JP7391060B2 - バッテリパック - Google Patents

Description

本技術はバッテリパックに関する。

特開２００３－３４６７６８号公報（特許文献１）はラミネートセルを開示する。

特開２００３－３４６７６８号公報

単電池（セル）の外装体として、ラミネートフィルムが使用されている。ラミネートフィルムは樹脂層と金属層とを含む。樹脂層は金属層を被覆している。ラミネートフィルムは例えばパウチに加工される。パウチの周縁において、樹脂層が溶着されることにより封止部が形成される。封止部の形成により、外装体が密封される。ラミネートフィルム製の外装体を含むセルは、「ラミネートセル」とも称されている。

２個以上のセルが電気的に接続されることにより、モジュールが形成される。モジュールにおいて、２個以上のセルは直列回路または並列回路を形成し得る。１個以上のモジュールにより、バッテリパックが形成される。

モジュールにおいて、１個のセルに異常が発生することが想定される。例えば、１個のセルで内部短絡が発生することが想定される。内部短絡によりセルの温度が上昇し得る。さらにセルの内部でガスが発生し得る。温度上昇および内圧上昇の少なくとも一方によって、外装体の封止部が開裂し得る。封止部の開裂により、外装体からガスが噴出し得る。

従来のラミネートセルにおいて、封止部の開裂位置はランダムであり得る。例えば、隣接するセル同士の間において、ガスが籠りやすい位置にガスが噴出する可能性がある。ガスは高温であり得る。高温のガスが籠ることにより、隣接するセルが加熱され得る。隣接するセルが加熱されることにより、異常の連鎖が発生する可能性がある。

本技術の目的は、セルの異常が連鎖し難いバッテリパックを提供することである。

以下、本技術の構成および作用効果が説明される。ただし本明細書の作用メカニズムは推定を含んでいる。作用メカニズムは本技術の範囲を限定しない。

〔１〕バッテリパックはモジュールを含む。モジュールは、１個以上のセルペアを含む。セルペアは第１セルと第２セルとを含む。第２セルは第１セルと隣接している。第２セルは、第１セルと電気的に接続されている。
第１セルは外装体と電極体と電極端子とを含む。外装体はラミネートフィルムを含む。ラミネートフィルムは樹脂層と金属層とを含む。樹脂層は金属層を被覆している。樹脂層は第１熱可塑性樹脂を含む。外装体は電極体を格納している。外装体の周縁に封止部が形成されている。電極端子は電極体と接続されている。電極端子は、封止部を貫通して外装体の内部から外部に導出されている。
電極端子は平板状である。電極端子は第１主面と第２主面とを含む。第１主面は、第２セルの方向を向いている。第２主面は、第１主面の反対面である。
封止部は、第１領域と第２領域と第３領域とを含む。第１領域は、第１主面と樹脂層との間に形成されている。第２領域は、第２主面と樹脂層との間に形成されている。第３領域は、樹脂層同士の間に形成されている。
第２領域は易開裂部を含む。易開裂部は、第１セルの温度および内圧の少なくとも一方が上昇した時、第１領域および第３領域に比して、開裂しやすいように構成されている。

本技術のモジュールは、２個以上のラミネートセルを含む。２個のラミネートセルは、セルペアを構成している。セルペアは、第１セル（単に「セル」とも記される）と、第２セル（「隣接セル」とも記される）とを含む。セルペアは直列回路または並列回路を形成している。

セルの封止部は、電極端子との関係により、第１領域、第２領域および第３領域に区分され得る。第２領域は易開裂部を含む。易開裂部は防爆弁として機能する。すなわち易開裂部は、異常時に第１領域および第３領域に比して開裂しやすい。易開裂部の開裂により、易開裂部からガスが噴出する。ガスの噴出位置が第２領域内にあることにより、セルの異常が連鎖し難いことが期待される。

図１は、第１領域からガスが噴出した時のガスの流れを示す概略図である。
第１セル１００ａの電極端子３０ａと、第２セル１００ｂ（隣接セル）の電極端子３０ｂとは電気的に接続されている。電極端子３０ａは電極端子３０ｂと直接接続されていてもよい。バスバー１５０が電極端子３０ａと電極端子３０ｂとを接続していてもよい。電極端子３０ａと電極端子３０ｂとが接続されることにより、局所的に閉じた空間が形成され得る。第１領域１３ａは隣接セルと対向している。異常時に、第１領域１３ａからガスが噴出すると、ガスは隣接セルの方向に流れやすいと考えられる。さらにガスは閉じた空間に籠りやすいと考えられる。隣接セルが加熱されることにより、隣接セルに異常が連鎖する可能性がある。

図２は、第３領域からガスが噴出した時のガスの流れを示す概略図である。
第３領域１３ｃから噴出したガスは、多方向に拡散しやすい。ガスが多方向に拡散することにより、複数のセルが加熱される可能性がある。さらに、第３領域１３ｃから噴出したガスは、電極体の格納部に向かって流れやすいと考えられる。その結果、複数のセルに異常が連鎖する可能性がある。

図３は、第２領域からガスが噴出した時のガスの流れを示す概略図である。
第２領域１３ｂは、第１領域１３ａの反対側に位置する。電極端子３０ａと電極端子３０ｂとの接続により、第１領域１３ａ側には、局所的に閉じた空間が形成されている。他方、第２領域１３ｂ側では、空間が閉じていない。第２領域１３ｂから噴出したガスは、一方向に流れやすいと考えられる。第１領域１３ａ側が閉じているためと考えられる。さらに第２領域１３ｂ側は、空間が閉じていないため、ガスが籠り難いと考えられる。また、第２領域１３ｂから噴出したガスは、電極体２０の格納部から離れる方向に流れやすいと考えられる。したがって、第２領域１３ｂからガスが噴出することにより、セルの異常が連鎖し難いことが期待される。

〔２〕上記〔１〕に記載のバッテリパックにおいて、例えば第１主面は粗面部を含んでいてもよい。

粗面部においては、アンカー効果が発生し得る。アンカー効果は接着強度を上昇させ得る。第１領域が粗面部を含むことにより、第１領域が第２領域に比して高い接着強度を有し得る。すなわち第２領域は相対的に低い接着強度を有することになる。第２領域が相対的に低い接着強度を有することにより、第２領域に易開裂部が形成され得る。易開裂部は、例えば内圧上昇時に開裂することが期待される。

〔３〕上記〔１〕または〔２〕に記載のバッテリパックにおいて、易開裂部は第２熱可塑性樹脂を含んでいてもよい。第２熱可塑性樹脂は、第１熱可塑性樹脂に比して低い融点を有する。

温度上昇時、第２熱可塑性樹脂は第１熱可塑性樹脂に先行して軟化し得る。第２熱可塑性樹脂を含む易開裂部は、例えば温度上昇時に開裂することが期待される。

〔４〕上記〔１〕から〔３〕のいずれかに記載のバッテリパックは、例えば容器をさらに含んでいてもよい。容器はモジュールを格納している。容器の内部に排気ダクトが形成されている。排気ダクトの内部に易開裂部が配置されている。

本技術においては、異常時に易開裂部からガスが噴出することが予定されている。排気ダクトの内部に易開裂部が配置されていることにより、易開裂部から噴出したガスが容器の外部へと円滑に排出され得る。

〔５〕モジュールは、例えば２個以上のセルペアを含んでいてもよい。２個以上のセルペアの各々において、易開裂部が排気ダクトの内部に配置されていてもよい。

バッテリパックが複数個の易開裂部を含む場合、各易開裂部が排気ダクトの内部に配置されるように、排気ダクトが配置されてもよい。

図１は、第１領域からガスが噴出した時のガスの流れを示す概略図である。 図２は、第３領域からガスが噴出した時のガスの流れを示す概略図である。 図３は、第２領域からガスが噴出した時のガスの流れを示す概略図である。 図４は、本実施形態におけるバッテリパックの概略図である。 図５は、本実施形態におけるバッテリパックの概略断面図である。 図６は、図５中のＶＩ領域の拡大図である。 図７は、本実施形態におけるセルの第１平面図である。 図８は、本実施形態におけるセルの第２平面図である。 図９は、易開裂部の第１例を示す概略断面図である。 図１０は、易開裂部の第２例を示す概略断面図である。 図１１は、易開裂部の第３例を示す概略断面図である。 図１２は、易開裂部の配列の第１例を示す概念図である。 図１３は、易開裂部の配列の第２例を示す概念図である。 図１４は、易開裂部の配列の第３例を示す概念図である。 図１５は、供試品を示す概略断面図である。 図１６は、供試品の構成および釘刺し試験の結果を示す。

以下、本技術の実施形態（本明細書においては「本実施形態」とも記される。）が説明される。ただし以下の説明は、本技術の範囲を限定しない。例えば本明細書中の作用効果についての言及は、当該作用効果を全て奏する範囲内に、本技術の範囲を限定しない。

本明細書において、「備える、含む（comprise, include）」、「有する（have）」およびこれらの変形〔例えば「から構成される（be composed of）」、「包含する（encompass，involve）」、「含有する（contain）」、「担持する（carry, support）」、「保持する（hold）」等〕の記載は、オープンエンド形式である。オープンエンド形式は必須要素に加えて、追加要素をさらに含んでいてもよいし、含んでいなくてもよい。「からなる（consist of）」との記載はクローズド形式である。「実質的に…からなる（consist essentially of）」との記載はセミクローズド形式である。セミクローズド形式は、本技術の目的を阻害しない範囲で、必須要素に加えて追加要素をさらに含んでいてもよい。例えば、本技術の属する分野において通常想定される要素（例えば不可避不純物等）が、追加要素として含まれていてもよい。

本明細書において、「…してもよい（may）、…し得る（can）」との表現は、義務的な意味「…しなければならない（must）の意味」ではなく、許容的な意味「…する可能性を有するの意味」で使用されている。本明細書において、単数形（a, an, the）は、特に断りの無い限り、複数形も含む。

本明細書における幾何学的な用語（例えば「平行」等）は、厳密な意味に解されるべきではない。例えば「平行」は、厳密な意味での「平行」から多少ずれていてもよい。本明細書における幾何学的な用語は、例えば、設計上、作業上、製造上等の公差、誤差等を含み得る。各図中の寸法関係は、実際の寸法関係と一致しない場合がある。本技術の理解を助けるために、各図中の寸法関係（長さ、幅、厚さ等）が変更されている場合がある。さらに一部の構成が省略されている場合もある。

各図において「積層方向」はＺ軸方向に相当する。なお積層方向と鉛直方向との関係は任意である。例えば積層方向は鉛直方向と平行であってもよい。例えば積層方向は鉛直方向と直交していてもよい。

本明細書において、例えば「９５℃から１４０℃」および「９５～１４０℃」等の数値範囲は、特に断りのない限り、上限値および下限値を含む。すなわち「９５℃から１４０℃」および「９５～１４０℃」は、「９５℃以上１４０℃以下」の数値範囲を示す。また、数値範囲内から任意に選択された数値が、新たな上限値および下限値とされてもよい。例えば、数値範囲内の数値と、本明細書中の別の部分に記載された数値とが任意に組み合わされることにより、新たな数値範囲が設定されてもよい。

本明細書において「異常時」は、温度上昇時および内圧上昇時の少なくとも一方を示す。「温度上昇時」は、セルの表面温度が９０℃以上になることを示す。セルの表面温度は、例えば熱電対により測定され得る。内圧上昇時は、セルの内圧と外圧との差が０．１ＭＰａ以上になることを示す。内圧は内圧測定器により測定され得る。

本明細書においては、「第１セル」および「第２セル」が「セル」と総称され得る。

＜バッテリパック＞
図４は、本実施形態におけるバッテリパックの概略図である。
バッテリパック１０００は任意の用途で使用され得る。バッテリパック１０００は、例えば電動車両等において、主電源または動力アシスト用電源として使用されてもよい。バッテリパック１０００はモジュール５００を含む。バッテリパック１０００は１個のモジュール５００を単独で含んでいてもよい。バッテリパック１０００は２個以上のモジュール５００を含んでいてもよい。バッテリパック１０００はモジュール５００を含む限り、任意の構成をさらに含み得る。バッテリパック１０００は、例えば、保護回路、保護装置、監視回路、冷却装置等をさらに含んでいてもよい。

《容器》
バッテリパック１０００は、例えば容器６００をさらに含んでいてもよい。容器６００は「筐体」等とも称され得る。容器６００はモジュール５００を格納している。容器６００は、１個のモジュール５００を格納していてもよい。容器６００は、２個以上のモジュール５００を格納していてもよい。

容器６００は任意の外形を有し得る。容器６００は、例えば角形であってもよい。容器６００は、例えば金属製であってもよいし、樹脂製であってもよい。容器６００の内部に排気ダクト６１０が形成されていてもよい。排気ダクト６１０は容器６００の外部に通じている。排気ダクト６１０は、例えば直管を含んでいてもよい。排気ダクト６１０は、例えばエルボを含んでいてもよい。排気ダクト６１０は、モジュール５００から噴出したガスを容器６００の外部へと導く。ガスの排気を促進するために、容器６００がファン、吸引ブロア等をさらに含んでいてもよい。

《モジュール》
図５は、本実施形態におけるバッテリパックの概略断面図である。
図５には、図４のＹＺ平面に平行な断面が示されている。図５の断面は、積層方向（Ｚ軸方向）と平行である。

バッテリパック１０００はモジュール５００を含む。モジュール５００は、２個以上のセル１００（単電池）がＺ軸方向に積層されることにより形成されている。セル１００が２個以上である限り、セル１００の個数は任意である。モジュール５００は、例えば２個から１００個のセル１００を含んでいてもよい。モジュール５００は、例えば４個から５０個のセル１００を含んでいてもよい。モジュール５００は、例えば６個から１０個のセル１００を含んでいてもよい。

《セルペア》
図６は、図５中のＶＩ領域の拡大図である。
モジュール５００は、１個以上のセルペア２００を含む。セルペア２００は、第１セル１００ａと第２セル１００ｂとを含む。第２セル１００ｂは第１セル１００ａと隣接している。第２セル１００ｂは、第１セル１００ａと直接接続されていてもよい。セルペア２００は、例えばバスバー１５０を含んでいてもよい。バスバー１５０は導電性を有する。バスバー１５０が第１セル１００ａと第２セル１００ｂとを接続していてもよい。

電極端子３０ｂは、電極端子３０ａと同極性を有していてもよい。すなわち第２セル１００ｂは、第１セル１００ａと並列に接続されていてもよい。電極端子３０ｂは、電極端子３０ａと異極性を有していてもよい。すなわち第２セル１００ｂは、第１セル１００ａと直列に接続されていてもよい。セルペア２００が直列回路を形成している場合、セルペア２００が並列回路を形成している場合に比して、異常が連鎖しやすい傾向がある。本実施形態においては、セルペア２００が直列回路を形成している場合にも、異常の連鎖が起こり難いことが期待される。

セルペア２００が１個以上である限り、セルペア２００の個数は任意である。モジュール５００は、例えば１個から５０個のセルペア２００を含んでいてもよい。モジュール５００は、例えば２個から２５個のセルペア２００を含んでいてもよい。モジュール５００は、例えば３個から５個のセルペア２００を含んでいてもよい。

《セル》
第１セル１００ａおよび第２セル１００ｂは、それぞれ独立に、任意の電池系であり得る。第１セル１００ａは、例えば、液系リチウムイオンセルであってもよいし、リチウムイオンポリマーセルであってもよいし、全固体リチウムイオンセルであってもよい。第１セル１００ａは任意の外形を有し得る。第１セル１００ａは、例えば扁平状であってもよい。第１セル１００ａは、外装体１０と電極体２０と電極端子３０ａとを含む。第２セル１００ｂは、例えば第１セル１００ａと実質的に同一構造を有していてもよい。

（外装体）
外装体１０は電極体２０を格納している。外装体１０はパウチ状であってもよい。外装体１０は密封されている。外装体１０はラミネートフィルムを含む。外装体１０は、例えば実質的にラミネートフィルムからなっていてもよい。ラミネートフィルムは樹脂層１１と金属層１２とを含む。樹脂層１１は金属層１２を被覆している。例えば樹脂層１１は金属層１２に溶着されていてもよい。樹脂層１１は、金属層１２の片面のみを被覆していてもよい。樹脂層１１は、金属層１２の両面を被覆していてもよい。すなわちラミネートフィルムは２層構造（樹脂層１１／金属層１２）を有していてもよいし、３層構造（樹脂層１１／金属層１２／樹脂層１１）を有していてもよい。

樹脂層１１は、例えば１μｍから１００μｍの厚さを有していてもよい。樹脂層１１は第１熱可塑性樹脂を含む。樹脂層１１は、実質的に第１熱可塑性樹脂からなっていてもよい。熱可塑性を示す限り、第１熱可塑性樹脂は任意の成分を含み得る。第１熱可塑性樹脂は、例えば、ポリアミド（ナイロン）、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリフェニレンサルファイド、フェノール樹脂、ポリビニルアルコール、エチレン酢酸ビニル共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、およびアイオノマーからなる群より選択される少なくとも１種を含んでいてもよい。ラミネートフィルムが３層構造である場合、２個の樹脂層１１は同一の熱可塑性樹脂を含んでいてもよいし、異なる熱可塑性樹脂を含んでいてもよい。

金属層１２は、例えば１０μｍから５００μｍの厚さを有していてもよい。金属層１２は金属を含む。金属層１２は、例えば実質的に金属からなっていてもよい。金属層１２は、例えば実質的に金属箔からなっていてもよい。金属層１２は、例えば金属蒸着層であってもよい。金属蒸着層は、例えば樹脂層１１の表面に金属が蒸着されることにより形成され得る。金属層１２は、例えばアルミニウム（Ａｌ）、Ａｌ合金等を含んでいてもよい。

（電極体）
電極体２０は正極と負極とを含む。正極は正極活物質を含む。負極は負極活物質を含む。正極および負極の各々は、例えばシート状であってもよい。電極体２０は例えば積層型であってもよい。すなわち電極体２０は正極と負極とが交互に積層されることにより形成されていてもよい。電極体２０は例えば巻回型であってもよい。すなわち電極体２０は、正極および負極を含む積層体が渦巻状に巻回されることにより形成されていてもよい。

電極体２０はセパレータをさらに含んでいてもよい。セパレータは電気絶縁性である。セパレータは正極と負極とを分離する。セパレータは、例えば多孔質膜を含んでいてもよい。電極体２０は電解質をさらに含んでいてもよい。電解質は液体であってもよいし、ゲルであってもよいし、固体であってもよい。例えば、液体電解質（電解液）が電極体２０に含浸されていてもよい。

（電極端子）
第１セル１００ａは２個の電極端子３０ａを含む。一方は正極端子である。他方は負極端子である。電極端子３０ａは電極体２０と接続されている。電極端子３０ａは電極体２０に溶接されていてもよい。電極端子３０ａは平板状である。電極端子３０ａは、例えば金属板を含んでいてもよい。電極端子３０ａは、例えば０．１ｍｍから５ｍｍの厚さを有していてもよい。正極端子は例えばＡｌ板等を含んでいてもよい。負極端子は例えば、銅（Ｃｕ）板等を含んでいてもよい。

（封止部）
図７は、本実施形態におけるセルの第１平面図である。
外装体１０は任意の平面形状を有し得る。外装体１０は例えば矩形状であってもよい。外装体１０の周縁に封止部１３が形成されている。封止部１３は熱溶着により形成される。封止部１３は格納部１５を取り囲んでいてもよい。格納部１５は電極体２０を格納している。

封止部１３は第１領域１３ａと第２領域１３ｂと第３領域１３ｃとを含む。第３領域１３ｃは、樹脂層１１同士の間に形成されている（図６参照）。第３領域１３ｃにおいては、樹脂層１１同士が溶着されている。

電極端子３０は封止部１３を貫通して外装体１０の内部から外部に導出されている。電極端子３０が封止部１３を貫通する位置に、第１領域１３ａおよび第２領域１３ｂが形成されている。図７において、第１領域１３ａと第２領域１３ｂとは表裏の位置関係にある。

外装体１０の輪郭線は、例えば４個の辺により構成されていてもよい。４個の辺のうち互いに対向する２個の辺に電極端子３０（正極端子または負極端子）がそれぞれ配置されていてもよい。

図８は、本実施形態におけるセルの第２平面図である。
外装体１０の輪郭線は、例えば４個の辺により構成されていてもよい。４個の辺のうち、１個の辺に２個の電極端子３０（正極端子および負極端子）が配置されていてもよい。

《易開裂部》
電極端子３０ａは第１主面３１と第２主面３２とを含む（図６参照）。第２主面３２は第１主面３１の反対面である。第１主面３１は、隣接セル（第２セル１００ｂ）の方向を向いている。

第１領域１３ａは、第１主面３１と樹脂層１１との間に形成されている。第１領域１３ａにおいては、樹脂層１１が第１主面３１に溶着されている。第２領域１３ｂは、第２主面３２と樹脂層１１との間に形成されている。第２領域１３ｂにおいては、樹脂層１１が第２主面３２に溶着されている。

第２領域１３ｂは易開裂部を含む。易開裂部は、異常時に、第１領域１３ａおよび第３領域１３ｃに比して、開裂しやすいように構成されている。易開裂部は、セルペア２００において、第１セル１００ａまたは第２セル１００ｂの一方に形成されていてもよいし、第１セル１００ａおよび第２セル１００ｂの両方に形成されていてもよい。すなわちセルペア２００において、第１セル１００ａおよび第２セル１００ｂの少なくとも一方が、易開裂部を含んでいてもよい。

第２領域１３ｂの全域にわたって易開裂部が配置されていてもよい。第２領域１３ｂの一部に易開裂部が配置されていてもよい。すなわち、第２領域１３ｂの少なくとも一部に、易開裂部が形成されていてもよい。

易開裂部は、外装体１０の内部と外部とを連絡するように延びていてもよい。易開裂部が外装体１０の内部と外部とを連絡していることにより、ガス流路が円滑に形成されることが期待される。

（粗面部）
図９は、易開裂部の第１例を示す概略断面図である。
易開裂部は任意の構成を有し得る。例えば第１主面３１が粗面部ｒｐを含んでいてもよい。例えば第１主面３１は、実質的に粗面部ｒｐからなっていてもよい。第１主面３１が粗面部ｒｐを含むことにより、第１領域１３ａの接着強度が上昇し得る。すなわち、第２領域１３ｂが相対的に低い接着強度を有することになる。その結果、第２領域１３ｂに易開裂部が形成され得る。易開裂部は、例えば圧力上昇時に開裂し得る。

粗面部ｒｐは表面に凹凸を含む。粗面部ｒｐは、例えばブラスト加工により形成され得る。粗面部ｒｐは、例えば０．１μｍ以上のＲａを有していてもよい。粗面部ｒｐは、例えば０．５μｍ以上のＲａを有していてもよい。粗面部ｒｐは、例えば１０μｍ以下のＲａを有していてもよい。本明細書の「Ｒａ」は「JIS B 0601」において定義される「算術平均粗さ」を示す。Ｒａはレーザ顕微鏡により測定され得る。

例えば、第２主面３２は平滑面を含んでいてもよい。例えば第２主面３２は、実質的に平滑面からなっていてもよい。平滑面は、例えば０．１μｍ未満のＲａを有していてもよい。平滑面は、例えば０．０１μｍから０．０５μｍのＲａを有していてもよい。

例えば、第１主面３１および第２主面３２の両方が粗面部ｒｐを含んでいてもよい。第１主面３１および第２主面３２の両方が粗面部ｒｐを含む時、例えば「第１主面のＲａ＞第２主面のＲａ」の関係が満たされていてもよい。例えば第１主面３１は、第２主面３２に比して、２倍から１００倍のＲａを有していてもよい。例えば第１主面３１は、第２主面３２に比して、５倍から５０倍のＲａを有していてもよい。

（接着強度）
第２領域１３ｂは、例えば第１領域１３ａおよび第３領域１３ｃに比して、低い接着強度を有していてもよい。第２領域１３ｂが相対的に低い接着強度を有することにより、第２領域１３ｂに易開裂部が形成され得る。低い接着強度を有する易開裂部は、例えば圧力上昇時に開裂し得る。

例えば、第１領域１３ａおよび第３領域１３ｃは、それぞれ独立に、５～１０ｋｇｆ／１５ｍｍの接着強度を有していてもよい。例えば、第２領域１３ｂは、５ｋｇｆ／１５ｍｍ未満の接着強度を有していてもよい。例えば、第２領域１３ｂは、１ｋｇｆ／１５ｍｍ以上の接着強度を有していてもよい。本明細書の「接着強度」は「はく離接着強さ」を示す。「はく離接着強さ」は、「JIS K 6854-2」に準拠した「はく離接着強さ試験（１８０°はく離）」により測定される。はく離接着強さ試験は、例えば島津製作所製の「オートグラフ（登録商標）」等により実施され得る。同装置と同等の機能を有する引張試験機が使用されてもよい。試験片が準備される。試験片は、各領域から切り出される。例えば第１領域１３ａから切り出された試験片は、電極端子３０ａの一部と、外装体１０（ラミネートフィルム）の一部とを含む。外装体１０の一部は、電極端子３０ａの一部に溶着されている。引張試験機のつかみに、電極端子３０ａの端部と、外装体１０の端部とがそれぞれ固定される。電極端子３０ａから外装体１０が１８０°の角度で引き剥がされる。つかみの移動速度は１００ｍｍ／ｍｉｎである。力－つかみ移動距離曲線から平均はく離力（ｋｇｆ）が求められる。「ｋｇｆ／１５ｍｍ」は、試験片の幅が１５ｍｍである時の平均はく離力を示す。

（低融点樹脂）
例えば、易開裂部は第２熱可塑性樹脂を含んでいてもよい。例えば、第２領域１３ｂにおいて、樹脂層１１が第２熱可塑性樹脂を含んでいてもよい。第２熱可塑性樹脂は、第１熱可塑性樹脂に比して低い融点を有する。第２熱可塑性樹脂を含む易開裂部は、例えば温度上昇時に開裂することが期待される。異常時に早い段階で内圧が開放されることにより、例えば発熱反応が緩やかになり、ガス発生量が低減する可能性もある。さらに電極体２０の発熱が緩やかになる可能性もある。

第２領域１３ｂにおいて、樹脂層１１は、例えば第１熱可塑性樹脂と第２熱可塑性樹脂との混合物を含んでいてもよい。混合物は、例えば均一相を形成していてもよい。混合物は、例えば海島構造を有していてもよい。例えば第１熱可塑性樹脂が海相を形成し、かつ第２熱可塑性樹脂が島相を形成していてもよい。例えば第２熱可塑性樹脂が海相を形成し、かつ第１熱可塑性樹脂が島相を形成していてもよい。

図１０は、易開裂部の第２例を示す概略断面図である。
例えば第２領域１３ｂにおいて、樹脂層１１が多層構造を有していてもよい。すなわち樹脂層１１が第１層１１ａと第２層１１ｂとを含んでいてもよい。第２層１１ｂは、第２主面３２と第１層１１ａとの間に介在している。第２層１１ｂは、外装体１０の内部と外部とを連絡するように延びていてもよい。例えば第１層１１ａが第１熱可塑性樹脂を含んでいてもよい。第１層１１ａは実質的に第１熱可塑性樹脂からなっていてもよい。例えば第２層１１ｂが第２熱可塑性樹脂を含んでいてもよい。第２層１１ｂは実質的に第２熱可塑性樹脂からなっていてもよい。

第１熱可塑性樹脂に比して低い融点を有する限り、第２熱可塑性樹脂は任意の成分を含み得る。第２熱可塑性樹脂は、例えば、ポリエチレン（融点：９５～１４０℃）、ポリプロピレン（融点：１６０～１７０℃）、およびポリ塩化ビニル（融点：１８０℃）からなる群より選択される少なくとも１種を含んでいてもよい。本明細書において熱可塑性樹脂の「融点」は、ＤＳＣ（Differential Scanning Calorimetry）曲線における融解ピーク（吸熱ピーク）のピークトップ温度を示す。ＤＳＣ曲線は、「JIS K 7121」に準拠して測定され得る。

図１１は、易開裂部の第３例を示す概略断面図である。
例えば、粗面部ｒｐまたは低融点樹脂（第２熱可塑性樹脂）の一方により、易開裂部が形成されてもよい。例えば、粗面部ｒｐと低融点樹脂とが組み合わされることにより、易開裂部が形成されてもよい。例えば、第１主面３１が粗面部ｒｐを含んでいてもよい。なおかつ、第２主面３２側に配置される樹脂層１１が、第１層１１ａと第２層１１ｂとを含んでいてもよい。第２層１１ｂが第２熱可塑性樹脂を含んでいてもよい。

《易開裂部の配列》
図１２は、易開裂部の配列の第１例を示す概念図である。
各セル１００において、２個の電極端子３０は、積層方向（Ｚ軸方向）と交差する方向（Ｙ軸方向）に、互い違いに導出されていてもよい。例えば、Ｙ軸方向の片側に、全ての易開裂部４０が集まっていてもよい。片側に全ての易開裂部４０が集まっていることにより、全ての易開裂部４０が排気ダクト６１０の内部に容易に配置され得る。すなわち排気ダクト６１０が単純な構造を有し得る。

図１３は、易開裂部の配列の第２例を示す概念図である。
易開裂部４０は、Ｙ軸方向の両側に、配置されていてもよい。排気ダクト６１０は、Ｙ軸方向の片側のみに設けられていてもよいし、Ｙ軸方向の両側に設けられていてもよい。全ての易開裂部４０が排気ダクト６１０の内部に配置されていてもよい。一部の易開裂部４０は、排気ダクト６１０の外部に配置されていてもよい。

図１４は、易開裂部の配列の第３例を示す概念図である。
例えば、全ての電極端子３０とラミネートフィルムとの間に、易開裂部４０が配置されていてもよい。

なお、積層方向の末端に位置する電極端子３０ｘは、接続する相手（セル）を有していない。積層方向の末端において、易開裂部４０は、例えば隣接セルが無い側に配置されてもよい。積層方向の末端において、易開裂部４０は、例えば隣接セルがある側に配置されてもよい。積層方向の末端において、易開裂部４０が配置されていなくてもよい。

以下、本技術の実施例（本明細書においては「本実施例」とも記される。）が説明される。ただし以下の説明は、本技術の範囲を限定しない。

＜供試品の準備＞
図１５は、供試品を示す概略断面図である。
供試用のバッテリパック１０００は、容器６００を含む。容器６００はＡｌ製である。容器６００の内部には、排気ダクト６１０が設けられている。容器６００には、挿入孔６２０が形成されている。挿入孔６２０は１．２ｍｍの直径を有する。

容器６００内には、モジュールが配置されている。モジュールは１個のセルペア２００からなる。セルペア２００は、第１セル１００ａと第２セル１００ｂとバスバー１５０とを含む。セルペア２００は直列回路を形成している。バスバー１５０は、第１セル１００ａと第２セル１００ｂとを直列に接続している。第１セル１００ａおよび第２セル１００ｂは、いずれも液系リチウムイオンセルである。外装体はＡｌラミネートフィルム製である。外装体は熱溶着により封止されている。外装体は電極体を格納している。電極体は積層型である。正極端子はＡｌ板である。負極端子はＣｕ板である。ブラスト処理により正極端子および負極端子の少なくとも一方に粗面部が形成される。

＜試験方法＞
釘３００が準備される。釘３００は、丸釘（胴径：１．０ｍｍ）である。挿入孔６２０から釘３００が刺し込まれる。さらに釘３００が第１セル１００ａに刺し込まれる。釘３００の刺し込みにより、第１セル１００ａにおいて内部短絡が発生する。第１セル１００ａからガスが噴出した後、３０分間にわたって、第２セル１００ｂの表面温度が測定される。

《Ｎｏ．１》
図１６は、供試品の構成および釘刺し試験の結果を示す。
Ｎｏ．１のバッテリパック１０００においては、電極端子３０ａの粗面部ｒｐと、電極端子３０ｂの粗面部ｒｐとが、互いに対向するように配置される。すなわちＮｏ．１のバッテリパック１０００においては、第２領域１３ｂが易開裂部４０を含む。

《Ｎｏ．２》
Ｎｏ．２のバッテリパック１０００においては、電極端子３０ａおよび電極端子３０ｂの両方に粗面部ｒｐが形成されない。すなわちＮｏ．２のバッテリパック１０００は、易開裂部４０を含まない。全ての面で接着強度に実質的な差異がないためである。

《Ｎｏ．３》
Ｎｏ．３のバッテリパック１０００においては、電極端子３０ａの粗面部ｒｐと、電極端子３０ｂの粗面部ｒｐとが、互いに反対方向を向くように配置される。すなわちＮｏ．３のバッテリパック１０００においては、第１領域１３ａが易開裂部４０を含む。

《Ｎｏ．４》
Ｎｏ．４のバッテリパック１０００においては、電極端子３０ａおよび電極端子３０ｂの全ての面に粗面部ｒｐが形成される。したがってＮｏ．４のバッテリパック１０００は、易開裂部４０を含まない。全ての面で接着強度に実質的な差異がないためである。

＜結果＞
図１６中、「発熱の連鎖」の項目において「あり」は、第１セル１００ａからガスが噴出した後、第２セル１００ｂの表面温度が９０℃以上に上昇したことを示す。「なし」は、第１セル１００ａからガスが噴出した後、３０分間にわたって、第２セル１００ｂの表面温度が９０℃未満であったことを示す。

図１６中、第２領域１３ｂが易開裂部４０を含むことにより、第２セル１００ｂに異常が連鎖し難い傾向がみられる。

本実施形態および本実施例は、全ての点で例示である。本実施形態および本実施例は、制限的ではない。本技術の範囲は、特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内における全ての変更を包含する。例えば、本実施形態および本実施例から任意の構成が抽出され、それらが任意に組み合わされることも当初から予定されている。

１０ 外装体、１１ 樹脂層、１１ａ 第１層、１１ｂ 第２層、１２ 金属層、１３ 封止部、１３ａ 第１領域、１３ｂ 第２領域、１３ｃ 第３領域、１５ 格納部、２０ 電極体、３０，３０ａ，３０ｂ，３０ｘ 電極端子、３１ 第１主面、３２ 第２主面、４０ 易開裂部、１００ セル、１００ａ 第１セル、１００ｂ 第２セル、１５０ バスバー、２００ セルペア、３００ 釘、５００ モジュール、６００ 容器、６１０ 排気ダクト、６２０ 挿入孔、１０００ バッテリパック、ｒｐ 粗面部。

Claims (6)

1. モジュールを含み、
   前記モジュールは、１個以上のセルペアを含み、
   前記セルペアは第１セルと第２セルとを含み、
   前記第２セルは前記第１セルと隣接しており、
   前記第２セルは、前記第１セルと電気的に接続されており、
   前記第１セルは外装体と電極体と電極端子とを含み、
   前記外装体はラミネートフィルムを含み、
   前記ラミネートフィルムは樹脂層と金属層とを含み、
   前記樹脂層は前記金属層を被覆しており、
   前記樹脂層は第１熱可塑性樹脂を含み、
   前記外装体は前記電極体を格納しており、
   前記外装体の周縁に封止部が形成されており、
   前記電極端子は前記電極体と接続されており、
   前記電極端子は、前記封止部を貫通して前記外装体の内部から外部に導出されており、
   前記電極端子は平板状であり、
   前記電極端子は第１主面と第２主面とを含み、
   前記第１主面は、前記第２セルの方向を向いており、
   前記第２主面は、前記第１主面の反対面であり、
   前記封止部は、第１領域と第２領域と第３領域とを含み、
   前記第１領域は、前記第１主面と前記樹脂層との間に形成されており、
   前記第２領域は、前記第２主面と前記樹脂層との間に形成されており、
   前記第３領域は、前記樹脂層同士の間に形成されており、
   前記第２領域は易開裂部を含み、
   前記易開裂部は、前記第１セルの温度および内圧の少なくとも一方が上昇した時、前記第１領域および前記第３領域に比して、開裂しやすいように構成されており、
   前記第１セルの前記電極端子は、前記第２セルの電極端子に接続されており、
   前記モジュールが第３セルをさらに含み、かつ前記第３セルが、前記第１セルと隣接して、前記第２セルの反対側に配置される場合、前記第２セルの前記電極端子と接続されている前記第１セルの前記電極端子は、前記第３セルの電極端子とは接続されていない、
   バッテリパック。
2. 前記第１主面は粗面部を含む、
   請求項１に記載のバッテリパック。
3. 前記易開裂部は第２熱可塑性樹脂を含み、
   前記第２熱可塑性樹脂は、前記第１熱可塑性樹脂に比して低い融点を有する、
   請求項１または請求項２に記載のバッテリパック。
4. 容器をさらに含み、
   前記容器は、前記モジュールを格納しており、
   前記容器の内部に排気ダクトが形成されており、
   前記排気ダクトの内部に、前記易開裂部が配置されている、
   請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のバッテリパック。
5. 前記モジュールは、２個以上の前記セルペアを含み、
   ２個以上の前記セルペアの各々において、前記易開裂部が前記排気ダクトの内部に配置されている、
   請求項４に記載のバッテリパック。
6. バスバーをさらに含み、
   前記バスバーが、前記第１セルの前記電極端子と、前記第２セルの前記電極端子とを接続している、
   請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のバッテリパック。

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