電池容器、膜包裝電池以及它們的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電池容器、膜包裝電池以及它們的制造方法。
【背景技術】
[0002]以往，作為收納鋰離子二次電池或雙電層電容等電池元件(包含電解質在內的所有的充電/放電要素)的電池容器，多使用具有優異的耐水蒸氣透過性的金屬制容器。可是，金屬容器較重，體積龐大，包裝工序也復雜，生產率不高。特別是，容器主體和蓋體的熔接需要大量的工時，從量產性的觀點出發存在問題。另外，對于電動機動車用的鋰電池等，由于車載的數量較多，因此，希望容器較輕且緊湊。
[0003]對于這些要求，開發出了使由基材層、鋁等金屬箔、密封劑層構成的層疊體形成為袋狀的袋型、或者對所述層疊體進行壓力成型而形成凹部并將鋰離子電池主體收納于該凹部中的凹凸型(也稱作“拉深加工型”。)等的膜包裝電池(例如專利文獻I?2)。
[0004]拉深加工型的電池容器對于稍厚的電池元件也能夠收納，并且具有這樣的優點:電池元件的填充包裝容易，容積效率(相對于電池容器的整體體積的容積的比)較高，容易實現輕量化，成本低。
[0005]專利文獻1:日本特開2002-216713號公報
[0006]專利文獻2:日本特開2010-262932號公報
[0007]可是，對于拉深加工型的電池容器，如專利文獻1、2所記載，在使用增滑劑或流動石蠟層等時，模具和包裝材料的表面的光滑性變好，能夠較深地進行拉深加工。可是，即使提高拉深性，由于要將金屬箔拉深成三維形狀，因此，拉深深度存在界限，作為拉深成型容器的深度，1mm左右是上限。因此，存在無法收納大容量的厚的電池元件這樣的課題。
[0008]另外，由于角部被特別強烈地拉伸，因此，金屬箔會變薄，或者在金屬箔上會產生多個針孔。如果水分從金屬箔的較薄的部分或針孔進入，則會與電解液發生反應，生成氫氟酸等。因此，存在電極部件的熔接部等劣化、電解液泄漏這樣的問題。
【發明內容】
[0009]本發明是鑒于上述問題而完成的，其課題在于提供一種電池容器、使用該電池容器的膜包裝電池以及制造效率高的它們的制造方法，關于該電池容器，電池元件的填充包裝容易，能夠設計成任意的厚度，以便能夠與拉深加工型的電池容器同樣地實現輕量，容積效率高，并且即使是大容量的厚的電池元件也能夠容易地進行收納。
[0010]本發明提供以下的電池容器。
[0011](I) 一種電池容器，其具有容器主體，該容器主體由具有金屬箔和熔接層的層疊膜形成，其中，關于所述容器主體的周壁，從四方的底部彎折并立起的壁面熔接于頂面成為蓋材熔接面的樹脂成型體而連結起來。
[0012](2)根據⑴所述的電池容器，所述樹脂成型體是板體，板體的側面成為蓋材熔接面。
[0013](3)根據(2)所述的電池容器，所述樹脂成型體是在兩端具有供所述壁面熔接的延伸設置部的板體。
[0014](4)根據⑴所述的電池容器，所述樹脂成型體是框體，框體的頂面成為蓋材熔接面。
[0015]本發明提供以下的電池容器的制造方法。
[0016](5) (I)至(3)中的任意一項所述的電池容器的制造方法，所述電池容器的制造方法的特征在于具有下述工序:樹脂板熔接工序，將被分斷而成為多個所述樹脂成型體的長條的樹脂板熔接于長條的所述層疊膜的兩側邊的熔接層；板體切出工序，以下述方式將所述樹脂板和所述層疊膜切除而切出所述樹脂成型體:在長條的所述層疊膜的兩側邊，所述樹脂板作為多個所述樹脂成型體而保留，并且，在相鄰的所述樹脂成型體彼此之間，保留出比熔接于相鄰的所述樹脂成型體彼此對置的兩個面的長度長的所述層疊膜；側壁形成工序，將保留有所述樹脂成型體的所述層疊膜以兩邊的所述樹脂成型體對置的方式彎折而使其立起，將與所述樹脂成型體的下端接觸的所述層疊膜熔接于所述樹脂成型體，形成側壁；以及壁面連結工序，將所述層疊膜的存在切口的部分從所述樹脂成型體的根部彎折而使其立起，與所述樹脂成型體重合并進行熔接，連結所述容器主體的所述壁面而形成所述容器主體的周壁。
[0017](6) (I)至(4)中的任意一項所述的電池容器的制造方法，所述電池容器的制造方法的特征在于具有下述工序:膜切除工序，在長條的所述層疊膜的兩側邊，以所述樹脂成型體的主面的寬度，且以在多個成為所述容器主體的所述底部的部分彼此之間，保留出比熔接于相鄰的所述樹脂成型體彼此對置的兩個面的部分的長度長的所述層疊膜的方式進行切除，并且，以使熔接于所述樹脂成型體的所述層疊膜的側緣作為多個自由端從成為所述容器主體的所述底部的部分向外側擴展的方式設置切口 ；樹脂成型體熔接工序，使所述樹脂成型體的外周面的角與所述層疊膜的成為所述容器主體的所述底部的四角的部分一致來進行配置，并將所述樹脂成型體熔接于所述層疊膜的熔接層；以及壁面連結工序，將所述層疊膜的存在切口的部分和自由端從所述樹脂成型體的根部彎折而使它們立起，分別與所述樹脂成型體重合并進行焊接，連結所述容器主體的所述壁面而形成所述容器主體的周壁。
[0018](7)根據(5)或(6)的電池容器的制造方法，所述電池容器的制造方法還具有在長條的所述層疊膜上設置由開口構成的電極引出部的電極用開口工序。
[0019]另外，本發明提供以下的膜包裝電池。
[0020](8) 一種膜包裝電池，其特征在于，所述膜包裝電池是使用了⑴至⑷中的任意一項的電池容器的膜包裝電池，其中，在容器主體中收納電池元件，并通過蓋材進行密封。[0021 ]另外，本發明提供以下的膜包裝電池的制造方法。
[0022](9) 一種膜包裝電池的制造方法，其是使用了(5)至(7)中的任意一項的電池容器的制造方法的膜包裝電池的制造方法，其中，所述膜包裝電池的制造方法依次具有以下工序:電池元件收納工序，將電池元件收納于在所述壁面連結工序中形成的電池容器中；和密封工序，將蓋材熔接于所述電池容器的開口部。
[0023]發明效果
[0024]根據本發明的電池容器和膜包裝電池，與拉深加工型的電池容器同樣地，電池容器主體的底部和周壁由含有薄的金屬箔的層疊膜構成，因此，電池容器的阻隔性高，重量輕，且容積效率高。而且，與拉深加工型的電池容器不同，周壁通過樹脂成型體相連結，因此形狀保持性優異。另外，僅通過折線的方式彎折含有金屬箔的層疊膜，不會拉深成三維形狀，因此，即使金屬箔較薄，也不會在金屬箔上產生龜裂或大量的針孔。由此，能夠自由地設計電池容器主體的深度，因此即使是容量大的厚的電池元件也能夠容易地收納。另外，即使是使用了當前的、如果降低厚度則無法在拉深加工型的容器中使用的拉深加工性低的金屬箔、或者由于伸展性較小而不適于拉深加工的金屬箔的層疊膜，也能夠自由使用。
[0025]而且，由于樹脂成型體具有蓋材熔接面，因此，膜包裝電池的至少對置的二邊能夠將蓋材熔接于樹脂成型體進行密封。由此，由于蓋材的熔接部沒有伸出至電池容器的外側，因此電池變得緊湊，在將多個電池聚集起來使用的情況下，能夠減小聚集體的體積。另外，保管或聚集多個電池時的操作性也優異。
[0026]根據本發明的電池容器和膜包裝電池的制造方法，使用長條的層疊膜形成多個電池容器主體。由此，能夠一邊使卷繞于輥、芯卷、軸卷上的層疊膜或熔接有樹脂成型體的層疊膜繞出，一邊連續地制造電池容器或膜包裝電池，因此生產效率高。
【附圖說明】
[0027]圖1是示出第I實施例的電池容器的圖，其中，(a)是立體圖，(b)是沿圖1的(a)中的A-A線的剖視圖，(c)是沿圖1的(a)中的B-B線的剖視圖。
[0028]圖2是示出使用了第I實施例的電池容器的膜包裝電池的立體圖。
[0029]圖3是示出第I實施例的電池容器的制造工序的一部分的立體圖。
[0030]圖4是示出第I實施例的電池容器的制造工序的一部分的立體圖。
[0031]圖5是示出第I實施例的電池容器的制造工序的一部分的立體圖。
[0032]圖6是示出使用了長條的層疊膜的第I實施例的電池容器的制造工序的一部分的立體圖。
[0033]圖7是示出使用了長條的層疊膜的第I實施例的電池容器的制造工序的一部分的立體圖。
[0034]圖8是用于說明圖7所示的長條的層疊膜的俯視圖。
[0035]圖9是示出使用了長條的層疊膜的第I實施例的電池容器的制造工序的一部分的立體圖。
[0036]圖10是示出使用了長條的層疊膜的第I實施例的電池容器的制造工序的一部分的立體圖。
[0037]圖11是示出膜包裝電池的制造工序的一部分的立體圖，該膜包裝電池使用了利用長條的層疊膜制造出的第I實施例的電池容器。
[0038]圖12是示出膜包裝電池的制造工序的一部分的立體圖，該膜包裝電池使用了利用長條的層疊膜制造出的第I實施例的電池容器。
[0039]圖13是示出第2實施例的電池容器的圖，其中，(a)是立體圖，(b)是沿圖13的(a)中的C-C線的剖視圖。
[0040]圖14是示出在第2實施例中使用的樹脂成型體的另一例的剖視圖。
[0041]圖15是示出第2實施例的電池容器的制造工序的一部分的立體圖。
[0042]圖16是示出使用了第2實施例的電池容器的膜包裝電池的立體圖。
[0043]圖17是示出使用了長條的層疊膜的第2實施例的電池容器的制造工序的一部分的立體圖。
[0044]圖18是示出使用了長條的層疊膜的第2實施例的電池容器的制造工序的一部分的立體圖。
[0045]圖19是示出膜包裝電池的制造工序的一部分的立體圖，該膜包裝電池使用了利用長條的層疊膜制造出的第2實施例的電池容器。
[0046]圖20是對第3實施例的電池容器進行說明的圖，其中，(a)是