具有压力释放开口的薄膜包覆电子器件制造技术

薄膜包覆电子器件具有电子器件单元和外壳薄膜。该外壳薄膜包括由外壳薄膜的相对表面围绕电子器件单元的外围热熔化在一起而形成的密封区域，将电子器件封装在密封区域内部的电子器件单元容纳部分，和形成为与电子器件单元容纳部分相连通的、被形成为内凹形的未熔化部分。该外壳薄膜还包括与未熔化部分接触的应力集中部分和形成在应力集中部分中的压力释放部分，其中应力集中部分用于在其上集中由于电子器件单元容纳部分的膨胀而在密封区域中产生的外壳薄膜的剥离应力。

【技术实现步骤摘要】
具有压力释放开口的薄膜包覆电子器件1、
本专利技术涉及薄膜包覆电子器件，在该薄膜包覆电子器件中中，外壳薄膜将诸如电池和电容器之类的电子器件单元封装在其中。2、
技术介绍
近年来，对于更轻重量且更薄尺寸的用作便携式设备或类似设备的电源的电池一直有着增长的需求。作为用于电池的外壳，已经逐渐使用层叠薄膜结构代替传统的金属壳，因为与在实现更轻重量且更薄尺寸方面有局限性且具有较差柔韧形的金属壳相比，层叠薄膜结构可以实现更轻重量且更薄尺寸并且在成形方面具有柔韧性。层叠薄膜包括金属薄膜层或金属箔和热熔树脂薄膜层。用在电池外壳中的层叠薄膜结构通常包括层叠在由铝制得的金属薄膜一侧上作为热封层的热熔树脂薄膜，和层叠在另一侧上的保护薄膜。在使用层叠薄膜作为外壳的薄膜包覆电池中，通常包括正极、负极和电解质的电池元件由外壳包装，使得热熔树脂薄膜可以在内部彼此相对，并且在电池元件的外围使外壳热融以形成气密密封结构(此后简称为“密封”)。例如，热熔树脂薄膜可以使用聚乙烯或聚丙烯薄膜，以及保护薄膜可以使用尼龙或聚对苯二甲酸乙二醇酯。电池元件具有分别与正极和负极连接的正极导线和负极导线，用于将它们引出到外壳的外部。当密封电池元件时，这些电极导线从外壳中伸出，然后外壳被热熔。在电池的使用期间，如果将超过规定范围的电压提供给电池，则-->电解质溶液可能被电解从而产生气体，并且导致电池内部压力升高。如果在超过规定范围的高温下使用电池，电解质盐分解等还导致产生生成物质的气体。为了避免气体产生，基本理想的是在规定范围内使用电池。然而，如果由于某些原因，用于电池的控制电路发生故障，并且被施加了结果得到的异常电压或周围温度异常升高，可能会产生大量的气体。电池内部的气体产生导致电池内部的压力升高。如果最坏的情况发生，则内部压力的极端升高可能导致电池爆炸。为了避免电池的爆炸，使用金属壳作为外壳的电池通常具有压力释放阀，其用于在电池内部压力升高时将气体释放到电池外部。然而，使用外壳薄膜的薄膜包覆电池因其结构而难以采用压力释放阀。在薄膜包覆电池中内部压力极端地升高时，外壳薄膜膨胀，并且最终爆炸使气体从破裂位置中喷出，由于难以确定要破裂的位置，因此周围的设备可能因破裂的位置而受到影响。为了解决由电池内部气体产生引起的这个问题，在传统薄膜包覆电池中，日本专利公开特开NO.2000-100399公开了一种薄膜包覆电池，其中在将一部分热熔部分设置成温度低于其他部分的情况下密封电池元件。日本专利公开特开平NO.11-97070公开了另一种薄膜包覆电池，其中一部分热熔部分具有插入的非热熔树脂薄片。在这两个例子中，一部分外壳具有较低的薄膜热熔强度，这部分用作安全阀。此外，日本专利公开特开NO.2002-56835公开了一种结构，其中从外部切断一部分热熔部分。日本专利公开特开平NO.10-55792公开了另一种结构，其中一部分密封边具有未结合部分，该未结合部分的宽度从电池内部向外部变得更小。这些结构中的每一个在热熔部分上都具有一个熔化部分的宽度部分地从电池内部朝向外部变得更窄的部分，该部分用作安全阀。-->然而，传统薄膜包覆电池中用于释放气体的上述结构具有由于热熔部分的损坏而引起的问题风险，例如电解质泄漏，这归。此外，难以调整热熔强度，即难以在出现异常时精确地设置释放压力。为了通过使用具有宽度部分地变窄的热熔部分的上述传统结构而实现实用的释放压力，用作安全阀的该变窄的部分应当具有非常窄的熔化宽度，例如1mm。这个结构已经使密封可靠性降低，并且制造时熔化部分的宽度误差极大地影响了释放压力，这都导致了难以精确地设置释放压力。需要这种窄的熔化宽度的原因就是：薄膜包覆电池易于在用于导出电流的电极导线延伸出的区域具有较弱的密封强度，因此为了避免气体通过导线延伸区域释放，必须预先用相当低的压力使安全阀打开。上述问题通常不仅出现在电池中，而且还出现在薄膜包覆电子器件中，在该薄膜包覆电子器件中由外壳薄膜密封可能产生气体的电子器件单元。3、
技术实现思路
本专利技术的目的是要提供薄膜包覆电子器件，其中容易设置在由异常气体产生引起薄膜膨胀时的释放压力，而不降低电子器件部件的密封可靠性。为了达到上述目的，根据本专利技术的薄膜包覆电子器件具有电子器件单元和被设置用于包装所述电子器件单元以密封所述电子器件单元的外壳薄膜。该外壳薄膜包括通过使外壳薄膜的相对表面在所述外壳薄膜的整个周边围绕所述电子器件单元的外围热熔化在一起而形成的密封区域，形成在所述密封区域内侧的作为封装所述电子器件单元的空间的电子器件元件容纳部分，以及与所述电子器件单元容纳部分相连通的至少一个未熔化部分，并且其形状为朝向所述电子器件单元容纳部分开口的内凹形。该外壳薄膜还包括与所述未熔化部分接触的应-->力集中部分，用于在其上集中所述外壳薄膜的剥离应力，该剥离应力是由于因所述电子器件部分容纳部分内部压力的升高引起该电子器件单元的扩张而产生的，和形成在所述应力集中部分中的压力释放部分，用于通过剥离所述外壳薄膜使所述电子器件单元容纳部分的内部对其外部开口。根据如上所述构成的本专利技术的薄膜包覆电子器件，由于外壳薄膜具有与电子器件单元连通的类似内凹形的未熔化部分，当由于因电子器件单元中气体产生而引起内部压力升高时，产生的气体进入未熔化部分，从而在未熔化部分使外壳薄膜膨胀。未熔化部分处的薄膜的膨胀引起应力集中部分先于密封区域的其他部分发生外壳薄膜剥离。应力集中部分具有形成在其上的压力释放部分，因此，当在应力集中部分上的剥离进行到达压力释放部分时，电子器件单元容纳部分的内部变成与其外部连接。这种连接使产生的气体通过压力释放部分喷出，由此避免了不希望的薄膜包覆电子器件爆炸。通过调整压力释放部分在应力集中部分上的位置可以容易地设置释放压力。此外，用作安全阀的应力集中部分在剥离薄膜方面可以具有比传统结构更大的改进，由此允许通过比传统值更低的值来释放压力，并且提高了设置释放压力的精确性，并更少地受到压力释放部分的位置误差的影响。优选地，密封区域被形成为突出进入到具有未熔化部分的区域中。凭借这种结构，即使在具有未熔化部分的区域也足以保持密封电子器件单元所必需的密封区域，并且还可以抑制大气中包含的水通过外壳薄膜的端部进入。可以沿着密封区域的外围以彼此间隔的关系形成两个未熔化部分，并且应力集中部分可以位于这两个未熔化部分之间。凭借这种结构，薄膜的剥离从应力集中部分的两侧开始进行，使得剥离有效地进行到压力释放部分。应力集中部分可以形成为从两个未熔化部分的外侧的密封区域向电子器件单元容纳部分突出的熔化突起，或可以形成-->为位于两个未熔化部分之间的岛形熔化部分。根据本专利技术，密封区域具有类似内凹形的未熔化部分，并且将应力集中部分设置成与未熔化部分接触，使得外壳薄膜的剥离可以在应力集中部分预先发生。结果，可以容易地且安全地设置释放压力。根据以下参考图示出本专利技术的示例的附图所进行的说明，本专利技术的上述和其他目的、特征和有益效果将变得显而易见。4、附图说明图1为根据本专利技术一个实施例的薄膜包覆电池的分解透视图。图2为图1中示出的薄膜包覆电池的平面视图。图3为解释当外壳薄膜的热熔部分的边界是直线而不是不规则形状时在边界附近作用的剥离应力的透视说明。图4为解释在图2中示出的熔化突起本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种薄膜包覆电子器件，具有电子器件单元和被设置用于包装所述电子器件单元以密封所述电子器件单元的外壳薄膜，所述外壳薄膜包括，通过使所述外壳薄膜的相对表面在所述外壳薄膜的整个周边围绕所述电子器件单元的外围热熔化在一起而形成的密封区域；　 　形成在所述密封区域内侧的电子器件单元容纳部分，作为封装所述电子器件单元的空间；与所述电子器件单元容纳部分相连通的至少一个未熔化部分，并且其形状为朝向所述电子器件单元容纳部分开口的内凹形；与所述未熔化部分接触的应力集中部 分，用于在其上集中所述外壳薄膜的剥离应力，所述剥离应力是由于随着所述电子器件部分容纳部分的内部压力的升高，所述电子器件单元容纳部分发生膨胀而产生的；以及形成在所述应力集中部分中的压力释放部分，用于通过剥离所述外壳薄膜使所述电子器件单 元容纳部分的内部对其外部开口。

【技术特征摘要】
JP 2004-1-16 2004-0092301、一种薄膜包覆电子器件，具有电子器件单元和被设置用于包装所述电子器件单元以密封所述电子器件单元的外壳薄膜，所述外壳薄膜包括，通过使所述外壳薄膜的相对表面在所述外壳薄膜的整个周边围绕所述电子器件单元的外围热熔化在一起而形成的密封区域；形成在所述密封区域内侧的电子器件单元容纳部分，作为封装所述电子器件单元的空间；与所述电子器件单元容纳部分相连通的至少一个未熔化部分，并且其形状为朝向所述电子器件单元容纳部分开口的内凹形；与所述未熔化部分接触的应力集中部分，用于在其上集中所述外壳薄膜的剥离应力，所述剥离应力是由于随着所述电子器件部分容纳部分的内部压力的升高，所述电子器件单元容纳部分发生膨胀而产生的；以及形成在所述应力集中部分中的压力释放部分，用于通过剥离所述外壳薄膜使所述电子器件单元容纳部分的内部对其外部开口。2、根据权利要求1的薄膜包覆电子器件，其中所述密封区域被形成为突起到提供有所述未熔化部分的区域中。3、根据权利要求1的薄膜包覆电子器件，其中所述压力释放部分是在所述应力集中部分上重叠的所述外壳薄膜的至少一侧上形成的孔或狭长切口。4...

【专利技术属性】
技术研发人员：水田政智，屋个田弘志，乙幡牧宏，及川清和，万久俊彦，
申请(专利权)人：NECLAMILION能源株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]