WO2006098242A1 - フィルム外装電気デバイスおよびその製造方法 - Google Patents

フィルム外装電気デバイスおよびその製造方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2006098242A1
WO2006098242A1 PCT/JP2006/304761 JP2006304761W WO2006098242A1 WO 2006098242 A1 WO2006098242 A1 WO 2006098242A1 JP 2006304761 W JP2006304761 W JP 2006304761W WO 2006098242 A1 WO2006098242 A1 WO 2006098242A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
film
heat
fusion
tube
resin
Prior art date
Application number
PCT/JP2006/304761
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hiroshi Yageta
Makihiro Otohata
Masatomo Mizuta
Takeshi Kanai
Original Assignee
Nec Corporation
Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nec Corporation, Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha filed Critical Nec Corporation
Priority to US11/908,838 priority Critical patent/US8062780B2/en
Priority to JP2007508110A priority patent/JP5010467B2/ja
Priority to CN2006800084655A priority patent/CN101189746B/zh
Publication of WO2006098242A1 publication Critical patent/WO2006098242A1/ja
Priority to US13/247,208 priority patent/US8178226B2/en

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/004—Details
    • H01G9/08—Housing; Encapsulation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/14—Arrangements or processes for adjusting or protecting hybrid or EDL capacitors
    • H01G11/18—Arrangements or processes for adjusting or protecting hybrid or EDL capacitors against thermal overloads, e.g. heating, cooling or ventilating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/78—Cases; Housings; Encapsulations; Mountings
    • H01G11/80—Gaskets; Sealings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/84—Processes for the manufacture of hybrid or EDL capacitors, or components thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G9/00—Electrolytic capacitors, rectifiers, detectors, switching devices, light-sensitive or temperature-sensitive devices; Processes of their manufacture
    • H01G9/004—Details
    • H01G9/08—Housing; Encapsulation
    • H01G9/12—Vents or other means allowing expansion
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/121—Organic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
    • H01M50/124—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/172—Arrangements of electric connectors penetrating the casing
    • H01M50/174—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells
    • H01M50/178—Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells for pouch or flexible bag cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/183—Sealing members
    • H01M50/19—Sealing members characterised by the material
    • H01M50/193—Organic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/317—Re-sealable arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/131—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by physical properties, e.g. gas permeability, size or heat resistance
    • H01M50/133—Thickness
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/183—Sealing members
    • H01M50/186—Sealing members characterised by the disposition of the sealing members
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/547—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells
    • H01M50/548—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells on opposite sides of the cell
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/552—Terminals characterised by their shape
    • H01M50/553—Terminals adapted for prismatic, pouch or rectangular cells
    • H01M50/557—Plate-shaped terminals
    • 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
    • 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
    • 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
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
    • 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
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T29/00—Metal working
    • Y10T29/49—Method of mechanical manufacture
    • Y10T29/49002—Electrical device making
    • Y10T29/49108—Electric battery cell making

Definitions

  • the present invention relates to a film-covered electrical device in which an electrical device element such as a chemical cell element or a capacitor element, represented by a chemical cell or a capacitor, is sealed with a covering material made of a film cover, and a method of manufacturing the same.
  • an electrical device element such as a chemical cell element or a capacitor element, represented by a chemical cell or a capacitor
  • One type of film-covered electrical device is a film-covered battery.
  • the battery element is hermetically sealed with the electrolyte by sandwiching the battery element with a force film on both sides in the thickness direction and bonding the facing film films on the outer periphery of the battery element.
  • a laminate film in which a metal layer and a thermally fusible resin layer are laminated is generally used. Bonding of the exterior films is performed by thermally fusing the thermally fusible resin layers. I will.
  • Batteries are often used as an energy source for vehicles such as automobiles and various machines, or their electrical components. Battery internal power
  • the generated gas may contain flammable substances or corrosive substances, so it is important how to handle the emitted gas.
  • a gas flow path is provided inside the battery case, an exhaust pipe is connected to the gas flow path, and an exhaust pipe is provided inside the battery case. It is described that the generated gas is discharged out of the vehicle.
  • Patent Document 2 JP-A-2002-324526
  • a plurality of covers each made of a film having an opening are used to multiply cover battery elements sealed with aluminum foil.
  • Film-covered batteries are described.
  • Each cover is heat-shrinkable and covers the battery element so that the openings do not overlap each other.
  • the battery described in Patent Document 2 when the battery element power gas is generated, the aluminum foil is broken and the gas is ejected from there. The emitted gas is discharged from the inside of the battery to the outside through the openings of the respective coverings in order from the inside to the outside.
  • each sheath shrinks, and the opening of the inner sheath is sealed with the outer sheath. This prevents the flow of oxygen-containing air into the battery and prevents the combustion of the battery.
  • the battery there may be elements such as terminals of the battery, peripheral circuits connected to the terminals, contacts of the batteries, etc. that cause problems such as corrosion or malfunction if the electrolyte is covered.
  • the gas ejected from the battery may contain a mist of an electrolytic solution, and in order to prevent a failure due to the discharge of the gas, as described in Patent Document 1, an element causing a failure using a pipe is used. It is desirable to induce the gas and discharge the force to a position far away from the force. In that case, it is necessary to airtightly connect the pipe to the exterior material.
  • the exterior material is generally a strength member having sufficient thickness and rigidity.
  • the film-clad battery described in Patent Document 2 merely shifts the opening of each of the battery elements coated in multiple layers, and there is no need to form a region having a weak bonding strength.
  • the pipe can be airtightly connected to the outermost opening.
  • the film-clad battery described in Patent Document 2 covers the battery elements in multiple layers, the amount of the covering used is extremely increased as compared with that of the normal film-clad battery. The number of processes is also significantly increased.
  • An object of the present invention is to provide a film-covered electrical device capable of guiding internally generated gas to a desired position and releasing the force therefrom in a simple configuration, and also to provide such a film-covered electrical device It is to provide a manufacturing method of
  • a film-covered electrical device of the present invention comprises an electrical device element capable of internally storing electrical energy and generating a gas by a chemical reaction or a physical reaction; And a film.
  • the exterior film includes a heat-fusing resin layer, and the heat-fusing resin layer surrounds the electric device element such that the heat-fusing resin layers face each other at the outer peripheral portion of the electric device element, and the heat-fusing resin layer faces the outer peripheral portion.
  • the heat-sealed area is formed by heat-sealing the entire circumference of the electric device element. The seal is sealed.
  • the film-covered electrical device of the present invention further comprises a hollow portion independent of a space in which the electrical device element is housed, and guides the gas to a position separated from the electrical device element, and a gas outlet for communicating with the outside air. And, it is formed by connecting the hollow space and the space where the electric device element is stored in a part of the heat sealing area, and it peels off preferentially through other areas of the heat sealing area and passes the gas. And a possible pressure release.
  • the peeling-off stress of the covering film acts on the inner edge of the heat-fusion area of the covering film.
  • a pressure release portion connected to a space in which the electric device element is accommodated is formed. Since the pressure release section peels preferentially over other heat-welded areas, the peeling of the packaging film proceeds in the pressure release section in preference to the other areas.
  • a gas outlet portion is connected to the pressure release portion, and when exfoliation of the exterior film at the pressure release portion reaches the gas outlet portion, a space for accommodating the electric device element, and a hollow portion of the gas outlet portion And the gas is released from the tip of the gas outlet.
  • the gas generated inside is released at the desired position force.
  • the gas outlet preferably includes a tube.
  • the tube may be made of, for example, a resin of the same kind as the resin constituting the heat-fusion resin layer of the armored film, at least the outer peripheral surface of the joint portion with the armored film.
  • Various structures can be employed as long as the pressure release portion has a structure that lowers the peel strength as compared with the other regions of the heat fusion bonding region.
  • a heat-sealing ridge sandwiched between a crosslinked structure made of crosslinked resin, a protruding fusion formed protruding toward a space where the electric device element is accommodated, and an exterior film facing each other.
  • sheet-like members made of a resin having a melting point higher than that of the heat-bonding resin forming the oil layer and in which the heat-bonding resin penetrates.
  • the tube doubles as a gas outlet with a hollow and a pressure release.
  • the method for producing a film-covered electrical device of the present invention is a method for sealing an electrical device element capable of internally storing electrical energy and generating a gas by a chemical reaction or physical reaction, and a thermal device element for sealing the electrical device element.
  • a gas lead-out portion including a hollow portion independent of a space in which the electric device element is stored and guiding the gas to a position separated from the electric device element to communicate with the outside air;
  • a pressure release portion is provided which connects the space and the hollow portion at a part of the heat-fused area, and which can be separated preferentially through the heat-fused other area to allow the gas to pass therethrough. Heat-fuse the exterior film.
  • the above-described film-covered electrical device of the present invention is manufactured by the method of manufacturing a film-covered electrical device of the present invention.
  • the present invention it is possible to reliably perform exfoliation of the exterior film at the pressure release portion due to an increase in internal pressure due to the generation of gas inside, and to release the gas generated inside from the gas lead-out portion.
  • the gas lead-out portion is configured to guide the gas to a position away from the electric device element and to communicate with the outside air, so that the gas can be led to a position where it is not affected even if the gas is released.
  • the configuration of the film-covered electrical device as a whole can be simplified, and the film-covered electrical device can be easily manufactured. be able to.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a film-clad battery according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view of the film-clad battery shown in FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line A-A in FIG.
  • FIG. 5 is a plan view showing a modification of the film-clad battery shown in FIG.
  • FIG. 5 A cross-linked structure portion is shown as a resin sheet, showing another modification of the film-clad battery shown in Fig. 1. It is principal part sectional drawing along the axial direction of the tube of the example which comprised.
  • FIG. 6 is a plan view of an example having a pressure release portion including a non-woven fabric, showing still another modified example of the film-clad battery shown in FIG. 1.
  • FIG. 7 A cross-sectional view of a pressure release portion having a two-ply non-woven fabric.
  • FIG. 9 A sectional view taken along the line B- B in FIG.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view of the film-clad battery shown in FIG. 8, taken along line B-B when the pressure is released.
  • 11 It is a perspective view of an example in which a connection portion between an exterior film and a tube is reinforced in the film-clad battery according to the present invention.
  • FIG. 12 is a perspective view of another example of the film-clad battery according to the present invention in which the connection portion between the packaging film and the tube is reinforced.
  • FIG. 13 is a perspective view of still another example of the film-clad battery according to the present invention in which the connection portion between the packaging film and the tube is reinforced.
  • a film-clad battery 1 includes a flat substantially rectangular battery element 2 having a structure in which a plurality of positive electrode plates and a plurality of negative electrode plates are stacked, and a battery element 2.
  • the positive electrode tab 3a and the negative electrode tab 3b respectively connected to the positive electrode plate and the negative electrode plate, and the two exterior films 4 and 5 for sealing the battery element 2 are provided.
  • Battery element 2 has a structure in which a plurality of positive electrode plates and a plurality of negative electrode plates, each of which is a metal foil coated with an electrode material on both sides, are alternately stacked via a separator. Electrode material is applied from one side of each positive electrode plate and each negative electrode plate! ...! , Unapplied part is provided projecting. The uncoated portions of the positive electrode plate and the uncoated portions of the negative electrode plate are ultrasonically welded together and connected to the positive electrode tab 3a and the negative electrode tab 3b, respectively. The ultrasonically welded uncoated portions of the positive and negative electrode plates are called a current collector. That is, the positive electrode tab 3a and the negative electrode tab 3b are connected to the current collectors on the positive electrode side and the negative electrode side of the battery element 2, respectively.
  • the positive electrode plate and the negative electrode plate have uncoated portions of the electrode material mutually! They are piled up in the opposite direction to the ridge. Therefore, the positive electrode tab 3 a and the negative electrode tab 3 b are drawn out from the sides facing each other of the film-clad battery 1.
  • the planar shape of the film-clad battery 1 is substantially rectangular, and the positive electrode tab 3a and the negative electrode tab 3b are drawn out from the short side of the rectangle.
  • an aluminum foil is used as a metal foil constituting a positive electrode plate
  • a copper foil is used as a metal foil constituting a negative electrode plate.
  • an aluminum plate is used for the positive electrode tab 3a
  • a nickel plate or the like is used for the negative electrode tab 3b.
  • copper plate is used.
  • the negative electrode tab 3b is formed of a copper plate, the surface may be plated with nickel.
  • the separator uses a sheet-like member which can be impregnated with an electrolytic solution, such as a microporous film (microporous film), a non-woven fabric or a woven fabric, which is made of thermoplastic resin such as polyolefin. be able to.
  • an electrolytic solution such as a microporous film (microporous film), a non-woven fabric or a woven fabric, which is made of thermoplastic resin such as polyolefin.
  • the exterior films 4 and 5 have planar dimensions larger than the planar dimensions of the battery element 2 in order to surround and enclose the battery element 2 from both sides in the thickness direction.
  • the battery element 2 is sealed by heat-sealing the facing surfaces of the exterior films 4 and 5 overlapping each other around the battery element 2. Therefore, the periphery of the battery element 2 is made a sealed area all around, and particularly the heat-sealed area is hatched as the heat-sealed area 6 in the drawing.
  • One exterior film 4 has a cup portion 4 a in the central region in order to form a battery element housing portion which is a space surrounding the battery element 2.
  • the heat-sealed region 6 is formed around the entire circumference of the cup portion 4a.
  • the processing of the cup portion 4a can be performed by deep drawing.
  • a cup may be formed on both of the exterior films 4 and 5 in which the cup 4 a is formed only on one of the exterior films 4.
  • the flexibility of the exterior films 4 and 5 may be used to surround the battery element 2 without forming the cup part.
  • Laminated films are preferably used as the exterior films 4 and 5.
  • the laminate film one having flexibility and capable of sealing the battery element 2 by heat fusion so as to prevent leakage of the electrolyte is used.
  • Typical examples of laminate films used for the exterior films 4 and 5 include a non-ventilated layer 9 with a metal thin film or the like and a heat-bonding resin layer 8 made of a heat-bonding resin, Alternatively, a configuration may be mentioned in which a protective layer having a film force such as polyester such as polyethylene terephthalate or nylon is further laminated on the surface of the non-air-permeable layer 9 opposite to the heat-bonded resin layer 8. When sealing the battery element 2, the heat fusion resin layer 8 is opposed to surround the battery element 2.
  • the metal thin film constituting the non-ventilated layer 9 for example, a foil of Al, Ti, Ti alloy, Fe, stainless steel, Mg alloy or the like having a thickness of 10 to: LOO / zm can be used.
  • the heat fusible resin preferably used for the heat fusible resin layer 8 will be described later, but in order to perform good heat fusible, the thickness of the heat fusible resin layer 8 is 10 to 200 / 0 ⁇ ⁇ is preferred 30 ⁇ ⁇ : LOO It is ⁇ m.
  • the film-clad battery 1 of the present embodiment has a pressure release unit 10 and a gas lead-out unit.
  • the pressure release unit 10 releases the gas to the outside before the film-clad battery 1 bursts.
  • the gas outlet part leads the gas released at the pressure release part 10 to the outside of the film-covered battery 1.
  • the pressure release portion 10 is provided in the middle of the long side of the film-clad battery 1 in the present embodiment as a part of the heat sealing area 6, and a part of the inner edge of the heat sealing area 6 is a battery It has a protruding fusion part 11 formed by protruding to the element 2 side and a cross-linked structure part 13 formed in a range including the protruding fusion part 11.
  • the gas lead-out portion has a gas release chamber 12 formed by being surrounded by the heat fusion region 6 so that the tip is positioned at the protruding fusion portion 11, and one end airtightly connected to the gas release chamber 12 It has a tube 14 open in the gas open chamber 12 and open at the other end to the outside of the film-covered battery 1, and a tube 14 open at both ends. That is, the gas lead-out portion is disposed independently of the battery element storage portion, and is provided with the gas open chamber 12 and the tube 14 which are opened at positions separated from the exterior films 4 and 5 and communicate with the outside air. .
  • the pressure release portion 10 is formed by connecting the battery element storage portion and the gas release chamber 12 to a part of the heat fusion region 6.
  • the gas release chamber 12 is formed as a region between the exterior films 4 and 5 in which the exterior films 4 and 5 are not heat-sealed but only the exterior films 4 and 5 are facing each other.
  • the gas release chamber 12 communicates with the outside air through a tube 14. Further, the gas release chamber 12 is separated from the battery element storage portion via the heat fusion region 6 and does not communicate with the battery element storage portion.
  • the tube 14 guides the gas generated inside the film-covered battery 1 to a place where it can be released without any effect.
  • the other end of the force-film battery 1 which is shown in a relatively short length in a straight line in the drawing, is located at a position where there is no influence even if the force gas is released. It has an appropriate length, and routes are appropriately routed.
  • the tube 14 is held between the exterior films 4 and 5 and the outer peripheral surface of the exterior films 4 and 5 is airtightly joined to the exterior films 4 and 5 over the entire circumference.
  • a tube 14 with a substantially circular cross section is shown in FIG. If possible, the shape of the tube 14 is arbitrary. Also, in order to ensure an airtight connection between the exterior films 4 and 5 and the tube 14, as shown in FIG. 1, the exterior films 4 and 5 are formed into the outer shape of the tube 14 at the portion where the tube 14 is connected. It may be processed in advance into a combined shape. This processing can be performed in the same manner as the processing of the cup portion 4a.
  • the heat fusible resin layer 8 is selectively cross-linked in part of one of the exterior films 4 and 5 (in the present embodiment, the exterior film 5 in which the cup portion is not formed).
  • the cross-linked structure 13 is formed.
  • the cross-linked structure portion 13 is formed in a region including at least the protruding fusion portion 11. Therefore, the cross-linked structure portion 13 is partially exposed to the battery element storage portion on one of the surfaces facing each other when the battery element 2 is surrounded, and the other portion is exposed to the gas release chamber 12. It is formed as one continuous area.
  • the cross-linked structure portion 13 is formed only on one of the exterior films 5, the non-crosslinked heat-fused resin layer 8 of the exterior film 4 and the other exterior are formed in the protruding fusion portion 11.
  • the film 5 is thermally fused to the crosslinked structure portion 13 of the film 5.
  • the cross-linked structure portion 13 can not be visually observed from the outside, but in FIG. 2, the cross-linked structure portion 13 is shown as indicating its position. The same applies to a plan view of a film-clad battery showing the following embodiments.
  • the cross-linked structure portion 13 can be formed by irradiating the heat-fusion resin layer 8 with an electron beam. There is also a method of adding a crosslinking agent to the resin as a method of crosslinking the heat fusible resin, but it is easy to use only a specific position using a mask that shields the electron beam by using the electron beam.
  • the cross-linked structure portion 13 can be formed selectively.
  • the thermally fusible resin constituting the thermally fusible resin layer 8 is formed.
  • the resin composition it is possible to use a resin composition which can be heat-fused and can form the crosslinked structure portion 13 by irradiation of an electron beam.
  • the resin constituting the heat-bonded resin layer 8 may be a single resin, a mixture of plural resins, or an electron beam decomposition resin. It is also possible to use a resin composition to which an electron beam reactive compound is added (including mixing and coating, and the same applies hereinafter).
  • polyolefin homopolymers such as polyethylene (high / medium / low density polyethylene, linear low density polyethylene) and polypropylene; propylene / ethylene copolymer, propylene and Z or ethylene
  • Polyolefin copolymers such as copolymers with ⁇ -olefin such as butene 1; ethylene / vinyl acetate copolymer (EVA), ethylene acetylarylate copolymer ( ⁇ ), ethylene methyl methacrylate copolymer (EMA), ethylene-glycidyl metatarylate copolymer (EGMA), etc.
  • EVA ethylene / vinyl acetate copolymer
  • EMA ethylene acetylarylate copolymer
  • EMA ethylene methyl methacrylate copolymer
  • EGMA ethylene-glycidyl metatarylate copolymer
  • the resin which has can be mentioned.
  • the electron beam reactive compound is not particularly limited as long as it is a compound that reacts upon irradiation of an electron beam, but compounds that are polyfunctional and capable of forming a crosslinked structure are preferable.
  • triethylene glycol di (meth) atalylate trimethylol propane tri (meth) atalylate, pentaerythritol tetra atalylate, dipentaerythritol hexatatalylate, pentaerythritol tritalylate hexamethylene diisosocyanate urethane
  • Polyfunctional acrylic compounds such as polymers; Monofunctional acrylic compounds such as methyl (meth) atalylate, methoxypolyethylene glycol (meth) atalylate; Mixtures of polyfunctional acrylic compounds and monofunctional allyl compounds; Cycloaliphatic epoxy compounds such as 4-epoxycyclohexylmethyl-3,4'-epoxy cyclohexane carboxylate, 1,4 (6-methyl-3,4 epoxy
  • the irradiation of the heat-fusion resin layer 8 with the electron beam is performed before the step of sealing the battery element 2, specifically, before covering the battery element 2 with the outer films 4 and 5.
  • a region in which the cross-linked structure portion 13 is not formed is masked with the electron beam shielding member for the 5 simple substance.
  • As an electron beam shielding member it is necessary to prevent the electron beam from being irradiated to a region where the crosslinked structure portion 13 is not formed.
  • Any material that can be used may be used, and examples thereof include metal materials such as aluminum, iron, lead, titanium, copper and the like, or glass materials. Among these, metal materials such as aluminum and iron are preferable from the viewpoint of easy processing and shaping into a desired shape.
  • the film-clad battery 1 of the present embodiment can be manufactured, for example, as follows.
  • one of the two exterior films 4 and 5 is irradiated with an electron beam in a predetermined region as described above to form a crosslinked structure portion 13.
  • the battery element 2 in which the positive electrode tab 3a and the negative electrode tab 3b are connected is prepared in advance, and is surrounded by the exterior films 4 and 5 described above.
  • the exterior films 4 and 5 are oriented in such a manner that the thermal fusion resin layers 8 face each other.
  • the regions facing the battery element 2 of the exterior films 4 and 5 are pressed and heated with a heat fusion head (not shown) to form a heat fusion region 6, thereby Seal the battery element 2
  • a heat fusion head having a pressing surface corresponding to the shape of the heat fusion region 6 is used as the heat fusion head at the time of heat fusion, a protrusion fusion part 11 and a gas release chamber 12 can be formed. No special process is required.
  • the outer covering films 4 and 5 and the heat sealing head are positioned relative to each other so that the position for forming the protruding and welding part 11 coincides with the position of the cross-linked structure part 13 of the outer covering film 5.
  • exterior films 4 and 5 are heat-sealed in a batch or for each side first, and exterior films 4 and 5 are formed into a bag shape with one side open.
  • the remaining one side force of the bag-like exterior films 4 and 5 which have been formed can also be formed by injecting the electrolyte solution and then thermally fusing the remaining one side.
  • heat fusion of the other side is performed in a reduced pressure atmosphere (in a reduced pressure chamber)
  • the film-sheathed battery 1 after sealing is returned to the atmospheric pressure atmosphere, whereby the exterior films 4 and 5 have atmospheric pressure.
  • the battery pack 2 can be pressed onto the battery element 2 to bring the exterior films 4 and 5 into close contact with the battery element 2.
  • connection of the tube 14 to the exterior films 4 and 5 can be performed in the sealing step of the battery element 2 or after the sealing.
  • the method of connecting the outer covering films 4 and 5 and the tube 14 is not particularly limited as long as it is a method of airtightly bonding the outer peripheral surface of the tube 14 with the outer covering films 4 and 5 all around. Can also be connected by heat sealing It's a matter.
  • the tube 14 is made of a heat-sealable resin, preferably a heat-seal connection method force S is used.
  • a heat-seal connection method force S For example, when heat sealing the side on which the pressure release portion 10 is provided, the outer covering films 4 and 5 are heat sealed, leaving the mouth for inserting the tube 14. If the side on which the pressure release portion 10 is provided is the last side, the battery element 2 is sealed at this point. Next, the end of the tube 14 is also inserted into the gas release chamber 12 in the mouth force, and the exterior films 4 and 5 are thermally fused to the outer peripheral surface of the tube 14 in this state.
  • the tube 14 is placed at a predetermined position sandwiched between the exterior films 4 and 5, and the tubes of the exterior films 4 and 5 are heat fused at the same time. You can also heat-seal 14
  • the outer peripheral surface of the part be made of the same kind of resin as the resin constituting the heat-bonded resin layer 8 of the exterior films 4 and 5.
  • the outer peripheral surface of the tube 14 is also made of polypropylene.
  • the film-clad battery 1 configured as described above, when a gas is generated from the battery element 2 due to the application of a voltage outside the standard range during use or the temporary increase in temperature, etc. , The internal pressure of the film-clad battery 1 rises.
  • the battery element storage portion which is a space surrounding the battery element 2 in the outer covering film 4, 5 tries to expand in a dome shape, and the inner edge of the heat fusion region 6 pulls the outer covering film 4, 5. Peeling stress acts.
  • the peeling stress is concentrated on the protrusion fusion part 11, and peeling of the exterior films 4 and 5 is protrusion fusion. Proceed with priority in Part 11.
  • the cross-linked structure portion 13 is formed on the one exterior film 5 in the protruding fusion portion 11, the exterior films 4 and 5 reliably peel off at the interface of the two. Peeling proceeds at the interface between the exterior films 4 and 5 and when the gas open chamber 12 is reached, the battery element storage portion and the gas open chamber 12 communicate with each other.
  • the gas in the battery storage unit is introduced into the gas release chamber 12, passes from the gas release chamber 12 through the tube 14, Tip force is released.
  • the peeling interface of the exterior films 4 and 5 is defined by the cross-linked structure portion 13, the opening pressure of the gas is stable, and the exfoliation of the exterior films 4 and 5 is surely performed.
  • a reliable film-clad battery 1 of up to 12 is provided with a very simple construction.
  • the protruding fusion part 11 is formed as a portion of the heat fusion region 6 projecting toward the battery element 2 relatively to the periphery. That is, both sides of the protruding fusion part 11 form a non-fusion part 10a continuous to the battery element storage part.
  • the generated gas also fills the non-fusion portions 10a on both sides of the protruding fusion portion 11 which is smoothed only in the battery element storage portion.
  • the protrusion fusion bonding portion 11 also protrudes from both side portions only with the peeling stress of the exterior films 4 and 5 acting in the direction toward the root of the protrusion fusion bonding portion 11 at the tip end thereof.
  • a peeling stress is applied in a direction perpendicular to the tangent of the fusion bond 11. Therefore, as the combined force of these bowing and tearing stresses, a peeling stress that is larger than that of other parts acts on the protruding fusion part 11, and as a result, the exterior film 4, 5 is given priority over the other parts. It is expected that the peeling of the
  • the heat fusion region 6 is used as the battery element 2 for the side provided with the protruding fusion part 11.
  • the outer dimensions of the film-clad battery 1 become large because it has to be withdrawn. Therefore, in the present embodiment, the exterior films 4 and 5 are formed so as to partially protrude outward, and a heat-fusion area 6 is formed such that a crevice-like area that is continuous with the battery element storage portion is formed at the overhanging portion. And a protruding fusion part 11 is formed in the cove-like area.
  • both sides of the protruding fusion-bonded portion 11 in this cove-shaped region are formed as non-fusion-bonded portions 10 a in which the exterior films 4 and 5 are not heat-fused.
  • a portion for concentrating the peeling stress of the exterior films 4 and 5 from the inside of the battery element storage portion while minimizing the increase in the outer dimensions of the film-sheathed battery 1 It is possible to form a protruding fusion part 11 having a function as
  • the shape of the protruding fusion-bonded portion 11 is not limited to one having an arc-shaped tip as shown in FIG. 1 and the like, as long as it substantially protrudes toward the battery element 2, and a rectangular shape It may be of any shape such as or tapered.
  • the cross-linked structure portion 13 of the exterior film 5 and the heat-sealing resin layer 8 of the exterior film 4 are heat-sealed in the protruding fusion portion 11. Even if the cross-linked structure portion 13 is heat-sealed with each other at a high temperature as compared with the heat-fused resin layer 8, the cross-linked structure portion 13 and the heat-fused resin layer 8 are completely integrated. There is a boundary between the cross-linked structure 13 and the heat-bonded resin layer 8 without conversion.
  • “it is difficult to soften at high temperature” means, for example, temperature distortion characteristics when temperature is raised while pressing a resin with a constant stress, so-called creep curve when temperature is taken on the horizontal axis. It means that the slope of the creep curve becomes smaller.
  • the cross-linked structure portion 13 and the heat-fusion resin layer 8 are heat-sealed in the protruding fusion-bonded portion 11, peeling of the exterior films 4 and 5 is caused by the cross-linked structure of the exterior film 5. It proceeds along the boundary between the part 13 and the heat-bonding resin layer 8 of the exterior film 4. With the progress of peeling, in the protruding fusion part 11, the exterior films 4 and 5 are separated at the boundary between the non-crosslinked heat-fusion resin layer 8 of the exterior film 4 and the crosslinked structure 13 of the exterior film 5.
  • the battery element storage unit and the gas release chamber 12 communicate with each other. That is, the crosslinked structure portion 13 has a function of defining a peeling interface when the exterior films 4 and 5 peel.
  • the cross-linked structure portion 13 is not formed, if the fusion strength of the heat-fusion resin layer 8 of the exterior films 4 and 5 is too high, peeling of the exterior films 4 and 5 is caused by heat fusion. It proceeds while destroying the oil layer 8 and may peel off at the interface between the heat-bonded resin layer 8 and the non-air-permeable layer 9. When the peeling progresses at this interface, the battery element storage portion does not communicate with the gas open chamber 12, the peeling progresses to the edge of the exterior films 4 and 5, and the gas is released there.
  • crosslinked resin layer when the crosslinked resin layer (hereinafter referred to as crosslinked resin layer) and the non-crosslinked resin layer (hereinafter referred to as non-crosslinked resin layer) are thermally fused, the crosslinked resin layer and the non-crosslinked resin layer are non-crosslinked. The following occurs at the fusion interface with the resin layer.
  • crosslinked polymer chains flow It is difficult for the polymer chains in the non-crosslinked resin layer to melt and unite with each other.
  • non-crosslinked polymer chains are also present in the interstices or inside of the crosslinked polymer chain matrix. In such a small portion of crosslinked, free polymer chains, the polymer chains can melt and flow at a temperature above the melting point.
  • the cross-linked resin layer and the non-cross-linked resin layer are heat-sealed, it is in the cross-linked resin layer that contributes to the fusion between the two resin layers at the welded interface.
  • the cross-linked polymer chains in the cross-linked resin layer do not form a continuous integral with the non-cross-linked resin layer.
  • Such continuous non-integral portions are present at the fusion interface of the two resin layers, and therefore, when a peeling stress is applied to both resin layers, the fusion interface of both resin layers is present. That is, peeling proceeds at the interface of the exterior films 4 and 5.
  • the degree of crosslinking of the crosslinked resin layer when the degree of crosslinking of the crosslinked resin layer is changed, the proportion of the above-mentioned minute portion in which free polymer chains which are not crosslinked are gathered changes.
  • the ratio of the aggregates or crystals continuously integrated between the resin layers through the fused interface changes.
  • the degree of crosslinking of the crosslinked resin layer is lowered, the proportion of the minute portion increases, and the proportion of aggregates or crystals continuously integrated among the resin layers increases.
  • the higher the proportion of continuously integrated aggregates or crystals between the resin layers the higher the fusion strength of each resin layer. Since the degree of crosslinking of the crosslinked resin layer can be controlled by changing the irradiation amount of the electron beam, etc., the fusion strength of each resin layer can also be freely controlled by controlling the irradiation amount of the electron beam. Become.
  • the fusion bonding strength means, in other words, the peeling strength. That is, the fusion strength is high The more it peels, the higher the peel strength.
  • the open pressure of the gas in the present embodiment depends on the peel strength of the exterior films 4 and 5 at the protruding fusion-bonded portion 11.
  • the fusion bonding strength depends on the irradiation amount of the electron beam at the time of forming the crosslinked structure portion 13 as described above. If the irradiation amount of the electron beam is large, the degree of cross-linking of the thermally fused resin layer 8 irradiated with the electron beam tends to be high, and the peel strength of the exterior films 4 and 5 at the protruding fusion portion 11 tends to be small. By reducing the peel strength pressure is released at lower pressure. That is, the release pressure can be arbitrarily set by appropriately adjusting the degree of crosslinking of the heat-fused resin layer 8.
  • a preferable designed open pressure is 0.05 MPa to 1 MPa, and more preferably 0.1 MPa to 0.2 MPa as an increase from atmospheric pressure. If the release pressure is too low, even minor problems such as a large current temporarily or a temporary increase in temperature may be released, or if the film armored battery 1 does not operate, the problem may occur. Cause. On the other hand, if the release pressure is too high, the risk of releasing the gas at an unintended direction before the release of the gas to the gas release chamber 12 increases and the risk of the gas being emitted in an unintended direction increases.
  • the tube 14 since the tube 14 is airtightly connected to the gas release chamber 12, the tube 14 is generated inside the film-clad battery 1 by appropriately setting the routing and length of the tube 14. The gas can be released at any position.
  • the film-clad battery 1 when used as an energy source for an electric vehicle, a plurality of the film-clad batteries 1 are used in combination to secure the voltage and current necessary to drive the motor. At that time, since the film-clad battery 1 generates heat due to charge and discharge, a cooling air is supplied to the space where the film-clad battery 1 is installed to cool the generated heat. Air used for cooling is often circulated in the cabin and used as warm air.
  • the tube 14 is connected to the pressure release portion 10
  • Gas can be released to a place where the influence of gas is small, for example, outside the vehicle, through a path isolated from the path of cooling air. If the gas is released anywhere other than the pressure relief area 10, the released gas will be transmitted to the surrounding electrical devices and machines. It adheres to equipment etc. and is mixed with cooling air and introduced into the cabin. Since the gas generated from the film exterior battery 1 may contain a mist of the electrolyte, it is not preferable that the gas generated from the film exterior battery 1 adheres to various devices around it or is introduced into the cabin. .
  • the above problem is eliminated by guiding the gas generated from the film-covered battery 1 to an appropriate place through the tube 14. Further, when the film-covered battery 1 is abnormal, the temperature of the film-covered battery 1 is often high, and the gas generated there is also high. By making the length of the tube 14 long enough to cool the gas, the generated gas can be cooled while the tube 14 is in progress. In order to facilitate the drawing of the tube 14, it is desirable that the tube 14 be composed of a flexible member.
  • the film-clad battery 1 is mounted on a car has been described as an example, but the film-clad battery 1 is not limited to this. The same is true when using, in which case it is preferable to discharge the gas out of its space.
  • the pressure-releasing portion 10 described above for the film-clad battery 1 having the pressure-releasing portion 10 having the protruding fusion-bonded portion 11 and the cross-linked structure portion 13 does not need to have both of them. Only one or the other of the protruding fusion part 11 or the cross-linked structure part 13 may be included.
  • the protruding fusion part 11 functions as a peeling stress concentration part of the exterior films 4 and 5, and the peeling of the exterior films 4 and 5 is caused by heat fusion at the projection fusion part 11. Start prior to the other parts of arrival zone 6 and proceed. Therefore, the case where the adhesion of the non-air-permeable layer 9 to the heat-fusion resin layer 8 is sufficiently high so that there is no possibility of delamination, or the laminate film 4 is not a laminate film, etc. In this case, only the protruding fusion part 11 can be provided without providing the crosslinked structure part 13.
  • the crosslinked structure portion 13 is a region that is difficult to soften at high temperature compared to other regions, and as a result, the region in which the crosslinked structure portion 13 is formed itself also has a peel strength compared to other regions. Is getting smaller. Therefore, when the peeling position can be sufficiently defined only by forming the cross-linked structure portion 13, the cross-linked structure portion 13 is formed in a part of the thermally fused region 6 without providing the protruding fusion portion 11. It is a matter of making
  • FIG. 4 shows a plan view of an example of a film-clad battery which is not provided with a protruding fusion-bonded portion.
  • FIG. 4 the same components as in FIG. 1 etc. are given the same reference numerals as in FIG. The same is true for the following figures.
  • the thermally fused region 6 is formed such that the inner edge is rectangular.
  • a pressure release portion 10 is provided in a part of the heat sealing area 6.
  • the pressure release unit 10 has a crosslinked structure 13 formed at a position straddling the battery element storage unit and the gas release chamber 12.
  • the cross-linked structure portion 13 is formed by partially cross-linking the heat-bonding resin layer with respect to one of the two exterior films for sealing a battery element (not shown). Then, the tube 14 is airtightly connected to the gas open chamber 12, and the tip thereof is drawn to a position without causing any problem even if the gas generated in the film battery 1 is released.
  • the peeling strength of the area where the crosslinked structure part 13 is formed is smaller than that of the other area of the heat fusion area 6, and the film sheath Peeling of the exterior film accompanying the increase in internal pressure of the battery 1 proceeds preferentially in the region where the crosslinked structure portion 13 is formed. Then, when the exfoliation reaches the gas open chamber 12, the generated gas is released through the tube 14.
  • the shape and size of the cross-linked structure part 13 are not particularly limited as long as the shape and the size cross the battery element storage part and the gas release chamber 12.
  • the cross-linked structure portion 13 is formed in accordance with the shape of the protrusion fusion bonding portion 11.
  • the bridge structure portion 13 is formed in a trapezoidal shape in which the length of the inner edge in the longitudinal direction of the side provided with the pressure release portion 10 is longer than the length of the outer edge.
  • the crosslinked structure does not have to be formed on the exterior film itself.
  • it may be formed by sandwiching a pre-crosslinked resin sheet 21 between the facing exterior films 4 and 5.
  • the resin sheet 21 is heat-sealed in advance to either of the exterior films 4 or 5 before the exterior films 4, 5 are heat-sealed. According to this configuration, when the internal pressure rises and the heat-sealed area peels off, one of the exterior films is removed. Peeling proceeds at the interface between the rubber 4 and the resin sheet 21 or at the interface between the other exterior film 5 and the resin sheet 21. In any case, the region where the resin sheet 21 intervenes is prioritized over the other regions, and peeling progresses, and the battery element storage portion storing the battery element 2 communicates with the gas release chamber 12.
  • the resins exemplified above as the resin capable of constituting the heat-fusion resin layer of the exterior films 4 and 5 can be used.
  • the shape, size, etc. of the resin sheet 21 are optional if one part is exposed in the battery element storage part and the other part is exposed in the gas open chamber 12! /.
  • the form of the resin sheet 21 may be a film or a mesh. If it is in the form of a mesh, it can be expected to secure the necessary fusion strength due to the anchor effect produced by the penetration of the heat-fused resin layer 8 melted by heat fusion into the mesh of the resin sheet 21.
  • the fusion strength with the exterior films 4 and 5 can be arbitrarily controlled by appropriately adjusting the degree of crosslinking of the resin sheet 21 regardless of the form of the resin sheet 21.
  • the crosslinked structure portion is formed of the resin sheet 21, the same effects as those of the respective examples described above can be obtained.
  • the crosslinked structure portion is constituted by the resin sheet 21 heat-sealed to either of the exterior films 4 and 5, it is possible to easily distinguish visually whether or not the force has the crosslinked structure portion.
  • the range of choice of materials for the exterior film 4, 5 is expanded.
  • FIG. 6 shows a further modification of the first embodiment of the present invention.
  • the pressure-sensitive release portion is configured by replacing the illustrated resin sheet 21 with the non-woven fabric 23. That is, in a part of the heat-fusion area 6, the non-woven fabric 23 is exposed between the facing exterior films so that a part of the non-woven fabric 23 is exposed in the battery element housing and another part is exposed in the gas release chamber 12.
  • the non-woven fabric 23 is made of a resin different from the heat fusible resin of the exterior film which has a melting point higher than the melting point of the heat fusible resin constituting the heat fusible resin layer of the exterior film. It is for example, when the heat-bonded resin layer of the exterior film is made of polypropylene, the non-woven fabric 23 can be made of polyethylene terephthalate.
  • the heat fusion between the outer packaging films is higher than the melting point of the thermal fusion bonding resin forming the thermal fusion bonding resin layer of the outer packaging film and lower than the melting point of the non-woven fabric 23. To do. As a result, the heat fusible resin layer melts but the fibers of the non-woven fabric 23 do not melt, so the heat fusible resin of the heat fusible resin layer penetrates between the fibers of the non-woven fabric 23. Thus, the non-woven fabric 23 is held in the heat-bonded resin layer integrated by heat-sealing of the two outer packaging films.
  • a structure in which the non-woven fabric 23 is sandwiched between facing exterior films can be produced, for example, as follows. First, the non-woven fabric 23 cut into a predetermined size is placed on the heat-bonded area 6 of one of the two outer packaging films, and the adhesive and the heat-melt adhesive resin layer are slightly soft. The non-woven fabric 23 is temporarily fixed to the outer covering film by heat fusion or the like at a very low temperature. This temporary tacking may be such that the non-woven fabric 23 can be held on the outer packaging film until it is finally necessary to firmly fix the non-woven fabric 23 to the outer packaging film until the heat-sealed region 6 is finally formed. After that, the battery element (not shown) is sealed and the tube 14 is connected by heat fusion of the exterior film in the same manner as in the above-described example.
  • the non-woven fabric 23 is sandwiched in a part of the heat-welded region 6, and in the part where the non-woven fabric 23 is sandwiched, the thermal fusion bond of the outer film
  • the heat fusible resin constituting the oil layer is infiltrated between the fibers of the non-woven fabric 23. Therefore, since the heat fusible resin is not divided in the thickness direction of the heat fusible resin layer, the sealing performance necessary for the heat fusible region 6 can be obtained.
  • the bonding area between the heat-bonded resin layers of Ilum, that is, the heat-bonded resin is continuously connected in the thickness direction of the heat-bonded resin layer, and the area force of the part is the nonwoven fabric 23 of the same area. It is smaller than other areas that are not crowded. Since the non-woven fabric 23 is made of a resin having a higher melting point different from the heat-fusing resin constituting the heat-fusing resin layer, the resin constituting the non-woven fabric 23 and the heat-fusing resin are used. The adhesive strength with is smaller than the adhesive strength between heat sealable resins.
  • the peel strength of the exterior film at the portion where the non-woven fabric 23 is sandwiched depends on the proportion of the heat fusible resin in the heat fusible resin layer. The higher the proportion, the higher the peel strength. The lower the proportion, the lower the peel strength.
  • the proportion of the heat-fusible resin in the heat-bonded resin layer depends on the amount of the non-woven fabric 23 to be sandwiched. The proportion of the heat fusible resin tends to be low when the basis weight is large, and the proportion of the heat fusible resin tends to be high as the basis weight is small. From the above, it is possible to adjust the peel strength in the region in which the non-woven fabric 23 is sandwiched by appropriately setting the basis weight of the non-woven fabric 23 to be sandwiched. Thus, by setting it as the structure which inserts the nonwoven fabric 23 and adjusts peeling strength, the fabric weight of the nonwoven fabric 23 can be set suitably, and the release pressure of gas can be set arbitrarily.
  • any of wet, dry (resin adhesion, thermal bond, spunlace), and spunbond (melt spinning, wet spinning, flash spinning, melt blowing) may be used.
  • fibers in which fibers are arranged in almost one direction, and fibers in which they are arranged in random, but for adjusting the peel strength, the ratio of fibers in the heat-fused resin layer. are closely related, and whether or not the fibers are arranged, and how The direction is not so important. Therefore, as the non-woven fabric 23, either one in which fibers are arranged or not may be used, or in the case of using fibers in which fibers are arranged, the arrangement direction of fibers may be determined.
  • the shape and size of the non-woven fabric 23 can be the same as in the case of forming the cross-linked structure portion described above. Furthermore, it is possible to form a protruding fusion part as shown in FIG. 1 in a part of the heat fusion area 6 and to arrange the non-woven fabric 23 in the area including the protruding fusion part. The action of the protruding fusion part is as described above.
  • the non-woven fabric 23 is used in which the fibers 23a are arranged in the ⁇ direction, and the non-woven fabric 23 is disposed so that the arrangement direction is perpendicular to the outer edge of the exterior film. Therefore, in FIG. 7, the non-woven fabric 23 is shown in cross section of the fibers 23a. Even when two non-woven fabrics 23 are stacked, the non-woven fabric 23 is held in the thermal fusion resin layer 8 of each exterior film integrated by thermal fusion.
  • the peel strength is reduced more than in the case where one non-woven fabric 23 having the same coating weight as the total coating weight of the two non-woven fabrics 23 is sandwiched. be able to.
  • the connecting area of the heat-sealable resin having penetrated each non-woven fabric 23 becomes smaller at the boundary between the two non-woven fabrics 23, one non-woven fabric 23
  • the number of non-woven fabrics 23 to be superposed may be three or more if it is necessary to set a lower opening pressure than that of two non-woven fabrics.
  • the sandwiching sheet-like member is made of a resin having a melting point higher than that of the heat fusible resin constituting the heat fusible resin layer 8 of the exterior films 4 and 5, and the melted heat fusible It is not limited to the non-woven fabric as long as it has a structure that allows permeation of resin.
  • a sheet-like member a fiber assembly, a microporous film, a resin sheet, etc. may be mentioned, and even if the above-mentioned structure is replaced with a fiber assembly, a microporous film, a resin sheet, etc. Similar effects can be obtained.
  • the fiber assembly is configured such that a large number of fiber bonds and a thermally fusible resin penetrates between the fibers, and in addition to the non-woven fabric described above, a woven fabric in which fibers are woven according to the process is also used. Including. Even in the case of a woven fabric, the opening pressure can be arbitrarily set by appropriately setting the weight per unit area.
  • the microporous film is a film in which a large number of micropores are dispersed, and when the microporous film is used as a sheet-like member, the heat fusible resin penetrates into these micropores.
  • the same one as used for the separator can be used as long as it is a material having a melting point higher than that of the heat fusible resin forming the heat fusible layer of the exterior film.
  • the opening pressure can be controlled by appropriately setting the size and distribution density of the pores. The size and distribution density of the micropores depend on the draw ratio of the film when the microporous film is produced by a dry process, and the diameter and content of the solvent and the fine particles when produced by a wet process.
  • the resin sheet is also formed by dispersing a large number of openings through which the molten heat-sealable resin penetrates, and the opening pressure can be controlled by the opening ratio.
  • the resin sheet is distinguished from the microporous film in that the thickness is thicker than the microporous film.
  • a resin sheet which can be penetrated by a heat-fusion-bonding resin can be produced by forming a large number of openings with a punching needle, a heating needle or the like in a sheet material formed by the T-die method or the like.
  • the aperture ratio can be arbitrarily controlled by freely setting the size and arrangement of the aperture and the like.
  • the gas outlet is formed of a laminate film that constitutes the exterior film. May be In that case, it is preferable that the exterior film be shaped to have a portion elongated to a position away from the battery element, which is a passage for introducing a gas.
  • the tube 44 has not only a function as a gas lead-out part but also a function as a pressure release part.
  • the tube 44 is a metal tube whose one end is closed and the other end is open. At the closed end of the tube 44, a through hole 44a is formed on the side of the tube 44.
  • the number of through holes 44a may be one or more than one.
  • the exterior films 34, 35 laminate films similar to those used in the first embodiment can be used, and the heat fusible resin layers 38 are opposed to each other to sandwich the battery element 32, and the battery is required.
  • the battery element 32 is sealed by heat fusion around the element 32.
  • a gas reservoir 42 which is a non-thermal fusion part of the exterior films 34 and 35 is provided inside the thermal fusion zone 36 formed over the entire circumference of the outer periphery of the film sheathed battery 31 by thermal fusion of the exterior films 34 and 35.
  • the battery element 32 is provided so as to protrude from the battery element storage unit.
  • the tube 44 exposes the closed end surface in the gas reservoir 42 so that the through hole 44 a is sealed from the outside of the tube 44, and is sheathed through the metal adhesive resin 45 in the heat sealing area 36. It is fixed by being sandwiched between the films 34, 35.
  • the metal adhesive resin 45 is a resin that can be heat-fused to metal, and an example thereof is a modified resin. By interposing the metal adhesive resin 45 between the tube 44 and the exterior film 34, 35, the metal tube 44 can be heat-sealed to the exterior film 34, 35. In order to enable heat sealing between the outer covering films 34 and 35 and the tube 44 to be performed well, the metal adhesive resin 45 is a resin of the same kind as the heat sealing resin layer 38 of the outer covering films 34 and 35. When the heat-bonding resin layer 38 desired to be present is polypropylene, modified polypropylene is preferably used for the metal adhesive resin 45.
  • the metal adhesive resin 45 is disposed over the entire circumference of the tube 44 so as to close at least the through hole 44 a in the axial direction of the tube 44.
  • the heat sealing of the tube 44 to the covering film 34, 35 is performed via this metal adhesive resin 45, whereby the tube 44 is airtightly connected to the covering film 34, 35.
  • the other configuration is the same as that of the first embodiment, and thus the description thereof is omitted.
  • gas is generated internally due to some abnormality, and when the internal pressure rises, the battery element storage portion and the gas reservoir 42 expand, and the inner edge of the thermally fused region 36
  • the peeling stress of the exterior films 34 and 35 acts on the As the interface that can be peeled off by the application of the peeling stress, in addition to the interface between the heat-sealed resin layers 38 of the outer covering films 34 and 35, the outer covering film 34 is particularly heat-sealed at the portion where the tube 44 is heat-sealed.
  • the exfoliation with the rise of the internal pressure proceeds at the interface between the tube 44 and the metal adhesive resin 45.
  • the through hole 44a is opened, and the gas generated inside the film-sheathed battery 31 is introduced from the through hole 44a into the tube 44, as shown in FIG. Released through That is, the tube 14 functions as a pressure release portion from the closed end to the portion where the through hole 44a is formed.
  • the internal pressure is released, and peeling does not act on the interface between the tube 44 and the metal adhesive resin 45, so peeling does not proceed. For this reason, the airtightness of the connection portion between the exterior films 34 and 35 and the tube 44 is maintained, and the gas is surely released at the tip force of the tube 44 without leaking the end surface force of the exterior films 34 and 35.
  • the opening pressure of the gas can be arbitrarily set by appropriately setting the position of the through hole 44a in the heat-sealed region of the tube 44 in the direction in which the peeling proceeds. It can be set.
  • the position of the through hole 44a can be adjusted depending on the attachment position of the tube 44 or can be adjusted by the formation position of the through hole 44a to the tube 44.
  • the tube 44 can also be made of a resin.
  • the tube 44 uses a different type of resin from the heat-fusion resin layer 38 of the exterior film 34, 35 in order to ensure that the progress of peeling is performed on the outer peripheral surface of the tube 44.
  • the metal adhesive resin 45 is unnecessary, and the tube 44 can be heat-sealed directly to the exterior films 34, 35.
  • the cross-sectional shape of the tube 44 may be any cross-sectional shape such as circular or oval as long as it can be airtightly connected with the exterior films 34 and 35.
  • the shape of the tube 44 The configuration is not particularly limited as long as it is a tubular member closed at one end and the through-hole is formed in the side wall in the region thermally fused directly or indirectly to the exterior films 34, 35. Yes.
  • the tube 44 is exposed in the space in which the battery element 32 is stored. Therefore, when the tube 44 is made of resin, there is a possibility that moisture in the air may infiltrate into the battery element housing through the wall surface of the tube 44. Infiltration of moisture into the battery compartment adversely affects the performance of the film-clad battery 31. From this point of view, it is preferable that the portion of the tube 44 exposed to the space for housing at least the battery element 32 which is most desirable to be made of metal is metal.
  • the shape of the gas reservoir 42 can be formed only by the cup portion for forming the battery element storage portion, and the tube 44 at the portion to which the tube 44 is connected. If the outer covering films 34 and 35 are formed in advance in accordance with the outer shape of the tube 44, the tube 44 can be more securely connected airtightly.
  • the tube when used as the gas outlet, an example is shown in which the tube is connected directly or indirectly to the exterior film, but the connection portion between the exterior film and the tube.
  • a material may be added to the tube to press the outer film against the outer force thereof to reinforce the airtight connection between the outer film and the tube.
  • An example of such a member is a protective member 66 as shown in FIG.
  • the protective member 66 shown in FIG. 11 is a tubular member, and is put on the connection portion between the exterior films 54 and 55 and the tube 64.
  • the side surface of the protective member 66 is formed with a notch 66a for escaping the heat fusion region 56 !.
  • the film outer battery may be heated to a high temperature. Therefore, the internal pressure of the portion which becomes the gas passage at the time of pressure release also increases, and in some cases, the temperature becomes high.
  • the flexible outer film 54, 55 is fused to the outer peripheral surface of the tube 64 so that the tube 64 is sealed.
  • the connection to the lumens 54, 55 causes the internal films 54, 55 to open outward at the connection with the tube 64 due to the increase in internal pressure.
  • the internal pressure rises and this force becomes large it is assumed that the exterior films 54, 55 will be peeled off from the tube 64.
  • the heat-bonded resin layer of the covering film softens or melts, and the peeling force of the covering films 54, 55 is more likely to occur. Peeling of the exterior films 54, 55 leads to the formation of a gas leak path and the detachment of the tube 64.
  • the protective member 66 by providing the protective member 66, the external films 54, 55 and the external film 54, 55 are less likely to be peeled off at the connection portion between the external films 54, 55 and the tube 64 when pressure is released.
  • the gas can be prevented from leaking from the connection with the tube 64, and the gas can also release the tip force of the tube 64.
  • metal or heat resistant resin is preferable.
  • the member for pressing the exterior film 54, 55 against the tube 64 at the junction of the exterior film 54. 55 and the tube 64 does not have to be cylindrical.
  • it may be a block-like member 76, or as shown in FIG. 13, it may be a pair of members 86 which also clamp the facing films 54 and 55 in the opposing direction.
  • the block-like member 76 has a through hole 76 b for passing the tube 64 and a slit 76 a for relief of the heat fusion area 56.
  • recesses 86 a corresponding to the outer shape of the tube 64 are formed in portions of the respective members 86 facing the tube 64.
  • the property of the exterior film itself may be altered.
  • One example is the crosslinking treatment of the resin by the irradiation of the electron beam described above.
  • the crosslinked structure portion formed by the crosslinking treatment has the property of being hard to soften at high temperature as compared to the case where crosslinking treatment is not performed / in the case of heat treatment.
  • This crosslinking treatment is performed after heat-sealing the outer covering film and the tube.
  • the material of the outer peripheral surface of at least the part to be bonded to the exterior film is made of the same kind of resin as the resin constituting the resin layer of the exterior film, after heat fusion of the exterior film and the tube
  • the material of the outer peripheral surface of at least the part to be bonded to the exterior film is made of the same kind of resin as the resin constituting the resin layer of the exterior film
  • the crosslinking treatment for forming the pressure release part having the crosslinked structure described in the first embodiment is performed before the thermal fusion of the exterior film, and in this respect, the airtight connection of the tube It differs from the cross-linking treatment to ensure the crosslinking treatment to ensure the The crosslinking treatment to be performed after heat-fusing the outer covering film and the tube may be performed on the whole of the other heat-welded region and further the entire outer covering film, which is lined only at the connection portion between the outer covering film and the tube.
  • the peel strength of the outer packaging film may change, that is, the open pressure may change, so cross-linking treatment is not applied to the area to be the pressure release part. Is preferred.
  • the other heat-welded region to the crosslinking treatment it is possible to improve the airtightness in the other heat-welded region which is smoothed only at the connection portion between the outer packaging film and the tube.
  • the battery element in the above-described example, a positive electrode, a negative electrode, and a separator are formed in a strip shape, and a positive electrode sandwiching the separator is shown.
  • the battery element may be a wound battery element in which positive electrodes and negative electrodes are alternately disposed by stacking the negative electrodes, winding them, and compressing them in a flat shape.
  • any battery element used for a normal battery can be applied as long as it includes a positive electrode and a negative electrode facing each other through the electrolyte.
  • the battery element in a general lithium secondary battery is a positive electrode plate coated with a positive electrode active material such as lithium manganese oxide, lithium cobaltate or the like on both sides of an aluminum foil or the like, lithium doped A negative electrode plate in which a possible carbon material is coated on both sides of a copper foil or the like is opposed via a separator, and an electrolyte containing a lithium salt is impregnated therein.
  • the battery element As the battery element, other battery elements of other types of chemical cells such as a nickel hydrogen battery, a nickel cadmium battery, a lithium metal primary battery or a secondary battery, a lithium polymer battery, etc. are listed. Be Furthermore, the present invention uses an exterior film as an electrical device such as a capacitor element exemplified in a capacitor such as an electric double layer capacitor, an electrolytic capacitor, etc. which can store electric energy inside and generate gas by chemical reaction or physical reaction. Applicable to sealed electric devices.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
  • Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
  • Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
  • Primary Cells (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

　電池要素２は、熱融着樹脂層を有する外装フィルム４，５に挟まれて包囲され、外周部を全周にわたって熱融着することによって形成された熱融着領域６により封止されている。熱融着領域６の一部には、外装フィルム５を架橋処理することによって架橋構造部１３が形成されているとともに、架橋構造部１３に先端を位置させてガス開放室１２が形成されている。ガス開放室１２は、周囲を熱融着領域６に囲まれた、外装フィルム４，５が熱融着されていない部分である。ガス開放室１２には、先端部をガス開放室１２内に位置させて、両端が開放したチューブ１４が外装フィルム４，５に挟まれた状態で接続されている。

Description

明 細 書
フィルム外装電気デバイスおよびその製造方法
技術分野
[0001] 本発明は、化学電池やキャパシタに代表される、化学電池要素やキャパシタ要素 などの電気デバイス要素をフィルムカゝらなる外装材で封止したフィルム外装電気デバ イスおよびその製造方法に関する。
背景技術
[0002] フィルム外装電気デバイスの一種に、フィルム外装電池がある。従来、フィルム外装 電池として、電池要素をその厚み方向両側力 外装フィルムで挟み、電池要素の外 周で、対向する外装フィルム同士を接合することによって、電池要素を電解液ととも に気密封止（以下、単に「封止」ともいう）した構成のものが知られている。外装フィル ムには、金属層と熱融着性榭脂層とを積層したラミネートフィルムが一般に用いられ、 外装フィルム同士の接合は、熱融着性榭脂層同士を熱融着することによって行われ る。
[0003] ところで、電池の使用時に、規格範囲外の電圧が印加されたりすると、電解液溶媒 の電気分解により電池内部にガス種が発生することがある。さらに、電池が規格範囲 外の高温で使用されたりしても、電解質塩の分解などによりガス種のもとになる物質 が生成される。基本的には、規格範囲内で電池を使用してガスを発生させないように することが理想である。しかし、電池の制御回路が何らかの原因で正常に動作せず 異常な電圧が印加されたり、何らかの原因で周囲が異常に高温となったりすると、場 合によっては電池内部に大量にガスが発生することもある。
[0004] 電池内部でのガスの発生は、電池の内圧上昇をもたらす。内圧が極度に上昇する ことにより電池が破裂するのを防ぐため、金属缶や厚肉の榭脂成形品といった剛性 の高い外装材を用いた電池の多くは、電池の内圧が上昇した際にガスを電池の外部 へ逃がす圧力安全弁を有している。しかし、フィルムを外装材とするフィルム外装電 池においては、圧力安全弁を設けることが構造上難しい。フィルム外装電池は内圧 が上昇しすぎると、電池要素を収容している空間が膨張し、最終的にはフィルムが破 裂してその箇所力もガスが噴出する。ところがが、この破裂がどの箇所で発生するか 特定できない。そのため、破裂した箇所によっては、周囲の機器や部材に悪影響を 及ぼすことがある。
[0005] 電池は、例えば自動車といった乗物や各種機械、あるいはそれらの電装品のエネ ルギ一源として使用されることも多い。電池内部力 発生するガスは可燃性の物質や 腐食性の物質を含むこともあるので、噴出したガスをどう処理するかが重要である。特 開 2003— 45380号公報 (特許文献 1)には、車載用バッテリーにおいて、ガス流路 を電槽の内部に設け、このガス流路に排気パイプを連結し、排気パイプによって、電 槽内部で発生したガスを車外へ排出することが記載されている。
[0006] 一方、特開 2002— 324526号公報 (特許文献 2)には、それぞれが開口部を有す るフィルムからなる複数の被覆体で、アルミ箔で密閉された電池要素を多重に被覆し たフィルム外装電池が記載されている。各被覆体は、熱収縮性を有しており、かつ、 開口部が互いに重ならないように電池要素を被覆している。特許文献 2に記載の電 池によれば、電池要素力 ガスが発生すると、アルミ箔が破れ、そこからガスが噴出 する。噴出したガスは、内側から外側へ向力つて各被覆体の開口部を順次通って、 電池の外部へ排出される。電池が加熱した場合は、各被覆体がそれぞれ収縮し、内 側の被覆体の開口部が外側の被覆体で密封される。これによつて、酸素を含んだ外 気が電池内部に流入するのが防止され、電池の燃焼等が防止される。
[0007] 電池の周囲には、電池の端子、その端子と接続される周辺回路、および電池同士 の接点など、電解液がカゝかると腐食や誤動作といった不具合が生じる要素が存在す ることが多い。電池から噴出されるガスは、電解液のミストを含むことがあり、ガスの噴 出による不具合を防止するためには、特許文献 1に記載されるように、パイプを用い て、不具合が生じる要素力も離れた位置まで、ガスを誘導して力も排出するのが望ま しい。その場合は、パイプを外装材に対して気密に接続する必要がある。特許文献 1 のように、車載用バッテリーにおいては、外装材はそれ自身が十分な肉厚と剛性を有 する強度部材となるのが一般的である。そのような部材に対しては、適切な嵌合構造 を採用したり、 Oリングのようなシール部材を付加したりして、パイプを気密に接続す るのは容易である。 [0008] しかし、フィルム外装電池の場合は、内部で発生したガスを特定の箇所力 排出す る構成として、外装材であるフィルムの接合領域の一部に他の領域よりも接合強度の 弱い領域を形成し、その領域カゝらガスを排出する構成が一般に用いられている。従 来のフィルム外装電池では、電池のすぐ脇でガスを開放させる構成しか提案されて おらず、上記の不具合が生じる。そこで、フィルム外装電池に、ガスを誘導するため のパイプを接続することが考えられる。しかし、単純にノイブを接続しただけでは、パ イブは、ガスを排出する位置すなわち接合強度の弱 ヽ領域でフィルムに接続される ため、フィルムとの気密性を確保するのが困難になる。その結果、フィルムとパイプと の接合部に加わる応力によっては、パイプとの接合部でフィルムが剥離してそこから ガスが漏れ、ガスを所望の位置まで導くことができなくなることもある。これに対し、特 許文献 2に記載されたフィルム外装電池は、電池要素を多重に被覆した各被覆体の 開口部をずらしているだけであり、接合強度の弱い領域を形成する必要はないので、 最も外側の開口部にパイプを気密に接続することができる。しかし、特許文献 2に記 載されたフィルム外装電池は、電池要素を多重に被覆しているため、使用する被覆 体の量が通常のフィルム外装電池と比べて極端に増えてしまうだけでなぐ被覆する 工程も大幅に増えてしまう。
[0009] こういった課題は、フィルム外装電池に限らず、ガスを発生する可能性のある電気 デバイス要素を外装フィルムで封止したフィルム外装電気デバイスに共通である。 発明の開示
[0010] 本発明の目的は、内部で発生したガスを所望の位置まで導き、そこ力も放出させる ことのできるフィルム外装電気デバイスを簡易な構成で提供し、また、そのようなフィ ルム外装電気デバイスの製造方法を提供することである。
[0011] 上記目的を達成するため本発明のフィルム外装電気デバイスは、電気エネルギー を内部に蓄積し化学反応または物理反応でガスを発生し得る電気デバイス要素と、 この電気デバイス要素を封止する外装フィルムとを有する。外装フィルムは、熱融着 榭脂層を含み、電気デバイス要素の外周部で熱融着榭脂層同士が対向するように 電気デバイス要素を包囲し、外周部で対向した熱融着榭脂層同士が電気デバイス 要素の全周にわたって熱融着されて形成された熱融着領域によって電気デバイス要 素を封止している。本発明のフィルム外装電気デバイスは、さら〖こ、電気デバイス要 素が収納された空間と独立した中空部を備え、電気デバイス要素と離れた位置まで ガスを誘導し、外気と連通するガス導出部と、熱融着領域の一部に、電気デバイス要 素が収納された空間と中空部とを繋いで形成され、熱融着領域の他の領域よりも優 先的に剥離してガスを通過可能とする圧力開放部と、を有する。
[0012] 上記のとおり構成された本発明のフィルム外装電気デバイスでは、内部でのガスの 発生により内圧が上昇すると、外装フィルムの熱融着領域の内縁には外装フィルムの 引き剥がし応力が作用する。熱融着領域の一部には、電気デバイス要素が収納され た空間と繋がる圧力開放部が形成されている。圧力開放部は、他の熱融着領域より も優先的に剥離するので、外装フィルムの剥離は、他の領域に優先して圧力開放部 で進行する。圧力開放部にはガス導出部が接続されており、圧力開放部での外装フ イルムの剥離がガス導出部まで達すると、電気デバイス要素を収納して 、る空間とガ ス導出部の中空部とが連通し、ガスはガス導出部の先端力 放出される。このように して、本発明のフィルム外装電気デバイスによれば、内部で発生したガスが所望の位 置力 放出される。
[0013] ガスの放出位置を任意に設定するためには、ガス導出部はチューブを含むことが 好ましい。チューブは、例えば、少なくとも外装フィルムとの接合部の外周面を外装フ イルムの熱融着榭脂層を構成する榭脂と同種の榭脂で構成することができる。圧力 開放部は、熱融着領域の他の領域に比べて剥離強度が低くなるような構造を有して いれば、種々の構造を採用することができる。例えば、架橋された榭脂からなる架橋 構造部、電気デバイス要素が収納された空間に向力つて突出して形成した突出融着 部、および、互いに対向する外装フィルムに挟まれた、熱融着榭脂層を構成する熱 融着榭脂よりも高い融点の榭脂からなり、熱融着性榭脂が浸透したシート状部材など が挙げられる。
[0014] さらに、一端が閉鎖されるとともに側面に貫通穴が形成されたチューブを、互いに 対向している外装フィルムの間で、閉鎖されている一端部を電気デバイス要素が収 納されている空間内に露出させ、かつ貫通穴を外側力 密閉させて、熱融着領域の 他の領域と比べて小さ!、剥離強度で熱融着した構成とすることもできる。この場合は 、チューブが、中空部を備えたガス導出部、および圧力開放部を兼ねている。
[0015] 本発明のフィルム外装電気デバイスの製造方法は、電気エネルギーを内部に蓄積 し化学反応または物理反応でガスを発生し得る電気デバイス要素、および電気デバ イス要素を封止するための、熱融着榭脂層を有する外装フィルムを用意する工程と、 電気デバイス要素の外周部で熱融着榭脂層同士が対向するように電気デバイス要 素を包囲する工程と、電気デバイス要素を包囲した外装フィルムを、電気デバイス要 素の外周部の全周にわたつて熱融着することによって、電気デバイス要素を封止す る工程とを有する。電気デバイス要素を封止する工程では、電気デバイス要素が収 納された空間と独立した中空部を備え前記電気デバイス要素と離れた位置まで前記 ガスを誘導して外気と連通するガス導出部、および熱融着された領域の一部で上記 空間と中空部とを繋ぐ、熱融着された他の領域よりも優先的に剥離して前記ガスを通 過可能とする圧力開放部を有して外装フィルムを熱融着する。
[0016] 本発明のフィルム外装電気デバイスの製造方法によって、上述した本発明のフィル ム外装電気デバイスが製造される。
[0017] 本発明によれば、内部でのガスの発生に伴う内圧の上昇による外装フィルムの剥 離を圧力開放部で確実に行わせ、内部で発生したガスをガス導出部から放出させる ことができる。ガス導出部は、電気デバイス要素と離れた位置までガスを誘導して外 気と連通するように構成されているので、ガスが放出されても影響のない位置へガス を導くことができる。し力も、圧力開放部とガス導出部とを有するだけでよいので、フィ ルム外装電気デバイス全体としての構成も簡易なものとすることができ、かつ、フィル ム外装電気デバイスの製造も容易に行うことができる。
図面の簡単な説明
[0018] [図 1]本発明の第 1の実施形態によるフィルム外装電池の分解斜視図である。
[図 2]図 1に示すフィルム外装電池の平面図である。
[図 3]図 2の A— A線断面図である。
圆 4]図 1に示すフィルム外装電池の一変形例を示す、突出融着部を設けない場合 の平面図である。
[図 5]図 1に示すフィルム外装電池の他の変形例を示す、架橋構造部を榭脂シートで 構成した例の、チューブの軸線方向に沿った要部断面図である。
[図 6]図 1に示すフィルム外装電池の更に他の変形例を示す、不織布を含む圧力開 放部を有する例の平面図である。
[図 7]2枚重ねの不織布を有する圧力開放部の断面図である。
圆 8]本発明の第 2の実施形態によるフィルム外装電池の平面図である。
[図 9]図 8の B— B線断面図である。
[図 10]図 8に示すフィルム外装電池の、圧力開放時の B— B線断面図である。 圆 11]本発明によるフィルム外装電池の、外装フィルムとチューブとの接続部を補強 した一例の斜視図である。
圆 12]本発明によるフィルム外装電池の、外装フィルムとチューブとの接続部を補強 した他の例の斜視図である。
圆 13]本発明によるフィルム外装電池の、外装フィルムとチューブとの接続部を補強 したさらに他の例の斜視図である。
符号の説明
1, 31 フィルム外装電池
2, 32 電池要素
3a 正極タブ
3b 負極タブ
4, 5, 34, 35, 54, 55 外装フィルム
6, 36, 56 熱融着領域
8, 38 熱融着榭脂層
9 非通気層
10 圧力開放部
10a 非融着部
11 突出融着部
12 ガス開放室
13 架橋構造部
14, 44, 64 チューブ 21 榭脂シート
23 不織布
44a 貫通穴
45 金属接着性樹脂
66 保護部材
76, 86 咅附
発明を実施するための最良の形態
[0020] (第 1の実施形態）
図 1〜図 3を参照すると、本実施形態のフィルム外装電池 1は、複数の正極板およ び複数の負極板を積層した構造を有する扁平な略直方体状の電池要素 2と、電池 要素 2の正極板および負極板にそれぞれ接続された正極タブ 3aおよび負極タブ 3b と、電池要素 2を封止する 2枚の外装フィルム 4, 5とを有する。
[0021] 電池要素 2は、それぞれ電極材料が両面に塗布された金属箔からなる複数の正極 板と複数の負極板とが、セパレータを介して交互に積層された構造を有する。各正極 板および各負極板の一辺からはそれぞれ電極材料が塗布されて！、な！、未塗布部分 が突出して設けられている。正極板の未塗布部分同士、および負極板の未塗布部分 同士はそれぞれ一括して超音波溶接されて、正極タブ 3aおよび負極タブ 3bと接続さ れて!ヽる。正極板および負極板の超音波溶接された未塗布部分は集電部と呼ばれ る。つまり、正極タブ 3aおよび負極タブ 3bは、それぞれ電池要素 2の正極側および 負極側の集電部に接続されている。
[0022] 本実施形態では、正極板および負極板は、電極材料の未塗布部分を互！ヽに反対 方向に向けて突出させて重ねられている。したがって、正極タブ 3aと負極タブ 3bとは 、フィルム外装電池 1の互いに対向する辺から引き出されている。本実施形態では、 フィルム外装電池 1の平面形状を略長方形とし、正極タブ 3aおよび負極タブ 3bを、そ の長方形の短辺から引き出している。
[0023] リチウムイオン電池などの非水電解質電池の場合、一般に、正極板を構成する金 属箔にはアルミニウム箔が用いられ、負極板を構成する金属箔には銅箔が用いられ る。さらに、正極タブ 3aにはアルミニウム板が用いられ、負極タブ 3bにはニッケル板ま たは銅板が用いられる。負極タブ 3bを銅板で構成する場合、表面にニッケルめっき を施してもよい。
[0024] セパレータは、ポリオレフイン等の熱可塑性榭脂から作られた、マイクロポーラスフィ ルム (微多孔フィルム）、不織布あるいは織布など、電解液を含浸することができるシ ート状の部材を用いることができる。
[0025] 外装フィルム 4, 5は、電池要素 2をその厚み方向両側から挟んで包囲するため、電 池要素 2の平面寸法よりも大きな平面寸法を有する。外装フィルム 4, 5の、電池要素 2の周囲で重なり合った対向面同士を熱融着することで、電池要素 2が封止される。 したがって、電池要素 2の周囲は全周に亘つて封止領域とされ、特にその熱融着され た領域を、図面では熱融着領域 6として斜線で示している。一方の外装フィルム 4に は、電池要素 2を包囲する空間である電池要素収納部を形成するために、中央領域 にカップ部 4aを有する。熱融着領域 6は、このカップ部 4aの周囲全周に亘つて形成 されている。カップ部 4aの加工は、深絞り成形によって行うことができる。本実施形態 では、一方の外装フィルム 4のみにカップ部 4aを形成している力 両方の外装フィル ム 4, 5にカップ部を形成してもよい。また、カップ部を形成せずに外装フィルム 4, 5の 柔軟性を利用して電池要素 2を包囲してもよい。
[0026] 外装フィルム 4, 5には、ラミネートフィルムが好ましく用いられる。ラミネートフィルム としては、柔軟性を有しており、かつ電解液が漏洩しないように熱融着によって電池 要素 2を封止できるものが用いられる。外装フィルム 4, 5に用いられるラミネートフィル ムの代表的な例としては、金属薄膜など力もなる非通気層 9と熱融着性榭脂からなる 熱融着榭脂層 8とを積層した構成、あるいは、非通気層 9の熱融着榭脂層 8と反対側 の面にさらに、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステルやナイロンといったフィ ルム力 なる保護層を積層した構成が挙げられる。電池要素 2を封止するに際しては 、熱融着榭脂層 8同士を対向させて電池要素 2を包囲する。
[0027] 非通気層 9を構成する金属薄膜としては、例えば、厚さが 10〜： LOO /z mの、 Al、 Ti 、 Ti合金、 Fe、ステンレス、 Mg合金などの箔を用いることができる。熱融着榭脂層 8 に好ましく用いられる熱融着性榭脂については後述するが、良好な熱融着を行うた めには、熱融着榭脂層 8の厚さは 10〜200 /ζ πιが好ましぐより好ましくは 30〜： LOO μ mである。
[0028] さらに、本実施形態のフィルム外装電池 1は、圧力開放部 10と、ガス導出部と、を有 する。圧力開放部 10は、内部で発生したガスによってフィルム外装電池 1の内圧が 上昇した際に、フィルム外装電池 1が破裂する前にガスを外部へ開放する。ガス導出 部は、圧力開放部 10で開放されたガスをフィルム外装電池 1の外部へ導く。
[0029] 圧力開放部 10は、熱融着領域 6の一部として、本実施形態ではフィルム外装電池 1の長辺の中間に設けられており、熱融着領域 6の内縁の一部を電池要素 2側に突 出させて形成した突出融着部 11と、突出融着部 11を含む範囲に形成された架橋構 造部 13とを有する。ガス導出部は、先端が突出融着部 11に位置するように周囲が熱 融着領域 6に囲まれて形成されたガス開放室 12と、ガス開放室 12に気密に接続され た、一端がガス開放室 12内に開口し、他端がフィルム外装電池 1の外部に開口して いる、両端が開放したチューブ 14とを有する。つまり、ガス導出部は、電池要素収納 部と独立して配置されており、かつ、外装フィルム 4, 5と離れた位置で開口して外気 と連通するガス開放室 12およびチューブ 14を備えている。また、圧力開放部 10は、 熱融着領域 6の一部に、電池要素収納部とガス開放室 12とを繋いで形成されている
[0030] ガス開放室 12は、外装フィルム 4, 5が熱融着されず、単に外装フィルム 4, 5同士 が向き合つているだけの外装フィルム 4, 5間の領域として形成され、これにより、ガス 開放室 12はチューブ 14を介して外気と連通している。また、ガス開放室 12は熱融着 領域 6を介して電池要素収納部と隔てられており、電池要素収納部とは連通していな い。
[0031] チューブ 14は、フィルム外装電池 1の内部で発生したガスを、放出しても影響のな い場所へ導く。そのために、図では比較的短い長さで直線的に示されている力 フィ ルム外装電池 1の外部に開口している他端力 ガスを放出しても影響のない場所に 位置するように、適宜長さを有し、かつ適宜経路を引き回されている。
[0032] チューブ 14は、外装フィルム 4, 5に挟まれて保持されており、外装フィルム 4, 5の 間では外周面が全周にわたって外装フィルム 4, 5と気密に接合されている。図 1では 断面が略円形のチューブ 14が示されている力 外装フィルム 4, 5との間で気密接続 が可能であれば、チューブ 14の形状は任意である。また、外装フィルム 4, 5とチュー ブ 14との気密接続をより確実にするために、図 1に示すように、チューブ 14が接続さ れる部分で外装フィルム 4, 5をチューブ 14の外形状に合わせた形状に予め加工し ておいてもよい。この加工は、カップ部 4aの加工と同様に行うことができる。
[0033] 外装フィルム 4, 5のうち一方 (本実施形態ではカップ部の形成されていない外装フ イルム 5)の一部には、熱融着榭脂層 8が選択的に架橋処理されることによって、架橋 構造部 13が形成されている。架橋構造部 13は、少なくとも突出融着部 11を含む領 域に形成されている。したがって、架橋構造部 13は、電池要素 2を包囲したときに互 いに対向する面の一方に、一部位が電池要素収納部に露出し、他の一部位がガス 開放室 12に露出している一つの連続した領域として形成される。また、架橋構造部 1 3は一方の外装フィルム 5のみに形成されているため、突出融着部 11では、外装フィ ルム 4の架橋されていない熱融着榭脂層 8と、もう一方の外装フィルム 5の架橋構造 部 13とが熱融着されることになる。
[0034] なお、実際のフィルム外装電池 1ではその外側からは架橋構造部 13を目視すること はできないが、図 2では、架橋構造部 13をその位置を示すものとして表している。こ のことは、以降の実施形態を示すフィルム外装電池の平面図においても同様である
[0035] 架橋構造部 13は、熱融着榭脂層 8に電子線を照射することによって形成することが できる。熱融着性榭脂の架橋方法としては、榭脂に架橋剤を添加する方法もあるが、 電子線を利用することによって、電子線を遮蔽するマスクを用いて容易に、特定の位 置のみに選択的に架橋構造部 13を形成することができる。
[0036] このように、熱融着榭脂層 8には電子線を照射することによって架橋構造部 13が形 成されるので、熱融着榭脂層 8を構成する熱融着性榭脂としては、熱融着が可能で あり、かつ電子線の照射によって架橋構造部 13を形成することのできる榭脂組成物 を用いることができる。このような榭脂組成物であれば、熱融着榭脂層 8を構成する榭 脂には、単独の榭脂、複数種の樹脂の混合物、あるいは、電子線分解型の榭脂であ つても電子線反応性化合物を添加 (混合'塗布等も含む。以下同様。）した樹脂組成 物を用いることができる。 [0037] このような榭脂組成物としては、ポリエチレン (高 ·中 ·低密度ポリエチレン、直鎖状 低密度ポリエチレン）およびポリプロピレン等のポリオレフインホモポリマー；プロピレン エチレン共重合体、プロピレンおよび Zまたはエチレンとブテン 1などの α—ォ レフインとの共重合体等のポリオレフイン共重合体;エチレン 酢酸ビニル共重合体（ EVA)、エチレン ェチルアタリレート共重合体（ΕΕΑ)、エチレン メチルアタリレー ト共重合体 (EMA)、エチレンーグリシジメタタリレート共重合体 (EGMA)等の、変成 ポリオレフイン等の—（CH -CHX)—なる繰り返し単位 (Xは、 H、 CH等の置換基）
2 3
を有する榭脂を挙げることができる。
[0038] また、ポリイソプチレン、ポリメタアタリレート、ポリフッ化ビ-リデン等の電子線分解 型の榭脂であっても、以下に示すような電子線反応性化合物を添加すれば、熱融着 榭脂層 8を構成する榭脂として使用可能である。
[0039] 電子線反応性化合物としては、電子線の照射により反応する化合物であれば特に 限定されないが、多官能であって架橋構造を形成しうるものが好ましい。例えば、トリ エチレングリコールジ (メタ）アタリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アタリレート、 ペンタエリスリトールテトラアタリレート、ジペンタエリスリトールへキサアタリレート、ペン タエリスリトールトリアタリレートへキサメチレンジイソシァネートウレタンポリマー等の多 官能アクリル系化合物;メチル (メタ)アタリレート、メトキシポリエチレングリコール (メタ )アタリレート等の単官能アクリル系化合物；多官能アクリル系化合物と単官能アタリ ル系化合物との混合物； 3, 4—エポキシシクロへキシルメチルー 3' , 4'—エポキシ シクロへキサンカルボキシレート、 1, 4 （6—メチルー 3, 4 エポキシシクロへキシ ルメチルカルボキシレート）ブタン等の脂環式エポキシ化合物；ビュルピロリドン、ビ- ルアセテート、ビュルピリジン、スチレン等のビュル化合物等を用いることができる。こ れらの電子線反応化合物は、熱融着榭脂層 8の全体に混入されていてもよいし、表 面に塗布されていてもよい。
[0040] 熱融着榭脂層 8への電子線の照射は、電池要素 2の封止工程の前、具体的には、 外装フィルム 4, 5で電池要素 2を包囲する前に、外装フィルム 5単体に対して、架橋 構造部 13を形成しない領域を電子線遮蔽部材でマスクして行う。電子線遮蔽部材と しては、架橋構造部 13を形成しない領域へ電子線が照射されないようにすることが できるものであれば任意の材料を用いることができ、例えば、アルミニウム、鉄、鉛、チ タン、銅等の金属材料、あるいはガラス材が挙げられる。これらの中でも、所望の形状 への加工や成形が容易であると!/ヽぅ観点から、アルミニウムや鉄などの金属材料が好 ましい。
[0041] 本実施形態のフィルム外装電池 1は、例えば、以下のようにして製造することができ る。
[0042] まず、 2枚の外装フィルム 4, 5のうち、一方の外装フィルム 5に、上述のようにして所 定の領域に電子線を照射することによって架橋構造部 13を形成する。
[0043] 次 、で、予め用意してぉ 、た、正極タブ 3aおよび負極タブ 3bを接続した電池要素 2を、上記の外装フィルム 4, 5で挟んで包囲する。この際、外装フィルム 4, 5は、熱融 着榭脂層 8同士を対向させた向きとする。その後、外装フィルム 4, 5の、電池要素 2 の周囲で対向している領域を、熱融着ヘッド (不図示)で加圧および加熱して熱融着 領域 6を形成し、これによつて電池要素 2を封止する。熱融着の際、熱融着ヘッドとし て、熱融着領域 6の形状に対応した加圧面を有する熱融着ヘッドを用いれば、突出 融着部 11およびガス開放室 12を形成するための特別な工程は不要となる。また、突 出融着部 11を形成する位置が外装フィルム 5の架橋構造部 13の位置と一致するよう に、外装フィルム 4, 5と熱融着ヘッドとが相対的に位置決めされる。
[0044] 電池要素 2の封止は、例えば、外装フィルム 4, 5の 3辺を一括または各辺ごとに先 に熱融着して、外装フィルム 4, 5を 1辺が開放した袋状に形成しておき、その袋状と なった外装フィルム 4, 5の開放している残りの 1辺力も電解液を注入し、その後、残り の 1辺を熱融着することによって行うことができる。また、残りの 1辺の熱融着を減圧雰 囲気中（減圧チャンバ内）で行えば、封止後のフィルム外装電池 1を大気圧雰囲気中 に戻すことによって、外装フィルム 4, 5は大気圧によって電池要素 2に押し付けられ、 外装フィルム 4, 5を電池要素 2に密着させることができる。
[0045] 外装フィルム 4, 5に対するチューブ 14の接続は、電池要素 2の封止工程、あるい は封止後に行うことができる。外装フィルム 4, 5とチューブ 14との接続方法は、チュ ーブ 14の外周面を全周にわたって外装フィルム 4, 5と気密に接合できる方法であれ ば特に限定されず、接着剤によって接続することもできるし、熱融着によって接続す ることちでさる。
[0046] チューブ 14が熱融着性の樹脂からなる場合は、好ましくは熱融着による接続方法 力 S用いられる。例えば、まず、圧力開放部 10が設けられる辺を熱融着する際に、チュ ーブ 14を挿入するための口部を残して外装フィルム 4, 5を熱融着する。圧力開放部 10が設けられる辺が最後の辺であれば、この時点で電池要素 2は封止される。次い で、口部力もガス開放室 12内にチューブ 14の端部を挿入し、その状態で外装フィル ム 4, 5をチューブ 14の外周面に熱融着する。あるいは、圧力開放部 10が設けられる 辺を熱融着する際に、チューブ 14を外装フィルム 4, 5で挟まれる所定の位置に設置 しておき、外装フィルム 4, 5の熱融着と同時にチューブ 14を熱融着することもできる
[0047] チューブ 14を熱融着によって接続する場合は、チューブ 14の外周面と外装フィル ム 4, 5との気密性をより確実にするため、チューブ 14の少なくとも外装フィルム 4, 5と の接合部の外周面を、外装フィルム 4, 5の熱融着榭脂層 8を構成する榭脂と同種の 榭脂で構成することが望ましい。例えば、熱融着榭脂層 8がポリプロピレン力もなる場 合は、チューブ 14の外周面もポリプロピレンとする。
[0048] 以上のように構成されたフィルム外装電池 1によれば、使用中に規格範囲外の電圧 が印加されたり、一時的に高温になったりすることなどによって電池要素 2からガスが 発生すると、フィルム外装電池 1の内圧が上昇する。内圧が上昇すると、外装フィルム 4, 5内の電池要素 2を包囲する空間である電池要素収納部はドーム状に膨らもうとし 、熱融着領域 6の内縁には外装フィルム 4, 5の引き剥がし応力が作用する。
[0049] 熱融着領域 6には前述した突出融着部 11が形成されているので、引き剥がし応力 は、この突出融着部 11に集中し、外装フィルム 4, 5の剥離は突出融着部 11で優先 的に進行する。この際、突出融着部 11では一方の外装フィルム 5に架橋構造部 13 が形成されているので、外装フィルム 4, 5は、両者の界面で確実に剥離する。外装フ イルム 4, 5の界面で剥離が進行し、ガス開放室 12まで達すると、電池要素収納部と ガス開放室 12とが連通する。
[0050] 電池要素収納部とガス開放室 12とが連通すると、電池収納部内のガスはガス開放 室 12内に導入され、さら〖こ、ガス開放室 12からチューブ 14を通って、チューブ 14の 先端力 放出される。このように、架橋構造部 13によって外装フィルム 4, 5の剥離界 面が規定されるので、ガスの開放圧力が安定しており、かつ、外装フィルム 4, 5の剥 離が確実にガス開放室 12に達する、信頼性の高いフィルム外装電池 1が、極めて簡 易な構成で提供される。
[0051] 以下に、突出融着部 11、架橋構造部 13、およびチューブ 14の作用について順に 説明する。
[0052] まず、突出融着部 11について説明する。
[0053] 突出融着部 11は、周囲に対して相対的に電池要素 2へ向かって突出した熱融着 領域 6の部分として形成されている。つまり、突出融着部 11の両側は、電池要素収納 部に連続した非融着部 10aとなっている。電池要素収納部内にガスが発生すると、 発生したガスは、電池要素収納部だけでなぐ突出融着部 11の両側の非融着部 10 aにも充満する。これにより、突出融着部 11には、その先端部において突出融着部 1 1の根元に向力う方向に作用する外装フィルム 4, 5の引き剥がし応力だけでなぐ両 側部からも、突出融着部 11の接線に直角な方向に引き剥がし応力が加わる。そのた め、突出融着部 11にはこれらの弓 Iき剥がし応力の合力として他の部位よりも大きな引 き剥がし応力が作用し結果的に、他の部位に優先して外装フィルム 4, 5の剥離が進 行すること〖こなる。
[0054] ところで、フィルム外装電池 1の長辺に単純に突出融着部 11を付加しょうとした場 合、突出融着部 11が設けられた辺については熱融着領域 6を電池要素 2に対して後 退させなければならないので、フィルム外装電池 1の外形寸法が大きくなつてしまう。 そこで本実施形態では、外装フィルム 4, 5を部分的に外側へ張り出した形状とし、こ の張り出した部分で電池要素収納部と連続した入り江状の領域が形成されるように 熱融着領域 6を形成するとともに、入り江状の領域に、突出融着部 11を形成している 。その結果、この入り江状の領域の、突出融着部 11の両側が、外装フィルム 4, 5が 熱融着されていない非融着部 10aとして形成される。このように突出融着部 11を形成 することで、フィルム外装電池 1の外形寸法の増大を最小限に抑えつつ、電池要素 収納部内部からの外装フィルム 4, 5の引き剥がし応力を集中させる部分としての機 能を有する突出融着部 11を形成することができる。 [0055] 突出融着部 11の形状は、電池要素 2に向かって実質的に突出していれば、図 1等 に示したような円弧状の先端部を有するものに限らず、矩形状のものや、先細り形状 のものなど、如何なる形状であってもよい。
[0056] 次に、架橋構造部 13について説明する。
[0057] 突出融着部 11では、図 3に示すように、外装フィルム 5の架橋構造部 13と外装フィ ルム 4の熱融着榭脂層 8とが熱融着されている。架橋構造部 13は、熱融着榭脂層 8と 比べて高温で軟ィ匕しにくぐ両者を熱融着しても架橋構造部 13と熱融着榭脂層 8と は完全には一体化せず、架橋構造部 13と熱融着榭脂層 8との間に境界が存在して いる。ここで、「高温で軟ィ匕しにくい」とは、例えば榭脂を一定の応力で加圧しながら 昇温させたときの温度 ひずみ特性、いわゆるクリープ曲線において、横軸を温度と したときにそのクリープ曲線の傾きが小さくなることをいう。
[0058] 突出融着部 11では架橋構造部 13と熱融着榭脂層 8とが熱融着された構造となつ ているため、外装フィルム 4, 5の剥離は、外装フィルム 5の架橋構造部 13と外装フィ ルム 4の熱融着榭脂層 8との境界に沿って進行する。剥離の進行に伴い、突出融着 部 11においては、外装フィルム 4, 5は外装フィルム 4の架橋されていない熱融着榭 脂層 8と外装フィルム 5の架橋構造部 13との境界で分離し、電池要素収納部とガス 開放室 12とが連通する。つまり、架橋構造部 13は、外装フィルム 4, 5が剥離する際 の、剥離界面を規定する働きを有する。仮に、架橋構造部 13が形成されていない場 合、外装フィルム 4, 5の熱融着榭脂層 8同士の融着強度が高すぎると、外装フィルム 4, 5の剥離が、熱融着榭脂層 8を破壊しながら進行し、熱融着榭脂層 8と非通気層 9 との界面で剥離することがある。この界面で剥離が進行すると、電池要素収納部はガ ス開放室 12と連通することなく外装フィルム 4, 5の端縁まで剥離が進行し、そこでガ スが放出されてしまう。
[0059] 以下に、外装フィルム 4, 5のうちの一方に、架橋構造部 13を形成することによって 、外装フィルム 4, 5の界面で剥離が進行する原理について説明する。
[0060] 一般に、架橋された榭脂層（以下、架橋榭脂層という）と架橋されていない榭脂層（ 以下、非架橋樹脂層）とを熱融着した場合、架橋樹脂層と非架橋樹脂層との融着界 面では次のようなことが起こる。架橋榭脂層においては、架橋された高分子鎖は流動 することができないため、非架橋榭脂層中の高分子鎖との間で相互に溶融し合って 一体ィ匕することは起こりにくい。ただし、架橋榭脂層であってもその架橋度によっては 、架橋された高分子鎖のマトリクスの隙間あるいは内部に、架橋されていない高分子 鎖も存在する。そのような架橋されて 、な 、フリーな高分子鎖が集まって 、る微小部 分では、高分子鎖は融点以上の温度で溶融 ·流動することができる。
[0061] したがって、上記微小部分が非架橋榭脂層との融着界面に接しているような場合、 互！ヽに接して！/ヽる架橋榭脂層と非架橋榭脂層とを融点以上の温度に加熱すると、融 着界面を通じて各榭脂層間で高分子鎖が相互に流動し合う。そして加熱された各榭 脂層が冷却されて固化したときには、架橋榭脂層中の架橋されていない高分子鎖と 、架橋榭脂層中の高分子鎖とが混ざり合った凝集体あるいは結晶体が、融着界面を 通じて各榭脂層間で連続一体ィ匕した状態で形成されることが可能となる。
[0062] 以上のように、架橋榭脂層と非架橋榭脂層とを熱融着した場合は、融着界面では、 両榭脂層同士の融着に寄与するのは架橋榭脂層中の架橋されていない高分子鎖で あり、架橋榭脂層中の架橋された高分子鎖は非架橋榭脂層と連続一体ィ匕はしていな い。このような、連続一体ィ匕していない部分が存在するのは両榭脂層の融着界面で あり、したがって、両榭脂層に引き剥がし応力が作用すると、両榭脂層の融着界面、 すなわち外装フィルム 4, 5の界面で剥離が進行する。
[0063] ここで、架橋榭脂層の架橋度を変化させると、架橋されていないフリーな高分子鎖 が集まっている上記微小部分の占める割合が変化する。その結果、架橋榭脂層と非 架橋榭脂層とを熱融着させたとき、融着界面を通じて各榭脂層間で連続一体化した 上記凝集体あるいは結晶体の割合が変化する。具体的には、架橋榭脂層の架橋度 を低くすると、上記微小部分の占める割合が高くなり、各榭脂層間で連続一体化した 凝集体あるいは結晶体の割合が高くなる。各榭脂層間で連続一体ィ匕した凝集体ある いは結晶体の割合が高ければ高いほど、各榭脂層の融着強度は高くなる。架橋榭 脂層の架橋度は、電子線の照射量を変化させることなどにより制御可能であるから、 電子線の照射量を制御することにより各榭脂層の融着強度も自由に制御できること になる。
[0064] 融着強度は、別の言い方をすれば剥離強度を意味する。すなわち、融着強度が高 ければそれだけ剥離しに《なり、剥離強度も高くなる。
[0065] 本実施形態でのガスの開放圧力は、突出融着部 11における外装フィルム 4, 5の 剥離強度に依存する。融着強度は、上述したように架橋構造部 13を形成する際の電 子線の照射量に依存する。電子線の照射量が大きければ、電子線を照射した熱融 着榭脂層 8の架橋度が高くなり、突出融着部 11での外装フィルム 4, 5の剥離強度は 小さくなる傾向にある。剥離強度を小さくすることによって、より低い圧力で圧力開放 がなされる。すなわち、熱融着榭脂層 8の架橋度を適宜調整することによって、開放 圧力を任意に設定することができる。
[0066] フィルム外装電池 1においては、好ましい設計上の開放圧力は、大気圧からの上昇 分として 0. 05MPa〜lMPaであり、より好ましくは 0. lMPa〜0. 2MPaである。開 放圧力が低すぎると、一時的に大電流が流れたり一次的に高温になったりしたときな どの軽微なトラブルでも開放してしま 、、フィルム外装電池 1が作動しなくなると 、ぅ不 具合を招く。一方、開放圧力が高すぎると、ガス開放室 12まで剥離が進行する前に 他の部位で開放し、意図しない方向へガスが噴出してしまう危険性が増大する。
[0067] 次に、チューブ 14について説明する。
[0068] 本実施形態では、ガス開放室 12にチューブ 14が気密に接続されているので、チュ ーブ 14の引き回しや長さを適宜設定することで、フィルム外装電池 1の内部で発生し たガスを任意の位置に放出することができる。
[0069] 例えば、フィルム外装電池 1を電気自動車用のエネルギー源として用いる場合、モ ータの駆動に必要な電圧および電流を確保するために、複数のフィルム外装電池 1 を組み合わせて使用する。その際、フィルム外装電池 1は充放電によって発熱するの で、フィルム外装電池 1が設置された空間に冷却風を供給し、発生した熱を冷却する 。冷却に利用された空気は、客室内に循環させて温風として利用することも多い。
[0070] この場合、フィルム外装電池 1の何らかの異常によってガスが発生し、発生したガス が圧力開放部 10から放出されたとしても、圧力開放部 10にはチューブ 14が接続さ れているので、冷却風の経路とは隔離された経路を通って、例えば車外といった、ガ スによる影響の少ない場所へガスを放出することができる。仮に、圧力開放部 10以 外の場所カゝらガスが放出された場合は、放出されたガスは、周囲の電気装置や機械 装置などに付着したり、冷却風と混合して客室内へ導入されたりする。フィルム外装 電池 1から発生するガスは、電解液のミストを含むこともあるため、フィルム外装電池 1 力 発生したガスが周囲の各種装置に付着したり、客室内へ導入されたりすることは 好ましくない。
[0071] そこで、本実施形態のように、フィルム外装電池 1から発生したガスを、チューブ 14 を介して適切な場所へ導くことで、上記の不具合が解消される。また、フィルム外装 電池 1の異常時にはフィルム外装電池 1は高温になっていることが多ぐそこで発生し たガスも高温となっている。チューブ 14の長さを、ガスを冷却するのに十分な長さと すれば、発生したガスをチューブ 14の進行中に冷却することができる。チューブ 14 の引き回しを容易にするために、チューブ 14は可撓性を有する部材で構成すること が望ましい。
[0072] ここではフィルム外装電池 1を自動車に搭載する場合を例に挙げたが、これに限ら ず、クリーンルームや換気のできない室内など、ガスを放出すると不都合が生じる空 間内でフィルム外装電池 1を使用する場合も同様であり、その場合は、その空間の外 にガスを排出するのが好まし 、。
[0073] 以上、圧力開放部 10が突出融着部 11および架橋構造部 13を有するフィルム外装 電池 1につ 、て説明した力 圧力開放部 10はこれらの双方を備えて 、る必要はなく、 突出融着部 11または架橋構造部 13の 、ずれか一方のみを有して 、てもよ 、。
[0074] 前述したように、突出融着部 11は、外装フィルム 4, 5の引き剥がし応力集中部とし て機能しており、外装フィルム 4, 5の剥離は、突出融着部 11で熱融着領域 6の他の 部分に優先して開始し、進行する。したがって、外装フィルム 4, 5が、非通気層 9と熱 融着榭脂層 8との接着力が十分に高くて層間剥離のおそれがないような場合や、ラミ ネートフィルムではないような場合などは、架橋構造部 13を設けず、突出融着部 11 のみを有した構成とすることができる。
[0075] 一方、架橋構造部 13は、他の領域と比べて高温で軟ィ匕しにくい領域であり、結果 的に架橋構造部 13が形成された領域自身も他の領域と比べて剥離強度が小さくな つている。したがって、架橋構造部 13を形成するだけで十分に剥離位置を規定でき る場合は、突出融着部 11を設けず、熱融着領域 6の一部に架橋構造部 13を形成し た構成とすることちでさる。
[0076] 図 4に、突出融着部を設けないフィルム外装電池の一例の平面図を示す。図 4にお いて、図 1等と同じ構成については図 1等と同じ符号を付している。このことは、以降 の図にお ヽても同様である。
[0077] 図 4に示すフィルム外装電池 1では、熱融着領域 6は、内縁が矩形状になるように 形成されている。熱融着領域 6の一部には圧力開放部 10が設けられる。圧力開放部 10は、電池要素収納部とガス開放室 12とを跨ぐ位置に形成された架橋構造部 13を 有する。架橋構造部 13は、電池要素 (不図示)を封止する 2枚の外装フィルムのうち 一方に対して、熱融着榭脂層に部分的に架橋処理を施すことによって形成されてい る。そして、ガス開放室 12にはチューブ 14が気密に接続され、その先端はフィルム 外装電池 1内で発生したガスを放出しても問題のな 、位置へ引き回されて 、る。
[0078] このように、突出融着部を有しない構造としても、架橋構造部 13が形成された領域 は熱融着領域 6の他の領域と比べて剥離強度が小さくなつており、フィルム外装電池 1の内圧上昇に伴う外装フィルムの剥離は、架橋構造部 13が形成された領域で優先 的に進行する。そして、剥離がガス開放室 12まで達することによって、発生したガス はチューブ 14を通じて放出される。
[0079] 架橋構造部 13の形状やサイズは、電池要素収納部とガス開放室 12とを跨ぐような 形状やサイズであれば特に限定されない。例えば、図 2においては突出融着部 11の 形状に合せて架橋構造部 13を形成している。また、図 4に示す例においては、圧力 開放部 10が設けられた辺の長手方向での内縁の長さが外縁の長さよりも長い台形 形状に架橋構造部 13を形成している。架橋構造部 13をこのような形状とすることで、 架橋構造部 13が外装フィルムの剥離の進行に合せた形状となるので、剥離をよりス ムーズに進行させることができる。
[0080] 架橋構造部は、外装フィルム自身に形成されている必要はない。例えば、図 5に示 すように、対向する外装フィルム 4, 5の間に、予め架橋させておいた榭脂シート 21を 挟み込むことによって形成してもよい。榭脂シート 21は、外装フィルム 4, 5同士を熱 融着する前に、予めいずれか一方の外装フィルム 4または 5に熱融着されている。こ の構成によれば、内圧が上昇し、熱融着領域が剥離する場合には、一方の外装フィ ルム 4と榭脂シート 21との界面、あるいは他方の外装フィルム 5と榭脂シート 21との界 面のいずれかで剥離が進行する。いずれの場合でも、榭脂シート 21が介在した領域 が他の領域に優先して剥離が進行し、電池要素 2を収納して 、る電池要素収納部は ガス開放室 12と連通する。
[0081] 榭脂シート 21を構成する榭脂としては、外装フィルム 4, 5の熱融着榭脂層を構成 することのできる榭脂として先に例示した榭脂を用いることができる。その中でも特に 、電池要素 2を封止するための最低限の融着強度を確保するために、外装フィルム 4 , 5の熱融着榭脂層 8と同種の榭脂を用いるのが好ましい。榭脂シート 21の形状ゃサ ィズ等は、一部位が電池要素収納部内に露出し、他の一部位がガス開放室 12内に 露出して!/、れば任意である。
[0082] 榭脂シート 21の形態としては、フィルム状であってもよいし、メッシュ状であってもよ い。メッシュ状とすれば、熱融着によって溶融した熱融着榭脂層 8が榭脂シート 21の 網目中に浸透することによって生じるアンカー効果による、必要な融着強度の確保が 期待できる。もちろん、榭脂シート 21の形態に力かわらず、榭脂シート 21の架橋度を 適宜調整することによって、外装フィルム 4, 5との融着強度を任意に制御することも できる。
[0083] このように、榭脂シート 21によって架橋構造部を形成しても、前述した各例と同様の 効果が得られる。特に、架橋構造部を、外装フィルム 4, 5のいずれか一方に熱融着 した榭脂シート 21で構成するので、架橋構造部を有している力否かの区別が目視で も容易に行え、製造工程中での部品管理が容易になるとともに、外装フィルム 4, 5 ( 特に熱融着榭脂層 8)の材料の選択の幅が広がる。
[0084] ここまでは、対向する外装フィルム 4, 5のうちいずれか一方のみに架橋構造部を形 成するものとして説明してきたが、電池要素 2を封止するのに十分な接着力が得られ れば、双方の外装フィルム 4, 5に架橋構造部を形成してもよい。その場合の、各外 装フィルム 4, 5への電子線の照射量は等しくてもよ 、し互いに異なって 、てもよ 、。 このことを、図 5に示した構成に適用する場合は、各外装フィルム 4, 5にそれぞれ、 架橋処理された榭脂シート 21を熱融着することになる。
[0085] 図 6に、本発明の第 1の実施形態の更なる変形例を示す。図 6に示す例は、図 5に 示した榭脂シート 21を不織布 23に置き換えて圧力開放部を構成したものである。す なわち、熱融着領域 6の一部において、不織布 23を、一部位が電池要素収納部内 に露出し、他の一部位がガス開放室 12内に露出するように、対向する外装フィルム 間に挟んだものである。不織布 23は、外装フィルムの熱融着榭脂層を構成する熱融 着性榭脂の融点よりも高 、融点を有する、外装フィルムの熱融着性榭脂とは異種の 榭脂から作られたものである。例えば、外装フィルムの熱融着榭脂層をポリプロピレン で構成した場合は、不織布 23はポリエチレンテレフタレートで作られたものを用いる ことができる。
[0086] 外装フィルム同士の熱融着は、外装フィルムの熱融着榭脂層を構成する熱融着性 榭脂の融点よりも高ぐかつ不織布 23を構成する榭脂の融点よりも低い温度で行う。 これにより、熱融着榭脂層は溶融するが不織布 23の繊維は溶融しないので、熱融着 榭脂層の熱融着性榭脂が不織布 23の繊維間に浸透する。これによつて、不織布 23 は、 2枚の外装フィルムの、熱融着によって一体となった熱融着榭脂層中に保持され る。
[0087] 対向する外装フィルムの間に不織布 23を挟み込んだ構造は、例えば、以下のよう にして作製することができる。まず、 2枚の外装フィルムのいずれか一方の熱融着領 域 6となる部分に、予め所定の寸法に切り取った不織布 23を載せ、接着剤や、熱融 着榭脂層が僅かに軟ィ匕する程度の低い温度での熱融着などにより、不織布 23を外 装フィルムに仮止めする。この仮止めは、不織布 23を外装フィルムに強固に固定す る必要はなぐ最終的に熱融着領域 6を形成するまでの間、不織布 23を外装フィル ム上に保持できる程度でよい。それ以降は、前述した例と同様にして、外装フィルム の熱融着による電池要素（不図示）の封止、およびチューブ 14の接続を行う。
[0088] このようにして得られたフィルム外装電池では、熱融着領域 6の一部には不織布 23 が挟み込まれており、この不織布 23が挟み込まれた部分では、外装フィルムの熱融 着榭脂層を構成する熱融着性榭脂は不織布 23の繊維間に染み込んでいる。そのた め、熱融着性榭脂が熱融着榭脂層の厚さ方向で分断されていないので、熱融着領 域 6に必要な封止性能を得ることができる。
[0089] さらに、不織布 23を挟み込むことにより、不織布 23を挟み込んだ領域では、外装フ イルムの熱融着榭脂層同士の接着領域、すなわち熱融着性榭脂が熱融着榭脂層の 厚み方向に連続してつながって 、る部分の面積力 同じ面積での不織布 23を挟み 込んでいない他の領域と比べて小さくなる。不織布 23は、熱融着榭脂層を構成する 熱融着性榭脂とは異種の、融点がより高い樹脂から作られているので、不織布 23を 構成する榭脂と熱融着性榭脂との接着強度は、熱融着性榭脂同士の接着強度よりも 小さい。
[0090] このことにより、不織布 23が挟み込まれた部分では、他の熱融着領域 6と比べて小 さな引き剥がし応力で引き剥がすことが可能である。したがって、内圧の上昇により熱 融着領域 6に引き剥がし力が作用すると、熱融着領域 6での外装フィルムの剥離が、 不織布 23が挟み込まれた部分で優先的に進行する。剥離がガス開放室 12まで達す ると、電池要素収納部がガス開放室 12と連通し、チューブ 14を通じて、上昇した圧 力が開放される。よって、フィルム外装電池の内部で発生したガスを、チューブ 14の 先端力 安全に放出させることができる。
[0091] 不織布 23が挟み込まれた部分での外装フィルムの剥離強度は、熱融着榭脂層中 での熱融着性榭脂の存在割合に依存する。この存在割合が高ければ剥離強度は高 ぐ存在割合が低ければ剥離強度は低くなる傾向がある。熱融着榭脂層中での熱融 着性榭脂の存在割合は、挟み込む不織布 23の目付量に依存する。目付量が大きけ れば熱融着性榭脂の存在割合は低ぐ目付量が小さければ熱融着性榭脂の存在割 合は高くなる傾向にある。以上のことから、挟み込む不織布 23の目付量を適宜設定 することによって、不織布 23が挟み込まれた領域での剥離強度を調整することがで きる。このように、不織布 23を挟み込んで剥離強度を調整する構造とすることにより、 不織布 23の目付量を適宜設定して、ガスの開放圧力を任意に設定することができる
[0092] 挟み込む不織布 23としては、湿式、乾式 (榭脂接着、サーマルボンド、スパンレー ス）、スパンボンド式 (溶融紡糸、湿式紡糸、フラッシュ紡糸、メルトブロー）のいずれを 用いてもよい。また、不織布 23の中には、繊維がほぼ一方向に配列されたものゃラ ンダムに配列されたものがあるが、剥離強度の調整には熱融着榭脂層中に占める繊 維の割合が大きく関係しており、繊維が配列されているか否か、および繊維の配列方 向はそれほど重要ではない。したがって、不織布 23としては、繊維が配列されている ものおよび配列されていないもののどちらを用いることもできるし、繊維が配列されて いるものを用いる場合であっても、繊維の配列方向をどのように配置してもよい。また 、不織布 23の形状やサイズについても、前述した架橋構造部を形成する場合と同様 のことがいえる。さらには、熱融着領域 6の一部に、図 1に示したような突出融着部を 形成し、この突出融着部を含む領域に不織布 23を配置することもできる。突出融着 部の作用は前述したとおりである。
[0093] 開放圧力を低くするためには、挟み込む不織布 23の目付量を大きくすればよいこ とは、前述したとおりである。ただし、開放圧力の低減化には、単一の不織布 23だけ では限界がある。また、不織布 23は、一般的に目付量の大きさに応じて厚さも増加 するので、所望の目付量とするために不織布 23の厚さを厚くしすぎると、熱融着の際 に、熱融着性榭脂が不織布 23の繊維間に十分に浸透せず封止信頼性が損なわれ るおそれがある。そこで、より低い開放圧力が必要な場合は、図 7に示すように、 2枚 の不織布 23を重ねて挟み込むことが好ましい。図 7は、熱融着領域における、不織 布 23が挟み込まれた部分での、外装フィルムの外縁に沿った方向での断面を示して いる。また、ここでは不織布 23として繊維 23aがー方向に配列されたものを用い、そ の配列方向が外装フィルムの外縁に直角となるように不織布 23を配置して 、る。した がって、図 7では、不織布 23は繊維 23aの横断面で示されている。 2枚の不織布 23 を重ねた場合も、不織布 23は、熱融着によって一体となった各外装フィルムの熱融 着榭脂層 8内に保持される。
[0094] 2枚の不織布 23を重ねることで、 2枚の不織布 23の目付量を合計した目付量と同 じ目付量を有する 1枚の不織布 23を挟み込んだ場合以上に、剥離強度を小さくする ことができる。これは、 2枚の不織布 23を重ねることにより、 2枚の不織布 23の境界で は、各不織布 23を浸透した熱融着性榭脂の接続する領域が小さくなり、 1枚の不織 布 23の場合と比べて熱融着性榭脂同士の接着領域がより小さくなるためと考えられ る。重ね合せる不織布 23の枚数は 2枚に限られるものではなぐより低い開放圧力と する必要がある場合は、 3枚以上とすることもできる。
[0095] ここでは、熱融着性榭脂が浸透する部材を外装フィルム 4, 5間に挟み込んだ構成 を示したが、挟み込むシート状部材は、外装フィルム 4, 5の熱融着榭脂層 8を構成す る熱融着性榭脂よりも高い融点の榭脂からなり、溶融した熱融着性榭脂が浸透可能 な構造を有するものであれば不織布に限定されな 、。このようなシート状部材として は、繊維集合体、微多孔フィルム、榭脂シートなどが挙げられ、上述した構造を繊維 集合体、微多孔フィルム、榭脂シート等で置き換えても、上述したのと同様の効果が 得られる。
[0096] 繊維集合体は、多数の繊維カゝらなり繊維間に熱融着性榭脂が浸透するように構成 したものであり、前述した不織布の他、繊維を経緯に織成した織布も含む。織布にお いても、目付量を適宜設定することで、開放圧力を任意に設定することができる。微 多孔フィルムは、多数の微孔が分散して形成されたフィルムであり、シート状部材とし て微多孔フィルムを用いた場合、熱融着性榭脂はこれら微孔に浸透する。微多孔フ イルムとしては、外装フィルムの熱融層を構成する熱融着性榭脂よりも高 ヽ融点を有 する材質であれば、セパレータに用いたものと同じものを用いることもできる。微多孔 フィルムを用いた場合、開放圧力は、微孔の大きさや分布密度を適宜設定することで 制御可能である。微孔の大きさや分布密度は、微多孔フィルムを乾式プロセスで製 造した場合はフィルムの延伸倍率に依存し、湿式プロセスで製造した場合は溶媒や 微粒子の直径、含有量に依存する。榭脂シートも、微多孔フィルムと同様、溶融した 熱融着性榭脂が浸透する多数の開口を分散して形成したものであり、開口率によつ て開放圧力を制御することができる。なお本発明では、厚さが微多孔フィルムよりも厚 いという点で、榭脂シートを微多孔フィルムと区別している。溶融した熱融着性榭脂が 浸透可能な榭脂シートは、例えば、 Tダイ法などにより形成したシート原反に、パンチ ングゃ熱針などで多数の開口を形成して作製することができる。シート状部材として 榭脂シートを用いた場合は、開口の大きさや配置などと自由に設定し開口率を任意 に制御できると 、う利点がある。
[0097] 以上、本発明の第 1の実施形態について、ガス導出部にチューブを用いた場合を 例に挙げて説明したが、ガス導出部は、外装フィルムを構成するラミネートフィルム自 身で構成してもよい。その場合、外装フィルムは、ガスを導くための通路となる、電池 要素から離れた位置まで細長く延びた部分を有する形状とすることが好ましい。 [0098] (第 2の実施形態）
図 8〜図 9を参照すると、本実施形態のフィルム外装電池 31では、チューブ 44は、 ガス導出部としての機能だけでなく圧力開放部としての機能も有している。チューブ 4 4は、一端が閉鎖され他端が開放した金属管である。チューブ 44の閉鎖された一端 部において、チューブ 44の側面には貫通穴 44aが形成されている。貫通穴 44aの数 は 1つでもよ 、し複数でもよ ヽ。
[0099] 外装フィルム 34, 35は、第 1の実施形態で用いたものと同様のラミネートフィルムを 用いることができ、熱融着榭脂層 38同士を対向させて電池要素 32を挟み、電池要 素 32の周囲で熱融着されることにより、電池要素 32が封止される。外装フィルム 34, 35の熱融着によってフィルム外装電池 31の外周部全周にわたって形成された熱融 着領域 36の内側には、外装フィルム 34, 35の非熱融着部分であるガス溜め 42が、 電池要素 32を収納する電池要素収納部から突出して設けられて 、る。チューブ 44 は、貫通穴 44aがチューブ 44の外側から密閉されるように、閉鎖された一端面をガス 溜め 42内に露出させて、熱融着領域 36において金属接着性榭脂 45を介して外装 フィルム 34, 35間に挟まれて固定されている。
[0100] 金属接着性榭脂 45は、金属に熱融着させることができる榭脂であり、その一例とし て変性樹脂が挙げられる。金属接着性榭脂 45をチューブ 44と外装フィルム 34, 35 との間に介在させることで、金属製のチューブ 44を外装フィルム 34, 35に熱融着す ることができる。外装フィルム 34, 35とチューブ 44とが熱融着を良好に行えるように するためには、金属接着性榭脂 45は外装フィルム 34, 35の熱融着榭脂層 38と同種 の榭脂であることが望ましぐ熱融着榭脂層 38がポリプロピレンである場合は、金属 接着性榭脂 45には変性ポリプロピレンが好ましく用いられる。
[0101] 金属接着性榭脂 45は、チューブ 44の軸線方向において少なくとも貫通穴 44aを塞 ぐ位置に、チューブ 44の全周にわたって配置されている。外装フィルム 34, 35への チューブ 44の熱融着は、この金属接着性榭脂 45を介して行われ、これにより、チュ ーブ 44は外装フィルム 34, 35に気密に接続される。
[0102] その他の構成については第 1の実施形態と同様であるので、それらの説明は省略 する。 [0103] 本実施形態のフィルム外装電池 31によれば、何らかの異常により内部でガスが発 生し、内圧が上昇すると、電池要素収納部およびガス溜め 42が膨張し、熱融着領域 36の内縁に外装フィルム 34, 35の引き剥がし応力が作用する。引き剥がし応力が 作用することによって剥離し得る界面としては、外装フィルム 34, 35の熱融着榭脂層 38同士の界面の他に、特にチューブ 44が熱融着された部位では、外装フィルム 34 , 35の熱融着榭脂層 38と金属接着性榭脂 45との界面、および金属接着性榭脂 45 とチューブ 44との界面が存在する。これらの界面のうち、榭脂と金属との界面は、榭 脂と樹脂との界面と比べて剥離が生じやす!/、。
[0104] したがって、内圧の上昇に伴う剥離はチューブ 44と金属接着性榭脂 45との界面で 進行する。その剥離が貫通穴 44aまで達すると、貫通穴 44aが開口し、フィルム外装 電池 31の内部で発生したガスは、図 10に示すように、貫通穴 44aからチューブ 44の 中へ導入され、チューブ 44を通って放出される。つまり、チューブ 14は、閉鎖された 一端から貫通穴 44aが形成された部分までが圧力開放部として機能する。貫通穴 44 aが開口した後は、内圧が開放され、チューブ 44と金属接着性榭脂 45との界面に引 き剥がし応力は作用しないので、剥離は進行しない。このため、外装フィルム 34, 35 とチューブ 44との接続部の気密性は維持されており、ガスは、外装フィルム 34, 35 の端面力も漏れることなくチューブ 44の先端力 確実に放出される。
[0105] 本実施形態の構成によれば、剥離が進行する方向での、チューブ 44の熱融着され た領域中の貫通穴 44aの位置を適宜設定することにより、ガスの開放圧力を任意に 設定することができる。貫通穴 44aの位置は、チューブ 44の取り付け位置によって調 整することもできるし、チューブ 44への貫通穴 44aの形成位置によって調整すること ちでさる。
[0106] チューブ 44は榭脂で構成することもできる。その場合は、剥離の進行がチューブ 4 4の外周面で確実に行われるようにするために、チューブ 44は外装フィルム 34, 35 の熱融着榭脂層 38とは異なる種類の榭脂を用いる。またこの場合、金属接着性榭脂 45は不要であり、チューブ 44を外装フィルム 34, 35に直接熱融着できる。チューブ 44の断面形状は、外装フィルム 34, 35との間で気密接続することができるものであ れば、円形や長円形など任意の断面形状とすることができる。また、チューブ 44の形 態は、一端部が閉じた管状の部材であって、外装フィルム 34, 35に直接または間接 的に熱融着される領域で側壁に貫通穴が形成されたものであれば、特に限定されな い。
[0107] なお、本実施形態では、チューブ 44は、電池要素 32が収納されている空間に露出 すること〖こなる。そのため、チューブ 44を榭脂で構成した場合は、チューブ 44の壁面 を通して、空気中の水分が電池要素収納部内に浸入する可能性がある。電池要素 収納部内への水分の浸入は、フィルム外装電池 31の性能に悪影響を与える。この観 点から言えば、チューブ 44は金属で構成するのが最も望ましぐ少なくとも電池要素 32を収納する空間に露出する部位が金属であることが好ましい。
[0108] また、本実施形態においても、第 1の実施形態と同様、電池要素収納部を形成する ためのカップ部だけでなぐガス溜め 42の形状およびチューブ 44が接続される部分 でのチューブ 44の外形状に合せて外装フィルム 34, 35を予めカロ工しておくと、チュ ーブ 44の気密接続をより確実に行うことができる。
[0109] 以上、本発明について代表的な幾つかの例を挙げて説明したが、本発明はこれら に限定されるものではなぐ本発明の技術的思想の範囲内で適宜変更されうることは 明らかである。
[0110] 例えば、上述した各実施形態では、ガス導出部にチューブを用いた場合、チューブ を外装フィルムに直接または間接的に接続しただけの例を示したが、外装フィルムと チューブとの接続部に、チューブに対してその外側力も外装フィルムを押し付ける部 材を付加し、外装フィルムとチューブとの気密接続性を補強してもよい。このような部 材の一例として、図 11に示すような保護部材 66が挙げられる。
[0111] 図 11に示す保護部材 66は、筒状の部材であり、外装フィルム 54, 55とチューブ 64 との接続部に被せられている。保護部材 66の側面には、熱融着領域 56の逃げのた めの切り込み 66aが形成されて!、る。
[0112] 一般に、圧力開放部が作動するほど内圧が上昇するような異常時には、フィルム外 装電池が高温になることもある。したがって、圧力開放時にガスの通路となる部分も 内圧が高くなり、場合によっては高温となる。上述した実施形態では、チューブ 64の 外周面に柔軟性を有する外装フィルム 54, 55を融着させて、チューブ 64を外装フィ ルム 54, 55に接続しているので、内圧が高くなることによって、チューブ 64との接続 部分で外装フィルム 54, 55が外側に開こうとする力が生じる。上記のように内圧が上 昇し、この力が大きくなると、外装フィルム 54, 55がチューブ 64から剥がれてしまう懸 念が想定される。さらに高温が重なると、外装フィルムの熱融着榭脂層が軟化あるい は溶融し、外装フィルム 54, 55の剥がれ力 より起こりやすくなる。外装フィルム 54, 55の剥がれは、ガスの漏れ経路の形成や、チューブ 64の外れにつながる。
[0113] そこで、保護部材 66を設けることにより、圧力開放時に外装フィルム 54, 55とチュ ーブ 64との接続部において外装フィルム 54, 55を剥がれにくくすることで、外装フィ ルム 54, 55とチューブ 64との接続部からのガスの漏れを防止し、ガスをチューブ 64 の先端力も放出させることができる。このような保護部材 66の材料として、金属ゃ耐 熱性榭脂などが好ましい。
[0114] 外装フィルム 54. 55とチューブ 64との接続部でチューブ 64に外装フィルム 54, 55 を押し付ける部材は、筒状である必要はない。例えば、図 12に示すように、ブロック 状の部材 76であってもよいし、図 13に示すように、外装フィルム 54, 55をその対向 する方向力も挟みつける一対の部材 86であってもよい。図 12に示す例では、ブロッ ク状の部材 76は、チューブ 64を通すための貫通穴 76bと、熱融着領域 56の逃げの ための切り込み 76aとを有する。図 13に示す例では、各部材 86の、チューブ 64に対 向する部分にそれぞれ、チューブ 64の外形状に対応した凹部 86aが形成されて ヽる
[0115] 一方、圧力開放時の、チューブの接続部での気密性を向上させる手段としては、保 護部材を設けることによる他に、外装フィルム自身の性質を変質させることで行うこと もできる。その一例が、前述した電子線の照射による樹脂の架橋処理である。架橋処 理によって形成された架橋構造部は、架橋処理を行わな!/ヽ場合と比べて高温で軟 化しにくい性質を有することは、前述したとおりである。このことを利用して、外装フィ ルムのチューブとの接続部に架橋処理を施して、この部分で外装フィルムの熱融着 榭脂層を高温でも軟ィ匕しにくくすることにより、外装フィルムとチューブとの接続部か らのガスの漏れを防止することができる。
[0116] この架橋処理は、外装フィルムとチューブとを熱融着した後に行う。特に、チューブ の少なくとも外装フィルムと接合される部分の外周面の材質を外装フィルムの熱融着 榭脂層を構成する榭脂と同種の榭脂で構成した場合は、外装フィルムとチューブと の熱融着後の架橋処理によって、チューブの外装フィルムとの接合部では、チュー ブと外装フィルムとが一体化された状態で、熱融着榭脂層だけでなくチューブの外周 面も架橋されるので、高温時での気密接続性確保に好適である。
[0117] 第 1の実施形態で述べた、架橋構造部を有する圧力開放部を形成する際の架橋 処理は、外装フィルムの熱融着前に行うものであり、この点で、チューブの気密接続 性を確保するための架橋処理と異なる。外装フィルムとチューブとを熱融着した後に 行う架橋処理は、外装フィルムとチューブとの接続部だけでなぐ他の熱融着領域全 体、さらには外装フィルム全体に対して行ってもよい。ただし、圧力開放部となる領域 に架橋処理を施すと、外装フィルムの剥離強度が変化する、すなわち開放圧力が変 化するおそれがあるので、圧力開放部となる領域には架橋処理を施さないことが好ま しい。また、他の熱融着領域全体に架橋処理を施すことによって、外装フィルムとチ ユーブとの接続部だけでなぐ他の熱融着領域における気密性を向上させることがで きる。
[0118] また、電池要素の構造について、上述した例では複数の正極および複数の負極を 交互に積層した積層型を示した力 正極、負極、およびセパレータを帯状に形成し、 セパレータを挟んで正極および負極を重ね合わせ、これを捲回した後、扁平状に圧 縮することによって、正極と負極とを交互に配置させた捲回型の電池要素であっても よい。
[0119] 電池要素としては、電解質を介して対向する正極および負極を含むものであれば、 通常の電池に用いられる任意の電池要素が適用可能である。一般的なリチウムィォ ン二次電池における電池要素は、リチウム 'マンガン複合酸ィ匕物、コバルト酸リチウム 等の正極活物質をアルミニウム箔などの両面に塗付した正極板と、リチウムをドープ' 脱ドープ可能な炭素材料を銅箔などの両面に塗布した負極板とを、セパレータを介 して対向させており、それにリチウム塩を含む電解液が含浸される。電池要素として は、この他に、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池、リチウムメタル一次電池あ るいは二次電池、リチウムポリマー電池等、他の種類の化学電池の電池要素が挙げ られる。さらに本発明は、電気二重層キャパシタなどのキャパシタゃ電解コンデンサ などに例示されるキャパシタ要素のような、電気エネルギーを内部に蓄積し化学反応 または物理反応でガスを発生しうる電気デバイスを外装フィルムで封止した電気デバ イスに適用可能である。

Claims

請求の範囲
[1] 電気エネルギーを内部に蓄積し化学反応または物理反応でガスを発生し得る電気 デバイス要素と、
熱融着榭脂層を含み、前記電気デバイス要素の外周部で前記熱融着榭脂層同士 が対向するように前記電気デバイス要素を包囲し、前記外周部で対向した前記熱融 着榭脂層同士が前記電気デバイス要素の全周にわたつて熱融着されて形成された 熱融着領域によって前記電気デバイス要素を封止している外装フィルムと、 前記電気デバイス要素が収納された空間と独立した中空部を備え、前記電気デバ イス要素と離れた位置まで前記ガスを誘導し、外気と連通するガス導出部と、 前記熱融着領域の一部に、前記電気デバイス要素が収納された空間と前記中空 部とを繋いで形成され、前記熱融着領域の他の領域よりも優先的に剥離して前記ガ スを通過可能とする圧力開放部と、
を有するフィルム外装電気デバイス。
[2] 前記ガス導出部は、前記熱融着領域中に前記中空部の一部として形成されたガス 開放室と、前記外装フィルムに挟まれて前記ガス開放室に接続された、両端が開放 したチューブと、を有する、請求項 1に記載のフィルム外装電気デバイス。
[3] 前記チューブは、少なくとも前記外装フィルムとの接合部の外周面が前記熱融着榭 脂層を構成する榭脂と同種の榭脂からなり、熱融着によって前記外装フィルムと接合 されて 、る、請求項 2に記載のフィルム外装電気デバイス。
[4] 前記圧力開放部は、架橋処理された榭脂からなる架橋構造部を有する、請求項 1 に記載のフィルム外装電気デバイス。
[5] 前記圧力開放部は、前記熱融着領域の一部を前記電気デバイス要素が収納され た空間に向力つて突出して形成した突出融着部を有する、請求項 1に記載のフィル ム外装電気デバイス。
[6] 前記外装フィルムには、前記電気デバイス要素が収納された空間に対して入り江 状となった入り江状部を有して前記熱融着領域が形成され、前記入り江状部に前記 突出融着部が位置して!/ヽる、請求項 5に記載のフィルム外装電気デバイス。
[7] 前記圧力開放部は、互いに対向する前記外装フィルムに挟まれた、前記熱融着榭 脂層を構成する熱融着性榭脂よりも高い融点の榭脂からなり、前記熱融着性榭脂が 浸透した少なくとも 1枚のシート状部材を有する、請求項 1に記載のフィルム外装電気 デバイス。
[8] 一端が閉鎖されるとともに側面に貫通穴が形成されたチューブが、互いに対向して V、る前記外装フィルムの間で、前記閉鎖されて!ヽる一端部を前記電気デバイス要素 が収納されている空間内に露出させ、かつ前記貫通穴を外側から密閉させて、前記 熱融着領域の他の領域と比べて小さい剥離強度で熱融着されており、これにより、前 記チューブが、前記中空部を備えた前記ガス導出部と前記圧力開放部とを兼ねてい る、請求項 1に記載のフィルム外装電気デバイス。
[9] 前記チューブは、少なくとも前記電気デバイス要素が収納された空間に露出する部 位が金属で構成されて ヽる、請求項 8に記載のフィルム外装電気デバイス。
[10] 前記チューブは金属からなり、前記チューブと前記外装フィルムとは、金属接着性 榭脂を介して熱融着されて ヽる、請求項 9に記載のフィルム外装電気デバイス。
[11] 前記金属接着性榭脂は、前記外装フィルムの熱融着榭脂層を構成する榭脂と同種 の変性榭脂である、請求項 10に記載のフィルム外装電気デバイス。
[12] 前記チューブは、前記外装フィルムの熱融着榭脂層を構成する榭脂と異なる種類 の榭脂からなる、請求項 8に記載のフィルム外装電気デバイス。
[13] 前記熱融着領域のうち少なくとも前記チューブが接合された領域に、前記外装フィ ルムと前記チューブとの接合後に架橋処理が施されている、請求項 3に記載のフィル ム外装電気デバイス。
[14] 前記外装フィルムと前記チューブとの接続部に、前記チューブに前記外装フィルム を押し付ける部材が設けられて ヽる、請求項 2に記載のフィルム外装電気デバイス。
[15] 電気エネルギーを内部に蓄積し化学反応または物理反応でガスを発生し得る電気 デバイス要素、および該電気デバイス要素を封止するための、熱融着榭脂層を有す る外装フィルムを用意する工程と、
前記電気デバイス要素の外周部で前記熱融着榭脂層同士が対向するように前記 電気デバイス要素を包囲する工程と、
前記電気デバイス要素を包囲した外装フィルムを、前記電気デバイス要素の外周 部の全周にわたって熱融着することによって、前記電気デバイス要素が収納された 空間と独立した中空部を備え前記電気デバイス要素と離れた位置まで前記ガスを誘 導して外気と連通するガス導出部、および前記熱融着された領域の一部で前記空間 と前記中空部とを繋ぐ、前記熱融着された他の領域よりも優先的に剥離して前記ガス を通過可能とする圧力開放部を有して、前記電気デバイス要素を封止する工程と、 を有するフィルム外装電気デバイスの製造方法。
[16] 前記電気デバイス要素を封止する工程は、
前記外装フィルムの熱融着によって、前記中空部の一部としてガス開放室を形成し 、前記ガス開放室に、前記外装フィルムに挟まれた状態で、両端が開放したチュー ブを接続する工程を含む、請求項 15に記載のフィルム外装電気デバイスの製造方 法。
[17] 前記外装フィルムを用意する工程は、
前記外装フィルムの、前記電気デバイス要素を包囲したときに互いに対向する面の 少なくとも一方の、前記圧力開放部となる領域を含む領域に、架橋処理された榭脂 からなる架橋構造部を形成する工程を含む、請求項 15に記載のフィルム外装電気 デバイスの製造方法。
[18] 前記電気デバイス要素を封止する工程は、前記熱融着によって、前記電気デバィ ス要素が収納された空間に向力つて突出した突出融着部を有して前記圧力開放部 を形成することを含む、請求項 15に記載のフィルム外装電気デバイスの製造方法。
[19] 前記外装フィルムを用意する工程は、
前記外装フィルムの、前記電気デバイス要素を包囲したときに互いに対向する面の 少なくとも一方の、前記圧力開放部となる領域を含む領域に、前記熱融着榭脂層を 構成する熱融着性榭脂よりも高い融点の榭脂からなり、前記熱融着性榭脂が浸透可 能な少なくとも 1枚のシート状部材を融着する工程を含む、請求項 15に記載のフィル ム外装電気デバイスの製造方法。
[20] 前記電気デバイス要素を封止する工程は、前記外装フィルムを熱融着した後、前 記外装フィルムの、少なくとも前記チューブが接続された領域を含む領域に架橋処 理を施すことを含む、請求項 16に記載のフィルム外装電気デバイスの製造方法。
PCT/JP2006/304761 2005-03-17 2006-03-10 フィルム外装電気デバイスおよびその製造方法 WO2006098242A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/908,838 US8062780B2 (en) 2005-03-17 2006-03-10 Film-covered electric device and method of manufacturing same
JP2007508110A JP5010467B2 (ja) 2005-03-17 2006-03-10 フィルム外装電気デバイスおよびその製造方法
CN2006800084655A CN101189746B (zh) 2005-03-17 2006-03-10 覆膜电气设备及其制造方法
US13/247,208 US8178226B2 (en) 2005-03-17 2011-09-28 Film-covered electric device and method of manufacturing same

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005-077326 2005-03-17
JP2005077326 2005-03-17

Related Child Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US11/908,838 A-371-Of-International US8062780B2 (en) 2005-03-17 2006-03-10 Film-covered electric device and method of manufacturing same
US13/247,208 Continuation US8178226B2 (en) 2005-03-17 2011-09-28 Film-covered electric device and method of manufacturing same

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2006098242A1 true WO2006098242A1 (ja) 2006-09-21

Family

ID=36991587

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2006/304761 WO2006098242A1 (ja) 2005-03-17 2006-03-10 フィルム外装電気デバイスおよびその製造方法

Country Status (4)

Country Link
US (2) US8062780B2 (ja)
JP (1) JP5010467B2 (ja)
CN (2) CN102280604B (ja)
WO (1) WO2006098242A1 (ja)

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010287451A (ja) * 2009-06-12 2010-12-24 Nissan Motor Co Ltd 薄型電池及びその製造方法
WO2011068086A1 (ja) * 2009-12-03 2011-06-09 Ｕｄトラックス株式会社 蓄電装置及び蓄電装置の製造方法
JP2012155897A (ja) * 2011-01-24 2012-08-16 Nissan Motor Co Ltd ラミネート型電池
JP2013165038A (ja) * 2012-02-13 2013-08-22 Nissan Motor Co Ltd 電池補強方法
JP2015526858A (ja) * 2013-05-02 2015-09-10 エルジー・ケム・リミテッド 安全ベントを有するパウチ型二次電池
JP2017220656A (ja) * 2016-06-06 2017-12-14 睦月電機株式会社 通気性パッキング
JP2018525804A (ja) * 2015-09-01 2018-09-06 エルジー・ケム・リミテッド 電池セルおよびその製造方法
JP2019207856A (ja) * 2018-10-22 2019-12-05 大日本印刷株式会社 電池
WO2019230744A1 (ja) * 2018-05-28 2019-12-05 大日本印刷株式会社 電池
JP2020029953A (ja) * 2018-10-22 2020-02-27 大日本印刷株式会社 弁装置、収容体及び弁装置の取付方法
JP2020053177A (ja) * 2018-09-25 2020-04-02 大日本印刷株式会社 蓄電デバイス
WO2020246072A1 (ja) * 2019-06-04 2020-12-10 大日本印刷株式会社 蓄電デバイス、蓄電デバイス集合体、電動自動車及び蓄電デバイスの製造方法
CN112236897A (zh) * 2018-05-28 2021-01-15 大日本印刷株式会社 电池
JP2023502614A (ja) * 2019-11-13 2023-01-25 エルジー エナジー ソリューション リミテッド 二次電池およびシールブロック
US12009543B2 (en) 2018-08-20 2024-06-11 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Valve device, storage body, power storage device, and method for attaching valve device

Families Citing this family (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4232038B2 (ja) * 2004-08-11 2009-03-04 日本電気株式会社 フィルム外装電気デバイスおよびその製造方法
JP5294298B2 (ja) * 2008-01-31 2013-09-18 Ｎｅｃエナジーデバイス株式会社 フィルム外装電気デバイスの製造方法及び製造装置
CN101673847B (zh) * 2008-09-09 2012-05-02 比亚迪股份有限公司 一种锂离子电池和该锂离子电池的制造方法
US8999546B2 (en) 2009-01-12 2015-04-07 A123 Systems Llc Structure of prismatic battery modules with scalable architecture
CN101533927B (zh) * 2009-03-17 2010-09-29 林道勇 一种锂离子电池的制造方法
CN102569872B (zh) * 2010-12-15 2014-07-09 海洋王照明科技股份有限公司 一种锂离子电池及其制造方法
FR2974459B1 (fr) * 2011-04-22 2013-04-26 Schneider Electric Ind Sas Dispositif de limitation de la pression a l'interieur d'une cuve logeant un appareil de protection electrique, et appareil de protection electrique comportant un tel dispositif
JPWO2012161237A1 (ja) * 2011-05-24 2014-07-31 Ｎｅｃカシオモバイルコミュニケーションズ株式会社 情報処理装置およびその制御方法
CN102593401B (zh) * 2012-02-27 2014-12-03 江苏锋驰绿色电源有限公司 一种带有导气装置的软包装锂离子电池及其制备方法
CN104603977B (zh) * 2012-09-14 2018-07-20 日产自动车株式会社 车载用电池组的压力释放构造
JP6629514B2 (ja) * 2014-05-08 2020-01-15 昭和電工パッケージング株式会社 ラミネート外装材の製造方法
JP6365191B2 (ja) * 2014-10-01 2018-08-01 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電装置及びそのガス排出方法
CN105789518A (zh) * 2016-04-06 2016-07-20 河南环宇赛尔新能源科技有限公司 一种带有安全阀软包装锂离子电池
JP6451685B2 (ja) * 2016-04-21 2019-01-16 トヨタ自動車株式会社 車両のバッテリ搭載構造
KR102565772B1 (ko) 2017-03-30 2023-08-10 도날드슨 컴파니, 인코포레이티드 릴리프 밸브를 갖는 통기구
CN106977894A (zh) * 2017-04-20 2017-07-25 中航锂电（洛阳）有限公司 一种复合阻燃塑料材料、复合阻燃塑料件、马甲结构的电池外壳及锂离子电池
KR102264635B1 (ko) * 2017-11-23 2021-06-15 주식회사 엘지에너지솔루션 파우치 형 이차 전지
CN110504392A (zh) * 2018-05-18 2019-11-26 宁德新能源科技有限公司 电池
KR20210107616A (ko) * 2018-12-26 2021-09-01 다이니폰 인사츠 가부시키가이샤 밸브장치 및 조전지
JPWO2020218623A1 (ja) * 2019-04-26 2020-10-29
US11264291B2 (en) 2019-06-26 2022-03-01 Samsung Electronics Co., Ltd. Sensor device and etching apparatus having the same
KR20210155279A (ko) * 2020-06-15 2021-12-22 주식회사 엘지에너지솔루션 이차전지
US11824220B2 (en) * 2020-09-03 2023-11-21 Apple Inc. Electronic device having a vented battery barrier
DE102020212684B4 (de) 2020-10-07 2022-04-21 Volkswagen Aktiengesellschaft Hochvoltbatterie für ein elektrisch betriebenes Fahrzeug
CN112455754B (zh) * 2020-11-25 2022-07-01 深圳市驰普科达科技有限公司 电池包装工具及电池包装方法
US20230327247A1 (en) * 2021-01-11 2023-10-12 Lg Energy Solution, Ltd. Battery Cell and Battery Module Including the Same
CN113921983A (zh) * 2021-09-28 2022-01-11 浙江锋锂新能源科技有限公司 一种具有定向泄压结构的电池模组
CN216120411U (zh) * 2021-10-11 2022-03-22 宁德时代新能源科技股份有限公司 用于电池化成的排气装置及化成***
CN115312926B (zh) * 2022-10-10 2023-03-10 江苏时代新能源科技有限公司 壳结构、电池单体、电池及用电装置

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1055792A (ja) * 1996-08-12 1998-02-24 Yuasa Corp 薄形電池
JPH1186823A (ja) * 1997-09-05 1999-03-30 Ricoh Co Ltd 非水系偏平型電池
JPH1197070A (ja) * 1997-07-24 1999-04-09 Toshiba Battery Co Ltd リチウム二次電池及びその製造方法
JP2001266814A (ja) * 2000-03-17 2001-09-28 Tdk Corp シート型電池
JP2002056835A (ja) * 2000-08-08 2002-02-22 Japan Storage Battery Co Ltd 密閉型二次電池
JP2003132868A (ja) * 2001-10-25 2003-05-09 Mitsubishi Cable Ind Ltd シート状電池
JP2003242952A (ja) * 2002-02-05 2003-08-29 Samsung Sdi Co Ltd ２次電池
JP2005203262A (ja) * 2004-01-16 2005-07-28 Nec Lamilion Energy Ltd フィルム外装電気デバイス
JP2006054099A (ja) * 2004-08-11 2006-02-23 Nec Lamilion Energy Ltd フィルム外装電気デバイスおよびその製造方法

Family Cites Families (34)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01222467A (ja) 1988-03-01 1989-09-05 Nec Corp 半導体装置用パッケージ
JPH04340732A (ja) 1991-05-17 1992-11-27 Toshiba Corp 実装回路装置
JPH0521471A (ja) 1991-07-11 1993-01-29 Nec Corp 電界効果トランジスタ
JP3146288B2 (ja) 1992-06-26 2001-03-12 イビデン株式会社 パッケージ
JP3090296B2 (ja) 1992-12-04 2000-09-18 富士ゼロックス株式会社 座標の差分計算装置
JP2541102B2 (ja) 1993-06-23 1996-10-09 日本電気株式会社 同軸フリップチップ接続構造の形成方法
JP2730524B2 (ja) 1995-08-21 1998-03-25 日本電気株式会社 電界効果トランジスタ及びその製造方法
JP2730544B2 (ja) 1996-05-30 1998-03-25 日本電気株式会社 電界効果トランジスタ及びその製造方法
JPH10223901A (ja) 1996-12-04 1998-08-21 Sony Corp 電界効果型トランジスタおよびその製造方法
US5895731A (en) * 1997-05-15 1999-04-20 Nelson E. Smith Thin-film lithium battery and process
JP3369464B2 (ja) 1998-03-19 2003-01-20 日本電信電話株式会社 半導体装置
US6446205B1 (en) 1998-12-10 2002-09-03 Citibank, N.A. Cryptosystems with elliptic curves chosen by users
JP2000261121A (ja) 1999-03-08 2000-09-22 Fuji Xerox Co Ltd Ｐｇａ型電子部品およびその実装方法
JP3393602B2 (ja) 2000-01-13 2003-04-07 松下電器産業株式会社 半導体装置
CN1236507C (zh) * 2000-03-17 2006-01-11 Tdk株式会社 电化学装置
JP2005167275A (ja) 2000-12-07 2005-06-23 Ngk Insulators Ltd 半導体素子
JP3836697B2 (ja) 2000-12-07 2006-10-25 日本碍子株式会社 半導体素子
JP2002324526A (ja) 2001-04-24 2002-11-08 Toyota Motor Corp 電池用被覆構造物、方法、および異常加熱時の空気混入を防止可能な電池
JP3946969B2 (ja) 2001-05-31 2007-07-18 日本碍子株式会社 電界効果トランジスタ、及びヘテロ接合型バイポーラトランジスタ
JP4953527B2 (ja) 2001-07-27 2012-06-13 パナソニック株式会社 電池
JP3762678B2 (ja) 2001-09-28 2006-04-05 日本電信電話株式会社 半導体装置
US7030428B2 (en) 2001-12-03 2006-04-18 Cree, Inc. Strain balanced nitride heterojunction transistors
JP2003243439A (ja) 2002-02-21 2003-08-29 Hitachi Ltd 半導体装置およびその製造方法
KR100453113B1 (ko) 2002-08-12 2004-10-15 학교법인 한국정보통신학원 결정적 디피-헬만군에서ｉｄ에 기반한 디지털 서명 및 그인증 방법
JP4000961B2 (ja) 2002-09-04 2007-10-31 日産自動車株式会社 組電池
JP2004289005A (ja) 2003-03-24 2004-10-14 Ngk Insulators Ltd エピタキシャル基板、半導体素子および高電子移動度トランジスタ
JP4366100B2 (ja) 2003-03-24 2009-11-18 パナソニックＥｖエナジー株式会社 電池パック
JP2004306726A (ja) 2003-04-04 2004-11-04 Toyota Motor Corp バッテリパック冷却構造
JP2004327882A (ja) 2003-04-28 2004-11-18 Ngk Insulators Ltd エピタキシャル基板、半導体素子および高電子移動度トランジスタ
JP2004363563A (ja) 2003-05-15 2004-12-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体装置
JP2005086102A (ja) 2003-09-10 2005-03-31 Univ Nagoya 電界効果トランジスタ、及び電界効果トランジスタの作製方法
JP4570888B2 (ja) 2004-03-18 2010-10-27 富士重工業株式会社 蓄電体装置
JP4062273B2 (ja) 2004-03-31 2008-03-19 日産自動車株式会社 組電池
JP5000107B2 (ja) 2004-11-30 2012-08-15 日本電気株式会社 フィルム外装電気デバイス集合体

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1055792A (ja) * 1996-08-12 1998-02-24 Yuasa Corp 薄形電池
JPH1197070A (ja) * 1997-07-24 1999-04-09 Toshiba Battery Co Ltd リチウム二次電池及びその製造方法
JPH1186823A (ja) * 1997-09-05 1999-03-30 Ricoh Co Ltd 非水系偏平型電池
JP2001266814A (ja) * 2000-03-17 2001-09-28 Tdk Corp シート型電池
JP2002056835A (ja) * 2000-08-08 2002-02-22 Japan Storage Battery Co Ltd 密閉型二次電池
JP2003132868A (ja) * 2001-10-25 2003-05-09 Mitsubishi Cable Ind Ltd シート状電池
JP2003242952A (ja) * 2002-02-05 2003-08-29 Samsung Sdi Co Ltd ２次電池
JP2005203262A (ja) * 2004-01-16 2005-07-28 Nec Lamilion Energy Ltd フィルム外装電気デバイス
JP2006054099A (ja) * 2004-08-11 2006-02-23 Nec Lamilion Energy Ltd フィルム外装電気デバイスおよびその製造方法

Cited By (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010287451A (ja) * 2009-06-12 2010-12-24 Nissan Motor Co Ltd 薄型電池及びその製造方法
WO2011068086A1 (ja) * 2009-12-03 2011-06-09 Ｕｄトラックス株式会社 蓄電装置及び蓄電装置の製造方法
JP2011119440A (ja) * 2009-12-03 2011-06-16 Ud Trucks Corp モジュール蓄電体及びその製造方法
CN102640244A (zh) * 2009-12-03 2012-08-15 优迪卡汽车股份有限公司 蓄电装置及蓄电装置的制造方法
US20120276426A1 (en) * 2009-12-03 2012-11-01 Ud Trucks Corporation Storage device and manufacturing method for storage device
JP2012155897A (ja) * 2011-01-24 2012-08-16 Nissan Motor Co Ltd ラミネート型電池
CN104115302A (zh) * 2012-02-13 2014-10-22 日产自动车株式会社 电池加强方法
WO2013122097A1 (ja) * 2012-02-13 2013-08-22 日産自動車株式会社 電池補強方法
US9553285B2 (en) 2012-02-13 2017-01-24 Nissan Motor Co., Ltd. Battery reinforcement method
JP2013165038A (ja) * 2012-02-13 2013-08-22 Nissan Motor Co Ltd 電池補強方法
JP2015526858A (ja) * 2013-05-02 2015-09-10 エルジー・ケム・リミテッド 安全ベントを有するパウチ型二次電池
US9768429B2 (en) 2013-05-02 2017-09-19 Lg Chem, Ltd. Pouch type secondary battery having safety vent
US10700324B2 (en) 2015-09-01 2020-06-30 Lg Chem, Ltd. Battery cell having main gas discharge tube and method for manufacturing the same
JP2018525804A (ja) * 2015-09-01 2018-09-06 エルジー・ケム・リミテッド 電池セルおよびその製造方法
US11557810B2 (en) 2015-09-01 2023-01-17 Lg Energy Solution, Ltd. Battery cell having main gas discharge tube and method for manufacturing the same
JP2017220656A (ja) * 2016-06-06 2017-12-14 睦月電機株式会社 通気性パッキング
CN112236897A (zh) * 2018-05-28 2021-01-15 大日本印刷株式会社 电池
JP2019207781A (ja) * 2018-05-28 2019-12-05 大日本印刷株式会社 電池
WO2019230744A1 (ja) * 2018-05-28 2019-12-05 大日本印刷株式会社 電池
JP6996422B2 (ja) 2018-05-28 2022-02-21 大日本印刷株式会社 電池
CN112236897B (zh) * 2018-05-28 2023-03-24 大日本印刷株式会社 电池
US12009543B2 (en) 2018-08-20 2024-06-11 Dai Nippon Printing Co., Ltd. Valve device, storage body, power storage device, and method for attaching valve device
JP2020053177A (ja) * 2018-09-25 2020-04-02 大日本印刷株式会社 蓄電デバイス
JP7187927B2 (ja) 2018-09-25 2022-12-13 大日本印刷株式会社 蓄電デバイス
JP2020029953A (ja) * 2018-10-22 2020-02-27 大日本印刷株式会社 弁装置、収容体及び弁装置の取付方法
JP2019207856A (ja) * 2018-10-22 2019-12-05 大日本印刷株式会社 電池
WO2020246072A1 (ja) * 2019-06-04 2020-12-10 大日本印刷株式会社 蓄電デバイス、蓄電デバイス集合体、電動自動車及び蓄電デバイスの製造方法
JP2023502614A (ja) * 2019-11-13 2023-01-25 エルジー エナジー ソリューション リミテッド 二次電池およびシールブロック
JP7508137B2 (ja) 2019-11-13 2024-07-01 エルジー エナジー ソリューション リミテッド 二次電池およびシールブロック

Also Published As

Publication number Publication date
US8178226B2 (en) 2012-05-15
US20120064381A1 (en) 2012-03-15
CN102280604A (zh) 2011-12-14
JPWO2006098242A1 (ja) 2008-08-21
US20090081542A1 (en) 2009-03-26
CN102280604B (zh) 2014-11-12
CN101189746A (zh) 2008-05-28
US8062780B2 (en) 2011-11-22
CN101189746B (zh) 2011-08-24
JP5010467B2 (ja) 2012-08-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2006098242A1 (ja) フィルム外装電気デバイスおよびその製造方法
JP4232038B2 (ja) フィルム外装電気デバイスおよびその製造方法
JP4876915B2 (ja) フィルム外装電気デバイス
KR100705101B1 (ko) 압력 개방구를 갖는 필름 피복 전기 장치
JP4900339B2 (ja) フィルム外装電気デバイスおよびその製造方法
US8455135B2 (en) Battery case forming sheet and battery packet
JP4622019B2 (ja) 扁平電池
JP4604441B2 (ja) フィルム外装電池及びその製造方法
JP5059890B2 (ja) ラミネート外装蓄電デバイス
JPH11312514A (ja) リチウムイオン二次電池に用いるリード、リード用リボン、リチウムイオン二次電池、およびリチウムイオン二次電池の容器の封じ方法
WO2006067979A1 (ja) フィルム外装電気デバイス用ケース
KR20120038923A (ko) 분리 가능한 결합 영역을 가진 갈바닉 셀
JP7250209B2 (ja) 二次電池用電池ケース及びパウチ型二次電池の製造方法
JP2001006633A (ja) 電池の製造方法
JP7379812B2 (ja) 弁構造体、これを備える収容体及び弁構造体付き蓄電デバイス
WO2017047473A1 (ja) 電池
JP4552414B2 (ja) フィルム型電池
JP5479203B2 (ja) 蓄電デバイス
JP2001325926A (ja) ラミネートシートを外装ケースとする電池の製造方法
JP2010238861A (ja) ラミネート外装蓄電デバイス
WO2022009687A1 (ja) 金属空気電池の製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 200680008465.5

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2007508110

Country of ref document: JP

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 11908838

Country of ref document: US

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: RU

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 06715531

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1