JP7808751B2 - 電子機器 - Google Patents

電子機器

Info

Publication number
JP7808751B2
JP7808751B2 JP2023552792A JP2023552792A JP7808751B2 JP 7808751 B2 JP7808751 B2 JP 7808751B2 JP 2023552792 A JP2023552792 A JP 2023552792A JP 2023552792 A JP2023552792 A JP 2023552792A JP 7808751 B2 JP7808751 B2 JP 7808751B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
battery
holes
housing
electronic device
flow path
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2023552792A
Other languages
English (en)
Other versions
JPWO2023058462A1 (ja
Inventor
真吾 荒川
圭一朗 與原
冬斗 中村
紀行 間木
良太 森川
恒一 井勝
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd filed Critical Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Publication of JPWO2023058462A1 publication Critical patent/JPWO2023058462A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7808751B2 publication Critical patent/JP7808751B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K5/00Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
    • H05K5/02Details
    • H05K5/0213Venting apertures; Constructional details thereof
    • H05K5/0214Venting apertures; Constructional details thereof with means preventing penetration of rain water or dust
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61Types of temperature control
    • H01M10/613Cooling or keeping cold
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/213Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for cells having curved cross-section, e.g. round or elliptic
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/247Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for portable devices, e.g. mobile phones, computers, hand tools or pacemakers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/289Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/289Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs
    • H01M50/293Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs characterised by the material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/35Gas exhaust passages comprising elongated, tortuous or labyrinth-shaped exhaust passages
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/375Vent means sensitive to or responsive to temperature
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K5/00Casings, cabinets or drawers for electric apparatus
    • H05K5/0086Casings, cabinets or drawers for electric apparatus portable, e.g. battery operated apparatus
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F1/00Details not covered by groups G06F3/00 - G06F13/00 and G06F21/00
    • G06F1/16Constructional details or arrangements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00Batteries for particular applications
    • H01M2220/30Batteries in portable systems, e.g. mobile phone, laptop
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Description

本開示は、電子機器に関する。
特許文献1には、バッテリーモジュールが開示されている。特許文献1に記載のバッテリーモジュールは、電池セルと、モジュールケースと、フィルム部材と、を備える。モジュールケースは、複数個の電池セルを収容している。モジュールケースの内部では、電池セルの両側に内部冷却流路が形成されている。また、モジュールケースの両側面には、モジュールケースの内部冷却流路と対向する少なくとも一つの開口が設けられている。フィルム部材は、少なくとも一つの開口をカバーするようにモジュールケースの両側面に装着される。また、フィルム部材は、所定の温度以上で溶けることで少なくとも一つの開口を開放する。
特表2021-502665号公報
本開示は、安全性を向上させることができる電子機器を提供することを目的する。
本開示の一態様の電子機器は、
バッテリーと、
前記バッテリーを内部に収納し、且つ前記バッテリーが配置される位置に複数の貫通孔を有する筐体と、
前記筐体に配置され、且つ前記複数の貫通孔を塞ぎ、熱により溶融するフィルム部材と、
を備える。
本開示によれば、安全性を向上させることができる電子機器を提供することができる。
本開示に係る実施の形態1の電子機器の一例の概略斜視図である。 図1の電子機器においてバッテリーを取り出した状態を示す概略斜視図である。 バッテリーの一例の概略分解斜視図である。 図1の電子機器の概略底面図である。 図4の電子機器のZ1部分の概略拡大図である。 図5の電子機器のZ2部分の概略拡大図である。 図4の電子機器をA-A線で切断した概略断面図である。 フィルム部材の配置の一例を示す概略部分分解図である。 本開示に係る実施の形態1の電子機器の動作の一例を説明するための模式図である。 本開示に係る実施の形態1の電子機器の動作の一例を説明するための模式図である。
(本開示に至った経緯)
特許文献1に記載のバッテリーモジュールでは、モジュールケースに少なくとも1つの開口を設け、当該少なくとも1つの開口をフィルム部材でカバーしている。電池セルの異常発熱による高温状況の発生時、フィルム部材が熱により溶けて少なくとも1つの開口を開放する。これにより、高温のガスおよび火炎などをバッテリーモジュールの外部へ排出している。
しかしながら、バッテリーを内部に収納する電子機器の場合、開口が電子機器の筐体によって塞がれてしまうことがある。例えば、防塵性や防水性を有する、気密性の高い電子機器の場合、バッテリーは電子機器の筐体で覆われてしまい、電子機器の筐体の外部に露出していない。このような電子機器に特許文献1に記載のバッテリーモジュールを用いた場合、熱によりフィルム部材が溶けても、開口が電子機器の筐体の外部へ開放されない。このため、高温のガスおよび火炎などが電子機器の筐体の外部へ排出できない。
このように、バッテリーを内部に収納する電子機器においては、特許文献1に記載のバッテリーモジュールを用いたとしても、高温のガスおよび火炎などを電子機器の筐体の外部へ排出することができないという課題がある。
そこで、本発明者らは、上記課題を解決すべく、電子機器の筐体に複数の貫通孔を設け、熱により溶融するフィルム部材によって複数の貫通孔を塞ぐ構成を見出し、本開示に至った。
本開示の第1態様の電子機器は、バッテリーと、前記バッテリーを内部に収納し、且つ前記バッテリーが配置される位置に複数の貫通孔が設けられた筐体と、前記筐体に配置され、且つ前記複数の貫通孔を塞ぎ、熱により溶融するフィルム部材と、を備える。
このような構成により、安全性を向上させることができる。
本開示の第2態様の電子機器において、前記複数の貫通孔は、平面視において長手方向及び短手方向を有するスリット形状を有していてもよい。
このような構成により、機械的強度の低下を抑制しつつ、安全性を向上させることができる。
本開示の第3態様の電子機器において、前記複数の貫通孔は、平面視において、前記長手方向に第1間隔を有して設けられ、且つ前記短手方向に、前記第1間隔より小さい第2間隔を有して設けられていてもよい。
このような構成により、安全性をより向上させることができる。
本開示の第4態様の電子機器において、前記バッテリーは、複数の電池セルを有し、前記複数の貫通孔は、平面視において、前記複数の電池セルと重なる位置に設けられていてもよい。
このような構成により、電池セルの近くに貫通孔を設けることができ、安全性をより向上させることができる。
本開示の第5態様の電子機器において、前記筐体は、前記複数の貫通孔を仕切る仕切り外壁を有し、前記仕切り外壁は、平面視において貫通孔の開口面積より大きい面積を有していてもよい。
このような構成により、機械的強度の低下を抑制しつつ、安全性を向上させることができる。
本開示の第6態様の電子機器において、前記バッテリーは、隣り合う電池セルの間に配置される隔壁を有し、前記隔壁は、平面視において、前記仕切り外壁と重なる位置に配置されていてもよい。
このような構成により、安全性をより向上させることができる。
本開示の第7態様の電子機器において、前記フィルム部材は、前記筐体の内側に配置されていてもよい。
このような構成により、電池セルからの熱により溶融されやすい位置に配置され、安全性をより向上させることができる。
本開示の第8態様の電子機器において、前記バッテリーと前記筐体との間には、前記複数の貫通孔に延びる流路が設けられていてもよい。
このような構成により、安全性をより向上させることができる。
本開示の第9態様の電子機器において、前記流路は、前記複数の貫通孔が位置する側の第1流路と、前記複数の貫通孔が位置する側と反対側の第2流路と、を含み、前記第1流路は、前記第2流路より小さくてもよい。
このような構成により、安全性をより向上させることができる。
本開示の第10態様の電子機器において、前記バッテリーは、前記バッテリーの外郭を画定するバッテリーケースを有し、前記フィルム部材の融点は、前記バッテリーケースの融点より低くてもよい。
このような構成により、安全性をより向上させることができる。
本開示の第11態様の電子機器において、前記フィルム部材は、フィルム及び/又は粘着テープを有していてもよい。
このような構成により、安全性をより向上させることができる。
以下、本開示の実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。また、各図においては、説明を容易なものとするため、各要素を誇張して示している。
本明細書において、「第1」、「第2」などの用語は、説明のためだけに用いられるものであり、相対的な重要性または技術的特徴の順位を明示または暗示するものとして理解されるべきではない。「第1」と「第2」と限定されている特徴は、1つまたはさらに多くの当該特徴を含むことを明示または暗示するものである。
(実施の形態1)
[電子機器の全体構成について]
図1は、本開示に係る実施の形態1の電子機器1の一例の概略斜視図である。図2は、図1の電子機器1においてバッテリー10を取り出した状態を示す概略斜視図である。なお、図中のX,Y,Z方向は、それぞれ、電子機器1の幅方向、奥行き方向、高さ方向を示す。また、図2に示す例では、電子機器1の幅方向(X方向)の一方側のバッテリー10を取り出している状態を示している。本実施形態では、電子機器1の幅方向(X方向)の他方側においても、バッテリー10を収納することができる。即ち、電子機器1は、2つのバッテリー10を収納することができる。
図1及び図2に示すように、電子機器1は、ノートブック型のパーソナルコンピュータ(ラップトップPC)である。電子機器1は、第1筐体2と、第2筐体3と、を備える。第1筐体2及び第2筐体3は、薄い箱型の外郭を有しており、矩形状を有する。
第1筐体2は、表示部4を収納する。表示部4は、例えば、液晶である。表示部4の表示面は、第1筐体2から露出している。また、第1筐体2には、カメラやアンテナなどが収納されている。
第2筐体3は、入力部を収納する。入力部は、例えば、キーボード5およびタッチパッド6である。入力部は、第2筐体3から露出している。なお、本明細書では、キーボード5及びタッチパッド6を入力部5,6と称する場合がある。また、第2筐体3の内部には、CPUやメモリなどの回路やバッテリー10などが収納されている。本実施形態では、バッテリー10は、第2筐体3から露出せずに、第2筐体3の内部に収納されている。
具体的には、第2筐体3は、バッテリー10を収納する収納部8を有する。収納部8は、バッテリー10を第2筐体3に内包する。収納部8は、バッテリー10を第2筐体3から露出させずに、第2筐体3の内部に保持する。収納部8は、例えば、第2筐体3の内壁によって画定される。また、収納部8は、第2筐体3の内壁以外の部材を含んでいてもよい。
収納部8は、第2筐体3の側壁に設けられた蓋9を有する。蓋9を開くことによって、バッテリー10を収納部8から出し入れすることができる。また、蓋9を閉じることによって、収納部8の内部と第2筐体3の外部とを隔てることができる。
第1筐体2と第2筐体3とは、ヒンジ部7を介して接続されている。ヒンジ部7は、第1筐体2と第2筐体3とを回動可能に接続している。ヒンジ部7によって、第1筐体2及び/又は第2筐体3が回動し、電子機器1をオープン状態とクローズ状態にすることができる。なお、「オープン状態」とは、第1筐体2と第2筐体3とが離れて、表示部4及び入力部5,6が露出している状態を意味する。「クローズ状態」とは、第1筐体2と第2筐体3とが対向して配置され、表示部4と入力部5,6とが対面しており、表示部4及び入力部5,6が露出していない状態を意味する。
第1筐体2及び第2筐体3は、金属材料で形成されている。例えば、第1筐体2及び第2筐体3は、マグネシウム合金で形成されている。
[バッテリーについて]
図3は、バッテリー10の一例の概略分解斜視図である。
図3に示すように、バッテリー10は、バッテリーケース11と、複数の電池セル12と、を有する。
バッテリーケース11は、バッテリー10の外郭を画定し、複数の電池セル12を収納するケースである。バッテリーケース11は、第1ケース13と、第2ケース14と、を有する。第1ケース13と第2ケース14とは凹状に形成されており、互いに接続されることによって内部に複数の電池セル12を収納する空間を形成している。本実施形態では、第1ケース13はバッテリーケース11のボトム側を形成し、第2ケース14はバッテリーケース11のトップ側を形成する。
バッテリーケース11が焼失する温度は、例えば、245℃以上280℃以下である。「焼失する温度」とは、バッテリーケース11が溶融して変形する温度を意味する。例えば、「焼失する温度」は、融点であってもよい。バッテリーケース11は、例えば、樹脂により形成されている。バッテリーケース11を形成する樹脂材料としては、例えば、ポリカーボネートなどが挙げられる。
複数の電池セル12は、バッテリーケース11に収納される。複数の電池セル12は、互いに電気的に接続されている。本実施の形態では、複数の電池セル12は、それぞれ、円筒型セルである。
また、バッテリー10は、複数の電池セル12間に配置される複数の隔壁15を有する。隔壁15は、隣り合う電池セル12間に配置されている。隔壁15は、隣り合う電池セル12間を熱的に遮断している。隔壁15は、バッテリーケース11よりも高い融点を有する。隔壁15の融点は、例えば、1200℃以上である。また、隔壁15は断熱性のある材料で形成されている。具体的には、隔壁15は、バッテリーケース11よりも熱伝導率の低い材料で形成されている。隔壁15は、例えば、雲母板で形成されている。
電池セル12から火炎や高温ガスが生じるなどの異常発熱時において、隔壁15はバッテリーケース11よりも融点が高いため、バッテリーケース11と比べて溶融しにくい。これにより、電池セル12において火炎や高温ガスが発生したとしても、隔壁15によって隣接する電池セル12に火炎や高温ガスが移動することを抑制することができる。また、隔壁15はバッテリーケース11よりも熱伝導率が低いため、バッテリーケース11と比べて熱伝導を抑制することができる。これにより、異常発熱している電池セル12の熱が、隣接する電池セル12に熱伝導することを抑制することができる。
[電子機器の詳細な構造について]
次に、電子機器1においてバッテリー10が収納される部分の詳細な構造について説明する。
図4は、図1の電子機器1の概略底面図である。図5は、図4の電子機器1のZ1部分の概略拡大図である。図6は、図5の電子機器1のZ2部分の概略拡大図である。図7は、図4の電子機器1をA-A線で切断した概略断面図である。図8は、フィルム部材30の配置の一例を示す概略部分分解図である。なお、図4及び図5に示す一点鎖線の領域は、平面視において収納部8が形成されている領域を示す。また、「平面視において」とは、電子機器1の高さ方向(Z方向)から見ることを意味する。
本実施形態では、第2筐体3は、ボトムケース20Aと、トップケース20Bと、を有する。ボトムケース20Aは第2筐体3のボトム側を形成し、トップケース20Bは第2筐体3のトップ側を形成している。トップケース20Bには、キーボード5やタッチパッド6などの入力部が配置されている。ボトムケース20Aは、トップケース20Bの反対側に配置されている。
図4-図8に示すように、電子機器1の第2筐体3には、複数の貫通孔21が設けられている。複数の貫通孔21は、ボトムケース20Aに設けられている。複数の貫通孔21は、バッテリー10が配置される位置に設けられている。具体的には、複数の貫通孔21は、平面視において、収納部8が形成されている領域と重なる位置に設けられている。
本実施形態では、2つの収納部8が第2筐体3の幅方向(X方向)に対向して設けられている。このため、複数の貫通孔21は、ボトムケース20Aの幅方向(X方向)において、中央部分を除いて両側に設けられている。なお、2つの収納部8は、互いに内部で繋がっていてもよい。
第2筐体3は、複数の貫通孔21を仕切る仕切り外壁22を有する。仕切り外壁22は、複数の貫通孔21と同様にボトムケース20Aに設けられている。仕切り外壁22は、第2筐体3の幅方向(X方向)において隣り合う複数の貫通孔21を仕切っている。具体的には、仕切り外壁22は、平面視においてバッテリー10が配置される領域と重なる位置に設けられ、第2筐体3の幅方向(X方向)において隣り合う複数の貫通孔21間に設けられている。仕切り外壁22は、第2筐体3の奥行き方向(Y方向)に延びる連続した外壁で形成されている。即ち、仕切り外壁22には、貫通孔21が設けられていない。
図7及び図8に示すように、電子機器1は、複数の貫通孔21を塞ぐように第2筐体3に配置されるフィルム部材30を有する。フィルム部材30は、第2筐体3の内側に配置されている。フィルム部材30は、複数の貫通孔21を塞ぐことによって、電子機器1の防塵性及び/又は防水性を実現している。即ち、フィルム部材30は、電子機器1の通常使用時において複数の貫通孔21から第2筐体3の内部へ埃や水が浸入することを防止している。
フィルム部材30は、熱により溶融する部材で形成されている。例えば、バッテリー10から火炎や高温ガスが生じるなどの異常発熱時において、フィルム部材30が熱により溶融することによって、複数の貫通孔21を開放することができる。これにより、バッテリー10から生じた火炎や高温ガスを複数の貫通孔21を通じて第2筐体3の外部へ排出することができる。
フィルム部材30の融点は、電子機器1の通常使用時に想定される最大の筐体温度より高く、火炎や高温ガスの融点より低い。例えば、フィルム部材30の融点は、100℃以上550℃以下であるべきである。フィルム部材30の焼失する温度は、バッテリーケース11の焼失する温度以下であることが好ましい。
例えば、フィルム部材30の厚さは、250μm以下である。好ましくは、フィルム部材の厚さは、50μmである。
例えば、フィルム部材30は、PET(ポリエチレンテレフタラート)、PE(ポリエチレン)、PP(ポリプロピレン)などで形成することができる。
本実施形態では、フィルム部材30は、PETフィルムと粘着テープとを有する。フィルム部材30は、粘着テープによって第2筐体3の内側に貼り付けられている。また、本実施形態では、複数のフィルム部材30が第2筐体3の内側に配置されている。
なお、フィルム部材30は、PETフィルムと粘着テープとで構成される部材に限定されない。フィルム部材30は、フィルム及び/又は粘着テープを有していればよい。例えば、フィルム部材30が粘着テープを有さず、フィルムで形成されていてもよい。この場合、フィルムの片面が粘着面となっていてもよい。あるいは、フィルム部材30は、フィルムを有さず、粘着テープで形成されていてもよい。
次に、貫通孔21について詳細に説明する。
図4-図6に示すように、複数の貫通孔21の各々は、平面視において長手方向及び短手方向を有するスリット形状を有する。本実施形態では、長手方向はX方向であり、短手方向はY方向である。
図6に示すように、例えば、貫通孔21の長手方向の第1寸法D1は5mm以上10mm以下であり、貫通孔21の短手方向の第2寸法D2は0.45mm以上0.9mm以下である。好ましくは、第1寸法D1は10mmであり、第2寸法D2は0.9mmである。なお、貫通孔21のサイズ及び形状は、これらに限定されない。貫通孔21のサイズは、バッテリー10の電池セル12が収容される収容部の表面積に対して3/10倍以上でかつ筐体の十分な機械的強度が保たれるものであればよい。また、貫通孔21は、平面視において、電池セル12と重なる位置に設けられていればよい。
複数の貫通孔21は、平面視において、長手方向に第1間隔P1を有して設けられ、且つ短手方向に第2間隔P2を有して設けられている。第2間隔P2は第1間隔P1よりも小さい。例えば、第1間隔P1は10mmであり、第2間隔P2は1.8mm以上3mm以下、好ましくは2.5mmである。なお、貫通孔21の間隔は、これらに限定されない。第1間隔P1および第2間隔P2は、バッテリー10の電池セル12が収容される収容部の表面積に対して3/10倍以上でかつ筐体の十分な機械的強度が保たれるものであればよい。また、貫通孔21は、平面視において、電池セル12と重なる位置に設けられるものであればよい。
複数の貫通孔21は、平面視において、バッテリー10の複数の電池セル12と重なる位置に設けられている。即ち、複数の貫通孔21は、平面視において、複数の電池セル12と対向する位置に設けられている。例えば、複数の貫通孔21の第1間隔P1は、複数の電池セル12の配置間隔と略等しくてもよい。ここで、「略」とは10%以内の誤差を含み、好ましくは5%以内の誤差を含む。これにより、貫通孔21を電池セル12に近づけて設けることができるため、電池セル12から火炎や高温ガスが発生した場合に、貫通孔21から火炎や高温ガスを排出しやすい。
本実施形態では、複数の貫通孔21は、略同一の形状及び大きさを有する。
また、貫通孔21の短手方向(Y方向)に第2間隔P2を有して設けられた複数の貫通孔21で形成される領域を開口領域23と定義する。開口領域23は、貫通孔21の短手方向(Y方向)に第2間隔P2を有して設けられた複数の貫通孔21を囲った領域である。
第2筐体3には、複数の開口領域23が設けられている。また、複数の開口領域23は第1間隔P1を有して設けられている。本実施形態では、1つのバッテリー10に対して、12個の開口領域23が設けられている。なお、開口領域23の数はこれに限定されない。
次に、仕切り外壁22について詳細に説明する。
図6に示すように、仕切り外壁22は、第2筐体3の幅方向(X方向)において隣り合う複数の貫通孔21間に設けられている。言い換えると、仕切り外壁22は、第2筐体3の幅方向(X方向)において、複数の開口領域23で挟まれた領域に形成されている。仕切り外壁22は、平面視において、複数の貫通孔21の開口面積Saより大きい面積Sbを有する。具体的には、平面視において、仕切り外壁22の面積Sbは、開口領域23の開口面積よりも大きい。なお、開口領域23の開口面積とは、平面視における複数の貫通孔21の開口面積Saの合計である。これにより、第2筐体3の機械的強度を担保することができる。
図7に示すように、仕切り外壁22は、平面視において、バッテリー10の複数の電池セル12との間に設けられている。本実施形態では、複数の電池セル12間には隔壁15が配置されている。このため、仕切り外壁22は、平面視において、バッテリー10の隔壁15と重なる位置に配置されている。言い換えると、隔壁15は、平面視において、仕切り外壁22と重なる位置に配置されている。これにより、隣接する電池セル12間で火炎が移って延焼したり、熱が伝達されることを抑制することができる。
次に、バッテリー10と第2筐体3との間の流路40について説明する。
図7に示すように、バッテリー10と第2筐体3との間には、複数の貫通孔21に延びる流路40が設けられている。流路40は、バッテリー10と第2筐体3との間の隙間によって形成されている。具体的には、流路40は、バッテリーケース11の外壁と、第2筐体3の内壁と、によって画定されている。流路40は、バッテリーケース11の外壁を囲うように形成されている。
流路40は、複数の貫通孔21が位置する側の第1流路41と、複数の貫通孔21が位置する側と反対側の第2流路42と、を含む。第1流路41は、第2流路42より小さい。
第1流路41は、バッテリーケース11の第1ケース13と、第2筐体3のボトムケース20Aと、の間に形成される隙間によって形成されている。第2流路42は、バッテリーケース11の第2ケース14と、第2筐体3のトップケース20Bと、の間に形成される隙間によって形成されている。
例えば、第1流路41の流路幅は、第2流路42の流路幅の1/4倍以上1倍以下である。好ましくは、第1流路41の流路幅は、最も狭い部分で0.9mm以上最も広い部分で5.1mm以下であり、第2流路42の流路幅は、最も狭い部分で0.4mm以上最も広い部分で6mm以下である。なお、流路幅とは、電子機器1の高さ方向(Z方向)の寸法を意味する。第1流路41及び第2流路42の流路幅が狭すぎる場合、高温ガスが通過できず、フィルム部材30まで到達しない。また、第1流路41及び第2流路42の流路幅が広すぎる場合も高温ガスが滞留し、フィルム部材30まで到達しない場合がある。第1流路41及び第2流路42の流路幅が、少なくとも上記した数値範囲にある場合、高温ガスが滞留することを抑制することができる。
バッテリー10において火炎や高温ガスが発生した場合、流路40は、火炎や高温ガスを複数の貫通孔21に向かって案内する。即ち、バッテリー10で発生した火炎や高温ガスは、流路40を通って複数の貫通孔21に向かって移動する。また、第1流路41が第2流路42よりも小さいため、第1流路41を流れる火炎や高温ガスの流速が、第2流路における流速と比べて大きくすることができる。これにより、火炎や高温ガスを複数の貫通孔21から素早く排出することができる。
[動作]
次に、電子機器1における動作の一例を説明する。
図9A及び図9Bは、本開示に係る実施の形態1の電子機器1の動作の一例を説明するための模式図である。図9Aは電子機器1の通常使用時における動作の一例を示す。図9Bは、電子機器1においてバッテリー10が異常発熱時における動作の一例を示す。なお、図9A及び図9Bは、説明を容易にするため、電子機器1の内部構成を簡略化して示している。
図9Aに示すように、電子機器1の通常使用時においては、複数の貫通孔21はフィルム部材30によって塞がれている。このため、複数の貫通孔21から第2筐体3の内部に埃や水が浸入することを防いでいる。即ち、フィルム部材30によって複数の貫通孔21が塞がれることによって、電子機器1の防塵性及び防水性を担保している。
図9Bに示すように、バッテリー10において電池セル12が発火し、火炎B1及び/又は高温ガスが発生する異常発熱時においては、電池セル12で生じた火炎B1及び/又は高温ガスの熱によってバッテリーケース11が溶融し、バッテリーケース11に孔50が空く。火炎B1及び/又は高温ガスは孔50から流路40を通って、複数の貫通孔21へ向かって流れる。具体的には、火炎B1及び/又は高温ガスは、図9Bの矢印FL1,FL2に示すように、バッテリーケース11の外壁を回り込むように流路40内を流れる。
火炎B1及び/又は高温ガスが、複数の貫通孔21が設けられた第1流路41に到達すると、火炎B1及び/又は高温ガスの熱によってフィルム部材30が溶融する。フィルム部材30が溶融すると、複数の貫通孔21が開放される。これにより、火炎B1及び/又は高温ガスが複数の貫通孔21から第2筐体3の外部へと排出される。
[効果]
実施の形態1の電子機器1によれば、以下の効果を奏することができる。
電子機器1は、バッテリー10と、筐体3と、フィルム部材30と、を備える。筐体3は、バッテリー10を内部に収納する。また筐体3には、バッテリー10が配置される位置に複数の貫通孔21が設けられている。フィルム部材30は、筐体3に配置され、且つ複数の貫通孔21を塞ぎ、熱により溶融する。
このような構成により、電子機器1の安全性を向上させることができる。また、安価な構成で電子機器1の安全性を向上させることができる。具体的には、通常使用時においては、フィルム部材30が複数の貫通孔21を塞いでいるため、防塵性及び/又は防水性を担保することができる。バッテリー10から火炎B1及び/又は高温ガスが発生する異常発熱時においては、火炎B1及び/又は高温ガスの熱によりフィルム部材30を溶融させ、複数の貫通孔21を開放する。これにより、火炎B1及び/又は高温ガスを複数の貫通孔21から排出することができる。
このように、バッテリー10を筐体3の外部に露出せずに収納する電子機器1においては、通常使用時に防塵性及び/又は防水性を担保しつつ、異常発熱時に火炎B1及び/又は高温ガスを筐体3の外部に排出することができる。
複数の貫通孔21は、平面視において長手方向(X方向)及び短手方向(Y方向)を有するスリット形状を有する。このような構成により、通常使用時における防塵性及び/又は防水性の低下を抑制しつつ、異常発熱時に火炎B1及び/又は高温ガスを筐体3の外部により排出しやすくすることができる。また、筐体3の機械的強度の低下を抑制することができる。これにより、安全性をより向上させることができる。
複数の貫通孔21は、平面視において、長手方向に第1間隔P1を有して設けられ、且つ短手方向に、第1間隔P1より小さい第2間隔P2を有して設けられている。このような構成により、異常発熱時に火炎B1及び/又は高温ガスを筐体3の外部により排出しやすくすることができる。これにより、安全性をより向上させることができる。
バッテリー10は、複数の電池セル12を有し、複数の貫通孔21は、平面視において、複数の電池セル12と重なる位置に設けられている。このような構成により、電池セル12から火炎B1及び/又は高温ガスが発生した場合に、貫通孔21から火炎B1及び/又は高温ガスを素早く筐体3の外部に排出することができる。これにより、安全性をより向上させることができる。
筐体3は、複数の貫通孔21を仕切る仕切り外壁22を有する。仕切り外壁22は、平面視において貫通孔21の開口面積Saより大きい面積Sbを有する。このような構成により、筐体3の機械的強度を担保することができる。
バッテリー10は、隣り合う電池セル12の間に配置される隔壁15を有する。隔壁15は、平面視において、仕切り外壁22と重なる位置に配置されている。このような構成により、隣り合う電池セル12間を隔離しやすくなり、安全性をより向上させることができる。
フィルム部材30は、筐体3の内側に配置されている。このような構成により、フィルム部材30は熱の発生源のより近くに配置することができる。このため、バッテリー10の異常発熱時に、フィルム部材30が熱により溶融しやすく、複数の貫通孔21を素早く開放することができる。
電子機器1においては、バッテリー10と筐体3との間には、複数の貫通孔21に延びる流路40が設けられている。このような構成により、バッテリー10の異常発熱時に、火炎B1及び/又は高温ガスが流路40を通って複数の貫通孔21に到達しやすくなる。これにより、火炎B1及び/又は高温ガスを複数の貫通孔21から排出しやすくなる。
流路40は、複数の貫通孔21が位置する側の第1流路41と、複数の貫通孔21が位置する側と反対側の第2流路42と、を含む。第1流路41は、第2流路42より小さい。このような構成により、第1流路41における流速が第2流路42における流速よりも大きくすることができる。これにより、バッテリー10の異常発熱時に、火炎B1及び/又は高温ガスの流速が第1流路41で大きくなり、火炎B1及び/又は高温ガスが複数の貫通孔21から素早く排出される。
バッテリー10は、バッテリー10の外郭を画定するバッテリーケース11を有する。フィルム部材30の融点は、バッテリーケース11の融点より低い。このような構成により、バッテリーケース11よりもフィルム部材30が熱により溶融しやすくすることができる。これにより、バッテリー10の異常発熱時に、フィルム部材30が素早く溶融し、火炎B1及び/又は高温ガスが複数の貫通孔21から排出することができる。
フィルム部材30は、フィルム及び/又は粘着テープを有する。このような構成により、安全性をより向上させることができる。また、フィルム部材30を筐体3に容易に装着することができる。
なお、本実施形態では、電子機器1がラップトップPCである例について説明したが、これに限定されない。例えば、電子機器1は、タブレットPC、スマートフォン又はその他の情報処理装置であってもよい。
本実施形態では、電子機器1が2つのバッテリー10を収納する例について説明したが、これに限定されない。例えば、電子機器1は1つ以上のバッテリー10を収納していればよい。
本実施形態では、バッテリー10の電池セル12が円筒型セルである例について説明したが、これに限定されない。例えば、電池セル12は角型セルであってもよい。
本実施形態では、バッテリー10が隔壁15を有する例について説明したが、これに限定されない。例えば、バッテリー10は隔壁15を有していなくてもよい。
本実施形態では、複数の貫通孔21が略同一の形状及び大きさを有する例について説明したが、これに限定されない。例えば、複数の貫通孔21の形状及び/又は大きさは異なっていてもよい。例えば、第2筐体3の中央側における複数の貫通孔21の大きさを端部側と比べて大きくしてもよい。これにより、より気密性の高い第2筐体3の中央側を流れる火炎B1及び/又は高温ガスを複数の貫通孔21から排出しやすくすることができる。
本実施形態では、複数の貫通孔21が、平面視において、長手方向に第1間隔P1を有して設けられ、且つ短手方向に第2間隔P2を有して設けられている例について説明したが、これに限定されない。例えば、複数の貫通孔21は千鳥状に設けられていてもよい。あるいは、複数の貫通孔21は異なる間隔で設けられていてもよい。
本実施形態では、フィルム部材30が第2筐体3の内側に配置されている例について説明したが、これに限定されない。例えば、フィルム部材30は第2筐体3の外側に配置されていてもよい。
本開示は、添付図面を参照しながら好ましい実施の形態に関連して充分に記載されているが、この技術に熟練した人々にとっては種々の変形や修正は明白である。そのような変形や修正は、添付した請求の範囲による本開示の範囲から外れない限りにおいて、その中に含まれると理解されるべきである。
本開示は、安全性を向上させることができるため、例えば、バッテリーを内部に収納する電子機器(例えば、ラップトップPC、タブレットPCなど)に適用である。
1 電子機器
2 第1筐体
3 第2筐体
4 表示部
5 キーボード
6 タッチパッド
7 ヒンジ部
8 収納部
9 蓋
10 バッテリー
11 バッテリーケース
12 電池セル
13 第1ケース
14 第2ケース
15 隔壁
20A ボトムケース
20B トップケース
21 貫通孔
22 仕切り外壁
23 開口領域
30 フィルム部材
40 流路
41 第1流路
42 第2流路
50 孔
B1 火炎
D1 第1寸法
D2 第2寸法
P1 第1間隔
P2 第2間隔

Claims (12)

  1. バッテリーと、
    前記バッテリーを内部に収納し、且つ前記バッテリーが配置される位置に複数の貫通孔を有する筐体と、
    前記筐体に配置され、且つ前記複数の貫通孔を塞ぎ、熱により溶融するフィルム部材と、
    備え、
    前記フィルム部材の融点は、100度以上、かつ、前記筐体の融点より低い、
    電子機器。
  2. 前記複数の貫通孔の各々は、平面視において長手方向及び短手方向を有するスリット形状を有する、
    請求項1に記載の電子機器。
  3. 前記複数の貫通孔は、平面視において、前記長手方向に第1間隔を有して設けられ、且つ前記短手方向に、前記第1間隔より小さい第2間隔を有して設けられている、
    請求項2に記載の電子機器。
  4. 前記バッテリーは、複数の電池セルを有し、
    前記複数の貫通孔は、平面視において、前記複数の電池セルと重なる位置に設けられている、
    請求項1~3のいずれか一項に記載の電子機器。
  5. 前記筐体は、前記複数の貫通孔を仕切る仕切り外壁を有し、
    前記仕切り外壁は、平面視において前記複数の貫通孔の開口面積より大きい面積を有する、
    請求項1~4のいずれか一項に記載の電子機器。
  6. 前記バッテリーは、隣り合う2つの電池セルの間に配置される隔壁を有し、
    前記隔壁は、平面視において、前記仕切り外壁と重なる位置に配置されている、
    請求項5に記載の電子機器。
  7. 前記フィルム部材は、前記筐体の内側に配置されている、
    請求項1~6のいずれか一項に記載の電子機器。
  8. 前記バッテリーと前記筐体との間には、前記複数の貫通孔に沿って延びる流路が設けられている、
    請求項1~7のいずれか一項に記載の電子機器。
  9. 前記流路は、前記バッテリーよりも前記複数の貫通孔に近い第1流路と、前記バッテリーよりも前記複数の貫通孔から遠い第2流路と、を含み、
    前記第1流路の幅は、前記第2流路の幅より小さい、
    請求項8に記載の電子機器。
  10. 前記バッテリーは、前記バッテリーの外郭を画定するバッテリーケースを有し、
    前記フィルム部材の融点は、前記バッテリーケースの融点より低い、
    請求項1~9のいずれか一項に記載の電子機器。
  11. 前記フィルム部材は、フィルム及び粘着テープのうち少なくとも一方を有する、
    請求項1~10のいずれか一項に記載の電子機器。
  12. 前記フィルム部材は、ポリエチレンテレフタラート、ポリエチレン、または、ポリプロピレンからなる、
    請求項1に記載の電子機器。
JP2023552792A 2021-10-07 2022-09-21 電子機器 Active JP7808751B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021165509 2021-10-07
JP2021165509 2021-10-07
PCT/JP2022/035251 WO2023058462A1 (ja) 2021-10-07 2022-09-21 電子機器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2023058462A1 JPWO2023058462A1 (ja) 2023-04-13
JP7808751B2 true JP7808751B2 (ja) 2026-01-30

Family

ID=85804179

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2023552792A Active JP7808751B2 (ja) 2021-10-07 2022-09-21 電子機器

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20240244773A1 (ja)
JP (1) JP7808751B2 (ja)
CN (1) CN118077089A (ja)
WO (1) WO2023058462A1 (ja)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007122132A (ja) 2005-10-25 2007-05-17 Sony Corp 可搬型電子機器
JP2009064349A (ja) 2007-09-07 2009-03-26 Toshiba Corp 電子機器
JP2016046163A (ja) 2014-08-25 2016-04-04 三菱重工業株式会社 電池モジュールおよびモジュールカバー
WO2020153016A1 (ja) 2019-01-25 2020-07-30 三洋電機株式会社 パック電池
WO2020196267A1 (ja) 2019-03-27 2020-10-01 三洋電機株式会社 電池パック
JP2021502665A (ja) 2018-10-12 2021-01-28 エルジー・ケム・リミテッド バッテリーモジュール、これを含むバッテリーラック及びこのバッテリーラックを含む電力貯蔵装置

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05134781A (ja) * 1991-11-13 1993-06-01 Canon Inc 電子機器
JP2861945B2 (ja) * 1996-06-24 1999-02-24 日本電気株式会社 密閉型装置の放熱構造

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007122132A (ja) 2005-10-25 2007-05-17 Sony Corp 可搬型電子機器
JP2009064349A (ja) 2007-09-07 2009-03-26 Toshiba Corp 電子機器
JP2016046163A (ja) 2014-08-25 2016-04-04 三菱重工業株式会社 電池モジュールおよびモジュールカバー
JP2021502665A (ja) 2018-10-12 2021-01-28 エルジー・ケム・リミテッド バッテリーモジュール、これを含むバッテリーラック及びこのバッテリーラックを含む電力貯蔵装置
WO2020153016A1 (ja) 2019-01-25 2020-07-30 三洋電機株式会社 パック電池
WO2020196267A1 (ja) 2019-03-27 2020-10-01 三洋電機株式会社 電池パック

Also Published As

Publication number Publication date
US20240244773A1 (en) 2024-07-18
JPWO2023058462A1 (ja) 2023-04-13
CN118077089A (zh) 2024-05-24
WO2023058462A1 (ja) 2023-04-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7282902B2 (ja) 放熱部材を含む電池モジュール及び前記放熱部材の製造方法
EP4179595B1 (en) Battery device
KR102805857B1 (ko) 단열부재를 포함하는 전지모듈 및 이를 포함하는 전지팩
JP2023505029A (ja) ガス遮断構造体を含む電池モジュール
JP2023548176A (ja) 電池モジュールおよびこれを含む電池パック
JP2023533762A (ja) 熱拡散抑制構造を含む電池パック
JP2019053816A (ja) 電池パック
JP2023534414A (ja) 熱拡散抑制構造を含む電池パック
JP2023533763A (ja) 熱拡散抑制構造を含む電池パック
JP7808751B2 (ja) 電子機器
WO2024251262A1 (zh) 电池箱体及电池包
JP7558614B2 (ja) 熱拡散抑制構造を含む電池パック
JP7771223B2 (ja) 二次電池
KR20230095812A (ko) 안전성이 향상된 전지 팩
CN115241597A (zh) 电池包
CN215771408U (zh) 一种电池包结构
JP7683816B2 (ja) 電池パック
JP2023534413A (ja) 熱拡散抑制構造を含む電池パック
JP2024509132A (ja) 放熱部材およびこれを含む電池パック
TWM660986U (zh) 熱失控蔓延防止之電池模組
CN114765291B (zh) 电池模块
ES3032485T3 (en) Battery module and battery pack including the same
KR102718387B1 (ko) 화재 발생 및 폭발을 방지할 수 있는 구조를 갖는 배터리 모듈, 그리고 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차
JP2024534096A (ja) 安全性が向上した電池パック
CN217956067U (zh) 电池包

Legal Events

Date Code Title Description
RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20240918

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20250110

RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20250523

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20250826

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20251016

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20251209

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20251222

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7808751

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150