本發(fā)明涉及包圍鋰離子電池、鋰離子電容器以及雙電層電容器等蓄電裝置而成的蓄電裝置結構體，特別是涉及能夠降低蓄電裝置破損時或過度充電時等異常時起火的風險的蓄電裝置結構體。
背景技術：
1、近年來，作為高輸出用途的便攜設備或電動汽車等的電源，使用了將應用非水電解質的蓄電裝置容納在殼體中而成的二次電池、鋰離子電容器以及雙電層電容器等蓄電裝置。
2、這樣的蓄電裝置通常規(guī)定了上限電壓，通過與適當?shù)谋Ｗo電路組合，控制為不超過上限電壓。然而，在保護電路引起誤操作而超過上限電壓的情況下，在反復充放電的情況下、或在因外部原因而短路的情況下等，蓄電裝置陷入過度充電狀態(tài)，電解液與電極材料等反應而產(chǎn)生氣體，該產(chǎn)生的氣體使內壓上升。該產(chǎn)生的氣體有時會包含電解液、甲烷、一氧化碳、乙烯、乙烷以及丙烷等的可燃性氣體，并且在向蓄電裝置外部放出時，具有引起起火或爆炸等危險性。
3、另外，近年來，在鋰離子電容器或雙電層電容器等蓄電裝置中，要求高輸出以及大容量化，并且以蓄電裝置單體或堆疊了復數(shù)個蓄電裝置而成的模塊結構使用大電流的機會正在增加。例如，在堆疊了復數(shù)個蓄電裝置而成的模塊中，在一個蓄電裝置陷入過度充電狀態(tài)的情況下，即使氣體與電解液一同被放出后，由于其他蓄電裝置仍在發(fā)揮功能，因此有時仍有大電流持續(xù)流過。因此，有時短路會導致發(fā)生激烈的過熱的情況，并且引起上述那樣的起火或爆炸等的危險性變大。
4、作為防止這樣的蓄電裝置起火的技術，例如，提出了利用可燃性氣體吸收材料吸收在鋰離子電池內部產(chǎn)生的氣體并防止電池破裂的方法(專利文獻1、2)。
5、另一方面，還提出了通過在鋰離子電池內部配置滅火劑，當因電池內部產(chǎn)生氣體而引起內壓上升而使安全閥打開時降低向外部放出的氣體的溫度的方法(專利文獻3)。進一步，還提出了通過在鋰離子電池內部配置使不燃性氣體、水系溶劑或不燃性溶劑吸附在細孔內和表面的多孔質材料來防止由鋰離子電池產(chǎn)生的氣體引起的起火的方法(專利文獻4)。
6、現(xiàn)有技術文獻
7、專利文獻
8、專利文獻1：日本特開2001-155790號公報。
9、專利文獻2：日本特開2003-077549號公報。
10、專利文獻3：日本特開2010-287488號公報。
11、專利文獻4：日本特開2013-187089號公報。
技術實現(xiàn)思路
1、發(fā)明要解決的課題
2、然而，由于在發(fā)生電異常時或熱失控時瞬間產(chǎn)生大量的氣體，因此在如專利文獻1和2中記載那樣的將氣體吸附材料配置在蓄電裝置內的方法中，相對于蓄電裝置這一有限的空間，存在氣體吸附量以及氣體吸附速度都不充分，無法完全抑制來自蓄電裝置的氣體噴出的問題。另外，如專利文獻3和4所記載的那樣，為了降低鋰離子電池內部的溫度，在蓄電裝置內配置滅火劑、使多孔質材料的細孔內以及表面吸附不燃性氣體或水系溶劑或不燃性溶劑的材料的方法中，如果氣體吸附量不充分，則不能充分發(fā)揮其效果，進而存在無法完全抑制氣體噴出的問題。
3、本發(fā)明是鑒于上述問題而完成的，本發(fā)明的目的在于，提供一種蓄電裝置結構體，所述蓄電裝置結構體能夠降低在蓄電裝置、特別是層疊了復數(shù)個蓄電裝置而成的蓄電裝置堆疊體破損時或過度充電時等異常時起火的風險。
4、用于解決課題的手段
5、為了解決上述課題，本發(fā)明提供一種蓄電裝置結構體，其中，所述蓄電裝置結構體是由蓄電裝置和殼體構成的蓄電裝置結構體，所述殼體有空隙地包圍該蓄電裝置，在所述蓄電裝置與殼體的空隙中，配置有包含通過加熱能分解成單體的熱解聚性聚合物的成型體(發(fā)明1)。
6、根據(jù)上述發(fā)明(發(fā)明1)，不是在蓄電裝置內，而是在有空隙地包圍蓄電裝置的殼體的空間中配置包含通過加熱能分解成單體的熱解聚性聚合物的成型體，從而能夠降低蓄電裝置內發(fā)生起火時火勢蔓延至殼體外的風險。
7、在上述發(fā)明(發(fā)明1)中，優(yōu)選的是，所述蓄電裝置為使用非水電解質的蓄電裝置(發(fā)明2)。
8、根據(jù)上述發(fā)明(發(fā)明2)，能夠適當?shù)匕l(fā)揮在蓄電裝置內因非水電解質而引起起火時防止火勢向外部蔓延的效果。
9、在上述發(fā)明(發(fā)明1)中，優(yōu)選的是，所述含有熱解聚性聚合物的成型體含有整個成型體的10重量％以上的熱解聚性聚合物部分(發(fā)明3)。
10、根據(jù)上述發(fā)明(發(fā)明3)，能夠適當?shù)匕l(fā)揮蓄電裝置內發(fā)生起火時防止火勢向外部蔓延的效果。
11、在上述發(fā)明(發(fā)明1)中，所述熱解聚性聚合物優(yōu)選為作為單體成分使用了甲基丙烯酸甲酯(mma)、α-甲基苯乙烯(ams)以及四氟乙烯(tfe)中的一種或兩種以上的聚合物(均聚物或兩種成分以上的聚合物)(發(fā)明4)。
12、根據(jù)上述發(fā)明(發(fā)明4)，能夠適當?shù)匕l(fā)揮蓄電裝置內發(fā)生起火時防止火勢向外部蔓延的效果。
13、在上述發(fā)明(發(fā)明1)中，所述含有熱解聚性聚合物的成型體優(yōu)選為膜狀、片狀或板狀(發(fā)明5)。
14、根據(jù)上述發(fā)明(發(fā)明5)，通過為膜狀、片狀或板狀，能夠將其粘貼在殼體內或插入間隙部，能夠使其設置變形豐富，能夠使操作處理性優(yōu)異。
15、在上述發(fā)明(發(fā)明5)中，所述膜狀、片狀或板狀的成型體的厚度優(yōu)選為1μm～5000μm(發(fā)明6)。特別是在上述發(fā)明(發(fā)明6)中，所述膜狀、片狀或板狀的成型體的單位面積的重量優(yōu)選為10g/m2～2000g/m2(發(fā)明7)。
16、根據(jù)上述發(fā)明(發(fā)明6、7)，通過將規(guī)定厚度及重量的膜狀、片狀或板狀的成型體配置在蓄電裝置與殼體的空隙中，能夠適當?shù)匕l(fā)揮蓄電裝置內發(fā)生起火時防止火勢向外部蔓延的效果。
17、在上述發(fā)明(發(fā)明1～7)中，也可以層疊有復數(shù)個所述蓄電裝置(發(fā)明8)。
18、層疊了復數(shù)個蓄電裝置而成的蓄電裝置堆疊體，即使在一個蓄電裝置陷入過度充電狀態(tài)的情況下，由于其他蓄電裝置發(fā)揮功能而持續(xù)流過大電流，因此劇烈地發(fā)生過熱，使可燃性的氣體的溫度容易達到起火溫度以上。此時，根據(jù)上述發(fā)明(發(fā)明8)，即使從蓄電裝置噴出可燃性氣體而流入到殼體的空間，由于通過本發(fā)明的材料對可燃性氣體施加影響，從而能夠大幅度地降低火勢蔓延至殼體外的風險，因此能夠特別合適地適用于蓄電裝置堆疊體。
19、發(fā)明效果
20、本發(fā)明通過在蓄電裝置與殼體的空隙中，配置含有熱解聚性聚合物的成型體，從而利用因蓄電裝置的短路等引起的從蓄電裝置放出的高溫的噴出物或噴出氣體來熱分解熱解聚性聚合物而產(chǎn)生單體的機制，能夠大幅度地降低蓄電裝置結構體的起火風險。并且，由于熱解聚性聚合物通過熱轉化成單體，因此燃燒殘渣等并不殘留在殼體內。
1.一種蓄電裝置結構體，其中，
2.根據(jù)權利要求1所述的蓄電裝置結構體，其中，
3.根據(jù)權利要求1所述的蓄電裝置結構體，其中，
4.根據(jù)權利要求1所述的蓄電裝置結構體，其中，
5.根據(jù)權利要求1所述的蓄電裝置結構體，其中，
6.根據(jù)權利要求5所述的蓄電裝置結構體，其中，
7.根據(jù)權利要求6所述的蓄電裝置結構體，其中，
8.根據(jù)權利要求1～7中的任一項所述的蓄電裝置結構體，其中，