電池容器、膜包裝電池以及它們的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電池容器、膜包裝電池以及它們的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，作為收納鋰離子二次電池或雙電層電容等電池元件(包含電解質(zhì)在內(nèi)的所有的充電/放電要素)的電池容器，多采用在具有優(yōu)異的水蒸氣阻隔性的深拉深成形的金屬制容器上熔接蓋體而密閉的熔接結(jié)構(gòu)的金屬制密閉容器?？墒?，熔接結(jié)構(gòu)的金屬制密閉容器較重，體積龐大，且熔接加工工序也比較復(fù)雜而具有生產(chǎn)率較低這樣的課題。特別是，金屬制容器主體和蓋體的熔接加工需要大量的工時(shí)，從生產(chǎn)率的觀點(diǎn)來看也存在問題。另夕卜，對于電動(dòng)機(jī)動(dòng)車用的鋰電池等，由于車載的電池容器的數(shù)量較多，因此希望盡可能減輕電池容器的重量并使其緊湊。
[0003]對于這些要求，開發(fā)出了使依次層疊基材層、鋁等金屬箔、密封劑層而成的層疊體形成為袋狀的袋型容器、或者對所述層疊體進(jìn)行壓力成型而形成凹部并將鋰離子電池主體收納于該凹部的凹凸型容器(也稱作“拉深成型容器”。)等的膜包裝電池(例如，參照專利文獻(xiàn)1?2)。
[0004]采用了拉深成型容器的電池容器具有下述等優(yōu)點(diǎn):即使對于具有一定程度的厚度的電池元件也能夠收納，電池元件的填充包裝比較容易，容積效率(容積效率是指電池元件的容積相對于電池容器的整體體積的比率)高，容易實(shí)現(xiàn)輕量化，且廉價(jià)。
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特開2002-216713號公報(bào)
[0006]專利文獻(xiàn)2:日本特開2010-262932號公報(bào)
[0007]可是，對于采用了拉深成型容器的電池容器，如專利文獻(xiàn)1、2所記載，如果使用脂肪酸酰胺系或流動(dòng)石蠟等潤滑劑，則凹凸加工的模具與層疊體的表面的光滑性增加，因此能夠提高拉深性?？墒?，即使使拉深性提高，由于要將金屬箔拉深加工成三維形狀，因此，拉深深度存在界限，作為拉深成型容器的深度，10_左右是上限值。因此，采用了拉深成型容器的電池容器存在無法收納大容量的厚度厚的電池元件這樣的課題。
[0008]另外，由于拉深成型容器的角部被特別大幅地拉深，因此，在該角部，金屬箔變薄而產(chǎn)生小的龜裂，或者產(chǎn)生針孔。如果水分從金屬箔的小的龜裂部分或針孔進(jìn)入，則電解液和水分發(fā)生反應(yīng)而生成氫氟酸等。因此，存在這樣的問題:電極部件的熔接部等腐蝕而劣化，從而導(dǎo)致電解液泄漏。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其課題在于提供一種電池容器、使用了該電池容器的膜包裝電池以及它們的制造方法，所述電池容器與采用了拉深成型容器的電池容器同樣地，輕量，容積效率高，即使對于大容量的厚度厚的電池元件也能夠容易地收納，并且，生廣率尚且能夠廉價(jià)地制造。
[0010]并且，在本說明書中，存在為了便于說明而將電池容器的凹狀壁說明成側(cè)壁的情況，但是這指的是同一部分。
[0011]本發(fā)明提供以下的電池容器。
[0012](1) 一種電池容器，其具有容器主體，該容器主體由具有金屬箔和熔接層的層疊膜形成，其中，關(guān)于所述容器主體的周壁，一對對置的凹狀壁的兩側(cè)端面的熔接層熔接于一對對置的壁面的兩側(cè)緣的熔接層而連結(jié)起來，所述一對對置的凹狀壁以使所述層疊膜的熔接層凸向收納部側(cè)的方式被拉深成型，在外表面上形成凹部并被從四方的底部彎折而立起，所述一對對置的壁面被從所述底部彎折而立起。
[0013](2)根據(jù)(1)述的電池容器，其中，述凹狀壁的與所述底部疊合的折回部的熔接層被熔接于所述底部的熔接層。
[0014](3)根據(jù)(1)或(2)所述的電池容器，其中，在所述凹狀壁的凹部中填充有加強(qiáng)樹脂。
[0015]另外，本發(fā)明通過以下的膜包裝電池。
[0016](4) 一種膜包裝電池，其使用了上述的(1)至(3)中的任意一項(xiàng)所述的電池容器，其中，在所述容器主體中收納有電池元件，且通過蓋材進(jìn)行密封。
[0017]另外，本發(fā)明提供以下的電池容器的制造方法。
[0018](5) 一種電池容器的制造方法，其特征在于，所述電池容器具有容器主體，該容器主體由具有金屬箔和熔接層的層疊膜形成，關(guān)于所述容器主體的周壁，一對對置的凹狀壁的兩側(cè)端面的熔接層熔接于一對對置的壁面的兩側(cè)緣的熔接層而連結(jié)起來，所述一對對置的凹狀壁以使所述層疊膜的熔接層凸向收納部側(cè)的方式被拉深成型，在外表面上形成凹部并被從四方的底部彎折而立起，所述一對對置的壁面被從所述底部彎折而立起，所述電池容器的制造方法具有以下工序:拉深成型工序，在長條的所述層疊膜的長度方向上隔開固定的間隔配置的多個(gè)成為所述容器主體的所述底部的部分彼此之間，在所述層疊膜的寬度方向兩側(cè)邊，隔開比在相鄰的所述凹狀壁彼此對置的兩個(gè)側(cè)面上熔接的部分的長度長的間隔進(jìn)行拉深成型而形成凹狀壁；膜切除工序，在所述凹狀壁的周圍的未被拉深成型的部分的所述層疊膜上設(shè)置切口，使得所述層疊膜的寬度成為所述底部的寬度，并且所述凹狀壁作為多個(gè)自由端向外側(cè)擴(kuò)展；凹狀壁的立起工序，使所述層疊膜的兩側(cè)邊的所述凹狀壁以彼此的熔接層互相對置的方式，相對于成為所述底部的部分從折回部的根部彎折而立起；端壁的立起工序，使不存在所述凹狀壁的部分的所述層疊膜相對于成為所述底部的部分從凹狀壁的端部伸出部的根部彎折而立起；以及壁面的連結(jié)工序，將所述端壁的兩側(cè)緣重合地熔接于所述凹狀壁的兩側(cè)端面的熔接層，連結(jié)所述端壁和所述凹狀壁而形成所述容器主體的周壁。
[0019](6)根據(jù)(5)所述的電池容器的制造方法，其中，在所述凹狀壁的立起工序中，將互相疊合的所述凹狀壁的折回部的熔接層和成為所述底部的部分的熔接層熔接在一起。
[0020](7)根據(jù)(5)或(6)所述的電池容器的制造方法，其中，在所述拉深成型工序中，在注射成型機(jī)的模具內(nèi)進(jìn)行拉深成型和加強(qiáng)樹脂向所述凹狀壁的凹部的填充。
[0021](8)根據(jù)(5)至(7)中的任意一項(xiàng)所述的電池容器的制造方法，所述電池容器的制造方法還具有在長條的所述層疊膜上設(shè)置由開口構(gòu)成的電極引出部的電極用開口工序。
[0022]另外，本發(fā)明提供以下的膜包裝電池的制造方法。
[0023](9) 一種膜包裝電池的制造方法，其使用了上述的(5)至⑶中的任意一項(xiàng)所述的電池容器的制造方法，其中，所述膜包裝電池的制造方法依次具有以下工序:電池元件的收納工序，將電池元件收納于在所述壁面的連結(jié)工序中形成的電池容器中；和密封工序，將蓋材熔接于所述電池容器的開口部。
[0024]發(fā)明效果
[0025]關(guān)于本發(fā)明的電池容器和膜包裝電池，與使用了拉深成型容器的電池容器同樣地，電池容器的容器主體的底部和周壁由含有薄的金屬箔的層疊膜構(gòu)成，因此，電池容器的氣體阻隔性高，重量輕，且容積效率高。
[0026]而且，本發(fā)明的電池容器和膜包裝電池與使用了拉深成型容器的電池容器不同，關(guān)于周壁，從底部彎折而立起的一對對置的凹狀壁的兩側(cè)端面的熔接層熔接于從底部彎折而立起的一對對置的端壁的兩側(cè)緣的熔接層而連結(jié)起來，因此，能夠形成水密的結(jié)構(gòu)，且形狀保持性優(yōu)異。
[0027]另外，在本發(fā)明的電池容器和膜包裝電池中，通過按折線彎折含有金屬箔的層疊膜，由此能夠收納任意厚度的電池元件。由此，能夠收納大容量的厚的電池元件，因此無需實(shí)施較深地拉深加工成三維形狀的凹凸加工，因此，即使金屬箔的厚度較薄，也不會(huì)在金屬箔上產(chǎn)生龜裂或針孔。
[0028]另外，關(guān)于本發(fā)明的電池容器和膜包裝電池，即使對于在以往技術(shù)中使用了如果使金屬箔的厚度變薄則無法在拉深成型容器中使用的、延展性小且拉深加工性低的金屬箔的層疊膜，也能夠使用。
[0029]而且，由于凹狀壁和蓋材被熔接在一起，因此，在膜包裝電池的至少對置的兩條邊處，能夠?qū)⑸w材熔接于凹狀壁進(jìn)行密封。由此，由于蓋材的熔接部沒有伸出至電池容器的外側(cè)，因此電池變得緊湊，在將多個(gè)電池容器聚集起來使用的情況下，能夠減小聚集體的體積。另外，保管或聚集多個(gè)電池容器時(shí)的操作性也優(yōu)異。
[0030]另外，由于能夠使熔接凹狀壁和蓋材時(shí)的密封寬度足夠大，因此，熔接變得容易且可靠，氣體阻隔性也升高。
[0031]另外，根據(jù)技術(shù)方案2記載的發(fā)明，與凹狀壁的底部疊合的折回部的熔接層被熔接于底部的熔接層，因此，能夠形成水密的結(jié)構(gòu)，并且形狀保持性更加優(yōu)異。另外，凹狀壁的兩側(cè)端面的熔接層、和從底部彎折而立起的壁面的兩側(cè)緣的熔接層的熔接變得容易且可
A+-.與巨Ο
[0032]另外，根據(jù)技術(shù)方案3記載的發(fā)明，由于在凹狀壁的凹部中填充有加強(qiáng)樹脂，因此形狀保持性更加優(yōu)異。另外，凹狀壁的兩側(cè)端面的熔接層、和從底部彎折而立起的壁面的兩側(cè)緣部的熔接層的熔接變得容易且可靠。
[0033]另外，根據(jù)本發(fā)明的電池容器和膜包裝電池的制造方法，能夠使用長條的層疊膜連續(xù)地形成多個(gè)電池容器主體。由此，能夠一邊使卷繞于輥、卷芯、卷盒的層疊膜、或拉深成型有成為凹狀壁的部分的層疊膜繞出，一邊連續(xù)地制造電池容器或膜包裝電池。因此，能夠提高電池容器和膜包裝電池的生產(chǎn)率。
【附圖說明】
[0034]圖1是示出第1實(shí)施例的電池容器的外形的立體圖。
[0035]圖2是第1實(shí)施例的電池容器的側(cè)視圖，其中，(a)是沿圖1中的II 一 II方向的箭頭觀察的側(cè)視圖，(b)是將其一部分放大的側(cè)視圖。
[0036]圖3是第1實(shí)施例的電池容器的剖視圖，其中，(a)是沿圖1中的Η方向的箭頭觀察的剖視圖，(b)是將其一部分放大的剖視圖。
[0037]圖4是使用了第1實(shí)施例的電池容器的膜包裝電池的外形圖，其中，(a)是立體圖，(b)是將側(cè)視圖的一部分放大的圖。
[0038]圖5是示出在第1實(shí)施例的電池容器的制造中基于拉深成型實(shí)現(xiàn)的凹狀壁的凹部的形成的立體圖。
[0039]圖6是示出在第1實(shí)施例的電池容器的制造中形成于凹狀壁的凹部中的樹脂成型體的立體圖。
[0040]圖7是示出第1實(shí)施例的電池容器的制造中的膜切除工序的立體圖。
[0041]圖8是示出在第1實(shí)施例的電池容器的制造中用于拉深成型加工的注射成型機(jī)