CN1771615A - 薄膜覆盖电器件及其制造方法 - Google Patents

Abstract

即使密封厚电器件单元，仍可以防止在外层材料热封区的根部产生微细裂痕。薄膜覆盖电池10具有：电池单元13，引线12a和12b连接到其上；以及外层薄膜11，用于在引线12a和12b从其伸出的情况下，密封电池单元13。沿外围热封外层薄膜11，以密封电池单元13。在电池单元13的厚度方向，外层薄膜11的热封区13位于电池单元13的两个表面之间。在引线12a、12b不从其伸出外层薄膜11的侧面上，连续形成紧密接触区域15到用于容纳电池单元13的空间，在紧密接触区域15上，不将外层薄膜11互相热封在一起，但是它们互相紧密接触。紧密接触区域15的长度是从热封区14的内部边缘的一端到另一端的距离的一半或者更大。

Description

薄膜覆盖电器件及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种薄膜覆盖电器件，它具有包括在由薄膜构成的外层材料内的诸如化学电池单元或者电容器单元的电器件单元。

背景技术

按照惯例，作为将热封膜用作外层材料的薄膜覆盖电池，已知一种具有这种结构的薄膜覆盖电池，在该结构中，利用层叠膜覆盖电池单元，而且热封层叠膜的开口边缘，其中正极和负极的前端连接到从层叠膜凸出的电池单元，从而热封(下面在某些情况下简称为“密封(seal)”)该电池单元。在此使用的层叠膜由互相层叠的金属层和热可封树脂层构成。这种类型薄膜覆盖电池的优点在于，容易减小厚度，而且大多数传统的薄膜覆盖电池是扁平状的。

象采用其他外层材料的电池一样，使用薄膜作为外层材料的电池也要求密封部分的密封可靠，以防止外部空气进入电池并防止电池内的电解质溶液泄漏。特别是，对于包括非水电解质溶液的电池(下面有时称为“非水电解电池”)，密封可靠性至关重要。如果存在缺陷密封，则缺陷密封可能因为外部空气成分而导致电解质溶液降质，因此电池性能显著恶化。

此外，在将薄膜用作外层材料的电池中，特别是在电池单元具有某种程度的厚度时，该薄膜通常以与电池的外部形状共形的形式，以槽形(shape of a cup)深压模制薄膜。这样意在提高电池单元的容积率并改善电池的外表。

作为这种传统的薄膜覆盖电池，JP-A-2000-133216公开了一种电池，在这种电池中，通过进行深压模制(deep-draw molding)，对由铝层叠膜构成的外层材料形成与电池单元的外部形状共形的槽区(cup area)，并且靠近电池单元热封外层材料。根据该文献，通过对外层材料形成与电池单元的外部形状共形的槽区，即使为了进行密封而非常靠近电池单元互相热封外层材料，仍可以防止产生皱纹，从而提供容积有效的电池。

发明内容

如上所述，关于改善容积率，形成具有槽区的外层材料，然后，靠近电池单元热封外层材料是有效的。然而，由于电池单元具有较大的厚度，所以将产生传统上未知的其他问题。上述文献仅研究了其厚度约为6mm的电池单元。

大容量电池可以采用其厚度在6至14mm之间的电池单元。然而，由于在对薄膜构成的外层材料形成槽区时，限制拉深，所以通常不仅需要在一侧上形成外层材料，而且需要在两侧上对外层材料形成槽区，互相对着设置槽区，以将电池单元放置在其内，其厚度是拉深的两倍。

为了使大容量薄膜覆盖电池投入实际应用，在本发明人调查如何将6-14mm厚的电池单元容纳在形成了槽区的外层材料内时，本发明人遇到下面的问题。该问题是，如果外层材料的热封区太靠近电池单元，则当在减压环境下密封薄膜覆盖电池，然后返回常压时，通过大气压力对外层材料的作用，热封区的根部紧压在电池单元上。在热封区的根部紧压电池单元时，在热封区的根部存在不希望的固有应力。该应力使外层材料产生微细裂痕。此外，当在电池单元的两侧在外层材料上形成槽区，而且互相对着布置该槽区以将电池单元密封在其内时，该问题是突出的。这是因为，热封区位于电池单元的两个表面之间。

下面将参考图9和10说明该问题。

在薄膜覆盖电池中，如上所述，通常在减压环境下密封电池单元。当在减压环境下密封电池单元时，在密封的薄膜覆盖电池返回常压时，大气压力使外层材料紧压电池单元。因此，如图9所示，产生了这样的现象，即，在不从其抽出引线122的薄膜覆盖电池120的各侧上，热封区124向内弯曲。这是由其中在从其抽出引线122的侧面上，外层材料121热封到引线122上，从而限制了外层材料121的位移，而外层材料121不特别固定到从其抽出引线122、而且在它们基本接触包含在其内的电池单元123的范围内，可以自由位移的各侧上的另一个部件上的结果结构产生的现象。

由于外层材料121的密封侧被弯曲，所以热封区可以在更靠近电池单元的方向上位移，而且热封区的根部紧压电池单元。因此，如图10所示，在热封区124剥离的方向，力F2作用在热封区124的根部。当长时间保留薄膜覆盖电池，或者在对外层材料121施加力F2的情况下进行热冲击测试时，在热封区124的根部，在作为外层材料121的最内层的热封树脂层上产生微细裂痕。如果在外层材料121上产生微细裂痕，则根据尺寸，大裂痕将影响密封电池单元的性能。

当在使用电池的同时对电池施加超出额定范围的电压时，电解质溶液的电解可能产生气体物质，增加了电池的内部压力。此外，当在超出额度范围的高温使用电池时，可能因为电解质盐等的电解而产生可能生成该气体物质的材料。当在外层材料上产生微细裂痕时，内部应力的升高导致微细裂痕发展成深入外层材料的大裂痕，在最糟糕情况下，形成外部空气的漏道。

如上所述，产生微细裂痕是降低电池单元的密封可靠性的一个因素。此外，不局限于薄膜覆盖电池，在具有利用由薄膜构成的外层材料密封的电器件、具有互相对着布置正极和负极的结构的薄膜覆盖电器件中，通常也出现这种问题。

因此，本发明的目的是提供一种薄膜覆盖电器件及其制造方法，即使利用外层材料密封厚电器件单元，该薄膜覆盖电池仍可以防止在外层材料的热封区的根部产生微细裂痕。

为了实现上述目的，本发明的薄膜覆盖电器件具有：电器件单元，正极引线和负极引线连接到其上；以及外层薄膜，分别具有其中至少金属层和热封树脂层互相层叠在一起的结构，其中外层薄膜在其厚度方向将电器件单元夹在两侧之间，其中热封树脂层位于内部，包封(wrap)电器件单元，并围绕电器件单元进行热封，以在引线从其伸出的情况下，密封电器件单元。此外，在本发明的薄膜覆盖电器件上，对外形薄膜形成用于将电器件单元容纳在其内的槽区，以致关于电器件单元的厚度方向，通过热封外层薄膜形成的热封区在厚度方向位于电器件单元的两个表面之间，至少对不从其伸出引线的外层薄膜的各侧面之一形成紧密接触区域，在该紧密接触区域上，在热封区与电器件单元之间，电器件单元未介于其间、直接对着的外层薄膜互相紧密接触，而不被热封，以及满足L2≥(1/2)L1，其中L1在沿形成有紧密接触区域一侧的方向上，是从热封区的内部边缘的一端到另一端的距离，而L2是紧密接触区域的长度。

这样，通过将紧密接触区域的长度L2设置为从热封区内部边缘的一端到另一端的距离L1的一半或者更大，释放的外层薄膜的剥离力施加到热封区的根部。优选在从热封区内部边缘的一端到另一端的整个范围内形成紧密接触区域。此外，当对外层薄膜形成用于将电器件单元容纳在其内的槽区时，热封区的作用特别有效。

本发明制造薄膜覆盖电器件的方法包括步骤：通过外层薄膜在其厚度方向将正极引线和负极引线连接到其上的电器件单元夹在两侧中间，该外层薄膜至少具有互相层叠在一起的金属层和热封树脂层；在引线从外层薄膜伸出的情况下，热封将电器件单元夹在其间的外层薄膜的外侧，以将电器件单元密封在外层薄膜内，其中在减压环境下，至少热封该外侧的最后一侧；以及使用于密封电器件单元的外层薄膜的外围回到常压，其中通过利用热封头(thermal sealing head)对外层薄膜施加压力，以热压位于离开电器件单元2mm或者更远位置的外层薄膜，热封外层薄膜的步骤至少热封不从其伸出引线的各侧之一。

根据本发明制造薄膜覆盖电器件的方法，在用于密封电器件单元的外层薄膜的外围返回常压空气时，大气压力使外层薄膜互相紧压。在热封外层薄膜时，通过利用位于离开电器件单元2mm或者更远位置的热封头对外层薄膜施加压力，至少热封不从其伸出引线的各侧之一，因此，大气压力使外层薄膜上下紧压在一起，从而在电池单元与热封区之间形成紧密接触区域。换句话说，形成紧密接触区域不需要特殊形状的热封头。

如上所述，根据本发明，紧密接触区域是其中不互相热封直接对着的外层薄膜，而使它们互相紧密接触的区域，在外层薄膜的范围内，在预定位置形成该紧密接触区域。根据这种情况，可以释放对热封区的根部作用的外层薄膜的剥离力，特别是在电器件单元厚时，多数产生这种剥离力。因此，可以防止在热封区的根部产生微细裂痕。此外，根据本发明制造薄膜覆盖电器件单元的方法，仅通过确定用于热封外层薄膜的热封头与电器件单元之间的距离，利用通常用于热封外层薄膜的热封头，就可以非常简单地形成紧密接触区域。

附图说明

图1是根据本发明一个实施例的薄膜覆盖电池的分解透视图。

图2是用于说明用于在外层薄膜上形成槽区的深压模制的示意图。

图3是说明用于热封外层薄膜的方法的示意图。

图4是示出在正常热封后，外层薄膜的状态的剖视图。

图5A是在减压环境下，在以减压密封电池单元时，在图1所示的薄膜覆盖电池上形成紧密接触区域的部分上的外层薄膜的剖视图。

图5B是在常压下，在以减压密封电池单元时，在图1所示的薄膜覆盖电池上形成紧密接触区域的部分上的外层薄膜的剖视图。

图6是示出形成紧密接触区域的位置和范围的例子的、通过电池单元的薄膜覆盖电池的主要部分的平面图。

图7是示出在外层薄膜上形成紧密接触区域的另一个例子的薄膜覆盖电池的平面图。

图8是示出在外层薄膜上形成紧密接触区域的又一个例子的薄膜覆盖电池的平面图。

图9是用于说明在通用薄膜覆盖电池上，在密封电池单元时，在热封区上出现麻烦的平面图。

图10是通过图9所示的未从其抽出引线端的薄膜覆盖电池一侧的剖视图。

具体实施方式

参考图1，示出根据本发明一个实施例的薄膜覆盖电池10，该薄膜覆盖电池10具有：电池单元13，大致为矩形固体形状，具有多个层叠的正极和负极的结构；正极引线12a和负极引线12b，分别连接到电池单元13的正极和负极(下面在某些情况下，将正极引线12a和负极引线12b统称为“引线”)；以及外层薄膜11，用于密封电池单元13，具有正极引线12a和负极引线12b从其引出的部分。

电池单元13包括多个正极和负极，正极和负极分别由利用两个表面上的电极材料涂布的金属箔构成，它们通过隔离片交替层叠。未利用电极材料涂布的未涂布部分从每个正极和每个负极的一端凸出。利用超声波焊接，将正极未涂布部分和负极未涂布部分全部互相焊接在一起，并且将它们分别连接到正极引线12a和负极引线12b。正极和负极与从反向凸出的未涂布电极材料的部分重叠。因此，正极引线12a和负极引线12b从薄膜覆盖电池10的互相对着的两侧抽出。尽管不特别限定电池单13的厚度，但是在电池单元13的厚度为6mm或者更大时，本发明特别有效。

在诸如锂离子电池的非水电解电池中，铝箔通常用于形成部分正极的金属箔，而铜箔通常用于形成部分负极的金属箔。因此，铝板用于正极引线12a，而镍板或者铜板用于负极引线12b。在负极引线12b由铜板构成时，可以对其表面电镀镍。

可以浸渍在电解质溶液内的诸如微孔薄膜的片形部件(微孔薄膜)、非织造织物或者诸如聚烯烃的热塑性树脂(thermally plasticresin)构成的织造织物可以用于隔离片。

外层薄膜11由两个层叠薄膜构成，这两个层叠薄膜将电池单元13夹在中间并在厚度方向的两端包围该电池单元13，它们对着的两面与电池单元13相符，将它们互相密封在一起以将电池单元13密封在其内。在图1中，利用阴影线将外层薄膜11的热封区表示为热封区14(在后面的图中，以同样的方式，利用阴影线表示热封区)。在中心区，分别对各外层薄膜11形成槽区11a，用于形成电池单元容纳体，该电池单元容纳体是围绕电池单元13的空间。可以通过深压模制形成槽区11a。

作为构成外层薄膜11的层叠薄膜，只要它是柔性的，而且可以密封电池单元13，从而防止泄漏电解质溶液，则可以采用通常用于这种类型的薄膜覆盖电池的薄膜。用于外层薄膜11的层叠薄膜的说明性层叠结构可以是互相层叠在一起的金属薄膜层和热封树脂层的结构，或者是包括保护层的结构，该保护层由诸如聚对苯二甲酸乙二酯，尼龙的聚酯薄膜等构成，而且还在金属薄膜层的对侧上层叠到热封树脂层。对于密封的电池单元13，互相对着布置热封树脂层，以包围电池单元13。

例如，厚度为10μm至100μm的Al、Ti、Ti合金、Fe、不锈钢、Mg合金等的箔可以用作金属薄膜层。不特别限制用于热封树脂层的树脂，只要它们是可以热封的树脂即可，例如，可以采用聚丙烯、聚乙烯、其变质酸、诸如硫化聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二酯等的聚酯、聚酰胺、乙烯—醋酸乙烯共聚物等。热封树脂层的厚度优选在10至200μm之间，而且更优选在30μm至100μm之间。

在该实施例中，通过利用两个外层薄膜11将电池单元13夹在中间，并且在正极引线12a和负极引线12b从外层薄膜11凸出的情况下，围绕电池单元13沿外层薄膜11的外围热封四边，可以由外层薄膜11密封电池单元13。作为一种选择，还可以将其大小接近该外层薄膜11的两倍的单个外层薄膜一折为二，以将电池单元13夹在中间，然后，可以热封这3个开口边。

在热封外层薄膜11上，除一边之外密封外层薄膜11，以形成用于容纳电池单元13的其内部空间的口袋形，然后，将电解质溶液注入该口袋内。然后，以减压环境热封剩余的一边，从而密封电池单元13。为了在减压环境下密封电池单元13，可以使用真空密封机，它具有其内设置了热封装置的真空室。密封了电池单元13后，使其内密封了电池单元13的外层薄膜11回到大气中，这样使外层薄膜11变形，从而紧密接触电池单元13的表面。如果在减压环境下也可以注入电解质溶液，则除了最后一边之外，还可以在减压环境下对其他边进行热封。

如图1所示，对外层薄膜11形成围绕槽区11a的热封区14。在外层薄膜11外部的各边中，在不从其抽出正极引线12a和负极引线12b的各边的一部分上，在与槽区11a分离的位置形成热封区14。这样，对外层薄膜11形成紧密接触区域15，在该紧密接触区域15上，在其上未形成槽区11a或者在未热封槽区11a的情况下，对着的外层薄膜11仅互相紧密接触延续到槽区11a，即，含有电池单元13的空间。

如上所述，当在减压环境下密封电池单元13时，密封之后的薄膜覆盖电池10具有向内弯曲的各侧，不从向内弯曲的各侧抽出引线。然而，因为此时对热封区14施加的力，导致在外层薄膜11的热封树脂层上产生微细裂痕。因此，可以认为，在未从其抽出引线的各侧释放对热封区14施加的力，则可以防止产生微细裂痕，并因此而防止降低密封电池单元13的可靠性。在外层薄膜11上形成的紧密接触区域15用于释放对热封区14施加的力。

如图2所示，通过使用其开口与槽区11a的形状共形的方块(dice)21和通过预定间隙配合方块21的开口的冲模(punch)22，然后，利用方块21拉利用压料垫(blank holding pad)(未示出)保持在方块21上的外层薄膜11进行深压模制，对外层薄膜11形成槽区11a。将方块21的肩部21a加工成弯曲的，以将外层薄膜11平滑拉入开口。因此，在槽区11a的根部，模制之后的外层薄膜11形成对应于方块21的肩部21a的R形部分。

因此，对于利用深压模制形成了槽区11a的热封外层薄膜11，利用一对热封头23对外层薄膜11的凸缘进行加热和加压。这样，在与槽区11a的侧面分离的位置，可以对外层薄膜11施加热封头23，以便不使R部分11b塌陷，从而防止破坏外层薄膜11。因此，作为外层薄膜11被热封之后的状态，两个外层薄膜11在热封区14的根部形成的夹角θ不能是180°或者大于180°，而且通常是90°或者小于90°，如图4示出的剖视图所示。在图4中，分别与每个热封区14集成在一起的密封层14a包括互相密封在一起的热封树脂层17。热封区的根部14c是密封层14a的端部，而夹角θ是位于该位置的热封树脂层17形成的夹角。此外，位于热封树脂层17之外的层是金属薄膜层18。

进行了该热封之后，在减压环境下，热封外层薄膜11的最后一侧(可以对最后一侧进行上述热封)，以密封电池单元13。此后，随着外层薄膜11的外围回到大气中，大气压力将外层薄膜11紧压到电池单元13的侧面上。在此，在传统理论中，从空间效率的观点出发，在最可能靠近电池单元13的位置进行热封。因为该原因，大气压力还将热封区14的根部直接紧压到电池单元13上。这样，施加使外层薄膜11在热封区14的根部形成的夹角θ扩大的力，即，使热封区14上的外层薄膜11剥离的力(图10所示的力F2)。

因此，通过在热封外层薄膜11期间，在离开电池单元13适当距离的位置，对外层薄膜11施加热封头23，可以在薄膜外层材料11上形成上述紧密接触部分15。通过特定位置和范围设置紧密接触部分15，可以有效释放对热封区14施加的力。

下面将参考图5A和5B说明当在减压环境下密封电池单元13时，位于其上形成了紧密接触区域15的一侧上的外层薄膜11的行为，图5A和5B是其上形成了紧密接触部分15的区域的剖视图。

首先，如图5A所示，当利用真空密封机，在减压环境下密封电池单元13时，在减压环境下，外层薄膜11包围的、用于容纳电池单元13的空间10a(槽区11a内的)内的压力与薄膜覆盖电池外部的压力相同，减压环境是对大气打开真空密封机的真空室之前的状态。因此，不对外层薄膜11的热封区14施加力。

接着，由于对大气打开真空密封机的真空室，使薄膜覆盖电池的外围返回常压，所以大气压力以压迫方式向内对外层薄膜11施加力F3，如图5B所示。由于在与电池单元13分离的位置形成热封区14，所以力F3使电池单元13与热封区14之间的互相未热封在一起的外层薄膜11的各区域互相紧密接触，以形成紧密接触部分15。由于在电池单元13与热封区14之间，存在外层薄膜11不互相热封在一起的紧密接触部分15，所以热封区14的根部14c不直接紧压在电池单元13上，而且在根部14c，外层薄膜11互相之间形成的夹角基本上保持0°。因此，即使电池单元13厚，例如，6mm厚或者更厚，在其上形成紧密接触区域15的部分上，使热封区14剥离的力减小。

在长度方向上，在不从其抽出引线的侧的中心，大气压力使外层薄膜11产生的变形量最大，如图9所示。外层薄膜11的变形越大，则作用在热封区14的根部14c的剥离力越大。换句话说，在不从其抽出引线的侧，正是在该侧长度方向的中心，在外层薄膜11上出现微细裂痕的概率最高。考虑到此原因，紧密接触区域15优选设置在包括不从其抽出引线侧的长度方向中心的区域内。然而，在该侧的长度方向，以该侧的中心为中心，常压使外层薄膜11弯曲的范围具有某个限度。因此，在该侧的长度方向，在其上热封区14的根部14c紧压电池单元13的部分也具有某个限度，因此，即使紧密接触区域15位于比该侧的长度短的范围内，紧密接触区域15不能充分释放对热封区14施加的力。

因此，如图6所示，在既不抽出正极引线12a又不抽出负极引线12b的外层薄膜11的一侧上确定在其上设置紧密接触区域15的位置，此外，在其上设置紧密接触区域15的一侧上，紧密接触区域15沿该侧方向的长度L2被确定为从热封区14的内部边缘的一端到另一端的长度L1的一半或者更大。这样，紧密接触区域15基本上可以覆盖大气压力使其弯曲的全部范围，因此，可以充分释放在密封电池单元13时对热封区14的根部14c施加的导致外层薄膜11剥离的力。因此，在外层薄膜11的热封树脂层，可以有效抑制产生微细裂痕，从而防止因为这种微细裂痕而降低电池单元13的密封可靠性。在L2小于L1的一半时，对热封区14的根部14c施加的剥离力对在其上设置了紧密接触区域15的侧面起主要作用，因此，从抑制外层薄膜11产生微细裂痕的观点出发，这不是那么有效。

如上所述，由于用于设置紧密接触区域15的位置和范围优选用于设置这样的紧密接触区域15：在从其既不抽出正极引线12a又不抽出负极引线121b的侧面上，在包括热封区14的内部边缘的一端到另一端的中心的位置上，该紧密接触区域15的长度L2优选等于或者大于上述距离L1的一半。为紧密接触区域15的范围的该长度L2更优选等于或者大于上述距离L1的2/3，进一步优选用于在从其既不抽出正极引线12a又不抽出负极引线121b的侧面上，在从热封区14的内部边缘的一端到另一端的整个范围内，设置紧密接触区域15，即，L1＝L2。最优选在既不抽出正极引线12a又不抽出正极引线12b的所有侧面的全部范围内，设置紧密接触区域15。

另一方面，在关注热封区14在电池单元13的厚度方向上的位置时，换句话说，在关注热封区14在重叠正极和负极的方向上的位置时，当在电池单元13的厚度方向，热封区14位于电池单元13的两个表面之间时，紧密接触区域15的作用特别有效。这是因为，当在电池单元13的厚度方向，热封区14位于电池单元13的两个表面之间时，在热封区14的根部14c，力的作用使外层薄膜11形成的夹角θ扩大(请参考图4)。

在热封区14在电池单元13的厚度方向位于电池单元13的两个表面之间的情况下，如在该实施例中一样，说明性例子可以是在电池单元13的厚度方向，外层薄膜11在两侧具有槽区11a的情况。然而，即使仅在一侧上形成槽区时，或者即使不形成槽区，而利用真空密封过程，在其厚度方向上，在电池单元13的两侧，使外层薄膜11与电池单元13的外形共形地变形时，热封区14也可以位于电池单元13的两个表面之间。即使在这种情况下，上述问题可能在热封区14的根部14c，由外层薄膜11形成的夹角θ扩大。因此，只要热封区14位于电池单元13的两个表面之间，本发明是有效的，而与存在不存在槽区无关。

关于释放对热封区14的根部14c施加的力，紧密接触区域15可以大致具有在其上对着的外层薄膜11不互相热封在一起，而是仅互相紧密接触的区域。因此，图6所示的紧密接触区域15的宽度W(在垂直于在其上设置紧密接触区域15的侧面的长度方向的方向，紧密接触区域15的尺寸)如果为0.5mm或者更大就足够了。通过减小紧密接触区域15的宽度W，可以抑制因为紧密接触区域15而增大薄膜覆盖电池的外形尺寸。此外，即使在所形成的紧密接触区域15的宽度W超过3mm时，仍不显著影响释放对热封区14的根部14c施加的力的作用。相反，具有过大宽度W的紧密接触区域15将增大电池的外部尺寸。电池的外部尺寸优选尽可能小。从上述说明可以看出，紧密接触区域15的宽度W优选为等于或大于0.5mm并且等于或小于3mm。

此外，如图7所示，当在既不从其抽出正极引线12a也不从其抽出负极引线12b的侧面上，紧密接触区域15位于从热封区14的一端到另一端的整个范围内时，在热封外层薄膜11时，通过相对于电池单元13适当设置热封头的位置，利用传统通用热封头，可以形成紧密接触区域15。为了形成紧密接触区域15，根据在外层薄膜11上形成的槽区的深度、用于利用深压模制形成槽区的方块的肩部的曲率的大小等，正确确定电池单元13与热封头之间的优选距离。在采用厚度超过6mm的电池单元13时，热封区14的根部更可能紧压电池单元13。考虑到这种情况，电池单元13与热封头之间的距离优选为2mm或者更大，更优选为3mm或者更大，而且可以是4mm或者更大。

热封区14的宽度Ws通常稍许大于热封头的宽度。这是因为，在进行热封期间，外层薄膜11的熔融热封树脂从热封头压着的部分挤出约0.1mm至1mm。如果热封树脂挤出的过多，则热封区14的根部的位置相应地接近电池单元13。这就是将电池单元13与热封头之间的距离设置为2mm或者更大的原因。

尽管上述实施例说明了以均匀宽度形成紧密接触区域的例子，但是紧密接触区域的宽度可以不均匀。图8示出这样一个例子。在图8所示的例子中，形成紧密接触区域15，以致在将它设置于其上的侧面上，它在从热封区的一端到另一端的中心处具有最大宽度，而且其宽度向该侧面的两端变窄。如上所述，在以减压密封电池单元的薄膜覆盖电池回到常压下时，在不从其抽出引线的侧面的长度方向的中心处，外层薄膜11的变形量最大，而且从该中心向两端逐渐减小。因此，通过根据基于位置的外层薄膜11的变形量，改变紧密接触区域15的宽度，可以有效利用紧密接触区域15。

尽管在图8中，在其上未设置引线的整各侧面上形成紧密接触区域15，但是紧密接触区域15的长度可以是从热封区内部边缘的一端到另一端的距离的一半或者更大。此外，可以连续或者断续改变紧密接触区域15的宽度。

尽管利用几个说明性例子描述了本发明，但是，显然，本发明并不局限于这些例子，可以在本发明的技术原理范围内，做适当修改。

例如，关于电池单元的结构，上述例子示出层叠型的结构，它具有交替层叠的正极和负极，但是电池单元可以是弯曲型(winding type)的，通过以带状形成正极、负极和隔离片，在隔离片插在其间的情况下，将正极和负极互相设置在一起，缠绕它，并将它压制为平板状，这种弯曲型电池单元交替设置正极和负极。

此外，作为电池单元，只要它包括正极、负极和电解质，可以采用通用电池使用的任意电池单元。通过在两个表面上设置正极板，该正极板是涂布了正极活性材料的铝箔等，例如，锂镁复合氧化物和钴酸锂(lithium cobalate)，并且在通过隔离片互相对着的两侧上设置负极板，该负极板是涂布了碳素材料的铜箔等，而且可以掺杂/去掺杂锂，以及将它浸入含有锂盐的电解质溶液中，来形成通用二次锂电池的电池单元。其他电池单元可以是诸如镍氢电池、镉镍电池、锂金属原电池或者二次电池、锂聚合物电池等的其他类型的化学电池的电池单元。此外，本发明还可以应用于电器件，例如，以诸如双电荷层电容器(electric double-layer capacitor)、电解电容器等的电容器为例说明的电容器单元，利用互相对着的正极和负极的作用，它们在内部存储存储电能。

此外，尽管图1示出正极引线3和负极引线4从薄膜覆盖电池1的两端延伸的例子，但是它们可以从同一端延伸。

例子

下面将与比较例一起说明本发明的具体例子。

(例子1)

通过隔离片交替层叠通过在金属箔的两个表面上涂布电极材料形成的多个正极和多个负极。铝箔用作正极的金属箔。铜箔用作负极的金属箔。30μm厚的聚乙烯构成的微孔薄膜用作隔离片。隔离片是矩形的，使它的宽度为75mm，深度为130mm，在长度和宽度方面，它比正极的尺寸均大2mm，因此，它与正极的尺寸基本相同。选择最外部的电极作为负极，而且还将隔离片设置在该负极的外部。具体地说，顺序是隔离片/负极/隔离片/正极/隔离片/.../负极/隔离片。由正极、负极和隔离片构成的层叠的厚度被选择为10mm。此外，在层叠正极和负极过程中，这样设置取向，以致对着两侧取向未涂布正极和负极的电极材料的部分，从而以相反方向取向正极引线和负极引线。

接着，将用作正极引线、具有预定厚度、预定宽度和50mm长度(电流流动的方向被定义为“长度方向”)的铝板与未涂布电极材料的部分正极超声波焊接为一体。同样，将用作正极引线、厚度为0.1mm、宽度为40mm和长度为50mm的铜板与未涂布电极材料的部分负极超声波焊接为一体。以上述方式，制造构成电池单元的层叠。

另一方面，制备具有以此顺序层叠的尼龙(25μm厚)、软铝(40μm厚)、酸性变质聚丙烯(15μm厚)以及聚丙烯(30μm厚)，作为外层薄膜。将制备的层叠薄膜切割为预定尺寸，然后，利用方块、冲模以及具有压料垫的深压模制机，深压模制它。对该方块形成矩形开口，而且将对应于电池单元的水平方向的方向上的开口尺寸设置为76mm。此外，将该方块的肩部(请参考图2中的参考编号21a)的半径设置为1mm。换句话说，包括R部分的基底，深压模制形成的槽区的水平尺寸是78mm。将拉深设置为5mm。

接着，对被模制为槽形的部分层叠薄膜进行修整，以具有10mm宽的侧面，该部分层叠薄膜是围绕槽区的凸缘的形状。通过模制层叠薄膜，以在其上形成槽区，并对该外围进行修整，可以以同样方式制造另一个层叠薄膜。

然后，使具有槽区的两个层叠薄膜对着，以致电池单元插在它们之间，从而在该槽区内容纳电池单元。在这种情况下，从层叠薄膜的两个较短侧抽出正极引线和负极引线。

接着，通过热封从其抽出正极引线和负极引线的层叠薄膜的侧边，并再热封剩余两个较长侧边之一，可以使层叠薄膜形成袋状。通过其未封闭侧，将电解质溶液注入袋状层叠薄膜内后，利用在真空室内具有热封机的真空密封机，以减压热封剩余一侧，从而密封该电池单元。在热封层叠薄膜的两个较长侧时，利用离开电池单元4mm的热封头，进行热封。换句话说，从电池单元的隔离片的端部到热封头的接触端的距离被选择为4mm。

在以减压密封了电池单元后，真空室返回常压。从真空室中取出获得的薄膜覆盖电池，观看其外表。在两个较长侧边的热封区与电池单元之间，在热封区的整个内部边缘上形成紧密接触区域，在该紧密接触区域上，层叠薄膜不互相粘合在一起，而是利用大气压力互相紧密接触，如图5B所示。紧密接触区域的宽度为3至3.5mm。此外，两个较长侧边向内弯曲，如图9所示，其中具有最大弯曲量的中心部分从两端向内弯入约0.5mm，而且在中心部分，还以约3mm的宽度，形成紧密接触区域。紧密接触区域的长度L2(请参考图6)和从热封区的内部边缘的一端到另一端的长度L1都是146mm。

在分解薄膜覆盖电池，以观看较长侧边的热封区时，在从热封头的压力施加端弯入电池内的方向，在热封区的根部发现层叠薄膜的树脂溢料接近0.5mm。然后，利用显微镜从电池的内部观察这样凸出的树脂，未发现白化树脂。此外，即使利用反射型高倍光学显微镜观看，也看不到裂痕。

(例子2)

除了在热封两个较长侧边时电池单元离开热封头3mm外，以与例子1相同的方式制造薄膜覆盖电池。

在该例子中，在制造的薄膜覆盖电池中，也在两个较长侧边的热封区与电池单元之间，形成紧密接触区域，与例子1的情况相同。紧密接触区域的宽度在1.5至2.5mm之间。此外，以与例子1的同样方式弯曲的两个较长侧边在中心部分具有最大弯曲量，它从两端向内弯入约1mm，而且在中心部分，所形成的紧密接触区域的宽度也是约1.5mm。

在分解薄膜覆盖电池，以观察较长侧边的热封区时，在该例子中，在热封区的根部发现树脂溢料约为0.5mm，与例子1的情况相同。以与例子1相同的方式，利用显微镜从电池的内部观看树脂的凸出部分，但是既没有看到白化树脂，又没有看到裂痕。

(比较例)

除了在热封两个较长侧边时电池单元离开热封头3mm外，以与例子1相同的方式制造薄膜覆盖电池。

在该例子中，如图9所示，所制造的薄膜覆盖电池也具有两个向内弯曲的较长侧边，其中弯曲量最大的中心部分从两端向内弯入约1mm。在较长侧边的中心部分，使热封区的根部紧压电池单元，这也可以从外表观察到。不形成紧密接触区域。

在分解薄膜覆盖电池，以观察较长侧边的热封区时，在该例子中，在热封区的根部发现树脂溢料约为0.5mm，与例子1的情况相同。在利用显微镜从电池的内部观看树脂的凸出部分时，在以较长侧边的中心为中心的约98mm的长度上，观察到白化。在利用反射型高倍光学显微镜进一步观察白化部分时，发现存在裂痕。

Claims (10)

1.一种薄膜覆盖电器件，包括：

电器件单元，正极引线和负极引线连接到其上；以及

外层薄膜，具有至少互相层叠在一起的金属层和热封树脂层，所述外层薄膜在其厚度方向将所述电器件单元夹在两侧之间，其中所述热封树脂层位于内部，包封所述电器件单元，并围绕所述电器件单元进行热封，以在所述引线从其伸出的情况下，密封所述电器件单元，

其中所述外层薄膜具有用于在其内容纳所述电器件单元的槽区，以致关于所述电器件单元的厚度方向，通过热封所述外层薄膜形成的热封区在厚度方向上位于所述电器件单元的两个表面之间，

至少对不从其伸出所述引线的所述外层薄膜的各侧面之一形成紧密接触区域，在该紧密接触区域上，在所述热封区与所述电器件单元之间，所述电器件单元未介于其间、直接对着的所述外层薄膜互相紧密接触，而不被热封，以及

满足L2≥(1/2)L1，其中L1是从所述热封区的内部边缘的一端到另一端的距离，而L2是所述紧密接触区域在沿形成了所述紧密接触区域一侧的方向上的长度。

2.根据权利要求1所述的薄膜覆盖电器件，其中在形成了所述紧密接触区域的侧面上，在包括从所述热封区内部边缘的一端到另一端之间的中心的位置上，形成所述紧密接触区域。

3.根据权利要求2所述的薄膜覆盖电器件，其中在形成了所述紧密接触区域的侧面上，在从所述热封区内部边缘的一端到另一端的整个范围内形成所述紧密接触区域。

4.根据权利要求2所述的薄膜覆盖电器件，其中所述紧密接触区域具有连续或者断续变化的宽度，以致在形成了所述紧密接触区域的侧面上，在从所述热封区内部边缘的一端到另一端之间的中心处，该宽度最大。

5.根据权利要求1所述的薄膜覆盖电器件，其中沿不从其伸出所述引线的所述外层薄膜的所有侧，形成所述紧密接触区域。

6.根据权利要求1所述的薄膜覆盖电器件，其中在所述电器件单元的厚度方向，在两侧形成所述槽区。

7.根据权利要求1所述的薄膜覆盖电器件，其中所述紧密接触区域的宽度为0.5mm或者更大。

8.根据权利要求1所述的薄膜覆盖电器件，其中所述电器件单元的厚度为6mm或者更大。

9.根据权利要求1所述的薄膜覆盖电器件，其中所述电器件单元是化学电池单元或者电容器单元。

10.一种制造薄膜覆盖电器件的方法，包括步骤：

通过外层薄膜在电器件单元的厚度方向将正极引线和负极引线连接到其上的电器件单元夹在两侧中间，该外层薄膜具有至少互相层叠在一起的金属层和热封树脂层；

在所述引线从所述外层薄膜伸出的情况下，热封将所述电器件单元夹在其间的所述外层薄膜的外侧，以将所述电器件单元密封在所述外层薄膜内，其中在减压环境下，至少热封该外侧的最后一侧；以及

使密封所述电器件单元的所述外层薄膜的外围回到常压，

其中热封所述外层薄膜的步骤通过利用热封头对所述外层薄膜施加压力，以加热并加压位于离开所述电器件单元2mm或者更远位置上的所述外层薄膜，至少热封不从其伸出所述引线的各侧之一。

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