便携式电子设备.pdf

上传人:大师****2 文档编号:1096344 上传时间:2018-03-31 格式:PDF 页数:17 大小:626.70KB
返回 下载 相关 举报
摘要
申请专利号:

CN200980114177.1

申请日:

2009.09.18

公开号:

CN102017226A

公开日:

2011.04.13

当前法律状态:

终止

有效性:

无权

法律详情:

未缴年费专利权终止IPC(主分类):H01M 2/10申请日:20090918授权公告日:20140326终止日期:20160918|||授权|||实质审查的生效IPC(主分类):H01M 2/10申请日:20090918|||公开

IPC分类号:

H01M2/10

主分类号:

H01M2/10

申请人:

松下电器产业株式会社

发明人:

武泽秀治; 横山智彦; 岩本和也; 山本泰右

地址:

日本大阪府

优先权:

2008.09.22 JP 2008-242150

专利代理机构:

永新专利商标代理有限公司 72002

代理人:

陈建全

PDF下载: PDF下载
内容摘要

本发明提供一种安全性高的便携式电子设备,其以二次电池作为电源,具备筐体、被收纳于所述筐体内的电子设备主体、被收纳于所述筐体内的电池收纳部,即使在因给与极大的冲击而使其内容物熔化的情况下,也能抑制熔液的流出。在该便携式电子设备中,所述电池收纳部是具有用于嵌合所述二次电池的电池嵌合部的成形体,在所述电池嵌合部的表面设有具备温度抑制层和阻挡层的覆盖层。

权利要求书

1: 一种便携式电子设备,其以二次电池作为电源,其中, 所述便携式电子设备具备 :筐体 ;电子设备主体,其被收纳于所述筐体内 ;电池收 纳部,其是被收纳于所述筐体内、且具有用于嵌合具有规定外形的所述二次电池的电池 嵌合部的成形体 ;覆盖层,其设于所述电池收纳部的嵌合二次电池一侧的表面上 ; 所述覆盖层具备用于抑制所述便携式电子设备的表面温度上升的温度抑制层、和用 于抑制内容物从过热状态的所述二次电池流出的阻挡层。
2: 根据权利要求 1 所述的便携式电子设备,其中,所述覆盖层包含设于所述电池收纳 部的嵌合所述二次电池一侧的所述表面上的所述温度抑制层、和设于所述温度抑制层的 表面上的所述阻挡层。
3: 根据权利要求 1 或 2 所述的便携式电子设备,其中,所述二次电池是含有选自硅系 活性物质及锡系活性物质之中的至少 1 种作为负极活性物质的锂离子二次电池。
4: 根据权利要求 3 所述的便携式电子设备,其中,所述阻挡层由对含有硅的碱金属盐 熔液具有耐受性的金属材料构成。
5: 根据权利要求 4 所述的便携式电子设备,其中,所述金属材料在厚度为 50μm 的 金属箔的状态下,具有与原硅酸锂的液温为 1450℃的熔液接触而不会熔化的耐受性。
6: 根据权利要求 5 所述的便携式电子设备,其中,所述金属材料含有选自 Fe、 V、 Nb、 Mo、 Ta、 W、 TiN 及不锈钢之中的至少 1 种的金属或金属氮化物。
7: 根据权利要求 1 ~ 6 中的任一项所述的便携式电子设备,其中,所述温度抑制层的 厚度为 500 ~ 3000μm,热传导率为 0.2W/m · K 以下。
8: 根据权利要求 7 所述的便携式电子设备,其中,所述温度抑制层由热传导率为 0.1W/m · K 以下的无机纤维片材构成。
9: 根据权利要求 8 所述的便携式电子设备,其中,所述无机纤维片材是含有选自玻璃 棉及石棉中的至少 1 种无机纤维的片材。
10: 根据权利要求 7 所述的便携式电子设备,其中,所述温度抑制层包含热传导率为 0.1W/m · K 以下的多孔质树脂片材。
11: 根据权利要求 7 所述的便携式电子设备,其中,所述温度抑制层是含有 30 ~ 95 质量%的在 80℃以上的温度下具有吸热峰值的吸热性无机化合物粒子、及 5 ~ 70 质量% 的粘结剂的层。
12: 根据权利要求 11 所述的便携式电子设备,其中,所述吸热性无机化合物粒子含有 选自无机水合物、金属氢氧化物及碳酸盐之中的至少 1 种化合物的粒子。
13: 根据权利要求 11 所述的便携式电子设备,其中,所述吸热性无机化合物粒子含有 选自硫酸钙二水合物、碳酸氢钠、氢氧化铝、氢氧化镁及碳酸钙之中的至少 1 种化合物 的粒子。
14: 根据权利要求 1 ~ 13 中的任一项所述的便携式电子设备,其中,所述二次电池为 组合多个单电池而成的电池组的形态。

说明书


便携式电子设备

    【技术领域】
     本发明涉及便携式电子设备。 更详细地说,本发明涉及对收纳电源即二次电池 的筐体结构的改进。背景技术
     便携式电话、便携式信息终端、笔记本型个人电脑、摄像机、便携式游戏机等 便携式电子设备越是高功能化,安装在基板上的发热部件的数量越是增加。 在便携式电 子设备的使用时,有时因发热部件的放热而使筐体表面局部达到高温。
     专利文献 1 公开了通过在收纳于便携式电子设备筐体内部的发热部件的周围配 置散热性优良的热传导部件,从而有利地散发来自发热部件的热的结构。 作为热传导部 件,可列举出铝合金、镁合金、不锈钢、普通钢等金属材料。
     专利文献 2 公开了采用在芳香族聚碳酸酯中添加有磷系阻燃剂的阻燃性树脂组 合物作为电子设备的筐体或部件的材料。
     专利文献 3 公开了含有氢氧化铝、氢氧化镁等吸热材料的树脂组合物。 氢氧化 铝及氢氧化镁产生吸热反应,使燃烧热降低。 该吸热反应是释放水的反应。 该吸热反应 可发挥阻燃效果。
     专利文献 4 公开了一种电池组,其包含外装壳体、收纳在外装壳体内部的电 池、形成于外装壳体内表面与电池之间的隔热层。 另外,专利文献 4 还公开了这样的隔 热层可防止因环境温度下降而造成的电池性能的下降。
     专利文献 1 :国际公开第 2008/062879 号小册子
     专利文献 2 :日本专利第 3682148 号说明书
     专利文献 3 :日本专利第 3408676 号说明书
     专利文献 4 :日本特开平 5-234573 号公报 发明内容 现在,即使在作为便携式电子设备的电源广泛应用的二次电池中,也是具备含 有钴酸锂的正极和含有石墨的负极的锂离子二次电池为主流。 在对这样的锂离子二次电 池给与极大的冲击时,估计从电池喷出气体或火焰。
     另一方面,为了谋求锂离子二次电池的进一步高容量化及高能量密度化,作为 负极活性物质,正在尝试采用硅系活性物质或锡系活性物质。 特别地,硅系活性物质与 石墨相比具有非常大的容量。 在对采用硅系活性物质的锂离子二次电池给与极大的冲击 时,估计因原硅酸锂之类的碱金属盐熔化而产生的高温熔液将流到电池的外部。
     本发明的目的在于提供一种安全性及可靠性高的便携式电子设备,其是以容量 及能量密度高的二次电池作为电源的便携式电子设备。
     本发明涉及一种便携式电子设备,其以二次电池作为电源,该便携式电子设备 具备筐体、电子设备主体、电池收纳部和覆盖层。
     电子设备主体被收纳在筐体内。 电池收纳部是一种被收纳在筐体内,且具有用 于嵌合具有规定外形的二次电池的电池嵌合部的成形体。
     覆盖层被设在电池收纳部的嵌合二次电池一侧的表面上,具备用于抑制便携式 电子设备的表面温度上升的温度抑制层、和用于抑制内容物从过热状态的二次电池中流 出的阻挡层 (block layer)。
     根据本发明的便携式电子设备,即使在因对二次电池给与极大的冲击,从而其 内容物熔化的情况下,也能防止高温熔液向便携式电子设备的外部流出,同时还能抑制 便携式电子设备的表面温度的上升。
     本发明新颖的特征记载在权利要求书中,而本发明涉及结构和内容两者,通过 连同本申请的其它目的和特征、且对照附图的以下的详细说明,将可以更清楚地理解本 发明。 附图说明
     图 1 是示意表示第 1 实施方式的便携式电子设备即手机的外观的俯视图。 图 2 是图 1 所示的手机的 II-II 线的剖视图。 图 3 是示意表示收纳二次电池的电池收纳部的断面形状的纵向剖视图。 图 4 是示意表示电子设备主体的立体图。 图 5 是示意表示电池收纳部的立体图。 图 6 是示意表示第 2 实施方式的手机的电池收纳部的要部构成的纵向剖视图。 图 7 是示意表示第 2 实施方式的手机的另一电池收纳部的要部构成的纵向剖视 图 8 是示意表示第 3 实施方式的手机的电池收纳部的要部构成的纵向剖视图。图。
     具体实施方式
     [ 第 1 实施方式 ]
     图 1 是示意表示本发明的第 1 实施方式的便携式电子设备即手机 1 的外观的俯视 图。 图 2 是图 1 所示的手机 1 的 II-II 线的剖视图。 图 3 是示意表示收纳二次电池 13 的 电池收纳部 12 的断面形状的纵向剖视图。 图 4 是电子设备主体 11 及电池收纳部 12 的立 体图。 图 5 是表示收纳二次电池 13 时的情况的电池收纳部 12 的立体图。
     首先,对手机 1 的构成进行说明。
     手机 1 如图 1 及图 2 所示,具备筐体 10、被收纳于筐体 10 内的电子设备主体 11、电池收纳部 12、被收纳于电池收纳部 12 内的二次电池 13。 电子设备主体 11 具备扬 声器 18、送话器 19、图像显示部 20、输入操作部 21、电路部 22 和电路基板 23。
     扬声器 18、送话器 19、图像显示部 20、输入操作部 21 及电路部 22 被安装在形 成有规定的电路的电路基板 23 上。 电池收纳部 12 具备正极端子及负极端子,被分别安 装在电路基板上的电路的规定位置上。
     如图 2 所示,扬声器 18 被配设为与设在筐体 10 的规定位置上的受话孔 118 相对 置。 另外,送话器 19 被配设为与设在筐体 10 的规定位置上的送话孔 119 相对置。 图 像显示部 20 为了能够识别来自外部的显示,被配设并嵌合在设于筐体 10 上的显示孔 120内。 输入操作部 21 以操作者能够输入信息的方式被嵌合并配设在输入部 121 内,输 入部 121 由设在筐体 10 上的组合有多个输入按钮的文字盘构成。 此外,也可以在电路基 板 23 的表面根据需要进一步安装插件及小型照相机装置。
     扬声器 18 报知信息接收通知声音,并输出受话声音。 从送话器 19 输入通话声 音。 图像显示部 20 显示图像、文字、图形或动画。 图像显示部 20 可使用液晶监视器 等。 输入操作部 21 接受采用输入部 121 而输入的操作。 在图像显示部 20 是触摸面板的 情况下,图像显示部 20 兼作输入操作部 21。
     电路部 22 具备电路控制部 22a 及存储部 22b。 电路控制部 22a 根据操作者从输 入操作部 21 输入的输入信息执行各种动作控制。 存储部 22b 存储操作者输入的输入信息 等。 作为电路控制部 22a,使用多个 IC 芯片或中央处理器 (CPU)。 作为存储部 22b,可 采用 RAM 或 ROM 等存储器。
     电子设备主体 11 由从二次电池 13 供给的电力来驱动。
     操作者通过来自输入操作部 21 的输入操作对电路控制部 22a 发送命令信号。 然 后,通过发送的命令信号进行规定的动作。 另外,根据需要将输入信息存储在存储部 22b。
     另外,操作者朝送话器 19 说话。 说话的声音通过电路部 22 内的电路被变换成 无线信号,作为无线信号向另一接收机发送。 另外,从另一接收机发过来的无线信号被 天线电路接收。 接收的无线信号被电路部 22 内的电路变换成声音信号,作为声音信号从 扬声器 18 输出。
     接着,对构成手机 1 的筐体 10 进行说明。 筐体 10 在其内部收纳有电子设备主 体 11 及电池收纳部 12。 筐体 10 例如可由金属材料或树脂材料制作。
     接着,对构成手机 1 的电池收纳部 12 进行详细说明。
     电池收纳部 12 如图 2 所示,具备用于嵌合二次电池 13 的电池嵌合部 14、和覆盖 与电池嵌合部 14 嵌合的二次电池 13 的盖部 15。
     电池嵌合部 14 是具有与二次电池 13 的形状相对应的内部空间的凹部状的部件。 为了能够进行电池的更换,凹部的开口被设置成面朝筐体 10 的外方。 电池嵌合部 14 设 有与被嵌合的二次电池 13 的正极端子 ( 未图示 ) 抵接的正极端子部 ( 未图示 ) 及与二次 电池 13 的负极端子 ( 未图示 ) 抵接的负极端子部 ( 未图示 )。
     盖部 15 是以能够拆装的方式于筐体 10 的电池嵌合部 14 设置的部件。 盖部 15 以将嵌合在凹部中的二次电池 13 覆盖,并堵塞凹部开口的方式进行安装。 通过使二次电 池 13 嵌合在凹部,可支承二次电池 13。
     作为收纳在电池收纳部 12 中的二次电池 13,可以优选使用以往便携式电子设备 所用的、具有高容量及高能量密度、可小型化的锂离子二次电池。
     即使在锂离子二次电池中,也优选作为负极活性物质含有硅系活性物质或锡系 活性物质的锂离子二次电池,特别优选作为正极活性物质含有含锂复合金属氧化物,作 为负极活性物质含有硅系活性物质或锡系活性物质的锂离子二次电池。 硅系活性物质及 锡系活性物质能够实现锂离子二次电池的进一步的高容量化及高能量密度化。
     作为硅系活性物质,只要是含有硅的活性物质就不特别限定,但优选硅、硅氧
     化物、硅合金等。 作为锡系活性物质,只要是含有锡的活性物质就不特别限定,但优选 锡、锡氧化物、锡合金等。 其中,优选硅系活性物质。
     此外,二次电池 13 可以是单电池,也可以是以串联或并联的方式将多个单电池 组合而成的电池组的形态。
     电池嵌合部 14 及盖部 15 优选用树脂材料或金属材料制作。 树脂材料优选采用 在聚碳酸酯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等基体树脂中添加有阻燃剂的阻燃性树脂 组合物。 作为阻燃性树脂组合物,优选按 UL-94 标准的燃烧试验具有 V-0 以上的阻燃性 的材料。 金属材料没有特别限制,但优选采用不锈钢、镁合金、铝合金等。
     而且如图 2 及图 3 所示,在电池嵌合部 14 的与二次电池 13 对置的一侧的表面 ( 以下也称为 “电池嵌合侧表面” ) 及盖部 15 的与二次电池 13 对置的一侧的表面 ( 以下 也称为 “对置侧表面” ),设置有用于抑制便携式电子设备 1 的表面温度上升的温度抑制 层 16,在温度抑制层 16 的表面上设有用于抑制内容物从过热状态的二次电池 13 中流出的 阻挡层 17。 这样一来,在电池收纳部 12 的收纳二次电池 13 的一侧的表面上依次形成有 温度抑制层 16 及阻挡层 17。
     根据这样的构成,收纳在电池收纳部 12 中的二次电池 13 的周围被阻挡层 17 覆 盖,阻挡层 17 的周围被温度抑制层 16 覆盖。 这样,通过在温度抑制层 16 的内侧形成阻 挡层 17,温度抑制层 16 不会与从接受大的冲击而达到过热状态的二次电池 13 流出的碱金 属盐的高温熔液直接接触。 因此,能够抑制与碱金属盐熔液接触造成的温度抑制层 16 的 功能丧失。 其结果是,能够确实防止从二次电池 13 漏出的碱金属盐熔液向手机 1 的外部流 出。 另外,还能够抑制从二次电池 13 发生的热局部地传给筐体 10 的表面。 由此,可抑 制筐体 10 的表面局部达到高温。 而且可抑制因热而产生的筐体 10 的损伤。
     因此,为了充分发挥温度抑制层 16 的效果,优选在温度抑制层 16 的内侧形成阻 挡层 17。
     温度抑制层 16 的厚度优选为 500 ~ 3000μm,更优选为 800 ~ 1500μm。 在温 度抑制层 16 的厚度过薄的情况下,温度抑制层 16 的隔热性并不充分。 由此,有手机 1 的表面局部达到高温,或电池嵌合部 14 或盖部 15 发生变形的可能性。 另外,在温度抑 制层 16 的厚度过厚的情况下,电池收纳部 12 的厚度过厚,使手机 1 小型化的设计自由度 降低。
     温度抑制层 16 的热传导率优选为 0.2W/m ·K 以下,更优选为 0.05W/m ·K 以 下。 在温度抑制层 16 的热传导率过大的情况下,温度抑制层 16 的隔热性并不充分,在 二次电池 13 发热时,有筐体 10 的表面局部达到高温的可能性。 由此,有电池嵌合部 14 或盖部 15 发生变形的可能性。
     这样的温度抑制层 16 可以采用以下的方法形成。
     作为温度抑制层 16,例如,可通过将含有具有隔热性的无机化合物粒子和粘结 剂的温度抑制层形成用组合物涂布在要形成温度抑制层 16 的表面上,从而形成涂膜来得 到。
     作为具有隔热性的无机化合物粒子,可列举出引起吸热反应的无机化合物粒子 ( 以下称为 “吸热性无机化合物粒子” )。 作为吸热性无机化合物粒子,优选在 80℃以
     上的温度下具有吸热峰值的无机化合物粒子。 根据含有这样的吸热性无机化合物粒子的 隔热层,在二次电池发热时,吸热性无机化合物粒子通过吸热反应吸收热。 其结果是, 在二次电池发热时,能够抑制筐体 10 的表面局部达到高温。
     作为吸热性无机化合物粒子,可列举出 :在 80℃以上的温度下具有吸热量大的 峰值的、且优选在 80℃以上的温度下具有吸热峰值的无机水合物、金属氢氧化物及碳酸 盐等。 作为具体的例子,例如可列举出 :硫酸钙二水合物 (CaSO4 · 2H2O)、碳酸氢钠 (NaHCO3)、氢氧化铝 (Al(OH)3)、氢氧化镁 (Mg(OH)2)、碳酸钙 (CaCO3) 等。 它们可 以单独使用,也可以 2 种以上组合使用。 其中,从吸热性特别优良的角度考虑,优选硫 酸钙二水合物 (CaSO4 · 2H2O)。
     硫酸钙二分之一水合物 (CaSO4 · 0.5H2O,熟石膏 ) 通过与水混炼而显示出粘结 性,通过涂布后干燥成为硫酸钙二水合物而固化。 硫酸钙二分之一水合物无论是从能够 作为吸热性无机化合物粒子使用,还是从能够作为后述的粘结剂使用的角度考虑是特别 优选的。
     关于产生上述吸热性无机化合物粒子的吸热反应的温度,硫酸钙二水合物为 80 ~ 150 ℃、碳酸氢钠为 100 ~ 230 ℃、氢氧化铝为 230 ~ 350 ℃、氢氧化镁为 350 ~ 450℃、碳酸钙为 690 ~ 850℃。 因此,通过使它们适宜组合,还能连续地使吸热反应持 续。 吸热性无机化合物粒子的粒径没有特别的限制,但优选为 500 ~ 3000μm。 只 要吸热性无机化合物粒子的粒径在所述范围内,就可在温度抑制层 16 中提高吸热性无机 化合物粒子的由粘结剂产生的粘结性。 其结果是,可抑制温度抑制层 16 的局部剥落、温 度抑制层 16 中的裂纹的发生等,从而可长期发挥温度抑制层 16 的效果。
     作为粘结剂,只要是能够充分粘结吸热性无机化合物粒子的树脂材料或无机材 料,就能无特别限定地使用。 作为其具体例子,例如可列举出 :聚偏氯乙烯 (PVDC)、 聚偏氟乙烯 (PVDF)、四氟乙烯 (PTFE) 等。 另外,作为无机化合物,硫酸钙二分之一水 合物通过使与水的混合物固化而成为硫酸钙二水合物,且兼备粘结剂的作用和吸热性无 机化合物粒子的作用,从这样的角度考虑是特别优选的。
     在并用吸热性无机化合物粒子和粘结剂的情况下,通过吸热性无机化合物粒子 吸热,能够抑制粘结剂的熔化。 因此,即使二次电池 13 因受到极大的冲击等而发热,也 能够防止二次电池 13 向手机 1 的外部露出。
     与此相对照,在不含吸热性无机化合物粒子时,虽可利用粘结剂的熔融潜热等 进行吸热,但这样就不能抑制粘结剂的熔化。 其结果是,在因粘结剂熔化而出现流动性 的同时,还发生粘结剂的体积收缩,发热的二次电池 13 向手机 1 的外部露出。
     作为吸热性无机化合物粒子的含有比例,在温度抑制层 16 中为 30 ~ 95 质 量%,进而优选为 50 ~ 90 质量%。 在吸热性无机化合物粒子的含有比例过低的情况下, 有温度抑制层 16 的隔热性不足的倾向,在过高的情况下,有温度抑制层 16 容易剥落、或 强度降低的倾向。
     另外,粘结剂的含有比例在温度抑制层 16 中优选为 5 ~ 70 质量%,更优选为 5 ~ 50 质量%。
     温度抑制层形成用组合物可通过将具有隔热性的无机化合物粒子及粘结剂溶解
     或分散在有机溶剂或水中来调配。 而且温度抑制层 16 可通过将这样调配的温度抑制层形 成用组合物涂布在电池嵌合部 14 的电池嵌合侧表面及盖部 15 的对置侧表面上,从而形成 涂膜来得到。
     关于温度抑制层形成用组合物的涂布,可利用浸渍涂布法、辊涂布法、喷涂 法、刮刀涂布法等以往公知的涂布方法,没有特别限定。 而且涂布后,通过干燥除去溶 剂等,由此形成成为温度抑制层 16 的涂膜。
     阻挡层 17 由对碱金属盐熔液具有耐受性的金属材料构成。 优选该金属材料即 使在碱金属盐熔液中对原硅酸锂的液温为 1450℃的熔液也具有耐受性。 这里的所谓耐受 性,是由金属材料构成的厚度为 50μm 的金属箔不会因与原硅酸锂的液温为 1450℃的熔 液接触而熔化。 更优选的是,这里的所谓耐受性,是由金属材料构成的厚度为 50μm 的 金属箔不会因与原硅酸锂的液温为 1450℃的熔液接触而熔化,而且也不会开孔。
     作为这样的金属材料的具体例子,是选自铁、钒、铌、钼、钽、钨、氮化钛及 不锈钢之中的至少 1 种金属或金属氮化物。
     构成阻挡层 17 的金属材料按以下的试验方法进行选定。
     将 5g 的原硅酸锂 (Li4SiO4, CERAC 公司生产 ) 装入铂金坩埚中,在大气气氛 中,用电炉加热至 1450℃,将原硅酸锂熔化。 在得到的熔液中投入下表 1 所示材料的片 剂,加热 1 分钟。 然后,将熔液和片剂的混合物流到不锈钢制桶内,然后进行冷却、固 化。 小心地将得到的固形物割开,取出片剂,测定片剂的直径、厚度及重量,调查熔化 程度。 结果见表 1。
     表1在固形物中没有发现 TiO2 的片剂,可以认为完全熔化, TiC 的片剂在投入到设 定在 1450℃的电炉中的同时破碎,不能维持其形状。 SiO2 的片剂的直径、厚度及重量明 显减小,可知与原硅酸锂发生了反应。
     由 TiO2、TiC 及 SiO2 以外的材料构成的片剂的直径及厚度比试验前增大。可以认 为此变化是因片剂内的空气膨胀而造成的。 同时,试验后重量没有显著减轻,因此作为 对碱金属盐熔液的耐受性高的材料,一次选定 Fe、 Ti、 Zr、 V、 Nb、 Mo、 ZrO2、 MgO、 Ta、 W 及 TiN。
     从一次选定的材料中,采用可加工成金属箔的 Fe、 Ti、 Zr、 V、 Nb、 Mo、 Ta、 W 及 TiN 的金属箔 ( 厚度为 50μm),实施以下的试验。 而且,对于不锈钢金属箔 ( 厚 度为 50μm) 也实施相同的试验。
     焊接金属箔,制作一边为 20mm 的立方体状的容器 ( 以下称为 “杯” )。 在铂 金坩埚中装入 7g 的原硅酸锂,在大气气氛中用电炉加热至 1450℃,使原硅酸锂熔化。 将 得到的熔液在大气气氛中投入到杯中。 冷却后,观察杯的外观,调查孔的发生的有无及 是否有熔融物流出的部位。 结果见表 2。
     表2
     材料孔的有无熔融物的流出9CN 102017226 A CN 102017238 A说Fe Ti Zr V Nb Mo Ta W TiN 不锈钢 无明书无 有 有 无 无 无 无 无 无 无8/11 页底部熔化 底部熔化 无 无 无 无 无 无 无观察到由 Ti 构成的杯及由 Zr 构成杯底部熔化而开了大的孔,原硅酸锂熔液从该 孔流出。 其它的杯没有观察到孔及熔融物的流出。
     从以上的结果可知 :除了 Ti 及 Zr 以外, Fe、 V、 Nb、 Mo、 Ta、 W、 TiN 及不 锈钢是对碱金属盐熔液具有高耐受性的金属材料。
     阻 挡 层 17 的 厚 度 没 有 特 别 的 限 定, 但 优 选 为 20μm 以 上, 更 优 选 为 30 ~ 100μm。 如果阻挡层 17 的厚度过小,则有因与碱金属盐熔液接触而在阻挡层 17 开孔的 可能性。 另外,如果阻挡层 17 的厚度过大,则有为手机 1 的小型化而进行的设计的自由 度降低的可能性。
     阻挡层 17 可通过将由对碱金属盐熔液具有耐受性的金属材料构成的成形物敷设 在温度抑制层 16 的表面上来形成。 另外,不只是敷设,通过将所述成形物粘接在温度抑 制层 16 的表面上也能形成阻挡层 17。 另外,也可以取代粘接,而在电池嵌合部 14 的电 池嵌合侧表面预先设置用于固定所述成形物的卡合部,通过该卡合部固定所述成形物。 这样的卡合部能以从温度抑制层 16 表面突出的方式进行设置。
     作为所述成形物,可列举出 :由对碱金属盐熔液具有耐受性的金属材料构成的 箔、板、以及对相对于碱金属盐熔液具有耐受性的金属材料实施深冲加工或焊接加工而 成的成形物。
     此外,在本实施方式中,在电池嵌合部 14 的电池嵌合侧表面及盖部 15 的对置侧 表面双方设有温度抑制层 16 及阻挡层 17,但也可以只在任一方设置温度抑制层 16 及阻挡 层 17。
     [ 第 2 实施方式 ]
     接着,对第 2 实施方式的手机进行说明。 第 2 实施方式的手机除了温度抑制层
     的构成不同以外,其它构成与第 1 实施方式的手机 1 相同。 为了避免重复的说明,只对 温度抑制层的构成进行详细说明,其以外的部分的说明在此省略。
     图 6 是示意表示第 2 实施方式的手机的电池收纳部的要部构成的纵向剖视图。 在 第 2 实施方式的手机的电池收纳部上,取代第 1 实施方式的手机 1 的形成于电池收纳部 12 上的温度抑制层 16 而形成以下说明的温度抑制层 16a。
     温度抑制层 16a 的厚度与温度抑制层 16 同样,优选为 500 ~ 3000μm,更优选 为 800 ~ 1500μm。 温度抑制层 16a 的热传导率优选为 0.2W/m · K 以下,更优选为 0.05W/m · K 以下。
     温度抑制层 16a 可通过在电池嵌合部 14 的电池嵌合侧表面及盖部 15 的对置侧表 面上层叠无机纤维片材来形成。
     作为无机纤维片材,可以采用以往所知的无机纤维的织布、无纺布、抄浆物等 构成的隔热性的纤维片材,没有特别的限定。 作为这样的无机纤维片材的具体例子,例 如可列举出 :由玻璃棉及石棉等构成的无机纤维片材。 这样的无机纤维片材可以单独使 用,也可以 2 种以上组合使用。
     无机纤维片材的热传导率优选为 0.1W/m · K 以下,更优选为 0.05W/m · K 以 下。 在无机纤维片材的热传导率过高的情况下,有隔热性并不充分的倾向。 例如,玻璃 棉的热传导率为 0.045W/m · K 左右。 无机纤维片材的厚度没有特别的限定。 具体地说,例如优选为 500 ~ 3000μm 的范围。 另外,无机纤维片材的每单位面积的重量优选为 30 ~ 1000mg/cm2。
     温度抑制层 16a 可以通过在电池嵌合部 14 的电池嵌合侧表面及盖部 15 的对置侧 表面粘接无机纤维片材来形成。 另外,也可以取代粘接,而在电池嵌合部 14 的电池嵌合 侧表面及盖部 15 的对置侧表面预先设置用于固定无机纤维片材的卡合部,通过该卡合部 固定无机纤维片材。
     接着,对第 2 实施方式的另一手机进行说明。 本实施方式的手机除了温度抑制 层的构成不同以外,其它构成与第 1 实施方式的手机 1 相同。 为了避免重复的说明,只 对温度抑制层的构成进行详细说明,其以外的部分的说明予以省略。
     图 7 是示意表示第 2 实施方式的手机的另一电池收纳部的要部构成的纵向剖视 图。 在本实施方式的手机的电池收纳部 12 上,取代第 1 实施方式的手机 1 的形成于电池 收纳部 12 上的温度抑制层 16 而形成以下说明的温度抑制层 16b。 优选温度抑制层 16b 具 有与温度抑制层 16 及温度抑制层 16a 同样的厚度及热传导率。
     温度抑制层 16b 通过在电池嵌合部 14 的电池嵌合侧表面及盖部 15 的对置侧表面 层叠多孔质树脂片材而形成。
     作为多孔质树脂片材的具体例子,可列举出以往所知的聚氨酸泡沫塑料、聚苯 乙烯泡沫塑料等泡沫片材,真空隔热材料以及膨胀隔热材料等。
     所谓真空隔热材料,是在用层叠膜覆盖多孔质结构的芯材后,通过使内部减压 而进行密封的隔热材料。 作为芯材,可使用聚氨酸泡沫塑料、玻璃棉及二氧化硅粉末 等。
     所谓膨胀隔热材料,是含有如果暴露于高温下就瞬时膨胀而形成多孔体的材料 的树脂制隔热材料。 作为膨胀隔热材料的具体例子,例如可列举出 Fiblock( 商品名,积
     水化学工业株式会社制 ) 等。
     多孔质树脂片材的热传导率优选为 0.1W/m · K 以下,更优选为 0.05W/m · K 以下。 在多孔质树脂片材的热传导率过高的情况下,有隔热性并不充分的倾向。
     多孔质树脂片材的厚度没有特别的限定。具体地说,例如优选为 500 ~ 3000μm 的范围。 另外,多孔质树脂片材的每单位面积的重量优选为 10 ~ 500mg/cm2。
     温度抑制层 16b 可以通过在电池收纳部 12 的电池嵌合侧表面及盖部 15 的对置侧 表面粘接多孔质树脂片材而形成。 另外,也可以取代粘接,而在电池收纳部 12 的电池嵌 合侧表面及盖部 15 的对置侧表面预先设置用于固定多孔质树脂片材的卡合部,通过该卡 合部固定多孔质树脂片材。
     此外,在本实施方式中,在电池嵌合部 14 的电池嵌合侧表面及盖部 15 的对置侧 表面双方设有温度抑制层 16a 或温度抑制层 16b 及阻挡层 17,但也可以只在任一方设置温 度抑制层 16a 或温度抑制层 16b 及阻挡层 17。
     [ 第 3 实施方式 ]
     接着,对第 3 实施方式的手机进行说明。 第 3 实施方式的手机除了温度抑制层 的构成不同以外,其它构成与第 1 实施方式的手机 1 相同。 为了避免重复的说明,只对 温度抑制层的构成进行详细说明,其以外的部分的说明予以省略。 图 8 是示意表示第 3 实施方式的手机的电池收纳部的要部构成的纵向剖视图。 在 第 3 实施方式的手机的电池收纳部上,取代第 1 实施方式的手机 1 的形成于电池收纳部 12 上的温度抑制层 16 而如以下说明那样形成温度抑制层 16 和温度抑制层 16a。
     在本实施方式中,在电池嵌合部 14 的电池嵌合侧表面及盖部 15 的对置侧表面双 方设有温度抑制层 16,在温度抑制层 16 的表面设置温度抑制层 16a,在温度抑制层 16a 的 表面设置阻挡层 17。 温度抑制层 16 是由含有吸热性无机化合物粒子的吸热层,温度抑制 层 16a 是由无机纤维片材构成的隔热层。 通过这样的构成,隔热效果进一步提高,可进 一步抑制手机表面的温度上升。
     在第 1 实施方式~第 3 实施方式中,对具有具备电池嵌合部和盖部的电池收纳部 的手机进行了说明,但本发明并不限定于此。 例如,也能够将本发明的构成应用于相对 于手机的筐体以能够拆装的方式设置有电池收纳部的手机、二次电池内藏式的手机等。
     对本发明的便携式电子设备以第 1 ~第 3 实施方式的手机为例进行了详细说 明,但本发明当然也能够应用于手机以外的便携式电子设备。 具体地说,例如可应用于 PDA、游戏机、数码相机 (DSC)、移动式音响设备、以组合多个二次电池的电池组为电 源的笔记本型个人电脑、移动式摄像机等便携式电子设备。 另外,本发明的技术特征还 能够应用于作为电动汽车等的电源使用的大型二次电池的外包装材。
     尽管基于目前优选的实施方式就本发明进行了说明,但不可限定性地解释这样 的公开。 毫无疑问,各种改变和改进对本发明所属技术领域的技术人员来说通过阅读上 述的公开内容将是显而易见的。 因此,附加的权利要求书理应解释为不会脱离本发明的 实质精神和范围而包含所有改变和改进。
     本发明的便携式电子设备具有的优点是 :即使二次电池万一发热,从而内容物 熔化,也能抑制表面温度的急剧上升,并且可抑制熔液向便携式电子设备外部流出,能 够在与以往的便携式电子设备相同的用途中使用。
     另外,本发明的便携式电子设备中的具备温度抑制层及阻挡层的覆盖层还可在 外包装材中使用,以提高作为电动汽车等的驱动源而使用的大型二次电池的安全性。

便携式电子设备.pdf_第1页
第1页 / 共17页
便携式电子设备.pdf_第2页
第2页 / 共17页
便携式电子设备.pdf_第3页
第3页 / 共17页
点击查看更多>>
资源描述

《便携式电子设备.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《便携式电子设备.pdf(17页珍藏版)》请在专利查询网上搜索。

1、10申请公布号CN102017226A43申请公布日20110413CN102017226ACN102017226A21申请号200980114177122申请日20090918200824215020080922JPH01M2/1020060171申请人松下电器产业株式会社地址日本大阪府72发明人武泽秀治横山智彦岩本和也山本泰右74专利代理机构永新专利商标代理有限公司72002代理人陈建全54发明名称便携式电子设备57摘要本发明提供一种安全性高的便携式电子设备,其以二次电池作为电源,具备筐体、被收纳于所述筐体内的电子设备主体、被收纳于所述筐体内的电池收纳部,即使在因给与极大的冲击而使其内容物。

2、熔化的情况下,也能抑制熔液的流出。在该便携式电子设备中,所述电池收纳部是具有用于嵌合所述二次电池的电池嵌合部的成形体,在所述电池嵌合部的表面设有具备温度抑制层和阻挡层的覆盖层。30优先权数据85PCT申请进入国家阶段日2010102186PCT申请的申请数据PCT/JP2009/0047542009091887PCT申请的公布数据WO2010/032486JA2010032551INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书11页附图4页CN102017238A1/1页21一种便携式电子设备,其以二次电池作为电源,其中,所述便携式电子设备具备筐体;电子设备主体,。

3、其被收纳于所述筐体内;电池收纳部,其是被收纳于所述筐体内、且具有用于嵌合具有规定外形的所述二次电池的电池嵌合部的成形体;覆盖层,其设于所述电池收纳部的嵌合二次电池一侧的表面上;所述覆盖层具备用于抑制所述便携式电子设备的表面温度上升的温度抑制层、和用于抑制内容物从过热状态的所述二次电池流出的阻挡层。2根据权利要求1所述的便携式电子设备,其中,所述覆盖层包含设于所述电池收纳部的嵌合所述二次电池一侧的所述表面上的所述温度抑制层、和设于所述温度抑制层的表面上的所述阻挡层。3根据权利要求1或2所述的便携式电子设备,其中,所述二次电池是含有选自硅系活性物质及锡系活性物质之中的至少1种作为负极活性物质的锂离。

4、子二次电池。4根据权利要求3所述的便携式电子设备,其中,所述阻挡层由对含有硅的碱金属盐熔液具有耐受性的金属材料构成。5根据权利要求4所述的便携式电子设备,其中,所述金属材料在厚度为50M的金属箔的状态下,具有与原硅酸锂的液温为1450的熔液接触而不会熔化的耐受性。6根据权利要求5所述的便携式电子设备,其中,所述金属材料含有选自FE、V、NB、MO、TA、W、TIN及不锈钢之中的至少1种的金属或金属氮化物。7根据权利要求16中的任一项所述的便携式电子设备,其中,所述温度抑制层的厚度为5003000M,热传导率为02W/MK以下。8根据权利要求7所述的便携式电子设备,其中,所述温度抑制层由热传导率。

5、为01W/MK以下的无机纤维片材构成。9根据权利要求8所述的便携式电子设备,其中,所述无机纤维片材是含有选自玻璃棉及石棉中的至少1种无机纤维的片材。10根据权利要求7所述的便携式电子设备,其中,所述温度抑制层包含热传导率为01W/MK以下的多孔质树脂片材。11根据权利要求7所述的便携式电子设备,其中,所述温度抑制层是含有3095质量的在80以上的温度下具有吸热峰值的吸热性无机化合物粒子、及570质量的粘结剂的层。12根据权利要求11所述的便携式电子设备,其中,所述吸热性无机化合物粒子含有选自无机水合物、金属氢氧化物及碳酸盐之中的至少1种化合物的粒子。13根据权利要求11所述的便携式电子设备,其。

6、中,所述吸热性无机化合物粒子含有选自硫酸钙二水合物、碳酸氢钠、氢氧化铝、氢氧化镁及碳酸钙之中的至少1种化合物的粒子。14根据权利要求113中的任一项所述的便携式电子设备,其中,所述二次电池为组合多个单电池而成的电池组的形态。权利要求书CN102017226ACN102017238A1/11页3便携式电子设备技术领域0001本发明涉及便携式电子设备。更详细地说,本发明涉及对收纳电源即二次电池的筐体结构的改进。背景技术0002便携式电话、便携式信息终端、笔记本型个人电脑、摄像机、便携式游戏机等便携式电子设备越是高功能化,安装在基板上的发热部件的数量越是增加。在便携式电子设备的使用时,有时因发热部件。

7、的放热而使筐体表面局部达到高温。0003专利文献1公开了通过在收纳于便携式电子设备筐体内部的发热部件的周围配置散热性优良的热传导部件,从而有利地散发来自发热部件的热的结构。作为热传导部件,可列举出铝合金、镁合金、不锈钢、普通钢等金属材料。0004专利文献2公开了采用在芳香族聚碳酸酯中添加有磷系阻燃剂的阻燃性树脂组合物作为电子设备的筐体或部件的材料。0005专利文献3公开了含有氢氧化铝、氢氧化镁等吸热材料的树脂组合物。氢氧化铝及氢氧化镁产生吸热反应,使燃烧热降低。该吸热反应是释放水的反应。该吸热反应可发挥阻燃效果。0006专利文献4公开了一种电池组,其包含外装壳体、收纳在外装壳体内部的电池、形成。

8、于外装壳体内表面与电池之间的隔热层。另外,专利文献4还公开了这样的隔热层可防止因环境温度下降而造成的电池性能的下降。0007专利文献1国际公开第2008/062879号小册子0008专利文献2日本专利第3682148号说明书0009专利文献3日本专利第3408676号说明书0010专利文献4日本特开平5234573号公报发明内容0011现在,即使在作为便携式电子设备的电源广泛应用的二次电池中,也是具备含有钴酸锂的正极和含有石墨的负极的锂离子二次电池为主流。在对这样的锂离子二次电池给与极大的冲击时,估计从电池喷出气体或火焰。0012另一方面,为了谋求锂离子二次电池的进一步高容量化及高能量密度化,。

9、作为负极活性物质,正在尝试采用硅系活性物质或锡系活性物质。特别地,硅系活性物质与石墨相比具有非常大的容量。在对采用硅系活性物质的锂离子二次电池给与极大的冲击时,估计因原硅酸锂之类的碱金属盐熔化而产生的高温熔液将流到电池的外部。0013本发明的目的在于提供一种安全性及可靠性高的便携式电子设备,其是以容量及能量密度高的二次电池作为电源的便携式电子设备。0014本发明涉及一种便携式电子设备,其以二次电池作为电源,该便携式电子设备具备筐体、电子设备主体、电池收纳部和覆盖层。说明书CN102017226ACN102017238A2/11页40015电子设备主体被收纳在筐体内。电池收纳部是一种被收纳在筐体。

10、内,且具有用于嵌合具有规定外形的二次电池的电池嵌合部的成形体。0016覆盖层被设在电池收纳部的嵌合二次电池一侧的表面上,具备用于抑制便携式电子设备的表面温度上升的温度抑制层、和用于抑制内容物从过热状态的二次电池中流出的阻挡层BLOCKLAYER。0017根据本发明的便携式电子设备,即使在因对二次电池给与极大的冲击,从而其内容物熔化的情况下,也能防止高温熔液向便携式电子设备的外部流出,同时还能抑制便携式电子设备的表面温度的上升。0018本发明新颖的特征记载在权利要求书中,而本发明涉及结构和内容两者,通过连同本申请的其它目的和特征、且对照附图的以下的详细说明,将可以更清楚地理解本发明。附图说明00。

11、19图1是示意表示第1实施方式的便携式电子设备即手机的外观的俯视图。0020图2是图1所示的手机的IIII线的剖视图。0021图3是示意表示收纳二次电池的电池收纳部的断面形状的纵向剖视图。0022图4是示意表示电子设备主体的立体图。0023图5是示意表示电池收纳部的立体图。0024图6是示意表示第2实施方式的手机的电池收纳部的要部构成的纵向剖视图。0025图7是示意表示第2实施方式的手机的另一电池收纳部的要部构成的纵向剖视图。0026图8是示意表示第3实施方式的手机的电池收纳部的要部构成的纵向剖视图。具体实施方式0027第1实施方式0028图1是示意表示本发明的第1实施方式的便携式电子设备即手。

12、机1的外观的俯视图。图2是图1所示的手机1的IIII线的剖视图。图3是示意表示收纳二次电池13的电池收纳部12的断面形状的纵向剖视图。图4是电子设备主体11及电池收纳部12的立体图。图5是表示收纳二次电池13时的情况的电池收纳部12的立体图。0029首先,对手机1的构成进行说明。0030手机1如图1及图2所示,具备筐体10、被收纳于筐体10内的电子设备主体11、电池收纳部12、被收纳于电池收纳部12内的二次电池13。电子设备主体11具备扬声器18、送话器19、图像显示部20、输入操作部21、电路部22和电路基板23。0031扬声器18、送话器19、图像显示部20、输入操作部21及电路部22被安。

13、装在形成有规定的电路的电路基板23上。电池收纳部12具备正极端子及负极端子,被分别安装在电路基板上的电路的规定位置上。0032如图2所示,扬声器18被配设为与设在筐体10的规定位置上的受话孔118相对置。另外,送话器19被配设为与设在筐体10的规定位置上的送话孔119相对置。图像显示部20为了能够识别来自外部的显示,被配设并嵌合在设于筐体10上的显示孔120说明书CN102017226ACN102017238A3/11页5内。0033输入操作部21以操作者能够输入信息的方式被嵌合并配设在输入部121内,输入部121由设在筐体10上的组合有多个输入按钮的文字盘构成。此外,也可以在电路基板23的表。

14、面根据需要进一步安装插件及小型照相机装置。0034扬声器18报知信息接收通知声音,并输出受话声音。从送话器19输入通话声音。图像显示部20显示图像、文字、图形或动画。图像显示部20可使用液晶监视器等。输入操作部21接受采用输入部121而输入的操作。在图像显示部20是触摸面板的情况下,图像显示部20兼作输入操作部21。0035电路部22具备电路控制部22A及存储部22B。电路控制部22A根据操作者从输入操作部21输入的输入信息执行各种动作控制。存储部22B存储操作者输入的输入信息等。作为电路控制部22A,使用多个IC芯片或中央处理器CPU。作为存储部22B,可采用RAM或ROM等存储器。0036。

15、电子设备主体11由从二次电池13供给的电力来驱动。0037操作者通过来自输入操作部21的输入操作对电路控制部22A发送命令信号。然后,通过发送的命令信号进行规定的动作。另外,根据需要将输入信息存储在存储部22B。0038另外,操作者朝送话器19说话。说话的声音通过电路部22内的电路被变换成无线信号,作为无线信号向另一接收机发送。另外,从另一接收机发过来的无线信号被天线电路接收。接收的无线信号被电路部22内的电路变换成声音信号,作为声音信号从扬声器18输出。0039接着,对构成手机1的筐体10进行说明。筐体10在其内部收纳有电子设备主体11及电池收纳部12。筐体10例如可由金属材料或树脂材料制作。

16、。0040接着,对构成手机1的电池收纳部12进行详细说明。0041电池收纳部12如图2所示,具备用于嵌合二次电池13的电池嵌合部14、和覆盖与电池嵌合部14嵌合的二次电池13的盖部15。0042电池嵌合部14是具有与二次电池13的形状相对应的内部空间的凹部状的部件。为了能够进行电池的更换,凹部的开口被设置成面朝筐体10的外方。电池嵌合部14设有与被嵌合的二次电池13的正极端子未图示抵接的正极端子部未图示及与二次电池13的负极端子未图示抵接的负极端子部未图示。0043盖部15是以能够拆装的方式于筐体10的电池嵌合部14设置的部件。盖部15以将嵌合在凹部中的二次电池13覆盖,并堵塞凹部开口的方式进。

17、行安装。通过使二次电池13嵌合在凹部,可支承二次电池13。0044作为收纳在电池收纳部12中的二次电池13,可以优选使用以往便携式电子设备所用的、具有高容量及高能量密度、可小型化的锂离子二次电池。0045即使在锂离子二次电池中,也优选作为负极活性物质含有硅系活性物质或锡系活性物质的锂离子二次电池,特别优选作为正极活性物质含有含锂复合金属氧化物,作为负极活性物质含有硅系活性物质或锡系活性物质的锂离子二次电池。硅系活性物质及锡系活性物质能够实现锂离子二次电池的进一步的高容量化及高能量密度化。0046作为硅系活性物质,只要是含有硅的活性物质就不特别限定,但优选硅、硅氧说明书CN102017226AC。

18、N102017238A4/11页6化物、硅合金等。作为锡系活性物质,只要是含有锡的活性物质就不特别限定,但优选锡、锡氧化物、锡合金等。其中,优选硅系活性物质。0047此外,二次电池13可以是单电池,也可以是以串联或并联的方式将多个单电池组合而成的电池组的形态。0048电池嵌合部14及盖部15优选用树脂材料或金属材料制作。树脂材料优选采用在聚碳酸酯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等基体树脂中添加有阻燃剂的阻燃性树脂组合物。作为阻燃性树脂组合物,优选按UL94标准的燃烧试验具有V0以上的阻燃性的材料。金属材料没有特别限制,但优选采用不锈钢、镁合金、铝合金等。0049而且如图2及图3所示,在电池嵌合部。

19、14的与二次电池13对置的一侧的表面以下也称为“电池嵌合侧表面”及盖部15的与二次电池13对置的一侧的表面以下也称为“对置侧表面”,设置有用于抑制便携式电子设备1的表面温度上升的温度抑制层16,在温度抑制层16的表面上设有用于抑制内容物从过热状态的二次电池13中流出的阻挡层17。这样一来,在电池收纳部12的收纳二次电池13的一侧的表面上依次形成有温度抑制层16及阻挡层17。0050根据这样的构成,收纳在电池收纳部12中的二次电池13的周围被阻挡层17覆盖,阻挡层17的周围被温度抑制层16覆盖。这样,通过在温度抑制层16的内侧形成阻挡层17,温度抑制层16不会与从接受大的冲击而达到过热状态的二次。

20、电池13流出的碱金属盐的高温熔液直接接触。因此,能够抑制与碱金属盐熔液接触造成的温度抑制层16的功能丧失。0051其结果是,能够确实防止从二次电池13漏出的碱金属盐熔液向手机1的外部流出。另外,还能够抑制从二次电池13发生的热局部地传给筐体10的表面。由此,可抑制筐体10的表面局部达到高温。而且可抑制因热而产生的筐体10的损伤。0052因此,为了充分发挥温度抑制层16的效果,优选在温度抑制层16的内侧形成阻挡层17。0053温度抑制层16的厚度优选为5003000M,更优选为8001500M。在温度抑制层16的厚度过薄的情况下,温度抑制层16的隔热性并不充分。由此,有手机1的表面局部达到高温,。

21、或电池嵌合部14或盖部15发生变形的可能性。另外,在温度抑制层16的厚度过厚的情况下,电池收纳部12的厚度过厚,使手机1小型化的设计自由度降低。0054温度抑制层16的热传导率优选为02W/MK以下,更优选为005W/MK以下。在温度抑制层16的热传导率过大的情况下,温度抑制层16的隔热性并不充分,在二次电池13发热时,有筐体10的表面局部达到高温的可能性。由此,有电池嵌合部14或盖部15发生变形的可能性。0055这样的温度抑制层16可以采用以下的方法形成。0056作为温度抑制层16,例如,可通过将含有具有隔热性的无机化合物粒子和粘结剂的温度抑制层形成用组合物涂布在要形成温度抑制层16的表面上。

22、,从而形成涂膜来得到。0057作为具有隔热性的无机化合物粒子,可列举出引起吸热反应的无机化合物粒子以下称为“吸热性无机化合物粒子”。作为吸热性无机化合物粒子,优选在80以说明书CN102017226ACN102017238A5/11页7上的温度下具有吸热峰值的无机化合物粒子。根据含有这样的吸热性无机化合物粒子的隔热层,在二次电池发热时,吸热性无机化合物粒子通过吸热反应吸收热。其结果是,在二次电池发热时,能够抑制筐体10的表面局部达到高温。0058作为吸热性无机化合物粒子,可列举出在80以上的温度下具有吸热量大的峰值的、且优选在80以上的温度下具有吸热峰值的无机水合物、金属氢氧化物及碳酸盐等。作。

23、为具体的例子,例如可列举出硫酸钙二水合物CASO42H2O、碳酸氢钠NAHCO3、氢氧化铝ALOH3、氢氧化镁MGOH2、碳酸钙CACO3等。它们可以单独使用,也可以2种以上组合使用。其中,从吸热性特别优良的角度考虑,优选硫酸钙二水合物CASO42H2O。0059硫酸钙二分之一水合物CASO405H2O,熟石膏通过与水混炼而显示出粘结性,通过涂布后干燥成为硫酸钙二水合物而固化。硫酸钙二分之一水合物无论是从能够作为吸热性无机化合物粒子使用,还是从能够作为后述的粘结剂使用的角度考虑是特别优选的。0060关于产生上述吸热性无机化合物粒子的吸热反应的温度,硫酸钙二水合物为80150、碳酸氢钠为1002。

24、30、氢氧化铝为230350、氢氧化镁为350450、碳酸钙为690850。因此,通过使它们适宜组合,还能连续地使吸热反应持续。0061吸热性无机化合物粒子的粒径没有特别的限制,但优选为5003000M。只要吸热性无机化合物粒子的粒径在所述范围内,就可在温度抑制层16中提高吸热性无机化合物粒子的由粘结剂产生的粘结性。其结果是,可抑制温度抑制层16的局部剥落、温度抑制层16中的裂纹的发生等,从而可长期发挥温度抑制层16的效果。0062作为粘结剂,只要是能够充分粘结吸热性无机化合物粒子的树脂材料或无机材料,就能无特别限定地使用。作为其具体例子,例如可列举出聚偏氯乙烯PVDC、聚偏氟乙烯PVDF、四。

25、氟乙烯PTFE等。另外,作为无机化合物,硫酸钙二分之一水合物通过使与水的混合物固化而成为硫酸钙二水合物,且兼备粘结剂的作用和吸热性无机化合物粒子的作用,从这样的角度考虑是特别优选的。0063在并用吸热性无机化合物粒子和粘结剂的情况下,通过吸热性无机化合物粒子吸热,能够抑制粘结剂的熔化。因此,即使二次电池13因受到极大的冲击等而发热,也能够防止二次电池13向手机1的外部露出。0064与此相对照,在不含吸热性无机化合物粒子时,虽可利用粘结剂的熔融潜热等进行吸热,但这样就不能抑制粘结剂的熔化。其结果是,在因粘结剂熔化而出现流动性的同时,还发生粘结剂的体积收缩,发热的二次电池13向手机1的外部露出。0。

26、065作为吸热性无机化合物粒子的含有比例,在温度抑制层16中为3095质量,进而优选为5090质量。在吸热性无机化合物粒子的含有比例过低的情况下,有温度抑制层16的隔热性不足的倾向,在过高的情况下,有温度抑制层16容易剥落、或强度降低的倾向。0066另外,粘结剂的含有比例在温度抑制层16中优选为570质量,更优选为550质量。0067温度抑制层形成用组合物可通过将具有隔热性的无机化合物粒子及粘结剂溶解说明书CN102017226ACN102017238A6/11页8或分散在有机溶剂或水中来调配。而且温度抑制层16可通过将这样调配的温度抑制层形成用组合物涂布在电池嵌合部14的电池嵌合侧表面及盖部。

27、15的对置侧表面上,从而形成涂膜来得到。0068关于温度抑制层形成用组合物的涂布,可利用浸渍涂布法、辊涂布法、喷涂法、刮刀涂布法等以往公知的涂布方法,没有特别限定。而且涂布后,通过干燥除去溶剂等,由此形成成为温度抑制层16的涂膜。0069阻挡层17由对碱金属盐熔液具有耐受性的金属材料构成。优选该金属材料即使在碱金属盐熔液中对原硅酸锂的液温为1450的熔液也具有耐受性。这里的所谓耐受性,是由金属材料构成的厚度为50M的金属箔不会因与原硅酸锂的液温为1450的熔液接触而熔化。更优选的是,这里的所谓耐受性,是由金属材料构成的厚度为50M的金属箔不会因与原硅酸锂的液温为1450的熔液接触而熔化,而且也。

28、不会开孔。0070作为这样的金属材料的具体例子,是选自铁、钒、铌、钼、钽、钨、氮化钛及不锈钢之中的至少1种金属或金属氮化物。0071构成阻挡层17的金属材料按以下的试验方法进行选定。0072将5G的原硅酸锂LI4SIO4,CERAC公司生产装入铂金坩埚中,在大气气氛中,用电炉加热至1450,将原硅酸锂熔化。在得到的熔液中投入下表1所示材料的片剂,加热1分钟。然后,将熔液和片剂的混合物流到不锈钢制桶内,然后进行冷却、固化。小心地将得到的固形物割开,取出片剂,测定片剂的直径、厚度及重量,调查熔化程度。结果见表1。0073表10074说明书CN102017226ACN102017238A7/11页9。

29、0075在固形物中没有发现TIO2的片剂,可以认为完全熔化,TIC的片剂在投入到设定在1450的电炉中的同时破碎,不能维持其形状。SIO2的片剂的直径、厚度及重量明显减小,可知与原硅酸锂发生了反应。0076由TIO2、TIC及SIO2以外的材料构成的片剂的直径及厚度比试验前增大。可以认为此变化是因片剂内的空气膨胀而造成的。同时,试验后重量没有显著减轻,因此作为对碱金属盐熔液的耐受性高的材料,一次选定FE、TI、ZR、V、NB、MO、ZRO2、MGO、TA、W及TIN。0077从一次选定的材料中,采用可加工成金属箔的FE、TI、ZR、V、NB、MO、TA、W及TIN的金属箔厚度为50M,实施以下。

30、的试验。而且,对于不锈钢金属箔厚度为50M也实施相同的试验。0078焊接金属箔,制作一边为20MM的立方体状的容器以下称为“杯”。在铂金坩埚中装入7G的原硅酸锂,在大气气氛中用电炉加热至1450,使原硅酸锂熔化。将得到的熔液在大气气氛中投入到杯中。冷却后,观察杯的外观,调查孔的发生的有无及是否有熔融物流出的部位。结果见表2。0079表20080材料孔的有无熔融物的流出说明书CN102017226ACN102017238A8/11页10FE无无TI底部熔化有ZR底部熔化有V无无NB无无MO无无TA无无W无无TIN无无不锈钢无无0081观察到由TI构成的杯及由ZR构成杯底部熔化而开了大的孔,原硅酸。

31、锂熔液从该孔流出。其它的杯没有观察到孔及熔融物的流出。0082从以上的结果可知除了TI及ZR以外,FE、V、NB、MO、TA、W、TIN及不锈钢是对碱金属盐熔液具有高耐受性的金属材料。0083阻挡层17的厚度没有特别的限定,但优选为20M以上,更优选为30100M。如果阻挡层17的厚度过小,则有因与碱金属盐熔液接触而在阻挡层17开孔的可能性。另外,如果阻挡层17的厚度过大,则有为手机1的小型化而进行的设计的自由度降低的可能性。0084阻挡层17可通过将由对碱金属盐熔液具有耐受性的金属材料构成的成形物敷设在温度抑制层16的表面上来形成。另外,不只是敷设,通过将所述成形物粘接在温度抑制层16的表面。

32、上也能形成阻挡层17。另外,也可以取代粘接,而在电池嵌合部14的电池嵌合侧表面预先设置用于固定所述成形物的卡合部,通过该卡合部固定所述成形物。这样的卡合部能以从温度抑制层16表面突出的方式进行设置。0085作为所述成形物,可列举出由对碱金属盐熔液具有耐受性的金属材料构成的箔、板、以及对相对于碱金属盐熔液具有耐受性的金属材料实施深冲加工或焊接加工而成的成形物。0086此外,在本实施方式中,在电池嵌合部14的电池嵌合侧表面及盖部15的对置侧表面双方设有温度抑制层16及阻挡层17,但也可以只在任一方设置温度抑制层16及阻挡层17。0087第2实施方式0088接着,对第2实施方式的手机进行说明。第2实。

33、施方式的手机除了温度抑制层说明书CN102017226ACN102017238A9/11页11的构成不同以外,其它构成与第1实施方式的手机1相同。为了避免重复的说明,只对温度抑制层的构成进行详细说明,其以外的部分的说明在此省略。0089图6是示意表示第2实施方式的手机的电池收纳部的要部构成的纵向剖视图。在第2实施方式的手机的电池收纳部上,取代第1实施方式的手机1的形成于电池收纳部12上的温度抑制层16而形成以下说明的温度抑制层16A。0090温度抑制层16A的厚度与温度抑制层16同样,优选为5003000M,更优选为8001500M。温度抑制层16A的热传导率优选为02W/MK以下,更优选为0。

34、05W/MK以下。0091温度抑制层16A可通过在电池嵌合部14的电池嵌合侧表面及盖部15的对置侧表面上层叠无机纤维片材来形成。0092作为无机纤维片材,可以采用以往所知的无机纤维的织布、无纺布、抄浆物等构成的隔热性的纤维片材,没有特别的限定。作为这样的无机纤维片材的具体例子,例如可列举出由玻璃棉及石棉等构成的无机纤维片材。这样的无机纤维片材可以单独使用,也可以2种以上组合使用。0093无机纤维片材的热传导率优选为01W/MK以下,更优选为005W/MK以下。在无机纤维片材的热传导率过高的情况下,有隔热性并不充分的倾向。例如,玻璃棉的热传导率为0045W/MK左右。0094无机纤维片材的厚度没。

35、有特别的限定。具体地说,例如优选为5003000M的范围。另外,无机纤维片材的每单位面积的重量优选为301000MG/CM2。0095温度抑制层16A可以通过在电池嵌合部14的电池嵌合侧表面及盖部15的对置侧表面粘接无机纤维片材来形成。另外,也可以取代粘接,而在电池嵌合部14的电池嵌合侧表面及盖部15的对置侧表面预先设置用于固定无机纤维片材的卡合部,通过该卡合部固定无机纤维片材。0096接着,对第2实施方式的另一手机进行说明。本实施方式的手机除了温度抑制层的构成不同以外,其它构成与第1实施方式的手机1相同。为了避免重复的说明,只对温度抑制层的构成进行详细说明,其以外的部分的说明予以省略。009。

36、7图7是示意表示第2实施方式的手机的另一电池收纳部的要部构成的纵向剖视图。在本实施方式的手机的电池收纳部12上,取代第1实施方式的手机1的形成于电池收纳部12上的温度抑制层16而形成以下说明的温度抑制层16B。优选温度抑制层16B具有与温度抑制层16及温度抑制层16A同样的厚度及热传导率。0098温度抑制层16B通过在电池嵌合部14的电池嵌合侧表面及盖部15的对置侧表面层叠多孔质树脂片材而形成。0099作为多孔质树脂片材的具体例子,可列举出以往所知的聚氨酸泡沫塑料、聚苯乙烯泡沫塑料等泡沫片材,真空隔热材料以及膨胀隔热材料等。0100所谓真空隔热材料,是在用层叠膜覆盖多孔质结构的芯材后,通过使内。

37、部减压而进行密封的隔热材料。作为芯材,可使用聚氨酸泡沫塑料、玻璃棉及二氧化硅粉末等。0101所谓膨胀隔热材料,是含有如果暴露于高温下就瞬时膨胀而形成多孔体的材料的树脂制隔热材料。作为膨胀隔热材料的具体例子,例如可列举出FIBLOCK商品名,积说明书CN102017226ACN102017238A10/11页12水化学工业株式会社制等。0102多孔质树脂片材的热传导率优选为01W/MK以下,更优选为005W/MK以下。在多孔质树脂片材的热传导率过高的情况下,有隔热性并不充分的倾向。0103多孔质树脂片材的厚度没有特别的限定。具体地说,例如优选为5003000M的范围。另外,多孔质树脂片材的每单位。

38、面积的重量优选为10500MG/CM2。0104温度抑制层16B可以通过在电池收纳部12的电池嵌合侧表面及盖部15的对置侧表面粘接多孔质树脂片材而形成。另外,也可以取代粘接,而在电池收纳部12的电池嵌合侧表面及盖部15的对置侧表面预先设置用于固定多孔质树脂片材的卡合部,通过该卡合部固定多孔质树脂片材。0105此外,在本实施方式中,在电池嵌合部14的电池嵌合侧表面及盖部15的对置侧表面双方设有温度抑制层16A或温度抑制层16B及阻挡层17,但也可以只在任一方设置温度抑制层16A或温度抑制层16B及阻挡层17。0106第3实施方式0107接着,对第3实施方式的手机进行说明。第3实施方式的手机除了温。

39、度抑制层的构成不同以外,其它构成与第1实施方式的手机1相同。为了避免重复的说明,只对温度抑制层的构成进行详细说明,其以外的部分的说明予以省略。0108图8是示意表示第3实施方式的手机的电池收纳部的要部构成的纵向剖视图。在第3实施方式的手机的电池收纳部上,取代第1实施方式的手机1的形成于电池收纳部12上的温度抑制层16而如以下说明那样形成温度抑制层16和温度抑制层16A。0109在本实施方式中,在电池嵌合部14的电池嵌合侧表面及盖部15的对置侧表面双方设有温度抑制层16,在温度抑制层16的表面设置温度抑制层16A,在温度抑制层16A的表面设置阻挡层17。温度抑制层16是由含有吸热性无机化合物粒子。

40、的吸热层,温度抑制层16A是由无机纤维片材构成的隔热层。通过这样的构成,隔热效果进一步提高,可进一步抑制手机表面的温度上升。0110在第1实施方式第3实施方式中,对具有具备电池嵌合部和盖部的电池收纳部的手机进行了说明,但本发明并不限定于此。例如,也能够将本发明的构成应用于相对于手机的筐体以能够拆装的方式设置有电池收纳部的手机、二次电池内藏式的手机等。0111对本发明的便携式电子设备以第1第3实施方式的手机为例进行了详细说明,但本发明当然也能够应用于手机以外的便携式电子设备。具体地说,例如可应用于PDA、游戏机、数码相机DSC、移动式音响设备、以组合多个二次电池的电池组为电源的笔记本型个人电脑、。

41、移动式摄像机等便携式电子设备。另外,本发明的技术特征还能够应用于作为电动汽车等的电源使用的大型二次电池的外包装材。0112尽管基于目前优选的实施方式就本发明进行了说明,但不可限定性地解释这样的公开。毫无疑问,各种改变和改进对本发明所属技术领域的技术人员来说通过阅读上述的公开内容将是显而易见的。因此,附加的权利要求书理应解释为不会脱离本发明的实质精神和范围而包含所有改变和改进。0113本发明的便携式电子设备具有的优点是即使二次电池万一发热,从而内容物熔化,也能抑制表面温度的急剧上升,并且可抑制熔液向便携式电子设备外部流出,能够在与以往的便携式电子设备相同的用途中使用。说明书CN102017226ACN102017238A11/11页130114另外,本发明的便携式电子设备中的具备温度抑制层及阻挡层的覆盖层还可在外包装材中使用,以提高作为电动汽车等的驱动源而使用的大型二次电池的安全性。说明书CN102017226ACN102017238A1/4页14图1图2说明书附图CN102017226ACN102017238A2/4页15图3图4说明书附图CN102017226ACN102017238A3/4页16图5图6说明书附图CN102017226ACN102017238A4/4页17图7图8说明书附图CN102017226A。

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索

当前位置:首页 > 电学 > 基本电气元件


copyright@ 2017-2020 zhuanlichaxun.net网站版权所有
经营许可证编号:粤ICP备2021068784号-1