專利名稱：電池組、電池組的制造方法及設(shè)有電池組的車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電池組、制造此電池組的方法和設(shè)有此電池組的車輛， 在所述電池組中多個(gè)可再充電的單電池串聯(lián)連接。
背景技術(shù)：
由多個(gè)單電池相串聯(lián)連接而構(gòu)成的電池組是一種能夠獲得高輸出的電 源，所述單電池可以是輕質(zhì)且可獲得高能量密度的鋰離子電池(原電池)
(在此說明書中，術(shù)語"電池"和"原電池"具有相同的意思且可替換使 用)，鎳-金屬氫化物電池、其它二次電池或諸如電容器的蓄電元件。為此， 電池組作為車載電源或用于個(gè)人電腦和便攜式終端的電源而日益重要。例
如，日本專利申請?zhí)亻_No. 2001-57196 (JP-A-2001-57196 )描述了一種車 載電池組的示例，該車載電池組通過配置多個(gè)相同形狀的單獨(dú)的鎳-金屬氫 化物二次電池而構(gòu)成且將各單電池的正電極端子和負(fù)電極端子串聯(lián)連接。 此外，由多個(gè)輕質(zhì)、可獲得高能量密度的鋰離子電池串聯(lián)連接在一起的電 池組優(yōu)選用作車載高輸出電源。
但是，已知安裝到例如汽車等車輛上的電池組受到安裝空間的限制且 將在發(fā)生振動的環(huán)境內(nèi)使用。因此，如JP-A-2001-57196中描述的，電池 組由多個(gè)單電池配置且緊固在一起而構(gòu)成(即各個(gè)電池相互固定)。在 將單電池固定在一起時(shí)，在構(gòu)成電池組的各個(gè)單電池上施加有較大載荷。 另一方面，電池組自身必須質(zhì)量輕，特別在電池組用于車輛中時(shí)更是如此。 因此要求單電池的容器主體(即容納電極體和電解質(zhì)的外殼)的質(zhì)量也很 輕。例如，優(yōu)選使用由薄的金屬或合成樹脂制成的容器。但是由這種薄型 材料制成的容器在外載下易于變形。即，當(dāng)使用設(shè)有這樣的容器的單電池且將多個(gè)這樣的單電池進(jìn)行配置并按所配置的方向(即配置方向)緊固在 一起時(shí)，單電池的容器主體易于在載荷的作用方向發(fā)生彎曲或變形。容器 主體的這種變形使得設(shè)置在各個(gè)單電池上待串聯(lián)連接的正負(fù)電極端子之間 的距離及相對位置相對于最初的理想值而發(fā)生偏移或改變。當(dāng)單電池被緊 固在一起時(shí)正負(fù)電極端子之間的距離和相對位置使得制造成與理想值對應(yīng) 的形狀和尺寸的端子連接部例如不可用。這樣會導(dǎo)致與正負(fù)電極端子的連 接工作相關(guān)的成本增加以及工作效率降低。此外，單電池緊固在一起時(shí)所 發(fā)生的單電池容器的變形會導(dǎo)致單電池的容器和電極體不再密閉(氣密)
(即會喪失密閉性(氣密性))。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明提供一種電池組，構(gòu)成該電池組的單電池的形狀、特別 是在單電池在預(yù)定的配置方向上施加有荷載的狀態(tài)下被緊固在一起時(shí)在單 電池配置方向上的厚度(尺寸)統(tǒng)一，且從而預(yù)先使得單電池之間的、更 具體是指用于將單電池串聯(lián)在一起的正負(fù)電極端子之間的距離和相對位置 的變化最小化。本發(fā)明還提供一種用于制造該電池組的方法和設(shè)有該電池 組的車輛。
本發(fā)明的第一方面涉及一種電池組，該電池組包括多個(gè)可再充電的單 電池，每個(gè)所述單電池設(shè)有具有正電極和負(fù)電極的電極體、容納所述電極 體和電解質(zhì)的容器以及配置在所述容器外部的正電極端子和負(fù)電極端子， 所述可再充電的單電池串聯(lián)連接。所述多個(gè)單電池按預(yù)定的方向配置，且 在沿所述配置方向施加有預(yù)定載荷的狀態(tài)下被緊固在一起。絕緣性填充料 被插入到至少一個(gè)單電池的在所述容器的內(nèi)壁表面和所述電極體之間的間 隙中，且處于緊固狀態(tài)的各個(gè)所述單電池在所述配置方向上的厚度不變。
此外，所述填充料可以為具有預(yù)定厚度的片狀，且至少一個(gè)片狀填充 料被插入到至少一個(gè)單電池的在所述容器的內(nèi)壁表面和所述電極體之間的 間隙中。
此外，所述正電極和所述負(fù)電極可以均為片狀，并且在所述多個(gè)單電池的每一個(gè)中都可設(shè)置有由所述片狀的正電極和所述片狀的負(fù)電極纏繞形 成的扁平狀的纏繞電極體。所述多個(gè)單電池可配置成使得所述纏繞電極體 的扁平表面彼此面對，且至少 一個(gè)片狀填充料可被插入到至少 一個(gè)單電池 的在所述容器的內(nèi)壁表面和所述纏繞電極體的扁平表面之間的間隙中。
在這種情況下，所述片狀填充料的預(yù)定厚度可以是10nm到lOOOjim， 包括10jim和1000nm。此外，所述片狀填充料的預(yù)定厚度可以是lOOjim 到200阿，包括100,和200,。
此外，所述填充料可以是多個(gè)配置成一排的細(xì)長棒狀體。
此外，所述正電極和所述負(fù)電極可以均為片狀；且所述電極體可以是
通過將所述片狀的正電極和所述片狀的負(fù)電極與分隔器一起交替層疊而形成的。
在所述多個(gè)單電池之間可配置有在沿所述配置方向施加有載荷的狀態(tài) 下與所述多個(gè)單電池緊固在一起的間隔板。
所述填充料可由聚烯烴樹脂制成。
所述單電池可以是鋰離子電池。
本發(fā)明的第二方面涉及一種設(shè)有上述電池組的車輛。
本發(fā)明的第三方面涉及一種電池組制造方法，包括a)構(gòu)造多個(gè)可再 充電的單電池，每個(gè)所述單電池設(shè)有具有正電極和負(fù)電極的電極體、容納 所述電極體和電解質(zhì)的容器以及配置在所述容器外部的正電極端子和負(fù)電 極端子；b)按預(yù)定的方向配置所述多個(gè)單電池；c)在沿所述配置方向施 加有載荷的狀態(tài)下將所述多個(gè)單電池緊固在一起；以及d)將所述多個(gè)單 電池串聯(lián)連接在一起。所述步驟a)進(jìn)一步包括將絕緣性填充料插入到至 少一個(gè)單電池的在所述容器的內(nèi)壁表面和所述電極體之間的間隙中，且使
得處于緊固狀態(tài)的各個(gè)所述單電池在所述配置方向上的厚度不變。


結(jié)合附圖從以下示例性實(shí)施例的描述可顯見本發(fā)明的前述和其它目 的、特征和優(yōu)點(diǎn)，其中相同的標(biāo)號表示相同的元件，在附圖中
6圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)示例性實(shí)施例的電池組的結(jié)構(gòu)的框架形
式的透視圖2是示出根據(jù)該示例性實(shí)施例的電池組的結(jié)構(gòu)的框架形式的側(cè)視
圖3是示出纏繞電極體的一示例的框架形式的前視圖；圖4是示出圖2中所示處于緊固狀態(tài)的單電池的容器內(nèi)部的狀態(tài)的框架形式的剖視圖5A是示出根據(jù)該示例性實(shí)施例的可插入電池組的單電池容器內(nèi)的片狀填充料的示例的框架形式的前視圖5B是圖5A中示出的片狀填充料的側(cè)視圖6是示出設(shè)有根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的電池組的車輛的框架形式的側(cè)視圖。
具體實(shí)施例方式
在以下的描述和附圖中，將通過示例性實(shí)施例來更詳細(xì)地描述本發(fā)明。根據(jù)本發(fā)明的電池組10能夠用作特別是安裝在諸如汽車的車輛中的電動機(jī)電源。因此，如圖6中的框架形式中所示，本發(fā)明還提供一種設(shè)有這種電池組10的車輛(特別是設(shè)有電動機(jī)的車輛，例如混合動力車輛、電動車輛或燃料電池車輛)1。在本說明書中，術(shù)語"單電池"表示能夠串聯(lián)連接到另外的單個(gè)的蓄電元件(即單電池)以便形成電池組的單個(gè)的蓄電元件。
本發(fā)明的電池組可通過將多個(gè)作為單電池的可再充電的單個(gè)二次電池串聯(lián)連接在一起而形成。但是，本發(fā)明的電池組并不限于這種單電池結(jié)構(gòu)。實(shí)施本發(fā)明所需的單電池結(jié)構(gòu)可以是鋰離子電池、鎳-金屬氫化物電池或電氣雙層電容器等。由于鋰離子電池是具有高能量密度的能夠提供高輸出的二次電池，所述它們使得電池組、特別是車載電池組(即電池模組)的性能很高。下面將利用單電池結(jié)構(gòu)是鋰離子電池(原電池)的示例詳細(xì)描述本發(fā)明。
組成電池組的單電池包括由預(yù)定的電池結(jié)構(gòu)材料(即，正電極和負(fù)電極的活性材料、正電極和負(fù)電極的集電部、分隔器等)構(gòu)成的電極體和容
納該電極體和合適的電解質(zhì)的容器。作為示例，如圖1和圖2所示，在此描述的電池組10包括多個(gè)單電池12 (在此示例實(shí)施例中，附圖中示出四個(gè)單電池)。各個(gè)單電池12包括容器14，該容器形成為使得能夠容納后面將描述的扁平的纏繞電極體的形狀(例如，盒形)。容器14上形成有與纏繞電極體的正電極電連接的正電極端子15,以及與纏繞電極體的負(fù)電極電連接的負(fù)電極端子16。如圖l所示， 一個(gè)單電池12的正電極端子15與相鄰的單電池12的負(fù)電極端子16電連接。從而通過以這種方法將單電池12串聯(lián)連接在一起而構(gòu)造成具有所要求電壓的電池組IO。此外，也可在這些容器14中設(shè)置未示出的、使得容器內(nèi)產(chǎn)生的氣體逸出的安全閥等。省略了對容器14自身結(jié)構(gòu)的詳細(xì)描述。
容器14的材料沒有特別限制，但是質(zhì)量要較輕，且在將單電池12緊固在一起時(shí)所施加的載荷下可變形。例如，可使用涂有絕緣樹脂涂層的金屬容器，或諸如聚丙烯的聚烯烴樹脂或其它合成樹脂容器?？蛇x地，容器可以是樹脂薄膜容器，例如具有三層結(jié)構(gòu)的層疊薄膜容器，即由熔點(diǎn)高的樹脂(例如聚對苯二曱酸乙二醇酯、聚四氟乙烯或聚酰胺樹脂)制成的外層(保護(hù)層)、由金屬箔(例如鋁或鋼)制成的阻擋層(即能夠阻擋氣體和濕氣的層)以及由熱粘合樹脂(即熔點(diǎn)較低的樹脂，例如諸如乙烯-乙酸乙烯酯或聚乙烯或聚丙烯之類的聚烯烴樹脂)制成的粘合層。順便提及，在此實(shí)施例中將描述由聚丙烯制成的柔性容器14。
如圖l和圖2所示，多個(gè)形狀相同的單電池12在使得容器14的寬表面(即與纏繞電極體30的扁平表面對應(yīng)的表面，纏繞電極體30容納在容器14內(nèi)且將在后面進(jìn)行描述)14A相互面對的方向上進(jìn)行配置，每個(gè)單電池12相對于相鄰的單電池12倒置/顛倒，使得正電極端子15和負(fù)電極端子16以不變的間隔交替配置。此外，預(yù)定形狀的間隔板(例如間隔件)18配置成靠近如此配置的單電池12之間的容器14的寬表面14A,且配置在單電池12所配置的方向(即配置方向)的兩外側(cè)端部上。這些間隔板18的材料或形狀使得它們能夠用作熱輻射構(gòu)件，用于耗散單電池在使用期間所產(chǎn)生的熱。例如，可使用優(yōu)質(zhì)的熱傳導(dǎo)金屬間隔板，或質(zhì)輕、較硬的聚
丙烯或其它合成樹脂間隔板。此夕卜，間隔板18可由薄金屬或合成樹脂制成、且成形為可在單電池12之間引入冷卻流體(例如空氣)的框架(例如從側(cè)面看為凹凸形狀)，如圖2所示。
然后，如圖1和圖2所示，圍繞這樣配置的單電池12和間隔板18而配置根據(jù)示例性實(shí)施例的緊固構(gòu)件(此后，這些將總稱為"單電池群")。即，如圖1和圖2所示， 一對緊固板20A和20B配置在間隔板18，的外側(cè)上且與間隔板18，緊密接觸，該間隔板18，配置在單電池群的兩外側(cè)端部。此外，緊固梁構(gòu)件21附裝于單電池群的兩個(gè)端表面以便使得該對緊固板20A和20B橫向連接。從而，如圖2所示，單電池群可通過利用螺栓22將梁構(gòu)件21的端部緊固和固定到緊固板20A和20B上而被緊固，使得可在配置方向上施加預(yù)定荷栽(例如容器14的壁表面上的表面壓力約為2xl()6至5xl06pa)。
此時(shí)，與梁構(gòu)件21的緊密程度對應(yīng)的緊固載荷(表面壓力)沿緊固方向(即配置方向)施加到各個(gè)單電池12的容器寬表面14A上。順便提及，在此示例性實(shí)施例中，間隔板18緊密地配置在相鄰的單電池12之間，這樣，當(dāng)單電池12緊固在一起時(shí)，由間隔板18向單電池容器14的寬表面14A上與間隔板18接觸的部分施加壓力(即載荷)。如上所述，在此示例性實(shí)施例中的容器14是柔性地，這樣它們可根據(jù)載荷而變形。特別地，當(dāng)容器主體和容器14內(nèi)的電極體之間有間隙時(shí)，容器14可發(fā)生很大的變形(彎曲)。
然后，將結(jié)合附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明的此示例性實(shí)施例的單電池12的容器14中的結(jié)構(gòu)，以及單電池12的構(gòu)造。順便提及，圖3是示出從寬的扁平側(cè)看時(shí)容納在容器14中的纏繞電極體30的前視圖。圖4是示出圖2中示出的處于緊固狀態(tài)的單電池12的容器14內(nèi)的狀態(tài)的框架形式的剖視圖。如圖3所示，在此示例性實(shí)施例中的纏繞電極體30是使得片狀正電極32 (此后稱為"正電極片32")和片狀負(fù)電極34 (此后稱為"負(fù)電極片34")與兩個(gè)片狀分隔件36 (此后簡稱為"分隔片36")層疊。此外，,置地
進(jìn)行纏繞，然后從側(cè)面擠壓(squash)所得到的纏繞體而制成的。
如圖3中所示，纏繞電極體30的正電極片32和負(fù)電極片34的端部的部分從纏繞芯部31 (即形成正電極片32的部分的正電極活性材料層、形成負(fù)電極片34的部分的負(fù)電極活性材料層以及分隔片36緊密纏繞的部分)伸出。正電極引出端子32B形成于正電極側(cè)部突出部分(即，正電極活性材料層未形成的部分)32A上，且負(fù)電極引出端子34B形成于負(fù)電極側(cè)部突出部分(即，負(fù)電極活性材料層未形成的部分)34A上。上述正電極端子15電連接于正電極引出端子32B,且上述負(fù)電極端子16電連接于負(fù)電極引出端子34B。
順便提及，形成纏繞電極體30的材料和構(gòu)件自身并沒有特別的限制。例如，正電極片32可通過將用于鋰離子電池的正電極活性材料層施加于長的正電極集電體(collector)而構(gòu)成。鋁箔(在此示例實(shí)施例中)或其它適于用作正電極的金屬箔可用作正電極集電體。類似于通常的鋰離子電池中使用的材料，例如LiMn204、 LiCo02或LiM02可用作正電極活性材料。例如，正電極片32可通過這樣獲得使用約2到4m (例如2,7m)長、8到12cm (例如10cm )寬、5到20nm (例如15nm )厚的鋁箔作為集電體，并根據(jù)常規(guī)方法在表面的預(yù)定區(qū)域內(nèi)使用鋰鎳氧化物作為主要成分(例如鋰鎳氧化物的質(zhì)量百分比為88%,乙炔黑的質(zhì)量百分比為10%，聚四氟乙烯的質(zhì)量百分比為1%，且羧曱基纖維素的質(zhì)量百分比為1%)形成用于鋰離子電池的正電極活性材料層。
同時(shí)，負(fù)電極片34可通過將用于鋰離子電池的負(fù)電極活性材料層施加于長的負(fù)電極集電體而構(gòu)成。銅箔(在此示例性實(shí)施例中)或其它適于用作負(fù)電極的金屬箔可用作負(fù)電極集電體。類似于常規(guī)鋰離子電池中使用的材料，諸如石墨碳或無定形碳的碳基材料，或者包含遷移金屬氧化物或遷移金屬氮化物的鋰可用作負(fù)電極活性材料。例如，負(fù)電極片34可通過這樣獲得使用約2到4m (例如2.9m )長、8到12cm (例如10cm )寬、5到20nm (例如10nm)厚的銅箔作為集電體，并根據(jù)常規(guī)方法在表面的預(yù)定區(qū)域上用石墨作為主要成分(例如石墨的質(zhì)量百分比為98%，苯乙烯-丁二烯橡膠的質(zhì)量百分比為1%，羧甲基纖維素的質(zhì)量百分比為1%)形成用于鋰離子電池的負(fù)電極活性材料層。另外，在正電極片32和負(fù)電極片34之間使用的分隔片36可由多孔聚烯烴樹脂制成。例如，可使用2到4m (例如3.1m)長、8到12cm (例如llcm)寬、5到30fim ( 25fim )厚的合成樹脂(例如，諸如聚乙烯的聚烯烴)多孔分隔片。順便提及，當(dāng)使用的電解質(zhì)是固體電解質(zhì)或凝膠電解質(zhì)時(shí)，可不需要分隔件。即，在此情況下，電解質(zhì)自身可作為分隔件。
然后，所得到的扁平纏繞電極體30A、 30B、 30C和30D容納于單電池12的容器14內(nèi)。此時(shí)，如圖4所示，根據(jù)纏繞的狀態(tài)和范圍，纏繞電極體30A到30D的厚度趨于變得不平均。因此，單電池12的容器14中的間隙的尺寸(即容器14內(nèi)的空間在厚度方向(即配置方向)上的尺寸和電極體30A到30D在該方向上的厚度之差洽根據(jù)纏繞電極體30A到30D而完全不同。這里，如圖5B所示，在此示例性實(shí)施例中，單電池12的容器14中的間隙能夠通過使用薄片狀絕緣填充料25 (此后簡稱為"填充料片25")而閉合。更具體地，使用的填充料片25可由諸如聚丙烯的聚烯烴樹脂制成，且厚度等于或小于lmm (例如10到lOOOjim,且優(yōu)選地為100到200,)。
也就是說，如圖4所示，單電池12的容器14中的間隙通過在它們中插入與所述間隙的尺寸相對應(yīng)的合適數(shù)量的填充料片25而閉合。在圖4示出的示例中，根據(jù)各個(gè)單電池12中的間隙尺寸而具有一到四個(gè)填充料片25。通過這種方法使用相同形狀的填充料片25使得單電池容器14內(nèi)的不同尺寸的間隙有效地被填充。如上所述，使用填充料(即填充料片25)消除了在緊固過程中會發(fā)生變形的單電池容器14中的間隙，使得單電池12在配置方向(即施加緊固荷載的方向)上的厚度均勻。結(jié)果，可制成具有合適形狀的可靠性高的電池組。
特別地，如圖1所示，相鄰單電池12的正電極端子15和負(fù)電極端子16可使用單一的連接器17相互連接，這是因?yàn)槟軌虼_保配置方向上相互
ii尺寸，以及這些端子的合適的預(yù)設(shè)相對位置。因此，可有效地制造電池組
10而無需進(jìn)4亍_渚如測量相鄰的單電池12的端子15和16之間的距離然后選擇與這些距離對應(yīng)的連接器、以及使用可調(diào)節(jié)距離的連接器調(diào)節(jié)兩個(gè)正負(fù)電極端子連接部分之間的距離之類的繁瑣工作。
當(dāng)插入多個(gè)填充料片25時(shí)，至少一個(gè)填充料片25可插入到電極體30A到30D的兩側(cè)，使得電極體30A到30D不接觸容器14的內(nèi)壁表面。當(dāng)通過這種方法將填充料配置在電極體30A到30D的兩側(cè)時(shí)，它用作保護(hù)電極體的表面免于變形的緩沖壁或屏障。也就是說，即使當(dāng)多個(gè)單電池12在配置方向上緊固在一起時(shí)容器14的壁表面發(fā)生變形(即，例如圖4中所示，即使容器主體的壁表面由于間隔板18的凸起部分施加在某些區(qū)域上的壓力而變形為波紋形狀)，填充料也將防止電極體的表面以反映(復(fù)制)該變形的方式而變形(即，例如，防止電極表面的部分變形為反映變形后的容器主體壁表面的波紋形狀的波紋或彎曲形狀)。因此，才艮據(jù)本發(fā)明的此示例性實(shí)施例，能夠防止多個(gè)可再充電的單電池的各個(gè)單電池中的電極體的變形，所述多個(gè)單電池以預(yù)定的配置方向緊固在一起以便形成電池組。即，在此描述的填充料用作緩沖壁材料，并插入到各個(gè)單電池的容器中的電極體(例如纏繞電極體)和容器主體之間。這樣，當(dāng)在配置方向上施加有載荷的狀態(tài)下將單電池緊固在一起時(shí)，能夠防止容納在按預(yù)定方向進(jìn)行配置的多個(gè)單電池的容器中的電極發(fā)生變形。
此示例性實(shí)施例的單電池12通過這樣而構(gòu)成將纏繞電極體30A到30D與合適數(shù)量的填充料片25 —起插入容器14;注入諸如碳酸乙酯和碳酸亞乙酯的混合溶液(例如，質(zhì)量比為1: 1)之類的無水電解質(zhì)溶液，該混合溶液包括預(yù)定量(例如濃度為1M)的電解質(zhì)(例如諸如LiPF6的鋰鹽)；以及將它們密封。然后將得到的單電池12按預(yù)定的方向配置并將單電池群在上述配置方向上緊固在一起。如上所述，在此示例性實(shí)施例的電池組10中，緊固的單電池12中不會發(fā)生變形，從而也不會發(fā)生由于這種變形而導(dǎo)致的單電池容器的密閉性(氣密性)的喪失。此外，容器14的內(nèi)壁表面和纏繞電極體30A到30D之間的間隙被填充料25閉合。從而，能夠防止這些間隙對電池性能的任何不利影響，例如，由于例如電極體30A
性材料的局部退化。這樣，此示例性實(shí)施例的電池組10可應(yīng)用于車輛中以及其他用途。
到此為止，詳細(xì)描述了根據(jù)本發(fā)明的電池組制造方法以及能夠根據(jù)此方法制造的電池組的示例性實(shí)施例。但是，本發(fā)明并不局限于在此示例性實(shí)施例中描述的制造方法和電池組。例如，在前述示例性實(shí)施例中，采用了片狀填充料，但是本發(fā)明并不局限于此。例如，可將多個(gè)細(xì)長棒狀或圓柱狀填充料密集地排成一排插入容器的間隙內(nèi)。此外，容納在單電池的容器中的電極體也并不局限于纏繞類型。例如，它可以是層疊電極體，其中正電極片和負(fù)電極片與分隔器(或者固體或凝膠電解質(zhì))一起交替層疊。此外，單電池不局限于上述鋰離子電池(原電池)。即，單電池可由具有不同電解質(zhì)體結(jié)構(gòu)材料和電解質(zhì)的各種電池的任何一種代替。例如，它可以是使用鋰金屬或鋰合金作為負(fù)電極的鋰二次電池、鎳-金屬氫化物電池、鎳-鎘電池或電氣雙層電容器。此外，盡管圖1所示的電池組10的結(jié)構(gòu)為了描述本發(fā)明的目的已經(jīng)被簡化，但本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解可在不喪失本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和效果的范圍內(nèi)進(jìn)行各種修改和添加。例如，當(dāng)電池組安裝在諸如汽車的車輛中時(shí)，可串聯(lián)連接更多的單電池，可設(shè)置外罩以便保護(hù)電池組的主要部分(即單電池群等)，并可設(shè)置用于將多個(gè)電池組(即電池模塊)連接在一起的部件等。但是，它們的存在與否不影響本發(fā)明的技術(shù)范圍。
1權(quán)利要求
1.一種電池組，包括多個(gè)可再充電的單電池，每個(gè)所述單電池設(shè)有具有正電極和負(fù)電極的電極體、容納所述電極體和電解質(zhì)的容器以及配置在所述容器外部的正電極端子和負(fù)電極端子，所述可再充電的單電池串聯(lián)連接，其中，所述多個(gè)單電池按預(yù)定的方向配置，且在沿所述配置方向施加有預(yù)定載荷的狀態(tài)下被緊固在一起，以及絕緣性填充料被插入到至少一個(gè)單電池的在所述容器的內(nèi)壁表面和所述電極體之間的間隙中，且處于緊固狀態(tài)的各個(gè)所述單電池在所述配置方向上的厚度不變。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組，其中，所述填充料為具有預(yù)定厚 度的片狀，且至少一個(gè)片狀填充料被插入到至少一個(gè)單電池的在所述容器 的內(nèi)壁表面和所述電極體之間的間隙中。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電池組，其中，所述正電極和所述負(fù)電極 均為片狀；在所述多個(gè)單電池的每一個(gè)中都設(shè)置有由所述片狀的正電極和 所述片狀的負(fù)電極纏繞形成的扁平狀的纏繞電極體；所述多個(gè)單電池配置 成使得所述纏繞電極體的扁平表面彼此面對；且至少一個(gè)片狀填充料被插 入到至少一個(gè)單電池的在所述容器的內(nèi)壁表面和所述纏繞電極體的扁平表 面之間的間隙中。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的電池組，其中，所述片狀填充料的預(yù) 定厚度是lOjim到1000nm,包括lOfim和1000nm。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的電池組，其中，所述片狀填充料的預(yù)定厚 度是100,到200,，包括IOO拜和200,。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組，其中，所述填充料是多個(gè)配置成 一排的細(xì)長棒狀體。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組，其中，所述正電極和所述負(fù)電極 均為片狀；且所述電極體是通過將所述片狀的正電極和所述片狀的負(fù)電極 與分隔器一起交替層疊而形成的。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的電池組，其中，在所述多個(gè) 單電池之間配置有在沿所述配置方向施加有載荷的狀態(tài)下與所述多個(gè)單電 池緊固在一起的間隔板。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的電池組，其中，所述填充料 由聚烯烴樹脂制成。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1至9中任一項(xiàng)所述的電池組，其中，所述單電池 是鋰離子電池。
11， 一種設(shè)有根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項(xiàng)所述的電池組的車輛。
12.—種電池組制造方法，包括a )構(gòu)造多個(gè)可再充電的單電池，每個(gè)所述單電池設(shè)有具有正電極和負(fù) 電極的電極體、容納所述電極體和電解質(zhì)的容器以及配置在所述容器外部 的正電極端子和負(fù)電極端子；b) 按預(yù)定的方向配置所述多個(gè)單電池；c) 在沿所述配置方向施加有載荷的狀態(tài)下將所述多個(gè)單電池緊固在一 起；以及d) 將所述多個(gè)單電池串聯(lián)連接在一起，其中，步驟a)還包括將絕緣性填充料插入到至少一個(gè)單電池的在所 述容器的內(nèi)壁表面和所述電極體之間的間隙中，且使得處于緊固狀態(tài)的各 個(gè)所述單電池在所述配置方向上的厚度不變。
全文摘要
在電池組(10)中具有多個(gè)可再充電的單電池(12)，每個(gè)所述單電池設(shè)有具有正電極(32)和負(fù)電極(34)的電極體(30)、容納所述電極體(30)和電解質(zhì)的容器(14)以及配置在所述容器(14)外部的正電極端子(15)和負(fù)電極端子(16)，所述可再充電的單電池串聯(lián)連接。所述多個(gè)單電池(12)按預(yù)定的方向配置，且在沿所述配置方向施加有預(yù)定載荷的狀態(tài)下被緊固在一起。絕緣性填充料(25)被插入到至少一個(gè)單電池(12)的在所述容器(14)的內(nèi)壁表面和所述電極體(30)之間的間隙中，且處于緊固狀態(tài)的各個(gè)單電池(12)在所述配置方向上的厚度不變。
文檔編號H01M10/04GK101529641SQ200780038912
公開日2009年9月9日 申請日期2007年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月23日
發(fā)明者武田幸大, 酒井泰彥, 黑田明 申請人:豐田自動車株式會社