[發(fā)明專利]層疊電池

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910113710.8
• 申請日: 2019-02-14
• 公開（公告）號: CN110380142B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發(fā)明（設計）人: 長谷川元;尾瀨徳洋;西村英晃;松下祐貴
• 申請（專利權）人: 豐田自動車株式會社
• 主分類號: H01M10/42
• 分類號: H01M10/42;H01M10/0585
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 熊傳芳;蘇卉

本發(fā)明提供一種層疊電池，在具備多個發(fā)電要素的層疊電池中，容易掌握由內部短路等引起的電池的過度發(fā)熱，抑制由發(fā)熱引起的電池的劣化。在層疊電池中將短路電流分散體電連接于發(fā)電要素，并且利用具有預定的熔點或玻璃化轉變溫度的材料來構成短路電流分散體的絕緣層。在電池因內部短路等而過度發(fā)熱并達到了絕緣層的熔點的情況下，絕緣層熔融及變形而短路電流分散體短路，電流從發(fā)電要素向短路電流分散體流入。通過測定向短路電流分散體流入的電流，能夠容易掌握電池的過度發(fā)熱，能夠抑制由發(fā)熱引起的電池的劣化。

技術領域

本申請公開層疊電池。

背景技術

如專利文獻1所公開那樣，當電池的溫度變高時，電池性能有時會劣化。即，優(yōu)選盡量抑制電池的發(fā)熱，并且即使假設在電池的內部產生了發(fā)熱的情況下也能夠容易地掌握該發(fā)熱。

另一方面，作為評價電池的安全性的試驗，已知有刺入導電性的刺針并使其貫通電池、觀察在發(fā)電要素內產生內部短路時的溫度上升等的針刺試驗。作為電池的針刺對策，在專利文獻2中公開了一種將隔著絕緣體配置2張金屬板而成的短路形成兼放熱促進單元設置于發(fā)電要素的最外層的電池。另外，在專利文獻3中公開了一種在電池殼體與發(fā)電要素之間設置有先行短路層的電池。在專利文獻2、3中，在電池的針刺時，使短路形成兼放熱促進單元、先行短路層比發(fā)電要素先短路，在發(fā)電要素短路之前進行發(fā)電要素的放電，由此來抑制電池的內部的發(fā)熱。

現(xiàn)有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2018-041572號公報

專利文獻2：日本特開2001-068156號公報

專利文獻3：日本特開2015-018710號公報

發(fā)明內容

發(fā)明所要解決的課題

在層疊電池中，層疊有多個具有正極集電體層、正極材料層、電解質層、負極材料層及負極集電體層的發(fā)電要素。在這樣的具備多個發(fā)電要素的層疊電池中，可認為，通過監(jiān)視該層疊電池的電壓而能夠掌握電池內部的發(fā)熱。然而，在一般的電壓監(jiān)視中，難以及早掌握由發(fā)熱引起的電池的劣化。這是因為，可認為，只要電池沒有因發(fā)熱而大幅劣化，就難以反映于監(jiān)視電壓。雖然也可考慮針對構成層疊電池的每個發(fā)電要素設置溫度監(jiān)視機構而直接檢測電池內部的發(fā)熱，但難以在所有發(fā)電要素設置溫度監(jiān)視機構，即使假設在所有發(fā)電要素成功設置了溫度監(jiān)視機構，也難以高精度地測定發(fā)電要素整體的溫度，可能會無法掌握電池內部的局部性的發(fā)熱。

從專利文獻2、3所公開的技術來看，可認為，在層疊電池中，通過將具有導電層和絕緣層的短路電流分散體與發(fā)電要素相獨立地設置，在針刺等應力施加時使該短路電流分散體先行短路，能夠使來自發(fā)電要素的電流(潛行電流)向短路電流分散體流動，能夠進行發(fā)電要素的放電而抑制電池內部的發(fā)熱(圖9(A))。另外，在層疊有多個發(fā)電要素的層疊電池中，若通過針刺等應力施加使發(fā)電要素短路，則電流會從一部分發(fā)電要素向其他發(fā)電要素流入，容易產生一部分發(fā)電要素的溫度會局部性地上升這一課題。相對于此，可認為，通過與發(fā)電要素相獨立地設置短路電流分散體，在針刺等應力施加時也使短路電流分散體與一部分發(fā)電要素一起短路，使來自短路電阻大的發(fā)電要素的潛行電流不僅向短路電阻小的發(fā)電要素分散也向短路電阻小的短路電流分散體分散，能夠防止僅一部分發(fā)電要素的溫度局部性地上升(圖9(B))。然而，也存在不伴隨應力施加而產生電池的內部短路的情況。在這樣的情況下，短路電流分散體依然未短路，難以使?jié)撔须娏飨蚨搪冯娏鞣稚Ⅲw流動，電流可能會向內部短路后的發(fā)電要素集中而導致發(fā)熱。

用于解決課題的方案