專(zhuān)利名稱(chēng)：電池模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將并聯(lián)連接多個(gè)電池單體而成的多組組電池再進(jìn)行串聯(lián)連接而成的電池模塊。具體是關(guān)于對(duì)組電池的連接方法進(jìn)行了改良的電池模塊。
背景技術(shù)：
電池除了作為電氣設(shè)備及電子設(shè)備的驅(qū)動(dòng)電源以外，還開(kāi)始作為輸送設(shè)備、工作設(shè)備、電力存儲(chǔ)設(shè)備等的電源使用。用于輸送設(shè)備、工作設(shè)備、電力存儲(chǔ)設(shè)備的用途的電池中，要求瞬間或持續(xù)的高輸出。連接多個(gè)電池單體而成的組電池和進(jìn)一步連接這樣的組電池而成的電池模塊滿(mǎn)足這樣的要求。例如，專(zhuān)利文獻(xiàn)1公開(kāi)了并聯(lián)連接多個(gè)電池單體并從引線(xiàn)端子取出電力的組電池。在該組電池中，使溫度上升傾向大的電池單體與引線(xiàn)端子之間的連接電阻比溫度上升傾向小的電池單體與引線(xiàn)端子之間的連接電阻大。而且，專(zhuān)利文獻(xiàn)1記載了，在并聯(lián)連接多個(gè)單體而成的組電池中，通過(guò)抑制電池單體溫度的偏差，能夠降低電池單體間的容量的偏差。另外，專(zhuān)利文獻(xiàn)2公開(kāi)了一種二次電池系統(tǒng)，其具有將連接多個(gè)單位電池而成的電池模塊并聯(lián)連接而成的二次電池主體；以使各電池模塊的內(nèi)部電阻相等的方式控制各電池模塊的溫度的控制裝置。專(zhuān)利文獻(xiàn)1及專(zhuān)利文獻(xiàn)2公開(kāi)的技術(shù)的目的都是抑制電池單體或電池模塊間產(chǎn)生的溫度的偏差。專(zhuān)利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)2004-31255號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2 日本特開(kāi)2008-109841號(hào)公報(bào)在將并聯(lián)連接多個(gè)電池單體而成的多組的組電池再串聯(lián)連接組裝而成的電池模塊中，位于特定區(qū)域的電池單體因局部溫度上升而劣化。本發(fā)明人對(duì)該現(xiàn)象如下理解。圖13是將多個(gè)筒狀電池單體1排列了 7個(gè)而并聯(lián)連接而成的組電池10排列6組而串聯(lián)連接而成的電池模塊200的示意立體圖。組電池10的各筒狀電池單體1的正極⑴彼此通過(guò)正極集電板21連接，負(fù)極㈠ 彼此通過(guò)負(fù)極集電板22連接。而且，組電池10通過(guò)多個(gè)導(dǎo)電板111串聯(lián)連接。正極引線(xiàn) (正極端子)12被連接在組電池IOa的附近的正極集電板21上，負(fù)極引線(xiàn)(負(fù)極端子)13 被連接在組電池IOf的附近的負(fù)極集電板22上。在對(duì)電池模塊200充放電的情況下，充放電電流優(yōu)先通過(guò)正極引線(xiàn)12與負(fù)極引線(xiàn) 13之間的最短距離(A側(cè))。另一方面，例如B側(cè)那樣，在從正極引線(xiàn)12與負(fù)極端子13之間的最短距離遠(yuǎn)離的區(qū)域中，存在充放電電流相對(duì)地不易流動(dòng)的傾向。因此，多個(gè)筒狀電池單體1中的處于接近正極引線(xiàn)12與負(fù)極引線(xiàn)13之間的最短距離的位置的例如筒狀電池單體la，由于充放電電流優(yōu)先通過(guò)，所以容易局部地溫度上升。 另一方面，從正極引線(xiàn)12與負(fù)極引線(xiàn)13之間的最短距離遠(yuǎn)離的例如筒狀電池單體lg，由于充放電電流相對(duì)不易通過(guò)，所以溫度不易上升。而且，筒狀電池單體Ia局部地溫度上升，相對(duì)較早劣化。另一方面，筒狀電池單體Ig比較難以發(fā)生溫度上升。多個(gè)筒狀電池單體之間的劣化度存在差異的情況下，劣化了的筒狀電池單體的電阻變高而產(chǎn)生的焦耳熱進(jìn)一步變多。由此，已開(kāi)始早期劣化的筒狀電池單體的劣化逐漸被促進(jìn)。電池模塊的壽命受到多個(gè)筒狀電池單體中的壽命短的筒狀電池單體影響。因此，存在如下問(wèn)題，特定的筒狀電池單體的壽命將盡的情況下，即使其他的筒狀電池單體處于良好狀態(tài)，電池模塊的壽命也將盡。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供通過(guò)抑制構(gòu)成電池模塊的電池單體間的劣化發(fā)展的偏差而延長(zhǎng)壽命的電池模塊。本發(fā)明的一方案是將并聯(lián)連接多個(gè)電池單體而成的多組的組電池再串聯(lián)連接而成，其中，具有正極端子及負(fù)極端子，所述組電池彼此由多個(gè)導(dǎo)電板連接，在接近假想線(xiàn)的位置上配置的所述導(dǎo)電板的充放電電流方向的電阻值高，在其他位置上配置的所述導(dǎo)電板的電阻值低，所述假想線(xiàn)連結(jié)所述正極端子和所述負(fù)極端子。本發(fā)明的目的、特征、方案及優(yōu)點(diǎn)通過(guò)以下的詳細(xì)說(shuō)明及添加的附圖更加明了。發(fā)明的效果本發(fā)明的電池模塊是通過(guò)電池單體間的劣化的發(fā)展被均勻化而延長(zhǎng)壽命化。


圖1是第1實(shí)施方式的電池模塊100的立體示意圖。
圖2是電池模塊100的側(cè)視示意圖。
圖3是電池模塊100的俯視示意圖。
圖4是電池模塊100的仰視示意圖。
圖5是第2實(shí)施方式的電池模塊110的立體示意圖。
圖6是電池模塊110的仰視示意圖。
圖7是第3實(shí)施方式的電池模塊120的立體示意圖。
圖8是電池模塊120的仰視示意圖。
圖9是第4實(shí)施方式的電池模塊130的立體示意圖。
圖10是電池模塊130的仰視示意圖。
圖11是第5實(shí)施方式的電池模塊140的立體示意圖。
圖12是電池模塊140的仰視示意圖。
圖13是電池模塊200的立體示意圖。
具體實(shí)施例方式[第1實(shí)施方式]圖1是表示本發(fā)明的第1實(shí)施方式的電池模塊100的結(jié)構(gòu)的立體示意圖。另外， 圖2是電池模塊100的前表面的主視示意圖，圖3是俯視圖，圖4是仰視圖。電池模塊100是將6組的組電池10 (10a、10b、10c、10d、10e、10f)通過(guò)多個(gè)導(dǎo)電板 2(2a,2b,2c)串聯(lián)連接而成的電池模塊。
各組電池10由通過(guò)正極集電板21及負(fù)極集電板22并聯(lián)連接而成的以直線(xiàn)狀配置的7個(gè)筒狀電池單體1 (la、lb、lc、Id、le、lf、Ig)構(gòu)成。筒狀電池單體1是在長(zhǎng)度方向的一端部具有正極(+)且在另一端部具有負(fù)極(_) 的圓筒型電池。組電池10中，7個(gè)筒狀電池單體1的正極(+)彼此、及負(fù)極(_)彼此配置在同一側(cè)，在直立狀態(tài)下以直線(xiàn)狀排列。通過(guò)這樣配置筒狀電池單體1，從電池模塊能夠緊湊化這點(diǎn)來(lái)說(shuō)是優(yōu)選的。優(yōu)選以直線(xiàn)狀排列的多個(gè)筒狀電池單體1被層疊(laminated)，或者安裝在框體中而被固定。組電池10的7個(gè)筒狀電池單體1的正極⑴彼此通過(guò)正極集電板21連接，負(fù)極 (-)彼此通過(guò)負(fù)極集電板22連接。連接使用例如焊接。正極集電板21及負(fù)極集電板22由導(dǎo)電材料形成。作為導(dǎo)電材料的具體例可以列舉不銹鋼、鈦、鋁、鋁合金、鎳、銅、銅合金等的金屬材料。筒狀電池單體1可以是二次電池或一次電池的任意一種。作為二次電池的具體例可以列舉鋰離子二次電池、鎳氫二次電池、堿性二次蓄電池、鉛蓄電池、鎳鎘二次電池等。另外，作為一次電池的具體例可以列舉錳干電池、堿性干電池、鋰一次電池、氧化銀電池等。在它們中，優(yōu)選二次電池，尤其優(yōu)選鋰離子二次電池。如圖2所示，組電池IOa IOf是交替地配置正極⑴和負(fù)極㈠。由此，通過(guò)導(dǎo)電板串聯(lián)連接組電池IOa IOf變得容易。另外，能夠使導(dǎo)電板小型化。其結(jié)果，能夠減小電池模塊100的外形尺寸。由此，能夠使將電池模塊100作為電源使用的設(shè)備的種類(lèi)多樣化。在各圖中，以組電池IOa的列為第一列，以組電池IOf的列為第六列。另夕卜，以筒狀電池單體Ia的行為第一行，以筒狀電池單體Ig的行為第六行。如圖1及圖2所示，第一列、第三列及第五列的組電池10a、10C、10e中，正極集電板21位于上方，負(fù)極集電板22位于下方。另夕卜，第二列、第四列及第六列的組電池10b、10d、10f中，正極集電板21位于下方， 負(fù)極集電板22位于上方。正極引線(xiàn)(正極端子)12是在正極側(cè)終端即第一列的組電池IOa的第一行的筒狀電池單體Ia的附近與正極集電板21連接。由此，從正極引線(xiàn)12到筒狀電池單體Ia的電流路徑變得比從正極引線(xiàn)12到其他的筒狀電池單體的電流路徑短。另外，負(fù)極引線(xiàn)(負(fù)極端子)13是在負(fù)極側(cè)終端即第六列的組電池IOf的第一行的筒狀電池單體la’的附近與負(fù)極集電板22連接。由此，從負(fù)極引線(xiàn)13到筒狀電池單體la’的電流路徑變得比從負(fù)極引線(xiàn)13到其他的筒狀電池單體的電流路徑短。正極引線(xiàn)12或負(fù)極引線(xiàn)13由導(dǎo)電材料形成。作為導(dǎo)電材料的具體例可以列舉鋁、 鋁合金、不銹鋼、鈦、鐵、鎳、銅、銅合金等的金屬材料。如圖1 圖4所示，相鄰的組電池10是通過(guò)利用多個(gè)導(dǎo)電板加、213、2(3連接正極集電板21與負(fù)極集電板22而被串聯(lián)連接。導(dǎo)電板是由導(dǎo)電材料形成的金屬片。作為導(dǎo)電材料的具體例可以列舉不銹鋼、鐵、鈦、鋁、鋁合金、鎳、銅、銅合金、導(dǎo)電性樹(shù)脂等。在電池模塊100中，利用厚度相同且垂直于電流方向的面的寬度不同的3種導(dǎo)電板加、213、2(3連接相鄰的正極集電板21和負(fù)極集電板22。導(dǎo)電板的俯視形狀的面積及與電流正交的面的寬度中，導(dǎo)電板加最小，導(dǎo)電板2c最大。由此，正極集電板21與負(fù)極集電板 22之間的電阻在配置有導(dǎo)電板加的路徑上最大，在配置有導(dǎo)電板2c的路徑上最小。
圖1、3、4所示的點(diǎn)劃線(xiàn)是連結(jié)正極引線(xiàn)12和負(fù)極引線(xiàn)13的假想線(xiàn)。在電池模塊 100中，沿假想線(xiàn)的電流路徑成為電流的最短路徑。在電池模塊100中，在接近假想線(xiàn)的位置的路徑中，配置有與正極集電板21及負(fù)極集電板22的接觸面積最小且與電流正交的面的截面積最小的導(dǎo)電板加。另外，在最遠(yuǎn)離假想線(xiàn)的位置的路徑中，與正極集電板21及負(fù)極集電板22的接觸面積最大，另外，配置有與電流正交的面的截面積最大的導(dǎo)電板2c。另外，在它們中間的路徑中，配置有接觸面積及與電流正交的面的截面積是中等的導(dǎo)電板2b。從正極引線(xiàn)向負(fù)極引線(xiàn)流動(dòng)的電流容易在更短的路徑中流動(dòng)。具體地，電流存在更容易從正極引線(xiàn)通過(guò)接近連結(jié)負(fù)極引線(xiàn)的假想線(xiàn)的路徑流動(dòng)的傾向。在電池模塊100 中，在接近假想線(xiàn)的路徑中，配置有與正極集電板21及負(fù)極集電板22的接觸面積及正交的面的截面積最小的導(dǎo)電板加，由此接近假想線(xiàn)的路徑的電阻比其他的路徑的電阻大。由此， 在接近假想線(xiàn)的路徑中電流過(guò)多流動(dòng)被抑制。另外，在電池模塊100中，越遠(yuǎn)離假想線(xiàn)的路徑，導(dǎo)電板2的接觸面積及與電流正交的面的截面積越大。越遠(yuǎn)離假想線(xiàn)，導(dǎo)電板2的接觸面積及正交的面的截面積越大，電阻值越小，由此在電流不易流動(dòng)的路徑中，電流變得容易流動(dòng)。其結(jié)果，多個(gè)筒狀電池單體1間流動(dòng)的電流量被均質(zhì)化，施加在所有的筒狀電池單體 1上的負(fù)擔(dān)被均質(zhì)化，各筒狀電池單體1的壽命的偏差被抑制。其結(jié)果，實(shí)現(xiàn)電池模塊100 的長(zhǎng)壽命化。將導(dǎo)電板2連接在正極集電板21或負(fù)極集電板22的方法沒(méi)有特別限定。具體地， 可以列舉例如焊接、導(dǎo)電性粘接劑的粘接、螺紋部件等接合部件的接合等。另外，也可以在正極集電板21或負(fù)極集電板22的表面的規(guī)定位置形成凹部，將導(dǎo)電板2嵌入該凹部進(jìn)行連接。電池模塊1通常被收容在由樹(shù)脂材料、橡膠材料、陶瓷材料、金屬材料構(gòu)成的框體或?qū)盈B片(laminate sheet)的外裝體等而被使用。組電池10由7個(gè)筒狀電池單體構(gòu)成，但筒狀電池單體的數(shù)量不限于7個(gè)，根據(jù)用途可以適當(dāng)調(diào)整。另外，電池模塊100是由6組的組電池串聯(lián)連接而成，但組電池的數(shù)量不限于6組，根據(jù)用途可以適當(dāng)調(diào)整。而且，電池單體1是圓筒型的筒狀電池單體，但形狀沒(méi)有特別限定，也可以使用方型電池或扁平狀電池。另外，電池模塊100是交替地配置組電池10的正極集電板21和負(fù)極集電板22而成的，但不限于此。例如，也可以將組電池10的正極集電板21彼此及負(fù)極集電板22彼此分別配置在同一側(cè)。[第2實(shí)施方式]參照?qǐng)D5 圖6說(shuō)明本發(fā)明的電池模塊的其他方式的電池模塊110。圖5是表示電池模塊110的結(jié)構(gòu)的立體示意圖。另外，圖6是電池模塊110的仰視示意圖。此外，關(guān)于與第1實(shí)施方式中利用圖1 圖4說(shuō)明的要素同樣的要素，使用相同的附圖標(biāo)記。電池模塊110變更了正極引線(xiàn)及負(fù)極引線(xiàn)的連接位置，并且，替換了導(dǎo)電板的種類(lèi)，除此以外與電池模塊100相同。在電池模塊110中，正極引線(xiàn)112是在位于正極側(cè)終端即第一列的組電池IOa的中央的、第四行的筒狀電池單體Id的附近，與正極集電板21連接。由此，從正極引線(xiàn)112到筒狀電池單體Id的電流路徑變得比從正極引線(xiàn)112到其他的筒狀電池單體的電流路徑短。 另外，負(fù)極引線(xiàn)113是在負(fù)極側(cè)終端即第六列的組電池IOf的、第四行的筒狀電池單體Id’的附近，與負(fù)極集電板22連接。由此，從負(fù)極引線(xiàn)113到筒狀電池單體Id’的電流路徑變得比從負(fù)極引線(xiàn)113到其他的筒狀電池單體的電流路徑短。如圖5及圖6所示，相鄰的組電池10通過(guò)利用多個(gè)導(dǎo)電板3a、北連接正極集電板 21和負(fù)極集電板22而被串聯(lián)連接。在電池模塊110中，利用厚度相同且垂直于電流方向的面的寬度不同的兩種導(dǎo)電板3a、!3b連接相鄰的正極集電板21和負(fù)極集電板22。導(dǎo)電板3a的俯視形狀的面積及與電流正交的面的寬度比導(dǎo)電板北小。由此，配置有導(dǎo)電板3a的路徑的電阻變得比配置有導(dǎo)電板: 的路徑的電阻高。圖5及圖6所示的點(diǎn)劃線(xiàn)是連結(jié)正極引線(xiàn)112和負(fù)極引線(xiàn)113的假想線(xiàn)。電池模塊110是相對(duì)于假想線(xiàn)對(duì)稱(chēng)地配置導(dǎo)電板3a、3b。在最接近假想線(xiàn)的路徑中，與集電板的接觸面積小，另外，配置有與電流正交的面的截面積小的導(dǎo)電板3a。另外，在遠(yuǎn)離假想線(xiàn)的路徑中，配置有與集電板的接觸面積大且與電流正交的面的截面積大的導(dǎo)電板北。電流容易通過(guò)圖5及圖6所示的接近假想線(xiàn)的路徑流動(dòng)。因此，在接近假想線(xiàn)的路徑中，配置導(dǎo)電板3a，由此接近假想線(xiàn)的路徑的電阻變得比其他的路徑的電阻大，電流過(guò)度流動(dòng)被抑制。另外，在電池模塊110中，在遠(yuǎn)離假想線(xiàn)的路徑中，配置有導(dǎo)電板北。在遠(yuǎn)離假想線(xiàn)的路徑中，配置與集電板的接觸面積大且與電流正交的面的截面積大的導(dǎo)電板北， 由此在電流不易流動(dòng)的較遠(yuǎn)路徑中電流變得容易流動(dòng)。其結(jié)果，多個(gè)筒狀電池單體1間流動(dòng)的電流量被均質(zhì)化，施加在所有的筒狀電池單體1的負(fù)擔(dān)被均質(zhì)化，各筒狀電池單體1的壽命的偏差被抑制。其結(jié)果，實(shí)現(xiàn)電池模塊110的長(zhǎng)壽命化。[第3實(shí)施方式]參照?qǐng)D7及圖8說(shuō)明本發(fā)明的電池模塊的其他方式的電池模塊120。圖7是電池模塊120的立體示意圖，圖8是仰視示意圖。此外，關(guān)于與第1實(shí)施方式中利用圖1 圖4 說(shuō)明的要素同樣的要素，使用相同的附圖標(biāo)記。電池模塊120變更了正極引線(xiàn)及負(fù)極引線(xiàn)的連接位置，并且，替換了導(dǎo)電板的種類(lèi)，除此以外，與電池模塊100相同。在電池模塊120中，正極引線(xiàn)212是在位于正極側(cè)終端即第一列的組電池IOa的終端的、第七行的筒狀電池單體Ig的附近，與正極集電板21連接。由此，從正極引線(xiàn)212 到筒狀電池單體Ig的電流路徑變得比從正極引線(xiàn)212到其他的筒狀電池單體的電流路徑短。另外，負(fù)極引線(xiàn)213是在負(fù)極側(cè)終端即第六列的組電池IOf的第1行的筒狀電池單體 la’的附近，與負(fù)極集電板22連接。由此，從負(fù)極引線(xiàn)213到筒狀電池單體la’的電流路徑變得比從負(fù)極引線(xiàn)213到其他的筒狀電池單體的電流路徑短。如圖7及圖8所示，相鄰的組電池10是通過(guò)利用多個(gè)導(dǎo)電板^、4b、k連接正極集電板21和負(fù)極集電板22而被串聯(lián)連接。在電池模塊120中，利用厚度相同且垂直于電流方向的面的寬度不同的3種導(dǎo)電板^、4b、k連接相鄰的正極集電板21和負(fù)極集電板22。導(dǎo)電板^、4b、k的俯視形狀的面積及與電流正交的面的寬度中，導(dǎo)電板如最小，導(dǎo)電板4c最大。由此，配置有導(dǎo)電板如的路徑的電阻變得比配置有導(dǎo)電板4b、4c的路徑的電阻高。圖7及圖8所示的點(diǎn)劃線(xiàn)是連結(jié)正極引線(xiàn)212和負(fù)極引線(xiàn)213的假想線(xiàn)。電池模塊120是相對(duì)于假想線(xiàn)對(duì)稱(chēng)地配置導(dǎo)電板如、仙、如。在最接近假想線(xiàn)的路徑中，配置有與集電板的接觸面積小且與電流正交的面的截面積小的導(dǎo)電板如。另外，在最遠(yuǎn)離假想線(xiàn)的路徑中，配置有與集電板的接觸面積最大且與電流正交的面的截面積最大的導(dǎo)電板4c。另外，在它們之間，配置有接觸面積及與電流正交的面的截面積中等的導(dǎo)電板4b。電流容易通過(guò)圖7及圖8所示的接近假想線(xiàn)的路徑流動(dòng)。因此，在對(duì)照假想線(xiàn)地設(shè)置的路徑中，在接近假想線(xiàn)的路徑中，配置導(dǎo)電板4a，由此該路徑的電阻變得比其他的路徑大，電流過(guò)度流動(dòng)被抑制。另外，在電池模塊120中，在遠(yuǎn)離假想線(xiàn)的兩個(gè)路徑中，配置導(dǎo)電板4c。在遠(yuǎn)離假想線(xiàn)的路徑中，配置有與集電板的接觸面積大且與電流正交的面的截面積大的導(dǎo)電板4c，由此在電流不易流動(dòng)的遠(yuǎn)的路徑中，電流變得容易流動(dòng)。其結(jié)果，多個(gè)筒狀電池單體1間流動(dòng)的電流量被均質(zhì)化，施加在所有的筒狀電池單體1上的負(fù)擔(dān)被均質(zhì)化， 各筒狀電池單體1的壽命的偏差被抑制。其結(jié)果，實(shí)現(xiàn)電池模塊120的長(zhǎng)壽命化。[第4實(shí)施方式]參照?qǐng)D9 圖10說(shuō)明本發(fā)明的電池模塊的其他方式的電池模塊130。圖9是電池模塊130的立體示意圖，圖10是仰視示意圖。此外，關(guān)于與第1實(shí)施方式中利用圖1 圖 4說(shuō)明的要素同樣的要素，使用相同的附圖標(biāo)記。電池模塊130除了替換了導(dǎo)電板的種類(lèi)以外，與電池模塊100相同。在電池模塊130中，正極引線(xiàn)312是在正極側(cè)終端即第一列的組電池IOa的第一行的筒狀電池單體Ia的附近，與正極集電板21連接。由此，從正極引線(xiàn)312到筒狀電池單體Ia的電流路徑變得比從正極引線(xiàn)312到其他的筒狀電池單體的電流路徑短。另外，負(fù)極引線(xiàn)313是在負(fù)極側(cè)終端即第六列的組電池IOf的第一行的筒狀電池單體la’的附近，與負(fù)極集電板22連接。由此，從負(fù)極引線(xiàn)313到筒狀電池單體la’的電流路徑變得比從負(fù)極引線(xiàn)313到其他的筒狀電池單體的電流路徑短。如圖9及圖10所示，相鄰的組電池是通過(guò)利用多個(gè)導(dǎo)電板如、513、5(3連接正極集電板21和負(fù)極集電板22而被串聯(lián)連接。在電池模塊130中，利用僅厚度不同的3種導(dǎo)電板fe、5b、5c連接相鄰的正極集電板21和負(fù)極集電板22。導(dǎo)電板fe、5b、5c俯視形狀相同。另外，對(duì)于厚度，導(dǎo)電板fe最薄， 導(dǎo)電板5c最厚。由此，配置了導(dǎo)電板fe的路徑的電阻變得比配置了導(dǎo)電板的路徑的電阻高。圖9、圖10所示的點(diǎn)劃線(xiàn)是穿過(guò)正極引線(xiàn)312和負(fù)極引線(xiàn)313的假想線(xiàn)。電池模塊130的電流的最短路徑是假想線(xiàn)上的路徑。在電池模塊130中，在接近假想線(xiàn)的位置的路徑中，配置有厚度最薄即與電流正交的面的截面積最小的導(dǎo)電板fe。另外，在最遠(yuǎn)離假想線(xiàn)的位置的路徑中，配置有厚度最厚即與電流正交的面的截面積最大的導(dǎo)電板5c。另外，在它們中間的路徑中，配置有厚度中等的導(dǎo)電板恥。從正極引線(xiàn)向負(fù)極端子流動(dòng)的電流容易通過(guò)最短路徑流動(dòng)。因此，在接近假想線(xiàn)的路徑中，配置厚度最薄即與電流正交的面的截面積最小的導(dǎo)電板fe，由此最短路徑的電阻變得比其他的路徑的電阻大，電流過(guò)度流動(dòng)被抑制。另外，在電池模塊130中，越遠(yuǎn)離假想線(xiàn)，配置的導(dǎo)電板的厚度越大。越遠(yuǎn)離假想線(xiàn)，導(dǎo)電板的厚度越大地形成，由此在電流不易流動(dòng)的遠(yuǎn)的路徑中，電流變得容易流動(dòng)。其結(jié)果，多個(gè)筒狀電池單體1間流動(dòng)的電流量被均質(zhì)化，施加在所有的筒狀電池單體1上的負(fù)擔(dān)被均質(zhì)化，各筒狀電池單體1的壽命的偏差被抑制。其結(jié)果，實(shí)現(xiàn)電池模塊130的長(zhǎng)壽命化。
[第5實(shí)施方式]參照?qǐng)D11 圖12說(shuō)明本發(fā)明的電池模塊的其他方式的電池模塊140。圖11是電池模塊140的立體示意圖，圖12是電池模塊140的仰視示意圖。此外，關(guān)于與第1實(shí)施方式中利用圖1 圖4說(shuō)明的要素同樣的要素，使用相同的附圖標(biāo)記。電池模塊140除了替換了導(dǎo)電板的種類(lèi)以外，與電池模塊100相同。在電池模塊140中，正極引線(xiàn)412是在正極側(cè)終端即第一列的組電池IOa的第一行的筒狀電池單體Ia的附近，與正極集電板21連接。由此，從正極引線(xiàn)412到筒狀電池單體Ia的電流路徑變得比從正極引線(xiàn)412到其他的筒狀電池單體的電流路徑短。另外，負(fù)極引線(xiàn)413是在負(fù)極側(cè)終端即第六列的組電池IOf的第一行的筒狀電池單體la’的附近，與負(fù)極集電板22連接。由此，從負(fù)極引線(xiàn)413到筒狀電池單體la’的電流路徑變得比從負(fù)極引線(xiàn)413到其他的筒狀電池單體的電流路徑短。如圖11及圖12所示，相鄰的組電池通過(guò)利用多個(gè)導(dǎo)電板6a、6b、6c連接正極集電板21和負(fù)極集電板22而被串聯(lián)連接。在電池模塊140中，利用由僅電阻率相互不同的導(dǎo)電材料形成的3種導(dǎo)電板6a、 6b、6c連接相鄰的正極集電板21和負(fù)極集電板22。導(dǎo)電板6a、6b、6c的形狀相同，僅電阻率值相互不同。電阻率值中，導(dǎo)電板6a最高，導(dǎo)電板6c最低。由此，配置有導(dǎo)電板6a的路徑的電阻變得比配置有導(dǎo)電板6b、6c的路徑的電阻高。圖11、圖12所示的點(diǎn)劃線(xiàn)是穿過(guò)正極引線(xiàn)412和負(fù)極引線(xiàn)413的假想線(xiàn)。電池模塊140的電流的最短路徑是假想線(xiàn)上的路徑。在電池模塊140中，在接近假想線(xiàn)的位置的路徑中，配置有電阻率值最高的導(dǎo)電板6a。另外，在最遠(yuǎn)離假想線(xiàn)的路徑中，配置有電阻率值最低的導(dǎo)電板6c。另外，在它們中間的路徑中，配置有電阻率值中等的導(dǎo)電板6b。從正極引線(xiàn)向負(fù)極端子流動(dòng)的電流容易通過(guò)最短路徑流動(dòng)。因此，在接近假想線(xiàn)的路徑中，配置電阻率值最高的導(dǎo)電板6a，由此最短路徑的電阻變得比其他的路徑的電阻大，電流過(guò)度流動(dòng)被抑制。另外，在電池模塊140中，越遠(yuǎn)離假想線(xiàn)配置的導(dǎo)電板的電阻率值越小地形成。越遠(yuǎn)離假想線(xiàn)，導(dǎo)電板的電阻率值越小，由此在電流不易流動(dòng)的遠(yuǎn)的路徑中，電流變得容易流動(dòng)。其結(jié)果，多個(gè)筒狀電池單體1間流動(dòng)的電流量被均質(zhì)化，施加在所有的筒狀電池單體1上的負(fù)擔(dān)被均質(zhì)化，各筒狀電池單體1的壽命被均質(zhì)化。其結(jié)果，實(shí)現(xiàn)電池模塊140的長(zhǎng)壽命化。以上，本實(shí)施方式中說(shuō)明的電池模塊中，在多個(gè)筒狀電池單體中流動(dòng)的充放電電流被均質(zhì)化。其結(jié)果，筒狀電池單體間的劣化的偏差減少，壽命變長(zhǎng)。工業(yè)實(shí)用性本發(fā)明的電池模塊被用于電動(dòng)汽車(chē)、混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)、燃料電池汽車(chē)、可外接充電式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車(chē)(Plug-in Hybrid Electric Vehicle，PHEV)等的輸送設(shè)備、電動(dòng)工具、清掃機(jī)、機(jī)器人等的工作設(shè)備、電力存儲(chǔ)設(shè)備等。另外，本發(fā)明的電池模塊能夠作為電子設(shè)備及電子設(shè)備的電源使用，尤其作為便攜用電子設(shè)備的電源使用。在便攜用電子設(shè)備中可以列舉個(gè)人計(jì)算機(jī)、便攜電話(huà)、無(wú)線(xiàn)設(shè)備、便攜信息終端、便攜游戲機(jī)、攝像機(jī)等。附圖標(biāo)記的說(shuō)明1 (la、lb、lc、ld、le、lf、lg)筒狀電池單體2 (2a,2b,2c)導(dǎo)電板
3 (3a、3b)導(dǎo)電板4 Ga、4b、4c)導(dǎo)電板5 (5a、5b、5c)導(dǎo)電板6 (6a、6b、6c)導(dǎo)電板111導(dǎo)電板10 (10a、10b、10c、10d、10e、10f)組電池12、112、212、312、412 正極引線(xiàn)13、113、213、313、413 負(fù)極引線(xiàn)21正極集電板22負(fù)極集電板100、110、120、130、140、200 電池模塊
權(quán)利要求
1.一種電池模塊，是將并聯(lián)連接多個(gè)電池單體而成的多組的組電池再串聯(lián)連接而成， 其特征在于，具有正極端子及負(fù)極端子， 所述組電池彼此由多個(gè)導(dǎo)電板連接，在接近假想線(xiàn)的位置上配置的所述導(dǎo)電板的充放電電流方向的電阻值高，在其他位置上配置的所述導(dǎo)電板的電阻值低，所述假想線(xiàn)連結(jié)所述正極端子和所述負(fù)極端子。
2.如權(quán)利要求1所述的電池模塊，其特征在于，越遠(yuǎn)離所述假想線(xiàn)，所配置的所述導(dǎo)電板的充放電電流方向的電阻值越低。
3.如權(quán)利要求1所述的電池模塊，其特征在于， 所述電池單體是筒狀電池單體，所述組電池的多個(gè)筒狀電池單體的正極由正極集電板連接，負(fù)極由負(fù)極集電板連接， 所述正極端子與所述正極集電板之一連接，所述負(fù)極端子與所述負(fù)極集電板之一連接。
4.如權(quán)利要求3所述的電池模塊，其特征在于，所述組電池是將多個(gè)所述筒狀電池單體在直立的狀態(tài)下以直線(xiàn)狀排列而并聯(lián)連接而成。
5.如權(quán)利要求1所述的電池模塊，其特征在于，越遠(yuǎn)離所述假想線(xiàn)，所配置的所述導(dǎo)電板的垂直于充放電電流方向的截面的截面積越大。
6.如權(quán)利要求5所述的電池模塊，其特征在于， 所述導(dǎo)電板的厚度相同，越遠(yuǎn)離所述假想線(xiàn)，所配置的所述導(dǎo)電板的俯視形狀的面積越大。
7.如權(quán)利要求5所述的電池模塊，其特征在于， 所述導(dǎo)電板的俯視形狀的面積相同，越遠(yuǎn)離所述假想線(xiàn)，所配置的所述導(dǎo)電板的厚度越大。
8.如權(quán)利要求5所述的電池模塊，其特征在于， 所述導(dǎo)電板的形狀相同，越遠(yuǎn)離所述假想線(xiàn)，所配置的所述導(dǎo)電板的電阻率值越小。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供通過(guò)使電池單體間的劣化的發(fā)展均勻化而延長(zhǎng)壽命的電池模塊。電池模塊是將并聯(lián)連接多個(gè)電池單體而成的多組的組電池再串聯(lián)連接而成，其中，具有正極端子及負(fù)極端子，組電池彼此由多個(gè)導(dǎo)電板連接，在接近假想線(xiàn)的位置上配置的導(dǎo)電板的充放電電流方向的電阻值高，在其他位置上配置的導(dǎo)電板的電阻值低，假想線(xiàn)連結(jié)正極端子和負(fù)極端子。
文檔編號(hào)H01M2/20GK102257655SQ201080003628
公開(kāi)日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2010年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月28日
發(fā)明者朝倉(cāng)淳, 湯淺真一 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社