[發明專利]層疊電池

有效

• 申請號: 201810130966.5
• 申請日: 2018-02-09
• 公開（公告）號: CN108695555B
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 長谷川元;松下祐貴;立石滿;戎崎英世;西村英晃;奧畑佑介;濱重規;尾瀨德洋
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: H01M10/058
• 分類號: H01M10/058
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 李今子

本發明公開層疊電池，能夠在針刺等的短路時使回繞電流在短路電流分散體中流過，并且短路電流分散體的溫度不會過度地上升，能夠抑制與短路電流分散體接近的發電元件的溫度上升。一種層疊電池，將至少1個短路電流分散體與多個發電元件層疊而成，在短路電流分散體中層疊有第1集電體層、第2集電體層及設置于第1集電體層與第2集電體層之間的絕緣層，在發電元件中層疊有正極集電體層、正極材料層、電解質層、負極材料層及負極集電體層，第1集電體層與正極集電體層電連接，第2集電體層與負極集電體層電連接，多個發電元件彼此并聯地電連接，與發電元件接近的短路電流分散體在第1集電體層與絕緣層之間及第2集電體層與絕緣層之間中的至少一方具備PPTC層。

技術領域

本申請公開層疊有多個發電元件的層疊電池。

背景技術

在專利文獻1中，公開有一種層疊型聚合物電解質電池，該層疊型聚合物電解質電池具備短路形成兼散熱促進單元，該短路形成兼散熱促進單元是在層疊電極群的外側隔著絕緣體配置兩張金屬板而成的。根據專利文獻1所公開的電池，被認為當在電池的針刺試驗時等中電極彼此短路的情況下，使短路電流在短路形成兼散熱促進單元中流過，從而能夠降低發電元件的電壓，且能夠使由該單元等產生的熱順暢地散熱到外部。在專利文獻2、3中，也公開有用于抑制由于針刺等的電池的內部短路所致的熱的產生的各種技術。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2001-068156號公報

專利文獻2：日本特開2001-068157號公報

專利文獻3：日本特開2015-018710號公報

發明內容

在層疊多個發電元件且并聯地電連接的層疊電池中，當通過針刺試驗使發電元件短路時，電子從一部分發電元件流入到其它發電元件(以下，有時將其稱為“回繞電流”。)，會產生一部分發電元件的溫度局部地上升這樣的課題。針對這樣的課題，考慮與發電元件分開地設置短路電流分散體，在針刺試驗中，使短路電流分散體也與一部分發電元件一起短路，使來自其它發電元件的回繞電流不僅分散到一部分發電元件，還分散到短路電阻小的短路電流分散體，從而能夠防止僅一部分發電元件的溫度局部地上升(圖7)。

從通過針刺適當地使短路電流分散體短路的觀點來看，短路電流分散體與發電元件接近地設置。進而，從提高電池的能量密度的觀點等來看，與發電元件鄰接地設置。例如，如專利文獻1所公開那樣，使短路電流分散體接近層疊電極群(多個發電元件)的外側而層疊。然而，在使短路電流分散體接近發電元件的情況下，在由于針刺等而短路時，短路電流分散體的溫度過度地上升，從而接近的發電元件的溫度也有可能會過度地上升。

本發明人們為了解決上述課題而進行了潛心研究，得到了以下的多個知識。

(1)在將短路電流分散體與發電元件層疊而成的層疊電池中，在由于針刺等而短路時短路電流分散體的溫度過度地上升是因為大量的回繞電流從發電元件持續流到短路電阻小的短路電流分散體。即，為了避免短路電流分散體的溫度過度地上升，在短路電流分散體的溫度為閾值以上的溫度的情況下能夠使在短路電流分散體中流過的電流降低即可。

(2)在短路電流分散體的溫度為閾值以上的情況下，使短路電流分散體的電阻增大，從而能夠降低向短路電流分散體的回繞電流。

(3)通過在短路電流分散體的層間(集電體層與絕緣層之間)設置PPTC層，從而能夠在短路電流分散體的溫度為閾值以上的情況下使短路電流分散體的電阻增大。

根據以上的知識，本申請作為用于解決上述課題的手段之一，

公開一種層疊電池，