电池模块制造技术

作为实施方式的一个例子的电池模块具备用于将从电池的排气阀喷出的气体冷却并且导向模块的外部的冷却路径。冷却路径形成为路径出口处的气体的温度T(℃)为500℃以下。在冷却路径，设置在温度T为350℃以上的情况下对气体中包含的喷出物的尺寸进行限制的、开口尺寸A(mm)为3.5mm以下的过滤器、以及相当于开口尺寸A(mm)为3.5mm以下的挡板的至少一方。寸A(mm)为3.5mm以下的挡板的至少一方。寸A(mm)为3.5mm以下的挡板的至少一方。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电池模块


[0001]本公开涉及电池模块。

技术介绍

[0002]一般地，在构成电池模块的各电池，为了在发生内部短路等的异常而内压上升时防止外装罐的破裂，设置在内压上升时进行动作的排气阀。此外，在电池模块，设置用于将从电池的排气阀喷出的高温的气体向模块的外部排出的排气构造。在专利文献1，公开了一种形成于模块壳体的侧面的通气孔被金属制的网格构件覆盖的电池模块。在专利文献1中，记载了通过网格构件来吸收火焰的热量，能够防止火焰从模块壳体释放。
[0003]在先技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本特开2009
‑
212081号公报

技术实现思路

[0006]‑
专利技术要解决的课题
‑
[0007]然而，若从电池模块与高温的气体一起排出电极材料等的喷出物，则存在该喷出物成为火种而导致着火的可能性。因此，在电池模块中，实施用于防止该着火的各种安全对策。近年来，由于随着电池的高能量密度化，处于异常发生时的发热量增加的倾向，因此需要进一步的安全性的提高。
[0008]‑
解决课题的手段
‑
[0009]本公开的一方式的电池模块是一种具备多个设置有排气阀的电池的电池模块，所述电池模块具备用于将从所述排气阀喷出的气体冷却并且导向模块的外部的冷却路径。所述冷却路径形成为路径出口处的所述气体的温度T(℃)为500℃以下，在所述冷却路径，设置有：在所述温度T为350℃以上的情况下对所述气体中包含的喷出物的尺寸进行限制的、开口尺寸A(mm)为3.5mm以下的过滤器、以及相当于所述开口尺寸A(mm)为3.5mm以下的挡板的至少一方。
[0010]优选地，所述冷却路径基于下述式1的条件而形成，
[0011]式1：T≤350
‑
{Ln(A/3.5)}/0.008。
[0012]本公开的另一方式的电池模块中，所述冷却路径基于下述式2的条件而形成，以使得路径出口处的所述气体的温度T为500℃以下，从该出口排出的所述气体中的喷出物的直径B为3.5mm以下，
[0013]式2：B≤3.5e
{0.008(350
‑
T)}
。
[0014]‑
专利技术效果
‑
[0015]根据本公开所涉及的电池模块，能够进一步提高安全性。
附图说明
[0016]图1A是示意性地表示作为实施方式的一个例子的电池模块的俯视图。
[0017]图1B是示意性地表示作为实施方式的一个例子的电池模块的主视图。
[0018]图2是表示在作为实施方式的一个例子的电池模块中，过滤器的开口尺寸与排出气体温度的关系的图。
[0019]图3是示意性地表示作为实施方式的一个例子的过滤器的图。
[0020]图4是表示冷却路径的变形例的图。
具体实施方式
[0021]近年来，作为电动汽车(EV)、混合动力电动汽车(HEV、PHEV)等的驱动用电源，使用锂离子电池等的二次电池，以前也在不断追求电池的体积能量密度的提高。并且，随着电池的高能量密度化，异常发生时的发热量处于增加的倾向，因此在电池模块中，需要进一步的安全性的提高。
[0022]本专利技术人发现，通过基于上述式1的条件来构建冷却路径，从而即使在电池中发生异常并从电池模块与高温(500℃以下)的气体一起排出电极材料等的喷出物的情况下，也能够大大减少着火的可能性。换句话说，通过对电池模块应用该冷却路径，能够进一步提高模块的安全性。
[0023]以下，参照附图，对本公开所涉及的电池模块的实施方式的一个例子详细说明。在本实施方式中，作为构成电池模块的电池，示例了具备包含外装罐和封口板的方形的金属制壳体的方形电池即电池11，但电池并不限定于此。
[0024]图1A以及图1B分别是示意性地表示作为实施方式的一个例子的电池模块10的俯视图以及主视图。在图1A中，表示将模块壳体14的顶板取下的状态。电池模块10具备多个设置有排气阀12的电池11。此外，电池模块10具备用于将从排气阀12喷出的气体冷却并且导向模块的外部的冷却路径13。详细后述，但冷却路径13形成为使得路径的出口13a处的排出气体的温度T(℃)为500℃以下。进一步地，在冷却路径13，设置在出口13a处的排出气体的温度T为350℃以上的情况下，对排出气体中包含的喷出物的尺寸进行限制的过滤器。过滤器的开口尺寸(开口的内接圆的直径)A(mm)为3.5mm以下，冷却路径13基于下述式1的条件而形成。
[0025]式1：T≤350
‑
{Ln(A/3.5)}/0.008
[0026]电池模块10具备容纳多个电池11的模块壳体14。模块壳体14例如是大致长方体状的壳体，在其内部形成冷却路径13。多个电池11在模块壳体14的长度方向排列并且排气阀12朝向相同的方向(铅垂上方)的状态下被配置于壳体内。也可以在相邻的电池11之间设置隔离物。在图1A所示的例子中，多个电池11的各排气阀12沿着模块壳体14的长度方向排列为一列。
[0027]电池模块10也可以具备：从电池11的层叠方向的两侧夹着包含多个电池11的电池集成体的一对端板、以及遍及各端板进行安装并约束多个电池11的绑定条。或者，也可以通过多个电池11被容纳于模块壳体14内，来约束多个电池11。多个电池11一般使用汇流条而被电连接。各电池11可以被串联或者并联连接，也可以在相邻的电池11间配置为正负端子的朝向位于相互相反侧。
[0028]模块壳体14可以是金属制、树脂制的任意，但在使用金属制壳体的情况下，相比于使用树脂制壳体的情况，一般地，冷却路径13的冷却功能提高。在模块壳体14是铝或者铝合金等的金属制的情况下，例如，能够缩短为了使冷却路径13的出口13a处的气体的温度为500℃以下所需的路径长度。
[0029]电池11具备例如包含有底方形筒状的外装罐、阻塞外装罐的开口的封口板的电池壳体。电池壳体如上所述，是方形的金属制壳体，电池11是方形电池。在电池壳体内，容纳电极体以及电解质。电极体具有包含金属制的芯体以及形成于芯体的表面的复合层的一对电极(正极、负极)隔着隔板而层叠的构造。在异常发生时，从电池11的排气阀12喷出的固形的喷出物例如是电极体的结构材料。电解质可以是水系电解质、非水系电解质的任意，此外，也可以是液体电解质、固体电解质的任意。电池11的一个例子是锂离子电池、镍
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氢电池、镍
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镉电池等的非水电解质二次电池。
[0030]电池11的外装罐例如具有在模块壳体14的短边方向较长的扁平的形状。外装罐一般包含金属材料，也可以在外装罐的外表面为了确保绝缘性而装配树脂薄膜。封口板是用于阻塞外装罐的开口并将电池壳体的内部空间密封的构件，具有在模块壳体14的短边方向较长的大致长方形。也可以在封口板，设置正极端子和负极端子。该情况下，在封口板的长度方向两端部分别形成贯通孔本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电池模块，具备多个设置有排气阀的电池，所述电池模块具备：用于将从所述排气阀喷出的气体冷却并且导向模块的外部的冷却路径，所述冷却路径形成为路径出口处的所述气体的温度T(℃)为500℃以下，在所述冷却路径，设置有：在所述温度T为350℃以上的情况下对所述气体中包含的喷出物的尺寸进行限制的、开口尺寸A(mm)为3.5mm以下的过滤器、以及相当于所述开口尺寸A(mm)为3.5mm以下的挡板的至少一方。2.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述冷却路径基于下述式1的条件而形成，式1：T≤350
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{Ln(A/3.5)}/0.008。3.根据权利要求1或者2所述的电池模块，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：权藤博章，
申请(专利权)人：松下知识产权经营株式会社，
类型：发明
国别省市：