特表 2024-546384 バッテリセル組立体及びその製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-12-20

(54)【発明の名称】バッテリセル組立体及びその製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/489 20210101AFI20241213BHJP

   H01M 10/658 20140101ALI20241213BHJP

   H01M 10/654 20140101ALI20241213BHJP

   H01M 50/474 20210101ALI20241213BHJP

   H01M 50/486 20210101ALI20241213BHJP

   H01M 10/0585 20100101ALI20241213BHJP

   H01M 10/0583 20100101ALI20241213BHJP

   H01M 10/04 20060101ALI20241213BHJP

【ＦＩ】

H01M50/489

H01M10/658

H01M10/654

H01M50/474

H01M50/486

H01M10/0585

H01M10/0583

H01M10/04 Z

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024538741

(86)(22)【出願日】2022-10-31

(85)【翻訳文提出日】2024-06-25

(86)【国際出願番号】 KR2022016846

(87)【国際公開番号】W WO2023128207

(87)【国際公開日】2023-07-06

(31)【優先権主張番号】10-2021-0187982

(32)【優先日】2021-12-27

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】521065355

【氏名又は名称】エルジー エナジー ソリューション リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100188558

【弁理士】

【氏名又は名称】飯田 雅人

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(72)【発明者】

【氏名】キュテ・パク

(72)【発明者】

【氏名】サン・スン・オー

(72)【発明者】

【氏名】ヒョンスン・ジョ

(72)【発明者】

【氏名】シュルキ・キム

(72)【発明者】

【氏名】ヘヒョン・キム

【テーマコード（参考）】

5H021

5H028

5H029

5H031

【Ｆターム（参考）】

5H021AA02

5H021CC17

5H021EE02

5H021HH03

5H028AA08

5H028CC15

5H028EE06

5H028HH05

5H029AJ12

5H029BJ25

5H029EJ12

5H029HJ04

5H031EE04

5H031HH08

5H031KK02

(57)【要約】

本発明は、バッテリセル組立体及びその製造方法を開示する。本発明のバッテリセル組立体は、カソードと、分離膜と、アノードと、からなる単位セルを複数個積層してなるバッテリセル；及びバッテリセルの外周を１回以上囲む断熱カバー；を含むことができる。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

カソードと、分離膜と、アノードを備える単位セルを複数個積層したバッテリセル；及び
前記バッテリセルの外周を１回以上囲む断熱カバー；を含む、
バッテリセル組立体。

【請求項2】

前記断熱カバーの厚さは、１０μｍ以上２０μｍ以下である、
請求項１に記載のバッテリセル組立体。

【請求項3】

前記断熱カバーは、耐熱性フィルムからなる、
請求項１に記載のバッテリセル組立体。

【請求項4】

前記断熱カバーは、ポリイミドフィルム（ＰＩ ｆｉｌｍ）である、
請求項３に記載のバッテリセル組立体。

【請求項5】

前記ポリイミドフィルムの厚さは、５μｍ以上１０μｍ以下である、
請求項４に記載のバッテリセル組立体。

【請求項6】

前記断熱カバーは、前記バッテリセルに密着して巻き取られている、
請求項１に記載のバッテリセル組立体。

【請求項7】

前記バッテリセルは、カソード－分離膜－アノード－分離膜型、又はアノード－分離膜－カソード－分離膜型の単位セルを複数個積層した構造を含む、
請求項１に記載のバッテリセル組立体。

【請求項8】

前記バッテリセルは、カソード－分離膜－アノード－分離膜－カソード型、又はアノード－分離膜－カソード－分離膜－アノード型の単位セルを長い分離膜に付着した後、折り畳み積層した構造を含む、
請求項１に記載のバッテリセル組立体。

【請求項9】

請求項１～請求項８のいずれか一項のバッテリセル組立体の製造方法であって、
単位セルを複数個積層してバッテリセルを製作するステップと、
前記バッテリセルまわりに１回以上巻き取られて、前記バッテリセルの周囲に断熱カバーを形成するステップとを含む、
バッテリセル組立体の製造方法。

【請求項10】

前記断熱カバーは、ポリイミドフィルムである、
請求項９に記載のバッテリセル組立体の製造方法。

【請求項11】

前記ポリイミドフィルムを巻き取る回数によって、前記断熱カバーの厚さを決定する、
請求項１０に記載のバッテリセル組立体の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本出願は、２０２１年１２月２７日付韓国特許出願第１０－２０２１－０１８７９８２号に基づく優先権の利益を主張し、同韓国特許出願に開示のすべての内容は、本明細書の一部として含まれる。

【0002】

本発明は、バッテリセル組立体及びその製造方法に関し、より詳細は、隣接するバッテリセルで熱の伝達を遮断し、発火時間を遅延させ、使用者の待避時間を確保することができる、バッテリセル組立体及びその製造方法に関する。

【背景技術】

【0003】

通常、モバイル機器や電気車両に関する技術の開発と需要が増加するにつれて、エネルギー源としての二次電池の需要は、急激に増加する。それによって、様々な要求に応える二次電池に関する数多くの研究が行われている。

【0004】

代表的に、二次電池の形状面からは、薄厚であり、携帯電話などのような製品に適用できる角型二次電池とパウチ型二次電池に対する需要が高く、材料面からは、高いエネルギー密度、放電電圧、出力が安定的なリチウムイオン電池、リチウムイオンポリマー電池などのようなリチウム二次電池に対する需要が高い。

【0005】

図１は、従来のバッテリセル組立体を概略的に示した平面図であり、図２は、図１のバッテリセル組立体が１００～１２０℃程に加熱されたとき、分離膜が収縮する状態を概略的に示した平面図である。

【0006】

図１及び図２を参照すると、二次電池は、複数のバッテリセル１０が積層されてなる。バッテリセル１０は、カソード１１、分離膜１３及びアノード１５が積層されてなる。

【0007】

バッテリセル１０は、ラミネーション＆スタッキング工程（Ｌａｍｉｎａｔｉｏｎ ＆ Ｓｔａｃｋｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｓｓ）によって製造することができる。この工程では、分離膜１３、カソード１１、分離膜１３、アノード１５を積層した後に、切断してモノセルを製造し、複数のモノセルを積層する。

【0008】

これらバッテリセル１０は、構造が単純であり、電解液の含浸度が高い反面、生産速度が遅くて、整列度が低下する問題がある。これらバッテリセル１０では、積層されたカソード１１、分離膜１３及びアノード１５の整列度を確保するために、テーピング工程が行われる。これらテーピング工程では、バッテリセル１０の両側面及び上下面の一部に複数のテープ１７が付着する。

【0009】

しかしながら、従来のバッテリセル１０は、図２のように、略１００～１２０℃程に過熱されると、分離膜１３が収縮しつつ、分離膜１３とカソード１１がラウンドに変形するが、特に、分離膜１３の周囲において、分離膜１３のテープ１７が付着した部分は収縮せず、テープ１７が付着していない部分が収縮する。これによって、テープ１７が付着していない部分が収縮して、カソード１１とアノード１５が互いに露出するため、カソード１１とアノード１５がショート（ｓｈｏｒｔ）しつつ発火が生じる問題があった。

【0010】

また、複数のバッテリセル１０は、バッテリモジュールに内装されるため、特定のバッテリセル１０が過熱されるか発火するとき、隣接するバッテリセル１０に発火伝播（ｔｈｅｒｅｍａｌ ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ）しやすい。よって、バッテリセル１０の熱の伝逹を遮断して、隣接するバッテリセル１０で発火伝播を遅延することができる技術の開発が求められている。

【0011】

本発明の背景技術は、韓国公開特許公報第２０２１－００５３５７０号（２０２１年５月１２日付公開）に開示されている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0012】

本発明は、上述した問題点を解決するために案出されたものであって、隣接するバッテリセルで熱の伝達を遮断し、発火時間を遅延させ、搭乗者の待避時間を確保することができる、バッテリセル組立体及びその製造方法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】

【0013】

上述した課題を解決するために本発明は、カソードと、分離膜と、アノードと、からなる単位セルを複数個積層（ｓｔａｃｋｉｎｇ）してなるバッテリセル；及び前記バッテリセルの外周を１回以上囲む断熱カバー；を含むことができる。

【0014】

前記断熱カバーの厚さは、１０μｍ以上２０μｍ以下であってもよい。

【0015】

前記断熱カバーは、耐熱性フィルムからなっていてもよい。

【0016】

前記断熱カバーは、ポリイミドフィルム（ＰＩ ｆｉｌｍ）であってもよい。

【0017】

前記ポリイミドフィルムの厚さは、５μｍ以上１０μｍ以下であってもよい。

【0018】

前記断熱カバーは、前記バッテリセルに密着して巻き取ることができる。

【0019】

前記バッテリセルは、カソード－分離膜－アノード－分離膜型、又はアノード－分離膜－カソード－分離膜型の単位セルを複数個積層した構造を含むことができる。

【0020】

前記バッテリセルは、カソード－分離膜－アノード－分離膜－カソード型、又はアノード－分離膜－カソード－分離膜－アノード型の単位セルを長い分離膜に付着した後、折り畳み積層した構造を含むことができる。

【0021】

前記バッテリセル組立体の製造方法は、単位セルを複数個積層してバッテリセルを製作するステップ；及び前記バッテリセルまわりに１回以上巻き取って、前記バッテリセルの周囲に断熱カバーを形成するステップ；を含むことができる。

【0022】

前記断熱カバーは、ポリイミドフィルムであってもよい。

【0023】

前記ポリイミドフィルムを巻き取る回数によって、前記断熱カバーの厚さを決定することができる。

【発明の効果】

【0024】

本発明によれば、断熱カバーは、バッテリセルの周りを囲むように設置されるため、バッテリセルが、隣接するセルの火炎によって加熱されても、熱伝播時間及び発火時間を遅延させることができる。

【0025】

本発明によれば、断熱カバーの厚さが５～１０μｍである場合、熱伝播遅延性能を極大化しながらも、バッテリセル組立体の厚さ増加や体積増加を最小化することができる。

【0026】

本発明によれば、ポリイミドフィルムを巻き取る回数を調節して、断熱カバーの厚さを決定することができる。

【0027】

上述した効果並びに本発明の具体的な効果は、以下の発明を実施するための形態を説明すると共に記述する。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】従来のバッテリセル組立体を概略的に示した平面図である。

【図2】図１のバッテリセル組立体が１００～１２０℃程加熱されたとき、分離膜が収縮する状態を概略的に示した平面図である。

【図3】本発明によるバッテリセル組立体を概略的に示した平面図である。

【図4】図３のバッテリセル組立体を概略的に示した断面図である。

【図5】図３のバッテリセル組立体におけるポリイミドフィルムを１回巻き取って、断熱カバーを形成した状態を概略的に示した図面である。

【図6】図３のバッテリセル組立体におけるポリイミドフィルムを２回巻き取って、断熱カバーを形成した状態を概略的に示した図面である。

【図7】本発明によるセル組立体の熱伝播実験装置を概略的に示した図面である。

【図8】本発明によるセル組立体が１１０℃程に加熱されたとき、断熱カバーが収縮する方向を概略的に示した図面である。

【図9】図７の熱伝播実験装置におけるポリイミドフィルムの厚さに対する熱伝播遅延時間及び電圧降下時間を概略的に示したグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0029】

以下、本発明の好ましい実施形態について添付の図面を参照して詳説する。

【0030】

本発明は、以下で開示の実施形態に限定されるものではなく、様々な変更を加えることができ、相異なる様々な形態に具現することができる。但し、本実施形態は、本発明の開示を完全なものにして、通常の知識を有する者に発明の範疇を完全に知らせるために提供されるものである。よって、本発明は、以下で開示の実施形態に限定されるものではなく、いずれか実施形態の構成と、他の実施形態の構成とを互いに置換するか付加することはもちろん、本発明の技術思想と範囲に含まれるあらゆる変更、均等物乃至代替物を含むものと理解しなければならない。

【0031】

添付の図面は、本明細書で開示の実施形態を理解しやすくするためのものであり、添付の図面によって、本明細書で開示の技術思想が制限されるものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれるあらゆる変更、均等物乃至代替物を含むものと理解しなければならない。図面における構成要素は、理解の便宜などを考慮して、大きさや厚さを誇張して大きく或いは小さく表現することができるものの、これにより、本発明の保護範囲が制限的に解釈されてはならない。

【0032】

本明細書で使用する用語は、単に特定の具現例や実施形態を説明するために使われるものであって、本発明を限定しようとする意図ではない。そして、単数の表現は、文脈上、明らかに他に意味しない限り、複数の表現を含む。明細書における「～含む」、「～なる」等の用語は、明細書上に記載の特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品、又はこれらを組み合わせたものが存在することを指定するためのものである。すなわち、明細書における「～含む」、「～なる」等の用語は、１つ又はそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品、又はこれらを組み合わせたものの存在或いは付加可能性を予め排除するものではないと理解しなければならない。

【0033】

第１、第２などのように序数を含む用語は、様々な構成要素を説明するために使われてもよいものの、上記構成要素は、上記用語によって限定されない。上記用語は、１つの構成要素を他の構成要素から区別する目的にだけ使われる。

【0034】

ある構成要素が他の構成要素に「連結されて」いるか「接続されて」いると言及されている場合は、他の構成要素に直接連結されているか或いは接続されていてもよいものの、その間にさらに他の構成要素が存在し得ると理解しなければならない。他方、ある構成要素が他の構成要素に「直接連結されて」いるか「直接接続されて」いると言及されている場合は、その間にさらに他の構成要素が存在しないものと理解しなければならない。

【0035】

ある構成要素が他の構成要素の「上部にある」か「下部にある」と言及されている場合は、他の構成要素の真上に配されているだけでなく、その間に他の構成要素が存在し得ると理解しなければならない。

【0036】

他に定義しない限り、技術的或いは科学的用語を含み、ここで使われるあらゆる用語は、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者にとって一般的に理解するのと同様の意味を有する。一般に使われる、辞書に定義されているのと同様の用語は、関連技術の文脈上に有する意味と一致する意味を有するものと解釈しなければならず、本出願において、明らかに定義しない限り、理想的或いは過度に形式的な意味に解釈されない。

【0037】

以下、本発明の実施形態によるバッテリセル組立体について説明することとする。

【0038】

図３は、本発明によるバッテリセル組立体を概略的に示した平面図であり、図４は、図３のバッテリセル組立体を概略的に示した断面図であり、図５は、図３のバッテリセル組立体におけるポリイミドフィルムを１回巻き取って、断熱カバーを形成した状態を概略的に示した図面であり、図６は、図３のバッテリセル組立体におけるポリイミドフィルムを２回巻き取って、断熱カバーを形成した状態を概略的に示した図面である。

【0039】

図３～図６を参照すると、本発明の実施形態によるバッテリセル組立体１００は、バッテリセル１１０及び断熱カバー１２０を含む。

【0040】

バッテリセル１１０は、カソード１１１と、分離膜１１３と、アノード１１５と、からなる単位セル１１０ａを複数個積層（ｓｔａｃｋｉｎｇ）してなる。カソード１１１にはカソードリード１１２が連結されて、アノード１１５にはアノードリード１１６が連結される。カソード１１１とアノード１１５との間には、分離膜１１３が介在される。

【0041】

本発明によるバッテリセル１１０は、モノセル（ｍｏｎｏ－ｃｅｌｌ）を積層するか、バイセル（ｂｉ－ｃｅｌｌ）を積層し、最上端部にハーフセル１１８を積層して製造することができる。ハーフセル１１８（ｈａｌｆ－ｃｅｌｌ）は、分離膜１１３にカソード１１１やアノード１１５のいずれかのみ積層する構造を有する。

【0042】

モノセルは、最上端部に配置された電極と、最下端部に配置された電極とが互いに逆極性を有する単位セル１１０ａを意味する。例えば、カソード１１１－分離膜１１３－アノード１１５－分離膜１１３が順次積層された形態の単位セル１１０ａをＣ型モノセル（ｍｏｎｏ－ｃｅｌｌ）と言い、アノード１１５－分離膜１１３－カソード１１１－分離膜１１３が順次積層された形態の単位セル１１０ａをＡ型モノセルと言う。

【0043】

バイセルは、同一極性の電極が単位セル１１０ａの最外郭両面に配置される構造を有する。例えば、カソード１１１－分離膜１１３－アノード１１５－分離膜１１３－カソード１１１が順次積層された形態の単位セル１１０ａをＣ型バイセル（ｂｉ－ｃｅｌｌ）と言い、アノード１１５－分離膜１１３－カソード１１１－分離膜１１３－アノード１１５が順次積層された形態の単位セル１１０ａをＡ型バイセルと言う。

【0044】

先ず、モノセルを積層してバッテリセル１１０を製造する工程について説明することとする。

【0045】

アノード１１５、分離膜１１３、カソード１１１、分離膜１１３がロール状に巻き取られた状態で、連続して繰り出しつつ供給され、アノード１１５とカソード１１１を切断して、分離膜１１３にロードさせる。アノード１１５とカソード１１１がロードされた分離膜１１３は、ラミネート装置に供給され、ラミネート装置を通る間に熱と圧力によってアノード１１５、分離膜１１３、カソード１１１、分離膜１１３が接着される。接着したアノード１１５、分離膜１１３、カソード１１１、分離膜１１３が移送される状態で、隣合うアノード１１５とアノード１１５（隣合うカソード１１１とカソード１１１）の間を切断して、モノセルを連続して製造する。このように製造された複数の単位セル１１０ａ（モノセル）をスタッキング工程において、カソード１１１－分離膜１１３－アノード１１５－分離膜１１３型、又はアノード１１５－分離膜１１３－カソード１１１－分離膜１１３型に積層し、最上端部の単位セル１１０ａの上側にハーフセル１１８（ｈａｌｆ－ｃｅｌｌ）を積層することによって、バッテリセル１１０を製造することができる。これらバッテリセル１１０の製造方式をラミネーション＆スタッキング方式（Ｌａｍｉｎａｎａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｓｔａｃｋｉｎｇ）と言う。

【0046】

次に、バイセルを積層してバッテリセルを製造する工程について説明することとする。

【0047】

カソード１１１－分離膜１１３－アノード１１５－分離膜１１３－カソード１１１型、又はアノード１１５－分離膜１１３－カソード１１１－分離膜１１３－アノード１１５型の単位セル１１０ａを長い分離膜１１３に連続して付着する。分離膜１１３積層体を一方向に回転させつつ、折り畳み積層する。そして、最上端部の単位セル１１０ａの上部には、ハーフセル１１８が積層される。これらバッテリセル１１０の製造方式をスタッキング＆フォールディング方式（Ｓｔａｃｋｉｎｇ ａｎｄ Ｆｏｌｄｉｎｇ）と言う。

【0048】

上記したバッテリセル１１０におけるカソード１１１、分離膜１１３及びアノード１１５は、様々な形態に積層することができる。また、積層されたバッテリセル１１０の周囲は、図１のように、複数のテープ（不図示）を付着していてもよい。

【0049】

断熱カバー１２０は、バッテリセル１１０の外周を耐熱性フィルムで１回以上囲むように設置される。断熱カバー１２０は、断熱性と耐熱性に優れる材質のフィルムで製造することができる。例えば、断熱カバー１２０として、ポリイミドフィルム１２１（Ｐｏｌｙｉｍｉｄｅ ｆｉｌｍ）など、様々な形態のフィルムを適用することができる。

【0050】

断熱カバー１２０の厚さは、１０μｍ以上２０μｍ以下であってもよい。断熱カバー１２０の厚さが１０μｍ未満である場合、断熱カバー１２０の断熱性能と耐熱性能が低下して、発火伝播を充分遅延させることが困難になる場合がある。また、断熱カバー１２０の厚さが２０μｍ超である場合、それ以上厚さが増加しても、発火遅延時間は、ほぼ増加しないことが確認できた。これについては、下記で詳説することとする。

【0051】

ポリイミドフィルム１２１の厚さは、５μｍ以上１０μｍ以下であってもよい。ポリイミドフィルム１２１の厚さが５μｍ未満である場合、ポリイミドフィルム１２１をバッテリセル１１０に巻き取る回数が増加して、セル組立体の生産性が低下し得る。また、ポリイミドフィルム１２１の厚さが１０μｍ超である場合、ポリイミドフィルム１２１をバッテリセル１１０に密着して巻き取りにくいことがある。また、厚さが５μｍ以上１０μｍ以下のポリイミドフィルム１２１を用いると、ポリイミドフィルム１２１を巻き取る回数に応じで、断熱カバー１２０の厚さを５μｍの倍数単位に容易に調節することもできる。

【0052】

上記のように、断熱カバー１２０がバッテリセル１１０まわりを囲むように設置されるため、バッテリセル１１０が隣接するセルの火炎によって加熱されても、断熱カバー１２０、アノード１１５、カソード１１１、及び分離膜１１３が熱伝播遅延時間の間に、あらゆる方向に収縮しつつポリイミドバリア（ＰＩ ｂａｒｒｉｅｒ）を生成することができる。また、アノード１１５、カソード１１１及び分離膜１１３は、同じ方向に収縮するため、カソード１１１とアノード１１５がショート（ｓｈｏｒｔ）しつつ発火が発生する時間を遅延させることができる。

【0053】

上記のように構成される、本発明によるバッテリセル組立体の製造方法について説明することとする。

【0054】

単位セル１１０ａを複数個積層してバッテリセル１１０を製作する。このとき、モノセルを複数個積層してバッテリセル１１０を製作するか、バイセルを複数個積層してバッテリセル１１０を製作することができる。これらバッテリセル１１０は、ラミネーション＆スタッキング方式（Ｌａｍｉｎａｎａｔｉｏｎ ａｎｄ Ｓｔａｃｋｉｎｇ）又はスタッキング＆フォールディング方式（Ｓｔａｃｋｉｎｇ ａｎｄ Ｆｏｌｄｉｎｇ）によって製作することができる。

【0055】

バッテリセル１１０まわりに１回以上巻き取って、バッテリセル１１０の周囲に断熱カバー１２０を形成する。断熱カバー１２０は、ポリイミドフィルム１２１であってもよい。このとき、ポリイミドフィルム１２１を巻き取る回数によって、断熱カバー１２０の厚さを決定する。例えば、バッテリセル１１０まわりに５μｍのポリイミドフィルム１２１を１回巻き取って、５μｍの断熱カバー１２０を形成するか、バッテリセル１１０まわりに５μｍのポリイミドフィルム１２１を２回巻き取るか、１０μｍのポリイミドフィルム１２１を１回巻き取って、１０μｍの断熱カバー１２０を形成することができる。

【0056】

上記したバッテリセル組立体の熱伝播実験（Ｔｈｅｒｍａｌ Ｐｒｏｐａｇａｔｉｏｎ Ｔｅｓｔ）について説明することとする。

【0057】

図７は、本発明によるセル組立体の熱伝播実験装置を概略的に示した図面であり、図８は、本発明によるセル組立体が１１０℃程に加熱されたとき、断熱カバーが収縮する方向を概略的に示した図面であり、図９は、図７の熱伝播実験装置におけるポリイミドフィルムの厚さに対する熱伝播遅延時間及び電圧降下時間を概略的に示したグラフである。

【0058】

図７～図９を参照すると、断熱カバー１２０が巻き取られていないトリガーセル２１０（ｔｒｉｇｇｅｒ ｃｅｌｌ）と、断熱カバー１２０が巻き取られているバッテリセル１１０（ａｄｊａｃｅｎｔ）を準備する。トリガーセル２１０とバッテリセル１１０を一対のアルミニウムプレート２２１，２２２の間に配置し、トリガーセル２１０と１つのアルミニウムプレート２２１との間に、ヒートパッド２３０が介在される。また、トリガーセル２１０とヒートパッド２３０との間に第１温度センサ２４１が介在され、トリガーセル２１０とバッテリセル１１０との間に第２温度センサ２４２が介在され、バッテリセル１１０と他の１つのアルミニウムプレート２２２との間に第３温度センサ２４３が介在される。ヒートパッド２３０に電源が供給されると、ヒートパッド２３０がトリガーセル２１０を加熱する。

【0059】

断熱カバー１２０のない基準トリガーセル２１０から断熱カバー１２０のないバッテリセル１１０への熱伝播時間（ＴＰ Ｔｉｍｅ）は、５秒程かかり（Ｌ１，Ｌ１１）、トリガーセル２１０から断熱カバー１２０の厚さが５μｍであるバッテリセル１１０への熱伝播時間（ＴＰ Ｔｉｍｅ）は、略４０％程増加し（Ｌ２，Ｌ１２）、トリガーセル２１０から断熱カバー１２０の厚さが１０μｍであるバッテリセル１１０への熱伝播時間は、略１１０％程増加することが確認できた（Ｌ３，Ｌ１３）。しかし、断熱カバー１２０の厚さが１５μｍであるバッテリセル１１０への熱伝播時間（ＴＰ Ｔｉｍｅ）は、略１００％程と、却って減少することが分かった（Ｌ４，Ｌ１４）。

【0060】

また、断熱カバー１２０のないバッテリセル１１０の場合、４Ｖから０Ｖに降下する電圧降下時間は、２秒程かかり（Ｌ１，Ｌ１１）、断熱カバー１２０の厚さが５μｍであるバッテリセル１１０の電圧降下時間（Ｃｅｌｌ Ｖｏｌｔａｇｅ Ｄｒｏｐ Ｔｉｍｅ）は、略１００％程増加し（Ｌ２，Ｌ１２）、断熱カバー１２０の厚さが１０μｍであるバッテリセル１１０の電圧降下時間は、略１５０％程増加することが確認できた（Ｌ３，Ｌ１３）。しかし、断熱カバー１２０の厚さが１５μｍであるバッテリセル１１０の電圧降下時間は、略５０％程と、却って減少することが分かった（Ｌ４，Ｌ１４）。

【0061】

上記のように、断熱カバー１２０の厚さが５～１０μｍである区間では、断熱カバー１２０の厚さが増加するほど、熱伝播遅延時間と電圧降下時間が急激に増加するものの、断熱カバー１２０の厚さが１０～１５μｍである区間では、断熱カバー１２０の厚さが増加しても、熱伝播遅延時間と電圧降下時間が却って減少することが分かる。よって、本実験によって、断熱カバー１２０の厚さが５～１０μｍである区間は、熱伝播遅延性能を極大化しながらも、バッテリセル組立体１００の厚さ増加や体積増加を最小化する区間であることが確認できた。

【0062】

以上のように、本発明について例示の図面を参照して説明したが、本発明は、本明細書で開示の実施形態と図面によって限定されるものではなく、本発明の技術思想の範囲内における通常の技術者であれば様々な変形を行えることは自明である。なお、本発明の実施形態を前述しながら、本発明の構成による作用効果を明示的に記載して説明しなかったとしても、当該構成によって予測可能な効果も認めるべきであることは当然である。

【符号の説明】

【0063】

１０ バッテリセル
１１ カソード
１３ 分離膜
１５ アノード
１７ テープ
１００ バッテリセル組立体
１１０ バッテリセル
１１０ａ 単位セル
１１１ カソード
１１２ カソードリード
１１３ 分離膜
１１５ アノード
１１６ アノードリード
１１８ ハーフセル
１２０ 断熱カバー
１２１ ポリイミドフィルム
２１０ トリガーセル
２２１，２２２ アルミニウムプレート
２３０ ヒートパッド
２４１ 第１温度センサ
２４２ 第２温度センサ
２４３ 第３温度センサ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【国際調査報告】