CN107834111A - 电池组 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电池组，在多个单电池连接而成的电池组中，抑制尖锐的导电性异物贯穿各个单电池时产生的短路电流造成的温度上升。在此公开的电池组中，单电池(10A)、(10B)彼此相邻地排列，该相邻的单电池(10A)、(10B)被电串联，各个单电池(10A)、(10B)具备的层叠电极体(30A)、(30B)具备以下结构的每一种结构。正极片(32A)、(32B)和负极片(34A)、(34B)之中，负极片(34A)被配置在最上游侧，在该负极片(34A)和正极片(32A)之间，以层状配置有吸热剂(36A)。负极片(34B)被配置在最下游侧，在负极片(34B)和电池壳体(50)的内表面之间，以层状配置有吸热剂(36B)。

Description

电池组
技术领域
本发明涉及电池组。详细而言，涉及以二次电池为单电池，并将该单电池连接多个而成的电池组。
背景技术
以锂离子二次电池、镍氢电池等二次电池或电容器等的蓄电元件为单电池，将该单电池通过汇流条串联或并联地连接多个的电池组，作为车辆搭载用电源或个人计算机、便携终端等的电源，其重要性不断提高。尤其是以重量轻且可得到高能量密度的锂离子二次电池为单电池的电池组，被合适地用于车辆搭载用的高输出电源等。
在此作为单电池使用的锂离子二次电池，一般通过包含片状的正极和负极的电极体被收纳于电池壳体内而构成。近年来，为了使电池性能提高，具备矩形的正极片和负极片层叠而成的层叠电极体的锂离子二次电池的开发不断推进。
该锂离子二次电池被连接多个的电池组，电池性能优异自不用说，还要求高水平的安全性。例如，如果在使用中单电池发热，则各个单电池相互加热而使电池组整体的温度变高。这样的情况下，存在单电池内部的材料因热而改性，使物理或化学稳定性受损的顾虑。
因此，为了抑制电池的温度上升并维持稳定性，曾提出了专利文献1、2所记载的对策。例如，专利文献1中记载了一种二次电池和具备多个该二次电池的电池包，为了抑制电池的异常发热时的温度上升，向二次电池和电池包的外装膜或外装包装材料添加由具有吸热反应的化合物构成的吸热剂。
在先技术文献
专利文献1：日本国专利公开第2003-31187号公报
专利文献2：日本国专利公开第2009-266402号公报
发明内容
但是，在将具有层叠电极体的单电池串联多个构建电池组时，如果使吸热剂的配置位置成为专利文献1、2所记载的位置，则有时无法抑制各个单电池的温度上升。例如，如果将上述的电池组搭载于车辆等移动体上，并使该移动体移动，则存在钉之类的尖锐导电性异物从移动方向的前方刺入电池组的可能性。此时，如果该导电性异物贯穿各个单电池，则在各个单电池发生短路，在导电性异物上急剧流通电流而产生焦耳热。因此，存在单电池的内部温度急剧上升的顾虑。
具体而言，如果尖锐的导电性异物F刺入如图4所示的结构的电池组100中并贯穿各个单电池110A、110B，则短路电流E1经由该导电性异物F从正极片132向负极片134流动。该情况下，由于流过导电性异物F的短路电流E1的焦耳热(电阻热)而使单电池110A、110B的内部温度上升。
此外，在导电性异物F贯穿单电池110A、110B这两者的情况下，会产生经由汇流条140的多个单电池110A、110B间的短路电流E2。具体而言，如果导电性异物F贯穿单电池110A、110B这两者，则由单电池110B的正极片132、汇流条140、单电池110A的负极片134和导电性异物F形成导电路径。由此，700A左右的短路电流E2从下游侧的单电池110B的正极片132向上游侧的单电池110A的负极片134流入。并且，在该短路电流E2流过导电性异物F时，由于其焦耳热使下游侧的单电池110B的温度大幅上升。并且，连接2个以上单电池的电池组中，在第2个及其以后配置的全部单电池，都会由于上述的短路电流E2而产生温度上升。
本发明是鉴于这点而完成的，其主要目的是提供一种电池组，在连接多个单电池的电池组中，当尖锐的导电性异物贯穿各个单电池的情况下，能够抑制多个单电池间的短路电流造成的温度上升。
在此公开的电池组，是相同形状的多个单电池彼此相邻排列而构成的电池组，该相邻的单电池间的正极端子和负极端子交替地电串联。并且，排列着的多个单电池之中，位于排列方向的一方端部的单电池，其正极端子是被开放从而能够与外部连接的正极输出端子，位于排列方向的另一方端部的单电池，其负极端子是被开放从而能够与外部连接的负极输出端子。
并且，在此公开的电池组的单电池分别具备：矩形的正极片和负极片隔着隔板交替层叠多个的层叠电极体、以及与该层叠电极体对应的方型电池壳体，构成该层叠电极体的正负极的层叠方向是与多个单电池的排列方向相同的方向。
在此，以下的说明中，将具备正极输出端子的位于一方端部的单电池作为第1个单电池，将具备负极输出端子的位于另一方端部的单电池作为第n个单电池。并且，在排列方向上将第1个单电池侧的方向作为上游侧，并将第n个单电池侧的方向作为下游侧。
并且，在此公开的电池组中，从第1个单电池到至少第n-1个单电池的各个单电池具备的层叠电极体，具备以下结构(1)和(2)每一种结构。
(1)构成该层叠电极体的多个正极片和负极片之中，负极片被配置在排列方向的最上游侧(即，层叠方向的最上游侧)，并且在该负极片、和其下游侧与其相邻的正极片之间，以层状配置有吸热剂。
(2)构成该层叠电极体的多个正极片和负极片之中，负极片被配置在排列方向的最下游侧(即，层叠方向的最下游侧)，并且在该负极片、和其下游侧与其相对的电池壳体的内表面之间，以层状配置有吸热剂。
在该结构的电池组中，对于尖锐的导电性异物从排列方向的上游侧向下游侧(即，从第1个单电池向第n个单电池)刺入，并贯穿各个单电池的情况进行说明。
如上所述，如果导电性异物贯穿构成电池组的各个单电池，则短路电流经由汇流条从排列在下游侧的单电池的正极片向排列在上游侧的单电池的负极片流动。以往的电池组中，由于该短路电流在导电性异物上流通而产生的焦耳热使排列在下游侧的单电池的温度上升。
对此，在此公开的电池组中，通过在最上游侧的负极片和其下游侧与其相邻的正极片之间配置的吸热剂，能够在初期阶段吸收流入最上游侧的负极片的短路电流产生的焦耳热。而且，通过在最下游侧的负极片和电池壳体之间配置的吸热剂，能够在初期阶段吸收流入最下游侧的负极片的短路电流产生的焦耳热。
如上所述，在此公开的电池组中，短路电流经由汇流条从下游侧的单电池流入上游侧的单电池的情况下，能够在初期阶段通过吸热剂吸收由该短路电流产生的焦耳热。因此，能够抑制构成电池组的各个单电池的温度上升。
另外，在此公开的电池组的一优选方式中，在最上游侧的负极片和最下游侧的负极片之间配置有多枚负极片，与多枚负极片各自的下游侧相邻地以层状配置有吸热剂。
由此，即使在短路电流向配置于最上游侧的负极片与最下游侧的负极片之间的负极片流入的情况下，也能够在初期阶段吸收该短路电流产生的焦耳热。
在此公开的电池组的另一优选方式中，在最下游侧的负极片、和在该负极片的上游侧与其相邻的正极片之间，以层状配置有吸热剂。
由此，在最下游侧的负极片和配置于其上游侧的正极片之间，产生经由导电性异物的短路电流的情况下，能够在发热的初期阶段吸收该短路电流产生的焦耳热。
在此公开的电池组中，吸热剂优选含有金属水合物、金属氢氧化物、糖、醇类中的任一种以上。另外，该吸热剂更优选含有氢氧化铝、氢氧化锌、硫酸钙、赤藓糖醇、木糖醇、葡萄糖醇、甘露醇中的任一种以上。另外，吸热剂各自的吸热量优选为1kJ/g～10000kJ/g。
通过使用如上所述的吸热剂，能够更合适地吸收由短路电流产生的焦耳热。
附图说明
图1是示意地表示本发明的一实施方式涉及的电池组和导电性异物的立体图。
图2是示意地表示本发明的一实施方式涉及的电池组和贯穿该电池组的导电性异物的平面图。
图3是图2所示的电池组的III-III线截面图，是示意地表示本发明的一实施方式涉及的电池组的内部结构和贯穿该电池组的导电性异物的截面图。
图4是示意地表示以往的电池组的内部结构和贯穿该电池组的导电性异物的截面图。
附图标记说明
1、100 电池组
10A 第1个单电池
10B 第2个单电池
10C 第3个单电池
10D 第4个单电池
10E 第5个单电池
12A～12E 正极端子
14A～14E 负极端子
30A、30B 层叠电极体
32A 上游侧的正极片
32B 下游侧的正极片
34A 最上游侧的负极片
34B 最下游侧的负极片
36A 第1吸热剂
36B 第2吸热剂
40、140 汇流条
50 电池壳体
110A、110B 单电池
132 正极片
134 负极片
E1、E2 短路电流
F 导电性异物
具体实施方式
以下，作为本发明的一实施方式涉及的电池组，例举以锂离子二次电池为单电池，并将该锂离子二次电池连接多个而成的电池组进行说明。再者，在此公开的电池组中，作为单电池使用的电池不限定于锂离子二次电池，例如，可以使用具备层叠电极体的镍氢电池等。再者，本说明书中，对于数值范围的A～B(A、B为数字)表示A以上B以下。
1.电池组
图1和图2是示意地表示本实施方式涉及的电池组和导电性异物的图，图1是立体图，图2是平面图。另外，图3是图2所示的电池组的III-III线截面图，是示意地表示本实施方式涉及的电池组的内部结构和贯穿该电池组的导电性异物的截面图。
(1)电池组的整体结构
如图1和图2所示，本实施方式涉及的电池组1是相同形状的多个单电池彼此相邻地排列，该相邻的单电池间的正极端子和负极端子被交替电串联了的结构的电池组。具体而言，本实施方式涉及的电池组1由5个单电池10A～10E构成。各个单电池10A～10E具备正极端子12A～12E和负极端子14A～14E，各个电极端子通过汇流条40交替连接。再者，构成电池组的单电池的数量不特别限定。
并且，在排列的5个单电池10A～10E之中，在排列方向的一方端部配置的单电池10A中，正极端子12A开放从而能够与外部连接，成为正极输出端子。另外，在排列方向的另一方端部配置的单电池10E中，负极端子14E开放从而能够与外部连接，成为负极输出端子。
在以下的说明中，将具备该正极输出端子12A的单电池作为第1个单电池10A，并将具备负极输出端子14E的单电池作为第5个单电池10E，而且以第1个单电池10A侧为排列方向的上游侧，并以第5个单电池10E侧为排列方向的下游侧。即，以下的说明中，以图1～图3中的左侧为上游侧，并以右侧为下游侧。
并且，将本实施方式涉及的电池组1搭载于车辆等移动体时，以上游侧(第1个单电池10A侧)配置于行进方向的前方的方式担载。即，在搭载有电池组1的移动体移动期间，钉之类尖锐导电性异物F刺入电池组1的情况下，以该尖锐的导电性异物F从排列方向的上游侧向下游侧(从第1个单电池10A侧向第5个单电池10E侧)刺入的方式配置电池组1。
(2)单电池的构成
接着，对构成本实施方式涉及的电池组1的各个单电池10A～10E进行说明。
再者，详情后述，在本实施方式涉及的电池组中，各个单电池10A～10E被连接时，以全部单电池10A～10E中正负极的层叠顺序相同的方式，在奇数列的单电池(第1、3、5个单电池)和偶数列的单电池(第2、4个单电池)使正负极的层叠顺序翻转。
以下，作为奇数列的单电池的例子对第1个单电池10A进行说明，作为偶数列的单电池的例对第2个单电池10B进行说明。另外，对于图3也基于同样的理由而省略了第3个及其以后的单电池的记载。
单电池10A、10B分别如图3所示，具备：矩形的正极片32A、32B和负极片34A、34B隔着隔板(图示省略)交替地层叠多个而成的层叠电极体30A、30B、以及与该层叠电极体30A、30B对应的方型的电池壳体50。
(a)电池壳体
电池壳体50由上表面开放的扁平长方体状的方型壳体主体、和堵塞该上表面的开口部的盖体构成。再者，电池壳体50不必须是金属制的，也可以为树脂制或层压膜制。
在形成电池壳体50的上表面的盖体，设置有上述的正极端子12A、12B和负极端子14A、14B。正极端子12A、12B与层叠电极体30A、30B的正极片连接，负极端子14A、14B与负极片连接。再者，正极端子12A、12B优选由例如铝、铝合金等构成，负极端子14A、14B优选由铜、铜合金等构成。
(b)电解液
在上述的电池壳体50内，与层叠电极体30A、30B一同填充有非水电解液(典型的是液态或聚合物态(凝胶状)的非水电解液)。作为该非水电解液，可以不特别限定地使用与一直以来锂离子二次电池所用的电解液同样的非水电解液。
(c)层叠电极体
接着，一边参照图3一边具体说明层叠电极体30A、30B。该层叠电极体30A、30B通过将正极片32A、32B、负极片34A、34B和吸热剂36A、36B层叠而构成。并且，本实施方式涉及的电池组1被构成为正负极的层叠方向与单电池10A～10E的排列方向为相同的方向。
以下，在对正极片32A、32B、负极片34A、34B和吸热剂36A、36B各自的构成材料进行说明后，对于层叠电极体30A、30B的层叠结构进行说明。
(c-1)正极片
正极片32A、32B通过在由矩形的铝箔等构成的正极集电体上形成正极活性物质层而构成。正极活性物质层中包含正极活性物质和其他添加剂(导电材料、粘合剂等)。
该正极活性物质可以使用含有锂元素和一种或两种以上的过渡金属元素的含锂化合物(锂过渡金属复合氧化物)。作为该锂过渡金属复合氧化物，可举例如，锂镍复合氧化物(例如LiNiO2)、锂钴复合氧化物(例如LiCoO2)、锂锰复合氧化物(例如LiMn2O4)或锂镍钴锰复合氧化物(例如LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2)之类的三元系含锂复合氧化物等。
另外，作为正极活性物质层中可含的其他添加物，可以使用一直以来在这种锂离子二次电池中使用的添加物，没有特别限制。例如，作为导电材料，可以添加炭黑等的碳粉末、碳纤维等的碳材料。另外，作为粘合剂，可以添加聚偏二氟乙烯(PVDF)、聚偏二氯乙烯(PVDC)等的卤化乙烯树脂、聚环氧乙烷(PEO)等的聚环氧烷等有机溶剂中溶解的聚合物材料、聚四氟乙烯(PTFE)、羧甲基纤维素(CMC)、苯乙烯丁二烯橡胶(SBR)等的水溶性的聚合物材料或水分散性的聚合物材料。
(c-2)负极片
负极片34A、34B通过在由矩形铜箔等构成的负极集电体上形成包含负极活性物质的负极活性物质层来构成。负极活性物质层中包含负极活性物质和其他添加剂。
负极活性物质的种类不特别限定，可以将可作为这种二次电池的负极活性物质使用的材料的单独一种或组合两种以上(混合或复合体化)等使用。作为该负极活性物质的优选例，可举出石墨(黑铅)、难石墨化碳(硬碳)、易石墨化碳(软碳)、碳纳米管或将它们组合了的碳材料。特别优选使用石墨材料。例如，可以合适地采用在表面被覆了无定形碳的形态的石墨材料。
另外，对于负极活性物质层也与上述的正极活性物质层同样地，作为其他添加物，可以使用一直以来这种锂离子二次电池中使用的添加物。作为粘合剂，可以使用与上述的正极活性物质层同样的物质。另外，作为其他添加剂，也可以适当使用增粘剂、分散剂等。例如，作为增粘剂可列举羧甲基纤维素(CMC)、甲基纤维素(MC)等。
(c-3)吸热剂
如上所述，本实施方式中的层叠电极体30A、30B具备吸热剂36A、36B。该吸热剂36A、36B例如使用将下述化合物成形为片状的物质，所述化合物在与电池的发热反应开始温度同样的温度范围即100～140℃之间具有吸热反应。
作为该吸热剂36A、36B所使用的化合物，可举出例如包含水合物(硫酸钙二水合物：CaSO4·2H2O、氧化铝水合物：Al2O3·H2O)、氢氧化物(氢氧化铝：Al(OH)3、氢氧化锌：Zn(OH)2)、氢氧化钴：Co(OH)2、氢氧化钙：Ca(OH)2、氢氧化锆：ZrO(OH)2、氢氧化镍：NiOH等的无机吸热剂、糖、醇类(例如赤藓糖醇(erythritol)、木糖醇(xylitol)、葡萄糖醇(glucitol)、甘露醇(mannitol)等)的有机吸热剂等。
另外，该吸热剂36A、36B的吸热量优选根据流过导电性异物F的短路电流的大小来调整。例如，在设想流过导电性异物F的短路电流为700A的情况下，优选吸热剂36A、36B的吸热量为1kJ/g～10000kJ/g。由此，能够用吸热剂36A、36B合适地吸收由短路电流产生的焦耳热。
(c-4)隔板
另外，图3中省略了记载，但在正极片32A、32B和负极片34A、34B之间配置有隔板。该隔板可以使用一般的锂离子二次电池所使用的隔板(例如由聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚酯、纤维素、聚酰胺等的树脂构成的多孔性片(膜))。再者，以下为了方便说明，省略了隔板的说明。
(c-5)层叠电极体的层叠结构
接着，对于本实施方式的层叠电极体30A、30B的层叠结构进行说明。本实施方式涉及的电池组1中，第1个～第5个的全部单电池10A～10E具备以下结构的层叠电极体。
本实施方式中的层叠电极体30A、30B如图3所示，通过从单电池10A、10B的排列方向(层叠电极体30A、30B的层叠方向)的上游侧向下游侧，按最上游侧的负极片34A、第1吸热剂36A、上游侧的正极片32A、下游侧的正极片32B、最下游侧的负极片34B、第2吸热剂36B的顺序层叠而构成。
即，本实施方式中的层叠电极体30A中，在排列方向的最上游侧配置有负极片34A，在该最上游侧的负极片34A的下游侧，配置有与最上游侧的负极片34A相邻的上游侧的正极片32A。
并且，本实施方式中，在上述的最上游侧的负极片34A和上游侧的正极片32A之间，以层状配置有第1吸热剂36A。
由此，当导电性异物F贯穿各单电池10A、10B，短路电流E2经由汇流条40从第2个单电池10B向第1个单电池10A的最下游侧的负极片34A流入的情况下，能够在初期阶段通过第1吸热剂36A吸收由该短路电流E2产生的焦耳热。
此外，本实施方式中的层叠电极体30A中，在排列方向的最下游侧配置有负极片34B，在该最下游侧的负极片34B、和与该最下游侧的负极片34B相对的电池壳体50的内表面之间，以层状配置有第2吸热剂36B。
由此，在短路电流E2经由汇流条40向第1个单电池10A的最下游侧的负极片34B流入的情况下，能够在初期阶段通过第2吸热剂36B吸收由该短路电流E2产生的焦耳热。
此外，该第2吸热剂36B也能够吸收相邻的其他单电池(图3中第2个单电池10B)产生的热，因此也能够抑制由其他单电池的热造成的内部温度上升。
并且，本实施方式涉及的电池组1中，在第3个及其以后的单电池10C～10E中，也在与上述的单电池10A、10B相同的位置具备配置有第1吸热剂36A和第2吸热剂36B的层叠电极体。因此，在第3个及其以后的单电池10C～10E中，也能够在初期阶段吸收经由汇流条40的短路电流E2所产生的焦耳热。
因此，根据本实施方式，能够合适地抑制各个单电池10A～10E的内部温度上升，能够防止各个单电池10A～10E的内部的材料因热发生改性而使物理或化学稳定性受损，提供具有高水平的安全性的电池组。
再者，上述的说明不意图将设置在层叠电极体中的吸热剂限定为第1吸热剂36A和第2吸热剂36B，也可以追加设置第1吸热剂36A和第2吸热剂36B以外的吸热剂。例如，如图3所示，在与最下游侧的负极片34B相邻地配置有下游侧的正极片32B的情况下，也可以在该最下游侧的负极片34B和下游侧的正极片32B之间配置吸热剂。
由此，在内部短路的短路电流E1经由导电性异物F从下游侧的正极片32B向最下游侧的负极片34B流动的情况下，能够在初期阶段吸收由该短路电流E1产生的焦耳热。
另外，上述的实施方式不意图限定正极片和负极片的枚数。在此公开的电池组中，当使正极片和负极片层叠3枚以上的情况下，在最上游侧的负极片和最下游侧的负极片之间适当配置正极片、负极片。该情况下，优选与追加的各负极片的下游侧相邻地以层状配置吸热剂。由此，即使当经由汇流条的短路电流向追加的负极片流入的情况下，也能够合适地吸收该短路电流产生的焦耳热。
另外，上述的实施方式涉及的电池组1中，构成该电池组1的全部单电池10A～10E具备上述的第1吸热剂和第2吸热剂。但是，在排列方向的最下游侧配置的第n个单电池(图1中第5个单电池10E)，在其下游侧没有配置其他单电池，不会流入经由汇流条的短路电流E2，因此也不必须具备第1吸热剂36A和第2吸热剂36B。
2.电池组的制造方法
接着，对于制造本实施方式涉及的电池组1的方法进行说明。
本实施方式涉及的制造方法在制作多个单电池，并通过汇流条将该单电池的各个电极端子连接这一点上与以往的电池组的制造方法是同样的。
但是，如上所述，以在初期阶段能够吸收经由汇流条40的短路电流E2产生的焦耳热那样的位置配置第1吸热剂36A和第2吸热剂36B，这样来制作层叠电极体的结构不同的2种单电池这一点与以往的制造方法不同。
具体而言，如图2所示，在制造电池组1时，为了将正极端子12A～12E和负极端子14A～14E通过汇流条40连接，使偶数列的单电池10B、10D旋转180°配置。因此，如图3所示，在连接后的全部单电池10A～10E中要使正负极的层叠顺序相同，制作在奇数列的单电池10A、10C、10E和偶数列的单电池10B、10D中正负极的层叠顺序翻转了的2种单电池。
制作奇数列的单电池10A、10C、10E时，如图3中的第1个单电池10A那样，制作按最上游侧的负极片34A、第1吸热剂36A、上游侧的正极片32A、下游侧的正极片32B、最下游侧的负极片34B、第2吸热剂36B的顺序层叠的层叠电极体30A，将该层叠电极体30A与电解液一同收纳于电池壳体50内。
另一方面，制作图1中的偶数列的单电池10B、10D时，与上述的奇数列的单电池10A、10C、10E相比，制作正负极的层叠顺序翻转了的单电池，即制作按第2吸热剂36B、最下游侧的负极片34B、下游侧的正极片32B、上游侧的正极片32A、第1吸热剂36A、最上游侧的负极片34A的顺序层叠的层叠电极体30B，将该层叠电极体30B与电解液一同收纳于电池壳体50内。
并且，将正负极的层叠顺序翻转了的偶数列的单电池10B、10D旋转180°配置，将各个单电池10A～10E的正极端子12A～12E和负极端子14A～14E用汇流条40依次连接，由此可以在全部单电池10A～10E中，制造从排列方向的上游侧向下游侧，按最上游侧的负极片34A、第1吸热剂36A、上游侧的正极片32A、下游侧的正极片32B、最下游侧的负极片34B、第2吸热剂36B的顺序配置了的电池组1。
[试验例]
以下，说明本发明相关的试验例，但以下的试验例不意图限定本发明。
A.第1试验
1.试验例1～试验例3
制作在正极集电体(铝箔)的两面形成有正极活性物质层的矩形正极片，所述正极活性物质层是正极活性物质(LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2)、导电材料(乙炔黑)和粘合剂(聚偏二氟乙烯)按质量比计为94：3：3的比例混合而成的。
另一方面，制作了在负极集电体(铜箔)的两面形成有负极活性物质层的矩形负极片，所述负极活性物质层是负极活性物质(石墨)、增粘剂(羧甲基纤维素)和粘合剂(苯乙烯丁二烯橡胶)按质量比计为98：1：1的比例混合而成的。
并且，通过将上述的正极片、负极片和吸热剂(氢氧化铝：吸热量1kJ/g)各层叠2枚来制作了层叠电极体。此时，使配置吸热剂的位置在试验例1～试验例3的各个例中分别不同。再者，本试验例中，以奇数列的单电池和偶数列的单电池中正负极的层叠顺序相同的方式，制作了偶数列的单电池中正负极的层叠顺序翻转了的层叠电极体。
接着，通过将制作出的各个层叠电极体与电解液一同收纳于电池壳体内来制作了锂离子二次电池(单电池)。并且，5个单电池之中，将在偶数列配置的单电池旋转180°配置，并将各个单电池的正极端子和负极端子通过汇流条连接，由此制作了在表1所示的位置配置有吸热剂的试验例1～试验例3的电池组。
2.评价试验
作为上述制作出的各个电池组的评价试验，进行了以下的钉刺试验。
即，在25℃的温度环境下，将上述试验例1～试验例3的电池组调整为SOC80％的充电状态。接着，在电池壳体的外表面贴附2枚热电偶，在25℃的温度环境下，在方型的电池壳体的宽面的中央附近将直径6mm、顶端锋利度30°的铁制的钉，以20mm/秒的速度直角穿刺，贯穿构成电池组的全部单电池。并且，测量构成各试验例的电池组的单电池(单元电池)的温度变化。将测量中得到的各个试验例的电池组的最高温度示于表1。
表1
3.评价结果
如表1所示，试验例1和试验例2中，单元电池2及其以后的单电池的钉刺试验中的最高温度比单元电池1高。认为这是由于经由汇流条的短路电流流过导电性异物，由该短路电流的焦耳热使单元电池2及其以后的单电池被加热的缘故。
另一方面，试验例3中钉刺试验中的最高温度在全部单电池都被抑制为相同温度(575℃)。由此，能够确认如试验例3那样，在最上游侧的负极片和上游侧的正极片之间配置第1吸热剂，并在最下游侧的负极片和电池壳体之间配置第2吸热剂，由此当钉之类的尖锐异物贯穿各个单电池时，能够在发热的初期阶段吸收由短路电流产生的焦耳热，防止由该焦耳热使单元电池2及其以后的单电池被加热。
B.第2试验
接着，如表2所示，准备吸热量与上述的试验例1～3不同的吸热剂，制作了试验例4和试验例5的电池组。再者，试验例4和试验例5中的吸热剂的配置位置设定为与试验例3相同的位置。
并且，在与上述的第1试验相同的条件下进行了钉刺试验。与上述的第1试验中的试验例3的结果一起，将试验例4和试验例5的评价结果示于表2。
表2
如表2所示，能够确认如试验例3那样，通过将吸热剂的吸热量设为1kJ/g，能够更合适地吸收由短路电流产生的焦耳热，抑制各个单电池的温度上升。

Claims (6)

1.一种电池组，是相同形状的多个单电池彼此相邻排列而构成的，该相邻的单电池间的正极端子和负极端子交替地电串联，其特征在于，
排列着的所述多个单电池之中，位于排列方向的一方端部的单电池的所述正极端子是被开放从而能够与外部连接的正极输出端子，位于所述排列方向的另一方端部的单电池的所述负极端子是被开放从而能够与外部连接的负极输出端子，
所述多个单电池分别具备：矩形的正极片和负极片隔着隔板交替地层叠多个而成的层叠电极体、以及与该层叠电极体对应的方型的电池壳体，构成该层叠电极体的所述正负极的层叠方向与所述多个单电池的排列方向为相同方向，
其中，将具备所述正极输出端子的位于一方端部的单电池作为第1个单电池，并将具备所述负极输出端子的位于另一方端部的单电池作为第n个单电池，并且，在所述排列方向上将第1个单电池侧作为上游侧并将第n个单电池侧作为下游侧，此时，
从第1个单电池到至少第n-1个单电池各自具备的所述层叠电极体具备以下结构(1)和(2)中的每一种结构：
(1)构成该层叠电极体的多个正极片和负极片之中，负极片被配置在所述排列方向的最上游侧，并且在该负极片、和其下游侧与其相邻的正极片之间，以层状配置有吸热剂；
(2)构成该层叠电极体的多个正极片和负极片之中，负极片被配置在所述排列方向的最下游侧，并且在该负极片、和其下游侧与其相对的所述电池壳体的内表面之间，以层状配置有吸热剂。
2.根据权利要求1所述的电池组，在最上游侧的所述负极片和最下游侧的所述负极片之间配置有多枚负极片，与所述多枚负极片各自的下游侧相邻地以层状配置有吸热剂。
3.根据权利要求1或2所述的电池组，在最下游侧的所述负极片、和与该负极片在上游侧相邻的正极片之间，以层状配置有吸热剂。
4.根据权利要求1～3的任一项所述的电池组，所述吸热剂含有金属水合物、金属氢氧化物、糖、醇类中的任一种。
5.根据权利要求4所述的电池组，所述吸热剂含有氢氧化铝、氢氧化锌、硫酸钙、赤藓糖醇、木糖醇、葡萄糖醇、甘露醇中的任一种。
6.根据权利要求1～5的任一项所述的电池组，所述吸热剂各自的吸热量为1kJ/g～10000kJ/g。
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