JP7089076B1 - 組電池及び電池パック - Google Patents
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Abstract
Description
組電池は、複数の電池セルが直列又は並列に接続されたものであり、例えば、ポリカーボネート等からなる電池ケースに各電池セルを格納して一体化され、電動工具の内部に収容される。
また、上記特許文献1に記載の組電池は、複数のブロックが必要であり、ブロックと電池セルとの隙間を変化させるため、組電池が搭載される電子機器や電動工具等に応じて、ブロックの設計が必要となる。したがって、ブロックの設計及び組電池の組立が煩雑になるという問題点がある。
前記電池セルと、
前記電池セルの外周面を被覆する防炎材と、
前記防炎材により被覆された前記電池セルの外周面を被覆する放熱部材と、を有する、組電池。
その結果、本発明者は、各電池セルの外周面を防炎材により被覆し、その外周面を放熱部材で被覆することにより、上記課題を解決できることを見出した。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る組電池が収容された電池パックを模式的に示す断面図である。電池パック1は、樹脂等により形成された電池ケース7に、以下に詳細に説明する第1の実施形態に係る組電池10が収容されたものである。
〔第1の実施形態〕
以下、本発明の第1の実施形態に係る組電池について、詳細に説明する。
各電池セル2は、電極3を有する電極面2aと、電極面2aに直交する面である外周面2bとを有し、各電池セル2は、その外周面2b同士が対向するように配置され、電極3及び不図示のコネクタ等を介して直列又は並列に接続されている。
電池セル2の外周面2bは防炎材4により被覆され、さらに防炎材4の外周面は放熱部材8により被覆されており、これにより、組電池10が構成されている。なお、放熱部材8は、例えば、両端部が開口した筒状体であり、電池セル2及び防炎材4の外周面を被覆している。なお、本実施形態において放熱部材8(筒状体)の両端部とは、放熱部材8の長手方向(図1において上下方向)における一方の端部及び他方の端部の両方、すなわち、筒状体の開口端部を意味する。
仮に、電池セル2がさらに高温になり、内圧の上昇により破裂した場合であっても、電池セル2は放熱部材8により被覆されているため、例えば、電池セル2の破片や電池セル2に存在していた有機電解液などが、他の電池セル2に到達して悪影響を及ぼすことを防止することができる。
また、防炎材4は電池セル2の外周面の全面を被覆していることが好ましいが、上記したような熱暴走の連鎖を抑制することができるものであれば、必要に応じて、一部の領域が被覆されていなくてもよい。
さらに、放熱部材8についても、防炎材4により被覆された電池セル2の外周面の全面を被覆していることが好ましいが、上記したような放熱効果が得られるものであれば、必要に応じて、一部の領域が被覆されていなくてもよい。
図2は、本発明の第2の実施形態に係る組電池が収容された電池パックを模式的に示す断面図である。なお、以下の第2及び第3の実施形態を示す図2及び図3において、上記第1の実施形態と同一又は同等部分については、図面に同一符号を付してその説明を省略又は簡略化する。
また、弾性部材5が防炎材4と放熱部材8との間に配置されていることにより、通常使用時においても、通常使用時における電池セル2の若干の変形を吸収することができ、隣接する他の電池セル2に対して不要な圧力が印加されることを防止することができる。
図3は、本発明の第3の実施形態に係る組電池が収容された電池パックを模式的に示す断面図である。
第3の実施形態において、組電池30は、電池セル2の外周面2bにおける防炎材4及び放熱部材8のさらに外側に、弾性部材5を有する。弾性部材5は、上記第2の実施形態と同様に、例えば、両端部が開口した筒状体であって、防炎材4及び放熱部材8により被覆された電池セル2の外周面を周方向に被覆しており、電池セルを押圧している。
本実施形態に係る組電池10,20,30に用いられる防炎材4としては、有機繊維及び無機繊維の少なくとも一方を含有することが好ましく、必要に応じて無機粒子を含有することがより好ましい。本実施形態においては、これらの材料を、例えばシート状に加工したものを使用することができる。防炎材4を構成する材料としては、断熱性を有することが重要であるため、断熱性能が高い材料から選択される。
ビニロン(vinylon):ビニルアルコール単位を質量比で65%以上含む長鎖状合成高分子から成る繊維。
ビニラール(vinylal):アセタール化の水準の異なるポリビニルアルコールの長鎖状合成高分子から成る繊維。
ポリ塩化ビニル(polyvinyl chloride,chlorofiber):塩化ビニル単位を主成分として形成された長鎖状合成高分子から成る繊維。
ビニリデン(polyvinylidene chloride,chlorofiber):塩化ビニリデン単位(-CH2-CCl2-)を主成分として形成された長鎖状合成高分子から成る繊維。
アクリル(acrylic):アクリロニトリル基の繰返し単位が質量比で85%以上含む長鎖状合成高分子から成る繊維。
アクリル系(modacrylic):アクリロニトリル基の繰返し単位が質量比で35%以上、85%未満含む長鎖状合成高分子から成る繊維。
ナイロン(nylon,polyamide):繰り返しているアミド結合の85%以上が脂肪族又は環状脂肪族単位と結合している長鎖状合成高分子から成る繊維。
アラミド(aramid):2個のベンゼン環に直接結合しているアミド又はイミド結合が質量比で85%以上であり、イミド結合がある場合は、その数がアミド結合の数を超えない長鎖状合成高分子から成る繊維。
ポリエステル(polyester):テレフタル酸と2価アルコールとのエステル単位を質量比で85%以上含む長鎖状合成高分子から成る繊維。
ポリエチレンテレフタラート(PET;polyethylene terephthalate):テレフタル酸とエチレングリコールとのエステル単位を質量比で85%以上含む長鎖状合成高分子から成る繊維。
ポリトリメチレンテレフタラート(PTT;polytrimethylene terephthalate):テレフタル酸と1,3-プロパンジオールとのエステル単位を質量比で85%以上含む長鎖状合成高分子から成る繊維。
ポリブチレンテレフタラート(PBT;polybutylene terephthalate):テレフタル酸と1,4-ブタンジオールとのエステル単位を質量比で85%以上含む長鎖状合成高分子から成る繊維。
ポリエチレン(PE;polyethylene):置換基のない飽和脂肪族炭化水素で構成する高分子で、長鎖状合成高分子から成る繊維。
ポリプロピレン(PP;polypropylene):2個当たり1個の炭素原子にメチル基の側鎖がある飽和脂肪族炭化水素で構成する高分子で、立体規則性があり、他に置換基のない長鎖状合成高分子から成る繊維。
ポリウレタン(elastane,polyurethane):ポリウレタンセグメントを質量比で85%以上含み、張力をかけないときの長さの3倍に伸長したとき、張力を除くとすぐ元の長さに戻る長鎖状合成高分子から成る繊維。
ポリ乳酸(polylactide):乳酸エステル単位を質量比で50%以上含む長鎖状合成高分子から成る繊維。
有機繊維の平均繊維長及び平均繊維径の好ましい範囲は、無機繊維と同様である。
金属酸化物として、より具体的には、シリカ(SiO2)、アルミナ(Al2O3)、ムライト(Al6O13Si2)、ジルコニア(ZrO2)、マグネシア(MgO)、及びチタニア(TiO2)が挙げられるが、これらに限定されない。無機粒子としては、上記金属酸化物の他、窒化ホウ素(BN)及び炭化ホウ素(B4C)等が好適に挙げられる。
本実施形態に係る組電池10,20,30に用いられる放熱部材の材料としては、電池セル2から発生し、放熱部材8にまで到達した熱を、放熱部材8の面方向に拡散し、放熱部材8の両端部側に放出するような伝熱性を有するものを選択することができる。
このような材料としては、例えば、熱伝導率が10(W/m・K)以上であることが好ましく、具体的には、金属、カーボン及びセラミックスから選択された少なくとも1種を選択することが好ましい。
なお、金属としては、ステンレス鋼、アルミニウム又はアルミニウム合金、銅又は銅合金等が挙げられる。
また、セラミックスとしては、SiC、AlN等が挙げられる。
本実施形態に係る組電池10,20,30に用いられる弾性部材5としては、電池セル2の変形に対して柔軟に変形する弾性と、防炎材4又は放熱部材8の外周面に弾性部材5を装着した際に、電池セル2を押圧する伸縮性とを有するものであって、好ましくは断熱性を有する材料を使用することができる。このような弾性部材5としては、例えば、ゴム又はエラストマーを用いることができる。
なお、図2及び図3に示す弾性部材5は、両端部が開口した筒状体であり、外表面及び内表面は平滑に形成されたものであるが、弾性部材5の形状は上記図2及び図3に示す形状に限定されない。
図4に示すように、筒状体である弾性部材15の内表面には、弾性部材15の一端部15aから他端部15bに延びる複数の溝16が形成されている。なお、本実施形態において弾性部材5(筒状体)の一端部15a及び他端部15bとは、それぞれ弾性部材5の長手方向(図2において上下方向)における一方の端部及び他方の端部を意味し、すなわち、筒状体の開口端部を示す。
また、溝16は、必ずしも弾性部材15の長手方向に平行な方向に形成される必要はないが、電池セル2の熱を隣接する電池セル2に伝播させないようにするために、熱せられた気体は、電池セル2の電極面2a側及び電極面2aに対向する面側に排出されることが好ましい。したがって、溝16を形成する場合は、弾性部材15の一端部15aから他端部15bに延びるように形成すればよい。
溝16が弾性部材15の長手方向に平行な方向ではなく、平行な方向に対して所定の角度を有するように形成された場合に、電池セル2の表面におけるより広い領域を冷却することができる。なお、溝16は螺旋状となるように形成されていてもよいし、曲線状に形成されていてもよい。
上記所定の角度とは、上記平行な方向に対して0°超であることが好ましい。一方、上記所定の角度が45°以下であると、熱せられた高温気体を効率よく排出することができる理由から好ましく、30°以下であることがより好ましい。
また、貫通孔27は、必ずしも弾性部材25の長手方向に平行な方向に形成される必要はなく、貫通孔27を形成する場合は、弾性部材25の一端部25aから他端部25bに延びるように形成すればよい。
貫通孔27が弾性部材25の長手方向に平行な方向ではなく、平行な方向に対して上記所定の角度を有するように形成された場合に、電池セル2の表面におけるより広い領域を冷却することができる。なお、貫通孔27は螺旋状となるように形成されていてもよいし、曲線状に形成されていてもよい。
また、上記弾性部材15及び弾性部材25の場合と同様に、溝36及び貫通孔37が弾性部材35の長手方向に平行な方向ではなく、平行な方向に対して上記所定の角度を有するように形成された場合に、電池セル2の表面におけるより広い領域を冷却することができる。溝36及び貫通孔37は螺旋状となるように形成されていてもよいし、曲線状に形成されていてもよい。
本実施形態に係る組電池10,20,30を収容する電池ケース7の材質及び形状は特に限定されない。電池ケース7の材質としては、ポリカーボネートの他、PP、PET、ポリアミド(PA;polyamide)、アルミニウム、ステンレス鋼(SUS;Steel Use Stainless)等を使用することができる。また、電池ケース7の形状は、適用される電動工具等の機器に応じて、自由に選択することができる。
なお、本実施形態に係る組電池10,20,30は、各電池セル2が独自に断熱性を有しているとともに、隣接する電池セル2への熱の伝播をさらに抑制する放熱部材8を有しており、熱連鎖の発生を抑制することができるため、電池ケース7に収容されていなくてもよい。例えば、防炎材4及び放熱部材8により被覆された複数の電池セル2をまとめて、バンド等により固定して組電池とすることにより、そのままの形態で電動工具等の機器の内部に格納することもできる。
本実施形態に係る組電池10は、電池セル2を防炎材4で被覆し、これに、例えば筒状体である放熱部材8を装着するのみで、上記効果を有する組電池を容易に組み立てることができる。また、各電池セル2のそれぞれに、防炎材4及び放熱部材8を取り付けるため、電池ケース7の煩雑な設計が不要である。なお、弾性部材5,15,25,35を装着する場合であっても同様に、容易に組電池20,30を組み立てることができ、電池ケース7の煩雑な設計が不要である。
さらに、本実施形態においては、防炎材4がシート状のものであると、電池セル2の形状及び大きさにかかわらず、容易に電池セル2の外周面を覆う大きさに加工することができる。また、弾性部材を装着する場合に、弾性部材は伸縮性を有するため、電池セル2の形状及び大きさに影響されず、種々の電池セル2に容易に取り付けることができる。
2 電池セル
2a 電極面
3 電極
4 防炎材
5,15,25,35 弾性部材
7 電池ケース
8 放熱部材
10,20,30 組電池
16,36 溝
27,37 貫通孔
Claims (10)
- 電極を有する電極面と、前記電極面に直交する外周面と、を有し、前記外周面同士が対向するように配置された複数の電池セルが、直列又は並列に接続される組電池であって、
前記電池セルと、
前記電池セルの外周面を被覆し、有機繊維及び無機繊維の少なくとも一方を含有する防炎材と、
前記防炎材により被覆された前記電池セルの外周面を被覆し、金属、カーボン及びセラミックスから選択された少なくとも1種を材料とする放熱部材と、を有する、組電池。 - 前記放熱部材は、両端部が開口した筒状体である、請求項1に記載の組電池。
- 前記放熱部材は、シート状の放熱材料を、前記防炎材により被覆された前記電池セルの外周面に巻回したものである、請求項1に記載の組電池。
- 前記防炎材と前記放熱部材との間に、前記防炎材により被覆された前記電池セルの外周面の少なくとも一部を被覆し、前記電池セルを押圧する弾性部材を有する、請求項1~3のいずれか1項に記載の組電池。
- 前記防炎材及び前記放熱部材により被覆された前記電池セルの外周面の少なくとも一部に、前記外周面を周方向に被覆し、前記電池セルを押圧する弾性部材を有する、請求項1~4のいずれか1項に記載の組電池。
- 前記弾性部材は、ゴム又はエラストマーにより形成されている、請求項4又は5に記載の組電池。
- 前記弾性部材は、両端部が開口した筒状体である、請求項4~6のいずれか1項に記載の組電池。
- 前記弾性部材は、前記筒状体の内表面において、前記筒状体の一端部から他端部に延びる複数の溝を有する、請求項7に記載の組電池。
- 前記弾性部材は、前記筒状体の一端部から他端部に貫通する複数の貫通孔を有する、請求項7又は8に記載の組電池。
- 請求項1~9のいずれか1項に記載の組電池を電池ケースに収容した電池パック。
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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