JP2020087827A - 電池パック - Google Patents

Abstract

【課題】連鎖発煙の発生を抑制することが可能な電池パックを提供すること。【解決手段】複数の二次電池１０と、前記複数の二次電池１０を密閉状態で収容する筐体２０と、前記筐体２０内に配置された脱酸素剤３０を備える電池パック１。筐体内に脱酸素剤３０が配置されているため、筐体２０内が低酸素状態に維持されており、筐体内における二次電池１０の発火およびそれによる温度上昇が抑制され、連鎖発煙の発生が抑制される電池パック１。【選択図】図１

Description

本開示は、電池パックに関する。

たとえば、特開２００９−９９３２２号公報（以下、「特許文献１」という。）には、複数のリチウムイオン二次電池と、複数の消火剤容器と、電池パック容器と、を備える電池パックが開示されている。消化剤容器は、リチウムイオン二次電池の周囲を取り囲む環状に形成された容器と、この容器内に封入された消化剤と、を有している。消化剤は、リン酸二水素アンモニウムと、硫酸アンモニウムと、二酸化珪素と、の混合物からなる。電池パック容器は、複数のリチウムイオン二次電池および複数の消化剤容器を収容している。

特開２００９−９９３２２号公報

特許文献１に記載される電池パックでは、一のリチウムイオン二次電池からの発火は消化剤によって消火され得るが、いわゆる連鎖発煙（一の二次電池が発火したことによる温度上昇に起因して他の二次電池から発煙すること）の発生を防止することはできない。

本開示の目的は、連鎖発煙の発生を抑制することが可能な電池パックを提供することである。

本開示に従った電池パックは、複数の二次電池と、前記複数の二次電池を密閉状態で収容する筐体と、前記筐体内に配置された脱酸素剤と、を備える。

本電池パックは、筐体内に脱酸素剤が配置されているため、筐体内が低酸素状態に維持される。よって、筐体内における二次電池の発火およびそれによる温度上昇が抑制されるため、連鎖発煙の発生が抑制される。

また、前記複数の二次電池の各二次電池は、正極、負極、セパレータおよび電解液を収容する電池容器と、前記電池容器に設けられた安全弁と、を有していてもよい。この場合において、前記脱酸素剤は、前記安全弁を取り囲む領域の少なくとも一部に配置されていることが好ましい。

このようにすれば、筐体内のうち特に安全弁の近傍の領域の酸素濃度が有効に低減される。よって、安全弁を通じて電池容器から排出された可燃性ガスの燃焼がより確実に抑制される。

以上に説明したように、本開示によれば、連鎖発煙の発生を抑制することが可能な電池パックを提供することができる。

本開示の一実施形態の電池パックの構成を概略的に示す正面図である。 図１に示される電池パックの平面図である。

本開示の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。

図１は、本開示の一実施形態の電池パックの構成を概略的に示す正面図である。図２は、図１に示される電池パックの平面図である。本実施形態の電池パック１は、例えば、車両の車室内に搭載される。図１および図２に示されるように、電池パック１は、複数の二次電池１０と、筐体２０と、脱酸素剤３０と、を有している。

各二次電池１０は、電池容器１１と、正極端子１６と、負極端子１７と、安全弁１８と、を有している。

電池容器１１は、正極（図示略）、負極（図示略）、セパレータ（図示略）、電解液（図示略）などを収容している。電池容器１１は、アルミニウムやアルミニウム合金等からなる。電池容器１１は、ケース１２と、蓋１３と、を有している。

ケース１２は、正極、負極、セパレータ、電解液などを収容するとともに、一方向に開口する形状を有している。具体的に、ケース１２は、有底四角筒状に形成されている。蓋１３は、ケース１２の開口を閉塞している。

正極端子１６および負極端子１７は、互いに離間した位置で蓋１３に設けられている。

安全弁１８は、蓋１３のうち正極端子１６と負極端子１７との間の部位に設けられている。安全弁１８は、電池容器１１の内圧が基準値以上になったときに電池容器１１内のガスの電池容器１１外への排出を許容する。

筐体２０は、複数の二次電池１０を密閉状態で収容している。筐体２０内において、複数の二次電池１０は、正極端子１６と負極端子１７とが並ぶ方向（図１において紙面と直交する方向）および各二次電池１０の高さ方向の双方に直交する方向に沿って互いに間隔を置いて並ぶように配置されている。筐体２０は、筐体本体２１と、天板２２と、を有している。

筐体本体２１は、複数の二次電池１０を収容するとともに、一方向に開口する形状を有している。具体的に、筐体本体２１は、有底四角筒状に形成されている。天板２２は、筐体本体２１の開口を閉塞している。

天板２２には、逆止弁２８が設けられている。逆止弁２８は、筐体２０外から筐体２０内へのガスの流入を禁止するとともに、筐体２０の内圧が規定値以上になったときに筐体２０内のガスの筐体２０外への排出を許容する。つまり、筐体２０の内圧が規定値未満（定常状態）であるときは、筐体２０は密閉されている。なお、図２では、逆止弁２８は省略されている。

脱酸素剤３０は、筐体２０内に配置されている。脱酸素剤３０は、筐体２０内の酸素を吸着する鉄粉等からなる。これにより、筐体２０内は、低酸素状態となる。本実施形態では、筐体２０内に複数の脱酸素剤３０が配置されている。

脱酸素剤３０は、電池容器１１の蓋１３上（筐体２０内の空きスペース）に配置されている。脱酸素剤３０は、互いに隣接する一対の蓋１３にまたがるように各蓋１３上に配置されている。脱酸素剤３０は、安全弁１８を取り囲む領域の少なくとも一部（安全弁１８の近傍）に配置されている。具体的に、図２に示されるように、一の脱酸素剤３０は、蓋１３上のうち正極端子１６と安全弁１８との間の部位に配置されており、他の脱酸素剤３０は、蓋１３上のうち負極端子１７と安全弁１８との間の部位に配置されている。換言すれば、各脱酸素剤３０は、各安全弁１８を結ぶ直線を挟んだ位置に配置されている。

図１に示されるように、脱酸素剤３０の高さは、正極端子１６の高さおよび負極端子１７の高さとほぼ等しく設定されている。

次に、一の二次電池１０が熱暴走した場合について説明する。

一の二次電池１０が熱暴走すると、安全弁１８を通じて電池容器１１内から可燃性の高温ガスが排出される。

ここで、本実施形態では、筐体２０内に脱酸素剤３０が配置されていることによって筐体２０内が低酸素状態に維持されているため、一の二次電池１０から排出された可燃性ガスは、筐体２０でほとんど燃焼することなく逆止弁２８を通じて筐体２０外に排出される。

よって、一の二次電池１０に隣接する二次電池１０の温度上昇およびそれによる発煙（連鎖発煙）の発生が抑制される。

以上の効果は、二次電池１０の高容量化によって当該二次電池１０から排出されるガスに含まれる可燃性物質が増大した場合においても有効に発揮される。

これに対し、筐体２０内に脱酸素剤３０が設けられていない場合に一の二次電池１０が熱暴走すると、当該一の二次電池１０から排出された高温のガスが筐体２０内の酸素と反応することによって燃焼する。これにより、一の二次電池１０に隣接する二次電池１０の温度が上昇するため、当該隣接する二次電池１０からの発煙（連鎖発煙）が生じる。

また、上記実施形態では、脱酸素剤３０は、電池容器１１の蓋１３上（筐体２０内の空きスペース）に配置されているため、筐体２０の大型化が回避される。

また、脱酸素剤３０は、蓋１３上のうち正極端子１６と安全弁１８との間の部位、および、蓋１３上のうち負極端子１７と安全弁１８との間の部位に配置されているため、筐体２０内のうち特に安全弁１８の近傍の領域の酸素濃度が有効に低減される。よって、安全弁１８を通じて電池容器１１から排出された可燃性ガスの燃焼がより確実に抑制される。

なお、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

例えば、筐体２０内に、各安全弁１８と筐体２０外とを連通させる連通流路（図示略）が設けられてもよい。連通流路は、蓋１３上における正極端子１６と負極端子１７との間の空間に設けられることが好ましい。

１ 電池パック、１０ 二次電池、１１ 電池容器、１２ ケース、１３ 蓋、１６ 正極端子、１７ 負極端子、１８ 安全弁、２０ 筐体、２１ 筐体本体、２２ 天板、２８ 逆止弁、３０ 脱酸素剤。

Claims (1)

1. 複数の二次電池と、
   前記複数の二次電池を密閉状態で収容する筐体と、
   前記筐体内に配置された脱酸素剤と、を備える、電池パック。

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