(57)【要約】      （修正有）【課題】電気デバイス要素の封止信頼性を低下させることなく、異常時のガスの発生によるフィルムの膨張時の開放圧力を容易に設定できるようにする。【解決手段】フィルム外装電池１は電池要素と、電池要素を包囲する外装フィルムとを有し、電池要素の周囲では外装フィルムの対抗面同士が熱融着された封止領域５ａが形成されており、この封止領域５ａ上にヒータ１０を有する。フィルム外装電池１の内圧上昇が検出されてスイッチがＯＮとなるとヒータ１０に通電されて発熱部１１の発熱線が発熱する。これにより、ヒータ１０が設けられた部分の封止領域５ａの熱融着性樹脂層が加熱溶融されて該部分の封止が解除され、内圧が開放されることとなる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気デバイス要素と、前記電気デバイス要素を包囲して配された外装フィルムとを有し、前記電気デバイス要素の周囲で前記外装フィルムの対向面同士が熱融着されることによって、前記電気デバイス要素を封止する封止領域が形成されたフィルム外装電気デバイスにおいて、
前記電気デバイス要素を包囲する空間の内圧上昇が検出されると加熱される加熱手段を前記封止領域に有することを特徴とするフィルム外装電気デバイス。
【請求項２】
前記加熱手段は電気熱変換素子である請求項１に記載のフィルム外装電気デバイス。
【請求項３】
前記加熱手段が前記外装フィルムの表面上に設けられている請求項１または２に記載のフィルム外装電気デバイス。
【請求項４】
前記加熱手段が前記外装フィルムの前記対向面の間に設けられている請求項１または２に記載のフィルム外装電気デバイス。
【請求項５】
前記加熱手段は蛇行したパターンの電熱線を有する請求項１ないし４のいずれか１項に記載のフィルム外装電気デバイス。
【請求項６】
前記加熱手段は、前記フィルム外装電気デバイスの外縁から前記電気デバイス要素に向けて、前記蛇行したパターンのパターン幅が拡がるように設けられている請求項５に記載のフィルム外装電気デバイス。
【請求項７】
前記電気デバイス要素は、化学電池要素またはキャパシタ要素である請求項１ないし６のいずれか１項に記載のフィルム外装電気デバイス。
【請求項８】
電気デバイス要素と、前記電気デバイス要素を包囲して配された外装フィルムとを有し、前記電気デバイス要素の周囲で前記外装フィルムの対向面同士が熱融着されることによって、前記電気デバイス要素を封止する封止領域が形成されたフィルム外装電気デバイスの内圧を開放する内圧開放システムであって、
請求項１に記載のフィルム外装電気デバイスと、
前記電気デバイス要素を包囲する空間の内圧上昇を検出する検出手段とを有することを特徴とする内圧開放システム。
【請求項９】
電気デバイス要素と、前記電気デバイス要素を包囲して配された外装フィルムとを有し、前記電気デバイス要素の周囲で前記外装フィルムの対向面同士が熱融着されることによって、前記電気デバイス要素を封止する封止領域が形成されたフィルム外装電気デバイスの内圧を開放する内圧開放システムであって、
請求項２ないし７のいずれか１項に記載のフィルム外装電気デバイスと、
前記電気デバイス要素を包囲する空間の内圧上昇を検出する検出手段とを有することを特徴とする内圧開放システム。
【請求項１０】
前記加熱手段に電力を供給するための電源を有する請求項９に記載の内圧開放システム。
【請求項１１】
前記電源が、該加熱手段が設けられた前記フィルム外装電気デバイスの前記電気デバイス要素である請求項１０に記載の内圧開放システム。
【請求項１２】
複数の前記フィルム外装電気デバイスを有し、一の前記フィルム外装電気デバイスに設けられた前記加熱手段に電力を供給するための前記電源が、他の前記フィルム外装電気デバイスの前記電気デバイス要素である請求項１０に記載の内圧開放システム。
【請求項１３】
前記検出手段は、前記空間の内圧が所定の圧力に達したことを検知すると前記加熱手段に対して通電する請求項９ないし１２のいずれか１項に記載の内圧開放システム。
【請求項１４】
前記検出手段は、内圧上昇による前記外装フィルムの膨らみを検知する請求項１３に記載の内圧開放システム。
【請求項１５】
前記検出手段は、膨らんだ前記外装フィルムに押されることで通電する機械式スイッチである請求項１４に記載の内圧開放システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池やキャパシタに代表される、電気デバイス要素を外装フィルムに収容したフィルム外装電気デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯機器等の電源としての電池は、軽量化、薄型化が強く要求されている。そこで、電池の外装材に関しても、軽量化、薄型化に限界のある従来の金属缶に代わり、さらなる軽量化、薄型化が可能であり、金属缶に比べて自由な形状を採ることが可能な外装材として、金属薄膜フィルム、または金属薄膜と熱融着性樹脂フィルムとを積層したラミネートフィルムを用いたものが使用されるようになった。
【０００３】
電池の外装材に用いられるラミネートフィルムの代表的な例としては、金属薄膜であるアルミニウム薄膜の片面にヒートシール層である熱融着性樹脂フィルムを積層するとともに、他方の面に保護フィルムを積層したラミネートフィルムが挙げられる。
【０００４】
外装材にラミネートフィルムを用いたフィルム外装電池においては、一般に、正極、負極、および電解質等で構成される電池要素を、熱融着性樹脂フィルムが内側になるようにして外装材で包囲し、電池要素の周囲で外装材を熱融着することによって電池要素を気密封止（以下、単に封止という）している。熱融着性樹脂フィルムには、例えばポリエチレンフィルムやポリプロピレンフィルムが用いられ、保護フィルムには、例えばナイロンフィルムやポリエチレンテレフタレートフィルムが用いられる。電池要素の封止に際しては、電池要素の正極および負極を外装材の外部へ引き出すために、正極および負極にはそれぞれリード端子が接続され、これらリード端子を外装材から突出させている。
【０００５】
ところで、電池の使用時において、電池に規格範囲外の電圧が印加されたりすると、電解液溶媒の電気分解によりガス種が発生し、電池の内圧が上昇することがある。さらに、電池が規格範囲外の高温で使用されたりしても、電解質塩の分解などによりガス種のもとになる物質が生成されたりする。基本的には、規格範囲内で電池を使用してガスを発生させないようにすることが理想であるが、電池の制御回路が何らかの原因で故障して異常な電圧が印加されたり、何らかの原因で周囲が異常に高温となったりすると、場合によっては大量にガスが発生することもある。
【０００６】
このような、電池内部でのガスの発生は、電池の内圧上昇をもたらす。内圧が極度に上昇し電池が暴発することを防ぐために、外装材として金属缶を用いた電池の多くは、電池の内圧が上昇した際にガスを電池の外部に逃がす圧力安全弁を有している。しかし、フィルムを外装材とするフィルム外装電池においては、圧力安全弁を設けることが構造上難しい。フィルム外装電池では内圧が上昇しすぎるとフィルムが膨張し、最終的には外装材が破裂しその箇所からガスが噴出するが、破裂がどの箇所で発生するか特定できないため、破裂した箇所によっては周囲の機器等に悪影響を及ぼすことがある。
【０００７】
そこで、従来のフィルム外装電池においては、こういった電池内部でのガスの発生による不具合を解消するため、例えば特許文献１には、熱融着部の一部を他の部分よりも低い温度として電池要素を封止したフィルム外装電池が開示されている。また、特許文献２には、熱融着部の一部に非熱融着性樹脂シートを介在させたフィルム外装電池が開示されている。いずれの場合も、フィルムの熱融着強度を弱くした部分を外装材に作り、この部分に安全弁としての機能を持たせている。
【０００８】
一方、特許文献３には、熱融着部の外形の一部を外側から切除した構成が開示され、特許文献４には、封止辺の一部に、電池の内側から外部に向かって小さくなる形状の未接着部を設けた構成が開示されている。これらは、熱融着部の一部に、電池の内側から外部へ向かう方向の熱融着部の幅が部分的に狭くなるような形状の部分を設定し、そこを安全弁として機能させようとするものである。
【特許文献１】特開２０００−１００３９９号公報
【特許文献２】特開平１１−９７０７０号公報
【特許文献３】特開２００２−５６８３５号公報
【特許文献４】特開平１０−５５７９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述した従来のフィルム外装電池における安全弁構造では、熱融着部の劣化により電解液の漏出等の不具合が発生するおそれがある。また、熱融着強度の調整が難しく、異常発生時の開放圧力を正確に設定することができないという難点もあった。
【００１０】
また、熱融着部の幅を部分的に狭くした構造においても、上述した従来の構造では、実用的な開放圧力を実現するためには、安全弁として機能する部分での熱融着幅は例えば１ｍｍといった非常に狭い幅としなければならず、そのため、封止信頼性が低下したり、製造上の熱融着幅の誤差が開放圧力に大きく影響し結果的に開放圧力を正確に設定できなかったりするといった難点があった。このような狭い熱融着幅が必要となる理由としては、フィルムを外装材とする電池では、電流取り出しのためのリード引き出し部で封止強度が弱くなりがちであり、リード引き出し部からのガス放出を防止するために、それより先に比較的低圧で安全弁を開放させなければならないことが挙げられる。
【００１１】
このように熱融着部自身の一部を他の部分よりも圧力開放しやすくした構成は、いずれの例においても通常使用時と異常時との妥協点において成立させなければならなかった。
【００１２】
上述のことは、電池に限らず、ガスを発生する可能性のある電気デバイス要素を外装フィルムで封止したフィルム外装電気デバイスに共通の問題である。
【００１３】
そこで、本発明は、電気デバイス要素の封止信頼性を低下させることなく、異常時のガスの発生によるフィルムの膨張時の開放圧力を容易に設定できるフィルム外装電気デバイスおよび内圧開放システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するため、本発明のフィルム外装電気デバイスは、電気デバイス要素と、電気デバイス要素を包囲して配された外装フィルムとを有し、電気デバイス要素の周囲で外装フィルムの対向面同士が熱融着されることによって、電気デバイス要素を封止する封止領域が形成されたフィルム外装電気デバイスにおいて、電気デバイス要素を包囲する空間の内圧上昇が検出されると加熱される加熱手段を封止領域に有することを特徴とする。
【００１５】
上記のとおりの本発明のフィルム外装電気デバイスは、電池内部の内圧が上昇すると加熱手段によって封止領域を加熱するため、加熱された部分の外装フィルムの熱融着を解除する。これにより電池内部と外部とが連通し、電池内の内圧を大気に開放することができる。
【００１６】
また、本発明のフィルム外装電気デバイスは、加熱手段が電気熱変換素子であってもよい。
【００１７】
また、本発明のフィルム外装電気デバイスは、加熱手段を外装フィルムの表面上に設けているものであってもよく、この場合、加熱手段は封止領域の熱融着に対して何ら影響を与えることがないため、封止領域の熱融着強度を低下させることなく、内圧を開放させる機構を設けることができる。なお、本発明のフィルム外装電気デバイスは、加熱手段を外装フィルムの対向面の間に設けるものであってもよい。
【００１８】
また、本発明のフィルム外装電気デバイスは、加熱手段が蛇行したパターンの電熱線を有するものであってもよく、特にフィルム外装電気デバイスの外縁から電気デバイス要素に向けて、蛇行したパターンのパターン幅が拡がるように設けられているものであってもよい。このような蛇行パターンの電熱線を採用することで、電池の内圧開放時の封止領域における剥離の進行に合わせた加熱が可能となる。
【００１９】
また、本発明のフィルム外装電気デバイスは、電気デバイス要素が、化学電池要素またはキャパシタ要素であってもよい。
【００２０】
本発明の内圧開放システムは、電気デバイス要素と、電気デバイス要素を包囲して配された外装フィルムとを有し、電気デバイス要素の周囲で外装フィルムの対向面同士が熱融着されることによって、電気デバイス要素を封止する封止領域が形成されたフィルム外装電気デバイスの内圧を開放する内圧開放システムであって、本発明のフィルム外装電気デバイスと、電気デバイス要素を包囲する空間の内圧上昇を検出する検出手段とを有することを特徴とする。
【００２１】
また、本発明の内圧開放システムは、加熱手段に電力を供給するための電源を有するものであってもよい。電源を外部電源とした場合、フィルム外装電気デバイスの外部短絡が発生したとしても加熱手段に通電することが可能となる。
【００２２】
あるいは、電源を、該加熱手段が設けられたフィルム外装電気デバイスの電気デバイス要素としてもよい。この場合、外部に加熱手段用の電源を別途設ける必要がないため、構成を簡単にすることができる。
【００２３】
さらには、複数のフィルム外装電気デバイスを有し、一のフィルム外装電気デバイスに設けられた加熱手段に電力を供給するための電源を、他のフィルム外装電気デバイスの電気デバイス要素としてもよい。この場合、外部短絡の影響を受けることもなく、また、外部電源を用いる必要もない。
【００２４】
また、本発明の内圧開放システムは、検出手段が、空間の内圧が所定の圧力に達したことを検知すると加熱手段に対して通電するものであってもよい。
【００２５】
また、検出手段は、内圧上昇による外装フィルムの膨らみを検知するものであってもよい。例えば、検出手段は、膨らんだ外装フィルムに押されることで通電する機械式スイッチであってもよい。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、電気デバイス要素の封止信頼性を低下させることなく、異常時のガスの発生によるフィルムの膨張時の開放圧力を容易に設定できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
次に、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００２８】
図１は、本実施形態の内圧開放機構を備えたフィルム外装電池の基本的な構成を説明するための分解斜視図であり、図２は、その外観斜視図である。
【００２９】
本実施形態のフィルム外装電池１は、複数の正極および負極を積層した構造を有する扁平な略直方体状の電池要素２と、電池要素２の正極および負極にそれぞれ接続された正極リード３および負極リード４と、正極リード３および負極リード４の一部を延出させて電池要素２を封止する外装フィルム５、６とを有する。
【００３０】
電池要素２は、それぞれ電極材料が両面に塗布された金属箔からなる複数の正極と複数の負極とが、セパレータを介して交互に積層されて構成されている。各正極および各負極の一辺からはそれぞれ電極材料が塗布されていない未塗布部分が突出して設けられており、正極の未塗布部同士、および負極の未塗布部同士が一括して超音波溶接されて、それぞれ正極リード３および負極リード４と接続されている。正極および負極は、電極材料の未塗布部分を反対向きに突出させて重ねられており、したがって、正極リード３と負極リード４とは、このフィルム外装電池１の互いに対向する辺から引き出されている。
【００３１】
リチウムイオン電池などの非水電解質電池の場合、正極を構成する金属箔にはアルミニウム箔が用いられ、負極を構成する金属箔には銅箔が用いられる。そして、正極リード３にはアルミニウム板が用いられ、負極リード４にはニッケル板または銅板が用いられる。負極リード４を銅板で構成する場合、表面にニッケルめっきを施してもよい。
【００３２】
セパレータは、ポリオレフィン等の熱可塑性樹脂から作られた、マイクロポーラスフィルム（微多孔フィルム）、不織布あるいは織布など、電解液を含浸することができるシート状の部材を用いることができる。
【００３３】
外装フィルム５、６は、電池要素２をその厚み方向両側から挟んで包囲する２枚のラミネートフィルムからなり、電池要素２の周囲で重なり合った対向面同士を熱融着することで、電池要素２が封止されている。図１には、外装フィルム５、６の熱融着される領域を封止領域５ａとしてハッチングで示している。外装フィルム５には、電池要素２を包囲する空間である電池要素収納部を形成するため、中央領域にカップ部５ｂを有する。このカップ部５ｂの加工は、深絞り成形によって行うことができる。本実施形態の場合、外装フィルム６にはカップ部は形成されていない構成を例に示しているが、両方の外装フィルム５、６にカップ部５ｂが形成されているものであってもよいし、また、カップ部を形成せずに外装フィルム５、６の柔軟性を利用して電池要素２を包囲してもよい。
【００３４】
外装フィルム５、６を構成するラミネートフィルムとしては、柔軟性を有しており、かつ電解液が漏洩しないように電池要素２を封止できるものであれば、この種のフィルム外装電池に一般に用いられるフィルムを用いることができる。外装フィルム５、６に用いられるラミネートフィルムの代表的な層構成としては、金属薄膜層と熱融着性樹脂層とを積層した構成、あるいは、金属薄膜層の熱融着樹脂層と反対側の面にさらに、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステルやナイロン等のフィルムからなる保護層を積層した構成が挙げられる。電池要素２を封止するに際しては、熱融着性樹脂層を対向させて電池要素２を包囲する。
【００３５】
金属薄膜層としては、例えば、厚さ１０μｍ〜１００μｍの、Ａｌ、Ｔｉ、Ｔｉ合金、Ｆｅ、ステンレス、Ｍｇ合金などの箔を用いることができる。熱融着性樹脂層に用いられる樹脂としては、熱融着が可能な樹脂であれば特に制限はなく、例えば、ポリプロピレン、ポリエチレン、これらの酸変成物、ポリフェニレンサルファイド、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル等、ポリアミド、エチレン−酢酸ビニル共重合体などが使用できる。熱融着性樹脂層の厚さは１０μｍ〜２００μｍが好ましく、より好ましくは３０μｍ〜１００μｍである。
【００３６】
外装フィルム５の封止領域５ａ上には内圧が異常に上昇した際に、発熱することで封止領域５ａの熱融着性樹脂層を溶かして電池内部を大気に開放するためのヒータ１０が設けられている。
【００３７】
電気熱変換素子であるヒータ１０は、図３に示すように、裏面材１１ｂの上面に、通電により発熱する発熱線１１ａを所定の蛇行パターンで配線し、その裏面材１１ｂに熱溶着するか、あるいは接着剤により仮固定したうえで、接着剤を用いて裏面材１１ｂの上面に、裏面材１１ｂと同じ材質の表面材１１ｃを貼り合わせ一体化することにより、発熱線１１ａが配線された裏面材１１ｂの上面を表面材１１ｃにより全面的に被覆したものである。裏面材１１ｂおよび表面材１１ｃの材質としては、非導電性であり、かつ伝熱性の良好で、耐熱性を有するものが好ましく、さらには、封止領域５ａの変形に応じて変形可能で、外装フィルム５、６との接着特性も考慮されたものであればより好ましく、例えば、外装フィルム５、６の保護層と同じ材質にしてもよい。このような構成のヒータの場合、内圧を開放する機構をもともと備えていないフィルム外装電池に対して、後付けで内圧開放機構を備えた電池とすることもできる。
【００３８】
なお、ヒータ１０の構造は上述したものに限定されるものではなく、例えば、ヒータ１０を封止領域５ａの上面に接着する場合には、裏面材１１ｂを省略したものであってもよい。すなわち、裏面材１１ｂを省略して発熱線１１ａを直接封止領域５ａの表面上に形成し、この発熱線１１ａを表面材１１ｃによって保護する構造としてもよい。
【００３９】
ヒータ１０は、電気信号が端子１２から入力されるとそれに応じて発熱部１１の発熱線１１ａが発熱し、これにより熱溶着により封止されている封止領域５ａを溶融させる。そして封止領域５ａが溶融することで封止領域５ａの封止が解除され、フィルム外装電池１の内部と外部が連通することとなる。すなわち、封止領域５ａに貼り付けられた本実施形態のヒータ１０は、フィルム外装電池１の不図示の制御回路が何らかの原因で故障して異常な電圧が印加されたり、何らかの原因で周囲が異常に高温となったりすることでフィルム外装電池１の内部に大量にガスが発生して内圧が上昇した場合、これを後述する検知部により検知し、この信号に基づきヒータ１０に電気信号を入力することで、封止領域５ａの封止を解除してガスを外部に排出させるものである。
【００４０】
ヒータ１０は、図２の例では、外装フィルム５の長手方向の封止領域５ａの表面上であって概ね中央部に接着剤にて貼り付けられている。ヒータ１０の貼り付け位置は、外装フィルム５、６のいずれであってもよい。本実施形態の場合、外装フィルム５の表面上にヒータ１０を貼り付けるので、封止領域５ａを封止する工程は通常の封止工程と同じでよく、また、封止領域５ａの封止特性がヒータ１０を設けたことによっても何ら影響を受けることがない。
【００４１】
ヒータ１０の封止領域５ａ上の貼り付け位置は、図２では、フィルム外装電池１の長手方向、すなわち、正極リード３および負極リード４が延出していない封止領域５ａとした例を示したが、これに限定されるものではなく、該長手方向のどのような位置に配置してもよいし、さらにはリードが延出している辺の封止領域５ａに設けるものであってもよい。
【００４２】
また、ヒータ１０を貼り付け位置は封止領域５ａの表面に限定されるものではなく、外装フィルム５と外装フィルム６との間に挟み込むものであってもよい。すなわち裏面材１１ｂと表面材１１ｃとのいずれも省略し、直接フィルム間に挟み込む構造としてもよい。この場合、直接、外装フィルム５、６の熱融着性樹脂層を加熱溶融することができるため、発熱量の小さいヒータを用いることができる。なお、この場合は、ヒータ１０の挟み込みによって封止領域５ａの封止特性が影響を受けないようにする必要がある。このため、例えば、ヒータ１０の表面に熱融着性の樹脂を塗布しておく、ヒータ１０と外装フィルム５、６との間に隙間が形成されにくい断面形状のヒータを用いる、熱融着に際して、封止領域５ａを挟み込んで熱融着する熱融着用加熱部の形状をヒータ１０に対応する部分が凹んだ形状のものを用いてヒータ１０を設けた部分とそうでない部分とを略均等に加熱圧接することにより、ヒータ１０が挟み込まれた部分における封止特性を確保する必要がある。
【００４３】
図４に図３に示したヒータの発熱部における電熱線の配線パターンの例を示す。
【００４４】
図４（ａ）に示す発熱部１１の発熱線１１ａの配線パターンは、封止領域５ａの幅方向端部５ａ１（電池の外縁側）から電池要素端部５ａ２側に向けてパターン幅が拡がる形状の蛇行パターンとなっている。このような蛇行パターンとすることで電池の内圧開放時の封止領域５ａにおける剥離の進行に形状を合わせて加熱することができる。
【００４５】
この他、封止領域５ａの所定の領域を加熱可能であれば、例えば、図４（ｂ）〜（ｃ）に示すような蛇行パターンであってもよく、また、発熱部１１の、封止領域５ａの幅方向への寸法は、封止領域５ａの幅と実質的に同じとするのが好ましいが、これに限定されるものではない。
【００４６】
ヒータ１０の発熱量は、ヒータ１０の貼り付け位置、封止領域５ａの幅方向寸法、熱融着性樹脂層の融解温度等を考慮して決定するのが好ましい。
【００４７】
以上のように、所定の位置にヒータ１０を設けることにより、フィルム外装電池１が破裂する前に特定の位置からガスを噴出させることができ、フィルム外装電池１の破裂や意図しない方向へのガスの噴出を防止することができる。
【００４８】
また、従来のように外装フィルムの熱融着強度を部分的に弱くする必要はなく、封止信頼性が低下することはない。また、従来のように熱融着強度を部分的に弱くした圧力開放構造では熱融着強度の調整は困難であったが、本実施形態ではヒータ１０の発熱量を調整するだけでよいので、開放圧力の設定を容易かつ確実に行うことができる。
【００４９】
なお、ヒータ１０は電気熱変換素子に限定されるものではなく、例えば、鉄の酸化等、発熱を伴う化学反応を利用するものであってもよい。この場合、内圧上昇を検知するとヒータが外気に触れるようにして発熱を伴う酸化反応が開始するような構成としてもよい。
【００５０】
次に、図５に本実施形態の内圧開放システムの構成について説明する。
【００５１】
図５（ａ）に示す構成においては、ヒータ１０の発熱線１１ａに接続された端子１２はスイッチ１３を介して正極リード３および負極リード４にそれぞれ接続されている。すなわち、ヒータ１０の電源は個々のフィルム外装電池１自身となる。この構成の場合、ヒータ１０のための電源を他に用意する必要がないため、構成が簡単となる。
【００５２】
スイッチ１３は、フィルム外装電池１の内圧上昇が検出されることでＯＮとなるものであればどのような形態であってもよい。例えば、フィルム外装電池１の内圧上昇により膨らんだ外装フィルム５、６によって押されることでＯＮとなる機械式のスイッチで構成されているものであってもよい。なお、外装フィルム５、６の膨らみによってスイッチ１３がＯＮされる構成をフィルム外装電池１を積層して配置する組電池に用いる場合には、異常により膨らんだフィルム外装電池１が、隣接する正常なフィルム外装電池１のスイッチ１３を誤動作させないような位置にスイッチ１３を設ける点に留意することとなる。
【００５３】
この他、フィルム外装電池１が不図示の圧力センサを内蔵しており、所定の閾値を越えるとＯＮとするものであってもよい。フィルム外装電池１においては、好ましい設計上の開放圧力は、ゲージ圧で、０．０５ＭＰａ〜１ＭＰａであり、より好ましくは０．１ＭＰａ〜０．２ＭＰａである。開放圧力が低すぎると、一時的に大電流が流れたり一次的に高温になったりしたときなどの軽微なトラブルでも開放してしまい、フィルム外装電池１が動作しなくなるという不具合を招く。一方、開放圧力が高すぎると、ヒータ１０が設けられた部位以外の外装フィルム５の融着部やタブの融着封止部が開口し、意図しない方向へガスが噴出してしまう危険性が増大する。よって、スイッチ１３をＯＮさせるための圧力センサの閾値は、ゲージ圧で０．１ＭＰａ〜０．２ＭＰａの範囲内に設定するのが好ましい。
【００５４】
以上の構成の他、以下に示すような構成としてもよい。
【００５５】
図５（ｂ）に示す構成は、フィルム外装電池１をヒータ１０用に電源として用いずに外部電源２０を用いる構成を示したものである。外部電源を用いるこの構成の場合、フィルム外装電池１の外部短絡が発生したとしてもヒータ１０に通電することが可能となる。
【００５６】
さらに、図５（ｃ）に示す構成は、フィルム外装電池１を直接ヒータ１０用の電源とするのでもなく、また、フィルム外装電池１以外の外部電源を用いるのでもなく、外部短絡による影響を受けていない他の正常なフィルム外装電池１をヒータ１０の電源として用いたものである。この構成は複数の電池を用いる場合であって、各電池が互いに独立した回路を駆動させる構成の場合には有効であり、外部短絡の影響を受けることもなく、また、外部電源を用いることによる重量増加といったこともない。
【００５７】
以上、本発明について代表的な幾つかの例を挙げて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内において適宜変更され得ることは明らかである。
【００５８】
例えば、上述した例では２枚の外装フィルムで電池要素をその厚み方向両側から挟んで周囲の４辺を熱融着したものを示したが、その他にも、１枚の外装フィルムを２つ折りにして電池要素を挟み、開放している３辺を熱融着することによって電池要素を封止してもよい。
【００５９】
電池要素の構造について、上述した例では複数の正極板および負極板を交互に積層した積層型を示したが、正極板、負極板およびセパレータを帯状に形成し、セパレータを挟んで正極板および負極板を重ね合わせ、これを捲回した後、扁平状に圧縮することによって、正極と負極を交互に配置させた捲回型の電池要素であってもよい。
【００６０】
また、電池要素としては、正極、負極および電解質を含むものであれば、通常の電池に用いられる任意の電池要素が適用可能である。一般的なリチウムイオン二次電池における電池要素は、リチウム・マンガン複合酸化物、コバルト酸リチウム等の正極活物質をアルミニウム箔などの両面に塗布した正極板と、リチウムをドープ・脱ドープ可能な炭素材料を銅箔などの両面に塗布した負極板とを、セパレータを介して対向させ、それにリチウム塩を含む電解液を含浸させて形成される。電池要素としては、この他に、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池、リチウムメタル一次電池あるいは二次電池、リチウムポリマー電池等、他の種類の化学電池の電池要素が挙げられる。さらに、本発明は、電気二重層キャパシタなどのキャパシタや電解コンデンサなどに例示されるキャパシタ要素のような、電気エネルギーを内部に蓄積し化学反応または物理反応でガスが発生しうる電気デバイス要素を外装フィルムで封止した電気デバイスにも適用可能である。
【００６１】
さらに、図１には、正極リード３と負極リード４をフィルム外装電池１の対向する辺から延出させた例を示したが、これらは同じ辺から延出させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６２】
【図１】本発明の一実施形態による内圧開放機構を備えたフィルム外装電池の分解斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態による内圧開放機構を備えたフィルム外装電池の外観斜視図である。
【図３】本発明の内圧開放機構に用いるヒータの構造を示す分解斜視図である。
【図４】図３に示したヒータの発熱部における電熱線の配線パターン例を示す図である。
【図５】内圧開放システムの構成について説明するための模式図である。
【符号の説明】
【００６３】
１    フィルム外装電池
２    電池要素
３    正極リード
４    負極リード
５ａ    封止領域
５ａ１    幅方向端部
５ａ２    電池要素側端部
５ｂ    カップ部
５、６    外装フィルム
１０    ヒータ
１１    発熱部
１１ａ    発熱線
１１ｂ    裏面材
１１ｃ    表面材
１２    端子
１３    スイッチ
２０    外部電源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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