分隔构件和电池组制造技术

一种分隔构件，该分隔构件具有厚度方向和与厚度方向正交的面方向，且在厚度方向上将构成电池组的单电池之间或构成电池组的单电池与单电池以外的构件分隔。该分隔构件的特征在于，在其内部具有：流体，该流体的常压下的沸点为80℃以上且250℃以下；以及流体的流路，该流路沿着面方向延伸，流体被流体保持部保持，且流体保持部被包装材料密闭。

Separation components and batteries

A separating member having a thickness direction and a face direction orthogonal to the thickness direction, and separating the single cells forming the battery group or the single cells forming the battery group from the components other than the single cells in the thickness direction. The separating member is characterized in that the inner part of the separating member is provided with a fluid, the boiling point of the fluid under normal pressure is above 80 \u2103 and below 250 \u2103; and a flow path of the fluid, the flow path extends along the surface direction, the fluid is maintained by the fluid retaining part, and the fluid retaining part is sealed by the packaging material.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】分隔构件和电池组
本专利技术涉及分隔构件和电池组。
技术介绍
近年来，二次电池被用作车辆等的电源的情况急剧增加。以提高搭载于车辆等有限的空间内时的自由度、延长对于一次充电能够行驶的续航距离等为目的，正在推进二次电池的高能量密度化的研究。另一方面，二次电池的安全性存在与能量密度相反的倾向，存在能量密度越高则安全性越低的倾向。例如，在能够使续航距离达到数百km的、搭载于电动汽车上的二次电池中，在因过充电、内部短路等而使二次电池损伤的情况下的电池表面温度会超过数百摄氏度，有时还会到达接近1000℃。在车辆等的电源中使用的二次电池通常使用由多个单电池(以下，也称作“电池单元”)构成的电池组，因此，在构成电池组的单电池之一发生损伤而到达上述那样的温度区域的情况下，相邻的单电池会因该发热而受到损伤，有可能使损伤连锁性地扩大至整个电池组。为了防止这样的单电池之间的连锁损伤，提出了各种对损伤了的单电池进行冷却的技术、抑制热从损伤了的单电池向未损伤的单电池移动的技术。例如，在专利文献1中，公开了一种电池组件，其设有在片状的袋中容纳有水等冷却剂的冷却单元，该冷却单元具有将片状构件密封地形成的密封部，并设有在单电池异常发热时开封的开封部。另外，在专利文献2中，公开了一种分隔构件，该分隔构件是在片状的袋中放入了浸渗有水等冷却剂的多孔体而成的结构，由于该分隔构件使用多孔体，因此能够利用其毛细管力来使水等冷却剂不浪费地移动到发热部分，并进行了设计以更不浪费地使用被封入的水等冷却剂的气化热。另外，在专利文献3中记载了被进行如下设计的电池组：在分隔构件的内腔中装填有具有灭火性的填充剂，分隔构件因热而开口，从而使该填充剂向外部流出。并且，在专利文献4中，公开了一种电池组系统，在该电池组系统中，相邻的两个方形的电池罐以面积较大的侧面相对的方式平行地排列，在该相邻的两个方型的电池罐之间设有冷却体，且冷却体在其与相邻的两个方型的电池罐的相对的侧面之间具备形成冷却介质的流路的开口部和隔离壁。现有技术文献专利文献专利文献1：国际公开第2012/032697号专利文献2：日本特开2013-131428号公报专利文献3：日本特开2009-004362号公报专利文献4：日本特开2011-192642号公报
技术实现思路
专利技术要解决的问题本专利技术人等对上述专利文献1～专利文献4所公开的分隔构件进行了详细研究，发现存在如下缺点。即，专利文献1所公开的分隔构件在异常发热时利用水等冷却剂的气化热、灭火能力，且仅利用所封入的水等冷却剂一次气化时产生的潜热，排热能力较小，并且，在产生异常时，由于瞬间释放水等冷却剂，因此无法充分地使用所含有的水等冷却剂具有的气化热。另外，在专利文献2所公开的分隔构件中，也只能使用水等冷却剂一次气化时产生的潜热。另外，在专利文献3所公开的分隔构件中，利用分隔构件内的水等具有灭火性的填充剂在异常时向外部流出之际的灭火功能，只能利用所封入的填充剂一次气化时产生的潜热。并且，在专利文献4所公开的分隔构件中，利用通过相对于制冷剂的热移动、与制冷剂的气化相伴随的吸热来去除来自电池单元的发热的功能，该制冷剂的热移动是指制冷剂经由来自分隔构件外部的流路流入分隔构件内部，并在分隔构件内部流通之后向分隔构件外部的流路流出，通过在分隔构件外部的流路设置换热器，能够将制冷剂的多次的气化热用于电池单元的冷却。但是，除了分隔构件以外，还需要外部配管、外部送液装置、换热器等，从而存在作为包含冷却功能的电池组的重量、体积变大的缺点。另外，在异常时在外部送液装置、制冷剂的分隔构件外部的流路产生异常而使制冷剂的流通停止的情况下，只能使用制冷剂一次气化时产生的潜热。由此可知，在专利文献1～专利文献4所公开的电池单元、组件中，在成为局部异常发热的情况下，在不会因来自成为该异常发热的单电池的热移动而使该单电池周围的单电池热失控的前提下安全冷却异常发热部的功能并不充分。并且，可知，在专利文献4所公开的电池组系统电池单元、组件中，存在作为包含冷却功能的电池组的重量、体积变大的缺点。鉴于以上的问题，本专利技术的问题在于提供分隔构件和电池组，在构成电池组的单电池成为异常发热状态的情况下，能够在不使处于异常发热部的周边的单电池热失控的前提下安全地促进异常发热部的冷却。另外，本专利技术的课题在于，以轻量、小型的形态提供具有该功能的分隔部构件和电池组。用于解决问题的方案在所述专利文献1～专利文献3所记载的技术中，均设想了通过水等冷却剂的蒸发来夺取热，另外，设想分隔构件的热主要仅在与单电池表面之间进行移动。即，在这些技术中，只是在发热的1个单电池中利用蒸发潜热进行冷却。另外，在所述专利文献4所记载的技术中，设想使制冷剂从外部流入分隔构件内且使制冷剂从分隔构件内向外部流出。即，在该技术中，除了分隔构件之外，还使用用于外部的流路的配管、外部送液装置。与此相对，本专利技术人等想到了，在单电池发生异常发热时，通过控制与该单电池接触的分隔构件的热移动的方向，从而在分隔构件的面方向上不仅特别针对发热的单电池进行热移动的控制，还针对与该单电池并列的其他单电池等进行热移动的控制。另外，想到了，通过仅使用这样的分隔构件来有效利用单电池本身、组件构造体的热容量并将单电池本身、组件构造体作为散热器，能够在使构件轻量、小型的同时不使处于异常发热部的周边的正常电池单元热失控的前提下安全地促进异常发热部的冷却。并且，作为将具有以上功能的分隔构件具体化的结构，发现了，通过在分隔构件中填充具有在异常发热时气化那样的沸点的流体，并设置供该流体移动的流路，能够通过温度来切换热的移动方向而高效地进行排热、冷却。即，本专利技术如下所述。(1)一种分隔构件，该分隔构件具有厚度方向和与所述厚度方向正交的面方向，且在所述厚度方向上将构成电池组的单电池之间或构成所述电池组的单电池与所述单电池以外的构件分隔，该分隔构件的特征在于，在其内部具有：流体，该流体的常压下的沸点为80℃以上且250℃以下；以及所述流体的流路，该流路沿着所述面方向延伸，所述流体被流体保持部保持，且所述流体保持部被包装材料密闭。(2)一种分隔构件，该分隔构件具有厚度方向和与所述厚度方向正交的面方向，且在所述厚度方向上将构成电池组的单电池之间或构成所述电池组的单电池与所述单电池以外的构件分隔，该分隔构件的特征在于，在其内部具有：流体保持部，其能够保持常压下的沸点为80℃以上且250℃以下的流体；以及所述流体的流路，该流路沿着所述面方向延伸，且所述流体保持部被包装材料密闭。(3)根据(1)或(2)所述的分隔构件，其中，所述流路包含以下空间，该空间是能够供所述流体移动的长度为1mm以上的连续的空间，能够与所述空间内切的球的直径在所述空间的体积的90％以上的区域中为0.1mm以上。(4)根据(1)至(3)中任一项所述的分隔构件，其中，所述流体包含从由水、醇类、酯类、醚类、酮类、烃类、氟系化合物以及硅酮系油形成的组中选取的至少一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分隔构件，该分隔构件具有厚度方向和与所述厚度方向正交的面方向，且在所述厚度方向上将构成电池组的单电池之间或构成所述电池组的单电池与所述单电池以外的构件分隔，该分隔构件的特征在于，/n在其内部具有：流体，该流体的常压下的沸点为80℃以上且250℃以下；以及所述流体的流路，该流路沿着所述面方向延伸，/n所述流体被流体保持部保持，且所述流体保持部被包装材料密闭。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170317 JP 2017-0531911.一种分隔构件，该分隔构件具有厚度方向和与所述厚度方向正交的面方向，且在所述厚度方向上将构成电池组的单电池之间或构成所述电池组的单电池与所述单电池以外的构件分隔，该分隔构件的特征在于，
在其内部具有：流体，该流体的常压下的沸点为80℃以上且250℃以下；以及所述流体的流路，该流路沿着所述面方向延伸，
所述流体被流体保持部保持，且所述流体保持部被包装材料密闭。


2.一种分隔构件，该分隔构件具有厚度方向和与所述厚度方向正交的面方向，且在所述厚度方向上将构成电池组的单电池之间或构成所述电池组的单电池与所述单电池以外的构件分隔，该分隔构件的特征在于，
在其内部具有：流体保持部，其能够保持常压下的沸点为80℃以上且250℃以下的流体；以及所述流体的流路，该流路沿着所述面方向延伸，且所述流体保持部被包装材料密闭。


3.根据权利要求1或2所述的分隔构件，其中，
所述流路包含以下空间，该空间是能够供所述流体移动的长度为1mm以上的连续的空间，能够与所述空间内切的球的直径在所述空间的体积的90％以上的区域中为0.1mm以上。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的分隔构件，其中，
所述流体包含从由水、醇类、酯类、醚类、酮类、烃类、氟系化合物以及硅酮系油形成的组中选取的至少一种物质。


5.根据权利要求1至4中任一项所述的分隔构件，其中，
在所述分隔构件的内部设有能够包含所述流体的多孔体，
所述流路形成于所述多孔体。


6.根据权利要求5所述的分隔构件，其中，
所述多孔体包含纤维质层和颗粒层中的至少一者。


7.根据权利要求6所述的分隔构件，其中，
所述多孔体包含纤维质层，所述多孔体为从由玻璃纤维片、陶瓷纤维片、纸、棉片、多孔陶瓷板、多孔玻璃板、聚酰亚胺纤维片、芳酰胺纤维片以及聚四氟乙烯纤维片形成的组中选取的至少1种材料。
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【专利技术属性】
技术研发人员：川井友博，渡边阳子，曽我岩，
申请(专利权)人：三菱化学株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP