CN101952992A - 电池收纳托盘及使用其的集合电池收纳托盘 - Google Patents
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Abstract
以如下方式构成电池收纳托盘,该电池收纳托盘具有具备高度超过电池高度的外周框和底面部的收纳部件、以及在收纳部件内将电池单个地分离的间隔壁部件,间隔壁部件的高度超过电池高度的50%,小于收纳部件的外周框的高度。
Description
技术领域
本发明涉及一种电池收纳托盘和使用其的集合电池收纳托盘,该电池收纳托盘在多个电池的制造工序中,即使由于制造设备的故障等要原而在电池中产生发热等异常时也不对其他电池产生影响,可以安全地收纳多个电池。
背景技术
近年来,根据节省资源和节能的观点,对可以反复使用的镍氢、镍镉和锂离子等二次电池的需求在提高。其中锂离子二次电池由于具有重量轻,而电动势高、能量密度高的特征,而作为便携电话和数码相机、摄像机、笔记本电脑等各种便携电子设备和移动体通信设备的驱动用电源的需求在扩大。
一般,在二次电池的制造工序中,以电池的形态制作后,为了得到电池的特性,在经过各种处理工序后,进行商品化。此时,作为处理工序,进行初期充放电工序、陈化(ageing)工序和出品充放电等。由此,检查电池的轻微的内部短路和构成电池的零件的功能等,供给高性能且可靠性高的二次电池。而且,考虑到生产性等,将多个电池收纳于托盘中而进行这些处理工序。
然而,在上述处理工序中,电池中发生内部短路的情况下,由于充放电试验机的异常等,有电池被外加异常电压的情况。在这种情况下,这些电池发生异常发热或因电池的内压急剧上升引起放出气体等现象。此时,设置于电池内的安全机构来不及动作,会有偶尔诱发破裂或起火的情况。
因此,公开有以下例子,即,在充放电工序中,将收纳于托盘的电池用紫外线监视器监视,判别发生异常发热的电池并排出的例子。(例如,参照专利文献1)。
另外,公开有以下例子,即,在充放电工序或陈化工序中,在收纳于托盘的电池发生异常的情况下,通过气味传感器、温度传感器等检出异常,对连同含有托盘的装置,喷出惰性气体和灭火剂,防止电池的起火或破裂的连锁(例如,参照专利文献2、3)。
然而,在专利文献1所示的温度测定装置中,在收纳于托盘的二次电池发热的情况下,能够排出发热的电池并防止对其他电池的影响。然而,对于防止电池异常发热、起火或破裂的情况下对其他电池的影响的例子没有任何记载。
另外,在专利文献2和专利文献3中,在电池保管库或进行充放电试验的室内空间中,在异常电池起火或破裂的情况下,使电池保管库或室内空间被灭火剂充满而灭火。因此,需要进行电池保管库和室内空间内存在的正常的电池的废弃,或不废弃情况下的再生处理等。而且,有电池保管库和室内空间内的所有充放电装置不能使用的问题。另外,由于延烧时有超过设备灭火能力的可能性,所以必须在火源小的时候灭火。
专利文献1:日本特开平10-281881号公报
专利文献2:日本特开平11-169475号公报
专利文献3:日本特开平2003-190312号公报
发明内容
本发明的电池收纳托盘具有:具备高度超过电池的高度的外周框和底面部的收纳部件、以及在收纳部件内将电池单个地分离的间隔壁部件,间隔壁部件的高度超过电池的高度的50%,小于收纳部件的外周框的高度。
根据这样的结构,能够实现安全性优异的电池收纳托盘,该电池收纳托盘可以使从异常电池的排气孔喷出的气体起火的火焰分散到间隔壁部件上的空间,预先防止向周围的电池延烧或异常过热等。
另外,本发明的集合电池收纳托盘具有层积上述电池收纳托盘并收纳电池的结构。由此,可以实现即使将电池收纳托盘多层层积也难以发生延烧的安全且可靠性高的集合电池收纳托盘。
附图说明
图1是收纳于本发明的实施方式1的电池收纳托盘的电池的横截面图。
图2A是本发明的实施方式1的电池收纳托盘的立体图。
图2B是图2A的2B-2B线截面图。
图3A是本发明的实施方式1的电池收纳托盘的其它例子的立体图。
图3B是图3A的3B-3B线截面图。
图4A是本发明的实施方式2的电池收纳托盘的立体图。
图4B是图4A的4B-4B线截面图。
图5A是本发明的实施方式3的电池收纳托盘的从上部看的俯视图。
图5B是图5A的5B-5B线截面图。
图6是说明本发明的实施方式4的集合电池收纳托盘的截面图。
图7A是表示本发明的实施方式4的集合电池收纳托盘的其它例子的电池收纳托盘的层积前的状态的截面图。
图7B是表示本发明的实施方式4的集合电池收纳托盘的其它例子的电池收纳托盘的层积后的状态的截面图。
图8A是本发明的实施方式5的电池收纳托盘的从上部看的透视俯视图。
图8B是图8A的8B-8B线截面图。
图9A是本发明的实施方式6的电池收纳托盘的立体图。
图9B是图9A的9B-9B线截面图。
图10A是本发明的实施方式6的电池收纳托盘的其它例子的立体图。
图10B是图10A的10B-10B线截面图。
图11A是本发明的实施方式7的电池收纳托盘的立体图。
图11B是图11A的11B-11B线截面图。
图12A是本发明的实施方式8的电池收纳托盘的从上部看的俯视图。
图12B是图12A的12B-12B线截面图。
图13A是表示本发明的实施方式9的集合电池收纳托盘的电池收纳托盘的层积前的状态的截面图。
图13B是表示本发明的实施方式9的集合电池收纳托盘的电池收纳托盘的层积后的状态的截面图。
图14A是表示本发明的实施方式9的集合电池收纳托盘的其它例1的电池收纳托盘的层积前的状态的截面图。
图14B是表示本发明的实施方式9的集合电池收纳托盘的其它例1的电池收纳托盘的层积后的状态的截面图。
图15是表示本发明的实施方式9的集合电池收纳托盘的其它例2的截面图。
图16A是表示本发明的实施方式9的电池收纳托盘的第1间隔壁部件和第2间隔壁部件的其它例1的截面图。
图16B是表示本发明的实施方式9的电池收纳托盘的第1间隔壁部件和第2间隔壁部件的其它例2的截面图。
图17A是本发明的实施方式10的集合电池收纳托盘的从上部看的透视俯视图。
图17B是图17A的17B-17B线截面图。
图18A是说明适用于本发明的各实施方式的通气孔的形态的截面图。
图18B是说明适用于本发明的各实施方式的通气孔的形态的截面图。
图18C是说明适用于本发明的各实施方式的通气孔的形态的截面图。
符号的说明:
1 正极
1a 正极集电体
1b 正极层
2 负极
3 隔膜
4 电极群
5 电池壳
6 封口板
7 垫圈
8 正极引线
9 负极引线
10a、10b 绝缘板
11 负极集电体
15 负极层
16 正极盖
17 排气孔
18 电流截止部件
19 通气机构
100、100A、100B、100C、150、200、300、500、1000、1000A、1000B、1150、1200、1300、1500、1625、2100、2200电池收纳托盘
110、160、210、310、510、1110、1110B、1160、1210、1310、1510收纳部件
112、112B、212、312、512底面部
115、115A、115B、115C、315、515、1115、1115A、1315、1515外周框
120、170、220、320、720、820间隔壁部件
130、230、330、1130、1230、1330电池
215、340、1215、1340贯通孔
311、350、1311、1350肋部
400、600、900、1400、1600、2000集合电池收纳托盘
402、1402空间
516、1518、1723第2凸部
517、1517、1721第1凹部
700、1800第1电池收纳托盘
722、822、2002、2004电池收纳区域
800、1900第2电池收纳托盘
1114、1214、1314内表面
1116、1116B、1216、1316、1516外表面
1120、1120A、1170、1220、1320、1720、1820、1920、2120第1间隔壁部件
1122、1122B、1172、1222、1322、1722、1922、2222 第2间隔壁部件
1125、1125B、1225、2010、2020 通气孔
1650 盖部
1724 第1凸部
1725 第2凹部
2250 抵接面
具体实施方式
以下,参照附图对本发明的实施方式,同一部分标注同一符号进行说明。而且,只要本发明基于本说明书中记载的基本特征,就不限定于以下记载的内容。另外,以下作为电池,以锂离子等非水电解质二次电池(以下,记作“电池”)为例进行说明,但当然不仅限于此。
(实施方式1)
图1是收纳于本发明的实施方式1的电池收纳托盘的电池的横截面图。
如图1所示,圆筒形的电池具有将正极1和与该正极1对置的负极2隔着隔膜3卷绕而成的电极群4,该正极1例如具有铝制的正极引线8,该负极2例如在一端具备铜制的负极引线9。然后,在电极群4的上下安装绝缘板10a、10b并***电池壳5,将正极引线8的另一方的端部焊接于封口板6,将负极引线9的另一方的端部焊接于电池壳5的底部。而且,具有如下结构:将传导锂离子的非水电解质(无图示)注入电池壳5内,将电池壳5的开放端部经由垫圈7而将正极盖16、PTC元件等电流截止部件18和封口板6敛缝。另外,正极盖16中设置有为了排出如下气体的排气孔17,该气体是因电极群3异常而通过通气机构19打开所产生的。而且,正极1由正极集电体1a和含有正极活性物质的正极层1b构成。
在此,正极层1b例如含有作为正极活性物质的LiCoO2和LiNiO2、Li2MnO4,或它们的混合或复合化合物等含锂复合氧化物。另外,正极层1b还含有导电剂和粘着剂。作为导电剂,例如含有天然石墨或人造石墨的石墨类,乙炔黑、科琴黑、槽法碳黑、炉黑、灯黑、热裂碳黑等的碳黑类,另外作为粘着剂,例如含有PVDF、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、芳香族聚酰胺树脂、聚酰胺、聚酰亚胺等。
另外,作为用于正极1的正极集电体1a,能够使用铝(Al)、碳、导电性树脂等。
对于非水电解质,能够使用将溶质溶解于有机溶剂的电解质溶液、或含有它们且通过高分子而非流动化的所谓聚合物电解质层。作为非水电解质的溶质,可以使用LiPF6、LiBF4、LiClO4、LiAlCl4、LiSbF6、LiSCN、LiCF3SO3、LiN(CF3CO2)、LiN(CF3SO2)2等。而且,作为有机溶剂,可以使用例如碳酸亚乙酯(EC)、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸亚乙烯酯、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯(EMC)等。
另外,负极2的负极集电体11,使用不锈钢、镍、铜、钛等金属箔、碳或导电性树脂的薄膜等。
而且,作为负极2的负极层15,可以使用如石墨等的碳材料、硅(Si)或锡(Sn)等这样的可逆地吸藏及放出锂离子的理论容量密度超过833mAh/cm3的负极活性物质。
以下,对本发明的实施方式1中的电池收纳托盘,用图2A和图2B进行详细说明。
图2A是本发明的实施方式1中电池收纳托盘的立体图,图2B是图2A的2B-2B线截面图。而且,在图2B中为了有助于理解,以收纳了立体图所示的圆筒型的电池的状态进行图示。
如图2A所示,电池收纳托盘100包括:例如由聚丙烯树脂等绝缘性树脂材料构成的具有底面部112的收纳部件110、和组装入收纳部件110的内周侧,例如由聚丙烯树脂等绝缘性树脂材料构成的间隔壁部件120。在这种情况下,收纳部件110和间隔壁部件120单个地形成且能够分离。
而且,如图2B所示,收纳部件110在收纳了规定的电池130时,具有超过电池的高度D(正极盖和电池壳底面间的距离)的高度T的外周框115。另外,间隔壁部件120,将多个规定的电池130单个地分离而进行收纳,并且以至少超过电池130的高度的50%的高度K形成。例如,在高度65mm的电池的情况下,为超过32.5mm的高度。
即,如图2B所示,多个电池130收纳于由高度超过电池130的高度的50%的间隔壁部件120、和高度超过电池130的高度的外周框115所构成的电池收纳托盘100中。
而且,本发明是基于如下认识而做出的,即,在间隔壁部件120的高度为电池130的高度的50%以下的情况下,由于异常电池的起火或破裂,会延烧至周围电池。进而,在层积多个电池收纳托盘而使用的情况下,通过为收纳部件110的外周框115的高度超过电池的高度的结构,将电池的起火或破裂的能量放出到由间隔壁部件和外周框形成的空间中,使热的蓄积发散而防止周围电池的起火或发烟。
此时,特别优选将间隔壁部件120的高度设为电池130的高度的80%以上。这是因为能够扩大基于间隔壁部件的隔热效果。
在此,在上述实施方式中,对收纳部件和间隔壁部件的材质以聚丙烯树脂为例进行说明,但不仅限于此。例如,使用酚醛树脂、尤尼莱特(ユニレ一ト(注册商标))、玻璃环氧树脂、陶瓷或发泡树脂亦可。此时,在上述树脂中,优选含有碳纤维和玻璃纤维等填充物。这是因为通过含有的填充物,防止异常电池的发热或起火时产生的高温,使收纳部件和间隔壁部件的强度降低,可以维持形状。也就是说,在不能维持形状的情况下,异常电池变得易向周围的电池倾倒。由此,可以减少对周围的电池带来起火或发热的影响变大、延烧可能性升高的情况。而且,在上述树脂中,添加氢氧化镁(Mg(OH)2)等吸热剂亦可。由此,使异常电池周围的间隔壁部件的温度上升,传热到周围的间隔壁部件,从而可以抑制温度上升。另外,通过抑制温度上升,防止间隔壁部件等的强度降低,可以提高维持形状的效果。
另外,将收纳部件和间隔壁部件构成为用上述绝缘性树脂覆盖例如铜(Cu)、铝(Al)、和铁(Fe)等金属材料亦可。由此,在成为高传热性的同时可以提高机械强度。而且,在与电池接触不发生短路的情况下,仅由金属材料形成亦可。另外,使金属材料为网眼状或具有多个贯通孔的结构亦可。由此,在维持传热性和机械强度的同时,可以实现收纳部件和间隔壁部件的轻量化。
根据本实施方式,可以使从异常电池的排气孔喷出的气体的起火或破裂时产生的火焰分散到间隔壁部件上的空间,预先防止向周围的电池的延烧或异常过热等。另外,通过为规定的高度的间隔壁部件,大幅度抑制对电池的电池壳内的电极群的加热,可以防止延烧等。
而且,通过收纳部件和间隔壁部件单个地形成并且能够分离,只需准备与电池的形状对应的间隔壁部件,就可以将各种电池收纳于相同的收纳部件。结果,可以实现能够将形状不同的电池多层层积的通用性高的电池收纳托盘。
另外,在上述实施方式中,以收纳部件和间隔壁部件单个地形成且能够分离的结构为例进行说明,但不仅限于此。例如,如图3A的本发明的实施方式1中电池收纳托盘的其它例子的立体图,和图3B中图3A的3B-3B线截面图所示,也可以是将收纳部件160和间隔壁部件170一体设置的电池收纳托盘150。由此,可以抑制间隔壁部件的机械强度的降低,提高基于放热面积的扩大的传热效率,进一步可以实现安全性高的电池收纳托盘。
(实施方式2)
图4A是本发明的实施方式2中电池收纳托盘的立体图,图4B是图4A的4B-4B线截面图。而且,在本实施方式中,以收纳和图1一样的圆筒型的电池为例进行说明。
本实施方式在收纳部件的底面部设置贯通孔这一点上,和实施方式1不同。另外,其他的结构和实施方式1相同。
而且,和实施方式1一样,如图4A所示,电池收纳托盘200包括:由例如聚丙烯树脂等绝缘性树脂材料构成的具有底面部的收纳部件210、和组装入收纳部件210的内周侧,由例如聚丙烯树脂等绝缘性树脂材料构成的间隔壁部件220构成。在这种情况下,收纳部件210和间隔壁部件220单个形成且能够分离。
而且,如图4B所示,在收纳部件210的底面部212上,由间隔壁部件220围成的区域中,至少设置比电池230的外径小的贯通孔215。
根据本实施方式,可以在电池收纳托盘200中收纳了电池230的状态下,配置于充放电试验机,并将电池的正极盖的正端(plus)、经由收纳部件210的贯通孔215与电池壳的底部的负端(minus)连接而对电池进行评价。而且,在充放电试验中,即使万一发生异常电池的起火或破裂,甚至由于试验器的异常引起的异常电压或异常电流引起的破裂或起火,也可以防止对周围的电池的延烧等影响。
而且,此时,更加优选贯通孔215比电池230的正极盖的最上部的直径小。这是因为,在为对以下的实施方式中详细说明的电池收纳托盘进行层积的集合电池收纳托盘构造时,产生从设置于电池的正极盖的侧面的排气孔向斜方向喷出的火焰等,可以防止该火焰等将正上方的电池直接烤热。
(实施方式3)
图5A是本发明的实施方式3的电池收纳托盘的从上部看的俯视图,图5B是图5A的5B-5B线截面图。而且,在本实施方式中,以收纳和图1同样的收纳圆筒型的电池的例子进行说明。
如图5A所示,电池收纳托盘300具有如下结构:由例如聚丙烯树脂等绝缘性树脂材料构成的具有底面部的收纳部件310、和例如聚丙烯树脂等绝缘性树脂材料构成的间隔壁部件320一体形成的结构。另外,在收纳部件310的内侧和间隔壁部件320的内侧设置有肋部311。而且,在收纳部件310的底面部312中,在由间隔壁部件320围成的区域中,至少设置有比电池330的外径小的贯通孔340、和部分保持电池330的底部的肋部350。
而且,如图5B所示,收纳部件310在收纳了规定的电池330时,具有超过电池的高度D(正极盖和电池壳底面间的距离)的高度T的外周框315。另外,间隔壁部件320将多个规定的电池330单个地分离而进行收纳,并从收纳部件310的底面部312的肋部350的电池330的抵接面,至少以超过电池330的高度的50%的高度形成。例如,在肋部的高度为1mm,电池的高度为65mm的电池的情况下,为超过33.5mm的高度。
在此,上述收纳部件、间隔壁部件和肋部等的结构和材料与实施方式1相同因而省去说明。
根据本实施方式,与实施方式1相同,使从异常电池的排气孔喷出的气体的起火或破裂时产生的火焰分散到间隔壁部件上的空间,可以预先防止向周围电池的延烧或异常过热等。
而且,根据本实施方式,通过设置于收纳部件和间隔壁部件的肋部,在容易对收纳的电池进行定位的同时,可以均匀地保持相邻电池间的距离。由此,因为异常电池的发热或起火的影响对于相邻的电池是均等的,所以和没有肋部的情况相比,可以进一步抑制发热等的影响。
另外,根据本发明的方式,通过设置于收纳部件和间隔壁部件的肋部,形成空气等的循环流路,在陈化工序等中可以使电池的周围温度均匀。
而且,在上述实施方式中,以在收纳部件的底面部设置贯通孔为例进行了说明,但在不进行充放电试验等的情况下,不设置也可以。另外,以在收纳部件的底面部设置肋部为例进行了说明,但在目的仅为定位电池时,没有特别的需要。
(实施方式4)
图6是用于说明本发明的实施方式4的集合电池收纳托盘的截面图。另外,在本实施方式中,也以收纳与图1相同的圆筒型的电池为例进行说明。
如图6所示,本发明的实施方式4的集合电池收纳托盘400具有例如将实施方式1中说明的电池收纳托盘100A、100B、100C层积3层的结构。而且,电池收纳托盘100A、100B、100C的结构,由于和实施方式1的电池收纳托盘相同,所以省略了说明。
即,如图6所示,将多个电池收纳托盘100A、100B、100C经由各电池收纳托盘的外周框115A、115B、115C层积而成。
由此,例如在电池收纳托盘100B的底面部112B和电池收纳托盘100C的外周框115C之间形成空间402。结果,将异常电池起火或破裂时的能量分散到该空间402中,从而减少向周围电池的异常过热或火焰的集中,可以防止引爆和延烧。另外,电池收纳托盘100B和电池收纳托盘100A的关系也与上述相同。而且,电池收纳托盘100A由于电池130的上部被开放,所以可以进一步降低对周围电池的影响。
根据本实施方式,可以实现即使层积多个电池收纳托盘,也可以防止异常电池的发热或起火的影响的、安全且可靠性高的集合电池收纳托盘。
另外,在上述记载中,以层积了实施方式1的电池收纳托盘为例进行了说明,但不仅限于此。也可层积实施方式2和实施方式3的电池收纳托盘,可以得到同样的效果。
以下,对于本发明的实施方式4的集合电池收纳托盘的其他的例子,用图7A和图7B进行说明。
图7A和图7B是表示本发明的实施方式4的集合电池收纳托盘的另外的例子的截面图。而且,图7A是表示电池收纳托盘的层积前的状态的截面图,图7B是表示层积后的状态的截面图。
即,如图7A所示,电池收纳托盘500具有在收纳部件510的外周框515的端面侧设置第1凹部517,在底面部512的外表面设置与第1凹部517嵌合的第2凸部516的结构。而且,例如通过作为下层的电池收纳托盘500的第1凹部517和上层的电池收纳托盘500的第2凸部516嵌合而形成集合电池收纳托盘600。
由此,在防止层积的电池收纳托盘件之间的位置偏移的同时,可以实现提高层积时的稳定性的集合电池收纳托盘。
而且,在上述记载中,以在收纳部件的外周框上设置第1凹部、在底面部上设置第2凸部为例进行了说明,但不仅限于此。例如,在收纳部件的外周框设置第1凸部,在底面部设置第2凹部的构成亦可,可以得到同样的效果。
另外,在上述记载中,以在最下层的电池收纳托盘中设置第2凸部为例进行说明,但不特别设置亦可。
另外,在上述实施方式中,以最上层的电池收纳托盘的上部被开放的状态进行了说明,但不仅限于此。例如,去掉收纳部件的外周框,形成具有底面部和第2凸部的盖部,在最上层的电池收纳托盘上用盖部形成盖的结构亦可。由此,即使最上层的电池收纳托盘的异常电池起火或破裂,也可以确保通过盖部防止向周围的飞散等情况。
(实施方式5)
图8A是本发明的实施方式5的集合电池收纳托盘的从上部看的透视俯视图,图8B是图8A的8B-8B线截面图。另外,在图8B中为了有助于理解,以收纳了用立体图表示的圆筒型的电池的状态进行图示。
在本实施方式中,如图8B所示,下层的电池收纳托盘的电池、和上层的电池收纳托盘的电池在层积方向上,不在正上方重叠而错开配置,这一点与实施方式4不同。而且,以下以层积了2层电池收纳托盘为例进行说明,但不仅限于此。
即,如图8B所示,在具有间隔壁部件720的第1电池收纳托盘700的上部,层积具有间隔壁部件820的第2电池收纳托盘800而形成集合电池收纳托盘900。此时,如图8A所示,将间隔壁部件720(图中的点线)围成的电池收纳区域722、和间隔壁部件820围成的电池收纳区域822配置在错开的位置上。
根据本实施方式,由于层积时层积间的电池不配置在正上方,所以使层积的电池间的距离变大,可以进一步减少异常电池的气体喷出引起的起火或破裂对上层电池的影响。
而且,在本实施方式中,如图8A所示,将由第2电池收纳托盘800的间隔壁部件820划分的1个电池收纳区域822,以跨由第1电池收纳托盘700的间隔壁部件720划分的4个电池收纳区域722的方式配置,对该例子进行了说明,但不仅限于此。例如,将第2电池收纳托盘800的间隔壁部件820的电池收纳区域822,以跨由第1电池收纳托盘700的间隔壁部件720划分的2个电池收纳区域722的方式配置亦可。另外,第1电池收纳托盘700的间隔壁部件720的1个电池收纳区域722和第2电池收纳托盘800的间隔壁部件820的1个电池收纳区域822,不是1对1地对应地重叠配置而是任意的配置亦可。
以下,用实施例对本发明的实施方式1到实施方式5进一步具体说明。而且,本发明不仅限于以下的实施例,只要不变更本发明的要旨,能够变更所用的材料等来实施。
(实施例1)
首先,采用高度65mm、外径18mm且电池容量为2600mAh的圆筒型电池,在间隔壁部件的高度为32.6mm(超过电池的高度的50%的高度),外周框的高度为67mm的3行3列的电池收纳托盘中,收纳有9个上述电池。此为试样1。
(实施例2)
除了间隔壁部件的高度为39mm(电池高度的60%的高度)以外,与实施例1相同。此为试样2。
(实施例3)
除了间隔壁部件的高度为52mm(电池高度的80%的高度)以外,与实施例1相同。此为试样3。
(实施例4)
除了间隔壁部件的高度为65mm(电池高度的100%的高度)以外,与实施例1相同。此为试样4。
(比较例1)
除了间隔壁部件的高度为26mm(电池高度的40%的高度)以外,与实施例1相同。此为试样C1。
对于收纳了如上述制作的多个电池的电池收纳托盘,进行以下所示的评价。
首先,制作取下电池的通气机构以外的安全机构的电池,将9个电池收纳并配置在由3行3列构成的各电池收纳托盘中。然后,只对中央部的电池,假定充电设备的故障而充电到电池电压为5V,使气体喷出并由于起火而发生火焰。
此时,在周围的电池上分别将热电对贴附到与中央部的电池相对置的面的相反侧,测定上升温度。另外,试验结束后,分解各电池,观察电极群的短路状态。进而,观察设置于各电池中的通气机构的开放状态。
然后,根据最高上升温度、短路电池数、通气机构的开放电池数以及起火或破裂的有无,来对由于中央部的电池的起火引起的对周围电池的影响进行评价。
以下,试样1~4和试样C1的各要素和评价结果在(表1)中表示。
[表1]
如(表1)所示,比较试样1~试样4和试样C1,在由高度超过电池高度的50%的间隔壁部件分离的电池收纳托盘中,作为引起周围电池起火或破裂的要因的通气机构的开放皆为“无”。然而,如试样C1,在具有高度为电池高度的40%左右的间隔壁部件的电池收纳托盘中,通过中央部的电池的起火或破裂,8个电池中有5个发生引起周围电池的引爆或起火的通气机构的开放,也有起火或破裂的电池。考虑这是源于以下效果:通过设为规定的高度的间隔壁部件,引起周围电池的引爆或起火的通气机构不开放,因此有效防止电解液等的喷出。
另外,如(表1)所示,比较试样1、试样2和试样C1,在周围电池中,观察到有由于温度上升,电池内的电极群内隔膜收缩而短路的电池。特别,在试样C1中,周围的所有电池发生了电极群的短路。另一方面,在试样1和试样2的电池中,周围电池的一部分中电极群发生了短路。考虑这是源于以下原因:高度为电池高度的60%左右的间隔壁部件,不发生通气机构的开放,但充分抑制起火电池的热的隔热效果较小。
另外,如(表1)所示,在试样3和试样4中,中央部的电池即使起火或破裂,温度上升也小。没有观察到电极群的短路和通气机构的开放。即,可知通过将间隔壁部件的高度设置为电池的高度的80%以上,即使一部分电池发生异常,也可以大幅度抑制对其周围电池的影响。
(实施方式6)
以下,对本发明的实施方式6中的电池收纳托盘,用图9A和图9B进行详细说明。而且,在本实施方式中,以收纳了和图1相同的圆筒型的电池为例说明。
图9A是本发明的实施方式6的电池收纳托盘的立体图,图9B是图9A的9B-9B线截面图。而且,在图9B中为了有助于理解,以收纳了立体图所示的圆筒型的电池的状态进行图示。
本实施方式中,将设置在收纳部件的底面部的内表面上的间隔壁部件作为第1间隔壁部件,在收纳部件的底面部的外表面上与第1间隔壁部件对应的位置上还具有第2间隔壁部件,在第2间隔壁部件上沿着收纳部件的外表面的表面的方向上具有通气孔,第1间隔壁部件的高度和第2间隔壁部件的高度的和,大于等于电池的高度这一点,与实施方式1不同。另外,其他的结构和实施方式1相同。
即,如图9A所示,电池收纳托盘1000具有将第1间隔壁部件1120和第2间隔壁部件1110一体地形成在收纳部件1110上的结构,上述第1间隔壁部件1120设置在由例如聚丙烯树脂等绝缘性树脂材料构成的收纳部件1110的底面部的内表面1114上,上述第2间隔壁部件1122设置在收纳部件1110的底面部的外表面1116上、并由例如聚丙烯树脂等绝缘性树脂材料构成。
此外,如图9B所示,在第2间隔壁部件1122上,沿着收纳部件1110的底面部的外表面1116的表面的方向上具有通气孔1125。该通气孔1125在以下的实施方式中详细叙述,在层积多个电池收纳托盘时,具有排出火焰的功能,该火焰是基于异常电池的通气机构的开放所产生的从排气孔喷出的气体或伴随破裂的气体起火产生的。而且,第1间隔壁部件1120和第2间隔壁部件1122夹着收纳部件1110,在相同位置上相对置地设置。而且,第1间隔壁部件1120的高度K1和第2间隔壁部件1122的高度K2的和,设置为大于等于收纳的电池1130的高度D(正极盖和电池壳底面间的距离)。此时,在单独使用电池收纳托盘1000的情况下,第1间隔壁部件1120的高度K1优选为超过电池1130的高度的50%的高度。例如,在电池1130的高度为65mm的情况下,第1间隔壁部件1120的高度为超过32.5mm的高度。
而且,如图9B所示,在本实施方式中,表示了在收纳部件1110的底面部的内表面1114的外周上,设置比第1间隔壁部件1120的高度K1高的外周框1115的例子,但不仅限于此。例如,外周框1115的高度T,为与第1间隔壁部件1120的高度K1相同的高度亦可。在这种情况下,优选在收纳部件1110的底面部的外表面1116的外周设置与第2间隔壁部件1122的高度K2相同的高度的外周框(无图示)。
通过上述结构,如图9B所示,在单独使用电池收纳托盘的情况下,多个电池1130,收纳于如下的电池收纳托盘1000中,该电池收纳托盘1000由高度超过电池1130的高度的50%的第1间隔壁部件1120和高度超过电池1130的高度的外周框1115构成。
另外,本发明是基于如下认识而做出的,在第1间隔壁部件1120的高度为电池1130的高度的50%以下的情况下,由于异常电池的起火或破裂,会向周围的电池发生延烧。而且,通过构成为使收纳部件1110的外周框1115的高度超过电池的高度,在层积使用多个电池收纳托盘的情况下,将电池的起火或破裂的能量放出到通过间隔壁部件部件1120和第2间隔壁部件1122的抵接所形成的空间中,经由通气孔1125,可以使热的积蓄发散而防止周围的电池的起火或发烟。
另外,在单独使用电池收纳托盘的情况下,特别地,优选使第1间隔壁部件1120的高度K1为电池1130的高度D的80%以上。这是因为,可以使基于间隔壁部件的隔热效果变大。
在此,在上述实施方式中,收纳部件、第1间隔壁部件和第2间隔壁部件的材质以聚丙烯树脂为例进行说明,但不仅限于此。例如,使用酚醛树脂、尤尼莱特、玻璃环氧树脂、陶瓷或发泡树脂等亦可。此时,在上述树脂中,优选含有碳纤维和玻璃纤维等填充物。这是因为,由于含有的填充物,可以防止异常电池的发热或起火时产生的高温,使收纳部件、第1间隔壁部件或第2间隔壁部件的强度降低,可以维持形状。也就是说,在不能维持形状的情况下,异常电池容易向周围的电池倾倒。由此,可以减少对周围的电池带来起火或发热的影响变大,延烧的可能性变高的情况。而且,在上述树脂中,添加氢氧化镁(Mg(OH)2)等吸热剂亦可。由此,可以将异常电池周围的间隔壁部件的温度上升,传热至周围的第1间隔壁部件和第2间隔壁部件,从而抑制温度上升。另外,通过抑制温度上升,能够防止第1间隔壁部件和第2间隔壁部件等强度降低,可以提高维持形状的效果。
并且,将收纳部件、第1间隔壁部件和第2间隔壁部件构成为,将例如铜(Cu)、铝(Al)和铁(Fe)等金属材料用上述绝缘树脂覆盖亦可。由此,在高传热性的同时可以提高机械强度。另外,在与电池接触不发生短路的情况下,仅由金属材料形成亦可。另外,将金属材料设置为具有网眼状和多个贯通孔的结构亦可。由此,在维持传热性和机械强度的同时,可以实现收纳部件、第1间隔壁部件和第2间隔壁部件的轻量化。
根据本实施方式,可以将火焰分散到第1间隔壁部件上的空间,预先防止向周围的电池延烧或异常过热等,上述火焰是从异常电池的排气孔喷出的气体起火或破裂时产生的。另外,通过设置为规定的高度的第1间隔壁部件,可以大幅度抑制向电池的电池壳内的电极群的加热,防止延烧等。
而且,在上述实施方式中,以收纳部件和第1间隔壁部件及第2间隔壁部件一体地形成的构造为例进行了说明,但不仅限于此。例如,如图10A是本发明的实施方式6的电池收纳托盘的其它例子的立体图,图10B是图10A的10B-10B线截面图所示,收纳部件1160至少能够和第1间隔壁部件1170或第2间隔壁部件1172分离的结构的电池收纳托盘1150亦可。由此,只准备与电池的形状相应的第1间隔壁部件和第2间隔壁部件,就可以将各种电池收纳于同一收纳部件。结果,可以实现将形状不同的电池多层层积的通用性高的电池收纳托盘。
(实施方式7)
图11A是本发明的实施方式7的电池收纳托盘的立体图,图11b是图11A的11B-11b线截面图。而且,在本实施方式中,也以收纳与图1相同的圆筒型电池为例进行说明。
本实施方式在设置从收纳部件的底面部的内表面向外表面贯通的贯通孔这一点上,与实施方式6不同。另外,其它的结构与实施方式6相同。
即,与实施方式6相同,如图11A所示,电池收纳托盘1200具有将第1间隔壁部件1220和第2间隔壁部件1222一体形成于收纳部件1210上的结构,上述第1间隔壁部件1220设置于收纳部件1210的底面部的内表面1214上,该收纳部件1210例如由聚丙烯树脂等绝缘性树脂材料构成,上述第2间隔壁部件1222设置于收纳部件1210的底面部的外表面1216上,例如由聚丙烯树脂等绝缘性树脂材料构成。
并且,如图11b所示,在第2间隔壁部件1222上,在沿着收纳部件1210的底面部的外表面1216的表面的方向上具有通气孔1225。而且,第1间隔壁部件1220和第2间隔壁部件1222夹着收纳部件1210的底面部,在相同位置上相对置地设置。而且,第1间隔壁部件1220的高度K1与第2间隔壁部件1222的高度K2的和设置为大于等于收纳的电池1230的高度D(正极盖和电池壳底面间的距离)。
而且,如图11B所示,在收纳部件1210中,在由第1间隔壁部件1220和第2间隔壁部件1222围成的电池收纳区域中,设置至少比电池1230的外径小,从收纳部件1210的底面部的内表面1214贯通至外表面1216的贯通孔1215。
根据本实施方式,在电池收纳托盘1200中收纳了电池1230的状态下,配置于充放电试验机,将电池的正极盖的正端经由收纳部件1210的贯通孔1215与电池壳底部的负端连接而进行电池的评价。而且,在充放电试验中,异常电池的起火或破裂,甚至由于试验机异常所产生的异常电压和异常电流引起的破裂或起火即使发生,也与实施方式6相同,通过第1间隔壁部件1220可防止对周围电池的延烧等影响。
另外,此时,贯通孔1215进一步优选比电池1230的正极盖的最上部的直径小。这是因为,在为对以下的实施方式中详细说明的电池收纳托盘进行层积的集合电池收纳托盘构造时,产生从设置于电池的正极盖的侧面的排气孔向斜方向喷出的火焰等,由于该火焰等可以防止正上方的电池被直接烤热。
(实施方式8)
图12A是本发明的实施方式8的电池收纳托盘的从上部看的俯视图,图12B是图12A的12B-12B线截面图。而且,在本实施方式中,也以收纳与图1相同的圆筒型电池为例进行说明。
如图12A所示,电池收纳托盘1300具有将第1间隔壁部件1320和第2间隔壁部件1322一体形成于收纳部件1310上的结构,上述第1间隔壁部件1320设置于收纳部件1310的底面部的内表面1314上,该收纳部件1310例如由聚丙烯树脂等绝缘性树脂材料构成,上述第2间隔壁部件1322设置于收纳部件1310的底面部的外表面1316上,例如由聚丙烯树脂等绝缘性树脂材料构成。另外,在收纳部件1310的内侧、和至少第1间隔壁部件1320的内侧设置有肋部1311。而且,在收纳部件1310中,在由第1间隔壁部件1320和第2间隔壁部件1322围成的区域中,将至少比电池1330的外径小的贯通孔1340、和部分保持电池1330的底部的肋部1350设置在收纳部件1310的底面部的内表面1314上。
而且,如图12B所示,收纳部件1310在收纳了规定的电池1330时,具有超过电池的高度D(正极盖和电池壳底面间的距离)的高度T的外周框1315。另外,第1间隔壁部件1320将多个规定的电池1330单个地分离而进行收纳,并且,从收纳部件1310的底面部的内表面1314的肋部1350的电池1330的抵接面,以至少超过电池1330的高度的50%的高度形成。例如,在肋部的高度为1mm,电池的高度为65mm的电池的情况下,为超过33.5mm的高度。
这里,上述收纳部件、第1间隔壁部件、第2间隔壁部件和肋部等的结构和材料因与实施方式6相同而省略说明。
根据本实施方式,与实施方式6相同,将火焰分散到第1间隔壁部件上的空间,可以预先防止对周围电池的延烧或异常过热等,上述火焰是从异常电池的排气孔喷出的气体的起火或破裂时产生的。
另外,根据本实施方式,通过设置于收纳部件和第1间隔壁部件的肋部,容易进行收纳的电池的定位,并且可以均匀地保持相邻电池间的距离。由此,可以使异常电池的发热或起火的影响相对于相邻的电池是均等的,所以相比没有肋部的情况,可更好地抑制发热等影响。
另外,根据本实施方式,通过设置于收纳部件和第1间隔壁部件的肋部,形成空气等的循环通路,在陈化工序等中可以使电池的周围温度均匀。
而且,在上述实施方式中,以在收纳部件上设置了贯通孔为例进行说明,但在不进行充放电试验等的情况下,没有亦可。另外,以在收纳部件的底面部的内表面设置肋部为例进行说明,但在目的仅为电池的定位的情况下,没有特别的需要。
(实施方式9)
图13A和图13B是说明本发明的实施方式9的集合电池收纳托盘的截面图。而且,图13A是表示电池收纳托盘的层积前的状态的截面图,图13B是表示层积后的状态的截面图。而且,在本实施方式中,也以收纳了与图1相同的圆筒型电池的例子进行说明。
如图13A和图13B所示,本发明的实施方式9的集合电池收纳托盘1400,具有将实施方式6中说明的电池收纳托盘1000A、1000B例如层积2层的结构。另外,电池收纳托盘1000A、1000B的结构,由于和实施方式6的电池收纳托盘相同,所以省略说明。
即,如图13B所示,电池收纳托盘1000A的第1间隔壁部件1120A和电池收纳托盘1000B的第2间隔壁部件1122B抵接并层积。此时,例如通过电池收纳托盘1000A的第1间隔壁部件1120A与电池收纳托盘1000B的第2间隔壁部件1120B抵接而形成空间1402,通过第2间隔壁部件1122B的通气孔1125B使集合电池收纳托盘全体共有空间1402。这是因为,第1间隔壁部件1120A和第2间隔壁部件1122B的高度的和,比所收纳的电池1130的高度高。
而且,在图13B中,电池收纳托盘1000A的外周框1115A与电池收纳托盘1000B的收纳部件1110B的底面部的外表面1116B,也同样地抵接,虽然对此情况进行了图示,但不需要一定抵接,形成空隙部亦可。
结果,使异常电池起火或破裂的情况下的能量分散到经由通气孔1125B而共有的空间1402中,减少对周围的电池的异常过热或火焰的集中,可以防止引爆或延烧。另外,由于电池收纳托盘1000B的电池1130的上部开放,可进一步减少对周围电池的影响。
根据本实施方式,即使层积多个电池收纳托盘,也可以实现防止异常电池的发热或起火的影响的、安全且可靠性高的集合电池收纳托盘。
另外,在上述中,以层积了实施方式6的电池收纳托盘为例进行了说明,但不仅限于此,也可以层积实施方式7和实施方式8的电池收纳托盘,可得到同样的效果。
以下,对本发明的实施方式9的集合电池收纳托盘的其他的例1,用图14A和图14B进行说明。
图14A和图14B是说明本发明的实施方式9的集合电池收纳托盘的其它的例1的截面图。而且,图14A是表示电池收纳托盘的层积前的状态的截面图,图14B是表示层积后的状态的截面图。
即,如图14A所示,电池收纳托盘1500具有如下结构,在收纳部件1510的外周框1515的端面侧设置第1凹部1517,在收纳部件1510的底面部的外表面1516的外表面上设置与第1凹部1517嵌合的第2凸部1518。而且,例如将下层的电池收纳托盘1500的第1凹部1517与上层的电池收纳托盘1500的第2凸部1518嵌合,并且使下层的第1间隔壁部件1120和上层的第2间隔壁部件1122抵接而形成集合电池收纳托盘1600。
由此,在防止层积的电池收纳托盘间的位置偏移的同时,可以实现提高层积时的稳定性的集合电池收纳托盘。
而且,在上述记载中,以在收纳部件的外周框上设置第1凹部,在底面部侧设置第2凸部为例进行了说明,但不仅限于此。例如,在收纳部件的外周框设置第1凸部,在底面部设置第2凹部的结构亦可,可以得到同样的效果。
另外,在上述实施方式中,以在最下层的电池收纳托盘上设置第2凸部和第2间隔壁部件为例进行了说明,但如图15的集合电池收纳托盘的其它的例2所示,也可以为省去它们的电池收纳托盘1625的结构。而且,在上述实施方式中,以最上层的电池收纳托盘的上部开放的状态进行说明,但不仅限于此。例如,如图15所示,不具有收纳部件的外周框及第1间隔壁部件,而形成具有收纳部件和第2间隔壁部件的盖部1650,在最上层的电池收纳托盘上用盖部1650形成盖的结构亦可。由此,即使最上层的电池收纳托盘的异常电池起火或破裂,也可以通过盖部1650可靠地防止向周围的飞散等。
另外,在上述实施方式中,以设置收纳部件的外周框的第1凹部,并在收纳部件的底面部的外表面设置第2凸部为例进行了说明,但不仅限于此。例如,如图16A的其他的例1所示,在第1间隔壁部件1720上设置第1凹部1721,在第2间隔壁部件1722上设置第2凸部1723,将它们嵌合而进行层积亦可。另外,如图16B的其它的例2所示,在第1间隔壁部件1720的端部,设置例如圆锥状或棱锥状的第1凸部1724,在第2间隔壁部件1722的端部设置与第1凸部1724嵌合的圆锥状或棱锥状的第2凹部1725,将它们嵌合而进行层积亦可。
由此,和上述同样地使电池收纳托盘的层积变得容易并且可靠地防止横向错位等。而且,提高由第1间隔壁部件和第2间隔壁部件形成的空间的气密性,可以有效地防止火焰经由第1间隔壁部件和第2间隔壁部件的抵接面进行传播等。
(实施方式10)
图17A是本发明的实施方式10的电池收纳托盘的从上部看的透视俯视图,图17B是图17A的17B-17B线截面图。而且,为了有助于理解,图17B以收纳了立体图所示的圆筒型的电池的状态进行图示。
在本实施方式中,如图17B所示,下层的电池收纳托盘的电池和上层的电池收纳托盘的电池在层积方向上,不在正上方重叠而错开配置,这一点与实施方式9不同。另外,以下以将电池收纳托盘层积2层为例进行说明,但不仅限于此。
即,如图17B所示,至少在具有第1间隔壁部件1820的第1电池收纳托盘1800的上部,层积具有第1间隔壁部件1920和第2间隔壁部件1922的第2电池收纳托盘1900而形成集合电池收纳托盘2000。此时,如图17A所示,由第1电池收纳托盘1800的第1间隔壁部件1820和第2电池收纳托盘1900的第2间隔壁部件1922(图中的点线)所围成的电池收纳区域2002,与由第1电池收纳托盘1800的第1间隔壁部件1920所围成的电池收纳区域2004配置在错开的位置上。
根据本实施方式,由于层积时层积间的电池没有在正上方配置,可使层积的电池间的距离变大,进一步减小异常电池引起的起火或破裂对上层电池的影响。
而且,在本实施方式中,将由第2电池收纳托盘1900的第1间隔壁部件1920围成的电池收纳区域2004,以跨第1电池收纳托盘1800的第1间隔壁部件1820的4个电池收纳区域2002的方式配置,对该例子进行了说明,但不仅限于此。例如,将第2电池收纳托盘1900的第1间隔壁部件1920的电池收纳区域2004,以跨第1电池收纳托盘1800的第1间隔壁部件1820的2个电池收纳区域2002的方式配置亦可,只要第1电池收纳托盘1800的电池收纳区域2002和第2电池收纳托盘1900的电池收纳区域2004不重叠地配置,任意的配置均可。
而且,用上述实施方式8或实施方式9的集合电池收纳托盘进行了说明,作为第2间隔壁部件的通气孔的形状,如图18A和图18B所示,可以为例如圆形的通气孔2010和方形状的通气孔2020等任意的形状。此时,作为通气孔的配置位置,优选以存在于所收纳的电池的排气孔附近的方式设置。
另外,如果集合电池收纳托盘的下层的电池收纳托盘2100的第1间隔壁部件2120的高度为电池高度的80%以上,则如图18C所示,在电池收纳托盘2100的第1间隔壁部件2120与电池收纳托盘2200的第2间隔壁部件2222的抵接面2250侧的端部上,形成例如半圆形的通气孔亦可。
以下,将本发明的实施方式6到实施方式10通过实施例进行更具体的说明。另外,本发明不仅限于以下的实施例,只要不改变本发明的要旨,能够变更所用的材料等而实施。
(实施例5)
首先,使用高度65mm、外径18mm且电池容量2600mAh的圆筒型电池,将第1间隔壁部件的高度为32.6mm(超过电池的高度的50%的高度),形成有通气孔的第2间隔壁部件的高度为34.4mm的3行3列的电池收纳托盘层积而构成集合电池收纳托盘,至少在下层的3行3列的电池收纳托盘中收纳9个上述电池。此为试样5。
(实施例6)
除了第1间隔壁部件的高度为39mm(电池高度的60%的高度),第2间隔壁部件的高度为28mm以外,与实施例5相同。此为试样6。
(实施例7)
除了第1间隔壁部件的高度为52mm(电池高度的80%的高度),第2间隔壁部件的高度为15mm以外,与实施例5相同。此为试样7。
(实施例8)
除了第1间隔壁部件的高度为65mm(电池高度的100%的高度),第2间隔壁部件的高度为2mm,并在第1间隔壁部件的短部附近(高度55mm)设置通气孔以外,与实施例5相同。此为试样8。
(实施例9)
除了第1间隔壁部件的高度为26mm(电池高度的40%的高度),第2间隔壁部件的高度为36mm,经由高度67mm的外周框而层积,在集合电池收纳托盘的第1间隔壁部件和第2间隔壁部件间设置有空隙(5mm)以外,与实施例5相同。此为试样9。
(实施例10)
除了第1间隔壁部件的高度为32.6mm(超过电池高度的50%的高度),第2间隔壁部件的高度为0mm以外,与实施例5相同。此为试样10。
(实施例11)
除了第1间隔壁部件的高度为52mm(电池高度的80%的高度),第2间隔壁部件的高度为0mm以外,与实施例5相同。此为试样11。
(比较例2)
除了第1间隔壁部件的高度为26mm(电池高度的40%的高度),第2间隔壁部件的高度为0mm,经由高度67mm的外周框而层积,在集合电池收纳托盘的第1间隔壁部件与第2间隔壁部件间设置有空隙(41mm)以外,与实施例5相同。此为试样C2。
对于收纳有如上制作的多个电池的电池收纳托盘,进行下述评价。
首先,制作卸下电池的通气机构以外的安全机构的电池,在由3行3列构成的各电池收纳托盘中收纳9个电池而配置。然后,只对中央部的电池,假定充电设备的故障而充电到电池电压为5V,使气体喷出并由于起火而产生火焰。
此时,在周围的电池上分别将热电对贴附到与中央部的电池相对置的面的相反侧,测定上升温度。另外,试验结束后,分解各电池,观察电极群的短路状态。进而,观察设置于各电池中的通气机构的开放状态。
然后,根据最高上升温度、短路电池数、通气机构的开放电池数以及起火或破裂的有无,来对由于中央部的电池的起火引起的对周围电池的影响进行评价。
以下,试样5~11和试样C2的各要素和评价结果在(表2)中表示。
[表2]
如(表2)所示,在试样5~试样9中,在周围的电池中,不发生温度上升、电极群的短路或通气机构的开放。这是因为,在基于电池收纳托盘的层积形成的由第1间隔壁部件和第2间隔壁部件所围成的空间中收纳电池,即使一部分的电池发生异常,也能够由各间隔壁部件大幅度地抑制其影响。
另外,如(表2)所示,比较试样10、试样11和试样C2时,在用高度超过电池的高度的50%的第1间隔壁部件分离的电池收纳托盘中,即使在单独使用电池收纳托盘或将其用于最上层的情况下,作为引起周围电池起火或破裂的要因的通气机构的开放均为“无”。特别是,如试样7所示,可知通过使第1间隔壁部件的高度为电池的高度的80%以上,可充分抑制周围电池的电极群的短路。
然而,如试样C2所示,在具有高度为电池高度的40%左右的第1间隔壁部件的电池收纳托盘中,由于中央部的电池的起火或破裂,8个电池中有5个发生引起周围电池的引爆或起火的通气机构的开放,也有起火或破裂的电池。考虑这是源于以下效果:通过设为规定高度的第1间隔壁部件,引起周围电池的引爆或起火的通气机构不开放,因此有效防止电解液等的喷出。
根据上述记载,可知在层积电池收纳托盘而收纳电池的情况下,如果至少使层积的最上层的电池收纳托盘的第1间隔壁部件的高度为超过电池高度的50%的高度,则能得到可确保足够安全性的集合电池收纳托盘。另外,在最上层以外的电池收纳托盘中,可知由于用第1间隔壁部件和第2间隔壁部件可将电池收纳于其内部,对于各间隔壁部件的高度,在具有或形成通气孔的情况下,不必特别留意其与电池的高度的比率。
另外,如(表2)所示,在比较试样5~试样8和试样9时,在试样9中,周围的电池的温度上升比较大。考虑这是源于以下原因:与在电池的排气阀附近设置有通气孔的电池收纳托盘相比,由于将高度为电池高度的40%左右的第1间隔壁部件和第2间隔壁部件之间形成的空隙部用作通气孔,所以对电池的电极群附近加热。然而,如果为5mm左右的空隙部,则认为安全性等没有问题。
工业实用性
本发明用于要求高可靠性和安全性的、收纳电池等的电池收纳托盘。
Claims (19)
1.一种电池收纳托盘,其特征在于,具有:具备高度超过电池的高度的外周框和底面部的收纳部件、以及在上述收纳部件内将上述电池单个地分离的间隔壁部件,
上述间隔壁部件的高度超过上述电池的高度的50%,小于上述收纳部件的上述外周框的高度。
2.如权利要求1记载的电池收纳托盘,其特征在于,在上述收纳部件的上述底面部,在上述间隔壁部件之间收纳上述电池的位置上,具有比上述电池的形状小的贯通孔。
3.如权利要求1记载的电池收纳托盘,其特征在于,上述收纳部件和上述间隔壁部件设置为能够分离。
4.如权利要求1记载的电池收纳托盘,其特征在于,上述收纳部件和上述间隔壁部件具有将金属材料用绝缘性树脂覆盖的构造。
5.如权利要求1记载的电池收纳托盘,其特征在于,在上述收纳部件和上述间隔壁部件的内表面侧设置肋部。
6.如权利要求1记载的电池收纳托盘,其特征在于,在上述间隔壁部件之间,在收纳上述电池的上述收纳部件的底面部设置肋部。
7.如权利要求1记载的电池收纳托盘,其特征在于,在上述收纳部件的上述外周框上设置第1凹部或第1凸部,在与上述第1凹部或上述第1凸部对应的位置的上述收纳部件的上述底面部的外表面上设置第2凸部或第2凹部。
8.如权利要求1记载的电池收纳托盘,其特征在于,将设置于上述收纳部件的上述间隔壁部件作为第1间隔壁部件,
还具有第2间隔壁部件,该第2间隔壁部件在上述收纳部件的底面部的外表面位于与上述第1间隔壁部件对应的位置上,
上述第2间隔壁部件在沿着上述收纳部件的底面部的外表面的表面的方向上具有通气孔,上述第1间隔壁部件的高度与上述第2间隔壁部件的高度的和,大于等于上述电池高度。
9.如权利要求8记载的电池收纳托盘,其特征在于,在上述收纳部件的上述第1间隔壁部件之间收纳上述电池的位置上,设置比上述电池的形状小的贯通孔。
10.如权利要求8记载的电池收纳托盘,其特征在于,将上述第1间隔壁部件和上述第2间隔壁部件设置为能够与上述收纳部件分离。
11.如权利要求8记载的电池收纳托盘,其特征在于,上述收纳部件、上述第1间隔壁部件和上述第2间隔壁部件具有将金属材料用绝缘性树脂覆盖的构造。
12.如权利要求8记载的电池收纳托盘,其特征在于,至少在上述收纳部件和上述第1间隔壁部件的内表面侧设置肋部。
13.如权利要求8记载的电池收纳托盘,其特征在于,在上述第1间隔壁部件之间,在收纳上述电池的上述收纳部件的底面部的内表面设置肋部。
14.如权利要求8记载的电池收纳托盘,其特征在于,在上述第1间隔壁部件上设置第1凹部或第1凸部,在与上述第1凹部或上述第1凸部对应的位置的上述第2间隔壁部件上设置第2凸部或第2凹部。
15.一种集合电池收纳托盘,其特征在于,层积权利要求1记载的电池收纳托盘,收纳上述电池。
16.如权利要求15记载的集合电池收纳托盘,其特征在于,至少具有具备间隔壁部件的第1电池收纳托盘、以及具备间隔壁部件的第2电池收纳托盘,
在层积了上述第1电池收纳托盘和上述第2电池收纳托盘的情况下,将上述第1电池收纳托盘的上述间隔壁部件的位置、与上述第2电池收纳托盘的上述间隔壁部件的位置配置在错开的位置上。
17.如权利要求15记载的集合电池收纳托盘,其特征在于,至少具有具备第1间隔壁部件和第2间隔壁部件的第1电池收纳托盘、以及具备第1间隔壁部件和第2间隔壁部件的第2电池收纳托盘,
在层积了上述第1电池收纳托盘和上述第2电池收纳托盘的情况下,将上述第1电池收纳托盘的第1间隔壁部件和第2间隔壁部件的位置、与上述第2电池收纳托盘的第1间隔壁部件和第2间隔壁部件的位置配置在错开的位置上。
18.如权利要求17记载的集合电池收纳托盘,其特征在于,上述第2电池收纳托盘仅具有上述第1间隔壁部件。
19.如权利要求17记载的集合电池收纳托盘,其特征在于,还层积盖部件地设置,该盖部件在与上述第1电池收纳托盘的上述第1间隔壁部件对应的位置上具有第2间隔壁部件。
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C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20110119 |