JP2006294309A - Thin battery - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電池要素をフィルム外装体に収容した薄型電池に関し、特に、電池の内圧上昇時に電池内部のガスを外部に排出できる薄型電池に関する。 The present invention relates to a thin battery in which a battery element is housed in a film outer package, and more particularly to a thin battery that can discharge gas inside the battery to the outside when the internal pressure of the battery increases.
従来より、電池要素を二枚のフィルムで収容した薄型の電池が、下記の特許文献1などにて知られている。 Conventionally, a thin battery in which a battery element is accommodated by two films is known in Patent Document 1 below.
この特許文献1に記載された薄型電池は、正極板と負極板とで電解質を挟み、当該単電池セルをセパレータを介して積層した発電要素を、二枚の外装フィルムの周縁部を所定の幅で熱融着することによって封止した電池本体と、当該発電要素の正極板及び負極板に接続された正極側電池端子及び負極側電池端子とを備えている。 The thin battery described in Patent Document 1 includes a power generation element in which an electrolyte is sandwiched between a positive electrode plate and a negative electrode plate, and the unit battery cells are stacked via a separator, and a peripheral portion of two exterior films has a predetermined width. The battery main body sealed by heat-sealing and the positive electrode side battery terminal and negative electrode side battery terminal connected to the positive electrode plate and the negative electrode plate of the said power generation element are provided.
そして、このような薄型電池は、外装フィルム周縁部の熱融着部のうち、一部に融着幅が狭い狭幅部を設けている。これにより、電池の過充電によって発電要素が高温となり内圧が上昇した場合であっても、狭幅部から融着部を開烈させることにより、電池内部のガスを排出できるとしている。
ところで、上述した特許文献1に記載されたような薄型電池を製造するに際して、二枚の外装フィルムを熱融着する工程においては、外装フィルムを重ね合わせた状態で表面と裏面との双方から熱圧着部材(ヒートシーラ)を当てて熱融着を行う。しかしながら、この工程において、融着幅が他の融着部よりも狭い狭幅部を形成するためには、当該狭幅部を形成するための凹部部形状を有する特別なヒートシーラを使用する必要があり、製造装置コストが上昇してしまう要因となっていた。 By the way, when manufacturing a thin battery as described in Patent Document 1 described above, in the step of heat-sealing two exterior films, heat is applied from both the front and back surfaces in a state where the exterior films are overlapped. A heat-sealing is performed by applying a crimping member (heat sealer). However, in this step, in order to form a narrow width portion having a narrower fusion width than other fusion portions, it is necessary to use a special heat sealer having a recessed portion shape for forming the narrow width portion. There was a factor that increased the cost of the manufacturing apparatus.
そこで、本発明は、上述した実情に鑑みて提案されたものであり、製造コストを上昇させることなく、内圧上昇時に電池内部からガスを確実に排出させることができる薄型電池を提供することを目的とする。 Therefore, the present invention has been proposed in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to provide a thin battery that can reliably discharge gas from the inside of the battery when the internal pressure is increased without increasing the manufacturing cost. And
本発明は、外装フィルムにより電池要素を収容し、当該電池要素から外部に電池端子を露出させて、電池要素周囲の外装フィルム外周部の接合面を融着して形成した薄型電池において、電池端子を挟んだ融着部を、当該電池端子上に形成された樹脂膜を介して外装フィルムが融着された封止部と、当該封止部よりも電池内部側の未封止部とで形成する。この電池端子を挟んだ融着部の封止部の幅は、電池端子を挟まずに外装フィルム同士が封止された封止幅よりも短くされており、当該未封止部の側面であって、外装フィルム同士が封止されている部分には、穴部を設けることによって、上述の課題を解決する。 The present invention relates to a thin battery formed by housing a battery element with an exterior film, exposing the battery terminal from the battery element to the outside, and fusing the joint surface of the outer periphery of the exterior film around the battery element. A fusion part sandwiched between a sealing part in which an exterior film is fused via a resin film formed on the battery terminal and an unsealed part inside the battery with respect to the sealing part To do. The width of the sealing part of the fusion part sandwiching the battery terminal is shorter than the sealing width in which the exterior films are sealed without sandwiching the battery terminal, and is the side surface of the unsealed part. And the above-mentioned subject is solved by providing a hole in the part by which exterior films are sealed.
また、本発明は、外装フィルムにより電池要素を収容し、当該電池要素から外部に電池端子を露出させて、電池要素周囲の外装フィルム外周部の接合面を融着して形成した薄型電池において、電池端子を挟んだ融着部を、当該電池端子上に形成された樹脂膜を介して外装フィルムが融着された封止部と、当該封止部よりも電池内部側の未封止部とが形成する。この未封止部の側面に位置する外装フィルム同士が封止されている封止部の幅を、他の封止部の幅よりも短くさせることによって上述の課題を解決する。 Further, the present invention is a thin battery formed by housing a battery element with an exterior film, exposing a battery terminal from the battery element to the outside, and fusing a bonding surface of the outer periphery of the exterior film around the battery element. A fusion part sandwiching the battery terminal, a sealing part in which an exterior film is fused via a resin film formed on the battery terminal, and an unsealed part on the battery inner side than the sealing part Form. The above-mentioned problem is solved by making the width of the sealing portion in which the exterior films located on the side surfaces of the unsealed portion are sealed shorter than the widths of the other sealing portions.
本発明に係る薄型電池によれば、電池端子の未封止部に内圧を集中させて外装フィルムを開烈させて、未封止部の側部に設けた穴部又は未封止部の側面の幅が短い封止部からガスを排出させることができる。したがって、この薄型電池によれば、外装フィルムの融着工程において外装フィルム外周部全体を均一の融着幅とする製造装置を用いても、内圧が集中して外装フィルムが開烈しやすい箇所を形成することができる。したがって、この薄型電池によれば、外装フィルムを開烈させやすくするための構造を形成する場合であっても、製造コストを上昇させることなく、且つ、内圧上昇時に電池内部からガスを確実に排出させることができる。 According to the thin battery according to the present invention, the internal pressure is concentrated on the unsealed portion of the battery terminal to open the exterior film, and the hole provided on the side of the unsealed portion or the side surface of the unsealed portion The gas can be discharged from the sealing portion having a short width. Therefore, according to this thin battery, even when using a manufacturing apparatus that makes the entire outer periphery of the outer film uniform in the fusion process of the outer film, the location where the inner film is concentrated and the outer film is easy to open is reduced. Can be formed. Therefore, according to this thin battery, even when a structure for facilitating the opening of the exterior film is formed, gas is reliably discharged from the inside of the battery when the internal pressure is increased without increasing the manufacturing cost. Can be made.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
本発明は、例えば図1に示すように構成された薄型電池に適用される。図1において、(a)は薄型電池の外観を示す上面図であり、(b)は薄型電池の内部構成を示す上面図である。 The present invention is applied, for example, to a thin battery configured as shown in FIG. 1A is a top view showing an external appearance of a thin battery, and FIG. 1B is a top view showing an internal configuration of the thin battery.
図1(b)に示すように、正極板及び負極板で電解質を挟み、当該単電池セルをセパレータを介して積層した発電要素(電池本体)の表面に電極活性物質塗布部1が形成され、当該電極活性物質塗布部1の電極取付側両端部に、複数の単電池セルと正極端子2及び負極端子3とを接続するための正極集電体部4及び負極集電体部5が形成されている。そして、発電要素と正極端子2及び負極端子3とは、正極集電体部4及び負極集電体部5と電気的に接続される。
As shown in FIG. 1 (b), an electrode active material application portion 1 is formed on the surface of a power generation element (battery body) in which an electrolyte is sandwiched between a positive electrode plate and a negative electrode plate and the unit cells are stacked via a separator. A positive electrode current collector portion 4 and a negative electrode
正極端子2及び負極端子3の表面及び裏面には、二枚の外装フィルムで発電要素を収容する前に、当該正極端子2及び負極端子3部分における二枚の外装フィルムの融着強度を高めるための樹脂膜である先付け樹脂6(シートフィルム)が塗布される。この先付け樹脂6は、正極端子2及び負極端子3のうち、外装フィルムが熱融着される部分に塗布される。
In order to increase the fusion strength of the two exterior films in the
そして、発電要素は、裏面及び表面に外装フィルムがそれぞれ配置され、均一の幅で熱融着部分を形成するためのヒートシーラによって、外装フィルム外周部の接合面が熱融着され、所定幅の外装体シール部7が形成される。これにより、外装体カップ部8に発電要素を封止させて、図1に示すような外観形状となる。
The power generation element has an exterior film on the back surface and a front surface, and a heat sealer for forming a heat-sealed portion with a uniform width. A
このような薄型電池は、外装体シール部7から露出した正極端子2及び負極端子3が電装品や発電機に接続され、図示しないバッテリコントローラの制御に従って放電して電装品に電力供給を行うと共に、発電機からの電力を充電する。そして、薄型電池は、過充電時には、発電要素の温度上昇によって、外装体カップ部8内の温度上昇が発生して、内圧が高くなる。これに対し、薄型電池は、異常な内圧上昇時には、外装体カップ部8内のガスを外部に放出すべく、正極端子2,負極端子3の外装体シール部7の一部が開烈されやすい構造となっている。以下、この構造について説明する。
In such a thin battery, the
この薄型電池は、図2(a)に示すように外装フィルムによって正極端子2,負極端子3を挟んだ融着部と、外装フィルム同士を融着した外装体シール部7とを有する。この正極端子2,負極端子3を挟んだ融着部は、図2(b)に断面を示すように、当該正極端子2,負極端子3に形成された樹脂膜である先付け樹脂6を介して、ラミネート樹脂層11、アルミ箔12及びラミネート外装樹脂13からなる外装フィルムが融着された封止部と、当該封止部よりも電池内部側の未封止部とが形成される。なお、正極端子2,負極端子3の表面と裏面の一方のみに未封止部を設けても良い。これにより、図3に示すように、正極端子2,負極端子3を挟んだ融着部の封止部の幅D2は、正極端子2,負極端子3を挟まずに外装フィルム同士が封止された外装体シール部7の封止幅D1よりも短くなっている。
As shown in FIG. 2A, the thin battery has a fusion part in which the
このような正極端子2,負極端子3を挟んだ融着部は、図2(b)に示すように、正極端子2,負極端子3上の先付け樹脂6の形成幅が、外装体シール部7同士を熱融着させる幅よりも短くされて、その後に熱圧着されて熱融着されることで製造される。
As shown in FIG. 2 (b), such a fusion part sandwiching the
また、薄型電池は、図3に示すように、先付け樹脂6が形成されずに熱融着された正極端子2,負極端子3の未封止部の側面であって、外装フィルム同士が封止されている外装体シール部7に切り抜き穴21が設けられている。この切り抜き穴21は、未封止部の電池外部側であって外装体シール部7の長手方向における両端点から、外装体シール部7に斜めに引いた直線を含むように設けることが望ましい。なお、図3の例では、未封止部の両側面にそれぞれ切り抜き穴21が設けられているが、未封止部の一方の側面だけに設けた場合であっても良い。
Further, as shown in FIG. 3, the thin battery is a side surface of the unsealed portion of the
このような薄型電池は、過充電状態となり外装体カップ部8の内圧が上昇すると、未封止部に内圧が集中して、図3の矢印で示すように、未封止部の両側面に、集中した内圧が印加される。すなわち、正極端子2,負極端子3を挟んでなく熱融着されている外装体シール部7に印加される内圧よりも、未封止部に大きな内圧が印加される。そして、外装体シール部7のうち、未封止部の側面に位置する点Aの外装体シール部7が、他の外装体シール部7よりも先に開烈が開始して、当該開烈箇所が切り抜き穴21に到達すると、外装体カップ部8内のガスが外部に排出される。
When such a thin battery is overcharged and the internal pressure of the
したがって、この薄型電池によれば、熱融着工程において、全外周に亘って均一幅の外装体シール部7を形成するように熱融着を行う既存のヒートシーラを用いても、正極端子2,負極端子3の電池内部側に先付け樹脂6を形成しない部分を設けて未封止部を形成するのみで、内圧が集中して外装体シール部7が開烈しやすい箇所を形成することができる。したがって、この薄型電池によれば、外装体シール部7を開烈させやすくするための構造を形成する場合であっても、製造コストを上昇させることなく、且つ、内圧上昇時に電池内部からガスを確実に排出させることができる。
Therefore, according to this thin battery, even if an existing heat sealer that performs heat fusion so as to form an outer
また、この薄型電池の他の構成としては、図4に示すように、上述の切り抜き穴21に代えて、未封止部の側面に位置する外装体シール部7の幅D12が、他の外装体シール部7の幅D11よりも短くされていても良い。この薄型電池は、未封止部の電池外部側であって外装体シール部7の長手方向における両端点から、外装体シール部7に斜めに引いた直線を引き、当該直線の内側部分を含むように外装体シール部7の幅が短くされたシールカット領域が形成されている。
Further, as another configuration of this thin battery, as shown in FIG. 4, the width D12 of the exterior
このような薄型電池は、正極端子2,負極端子3を挟まずに外装フィルム同士が封止されている外装体シール部7を均一の幅で形成し、その後に正極端子2,負極端子3の未封止部の側面に位置する外装体シール部7、すなわちシールカット領域を切除することにより製造されている。
In such a thin battery, the exterior
このような薄型電池でも、外装体カップ部8の内圧が上昇すると、未封止部に内圧が集中して、図4の矢印で示すように未封止部の両側面に内圧が集中し、開烈距離が、短くされた外装体シール部7の幅となると、外装体カップ部8内のガスが外部に排出される。
Even in such a thin battery, when the internal pressure of the
したがって、この薄型電池によれば、熱融着工程において、全外周に亘って均一幅の外装体シール部7を形成するように熱融着を行う既存のヒートシーラを用いても、その後に外装体シール部7の一部をカットするのみで、内圧上昇時に電池内部からガスを確実に排出させることができる。
Therefore, according to this thin battery, even if an existing heat sealer that performs heat fusion so as to form an outer
なお、上述の実施の形態は本発明の一例である。このため、本発明は、上述の実施形態に限定されることはなく、この実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。 The above-described embodiment is an example of the present invention. For this reason, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made depending on the design and the like as long as the technical idea according to the present invention is not deviated from this embodiment. Of course, it is possible to change.
1 電極活性物質塗布部
2 正極端子
3 負極端子
4 正極集電体部
5 負極集電体部
6 先付け樹脂
7 外装体シール部
8 外装体カップ部
21 切り抜き穴
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electrode active
Claims (5)
前記電池端子を挟んだ融着部は、当該電池端子上に形成された樹脂膜を介して前記外装フィルムが融着された封止部と、当該封止部よりも電池内部側の未封止部とが形成されて、前記電池端子を挟んだ融着部の封止部の幅が、前記電池端子を挟まずに前記外装フィルム同士が封止された封止幅よりも短くされ、
前記未封止部の側面であって、前記外装フィルム同士が封止されている部分に穴部が設けられていることを特徴とする薄型電池。 In a thin battery formed by housing a battery element by an exterior film, exposing a battery terminal from the battery element to the outside, and fusing a bonding surface of an outer periphery of the exterior film around the battery element,
The fusion part sandwiching the battery terminal includes a sealing part in which the exterior film is fused via a resin film formed on the battery terminal, and an unsealed part inside the battery with respect to the sealing part. The width of the sealing part of the fusion part sandwiching the battery terminal is made shorter than the sealing width in which the exterior films are sealed without sandwiching the battery terminal,
A thin battery characterized in that a hole is provided in a side surface of the unsealed portion where the exterior films are sealed.
前記電池端子を挟んだ融着部は、当該電池端子上に形成された樹脂膜を介して前記外装フィルムが融着された封止部と、当該封止部よりも電池内部側の未封止部とが形成されて、
前記未封止部の側面に位置する前記外装フィルム同士が封止されている封止部の幅が、他の封止部の幅よりも短くされていることを特徴とする薄型電池。 In a thin battery formed by housing a battery element by an exterior film, exposing a battery terminal from the battery element to the outside, and fusing a bonding surface of an outer periphery of the exterior film around the battery element,
The fusion part sandwiching the battery terminal includes a sealing part in which the exterior film is fused via a resin film formed on the battery terminal, and an unsealed part inside the battery with respect to the sealing part. Part is formed,
A thin battery, wherein a width of a sealing portion in which the exterior films located on the side surfaces of the unsealed portion are sealed is shorter than a width of another sealing portion.
A sealing part in which the exterior films are sealed with a uniform width is formed without sandwiching the battery terminal, and then the exterior films located on the side surfaces of the unsealed part are sealed. The thin battery according to claim 3 or 4, wherein the thin battery is manufactured by cutting a portion.
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Cited By (3)
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WO2009113634A1 (en) * | 2008-03-14 | 2009-09-17 | 日本電気株式会社 | Film-covered electrical device and assembled battery |
JP2017097983A (en) * | 2015-11-19 | 2017-06-01 | 三菱自動車工業株式会社 | Laminated battery |
KR101787173B1 (en) * | 2014-12-15 | 2017-10-18 | 주식회사 엘지화학 | Manufacture method for pouch type battery |
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2005
- 2005-04-06 JP JP2005110285A patent/JP2006294309A/en not_active Withdrawn
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