專利名稱：電池包的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具備多個(gè)電池的電池包，特別涉及電極包的結(jié)構(gòu)的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
近年來，隨著筆記本個(gè)人電腦、手機(jī)等便攜式設(shè)備的普及，作為其電源的電池的需求升高。特別，小型且輕量、能量密度高、可以反復(fù)充放電的二次電池的需求高漲。對(duì)于這樣的需求，非水電解質(zhì)二次電池的研究開發(fā)正在活躍進(jìn)行中。伴隨便攜式設(shè)備的高功能化，該非水電解質(zhì)二次電池變得保有更大的能量，從而在異常時(shí)發(fā)熱量也大。在容納這樣的電池的電池包中，提出了用于在特定的電池由于某種原因異常發(fā)熱時(shí)，抑制其熱傳到鄰接的電池的結(jié)構(gòu)。在專利文獻(xiàn)1中，提案如下在多個(gè)電池間，配置具有絕緣性和隔熱性的聚丙烯和聚碳酸酯這樣的樹脂制的隔板。通過該隔板，抑制異常發(fā)熱的特定的電池的熱傳到鄰接的電池。在專利文獻(xiàn)2中，提案如下為了提高隔板的難燃性，使用云母或陶瓷等無機(jī)耐火材料。在專利文獻(xiàn)3中，提案如下在聚乙烯和聚丙烯這樣的可燃性樹脂制的隔板上設(shè)置內(nèi)腔，在該內(nèi)腔中填充磷酸二氫銨等滅火劑。如果由于異常發(fā)熱的電池的熱，隔板的一部分(低熔點(diǎn)部分)熔解而開口，則滅火劑從其開口流出到外部，形成為空洞的隔板的內(nèi)腔成為隔熱部。現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特開2008-192570號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開2008-218210號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 日本特開2009-4362號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明所要解決的問題專利文獻(xiàn)1 3的隔板由于在制作電池包時(shí)需要一定程度的厚度，所以體積效率低。因此，難以減小電池包的尺寸。另外，如果由于在電池包內(nèi)特定的電池異常發(fā)熱而產(chǎn)生的大量的熱局部集中而向隔板傳遞，則有時(shí)隔板損傷，其熱向鄰接的電池傳遞。因此，本發(fā)明提供具有高隔熱效果，即使由于容納在電池包內(nèi)的電池中的任一個(gè)異常發(fā)熱而在電池包內(nèi)大量的熱局部集中地產(chǎn)生，也能夠有效地抑制向其他電池的熱傳導(dǎo)，且安全性高、小型輕量的電池包。用于解決問題的手段本發(fā)明為具備多個(gè)電池、容納所述多個(gè)電池的殼體、以及將所述多個(gè)電池相互隔離的至少1個(gè)隔板的電池包，其特征在于，所述至少1個(gè)隔板包含金屬網(wǎng)眼體、以及配置在所述金屬網(wǎng)眼體的兩面的隔熱層，所述隔熱層包含在iio°c以上且小于2oo°c的溫度下能發(fā)泡的發(fā)泡材料，通過所述發(fā)泡材料的發(fā)泡，該隔熱層的厚度增大。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，如果對(duì)在金屬網(wǎng)眼體的兩面配置有隔熱層的隔板進(jìn)行加熱，則隔熱層內(nèi)的發(fā)泡材料發(fā)泡，產(chǎn)生大量氣泡而使隔熱層膨脹，從而隔板發(fā)揮優(yōu)異的隔熱性。由于隔板包含金屬網(wǎng)眼體，所以能夠有效地在隔板上分散熱量。因此，通過在相鄰的電池之間配置隔板，即使由于容納在電池包內(nèi)的電池中的任一個(gè)異常發(fā)熱而在電池包內(nèi)大量的熱局部集中地產(chǎn)生，也能夠有效地抑制向其他電池的熱傳導(dǎo)。另外，由于隔熱層被金屬網(wǎng)眼體穩(wěn)定保持，所以能夠減小隔板的厚度。通過使用這樣的隔板，能夠提供具有高隔熱效果、安全性高、 小型輕量的電池包。本發(fā)明的新穎的特征記載于所附的權(quán)利要求書中，但有關(guān)本發(fā)明的構(gòu)成和內(nèi)容這兩方面，連同本發(fā)明的其它目的和特征，參照附圖通過以下的詳細(xì)說明可以更加容易理解。


圖1是作為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施方式的電池包的概略縱剖面圖。圖2是沿圖1的II-II線的剖面圖。
具體實(shí)施例方式本發(fā)明涉及具備多個(gè)(2個(gè)以上)電池、容納所述多個(gè)電池的殼體、以及將所述多個(gè)電池相互隔離的至少一個(gè)隔板的電池包。在以相鄰的電池的側(cè)面彼此相向的方式在殼體內(nèi)容納多個(gè)筒狀的電池時(shí)，可以在所述相鄰的電池的至少所述側(cè)面之間配置所述至少1個(gè)隔板。作為筒狀的電池，例如可以列舉出圓筒型、方型等。圓筒型電池或方型電池為圓柱體或方柱體，在其一個(gè)端面上設(shè)置正極端子，在另一個(gè)端面上設(shè)置負(fù)極端子。在以相鄰的電池的側(cè)面彼此相向的方式橫向一列配置多個(gè)圓筒型電池或方型電池時(shí)，在所述側(cè)面之間配置隔板。在相鄰的電池的端面彼此相向時(shí)，可以在所述端面之間配置隔板，也可以不配置隔板。本發(fā)明的所述隔板具有下述⑴ ⑶的特征。(1)隔板由傳熱層、以及配置在傳熱層的兩面的隔熱層構(gòu)成。(2)傳熱層為金屬網(wǎng)眼體。(3)隔熱層包含在110°C以上且小于200°C的溫度(以下，第1溫度)下能發(fā)泡的發(fā)泡材料，由于其發(fā)泡材料的發(fā)泡引起該隔熱層的厚度增大。通過組合金屬網(wǎng)眼體和包含發(fā)泡材料的隔熱層，本發(fā)明的電池包中的隔板可以平衡性良好、有效地進(jìn)行熱擴(kuò)散和熱吸收，從而大幅度提升電池包的安全性。具體來說，通過以2個(gè)隔熱層有效地吸收熱，使熱在金屬網(wǎng)眼體上有效地?cái)U(kuò)散，能夠抑制異常發(fā)熱的電池的熱向鄰接的電池傳遞。即使在大量的熱局部集中而向隔板傳遞時(shí)，也不會(huì)損傷隔板，并能夠可靠地抑制其熱向鄰接的電池傳遞。隔熱層包含在第1溫度下發(fā)泡的材料。第1溫度是指電池異常發(fā)熱而引起隔熱層被加熱時(shí)的隔熱層的溫度。從電池包的使用環(huán)境、以及電池異常發(fā)熱時(shí)的電池溫度的觀點(diǎn)出發(fā)，需要使用在110°C以上能發(fā)泡的發(fā)泡材料。后述的堿金屬的硅酸鹽發(fā)泡的溫度為 110°C以上且小于200°C。為了將隔熱層的溫度設(shè)為電池本身發(fā)熱的溫度以下，第1溫度優(yōu)選為150°C以下。由于在正常狀態(tài)下發(fā)泡材料不發(fā)泡，所以隔熱層不膨脹而作為薄層存在。在電池包所容納的多個(gè)電池中的任一個(gè)異常發(fā)熱時(shí)，與其電池相接或接近的隔熱層被加熱而發(fā)泡材料發(fā)泡，在隔熱層內(nèi)部產(chǎn)生大量的氣泡，隔熱層的厚度增大。通過該大量的氣泡，能夠發(fā)揮優(yōu)異的隔熱性，并能夠有效地抑制熱向相鄰的正常電池傳遞。即使在由于從異常發(fā)熱的電池噴出高溫氣體等而引起大量的熱在隔板局部集中傳遞時(shí)，由于在金屬網(wǎng)眼體上能夠有效地分散熱，所以不損傷隔板。由于傳熱層為網(wǎng)眼體，所以能夠在隔板有效地分散熱，從而有效抑制熱在隔板局部集中。由于傳熱層為金屬網(wǎng)眼體，另外隔熱層穩(wěn)定保持在金屬網(wǎng)眼體上，所以能夠使隔板變薄。因此，電池包的小型輕量化成為可能。由于與作為主要材料包含云母或陶瓷這樣的無機(jī)耐火材料的隔板相比，由金屬網(wǎng)眼體和包含發(fā)泡材料的隔熱層構(gòu)成的隔板一般來說廉價(jià)且輕量，并且其制造也容易，所以具有高隔熱效果的電池包的輕量化、低價(jià)格化成為可能。另外，在本發(fā)明中，由于作為構(gòu)成隔熱層的材料使用發(fā)泡材料，所以即使在使用無機(jī)耐火材料時(shí)，使用少量的無機(jī)耐火材料也可以得到充分的隔熱效果。以下，參照

本發(fā)明所涉及的一個(gè)實(shí)施方式，但本發(fā)明并不限于以下的實(shí)施方式。如圖1和2所示，本實(shí)施方式的電池包1具備作為圓筒型二次電池的電池3和電池4、容納電池3和電池4的方型的樹脂制的殼體2、配置在電池3和電池4之間的隔板5。 隔板5由片狀的金屬網(wǎng)眼體6、以及配置在金屬網(wǎng)眼體6的兩面的隔熱層7a和隔熱層7b構(gòu)成。分別將隔熱層7a配置在電池3側(cè)，隔熱層7b配置在電池4側(cè)。由于在金屬網(wǎng)眼體6 的兩面配置有隔熱層7a和隔熱層7b，所以即使電池3和電池4的任一個(gè)異常發(fā)熱，也可以有效地吸收熱。此外，雖然未圖示，但除上述以外，電池包還具備用于電池3和電池4的電連接的構(gòu)件(引線等)和用于從電池包向外部取出電的構(gòu)件(外部端子等)這樣的電池包的構(gòu)成所必須的構(gòu)件。作為這些構(gòu)件，可以適當(dāng)使用一直以來電池包所使用的構(gòu)件。電池3和電池4為圓柱體，在其一個(gè)端面設(shè)置正極端子，在另一個(gè)端面設(shè)置負(fù)極端子。使電池3和電池4的側(cè)面彼此相互對(duì)置，朝同一個(gè)方向配置。在電池3和電池4的側(cè)面彼此之間配置隔板5。由于電池3和電池4的端面彼此相互不對(duì)置，所以電池3和電池4 的端面彼此之間的熱傳導(dǎo)難以發(fā)生。金屬網(wǎng)眼體6優(yōu)選由選自于由不銹鋼、鐵、鎳、鋁、鈦和銅構(gòu)成的組中的至少一種構(gòu)成。在這些中，從金屬網(wǎng)眼體的強(qiáng)度、電池包的小型輕量化以及成本方面出發(fā)，這些中特別優(yōu)選不銹鋼。即使在由于從異常發(fā)熱的電池噴出高溫氣體等而引起大量的熱在隔板(隔熱層) 局部集中而傳遞時(shí)，也能夠有效吸收并分散熱。因此，能夠抑制由于大量的熱局部集中傳遞而引起的隔板5的損傷。
從金屬網(wǎng)眼體的隔熱層保持性以及強(qiáng)度的觀點(diǎn)出發(fā)，金屬網(wǎng)眼體6優(yōu)選為5 65 篩目。金屬網(wǎng)眼體為例如由金屬的線材構(gòu)成的具有多個(gè)網(wǎng)眼(孔)的金屬絲網(wǎng)。作為金屬絲網(wǎng)，可以列舉出平織金屬絲網(wǎng)、斜織金屬絲網(wǎng)以及龜甲金屬絲網(wǎng)這樣的編織金屬絲網(wǎng)。為了在金屬網(wǎng)眼體的平面方向得到均勻的熱擴(kuò)散性，優(yōu)選構(gòu)成金屬絲網(wǎng)的線材的直徑為一定值，網(wǎng)眼的形狀和尺寸為一定。從金屬網(wǎng)眼體的熱擴(kuò)散性和強(qiáng)度的觀點(diǎn)出發(fā)，線材的直徑優(yōu)選為0. 02 0. 7mm。網(wǎng)眼的形狀可以列舉出正方形、長(zhǎng)方形、菱形等四邊形和六邊形(龜甲形)這樣的多邊形。從金屬網(wǎng)眼體的熱擴(kuò)散性和隔熱層保持性的觀點(diǎn)出發(fā)，在這些中，網(wǎng)眼形狀優(yōu)選為四邊形。從金屬網(wǎng)眼體的熱擴(kuò)散性和隔熱層保持性的觀點(diǎn)出發(fā)，網(wǎng)眼的大小 (孔徑)優(yōu)選為0. 02 4. 38mm。從金屬網(wǎng)眼體的熱擴(kuò)散性和隔熱層保持性的觀點(diǎn)出發(fā)，金屬網(wǎng)的開口率優(yōu)選為25 75%。另外，作為金屬網(wǎng)眼體，也可以使用拉網(wǎng)金屬板。在使用采用了可以與Li合金化的負(fù)極活性物質(zhì)的非水電解質(zhì)二次電池這樣的容量比較大的電池時(shí)，電池異常發(fā)熱時(shí)的電池溫度變得非常高。在使用這樣的電池時(shí)，作為金屬網(wǎng)眼體6優(yōu)選使用不銹鋼和鈦這樣的熔點(diǎn)高的材料。隔熱層7a和隔熱層7b主要包含堿金屬的硅酸鹽。從廉價(jià)、易于制造硅酸鹽的觀點(diǎn)出發(fā)，其堿金屬優(yōu)選為選自于由鈉(Na)、鉀(K)和鋰(Li)構(gòu)成的組中的至少一種。從粘結(jié)力的觀點(diǎn)出發(fā)為Na > K > Li的順序，從防水性的觀點(diǎn)出發(fā)為L(zhǎng)i > K > Na 的順序?？梢耘c電池包的使用設(shè)備一起單獨(dú)使用或組合2種以上使用這3種堿金屬的硅酸
Τττ . ο堿金屬的硅酸鹽具有大量的結(jié)晶水。具有結(jié)晶水的堿金屬的硅酸鹽例如具有式 M2O ^nSiO2 · XH2O所示的組成。式中，M為選自于由Na、K和Li構(gòu)成的組中的至少一種。在 M為Na或Li時(shí)，η為0.5 4。在M為K時(shí)，η為0. 4 4。χ為表示結(jié)晶水的量的值，可以根據(jù)結(jié)晶水的量取任意值。例如，在偏硅酸鈉時(shí)，M = Na以及η = 1。在偏硅酸鉀時(shí)，M = K以及η = 1。在偏硅酸鋰時(shí)，M = Li以及η = 1。如果將具有結(jié)晶水的堿金屬的硅酸鹽暴露于高溫下，則堿金屬的硅酸鹽從約 110°C附近開始釋放結(jié)晶水，與此同時(shí)開始發(fā)泡。因此，在隔熱層7a和隔熱層7b的內(nèi)部形成大量氣泡，其厚度增大，從而其隔熱性提高。例如，在電池包1中電池3異常放熱時(shí)，如果隔熱層7a和隔熱層7b被加熱至第1 溫度，則隔熱層7a和隔熱層7b中的堿金屬的硅酸鹽發(fā)泡，隔熱層7a和隔熱層7b邊產(chǎn)生氣泡邊膨脹。其結(jié)果，通過包含大量氣泡的膨脹的隔熱層7a和隔熱層7b，抑制由電池3向鄰接的電池4的熱傳導(dǎo)，從而阻止電池3的異常發(fā)熱波及電池4。 異常發(fā)熱的電池3的熱以隔熱層7a、金屬網(wǎng)眼體6和隔熱層7b的順序傳導(dǎo)。由于由隔熱層7a向金屬網(wǎng)眼體6傳導(dǎo)的熱擴(kuò)散至隔板整體，所以能夠在隔熱板7b上有效地吸收熱。即使例如在由于從異常發(fā)熱的電池3噴出高溫氣體等而引起大量的熱在隔板上局部傳導(dǎo)時(shí)，由于熱分散在金屬網(wǎng)眼體6上，所以抑制由于大量的熱在隔板集中傳導(dǎo)而引起的隔板的損傷。從電池包1的空間和隔板5的隔熱性的觀點(diǎn)出發(fā)，隔熱層7a和隔熱層7b的厚度方向的膨脹率優(yōu)選為30 600%，更優(yōu)選為50 300%。此外，膨脹率由下述式表示。膨脹率(％ )=(隔熱層的膨脹后的厚度-隔熱層的膨脹前的厚度)/(隔熱層的膨脹前的厚度)X100隔熱層的膨脹的程度例如能夠根據(jù)發(fā)泡材料的種類和含有比例，以及后述的發(fā)泡促進(jìn)劑的含有比例來調(diào)整。此外，隔熱層的厚度是指沿隔板的厚度方向的厚度尺寸。進(jìn)而，隔熱層7a和隔熱層7b還具有通過堿金屬的硅酸鹽在釋放結(jié)晶水時(shí)的潛熱來冷卻電池的效果。因此，堿金屬的硅酸鹽作為構(gòu)成隔熱層的材料非常優(yōu)選。在發(fā)泡材料為堿金屬的硅酸鹽時(shí)，由于不僅可以獲得由發(fā)泡材料的發(fā)泡而引起的隔熱效果，還可以獲得上述的冷卻效果，所以能夠進(jìn)一步抑制電池3的熱傳向電池4。隔板5由于主要由沒有燃點(diǎn)、閃點(diǎn)的不可燃材料構(gòu)成，所以非常適合用于提高電池包1的可靠性。在隔板5中，由于金屬網(wǎng)眼體的兩面被具有絕緣性的隔熱層覆蓋，所以不會(huì)由于隔板5引起電池發(fā)生外部短路。在超過堿金屬的硅酸鹽發(fā)泡的第1溫度的溫度下加熱隔熱層時(shí)，為了能夠更有效地隔熱，隔熱層7a和隔熱層7b還優(yōu)選包含可以在200°C以上的溫度(以下，第2溫度)下發(fā)泡的發(fā)泡促進(jìn)劑。作為發(fā)泡促進(jìn)劑，優(yōu)選使用在比堿金屬的硅酸鹽釋放結(jié)晶水且該結(jié)晶水變成水蒸氣而發(fā)泡的溫度高的溫度下，放出氣體的材料。在由于電池的異常發(fā)熱而隔熱層被加熱到超過第1溫度時(shí)，發(fā)泡促進(jìn)劑放出氣體。由此，在隔熱層7a和隔熱層7b中產(chǎn)生更多有助于發(fā)泡的氣體。因此，與隔熱層不包含發(fā)泡促進(jìn)劑時(shí)相比，能夠使隔熱層7a和隔熱層7b的發(fā)泡材料發(fā)泡后的厚度進(jìn)一步增大。由此，能夠進(jìn)一步提高隔熱層7a和隔熱層7b的隔熱效^ ο作為發(fā)泡促進(jìn)劑，更優(yōu)選使用選自于由氫氧化鋁、氫氧化鈣、氫氧化鎂、明礬、硫酸鈉、碳酸鈣、碳酸鎂和碳酸鋇構(gòu)成的組中的至少一種。此外，作為發(fā)泡促進(jìn)劑優(yōu)選在比堿金屬的硅酸鹽釋放結(jié)晶水，供給氣體而發(fā)泡的溫度高的溫度(第2溫度)下放出氣體的材料。作為發(fā)泡材料和發(fā)泡促進(jìn)劑的組合的代表例，對(duì)于鈉的硅酸鹽選擇氫氧化鋁或氫氧化鎂。如果將鈉的硅酸鹽加熱到約130 150°C，則釋放結(jié)晶水，其變成水蒸氣而發(fā)泡。 與此相對(duì)，如果將氫氧化鋁加熱到約200 300°C左右，則通過熱分解產(chǎn)生水蒸氣。另外，如果將氫氧化鎂加熱到約400°C以上，則通過熱分解產(chǎn)生水蒸氣。通過這樣的組合，如果隔熱層的溫度超過鈉的硅酸鹽放出水蒸氣的溫度，則通過作為發(fā)泡促進(jìn)劑的氫氧化鋁或氫氧化鎂的熱分解產(chǎn)生水蒸氣。因此，即使隔熱層的溫度比鈉的硅酸鹽放出水蒸氣的溫度高，也能夠在隔熱層內(nèi)持續(xù)產(chǎn)生氣泡。隔熱層7a和隔熱層7b中的發(fā)泡促進(jìn)劑的含有比例Wa相對(duì)于堿金屬的硅酸鹽(不含結(jié)晶水)100質(zhì)量份，優(yōu)選為5 95質(zhì)量份，更優(yōu)選為20 80質(zhì)量份。通過將隔熱層7a和隔熱層7b中的發(fā)泡促進(jìn)劑的含有比例Wa設(shè)為相對(duì)于堿金屬的硅酸鹽(不含結(jié)晶水)100質(zhì)量份為5質(zhì)量份以上，可以充分得到發(fā)泡促進(jìn)劑的效果。通過將隔熱層7a和隔熱層7b中的發(fā)泡促進(jìn)劑的含有比例Wa設(shè)為相對(duì)于堿金屬的硅酸鹽(不含結(jié)晶水)100質(zhì)量份為95質(zhì)量份以下，能夠充分確保發(fā)泡材料相對(duì)占有的比例。因此，可以充分得到由隔熱層7a和隔熱層7b產(chǎn)生的隔熱效果。另外，在使用后述的結(jié)構(gòu)材料時(shí)，能夠充分確保結(jié)構(gòu)材料相對(duì)占有的比例，可以充分得到隔熱層7a和隔熱層7b的粘結(jié)力。其結(jié)果，能夠防止隔熱層7a和隔熱層7b從金屬網(wǎng)眼體6部分剝落等。為了改善高溫環(huán)境下的隔熱層的形狀穩(wěn)定性，隔熱層7a和隔熱層7b優(yōu)選還包含
7由在第2溫度下不發(fā)泡的無機(jī)粒子形成的結(jié)構(gòu)材料。隔熱層7a和隔熱層7b更優(yōu)選還包含發(fā)泡促進(jìn)劑和結(jié)構(gòu)材料這兩者。無機(jī)粒子在隔熱層內(nèi)均勻分散。從耐熱性和隔熱層的形狀穩(wěn)定性的觀點(diǎn)出發(fā)，無機(jī)粒子優(yōu)選為陶瓷粒子。作為陶瓷更優(yōu)選使用選自于由硅酸鋁、硅氟化鈉、膨潤(rùn)土、蒙脫石、高嶺石、莫來石、硅藻土、氧化鋁、氧化硅、云母、氧化鈦、蛭石、珍珠巖、氧化鎂(Maglite)、海泡石、滑石、 硅酸鈣、硅酸鎂、硫酸鈣和水泥構(gòu)成的組中的至少一種。粒子的形狀例如可以列舉出球狀、薄片狀、纖維狀。在結(jié)構(gòu)材料為纖維狀時(shí)，優(yōu)選平均纖維長(zhǎng)度為0. 1 100 μ m,以及平均纖維直徑為0. 01 10 μ m。在結(jié)構(gòu)材料為球狀時(shí)， 優(yōu)選平均粒徑為0. 1 100 μ m。在結(jié)構(gòu)材料為薄片狀時(shí)，例如優(yōu)選厚度為0. 01 10 μ m以及最大直徑為0. 05 100 μ m。隔熱層7a和隔熱層7b中的結(jié)構(gòu)材料的含有比例Wb相對(duì)于堿金屬的硅酸鹽(不含結(jié)晶水)100質(zhì)量份，優(yōu)選為5 70質(zhì)量份，進(jìn)一步優(yōu)選為10 50質(zhì)量份。通過將隔熱層7a和隔熱層7b中的結(jié)構(gòu)材料的含有比例Wb設(shè)為相對(duì)于堿金屬的硅酸鹽(不含結(jié)晶水)100質(zhì)量份為5質(zhì)量份以上，在隔熱層7a和隔熱層7b膨脹時(shí)，能夠使隔熱層7a和隔熱層7b的厚度均勻化。因此，可以充分得到由于得到的發(fā)泡層(膨脹的隔熱層)而產(chǎn)生的隔熱效果。通過將隔熱層7a和隔熱層7b中的結(jié)構(gòu)材料的含有比例Wb 設(shè)為相對(duì)于堿金屬的硅酸鹽(不含結(jié)晶水)100質(zhì)量份為50質(zhì)量份以下，能夠充分確保發(fā)泡材料和發(fā)泡促進(jìn)劑相對(duì)占有的比例。因此，可以充分得到由于隔熱層7a和隔熱層7b而產(chǎn)生的隔熱效果。由于金屬網(wǎng)眼體6具有大量的孔(網(wǎng)眼)，所以電池包的小型輕量化成為可能。另外，在制作隔板時(shí)，在金屬網(wǎng)眼體6的孔內(nèi)，致密地填充后述的隔熱層形成組合物，在金屬網(wǎng)眼體6的孔內(nèi)形成隔熱層(未圖示)。通過形成在孔內(nèi)的隔熱層，隔熱層7a和隔熱層7b 一體化。因此，隔熱層7a和隔熱層7b穩(wěn)定保持在金屬網(wǎng)眼體6上。抑制了隔熱層7a和隔熱層7b從金屬網(wǎng)眼體6剝離和脫落。由于金屬網(wǎng)眼體6的孔的形狀和尺寸為一定，所以能夠在其孔內(nèi)均勻地填充隔熱層。因此，在隔板5的平面方向，能夠使金屬網(wǎng)眼體的熱擴(kuò)散性和隔熱層的熱吸收性均勻化。與此相對(duì)，在傳熱層為多孔質(zhì)體(發(fā)泡體)時(shí)，孔的形狀和尺寸沒有形成為一定。 在多孔質(zhì)體的表面存在開口的部分小、且沒有在厚度方向延伸的孔。另外，多孔質(zhì)體的孔占有的比例小。因此，難以在多孔質(zhì)體的孔上致密且穩(wěn)定地形成隔熱層，從而難以在多孔質(zhì)體的表面上穩(wěn)定保持隔熱層。難以在多孔質(zhì)體內(nèi)均勻填充隔熱層。容易在多孔質(zhì)體的平面方向產(chǎn)生熱擴(kuò)散性和熱吸收性的偏差。金屬網(wǎng)眼體6的厚度優(yōu)選為0. 02mm 1mm。此外，該金屬網(wǎng)眼體6的厚度是指在沿金屬網(wǎng)眼體6的厚度方向的剖面中的最大的厚度尺寸。如果金屬網(wǎng)眼體的厚度為0. 02mm 以上，則能夠有效地對(duì)由異常發(fā)熱的電池傳導(dǎo)而來的熱進(jìn)行吸收和分散。從電池包的小型輕量化的觀點(diǎn)出發(fā)，如果金屬網(wǎng)眼體6的厚度為Imm以下，則電池包的小型輕量化容易。金屬網(wǎng)眼體6的厚度更優(yōu)選為0. 02mm 0. 5mm，特別優(yōu)選為0. 02mm 0. 1mm。從隔熱層的形狀穩(wěn)定性和電池包的小型輕量化的觀點(diǎn)出發(fā)，隔熱層7a的厚度(發(fā)泡材料發(fā)泡前的厚度)和隔熱層7b的厚度(發(fā)泡材料發(fā)泡前的厚度)優(yōu)選為0. 04 2mm， 更優(yōu)選為0. 04 1mm，特別優(yōu)選為0. 04 0. 5mm。隔板5的厚度優(yōu)選為0. 1 5mm。此外，該隔板5的厚度是指發(fā)泡材料發(fā)泡前的厚度尺寸。如果隔板5的厚度為0.1mm以上，則能夠充分確保隔板5的隔熱性。如果隔板 5的厚度為5mm以下，則電池包的小型輕量化容易。隔板5的厚度更優(yōu)選為0. 1 2. 5mm。隔板5的寬度(隔板的與電池的軸方向垂直的面上的平面方向的長(zhǎng)度)優(yōu)選設(shè)為在容納電池3和電池4的狀態(tài)下，電池的直徑(電池的從設(shè)置面(殼體的內(nèi)底面)起的高度)以上的尺寸。由此，可以進(jìn)一步提高由于隔熱層7a和隔熱層7b而產(chǎn)生的隔熱效果。隔板5的電池的軸方向的長(zhǎng)度優(yōu)選設(shè)為電池的軸方向的長(zhǎng)度以上的尺寸。由此， 可以進(jìn)一步提高由于隔熱層7a和隔熱層7b而產(chǎn)生的隔熱效果。在代替圓筒型電池而在殼體內(nèi)容納方型電池時(shí)，隔板5的寬度(隔板5的與電池的軸方向垂直的面上的平面方向的長(zhǎng)度)優(yōu)選設(shè)為方型電池的從設(shè)置面(殼體的內(nèi)底面) 起的高度以上的尺寸。電池包1的制造方法，例如包括(A)準(zhǔn)備殼體2的工序；(B)制作包含堿金屬的硅酸鹽的隔熱層形成用組合物的工序；(C)對(duì)在工序⑶中制作的隔熱層形成用組合物以在金屬網(wǎng)眼體6的兩面上以一定的厚度形成為層狀的方式進(jìn)行涂布，然后進(jìn)行干燥來形成隔熱層7a和隔熱層7b，制作隔板5的工序；(D)以在電池3和電池4之間配置隔板5的方式，在殼體2內(nèi)，容納電池3、電池4 以及隔板5的工序。以下，對(duì)工序(A)進(jìn)行說明。殼體例如可以通過樹脂成型得到。作為殼體的成型所使用的樹脂材料，優(yōu)選使用UL-94標(biāo)準(zhǔn)的V-O以上的難燃性樹脂。在“與筆記本型電腦中的鋰離子二次電池的安全利用相關(guān)的指南(A guide to the Safe Use of Lithium Ion Secondary Batteries in Notebook-type Personal Computers) ”((社)電子情報(bào)技術(shù)產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)、(社)電池工業(yè)會(huì))中，作為殼體的樹脂材料推薦使用上述的難燃性樹脂。作為殼體的構(gòu)成材料，優(yōu)選使用進(jìn)行難燃化處理而成的高分子材料。作為該高分子材料，優(yōu)選使用對(duì)聚碳酸酯(PC)、聚丙烯 (PP)、以及聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)等的任一種實(shí)施難燃化處理而成的材料。以下，對(duì)工序(B)進(jìn)行說明。隔熱層形成用組合物例如可以通過在堿金屬的硅酸鹽中，加入溶劑或分散介質(zhì)而得到。根據(jù)需要，也可以在隔熱層形成用組合物中，再加入發(fā)泡促進(jìn)劑和結(jié)構(gòu)材料中的至少一方。作為溶劑或分散介質(zhì)，例如使用水或有機(jī)溶劑。從操作上的觀點(diǎn)出發(fā)，作為隔熱層形成用組合物，優(yōu)選使用水玻璃(硅酸鈉的水溶液)。作為水玻璃，例如使用Jis標(biāo)準(zhǔn)(JIS K 1408)的1 3號(hào)的硅酸鈉。以下，對(duì)工序(C)進(jìn)行說明。例如，在金屬網(wǎng)眼體6上，涂布隔熱層形成用組合物，形成涂膜，然后使涂膜干燥， 除去涂膜中的溶劑或分散介質(zhì)，從而在金屬網(wǎng)眼體6上形成隔熱層7a和隔熱層7b。例如， 在作為隔熱層形成用組合物使用水玻璃時(shí)，能夠形成包含具有結(jié)晶水的固態(tài)的硅酸鈉的隔執(zhí)層。作為隔熱層形成用組合物的涂布方法，可以使用浸漬涂布法、輥涂法、噴涂法、刮刀涂布法等一直以來公知的涂布方法。通過工序(C)，不僅能夠在金屬網(wǎng)眼體的兩面上，而且還能夠在金屬網(wǎng)眼體的孔內(nèi)容易地填充組合物。因此，不僅在金屬網(wǎng)眼體6的兩面上形成隔熱層7a和隔熱層7b，而且也能夠在金屬網(wǎng)眼體6的孔內(nèi)容易地形成隔熱層(未圖示)，并能夠牢固地在金屬網(wǎng)眼體6 上保持隔熱層7a和隔熱層7b。以下，對(duì)工序(D)進(jìn)行說明。在工序(D)中，例如，在工序(A)中，由殼主體和蓋體構(gòu)成殼體2時(shí)，通過殼主體的開口部容納電池3和電池4，進(jìn)而在電池3和電池4之間插入隔板5，然后通過粘接劑或熱熔敷在殼主體上安裝蓋體。這樣，在殼體2內(nèi)容納電池3、電池4以及隔板5。另外，在工序㈧中，在殼主體的內(nèi)面的規(guī)定位置，形成用于嵌合隔板的端部的槽時(shí)，在工序(D)中，在殼主體內(nèi)容納電池前，可以預(yù)先使隔板的端部與槽嵌合，使隔板設(shè)置在殼主體的規(guī)定位置。實(shí)施例以下，詳細(xì)地說明本發(fā)明的實(shí)施例，但本發(fā)明并不限于這些實(shí)施例。為了評(píng)價(jià)本發(fā)明的電池包的安全性，以下面的程序，使用金屬圓柱體代替電池制作評(píng)價(jià)用包，進(jìn)行評(píng)價(jià)?！秾?shí)施例1》(1)隔板的制作在長(zhǎng)度為65mm、寬度為20mm、以及厚度為0.4mm的鎳制網(wǎng)眼體((株)Nilaco制， 鎳/金屬絲網(wǎng)，20篩目，型號(hào)NI-318020))的兩面上，均勻涂布隔熱層形成用組合物，放置一晝夜使其自然干燥，形成包含具有結(jié)晶水的硅酸鈉的隔熱層(每層的厚度為0.3mm)。這樣，制作隔板A(厚度為1.0mm)。作為隔熱層形成用組合物，使用對(duì)于80質(zhì)量份的硅酸鈉 (大阪硅曹株式會(huì)社制，產(chǎn)品名3號(hào)硅酸鈉)加入20質(zhì)量份的水而得到的硅酸鈉的水溶液。Nei2O SiO2的摩爾比為1 3。(2)評(píng)價(jià)用包的制作在內(nèi)部空間的為長(zhǎng)度為68mm、寬度為41mm、深度為20mm、厚度為Imm的聚碳酸酯制殼體內(nèi)，代替電池3和4，容納2個(gè)SUS304制的圓柱體(長(zhǎng)度為65mm，外徑為18mm)。在殼體內(nèi)的圓柱體間配置上述所得的隔板A。具體來說，殼體由有底方筒狀的殼主體和方板狀的蓋體構(gòu)成。在殼主體內(nèi)容納2 個(gè)圓柱體，進(jìn)而，在2個(gè)圓柱體之間插入隔板。之后，在殼主體上安裝蓋體。這樣，在殼體內(nèi)容納隔板和2個(gè)圓柱體。此外，為了后述的評(píng)價(jià)試驗(yàn)，不接合殼主體和蓋體而構(gòu)成電池包。《實(shí)施例2》在長(zhǎng)度為65mm、寬度為20mm以及厚度為0.25mm的不銹鋼制的網(wǎng)眼體((株) Nilaco制，不銹鋼SUS304/金屬絲網(wǎng)，30篩目，型號(hào)NI-758030))的兩面上，涂布株式會(huì)社 Access制的Accera coat F (主要為硅酸鈉、還含有結(jié)構(gòu)材料及其他)，放置一晝夜使其自然干燥，形成包含具有結(jié)晶水的硅酸鈉的隔熱層(每層的厚度為0.3mm)。這樣，得到隔板 B(厚度為 0.85mm)。Na2O SiO2 的摩爾比為 1 3.2。
除了代替隔板A使用隔板B以外，通過與實(shí)施例1相同的方法，制作評(píng)價(jià)用包?！侗容^例1》作為隔板C，準(zhǔn)備聚碳酸酯(PC)制的板(長(zhǎng)度為65mm，寬度為20mm，厚度為1mm)。除了代替隔板A使用隔板C以外，通過與實(shí)施例1相同的方法，制作評(píng)價(jià)用包。[評(píng)價(jià)]對(duì)于實(shí)施例1 2以及比較例1，進(jìn)行以下的評(píng)價(jià)。準(zhǔn)備陶瓷加熱器(坂口電熱(株)制，MS-M5)。從殼體上卸下蓋，將陶瓷加熱器的板狀的發(fā)熱體與一方的圓柱體的一個(gè)端面抵接，將從該發(fā)熱體延伸的一對(duì)引線與端子間電壓為6V的電源連接。將加熱器溫度設(shè)為700°C。在加熱器溫度達(dá)到700°C起10分鐘后，用熱電偶測(cè)定另一方的圓柱體的溫度。另外，對(duì)于實(shí)施例1和2，使用數(shù)顯游標(biāo)卡尺，對(duì)用加熱器加熱前的隔熱層的膨脹前的厚度，以及用加熱器加熱后的隔熱層的膨脹后的厚度進(jìn)行測(cè)定。然后，通過下述式求出膨脹率。膨脹率(％ )=(隔熱層的膨脹后的厚度-隔熱層的膨脹前的厚度)/(隔熱層的膨脹前的厚度)X 100其結(jié)果表示在表1中。表1的隔熱層的膨脹率為配置在金屬網(wǎng)眼體的兩面上的2 個(gè)隔熱層的膨脹率的平均值。表權(quán)利要求
1.一種電池包，其特征在于，具備多個(gè)電池、容納所述多個(gè)電池的殼體、以及將所述多個(gè)電池相互隔離的至少1個(gè)隔板，所述至少1個(gè)隔板包含金屬網(wǎng)眼體、以及配置在所述金屬網(wǎng)眼體的兩面的隔熱層，所述隔熱層包含在110°C以上且小于200°c的溫度下能發(fā)泡的發(fā)泡材料，通過所述發(fā)泡材料的發(fā)泡，該隔熱層的厚度增大。
2.如權(quán)利要求1所述的電池包，其中，所述發(fā)泡材料包含具有結(jié)晶水的堿金屬的硅酸鹽。
3.如權(quán)利要求2所述的電池包，其中，所述堿金屬為選自于由鈉、鉀和鋰構(gòu)成的組中的至少一種。
4.如權(quán)利要求1 3中任一項(xiàng)所述的電池包，其中，所述隔熱層還包含在200°C以上的溫度下能發(fā)泡的發(fā)泡促進(jìn)材料，以及由在200°C以上的溫度下不發(fā)泡的無機(jī)粒子形成的結(jié)構(gòu)材料。
5.如權(quán)利要求4所述的電池包，其中，所述發(fā)泡促進(jìn)材料為選自于由氫氧化鋁、氫氧化鈣、氫氧化鎂、明礬、硫酸鈉、碳酸鈣、 碳酸鎂和碳酸鋇構(gòu)成的組中的至少一種。
6.如權(quán)利要求4所述的電池包，其中，所述結(jié)構(gòu)材料為選自于由硅酸鋁、硅氟化鈉、膨潤(rùn)土、蒙脫石、高嶺石、莫來石、硅藻土、 氧化鋁、氧化硅、云母、氧化鈦、蛭石、珍珠巖、氧化鎂、海泡石、滑石、硅酸鈣、硅酸鎂、硫酸鈣和水泥構(gòu)成的組中的至少一種。
7.如權(quán)利要求1 6中任一項(xiàng)所述的電池包，其中，所述金屬網(wǎng)眼體由選自于由不銹鋼、鐵、鎳、鋁、鈦和銅構(gòu)成的組中的至少一種構(gòu)成。
8.如權(quán)利要求1 7中任一項(xiàng)所述的電池包，其中，所述金屬網(wǎng)眼體的厚度為0. 02mm 1mm。
9.如權(quán)利要求1 8中任一項(xiàng)所述的電池包，其中，所述隔板的所述發(fā)泡材料發(fā)泡前的厚度為0. Imm 5mm。
全文摘要
電池包具備多個(gè)電池、容納多個(gè)電池的殼體、以及將多個(gè)電池相互隔離的至少1個(gè)隔板。至少1個(gè)隔板包含金屬網(wǎng)眼體、以及配置在金屬網(wǎng)眼體的兩面的隔熱層。隔熱層包含在110℃以上且小于200℃的溫度下能發(fā)泡的發(fā)泡材料，通過所述發(fā)泡材料的發(fā)泡，隔熱層的厚度增大。由此，即使容納在電池包內(nèi)的電池的任一個(gè)異常發(fā)熱，也能夠有效地抑制向其他電池的熱傳導(dǎo)。
文檔編號(hào)H01M10/50GK102356483SQ201180001439
公開日2012年2月15日 申請(qǐng)日期2011年3月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月30日
發(fā)明者杉田康成, 橫山智彥, 清水啟介, 藤川萬鄉(xiāng) 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社