帶有安全裝置的電化學(xué)設(shè)備及電化學(xué)設(shè)備用安全裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及適于用作在智能手機(jī)、平板電腦等便攜設(shè)備所使用的電池、電容器、混 合動(dòng)力汽車、電動(dòng)汽車、風(fēng)力發(fā)電、太陽(yáng)能發(fā)電、夜間電力的蓄電所使用的電池、電容器等 的、帶有安全裝置的電化學(xué)設(shè)備及這種電化學(xué)設(shè)備所使用的安全裝置。
[0002] 需要說明的是，本說明書及權(quán)利要求書中，"鋁"這一術(shù)語(yǔ)的含義包括鋁及其合金。
【背景技術(shù)】
[0003] 近年來，隨著移動(dòng)電子設(shè)備的小型化、輕型化，作為搭載于移動(dòng)電子設(shè)備的鋰離子 電池、鋰聚合物電池的外包裝材料，取代以往的金屬罐，使用在厚度20~100 μ m左右的鋁 箱的兩面貼合塑料膜而成的層壓外包裝材料來謀求輕型化。此外，作為其應(yīng)用，探討了在電 動(dòng)汽車等的電源、蓄電用途的大型電源、電容器等也用上述結(jié)構(gòu)的層壓外包裝材料進(jìn)行包 裝。
[0004] 通常，在外包裝材料采用金屬罐的鋰離子電池中，實(shí)施安裝防爆閥等防爆對(duì)策，當(dāng) 因過充電、短路等導(dǎo)致在電池內(nèi)部積蓄氣體而內(nèi)壓變高時(shí)，所述防爆閥會(huì)在一定壓力下使 氣體逸散到電池外部。
[0005] 另一方面，在使用在鋁箱的兩面貼合塑料膜而成的層壓外包裝材料作為外包裝材 料的鋰離子電池、鋰聚合物電池中，提出進(jìn)行如下這樣的防爆對(duì)策。
[0006] 專利文獻(xiàn)1中記載了如下結(jié)構(gòu)的片形電池：所述片形電池具備包含片狀的正極、 片狀的負(fù)極、正極引線和負(fù)極引線的電池單元，具有通過利用熱熔接密封用膜以使所述正 極引線及所述負(fù)極引線的頂端突出到外部的方式將所述電池單元包覆，并通過熱熔接使所 述膜粘合而得到的結(jié)構(gòu)，在所述片形電池中，在包覆所述電池單元時(shí)產(chǎn)生于所述膜的開口 部（其中，除了所述正極引線及所述負(fù)極引線突出的端部之外）中的至少一端通過貼附其 他膜材料（封固用膜）而被封固，其余的開口部通過熱熔接而被封固。在該片形電池中，當(dāng) 內(nèi)壓變高了時(shí)，能夠使氣體從封固強(qiáng)度低的封固用膜貼附部分向外部逸散。
[0007] 專利文獻(xiàn)2中記載了如下的電化學(xué)設(shè)備：外裝體具有含有金屬箱的層壓膜，在該 外裝體內(nèi)封入電化學(xué)設(shè)備單元體，其中，所述外裝體的粘接部的一部分具有向電化學(xué)設(shè)備 收納空間側(cè)突出的突出部。在該電化學(xué)設(shè)備中，當(dāng)內(nèi)壓變高了時(shí)，因產(chǎn)生氣體所致的壓力 集中于向電化學(xué)設(shè)備收納空間側(cè)突出的突出部，因此該部分被破壞而能夠使氣體向外部逸 散。
[0008] 在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0009] 專利文獻(xiàn)
[0010] 專利文獻(xiàn)1:日本特開平11 一 086806號(hào)公報(bào)
[0011] 專利文獻(xiàn)2:日本特開2002 - 298795號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0012] 發(fā)明所要解決的課題
[0013] 然而，在專利文獻(xiàn)1記載的技術(shù)中，由于封固用膜貼附部分的封固強(qiáng)度低，因此存 在通常使用時(shí)難以充分確保氣密性的問題，為此有恐產(chǎn)生電解液泄漏。
[0014] 此外，在專利文獻(xiàn)2記載的技術(shù)中，突出部處的封固強(qiáng)度的控制較難，因此存在達(dá) 到使該突出部分被破壞的內(nèi)壓容易不均的問題。
[0015] 本發(fā)明是鑒于上述技術(shù)背景而做出的，其目的在于提供一種帶有安全裝置的電化 學(xué)設(shè)備及電化學(xué)設(shè)備用安全裝置，在封入有電化學(xué)設(shè)備主體部的殼體能夠確保充分的密封 性，并且在因產(chǎn)生氣體而導(dǎo)致殼體的內(nèi)壓上升了時(shí)進(jìn)行脫氣而能防止因內(nèi)壓上升所致的殼 體破裂。
[0016] 用于解決課題的手段
[0017] 為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供以下的手段。
[0018] [1] -種帶有安全裝置的電化學(xué)設(shè)備，所述電化學(xué)設(shè)備是在殼體的內(nèi)部封入電化 學(xué)設(shè)備主體部而成，其特征在于，
[0019] 在所述殼體與所述主體部之間配置有具備穿孔用突起的可移動(dòng)板，
[0020] 在因所述殼體內(nèi)的產(chǎn)生氣體導(dǎo)致的內(nèi)壓上升而使該殼體發(fā)生了膨脹變形時(shí)，所述 可移動(dòng)板的穿孔用突起與該膨脹變形聯(lián)動(dòng)地向所述殼體移動(dòng)。
[0021] [2] -種帶有安全裝置的電化學(xué)設(shè)備，所述電化學(xué)設(shè)備是在殼體的內(nèi)部封入電化 學(xué)設(shè)備主體部而成，其特征在于，
[0022] 在所述殼體的至少一個(gè)側(cè)壁與所述主體部之間配置有在上端側(cè)具備穿孔用突起 的可移動(dòng)板，
[0023] 在所述殼體的上壁與所述主體部的上表面之間配置有感應(yīng)膜，并且所述感應(yīng)膜的 一部分接合于所述殼體的上壁的內(nèi)表面的至少一部分而形成第一接合部，
[0024] 所述感應(yīng)膜穿過所述主體部與所述可移動(dòng)板之間而向下方延伸地配置、進(jìn)而穿過 所述可移動(dòng)板的下端與所述殼體的下壁之間朝向上方折返、繼而向上方延伸地配置，所述 向上方延伸的部分的一部分接合于所述殼體的側(cè)壁的內(nèi)表面而形成第二接合部，
[0025] 在因所述殼體內(nèi)的產(chǎn)生氣體導(dǎo)致的內(nèi)壓上升而使所述殼體發(fā)生了膨脹變形時(shí)，所 述感應(yīng)膜的第一接合部與因所述膨脹變形引起的所述殼體的上壁的上方移動(dòng)聯(lián)動(dòng)地向上 方移動(dòng)，由此存在于所述可移動(dòng)板的下端與所述殼體的下壁之間的感應(yīng)膜向上方移動(dòng)，從 而所述可移動(dòng)板被向上方抬起而所述可移動(dòng)板的穿孔用突起朝向所述殼體的上壁移動(dòng)。
[0026] [3] -種帶有安全裝置的電化學(xué)設(shè)備，所述電化學(xué)設(shè)備是在殼體的內(nèi)部封入電化 學(xué)設(shè)備主體部而成，其特征在于，
[0027] 在所述殼體的至少一個(gè)側(cè)壁與所述主體部之間配置有基座板，所述基座板的下方 側(cè)的一部分接合于所述殼體的內(nèi)表面，
[0028] 在所述殼體的至少一個(gè)側(cè)壁與所述基座板之間配置有在上端側(cè)具備穿孔用突起 的可移動(dòng)板，
[0029] 在所述殼體的下壁與所述主體部的下表面之間配置有感應(yīng)膜，并且所述感應(yīng)膜的 一部分接合于所述殼體的下壁的內(nèi)表面的至少一部分而形成第三接合部，
[0030] 所述感應(yīng)膜被配置成穿過所述主體部與所述基座板之間而向上方延伸、進(jìn)而穿過 所述基座板的上端與所述殼體的上壁之間朝向下方折返、繼而向下方延伸地穿過所述基座 板與所述可移動(dòng)板之間，所述向下方延伸的部分的一部分接合于所述可移動(dòng)板而形成第四 接合部，
[0031] 在因所述殼體內(nèi)的產(chǎn)生氣體導(dǎo)致的內(nèi)壓上升而使所述殼體發(fā)生了膨脹變形時(shí)，所 述感應(yīng)膜的第三接合部與因所述膨脹變形引起的所述殼體的下壁的下方移動(dòng)聯(lián)動(dòng)地向下 方移動(dòng)，由此存在于所述基座板與所述可移動(dòng)板之間的感應(yīng)膜向上方移動(dòng)，從而所述可移 動(dòng)板被向上方抬起而所述可移動(dòng)板的穿孔用突起朝向所述殼體的上壁移動(dòng)。
[0032] [4]在上述[2]或[3]所述的帶有安全裝置的電化學(xué)設(shè)備中，
[0033] 作為所述感應(yīng)膜，使用厚度0. 01mm~0. 2mm的樹脂膜。
[0034] [5]在上述[1]~[4]中任一項(xiàng)所述的帶有安全裝置的電化學(xué)設(shè)備中，
[0035] 所述可移動(dòng)板由選自樹脂板、陶瓷板、玻璃板及樹脂被覆金屬板中的至少一種材 料構(gòu)成。
[0036] [6]在上述[1]~[5]中任一項(xiàng)所述的帶有安全裝置的電化學(xué)設(shè)備中，
[0037] 所述殼體由外包裝材料形成，所述外包裝材料包含作為外側(cè)層的耐熱性樹脂拉伸 膜層、作為內(nèi)側(cè)層的熱塑性樹脂未拉伸膜層和配置于所述兩膜層之間的鋁箱層。
[0038] [7]在上述[1]~[6]中任一項(xiàng)所述的帶有安全裝置的電化學(xué)設(shè)備中，
[0039] 在所述殼體的膨脹變形量變大了時(shí)，所述可移動(dòng)板的穿孔用突起從內(nèi)側(cè)刺破所述 殼體而形成通氣孔，所述殼體內(nèi)的氣體經(jīng)由所述通氣孔向外部脫出，由此能夠防止因內(nèi)壓 上升導(dǎo)致的殼體破裂。
[0040] [8] -種電化學(xué)設(shè)備用安全裝置，所述電化學(xué)設(shè)備是在殼體的內(nèi)部封入電化學(xué)設(shè) 備主體部而成，其特征在于，
[0041] 所述安全裝置包括：配置在所述殼體與所述主體部之間、具備穿孔用突起的可移 動(dòng)板，
[0042] 在因所述殼體內(nèi)的產(chǎn)生氣體導(dǎo)致的內(nèi)壓上升而使所述殼體發(fā)生了膨脹變形時(shí)，所 述可移動(dòng)板的穿孔用突起與所述膨脹變形聯(lián)動(dòng)地向所述殼體移動(dòng)。
[0043] [9] -種電化學(xué)設(shè)備用安全裝置，所述電化學(xué)設(shè)備是在殼體的內(nèi)部封入電化學(xué)設(shè) 備主體部而成，其特征在于，
[0044] 所述安全裝置包括：配置在所述殼體的至少一個(gè)的側(cè)壁與所述主體部之間、在上 端側(cè)具備穿孔用突起的可移動(dòng)板；配置在所述殼體與所述主體部之間的感應(yīng)膜，
[0045] 所述感應(yīng)膜的一部分配置在所述殼體的上壁與所述主體部的上表面之間，并且所 述感應(yīng)膜的一部分接合于所述殼體的上壁的內(nèi)表面的至少一部分而形成第一接合部，
[0046] 所述感應(yīng)膜穿過所述主體部與所述可移動(dòng)板之間而向下方延伸地配置、進(jìn)而穿過 所述可移動(dòng)板的下端與所述殼體的下壁之間朝向上方折返、繼而向上方延伸地配置，所述 向上方延伸的部分的一部分接合于所述殼體的側(cè)壁的內(nèi)表面而形成第二接合部。
[0047] [10] -種電化學(xué)設(shè)備用安全裝置，所述電化學(xué)設(shè)備是在殼體的內(nèi)部封入電化學(xué)設(shè) 備主體部而成，其特征在于，
[0048] 所述安全裝置包括：配置在所述殼體的至少一個(gè)側(cè)壁與所述主體部之間的基座 板；配置在所述殼體的至少一個(gè)側(cè)壁與所述基座板之間、且在上端側(cè)具備穿孔用突起的可 移動(dòng)板；配置在所述殼體與所述主體部之間的感應(yīng)膜，
[0049] 所述基座板的下方側(cè)的一部分接合于所述殼體的內(nèi)表面，
[0050] 所述感應(yīng)膜的一部分配置在所述殼體的下壁與所述主體部的下表面之間，并且所 述感應(yīng)膜的一部分接合于所述殼體的下壁的內(nèi)表面的至少一部分而形成第三接合部，
[0051] 所述感應(yīng)膜被配置成穿過所述主體部與所述基座板之間而向上方延伸、進(jìn)而穿過 所述基座板的上端與所述殼體的上壁之間朝向下方折返、繼而向下方延伸地穿過所述基座 板與所述可移動(dòng)板之間，所述向下方延伸的部分的一部分接合于所述可移動(dòng)板而形成第四 接合部。
[0052] [11]在上述[9]或[10]所述的電化學(xué)設(shè)備用安全裝置中，
[0053] 作為所述感應(yīng)膜，使用厚度0. 01mm~0. 2mm的樹脂膜。
[0054] [12]在上述[8]~[11]中任一項(xiàng)所述的電化學(xué)設(shè)備用安全裝置中，
[0055] 所述可移動(dòng)板由選自樹脂板、陶瓷板、玻璃板及樹脂被覆金屬板中的至少一種材 料構(gòu)成。
[0056] 發(fā)明效果
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