电池容器、膜包装电池以及它们的制造方法_2

文档序号:9401591阅读:来源:国知局
示出本实施例的电池容器的立体图,(b)是示出使用了本实施例的电池容器的膜包装电池的立体图。
[0047]图21是示出第3实施例的电池容器的制造工序的一部分的图,其中,(a)是示出将树脂板熔接于层叠膜的样子的立体图,(b)是示出将树脂板切断而形成树脂成型体的样子的立体图。
[0048]图22是示出使用了长条的层叠膜的第3实施例的电池容器的制造工序的一部分的立体图。
[0049]图23是示出使用了长条的层叠膜的第3实施例的电池容器的制造工序的一部分的立体图。
[0050]图24是示出使用了长条的层叠膜的第3实施例的电池容器的制造工序的一部分的立体图。
[0051]图25是示出膜包装电池的制造工序的一部分的立体图,该膜包装电池使用了利用长条的层叠膜制造出的第3实施例的电池容器。
[0052]图26是示出第4实施例的电池容器的图,其中,(a)是示出本实施例的电池容器的立体图,(b)是示出使用了本实施例的电池容器的膜包装电池的立体图。
[0053]图27是示出第4实施例的电池容器的制造工序的一部分的立体图。
[0054]图28是示出使用了长条的层叠膜的第4实施例的电池容器的制造工序的一部分的立体图。
[0055]图29是示出使用了长条的层叠膜的第4实施例的电池容器的制造工序的一部分的立体图。
[0056]图30是示出膜包装电池的制造工序的一部分的立体图,该膜包装电池使用了利用长条的层叠膜制造出的第4实施例的电池容器。
[0057]标号说明
[0058]1:层叠膜;
[0059]2:树脂成型体(板体、框体);
[0060]21:树脂板;
[0061]3:盖材;
[0062]4:容器主体;
[0063]41:(容器主体的)底部;
[0064]42:(容器主体的)端壁;
[0065]43:(容器主体的)侧壁;
[0066]44:(容器主体的)引线夹持部;
[0067]5:电池元件;
[0068]10:电池容器;
[0069]20:膜包装电池。
【具体实施方式】
[0070]以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。
[0071]〈第I实施例〉
[0072]图1所示的本实施例的电池容器10收纳电池元件5而成为图2所示的本实施例的膜包装电池20。本实施例的膜包装电池20是二次电池或双电层电容等。
[0073]本实施例的膜包装电池20在电池容器10的内侧收纳有电池元件5,该电池元件5具有正极板、负极板、隔离件以及电解液。并且,电池元件5是含有包括电解质在内的所有的充电/放电所需要的要素的电池元件。
[0074]在本实施例的膜包装电池20中,与正负电极板电连接的正极引线和负极引线从电池容器10向彼此相反的方向突出。引线被安装于电极板上,且与该电极板电连接。
[0075]作为隔离件,采用由聚烯烃等热塑性树脂制成的多孔膜、无纺布或纺织布等能够浸渍电解液的片状的部件。
[0076]图1的(a)?(C)所示的电池容器10具有容器主体4,该容器主体4由具有金属箔和熔接层的层叠膜I构成。对于电池容器10,在容器主体4的对置的一对侧面的熔接层上熔接有树脂成型体2。电池容器10具有:俯视时形成为矩形的底部41 ;从该底部41的端缘立起的一对端壁42、42及侧壁43、43 ;熔接于侧壁43的板状的树脂成型体2 ;以及从端壁42的端部向外侧伸出的引线夹持部44。
[0077]图2所示的膜包装电池20在电池容器10中收纳有电池元件5,且被盖材3密闭。盖材3在容器主体4的开口部熔接于树脂成型体2的盖材熔接面和引线夹持部44。引线被引线夹持部44和盖材3夹住。
[0078]关于容器主体4的周壁,端壁42、42和侧壁43、43以由直线构成的折线弯折而从四方的底部41立起,并在树脂成型体2的端部连结,从而形成容器主体4的周壁。容器主体4由层叠膜I形成,该层叠膜I是周壁从底部41立起的部分以由不具有弯曲部的直线所构成的折线弯折的,因此,无需将金属箔拉深成三维形状。
[0079]因此,容器主体4的深度没有限制,也不存在角部被特别强烈地拉伸而导致金属箔变薄或者在金属箔上产生龟裂或大量针孔这样的情况。
[0080]形成容器主体4的层叠膜I是将金属箔与最内层的由热塑性树脂构成的熔接层层叠而成的层叠膜。
[0081]在本实施例中,层叠膜I仅在单面具有熔接层。层叠膜I的熔接层为容器主体4的最内层。
[0082]对于在本实施例中使用的层叠膜I,在金属箔的与熔接层相反的一侧层叠有由树脂构成的保护层。
[0083]保护层可以防止金属箔被水分或电解液腐蚀、或者金属箔与其他物品接触而造成损伤。保护层优选由熔点比熔接层高的热塑性树脂或者热固化性树脂形成。
[0084]作为层叠膜I的具体例,例如可以列举出层叠下述部分而成的层叠膜:由聚对苯二甲酸乙二醇酯或聚萘二甲酸丁二醇酯等聚酯、或者6尼龙或66尼龙等聚酰胺等的树脂形成的保护层;不锈钢或铝等的金属箔;以及由聚乙烯或聚丙烯等聚烯烃形成的熔接层。
[0085]如果保护层被双轴拉伸(二軸延伸),则耐热性和强度升高,因此是优选的,也可以层叠多个层。
[0086]对于各层的层叠,可以采用干式层压、挤出层压或热压接层压等公知的方法。
[0087]层叠膜I的金属箔作为对层叠膜I赋予针对氧或水蒸气等的气体阻断性的阻挡层发挥功能。作为金属箔,例如可以列举出铝箔、铝合金箔、不锈钢箔、铁箔、铜箔或铅箔。
[0088]在这些金属箔中,根据比重小且延展性(易延伸性)和热传导性优异的因素,铝箔或铝合金箔是优选的。如果热传导性优异,则可以提高在电池元件发热的情况下的散热性。如果考虑阻隔(barrier)性的确保或加工适应性及其他因素,铝箔的厚度优选是6 μm?200 μ m的范围。如果铝箔的厚度小于6 μπι,则存在这样的情况:产生许多针孔,阻隔性降低。
[0089]另外,与铝箔相比,不锈钢箔在热传导性方面较差,但是其拉伸强度和耐腐蚀性较高。对于耐腐蚀性高的金属箔,即使容器主体4中的比金属箔靠内侧的熔接层破损而与填充在电池容器10内部的电解液接触,也不易腐蚀,在可维持气体隔断性这一点上是优选的。在使用不锈钢箔的情况下,耐腐蚀性优异的SUS304或SUS316等奥氏体是优选的,SUS316是特别优选的。优选将不锈钢箔的厚度设定为10 μπι?150 μπι的范围。如果不锈钢箔的厚度小于ΙΟμπι,则会产生许多针孔,阻隔性降低。另外,如果不锈钢箔的厚度超过150 μ m,则刚性升高而难以加工。
[0090]作为在层叠膜I的熔接层中使用的树脂,例如能够列举出高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯、直链状聚乙烯、乙烯-丙烯酸共聚物、乙烯-甲基丙烯酸共聚物、乙烯-丙烯酸乙酯共聚物、乙烯-丙烯酸甲酯共聚物、离子交联聚合物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、以及羧酸改性聚乙烯等聚乙烯(PE)系树脂或丙烯均聚物、丙烯-乙烯无规共聚物、乙烯-丙烯嵌段共聚物、丙烯-α-烯烃嵌段共聚物、以及羧酸改性聚丙烯等聚丙烯(PP)系树脂等聚烯烃。
[0091]如图2所示,在本实施例中,作为盖材3,使用了与层叠膜I相同的层叠结构的另一部件。盖材3也可以是与层叠膜I成为一体并且其一部分被折叠。
[0092]如果盖材3与层叠膜I成为一体,则折叠层叠膜I而成的容器主体4的顶面的棱线被层叠膜I覆盖,因此,即使树脂成型体2是薄的板状,阻隔性的降低也较小,因此是优选的。并且,优选的是,折叠层叠膜I而成的容器主体4的与顶面的棱线对置的棱线也被层叠膜I覆盖。这种情况下优选的是,扩大层叠膜I的宽度,在层叠膜I的外表面上也设置熔接层,将超出的盖材3熔接并固定于容器主体4的侧壁43的外表面上。
[0093]在本实施例中,盖材3是与层叠膜I相同的宽度的另一部件。在这种情况下,虽然容器主体4的顶面的棱线没有被盖材3覆盖,但是,由于树脂成型体2的厚度,通常,阻隔性的降低较小。
[0094]在利用盖材3覆盖容器主体4的顶面的棱线的情况下,优选的是,使盖材3的宽度比容器主体4的宽度宽,以将树脂成型体2的上端面全部覆盖的方式进行熔接。由此,即使树脂成型体2是薄板状,阻隔性的降低也较小,因此是优选的。这种情况下优选的是,在层叠膜I的外表面上也设置熔接层,将超出的盖材3熔接并固定于容器主体4的侧壁43的外表面上。
[0095]在盖材3的层叠结构与层叠膜I不同的情况下,优选是具有金属箔和熔接层的层叠膜。但是,在使用具有接近金属箔的阻隔性的厚的树脂板的情况下,可以不具有金属箔。
[0096]在盖材3是具有金属箔和熔接层的层叠膜的情况下,优选是层叠有与层叠膜I相同的保护层的结构。
[0097]关于本实施例的电池容器10,如图1的(a)、(c)所示,在容器主体4的两侧的侧壁43、43的内表面上,互相对置地熔接有具有与侧壁43相同的长度的盖材熔接面的树脂成型体2、2。树脂成型体2的宽度与侧壁43相同。
[0098]在本实施例中,树脂成型体2形成为板状并在容器主体4的底部41侧的下端面、开口部侧的成为盖材熔接面的上端面以及长度方向的两端具有侧端面(以下,存在将“树脂成型体2”称作“板体2”的情况)。
[0099]板体2的主面被熔接于侧壁43,长度方向的端面即侧端面被熔接于端壁42,下端面被熔接于底部41。板体2的上端面成为与盖材3熔接的熔接面。板体2只要具有这些熔接面,也可以不是板状。例如,板体2的中央部可以是被挖空的框体,也可以是两根或三根以上的桥梁的桥墩和桥面(床盤)那样的桥梁形状。
[0100]并且,在
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