[发明专利]电池组及便携式电子设备

说明书

技术领域

本发明涉及提高安装在便携式电子设备上使用的电池组的安全性的技术，更具体地说，涉及提高电池组对来自外部冲击的安全性的技术。

背景技术

笔记本电脑(以下，称为笔记本PC)或移动电话等便携式电子设备，随着近年来功能的增加而电力消耗也增大。因此，便携式电子设备所使用的二次电池的电池单元的容量或能量密度也有进一步增大的倾向。便携式电子设备所使用的电池，为了得到电子设备工作所需的适当的电压和长时间供给电源所需的充分的容量，多数情况下采用对多个电池单元进行串联连接及并联连接的组合并收放在一个壳体内的电池组的形式。

作为电池单元，过去虽采用了镍-镉(Ni-Cd)电池或镍-氢(NiMH)电池等使用了水溶性电解液的二次电池，但近年来多采用质量能量密度(Wh/Kg)和体积能量密度(Wh/l)优良的锂离子(Li-Ion)电池。锂离子电池的正极使用钴酸锂，负极使用碳材料，电解液使用将锂盐溶解在可燃性的有机熔剂中的有机电解液。使用有机电解液是因为，锂具有与水容易反应的特性。因此，形成锂离子电池的电池单元的外装盒做成密闭构造。

对于使用了水溶性电解液的二次电池，在充电末期即使电池电压和温度上升且电解液分解而产生氧气，也通过氧循环和催化剂堵塞而返回原来的水中。但是，由于锂离子电池的电解液一旦分解就不能复原，因而，充电电压及充电电流上升到规定值以上或者在异常状态下使用而使温度上升，则电解液分解而产生气体使内部压力上升。因此，在锂离子电池的电池单元的外装盒上，设有为防止破裂的气体排放阀。

作为电池组的形式，虽然有将电池单元收放在硬塑料盒中的硬组件和用热收缩管包装了电池单元的软组件，但在收放多个电池单元的情况下采用容易操作的硬组件。在锂离子电池的收放多个电池单元的硬组件中，通常设有监视充电电流、充电电压和电池单元的温度并切断电路的保护电路。最近的电池组为实现这样的保护电路，或者为了正确地测量残存的容量，将控制器和各种传感器内装于电池组中，采用自身对充放电的状态进行测量和管理并对电子设备的系统进行通知的所谓智能电池系统。

装在笔记本PC中的电池组，其壳体构成笔记本PC主体的机箱的一部分的情况居多。再有，为了增大电池单元的容纳空间，还采用了使壳体的一部分从笔记本PC的机箱伸出的形状的所谓扩张式电池组。当用户在公司使用笔记本PC时，通常都不会将其装入箱子或提包中而是携带于会议室或办公室之间，有可能使笔记本PC落到地上。这时，对电池组施加了加上笔记本PC的重量的强烈的冲击，有时会使电池单元的内部电路产生短路或损坏，电池单元的温度急剧地上升并从气体排放阀将高温的可燃性气体排放到电池组的室内。

电池单元若暴露在高温可燃性气体中规定时间以上，则内部温度上升使可燃性气体从气体排放阀排出。排出来的高温可燃性气体有可能因电池组的内部电路而着火，或者因高温而自然着火。在电池组中由于密集地收放多个电池单元，因而，高温可燃性气体加热其它的电池单元，进而还从已加热的电池单元放出可燃性气体，因此，当壳体内达到非常高的温度时，收放在电池组中的全部电池单元就潜伏着延烧的危险性。并且，电池单元越处于近乎充满电的状态，则放出的气体的热能越大，延烧的危险性越高。

专利文献1-日本特开平8-293327号公报公开了一种电池组，该电池组在收放电池单元的电池室和收放电路的电路室之间设有隔壁，用来防止含有可燃性有机溶剂的电解液的蒸发气体起火。专利文献2-日本特开2003-331803号公报公开了一种技术，即在收放多个电池的电池组中，为了在特定的电池产生了发热时抑制该热传递到相邻的电池而以隔壁隔开电池的技术。该文献还记载了以合成树脂形成隔壁并为了提高隔热效果，形成在两层隔壁间夹有空间的双层构造。专利文献3-日本特开2003-151525号公报公开了一种以隔板隔开收放多个电池的各电池间的电池充放电装置。隔板以难燃性聚碳酸酯、难燃性PET、ABS树脂等制成。