(57)【要約】      （修正有）【課題】電池の爆発を防止すると共に、破裂箇所が切欠におけるシール領域に生じることを確保できるソフトパック二次電池のケーシングの提供。【解決手段】上膜と下膜があり、夫々には少なくとも1つの外エッジに一定の幅のパッケージ領域４があり、パッケージ領域４に防爆領域３が設置され、上膜と下膜とのパッケージ領域４における、防爆領域３が位置する箇所以外の他の部分は一体に接着されており、防爆領域３は、開口領域３１及びトランジション領域３２とを備え、開口領域３１及びトランジション領域３２は、パッケージ領域４における、キャビティ５に近づく縁部からパッケージ領域４における、キャビティ５から離れる縁部への方向に順次に配列され、上膜及び下膜における、開口領域３１に位置する部分は接着されていないが、トランジション領域３２に位置する部分は、パッケージ領域４よりも低い強度で接着されている二次電池のケーシング。【選択図】図２
2017157545.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソフトパック二次電池のケーシングであって、上膜、下膜、パッケージ領域、及び防爆領域を備え、
前記上膜と前記下膜との外エッジは、相互に密封接続され、これにより、ベアセルを収容するキャビティが形成され、
前記上膜と前記下膜とは、少なくとも１つの前記外エッジにおいて一定の幅の前記パッケージ領域が存在し、前記防爆領域は前記パッケージ領域に設置され、前記上膜と前記下膜との前記パッケージ領域における、前記防爆領域が位置する箇所以外の他の部分は一体に接着されることにより、前記上膜と前記下膜は、前記パッケージ領域が存在する前記外エッジにおける一方の側に密封され、
前記防爆領域は、開口領域とトランジション領域とを備え、
前記開口領域及び前記トランジション領域は、前記パッケージ領域における、前記キャビティに近づく縁部から前記パッケージ領域における、前記キャビティから離れる縁部への方向において順次に配列され、
前記上膜及び前記下膜における、前記開口領域に位置する部分は接着されていないが、前記上膜及び前記下膜における、前記トランジション領域に位置する部分は、前記パッケージ領域よりも低い強度で接着されていることを特徴とするソフトパック二次電池のケーシング。
【請求項２】
前記上膜と前記下膜は、一体的な構造が二つ折り畳まれて形成され、二つ折り畳まれて形成された前記外エッジ以外に、他の前記外エッジには何れも前記パッケージ領域が設置されており、又は、前記上膜と前記下膜とは、全ての外エッジにおいて前記パッケージ領域が設置されていることを特徴とする請求項１に記載のソフトパック二次電池のケーシング。
【請求項３】
前記開口領域は、前記キャビティに連結された開口と、前記トランジション領域に連結された第１の底辺と、前記開口と前記第１の底辺との両端を連結する二つの第１の側壁とを備え、
前記第１の底辺の長さは前記開口の長さよりも小さいことを特徴とする請求項１又は２に記載のソフトパック二次電池のケーシング。
【請求項４】
二つの前記第１の側壁は曲面又は斜面であることを特徴とする請求項３に記載のソフトパック二次電池のケーシング。
【請求項５】
二つの前記第１の側壁は対称設置されていることを特徴とする請求項４に記載のソフトパック二次電池のケーシング。
【請求項６】
前記トランジション領域は、前記開口領域に連結された頂辺と、前記開口領域から離れる第２の底辺と、前記頂辺と前記第２の底辺との両端を連結する二つの第２の側壁とを備え、
前記第２の底辺の長さは前記頂辺の長さよりも小さいことを特徴とする請求項３に記載のソフトパック二次電池のケーシング。
【請求項７】
前記第１の底辺は、前記頂辺と重なっており、前記第２の側壁の延在方向は前記第１の側壁の延在方向と一致していることを特徴とする請求項６に記載のソフトパック二次電池のケーシング。
【請求項８】
前記防爆領域は、複数であり、それぞれ前記パッケージ領域に設置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のソフトパック二次電池のケーシング。
【請求項９】
前記防爆領域は、それが存在する前記パッケージ領域の中間位置に位置することを特徴とする請求項１又は２に記載のソフトパック二次電池のケーシング。
【請求項１０】
前記防爆領域の長さは、それが存在する前記パッケージ領域の長さの１／５〜１／１０であり、及び／又は、前記トランジション領域の、前記開口領域から離れる一方の側から前記開口領域へ向かう方向における寸法は、前記開口領域の、該方向における寸法の１〜２倍であることを特徴とする請求項１又は２に記載のソフトパック二次電池のケーシング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はリチウムイオン電池の生産技術分野に関し、特にソフトパック二次電池のケーシングに関する。
【背景技術】
【０００２】
新エネルギー技術の発展に伴い、リチウムイオン電池は、人々の日常生活の中であらゆるところに見られ、特に、近年、リチウムイオンソフトパック電池は、様々な分野で広く使用されている。
【０００３】
一般的に、リチウムイオンソフトパック電池は、過熱、過充電、内部短絡、衝突、押圧等が原因で、リチウムイオンソフトパック電池の内部のセルにおいて、大量の熱が発生する。大量の熱が直ちに排出されないと、電池は燃焼爆発が発生しやすくなり、人々の命及び財産の安全を損害してしまう。
【０００４】
従来技術におけるソフトパック二次電池のケーシングは、シール領域に実装切欠を形成することによりセルで発生した熱が切欠から外装を突破して排出される場合が多い。しかし、このような防爆パッケージは、切欠及び切欠以外のシール領域においてシール強度がいずれも同じであるため、破裂箇所が必ず切欠におけるシール領域に生じるとは限らない。
【０００５】
また、通常の状況では、電解質は外装箔を腐食する作用を持っているので、切欠（即ち、非シール領域）が大きい場合、そこにおけるパッケージ領域を狭くし、このような場合には、電池は、密封性が悪化することで、漏液が発生しやすくなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、電池の爆発を効果的に防止するとともに、破裂箇所が切欠におけるシール領域に生じることを確保することもできるソフトパック二次電池のケーシングを提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、ソフトパック二次電池のケーシングを提供する。該ソフトパック二次電池のケーシングは、上膜、下膜、パッケージ領域、及び防爆領域を備え、前記上膜と前記下膜との外エッジは、相互に密封接続され、これにより、ベアセルを収容するキャビティが形成される。ここで、前記上膜と前記下膜とは、少なくとも１つの前記外エッジにおいて一定の幅の前記パッケージ領域が存在し、前記防爆領域は前記パッケージ領域に設置され、前記上膜と前記下膜との前記パッケージ領域における、前記防爆領域が位置する箇所以外の他の部分は一体に接着されることにより、前記上膜と前記下膜は、前記パッケージ領域が存在する前記外エッジにおける一方の側に密封され、前記防爆領域は、開口領域とトランジション領域とを備え、前記開口領域及び前記トランジション領域は、前記パッケージ領域における、前記キャビティに近づく縁部から前記パッケージ領域における、前記キャビティから離れる縁部への方向において順次に配列されている。前記上膜及び前記下膜における、前記開口領域に位置する部分は接着されていないが、前記上膜及び前記下膜における、前記トランジション領域に位置する部分は、前記パッケージ領域よりも低い強度で接着されている。
【０００８】
好ましくは、前記上膜と前記下膜は、一体的な構造が二つ折り畳まれて形成され、二つ折り畳まれて形成された前記外エッジ以外に、他の前記外エッジにはいずれも前記パッケージ領域が設置されており、又は、前記上膜と前記下膜とは、全ての外エッジにおいて、前記パッケージ領域が存在する。
【０００９】
好ましくは、前記開口領域は、前記キャビティに連結された開口と、前記トランジション領域に連結された第１の底辺と、前記開口と前記第１の底辺との両端を連結する二つの第１の側壁とを備え、前記第１の底辺の長さは前記開口の長さよりも小さい。
【００１０】
好ましくは、二つの前記第１の側壁は曲面又は斜面である。
【００１１】
好ましくは、二つの前記第１の側壁は対称設置されている。
【００１２】
好ましくは、前記トランジション領域は、前記開口領域に連結された頂辺と、前記開口領域から離れる第２の底辺と、前記頂辺と前記第２の底辺との両端を連結する二つの第２の側壁とを備え、前記第２の底辺の長さは前記頂辺の長さよりも小さい。
【００１３】
好ましくは、前記第１の底辺は、前記頂辺と重なっており、前記第２の側壁の延在方向は前記第１の側壁の延在方向と一致している。
【００１４】
好ましくは、前記防爆領域は、複数であり、それぞれ前記パッケージ領域に設置されている。
【００１５】
好ましくは、前記防爆領域は、それが存在する前記パッケージ領域の中間位置に位置する。
【００１６】
好ましくは、前記防爆領域の長さは、それが存在する前記パッケージ領域の長さの１／５〜１／１０であり、及び／又は、前記トランジション領域の、前記開口領域から離れる一方の側から前記開口領域へ向かう方向における寸法は、前記開口領域の、該方向における寸法の１〜２倍である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明が提供する技術案は以下の有益な効果を奏することができる。本発明に係るソフトパック二次電池のケーシングは、パッケージ領域に開口領域及びトランジション領域を備える防爆領域を設置することにより、パッケージ領域に一つの脆弱領域が形成され、セルで発生した熱を開口領域及び強度の低いトランジション領域によるガイドにより、防爆領域の脆弱領域から排出させることができるため、電池に爆発が発生することを効果的に防止する。一方で、トランジション領域が存在するため、電池の密封性不良による漏液の発生を効果的に防止することができる。上記一般的な説明および後述の詳細の説明は例示的なものに過ぎず、本発明を限定するものではないことは理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本願における実施例が提供するソフトパック二次電池のケーシングの全体構造を示す模式図であり、その中に防爆領域が逆台状である。
【図２】図１の断面図である。
【図３】本願における実施例が提供するソフトパック二次電池のケーシングの全体構造を示す模式図であり、その中に防爆領域が逆円弧状である。ここでの図面は、明細書に含まれるとともに明細書の一部を構成し、本発明に合致する実施例を示し、明細書とともに本発明の原理を解釈するために用いられる。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、具体的な実施例を通じて図面を参照しながら、本発明についてさらに詳しく説明する。本明細書に記載の「前」、「後」、「左」、「右」、「上」、「下」は、何れも図面におけるソフトパック二次電池のケーシングが配置された状態を基準に定められる。
【００２０】
図１と図２に示すように、本発明は、上膜１、下膜２、パッケージ領域４、及び防爆領域３を備えるソフトパック二次電池のケーシングを提供する。上膜１と下膜２との外エッジは、相互に密封接続され、その接続形態は接着であってもよく、これにより、ベアセルを収容するキャビティが形成される。ここで、上膜１と下膜２とは、少なくとも1つの外エッジにおいて一定の幅のパッケージ領域４が存在する。図２において、上膜１と下膜２とのすべての外エッジにはパッケージ領域４が存在する。防爆領域３はパッケージ領域４に設置され、上膜１と下膜２とのパッケージ領域４における、防爆領域が位置する箇所以外の他の部分は一体に接着されている。防爆領域３は、開口領域３１とトランジション領域３２とを備え、開口領域３１及びトランジション領域３２は、パッケージ領域４における、キャビティ５に近づく縁部からパッケージ領域４における、キャビティ５から離れる縁部への方向に順次に配列されている。上膜１及び下膜２における、開口領域３１に位置する部分は接着されていないが、上膜１及び下膜２における、トランジション領域３２に位置する部分は、パッケージ領域４よりも低い強度で接着されている。
【００２１】
なお、本発明に係る他の実施例において、図１と図２に示す実施例における上膜１と下膜２を一つの外エッジにおいて一体にすることが可能であり、一つの一体的な包装膜を形成し、上膜１と下膜２との他の外エッジは相互に接着されている。包装膜における相互に接着された外エッジにおいて、一定の幅のパッケージ領域４が存在する。即ち、一つの包装膜を二つ折り畳み、上膜１と下膜２を形成し、二つ折り畳まれて形成された外エッジ以外に、他の外エッジにはいずれもパッケージ領域４が設置されている。このように、包装膜のパッケージ領域４における、防爆領域３が位置する箇所以外の他の部分は一体に接着され、ベアセルを収容するキャビティ５が形成される。
【００２２】
防爆領域３が存在するため、パッケージ領域４における、防爆領域３が位置する箇所に一つの脆弱領域が形成される。リチウムイオンソフトパック電池は、過熱、過充電、内部短絡、衝突、押出等が原因で、セルにおいて、大量の熱が発生する。その時、防爆包装の内部圧力が徐々に上昇し、その圧力がソフトパック二次電池のケーシングの防爆領域３の圧力限界に達する時、開口領域３１及びトランジション領域３２のガイドにより、パッケージ領域４の脆弱領域に到達することができる。当該脆弱領域は、幅がパッケージ領域４の他の位置よりも狭く、全体の強度が低いため、より容易に内部の高圧高温のガスに突破され、ガス及び電解質はその突破された脆弱領域から排出されることで、電池の内部の圧力が上昇し続けることを効果的に阻止し、電池が内部圧力が大きすぎることによる爆発の発生を防止するため、人々の命と財産の安全を保障する。
【００２３】
防爆領域３は開口領域３１と強度が相対的に低いトランジション領域３２とを備えるため、防爆包装の内部圧力が上昇する時に、高圧高温のガスはまず強度の低いトランジション領域３２に集まり、トランジション領域３２を突破し、そしてパッケージ領域４を突破する。一方で、従来の防爆包装は、強度の低いトランジション領域３２が設置されていないため、高圧高温のガスを開口領域３１に蓄積させ、高圧高温のガスにパッケージ領域４を突破させることができない。
【００２４】
また、トランジション領域３２が設置されているため、開口領域３１の密封効果を向上させることができ、さらに、電解質の腐食作用によるセルにおける漏液の発生を効果的に防止することができる。
【００２５】
図１と図２に示す実施例において、開口領域３１は、キャビティ５に連結された開口３１１と、トランジション領域３２に連結された第１の底辺３１２と、開口３１１と第１の底辺３１２との両端を連結する二つの第１の側壁３１３とを備える。第１の底辺３１２の長さは開口３１１の長さよりも小さい。ここで、二つの第１の側壁３１３はいずれも斜面であり、二つの斜面は対称設置されている。
【００２６】
このように設置することで、セルにおいて発生する熱による圧力を急速に第１の底辺３１２に集めさせることができるため、第１の底辺３１２が急速に突破されるようにすることもできる。
【００２７】
当然ながら、二つの第１の側壁３１３は曲面に設置することもできる。このように設置することで、防爆包装における圧力を急速に第１の底辺３１２に集めさせ、第１の底辺３１２が急速に突破されるようにする。
【００２８】
図１と図２に示す実施例において、トランジション領域３２は、開口領域３１に連結された頂辺３２１と、開口領域３１から離れる第２の底辺３２２と、頂辺３２１と第２の底辺のとの両端を連結する二つの第２の側壁３２３とを備える。第２の底辺３２２の長さは頂辺３２１の長さよりも小さい。第１の底辺３１２は頂辺３２１と重なっており、第２の側壁３２３の延在方向は第１の側壁の延在方向と一致している。
【００２９】
このように設置することで、防爆領域３の底辺が内部の高圧高温のガス及び電解質に突破される時に、受ける圧力を均一にすると共に、一つの方向に従わせるため、脆弱領域が完全に突破されるようにすることができる。
【００３０】
本発明に係る他の実施例において、防爆領域３は複数であってもよく、それぞれパッケージ領域４に設置されている。
【００３１】
このように設置することで、防爆包装における圧力が高い時、複数の防爆領域３が設置されると、防爆領域３における圧力は複数の防爆領域３を突破し、ガス及び電解質を突破された防爆領域３から排出させる。従って、複数の防爆領域３により、防爆包装におけるガス及び電解質を急速に排出させることができる。
【００３２】
好ましくは、防爆領域３は、それが存在する外エッジのパッケージ領域４の中間位置に位置する。セルのエネルギーは中間部位から集中的に排出しやすい。防爆領域３の長さは、それが存在するパッケージ領域４の長さの１／５〜１／１０である。このように設置する理由は、防爆領域３が大きすぎると、密封性がよくなく、電池における漏液の発生を招くやすく、一方で、防爆領域３が小さすぎると、セルにおける熱が脆弱領域を突破しにくく、防爆性能がよくないためである。トランジション領域３２の、開口領域３１から離れる一方の側から開口領域３１へ向かう方向における寸法（即ち、トランジション領域３２の頂辺３２１から第２の底辺３２２までの寸法）は、開口領域３１の、該方向における寸法の１〜２倍である。トランジション領域３２の幅が大きすぎると、セルにおける熱がパッケージ領域４の脆弱領域を突破しにくく、防爆性能がよくない。トランジション領域３２の幅が小さすぎると、密封性がよくなく、漏液の発生を招くやすい。
【００３３】
ここで、防爆領域３の形状は、逆台状（図1と図２を参照）、逆三角形状、逆円弧状（図３を参照）であることが好ましい。このように設置することで、ガスが防爆領域３は容易に突入する。
【００３４】
本発明に係るフトパック二次電池は、電池に爆発が発生することを効果的に防止することができる。一方で、電池の密封性不良による液漏の発生を効果的に防止することもできる。
【００３５】
以上に説明したのは、本発明の好ましい実施例に過ぎず、本発明を限定するものではない。当業者にとって、本発明に対して、様々な変更と変化を行ってもよい。本発明の精神と範囲において行った如何なる変更、等価置換、改良等は、何れも本発明の保護範囲内に含まれるべきである。
【符号の説明】
【００３６】
１  上膜
２  下膜
３  防爆領域
３１  開口領域
３１１  開口
３１２  第１の底辺
３１３  第１の側壁
３２  トランジション領域
３２１  頂辺
３２２  第２の底辺
３２３  第２の側壁
４  パッケージ領域
５  キャビティ
【図１】
2017157545.tif 000003
【図２】
2017157545.tif 000004
【図３】
2017157545.tif 000005