JP4294761B2 - Battery case with explosion-proof structure - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電池の構成材料を収納して電池を形成する電池ケースに係り、特にシート状電池などのケースに好適に用いられ、且つ、防爆構造を備え、安全性にも優れた電池ケースに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電池の構成材料を収納する電池ケースには、大抵の場合、金属製のケースが用いられていた。しかし、ノート型パソコン、携帯電話など各種の電子機器の発達、普及に伴い、その軽量化、薄型化が進められると共に、これらに使用される電池についても、その重量をできるだけ軽くし、また、使用機器における電池用スペースを少なくできるよう軽量化、薄型化が求められている。
【０００３】
このような要望に応えるために、例えば、電池の電極や電解質などに、高分子材料を導入し、シート状などに軽量、薄型化した種々のシート状電池が研究開発されている。
そして、このようなシート状電池では、その外壁材となる電池ケースも、同様に薄くて軽いフィルム状であることが好ましく、例えば、プラスチックなどの基材フィルム層とバリヤー層、熱接着性樹脂層（シーラント層）などを積層した積層フィルムを用いて、一端が開口する袋状の電池ケースを作製し、内部に電池の構成材料を収納すると共に、電極端子を内部から開口部を通して外側に延長し、その開口部を熱接着により封止してシート状電池を作製することが行われている。
【０００４】
このような電池ケースに用いる積層フィルムには、その軽さおよび薄さと共に、各種の強度や耐性、水蒸気その他のガスバリヤー性、熱封緘性、更に電極端子との熱接着性など様々な性能が必要となる。
このためには、例えば、中間層に水蒸気その他のガスバリヤー性に優れたアルミニウム箔などの金属箔を用い、その両側に、各種の強度、耐性を付与すると共に、金属箔を保護するために基材フィルムとして２軸延伸プラスチックフィルムを積層し、更に、最内層に熱接着性樹脂層（シーラント層）として、ポリエチレン、その他のポリオレフィン系樹脂を積層して積層フィルムを形成する方法が採られている。
【０００５】
ポリマー電池などシート状電池のケースにこのような積層フィルムを用いることにより、各種の強度や耐性、そして、水蒸気その他のガスバリヤー性などの性能面では、略満足できるシート状電池を作製することができる。
【０００６】
一方、電池ケースに金属の深絞り容器を用いたリチウムイオン電池などでは、電池内部の温度の異常上昇による内圧の上昇から爆発の恐れがあるため、爆発防止用に圧力開放弁を必ず備えている。
この点、電池ケースに積層フィルムが用いられるポリマー電池では、一般に、圧力開放弁は不要とされてきた。
しかし、ポリマー電池でも、安全性を一層高めるためには、圧力開放弁を備えていることが好ましく、何らかの安全弁を設けることが要望されるようになった。
【０００７】
このような背景から、積層フィルム製の電池ケースに圧力開放弁として、焙煎コーヒーの包装袋用に開発されたガス抜きバルブ（商品名 アロマフィンバルブ ＢＯＳＣＨ社製）を取り付けたポリマー電池があった。
しかしながら、このようなガス抜きバルブは、袋内で発生したガスにより、内圧が一定のレベルに達した時、過剰のガスを放出して内圧を一定の範囲に保つように構成されており、内圧が一定の値以上に上昇するのを防止する効果はあるが、バルブ自体にそれほどガスバリヤー性がなく、ポリマー電池に用いた場合、水蒸気その他のガスバリヤー性が低下し、電池の性能を低下させる問題があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、ポリマー電池などの薄型で軽量の電池のケースに用いられる積層フィルムを、各種の強度、耐性のほか、水蒸気その他のガスバリヤー性、熱封緘性を有する構成で形成すると共に、この積層フィルムの一部に、その水蒸気その他のガスバリヤー性を損なうことなく、一定の圧力により破断されて内圧を開放できる開放弁を設けることにより、薄くて軽く、各種の強度、耐性のほか、水蒸気その他のガスバリヤー性、熱封緘性などに優れると共に、防爆性も備えて安全性にも優れるという総合的に優れた性能の電池ケースを提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の課題は、以下の本発明により解決することができる。
即ち、本発明は、内部に電池の構成材料を収納し、電池を形成するために用いられる電池ケースであって、該ケースの少なくとも一部に、アルミニウム箔層を中間層として両面に合成樹脂層が積層された積層フィルムが用いられ、前記合成樹脂層は、外面側に位置する第１合成樹脂層と内面側に位置する第２合成樹脂層とからなり、前記第１合成樹脂層は、２軸延伸フィルムからなるプラスチックフィルム層を有し、前記第２合成樹脂層は、アルミニウム層側となる２軸延伸フィルムからなるプラスチック層と、最内層となる熱接着性樹脂層とにより構成され、前記積層フィルムに、レーザー光を照射して前記第１合成樹脂層中の前記プラスチックフィルム層及び前記第２合成樹脂層中の前記プラスチックフィルム層のみを溶融ミスト化して除去することにより形成されたハーフカット部が設けられてなる防爆構造を備えた電池ケースからなる。
また本発明は、内部に電池の構成材料を収納し、電池を形成するために用いられる電池ケースであって、該ケースの少なくとも一部に、アルミニウム箔層を中間層として両面に合成樹脂層が積層された積層フィルムが用いられ、前記合成樹脂層は、外面側に位置する第１合成樹脂層と内面側に位置する第２合成樹脂層とからなり、前記第１合成樹脂層は、２軸延伸フィルムからなるプラスチックフィルム層を有し、前記第２合成樹脂層は、最内層となる熱接着性樹脂層を有し、前記積層フィルムに、レーザー光を照射して少なくとも前記第１合成樹脂層中の前記プラスチックフィルム層を溶融ミスト化して除去することにより形成されたハーフカット部が設けられてなる防爆構造を備えた電池ケースからなる。
【００１０】
尚、本発明において、ハーフカット部は、積層フィルムの厚さ方向の全層のうち、中間層のアルミニウム箔層を境にして、レーザー光照射により、その照射側の合成樹脂層の全層または一部の層が線状に溶融、ミスト化されて除去された部分を指すものである。
また、防爆構造は、積層フィルムに前記ハーフカット部を所定の形状で設けることにより、その部分の破裂強度を弱くし、一定の範囲の圧力で積層フィルムが破断されるようにした部分を指すものである。
【００１１】
このような構成を採ることにより、電池ケースに用いる積層フィルムは、中間層にアルミニウム箔層を有し、水蒸気その他のガスバリヤー性に優れると共に、その少なくとも一方の面に、レーザー光照射によるハーフカット部を設けて破裂強度を低く調節した防爆構造を備えているので、アルミニウム箔層がその加工時に傷つけられることもなく、優れたバリヤー性が維持され、且つ、異常時に電池の内圧が上昇しても、一定の内圧で防爆構造が破断して内圧が開放されるため、爆発するようなことがなく、安全性にも優れた電池ケースを提供することができる。
【００１２】
本発明において、前記ハーフカット部による防爆構造の破裂強度が、５〜１０ｋｇ／ｃｍ2であることが好ましい。
【００１３】
このような構成を採ることにより、電池ケースの破裂強度が適度に調節されているので、異常時に電池の内圧が上昇しても防爆構造が機能して爆発するようなことがなく、一層確実な安全性が得られる。
前記破裂強度が、５ｋｇ／ｃｍ2 未満の場合は、積層フィルムの破断強度なども低下するため、電池の取り扱い中などに積層フィルムが損傷される恐れがあり好ましくない。また、破裂強度が、１０ｋｇ／ｃｍ2 を超える場合は、破裂時の危険性が増し、防爆構造としての効果が低くなるためこのましくない。
【００１４】
本発明において、前記ハーフカット部が、互いに交差、または交わる線の組み合わせで形成されていることが好ましい。
【００１５】
このような構成を採ることにより、ハーフカット部による防爆構造の破裂強度の調節の際、低圧側での調節が容易になり、そのバラツキも小さくでき、安定した防爆構造を形成することができる。
【００１６】
本発明において、前記ハーフカット部が、前記積層フィルムの両面に、同位置に重なるように設けられていることが好ましい。
【００１７】
このような構成を採ることにより、ハーフカット部による防爆構造の破裂強度を、更に低い値で、且つ、そのバラツキを小さくできるので、一層安全な防爆構造を確実に形成することができる。
【００１８】
本発明において、前記電池ケースが、前記積層フィルムを袋状に熱接着してなる袋体からなり、且つ、前記ハーフカット部が、該袋体の周縁部近傍に設けられていることが好ましい。
【００１９】
このような構成を採ることにより、電池ケースを積層フィルムのみで形成できるので、一層薄く、軽量にできると同時に、価格も安価にでき、且つ、ハーフカット部を袋体の周縁部近傍に設けることにより、内圧が生じた際、その応力が掛かりやすく、防爆構造の機能を一層確実に得ることができる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の防爆構造を備えた電池ケースの材料、加工方法など、その実施の形態について説明する。
本発明の防爆構造を備えた電池ケースは、前述したように、内部に電池の構成材料を収納し、電池を形成するために用いられる電池ケースであって、該ケースの少なくとも一部に、アルミニウム箔層を中間層として両面に合成樹脂層が積層された積層フィルムが用いられ、且つ、該積層フィルムの少なくとも一方の面に、レーザー光照射によるハーフカット部が設けられてなる防爆構造を備えたことを特徴とするものである。
【００２１】
このような電池ケースは、上記防爆構造を設けた積層フィルムを袋状に製袋して、積層フィルムのみで形成することが好ましいが、例えば、プラスチック成形体などによる枠体に、壁面材などの形で前記防爆構造を設けた積層フィルムを一部に用いて電池ケースとすることもできる。
【００２２】
上記積層フィルムは、バリヤー層、レーザー光遮断層としてのアルミニウム箔層を中間層として、その両面、即ち、電池ケースの外側になる面と、内側になる面に合成樹脂層を積層して構成する。
そして、外側の合成樹脂層は、各種の強度と耐性を有すると共に、レーザー光照射によりハーフカット部を設けるため、レーザー光を吸収して発熱し、溶融、ミスト化できることが必要であり、また、印刷やラミネートなどの加工適性を有することが好ましく、例えば、２軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルム、２軸延伸ナイロンフィルムのほか、２軸延伸ポリエチレンナフタレートフィルム、２軸延伸ポリプロピレンフィルムなどを使用することができる。
これらは単独のフィルムを用いてもよく、他のフィルムと積層した積層フィルムを用いてもよい。
以下、２軸延伸ポリエチレンテレフタレートフィルムはＰＥＴフィルム、２軸延伸ナイロンフィルムはＯＮフィルム、２軸延伸ポリプロピレンフィルムはＯＰＰフィルムと略記する。
【００２３】
上記プラスチックフィルムのうち、特にＰＥＴフィルムは、吸湿性が低く、剛性、引張り強度、折り曲げ強度、衝撃強度、耐擦傷性、耐熱性、耐水性などに優れ、総合的にバランスの採れた性能を有し、且つ、価格も比較的安価で経済性にも優れていることから好適に使用することができる。
ＯＮフィルムは、吸湿性はＰＥＴフィルムよりやや高いが、柔軟性に富み、突き刺し強度、衝撃強度、折り曲げ強度、耐寒性などに優れており、このような性能が重視される場合には、好適に使用することができる。
ＯＰＰフィルムは、防湿性、耐水性、耐薬品性のほか、引張り強度、折り曲げ強度などに優れ、また、特に安価であることも大きな利点である。
このようなプラスチックフィルムを公知のドライラミネーション法などで中間層のアルミニウム箔に積層することにより、前記外側の合成樹脂層を積層することができる。
このようなプラスチックフィルム、即ち、外側の合成樹脂層の厚さは８〜８０μｍが好ましく、１２〜３０μｍが更に好ましい。
【００２４】
次に、積層フィルムの内側の合成樹脂層は、積層フィルムの強度を補強し、また、中間層のアルミニウム箔層を保護すると同時に、レーザー光照射によりハーフカット部が設けられるため、その加工適性を有し、更に、袋状に製袋し、且つ電極端子が介在する開口端縁部も良好に熱封緘するためには、自己同士の熱接着性と共に、電極端子の表面に対する熱接着性も有することが必要である。
只、このような性能を単独の樹脂層（フィルムなど）で兼ね備えることは難しいため、少なくとも２層で構成することが好ましい。
例えば、前記外側の合成樹脂層に用いたものと同様なプラスチックフィルム層と、熱接着性樹脂層（シーラント層）との２層で構成し、プラスチックフィルム層を中間層のアルミニウム箔層側に積層し、熱接着性樹脂層が最内層となるように積層して構成することができる。
【００２５】
そして、熱接着性樹脂層には、ポリエチレンのほか、その共重合体であるエチレン−α・オレフィン共重合体系樹脂、エチレン−酢酸ビニル共重合体系樹脂、エチレン−アクリル酸エステル共重合体系樹脂、エチレン−メタクリル酸エステル共重合体系樹脂、エチレン−アクリル酸共重合体系樹脂、エチレン−メタクリル酸共重合体系樹脂、その他、酸変性ポリオレフィン系樹脂、アイオノマーなどを使用することができる。これらは単独で用いてもよく、二種以上をブレンドして用いてもよい。
これらの中から、電極端子の表面の材質（表面被覆の有無）を考慮して、適するものを適宜選択して使用することができる。
【００２６】
前記内側の合成樹脂層に用いるプラスチックフィルム層の厚さは、それほど厚くする必要はなく、８〜３０μｍ程度が適当である。
そして、最内層の熱接着性樹脂層の厚さは１５〜１００μｍが好ましく、３０〜８０μｍが更に好ましい。
【００２７】
また、中間層のアルミニウム箔層の厚さは、５〜２５μｍが好ましく、７〜１５μｍが更に好ましい。
アルミニウム箔層の厚さが、５μｍ未満の場合は、ピンホールが多くなり、水蒸気その他のガスバリヤー性が低下するため好ましくなく、また、２５μｍを超える厚さは、既に充分なガスバリヤー性があり、その必要性がなく、むしろハーフカット部の破裂強度が大きくなるため好ましくない。
【００２８】
尚、中間層に、例えば、厚さ９μｍのアルミニウム箔を用いた場合、その水蒸気透過度として、０．０１ｇ／（ｍ2 ・２４ｈｒｓ）、（４０℃、９０％ＲＨ）以下の性能が容易に得られ、これを更にレベルアップすることも容易である。
【００２９】
本発明では、以上のような材料で構成される積層フィルムの一部に、レーザー光を照射して、アルミニウム箔層の両面に積層された合成樹脂層の全部または一部を、所定の線状のパターンに溶融、ミスト化させて取り除き、ハーフカット部を形成することにより、この部分の破裂強度を５〜１０ｋｇ／ｃｍ2 迄低下させて防爆構造とする。
【００３０】
このようなハーフカット部を設けるためには、公知のレーザー光照射手段を用いることができ、特に炭酸ガスレーザーが適している。
炭酸ガスレーザー光の波長は１０．６μｍであり、前記積層フィルムの合成樹脂層に挙げたＰＥＴフィルム、ＯＮフィルム、ＯＰＰフィルムなどは、これを吸収し、発熱するため、ハーフカット部を容易に形成することができる。
只、熱接着性樹脂として汎用される低密度ポリエチレンは、この波長のレーザー光を殆ど吸収せず透過してしまうため、発熱することがなくレーザー光による加工適性がない。しかし、前記ＰＥＴフィルムや、ＯＮフィルム、ＯＰＰフィルムなどと積層して用いた場合は、これらが発熱するため、その熱により溶融し、同様にハーフカット部を形成することができる。
【００３１】
従って、本発明における積層フィルムの内面側の合成樹脂層のように、ＰＥＴフィルムや、ＯＮフィルム、ＯＰＰフィルムなどと熱接着性樹脂層との２層構成で、熱接着性樹脂層に仮に低密度ポリエチレンを用いたような場合、両者の相対的な厚さ構成と、レーザー光の照射条件の調整により、例えば、内面側の合成樹脂層の全層を線状のパターンで除去したハーフカット部を形成することもでき、また、レーザー光を吸収するＰＥＴフィルム、ＯＮフィルム、ＯＰＰフィルムなどの層のみが線状のパターンで除去され、低密度ポリエチレン層は、一旦溶融して線状のパターンで開裂した後、再融着してつながり、線状のパターンで空洞状となったハーフカット部を形成することもできる。
【００３２】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明を更に具体的に説明する。但し、本発明はこれらの図面に限定されるものではない。
【００３３】
図１は、本発明の防爆構造を備えた電池ケースに用いる積層フィルムの構成を説明する模式断面図である。
図２は、本発明において、積層フィルムにレーザー光照射により設けるハーフカット部のパターンの代表的な例を示す図であり、その（イ）、（ロ）、（ハ）、（ニ）は、それぞれ一例を示す図である。
図３の（イ）、（ロ）は、それぞれ積層フィルムに設けられた一実施例のハーフカット部の断面形状を示す模式図である。
図４は、本発明の防爆構造を備えた電池ケースを三方シール形式の袋状に作製する際の電池ケースの展開図である。
図５は、図４の展開図に示した電池ケースを用いて作製した電池の構成を示す正面図である。
【００３４】
図１に示した積層フィルム１００は、中間層にアルミニウム箔層１を用い、その外側の面（図において上側の面）に外側の合成樹脂層２を積層し、内側の面（図において下側の面）に内側の合成樹脂層３を積層した構成である。
そして、外側の合成樹脂層２は、具体的にはＰＥＴフィルム、ＯＮフィルム、ＯＰＰフィルムなど４a で構成され、また、内側の合成樹脂層３は、中間層のアルミニウム箔層１面に積層されるＰＥＴフィルム、ＯＮフィルム、ＯＰＰフィルムなど４b の層と、その上に積層される最内層の熱接着性樹脂層５の少なくとも２層で構成される。
【００３５】
上記積層フィルムの構成において、外側の合成樹脂層２のＰＥＴフィルム、ＯＮフィルム、ＯＰＰフィルムなど４a 、および内側の合成樹脂層３のＰＥＴフィルム、ＯＮフィルム、ＯＰＰフィルムなど４b は、これらの単独のフィルムを用いてもよく、これらのフィルムに他のフィルムを積層した積層フィルムを用いてもよい。
また、内側の合成樹脂層３の熱接着性樹脂層５についても、単独の熱接着性樹脂層で形成してもよいが、複数の熱接着性樹脂層で形成することもできる。
【００３６】
尚、中間層のアルミニウム箔層１にＰＥＴフィルム、ＯＮフィルム、ＯＰＰフィルムなど４a 、４b を積層する方法は、接着剤を使用する公知のドライラミネーション法を用いることが好ましいが、熱接着性樹脂を介在させる押し出しラミネーション法を用いることもできる。
更に、最内層の熱接着性樹脂層５を積層する方法についても、押し出しコート法を採ることが簡便であるが、予めフィルム状に製膜した熱接着性樹脂フィルムを前記ドライラミネーション法、または押し出しラミネーション法で積層することもできる。
【００３７】
上記積層フィルムの構成の代表的な具体例として、下記のような構成が挙げられる。尚、積層に使用する前処理や接着層などは省略して記載した。
（１）ＰＥＴフィルム（厚さ１６μｍ）／アルミニウム箔（厚さ９μｍ）／ＰＥＴフィルム（厚さ１２μｍ）／熱接着性樹脂層（厚さ４０μｍ）〔シーラント層〕
（２）ＯＮフィルム（厚さ１５μｍ）／アルミニウム箔（厚さ９μｍ）／ＰＥＴフィルム（厚さ１２μｍ）／熱接着性樹脂層（厚さ４０μｍ）〔シーラント層〕（３）ＯＰＰフィルム（厚さ２０μｍ）／アルミニウム箔（厚さ９μｍ）／ＰＥＴフィルム（厚さ１２μｍ）／熱接着性樹脂層（厚さ４０μｍ）〔シーラント層〕
（４）ＰＥＴフィルム（厚さ１６μｍ）／アルミニウム箔（厚さ９μｍ）／ＯＰＰフィルム（厚さ２０μｍ）／熱接着性樹脂層（厚さ４０μｍ）〔シーラント層〕
（５）ＰＥＴフィルム（厚さ１６μｍ）／アルミニウム箔（厚さ９μｍ）／ＯＮフィルム（厚さ１５μｍ）／熱接着性樹脂層（厚さ４０μｍ）〔シーラント層〕
【００３８】
（６）ＯＮフィルム（厚さ１５μｍ）／ＰＥＴフィルム（厚さ１２μｍ）／アルミニウム箔（厚さ９μｍ）／ＰＥＴフィルム（厚さ１２μｍ）／熱接着性樹脂層（厚さ４０μｍ）〔シーラント層〕
（７）ＰＥＴフィルム（厚さ１２μｍ）／ＯＮフィルム（厚さ１５μｍ）／アルミニウム箔（厚さ９μｍ）／ＰＥＴフィルム（厚さ１２μｍ）／熱接着性樹脂層（厚さ４０μｍ）〔シーラント層〕
（８）ＰＥＴフィルム（厚さ１２μｍ）／ＯＰＰフィルム（厚さ２０μｍ）／アルミニウム箔（厚さ９μｍ）／ＰＥＴフィルム（厚さ１２μｍ）／熱接着性樹脂層（厚さ４０μｍ）〔シーラント層〕
【００３９】
本発明では、以上のような積層フィルムにレーザー光を照射してパターン状のハーフカット部を設け、その破裂強度を５〜１０ｋｇ／ｃｍ2 に調整することにより、これを防爆構造とするものである。
このような目的で形成されるハーフカット部のパターンは、特に限定されるものではなく、積層フィルムの合成樹脂層の材質、厚さにより、任意のパターンで形成することができる。
このようなハーフカット部に効果的に使用できるパターンとして、例えば、図２に示したようなパターンが挙げられる。
【００４０】
即ち、図２の（イ）、（ロ）、（ハ）、（ニ）に示したハーフカット部のパターンは、いずれも中心点から外側に向かって放射状に伸びる直線で形成されたものであり、（イ）は中心点から３本の直線が、その中心角が１２０°をなすように放射状に形成されたパターンで、（ロ）は中心点から４本の直線が、その中心角が９０°をなすように放射状に形成されたパターン、また、（ハ）は中心点から６本の直線が、その中心角が６０°をなすように放射状に形成されたパターン、そして、（ニ）は中心点から８本の直線が、その中心角が４５°をなすように放射状に形成されたパターンである。
【００４１】
上記のパターンでは、その直線の数の増加に伴って、その破裂強度の低減効果が大きくなるので、これらの中から積層フィルムの構成により、適宜選択して使用することができる。また、これらのパターンの大きさは、特に限定はされないが、直線の長さが１０〜１５ｍｍ程度、即ち、パターンの差し渡し長さが２０〜３０ｍｍ程度が適当である。
このようなパターン状のハーフカット部は、積層フィルムの片側、例えば、外側の合成樹脂層のみに設けてもよいが、両側の合成樹脂層に、同位置に重なるように設けることにより、一層その破裂強度の低減効果を大きくすることができる。
【００４２】
図３は、積層フィルムとして、外側から順にＰＥＴフィルム層／アルミニウム箔層／ＰＥＴフィルム層／ポリオレフィン系樹脂層（シーラント層）が積層された積層フィルムを用い、これにレーザー光を前記のようなパターン状に、両側の合成樹脂層の同位置に重なるように照射してハーフカット部を設けた場合の、その直線部分の断面形状を示す模式図である。
そして、特に内側の合成樹脂層では、最内層のポリオレフィン系樹脂層が低密度ポリエチレンのようにレーザー光を吸収しない樹脂層の場合、その厚さと、レーザー光の照射条件の調節により、図３の（イ）、（ロ）に示すように二通りの形状に設けることができる。
【００４３】
即ち、通常は（イ）に示すように、中間層のアルミニウム箔層を残し、両側の合成樹脂層が線状に取り除かれた形状のハーフカット部が形成されるが、ポリオレフィン系樹脂層の厚さを、例えば４０μｍ以上のように厚くし、且つ、レーザー光の照射エネルギーを一定の条件に調節することにより、（ロ）に示すように、内側の合成樹脂層では、ＰＥＴフィルム層が発熱し、全体が線状に溶融、ミスト化して開裂した後、ポリオレフィン系樹脂層が再溶着し、結果として、（ロ）に示すように内側の合成樹脂層のうち、ＰＥＴフィルム層がトンネル状に取り除かれた形状のハーフカット部を設けることができる。
【００４４】
図４は、本発明の防爆構造を備えた電池ケースを三方シール形式の袋状に作製する際の電池ケースの展開図である。
この展開図に示した電池ケースは、前記図１に示した積層構成の積層フィルム１００で形成され、図に示すように長方形に所定の寸法でカットされると共に、その長辺方向の中央部の折り畳み線６の近傍に、中心点から外側に向かって４本の直線が、その中心角が９０°をなすように放射状に形成されたパターンのハーフカット部１０が積層フィルムの両面に同位置に重なるように設けられ、また、上記長方形の積層フィルム１００の周囲の端縁部には、袋状にヒートシールする際のヒートシールスペースとして、左右両側に胴部ヒートシール部７a 、７b 、７c 、７d が設けられ、上下両側に開口部ヒートシール部８a 、８b が設けられた構成である。
【００４５】
従って、このような積層フィルム１００を、その折り畳み線６で、その熱接着性樹脂層同士が対向するように半折し、左右両側の端縁部を胴部ヒートシール部（７a,７b ）、（７c,７d ）でヒートシールすることにより、折り畳み線６部を底部とし、その近傍にハーフカット部１０を備え、両側部が胴部ヒートシール部（７a,７b ）、（７c,７d ）で封止され、上部、即ち、開口部ヒートシール部８a 、８b が未シールで開口する長方形の袋状の電池ケースを作製することができる。
【００４６】
このような袋状の電池ケースに、上部の開口部から電池の構成材料を充填し、また、内部から電極端子を開口部を通して外側に延長し、開口部を電池ケースの熱接着性樹脂層同士および熱接着性樹脂層と電極端子との間でヒートシールして封止することにより、図５に示すようなハーフカット部による防爆構造を備えた電池を作製することができる。
【００４７】
即ち、図５は、前記図４の展開図に示した電池ケースを用いて作製した電池の構成を示す正面図であり、電池２００は、その表面の電池ケースが前記図４に示した電池ケース用積層フィルム１００を前述したように半折し、両側部を胴部ヒートシール部（７a,７b ）、（７c,７d ）で封止して形成され、更に、その内部に上部の開口部から電池の構成材料を充填すると共に、電極端子９a 、９b を内部から開口部を通して外側に延長し、開口部ヒートシール部８a 、８b を前述したようにヒートシールにより密封して形成され、その底部の近傍にハーフカット部１０による防爆構造を備えた構成である。
【００４８】
【発明の効果】
以上詳しく説明したように、本発明によれば、中間層にアルミニウム箔層を有し、その両側に合成樹脂層が積層された積層フィルムで形成され、薄くて軽く、柔軟性があり、且つ、各種の強度や耐性のほか、水蒸気その他のガスバリヤー性、熱封緘性などの性能に優れると共に、誤使用などで内部が発熱し内圧が上昇した場合でも、所定の圧力で内圧を開放できる防爆構造を備え、安全性にも優れた電池ケースを生産性よく提供できる効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の防爆構造を備えた電池ケースに用いる積層フィルムの構成を説明する模式断面図である。
【図２】本発明において、積層フィルムにレーザー光照射により設けるハーフカット部のパターンの代表的な例を示す図であり、その（イ）、（ロ）、（ハ）、（ニ）は、それぞれ一例を示す図である。
【図３】図３の（イ）、（ロ）は、それぞれ積層フィルムに設けられた一実施例のハーフカット部の断面形状を示す模式図である。
【図４】本発明の防爆構造を備えた電池ケースを三方シール形式の袋状に作製する際の電池ケースの展開図である。
【図５】図４の展開図に示した電池ケースを用いて作製した電池の構成を示す正面図である。
【符号の説明】
１ アルミニウム箔層
２ 外側の合成樹脂層
３ 内側の合成樹脂層
４a 、４b ＰＥＴフィルム、ＯＮフィルム、ＯＰＰフィルムなど
５ 熱接着性樹脂層
６ 折り畳み線
７a 、７b 、７c 、７d 胴部ヒートシール部
８a 、８b 開口部ヒートシール部
９a 、９b 電極端子
１０ ハーフカット部
１００ 積層フィルム
２００ 電池[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a battery case for storing a battery constituent material to form a battery, and more particularly to a battery case that is suitably used for a case such as a sheet-like battery and that has an explosion-proof structure and is excellent in safety. .
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in many cases, a metal case has been used as a battery case for storing battery constituent materials. However, along with the development and widespread use of various electronic devices such as notebook computers and mobile phones, their weight and thickness have been reduced, and the batteries used for these have been made as light as possible and used. There is a demand for weight reduction and thinning so that battery space in the device can be reduced.
[0003]
In order to meet such a demand, for example, various sheet-like batteries that are light and thin in sheet form by introducing a polymer material into battery electrodes and electrolytes have been researched and developed.
In such a sheet-like battery, the battery case serving as the outer wall material is also preferably a thin and light film, for example, a base film layer such as plastic, a barrier layer, and a thermal adhesive resin layer. Using a laminated film laminated with (sealant layer), etc., a bag-shaped battery case with one end opened is prepared, the battery components are housed inside, and the electrode terminals are extended from the inside to the outside through the openings. The sheet-shaped battery is manufactured by sealing the opening by thermal bonding.
[0004]
In addition to its lightness and thinness, the laminated film used in such battery cases has various performances such as various strengths and resistances, water vapor and other gas barrier properties, heat sealing properties, and thermal adhesiveness with electrode terminals. Necessary.
For this purpose, for example, a metal foil such as water vapor or other gas barrier excellent in gas barrier properties is used for the intermediate layer, and various strengths and resistances are imparted to both sides of the metal foil, and the metal foil is protected to protect the metal foil. A method has been adopted in which a biaxially stretched plastic film is laminated as a material film, and a laminated film is formed by laminating polyethylene and other polyolefin-based resin as a heat-adhesive resin layer (sealant layer) as the innermost layer. .
[0005]
By using such a laminated film in the case of a sheet battery such as a polymer battery, it is possible to produce a sheet battery that is almost satisfactory in terms of performance such as various strengths and durability, and water vapor and other gas barrier properties. it can.
[0006]
On the other hand, a lithium ion battery using a metal deep-drawn container for the battery case has a risk of explosion due to an increase in internal pressure due to an abnormal rise in temperature inside the battery. .
In this regard, in a polymer battery in which a laminated film is used for a battery case, a pressure release valve has generally been unnecessary.
However, in order to further enhance the safety of the polymer battery, it is preferable to provide a pressure release valve, and it has been desired to provide some kind of safety valve.
[0007]
From such a background, there was a polymer battery in which a degassing valve (trade name: Aroma Fin Valve, manufactured by BOSCH) developed for a roasted coffee packaging bag was attached to a battery case made of laminated film as a pressure release valve. .
However, such a gas vent valve is configured to release excess gas and keep the internal pressure within a certain range when the internal pressure reaches a certain level due to the gas generated in the bag. Is effective in preventing the temperature from rising above a certain value, but the valve itself is not so gas barrier, and when used in a polymer battery, water vapor and other gas barrier properties are reduced, reducing the performance of the battery. There was a problem.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made to solve such problems, and the object of the present invention is to provide a laminated film used for a thin and light battery case such as a polymer battery with various strengths and resistances. In addition, it is formed with a structure having water vapor and other gas barrier properties and heat sealing properties, and a part of this laminated film is ruptured by a certain pressure without impairing the water vapor and other gas barrier properties. By providing an open valve that can be opened, it is thin and light, with various strengths and resistances, as well as water vapor and other gas barrier properties, heat sealing properties, etc. The object is to provide a battery case with excellent performance.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The above problems can be solved by the following present invention.
That is,BookThe present invention is a battery case that is used for forming a battery by containing the constituent materials of the battery therein, and a synthetic resin layer is laminated on both sides of the case with an aluminum foil layer as an intermediate layer. Laminated film is used,The synthetic resin layer includes a first synthetic resin layer located on the outer surface side and a second synthetic resin layer located on the inner surface side, and the first synthetic resin layer has a plastic film layer made of a biaxially stretched film. The second synthetic resin layer is composed of a plastic layer made of a biaxially stretched film on the aluminum layer side and a heat-adhesive resin layer that is the innermost layer, and the laminated film is irradiated with laser light. It was formed by melting and removing only the plastic film layer in the first synthetic resin layer and the plastic film layer in the second synthetic resin layer.The battery case has an explosion-proof structure provided with a half-cut portion.
The present invention also provides a battery case used for forming a battery by containing the constituent materials of the battery therein, and at least part of the case has an aluminum foil layer as an intermediate layer and a synthetic resin layer on both sides. Laminated laminated films are used, and the synthetic resin layer includes a first synthetic resin layer located on the outer surface side and a second synthetic resin layer located on the inner surface side, and the first synthetic resin layer is biaxial. It has a plastic film layer made of a stretched film, and the second synthetic resin layer has a heat-adhesive resin layer as an innermost layer, and at least the first synthetic resin layer is irradiated with laser light on the laminated film. The battery case comprises an explosion-proof structure provided with a half-cut portion formed by melting and removing the plastic film layer therein.
[0010]
In the present invention, the half-cut portion is the entire layer of the synthetic resin layer on the irradiation side by laser light irradiation, with the aluminum foil layer of the intermediate layer among all the layers in the thickness direction of the laminated film. This refers to a portion where a part of the layer has been melted, misted and removed linearly.
In addition, the explosion-proof structure refers to a part in which the half-cut part is provided in a predetermined shape on the laminated film, thereby reducing the burst strength of the part and allowing the laminated film to be broken with a certain range of pressure. It is.
[0011]
By adopting such a configuration, the laminated film used in the battery case has an aluminum foil layer as an intermediate layer, and is excellent in water vapor and other gas barrier properties, and at least one surface thereof is half-cut by laser light irradiation. Since the explosion-proof structure has been adjusted to reduce the burst strength by providing a part, the aluminum foil layer is not damaged during its processing, excellent barrier properties are maintained, and the internal pressure of the battery rises when abnormal However, since the explosion-proof structure is broken at a constant internal pressure and the internal pressure is released, a battery case that does not explode and is excellent in safety can be provided.
[0012]
In the present inventionThe burst strength of the explosion-proof structure by the half cut part is 5 to 10 kg / cm2BeIs preferred.
[0013]
By adopting such a configuration, the burst strength of the battery case is appropriately adjusted, so that the explosion-proof structure will not function and explode even if the internal pressure of the battery rises at the time of abnormality, and it is more reliable Safety is obtained.
The burst strength is 5 kg / cm2If it is less than the range, the breaking strength of the laminated film also decreases, which is not preferable because the laminated film may be damaged during battery handling. The burst strength is 10 kg / cm2If it exceeds, the danger at the time of rupture increases, and the effect as an explosion-proof structure is lowered.
[0014]
In the present inventionThe half-cut portion is formed by a combination of lines that intersect or intersect each other.Is preferred.
[0015]
By adopting such a configuration, when adjusting the burst strength of the explosion-proof structure by the half-cut portion, the adjustment on the low-pressure side is facilitated, the variation thereof can be reduced, and a stable explosion-proof structure can be formed.
[0016]
In the present inventionThe half cut part is provided on both surfaces of the laminated film so as to overlap at the same position.Is preferred.
[0017]
By adopting such a configuration, the explosion strength of the explosion-proof structure by the half cut portion can be further reduced and the variation thereof can be reduced, so that a safer explosion-proof structure can be reliably formed.
[0018]
In the present inventionThe battery case is made of a bag formed by thermally bonding the laminated film in a bag shape, and the half-cut portion is provided in the vicinity of the peripheral portion of the bag.Is preferred.
[0019]
By adopting such a configuration, since the battery case can be formed only of a laminated film, it can be made thinner and lighter, and at the same time, the price can be reduced, and a half cut part is provided in the vicinity of the peripheral part of the bag body. Thus, when an internal pressure is generated, the stress is easily applied, and the function of the explosion-proof structure can be obtained more reliably.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In the following, embodiments of the battery case material, processing method and the like having the explosion-proof structure of the present invention will be described.
The battery case provided with the explosion-proof structure of the present invention is a battery case used for forming a battery by storing the constituent materials of the battery therein as described above, and at least a part of the case is made of aluminum. A laminated film in which a synthetic resin layer is laminated on both sides with the foil layer as an intermediate layer is used, and at least one surface of the laminated film has an explosion-proof structure in which a half-cut portion by laser light irradiation is provided. It is characterized by this.
[0021]
Such a battery case is preferably formed by bag-making the laminated film provided with the above explosion-proof structure into a bag shape, and is formed only of the laminated film. A laminated film provided with the explosion-proof structure in a form may be used as a battery case.
[0022]
The laminated film is formed by laminating a synthetic resin layer on both sides, that is, the outer side and the inner side of a battery case, with an aluminum foil layer as a barrier layer and a laser light blocking layer as an intermediate layer. .
And the outer synthetic resin layer has various strengths and resistances, and in order to provide a half cut part by laser light irradiation, it needs to absorb the laser light to generate heat, and can be melted and misted. It is preferable to have processing suitability such as printing and laminating, for example, biaxially stretched polyethylene terephthalate film, biaxially stretched nylon film, biaxially stretched polyethylene naphthalate film, biaxially stretched polypropylene film, etc. can be used. .
These may use a single film or a laminated film laminated with other films.
Hereinafter, the biaxially stretched polyethylene terephthalate film is abbreviated as PET film, the biaxially stretched nylon film is abbreviated as ON film, and the biaxially stretched polypropylene film is abbreviated as OPP film.
[0023]
Among the above plastic films, the PET film in particular has low hygroscopicity, is excellent in rigidity, tensile strength, bending strength, impact strength, scratch resistance, heat resistance, water resistance, etc., and has a well-balanced performance. In addition, since the price is relatively low and the economy is excellent, it can be suitably used.
ON film is slightly higher in hygroscopicity than PET film, but it is rich in flexibility and excellent in piercing strength, impact strength, bending strength, cold resistance, etc. Can be used.
The OPP film is excellent in not only moisture resistance, water resistance and chemical resistance, but also in tensile strength, bending strength and the like, and is particularly advantageous in that it is inexpensive.
By laminating such a plastic film on the aluminum foil of the intermediate layer by a known dry lamination method or the like, the outer synthetic resin layer can be laminated.
The thickness of such a plastic film, that is, the outer synthetic resin layer is preferably 8 to 80 μm, and more preferably 12 to 30 μm.
[0024]
Next, the synthetic resin layer inside the laminated film reinforces the strength of the laminated film, protects the aluminum foil layer of the intermediate layer, and at the same time, is provided with a half-cut portion by laser light irradiation. In addition, in order to heat-seal well the opening edge where the electrode terminal intervenes in the form of a bag, it also has thermal adhesiveness to the surface of the electrode terminal in addition to self-adhesiveness It is necessary.
Of course, it is difficult to combine such performance with a single resin layer (such as a film), and therefore, it is preferable to use at least two layers.
For example, it is composed of two layers, a plastic film layer similar to that used for the outer synthetic resin layer and a heat-adhesive resin layer (sealant layer), and the plastic film layer is laminated on the aluminum foil layer side of the intermediate layer And it can laminate | stack and comprise so that a thermoadhesive resin layer may become an innermost layer.
[0025]
In addition to polyethylene, the thermal adhesive resin layer includes ethylene-α / olefin copolymer resin, ethylene-vinyl acetate copolymer resin, ethylene-acrylate copolymer resin, ethylene -A methacrylic acid ester copolymer resin, an ethylene-acrylic acid copolymer resin, an ethylene-methacrylic acid copolymer resin, an acid-modified polyolefin resin, an ionomer, or the like can be used. These may be used alone or in a blend of two or more.
Among these, a suitable material can be appropriately selected and used in consideration of the material (surface presence / absence of surface coating) of the electrode terminal.
[0026]
The thickness of the plastic film layer used for the inner synthetic resin layer does not need to be so thick, and is suitably about 8 to 30 μm.
The thickness of the innermost heat-adhesive resin layer is preferably 15 to 100 μm, and more preferably 30 to 80 μm.
[0027]
Moreover, 5-25 micrometers is preferable and, as for the thickness of the aluminum foil layer of an intermediate | middle layer, 7-15 micrometers is still more preferable.
If the thickness of the aluminum foil layer is less than 5 μm, pinholes increase and the water vapor and other gas barrier properties decrease, which is not preferable. A thickness exceeding 25 μm already has sufficient gas barrier properties. However, this is not necessary because the burst strength of the half-cut portion is increased.
[0028]
For example, when an aluminum foil having a thickness of 9 μm is used for the intermediate layer, the water vapor permeability is 0.01 g / (m2-Performance of 24 hrs) (40 ° C., 90% RH) or less is easily obtained, and it is easy to further improve the performance.
[0029]
In the present invention, a part of the laminated film composed of the materials as described above is irradiated with laser light, and all or a part of the synthetic resin layer laminated on both surfaces of the aluminum foil layer is formed into a predetermined linear shape. By removing the melted and misted pattern, and forming a half-cut part, the bursting strength of this part is 5-10 kg / cm.2It is lowered until it becomes an explosion-proof structure.
[0030]
In order to provide such a half-cut portion, a known laser beam irradiation means can be used, and a carbon dioxide laser is particularly suitable.
The wavelength of the carbon dioxide laser beam is 10.6 μm, and the PET film, ON film, OPP film, etc. listed in the synthetic resin layer of the laminated film absorb this and generate heat, so a half cut part is easily formed. can do.
On the other hand, low-density polyethylene, which is widely used as a heat-adhesive resin, does not absorb laser light of this wavelength and transmits it, and therefore does not generate heat and is not suitable for processing by laser light. However, when they are used by being laminated with the PET film, ON film, OPP film, etc., these generate heat, so that they can be melted by the heat to form a half cut portion.
[0031]
Therefore, like the synthetic resin layer on the inner surface side of the laminated film in the present invention, it has a two-layer configuration of a PET film, an ON film, an OPP film, etc. and a heat-adhesive resin layer. When using polyethylene, by adjusting the relative thickness configuration of both and the laser light irradiation conditions, for example, the half-cut part where the entire synthetic resin layer on the inner surface side is removed in a linear pattern It can also be formed, and only layers such as PET film, ON film, and OPP film that absorb laser light are removed in a linear pattern, and the low density polyethylene layer is once melted and cleaved in a linear pattern After that, a half-cut portion that is re-fused and connected to form a hollow shape with a linear pattern can be formed.
[0032]
【Example】
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to these drawings.
[0033]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating the configuration of a laminated film used in a battery case having an explosion-proof structure according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a representative example of a pattern of a half cut portion provided by irradiating a laminated film with a laser beam in the present invention, and (i), (b), (c), (d) It is a figure which shows an example, respectively.
FIGS. 3A and 3B are schematic views showing the cross-sectional shapes of the half-cut portions of one embodiment provided on the laminated film, respectively.
FIG. 4 is a developed view of the battery case when the battery case having the explosion-proof structure of the present invention is produced in a three-sided seal type bag shape.
FIG. 5 is a front view showing a configuration of a battery manufactured using the battery case shown in the developed view of FIG.
[0034]
A
The outer
[0035]
In the structure of the laminated film, the PET film, ON film, OPP film, etc. 4a of the outer
Further, the thermal
[0036]
The method of laminating 4a, 4b such as PET film, ON film, OPP film, etc. on the
Furthermore, as for the method of laminating the innermost heat-
[0037]
The following structures are mentioned as a typical example of the structure of the said laminated | multilayer film. In addition, the pretreatment used for lamination | stacking, an adhesive layer, etc. were abbreviate | omitted and described.
(1) PET film (thickness 16 μm) / aluminum foil (thickness 9 μm) / PET film (thickness 12 μm) / thermal adhesive resin layer (thickness 40 μm) [sealant layer]
(2) ON film (thickness 15 μm) / aluminum foil (thickness 9 μm) / PET film (thickness 12 μm) / thermal adhesive resin layer (thickness 40 μm) [sealant layer] (3) OPP film (thickness 20 μm) ) / Aluminum foil (thickness 9 μm) / PET film (thickness 12 μm) / thermal adhesive resin layer (thickness 40 μm) [sealant layer]
(4) PET film (thickness 16 μm) / aluminum foil (thickness 9 μm) / OPP film (thickness 20 μm) / thermal adhesive resin layer (thickness 40 μm) [sealant layer]
(5) PET film (thickness 16 μm) / aluminum foil (thickness 9 μm) / ON film (thickness 15 μm) / thermal adhesive resin layer (thickness 40 μm) [sealant layer]
[0038]
(6) ON film (thickness 15 μm) / PET film (thickness 12 μm) / aluminum foil (thickness 9 μm) / PET film (thickness 12 μm) / thermal adhesive resin layer (thickness 40 μm) [sealant layer]
(7) PET film (thickness 12 μm) / ON film (thickness 15 μm) / aluminum foil (thickness 9 μm) / PET film (thickness 12 μm) / thermal adhesive resin layer (thickness 40 μm) [sealant layer]
(8) PET film (thickness 12 μm) / OPP film (thickness 20 μm) / aluminum foil (thickness 9 μm) / PET film (thickness 12 μm) / thermal adhesive resin layer (thickness 40 μm) [sealant layer]
[0039]
In the present invention, the laminated film as described above is irradiated with laser light to provide a patterned half-cut portion, and its burst strength is 5 to 10 kg / cm.2By adjusting to, this is an explosion-proof structure.
The pattern of the half cut part formed for such a purpose is not particularly limited, and can be formed in an arbitrary pattern depending on the material and thickness of the synthetic resin layer of the laminated film.
As a pattern that can be effectively used for such a half-cut portion, for example, a pattern as shown in FIG.
[0040]
That is, the half cut pattern shown in (a), (b), (c) and (d) of FIG. 2 is formed by a straight line extending radially outward from the center point. (A) is a pattern in which three straight lines from the central point are radially formed so that the central angle forms 120 °, and (b) is a pattern in which four straight lines from the central point have a central angle of 90 °. (C) is a pattern formed radially so that six straight lines from the center point, and a central angle forms 60 degrees, and (d) is a pattern formed radially Eight straight lines from the center point are patterns formed radially so that the center angle is 45 °.
[0041]
In the above pattern, as the number of straight lines increases, the effect of reducing the burst strength increases. Therefore, the pattern can be appropriately selected and used depending on the configuration of the laminated film. The size of these patterns is not particularly limited, but a straight line length of about 10 to 15 mm, that is, a pattern passing length of about 20 to 30 mm is appropriate.
Such a pattern-shaped half-cut portion may be provided only on one side of the laminated film, for example, the outer synthetic resin layer, but by providing it on the synthetic resin layers on both sides so as to overlap at the same position, The effect of reducing the burst strength can be increased.
[0042]
FIG. 3 shows a laminated film in which a PET film layer / aluminum foil layer / PET film layer / polyolefin-based resin layer (sealant layer) are laminated in order from the outside, and a laser beam is patterned as described above. It is a schematic diagram which shows the cross-sectional shape of the linear part at the time of irradiating so that it may overlap in the same position of the synthetic resin layer of both sides, and providing the half cut part.
In particular, in the case of the inner synthetic resin layer, in the case where the innermost polyolefin resin layer is a resin layer that does not absorb laser light such as low-density polyethylene, the thickness and the laser light irradiation conditions are adjusted, as shown in FIG. (B) As shown in (B), it can be provided in two shapes.
[0043]
That is, as shown in (a), a half-cut portion having a shape in which the aluminum foil layer of the intermediate layer is left and the synthetic resin layers on both sides are removed linearly is formed. For example, by increasing the thickness to 40 μm or more and adjusting the irradiation energy of the laser light to a certain condition, the PET film layer generates heat in the inner synthetic resin layer as shown in (b). After the whole is melted linearly, misted and cleaved, the polyolefin resin layer is re-welded, and as a result, the PET film layer is removed from the inner synthetic resin layer in a tunnel shape as shown in (b) A half-cut portion having a curved shape can be provided.
[0044]
FIG. 4 is a developed view of the battery case when the battery case having the explosion-proof structure of the present invention is produced in a three-sided seal type bag shape.
The battery case shown in this development view is formed of the
[0045]
Therefore, such a
[0046]
The bag-shaped battery case is filled with the constituent material of the battery from the upper opening, the electrode terminals are extended from the inside to the outside through the opening, and the openings are connected to the heat-adhesive resin layers of the battery case. And by heat-sealing and sealing between a thermoadhesive resin layer and an electrode terminal, the battery provided with the explosion-proof structure by a half cut part as shown in FIG. 5 can be produced.
[0047]
That is, FIG. 5 is a front view showing a configuration of a battery manufactured using the battery case shown in the developed view of FIG. 4, and the battery case of the
[0048]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, the intermediate layer has an aluminum foil layer and is formed of a laminated film in which a synthetic resin layer is laminated on both sides thereof, and is thin, light, flexible, and In addition to various strengths and resistances, it has excellent performance such as water vapor and other gas barrier properties, heat sealing properties, etc., and even if the internal pressure rises due to misuse, etc., the explosion-proof structure can release the internal pressure at a specified pressure The battery case with excellent safety can be provided with good productivity.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating the configuration of a laminated film used in a battery case having an explosion-proof structure according to the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a typical example of a pattern of a half cut portion provided on a laminated film by laser beam irradiation in the present invention, and (a), (b), (c), (d) It is a figure which shows an example, respectively.
FIGS. 3A and 3B are schematic views showing a cross-sectional shape of a half-cut portion of an embodiment provided on a laminated film, respectively.
FIG. 4 is a development view of the battery case when the battery case provided with the explosion-proof structure of the present invention is produced in a three-side seal type bag shape.
5 is a front view showing a configuration of a battery manufactured using the battery case shown in the developed view of FIG. 4. FIG.
[Explanation of symbols]
1 Aluminum foil layer
2 Outer synthetic resin layer
3 Inner synthetic resin layer
4a, 4b PET film, ON film, OPP film, etc.
5 Thermal adhesive resin layer
6 Folding line
7a, 7b, 7c, 7d Body heat seal part
8a, 8b Opening heat seal part
9a, 9b electrode terminal
10 Half cut part
100 laminated film
200 batteries
Claims (6)
該ケースの少なくとも一部に、アルミニウム箔層を中間層として両面に合成樹脂層が積層された積層フィルムが用いられ、
前記合成樹脂層は、外面側に位置する第１合成樹脂層と内面側に位置する第２合成樹脂層とからなり、
前記第１合成樹脂層は、２軸延伸フィルムからなるプラスチックフィルム層を有し、
前記第２合成樹脂層は、アルミニウム箔層側となる２軸延伸フィルムからなるプラスチック層と、最内層となる熱接着性樹脂層とにより構成され、
前記積層フィルムに、レーザー光を照射して前記第１合成樹脂層中の前記プラスチックフィルム層及び前記第２合成樹脂層中の前記プラスチックフィルム層のみを溶融ミスト化して除去することにより形成されたハーフカット部が設けられてなる防爆構造を備えた電池ケース。It is a battery case used for forming a battery by storing the constituent materials of the battery inside,
A laminated film in which a synthetic resin layer is laminated on both sides using an aluminum foil layer as an intermediate layer is used in at least a part of the case,
The synthetic resin layer comprises a first synthetic resin layer located on the outer surface side and a second synthetic resin layer located on the inner surface side,
The first synthetic resin layer has a plastic film layer made of a biaxially stretched film,
The second synthetic resin layer is composed of a plastic layer made of a biaxially stretched film on the aluminum foil layer side, and a heat-adhesive resin layer that is an innermost layer,
A half formed by irradiating the laminated film with a laser beam to melt and remove only the plastic film layer in the first synthetic resin layer and the plastic film layer in the second synthetic resin layer. A battery case having an explosion-proof structure provided with a cut portion.
該ケースの少なくとも一部に、アルミニウム箔層を中間層として両面に合成樹脂層が積層された積層フィルムが用いられ、A laminated film in which a synthetic resin layer is laminated on both sides using an aluminum foil layer as an intermediate layer is used in at least a part of the case,
前記合成樹脂層は、外面側に位置する第１合成樹脂層と内面側に位置する第２合成樹脂層とからなり、The synthetic resin layer comprises a first synthetic resin layer located on the outer surface side and a second synthetic resin layer located on the inner surface side,
前記第１合成樹脂層は、２軸延伸フィルムからなるプラスチックフィルム層を有し、The first synthetic resin layer has a plastic film layer made of a biaxially stretched film,
前記第２合成樹脂層は、最内層となる熱接着性樹脂層を有し、The second synthetic resin layer has a heat-adhesive resin layer serving as an innermost layer,
前記積層フィルムに、レーザー光を照射して少なくとも前記第１合成樹脂層中の前記プラスチックフィルム層を溶融ミスト化して除去することにより形成されたハーフカット部が設けられてなる防爆構造を備えた電池ケース。A battery having an explosion-proof structure in which the laminated film is provided with a half-cut portion formed by irradiating a laser beam and removing at least the plastic film layer in the first synthetic resin layer by melt mist. Case.
Priority Applications (14)
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