專利名稱：電池組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及即使在電池發(fā)生異常時(shí)也能確保安全性的電池組(battery pack)。
背景技術(shù)：
近年來，伴隨著電子設(shè)備的多樣化，一直尋求具有高容量、高電壓及高輸出功率， 且安全性優(yōu)良的電池及電池組。為了確保電池及電池組的優(yōu)良的安全性，例如，在電池中設(shè) 有用于防止電池溫度上升的PTC(Positive temperature coefficient 正溫度系數(shù))元件 或溫度熔斷器，進(jìn)而設(shè)有感知電池的內(nèi)部壓力，從而斷開電流的保護(hù)機(jī)構(gòu)。另外，在電池組 中設(shè)有用于控生產(chǎn)的安全電路，以便不使電池出現(xiàn)異常狀態(tài)。但是，即使電池具備上述那樣的保護(hù)機(jī)構(gòu)，在電池置于異常的條件下時(shí)，也有可能 從電池內(nèi)部噴出高溫高壓的可燃?xì)怏w。此時(shí)，收納電池的電池組的筐體(case)因暴露于異 常的高溫環(huán)境下而熔化，因而有筐體的一部分發(fā)生破損、高溫的可燃?xì)怏w向電池組外部漏 出的可能性。作為上述問題的對策，例如，為了防止從電池向外部放出的高溫的可燃?xì)怏w造成 的筐體的破損，提出了使用耐火性優(yōu)良的金屬或難燃性樹脂作為筐體材料的方案(專利文 獻(xiàn)1)。另外，為了易于散發(fā)筐體內(nèi)部的熱，提出了筐體材料使用熱傳導(dǎo)性優(yōu)良的樹脂材料的 方案(專利文獻(xiàn)2)。引用技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特開2001-2^982號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開2002-304974號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的課題但是，正如專利文獻(xiàn)2所記載的那樣，即使在筐體材料為熱傳導(dǎo)性優(yōu)良的樹脂材 料的情況下，如果從電池內(nèi)部噴出高溫的可燃?xì)怏w，也有筐體因暴露于異常的高溫環(huán)境下 而發(fā)生破損的可能性。另外，正如專利文獻(xiàn)1所記載的那樣，即使在筐體材料為金屬的情況 下，為了防止高溫的可燃?xì)怏w造成的筐體的破損，也需要加大筐體的厚度。因此，電池組的 小型輕量化是困難的。于是，本發(fā)明的目的在于，為解決上述以往的問題而提供一種即使在電池組內(nèi)的 電池在異常時(shí)放出高溫的可燃?xì)怏w、從而電池組內(nèi)部暴露于異常的高溫環(huán)境下時(shí)，電池組 也不會(huì)破損、可進(jìn)行小型輕量化、且安全性優(yōu)良的電池組。用于解決課題的手段本發(fā)明的一個(gè)方面涉及一種電池組，其特征在于，具備組電池(battery assembly)，由具有封口部的多個(gè)電池電連接而成，端子部，與所述組電池電連接，用于向外部輸出電，以及
復(fù)層結(jié)構(gòu)，被配置在所述組電池周圍的至少一部分上，且由熱吸收層及熱傳導(dǎo)層 層疊而成；所述熱吸收層的比熱為1000J/kg · °C以上；所述熱傳導(dǎo)層的熱導(dǎo)率為10W/m · K以上。在各電池的至少與所述封口部對置的部分，優(yōu)選形成有所述復(fù)層結(jié)構(gòu)。優(yōu)選的是，所述熱傳導(dǎo)層及所述熱吸收層中的一方形成有收納所述組電池的筐 體，所述熱傳導(dǎo)層及所述熱吸收層中的另一方在各電池的至少與所述封口部對置的部分形 成有所述筐體的覆蓋部。所述熱吸收層優(yōu)選含有比熱為1000J/kg · V以上的樹脂材料、陶瓷或無機(jī)材料。所述樹脂材料優(yōu)選為氟樹脂、含有氫氧化鎂的聚丙烯樹脂或改性聚苯醚樹脂。所述熱吸收層優(yōu)選含有具有在80°C以上氣化并利用潛熱吸收熱的性質(zhì)的材料A。所述材料A優(yōu)選為丁基橡膠或含水凝膠。所述熱吸收層優(yōu)選含有具有在100°C以上分解并吸收熱的性質(zhì)的材料B。所述材料B優(yōu)選為碳酸氫鈉。所述熱傳導(dǎo)層優(yōu)選由金屬構(gòu)成。所述金屬優(yōu)選為銅或鋁。優(yōu)選的是，所述電池組具備用于將從所述電池放出的高溫氣體排放到所述電池組 的外部的機(jī)構(gòu)；所述機(jī)構(gòu)包括設(shè)在所述電池組上的開口部，設(shè)在所述開口部上的止回閥， 及與所述開口部連通、用于對所述高溫氣體進(jìn)行冷卻并將其排放到外部的導(dǎo)管。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明，可以提供一種即使當(dāng)電池組內(nèi)的電池在異常時(shí)放出高溫的可燃?xì)?體，從而電池組內(nèi)部暴露于異常的高溫環(huán)境下時(shí)，電池組也不會(huì)破損、可進(jìn)行小型輕量化、 且安全性優(yōu)良的電池組。


圖1是本發(fā)明的一實(shí)施方式的電池組的立體圖。圖2是圖1的電池組的分解立體圖。圖3是圖2的組電池的立體圖。圖4是表示圖1的電池組所用的導(dǎo)管的變形例的立體圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明的一方面具備組電池，由具有封口部的多個(gè)電池電連接而成；端子部，與 所述組電池電連接，用于向外部輸出電，以及復(fù)層結(jié)構(gòu)，被配置在所述組電池周圍的至少一 部分上，且由熱吸收層及熱傳導(dǎo)層層疊而成。由此，即使在因電池溫度大幅度上升而使電池放出高溫的可燃?xì)怏w，從而電池組 內(nèi)部的筐體因高溫的可燃?xì)怏w而暴露于局部異常的高溫環(huán)境下時(shí)，也由于電池組具有熱吸 收層，因而可以抑制放出的可燃?xì)怏w的熱所造成的局部且異常的溫度上升。另外，由于電池 組具有熱傳導(dǎo)層，因而能夠使因放出的可燃?xì)怏w的熱而局部上升的溫度得以擴(kuò)散。由此，能 夠防止因電池組內(nèi)部暴露于異常的高溫環(huán)境下而造成的電池組(筐體)的破損、及由此造
4成的可燃?xì)怏w向電池組外部的漏出，從而使電池組的安全性得以提高。這里所說的所謂熱傳導(dǎo)層，是指熱導(dǎo)率為10W/m*K以上的層。優(yōu)選熱傳導(dǎo)層的熱 導(dǎo)率為400W/m · K以下。例如，即使在金屬中，具有優(yōu)良的熱傳導(dǎo)性的銅的熱導(dǎo)率為398W/ πι·Κ。再者，為了有效地使集中產(chǎn)生的熱得以分散，熱傳導(dǎo)層的熱導(dǎo)率更優(yōu)選為50 200W/ m · K。這里所說的所謂熱吸收層，是指由熱容量高的材料構(gòu)成的、且起因于熱分解反應(yīng) 的吸熱或熔化的潛熱等，比熱(表觀的比熱)為1000J/kg· °c以上的層。優(yōu)選熱吸收層的 比熱為5000J/kg*°C以下。例如，水的比熱比較高，為4200J/kg*°C。再者，為了更有效地 吸收熱，更優(yōu)選熱吸收層的比熱為2000 4500J/kg · °C。由熱傳導(dǎo)層及熱吸收層這兩層構(gòu)成的復(fù)層的厚度例如為0.2 4mm。熱傳導(dǎo)層的 厚度例如為0. 01 3mm。熱吸收層的厚度例如為0. 1 3mm。為了高效率地使由電池放出 的可燃?xì)怏w的熱擴(kuò)散，優(yōu)選用熱傳導(dǎo)層覆蓋組電池周圍的至少30%。作為熱傳導(dǎo)層，例如可采用不燃材料即鐵、鎳、鋁、鈦、銅及不銹鋼之類的金屬、或 工程塑料之類的熱傳導(dǎo)性高的樹脂。即使在上述金屬中，也優(yōu)選銅或鋁。作為工程塑料，例 如可列舉出聚苯硫醚(PPS)。作為構(gòu)成熱吸收層的材料，優(yōu)選的是具有吸收熱的性質(zhì)的樹脂材料、陶瓷或無機(jī) 材料。作為上述樹脂材料，例如可列舉出氟樹脂之類的不燃樹脂、或含有氫氧化鎂的聚丙 烯樹脂、改性聚苯醚樹脂(改性PPE樹脂)之類的難燃性樹脂、或液晶性全芳香族聚酯、聚 醚砜、芳香族聚酰胺之類的耐熱性樹脂。改性PPE樹脂是以具有醚基的芳香族聚醚樹脂(PPE樹脂)為主體的、與聚苯乙烯 (PS)之類的苯乙烯系樹脂等合成樹脂的聚合物合金。作為氟樹脂，例如可列舉出耐熱性優(yōu)良的聚四氟乙烯(PTFE)。為了能夠?qū)⒈葻崽岣叩娇蛇M(jìn)行樹脂成形的界限，含有氫氧化鎂的聚丙烯樹脂相對 于每100重量份的聚丙烯樹脂，優(yōu)選含有50 160重量份的氫氧化鎂。作為上述陶瓷，例如可列舉出耐熱性玻璃、氧化鋁等。作為上述無機(jī)材料，例如可 列舉出碳之類的不燃材料。在優(yōu)選的方式中，熱吸收層含有具有在80°C以上氣化并利用潛熱吸收熱的性質(zhì)的 材料(例如丁基橡膠或含水凝膠)。作為含水凝膠，例如可采用(株)PDM研究所生產(chǎn)的HEAT BUSTERTK2。在另一優(yōu)選的方式中，熱吸收層優(yōu)選含有具有在100°C以上的高溫下發(fā)生分解并 吸收熱的性質(zhì)的材料(例如，碳酸氫鈉或氫氧化鋁)。上述復(fù)層也可以進(jìn)一步含有除熱傳導(dǎo)層及熱吸收層以外的層。例如，也可以在熱 傳導(dǎo)層與熱吸收層之間，根據(jù)需要設(shè)置用于使熱傳導(dǎo)層粘接在熱吸收層上的粘接層(例 如，厚度為0. 2 1. Omm)。關(guān)于粘接層所用的粘接劑的材料，例如可采用環(huán)氧樹脂系粘 接劑或丙烯酸樹脂系粘接劑。例如，可采用EMI公司生產(chǎn)的UV固化型粘接劑(商品名為 “0PT0CAST”)、或 Huntsman Advanced Materials 公司生產(chǎn)的"Araldite Standard"(商品 名)。粘接層只要是與熱傳導(dǎo)層及熱吸收層的粘接性優(yōu)良、且不阻礙兩層的效果的材料即 可。另外，粘接層也可以兼作熱傳導(dǎo)層或熱吸收層。另外，在熱傳導(dǎo)層或熱吸收層含有具有 粘附性的樹脂時(shí)，也可以不設(shè)置粘接層。熱傳導(dǎo)層及熱吸收層可以分別是1層，也可以是2層以上的多層。因?yàn)閺碾姵氐姆饪诓糠懦龈邷氐目扇細(xì)怏w，所以在各電池的至少與封口部對置的 部分，可以形成上述復(fù)層結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明的第1優(yōu)選的實(shí)施方式中，收納組電池的筐體具有所述熱傳導(dǎo)層及所述 熱吸收層，在各電池的至少與封口部對置的部分形成有所述復(fù)層結(jié)構(gòu)。在本發(fā)明的第2優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述熱傳導(dǎo)層及所述熱吸收層中的一方形成 有收納所述組電池的筐體，所述熱傳導(dǎo)層及所述熱吸收層中的另一方在各電池的至少與所 述封口部對置的部分形成有筐體的覆蓋部。通過組合使用熱傳導(dǎo)層及熱吸收層，可使筐體的厚度減薄，可使電池組小型輕量 化。也可以通過在筐體內(nèi)表面預(yù)先形成筐體覆蓋部來形成復(fù)層結(jié)構(gòu)，也可以用筐體覆 蓋部覆蓋組電池，將其收納在筐體內(nèi)，從而形成復(fù)層結(jié)構(gòu)。在通過筐體及筐體覆蓋體構(gòu)成復(fù)層結(jié)構(gòu)時(shí)，可根據(jù)組電池的構(gòu)成、構(gòu)成組電池的 電池的尺寸和種類，容易地變更復(fù)層結(jié)構(gòu)的形態(tài)。例如，不變更筐體而改變筐體覆蓋部的設(shè) 置部位或形狀，就能容易地變更復(fù)層結(jié)構(gòu)的設(shè)置部位及設(shè)置面積。另外，在構(gòu)成組電池的多個(gè)電池中，也可以在鄰接的電池間配置由熱傳導(dǎo)層或熱 吸收層構(gòu)成的隔板，從而形成能夠使隔板與筐體嵌合的結(jié)構(gòu)。例如，也可以使隔板與設(shè)于筐 體上的凹部嵌合，從而在嵌合部分由隔板及筐體構(gòu)成熱吸收層及熱傳導(dǎo)層的復(fù)層。電池組例如可用于便攜式個(gè)人計(jì)算機(jī)或攝像機(jī)等電子設(shè)備。另外，電池組可以用 作例如搭載在四輪車或二輪車等車輛上的電氣安裝設(shè)備的電源、或電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽 車等的動(dòng)力用電源。作為電池，例如可采用鋰離子二次電池及鎳氫蓄電池之類的二次電池。構(gòu)成組電池的多個(gè)電池串聯(lián)或并聯(lián)地連接在一起。例如，可以只由串聯(lián)連接的電 池構(gòu)成組電池，也可以通過并聯(lián)連接多個(gè)串聯(lián)連接而成的電池群(battery groups)來構(gòu)成 組電池。以下，基于附圖對本發(fā)明的一實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖1是本發(fā)明的一實(shí)施方式的 電池組1的立體圖。圖2是圖1的電池組1的分解立體圖。圖3是圖1的電池組1所使用 的組電池31的立體圖。如圖1及圖2所示，電池組1具備由串聯(lián)地電連接的5節(jié)圓筒形電池3構(gòu)成的組 電池31、及收納組電池31的長方體狀的筐體2。在圓筒形電池3中，正極端子側(cè)的端面及 負(fù)極端子側(cè)的端面中的任一方為封口部。如圖3所示，構(gòu)成組電池31的5節(jié)電池3被交替改變正極端子及負(fù)極端子的朝向 而并列配置。在5節(jié)電池3中，通過用連接板32連接鄰接的正極端子和負(fù)極端子，將5節(jié) 電池串聯(lián)地連接在一起。筐體2具有可向外部輸出電的端子部(未圖示)，組電池31經(jīng)由 連接引線(未圖示)與端子部電連接。作為電池3，例如可采用26650尺寸的圓筒形鋰離子二次電池。在該鋰離子二次電 池中，正極端子側(cè)的端面為封口部。鋰離子二次電池具備由正極板、負(fù)極板及配置在正極板 與負(fù)極板之間的隔膜構(gòu)成的發(fā)電部。正極板例如具有正極集電體及形成于所述正極集電體上的、含有可嵌入和脫嵌鋰 的正極活性物質(zhì)的層。作為正極活性物質(zhì)，例如可采用LiCoO2及LiNiO2之類的含鋰復(fù)合氧化物。即使在含鋰復(fù)合氧化物中，也優(yōu)選在LiCc^2中用異種元素置換了一部分Co的含 鋰復(fù)合氧化物。通過異種元素的作用，在高電壓狀態(tài)下，可在活性物質(zhì)表面形成優(yōu)質(zhì)的覆蓋 膜。因此，能夠較高地設(shè)定充電終止電壓。更具體地說，優(yōu)選的是用通式LiaMbNi。Cod0e(式中，M為選自Al、Mn、Sn、In、!^e、Cu、 Mg、Ti、&i 及Mo 之中的至少一種金屬，0 < a < 1. 3、0· 02 彡 b 彡 0. 5,0. 02 ( d/c+d 彡 0. 9、 1.8 < e < 2. 2、b+c+d = 1、及0. 34 < c)表示的含鋰復(fù)合氧化物。在用上述通式表示的含 鋰復(fù)合氧化物的粒子中，優(yōu)選的是與粒子內(nèi)部相比在粒子的表層部較多地分布元素M的活 性物質(zhì)。正極集電體例如由鋁箔等金屬箔構(gòu)成。負(fù)極板例如具有負(fù)極集電體及形成于所述負(fù)極集電體上的、含有能可逆地嵌入和 脫嵌鋰的負(fù)極活性物質(zhì)的層。作為負(fù)極活性物質(zhì)，例如可列舉出碳材料、金屬鋰、含鋰復(fù)合氧化物、可與鋰合金 化的材料。作為碳材料，例如可列舉出焦炭、熱分解碳類、天然石墨、人造石墨、中間相炭微 球、石墨化中間相小球體、氣相生長碳、玻璃狀碳類、碳纖維(聚丙烯腈系、浙青系、纖維素 系、氣相生長碳系)、無定形碳、或燒成有機(jī)物而得到的碳材料。它們可以單獨(dú)使用，也可以 兩種以上混合使用。在它們之中，優(yōu)選的是將中間相小球體石墨化的碳材料、或天然石墨和 人造石墨之類的石墨材料。另外，作為可與鋰合金化的材料，例如可列舉出Si單質(zhì)及含有 Si及0的化合物(例如SiOx)之類的硅材料。它們可以單獨(dú)使用，也可以兩種以上混合使 用。負(fù)極活性物質(zhì)通過使用硅材料，能夠使其高容量化。負(fù)極集電體例如由銅箔等金屬箔構(gòu)成。作為隔膜，例如可采用聚乙烯樹脂、聚丙烯樹脂、或它們的復(fù)合體。隔膜的一部分 通過采用陶瓷或耐熱性樹脂，還可以改善隔膜的熱收縮性。筐體2由有底方筒狀的電池收納部21及覆蓋電池收納部21的開口部的四方板狀 的蓋22構(gòu)成。通過焊接等將蓋22固定在電池收納部21上?？痼w2由熱傳導(dǎo)層構(gòu)成，該熱 傳導(dǎo)層由熱傳導(dǎo)性高的金屬(例如銅或鋁)構(gòu)成。筐體2的整個(gè)內(nèi)表面被熱吸收層4(筐 體覆蓋部)覆蓋。這樣一來，由熱吸收層4及筐體2 (熱傳導(dǎo)層)構(gòu)成復(fù)層。例如可采用粘 接劑將熱吸收層4與筐體2接合。復(fù)層例如厚度為0. 2 4mm?？痼w2例如厚度為0. 01 3mm。熱吸收層4例如厚度為0. 1 3mm。由于電池組具備復(fù)層，因而即使在因電池組內(nèi)的電池的內(nèi)部短路或過充電等而使 電池溫度大幅度上升，以致電池放出高溫的可燃?xì)怏w，從而電池組內(nèi)部暴露在異常的高溫 環(huán)境下時(shí)，也由于在組電池的周圍配置有熱吸收層，因而可抑制放出的可燃?xì)怏w的熱集中 地向熱傳導(dǎo)層移動(dòng)。另外，由于在組電池周圍配置有熱傳導(dǎo)層，因而能夠使放出的可燃?xì)怏w 的熱擴(kuò)散。由此，能夠防止因筐體暴露在異常的高溫環(huán)境下而造成的筐體的破損、及該破損 造成的可燃?xì)怏w向電池組外部的漏出，從而電池組的安全性得以提高。因?yàn)橛蔁醾鲗?dǎo)層及熱吸收層的復(fù)層構(gòu)成電池組，與單獨(dú)采用熱傳導(dǎo)層或熱吸收層 時(shí)相比，可減薄筐體的厚度，能夠使電池組小型輕量化。通過改善耐熱性，可使筐體的厚度 為單獨(dú)采用熱傳導(dǎo)層或熱吸收層時(shí)的厚度的1/3 1/2。熱吸收層4由含有具有在100°C以上分解并吸收熱的性質(zhì)的材料B的樹脂構(gòu)成。
7如果電池產(chǎn)生的熱傳遞給熱吸收層4，則材料B產(chǎn)生熱分解反應(yīng)。此時(shí)，熱吸收層4吸收電 池所產(chǎn)生的熱。另外，熱吸收層4因伴隨材料B的熱分解所產(chǎn)生的氣體而膨脹，從而成為隔 熱層。因此，通過熱吸收層4能夠?qū)釋痼w外部的電子設(shè)備的影響抑制在最低限度的水平。作為熱吸收層4，例如優(yōu)選由分散有粒徑為0. 1 20 μ m的粒子狀材料B的樹脂層 構(gòu)成。作為材料B，優(yōu)選的是碳酸氫鈉(熱分解溫度大約200°C )及氫氧化鋁(熱分解溫 度大約400°C )中的至少一種。熱吸收層4中的材料B的含量相對于每100重量份的樹脂，優(yōu)選為20 70重量 份。如果材料B的含量相對于每100重量份的樹脂超過70重量份，則樹脂所占的比例過度 減小，樹脂層中的材料B的保持性往往降低。如果材料B的含量相對于每100重量份的樹 脂低于20重量份，則材料B所占的比例過度減小，上述材料B的效果往往并不充分。作為樹脂層，優(yōu)選的是具有優(yōu)良的粘結(jié)性及耐熱性的PTFE層。在鄰接的電池3之間，配置有板狀的熱吸收材料(未圖示)作為隔板。熱吸收材 料的厚度例如為0. 1 1mm，優(yōu)選為0. 1 0. 5mm。熱吸收材料可采用與熱吸收層4相同的 材料。電池組1具備用于將從電池放出的高溫的可燃?xì)怏w排放到電池組1的外部的機(jī) 構(gòu)。該機(jī)構(gòu)由設(shè)在筐體2上的開口部23，設(shè)在開口部23上的止回閥M，及與開口部23連 通、用于對高溫氣體進(jìn)行冷卻并將其排放到外部的導(dǎo)管25構(gòu)成。更具體地說，電池收納部 21具有將從電池3排出的可燃?xì)怏w排放到電池組1的外部的開口部23。在開口部23上設(shè) 有止回閥24，以防止大氣從開口部23流入到電池組1的內(nèi)部，同時(shí)防止排出的可燃?xì)怏w產(chǎn) 生逆流。在開口部23上通過焊接等連接有具有多個(gè)折彎部的導(dǎo)管25。因此，從電池組1排 出的高溫的可燃?xì)怏w在通過導(dǎo)管25時(shí)被空冷，被冷卻的氣體被排放到外部。從可燃?xì)怏w的冷卻及排氣的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選導(dǎo)管25的直徑為3 10mm。圖2的導(dǎo) 管25在5處設(shè)有折彎部，但折彎部的數(shù)目并不局限于此。從冷卻效果的觀點(diǎn)出發(fā)，具有折彎部的導(dǎo)管優(yōu)選折彎部的數(shù)目為1 5處、及長度 為20 50cm。更優(yōu)選折彎部的數(shù)目為1 4處。如果導(dǎo)管過細(xì)或過長，或者導(dǎo)管的折彎部 的數(shù)目過多，則往往不能順暢地向外部排出氣體，從而損傷電池組(筐體)。如果導(dǎo)管過粗 或過短，或者導(dǎo)管的折彎部的數(shù)目過少，則往往不能有效地冷卻氣體。另外，也可以采用具有圖4所示的螺旋狀結(jié)構(gòu)的導(dǎo)管35以取代導(dǎo)管25。從可燃?xì)?體的冷卻及排氣的觀點(diǎn)出發(fā)，優(yōu)選導(dǎo)管35的直徑為3 10mm。圖4的導(dǎo)管35的螺旋圈數(shù) 為3圈，但螺旋的圈數(shù)并不局限于此。從冷卻效果的觀點(diǎn)出發(fā)，螺旋狀導(dǎo)管優(yōu)選螺旋圈數(shù)為1 5圈、及長度為20 50cm。如果導(dǎo)管過細(xì)或過長，或者螺旋圈數(shù)過多，則往往不能順暢地向外部排出氣體，從而 損傷電池組(筐體)。如果導(dǎo)管過粗或過短，或者螺旋圈數(shù)過少，則往往不能有效地冷卻氣 體。以下，示出圖1的電池組1的制作步驟的一個(gè)例子。采用粘接劑，使熱吸收層4密合在電池收納部21及蓋22中的構(gòu)成筐體時(shí)成為內(nèi) 表面的部分上。將導(dǎo)管25的端部焊接在電池收納部21的開口部23上。在電池收納部21 內(nèi)設(shè)置組電池31。將組電池31的正極端子及負(fù)極端子分別連接在電池收納部的端子部上。在鄰接的電池3之間配置隔板。用蓋22蓋住電池收納部21的開口。將蓋22的周邊部焊 接在電池收納部21的開口端部上。在本實(shí)施方式中，通過將熱吸收層配置在筐體的內(nèi)表面來構(gòu)成復(fù)層，但復(fù)層并不 局限于此。也可以用熱吸收層構(gòu)成筐體，將熱傳導(dǎo)層配置在筐體的內(nèi)表面。在上述中，用熱吸收層覆蓋筐體的整個(gè)內(nèi)表面，但也可以僅將與電池3的封口部 對置的面(圖2中的X面及Y面)用熱吸收層覆蓋。實(shí)施例以下，對本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明，但本發(fā)明并不局限于這些實(shí)施例。設(shè)想電池組內(nèi)的電池在異常時(shí)放出高溫的可燃?xì)怏w，從而電池組內(nèi)暴露于異常的 高溫環(huán)境下的情況，實(shí)施了以下的安全性評價(jià)試驗(yàn)?！秾?shí)驗(yàn)例1》采用環(huán)氧樹脂系粘接劑(EMI公司生產(chǎn)，UV固化型粘接劑，商品名“0PT0CAST”)， 在厚度為0. 3mm的鋁板(A1085材)(熱傳導(dǎo)層)的單面上，貼附厚度為0. 2mm的PTFE薄板 作為耐熱材料(日本Valqua工業(yè)(株)生產(chǎn)，VALQUAL0N薄板7020)(熱吸收層)，從而得 到試樣A(復(fù)層)。粘接劑層的厚度為0.7mm?！秾?shí)驗(yàn)例2》在厚度為0.3mm的鋁板(熱傳導(dǎo)層)的單面上，按與實(shí)驗(yàn)例1相同的方法，貼附厚 度為0. 2mm的改性PPE薄板作為耐熱材料(三菱樹脂(株)，DIANIUM MS-9002)(熱吸收 層)，從而得到試樣B (復(fù)層)?！秾?shí)驗(yàn)例3》在厚度為0.3mm的鋁板(熱傳導(dǎo)層)的單面的整個(gè)面上，涂布(株)PDM研究所 生產(chǎn)的HEAT BUSTER TK2作為吸熱材料，形成厚度為0. 2mm的層(熱吸收層)而得到試樣 C (復(fù)層)?！秾?shí)驗(yàn)例4》作為吸熱材料，用乳缽混練90重量份的碳酸氫鈉粉末和10重量份的PTFE粉末， 將其成形成薄板狀，從而得到厚度為0. 2mm的成形體。在厚度為0. 3mm的鋁板的單面上，按 與實(shí)驗(yàn)例1相同的方法，貼附該成形體(熱吸收層)，從而得到試樣D (復(fù)層)。設(shè)想在電池組內(nèi)噴出了高溫氣體，用燃燒器對試樣A D施加30秒鐘的1400°C左 右的熱，確認(rèn)試樣A D的破損部位的有無。另外，作為比較例，準(zhǔn)備厚度為0. 5mm的鋁板的試樣E (單層)、厚度為1. Omm的鋁 板的試樣F(單層)、厚度為1. Omm的PTFE薄板的試樣G(單層)、及厚度為1. Omm的改性 PPE薄板的試樣H(單層)，實(shí)施與上述同樣的試驗(yàn)。在試樣的一部分熔化而開孔時(shí)，判斷為 破損。各試樣A G的尺寸設(shè)定為40mmX 40mm。上述試驗(yàn)的結(jié)果如表1所示。表 權(quán)利要求
1.一種電池組，其特征在于，具備組電池，由具有封口部的多個(gè)電池電連接而成，端子部，與所述組電池電連接，用于向外部輸出電，以及復(fù)層結(jié)構(gòu)，被配置在所述組電池周圍的至少一部分上，且由熱吸收層及熱傳導(dǎo)層層疊 而成；所述熱吸收層的比熱為ioooj/kg · °c以上；所述熱傳導(dǎo)層的熱導(dǎo)率為10W/m · K以上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組，其中，在各電池的至少與所述封口部對置的部分形 成有所述復(fù)層結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組，其中，所述熱傳導(dǎo)層及所述熱吸收層中的一方形成有收納所述組電池的筐體，所述熱傳導(dǎo)層及所述熱吸收層中的另一方在各電池的至少與所述封口部對置的部分 形成有所述筐體的覆蓋部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組，其中，所述熱吸收層含有比熱為1000J/kg· °C以上 的樹脂材料、陶瓷或無機(jī)材料。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電池組，其中，所述樹脂材料為氟樹脂、含有氫氧化鎂的聚丙 烯樹脂或改性聚苯醚樹脂。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組，其中，所述熱吸收層含有具有在80°C以上氣化并利 用潛熱吸收熱的性質(zhì)的材料。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電池組，其中，所述材料為丁基橡膠或含水凝膠。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組，其中，所述熱吸收層含有具有在100°C以上分解并吸 收熱的性質(zhì)的材料。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電池組，其中，所述材料為碳酸氫鈉。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組，其中，所述熱傳導(dǎo)層由金屬構(gòu)成。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電池組，其中，所述金屬為銅或鋁。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組，其中，具備用于將從所述電池放出的高溫氣體排放到所述電池組的外部的機(jī)構(gòu)；所述機(jī)構(gòu)包括設(shè)在所述電池組上的開口部，設(shè)在所述開口部上的止回閥，及與所述開 口部連通、用于對所述高溫氣體進(jìn)行冷卻并將其排放到外部的導(dǎo)管。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電池組，其具備組電池，由具有封口部的多個(gè)電池電連接而成；端子部，與組電池電連接，用于向外部輸出電；以及復(fù)層結(jié)構(gòu)，被配置在所述組電池周圍的至少一部分上，且由熱吸收層和熱傳導(dǎo)層層疊而成。熱吸收層的比熱為1000J/kg·℃以上。熱傳導(dǎo)層的熱導(dǎo)率為10W/m·K以上。由此，可提供一種即使當(dāng)電池組內(nèi)的電池在異常時(shí)放出高溫的可燃?xì)怏w，從而電池組內(nèi)部暴露于高溫環(huán)境下時(shí)，電池組也不會(huì)破損、可小型輕量化、且安全性優(yōu)良的電池組。
文檔編號(hào)H01M10/50GK102113166SQ20098012953
公開日2011年6月29日 申請日期2009年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月21日
發(fā)明者丸林實(shí)雄, 平川靖, 西野肇, 長崎顯 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社