JP2012155897A - Laminate battery - Google Patents
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Abstract
Description
この発明はラミネート型電池、特に矩形のラミネートフィルムで発電要素を密封すると共に、ラミネートフィルム周縁部の一つの中央位置にガス放出弁としての切り欠き部を有するものに関する。 The present invention relates to a laminate type battery, and particularly to a battery having a power generation element sealed with a rectangular laminate film and having a notch portion as a gas release valve at one central position of the periphery of the laminate film.
電池蓋の内側に安全弁を有する缶型電池において、温度異常時の発火を防止するため電池蓋と安全弁との間にガスを吸着する材料を保持した層を設けたものがある(特許文献1参照)。 In a can-type battery having a safety valve inside the battery lid, there is a battery in which a layer holding a material that adsorbs gas is provided between the battery lid and the safety valve in order to prevent ignition when the temperature is abnormal (see Patent Document 1). ).
ところで、ラミネート型電池の温度異常時には、切り欠き部を有するラミネートフィルム周縁部が開裂し、電池内部から発生する電解液由来の有機ガスが外部へと吹き出すほか、電池内部から電池外部へと電極やアルミニウムの粉末が飛散することがわかってきた。 By the way, when the temperature of the laminate type battery is abnormal, the peripheral edge of the laminate film having a notch is cleaved, and the organic gas derived from the electrolyte generated from the inside of the battery blows out to the outside. It has been found that aluminum powder scatters.
そこで、上記従来の缶型電池の技術をそのままラミネート型電池に適用し、ラミネートフィルム周縁部の一つの中央位置にある切り欠き部の周囲にだけ、電池内部から電池外部へと飛散する粉末を捕捉する粉末捕捉機構を設けておくことが考えられる。 Therefore, the conventional can-type battery technology is applied to the laminated battery as it is, and the powder that scatters from the inside of the battery to the outside of the battery is captured only around the notch at one central position on the periphery of the laminated film. It is conceivable to provide a powder trapping mechanism.
しかしながら、ラミネート型電池においては、温度異常時にラミネートフィルム周縁部の一つの中央位置にある切り欠き部の付近だけでなく、ラミネートフィルム周縁部の一つの全体が開裂する。これは、主にラミネート型電池が缶型電池よりも相対的に柔らかい電池外装材で被覆されているため、電池内部から噴出するガスによって開裂がラミネートフィルム周縁部の一つの全体へと広がってしまうからである。このため、上記従来の缶型電池の技術をラミネート型電池にそのまま適用して切り欠き部の周囲にだけ粉末捕捉機構を設けるのでは、電池内部から電池外部へと飛散する粉末を全て捕捉することはできないのである。 However, in a laminate type battery, not only the vicinity of the notch portion at one central position of the peripheral portion of the laminate film but also the entire peripheral portion of the laminate film is cleaved when the temperature is abnormal. This is mainly because the laminate type battery is covered with a battery outer packaging material that is relatively softer than the can type battery, so that the gas is blown out from the inside of the battery, and the cleavage spreads to one whole of the peripheral part of the laminate film. Because. For this reason, if the conventional can-type battery technology is applied to a laminated battery as it is and a powder trapping mechanism is provided only around the notch, it captures all the powder scattered from the inside of the battery to the outside of the battery. It is not possible.
そこで本発明は、ラミネートフィルム周縁部の一つの全体が開裂する場合でも電池内部から電池外部へと飛散する粉末を全て捕捉し得るラミネート型電池を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a laminate type battery that can capture all the powder scattered from the inside of the battery to the outside of the battery even when one whole of the peripheral edge of the laminate film is cleaved.
本発明のラミネート型電池は、正極と負極とをセパレータを介して積層した発電要素を有し、矩形のラミネートフィルムを電池外装材として用いて四つあるラミネートフィルム周縁部の全てまたは一部を熱融着にて接合することにより、発電要素を密封する共に、熱融着にて接合されるラミネートフィルム周縁部の一つに電池内部の圧力が上昇したとき開裂して電池内部のガスを放出するガス放出弁を有する薄板状のラミネート電池が前提である。そして、前記ガス放出弁を有するラミネートフィルム周縁部の一つの全体が開裂して電池内部から粉末が飛散する温度異常時に、この電池内部から飛散する粉末を捕捉する粉末捕捉機構を、前記発電要素と前記ガス放出弁との間に位置して、かつ前記ガス放出弁を有するラミネートフィルム周縁部の一つに直交する2つのラミネートフィルム周縁部のそれぞれに達するまで設ける。 The laminate type battery of the present invention has a power generation element in which a positive electrode and a negative electrode are laminated via a separator, and a rectangular laminate film is used as a battery exterior material to heat all or part of the four laminate film peripheral portions. The power generation element is sealed by bonding by fusion, and when the pressure inside the battery rises to one of the peripheral parts of the laminate film to be bonded by heat fusion, it is cleaved to release the gas inside the battery. The premise is a thin laminated battery having a gas release valve. And, when one of the laminate film peripheral portions having the gas release valve is cleaved and the temperature is abnormal when the powder scatters from the inside of the battery, a powder capturing mechanism for capturing the powder scattered from the inside of the battery, and the power generation element It is provided until it reaches each of the two laminated film peripheral parts which are located between the said gas release valves and orthogonal to one of the laminated film peripheral parts which have the said gas release valve.
本発明によれば、温度異常時には、開裂したラミネートフィルム周縁部の一つの全体によって生じる空間を粉末捕捉機構が被覆し、この粉末捕捉機構が開裂したラミネートフィルム周縁部の一つの全体から外部へと飛散する粉末を捕捉するので、缶型電池よりも相対的に柔らかい電池外装材で被覆されているラミネート型電池であっても、当該ラミネート型電池内部から粉末が外部へと飛散することを防止できる。 According to the present invention, when the temperature is abnormal, the powder trapping mechanism covers the space formed by one of the peripheral edges of the laminated film that has been cleaved, and the whole of the peripheral edge of the laminate film that has been cleaved by the powder trapping mechanism is outward. Since the scattered powder is captured, it is possible to prevent the powder from scattering from the inside of the laminated battery to the outside even in the case of a laminated battery that is covered with a battery exterior material that is relatively softer than the can-type battery. .
以下、図面等を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、図面の寸法比率は、説明の都合上誇張している箇所があり、その箇所においては実際の比率と異なっている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the dimension ratio of drawing has the location exaggerated on account of description, and the location differs from the actual ratio.
(第1実施形態)
まず、本発明の前提となるリチウムイオン二次電池1について先に概説する。図1はリチウムイオン二次電池1の概略図である。このうち、図1(A)はリチウムイオン二次電池1の概略斜視図、図1(B)は図1(A)のB−B線断面図である。
(First embodiment)
First, the lithium ion
図1(A)、(B)に示すように、リチウムイオン二次電池1は、実際に充放電反応が進行する略四角薄板状の発電要素2が、電池外装材であるラミネートフィルム3の内部に封止された構造を有する。詳しくは、矩形の高分子−金属複合ラミネートフィルムを電池外装材として用いて、発電要素2の両面を被覆し、被覆した高分子−金属複合ラミネートフィルム3の四つの周辺部(周縁部)を熱融着にて接合することにより、発電要素2を収納し密封した構成を有している。ここで高分子−金属複合ラミネートフィルムとしては、金属フィルムを高分子フィルム(樹脂フィルム)でサンドイッチした三層構造のものが一般的である。
As shown in FIGS. 1 (A) and 1 (B), a lithium ion
こうした積層型の電池1は、缶型電池と区分けするために「ラミネート型電池」といわれる。缶型電池は、市販されている単1電池や単3電池のように堅い円筒状の金属製外枠の中に2つの各電極が巻き込んで収納されているものである。一方、ラミネート型電池とは、略四角薄板状の発電要素2の周辺部(周縁部)を熱融着にて接合することにより、発電要素を密封したものをいう。以下では、リチウムイオン二次電池1を、「ラミネート型電池」という。あるいは単に「電池」ともいう。
Such a stacked
発電要素2は、四角薄板状の負極集電体4aの両面に負極活物質層4bを配置した負極4と、セパレータ5と、四角薄板状の正極集電体6aの両面に正極活物質層6bを配置した正極6とを積層した構成を有している。具体的には、1つの負極活物質層4bとこれに隣接する正極活物質層6bとが、セパレータ5を介して対向するようにして、負極4、セパレータ5、正極6をこの順に積層している。詳細には、セパレータ5は、電解液を保持することにより、セパレータ5と一体に電解質層が形成されている。従って、セパレータ5を負極4と正極6の間に配置することによって、実質的に電解質層も負極活物質層4bおよび正極活物質層6bの間に配置されることになる。セパレータ5は主に多孔質の熱可塑性樹脂から形成されている。
The
これにより、隣接する負極4、セパレータ5及び正極6は、一つの単電池層7(単電池)を構成する。従って、本実施形態のラミネート型電池1は、単電池層7を積層することで、電気的に並列接続された構成を有するともいえる。また、単電池層7の外周には、隣接する負極集電体4bと正極集電体6bとの間を絶縁するためのシール部(絶縁層)を設けてもよい。発電要素2の両最外層に位置する最外層負極集電体4aには、いずれも片面のみに負極活物質層4bを配置している。なお、図1(B)とは負極及び正極の配置を逆にすることで、発電要素2の両最外層に最外層正極集電体が位置するようにし、該最外層正極集電体の片側のみに正極活物質層を配置するようにしてもよい。
Thereby, the adjacent negative electrode 4, the separator 5, and the positive electrode 6 comprise the single cell layer 7 (unit cell). Therefore, it can be said that the
負極集電体4a及び正極集電体6aには、各電極(負極及び正極)と導通する強電タブ8、9を取り付け、ラミネートフィルム3の周縁部に挟まれるようにラミネートフィルム3の外部に導出させている。強電タブ8、9は、必要に応じて正極端子リード(図示せず)及び負極端子リード(図示せず)を介して、各電極の負極集電体4a及び正極集電体6bに超音波溶接や抵抗溶接により取り付けてもよい。
The negative current collector 4a and the positive current collector 6a are provided with
なお、リチウムイオン二次電池の他の形態としては、集電体の一方の面に正極活物質層を、他方の面に負極活物質層を形成している双極型電極を、セパレータを介して積層した双極型二次電池が挙げられる。上記の電池1とこの双極型二次電池とは、双方の電池内の電気的な接続状態(電極構造)が異なることを除いては、基本的には同様である。
As another form of the lithium ion secondary battery, a bipolar electrode in which a positive electrode active material layer is formed on one surface of a current collector and a negative electrode active material layer is formed on the other surface through a separator. A stacked bipolar secondary battery can be mentioned. The
このように構成されるラミネート型電池1を金属製の電池ケースの内部に積層して収納し、積層した複数のラミネート型電池1の各強電タブをバスバーを介して直列接続することで所定電圧を有する電池パック11が構成される。バスバーは強電タブから電気を取り出し取りまとめて強電ケーブルと接続するための部品である。さらに複数の電池パック11を強電ケーブルを介して電気的に組み合わせることで所定電圧を有する組電池が構成され、この組電池が電気自動車やハイブリッド車に搭載されることとなる。これで、本発明の前提となるラミネート型電池1の概説を終了する。
The
図2は本発明の第1実施形態のラミネート型電池1の平面図である。ここでは、電池1を水平に配置するものとして鉛直方向を定める。すなわち、図2において紙面手前が鉛直上方、紙面奥が鉛直下方とする。
FIG. 2 is a plan view of the
このように鉛直方向を定めたとき、図3は図2のラミネート型電池1の水平面に沿った断面図、図4は図2のラミネート型電池1の一部X−X線断面図、図5は図2のラミネート型電池1のY−Y線断面図である。図4の一部X−X線断面図では図2のX−X線断面図のうち中央部分を主に示し、左右の端部は省略して示していない。図5のY−Y線断面図では発電要素2は省略して示していない。
When the vertical direction is determined in this way, FIG. 3 is a cross-sectional view along the horizontal plane of the laminate-
ここで、図4(a)、図5(a)は折り畳む前のフィルタ21の状態を、図4(b)、図5(b)は折り畳んだ後のフィルタ21の状態を示している。なお、本発明の全ての実施形形態では、図2に示したように、2つの強電タブ8、9が図1と相違して第1熱融着部12から取り出しているものとして説明する。
Here, FIGS. 4A and 5A show the state of the
ラミネートフィルム3の周縁部にほぼ同じ幅で設けられる熱融着部を次のように区別する。すなわち、図2で上方に位置する熱融着部を「第1熱融着部」12として、下方に位置する熱融着部を「第2熱融着部」13として、左方に位置する熱融着部を「第3熱融着部」14として、右方に位置するる熱融着部を「第4熱融着部」15として区分けする。
The heat fusion part provided in the peripheral part of the
また、四つあるラミネートフィルム周縁部を次のように区別する。すなわち、図2で上方に位置するラミネートフィルム周縁部を「第1ラミネートフィルム周縁部」16として、下方に位置するラミネートフィルム周縁部を「第2ラミネートフィルム周縁部」17として、左方に位置するラミネートフィルム周縁部を「第3ラミネートフィルム周縁部」18として、右方に位置するラミネートフィルム周縁部を「第4ラミネートフィルム周縁部」19として区分けする。 Further, the four peripheral edges of the laminate film are distinguished as follows. That is, in FIG. 2, the peripheral portion of the laminate film located in the upper portion is set as the “first laminate film peripheral portion” 16, and the peripheral portion of the laminate film located in the lower portion is set as the “second laminate film peripheral portion” 17. The periphery of the laminate film is classified as a “third laminate film periphery” 18, and the laminate film periphery located on the right side is classified as a “fourth laminate film periphery” 19.
電池1内部でガス膨張が生じたとき、電池1内部のガスを電池1外部に速やかに逃すため、第2ラミネートフィルム周縁部17に圧力開放弁を設けている。圧力開放弁は、具体的には第2ラミネートフィルム周縁部17のほぼ中央に設けた切り欠き部20である。第2熱融着部13では切り欠き部20のある位置での熱融着幅が切り欠き部20以外の位置での熱融着幅より狭くなる。第2ラミネートフィルム周縁部17のほぼ中央に切り欠き部20を設けることにより、切り欠き部20のある位置での熱融着強度が切り欠き部20以外の位置での熱融着強度より弱くなる。電池1内部でガス膨張が生じたとき、この切り欠き部20のある位置で2枚のラミネートフィルム3の融着が真っ先にはがれ、このはがれた部位(圧力開放弁)から電池1内部のガスが電池1外部に速やかに逃される。ここで、融着していた2枚のラミネートフィルム3がはがれることを「開裂する」ともいう。
When gas expansion occurs inside the
以下、発電要素2の鉛直上方を覆う一方の矩形のラミネートフィルム3を「上方ラミネートフィルム」3A、発電要素2の鉛直下方を覆う他方の矩形のラミネートフィルム3を「下方ラミネートフィルム」3Bで区別する。上方ラミネートフィルム3Aに設けられる切り欠き部20を「上方切り欠き部」20A、下方ラミネートフィルム3Bに設けられる切り欠き部2018下方切り欠き部」20Bで区別する。
Hereinafter, one
切り欠き部20は、図3にも示したように強電タブ8、9が取り出される第1ラミネート周縁部16とは反対側である第2ラミネートフィルム周縁部17に設けられるのが一般的である。ただし、切り欠き部20を設ける位置は、必ずしも第2ラミネートフィルム周縁部17に限定されるものでなく、第3ラミネートフィルム周縁部18や第4ラミネートフィルム周縁部19に設けることも考え得る。なお、強電タブ8、9を融着するために強固な熱融着材を使用すること、強電タブ8、9の放熱性が高いことから第1ラミネートフィルム周縁部16に切り欠き部20を設けることは適していない。
As shown in FIG. 3, the
さて、ラミネート型電池1の異常時には、切り欠き部を有するラミネートフィルム周縁部が開裂し、電池1内部から発生する電解液由来の有機ガスが外部へと吹き出すほか、電池1内部から電池1外部へと電極やアルミの粉末が飛散することがわかってきた。
When the laminate-
ここでいう「異常時」とは、ガス放出弁(切り欠き部20)を有するラミネートフィルム周縁部の一つ(第2ラミネートフィルム周縁部17)の全体が開裂して電池内部から粉末が飛散する温度異常時のことである。ガス放出弁を有するラミネートフィルム周縁部の一つの全体が開裂して電池内部から粉末が飛散する温度異常時(以下単に「温度異常時」ともいう。)は、例えば組電池を備える自動車が火災に遭ったような場合に生じる。正極6と負極4の間に介装されるセパレータ5には、正極6と負極4とが直接接触して短絡しないように絶縁するという機能と、電解液の往来を許すという機能とが要求される。このため、ポリエチレンやポリプロピレンといった多孔質の熱可塑性樹脂でセパレータ5が形成されている。こうした熱可塑性樹脂から形成されるセパレータ5は、電池1の雰囲気温度が上昇して100℃付近になると、容易に収縮する。電極面積よりセパレータ面積を若干大きめに取って正極6と負極4とが直接接触するのを防いでいるのであるが、電池1の雰囲気温度が温度異常によって高温になるとセパレータ5が収縮し初期面積より小さくなる。主としてセパレータ5の周縁部が収縮したときには、正極6の周縁部と負極4の周縁部とを隔てるものがなくなり、短絡が生じて大電流が流れ、ジュール発熱による大きな温度上昇が生じる。すると、電池1内に封止されている電解液が気化して電池1の急激な体積増加(つまり電池1の膨れ)が生じ、第2ラミネートフィルム周縁部17全体の開裂へと至るのである。
As used herein, “at the time of abnormality” means that one of the laminate film peripheral portions (second laminate film peripheral portion 17) having the gas release valve (notch portion 20) is cleaved and the powder is scattered from the inside of the battery. This is when the temperature is abnormal. In the event of temperature abnormalities (hereinafter also referred to simply as “temperature abnormalities”) when one whole of the peripheral edge of the laminate film having the gas release valve is cleaved and the powder is scattered from the inside of the battery, for example, an automobile equipped with an assembled battery may cause a fire. Occurs in the case of encounter. The separator 5 interposed between the positive electrode 6 and the negative electrode 4 is required to have a function of insulating the positive electrode 6 and the negative electrode 4 so that the positive electrode 6 and the negative electrode 4 are not in direct contact with each other, and a function of allowing the electrolyte to come and go. The For this reason, the separator 5 is formed of a porous thermoplastic resin such as polyethylene or polypropylene. The separator 5 formed from such a thermoplastic resin easily contracts when the ambient temperature of the
電池蓋の内側に安全弁を有する缶型電池においては、こうした温度異常時の内部からの粉末飛散を防止するため電池蓋と安全弁との間にガスを吸着する材料を保持した層を設けたものがある。この従来の缶型電池では、温度異常により内圧が上昇したときには安全弁が作動(開裂)し、内圧を開放する。このとき、有害な有機物を含んだガスや、固形物が噴出するが、ガス吸着剤が一種のフィルタ的役割を果たし、前記のガス中の有機物や固形物を捕捉するようにしている。 In a can-type battery having a safety valve inside the battery cover, a layer holding a material that adsorbs a gas is provided between the battery cover and the safety valve in order to prevent powder scattering from the inside when the temperature is abnormal. is there. In this conventional can-type battery, when the internal pressure rises due to temperature abnormality, the safety valve operates (breaks) to release the internal pressure. At this time, gas or solid matter containing harmful organic matter is ejected, but the gas adsorbent serves as a kind of filter to capture the organic matter and solid matter in the gas.
缶型電池においては、外枠がラミネート型電池1よりも堅固に形成されているために、ガスの逃げ道に開裂の容易な部分(つまり安全弁)を意図的に作っておき、安全弁の周囲にのみガス吸着剤を設けておけば、ガス中の有機物や固形物を全て捕捉することができる。この従来の缶型電池の技術をそのままラミネート型電池1に適用するなら、切り欠き部18の周囲にだけ電池内部から電池外部へと飛散する粉末を捕捉するフィルタ(粉末捕捉機構)を設けておけばよいことになる。
In the can-type battery, the outer frame is formed more firmly than the laminate-
しかしながら、缶型電池よりも相対的に柔らかい電池外装材で被覆されているラミネート型電池1にあっては、温度異常によりラミネート型電池1の内圧が急上昇するとき、第2ラミネートフィルム周縁部17の中央に位置する上下の切り欠き部20A、20Bの付近だけで開裂するのではなく、第2ラミネートフィルム周縁部17の全体が開裂してしまう。
However, in the
これを現状のラミネート型電池1で説明すると、図6は現状のラミネート型電池1の平面図、図7は図6のラミネート型電池1をZ矢視でみた概略図である。ここで、図7(a)は温度異常が発生する前のラミネート型電池1の状態を示している。図7(a)のように、上下のラミネートフィルム3A、3Bは鉛直方向(図7で上下方向)に膨らんでいない。
This will be described using the current
温度異常時にはジュール発熱による大きな温度上昇に伴う電解液の気化によって急激な体積増加(つまり電池1の膨れ)が生じ上下のラミネートフィルム3A、3Bが外方に膨らむ。上下のラミネートフィルム3A、3Bが外方に向けて一杯に膨らんだ後には、電池1内部の圧力が上昇して高くなる。この高い圧力は、熱融着度の弱い部分、つまり切り欠き部20に向かい、図7(b)に示したように、上下の切り欠き部20A、20Bをまず開裂する。すると、内部から噴出する高圧のガスが激しく噴出しつつガス圧が作用するため、図7(c)に示したように開裂は第2ラミネートフィルム周縁部17の全体に及び、開裂した第2ラミネートフィルム周縁部17の全体から電池1内部のガス及び粉末が一方向(図6で下方)に飛び出す。
When the temperature is abnormal, a rapid volume increase (that is, swelling of the battery 1) occurs due to vaporization of the electrolyte accompanying a large temperature rise due to Joule heat generation, and the upper and lower
このように、上記従来の缶型電池の技術を現状のラミネート型電池1にそのまま適用して切り欠き部18の周囲にだけフィルタを設けるのでは、電池1内部から飛散する粉末を全て捕捉することができないのである。
As described above, if the conventional can-type battery technology is applied to the current
そこで本発明の第1実施形態では、第2ラミネートフィルム周縁部17の全体が開裂して電池1内部から粉末が飛散する温度異常時に、この電池1内部から飛散する粉末を捕捉する粉末捕捉機構を、発電要素2と切り欠き部20との間に位置して、かつ第2ラミネートフィルム周縁部17(ガス放出弁を有するラミネートフィルム周縁部の一つ)に直交する2つのラミネートフィルム周縁部である第3ラミネートフィルム周縁部18、第4ラミネートフィルム周縁部19のそれぞれに達するまで設ける。
Therefore, in the first embodiment of the present invention, a powder trapping mechanism that traps the powder scattered from the inside of the
具体的には、第1実施形態の粉末捕捉機構は網材で形成したフィルタ21であり、このフィルタ21の周縁と、このフィルタ21の周縁に対向する上下のラミネートフィルム3A、3Bの内面とを溶着する。ここでは熱融着によって融着する。さらに、フィルタ21を平面状とし、この平面状のフィルタ21を1回以上折り畳んだ状態で電池1内部に収納する。なお、第1実施形態の平面状網材は面方向に収縮(変形)しない特質を有するものとする。
Specifically, the powder capturing mechanism of the first embodiment is a
平面状の網材に限らず、平面状のパンチング材または平面状の多孔体で形成したフィルタでもかまわない。これら網材、パンチング材または多孔体の材質としては、金属、耐熱性樹脂、難燃性樹脂またはセラミックスを用いることができる。 The filter is not limited to a planar mesh material, and may be a planar punching material or a filter formed of a planar porous body. As the material of these netting material, punching material or porous body, metal, heat resistant resin, flame retardant resin or ceramics can be used.
例えば、平面状の網材には、金網、耐熱性樹脂網、難燃性樹脂網、セラミックス網がある。金網としては、ステンレスメッシュ、銅メッシュ、アルミメッシュなどを挙げることができる。耐熱性樹脂網としては、ポリイミドメッシュ、フェニレンサルファイトメッシュ、ナイロンメッシュなどを挙げることができる。セラミックス網としては、ガラスメッシュ、アルミナメッシュ、ジルコニアメッシュを挙げることができる。 For example, the planar net material includes a metal net, a heat resistant resin net, a flame retardant resin net, and a ceramic net. Examples of the wire mesh include stainless steel mesh, copper mesh, and aluminum mesh. Examples of the heat resistant resin net include polyimide mesh, phenylene sulfite mesh, and nylon mesh. Examples of the ceramic net include glass mesh, alumina mesh, and zirconia mesh.
平面状の網材の目開き(目の大きさ)は、電池1内部から飛散する粉末を捕捉し得る長さとする。例えば、網材の目開きは3mm以下とする。この場合、目開きはフィルタ21の全体にわたって同じである。
The opening (size of the mesh) of the planar mesh material is set to a length that can capture the powder scattered from the inside of the
平面状のパンチング材には、パンチングメタルまたはパンチング高分子フィルムがある。パンチングメタルになり得る材質としては、ステンレス、銅、ニッケル、アルミ、チタンを挙げることができる。パンチング高分子フィルムになり得る材質としては、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルム、ナイロンフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリ塩化ビニルフィルムなどを挙げることができる。 The flat punching material includes a punching metal or a punching polymer film. Examples of a material that can be a punching metal include stainless steel, copper, nickel, aluminum, and titanium. Examples of a material that can be a punching polymer film include a polyethylene film, a polypropylene film, a nylon film, a polystyrene film, and a polyvinyl chloride film.
平面状の多孔体には、金属多孔体、樹脂多孔体がある。金属多孔体としては、アルミ多孔体、銅多孔体、ステンレス多孔体、ニッケル多孔体、チタン多孔体などを挙げることができる。樹脂多孔体としては、ポリイミド多孔体、フェニレンサルファイト多孔体、ナイロン多孔体、ポリプロピレン多孔体、ポリカーボネート多孔体などを挙げることができる。 The planar porous body includes a metal porous body and a resin porous body. Examples of the metal porous body include an aluminum porous body, a copper porous body, a stainless steel porous body, a nickel porous body, and a titanium porous body. Examples of the resin porous body include a polyimide porous body, a phenylene sulfite porous body, a nylon porous body, a polypropylene porous body, and a polycarbonate porous body.
なお、ここには一般的なパンチング材と多孔体を挙げている。第1実施形態では、収縮しない特質を有するパンチング材や収縮しない特質を有する多孔体を平面状に形成して用いる場合を対象としている。一方、後述するように、第2、第3の実施形態では、少なくとも一方向に収縮(変形)可能な特質を有するパンチング材や少なくとも一方向に収縮(変形)可能な特質を有する多孔体で平面状のフィルタを形成して用いる場合を対象としている。従って、ここに挙げたパンチング材や多孔体の中から収縮しない特質を有するパンチング材や収縮しない特質を有する多孔体は第1実施形態のフィルタとして用いる。一方、少なくとも一方向に収縮(変形)可能な特質を有するパンチング材や少なくとも一方向に収縮(変形)可能な特質を有する多孔体は第2、第3の実施形態のフィルタとして用いる。 Here, a general punching material and a porous material are listed. The first embodiment is intended for a case where a punching material having a property that does not contract or a porous material having a property that does not contract is formed in a planar shape. On the other hand, as will be described later, in the second and third embodiments, the punching material having a property that can be shrunk (deformed) in at least one direction or a porous body having a property that can be shrunk (deformed) in at least one direction is flat. This is intended for the case of forming and using a shaped filter. Therefore, the punching material and the punching material having the characteristic that does not contract from the punching material and the porous material having the characteristic that does not contract are used as the filter of the first embodiment. On the other hand, a punching material having characteristics that can contract (deform) in at least one direction and a porous body having characteristics that can contract (deform) in at least one direction are used as the filters of the second and third embodiments.
収縮しない特質を有するパンチング材や収縮しない特質を有する多孔体を平面状に形成して用いる場合にパンチング材や多孔体の孔径は、電池1内部から飛散する粉末を捕捉できる径とする。例えば、孔径は3mm以下とする。この場合、孔径はフィルタ21の全体にわたって同じである。
When a punching material having a property that does not contract or a porous material having a property that does not contract is formed in a planar shape, the hole diameter of the punching material or the porous material is set to a diameter capable of capturing powder scattered from the inside of the
一方、後述する第6実施形態のフィルタとして用いられるパンチング材としては、これらパンチング材の中から図24、図25(a)に示したように孔62を面内に等間隔で穿つとともに、一方向(図25(a)では上方)に突出するドーム部63を有するものだけが対象となる。
On the other hand, as a punching material used as a filter of a sixth embodiment described later, holes 62 are formed in the surface at equal intervals as shown in FIG. 24 and FIG. Only those having a
次に、切り離された2枚の矩形のラミネートフィルム3A、3Bで発電要素2を密封する場合に、電池1内部へのフィルタ21の設け方の一例を説明する。なお、発電要素2を矩形のラミネートフィルム3で発電要素2を密封する方法はこれに限られない。例えば、1枚の矩形のラミネートフィルムを中央で折り返し、その折り返したラミネートフィルムの間に発電要素2を収納して密封する第2の方法でもかまわない。この第2の方法では熱融着部が3つとなる点で、2枚の矩形のラミネートフィルム3A、3Bで発電要素2を密封する第1の方法と相違する。そして、いずれの方法でも切り欠き部20(ガス放出弁)は熱融着にて接合されるラミネートフィルム周縁部の一つに設けられる。
Next, an example of how the
工程1:2枚の矩形のラミネートフィルム3A、3Bで発電要素2を密封するに際しては、まず下方ラミネートフィルム3Bを水平に敷き、敷いた下方ラミネートフィルム3Bの中央位置に発電要素2を配置する。
Step 1: When sealing the
工程2:原材料としての平面状のフィルタから、第2ラミネートフィルム周縁部17の長さとほぼ同じ長さと所定の面積を有するフィルタ21を刳り貫いてまたは裁断して取り出す。フィルタ21の外形は長軸と短軸とを有する楕円とし(図8参照)、短軸方向が鉛直方向となるように刳り貫いてまたは裁断して取り出す。取り出したフィルタ21は、図5に示したように一回以上折り畳み、折り目をつけておく。
Step 2: A
工程3:この折り目をつけたフィルタ21の周縁(例えば鉛直方向上端21aと鉛直方向下端21b)に熱融着材22を塗布する(図4(a)参照)。熱融着材としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ナイロンなどの熱可塑性樹脂を用いることができる。
Step 3: The
工程4:熱融着材22を塗布したフィルタ21を、図3で示したように、切り欠き部20と発電要素2との間に位置して設ける。かつ、フィルタ21の一方の水平方向端(図3で左端)が第3ラミネートフィルム周縁部18に届き、他方の水平方向端(図3で右端)が第4ラミネートフィルム周縁部19に届くように第2ラミネートフィルム周縁部17と平行に置く。
Step 4: The
工程5:上方切り欠き部20Aが下方切り欠き部20Bと対向するように上方ラミネートフィルム3Aで発電要素2を鉛直上方から覆い、フィルタ21を折り目に従って鉛直下方に折り畳む。上方ラミネートフィルム3Aを覆った直後には、フィルタ21は図4(a)、図5(a)に示したように折り畳む前の状態にあるが、上方ラミネートフィルム3Aを折り目に従って鉛直下方に押しつけることにより、フィルタ21は図4(b)、図5(b)に示したように折り畳んだ状態となる。
Step 5: Cover the
工程6:フィルタ21を折り畳んだ状態で、2つのラミネートフィルム3A、3Bの四つのラミネートフィルム周縁部16〜19のうち、第3ラミネートフィルム周縁部18、第4ラミネートフィルム周縁部19のいずれか一方を選択する。例えば第3ラミネートフィルム周縁部18を選択するとすれば、選択しなかった残り3つのラミネートフィルム周縁部16、17、19の周縁である熱融着部12、13、15を熱融着によって接合する。
Step 6: With the
通常のラミネートフィルムはポリエチレンフィルム、アルミ金属フィルム、ナイロンフィルムがこの順に積層された3層構造になっており、下方ラミネートフィルム3Bはポリエチレンフィルムが鉛直上面になるように敷き、上方ラミネートフィルム3Aは、ポリエチレンフィルムが鉛直下面になるように覆う。これによって内面側のポリエチレンフィルムの層が熱で溶融し接着される。このとき、フィルタ21の鉛直方向上端21aと上方ラミネートフィルム3Aの鉛直下面3AA(ラミネートフィルム内面)とが、またフィルタ21の鉛直方向下端21bと下方ラミネートフィルム3Bの鉛直上面3BB(ラミネートフィルム内面)とが熱融着材22によって接合される。
A normal laminate film has a three-layer structure in which a polyethylene film, an aluminum metal film, and a nylon film are laminated in this order. The
工程7:熱融着を行わなかった第3ラミネートフィルム周縁部18を鉛直上方に向け、この第3ラミネートフィルム周縁部18を開口して電池外装材(3)の内部(電池1内部)に電解液を注入する。
Step 7: The third laminated film
工程8:電解液が電池1内部に十分浸透した後には、電池1内部から空気を抜きつつ熱融着を行わなかった第3ラミネートフィルム周縁部18の周縁である第3熱融着部14を熱融着によって接合する(つまり真空パックする)。これによって発電要素2及びフィルタ21が電池1内部に密封される。
Step 8: After the electrolyte has sufficiently penetrated into the inside of the
工程9:このようにして形成した電池1の強電タブ8、9に充電器(図示しない)を接続して初回の充電を行う。
Step 9: A charger (not shown) is connected to the
ここで、本実施形態の作用効果を説明する。 Here, the effect of this embodiment is demonstrated.
本実施形態によれば、正極6と負極4とをセパレータ5を介して積層した発電要素2を有し、矩形のラミネートフィルム3を電池外装材として用いて四つあるラミネートフィルム周縁部の全てまたは一部を熱融着にて接合することにより、発電要素2を密封する共に、第2ラミネートフィルム周縁部17(四つあるラミネートフィルム周縁部の一つ)に切り欠き部20(電池内部の圧力が上昇したとき開裂して電池内部のガスを放出するガス放出弁)を有する薄板状のラミネート電池1において、第2ラミネートフィルム周縁部17(ガス放出弁を有するラミネートフィルム周縁部の一つ)の全体が開裂して電池1内部から粉末が飛散する温度異常時に、この電池内部から飛散する粉末を捕捉するフィルタ21(粉末捕捉機構)を、発電要素2と切り欠き部20(ガス放出弁)との間に位置して、かつ第3ラミネートフィルム周縁部18、第4ラミネートフィルム周縁部19(ガス放出弁を有するラミネートフィルム周縁部の一つに直交する2つのラミネートフィルム周縁部)のそれぞれに達するまで設けている。温度異常時には、開裂した第2ラミネートフィルム周縁部17の全体によって生じる空間をフィルタ21(粉末捕捉機構)が被覆し、開裂した第2ラミネートフィルム周縁部17の全体から電池1外部へと飛散する粉末をこのフィルタ21が捕捉するので、缶型電池よりも相対的に柔らかい電池外装材(3)で被覆されているラミネート型電池1であっても、当該ラミネート型電池1内部から粉末が外部へと飛散することを防止できる。
According to the present embodiment, the
本実施形態によれば、粉末捕捉機構は網材で形成したフィルタ21であり、このフィルタ21の周縁(鉛直方向上端21a及び鉛直方向下端21b)と、このフィルタ21の周縁に対向するラミネートフィルム内面3AA、3BBとを溶着するので(図8参照)、第2ラミネートフィルム周縁部17の全体に開裂が広がっても、フィルタ21が電池1内部から噴出するガスの勢いに負けて電池1外部へ飛び出すことがなく、電池1内部から電池1外部へと飛散する粉末を捕捉し続けることができる。
According to the present embodiment, the powder capturing mechanism is a
本実施形態によれば、フィルタ21を平面状とし、この平面状のフィルタ21を1回以上折り畳んだ状態で電池1内部に収納するので(図5(a)、(b)参照)、温度異常時に第2ラミネートフィルム周縁部17の全体へと開裂が広がる際には、この動きにフィルタ21の周縁(21a、21b)が図8に示したように追従して鉛直方向(図8で上下方向)に広がる。これによってフィルタ21の周縁(21a、21b)とラミネートフィルム内面3AA、3BBとの間に隙間が発生することを抑えることが可能となり、電池1内部から電池1外部へと飛散する粉末をフィルタ21によりもれなく捕捉することができる。ここで、図8は、図2のラミネート型電池1を温度異常時にZ矢視でみた概略図である。
According to the present embodiment, the
温度異常時に、第2ラミネートフィルム周縁部17の全体が開裂したとき、開裂状態で第2ラミネートフィルム周縁部17に生じる空間形状はほ楕円となる。この空間形状に関係なく、例えばフィルタ21の外形を矩形状としたのでは、フィルタ21を電池1内部に収納する際にかさばる部分が生じ、かさばっても電池1内部に収納しようとすれば無駄な収納スペースが生じる。これによって電池1の容積効率が低下してしまう。これに対して本実施形態によれば、開裂によって第2ラミネートフィルム周縁部17の全体に生じる空間形状に合わせ、フィルタ21は、長軸方向の両端にゆくほど細くなる楕円形状としている。つまり、第3ラミネートフィルム周縁部18、第4ラミネートフィルム周縁部19(ガス放出弁を有するラミネートフィルム周縁部の一つに直交する2つの各ラミネートフィルム周縁部)に近づくほど相対的に細くなる形状であるので、かさばることなくフィルタ21を電池1内部に収納することができる。
When the entire second laminate film
(第2実施形態)
図9は第2実施形態のラミネート型電池1の平面図である。ここでも、電池1を水平に配置するものとして鉛直方向を定める。すなわち、図9において紙面手前が鉛直上方、紙面奥が鉛直下方とする。
(Second Embodiment)
FIG. 9 is a plan view of the
このように鉛直方向を定めたとき、図10は図9のラミネート型電池1の水平面に沿った断面図、図11は図9のラミネート型電池1の一部X−X線断面図、図12は図9のラミネート型電池1のY−Y線断面図である。図11の一部X−X線断面図では図9のX−X線断面図のうち中央部分を主に示し、左右の端部は省略して示していない。図12のY−Y線断面図では発電要素2は省略して示していない。第1実施形態の図2、図3、図4、図5と同一部分については同一番号を付している。
When the vertical direction is determined in this way, FIG. 10 is a cross-sectional view along the horizontal plane of the laminate-
ここで、図11(a)、図12(a)は収縮(変形)させる前のフィルタ31の状態を、図11(b)、図12(b)は収縮させた後のフィルタ31の状態を示している。
Here, FIGS. 11 (a) and 12 (a) show the state of the
第1実施形態では、フィルタ21が収縮しない特性を有する平面状網材で形成されていたため、この平面状のフィルタ21を1回以上折り畳んだ状態で電池1内部に収納した。一方、第2実施形態ではフィルタ31(粉末捕捉機構)を少なくとも一方向に収縮(変形)可能な多孔体で形成し、このフィルタ31を収縮(変形)した状態で電池1内部に収納する。ここで、「収縮可能」とは元の形状より縮めることが可能であることをいうものとする。また、後述するように、収縮した状態から収縮する前の状態へと復帰するとき、元の状態より大きくなることはないものとする。
In the first embodiment, since the
なお、第2実施形態のフィルタ31についても全体的には平面状とするのであるが、フィルタ31の厚さを第1実施形態のフィルタ21と比較すれば、第2実施形態のフィルタ31のほうが第1実施形態のフィルタ21よりも厚いものとなる(図5、図12参照)。ただし、第2実施形態のフィルタ31の厚さを第1実施形態のフィルタ21と同じにしても、一方向(鉛直方向)に収縮(変形)し得るのであれば、フィルタ31の厚さを薄くすることはかまわない。
Note that the
一般的な平面状の多孔体の例を第1実施形態で挙げてあるので、第1実施形態で挙げた平面状多孔体の中から少なくとも一方向に収縮可能な特質を有する多孔体を選択し、その選択した多孔体を用いて第2実施形態のフィルタ31を形成する。
Since an example of a general planar porous body is given in the first embodiment, a porous body having a property capable of contracting in at least one direction is selected from the planar porous bodies mentioned in the first embodiment. The
第2実施形態では、温度異常時にフィルタ31が収縮した状態から収縮する前の状態に復帰するとき、孔の径はフィルタ31が収縮した状態にあったときより大きくなる。フィルタ31は、温度異常時に収縮した状態から収縮する前の状態に復帰した状態で電池1内部から飛散する粉末を捕捉することになるので、収縮する前の状態に復帰したときの孔の径は、電池1内部から飛散する粉末を捕捉できる径とする。例えば、孔の径は3mm以下とする。この場合、孔径はフィルタ31の全体にわたって同じである。
In the second embodiment, when the
なお、ここでは、平面状の網材、平面状のパンチング材であっても、少なくとも一方向に収縮(変形)可能な特質を有するものであれば、少なくとも一方向に収縮可能な特質を有する多孔体に代えて用いてフィルタ31を形成することはかまわない。
Here, even if it is a planar mesh material or a planar punching material, it is a porous material having a property that can be contracted (deformed) in at least one direction. It does not matter if the
次に、切り離された2枚の矩形のラミネートフィルム3で発電要素2を密封する場合に、電池1内部へのフィルタ31の設け方の一例を図13、図14をも参照して説明する。
Next, an example of how the
ここで、図13は第2実施形態のフィルタ31の平面図である。このうち、図13(a)は収縮する前のフィルタ31の状態を、図13(a)はプレスによって収縮させた後のフィルタ31の状態を表している。図14は図9のX−X線断面図である。このうち、図14(a)は温度異常が発生する前のフィルタ31の状態を、図14(b)は温度異常が発生したときのフィルタ31の状態をモデルで表している。
Here, FIG. 13 is a plan view of the
工程1:2枚の矩形のラミネートフィルム3A、3Bで発電要素2を密封するに際しては、まず下方ラミネートフィルム3Bを水平に敷き、敷いた下方ラミネートフィルム3Bの中央位置に発電要素2を配置する。
Step 1: When sealing the
工程2:原材料としての平面状のフィルタは、少なくとも一方向に収縮(変形)可能な多孔体で形成されている。この原材料としての平面状のフィルタから、図13(a)に示したように第2ラミネートフィルム周縁部17の長さとほぼ同じ長軸長さと所定の面積を有する楕円状のフィルタ31を刳り貫いてまたは裁断して取り出す。ここで、楕円状に形成したフィルタ31は短軸方向に収縮させることになるので、原材料としてのフィルタの収縮可能な方向とフィルタ31の短軸方向とが一致するようにして刳り貫いたり裁断したりすることが必要である。
Step 2: A planar filter as a raw material is formed of a porous body that can contract (deform) in at least one direction. From this planar filter as a raw material, as shown in FIG. 13A, an
フィルタ31の外形を楕円状とするのは、温度異常時に第2ラミネートフィルム周縁部17の全体が開裂したとき、その開裂によって生じる第2ラミネートフィルム周縁部17の空間形状が楕円状になることがわかっているので、このときの第2ラミネートフィルム周縁部17の空間形状に合わせるものである。
The outer shape of the
このように収縮可能な方向と短軸方向とを一致させているフィルタ31を、楕円の短軸方向にプレスすれば、図13(b)に示したように塑性変形して縮まる(収縮する)。ここでは、フィルタ31が塑性変形して縮まる場合で説明したが、フィルタ31が弾性変形して縮まる場合でもかまわない。フィルタ31が弾性変形する場合にはプレスすることは不要である。なぜなら、真空パックする際に電池1外部から作用する圧力(つまり大気圧)でつぶれる(弾性変形する)と思われるためである。
When the
工程3:このプレスによって収縮させたフィルタ31の周縁(例えば鉛直方向上端31aと鉛直方向下端31b)に熱融着材22を塗布する(図11(a)参照)。この熱融着材22を塗布したフィルタ31を、図10に示したように、切り欠き部20と発電要素2との間に位置して設ける。かつ、フィルタ31の一方の水平方向端(図10で左端)が第3ラミネートフィルム周縁部18に届き、他方の水平方向端(図10で右端)が第4ラミネートフィルム周縁部19に届くように第2ラミネートフィルム周縁部17と平行に置く。
Step 3: The
工程4:上方切り欠き部20Aが下方切り欠き部20Bと対向するように上方ラミネートフィルム3Aで発電要素2を鉛直上方から覆う。上方ラミネートフィルム3Aを覆ったとき、フィルタ31は図11(b)、図12(b)、図14(a)に示したように鉛直方向に縮んだ状態となっている。
Step 4: The
なお、図11、図12はイメージで記載したものであり、フィルタ31の実際の変形を示すものでない。すなわち、プレスによってフィルタ31を予め塑性変形してあれば、上方ラミネートフィルム3Aで発電要素2の上下の面を被覆したタイミングでフィルタ31は、図11(b)、図12(b)に示したように縮んだ状態となる。つまり、プレスによってフィルタ31を塑性変形してあれば図11(a)、図12(a)に示した状態(縮む前の状態)は取り得ない。
11 and 12 are described as images, and do not show actual modifications of the
一方、フィルタ31が弾性変形する場合には、上方ラミネートフィルム3Aで発電要素2を被覆したタイミングでフィルタ31は、図11(a)、図12(a)に示したように縮む前の状態となる。そして、真空パックによってフィルタ31は図11(b)、図12(b)に示した状態(縮んだ状態)に移行する。なお、縮んだ状態でのフィルタ31の厚さは縮む前よりも大きくなっている(図12(a)、(b)参照)。
On the other hand, when the
工程5:2つのラミネートフィルム3A、3Bの四つのラミネートフィルム周縁部16〜19のうち、第3ラミネートフィルム周縁部18、第4ラミネートフィルム周縁部19のいずれか一方を選択する。例えば第3ラミネートフィルム周縁部18を選択するとすれば、選択しなかった残り3つのラミネートフィルム周縁部16、17、19の周縁である熱融着部12、13、15を熱融着によって接合する。このとき、フィルタ31の鉛直方向上端31aと上方ラミネートフィルム3Aの鉛直下面3AA(ラミネートフィルム内面)とが、またフィルタ31の鉛直方向下端21bと下方ラミネートフィルム3Bの鉛直上面3BB(ラミネートフィルム内面)とが熱融着材22によって接合される。
Step 5: Of the four laminate film
工程6:熱融着を行わなかった第3ラミネートフィルム周縁部18を鉛直上方に向け、この第3ラミネートフィルム周縁部18を開口して電池外装材(3)の内部(電池1内部)に電解液をに注入する。
Step 6: The third laminated film
工程7:電解液が電池1内部に十分浸透した後には、電池1内内部から空気を抜きつつ熱融着を行わなかった第3ラミネートフィルム周縁部18の周縁である第3熱融着部14を熱融着によって接合する(つまり真空パックする)。これによって発電要素2及びフィルタ31が電池1内部に密封される。
Step 7: After the electrolyte has sufficiently penetrated into the
工程8:このようにして形成した電池1の強電タブ8、9に充電器(図示しない)を接続して初回の充電を行う。
Step 8: A charger (not shown) is connected to the
第2実施形態によっても、基本的には第1実施形態と同様の作用効果が得られる。 Also according to the second embodiment, basically the same effects as the first embodiment can be obtained.
ここでは、第1実施形態と多少異なる作用効果について説明すると、第2実施形態によれば、フィルタ31を少なくとも一方向に収縮(変形)可能な多孔体で形成し、このフィルタ31を収縮(変形)した状態で電池1内部に収納することとしている。このため、温度異常時に第2ラミネートフィルム周縁部17の全体へと開裂が広がる際には、この動きにフィルタ31の周縁(31a、31b)が図14(b)に示したように追従して塑性変形(あるいは弾性変形)し短軸方向(鉛直方向)に膨らむ。これによってフィルタ31の周縁(31a、31b)とラミネートフィルム内面3AA、3BBとの間に隙間が発生することを抑えることが可能となり、電池1内部から電池1外部へと飛散する粉末をもれなく捕捉することができる。
Here, an effect slightly different from the first embodiment will be described. According to the second embodiment, the
また、第2実施形態によれば、フィルタ31を収縮(変形)させる前後で必要となる水平方向の収納スペースが、第1実施形態においてフィルタ21を折り畳む前後で必要となる水平方向の収納スペースより小さくて済むので(図5、図12参照)、電池1の容積効率を第1実施形態より高めることができる。
Further, according to the second embodiment, the horizontal storage space required before and after contracting (deforming) the
(第3実施形態)
図15は第3実施形態のラミネート型電池1の平面図である。ここでも、電池1を水平に配置するものとして鉛直方向を定める。すなわち、図15において紙面手前が鉛直上方、紙面奥が鉛直下方とする。
(Third embodiment)
FIG. 15 is a plan view of the
このように鉛直方向を定めたとき、図16は図15のラミネート型電池1の水平面に沿った断面図、図17は第3実施形態のフィルタ32の平面図である。このうち、図17(a)は縮ませる前のフィルタ31の状態を、図17(a)はプレスによって縮ませた後のフィルタ31の状態を表している。図18は図15のX−X線断面である。このうち、図18(a)は温度異常が発生する前のフィルタ31の状態を、図18(b)は温度異常が発生したときのフィルタ31の状態をモデルで表している。第2施形態の図9、図10、図13、図14と同一部分には同一番号を付している。
When the vertical direction is determined in this way, FIG. 16 is a cross-sectional view taken along the horizontal plane of the
第3実施形態はフィルタ32の外形のみが第2実施形態のフィルタ31と相違するものである。すなわち、第3実施形態においても、平面状のフィルタ32は、少なくとも一方向に収縮(変形)可能な特質を有する多孔体で形成されている。原材料としての平面状のフィルタからは、図17(a)に示したように第2ラミネートフィルム周縁部17の長さとほぼ同じ底辺長さと所定の面積を有する二等辺三角形状のフィルタ32(粉末捕捉機構)を刳り貫いてまたは裁断して取り出す。ここで、二等辺三角形状に形成したフィルタ31は底辺に直交する方向に収縮(変形)させることになるので、原材料としてのフィルタの収縮可能な方向とフィルタ31の底辺に直交する方向とが一致するようにして刳り貫いたり裁断したりすることが必要である。
The third embodiment is different from the
このように収縮可能な方向と底辺に直交する方向とを一致させているフィルタ32を、底辺に直交する方向にプレスすれば、図17(b)に示したように塑性変形して縮まる(収縮する)。ここでは、フィルタ32が塑性変形して縮まる場合で説明したが、フィルタ32が弾性変形して縮まる場合でもかまわない。フィルタ32が弾性変形する場合にはプレスすることは不要である。なぜなら、第2実施形態で前述したように真空パックする際に電池外部から作用する圧力(つまり大気圧)でつぶれる(弾性変形する)と思われるためである。
When the
このプレスによって収縮させたフィルタ32の周縁(例えば鉛直方向上端32a、32bと鉛直方向下端32c)に熱融着材22を塗布する。この熱融着材22を塗布したフィルタ32を、図16に示したように、切り欠き部20と発電要素2との間に位置して設ける。かつ、フィルタ32の一方の水平方向端(図16で左端)が第3ラミネートフィルム周縁部18に届き、他方の水平方向端(図16で右端)が第4ラミネートフィルム周縁部19に届くように第2ラミネートフィルム周縁部18と平行に置く。
The
このようにフィルタ32を配置すれば、温度異常時に第2ラミネートフィルム周縁部17の全体へと開裂が広がる際には、この動きにフィルタ32の周縁(32a、32b)が図18(b)に示したように追従して塑性変形(あるいは弾性変形)し底辺に直交する方向(鉛直方向)に膨らむこととなる。
When the
第3実施形態では、フィルタ32の外形を二等辺三角形状とする場合で説明したが、この外形に限られるものでない。例えば、等脚台形状や菱形状としてもかまわない。
In the third embodiment, the case where the outer shape of the
第3実施形態においても第2実施形態と同様の作用効果が得られる。 In the third embodiment, the same effects as in the second embodiment can be obtained.
(第4実施形態)
図19は第4実施形態のラミネート型電池1の水平面に沿った断面図である。第1実施形態の図3と同一部分には同一番号を付している。
(Fourth embodiment)
FIG. 19 is a cross-sectional view along the horizontal plane of the
第1実施形態は目開きが均一な1種類の平面状網材でフィルタ21を形成したものであった。一方、第4実施形態は、目開きの異なる3種類の平面状網材でフィルタ21’(粉末捕捉機構)を形成するものである。なお、第4実施形態の3種類の平面状網材も面方向に収縮(変形)しない特質を有するものとする。
In the first embodiment, the
3種類の平面状網材について目開きの大きな順に、第1平面状網材、第2平面状網材、第3平面状網材とし、第1平面状網材で第1フィルタ41を、第2平面状網材で第2フィルタ42を、第3平面状網材で第3フィルタ43を形成するものとすると、図19下方の拡大図に示したように、目開きの大きな平面状網材からなるフィルタほど発電要素2側になるように並べる。なお、目開きの異なる平面状網材の数は3つに限定されるものでない。目開きの異なる平面状網材の数は少なくとも2つあればよい。
For the three types of planar mesh materials, the first planar mesh material, the second planar mesh material, and the third planar mesh material are arranged in the descending order of mesh, and the
これは、電池1内部から電池1外部へと飛散する粉末の粒子径をほぼ3つに区分けし、粒子径によって捕捉するフィルタを相違させるものである。すなわち、粒子径をほぼ大、中、小の3つに区分けしたとすると、第1フィルタ41によってまず大径の粉末を捕捉し、次には第2フィルタ42によって中径の粉末を捕捉し、最後に第3フィルタ43によって小径の粉末を捕捉するのである。このように、目開きの異なるフィルタ41〜43を組み合わせて(重ねて)1つのフィルタ21’を形成することで、フィルタ21’全体の目詰まりを防ぐことができる。なお、1つのフィルタ21’の外形は楕円状や二等辺三角形状とする。
This divides the particle diameter of the powder scattered from the inside of the
隣り合う2つのフィルタの間は、熱融着により接合するか接着剤45で貼り付ける。例えば、隣り合うフィルタの間に熱融着材としての熱可塑性樹脂を塗布した後に、融点近くの温度に上げることで隣り合うフィルタ同士を熱融着できる。接着剤45としてはエポキシ系などの接着剤を用いればよい。 Adjacent two filters are joined by thermal fusion or attached with an adhesive 45. For example, after applying a thermoplastic resin as a heat sealing material between adjacent filters, the adjacent filters can be heat-sealed by raising the temperature to a temperature close to the melting point. As the adhesive 45, an epoxy adhesive or the like may be used.
第4実施形態のフィルタ21’に用いる材料は平面状網材に限られず、孔径の異なる3種類の平面状パンチング材や平面状多孔体を組み合わせて(重ねて)1つのフィルタ21’を形成するものであってもかまわない。この場合、平面状パンチング材や平面状多孔体は、収縮しない特質を有する平面状パンチング材や収縮しない特質を有する平面状多孔体である。
The material used for the
第4実施形態によれば、平面状網材で形成したフィルタ21’である場合に、このフィルタ21’が目の粗さの異なる複数のフィルタ41〜43からなり、相対的に目の粗いフィルタ41を発電要素2の側に、相対的に目の細かいフィルタ43を切り欠き部20(ガス放出弁)の側に配置する。これによって、相対的に大きな粒径の粉末をガス流れの上流側で捕捉し、相対的に小さな粒径の粉末をガス流れの下流で捕捉することが可能となり、フィルタ21’の目詰まりを防止することができる。
According to the fourth embodiment, when the
ここで、第4実施形態、後述する第5、第6の実施形態でいう「ガス流れ」とは、温度異常時に電池1内部より電池1外部へと噴出するガス流れをいう。これは、図6に示したように、第2ラミネートフィルム周縁部17に対して直交する方向の流れである。
Here, the “gas flow” in the fourth embodiment and the fifth and sixth embodiments to be described later refers to a gas flow ejected from the inside of the
(第5実施形態)
図20は第5実施形態のラミネート型電池1の水平面に沿った断面図である。第2実施形態の図10と同一部分には同一番号を付している。
(Fifth embodiment)
FIG. 20 is a cross-sectional view along the horizontal plane of the
第2実施形態は、少なくとも一方向に収縮(変形)可能な平面状多孔体でフィルタ31(粉末捕捉機構)を形成したものであり、このフィルタ31に用いられる多孔体の孔径は、フィルタ31の全体にわたって均一であった。一方、第5実施形態は、少なくとも一方向に収縮(変形)可能な平面状多孔体である点で第2実施形態と同じであるが、さらに孔径の異なる3種類の平面状多孔体を組み合わせて(重ねて)1つのフィルタ31’を形成するものである。なお、この場合も1つのフィルタ31’の外形は楕円状や二等辺三角形状とする。
In the second embodiment, the filter 31 (powder trapping mechanism) is formed of a planar porous body that can contract (deform) in at least one direction. The pore diameter of the porous body used in the
3種類の平面状多孔体について孔径の大きな順に、第1平面状多孔体、第2平面状多孔体、第3平面状多孔体とし、第1平面状多孔体で第1フィルタ46を、第2平面状多孔体で第2フィルタ47を、第3平面状多孔体で第3フィルタ48を形成するものとすると、図20下方の拡大図に示したように、孔径の大きな平面状多孔体からなるフィルタほど発電要素2側になるように並べる。なお、孔径の異なる平面状多孔体の数は3つに限定されるものでない。孔径の異なる平面状多孔体の数は少なくとも2つあればよい。
For the three types of planar porous bodies, the first planar porous body, the second planar porous body, and the third planar porous body are arranged in the descending order of the pore diameter. When the
これは、電池1内部から電池1外部へと飛散する粉末の粒子径をほぼ3つに区分けし、粒子径によって捕捉するフィルタを相違させるものである。すなわち、粒子径をほぼ大、中、小の3つに区分けしたとすると、第1フィルタ46によってまず大径の粉末を捕捉し、次には第2フィルタ47によって中径の粉末を捕捉し、最後に第3フィルタ48によって小径の粉末を捕捉する。このように、孔径の異なるフィルタ46〜48を組み合わせて(重ねて)1つのフィルタ31’を形成することで、フィルタ31’全体の目詰まりを防ぐことができる。
This divides the particle diameter of the powder scattered from the inside of the
隣り合う2つのフィルタの間は、熱融着により接合するか接着剤45で貼り付ける。例えば、隣り合うフィルタの間に熱融着材としての熱可塑性樹脂を塗布した後に、融点近くの温度に上げることで隣り合うフィルタ同士を熱融着できる。接着剤45としてはエポキシ系などの接着剤を用いればよい。 Adjacent two filters are joined by thermal fusion or attached with an adhesive 45. For example, after applying a thermoplastic resin as a heat sealing material between adjacent filters, the adjacent filters can be heat-sealed by raising the temperature to a temperature close to the melting point. As the adhesive 45, an epoxy adhesive or the like may be used.
第5実施形態のフィルタ31’に用いる材料は、平面状多孔体に限られず、孔径の異なる3種類の平面状パンチング材を組み合わせて(重ねて)1つのフィルタ31’を形成するものであってもかまわない。この場合、平面状パンチング材は、少なくとも一方向に収縮(変形)可能な特質を有する平面状パンチング材である。
The material used for the
第5実施形態によっても、第4実施形態と同様の作用効果が得られる。すなわち、第5実施形態によれば、平面状多孔体で形成したフィルタ31’である場合に、このフィルタ31’が孔径の異なる複数のフィルタ46〜48からなり、相対的に孔径の大きなフィルタ46を発電要素2の側に、相対的に孔径の小さなフィルタ48を切り欠き部20(ガス放出弁)の側に配置する。これによって、相対的に大きな粒径の粉末をガス流れの上流側で捕捉し、相対的に小さな粒径の粉末をガス流れの下流で捕捉することが可能となり、フィルタ31’の目詰まりを防止することができる。
Also according to the fifth embodiment, the same effect as that of the fourth embodiment can be obtained. That is, according to the fifth embodiment, when the
(第6実施形態)
図21は第6実施形態のラミネート型電池1の水平面に沿った断面図である。第5実施形態の図20と同一部分には同一番号を付している。
(Sixth embodiment)
FIG. 21 is a cross-sectional view along the horizontal plane of the
第5実施形態は、少なくとも一方向に収縮(変形)可能な平面状多孔体であって、孔径の異なる3種類の平面状多孔体を組み合わせて(重ねて)1つのフィルタ31’を形成するものであった。一方、第6実施形態は、少なくとも一方向に収縮(変形)可能な特質を有する平面状多孔体でフィルタ51(粉末捕捉機構)を形成する点で第5実施形態と同じであるが、孔径の異なる3種類の平面状多孔体を組み合わせない点で第5実施形態と異なる。すなわち、一体でありながら孔径が面に直交する方向(厚さ方向)に徐々に変化する平面状多孔体でフィルタ51を形成する。具体的には一方のフィルタ面51aから他方のフィルタ面51bに向かうほど孔径が徐々に小さくなる(変化する)ようにフィルタ51を形成する。
The fifth embodiment is a planar porous body that can contract (deform) in at least one direction, and forms one
そして、図21下方の拡大図に示したように、孔径が相対的に大きい側のフィルタ面51aが発電要素2側に、孔径が相対的に小さい側のフィルタ面51bが切り欠き部20側にくるように設ける。なお、この場合も1つのフィルタ51の外形は楕円状や二等辺三角形状とする。
Then, as shown in the enlarged view below FIG. 21, the
同じ材質の中でフィルタ51の面に直交する方向(厚さ方向)に徐々に孔径が変化するように形成するには、次のようにすればよい。例えば、発泡フォームで平面状多孔体を形成する際に重力により径の異なる泡が偏って固まることを利用して、一方の面から他方の面に向かうほど徐々に孔径が変化する平面状多孔体を形成し、この平面状多孔体でフィルタ51を形成する。
In order to form the pore diameter so as to gradually change in the direction (thickness direction) perpendicular to the surface of the
第6実施形態は、フィルタ51を少なくとも一方向に収縮(変形)可能な特質を有する平面状多孔体で形成する場合を前提としているが、収縮しない特質を有する平面状多孔体でフィルタ51を形成する場合にも適用がある。収縮しない特質を有する平面状多孔体で一方の面から他方の面に向かうほど徐々に孔径が変化するように形成するには、次のようにすればよい。すなわち、セラミックスを焼結する際に適度に不純物を混ぜておいて焼結することで、一方の面から他方の面に向かうほど徐々に孔径が変化する平面状多孔体を形成し、この平面状多孔体でフィルタ51を形成する。
The sixth embodiment is based on the premise that the
なお、フィルタ51を少なくとも一方向に収縮可能な特質を有する平面状多孔体で形成する場合には、フィルタを収縮した状態で電池1内部に収納することになる。一方、収縮しない特質を有する平面状多孔体でフィルタを形成する場合にはフィルタを1回以上折り畳んだ状態で電池1内部に収納することになる。
In the case where the
第6実施形態によれば、フィルタ51に用いる平面状多孔体の孔径は、発電要素2の側から切り欠き部20(ガス放出弁)の側に向かうほど小さくなるので、相対的に大きな粒径の粉末をガス流れの上流側で捕捉し、相対的に小さな粒径の粉末をガス流れの下流で捕捉することが可能となり、フィルタ51の目詰まりを防止することができる。
According to the sixth embodiment, the pore diameter of the planar porous body used for the
(第7実施形態)
図22は第7実施形態のラミネート型電池1の平面図である。ここでも、電池1を水平に配置するものとして鉛直方向を定める。すなわち、図22において紙面手前が鉛直上方、紙面奥が鉛直下方とする。
(Seventh embodiment)
FIG. 22 is a plan view of the
このように鉛直方向を定めたとき、図23は図22のラミネート型電池1の水平面に沿った断面図である。図23において第1実施形態の図3と同一部分には同一番号を付している。図24は第7実施形態のフィルタ61の概略斜視図、図25(a)は図24のX−X線断面図(孔62の列を通る水平線で切った断面図)である。
When the vertical direction is determined in this way, FIG. 23 is a cross-sectional view along the horizontal plane of the
第7実施形態は、収縮しない特質を有する平面状パンチング材(例えばパンチングメタル)61でフィルタ61(粉末捕捉機構)を形成し、このフィルタ61を1回以上折り畳んだ状態で電池1内部に収納する点で第1実施形態と同様であるが、フィルタ61の孔62周り形状が第1実施形態と相違する。なお、第7実施形態の平面状パンチング材も面方向に収縮(変形)しない特質を有するものとする。
In the seventh embodiment, a filter 61 (powder trapping mechanism) is formed of a planar punching material (for example, punching metal) 61 having a property that does not contract, and the
孔62が面内に等間隔で穿たれている平面状パンチング材は、図25(a)に示したように、面に直交する方向のうちの一方向(図25(a)では上方)に突出するドーム部63を孔62の周囲に有している。
As shown in FIG. 25 (a), the planar punching material in which the
ここでは比較のため、図25(b)に一般的な平面状パンチング材でフィルタ65を形成した場合の断面図を示している。一般的な平面状パンチング材で形成したフィルタ65では、孔62の周囲は面に直交する方向に突出しておらず、平面部66となっている。
Here, for comparison, FIG. 25B shows a cross-sectional view in the case where the
図24、図25(a)に示したような原材料としてのフィルタから、第2ラミネートフィルム周縁部18の長さとほぼ同じ長軸長さと所定の面積を有する楕円状のフィルタ61を刳り貫いてまたは裁断して取り出す。取り出したフィルタ61は、図5で前述したところと同様に一回以上折り畳み、折り目をつけておく。この折り目をつけたフィルタ61の周縁(例えば鉛直方向上端61aと鉛直方向下端61b)に熱融着材22を塗布する(図26参照)。
From the filter as a raw material as shown in FIG. 24, FIG. 25 (a), or through an
熱融着材22を塗布したフィルタ61を、図23で示したように、切り欠き部20と発電要素2との間に位置して設ける。かつ、フィルタ61の一方の水平方向端(図23で左端)が第3ラミネートフィルム周縁部18に届き、他方の水平方向端(図23で右端)が第4ラミネートフィルム周縁部19に届くように第2ラミネートフィルム周縁部17と平行に置く。フィルタ61は、図25(a)に示したようにドーム部63の頂点が発電要素2側となるように配置する。
As shown in FIG. 23, the
このようにフィルタ61を配置すれば、温度異常時に第2ラミネートフィルム周縁部17の全体へと開裂が広がる際には、この動きにフィルタ61の周縁(61a、61b)が図26に示したように追従して鉛直方向に広がることとなる。
When the
このとき、発電要素2側からフィルタ61をみれば、孔62周囲に先がすぼまる先すぼまり部64が形成されている(図25(a)参照)。図25(a)に示したフィルタ61の断面形状によればガスは一方向に限って移動が許されることから、フィルタ61の先すぼまり部64は逆止弁の働きをする。すなわち、図25(a)において、温度異常時に電池1内部から電池1外部へと噴出するガスは、孔62周囲の先すぼまり部64の形状にガイドされて孔62に侵入し、孔62から電池1外部に噴出する(図25(a)において下方に向かう矢印参照)。その一方で、電池1外部の空気(酸素)は孔62から電池1内部へと侵入することができない(図25(a)において上方に向かう矢印参照)。
At this time, when the
これに対して一般的な平面状パンチングでフィルタ65を形成した場合では、図25(b)において上下どちらの面からフィルタ65をみても孔62周囲には先すぼまり部64が存在しないので、電池1内部からのガスの噴出がないところでは、電池1外部の空気(酸素)が孔62から電池1内部へと侵入することとなる。
On the other hand, in the case where the
なお、収縮しない特質を有するパンチング材に代えて、少なくとも一方向に収縮可能な特質を有するパンチング材でフィルタを形成すると共に、フィルタ61の孔62周りの形状を図24、図25(a)に示した形状とするものであってもかまわない。この場合には、フィルタ61を収縮した状態で電池1内部に収納する。
In addition, instead of the punching material having the property of not shrinking, the filter is formed of the punching material having the property of shrinking in at least one direction, and the shape around the
第7実施形態によれば、第2実施形態の作用効果に加えて、さらに次の作用効果を得ることができる。すなわち、第7実施形態によれば、平面状パンチング材で形成したフィルタ61である場合に、パンチング孔62に向かって先がすぼまる先すぼまり部64を片面に形成し、この先すぼまり部64が形成された面を発電要素2側に配置している(図25(a)参照)。先すぼまり部64は、電池1内部から電池1外部へと噴出するガスはパンチング孔62を通して電池1外部に排出するが、電池1外部にある空気(特に酸素)はパンチング孔62を通して電池1内部に侵入しないようにする逆止弁の機能を有する。これによって、空気の電池1内部への逆流を抑制し、電池1内部で発火するという現象を抑制できる。
According to the seventh embodiment, in addition to the functions and effects of the second embodiment, the following functions and effects can be obtained. That is, according to the seventh embodiment, in the case of the
(第8実施形態)
図27は第7実施形態のラミネート型電池1の水平面に沿った断面図である。第1実施形態の図2と同一部分には同一番号を付している。
(Eighth embodiment)
FIG. 27 is a cross-sectional view along the horizontal plane of the
図27において電池1が圧壊するなど、予期しない大きな力が作用して電池1が激しく変形する際には、フィルタ25が電気伝導性を有する場合に、フィルタ25が発電要素2と接触して、内部短絡を生じさせることが考えられる。
In FIG. 27, when the
そこで、第8実施形態では、フィルタ25(粉末捕捉機構)が電気伝導性を有する場合に、フィルタ25の発電要素2側の面25cを絶縁材料71で被覆することで、電池1が激しく変形する際に電気伝導性を有するフィルタ25が発電要素2と接触したとしても、内部短絡を生じさせないようにする。
Therefore, in the eighth embodiment, when the filter 25 (powder capturing mechanism) has electrical conductivity, the
ここで、「フィルタが電気伝導性を有する」とは、フィルタの原材料である平面状網材、平面状パンチング材または平面状多孔体が電気伝導性を有することである。ここでの平面状網材、平面状パンチング材、平面状多孔体は収縮しない特質を有するもの、 一方向に収縮(変形)可能な特質を有するもの、いずれでもかまわない。 Here, “the filter has electrical conductivity” means that the planar mesh material, planar punching material, or planar porous body that is the raw material of the filter has electrical conductivity. Here, the planar mesh material, the planar punching material, and the planar porous body may have any characteristics that do not contract, and those that have characteristics that can contract (deform) in one direction.
上記の絶縁材料にはポリマーやセラミックがある。ポリマーとしてポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、テフロン(登録商標)、ポリイミドを挙げることができる。セラミックとしてアルミナ、ジルコニアを挙げることができる。セラミックによる被膜は蒸着(アルミナ蒸着、ジルコニア蒸着)などにより行わせることができる。 The insulating materials include polymers and ceramics. Examples of the polymer include polyethylene, polypropylene, nylon, Teflon (registered trademark), and polyimide. Examples of the ceramic include alumina and zirconia. Coating with ceramic can be performed by vapor deposition (alumina vapor deposition, zirconia vapor deposition) or the like.
第8実施形態によれば、フィルタ25が電気伝導性を有する場合に、このフィルタ25の発電要素2側の面25cを絶縁材料71で被覆するので、圧壊など電池1が激しく変形する際に、電気伝導性を有するフィルタ25と発電要素2の電極とが接触し短絡することを抑制できる。
According to the eighth embodiment, when the
実施形態では、変形可能な場合として収縮可能な場合で説明したが、これに限られるものでなく、伸縮可能な場合でもかまわない。ここで、「収縮可能」について、収縮した状態から収縮する前の状態へと復帰するとき、元の状態より大きくなることはないと前述した。一方、「伸縮可能」という場合には、収縮した状態から収縮する前の状態へと復帰するとき、元の状態より大きくなる場合を含む概念で使用するものとする。 In the embodiment, the case where the material can be deformed is described as being deformable. However, the present invention is not limited to this, and the case where the material can be expanded and contracted may be used. Here, it has been described above that “shrinkable” does not become larger than the original state when returning from the contracted state to the state before contracting. On the other hand, in the case of “extensible”, it is used in a concept including a case where the state is larger than the original state when returning from the contracted state to the state before contracting.
実施形態では、ラミネート型電池が二次電池である場合で説明したが、ラミネート型電池が一次電池である場合にも本発明の適用がある。 In the embodiment, the case where the laminate type battery is a secondary battery has been described. However, the present invention can be applied to the case where the laminate type battery is a primary battery.
1 ラミネート型電池
2 発電要素
3 ラミネートフィルム
4 負極
5 セパレータ
6 正極
17 第2ラミネートフィルム周縁部
20 切り欠き部(ガス放出弁)
21 フィルタ(粉末捕捉機構)
21’ フィルタ(粉末捕捉機構)
25 フィルタ(粉末捕捉機構)
31 フィルタ(粉末捕捉機構)
31’ フィルタ(粉末捕捉機構)
32 フィルタ(粉末捕捉機構)
51 フィルタ(粉末捕捉機構)
52 フィルタ(粉末捕捉機構)
61 フィルタ(粉末捕捉機構)
DESCRIPTION OF
21 Filter (powder trapping mechanism)
21 'filter (powder trapping mechanism)
25 Filter (powder trapping mechanism)
31 Filter (powder trapping mechanism)
31 'filter (powder trapping mechanism)
32 Filter (powder trapping mechanism)
51 Filter (powder trapping mechanism)
52 Filter (powder trapping mechanism)
61 Filter (powder trapping mechanism)
Claims (10)
熱融着にて接合されるラミネートフィルム周縁部の一つに電池内部の圧力が上昇したとき開裂して電池内部のガスを放出するガス放出弁を有する薄板状のラミネート電池において、
前記ガス放出弁を有するラミネートフィルム周縁部の一つの全体が開裂して電池内部から粉末が飛散する温度異常時に、この電池内部から飛散する粉末を捕捉する粉末捕捉機構を、前記発電要素と前記ガス放出弁との間に位置して、かつ前記ガス放出弁を有するラミネートフィルム周縁部の一つに直交する2つのラミネートフィルム周縁部のそれぞれに達するまで設けることを特徴とするラミネート型電池。 By having a power generation element in which a positive electrode and a negative electrode are laminated via a separator, and using a rectangular laminate film as a battery exterior material, all or part of the four laminate film peripheral parts are joined by thermal fusion. , While sealing the power generation element,
In a thin laminated battery having a gas release valve that cleaves and releases the gas inside the battery when the pressure inside the battery rises to one of the peripheral parts of the laminate film bonded by heat fusion,
A powder trapping mechanism for trapping powder scattered from the inside of the battery at the time of abnormal temperature at which one whole of the peripheral portion of the laminate film having the gas release valve is cleaved and the powder is scattered from the inside of the battery, the power generation element and the gas A laminate type battery, which is provided until reaching each of the two peripheral edge portions of the laminate film which is positioned between the discharge valve and orthogonal to one of the peripheral edge portions of the laminate film having the gas release valve.
このフィルタの周縁と、このフィルタの周縁に対向するラミネートフィルム内面とを溶着することを特徴とする請求項1に記載のラミネート型電池。 The powder capturing mechanism is a filter formed of a netting material, a punching material or a porous body,
The laminate type battery according to claim 1, wherein the periphery of the filter is welded to the inner surface of the laminate film facing the periphery of the filter.
このフィルタが目の粗さの異なる複数のフィルタからなり、
相対的に目の粗いフィルタを前記発電要素の側に、相対的に目の細かいフィルタを前記ガス放出弁の側に配置することを特徴とする請求項2に記載のラミネート型電池。 When the filter is formed of the mesh material,
This filter consists of multiple filters with different roughness,
The laminate type battery according to claim 2, wherein a relatively coarse filter is disposed on the power generation element side, and a relatively fine filter is disposed on the gas release valve side.
このフィルタが孔径の異なる複数のフィルタからなり、
相対的に孔径の大きなフィルタを前記発電要素の側に、相対的に孔径の小さなフィルタを前記ガス放出弁の側に配置することを特徴とする請求項2に記載のラミネート型電池。 When it is a filter formed of the punching material or porous body,
This filter consists of multiple filters with different hole diameters,
The laminate type battery according to claim 2, wherein a filter having a relatively large hole diameter is disposed on the power generation element side, and a filter having a relatively small hole diameter is disposed on the gas release valve side.
パンチング孔に向かって先がすぼまる先すぼまり部を片面に形成し、この先すぼまり部が形成された面を前記発電要素側に配置することを特徴とする請求項2に記載のラミネート型電池。 When the filter is formed of the punching material,
The tip constriction part which tapers toward the punching hole is formed on one side, and the surface on which the constriction part is formed is arranged on the power generation element side. Laminated battery.
このフィルタの前記発電要素側の面を絶縁材料で被覆することを特徴とする請求項1に記載のラミネート型電池。 When the filter has electrical conductivity,
The laminated battery according to claim 1, wherein a surface of the filter on the power generation element side is covered with an insulating material.
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