封裝電池、層疊疊層電池組、以及覆膜電池的製作方法

2024-04-08 00:09:05

專利名稱：封裝電池、層疊疊層電池組、以及覆膜電池的製作方法
技術領域：
本發明涉及覆膜電池、封裝電池、以及層疊疊層(stacked)電池 組，所述覆膜電池包括由外部膜形成的密封空間中的電池單元。
背景技術：
己知覆膜電池(film-covered battery)使用膜作為外部材料。通常， 在覆膜電池中，在由膜形成的密封空間中容納包括正極板、負極板、 電解質等在內的電池單元。
在這方面，通過將相對的膜熱熔結(fusion-bonded)在電池單元 周圍以使得電池單元被膜所包圍，來形成密封空間。此外，將引線端 子分別連接至電池單元的正極板和負極板。這些引線端子從膜中伸出。
在向覆膜電池施加預定義範圍以外的電壓時，由於電解質溶劑的 電解使得產生氣體。由此而產生的氣體使得密封空間中的內壓(inner pressure)升高。此外，當在預定義範圍以外的高溫下使用覆膜電池時， 由於電解鹽等的分解而產生導致氣體的材料。
基本上，理想的是在預定義範圍之內使用覆膜電池，以便不生成 氣體。然而，當由於覆膜電池被施加不正常的電壓而使得用於控制覆 膜電池的控制電路發生故障時，或者當由於某種原因使得周圍環境中 溫度不正常地升高時，有時可以在密封空間內產生大量氣體。
當在密封空間中產生氣體時，密封空間內的內壓升高。這使得膜 破裂或膜的熔結部分剝落，並且從該部分排放出氣體。因為不能識別 膜哪裡將會脹裂以及膜哪裡將會剝落，所以位於附近的設備將依據膜 哪裡會脹裂或剝落而受到不利影響。
專利文獻l (JP-2005-203262A)描述了一種覆膜電池，該覆膜電 池可以將覆膜電池內產生的氣體從覆膜電池的特定位置排放到外部。
該覆膜電池具有入口狀的無熔融區，該無熔融區延續到電池單元周圍與膜的無熔結區域鄰接的空間。隨著從電池單元產生的氣體使得 內壓提高，氣體進入無熔融區並使無熔結區域的外部膜膨脹。
隨著無熔結區域的膨脹，用於將膜的無熔結部分扯開的應力集中 在與無熔融區相鄰的熔結部分中。這樣，在該部分中膜逐漸剝落，其 中應力集中在餘下的無熔結區域前面(下文中稱作"應力集中部分")。
在應力集中部分附近提供諸如孔之類的釋壓部分。隨著應力集中 部分中剝落的進行，剝落的區域達到釋壓部分。當剝落的區域達到釋
壓部分時，覆膜電池的內部通過釋壓功件(feature)與外界連通。這 樣，在覆膜電池內產生的氣體從釋壓功件排放到外部。因此，可以從 特定的點(釋壓功件)排放氣體。 專利文獻l: JP-2005-203262A。

發明內容
本發明要解決的問題
在專利文獻l中描述的覆膜電池中，隨著無熔結區域的膨脹，產 生了更大的應力以剝落該無熔結區域。
圖1A和1B是用於描述無熔結區域在膨脹時的尺寸與用於剝落該 無熔結區域的應力之間的關係的示意圖。關於這一點，在圖1A和1B 中沒有對形成無熔結區域100c和無熔結區域100a的外部膜5的橫截面 加陰影線。
在圖1A和1B中，用於剝落無熔結區域100a的應力F表現為垂直作 用到無熔結區域100a的熔結面100b的力。因此，當相等的應力f作用於 圖lA和lB中的無熔結區域100c上時，用於剝落無熔結區域100a的應力 F變得更大(例如，F=fcose)，這是因為應力f的方位與垂直於熔結面 100b的方向(應力F的方向)形成了更小的角e。
如圖1A和1B所示，隨著無熔結區域100b的膨脹，無熔結區域100c 的更大一部分變成基本上與熔結面100b垂直。然後，隨著該部分的佔 據，產生更大的應力以剝落無熔結區域100a。
另一方面，還將從另一角度給出以下描述。當內部氣體所產生的內壓施加到膜時，如果膜與相對側上用於約束膨脹的部件相接觸，則 內壓將被該部件的反作用所抵消。然而，當用於約束膨脹的部件沒有
與該位置相接觸時，內壓由膜平面中(in-plane)方向上的張應力(張 力)所支持。相應地，隨著膜與用於約束膨脹的部件相接觸的面積變 小，通過將內壓與面積相乘而得到的力變大，從而產生更大的張力。 因此，當無熔結區域100c膨脹時，由於膜與用於約束膨脹的部件相接 觸的面積較小，所以用於剝落無熔結區域100a的應力F變得較大。
當專利文獻l所描述的覆膜電池包含於夾持部件中以提供封裝電 池時，膨脹的無熔結區域的容積受到夾持部件的內部空間的高度的限 制。換言之，無熔結區域無法膨脹到超過夾持部件的內部空間的高度。 此外，當覆膜電池直接地彼此層疊疊層時，兩個相鄰的覆膜電池也會 阻礙膨脹，例如約束無熔結區域可以膨脹到的空間的高度。
為此，為無熔結區域提供釋壓功件，即，用作安全閥的無熔結區 域並不剝落，除非該無熔結區域的內壓變得非常高。這導致了以下問 題覆膜電池填充有高壓氣體。
例如，如果將用作安全閥的無熔結區域的熔結強度降低，使得即 使覆膜電池被夾持部件所夾持，用作安全閥的無熔結區域由於氣體的 產生而達到預定壓強時也會剝落，則在正常使用期間降低了密封可靠 性。當正常使用期間密封可靠性很重要時，優選地，用作安全閥的無 熔結區域的熔結強度與除了安全閥以外的其他無熔結區域的熔結強度 相同或儘量相近。然而，在這種情況下，除非壓強變高，否則安全閥 不會打開，這導致在除了安全閥以外的局部無熔結區域的密封中發生 破裂的風險提高。
特別地，不僅在覆膜電池被夾持在夾持部件中的情況下會發生高 壓氣體填充覆膜電池的問題，在無熔結區域沒有較大膨脹的情況下也 會發生該問題。
本發明的目的是提供一種可以解決上述問題的封裝電池、層疊疊 層電池組、以及覆膜電池。
解決問題的手段本發明的第一封裝電池包括覆膜電池，所述覆膜電池包括電池 單元以及形成將所述電池單元安裝於其中的密封空間的外部膜；以及
夾持所述覆膜電池的夾持部件；所述密封空間包括將所述電池單元容 納於其中的容納部分，以及與所述容納部分連通並由於所述密封空間 的內壓升高而膨脹的袋，所述袋包括被配置為由於所述袋的膨脹而工 作的安全閥，其中所述夾持部件包括開口以及將所述容納部分安裝 於其中的腔，以及在將所述容納部分安裝到所述腔中時，所述袋和所 述安全閥的至少一部分從所述開口伸出到所述夾持部件之外。
本發明的第二封裝電池包括覆膜電池，所述覆膜電池包括電池 單元以及形成將所述電池單元安裝於其中的密封空間的外部膜；以及 夾持所述覆膜電池的夾持部件；所述密封空間包括將所述電池單元容 納於其中的容納部分，以及與所述容納部分連通並由於所述密封空間 的內壓升高而膨脹的袋，所述袋包括被配置為由於所述袋的膨脹而工 作的安全閥，其中所述夾持部件包括開口，以及所述袋是摺疊的或 纏繞的，並由於內壓的升高而展開或解開，使得所述袋和所述安全閥 的至少一部分從所述開口伸出到所述夾持部件之外。
本發明的第三封裝電池包括覆膜電池，所述覆膜電池包括電池 單元以及形成將所述電池單元安裝於其中的密封空間的外部膜；以及 夾持所述覆膜電池的夾持部件;所述密封空間包培將所述電池單元容 納於其中的容納部分，以及與所述容納部分連通並由於所述密封空間 的內壓升高而膨脹的袋，所述袋包括被配置為由於所述袋的膨脹而工 作的安全閥，其中所述夾持部件包括當所述覆膜電池由所述夾持部 件夾持時在與所述袋和所述安全閥的至少一部分相對的位置處形成的
本發明的第一層疊疊層電池組包括多個層疊疊層的覆膜電池，其 中所述覆膜電池包括電池單元；以及外部膜，形成將所述電池單 元安裝於其中的密封空間，所述密封空間包括將所述電池單元容納 於其中的容納部分，以及與所述容納部分連通並由於所述密封空間的
內壓升高而膨脹的袋，所述袋包括被配置為由於所述袋的膨脹而工作的安全閥，所述袋位於所述覆膜電池中與層疊疊層方向垂直的一側， 以及所述袋被布置在相鄰的覆膜電池中互不相同的位置處。
本發明的第二層疊疊層電池組包括多個層疊疊層的覆膜電池，其 中所述覆膜電池包括電池單元；以及外部膜，形成將所述電池單 元安裝於其中的密封空間，所述密封空間包括將所述電池單元容納於 其中的容納部分，以及與所述容納部分連通並由於所述密封空間的內 壓升高而膨脹的袋，所述袋包括被配置為由於所述袋的膨脹而工作的 安全閥，以及所述袋是摺疊的或纏繞的，並由於內壓的升高而展開或 解開，使得所述袋和所述安全閥的至少一部分伸出到相鄰電池的輪廓 之外。
本發明的覆膜電池包括電池單元，所述電池單元包括層疊疊層 的正極板和負極板；以及形成密封空間的外部膜，所述密封空間容納 所述電池單元並且被配置為由於所述電池單元產生的氣體而膨脹，其 中所述外部膜包括熔結的開口，以限定所述外部膜的無熔結區域， 所述無熔結區域與所述正極板或所述負極板的主表面相對。
本發明的效果
根據本發明，可以防止覆膜電池在非正常情況下填充有高壓氣體 的危險狀態，同時確保了正常使用期間的密封可靠性。


圖1A是描述了膨脹時的無熔結區域的大小與用於剝落無熔結區
域的應力之間的關係的示意圖。
圖1B是描述了膨脹時的無熔結區域的大小與用於剝落無熔結區 域的應力之間的關係的示意圖。
圖2是包含於根據本發明一個實施例的封裝電池中的覆膜電池的 分解透視圖。
圖3是圖2所示的覆膜電池的頂視平面圖。圖4是示出了根據本發明一個實施例的封裝電池的頂視平面圖。 圖5是圖4所示的封裝電池的頂視平面圖。
圖6是夾持部分10a的透視圖。
圖7是描述了作用於外部膜5上的扯開應力的示意圖。 圖8是描述了作用於無熔結區域上的扯開應力的示意圖。 圖9是描述了無熔結區域如何膨脹的示意圖。 圖10是描述了在熔結膜突起5d中外部膜5如何逐漸剝落的示意圖。
圖11A是示出了另一示例性的熔結膜突起的示意圖。
圖11B是示出了另一示例性的熔結膜突起的示意圖。
圖11C是示出了另一示例性的熔結膜突起的示意圖。
圖12是示出了安全閥中另一示例性釋壓功件的示意圖。
圖13是示出了另一示例性應力集中部分的示意圖。
圖14是示出了根據本發明一個實施例的層疊疊層電池組的透視圖。
圖15是示出了根據本發明另一實施例的層疊疊層電池組的透視圖。
圖16是示出了根據本發明又一實施例的層疊疊層電池組的透視圖。
圖17A是示出了另一示例性袋(膨脹預備部分)的示意圖。 圖17B是示出了另一示例性袋(膨脹預備部分)的示意圖。 圖17C是示出了另一示例性袋(膨脹預備部分)的示意圖。 圖18A是示出了又一示例性袋(膨脹預備部分)的示意圖。 圖18B是示出了又一示例性袋(膨脹預備部分)的示意圖。 圖19A是示出了根據本發明另一實施例的封裝電池的頂視平面圖。
圖19B是示出了根據本發明另一實施例的封裝電池的頂視平面圖。
圖19C是示出了根據本發明另一實施例的封裝電池的頂視平面圖。圖20A是示出了根據本發明一個實施例的覆膜電池的示意圖。 圖20B是示出了根據本發明一個實施例的覆膜電池的示意圖。
附圖標記的說明
1、 1A覆膜電池
2電池單元
2a正極板
2b負極板
2c主表面
3正電極引線
4負電極引線
5外部膜
5a密封區域
5b杯部分(容納部分)
5c熔結膜突出
5d、 36a、 36b、 36c、 46熔結膜突起
7、 57無熔結區域
8、 58通孔 8a安全閥 9封裝電池
10、 10A夾持部件
10a、 10b、 10Aa、 10Ab夾持部分
10al、 10a2、 10a3凹口
10a4腔
10c 開口
48切口
56島式熔結區域 10A1凹槽 1A1熔結區域
具體實施例方式
接下來，將參考附圖來描述本發明的示例實施例。
圖2是包含於根據本發明一個實施例的封裝電池中的覆膜電池的 分解透視圖。
覆膜電池l包括平坦的、大體上為矩形的電池單元2，由多個正 極板和負極板的層疊疊層組成；正電極引線3和負電極引線4，分別連 接至電池單元2的正極和負極；以及外部膜5，將電池單元2密封，正電 極引線3和負電極引線4的一部分穿過所述外部膜5而延伸。
電池2包括由兩側鍍有電極材料的金屬箔製成的多個正極板和負 極板，其中正極板和負極板通過隔離物交替地層疊疊層。
為每個正極板和每個負極板的一側提供未鍍有電極材料的無鍍 層部分。正極板的無鍍層部分和負極板的無鍍層部分以集體的方式(in a collective way)超聲波焊接在一起，正極板的無鍍層部分一起連接 到正電極引線3，而負極板的無鍍層部分一起連接到負電極引線4。在 該示例實施例中，正電極引線3和負電極引線4是從覆膜電池1的彼此相
對的側面引出的。
在非水(non-aqueous)電解電池的情況下，如鋰離子電池，將鋁 箔用於包括正極的金屬箔，而使用銅箔作為包括負極的金屬箔。將鋁 極板用於正電極引線3，而將鎳極板或銅極板用於負電極引線4。在將 銅極板用作負電極引線4時，可以在銅極板的表面上進行鍍鎳。
作為隔離物(separator),使用可注入電解質的薄層部件，如由諸 如聚烯烴、非織造織物(unwoven fabric)、織物(woven fabric)之類 的熱塑樹脂製成的微型多孔膜(微型多孔膜)。
外部膜5包括兩個層壓膜，這兩個層壓膜從電池單元2的厚度方向 上的兩側將電池單元2夾在中間並包圍電池單元2。將覆蓋在電池單元2 周圍的外部膜5的相對表面熔結，以形成密封空間，電池單元2安裝在 所述密封空間中。
在圖2中，由陰影線來指示外部膜5的熔結區域作為密封區域5a。
在每個外部膜5的中央區域形成杯部分5b。杯部分5b形成容納部 分，所述容納部分是用於容納電池單元2的空間。例如通過深衝壓成型(deep draw molding)來處理杯部分5b。
在圖2所示的示例中，在兩個外部膜5中都形成杯部分5b，然而也 可以僅在外部膜5之一中形成杯部分5b。備選地，可以不形成杯部分5b， 而是利用外部膜5的彈性以形成用於包圍並容納電池單元2的容納部 分。
用於包括外部膜5的層壓膜可以是通常用於這種類型的覆膜電池 的膜，只要該膜具有彈性並且可以將電池單元2密封以使得電解質不會 洩漏。
用於外部膜5的層壓膜的代表性層組成可以是金屬薄膜層與熱粘 膠樹脂層的層疊疊層，或金屬薄膜層、熱粘膠樹脂層以及保護層的層 疊疊層，其中，保護層層疊疊層在金屬薄膜層與熱粘膠樹脂層相對的 那一側上，由諸如聚對苯二甲酸乙二醇酯(polyethylene terephtalate)、 尼龍等聚酯的膜製成。當密封電池單元2時，相對地放置熱粘膠樹脂層， 以包圍電池單元2。
例如，這裡所使用的金屬薄膜層可以是厚度為l(Him-100^im的鋁、 鈦、鈦合金、鐵、不鏽鋼、鎂合金等的薄片。
用於熱粘膠樹脂層的樹脂不具體受限，只要它可以被熱熔結就可 以了。例如，將聚丙烯、聚乙烯、其酸性變質版本、聚苯硫醚、聚酯 (如，聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚醯胺、乙烯醋酸乙烯酯共聚物)等 用作熱粘膠樹脂層。優選地，熱粘膠樹脂層的厚度在10pm到20(^m的 範圍內，更優選地在30^im到100jim的範圍內。
接下來，將參考圖3來描述覆膜電池l的密封區域5a中的特性結 構。圖3是圖2所示覆膜電池1的頂視平面圖。
如圖3所示，在密封區域5a的一側設置無熔結區域7，包括沒有熱 熔結在一起的外部膜5的部分，使得無熔結區域7與杯部分5b (容納部 分)連通。
與可以跟杯部分5b連通的無熔結區域7相關聯，外部膜5在放置無 熔結區域7的位置之外包括熔結膜突出5c，以保證特定密封區域5a在其 整個外圍上。
外部膜5還形成有熔結膜突起5d，所述熔結膜突起5d從無熔結區域7外部的密封區域5a伸出，熔結朝向杯部分5b。熔結膜突起5d還形成 有貫穿外部膜5的通孔8熔結。這樣，熔結膜突起5d和通孔8構成安全閥 8a。
由杯部分5b、熔結膜突出5c (密封區域5a)、以及熔結膜突起5d (下文中稱作"膨脹預備部分")包圍的無熔結區域7所限定的空間與杯 部分5b (容納部分)連通，用於使膨脹預備部分與杯部分5b連通的空 間被密封區域5a密閉地密封。這裡，由膨脹預備部分、熔結膜突出5c、 以及安全閥8a構成的部分與本發明中的袋相對應。
圖4是示出了根據本發明一個實施例的封裝電池的頂視平面圖， 圖5是圖4所示封裝電池在從箭頭A方向查看時的頂視平面圖。在圖4和 5中，與圖2和3中所示組件相同的組件以相同的附圖標記來表示。
本示例實施例的封裝電池9包括覆膜電池1和夾持部件10。
夾持部件10由互相固緊的夾持部分10a和夾持部分10b組成，其中 容納覆膜電池l的杯部分(容納部分)5b，並且包括允許無熔結區域7、 熔結膜突出5c (密封區域5a)、熔結膜突起5d、以及通孔8向外伸出的 開口10c。在該示例實施例中，夾持部分10a和夾持部分10b形狀相同。
圖6是示出了夾持部分10a的透視圖。
在圖6中，夾持部分10a包括凹口10al，形成開口10c;凹口10a2 和凹口10a3，形成用於使引線通過的開口；以及腔104a，用於將杯部 分(容納部分)5b安裝於其中。如圖5和6所示，腔10a4包括開口10c。
夾持部分10a和夾持部分10b彼此固緊，以使得凹口10al通過無熔 融部分7與安裝在腔10a4內的杯部分(容納部分)5b彼此相對。
在為覆膜電池l施加預定義範圍以外的電壓時，或在將覆膜電池l 暫時加熱到高溫時，儘管覆膜電池1被夾持部件10所夾持，還是會從電 池單元2產生氣體從而導致杯部分5b與無熔結區域7所限定的密封空間 中的內壓升高。
隨著密封空間中內壓的升高，無熔結區域7所限定的膨脹預備區 域膨脹。該膨脹預備區域通過開口10c伸到夾持部件10之外。因此，夾 持部件10並不約束膨脹預備區域膨脹，膨脹預備區域是由於容納電池 單元2的密封空間內產生的氣體而導致膨脹的。換言之，袋會膨脹。隨著袋膨脹的越來越嚴重，使得袋中扯開熔結膜突起5d的張力的 應力分量增大(參見圖1A和1B)。當袋膨脹到預定大小時，袋中產生
的張力使熔結膜突起5d逐漸剝落，當剝落達到通孔8的位置時，容納電
池單元2的密封空間通過通孔8與覆膜電池1的外部連通，並且通過通孔
8釋放了密封空間內升高的壓強。
從而可以防止覆膜電池l內填滿高壓氣體的危險情形。
此外，因為袋膨脹到比夾持部件10的厚度(由夾持部件10限定的
腔容積)還要大，所以大的扯開應力作用於熔結膜突起5d上，即使密
封空間內存在低的內壓。因此，不一定要降低熔結膜突起5d的熔結強
度。因此，可以防止密封空間的密封的可靠性降低。
在下文中，將對於外部膜5如何隨著內壓的升高而逐漸剝落給出
詳細描述。
如圖7所示，當外部膜的熱熔結區域與無熔融區域之間具有平滑 邊界時，扯開應力F1僅作用於一個方向上，所以剝落朝著外部膜5的 外部邊沿進行。
然而，如圖8所示，當設有熔結膜突起5d時，外部膜5由於填充在 無熔結區域7中的氣體而在熔結膜突起5d的兩側發生膨脹，使得扯開應 力F2作用於熔結膜突起5d的兩側上。
更詳細地，杯部分5b的膨脹受到夾持部件10的約束，而無熔結區 域7的膨脹不受夾持部件10的約束。相應地，如圖9所示，無熔結區域7 比杯部分5b膨脹的更厲害。如可以看出的，在圖9中外部膜5的截面並 未加陰影線。
如參考圖1A至1B描述過的，當杯部分5b和無熔結區域7所限定的 密封空間內存在恆定內壓時，隨著與密封區域5a相鄰的可膨脹空間具 有更大的直徑，用於扯開密封區域5a的應力變得更大。因此，對熔結 膜突起5d施加了比作用於與杯部分5b相鄰的密封區域5a上的扯開應力 更大的扯開應力。
因此，比其餘密封區域5a上的扯開應力更大的扯開應力作用於熔 結膜突起5d的拐角上，使得熔結膜突起5d拐角處的外部膜5比其他密封 區域5a先扯開。由於外部膜5在熔結膜突起5d的拐角處扯開，所以熔結膜突起5d 的拐角變成圓形的，但是熔結膜突起5d仍然保持凸起形，從而扯開應 力從多個方向作用於熔結膜突起5d上。
因此，外部膜5在其他密封區域5a之前逐漸剝落，直到熔結膜突 起5d最終基本上消失為止，同時降低了凸起形的銳度。
圖10是描述在熔結膜突起5d中外部膜5如何剝落的示意圖。
如圖10所示，在熔結膜突起5d中，隨著內壓的升高，剝落從熔結 膜突起5d的兩側開始進行，如a—b。
外部膜從以下位置開始剝落該位置依賴於外部膜5的材料、熔 結膜突起5d的突出長度、以及內壓。相應地，在預先確定了外部膜5 的材料和熔結膜突起5d的突出長度時，通過在密封空間內部與密封空 間外部進行連通時調節通孔8的位置，可以任意地設置用於釋放由杯部 分5d和無熔結區域7所限定的密封空間的壓強(釋放壓強)。
具體地，當在接近熔結膜突起5d的遠端(更接近杯部分5b)的位 置處設置通孔8時，密封空間內的壓強能夠以低內壓從通孔8釋放，而 當在接近熔結膜突起5d的近端(更接近密封區域5a)設置通孔8時，在 內壓變高之前，密封空間內的壓強不會被釋放。
在覆膜電池l中，優選設計釋放壓強在0.05MPa-lMPa的範圍內， 更優選地在0.1MPa-0.2MPa的範圍內，隨大氣壓而升高。
即使在次要問題情況下，當大電流臨時流動或當覆膜電池1臨時 面對高溫時，如果釋放壓強過低，則密封空間將被釋放，從而使覆膜 電池1失效。
另一方面，如果釋放壓強過高，則另一密封區域可能在外部膜5 剝落到通孔8之前打開，導致在不期望的方向釋放氣體的危險增大。 如上所述，根據本示例實施例，封裝電池包括膨脹約束防止部分 (例如，開口10c)，用於在袋膨脹時防止夾持部件在袋的至少一部分
中約束或幹擾袋的膨脹。
具體地，設有安全閥8a的袋通過開口10c伸到夾持部件10的外部。
因此，袋可以隨著密封空間內產生的氣體而膨脹，而該膨脹不會受到 夾持部件10的約束。隨著袋膨脹得越來越嚴重，袋中產生的張力的應力分量增大，以
作用於安全閥8a上(參見圖19)。當袋膨脹到預定大小時，安全閥8a 被袋中產生的張力的作用所打開，以從安全閥8a中釋放密封空間內的氣體。
這樣，即使沒有降低構成安全閥8a的一部分的熔結膜突起的熔結 強度，即，即使沒有降低密封可靠性，也可以如前述一樣防止危險情 形，其中袋的大小受到夾持部件10的限制，以防止袋膨脹到預定大小， 從而無法打開安全閥8a，結果覆膜電池l填充有高壓氣體。
此外，在該示例實施例中，如圖3所示，外部膜5被成形為具有熔 結膜突起5c。因此，由於外部膜5的密封區域5a (需要該功能以密封電 池單元2)足以保留在形成無熔結區域7的區域中，所以密封可靠性得 到更大的改進。
在這方面，儘管圖3中熔結膜突起5d是三角形的，然而可以適當 地修改熔結膜突起5d的形狀，只要其基本上朝向容納電池單元2的腔突 出。在圖llA-llC中示出了熔結膜突起5d的若干示例。
圖llA所示的熔結膜突起36a包括弓形前端。圖11B所示的示例是 矩形熔結膜突起36b。圖11C所示的示例是本壘形(home base shape) 熔結膜突起36c。
在任何熔結膜突起36a、 36b和36c中，外部膜5不僅在前端側膨脹， 還在該熔結膜突起兩側的無熔結區域中膨脹，從而使得扯開應力不僅 作用自前端側，還作用自橫向側。因此，扯開應力集中在熔結膜突起 36a、 36b和36c的前端，使得剝落向著餘下的無熔結區域進行。
具體地，圖llC所示的熔結膜突起36c朝著容納電池單元2的腔逐 漸變細(taper)，如圖3所示的熔結膜突起5d，並且具有尖銳的前端。 該形狀便於從前端進行的剝落。
在圖3所示的覆膜電池1中，通孔用作安全閥的釋壓功件，而釋壓
功件不限於通孔，可以適當地修改。
例如，如圖12所示，在熔結膜突起46中形成的切口48可以用作釋 壓功件。在這種情況下，切口48起到類似於前述通孔的作用。此外， 通過改變切口48前端的位置，可以任意地設置釋放壓強。結構上，釋壓功件不需要是貫穿兩個外部膜(一個外部覆膜在另 一個外部膜之上)的孔，只要釋壓功件在無熔結區域剝落時允許容納 電池單元的腔與覆膜電池1的外部連通就可以。釋壓功件可以是通過兩 個外部膜(一個外部覆膜在另一個外部膜之上)中僅僅一個而形成的 通孔或切口 。
此外，不需要提供集中了扯開應力的應力集中部分作為熔結膜突 起，可以對應力集中部分應用多種結構，只要扯開應力作用於集中在 熔結區域之內的結構上就可以，這允許剝落向餘下的無熔結區域進行。
圖13是示出了另一示例性應力集中部分的示意圖。
在圖13中，形成島式熔結區域56作為應力集中部分，與和容納電 池單元2的外殼部分連續的入口形狀的無熔結區域57內餘下的熔結區 域獨立。在島式熔結區域56內形成充當釋壓功件的通孔58。
在圖13所示的示例中，隨著容納電池單元2的容納部分內產生氣 體，所產生的氣體進入無熔結區域57，使得外部膜5在島式熔結區域56 的整個外圍上膨脹。這樣，扯開應力集中作用於島式熔結區域56上， 使得扯開向著餘下的熔結區域進行。當外部膜5剝落到島式熔結區域56 中的通孔58時，壓強得以釋放。通過調節從島式熔結區域56的外部邊 沿到通孔58的距離，可以任意地設置釋放壓強。
在圖13所示的示例中，釋壓功件是利用通孔來實現的，然而釋壓 功件可以是切口而不是通孔，如結合圖12所描述的，或進一步備選地， 可以通過外部膜(其中一個覆蓋在另一個之上)之一來形成通孔或切 口，或在外部膜(其中一個覆蓋在另一個之上)之一中形成通孔或切n。
此外，對於上述各個示例而言共同的是，通過使扯開應力有效地 作用於應力集中部分上，可以促進應力集中部分中的剝落，從而可以 更確定地釋放壓強。為了使扯開應力有效地作用於應力集中部分上，
優選地將無熔結區域配置為便於引入容納電池單元2的容納部分中產 生的氣體。
例如，如圖3所示，無熔結區域7可以沿著至少一側逐漸變細。這 樣，無熔結區域7可以在寬度上延伸，從而便於容納電池單元2的容納部分中產生的氣體進入無熔結區域7中。
備選地，可以將無熔結區域7置於容納電池單元2的容納部分的較
長一側的中央區域中。該位置使得外部膜5最容易在可以形成無熔結區 域7的區域中膨脹，從而通過在該位置提供無熔結區域7，便於容納電 池單元2的容納部分中產生的氣體進入無熔結區域7。
接下來，將給出根據本發明一個示例實施例的層疊疊層電池組的 描述。
圖14是示例性層疊疊層電池組的透視圖，所述層疊疊層電池組是 通過在封裝電池9a的厚度方向上層疊多個封裝電池9a-9a而形成的，其 中如圖4所示，膨脹預備區域(無熔結區域7)和安全閥8a從夾持部件 10的開口10c中伸出。在圖14中，與圖4或5中所示組件相同的組件以相 同的附圖標記來表示。此外，在圖14中省略了通孔8。
在該層疊疊層電池組中，相鄰的封裝電池9a-9a包括位於與封裝電 池9a-9a層疊疊層方向垂直的一側上的袋，使得從開口 10c伸出到夾持 部件10外部的袋不會與相鄰封裝電池9a的袋接觸，其中設置袋在封裝 電池9a中的位置、在夾持部件10中設置的開口10c的位置以及在覆膜電 池1中設置的無熔結區域7的位置互不相同。
根據本示例實施例，由於在相鄰的封裝電池9a-9a中袋和開口10c 在位置上互不相同，所以從開口10c伸出到夾持部件10外部的袋可以彼 此保持不與相鄰封裝電池9a的袋相接觸。
因此，可以防止每個袋約束其他袋的膨脹。相應地，即使多個封 裝電池9a在它們的厚度方向上層疊疊層，也可以防止覆膜電池l填充有 高壓氣體的危險情形。
圖15是示出了根據本發明另一示例實施例的層疊疊層電池組的 頂視平面圖。在圖15中，與圖4、 5或14所示組件相同的組件以相同的 附圖標記來表示。
在圖15中，相鄰的封裝電池9b-9b在位於與封裝電池9b-9b堆疊方 向垂直的一側上布置有袋，使得相鄰封裝電池9b-9b的袋以彼此相對的 方向從開口10c伸出，其中設置袋在封裝電池9b中的位置、在夾持部件 10中設置的開口10c的位置、以及在覆膜電池1中設置的無熔結區域7的位置互不相同。
根據該示例實施例，由於從開口10c伸出到夾持部件10外部的袋
彼此保持不與相鄰封裝電池9b的袋接觸，所以每個袋不會約束其他袋 的膨脹。
圖16是示出了根據本發明又一示例實施例的層疊疊層電池組的 透視圖。在圖16中，與圖3所示組件相同的組件以相同的附圖標記來表 示。
在圖16所述的層疊疊層電池組中，為各個覆膜電池提供偏向一極 (在圖16中是負極)的袋，並且將這些覆膜電池顛倒地交替層疊疊層。
在這種情況下，根據相同的設計由多個覆膜電池形成該層疊疊層 電池組，但是將袋布置在並不重疊的位置。相應地，可以形成以下這 樣的層疊疊層電池組該電池組具有布置在並不重疊的位置處的袋，
並且具有在該層疊疊層電池組中使用的一種類型的形狀的覆膜電池。
特別地，在圖4、 5、 14、 15以及16所示的封裝電池(覆膜電池) 中，隨著袋的尺寸增大，對於袋的伸出出現了浪費的空間。
為此，優選地，在圖4、 5、 14、 15以及16所示的封裝電池(覆膜 電池)中，在正常狀態下(在沒有氣體產生時)袋是摺疊的或纏繞的， 同時，隨著氣體引入到袋中，袋展開或解開並膨脹到預定的大小。
例如，在圖4、 5、 14和15所示的封裝電池中，在正常狀態下(在 沒有氣體產生時)袋是摺疊的或纏繞的，同時，隨著氣體引入袋中， 袋展開或解開以從開口伸出到夾持部件的外部，並且膨脹到預定的大小。
關於這一點，可以利用膠帶、粘合劑等將摺疊或纏繞的袋固定到 外部膜。
即使在袋被布置在相同的位置並且在對電池進行層疊疊層時這 些袋一個位於另一個之上，通過保持袋的摺疊或纏繞，也可以產生符 合本發明目的的優點。以下將參考圖17A-17C來給出描述。
圖17A-17C是示出了通常為摺疊的以及隨著氣體的引入而膨脹到 預定大小的示例袋的示意圖。在圖17A-17C中，與圖4所示組件相同的 組件以相同的附圖標記表示。如圖17A所示，袋(無熔結區域7)在正常狀態下(沒有氣體產生
時)是摺疊的。
然後，如圖17B所示，如果稍後在覆膜電池l中產生氣體，則該氣 體進入袋，使得袋展開並膨脹到預定大小。
如圖17C所示，當層疊疊層了多個封裝電池9時，袋有可能是一個 位於另一個之上的。然而，在袋正常地摺疊或纏繞的情況下，僅在發 生故障或遭受到內壓升高的覆膜電池中，袋因升高的內壓而得到釋放， 並且與其他相鄰封裝電池的袋相比伸出到外部更遠的地方，這使得相 鄰的電池對這個袋的膨脹造成的阻礙更小，因此這個袋是可以膨脹的。 這樣，即使袋在相鄰電池的袋之上或以下，這個袋也可以膨脹，從而 可以將大的張力以小的內壓傳輸到安全閥。
關於這一點，袋的摺疊方式不限於圖17所示的示例，可以適當地 作出修改。
圖18A-18B是示出了另一種袋的摺疊方式的示意圖。在圖 18A-18B中，虛線示意性地示出了袋在膨脹時的示例形狀。在圖 18A-18B中，與圖8所示組件相同的組件以相同的附圖標記來表示。
如圖18A所示，密封側(在其上形成袋)可以從其近端彎曲。具 體地，將袋旁邊的正常密封區域一起彎曲。同樣地，在這種情況下， 氣體注入到發生故障的電池的袋中，使得彎曲的密封側伸展出去，並 且安全閥衝出相鄰電池的輪廓，使得袋可以膨脹而不受相鄰電池的幹 擾，並且可以有效地向安全閥施加大的力以容易地打開該安全閥。.
在圖18中，摺疊靠近電池單元容納部分(杯部分)，但是袋的折 疊不限於此，並且袋可以在一定程度上遠離電池單元容納部分(杯部 分)的位置處彎曲，袋彎曲的角度可以是直角或180度(如圖18B所示)，
或者可以適當地改變。
在圖18B的示例中，袋靠近中心彎曲。在這種情況下，當升高的
內壓使袋展開以使該袋向外伸出時，伸出到相鄰電池輪廓之外的部分 大約是袋的區域的二分之一。這樣，袋的主體不需要伸出到相鄰電池 的輪廓之外，並且如果所釋放的袋的整體可以膨脹到大於包含於相鄰 電池輪廓之內的袋時，則僅所釋放的袋的一部分可以伸出到相鄰電池的輪廓之外。
在圖17C和圖18A-18B中，結合層疊疊層電池組描述了摺疊的或纏
繞的袋的實現。然而，顯而易見的是，在向沒有夾持部件的單個電池 (單個封裝電池)或覆膜電池提供通常為摺疊或纏繞的並隨著氣體的 引入而從摺疊或纏繞狀態釋放以膨脹到預定大小的袋時，可以節省空 間。 -
此外，在通過層疊疊層覆膜電池來形成層疊疊層電池組時，相鄰 的覆膜電池彼此夾持。
因此，圖14、 15、 17C以及圖18A-18B所示的封裝電池可以是覆膜 電池自身。在這種情況下，由於覆膜電池還充當夾持部件，所以可以 簡化配置。
此外，在這種情況下，雙面膠、粘合劑、緩衝材料、隔離物等可 以介於相鄰的覆膜電池之間。
圖19A-19C是示出了根據本發明另一示例實施例的封裝電池的 圖。具體地，圖19A是根據本發明另一示例實施例的封裝電池的頂視 平面圖；圖19B是從箭頭B方向查看圖19A時的頂視平面圖；圖19C是 示出了對圖19A和19B所示的封裝電池的示例修改的圖。在圖19A-19C 中，與圖2和圖3所示組件相同的組件以相同的附圖標記來表示。
在圖19A-19C中，夾持部件10A是由彼此固緊的夾持部分10Aa和 夾持部分10Ab構成的，並且包含覆膜電池l。在覆膜電池l夾持在夾持 部件10A內時，在與袋(無熔結區域7)和安全閥8a (熔結膜突起5d和 通孔8)相對的位置處為夾持部件10A設置凹槽10A1。在圖19A-19C中， 省略了通孔8。
在這種情況下，藉由凹槽10A1，袋可以在容納電池單元2的腔中 產生的氣體的作用下發生膨脹，而不受夾持部件10A的限制。隨著袋 逐漸膨脹，袋中產生的張力作用於熔結膜突起5d上的應力分量增大。 在袋膨脹到預定大小時，熔結膜突起5d在袋中產生的張力的作用下剝 落到通孔8，以將袋內的氣體從通孔8排放出。
這樣，即使沒有降低熔結膜突起5d的熔結強度，即，即使沒有降 低密封可靠性，也可以如之前一樣防止危險狀態，在所述危險狀態下，袋的大小受到夾持部件的限制以防止袋膨脹到預定大小，從而無法打 開安全閥，結果造成覆膜電池l填充有高壓氣體。
此外，如圖19C所示，當在與凹槽10A1相對的位置處提供類似於
凹槽10A1的凹槽10A2時，即，當在袋的兩側都提供凹槽時，袋可以進 一步膨脹，這是更為優選的。
儘管以上描述主要是結合了示意性配置而給出的，其中袋的主體 伸出到外部，然而袋的整個部分不需要伸出到夾持部件的外部或伸出 到相鄰電池的輪廓之外，僅僅袋的一部分可以伸出到外部，假定與整 個位於夾持部件內或相鄰電池輪廓內的袋相比上述袋可以膨脹得更 大。
在目前給出的描述中，外部膜材料的膜的突出被用作袋，但是袋 可以不與外部膜材料接續，並且可以由另一袋狀物製成(其中該袋狀 物是由膜製成的)，其直接地或通過管道等連接到內部電池空間。
此外，安全閥可以是包括切入膜或金屬箔內的切口(這便於破裂) 的類型，而不是目前為止所描述的類型。
此外，安全閥可以不是被配置為在由袋內的內壓升高而導致的張 力的作用下破壞密封的類型。另一類型的安全閥可以包括例如袋附近 的針或其他類似物，使得在袋極大地膨脹時，袋的表面到達針，針將 袋刺破以允許放出氣體。還可以是藉助於袋內張力而發生作用的一種 安全閥。
同樣地，在這種類型的安全閥中，由於袋可以膨脹到較大的容積， 所以可以將針布置得更遠離袋，從而使得可以降低以下風險由於不
期望的情況，如振動，導致針與外部材料接觸。
此外，通過將針置於摺疊的或纏繞的袋在展開或解開時所膨脹到 的位置，針可以被置於足夠遠離電池的位置，從而使得可以降低由於 不期望的情況而導致針與外部材料接觸的風險。
圖20A是示出了根據本發明另一示例實施例的覆膜電池1A的分 解平面圖，圖20B是從箭頭B查看圖20A時的頂視平面圖。在圖20A-20B 中，與圖2或3所示組件相同的組件以相同的附圖標記來表示。
以類似於圖2所示的覆膜電池1的方式，圖20A-20B所示的覆膜電池1A包括具有層壓結構的電池單元2，該層壓結構由層疊疊層的正
極板2a和負極板2b組成；以及用於在其中安置電池單元2的外部膜5， 其中所述外部膜5與杯部分5b—起形成，所述杯部分5b充當因電池單元 2產生的氣體而膨脹的密封空間。此外，為與正極板2a或負極板2b的主 表面2c相對的外部膜5提供熔結區域lAl，所述熔結區域1A1是通過對 外部膜5之間形成的幵口進行熱熔結而創建的。
在這種情況下，隨著密封空間因產生的氣體而膨脹，對熔結區域 1A1施加扯開熔結區域1A1的應力，熔結區域1A1被扯開，從而氣體在 熔結區域1A1被扯開的地方排放出來。扯開熔結區域1A1的應力增大， 這是因為該應力與正極板2a或負極板2b的主表面2c的大小相一致(參 見圖1A-1B)。因此，即使裝有電池單元的密封空間內的內壓並沒有升 高，熔結區域1A1也會被扯開，使得氣體在熔結區域被扯開的地方排 放出來。
因此，即使沒有降低熔結區域1A1的熔結強度，即，沒有降低密 封可靠性，密封空間內的氣體也會排放到外部。
此外，可以為熔結區域1A1設置入口形狀的無熔結區，或設置應 力集中部分，或設置諸如孔之類的釋壓功件。
儘管通過給出若干代表性示例而描述了本發明，然而應理解，本 發明不限於這些示例，在本發明的技術構思之內可以適當地對本發明 進行修改。
例如，在圖2所示的覆膜電池中，通過將電池單元2夾在兩個外部 膜5之間，並且通過對電池單元2周圍的外部膜5的相對的四側進行熱熔 結，形成密封空間，然而，也可以利用另一方法來形成密封空間。例 如，可以將單個外部膜摺疊成兩個以將電池單元2加在中間，可以對三 個開放側進行熱熔結，以形成用於將電池單元2密封於其中的密封空 間。
關於電池單元2的結構，前述示例示出了層疊疊層類型的結構， 包括多個交替層疊疊層的正極板和負極板。備選地，也可以取而代之 地使用纏繞類型的電池單元，其中以條帶的形狀形成正極板、負極板、 以及隔離物，正極板與負極板一個位於另一個之上，隔離物位於正極板與負極板之間，並且它們是纏繞的，然後可以將它們壓縮成平坦的 形狀，從而創建具有正極和負極的交替層疊疊層結構。
此外，電池單元2僅需要包括正極、負極、以及電解質，這樣可 以將用於常規電池中的任意電池單元用作電池單元2。
一般的鋰離子二次電池中的電池單元是由正極板和負極板組成
的，所述正極板由兩側塗有正極活性材料(如，鋰錳合成氧化物(lithium manganese composite oxide)， 鈷酸鋰(lithium cobaltate)等)的鋁f音 製成，所述負極板由兩側塗有碳材料(所述碳材料可以摻雜或不摻雜 鋰)的銅箔製成。通過隔離物彼此相對地布置正極板和負極板，並且 為正極板和負極板注入包括鋰鹽的電解液以形成電池。
同樣地，針對其他類型化學電池的電池單元也可以被用作電池單 元2，如鎳氫電池、鎳鎘電池、金屬鋰原電池或二次電池、鋰聚合體電 池、等等。
此外，儘管圖2示出的示例中正電極引線3和負電極引線4是從覆 膜電池l的相對側延伸出來的，然而它們也可以從相同側延伸出來。 此外，覆膜電池可以充當夾持部件。
根據第一封裝電池，設有安全閥的袋通過開口伸出到夾持部件的 外部。因此，夾持部件並不約束袋的膨脹，密封空間內產生的氣體會 使得袋膨脹得很大。當袋膨脹到特定容積時，安全閥在袋中產生的大 的張力的作用下打開，以從安全閥排放密封空間內的氣體。這樣，與 袋包含在夾持部件所約束的空間內的情況相比，能夠以較小的內壓將 大的張力傳輸至安全閥。
相應地，例如，即使沒有降低安全閥的開口的強度，即，沒有降 低密封可靠性，也可以如之前一樣防止危險狀態，在所述危險狀態下， 用於向作為安全閥的無熔結區域傳輸張力的無熔結區域的可膨脹尺寸 受夾持部件的約束，妨礙了無熔結區域膨脹到足夠的尺寸，從而無法 打開安全閥，結果造成覆膜電池填充有高壓氣體。這使得降低了在無 熔結區域中除了安全閥的區域之外的位置處的密封發生破裂的風險。
特別地，袋需要適當的大量氣體以脹大，然而這裡重要的是，在 產生了增大內壓的氣體時，在傳輸至安全閥的袋的張力與施加到無熔結區域中除了安全闊的區域以外的地方的外部膜的張力之間的差異增 大，從而降低了在除了安全閥的區域以外的位置發生不期望的密封破 裂的風險。
上述優點也適用於以下將描述的本發明的第二和第三封裝電池、 第一和第二層疊疊層電池組、以及覆膜電池。
根據第二封裝電池，袋在除了非正常事件(當產生氣體時)以外 的情況下可以保持較小的尺寸，並且該袋還具有與本發明第一封裝電 池的袋相類似的優點。
如果袋被製造得較大，則袋的伸出部分將浪費地佔用空間，艮P， 無益的。因此，在袋的尺寸保持較小時，除了可能出現非正常事件的 情況(產生氣體時)以外，即使提供大的袋，也不會浪費地使用空間。
根據第三封裝電池，夾持部件並不約束袋的膨脹，但是密封空間 內產生的氣體會導致袋的尺寸發生大的膨脹。隨著袋膨脹到特定容積， 袋中產生的大的張力使得安全閥打開，從而密封空間內的氣體從安全 閥排放出去。這樣，與夾持部件的存在對袋在頂部和底部的膨脹造成 約束的情況相比，能夠以較低的內壓將大的張力傳輸到安全閥。
根據第一層疊疊層電池組，袋不與相鄰覆膜電池的袋相互幹擾。 因此，防止每個電池的袋妨礙其電池的袋的膨脹。相應地，即使多個 覆膜電池在它們的厚度方向層疊疊層，也可以防止覆膜電池填充有高 壓氣體的危險狀態。
根據第二層疊疊層電池組，層疊疊層多個覆膜電池，袋可以一個 位於另一個之上，然而袋在通常狀態下(當沒有氣體產生時)是摺疊 或彎曲的，只有發生故障並經受內壓升高的覆膜電池中內壓的增大才 會使袋釋放以伸出到相鄰電池的輪廓之外，從而相鄰電池對該袋的膨 脹的阻礙更小，並且袋的尺寸可以發生大的膨脹。這樣，即使將袋布 置在相鄰電池的袋之上或之下，它的尺寸也可以發生大的膨脹，並且 該袋可以小的內壓向安全閥傳輸大的張力。
關於這一點，在本發明和示例實施例中，層疊疊層電池組指的是 直接層疊疊層在夾持部件中或容納在夾持部件中、並且一個層疊疊層 於另一個之上、並且串聯或並聯的覆膜電池。在直接層疊疊層時，雙面膠、粘合劑、緩衝材料、隔離物等可以介於相鄰的覆膜電池之間。
根據覆膜電池，外部膜包括熔結的開口，以限定該外部膜的無熔 結區域，該無熔結區域與正極板或負極板的主表面相對。相應地，隨 著密封空間因產生的氣體而膨脹，對無熔結區域施加用於扯開無熔結 區域的應力，以便扯開該無熔結區域，氣體從無熔結區域被扯開的位 置排放出。扯開無熔結區域的應力較大，因為該應力與正極板或負極 板的主表面的大小相一致。因此，可以防止覆膜電池填充有高壓氣體 的危險狀態。
儘管參考本發明的示例實施例具體示出並描述了本發明，然而本 發明不限於這些實施例。本'領域技術人員將理解，在不脫離如所附權 利要求所限定的本發明的精神和範圍的前提下，可以對本發明進行形 式和細節上的各種改變。
本申請基於並要求於2007年2月21日提交的日本專利申請No. 2007-40976的優先權，其全部公開一併在此作為參考。
權利要求
1、一種封裝電池，包括覆膜電池，所述覆膜電池包括電池單元以及形成將所述電池單元安裝於其中的密封空間的外部膜；以及夾持所述覆膜電池的夾持部件，所述密封空間包括將所述電池單元容納於其中的容納部分，以及與所述容納部分連通以便由於所述密封空間的內壓升高而膨脹的袋，所述袋包括被配置為由於所述袋的膨脹而工作的安全閥，其中所述夾持部件包括開口以及將所述容納部分安裝於其中的腔，以及在將所述容納部分安裝到所述腔中時，所述袋和所述安全閥的至少一部分從所述開口伸出到所述夾持部件之外。
2、 一種封裝電池，包括覆膜電池，所述覆膜電池包括電池單 元以及形成將所述電池單元安裝於其中的密封空間的外部膜；以及夾持所述覆膜電池的夾持部件，所述密封空間包括將所述電池單元容納 於其中的容納部分，以及與所述容納部分連通以便由於所述密封空間的內壓升高而膨脹的袋，所述袋包括被配置為由於所述袋的膨脹而工 作的安全閥，其中所述夾持部件包括開口，以及所述袋是摺疊的或纏繞的，並由於內壓的升高而展開或解開，使 得所述袋和所述安全閥的至少一部分從所述開口伸出到所述夾持部件 之外。
3、 一種封裝電池，包括覆膜電池，所述覆膜電池包括電池單元以及形成將所述電池單元安裝於其中的密封空間的外部膜；以及夾持所述覆膜電池的夾持部件，所述密封空間包括將所述電池單元容納 於其中的容納部分，以及與所述容納部分連通以便由於所述密封空間的內壓升高而膨脹的袋，所述袋包括被配置為由於所述袋的膨脹而工作的安全閥，其中所述夾持部件包括當所述覆膜電池由所述夾持部件夾持時在與 所述袋和所述安全閥的至少一部分相對的位置處形成的凹槽。
4、 一種層疊疊層電池組，包括多個層疊疊層的覆膜電池，其中 所述覆膜電池包括電池單元；以及外部膜，形成將所述電池單元安裝於其中的密封空間， 所述密封空間包括將所述電池單元容納於其中的容納部分，以及與所述容納部分連通以便由於所述密封空間的內壓升高而膨脹的袋，所述袋包括被配置為由於所述袋的膨脹而工作的安全閥， 所述袋位於所述覆膜電池中與層疊疊層方向垂直的一側，以及 所述袋被布置在相鄰的覆膜電池中互不相同的位置處。
5、 一種層疊疊層電池組，包括多個層疊疊層的覆膜電池，其中 所述覆膜電池包括電池單元；以及外部膜，形成將所述電池單元安裝於其中的密封空間， 所述密封空間包括將所述電池單元容納於其中的容納部分，以及與所述容納部分連通以便由於所述密封空間的內壓升高而膨脹的袋， 所述袋包括被配置為由於所述袋的膨脹而工作的安全閥，以及 所述袋是摺疊的或纏繞的，並由於內壓的升高而展開或解開，使得所述袋和所述安全閥的至少一部分伸出到相鄰電池的輪廓之外。
6、 一種覆膜電池，包括電池單元，所述電池單元包括層疊疊 層的正極板和負極板；以及形成密封空間的外部膜，所述密封空間容 納所述電池單元並且被配置為由於所述電池單元產生的氣體而膨脹， 其中所述外部膜包括熔結的開口，以限定所述外部膜的無熔結區域， 所述無熔結區域與所述正極板或所述負極板的主表面相對。
全文摘要
提供了一種封裝電池、組裝電池、以及覆膜電池，可以防止高壓氣體填充在覆膜電池中的危險狀態，同時確保密封可靠性。封裝電池包括覆膜電池1和夾持部件10，所述覆膜電池1包括電池單元以及形成容納所述電池單元的密封空間的外部膜，所述夾持部件10夾持所述覆膜電池1。密封空間包括容納電池單元的容納部分，以及與所述外殼部分連通以在密封空間內的壓強升高時膨脹的袋。所述袋包括在袋膨脹時激活的安全閥。夾持部件10包括開口以及將容納部分安裝於其中的腔。在將容納部分安裝於腔中時，袋和安全閥的至少一部分從開口伸出到夾持部件之外。
文檔編號H01M2/02GK101617419SQ20088000587
公開日2009年12月30日 申請日期2008年1月9日 優先權日2007年2月21日
發明者乙幡牧宏, 內海和明, 屋田弘志, 水田政智 申請人:日本電氣株式會社