帶有安全裝置的電化學設備及電化學設備用安全裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及適于用作在智能手機、平板電腦等便攜設備所使用的電池、電容器、混 合動力汽車、電動汽車、風力發電、太陽能發電、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設備及這種電化學設備所使用的安全裝置。
[0002] 需要說明的是，本說明書及權利要求書中，"鋁"這一術語的含義包括鋁及其合金。
【背景技術】
[0003] 近年來，隨著移動電子設備的小型化、輕型化，作為搭載于移動電子設備的鋰離子 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，作為其應用，探討了在電 動汽車等的電源、蓄電用途的大型電源、電容器等也用上述結構的層壓外包裝材料進行包 裝。
[0004] 通常，在外包裝材料采用金屬罐的鋰離子電池中，實施安裝防爆閥等防爆對策，當 因過充電、短路等導致在電池內部積蓄氣體而內壓變高時，所述防爆閥會在一定壓力下使 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，提出進行如下這樣的防爆對策。
[0006] 專利文獻1中記載了如下結構的片形電池：所述片形電池具備包含片狀的正極、 片狀的負極、正極引線和負極引線的電池單元，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構，在所述片形電池中，在包覆所述電池單元時產生于所述膜的開口 部（其中，除了所述正極引線及所述負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 內壓變高了時，能夠使氣體從封固強度低的封固用膜貼附部分向外部逸散。
[0007] 專利文獻2中記載了如下的電化學設備：外裝體具有含有金屬箱的層壓膜，在該 外裝體內封入電化學設備單元體，其中，所述外裝體的粘接部的一部分具有向電化學設備 收納空間側突出的突出部。在該電化學設備中，當內壓變高了時，因產生氣體所致的壓力 集中于向電化學設備收納空間側突出的突出部，因此該部分被破壞而能夠使氣體向外部逸 散。
[0008] 在先技術文獻
[0009] 專利文獻
[0010] 專利文獻1:日本特開平11 一 086806號公報
[0011] 專利文獻2:日本特開2002 - 298795號公報
【發明內容】
[0012] 發明所要解決的課題
[0013] 然而，在專利文獻1記載的技術中，由于封固用膜貼附部分的封固強度低，因此存 在通常使用時難以充分確保氣密性的問題，為此有恐產生電解液泄漏。
[0014] 此外，在專利文獻2記載的技術中，突出部處的封固強度的控制較難，因此存在達 到使該突出部分被破壞的內壓容易不均的問題。
[0015] 本發明是鑒于上述技術背景而做出的，其目的在于提供一種帶有安全裝置的電化 學設備及電化學設備用安全裝置，在封入有電化學設備主體部的殼體能夠確保充分的密封 性，并且在因產生氣體而導致殼體的內壓上升了時進行脫氣而能防止因內壓上升所致的殼 體破裂。
[0016] 用于解決課題的手段
[0017] 為了達到上述目的，本發明提供以下的手段。
[0018] [1] -種帶有安全裝置的電化學設備，所述電化學設備是在殼體的內部封入電化 學設備主體部而成，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板，
[0020] 在因所述殼體內的產生氣體導致的內壓上升而使該殼體發生了膨脹變形時，所述 可移動板的穿孔用突起與該膨脹變形聯動地向所述殼體移動。
[0021] [2] -種帶有安全裝置的電化學設備，所述電化學設備是在殼體的內部封入電化 學設備主體部而成，其特征在于，
[0022] 在所述殼體的至少一個側壁與所述主體部之間配置有在上端側具備穿孔用突起 的可移動板，
[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膜，并且所述感應膜的 一部分接合于所述殼體的上壁的內表面的至少一部分而形成第一接合部，
[0024] 所述感應膜穿過所述主體部與所述可移動板之間而向下方延伸地配置、進而穿過 所述可移動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壁的內表面而形成第二接合部，
[0025] 在因所述殼體內的產生氣體導致的內壓上升而使所述殼體發生了膨脹變形時，所 述感應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聯動地向上 方移動，由此存在于所述可移動板的下端與所述殼體的下壁之間的感應膜向上方移動，從 而所述可移動板被向上方抬起而所述可移動板的穿孔用突起朝向所述殼體的上壁移動。
[0026] [3] -種帶有安全裝置的電化學設備，所述電化學設備是在殼體的內部封入電化 學設備主體部而成，其特征在于，
[0027] 在所述殼體的至少一個側壁與所述主體部之間配置有基座板，所述基座板的下方 側的一部分接合于所述殼體的內表面，
[0028] 在所述殼體的至少一個側壁與所述基座板之間配置有在上端側具備穿孔用突起 的可移動板，
[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膜，并且所述感應膜的 一部分接合于所述殼體的下壁的內表面的至少一部分而形成第三接合部，
[0030] 所述感應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板而形成第四 接合部，
[0031] 在因所述殼體內的產生氣體導致的內壓上升而使所述殼體發生了膨脹變形時，所 述感應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聯動地向下 方移動，由此存在于所述基座板與所述可移動板之間的感應膜向上方移動，從而所述可移 動板被向上方抬起而所述可移動板的穿孔用突起朝向所述殼體的上壁移動。
[0032] [4]在上述[2]或[3]所述的帶有安全裝置的電化學設備中，
[0033] 作為所述感應膜，使用厚度0. 01mm~0. 2mm的樹脂膜。
[0034] [5]在上述[1]~[4]中任一項所述的帶有安全裝置的電化學設備中，
[0035] 所述可移動板由選自樹脂板、陶瓷板、玻璃板及樹脂被覆金屬板中的至少一種材 料構成。
[0036] [6]在上述[1]~[5]中任一項所述的帶有安全裝置的電化學設備中，
[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層的耐熱性樹脂拉伸 膜層、作為內側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]中任一項所述的帶有安全裝置的電化學設備中，
[0039] 在所述殼體的膨脹變形量變大了時，所述可移動板的穿孔用突起從內側刺破所述 殼體而形成通氣孔，所述殼體內的氣體經由所述通氣孔向外部脫出，由此能夠防止因內壓 上升導致的殼體破裂。
[0040] [8] -種電化學設備用安全裝置，所述電化學設備是在殼體的內部封入電化學設 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 動板，
[0042] 在因所述殼體內的產生氣體導致的內壓上升而使所述殼體發生了膨脹變形時，所 述可移動板的穿孔用突起與所述膨脹變形聯動地向所述殼體移動。
[0043] [9] -種電化學設備用安全裝置，所述電化學設備是在殼體的內部封入電化學設 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的側壁與所述主體部之間、在上 端側具備穿孔用突起的可移動板；配置在所述殼體與所述主體部之間的感應膜，
[0045] 所述感應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 述感應膜的一部分接合于所述殼體的上壁的內表面的至少一部分而形成第一接合部，
[0046] 所述感應膜穿過所述主體部與所述可移動板之間而向下方延伸地配置、進而穿過 所述可移動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壁的內表面而形成第二接合部。
[0047] [10] -種電化學設備用安全裝置，所述電化學設備是在殼體的內部封入電化學設 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側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側壁與所述基座板之間、且在上端側具備穿孔用突起的可 移動板；配置在所述殼體與所述主體部之間的感應膜，
[0049] 所述基座板的下方側的一部分接合于所述殼體的內表面，
[0050] 所述感應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 述感應膜的一部分接合于所述殼體的下壁的內表面的至少一部分而形成第三接合部，
[0051] 所述感應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板而形成第四 接合部。
[0052] [11]在上述[9]或[10]所述的電化學設備用安全裝置中，
[0053] 作為所述感應膜，使用厚度0. 01mm~0. 2mm的樹脂膜。
[0054] [12]在上述[8]~[11]中任一項所述的電化學設備用安全裝置中，
[0055] 所述可移動板由選自樹脂板、陶瓷板、玻璃板及樹脂被覆金屬板中的至少一種材 料構成。
[0056] 發明效果
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