JPWO2009113634A1 - フィルム外装電気デバイス及び組電池 - Google Patents
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Abstract
Description
そこで、電池の外装材に関しても、軽量化、薄型化に限界のある従来の金属缶に代わり、金属薄膜フィルム、または金属薄膜と熱融着性樹脂フィルムとを積層したラミネートフィルムを用いたものが使用されるようになった。ラミネートフィルムは、金属缶に比べてさらなる軽量化、薄型化、自由な形状を採ることが可能である。
図1に示すフィルム外装電池110は上側ラミネート100aと下側ラミネート100bの2枚のラミネートフィルム100を用いている。2枚のラミネートフィルム100は、熱融着性樹脂層104どうしを向かい合わせ、電池要素120の周囲の封止位置108で上側ラミネート100aと下側ラミネート100bを熱融着することによって電池要素120を封止している。
特に上述したような、外装フィルム同士が熱融着している部分を剥離させて電池内部のガスを開放させるタイプの安全弁を有する電池に外周保護テープ101を貼り付ける場合、熱融着部の剥離動作に支障が出ないように、安全弁形成部を避けてテープを貼る必要がある。そのため、貼り付けるテープ片の枚数や、貼り付け回数が増えてしまい、作業が煩雑なものとなっていた。
(第1の実施形態)
図3は、本実施形態のフィルム外装電池の外観斜視図である。図4は、本実施形態のフィルム外装電池における熱融着性樹脂層どうしで熱融着している領域を示す図である。図5は、図3に示すa−a線での一部断面図である。
外装材は、電池要素2を、電池要素2の厚み方向両側から挟んで包囲する2枚のラミネートフィルム5、6からなる。各ラミネートフィルム5、6は、熱融着性を有する熱融着性樹脂層、金属層、および保護層を積層してなるものである。ラミネートフィルム5、6は、PP(ポリプロピレン)からなる熱融着性樹脂層が内側となるようにしてラミネートフィルム5、6の熱融着部である封止部8を熱融着することで、電池要素2が収納される。保護層5a、6aに使用可能な材料としては、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル、ナイロン(登録商標)、ポリプロピレンなどが使用できる。熱融着性樹脂層5c、6cに使用可能な材料としては、ポリプロピレン、ポリエチレンなどが挙げられる。
また、ラミネートフィルム6で被覆されていない非被覆部S2は剥離強度が小さいため、安全弁7とすることができる。その一方、非被覆部S2では端面5dの金属層5bが露出してしまう。しかし、端面5dは折り曲げ部6eよりも奥まったところに位置するため、他の電池等に対する絶縁性は確保されている。すなわち、本実施形態は、安全弁7のガス噴出を阻害せずに端面金属露出部の絶縁性を確保することができる。
(第2の実施形態)
図6は、本実施形態のフィルム外装電池の外観斜視図である。図7は、図6に示すb−b線での一部断面図である。
(第3の実施形態)
図8は、本実施形態のフィルム外装電池の外観斜視図である。図9は、本実施形態のフィルム外装電池における熱融着性樹脂層どうしで熱融着している領域を示す図である。図10Aは、切り欠き部が形成された本実施形態のラミネートフィルムの平面図である。図10Bは、折り曲げ部を有する本実施形態のラミネートフィルムの平面図である。図11Aは図8に示すc−c線一部断面図であり、図11Bは図8に示すd−d線での一部断面図である。
(第4の実施形態)
図12に本実施形態の組電池に用いられる二種類のフィルム外装電気デバイスの外観斜視図を示す。図13に、一種類のフィルム外装電池で組電池を構成した場合の問題点を説明するための模式図を示す。また、図14に本実施形態の二種類のフィルム外装電気デバイスによる組電池の構成を示す模式図を示す。
Claims (12)
- 複数の正極板と複数の負極板とを対向させて積層させてなる電気デバイス要素と、
金属層と、前記金属層の片面に設けられた熱融着性を有する樹脂層と、前記金属層の他方の面に設けられた保護層とを有する外装フィルムと、を有し、
前記外装フィルムの周縁部のうちの一辺が、折り曲げ部を有する折り曲げ領域と、前記折り曲げ部を有しない非折り曲げ領域とを共に有し、前記非折り曲げ領域に、ガスを放出させる安全弁を有するフィルム外装電気デバイス。 - 前記折り曲げ部は、前記外装フィルムの端面が、前記電気デバイス要素を収納している方向を向くように折り曲げられている、請求の範囲第1項に記載のフィルム外装電気デバイス。
- 前記折り曲げ部は、前記非折り曲げ領域の前記外装フィルムの端面よりも、前記電気デバイス要素から離れる方向に位置している、請求の範囲第1項または第2項に記載のフィルム外装電気デバイス。
- 前記外装フィルムは、第1の外装フィルム及び第2の外装フィルムを有し、
前記安全弁は、前記第1の外装フィルムの前記樹脂層及び前記第2の外装フィルムの前記樹脂層が熱融着された第1の封止部に形成されており、
前記第1の外装フィルムの端面が前記折り曲げ部によって被覆された被覆部を有する、請求の範囲第1項ないし第3項のいずれか1項に記載のフィルム外装電気デバイス。 - 前記第1の外装フィルムの前記保護層と前記第2の外装フィルムの前記樹脂層とが接合された第2の封止部を有する、請求の範囲第4項に記載のフィルム外装電気デバイス。
- 前記第2の外装フィルムの前記折り曲げ部における前記樹脂層どうしが熱融着された第3の封止部を有する、請求の範囲第4項または第5項に記載のフィルム外装電気デバイス。
- 前記第1の外装フィルムに切欠部が形成されており、前記切欠部において前記第3の封止部が形成されている、請求の範囲第6項に記載のフィルム外装電気デバイス。
- 複数の前記切欠部が形成されており、前記各切欠部は互いに所定の間隔を空けて配置されている、請求の範囲第7項に記載のフィルム外装電気デバイス。
- 前記第1の外装フィルムと前記第2の外装フィルムとは、別体のフィルムである、請求の範囲第4項ないし第8項のいずれか1項に記載のフィルム外装電気デバイス。
- 前記第1の外装フィルムと前記第2の外装フィルムとは、折り返された一枚のフィルムである、請求の範囲第4項ないし第8項のいずれか1項に記載のフィルム外装電気デバイス。
- 請求の範囲第4項ないし第8項のいずれか1項に記載のフィルム外装電気デバイスを複数接続して構成された組電池であって、
隣接して積層された前記フィルム外装電気デバイスの間には、前記外装フィルムの端面がひとつだけ存在するように各前記フィルム外装電気デバイスが積み重ねられている組電池。 - 前記正極板に接続され、前記外装フィルムから外部に延出している正極タブと、前記負極板に接続され、前記正極タブとは反対方向に前記外装フィルムから外部に延出している負極タブと、を有する第1のフィルム外装電気デバイスと、
前記正極タブ及び前記負極タブの延出している方向が、前記第1のフィルム外装電気デバイスの前記正極タブ及び前記負極タブとは逆方向である第2のフィルム外装電気デバイスと、を有し、
前記第1のフィルム外装電気デバイスと前記第2のフィルム外装電気デバイスとが交互に積み重ねられることで前記安全弁が前記周縁部の同一の辺側に配置され、かつ前記第1のフィルム外装電気デバイスと第2のフィルム外装電気デバイスとは直列接続されている、請求の範囲第11項に記載の組電池。
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