動車、パソコン、カメラ、携帯電話等の高性能化に伴い、蓄電デバイスには、多様な形状が要求されると共に、薄型化や軽量化が求められている。しかしながら、従来多用されていた金属製の蓄電デバイス用外装材では、形状の多様化に追従することが困難であり、しかも軽量化にも限界があるという欠点がある。 On the other hand, in recent years, with increasing performance of electric vehicles, hybrid electric vehicles, personal computers, cameras, mobile phones, and the like, power storage devices are required to have various shapes and to be thinner and lighter. However, a metal exterior material for a power storage device, which has been frequently used in the past, has a drawback that it is difficult to keep up with diversification of shapes and there is a limit in weight reduction.
そこで、近年、多様な形状に加工が容易で、薄型化や軽量化を実現し得る蓄電デバイス用外装材として、基材/アルミニウム箔層/熱融着性樹脂層が順次積層されたフィルム状の外装材が提案されている。 Therefore, in recent years, as a packaging material for an electricity storage device that can be easily processed into various shapes and can be made thinner and lighter, a film-like material in which a base material / aluminum foil layer / heat-fusible resin layer is sequentially laminated is used. Exterior materials have been proposed.
このようなフィルム状の外装材においては、一般的に、冷間成形により凹部が形成され、当該凹部によって形成された空間に電極や電解液などの蓄電デバイス素子を配し、熱融着性樹脂層同士を熱融着させることにより、外装材の内部に蓄電デバイス素子が収容された蓄電デバイスが得られる。 In such a film-like exterior material, a concave portion is generally formed by cold molding, and an electricity storage device element such as an electrode or an electrolytic solution is arranged in a space formed by the concave portion. By heat-sealing the layers, an electricity storage device in which the electricity storage device element is accommodated inside the exterior material is obtained.
蓄電デバイスに何らかの異常が生じ、内部でガスを発生して内圧が過度に上昇した場合に備え、ガスを放出するためのガス抜き弁、弱シール部分、穴、切込みなどを設ける方法がある。 There is a method of providing a gas vent valve for releasing gas, a weak seal portion, a hole, a cut, etc., in case an abnormality occurs in the power storage device and gas is generated inside and the internal pressure rises excessively.
例えば、特許文献1には、正極および負極を有する電極ユニットと非水電解質とが電池容器内に封止されたリチウム二次電池であって、電池容器は対向する二つの幅広面を有する扁平形状を有しており、電池容器の幅広面の少なくとも一方に、該容器の内圧が上昇すると作動する内圧開放機構であって、その作動により前記幅広面の面積の3%以上に相当する開口面積で容器の内外を連通させる貫通孔を形成するように設計された内圧開放機構が設けられており、該内圧開放機構は、電池容器の厚み方向から電池を透視したとき前記貫通孔の少なくとも一部が前記電極ユニットから面方向に外れた位置に開口するように設計されているものが開示されている。
For example,
しかしながら、特許文献1のように、電池素子を密封する収容体自体に内圧開放機構を設ける場合、フィルム状の外装材からなる収容体の強度が低下し、密封性などが不十分になる懸念がある。また、フィルム状の外装材は、金属缶などと比較して柔軟性が高く変形しやすい。このため、特許文献1のように外装材自体に内圧開放機構を設けると、内圧開放時の圧力にばらつきが生じやすく、安定的な内圧開放性に欠ける場合がある。
However, when the internal pressure release mechanism is provided in the container itself that seals the battery element as in
このように、フィルム状の外装材自体にガス開放機構を備える従来の蓄電デバイスでは、高い密封性を保持しつつ、内部で発生したガスを適切に外部に放出することは難しい。 As described above, it is difficult to appropriately discharge gas generated inside to the outside while maintaining high hermeticity in the conventional power storage device including the film-shaped exterior material itself provided with the gas release mechanism.
また、例えば車載用や定置用などの中型、大型の蓄電デバイスは、電気容量が大きく、電池素子の重量が大きいため、特に高い密封性と、ガスの適切な放出性が求められる。 In addition, for example, a medium-sized or large-sized power storage device such as a vehicle-mounted device or a stationary device has a large electric capacity and a large weight of a battery element. Therefore, particularly high sealing performance and appropriate gas release properties are required.
本開示は、蓄電デバイスの高い密封性を保持しつつ、内部でガスが発生した場合には、当該ガスを外部に放出することができる、蓄電デバイスを提供することを主な目的とする。 An object of the present disclosure is to provide a power storage device that can release a gas to the outside when a gas is generated inside while maintaining a high sealing property of the power storage device.
本開示の発明者らは、前記課題を解決すべく、鋭意検討を行った。その結果、蓄電デバイス素子と、少なくとも、基材層、バリア層及び熱融着性樹脂層をこの順に有する積層体によって構成されており、前記蓄電デバイス素子を内部に収容する収容体と、当該収容体とは別に、前記収容体の内部と連通する弁装置とを備える蓄電デバイスとし、さらに、収容体に取り付けられた弁装置の一次側と二次側の差圧が所定値の範囲内となった場合に、弁装置が開放されるように設定することにより、蓄電デバイスの高い密封性を保持しつつ、内部でガスが発生した場合には、当該ガスを好適に外部に放出することができることを見出した。 The inventors of the present disclosure have made intensive studies in order to solve the above-mentioned problems. As a result, the power storage device element is constituted by a laminate having at least a base layer, a barrier layer, and a heat-fusible resin layer in this order, and a housing body for housing the power storage device element therein; Separate from the body, a power storage device including a valve device that communicates with the inside of the housing, and further, a differential pressure between a primary side and a secondary side of the valve device attached to the housing is within a predetermined value range. In such a case, by setting the valve device to be opened, when gas is generated inside while maintaining the high sealing property of the power storage device, the gas can be appropriately discharged to the outside. Was found.
本開示は、このような知見に基づいて、さらに検討を重ねることにより完成した発明である。すなわち、本開示は、下記に掲げる態様の発明を提供する。
蓄電デバイス素子と、
少なくとも、基材層、バリア層及び熱融着性樹脂層をこの順に有する積層体によって構成されており、前記蓄電デバイス素子を内部に収容する収容体と、
前記収容体の内部と連通する弁装置とを備え、
前記収容体の周縁においては、前記熱融着性樹脂層が対向しており、
前記収容体の前記周縁には、対向する前記熱融着性樹脂層が互いに融着した周縁接合部が形成されており、
前記弁装置の少なくとも一部が、前記周縁接合部において互いに対向している前記熱融着性樹脂層の間に挟まれていることにより、前記弁装置は前記収容体に取り付けられており、
前記弁装置は、前記弁装置の一次側と二次側の差圧が0.05MPa以上0.3MPa以下の範囲内で、前記弁装置が開放されるように設定されている、蓄電デバイス。
The present disclosure is an invention completed by further study based on such knowledge. That is, the present disclosure provides the following aspects of the invention.
A power storage device element,
At least, a base body, a barrier layer and a heat-fusible resin layer are configured by a laminate having in this order, a housing body for housing the electricity storage device element therein,
A valve device communicating with the inside of the container,
At the periphery of the container, the heat-fusible resin layer faces,
On the peripheral edge of the container, a peripheral joint portion where the opposed heat-fusible resin layers are fused to each other is formed,
At least a portion of the valve device is sandwiched between the heat-fusible resin layers facing each other at the peripheral joint portion, so that the valve device is attached to the container,
The power storage device, wherein the valve device is set such that the valve device is opened when a differential pressure between a primary side and a secondary side of the valve device is in a range of 0.05 MPa or more and 0.3 MPa or less.
本開示によれば、蓄電デバイスの高い密封性を保持しつつ、内部でガスが発生した場合には、当該ガスを好適に外部に放出することができる、蓄電デバイスを提供することができる。 Advantageous Effects of Invention According to the present disclosure, it is possible to provide an electricity storage device that can appropriately discharge gas to the outside when a gas is generated inside while maintaining high sealing properties of the electricity storage device.
本開示の蓄電デバイスは、蓄電デバイス素子と、収容体と、弁装置とを備えている。収容体は、少なくとも、基材層、バリア層及び熱融着性樹脂層をこの順に有する積層体によって構成されている。収容体は、蓄電デバイス素子を内部に収容する。弁装置は、収容体の内部と連通する。本開示の蓄電デバイスは、収容体の周縁においては、熱融着性樹脂層が対向している。また、収容体の周縁には、対向する熱融着性樹脂層が互いに融着した周縁接合部が形成されている。弁装置の少なくとも一部が、周縁接合部において互いに対向している熱融着性樹脂層の間に挟まれていることにより、弁装置は収容体に取り付けられている。さらに、弁装置は、弁装置の一次側と二次側の差圧が0.05MPa以上0.3MPa以下の範囲内で、弁装置が開放されるように設定されている。 The power storage device of the present disclosure includes a power storage device element, a housing, and a valve device. The container is constituted by a laminate having at least a base material layer, a barrier layer, and a heat-fusible resin layer in this order. The housing houses the power storage device element therein. The valve device communicates with the inside of the container. In the power storage device of the present disclosure, the heat-fusible resin layer faces the periphery of the housing. Further, a peripheral joint portion in which opposing heat-fusible resin layers are fused to each other is formed at the peripheral edge of the container. The valve device is attached to the container because at least a part of the valve device is sandwiched between the heat-fusible resin layers facing each other at the peripheral joining portion. Further, the valve device is set so that the valve device is opened when the differential pressure between the primary side and the secondary side of the valve device is in the range of 0.05 MPa or more and 0.3 MPa or less.
本開示の蓄電デバイスは、このような特徴を備えていることにより、蓄電デバイスの高い密封性を保持しつつ、内部でガスが発生した場合には、当該ガスを好適に外部に放出することができる。 With the power storage device of the present disclosure having such features, when gas is generated inside while maintaining the high sealing property of the power storage device, the gas can be appropriately discharged to the outside. it can.
以下、本開示の蓄電デバイス用弁装置について詳述する。なお、本明細書において、「〜」で示される数値範囲は「以上」、「以下」を意味する。例えば、2〜15mmとの表記は、2mm以上15mm以下を意味する。また、後述する蓄電デバイス用弁装置の具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。図中同一又は相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。 Hereinafter, the valve device for a power storage device of the present disclosure will be described in detail. In this specification, a numerical range indicated by “to” means “over” and “below”. For example, the notation of 2 to 15 mm means 2 mm or more and 15 mm or less. Further, a specific embodiment of a valve device for a power storage device described later will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same or corresponding parts have the same reference characters allotted, and description thereof will not be repeated.
本開示の蓄電デバイスにおいては、収容体が、基材層、バリア層及び熱融着性樹脂層をこの順に有する積層体によって構成されている。当該収容体に取り付けられている弁装置の一次側と二次側の差圧(すなわち、弁装置の開放圧力)は、0.05MPa以上0.3MPa以下の範囲内である。収容体に取り付けられている弁装置の前記差圧が当該範囲内であることによって、蓄電デバイスの高い密封性を保持しつつ、内部でガスが発生した場合には、当該ガスを好適に外部に放出することができる。また、前記差圧が当該範囲内に設定されていることによって、蓄電デバイスの繰り返しの化学反応で発生する電解液のガスなどを安定的に外部に放出することができ、蓄電デバイスの内圧が過度に上昇する前にガスを放出することができる。一方、当該差圧が0.3MPaを超えると、ガスの発生に伴い収容体が大きく膨らみ、蓄電デバイスが変形して、電極から活物質が欠落する、収容体に亀裂等が生じる、タブ同士の接触やタブと収容体端部との接触などによって短絡するといった不具合が生じる可能性が高くなる。また、当該差圧が0.05MPaを下回ると、蓄電デバイスの通常使用時の振動や衝撃などによって弁装置が開放し、電解液の漏れ(電解液量の低下など)、密封性の低下(水分が蓄電デバイス内部に侵入するなど)などによって、蓄電デバイスが劣化する可能性が高くなる。なお、弁装置の一次側は、蓄電デバイスの収容体の内部に位置する側であり、弁装置の二次側は、蓄電デバイスの収容体の外部側(すなわち、外部環境)に位置する側である。弁装置は、蓄電デバイスの収容体の外部側(すなわち、外部環境)に位置する二次側と、蓄電デバイスの収容体の内部に位置する一次側とを備えており、収容体の内部において発生したガスに起因して収容体の内部の圧力が上昇した場合に該圧力を低下させる(すなわち、一次側から二次側に向かって、収容体の内部で発生したガスが放出される)ように構成されている。 In the power storage device of the present disclosure, the container is configured by a laminate having the base material layer, the barrier layer, and the heat-fusible resin layer in this order. The differential pressure between the primary side and the secondary side of the valve device attached to the container (that is, the opening pressure of the valve device) is in the range of 0.05 MPa or more and 0.3 MPa or less. When the differential pressure of the valve device attached to the container is within the range, while the gas is generated inside while maintaining the high sealing property of the power storage device, the gas is preferably sent to the outside. Can be released. In addition, since the differential pressure is set within the range, gas of the electrolytic solution or the like generated by the repeated chemical reaction of the power storage device can be stably discharged to the outside, and the internal pressure of the power storage device becomes excessive. The gas can be released before rising. On the other hand, when the differential pressure exceeds 0.3 MPa, the container swells greatly with the generation of gas, the power storage device is deformed, the active material is dropped from the electrode, cracks and the like are generated in the container, There is a high possibility that a malfunction such as a short circuit due to contact or contact between the tab and the end of the container will occur. If the pressure difference is less than 0.05 MPa, the valve device opens due to vibration or impact during normal use of the power storage device, causing leakage of the electrolyte (such as a decrease in the amount of the electrolyte) and deterioration of the sealing property (such as moisture). Is likely to deteriorate due to, for example, intrusion into the power storage device). The primary side of the valve device is a side located inside the housing of the power storage device, and the secondary side of the valve device is a side located outside the housing of the power storage device (that is, the external environment). is there. The valve device includes a secondary side located outside the housing of the power storage device (that is, an external environment) and a primary side located inside the housing of the power storage device. When the pressure inside the container increases due to the generated gas, the pressure is reduced (that is, the gas generated inside the container is released from the primary side to the secondary side). It is configured.
弁装置の一次側と二次側の差圧(弁装置の開放圧力)としては、前記の範囲内で蓄電デバイスの種類等に応じて設定すればよいが、下限については、0.05MPa以上、好ましくは約0.1MPa以上が挙げられ、上限については、0.3MPa以下、好ましくは約0.2MPaが挙げられ、好ましい範囲としては、0.05〜0.2MPa程度、0.1〜0.3MPa程度、0.1〜0.2MPa程度が挙げられる。弁装置の前記差圧がこれらの範囲内であることによって、蓄電デバイスの高い密封性を保持しつつ、内部でガスが発生した場合には、当該ガスをより好適に外部に放出することができる。 The pressure difference between the primary side and the secondary side of the valve device (opening pressure of the valve device) may be set according to the type of the electric storage device within the above range, but the lower limit is 0.05 MPa or more. Preferably, the pressure is about 0.1 MPa or more, and the upper limit is about 0.3 MPa or less, preferably about 0.2 MPa, and the preferable ranges are about 0.05 to 0.2 MPa and 0.1 to 0. About 3 MPa, about 0.1 to 0.2 MPa are mentioned. When the differential pressure of the valve device is within these ranges, when gas is generated inside while maintaining the high sealing property of the power storage device, the gas can be more appropriately discharged to the outside. .
弁装置の一次側と二次側の開放時の差圧は、以下の方法により測定される。 The differential pressure when the primary side and the secondary side of the valve device are opened is measured by the following method.
<弁装置の一次側と二次側の差圧の測定方法>
弁装置を、金属で作製した測定用治具に設置し、治具の一次側には小型圧力計を介して圧縮空気ボンベ、二次側にはゴムチューブを設置し、ゴムチューブの先は水槽に設置する。このとき、治具や接点からの漏れがないことを予め確認する。一次側の空気ボンベから徐々に空気を弁装置に送り込み、水槽のゴムチューブから気泡が発生し始める圧力を圧力計で読み取って、弁装置の一次側と二次側の差圧を測定する。
<Method of measuring differential pressure between primary and secondary sides of valve device>
The valve device is installed on a measuring jig made of metal, a compressed air cylinder is installed on the primary side of the jig via a small pressure gauge, and a rubber tube is installed on the secondary side. Installed in At this time, it is confirmed in advance that there is no leakage from the jig or the contact. Air is gradually fed into the valve device from the air cylinder on the primary side, and the pressure at which bubbles start to be generated from the rubber tube of the water tank is read by a pressure gauge, and the differential pressure between the primary side and the secondary side of the valve device is measured.
本開示の蓄電デバイスにおいて、収容体の内部の設定圧力としては、一定圧力以下に設定されていることが好ましい。内圧の設定値は、蓄電デバイスの種類に応じて適宜設定されるが、好ましくは約0.1MPa以下、より好ましくは約1.0×10−2MPa以下であり、下限については例えば約1.0×10−10MPa以上が挙げられ、当該内部圧力の好ましい範囲としては、1.0×10−10〜0.1MPa程度、1.0×10−10〜1.0×10−2MPa程度が挙げられる。 In the power storage device of the present disclosure, it is preferable that the set pressure inside the housing is set to a certain pressure or less. The set value of the internal pressure is appropriately set according to the type of the electric storage device, but is preferably about 0.1 MPa or less, more preferably about 1.0 × 10 −2 MPa or less. 0 × least 10 -10 MPa, and examples of the preferred range of the internal pressure, 1.0 × 10 -10 ~0.1MPa about, 1.0 × 10 -10 ~1.0 × 10 -2 MPa approximately Is mentioned.
弁装置の一次側と二次側の差圧(弁装置の開放圧力)は、公知の方法により設定することができる。例えば、弁装置の弁機構を構成している部材(例えば、後述のボール、弁座(例えばOリング)、バネ、通気口)の材料、形状、大きさ、さらにはバネによるボールを押しつける力などを設計することによって、前記差圧を調整することができる。 The differential pressure between the primary and secondary sides of the valve device (opening pressure of the valve device) can be set by a known method. For example, materials, shapes, and sizes of members (for example, a ball, a valve seat (for example, an O-ring), a spring, and a vent) to be described later that constitute a valve mechanism of the valve device, and a force of pressing the ball by the spring. , The differential pressure can be adjusted.
本開示の蓄電デバイスの収容体において、収容体中心部分に位置し、互いに融着していない熱融着性樹脂層の厚みを100%とした場合に、周縁接合部に位置し、対向する熱融着性樹脂層が互いに融着している部分の一方の熱融着性樹脂層の厚みの比率Xが、50〜80%の範囲にあることが好ましい。熱融着性樹脂層の厚みの比率Xがこのような範囲にあることにより、熱融着性樹脂層を融着させる際の熱と圧力が、熱融着性樹脂層に適切に加えられており、周縁接合部における収容体の密封性を高めることができる。また、熱融着性樹脂層の厚みの比率Xをこのような範囲に設定することにより、例えば車載用や定置用の蓄電デバイスに求められる密封性を高度に担保し得る。熱融着性樹脂層の厚みの比率Xが50%以上であることにより、シール時に熱融着性樹脂層が潰れすぎや、熱融着性樹脂層にクラックが発生するなどによって絶縁性が低下する可能性が低く、より高度に密封性を高めることができる。一方、熱融着性樹脂層の厚みの比率Xが80%以下であることにより、熱融着性樹脂層同士のシールが不十分(すなわち、シールによる熱融着性樹脂層の潰れが小さ過ぎる)になることが抑制され、急激な内圧の上昇に伴い、弁装置ではなく融着している熱融着性樹脂層の間からガスが放出されることが、より一層好適に抑制される。 In the housing of the power storage device according to the present disclosure, when the thickness of the heat-fusible resin layer that is located at the center of the housing and is not fused to each other is set to 100%, the heat that is located at the peripheral joint and faces the heat It is preferable that the ratio X of the thickness of one of the heat-fusible resin layers in the portion where the heat-fusible resin layers are fused to each other is in the range of 50 to 80%. When the thickness ratio X of the heat-fusible resin layer is in such a range, heat and pressure at the time of fusing the heat-fusible resin layer are appropriately applied to the heat-fusible resin layer. As a result, the sealing performance of the container at the peripheral joint can be improved. Further, by setting the thickness ratio X of the heat-fusible resin layer in such a range, the sealing required for, for example, a vehicle-mounted or stationary power storage device can be highly secured. When the ratio X of the thickness of the heat-fusible resin layer is 50% or more, the heat-fusible resin layer is excessively crushed at the time of sealing or cracks are generated in the heat-fusible resin layer, thereby lowering the insulation. It is less likely that sealing can be enhanced to a higher degree. On the other hand, when the thickness ratio X of the heat-fusible resin layer is 80% or less, the sealing between the heat-fusible resin layers is insufficient (that is, the collapse of the heat-fusible resin layer due to the seal is too small). ) Is suppressed, and the release of gas from between the fused heat-fusible resin layers instead of the valve device due to the rapid increase in the internal pressure is more suitably suppressed.
熱融着性樹脂層の厚みの比率Xは、下限については、例えば約45%以上、好ましくは約50%以上、より好ましくは約60%以上であり、上限については、例えば約95%以下、好ましくは約80%以下、より好ましくは約70%以下であり、好ましい範囲としては、50〜80%程度、50〜70%程度、60〜80%程度、60〜70%程度が挙げられる。なお、熱融着性樹脂層の厚みの比率Xは、熱融着性樹脂層の断面の厚みを計測して算出される値である。 The ratio X of the thickness of the heat-fusible resin layer is, for example, about 45% or more, preferably about 50% or more, more preferably about 60% or more for the lower limit, and about 95% or less for the upper limit. It is preferably about 80% or less, more preferably about 70% or less, and preferred ranges include about 50 to 80%, about 50 to 70%, about 60 to 80%, and about 60 to 70%. The ratio X of the thickness of the heat-fusible resin layer is a value calculated by measuring the thickness of the cross section of the heat-fusible resin layer.
また、本開示の蓄電デバイスの収容体において、収容体中心部分に位置し、互いに融着していない熱融着性樹脂層の厚みを100%とした場合に、弁装置を挟んでいる位置における熱融着性樹脂層の厚みの比率Yは、下限については、例えば約45%以上、より好ましくは約60%以上であり、上限については、例えば約95%以下、好ましくは約90%以下であり、好ましい範囲としては、60〜90%程度、70〜90%程度、80〜90%程度が挙げられる。熱融着性樹脂層の厚みの比率Yがこのような値を有することにより、弁装置を収容体に取り付ける際に熱融着性樹脂層を融着させる熱と圧力が、熱融着性樹脂層に適切に加えられており、弁装置の取付け部と熱融着性樹脂層との間における収容体の密封性を適切なものとすることができる。また、熱融着性樹脂層の厚みの比率Yをこのような範囲に設定することにより、例えば熱暴走などの異常時に、収容体の内部で一気に大量のガスが発生した場合や、弁装置の弁機構の異常により弁装置が閉塞した場合などに、弁装置の代わりに、弁装置の取付け部と熱融着性樹脂層との間を優先的に開放させて、ガスを好適に放出させることができる。熱融着性樹脂層の厚みの比率Yが60%を下回ると、弁装置の取付け部と熱融着性樹脂層との間の密封性が高められすぎており(すなわち、シールによる熱融着性樹脂層の潰れが大き過ぎる)、熱暴走などの際に、弁装置の取付け部と熱融着性樹脂層との間からガスを放出することが難しくなる。一方、熱融着性樹脂層の厚みの比率Yが90%を超えると、弁装置の取付け部と熱融着性樹脂層との密封性が不十分(すなわち、シールによる熱融着性樹脂層の潰れが小さ過ぎる)となり、電解液などの漏れが発生する可能性が高くなる。なお、弁装置を挟んでいる位置における熱融着性樹脂層の厚みの最大厚みを用いて、比率Yを算出する。 Further, in the housing of the power storage device of the present disclosure, when the thickness of the heat-fusible resin layer that is located at the center of the housing and is not fused to each other is set to 100%, the position where the valve device is sandwiched is provided. The ratio Y of the thickness of the heat-fusible resin layer has a lower limit of, for example, about 45% or more, more preferably about 60% or more, and an upper limit of, for example, about 95% or less, preferably about 90% or less. The preferred ranges include about 60 to 90%, about 70 to 90%, and about 80 to 90%. When the thickness ratio Y of the heat-fusible resin layer has such a value, the heat and the pressure for fusing the heat-fusible resin layer when the valve device is attached to the container are reduced by the heat-fusible resin. It is appropriately added to the layer, so that the sealing property of the container between the mounting portion of the valve device and the heat-fusible resin layer can be made appropriate. Further, by setting the thickness ratio Y of the heat-fusible resin layer to such a range, for example, when an abnormality such as thermal runaway occurs, a large amount of gas is generated in the housing at once, When the valve device is closed due to an abnormality in the valve mechanism, the gas is preferably discharged by preferentially opening the space between the mounting portion of the valve device and the heat-fusible resin layer instead of the valve device. Can be. If the ratio Y of the thickness of the heat-fusible resin layer is less than 60%, the sealing property between the mounting portion of the valve device and the heat-fusible resin layer is too high (that is, heat-sealing by the seal). It is difficult to release gas from between the mounting portion of the valve device and the heat-fusible resin layer in the event of thermal runaway or the like. On the other hand, when the ratio Y of the thickness of the heat-fusible resin layer exceeds 90%, the sealing property between the mounting portion of the valve device and the heat-fusible resin layer is insufficient (that is, the heat-fusible resin layer by the seal). Is too small), and the possibility of leakage of the electrolyte or the like increases. The ratio Y is calculated using the maximum thickness of the heat-fusible resin layer at the position sandwiching the valve device.
本開示の蓄電デバイスの収容体において、熱融着性樹脂層の厚みの比率Yが、熱融着性樹脂層の厚みの比率Xよりも大きいことが好ましい。これにより、例えば熱暴走などの異常時に、収容体の内部で一気に大量のガスが発生した場合や、弁装置の弁機構の異常により弁装置が閉塞した場合などに、弁装置の代わりに、弁装置の取付け部と熱融着性樹脂層との間を優先的に開放させて、ガスを好適に放出させることができる。 In the housing of the power storage device of the present disclosure, it is preferable that the thickness ratio Y of the heat-fusible resin layer is larger than the thickness ratio X of the heat-fusible resin layer. In this way, for example, when a large amount of gas is generated inside the container at a stretch at the time of abnormality such as thermal runaway, or when the valve device is closed due to an abnormality of the valve mechanism of the valve device, the valve is replaced with the valve device. The gas can be preferably released by preferentially opening the space between the mounting portion of the device and the heat-fusible resin layer.
また、本開示の蓄電デバイスの収容体において、周縁接合部に位置し、対向する熱融着性樹脂層が互いに融着している部分の熱融着性樹脂層同士の剥離強度Xが、弁装置を挟んでいる位置における熱融着性樹脂層と弁装置との間の剥離強度Yよりも大きいことが好ましい。これにより、例えば熱暴走などの異常時に、収容体の内部で一気に大量のガスが発生した場合や、弁装置の弁機構の異常により弁装置が閉塞した場合などに、弁装置の代わりに、弁装置の取付け部と熱融着性樹脂層との間を優先的に開放させて、ガスを好適に放出させることができる。剥離強度Xと剥離強度Yとの差(X−Y)は、下限については、好ましくは約5N/15mm以上、より好ましくは約10N/15mm以上、上限については約40N/15mm以下、好ましい範囲としては5〜40N/15mm程度、より好ましくは10〜40N/15mm程度が挙げられる。 Further, in the housing of the electricity storage device according to the present disclosure, the peel strength X between the heat-fusible resin layers in the portion where the heat-fusible resin layers opposed to each other are located at the peripheral joint portion and are fused to each other is a valve. It is preferable that the peel strength between the heat-fusible resin layer and the valve device at the position sandwiching the device is larger than the peel strength Y. In this way, for example, when a large amount of gas is generated inside the container at a stretch at the time of abnormality such as thermal runaway, or when the valve device is closed due to an abnormality of the valve mechanism of the valve device, the valve is replaced with the valve device. The gas can be preferably released by preferentially opening the space between the mounting portion of the device and the heat-fusible resin layer. The difference (X-Y) between the peel strength X and the peel strength Y is preferably about 5 N / 15 mm or more for the lower limit, more preferably about 10 N / 15 mm or more, and about 40 N / 15 mm or less for the upper limit. Is about 5 to 40 N / 15 mm, more preferably about 10 to 40 N / 15 mm.
剥離強度X,Yは、それぞれ、弁装置の一次側と二次側の差圧が0.05MPa以上0.3MPa以下の範囲内に設定されている収容体において、適切に密封される程度であればよい。剥離強度Xは、下限については、好ましくは約75N/15mm以上、より好ましくは約100N/15mm以上が挙げられ、上限については、好ましくは約150N/15mm以下、より好ましくは約130N/15mm以下が挙げられ、好ましい範囲としては75〜150N/15mm程度、75〜130N/15mm程度、100〜150N/15mm程度、100〜130N/15mm程度が挙げられる。また、剥離強度Yは、下限については、好ましくは約70N/15mm以上、より好ましくは約90N/15mm以上が挙げられ、上限については、好ましくは約130N/15mm以下、より好ましくは約115N/15mm以下が挙げられ、好ましい範囲としては70〜130N/15mm程度、70〜115N/15mm程度、90〜130N/15mm程度、90〜115N/15mm程度が挙げられる。 The peel strengths X and Y are such that the pressure difference between the primary side and the secondary side of the valve device is set within the range of 0.05 MPa or more and 0.3 MPa or less so that the container can be properly sealed. I just need. The peel strength X preferably has a lower limit of about 75 N / 15 mm or more, more preferably about 100 N / 15 mm or more, and an upper limit of about 150 N / 15 mm or less, more preferably about 130 N / 15 mm or less. Preferred ranges include about 75 to 150 N / 15 mm, about 75 to 130 N / 15 mm, about 100 to 150 N / 15 mm, and about 100 to 130 N / 15 mm. The peel strength Y has a lower limit of preferably about 70 N / 15 mm or more, more preferably about 90 N / 15 mm or more, and an upper limit of preferably about 130 N / 15 mm or less, more preferably about 115 N / 15 mm. The following are preferable, and preferable ranges include about 70 to 130 N / 15 mm, about 70 to 115 N / 15 mm, about 90 to 130 N / 15 mm, and about 90 to 115 N / 15 mm.
<剥離強度X,Yの測定>
剥離強度X,Yは、それぞれ、25℃環境において、JIS K7127:1999の規定に準拠して行う。まず、剥離強度Xの測定については、各試験サンプルの熱融着性樹脂層同士の熱融着部から、幅が15mmとなるようにして、裁断して試験片を得る。また、剥離強度Yの測定については、各試験サンプルの弁装置と熱融着性樹脂層とが融着した状態で、熱融着性樹脂層が幅5mmとなるようにして裁断して試験片を得る。次に、各試験片を引張り試験機(例えば、島津製作所製、AG−Xplus)で熱融着性樹脂層を300mm/分の速度で4mm剥離させる。剥離時の最大強度を剥離強度(N/15mm)とした。なお、剥離強度Yについては、幅5mmで測定するため、実測値を3倍した数値を剥離強度Y(N/15mm)とする。チャック間距離は、50mm、剥離角度は180度である。それぞれ、3回測定した平均値とする。
<Measurement of peel strength X, Y>
The peel strengths X and Y are measured in a 25 ° C. environment in accordance with JIS K7127: 1999. First, for the measurement of the peel strength X, a test piece is obtained by cutting the heat-fusible resin layer of each test sample so that the width becomes 15 mm from the heat-sealed portion. In the measurement of the peel strength Y, in a state where the valve device of each test sample and the heat-fusible resin layer were fused, the heat-fusible resin layer was cut so as to have a width of 5 mm, and the test piece was cut. Get. Next, each test piece is peeled off the heat-fusible resin layer by 4 mm at a speed of 300 mm / min using a tensile tester (eg, AG-Xplus, manufactured by Shimadzu Corporation). The maximum strength at the time of peeling was defined as peel strength (N / 15 mm). Since the peel strength Y is measured at a width of 5 mm, a value obtained by multiplying the actually measured value by 3 is defined as the peel strength Y (N / 15 mm). The distance between the chucks is 50 mm, and the peeling angle is 180 degrees. Each is an average value measured three times.
また、収容体を構成している包装材料の引張破断強度は、100〜200N/15mm程度であることが好ましい。このような引張破断強度を備えていることにより、収容体は、例えば車載用や定置用の中型、大型の蓄電デバイスの大きな重量に耐えることができる。包装材料の引張破断強度は、次のようにして測定される値である。 Further, the tensile strength of the packaging material constituting the container is preferably about 100 to 200 N / 15 mm. With such a tensile breaking strength, the container can withstand a large weight of, for example, a medium-sized or large-sized power storage device for use in a vehicle or stationary. The tensile breaking strength of the packaging material is a value measured as follows.
<包装材料の引張破断強度の測定方法>
蓄電デバイス用外装材のMD(Machine Direction)、TD(Transverse Direction)における引張破断強度は、JIS K7127の規定に準拠した方法で引張り試験機(例えば、島津製作所製、AG−Xplus)を用いて測定する。なお、測定条件は、サンプル幅を15mmの矩形状、標線間距離を30mm、引張速度を100mm/分、試験環境は23℃とし、3回測定した平均値とする。なお、蓄電デバイス用外装材のMDは、アルミニウム合金箔の圧延方向(RD:Rolling Direction)に対応し、蓄電デバイス用外装材のTDが、アルミニウム合金箔のTDに対応しており、アルミニウム合金箔の圧延方向(RD)は圧延目により判別できる。アルミニウム合金箔の圧延目により蓄電デバイス用外装材のMDが特定できない場合は、次の方法により特定することができる。蓄電デバイス用外装材のMDの確認方法として、蓄電デバイス用外装材の熱融着性樹脂層の断面を電子顕微鏡で観察し海島構造を確認し、熱融着性樹脂層の厚み方向と垂直な方向の島の形状の径の平均が最大であった断面と平行な方向をMDと判断することができる。具体的には、熱融着性樹脂層の長さ方向の断面と、当該長さ方向の断面と平行な方向から10度ずつ角度を変更し、長さ方向の断面と垂直な方向までの各断面(合計10の断面)について、それぞれ、電子顕微鏡写真で観察して海島構造を確認する。次に、各断面において、それぞれ、個々の島の形状を観察する。個々の島の形状について、熱融着性樹脂層の厚み方向とは垂直方向の最左端と、当該垂直方向の最右端とを結ぶ直線距離を径yとする。各断面において、島の形状の当該径yが大きい順に上位20個の径yの平均を算出する。島の形状の当該径yの平均が最も大きかった断面と平行な方向をMDと判断する。
<Method of measuring tensile breaking strength of packaging material>
The tensile breaking strength in the MD (Machine Direction) and the TD (Transverse Direction) of the exterior material for a power storage device is measured using a tensile tester (for example, AG-Xplus, manufactured by Shimadzu Corporation) in accordance with the method of JIS K7127. I do. The measurement conditions are a rectangular shape with a sample width of 15 mm, a distance between marked lines of 30 mm, a tensile speed of 100 mm / min, a test environment of 23 ° C., and an average value measured three times. The MD of the exterior material for the power storage device corresponds to the rolling direction (RD) of the aluminum alloy foil, and the TD of the exterior material for the power storage device corresponds to the TD of the aluminum alloy foil. The rolling direction (RD) can be determined by the rolling line. When the MD of the exterior material for a power storage device cannot be specified by the rolling stitches of the aluminum alloy foil, the MD can be specified by the following method. As a method for confirming the MD of the exterior material for a power storage device, the cross section of the heat-fusible resin layer of the exterior material for a power storage device is observed with an electron microscope to confirm the sea-island structure, and the perpendicular to the thickness direction of the heat-fusible resin layer The direction parallel to the cross section where the average of the diameters of the island shapes in the directions is the largest can be determined as MD. Specifically, the angle of the cross-section in the length direction of the heat-fusible resin layer and the direction parallel to the cross-section in the length direction are changed by 10 degrees each, and each angle is changed to a direction perpendicular to the cross-section in the length direction. The cross-section (total of 10 cross-sections) is observed with an electron micrograph to confirm the sea-island structure. Next, in each cross section, the shape of each individual island is observed. Regarding the shape of each island, the straight line distance between the leftmost end in the direction perpendicular to the thickness direction of the heat-fusible resin layer and the rightmost end in the vertical direction is defined as a diameter y. In each section, the average of the top 20 diameters y is calculated in descending order of the diameter y of the island shape. The direction parallel to the cross section where the average of the diameter y of the island shape is the largest is determined as MD.
以下、本開示の蓄電デバイスに取り付けられる弁装置、及び蓄電デバイスの構造等の好ましい形態について、例示する。 Hereinafter, preferred embodiments of the valve device attached to the power storage device of the present disclosure, the structure of the power storage device, and the like will be described.
弁装置は、第1部分と、第2部分とを含むことが好ましい。第1部分は、収容体の内部において発生したガスに起因して収容体の内部の圧力が上昇した場合に該圧力を低下させる弁機構が内部に形成された部分である。第2部分は、収容体の内部において発生したガスを弁機構へ誘導する通気路が内部に形成された部分である。 Preferably, the valve device includes a first part and a second part. The first portion is a portion in which a valve mechanism for reducing the pressure when the pressure inside the container increases due to the gas generated inside the container is formed inside. The second portion is a portion in which a ventilation path for guiding gas generated inside the container to the valve mechanism is formed.
本開示の蓄電デバイスの収容体は、少なくとも、基材層、バリア層及び熱融着性樹脂層をこの順に有する積層体によって構成されており、収容体の周縁においては、熱融着性樹脂層が対向している。収容体の周縁には、対向する熱融着性樹脂層が互いに融着した周縁接合部が形成されている。弁装置において、第1部分は、周縁接合部の端縁よりも外側に位置していることが好ましい。また、第2部分の少なくとも一部は、周縁接合部において熱融着性樹脂層に挟まれている。 The container of the power storage device of the present disclosure is configured by a laminate having at least a base layer, a barrier layer, and a heat-fusible resin layer in this order, and at the periphery of the container, the heat-fusible resin layer Are facing each other. On the periphery of the container, there is formed a peripheral joint where the opposite heat-fusible resin layers are fused to each other. In the valve device, the first portion is preferably located outside the edge of the peripheral joint. Further, at least a part of the second portion is sandwiched between the heat-fusible resin layers at the peripheral joining portion.
この蓄電デバイスにおいて、周縁接合部で熱融着性樹脂層に挟まれているのは弁装置の第2部分であり、弁装置の第1部分は熱融着性樹脂層に挟まれていないことが好ましい。この蓄電デバイスにおいては、対向する熱融着性樹脂層の融着時に第2部分と比較して第1部分に大きい圧力及び熱が加えられない。その結果、この蓄電デバイス用弁装置によれば、対向する熱融着性樹脂層の融着時に加えられる圧力及び熱に起因した、第1部分内の弁機構の故障を抑制することができる。 In this power storage device, it is the second portion of the valve device that is sandwiched between the heat-fusible resin layers at the peripheral joining portion, and the first portion of the valve device is not sandwiched between the heat-fusible resin layers. Is preferred. In this electric storage device, a large pressure and heat are not applied to the first portion compared to the second portion when the opposing heat-fusible resin layers are fused. As a result, according to the valve device for an electric storage device, it is possible to suppress the failure of the valve mechanism in the first portion due to the pressure and heat applied when the opposing heat-fusible resin layers are fused.
好ましくは、蓄電デバイスの厚み方向において、第1部分の長さは前記第2部分の長さよりも長く、第1部分と第2部分との境界には段差が形成されていてもよい。 Preferably, in the thickness direction of the power storage device, the length of the first portion is longer than the length of the second portion, and a step may be formed at a boundary between the first portion and the second portion.
この蓄電デバイスにおいては、少なくとも蓄電デバイスの厚み方向において第1部分が第2部分よりも長く、第1部分と第2部分との境界には段差が形成されていることが好ましい。したがって、この蓄電デバイスにおいては、蓄電デバイスの製造過程において第2部分を熱融着性樹脂層で挟む時に、仮に弁装置を収容体側に押し込み過ぎたとしても段差部分が積層体の端部に引っ掛かる。したがって、この蓄電デバイスによれば、蓄電デバイスの製造過程において、第1部分が誤って熱融着性樹脂層に挟まれる事態を抑制することができる。また、この蓄電デバイスにおいては、第1部分と第2部分との境界に段差が設けられていない場合と比較して、周縁接合部のうち第2部分が挟まれている部分における蓄電デバイスの厚み方向の長さと、周縁接合部のうち第2部分が挟まれていない部分における蓄電デバイスの厚み方向の長さとの差が小さい。したがって、周縁接合部のうち第2部分が挟まれている部分においては、熱融着性樹脂層に過度な熱量や圧力を加えることなく、熱融着性樹脂層同士が融着されている。その結果、この蓄電デバイスによれば、熱融着性樹脂層の薄肉化によるシール強度の低下や、絶縁性低下を抑制することができる。ここで、絶縁性低下は、熱融着性樹脂の部分的な薄肉化やクラック等によって、バリア(金属)層と電解液との間で通電が生じる現象である。 In this power storage device, it is preferable that the first portion is longer than the second portion at least in the thickness direction of the power storage device, and that a step is formed at a boundary between the first portion and the second portion. Therefore, in this power storage device, when the second portion is sandwiched between the heat-fusible resin layers in the process of manufacturing the power storage device, even if the valve device is pushed too far into the housing, the step portion is caught on the end of the laminate. . Therefore, according to the power storage device, it is possible to suppress a situation in which the first portion is erroneously sandwiched between the heat-fusible resin layers in the process of manufacturing the power storage device. Further, in this electric storage device, the thickness of the electric storage device at the portion where the second portion is sandwiched in the peripheral joint portion is compared with the case where no step is provided at the boundary between the first portion and the second portion. The difference between the length in the thickness direction and the length in the thickness direction of the power storage device in a portion where the second portion is not sandwiched among the peripheral edge joints is small. Therefore, in the portion where the second portion is sandwiched between the peripheral edge joining portions, the heat-fusible resin layers are fused to each other without applying excessive heat and pressure to the heat-fusible resin layers. As a result, according to this electric storage device, it is possible to suppress a decrease in seal strength and a decrease in insulation due to a reduction in the thickness of the heat-fusible resin layer. Here, the decrease in insulation property is a phenomenon in which a current is generated between the barrier (metal) layer and the electrolyte due to partial thinning or cracking of the heat-fusible resin.
また、好ましくは、蓄電デバイスの幅方向における第2部分の長さは、蓄電デバイスの厚み方向における第2部分の長さよりも長くてもよい。 Preferably, the length of the second portion in the width direction of the power storage device may be longer than the length of the second portion in the thickness direction of the power storage device.
この蓄電デバイスにおいては、第2部分の断面形状が正円(面積は同一)である場合と比較して、蓄電デバイスの厚み方向における第2部分の長さが短い。すなわち、この蓄電デバイスにおいては、周縁接合部のうち第2部分が挟まれている部分における蓄電デバイスの厚み方向の長さと、周縁接合部のうち第2部分が挟まれていない部分における蓄電デバイスの厚み方向の長さとの差が小さい。したがって、周縁接合部のうち第2部分が挟まれている部分においては、熱融着性樹脂層に過度な熱量や圧力を加えることなく、熱融着性樹脂層同士が融着されている。その結果、この蓄電デバイスによれば、熱融着性樹脂層の薄肉化によるシール強度の低下や、絶縁性の低下を抑制することができる。 In this power storage device, the length of the second portion in the thickness direction of the power storage device is shorter than when the cross-sectional shape of the second portion is a perfect circle (having the same area). In other words, in this power storage device, the length in the thickness direction of the power storage device at the portion where the second portion is sandwiched among the peripheral junctions, and the length of the power storage device at the portion where the second portion is not sandwiched among the peripheral junctions The difference from the length in the thickness direction is small. Therefore, in the portion where the second portion is sandwiched between the peripheral edge joining portions, the heat-fusible resin layers are fused to each other without applying excessive heat and pressure to the heat-fusible resin layers. As a result, according to this power storage device, it is possible to suppress a decrease in seal strength and a decrease in insulation due to the thinning of the heat-fusible resin layer.
また、特に好ましくは、第2部分は、蓄電デバイスの幅方向の端部に近づくほど薄く形成された翼状延端部を有している。 In addition, particularly preferably, the second portion has a wing-shaped extending end portion that is formed thinner as approaching an end portion in the width direction of the power storage device.
この蓄電デバイスにおいては、第2部分に翼状延端部が設けられていない場合と比較して、周縁接合部のうち第2部分が挟まれていない部分から周縁接合部のうち第2部分が挟まれている部分へ移行する位置における蓄電デバイスの厚み方向の変化が滑らかである。したがって、第2部分が熱融着性樹脂層によって挟まれている位置と第2部分が熱融着性樹脂層に挟まれていない位置との境界において積層体に無理な力が加わっていない。その結果、この蓄電デバイスによれば、熱融着性樹脂層に過度な熱量や圧力を加えることなく適切に融着させることができるため、熱融着性樹脂の薄肉化によるシール強度の低下や、絶縁性の低下を抑制することができる。 In this power storage device, as compared with the case where the wing-shaped extended end portion is not provided in the second portion, the portion of the peripheral joint where the second portion is not interposed is sandwiched from the portion where the second portion is not interposed. The change in the thickness direction of the power storage device at the position where the power storage device moves to the portion where the power storage device moves is smooth. Therefore, no excessive force is applied to the laminate at the boundary between the position where the second portion is sandwiched between the heat-fusible resin layers and the position where the second portion is not sandwiched between the heat-fusible resin layers. As a result, according to this electricity storage device, it is possible to appropriately fuse the heat-fusible resin layer without applying an excessive amount of heat or pressure to the heat-fusible resin layer. In addition, it is possible to suppress a decrease in insulation.
また、好ましくは、上記通気路の断面形状は円形であってもよい。 Preferably, the cross-sectional shape of the ventilation path may be circular.
また、好ましくは、蓄電デバイスの幅方向における上記通気路の断面の長さは、蓄電デバイスの厚み方向における上記通気路の断面の長さよりも長くてもよい。 Preferably, a cross-sectional length of the ventilation path in a width direction of the power storage device may be longer than a cross-sectional length of the ventilation path in a thickness direction of the power storage device.
また、第2部分は、上記通気路内に形成されたピラーを有してもよい。 Further, the second portion may have a pillar formed in the ventilation path.
第2部分の通気路内にピラーが形成されている場合、対向する熱融着性樹脂層に挟まれた第2部分に圧力及び熱が加えられたとしても、通気路が維持される。したがって、この蓄電デバイスによれば、対向する熱融着性樹脂層の融着時における第2部分内の通気路の破損を抑制することができる。 When pillars are formed in the ventilation path of the second portion, the ventilation path is maintained even if pressure and heat are applied to the second portion sandwiched between the opposing heat-fusible resin layers. Therefore, according to this power storage device, it is possible to suppress breakage of the air passage in the second portion when the opposing heat-fusible resin layers are fused.
また、好ましくは、第2部分の外表面はナシ地であってもよい。 Preferably, the outer surface of the second portion may be a pear.
この蓄電デバイスにおいては、第2部分の外表面がナシ地であるため、第2部分に当接した位置において熱融着性樹脂が溶けやすい。したがって、この蓄電デバイスによれば、第2部分の外表面が滑らかな場合と比較して、弁装置の第2部分を収容体に強固に固定することができる。 In this power storage device, since the outer surface of the second portion is a pear ground, the heat-fusible resin easily melts at a position in contact with the second portion. Therefore, according to this power storage device, the second portion of the valve device can be firmly fixed to the housing as compared with the case where the outer surface of the second portion is smooth.
また、好ましくは、第2部分の外表面には、周方向に延びる凸条部が少なくとも1つ形成されていてもよい。 Preferably, at least one ridge extending in the circumferential direction may be formed on the outer surface of the second portion.
凸条部は、熱融着性樹脂層に確実に接するため、積層体に融着しやすい。この蓄電デバイスにおいては、凸条部が第2部分の外表面の周方向に延びている。したがって、この蓄電デバイスによれば、第2部分の周方向において、熱融着性樹脂層と第2部分とを融着させることができる。また、この蓄電デバイスにおいては、第2部分に凸条部が形成されていない場合と比較して、第2部分の外表面と熱融着性樹脂との接触面積が大きくなっている。したがって、この蓄電デバイスによれば、弁装置の第2部分を収容体に比較的強固に固定することができる。また、凸条部を複数設けることによって、第2部分の収容体への固定をさらに強固にすることも可能である。 Since the protruding portion surely contacts the heat-fusible resin layer, it is easy to fuse to the laminate. In this electric storage device, the convex portion extends in the circumferential direction on the outer surface of the second portion. Therefore, according to this power storage device, the heat-fusible resin layer and the second portion can be fused in the circumferential direction of the second portion. Further, in this electric storage device, the contact area between the outer surface of the second portion and the heat-fusible resin is larger than that in the case where the convex portion is not formed in the second portion. Therefore, according to this power storage device, the second portion of the valve device can be relatively firmly fixed to the housing. In addition, by providing a plurality of ridges, it is possible to further firmly fix the second portion to the container.
また、好ましくは、第2部分において、第1部分側とは反対側の端部の平面視における角が丸みを帯びていてもよい。 Also, preferably, in the second portion, the corner of the end portion on the opposite side to the first portion side in plan view may be rounded.
この蓄電デバイスによれば、たとえば、第1部分側とは反対側の端部が収容体の内部に位置する場合には、該端部が収容体内の蓄電デバイス素子を傷つける可能性を低減することができる。また、この蓄電デバイスによれば、収容体の内部において、該端部が熱融着性樹脂層を傷つけ、熱融着性樹脂層の絶縁性を低下させる可能性を低減することができる。 According to this power storage device, for example, when the end opposite to the first portion is located inside the housing, the possibility that the end damages the power storage device element in the housing is reduced. Can be. Further, according to the power storage device, the possibility that the end portion damages the heat-fusible resin layer inside the container and reduces the insulating property of the heat-fusible resin layer can be reduced.
また、好ましくは、通気路の中心線を法線とする第2部分の断面の外形が多角形であり、該多角形の角が丸みを帯びていてもよい。 Also, preferably, the outer shape of the cross section of the second portion having the normal to the center line of the ventilation path is a polygon, and the corners of the polygon may be rounded.
この蓄電デバイスによれば、たとえば、第2部分において第1部分側とは反対側の端部が収容体の内部に位置する場合には、第2部分のうち収容体内に位置する部分が収容体内の蓄電デバイス素子を傷つける可能性を低減することができ、かつ、第2部分のうち熱融着性樹脂層に挟まれている部分が熱融着性樹脂層を傷つけ、熱融着性樹脂層の絶縁性を低下させる可能性を低減することができる。また、この蓄電デバイスによれば、たとえば、第2部分において第1部分側とは反対側の端部が熱融着性樹脂層によって挟まれている場合には、第2部分が熱融着性樹脂層を傷つけ、熱融着性樹脂層の絶縁性を低下させる可能性を低減することができる。 According to this power storage device, for example, when the end of the second portion opposite to the first portion is located inside the housing, the portion of the second portion located in the housing is located inside the housing. The possibility of damaging the power storage device element can be reduced, and the portion of the second portion sandwiched between the heat-fusible resin layers damages the heat-fusible resin layers, The possibility of lowering the insulation of the device can be reduced. Further, according to the power storage device, for example, when the end of the second portion opposite to the first portion is sandwiched by the heat-fusible resin layer, the second portion is heat-fusible. The possibility of damaging the resin layer and reducing the insulating property of the heat-fusible resin layer can be reduced.
また、好ましくは、第1部分及び第2部分の各々は異なる材料で構成されており、第1部分の材料の融点は、第2部分の材料の融点よりも高くてもよい。第1部分及び第2部分の材料としては、特に制限されず、たとえば、ポリプロピレン(PP)、フッ素系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、アクリル樹脂などの樹脂や、ステンレス鋼やアルミニウムなどの金属が挙げられる。 Preferably, each of the first portion and the second portion is made of a different material, and the melting point of the material of the first portion may be higher than the melting point of the material of the second portion. The material of the first portion and the second portion is not particularly limited, and for example, resins such as polypropylene (PP), fluorine resin, polyester resin, polyimide resin, polycarbonate resin, acrylic resin, stainless steel, Metals such as aluminum are mentioned.
この蓄電デバイスにおいては、対向する熱融着性樹脂層の融着時に第2部分に圧力及び熱が加えられたとしても、第1部分の材質の融点が第2部分の材質の融点よりも高いため、第1部分が熱によって変形する可能性が低い。したがって、この蓄電デバイスによれば、対向する熱融着性樹脂層の融着時における第1部分内の弁機構の故障を抑制することができる。 In this power storage device, even if pressure and heat are applied to the second portion during fusion of the opposing heat-fusible resin layers, the melting point of the material of the first portion is higher than the melting point of the material of the second portion. Therefore, the possibility that the first portion is deformed by heat is low. Therefore, according to this power storage device, it is possible to suppress the failure of the valve mechanism in the first portion at the time of fusing the opposed heat-fusible resin layers.
また、好ましくは、第1部分及び第2部分の少なくとも一方の外表面の少なくとも一部に平面が形成されていてもよい。 Preferably, a flat surface may be formed on at least a part of the outer surface of at least one of the first portion and the second portion.
この蓄電デバイスにおいては、弁装置の外表面に平面が形成されているため、弁装置の転がりが防止される。したがって、この蓄電デバイスによれば、弁装置の収容体への取り付け時に、弁装置が転がらないため、弁装置の位置決めを容易に行なうことができる。 In this electric storage device, since the flat surface is formed on the outer surface of the valve device, the rolling of the valve device is prevented. Therefore, according to this power storage device, the valve device does not roll when the valve device is attached to the housing, so that the valve device can be easily positioned.
以下に、本開示の蓄電デバイス及び弁装置の具体的な実施の形態を例示する。ただし、本開示の蓄電デバイス及び弁装置は、以下のものに限定されない。 Hereinafter, specific embodiments of the power storage device and the valve device according to the present disclosure will be exemplified. However, the power storage device and the valve device of the present disclosure are not limited to the following.
[1.実施の形態1]
<1−1.蓄電デバイスの概要>
図1は、本実施の形態1に従う蓄電デバイス10の平面図である。図2は、図1のII−II断面図である。蓄電デバイス10は、タブ300の正極と負極が反対側に配置されており、たとえば蓄電デバイスを多数直列接続して高電圧で使用する電気自動車やハイブリッド自動車等の電動車両用に配慮した形態である。
[1. Embodiment 1]
<1-1. Overview of power storage devices>
FIG. 1 is a plan view of an electric storage device 10 according to the first embodiment. FIG. 2 is a sectional view taken along line II-II of FIG. The power storage device 10 has a configuration in which the positive electrode and the negative electrode of the
図1及び図2に示されるように、蓄電デバイス10は、収容体100と、蓄電デバイス素子400と、タブ300と、タブフィルム310と、弁装置200とを含んでいる。収容体100は、平面視矩形状を有しており、弁装置200は、収容体100のタブ300が存在している辺とは異なる位置に存在している。例えば車載用や定置用の中型、大型の蓄電デバイスにおいては、セルをスタックしてモジュール化するため、弁装置200は収容体100の周縁に設けることが好ましい。さらに、平面視矩形状の収容体100において、タブ300が位置する辺と同一の辺に弁装置200を取り付けると、タブ300と弁装置200とを同時に取り付けることができるため、生産効率に優れている。一方、図1のように、タブ300が位置する辺と異なる辺に弁装置200を取り付けると、弁装置200からガスを外部に放出する際に、タブ300にガスが付着してタブ300の接続等に悪影響を与えることが抑制される。
As shown in FIGS. 1 and 2, the power storage device 10 includes a
収容体100は、包装材料110,120を含んでいる。収容体100の周縁においては、包装材料110,120がヒートシールされ、周縁接合部130が形成されている。すなわち、周縁接合部130においては、包装材料110,120が互いに融着している。包装材料110,120については後程詳しく説明する。
The
蓄電デバイス素子400は、たとえば、リチウムイオン蓄電デバイスやキャパシタ等の蓄電部材である。蓄電デバイス素子400は、収容体100の内部に収容されている。蓄電デバイス素子400に異常が生じると、収容体100内においてガスが発生し得る。また、たとえば、蓄電デバイス素子400がキャパシタである場合には、キャパシタにおける化学反応に起因して収容体100内においてガスが発生し得る。
Power
タブ300は、蓄電デバイス素子400における電力の入出力に用いられる金属端子である。タブ300の一方の端部は蓄電デバイス素子400の電極(正極又は負極)に電気的に接続されており、他方の端部は収容体100の端縁から外側に突出している。
The
タブ300を構成する金属材料は、たとえば、アルミニウム、ニッケル、銅等である。たとえば、蓄電デバイス素子400がリチウムイオン蓄電デバイスである場合、正極に接続されるタブ300は、通常、アルミニウム等によって構成され、負極に接続されるタブ300は、通常、銅、ニッケル等によって構成される。
The metal material forming the
蓄電デバイス10においては、2つのタブ300が含まれている。一方のタブ300は、収容体100における矢印L方向の端部において、タブフィルム310を介して包装材料110,120に挟まれている。他方のタブ300は、収容体100における矢印R方向の端部において、タブフィルム310を介して包装材料110,120に挟まれている。
The power storage device 10 includes two
タブフィルム310は、接着性保護フィルムであり、包装材料110,120及びタブ300(金属)の両方と接着するように構成されている。タブフィルム310を介することによって、金属製のタブ300を包装材料110,120で固定することができる。また、タブフィルム310は、特に高電圧で用いる場合、耐熱層あるいは耐熱成分を含み、短絡防止機能を有することが好ましい。
The
弁装置200は、収容体100の内部と連通しており、収容体100内で発生したガスに起因して収容体100内の圧力が所定値以上となった場合に、収容体100内のガスを外部に放出するように構成されている。弁装置200の筐体は、包装材料110,120の最内層と直に接着する材料が好ましく、包装材料110,120の最内層と同じ熱融着性を備えた樹脂、たとえば、ポリプロピレン(PP)等の樹脂によって構成されているのが好ましい。仮に耐熱性等の理由でPP以外の異材質を使用する場合、タブに使用するタブフィルムと同様に、その異材質とPPの両方に接着可能なフィルムを介在してシールする方法が有効である。弁装置200の矢印B方向の端部側は、収容体100の矢印F方向の端部側において、包装材料110,120に挟まれている。弁装置200については、後程詳しく説明する。
The
本実施の形態1に従う蓄電デバイス10においては、弁装置200を収容体100に取り付けるに当たって、様々な構造上の工夫が採用されている。以下、収容体100の構成、弁装置200の構成、収容体100への弁装置200の取付け状態、及び、蓄電デバイス10の製造方法について順に説明する。
In power storage device 10 according to the first embodiment, various structural devices are employed to attach
なお、矢印LRUDFBの各々が示す方向は、各図面において共通である。以下では、矢印LR方向を「蓄電デバイス10の幅方向」とも称し、矢印UD方向を「蓄電デバイス10の厚み方向」とも称する。 Note that the direction indicated by each of the arrows LRUDFB is common in each drawing. Hereinafter, the direction of arrow LR is also referred to as “the width direction of power storage device 10”, and the direction of the arrow UD is also referred to as “the thickness direction of power storage device 10”.
<1−2.収容体の構成>
図3は、収容体100を示す図である。図3に示されるように、収容体100は、包装材料110,120を含んでいる。包装材料110,120の各々は、いわゆるラミネートフィルムで構成されており、平面視における形状は略同一の矩形形状である。
<1-2. Configuration of container>
FIG. 3 is a diagram illustrating the
包装材料110は、空間S1が形成されるように成形された成形部112と、成形部112から矢印FB方向及び矢印LR方向に延びるフランジ部114とを含んでいる。成形部112においては、矢印U方向の面が開放されている。該開放されている面を通じて、蓄電デバイス素子400(図1)が空間S1内に配置される。
The
図4は、包装材料110,120の断面構造の一例を示す図である。図4に示されるように、包装材料110,120の各々は、基材層31、接着剤層32、バリア層33、接着層34及び熱融着性樹脂層35がこの順に積層された積層体である。なお、包装材料110,120の各々は、必ずしも図4に示される各層を含む必要はなく、少なくとも、基材層31、バリア層33及び熱融着性樹脂層35をこの順に有していればよい。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of a cross-sectional structure of the
収容体100においては、基材層31が最外層側となり、熱融着性樹脂層35が最内層となる。蓄電デバイス10の組立て時に、空間S1(図3)内に蓄電デバイス素子400(図2)が配置された状態で、包装材料110,120の各々の周縁に位置する熱融着性樹脂層35同士を熱融着することによって、周縁接合部130が形成され、蓄電デバイス素子400が収容体100内に密封され、弁装置200が周縁接合部130に融着して固定され、さらに、タブ300もタブフィルム310を介して周縁接合部130に融着して固定される。以下、包装材料110,120に含まれる各層について説明する。なお、包装材料110,120の厚さとしては、たとえば、50〜250μm程度、好ましくは90〜200μm程度が挙げられる。
In the
(1−2−1.基材層)
基材層31は、包装材料110,120の基材として機能する層であり、収容体100の最外層側を形成する層である。
(1-2-1. Base material layer)
The
基材層31を形成する素材は、絶縁性を備えることを限度として特に制限されない。基材層31を形成する素材としては、たとえば、ポリエステル、ポリアミド、エポキシ、アクリル、フッ素樹脂、ポリウレタン、珪素樹脂、フェノール、ポリエーテルイミド、ポリイミド、ポリカーボネート及びこれらの混合物や共重合物等が挙げられる。基材層31は、たとえば、上記の樹脂により形成された樹脂フィルムであってもよいし、上記の樹脂を塗布して形成したものであってもよい。樹脂フィルムは、未延伸フィルムであってもよいし、延伸フィルムであってもよい。延伸フィルムとしては、一軸延伸フィルム、二軸延伸フィルムが挙げられ、二軸延伸フィルムが好ましい。二軸延伸フィルムを形成する延伸方法としては、例えば、逐次二軸延伸法、インフレーション法、同時二軸延伸法等が挙げられる。さらに、基材層31は、単層であってもよいし、2層以上により構成されていてもよい。基材層31が2層以上により構成されている場合、基材層31は、樹脂フィルムを接着剤などで積層させた積層体であってもよいし、樹脂を共押出しして2層以上とした樹脂フィルムの積層体であってもよい。また、樹脂を共押出しして2層以上とした樹脂フィルムの積層体を、未延伸のまま基材層31としてもよいし、一軸延伸または二軸延伸して基材層31としてもよい。基材層31が、2層以上の樹脂フィルムの積層体の具体例としては、ポリエステルフィルムとナイロンフィルムとの積層体、2層以上のナイロンフィルムの積層体、2層以上のポリエステルフィルムの積層体などが挙げられ、好ましくは、延伸ナイロンフィルムと延伸ポリエステルフィルムとの積層体、2層以上の延伸ナイロンフィルムの積層体、2層以上の延伸ポリエステルフィルムの積層体が好ましい。例えば、基材層31が2層の樹脂フィルムの積層体である場合、ポリエステル樹脂フィルムとポリエステル樹脂フィルムの積層体、ポリアミド樹脂フィルムとポリアミド樹脂フィルムの積層体、またはポリエステル樹脂フィルムとポリアミド樹脂フィルムの積層体が好ましく、ポリエチレンテレフタレートフィルムとポリエチレンテレフタレートフィルムの積層体、ナイロンフィルムとナイロンフィルムの積層体、またはポリエチレンテレフタレートフィルムとナイロンフィルムの積層体がより好ましい。また、ポリエステル樹脂は、基材層31の最外層に位置することが好ましい。
The material for forming the
基材層31の厚さとしては、たとえば、3〜50μm程度、好ましくは10〜35μm程度が挙げられる。
The thickness of the
(1−2−2.接着剤層)
接着剤層32は、基材層31を強固に接着するために、基材層31上に必要に応じて配置される層である。すなわち、接着剤層32は、基材層31とバリア層33との間に必要に応じて設けられる。
(1-2-2. Adhesive layer)
The
接着剤層32は、基材層31とバリア層33とを接着可能な接着剤によって形成される。接着剤層32の形成に使用される接着剤は、2液硬化型接着剤であってもよいし、1液硬化型接着剤であってもよい。また、接着剤層32の形成に使用される接着剤の接着機構は、特に制限されず、化学反応型、溶剤揮発型、熱溶融型及び熱圧着型等のいずれであってもよい。
The
接着剤層32の厚さとしては、たとえば、1〜10μm程度、好ましくは2〜5μm程度が挙げられる。
The thickness of the
(1−2−3.バリア層)
バリア層33は、包装材料110,120の強度向上の他、蓄電デバイス10内に水蒸気、酸素、光等が侵入することを防止する機能を有する層である。バリア層33を構成する金属としては、たとえば、アルミニウム、ステンレス、チタン等が挙げられ、好ましくはアルミニウムが挙げられる。バリア層33は、たとえば、金属箔や金属蒸着膜、無機酸化物蒸着膜、炭素含有無機酸化物蒸着膜、及び、これらの蒸着膜を設けたフィルム等により形成することができ、金属箔により形成することが好ましく、アルミニウム箔により形成することがさらに好ましい。各包装材料の製造時に、バリア層33にしわやピンホールが発生することを防止する観点からは、バリア層は、たとえば、焼きなまし処理済みのアルミニウム(JIS H4160:1994 A8021H−O、JIS H4160:1994 A8079H−O、JIS H4000:2014 A8021P−O、JIS H4000:2014 A8079P−O)等軟質アルミニウム箔により形成することがより好ましい。
(1-2-3. Barrier layer)
The
バリア層33は、平均結晶粒径が20μm以下のアルミニウム箔により構成されていることが特に好ましい。このようなアルミニウム箔は、成形性に優れている。アルミニウム箔の平均結晶粒径は、アルミニウム箔の厚み方向の断面を走査型電子顕微鏡(SEM)で観察し、視野内に位置する100個のアルミニウム合金の結晶粒33aについて、図31の模式図に示されるように、個々の結晶粒の厚み方向とは垂直方向の最左端と、厚み方向とは垂直方向の最右端とを結ぶ直線距離を最大径xとした際、100個の結晶粒の当該最大径xの平均値を意味する。なお、図31は模式図であるため、描画を省略し、結晶粒33aを100個描いてない。
It is particularly preferable that the
バリア層33の厚みは、水蒸気等のバリア層として機能すれば特に制限されないが、たとえば、10〜100μm程度、好ましくは30〜100μm程度、より好ましくは20〜80μm程度とすることができる。なお、蓄電デバイスが車載用、定置用などの中型、大型の蓄電デバイスである場合には、収容体に十分な大きさの成形部を形成しつつ、高い強度を担保する観点から、バリア層33の厚みは、30〜100μm程度であることが好ましい。
The thickness of the
(1−2−4.接着層)
接着層34は、熱融着性樹脂層35を強固に接着するために、バリア層33と熱融着性樹脂層35との間に、必要に応じて設けられる層である。
(1-2-4. Adhesive layer)
The
接着層34は、バリア層33と熱融着性樹脂層35とを接着可能な接着剤によって形成される。接着層34の形成に使用される接着剤の組成は、特に制限されないが、たとえば、酸変性ポリオレフィンを含む樹脂組成物である。酸変性ポリオレフィンとしては、酸変性されたポリオレフィンであれば特に制限されないが、好ましくは不飽和カルボン酸又はその無水物でグラフト変性されたポリオレフィンが挙げられる。
The
接着層34の厚さとしては、たとえば、1〜50μm程度、好ましくは2〜40μm程度が挙げられる。
The thickness of the
(1−2−5.熱融着性樹脂層)
熱融着性樹脂層35は、収容体100の最内層を形成する。熱融着性樹脂層35は、収容体100の周縁において、対向する熱融着性樹脂層と熱融着することによって、蓄電デバイス素子400を収容体100内に密封する。また、熱融着性樹脂が一定の膜厚以上でバリア層を覆う事で、電解液とバリア層としての金属との絶縁性を保つことができる。
(1-2-5. Heat-fusible resin layer)
The heat-
熱融着性樹脂層35に使用される樹脂成分は、熱融着可能であることを限度として特に制限されないが、たとえば、ポリオレフィン、酸変性ポリオレフィン等である。
The resin component used in the heat-
ポリオレフィンとしては、たとえば、低密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、高密度ポリエチレン、線状低密度ポリエチレン等のポリエチレン;ホモポリプロピレン、ポリプロピレンのブロックコポリマー(たとえば、プロピレンとエチレンのブロックコポリマー)、ポリプロピレンのランダムコポリマー(たとえば、プロピレンとエチレンのランダムコポリマー)等の結晶性又は非晶性のポリプロピレン;エチレン−ブテン−プロピレンのターポリマー等が挙げられる。これらのポリオレフィンの中でも、好ましくはポリエチレン及びポリプロピレンが挙げられる。また、酸変性ポリオレフィンとしては、酸変性されたポリオレフィンであれば特に制限されないが、好ましくは不飽和カルボン酸又はその無水物でグラフト変性されたポリオレフィンが挙げられる。 Examples of the polyolefin include polyethylene such as low-density polyethylene, medium-density polyethylene, high-density polyethylene, and linear low-density polyethylene; homopolypropylene, block copolymers of polypropylene (eg, block copolymers of propylene and ethylene), and random copolymers of polypropylene ( For example, crystalline or non-crystalline polypropylene such as a random copolymer of propylene and ethylene); ethylene-butene-propylene terpolymer; and the like. Among these polyolefins, polyethylene and polypropylene are preferred. The acid-modified polyolefin is not particularly limited as long as it is an acid-modified polyolefin, but preferably includes a polyolefin graft-modified with an unsaturated carboxylic acid or an anhydride thereof.
また、熱融着性樹脂層35の厚さとしては、特に制限されないが、車載用や定置用などの中型、大型の蓄電デバイスの密封性を高める観点から、下限については、好ましくは30μm以上、より好ましくは50μm以上が挙げられ、上限については、好ましくは100μm以下、より好ましくは90μm以下、さらに好ましくは80μm以下が挙げられ、好ましい範囲としては、30〜100μm程度、30〜90μm程度、30〜80μm程度、50〜100μm程度、50〜90μm程度、50〜80μm程度が挙げられる。なお、熱融着性樹脂層35が複数の層によって構成されている場合には、合計の厚みがこれらの厚みになることが好ましい。熱融着性樹脂層の厚みが30μmを下回ると、中型、大型の蓄電デバイスの密封性が低下する場合があり、100μmを超えると、シール時に熱融着性樹脂層が潰れる量が多くなり、潰れた熱融着性樹脂層が収容体の内部に大きく押し出された部分が形成され、この部分がクラックの起点となって絶縁性が低下する可能性が高まる。
Further, the thickness of the heat-
熱融着性樹脂層は、示差走査熱量計で測定した場合に、150〜165℃の範囲に融解ピークが観察されることが好ましい。車載用、定置用などの中型、大型の蓄電デバイスは、容量が大きい。また、キャパシタは、大電流で高出力の入出力が可能である。よって、これらの蓄電デバイスは、例えばモバイルバッテリーなどと比較すると、発熱しやすく、設置環境も高温になる場合がある。熱融着性樹脂層の融解ピークが前記の範囲に観察されることにより、これらの蓄電デバイスにおいても、熱融着性樹脂層による十分な密着性を担保し得る。 In the heat-fusible resin layer, it is preferable that a melting peak is observed in a range of 150 to 165 ° C when measured by a differential scanning calorimeter. Medium- and large-sized power storage devices, such as those for in-vehicle use and stationary use, have large capacities. Further, the capacitor is capable of inputting and outputting a large current and a high output. Therefore, these power storage devices tend to generate heat as compared with, for example, a mobile battery and the like, and may have a high installation environment. By observing the melting peak of the heat-fusible resin layer in the above range, it is possible to ensure sufficient adhesion of the heat-fusible resin layer even in these power storage devices.
<1−3.弁装置の構成>
図5は、弁装置200の平面図である。図5に示されるように、弁装置200は、弁機能部210と、シール取付け部220とを含んでいる。詳細については後述するが、シール取付け部220は、少なくともその一部が、包装材料110,120(図2)に挟まれて固定されている部分であり、ヒートシールされることで、シール取付け部220の外側の周面と包装材料110,120の最内層である熱融着性樹脂層35とが融着して接合された状態となっている。
<1-3. Configuration of Valve Device>
FIG. 5 is a plan view of the
シール取付け部220において、矢印B方向の端部の角にはRが形成されている。すなわち、シール取付け部220において、弁機能部210側とは反対側の端部の平面視における角にはR(たとえば、R=0.2mm〜2.0mm)が形成されている。なお、本開示においては、角が丸みを帯びていることを「Rが形成されている」として表現する。ここで「Rが形成されている」とは、構造的には、面取り加工がされたのと同様で、角が丸みを帯びた状態を意味しており、さらには「R」単独で、この角の丸みの半径を意味するものとして使用する。なお、弁装置200の製造工程において発生する尖った角に対して面取り加工を施して角に丸みをつける(Rを形成する)ことも可能であるが、弁装置200の筐体が樹脂成形品である場合には、最初から丸みを帯びた角を備えるように成形することで切削等の面取り加工なしでRを形成することも可能である。
In the
図6は、図5のVI−VI断面図である。図6に示されるように、弁装置200において、弁機能部210及びシール取付け部220の各々の断面は正円形状であり、シール取付け部220の内部には通気路A1が形成されている。通気路A1の断面は、正円形状である。
FIG. 6 is a sectional view taken along line VI-VI of FIG. As shown in FIG. 6, in the
弁装置200において、蓄電デバイス10の厚み方向(矢印UD方向)における弁機能部210の長さL2は、蓄電デバイス10の厚み方向におけるシール取付け部220の長さL1よりも長い。蓄電デバイス10の幅方向(矢印LR方向)における弁機能部210の長さL2は、蓄電デバイス10の幅方向におけるシール取付け部220の長さL1よりも長い。すなわち、弁機能部210の断面の直径は、シール取付け部220の断面の直径よりも長い。その結果、弁機能部210とシール取付け部220との境界には段差が形成されている(図5)。
In the
図7は、図5のVII−VII断面図である。図7に示されるように、シール取付け部220の矢印B方向の端部には、R(たとえば、R=0.2mm〜2.0mm)が形成されている。また、シール取付け部220の内部には、通気路A1が形成されている。通気路A1は、たとえば、収容体100内において発生したガスを弁機能部210へ誘導する。
FIG. 7 is a sectional view taken along line VII-VII of FIG. As shown in FIG. 7, R (for example, R = 0.2 mm to 2.0 mm) is formed at the end of the
弁機能部210の内部には、収容体100(図1)内において発生したガスを排出するように構成された弁機構が設けられている。具体的には、弁機能部210は、弁座212と、ボール214と、バネ216と、メンブレン218とを含んでいる。すなわち、弁機能部210には、ボールスプリング型の弁機構が設けられている。なお、弁機能部210内に設けられる弁機構は、ガスに起因して上昇した収容体100内の圧力を低減可能であれば特に制限されず、たとえば、ポペット型、ダックビル型、アンブレラ型、ダイヤフラム型等の弁機構であってもよい。また、弁座212は、例えばOリングであってもよいし、弁機能部210のうちボール214と接触する部分を弁座212としてもよい。弁機能部210の一部を弁座212とする場合には、弁機能部210と弁座212とは一体となる。
A valve mechanism configured to discharge gas generated in the container 100 (FIG. 1) is provided inside the
弁座は、フッ素ゴムなどの弾性体、ステンレスなどの金属、樹脂等により構成されている。弁座の表面は、PTFEなどによってコートされていてもよい。また、ボール214は、例えばフッ素ゴムなどの弾性体によって構成されていてもよい。ボール214は、ステンレスなどの金属や、樹脂で構成されてもよい。バネ216は、たとえば、ステンレスによって構成されている。メンブレン218は、たとえば、10-2〜100μm程度のポアー直径(pore diameter)を有し、電解液を漏らさず、ガスのみを透過(選択透過)するようなPTFEメンブレンによって構成されている。なお、PTFEとは、ポリテトラフルオロエチレン (polytetrafluoroethylene)の意である。また、PTFEメンブレンは柔らかい材質の為、強度が不足する場合はポリプロピレンやポリエステルなどのメッシュや不織布と一体成型して補強したものを用いることもできる。なお、例えば図7などには、メンブレン218が弁機能部210に設けられている図を示しているが、弁機能部210への液体(例えば電解液)の侵入を抑制する観点からは、メンブレン218は、シール取付け部220(例えば通気路A1)に設けられていることが好ましい。弁機能部210に電解液などが付着すると、電解液の塩成分が結晶化することなどによって、弁機能が阻害される場合がある。
The valve seat is made of an elastic material such as fluorine rubber, a metal such as stainless steel, a resin, or the like. The surface of the valve seat may be coated with PTFE or the like. Further, the
弁装置200が収容体100に取り付けられた状態で、収容体100内の圧力が所定圧力に達すると、通気路A1から誘導されたガスがボール214を矢印F方向に押圧する。ボール214が押圧されバネ216が縮むと、収容体100内のガスは、ボール214と弁座212との間に形成された隙間を通り、メンブレン218を透過して、排気口O1から収容体100の外部に排出される。
When the pressure in the
<1−4.弁装置の取付け状態>
図8は、図1のVIII−VIII断面図であり、弁装置200の取付け状態を説明するための図である。図8に示されるように、弁装置200の弁機能部210は、周縁接合部130の端縁よりも外側に位置している。一方、弁装置200のシール取付け部220の一部分は、周縁接合部130において、包装材料110の熱融着性樹脂層35と包装材料120の熱融着性樹脂層35との間に挟まれて、シール取付け部220の外側の周面と包装材料110,120の最内層である熱融着性樹脂層35とが融着して接合された状態となっている。なお、図8では、弁装置200が包装材料110、120の最内層である熱融着性樹脂層35と融着して接合された状態であることを説明するため、便宜的に、熱融着性樹脂層35を周縁接合部130付近のみ部分的に図示しているが、熱融着性樹脂層35は包装材料110,120の全面に備えられている。
<1-4. Mounting condition of valve device>
FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line VIII-VIII of FIG. As shown in FIG. 8, the
本実施の形態1に従う蓄電デバイス10において、シール取付け部220が周縁接合部130において熱融着性樹脂層35に挟まれ、弁機能部210が周縁接合部130において熱融着性樹脂層35に挟まれていない理由について次に説明する。
In power storage device 10 according to the first embodiment,
仮に、弁機能部210が周縁接合部130において熱融着性樹脂層35に挟まれるとする。この場合には、包装材料110,120の周縁において熱融着性樹脂層35を互いに融着する時(ヒートシールする時)に、加えられる熱及び圧力によって弁機能部210内の弁機構が故障する可能性がある。
It is assumed that the
本実施の形態1に従う蓄電デバイス10において、周縁接合部130で熱融着性樹脂層35に挟まれているのはシール取付け部220であり、弁機能部210は熱融着性樹脂層35に挟まれていない。したがって、蓄電デバイス10においては、ヒートシール時に弁機能部210に大きい圧力及び熱が加えられない。すなわち、蓄電デバイス10においては、弁機能部210を熱融着性樹脂層35によって挟まないことによって、ヒートシール時に加えられる圧力及び熱に起因した弁機構の故障が抑制されている。
In power storage device 10 according to the first embodiment,
また、本実施の形態1に従う蓄電デバイス10においては、上述のように、シール取付け部220の断面の直径が弁機能部210の断面の直径よりも短い。したがって、シール取付け部220の断面の直径が弁機能部210の断面の直径以上である場合と比較して、周縁接合部130のうちシール取付け部220が挟まれている部分における蓄電デバイスの厚み方向の長さL4と、周縁接合部130のうちシール取付け部220が挟まれていない部分における蓄電デバイスの厚み方向の長さL3との差が小さい。この差が大きいほど、シール取付け部220の外側の周面が包装材料110,120の最内層である熱融着性樹脂層35と融着して隙間なく接合された状態とするために、ヒートシールの圧力を大きくする必要が生じる。その結果、ヒートシールのために収容体100の周縁に加えられる圧力が大きくなる。該圧力が大きくなると、特にシール取付け部220が挟まれている位置において、さらにはタブフィルム310とタブ300が挟まれている位置において、熱融着性樹脂層35が薄くなる可能性がある。熱融着性樹脂層35が薄くなると、蓄電デバイス10において絶縁破壊が生じる可能性がある。
Further, in power storage device 10 according to the first embodiment, as described above, the diameter of the cross section of
本実施の形態1に従う蓄電デバイス10においては、上述のように、長さL4と長さL3との差が小さい。したがって、ヒートシール機によって収容体100の周縁を挟んだ時に、収容体100の周縁全体において熱融着性樹脂層35に適切に圧力及び熱が加えられる。その結果、蓄電デバイス10によれば、蓄電デバイス10において絶縁破壊が生じる可能性を低減しつつ、対向する熱融着性樹脂層35を適切に融着させ、シール取付け部220を収容体100に強固に固定することができる。
In power storage device 10 according to the first embodiment, as described above, the difference between length L4 and length L3 is small. Therefore, when the periphery of the
また、本実施の形態1に従う蓄電デバイス10においては、シール取付け部220の矢印B方向の端部が、フランジ部114よりも空間S1内に突出している。したがって、蓄電デバイス10の使用状況によっては、シール取付け部220の矢印B方向の端部が蓄電デバイス素子400に接触する可能性がある。本実施の形態1に従う蓄電デバイス10においては、上述のように、シール取付け部220の矢印B方向の端部にRが形成されている(図5)。したがって、仮にシール取付け部220の端部が蓄電デバイス素子400に接触したとしても、該端部が蓄電デバイス素子400を傷つける可能性は低い。また、蓄電デバイス10の使用状況によっては、シール取付け部220の矢印B方向の端部が包装材料120の熱融着性樹脂層35に接触する可能性がある。本実施の形態1に従う蓄電デバイス10においては、上述のように、シール取付け部220の矢印B方向の端部にRが形成されているため、仮にシール取付け部220の端部が包装材料120の熱融着性樹脂層35に接触したとしても、該端部が熱融着性樹脂層35を傷つける可能性は低い。
Further, in power storage device 10 according to the first embodiment, the end of
<1−5.製造方法>
図9は、蓄電デバイス10の製造手順を示すフローチャートである。たとえば、蓄電デバイス10は、製造装置によって製造される。
<1-5. Manufacturing method>
FIG. 9 is a flowchart illustrating a procedure for manufacturing the power storage device 10. For example, power storage device 10 is manufactured by a manufacturing apparatus.
図9を参照して、製造装置は、収容体100内に各部品を載置する(ステップS100)。たとえば、製造装置は、タブフィルム310付きタブ300が溶接によって電気的に接続された蓄電デバイス素子400を包装材料110内の空間S1に載置することによって、包装材料110のフランジ部114の上にタブフィルム310付きタブ300が載置された状態とし、次に、包装材料110のフランジ部114の上に弁装置200を載置する。なお、包装材料110内の空間S1に蓄電デバイス素子400を載置し、その次に、タブフィルム310付きタブ300を蓄電デバイス素子400に溶接して電気的に接続すると共に包装材料110のフランジ部114の上にタブフィルム310付きタブ300が載置された状態とし、次に、包装材料110のフランジ部114の上に弁装置200を載置することも可能である。そして、製造装置は、包装材料110上に包装材料120を載置する。
Referring to FIG. 9, the manufacturing apparatus places each component in container 100 (step S100). For example, the manufacturing apparatus places the power
図10は、包装材料110のフランジ部114と包装材料120との間に弁装置200を載置する動作を示す図である。図10に示されるように、弁機能部210とシール取付け部220との間には段差が形成されている。したがって、シール取付け部220を包装材料110,120で挟む時に、仮に弁装置200を収容体100側に押し込み過ぎたとしても段差部分が包装材料110,120の端部に引っ掛かる。したがって、蓄電デバイス10によれば、蓄電デバイス10の製造過程において、弁機能部210が誤って包装材料110,120(熱融着性樹脂層35)に挟まれる事態を抑制することができる。
FIG. 10 is a diagram illustrating an operation of placing the
各部品の載置が完了すると、製造装置は、収容体100の周縁をヒートシールする(ステップS110)。すなわち、製造装置は、収容体100の周縁を挟み、収容体100の周縁に圧力及び熱を加える。これにより、収容体100の周縁において、対向する熱融着性樹脂層35が互いに融着し、周縁接合部130が形成される。そして、蓄電デバイス素子400が収容体100内に密封され、弁装置200が周縁接合部130に融着して固定され、さらに、タブ300もタブフィルム310を介して周縁接合部130に融着して固定され、蓄電デバイス10が完成する。なお、ヒートシール工程においては、収容体100の内部の脱気を行うことで、収容体100の内部に不要なガスが含まれない状態としている。具体的には、全周を接合せずに、一部に未接合状態の周縁を残しておき、この未接合状態の周縁から脱気して、最後に未接合状態の周縁に圧力及び熱を加えて全周の周縁接合部130を完成させるものであり、さらには、電解液を必要とする蓄電デバイスの場合には、全周を接合せずに、一部に未接合状態の周縁を残しておき、この未接合状態の周縁から電解液を注入して、脱気して、最後に未接合状態の周縁に圧力及び熱を加えて全周の周縁接合部130を完成することもある。
When the mounting of each component is completed, the manufacturing apparatus heat seals the periphery of the container 100 (Step S110). That is, the manufacturing apparatus applies pressure and heat to the periphery of the
また、製造装置のシールバーのうち収容体100の周縁を挟む面の形状を、シール取付け部220の外形に沿う形状とすることも有効である。この場合には、シール取付け部220が挟まれた位置における熱融着性樹脂層35同士の接着がより強固になる。この場合であっても、包装材料110,120の変形や負荷を低減するために、後述の実施の形態2のように、シール取付け部220の形状を扁平形状とすることが有効である。
It is also effective that the shape of the surface of the seal bar of the manufacturing apparatus that sandwiches the periphery of the
<1−6.特徴>
以上のように、本実施の形態1に従う蓄電デバイス10においては、弁装置200のシール取付け部220の少なくとも一部が周縁接合部130において熱融着性樹脂層35に挟まれており、弁装置200の弁機能部210が周縁接合部130において熱融着性樹脂層35に挟まれていない。したがって、蓄電デバイス10においては、対向する熱融着性樹脂層35の融着時にシール取付け部220と比較して弁機能部210に大きい圧力及び熱が加えられない。その結果、蓄電デバイス10によれば、対向する熱融着性樹脂層35の融着時に加えられる圧力及び熱に起因した弁機能部210内の弁機構の故障を抑制することができる。
<1-6. Features>
As described above, in power storage device 10 according to the first embodiment, at least a part of
なお、蓄電デバイス素子400は、本開示の「蓄電デバイス素子」の一例であり、収容体100は、本開示の「収容体」の一例であり、弁装置200は、本開示の「弁装置」の一例である。基材層31は、本開示の「基材層」の一例であり、バリア層33は、本開示の「バリア層」の一例であり、熱融着性樹脂層35は、本開示の「熱融着性樹脂層」の一例である。周縁接合部130は、本開示の「周縁接合部」の一例である。弁機能部210は、本開示の「第1部分」の一例であり、シール取付け部220は、本開示の「第2部分」の一例である。通気路A1は、本開示の「通気路」の一例である。
The power
また、収容体100内の空間S1に蓄電デバイス素子400が収容されていることを理解し易く説明するため、便宜的に、収容体100の空間S1に対して蓄電デバイス素子400を小さいサイズで図示しているが、製造工程において空間S1に蓄電デバイス素子400を載置するため、空間S1は蓄電デバイス素子400よりも若干大きいが、製造工程において前述したように脱気するので、最終的な蓄電デバイス10の状態では、空間S1は脱気に伴い若干縮小して蓄電デバイス素子400と略同じサイズとなり、ほとんど隙間なく空間S1に蓄電デバイス素子400が収容された状態となっている。
Further, in order to easily understand that the power
[2.実施の形態2]
本実施の形態2においては、上記実施の形態1と比較して、弁装置の構成が異なる。他の構成は、基本的に実施の形態1と同様である。ここでは、実施の形態1と異なる部分について説明する。
[2. Embodiment 2]
The second embodiment differs from the first embodiment in the configuration of the valve device. Other configurations are basically the same as those of the first embodiment. Here, portions different from the first embodiment will be described.
図11は、本実施の形態2に従う蓄電デバイスに搭載されている弁装置200Aの平面図である。図11に示されるように、弁装置200Aは、弁機能部210Aと、シール取付け部220Aとを含んでいる。シール取付け部220Aは、少なくともその一部が、包装材料110,120に挟まれて、ヒートシールされる部分である。シール取付け部220Aは、実施の形態1と比較して、断面形状が異なる。弁機能部210Aは、基本的には実施の形態1と同様であるが、シール取付け部220A内に形成されている通気路A6(図12)の形状の違いに応じて、筐体及び弁機構の形状が一部変更されている。
FIG. 11 is a plan view of
図12は、図11のXII−XII断面図である。図12に示されるように、シール取付け部220Aの断面において、蓄電デバイスの幅方向(矢印LR方向)の長さL5は、蓄電デバイスの厚み方向(矢印UD方向)の長さL6よりも長い。より具体的には、シール取付け部220Aの断面形状は、楕円形状である。
FIG. 12 is a sectional view taken along line XII-XII of FIG. As shown in FIG. 12, in the cross section of the
シール取付け部220Aの内部には通気路A6が形成されている。通気路A6においても、蓄電デバイスの幅方向の長さは、蓄電デバイスの厚み方向の長さよりも長い。より具体的には、通気路A6の断面形状は、楕円形状である。
An air passage A6 is formed inside the
このように、本実施の形態2においては、シール取付け部220Aの断面において、蓄電デバイスの幅方向の長さL5が、蓄電デバイスの厚み方向の長さL6よりも長い。すなわち、シール取付け部の断面形状が正円(面積は同一)である場合と比較して、蓄電デバイスの厚み方向におけるシール取付け部220Aの長さが短い。この蓄電デバイスにおいては、周縁接合部130のうちシール取付け部220Aが挟まれている部分における蓄電デバイスの厚み方向の長さと、周縁接合部130のうちシール取付け部220Aが挟まれていない部分における蓄電デバイスの厚み方向の長さとの差がより小さくなっている。したがって、この蓄電デバイスによれば、収容体100の周縁全体において熱融着性樹脂層35に適切に圧力及び熱を加えることができ、対向する熱融着性樹脂層35を適切に融着させることができるため、弁装置200Aのシール取付け部220Aを収容体100に強固に固定することができる。
As described above, in the second embodiment, in the cross section of
なお、弁装置200Aは、本開示の「弁装置」の一例であり、弁機能部210Aは、本開示の「第1部分」の一例であり、シール取付け部220Aは、本開示の「第2部分」の一例である。通気路A6は、本開示の「通気路」の一例である。
The
[3.実施の形態3]
実施の形態3においては、上記実施の形態1と比較して、弁装置の構成が異なる。他の構成は、基本的に実施の形態1と同様である。ここでは、実施の形態1と異なる部分について説明する。
[3. Third Embodiment]
Embodiment 3 differs from
図13は、本実施の形態3に従う蓄電デバイスに搭載されている弁装置200Bの平面図である。図13に示されるように、弁装置200Bは、弁機能部210Bと、シール取付け部220Bとを含んでいる。シール取付け部220Bは、少なくともその一部が、包装材料110,120に挟まれて、ヒートシールされる部分である。シール取付け部220Bは、実施の形態1と比較して、断面形状が異なる。弁機能部210Bは、基本的には実施の形態1と同様であるが、シール取付け部220B内に形成されている通気路A7(図14)の形状の違いに応じて、筐体及び弁機構の形状が一部変更されている。
FIG. 13 is a plan view of
図14は、図13のXIV−XIV断面図である。図14に示されるように、シール取付け部220Bにおいては、蓄電デバイスの幅方向(矢印LR方向)の両端部に翼状延端部40,41が形成されている。翼状延端部40,41の各々は、蓄電デバイスの幅方向の端部に近づくほど薄くなる形状を有している。また、別の観点からは、翼状延端部40,41の各々は、シール取付け部220Bの他の部分(円形部分)と比較して、矢印LR方向において、蓄電デバイスの厚み方向の長さの変化が緩やかな部分ともいえる。
FIG. 14 is a sectional view taken along line XIV-XIV of FIG. As shown in FIG. 14, in the
本実施の形態3に従う蓄電デバイスにおいては、実施の形態1(シール取付け部220Bに翼状延端部40,41が設けられていない場合)と比較して、周縁接合部130のうちシール取付け部220Bが挟まれていない部分から周縁接合部130のうちシール取付け部220Bが挟まれている部分へ移行する位置における蓄電デバイスの厚み方向の変化が滑らかである。したがって、この蓄電デバイスによれば、シール取付け部220Bが熱融着性樹脂層35によって挟まれている位置とシール取付け部220Bが熱融着性樹脂層35に挟まれていない位置との境界において包装材料110,120に無理な力が加わらないため、弁装置200Bのシール取付け部220Bを収容体100に強固に固定することができる。
In the electricity storage device according to the third embodiment, compared to the first embodiment (in a case where wing-shaped extending
なお、弁装置200Bは、本開示の「弁装置」の一例であり、弁機能部210Bは、本開示の「第1部分」の一例であり、シール取付け部220Bは、本開示の「第2部分」の一例である。翼状延端部40,41は、本開示の「翼状延端部」の一例である。通気路A7は、本開示の「通気路」の一例である。
The
[4.実施の形態4]
本実施の形態4においては、上記実施の形態1と比較して、弁装置の構成が異なる。他の構成は、基本的に実施の形態1と同様である。ここでは、実施の形態1と異なる部分について説明する。
[4. Embodiment 4]
The fourth embodiment differs from the first embodiment in the configuration of the valve device. Other configurations are basically the same as those of the first embodiment. Here, portions different from the first embodiment will be described.
図15は、本実施の形態4に従う蓄電デバイスに搭載されている弁装置200Cの平面図である。図15に示されるように、弁装置200Cは、弁機能部210Cと、シール取付け部220Cとを含んでいる。シール取付け部220Cは、少なくともその一部が、包装材料110,120に挟まれて、ヒートシールされる部分である。シール取付け部220Cは、実施の形態1と比較して、断面形状が異なる。弁機能部210Cは、基本的には実施の形態1と同様であるが、シール取付け部220C内に形成されている通気路A2(図16)の形状の違いに応じて、筐体及び弁機構の形状が一部変更されている。
FIG. 15 is a plan view of
図16は、図15のXVI−XVI断面図である。図16に示されるように、シール取付け部220C内(通気路A2内)には、ピラー50,51が形成されている。ピラー50,51の各々は、蓄電デバイスの厚み方向(矢印UD方向)に延び、蓄電デバイスの厚み方向の両端がシール取付け部220Cの内周に接続されている。また、ピラー50,51の各々は、通気路A2内において矢印FB方向に延びている(図15)。なお、ピラーの数は、必ずしも2本である必要はなく、少なくとも1本あればよい。
FIG. 16 is a sectional view taken along the line XVI-XVI in FIG. As shown in FIG. 16,
本実施の形態4に従う蓄電デバイスにおいては、通気路A2内にピラー50,51が形成されているため、対向する熱融着性樹脂層35に挟まれたシール取付け部220Cに圧力及び熱が加えられたとしても、通気路A2が維持される。したがって、この蓄電デバイスによれば、対向する熱融着性樹脂層35の融着時におけるシール取付け部220C内の通気路A2の破損を抑制することができる。
In the electricity storage device according to the fourth embodiment, since
なお、弁装置200Cは、本開示の「弁装置」の一例であり、弁機能部210Cは、本開示の「第1部分」の一例であり、シール取付け部220Cは、本開示の「第2部分」の一例である。ピラー50,51は、本開示の「ピラー」の一例である。通気路A2は、本開示の「通気路」の一例である。
The
[5.実施の形態5]
本実施の形態5においては、上記実施の形態1と比較して、弁装置の構成が異なる。他の構成は、基本的に実施の形態1と同様である。ここでは、実施の形態1と異なる部分について説明する。
[5. Fifth Embodiment]
The fifth embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the valve device. Other configurations are basically the same as those of the first embodiment. Here, portions different from the first embodiment will be described.
図17は、本実施の形態5に従う蓄電デバイスに搭載されている弁装置200Dの平面図である。図17に示されるように、弁装置200Dは、弁機能部210と、シール取付け部220Dとを含んでいる。弁機能部210の構成は、実施の形態1と同様である。
FIG. 17 is a plan view of
シール取付け部220Dは、少なくともその一部が、包装材料110,120に挟まれて、ヒートシールされる部分である。シール取付け部220Dは、実施の形態1と比較して、外表面が異なる。具体的には、シール取付け部220Dの外表面はナシ地となっている。該ナシ地の表面粗さRaは、たとえば、1μm〜20μmである。
At least a part of the
本実施の形態5に従う蓄電デバイスにおいては、シール取付け部220Dの外表面がナシ地であるため、シール取付け部220Dに当接した位置において熱融着性樹脂が溶けやすい。したがって、この蓄電デバイスによれば、実施の形態1(シール取付け部220Dの外表面が滑らかな場合)と比較して、弁装置200Dのシール取付け部220Dを収容体100に強固に固定することができる。
In the power storage device according to the fifth embodiment, since the outer surface of
なお、弁装置200Dは、本開示の「弁装置」の一例であり、シール取付け部220Dは、本開示の「第2部分」の一例である。
Note that the
[6.実施の形態6]
本実施の形態6においては、上記実施の形態1と比較して、弁装置の構成が異なる。他の構成は、基本的に実施の形態1と同様である。ここでは、実施の形態1と異なる部分について説明する。
[6. Embodiment 6]
The sixth embodiment differs from the first embodiment in the configuration of the valve device. Other configurations are basically the same as those of the first embodiment. Here, portions different from the first embodiment will be described.
図18は、本実施の形態6に従う蓄電デバイスに搭載されている弁装置200Eの平面図である。図18に示されるように、弁装置200Eは、弁機能部210と、シール取付け部220Eとを含んでいる。弁機能部210の構成は、実施の形態1と同様である。
FIG. 18 is a plan view of a valve device 200E mounted on the electric storage device according to the sixth embodiment. As shown in FIG. 18, the valve device 200E includes a
シール取付け部220Eは、少なくともその一部が、包装材料110,120に挟まれて、ヒートシールされる部分である。シール取付け部220Eは、実施の形態1と比較して、外表面が異なる。具体的には、シール取付け部220Eの外表面には、周方向に一周連続して延びる凸条部60が形成されている。凸条部60は、シール取付け部220Eにおいて、矢印FB方向に3本形成されている。なお、凸条部60は、必ずしも3本である必要はなく、少なくとも1本形成されていればよい。
At least a part of the
図19は、図18のXIX−XIX断面図である。図19に示されるように、凸条部60の断面は、半円形状である。該半円形状のRは、たとえば、0.05mm〜1.0mmである。シール取付け部220Eのうち、凸条部60が形成されている部分における直径L12(蓄電デバイスの厚み方向の長さ、蓄電デバイスの幅方向の長さ)は、凸条部60が形成されていない部分における直径L11よりも長い。
FIG. 19 is a sectional view taken along the line XIX-XIX in FIG. As shown in FIG. 19, the cross section of the
ヒートシール時に、凸条部60は、熱融着性樹脂層35に確実に接するため、包装材料110,120に融着しやすい。本実施の形態6に従う蓄電デバイスにおいては、凸条部60がシール取付け部220Eの外表面の周方向に一周連続して延びている。したがって、この蓄電デバイスによれば、シール取付け部220Eの周方向一周において、熱融着性樹脂層35とシール取付け部220Eとを融着させることができる。また、この蓄電デバイスにおいては、実施の形態1(シール取付け部220Eに凸条部60が形成されていない場合)と比較して、シール取付け部220Eの外表面と熱融着性樹脂との接触面積が大きくなっているため、弁装置200Eのシール取付け部220Eを包装材料110に強固に固定することができる。
At the time of heat sealing, the protruding
なお、弁装置200Eは、本開示の「弁装置」の一例であり、シール取付け部220Eは、本開示の「第2部分」の一例である。凸条部60は、本開示の「凸条部」の一例である。通気路A3は、本開示の「通気路」の一例である。
Note that the valve device 200E is an example of the “valve device” of the present disclosure, and the
また、本実施の形態6では周方向に一周連続して伸びる凸条部60としたが、凸条部60の形成位置は、周方向に伸びていれば、一周全体に存在せずとも良く、連続せずとも良い。たとえば、上述の実施の形態3のような翼状延端部40,41を備える場合には、この翼状延端部40,41を含めて一周させる凸条部60を備える必要はなく、この翼状延端部40,41の先端部分には凸条部60を備えない、或いは、この翼状延端部40,41には凸条部60を備えないことも可能であり、凸条部60を周方向に間欠的に形成することも可能である。
Further, in the sixth embodiment, the
[7.実施の形態7]
本実施の形態7においては、上記実施の形態1と比較して、弁装置の構成が異なる。他の構成は、基本的に実施の形態1と同様である。ここでは、実施の形態1と異なる部分について説明する。
[7. Embodiment 7]
The seventh embodiment is different from the first embodiment in the configuration of the valve device. Other configurations are basically the same as those of the first embodiment. Here, portions different from the first embodiment will be described.
図20は、本実施の形態7に従う蓄電デバイスに搭載されている弁装置200Fの平面図である。図20に示されるように、弁装置200Fは、弁機能部210Fと、シール取付け部220Fとを含んでいる。シール取付け部220Fは、少なくともその一部が、包装材料110,120に挟まれて、ヒートシールされる部分である。弁機能部210F及びシール取付け部220Fは、実施の形態1と比較して、断面形状が異なる。
FIG. 20 is a plan view of
図21は、図20のXXI−XXI断面図である。図21に示されるように、弁機能部210Fの断面は、半円形状である。すなわち、弁機能部210Fの矢印U方向の面は、平面になっている。また、シール取付け部220Fの断面は、矢印LR方向の両端部に翼状延端部40F,41Fを有する。シール取付け部220Fの矢印U方向の面は、平面になっている。弁機能部210Fの矢印U方向の面と、シール取付け部220Fの矢印U方向の面とは、面一になっている。
FIG. 21 is a sectional view taken along the line XXI-XXI of FIG. As shown in FIG. 21, the cross section of the
したがって、矢印U方向の面を下にして弁装置200Fを配置すると、弁装置200Fは転がらない。したがって、本実施の形態7に従う蓄電デバイスによれば、弁装置200Fの収容体100への取り付け時に、弁装置200Fが転がらないため、弁装置200Fの位置決めを容易に行なうことができる。
Therefore, when the
図22は、弁装置200Fの収容体100への取り付け時の様子を示す図である。図22に示されるように、弁装置200Fの収容体100への取り付け時に、弁装置200Fの平面は、包装材料120の最内層の面上に載置される。この状態において、弁装置200Fは転がらない。したがって、本実施の形態7に従う蓄電デバイスによれば、収容体100への弁装置200Fの取り付け時に、弁装置200Fの位置決めを容易に行なうことができる。また、蓄電デバイスにした状態で、弁装置200Fによる周縁接合部130の膨らみを、収容体100が膨れた方向、すなわち図22では成形部112が突出する上方向に向けることができる。
FIG. 22 is a diagram illustrating a state in which the
なお、弁装置200Fは、本開示の「弁装置」の一例であり、弁機能部210Fは、本開示の「第1部分」の一例であり、シール取付け部220Fは、本開示の「第2部分」の一例である。通気路A4は、本開示の「通気路」の一例である。
The
[8.変形例]
以上、実施の形態1〜7について説明したが、本開示は、上記実施の形態1〜7に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。以下、変形例について説明する。但し、以下の変形例は適宜組合せ可能である。
[8. Modification]
Although the first to seventh embodiments have been described above, the present disclosure is not limited to the first to seventh embodiments, and various changes can be made without departing from the gist of the present disclosure. Hereinafter, modified examples will be described. However, the following modifications can be combined as appropriate.
<8−1>
上記実施の形態1〜7において、シール取付け部(シール取付け部220等)の断面は、円形をベースにした形状を有していた。しかしながら、シール取付け部の断面形状は、これに限定されない。たとえば、シール取付け部の断面形状は、多角形をベースにした形状を有してもよい。
<8-1>
In the first to seventh embodiments, the cross section of the seal mounting portion (the
図23は、変形例1における弁装置200Gの断面を示す図である。図23に示されるように、弁装置200Gにおいて、シール取付け部220Gの断面は、ひし形形状を有している。シール取付け部220Gにおいて、蓄電デバイスの幅方向の長さL7は、蓄電デバイスの厚み方向の長さL8よりも長い。この蓄電デバイスにおいては、周縁接合部130のうちシール取付け部220Gが挟まれている部分における蓄電デバイスの厚み方向の長さと、周縁接合部130のうちシール取付け部220Gが挟まれていない部分における蓄電デバイスの厚み方向の長さとの差がより小さくなっている。したがって、この蓄電デバイスによれば、収容体100の周縁全体において熱融着性樹脂層35に適切に圧力及び熱を加えることができ、対向する熱融着性樹脂層35を適切に融着させることができるため、弁装置200Gのシール取付け部220Gを収容体100に強固に固定することができる。
FIG. 23 is a diagram illustrating a cross section of the
図24は、変形例2における弁装置200Hの断面を示す図である。図24に示されるように、弁装置200Hにおいて、シール取付け部220Hの断面は、蓄電デバイスの厚み方向の両端部において面取りされたひし形形状、或いは6角形形状を有している。シール取付け部220Hにおいて、蓄電デバイスの幅方向の長さL9は、蓄電デバイスの厚み方向の長さL10よりも長い。この蓄電デバイスにおいては、周縁接合部130のうちシール取付け部220Hが挟まれている部分における蓄電デバイスの厚み方向の長さと、周縁接合部130のうちシール取付け部220Hが挟まれていない部分における蓄電デバイスの厚み方向の長さとの差がより小さくなっている。したがって、この蓄電デバイスによれば、収容体100の周縁全体において熱融着性樹脂層35に適切に圧力及び熱を加えることができ、対向する熱融着性樹脂層35を適切に融着させることができるため、弁装置200Hのシール取付け部220Hを収容体100に強固に固定することができる。
FIG. 24 is a diagram illustrating a cross section of the
図25は、変形例3における弁装置200Iの断面を示す図である。図25に示されるように、弁装置200Iにおいて、シール取付け部220Iの断面は、ひし形の(蓄電デバイスの幅方向の)両端部に翼状延端部40I,41Iが設けられた形状を有している。この蓄電デバイスにおいては、たとえば実施の形態1(シール取付け部220Iに翼状延端部40I,41Iが設けられていない場合)と比較して、周縁接合部130のうちシール取付け部220Iが挟まれていない部分から周縁接合部130のうちシール取付け部220Iが挟まれている部分へ移行する位置における蓄電デバイスの厚み方向の変化が滑らかである。したがって、この蓄電デバイスによれば、シール取付け部220Iが熱融着性樹脂層35によって挟まれている位置とシール取付け部220Iが熱融着性樹脂層35に挟まれていない位置との境界において包装材料110,120に無理な力が加わらないため、弁装置200Iのシール取付け部220Iを収容体100に強固に固定することができる。
FIG. 25 is a diagram illustrating a cross section of the valve device 200I according to the third modification. As shown in FIG. 25, in the valve device 200I, the cross section of the seal mounting portion 220I has a shape in which wing-shaped extending ends 40I and 41I are provided at both ends of the rhombus (in the width direction of the power storage device). I have. In this electricity storage device, for example, as compared with Embodiment 1 (when the wing-shaped extending ends 40I and 41I are not provided in the seal attachment portion 220I), the seal attachment portion 220I of the peripheral joining
図26は、変形例4における弁装置200Jの平面図である。図26に示されるように、弁装置200Jは、弁機能部210Jと、シール取付け部220Jとを含んでいる。シール取付け部220J内には、通気路A5が形成されている。
FIG. 26 is a plan view of a
図27は、図26のXXVII−XXVII断面図である。この断面は、通気路A5の中心線C1を法線とする面ともいえる。図27に示されるように、弁装置200Jにおいて、シール取付け部220Jの断面は、六角形(多角形)形状を有している。六角形の各角には、R(たとえば、R=0.2mm〜2.0mm)が形成されている。この蓄電デバイスによれば、たとえば、シール取付け部220Jのうち収容体100内に位置する部分が収容体100内の蓄電デバイス素子400を傷つける可能性を低減することができ、かつ、シール取付け部220Jのうち熱融着性樹脂層35に挟まれている部分が熱融着性樹脂層35を傷つけ、熱融着性樹脂層35の絶縁性を低下させる可能性を低減することができる。
FIG. 27 is a sectional view taken along the line XXVII-XXVII of FIG. This cross section can also be said to be a plane having the center line C1 of the ventilation path A5 as a normal line. As shown in FIG. 27, in the
<8−2>
上記実施の形態1〜7において、包装材料110のフランジ部114は、フラットな状態であった。しかしながら、フランジ部114の形状は、これに限定されない。たとえば、フランジ部114には、弁装置200のシール取付け部220を配置するための弁装置配置部が予め成形されていてもよい。
<8-2>
In the first to seventh embodiments, the
図28は、変形例5における包装材料110Kの平面図である。図28に示されるように、フランジ部114Kには、弁装置配置部116Kが形成されている。
FIG. 28 is a plan view of a
図29は、図28のXXIX−XXIX断面図である。図29に示されるように、フランジ部114Kに形成された弁装置配置部116Kは、半円形状を有している。この半円の直径は、たとえば、シール取付け部220の直径よりも僅かに長い。弁装置配置部116Kに、たとえば、シール取付け部220が配置された状態で、収容体の周縁におけるヒートシールが行なわれる。これにより、ヒートシール時における包装材料の変形が抑制され、シール取付け部220付近でピンホールや破れが生じる可能性を低減することができる。なお、弁装置配置部116Kは、必ずしも包装材料110Kに設けられる必要はなく、包装材料120に設けられてもよい。この場合であっても、弁装置配置部116Kが包装材料110Kに設けられた場合と同様の効果を得ることができる。
FIG. 29 is a sectional view taken along the line XXIX-XXIX of FIG. As shown in FIG. 29, the valve
<8−3>
上記実施の形態1〜7においては、シール取付け部(たとえば、シール取付け部220)の一部だけが周縁接合部130において熱融着性樹脂層35に挟まれていた。しかしながら、シール取付け部の取付け状態は、これに限定されない。たとえば、シール取付け部の全体が周縁接合部130において熱融着性樹脂層35に挟まれてもよい。このような場合であっても、シール取付け部(たとえば、シール取付け部220)の弁機能部(たとえば、弁機能部210)とは反対側の端部の平面視における角にはRが形成されているため、該端部が熱融着性樹脂層35を傷つけ、熱融着性樹脂層35の絶縁性を低下させる可能性は低い。
<8-3>
In the first to seventh embodiments, only a part of the seal attachment portion (for example, the seal attachment portion 220) is sandwiched between the heat-fusible resin layers 35 at the peripheral joining
<8−4>
上記実施の形態1〜7においては、弁装置(たとえば、弁装置200)において、弁機能部(たとえば、弁機能部210)とシール取付け部(たとえば、シール取付け部220)との境界に段差が形成されていた。しかしながら、弁機能部とシール取付け部との境界には、必ずしも段差が形成されていなくてもよい。たとえば、弁機能部の断面の直径とシール取付け部の断面の直径とが同一であり、弁機能部とシール取付け部とがフラットに繋がっていてもよい。
<8-4>
In the first to seventh embodiments, in the valve device (for example, valve device 200), a step is formed at the boundary between the valve function unit (for example, valve function unit 210) and the seal attachment unit (for example, seal attachment unit 220). Had been formed. However, a step is not necessarily formed at the boundary between the valve function part and the seal attachment part. For example, the cross-sectional diameter of the valve function part and the cross-sectional diameter of the seal mounting part may be the same, and the valve function part and the seal mounting part may be connected flat.
<8−5>
上記実施の形態1〜7において、シール取付け部(シール取付け部220等)内に形成された通気路(たとえば、通気路A1)の断面は、円形をベースにした形状を有していた。しかしながら、通気路の断面形状は、これに限定されない。たとえば、通気路の断面形状は、多角形をベースにした形状であってもよい。
<8-5>
In the first to seventh embodiments, the cross section of the air passage (for example, the air passage A1) formed in the seal attachment portion (such as the seal attachment portion 220) has a circular base shape. However, the cross-sectional shape of the ventilation path is not limited to this. For example, the cross-sectional shape of the ventilation path may be a shape based on a polygon.
<8−6>
上記実施の形態1〜7において、シール取付け部(たとえば、シール取付け部220)の弁機能部(たとえば、弁機能部210)と反対側の端部の角にはRが形成されていた。しかしながら、該角には必ずしもRが形成されていなくてもよい。
<8-6>
In
<8−7>
上記実施の形態1〜7において、弁装置(たとえば、弁装置200)は、いわゆる復帰弁であった。しかしながら、弁装置は、必ずしも復帰弁である必要はない。弁装置は、たとえば、いわゆる破壊弁や、選択透過弁であってもよい。
<8-7>
In the first to seventh embodiments, the valve device (for example, the valve device 200) is a so-called return valve. However, the valve device need not necessarily be a return valve. The valve device may be, for example, a so-called break valve or a selective permeation valve.
<8−8>
再び図1を参照して、上記実施の形態1〜7においては、タブ300が収容体100の矢印LR方向の両端部に設けられ、弁装置(たとえば、弁装置200)が収容体100の矢印F方向の端部に設けられていた。しかしながら、弁装置200及びタブ300の位置関係は、これに限定されない。たとえば、両方のタブ300が収容体100の周縁の同一の辺に配置され、弁装置が2つのタブ300の間に配置されてもよいし、両方のタブ300が収容体100の周縁の同一の辺に配置され、タブ300が配置された辺以外の三辺のいずれかの一辺に弁装置が配置されてもよい。
<8-8>
Referring again to FIG. 1, in the first to seventh embodiments,
<8−9>
上記実施の形態1〜7において、収容体100は、エンボス成形等によって成形された包装材料110と、包装材料110とは別体の包装材料120とを含んでいた。しかしながら、収容体100は、必ずしもこのような構成でなくてもよい。
<8-9>
In the first to seventh embodiments, the
たとえば、包装材料110と包装材料120とが予め一辺において一体化されて(繋がって)いてもよい。この場合には、包装材料110のフランジ部114の端部において、包装材料110と包装材料120とが一体化しており(繋がっており)、包装材料110と包装材料120とが重ねられた状態で四方シールすることによって、収容体100内に蓄電デバイス素子400が密封されてもよい。また、包装材料110と包装材料120とが一体化している辺においてはフランジ部114が省略されており、包装材料110と包装材料120とが重ねられた状態で三方シールすることによって、収容体100内に蓄電デバイス素子400が密封されてもよい。
For example, the
また、たとえば、包装材料120は、包装材料110と同様の形状に成形されていてもよい。また、収容体100は、たとえば、パウチタイプの収容体であってもよい。パウチタイプの収容体は、三方シールタイプ、四方シールタイプ、ピロータイプ、ガセットタイプ等のいずれのタイプであってもよい。
Further, for example, the
<8−10>
上記実施の形態1〜7において、弁機能部(たとえば、弁機能部210)の筐体とシール取付け部(たとえば、シール取付け部220)の筐体とは同一の材料(樹脂)で形成されていた。しかしながら、弁機能部の筐体とシール取付け部の筐体とは、必ずしも同一の材料で形成されている必要はない。たとえば、弁機能部の筐体とシール取付け部の筐体とが異なる材料で構成され、弁機能部の材質の融点がシール取付け部の材質の融点よりも高くてもよい。たとえば、シール取付け部がポリプロピレン(PP)で構成され、弁機能部がPPより融点が高い樹脂(たとえば、フッ素系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリカーボネート系樹脂、アクリル樹脂)や金属で構成されてもよい。シール取付け部に用いる樹脂としては、バリアが高いフッ素樹脂が好ましい。
<8-10>
In
この蓄電デバイスにおいては、対向する熱融着性樹脂層35の融着時にシール取付け部に圧力及び熱が加えられたとしても、弁機能部の材質の融点がシール取付け部の材質の融点よりも高いため、弁機能部が熱によって変形する可能性が低い。したがって、この蓄電デバイスによれば、対向する熱融着性樹脂層35の融着時における弁機能部内の弁機構の故障を抑制することができる。
In this electricity storage device, even when pressure and heat are applied to the seal attachment portion during fusion of the opposing heat-
<8−11>
上記実施の形態1〜7においては、弁装置200の筐体が樹脂製であるとし、シール取付け部220が熱融着性樹脂層35に直接挟まれていた。しかしながら、弁装置200の筐体は必ずしも樹脂製である必要はなく、たとえば、金属(たとえば、アルミニウム、ステンレス)製であってもよい。この場合には、シール取付け部220と熱融着性樹脂層35との間に接着性保護フィルムが配置されてもよい。接着性保護フィルムは、一方の面が少なくとも樹脂に接着するように構成されており、他方の面が少なくとも金属に接着するように構成されている。接着性保護フィルムとしては、公知の種々の接着性保護フィルムを採用することができ、たとえば、タブフィルム310と同じ接着性保護フィルムを使用することも可能である。
<8-11>
In the first to seventh embodiments, the casing of the
<8−12>
上記実施の形態1〜7において、シール取付け部(たとえば、シール取付け部220)の外周側(シール取付け部の弁機能部(たとえば、弁機能部210)側とは反対側の端部の角)にはRが形成されていたが、シール取付け部の内周側(通気路(たとえば、通気路A1)の縁部)にはRが形成されていなかった。しかしながら、シール取付け部の内周側にRが形成されてもよい。シール取付け部の内周側にRが形成されることによって、シール取付け部の内周側の角が削れてゴミ(たとえば、樹脂、金属等)が収容体100内に落下する可能性を低減することができる。
<8-12>
In the first to seventh embodiments, the outer peripheral side of the seal attaching portion (for example, the seal attaching portion 220) (the corner of the end opposite to the valve function portion (for example, the valve function portion 210) side of the seal attaching portion). Was formed, but no R was formed on the inner peripheral side of the seal mounting portion (the edge of the ventilation path (for example, the ventilation path A1)). However, R may be formed on the inner peripheral side of the seal attachment portion. By forming the R on the inner peripheral side of the seal attaching portion, the possibility that the corner on the inner peripheral side of the seal attaching portion is cut and dust (eg, resin, metal, etc.) falls into the
<8−13>
再び図21を参照して、上記実施の形態7においては、弁機能部210F及びシール取付け部220Fの両方の外表面において平面が形成された。しかしながら、必ずしも弁機能部210F及びシール取付け部220Fの両方の外表面において平面が形成される必要はない。弁機能部210F及びシール取付け部220Fの少なくとも一方の外表面に平面が形成されていればよい。
<8-13>
Referring to FIG. 21 again, in the seventh embodiment, a flat surface is formed on both outer surfaces of
<8−14>
また、上記実施の形態1〜7の蓄電デバイス10は、二次電池ではあるが、電気を出力するものとの概念で定義するものであるから、たとえば、キャパシタ、電気二重層コンデンサ(EDLC)、リチウムイオンキャパシタ等の蓄電デバイスも包含するものであり、さらに、二次電池の種類についても特に限定されず、たとえば、リチウムイオン電池、リチウムイオンポリマー電池、鉛蓄電池、ニッケル・水素電池、ニッケル・カドミウム電池、ニッケル・鉄蓄電デバイス、ニッケル・亜鉛蓄電池、酸化銀・亜鉛蓄電池、金属空気電池、多価カチオン電池、全固体電池等が挙げられる。
<8-14>
The power storage device 10 according to the first to seventh embodiments is a secondary battery, but is defined by the concept of outputting electricity. For example, a capacitor, an electric double layer capacitor (EDLC), It also includes an electricity storage device such as a lithium ion capacitor, and the type of the secondary battery is not particularly limited. For example, a lithium ion battery, a lithium ion polymer battery, a lead storage battery, a nickel hydrogen battery, a nickel cadmium battery Examples include batteries, nickel-iron storage devices, nickel-zinc storage batteries, silver oxide-zinc storage batteries, metal-air batteries, polyvalent cation batteries, and all-solid batteries.
以下に実施例及び比較例を示して本開示を詳細に説明する。但し本開示は実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, the present disclosure will be described in detail with reference to Examples and Comparative Examples. However, the present disclosure is not limited to the embodiments.
[実施例1−11]
<包装材料の作製>
基材層としてのポリエチレンテレフタレートフィルム(25μm)の上に、両面に耐酸性皮膜を形成したアルミニウム箔(JIS H4160:1994 A8021H−O、厚さ40μm、結晶粒径4.2μm)からなるバリア層をドライラミネート法により積層させた。具体的には、両面に耐酸性皮膜(クロメート処理によって形成された皮膜であり、クロム量が10mg/m2)を形成したアルミニウム箔の一方面に、2液硬化型ウレタン接着剤(ポリオール化合物と脂肪族イソシアネート化合物)を塗布し、アルミニウム箔上に接着剤層(硬化後の厚み3μm)を形成した。次いで、アルミニウム箔上の接着剤層とポリエチレンテレフタレートフィルムを積層した後、エージング処理を実施することにより、基材層/接着剤層/バリア層の積層体を作製した。次に、得られた積層体のバリア層の上に、接着層としての無水マレイン酸変性ポリプロピレン(厚さ30μm)と、熱融着性樹脂層としてのポリプロピレン(厚さ30μm)とを共押出しすることにより、バリア層上に接着層/熱融着性樹脂層を積層させた。次に、得られた積層体を一旦冷却した後、熱処理を施して基材層(25μm)/接着剤層(3μm)/バリア層(30μm)/熱融着性樹脂層(60μm)がこの順に積層された包装材料を得た。なお、各包装材料の引張破断強度は、MDが123N/15mm、TDが169N/15mmであった。各包装材料のMD、TDにおける引張破断強度は、JIS K7127の規定に準拠した方法で引張り試験機(島津製作所製、AG−Xplus)を用いて測定した。測定条件は、サンプル幅を15mmの矩形状、標線間距離を30mm、引張速度を100mm/分、試験環境は23℃とし、3回測定した平均値とした。
[Example 1-11]
<Preparation of packaging material>
A barrier layer made of an aluminum foil (JIS H4160: 1994 A8021H-O,
<試験サンプルの作製>
得られた包装材料を長さ130mm×幅120mmの短冊片に裁断した。1枚の短冊片について、熱融着性樹脂層側が凹部となるようにして冷間成形を行い、長さ110mm×幅100mm×深さ5mmの成形部を形成した。次に、成形部の上から、もう1枚の短冊片の熱融着性樹脂層側を重ね合わせ、周縁で対向する熱融着性樹脂層同士を熱融着させて成形部を封止した。このとき、周縁で互いに対向する熱融着性樹脂層の間には、図1に示されるようにして、タブ300及びタブフィルム310を2組と、弁装置200を介在させて、熱融着させることで周縁接合部を形成した。なお、正極のタブはアルミニウム箔、負極のタブはCuNiメッキタブであり、それぞれ、厚み0.1mm、長さ30mm、幅30mmで、バリア層と同じクロメート処理がなされている。また、タブフィルムは、無水マレイン酸変性ポリプロピレンフィルム(厚さ100μm)である。
<Preparation of test sample>
The obtained packaging material was cut into strips having a length of 130 mm and a width of 120 mm. One strip was subjected to cold forming such that the heat-fusible resin layer side became a concave portion to form a formed portion having a length of 110 mm, a width of 100 mm and a depth of 5 mm. Next, the heat-fusible resin layer side of another strip piece was overlapped from above the molded portion, and the heat-fusible resin layers facing each other at the peripheral edge were thermally fused to seal the molded portion. . At this time, as shown in FIG. 1, two sets of the
熱融着の条件は、各実施例で面圧を0.1MPaから1.0MPaの間で調整し、温度190℃、シール時間30秒間とし、シール幅は7mmとした。熱融着の条件を変化させることで、熱融着性樹脂層が熱融着されていない箇所の厚みを基準(100%)とした、熱融着性樹脂層の厚みの比率X、Y(%)が変化する。なお、前述の通り、熱融着性樹脂層の厚みの比率Xは、包装材料の周縁接合部に位置し、対向する熱融着性樹脂層が互いに融着している部分の一方の熱融着性樹脂層の厚みの比率(%)である。また、熱融着性樹脂層の厚みの比率Y(%)は、弁装置を挟んでいる位置における前記熱融着性樹脂層の厚みの比率(%)である。熱融着性樹脂層の厚みの比率X、Y(%)の基準は、それぞれ、収容体中心部分に位置し、互いに融着していない熱融着性樹脂層の厚み(100%、すなわち、60μm)である。実施例1−11における熱融着性樹脂層の厚みの比率X、Yを表1に示す。なお、熱融着性樹脂層の厚みの比率X、Yは、それぞれ、熱融着性樹脂層の断面の厚みを計測して算出される値である。 The conditions of the heat fusion were adjusted in each example such that the surface pressure was adjusted between 0.1 MPa and 1.0 MPa, the temperature was 190 ° C., the sealing time was 30 seconds, and the sealing width was 7 mm. By changing the conditions of the heat-fusible resin layer, the thickness ratio of the heat-fusible resin layer, X, Y ( %) Changes. As described above, the thickness ratio X of the heat-fusible resin layer is determined by determining the thickness of one of the portions where the opposing heat-fusible resin layers are fusion-bonded to each other at the peripheral joining portion of the packaging material. It is a ratio (%) of the thickness of the adhesive resin layer. The thickness ratio Y (%) of the heat-fusible resin layer is the ratio (%) of the thickness of the heat-fusible resin layer at a position sandwiching the valve device. The criterion of the ratios X and Y (%) of the thickness of the heat-fusible resin layer is the thickness of the heat-fusible resin layer (100%, ie, 60 μm). Table 1 shows the ratios X and Y of the thickness of the heat-fusible resin layer in Example 1-11. Note that the thickness ratios X and Y of the heat-fusible resin layer are values calculated by measuring the thickness of the cross-section of the heat-fusible resin layer, respectively.
また、タブ300が位置する周縁の熱融着に使用するシールバーとしては、タブ300が位置する箇所に切り欠き(200μm)が設けられることで、タブ300の上に位置する熱融着性樹脂層が大きく押し潰されることが抑制されている。同様に、弁装置200が位置する周縁の熱融着に使用するシールバーとしては、弁装置200のシール取付け部220が位置する箇所の形状が、シール取付け部220の形状に沿うように加工されており、シール取付け部220の上に位置する熱融着性樹脂層が大きく押し潰されることが抑制され、熱融着後の熱融着性樹脂層の厚み(特に熱融着性樹脂層の厚みの比率Y(%))が調整されている。
A notch (200 μm) is provided at a position where the
弁装置200は、図30に示されるようなサイズ及び外観を有しており、弁機構はボールスプリング型であって、作動圧がスプリング(バネ)によって調整されている。シール取付け部220(長さ5.0mm、曲面部220aの外径φ5.0mm、通気口の内径φ3.0mm)および、弁機能部210(長さ13.0mm、外径φ6.0mm)はポリプロピレン樹脂により構成した。
The
得られた試験サンプルは、弁装置の一次側と二次側の差圧(開放圧力)が0.05MPa以上0.3MPa以下の範囲内で弁装置が開放されるように設定されている。具体的には、弁装置の一次側と二次側の差圧(開放圧力)は0.1MPaに設定した。この試験サンプルのように、蓄電デバイスが、少なくとも、基材層、バリア層及び熱融着性樹脂層をこの順に有する積層体によって構成された収容体を備える場合に、収容体とは別に弁装置が設けられており、かつ、弁装置の一次側と二次側の差圧が0.05MPa以上0.3MPa以下の範囲内で弁装置が開放されるように設定されている蓄電デバイスは、通常の使用状態において、蓄電デバイスの高い密封性を保持しつつ、内部でガスが発生した場合には、当該ガスを好適に外部に放出することができた。 The obtained test sample is set so that the valve device is opened when the differential pressure (opening pressure) between the primary side and the secondary side of the valve device is in the range of 0.05 MPa or more and 0.3 MPa or less. Specifically, the differential pressure (opening pressure) between the primary side and the secondary side of the valve device was set to 0.1 MPa. As in this test sample, when the electricity storage device includes at least a container constituted by a laminate having a base layer, a barrier layer, and a heat-fusible resin layer in this order, a valve device is provided separately from the container. And the differential pressure between the primary side and the secondary side of the valve device is set so that the valve device is opened within a range of 0.05 MPa or more and 0.3 MPa or less. When the gas was generated inside while maintaining the high sealing property of the electricity storage device in the use state of, the gas could be preferably discharged to the outside.
次に、ガスの外部への放出について、開放試験1,2の厳しい条件で評価を行った。
Next, the release of gas to the outside was evaluated under severe conditions of
<開放試験1:弁装置からの開放>
実施例1−11の試験サンプルの製造の際に、弁装置を取り付けた辺に対向する辺(図1のB側)に、もう1つの弁装置(ただし、弁機能を除去して通気路としたもの)を取り付けたこと以外は、それぞれの実施例と同様にして、開放試験1用の試験サンプルを作製した。得られた試験サンプルを、ステンレス板(厚み5mm)が7mmの間隔を空けて固定された枠内に挿入した。次に、通気路とした弁装置から空気を送り込んで内圧を増加させ、開放した際の状態と圧力を確認した。この試験を、それぞれ、5つの試験サンプルについて行い(n=5)、以下の基準により評価した。結果を表1に示す。
A:全ての試験サンプルについて、弁装置が開放してガスが外部に放出され、熱融着性樹脂層同士が熱融着した部分についても変化がなかった。
B:全ての試験サンプルについて、弁装置が開放してガスが外部に放出されたが、熱融着性樹脂層同士が熱融着した部分が後退(剥離)しているものが存在した。
C:弁装置とは異なる箇所が開裂してガスが放出された試験サンプルが存在した。
<Opening test 1: Opening from valve device>
At the time of producing the test sample of Example 1-11, another valve device (provided that the valve function was removed and the air passage was provided) on the side (the B side in FIG. 1) opposite to the side on which the valve device was attached. A test sample for the
A: For all test samples, the valve device was opened and gas was released to the outside, and there was no change in the portion where the heat-fusible resin layers were heat-sealed.
B: With respect to all the test samples, the valve device was opened and the gas was released to the outside, but there was a sample in which the portion where the heat-fusible resin layers were heat-sealed receded (peeled).
C: There was a test sample in which gas was released by cleavage of a portion different from the valve device.
<開放試験2:弁装置に不具合が生じた場合の開放>
実施例1−11の試験サンプルの製造の際に、弁装置(ただし、弁機能を除去して密閉したもの)を取り付けた辺に対向する辺(図1のB側)に、もう1つの弁装置(ただし、弁機能を除去して、弁装置を通気路としたもの)を取り付けたこと以外は、それぞれの実施例と同様にして、開放試験2用の試験サンプルを作製した。得られた試験サンプルを、ステンレス板(厚み5mm)が7mmの間隔を空けて固定された枠内に挿入した。次に、通気路とした弁装置から空気を送り込んで内圧を増加させ、開放した際の状態と圧力を確認した。この試験を、それぞれ、5つの試験サンプルについて行い(n=5)、以下の基準により評価した。結果を表1に示す。
A:全ての試験サンプルについて、弁装置の取付け部と熱融着性樹脂層との間が開裂してガスが外部に放出され、熱融着性樹脂層同士が融着した部分についても変化がなかった。
B:全ての試験サンプルについて、弁装置の取付け部と熱融着性樹脂層との間が開放してガスが外部に放出されたが、熱融着性樹脂層同士が融着した部分が後退(剥離)しているものが存在した。
C:弁装置の取付け部と熱融着性樹脂層との間とは異なる箇所から開裂してガスが放出された試験サンプルが存在した。
<Opening test 2: Opening when a failure occurs in the valve device>
At the time of manufacturing the test sample of Example 1-11, another valve was placed on the side (the B side in FIG. 1) opposite to the side on which the valve device (with the valve function removed and sealed) was attached. A test sample for the open test 2 was prepared in the same manner as in each example, except that a device (however, the valve function was removed and the valve device was used as an air passage) was attached. The obtained test sample was inserted into a frame to which a stainless steel plate (thickness: 5 mm) was fixed at intervals of 7 mm. Next, the internal pressure was increased by injecting air from a valve device serving as an air passage, and the state and pressure at the time of opening were confirmed. This test was performed for each of five test samples (n = 5), and evaluated according to the following criteria. Table 1 shows the results.
A: With respect to all the test samples, the space between the mounting portion of the valve device and the heat-fusible resin layer was cleaved and gas was released to the outside, and the portion where the heat-fusible resin layers were fused also changed. Did not.
B: In all the test samples, the gas was released to the outside while the space between the mounting portion of the valve device and the heat-fusible resin layer was opened, but the portion where the heat-fusible resin layers were fused receded. (Peeling) was present.
C: There was a test sample which was cleaved from a portion different from the portion between the mounting portion of the valve device and the heat-fusible resin layer to release gas.
<漏れ試験>
実施例1−11の試験サンプルの製造の際、浸透液5%(NEWミクロチェック 型番000143 イチネンケミカルズ)を電解液に混ぜた試験液を成形部に50g封入したこと以外は、実施例1−11と同様にして各試験サンプルを作製した。電解液は、1×103mol/m3のLiPF6溶液(エチレンカーボネート(EC)/ジメチルカーボネート(DMC)/ジエチルカーボネート(DEC)=1/1/1 体積比)である。次に、得られた各試験サンプルを高さ1.5mから20回落下させた後、各試験サンプルからの試験液の漏洩を目視で確認した。漏れがなかったものを評価Aとし、漏れがあったものを評価Cとした。結果を表1に示す。
<Leak test>
In producing the test sample of Example 1-11, Example 1-11 was repeated except that 50 g of a test solution obtained by mixing 5% of permeate (NEW Microcheck Model No. 00143 Itinene Chemicals) with an electrolyte was sealed in the molded part. Each test sample was prepared in the same manner as described above. The electrolyte was a 1 × 10 3 mol / m 3 LiPF 6 solution (ethylene carbonate (EC) / dimethyl carbonate (DMC) / diethyl carbonate (DEC) = 1/1/1 volume ratio). Next, each of the obtained test samples was dropped 20 times from a height of 1.5 m, and then the leakage of the test solution from each test sample was visually confirmed. The case where there was no leakage was evaluated as A, and the case where there was leakage was evaluated as C. Table 1 shows the results.
<絶縁性試験>
前記の包装材料を長さ60mm×幅60mmの短冊片に裁断した。次に、短冊片を長さ方向に2つ折りし、対向する2辺を、1辺から端子が外部に延出するようにして、7mm幅でヒートシールして1辺が開口を有するパウチタイプの収容体を作製した。次に、得られた収容体に、アクリル樹脂板からなるダミーセルを封入し、電解液を入れ、開口部を3mm幅で密封シールして、試験サンプルを作製した。このとき、ヒートシールは、それぞれ、実施例1−11のシール条件と同じとした(このため、ヒートシールした部分における熱融着性樹脂層の厚みは、前記の厚みXと同様となる。)次に、得られた試験サンプルの電解液封入後にヒートシールした部分を内側に屈曲し、元に戻した。次に、インパルス印加方式(株式会社日本テクナート製、リチウムイオン電池絶縁試験器)を用いて、クラックに対する絶縁性評価試験を実施した。まず、上記試験サンプルを、それぞれ10個用意して、各試験サンプルの端子と、包装材料のアルミニウム箔との間に印加電圧100Vのインパルス電圧を印加し、99msec後の電圧降下が40V以内のものを合格とした。3段階評価の基準は、NG個数(不合格、電圧降下が40V以上)に基づいて、以下のように設定した。評価結果を表1に示す。
サンプル10個中のNG個数
A:NG個数 0個
B:NG個数 1〜4個
C:NG個数 5個以上
<Insulation test>
The packaging material was cut into
Number of NG in 10 samples A: Number of NG 0 B: Number of
<剥離強度X,Yの測定>
実施例1−11で作製した各試験サンプルについて、それぞれ、周縁接合部に位置し、対向する熱融着性樹脂層が互いに融着している部分の熱融着性樹脂層同士の剥離強度Xと、弁装置を挟んでいる位置における熱融着性樹脂層と弁装置との間の剥離強度Yを以下の手順で測定した。剥離強度X,Yは、それぞれ、25℃環境において、JIS K7127:1999の規定に準拠して行った。まず、剥離強度Xの測定については、各試験サンプルの熱融着性樹脂層同士の熱融着部から、幅が15mmとなるようにして、裁断して試験片を得た。また、剥離強度Yの測定については、各試験サンプルの弁装置と熱融着性樹脂層とが融着した状態で、熱融着性樹脂層が幅5mmとなるようにして裁断して試験片を得た。次に、各試験片を引張り試験機(島津製作所製、AG−Xplus)で熱融着性樹脂層を300mm/分の速度で4mm剥離させた。剥離時の最大強度を剥離強度(N/15mm)とした。なお、剥離強度Yについては、幅5mmで測定したため、実測値を3倍した数値を剥離強度Y(N/15mm)とした。チャック間距離は、50mm、剥離角度は180度である。それぞれ、3回測定した平均値とした。結果を表1に示す。
<Measurement of peel strength X, Y>
For each of the test samples prepared in Example 1-11, the peel strength X between the heat-fusible resin layers at the portion where the heat-fusible resin layers facing each other are located at the peripheral joining portion and are fused to each other. The peel strength Y between the heat-fusible resin layer and the valve device at the position sandwiching the valve device was measured by the following procedure. Peel strengths X and Y were measured in a 25 ° C. environment in accordance with JIS K7127: 1999. First, for the measurement of the peel strength X, a test piece was obtained by cutting the heat-fusible resin layer of each test sample so that the width became 15 mm from the heat-sealed portion. In the measurement of the peel strength Y, in a state where the valve device of each test sample and the heat-fusible resin layer were fused, the heat-fusible resin layer was cut so as to have a width of 5 mm, and the test piece was cut. I got Next, each test piece was peeled off the heat-fusible resin layer by 4 mm at a speed of 300 mm / min using a tensile tester (AG-Xplus, manufactured by Shimadzu Corporation). The maximum strength at the time of peeling was defined as peel strength (N / 15 mm). Since the peel strength Y was measured at a width of 5 mm, a value obtained by triple the actually measured value was taken as the peel strength Y (N / 15 mm). The distance between the chucks is 50 mm, and the peeling angle is 180 degrees. Each was an average value measured three times. Table 1 shows the results.
表1に示されるように、特に実施例1〜6では、熱融着性樹脂層の厚みの比率Xが50〜80%の範囲にあり、熱融着性樹脂層の厚みの比率Yについては60〜90%の範囲にあり、熱融着性樹脂層を熱融着させる際のシール条件の調整によって、シール時の熱と圧力によって熱融着性樹脂層が潰れる程度が適切に調整されている。また、剥離強度X,Yについても、同様にして調整されており、剥離強度Xが剥離強度Yよりも大きいため、開放試験2において、弁装置の取付け部と熱融着性樹脂層との間からガスが適切に外部に放出されていることが分かる。実施例1〜6には、開放試験1,2、漏れ試験、及び絶縁性試験の厳しい評価において、評価Cが1つもなく、特に優れた蓄電デバイスとなることが分かる。
As shown in Table 1, particularly in Examples 1 to 6, the ratio X of the thickness of the heat-fusible resin layer is in the range of 50 to 80%, and the ratio Y of the thickness of the heat-fusible resin layer is about It is in the range of 60 to 90%, and the degree to which the heat-fusible resin layer is crushed by heat and pressure during sealing is appropriately adjusted by adjusting the sealing conditions when the heat-fusible resin layer is heat-sealed. I have. Also, the peel strengths X and Y are adjusted in the same manner. Since the peel strength X is larger than the peel strength Y, in the open test 2, the distance between the mounting portion of the valve device and the heat-fusible resin layer is increased. It can be seen from FIG. 3 that the gas is properly released to the outside. In Examples 1 to 6, in the severe evaluations of the
以上の通り、本開示は、下記に掲げる態様の発明を提供する。
項1. 蓄電デバイス素子と、
少なくとも、基材層、バリア層及び熱融着性樹脂層をこの順に有する積層体によって構成されており、前記蓄電デバイス素子を内部に収容する収容体と、
前記収容体の内部と連通する弁装置とを備え、
前記収容体の周縁においては、前記熱融着性樹脂層が対向しており、
前記収容体の前記周縁には、対向する前記熱融着性樹脂層が互いに融着した周縁接合部が形成されており、
前記弁装置の少なくとも一部が、前記周縁接合部において互いに対向している前記熱融着性樹脂層の間に挟まれていることにより、前記弁装置は前記収容体に取り付けられており、
前記弁装置は、前記弁装置の一次側と二次側の差圧が0.05MPa以上0.3MPa以下の範囲内で、前記弁装置が開放されるように設定されている、蓄電デバイス。
項2. 前記熱融着性樹脂層の厚みが、50μm以上100μm以下である、項1に記載の蓄電デバイス。
項3. 前記収容体において、前記収容体中心部分に位置し、互いに融着していない前記熱融着性樹脂層の厚みを100%とした場合に、前記周縁接合部に位置し、対向する前記熱融着性樹脂層が互いに融着している部分の一方の前記熱融着性樹脂層の厚みの比率Xが、50%以上80%以下の範囲である、項1又は項2に記載の蓄電デバイス。
項4. 前記収容体において、前記収容体中心部分に位置し、互いに融着していない前記熱融着性樹脂層の厚みを100%とした場合に、前記弁装置を挟んでいる位置における前記熱融着性樹脂層の厚みの比率Yが、60%以上90%以下の範囲である、項1から項3のいずれか1項に記載の蓄電デバイス。
項5. 前記収容体において、前記弁装置を挟んでいる位置における前記熱融着性樹脂層の厚みの比率Yが、前記周縁接合部に位置し、対向する前記熱融着性樹脂層が互いに融着している部分の一方の前記熱融着性樹脂層の厚みの比率Xよりも大きい、項1から項4のいずれか1項に記載の蓄電デバイス。
項6. 前記収容体が、平面視矩形状を有しており、
前記弁装置は、前記収容体のタブが存在している辺とは異なる位置に存在している、項1から項5のいずれか1項に記載の蓄電デバイス。
項7. 前記弁装置は、
前記収容体の内部において発生したガスに起因して前記収容体の内部の圧力が上昇した場合に該圧力を低下させる弁機構と、
前記収容体の内部において発生したガスを前記弁機構へ誘導する通気路とを含み、
前記通気路は、ガスを透過し、液体の透過を抑制するメンブレンを備えている、項1から項6のいずれか1項に記載の蓄電デバイス。
項8. 前記メンブレンが、ポリテトラフルオロエチレンメンブレンである、項1から項7のいずれか1項に記載の蓄電デバイス。
項9. 前記収容体において、前記周縁接合部に位置し、対向する前記熱融着性樹脂層が互いに融着している部分の前記熱融着性樹脂層同士の剥離強度Xが、前記弁装置を挟んでいる位置における前記熱融着性樹脂層と前記弁装置との間の剥離強度Yよりも大きい、項1から項7のいずれか1項に記載の蓄電デバイス。
項10. 前記弁装置は、
前記収容体の内部において発生したガスに起因して前記収容体の内部の圧力が上昇した場合に該圧力を低下させる弁機構が内部に形成された第1部分と、
前記収容体の内部において発生したガスを前記弁機構へ誘導する通気路が内部に形成された第2部分とを含み、
前記第1部分は、前記周縁接合部の端縁よりも外側に位置しており、
前記第2部分の少なくとも一部は、前記周縁接合部において前記熱融着性樹脂層に挟まれている、項1から項9のいずれか1項に記載の蓄電デバイス。
項11. 前記蓄電デバイスの厚み方向において、前記第1部分の長さは前記第2部分の長さよりも長く、
前記第1部分と前記第2部分との境界には段差が形成されている、項10に記載の蓄電デバイス。
項12. 前記蓄電デバイスの幅方向における前記第2部分の長さは、前記蓄電デバイスの厚み方向における前記第2部分の長さよりも長い、項10又は項11に記載の蓄電デバイス。
項13. 前記第2部分は、前記蓄電デバイスの幅方向の端部に近づくほど薄く形成された翼状延端部を有する、項10から項12のいずれか1項に記載の蓄電デバイス。
項14. 前記通気路の断面形状は円形である、項10から項13のいずれか1項に記載の蓄電デバイス。
項15. 前記蓄電デバイスの幅方向における前記通気路の断面の長さは、前記蓄電デバイスの厚み方向における前記通気路の断面の長さよりも長い、項10から項14のいずれか1項に記載の蓄電デバイス。
項16. 前記第2部分は、前記通気路内に形成されたピラーを有する、項10から項15のいずれか1項に記載の蓄電デバイス。
項17. 前記第2部分の外表面はナシ地である、項10から項16のいずれか1項に記載の蓄電デバイス。
項18. 前記第2部分の外表面には、周方向に延びる凸条部が少なくとも1つ形成されている、項10から項17のいずれか1項に記載の蓄電デバイス。
項19. 前記第2部分において、前記第1部分側とは反対側の端部の平面視における角が丸みを帯びている、項10から項18のいずれか1項に記載の蓄電デバイス。
項20. 前記通気路の中心線を法線とする前記第2部分の断面の外形が多角形であり、
前記多角形の角が丸みを帯びている、項10から項19のいずれか1項に記載の蓄電デバイス。
項21. 前記第1部分及び第2部分の各々は異なる材料で構成されており、
前記第1部分の材料の融点は、前記第2部分の材料の融点よりも高い、項10から項20のいずれか1項に記載の蓄電デバイス。
項22. 前記第1部分及び第2部分の少なくとも一方の外表面の少なくとも一部に平面が形成されている、項10から項21のいずれか1項に記載の蓄電デバイス。
As described above, the present disclosure provides the following aspects of the invention.
At least, a base body, a barrier layer and a heat-fusible resin layer are configured by a laminate having in this order, a housing body for housing the electricity storage device element therein,
A valve device communicating with the inside of the container,
At the periphery of the container, the heat-fusible resin layer faces,
On the peripheral edge of the container, a peripheral joint portion where the opposed heat-fusible resin layers are fused to each other is formed,
At least a portion of the valve device is sandwiched between the heat-fusible resin layers facing each other at the peripheral joint portion, so that the valve device is attached to the container,
The power storage device, wherein the valve device is set such that the valve device is opened when a differential pressure between a primary side and a secondary side of the valve device is in a range of 0.05 MPa or more and 0.3 MPa or less.
Item 2. Item 2. The power storage device according to
Item 3. In the container, when the thickness of the heat-fusible resin layer which is located at the center of the container and is not fused to each other is set to 100%, the heat-fusible resin layer which is located at the peripheral joining portion and faces the thermal fusion Item 3. The electric storage device according to
Item 4. In the container, when the thickness of the heat-fusible resin layer that is located at the center of the container and is not fused to each other is 100%, the heat fusion at a position sandwiching the valve device is performed. Item 4. The power storage device according to any one of
Item 5. In the container, the thickness ratio Y of the heat-fusible resin layer at a position sandwiching the valve device is located at the peripheral edge joint, and the opposing heat-fusible resin layers are fused to each other. The power storage device according to any one of
Item 6. The container has a rectangular shape in plan view,
The power storage device according to any one of
Item 7. The valve device includes:
A valve mechanism for reducing the pressure when the pressure inside the container increases due to gas generated inside the container,
An air passage for guiding gas generated inside the container to the valve mechanism,
The electricity storage device according to any one of
Item 10. The valve device includes:
A first portion formed therein with a valve mechanism that reduces the pressure when the pressure inside the container increases due to gas generated inside the container;
A second portion having an air passage formed therein for guiding a gas generated inside the container to the valve mechanism,
The first portion is located outside an edge of the peripheral joint,
Item 10. The power storage device according to any one of
Item 11. In the thickness direction of the power storage device, the length of the first portion is longer than the length of the second portion,
Item 11. The power storage device according to Item 10, wherein a step is formed at a boundary between the first portion and the second portion.
Item 12. The power storage device according to claim 10 or 11, wherein a length of the second portion in a width direction of the power storage device is longer than a length of the second portion in a thickness direction of the power storage device.
Item 13. The power storage device according to any one of Items 10 to 12, wherein the second portion has a wing-shaped extending end portion that is formed thinner as approaching an end portion in the width direction of the power storage device.
Item 14. 14. The power storage device according to any one of Items 10 to 13, wherein a cross-sectional shape of the ventilation path is circular.
Item 15. The power storage device according to any one of claims 10 to 14, wherein a cross-sectional length of the ventilation path in a width direction of the power storage device is longer than a cross-sectional length of the ventilation path in a thickness direction of the power storage device. .
Item 16. The power storage device according to any one of Items 10 to 15, wherein the second portion has a pillar formed in the ventilation path.
Item 17. The power storage device according to any one of Items 10 to 16, wherein an outer surface of the second portion is a pear ground.
Item 18. The power storage device according to any one of Items 10 to 17, wherein at least one ridge extending in a circumferential direction is formed on an outer surface of the second portion.
Item 19. The power storage device according to any one of Items 10 to 18, wherein, in the second portion, an end of the end opposite to the first portion has a rounded corner in plan view.
Item 20. The outer shape of the cross section of the second portion having the center line of the ventilation path as a normal line is a polygon,
Item 20. The power storage device according to any one of Items 10 to 19, wherein corners of the polygon are rounded.
Item 21. Each of the first portion and the second portion is made of a different material,
21. The electricity storage device according to any one of items 10 to 20, wherein a melting point of the material of the first portion is higher than a melting point of the material of the second portion.
Item 22. 22. The power storage device according to any one of Items 10 to 21, wherein a plane is formed on at least a part of an outer surface of at least one of the first portion and the second portion.
10 蓄電デバイス、31 基材層、32 接着剤層、33 バリア層、33a 結晶粒、34 接着層、35 熱融着性樹脂層、40,40I,41,41I 翼状延端部、50,51 ピラー、60 凸条部、100 収容体、110,110K,120 包装材料、112 成形部、114,114K フランジ部、116K 弁装置配置部、130 周縁接合部、200,200A、200B,200C,200D,200E,200F,200G,200H,200I,200J 弁装置、210,210A、210B,210C,210E,210F,210G,210H,210I,210J 弁機能部、212 弁座、214 ボール、216 バネ、218 メンブレン、220,220A、220B,220C,220D,220E,220F,220G,220H,220I,220J シール取付け部、300 タブ、310 タブフィルム、400 蓄電デバイス素子、A1,A2,A3,A4,A5,A6,A7 通気路、C1 中心線、O1 排気口。
Reference Signs List 10 electricity storage device, 31 base material layer, 32 adhesive layer, 33 barrier layer, 33a crystal grain, 34 adhesive layer, 35 heat-fusible resin layer, 40, 40I, 41, 41I winged end portion, 50, 51 pillar , 60 ridges, 100 container, 110, 110K, 120 packaging material, 112 molding, 114, 114K flange, 116K valve device arrangement, 130 peripheral joint, 200, 200A, 200B, 200C, 200D, 200E , 200F, 200G, 200H, 200I, 200J Valve device, 210, 210A, 210B, 210C, 210E, 210F, 210G, 210H, 210I, 210J Valve function part, 212 valve seat, 214 ball, 216 spring, 218 membrane, 220 , 220A, 220B, 220C, 220D, 220E, 20F, 220G, 220H, 220I, 220J seal mounting portion, 300
Claims (22)
少なくとも、基材層、バリア層及び熱融着性樹脂層をこの順に有する積層体によって構成されており、前記蓄電デバイス素子を内部に収容する収容体と、
前記収容体の内部と連通する弁装置とを備え、
前記収容体の周縁においては、前記熱融着性樹脂層が対向しており、
前記収容体の前記周縁には、対向する前記熱融着性樹脂層が互いに融着した周縁接合部が形成されており、
前記弁装置の少なくとも一部が、前記周縁接合部において互いに対向している前記熱融着性樹脂層の間に挟まれていることにより、前記弁装置は前記収容体に取り付けられており、
前記弁装置は、前記弁装置の一次側と二次側の差圧が0.05MPa以上0.3MPa以下の範囲内で、前記弁装置が開放されるように設定されている、蓄電デバイス。 A power storage device element,
At least, a base body, a barrier layer and a heat-fusible resin layer are configured by a laminate having in this order, a housing body for housing the electricity storage device element therein,
A valve device communicating with the inside of the container,
At the periphery of the container, the heat-fusible resin layer faces,
On the peripheral edge of the container, a peripheral joint portion where the opposed heat-fusible resin layers are fused to each other is formed,
At least a portion of the valve device is sandwiched between the heat-fusible resin layers facing each other at the peripheral joint portion, so that the valve device is attached to the container,
The power storage device, wherein the valve device is set such that the valve device is opened when a differential pressure between a primary side and a secondary side of the valve device is in a range of 0.05 MPa or more and 0.3 MPa or less.
前記弁装置は、前記収容体のタブが存在している辺とは異なる位置に存在している、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の蓄電デバイス。 The container has a rectangular shape in plan view,
The power storage device according to any one of claims 1 to 5, wherein the valve device is located at a position different from a side of the housing where the tab is located.
前記収容体の内部において発生したガスに起因して前記収容体の内部の圧力が上昇した場合に該圧力を低下させる弁機構と、
前記収容体の内部において発生したガスを前記弁機構へ誘導する通気路とを含み、
前記通気路は、ガスを透過し、液体の透過を抑制するメンブレンを備えている、請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の蓄電デバイス。 The valve device includes:
A valve mechanism for reducing the pressure when the pressure inside the container increases due to gas generated inside the container,
An air passage for guiding gas generated inside the container to the valve mechanism,
The power storage device according to any one of claims 1 to 6, wherein the ventilation path includes a membrane that transmits gas and suppresses transmission of liquid.
前記収容体の内部において発生したガスに起因して前記収容体の内部の圧力が上昇した場合に該圧力を低下させる弁機構が内部に形成された第1部分と、
前記収容体の内部において発生したガスを前記弁機構へ誘導する通気路が内部に形成された第2部分とを含み、
前記第1部分は、前記周縁接合部の端縁よりも外側に位置しており、
前記第2部分の少なくとも一部は、前記周縁接合部において前記熱融着性樹脂層に挟まれている、請求項1から請求項9のいずれか1項に記載の蓄電デバイス。 The valve device includes:
A first portion formed therein with a valve mechanism that reduces the pressure when the pressure inside the container increases due to gas generated inside the container;
A second portion having an air passage formed therein for guiding a gas generated inside the container to the valve mechanism,
The first portion is located outside an edge of the peripheral joint,
The power storage device according to any one of claims 1 to 9, wherein at least a part of the second portion is sandwiched between the heat-fusible resin layers at the peripheral edge joint.
前記第1部分と前記第2部分との境界には段差が形成されている、請求項10に記載の蓄電デバイス。 In the thickness direction of the power storage device, the length of the first portion is longer than the length of the second portion,
The power storage device according to claim 10, wherein a step is formed at a boundary between the first portion and the second portion.
前記多角形の角が丸みを帯びている、請求項10から請求項19のいずれか1項に記載の蓄電デバイス。 The outer shape of the cross section of the second portion having the center line of the ventilation path as a normal line is a polygon,
The power storage device according to any one of claims 10 to 19, wherein corners of the polygon are rounded.
前記第1部分の材料の融点は、前記第2部分の材料の融点よりも高い、請求項10から請求項20のいずれか1項に記載の蓄電デバイス。 Each of the first portion and the second portion is made of a different material,
The power storage device according to any one of claims 10 to 20, wherein a melting point of the material of the first portion is higher than a melting point of the material of the second portion.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018179523A JP7187927B2 (en) | 2018-09-25 | 2018-09-25 | storage device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018179523A JP7187927B2 (en) | 2018-09-25 | 2018-09-25 | storage device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020053177A true JP2020053177A (en) | 2020-04-02 |
JP7187927B2 JP7187927B2 (en) | 2022-12-13 |
Family
ID=69997493
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2018179523A Active JP7187927B2 (en) | 2018-09-25 | 2018-09-25 | storage device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7187927B2 (en) |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001084971A (en) * | 1999-09-16 | 2001-03-30 | Yuasa Corp | Sealed battery and manufacturing method thereof |
JP2001176466A (en) * | 1999-12-20 | 2001-06-29 | Dainippon Printing Co Ltd | Battery case |
JP2006165417A (en) * | 2004-12-10 | 2006-06-22 | Japan Pionics Co Ltd | Sealing member of electric-double-layer capacitor, and electric-double-layer capacitor |
WO2006098242A1 (en) * | 2005-03-17 | 2006-09-21 | Nec Corporation | Film enclosed electric device and production method therefor |
JP2012156489A (en) * | 2011-01-06 | 2012-08-16 | Mitsubishi Electric Corp | Storage element |
JP2013152880A (en) * | 2012-01-26 | 2013-08-08 | Hitachi Ltd | Laminate cell and module using the same |
WO2013146803A1 (en) * | 2012-03-28 | 2013-10-03 | 株式会社オプトニクス精密 | Safety valve and electrochemical element |
JP2016031934A (en) * | 2014-07-29 | 2016-03-07 | エスケー イノベーション カンパニー リミテッドSk Innovation Co.,Ltd. | Venting system of pouch type lithium secondary battery |
WO2017047473A1 (en) * | 2015-09-15 | 2017-03-23 | Necエナジーデバイス株式会社 | Battery |
-
2018
- 2018-09-25 JP JP2018179523A patent/JP7187927B2/en active Active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001084971A (en) * | 1999-09-16 | 2001-03-30 | Yuasa Corp | Sealed battery and manufacturing method thereof |
JP2001176466A (en) * | 1999-12-20 | 2001-06-29 | Dainippon Printing Co Ltd | Battery case |
JP2006165417A (en) * | 2004-12-10 | 2006-06-22 | Japan Pionics Co Ltd | Sealing member of electric-double-layer capacitor, and electric-double-layer capacitor |
WO2006098242A1 (en) * | 2005-03-17 | 2006-09-21 | Nec Corporation | Film enclosed electric device and production method therefor |
JP2012156489A (en) * | 2011-01-06 | 2012-08-16 | Mitsubishi Electric Corp | Storage element |
JP2013152880A (en) * | 2012-01-26 | 2013-08-08 | Hitachi Ltd | Laminate cell and module using the same |
WO2013146803A1 (en) * | 2012-03-28 | 2013-10-03 | 株式会社オプトニクス精密 | Safety valve and electrochemical element |
JP2016031934A (en) * | 2014-07-29 | 2016-03-07 | エスケー イノベーション カンパニー リミテッドSk Innovation Co.,Ltd. | Venting system of pouch type lithium secondary battery |
WO2017047473A1 (en) * | 2015-09-15 | 2017-03-23 | Necエナジーデバイス株式会社 | Battery |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7187927B2 (en) | 2022-12-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6604414B1 (en) | Power storage device | |
JP6540871B1 (en) | STORAGE DEVICE VALVE DEVICE AND STORAGE DEVICE | |
CN112272890B (en) | Battery, heat sealing device and manufacturing method of battery | |
CN112236897B (en) | Battery with a battery cell | |
JP2017168342A (en) | Sheath material for power storage device and power storage device | |
JP2024045178A (en) | Valve device for power storage device and power storage device | |
WO2020067130A1 (en) | Valve device for power storage device, and power storage device | |
WO2020067131A1 (en) | Power storage device | |
JP6530850B1 (en) | battery | |
CN112272889B (en) | Battery cell | |
JP2020053177A (en) | Power storage device | |
JP6530847B1 (en) | battery | |
JP6530849B1 (en) | battery | |
JP6530848B1 (en) | Battery, heat seal apparatus, and method of manufacturing battery | |
WO2019230745A1 (en) | Battery | |
WO2020246072A1 (en) | Electricity storage device, electricity storage device assembly, electric vehicle, and method for manufacturing electricity storage device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210727 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220615 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220712 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220912 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20221101 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20221114 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7187927 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |