本實(shí)用新型涉及使用了層壓外裝件的蓄電器件用外裝體及其關(guān)聯(lián)技術(shù)。
背景技術(shù):
近年來(lái),伴隨著智能手機(jī)、平板終端等便攜設(shè)備的薄型、輕量化,作為搭載于這些便攜設(shè)備的鋰離子二次電池、鋰聚合物二次電池的外裝件,使用了用在金屬箔的兩個(gè)面上貼合了樹(shù)脂膜的層壓外裝件制造而成的外裝體來(lái)代替以往的金屬罐。另外,研究了:在使用于混合動(dòng)力汽車或電動(dòng)汽車、風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)光發(fā)電、夜間電機(jī)的蓄電用的大型電池或電容器(condenser)、電容(capacitor)等功率器件中,使用層壓外裝件作為外裝體的材料。
一般來(lái)說(shuō),層壓外裝件制外裝體與金屬罐相比較薄、重量輕,且成形和密封容易,容易處理,但在使用作為上述蓄電器件的外裝體的情況下,由于金屬面沒(méi)有向外部露出,所以不能夠像干電池那樣將外裝體使用作為導(dǎo)體。因此,如圖10A和圖10B所示,經(jīng)常從外裝體內(nèi)拉出進(jìn)行了絕緣處理的極耳并通過(guò)焊接等連線,電池本身用膠帶等固定在襯底或框體上。
由于層壓外裝件在層的中心使用了金屬箔,所以如果能夠通過(guò)除去樹(shù)脂層而使金屬箔露出,則有可能能夠?qū)⑵淅米鳛閷?dǎo)體或焊接部等。
作為不切割層壓外裝件的金屬箔而僅切割樹(shù)脂層的技術(shù),在將食品或醫(yī)療器具包裝為密封狀態(tài)的包裝袋中,有如下易開(kāi)封包裝袋,通過(guò)激光加工或利用金屬刀的機(jī)械加工在樹(shù)脂層上加工裂縫,從而能夠用單手開(kāi)封(參照專利文獻(xiàn)1)。
在先技術(shù)文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)
專利文獻(xiàn)1:國(guó)際公開(kāi)WO2009/090930號(hào)公報(bào)
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
實(shí)用新型要解決的問(wèn)題
專利文獻(xiàn)1是用于沿剖面方向切斷層壓外裝件而開(kāi)封包裝袋的技術(shù),不能夠應(yīng)用于除去樹(shù)脂層而使金屬箔露出。假設(shè)在樹(shù)脂層上照射激光也僅形成線狀的裂縫,不能呈面狀地除去樹(shù)脂層而使可焊接的面積的金屬箔露出。另外,要使激光往返而以不殘留樹(shù)脂的方式呈面狀地?zé)袠?shù)脂層非常費(fèi)工夫。因此,使層壓外裝件的金屬箔呈面狀露出而利用作為蓄電器件的導(dǎo)體很困難。
用于解決問(wèn)題的手段
本實(shí)用新型鑒于上述技術(shù)背景,其目的在于提供一種在構(gòu)成外裝體的層壓外裝件的一部分上具有金屬層呈面狀露出的金屬露出部,并能夠?qū)⒃摻饘俾冻霾坷米鳛閷?dǎo)電部的蓄電器件用外裝體及其關(guān)聯(lián)技術(shù)。
即,本實(shí)用新型具有下述[1]~[8]記載的結(jié)構(gòu)。
[1]一種蓄電器件用外裝體,其特征在于,通過(guò)使夾著金屬箔層在一個(gè)面上貼合耐熱性樹(shù)脂層而在另一個(gè)面上貼合熱熔接性樹(shù)脂層而成的層壓外裝件的熱熔接性樹(shù)脂層彼此朝向內(nèi)側(cè)對(duì)準(zhǔn),并將邊緣部熱密封,形成收納器件主體的收納室,
被熱密封的層壓外裝件的一方向所述收納室外延長(zhǎng)而形成熱熔接性樹(shù)脂層露出的導(dǎo)電用凸緣,在該導(dǎo)電用凸緣上具有除去熱熔接性樹(shù)脂層的至少一部分而金屬箔層露出的外部導(dǎo)電部,在具有所述外部導(dǎo)電部的層壓外裝件在收納室內(nèi)具有除去熱熔接性樹(shù)脂層的一部分而金屬箔層露出的內(nèi)部導(dǎo)電部。
[2]根據(jù)前項(xiàng)1所述的蓄電器件用外裝體,所述外裝體利用兩張層壓外裝件形成收納室,至少一方的層壓外裝件具有導(dǎo)電用凸緣、外部導(dǎo)電部以及內(nèi)部導(dǎo)電部。
[3]根據(jù)前項(xiàng)2所述的蓄電器件用外裝體,所述兩張層壓外裝件分別具有導(dǎo)電用凸緣、外部導(dǎo)電部以及內(nèi)部導(dǎo)電部。
[4]根據(jù)前項(xiàng)3所述的蓄電器件用外裝體,所述兩個(gè)導(dǎo)電用凸緣形成為收納室的不同的邊。
[5]根據(jù)前項(xiàng)1所述的蓄電器件用外裝體,將單張的層壓外裝件對(duì)折而形成所述外裝體的收納室。
[6]一種蓄電器件,其特征在于,在前項(xiàng)1~5中的任一項(xiàng)所述的蓄電器件用外裝體的收納室中收納器件主體,且所述器件主體的電極與外裝體的內(nèi)部導(dǎo)電部導(dǎo)通。
[7]根據(jù)前項(xiàng)6所述的蓄電器件,所述器件主體的電極與外裝體的內(nèi)部導(dǎo)電部通過(guò)物理接觸、粘結(jié)、超聲波焊接中的任一種而導(dǎo)通。
[8]一種裝置,其特征在于,前項(xiàng)6所述的蓄電器件的外部導(dǎo)電部與電路直接接觸并連接。
實(shí)用新型的效果
由于上述[1][2]所述的蓄電器件用外裝體的與器件主體連接的導(dǎo)電部作為外裝體的一部分形成于收納室的內(nèi)外,所以能夠消除正極和負(fù)極中的至少一方的極耳。通過(guò)消除極耳,能夠使蓄電器件輕量化和小型化,且能夠削減材料成本。另外,由于也能夠縮小蓄電器件與其他器件的連接空間,所以搭載蓄電器件的裝置也能夠輕量化和小型化。另外,由于在熱密封部外裝體的熱熔接性樹(shù)脂層彼此直接接合而不隔著極耳,所以能夠防止由接合不良導(dǎo)致的電解液泄漏的事故,且能夠消除容易在極耳附近發(fā)生的短路。
另外,作為蓄電器件的向各種裝置的安裝方法,也能夠像干電池那樣采用在保持件上嵌入蓄電器件這樣的簡(jiǎn)單的安裝方法。
另外,由于外部導(dǎo)電部和內(nèi)部導(dǎo)電部均形成在熱熔接性樹(shù)脂層,與將外部導(dǎo)電部形成為耐熱性樹(shù)脂層相比,層壓外裝體制造的作業(yè)效率較高。
由于上述[3]所述的蓄電器件用外裝體在外裝體的收納室的內(nèi)外具有兩組導(dǎo)電部,所以能夠消除正極和負(fù)極雙方的極耳,達(dá)到上述效 果。
由于上述[4]所述的蓄電器件用外裝體的正極和負(fù)極設(shè)置于收納室的不同的邊且兩極分離,所以能夠防止正負(fù)兩極的非本意的接觸,并防止短路事故的發(fā)生。
由于上述[5]所述的蓄電器件用外裝體在外裝體的收納室的內(nèi)外具有一組導(dǎo)電部,所以能夠消除正極和負(fù)極中的一方的極耳,達(dá)到上述效果。
由于上述[6][7]所述的蓄電器件使用了[1]~[5]中的任一項(xiàng)所述的外裝體,所以達(dá)到上述效果。
由于上述[8]所述的電子裝置的蓄電器件與電路直接接觸并連接,所以能夠小型化。
附圖說(shuō)明
圖1是本實(shí)用新型的蓄電器件用外裝體的一實(shí)施方式的立體圖。
圖2是構(gòu)成圖1的外裝體的層壓外裝件的剖視圖。
圖3是本實(shí)用新型的蓄電器件用外裝體的另一實(shí)施方式的立體圖。
圖4是本實(shí)用新型的蓄電器件用外裝體的另一實(shí)施方式的立體圖。
圖5是表示層壓外裝件的金屬露出部的形成方法的剖視圖。
圖6是表示層壓外裝件的金屬露出部的另一形成方法的剖視圖。
圖7A是使用了圖1的外裝體的層壓外裝電池的俯視圖。
圖7B是圖7A的7B-7B線剖視圖。
圖8A是使用了圖2的外裝體的層壓外裝電池的俯視圖。
圖8B是圖8A的8B-8B線剖視圖。
圖8C是圖8A的8C-8C線剖視圖。
圖9A是使用了圖4的外裝體的層壓外裝電池的俯視圖。
圖9B是圖9A的9B-9B線剖視圖。
圖10A是比較例1的層壓外裝電池的俯視圖。
圖10B是圖10A的10B-10B線剖視圖。
圖11是電池主體的制造方法的說(shuō)明圖。
圖12是實(shí)施例1的外裝體的主體的制造工序圖。
圖13是實(shí)施例1的外裝體的蓋體的制造工序圖。
標(biāo)號(hào)說(shuō)明
1、2、3…外裝體
10…層壓外裝件
11…金屬箔層
12、14…粘結(jié)劑
13…耐熱性樹(shù)脂層
15…熱熔接性樹(shù)脂層
16…金屬露出部
20…主體
26、31、56…導(dǎo)電用凸緣
27、32、57…外部導(dǎo)電部
28、33、58…內(nèi)部導(dǎo)電部
30…蓋板
40…收納室
41…熱密封部
50…主體部
70…裸裝單元(電池主體、器件主體)
71…負(fù)電極
72…正電極
74…導(dǎo)電性粘結(jié)劑
75…負(fù)極極耳
76…正極極耳
101、102、103、104…層壓外裝電池
具體實(shí)施方式
[蓄電器件用外裝體]
在圖1、3、4中示出本實(shí)用新型的蓄電器件用外裝體的三個(gè)實(shí)施方式。
在以下說(shuō)明中,標(biāo)注了相同標(biāo)號(hào)的部件表示同一物或等同物,省略重復(fù)的說(shuō)明。
(第一外裝體)
圖1所示的外裝體1由主體20和蓋板30構(gòu)成,所述主體20為將圖2的層壓外裝件10立體成形而成,所述蓋板30由平坦的層壓外裝件10構(gòu)成。
如圖2所示,所述層壓外裝件10的耐熱性樹(shù)脂層13經(jīng)由粘結(jié)劑12貼合在金屬箔層11的一個(gè)面上,熱熔接性樹(shù)脂層15經(jīng)由粘結(jié)劑14貼合在另一個(gè)面上。另外,所述層壓外裝件10具有沒(méi)有熱熔接性樹(shù)脂層15和粘結(jié)劑14而金屬箔層11露出而成的金屬露出部16。所述金屬露出部16形成在外裝體1的主體20和蓋板30的所需位置,根據(jù)組裝狀態(tài)下的位置,成為外部導(dǎo)電部或內(nèi)部導(dǎo)電部。
所述主體20具有通過(guò)在所述層壓外裝件10上實(shí)施拉伸成形或拉深成形等加工而立體成形而成的凹部21,并具有從凹部21的開(kāi)口緣向外方大致水平地延伸的凸緣22、23、24、25。四條邊中的一個(gè)凸緣22形成為寬度比其他三條邊的凸緣23、24、25寬。另一方面,所述蓋板30是由層壓外裝件10構(gòu)成的平坦的薄片,形成為與主體20的平面尺寸同尺寸。
所述外裝體1以在主體20的凹部21的開(kāi)口側(cè)覆蓋蓋板30的方式組裝,所述主體20和蓋板30加工成熱熔接性樹(shù)脂層15成為相互的對(duì)置面。即,將層壓外裝件10的熱熔接性樹(shù)脂層15彼此朝向內(nèi)側(cè)而形成外裝體1。
雖然所述主體20和蓋板30的平面尺寸為同尺寸,但沿著長(zhǎng)方形的長(zhǎng)度方向錯(cuò)開(kāi)位置而將它們組裝。通過(guò)該組裝,凹部21被封閉而形成收納室40,在收納室40的周圍,主體20和蓋板30的熱熔接性樹(shù)脂層15彼此重疊的部分成為裸裝單元裝填后的熱密封部41(參照 圖7A)。另外,通過(guò)將主體20和蓋板30錯(cuò)開(kāi)地組裝,在外裝體1的兩端,產(chǎn)生主體20或蓋板30向收納室40外延長(zhǎng)而熱熔接性樹(shù)脂層15露出的部分。在本實(shí)用新型中,將熱熔接性樹(shù)脂層15露出的部分利用作為導(dǎo)電用凸緣。在主體20中,寬度較寬的凸緣22的外側(cè)部分向收納室40外延長(zhǎng)而成為導(dǎo)電用凸緣26。在蓋板30上,與主體20的導(dǎo)電用凸緣26對(duì)置的邊的邊緣部向收納室40外延長(zhǎng)而成為導(dǎo)電用凸緣31。
主體20和蓋板30分別具有兩個(gè)上述層壓外裝件10的金屬露出部16。主體20在導(dǎo)電用凸緣26和凹部21的底面上具有金屬露出部,導(dǎo)電用凸緣26的金屬露出部是向收納室40外露出的外部導(dǎo)電部27,凹部21底面的金屬露出部是收納室40內(nèi)的內(nèi)部導(dǎo)電部28。蓋板30在導(dǎo)電用凸緣31和堵塞主體20的凹部21的部分具有金屬露出部,導(dǎo)電用凸緣31的金屬露出部是向收納室40外露出的外部導(dǎo)電部32,堵塞凹部21的部分的金屬露出部是收納室40內(nèi)的內(nèi)部導(dǎo)電部33。即,所述外裝體1具有兩組經(jīng)由金屬箔層11與收納室40的內(nèi)外導(dǎo)通的導(dǎo)電部,兩組導(dǎo)電部相互絕緣。
(第二外裝體)
圖3所示的外裝體2的具有俯視長(zhǎng)方形的凹部51的主體部50與覆蓋所述凹部51的蓋板部60由一張層壓外裝件10一體地形成。所述主體部50具有從凹部51的四條邊的開(kāi)口緣向外方延伸的凸緣52、53、54、55,通過(guò)將主體部50和蓋板部60對(duì)折而組裝,凹部51被封閉而形成收納室40。另外,四條邊的凸緣52、53、54、55中的作為折彎線的對(duì)置邊的凸緣53的一部分向外方延長(zhǎng)并從折彎的蓋板60突出,設(shè)為熱熔接性樹(shù)脂層15露出的導(dǎo)電用凸緣56。另外,收納室40周圍的三條邊的熱熔接性樹(shù)脂層15彼此重疊的部分成為裸裝單元裝填后的熱密封部41(參照?qǐng)D8A)。
層壓外裝件10的金屬露出部16形成在所述導(dǎo)電用凸緣56和凹部51底面這兩個(gè)位置,導(dǎo)電用凸緣56的金屬露出部是向收納室40外露出的外部導(dǎo)電部57,凹部51底面的金屬露出部是收納室40內(nèi)的 內(nèi)部導(dǎo)電部58。即,所述外裝體2具有經(jīng)由金屬箔層11與收納室40的內(nèi)外導(dǎo)通的一組導(dǎo)電部。
(第三外裝體)
由兩個(gè)部件構(gòu)成的蓄電器件用外裝體僅在一方的部件上形成外部導(dǎo)電部和內(nèi)部導(dǎo)電部,作為另一方的部件,能夠使用沒(méi)有金屬露出部的層壓外裝件。圖4所示的外裝體3是將圖1的外裝體1的主體20和由沒(méi)有金屬露出部的層壓外裝件構(gòu)成的蓋板35組合而成的外裝體。由于所述蓋板35形成為主體20的除去導(dǎo)電用凸緣22的平面尺寸,當(dāng)在主體20上覆蓋蓋板35時(shí),導(dǎo)電用凸緣22向收納室40外露出。即,所述外裝體3具有經(jīng)由金屬箔層11與收納室40的內(nèi)外導(dǎo)通的一組導(dǎo)電部。
另外,所述蓄電器件用外裝體1、2、3是在導(dǎo)電用凸緣26、31、56的一部分形成了外部導(dǎo)電部27、32、57的例子,也能夠使導(dǎo)電用凸緣整個(gè)區(qū)域的金屬箔層露出而形成外部導(dǎo)電部。
[層壓外裝件的構(gòu)成材料]
只要能夠使用作為蓄電器件的外裝件,構(gòu)成層壓外裝件10的各層的材料能夠使用任意的材料。優(yōu)選的材料如下。
(耐熱性樹(shù)脂層)
作為構(gòu)成成為外裝體的外側(cè)層的耐熱性樹(shù)脂層13的耐熱性樹(shù)脂,使用在將外裝件熱密封時(shí)的熱密封溫度下不會(huì)熔融的耐熱性樹(shù)脂。作為所述耐熱性樹(shù)脂,優(yōu)選使用具有比構(gòu)成熱熔接性樹(shù)脂層15的熱熔接性樹(shù)脂的熔點(diǎn)高10℃以上的熔點(diǎn)的耐熱性樹(shù)脂,特別優(yōu)選具有比熱熔接性樹(shù)脂的熔點(diǎn)高20℃以上的熔點(diǎn)的耐熱性樹(shù)脂。
作為所述耐熱性樹(shù)脂層13,不特別限定,例如可以舉出聚酰胺膜、聚酯膜等,優(yōu)選使用它們的拉伸膜。其中,由于成形性和強(qiáng)度的原因,特別優(yōu)選雙軸拉伸聚酰胺膜或雙軸拉伸聚酯膜,或包含它們的多層膜,進(jìn)一步優(yōu)選使用將雙軸拉伸聚酰胺膜和雙軸拉伸聚酯膜貼合而成的多層膜。作為所述聚酰胺膜,不特別限定,例如可列舉6-聚酰胺膜、6,6-聚酰胺膜、MXD聚酰胺膜等。另外,作為雙軸拉伸聚酯膜,可列 舉雙軸拉伸聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯(PBT)膜、雙軸拉伸聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)膜等。另外,耐熱性樹(shù)脂層13可以用單層形成,或者例如也可以用由PET膜/聚酰胺膜構(gòu)成的多層形成。
另外,為了使耐熱性樹(shù)脂層13的表面的平滑性提高而提高與成形用模具的滑動(dòng)性,也優(yōu)選配比潤(rùn)滑劑和/或固體微粒。
所述耐熱性樹(shù)脂層13的厚度優(yōu)選為9μm~50μm。通過(guò)將耐熱性樹(shù)脂層13的厚度設(shè)為9μm以上,作為蓄電器件用外裝體,能夠確保足夠的強(qiáng)度,通過(guò)設(shè)為50μm以下,能夠減小立體成形時(shí)的應(yīng)力并使成形性提高。特別優(yōu)選的耐熱性樹(shù)脂層13的厚度為10μm~30μm。
(熱熔接性樹(shù)脂層)
作為內(nèi)側(cè)層的熱熔接性樹(shù)脂層15相對(duì)于在鋰離子二次電池等中使用的腐蝕性強(qiáng)的電解液等也具備優(yōu)異的耐藥劑性,并且承擔(dān)給外裝件賦予熱密封性的作用。
作為所述熱熔接性樹(shù)脂層15,不特別限定,由于耐藥劑性和熱密封性的原因,優(yōu)選由聚乙烯、聚丙烯、烯烴類共聚物、它們的酸改性物以及離聚物構(gòu)成。另外,作為烯烴類共聚物,能夠例示EVA(乙烯·乙酸乙烯酯共聚物)、EAA(乙烯·丙烯酸共聚物)、EMAA(乙烯·甲基丙烯酸共聚物)。另外,也能夠使用聚酰胺膜(例如尼龍12)或聚酰亞胺膜。
另外,與耐熱性樹(shù)脂層13相同,為了提高表面的平滑性,所述熱熔接性樹(shù)脂層15也優(yōu)選配比潤(rùn)滑劑和/或固體微粒。
所述熱熔接性樹(shù)脂層15的厚度優(yōu)選設(shè)定為20μm~80μm。通過(guò)設(shè)為20μm以上,能夠充分防止針孔的發(fā)生,并且通過(guò)設(shè)定為80μm以下,能夠降低樹(shù)脂使用量而可實(shí)現(xiàn)成本降低。其中,所述熱熔接性樹(shù)脂層15的厚度特別優(yōu)選設(shè)定為20μm~50μm。此外,所述熱熔接性樹(shù)脂層15既可以是單層,也可以是多層。作為多層膜,能夠例示在嵌段聚丙烯膜的兩個(gè)面上層疊了無(wú)規(guī)聚丙烯膜而成的三層膜。
(金屬箔層)
所述金屬箔層11承擔(dān)向?qū)訅和庋b件10賦予阻止氧氣或水分侵入的氣體阻擋性的作用。另外,在本實(shí)用新型中,由于將金屬露出部利用作為導(dǎo)電部,所以使用導(dǎo)電性良好的金屬箔。例如,可列舉鋁箔、銅箔、鎳箔、不銹鋼箔、或者它們的包覆箔、它們的退火箔或未退火箔等。另外,也優(yōu)選使用用鎳、錫、銅、鉻等導(dǎo)電性金屬電鍍而成的金屬箔,例如電鍍的鋁箔。所述導(dǎo)電性電鍍皮膜形成在金屬箔層的至少與金屬露出部對(duì)應(yīng)的部分即可。另外,所述金屬箔層11也優(yōu)選實(shí)施下述的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理作為表面處理而形成化學(xué)轉(zhuǎn)化皮膜。
(金屬箔層的化學(xué)轉(zhuǎn)化皮膜)
層壓外裝件10的外側(cè)層和內(nèi)側(cè)層是由樹(shù)脂構(gòu)成的層,雖然是極微量,光、氧氣以及液體有可能從外裝體的外部進(jìn)入這些樹(shù)脂層中,內(nèi)容物(電池的電解液等)有可能從內(nèi)部滲入。另外,有可能在外裝體的內(nèi)部導(dǎo)電部上附著內(nèi)容物。當(dāng)侵入物或內(nèi)容物到達(dá)金屬箔層11時(shí),成為金屬箔層的腐蝕原因。本實(shí)用新型的層壓外裝件10通過(guò)在金屬箔層11的表面形成耐腐蝕性高的化學(xué)轉(zhuǎn)化皮膜,能夠?qū)崿F(xiàn)金屬箔層11的耐腐蝕性提高。
化學(xué)轉(zhuǎn)化皮膜是通過(guò)在金屬箔表面實(shí)施化學(xué)轉(zhuǎn)化處理而形成的皮膜,例如,能夠通過(guò)在金屬箔上實(shí)施鉻酸鹽處理、使用了鋯化合物的無(wú)鉻型化學(xué)轉(zhuǎn)化處理而形成。例如,在鉻酸鹽處理的情況下,在進(jìn)行了脫脂處理的金屬箔的表面上涂敷下述1)~3)中任一混合物的水溶液后使之干燥。
1)磷酸、鉻酸、氟化物的金屬鹽和氟化物的非金屬鹽中的至少一方的混合物
2)磷酸、丙烯酸類樹(shù)脂、脫乙酰殼多糖衍生物樹(shù)脂和酚醛類樹(shù)脂中的任一種、鉻酸和鉻(III)鹽中的至少一方的混合物
3)磷酸、丙烯酸類樹(shù)脂、脫乙酰殼多糖衍生物樹(shù)脂、酚醛類樹(shù)脂中的任一種、鉻酸和鉻(III)鹽中的至少一方、氟化物的金屬鹽和氟化物的非金屬鹽中的至少一方的混合物
所述化學(xué)轉(zhuǎn)化皮膜中,作為鉻附著量,優(yōu)選為0.1mg/m2~ 50mg/m2,特別優(yōu)選為2mg/m2~20mg/m2。利用該厚度和鉻附著量的化學(xué)轉(zhuǎn)化皮膜,可形成高耐腐蝕性的層壓外裝件。
此外,在金屬箔層11的任一個(gè)面上具有化學(xué)轉(zhuǎn)化皮膜的層壓外裝件也包含于本實(shí)用新型。
所述金屬箔層11的厚度優(yōu)選為20μm~200μm。通過(guò)設(shè)為20μm以上,能夠防止制造金屬箔時(shí)的擠壓時(shí)或熱密封時(shí)發(fā)生針孔或破裂,并且通過(guò)設(shè)為200μm以下,能夠減小拉伸成形時(shí)或拉深成形時(shí)的應(yīng)力而能夠使成形性提高。另外,通過(guò)將金屬箔層11的厚度設(shè)為200μm以下,能夠抑制重量增加和材料成本。
(粘結(jié)劑)
作為耐熱性樹(shù)脂層13側(cè)的粘結(jié)劑12,例如,優(yōu)選使用包含由作為主劑的聚酯樹(shù)脂和作為固化劑的多官能異氰酸酯化合物得到的二液固化型聚酯-氨基甲酸酯類樹(shù)脂或者聚醚-氨基甲酸酯類樹(shù)脂的粘結(jié)劑。
另一方面,作為熱熔接性樹(shù)脂層15側(cè)的粘結(jié)劑14,例如,可列舉由聚氨酯類粘結(jié)劑、丙烯酸類粘結(jié)劑、環(huán)氧類粘結(jié)劑、聚烯烴類粘結(jié)劑、彈性體類粘結(jié)劑、氟類粘結(jié)劑等形成的粘結(jié)劑。其中,優(yōu)選使用丙烯酸類粘結(jié)劑、聚烯烴類粘結(jié)劑,在該情況下,能夠使層壓外裝件10的耐電解液性和水蒸氣阻擋性提高。另外,在使用層壓外裝體作為電池殼體的情況下,優(yōu)選使用酸改性的聚丙烯或聚乙烯等粘結(jié)劑。
另外,層壓外裝件10的總厚度優(yōu)選在50μm~300μm的范圍內(nèi)。如果總厚度小于50μm,則在成形時(shí)和熱密封時(shí)容易發(fā)生破裂或針孔。另外,當(dāng)總厚度超過(guò)300μm時(shí),成形性有可能下降。當(dāng)層壓外裝件變厚時(shí),材料成本變高,重量也變重。
(金屬露出部的形成方法)
層壓外裝件10中的金屬露出部16的形成方法不特別限定。但是,由于金屬露出部是用于器件主體或其他器件導(dǎo)通的連接位置,為了可靠地得到導(dǎo)通,優(yōu)選金屬箔層呈面狀露出。以下,說(shuō)明使金屬箔層11 呈面狀露出的方法例。
(1)利用眾所周知的方法,用粘結(jié)劑12在金屬箔層11的一個(gè)面上貼合耐熱性樹(shù)脂層13,用粘結(jié)劑14在另一個(gè)面上貼合熱熔接性樹(shù)脂層15而制造五層結(jié)構(gòu)的層壓外裝件。在該層壓外裝件的熱熔接性樹(shù)脂層15側(cè)的面上照射激光而燒灼除去熱熔接性樹(shù)脂層15和粘結(jié)劑14,使金屬箔層11露出。
(2)如圖5所示,在金屬箔層11與熱熔接性樹(shù)脂層15的貼合的工序中,預(yù)先在與金屬露出部16對(duì)應(yīng)的部分形成不涂布粘結(jié)劑14的未涂布部分17,并貼合熱熔接性樹(shù)脂層15。然后,在所述未涂布部分17的周圍的熱熔接性樹(shù)脂層15加工切口,除去未涂布部分17上的熱熔接性樹(shù)脂層15a。由于在未涂布部分17上未涂布粘結(jié)劑14,通過(guò)熱熔接性樹(shù)脂層15a的除去,金屬箔層11露出而形成金屬露出部16。
在上述方法中,為了容易判別未涂布部分17,也可以在粘結(jié)劑14在配比顏料或著色劑。
使用粘結(jié)劑12,用眾所周知的方法來(lái)進(jìn)行所述金屬箔層11與耐熱性樹(shù)脂層13的貼合。
(3)如圖6所示,在金屬箔層11與熱熔接性樹(shù)脂層15的貼合的工序中,預(yù)先在與金屬露出部16對(duì)應(yīng)的部分貼附膠帶18,之后涂布粘結(jié)劑14并貼合熱熔接性樹(shù)脂層15。然后,在膠帶18周圍的熱熔接性樹(shù)脂層15加工切口而除去熱熔接性樹(shù)脂層15a。由于膠帶18與熱熔接性樹(shù)脂層15利用粘結(jié)劑14接合,膠帶18與熱熔接性樹(shù)脂層15a一起被除去。通過(guò)熱熔接性樹(shù)脂層15a和膠帶18的除去,金屬箔層11露出而形成金屬露出部16。向熱熔接性樹(shù)脂層15的切口通過(guò)激光照射、利用刀具的切斷等來(lái)進(jìn)行。
也可以對(duì)金屬箔層11涂布粘結(jié)阻礙劑來(lái)代替所述膠帶18的貼附。
使用粘結(jié)劑12,用眾所周知的方法來(lái)進(jìn)行所述金屬箔層11與耐熱性樹(shù)脂層13的貼合。
在將層壓外裝件10立體成形的情況下,在用上述方法在所需位置形成金屬露出部16后進(jìn)行立體成形,在立體成形后裁剪成所需尺寸。
[蓄電器件]
在圖7A~圖9B中示出使用了上述外裝體1、2、3的層壓外裝電池101、102、103。
在層壓外裝電池101、102、103中,裸裝單元70是共同的,是在負(fù)電極71與正電極72之間在隔著隔膜73的狀態(tài)下層疊為多層而成的層疊體。
在以下說(shuō)明中,標(biāo)注了相同標(biāo)號(hào)的部件表示同一物或等同物,省略重復(fù)的說(shuō)明。另外,圖7B、8B、8C、9B僅圖示構(gòu)成外裝體1、2、3的層壓外裝件10的金屬箔層11、耐熱性樹(shù)脂層13以及熱熔接性樹(shù)脂層15,省略了粘結(jié)劑12、14的圖示。
所述層壓外裝電池101、102、103與本實(shí)用新型的蓄電器件對(duì)應(yīng),裸裝單元與器件主體對(duì)應(yīng)。
(第一層壓外裝電池)
在圖7A和圖7B中示出在圖1的外裝體1中裝填了裸裝單元70而成的第一層壓電池101。
裸裝單元70的正電極72在下表面露出,負(fù)電極71在上表面露出。
所述層壓外裝電池101通過(guò)在組裝外裝體1的過(guò)程中在外裝體1的收納室40內(nèi)裝填裸裝單元70而制造。詳細(xì)情況如下。
(1)使在裸裝單元70的下表面露出的正電極72與主體20的凹部21內(nèi)的內(nèi)部導(dǎo)電部28導(dǎo)通。另一方面,使在裸裝單元70的上表面露出的負(fù)電極71與蓋板30的內(nèi)部導(dǎo)電部33導(dǎo)通。不限定導(dǎo)通方法。如果通過(guò)使正電極72或負(fù)電極71與內(nèi)部導(dǎo)電部28、33物理地接觸則能夠得到導(dǎo)通,也能夠通過(guò)利用導(dǎo)電性粘結(jié)劑的粘結(jié)、超聲波接合等使兩者結(jié)合。圖7B示出了利用導(dǎo)電性粘結(jié)劑74的粘結(jié)例。如果通過(guò)粘結(jié)或接合使之導(dǎo)通,則由于在組裝工序中正電極72或負(fù)電 極71不會(huì)非本意地從內(nèi)部導(dǎo)電部28、33脫離,所以作業(yè)性提高。另外,通過(guò)粘結(jié)或接合,在組裝后也保持了穩(wěn)定的導(dǎo)通狀態(tài)。
(2)將裸裝單元70裝填在主體20的凹部21中,并覆蓋蓋板30。
(3)將所述凹部21周圍的四條邊的凸緣22、23、24、25中的三條邊熱密封,從未密封邊向收納室40內(nèi)注入電解液。此時(shí),優(yōu)選將沒(méi)有導(dǎo)電用凸緣26、31的邊作為未密封邊,從外部導(dǎo)電部27、32以外的邊注入電解液,能夠減小在注入作業(yè)時(shí)電解液附著于外部導(dǎo)電部27、32的危險(xiǎn)性。
(4)將未密封邊的凸緣熱密封。由此,在收納室40的整個(gè)外周形成熱密封部41,裸裝單元70和電解液密封在收納室40內(nèi)部。
所述第一層壓外裝電池101的裸裝單元70的正電極72與外裝體1的主體20的內(nèi)部導(dǎo)電部28導(dǎo)通,構(gòu)成主體20的層壓外裝件10的金屬箔層11成為導(dǎo)體而與外部導(dǎo)電部27導(dǎo)通。另外,裸裝單元70的負(fù)電極71與外裝體1的蓋板30的內(nèi)部導(dǎo)電部33導(dǎo)通,構(gòu)成蓋板30的層壓外裝件10的金屬箔層11成為導(dǎo)體而與外部導(dǎo)電部32導(dǎo)通。通過(guò)該構(gòu)造,能夠經(jīng)由外裝體1的外部導(dǎo)電部27、32向?qū)訅和庋b電池101充放電。
(第二層壓外裝電池)
在圖8A~圖8C中示出在圖3的外裝體2中裝填了裸裝單元70而成的第二層壓外裝電池102。
所述外裝體2由一張層壓外裝件10構(gòu)成,與收納室40的內(nèi)外導(dǎo)通的導(dǎo)電部為一組,所以裸裝單元70的負(fù)電極71和正電極72的一方連接極耳并拉出到外裝體2外而得到導(dǎo)通路徑。在圖示例子中,裸裝單元70的正電極72通過(guò)導(dǎo)電性粘結(jié)劑74與內(nèi)部導(dǎo)電部58粘結(jié)。另一方面,在負(fù)電極71上連接有負(fù)極極耳75。所述75a為金屬板,75b為隔著熱密封部41的樹(shù)脂膜。
所述第二層壓外裝電池102的組裝步驟如以下。
(1)將負(fù)極極耳75與裸裝單元70的負(fù)電極71連接。不限定連接方法,利用超聲波接合等進(jìn)行。
(2)使在裸裝單元70的下表面露出的正電極72與外裝體2的主體部50的凹部51內(nèi)的內(nèi)部導(dǎo)電部58導(dǎo)通。圖8B示出了利用導(dǎo)電性粘結(jié)劑74的粘結(jié)例。
(3)以從凸緣53拉出負(fù)極極耳75的方式在主體部50的凹部51裝填裸裝單元70,并覆蓋蓋板部60。
(4)將所述凹部51周圍的四條邊的凸緣中的三條邊熱密封,從未密封邊向收納室40內(nèi)注入電解液。此時(shí),未密封邊優(yōu)選設(shè)為沒(méi)有外部導(dǎo)電部57和負(fù)極極耳75的凸緣52或凸緣54,能夠減少在注入作業(yè)時(shí)電解液附著于外部導(dǎo)電部57或負(fù)極極耳75的危險(xiǎn)性。
(5)將未密封邊的凸緣熱密封。由此,在收納室40的整個(gè)外周形成熱密封部41,裸裝單元70和電解液密封在收納室40內(nèi)部。
所述第二層壓外裝電池102的裸裝單元70的正電極72與外裝體2的內(nèi)部導(dǎo)電部58導(dǎo)通,構(gòu)成外裝體2的層壓外裝件10的金屬箔層11成為導(dǎo)體而與外部導(dǎo)電部57導(dǎo)通。另外,裸裝單元70的負(fù)電極71經(jīng)由負(fù)極極耳75得到與外裝體2外的導(dǎo)通。由于外裝體2用一張層壓外裝件10形成,電極的一方需要使用極耳,與上述第一層壓外裝電池101比較,雖然小型輕量化效果、與其他器件的連接用空間的縮小效果較小,但能得到相應(yīng)的效果。另外,由于外裝體2用一張層壓外裝件10形成,所以組裝作業(yè)簡(jiǎn)單。
(第三層壓外裝電池)
在圖9A和圖9B中示出在圖4的外裝體3中裝填了裸裝單元70而成的第三層壓外裝電池103。
由于所述外裝體3具有的與收納室40的內(nèi)外導(dǎo)通的導(dǎo)電部為一組,裸裝單元70的負(fù)電極71和正電極72的一方連接極耳并向外裝體3外拉出。在圖示例子中,裸裝單元70的正電極72通過(guò)導(dǎo)電性粘結(jié)劑74與內(nèi)部導(dǎo)電部28粘結(jié)。另一方面,在負(fù)電極71上連接有負(fù)極極耳75。
所述第三層壓外裝電池103的組裝步驟如以下。
(1)將極耳75與裸裝單元70的負(fù)電極71連接。
(2)使在裸裝單元70的下表面露出的正電極72與外裝體3的主體20的凹部21內(nèi)的內(nèi)部導(dǎo)電部28導(dǎo)通。
(3)以從與導(dǎo)電用凸緣26對(duì)置的凸緣24拉出負(fù)極極耳75的方式,在主體20的凹部21內(nèi)裝填裸裝單元70,并覆蓋蓋板35。以如下方式覆蓋蓋板35:在拉出負(fù)極極耳75的一側(cè)將蓋板35的端部與凸緣24的端部對(duì)準(zhǔn),且導(dǎo)電用凸緣26露出。
(4)將所述凹部21周圍的四條邊的凸緣22、23、24、25中的三條邊熱密封,從未密封邊向收納室40內(nèi)注入電解液。此時(shí),優(yōu)選將未拉出導(dǎo)電用凸緣26和負(fù)極極耳75的邊作為未密封邊,并從沒(méi)有外部導(dǎo)電部27和負(fù)極極耳75的邊注入電解液。
(5)將未密封邊的凸緣熱密封。由此,在收納室40的整個(gè)外周形成熱密封部41,裸裝單元70和電解液密封在收納室40內(nèi)部。
所述第三層壓外裝電池103的裸裝單元70的正電極72與主體20的內(nèi)部導(dǎo)電部28導(dǎo)通,構(gòu)成主體20的層壓外裝件10的金屬箔層11成為導(dǎo)體而與外部導(dǎo)電部27導(dǎo)通。另外,裸裝單元70的負(fù)電極71經(jīng)由負(fù)極極耳75得到與外裝體3外的導(dǎo)通。
如上所述,由于本實(shí)用新型的蓄電器件的與器件主體連接的導(dǎo)電部作為外裝體的一部分形成于收納室的內(nèi)外,所以能夠消除極耳。如果在外裝體上形成至少一組導(dǎo)電部,則能夠消除正電極和負(fù)電極中的至少一方的極耳。通過(guò)消除極耳,能夠使蓄電器件輕量化和小型化,且能夠削減材料成本。另外,由于也能夠縮小蓄電器件與其他器件的連接空間,所以搭載蓄電器件的裝置也能夠輕量化和小型化。
另外,由于在熱密封部外裝體的熱熔接性樹(shù)脂層彼此直接接合而不隔著極耳,所以能夠防止由接合不良導(dǎo)致的電解液泄漏的事故。另外,能夠消除容易在極耳附近產(chǎn)生的短路。
另外,作為蓄電器件的向各種裝置的安裝方法,也能夠像干電池那樣采用在保持件上嵌入蓄電器件這樣的簡(jiǎn)單的安裝方法。另外,也能夠?qū)?dǎo)電部與各種電子裝置的電路直接連接,通過(guò)與電路一體地連接,能夠?qū)崿F(xiàn)電子裝置的小型化。
另外,由于外部導(dǎo)電部和內(nèi)部導(dǎo)電部均形成在熱熔接性樹(shù)脂層,與將內(nèi)外的導(dǎo)電部形成在耐熱性樹(shù)脂層和熱熔接性樹(shù)脂層相比,層壓外裝體制造的作業(yè)效率較高。
并且,由于在熱密封部外裝體的熱熔接性樹(shù)脂層彼此直接接合而不隔著極耳,所以能夠防止由接合不良導(dǎo)致的電解液泄漏的事故。
在外裝體形成兩組導(dǎo)電部的情況下,優(yōu)選將兩組導(dǎo)電部形成在收納室的不同的邊,并設(shè)置在遠(yuǎn)離正極和負(fù)極的位置。圖7A的第一層壓外裝電池101是將外部導(dǎo)電部27、32設(shè)置在收納室40的對(duì)置邊的例子。另外,也可以設(shè)置在收納室的相鄰的邊。通過(guò)按這種方式將兩個(gè)外部導(dǎo)電部設(shè)置在收納室的不同的邊,能夠防止正負(fù)兩極的非本意的接觸,并防止短路事故的發(fā)生。此外,本實(shí)用新型并不將兩個(gè)外部導(dǎo)電部形成在收納室的相同的邊的外裝體除外。
能夠任意選擇外裝體的立體成形、上述實(shí)施方式中的凹部的形成的有無(wú)。由于通過(guò)在外裝體上形成凹部,能夠擴(kuò)大收納室容積,所以形成了凹部的外裝體適合于使用層疊數(shù)多的裸裝單元的中~高容量的電池。另一方面,將邊緣部熱密封而不形成凹部的袋狀外裝體適合于低容量的電池。
本實(shí)用新型的蓄電器件不限定于電池。另外,作為電池以外的其他器件,能夠列舉電容器(capacitor)、電容(condenser)。
[實(shí)施例]
制造了各種模擬電池。實(shí)施例1的模擬電池是在參照?qǐng)D1的外裝體1中形成了兩組導(dǎo)電部的層壓外裝電池(參照?qǐng)D7A、7B),實(shí)施例2的模擬電池是在參照?qǐng)D4的外裝體3中形成了一組導(dǎo)電部的層壓外裝電池(參照?qǐng)D9A、9B),比較例1的模擬電池是在參照?qǐng)D10A、10B的外裝體中沒(méi)有導(dǎo)電部的層壓外裝電池。另外,外裝體是立體成形而形成了凹部的主體與平坦的薄片構(gòu)成的蓋板的組合這一點(diǎn)是共同的。
此外,圖1、圖4、圖7A、7B、圖9A、9B、圖10A、10B是為了輔助電池的構(gòu)造的說(shuō)明而使用的參照?qǐng)D,附圖、實(shí)施例以及比較例 的電池的尺寸不一致。
構(gòu)成各例的外裝體的層壓外裝件和電池主體等的材料共同,如以下。
(層壓外裝件)
主體用層壓外裝件和蓋板用層壓外裝件的各層的材料如表1所示。
[表1]。
另外,作為金屬露出部形成用的膠帶80、81,使用了厚度為50μm的聚酯膠帶。
(電池主體等)
作為負(fù)電極71,使用了裁斷100mm×100mm的厚度為30μm的銅箔,作為正電極72,使用了裁斷成100mm×100mm的厚度為30μm的鋁箔,作為隔膜73,使用了厚度為30μm且寬度為100mm的聚丙烯膜。
如圖11所示,以90mm間隔將隔膜73曲折,將負(fù)電極71和正電極72交替地插入曲折的隔膜73的谷部分,并重疊了各40張負(fù)電極71和正電極72。通過(guò)超聲波焊接連接并固定從隔膜73多余地超出的分別40張負(fù)電極71和正電極72,并設(shè)為電池主體(裸裝單元)70。
電解液是以體積比1∶1∶1混合碳酸亞乙酯、碳酸二亞甲基酯(dimethylene carbonate)、碳酸二甲酯,并在1L該混合液中添加1 摩爾的LiPF6制備而成。
負(fù)極極耳75是通過(guò)在寬度15mm×長(zhǎng)度100mm×厚度0.1mm的鎳制引板75a的中央部的上下配置寬度15mm×長(zhǎng)度15mm×厚度0.1mm的馬來(lái)酸酐改性聚丙烯膜(熔點(diǎn)168℃,三菱化學(xué)株式會(huì)社制Modic(注冊(cè)商標(biāo))P502)75b,在上下用被加熱為200℃的平坦的熱板夾持加熱5秒鐘并熱密封從而制造而成。
正極極耳76是通過(guò)在寬度15mm×長(zhǎng)度100mm×厚度0.1mm的鋁板75a的中央部的上下配置寬度15mm×長(zhǎng)度15mm×厚度0.1mm的馬來(lái)酸酐改性聚丙烯膜(熔點(diǎn)168℃,三菱化學(xué)株式會(huì)社制Modic(注冊(cè)商標(biāo))P502)75b,在上下用被加熱為200℃的平坦的熱板夾持加熱5秒鐘并熱密封從而制造而成。
〈實(shí)施例1〉
該實(shí)施例是參照?qǐng)D7A和圖7B的層壓外裝電池101,參照?qǐng)D1,外裝體1由主體20和蓋板30構(gòu)成。
用以下的方法制造所述主體20。
在裁斷為A4尺寸的金屬箔層11(鋁箔)的單面上,以干燥后的涂布量為3g/m2的方式涂布用溶劑進(jìn)行了濃度調(diào)整的粘結(jié)劑12,在100℃干燥20秒鐘后貼合耐熱性樹(shù)脂層13,在40℃的老化爐中養(yǎng)護(hù)三天而使粘結(jié)劑12固化。
如圖12所示,養(yǎng)護(hù)后,在金屬箔層11的相反的面的中央(內(nèi)部導(dǎo)電部預(yù)定位置)貼附80mm×80mm的膠帶80,在與該貼附位置相距25mm的外部導(dǎo)電部預(yù)定位置貼附80mm×5mm的膠帶81(圖12上層)。接著,在貼附了膠帶80、81的整個(gè)面上,以干燥后的涂布量為2g/m2的方式涂布用溶劑進(jìn)行了濃度調(diào)節(jié)的粘結(jié)劑14,在100℃干燥20秒鐘后貼合熱熔接性樹(shù)脂層15,在40℃的老化爐中養(yǎng)護(hù)三天而使粘結(jié)劑14固化。
在粘結(jié)劑14養(yǎng)護(hù)后,用切割刀在貼合了膠帶80、81的部分的周緣的熱熔接性樹(shù)脂層15上加工切口,與膠帶80、81一起剝離熱熔接性樹(shù)脂層15,使金屬箔層11露出,形成了兩個(gè)金屬露出部16(參照 圖6)。80mm×80mm的金屬露出部16成為內(nèi)部導(dǎo)電部28,80mm×5mm的金屬露出部16成為外部導(dǎo)電部27。
通過(guò)以上方法,得到了參照?qǐng)D2的主體用的層壓外裝件10。該層壓外裝件10為平坦的薄片,在預(yù)定位置形成有內(nèi)部導(dǎo)電部28和外部導(dǎo)電部27。
用陽(yáng)模的頂面為100mm×100mm且轉(zhuǎn)角R為2mm的深拉深模具,以內(nèi)部導(dǎo)電部28位于凹部21的中央的方式,將所述層壓外裝件10沖壓成形為深度4mm(圖12中層)。將具有外部導(dǎo)電部27的邊的平坦的部分的寬度裁剪為20mm而形成導(dǎo)電用凸緣26,將其他三條邊的寬度裁剪為5mm而形成凸緣23、24、25。由此,得到主體20(圖12下段)。該主體20的平面尺寸為110mm×125mm,導(dǎo)電用凸緣26的寬度為15mm。
用以下的方法制造所述蓋板30。
如圖13所示,變更金屬箔層11和耐熱性樹(shù)脂層13,除了在金屬箔層11上相距20mm貼附了兩張膠帶80、81(圖13上層),用與所述主體20相同的方法制造平坦的薄片的層壓外裝件10。該層壓外裝件10的兩個(gè)金屬露出部16是內(nèi)部導(dǎo)電部33和外部導(dǎo)電部32。使該蓋板用的層壓外裝件10在內(nèi)部導(dǎo)電部33側(cè)留下15mm的空白,在外部導(dǎo)電部32側(cè)留下5mm的空白,在另外兩條邊上留下5mm的空白并裁剪為110mm×125mm,將其作為蓋板30(圖13下層)。該蓋板30的外部導(dǎo)電部32側(cè)的寬度為15mm的部分成為導(dǎo)電用凸緣31。
在所述主體20的凹部21內(nèi)裝填電池主體70并經(jīng)由導(dǎo)電性粘結(jié)劑74使正電極72與內(nèi)部導(dǎo)電部28接合,以導(dǎo)電用凸緣26、31相互從對(duì)象部件的端部突出的方式在主體20上覆蓋蓋板30,經(jīng)由導(dǎo)電性粘結(jié)劑74使負(fù)電極71與蓋板30的內(nèi)部導(dǎo)電部33接合。
在所述組裝物的收納室40周圍的四條邊中的具有外部導(dǎo)電部27、32的兩條邊和其他一條邊合計(jì)三條邊上,從蓋板30側(cè)用加熱為200℃的熱板加熱3秒鐘而熱密封。然后,從未熱密封的邊注入10mL電解液后,在750mmHg的減壓下,用加熱為200℃的熱板將留下的一條 邊加熱3秒鐘而熱密封,制作參照?qǐng)D7A和圖7B的層壓外裝電池101。所述層壓外裝電池101通過(guò)主體20和蓋板30的組裝而形成收納室40,裝填在收納室40中的電池主體70的正電極72與主體20的金屬箔層11導(dǎo)通而外部導(dǎo)電部27在收納室40外成為正極,負(fù)電極71與蓋體30的金屬箔層11導(dǎo)通而外部導(dǎo)電部37在收納室40外成為負(fù)極。
〈實(shí)施例2〉
該實(shí)施例是參照?qǐng)D9A和圖9B的層壓外裝電池103,參照?qǐng)D4,外裝體3由主體20和蓋板35構(gòu)成。
所述主體20與實(shí)施例1相同。
所述蓋板35用以下的方法制造。
除了在金屬箔層11的熱熔接性樹(shù)脂層15側(cè)的面上貼附膠帶80、81,蓋板35用的層壓外裝件用與實(shí)施例1的蓋板用的層壓外裝件相同的方法制造。將該層壓外裝件切斷為110mm×110mm而成為蓋板35。
將負(fù)極極耳75與電池主體70的負(fù)電極71超聲波接合并固定。
在所述主體20的凹部21內(nèi)裝填電池主體70并經(jīng)由導(dǎo)電性粘結(jié)劑74使正電極72與內(nèi)部導(dǎo)電部28接合,以導(dǎo)電用凸緣26從蓋板35的端部突出,且負(fù)極極耳75從作為導(dǎo)電用凸緣26的對(duì)置邊的凸緣24突出的方式,在主體20上覆蓋蓋板35。
在所述組裝物的收納室40周圍的四條邊中的具有外部導(dǎo)電部27的邊、拉出負(fù)極極耳75的邊以及另外一條邊合計(jì)三條邊上,從蓋板35側(cè)用加熱為200℃的熱板加熱3秒鐘而熱密封。然后,從未熱密封的邊注入10mL電解液后,在750mmHg的減壓下,用加熱為200℃的熱板將留下的一條邊加熱3秒鐘而熱密封,制作參照?qǐng)D9A和圖9B的層壓外裝電池103。所述層壓外裝電池103通過(guò)主體20和蓋板35的組裝而形成收納室40,裝填在收納室40中的電池主體70的正電極72與主體20的金屬箔層11導(dǎo)通而外部導(dǎo)電部27在收納室40外成為正極,負(fù)電極71的負(fù)極極耳75在收納室40外成為負(fù)極。
<比較例1>
該比較例是參照?qǐng)D10A和圖10B的層壓外裝電池104,外裝體4由主體85和蓋板35構(gòu)成。
所述主體85是用與實(shí)施例1相同的方法在實(shí)施例2的蓋體用層壓外裝件即沒(méi)有金屬露出部的層壓外裝件上成形凹部21,在凹部21的四條邊上留下寬度為5mm的凸緣并裁剪而成。所述主體85的平面尺寸為110mm×110mm。
所述蓋體35與實(shí)施例2的蓋體相同。
將負(fù)極極耳75與電池主體70的負(fù)電極71超聲波接合并固定,并將正極極耳76與正電極72超聲波接合而固定。
在所述主體20的凹部21內(nèi)裝填電池主體70,從凹部21的對(duì)置的兩條邊拉出負(fù)極極耳75和正極極耳76并覆蓋蓋板35。
在所述組裝物的收納室40周圍的四條邊中的拉出負(fù)極極耳75和正極極耳76的兩條邊和另外一條邊合計(jì)三條邊上,從蓋板35側(cè)用加熱為200℃的熱板加熱3秒鐘而熱密封。然后,從未熱密封的邊注入10mL電解液后,在750mmHg的減壓下,用加熱為200℃的熱板將留下的一條邊加熱3秒鐘而熱密封,制作參照?qǐng)D10A和圖10B的層壓外裝電池104。所述層壓外裝電池104通過(guò)主體20和蓋板35的組裝而形成收納室40,裝填在收納室40中的電池主體70的正電極72和負(fù)電極71的正極極耳76和負(fù)極極耳75在收納室40外成為電極。
[層壓外裝電池的評(píng)價(jià)]
(輕量化率)
用電子天平(株式會(huì)社島津制造所制UX820H)測(cè)量制造的三種層壓外裝電池的重量,利用下述公式求出實(shí)施例1、2的層壓外裝電池的輕量化率。在下述公式中,A是實(shí)施例1或?qū)嵤├?的層壓外裝電池的重量,B是比較例的層壓外裝電池的重量。
輕量化率(%)={(B-A)/B}×100
(絕緣電阻)
對(duì)各例的層壓外裝電池測(cè)量在外部露出的正極-負(fù)極間的絕緣電阻。關(guān)于具體的測(cè)量位置,實(shí)施例1為外裝體1的外部導(dǎo)電部27(正 極)與外部導(dǎo)電部32(負(fù)極)之間,實(shí)施例2為外裝體3的外部導(dǎo)電部27(正極)與從外裝體3拉出的負(fù)極極耳75之間,比較例1為從外裝體4拉出的正極極耳76與負(fù)極極耳75之間。絕緣電阻的測(cè)量是使用絕緣電阻試驗(yàn)器(日置電機(jī)株式會(huì)社制3154),從施加25V、100V、1000V的電壓開(kāi)始一分鐘后測(cè)量得到的。此外,所述絕緣電阻試驗(yàn)器的測(cè)量極限為200MΩ。
在表2中示出三種層壓外裝電池的概要和評(píng)價(jià)結(jié)果。
[表2]
根據(jù)表2,確認(rèn)了通過(guò)在外裝體形成利用金屬露出部的導(dǎo)電部而能夠?qū)崿F(xiàn)電池的輕量化。另外,已確認(rèn):絕緣電阻值均超過(guò)測(cè)量極限200MΩ,即使將外裝體的金屬箔層使用作為導(dǎo)體,層壓外裝件的絕緣電阻也非常高。
本申請(qǐng)伴隨著在2015年1月9日提交的日本國(guó)專利申請(qǐng)申請(qǐng)?zhí)?015-2817號(hào)的優(yōu)先權(quán)要求,其公開(kāi)內(nèi)容按原樣構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分。
必須認(rèn)識(shí)到:這里使用的用語(yǔ)和表現(xiàn)是為了說(shuō)明而使用,不是為了限定性解釋而使用,也不應(yīng)排除這里所示且所述的特征事項(xiàng)的任何均等物,也容許本實(shí)用新型的權(quán)利要求的范圍內(nèi)的各種變形。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
本實(shí)用新型能夠適合利用作為小型化、輕量化的蓄電器件。