KR20130088042A - 전지 모듈 - Google Patents

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KR20130088042A
KR20130088042A KR1020127033508A KR20127033508A KR20130088042A KR 20130088042 A KR20130088042 A KR 20130088042A KR 1020127033508 A KR1020127033508 A KR 1020127033508A KR 20127033508 A KR20127033508 A KR 20127033508A KR 20130088042 A KR20130088042 A KR 20130088042A
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low melting
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battery module
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오오세 오꾸따니
게이스께 시미즈
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파나소닉 주식회사
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Abstract

전지 모듈(21)의 케이스는, 전지실(31)과 배기실(33)을 갖고 있다. 가스의 배출 방향에 위치하는 케이스 내면 위에는, 케이스의 융점보다도 저융점의 부재(41)가 설치되어 있다.

Description

전지 모듈{BATTERY MODULE}
본 발명은, 전지 모듈에 관한 것이다.
최근, 자원 절약 또는 에너지 절약의 관점으로부터, 반복 사용할 수 있는 이차 전지를 휴대형 전자 기기 또는 이동체 통신 기기 등의 전원으로서 사용하고 있다. 또한, 화석 연료의 사용량의 삭감 또는 이산화탄소의 배출량의 삭감 등의 관점으로부터, 이와 같은 이차 전지를 차량 등의 전원으로서 사용하는 것이 검토되고 있다.
구체적으로는, 이차 전지를 전기적으로 접속하여 전지 모듈을 구성하고, 이 전지 모듈을 상기 전원으로서 사용하는 것이 제안되어 있다. 또한, 경우에 따라서는, 전지 모듈을 더욱 직렬로 접속하여 전지 팩을 구성하고, 이 전지 팩을 상기 전원으로서 사용하는 것이 제안되어 있다.
예를 들면 특허 문헌 1에는, 전지실과 배기실로 구획된 케이스를 갖는 전지 모듈이 기재되어 있다. 이와 같은 전지 모듈에서는, 전지실 내의 이차 전지(소전지)로부터 고온 가스가 배출되었을 때라도, 그 고온 가스는, 전지실 내를 충만하지 않고 배기실로부터 케이스 외부로 배기된다. 이에 의해, 고온 가스가 전지실 내의 정상인 소전지에 미치는 영향을 저감할 수 있다.
특허 문헌 1 : 일본 특허 출원 공개 제2007-027011호 공보
이차 전지가 이상 상태로 되었을 때, 고온 가스가 이차 전지로부터 배출된다(제1 이상 모드). 그러나, 이차 전지의 안전성을 확보하는 관점에서, 만일에 구비하고, 고온 가스뿐만 아니라 소전지의 내용물도 이차 전지로부터 배출되는 경우(제2 이상 모드)에도 배려할 필요가 있다.
소전지가 제2 이상 모드에 빠지면, 소전지로부터 배출된 고온 가스는 배기실로부터 케이스 외부로 배기되지만, 소전지로부터 배출된 내용물(배출물)은 배기실로부터 케이스 외부로 배출되지 않고 배기실의 내면 위에 퇴적된다(배출물의 퇴적). 이에 의해, 배기 경로가 막히기 때문에, 배기실에 있어서의 압력 손실의 증가가 초래되고, 따라서, 배기 효율의 저하를 야기시킨다.
본 발명은, 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 소전지가 제2 이상 모드에 빠진 경우라도 배기 효율이 유지된 전지 모듈을 제공한다.
본 발명에 따른 전지 모듈은, 복수의 소전지가 배열되어 케이스 내부에 수용되어 구성되어 있다. 전지 모듈의 케이스는, 전지실과 배기실을 갖고 있다. 가스의 배출 방향에 위치하는 케이스 내면에는, 케이스의 융점보다 저융점의 부재가 설치되어 있다.
본 발명에서는, 소전지가 제2 이상 모드에 빠졌을 때라도, 전지 모듈의 배기 효율을 유지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 있어서의 소전지의 종단면도이다.
도 2의 (a)는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 전지 모듈의 사시도이며, 도 2의 (b)는 도 2의 (a)에 도시하는 ⅡB-ⅡB선에 있어서의 단면도이며, 도 2의 (c)는 도 2의 (b)에 도시하는 ⅡC 영역의 확대도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 형태에 있어서의 전지 모듈의 확대 단면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 형태에 있어서의 전지 모듈의 확대 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태를 도면에 기초하여 상세하게 설명한다. 또한, 본 발명은 이하에 기재하는 실시 형태에 한정되지 않는다.
도 1은, 본 실시 형태에 있어서의 소전지(1)의 종단면도이다.
본 실시 형태에 있어서의 소전지(1)는, 예를 들면 리튬 이온 이차 전지이며, 전지 케이스(3)의 개구부가 가스켓(5)을 통하여 밀봉판(7)으로 밀봉되어 구성되어 있다. 전지 케이스(3) 내부에는, 비수전해질과 함께 전극군이 수용되어 있고, 전극군은 정극판(11)과 부극판(13)이 세퍼레이터(15)를 통하여 권취되어 구성되어 있다. 정극판(11)은 정극 리드(11L)를 통하여 밀봉판(7)에 접속되어 있고, 부극판(13)은 부극 리드(13L)를 통하여 전지 케이스(3)에 접속되어 있다.
밀봉판(7)에는, 개방부(7a)가 형성되어 있다. 이에 의해, 소전지가 제1 이상 상태에 빠졌을 때에는, 고온 가스가 개방부(7a)로부터 전지 케이스(3) 외부로 배기된다. 또한, 소전지가 제2 이상 상태에 빠졌을 때에는, 고온 가스(열)와 함께 내용물이 개방부(7a)로부터 전지 케이스(3) 외부로 배출된다.
도 2의 (a)는 본 실시 형태에 따른 전지 모듈(21)의 사시도이며, 도 2의 (b)는 도 2의 (a)에 있어서의 ⅡB-ⅡB선에 있어서의 단면도이며, 도 2의 (c)는 도 2의 (b)에 도시하는 ⅡC 영역의 확대도이다. 또한, 도 2의 (a) 내지 (c)에서는, 도면이 번잡해지는 것을 피하기 위해, 소전지(1)의 외형을 간략화하고 있다.
본 실시 형태에 따른 전지 모듈(21)에서는, 복수의 소전지(1, 1, …)는 케이스 내부에 수용되어 있다. 케이스는, 오목부를 갖는 덮개체(23) 및 케이스(25)와 구획판(27)을 갖고 있다. 덮개체(23)와 케이스(25)는, 오목부가 서로 대향하도록 배치되어 있고, 구획판(27)을 사이에 두고 있다. 이와 같은 케이스에서는, 케이스(25)의 오목부의 내면과 구획판(27)으로 형성되는 공간이 전지실(31)이며, 덮개체(23)의 오목부의 내면과 구획판(27)으로 형성되는 공간이 배기실(33)이다.
전지실(31)에서는, 복수의 소전지(1, 1, …)는 밀봉판(7)을 위로 하여 케이스(25)의 오목부 내에 수용되어 있고, 케이스의 길이 방향으로 배열되어 있다. 그 때문에, 구획판(27)은, 복수의 소전지(1, 1, …)의 밀봉판(7)측에 배치되어 있고, 전지 케이스(3)의 개구 단부(3A)(도 1 참조)에 밀착되어 있다. 구획판(27)에는, 관통 구멍(27a, 27a, …)이 그 길이 방향으로 간격을 두고 형성되어 있고, 관통 구멍(27a, 27a, …)의 각각으로부터는, 소전지(1)의 밀봉판(7)이 노출되어 있다. 이에 의해, 소전지(1)의 밀봉판(7)의 개방부(7a)는 구획판(27)의 관통 구멍(27a)을 통하여 배기실(33)의 내부 공간에 연통하고 있다.
배기실(33)에는 배기구부(29)가 형성되어 있다. 구체적으로는, 덮개체(23)의 길이 방향의 일단면에 절결부가 형성되어 있고, 이에 의해, 케이스의 길이 방향 일단에서는 덮개체(23)와 케이스(25) 사이에 간극이 존재한다. 이 간극이 배기구부(29)이다.
배기실(33)의 내면, 특히 덮개체(23)의 오목부의 저면(이하에서는 「덮개체의 내면」이라고 기재함)(23A) 위에는, 저융점 부재(41)가 설치되어 있다. 저융점 부재(41)는, 도 2의 (c)에 도시하는 바와 같이 막 형상으로 형성되어 있고, 소전지(1)가 제2 이상 모드에 빠졌을 때에, 배출물이 저융점 부재(41)의 표면 부분에 퇴적되고 나서, 배출열에 의해 저융점 부재(41)가 용융되도록 설계되어 있다. 그로 인해서는, 저융점 부재(41)의 융점을 최적화하는 것이 바람직하다. 저융점 부재(41)의 융점이 지나치게 낮으면, 저융점 부재(41)가 순시로 용융되어 버려, 저융점 부재(41)를 설치한 의미가 몰각(沒却)되기 때문이다.
본원 발명자들은, 저융점 부재(41)로서 두께가 0.5㎜ 내지 2㎜이며 융점이 200℃의 불소 수지층을 이용하면, 배출물이 저융점 부재(41)의 표면 부분에 퇴적되고 나서, 배출열에 의해 저융점 부재(41)가 용융되어, 배출물이 비산(飛散)하는 것을 확인하고 있다.
또한, 전지 모듈의 케이스는, 일반적으로, 고온 가스 또는 내용물 등이 소전지로부터 배출되었을 때라도 용융되지 않도록 설계되어 있다. 따라서, 배출열의 열량은 덮개체(23)의 용융에 요하는 열량보다도 작다고 생각된다.
이상의 점으로부터, 저융점 부재(41)의 융점은 케이스의 융점보다도 낮으면 좋고, 200℃ 이상인 것이 바람직하다. 여기서, 덮개체(23) 및 케이스(25)는 스테인레스 강 또는 철 등으로 이루어지는 경우가 많고, 따라서, 케이스의 융점은 1500℃ 전후 또는 1500℃보다도 높다. 따라서, 저융점 부재(41)의 재료의 일례로서는, 폴리이미드, 폴리아미드이미드, PPS(polyphenylene sulfide), 불소 수지 전반, 또는 알루미늄 등의 금속을 예로 들 수 있다.
본 실시 형태에서는, 저융점 부재(41)에 의해, 전지 모듈(21)을 구성하는 어느 쪽인가의 소전지(1)가 제2 이상 모드에 빠졌을 때라도 전지 모듈(21)에 있어서 배기 경로를 확보할 수 있다. 이하, 구체적으로 설명한다.
소전지(1)가 제2 이상 모드에 빠지면, 고온 가스(열) 및 내용물이 밀봉판(7)의 개방부(7a)로부터 배출된다. 이 배출 속도는 매우 빠르다. 그 때문에, 고온 가스 및 배출물은 배출 방향으로 이동하는, 즉, 구획판(27)의 관통 구멍(27a)을 지나서 저융점 부재(41)의 표면 부분으로 이동한다. 배출물은 저융점 부재(41)의 표면 부분으로 부착되고, 그 표면 부분에 있어서 냉각되어 저융점 부재(41)의 표면 부분 위에 퇴적된다. 한편, 고온 가스는, 저융점 부재(41)의 표면 부분으로 접촉하여, 그 표면 부분을 따라서 배기구부(29)측으로 이동하고, 배기구부(29)로부터 배기실(33) 외부로 배기된다.
소전지(1)가 제2 이상 모드에 빠진 직후에서는, 배출열의 열량은 그보다 크지 않다. 또한, 배출열의 열량이 그보다 크지 않으므로, 배출열은 저융점 부재(41)를 통하여 덮개체(23)로 도피한다. 이들의 점으로부터, 소전지(1)가 제2 이상 모드에 빠진 직후에서는, 저융점 부재(41)의 온도는 그보다 상승하지 않는다.
그러나, 시간이 경과됨에 따라서(열배출이 진행됨에 따라서), 배출열의 열량은 증가한다. 그 때문에, 저융점 부재(41)를 통하여 배출열을 덮개체(23)로 도피시키는 것이 어렵게 되어, 저융점 부재(41)(특히 저융점 부재(41)의 표면 부분)의 온도 상승을 야기시킨다. 그리고, 저융점 부재(41)의 표면 부분의 온도가 저융점 부재(41)의 융점까지 상승하면, 저융점 부재(41)의 표면 부분이 용융되어 배기실(33) 내부에 비산한다. 이때, 저융점 부재(41)의 표면 부분에는 배출물이 부착되어 있으므로, 저융점 부재(41)의 표면 부분의 비산에 의해 배출물이 비산한다.
또한, 순서를 따라서 설명하였지만, 열이 배출되고 나서 그 배출이 종료될 때까지 요하는 시간은 몇초 정도(예를 들면 1.5초)이다. 그 때문에, 실제로는, 열배출이 개시되자 마자 저융점 부재(41)가 비산한다.
이상 설명한 바와 같이, 소전지(1)가 제2 이상 모드에 빠지면, 배출물은 저융점 부재(41)의 표면 부분에 부착되고, 저융점 부재(41)의 표면 부분은 배출열에 의해 그 배출물과 함께 비산한다. 이에 의해, 배출물의 퇴적을 방지할 수 있으므로, 전지 모듈(21)에 있어서 배기 경로를 확보할 수 있다.
저융점 부재(41)가 저융점 재료로 이루어지는 단층인 경우에는, 저융점 부재(41)가 고융점 재료로 이루어지는 단층인 경우에 비해, 저융점 부재(41)의 두께를 크게 하는 것이 바람직하다.
저융점 부재(41)의 두께는, 저융점 부재(41)의 융점뿐만 아니라 배출열의 열량 등에도 의존하기 때문에 일률적으로는 말할 수 없고, 적절히 자유롭게 설정하면 된다. 본원 발명자들은, 저융점 부재(41)로서 두께가 0.2㎜ 내지 1㎜인 알루미늄 막(융점은 650℃)을 이용하면 덮개체(23)의 내면(23A) 위에 있어서의 퇴적물의 두께를 절반 이하로 억제할 수 있다고 하는 것을 확인하고 있다.
그러나, 열배출 중에 저융점 부재(41)가 모두 용융되어 버려, 배출물이 충분히 비산할 수 없는 경우가 있다. 따라서, 저융점 부재(41) 대신에, 전지실(31)측으로부터 덮개체(23)의 내면(23A)측을 향함에 따라서 용융되기 어려워지도록 구성된 저융점 부재를 이용하는 것이 더욱 바람직하다. 그와 같은 저융점 부재의 일례로서는, 예를 들면, 도 3 또는 도 4에 도시하는 저융점 부재(51, 61)를 들 수 있다. 도 3 및 도 4는, 전지 모듈의 확대 단면도이다. 또한, 도 3 및 도 4에서도, 도면이 번잡해지는 것을 피하기 위해, 소전지(1)의 외형을 간략화하고 있다.
도 3에 도시하는 저융점 부재(51)의 일례에서는, 융점이 서로 다른 층이 적층되어 있다. 전지실(31)(케이스 내면으로부터 떨어져 위치함)측에는 상대적으로 저융점인 층(저융점층)(53)이 형성되어 있고, 덮개체(23)의 내면(23A)(케이스 내면의 근처에 위치함)측에는 상대적으로 고융점인 층(고융점층)(55)이 형성되어 있다. 이와 같이 저융점 부재(51)에서는 저융점 부재(51)의 용융이 진행됨에 따라서, 용융되는 부재의 융점이 높아진다. 따라서, 소전지(1)가 제2 이상 모드에 빠지면, 저융점층(53)이 용융되어, 저융점층(53)의 표면 부분에 퇴적된 배출물이 비산한 후, 고융점층(55)이 용융되어, 고융점층(55)의 표면 부분에 새롭게 부착된 배출물이 비산한다. 따라서, 배출물을 충분히 비산시킬 수 있으므로, 전지 모듈(21)의 배기 효율을 유지할 수 있다.
도 3에 도시하는 저융점 부재(51)에서는, 더욱 바람직하게는, 저융점층(53)의 열용량이 고융점층(55)의 열용량보다도 낮은 것이다. 열용량의 조정 방법으로서는, 예를 들면, 층 두께의 최적화가 생각된다. 본원 발명자들은, 저융점층(53)으로서 두께가 30 내지 40㎛의 에폭시층을 이용하고 고융점층(55)으로서 두께가 0.8㎜의 알루미늄층을 이용하면, 전지 모듈(21)에 있어서 배기 경로를 확보할 수 있는 것을 확인하고 있다.
또한, 도 3에 도시하는 저융점 부재(51)의 다른 일례에서는, 열용량이 서로 다른 층이 적층되어 있다. 전지실(31)(케이스 내면으로부터 떨어져 위치함)측에는 상대적으로 열용량이 낮은 층(저열용량층)(53)이 형성되어 있고, 덮개체(23)의 내면(23A)(케이스 내면의 근처에 위치함)측에는 상대적으로 열용량이 높은 층(고열용량층)(55)이 형성되어 있다. 이와 같은 저융점 부재(51)에서는, 저융점 부재(51)의 용융이 진행됨에 따라서, 용융되는 부재의 열용량이 높아진다. 따라서, 케이스 내면의 근처에 위치하는 층이 케이스 내면으로부터 떨어져 위치하는 층보다도 낮은 융점이어도, 저열용량층(53)이 용융되어, 저열용량층(53)의 표면 부분에 퇴적된 배출물이 비산한 후, 고열용량층(55)이 용융되어, 고열용량층(55)의 표면 부분에 새롭게 부착된 배출물이 비산한다. 따라서, 배출물을 충분히 비산시킬 수 있으므로, 전지 모듈(21)의 배기 효율을 유지할 수 있다.
또한, 도 3에 도시하는 저융점 부재는 3이상의 층이 적층되어 구성되어 있어도 좋다. 그 경우에는, 저융점 부재(51)는 전지실(31)측으로부터 덮개체(23)의 내면(23A)측을 향함에 따라서 층의 융점이 높아지도록 구성되어 있는 것이 바람직하다. 또는, 저융점 부재(51)는 전지실(31)측으로부터 덮개체(23)의 내면(23A)측을 향함에 따라서 층의 열용량이 높아지도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.
도 4에 도시하는 저융점 부재(61)에서는, 재료가 동일한 한편 두께가 서로 다른 층이 적층되어 있다. 전지실(31)(케이스 내면으로부터 떨어져 위치함)측에는 상대적으로 얇은 층(63)이 형성되어 있고, 덮개체(23)의 내면(23A)(케이스 내면의 근처에 위치함)측에는 상대적으로 두꺼운 층(65)이 형성되어 있다.
얇은 층(63)과 두꺼운 층(65)은 동일 재료로 이루어진다. 그러나, 덮개체(23)의 내면(23A) 위에 얇은 층(63)을 형성하고 나서 그 얇은 층(63) 위에 두꺼운 층(65)을 형성하면, 얇은 층(63)과 두꺼운 층(65) 사이에 계면이 형성되고, 그 계면에서는 열 전달 방법이 불연속으로 된다. 그 때문에, 도 4에 도시하는 저융점 부재(61)는 동일한 재료로 이루어지는 단층과는 다른 열거동을 나타내고, 얇은 층(63)이 용융되어 비산하고 나서 두꺼운 층(65)의 용융이 개시된다. 본원 발명자들은, 얇은 층(63)으로서 두께가 0.5㎜의 알루미늄층을 이용하고 두꺼운 층(65)으로서 두께가 0.8㎜의 알루미늄층을 이용하면, 얇은 층(63)이 용융되어 비산하고 나서 두꺼운 층(65)의 용융이 개시되고, 전지 모듈(21)의 배기 효율을 유지할 수 있는 것을 확인하고 있다.
또한, 도 4에 도시하는 저융점 부재(61)는 3이상의 층이 적층되어 구성되어 있어도 좋다. 그 경우에는, 저융점 부재(61)는 전지실(31)측으로부터 덮개체(23)의 내면(23A)측을 향함에 따라서 층 두께가 두꺼워지도록 구성되어 있는 것이 바람직하다.
이와 같은 저융점 부재(41, 51, 61)는, 야금적 접합(레이저 용접 또는 저항 용접 등)에 의해 덮개체(23)의 내면(23A) 위에 설치되어 있어도 좋고, 덮개체(23)의 내면(23A)에 기계적 접합(볼트 등을 개재하는 접합 또는 코오킹)되어 있어도 좋다. 후자의 경우에는, 덮개체(23)에 구멍을 뚫고, 그 구멍에 있어서 저융점 부재(41, 51, 61)를 덮개체(23)에 부착하면 된다.
또한, 저융점 부재(41, 51, 61)는 덮개체(23)의 내면(23A) 전체에 걸쳐서(전자의 위치) 설치되어 있어도 좋고, 덮개체(23)의 내면(23A)에 있어서 배출물이 부착되면 예상되는 부위에만(후자의 위치) 설치되어 있어도 좋다. 본원 발명자들은, 저융점 부재(41)를 전자의 위치에 설치하여 실험한 바, 후자의 위치에 있어서의 저융점 부재(41)만이 비산하고 있는 것을 확인하고 있다. 따라서, 저융점 부재(41, 51, 61)를 후자의 위치에 설치하면, 배출물의 퇴적을 방지할 수 있다. 한편, 저융점 부재(41, 51, 61)를 전자의 위치에 설치하면, 전지 모듈(21)의 생산 효율을 유지할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에서는, 후자의 위치는 덮개체(23)의 내면(23A) 중 밀봉판(7)의 개방부(7a)의 바로 위에 위치하는 부위이다.
이상을 통합하면, 본 실시 형태에 따른 전지 모듈(21)을 구성하는 소전지(1)가 제2 이상 모드에 빠지면, 배출물은 저융점 부재(41)의 표면에 부착되고, 저융점 부재(41)는 배출열에 의해 용융되어 그 배출물과 함께 비산한다. 이들의 점으로부터, 본 실시 형태에 따른 전지 모듈(21)에서는, 배기 경로가 확보되므로 배기 효율을 유지할 수 있다.
또한, 전지 모듈(21)에 있어서의 배기 효율을 유지할 수 있으므로, 고온 가스가 배기실(33)로부터 전지실(31)로 역류되는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 전지실(31) 내의 정상인 소전지(1, 1, …)가 고온 가스에 노출되는 것을 방지할 수 있으므로, 전지 모듈(21)의 안전성을 확보할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 따른 전지 모듈(21)을 구성하는 소전지(1)가 제1 이상 모드에 빠졌을 때에는, 고온 가스는 소전지(1)의 개방부(7a)로부터 구획판(27)의 관통 구멍(27a) 및 배기실(33)을 지나서 배기구부(29)로부터 배출된다. 따라서, 본 실시 형태에서는, 이상 모드에 의거하지 않고 전지 모듈(21)의 안전성을 확보할 수 있다.
본 실시 형태는, 이하에 기재하는 구성이어도 좋다.
저융점 부재의 재료 및 두께 등은, 전지 모듈의 용도 등에 맞춰서 적절히 자유롭게 설정하면 되고, 상기 실시 형태에서 열거한 저융점 부재의 재료 및 두께의 각 구체예가 일례에 불과한 것은 물론이다.
저융점 부재는, 케이스 내면 중 가스의 배출 방향에 위치하는 부위에 설치되어 있으면 좋다. 그 때문에, 개방부의 위치에 맞춰서 저융점 부재의 위치를 결정하면 된다. 예를 들면 개방부가 전지 케이스의 저면에 설치되어 있는 경우에는, 배기실을 전지실보다도 도 2의 하방에 설치하고, 저융점 부재를 배기실의 저면 위에 설치하면 된다. 본 실시 형태와 같이 전지실과 배기실이 구획판으로 구획되어 있을 때에는, 저융점 부재는 케이스 내면 중 구획판에 대향하는 부위에 설치되어 있으면 좋다.
케이스는, 도 2에 도시하는 구성에 한정되지 않는다. 예를 들면, 덮개체는, 평판이어도 좋다. 그 경우에는, 구획판은 케이스의 오목부 내에 배치되어 있으면 좋다.
구획판은 소전지를 서로 접속하기 위한 배선 기판이어도 좋다. 이 경우에는, 전지 모듈의 부품수를 줄일 수 있다.
배기구부는, 케이스의 길이 방향의 일단에 형성되어 있으면 좋고, 그 크기는, 도 2에 도시하는 크기에 한정되지 않는다. 배기구부가 케이스의 길이 방향의 일단면의 일부분에 형성되어 있는 경우에는, 배기구부는 저융점 부재보다도 전지실측에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이에 의해, 고온 가스를 배기실 외부로 스무스하게 배출할 수 있다.
복수의 소전지는, 전지실 내에 있어서, 서로 병렬 접속되어 있어도 좋고, 서로 직렬 접속되어 있어도 좋다. 구획판을 배선 기판으로서 이용할 때에는, 복수의 소전지는 서로 병렬 접속되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 전지 모듈을 구성하는 소전지의 개수가 6개로 한정되지 않는 것은 물론이다.
전지실 내에 있어서 소전지의 외측에는, 소전지를 냉각하기 위한 냉각 유닛이 설치되어 있어도 좋다. 이에 의해, 전지 모듈의 안전성을 더욱 향상시킬 수 있다.
소전지는, 각형 리튬 이온 이차 전지이어도 좋다. 이 경우에는, 전극군은 정극판과 부극판이 세퍼레이터를 통하여 서로 적층되어 구성되어 있어도 좋다.
정극판은 집전체를 통하여 밀봉판에 접속되어 있어도 좋다. 부극판은 집전체를 통하여 전지 케이스에 접속되어 있어도 좋다. 이에 의해, 집전시의 저항의 저감을 도모할 수 있다.
소전지의 구성 요소의 재료(정극, 부극, 세퍼레이터, 비수전해질, 전지 케이스, 정극 리드 및 부극 리드의 각 재료)에 대해서는 언급하고 있지 않지만, 리튬 이온 이차 전지의 구성 요소로서 사용 가능한 재료를 특별히 한정되는 일 없이 사용할 수 있다.
전지 모듈은, 차량뿐만 아니라 전자 기기 또는 통신 기기 등의 전원으로서 사용 가능하다. 또한, 전지 모듈 단체에서 전원으로서 사용해도 되고, 전지 모듈을 서로 전기적으로 접속하여 전지 팩을 구성하고, 이 전지 팩을 전원으로서 사용해도 된다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 전지 모듈은 안전성이 우수하므로, 휴대형 전자 기기, 이동체 통신 기기 또는 차량의 전원 등에 유용하다.
1 : 소전지
21 : 전지 모듈
23 : 덮개체
23A : 내면
25 : 케이스
27 : 구획판
27a : 관통 구멍
31 : 전지실
33 : 배기실
41 : 저융점 부재
51 : 저융점 부재
53 : 저융점층(케이스 내면으로부터 떨어져 위치하는 층)
55 : 고융점층(케이스 내면의 근처에 위치하는 층)
61 : 저융점 부재
63 : 얇은 층(케이스 내면으로부터 떨어져 위치하는 층)
65 : 두꺼운 층(케이스 내면의 근처에 위치하는 층)

Claims (7)

  1. 복수의 소전지가 배열되어 케이스 내부에 수용된 전지 모듈로서,
    상기 케이스는, 상기 복수의 소전지를 수용하는 전지실과, 상기 소전지로부터 배출되는 가스를 상기 케이스 외부로 배기하는 배기실을 갖고 있고,
    상기 가스가 상기 소전지로부터 상기 배기실로 배출되는 배출 방향에 위치하는 상기 케이스 내면 위에는, 상기 케이스의 융점보다도 저융점의 부재가 설치되어 있는 전지 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 부재의 융점은, 200℃ 이상인 전지 모듈.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 부재는, 2 이상의 층이 적층되어 구성되어 있고,
    상기 케이스 내면으로부터 떨어져 위치하는 층은, 상기 케이스 내면의 근처에 위치하는 층보다도 낮은 융점을 갖고 있는 전지 모듈.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 부재는, 2 이상의 층이 적층되어 구성되어 있고,
    상기 케이스 내면으로부터 떨어져 위치하는 층은, 상기 케이스 내면의 근처에 위치하는 층보다도 낮은 열용량을 갖고 있는 전지 모듈.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 부재는, 동일한 재료로 이루어지는 2 이상의 층이 적층되어 구성되어 있고,
    상기 케이스 내면으로부터 떨어져 위치하는 층은, 상기 케이스 내면의 근처에 위치하는 층보다도 얇은 전지 모듈.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 부재는, 상기 배출 방향의 전방측에 위치하는 상기 케이스 내면 전체 위에 설치되어 있는 전지 모듈.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 소전지는, 리튬 이온 이차 전지인 전지 모듈.
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