JP2010033789A - Film-armored electric device assembly - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、フィルム外装電気デバイス集合体に関し、更に詳しくは、例えば電池やキャパシタ(コンデンサ)などの電気デバイス要素がフィルムよりなる外装体によって被覆されてなる構成のフィルム外装電気デバイスを複数備えてなるフィルム外装電気デバイス集合体に関する。 The present invention relates to a film-clad electrical device assembly, and more specifically, a plurality of film-clad electrical devices having a configuration in which an electrical device element such as a battery or a capacitor (capacitor) is covered with a packaging body made of a film. The present invention relates to a film-clad electrical device assembly.
近年、正極板と負極板とがセパレータを介して巻回または交互に積層されてなる構成の電池要素などの電気デバイス要素を電解液と共にフィルム外装体によって包囲してなる構成のフィルム外装電気デバイス(外装電池)が、携帯機器や電気自動車等の電源として使用されている。
また、フィルム外装電気デバイスは、外装電池のみではなく、例えば風力発電の蓄電装置(キャパシタ)などのように電気エネルギーを蓄えるための装置においても応用されている。
In recent years, a film-clad electrical device having a configuration in which an electrical device element such as a battery element having a configuration in which a positive electrode plate and a negative electrode plate are wound or alternately laminated via a separator is surrounded by an electrolytic solution together with an electrolytic solution ( (External battery) is used as a power source for portable devices and electric vehicles.
Moreover, the film-covered electrical device is applied not only to the exterior battery but also to an apparatus for storing electrical energy, such as a wind power storage device (capacitor).
このような、電気デバイス要素がフィルム外装体に包囲されてなる構成の電池やキャパシタは、過充電されたり、高温にさらされたりすることにより、その内部において、電解液が電気分解または加熱分解されることに起因して可燃性ガスが発生し、内圧が上昇するとことがある。 Batteries and capacitors having such a structure in which an electric device element is surrounded by a film outer package are overcharged or exposed to a high temperature, so that the electrolyte is electrolyzed or thermally decomposed therein. As a result, flammable gas is generated and the internal pressure may increase.
而して、外装電池のような密閉型の電池においては、ラミネートフィルムよりなるフィルム外装体の一部の封止部に封止力の弱い部分(以下、「弱封止部分」ともいう。)を設け、内部のガス圧が上昇した場合に、この弱封止部分をガス抜き安全弁として機能させる構成のもの、また、内圧が所定以上に上昇したときに自動的に開口して、可燃性ガスなどを外部に排気する安全弁が設けられてなるものなどが提案されている(例えば、特許文献1〜4参照)。
フィルム外装体における封止部の一部に弱封止部分を設けてなる外装電池の或る種のものとしては、例えば図7に示すように、上部外装フィルム51Aと下部外装フィルム51Bとが貼り合せられてなり、その周縁にフィルム同士が熱シールされてなる封止部52が全周にわたって形成されており、内部に電気デバイス要素収容用空間が形成されてなる構成を有するフィルム外装体50を備え、このフィルム外装体50の電気デバイス要素収容用空間内に薄型の電気デバイス要素(具体的には、電池要素)が有機電解液と共に収容されてなる構成のものが挙げられる。
この外装電池には、封止部52の一部分(具体的には、封止部52のうちの一方の長辺におけるほぼ中央部)に、弱封止部分よりなる安全弁部分53が設けられており、この安全弁部分53の作用によってフィルム外装体50内で多量のガスが発生した場合にも、そのガスを安全弁部分53から放出させることで圧力開放を行い、フィルム外装体50が破裂することを防止している。具体的に、安全弁部分53は、封止部52におけるシール強度が部分的に低くされた構造を有しており、電気デバイス要素(電池要素)が収容された電気デバイス要素収容用空間の内圧が所定値に達すると、他の部位に先立って優先的に剥離するような構成を有している。
この図の例において、フィルム外装体50は長方形の輪郭形状を有しており、短辺側の2辺から、電気デバイス要素(電池要素)を構成する複数の正極板に共通の正極リード部材としての正極用電源タブ22A、および複数の負極板に共通の負極リード部材としての負極用電源タブ22Bが引き出されている。
Thus, in a sealed battery such as an exterior battery, a portion having a weak sealing force (hereinafter also referred to as a “weakly sealed portion”) in a part of the sealing portion of the film exterior body made of a laminate film. When the internal gas pressure rises, this weakly sealed part functions as a gas venting safety valve, and when the internal pressure rises above a predetermined level, it automatically opens and combustible gas The thing etc. which are provided with the safety valve which exhausts etc. outside are proposed (for example, refer patent documents 1-4).
For example, as shown in FIG. 7, an upper
This exterior battery is provided with a
In the example of this figure, the film
しかしながら、フィルム外装体における封止部の一部に弱封止部分を設けてなる構成の外装電池においては、ガス圧に対してガスの排出基準が一定しないため、十分な安全性が得られない、などの問題がある。
また、安全弁を設けてなる構成の外装電池においては、その取扱性が容易ではなく、しかも製造コストが高くなってしまう、などの問題がある。
However, in an exterior battery having a configuration in which a weakly sealed portion is provided in a part of the sealing portion of the film exterior body, the gas discharge standard is not constant with respect to the gas pressure, and thus sufficient safety cannot be obtained. , Etc.
In addition, the exterior battery having a configuration provided with a safety valve has problems such that handling is not easy and the manufacturing cost is increased.
このような問題は、外装電池に限らず、ガスを発生する可能性を有する構成要素がフィルム外装体に被覆され、その内部の密閉空間に収容されてなる構成を有する、その他の外装電気デバイス(例えばキャパシタなど)においても共通に起こりうるものである。 Such a problem is not limited to an exterior battery, and other exterior electrical devices having a configuration in which a component having a possibility of generating a gas is covered with a film exterior body and housed in an enclosed space inside the film exterior body ( This can also occur in common in capacitors, for example.
本発明は、以上の事情に基づいてなされたものであって、その目的は、フィルム外装電気デバイスの内部の密閉空間内においてガスが発生した場合であっても、そのガスの発生に起因してフィルム外装体に破裂を生じさせることなく、当該ガスを安全かつ確実に排出することのできるフィルム外装電気デバイス集合体を提供することにある。 The present invention has been made on the basis of the above circumstances, and the object thereof is due to the generation of the gas even when the gas is generated in the sealed space inside the film-covered electrical device. An object of the present invention is to provide a film-clad electrical device assembly that can safely and reliably discharge the gas without causing a rupture in the film-clad body.
本発明のフィルム外装電気デバイス集合体は、電気デバイス要素がフィルム外装体の内部に電解質と共に収容されてなる構成のフィルム外装電気デバイスを複数備えてなるフィルム外装電気デバイス集合体であって、
複数のフィルム外装電気デバイスは、ケース内において、互いに隣接するフィルム外装電気デバイスが離間した状態で積層するよう配設されており、当該複数のフィルム外装電気デバイスの各々に対して、針状突起部を有するガス排出穴形成部材が、離間した状態で設けられており、
ガス排出穴形成部材により、フィルム外装電気デバイス内においてガスが発生することによって膨張したフィルム外装体にガス排出用穴を形成し、当該ガス排出用穴からガスが排出される構成を有することを特徴とする。
The film-clad electrical device assembly of the present invention is a film-clad electrical device assembly comprising a plurality of film-clad electrical devices having a configuration in which electrical device elements are housed together with an electrolyte inside the film-clad body,
The plurality of film-clad electrical devices are arranged in the case so as to be laminated in a state where the film-clad electrical devices adjacent to each other are spaced apart from each other. A gas discharge hole forming member having a
The gas discharge hole forming member has a configuration in which a gas discharge hole is formed in the film exterior body expanded by the generation of gas in the film exterior electrical device, and the gas is discharged from the gas discharge hole. And
本発明のフィルム外装電気デバイス集合体においては、フィルム外装電気デバイス間の間隙の各々に、ガス排出穴形成部材が設けられていることが好ましい。 In the film-clad electrical device assembly of the present invention, a gas discharge hole forming member is preferably provided in each gap between the film-clad electrical devices.
本発明のフィルム外装電気デバイス集合体においては、フィルム外装電気デバイスと、ガス排出穴形成部材における針状突起部の先端との離間距離が、当該フィルム外装電気デバイスの厚みをLとするとき、L/2〜Lであることが好ましい。 In the film-clad electrical device assembly of the present invention, when the distance between the film-clad electrical device and the tip of the needle-like protrusion in the gas discharge hole forming member is L, the thickness of the film-clad electrical device is L It is preferably / 2 to L.
本発明のフィルム外装電気デバイス集合体においては、ガス排出穴形成部材における針状突起部が、フィルム外装電気デバイスにおけるフィルム外装体の厚みの1.5〜5倍の長さを有することが好ましい。 In the film-clad electrical device assembly of the present invention, it is preferable that the needle-like protrusions in the gas discharge hole forming member have a length that is 1.5 to 5 times the thickness of the film-clad body in the film-clad electrical device.
本発明のフィルム外装電気デバイス集合体においては、フィルム外装電気デバイスは、電気デバイス要素が、セパレータを介して複数の正極板および負極板が交互に積層され、これらの複数の正極板が共通の正極リード部材に電気的に接続されると共に、複数の負極板が共通の負極リード部材に電気的に接続されてなる構成を有しており、当該電気デバイス要素が、2枚のシート状体が重ね合わされ、その周縁が熱融着されることによって内部に電気デバイス要素収容用密閉空間が形成されてなるフィルム外装体の当該電気デバイス要素収容用密閉空間内に、電解液と共に正極リード部材および負極リード部材の各々の先端部が突出した状態で収容されている構成を有することが好ましい。 In the film-clad electrical device assembly according to the present invention, the film-clad electrical device has a plurality of positive electrode plates and negative electrode plates alternately stacked via separators, and the plurality of positive electrode plates have a common positive electrode. In addition to being electrically connected to the lead member, a plurality of negative electrode plates are electrically connected to a common negative electrode lead member, and the electric device element has two sheet-like bodies superimposed on each other. The positive electrode lead member and the negative electrode lead together with the electrolytic solution are contained in the sealed space for accommodating the electric device element of the film outer package in which the sealed space for accommodating the electric device element is formed inside by heat sealing the periphery thereof. It is preferable to have a configuration in which each tip portion of the member is accommodated in a protruding state.
本発明のフィルム外装電気デバイス集合体においては、フィルム外装電気デバイスが、有機電解質電池または有機電解質キャパシタであることが好ましい。 In the film-clad electrical device assembly of the present invention, the film-clad electrical device is preferably an organic electrolyte battery or an organic electrolyte capacitor.
本発明のフィルム外装電気デバイス集合体においては、当該フィルム外装電気デバイス集合体を構成する複数のフィルム外装電気デバイスに対して、各々、当該フィルム外装電気デバイス内においてガスが発生した場合に、このガスの発生に起因して膨張したフィルム外装体にガス排出用穴を形成するためのガス排出穴形成部材が設けられているため、フィルム外装電気デバイスの内部においてガスが発生した場合であっても、このガスの発生に起因してフィルム外装体が破裂する以前に、膨張したフィルム外装体に、確実にガス排出用穴を形成し、ガスを排出することができる。
従って、本発明のフィルム外装電気デバイス集合によれば、フィルム外装電気デバイスの内部の密閉空間内においてガスが発生した場合であっても、そのガスの発生に起因してフィルム外装体に破裂を生じさせることなく、当該ガスを安全かつ確実に排出することができる。
In the film-clad electrical device assembly of the present invention, when a gas is generated in each of the film-clad electrical devices constituting the film-clad electrical device assembly, Since the gas discharge hole forming member for forming the gas discharge hole is provided in the film outer casing expanded due to the occurrence of the gas, even when gas is generated inside the film outer electrical device, Before the film outer package ruptures due to the generation of the gas, the gas exhaust hole can be surely formed in the expanded film outer package to discharge the gas.
Therefore, according to the film-clad electrical device assembly of the present invention, even when gas is generated in the sealed space inside the film-clad electrical device, the film-clad body is ruptured due to the generation of the gas. The gas can be safely and reliably discharged without causing it to occur.
本発明のフィィルム外装電気デバイス集合体においては、フィルム外装電気デバイスと、ガス排出穴形成部材における針状突起部の先端との離間距離を、当該フィルム外装電気デバイスの厚みをLとするとき、L/2〜Lとすること、および、ガス排出穴形成部材における針状突起部を、フィルム外装電気デバイスにおけるフィルム外装体の厚みの1.5〜5倍の長さを有するものとすることにより、フィルム外装電気デバイス集合体の組立時や正常稼動状態において、ガス排出穴形成部材の針状突起部が不要に外装フィルムに接触することを防止することができ、また、ガスが発生した場合において、外装フィルムが破裂する以前に確実に、当該フィルム外装体にガス排出用穴を形成することができ、また、ガス排出用穴の形成の際に針状突起部が電気デバイス要素に触れてショートを起こすことも回避することができる。 In the film-covered electrical device assembly of the present invention, when the distance between the film-covered electrical device and the tip of the needle-like protrusion in the gas discharge hole forming member is L, the thickness of the film-wrapped electrical device is L / 2 to L, and the needle-like protrusions in the gas discharge hole forming member have a length of 1.5 to 5 times the thickness of the film outer package in the film outer package, When the film-covered electrical device assembly is assembled or in a normal operating state, it is possible to prevent the needle-like projections of the gas discharge hole forming member from contacting the exterior film unnecessarily, and when gas is generated, Before the outer film ruptures, it is possible to reliably form a gas discharge hole in the film outer package, and when forming the gas discharge hole, Caused part it is also possible to avoid causing a short circuit by touching the electrical device element.
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
図1は、本発明のフィルム外装電気デバイス集合体の構成の一例を示す説明用斜視図であり、図2は、図1のフィルム外装電気デバイス集合体の内部の構成を示す説明用A−A断面図であって、(a)は、フィルム外装電気デバイス集合体を構成する複数のフィルム外装電気デバイスが通常の状態(正常稼動状態)を示す説明図であり、(b)は、フィルム外装電気デバイス内においてガスが発生した状態を示す説明図であり、図3は、図1のフィルム外装電気デバイス集合体の要部の拡大図であり、図4は、図1のフィルム外装電気デバイス集合体を構成するフィルム外装電気デバイスの構成を説明するための組立斜視図である。
このフィルム外装電気デバイス集合体10は、フィルム外装電気デバイス20が、有機電解質キャパシタの一種であるリチウムイオンキャパシタよりなるものである。
FIG. 1 is an explanatory perspective view showing an example of the configuration of the film-covered electrical device assembly of the present invention, and FIG. 2 is an explanatory AA showing the internal configuration of the film-covered electrical device assembly of FIG. It is sectional drawing, (a) is explanatory drawing in which the several film exterior electrical device which comprises a film exterior electrical device aggregate | assembly shows a normal state (normal operation state), (b) is film exterior electrical FIG. 3 is an explanatory view showing a state where gas is generated in the device, FIG. 3 is an enlarged view of a main part of the film-covered electrical device assembly of FIG. 1, and FIG. 4 is a film-wrapped electrical device assembly of FIG. It is an assembly perspective view for explaining composition of a film exterior electric device which constitutes.
This film-clad
フィルム外装電気デバイス集合体10は、複数(図に例においては6個)のフィルム外装電気デバイス20が、ケース11内において、互いに隣接するもの同士が離間した状態で積層するよう配設されている。
複数のフィルム外装電気デバイス20は、各々、ケース11内において、適宜の位置決め固定部材(図示せず)によって所期の位置において、所期の状態で保持され、固定されている。
この図の例において、複数のフィルム外装電気デバイス20は、各々、正極用電源タブ22Aおよび負極用電源タブ22Bの各々の先端部が突出した状態で収容されている。
The film-clad
Each of the plurality of film-clad
In the example of this figure, each of the plurality of film-clad
フィルム外装電気デバイス集合体10を構成するフィルム外装電気デバイス20は、上部外装フィルム31Aと下部外装フィルム31Bとが貼り合せられてなり、その周縁にフィルム同士が熱融着されてなる気密封止部32が全周にわたって形成されており、内部に電気デバイス要素収容用密閉空間が形成されてなる構成を有するフィルム外装体30を備え、このフィルム外装体30の電気デバイス要素収容用密閉空間内に電気デバイス要素21が有機電解液と共に収容されてなる構成を有するものである。
The film-clad
フィルム外装電気デバイス20を構成するフィルム外装体30(上部外装フィルム31Aおよび下部外装フィルム31B)としては、例えば内側からPP(ポリプロピレン)層、アルミニウム層およびナイロン層などが積層されてなるものを好適に用いることができる。
As the film exterior body 30 (upper exterior film 31A and lower exterior film 31B) constituting the film exterior
フィルム外装電気デバイス20を構成する電気デバイス要素21は、セパレータを介して複数の正極板および負極板が交互に積層され、これらの複数の正極板が共通の正極リード部材としての、例えばアルミニウム製の正極用電源タブ22Aに電気的に接続されると共に、複数の負極板が共通の負極リード部材としての、例えば銅製の負極用電源タブ22Bに電気的に接続されてなる構成を有しており、フィルム外装体30の電気デバイス要素収容用密閉空間内に、有機電解液と共に正極用電源タブ22Aおよび負極用電源タブ22Bの各々の先端部が突出した状態で収容されている。
The
電気デバイス要素21を構成する負極板としては、電極材料をバインダーで成形したものが用いられ、この負極板の電極材料としては、リチウムを可逆的に担持できるものであれば特に限定されないが、例えばグラファイト、種々の炭素材料、ポリアセン系物質、錫酸化物、珪素酸化合物等の粉末状、粒状の負極活物質などが挙げられる。
また、電気デバイス要素21を構成する正極板としては、電極材料を、必要に応じて導電材(例えば、活性炭、カーボンブラック等)およびバインダー等を加えて成形したものが用いられ、正極板の電極材料としては、リチウムを可逆的に担持可能であれば、特に限定されないが、例えば、LiCoO2 、LiNiO2 、LiFeO2 等の一般式:LixMyOz(但し、Mは金属原子を示し、x、yおよびzは整数である。)で表される有機金属酸化物等の正極活物質などが挙げられる。
As the negative electrode plate constituting the
Moreover, as a positive electrode plate which comprises the
また、有機電解液としては、適宜の溶媒中に電解質が溶解されてなるものであり、溶媒としては、例えばエチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、アセトニトリル、ジメトキシエタン等の非プロトン性有機溶媒が挙げられ、これらは単独でも、2種類以上を組み合わせて用いることもできる。また、電解質としては、リチウムイオンを生成しうる、例えばLiI、LiCIO4 、LiAsF4 、LiBF4 などが挙げられる。 In addition, the organic electrolyte is obtained by dissolving an electrolyte in an appropriate solvent. Examples of the solvent include aprotic organics such as ethylene carbonate, propylene carbonate, dimethyl carbonate, diethyl carbonate, acetonitrile, and dimethoxyethane. A solvent is mentioned, These can also be used individually or in combination of 2 or more types. Further, as the electrolyte, can generate lithium ions, for example LiI, LiCIO 4, LiAsF 4, such as LiBF 4 and the like.
このような構成のフィルム外装電気デバイス20は、例えば電気デバイス要素21を、その厚み方向両側(上下方向)から、上部外装フィルム31Aおよび下部外装フィルム31Bによって挟んで包囲し、周縁部全周を熱融着することによって電気デバイス要素21を確実に気密封止する工程を経ることにより、作製することができる。
The film-clad
そして、このフィルム外装電気デバイス集合体10には、複数のフィルム外装電気デバイス20の各々に対して、針状突起部16を有するガス排出穴形成部材15が、離間した状態で設けられている。
このガス排出穴形成部材15は、適宜の位置決め固定部材(図示せず)によって所期の位置において、所期の状態で保持され、固定されている。
The film-covered
The gas discharge
このガス排出穴形成部材15は、フィルム外装電気デバイス20内においてガスが発生した場合に、このガスの発生に起因して膨張したフィルム外装体30にガス排出用穴を形成するものである(図2の(b)参照)。
The gas discharge
ガス排出穴形成部材15は、フィルム外装電気デバイス20が通常の状態(正常稼動状態)、すなわち、フィルム外装体30の内部においてガスが発生していない状態においては当該フィルム外装電気デバイス20に接触することがなく、フィルム外装電気デバイス20内においてガスが発生した場合に、このガスの発生に起因してフィルム外装体30が破裂する以前に、膨張したフィルム外装体30に、針状突起部16に接触するよう適宜の位置および状態で配設されていればよく、かつ、この接触によって当該フィルム外装体30に容易に穴を形成することのできる形状を有するものであればよい。
The gas discharge
このガス排出穴形成部材15は、ケース11内において、フィルム外装電気デバイス20間の間隙の各々に設けられていることが好ましい。
この図の例においては、1つのフィルム外装電気デバイス20に対して1つのガス排出穴形成部材15が対応し、これらのガス排出穴形成部材15は、各々、L字状の形状を有しており、針状突起部16の先端がフィルム外装電気デバイス20の中央部分に対向する位置に設けられている。
The gas discharge
In the example of this figure, one gas discharge
また、フィルム外装電気デバイス20と、ガス排出穴形成部材15における針状突起部16の先端との離間距離Wは、当該フィルム外装電気デバイス20の厚みをL(通常、2〜20mm)とするとき、L/2〜Lであることが好ましい。
このように配置することにより、フィルム外装電気デバイス集合体10の組立時や、正常稼動状態において、ガス排出穴形成部材15の針状突起部16が不要にフィルム外装体30に接触して傷つけることがない。また、ガスが発生した場合において、フィルム外装体30が破裂する以前に確実に、当該フィルム外装体30にガス排出用穴を形成することができ、また、ガス排出用穴の形成の際に針状突起部16が電気デバイス要素21に触れてショートを起こすことも回避される。
ここに、明細書中において、フィルム外装電気デバイス20と、ガス排出穴形成部材15における針状突起部16の先端との離間距離の基準とされる「フィルム外装電気デバイスの厚みL」とは、通常の状態(正常稼動状態)、すなわち、フィルム外装体30の内部においてガスが発生していない状態のフィルム外装電気デバイス20の厚みである。
Moreover, the separation distance W between the film-covered
By arranging in this way, the needle-
Here, in the specification, the “thickness L of the film-covered electrical device” used as a reference for the distance between the film-wrapped
また、ガス排出部材15における針状突起部16の長さPは、フィルム外装電気デバイス20におけるフィルム外装体30の厚みの1.5〜5倍であることが好ましい。
このような構成とすることにより、フィルム外装電気デバイス集合体10の組立時や、正常稼動状態において、ガス排出穴形成部材15の針状突起部16が不要にフィルム外装体30に接触して傷つけることがない。
ここに、フィルム外装体30として、内側からPP(ポリプロピレン)層、アルミニウム層およびナイロン層が積層されてなるものを用いた場合には、通常、その厚みは50〜300μmである。
Moreover, it is preferable that the length P of the needle-shaped
With such a configuration, the needle-
When the film
ガス排出穴形成部材15の材質としては、耐食性のある金属、セラミックスまたは硬質の樹脂などが挙げられる。
Examples of the material of the gas discharge
このような構成のフィルム外装電気デバイス集合10は、例えばケース11内に、フィルム外装電気デバイス20およびガス排出穴形成部材15を複数個重ね合わせるよう、収容し、ガス排出穴形成部材15によってフィルム外装電気デバイス20のフィルム外装体30にガス排出用穴が形成されることによって排出されるガスがケース11の外部には排出されることのないように封止することにより、作製することができる。
The film-covered
以上のフィルム外装電気デバイス集合体10においては、当該フィルム外装電気デバイス集合体10を構成する複数のフィルム外装電気デバイス20に対して、各々、フィルム外装電気デバイス20内においてガスが発生した場合に、このガスの発生に起因して膨張したフィルム外装体30にガス排出用穴を形成するためのガス排出穴形成部材15が設けられているため、過充電されたり、高温にさらされたりすることにより、フィルム外装電気デバイス20の内部において、電解液が電気分解または加熱分解されることに起因して可燃性ガスが発生し、内圧が上昇した場合であっても、このガスの発生に起因してフィルム外装体30が破裂する以前に、膨張したフィルム外装体30に、確実にガス排出用穴を形成し、ガスを排出することができる。
従って、フィルム外装電気デバイス集合10によれば、フィルム外装電気デバイス20の内部の密閉空間内においてガスが発生した場合であっても、そのガスの発生に起因してフィルム外装体30に破裂を生じさせることなく、当該ガスを安全かつ確実に排出することができる。
In the film-covered
Therefore, according to the film-clad
また、フィルム外装電気デバイス集合体10によれば、フィルム外装電気デバイス20と、ガス排出穴形成部材15における針状突起部16の先端との離間距離を、当該フィルム外装電気デバイス20の厚みをLとするとき、L/2〜Lとすること、および、ガス排出穴形成部材15における針状突起部16を、フィルム外装電気デバイス20におけるフィルム外装体30の厚みの1.5〜5倍の長さを有するものとすることにより、フィルム外装電気デバイス集合体10の組立時や正常稼動状態において、ガス排出穴形成部材15の針状突起部16が不要にフィルム外装体30に接触して傷つける、という弊害の発生を防止することができ、また、ガスが発生した場合において、フィルム外装体30が破裂する以前に確実に、当該フィルム外装体30にガス排出用穴を形成することができ、また、ガス排出用穴の形成の際に針状突起部16が電気デバイス要素21に触れてショートを起こすという弊害の発生も回避することができる。
Further, according to the film-clad
このような構成を有する本発明のフィルム外装電気デバイス集合体は、フィルム外装電気デバイスが、リチウムイオンキャパシタなどの有機電解質キャパシタであるものの他、有機電解質電池であるものにも適用することができるが、有機電解質キャパシタが、有機電解質電池に比べ充電容量が小さいが瞬時に充電、放電できる構成を有するものであることから、ガス圧変化が大きくなる可能性があるため、特に、フィルム外装電気デバイスが有機電解質キャパシタよりなるものである場合に有効である。 The film-covered electrical device assembly of the present invention having such a configuration can be applied to a film-covered electrical device that is an organic electrolyte battery in addition to an organic electrolyte capacitor such as a lithium ion capacitor. Since the organic electrolyte capacitor has a structure that can be charged and discharged instantaneously although its charging capacity is smaller than that of the organic electrolyte battery, there is a possibility that the gas pressure change will be large. It is effective when it consists of an organic electrolyte capacitor.
以上、本発明のフィルム外装電気デバイスについて具体的に説明したが、本発明は以上の例に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
例えば、ガス排出穴形成部材は、複数のフィルム外装電気デバイスの各々に対して、針状突起部を有するガス排出穴形成部材が、離間した状態で設けられており、フィルム外装電気デバイス内においてガスが発生することによって膨張したフィルム外装体にガス排出用穴を形成することのできる構成を有するものであればよい。
具体的に、図5および図6に、本発明のフィルム外装電気デバイス集合体の構成の他の例を示す説明用断面図を示す。
このフィルム外装電気デバイス集合体40は、基本的に図1のフィルム外装電気デバイス集合体10と同様の構成を有するものであり、ガス排出穴形成部材45が、I字状の形状を有するものであり、1つのフィルム外装電気デバイス20に対して6個のガス排出穴形成部材45が設けられており、いずれのガス排出穴形成部材45も、隣接する2個のフィルム外装電気デバイス20の各々にガス排出用穴を形成する機能を有するものである。 図5および図6において、47は、その端部がケース11に固定され、フィルム外装電気デバイス20の伸びる方向に平行に設けられた、ガス排出穴形成部材45を支持固定するための支持固定部材である。また、同図において、ガス排出穴形成部材45の針状突起部46は、支持固定部材47から突出している部分によって構成されている。
As mentioned above, although the film-clad electric device of this invention was demonstrated concretely, this invention is not limited to the above example, A various change can be added.
For example, the gas discharge hole forming member is provided with a gas discharge hole forming member having a needle-like protrusion portion separated from each of the plurality of film-covered electrical devices, Any structure may be used as long as it has a configuration capable of forming a gas discharge hole in the film exterior body expanded by the occurrence of the above.
Specifically, FIG. 5 and FIG. 6 show sectional views for explaining another example of the configuration of the film-covered electrical device assembly of the present invention.
This film-clad
10 フィルム外装電気デバイス集合体
11 ケース
15 ガス排出用穴形成部材
16 針状突起部
20 フィルム外装電気デバイス
21 電気デバイス要素
22A 正電極用電源タブ
22B 負電極用電源タブ
30 フィルム外装体
31A 上部外装フィルム
31B 下部外装フィルム
32 気密封止部
40 フィルム外装電気デバイス集合体
45 ガス排出穴形成部部材
46 針状突起部
47 支持固定部材
50 フィルム外装体
51A 上部外装フィルム
51B 下部外装フィルム
52 封止部
53 安全弁部分
DESCRIPTION OF
Claims (6)
複数のフィルム外装電気デバイスは、ケース内において、互いに隣接するフィルム外装電気デバイスが離間した状態で積層するよう配設されており、当該複数のフィルム外装電気デバイスの各々に対して、針状突起部を有するガス排出穴形成部材が、離間した状態で設けられており、
ガス排出穴形成部材により、フィルム外装電気デバイス内においてガスが発生することによって膨張したフィルム外装体にガス排出用穴を形成し、当該ガス排出用穴からガスが排出される構成を有することを特徴とするフィルム外装電気デバイス集合体。 A film-covered electric device assembly comprising a plurality of film-covered electric devices having a structure in which an electric device element is housed together with an electrolyte inside the film-covered body,
The plurality of film-clad electrical devices are arranged in the case so as to be laminated in a state where the film-clad electrical devices adjacent to each other are spaced apart from each other. A gas discharge hole forming member having a
The gas discharge hole forming member has a configuration in which a gas discharge hole is formed in the film exterior body expanded by the generation of gas in the film exterior electrical device, and the gas is discharged from the gas discharge hole. Film exterior electrical device assembly.
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