JP5148782B2 - 電池パック - Google Patents
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Description
このような需要に対して、二次電池の研究開発が活発に行われている。二次電池は、ポータブル機器の高機能化に伴って、より大きなエネルギーを保有するようになってきており、それに比例して、異常時の発熱量も大きなものとなっている。電池が異常に発熱すると、電池内でガスが発生し、電池内圧が上昇する。そこで、電池には、内圧が所定値を超えた場合に電池外部へガスを排出するための安全弁が設けられている。
本発明の新規な特徴を添付の請求の範囲に記述するが、本発明は、構成および内容の両方に関し、本願の他の目的および特徴と併せ、図面を照合した以下の詳細な説明によりさらによく理解されるであろう。
リチウムイオン電池などの二次電池に、外部短絡等の異常が発生すると、電池が異常に発熱し、電池内でガスが大量に発生することがある。電池内でガスが大量に発生すると、電池内圧が急激に上昇する。そこで、二次電池には、ガスを電池外部へ導く安全弁が設けられている。安全弁は、電池内圧が所定値を超えると開き、電池外部へガスが排出される。排出されるガスは、比較的高温であることが多く、可燃性成分を含むことが多い。
図1に示すように、本実施形態の電池パック1は、円筒型二次電池である電池3、4、および電池3、4を収納する樹脂製の筐体2を備える。二次電池3、4の一方の端面3a、4a(正極端子を有する端面)側に設けられた封口板は、電池内圧が所定値を超えるとガスを排出するように設計された、図示しない安全弁を有している。
封口板は、キャップ状の正極端子板22、正極端子板22の鍔部と接する金属薄板30、ならびに金属薄板30と中央で接する突出部および突出部の周囲に設けられた穴32aを有する金属製の中板32を備える。金属薄板30の周縁部と中板32の周縁部との間には、絶縁板31が配されている。中板32は、中央に穴33aを有する金属製の下板33、および下板33の下面に接続された正極リード25aを介して、正極25と電気的に接続されている。正極端子板22と金属薄板30との間には、PTC(Positive Temperature Coefficient)素子を設けてもよい。PTC素子は、所定の温度に達すると、急激に抵抗が増大し、電流を遮断する性質を有する。正極端子板22が、端面3a、4aを構成する。
図6および7に示すように、本実施形態の電池パック11は、電池3、4と、ガス吸収部5との間に、電池から高温ガスが排出された時に容器を速やかに開封させるための開裂補助部材12が配置されている。これ以外は、実施形態1と同じである。
《実施例1》
実施形態1に係る電池パックを作製した。
二次電池3、4には、円筒型のリチウムイオン二次電池(直径18mm、高さ65mm、容量2600mAh)を用いた。筐体2には、ポリカーボネート(PC)製の筐体(長さ70mm、幅41mm、高さ21mm)を用いた。
実施形態2に係る電池パックを作製した。
二次電池3、4、筐体2、ガス吸収部5には、実施例1と同じものを用いた。開裂補助部材12には、円錐状の突起部14(底面径2mm、高さ2mm)を有する、ステンレス鋼製の金属板13(幅40mm、高さ20mm、厚み1mm)を用いた。上記以外は、実施例1と同様の方法により電池パックを作製した。
筐体内にガス吸収部を配置しなかった以外、実施例1と同様の方法により電池パックを作製した。
実施例1および2ならびに比較例1の電池パックについて、25℃環境下にて、電池3を外部短絡させた。この時、筐体内部の温度を、熱電対を用いてモニタリングし、最高温度を測定した。熱電対は、電池3の側面と対向する筐体の内側面に配置した。ケース本体および蓋体を固定するために、便宜的に、電池パックの周囲に拘束部材を取り付けた。評価結果を表1に示す。
本発明を現時点での好ましい実施態様に関して説明したが、そのような開示を限定的に解釈してはならない。種々の変形および改変は、上記開示を読むことによって本発明に属する技術分野における当業者には間違いなく明らかになるであろう。したがって、添付の請求の範囲は、本発明の真の精神および範囲から逸脱することなく、すべての変形および改変を包含する、と解釈されるべきものである。
Claims (6)
- 安全弁を備えた二次電池と、
ガス吸収剤および前記ガス吸収剤を密閉収納し、前記安全弁と対向する主面を有する容器を含むガス吸収部と、
前記二次電池および前記ガス吸収部を収納する筐体と、を具備し、
前記主面は、他の部分よりも厚みの小さい薄肉部を有し、
前記安全弁は、異常時に前記二次電池の内部で発生するガスを排出し、前記ガスが排出されたときに、前記ガスの熱または圧力により、少なくとも前記主面の薄肉部が破損することにより、前記容器が開封される、電池パック。 - 安全弁を備えた二次電池と、
ガス吸収剤および前記ガス吸収剤を密閉収納し、前記安全弁と対向する主面を有する容器を含むガス吸収部と、
前記容器と前記二次電池との間に配され、前記主面に向けて突出する突起部を有する開裂補助部材と、
前記二次電池および前記ガス吸収部を収納する筐体と、を具備し、
前記安全弁は、異常時に前記二次電池の内部で発生するガスを排出し、前記ガスが排出されたときに、前記ガスの熱または圧力により、少なくとも前記主面が破損することにより、前記容器が開封される、電池パック。 - 前記主面の少なくとも一部が熱可塑性樹脂を含むシートで形成されており、前記ガスが排出されたときに、前記シートが、溶融または収縮する、請求項1または2記載の電池パック。
- 前記主面は、他の部分よりも厚みの小さい薄肉部を有する、請求項2記載の電池パック。
- 前記ガス吸収剤が、ゼオライトである、請求項1〜4のいずれか1項に記載の電池パック。
- 前記二次電池および前記ガス吸収部が、前記筐体の内部に密閉収納されている、請求項1〜5のいずれか1項に記載の電池パック。
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