[发明专利]组电池及二次电池

说明书

技术领域

本发明涉及一种由多个电池构成的组电池，特别涉及一种轻质且安全、高负载特性优良、可靠性高的组电池。

背景技术

例如搭载于机器人或电动汽车等中的动力用的电源由于是密闭在有限的空间中的电源，因此被要求小型轻质且成本低等。作为满足此种要求的电源，近年来，具有高能量密度的锂离子电池受到关注。该锂离子电池为了产生大功率，例如被将5、6个左右至10几个左右的多个电池串联或并联而作为组电池使用。

这里，在将上述锂离子电池充放电之时会有电池温度上升的情况，而此时如果以使各电池的侧面密接的状态来构成组电池，则电池的散热就会变得不充分，电池温度进一步上升，其结果是，将会产生诱发电池的着火或爆炸的危险。

为此，已知有通过向相邻的电池之间插入金属制的间隔件，增大大气与电池的接触面积来提高电池的散热性的方法。但是，由于金属制的间隔件密度大，因此使用了它的组电池的质量能量密度就会降低。

如果与之不同，使用由树脂或橡胶制成的间隔件，则虽然不会有像使用了金属制的间隔件时那样降低组电池的能量密度的情况，但是另一方面，如果组电池的一部分中着火，则由于该间隔件也会燃烧，因此就会在组电池中产生火势蔓延。

所以，在下述专利文献1中公布有如下的组电池，其利用含有至少具有阻燃性或自行灭火性的某种性质的物质的材料来形成间隔件，这样就可以不降低组电池的能量密度地防止电池的火势蔓延。

另外，下述专利文献2中公布有将多个电池平面地收纳到隔热容器中的模块，其中，通过向其上的空间中填充干燥沙子等绝缘材料，在电池严重破坏时，上面的空间的干燥沙子等因此时产生的热而沉入下面的空间的电池的主体中，从而将火熄灭。

专利文献1日本特开2000-67825号公报

专利文献2日本特开平8-339823号公报

专利文献3日本特开2006-261009号公报

但是，在像上述专利文献1中所公布的那样采用了具有阻燃性或自行灭火性的构成的间隔件的情况下，虽然可以防止电池的火势蔓延，但是由于间隔件不是具有灭火性的材料，因此一旦在电池中发生着火，则不会将火熄灭，而是继续燃烧。

另外，如果像上述专利文献2及3中所公布的那样采用向模块或电池外壳内的空间中填充干燥沙子或石蜡的构成，则模块或电池外壳的体积就会增加出填充该干燥沙子或石蜡的场地的量，从而会有组电池的体积能量密度降低的问题。

发明内容

所以，本发明的目的在于，提供一种组电池，其可以有效地防止电池的火势蔓延或加热，并且还可以进行发生了着火的电池的灭火，而且可以紧凑地构成，从而具有高体积能量密度。

另外，本发明的目的在于，提供散热性优良、可以有效地防止电池的温度上升的二次电池。

为了达成上述目的，本发明提供一种组电池，是将多个电池串联或并联，在其间夹设隔热用或散热用的间隔件地配置该多个电池而成的组电池，其特征在于，上述间隔件具有内腔，在该内腔中装填具有灭火性的填充剂，通过上述间隔件的至少一部分因热而开口，就可以使上述填充剂向外部流出。

根据上述构成，在通常的电池使用状态下电池温度上升之时，利用在内腔中装填了填充剂的间隔件进行隔热或散热，可以防止电池温度进一步上升。另外，即使在多个电池中的某个中发生了异常发热的情况下，通过间隔件的至少一部分因热而开口使填充剂向外部流出，间隔件的内腔就会变成空腔而形成空气层，利用该空气层更为有效地进行隔热，可以可靠地防止异常发热向其他的电池传播。另外，由于填充剂具有灭火性，因此即使在多个电池中的某个着火的情况下，也可以利用该装填有具有灭火性的填充剂的间隔件来阻止火势蔓延。另外，此时因具有灭火性的填充剂向外部流出，而可以散布于着火部位地进行灭火。

另外，因间隔件具有内腔，即使将该间隔件设为金属制，也可以轻质地构成，特别是如果设为树脂制或橡胶制，则可以更为轻质地构成，因此也不会有降低组电池的质量能量密度的情况。

另外，通过采用在间隔件中装填具有灭火性的填充剂的构成，就不需要在间隔件的外部另外确保用于填充剂的场地，所以就可以由此来紧凑地构成组电池，增大体积能量密度。

而且，作为具有灭火性的填充剂，除了后述的磷酸二氢铵等一般使用的灭火剂以外，还包括水等不燃性的液体、二氧化碳气体等不燃性的气体或者不燃性的粉状体。

上述间隔件也可以设为由可燃性树脂制成的材料。