KR101811934B1 - 안전장치 부착 전기화학 디바이스 및 전기화학 디바이스용 안전장치 - Google Patents
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Abstract
전기화학 디바이스 본체부를 봉입한 케이스에서 충분한 실성을 확보할 수 있음과 함께, 케이스의 내압이 상승한 때에는 가스 빼기가 이루어져서 내압 상승에 의한 케이스의 파열을 방지할 수 있는, 안전장치 부착 전기화학 디바이스를 제공한다. 본 발명의 안전장치 부착 전기화학 디바이스에서는, 케이스(2)와 본체부(3)의 사이에, 천공용 돌기(5)를 구비한 이동가능판(4)이 배치되고, 케이스 내에서의 발생 가스에 의한 내압 상승에 의해 그 케이스(2)가 팽창 변형한 때에, 이 팽창 변형에 연동하여 이동가능판(4)의 천공용 돌기(5)가 케이스(2)를 향하여 이동하도록 구성되어 있다.
Description
본 발명은, 스마트 폰, 태블릿 등의 휴대 기기에 사용되는 전지나 콘덴서, 하이브리드 자동차, 전기 자동차, 풍력 발전, 태양광 발전, 야간 전기의 축전용으로 사용되는 전지나 콘덴서 등으로서 알맞는, 안전장치 부착 전기화학 디바이스, 및 이와 같은 전기화학 디바이스에 사용되는 안전장치에 관한 것이다.
또한, 본 명세서 및 특허청구의 범위에서, 「알루미늄」의 단어는, 알루미늄 및 그 합금을 포함하는 의미로 사용하고 있다.
근래, 모바일 전기 기기의 소형화, 경량화에 수반하여, 이들에 탑재된 리튬 이온 전지나 리튬 폴리머 전지의 외장재로서는, 종래의 금속 캔에 대신하여, 두께 20∼100㎛ 정도의 알루미늄박의 양면에 플라스틱 필름을 맞붙인 라미네이트 외장재가 사용되어 경량화가 도모되어 있다. 또한, 그 응용으로서, 전기 자동차 등의 전원이나, 축전 용도의 대형 전원, 커패시터 등도, 상기 구성의 라미네이트 외장재로 포장하는 것이 검토되고 있다.
일반적으로, 외장재에 금속 캔을 사용하는 리튬 이온 전지에서는, 과충전, 단락 등에 의해 전지 내부에 가스가 고여서 내압이 높아지면 일정한 압력하에서 가스를 전지의 외부로 도피시키는 방폭밸브를 부착하는 등의 방폭 대책이 시행되어 있다.
한편, 외장재로서, 알루미늄박의 양면에 플라스틱 필름을 맞붙인 라미네이트 외장재를 사용한 리튬 이온 전지나 리튬 폴리머 전지에서는, 다음과 같은 방폭 대책을 행하는 것이 제안되어 있다.
특허 문헌 1에는, 시트형상의 정극과, 시트형상의 부극과, 정극 리드와, 부극 리드를 포함하는 소전지(素電池)를 구비하고, 상기 소전지를 열융착 실용 필름에 의해 상기 정극 리드 및 상기 부극 리드의 선단이 외부로 돌출하도록 피복하고, 상기 필름을 열융착으로 맞붙임에 의해 얻어지는 구조를 갖는 시트형 전지에 있어서, 상기 소전지를 피복할 때에 상기 필름에 생기는 개구부(단, 상기 정극 리드 및 상기 부극 리드가 돌출하고 있는 단부를 제외한다) 중 적어도 1단(端)은 다른 필름재(밀봉용 필름)를 붙임에 의해 밀봉되고, 나머지 개구부는 열융착에 의해 밀봉된 구성의 시트형 전지가 기재되어 있다. 이 시트형 전지에서는, 내압이 높아진 때에는 밀봉 강도가 낮은 밀봉용 필름 접착 부분으로부터 가스를 외부로 도피시킬 수 있다.
특허 문헌 2에는, 금속박을 함유하는 라미네이트 필름을 외장체에 가지며, 이 외장체 내에 전기화학 디바이스 소체가 봉입되어 있는 전기화학 디바이스로서, 상기 외장체의 접착부의 일부가, 전기화학 디바이스 수납 공간측으로 돌출하고 있는 돌출부를 갖는 전기화학 디바이스가 기재되어 있다. 이 전기화학 디바이스에서는, 내압이 높아진 때에는, 전기화학 디바이스 수납 공간측으로 돌출하고 있는 돌출부에 가스 발생에 의한 압력이 집중하기 때문에, 그 부분이 파괴되어 가스를 외부로 도피시킬 수 있다.
그러나, 특허 문헌 1에 기재된 기술에서는, 밀봉용 필름 접착 부분의 밀봉 강도가 낮은 것으로 되어 있기 때문에, 통상의 사용시에 있어서 기밀성을 충분히 확보하는 것이 어려운 면이 있고, 이 때문에 전해액 누출이 생기는 것이 우려된다.
또한, 특허 문헌 2에 기재된 기술에서는, 돌출부에서의 밀봉 강도의 컨트롤이 어렵기 때문에, 그 돌출 부분이 파괴되는데 이르는 내압이 흐트러지기 쉽다는 문제가 있다.
본 발명은, 이러한 기술적 배경을 감안하여 이루어진 것이고, 전기화학 디바이스 본체부를 봉입(封入)한 케이스에서 충분한 실성을 확보할 수 있음과 함께, 가스의 발생에 의해 케이스의 내압(內壓)이 상승한 때에는 가스 빼기가 이루어져서 내압 상승에 의한 케이스의 파열을 방지할 수 있는, 안전장치 부착 전기화학 디바이스 및 전기화학 디바이스용 안전장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 이하의 수단을 제공한다.
[1] 케이스의 내부에 전기화학 디바이스 본체부가 봉입(封入)되어 이루어지는 전기화학 디바이스에 있어서,
상기 케이스와 상기 본체부의 사이에, 천공용 돌기를 구비한 이동가능판(移動可能板)이 배치되고,
상기 케이스 내에서의 발생 가스에 의한 내압(內壓) 상승에 의해 그 케이스가 팽창 변형한 때에, 이 팽창 변형에 연동하여 상기 이동가능판의 천공용 돌기가 상기 케이스를 향하여 이동하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 안전장치 부착 전기화학 디바이스.
[2] 케이스의 내부에 전기화학 디바이스 본체부가 봉입되어 이루어지는 전기화학 디바이스에 있어서,
상기 케이스의 적어도 하나의 측벽과, 상기 본체부와의 사이에, 상방측으로 천공용 돌기를 구비한 이동가능판이 배치되고,
상기 케이스의 상벽과 상기 본체부의 상면과의 사이에 유도 필름이 배치됨과 함께, 그 케이스의 상벽의 내면의 적어도 일부에 상기 유도 필름의 일부가 접합되어 제1 접합부가 형성되고,
상기 유도 필름은, 상기 본체부와 상기 이동가능판의 사이에 삽통(揷通)되어 하방으로 연장되어 배치되고, 또한 그 이동가능판의 하단과 상기 케이스의 하벽의 사이에 삽통되어 상방을 향하게 하여 되접어져서 다시 상방으로 연장되어 배치되고, 그 상방으로 연장된 부분의 일부가, 상기 케이스의 측벽의 내면에 접합되어 제2 접합부가 형성되고,
상기 케이스 내에서의 발생 가스에 의한 내압 상승에 의해 그 케이스가 팽창 변형한 때에, 그 팽창 변형에 의한 상기 케이스의 상벽의 상방 이동에 연동하여 상기 유도 필름의 제1 접합부가 상방으로 이동함에 의해, 상기 이동가능판의 하단과 상기 케이스의 하벽의 사이에 존재하는 유도 필름이 상방으로 이동하고, 이에 의해 상기 이동가능판이 상방으로 들어 올려져서 그 이동가능판의 천공용 돌기가 상기 케이스의 상벽을 향하여 이동하는 것으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 안전장치 부착 전기화학 디바이스.
[3] 케이스의 내부에 전기화학 디바이스 본체부가 봉입되어 이루어지는 전기화학 디바이스에 있어서,
상기 케이스의 적어도 하나의 측벽과, 상기 본체부와의 사이에, 베이스판이 배치되고, 그 베이스판의 하방측의 일부가 상기 케이스의 내면에 접합되어,
상기 케이스의 적어도 일측벽과, 상기 베이스판과의 사이에, 상방측으로 천공용 돌기를 구비한 이동가능판이 배치되고,
상기 케이스의 하벽과 상기 본체부의 하면과의 사이에 유도 필름이 배치됨과 함께, 그 케이스의 하벽의 내면의 적어도 일부에 상기 유도 필름의 일부가 접합되어 제3 접합부가 형성되고,
상기 유도 필름은, 상기 본체부와 상기 베이스판과의 사이에 삽통되어 상방으로 연장되고, 또한 그 베이스판의 상단과 상기 케이스의 상벽의 사이에 삽통되어 하방을 향하게 하여 되접어져서 다시 하방으로 연장되어 상기 베이스판과 상기 이동가능판의 사이에 삽통 배치되고, 그 하방으로 연장된 부분의 일부가, 상기 이동가능판에 접합되어 제4 접합부가 형성되고,
상기 케이스 내에서의 발생 가스에 의한 내압 상승에 의해 그 케이스가 팽창 변형한 때에, 그 팽창 변형에 의한 상기 케이스의 하벽의 하방 이동에 연동하여 상기 유도 필름의 제3 접합부가 하방으로 이동함에 의해, 상기 베이스판과 상기 이동가능판의 사이에 존재하는 유도 필름이 상방으로 이동하고, 이에 의해 상기 이동가능판이 상방으로 들어 올려져서 그 이동가능판의 천공용 돌기가 상기 케이스의 상벽을 향하여 이동하는 것으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 안전장치 부착 전기화학 디바이스.
[4] 상기 유도 필름으로서, 두께 0.01㎜∼0.2㎜의 수지 필름이 사용되고 있는 전항 2 또는 3에 기재된 안전장치 부착 전기화학 디바이스.
[5] 상기 이동가능판은, 수지판, 세라믹판, 유리판 및 수지 피복 금속판으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 재료로 구성되어 있는 전항 1∼4의 어느 한 항에 기재된 안전장치 부착 전기화학 디바이스.
[6] 상기 케이스는, 외측층으로서의 내열성 수지 연신 필름층과, 내측층으로서의 열가소성 수지 미연신 필름층과, 이들 양 필름층 사이에 배설된 알루미늄박층을 포함하는 외장재로 형성되어 있는 전항 1∼5의 어느 한 항에 기재된 안전장치 부착 전기화학 디바이스.
[7] 상기 케이스의 팽창 변형량이 커진 때에, 상기 이동가능판의 천공용 돌기가 상기 케이스를 내측부터 뚫어서(突き破る) 통기공(通氣孔)을 형성하고, 상기 케이스 내의 가스가, 상기 통기공을 통하여 외부로 빠짐에 의해, 내압 상승에 의한 케이스의 파열을 방지할 수 있는 것으로 되어 있는 전항 1∼6의 어느 한 항에 기재된 안전장치 부착 전기화학 디바이스.
[8] 케이스의 내부에 전기화학 디바이스 본체부가 봉입되어 이루어지는 전기화학 디바이스용의 안전장치로서,
상기 케이스와 상기 본체부의 사이에 배치되고, 천공용 돌기를 구비한 이동가능판을 구비하고,
상기 케이스 내에서의 발생 가스에 의한 내압 상승에 의해 그 케이스가 팽창 변형한 때에, 이 팽창 변형에 연동하여 상기 이동가능판의 천공용 돌기가 상기 케이스를 향하여 이동하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전기화학 디바이스용 안전장치.
[9] 케이스의 내부에 전기화학 디바이스 본체부가 봉입되어 이루어지는 전기화학 디바이스용의 안전장치로서,
상기 케이스의 적어도 하나의 측벽과 상기 본체부와의 사이에 배치되고, 상방측으로 천공용 돌기를 구비한 이동가능판과,
상기 케이스와 상기 본체부와의 사이에 배치된 유도 필름을 구비하고,
상기 케이스의 상벽과 상기 본체부의 상면과의 사이에 상기 유도 필름의 일부가 배치됨과 함께, 그 케이스의 상벽의 내면의 적어도 일부에 상기 유도 필름의 일부가 접합되어 제1 접합부가 형성되고,
상기 유도 필름은, 상기 본체부와 상기 이동가능판의 사이에 삽통되어 하방으로 연장되어 배치되고, 또한 그 이동가능판의 하단과 상기 케이스의 하벽의 사이에 삽통되어 상방을 향하게 하여 되접어져서 다시 상방으로 연장되어 배치되고, 그 상방으로 연장된 부분의 일부가, 상기 케이스의 측벽의 내면에 접합되어 제2 접합부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전기화학 디바이스용의 안전장치.
[10] 케이스의 내부에 전기화학 디바이스 본체부가 봉입되어 이루어지는 전기화학 디바이스용의 안전장치로서,
상기 케이스의 적어도 하나의 측벽과 상기 본체부와의 사이에 배치된 베이스판과,
상기 케이스의 적어도 하나의 측벽과 상기 베이스판과의 사이에 배치되고, 상방측으로 천공용 돌기를 구비한 이동가능판과,
상기 케이스와 상기 본체부와의 사이에 배치된 유도 필름을 구비하고,
상기 베이스판의 하방측의 일부가 상기 케이스의 내면에 접합되어,
상기 케이스의 하벽과 상기 본체부의 하면과의 사이에 상기 유도 필름의 일부가 배치됨과 함께, 그 케이스의 하벽의 내면의 적어도 일부에 상기 유도 필름의 일부가 접합되어 제3 접합부가 형성되고,
상기 유도 필름은, 상기 본체부와 상기 베이스판과의 사이에 삽통되어 상방으로 연장되고, 또한 그 베이스판의 상단과 상기 케이스의 상벽의 사이에 삽통되어 하방을 향하게 하여 되접어져서 다시 하방으로 연장되어 상기 베이스판과 상기 이동가능판의 사이에 삽통 배치되고, 그 하방으로 연장된 부분의 일부가, 상기 이동가능판에 접합되어 제4 접합부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전기화학 디바이스용의 안전장치.
[11] 상기 유도 필름으로서, 두께 0.01㎜∼0.2㎜의 수지 필름이 사용되고 있는 전항 9 또는 10에 기재된 전기화학 디바이스용 안전장치.
[12] 상기 이동가능판은, 수지판, 세라믹판, 유리판 및 수지 피복 금속판으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 재료로 구성되어 있는 전항 8∼11의 어느 한 항에 기재된 전기화학 디바이스용 안전장치.
[1]의 발명에서는, 케이스와 본체부의 사이에, 천공용 돌기를 구비한 이동가능판이 배치되고, 케이스 내에서의 발생 가스에 의한 내압 상승에 의해 그 케이스가 팽창 변형한 때에, 이 팽창 변형에 연동하여 이동가능판의 천공용 돌기가 케이스를 향하여 이동하도록 구성되어 있기 때문에, 케이스의 팽창 변형량이 커진 때에, 이동가능판의 천공용 돌기가 케이스를 내측부터 뚫어서 통기공을 형성하여, 케이스 내의 가스가, 통기공을 통하여 외부로 빠지기 때문에, 내압 상승에 의한 케이스의 파열을 방지할 수 있다. 한편, 케이스 내에서의 내압 상승이 없는 경우에는, 케이스가 팽창 변형하지 않기 때문에, 이동가능판의 천공용 돌기가, 케이스를 향하여 이동하는 일이 없고, 케이스 내의 기밀성을 충분히 확보할 수 있다.
[2]의 발명에서는, 케이스 내에서의 발생 가스에 의한 내압 상승에 의해 그 케이스가 팽창 변형한 때에, 그 팽창 변형에 의한 케이스의 상벽의 상방 이동에 연동하여 유도 필름의 제1 접합부가 상방으로 이동함에 의해, 이동가능판의 하단과 케이스의 하벽의 사이에 존재하는 유도 필름이 상방으로 이동하고, 이에 의해 이동가능판이 상방으로 들어 올려져서 그 이동가능판의 천공용 돌기가 케이스의 상벽을 향하여 이동하기 때문에, 케이스의 팽창 변형량이 커진 때에, 이동가능판의 천공용 돌기가 케이스를 내측부터 뚫어서 통기공을 형성하고, 케이스 내의 가스가, 통기공을 통하여 외부로 빠지기 때문에, 내압 상승에 의한 케이스의 파열을 방지할 수 있다. 한편, 케이스 내에서의 내압 상승이 없는 경우에는, 케이스가 팽창 변형하지 않기 때문에, 이동가능판의 천공용 돌기가, 케이스를 향하여 이동하는 일이 없고, 케이스 내의 기밀성을 충분히 확보할 수 있다.
[3]의 발명에서는, 케이스 내에서의 발생 가스에 의한 내압 상승에 의해 그 케이스가 팽창 변형한 때에, 그 팽창 변형에 의한 케이스의 하벽의 하방 이동에 연동하여 유도 필름의 제3 접합부가 하방으로 이동함에 의해, 베이스판과 이동가능판의 사이에 존재하는 유도 필름이 상방으로 이동하고, 이에 의해 이동가능판이 상방으로 들어 올려져서 그 이동가능판의 천공용 돌기가 케이스의 상벽을 향하여 이동하기 때문에, 케이스의 팽창 변형량이 커진 때에, 이동가능판의 천공용 돌기가 케이스를 내측부터 뚫어서 통기공을 형성하고, 케이스 내의 가스가, 통기공을 통하여 외부로 빠지기 때문에, 내압 상승에 의한 케이스의 파열을 방지할 수 있다. 한편, 케이스 내에서의 내압 상승이 없는 경우에는, 케이스가 팽창 변형하지 않기 때문에, 이동가능판의 천공용 돌기가, 케이스를 향하여 이동하는 일이 없고, 케이스 내의 기밀성을 충분히 확보할 수 있다.
[4]의 발명에서는, 유도 필름으로서, 두께 0.01㎜∼0.2㎜의 수지 필름이 사용되고 있음으로써, 내압 상승에 의해 케이스가 팽창 변형한 때에 이것에 충분히 연동하여 유도 필름이 (파단하는 일 없이) 확실하게 이동하는 것으로 되기 때문에, 케이스의 파열 방지의 확실성을 높일 수 있다.
[5]의 발명에서는, 이동가능판은, 수지판, 세라믹판, 유리판 및 수지 피복 금속판으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 재료로 구성되어 있고, 이들 재료가 비도전성임으로써 내부 절연성을 충분히 확보할 수 있음과 함께, 이들 재료는 내전해액성(耐電解液性)이 우수하기 때문에 부식 열화하는 것이 방지되고, 이에 의해, 내압 상승에 의해 케이스의 팽창 변형량이 커진 때에 이동가능판의 천공용 돌기가 케이스를 내측부터 확실하게 뚫어서 통기공을 확실하게 형성할 수 있다.
[6]의 발명에서는, 케이스는, 외측층으로서의 내열성 수지 연신 필름층과, 내측층으로서의 열가소성 수지 미연신 필름층과, 이들 양 필름층 사이에 배설된 알루미늄박층을 포함하는 외장재로 형성된 구성이기 때문에, 알루미늄박층에 의해 산소나 수분의 침입을 저지하는 가스 배리어성을 충분히 부여할 수 있음과 함께, 양호한 히트 실성, 양호한 성형성을 확보할 수 있다.
[7]의 발명에서는, 케이스의 팽창 변형량이 커진 때에, 이동가능판의 천공용 돌기가 케이스를 내측부터 뚫어서 통기공을 형성하고, 케이스 내의 가스가, 통기공을 통하여 외부로 빠지기 때문에, 내압 상승에 의한 케이스의 파열을 충분히 방지할 수 있다.
[8]의 발명에서는, 케이스와 본체부의 사이에 배치되고, 천공용 돌기를 구비한 이동가능판을 구비하고, 케이스 내에서의 발생 가스에 의한 내압 상승에 의해 그 케이스가 팽창 변형한 때에, 이 팽창 변형에 연동하여 이동가능판의 천공용 돌기가 케이스를 향하여 이동하도록 구성되어 있기 때문에, 케이스의 팽창 변형량이 커진 때에, 이동가능판의 천공용 돌기가 케이스를 내측부터 뚫어서 통기공을 형성하고, 이에 의해, 케이스 내의 가스가, 통기공을 통하여 외부로 빠지기 때문에, 내압 상승에 의한 케이스의 파열을 방지할 수 있다. 한편, 케이스 내에서의 내압 상승이 없는 경우에는, 케이스가 팽창 변형하지 않기 때문에, 이동가능판의 천공용 돌기가, 케이스를 향하여 이동하는 일이 없고, 케이스 내의 기밀성을 충분히 확보할 수 있다.
[9]의 발명에서는, 케이스 내에서의 발생 가스에 의한 내압 상승에 의해 그 케이스가 팽창 변형한 때에, 그 팽창 변형에 의한 케이스의 상벽의 상방 이동에 연동하여 유도 필름의 제1 접합부가 상방으로 이동함에 의해, 이동가능판의 하단과 케이스의 하벽의 사이에 존재하는 유도 필름이 상방으로 이동하고, 이에 의해 이동가능판이 상방으로 들어 올려져서 그 이동가능판의 천공용 돌기가 케이스의 상벽을 향하여 이동하기 때문에, 케이스의 팽창 변형량이 커진 때에, 이동가능판의 천공용 돌기가 케이스의 상벽을 내측부터 뚫어서 통기공을 형성하여, 케이스 내의 가스가, 통기공을 통하여 외부로 빠지기 때문에, 내압 상승에 의한 케이스의 파열을 방지할 수 있다. 한편, 케이스 내에서의 내압 상승이 없는 경우에는, 케이스가 팽창 변형하지 않기 때문에, 이동가능판의 천공용 돌기가, 케이스를 향하여 이동하는 일이 없고, 케이스 내의 기밀성을 충분히 확보할 수 있다.
[10]의 발명에서는, 케이스 내에서의 발생 가스에 의한 내압 상승에 의해 그 케이스가 팽창 변형한 때에, 그 팽창 변형에 의한 케이스의 하벽의 하방 이동에 연동하여 유도 필름의 제3 접합부가 하방으로 이동함에 의해, 베이스판과 이동가능판의 사이에 존재하는 유도 필름이 상방으로 이동하고, 이에 의해 이동가능판이 상방으로 들어 올려져서 그 이동가능판의 천공용 돌기가 케이스의 상벽을 향하여 이동하기 때문에, 케이스의 팽창 변형량이 커진 때에, 이동가능판의 천공용 돌기가 케이스의 상벽을 내측부터 뚫어서 통기공을 형성하고, 케이스 내의 가스가, 통기공을 통하여 외부로 빠지기 때문에, 내압 상승에 의한 케이스의 파열을 방지할 수 있다. 한편, 케이스 내에서의 내압 상승이 없는 경우에는, 케이스가 팽창 변형하지 않기 때문에, 이동가능판의 천공용 돌기가, 케이스를 향하여 이동하는 일이 없고, 케이스 내의 기밀성을 충분히 확보할 수 있다.
[11]의 발명에서는, 유도 필름으로서, 두께 0.01㎜∼0.2㎜의 수지 필름이 사용되고 있음으로써, 내압 상승에 의해 케이스가 팽창 변형한 때에 이것에 충분히 연동하여 유도 필름이 (파단하는 일 없이) 확실하게 이동하는 것으로 되기 때문에, 케이스의 파열 방지의 확실성을 높일 수 있다.
[12]의 발명에서는, 이동가능판은, 수지판, 세라믹판, 유리판 및 수지 피복 금속판으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 재료로 구성되어 있고, 이들 재료가 비도전성임으로써 내부 절연성을 충분히 확보할 수 있음과 함께, 이들 재료는 내전해액성이 우수하기 때문에 부식 열화하는 것이 방지되고, 이에 의해, 내압 상승에 의해 케이스의 팽창 변형량이 커진 때에 이동가능판의 천공용 돌기가 케이스를 내측부터 확실하게 뚫어서 통기공을 확실하게 형성할 수 있다.
도 1은 본 발명에 관한 안전장치 부착 전기화학 디바이스의 한 실시 형태를 도시하는 단면도.
도 2는 도 1의 안전장치 부착 전기화학 디바이스에서 발생 가스에 의한 내압 상승에 의해 케이스가 팽창 변형한 상태를 도시하는 단면도.
도 3은 도 1의 안전장치 부착 전기화학 디바이스에서 케이스 내의 내압이 더욱 상승함으로써 케이스의 팽창 변형량이 커져서 이동가능판의 천공용 돌기가 케이스를 내측부터 뚫어서 통기공을 형성한 상태를 도시하는 단면도.
도 4는 도 1의 전기화학 디바이스를, 이동가능판이 배치된 측의 케이스 측벽의 일부를 절결하여 도시하는 측면도.
도 5는 본 발명에 관한 안전장치 부착 전기화학 디바이스의 다른 실시 형태를 도시하는 단면도.
도 6은 도 5의 안전장치 부착 전기화학 디바이스에서 발생 가스에 의한 내압 상승에 의해 케이스가 팽창 변형한 상태를 도시하는 단면도.
도 7은 도 5의 안전장치 부착 전기화학 디바이스에서 케이스 내의 내압이 더욱 상승함으로써 케이스의 팽창 변형량이 커져서 이동가능판의 천공용 돌기가 케이스를 내측부터 뚫어서 통기공을 형성한 상태를 도시하는 단면도.
도 8은 도 5의 전기화학 디바이스를, 이동가능판이 배치된 측의 케이스 측벽의 일부를 절결하여 도시하는 측면도.
도 9는 도 5의 전기화학 디바이스를 제작 도중의 상태로 도시하는 도면으로서, 하측의 성형 케이스(성형 외장재) 내에 안전장치(이동가능판, 베이스판, 유도 필름)를 배설한 상태를 도시하는 사시도.
도 10은 케이스를 구성하는 외장재의 한 예를 도시하는 단면도.
도 11은 유도 필름의 한 예를 도시하는 단면도.
도 12는 전기화학 디바이스 본체를 구성하는 전극부의 한 예를 도시하는 단면도.
도 13은 실시례 1∼4의 전기화학 디바이스에서의 제4 접합부의 접합 상태를 도시하는 단면도.
도 2는 도 1의 안전장치 부착 전기화학 디바이스에서 발생 가스에 의한 내압 상승에 의해 케이스가 팽창 변형한 상태를 도시하는 단면도.
도 3은 도 1의 안전장치 부착 전기화학 디바이스에서 케이스 내의 내압이 더욱 상승함으로써 케이스의 팽창 변형량이 커져서 이동가능판의 천공용 돌기가 케이스를 내측부터 뚫어서 통기공을 형성한 상태를 도시하는 단면도.
도 4는 도 1의 전기화학 디바이스를, 이동가능판이 배치된 측의 케이스 측벽의 일부를 절결하여 도시하는 측면도.
도 5는 본 발명에 관한 안전장치 부착 전기화학 디바이스의 다른 실시 형태를 도시하는 단면도.
도 6은 도 5의 안전장치 부착 전기화학 디바이스에서 발생 가스에 의한 내압 상승에 의해 케이스가 팽창 변형한 상태를 도시하는 단면도.
도 7은 도 5의 안전장치 부착 전기화학 디바이스에서 케이스 내의 내압이 더욱 상승함으로써 케이스의 팽창 변형량이 커져서 이동가능판의 천공용 돌기가 케이스를 내측부터 뚫어서 통기공을 형성한 상태를 도시하는 단면도.
도 8은 도 5의 전기화학 디바이스를, 이동가능판이 배치된 측의 케이스 측벽의 일부를 절결하여 도시하는 측면도.
도 9는 도 5의 전기화학 디바이스를 제작 도중의 상태로 도시하는 도면으로서, 하측의 성형 케이스(성형 외장재) 내에 안전장치(이동가능판, 베이스판, 유도 필름)를 배설한 상태를 도시하는 사시도.
도 10은 케이스를 구성하는 외장재의 한 예를 도시하는 단면도.
도 11은 유도 필름의 한 예를 도시하는 단면도.
도 12는 전기화학 디바이스 본체를 구성하는 전극부의 한 예를 도시하는 단면도.
도 13은 실시례 1∼4의 전기화학 디바이스에서의 제4 접합부의 접합 상태를 도시하는 단면도.
본 발명에 관한 안전장치 부착 전기화학 디바이스(1)의 한 실시 형태를 도 1에 도시한다. 이 전기화학 디바이스(1)는, 개략 직방체 형상의 케이스(2)의 내부에 전기화학 디바이스 본체부(3)가 봉입되어 이루어진다.
본 실시 형태에서는, 2장의 외장재(70)의 사이에 전기화학 디바이스 본체부(3)가 배치되고, 상기 2장의 외장재(70)의 주연부(70a)끼리가 서로의 내측층(75)에서 히트 실에 의해 실 접합됨에 의해 케이스(2)가 형성되고, 그 케이스(2)의 내부에 상기 전기화학 디바이스 본체부(3)가 봉입되어 있다. 본 실시 형태에서는, 일방의 외장재(상측의 외장재)(70)는, 디프드로잉 성형, 장출 성형 등의 성형에 의해 입체 형상(하면이 개방된 개략 상자 형상)으로에 형성되어 있다. 상기 외장재(70)의 구성 등에 관해서는 후에 상세히 설명한다. 또한, 도시하지 않지만, 상기 전기화학 디바이스 본체부(3)로부터 정극 탭과 부극 탭이 각각 케이스(2)의 외부로 도출되어 있다.
상기 케이스(2)의 일측벽(21)과, 상기 본체부(3)의 일측면(31)과의 사이(간극)에, 이동가능판(4)이 배치되어 있다. 상기 이동가능판(4)은, 상기 케이스(2)의 일측벽(21)에 대해 개략 평행형상(平行狀)으로 배치되어 있다. 상기 이동가능판(4)은, 도 4에 도시하는 바와 같이, 측면시 개략 사각형상의 기판(11)의 상단연(上端緣)으로부터 상방을 향하게 하여 복수개의 천공용 돌기(5)가 돌설되어 이루어진다. 상기 천공용 돌기(5)는, 선단(상단)을 향하여 축경(縮徑)하는 형상으로 형성됨과 함께, 선단(상단)이 뾰족한 형상으로 형성되어 있다(도 1, 4 참조).
도 1에 도시하는 바와 같이, 상기 케이스(2)의 상벽(22)과 상기 본체부(3)의 상면(32)과의 사이(간극)에 유도 필름(6)이 배치되어 있다. 또한, 상기 케이스(2)의 상벽(22)의 내면(내측층(75))의 중앙부에 상기 유도 필름(6)의 일부가 접합되어, 제1 접합부(41)가 형성되어 있다.
상기 유도 필름(6)은, 상기 본체부(3)의 측면(31)과 상기 이동가능판(4)의 사이(간극)에 삽통되어 하방으로 연장되어 배치되고, 또한 그 이동가능판(4)의 하단(4b)과 상기 케이스(2)의 하벽(23)의 사이(간극)에 삽통되어 상방을 향하게 하여 되접어져서 다시 상방으로 연장되어 배치되고, 그 상방으로 연장된 부분(6A)의 일부(상방측의 일부)가, 상기 케이스(2)의 일측벽(21)의 내면(내측층(75))에 접합되어 제2 접합부(42)가 형성되어 있다.
본 실시 형태에서는, 상기 구성의 이동가능판(4)과 상기 구성의 유도 필름(6)으로, 안전장치(10)가 구성되어 있다.
상기 구성에 관한 전기화학 디바이스(1)에서는, 과충전, 단락 등에 의해 가스가 발생한 경우에 있어서, 케이스(2) 내에서의 발생 가스에 의한 내압 상승에 의해 케이스(2)가 팽창 변형하면, 도 2에 도시하는 바와 같이, 이 케이스(2)의 팽창 변형에 의한 케이스(2)의 상벽(22)의 상방 이동에 연동하여 유도 필름(6)의 제1 접합부(41)가 상방으로 이동한다. 이 때, 유도 필름(6)의 일부분(제2 접합부)(42)이, 케이스(2)의 일측벽(21)의 내면에 접합되어 있기 때문에, 유도 필름(6)의 제1 접합부(41)가 상방으로 이동하면, 이에 연동하여 이동가능판(4)의 하단(4b)과 케이스(2)의 하벽(23)의 사이에 존재하는 유도 필름(6)이 상방으로 이동하고, 이에 의해 이동가능판(4)이 상방으로 들어 올려져서 그 이동가능판(4)의 천공용 돌기(5)가 케이스(2)의 상벽(22)을 향하여 이동한다(도 2 참조).
그리고, 케이스(2) 내에서의 발생 가스에 의한 내압 상승이 더욱 커짐으로써, 케이스(2)의 팽창 변형량이 커져서, 유도 필름(6)의 제1 접합부(41)가 더욱 상방으로 이동하면, 도 3에 도시하는 바와 같이, 이동가능판(4)이 더욱 상방으로 들어 올려지기 때문에, 이동가능판(4)의 천공용 돌기(5)가 케이스(2)의 상벽(22)을 내측부터 뚫어서 통기공(50)을 형성한다. 상기 케이스(2)의 상벽(22)의 통기공(50)을 통하여, 케이스(2) 내의 가스가, 외부로 빠져나오기 때문에, 내압 상승에 의한 케이스(2)의 파열을 방지할 수 있다. 즉, 내압 상승에 의해 케이스(2)가 팽창 변형하고 나서 케이스(2)가 파열에 이를 때까지의 사이에, 이동가능판(4)의 천공용 돌기(5)가 케이스(2)를 내측부터 뚫어서 통기공(50)을 형성하고, 케이스(2) 내의 가스가, 통기공(50)을 통하여 외부로 빠짐에 의해, 내압 상승에 의한 케이스(2)의 파열을 방지할 수 있다.
한편, 케이스 내에서의 내압 상승이 없는 경우에는, 케이스(2)가 팽창 변형하지 않기 때문에, 이동가능판(4)의 천공용 돌기(5)가, 케이스(2)의 상벽(22)을 향하여 이동하는 일이 없고(도 1 참조), 케이스 내의 기밀성을 충분히 확보할 수 있다.
또한, 도 1에 도시하는 안전장치 부착 전기화학 디바이스(1)에서는, 케이스(2)의 하벽(23)을 하측으로 하고 상벽(22)을 상측으로 한 배치 양태로 사용된다(도 1 참조). 상하 반전의 배치 양태(상벽(22)을 하측으로 하고 하벽(23)을 상측으로 한 배치 양태)에서는, 이동가능판(4)이 자중에 의해 하방으로 낙하하여 버려 천공용 돌기(5)가 케이스(2)의 내면에 향상 접촉하는 것으로 되기 때문에, 이와 같은 배치 양태는 채용할 수가 없다.
다음에, 본 발명에 관한 안전장치 부착 전기화학 디바이스(1)의 다른 실시 형태에 관해 설명한다. 도 5에 도시하는 바와 같이, 이 전기화학 디바이스(1)는, 개략 직방체 형상의 케이스(2)의 내부에 전기화학 디바이스 본체부(3)가 봉입되고 이루어진다.
본 실시 형태에서는, 2장의 외장재(70)의 사이에 전기화학 디바이스 본체부(3)가 배치되고, 상기 2장의 외장재(70)의 주연부(70a)끼리가 서로의 내측층(75)에서 히트 실에 의해 실 접합됨에 의해 케이스(2)가 형성되고, 그 케이스(2)의 내부에 상기 전기화학 디바이스 본체부(3)가 봉입되어 있다. 본 실시 형태에서는, 일방의 외장재(하측의 외장재)(70)는, 디프드로잉 성형, 장출 성형 등의 성형에 의해 입체 형상(상면이 개방된 개략 상자 형상)으로 형성되어 있다. 상기 외장재(70)의 구성 등에 관해서는 후에 상세히 설명한다. 또한, 도시하지 않지만, 상기 전기화학 디바이스 본체부(3)로부터 정극 탭과 부극 탭이 각각 케이스(2)의 외부로 도출되어 있다.
상기 케이스(2)의 일측벽(21)과, 상기 본체부(3)의 일측면(31)과의 사이(간극)에, 베이스판(7)이 배치되어 있다. 상기 베이스판(7)은, 상기 본체부(3)의 측면(31)에 대해 개략 평행형상으로 배치되어 있다. 상기 베이스판(7)은, 도 8, 9에 도시하는 바와 같이, 측면시 개략 사각형상이다. 상기 베이스판(7)의 하단부가, 상기 케이스(2)의 내면(내측층(75))에 용착에 의해 접합되어 제5 접합부(45)가 형성되어 있다. 본 실시 형태에서는, 상기 베이스판(7)의 하단부가, 상기 케이스(2)의 측벽(21)의 하단부의 내면(내측층(75))에 용착에 의해 접합되어 있다. 상기 베이스판(7)의 상단(7a)과 상기 케이스(2)의 상벽(22)과의 사이에 간극이 마련되어 있다.
상기 케이스(2)의 일측벽(21)과, 상기 베이스판(7)과의 사이(간극)에, 이동가능판(4)이 배치되어 있다. 상기 이동가능판(4)은, 상기 본체부(3)의 일측면(31)에 대해 거의 평행형상으로 배치되어 있다. 즉, 상기 이동가능판(4)은, 상기 베이스판(7)에 대해 개략 평행형상으로 배치되어 있다. 상기 이동가능판(4)은, 도 8에 도시하는 바와 같이, 측면시 개략 사각형상의 기판(11)의 상단연으로부터 상방을 향하게 하여 복수의 천공용 돌기(5)가 돌설되어 있다. 상기 천공용 돌기(5)는, 선단(상단)을 향하여 축경하는 형상으로 형성됨과 함께, 선단(상단)이 뾰족한 형상으로 형성되어 있다(도 5, 8 참조).
도 5에 도시하는 바와 같이, 상기 케이스(2)의 하벽(23)과 상기 본체부(3)의 하면 33과의 사이(간극)에 유도 필름(6)이 배치되어 있다. 또한, 상기 케이스(2)의 하벽(23)의 내면(내측층(75))의 중앙부에 상기 유도 필름(6)의 일부가 접합되어, 제3 접합부(43)가 형성되어 있다.
상기 유도 필름(6)은, 상기 본체부(3)의 측면(31)과 상기 베이스판(7)의 사이(간극)에 삽통되어 상방을 향하게 하여 연장되고, 또한 그 베이스판(7)의 상단(7a)과 상기 케이스(2)의 상벽(22)의 사이(간극)에 삽통되어 하방을 향하게 하여 되접어져서 다시 하방으로 연장되어 상기 베이스판(7)과 상기 이동가능판(4)의 사이(간극)에 삽통 배치되고, 그 하방으로 연장된 부분(6B)의 일부(하방측의 일부)가, 상기 이동가능판(4)에 접합되어, 제4 접합부(44)가 형성되어 있다.
본 실시 형태에서는, 상기 구성의 베이스판(7), 상기 구성의 이동가능판(4) 및 상기 구성의 유도 필름(6)으로, 안전장치(10)가 구성되어 있다.
상기 구성에 관한 전기화학 디바이스(1)에서는, 과충전, 단락 등에 의해 가스가 발생한 경우에 있어서, 케이스(2) 내에서의 발생 가스에 의한 내압 상승에 의해 케이스(2)가 팽창 변형하면, 도 6에 도시하는 바와 같이, 이 케이스의 팽창 변형에 의한 케이스(2)의 하벽(23)의 하방 이동(본체부(3)의 하면에 대해 하방으로 이동)에 연동하여 유도 필름(6)의 제3 접합부(43)가 하방으로 이동한다(본체부(3)의 하면에 대해 하방으로 이동한다). 이 때, 베이스판(7)의 하단부가, 케이스(2)의 내면에 접합되어 있음과 함께, 유도 필름(6)의 일부분(제4 접합부)(44)가, 이동가능판(4)에 접합되어 있기 때문에, 유도 필름(6)의 제3 접합부(43)가 하방으로 이동하면, 이에 연동하여 베이스판(7)과 이동가능판(4)의 사이에 존재하는 유도 필름이 상방으로 이동하고, 이에 의해 이동가능판(4)이 상방으로 들어 올려져서 그 이동가능판(4)의 천공용 돌기(5)가 케이스(2)의 상벽(22)을 향하여 이동한다(도 6 참조).
그리고, 케이스(2) 내에서의 발생 가스에 의한 내압 상승이 더욱 커짐으로써, 케이스(2)의 팽창 변형량이 커져서, 유도 필름(6)의 제3 접합부(43)가 더욱 하방으로 이동하면(본체부(3)의 하면에 대해 더욱 하방으로 이동한다면), 도 7에 도시하는 바와 같이, 이동가능판(4)이 더욱 상방으로 들어 올려지기 때문에, 이동가능판(4)의 천공용 돌기(5)가 케이스(2)의 상벽(22)을 내측부터 뚫어서 통기공(50)을 형성한다. 상기 케이스(2)의 상벽(22)의 통기공(50)을 통하여, 케이스(2) 내의 가스가, 외부로 빠져나오기 때문에, 내압 상승에 의한 케이스(2)의 파열을 방지할 수 있다. 즉, 내압 상승에 의해 케이스(2)가 팽창 변형하고 나서 케이스(2)가 파열에 이를 때까지의 사이에, 이동가능판(4)의 천공용 돌기(5)가 케이스(2)를 내측부터 뚫어서 통기공(50)을 형성하고, 케이스(2) 내의 가스가, 통기공(50)을 통하여 외부로 빠짐에 의해, 내압 상승에 의한 케이스(2)의 파열을 방지할 수 있다.
한편, 케이스 내에서의 내압 상승이 없는 경우에는, 케이스(2)가 팽창 변형하지 않기 때문에, 이동가능판(4)의 천공용 돌기(5)가, 케이스(2)의 상벽(22)을 향하여 이동하는 일이 없고(도 5 참조), 케이스 내의 기밀성을 충분히 확보할 수 있다.
또한, 도 5에 도시하는 안전장치 부착 전기화학 디바이스(1)에서는, 케이스(2)의 하벽(23)을 하측으로 하고 상벽(22)을 상측에 한 배치 양태로 사용된다(도 5 참조). 상하 반전의 배치 양태(상벽(22)을 하측으로 하고 하벽(23)을 상측에 한 배치 양태)에서는, 이동가능판(4)이 자중에 의해 하방으로 낙하하여 버려 천공용 돌기(5)가 케이스(2)의 내면에 향상 접촉하는 것으로 되기 때문에, 이와 같은 배치 양태는 채용할 수가 없다.
본 발명에 있어서, 상기 이동가능판(4), 상기 베이스판(7)을 구성하는 재료로서는, 통상은, 경질 재료가 사용되고, 그 중에서도, 리튬 이온 전지나 전기 이중층 콘덴서(커패시터) 등에 사용되는 유기 전해액이나 강산에 대해서도 부식 열화하지 않는 재료를 사용하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 이동가능판(4), 상기 베이스판(7)은, 모두, 수지판, 세라믹판, 유리판 및 수지 피복 금속판(표면이 수지로 피복된 금속판)으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 재료로 구성되어 있는 것이 바람직하고, 이 경우에는, 이들 재료가 비도전성임으로써 내부 절연성을 충분히 확보할 수 있음과 함께, 이들 재료는 내전해액성이 우수하기 때문에 부식 열화하는 것이 방지되고, 이에 의해 내압 상승에 의해 케이스(2)의 팽창 변형량이 커진 때에 이동가능판(4)의 천공용 돌기(5)가 케이스(2)를 내측부터 확실하게 뚫어서 통기공(50)을 확실하게 형성할 수 있다. 또한, 상기 수지로서는, 올레핀 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리카보네이트 수지, 불소계 수지 등을 들 수 있다. 상기 수지 피복 금속에 사용되는 표면 수지로서는, 마찬가지로, 올레핀 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리카보네이트 수지, 불소계 수지 등을 들 수 있다.
상기 이동가능판(4)의 두께는, 0.03㎜∼3㎜로 설정되는 것이 바람직하다. 0.03㎜ 이상임으로써, 내압 상승에 의해 케이스(2)의 팽창 변형량이 커진 때에 이동가능판(4)의 천공용 돌기(5)가 케이스(2)를 내측부터 확실하게 뚫어서 통기공(50)을 형성할 수 있고, 3㎜ 이하임으로써 스페이스 절약화를 도모할 수 있고, 경량화도 도모할 수 있다.
상기 이동가능판(4)의 천공용 돌기(5)는, 상기 케이스(2)에 대해 척입(刺入) 가능한(찔러넣음(刺し入れる) 가능한) 선단 형상을 구비한 것이면, 그 형상은 특히 한정되지 않지만, 선단이 뾰족한 형상으로 형성되어 있는 것이 바람직하다. 상기 천공용 돌기(5)의 선단이 뾰족한 형상으로 형성되어 있는 경우에 있어서, 평면시에 있어서, 천공용 돌기(5)의 선단이 벌어짐 각도(α)는, 3도∼20도의 범위로 설정되어 있는 것이 바람직하다(도 4, 8 참조). 상기 벌어짐 각도(α)가 이와 같은 각도 범위로 설정되어 있음으로써, 내압 상승에 의해 케이스(2)의 팽창 변형량이 커진 때에 이동가능판(4)의 천공용 돌기(5)가 케이스(2)를 내측부터 확실하게 뚫어서 통기공(50)을 확실하게 형성할 수 있다.
또한, 상기 실시 형태에서는, 상기 이동가능판(4)에는, 복수개의 천공용 돌기(5)가 돌설되어 있지만, 특히 이와 같은 구성으로 한정되는 것은 아니고, 상기 이동가능판(4)에 1개의 천공용 돌기(5)가 돌설된 구성을 채용하여도 좋다.
상기 베이스판(7)의 두께는, 0.05㎜∼3㎜로 설정되는 것이 바람직하다. 0.05㎜ 이상임으로써 케이스의 내압이 상승한 때에 베이스판(7)이 변형하는 것을 충분히 방지할 수 있고, 3㎜ 이하임으로써 스페이스 절약화를 도모할 수 있고, 경량화도 도모할 수 있다.
상기 유도 필름(6)으로서는, 두께 0.01㎜∼0.2㎜의 수지 필름이 사용되는 것이 바람직하다.
상기 유도 필름(6)을 구성하는 수지 필름으로서는, 내약품성을 갖는 하기 재료를 사용하는 것이 바람직하다.
1) 연신 폴리에스테르 필름, 연신 폴리카보네이트 필름의 단층품(單層品)
2) 미연신 폴리에틸렌 필름, 미연신산 변성 폴리에틸렌 필름, 미연신 폴리프로필렌 필름, 미연신산 변성 폴리프로필렌 필름, 미연신 불소 필름의 단층품
3) 1)에서 든 연신 필름(81)과 2)에서 든 미연신 필름(82)을 접착제층(83)을 이용하여 적층한 복합 필름(도 11 참조).
상기 복합 필름의 접착제층(83)을 구성하는 접착제로서는, 예를 들면 올레핀계 수지 접착제 등을 들 수 있다. 상기 접착제층(83)의 두께는 0.5㎛∼5㎛로 설정되는 것이 바람직하다. 0.5㎛ 이상으로 함으로써 충분한 접착 강도를 확보할 수 있음과 함께, 5㎛ 이하로 함으로써 비용을 저감할 수 있다.
다음에, 상기 케이스(2)를 형성하는데 사용되는 외장재(70)에 관해 설명한다. 상기 외장재(70)로서는, 외측층으로서의 내열성 수지 연신 필름층(71)과, 내측층으로서의 열가소성 수지 미연신 필름층(75)과, 이들 양 필름층 사이에 배설된 알루미늄박층(73)을 포함하는 외장재를 사용하는 것이 바람직하다.
그 중에서도, 도 10에 도시하는 바와 같이, 알루미늄박층(73)의 상면에 제1 접착제층(72)을 통하여 내열성 수지 연신 필름층(외측층)(71)이 적층 일체화됨과 함께, 상기 알루미늄박층(73)의 하면에 제2 접착제층(74)을 통하여 열가소성 수지 미연신 필름층(내측층)(75)이 적층 일체화된 구성을 채용하는 것이 특히 바람직하다.
상기 내열성 수지 연신 필름층(외측층)(71)은, 외장재로서 양호한 성형성을 확보하는 역할을 주로 담당하는 부재이다, 즉 성형시의 알루미늄박의 네킹에 의한 파단을 방지하는 역할을 담당하는 것이다. 상기 내열성 수지 연신 필름(71)으로서는, 연신 폴리아미드, 연신 폴리에스테르가 알맞다. 상기 내열성 수지 연신 필름층(71)의 두께는, 12㎛∼50㎛로 설정되는 것이 바람직하다.
상기 열가소성 수지 미연신 필름층(내측층)(75)은, 리튬 이온 2차 전지 등에서 사용되는 부식성이 강한 전해액 등에 대해서도 우수한 내약품성을 구비시킴과 함께, 외장재에 히트 실성을 부여하는 역할을 담당하는 것이다.
상기 열가소성 수지 미연신 필름층(75)은, 특히 한정되는 것은 아니지만, 폴리에틸렌, 변성 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 변성 폴리프로필렌으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 열가소성 수지로 이루어지는 미연신 필름에 의해 구성되는 것이 바람직하다. 상기 열가소성 수지 미연신 필름층(75)의 두께는, 20㎛∼80㎛로 설정되는 것이 바람직하다.
상기 알루미늄박층(73)은, 외장재에 산소나 수분의 침입을 저지하는 가스 배리어성을 부여하는 역할을 담당하는 것이다. 상기 알루미늄박(73)으로서는, 순(純) Al 또는 Al-Fe계 합금으로 이루어지는 두께 20㎛∼100㎛의 박이 알맞게 사용된다.
상기 제1 접착제층(72)으로서는, 특히 한정되는 것은 아니지만, 폴리에테르폴리우레탄계 접착제층, 폴리에스테르폴리우레탄계 접착제층이 알맞다.
상기 제2 접착제층(74)으로서는, 특히 한정되는 것은 아니지만, 무수말레인산 변성 폴리에틸렌, 무수말레인산 변성 폴리프로필렌 등의 산 변성 폴리올레핀 등의 올레핀계 수지 접착제층이 알맞다.
상기 외장재(70)의 두께(케이스(2)의 구성벽의 두께)는, 50㎛∼250㎛로 설정되는 것이 바람직하다. 그 중에서도, 상기 외장재(70)의 두께(케이스(2)의 구성벽의 두께)는, 65㎛∼150㎛로 설정되는 것이 보다 바람직하다.
상기 전기화학 디바이스 본체부(3)의 구성례를 도 12에 도시한다. 이 구성례에서는, 본체부(3)의 주요부인 전극부는, 플라스틱제의 다공질형상의 세퍼레이터(93, 94, 95)의 사이에 정극 집전체(91)와 부극 집전체(92)가 교대로 적층된 구성이고(도 12), 이들 적층체를 복수 겹친 구성, 또는 복수회 감은 구성 등이 채용된다. 상기 전기화학 디바이스 본체부(3)로서는, 특히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면, 전지 본체부, 커패시터 본체부, 콘덴서 본체부 등을 들 수 있다.
본 발명에 있어서, 제1 접합부(41), 제2 접합부(42) 및 제3 접합부(43)의 형성에 있어서, 유도 필름(6)과 케이스(2)의 내면(내측층(75))과의 접합은, 예를 들면, 내약품성이 있는 접착제를 사용하여 행하여도 좋고, 양자의 열융착에 의해 행하여도 좋다.
또한, 제4 접합부(44)의 형성에 있어서, 유도 필름(6)과 이동가능판(4)과의 접합은, 예를 들면, 내약품성이 있는 접착제를 사용하여 행하여도 좋고, 이동가능판(4)의 적어도 표면이 수지인 경우에는 양자의 열융착에 의해 행하여도 좋다.
또한, 제5 접합부(45)의 형성에 있어서, 베이스판(7)과 케이스(2)의 내면(내측층(75))과의 접합은, 예를 들면, 내약품성이 있는 접착제를 사용하여 행하여도 좋고, 베이스판(7)의 적어도 표면이 수지인 경우에는 양자의 열융착에 의해 행하여도 좋다.
상기 제1 접합부(41)의 면적은, 케이스(2)의 상벽(22)의 면적의 2분의1 이하로 설정하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 제3 접합부(43)의 면적은, 케이스(2)의 하벽(23)의 면적의 2분의1 이하로 설정하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서, 상기 2장의 외장재(70)의 주연부(70a)끼리를 서로의 내측층(75)에서 히트 실하여 접합함으로써 케이스(2)를 형성할 때에, 히트 실의 폭(접합부의 폭)은, 0.5㎜ 이상으로 설정하는 것이 바람직하다. 0.5㎜ 이상으로 함으로써 밀봉을 확실하게 행할 수 있다. 그 중에서도, 상기 히트 실의 폭(접합부의 폭)은, 3㎜∼15㎜로 설정하는 것이 바람직하다.
실시례
다음에, 본 발명의 구체적 실시례에 관해 설명하지만, 본 발명은 이들 실시례의 것으로 특히 한정되는 것이 아니다.
<실시례 1>
상술한 도 5에 도시하는 구성의 안전장치 부착 전지(안전장치 부착 전기화학 디바이스)(1)를 제작하였다. 사용한 각 구성재의 상세는 이하와 같다.
(베이스판(7))
두께 1㎜의 호모폴리프로필렌 시트를 타발(打拔)함에 의해 얻은 가로 33㎜×높이 4㎜의 사각형상의 베이스판(도 9 참조).
(이동가능판(4))
두께 1㎜의 호모폴리프로필렌 시트의 상단부를 가공함에 의해 얻어진, 상단에 천공용 돌기(5)가 복수개 돌설된 이동가능판(도 8 참조). 천공용 돌기(5)의 선단의 첨예부가 벌어짐 각도(α)는 15도였다(도 8 참조).
(유도(誘導) 필름(6))
두께 12㎛의 연신 폴리에스테르 필름(81)과, 두께 30㎛의 미연신 폴리프로필렌 필름(82)이, 폴리올레핀계 접착제(83)로 접착되어 이루어지는 두께 45㎛의 유도 필름(세로 63㎜×가로 33㎜)(도 11 참조).
(외장재(70))
두께 40㎛의 JIS A8079로 규정되는 연질 알루미늄박(73)의 일방의 면에, 폴리에스테르-우레탄계 접착제(72)를 통하여 두께 25㎛의 연신 나일론 필름(외측층)(71)을 접합하고, 상기 연질 알루미늄박(73)의 타방의 면에, 무수말레인산 변성 폴리프로필렌(폴리올레핀계 접착제)(74)을 통하여 두께 40㎛의 미연신 폴리프로필렌 필름(내측층)(75)을 접합한 후, 40℃ 항온조에 3일간의 양생을 행함에 의해 얻어진 외장재(70)(도 10 참조)를 2장 준비하였다. 일방의 외장재에, 세로 50㎜×가로 33㎜의 웅형(雄型)으로 깊이 4㎜의 디프드로잉 성형을 행함에 의해, 입체 형상(상면이 개방된 개략 상자 형상)으로 성형된 성형 외장재(70)를 얻은(도 9 참조). 타방의 외장재(70)는, 평면형상인 채로 사용하였다.
(전지 본체부(3))
두께 30㎛의 연질 알루미늄박, 두께 30㎛의 폴리프로필렌 필름, 두께 30㎛의 연질의 구리박을 층상으로 맞붙여서 세로 47㎜×가로 33㎜의 크기로 타발(打拔)한 것을 40장 적층하여, 전지 본체부(3)의 모의품(模擬品)을 작성하였다.
상기한 바와 같이 각 구성재를 준비하였다. 다음에, 상기 이동가능판(4)의 하단부에, 상기 유도 필름(6)의(미연신 폴리프로필렌 필름(82)의) 길이 방향의 일단부를 맞겹치고, 이 맞겹침부를 200℃로 가열한 금속제 열판에 2초간 히트 실을 행하여 용착 접합함에 의해 제4 접합부(44)를 형성하여, 상기 이동가능판(4)과 상기 유도 필름(6)을 연결하였다. 또한, 이 실시례 1에서는, 도 13에 도시하는 바와 같이, 유도 필름(6)의 길이 방향의 일단부(하단부)를 상방을 향하게 하여 내측으로(이동가능판(4)측으로) 조금 되접어서 유도 필름(6)의 미연신 폴리프로필렌 필름(82)을 폴리프로필렌제 이동가능판(4)에 용착 접합함에 의해 제4 접합부(44)를 형성하였다(다른 구성은 도 5와 동일하다).
도 9에 도시하는 바와 같이, 상기 입체 형상(상면이 개방된 개략 상자 형상)으로 성형된 성형 외장재(70)의 일측벽(21)의 근접 위치에 베이스판(7)을 배치하고, 베이스판(7)의 하단부와, 케이스(2)의 일측벽(21)의 내면(미연신 폴리프로필렌 필름(75))을 용착 접합하여 제5 접합부(45)를 형성하고, 상기 성형 외장재(70)의 일측벽(21)과 베이스판(7)의 사이의 간극에, 유도 필름(6)에 연결된 이동가능판(4)을 천공용 돌기(5)를 상측으로 하여 배치시키고, 그 유도 필름(6)을 베이스판(7)의 상단(7a)의 위를 통과시킨 후, 베이스판(7)과 평행형상으로 하강시키고, 또한 상기 성형 외장재(70)의 하벽(23)의 위에 평행형상으로 재치하고, 그 하벽(23)의 내면의(미연신 폴리프로필렌 필름(75)의) 중앙부에 유도 필름(6)의(미연신 폴리프로필렌 필름(82)의) 일부를 용착 접합하여 제3 접합부(43)를 형성하였다. 상기 제3 접합부(43)를 형성하기 위한 용착 접합은, 상기 성형 외장재(70)의 오목부 내의 저면에 배치되어 있는 상기 유도 필름(6)의 상면에(연신 폴리에스테르 필름(81)면에) 200℃로 가열한 10㎜×10㎜의 금속제 열판을 1초간 꽉눌러서 히트 실함에 의해 행하였다.
뒤이어, 상기 성형 외장재(70)의 오목부 내에(유도 필름(6)의 위에), 상기 전지 본체부(3)의 모의품을 재치시킨 후, 그 전지 본체부(3)의 상면에 전해액(에틸렌카보네이트:디메틸렌카보네이트:디메틸카보네이트가, 1:1:1의 체적 비율로 혼합된 혼합 카보네이트에 LiPF6를 첨가하고 얻어진 LiPF6 농도가 1몰/ℓ의 전해액)에 가스 발생을 촉구하기 위한 순수(純水)를 농도 5000ppm로 첨가한 액체를 5㎖ 적하하고, 그리고 나서, 상기 성형 외장재(70)의 주연부(70a)의 위에 상기 평면형상의 타방의 외장재(70)의 주연부(70a)를 맞겹쳐서(양자의 내측층(75)끼리가 접촉하도록 맞겹쳐서), 0.086㎫의 감압 상태에서, 주연부(70a)끼리를 200℃로 가열한 금속제 열판에 2초간 히트 실하여 밀봉을 행함에 의해, 도 5에 도시하는 구성의 안전장치 부착 전지(모의품)를 얻었다.
<실시례 2>
이동가능판의 두께 1㎜를 두께 0.5㎜로 변경한 이외는, 실시례 1과 마찬가지로 하여, 안전장치 부착 전지(모의품)를 얻었다.
<실시례 3>
두께 1㎜의 폴리프로필렌제의 이동가능판에 대신하여, 두께 0.1㎜의 폴리카보네이트 시트와 두께 0.03㎜의 폴리프로필렌 시트를 폴리올레핀 접착제로 접합하여 이루어지는, 동일 형상, 동일 크기의 이동가능판을 사용함과 함께, 유도 필름(6)으로서, 두께 12㎛의 연신 폴리프로필렌 필름(81)과, 두께 30㎛의 미연신 폴리프로필렌 필름(82)이, 폴리올레핀계 접착제(83)로 접합하여 이루어지는 두께 45㎛의 유도 필름(세로 63㎜×가로 33㎜)을 사용한 이외는, 실시례 1과 마찬가지로 하여, 안전장치 부착 전지(모의품)를 얻었다.
또한, 이 실시례 3에서는, 도 13에 도시하는 바와 같이, 유도 필름(6)의 하방으로 연장된 부분(6B)에서의 일단부(하단부)를 상방을 향하게 하여 내측으로(이동가능판(4)측으로) 조금 되접어 유도 필름(6)의 미연신 폴리프로필렌 필름(82)면을, 이동가능판(4)의 폴리프로필렌 시트면의 하단부에 용착 접합함에 의해 제4 접합부(44)를 형성하였다.
<실시례 4>
두께 1㎜의 폴리프로필렌제의 이동가능판에 대신하여, 두께 0.05㎜의 스테인리스박(JIS304-H)을, 무수말레인산 변성 폴리프로필렌을 톨루엔에 분산한 액에 침지한 후, 200℃에서 30초간 눌어붙임(燒き付け) 처리를 행함에 의해, 스테인리스박의 표면의 전체에 두께 3㎛의 피복층을 형성하여 이루어지는, 동일 형상, 동일 크기의 이동가능판을 사용함과 함께, 유도 필름(6)으로서, 두께 12㎛의 연신 폴리프로필렌 필름(81)과, 두께 30㎛의 미연신 폴리프로필렌 필름(82)이, 폴리올레핀계 접착제(83)로 접착되어 이루어지는 두께 45㎛의 유도 필름(세로 63㎜×가로 33㎜)을 사용한 이외는, 실시례 1과 마찬가지로 하여, 안전장치 부착 전지(모의품)를 얻었다.
또한, 이 실시례 4에서는, 도 13에 도시하는 바와 같이, 유도 필름(6)의 하방으로 연장된 부분(6B)에서의 일단부(하단부)를 상방을 향하게 하여 내측으로(이동가능판(4)측으로) 조금 되접어 유도 필름(6)의 미연신 폴리프로필렌 필름(82)면을, 이동가능판(4)의 무수말레인산 변성 폴리프로필렌 피복층의 하단부에 용착 접합함에 의해 제4 접합부(44)를 형성하였다.
<비교례 1>
베이스판, 이동가능판 및 유도 필름을 사용하지 않는 것으로 한(안전장치를 마련하지 않은 구성으로 한) 이외는, 실시례 1과 마찬가지로 하여, 전지(모의품)를 얻었다.
상기한 바와 같이 하여 얻어진 각 전지(모의품)에 관해 하기 평가법에 의거하여 평가를 행하였다. 그 결과를 표 1에 표시한다.
<파열 방지 성능 평가법>
각 실시례, 비교례마다 각각 9개의 샘플을 준비하고, 40℃의 항온조, 60℃의 항온조, 80℃의 항온조의 중에, 각각 3개씩 배치하고, 이 상태에서 24시간 경과시킨 후, 항온조로부터 샘플을 취출하고, 각 샘플마다, 안전장치의 작동에 의해 형성된 통기공으로부터의 가스의 외부 방출의 유무(가스 발생에 의한 케이스의 팽창에 의해 이동가능판의 천공용 돌기가 케이스를 내측부터 뚫어서 통기공을 형성하고 케이스 내의 가스가 외부로 빠져나왔는지의 여부)를 조사함과 함께, 가스의 외부 방출이 없어서 케이스가 팽창 변형하고 있던 것에 관해서는 디지털 베니어 캘리퍼스를 이용하여 전지의 케이스의 높이 방향의 팽창 변형량(상방으로의 팽창량의 최대치와 하방으로의 팽창량의 최대치의 합계 ; 도 6 참조)(㎜)을 측정하였다. 또한, 표 1 중에서, 항온조로부터 취출한 샘플에, 안전장치의 작동에 의해 형성된 통기공으로부터의 가스의 외부로의 방출이 인정되는 것(케이스의 내압 상승이 해소되어 있던 것)은, 「○」로 표기하였다.
[표 1]
표 1로부터 분명한 바와 같이, 본 발명에 관한 실시례 1∼4의 안전장치 부착 전기화학 디바이스는, 40℃의 조건에서는, 전지의 케이스 내에서의 가스의 발생이 적기 때문에 케이스의 팽창 변형의 정도는 작고, 안전장치의 작동에 의해 통기공이 형성되는 일은 없었다. 한편, 실시례 1∼4의 안전장치 부착 전기화학 디바이스는, 60℃의 조건이나 80℃의 조건에서는, 가스 발생에 의한 케이스의 팽창 변형량이 커져서, 이동가능판의 천공용 돌기가 케이스를 내측부터 뚫어서 통기공을 형성하여 케이스 내의 가스가 외부로 방출되어 있고, 이에 의해 내압 상승에 의한 케이스의 파열을 방지할 수 있었다.
이에 대해, 본 발명의 안전장치를 마련하고 있지 않은 비교례 1의 전기화학 디바이스에서는, 60℃의 조건이나 80℃의 조건에서는, 가스 발생에 의한 케이스의 팽창 변형량이 상당히 커지고 있지만, 가스가 외부로 방출되지 않는 구조이기 때문에, 더욱 이대로 팽창을 계속하게 되면, 케이스가 파열되는데 이를 것이 우려된다.
[산업상의 이용 가능성]
본 발명에 관한 안전장치 부착 전기화학 디바이스는, 예를 들면,
1) 스마트 폰, 태블릿 등의 휴대 기기에 사용되는 리튬 폴리머 전지, 리튬 이온 전지, 리튬 이온 커패시터, 전기 이중층 콘덴서
2) 하이브리드 자동차, 전기 자동차 등의 전원
3) 풍력 발전, 태양광 발전, 야간 전기의 축전용으로 사용되는 전지나 콘덴서 등으로서 알맞지만, 특히 이와 같은 용도로 한정되는 것이 아니다.
또한, 본 발명에 관한 전기화학 디바이스용 안전장치는, 예를 들면, 전지용 안전장치, 콘덴서용 안전장치로서 알맞게 사용되지만, 특히 이와 같은 용도로 한정되는 것이 아니다.
본 출원은, 2013년 8월 30일자로 출원된 일본 특허출원 특원2013-179257호의 우선권 주장을 수반하는 것이고, 그 개시 내용은, 그대로 본원의 일부를 구성하는 것이다.
여기서 사용된 용어 및 설명은, 본 발명에 관한 실시 형태를 설명하기 위해 사용된 것이고, 본 발명은 이것으로 한정되는 것이 아니다. 본 발명은, 청구의 범위 내라면, 그 정신을 일탈하는 것이 아닌 한 어떠한 설계적 변경도 허용하는 것이다.
1 : 전기화학 디바이스
2 : 케이스
3 : 전기화학 디바이스 본체부
4 : 이동가능판
4b : 이동가능판의 하단
5 : 천공용 돌기
6 : 유도 필름
6A : 상방으로 연장된 부분
6B : 하방으로 연장된 부분
7 : 베이스판
7a : 베이스판의 상단
10 : 안전장치
21 : 케이스의 측벽
22 : 케이스의 상벽
23 : 케이스의 하벽
31 : 본체부의 측면
32 : 본체부의 상면
33 : 본체부의 하면
41 : 제1 접합부
42 : 제2 접합부
43 : 제3 접합부
44 : 제4 접합부
50 : 통기공
2 : 케이스
3 : 전기화학 디바이스 본체부
4 : 이동가능판
4b : 이동가능판의 하단
5 : 천공용 돌기
6 : 유도 필름
6A : 상방으로 연장된 부분
6B : 하방으로 연장된 부분
7 : 베이스판
7a : 베이스판의 상단
10 : 안전장치
21 : 케이스의 측벽
22 : 케이스의 상벽
23 : 케이스의 하벽
31 : 본체부의 측면
32 : 본체부의 상면
33 : 본체부의 하면
41 : 제1 접합부
42 : 제2 접합부
43 : 제3 접합부
44 : 제4 접합부
50 : 통기공
Claims (14)
- 케이스의 내부에 전기화학 디바이스 본체부가 봉입되어 이루어지는 전기화학 디바이스에 있어서,
상기 케이스의 적어도 하나의 측벽과, 상기 본체부의 측면과의 간극에, 상방측으로 천공용 돌기를 구비한 이동가능판이 배치되고, 상기 이동가능판은, 상기 케이스의 측벽에 대해 평행형상으로 배치되고,
상기 케이스의 상벽과 상기 본체부의 상면과의 사이에 유도 필름이 배치됨과 함께, 그 케이스의 상벽의 내면의 적어도 일부에 상기 유도 필름의 일부가 접합되어 제1 접합부가 형성되고,
상기 유도 필름은, 상기 본체부의 측면과 상기 이동가능판의 사이에 삽통되어 하방으로 연장되어 배치되고, 또한 그 이동가능판의 하단과 상기 케이스의 하벽의 사이에 삽통되어 상방을 향하게 하여 되접어져서 다시 상방으로 연장되어 배치되고, 그 상방으로 연장된 부분의 일부가, 상기 케이스의 측벽의 내면에 접합되어 제2 접합부가 형성되고,
상기 케이스 내에서의 발생 가스에 의한 내압 상승에 의해 그 케이스가 팽창 변형한 때에, 그 팽창 변형에 의한 상기 케이스의 상벽의 상방 이동에 연동하여 상기 유도 필름의 제1 접합부가 상방으로 이동함에 의해, 상기 이동가능판의 하단과 상기 케이스의 하벽의 사이에 존재하는 유도 필름이 상방으로 이동하고, 이에 의해 상기 이동가능판이 상방으로 들어 올려져서 그 이동가능판의 천공용 돌기가 상기 케이스의 상벽을 향하여 이동하는 것으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 안전장치 부착 전기화학 디바이스. - 제1항에 있어서,
상기 유도 필름으로서, 두께 0.01㎜∼0.2㎜의 수지 필름이 사용되고, 상기 이동가능판의 두께가 0.03㎜∼3㎜인 것을 특징으로 하는 안전장치 부착 전기화학 디바이스. - 케이스의 내부에 전기화학 디바이스 본체부가 봉입되어 이루어지는 전기화학 디바이스에 있어서,
상기 케이스의 적어도 하나의 측벽과, 상기 본체부의 측면과의 간극에, 베이스판이 배치되고, 상기 베이스판은, 상기 본체부의 측면에 대해 평행형상으로 배치되고, 그 베이스판의 하방측의 일부가 상기 케이스의 내면에 접합되고,
상기 케이스의 적어도 일측벽과, 상기 베이스판과의 사이에, 상방측으로 천공용 돌기를 구비한 이동가능판이 배치되고, 상기 이동가능판은, 상기 베이스판에 대해 평행형상으로 배치되고,
상기 케이스의 하벽과 상기 본체부의 하면과의 사이에 유도 필름이 배치됨과 함께, 그 케이스의 하벽의 내면의 적어도 일부에 상기 유도 필름의 일부가 접합되어 제3 접합부가 형성되고,
상기 유도 필름은, 상기 본체부의 측면과 상기 베이스판과의 사이에 삽통되어 상방으로 연장되고, 또한 그 베이스판의 상단과 상기 케이스의 상벽의 사이에 삽통되어 하방을 향하게 하여 되접어져서 다시 하방으로 연장되어 상기 베이스판과 상기 이동가능판의 사이에 삽통 배치되고, 그 하방으로 연장된 부분의 일부가, 상기 이동가능판에 접합되어 제4 접합부가 형성되고,
상기 케이스 내에서의 발생 가스에 의한 내압 상승에 의해 그 케이스가 팽창 변형한 때에, 그 팽창 변형에 의한 상기 케이스의 하벽의 하방 이동에 연동하여 상기 유도 필름의 제3 접합부가 하방으로 이동함에 의해, 상기 베이스판과 상기 이동가능판의 사이에 존재하는 유도 필름이 상방으로 이동하고, 이에 의해 상기 이동가능판이 상방으로 들어 올려져서 그 이동가능판의 천공용 돌기가 상기 케이스의 상벽을 향하여 이동하는 것으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 안전장치 부착 전기화학 디바이스. - 제3항에 있어서,
상기 유도 필름으로서, 두께 0.01㎜∼0.2㎜의 수지 필름이 사용되고, 상기 이동가능판의 두께가 0.03㎜∼3㎜이고, 상기 베이스판의 두께가 0.05㎜∼3㎜인 것을 특징으로 하는 안전장치 부착 전기화학 디바이스. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 이동가능판은, 수지판, 세라믹판, 유리판 및 수지 피복 금속판으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 재료로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 안전장치 부착 전기화학 디바이스. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 케이스는, 외측층으로서의 내열성 수지 연신 필름층과, 내측층으로서의 열가소성 수지 미연신 필름층과, 이들 양 필름층 사이에 배설된 알루미늄박층을 포함하는 외장재로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 안전장치 부착 전기화학 디바이스. - 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 케이스의 팽창 변형량이 커진 때에, 상기 이동가능판의 천공용 돌기가 상기 케이스를 내측부터 뚫어서 통기공을 형성하여, 상기 케이스 내의 가스가, 상기 통기공을 통하여 외부로 빠짐에 의해, 내압 상승에 의한 케이스의 파열을 방지할 수 있는 것으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 안전장치 부착 전기화학 디바이스. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 이동가능판의 높이는, 상기 본체부의 측면의 높이보다 작고, 상기 이동가능판의 천공용 돌기의 선단연은, 상기 본체부의 상면과 하면과의 사이에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 안전장치 부착 전기화학 디바이스. - 케이스의 내부에 전기화학 디바이스 본체부가 봉입되어 이루어지는 전기화학 디바이스용의 안전장치로서,
상기 케이스의 적어도 하나의 측벽과 상기 본체부의 측면과의 간극에 배치되고, 상방측으로 천공용 돌기를 구비한 이동가능판과,
상기 케이스와 상기 본체부와의 사이에 배치된 유도 필름을 구비하고,
상기 이동가능판은, 상기 케이스의 측벽에 대해 평행형상으로 배치되고,
상기 케이스의 상벽과 상기 본체부의 상면과의 사이에 상기 유도 필름의 일부가 배치됨과 함께, 그 케이스의 상벽의 내면의 적어도 일부에 상기 유도 필름의 일부가 접합되어 제1 접합부가 형성되고,
상기 유도 필름은, 상기 본체부의 측면과 상기 이동가능판의 사이에 삽통되어 하방으로 연장되어 배치되고, 또한 그 이동가능판의 하단과 상기 케이스의 하벽의 사이에 삽통되어 상방을 향하게 하여 되접어져서 다시 상방으로 연장되어 배치되고, 그 상방으로 연장된 부분의 일부가, 상기 케이스의 측벽의 내면에 접합되어 제2 접합부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전기화학 디바이스용의 안전장치. - 제9항에 있어서,
상기 유도 필름으로서, 두께 0.01㎜∼0.2㎜의 수지 필름이 사용되고, 상기 이동가능판의 두께가 0.03㎜∼3㎜인 것을 특징으로 하는 전기화학 디바이스용의 안전장치. - 케이스의 내부에 전기화학 디바이스 본체부가 봉입되어 이루어지는 전기화학 디바이스용의 안전장치로서,
상기 케이스의 적어도 하나의 측벽과 상기 본체부의 측면과의 간극에 배치된 베이스판과,
상기 케이스의 적어도 하나의 측벽과 상기 베이스판과의 사이에 배치되고, 상방측으로 천공용 돌기를 구비한 이동가능판과,
상기 케이스와 상기 본체부와의 사이에 배치된 유도 필름을 구비하고,
상기 베이스판은, 상기 본체부의 측면에 대해 평행형상으로 배치되고, 상기 이동가능판은, 상기 베이스판에 대해 평행형상으로 배치되고,
상기 베이스판의 하방측의 일부가 상기 케이스의 내면에 접합되고,
상기 케이스의 하벽과 상기 본체부의 하면과의 사이에 상기 유도 필름의 일부가 배치됨과 함께, 그 케이스의 하벽의 내면의 적어도 일부에 상기 유도 필름의 일부가 접합되어 제3 접합부가 형성되고,
상기 유도 필름은, 상기 본체부의 측면과 상기 베이스판의 사이에 삽통되어 상방으로 연장되고, 또한 그 베이스판의 상단과 상기 케이스의 상벽의 사이에 삽통되어 하방을 향하게 하여 되접어져서 다시 하방으로 연장되어 상기 베이스판과 상기 이동가능판의 사이에 삽통 배치되고, 그 하방으로 연장된 부분의 일부가, 상기 이동가능판에 접합되어 제4 접합부가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 전기화학 디바이스용의 안전장치. - 제11항에 있어서,
상기 유도 필름으로서, 두께 0.01㎜∼0.2㎜의 수지 필름이 사용되고, 상기 이동가능판의 두께가 0.03㎜∼3㎜이고, 상기 베이스판의 두께가 0.05㎜∼3㎜인 것을 특징으로 하는 전기화학 디바이스용 안전장치. - 제9항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 이동가능판은, 수지판, 세라믹판, 유리판 및 수지 피복 금속판으로 이루어지는 군에서 선택되는 적어도 1종의 재료로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전기화학 디바이스용 안전장치. - 제9항 또는 제10항에 있어서,
상기 이동 가능판의 높이는, 상기 본체부의 측면의 높이보다 작고, 상기 이동 가능판의 천공용 돌기의 선단연은, 상기 본체부의 상면과 하면의 사이에 위치하고 있는 것을 특징으로 하는 전기화학 디바이스용 안전 장치.
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| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |