JP7172983B2 - 仕切り部材及び組電池 - Google Patents

Description

本発明は、仕切り部材及び組電池に関する。

近年、二次電池が車両等の電源として使用されることが急増している。車両等の限られた空間に搭載する際の自由度を向上させることや、一度の充電に対して走行可能な航続距離を伸ばすこと等を目的として、二次電池の高エネルギー密度化の検討が進められている。

一方、二次電池の安全性はエネルギー密度とは相反する傾向にあり、エネルギー密度が高まるほど安全性は低下する傾向にある。例えば、航続距離が数百ｋｍに及ぶような電気自動車に搭載される二次電池では、過充電や内部短絡等により二次電池が損傷した場合の電池表面温度が数百℃を超え、１０００℃近くに及ぶ場合もある。

車両等の電源に使用される二次電池は、一般に複数の単電池（以下、「セル」ともいう）から成る組電池として用いられるため、組電池を構成する単電池の一つが損傷して上記のような温度域に到達した場合、その発熱により隣接する単電池が損傷を受け、連鎖的に組電池全体に損傷が拡がるおそれがある。このような単電池間の損傷の連鎖を防ぐため、損傷した単電池を冷却する技術や、損傷した単電池から損傷していない単電池への熱の移動を抑制する技術が種々提案されている。

例えば、特許文献１には、シート状の袋の中に水等の冷却剤が収容された冷却ユニットが設けられ、この冷却ユニットは、シート状部材が封止されて形成された封止部を有し、単電池が異常発熱したときに開封される開封部が設けられた電池モジュールが開示されている。また、特許文献２には、シート状の袋の中に水等の冷却剤を含浸させた多孔質体を入れた構成の仕切り部材が開示されており、この仕切り部材は多孔質体を使っているため、その毛細管力を利用し、水等の冷却剤を無駄なく発熱部分に移動させることができ、封入されている水等の冷却剤の気化熱をより無駄なく使用する工夫がなされている。また、特許文献３には、仕切り部材の内腔に消火性を有する充填剤が装填され、仕切り部材が熱により開口することによってこの充填剤が外部へ流出するように工夫された組電池が記載されている。更に、特許文献４では、隣接する２つの角形の電池缶の面積の大きな側面が対向するように平行に配列され、この隣接する２つの角型の電池缶の間に冷却体が設けられ、かつ冷却体は、隣接する２つの角型の電池缶の対向する側面との間で冷却媒体の流路を形成する開口部と隔離壁とを備えた組電池システムが開示されている。

国際公開第２０１２／０３２６９７号 特開２０１３－１３１４２８号公報 特開２００９－００４３６２号公報 特開２０１１－１９２６４２号公報

本発明者等は上記特許文献１～４に開示されている仕切り部材について詳細に検討し、次のような欠点があることを見出した。

即ち、特許文献１に開示されている仕切り部材は異常発熱時に、水等の冷却剤の気化熱、消火能を利用するものであり、封入されている水等の冷却剤が一度だけ気化する際に生じる潜熱を利用するのみであり、除熱能力が小さく、更には、異常発生時、瞬時に水等の冷却剤が放出されるため、含まれている水等の冷却剤の持つ気化熱を十分に使用することができない。

また、特許文献２に開示されている仕切り部材においても、水等の冷却剤が一度だけ気化する際に生じる潜熱しか使用することができない。

また、特許文献３に開示されている仕切り部材では、仕切り部材内の水等の消火性を有する充填剤が異常時に外部に流出する際の消火機能を利用するものであり、封入されている充填剤が一度だけ気化する際に生じる潜熱しか利用することができない。

更に、特許文献４に開示されている仕切り部材では、仕切り部材外部からの流路を経由して、仕切り部材内部に流入し、仕切り部材内部を流通した後、仕切り部材外部の流路に流出する冷媒への熱移動や冷媒の気化に伴う吸熱により、セルからの発熱を除去する機能を利用するものであり、仕切り部材外部の流路に熱交換器を設置することにより、冷媒の複数回分の気化熱をセルの冷却に用いることができる。しかし、仕切り部材以外に外部配管や外部送液装置、熱交換器などを要し、冷却機能を含む組電池としての重量、体積が大きくなる欠点がある。また、異常時に外部送液装置や冷媒の仕切り部材外部の流路に異常が生じ冷媒の流通が停止した場合、冷媒が一度だけ気化する際に生じる潜熱しか使用することができない。

これらのことから、特許文献１～４に開示されているセルやモジュールにおいては、局所的に異常発熱になった場合に、その異常発熱になった単電池からの熱移動によって、該単電池の周囲の単電池を熱暴走に至らせることなく安全に異常発熱部を冷却する機能が不十分であることがわかった。更に、特許文献４に開示されている組電池システムセルやモジュールにおいては冷却機能を含む組電池としての重量、体積が大きくなる欠点があることが分かった。

以上の問題点を鑑み、本発明の課題は、組電池を構成する単電池が異常発熱状態になった場合に、異常発熱部の周辺にある単電池を熱暴走に至らせることなく安全に異常発熱部の冷却を促進することのできる仕切り部材及び組電池を提供することにある。また、本発明の課題は、この機能を有する仕切り部部材及び組電池を軽量、小型の形態で提供することにある。

前記特許文献１～３に記載されている技術ではいずれも水等の冷却剤の蒸発で熱を奪うことを想定しており、また、仕切り部材の熱は主に単電池表面との間での移動のみが想定される。即ち、これらの技術では、単に発熱した１つの単電池において蒸発潜熱により冷却するものであった。また、前記特許文献４に記載されている技術では、仕切り部材内に外部から冷媒を流入させ、仕切り部材内から外部に冷媒を流出させることが想定される。すなわち、この技術では、仕切り部材のほかに外部の流路に用いる配管や外部送液装置を用いるものであった。これに対し、本発明者等は、単電池が異常発熱を起こした際、その単電池に接する仕切り部材の熱移動の方向を制御することで、仕切り部材の面方向、特には発熱した単電池だけではなく、該単電池に並列した他の単電池等に熱移動を制御することに着想した。また、このような仕切り部材のみ用いることでセルそのものやモジュール構造体の熱容量を活用してそれをヒートシンクとすることで、軽量、小型の部品でありながら、異常発熱部の周辺にある正常セルを熱暴走に至らせることなく安全に異常発熱部の冷却を促進させることに着想した。

そして、以上の機能を有する仕切り部材を具体化した構成として、仕切り部材の中に異常発熱時には気化するような沸点を有する流体を充填すること、また、その流体が移動する流路を設けることにより、熱の移動方向を温度により切り替え、効率的に除熱、冷却させることができることを見出した。即ち、本発明は以下の通りである。

［１］厚み方向と前記厚み方向に直交する面方向とを有し、前記厚み方向において組電池を構成する単電池間、又は前記組電池を構成する単電池と前記単電池以外の部材とを仕切る仕切り部材であって、
常圧における沸点が８０℃以上２５０℃以下である流体と、前記面方向に沿って延びる前記流体の流路とをその内部に有し、
前記流体は流体保持部により保持されており、かつ前記流体保持部は包材により密閉されていることを特徴とする仕切り部材。

［２］厚み方向と前記厚み方向に直交する面方向とを有し、前記厚み方向において組電池を構成する単電池間、又は前記組電池を構成する単電池と前記単電池以外の部材とを仕切る仕切り部材であって、
常圧における沸点が８０℃以上２５０℃以下である流体を保持することのできる流体保持部と、前記面方向に沿って延びる前記流体の流路とをその内部に有し、かつ前記流体保持部は包材により密閉されていることを特徴とする仕切り部材。

［３］前記流路は、前記流体が移動し得る長さが１ｍｍ以上連続する空間であって、前記空間に内接し得る球の直径が前記空間の体積の９０％以上の領域において０．１ｍｍ以上である空間を含む、［１］又は［２］に記載の仕切り部材。

［４］前記流体が水、アルコール類、エステル類、エーテル類、ケトン類、炭化水素類、フッ素系化合物及びシリコーン系オイルからなる群から選ばれる少なくとも１つを含む、［１］乃至［３］のいずれか１つに記載の仕切り部材。

［５］前記仕切り部材の内部に前記流体を含ませた多孔質体が設けられており、
前記流路は前記多孔質体に形成されている、［１］乃至［４］のいずれか１つに記載の仕切り部材。

［６］前記多孔質体が繊維質層及び粒子層のうちの少なくとも一方を含む、［５］に記載の仕切り部材。

［７］前記多孔質体が繊維質層を含み、グラスファイバーシート、セラミックファイバーシート、紙、コットンシート、多孔質セラミックスプレート、多孔質ガラスプレート、ポリイミド繊維シート、アラミド繊維シート、ポリテトラフルオロエチレン繊維シートなる群から選ばれる少なくとも１つである、［６］に記載の仕切り部材。

［８］前記多孔質体が粒子層を含み、シリカ粒子、アルミナ粒子、ゼオライト粒子、ガラス粒子、炭素粒子からなる群から選ばれる少なくとも１つである、［６］又は［７］に記載の仕切り部材。

［９］前記仕切り部材の高さ方向又は幅方向における前記流路の長さが前記仕切り部材の高さ方向又は幅方向の長さの１／２以上である、［１］乃至［８］のいずれか１つに記載の仕切り部材。

［１０］前記多孔質体を内包する包材を備える、
［１］乃至［９］のいずれか１つに記載の仕切り部材。

［１１］［１］乃至［１０］のいずれか１つに記載の仕切り部材を備える組電池。

［１２］前記仕切り部材の前記面方向は前記仕切り部材の幅方向を含み、
前記仕切り部材の幅方向の長さが前記仕切り部材によって仕切られる単電池の前記幅方向における長さより長い、［１１］に記載の組電池。

［１３］前記仕切り部材の厚み方向の二面のうちの一方が、前記組電池中の第１の単電池と対向する第１の領域と前記第１の単電池と対向しない第２の領域とを有し、前記第２の領域において前記第１の単電池と異なる前記組電池中の第２の単電池及び単電池以外の部材との少なくとも一方と対向する、［１１］又は［１２］に記載の組電池。

［１４］前記仕切り部材の厚み方向の二面のうちの他方は、前記第１の単電池及び前記第２の単電池と異なるとともに前記第１の単電池と前記仕切り部材を挟んで対向しない位置にある第３の単電池及び前記組電池中の単電池以外の部材の少なくとも一方と対向する、［１３］に記載の組電池。

［１５］前記仕切り部材の厚み方向の二面のうちの一方が、前記複数の単電池中の第１の単電池と対向し、前記厚み方向の二面のうちの他方が、前記第１の単電池と前記仕切り部材を挟んで対向しない位置にある前記第１の単電池と異なる前記組電池中の単電池及び前記組電池中の単電池以外の部材の少なくとも一方と対向する、［１１］に記載の組電池。

本発明の仕切り部材及び組電池によれば、組電池を構成する単電池が異常発熱状態になった場合に、異常発熱部の周辺にある単電池を熱暴走に至らせることなく安全に異常発熱部の冷却を促進させることができる。

図１（Ａ）は、実施形態に係る仕切り部材の構成例を示す正面図であり、図１（Ｂ）は図１（Ａ）に示した仕切り部材の左側面図を示す図である。 図２は、仕切り部材の内部に設けられた流体保持部が有する流路の例を示す図である。 図３（Ａ）は組電池を構成する単電池（セル）の一例を示す平面図であり、図３（Ｂ）は単電池（セル）の一例を示す正面図であり、図３（Ｃ）は、単電池（セル）の一例を示す側面図である。 図４は、複数の単電池を用いて形成された組電池の一例を示す平面図である。 図５は、図４に示した組電池をＡ－Ａ線で切断した場合の端面を示す図である。 図６は、仕切り部材１の作用説明図である。 図７は、行列をなす複数の単電池の一つが高温となる第１のケースを模式的に示す図である。 図８は、１つの単電池内で局所的な高温箇所が発生する第２のケースを模式的に示す図である。 図９は図４に示した組電池において単電池が異常発熱となった場合における熱伝達経路を示す図である。 図１０は図４に示した組電池において単電池が異常発熱となった場合における熱伝達経路を示す図である。 図１１は、実施形態（図４）の変形例１を示す図である。 図１２は、実施形態（図４）の変形例２を示す図である。 図１３は、実施例１に係る仕切り部材を移動する熱流量の計測試験で使用した部材の構成を模式的に示す（Ａ）正面図、及び（Ｂ）側面図である。 図１４は、実施例１に係る仕切り部材の高温側及び低温側における温度推移を示すグラフである。 図１５は、比較例１に係る仕切り部材の高温側及び低温側における温度推移を示すグラフである。 図１６は、比較例２に係る仕切り部材の高温側及び低温側における温度推移を示すグラフである。 図１７は、実施例２に係る仕切り部材の高温側及び低温側における温度推移を示すグラフである。 図１８は、実施例３に係る仕切り部材の高温側及び低温側における温度推移を示すグラフである。

以下に本発明を詳細に説明する。以下に記載する構成要件の説明は、本発明の実施形態の一例（代表例）であり、本発明はその要旨を超えない限り、これらの内容に限定されない。

本実施形態において、組電池を構成する単電池が「異常発熱状態」とは、単電池内部で短絡の発生や発熱を伴いながら分解反応による単電池の一部ないし全領域が２００℃以上になる状態を意味する。また、「熱暴走」とは、単電池が異常発熱状態に至り、単電池の発熱速度が冷却速度を上回って温度制御不能になる現象をいう。「通常時」（常温）とは、単電池の温度が８０℃以下の状態であるが、メーカーによって指定された使用上限温度等、単電池が激しく容量劣化することなく正常に充放電する温度上限が８０℃以上であれば、単電池がその温度以下の状態である。

〔仕切り部材〕
本実施形態に係る仕切り部材は、厚み方向と前記厚み方向に直交する面方向とを有し、前記厚み方向において組電池を構成する単電池間、又は前記組電池を構成する単電池と前記単電池以外の部材とを仕切る仕切り部材である。この仕切り部材は、常圧における沸点が８０℃以上２５０℃以下である流体と、前記面方向に沿って延びる前記流体の流路とをその内部に有し、前記流体は流体保持部により保持されており、かつ前記流体保持部は包材により密閉されていることを特徴とする。また、もう一つの本実施形態に係る仕切り部材は、厚み方向と前記厚み方向に直交する面方向とを有し、前記厚み方向において組電池を構成する単電池間、又は前記組電池を構成する単電池と前記単電池以外の部材とを仕切る仕切り部材である。この仕切り部材は、常圧における沸点が８０℃以上２５０℃以下である流体を保持することのできる流体保持部と、前記面方向に沿って延びる前記流体の流路とをその内部に有し、かつ前記流体保持部は包材により密閉されていることを特徴とする。換言すれば、本実施形態に係る仕切り部材は、常圧における沸点が８０℃以上２５０℃以下である流体を保持可能な流体保持部と、前記面方向に沿って延びる前記流体の流路と、前記流体保持部及び前記流路を密閉収容する包材とを備える。

図１（Ａ）は、実施形態に係る仕切り部材の構成例を示す正面図であり、図１（Ｂ）は図１（Ａ）に示した仕切り部材の左側面図を示す。図２は、仕切り部材の内部に設けられた流体保持部が有する流路の例を示す。

仕切り部材１の外形形状は、一例として、厚みを有する平板状、或いはシート状に形成される。但し、仕切り部材１の形状は、仕切り部材が仕切る対象の形状に応じて、平板状及びシート状以外の形状（弓形、Ｌ字形、半円形など）にて形成される場合もあり得る。

図１（Ａ）に示す例では、仕切り部材１は、高さ、幅、厚みを有する平板状に形成され、厚み方向と面方向とを有する。面方向は厚み方向に直交する方向である。厚み方向と直交する限りにおいて、面方向は仕切り部材１の高さ方向、幅方向、及び斜め方向を含む。

仕切り部材１は、その厚み方向において、組電池を構成する単電池間、又は組電池を構成する単電池と単電池以外の部材とを仕切るために使用される。仕切り部材１は、厚み方向の二面として、平面１ａと平面１ａの反対側にある平面１ｂとを有する。平面１ａは厚み方向の二面の一方の一例であり、平面１ｂは厚み方向の二面の他方の一例である。但し、平面１ａ及び平面１ｂは、曲面や凹凸面であってもよい。単電池以外の部材は、例えば組電池の筐体である。但し、単電池以外の部材は、組電池の構成要素であってもなくてもよい。

仕切り部材１は組電池内で単電池間に設置する際の主として０．１ＭＰａから５ＭＰａで設定される範囲厚み方向の拘束圧負荷時において拘束圧を取り除いた状態に比較して、９５％から３０％の間の厚みであることが望ましい。ただし、拘束圧の設定については上記の値の範囲に限らない。

仕切り部材１は、常圧における沸点が８０℃以上２５０℃以下である流体と、仕切り部材１の面方向に沿って延びる流体の流路とをその内部に有する。

［流体］
「常圧における沸点が８０℃～２５０℃である流体」は、常圧（１気圧）における沸点が８０℃以上２５０℃以下の流体である。この流体は、上記した沸点を有するものであれば、特に制限されず、常圧において液体及び気体のいずれの状態もとり得るものである。なお、以下において、１種のみで常圧（１気圧）における沸点が８０℃以上２５０℃以下の流体を例示するが、１種のみの沸点ではこの温度範囲外であっても、２種以上の混合物とした場合に、この温度範囲内となる場合、本発明における流体として用いることができる。

流体は、例えば、水、アルコール類、エステル類、エーテル類、ケトン類、炭化水素類、フッ素系化合物及びシリコーン系オイルからなる群から選ばれる少なくとも１つを含むことが好ましい。

流体に用いることのできるアルコール類としては、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、ベンジルアルコール、フェニルエチルアルコール等の３～８個の炭素原子を含むアルコールや、エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルキレングリコール等の二価以上のアルコール等が挙げられる。これらは１種のみでも、２種以上の混合物として用いることもできる。

流体に用いることのできるエステル類としては、アルキル脂肪族カルボン酸エステル、アルキル炭酸ジエステル、アルキルシュウ酸ジエステル及びエチレングリコールの脂肪酸エステルなどが挙げられる。アルキル脂肪族カルボン酸エステルとしては、ギ酸メチル、ギ酸ｎ－ブチル、ギ酸イソブチルなどの低級アルキルギ酸エステル；酢酸ｎ－プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ｎ－ブチル、酢酸イソブチルなどの低級アルキル酢酸エステル及びプロピオン酸エチル、プロピオン酸ｎ－プロピル、プロピオン酸イソプロピル、プロピオン酸ｎ－ブチル、プロピオン酸イソブチルなどの低級アルキルプロピオン酸エステルなどの低級アルキル脂肪族カルボン酸エステルなどが挙げられる。アルキル炭酸ジエステルとしては、炭酸ジメチル、炭酸ジエチル、炭酸ジブチル、炭酸メチルエチルなどの低級アルキル炭酸ジエステルなどが挙げられる。アルキルシュウ酸ジエステルとしては、シュウ酸ジメチル、シュウ酸ジエチルなどの低級アルキルシュウ酸ジエステルなどが挙げられる。エチレングリコール酢酸エステルとしては、酢酸プロピル、酢酸ブチルなどが挙げられる。エチレングリコールの脂肪酸エステルとしては、エチレングリコール酢酸エステル等が挙げられる。これらは１種のみでも、２種以上の混合物として用いることもできる。

流体に用いることのできるエーテル類としては、ｎ－ブチルエーテル、ｎ－プロピルエーテル、イソアミルエーテル等が挙げられる。これらは１種のみでも、２種以上の混合物として用いることもできる。

流体に用いることのできるケトン類としては、エチルメチルケトン、ジエチルケトン等が挙げられる。これらは１種のみでも、２種以上の混合物として用いることもできる。

流体に用いることのできる炭化水素類としては、ヘプタン、オクタン、ノナン、デカン、トルエン、キシレン等が挙げられる。これらは１種のみでも、２種以上の混合物として用いることもできる。

流体に用いることのできるフッ素系化合物としては、冷媒の１，１，２，２，３，３，４－ヘプタフルオロシクロペンタン（ＨＦＣ－ｃ４４７ｅｆ）、１，１，１，２，２，３，３，４，４，５，５，６，６－トリデカフルオロオクタン（ＨＦＣ－７６－１３ｓｆ）等が挙げられる。これらは１種のみでも、２種以上の混合物として用いることもできる。

流体に用いることのできるシリコーン系オイルとしては、メチルポリシロキサン、メチルフェニルポリシロキサン、環状メチルシロキサン、及びシリコーンポリエーテルコポリマー等の変性シリコーンオイル等が挙げられる。これらは１種のみでも、２種以上の混合物として用いることもできる。

［流体保持部］
仕切り部材１の内部には、上述した流体を保持する流体保持部１１が設けられる。図２に示す例では、流体保持部１１は、平板状又はシート状に形成され、流体保持部１１が平板状又はシート状の包材１３で密封されている。流体保持部１１は、図２に示すような流体の流路１２を有する。

流体保持部１１は、多孔質体を含む材料で形成される。多孔質体は、繊維質層及び粒子層の少なくとも一方を含むことが好ましい。繊維質層を含む多孔質体は、例えば、グラスファイバーシート、セラミックファイバーシート、紙、コットンシート、多孔質セラミックスプレート、多孔質ガラスプレート、ポリイミド繊維シート、アラミド繊維シート及びポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）繊維シートなる群から選ばれる少なくとも１つであることが好ましい。また、粒子層を含む多孔質体は、例えば、シリカ粒子、アルミナ粒子、ゼオライト粒子、ガラス粒子、炭素粒子からなる群から選ばれる少なくとも１つであることが好ましい。流体保持部１１の全体が多孔質体で形成されていてもよい。流体保持部の乾燥時の厚み方向の熱伝導率は０．５Ｗ／（ｍ Ｋ）以下がよい。さらに好ましくは０．２Ｗ／（ｍ Ｋ）以下がよい。以下の説明では、流体保持部１１が多孔質体で形成されている場合について例示する。包材１３は、多孔質体を内包する。

流体は、流体保持部１１に含まれる多孔質体が有する空洞や流路１２にて保持される。例えば、流体保持部１１を流体に浸漬して流体を含浸させることで、流体保持部１１は流体を保持することができる。或いは、流体保持部１１を内部に収容した包材１３の開口部から流体を導入（充填）して、流体保持部１１に流体を含ませることもできる。

［流路］
仕切り部材１は面方向に延びる流体の流路を有する。本実施形態において、流路１２は、流体が移動し得る長さが１ｍｍ以上連続する空間であって、この空間に内接し得る球の直径がこの空間の体積の９０％以上の領域において０．１ｍｍ以上である空間を含むことが好ましい。

図２は、流体保持部１１が有する流路１２の例を示す。図２の例では、流路１２は、流体保持部１１（仕切り部材１）の高さ方向に延びる流路と幅方向に延びる流路とが連結されたミアンダ状に形成されている。流路１２の各端部は、流体保持部１１の外縁に達している。但し、流路１２を形成する流路の形状や流路の数は適宜設定可能であり、図２に示すように流路１２の端部が流体保持部１１の外縁に達することは必須ではない。例えば、仕切り部材１の高さ方向又は幅方向における流路１２の長さが仕切り部材１の高さ方向又は幅方向の長さの１／２以上である、ように形成されていることが好ましい。また、流路１２は、必ずしも直線状に形成されなくともよく、曲線状であってもよい。

流路１２は、流体保持部１１の表面に形成された溝であっても、流体保持部１１を貫通する線状の孔であっても、流体保持部１１の内部に形成された空洞であってもよい。上述した様な流体保持部の材料からなる１つの部材に加工を施すことで流路１２を形成してもよく、また、流路１２は複数の流体保持部の材料を組み合わせることで形成してもよい。流路１２は、面方向に沿って形成されるので、面方向に延びている場合の他、面方向から微細にずれた方向も含み得る。このように、本実施形態に係る仕切り部材１では、仕切り部材１の内部に流体を含ませた多孔質体（流体保持部１１）が設けられており、流路１２は多孔質体に形成されていることが好ましい。

［包材］
包材１３は、流体保持部１１を内包し、流体を保持した流体保持部１１を密封する。包材１３としては、例えば、樹脂シート、樹脂フィルム、樹脂製のパウチ袋などを適用できる。例えば、二枚、又は二つ折りの樹脂シート或いは樹脂フィルムで流体保持部１１を挟み込み、その熱融着や接着することで、流体を保持した流体保持部１１を密封する。但し、包材１３は必ずしも必要なものでなく、例えば、流体保持部１１が吸水性の高い多孔質材等で形成されている場合、包材１３が無くとも、流体保持部１１が所望の時間、所望の量の流体を保持し得る。また、流体は熱移動媒体として作用するため、流体保持部１１において流体をより多く含むほど熱移動をより促進することができる。具体的には、流路の体積と多孔質体の空隙とを合わせた体積の２０％以上の流体を保持させることが好ましく、５０％以上を保持させることがより好ましく、一方、上限は特に制限されず、通常１００％である。

〔組電池〕
次に、仕切り部材１が適用される組電池について説明する。本実施形態に係る仕切り部材は、前述した仕切り部材を備えるものである。組電池は、例えば、電気自動車（ＥＶ、Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）、ハイブリッド電気自動車（ＨＥＶ、Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）、プラグインハイブリッド電気自動車（ＰＨＥＶ、Ｐｌｕｇ－ｉｎ Ｈｙｂｒｉｄ Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｖｅｈｉｃｌｅ）、電動重機、電動バイク、電動アシスト自転車、船舶、航空機、電車、無停電電源装置（ＵＰＳ、Ｕｎｉｎｔｅｒｒｕｐｔｉｂｌｅ Ｐｏｗｅｒ Ｓｕｐｐｌｙ）、家庭用蓄電システム、風力／太陽光／潮力／地熱等の再生可能エネルギーを利用した電力系統安定化用蓄電池システム等に搭載される電池パックに適用される。但し、組電池は、上述のＥＶ等以外の機器に電力を供給する電力源としても使用し得る。

［単電池］
図３（Ａ）は組電池を構成する単電池（セル）の一例を示す平面図であり、図３（Ｂ）は単電池（セル）の一例を示す正面図であり、図３（Ｃ）は、単電池（セル）の一例を示す側面図である。

単電池２は、縦（厚み）、横（幅）、高さを有する直方体状を有し、その上面に端子２１、２２が設けられている。単電池２は、例えば、リチウムイオンを吸蔵・放出可能な正極及び負極、並びに電解質を備えるリチウムイオン二次電池である。リチウムイオン二次電池以外に、リチウムイオン全固体電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池、鉛蓄電池等の二次電池を適用し得る。

［組電池］
図４は、複数の単電池を用いて形成された組電池の一例を示す平面図であり、図５は、図４に示した組電池をＡ－Ａ線で切断した場合の端面を示す図である。図４において、組電池１０は、単電池２をｍ列ｎ行に配列することで形成される。ｍ及びｎは１以上の自然数である。図４に示す例では、単電池２が２列５行（ｍ＝２，ｎ＝５）に配列されている。１列目には、単電池２ａから単電池２ｅがその厚み方向に並べられており、２列目には、単電池２ｆから単電池２ｇがその厚み方向に並べられている。但し、列及び行の数は適宜設定可能である。複数の単電池２を１列に並べて形成された組電池であってもよい。

上記配列をなす複数の単電池２は、底面及び四方の側面を有する筐体３に収容されている。上記した単電池２の配列における行間に上述した仕切り部材１が配置され、各行に位置する単電池２間が仕切り部材１の厚み方向において仕切られている。例えば、１行目に位置する単電池２ａ及び単電池２ｆと２行目に位置する単電池２ｂ及び単電池２ｇとは、仕切り部材１である仕切り部材１Ｘによって仕切られている。例えば、仕切り部材１Ｘの平面１ａ（図１（Ｂ）参照）は単電池２ａ及び単電池２ｆと対向し、平面１ｂは単電池２ｂ及び単電池２ｇと対向している。他の行間も同様にして、仕切り部材１にて仕切られている。このように、仕切り部材１の幅方向の長さＷ１（図１（Ａ））は、単電池２の幅方向の長さＷ２（図３（Ｂ））よりも長くなっていることが好ましい。

本実施形態では、単電池２の仕切り部材１に対向する面は仕切り部材１の厚み方向の面（平面１ａ又は１ｂ）と接する例について説明する。但し、単電池２は、単電池２と仕切り部材１との少なくとも一方に形成された突起や接点などで仕切り部材１と接するようにしてもよく、仕切り部材１以外の部材により仕切り部材１と離間した状態で配置されていてもよい。

なお、単電池２ａから単電池２ｅ、及び単電池２ｆから単電池２ｊは、隣り合う単電池２の正極端子（例えば端子２１）と負極端子（例えば端子２２）とがバスバー４によって電気的に直列に接続される。単電池２ａから単電池２ｅと単電池２ｆから単電池２ｊとは、例えば直列に接続され、所定の電力を出力する。

筐体３は、組電池１０を構成する単電池２を収容する。図５に示すように、筐体３の底面と上記した行列をなす各単電池２との間には、仕切り部材１Ａが配置されている。仕切り部材１Ａは、仕切り部材１と同様の構成を有する。筐体３の底面（底壁）は、単電池以外の部材の一例である。また、単電池２と筐体３の側壁との間に仕切り部材１が配置されてもよい。なお、筐体３の代わりに、上記行列をなす複数の単電池２の各列を共通のエンドプレートで挟み、連結部材で締め付けて組電池が一体をなすようにしてもよい。また、図４において、例えば、単電池２ａから単電池２ｅの少なくとも１つが単電池以外の部材であってもよい。

＜仕切り部材の作用＞
図６は、仕切り部材１の作用説明図である。組電池は、単電池２の微短絡や端子部（端子２１，端子２２）の発熱などにより局所的に高温となることがある。局所的高温は、行列をなす複数の単電池の一つが高温となる場合（第１のケース）と、１つの単電池２内で局所的な高温箇所が発生する場合とがある（第２のケース）。

図６（Ａ）は、第１のケースを模式的に示す。例えば、単電池２ａと単電池２ｆと対向する仕切り部材１（１Ｘ：図４参照）において、単電池２ａの全体が異常発熱に至った場合を仮定する。

図６（Ｂ）は、第２のケースを模式的に示す。例えば、仕切り部材１（１Ｘ：図４参照）において、平面１ａに対向する単電池２（単電池２ａ）の局所的な部分２Ａが異常発熱に至った場合を仮定する。

第１のケース及び第２のケースのいずれにおいても、図６（Ｃ）に示すように、単電池２の高温部（単電池２ａ、部分２Ａ）と対向する領域において流体保持部１１に保持される流体は、高温部からの熱を受けて気化する。気化した流体は、主に流路１２を移動して高温部と対向しない箇所へ熱とともに移動する。高温部と対向しない箇所の温度は高温部より低いので、気化した流体が凝縮し、再び液体となる。液体となった流体は潜熱とともに主に流路１２を通って高温部へ移動する。このような流体の面方向の移動にともなう流体の循環によって高温部の熱が運搬され冷却される。

流体は多孔質体の有する孔を通じて毛細管現象により高温部から低温部へ移動する。もっとも、本実施形態では面方向に沿って、多孔質体が有する空間より大きい流路１２が形成されていることで、流路１２に集まった流体がスムーズに流路１２を通じて面方向に移動することができる。すなわち、流路１２の形成によって高温の流体の面方向への移動を促進することができる。

流体の気化による膨張に伴い、あるいは温度上昇に伴い包材１３に開口部が形成され、そこから流体が流出するようにしてもよい（図６（Ｃ）の符号５参照）。開口部から流体が排出されることで、除熱を促進することができる。また、開口部ができることによってしきり部材の内部が常圧になり、流体の常圧における沸騰に伴う、気相の体積膨張による熱移動の促進と、蒸発潜熱による冷却効果を促進することができる。

ところで、流体保持部１１に液体の流体が保持されている状態では、流体が単電池２からの熱の伝達媒体となり、仕切り部材１の厚み方向において所定の熱伝導率を持つ。一方、流体が気化するとその気化した流体が存する流体保持部１１の部分の熱伝導率は低下し、当該部分は断熱層として作用する。

上記した面方向の熱移動や流体の気化に伴う断熱層の形成によって、厚み方向よりも面方向へ多くの熱が移動することで、異常発熱した単電池２（２ａ）に仕切り部材１（１Ｘ）を介して対向する単電池２（２ｂ）に伝達される熱を抑えることができ、単電池２ｂが異常発熱になるのを回避することができる。

図７は、第１のケースを模式的に示す。図７（Ａ）は、組電池の通常の運転時を仮定している。単電池２ａ及び単電池２ｆと単電池２ｂ及び単電池２ｇとは仕切り部材１Ｘで仕切られている。

図７（Ａ）に例示した仕切り部材１（１Ｘ）は、以下のような構成を有する。すなわち、仕切り部材の厚み方向の二面のうちの一方が、組電池中の第１の単電池と対向する第１の領域と前記第１の単電池と対向しない第２の領域とを有し、前記第２の領域において前記第１の単電池と異なる前記組電池中の第２の単電池及び単電池以外の部材との少なくとも一方と対向することが好ましい。

図７（Ａ）において、仕切り部材１Ｘの平面１ｂは「仕切り部材の厚み方向の二面のうちの一方」に相当する。平面１ｂのうち、仕切り部材１Ｘによって仕切られる単電池２ｇが対向する領域１ｃは「組電池中の第１の単電池と対向する第１の領域」に相当し、単電池２ｇは「第１の単電池」に相当する。一方、平面１ｂのうち単電池２ｇが対向しない領域１ｄは「第１の単電池と対向しない第２の領域」に相当する。そして、領域１ｄと対向する単電池２ｂは「第１の単電池と異なる組電池中の第２の単電池」に相当する。単電池２ｂの代わりに又は単電池２ｂとともに単電池以外の部材が領域１ｄに対向していてもよい。

また、図７（Ａ）に例示した仕切り部材１（１Ｘ）は、以下のような構成を有する。すなわち、仕切り部材の厚み方向の二面のうちの他方は、第１の単電池及び第２の単電池と異なるとともに、第１の単電池と仕切り部材を挟んで対向しない位置にある第３の単電池及び組電池中の単電池以外の部材の少なくとも一方と対向することが好ましい。

図７（Ａ）において、仕切り部材１Ｘの平面１ａは「仕切り部材の厚み方向の二面のうちの他方」に相当する。平面１ａに対向する単電池２ａは「第１の単電池及び第２の単電池と異なるとともに、第１の単電池と仕切り部材を挟んで対向しない位置にある第３の単電池」に相当する。単電池２ａの代わりに又は単電池２ａとともに単電池以外の部材が領域１ｄに対向していてもよい。

通常時（常温）では、図７（Ａ）に示すように、流体保持部１１において液体の流体が一様に分布している。このため、仕切り部材１Ｘは、仕切り部材１Ｘを挟んで対向する単電池２間（単電池２ａ－単電池２ｂ間、単電池２ｆ－単電池２ｇ間）で所望の熱伝導率を備える。

図７（Ｂ）に示すように、単電池２ｇが異常発熱となった場合を仮定する。この場合、単電池２ｇと対向する領域１ｃに対応する流体保持部１１の部分に存する流体が気化し、仕切り部材１Ｘの面方向へ熱とともに移動する（図７（Ｂ）の（１）参照）。また、領域１ｃに対応する位置にある流体のうち平面１ａ側にあって気化していない流体は、単電池２ｇと仕切り部材１Ｘを挟んで対向する単電池２（「対面側の単電池２」とも称する）である単電池２ｆに熱が移動するのを抑え、単電池２ｆの熱上昇を抑える（図７（Ｂ）の（２）参照）。

平面１ｂの領域１ｄに対向する単電池２ｂと、単電池２ｂの対面側の単電池２であり平面１ａに対向する単電池２ａとの各温度が異常発熱でない（異常発熱より低い、または、常温である）場合、単電池２ｂ及び単電池２ａはヒートシンクとして機能し、仕切り部材１Ｘからの熱を受け取る（図７（Ｂ）の（３）参照）。これにより、流体保持部１１中の気化した流体が凝縮され液体に戻り、高温部側に戻る。すなわち、流体が仕切り部材１Ｘ（流体保持部１１）内で循環する。

図７（Ｃ）に示すように、気化した流体が仕切り部材１Ｘから放出され、流体保持部１１が気体の流体或いは空気を含む状態になったと仮定する。この場合、流体保持部１１に含まれる空気（気相の流体）によって断熱層が形成され、対面側の単電池２ｆへの熱伝達率が低下する。従って、単電池２ｆが単電池２ｇからの熱を受けて異常発熱になることを回避することができる。

図８は、第２のケースを模式的に示す。図８（Ａ）は、組電池の通常の運転時を仮定している。単電池２ａ及び単電池２ｆと単電池２ｂ及び単電池２ｇとは仕切り部材１Ｘで仕切られている。

通常時（常温）では、図８（Ａ）に示すように、流体保持部１１において液体の流体が一様に分布している。このため、仕切り部材１Ｘは、仕切り部材１Ｘを挟んで対向する単電池２間（単電池２ａ－単電池２ｂ間）で所望の熱伝導率を備える。

図８（Ｂ）に示すように、単電池２ｂが局所的に異常発熱となった場合を仮定する。この場合、単電池２ｂの局所的な高温部（図８（Ｂ）中の７）と対向する流体保持部１１の部分に存する流体が気化し、仕切り部材１Ｘの面方向（仕切り部材１Ｘの幅方向の各端部側）へ熱とともに移動する（図８（Ｂ）の（１）参照）。また、高温部７に対応する位置にある流体のうち平面１ａ側にあって気化していない流体は、単電池２ｂの対面側の単電池２ａに熱が移動するのを抑え、単電池２ａの熱上昇を抑える（図７（Ｂ）の（２）参照）。

流体保持部１１において、高温部７と対向していない部分では、流体は液体の状態であり、通常時に近い単電池２ａへの熱伝達率が維持されている。これにより、単電池２ａがヒートシンクとして作用し、高温部７から移動してきた熱を受け取る（図８（Ｂ）の（３）参照）。これにより、流体保持部１１中の気化した流体が凝縮されて液体に戻り、高温部７側に戻る。すなわち、流体が仕切り部材１Ｘ（流体保持部１１）内で循環する。

図８（Ｃ）に示すように、気化した流体が仕切り部材１Ｘから放出され、流体保持部１１が気体の流体或いは空気を含む状態になると、図７（Ｃ）を用いて説明したように、流体保持部１１が断熱層として機能し、対面側の単電池２ａへの熱伝達率が低下する。従って、単電池２ａが単電池２ｂからの熱を受けて異常発熱状態となることを回避することができる。

図９及び図１０は図４に示した組電池１０において単電池２ｂが異常発熱となった場合における熱伝達経路を示す。単電池２ｂの上部において異常発熱が発生すると、図９に示すように、高温部７に対向する仕切り部材１の流体保持部１１に含まれる流体が気化し、流体が気化した部分の仕切り部材１Ｘ及び仕切り部材１Ｙの熱伝導率は高くなる。このため、点線の矢印Ａで示されるように、単電池２ｂの発熱箇所から、単電池２ａ及び単電池２ｃの向きに、仕切り部材１の厚み方向に移動する熱の移動が抑制される。

一方、高温部７からの熱を受けて気化した流体は主に流路１２を通じて面方向（高さ方向）に移動することで、仕切り部材１Ｘ及び仕切り部材１Ｙが有する流体保持部１１の下部に移動する。流体保持部１１の下部では流体は液相であるので、対面側の単電池２に相当する単電池２ａ及び単電池２ｃとの熱伝導率は通常時に近い状態で維持されている。よって、仕切り部材１Ｘ及び仕切り部材１Ｙの流体保持部１１の下部に移動した熱は、厚み方向に移動することができ、対向する単電池２ａ及び単電池２ｃへ伝達される。単電池２ｃへ移動した熱はさらに仕切り部材を介して単電池２ｄ側へ送ることができる（実線矢印Ｂ参照）。

また、仕切り部材１Ｘ及び仕切り部材１Ｙの流体保持部１１の下部に移動した熱は、仕切り部材１Ａに伝達され、仕切り部材１Ａの面方向に移動する。このとき、筐体３の主に底壁は、ヒートシンクとして機能し、仕切り部材１Ａからの熱を受けることができる。更に、実線の矢印Ｄで示されるように、筐体３の底部に移動した熱は、外部に放熱される。

図１０において、単電池２ｂの高温部７から点線の矢印Ｅで示される方向への熱移動は仕切り部材１Ｘ及び仕切り部材１Ｙによって抑制される。一方、高温部７からの熱は仕切り部材１Ｘ及び仕切り部材１Ｙの面方向（幅方向）に移動する（矢印Ｇ参照）。単電池２ｆ、単電池２ｇ、単電池２ｈはヒートシンクとして機能し、仕切り部材１Ｘ及び仕切り部材１Ｙからの熱を受けることができる。仕切り部材１Ｘ及び仕切り部材１Ｙの流体の循環によって、冷却される。流体が殆ど気化した場合、或いは、仕切り部材１Ｘの外部へ排出された場合は、流体保持部１１が断熱層として機能し、対面側の単電池への熱伝達を抑制する。

以上説明した仕切り部材１及び組電池１０によれば、組電池１０が局所的に異常発熱になった場合に、組電池１０を構成する単電池２を熱暴走に至らせることなく安全に異常発熱部を冷却することができる。

図１１は、本実施形態（図４）の変形例１を示す。本実施形態では、単電池２の列の行間を１つの仕切り部材１で仕切る（行間に２つの単電池２と対向する仕切り部材１を挿入する）構成例が示されている。当該構成に代えて、図１１の左側に示すように、行間に配置される仕切り部材を、単電池２の幅長さＷ１より短い幅長さを有し、厚み方向の各面において一つの単電池２と対向する仕切り部材５１と、二つの単電池間に跨がるように配置される仕切り部材５２とで構成していてもよい。仕切り部材５１及び仕切り部材５２は、幅長さが異なる点を除き、仕切り部材１と同じ構成を有する。

図１１の右側に示すように、変形例１では、高温部７ａ及び高温部７ｂのような単電池２における局所的な異常発熱に対し、図８を用いて説明した第２のケースにおける作用を以て熱を移動させることができる。また、高温部７ｃのような単電池２における局所的な異常発熱に対しては、図７を用いて説明した第１のケースにおける作用を以て熱を移動させることができる。

図１２は、実施形態（図４）の変形例２を示す。本実施形態では、単電池２の列の行間を１つの仕切り部材１で仕切る（行間に２つの単電池２と対向する仕切り部材１を挿入する）構成例が示されている。当該構成に代えて、図１２の左側に示すように、行間に配置される仕切り部材を、列毎に単電池２間を仕切る仕切り部材５３で仕切るようにしてもよい。仕切り部材５３は、幅長さが異なる点を除き、仕切り部材１と同じ構成を有する。

図１２の右側に示すように、変形例２では、高温部７ｄ及び高温部７ｅのような単電池２における局所的な異常発熱に対し、図８を用いて説明した第２のケースにおける作用を以て熱を移動させることができる。

次に実施例により本発明の具体的態様を更に詳細に説明するが、本発明はこれらの例によって限定されるものではない。

（実施例１）
仕切り部材１の流体保持部１１として、アドバンテック東洋社のセルロース繊維製のろ紙（型番 Ｎｏ．５９０、厚み０．９３ｍｍ）を縦５０ｍｍ、横１１０ｍｍに切り取った。更にこのろ紙（流体保持部１１、以下ろ紙１１とも記載する）に切り込みを入れ、図２のようにろ紙１１の高さ方向に延びる流路と幅方向に延びる流路とが連結されたミアンダ状に幅１ｍｍの流路１２を作った。このろ紙１１を厚さ６０μｍのＰＥＴ製のシート（包材１３、以下シート１３とも記載する）を２つ折りにして作成した袋の中に図１（Ｂ）のように挟み込み、さらにろ紙１１に水を６ｇ含浸させて仕切り部材１とした（図１（Ａ））。次に、図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）に示すように、この仕切り部材１の左側５０ｍｍ部分をヒーター３０、アルミ板３１、バッファー３２Ａ（橋本理研工業社 多孔質ジルコニア製プレート 気孔率２２％）、アルミ板３１、アルミ箔３３（厚さ１１μｍ）、仕切り部材１、アルミ箔３３（厚さ１１μｍ）、アルミ板３１、バッファー３２Ｂ（バッファー３２Ａと同じ材）、アルミ板３１、ヒートシンク３４Ａ（櫛型ヒートシンク アルミ製 １２０ｍｍ ｘ １２０ｍｍ ｘ ３０ｍｍ）の順番ではさんで各部材を密着させた。また図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）に示すように同じ仕切り部材の右側５０ｍｍ部分を、アルミ製のヒートシンク３４Ｂ及びヒートシンク３４Ｃ（プレート型ヒートシンク １７０ｍｍ ｘ １００ｍｍ ｘ １５ｍｍ）で挟んだ。

ここで、ヒーター３０は、組電池において、単電池２の微短絡や端子部（端子２１，端子２２）の発熱などにより異常発熱となった単電池又は単電池の一部に対応する。また、ヒートシンク３４Ａ、３４Ｂ及び３４Ｃは、異常発熱より低い又は常温である単電池又は単電池の一部であって、異常発熱となった単電池又は単電池の一部からの熱を受け取る単電池又は単電池の一部、或は、組電池を構成する単電池以外の部材に対応する。なお、アルミ板３１及びアルミ箔３３は、単電池２を構成する部材よりも熱伝導率が高く、ヒーター３０、ろ紙１１、ヒートシンク３４Ａが互いに対向する面の表面温度を適時に計測するために各面上に配置される。バッファー３２Ａ及び３２Ｂは、ヒーター３０、ろ紙１１、ヒートシンク３４Ａが互いに対向する面の温度を、対向する面への熱伝導を抑制し、それぞれ個別に計測するために各面の間に配置される。

この状態で、大気中、室温下に静置し、ヒーター３０を温度４５０℃まで加熱し、ヒーター３０の温度が４５０℃に到達後、１時間加熱を続けた。ヒーター３０の加熱開始から、加熱終了時まで各位置での温度推移を測定した。結果を図１４に示した。

仕切り部材１の左右に設置したバッファー３２Ａ、バッファー３２Ｂ（ジルコニア製プレート）の高温側と低温側の温度差とジルコニア製プレートの熱伝導率から、各ジルコニア製プレートに流れる熱流量を求めた。これよりヒーター３０側から仕切り部材に移動する熱流量、仕切り部材１からヒートシンク３４Ａに移動する熱流量、ヒーター３０から仕切り部材を経由してヒートシンク３４Ｂ及びヒートシンク３４Ｃに移動する熱流量を以下の式に従い、それぞれの値を求めた。

Ｑ₁ ＝ Ａ₁×ｋ₁×ΔＴ₁／Ｌ₁
Ｑ₂ ＝ Ａ₂×ｋ₂×ΔＴ₂／Ｌ₂
Ｑ₃ ＝ Ｑ₁－Ｑ₂

Ｑ₁：ヒーター３０側から仕切り部材１に移動する熱流量［Ｗ］
Ｑ₂：仕切り部材１からヒートシンク３４Ａに移動する熱流量［Ｗ］
Ｑ₃：ヒーター３０から仕切り部材を経由してヒートシンク３４Ｂ及びヒートシンク ３４Ｃに移動する熱流量の合計［Ｗ］
Ａ₁：バッファー３２Ａのヒーター３０からヒートシンク３４Ａに向かう方向への投 影面積 ０．００２５［ｍ²］
Ａ₂：バッファー３２Ｂのヒーター３０からヒートシンク３４Ａに向かう方向への投 影面積 ０．００２５［ｍ²］
ｋ₁：バッファー３２Ａの熱伝導率 ０．９３［Ｗ／（ｍ Ｋ）］
ｋ₂：バッファー３２Ｂの熱伝導率 ０．９３［Ｗ／（ｍ Ｋ）］
ΔＴ₁：バッファー３２Ａの高温側の面と低温側の面の温度差［Ｋ］
ΔＴ₂：バッファー３２Ｂの高温側の面と低温側の面の温度差［Ｋ］
Ｌ₁：バッファー３２Ａの厚み ０．００５［ｍ］
Ｌ₂：バッファー３２Ｂの厚み ０．００５［ｍ］

ヒーター３０が４５０℃に到達後１０分経過後の熱流量は以下のようになった。
ヒーター３０側から仕切り部材に移動する熱流量 １２４Ｗ
仕切り部材１からヒートシンク３４Ａに移動する熱流量 ２０Ｗ
仕切り部材１からヒートシンク３４Ｂ及びヒートシンク３４Ｃに移動する熱流量（合計） １０４Ｗ

仕切り部材１の低温側の温度はヒーター３０による加熱終了時まで１００℃未満に維持された。即ち、ヒーター３０で発生する熱量のうち、仕切り部材１の厚み方向に沿ってヒートシンク３４Ａに移動する熱流量よりも、仕切り部材１の面方向に沿って３４Ｂ及びヒートシンク３４Ｃに移動する熱流量の方が多いことが示された。

（比較例１）
実施例１と同じ実験をろ紙１１に流路１２を作らないとの条件で実施した。実測した温度推移を図１５に示した。

ヒーター３０が４５０℃に到達後１０分経過後の熱流量は以下のようになった。
ヒーター３０側から仕切り部材１に移動する熱流量 ６１Ｗ
仕切り部材１からヒートシンク３４Ａに移動する熱流量 ４３Ｗ
仕切り部材１からヒートシンク３４Ｂ及びヒートシンク３４Ｃに移動する熱流量（合計） １７Ｗ

仕切り部材１の低温側の温度はヒーター３０の温度が４５０℃に到達後７分４０秒で１５０℃に到達した。即ち、ヒーター３０で発生する熱量のうち、仕切り部材１の厚み方向に沿ってヒートシンク３４Ａに移動する熱流量が、仕切り部材１の面方向に沿ってヒートシンク３４Ｂ及びヒートシンク３４Ｃに移動する熱流量よりも多いことが示された。

（比較例２）
実施例１と同じ実験をろ紙１１に流路１２を作らず、かつ、水を含浸させないとの条件で実施した。実測した温度推移を図１６に示した。

ヒーター３０が４５０℃に到達後１０分経過後の熱流量は以下のようになった。
ヒーター３０側から仕切り部材１に移動する熱流量 ５６Ｗ
仕切り部材１からヒートシンク３４Ａに移動する熱流量 ５０Ｗ
仕切り部材１からヒートシンク３４Ｂ及びヒートシンク３４Ｃに移動する熱流量（合計） ６Ｗ

仕切り部材１の低温側の温度はヒーター３０の温度が４５０℃に到達後２分４０秒で１５０℃に到達した。

（実施例２）
実験１：実施例１と同じ実験を、ろ紙をアドバンテック東洋社の厚み０．４４ｍｍのグラスファイバーシート（型番：ＧＡ－１００）を２枚重ねたものとし、流路１２の幅を２ｍｍとして実施した。実測した温度推移を図１７に示した。

ヒーター３０が４５０℃に到達後１０分経過後の熱流量は以下のようになった。
ヒーター３０側から仕切り部材１に移動する熱流量 １２８Ｗ
仕切り部材１からヒートシンク３４Ａに移動する熱流量 ２４Ｗ
仕切り部材１からヒートシンク３４Ｂ及びヒートシンク３４Ｃに移動する熱流量（合計） １０４Ｗ

仕切り部材１の低温側の温度はヒーター３０による加熱終了時まで１００℃程度に維持された。

（実施例３）
実験１：実施例１と同じ実験を、ろ紙１１をニチアス社の厚み１．０ｍｍのセラミックファイバーシート（型番：ファインフレックスペーパー ＴＯＭＢＯ ５１３０－Ｔ）とし、ＰＥＴ製のシート１３を大日本印刷社のアルミラミネートＰＥＴシート（型番：Ｄ－ＥＬ４０Ｈ－２００）として実施した。実測した温度推移を図１８に示した。

ヒーター３０が４５０℃に到達後１０分経過後の熱流量は以下のようになった。
ヒーター３０側から仕切り部材１に移動する熱流量 １３１Ｗ
仕切り部材１からヒートシンク３４Ａに移動する熱流量 ２７Ｗ
仕切り部材１からヒートシンク３４Ｂ及びヒートシンク３４Ｃに移動する熱流量（合計） １０４Ｗ

仕切り部材１の低温側の温度はヒーター３０による加熱終了時まで１２０℃未満に維持された。

１ 仕切り部材
２ セル、単電池
３ 筐体
４ バスバー
１０ 組電池
１１ 流体保持部
１２ 流路
１３ 包材

Claims (16)

1. 厚み方向と前記厚み方向に直交する面方向とを有し、前記厚み方向において組電池を構成する単電池間、又は前記組電池を構成する単電池と前記単電池以外の部材とを仕切り、第１の単電池から第２の単電池に熱移動の方向を制御する仕切り部材であって、
   常圧における沸点が８０℃以上２５０℃以下である流体と、前記面方向に沿って延びる前記流体の流路とをその内部に有し、
   前記流体は流体保持部により保持されており、かつ前記流体保持部は包材により密閉されていることを特徴とする仕切り部材。
2. 厚み方向と前記厚み方向に直交する面方向とを有し、前記厚み方向において組電池を構成する単電池間、又は前記組電池を構成する単電池と前記単電池以外の部材とを仕切り、第１の単電池から第２の単電池に熱移動の方向を制御する仕切り部材であって、
   常圧における沸点が８０℃以上２５０℃以下である流体を保持することのできる流体保持部と、前記面方向に沿って延びる前記流体の流路とをその内部に有し、かつ前記流体保持部は包材により密閉されていることを特徴とする仕切り部材。
3. 前記流体保持部が、第１の単電池と対向する第１の領域と、前記第１の単電池と異なる第２の単電池と対向する第２の領域を有し、
   前記第１の単電池の発熱により前記第１の領域が前記第２の領域の温度より高い高温部となった場合に、前記流体保持部に保持された流体が前記第１の領域と前記第２の領域との間を循環する
   請求項１又は２に記載の仕切り部材。
4. 前記流路は、前記流体が移動し得る長さが１ｍｍ以上連続する空間であって、前記空間に内接し得る球の直径が前記空間の体積の９０％以上の領域において０．１ｍｍ以上である空間を含む、
   請求項１乃至３のいずれか１項に記載の仕切り部材。
5. 前記流体が水、アルコール類、エステル類、エーテル類、ケトン類、炭化水素類、フッ素系化合物及びシリコーン系オイルからなる群から選ばれる少なくとも１つを含む、
   請求項１乃至４のいずれか１項に記載の仕切り部材。
6. 前記仕切り部材の内部に前記流体を含ませた多孔質体が設けられており、
   前記流路は前記多孔質体に形成されている、
   請求項１乃至５のいずれか１項に記載の仕切り部材。
7. 前記多孔質体が繊維質層及び粒子層のうちの少なくとも一方を含む、
   請求項６に記載の仕切り部材。
8. 前記多孔質体が繊維質層を含み、グラスファイバーシート、セラミックファイバーシート、紙、コットンシート、多孔質セラミックスプレート、多孔質ガラスプレート、ポリイミド繊維シート、アラミド繊維シート及びポリテトラフルオロエチレン繊維シートからなる群から選ばれる少なくとも１つである、
   請求項７に記載の仕切り部材。
9. 前記多孔質体が粒子層を含み、シリカ粒子、アルミナ粒子、ゼオライト粒子、ガラス粒子、炭素粒子からなる群から選ばれる少なくとも１つである、
   請求項７又は８に記載の仕切り部材。
10. 前記仕切り部材の高さ方向又は幅方向における前記流路の長さが前記仕切り部材の前記高さ方向又は前記幅方向の長さの１／２以上である、
    請求項１乃至９のいずれか１項に記載の仕切り部材。
11. 前記多孔質体を内包する前記包材を備える、
    請求項６乃至９のいずれか１項に記載の仕切り部材。
12. 請求項１乃至１１のいずれか１項に記載の仕切り部材を備える組電池。
13. 前記仕切り部材の前記面方向は前記仕切り部材の幅方向を含み、
    前記仕切り部材の前記幅方向の長さが前記仕切り部材によって仕切られる単電池の前記幅方向における長さより長い、
    請求項１１に記載の組電池。
14. 前記仕切り部材の前記厚み方向の二面のうちの一方が、前記組電池中の第１の単電池と対向する第１の領域と前記第１の単電池と対向しない第２の領域とを有し、前記第２の領域において前記第１の単電池と異なる前記組電池中の第２の単電池と対向する、
    請求項１２又は１３に記載の組電池。
15. 前記仕切り部材の前記厚み方向の二面のうちの他方は、前記第１の単電池及び前記第２の単電池と異なるとともに前記第１の単電池と前記仕切り部材を挟んで対向しない位置にある第３の単電池と対向する、
    請求項１４に記載の組電池。
16. 前記仕切り部材の前記厚み方向の二面のうちの一方が、複数の前記単電池中の第１の単電池と対向し、前記厚み方向の二面のうちの他方が、前記第１の単電池と前記仕切り部材を挟んで対向しない位置にある前記第１の単電池と異なる前記組電池中の単電池と対向する、
    請求項１２に記載の組電池。

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