電池組的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種將多個電池模塊組合起來而成的電池組，該電池模塊是將電池收納在了殼體內(nèi)而成的。
【背景技術(shù)】
[0002]作為使多個將電池收納在殼體內(nèi)而成的電池模塊組合起來而成的電池組，在以下專利文獻I中公開有將多個電池模塊沿著上下方向?qū)盈B而成的電池組。
[0003]專利文獻1:(日本)特開2013-12458號公報(段落0014、0015、0056、圖1、圖2、圖14、圖15)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]發(fā)明要解決的問題
[0005 ]但是，在配置于下部側(cè)的電池模塊的殼體內(nèi)的電池發(fā)生異常而從電池釋放出氣體的情況下，位于上部側(cè)的電池模塊的電池有可能受到從下部側(cè)的電池所釋放出來的氣體的熱影響，而導(dǎo)致電池壽命降低。
[0006]因此，在出現(xiàn)異常時從電池釋放出氣體的情況下，需要將所釋放出的氣體適當(dāng)?shù)叵驓んw的外部排出。
[0007]因此，本發(fā)明的目的在于提供一種電池組，該電池組能夠抑制在規(guī)定的電池模塊中由從產(chǎn)生了異常的電池釋放出來的氣體所帶來的熱量對其他的電池模塊的電池產(chǎn)生影響。
[0008]用于解決問題的方案
[0009]本發(fā)明的電池模塊在殼體的內(nèi)部收納有電池，該殼體具有從下方覆蓋電池的下殼體和從上方覆蓋電池的上殼體。另外，本發(fā)明的電池組是使多個所述電池模塊組合起來而構(gòu)成的。所述下殼體具有位于電池的下方的下壁部和從下壁部的外周緣向上方延伸的側(cè)壁部。上殼體具有位于電池的上方的上壁部和從上壁部的外周緣向下方延伸的側(cè)壁部。下殼體的側(cè)壁部位于在與收納電池的收納空間相反的外側(cè)與上殼體的側(cè)壁部分開的位置，并且上端位于比上殼體的側(cè)壁部的下端靠上方的位置。由此，在下殼體的側(cè)壁部和上殼體的側(cè)壁部之間設(shè)置有用于將收納空間和殼體的外部連通的連通部。
【附圖說明】
[0010]圖1是層疊多個本發(fā)明的第I實施方式的電池模塊而構(gòu)成的電池模塊層疊體(電池組)的剖視圖。
[0011]圖2是構(gòu)成圖1的電池模塊層疊體的電池模塊單體的剖視圖。
[0012]圖3是表示電池模塊的具體例子的立體圖。
[0013]圖4是圖3的電池模塊的分解立體圖。
[0014]圖5是層疊多個圖3的電池模塊而構(gòu)成的電池模塊層疊體的立體圖。
[0015]圖6是表示將多個圖5的電池模塊層疊體并聯(lián)配置的狀態(tài)的立體圖。
[0016]圖7是表示在從電池模塊層疊體的最下部的電池模塊內(nèi)的電池產(chǎn)生了高溫氣體的情況下的氣體流動的作用說明圖。
[0017]圖8是相對于圖2縮短了下殼體的側(cè)壁部的上下方向長度而成的形狀的電池模塊的剖視圖。
[0018]圖9是本發(fā)明的第2實施方式的使下殼體的側(cè)壁部傾斜的電池模塊的剖視圖。
[0019]圖10是將下殼體的側(cè)壁部形成為沿著鉛垂方向延伸的平面形狀的電池模塊的剖視圖。
[0020]圖11是縮短了圖10的下殼體的側(cè)壁部而成的形狀的電池模塊的剖視圖。
[0021]圖12是下殼體的側(cè)壁部具有下部鉛垂部、上部鉛垂部以及傾斜部的形狀的電池模塊的剖視圖。
[0022]圖13是表示局部形成有連通部的電池模塊的立體圖。
【具體實施方式】
[0023]接下來，基于附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。
[0024](第丨實施方式)
[0025]圖1是將多個(圖1中為四個)本發(fā)明的第I實施方式的電池模塊I沿著上下方向(鉛垂方向)進行層疊而構(gòu)成的電池組31的簡略化的剖視圖。電池模塊I形成為俯視矩形形狀，而整體是扁平的長方體形狀。
[0026]如圖2所示，各個電池模塊I在具有下殼體3和上殼體5的殼體7的收納空間9內(nèi)收納有電池11。即、電池模塊I具有殼體7和電池11，上述殼體7由下殼體3和上殼體5構(gòu)成。下殼體3從下方覆蓋電池11，上殼體5從上方覆蓋電池11。
[0027]電池11是層疊多個(圖2中為四個)單元電池13且將這些多個單元電池13以電路串聯(lián)或者并聯(lián)的方式相連接而成的。單元電池13例如像鋰離子二次電池那樣作為汽車用的二次電池來使用。
[0028]單元電池13例如就是將發(fā)電要件和電解質(zhì)一同收納在袋狀的外殼的內(nèi)部而形成的所謂的層疊電池，該發(fā)電要件是將作為電極板的正極板和負極板隔著隔板層疊而成的。
[0029]正極板例如具有由鋁箔構(gòu)成的集電體和形成在集電體的兩個面的正極活性物質(zhì)層。作為正極活性物質(zhì)層，例如包含由LiMn2O4等鋰過渡金屬復(fù)合氧化物構(gòu)成的正極活性物質(zhì)、導(dǎo)電助劑以及粘合劑等。
[0030]負極板具有例如由銅箔構(gòu)成的集電體和形成在集電體的兩個面的負極活性物質(zhì)層。負極活性物質(zhì)層包含負極活性物質(zhì)、導(dǎo)電助劑以及粘合劑等。負極活性物質(zhì)例如是硬碳(難石墨化碳材料)、石墨系碳材料以及鋰過渡金屬復(fù)合氧化物。
[0031]隔板例如由聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴、聚酰胺以及聚酰亞胺等形成。
[0032]電解質(zhì)(電解液)包含有機溶劑、支持電解質(zhì)等。有機溶劑例如是碳酸丙烯酯(PC)、碳酸乙烯酯(EC)等環(huán)狀碳酸酯類、碳酸二甲酯等鏈狀碳酸酯類以及四氫呋喃等醚類。支持電解質(zhì)是鋰鹽(LiPF6)等無機酸陰離子鹽、LiCF3SO3等有機酸陰離子鹽。
[0033]外殼例如由具有金屬層和形成在該金屬層的兩個面的高分子樹脂層的層疊膜形成。金屬層例如由鋁、不銹鋼、鎳、銅等的金屬箔構(gòu)成。高分子樹脂層例如由聚乙烯、聚丙烯、改性聚乙烯、改性聚丙烯、離聚物以及乙烯-乙酸乙烯酯等熱熔性樹脂膜構(gòu)成。外殼在使兩張這樣的層疊膜重疊的狀態(tài)下，將層疊膜的外周緣彼此熔接在一起而形成為袋狀。另外，也可以在將一張層疊膜折回并重疊的狀態(tài)下，將外周緣彼此熔接在一起而形成為袋狀。
[0034]在這樣的單元電池13中，在單元電池13的內(nèi)部發(fā)生了短路等異常的情況下，由于在外殼的內(nèi)部產(chǎn)生氣體而造成外殼的內(nèi)部壓力上升，并且通過將重疊在一起的層疊膜的熔接部位剝離，而將外殼的內(nèi)部的氣體向外部釋放。
[0035]殼體7的下殼體3具有位于電池11的下方的下壁部3a和從下壁部3a的外周緣向上方延伸的側(cè)壁部3b。另一方面，上殼體5具有位于電池11的上方的上壁部5a和從上壁部5a的外周緣向下方延伸的側(cè)壁部5b。
[0036]而且，下殼體3的側(cè)壁部3b配置在上殼體5的側(cè)壁部5b的外側(cè)。即、側(cè)壁部3b位于在與收納空間9相反的外側(cè)與側(cè)壁部5b分開的位置，并且上端3bl位于比上殼體5的側(cè)壁部5b的下端5bl靠上方的位置。也就是說，下殼體3的側(cè)壁部3b和上殼體5的側(cè)壁部5b具有在水平方向(電池11的面方向)彼此重疊(重合)的部位。而且，在這些側(cè)壁部3b、5b彼此之間形成有將殼體7的內(nèi)部的收納空間9與殼體7的外部連通的連通部15。即、側(cè)壁部3b和側(cè)壁部5b分開而形成連通部15，借助該連通部15將殼體7的內(nèi)部的收納空間9和殼體7的外部連通。
[0037]另外，下殼體3的側(cè)壁部3b具有下部的傾斜部3b2和上部的鉛垂部3b3。具體而言，傾斜部3b2隨著在下壁部3a的外周緣彎曲后向上方去而朝向外側(cè)沿著傾斜的方向延伸，在上端彎曲而與鉛垂部3b3相連。該鉛垂部3b3從傾斜部3b2的上端朝向上方沿著鉛垂方向延伸。另外，在鉛垂部3b3的上部側(cè)的局部和上殼體5的側(cè)壁部5b之間形成有上述的連通部15。
[0038]此外，形成上述那樣的連通部15的、下殼體3的側(cè)壁部3b和上殼體5的側(cè)壁部5b之間的位置關(guān)系僅視作與俯視觀察為矩形狀的殼體7的周圍的三條邊對應(yīng)的部位。與剩下的一條邊對應(yīng)的部位作為具有電池11的后述端子部25(參照圖3)的部位而未設(shè)置連通部15。也就是說，如圖3、圖4所示，與具有該端子部25的一條邊對應(yīng)的部位不具有上殼體5的側(cè)壁部5b，下殼體3的側(cè)壁部3b呈沿著鉛垂方向延伸的平面形狀，其上端緣的內(nèi)面與上殼體5的端緣5c接觸。另外，在下殼體3的側(cè)壁部3b設(shè)置有使端子部25暴露在外部的開口部3bk。
[0039]接下來，基于圖4，對電池模塊I的具體的形狀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行說明。如圖4所示，由彼此重疊的多個單元電池13構(gòu)成的電池11在該電池11的上側(cè)和下側(cè)配置有PP等樹脂制的絕緣板17、19的狀態(tài)下被收納在殼體7內(nèi)。
[0040]另外，電池11在與相對的兩條邊對應(yīng)的兩端部設(shè)置有用于固定保持多個單元電池13的保持架構(gòu)件21、23，其中，在一個保持架構(gòu)件21上設(shè)置有上述的端子部25。
[0041]在上述各保持架構(gòu)件21、23的兩端分別形成有沿著上下方向貫穿的通孔21a、23a，在各通孔21a、23a中分別插入圓筒形狀的套筒27。套筒27的軸向(高度方向)的長度與保持架構(gòu)件21、23的厚度大致相同。在上殼體5的與套筒27對應(yīng)的位置上設(shè)置有螺栓插入孔5h，在下殼體3的與套筒27對應(yīng)的位置上安裝有未圖示的螺母。
[0042]而且，將螺栓29插入上殼體5的螺栓插入孔5h和套筒27，并且將該螺栓29與下殼體3的未圖示的螺母緊固。由此，完成了一個電池模塊I。準(zhǔn)備多個該電池模塊I，通過像圖5那樣在多個電池模塊I沿著上下方向?qū)盈B的狀態(tài)下將多個電池模塊I固定，而獲得作為電池組的電池模塊層疊體31。
[0043]此時，在各電池模塊I中，套筒27的下端與保持架構(gòu)件21、23的下表面一起與下殼體3的下壁部3a的上表面抵接，并且套筒27的上端與保持架構(gòu)件21、23的上表面一起與上殼體5的上壁部5a的下表面抵接。因此，下殼體3和上殼體5之間的收納空間9形成為與套筒27的軸向的長度相應(yīng)的大小、或者與保持架構(gòu)件21、23的厚度相應(yīng)的大小。
[0044]為了如圖5所示那樣層疊固定多個電池模塊I，也可以是，例如將電池模塊層疊體31收納固定于未圖示的電池組殼體內(nèi)，或者利用其他固定器件等進行固定。另外，螺栓29的長度也可以是與電池模塊層疊體31的層疊厚度對應(yīng)的長度，從而將多個電池模塊I聚在一起利用螺栓和螺母進行緊固來固定。
[0045]此外，如圖6所示，也可以準(zhǔn)備多個圖5的電池模塊層疊體31，并且并聯(lián)配置。在該情況下，在基板33上載置多個電池模塊層疊體31的狀態(tài)下進行固定，并且利用固定構(gòu)件35將鄰接的電池模塊層疊體31的上部彼此固定。
[0046]接下來說明作用。
[0047]首先，如圖1所示，第I實施方式的電池模塊層疊體31(電池組)是將多個電池模塊I組合起來而構(gòu)成的。因此，如圖7所示，在規(guī)定的電池模塊I內(nèi)的電池11發(fā)生異常而產(chǎn)生了高溫氣體G的情況下，能夠抑制該氣體G帶來的熱對其他電池模塊I內(nèi)的電池11產(chǎn)生影響。
[0048]此外，如圖1所示，電池模塊層疊體31(電池組)是通過將多個電池模塊I沿著上下方向?qū)盈B而構(gòu)成的。在這里，如圖7所示，例如在最下部的電池模塊I內(nèi)的電池11產(chǎn)生異常，并且從該發(fā)生了異常的電