專利名稱：薄型電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種薄型電池。
背景技術(shù)：
公知有一種薄型二次電池，其具有層壓薄膜制的封裝構(gòu)件，在封裝構(gòu)件的周圍安裝有塑料制的框構(gòu)件，從而提高了封裝構(gòu)件的機(jī)械剛性和封裝構(gòu)件的周圍的密封性能(專利文獻(xiàn)I)。然而，由于上述現(xiàn)有技術(shù)的二次電池是將封裝構(gòu)件的外周密封部插入到框構(gòu)件的連結(jié)槽來將封裝構(gòu)件結(jié)合于框構(gòu)件的結(jié)構(gòu)(參照專利文獻(xiàn)I的第0041段的“彈性連結(jié)”)，因 此存在二次電池的固定狀態(tài)因車輛發(fā)生振動(dòng)等而不穩(wěn)定這樣的問題。先行技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本特開2007 - 73510號公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種即使車輛發(fā)生振動(dòng)等、固定狀態(tài)的穩(wěn)定性也優(yōu)異的薄型電池。本發(fā)明提供一種借助彈性體將電池主體和隔離件連結(jié)起來的薄型電池，該電池主體在含有樹脂層的層壓薄膜制的封裝構(gòu)件的內(nèi)部封入有發(fā)電元件，在將電池主體與另一個(gè)電池主體層疊起來時(shí)，該隔離件配置在電池主體彼此之間，該隔離件用于將電池主體固定在規(guī)定位置。采用本發(fā)明，雖然車輛的振動(dòng)等外力經(jīng)由隔離件輸入到電池主體，但由于彈性體針對該外力產(chǎn)生緩沖力，因此薄型電池的固定狀態(tài)穩(wěn)定。


圖I是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的二次電池的立體圖。圖2是表示圖I的二次電池的主要結(jié)構(gòu)的分解立體圖。圖3是圖I的III向視圖。圖4是表示將圖I的二次電池和另一個(gè)二次電池層疊起來的狀況的立體圖。圖5是圖I的V — V剖視圖。圖6是圖I的VI — VI剖視圖。圖7是用于說明圖I的二次電池的制造方法的主要部分剖視圖。圖8是電池主體的圖I的VIII - VIII剖視圖。圖9是本發(fā)明的其他實(shí)施方式的二次電池，是圖I的被IX線包圍的部分的放大圖。圖10是本發(fā)明的其他實(shí)施方式的二次電池的俯視圖。
圖11是圖10的被XI線包圍的部分的放大圖。圖12是圖11的XII — XII剖視圖。圖13是圖11的XIII — XIII剖視圖。圖14是本發(fā)明的其他實(shí)施方式的二次電池(變形例)，是圖I的XIV向視圖。圖15是圖14的XV — XV剖視圖。圖16是圖14的XVI — XVI剖視圖。圖17是本發(fā)明的其他實(shí)施方式的二次電池，是相當(dāng)于圖10的被XI線包圍的部分的放大圖的圖。
圖18 是圖 17 的 XVIII — XVIII 剖視圖。圖19是本發(fā)明的其他實(shí)施方式的二次電池，是相當(dāng)于圖10的被XI線包圍的部分的放大圖的圖。圖20是圖17的XX — XX剖視圖。
具體實(shí)施例方式第I實(shí)施方式圖I是表示本發(fā)明的一實(shí)施方式的二次電池的完成狀態(tài)的立體圖，圖2是表示該二次電池的分解為主要構(gòu)成構(gòu)件之后的狀態(tài)的分解立體圖。如圖I和圖2所示，本例的二次電池I包括薄型扁平狀的電池主體11、隔離件12以及彈性樹脂部13，該彈性樹脂部13形成在將上述電池主體和隔離件包含在內(nèi)的范圍內(nèi)。電池主體11是在一對層壓薄膜制的封裝構(gòu)件111的內(nèi)部收納有發(fā)電元件112并將該一對封裝構(gòu)件111的外周部113密封起來而成的。在圖I 圖4中，僅示出了一個(gè)封裝構(gòu)件111，圖5示出了發(fā)電元件112。如圖5的截取剖視圖A所示，構(gòu)成封裝構(gòu)件111的層壓薄膜例如為三層結(jié)構(gòu)，從二次電池I的內(nèi)側(cè)朝向外側(cè)依次包括內(nèi)側(cè)樹脂層111a，其由例如聚乙烯、改性聚乙烯、聚丙烯、改性聚丙烯或離子型聚合物等耐電解液性和熱熔接性優(yōu)異的樹脂薄膜構(gòu)成；中間金屬層111b，其例如由鋁等金屬箔構(gòu)成；外側(cè)樹脂層111c，其由例如聚酰胺類樹脂或聚酯類樹脂等電絕緣性優(yōu)異的樹脂薄膜構(gòu)成。外側(cè)樹脂層Illc相當(dāng)于本發(fā)明的樹脂層。如上所述，一對封裝構(gòu)件111均由樹脂一金屬薄膜層壓材料等具有撓性的材料形成，該樹脂一金屬薄膜層壓材料如下這樣構(gòu)成利用聚乙烯、改性聚乙烯、聚丙烯、改性聚丙烯或離子型聚合物等樹脂來層壓例如由鋁箔等構(gòu)成的中間金屬層Illb的一個(gè)面(二次電池I的內(nèi)側(cè)面)，并利用聚酰胺類樹脂或聚酯類樹脂來層壓中間金屬層Illb的另一個(gè)面(二次電池I的外側(cè)面)。一對封裝構(gòu)件111不僅具有內(nèi)側(cè)樹脂層11 Ia和外側(cè)樹脂層11 Ic，還具有中間金屬層111b，從而能夠謀求提高封裝構(gòu)件111自身的強(qiáng)度。另外，通過利用例如聚乙烯、改性聚乙烯、聚丙烯、改性聚丙烯或離子型聚合物等樹脂來構(gòu)成封裝構(gòu)件111的內(nèi)側(cè)樹脂層111a，能夠確保內(nèi)側(cè)樹脂層Illa與金屬制的電極端子114、115之間的良好的熔接性。另外，本發(fā)明的封裝構(gòu)件111并不限定于上述三層結(jié)構(gòu)，也可以為內(nèi)側(cè)樹脂層Illa或外側(cè)樹脂層Illc中的任一單層結(jié)構(gòu)。此外，也可以為由內(nèi)側(cè)樹脂層Illa或外側(cè)樹脂層Illc中的任一層和中間金屬層Illb構(gòu)成的雙層結(jié)構(gòu)。并且，根據(jù)需要，也可以為四層以上的結(jié)構(gòu)。一對封裝構(gòu)件111分別形成為通過使矩形平板成形為淺碗型(盤型)而成的形狀，以便能夠收納發(fā)電元件112，在向一對封裝構(gòu)件111的內(nèi)部裝入發(fā)電元件112和電解液之后，使一對封裝構(gòu)件111各自的外周部113疊合，并利用熱熔接、粘結(jié)劑將該外周部113的整周接合起來。本實(shí)施方式的二次電池I是鋰離子二次電池，如圖8所示，發(fā)電元件112是通過在正極板112a與負(fù)極板112b之間層疊隔離膜112c而構(gòu)成的。本例的發(fā)電元件112由3張正極板112a、5張隔離膜112c、3張負(fù)極板112b以及是未特別圖示的電解質(zhì)構(gòu)成。另外，本發(fā)明的二次電池I并不限定于鋰離子二次電池，也可以是其他電池。構(gòu)成發(fā)電元件112的正極板112a包括正極側(cè)集電體112d，其延伸到正極端子 114;正極層112e、112f，該正極層112e、112f分別形成于正極側(cè)集電體112d的一部分的兩個(gè)主表面。另外，在本例中，雖然正極板112a和正極側(cè)集電體112d由一張導(dǎo)電體形成，但是，也可以在利用彼此獨(dú)立的構(gòu)件來構(gòu)成正極板112a和正極側(cè)集電體112d并將正極板112a和正極側(cè)集電體112d接合起來。正極板112a的正極側(cè)集電體112d例如由鋁箔、鋁合金箔、銅箔或鎳箔等電化學(xué)特性穩(wěn)定的金屬箔構(gòu)成。另外，例如將鎳酸鋰(LiNi02)、錳酸鋰(LiMnO2)或鈷酸鋰(LiCoO2)等鋰復(fù)合氧化物、硫族(S、Se、Te)化物等正極活性物質(zhì)、碳黑等導(dǎo)電劑、聚四氟乙烯的水性分散劑等粘接劑以及溶劑混合而成的物質(zhì)涂敷于正極集電板112d的兩個(gè)主表面，并進(jìn)行干燥和軋制，從而形成正極板112a的正極層112e、112f。構(gòu)成發(fā)電元件112的負(fù)極板112b包括負(fù)極側(cè)集電體112g，其延伸到負(fù)極端子
115;負(fù)極層112h、112i，該負(fù)極層112h、112i分別形成于該負(fù)極側(cè)集電體112g的一部分的兩個(gè)主表面。另外，在本例中，雖然負(fù)極板112b和負(fù)極側(cè)集電體112g由一張導(dǎo)電體形成,但是,也可以利用彼此獨(dú)立的構(gòu)件來構(gòu)成負(fù)極板112b和負(fù)極側(cè)集電體112g并將負(fù)極板112b和負(fù)極側(cè)集電體112g接合起來。負(fù)極板112b的負(fù)極側(cè)集電體112g例如由鎳箔、銅箔、不銹鋼箔或鐵箔等電化學(xué)特性穩(wěn)定的金屬箔構(gòu)成。另外，例如向無定形碳、難石墨化碳、易石墨化碳或石墨等那樣用于吸藏和放出上述正極活性物質(zhì)的鋰離子的負(fù)極活性物質(zhì)中混合作為有機(jī)物燒結(jié)體的前體材料的丁苯橡膠樹脂粉末的水性分散劑，并在使其干燥之后進(jìn)行粉碎，從而將在碳粒子表面承載有碳化的丁苯橡膠的物質(zhì)作為主要材料，并進(jìn)一步向其中混合丙烯酸樹脂乳液等粘結(jié)劑，將該混合物涂敷在負(fù)極集電板112g的兩個(gè)主面上，并進(jìn)行干燥及軋制，從而形成負(fù)極板112b的負(fù)極層112h、112i。層疊于正極板112a與負(fù)極板112b之間的隔離膜112c用于防止正極板112a與負(fù)極板112b發(fā)生短路，也可以具有保持電解質(zhì)的功能。隔離膜112c例如是由聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴等構(gòu)成的微多孔性膜，其還具有如下功能當(dāng)過電流流經(jīng)時(shí)，其發(fā)熱導(dǎo)致層的空孔閉塞而阻斷電流。但是，隔離膜112c并不限于聚烯烴等單層膜，也能夠采用由聚乙烯膜夾著聚丙烯膜而成的三層結(jié)構(gòu)、層疊聚烯烴微多孔性膜和有機(jī)無紡布等而成的結(jié)構(gòu)。通過這樣使隔離膜112c多層化，能夠賦予隔離膜112c過電流的防止功能、電解質(zhì)保持功能以及隔離膜112c的形狀維持(剛性提高)功能等諸多功能。上述發(fā)電元件112是通過將正極板112a和負(fù)極板112b隔著隔離膜112c交替層疊而構(gòu)成的。并且，3張正極板112a借助正極側(cè)集電體112d分別與金屬箔制的正極端子114連接，而3張負(fù)極板112b借助負(fù)極側(cè)集電體112g同樣地分別與金屬箔制的負(fù)極端子115連接。如圖I所示，分別從發(fā)電元件112的正極板112a和負(fù)極板112b向封裝構(gòu)件111的外部導(dǎo)出正極端子114和負(fù)極端子115。在本例的二次電池I中，從封裝構(gòu)件111的一個(gè)邊(圖I的近前側(cè)的短邊)的外周部113a并列地導(dǎo)出正極端子114和負(fù)極端子115。正極端子114和負(fù)極端子115也被稱為正極引板114和負(fù)極引板115。本例的二次電池I從封裝構(gòu)件111的一個(gè)邊的外周部并列地導(dǎo)出有正極端子114和負(fù)極端子115。因此，在圖8中圖示了從發(fā)電元件112的正極板112a到正極端子114的剖視圖，省略了從發(fā)電元件112的負(fù)極板112b到負(fù)極端子115的截面，但負(fù)極板112b及負(fù)極端子115也形成為與圖8的剖視圖所示的正極板112a 及正極端子114相同的結(jié)構(gòu)。但是，從發(fā)電元件112的端部到正極端子114之間的正極板112a (正極側(cè)集電體112d)及從發(fā)電元件112的端部到負(fù)極端子115之間的負(fù)極板112b (負(fù)極側(cè)集電體112g)被切除至一半以下，從而俯視看來不會(huì)彼此接觸。由于電池主體11在俯視時(shí)呈長方形，因此，將用于使一對封裝構(gòu)件111接合而將一對封裝構(gòu)件111的內(nèi)部密封的外周部113如圖2所示那樣稱為外周部113a 113d。另夕卜，電池主體11的外形形狀不限定于長方形，也可以形成為正方形、其他的多邊形。另外，對于正極端子114和負(fù)極端子115的導(dǎo)出位置，除了如本例所示那樣從一個(gè)外周部113a導(dǎo)出之外，也可以分別從相對的外周部113a和外周部113b、相對的外周部113c和外周部113d導(dǎo)出。此外，也可以從長邊的外周部113c、113d導(dǎo)出正極端子114和負(fù)極端子115。上述那樣構(gòu)成的電池主體11也能夠以單體進(jìn)行使用，但也能夠作為與其另一個(gè)或多個(gè)二次電池連接而組合起來的、具有所希望的輸出功率、容量的二次電池(以下，稱作電池組件)來使用。并且，也能夠?qū)⒍鄠€(gè)這樣的電池組件連接而組合(以下，也稱作電池組)并將該電池組搭載于電動(dòng)汽車、混合動(dòng)力汽車等車輛而用作行駛驅(qū)動(dòng)用電源。在將多個(gè)電池主體11連接而構(gòu)成電池組件的情況下，如圖4所示，將多個(gè)電池主體11的主表面彼此疊合并收納于電池殼體內(nèi)。該情況下,為了確保從電池主體11的外周部113a導(dǎo)出的正極端子114與從層疊于該電池主體11的電池主體11的外周部113a導(dǎo)出的正極端子114之間的絕緣性、從電池主體11的外周部113a導(dǎo)出的負(fù)極端子115與從層疊于該電池主體11的電池主體11的外周部113a導(dǎo)出的負(fù)極端子115之間的絕緣性，并且為了配置用于將上述正極端子114及負(fù)極端子115串聯(lián)連接和/或并聯(lián)連接的匯流條，或者為了配置電壓檢測用傳感器的連接器，使用由絕緣性材料構(gòu)成的隔離件12。如圖I、圖2及圖5所示，本例的隔離件12配置于相鄰的電池主體11的彼此的外周部113a、113a之間，具有固定部121，該固定部121用于將電池主體11固定于電池組件的殼體、汽車的車體等規(guī)定的設(shè)置位置。隔離件12由聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚丙烯(PP)等具有剛性的絕緣性樹脂材料構(gòu)成，形成為具有電池主體11的外周部113a的長度以上的長度的長條狀。并且，在隔離件12的兩端分別形成有由鞘狀的通孔形成的固定部121。另外，將隔離件12的長度形成為用于安裝該隔離件12的外周部113a的長度以上較為理想，但這樣形成的主旨在于利用整個(gè)隔離件12來承受外力的輸入，使得不會(huì)局部地對電池主體11作用應(yīng)力。因而，只要隔離件12的長度是盡可能接近用于安裝該隔離件12的外周部113a的尺寸即可。另外，上述PBT、PP制的隔離件12的機(jī)械強(qiáng)度(彎曲強(qiáng)度或縱彎曲強(qiáng)度等剛性)大于用于構(gòu)成被收納在電池主體11中的發(fā)電元件112的電極板(上述正極板112a和負(fù)極板112b)的機(jī)械強(qiáng)度較為理想。特別是，對于圖5所示的相對于外力F的輸入方向的機(jī)械強(qiáng)度，將隔離件12的機(jī)械強(qiáng)度設(shè)定得大于發(fā)電元件112的電極板的機(jī)械強(qiáng)度較為理想。這是因?yàn)槿魧囕d的二次電池I的隔離件12作用顯著過大的外力，則在隔離件12與發(fā)電元件112相接觸而兩者都將要壓扁時(shí)，通過將隔離件12設(shè)成比發(fā)電元件112不易壓扁來確保二次電池I的保持穩(wěn)定性。在本例的隔離件12的固定部121的附近形成有通孔122和肋123。在圖I、圖2及圖4中省略圖示，在圖3和圖5中示出了通孔122和肋123。本例的通孔122位于隔離件12的兩端且形成于固定部121的周圍的任意部位。此外，本例的肋123以朝下方突出的方式形成于隔離件12的下表面端部。
本例的通孔122和肋123埋設(shè)于后述的彈性樹脂部13，但是，通孔122和肋123只要具有在輸入到隔離件12的固定部121的外力經(jīng)由彈性樹脂部13向電池主體11輸入時(shí)使該彈性樹脂部13產(chǎn)生緩沖力的面即可。即，只要是具有與圖5所示的外力F的輸入方向相對的面的通孔、肋或凹部即可。如后所述，即使不設(shè)置通孔、肋或凹部，彈性樹脂部13本身也會(huì)對外力F產(chǎn)生緩沖力，但是，通過設(shè)置通孔、肋或凹部，如該圖5所示，相對于外力F的緩沖力fl、f2變得更大，因此能夠進(jìn)一步對作用于電池主體11的外力F進(jìn)行緩沖。在這層意義上，也將通孔122和肋123稱作加強(qiáng)部。在本例的二次電池I中，在電池主體11的外周部113中的至少固定部121的周圍的、包含圖5的剖視圖中的外周部113與隔離件12之間的重疊部14的范圍內(nèi)，通過彈性樹脂的嵌入成形而形成有彈性樹脂部13。彈性樹脂部13由硫化橡膠、熱固性樹脂彈性體、熱塑性樹脂彈性體、聚酰胺類樹月旨(熱熔等級日文* 〃卜卜> 一 F)等彈性樹脂構(gòu)成，并通過后述的嵌入成形而形成在上述范圍內(nèi)。在本例中，如圖2所示，除了固定部121的周圍H I之外，在電池主體11的外周部113c、113d (長邊側(cè)的外周部)的范圍H2內(nèi)也形成有彈性樹脂部13。另外，也可以在外周部113的整周形成有彈性樹脂部13。如圖5的剖視圖所示，形成在圖2所示的范圍Hl內(nèi)的彈性樹脂部13包括電池主體11的外周部113a與隔離件12之間的重疊部14，并將上述外周部113a和隔離件12接合起來。另外。在形成于隔離件12的通孔122中也填充有彈性樹脂。并且，輸入到隔離件12的固定部121的車輛振動(dòng)那樣的外力F在從隔離件12向電池主體11的外周部113a輸入時(shí)會(huì)使彈性樹脂部13本身、通孔122、肋123產(chǎn)生緩沖力f3、fl、f2。如圖5所示，當(dāng)在該圖5中朝向左側(cè)的外力F作用于將二次電池I在其兩端固定于電池組件、車輛的固定部121、121時(shí)，朝向左側(cè)的力也會(huì)作用于電池主體11。此時(shí)，封入在電池主體11內(nèi)的發(fā)電元件112僅通過正極端子114及負(fù)極端子115與封裝構(gòu)件111的外周部113之間的接合、發(fā)電元件112與封裝構(gòu)件111之間因封裝構(gòu)件111內(nèi)減壓而產(chǎn)生的摩擦力來保持。因而，當(dāng)作用于固定部121、121的外力F直接傳遞到電池主體11時(shí)，相對于外力F的朝向右側(cè)的慣性力I作用于被封入在電池主體11的內(nèi)部的發(fā)電元件112，有可能在發(fā)電元件112與封裝構(gòu)件111之間產(chǎn)生相對位移，并且因集電體112d、112g位移而導(dǎo)致短路。然而，在本例的二次電池I中，如圖5所示，電池主體11的封裝構(gòu)件111和隔離件12由彈性樹脂部13接合，且在電池主體11的兩端夾著彈性樹脂部13支承電池主體11。由此，如圖5所示，當(dāng)朝向左側(cè)的外力F作用于隔離件12的固定部121時(shí)，在兩側(cè)的彈性樹脂部13、13中產(chǎn)生用于克服將要作用于電池主體11的外力F的緩沖力fl f3，從而減小單位時(shí)間的受力。其結(jié)果，發(fā)電元件112與封裝構(gòu)件111之間的位移受到抑制，能夠防止集電體112d、112g發(fā)生短路等。S卩，能夠?qū)ο螂姵刂黧w11輸入的外力進(jìn)行緩沖，從而提高電池主體11的固定狀態(tài)的穩(wěn)定性。特別是，彈性樹脂部13因彈性力而對于車輛振動(dòng)那樣較高頻率的振動(dòng)具有優(yōu)異的外力緩沖作用。相對于此，形成于圖2所示的范圍H2內(nèi)的彈性樹脂部13如圖6所示那樣以包覆一 對封裝構(gòu)件111、111的端面的狀態(tài)形成于外周部113c、113d的整個(gè)區(qū)域。通過遍布外周部113c、113d的整周地形成彈性樹脂部13，能夠阻止欲從外周部113c的接合面、外周部113d的接合面泄漏的、來自發(fā)電元件112的電位泄漏。另外，通過將形成在范圍Hl內(nèi)的彈性樹脂部13和形成在范圍H2內(nèi)的彈性樹脂部13相連接，能夠?qū)⑤斎氲礁綦x件12的外力F的一部分分散到形成在范圍H2內(nèi)的彈性樹脂部13，從而能夠減小向電池主體11傳遞的外力。形成在范圍Hl內(nèi)的彈性樹脂部13的硬度小于構(gòu)成電池主體11的封裝構(gòu)件111的外側(cè)樹脂層Illc的硬度較為理想。這是因?yàn)樵谝蛲饬的輸入而對隔離件12作用顯著過大的外力而使彈性樹脂部13與封裝構(gòu)件111開始接觸的情況下，若彈性樹脂部13的硬度較大，則會(huì)損傷封裝構(gòu)件111。除了根據(jù)所采用的樹脂材料的種類來設(shè)定彈性樹脂部13的硬度之外，還能夠根據(jù)樹脂材料的等級(日文々'' > 一 F)等來設(shè)定彈性樹脂部13的硬度。下面，說明本例的二次電池I的制造方法。首先，在層壓薄膜制的封裝構(gòu)件111的內(nèi)部收納發(fā)電元件112并填充電解質(zhì)，并將封裝構(gòu)件111的外周部113密封起來。由此獲得電池主體11。與此同時(shí)，成形具有固定部
121、通孔122及肋123的隔離件12。接著，如圖7所示，在將隔離件12重疊于電池主體11的外周部113a(省略外周部113b的圖示)的狀態(tài)下，將電池主體11和隔離件12設(shè)置于預(yù)先準(zhǔn)備的注射成形用模具15、15并進(jìn)行合模。由此，在模具內(nèi)形成與被形成在范圍HI、H2內(nèi)的彈性樹脂部13的形狀相對應(yīng)的模腔C，因此，經(jīng)由澆口 151向模腔C填充熔融樹脂。在進(jìn)行該樹脂填充時(shí)，樹脂也會(huì)被填充到形成于隔離件12的通孔122內(nèi)。如上所述，采用本例的二次電池I，由于至少在固定部121的周圍的范圍Hl內(nèi)形成有彈性樹脂部13，因此，如圖5所示，在經(jīng)由該固定部121輸入的外力F經(jīng)由隔離件12向電池主體11輸入時(shí)，彈性樹脂部13本身會(huì)產(chǎn)生緩沖力f3。由此，能夠?qū)ο螂姵刂黧w11輸入的外力進(jìn)行緩沖，從而提高電池主體11的固定狀態(tài)的穩(wěn)定性。特別是，對于車輛振動(dòng)那樣的較高頻率的振動(dòng)，彈性樹脂部13的彈性力所產(chǎn)生的外力緩沖作用優(yōu)異。此外，此時(shí)，由于形成于隔離件12的通孔122、肋123也會(huì)產(chǎn)生緩沖力fl、f2，因此能夠進(jìn)一步對向電池主體11輸入的外力進(jìn)行緩沖，從而進(jìn)一步提高電池主體11的固定狀態(tài)的穩(wěn)定性。另外，通過將隔離件12的長度設(shè)為用于安裝該隔離件12的外周部113a的長度以上，能夠利用整個(gè)隔離件12來承受外力F的輸入，從而能夠抑制局部的應(yīng)力作用于電池主體11。另外，由于將形成在范圍Hl內(nèi)的彈性樹脂部13的硬度設(shè)為小于構(gòu)成電池主體11的封裝構(gòu)件111的外側(cè)樹脂層Illc的硬度，因此，在因車輛的碰撞事故等對隔離件12作用顯著過大的外力而使彈性樹脂部13和封裝構(gòu)件111發(fā)生了接觸的情況下，能夠抑制彈性樹脂部13對封裝構(gòu)件111造成損傷。另外，由于將隔離件12的機(jī)械強(qiáng)度設(shè)為大于發(fā)電元件112的電極板的機(jī)械強(qiáng)度，因此，在因車輛的碰撞事故等對隔離件12作用顯著過大的外力而使隔離件12和發(fā)電元件112相接觸而兩者都要被壓扁的情況下，隔離件12更不易壓扁，其結(jié)果，能夠確保二次電池I的保持穩(wěn)定性。另外，利用形成在范圍H2內(nèi)的彈性樹脂部13，能夠阻止欲從外周部113c的接合面、外周部113d的接合面泄漏的、來自發(fā)電元件112的電位泄漏，從而能夠抑制二次電池I的容量降低。此外，由于將形成在范圍Hl內(nèi)的彈性樹脂部13和形成在范圍H2內(nèi)的彈性樹 脂部13相連接，因此能夠?qū)⑤斎氲礁綦x件12的外力F的一部分分散到形成在范圍H2內(nèi)的彈性樹脂部13，從而能夠減小向電池主體11傳遞的外力。另外，通過以嵌入成形來形成彈性樹脂部13，能夠降低制造時(shí)間和制造工作量，從而能夠謀求二次電池I的成本降低。第2實(shí)施方式圖9是本發(fā)明的其他實(shí)施方式的二次電池，是圖I的被虛線IX包圍的部分的放大圖。圖10是本發(fā)明的其他實(shí)施方式的二次電池的俯視圖，圖11是圖10的被虛線XI包圍的部分的放大圖。在本例中，在設(shè)有脆弱部200這點(diǎn)上與上述第I實(shí)施方式不同。由于除此之外的結(jié)構(gòu)與上述第I實(shí)施方式相同，因此引用第I實(shí)施方式的記載。在形成于封裝構(gòu)件111的外周部的彈性樹脂部13上設(shè)有脆弱部200。脆弱部200由缺口部21形成，從二次電池I的主表面方向看去，缺口部21被切除成V字狀。另外，缺口部21以在彈性樹脂部13上從面向二次電池I的中央部分的彈性樹脂部13的內(nèi)壁朝向面向二次電池I的外側(cè)的外壁切入的方式構(gòu)成，并且，缺口部21形成于從該內(nèi)壁到該外壁之間的一部分。另外，缺口部21形成在用于形成彈性樹脂部13的材料、即彈性樹脂的下游側(cè)。如圖10所示，在通過嵌入成形來形成彈性樹脂部13的情況下，將用于注入彈性樹脂的注入口 22配置于封裝構(gòu)件13的長邊側(cè)的邊的中央部分，使彈性樹脂沿封裝構(gòu)件13的外周部流入。此時(shí)，彈性樹脂的上游側(cè)為注入口 22的位置，彈性樹脂的下游側(cè)為封裝構(gòu)件13的長邊側(cè)的邊的端部。因此，缺口部21相對于彈性樹脂的注入口形成在下游側(cè)的位置。而且，缺口部21形成在對作為封裝構(gòu)件111的外周部即四邊中的、沒有導(dǎo)出正極端子114和正極端子115的邊進(jìn)行覆蓋的彈性樹脂部13上。下面，使用圖12和圖13說明脆弱部200的作用。圖12是圖11的XII — XII剖視圖，是包括缺口部21的部分的剖視圖。圖13是圖11的XIII — XIII剖視圖，是不包括缺口部21的部分的剖視圖。如圖12和圖13所示，在封裝構(gòu)件111的外周部，對于一對封裝構(gòu)件111中的位于上側(cè)的一個(gè)封裝構(gòu)件111，該上側(cè)的一個(gè)封裝構(gòu)件111與彈性樹脂部113的設(shè)有缺口部21的部分的之間的接觸面積小于該上側(cè)的一個(gè)封裝構(gòu)件111與彈性樹脂部113的沒有設(shè)置缺口部21的部分之間的接觸面積。換言之，在上側(cè)的封裝構(gòu)件111與彈性樹脂部13之間的交界面處，設(shè)有缺口部21的部分的從位于封裝構(gòu)件111的外側(cè)的一端到位于封裝構(gòu)件111的內(nèi)側(cè)的另一端的長度(圖12的La)短于沒有設(shè)置缺口部21的部分的從位于封裝構(gòu)件111的外側(cè)的一端到位于封裝構(gòu)件111的內(nèi)側(cè)的另一端的長度(圖13的Lb)。即，在本例的二次電池I中，通過設(shè)置缺口部21來使包含缺口部21的部分的交界面中的單位面積的、上側(cè)的封裝構(gòu)件111與彈性樹脂部13之間的接觸面積小于沒有設(shè)置缺口部21的部分的交界面中的單位面積的、上側(cè)的封裝構(gòu)件111與彈性樹脂部13之間的接觸面積，從而減小了封裝構(gòu)件111與彈性樹脂部13之間的密合強(qiáng)度，將形成有缺口部21的部分形成為脆弱部200。在由于二次電池I的時(shí)效劣化等而從發(fā)電元件112產(chǎn)生了氣體的情況下，氣體欲從利用封裝構(gòu)件111密封發(fā)電元件的部分、即封裝構(gòu)件111的外周部、即一對封裝構(gòu)件111中的上側(cè)的封裝構(gòu)件111與下側(cè)的封裝構(gòu)件111重疊的部分(熱熔接的部分)朝向外側(cè)流出(圖12和圖13的箭頭A的朝向)。上側(cè)的封裝構(gòu)件111與下側(cè)的封裝構(gòu)件111重疊的部分 中的、封裝構(gòu)件111的外側(cè)的一端被彈性樹脂部13覆蓋，與彈性樹脂部13的母材強(qiáng)度相當(dāng)?shù)募羟袕?qiáng)度高于彈性樹脂部13與封裝構(gòu)件111之間的密合強(qiáng)度，因此，氣體欲沿彈性樹脂部13與封裝構(gòu)件111之間的交界向與封裝構(gòu)件111重疊的部分中的氣體的流出方向相反的方向流動(dòng)。此時(shí)，對于上側(cè)的封裝構(gòu)件111與彈性樹脂部13之間的交界面，由于設(shè)有缺口部21的部分的交界面處的、從封裝構(gòu)件111的外側(cè)的一端到內(nèi)側(cè)的另一端的長度短于沒有設(shè)置缺口部21的部分的交界面處的、從封裝構(gòu)件111的外側(cè)的一端到內(nèi)側(cè)的另一端的長度，因此，與沒有設(shè)置缺口部21的部分相比，設(shè)有缺口部21的部分容易排出氣體。因此，缺口部21成為將從發(fā)電元件112產(chǎn)生的氣體排出的排出口。S卩，本例通過在彈性樹脂部13與封裝構(gòu)件111之間的交界面處的彈性樹脂部13上設(shè)置缺口部21，使設(shè)有缺口部21的部分比其他沒有設(shè)置缺口部21的部分脆弱而容易排出氣體。由此，在沒有在彈性樹脂部13上設(shè)置缺口部21的情況下，在從發(fā)電元件112產(chǎn)生了氣體時(shí)，不能確定氣體的放出口而使封裝構(gòu)件111的內(nèi)壓變高。另一方面，在本例中，由于通過設(shè)置缺口部21來使缺口部21的附近成為脆弱部200，因此，確定了氣體的放出口，從而能夠在封裝構(gòu)件111的內(nèi)壓變得過高之前排出氣體。如上所述，在本例的二次電池I中，在彈性樹脂部13上形成有由缺口部21形成的脆弱部200。由此，在從發(fā)電元件112產(chǎn)生了氣體的情況下，能夠在二次電池I內(nèi)的內(nèi)壓變得過高之前放出氣體。即，在封裝構(gòu)件111與彈性樹脂部13之間的交界面處，由于包含脆弱部200的周圍部分的密合強(qiáng)度小于其他部分的密合強(qiáng)度，因此該周圍部分變得脆弱。于是，在產(chǎn)生氣體時(shí)，由于氣體從該周圍部分排出，因此能夠抑制封裝構(gòu)件111的內(nèi)壓上升。另外，在本例的二次電池I中，缺口部21形成于位于封裝構(gòu)件111的外周部的內(nèi)側(cè)的部分的彈性樹脂部13。由此，從發(fā)電元件112排出的氣體不會(huì)朝向封裝構(gòu)件111的外周部的外側(cè)排出，而是朝向封裝構(gòu)件111的外周部的內(nèi)側(cè)排出，因此能夠抑制排出氣體對其他電池產(chǎn)生影響。另外，在本例的二次電池I中，在封裝構(gòu)件111的外周部的導(dǎo)出有負(fù)極端子114和正極端子115的一部分以外的部分的彈性樹脂部13上形成有缺口部21。由此，氣體會(huì)從未導(dǎo)出有負(fù)極端子114和正極端子115的部分排出，因此能夠防止排出氣體對負(fù)極端子114和正極端子115產(chǎn)生影響。另外，本例的二次電池I形成為形成有缺口部21的部分、即脆弱部200的密合強(qiáng)度(與圖12的長度La相當(dāng)?shù)摹⒎庋b構(gòu)件111與彈性樹脂部13之間的接觸部分的密合強(qiáng)度)小于彈性樹脂部13的母材強(qiáng)度。由此，在氣體從一對封裝構(gòu)件111利用熱熔接重疊起來的部分排出的情況下，氣體不會(huì)以剪切彈性樹脂部13的方式排出到外部，而是能夠?qū)怏w沿封裝構(gòu)件111與彈性樹脂部13之間的交界面從缺口部21排出。另外，在本例的二次電池I中，在利用彈性樹脂的嵌入成形形成了彈性樹脂部13的情況下，脆弱部200形成在彈性樹脂的下游側(cè)。由于彈性樹脂的下游側(cè)的、封裝構(gòu)件111與彈性樹脂部13之間的交界面的密合強(qiáng)度小于彈性樹脂的上游側(cè)的、封裝構(gòu)件111與彈性樹脂部13之間的交界面的密合強(qiáng)度，因此，本例通過在彈性樹脂的下游側(cè)設(shè)置脆弱部200能夠控制氣體的放出口。此外，在本例中，通過從二次電池I的主表面方向看去呈V字狀對彈性樹脂部13進(jìn)行切除而形成了缺口部21，但是，如圖14 圖16所示，也可以通過從彈性樹脂部13的壁 面朝向彈性樹脂部13的內(nèi)部進(jìn)行切除來形成缺口部21。圖14是圖I的XIV向視圖。圖15是圖14的XV - XV局部剖視立體圖，圖16是圖14的XVI — XVI局部剖視立體圖。缺口部21以高度在彈性樹脂部13中從內(nèi)壁13a(彈性樹脂部13的朝向發(fā)電元件側(cè)的壁面)朝向外壁13b (彈性樹脂部13的、與朝向發(fā)電元件側(cè)的壁面相反的方向的壁面、即朝向外側(cè)的壁面)逐漸降低的方式切入彈性樹脂部13，從而使上側(cè)的封裝構(gòu)件111與彈性樹脂部13在從彈性樹脂部13的內(nèi)壁13a到彈性樹脂部13的外壁13b的途中的部分處沒有粘接。另一方面，在彈性樹脂部13中的沒有形成缺口部21的部分處，上側(cè)的封裝構(gòu)件111與彈性樹脂部13在從彈性樹脂部13的內(nèi)壁13a到彈性樹脂部13的外壁13b的途中的部分處被粘接起來。由此，使缺口部21形成于上側(cè)的封裝構(gòu)件111與彈性樹脂部13之間的交界面處的、彈性樹脂部13的內(nèi)壁13a，使得設(shè)有缺口部21的部分的從位于封裝構(gòu)件111的外側(cè)的一端到位于封裝構(gòu)件111的內(nèi)側(cè)的另一端的長度短于沒有設(shè)置缺口部21的部分的從位于封裝構(gòu)件111的外側(cè)的一端到位于封裝構(gòu)件111的內(nèi)側(cè)的另一端的長度。第3實(shí)施方式圖17是本發(fā)明的其他實(shí)施方式的二次電池1，是相當(dāng)于圖10的被虛線XI包圍的部分的放大圖的圖。圖18是圖17的XVIII — XVIII剖視圖。在本例中，與上述第2實(shí)施方式相比，脆弱部200的結(jié)構(gòu)不同。由于除此之外的結(jié)構(gòu)與上述第I實(shí)施方式及第2實(shí)施方式相同，因此適當(dāng)?shù)匾玫贗實(shí)施方式和第2實(shí)施方式的記載。在形成于封裝構(gòu)件111的外周部的彈性樹脂部13上設(shè)有脆弱部200。脆弱部200由密合強(qiáng)度降低部23形成，在封裝構(gòu)件111與彈性樹脂部13之間的交界面處，密合強(qiáng)度降低部23形成為沿該交界面的帶狀。另外，密合強(qiáng)度降低部23形成于彈性樹脂部13的從外側(cè)的封裝構(gòu)件111的位于外側(cè)的一端到外側(cè)的封裝構(gòu)件111的位于內(nèi)側(cè)的另一端之間的一部分。密合強(qiáng)度降低部23的制造方法如下在將彈性樹脂部13形成于封裝構(gòu)件111時(shí)，在利用噴霧器等對封裝構(gòu)件111的外周部的表面之中的、要制作密合強(qiáng)度降低部23的部分噴涂了硅等離型劑或粘貼了含有離型劑的膠帶狀態(tài)下，將彈性樹脂部13形成于封裝構(gòu)件111的外周部。由此，密合強(qiáng)度降低部23處的、彈性樹脂部13與封裝構(gòu)件111之間的交界面的密合強(qiáng)度變得低于其他交界面的密合強(qiáng)度。S卩，本例通過在彈性樹脂部13與封裝構(gòu)件111之間的交界面處的彈性樹脂部13上設(shè)置密合強(qiáng)度降低部23，使設(shè)有密合強(qiáng)度降低部23的部分比其他沒有設(shè)置密合強(qiáng)度降低部23的部分脆弱而容易排出氣體。由此，在沒有在彈性樹脂部13上設(shè)置密合強(qiáng)度降低部23的情況下，在從發(fā)電元件112產(chǎn)生了氣體時(shí)，不能確定氣體的放出口而使封裝構(gòu)件111的內(nèi)壓變高。另一方面，在本例中，由于通過設(shè)置密合強(qiáng)度降低部23來使密合強(qiáng)度降低部23的附近成為脆弱部200，因此，確定了氣體的放出口，從而能夠在封裝構(gòu)件111的內(nèi)壓變得過高之前排出氣體。如上所述，本例的二次電池I在彈性樹脂部13上形成有由密合強(qiáng)度降低部23構(gòu)成的脆弱部200。由此，在從發(fā)電元件112產(chǎn)生了氣體的情況下，能夠在二次電池I內(nèi)的內(nèi)壓變得過高之前放出氣體。即，在封裝構(gòu)件111與彈性樹脂部13之間的交界面處，由于包含脆弱部200的周圍部分的密合強(qiáng)度小于其他部分的密合強(qiáng)度，因此該周圍部分變得脆弱。于是，在產(chǎn)生氣體時(shí)，由于氣體從該周圍部分排出，因此能夠抑制封裝構(gòu)件111的內(nèi)壓上升。另外，在本例中，如圖19和圖20所示，也可以將密合強(qiáng)度降低部23以從上側(cè)的封裝構(gòu)件111的位于外側(cè)的一端到上側(cè)的封裝構(gòu)件111的位于內(nèi)側(cè)的另一端的方式形成于彈性樹脂部13。圖19是本發(fā)明的變形例的二次電池1，是相當(dāng)于圖10的被虛線XI包圍的部分的放大圖的圖，圖20是圖19的XX - XX剖視圖。另外，在圖18和圖20中，為了進(jìn)行說明，對密合強(qiáng)度降低部23設(shè)有厚度，但是，實(shí)際上，密合強(qiáng)度降低部23的厚度實(shí)質(zhì)上為零，彈性樹脂部13與上側(cè)的封裝構(gòu)件111平齊地形成。
權(quán)利要求
1.一種薄型電池,其中，該薄型電池包括電池主體，其在封裝構(gòu)件的內(nèi)部封入有發(fā)電元件；隔離件，在將上述電池主體與另一個(gè)電池主體層疊起來時(shí)，該隔離件配置在上述電池主體與上述另一個(gè)電池主體的彼此之間，該隔離件用于將上述電池主體固定在規(guī)定位置，借助彈性體將上述電池主體和上述隔離件連結(jié)起來。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的薄型電池，其中，在上述隔離件上形成有加強(qiáng)部，該加強(qiáng)部具有與向上述電池主體輸入的外力的輸入方向相對的面。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的薄型電池，其中，上述加強(qiáng)部是通孔、肋或凹部中的任一個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3中的任一項(xiàng)所述的薄型電池，其中，在上述電池主體的外周部中的、形成有上述彈性體的范圍之外的范圍的外周部，以密封該外周部的端面的方式形成有其他彈性體。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的薄型電池，其中，上述封裝構(gòu)件是含有樹脂層的層壓薄膜制的封裝構(gòu)件，上述其他彈性體的硬度小于上述樹脂層的硬度。
6.根據(jù)權(quán)利要求I至5中的任一項(xiàng)所述的薄型電池，其中，上述隔離件的長邊側(cè)的長度為上述電池主體的用于配置該隔離件的外周部的長度以上。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6中的任一項(xiàng)所述的薄型電池，其中，上述封裝構(gòu)件是含有樹脂層的層壓薄膜制的封裝構(gòu)件，上述彈性體的硬度小于上述樹脂層的硬度。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至7中的任一項(xiàng)所述的薄型電池，其中，上述隔離件的強(qiáng)度大于上述發(fā)電元件的電極板的強(qiáng)度。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的薄型電池，其中，上述電池主體的上述封裝構(gòu)件的外周部被密封，上述隔離件具有用于將上述電池主體固定在上述規(guī)定位置的固定部。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的薄型電池，其中，通過彈性樹脂的嵌入成形在包含上述電池主體與上述隔離件之間的重疊部的范圍內(nèi)形成有彈性樹脂部。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的薄型電池，其中，上述固定部設(shè)于上述電池主體的兩端。
12.根據(jù)權(quán)利要求I至4中的任一項(xiàng)所述的薄型電池，其中，在上述彈性體或上述其他彈性體上形成有脆弱部。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的薄型電池，其中，上述脆弱部由對上述彈性體或上述其他彈性體進(jìn)行局部切除而成的缺口部形成。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的薄型電池，其中，上述脆弱部形成于上述彈性體或上述其他彈性體與上述封裝構(gòu)件的外周部之間的交界面的至少一部分，上述脆弱部的密合強(qiáng)度低于上述交界面的沒有形成有上述脆弱部的部分的密合強(qiáng)度。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的薄型電池，其中，上述脆弱部形成于上述彈性體或上述其他彈性體的位于上述封裝構(gòu)件的外周部的外側(cè)的一端到位于上述封裝構(gòu)件的外周部的內(nèi)側(cè)的另一端之間的一部分。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的薄型電池，其中，上述脆弱部以從位于上述封裝構(gòu)件的外周部的外側(cè)的一端到位于上述封裝構(gòu)件的外周部的內(nèi)側(cè)的另一端的方式形成于上述彈性體或上述其他彈性體。
17.根據(jù)權(quán)利要求12至16中的任一項(xiàng)所述的薄型電池，其中，上述彈性體或上述其他彈性體形成于上述封裝構(gòu)件的外周部，上述脆弱部形成于上述彈性體或上述其他彈性體的位于上述外周部的內(nèi)側(cè)的部分。
18.根據(jù)權(quán)利要求12至16中的任一項(xiàng)所述的薄型電池，其中，上述彈性體或其他彈性體通過彈性樹脂的嵌入成形而形成于上述封裝構(gòu)件的外周部，上述脆弱部相對于上述外周部處的上述彈性樹脂的注入口形成在上述彈性樹脂的下游側(cè)的位置。
19.根據(jù)權(quán)利要求12至16中的任一項(xiàng)所述的薄型電池，其中，該薄型電池還具有從上述封裝構(gòu)件的外周部的一部分導(dǎo)出到外部的端子，上述彈性體或上述其他彈性體形成于上述封裝構(gòu)件的外周部，上述脆弱部形成于上述外周部的上述一部分以外的部分。
20.根據(jù)權(quán)利要求12至16中的任一項(xiàng)所述的薄型電池，其中，上述彈性體或上述其他彈性體形成于上述封裝構(gòu)件的外周部，上述脆弱部形成于上述彈性體或上述其他彈性體與上述封裝構(gòu)件的外周部之間的交界面的至少一部分，上述脆弱部的密合強(qiáng)度低于上述彈性體的母材強(qiáng)度或上述其他彈性體的母材強(qiáng)度。
21.一種薄型電池的制造方法，其中，該薄型電池的制造方法包括以下工序通過將發(fā)電元件封入到含有樹脂層的層壓薄膜制的封裝構(gòu)件的內(nèi)部來獲得電池主體；準(zhǔn)備用于將上述電池主體固定于規(guī)定位置的隔離件；利用彈性體將上述電池主體和上述隔離件成形為一體。
22.—種薄型電池的制造方法，其中，該薄型電池的制造方法包括以下工序通過將發(fā)電元件收納于含有樹脂層的層壓薄膜制的封裝構(gòu)件的內(nèi)部并密封上述封裝構(gòu)件的外周部來獲得電池主體；準(zhǔn)備用于將上述電池主體固定于規(guī)定位置的隔離件；在將上述隔離件重疊于上述電池主體的外周部的狀態(tài)下，將重疊后的上述隔離件和上述電池主體設(shè)置于嵌入成形的成形模具；在上述外周部的至少上述固定部的周圍的、包含上述外周部與上述隔離件之間的重疊部的范圍內(nèi)填充彈性樹脂而進(jìn)行嵌入成形，從而在該范圍內(nèi)形成彈性樹脂部。
全文摘要
本發(fā)明提供一種薄型電池。該薄型電池包括電池主體(11)，其是在含有樹脂層(111c)的層壓薄膜制的封裝構(gòu)件(111)的內(nèi)部容納有發(fā)電元件(112)并將上述封裝構(gòu)件的外周部(113)密封起來而成的；隔離件(12)，在將一個(gè)電池層疊于另一個(gè)電池時(shí)，該隔離件(12)配置在一個(gè)電池的電池主體與另一個(gè)電池的電池主體彼此的上述外周部之間，該隔離件(12)具有將上述電池主體固定于規(guī)定位置的固定部(121)。在上述外周部中的至少上述固定部的周圍的、包含上述外周部與上述隔離件之間的重疊部(14)的范圍(H1)內(nèi)，通過彈性樹脂的嵌入成形而形成有彈性樹脂部(13)。即使車輛發(fā)生振動(dòng)等，該薄型電池的固定狀態(tài)的穩(wěn)定性也優(yōu)異。
文檔編號H01M2/10GK102934258SQ201180027190
公開日2013年2月13日 申請日期2011年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月31日
發(fā)明者雨谷竜一, 轟木直人, 池添通則, 本橋季之, 長島富雄 申請人:日產(chǎn)自動(dòng)車株式會(huì)社