JP2022014295A - All-solid battery pack - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、全固体電池パックに関する。 The present invention relates to an all-solid-state battery pack.
リチウム二次電池などの二次電池は、その普及に伴い、さらなる高性能化が望まれている。高性能の二次電池として、電解液を固体電解質で置換した全固体電池が注目されている。 With the widespread use of secondary batteries such as lithium secondary batteries, further improvement in performance is desired. As a high-performance secondary battery, an all-solid-state battery in which an electrolytic solution is replaced with a solid electrolyte is attracting attention.
固体電解質のなかでも硫化物系固体電解質は、イオン伝導度等において優れている。しかしながら、硫化物系固体電解質は、水と反応して硫化水素ガスを発生するという課題を有している。これに対し、特許文献1には、硫化物系固体電解質と塩基性材料を混合して、電池中(特に電極や固体電解質層)に塩基性材料を含ませることにより、硫化水素ガスの発生を抑制する技術が提案されている。 Among the solid electrolytes, the sulfide-based solid electrolyte is excellent in ionic conductivity and the like. However, the sulfide-based solid electrolyte has a problem that it reacts with water to generate hydrogen sulfide gas. On the other hand, in Patent Document 1, hydrogen sulfide gas is generated by mixing a sulfide-based solid electrolyte and a basic material and including the basic material in a battery (particularly an electrode or a solid electrolyte layer). Suppressing techniques have been proposed.
しかしながら、従来技術のように塩基性材料を電池中に含ませる場合には、電極集電体の金属箔(特にアルミニウム箔)、やラミネートケースのアルミニウム基材などが、塩基性材料と反応して、腐食を起こす可能性があるという問題がある。また、高容量化および高エネルギー密度化のために、硫化物系固体電解質を用いた全固体電池を電池セルとする電池パックを構築する場合には、電池セルに異常が生じた際に高温ガスが発生して、この高温ガスによる熱伝播によって電池パック全体の温度が過度に上昇する可能性があるという問題がある。 However, when a basic material is contained in the battery as in the prior art, the metal foil of the electrode collector (particularly aluminum foil) or the aluminum base material of the laminate case reacts with the basic material. , There is a problem that it may cause corrosion. In addition, when constructing a battery pack using an all-solid-state battery using a sulfide-based solid electrolyte as a battery cell in order to increase the capacity and energy density, a high-temperature gas is generated when an abnormality occurs in the battery cell. There is a problem that the temperature of the entire battery pack may rise excessively due to the heat propagation caused by this high temperature gas.
そこで、本発明の目的は、電池セルとして硫化物系固体電解質を含む全固体電池を用いた電池パックであって、塩基性材料による電池構成部材の腐食と、異常時の高温ガスによる熱伝播とが抑制された電池パックを提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is a battery pack using an all-solid-state battery containing a sulfide-based solid electrolyte as a battery cell, in which corrosion of battery components by a basic material and heat propagation by a high-temperature gas at an abnormal time are performed. Is to provide a battery pack that is suppressed.
ここに開示される全固体電池パックは、配列された複数の全固体電池セルと、前記複数の全固体電池セルを収容する筐体と、前記筐体内に配置され、前記複数の全固体電池セルの温度を検知する熱検知部と、前記筐体内に配置され、硫化水素ガスの濃度を検知する硫化水素ガス検知部と、不活性ガス収容部と、塩基性ガス収容部と、前記不活性ガス収容部から不活性ガスおよび前記塩基性ガス収容部から塩基性ガスを前記筐体内に噴出するための、複数のガス噴出口と、を含む。前記全固体電池セルは、正極と、負極と、硫化物系固体電解質とを含む。前記全固体電池パックは、前記全固体電池セルの温度が閾値以上に上昇した場合に、温度上昇した全固体電池セルに最も近い前記ガス噴出口から不活性ガスを噴出し、かつさらに前記硫化水素ガスの濃度が閾値以上に上昇した場合に、不活性ガスに加えて塩基性ガスを噴出するように構成されている。 The all-solid-state battery pack disclosed herein includes a plurality of arranged all-solid-state battery cells, a housing accommodating the plurality of all-solid-state battery cells, and the plurality of all-solid-state battery cells arranged in the housing. A heat detection unit that detects the temperature of the gas, a hydrogen sulfide gas detection unit that is arranged in the housing and detects the concentration of the hydrogen sulfide gas, an inert gas storage unit, a basic gas storage unit, and the inert gas. It includes a plurality of gas outlets for ejecting an inert gas from the accommodating portion and a basic gas from the basic gas accommodating portion into the housing. The all-solid-state battery cell includes a positive electrode, a negative electrode, and a sulfide-based solid electrolyte. When the temperature of the all-solid-state battery cell rises above the threshold value, the all-solid-state battery pack ejects an inert gas from the gas outlet closest to the all-solid-state battery cell whose temperature has risen, and further, the hydrogen sulfide. When the concentration of the gas rises above the threshold value, the basic gas is ejected in addition to the inert gas.
このような構成によれば、全固体電池セルが収容された部分とは別の収容部に塩基性材料を保管することができ、硫化水素ガスが発生したときのみ、塩基性ガスを全固体電池セルが収容された部分に導入できるため、塩基性材料による電池構成部材の腐食を抑制することができる。加えて、全固体電池セルに異常が発生したときに不活性ガスを噴出させることによって、全固体電池セル異常時に起きる反応を抑制することができ、高温ガスの発生を抑えてそれによる熱伝播を抑制することができる。すなわち、このような構成によれば、電池セルとして硫化物系固体電解質を含む全固体電池を用いた電池パックであって、塩基性材料による電池構成部材の腐食と、異常時の高温ガスによる熱伝播とが抑制された電池パックが提供される。 According to such a configuration, the basic material can be stored in a storage portion different from the storage portion in which the all-solid-state battery cell is housed, and the basic gas is used as the all-solid-state battery only when hydrogen sulfide gas is generated. Since it can be introduced into the portion where the cell is housed, it is possible to suppress corrosion of the battery component due to the basic material. In addition, by ejecting an inert gas when an abnormality occurs in the all-solid-state battery cell, the reaction that occurs when the all-solid-state battery cell is abnormal can be suppressed, and the generation of high-temperature gas can be suppressed to promote heat propagation. It can be suppressed. That is, according to such a configuration, the battery pack uses an all-solid-state battery containing a sulfide-based solid electrolyte as the battery cell, and the battery components are corroded by the basic material and the heat due to the high temperature gas at the time of abnormality occurs. A battery pack with suppressed propagation is provided.
以下、図面を参照しながら本発明に係る実施の形態を説明する。なお、本明細書において言及していない事柄であって本発明の実施に必要な事柄は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。また、以下の図面においては、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付して説明している。また、各図における寸法関係(長さ、幅、厚さ等)は実際の寸法関係を反映するものではない。 Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings. Matters not mentioned in the present specification and necessary for carrying out the present invention can be grasped as design matters of those skilled in the art based on the prior art in the art. The present invention can be carried out based on the contents disclosed in the present specification and the common general technical knowledge in the art. Further, in the following drawings, members / parts having the same action are described with the same reference numerals. Further, the dimensional relations (length, width, thickness, etc.) in each drawing do not reflect the actual dimensional relations.
本明細書において「電池」とは、電気エネルギーを取り出し可能な蓄電デバイス一般を指す用語であって、一次電池および二次電池を含む概念である。本明細書において「二次電池」とは、繰り返し充放電可能な蓄電デバイス一般をいい、リチウムイオン二次電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池等のいわゆる蓄電池(すなわち化学電池)の他、電気二重層キャパシタ等のキャパシタ(すなわち物理電池)を包含する。 As used herein, the term "battery" refers to a general storage device capable of extracting electrical energy, and is a concept including a primary battery and a secondary battery. As used herein, the term "secondary battery" refers to a general storage device that can be repeatedly charged and discharged, and is a so-called storage battery (that is, a chemical battery) such as a lithium ion secondary battery, a nickel hydrogen battery, or a nickel cadmium battery, as well as an electric secondary battery. Includes capacitors (ie, physical batteries) such as multi-layer capacitors.
図1に、本実施形態に係る全固体電池パックの構成を模式的に示す。全固体電池パック100は、複数の全固体電池セル10を備えている。複数の全固体電池セル10は、図1のX方向に沿って配列されている(したがって、以下の記載において、「X方向」を「配列方向X」ともいう)。複数の全固体電池セル10は、直列または並列に電気的に接続されている。複数の全固体電池セル10は、拘束部材等によって、拘束されていてもよい。なお、全固体電池パック100に含まれる全固体電池セル10の数は、図示例では13個であるが、これに限られず、適宜設定することができる。
FIG. 1 schematically shows the configuration of the all-solid-state battery pack according to the present embodiment. The all-solid-
各全固体電池セル10は、正極と、負極と、当該正極および当該負極の間に介在する硫化物系固体電解質と、を備えている。正極は、通常、正極集電体と正極活物質層とを含む。負極は、通常、負極集電体と負極活物質層とを含む。また、硫化物系固定電解質は、層として当該正極および当該負極の間に配置される。
Each all-solid-
よって、本実施形態では、各全固体電池セル10においては、正極集電体、正極活物質層、固体電解質層、負極活物質層、および負極集電体が順に積層されている。
Therefore, in the present embodiment, in each all-solid-
正極集電体および負極集電体には、全固体電池に使用可能な公知の集電体を用いてよく、例えば、銀、銅、金、アルミニウム、ニッケル、鉄、ステンレス鋼、チタン等の金属のシート体または箔状体を用いることができる。正極集電体として好適には、アルミニウム箔である。負極集電体として好適には、銅箔である。 For the positive electrode current collector and the negative electrode current collector, known current collectors that can be used for all-solid-state batteries may be used, and for example, metals such as silver, copper, gold, aluminum, nickel, iron, stainless steel, and titanium. Sheet body or foil-like body can be used. Aluminum foil is preferable as the positive electrode current collector. A copper foil is preferable as a negative electrode current collector.
正極活物質層は、正極活物質と、随意に導電材、バインダ、および固体電解質とを含む。正極活物質には、全固体電池に使用可能な公知の正極活物質を用いてよく、その例としては、リチウムニッケル系複合酸化物、リチウムコバルト系複合酸化物、リチウムマンガン系複合酸化物、リチウムニッケルコバルト系複合酸化物、リチウムニッケルマンガン系複合酸化物、リチウムニッケルコバルトマンガン系複合酸化物等のリチウム遷移金属複合酸化物;LiFePO4等のオリビン構造のリチウム複合化合物などが挙げられる。正極活物質層の導電材およびバインダとしては、全固体電池に使用可能な公知の導電材およびバインダを用いてよい。固体電解質としては、後述の固体電解質層に含まれる硫化物系固体電解質と同じものが挙げられる。 The positive electrode active material layer contains a positive electrode active material and optionally a conductive material, a binder, and a solid electrolyte. As the positive electrode active material, a known positive electrode active material that can be used in an all-solid-state battery may be used, and examples thereof include lithium nickel-based composite oxide, lithium cobalt-based composite oxide, lithium manganese-based composite oxide, and lithium. Lithium transition metal composite oxides such as nickel-cobalt-based composite oxides, lithium nickel-manganese-based composite oxides, and lithium nickel-cobalt manganese-based composite oxides; lithium composite compounds having an olivine structure such as LiFePO 4 and the like can be mentioned. As the conductive material and binder of the positive electrode active material layer, known conductive materials and binders that can be used for all-solid-state batteries may be used. Examples of the solid electrolyte include the same sulfide-based solid electrolytes contained in the solid electrolyte layer described later.
固体電解質層は、硫化物系固体電解質を含む。硫化物固体電解質としては、例えば、Li2S-SiS2系、Li2S-P2S3系、Li2S-P2S5系、Li2S-GeS2系、Li2S-B2S3系、Li3PO4-P2S5系、Li4SiO4-Li2S-SiS2系等のガラスまたはガラスセラミックスが挙げられる。また、より高いイオン伝導性を実現するという観点から、Li2Sとハロゲン化リチウム(例えばLiCl、LiBr、LiI)とから構成されるLi2Sベースの固溶体が好ましく用いられる。このような硫化物固体電解質の好適例として、LiBr-Li2S-P2S5、LiI-Li2S-P2S5、LiBr-LiI-Li2S-P2S5等が挙げられる。 The solid electrolyte layer contains a sulfide-based solid electrolyte. Examples of the sulfide solid electrolyte include Li 2S—SiS 2 system, Li 2 SP 2 S 3 system, Li 2 SP 2 S 5 system, Li 2 S — GeS 2 system, Li 2 SB. Examples thereof include glass or glass ceramics such as 2 S 3 series, Li 3 PO 4 -P 2 S 5 series, Li 4 SiO 4 -Li 2 S-SiS 2 series. Further, from the viewpoint of achieving higher ionic conductivity, a Li 2S - based solid solution composed of Li 2S and lithium halide ( for example, LiCl, LiBr, LiI) is preferably used. Preferable examples of such a sulfide solid electrolyte include LiBr-Li 2 SP 2 S 5 , LiI-Li 2 SP 2 S 5 , LiBr-LiI-Li 2 SP 2 S 5 , and the like. ..
負極活物質層は、負極活物質と、随意に導電材、バインダ、および固体電解質とを含む。負極活物質には、全固体電池に使用可能な公知の負極活物質を用いてよく、その例としては、黒鉛、ハードカーボン、ソフトカーボン、カーボンナノチューブ等の炭素系負極活物質;Si、酸化ケイ素、炭化ケイ素、窒化ケイ素等のSi系負極活物質;Sn、スズ酸化物、スズ窒化物、スズ含有合金等のSn系負極活物質などが挙げられる。負極活物質層の導電材およびバインダとしては、全固体電池に使用可能な公知の導電材およびバインダを用いてよい。固体電解質としては、上述の固体電解質層に含まれる硫化物系固体電解質と同じものが挙げられる。 The negative electrode active material layer contains a negative electrode active material and optionally a conductive material, a binder, and a solid electrolyte. As the negative electrode active material, a known negative electrode active material that can be used for all-solid-state batteries may be used, and examples thereof include carbon-based negative electrode active materials such as graphite, hard carbon, soft carbon, and carbon nanotubes; Si, silicon oxide. , Si-based negative electrode active material such as silicon carbide and silicon nitride; Sn-based negative electrode active material such as Sn, tin oxide, tin nitride and tin-containing alloy can be mentioned. As the conductive material and binder of the negative electrode active material layer, known conductive materials and binders that can be used for all-solid-state batteries may be used. Examples of the solid electrolyte include the same sulfide-based solid electrolytes contained in the above-mentioned solid electrolyte layer.
全固体電池セル10では、通常、これらが順に積層された積層体が電池ケースに収容されている。電池ケースは、全固体電池セルに用いられている公知のものであってよく、例えば、ラミネートケースである。ラミネートケースは、例えば、アルミニウム基材層を有し、さらにシーラント層、保護層等の樹脂層などを有する。
In the all-solid-
隣接する全固体電池セル10の間には、スペーサ(図示せず)が配置されていてもよい。スペーサとしては、公知の全固体電池パックに用いられている断熱プレートや放熱プレートなどを用いてよい。
Spacers (not shown) may be arranged between adjacent all-solid-
図1に示されるように、複数の全固体電池セル10が筐体20に収容されている。筐体20は、公知の全固体電池パックに用いられる筐体と同様の材質で構成されていてよく、また同様の寸法であってよい。
As shown in FIG. 1, a plurality of all-solid-
全固体電池パック100の筐体20内には、複数の全固体電池セル10すべての温度を検知するための熱検知部30が配置されている。熱検知部30は、例えば、温度センサである。温度センサは、接触式であっても非接触式であってもよい。温度センサが非接触式である場合には、熱検知部30は、複数の全固体電池セル10すべての温度を測定できる位置に設置されている。熱検知部30が接触式の温度センサである場合、当該温度センサは、例えば、全固体電池セル10と同じ個数の熱電対を有し、各熱電対が、全固体電池セル10のそれぞれに取り付けられている。
Inside the
全固体電池パック100の筐体20内には、硫化水素(H2S)ガスの濃度を検知するための硫化水素ガス検知部40が配置されている。硫化水素ガス検知部40は、例えば、硫化水素ガスの濃度センサである。図示例では、硫化水素ガス検知部40は、筐体20内に一個だけ設置されている。しかしながら、硫化水素ガス検知部40の設置形態はこれに限られず、複数個の硫化水素ガス検知部40が、筐体20内に一定間隔等で設置されていてもよいし、全固体電池セル10と同じ個数の硫化水素ガス検知部40が、各全固体電池セル10の傍に配置されていてもよい。
A hydrogen sulfide
全固体電池パック100は、不活性ガス収容部50を備えている。不活性ガス収容部50は、典型的には、ガスボンベ等の密閉容器である。全固体電池パック100の使用時などにおいては、不活性ガス収容部50には不活性ガスが充填される。不活性ガスは、全固体電池セル10の構成材料と反応性を有しないガス(特に、水と酸素とを含有しないガス)であり、例えば、窒素ガス、アルゴンガス、ヘリウムガス等である。図示例では不活性ガス収容部50は、筐体20外に配置されているが、不活性ガス収容部50の配置は、これに限られない。
The all-solid-
全固体電池パック100は、塩基性ガス収容部60を備えている。塩基性ガス収容部60は、典型的には、ガスボンベ等の密閉容器である。本実施形態では、硫化水素ガスを中和する塩基性材料として塩基性ガス(すなわち、塩基性化合物のガス状物)が使用され、全固体電池パック100の使用時などにおいて、塩基性ガス収容部60には塩基性ガスが充填される。塩基性ガスは、硫化水素ガスを中和可能なガスであり、例えばアンモニアガス、アミン類ガスである。塩基性ガス収容部60に塩基性ガスが密閉されることにより、塩基性ガスが、全固体電池セル10とは隔離されて保管される。よって、通常時における塩基性ガスによる全固体電池セル10の構成部材の腐食が防止される。塩基性ガス収容部60は、筐体20外に配置されているが、塩基性ガスが全固体電池セル10と隔離されている限り、塩基性ガス収容部60の配置はこれに限られない。
The all-solid-
全固体電池パック100は、筐体20内に不活性ガスおよび塩基性ガスを、不活性ガス収容部50および塩基性ガス収容部60からそれぞれ供給するためのガス流路70を有している。ガス流路70と、不活性ガス収容部50および塩基性ガス収容部60との接続部には、不活性ガス収容部50および塩基性ガス収容部60を開閉可能なように、それぞれ、弁(図示せず)が設けられている。当該弁は、例えば電磁弁である。図示例では、不活性ガスおよび塩基性ガスが、同じ1つのガス流路70を通って筐体20内に供給される。しかしながら、不活性ガス用のガス流路と、塩基性ガス用のガス流路とが、別々に形成されていてもよい。
The all-solid-
ガス流路70と筐体20内の接続部分には、複数のガス噴出口80(80A~80E)が設けられている。全固体電池パック100がガス噴射口80を複数備えることで、異常が生じた全固体電池セル10に効率的にガスを噴射することができる。ガス噴出口80は、例えば、噴射ノズル(図示せず)として構成されている。不活性ガス収容部50および塩基性ガス収容部60と、筐体20内との圧力差によってガスを噴射可能である場合には、ガス噴出口80は、弁(例えば電磁弁)によって開閉可能に構成することもできる。図示例では、全固体電池パック100が5つのガス噴出口80を有しているが、ガス噴出口80の数は複数である限り、これに限られない。例えば、全固体電池セル1個、2個、3個または4個当たり、ガス噴出口80を1個としてもよい。
A plurality of gas outlets 80 (80A to 80E) are provided at the connection portion between the
また、全固体電池パック100は、制御部90を備える。制御部90は、筐体20外に設けられている。しかしながら、制御部90は、筐体20内に設けられていてもよい。図示していないが、制御部90は、熱検知部30、硫化水素ガス検知部40、不活性ガス収容部50、塩基性ガス収容部60、およびガス噴出口80のそれぞれと接続されている。
Further, the all-solid-
制御部90は、例えば、CPU(Central Processing Unit)、RAM(Random Access Memory)、ROM(Read Only Memory)等を含んでいる。例えば、ROMには、全固体電池パック100を後述のように作動させるようなプログラムが記憶されている。
The
全固体電池パック100は、制御部90によって、全固体電池セル10の温度が閾値以上に上昇した場合に、温度上昇した全固体電池セル10に最も近いガス噴出口80から不活性ガスを噴射するよう構成されている。このとき、最も近いガス噴出口が2以上ある場合には、いずれか1つのガス噴出口80から不活性ガスを噴射する構成であってもよいし、そのすべての噴出口80から不活性ガスを噴射する構成であってもよい。温度の閾値は、全固体電池セルの構成材料に応じて、異常時に到達し得る温度を考慮して、適宜設定すればよい。硫化物系固体電解質を用いた全固体電池においては、700℃以上となるような高温ガスが発生することを考慮すると、閾値は、例えば700℃である。これに加えて、全固体電池パック100は、制御部90によって、硫化水素ガスの濃度が閾値以上に上昇した場合に、不活性ガスに加えて塩基性ガスを噴出するように構成されている。このとき、塩基性ガスが過剰となり過ぎないようにする観点から、ガス状の硫化水素に対してガス状の塩基性化合物がおおよそ当モル(例えば、硫化水素に対して1モル倍から1.2モル倍の塩基性化合物)となるように噴射すると、異常時においても、塩基性ガスによる電池構成部材の腐食を最小限に抑えることができ、有利である。硫化水素ガスの濃度の閾値は、全固体電池セルの構成材料、筐体20の容積、全固体電池セルの体積等を考慮して、適宜決定すればよい。全固体電池パック100のこのような構成について、一例として、図2に示すフローチャートを用いて具体的に説明する。
When the temperature of the all-solid-
図2に示すように、まず、スタート時において、熱検知部30によって、各全固体電池セル10の温度がモニタリングされ、硫化水素ガス検知部40によって、筐体20内の硫化水素ガス濃度がモニタリングされる。
As shown in FIG. 2, first, at the start, the temperature of each all-solid-
次に、制御部90によって、熱検知部30から伝達される全固体電池セル10の温度と、閾値(例えば、700℃)との比較がなされる(ステップS101)。ここで、すべての全固体電池セル10の温度が閾値未満であった場合には、スタートに戻り、熱検知部30によって、各全固体電池セル10の温度のモニタリングが継続され、硫化水素ガス検知部40によって、筐体20内の硫化水素ガス濃度のモニタリングが継続される。
Next, the
一方、全固体電池セル10のうちの一つの温度が閾値以上であった場合(本例では、図1の位置Nの全固体電池セル10に異常が起きて閾値を超える温度上昇があったとする)、次のステップに移り、制御部90によって、硫化水素ガス検知部40から伝達される硫化水素ガス濃度と閾値との比較がなされる(ステップS103)。ここで、筐体20内の硫化水素ガス濃度が閾値未満であった場合には、不活性ガス収容部30の弁のみを開き、位置Nの全固体電池セル10に最も近いガス噴出口80C(本例では、噴射ノズルとする)から不活性ガスのみを筐体20内に噴射する(ステップS107)。一方、筐体20内の硫化水素ガス濃度が閾値以上であった場合には、不活性ガス収容部30の弁および塩基性ガス収容部40の弁の両方を開き、位置Nの全固体電池セル10に最も近いガス噴出口80Cから不活性ガスと塩基性ガスの両方を筐体20内に噴射する(ステップS105;図1のガス流路70内の矢印参照)。
On the other hand, when the temperature of one of the all-solid-
全固体電池セル10の温度および硫化水素ガス濃度が低下して異常が収まれば、スタートに戻り、全固体電池セル10の温度のモニタリングが継続され、硫化水素ガス検知部40によって、筐体20内の硫化水素ガス濃度のモニタリングが継続される。
When the temperature of the all-solid-
以上説明した全固体電池パック100によれば、全固体電池セル10が収容された部分(すなわち、筐体内20)とは別の塩基性ガス収容部60に塩基性材料を保管することができ、さらに、硫化水素ガスが発生したときのみ、塩基性ガスを全固体電池セル10が収容された筐体内20に導入できるため、これにより、硫化水素ガスを有効に中和すると共に、通常時における塩基性材料による電池構成部材の腐食を抑制することができる。このとき、塩基性ガスの噴射量を調整することによって(例えば、硫化水素ガスとおおよそ当モルとすることによって)、過剰な塩基性ガスの量を最低限とすることができ、全固体電池セル10の異常時に、塩基性材料による電池構成部材の腐食を最小限に抑えることも可能である。加えて、全固体電池セル10に異常が発生したときに不活性ガスを噴出させることによって、全固体電池セル10の異常時に起きる反応を抑制することができ、これにより高温ガスの発生を抑えてそれによる熱伝播を抑制することができる。このとき、全固体電池パック100がガス噴射口80を複数備えることで、異常が生じた全固体電池セル10に効率的に不活性ガスおよび塩基性ガスを噴射することができる。
According to the all-solid-
全固体電池パック100は、各種用途に利用可能である。具体的な用途としては、パソコン、携帯電子機器、携帯端末等のポータブル電源;電気自動車(EV)、ハイブリッド自動車(HV)、プラグインハイブリッド自動車(PHV)等の車両駆動用電源;小型電力貯蔵装置等の蓄電池などが挙げられ、なかでも、車両駆動用電源が好ましい。
The all-solid-
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。 Although specific examples of the present invention have been described in detail above, these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The techniques described in the claims include various modifications and modifications of the specific examples exemplified above.
10 全固体電池セル
20 筐体
30 熱検知部
40 硫化水素ガス検知部
50 不活性ガス収容部
60 塩基性ガス収容部
70 ガス流路
80 噴出口
90 制御部
100 全固体電池パック
10 All-solid-
Claims (1)
前記複数の全固体電池セルを収容する筐体と、
前記筐体内に配置され、前記複数の全固体電池セルの温度を検知する熱検知部と、
前記筐体内に配置され、硫化水素ガスの濃度を検知する硫化水素ガス検知部と、
不活性ガス収容部と、
塩基性ガス収容部と、
前記不活性ガス収容部から不活性ガスおよび前記塩基性ガス収容部から塩基性ガスを前記筐体内に噴出するための、複数のガス噴出口と、
を含む全固体電池パックであって、
前記全固体電池セルは、正極と、負極と、硫化物系固体電解質とを含み、
前記全固体電池セルの温度が閾値以上に上昇した場合に、温度上昇した全固体電池セルに最も近い前記ガス噴出口から不活性ガスを噴出し、かつさらに前記硫化水素ガスの濃度が閾値以上に上昇した場合に、不活性ガスに加えて塩基性ガスを噴出するように構成されている、
全固体電池パック。 With multiple all-solid-state battery cells arranged,
A housing for accommodating the plurality of all-solid-state battery cells,
A heat detection unit arranged in the housing and detecting the temperature of the plurality of all-solid-state battery cells,
A hydrogen sulfide gas detector, which is arranged in the housing and detects the concentration of hydrogen sulfide gas,
The inert gas housing and
Basic gas housing and
A plurality of gas outlets for ejecting the inert gas from the inert gas accommodating portion and the basic gas from the basic gas accommodating portion into the housing.
Is an all-solid-state battery pack that contains
The all-solid-state battery cell includes a positive electrode, a negative electrode, and a sulfide-based solid electrolyte.
When the temperature of the all-solid-state battery cell rises above the threshold value, an inert gas is ejected from the gas outlet closest to the all-solid-state battery cell whose temperature has risen, and the concentration of the hydrogen sulfide gas exceeds the threshold value. It is configured to eject a basic gas in addition to an inert gas when it rises.
All-solid-state battery pack.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020116560A JP2022014295A (en) | 2020-07-06 | 2020-07-06 | All-solid battery pack |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2020116560A JP2022014295A (en) | 2020-07-06 | 2020-07-06 | All-solid battery pack |
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JP2022014295A true JP2022014295A (en) | 2022-01-19 |
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Family Applications (1)
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JP2020116560A Pending JP2022014295A (en) | 2020-07-06 | 2020-07-06 | All-solid battery pack |
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2020
- 2020-07-06 JP JP2020116560A patent/JP2022014295A/en active Pending
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