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公開番号2024172648
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-12-12
出願番号2023090499
出願日2023-05-31
発明の名称クーリングプレート及びその製造方法、台座付き熱伝達抑制シート並びに組電池
出願人イビデン株式会社
代理人弁理士法人栄光事務所
主分類H01M 10/658 20140101AFI20241205BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】熱暴走を起こした電池セルからの高熱の伝熱を抑制できるクーリングプレートを提供する。また、このようなクーリングプレートを備え、安全性の高い組電池を提供する。
【解決手段】クーリングプレート1は、クーリングプレート本体部2と、クーリングプレート本体部2の面上に設置され、電池セル20を載置するための熱膨張材料からなる電池セル用台座3とを備える。台座付き熱伝達抑制シート40は、熱伝達抑制シート本体部45の片面又は両面に、電池セル20を載置するための熱膨張材料からなる電池セル用台座3を一体に設けてなる。組電池100は、複数の電池セル20が、クーリングプレート1の電池セル用台座3に載置されているとともに、電池セル20同士が直列又は並列に接続されている。組電池100は、第2のクーリングプレート47上に積層された台座付き熱伝達抑制シート40の電池セル用台座3に、電池セル20が載置されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
組電池において、電池セルを冷却するために用いられるクーリングプレートであって、
クーリングプレート本体部と、
前記クーリングプレート本体部の面上に設置され、電池セルを載置するための熱膨張材料からなる電池セル用台座と、
を備えることを特徴とする、クーリングプレート。
続きを表示（約 890 文字）【請求項２】
前記熱膨張材料の熱膨張開始温度が、１５０℃以上であることを特徴とする、請求項１に記載のクーリングプレート。
【請求項３】
前記熱膨張材料が、熱膨張黒鉛、バーミキュライト、熱膨張性マイクロカプセル、及び熱分解型化学発泡剤のうち少なくとも１つであることを特徴とする、請求項２に記載のクーリングプレート。
【請求項４】
前記電池セル用台座が、前記電池セルの角部と接触することを特徴とする、請求項１に記載のクーリングプレート。
【請求項５】
複数の前記電池セル用台座を有し、前記電池セル用台座間に、前記電池セル用台座と同じ厚みのギャップフィラーが充填されていることを特徴とする、請求項１に記載のクーリングプレート。
【請求項６】
請求項１に記載のクーリングプレートの製造方法であって、
前記クーリングプレート本体部の面上に、前記電池セル用台座を設ける工程を有することを特徴とする、クーリングプレートの製造方法。
【請求項７】
複数の前記電池セル用台座を有し、前記電池セル用台座間に、前記電池セル用台座と同じ厚さのギャップフィラーを充填する工程を有することを特徴とする、請求項６に記載のクーリングプレートの製造方法。
【請求項８】
組電池において、電池セルに添設される熱伝達抑制シートであって、
熱伝達抑制シート本体部の片面又は両面に、前記電池セルを載置するための熱膨張材料からなる電池セル用台座を一体に設けてなることを特徴とする、台座付き熱伝達抑制シート。
【請求項９】
前記熱膨張材料の熱膨張開始温度が、１５０℃以上であることを特徴とする、請求項８に記載の台座付き熱伝達抑制シート。
【請求項１０】
前記熱膨張材料が、熱膨張黒鉛、バーミキュライト、熱膨張性マイクロカプセル、及び熱分解型化学発泡剤のうち少なくとも１つであることを特徴とする、請求項９に記載の台座付き熱伝達抑制シート。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、組電池に使用されるクーリングプレート及びその製造方法に関する。また、本発明は、電池セルを載置する台座を一体化した台座付き熱伝達抑制シートに関する。更に、本発明は、組電池に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、環境保護の観点から電動モータで駆動する電気自動車又はハイブリッド車等の開発が盛んに進められている。この電気自動車又はハイブリッド車等には、駆動用電動モータの電源となるための、複数の電池セルが直列又は並列に接続された組電池が搭載されている。
【０００３】
電池セルには、鉛蓄電池やニッケル水素電池等に比べて、高容量かつ高出力が可能なリチウムイオン二次電池が主に用いられている。そして、電池の内部短絡や過充電等が原因で、ある電池セルが急激に昇温し、その後も発熱を継続するような熱暴走を起こした場合（すなわち、電池の異常時）、熱暴走を起こした電池セルからの高熱や火炎が、隣接する他の電池セルに伝播するおそれがある。そのため、電池セル間に熱伝達抑制シートを介在させて、熱暴走の伝達や延焼を防止している。
【０００４】
また、図６に示すように、組電池１００では、冷却機能を有するクーリングプレート１０に電池セル２０を載置して、電池セル２０を冷却することも行われている。なお、同図に示す符号５０が、熱伝達抑制シートである。クーリングプレート１０としては、例えば特許文献１では、熱伝導特性に優れたアルミニウムやアルミニウム合金などの金属板の内部に循環路を設け、循環路に冷却液を流通させている。また、クーリングプレート１０と電池セル２０との間に、放熱性のギャップフィラー３０を介在させることも行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
国際公開第２０２０／０１３１２０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、クーリングプレート１０は、例えば金属板であるために熱伝導度が高い。そのため、図６に示すように、仮に、熱暴走を起こした電池セルを符号２０Ａで示すが、この電池セル２０Ａからの高熱は、図６中の矢印で示すように、クーリングプレート１０を介して隣接する電池セル２０に容易に伝熱する。
【０００７】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、熱暴走を起こした電池セルからの高熱の伝熱を抑制できるクーリングプレートを提供することを目的とする。また、本発明は、伝熱を抑制したクーリングプレートを備え、安全性の高い組電池を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の上記目的は、クーリングプレートに係る下記［１］の構成により達成される。
【０００９】
［１］組電池において、電池セルを冷却するために用いられるクーリングプレートであって、
クーリングプレート本体部と、
前記クーリングプレート本体部の面上に設置され、電池セルを載置するための熱膨張材料からなる電池セル用台座と、
を備えることを特徴とする、クーリングプレート。
【００１０】
クーリングプレートに係る本発明の好ましい実施形態は、以下の［２］～［５］に関する。
（【００１１】以降は省略されています）

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