JP5479203B2 - 蓄電デバイス - Google Patents
蓄電デバイス Download PDFInfo
- Publication number
- JP5479203B2 JP5479203B2 JP2010103374A JP2010103374A JP5479203B2 JP 5479203 B2 JP5479203 B2 JP 5479203B2 JP 2010103374 A JP2010103374 A JP 2010103374A JP 2010103374 A JP2010103374 A JP 2010103374A JP 5479203 B2 JP5479203 B2 JP 5479203B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- storage device
- film
- electricity storage
- exterior
- negative electrode
- 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.)
- Active
Links
- 238000003860 storage Methods 0.000 title claims description 90
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 62
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 34
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 27
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 claims description 27
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 15
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 claims description 9
- 230000035699 permeability Effects 0.000 claims description 9
- -1 polyethylene Polymers 0.000 claims description 8
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims description 7
- 229920006280 packaging film Polymers 0.000 claims description 5
- 239000012785 packaging film Substances 0.000 claims description 5
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 claims description 5
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 claims description 4
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 claims description 3
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 claims description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 47
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 16
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 16
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 10
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 8
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 7
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 7
- 239000005486 organic electrolyte Substances 0.000 description 7
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 5
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 5
- 238000009783 overcharge test Methods 0.000 description 5
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 5
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 4
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 4
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 4
- 239000007772 electrode material Substances 0.000 description 4
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 4
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 4
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 3
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- 229910013870 LiPF 6 Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 description 2
- 239000004820 Pressure-sensitive adhesive Substances 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 2
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 2
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 2
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 description 2
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 description 2
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 description 2
- 230000008569 process Effects 0.000 description 2
- RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N propylene carbonate Chemical compound CC1COC(=O)O1 RUOJZAUFBMNUDX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000565 sealant Substances 0.000 description 2
- 239000002002 slurry Substances 0.000 description 2
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 2
- 229920003026 Acene Polymers 0.000 description 1
- OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N Diethyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OCC OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N Dimethoxyethane Chemical compound COCCOC XTHFKEDIFFGKHM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910015013 LiAsF Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013063 LiBF 4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910012851 LiCoO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010586 LiFeO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910013290 LiNiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920000297 Rayon Polymers 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000004308 accommodation Effects 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000010277 constant-current charging Methods 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 238000007872 degassing Methods 0.000 description 1
- IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N dimethyl carbonate Chemical compound COC(=O)OC IEJIGPNLZYLLBP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 239000008187 granular material Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 230000008407 joint function Effects 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000002964 rayon Substances 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000007784 solid electrolyte Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000005979 thermal decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001887 tin oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
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
- Y02E60/13—Energy storage using capacitors
Description
而して、このような問題を解決するため、外装容器における2枚の外装フィルムの接合部の一部分に接合力の弱い部分(以下、「弱接合部分」ともいう。)を形成し、内部のガス圧が上昇した場合に、この弱接合部分をガス抜き用の安全弁として機能させる構成の安全機構や、内部圧力が所定の値以上に上昇したときに自動的に開口して、可燃性ガスなどを外部に排気する安全弁などが設けられたラミネート外装型の蓄電デバイスが提案されている(例えば、特許文献1乃至特許文献2参照)。
この蓄電デバイス50には、接合部52の一部分に、弱接合部分53が設けられており、この弱接合部分53が安全弁として作用することによって外装容器内において多量のガスが発生した場合にも、そのガスを弱接合部分53から放出させて圧力開放を行うことにより、外装容器が破裂することが防止される。具体的には、弱接合部分53は、接合部52における他の部分よりシール強度が低くなっており、外装容器における蓄電デバイス要素(電池要素やキャパシタ要素)が収容された収容部の内部圧力が所定の値に達すると、弱接合部分53が優先的に剥離して排気口が形成されるものである。
また、この図の例においては、外装容器は長方形の輪郭形状を有しており、短辺側の2辺の各々から、蓄電デバイス要素(電池要素やキャパシタ要素)55を構成する複数の正極板の各々に電気的に接続された共通の正極リード部材である正極電極端子56、および複数の負極板の各々に電気的に接続された共通の負極リード部材である負極電極端子57が引き出されている。
しかしながら、蓄電デバイスが過充電状態になった際には、外装容器内で発生したガスは、外装容器内において四方八方に向かうため、弱接合部分53よりなる安全弁が設けられていても、外装容器内に急激にガスが発生したときには安全弁が機能せずに外装容器が破裂する(弱接合部以外の部分も開口する)、という問題があった。
また、蓄電デバイスを製造する際において、例えば蓄電デバイス要素が正極板および負極板がセパレータを介して交互に積層されてなる積層型のものである場合には、当該蓄電デバイス要素が分解しやすく取扱いにくいため、生産効率が低下する、という問題があった。
前記蓄電デバイス要素には、当該蓄電デバイス要素を覆うよう、透気度(JIS P 8117)が100sec以上であるフィルムが巻かれており、当該フィルムには前記安全弁に近接する位置に開口部が形成されていることを特徴とする。
また、前記フィルムが、紙、多孔質加工を施したポリイミドフィルム、ポリエチレンフィルムおよびポリプロピレンフィルムのいずれかであることが好ましい。
本発明の蓄電デバイスは、リチウムイオンキャパシタ、電気二重層キャパシタまたはリチウムイオン二次電池として好適である。
また、蓄電デバイス要素は、フィルムが巻かれることによって分解しにくくて取扱いが容易であるため、蓄電デバイスの製造において高い生産性が得られる。
図1は、本発明の蓄電デバイス10の一例における構成の概略を示す説明用平面図であり、図2は図1に示す蓄電デバイスのA−A断面図、図3は図1に示す蓄電デバイスのB−B断面図である。
この蓄電デバイス10においては、外装容器20は、それぞれ熱融着性を有する長方形の一方の外装フィルム21Aおよび他方の外装フィルム21Bが、互いに重ね合わせた状態で、それぞれの外周縁部の全周にわたって形成された接合部22において相互に気密に接合されて構成されている。外装容器20の内部には、蓄電デバイス要素11が収容される収容部23が形成され、当該収容部23内には、蓄電デバイス要素11が有機電解液と共に収容されている。
また、図示の例では、一方の外装フィルム21Aにおける収容部23を形成する部分には、絞り加工が施されている。
一方の外装フィルム21Aおよび他方の外装フィルム21Bとして、例えばPP層、アルミニウム層およびナイロン層が積層されてなるものを用いる場合には、その厚みは、通常、50〜300μmである。
また、一方の外装フィルム21Aおよび他方の外装フィルム21Bの接合部22の接合幅は、例えば2〜15mmである。
非接合部位24の寸法としては、接合部22および収容部23の寸法にもよるが、収容部23に連通する一辺の寸法が5〜40mm、この一辺に接する他辺の寸法が3〜12mmである。
また、孔口部26の直径dは、0.5〜8mmであることが好ましく、より好ましくは1.0〜6.0mmである。
また、シール部25の接合幅(D/2−d/2)は、0.2〜2.0mmであることが好ましく、より好ましくは0.3〜1.2mmである。この接合幅が過小である場合には、ガス排出を行う内部圧力のバラツキが生じ、或いは、密閉状態を確保することが困難となることがあり、信頼性が低下するため、好ましくない。一方、この接合幅が過大である場合には、当該シール部25が剥離する前に、接合部22が剥離しやすくなるため、好ましくない。
非熱融着性シート28の厚みは、例えば0.01〜0.05mmである。
また、粘着剤層29を構成する粘着剤としては、種々のものを用いることができる。
また、一方の外装フィルム21Aおよび他方の外装フィルム21Bの各々における非接合部位24の間に非熱融着性シート28が介在されているため、加熱あるいは高温環境下で使用したときに、非接合部位24が融着されることが防止され、蓄電デバイス10の作動信頼性の確保を図ることができる。
また、非熱融着性シート28が粘着剤層29によって一方の外装フィルム21Aに固定されているため、非接合部位24や孔口部26の位置決めを容易に行うことができ、それらの形状・寸法の精度が向上し、ガス排出を行う内部圧力のバラツキを低減することができる。
また、蓄電デバイス要素11の一端(図3において左端)において、複数の正極板の各々における正極集電体12aは、例えばアルミニウム製の正極電極端子14に向かって伸びて当該正極電極端子14に電気的に接続されている。一方、蓄電デバイス要素11の他端(図3において右端)において、複数の負極板の各々における負極集電体13aは、例えば銅製の負極電極端子15に向かって伸びて当該負極電極端子15に電気的に接続されている。 そして、正極電極端子14および負極電極端子15の各々は、外装容器20における一端および他端から外部に突出するよう引き出されている。
蓄電デバイス要素11を構成する正極層12としては、電極材料を、必要に応じて導電材(例えば、活性炭、カーボンブラック等)およびバインダー等を加えて成形したものが用いられる。正極層12を構成する電極材料としては、リチウムを可逆的に担持可能であれば、特に限定されないが、例えば、LiCoO2 、LiNiO2 、LiFeO2 等の一般式:Lix My Oz (但し、Mは金属原子を示し、x、yおよびzは整数である。)で表される金属酸化物等の正極活物質、活性炭などが挙げられる。
また、蓄電デバイス要素11を構成する負極層13としては、電極材料をバインダーで成形したものが用いられる。負極層13の電極材料としては、リチウムを可逆的に担持できるものであれば特に限定されないが、例えばグラファイト、種々の炭素材料、ポリアセン系物質、錫酸化物、珪素酸化合物等の粉末状、粒状の負極活物質などが挙げられる。
また、フィルム30の透気度は、100sec以上であることが好ましく、より好ましくは100〜500secである。ここで、透気度とは、JIS P 8117に準拠した方法によって測定されたものである。
フィルム30の透気度が100sec未満である場合には、ガスの乱放出により、外装容器20における安全弁27以外の部分が開口する等の弊害が懸念される。
また、フィルム30の開口部31は、開口面積が1cm2 以上であることが好ましく、より好ましくは1〜10cm2 である。この開口面積が1cm2 未満である場合には、ガスの乱放出は回避されるが、発生したガスが外装容器20内に篭りやすいため、破裂等の危険性が懸念される。
また、固定部材35は、フィルム30が固定され、かつ、蓄電デバイス要素11と、正極電極端子14および負極電極端子15との電気的接続に支障がない状態であれば、適宜の位置に設けることができる。
また、本発明の蓄電デバイスにおいては、電解液の一部または全部に代えて固体電解質を用いることもできる。
先ず、蓄電デバイス要素11に、フィルム30をその開口部31が所定の位置に位置された状態で当該蓄電デバイス要素11の周面を覆うよう巻いた後、このフィルム30の両端を固定部材35によって互いに固定する。
次いで、他方の外装フィルム21B上における収容部23となる位置に、フィルム30が巻かれた蓄電デバイス要素11を配置すると共に、この蓄電デバイス要素11上に、非接合部位24となる位置に粘着剤層29を介して非熱融着性シート28が固定された、孔口部26を有する一方の外装フィルム21Aを重ね合わせ、一方の外装フィルム21Aおよび他方の外装フィルム21Bの外周縁部における3辺を熱融着する。
そして、一方の外装フィルム21Aおよび他方の外装フィルム21Bの間に電解液などを注入した後、一方の外装フィルム21Aおよび他方の外装フィルム21Bの外周縁部における未融着の1辺を熱融着することにより、外装容器20を形成することにより、蓄電デバイス10が得られる。
また、蓄電デバイス要素11は、フィルム30が巻かれることによって分解しにくくて取扱いが容易であるため、蓄電デバイス10の製造において高い生産性が得られる。
例えば、孔口部は、他方の外装フィルムのみを貫通するよう形成されていても、一方の外装フィルムおよび他方の外装フィルムの両方を貫通するよう形成されていてもよい。
また、シール部および孔口部の輪郭形状は、円形に限られず、多角形、楕円形、その他の適宜の形状とすることができる。
また、非熱融着性シートは、他方の外装フィルムに固定されていてもよい。また、非非熱融着性シートは、本発明において必須のものではない。
また、安全弁27は、図4に示すものに限定されず、種々の構造のものを採用することができる。
(1)正極板の作製:
気孔率47%、厚さ38μmのアルミニウム製エキスパンドメタル(日本金属工業株式会社製)の両面に、導電性塗料を、縦型ダイ方式の両面塗工機を用い、塗工幅が130mm、塗工速度が8m/minの塗工条件により、両面合わせた塗布厚みの目標値を20μmに設定して両面塗工した後、200℃で24時間の条件で減圧乾燥させることにより、正極集電体前駆体の表裏面に導電層を形成した。
次いで、正極集電体前駆体の表裏面に形成された導電層上に、正極活物質を含有してなるスラリーを、縦型ダイ方式の両面塗工機を用い、塗工速度8m/minの塗工条件により、両面合わせた塗布厚みの目標値を150μmに設定して両面塗工した後、200℃で24時間の条件で減圧乾燥させることにより、導電層上に正極層を形成した。
このようにして得られた、正極集電体前駆体の一部分に導電層および正極層が積層されてなる材料を、導電層および正極層が積層されてなる部分(以下、正極板について「塗工部」ともいう。)が98mm×126mm、いずれの層も形成されてない部分(以下、正極板について「未塗工部」ともいう。)が98mm×15mmとなるように、98mm×143mmの大きさに切断することにより、正極集電体の両面に正極層が形成されてなる正極板を作製した。
気孔率57%、厚さ32μmの銅製エキスパンドメタル(日本金属工業株式会社製)からなる負極集電体の両面に、負極活物質を含有してなるスラリーを、縦型ダイ方式の両面塗工機を用い、塗工幅が130mm、塗工速度が8m/minの塗工条件により、両面合わせた塗布厚みの目標値を80μmに設定して両面塗工した後、200℃で24時間の条件で減圧乾燥させることにより、負極集電体前駆体の表裏面に負極層を形成した。このようにして得られた、負極集電体前駆体の一部分に負極層が形成されてなる材料を、負極層が形成されてなる部分(以下、負極板について「塗工部」ともいう。)が100mm×128mm、負極層が形成されてない部分(以下、負極板について「未塗工部」ともいう。)が100mm×15mmになるように、100×143mmの大きさに切断することにより、負極集電体の両面に負極層が形成されてなる負極板を作製した。
先ず、正極板10枚、負極板11枚、セパレータ22枚を用意し、正極板と負極板とを、それぞれの塗工部は重なるが、それぞれの未塗工部は反対側になり重ならないよう、セパレータ、負極板、セパレータ、正極板の順で積重し、積重体の4辺をテープにより固定することにより、電極積層ユニットを作製した。
次いで、厚さ100μmのリチウム箔を切断し、厚さ40μmのステンレス網に圧着することにより、リチウムイオン供給部材を作製し、このリチウムイオン供給部材を電極積層ユニットの上側に負極層と対向するよう配置した。
そして、作製した電極積層ユニットの10枚の正極板の各々の未塗工部に、予めシール部分にシーラントフィルムを熱融着した、幅50mm、長さ50mm、厚さ0.2mmのアルミニウム製の正極電極端子を重ねて超音波溶接した。一方、電極積層ユニットの11枚の負極板の各々の未塗工部およびリチウムイオン供給部材の各々に、予めシール部分にシーラントフィルムを熱融着した幅50mm、長さ50mm、厚さ0.2mmの銅製の負極電極端子を重ねて抵抗溶接した。以上のようにして、リチウムイオンキャパシタ要素を作製した。
厚みが50μmで縦横の寸法が204mm×144mmのセルロース/レーヨン複合材料(透気度が100sec)からなるフィルムを、リチウムイオンキャパシタ要素の周面を覆うよう巻いた後、外装容器の安全弁に近接する位置となる箇所に、開口面積が1cm2 (縦横の寸法が0.5cm×2cm)の矩形の開口部を形成し、厚みが50μmで幅が19mmのポリイミドテープを30mm×19mmのサイズでカットして、フィルムの両端の2箇所を互いに固定した。
次いで、PP層、アルミニウム層およびナイロン層が積層されてなり、寸法が125mm(縦幅)×160mm(横幅)×0.15mm(厚み)で、中央部分に105mm(縦幅)×140mm(横幅)の絞り加工が施された一方の外装フィルム(接合部となる外周縁部の幅が10mm)と、PP層、アルミニウム層およびナイロン層が積層されてなり、寸法が125mm(縦幅)×160mm(横幅)×0.15mm(厚み)の他方の外装フィルムとを作製し、一方の外装フィルムの外周縁部に、直径dが3.5mmの孔口部を形成した。
一方、寸法が8mm(縦幅)×30mm(横幅)×0.02mm(厚み)で、中央位置に、直径Dが5mmの貫通孔が形成された、一面に粘着剤層を有するポリイミド製の非熱融着性シートを作製した。
そして、一方の外装フィルムの外周縁部における一辺の中央位置(非接合部位となる位置)に、非熱融着性シートを粘着材層を介して固定した。
次いで、他方の外装フィルム上における収容部となる位置に、フィルムが巻かれたリチウムイオンキャパシタ要素を、その正極電極端子および負極電極端子の各々が、他方の外装フィルムの端部から外方に突出するよう配置し、このリチウムイオンキャパシタ要素に、一方の外装フィルムを重ね合わせ、一方の外装フィルムおよび他方の外装フィルムの外周縁部における3辺(正極電極端子および負極電極端子が突出する2辺および熱融着性シートが配置された1辺)を熱融着した。
次いで、一方の外装フィルムおよび他方の外装フィルムの間に、プロピレンカーボネートに1モル/Lの濃度でLiPF6 が溶解されてなる電解液を注入した後、一方の外装フィルムおよび他方の外装フィルムの外周縁部における残りの一辺を熱融着した。
以上のようにして、試験用ラミネート外装リチウムイオンキャパシタを合計で10個作製した。
10個の試験用ラミネート外装リチウムイオンキャパシタに対して、直流電源を用いて100Aの定電流充電による過充電試験を行い、外装容器内にガスを発生させたところ、全ての試験用ラミネート外装リチウムイオンキャパシタについて、安全弁が正常に機能してガスが排出されたことが確認された。
フィルムの開口部の開口面積を0.5cm2 としたこと以外は、実施例1と同様にして試験用ラミネート外装リチウムイオンキャパシタを合計で10個作製し、これらの試験用ラミネート外装リチウムイオンキャパシタに対して過充電試験を行ったところ、8個の試験用ラミネート外装リチウムイオンキャパシタについて、安全弁が正常に機能してガスが排出されたことが確認された。
フィルムとして透気度が1secのものを用いたこと以外は、実施例1と同様にして試験用ラミネート外装リチウムイオンキャパシタを合計で10個作製し、これらの試験用ラミネート外装リチウムイオンキャパシタに対して過充電試験を行ったところ、5個の試験用ラミネート外装リチウムイオンキャパシタについて、安全弁が正常に機能してガスが排出されたことが確認された。
フィルムに開口部を形成しなかったこと以外は、実施例1と同様にして試験用ラミネート外装リチウムイオンキャパシタを合計で10個作製し、これらの試験用ラミネート外装リチウムイオンキャパシタに対して過充電試験を行ったところ、4個の試験用ラミネート外装リチウムイオンキャパシタについて、安全弁が正常に機能してガスが排出されたことが確認された。
11 蓄電デバイス要素
11a 電極積層体
12 正極層
12a 正極集電体
13 負極層
13a 負極集電体
14 正極電極端子
15 負極電極端子
18 リチウム金属(リチウム極層)
18a リチウム極集電体
20 外装容器
21A 一方の外装フィルム
21B 他方の外装フィルム
22 接合部
23 収容部
24 非接合部位
25 シール部
26 孔口部
27 安全弁
28 非熱融着性シート
28H 貫通孔
29 粘着剤層
30 フィルム
31 開口部
35 固定部材
50 蓄電デバイス
51A 一方の外装フィルム
51B 他方の外装フィルム
52 接合部
53 弱接合部分
55 蓄電デバイス要素
56 正極電極端子
57 負極電極端子
S セパレータ
Claims (4)
- 互いに重ね合わせた外装フィルムが、それぞれの外周縁部に沿って形成された接合部によって相互に気密に接合されてなる外装容器と、この外装容器内に収容された、正極板と負極板とがセパレータを介して交互に積層された構成の蓄電デバイス要素とを有してなり、前記外装容器を構成する外装フィルムの外周縁部の少なくとも一辺に安全弁が形成された蓄電デバイスであって、
前記蓄電デバイス要素には、当該蓄電デバイス要素を覆うよう、透気度(JIS P 8117)が100sec以上であるフィルムが巻かれており、当該フィルムには前記安全弁に近接する位置に開口部が形成されていることを特徴とする蓄電デバイス。 - 前記フィルムが多孔質のものであることを特徴とする請求項1に記載の蓄電デバイス。
- 前記フィルムが、紙、多孔質加工を施したポリイミドフィルム、ポリエチレンフィルムおよびポリプロピレンフィルムのいずれかであることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の蓄電デバイス。
- リチウムイオンキャパシタ、電気二重層キャパシタまたはリチウムイオン二次電池であることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の蓄電デバイス。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010103374A JP5479203B2 (ja) | 2010-04-28 | 2010-04-28 | 蓄電デバイス |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2010103374A JP5479203B2 (ja) | 2010-04-28 | 2010-04-28 | 蓄電デバイス |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011233747A JP2011233747A (ja) | 2011-11-17 |
JP5479203B2 true JP5479203B2 (ja) | 2014-04-23 |
Family
ID=45322773
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2010103374A Active JP5479203B2 (ja) | 2010-04-28 | 2010-04-28 | 蓄電デバイス |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5479203B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101595740B1 (ko) | 2013-07-25 | 2016-02-22 | 주식회사 엘지화학 | 가스 투과막을 포함하는 리튬 이차전지 |
JP6499043B2 (ja) * | 2015-08-21 | 2019-04-10 | 太陽誘電株式会社 | 電気化学デバイス |
KR20210025405A (ko) * | 2019-08-27 | 2021-03-09 | 주식회사 엘지화학 | 이차 전지용 전지 케이스 및 가스 배출부 제조 방법 |
EP4329024A1 (en) * | 2021-04-21 | 2024-02-28 | Kyocera Corporation | Method for producing electrochemical cell |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002063886A (ja) * | 2000-06-06 | 2002-02-28 | Fdk Corp | 密閉型電池の安全弁 |
JP2002056836A (ja) * | 2000-08-11 | 2002-02-22 | Denso Corp | 電 池 |
JP2002100326A (ja) * | 2000-09-22 | 2002-04-05 | Gs-Melcotec Co Ltd | 偏平型電池 |
JP4022761B2 (ja) * | 2003-05-26 | 2007-12-19 | トヨタ自動車株式会社 | 二次電池及びその作製方法 |
JP5175453B2 (ja) * | 2006-05-25 | 2013-04-03 | 日本電気株式会社 | フィルム外装電気デバイス |
JP2008251583A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Fuji Heavy Ind Ltd | 蓄電デバイス |
-
2010
- 2010-04-28 JP JP2010103374A patent/JP5479203B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011233747A (ja) | 2011-11-17 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5059890B2 (ja) | ラミネート外装蓄電デバイス | |
CN105374959B (zh) | 薄型蓄电装置及其制造方法 | |
JP5334162B2 (ja) | 積層型二次電池 | |
EP2413398B1 (en) | Prismatic secondary battery | |
JP2010153841A (ja) | ラミネート外装蓄電デバイスの安全機構 | |
JP2011044332A (ja) | ラミネート外装蓄電デバイス | |
KR20120039469A (ko) | 실링부의 절연성이 향상된 이차전지 | |
JP2004265761A (ja) | フィルム外装電池 | |
JP5479203B2 (ja) | 蓄電デバイス | |
JP4925427B2 (ja) | ラミネート形非水二次電池 | |
JP2014123699A (ja) | 蓄電デバイス | |
WO2017098995A1 (ja) | 電気化学デバイスとその製造方法 | |
JP2003208885A (ja) | シート状電池 | |
JP5178606B2 (ja) | ラミネート外装蓄電デバイス | |
JP2010225496A (ja) | ラミネート外装蓄電デバイスの安全機構 | |
JP6682203B2 (ja) | 二次電池の製造方法 | |
WO2011125634A1 (ja) | ラミネート外装蓄電デバイスおよびその製造方法 | |
JP5224336B2 (ja) | フィルム外装電気化学デバイス | |
JP2010244865A (ja) | ラミネート形電池 | |
JP2010238861A (ja) | ラミネート外装蓄電デバイス | |
JP5334109B2 (ja) | ラミネート形電池 | |
JP3191677U (ja) | ラミネート外装蓄電デバイス | |
JP2004164905A (ja) | フィルム外装電池および組電池 | |
JP3618219B2 (ja) | 非水系電池および電極端子 | |
JP6454164B2 (ja) | ラミネート外装蓄電デバイスおよびその製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20121219 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20131030 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20131112 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20131225 |
|
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: 20140121 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140212 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5479203 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |