JP6390062B2 - Battery module - Google Patents
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Description
本発明は、電池本体、及び電池本体を外部から覆う筐体を有する電池モジュールに関する。 The present invention relates to a battery main body and a battery module having a casing that covers the battery main body from the outside.
従来、複数の電池セル(単電池)を収容ケースに収容した形態の電池モジュール(組電池)においては、内部短絡等の要因により電池セルの内部の圧力や温度が異常に上昇した場合に電解液の発火を抑制したり消火したりすることができるものが知られている(例えば特許文献1参照)。 Conventionally, in a battery module (assembled battery) in a form in which a plurality of battery cells (single cells) are housed in a housing case, an electrolyte solution when the internal pressure or temperature of the battery cell rises abnormally due to an internal short circuit or the like There is known one that can suppress or extinguish the fire of the fire (see, for example, Patent Document 1).
ところで、上記特許文献1に記載の電池モジュールは、電池モジュールの収容ケース全体に対して消化システムが組み込まれて安全設計を図っている。しかしながら、電池セルの内部短絡や過充電などの異常発生事象は、発生事象の頻度としては極めて稀有であり、消化のための不活性流体及び付随する制御機構(例えば圧力検知機構)を設けることは、例えば、電気自動車のような設置スペースが限られた条件では得策ではなく、また、費用対効果の観点からも実用的ではない。 By the way, the battery module of the said patent document 1 is aiming at safety design by incorporating a digestion system with respect to the whole storage case of a battery module. However, abnormal occurrence events such as internal short circuit and overcharge of battery cells are extremely rare as the frequency of occurrence events, and it is not possible to provide an inert fluid for digestion and an accompanying control mechanism (for example, a pressure detection mechanism). For example, it is not a good idea under conditions where installation space is limited such as an electric vehicle, and is not practical from the viewpoint of cost effectiveness.
この発明は、よりコンパクトな構造にて隣接する電池セルへの延焼を防止することができる電池モジュールを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a battery module capable of preventing the spread of fire to adjacent battery cells with a more compact structure.
本発明の第一の態様によれば、電池モジュールは、電池本体、前記電池本体を外部から覆う筐体、及び、前記筐体に形成されている開口を塞ぐように設けられて前記電池本体から高温のガスが発生した際に前記開口を介して前記筐体内から前記ガスを排出する安全弁を有する電池セルと、前記電池セルを収容するとともに、前記ガスを前記開口から収容ケース外部に導く排気経路が形成された収容ケースと、前記排気経路に配置された燃焼抑制剤と、を備え、前記排気経路は、前記収容ケース外部と前記開口とを鉛直方向に接続する筒状をなしていることを特徴とする。 According to the first aspect of the present invention, a battery module includes a battery body, a housing that covers the battery body from the outside, and an opening formed in the housing so as to close the opening. A battery cell having a safety valve that discharges the gas from the housing through the opening when high-temperature gas is generated, and an exhaust path that houses the battery cell and guides the gas from the opening to the outside of the housing case And a combustion inhibitor disposed in the exhaust path, and the exhaust path has a cylindrical shape that connects the outside of the storage case and the opening in the vertical direction. Features.
このような構成によれば、電池の異常により安全弁が開裂して電池内部から高温のガスを排出する際に、高温のガスが排気経路を介して外部へ排出されるとともに、燃焼抑制剤によって高温のガスが更に高温になることを抑制することができる。これにより、よりコンパクトな構造にて隣接する電池セルへの延焼を防止することができる電池モジュールを提供することができる。 According to such a configuration, when the safety valve is cleaved due to the abnormality of the battery and the high temperature gas is discharged from the inside of the battery, the high temperature gas is discharged to the outside through the exhaust path, and the high temperature is generated by the combustion inhibitor. It is possible to suppress further increase in the temperature of the gas. Thereby, the battery module which can prevent the fire spread to the adjacent battery cell with a more compact structure can be provided.
このような構成によれば、電池の異常により安全弁が開裂して電池内部から高温のガスを排出する際に、高温のガスが鉛直方向上方に誘導されるため、隣接する電池に熱が伝わることを抑制することができる。 According to such a configuration, when the safety valve is cleaved due to the abnormality of the battery and the high temperature gas is discharged from the inside of the battery, the high temperature gas is guided upward in the vertical direction, so that the heat is transmitted to the adjacent battery. Can be suppressed.
上記電池モジュールにおいて、前記燃焼抑制剤は、前記排気経路の内周面に塗布されてよい。 In the battery module, the combustion inhibitor may be applied to an inner peripheral surface of the exhaust path.
このような構成によれば、高温のガスが排気経路によって外部に誘導される際に、筒状の排気経路の内側に塗布されている燃焼抑制剤に接触することによって、高温のガスが更に高温になることを抑制することができる。 According to such a configuration, when the high-temperature gas is guided to the outside by the exhaust path, the high-temperature gas is further heated by contacting the combustion inhibitor applied to the inside of the cylindrical exhaust path. Can be suppressed.
上記電池モジュールにおいて、前記排気経路の内側に取り付けられ、主面が前記排気経路の延在方向と直交するとともに、前記排気経路の延在方向に貫通する複数の貫通孔を有する板状部材を有し、前記燃焼抑制剤は、前記板状部材の少なくとも一部に塗布されてよい。 The battery module includes a plate-like member attached to the inside of the exhaust path and having a plurality of through holes penetrating in the extending direction of the exhaust path while having a main surface orthogonal to the extending direction of the exhaust path. And the said combustion inhibitor may be apply | coated to at least one part of the said plate-shaped member.
このような構成によれば、排気経路の中央部を流れる高温のガスにも燃焼抑制剤を接触させることができるため、高温のガスに含まれる可燃性ガスの燃焼を抑制する効果を大きくすることができる。 According to such a configuration, since the combustion inhibitor can be brought into contact with the high-temperature gas flowing through the central portion of the exhaust path, the effect of suppressing the combustion of the combustible gas contained in the high-temperature gas is increased. Can do.
上記電池モジュールにおいて、前記燃焼抑制剤は、前記排気経路上に配置されて前記高温のガスによって溶融するカプセルの内部に封入されてよい。 In the battery module, the combustion inhibitor may be enclosed in a capsule that is disposed on the exhaust path and melted by the high-temperature gas.
このような構成によれば、高温のガスによりカプセルが溶融してカプセルの内部の燃焼抑制剤と高温のガスとが混合されることによって、高温のガスが更に高温になることを抑制することができる。 According to such a configuration, the capsule is melted by the high-temperature gas and the combustion suppressant inside the capsule and the high-temperature gas are mixed, thereby preventing the high-temperature gas from further increasing. it can.
上記電池モジュールにおいて、前記排気経路は、前記ガスの下流側に向かうに従って狭まってよい。
このような構成によれば、高温のガスと燃焼抑制剤とがより接触するため、高温のガスの温度を更に下げることができる。
In the battery module, the exhaust path may be narrowed toward the downstream side of the gas.
According to such a configuration, since the high-temperature gas and the combustion inhibitor are in contact with each other, the temperature of the high-temperature gas can be further lowered.
本発明によれば、電池の異常により安全弁が開裂して電池内部から高温のガスを排出する際に、高温のガスが排気経路を介して外部へ排出されるとともに、燃焼抑制剤によって高温のガスが更に高温になることを抑制することができる。これにより、よりコンパクトな構造にて隣接する電池セルへの延焼を防止することができる電池モジュールを提供することができる。 According to the present invention, when the safety valve is cleaved due to the abnormality of the battery and the high temperature gas is discharged from the inside of the battery, the high temperature gas is discharged to the outside through the exhaust path, and the high temperature gas is discharged by the combustion inhibitor. Can be further prevented from becoming a high temperature. Thereby, the battery module which can prevent the fire spread to the adjacent battery cell with a more compact structure can be provided.
(第一実施形態)
本発明の第一実施形態の電池モジュール1について説明する。図1は、本実施形態の電池モジュール1を示す斜視図である。図2は、電池モジュール1の内部構造を示す斜視図である。図3は、電池モジュール1に設けられた電池セル2の構成を一部破断して示す斜視図である。
図1及び図2に示すように、電池モジュール1は、複数の電池セル2と、複数の電池セル2が内部に収容され、電池セル2の周囲に冷却用流体が流通する収容ケース22と、を有している。収容ケース22は、上部が開放された立方体形状の収容ケース本体23と、収容ケース本体23の上部を覆うモジュールカバー24と、を有している。
(First embodiment)
The battery module 1 of 1st embodiment of this invention is demonstrated. FIG. 1 is a perspective view showing a battery module 1 of the present embodiment. FIG. 2 is a perspective view showing the internal structure of the battery module 1. FIG. 3 is a perspective view showing a partially broken configuration of the
As shown in FIGS. 1 and 2, the battery module 1 includes a plurality of
モジュールカバー24には、電池セル2を冷却するための冷却用流体Cを通過させるための複数の冷却風通風孔27及び電池セル2に異常が発生した際、電池セル2内で発生した高温排ガス(可燃性ガス、燃焼ガス)を排出するためのガス排出孔28が形成されている。
The
収容ケース22内に収容された複数の電池セル2は、端子がバスバー12により電気的に直列または並列に接続されている。また、収容ケース22には、各々の電池セル2の充放電を制御する制御部15が設けられている。
The terminals of the plurality of
図3に示すように、電池セル2は、交互に積層された電池本体である正極4及び負極5と、正極4及び負極5を外部から覆う中空容器状の筐体3と、正極4及び負極5に接するように筐体3内に配された電解液6と、正極4と負極5との間に配され電解液6(電池セル容器内に充填されている)を透過可能な絶縁性のセパレータ7と、筐体3に形成された端子8及び安全弁11とを備える。
なお、本実施形態の電池セル2の筐体3には、後述するガス導出管30(図4参照)が接合されているが、図3ではガス導出管30の図示を省略している。
As shown in FIG. 3, the
In addition, although the gas outlet tube 30 (refer FIG. 4) mentioned later is joined to the housing |
本実施形態では、電池セル2は、リチウムイオン二次電池であり、電解液6として非水系電解液が採用されている。例えば、非水系電解液としては、有機溶媒に電解質が含有された有機電解液を挙げることができる。
In the present embodiment, the
セパレータ7は、ラミネート加工により負極5に取り付けられている。なお、セパレータ7は、負極5に代えて正極4を覆うようにラミネート加工されてもよい。また、セパレータ7は、正極4と負極5とが接触しないように正極4と負極5との間に介在されていれば単に正極4と負極5との間に介在されていてもよい。
The
筐体3に形成された端子8は、正極4に接続された正極端子9と、負極5に接続された負極端子10とを備える。本実施形態では、正極端子9及び負極端子10は、筐体3の蓋部材3aに配され、蓋部材3aから突出して設けられている。
The terminal 8 formed in the
安全弁11は、例えば電池セル2が過熱状態である場合に筐体3内に存在するガスを外部に放出させる弁である。安全弁11は、筐体3の蓋部材3aに形成されている開口13(図4参照)を塞ぐように、開口13と気密性を保つように配置され、所定の圧力や温度以上で開裂して開状態となるように形成されている。即ち、安全弁11が開状態となることによって筐体3の内外が連通状態となる。
例えば、安全弁11は、過熱状態にある電池セル2の筐体3の内圧によって破壊されて開く弁や、サーモワックスが溶融することにより開く弁など、公知の構成を適宜選択して採用することができる。本実施形態では、安全弁11は、正極端子9と負極端子10との間に配置されている。
The
For example, the
図2に示すように、収容ケース22は、複数の電池セル2が互いに隙間を空けた状態で収容される容器状部材である。図4に示すように、収容ケース22内には、各々の電池セル2を冷却するための冷却用流体Cが流れるようになっている。本実施形態では、冷却用流体Cとして、例えば収容ケース22外部の空気(外気)をファン若しくは自然対流により収容ケース22内に取り入れて用いる。
As shown in FIG. 2, the
図4に示すように、各々の電池セル2には、高温排ガスの排気経路として機能するガス導出管30が取り付けられている。ガス導出管30は、モジュールカバー24に形成されているガス排出孔28と、電池セル2の筐体3に形成されている開口13とを気密に接続する円筒形状の煙突状部材である。ガス導出管30は、安全弁11が開状態となった場合に、高温排ガスをモジュールカバー24の外部に導く。
As shown in FIG. 4, each
ガス導出管30は鉛直方向に延在する円筒形状をなしている。ガス導出管30は、上方に向かうに従って径が縮径するように形成されている。換言すれば、ガス導出管30は、高温排ガスの下流側に向かうに従って狭まる円錐状(テーパ状)に形成されている。
The
ガス導出管30は、ガス導出管30の下端の内径が安全弁11よりも大きくなるように形成されている。ガス導出管30は、下端が安全弁11を囲うように蓋部材3aに取り付けられている。ガス導出管30の下端は、全周に亘って開口13の周囲の蓋部材3aに例えば溶接又は接着剤によって接合されている。
The
ガス導出管30は、上端がモジュールカバー24のガス排出孔28と接続されている。即ち、安全弁11が開状態となった場合に排出される高温排ガスは、ガス導出管30を介してモジュールカバー24のガス排出孔28から排出される。
ガス導出管30は、ガス導出管30の上端がモジュールカバー24の上面と略同一平面上となるような長さを有している。
The upper end of the
The
ガス導出管30及びモジュールカバー24の材質としては、難燃性プラスチックであるポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、フッ素樹脂(ポリビニリデンフロライド、テフロン(登録商標))、ポリフェニレンオキサイド、難燃EPゴム等が利用可能である。
As the material for the
ガス導出管30の内周面30aには、燃焼抑制剤19(燃焼連鎖抑制剤)が塗布されている。具体的には、ガス導出管30の内周面30aには、燃焼抑制剤19を混合した塗料が塗布されている。燃焼抑制剤19は、ガス導出管30の内周面30aの前面に塗布されている。燃焼抑制剤19は、ガス導出管30の内周面30aの一部に塗布されていてもよい。
A combustion inhibitor 19 (combustion chain inhibitor) is applied to the inner peripheral surface 30 a of the
燃焼抑制剤19は、所定温度以上に加熱されたときに熱分解して不燃性ガス(不活性ガス)を発生させる物質である。具体的には、燃焼抑制剤19は、熱分解されることによって窒素若しくは二酸化炭素を発生させる物質である。
The
燃焼抑制剤19としては、液状のハロゲン化物としてハロン2402(ジブロモテトラフルオロエタン、化学式:C2Br2F4、融点−110.3℃、沸点47.35℃、室温で液体)、ハロン1011(CH2BrCl、融点−86.5℃、沸点68.1℃、室温で黄色い液体)や、無機系の粉末のリン酸二水素アンモニウム(化学式:NH4H2PO4、ABC粉末消火剤の主成分)、リン酸水素二アンモニウム(化学式:(NH4)2HPO4、融点以下100℃で分解、白色結晶性粉末)、リン酸水素アンモニウムナトリウム四水和物(化学式:NaNH4HPO4・4H2O、白色結晶性粉末)、炭酸水素ナトリウム(化学式:NaHCO3)や炭酸水素カリウム(学式:KHCO3、BC粉末消火剤の主成分)、炭酸水素アンモニウム(化学式:NH4HCO3、固体は58℃で分解、粉末固体)とカルバミン酸アンモニウム(化学式:NH2COONH4、粉末固体)の混合物である炭酸アンモニウム、硫酸第一鉄・七水和物(学式:FeSO4・7H2O、融点64℃、沸点90℃、淡青緑色結晶)、硫酸アンモニウム(化学式:(NH4)2SO4、融点280℃、白色の吸湿性の結晶または顆粒)、有機系材料ではメラミンシアヌレート(メラミンとシアヌル酸の有機塩、化学式:C3H6N6.C3H3N3O3、350−400℃で昇華)、1,3,5−トリアジン(化学式:C3H3N3、融点80℃、沸点114℃)等のトリアジン化合物、グアニジン(化学式:CH5N3、融点50℃)等のグアニジン化合物等が使用可能である。
更に重合禁止剤のようなヒドロキノン、p−メトキシフェノール、2,2,6,6−テトラメチルピペリジニル−1−オキシル(TEMPO)、4−ヒドロキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジニル−1−オキシル、トリフェニルフェルダジル等も使用可能である。
As the
Furthermore, hydroquinone such as polymerization inhibitor, p-methoxyphenol, 2,2,6,6-tetramethylpiperidinyl-1-oxyl (TEMPO), 4-hydroxy-2,2,6,6-tetramethylpi Peridinyl-1-oxyl, triphenyl ferdazyl and the like can also be used.
図2に示すように、本実施形態のバスバー12は、バスバー12がガス導出管30と干渉しないように配置されている。具体的には、バスバー12は、筐体3の蓋部材3aの長手方向L1、又は筐体3の蓋部材3aの長手方向に直交する方向L2に延在するように配置されており、筐体3の上蓋の長手方向L1に対して斜めに交差する方向には延在していない。
As shown in FIG. 2, the
次に、電池モジュール1の作用について説明する。
電池モジュール1の運用時には、電池セル2は充放電によって発熱する。通常時には、電池セル2の熱は、収容ケース22内を対流する冷却用流体C(本実施形態では収容ケース22内に導入された外気)により収容ケース22外へと排熱される。
Next, the operation of the battery module 1 will be described.
During operation of the battery module 1, the
ところで、電池モジュール1の故障時(異常時)には、収容ケース22内に収容された電池セル2の一部または全部が過熱状態となることが考えられる。これは、各々の電池セル2における短絡や、冷却用流体Cの循環不良等による故障が考えられる。このような場合、各々の電池セル2における放熱が間に合わずに、電池セル2内に高温のガスが蓄積される可能性がある。
By the way, it is conceivable that part or all of the
ここで、電池セル2が過熱状態であるときには、安全弁11近傍における電池セル2の内部圧力が所定圧力を超えたとき、又は安全弁11近傍における電池セル2の内部温度が所定温度を超えたときに、安全弁11を通じて、電解液6が気化してなるガスが筐体3の外部であって、ガス導出管30を介して収容ケース22の外部に放出される。例えば、電池セル2が過熱状態であるとき安全弁11を通じて筐体3の外部に放出されるガスは高温のガスとなる。
Here, when the
ここで、高温排ガス(図4には、高温排ガスが流れる方向が符号Xが付された矢印にて示されている)は、ガス導出管30の内周面30aに塗布されている燃焼抑制剤19と接触しつつ収容ケース22の外部に放出される。高温排ガスに接触した燃焼抑制剤19は、高温排ガスの熱により熱分解され、ガス中及びガスの周囲には不燃性のガスが充満する。
Here, the high temperature exhaust gas (in FIG. 4, the direction in which the high temperature exhaust gas flows is indicated by an arrow with a symbol X) is a combustion inhibitor applied to the inner peripheral surface 30 a of the
上記実施形態によれば、電池セル2の異常により安全弁11が開裂して電池セル2内部から高温排ガスを排出する際に、高温排ガスが排気経路として機能するガス導出管30を介して外部へ排出される。この際、高温排ガスがガス導出管30の内周面30aに塗布された燃焼抑制剤19に接触することによって、高温排ガスが更に高温になることを抑制することができる。これにより、よりコンパクトな構造にて高温排ガスに含まれる可燃性ガスの燃焼を抑制して、隣接する電池セル2への延焼を防止することができる電池モジュール1を提供することができる。
According to the embodiment, when the
また、ガス導出管30が収容ケース22外部と電池セル2の開口13とを鉛直方向に接続する筒状をなしていることによって、電池セル2の異常により安全弁11が開裂して電池セル2内部から高温排ガスを排出する際に、高温排ガスが鉛直方向上方に誘導されるため、隣接する電池セル2に熱が伝わることを抑制することができる。
Further, since the
また、ガス導出管30が高温排ガスの下流側に向かうに従って狭まっていることによって、高温排ガスと燃焼抑制剤19とがより接触するため、高温排ガスの温度を更に下げることができる。
Further, since the
(第二実施形態)
以下、本発明の第二実施形態の電池モジュールを図面に基づいて説明する。なお、本実施形態では、上述した第一実施形態との相違点を中心に述べ、同様の部分についてはその説明を省略する。
図5に示すように、本実施形態の電池モジュール1Bは、複数のメッシュ板32であって、燃焼抑制剤19が混合された塗料が塗布されたメッシュ板32を複数有することを特徴としている。
(Second embodiment)
Hereinafter, a battery module according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, differences from the first embodiment described above will be mainly described, and description of similar parts will be omitted.
As shown in FIG. 5, the battery module 1 </ b> B of the present embodiment is characterized by having a plurality of
メッシュ板32は、網目状金属(金属メッシュ)によって形成された円形の板状部材であり、主面がガス導出管30の延在方向と直交するようにガス導出管30の内部に配置されている。換言すれば、メッシュ板32は、ガス導出管30の延在方向に貫通する複数の貫通孔33を有している。
The
メッシュ板32の少なくとも一部には、燃焼抑制剤19が塗布されている。燃焼抑制剤19は、貫通孔33の内周面に相当する部分に塗布することが好ましい。なお、本実施形態のガス導出管30の内周面30aには燃焼抑制剤19は塗布されていないが、塗布する構成としてもよい。
A
上記実施形態によれば、排気経路として機能するガス導出管30の中央部を流れる高温排ガスにも燃焼抑制剤19を接触させることができるため、高温排ガスに含まれる可燃性ガスの燃焼を抑制する効果を大きくすることができる。
また、ガス導出管30が円錐状に形成されていることによって、高熱排ガスの風圧によってメッシュ板32が収容ケース22の上方に飛ばされることを防止することができる。
According to the above embodiment, the
Further, since the
(第二実施形態の変形例)
図6に示すように、メッシュ板32Bは、網目状金属に限ることはなく、パンチングメタルによって形成されてもよい。ただし、パンチングメタルを採用する場合は、圧力損失を低減するために開口率を大きくすることが好ましい。また、貫通孔33Bの形状は、円形に限ることはなく、六角形状や角穴としてもよい。
(Modification of the second embodiment)
As shown in FIG. 6, the
(第三実施形態)
以下、本発明の第三実施形態の電池モジュールを図面に基づいて説明する。なお、本実施形態では、上述した第二実施形態との相違点を中心に述べ、同様の部分についてはその説明を省略する。
図7に示すように、本実施形態の電池モジュール1Cにおいては、上下方向に離間する一対のメッシュ板32の間に燃焼抑制剤19を含有した少なくとも一個のカプセル34(マイクロカプセル)が配置されている。即ち、燃焼抑制剤19は、排気経路上に配置されている。カプセル34は、高温排ガスによって溶融する材料によって形成されている。
なお、本実施形態のメッシュ板32には、燃焼抑制剤19は塗布されていないが、メッシュ板32の少なくとも一部に燃焼抑制剤19を塗布することによって、燃焼抑制の効果を高めてもよい。
(Third embodiment)
Hereinafter, a battery module according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the present embodiment, differences from the second embodiment described above will be mainly described, and description of similar parts will be omitted.
As shown in FIG. 7, in the battery module 1 </ b> C of the present embodiment, at least one capsule 34 (microcapsule) containing the
In addition, although the
カプセル34は、所定温度以上に加熱されたときに燃焼抑制剤19を外部に放出させる収容体である。カプセル34は、例えば所定温度以上で溶融する容器、所定温度以上で破損する容器、燃焼抑制剤19が熱分解したときに発生する不燃性ガスの圧力によって破れる密封容器等を採用することができる。
The capsule 34 is a container that releases the
カプセル34の材料としては天然高分子(コラーゲンやゼラチンなどのタンパク質、セルロースやデンプンなどの多糖類、天然ゴム等及びゼラチン−アラビアゴム、ゼラチン−ゲランゴム等の混合物)及び合成高分子(ポリスチレン、ポリビニルアルコール,カルポキシメチルセルロース、ポリビニルピロリドン、ポリアミド、ポリエステル、ポリウレタン等)が好ましい。 Examples of the material of the capsule 34 include natural polymers (proteins such as collagen and gelatin, polysaccharides such as cellulose and starch, natural rubber, and mixtures of gelatin-arabic gum, gelatin-gellan gum) and synthetic polymers (polystyrene, polyvinyl alcohol). , Carboxymethylcellulose, polyvinylpyrrolidone, polyamide, polyester, polyurethane, etc.) are preferred.
カプセル34の材料としては、高分子でなければならない必然性はなく、ワックス類や無機化合物も利用することが可能である。
カプセル34の形状は通常球形であるが、楕円体や、多面体等その他形状でも利用可能である。カプセル34の最大外形(カプセル34の寸法のうち、最も大きく計測される寸法)は、数マイクロメートルから数ミリメートルとすることができる。カプセル34の外壁の厚さとしては、最大外形の1/10から1/100程度であり、0.1マイクロメートルから0.1ミリメートルとすることができる。
ただし、カプセル34の最大外形は、メッシュ板32の貫通孔33の大きさより大きくする必要がある。また、カプセル34の大きさや個数は、排気経路を塞いで高温排ガスの排出の妨げにならないように設定する必要がある。
The material of the capsule 34 does not necessarily have to be a polymer, and waxes and inorganic compounds can also be used.
The shape of the capsule 34 is usually spherical, but other shapes such as an ellipsoid and a polyhedron can also be used. The maximum outer shape of the capsule 34 (the dimension that is measured the largest among the dimensions of the capsule 34) can be several micrometers to several millimeters. The thickness of the outer wall of the capsule 34 is about 1/10 to 1/100 of the maximum outer shape, and can be 0.1 micrometer to 0.1 millimeter.
However, the maximum outer shape of the capsule 34 needs to be larger than the size of the through
カプセル34の中に封入される燃焼抑制剤19としては、固体だけでなく液状消火剤Novec(登録商標)1230(3M社製)などの消火薬剤も使用可能である。
また、カプセル34としては、固体の燃焼抑制剤19の周りをペースト状の物質で塗り固めることによってカプセル34としたものを採用することもできる。
As the
Further, as the capsule 34, a capsule 34 obtained by painting and solidifying around the
上記実施形態によれば、高温排ガスによりカプセル34が溶融してカプセル34の内部の燃焼抑制剤19と高温排ガスとが混合されることによって、高温排ガスが更に高温になることを抑制することができる。
According to the above-described embodiment, the capsule 34 is melted by the high-temperature exhaust gas, and the
なお、本発明の技術範囲は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上述した各実施形態ではガス導出管30を円筒形状としたが、これに限ることはなく、ガス導出管30を角柱形状とすることもできる。
また、ガス導出管30は、必ずしも高温排ガスの下流側に向かって狭くなる形状とする必要はなく、上端から下端まで直径の変化しない円筒形状としてもよい。
The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, in each of the above-described embodiments, the
Further, the
1,1B,1C 電池モジュール
2 電池セル
3 筐体
3a 蓋部材
4 正極
5 負極
6 電解液
7 セパレータ
8 端子
9 正極端子
10 負極端子
11 安全弁
12 バスバー
13 開口
15 制御部
19 燃焼抑制剤
22 収容ケース
23 収容ケース本体
24 モジュールカバー
27 冷却風通風孔
28 ガス排出孔
30 ガス導出管(排気経路)
30a 内周面
32,32B メッシュ板
33,33B 貫通孔
34 カプセル
C 冷却用流体
DESCRIPTION OF
30a Inner
Claims (5)
前記電池セルを収容するとともに、前記ガスを前記開口から収容ケース外部に導く排気経路が形成された収容ケースと、
前記排気経路に配置された燃焼抑制剤と、を備え、
前記排気経路は、前記収容ケース外部と前記開口とを鉛直方向に接続する筒状をなしている電池モジュール。 A battery main body, a casing that covers the battery main body from the outside, and a casing that is provided so as to close an opening formed in the casing so that high-temperature gas is generated from the battery main body. A battery cell having a safety valve for discharging the gas from the body;
A storage case in which an exhaust path for guiding the gas from the opening to the outside of the storage case is formed while storing the battery cell;
A combustion inhibitor disposed in the exhaust path ,
The exhaust path is a battery module having a cylindrical shape that connects the outside of the housing case and the opening in a vertical direction .
前記燃焼抑制剤は、前記板状部材の少なくとも一部に塗布されている請求項1又は請求項2に記載の電池モジュール。 A plate-like member attached to the inside of the exhaust path and having a plurality of through holes penetrating in the extending direction of the exhaust path, with a main surface orthogonal to the extending direction of the exhaust path
The burn suppressing agent, cell module according to claim 1 or claim 2 is applied to at least a portion of the plate-like member.
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Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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EP4395039A3 (en) * | 2022-12-28 | 2024-07-24 | Samsung SDI Co., Ltd. | Battery module with a fire-extinguishing sheet |
US12057598B2 (en) | 2019-09-05 | 2024-08-06 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Energy storage module including extinguisher sheet |
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Families Citing this family (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7087663B2 (en) * | 2017-08-22 | 2022-06-21 | トヨタ自動車株式会社 | Power storage module |
JP6988308B2 (en) * | 2017-09-22 | 2022-01-05 | 日産自動車株式会社 | Battery pack system |
JP6988307B2 (en) * | 2017-09-22 | 2022-01-05 | 日産自動車株式会社 | Battery pack system |
JP2019114440A (en) * | 2017-12-25 | 2019-07-11 | 株式会社Gsユアサ | Power storage element |
JP7031391B2 (en) * | 2018-03-14 | 2022-03-08 | トヨタ自動車株式会社 | Power storage device |
CN109103391B (en) * | 2018-07-27 | 2024-01-02 | 清华大学 | Lithium ion battery system and energy consumption product |
JP7460321B2 (en) * | 2018-11-07 | 2024-04-02 | 三菱電機株式会社 | battery storage |
US11764430B2 (en) | 2019-09-05 | 2023-09-19 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Energy storage module |
US11848461B2 (en) | 2019-09-05 | 2023-12-19 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Energy storage module |
CN114342025A (en) * | 2019-09-26 | 2022-04-12 | 松下知识产权经营株式会社 | Electricity storage bag |
JP7532769B2 (en) | 2019-12-06 | 2024-08-14 | 栗田工業株式会社 | Energy storage unit with fire prevention device |
KR20210091514A (en) * | 2020-01-14 | 2021-07-22 | 주식회사 엘지에너지솔루션 | Gas venting device and battery pack comprising the same |
DE102021102523A1 (en) | 2020-02-07 | 2021-08-12 | Sk Innovation Co., Ltd. | BATTERY PACK SUB-UNIT AND BATTERY MODULE INCLUDE THIS |
WO2022030633A1 (en) * | 2020-08-06 | 2022-02-10 | Apb株式会社 | Battery cell |
WO2022080174A1 (en) * | 2020-10-14 | 2022-04-21 | 三洋電機株式会社 | Sealed battery |
JP7549733B2 (en) | 2020-10-19 | 2024-09-11 | ジアンス・コンテンポラリー・アンプレックス・テクノロジー・リミテッド | Battery, power receiving device, and method and equipment for manufacturing the battery |
EP4228046B1 (en) * | 2020-11-17 | 2024-07-03 | Jiangsu Contemporary Amperex Technology Limited | Fire-fighting apparatus, box assembly, battery, power consumption apparatus, and method for preparing battery |
DE102021214245A1 (en) | 2021-12-13 | 2023-06-15 | Audi Aktiengesellschaft | Covering element in sandwich construction with a meltable intermediate layer for a battery housing, battery housing and motor vehicle |
KR20230112439A (en) * | 2022-01-20 | 2023-07-27 | 에스케이온 주식회사 | Battery Module and Battery Pack Having the same |
WO2024055258A1 (en) * | 2022-09-15 | 2024-03-21 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | Box, battery, and electric device |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5081486B2 (en) * | 2007-01-12 | 2012-11-28 | 株式会社Nttファシリティーズ | Battery container and stopper |
US9437854B2 (en) * | 2011-11-11 | 2016-09-06 | Panasonic Intellectual Property Management Co., Ltd. | Battery pack |
JP2013178900A (en) * | 2012-02-28 | 2013-09-09 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | Battery device |
JP5780245B2 (en) * | 2013-01-11 | 2015-09-16 | 三菱電機株式会社 | Battery pack |
-
2014
- 2014-12-08 JP JP2014248352A patent/JP6390062B2/en active Active
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11145933B2 (en) | 2019-09-05 | 2021-10-12 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Energy storage module |
US11569546B2 (en) | 2019-09-05 | 2023-01-31 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Energy storage module |
US11728541B2 (en) | 2019-09-05 | 2023-08-15 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Energy storage module |
US11735795B2 (en) | 2019-09-05 | 2023-08-22 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Energy storage module |
US11735788B2 (en) | 2019-09-05 | 2023-08-22 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Energy storage module including insulation spacers and an extinguisher sheet |
US11764438B2 (en) | 2019-09-05 | 2023-09-19 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Energy storage module having extinguisher sheet |
US11771935B2 (en) | 2019-09-05 | 2023-10-03 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Energy storage module |
US11799167B2 (en) | 2019-09-05 | 2023-10-24 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Energy storage module having extinguisher sheet |
US12057598B2 (en) | 2019-09-05 | 2024-08-06 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Energy storage module including extinguisher sheet |
US12090354B2 (en) | 2019-09-05 | 2024-09-17 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Energy storage module |
EP4395039A3 (en) * | 2022-12-28 | 2024-07-24 | Samsung SDI Co., Ltd. | Battery module with a fire-extinguishing sheet |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2016110881A (en) | 2016-06-20 |
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