JP5599106B2 - 二次電池および二次電池モジュール - Google Patents
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Description
請求項3に係る発明は、電極群が収容される金属製の電池容器と、電池容器の外部に露出して設けられる正極と負極の2個の外部端子とを有する二次電池が複数個並置され、隣接する二次電池の外部端子同士が導電部材によって電気的に接続されている二次電池モジュールであって、導電部材と二次電池の電池容器との間に介在されて、少なくとも一方の電極の外部端子から導電部材に伝わる熱を電池容器に伝える絶縁性を有する熱伝導率が1W/(m・K)以上の熱伝導性部材を備えることを特徴とする。
−第1の実施の形態−
図1は、本発明の第1の実施の形態に係る二次電池1の外観を示す斜視図である。図2は、本発明の第1の実施の形態に係る二次電池1の内部構造を示す斜視図である。
二次電池1は、図1に示すように、缶体31と蓋32とからなる電池容器3を備える。缶体31は、捲回電極群8(図2参照)を収容するものであり、上端が開口とされた矩形箱状に形成されている。蓋32は、矩形平板状であって、缶体31の上部開口を塞ぐように溶接されている。缶体31および蓋32は、いずれもアルミニウム合金により形成されている。
図1に示すように、蓋32には、注液部33が設けられている。注液部33には、電池容器3内に電解液を注入するための注液孔が穿設されている。注液孔は、電解液注入後に注液栓によって封止される。蓋32には、ガス排出弁34が設けられている。ガス排出弁34は、プレス加工によって蓋32を部分的に薄肉化することで形成されている。ガス排出弁34は、二次電池1が過充電等の異常により発熱してガスが発生し、電池容器3内の圧力が上昇して所定圧力に達したときに開裂して、内部からガスを排出することで電池容器3内の圧力を低減させる。
蓋32には、正極外部端子4aと負極外部端子4bとが設けられている。図2に示すように、正極外部端子4aおよび負極外部端子4bは、それぞれ缶体31内に配設される正極集電板5aおよび負極集電板5bに接続されている。正極外部端子4aおよび正極集電板5aは、いずれもアルミニウム合金により形成され、負極外部端子4bおよび負極集電板5bは、いずれも銅合金により形成されている。
図3は、本発明の第1の実施の形態に係る二次電池1の捲回電極群8を示す斜視図である。捲回電極群8は、図3に示すように、正極板80aおよび負極板80bをセパレータ89を介して扁平状に捲回して構成されている。正極板80aおよび負極板80bは、長尺状の金属箔である正極集電箔81aおよび負極集電箔81bのそれぞれの両面に活物質合剤が塗工されてなる。正極集電箔81aは、厚さ20μm程度のアルミニウム箔もしくはアルミニウム合金箔であり、負極集電箔81bは、厚さ15μm程度の銅箔もしくは銅合金箔である。セパレータ89は多孔質のポリエチレン樹脂である。
捲回電極群8と、捲回電極群8に接続された正負極集電板5a,5bと、正負極集電板5a,5bに接続された正負極外部端子4a,4bと、蓋32とを含んで構成される組立体(図2参照)が缶体31に収容され、缶体31の開口を塞ぐように蓋32が溶接され、電解液が注液孔から注入され、注液栓によって注液孔が封止されることで、図1に示した二次電池1が形成される。本実施の形態では、さらに蓋32の外表面と正負極外部端子4a,4bとを熱的に接続する熱伝導性部材20が図示しないテープ等を用いて固着される。
(1)本実施の形態に係る二次電池1は、正負極外部端子4a,4bと電池容器3とを熱的に接続する熱伝導性部材20を配置して、正負極外部端子4a,4bに伝わった熱を熱伝導性部材20を介して電池容器3に伝えて放熱する構造を備えている。したがって、汎用性のある放熱構造を有する二次電池1であって、効率的に温度上昇を抑制することのできる二次電池1を提供することができる。すなわち、本実施の形態によれば、冷却性能を向上させるために、二次電池の容量・形状・構造に対応して電池容器3内の構造を変更する必要がない。
図7を参照して第2の実施の形態に係る二次電池1を説明する。図7は、本発明の第2の実施の形態に係る二次電池1の正面模式図である。なお、図中、第1の実施の形態と同一もしくは相当部分には同一符号を付し、説明を省略する。
図8および図9を参照して、本発明による二次電池モジュール2の実施の形態について説明する。なお、図中、第1の実施の形態と同一もしくは相当部分には同一符号を付し、説明を省略する。図8(a)および図8(b)は二次電池1を2つ並設してなる二次電池モジュール2を示す側面模式図および平面模式図であり、図9(a)および図9(b)は二次電池1を8つ並設してなる二次電池モジュール2を示す側面模式図および平面模式図である。
(1)シート状の熱伝導性部材としてシリコン系樹脂の熱伝導性シートを採用することに限定されない。
(9)電池容器の缶体31に収容される電極群は、長尺状の正極板80aと負極板80bとをセパレータ89を介して捲回した捲回電極群8とする場合に限定されることなく、矩形状の複数枚の正極板80aと負極板80bとをセパレータ89を介して積層した積層電極群としてもよい。
Claims (3)
- 電極群が収容される金属製の電池容器と、
前記電池容器の外部に露出して設けられる正極と負極の2個の外部端子と、
前記電池容器と前記各外部端子とを電気的に絶縁する絶縁部材と、
前記電池容器の外部に装着され、少なくとも一方の電極の前記外部端子の熱を前記電池容器に伝える絶縁性を有する熱伝導率が1W/(m・K)以上の熱伝導性部材とを備えることを特徴とする二次電池。 - 請求項1に記載の二次電池において、
前記熱伝導性部材は、前記外部端子と前記電池容器とに密着するシート状とされていることを特徴とする二次電池。 - 電極群が収容される金属製の電池容器と、前記電池容器の外部に露出して設けられる正極と負極の2個の外部端子とを有する二次電池が複数個並置され、隣接する前記二次電池の前記外部端子同士が導電部材によって電気的に接続されている二次電池モジュールであって、
前記導電部材と前記二次電池の電池容器との間に介在されて、少なくとも一方の電極の前記外部端子から前記導電部材に伝わる熱を前記電池容器に伝える絶縁性を有する熱伝導率が1W/(m・K)以上の熱伝導性部材を備えることを特徴とする二次電池モジュール。
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