專利名稱：電化學(xué)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電化學(xué)裝置。
背景技術(shù)：
作為現(xiàn)有的電化學(xué)裝置，已知的有層疊型電化學(xué)裝置的鋰離子電池(Lithium Ion Battery, LIB)禾口雙電層電容器(Electrochemical Double-Layer Capacitor, EDLC)等。 電化學(xué)裝置元件，具有元件本體，由具有層疊結(jié)構(gòu)的電池要素組成；層疊薄片(薄片狀封裝)，將元件本體密封在內(nèi)部；TAB型端子(電極)，用于可將元件本體和外部電連接而從元件本體引出到層疊薄片的外部。這樣的電化學(xué)裝置例如在以下專利文獻(xiàn)1 16中有記載。 層疊薄片是用樹(shù)脂膜(高分子)在鋁膜的兩面涂敷而成。電化學(xué)裝置是通過(guò)將元件本體配置在2個(gè)層疊薄片之間并對(duì)該周邊區(qū)域進(jìn)行熱熔融而密封而成。專利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)2009-2M147號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開(kāi)2006-114513號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 日本特開(kāi)2005-116278號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)4 日本特開(kāi)2004-265762號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)5 日本特開(kāi)2000-138040號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)6 日本特開(kāi)2007-311163號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)7 日本特開(kāi)2006-54099號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)8 日本特開(kāi)2003-368 號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)9 日本特開(kāi)2002-75320號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)10 日本特開(kāi)2006-156161號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)11 日本特開(kāi)2002-25514號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)12 日本特開(kāi)2000-156208號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)13 國(guó)際公開(kāi)2005/036674號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)14 日本特表2004-515083號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)15 日本特開(kāi)2009-130073號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)16 日本特開(kāi)2006-179442號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
然而，由于包含在層疊薄片的金屬箔(鋁膜)的厚度一般只有10 μ m 100 μ m，因此缺乏機(jī)械強(qiáng)度，并且電化學(xué)裝置對(duì)來(lái)自外部的壓力的機(jī)械強(qiáng)度也不高。鑒于如上的課題，本發(fā)明的一種形態(tài)的目的在于提供一種可以提高機(jī)械強(qiáng)度的電
化學(xué)裝置。為了解決上述課題，本發(fā)明的一種形態(tài)所涉及的電化學(xué)裝置，具備封裝體，粘結(jié)相對(duì)的薄膜的周邊區(qū)域彼此而成；裝入在所述封裝體內(nèi)的元件本體，其中，所述封裝體的周邊區(qū)域具備單個(gè)或多個(gè)彈性結(jié)構(gòu)，其在所述薄膜的厚度方向上具備彈性力，各個(gè)所述彈性結(jié)構(gòu)具備沿著薄膜外緣彎折的所述封裝體的第1區(qū)域和與所述第1區(qū)域相對(duì)的所述封裝體的第2區(qū)域，所述第1區(qū)域的沿著所述薄膜外緣的方向的兩個(gè)端部與所述第2區(qū)域接觸，并且在所述兩個(gè)端部之間，所述第1區(qū)域和第2區(qū)域之間存在間隙。根據(jù)本發(fā)明的一種形態(tài)所涉及的電化學(xué)裝置，在薄膜的厚度方向上擠壓兩個(gè)端部之間的區(qū)域(作為中央?yún)^(qū)域)的情況下，來(lái)自中央?yún)^(qū)域的力傳遞到該兩個(gè)端部的接觸區(qū)域， 通過(guò)薄膜的彈性力在與擠壓方向相反的方向上產(chǎn)生阻力。由于第1區(qū)域和第2區(qū)域之間敞開(kāi)間隙而形成彈性結(jié)構(gòu)，因而不僅僅相對(duì)于來(lái)自外部的沖擊和壓力，而且相對(duì)于彎折軸轉(zhuǎn)動(dòng)的“彎”和相對(duì)于垂直于彎折軸的軸轉(zhuǎn)動(dòng)的“折”等，耐受性均變高。另外，也由于在接觸部位彎曲的第1區(qū)域重疊于第2區(qū)域，因而其強(qiáng)度變高。另外，所述兩個(gè)端部之間的所述間隙的距離所述封裝體表面的高度的最大值QR) 和距離所述表面的所述封裝體的中央部的高度的最大值(H)優(yōu)選滿足H/21. 2XH 的關(guān)系。在這種情況下，由于使彈性結(jié)構(gòu)的彎曲形狀最優(yōu)化而提高彈性力，因此，具有能夠更堅(jiān)固地保護(hù)元件本體免受外部的壓力的效果。所述兩個(gè)端部各自的所述第1區(qū)域和所述第2區(qū)域的接觸面積(AR)以及所述薄膜外緣和所述第1區(qū)域的彎折位置之間的所述封裝體的長(zhǎng)度(h)優(yōu)選滿足 h/3彡(AR) V2彡3Xh的關(guān)系。在這種情況下，由于堅(jiān)固地維持彈性結(jié)構(gòu)的形狀并進(jìn)一步地提高彈性力，因此，具有能夠更堅(jiān)固地保護(hù)元件本體免受外部的壓力的效果。該電化學(xué)裝置可以進(jìn)一步具備填充到所述間隙的發(fā)泡樹(shù)脂。在這種情況下，由于發(fā)泡樹(shù)脂的彈性力支撐薄膜，因此，由于相對(duì)于外力發(fā)泡樹(shù)脂發(fā)生彈性變形而產(chǎn)生阻力，因而能夠提高相關(guān)部位的機(jī)械強(qiáng)度。根據(jù)本發(fā)明的一種形態(tài)所涉及的電化學(xué)裝置，由于具有通過(guò)加工封裝體而形成的彈性結(jié)構(gòu)，因而能夠提高機(jī)械強(qiáng)度。


圖1是電化學(xué)裝置的立體圖。圖2是封裝體周邊區(qū)域的放大立體圖。圖3是圖1所示的封裝體周邊區(qū)域的IIIA-IIIA箭頭線縱截面圖(A)和IIIB-IIIB 箭頭線縱截面圖(B)。圖4是另一個(gè)實(shí)施方式所涉及的電化學(xué)裝置的封裝體周邊區(qū)域的縱截面圖。圖5是封裝體周邊區(qū)域的端部的V-V箭頭線截面圖。圖6是另一個(gè)封裝體周邊區(qū)域的端部的V-V箭頭線截面圖。圖7是將發(fā)泡樹(shù)脂裝入圖3所示的封裝體周邊區(qū)域的間隙內(nèi)的縱截面圖。圖8是將發(fā)泡樹(shù)脂裝入圖4所示的封裝體周邊區(qū)域的間隙內(nèi)的縱截面圖。圖9是電化學(xué)裝置的電路圖。圖10是電化學(xué)裝置的平面圖和B-B箭頭線截面圖。圖11是表示實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖表。
具體實(shí)施例方式以下，參考

根據(jù)本發(fā)明的電化學(xué)裝置的優(yōu)選實(shí)施方式。此外，在附圖的說(shuō)明中，同樣或者等同的要素使用同樣的符號(hào)，并且省略重復(fù)的說(shuō)明。圖1是第1實(shí)施方式所涉及的電化學(xué)裝置的立體圖。圖2是封裝體周邊區(qū)域的放大立體圖。該電化學(xué)裝置1是具有包圍元件本體IA的封裝體IB的層疊型電化學(xué)裝置。封裝體IB的外形是四邊形，并且箔狀的TAB電極T1、T2、T3從構(gòu)成封裝體IB的一邊的一端T延伸出來(lái)。本例的電化學(xué)裝置1是雙電層電容器(EDLC)，但是封裝體的形狀也可以適用于鋰離子型的二次電池。參考圖9的電路圖，配置在封裝體IB的內(nèi)部的元件本體IA具備由正極Pl、負(fù)極Ρ2 和隔離層Sl組成的電容器C1、C2。隔離層Sl由可以使離子和電解質(zhì)等透過(guò)的多孔質(zhì)體構(gòu)成，而并且在封裝體IB的內(nèi)部填充電解液LQ。在電容器Cl和C2之間的節(jié)點(diǎn)電連接有TAB 型電極T3，從而能夠從外部控制該位置的偏置電位。電容器Cl的正極Pl電連接到正電極 Tl，而電容器C2的負(fù)極P2電連接到負(fù)電極T2，并且這些電極引出到封裝體IB的外部。當(dāng)這些電極Tl、T2之間連接電源時(shí)，可以在元件本體IA內(nèi)部積蓄電荷。另外，通過(guò)這些電極 T1、T2，能夠?qū)⒁逊e蓄在元件本體IA內(nèi)部的電荷取出至外部。由此，電化學(xué)裝置具有充放電功能。如圖2所示，封裝體IB是，四邊形的上部薄膜fl和四邊形的下部薄膜f2重合并且是粘合其四邊的周緣區(qū)域的結(jié)構(gòu)。構(gòu)成封裝體IB的薄膜fl、f2分別由鋁 層疊膜組成。 一塊鋁 層疊膜是用一對(duì)樹(shù)脂膜夾著鋁箔的膜(涂敷過(guò)的膜)。作為樹(shù)脂薄膜的材料，優(yōu)選為熱塑性樹(shù)脂，例如由聚丙烯構(gòu)成。由此，封裝體IB是通過(guò)粘合相對(duì)的一對(duì)薄膜Π、f2的周邊區(qū)域的彼此而形成的結(jié)構(gòu)?；氐綀D1進(jìn)行說(shuō)明，封裝體IB通過(guò)內(nèi)含元件本體IA而具有全體厚度變得比周邊區(qū)域厚的中央部IC和包圍中央部IC的周邊區(qū)域lBpl、mp2、lBp3、mp4。在XYZ正交坐標(biāo)系中， 各周邊區(qū)域的長(zhǎng)邊方向與X軸或Y軸一致，而封裝體IB的薄膜厚度方向與Z軸方向一致。 在1個(gè)周邊區(qū)域IBp3的薄膜fl、f2配置有電極Tl、T2、T3，并且這些部位的薄膜被熱熔著。長(zhǎng)邊方向與Y軸方向一致的一對(duì)周邊區(qū)域mpl、mp2相對(duì)并且分別沿著薄膜外緣 (Y軸)彎折而構(gòu)成彈性結(jié)構(gòu)R1、R2。換言之，薄膜的彎折軸是Y軸。具有彈性結(jié)構(gòu)的周邊區(qū)域的數(shù)目，從提高機(jī)械強(qiáng)度的觀點(diǎn)看，優(yōu)選為多個(gè)，但也可以是1個(gè)。如上所述，本實(shí)施方式所涉及的電化學(xué)裝置具備裝入封裝體IB內(nèi)的元件本體1A， 在該電化學(xué)裝置中，封裝體IB的周邊區(qū)域具備在薄膜的厚度方向(Z軸方向)上具有彈性力的單個(gè)或多個(gè)彈性結(jié)構(gòu)R1、R2。這里，參考圖2和圖3。圖3是圖1所示的封裝體周邊區(qū)域的IIIA-IIIA箭頭線縱截面圖㈧和IIIB-IIIB箭頭線縱截面圖(B)。彈性結(jié)構(gòu)Rl具備作為沿著薄膜外緣彎折的封裝體IB的周邊區(qū)域的第1區(qū)域 IBpl(1)和與第1區(qū)域1Βρ ω相對(duì)的封裝體IB的第2區(qū)域1Βρ ω。同樣地，彈性結(jié)構(gòu)R2具備作為沿著薄膜外緣彎折的封裝體IB的周邊區(qū)域的第1區(qū)域1Βρ2ω和與第1區(qū)域1‘ω相對(duì)的封裝體IB的第2區(qū)域IBp2te)。沿著該第1區(qū)域mpl(1) (1Βρ2ω)的薄膜外緣的方向的兩個(gè)端部RH、R13(R21、R23)與第2區(qū)域1 ⑵(IBp2i2))接觸，并且在兩個(gè)端部R11、R13(R21、R23)之間，第1區(qū)域IBpia) (IBp2w)和第2區(qū)域1艮1(2) (1Bp2(2))之間存在間隙S (最大值2R)。在薄膜的厚度方向(Z軸方向)上擠壓兩個(gè)端部R11、R13之間(或者R21、R23之間)的區(qū)域(中央?yún)^(qū)域(或者橋段區(qū)域)R12、R22)的情況(圖3的箭頭所示)下，來(lái)自中央?yún)^(qū)域R12(R22)的力傳遞到這兩個(gè)端部Rll、R13(或者R21、R23)的接觸區(qū)域，通過(guò)薄膜彈性力(薄膜進(jìn)行彈性變形)，在與擠壓方向相反的方向產(chǎn)生阻力。由于在第1區(qū)域和第2 區(qū)域之間敞開(kāi)間隙S而形成彈性結(jié)構(gòu)，因此，不僅僅相對(duì)于來(lái)自外部的沖擊和壓力等，而且相對(duì)于彎折軸(Y軸)轉(zhuǎn)動(dòng)的“彎”和相對(duì)于垂直于彎折軸的軸(X軸)轉(zhuǎn)動(dòng)的“折”等，耐受性均變高。此外，由于在端部Rll、R13(R21、R23)的接觸部位，已彎折的第1區(qū)域IBpia) (IBp2w)也與第2區(qū)域mpl(2) (IBp2(2))重疊，因而提高了其強(qiáng)度。已彎折的周邊區(qū)域的兩個(gè)端部R11、R13和中央?yún)^(qū)域R12的之間的過(guò)渡區(qū)域的表面和背面構(gòu)成相對(duì)于XY平面傾斜的曲面。第1區(qū)域和相對(duì)的第2區(qū)域1 ⑵之間的間隔距離最大是2R。同樣地，已彎折的周邊區(qū)域的兩個(gè)端部R21、R23和中央?yún)^(qū)域R22的之間的過(guò)渡區(qū)域的表面和背面構(gòu)成相對(duì)于XY平面傾斜的曲面。第1區(qū)域1‘ω和相對(duì)的第 2區(qū)域1 ⑵之間的間隔距離最大是2R。圖4是另一個(gè)實(shí)施方式所涉及的電化學(xué)裝置的封裝體周邊區(qū)域的縱截面圖。取代如圖3所示的彈性結(jié)構(gòu)R1、R2，而采用間隙S的數(shù)目在封裝體IB每一邊存在 2個(gè)以上的彈性結(jié)構(gòu)(本例是3個(gè))。S卩，在兩個(gè)端部R3和R9之間形成有多個(gè)彈性結(jié)構(gòu)， 而在成為橋墩的周邊區(qū)域的接觸位置R3、R5、R7、R9之間形成有多個(gè)橋段區(qū)域R4、R6、R8， 并且對(duì)于薄膜的厚度方向的力進(jìn)行彈性變形。本例的其他結(jié)構(gòu)與圖1 圖3所示的結(jié)構(gòu)相同。圖5是圖1所示的封裝體周邊區(qū)域的端部的V-V箭頭線截面圖。周邊區(qū)域的端部R21、R11在)(Z平面內(nèi)以Y軸為中心彎折，但是在彎折的邊界線附近，圖面右側(cè)的上部的第1區(qū)域和下部的第2區(qū)域1 ⑵不接觸，并具有比橋段區(qū)域的曲率半徑小的曲率半徑而彎曲。在圖面左側(cè)的彎折的邊界線附近，上部的第1區(qū)域IBp2a) 和下部的第2區(qū)域⑵不接觸，并具有比橋段區(qū)域的曲率半徑小的曲率半徑而彎曲。該圖是將對(duì)象物置于Y軸的正方向看的圖，但該結(jié)構(gòu)在將對(duì)象物置于Y軸的負(fù)方向看的情況下也是一樣的。即，在兩側(cè)的周邊區(qū)域的兩個(gè)端部存在不接觸的彎曲區(qū)域。在這種結(jié)構(gòu)的情況下，在周邊區(qū)域兩個(gè)端部產(chǎn)生裂紋的可能性降低，從而該部位中的來(lái)自封裝體內(nèi)部的泄漏的概率降低。圖6是另一種封裝體周邊區(qū)域的端部的V-V箭頭線截面圖。周邊區(qū)域的端部R21、R11在)(Z平面內(nèi)以Y軸為中心彎折，但是在彎折的邊界線附近，圖面右側(cè)的上部的第1區(qū)域1Βρ ω和下部的第2區(qū)域IBpl⑵也接觸。在圖面左側(cè)的彎折的邊界線附近，上部的第1區(qū)域1‘ω和下部的第2區(qū)域IBp2i2)也接觸。該圖是將對(duì)象物置于Y軸的正方向看的圖，但該結(jié)構(gòu)在將對(duì)象物置于Y軸的負(fù)方向看的情況下也是一樣的。即，在兩側(cè)的周邊區(qū)域的兩個(gè)端部，通過(guò)以原則上不形成間隙的方式對(duì)封裝體周邊區(qū)域施加壓力。即，在封裝體的4個(gè)角的位置，為了使已彎折的上區(qū)域和下區(qū)域接觸，在薄膜厚度方向施加壓力。另外，上述的壓力，將TAB電極Tl、T2、T3夾在封裝體的薄膜之間，并對(duì)周邊區(qū)域IBp3的薄膜厚度方向施加壓力的情況下，可以與其同時(shí)施加。圖7是將發(fā)泡樹(shù)脂裝入圖3所示的封裝體周邊區(qū)域的間隙內(nèi)的縱截面圖。圖8是將發(fā)泡樹(shù)脂裝入圖4所示的封裝體周邊區(qū)域的間隙內(nèi)的縱截面圖。即，該電化學(xué)裝置進(jìn)一步具備填充在間隙S內(nèi)的發(fā)泡樹(shù)脂4(圖7)或發(fā)泡樹(shù)脂41、42、43(圖8)。在這種情況下， 由于發(fā)泡樹(shù)脂401、42、4；3)的彈性力支撐薄膜，因此，相對(duì)于外力發(fā)泡樹(shù)脂發(fā)生彈性變形而產(chǎn)生阻力，因而可以提高相關(guān)部位的機(jī)械強(qiáng)度。作為發(fā)泡樹(shù)脂，可以舉出氨基甲酸乙酯樹(shù)脂、乙烯樹(shù)脂、苯乙烯樹(shù)脂、丙烯樹(shù)脂等。這里，對(duì)上述的電化學(xué)裝置的尺寸進(jìn)行說(shuō)明。圖10是圖1所示的電化學(xué)裝置的平面圖㈧和B-B箭頭線截面圖⑶。該封裝體的彎曲部分的曲率半徑是R。圖面右側(cè)的兩個(gè)端部R11、R13之間的間隙 S的距離封裝體表面1 ⑵的高度的最大值OR)和距離所述表面1 ⑵的封裝體IB的中央部IC的高度H的最大值(H)優(yōu)選滿足H/2彡1.2XH的關(guān)系。同樣地，圖面左側(cè)的兩個(gè)端部R21、R23之間的間隙S的距離封裝體表面1艮2⑵的高度的最大值OR)和距離所述表面IBp2i2)的封裝體IB的中央部IC的高度H的最大值(H)優(yōu)選滿足H/2彡2R彡1. 2XH 的關(guān)系。在該范圍的情況下，由于通過(guò)使彎曲部分的形狀最優(yōu)化來(lái)提高彈性力，因此具有更堅(jiān)固地保護(hù)元件本體IA免受外部的壓力的效果。此外，兩個(gè)端部各自的第1區(qū)域和第2區(qū)域的接觸面積(AR 以Rll或R21的接觸面積為例)和薄膜外緣與第1區(qū)域的彎折位置BPl (BP2)之間的封裝體IB的長(zhǎng)度(h)優(yōu)選滿足h/3 ( (AR)"2彡3Xh的關(guān)系。在該范圍的情況下，由于通過(guò)牢固地維持彎曲部分的形狀來(lái)進(jìn)一步地提高彈性力，因此具有更堅(jiān)固地保護(hù)元件本體IA免受外部的壓力的效果。由于像這樣壓擠角部，該壓擠部分的厚度增加并成為折返180度的狀態(tài)，因而提高了強(qiáng)度。因此，由于對(duì)于對(duì)角部的沖擊變得足夠強(qiáng)，因此難以產(chǎn)生對(duì)本體部分的變形。以上，如所說(shuō)明的那樣，在不折返到封裝體的周邊區(qū)域(密封部分)而以平坦的樣子保留的情況下，稍微的沖擊下就會(huì)使密封部分彎折，并進(jìn)一步產(chǎn)生本體部分的變形，在上述的實(shí)施方式中，由于機(jī)械強(qiáng)度高，因此，密封部分不容易損傷，并且降低了包含從該部分混入水分等的可靠性的特性的影響。此外，由于當(dāng)周邊區(qū)域被強(qiáng)化時(shí)本體部分的變形被抑制，因此，也降低了通過(guò)突破內(nèi)部的隔離層而使構(gòu)成電容器的電極和TAB電極等接觸的可能性，并且減少了泄漏電流。 由于本例的電化學(xué)裝置是EDLC，因此，當(dāng)內(nèi)部電容器的變形被抑制時(shí)，可以在電容器間均勻地產(chǎn)生電場(chǎng)，從而使穩(wěn)定的動(dòng)作變得可能。另外，在電容器變形的情況下，存在一部分高電壓部分中產(chǎn)生電解液的電分解的可能性。在僅對(duì)周邊區(qū)域彎折的情況下，雖然相對(duì)于來(lái)自橫方向的力被強(qiáng)化，但是相對(duì)于來(lái)自縱方向的力卻產(chǎn)生變形，并且也沒(méi)有對(duì)強(qiáng)沖擊的彈性力。在上述的實(shí)施方式中，相對(duì)于來(lái)自橫方向和縱方向的力，通過(guò)發(fā)揮彈簧效果來(lái)抑制密封部分的變形或?qū)Ρ倔w的變形。即， 對(duì)沖擊的耐受性高，從而提高裝置的可靠性。周邊區(qū)域的中央的橋段區(qū)域在)(Z截面內(nèi)彎曲而被彎折(被賦予R)，從而發(fā)揮對(duì)來(lái)自縱橫方向的沖擊的大的彈簧效果。由于封裝體的四個(gè)角被壓擠，因此，該角部對(duì)沖擊而引起的變形也變強(qiáng)。此外，如上述那樣通過(guò)彎折來(lái)減少裝置的死角(dead space)，從而有助于變得小型化。實(shí)施例準(zhǔn)備鋁·層疊膜封裝體，該鋁·層疊膜封裝體是在鋁箔(厚度40 μ m)的一面通過(guò)粘合劑將由變性聚丙烯構(gòu)成的樹(shù)脂薄膜(厚度30μπι)進(jìn)行壓合，在相反的面通過(guò)粘合劑由尼龍構(gòu)成的樹(shù)脂薄膜(厚度30μπι)進(jìn)行壓合。以將由變性聚丙烯構(gòu)成的樹(shù)脂薄膜卷到內(nèi)側(cè)的方式，將該封裝體彎折，在其內(nèi)側(cè)重疊2個(gè)將形成有活性炭的鋁箔和多孔質(zhì)性的隔離層交替層疊的電容器本體。接著，在相對(duì)的薄膜之間夾著厚度為100 μ m的聚丙烯薄片，在溫度180°C下對(duì)兩個(gè)側(cè)部施加壓力IMPa，時(shí)間保持5秒，對(duì)相關(guān)的周邊區(qū)域進(jìn)行密封。通過(guò)將電解液注入封裝體內(nèi)部，并在與上述同樣的條件下將上端(頂)部密封，從而在4邊上周邊區(qū)域被堵塞。 電解液是將作為電解質(zhì)的四乙基四氟硼酸銨(TEA+BF4-)溶解在作為有機(jī)溶質(zhì)的碳酸丙烯酯 (PC)的液體，已完成的樣品的尺寸為20mmX20mm。由于由電容器組成的元件本體的厚度是1. 3mm,因此在鋁·層疊膜封裝體的一側(cè)的薄膜上形成有2. 7_深的凹部，以便可以將元件本體收納在凹部?jī)?nèi)。含有鋁·層疊膜封裝體和挾入在構(gòu)成這些的薄膜之間的聚丙烯薄片，單元的整個(gè)厚度變成3mm。這些是實(shí)驗(yàn)的共同條件。周邊區(qū)域的密封寬度都是3mm。(比較例1)在比較例1中，在側(cè)面密封寬度3mm的范圍內(nèi)，在距離薄膜的外側(cè)邊緣2mm的位置薄膜折返并直立在垂直方向。(比較例2)在比較例2中，在側(cè)面密封寬度3mm的范圍內(nèi)，將距離薄膜的外側(cè)邊緣2. 5mm的位置作為彎曲開(kāi)始的位置(BP1，BP2 參考圖10)，以曲率半徑R = 0. 8mm以繞圓的方式來(lái)進(jìn)行折返。(實(shí)施例)在實(shí)施例中，進(jìn)一步地，如圖1(圖10)所示，在壓力IMI^a下對(duì)比較例2的樣品的封裝體的四個(gè)角壓擠2秒。壓擠的區(qū)域Rll、R13、R21、R23分別設(shè)定為長(zhǎng)2mmX寬2mm的范圍(面積4mm2)。(比較例3)作為比較例3，將使側(cè)面密封寬度3mm不折返而保留為平坦的樣子作為樣品。根據(jù)自由落體來(lái)進(jìn)行這些樣品的特性評(píng)價(jià)。即，在條件(A)中，使封裝體的側(cè)面向下而從高30cm的位置使樣品自由落體100次。在條件(B)中，使封裝體的角部向下而從高度30cm的位置使樣品自由落體100次。進(jìn)行變形的樣子和泄漏電流的測(cè)定。變形的樣子用目測(cè)或游標(biāo)卡尺(最小表示量0.01mm)來(lái)進(jìn)行，在0. 5mm以上的變形的情況下視為“存在變形”。電氣特性為對(duì)泄漏電流進(jìn)行測(cè)定。在IOOmA的CC-CV(—定電流 一定電壓)的模式下施加電壓4. 5V，并測(cè)定M小時(shí)后的電流值。圖表11中表示了測(cè)定結(jié)果。在實(shí)施例的情況下，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在任一條件下均未觀察到外形的變形和電特性的變化，但在比較例1、2的情況，在條件(A)的情況下，結(jié)果發(fā)現(xiàn)， 沒(méi)有看到特性變化，但在條件(B)的情況下，觀察到特性的惡化。在比較例3的情況，在(A)、(B)的任一條件下，均觀察到特性的惡化。 以上，如所說(shuō)明的那樣，在采用實(shí)施例的樣品的情況下，提高了機(jī)械強(qiáng)度并且可以顯著提高了對(duì)沖擊的耐受性。
權(quán)利要求
1.一種電化學(xué)裝置，其特征在于，具備封裝體，粘結(jié)相對(duì)的薄膜的周邊區(qū)域的彼此而成；裝入所述封裝體內(nèi)的元件本體，在所述電化學(xué)裝置中，所述封裝體的周邊區(qū)域具備單個(gè)或多個(gè)彈性結(jié)構(gòu)，其在所述薄膜的厚度方向上具備彈性力， 各個(gè)所述彈性結(jié)構(gòu)具備沿著薄膜外緣彎折的所述封裝體的第1區(qū)域；以及與所述第1區(qū)域相對(duì)的所述封裝體的第2區(qū)域，所述第1區(qū)域的沿著所述薄膜外緣的方向的兩個(gè)端部與所述第2區(qū)域接觸，并且，在所述兩個(gè)端部之間，所述第1區(qū)域和第2區(qū)域之間存在間隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)裝置，其特征在于，所述兩個(gè)端部之間的所述間隙的距離所述封裝體表面的高度的最大值2R和距離所述表面的所述封裝體的中央部的高度的最大值H滿足以下關(guān)系 H/2 彡 2R 彡 1. 2XH。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)裝置，其特征在于，所述兩個(gè)端部各自的所述第1區(qū)域和所述第2區(qū)域的接觸面積AR以及所述薄膜外緣和所述第1區(qū)域的彎折位置之間的所述封裝體的長(zhǎng)度h滿足以下關(guān)系 h/3 彡(AR)1/2 彡 3Xh。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電化學(xué)裝置，其特征在于，所述兩個(gè)端部各自的所述第1區(qū)域和所述第2區(qū)域的接觸面積AR以及所述薄膜外緣和所述第1區(qū)域的彎折位置之間的所述封裝體的長(zhǎng)度h滿足以下關(guān)系 h/3 彡(AR)1/2 彡 3Xh。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電化學(xué)裝置，其特征在于， 進(jìn)一步具備填充到所述間隙內(nèi)的發(fā)泡樹(shù)脂。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電化學(xué)裝置，其特征在于， 進(jìn)一步具備填充到所述間隙內(nèi)的發(fā)泡樹(shù)脂。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電化學(xué)裝置，其特征在于， 進(jìn)一步具備填充到所述間隙內(nèi)的發(fā)泡樹(shù)脂。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電化學(xué)裝置，其特征在于， 進(jìn)一步具備填充到所述間隙內(nèi)的發(fā)泡樹(shù)脂。
全文摘要
本發(fā)明提供一種電化學(xué)裝置。在具備裝入封裝體(1B)內(nèi)的元件本體(1A)的電化學(xué)裝置中，封裝體(1B)的周邊區(qū)域，具備在薄膜的厚度方向(Z軸方向)上具有彈性力的單個(gè)或多個(gè)彈性結(jié)構(gòu)(R1、R2)。各個(gè)彈性結(jié)構(gòu)(R1、R2)具備沿著薄膜外緣彎折的封裝體(1B)的第1區(qū)域和與第1區(qū)域相對(duì)的封裝體(1B)的第2區(qū)域。沿著該第1區(qū)域的薄膜外緣的方向的兩個(gè)端部(R11、R13(R21、R23))與第2區(qū)域接觸，并且，在所述兩個(gè)端部(R11、R13(R21、R23))之間，所述第1區(qū)域和第2區(qū)域之間存在間隙(最大值2R)。
文檔編號(hào)H01M2/10GK102376455SQ201110219339
公開(kāi)日2012年3月14日 申請(qǐng)日期2011年7月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月28日
發(fā)明者伊藤秀毅, 大橋良彥, 宮木陽(yáng)輔, 山中昭男, 片井一夫, 長(zhǎng)谷川浩昭 申請(qǐng)人:Tdk株式會(huì)社