CN100561774C

CN100561774C - 电池匣

Info

Publication number: CN100561774C
Application number: CNB2006800081483A
Authority: CN
Inventors: 中泽浩志; 中根和彦
Original assignee: TDK Lambda Americas Inc
Current assignee: TDK Lambda Corp; TDK Lambda Americas Inc
Priority date: 2005-09-30
Filing date: 2006-08-25
Publication date: 2009-11-18
Anticipated expiration: 2026-08-25
Also published as: WO2007039999A1; JPWO2007039999A1; US7964300B2; US20090220851A1; CN101142697A; JP5088688B2

Abstract

本发明涉及一种电池匣，包括收纳电池单元的电池单元收纳部以及将上述电池单元产生的气体做液化处理的气体处理部；上述电池单元具有安全阀；上述气体处理部由具有以分隔壁分隔的数个空间的金属体构成；在上述金属体的一个空间中设有气体流入孔的同时，在其它的一个空间中设有气体排气孔，在上述分隔壁设置通气孔，上述气体流入孔位于比上述通气孔低的位置；上述气体处理部与电池匣的壳体之间配设有绝热材；电池堆栈的气体排出部附近配设液体吸收材。在使用电池单元的电池匣中，由于过度施加电压而使气化后的内部气体在电池匣的壳体内处理而防止气体泄漏至壳体之外，同时即使由于电池的过热而导致壳体的内压上升的情况下，壳体也不会产生破裂。

Description

电池匣

技术领域

本发明做为各种电子装置的电源使用，例如锂电池等可充放电的二次电池的电池匣。

背景技术

铅蓄电池在现有技术中做为二次电池而广泛地被使用。由于可廉价地制造，是安装上比较容易的物品。但是，铅蓄电池使用对人体有害物质的铅，而且由于电力密度低而用途受限。以相关的情事为背景，近年来蓄电媒体具有高的电力密度，可小型化的锂电池渐渐普及。图8表示锂电池中一种形态的迭置型(laminate)锂电池的的构造。做为迭置型锂电池的锂单元1中，在以例如碳酸锂(LiCoO₂)或锰酸锂(LiMnO₂)等的正极材料2以及例如碳等的负极材料3之间为了绝缘而插入分隔器4，在将此堆栈若干层而形成堆栈构造5之后，形成该堆栈构造5与电解液一起从上到下以铝层压板6密封的构造。在正极材料2及负极材料3上，分别形成正极电极2a与负极电极3a，从铝层压板6贴合的部分向外部突出。而且，电极取出的方式、形状、材质、迭置电池全体的大小并无特别限制，各种形式皆可。

具有如此构造的锂单元1做为蓄电媒体而具有高的电力密度，由于使用在高温时会产生可燃性气体的材料，例如电池产生过度充电等的异常时，会有发烟、发火的危险性。产生于锂单元1内部的可燃性的内部气体为例如由于过电压而从电解液产生的蒸发气体(二乙基碳、乙烯碳)，由于过热而从电解液产生的CH₄、C₂H₄、C₂H₆等，在锂单元1高温时，在电池内部产生内部气体而引起铝层压板6、6膨胀。若该状态持续，则铝层压板6、6有破裂的危险。然后，当铝层压板6、6破裂时，电解液会流出，在高温的情况下电解液蒸发而产生可以目识的烟。甚至，若过度充电等的异常状态持续，锂单元1内部的分隔器4熔融，正负两电极2a、3a会内部短路，有一下子就着火的危险性。于是，为了避免相关的状况发生，在锂单元1上，在设置正负两电极2a、3a的相反侧的端部设有安全阀7。具体而言，当锂单元1的内压上升至既定压力以上时，朝向设于铝层压板6、6的热熔接部的阀孔7a的最短路径7b开放，内部气体从阀孔7a向锂单元1外排出。

图9表示做为电池单元的锂单元1做堆栈的电池堆栈8。如此的电池堆栈8考虑电池匣的必要电力容量而收纳于树脂或金属制的壳体(未图示)中。因此，在电池匣8产生过度充电等的异常时，从锂单元1放出已气化的内部气体，内部气体充满于壳体内。然后，当壳体内的压力上升时，内部气体泄漏至壳体外。另一方面若在壳体上设置防止气体泄漏的气密构造，则由于壳体的内压上升的情况下最糟的情况，壳体有破裂的危险性。

由于此状况，在锂电池的壳体本身设置防爆阀，当电池内的压力上升至既定值时，从该防爆阀将电池内部的气体向电池外排放，通过排气而达到防爆的效果(例如专利文献1：JP特开平11-283599号公报)。

发明内容

发明所欲解决的问题

但是，若在电池匣设置防爆阀而将已气化的内部气体依然朝电池匣的壳体外排出，则对周围环境会有不良的影响。因此，任何其它方法的气体处理成为必要。另一方面，若电池匣为了防止气体的泄漏而使壳体形成气密构造，则壳体的内压上升，最坏的情况是壳体有破裂的危险性，如前所述。

有鉴于此，本发明的目的在于提出一种易于安全地安装的电池匣，在使用电池单元的电池匣中，由于过度施加电压而使气化后的内部气体在电池匣的壳体内处理而防止气体泄漏至壳体之外，同时即使由于电池的过热而导致壳体的内压上升的情况下，壳体也不会产生破裂。

为达上述目的，本发明解决问题的手段如下。本发明提供一种电池匣，包括收纳电池单元的电池单元收纳部以及将上述电池单元产生的气体做液化处理的气体处理部；包括收纳电池单元的电池单元收纳部以及将上述电池单元产生的气体做液化处理的气体处理部；上述电池单元具有安全阀；上述气体处理部由具有以分隔壁分隔的数个空间的金属体构成；在上述金属体的一个空间中设有气体流入孔的同时，在其它的一个空间中设有气体排气孔，在上述分隔壁设置通气孔，上述气体流入孔位于比上述通气孔低的位置；上述气体处理部与电池匣的壳体之间配设有绝热材；电池堆栈的气体排出部附近配设液体吸收材。

本发明的电池匣包括收纳电池单元的电池单元收纳部以及将上述电池单元产生的气体做液化处理的气体处理部。

又，本发明在上述电池匣中，上述气体处理部由具有以分隔壁分隔的数个空间的金属体构成。

又，本发明在上述电池匣中，在上述金属体的一个空间中设有气体流入孔的同时，在其它的一个空间中设有气体排气孔，在上述分隔壁设置通气孔。

又，本发明在上述电池中，上述气体流入孔位于比上述通气孔还下部的位置。

又，本发明在上述电池匣中，上述气体处理部由具有以分隔壁分隔的上述气体的流路的金属体构成。

又，本发明在上述电池匣中，上述分隔壁为从上述气体处理部的相向的内壁相互交错地突出的同时，其基部朝上述气体的下游侧倾斜而设置。

又，本发明在上述电池匣中，在上述气体处理部与电池匣的壳体之间配设有绝热材。

又，本发明在上述电池匣中，在电池堆栈的气体排出部附近配设液体吸收材。

发明的有益技术效果

根据本发明的电池匣，由于在电池匣内使电池单元所产生的内部气体液化而做处理，因此不必叙述其它方法的处理手段。因此，由于过度施加电压而产生的已气化的内部气体在电池匣的壳体内处理而防止气体泄漏至壳体外的同时，即使由于电池的过热而使壳体的内压上升的状态，壳体也不会破裂，可实现易于安全地安装的电池匣。

又，根据本发明的电池匣，由于气体处理部由具有以分隔壁分隔的数个空间的金属体所构成，内部气体可有效地液化。

又，根据本发明的电池匣，由于流入气体处理部的内部气体在分隔壁所分隔的数个空间中可依次液化处理，可更有效率地将内部气体液化。

又，根据本发明的电池匣，由于气体流入孔位于比通气孔还下部的位置，可防止液化的气体滞留在设有气体流入孔的金属体的空间内。因此，电池匣的实装姿势的自由度提高。

又，根据本发明的电池匣，从电池单元的气体喷出部到电池匣的气体排气孔为止的通路变长，气体在该流路流动的期间被液化。

又，根据本发明的电池匣，气体滞留于分隔壁所夹持的空间内可有效地液化的同时，液化的气体可滞留于该空间内。

又，根据本发明的电池匣，由于气体处理部与电池匣的壳体之间配设有绝热材，可遮断从壳体至气体处理部的金属体的热传导。结果，抑制金属体的温度上升而有效地液化内部气体。

又，根据本发明的电池匣，由于电池堆栈的气体排出部附近配设液吸收材，即使在电解液从电池堆栈流出的情况下，可通过液吸收材而吸收流出的电解液。因此，可防止电解液泄漏至电池匣的壳体外。

附图说明

图1为本发明之第一实施例的电池匣的使用状态的方块图；

图2为同上的电池匣的内部构造的立体图；

图3为同上的电池匣的平面剖视图；

图4为同上的图3中的沿A-A线的剖视图；

图5为同上表示气体处理部的主要构件的立体分解图；

图6为本发明之第二实施例的电池匣的平面剖视图；

图7为本发明之第三实施例的电池匣的平面剖视图；

图8为锂单元的构造的立体图；

图9为电池匣的构造的立体图。

图中符号说明

1 锂单元(电池单元)

8 电池堆栈

10 电池匣

15 气体处理部(金属体)

17 电池单元收纳部

25 气体流入孔

26 分隔壁

28 通气孔

30 气体排出部附近

33 气体排气孔

36 液吸收材

37 绝热材

41、51 流路

43、43a、53 冷却壁(分隔壁)

具体实施方式

以下参照附图对于本发明的电池匣的各较佳实施例做说明。而且，与现有例在同一位置附加相同的符号，共通的部分的说明由于重复而极力省略。

实施例1

图1为使用可充放电的二次电池的电池单元的锂单元1的电池匣10以及使用该电池匣10的情况的概略构造的方块图。在同一图中，锂单元1与保护电路11共同组合至电池匣10上。保护电路11包括例如电流保险丝及温度保险丝、过电压保护等，在过电流、过电压、温度异常时遮断供给至锂单元1的充电电力。与该图不同，保护电路11也可以与电池匣10分离设置。

在电池匣10的前端，连接着供给充电电力至锂单元1的充电器12。充电器12包括产生稳定化的充电电力的稳定化电源13以及使用该充电电力而对锂单元1充电的充电回路14。充电回路14为使充电电压或充电电流保持一定，对锂单元1做线性充电的定电压、定电流回路，或者是脉冲撞地供给充电电流，对锂单元1进行脉冲充电的脉冲充电回路，此由电池的性能及寿命等适当地决定。

图2为电池匣10的内部构造的立体图，图3为电池匣10的平面剖面图，图4为图3中A-A方向的剖面图。又，图5为表示气体处理部15的主要构件的立体分解图。

电池匣10在形成其外壳的电池匣的壳体16内，具有收纳锂单元1的电池单元收纳部17以及从该锂单元1产生的气体做液化处理的气体处理部15。在电池单元收纳部17中仅堆积必要数量的锂单元1而收纳连接的电池堆栈8。在本实施例中，由于为对应24V的电池匣10，因此堆栈6个锂单元1而构成电池堆栈8。在具有保护电路11的样式的情况下，连同堆栈锂单元1的电池堆栈8，安装保护回路11的回路组件的印刷基板(未图示)也被收纳于电池单元收纳部17中。

电池堆栈8将锂单元1做上下堆积而形成，在各锂单元1之间可插入铝板等放热性优良的层间构件21。电池堆栈8在其中心部的热容易集中，因此位于其中心部的锂单元1比其它的锂单元容易变得高温。通过在各锂单元1之间设置层间构件21，由于各锂单元1的热迅速地放热，在电池堆栈8的中心部热不会集中，而可抑制锂单元1的温度上升。

而且，堆栈锂单元1的电池堆栈8的正极电极2a以及负极电极3a通过连接缆线23连接，也与保护回路11做电性连接。

于此，在本实施例的锂单元1中，在设置正极电极2a及负极电极3a的相反侧的端部设置安全阀7。然后，该安全阀7的后方，即邻接于设置正极电极2a及负极电极3a的相反侧而设置气体处理部15。该气体处理部15是为了导入处理在锂单元1的过充电时等从安全阀7喷出的内容物的内部气体，即包含与发烟、发火有直接关联的电解液的蒸发气体、挥发性有机气体等的可燃性物质而设置的。

气体处理部15为将铝等热传导性佳、放热性佳的金属构件形成的箱状，电池单元收纳部17与气体处理部15为不同空间。然后，电池单元收纳部17与气体处理部15通过气体流入孔25连通。又，气体处理部15由分隔壁26分隔成几个空间27a～27f，在分隔壁26上，设有连通邻接的空间27a～27f的通气孔28。于此，气体流入孔25最好配设在比设于分隔壁26的通气孔28还下部的位置。通过如此的配设，可防止在气体处理部15的空间内液化的气体滞留，电池匣10的实装状态的自由度变高。又，通气孔28的大小不超过内部气体通过空间27a～27f的大小，而且也必须不小于在电池过热之际壳体16由于内压而变形的大小。

气体处理部15与电池收纳部17为不同个体的构造。具体而言，如图3～5所示，气体处理部15的主要构件包括从平面观看具有六个空间27a～27f的铝压出的管材29、以及封闭该管材29的两端开口部的下盖部31与上盖部32。管材29由分隔壁26将内部分隔成六个空间27a～27f，在分隔壁26上，设有连通邻接的空间27a～27f的通气孔28。而且，在位于管材29的两端的空间27a、27f的侧壁上，设有作为气体g的入口的气体流入孔25以及作为气体g的出口的排气孔33。下盖部31与上盖部32为具有对应于管材29的开口部的大小的尺寸的平板，为了封闭管材29的两端开口部，将系紧螺栓(tie bolt)34以及螺帽35锁合而组装。又，在下盖部31及上盖部32组装之际，为确保各空间27a～27f的气密性，管材29的端面与各盖31、32的接合面以及各盖31、32与系紧螺栓34及螺帽35抵接的部位上涂布着液态的密封剂(sealant)。而且，除了液态密封剂之外，使用垫圈(gasket)确保气密性亦可。

于此，为了使在气体处理部15中的液化能力提升，管材29以及下部盖31或上部盖32的材质、厚度、形状、分隔壁的数量必须经由实验而适当地决定。又，为了使气体的流通路径变长，设于分隔壁26的通气孔28的位置在每个分隔壁26可以不同。而且，在各空间27a～27f的内部填充金属刷状的填充物而使气体液化能力提升。

气体流入孔25面向电池匣收纳部17配设。具体而言，配设于电池堆栈8的气体排出部附近30，在该气体排出部附近30配设有液吸收材36。由此，即使在电解液从电池匣8流出的情况下，可通过液吸收材36吸收流出的电解液。因此，可防止电解液泄漏至电池堆栈10的壳体16外。于此，液吸收材36由连通多孔质体所组成，其具有耐热性，即使在150℃左右的温度也可使用。如此，多孔质体的难燃性材料，例如Basotect(BASF公司制造)。气体排气孔33为了使外壳构件的壳体16的内面形成气密而配设，电池由于过热而内部气体无法液化的情况下，可以将发烟排出。

金属体的气体处理部15与电池匣的壳体16之间配设有绝热材37。通过施加过电压，锂单元1的安全阀7作用而排出内部气体之际的锂单元1的表面温度为90～110℃左右。结果，收纳电池堆栈8的电池匣的壳体16的温度也是通过来自电池堆栈8的热传而上升。因此，若气体处理部15与壳体16直接彼此抵接，通过来自壳体16的热传，气体处理部15的温度也上升，气体处理部的气体液化能力降低。为了克服壁面如此的缺点，气体处理部15与电池匣的壳体16之间配设有绝热材37。

接着，针对电池匣10的过电压、过度充电时的作用做说明。

当自充电器12对电池堆栈8施加过电压时，锂单元1内部的电解液的分解加速而产生热，锂单元1的温度开始上升。与此同时，在锂单元1内部产生电解液的蒸发气体，而造成铝层压板6、6的膨胀。而且，若温度上升进一步产生电解液的热分解，则产生例如CH₄、C₂H₄、C₂H₆等的挥发性有机的内部气体g。此时，当锂单元1内的压力上升至既定值以上时，锂单元1内的电解液的蒸发气体或挥发性有机气体等的内部气体g从安全阀7喷出。在没有安全阀7或安全阀7阻塞等的异常情况下，锂单元1的层压板6、6的密封破裂，内部气体g从该处喷出。

当内部气体g从锂单元1喷出时，电池单元收纳部17的空间的压力开始上升。电池收纳部17与气体处理部15以气体流入孔25连通，但是由于气体处理部15内的压力为大气压状态，喷出的内部气体g通过压力差而从电池单元收纳部17流入至气体处理部15。来自电池收纳部17的内部气体g首先流入气体处理部15的空间的第一室27a，而接触于气体处理部15的内面。由金属体所构成的气体处理部15形成比热较大，由于与内部气体g相比为温度低的状态，内部气体g接触于气体处理部15的内面而结露液化，成为液化气体38。然后，当内部气体g时间性地持续流入第一室27a时，仅在第一室27a的内面无法使全部的内部气体g液化，未液化的内部气体g从设于分隔壁26的通气孔28而流出至邻接的第二室27b。然后，当流入第二室27b的内部气体g接触于第二室27b的内面时，结露而液化。在持续从锂单元1产生内部气体g的情况下，由于仅在第一室27a与第二室27b的内面无法将内部气体g全部液化，未液化的内部气体g从设于分隔壁26的通气孔28向邻接的第三室27c流出。然后，当流入至第三室27c的内部气体g接触至第三室27c的内面时，结露而液化。当内部气体g时间性地持续产生时，内部气体g依次地从第一室27a流入第二室27b，从第二室27b流入第三室27c，在此过程中，在各室的内面，接触后的内部气体g依次液化。当内部气体g大量地产生而至最后室27f也存在无法液化的内部气体g时，到达设于最终室27f的排气孔33而排气至外部。

在此需留意的是，高温的内部气体g接触于各室的内面而液化时，体积会大幅地减少，气体压力也会降低。即，若观察有关于在电池匣10内的气体压力，电池收纳部17为最高压，气体压力依次以气体处理部15的第一室27a、第二室27b、第三室27c...最后室27f的顺序降低。又，气体g的温度也以相同的顺序降低，从最后室27f排出的气体g的浓度变薄。结果在最后室27f的气体的体积与锂单元1喷出的体积相比极少，通过施加过电压而产生的气体的量的程度下，几乎没有从最后室27f排出至外部的气体g。如此，通过施加过电压而将气化的内部气体g在电池匣10的壳体16内处理，而极力防止气体泄漏至外部的同时，即使在由于电池过热而产生大量气体使壳体16内继续上升的状态下，壳体16不会破裂可提供易于安全安装的电池匣10。而且，滞留于气体处理部15的液化的内部气体38可根据需求抽出而作适当的处理。

实施例2

图6为第二实施例中的电池匣10的平面剖视图。电池匣10除了气体处理部15的构造以外，其余与第一实施例相同。即，电池匣10在形成其外壳的电池匣的壳体16内，具有收纳堆积的电池堆栈8的电池单元收纳部17以及将锂单元1产生的气体做液化处理的气体处理部15。在本第二实施例中的气体处理部15，从锂单元1的喷出部的安全阀7到电池匣的排气孔的路径变长，气体在流过该路径的期间在冷却壁上冷却。

气体处理部15由铝等热传导性佳、放热性优良的金属构件形成箱状，电池单元收纳部17与气体处理部15为不同的空间。然后，电池单元收纳部17与气体处理部15通过气体流入口40而连通。

气体处理部15的主要构件包括从平面观看具有大的蛇行的流路41的铝压出的管材42以及封闭该管材42的两端开口部的下部盖(未图示)与上部盖(未图示)。又，在管材42的内部，相当于分隔壁的数个冷却壁43、43a从左右方向(管材42的长度方向)相互交错而排列着。在所述的冷却壁43上，被分隔的管材42的内部空间成为流路41。最靠近锂单元1的一侧，形成管材42的一侧壁的冷却壁43a的切口成为当作流路41的入口的气体流入口40。而且，在朝向冷却壁43a的管材42的另一侧壁上，设有当作流路41的出口的排气孔33。气体处理部15的材质、厚度的样式必须为伴随气化气体通过流路41，将够高温的气体冷却而液化，最后在气体处理部15外部气化气体被液化至无法目识的程度为止的可冷却的材质、厚度、外形、分隔数、流路41的形状。在气化气体未充分冷却的情况下，增加冷却壁43的数量，将流路41形成例如复杂的迷宫状，流路41的全长可变长。

下部盖与上部盖由具有对应于管材42的开口部的大小尺寸的平板构成。为了封闭管材29的两端开口部，将未图示的系紧螺栓以及螺帽锁合而组装。又，在下盖部及上盖部组装之际，为确保流路41的气密性，管材42的端面与各盖的接合面以及各盖与系紧螺栓及螺帽抵接的部位上涂布着液态的密封剂。根据需求可用橡胶制的密封件插入该接合部分。通过确保流路41的气密性，气体处理部15内的气体不会外漏，又可防止混入流路41中。而且除了液态密封剂之外，使用垫圈确保气密性亦可。

于此，为了提升气体处理部15气体液化能力，管材42及下部盖或上部盖的材质、厚度、形状、分隔壁的数量必须由实验而适当地决定。而且，在流路41的内部可充填金属刷状的填充物而提升气体液化能力。

又，气体流入口40、流路41、排气孔33的口径及位置必须由气体的量或内压值做适当的设计。气体的量及内压虽然由于单元(电池)的种类及式样、电池堆栈8的式样、壳体的强度等而相异，但至少必须不超过内部气体通过排出的大小，而且不小于在电池过热之际由于内压而不产生变形的大小。排气孔33的位置最好考虑装置的排气的位置。

气体流入口40朝向电池单元收纳部17而配设。具体而言，配设于电池堆栈8的气体排出部附近30，在该气体排出部附近30配设有液吸收材36。由此，即使在电解液从电池堆栈8流出的情况下，可通过液吸收材36吸收流出的电解液。因此，可防止电解液泄漏至电池堆栈10的壳体16之外。气体排气孔33配置成与作为外壳构件的壳体16的内面成为气密，可在电池过热而导致内部气体无法液化时将发烟排出。

在气体处理部15与电池匣的外壳16之间配设有绝热材37。由于电池匣的过度充电而使壳体16本身也变成高温，为了有效地在冷却壁43、43a将高温气体液化，壳体16的构造最好是壳体16的温度不会传递至气体处理部15的冷却壁43、43a。如前所述，若气体处理部15与壳体16直接抵接，则通过来自壳体16的热传导，气体处理部15的温度也上升，气体处理部的气体液化能力降低。另一方面，若气体处理部15的温度上升，则已经液化的气体有再度气化之虞。于是，为了避免此缺点，在气体处理部15与电池匣的壳体16之间配设有绝热材37。而且，滞留于流路41内的已经液化的气体38考虑到在该温度有再度气化的可能性，在气体排气孔33附近最好设计成液化的气体38不会滞留。

其它，电池堆栈8与机构设计必须使构成电池堆栈8的各锂单元1的安全阀7排出的气化气体会集中在气体处理部15的气体流入口40。又，考虑壳体16的实装的方向(纵置、横置)，气体处理部15的设计是必要的。

接着，针对电池匣10的过电压、过度充电时的作用做说明。

当内部气体g从锂单元1喷出时，电池单元收纳部17的空间的压力开始上升。电池单元收纳部17与气体处理部15在气体流入口40连通，但是由于气体处理部15内的压力为大气压状态，喷出的内部气体g通过压力差而从电池单元收纳部17流入至气体处理部15。来自电池收纳部17的内部气体g从气体流入口流入处理部15的流路41，首先在气体流入口40附近接触于流路41的壁面的冷却壁43、43a。冷却壁43、43a以及金属体构成的气体处理部15的比热较大，由于与内部气体g相比温度为较低的状态，内部气体g接触于冷却壁43、43a而结露液化，成为液化气体38。然后，当内部气体g持续地流入流路41时，仅在气体流入口40附近的冷却壁43、43a由于全部的内部气体g无法液化，无法液化的内部气体g在迷宫状的流路41慢慢深入而流出。在进入该流路41的过程中，在流路41内，接触于各冷却壁43的内部气体g结露而渐次液化。内部气体g大量产生，当在流路41的最末端还有未液化的内部气体g存在时，到达设于流路41末端的排气孔33而排气至外部。

实施例3

图7为本发明第三实施例的电池匣10的平面剖视图。电池匣10除了气体处理部15的构造以外，其余与第一及第二实施例相同。即，电池匣10以外，在形成其外壳的电池匣的壳体16内，收纳堆栈锂单元1的电池堆栈8的电池单元收纳部17以及对从该锂单元1产生的气体做液化处理的气体处理部15。在本实施例3中，气体处理部15与上述第二实施例相同，从锂单元1的喷出部的安全阀7至电池匣的排气孔的路径变长，气体在流过该路径期间，在冷却壁液化。

气体处理部15以铝等热传导性佳、放热性优良的金属构件形成箱状，电池单元收纳部17与气体处理部15为不同空间。然后，电池单元处理部17与气体处理部15以气体流入口40连通。

气体处理部15的主要构件包括具有平面观看蛇行的流路51的铝压出材制成的管材52、以及关闭该管材52的两端开口部的下部盖(未图示)与上部盖(未图示)。又，在管材52的内部，相当于分隔壁的数个冷却壁53从前后方向(管材42的短边方向)相互交错地设置，在所述的冷却壁53上，分隔的管材52的内部空间形成流路51。即，本第三实施例的气体处理部为上述第二实施例的气体处理部15中的冷却壁43的配置做90度旋转而成。但是，本第三实施例的冷却壁53以个别既定的角度依序设置，使其前端相对于底端朝流路51的出口方向倾斜。因此，该流路51与上述第二实施例的流路51的大约既定宽度的流路不同，形成由各冷却壁53分隔成略呈三角状的空间的第一室51a～第七室51g在位于出口侧顶点部分连通的形状。最靠近锂单元1侧，形成管材52的一侧壁的冷却壁43a的切口成为作为流路51的入口的气体流入口40。而且，在面向冷却壁43a的管材52的另一侧壁，设有作为流路51的出口的排气孔33。气体处理部15的材质、厚度随着气化气体通过流路，足够高温的气体被冷却而液化，最后，在气体处理部15外部最后在气体处理部15外部气化气体被液化至无法目识的程度为止的可冷却的材质、厚度、外形、分隔数的形状。在气化气体未充分冷却的情况下，增加冷却壁53的数量而使流路51的全长可变长。

下部盖与上部盖由具有对应于管材52的开口部的大小的尺寸的平板构成。为了封闭管材52的两端开口部，将未图示的系紧螺栓以及螺帽锁合而组装。又，在下盖部及上盖部组装之际，为确保流路51的气密性，管材52的端面与各盖的接合面以及各盖与系紧螺栓及螺帽抵接的部位上涂布着液态的密封剂。根据需求可用橡胶制的密封件插入该接合部分。通过确保流路51的气密性，气体处理部15内的气体不会外漏，又可防止混入流路51的各空间51a～51g中。而且除了液态密封剂之外，使用垫圈确保气密性亦可。

气体流入口40朝向电池单元收纳部17而配设。具体而言，配设于电池堆栈8的气体排出部附近30，在该气体排出部附近30配设有液吸收材36。由此，即使在电解液从电池堆栈8流出的情况下，可通过液吸收材36吸收流出的电解液。因此，可防止电解液泄漏至电池匣10的壳体16之外。气体排气孔33配置成与作为外壳构件的壳体16的内面成为气密，可在电池过热而导致内部气体无法液化时将发烟排出。

在气体处理部15与电池匣的外壳16之间配设有绝热材37。由于电池匣的过度充电而使壳体16本身也变成高温，为了有效地在冷却壁43a、53将高温气体液化，壳体16的构造最好是壳体16的温度不会传递至气体处理部15的冷却壁43a、53。如前所述，若气体处理部15与壳体16直接抵接，则通过来自壳体16的热传导，气体处理部15的温度也上升，气体处理部的气体液化能力降低。另一方面，若气体处理部15的温度上升，则已经液化的气体有再度气化之虞。于此，为了避免此缺点，在气体处理部15与电池匣的壳体16之间配设有绝热材37。而且，滞留于流路41内的已经液化的气体38考虑在该温度有再度气化的可能性，在气体排气孔33附近最好设计成液化的气体38不会滞留。

接着，针对电池匣10的过电压、过度充电时的作用做说明。

当内部气体g从锂单元1喷出时，电池单元收纳部17的空间的压力开始上升。电池收纳部17与气体处理部15以气体流入孔40连通，但是由于气体处理部15内的压力为大气压状态，喷出的内部气体g通过压力差而从电池单元收纳部17流入至气体处理部15。来自电池收纳部17的内部气体g从气体流入口40流入气体处理部15的流路51，首先流入流路51的第一室51a，而接触于气体处理部15的内面以及冷却壁53。冷却壁53以及由金属体所构成的气体处理部15形成比热较大，由于与内部气体g相比为温度低的状态，内部气体g接触于气体处理部15的内面以及冷却壁53而结露液化，成为液化气体38。然后，当内部气体g时间性地持续流入第一室51a时，仅在第一室51a的内面以及冷却壁53由于无法使所有内部气体g液化，未液化的内部气体g从冷却壁53的切口的连通部而流出至邻接的第二室51b。然后，当流入第二室51b的内部气体g接触于第二室51b的内面及冷却壁53时，结露而液化。此时，由于第二室51b为与四角形的空间相比冲击较少的略呈三角形，在第二室51b内的内部气体g大多形成流速较快的涡流。因此，内部气体g不易朝第三室51c流出，而易于与第二室51b的内面做热交换。由此，内部气体g可在第二室51b内有效地液化。而且，为了更提高冷却壁53的该效果，可使冷却壁53的前端部分朝向气体流入口40侧弯曲。

在持续从锂单元1产生内部气体g的情况下，由于仅在第一室51a与第二室51b的内面以及冷却壁53无法将内部气体g全部液化，未液化的内部气体g从设于冷却壁53的切孔向邻接的第三室51c流出。然后，当流入至第三室51c的内部气体g接触至第三室51c的内面及冷却壁53时，结露而液化。如此，当内部气体g时间性地持续产生时，内部气体g依次地从第一室51a流入第二室51b，从第二室51b流入第三室51c，在此过程中，在各室51a～51f的内面，接触后的内部气体g依次结露而液化。此时，各室51a～51f大略呈三角形状。除了内部气体g如前所述容易累积于各室51a～51f的构造之外，由于随着各室51a～51f的连通部，各冷却壁53之间慢慢变窄，在该连通部附近，由于液化气体38与各冷却壁53的接触面积变大，液化的气体38通过表面张力而通过连通部。即，液化气体38滞留于各室51a～51f，可防止各室51a～51f以及来自气体处理部15的液化气体38的泄漏。当内部气体g大量地产生而至最后室51g也存在无法液化的内部气体g时，到达设于最终室51g的排气孔33而排气至外部。

以上所述，虽然根据各实施例说明本发明，但本发明并不限于上述各实施例，在不脱离本发明的范围内可做各种的变更实施。例如，本发明可适用的二次电池并不限于锂电池，只要是在过电压、过度充电时等喷出内部气体g等的内容物皆可。又，为了促进气体处理部15的气体的液化，在气体处理部15设置鳍片，而使冷却性能提升的构造，可采用冷却风扇的空冷。而且，在上述实施例中，虽然气体处理部15设于电池单元收纳部17的后方(电极所在位置的相反侧)，但气体处理部15与电池单元收纳部17的相对位置关系可适当变更而实施。

Claims

1.一种电池匣，其特征在于，包括收纳电池单元的电池单元收纳部以及将上述电池单元产生的气体做液化处理的气体处理部；上述电池单元具有安全阀；上述气体处理部由具有以分隔壁分隔的数个空间的金属体构成；在上述金属体的一个空间中设有气体流入孔的同时，在其它的一个空间中设有气体排气孔，在上述分隔壁设置通气孔，上述气体流入孔位于比上述通气孔低的位置；上述气体处理部与电池匣的壳体之间配设有绝热材；电池堆栈的气体排出部附近配设液体吸收材。

2.如权利要求1所述之电池匣，其中，上述气体处理部由具有以分隔壁分隔的上述气体的流路的金属体构成。

3.如权利要求2所述之电池匣，其中，上述分隔壁为从上述气体处理部的相向的内壁相互交错地突出的同时，从基部朝上述气体的下游侧倾斜而设置。