本發明專利技術涉及膜封裝電氣裝置。當封裝膜因異常時產生的氣體而膨脹時，容易和積極地配置釋放的壓力和壓力釋放位置。膜封裝電池（1）具有電池元件（2）和用于密封電池元件（2）的兩個封裝膜（4,5）。封裝膜（4,5）包括可熱密封的樹脂層和不透氣層，當它們的外圍邊緣被熱熔合時，彼此相對的可熱密封的樹脂層保持電池元件（2）并密封電池元件（2）。在封裝膜（4,5）中的一個中形成通過交聯可熱密封的樹脂層形成的交聯結構（8），使得一部分熱密封區（6）中的區域具有暴露于電池元件殼體單元的位置和與外界空氣接觸的另一部分。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及一種以電池或者電容器為代表的電氣裝置，特別涉及一種包括諸如由封裝膜材料密封的化學電池元件、電容器元件等等的電氣裝置元件的膜封裝電氣裝置，以及制造這種膜封裝電氣裝置的方法。
技術介紹
膜封裝電氣裝置的一種類型是膜封裝電池。迄今為此，已知有膜封裝電池，其包括被在其厚度方向上的各個相對側面上放置的封裝膜夾著的電池元件并具有比電池元件的平面尺寸大的尺寸，電池元件被電池元件周圍彼此連接的相對封裝膜密閉地密封(也簡稱為“密封”)。正負極突片(tab)作為電極連接到電池元件。對于該密封的電池元件，突片穿過封裝膜伸出。每個封裝膜通常包括層疊膜，該層疊膜包括金屬層和可熱密封的樹脂層。用彼此熱熔合的可熱密封的樹脂層來密封電池元件。如同采用除了膜之外的封裝材料的金屬罐等那樣，使用封裝膜材料的電池需要可靠密封的熱熔合區，以便于阻止周圍空氣進入電池，并還阻止電解液泄漏。尤其是，密封可靠性對于包含非水電解質的電池很重要(下文中稱作“非水電解質電池”)。如果出現熱密封故障，則電解質將由于暴露于周圍空氣的組分而導致損壞，導致電池性能顯著降低。如果電池在使用的同時將超出電池額定范圍的電壓施加給電池，那么由于電解質溶劑的電解可能產生氣體。而且，如果在額定范圍之外的高溫下使用電池，那么產生物質，該物質是由于電解質鹽的分解產生的氣體。實質上，理想的是在額定范圍內使用電池，以便于不從電池產生氣體。然而，由于一些原因在電池控制電路故障的情況中，可能施加了異常電壓，或者由于一些原因可能出現高的周圍溫度，容易導致電池產生大量的氣體。電池內產生氣體導致在電池中聚集內部壓力。為了避免電池遭受由于非常高的內部壓力聚集導致的意外爆炸，使用金屬罐作為封裝部件的很多電池具有壓力安全閥，用于在電池中有內部壓力聚集的情況下釋放來自電池的氣體。對于使用膜作為封裝材料的膜封裝電池來說，由于結構限制很難具有壓力安全閥。如果膜封裝電池承受內部壓力聚集，那么膜將膨脹，直到它最終破裂，使得氣體穿過破裂噴出。不可能確定這種膜出現破裂的位置。根據膜破裂的位置，電池可能不利地影響周圍區域中的裝置或者部件。已經提出了一些壓力釋放結構，用于消除由于常規膜封裝電池中氣體的產生導致的問題。例如，如圖1所示，JP-A N0.2004-55290公開了具有封裝膜104的膜封裝電池101，其中圍繞電池元件(未示出)熱密封該封裝膜104，以形成熱密封區106，該熱密封區106包括朝著容納電池元件的區域凸起的部分。封裝膜104具有氣體釋放器107，該氣體釋放器107具有設置在熱密封區106的凸起部分中的其頂端。形成氣體釋放器107，但是不是通過熱密封工藝來形成的。當封裝膜104因膜封裝電池101中產生的氣體導致內部壓力聚集而膨脹時，熱密封區106承受剝落應力。由于熱密封區106包括凸起部分，所以剝落應力集中在熱密封區106的凸起部分上，使得封裝膜104更尤其在凸起部分比其它部分逐漸剝落。當封裝膜104的剝落到達氣體釋放器107時，膜封裝電池101的內部開始和周圍空氣接觸，氣體釋放器107釋放氣體。
技術實現思路
只要在彼此相對的封裝膜的可熱密封的樹脂層之間出現封裝膜剝落，上述常規壓力釋放結構不會有問題。然而，常規壓力釋放結構的不利之處在于，如果封裝膜在其它區域剝落，它不能充分地起作用。下面將參考圖2到4描述上面的缺點。圖2是圖1所示的膜封裝電池的氣體釋放器的橫截面圖。如圖2所示，封裝膜104具有彼此相對設置的它們的可熱密封的樹脂層111。在熱密封區106中，可熱密封的樹脂層111熱熔合在一起。可熱密封的樹脂層111外面的層包括金屬層112。當在膜封裝電池中出現內部壓力聚集時，有助于剝落封裝膜104的剝落應力被施加到熱密封區106的內邊緣，使得封裝膜104逐漸剝落，同時破裂可熱密封的樹脂層111。如果可熱密封的樹脂層111在可熱密封的樹脂層111的厚度方向上逐漸破裂，如圖3所示，那么剝落位置移動到可熱密封的樹脂層111和金屬層112之間的界面。隨后，封裝膜104的剝落沿著可熱密封的樹脂層111和金屬層112之間的界面前進，如圖3中的粗線所示的。最后，如圖4所示，當封裝膜104的剝落到達封裝膜104的外邊緣時，沒有穿過氣體釋放器107，膜封裝電池101的內部開始和周圍空氣接觸，釋放壓力。如上所述，當封裝膜的剝落沿著可熱密封的樹脂層和金屬層之間的界面前進時，氣體釋放器不能起到安全閥的作用，直到封裝膜的外邊緣剝落才能釋放壓力。結果，釋放的壓力增加了。封裝膜的剝落經過熱密封區域的凸起部分之后，由于沿著可熱密封的樹脂層和金屬層之間的界面的剝落前進的方向還沒有固定，所以壓力釋放位置可能變化非常大。因此，根據剝落怎樣前進，常規釋放結構釋放的壓力和壓力釋放位置可能容易變得不穩定。上述問題不局限于膜封裝電池，而是還能在可能產生氣體的電氣裝置元件被封裝膜封裝在其中的膜封裝電氣裝置中發現這些問題。本專利技術的目的是提供一種膜封裝電氣裝置以及制造這種膜封裝電氣裝置的方法，在由于故障情況中產生氣體導致封裝膜膨脹時，該膜封裝電氣裝置能夠容易地和可靠地設置釋放的壓力和壓力釋放位置。為了實現上述目的，根據本專利技術的膜封裝電氣裝置具有電氣裝置元件和密封電氣裝置元件的封裝膜。封裝膜至少具有各個可熱密封的樹脂層，并且該裝置元件被彼此相對的可熱密封的樹脂層圍繞，這些樹脂層沿著其外圍區域彼此熱熔合以沿著其提供熱密封區。封裝膜具有設在其之間的內部空間，充當電氣裝置元件殼體，在該殼體中容納密封在其中的電氣裝置元件。彼此相對的至少一個封裝膜具有設置在包括一部分熱密封區的連續區中并由可熱密封的樹脂層的交聯樹脂構成的交聯結構，交聯結構具有暴露于電氣裝置元件殼體的一部分和保持與周圍空氣接觸的另一部分。在根據本專利技術的膜封裝電氣裝置中，彼此相對的封裝膜具有彼此熱熔合的它們的可熱密封的樹脂層，以密封電氣裝置元件。在包括熱密封區的那部分的區域中，彼此相對的至少一個封裝膜具有在如上所述的特定區中通過交聯熱密封樹脂形成的交聯結構。當向熱密封區施加剝落應力時，提供交聯結構的區中的封裝膜以比其它區域更小的力剝落。因此，由于在膜封裝電池中內部壓力聚集而將向熱密封區施加剝落應力時，封裝膜在提供交聯結構的區中優選沿著彼此相對的封裝膜之間的界面逐漸剝落。結果，指定了剝落位置和壓力釋放位置，使得容易配置釋放的壓力。在根據本專利技術的膜封裝電氣裝置中，熱密封區應當優選具有朝著電氣裝置元件殼體突出的凸起密封部分、設置在包括凸起密封部分的范圍中的交聯結構。由于施加到熱密封區的剝落應力集中到凸起密封部分，所以加速了提供交聯結構的區域中剝落的前進。膜封裝電氣裝置應當優選包括設置在封裝膜的外圍區中的氣體釋放器，在其中氣體釋放器和周圍空氣相通且和電氣裝置元件殼體不接觸，并且交聯結構包括保持和氣體釋放器接觸的區域，作為保持和周圍空氣接觸的其它部分。具有這種結構，通過氣體釋放器可靠地釋放壓力。如果管子連接到氣體釋放器，那么將釋放壓力時排放的氣體引導到適當的位置。可以通過交聯封裝膜的可熱密封的樹脂層提供交聯結構或者可以通過熔合到封裝膜的交聯樹脂片提供交聯結構。根據本專利技術，還提供了一種制造膜封裝電氣裝置的方法，該膜封裝電氣裝置具有被封裝膜圍繞的電氣裝置元件，該封裝膜至少具有各個可熱密封的樹本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種膜封裝電氣裝置，其包括：電氣裝置元件；和封裝膜，至少具有各個可熱密封的樹脂層并且用彼此相對的可熱密封的樹脂層圍繞所述電氣裝置元件，相對的可熱密封的樹脂層沿著其外圍區域彼此熱熔合以沿著其提供熱密封區，在其間具有內部空間的所述封裝膜充當電氣裝置元件殼體，在該電氣裝置元件殼體中容納密封在其中的所述電氣裝置元件，其中，在相對的所述封裝膜中的至少一個中設置有包含一部分所述熱密封區的連續區，以使得該連續區包括有暴露于所述電氣裝置元件殼體的一部分和保持與周圍空氣相接觸的另一部分，其中，所述連續區相比于其它區具有更低的剝落強度。
【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：乙幡牧宏，屋田弘志，
申請(專利權)人：日本電氣株式會社，
類型：發明
國別省市：
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