CN103931020A - 电池组 - Google Patents

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CN103931020A CN201280055475.XA CN201280055475A CN103931020A CN 103931020 A CN103931020 A CN 103931020A CN 201280055475 A CN201280055475 A CN 201280055475A CN 103931020 A CN103931020 A CN 103931020A
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Abstract

电池组(200)具备多个单电池(100)，多个单电池(100)以统一朝向地排列，各单电池(100)具有第一安全阀和第二安全阀，该第二安全阀的动作压比该第一安全阀高，各单电池(100)的第一安全阀分别与第一排气路径(50)相连接，各单电池(100)的第二安全阀分别与第二排气路径(60)相连接，第一排气路径(50)与第二排气路径(60)在空间上彼此分开。

Description

电池组
技术领域
本发明涉及一种具备多个二次电池的电池组。
背景技术
将多个电池收容于壳体而能够输出规定的电压和容量的电池组广泛使用于各种设备、车辆等的电源。另外，将通用的电池进行并联、串联连接，使输出规定的电压和容量的电池组模块化，并将该电池模块进行各种组合，由此能够与各种用途对应的技术被开始采用。在该模块化技术中，使收容到电池模块的电池高性能化，由此能够实现电池模块本身的小型、轻量化，因此组装电池组时的操作性提高。并且，还具有以下各种优点：搭载于车辆等的有限的空间时的自由度提高等。
另一方面，随着电池组所收容的电池的高性能化，除了确保电池单体的安全性以外，确保收集有多个电池的电池组的安全性也变得重要。特别是，在由电池内的内部短路等引起的发热产生气体并且安全阀动作使高温气体放出到电池外的情况下，当周围的电池暴露于高温气体时，影响到正常的电池，有可能导致连锁性恶化。
针对这种问题，在专利文献1中记载了一种电源装置，该电源装置具备具有以下结构的排气机构：使用分隔壁将收容有多个电池的壳体分隔为用于收容电池的电池室以及排出从电池放出的高温气体的排出室，并且使电池的安全阀的开口部与排气室连通。通过将排气机构设为这种结构，在发生异常时使从电池的安全阀放出的高温气体不流入到电池室而流入到排气室，从而能够从壳体的排出口排出到壳体外。由此，能够防止在电池室充满高温气体而周围的电池暴露于高温状态这一情况发生，并能够降低对正常的电池带来的影响。
专利文献1：日本特开2007-27011号公报
发明内容
发明要解决的问题
专利文献1所记载的排气机构通过将排气室与电池室隔离，能够防止从电池的开口部流入到排出室的高温气体与电池进行接触，因此在能够降低正常电池的连锁地恶化这一点较好。
另外，对于安全阀进行动作的现象，有几个原因。例如，在通常使用时，电池内压随着高温保存、反复进行充放电而上升由此安全阀进行动作。在该情况下，从安全阀排出电解液、可燃气体。另外，在发生内部短路等异常时，在初期阶段，在电池内部以较低温度缓慢地产生气体由此安全阀进行动作。在该情况下，从安全阀排出电解液、可燃气体，但是之后，在电池内部急剧产生高温气体，要从安全阀排出高温气体。
然而，专利文献1所记载的多个电池的安全阀与一个共通的排气室连通。因此，在发生异常的电池的安全阀进行动作而使高温气体排出到排气室内时，从发生异常的电池在初期阶段排出的电解液、可燃气体有可能残留在排气室内。或者，在通常使用时从安全阀进行了动作的其它电池排出的电解液、可燃气体有可能存在于排气室内。
在这种情况下，从发生异常的电池的安全阀排出到排气室的高温气体与已经存在于排气室内的电解液、可燃气体进行混合，其结果，与可燃气体等产生急剧反应，有可能对周围的搭载了电池、电池组的设备等带来热影响。
本发明是鉴于上述点而完成的，其主要目的在于，在具备多个二次电池的电池组中，防止从电池排出的电解液、可燃气体与高温气体在排气路径内进行混合，降低对周围的搭载了电池、电池组的设备等带来热影响。
用于解决问题的方案
为了达到上述目的，本发明所涉及的电池组的特征在于，具备以统一朝向排列的多个二次电池，各二次电池具有第一安全阀和第二安全阀，该第二安全阀的动作压比该第一安全阀高，各二次电池的第一安全阀分别与第一排气路径相连接，各二次电池的第二安全阀分别与第二排气路径相连接，第一排气路径与第二排气路径在空间上彼此分开。
通过设为这种结构，由于在通常使用时电池内部的压力上升、发生异常时在初期阶段中产生缓慢的气体，因此动作压低的第一安全阀进行动作，从第一安全阀排出的电解液、可燃气体流入到与第一安全阀相连接的第一排气路径，并且进一步被排出到电池组外。另一方面，由于在发生异常时产生急剧的高温气体，因此动作压高的第二安全阀进行动作，从第二安全阀排出的高温气体流入到与第二安全阀相连接的第二排气路径，并且进一步被排出到电池组外。即，根据从电池排出的气体等的状态，将动作压不同的两个安全阀设置于电池，并且将两个安全阀与空间上彼此分开的两个排气路径进行连接，由此能够使从电池排出的高温气体与电解液、可燃气体彼此分开，并分别排出到电池组外。由此，能够防止排出到排气路径的高温气体在排气路径内与电解液、可燃气体进行混合，从而能够降低对周围的搭载了电池、电池组的设备等带来热影响。
发明的效果
根据本发明，在具备多个二次电池的电池组中，能够防止在发生异常时排出到排气路径的高温气体在排气路径内与电解液、可燃气体进行混合，由此能够降低对周围的搭载了电池、电池组的设备等带来热影响。
附图说明
图1的(a)是表示本发明的一个实施方式中的使用于电池组的单电池的结构的剖面图，(b)是本实施方式中的使用于电池组的单电池的仰视图。
图2是表示本发明的一个实施方式中的电池组的结构的剖面图。
图3是表示本发明的其它实施方式中的单电池的结构的剖面图。
图4是表示本发明的其它实施方式中的单电池的结构的剖面图。
图5的(a)～(c)是说明本发明的其它实施方式中的单电池的安全阀的动作的剖面图。
图6是表示本发明的其它实施方式中的电池组的结构的剖面图。
图7是表示本发明的其它实施方式中的电池组的结构的剖面图。
图8是表示本发明的其它实施方式中的电池组的结构的剖面图。
图9是表示本发明的其它实施方式中的电池组的结构的剖面图。
图10是表示本发明的其它实施方式中的电池组的结构的剖面图。
具体实施方式
本发明的电池组具备以统一朝向排列的多个二次电池，各二次电池具有第一安全阀和第二安全阀，该第二安全阀的动作压比该第一安全阀高，各二次电池的第一安全阀分别与第一排气路径相连接，各二次电池的第二安全阀分别与第二排气路径相连接，第一排气路径与第二排气路径在空间上彼此分开。
这样，根据从电池排出的气体等的状态，对电池设置动作压不同的两个安全阀，并且将两个安全阀与空间上彼此分开的两个排气路径进行连接，由此能够防止排出到排气路径的高温气体在排气路径内与电解液、可燃气体进行混合，从而能够降低对周围的搭载了电池、电池组的设备等带来热影响。
在本发明中，优选的是，第一安全阀进行了动作时的单位时间的气体排出量小于第二安全阀进行了动作时的单位时间的气体排出量。
由此，在电池内产生的高温气体的压力上升而第二安全阀进行了动作时，高温气体主要被排出到第二排气路径，几乎不被排出到第一排气路径。假设即使高温气体被排出到第一排气路径，但高温气体的量少，作为热容量非常小，因此高温气体的热量被构成第一排气路径的部件、存在于第一排气路径内的空气等吸收，高温气体的温度无法保持与电解液、可燃气体发生急剧反应的温度。其结果，即使高温气体万一被排出到第一排气路径，也能够防止与存在于第一排气路径的电解液、可燃气体进行混合而发生急剧反应。
另外，优选的是，第一安全阀进行了动作时的该第一安全阀的开口面积小于第二安全阀进行了动作时的该第二安全阀的开口面积。由此，能够容易地实现第一安全阀进行了动作时的单位时间的气体排出量小于第二安全阀进行了动作时的单位时间的气体排出量。
在此，优选的是，第一安全阀进行了动作时的该第一安全阀的开口面积相对于第二安全阀进行了动作时的该第二安全阀的开口面积为十分之一以下，更优选的是，为二十分之一以下。由此，在电池内产生的高温气体的压力上升而第二安全阀进行了动作时，高温气体被排出到第一排气路径这一情况几乎能够得到抑制。
另外，优选的是，第一安全阀至少在第二安全阀动作时关闭。由此，能够可靠地防止在电池内产生的高温气体的压力上升而第二安全阀进行了动作时，高温气体被排出到第一排气路径。其结果，能够可靠地防止在第一排气路径内高温气体与电解液、可燃气体进行混合而发生急剧反应。
在某一优选实施方式中，多个二次电池收容在壳体内，第一安全阀被设置于二次电池的一端侧，第二安全阀被设置于二次电池的另一端侧，壳体被配置于二次电池的一端侧的第一分隔壁以及配置于二次电池的另一端侧的第二分隔壁划分为第一排气路径、用于收容多个单电池的收容部以及第二排气路径。由此，能够使第一排气路径与第二排气路径在空间上彼此分开。
另外，优选的是，在第一排气路径内或者第二排气路径内设置气体吸收剂、灭火剂或者冷却剂中的至少一个。由此，在第一安全阀进行了动作时，排出到第一排气路径的电解液、可燃气体通过气体吸收材料迅速地被吸收，因此能够大幅减少残留于第一排气路径内的电解液、可燃气体的量。其结果，即使第二安全阀进行动作而高温气体的一部分被排出到第一排气路径，也能够防止高温气体与电解液、可燃气体发生急剧反应。另外，即使在高温气体万一与电解液、可燃气体发生急剧反应的情况下，通过灭火剂来迅速地使该反应停止，因此能够降低对周围的搭载了电池、电池组的设备等带来热影响。
另外，优选的是，在第一排气路径内或者第二排气路径内设置温度传感器或者气体检测传感器中的至少一个。由此，在电解液、可燃气体流入到第一排气路径内的情况下、高温气体流入到第二排气路径内的情况下，能够通过设置于排气路径内的传感器来检测电池组内的异常。其结果，在电池组发生异常的情况下，能够对搭载了电池组的设备等迅速地实施安全措施。
另外，优选的是，第二排气路径的至少一部分由耐热材料或者阻燃材料构成。由此，在高温气体流入到第二排气路径的情况下，能够防止第二排气路径由于高温气体的热量而变形、损伤从而导致高温气体流入到用于收容单电池的收容部、经由收容部流出到第一排气路径。其结果，能够防止收容部内收容的单电池暴露于高温气体、存在于第一排气路径内的电解液、可燃气体与高温气体进行混合。
另外，优选的是，第二排气路径形成气密性比第一排气路径高的结构。由此，在高温气体流入到第二排气路径的情况下，能够防止高温气体流入到用于收容单电池的收容部、经由收容部流出到第一排气路径。其结果，能够防止收容部内收容的单电池暴露于高温气体、存在于第一排气路径内的电解液、可燃气体与高温气体进行混合。
另外，优选的是，第一排气路径具有第一排出口，该第一排出口将从第一安全阀排出的气体排出到外部，第二排气路径具有第二排出口，该第二排出口将从第二安全阀排出的气体排出到外部，通过第二排气路径的气体的压力损失小于通过第一排气路径的气体的压力损失。由此，在高温气体流入到第二排气路径内的情况下，能够将第二排气路径内的压力上升抑制得较低，能够防止第二排气路径的变形、损伤。其结果，能够防止高温气体流入到用于收容单电池的收容部、经由收容部流出到第一排气路径，从而能够防止收容部内收容的单电池暴露于高温气体、存在于第一排气路径内的电解液、可燃气体与高温气体进行混合。
以下，根据附图详细说明本发明的实施方式。此外，本发明并不限定于以下实施方式。另外，在不脱离起到本发明的效果的范围的范围内，能够适当地进行变更。并且，还能够与其它实施方式进行组合。
<单电池>
图1的(a)、(b)是示意性地表示本发明的实施方式所涉及的使用于电池组的单电池100的结构的剖面图。(以下，将使用于电池组的电池称为“单电池”)。
使用于本发明的电池组的单电池100例如能够采用如图1的(a)所示那样的圆筒形的锂离子二次电池。通常，锂离子二次电池具备安全机构，即在产生内部短路等而导致电池内的压力上升时，将气体放出到电池外。以下，参照图1的(a)、(b)来说明单电池100的具体的结构。
如图1的(a)所示，电极群4与非水电解液(未图示)一起被收容于电池壳体7，该电极群4是正极1与负极2借助隔膜3卷绕而成的。在电极群4的上下配置有绝缘板9、10，正极1经由正极引线5与过滤器12进行接合，负极2经由负极引线6与兼作负极端子的电池壳体7的底部进行接合。
过滤器12与内侧套13相连接，内侧套13的突起部与金属制的排气阀14相接合。并且，排气阀14与兼作正极端子的端子板8相连接。而且，端子板8、排气阀14、内侧套13以及过滤器12形成一体，借助密封垫11来密封电池壳体7的开口部。
在排气阀14中形成有薄壁部14a，该薄壁部14a在单电池内的压力到达规定值时断裂。另外，在排气阀14断裂的情况下，为了将在单电池内产生的气体排出到外部，在过滤器12中形成有过滤器孔12a，在内侧套13形成有开口部13a，在端子板8形成有排气口8a。使用该排气阀14与过滤器12、内侧套13、端子板8构成第一安全阀。因此，第一安全阀的动作压力成为薄壁部14a断裂的压力。另外，通过由在单电池内部产生的气体的通过路径即过滤器孔12a、开口部13a、排气口8a以及薄壁部14a的断裂而形成的开口部的最小面积来决定第一安全阀的开口面积。
另外，如图1的(b)所示，在电池壳体7底部形成有在电池内的压力到达规定值时断裂的薄壁刻印部15a，由形成于该电池壳体7底部的薄壁刻印部15a构成第二安全阀。
在此，形成于电池壳体7底部的薄壁刻印部15a的断裂压力形成为大于形成于排气阀14的薄壁部14a的断裂压力。即，将第二安全阀的动作压设定为比第一安全阀的动作压高。另外，在形成于电池壳体7底部的薄壁刻印部15a断裂时，形成于电池壳体7的开口面积成为第二安全阀的开口面积。
当单电池100内的压力上升时，排气阀14朝向端子板8鼓出，当内侧套13与排气阀14之间的接合错开时，电流路径被遮断。并且，当单电池100内的压力上升时，排气阀14断裂。由此，在单电池100内产生的气体经由过滤器12的过滤器孔12a、内侧套13的开口部13a、排气阀14的薄壁部14a的断裂部以及端子板8的排气口8a被排出到外部。
此外，在本发明中，“安全阀”包含如下机构，即该机构具备在电池内的压力上升时将在电池内产生的气体排出到电池外的功能，不一定必须限定于图1的(a)、(b)例示的方式。例如，作为其它安全阀的结构，能够采用以下结构：使用由于特定压力而断裂的密封垫、密封件来密封电池的结构；以及使用推压到电池壳体的开口部的树脂、弹簧等弹性体来密封电池，并使气体从由电池内的压力上升导致的弹性体的变形所产生的间隙排出到外部的结构等。
<电池组>
图2是示意性地表示本发明的一个实施方式中的电池组200的结构的剖面图。
电池组200具有将多个单电池100收容于电池盒20内的结构。此外，单电池100以统一朝向进行排列，分别由形成于收容部30内部的间隔件40固定于受限制的位置。另外，如图1的(a)、(b)所示，单电池100具备作为将单电池100内产生的气体排出到单电池外的第一安全阀的释放部的排气口8a以及作为第二安全阀的释放部的薄壁刻印部15a。
电池盒20被配置于多个单电池100的一端侧(在本实施方式中端子板8侧)的第一分隔壁51以及配置于单电池100的另一端侧(在本实施方式中薄壁刻印部15a侧)的第二分隔壁61划分为用于收容多个单电池100的收容部30、将从单电池100的排气口8a排出的气体从第一排出口53排出到电池盒20外的第一排气路径50以及将从单电池100的薄壁刻印部15a侧排出的气体从第二排出口63排出到电池盒20外的第二排气路径60。由此，第一排气路径50与第二排气路径60在空间上彼此分开。另外，第一排出口53与第二排出口63配置为形成于电池盒20的不同的侧面，使从各自的排出口排出的气体不容易混合。
而且，单电池100的排气口8a经由形成于第一分隔壁51的第一连接路径54与第一排气路径50连通，第一排气路径50形成于第一分隔壁51与成为电池盒20的上盖的第一外壳板52之间。同样地，单电池100的薄壁刻印部15a经由形成于第二分隔壁61的第二连接路径64与第二排气路径60连通，第二排气路径60形成于第二分隔壁61与成为电池盒20的下盖的第二外壳板62之间。
此外，第一分隔壁51与第二分隔壁61被配置成与单电池100的端部(在本实施方式中，端子板8侧的端部与电池壳体7底部的端部)密合，因此收容部30借助第一分隔壁51和第二分隔壁61形成密封状态。因此，从单电池100的排气口8a和薄壁刻印部15a放出的气体不会流入到收容部30。
通过设为这种结构，在通常使用电池组200时(包含高温环境下的长期保存、长时间的充放电)在单电池100中产生内压上升的情况下，比形成于电池壳体7的底部的薄壁刻印部15a断裂压力低的、形成于排气阀14的薄壁部14a优先断裂，电池内部的电解液、可燃气体从作为第一安全阀的释放部的排气口8a经由形成于第一分隔壁51的第一连接路径54放出到第一排气路径50。
另外，在发生电池的内部短路、过充电等的异常时，即使在初期的缓慢的气体产生时也一样，电池内部的电解液、可燃气体从排气口8a被放出到第一排气路径50。另外，在发生异常时急剧的气体产生时，单电池100内部的压力也急剧增加，因此断裂压力高的形成于电池壳体7底部的薄壁刻印部15a也断裂，高温气体从作为第二安全阀的释放部的薄壁刻印部15a经由形成于第二分隔壁61的第二连接路径64放出到第二排气路径60。
因而，在电池组200内收容的任一个单电池100发生异常而放出高温气体的情况下，高温气体通过第二排气路径60从第二排出口63被排出到电池组200的外部。此时，在单电池100产生高温气体之前从单电池100或者周围的电池排出的电解液、可燃气体通过第一排气路径50从第一排出口53被排出到电池组200的外部，因此能够防止高温气体与电解液、可燃气体在电池组200的内部混合而发生急剧反应而对周边的电池和电池组的搭载设备带来热影响。
如上所述，本发明中的电池组200具备以统一朝向地排列的多个单电池(二次电池)100，各单电池100具有第一安全阀和第二安全阀，该第二安全阀的动作压比第一安全阀高，各单电池100的第一安全阀分别与第一排气路径50相连接，各单电池100的第二安全阀分别与第二排气路径60相连接，第一排气路径50与第二排气路径60在空间上彼此分开。
这样，根据从单电池100排出的气体等的状态，对单电池100设置动作压不同的两个安全阀，并且将两个安全阀与空间上两个彼此分开的第一排气路径50和第二排气路径60进行连接，由此能够防止排出到第二排气路径60的高温气体在第一排气路径50内与电解液、可燃气体进行混合。由此能够降低对周围的搭载了电池、电池组的设备等带来热影响。
在本发明中，优选第一安全阀进行了动作时的单位时间的气体排出量小于第二安全阀进行了动作时的单位时间的气体排出量。
由此，在单电池100内产生的高温气体的压力上升而第二安全阀进行了动作时，高温气体主要被排出到第二排气路径60，几乎不会排出到第一排气路径50。假设即使高温气体被排出到第一排气路径50，高温气体的量少而作为热容量非常小，因此高温气体的热量被构成第一排气路径50的部件、存在于第一排气路径50内的空气等吸收，高温气体的温度无法保持与电解液、可燃气体发生急剧反应的温度。其结果，即使高温气体万一被排出到第一排气路径50，也能够防止与存在于第一排气路径50的电解液、可燃气体进行混合而发生急剧反应。
以下，参照附图说明本发明的其它实施方式中的单电池和电池组的结构。
图3是表示本发明的其它实施方式中的单电池102的结构的剖面图。如图3所示，在单电池102中，将过滤器12的过滤器孔12a构成为小于由电池壳体7的薄壁刻印部15a的断裂形成的第二安全阀的开口面积。在此，如上所述，通过作为在单电池内部产生的气体的通过路径的滤器孔12a、开口部13a、排气口8a和由薄壁部14a的断裂形成的开口部的最小面积来决定第一安全阀的开口面积。在本实施方式中，构成为过滤器孔12a的开口面积成为第一安全阀的开口面积。
在此，可知在单电池内部产生高温气体的情况下，从第一安全阀和第二安全阀排出的高温气体的单位时间的排出量与安全阀的开口面积几乎成正比。因此，第一安全阀的开口面积相对于第二安全阀的开口面积越小则从第一安全阀排出到第一排气路径50内的高温气体的排出量越低。
本申请的发明者们不断专心研究的结果是，发现了以下情况：如果第一安全阀的开口面积为第二安全阀的开口面积的十分之一以下更优选为二十分之一以下，则即使在单电池内产生的高温气体被排出到第一排气路径50内的情况下，也不会产生由第一排气路径50内的电解液、可燃气体与高温气体混合而发生的急剧反应。
这是由于，将第一安全阀的开口面积设为相对于第二安全阀的开口面积充分小，由此排出到第一排气路径50内的高温气体所带的热量被第一排气路径50内的空气、气体以及构成第一排气路径50的部件吸收，排出到第一排气路径50内的高温气体无法保持与电解液、可燃气体急剧反应的温度。
因此，当将电池组200设为用于收容第一安全阀的开口面积小于第二安全阀的开口面积(优选为十分之一以下，更优选为二十分之一以下)的单电池102的结构时，由于一些理由，在电解液、可燃气体从单电池101的第一安全阀被排出到第一排气路径50内、之后高温气体从第二安全阀被排出到第二排气路径60内的情况下，即使在单电池102内产生的高温气体从作为第一安全阀的开口部的排气口8a流入到第一排气路径50内的情况下，也由于第一安全阀的开口面积(在本实施方式中过滤器孔12a的开口面积)相对于第二安全阀的开口面积(在本实施方式中薄壁刻印部15a断裂时形成于电池壳体7的开口面积)充分小，因此很多高温气体从作为第二安全阀的开口部的薄壁刻印部15a流入到第二排气路径60内，流入到第一排气路径50内的少量的高温气体在路径内被冷却。由此，能够防止流入到第一排气路径50内的电解液、可燃气体与高温气体混合而发生急剧反应而对周边的电池和电池组搭载设备带来热影响。
图4是表示本发明的其它实施方式中的单电池101的结构的剖面图。如图4所示，在单电池101中，作为第一安全阀的释放部的排气口8a被设置于端子板8的中心部。通过将第一安全阀设为这种结构，第一安全阀在第二安全阀进行动作时关闭。
参照图5的(a)～(c)说明本实施方式中的单电池101中的安全阀的动作。
图5的(a)是表示在产生气体的初期阶段中第一安全阀进行了动作状态的图。当由于过充电等而单电池的温度逐渐上升并在密封的电池壳体7内电解液蒸发或者分解等而使电池内的压力超过排气阀14的薄壁部14a的断裂压力(第一安全阀的动作压)时，薄壁部14a断裂。由此，单电池内的压力经由过滤器12的过滤器孔12a、内侧套13的开口部13a、排气阀14的薄壁部14a的断裂部以及端子板8的排气口8a被释放到单电池外。该阶段中的气体以较低温度缓慢地产生，排气阀14的薄壁部14a断裂，由此电解液、可燃性的气体经由端子板8的排气口8a被排出到电池外。
图5的(b)是表示电池进一步处于高温状态在电池内部发生急剧化学反应而在急剧产生高温气体的阶段中第一安全阀处于关闭的状态的图。在该阶段中，断裂的排气阀14的一部分由于大量喷出的高温气体产生的压力上升而变形，并推到端子板8侧，由此将排气口8a堵塞。此外，在由断裂的排气阀14的一部分将排气口8a堵塞时，排气阀14的断裂部端部需要与端子板8抵接，因此考虑到排气口8a的大小，适当地决定端子板8与排气阀14的距离、形成排气阀14的薄壁部14a的位置等即可。
图5的(c)是表示在第一安全阀关闭的状态下在单电池内的压力进一步上升的阶段中第二安全阀进行了动作状态的图。从第一安全阀排出的气体受到妨碍，因此当单电池内的压力急剧上升而单电池内的压力超过电池壳体7的薄壁刻印部15a的断裂压力(第二安全阀的动作压)时，薄壁刻印部15a断裂，在单电池内产生的高温气体经由电池壳体7的薄壁刻印部15a的断裂部被排出到电池外。
当将电池组200设为用于收容构成为第一安全阀在第二安全阀进行动作时关闭的单电池101的结构时，由于一些理由，在电解液、可燃气体从单电池101的第一安全阀被排出到第一排气路径50内、之后高温气体从第二安全阀被排出到第二排气路径60内的情况下，在高温气体被从第二安全阀排出的状态下第一安全阀关闭，因此能够防止在单电池101内产生的高温气体流入到第一排气路径。由此，能够可靠地防止第一排气路径50内的电解液和可燃气体与高温气体进行混合。
此外，在本发明中，第一安全阀的“闭塞”并非是必须指完全关闭，以能够防止第二安全阀进行动作之后在电池内产生的高温气体被从第一安全阀排出的程度限制第一安全阀的开口面积即可。
图6是表示本发明的其它实施方式中的电池组201的结构的剖面图。如图6所示，在电池组201中的第一排气路径50内设置有气体吸收剂70。当将电池组201设为这种结构时，在第一排气路径50内流入了电解液、可燃气体的情况下，电解液、可燃气体被气体吸收剂70吸收。由此，能够可靠地防止电解液、可燃气体从第一排气路径50流出而与发生异常时产生的高温气体进行混合。并且，使用气体吸收剂70吸收电解液、可燃气体能够预防以下情况：电解液、可燃气体从第一分隔壁51的间隙浸入到收容部30并与单电池100进行接触，使电池壳体7腐蚀。
此外，在本实施方式中，作为具体例举例说明了在第一排气路径50内设置有气体吸收剂70的结构，但是本发明并不限定于此。例如，也可以设为在第一排气路径50中设置有灭火剂的结构。在该情况下，由于一些理由，即使在高温气体流入到第一排气路径50内而高温气体与电解液、可燃气体进行混合并发生急剧反应的情况下，也能够降低由第一排气路径50内的灭火剂对周边的电池和电池组搭载设备带来热影响。
另外，也可以设为在第一排气路径50中设置有冷却剂的结构。在该情况下，由于一些理由，即使在高温气体流入到第一排气路径50内的情况下，高温气体也通过第一排气路径50内的冷却剂在路径内冷却。由此，能够防止以下情况：流入到第一排气路径50内的电解液、可燃气体与高温气体进行混合而发生急剧反应从而对周边的电池和电池组搭载设备带来热影响。
并且，也可以设为在第二排气路径60内设置有气体吸收剂、灭火剂、冷却剂的结构。在该情况下，由于一些理由，即使在第二排气路径60内流入电解液、可燃气体的情况下，与设置于第一排气路径50内的情况一样，也能够防止电解液、可燃气体与高温气体进行混合而发生急剧反应而对周边的电池和电池组搭载设备带来热影响。
图7是表示本发明的其它实施方式中的电池组202的结构的剖面图。如图7所示，在电池组202中的第二排气路径60内设置有温度传感器71。当将电池组202设为这种结构时，在发生异常时从单电池100产生高温气体而高温气体流入到第二排气路径60内的情况下，第二排气路径60内的温度由于高温气体而上升。使用温度传感器71对该第二排气路径60内的温度上升进行检测，由此能够正确地检测在电池组202内的单电池100中发生异常。由此，即使在电池组202内的单电池100中发生异常的情况下，也能够对电池组搭载设备迅速地进行安全处置。
此外，在本实施方式中，作为具体例举例说明了在第二排气路径60内设置有温度传感器71的结构，但是本发明并不限定于此。例如，也可以设为在第二排气路径60内设置有气体传感器的结构。另外，也可以设为在第一排气路径50内设置有气体传感器或者温度传感器的结构。
图8是表示本发明的其它实施方式中的电池组203的结构的剖面图。如图8所示，电池组203中的形成第二排气路径60的第二外壳板62的一部分由耐热材料72构成。当将电池组203设为这种结构时，在发生异常时从单电池100产生高温气体而高温气体流入到第二排气路径60内的情况下，能够防止高温气体与第二外壳板62等形成有第二排气路径60的部件进行接触而所使接触的部分由于高温气体的热量而变形、损伤。由此，能够有效地防止高温气体从第二排气路径60的变形、损伤的部位流入到电池组外部、收容部30以及经由收容部30流入到第一排气路径50，而与收容部30内的单电池100、第一排气路径50内的电解液、可燃气体进行接触。在此所指的耐热材料为即使在暴露于高温气体的热量的情况下也能够维持物性的材料即可。例如，可举出铁、铝等金属材料或者玻璃环氧树脂、聚苯硫醚、多芳基化物等耐热性树脂。
此外，在本实施方式中，说明了形成第二排气路径60的第二外壳板62的一部分由耐热材料72构成的具体例，但是本发明并不限定于此。例如，形成有第二排气路径60的第二外壳板62的一部分也可以由阻燃材料构成。在该情况下，能够防止在发生异常时从单电池100产生高温气体而高温气体流入到第二排气路径60内的情况下，高温气体与第二外壳板62等形成有第二排气路径60的部件进行接触而所接触的部分燃烧而导致变形、损伤。在此所指的阻燃材料为暴露于高温气体的热量的情况下不会由于燃烧而损坏物性的材料即可。例如，可举出陶瓷、玻璃、阻燃纤维板、阻燃胶合板等。
图9是表示本发明的其它实施方式中的电池组204的结构的剖面图。如图9所示，在电池组204中，在单电池100与第二分隔壁61的间隙中设置密封件73而成为第二排气路径60的气密性比第一排气路径50的气密性高的结构。当将电池组204设为这种结构时，即使在发生异常时从单电池100产生高温气体而高温气体流入到第二排气路径60内、且第二排气路径60内的压力由于高温气体而上升的情况下，也能够防止高温气体从单电池100与第二分隔壁61间隙浸入到收容部30。由此，能够有效地防止高温气体流入到收容部30以及经由收容部30流入到第一排气路径50而与收容部30内的单电池100、第一排气路径50内的电解液、可燃气体进行接触。
图10是表示本发明的其它实施方式中的电池组205的结构的剖面图。如图10所示，在电池组205中，形成第二排气路径60的路径面积大于第一排气路径50的路径面积而第二排气路径60的压力损失小于第一排气路径50的压力损失的结构。当将电池组205设为这种结构时，在发生异常时从单电池100产生高温气体而高温气体流入到第二排气路径60内的情况下，能够将由第二排气路径60内的高温气体导致的压力上升抑制为较低。因而，能够防止第二分隔壁61、第二外壳板62等形成有第二排气路径60的部件由于第二排气路径60内的压力上升而变形、损伤。由此，能够有效地防止高温气体从第二排气路径60的变形、损伤的部位流入到电池组外部、收容部30以及经由收容部30流入到第一排气路径50而与收容部30内的单电池100、第一排气路径50内的电解液、可燃气体进行接触。
上述实施方式为本发明的例示，本发明并不限定于这些示例。例如，连接各电池的安全阀与排气路径的连接路径可以由与单电池相连接的中空部件形成，也可以由电池壳体等电池部件的一部分延伸而形成。另外，第一排出口与第二排出口的位置关系只要是从各排出口排出的气体不容易混合的配置即可。例如，也可以设为一个排出口处于搭载电池组的设备的内部而另一个排出口处于搭载电池组的设备的外部的结构。在电池壳体内收容的单电池的排列方法除了直线以外也可以是锯齿状、曲线性、排列过程中的弯曲等排列方法。每个电池组的单电池的个数如果是两个以上则也不特别进行限定。电池组的壳体主体侧的结构也不特别进行限定。
产业上的可利用性
本发明的电池组优选使用于个人计算机、便携式电话机等便携式电子设备、混合动力电动汽车、电动工具等电源。
附图标记说明
1：正极；2：负极；3：隔膜；4：电极群；7：电池壳体；8：端子板；8a：排气口；11：密封垫；12：过滤器；12a：过滤器孔；13：内侧套；13a：开口部；14：排气阀；14a：薄壁部；15a：薄壁刻印部；20：电池盒；30：收容部；40：间隔件；50：第一排气路径；51：第一分隔壁；52：第一外壳板；53：第一排出口；54：第一连接路径；60：第二排气路径；61：第二分隔壁；62：第二外壳板；63：第二排出口；64：第二连接路径；70：气体吸收剂；71：温度传感器；72：耐热材料；73：密封件；100、101、102：单电池；200、201、202、203、204、205：电池组。

Claims (12)

1.一种电池组，具备多个单电池，其特征在于，
上述多个单电池被统一朝向地排列，
上述各单电池具有第一安全阀和第二安全阀，该第二安全阀的动作压比该第一安全阀的动作压高，
上述各单电池的第一安全阀分别与第一排气路径相连接，
上述各单电池的第二安全阀分别与第二排气路径相连接，
上述第一排气路径与上述第二排气路径在空间上彼此分开。
2.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，
上述第一安全阀进行了动作时的单位时间的气体排出量小于上述第二安全阀进行了动作时的单位时间的气体排出量。
3.根据权利要求1或者2所述的电池组，其特征在于，
上述第一安全阀进行了动作时的该第一安全阀的开口面积小于上述第二安全阀进行了动作时的该第二安全阀的开口面积。
4.根据权利要求3所述的电池组，其特征在于，
上述第一安全阀进行了动作时的该第一安全阀的开口面积相对于上述第二安全阀进行了动作时的该第二安全阀的开口面积为十分之一以下。
5.根据权利要求3所述的电池组，其特征在于，
上述第一安全阀进行了动作时的该第一安全阀的开口面积相对于上述第二安全阀进行了动作时的该第二安全阀的开口面积为二十分之一以下。
6.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，
上述第一安全阀至少在上述第二安全阀进行动作时关闭。
7.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，
上述多个二次电池被收容于壳体内，
上述第一安全阀被设置于上述二次电池的一端侧，
上述第二安全阀被设置于上述二次电池的另一端侧，
上述壳体通过配置于上述二次电池的一端侧的第一分隔壁以及配置于上述二次电池的另一端侧的第二分隔壁被分隔成上述第一排气路径、用于收容上述多个单电池的收容部以及上述第二排气路径。
8.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，
在上述第一排气路径或者第二排气路径部内设置有气体吸收剂、灭火剂或者冷却剂中的至少一种。
9.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，
在上述第一排气路径或者第二排气路径内设置有温度传感器或者气体检测传感器中的至少一种。
10.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，
上述第二排气路径的至少一部分由耐热材料或者阻燃材料构成。
11.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，
上述第二排气路径为气密性比上述第一排气路径高的结构。
12.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，
上述第一排气路径具有第一排出口，该第一排出口将从上述第一安全阀排出的气体排出到外部，
上述第二排气路径具有第二排出口，该第二排出口将从上述第二安全阀排出的气体排出到外部，
通过上述第二排气路径的气体的压力损失小于通过上述第一排气路径的气体的压力损失。
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