專利名稱：模塊電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及ー種模塊電池，該模塊電池具有多個(gè)單電池，在高溫下工作以進(jìn)行充放電；絕熱容器，收容這些多個(gè)單電池且使這些多個(gè)單電池處于豎立設(shè)置的狀態(tài)。
背景技術(shù)：
近年來，作為電カ儲(chǔ)存技術(shù)，如鈉硫電池(下面，稱之為“NaS電池”)那樣的高溫工作電池得到了實(shí)際應(yīng)用。NaS電池在約300°C下工作，所以需要保溫機(jī)構(gòu)。下面，在本說明書中，將這樣的高溫工作電池的熱管理単位稱為模塊電池。圖3示出了現(xiàn)有實(shí)施例的NaS模塊電池101。NaS模塊電池101具有多個(gè)單電池102，彼此相連接；絕熱容器110，收容這些多個(gè)單電池102且使這些多個(gè)單電池102處于豎立設(shè)置的狀態(tài)。絕熱容器110具有容器 本體103和蓋體104。此外，在圖3中，示出了剖切掉蓋體104的一部分的狀態(tài)，以便觀察到絕熱容器110的內(nèi)部。另外，就NaS模塊電池而言，在絕熱容器110的內(nèi)底面配置有底面加熱器，在絕熱容器110和單電池102之間的空隙部，例如充填有陶瓷顆粒(Scherben)等具有耐熱性、耐腐食性及電絕緣性的粒狀防火材等。在作為電カ儲(chǔ)存技術(shù)使用這樣的高溫工作電池的情況下，為了經(jīng)得起超過15年的長時(shí)間工作，希望其可靠性進(jìn)ー步提高。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型是鑒于上述問題而提出的，其目的在于提供一種即使長時(shí)間工作也能夠以高的可靠性確保用于構(gòu)成模塊電池的各構(gòu)件之間的絕緣結(jié)構(gòu)及電連接結(jié)構(gòu)的模塊電池。為了解決上述課題，本實(shí)用新型的模塊電池的特征在于，具有多個(gè)單電池，在高溫下工作以進(jìn)行充放電；絕熱容器,收容這些多個(gè)單電池且使這些多個(gè)單電池處于豎立設(shè)置的狀態(tài)；粒狀防火材，充填在該絕熱容器和上述單電池之間的空隙部；側(cè)面云母套，以覆蓋上述單電池的整個(gè)側(cè)面的方式卷繞在該單電池上；底面云母套，以覆蓋上述單電池的整個(gè)底面的方式安裝在該單電池上。在此,優(yōu)選地,上述側(cè)面云母套及上述底面云母套的厚度為2mm以下。另外，優(yōu)選地，上述絕熱容器具有箱形的容器本體，其上面具有開ロ ；蓋體，其堵塞該容器本體的上面；上述模塊電池具有底面加熱器，其配置在上述容器本體的內(nèi)底面上；底面云母片，其配置在上述底面加熱器和上述單電池之間。另外，優(yōu)選地，具有配置在上述容器本體的內(nèi)側(cè)面和上述單電池之間側(cè)面云母片。另外，優(yōu)選地，具有配置在上述蓋體的內(nèi)側(cè)面上的上面云母片。另外，優(yōu)選地，上述底面云母片、上述側(cè)面云母片及上述上面云母片的厚度為2mm以下。另外，優(yōu)選地，具有使上述底面云母片的上面與上述多個(gè)單電池的底面固定在一起的熱固化樹脂層或室溫固化樹脂層。[0012]另外，優(yōu)選地，上述單電池為鈉硫單電池。若根據(jù)本實(shí)用新型的模塊電池，則即使長時(shí)間工作，也能夠確保高的可靠性。
圖I是本實(shí)用新型的NaS模塊電池的剖視圖。圖2是用于說明在上述模塊電池的絕熱容器內(nèi)的構(gòu)件的配置的概念圖。圖3是現(xiàn)有實(shí)施例的NaS模塊電池的立體圖。附圖標(biāo)記說明I NaS模塊電池(模塊電池)2單電池3容器本體4 蓋體5粒狀防火材10絕熱容器11側(cè)面云母套12底面云母套42底面加熱器44底面云母片45側(cè)面云母片47固定層(熱固化樹脂層或室溫固化樹脂層)
具體實(shí)施方式
下面，對本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行說明。圖I是本實(shí)用新型的NaS模塊電池的剖視圖。如圖I所示，NaS模塊電池I具有多個(gè)單電池2，在高溫下工作以進(jìn)行充放電；絕熱容器10，收容這些多個(gè)單電池2且使對這些多個(gè)單電池2處于豎立設(shè)置的狀態(tài)。絕熱容器10具有矩形箱形的容器本體3，其上面開放；蓋體4，其堵塞容器本體3的上面。另夕卜，容器本體3及蓋體4具有在外壁31和內(nèi)壁32之間配置有絕熱材33的結(jié)構(gòu)。在絕熱容器10和單電池2的空隙部充填有粒狀防火材5。另外，圖2是用于說明絕熱容器10內(nèi)的構(gòu)件的配置的概念圖。如該圖所示，NaS模塊電池I具有側(cè)面云母套11，其以覆蓋單電池2的整個(gè)側(cè)面的方式卷繞在單電池2上；底面云母套12，其以覆蓋單電池2的整個(gè)底面的方式安裝在單電池2上。另外，在絕熱容器10的內(nèi)底面，層疊鋪設(shè)有緩沖材41、底面加熱器42、加強(qiáng)板43、電絕緣用的底面云母片44。即，在底面加熱器42和單電池2之間配置有底面云母片44。另外，在絕熱容器10的內(nèi)側(cè)面和單電池2之間配置有側(cè)面云母片45。另外，在蓋體4的內(nèi)側(cè)面上，也同樣配置有上面云母片46。這樣，單電池2被側(cè)面云母套11及底面云母套12覆蓋，而且，與此獨(dú)立地，在絕熱容器10內(nèi)配置有底面云母片44及側(cè)面云母片45，所以即使長時(shí)間工作也能夠以高的可靠性確保用于構(gòu)成NaS模塊電池I的各構(gòu)件之間的絕緣結(jié)構(gòu)。此外，側(cè)面云母套11、底面云母套12、底面云母片44、側(cè)面云母片45及上面云母片46，使用由云母而成的片狀物，厚度優(yōu)選為2mm以下。若厚度超過2mm，則組裝效率或制作效率變差，而且會(huì)發(fā)生在NaS模塊電池Iエ作的過程中云母上容易產(chǎn)生龜裂的問題。尤其是，若側(cè)面云母套11的厚度超過2mm，則云母在長時(shí)間工作中被劣化，可能會(huì)在NaS模塊電池I工作的過程中云母上發(fā)生龜裂以使其絕
緣性變差。就NaS模塊電池I而言，在單電池2內(nèi)，利用固體電解質(zhì)管隔離收容有作為活性物質(zhì)的金屬鈉及硫磺。在使NaS模塊電池I工作時(shí)，使用鋪設(shè)在絕熱容器10的內(nèi)部底面上的底面加熱器42，將絕熱容器10的內(nèi)部加熱至300-350°C。這樣，兩種活性物質(zhì)熔融以被離子化并發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，由此獲得規(guī)定的能量。此外，除了底面加熱器42以外，還可以在絕熱容器10的內(nèi)側(cè)面設(shè)置側(cè)面加熱器。另外，NaS模塊電池I在上述結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上還具有固定層(相當(dāng)于熱固化樹脂層或室溫固化樹脂層)47，該固定層使底面云母片44的上面與多個(gè)單電池2的底面(更正確地講，是底面云母套12的底面)固定在一起。在本實(shí)施方式中， 通過這樣簡易的結(jié)構(gòu)，就能夠防止單電池2的浮動(dòng)及錯(cuò)位。因此，能夠防止發(fā)生如下問題浮上來的單電池2使配設(shè)在蓋體4的內(nèi)側(cè)面上的上面云母片46受損傷，或者，由于單電池2發(fā)生錯(cuò)位，使得配設(shè)在NaS模塊電池I的上部的電連接構(gòu)件發(fā)生斷線等。此外，如上所述，優(yōu)先使底面云母片44的上面與單電池2的底面固定在一起，但只要能夠僅使單電池2的底面被固定，則其固定方法不受任何限定。另外，固定層47例如優(yōu)先采用由熱固化樹脂或室溫固化樹脂(下面，稱之為“熱固化樹脂等”)而成的粘著剤。該粘著劑必須是高絕緣性樹脂，以便維持云母片的電絕緣性，具體地講，作為熱固化樹脂的聚酰亞胺類樹脂、硅酮類樹脂，作為室溫固化樹脂的硅酮橡膠類樹脂、苯酚類樹脂或醇鹽(alkoxide)類樹脂，其耐熱性、耐水性及耐腐食性均優(yōu)異，所以可以優(yōu)先采用這些材料。在利用熱固化樹脂等來使底面云母片44和單電池2的底面固定在一起的情況下，預(yù)先對底面云母片44以0. Imm以上的厚度涂敷或含浸熱固化樹脂等，并為了防止在與單電池2相固定前被固化，優(yōu)先進(jìn)行低溫干燥。這樣，在涂敷或含浸有熱固化樹脂等的底面云母片44上裝載單電池2，并只進(jìn)行加熱或室溫放置，就能夠使單電池2的底面與底面云母片44固定在一起，從而能夠防止在移送時(shí)底面云母片44或電連接構(gòu)件受到損傷等不良情況。此外，在涂敷(含浸)了樹脂后長時(shí)間保存的情況下，優(yōu)先在該涂敷(含浸)面上覆蓋保護(hù)膜的狀態(tài)下進(jìn)行保存。下面，對本實(shí)用新型的NaS模塊電池I的制造步驟進(jìn)行說明。如圖I所示，在外壁31和內(nèi)壁32之間配置絕熱材33，并準(zhǔn)備形成為箱形的絕熱容器10，如圖2所示，在絕熱容器10的內(nèi)部底面依次層疊鋪設(shè)緩沖材41、底面加熱器42、加強(qiáng)板43。接著，在加強(qiáng)板43上層疊鋪設(shè)以約0. Imm的厚度涂敷了硅酮橡膠類樹脂的底面云母片44，然后在絕熱容器3的內(nèi)側(cè)面上設(shè)置側(cè)面云母片45，在底面云母片44的上面豎立配置被側(cè)面云母套11及底面云母套12覆蓋的單電池2，由此形成NaS模塊電池I。進(jìn)而，向絕熱容器10的內(nèi)面和單電池2的空隙部充填粒狀防火材5，并在蓋體4的內(nèi)側(cè)面上設(shè)置上面云母片45，然后利用蓋體4來密封容器本體3的上面開ロ部。針對這樣制造的NaS模塊電池1，在出廠前檢查時(shí)使該NaS模塊電池I進(jìn)行高溫工作，由此使熱固化樹脂固化，使得單電池2的底面固定在底面云母片44的上面。與現(xiàn)有技術(shù)同樣地充填粒狀防火材5，所以也能夠應(yīng)對如單電池2破損、異常加熱或活性物質(zhì)泄漏等情況。另外，單電池2的底面被固定，所以能夠防止單電池2的浮動(dòng)及錯(cuò)位，從而能夠防 止云母片及電連接構(gòu)件受到損傷。
權(quán)利要求1.ー種模塊電池，其特征在于，具有 多個(gè)單電池，在高溫下工作以進(jìn)行充放電； 絕熱容器，收容這些多個(gè)單電池且使這些多個(gè)單電池處于豎立設(shè)置的狀態(tài)； 粒狀防火材，充填在該絕熱容器和上述單電池之間的空隙部； 側(cè)面云母套，以覆蓋上述單電池的整個(gè)側(cè)面的方式卷繞在該單電池上； 底面云母套，以覆蓋上述單電池的整個(gè)底面的方式安裝在該單電池上。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的模塊電池，其特征在于，上述側(cè)面云母套及上述底面云母套的厚度為2mm以下。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的模塊電池，其特征在干， 上述絕熱容器具有 箱形的容器本體，其上面具有開ロ， 蓋體，其堵塞該容器本體的上面； 上述模塊電池具有 底面加熱器，其配置在上述容器本體的內(nèi)底面上， 底面云母片，其配置在上述底面加熱器和上述單電池之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的模塊電池，其特征在于，具有配置在上述容器本體的內(nèi)側(cè)面和上述單電池之間側(cè)面云母片。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的模塊電池，其特征在于，具有配置在上述蓋體的內(nèi)側(cè)面上的上面云母片。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的模塊電池，其特征在于，上述底面云母片、上述側(cè)面云母片及上述上面云母片的厚度為2mm以下。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的模塊電池，其特征在于，具有使上述底面云母片的上面與上述多個(gè)單電池的底面固定在一起的熱固化樹脂層或室溫固化樹脂層。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至權(quán)利要求7中任一項(xiàng)所述的模塊電池，其特征在于，上述單電池為鈉硫單電池。
專利摘要本實(shí)用新型的模塊電池(1)具有多個(gè)單電池(2)，在高溫下工作以進(jìn)行充放電；絕熱容器(3)，收容這些多個(gè)單電池(2)且使這些多個(gè)單電池(2)處于豎立設(shè)置的狀態(tài)；粒狀防火材，充填在絕熱容器(3)和單電池(2)之間的空隙部；側(cè)面云母套(11)，以覆蓋單電池(2)的整個(gè)側(cè)面的方式卷繞在單電池(2)上；底面云母套(12)，以覆蓋單電池(2)的整個(gè)底面的方式安裝在單電池(2)上。若采用模塊電池(1)，則即使長時(shí)間工作也能夠確保高的可靠性。
文檔編號H01M10/39GK202395065SQ20112052766
公開日2012年8月22日 申請日期2011年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月16日
發(fā)明者白井覺 申請人:日本礙子株式會(huì)社