組合電池的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種組合電池，包括多個單電池（10）和用于在電池異常狀態(tài)下將從所述單電池（10）放出的氣體由所述組合電池（1）排出到外部的氣體排出路徑（S1），所述組合電池的特征在于所述氣體排出路徑（S1）在其壁面形成有翅狀部（511），其中在所述氣體排出路徑（S1）和所述多個單電池（10）之間配置有板片狀部件（80）。所述單電池（10）為管狀單電池（10）。所述多個單電池（10）配置在該單電池（10）的半徑方向上。所述板片狀部件（80）與用于將在所述半徑方向上彼此相鄰的所述單電池（10）的端子（11，12）相連接的匯流條保持接觸。
【專利說明】組合電池
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種具有多個單電池的組合電池。
【背景技術(shù)】
[0002]混合動力汽車、電動汽車等配備有蓄存供給到用于驅(qū)動車輛的馬達(dá)(電機(jī))的致動電力的蓄電設(shè)備。作為這種蓄電設(shè)備，日本專利申請公報N0.2012-109126公開了這樣一種蓄電設(shè)備，其設(shè)置有配置成沿預(yù)定方向排布的多個蓄電裝置、在其間介設(shè)有多個蓄電裝置的一對端板、沿預(yù)定方向延伸并固定在一對端板上的多個連接部件、將多個蓄電裝置收納于其中的殼體，其中沿蓄電裝置的設(shè)置有閥的外表面配置的至少兩個連接部件與殼體的內(nèi)表面相接觸而與殼體共同形成用于供從閥排出的氣體通過的轉(zhuǎn)移空間。
[0003]然而，在上述構(gòu)型中，從閥放出的氣體可能由于在通過轉(zhuǎn)移空間時加熱其它蓄電裝置而導(dǎo)致異常發(fā)熱。此外，轉(zhuǎn)移空間中包含的異物可能與導(dǎo)電部接觸，并且蓄電裝置可能由于冷凝而發(fā)生短路。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本申請中的發(fā)明鑒于上述問題而完成，并且一個目的是提供一種用于防止由異物的污染等引起的單電池的短路以及迅速冷卻從單電池放出的氣體的組合電池。
[0005]為了解決上述問題，根據(jù)本申請中的發(fā)明的一方面，提供了一種組合電池，所述組合電池具有多個單電池、翅狀部和板片狀部件。所述翅狀部配置在所述多個單電池的外側(cè)。在所述多個單電池之間設(shè)置有用于在異常電池狀態(tài)的情況下將從所述單電池放出的氣體排出到所述組合電池的外部的氣體排出路徑。所述板片狀部件配置在所述氣體排出路徑和所述多個單電池之間，并且是絕緣部件。
[0006]在所述組合電池中，所述單電池為管狀單電池，并且所述多個單電池中的每一個都配置在該單電池的半徑方向上。所述板片狀部件可與設(shè)置用于將在直徑方向上彼此相鄰的所述單電池的端子相連接的匯流條接觸。
[0007]此外，在所述組合電池中，所述單電池的所述端子可以是形成有氣體排出閥的正極端子。此外，在所述組合電池中，所述單電池的所述端子可以是形成有氣體排出閥的負(fù)極端子。
[0008]在所述組合電池中，所述單電池可具有管狀電池殼體，所述電池殼體具有用作負(fù)極端子的底面，并且所述正極端子和所述負(fù)極端子中的任一者配置成封閉所述電池殼體的開口部。
[0009]在所述組合電池中，所述翅狀部可形成為具有交替地連續(xù)配置的凹部和凸部。在這種情況下，所述翅狀部可構(gòu)造成將均具有曲面的彎曲形部連續(xù)地彼此連接。此外，所述翅狀部可構(gòu)造成經(jīng)由具有平坦面的平坦形部連接所述彎曲形部。
[0010]此外，在所述組合電池中，所述翅狀部可構(gòu)造成將平坦形部連續(xù)地連接成在截面中呈凹凸形狀，或者構(gòu)造成連續(xù)地連接V形部。[0011]在所述組合電池中，每個所述凹部可在所述氣體排出路徑中沿氣體排出方向延伸。
[0012]上述組合電池使得能夠防止由異物的污染引起的單電池的短路并且迅速冷卻從單電池放出的氣體。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]下面將參照附圖描述本發(fā)明的示例性實施例的特征、優(yōu)點以及技術(shù)和工業(yè)意義，在附圖中相似的附圖標(biāo)記表示相似的要素，并且其中:
[0014]圖1示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的組合電池的分解透視圖；
[0015]圖2示出圖1所示的組合電池的外部透視圖；
[0016]圖3示出圖1所示的單電池的剖視圖；
[0017]圖4示出組合電池的X-Z面剖視圖；
[0018]圖5示出圖4所示的組合電池的一部分的放大視圖；
[0019]圖6示出與圖5對應(yīng)的示意圖,其中示意性地示出導(dǎo)電異物；
[0020]圖7示出與圖5對應(yīng)的示意圖,其中示意性地示出導(dǎo)電異物和氣體；
[0021]圖8示出組合電池的示意性俯視圖；
[0022]圖9示出與圖5對應(yīng)的翅狀部的修改示例I ;以及
[0023]圖10示出與圖5對應(yīng)的翅狀部的另一個修改示例I。
【具體實施方式】
[0024]參照附圖對本發(fā)明的一個實施例中的組合電池進(jìn)行說明。圖1示出該組合電池的分解透視圖。圖2示出該組合電池的外部透視圖。X軸、Y軸和Z軸是互相垂直地交叉的三個軸線。在以下給出的說明中，將X軸稱為+X軸，將X軸的反方向稱為-X軸，將Y軸稱為+Y軸，將Y軸的反方向稱為-Y軸，將Z軸稱為+Z軸，將Z軸的反方向稱為-Z軸。但是，在不需要在+X軸和-X軸之間區(qū)分的情況下，將這些軸線表示為X軸。在不需要在+Y軸和-Y軸之間區(qū)分的情況下，將這些軸線表示為Y軸。在不需要在+Z軸和-Z軸之間區(qū)分的情況下，將這些軸線表示為Z軸。
[0025]組合電池I具有多個單電池10。單電池10是所謂的管狀電池，其中形成為管狀的電池殼體將發(fā)電元件收納于該電池殼體中。單電池10可由諸如鎳氫電池和鋰電池之類的二次電池構(gòu)成。此外，可使用電氣雙層電容器代替二次電池。
[0026]構(gòu)成組合電池I的所有單電池10以這樣的方式配置:正極端子11和負(fù)極端子12分別配置在上方的位置和下方的位置，如圖1所示。亦即，單電池10的所有正極端子11配置成在單個平面(X-Y平面)內(nèi)排列。換言之，單電池10的所有負(fù)極端子12配置成在單個平面(X-Y平面)內(nèi)排列。以下給出單電池10的詳細(xì)說明。
[0027]各單電池10由保持器20支承。保持器20具有用于將各單電池10接納在其中的開口部21。開口部21形成為單電池10的外周形狀(具體地，圓形)。開口部的數(shù)量與單電池10的數(shù)量相同。但是，保持器20的開口部21的數(shù)量并不限于單電池10的數(shù)量。例如，在支承由在軸線方向上串聯(lián)連接的多個單電池10構(gòu)成的電池群的情況下，電池群能由單個開口部21支承。此外，一部分開口部21可用作不支承單電池10的開口部，其中該開口部可用作用于供匯流條(導(dǎo)電部件)從其通過的空間。此外，支承在半徑方向上彼此相鄰的單電池10的開口部可彼此連接在一起而形成單個開口部21。
[0028]當(dāng)保持器20由諸如鋁之類的導(dǎo)熱性良好的材料形成時，能容易地將單電池10中由于充放電而產(chǎn)生的熱傳遞到保持器20。能通過使單電池10朝保持器20散熱來抑制各單電池10的溫度不均。
[0029]在保持器20的開口部21和單電池10之間配置有絕緣體30。絕緣體30例如由諸如樹脂之類的絕緣材料形成，以便實現(xiàn)單電池10和保持器20之間的絕緣狀態(tài)。絕緣體30形成有用于將單電池10接納在其中的開口部31。開口部31的數(shù)量與單電池10的數(shù)量相同。
[0030]絕緣體30由可彈性變形的材料(例如，用在注塑成型中的樹脂)或以熱固性樹脂形成的粘接劑形成。當(dāng)絕緣體30彈性變形且樹脂被充填到單電池10和保持器20之間的空間中時，能保持單電池10的外周面和保持器20的開口部21與絕緣體30緊密接觸。因而，使絕緣體30彈性變形以及將絕緣體30粘接于保持器20上使得能將各單電池10固定在保持器20上。例如，能將各單電池10插入保持器20的開口部21，且然后能將形成絕緣體30的材料充填到單電池10和開口部21之間的空間中以形成絕緣體30。
[0031]保持器20被固定在模塊殼體40上。模塊殼體40在其頂面形成有用于將多個單電池10接納在其中的開口部。模塊殼體40的頂面由保持器20封閉。保持器20在其外周緣設(shè)置有多個凸緣22。能適當(dāng)?shù)卦O(shè)定凸緣22的數(shù)量。模塊殼體40設(shè)置有用于支承凸緣22的多個凸緣41。各凸緣41設(shè)置在與保持器20的各凸緣22對應(yīng)的部分。
[0032]凸緣22安裝在凸緣41上，從而使得能相對于模塊殼體40定位保持器20。具體地，凸緣22的一部分與模塊殼體40的外壁面相接觸,從而能使保持器20相對于模塊殼體40在X-Y平面內(nèi)定位。
[0033]各凸緣41形成有用于將螺栓(未示出)接納在其中的孔部41a。此外，凸緣22形成有用于將螺栓接納在其中的螺紋槽(未示出)。螺栓插入孔部41a和凸緣22的螺紋槽中，從而使得能將保持器20固定在模塊殼體40上。亦即，能防止保持器20相對于模塊殼體40沿Z軸方向移動。
[0034]模塊殼體40在X-Y平面內(nèi)包圍多個單電池10，并將多個單電池10收納于其中。模塊殼體40在其底面42形成有多個開口部42a。開口部42a的數(shù)量與單電池10的數(shù)量相同。單電池10插入開口部42a中，從而使得能相對于模塊殼體40定位各單電池10。
[0035]亦即，單電池10的負(fù)極端子12側(cè)的區(qū)域由模塊殼體40的開口部42a定位在X_Y平面內(nèi)。同時，單電池10的正極端子11側(cè)的區(qū)域由保持器20的開口部21定位在X-Y平面內(nèi)。在此實施例中，單電池10在其位于其縱向(Ζ軸方向)上的相對兩端由模塊殼體40和保持器20定位，以便防止兩個相鄰的單電池10在X-Y平面內(nèi)彼此接觸。
[0036]模塊殼體40可由諸如樹脂之類的絕緣材料形成。利用該布置，能實現(xiàn)在X-Y平面內(nèi)彼此相鄰的兩個單電池10之間的絕緣狀態(tài)。當(dāng)單電池10能在其外表面覆蓋有由絕緣材料形成的層時，可實現(xiàn)在X-Y平面內(nèi)彼此相鄰的兩個單電池10之間的絕緣狀態(tài)，同時，模塊殼體40可由導(dǎo)電材料形成。在這種情況下，模塊殼體40可在其面對單電池10的表面形成有由絕緣材料形成的層以實現(xiàn)模塊殼體40和單電池10之間的絕緣狀態(tài)。
[0037]模塊殼體40具有在Y軸方向上彼此面對的側(cè)壁43a、43b。側(cè)壁43a形成有配置成在X軸方向上排列的多個狹縫44a。各狹縫44a沿Z軸方向延伸，并形成有矩形開口。
[0038]狹縫44a被用于將用于控制單電池10的溫度的熱交換介質(zhì)引入模塊殼體40的內(nèi)部，如下文所述。具體地，在側(cè)壁43a上可安裝有沿X軸方向延伸的腔室(未示出)，并且該腔室供給有熱交換介質(zhì)，以便允許腔室中供給的熱交換介質(zhì)通過狹縫44a且然后轉(zhuǎn)移到模塊殼體40的內(nèi)部。
[0039]模塊殼體40在其側(cè)壁43b形成有配置成在X軸方向上排列的多個狹縫44b。各狹縫44b沿Z軸方向延伸，并形成有矩形開口。狹縫44b被用于將位于模塊殼體40內(nèi)部的熱交換介質(zhì)排出到模塊殼體40的外部，如下文所述。具體地，當(dāng)在側(cè)壁43b上安裝有沿X軸方向延伸的腔室(未示出)時，可允許熱交換介質(zhì)經(jīng)狹縫44b移動到該腔室以便從該腔室排出熱交換介質(zhì)。
[0040]在單電池10由于充放電而發(fā)熱的情況下，可通過向模塊殼體40的內(nèi)部供給用于冷卻的熱交換介質(zhì)來抑制單電池10的溫度上升。亦即，可通過熱交換介質(zhì)和單電池10之間的熱交換將單電池10的熱傳遞到熱交換介質(zhì)，以抑制單電池10的溫度上升。熱交換介質(zhì)可以是空氣等。為了冷卻單電池10，可使用預(yù)冷卻的熱交換介質(zhì)來實現(xiàn)比單電池10的溫度低的溫度。
[0041]同時，當(dāng)單電池10由于外部環(huán)境而過度冷卻時，能在模塊殼體40的內(nèi)部提供用于加熱的熱交換介質(zhì)以抑制單電池10的溫度下降。亦即，可通過熱交換介質(zhì)和單電池10之間的熱交換將熱交換介質(zhì)的熱傳遞到單電池10以抑制單電池10的溫度下降。熱交換介質(zhì)可以是空氣等。為了使單電池10升溫，可使用諸如加熱器之類的預(yù)加溫的熱交換介質(zhì)來實現(xiàn)比單電池IO的溫度高的溫度。
[0042]模塊殼體40在+Y軸方向上的端部形成有氣體排出開口 47。氣體排出開口 47形成在側(cè)壁43a的+Z軸方向端部的在X軸方向上的大致中間部。氣體排出開口 47可與圖中未示出的氣體排出管道連接?？梢越?jīng)該氣體排出管道將從單電池10放出的氣體排出到組合電池I的外部。組合電池I在其內(nèi)部形成有與氣體排出開口 47連接的氣體排出路徑。下文對氣體排出路徑進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0043]模塊殼體40在其下部設(shè)置有多個支架45。支架45具有開口部45a，該開口部用于貫穿其接納螺栓(未示出)。當(dāng)裝設(shè)在特定裝置上時，此實施例中的組合電池I設(shè)置有支架45。亦即，利用插入支架45中的螺栓，可將組合電池I裝設(shè)在特定裝置上。例如，組合電池I能被裝設(shè)在車輛上。在這種情況下，組合電池I利用支架45固定在車體上。
[0044]當(dāng)組合電池I被裝設(shè)在車輛上時，可利用電動發(fā)電機(jī)將從組合電池I輸出的電能轉(zhuǎn)換成動能。該動能可傳遞到車輪以使車輛行駛。此外，利用電動發(fā)電機(jī)，可將由車輛行駛產(chǎn)生的動能轉(zhuǎn)換成電能。該電能可作為再生電力儲存在組合電池I中。
[0045]保持器20在其頂面形成有正極蓋51。正極蓋51在圖2中未示出。正極蓋51具有沿Z軸方向延伸的臂部51a。臂部51a在其前端形成有開口。保持器20在其外周設(shè)置有銷23。銷23插入臂部51a的開口部中。利用該布置，可將正極蓋51固定在保持器20上。
[0046]正極蓋51形成有下文詳細(xì)描述的翅狀部511。在正極蓋51和保持器20之間形成有空間。該空間被絕緣板片80分成用于將下述匯流條60的第一區(qū)域60a收納于其中的收納部，和用于轉(zhuǎn)移從單電池10排出的氣體的氣體排出路徑。
[0047]在此實施例中，如上所述，單電池10的所有正極端子11都定位在組合電池I的上方。利用該布置，可將從各正極端子11排出的氣體儲存在形成于正極蓋51和保持器20之間的單個空間中。
[0048]在多個單電池10的正極端子11配置在組合電池I的頂面和底面兩者上的情況下，氣體從組合電池I的頂面和底面排出。在這種情況下，需要對組合電池I的頂面和底面中的每一者設(shè)置氣體的排出路徑(氣體排出路徑)，從而使氣體排出路徑擴(kuò)大。在此實施例中，可僅通過只對組合電池I的頂面設(shè)置氣體排出路徑來抑制氣體排出路徑的尺寸增長。
[0049]此外，從單電池10排出的氣體可容易地向上移動。因而，當(dāng)單電池10配置成使得正極端子11指向上方時，可容易地從正極端子11排出氣體。
[0050]模塊殼體40在其底面42由負(fù)極蓋52封閉。負(fù)極蓋52沿模塊殼體40的底面42呈一定形狀形成。在負(fù)極蓋52和底面42之間配置有下述匯流條60、71。負(fù)極蓋52被用于保護(hù)匯流條60、71。
[0051]匯流條60的正極接片(tub)61連接到單電池10的從保持器20 (絕緣體30)突出的正極端子11。正極接片61設(shè)置于在Z軸方向上面對正極端子11的部位。正極端子11和正極接片61通過焊接而連接。在此實施例中，在匯流條60的第一區(qū)域60a內(nèi)形成有五個正極接片61。第一區(qū)域60a形成為沿X-Y平面延伸的板狀。匯流條60的第一區(qū)域60a如上所述配置在保持器20和正極蓋51之間。
[0052]能適當(dāng)?shù)剡x擇形成在第一區(qū)域60a內(nèi)的正極接片61的數(shù)量(一個或多個)。如下所述，當(dāng)多個單電池10并聯(lián)電連接時，能根據(jù)并聯(lián)電連接的單電池10的數(shù)量來選擇形成在第一區(qū)域60a內(nèi)的正極接片61的數(shù)量。換言之，形成在第一區(qū)域60a內(nèi)的正極接片61的數(shù)量為并聯(lián)電連接的單電池10的數(shù)量。在此實施例中，多個匯流條60的各第一區(qū)域60a形成為與相應(yīng)的正極接片60的位置對應(yīng)的形狀。
[0053]匯流條60的負(fù)極接片62連接到單電池10的穿過模塊殼體40的開口部42a突出的負(fù)極端子12。負(fù)極接片62形成于在Z軸方向上面對負(fù)極端子12的部位。負(fù)極端子12和負(fù)極接片62通過焊接而連接。在此實施例中，在匯流條60的第二區(qū)域60b內(nèi)形成有五個負(fù)極接片62。第二區(qū)域60b形成為沿X-Y平面延伸的板狀。匯流條60的第二區(qū)域60b如上所述配置在模塊殼體40和負(fù)極蓋52之間。
[0054]能適當(dāng)?shù)剡x擇形成在第二區(qū)域60b內(nèi)的負(fù)極接片62的數(shù)量(一個或多個)。如下所述，當(dāng)多個單電池10并聯(lián)電連接時，能根據(jù)并聯(lián)電連接的單電池10的數(shù)量來選擇形成在第二區(qū)域60b內(nèi)的負(fù)極接片62的數(shù)量。換言之，形成在第二區(qū)域60b內(nèi)的負(fù)極接片62的數(shù)量為并聯(lián)電連接的單電池10的數(shù)量。在此實施例中，多個匯流條60的各第二區(qū)域60b形成為與相應(yīng)的負(fù)極接片62的位置對應(yīng)的形狀。
[0055]第一區(qū)域60a和第二區(qū)域60b經(jīng)由沿Z軸方向延伸的第三區(qū)域60c彼此連接。換言之，第三區(qū)域60c在其頂端連接到第一區(qū)域60a，在其底端連接到第二區(qū)域60b。第三區(qū)域60c配置在模塊殼體40的外側(cè)。匯流條60的所有第三區(qū)域60c配置成在X軸方向上排列，并沿模塊殼體40的側(cè)壁43b配置。
[0056]側(cè)壁43b在其外表面形成有收納第三區(qū)域60c的凹部46。凹部46形成于在X軸方向上彼此相鄰的兩個狹縫44b之間。匯流條60的第三區(qū)域60c位于在X軸方向上彼此相鄰的兩個狹縫44b之間。
[0057]此實施例中的組合電池I除匯流條60外還設(shè)置有匯流條71、72。匯流條71、72設(shè)置于組合電池I的在X軸方向上的相對兩個邊緣，并具有不同于匯流條60的形狀。
[0058]匯流條71設(shè)置有連接到負(fù)極端子12的負(fù)極接片71a而不連接到正極端子11。在此實施例中，匯流條71連接到五個負(fù)極端子12，并由此設(shè)置有五個負(fù)極接片71a。匯流條72設(shè)置有連接到正極端子11的正極接片72a而不連接到負(fù)極端子12。在此實施例中，匯流條72連接到五個正極端子11，并由此設(shè)置有五個正極接片72a。
[0059]對匯流條71設(shè)置的引線71b被用作組合電池I的負(fù)極端子。對匯流條72設(shè)置的引線72b被用作組合電池I的正極端子。當(dāng)組合電池I與負(fù)載電連接時，引線71b、72b經(jīng)由配線連接到負(fù)載。
[0060]當(dāng)多個組合電池I彼此串聯(lián)電連接時，一個組合電池I的引線71b與另一個組合電池I的引線72b電連接。這里，當(dāng)多個圖2所示的組合電池I在X軸方向上排列時，一個組合電池I的引線71b配置在與另一個組合電池I的引線72b相鄰的部位，從而使得可容易地連接引線71b、72b。
[0061]在此實施例中，形成在匯流條60的第一區(qū)域60a內(nèi)的多個正極接片61連接到多個正極端子11，并且形成在匯流條60的第二區(qū)域60b內(nèi)的多個負(fù)極接片62連接到多個負(fù)極端子12。利用該配置，可將多個單電池10彼此并聯(lián)電連接。具體地，可將五個單電池10彼此并聯(lián)電連接。這里，五個并聯(lián)電連接的單電池10構(gòu)成一個電池模塊。
[0062]在此實施例中，對于一個匯流條60，第一區(qū)域60a內(nèi)的正極接片61和第二區(qū)域60b內(nèi)的負(fù)極接片62連接到不同的單電池10。由此，可以經(jīng)由匯流條60的第三區(qū)域60c將多個電池模塊串聯(lián)電連接。換言之，可通過改變匯流條60的數(shù)量來改變串聯(lián)電連接的電池模塊的數(shù)量。
[0063]同時，在位于組合電池I的一端的電池模塊中，多個單電池10的負(fù)極端子12經(jīng)由匯流條71彼此并聯(lián)電連接。此外，在位于組合電池I的另一端的電池模塊中，多個單電池10的正極端子11經(jīng)由匯流條72彼此并聯(lián)電連接。
[0064]可適當(dāng)?shù)卦O(shè)定構(gòu)成電池模塊的單電池10的數(shù)量，即，彼此并聯(lián)電連接的單電池10的數(shù)量?？赏ㄟ^改變形成在匯流條60的第一區(qū)域60a內(nèi)的正極接片61的數(shù)量和形成在匯流條60的第二區(qū)域60b內(nèi)的負(fù)極接片62的數(shù)量來改變并聯(lián)電連接的單電池10的數(shù)量。在改變正極接片61的數(shù)量的情況下，第一區(qū)域60a的形狀不同于圖1和圖2所示的第一區(qū)域60a的形狀。同樣，在改變負(fù)極接片62的數(shù)量的情況下，第二區(qū)域60b的形狀不同于圖1所示的第二區(qū)域60b的形狀。
[0065]接下來，參照圖3對單電池10的構(gòu)型進(jìn)行詳細(xì)說明。圖3示出單電池的X-Z面剖視圖。單電池10包括正極端子11、電池殼體13和發(fā)電元件14。電池殼體13呈有底筒狀形成，該電池殼體在其內(nèi)周面形成有朝徑向內(nèi)部突出的突出部13a。正極端子11由突出部13a經(jīng)由由絕緣材料構(gòu)成的墊片15支承。墊片15由絕緣材料構(gòu)成，由此可使正極端子11與電池殼體13電絕緣。電池殼體13在其-Z方向上的端部形成有與電池殼體13具有相同電勢的負(fù)極端子12。電池殼體13將發(fā)電元件14收納于其中。發(fā)電元件14經(jīng)由正極引線16連接到正極端子11，并經(jīng)由負(fù)極引線17連接到負(fù)極端子12。
[0066]正極端子11形成有用作氣體排出閥的氣體路徑Ila和閥板lib。當(dāng)電解質(zhì)在過度充電和過度放電引起的電池異常狀態(tài)的情況下電解地分解而產(chǎn)生氣體時，所產(chǎn)生的氣體使電池殼體13的內(nèi)部電壓升高。當(dāng)氣體進(jìn)一步產(chǎn)生而使電池殼體13的內(nèi)部壓力升高到閥板Ilb的工作壓力時，閥板Ilb破裂而將氣體經(jīng)氣體路徑Ila排出到單電池10的外部?？墒褂迷陬A(yù)定壓力下打開的彈簧型閥代替閥板lib。
[0067]圖4示出組合電池的示意性X-Z面剖視圖。圖5示出圖4中由虛線包圍的放大區(qū)域的放大視圖。參照這些圖，翅狀部511形成于在Z軸方向上面對多個單電池10的區(qū)域。翅狀部511由在X軸方向上連續(xù)形成的、具有+Z方向(亦即，離開單電池10的方向)上的凸部的第一彎曲形部51 la、具有-Z方向(亦即，接近單電池10的方向)上的凸部的第二彎曲形部511b和具有沿Z軸方向延伸并使第一彎曲形部511a與第二彎曲形部511b連接的平坦形部511c構(gòu)成。
[0068]亦即，翅狀部511由在X軸方向上交替地連續(xù)形成的凹部和凸部構(gòu)成，所述凹部由第一彎曲形部511a和在X軸方向上彼此面對的一對平坦形部511c形成，所述凸部由第二彎曲形部511b和一對平坦形部511c形成。
[0069]絕緣板片80貼附于正極接片61上，并由絕緣板片80和翅狀部511之間的空間形成氣體排出路徑SI。模塊殼體40的內(nèi)部由絕緣板片80分成將匯流條60的第一區(qū)域60a收納于其中的收納部、和氣體排出路徑SI。絕緣板片80不必完全由絕緣材料形成，而可在外部由絕緣層形成。因此，絕緣板片80例如可通過用絕緣材料覆蓋導(dǎo)電部件的外周部而形成。
[0070]接下來，參照圖6對絕緣板片80的有利效果進(jìn)行說明。圖6對應(yīng)于圖5，并且通過陰影線示意性地示出氣體排出路徑SI中包含的金屬異物E1。如圖3所示，正極端子11定位得接近單電池10的電池殼體13。因而，在沒有絕緣板片80的構(gòu)型中，氣體排出路徑SI中包含的金屬異物El可與正極端子11和電池殼體13兩者相接觸，從而導(dǎo)致單電池10短路。此外，在氣體排出路徑SI中發(fā)生冷凝的情況下，單電池10可能由于正極端子11和電池殼體13之間的導(dǎo)電而發(fā)生短路。同時，在此實施例中，由于氣體排出路徑SI在絕緣板片80貼附于匯流條60上的情況下與收納匯流條60的收納部分離，故可防止單電池10由于氣體排出路徑SI中包含的金屬異物El或冷凝水而發(fā)生短路。
[0071]接下來，將參照圖7對絕緣板片80和翅狀部511的組合的有利效果進(jìn)行說明。圖7對應(yīng)于圖5，其中通過陰影線示出的El和E2分別示意性地示出從單電池10排出到氣體排出路徑SI中的金屬異物和氣體。
[0072]如上所述，氣體E2在電池異常狀態(tài)下經(jīng)正極端子11的氣體路徑Ila排出。由于氣體E2具有高溫，故絕緣板片80在氣體路徑I Ia附近熔化而形成有開口，從而允許氣體E2排出到氣體排出路徑SI的內(nèi)部。這里，翅狀部511的內(nèi)表面由連續(xù)排列的凹部和凸部構(gòu)成，并由此具有大的受熱面積。由此，可迅速冷卻在X軸方向上彼此面對的一對平坦形部511c所夾置的空間中包含的氣體E2。翅狀部511的外表面也由連續(xù)排列的凹部和凸部構(gòu)成，并具有大的發(fā)熱面積。由此，可迅速放出由氣體E2傳遞的熱。因此，可抑制未處于由氣體E2導(dǎo)致的電池異常狀態(tài)的單電池10的加熱。
[0073]此外，可減小絕緣板片80的要被氣體E2熔化的面積。即，絕緣板片80僅在與處于電池異常狀態(tài)的單電池10對應(yīng)的區(qū)域內(nèi)熔化，而在與未處于電池異常狀態(tài)的單電池10對應(yīng)的區(qū)域內(nèi)不熔化。由此，即使在電池異常狀態(tài)下也可保持單電池10的絕緣性能。亦即，可防止由隨同氣體E2放出的金屬異物El導(dǎo)致的單電池10的正極端子11和負(fù)極端子12之間的導(dǎo)電所引起的電池短路。[0074]這里，在氣體排出路徑SI中放出的氣體E2使得氣體排出路徑SI的內(nèi)部壓力升高，從而增大正極蓋51上的載荷。在此實施例中，正極蓋51形成有用于增大剛性的翅狀部511。由此，可充分抑制由內(nèi)部壓力的上升引起的正極蓋51的變形。
[0075]圖8示出組合電池的示意性俯視圖，其中未示出絕緣板片80。如圖8所示，翅狀部511沿Y軸方向延伸并且氣體排出開口 47形成在與翅狀部511在+Y軸方向上的端部對應(yīng)的部位。由此，可抑制翅狀部511對氣體E2流過氣體排出路徑SI的妨礙。即，在X軸方向上彼此面對的平坦形部511c所夾置的空間沿Y軸方向(氣體E2的氣體排出方向)延伸。由此，可減小朝氣體排出開口 47流動的氣體E2的阻力以使氣體E2迅速排出到組合電池I的外部。
[0076]如上所述，此實施例中的翅狀部511具有用于促進(jìn)受熱、放熱和氣體E2的迅速排出的功能以及耐壓功能，從而使得可通過功能的集約化來實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的簡化和降低的成本。
[0077]接下來，對翅狀部的修改示例I進(jìn)行說明。在以上實施例中，翅狀部511是通過在X軸方向上連續(xù)形成第一彎曲形部511a、第二彎曲形部511b和平坦形部511c而構(gòu)成的。本發(fā)明并不限于該構(gòu)型，而其它形式也可用于促進(jìn)受熱和放熱。作為修改示例I中的翅狀部的一種形狀，例如，如圖9所示，可將第一彎曲形部511a和第二彎曲形部511b修改成沿X軸方向延伸的平坦形部511d、511e以形成翅狀部511的凹凸形狀。作為修改示例I中的翅狀部的另一種形狀，例如，如圖1O所示，可使所謂的V形部511 f在X軸方向上連續(xù)地連接。
[0078]接下來，對翅狀部的修改示例2進(jìn)行說明。在以上實施例中，正極端子11形成有氣體排出閥。氣體排出閥可形成在負(fù)極端子12中。在這種情況下，氣體排出路徑SI能形成在與負(fù)極端子12鄰接的部位，其中絕緣板片80能貼附在焊接于負(fù)極端子12的匯流條71上。
【權(quán)利要求】
1.一種組合電池(1)，所述組合電池包括多個單電池(10)和用于在電池異常狀態(tài)下將從所述單電池(10)放出的氣體排出到所述組合電池(I)的外部的氣體排出路徑(SI)，所述組合電池的特征在于 所述氣體排出路徑(SI)在其壁面形成有翅狀部(511)，其中在所述氣體排出路徑(SI)和所述多個單電池(10)之間配置有板片狀部件(80)，并且所述板片狀部件(80)為絕緣部件。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組合電池，其特征在于 所述單電池(10)為管狀單電池(10)并且所述多個單電池(10)配置在該單電池(10)的半徑方向上，其中所述板片狀部件(80)與用于將在所述半徑方向上彼此相鄰的所述單電池(10 )的端子(11，12 )相連接的匯流條(60 )保持接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的組合電池，其特征在于 所述單電池(10)的所述端子(11)是設(shè)置有氣體排出閥(11a，Ilb)的正極端子。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的組合電池，其特征在于 所述單電池(10)包括具有用作負(fù)極端子(12)的底面的管狀電池殼體(13)，和配置成封閉所述電池殼體(13 )的開口部的所述正極端子(11)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的組合電池，其特征在于 所述單電池(10)的所述端子(12)是設(shè)置有氣體排出閥的負(fù)極端子(12)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的組合電池，其特征在于 所述單電池(10)包括具有用作負(fù)極端子(12)的底面的管狀電池殼體(13)，和配置成封閉所述電池殼體(13)的開口部的所述負(fù)極端子(12)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的組合電池，其特征在于 所述翅狀部(511)具有由交替地連續(xù)配置的凹部和凸部形成的形狀。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的組合電池，其特征在于 所述翅狀部(511)構(gòu)造成連續(xù)地連接具有曲面的彎曲形部(51 la，51 Ib )。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的組合電池，其特征在于 所述翅狀部(511)構(gòu)造成用介設(shè)在所述彎曲形部(51 la，51 Ib )之間的具有平坦面的平坦形部(511c)連續(xù)地連接所述彎曲形部(511a，511b)。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的組合電池，其特征在于 所述翅狀部(511)構(gòu)造成將平坦形部(511d，511e)連續(xù)地連接成在截面中呈凹凸形狀。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的組合電池，其特征在于 所述翅狀部(511)構(gòu)造成連續(xù)地連接V形部(51 If)。
12.根據(jù)權(quán)利要求7至11中任一項所述的組合電池，其特征在于 每個所述凹部在所述氣體排出路徑(SI)中沿氣體排出方向延伸。
【文檔編號】H01M10/625GK103855343SQ201310628672
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2013年11月28日 優(yōu)先權(quán)日:2012年11月30日
【發(fā)明者】淺倉一真, 草場幸助, 佐藤勝則 申請人:豐田自動車株式會社