薄膜包装的电池和堆叠的电池组件制造技术

一种薄膜包装电池，包括电池组件与电池组件相连的正极引线端子和负极引线端子、外壳，用来密封引线端子和电池组件及电解液，部分引线端子从外壳中伸出。外壳在其至少一部分中有缓冲区，用以积聚由于外壳变形而在外壳中产生的气体。缓冲区与容纳电池组件的区域连续形成。

【技术实现步骤摘要】
薄膜包装的电池和堆叠的电池组件专利技术背景1.专利
本专利技术涉及一种薄膜包装的电池，其含有用由薄膜制成的外壳所密封的电池组件，也涉及一种电池组件，其含有多个沿电池组件厚度方向堆叠的薄膜包装电池。2.相关技术说明通常薄膜包装电池使用由受热可密封的薄膜组成的外壳。公知的这种薄膜包装电池具有被层叠薄膜覆盖的电池组件、与该电池组件相连并从层叠薄膜引出的正极和负极引线端子，该层叠薄膜由金属层和层叠于其上受热可密封的树脂层组成，并且层叠薄膜的开口边缘可受热熔化而密封(下文中将这种情况简单地称为“密封”)该电池组件。有利的是这种薄膜包装电池的厚度可减小，因此大多数常规的薄膜包装电池是扁平形的。同使用由其它材料组成的外壳的电池一样，带有由薄膜组成的外壳的电池也需要确保在密封区域密封的可靠性以防止外部空气进入电池，并防止电池内的电解液泄漏。特别地，密封可靠性对于含有非水电解液的电池(下文也称为“非水电解质电池”)是重要的。由于外部空气成分的原因，有缺陷的密封将引起电解液的恶化从而使电池的性能明显降低。经常谈到的薄膜包装电池中，引线端子引出的熔化薄膜部分与其余部分相比密封性更易于下降，从而易于形成外部空气的泄漏通道，并且除非采取相应的措施不然电池溶液易于从此部分泄漏。一旦形成外部空气的泄漏通道，那么由于外部空气成分的原因，电解液将恶化，-->并且外部空气中所含的水蒸气将进入电池并在电极表面上电解从而产生大量的氢气，特别是在非水性电池中会使电池性能明显降低。此外，如果电解液泄漏将会污染电池周围环境，并粘到电池周围的电路上，从而引起电路故障。引线端子引出通道密封性下降的更快或更慢取决于怎样使用电池和电池内的状态。例如，如果在接近引线端子引出通道的电解液中内部压力增加，那么电解液的压力就施加到熔化薄膜的界面，这样可能加快密封性恶化，并提高熔化薄膜的剥离。另一方面，如果使用的电压超出电池的额定电压，那么电解液将电解而产生可引起电池内部压力升高的气体。此外，如果在指定范围之外的高温下使用电池，那么电解液也将电解而产生可作为气体源的物质。基本上理想的是在指定范围内使用电池以避免产生气体。然而，取决于电池的特定应用，即使用户打算在指定范围内使用电池，但由于对电池控制电路暂时的控制失误、大电流的瞬时产生、电池缺少冷却等原因，这些都可引起突然或临时高温的产生，从而难于完全消除在电池内会产生痕量气体的所有原因。为解决这种由在电池内产生的气体所引起的问题，已经提出如下所说明的薄膜包装电池。例如，JP-10-55792-A公开了一种薄膜包装的电池，其包含具有较低剥离强度的熔化薄膜部分，从而当由于在电池内产生气体的原因而使内部压力反常增加时，气体可从具有较低剥离强度的部分排出。-->JP-2000-133216-A公开了一种电池，其包括矩形形状的铝层叠薄膜，通过拉伸形成可形成容纳电池组件的空间，从而使剩余空间最小化。JP-2000-100404-A公开了一种电池组，其收容有在电池室内用薄膜密封的电池，从而限定设于其内的电池。JP-6-111799-A公开了一种电池，其在构成电池组件的电极周围具有空间，并用由合成树脂制成的气密性薄板包围电池组件以密封电池组件。如上所述，尽管在这种电池内对于避免气体的产生基本上是理想的，但是即使在电池内产生痕量的气体也能随着长时间使用而积聚。由此在电池内积聚的气体将引起电池内压升高，在引线端子引出通道的液体压力将被施加到薄膜界面上，从而加快恶化并随后提高熔化薄膜的剥离。特别地，如果电池组件暴露于外部空气可引起性能下降，那么例如在非水电池中将产生性能下降。性能下降将导致电池失效，并且取决于特定的形式充电/放电特性会突然下降。从上述观点评述所引用的每个专利文件中所公开的现有技术后，下面的问题将被指出。在JP-10-55792-A中所公开的电池中，即使电池组件暴露于外部空气引起性能下降，那么具有较低剥离强度的熔化薄膜部分可用作安全阀，其可打开使电池组件暴露于外部空气中。用这种方法，即使在电池使用中产生痕量的气体其也能随着时间增长而积聚，从而内部压力相应增加。当内部压力超过阈值时，即使电池在指定范围内应用，具有较低剥离强度的部分也自动脱离。在气体放出后，外部空气从由于脱离的原因而形成的开口进入。如果含有水分的外部空气进入电池，那么在这种情况下非水电解质电池的性能将会明显下降，并且进-->入无用的状态。如果阈值设置在较低值，那么电池实质上在短时间内将以无用状态而结束。在JP-6-111799-A中所公开的电池结构中，外壳最初设有排气口，排气口周围的外壳部分可用油封闭接触，从而防止电解液从排气口泄漏。然而，尽管这种结构基本上可应用于诸如铅蓄电池的电池中，而不会立即受到从外部空气进入的水蒸气的影响使用电池特性下降，但是这种结构不能用于非水电解质电池中，是由于其电池特性受通过界面进入的外部空气的水蒸气的影响，此界面是指用油使外壳紧密接触而简单密封的界面。另一方面，看起来在JP-2000-133216-A中所公开的电池即使在内部产生气体，但如果使用适合的密封也可经受住相对较高的内部压力。然而，在JP-2000-133126-A中所公开的电池中，在外壳中形成的电池组件室在形状(尺寸)上与电池组件是相匹配的，从而可最小化电池组件和外壳间的空间以提高容积效率，此外，外壳可与接近的电池组件受热熔合在一起。结合图1a和图1b进行说明，在气体产生前，如图1a所示外壳111与电池组件113的形状基本一致。然而，当产生气体时，如图1b所示，由于气体不能在所保持的大气压力下存储，该外壳立即变形成大肚形状。由于外壳111是由铝层叠薄膜制成，所以其难于经过弹性形变而拉伸，从而即使有痕量的气体连续产生，内部压力也将连续增加。这样产生的较高内部压力最终将产生较强的力F，从而如图1b所示将剥离外壳111的熔化区域，最终外壳111的熔化区域将打开而形成泄漏通道。换句话说，当这种示例性的非水电解质电池较长时间使用时，痕量气体将逐渐产生，在这种情况下内部压力容易增加而使外壳的熔化区域易于剥离并且由于气体压力而造成泄漏，如上所述由于外部空气的进入可能使电池处于无用状态。-->如JP-2000-100404-A中所公开的，当电池的运动受电池组的限制时，在常规结构中产生的气体不能在所保持的大气压下存储。因此如上所述如果长时间有痕量的气体连续产生，那么电池组的熔化薄膜更易于剥离并且由于气体压力而造成泄漏。此外，当多个薄膜包装的电池组合成电池组件时，可能出现下面的问题。在大多数情况下，薄膜包装的电池的形状是扁平的，从而当薄膜包装的电池在其厚度方向堆叠以形成电池组件时，相关的引线端子彼此接近以形成电连接。有利的是，可使用一对夹持器以同时对多个单元电池加压，从而保持电池组件电极的粘着性。然而，当扁平的薄膜包装电池被堆叠和加压时，从引出引线端子的薄膜区域密封性的观点来看可产生下面的问题。具体而言，与常规扁平薄膜包装的电池相比，夹心于其间的堆叠电池难于在体积上膨胀，因此产生的气体容易使内部压力增加。正因为如此，由于前述的机理，电池组件在引线端子引出通道中的密封性更易于劣化，除非是采用了适合的措施。如上所述，薄膜包装的电池高度需要提高引线端子引出通道的密封可靠性以防止电解本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄膜包装电池，包括：　　　　具有彼此相对的正极和负极的电池组件；　　　　分别与所述电池组件的所述正极和所述负极相连的引线端子；　　　　挠性外壳，用来密封所述电池组件和所述引线端子及电解液，所述引线端子部分地从所述外壳中伸出；及　　　　在所述外壳的至少一部分中形成的缓冲区，用以积聚由于所述外壳变形而在所述外壳中产生的气体，所述缓冲区与其中容纳所述电池组件的区域连续形成。

【技术特征摘要】
JP 2003-3-3 055573/20031.一种薄膜包装电池，包括：具有彼此相对的正极和负极的电池组件；分别与所述电池组件的所述正极和所述负极相连的引线端子；挠性外壳，用来密封所述电池组件和所述引线端子及电解液，所述引线端子部分地从所述外壳中伸出；及在所述外壳的至少一部分中形成的缓冲区，用以积聚由于所述外壳变形而在所述外壳中产生的气体，所述缓冲区与其中容纳所述电池组件的区域连续形成。2.如权利要求1所述的薄膜包装电池，其中所述缓冲区包括所述的用以密封所述电池组件的外壳的边缘，所述边缘包括所述外壳的内表面，所述内表面直接彼此相对而没有插入所述的电池组件，而且彼此不相连。3.如权利要求1所述的薄膜包装电池，其中所述缓冲区设在所述电池组件外部，所述电池组件主表面平面内方向上的至少一部分外壳上。4.如权利要求1所述的薄膜包装电池，其中所述外壳具有用以容纳所述电池组件的凹穴，所述的缓冲区布置为与所述凹穴相邻。5.如权利要求1所述的薄膜包装电池，其中这样设置所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：屋田弘志，乙幡牧宏，
申请(专利权)人：NECLAMILION能源株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]