專利名稱:電池組及蓄電池系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及將多個二次電池連接的電池組及利用該電池組的蓄電池系統(tǒng)。
背景技術(shù):
由于鋰二次電池具有高能量密度且能夠?qū)崿F(xiàn)小型輕量化,因而近年來一直用作便攜電話或筆記本型個人電腦等便攜式電子設(shè)備的電源用電池。并且,由于能夠?qū)崿F(xiàn)大容量化,作為電動汽車(EV)、混合動カ電動汽車(HEV)等的馬達驅(qū)動電源或電カ貯存用蓄電池也備受矚目。上述鋰二次電池在構(gòu)成電池罐的外殼內(nèi)部收容有夾著隔離板相向配置了正極板和負極板的電極組,并充填有電解液,并具有與多個正極板的正極集電翼片(tab )連結(jié)的正極集電端子、與該正極集電端子電連接的正極外部端子、與多個負極板的負極集電翼片連結(jié)的負極集電端子、與該負極集電端子電連接的負極外部端子。
并且,嘗試著將多個如上所述的鋰二次電池連接而用作大型的動カ用電カ源,例如,已經(jīng)提出了上下層疊單電池而構(gòu)成的電池組(例如,參照專利文獻I),其中,該單電池由具有層壓型的電極組的二次電池構(gòu)成。具有層壓型的電極組的鋰二次電池通過將電極組收容于外殼并以非水電解液充填而構(gòu)成,其中,該電極組通過將正極板和負極板隔著隔離板層壓多層而構(gòu)成。在上述鋰ニ次電池中分別設(shè)置有與各個正極板的正極集電翼片連結(jié)的正極集電端子、與該正極集電端子電連接的外部端子、與負極板的負極集電翼片連結(jié)的負極集電端子、與該負極集電端子電連接的外部端子。為了實現(xiàn)這種結(jié)構(gòu)的鋰二次電池的大容量化,需要加大正極板及負極板的面積,増加層壓數(shù),増加所充填的電解液量。因此,具有層壓型的電極組的單電池被制作成表面積大、厚度厚的結(jié)構(gòu)。在層壓型的鋰二次電池中,如果因在電池罐內(nèi)部產(chǎn)生的氣體等引起電池罐膨脹等原因而導致所層壓的正極板與負極板之間的間隔變大,則因內(nèi)部電阻變大而存在電池容量下降的危險。并且,除了各個二次電池(單電池)的電池罐變形之外,如果所層疊的電池組的結(jié)構(gòu)錯位或變形,則由于相互連接各個電池罐的連接端子部發(fā)生變形或破損,因而存在無法實現(xiàn)所希望的電池容量的危險。S卩,在層疊多個具有層壓型的電極組的單電池而構(gòu)筑電池組的情況下,為了抑制各個單電池的膨脹,進而防止多個單電池錯位或變形,牢固固定單電池非常重要。為此,已經(jīng)提出了使用在層壓多個角形電池時使用固定部件牢固固定的電池塊的蓄電池系統(tǒng)(例如,參照專利文獻2)?,F(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻I :日本特開2003 — 288883號公報專利文獻2 :日本特開2010 - 157450號公報
發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的課題通過電連接多個二次電池來能夠制作大電池容量的電池組,并通過組合多個該電池組來能夠構(gòu)筑大容量的蓄電池系統(tǒng)。但是,即使是利用了這種電池組的蓄電池系統(tǒng),在使用于車載用或家庭用的情況下,也希望是緊湊結(jié)構(gòu) 的蓄電池系統(tǒng)。并且,即使進行緊湊化,根據(jù)要設(shè)置的部位或環(huán)境,也要求蓄電池系統(tǒng)高度較低、寬度較小或者進深較淺。例如,在用作家庭用蓄電池系統(tǒng)的情況下,由于一般設(shè)置于屋檐下或窗下等屋外,因而優(yōu)選進深淺、高度低、緊湊地構(gòu)成,以便應(yīng)對與鄰居的間隔較窄的情況。并且,為了抑制收容的多個單電池的膨脹并防止各單電池錯位,需要牢固地進行固定,進一步優(yōu)選為設(shè)置作業(yè)或設(shè)置時的布線連接作業(yè)等變得容易的構(gòu)成。由此,在使用由層壓型的二次電池構(gòu)成的單電池來構(gòu)筑電池組時,優(yōu)選為能夠緊湊地連結(jié)多個單電池且容易進行接線作業(yè)的電池組構(gòu)成。并且,在使用電池組來構(gòu)筑蓄電池系統(tǒng)時,優(yōu)選為以下的結(jié)構(gòu)能夠緊湊地組裝多個電池組,能夠節(jié)省用于連接電池組之間端子的空間而能夠進行省空間化,并容易進行布線連接作業(yè)。由此,鑒于上述問題,本發(fā)明的目的在于,提供一種電池組,能夠緊湊地連結(jié)單電池,能夠牢固地固定各個單電池以防止相互錯位,且容易進行布線連接作業(yè)。本發(fā)明的另一個目的在于提供一種蓄電池系統(tǒng),能夠緊湊地組裝使用上述電池組的電池組模塊(assembled battery module),且布線連接作業(yè)等作業(yè)性容易。用于解決課題的手段為了達成上述目的,本發(fā)明提供一種電池組,連結(jié)多個層壓型的二次電池而成,該層壓型的二次電池具有將正極板和負極板隔著隔離板層壓多層而成的電極組,上述電池組的特征在于,上述二次電池具有收容上述電極組的外殼、配置在該外殼的相向的兩側(cè)面的外部端子和密閉上述外殼的開口部的蓋部件,由上述外殼和上述蓋部件構(gòu)成的電池罐的內(nèi)部注入有電解液,上述外殼與上述蓋部件的結(jié)合部從上述外殼的外周邊緣部向外突出設(shè)置,將多個上述二次電池沿層壓方向的上下方向?qū)盈B,并插裝連結(jié)部件,該連結(jié)部件通過夾持所層疊的最上層的上述結(jié)合部和最下層的上述結(jié)合部來將多個上述二次電池一體連結(jié)。根據(jù)本結(jié)構(gòu),由于經(jīng)由向電池罐的側(cè)部突出的結(jié)合部連結(jié)上下層疊的多個二次電池,因而成為能夠?qū)訅悍较虻母叨纫种茷檩^低的連結(jié)結(jié)構(gòu)。并且,由于外部端子也配置于電池罐的側(cè)部,因而也能夠在電池罐的側(cè)部進行電連接,并能夠?qū)崿F(xiàn)層壓的高度方向上的緊湊化。由此,可獲得能夠緊湊地連結(jié)多個二次電池(單電池),能夠牢固地固定各個單電池以防止相互錯位,且容易進行接線作業(yè)的電池組。并且,本發(fā)明的上述結(jié)構(gòu)的電池組的特征在于,上述連結(jié)部件具有緊固單元,該緊固單元通過夾持所層疊的多個上述二次電池的最下層的結(jié)合部和最上層的結(jié)合部,來將多個二次電池一體固定,上述連結(jié)部件經(jīng)由上述外部端子所處一側(cè)的上述結(jié)合部而避讓上述外部端子及連接上下的外部端子彼此的端子連接部件的同時,將多個二次電池一體連結(jié)。根據(jù)該結(jié)構(gòu),由于沿上下方向夾持所層疊的多個二次電池的兩側(cè)部而一體固定,因而能夠有效抑制層疊的多個二次電池的膨脹,并能夠牢固地固定各個二次電池以防止錯位。并且,避讓在側(cè)部的外部端子和端子連接部件的同時進行連結(jié),因而也能夠?qū)崿F(xiàn)寬度方向上的緊湊化。并且,本發(fā)明的特征在于,在上述結(jié)構(gòu)的電池組中,在上述連結(jié)部件配置有用于保護多個上述二次電池的電路部。根據(jù)該結(jié)構(gòu),由于將電路部配置于電池罐的側(cè)部,因而能夠?qū)訅悍较蛏系母叨纫种茷檩^低。并且,層疊并連結(jié)的二次電池間的電連接作業(yè)也能夠在電池罐的側(cè)部進行,因而即使使用抑制了高度的單元框體,也能夠容易地進行布線作業(yè)。并且,本發(fā)明的特征在于,在上述結(jié)構(gòu)的電池組中,上述連結(jié)部件具有夾持所層疊的多個上述二次電池的保持功能;將上述電路部配置在離開上述電池罐的位置的電功能;以及將上述外部端子及連接上下的外部端子彼此的端子連接部件等內(nèi)置而進行保護的保護功能。根據(jù)該結(jié)構(gòu),利用該連結(jié)部件能夠構(gòu)筑能夠緊湊地組裝且維持電安全性且容易進行接線作業(yè)的電池組。并且,本發(fā)明的特征在于,在上述結(jié)構(gòu)的電池組中,上述緊固單元具有第一扣合板,扣合于上述最上層的結(jié)合部;第ニ扣合板,扣合于上述最下層的結(jié)合部;以及緊固螺栓,將上述第一扣合板和上述第二扣合板進行緊固。根據(jù)該結(jié)構(gòu),由于能夠通過緊固螺栓沿 上下方向緊固所層疊的多個二次電池而進行固定,因而能夠抑制連結(jié)的多個二次電池的膨脹,牢固地固定各個二次電池以防止錯位。并且,本發(fā)明的特征在于,在上述結(jié)構(gòu)的電池組中,上述連結(jié)部件具有長度短于所層疊的多個二次電池的高度的主體部,在該主體部設(shè)置有第一空隙部、第二空隙部以及螺栓安裝孔,其中,上述第一空隙部用于避讓與所層疊的多個上述二次電池的結(jié)合部間的干涉,上述第二空隙部用于避讓與上述外部端子以及上述端子連接部件間的干渉,上述螺栓安裝孔用于將上述緊固螺栓安裝到夾著上述第二空隙部的左右兩側(cè),將上述緊固螺栓安裝到左右兩側(cè)的上述螺栓安裝孔,將上述第一扣合板安裝到上述緊固螺栓而使該第一扣合板扣合于上述最上層的結(jié)合部,將上述第二扣合板安裝到上述緊固螺栓而使該第二扣合板扣合于上述最下層的結(jié)合部,旋轉(zhuǎn)緊固上述緊固螺栓而將所層疊的多個二次電池一體夾持并進行緊固。根據(jù)該結(jié)構(gòu),由于使用主體部的長度短于所層疊的多個二次電池的高度的連結(jié)部件,因而能夠最大限度地抑制電池組的高度。并且,由于使用在所層疊的多個二次電池的側(cè)部分別具有避讓與外部端子、結(jié)合部間的干渉的空隙部,因而能夠防止向側(cè)部方向較大突出而實現(xiàn)緊湊的結(jié)構(gòu)。并且,通過旋轉(zhuǎn)緊固螺栓而沿上下方向緊固而固定多個二次電池,因而能夠容易進行連結(jié)多個二次電池并進行固定的操作。并且,本發(fā)明的特征在于,在上述結(jié)構(gòu)的電池組中,上述連結(jié)部件由具有絕緣性的樹脂材料構(gòu)成。根據(jù)該結(jié)構(gòu),即使通過連結(jié)部件連結(jié)多個二次電池,也不會經(jīng)由該連結(jié)部件發(fā)生漏電,能夠正常發(fā)揮規(guī)定的電池能力。并且,本發(fā)明的特征在于,在上述結(jié)構(gòu)的電池組中,上下層疊的上述電池罐相互絕緣。根據(jù)該結(jié)構(gòu),即使由絕緣性不夠充分的電池罐構(gòu)成二次電池,通過相互絕緣(例如,介入絕緣片材進行層壓),來可靠地使上下的電池罐之間絕緣,可靠地防止所層疊的電池罐之間的短路,正常發(fā)揮規(guī)定的電池能力。并且,本發(fā)明的特征在于,在上述結(jié)構(gòu)的電池組中,所層疊的多個上述二次電池的、向側(cè)部突出的外部端子的極性相反,將上下的該外部端子依次連接而串聯(lián)連接所層疊的多個上述二次電池。根據(jù)該結(jié)構(gòu),由于上下交替連接向電池罐的側(cè)部突出的外部端子,因而能夠串聯(lián)連接多個二次電池,容易進行為了實現(xiàn)大容量化而連結(jié)的布線連接作業(yè)。
并且,本發(fā)明的特征在于,提供一種蓄電池系統(tǒng),將多個電池組模塊連接而成,該電池組模塊是在上述電池組的一方的側(cè)部一體組裝包括保護電路或布線部的電路部而進行模塊化而成的,上述蓄電池系統(tǒng)的特征在于,具有單獨收容多個上述電池組模塊的多層的擱板,并具有在設(shè)置上述電路部的側(cè)部一側(cè)設(shè)置有配電部的單元框體。根據(jù)該結(jié)構(gòu),由于各個電池組模塊為抑制了其高度的結(jié)構(gòu),因而即使是將電池組模塊層疊多層而設(shè)置的結(jié)構(gòu),也能夠使用高度低的單元框體。并且,由于構(gòu)筑沿高度方向?qū)盈B多個電池組模塊并在一方的側(cè)部一側(cè)設(shè)置了配電部的蓄電池系統(tǒng),因而能夠在設(shè)置了配電部的一方的側(cè)部一側(cè)進行布線連接作業(yè)等。由此,可得到能夠緊湊地組裝電池組模塊且使得布線連接作業(yè)等作業(yè)性變得容易的蓄電池系統(tǒng)。并且,本發(fā)明的特征在于,在上述結(jié)構(gòu)的蓄電池系統(tǒng)中,在相互連接上述電池組模塊時,通過連接端子連接向設(shè)置上述電路部的一側(cè)的側(cè)部突出的外部端子彼此,并且將所連接的下側(cè)的外部端子的極性和上側(cè)的外部端子的極性設(shè)為相互不同的極性。根據(jù)該結(jié)構(gòu),在將電池組模塊設(shè)置多層時,連接上下的電池組模塊的位于相同側(cè)部一側(cè)的外部端子彼此而串聯(lián)連接,因而容易進行接線作業(yè)。并且,由于使用連接端子直接連接上下的外部端 子彼此,因而不需要考慮多余的布線路徑,能夠抑制上下電池組模塊間的間隔。并且,本發(fā)明的特征在于,在上述結(jié)構(gòu)的蓄電池系統(tǒng)中,在上述擱板設(shè)置能夠以大致直線狀配置上述連接端子的開放空間部。根據(jù)該結(jié)構(gòu),利用將上下的電池組模塊的位于相同側(cè)部一側(cè)的外部端子彼此直接連結(jié)的連接端子即可,因而容易進行連接作業(yè),能夠最大限度地抑制上下的電池組模塊之間的間隔。并且,本發(fā)明的特征在于,在上述結(jié)構(gòu)的蓄電池系統(tǒng)中,上述單元框體設(shè)置于底座之上,在上述底座與上述擱板之間具有規(guī)定高度的高臺部,在該高臺部的上部設(shè)置有上述擱板及上述配電部。根據(jù)該結(jié)構(gòu),由于與底座之間具有規(guī)定高度的高臺部,因而即使因下雨而導致周圍積水,水也不會浸入電池組模塊或配電部,不會發(fā)生短路等不良情況。并且,還能夠?qū)⒏吲_部作為空氣通道使冷卻用空氣流過,可得到能夠進一步有效運用的蓄電池系統(tǒng)。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明,由于通過將向電池罐的側(cè)部突出的結(jié)合部一體夾持的連結(jié)部件來連結(jié)上下層壓的多個二次電池,因而可獲得能夠?qū)訅悍较虻母叨纫种茷檩^低的連接結(jié)構(gòu)的電池組。并且,由于外部端子配置于電池罐的側(cè)部,因而電連接也在電池罐的側(cè)部進行,能夠?qū)崿F(xiàn)層壓的高度方向上的緊湊化。由此,可獲得能夠緊湊地連結(jié)多個二次電池(單電池),能夠牢固地固定各個單電池以防止相互錯位且容易進行布線連接操作的電池組。并且,由于構(gòu)成為在將該電池組進行模塊化之后層疊多層而收容的單元框體的側(cè)部設(shè)置配電部并在該側(cè)部一側(cè)能夠進行布線的蓄電池系統(tǒng),因而可獲得能夠緊湊地組裝電池組模塊且布線連接作業(yè)等作業(yè)性容易的蓄電池系統(tǒng)。
圖I是表示本發(fā)明的電池組的第一實施方式例的概略剖視圖。圖2是圖I的概略俯視圖。圖3是表示電池組的第二實施方式例的概略剖視圖。
圖4A是表示連結(jié)部件的主要部分的立體圖。圖4B是表示緊固單元的主要部分放大圖。圖5是表示電池組的第三實施方式例的概略剖視圖。圖6是表示電池組的第四實施方式例的概略剖視圖。圖7是二次電池的分解立體圖。圖8是二次電池所具備的電極組的分解立體圖。圖9是表示二次電池的完成品的立體圖。圖10是電極組的概略剖視圖。
圖11是表示本發(fā)明涉及的蓄電池系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)的概略主視圖。圖12是圖11的側(cè)視圖。圖13是表示現(xiàn)有的蓄電池系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)的概略說明圖。附圖標記的說明I 電極組;2 :正極板;3 :負極板;4:隔離板;7 :連結(jié)部件;10 電池罐;11:外殼;12 :蓋部件;13 :連接纟而子;30 :單元框體31 :底座;32 :高臺部;40 :配電部;80 電路部;RB、RBl RB3 :單電池(二次電池);Ml M3 :電池組;MJ 電池組模塊;BS:蓄電池系統(tǒng);SH :擱板。
具體實施例方式以下,參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明。并且,對相同的構(gòu)成部件使用相同的附圖標記,并適當省略詳細說明。利用圖I、圖2對本實施方式涉及的電池組Ml進行說明。圖I是表示第一實施方式的電池組Ml的整體結(jié)構(gòu)的概略剖視圖,圖2是概略俯視圖。該電池組Ml構(gòu)成為通過將多個由層壓型的二次電池構(gòu)成的單電池連起來發(fā)揮大容量的電池容量,如圖I所示,將多個例如四個單電池RBI、RB2、RB3、RB4層疊并一體連結(jié)而構(gòu)成為電池組Ml。
并且,為了連結(jié)固定所層疊的多個單電池,在配置有外部端子Ilf (IlfaUlfb)的一側(cè)的兩側(cè)面分別插裝有連結(jié)部件7 (7A)。如后所述,單電池RB1、RB2、RB3、RB4分別具有電極組、收容該電極組的外殼、密閉外殼的開ロ部的蓋部件。并且,該外殼和蓋部件通過結(jié)合部21 (21a 21d)結(jié)合并密閉而形成電池罐。該結(jié)合部21從外殼的外周邊緣部向外突出而設(shè)置,連結(jié)部件7 (7A)避讓外部端子及連接上下的外部端子之間的端子連接部件的同時連結(jié)所層疊的多個單電池(二次電池)。如上所述,由于經(jīng)由向電池罐的側(cè)部突出的結(jié)合部21連結(jié)多個單電池,因而用于固定多個單電池(二次電池)的連結(jié)部件7 (7A)能夠以小于電池的層壓方向上的尺寸的尺寸收容,從而能夠抑制電池組Ml的大小。并且,連結(jié)部件7 (7A)具有緊固單元,該緊固單元將所層疊的多個二次電池(單電 池RB1、RB2、RB3、RB4)的最下層的結(jié)合部21a和最上層的結(jié)合部21d夾持而一體固定多個二次電池,連結(jié)部件7 (7A)經(jīng)由外部端子所處ー側(cè)的結(jié)合部而避讓連接外部端子及將上下的外部端子之間端子連接部件的同時,進行連結(jié)。如果是這種結(jié)構(gòu),則由于沿上下方向夾持所層疊的多個二次電池的兩側(cè)部而一體固定,因而能夠有效抑制層疊的多個二次電池的膨脹,井能夠牢固地固定各個二次電池以防止錯位。并且,避讓位于側(cè)部的外部端子、端子連接部件的同時進行連結(jié),因而也能夠?qū)崿F(xiàn)寬度方向上的緊湊化。并且,層疊的多個單電池(二次電池)優(yōu)選為,向側(cè)部突出的外部端子Ilf (llfa,llfb)的上下的極性相反,并通過將該上下的外部端子(例如,外部端子IlfaUlfb)依次連接而串聯(lián)連接。如果是這種結(jié)構(gòu),則通過在上下方向上直接交替地連接向電池罐的側(cè)部突出的外部端子llfa、llfb,來能夠?qū)⒍鄠€二次電池串聯(lián)連接,在進行用于實現(xiàn)大容量化的布線連接作業(yè)時,節(jié)省空間的同時,容易地進行。S卩,如圖所示,將單電池RB1、RB2、RB3、RB4按該順序?qū)盈B。并且,將從各自外殼的側(cè)面突出設(shè)置的外部端子Ilf的極性置為在上下方向上分別交替地相反而層疊。例如,以在單電池RB I的正極外部端子Ilfa之上配置單電池RB2的負極外部端子Ilfb的方式進行層疊。如果是這種結(jié)構(gòu),則通過直接連接電池罐的外側(cè)的所層疊的一方的正極外部端子Ilfa和另一方的負極外部端子llfb,來能夠?qū)⑸舷碌膯坞姵刂g電串聯(lián)連接。如圖2的俯視圖所示,連結(jié)部件7 (7A)是具有空隙部(后述的第二空隙部76)且截面呈“コ”字狀的塊體,其中,該空隙部避讓外部端子及連接上下的外部端子之間的端子連接部件(未圖示)且沿上下方向連通。并且,在夾持該第二空隙部76的左右兩側(cè)的上下分別安裝有扣合板,通過緊固螺栓72緊固該上下的扣合板,來能夠一體固定上下層疊的多個單電池 RB I、RB2、RB3、RB4。例如,也可以上下安裝ー對扣合板,并通過緊固螺栓72緊固該上下的扣合板,其中,該扣合板具有扣合到夾著第二空隙部76的左右兩側(cè)的扣合爪部。并且,也可以如圖所示,在夾著第二空隙部76的左右兩側(cè)分別安裝扣合板,并分別通過緊固螺栓72緊固。接著,利用圖4A、圖4B對該連結(jié)部件7的具體的結(jié)構(gòu)例進行說明。圖4A所示的連結(jié)部件7具有主體部71,其例如為由具有絕緣性的硬質(zhì)樹脂構(gòu)成的塊;緊固螺栓72,其插入于沿主體部71的上下長度方向貫通的貫通孔中;第ー扣合板73,其安裝于上述緊固螺栓72的上側(cè);第ニ扣合板74 (參照圖4B),其安裝于上述緊固螺栓72的下側(cè)。S卩,連結(jié)部件7所具有的緊固單元具有扣合于最上層的結(jié)合部21d的第一扣合板73、扣合于最下層的結(jié)合部21a的第二扣合板74、緊固該第一扣合板73和第二扣合板74的緊固螺栓72。如果是這種結(jié)構(gòu),則由于能夠通過緊固螺栓72沿上下方向緊固所層疊的多個二次電池(單電池RBI、RB2、RB3、RB4)的側(cè)部的四個位置,因而能夠抑制連結(jié)的多個二次電池的膨脹,并能夠牢固地固定各個二次電池以防止錯位。即,連結(jié)部件7具有夾持所層疊的多個二次電池的保持功能。 為了通過緊固緊固螺栓72來緊固第一扣合板73和第二扣合板74,可以在第一扣合板73和第二扣合板74雙方設(shè)置供緊固螺栓72的螺紋部自由插入的開口孔,并在與安裝到緊固螺栓72的螺母部件之間緊固第一扣合板73和第二扣合板74。并且,可以在下側(cè)的第二扣合板74設(shè)置與緊固螺栓72的螺紋部螺紋結(jié)合的螺紋孔,通過旋轉(zhuǎn)緊固螺栓72的操作,使第二扣合板74移動而進行緊固。例如,用于連結(jié)部件7 (7A)的第一扣合板73具有供緊固螺栓72的螺紋部自由插入的開口孔,第二扣合板74具有與緊固螺栓72的螺紋部螺紋結(jié)合的螺紋孔。并且,將第一扣合板73放置到主體部71的上表面一側(cè)的貫通孔部并插通緊固螺栓72,將第二扣合板74螺紋結(jié)合到螺紋部的下側(cè)而安裝。該第一扣合板73和第二扣合板74優(yōu)選由具有機械強度的金屬板制成。并且,如果由金屬板制成,則不管是形成規(guī)定大小的孔,還是通過翻孔加工(burring process)等直接形成螺紋孔,都容易進行。并且,由于扣合于外殼和蓋部件間的結(jié)合部21,因而優(yōu)選對該第一扣合板73和第二扣合板74的表面,尤其是與外殼或蓋部件的接觸部進行絕緣處理。并且,主體部71的長度短于所層疊的多個二次電池的高度,并具有作為沿寬度方向連通的開口缺口部的第一空隙部75、和作為沿長度方向連通的開口缺口部的第二空隙部76。該第一空隙部75用于避讓與所層疊的多個二次電池(單電池)的結(jié)合部的干涉的開口缺口部。并且,第二空隙部76用于避讓與從二次電池(單電池)側(cè)面突出的外部端子、連接該外部端子之間的端子連接部件的干涉的開口缺口部。如上所述,主體部71的長度短于所層疊的多個二次電池的高度,因而電池組Ml的高度為所層疊的多個二次電池的高度左右,其結(jié)果,能夠最大限度地抑制電池組Ml的高度。并且,該主體部71發(fā)揮覆蓋層疊的二次電池的外部端子、端子連接部件等而進行保護的作用。即,連結(jié)部件7 (7A)除了夾持所層疊的多個二次電池的保持功能之外,還具有內(nèi)置外部端子及連接上下的外部端子之間的端子連接部件等而進行保護的保護功能。如上所述,連結(jié)部件7 (7A)具有長度短于所層疊的多個二次電池的高度的主體部71,在該主體部71具有避讓與所層疊的多個二次電池的結(jié)合部間的干涉的第一空隙部75、避讓與外部端子間的干涉的第二空隙部76、沿著夾持外部端子的兩側(cè)的長度方向貫通的貫通孔。并且,利用緊固螺栓72、安裝于該緊固螺栓72并扣合于最上層的結(jié)合部21d的第一扣合板73、扣合于最下層的結(jié)合部21a并具有與緊固螺栓72相螺紋結(jié)合的螺紋孔的第二扣合板74作為緊固單元。并且,使第一扣合板73扣合于最上層的結(jié)合部21d,使第二扣合板74扣合于最下層的結(jié)合部21a,旋轉(zhuǎn)而緊固緊固螺栓72,由此一體地夾持所層疊的多個二次電池而進行緊固。S卩,如圖4B所示,將第一扣合板73安裝到緊固螺栓72,將第二扣合板74安裝到緊固螺栓72,若旋轉(zhuǎn)緊固螺栓72,則與緊固螺栓72相螺紋結(jié)合的第二扣合板74沿著圖中的箭頭方向Dl方向移動。即,能夠通過緊固螺栓72緊固第一扣合板73和第二扣合板74,并能夠一體地夾持所層疊的多個二次電池而進行緊固。根據(jù)上述結(jié)構(gòu),由于直接層疊多個二次電池,因而能夠?qū)崿F(xiàn)層疊的高度方向上的緊湊化。并且,在所層疊的多個二次電池的側(cè)部利用分別避讓與連接端子、結(jié)合部的干涉而安裝的連結(jié)部件7,因而在側(cè)部方向上也能夠構(gòu)成緊湊的結(jié)構(gòu)。并且,將所層疊的多個二次電池的側(cè)部的四個位置通過緊固螺栓72沿上下方向緊固,因而能夠有效抑制連結(jié)的多個二次電池的膨脹,井能夠牢固地固定各個二次電池以防止錯位。S卩,本實施方式的電池組Ml由于經(jīng)由向電池罐的側(cè)部突出的結(jié)合部利用主體部的長度短于所層疊的多個二次電池的高度的連結(jié)部件連結(jié)上下層疊的多個二次電池(單電池RBl RB4),因而能夠抑制層壓方向的高度。并且,由于各個單電池的外部端子也配置于電池罐的側(cè)部,因而電連接也可以在電池罐的側(cè)部進行,從而能夠?qū)崿F(xiàn)層壓的高度方向上 的緊湊化。由此,能夠得到如下的電池組,即,能夠緊湊地連結(jié)多個二次電池(單電池RBl RB4),并牢固地固定各個單電池以防止相互錯位,且容易進行布線連接作業(yè)。利用于本實施方式的單電池例如由層壓型的鋰二次電池構(gòu)成。該鋰二次電池具有將正極板和負極板隔著隔離板層壓多層而形成的層壓型的電極組I。并且,通過增加極板的面積并增加層壓數(shù)來構(gòu)成比較大容量的二次電池,能夠適用于電動汽車用蓄電池或電カ貯存用蓄電池等。接著,利用圖7至圖10對層壓型的鋰二次電池RB和電極組I的具體結(jié)構(gòu)進行說明。如圖7所示,層壓型的鋰二次電池RB在俯視時呈矩形,并具有將分別為矩形的正極板、負極板、隔離板層壓而成的電極組I。并且,該鋰二次電池RB收容于由具有底部Ila和側(cè)部Ilb lie并呈箱型的外殼11和蓋部件12構(gòu)成的電池罐10中,由在外殼11的側(cè)面(例如,側(cè)部IlbUlc的相向的兩側(cè)面)設(shè)置的外部端子Ilf進行充放電。電極組I具有將正極板和負極板隔著隔離板層壓多層的結(jié)構(gòu),如圖8所示,正極板2和負極板3隔著隔離板4被層壓,其中,該正極板2在正極集電體2b (例如,鋁箔)的兩表面形成有由正極活性物質(zhì)構(gòu)成的正極活性物質(zhì)層2a,負極板3在負極集電體3b (例如,銅箔)的兩表面形成有由負極活性物質(zhì)構(gòu)成的負極活性物質(zhì)層3a。雖然隔著隔離板4力求正極板2和負極板3間的絕緣,但可能經(jīng)由外殼11中充填的電解液在正極板2與負極板3之間發(fā)生鋰離子的移動。在這里,作為正極板2的正極活性物質(zhì),可舉例含有鋰的氧化物(LiCoO2, LiNiO2,LiFeO2, LiMnO2, LiMn2O4等)或?qū)⑵溲趸锏倪^渡金屬的一部分置換成其他金屬元素的化合物等。其中,在通常使用時,如果將能夠?qū)⒄龢O板2所擁有的鋰的80%以上利用于電池反應(yīng)的物質(zhì)用作正極活性物質(zhì),則能夠提高應(yīng)對過充電等事故的安全性。另外,作為負極板3的負極活性物質(zhì),利用含有鋰的物質(zhì)或可插入/脫離鋰的物質(zhì)。特別是,若要擁有高能量密度,優(yōu)選為使用鋰的插入/脫離電位接近金屬鋰的析出/溶解電位的物質(zhì)。作為其典型例有粒子狀(鱗片狀、塊狀、纖維狀、須狀、球狀及粉碎粒子狀等)的天然黑鉛或人造黑鉛。此外,除了正極板2的正極活性物質(zhì)、負極板3的負極活性物質(zhì)之外,還可含有導電材料、增粘材料及粘接材料等。作為導電材料,只要是不對正極板2、負極板3的電池性能產(chǎn)生負影響的電子傳導性材料,就不受特殊限制。例如,可利用炭黑、乙炔炭黑、科琴黑、石墨(天然黑鉛、人造黑鉛)、碳纖維等碳質(zhì)材料或?qū)щ娦越饘傺趸锏?。作為,作為增粘材料,例如可利用聚乙二醇類、纖維素類、聚丙烯酰胺類、聚N-乙烯基酰胺類、聚N-乙烯基吡咯烷酮類等。粘接材料起到將活性物質(zhì)粒子及導電材料粒子接起來的作用,可利用聚偏氟乙烯、聚乙烯基吡啶、聚四氟乙烯等氟類聚合物或聚乙烯、聚丙烯等聚烯烴類聚合物或苯乙烯丁二烯橡膠等。并且,作為隔離板4,優(yōu)選為利用微多孔性的高分子薄膜。具體地說,可使用由尼龍、醋酸纖維、硝化纖維、聚砜、聚丙烯腈、聚偏氟乙烯、聚丙烯、聚乙烯、聚丁烯等聚烯烴高分子組成的薄膜。并且,作為電解液,優(yōu)選為利用有機電解液。具體地說,作為有機電解液的有機溶齊U,可使用碳酸亞乙酯、碳酸亞丙酯、碳酸亞丁酯、碳酸二乙酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、Y-丁內(nèi)酯等酯類、四氫呋喃、2-甲基四氫呋喃、二氧雜環(huán)己烷、二氧戊環(huán)、二乙醚、二甲氧 基乙烷、二乙氧基乙烷、甲氧基乙氧基乙烷等醚類以及二甲亞砜、環(huán)丁砜、甲基環(huán)丁砜、乙腈、甲酸甲酯、乙酸甲酯等。其中,這些有機溶劑可單獨使用或混合兩種以上使用。進而,有機溶劑中可含有電解質(zhì)鹽。作為這種電解質(zhì)鹽,可舉例高氯酸鋰(LiC104)、四氟硼酸鋰、六氟磷酸鋰、三氟甲磺酸鋰(LiCF3S03)、氟化鋰、氯化鋰、溴化鋰、碘化鋰及四氯鋁酸鋰等鋰鹽。其中,這些電解質(zhì)鹽可單獨使用或混合兩種以上使用。電解質(zhì)鹽的濃度不受特殊限制,但優(yōu)選為約0. 5mol/L 約2. 5mol/L,更優(yōu)選為約I. OmoI/L 2. 2mol/L。其中,如果電解質(zhì)鹽的濃度約小于0. 5mol/L,則電解液中的載體濃度變低,從而存在電解液的電阻變高的危險。另一方面,如果電解質(zhì)鹽的濃度約大于
2.5mol/L,則鹽本身的解離度變低,從而存在電解液中的載體濃度上不去的危險。電池罐10具有外殼11和蓋部件12,由鐵、鍍鎳的鉄、不銹鋼以及鋁等構(gòu)成。并且,在本實施方式中,如圖9所示,當外殼11和蓋部件12組合在一起時,電池罐10的外形形狀實質(zhì)上形成為扁平角型形狀。外殼11為具備具有大致長方形狀的底面的底部11a、和從該底部Ila立起設(shè)置的四個面的側(cè)部Ilb lie的箱型狀,在該箱型狀內(nèi)部收容電極組I。電極組I具有與正極板的集電翼片連結(jié)的正極集電端子、和與負極板的集電翼片連結(jié)的負極集電端子,與這些集電翼片電連接的外部端子Hf分別設(shè)置于外殼11的側(cè)部。外部端子Ilf例如設(shè)置于相向的二側(cè)部IlbUlc的兩個位置。并且,IOa為注液口,從這里注入電解液。在外殼11收容電極組1,在將各個集電端子連接到外部端子之后,或者將各個外部端子連接到電極組I的集電端子而收容于外殼11,并將外部端子固定于外殼的規(guī)定部位之后,將蓋部件12固定于外殼11的開口邊緣。這樣一來,電極組I夾持于外殼11的底部Ila和蓋部件12之間,在電池罐10的內(nèi)部保持電極組I。此外,蓋部件12相對于外殼11的固定例如通過激光焊接等進行。并且,集電端子和外部端子間的連接例如除了利用超聲波焊接、激光焊接、電阻焊接等焊接之外,還可利用導電性粘合劑等。如上所述,本實施方式涉及的層壓型的二次電池具有將正極板2和負極板3隔著隔離板4層壓多層的電極組I、收容電極組I并充填電解液的外殼11、設(shè)置于外殼11的外部端子Hf、將正負的極板和外部端子Ilf電連接的正負的集電端子、安裝于外殼11的蓋部件12。收容于外殼11的電極組I例如如圖10所示,在正極集電體2b的兩表面形成有正極活性物質(zhì)層2a的正極板2和在負極集電體3b的兩表面形成有負極活性物質(zhì)層3a的負極板3隔著隔離板4層壓,進而在電極組I的兩端面配置有隔離板4。并且,替代兩端面的隔離板4而可構(gòu)成為卷繞與該隔離板4相同材質(zhì)的樹脂薄膜,并用具有絕緣性的樹脂薄膜覆蓋電極組I。不管怎樣,都是具有電解液浸透性及絕緣性的部件層壓在層壓電極組I的上表面的結(jié)構(gòu)。因此,能夠使蓋部件12直接抵接于上述上表面,能夠經(jīng)由蓋部件12以規(guī)定的壓カ按壓。并且,為了直接層疊這種二次電池,優(yōu)選地電池罐10之間相互絕緣,例如,將電池罐10的表面進行絕緣涂敷。這是因為,由于電池罐表面具有負極和正極的中間電位,因而尤其是,如果大容量(例如50Ah以上)的單電池串聯(lián)連接的電池罐表面彼此接觸,則會導致電池罐表面之間短路。并且,在層疊電池罐10時,例如,若插裝絕緣片而依次層疊,則能夠可靠地絕緣上 下的電池罐之間,可靠地防止所層疊的電池罐之間的短路,正常發(fā)揮規(guī)定的電池能力。如上所述,如果電池罐之間是相互絕緣的結(jié)構(gòu),則即使構(gòu)成電池罐10的外殼11或蓋部件12中的任ー個的表面的絕緣性不夠充分,也能夠可靠的防止所層疊的電池罐10之間的短路。并且,如果插裝絕緣片,則該片成為緩沖材料而能夠牢固地固定各個二次電池以防止錯位。例如,如在圖3中示出的第二實施方式的電池組M2,將絕緣片20A插裝于單電池RBURB2之間,將絕緣片20B插裝于單電池RB2、RB3之間,將絕緣片20C插裝于單電池RB3、RB4之間。圖3所示的電池組M2與在前說明的電池組Ml相同地,將單電池RB I、RB2、RB3、RB4按該順序?qū)盈B,經(jīng)由外殼與蓋部件的結(jié)合部21 (21a 21d)利用連結(jié)部件7 (7B)—體組裝。該絕緣片20 (20A、20B、20C)例如可以是厚度為0. Imm左右的聚碳酸酯樹脂薄膜等薄膜狀的片材,同樣能夠在層疊的高度方向?qū)崿F(xiàn)多個單電池的緊湊化。并且,圖3中示出的是在一方的連結(jié)部件7(7B)的主體部7IA設(shè)置了電路部80的例子。電路部80包括用于連接電源線或信號線等的布線部或保護電路。保護電路具有控制電極組I的充放電等動作的功能、防止過電流流過IC元件等控制元件的功能。這樣,如果是在連結(jié)部件7 (7B)設(shè)置了用于控制并保護層疊連結(jié)的二次電池的電路部80的結(jié)構(gòu),則成為在電池罐10的側(cè)部配置電關(guān)聯(lián)部件而在此進行布線連接的結(jié)構(gòu)。S卩,連結(jié)部件7 (7B)具有在離開電池罐的位置配置電路部80的電功能。并且,能夠在電池罐10的側(cè)部進行作為電池組的布線連接作業(yè)、或?qū)盈B連結(jié)的二次電池之間的電連接作業(yè),即使利用抑制了高度的單元框體(將多個電池組收容于一體的框體),也能夠容易地從該電路部80所處一方的側(cè)部進行布線連接作業(yè)。進而,由于將電路部80配置在離開電池罐10的側(cè)部,因而能夠?qū)㈦娐凡?0設(shè)置在離開成為散熱部的電極組的位置,能夠抑制對電路部80造成的熱影響。并且,由于電路部80配置在一方的側(cè)部的開放部,因而熱不會滯留,可容易進行空氣冷卻。。并且,設(shè)置于連結(jié)部件7 (7A、7B)的緊固單元,不僅可利用如上所述的插入到上下貫通主體部71的貫通孔中而設(shè)置的長的緊固螺栓72,還可以在上下分別利用短的緊固螺栓。利用圖5說明如上構(gòu)成的一例。
圖5所示的第三實施方式的電池組M3與前面說明的電池組Ml相同,將單電池RB1、RB2、RB3、RB4按此順序?qū)盈B,利用連結(jié)部件7 (7C)經(jīng)由外殼與蓋部件間的結(jié)合部一體組裝。只是不同之處在于,為了對安裝到最上層的結(jié)合部21d的第一扣合板73進行固定而使用緊固螺栓72A,為了對安裝到最下層的結(jié)合部21a的第二扣合板74A進行固定而利用緊固螺栓72B。
因此,第二扣合板74A具有供緊固螺栓72B的螺紋部自由插入的開口孔,在主體部71B設(shè)置有用于擰入緊固螺栓72A、72B的螺紋孔。并且,當然需要將主體部71B的總長設(shè)定為在擰入上下的緊固螺栓72A、72B時,用第一扣合板73和第二扣合板74A能夠一體夾持所層疊的多個二次電池。不管是上述的設(shè)置有插入到貫通孔的緊固螺栓72的結(jié)構(gòu),還是設(shè)置有擰入螺紋孔的緊固螺栓72A、72B的結(jié)構(gòu),都在連結(jié)部件7的夾著第二空隙部76的左右兩側(cè)設(shè)置用于安裝緊固螺栓的螺栓安裝孔,并將緊固螺栓安裝到左右兩側(cè)的螺栓安裝孔,將第一扣合板73安裝于緊固螺栓而使其扣合于最上層的結(jié)合部,將第二扣合板74A安裝于緊固螺栓而使其扣合于最下層的結(jié)合部,旋轉(zhuǎn)而緊固緊固螺栓,由此,一體夾持所層疊的多個二次電池而進行緊固。并且,為了構(gòu)成電池罐10,結(jié)合外殼11和蓋部件12的結(jié)合部除了上述的將平板狀的邊緣彼此重疊后利用激光焊接等接合的結(jié)合部21 (21a 21d)之外,還可構(gòu)成為將邊緣彼此卷封而進行密閉。用圖6說明經(jīng)由結(jié)合部22來安裝連結(jié)部件的結(jié)構(gòu),其中,該結(jié)合部22為將邊緣彼此卷封而進行密閉的結(jié)構(gòu)。圖6所示的第四實施方式的電池組M4將具有結(jié)合部22 (22a 22d)的單電池RBal、RBa2、RBa3、RBa4按此順序?qū)盈B,并利用連結(jié)部件7 (7D)經(jīng)由結(jié)合部22 —體組裝,其中,該結(jié)合部22 (22a 22d)為將邊緣彼此卷封而密閉的結(jié)構(gòu)。并且,作為安裝到最上層的結(jié)合部22d的扣合板,使用具有與卷封構(gòu)成部相應(yīng)的形狀的第一扣合板73A,作為安裝到最下層的結(jié)合部22a的扣合板,使用具有與卷封構(gòu)成部相應(yīng)的形狀的第二扣合板74B。并且,在主體部71C設(shè)置的開口缺口部具有第一空隙部75A和第二空隙部76 (參照圖4A),其中,該第一空隙部75A是為了避讓主體部71C與各個結(jié)合部間的緩沖而沿寬度方向連通設(shè)置,該第二空隙部76是為了避讓主體部71C與外部端子以及連接該外部端子之間的端子連接部件間的干涉而沿長度方向連通設(shè)置。并且,作為設(shè)置在最下層的結(jié)合部22a安裝的第二扣合板74B的部位的開口缺口部,設(shè)置稍大于第一空隙部75A的第一空隙部75B。并且,圖中示出的是插入到上下貫通主體部71C的貫通孔而設(shè)置的緊固螺栓72和在第二扣合板74B的下側(cè)利用螺母部件N的例子,但不限定于此,即使是在第二扣合板74B設(shè)置螺紋孔的結(jié)構(gòu),也可構(gòu)成為與第一扣合板73A相同地設(shè)置供螺紋部自由插入的開口孔,并將上述的上下的緊固螺栓72A、72B直接擰入到主體部。以上,對層疊多個單電池的電池組進行了說明,但能夠?qū)⒍鄠€電池組模塊連接而構(gòu)筑大容量的蓄電池系統(tǒng),其中,該電池組模塊是將包括保護電路或布線部的電路部一體組裝到該電池組的一方的側(cè)部并進行模塊化而構(gòu)成。因此,利用圖11、圖12對該蓄電池系統(tǒng)進行說明。圖11是表示本實施方式涉及的蓄電池系統(tǒng)BS的整體結(jié)構(gòu)的概略主視圖,圖12是概略側(cè)視圖。如圖11所示,在單元框體30 —體收容對上述的電池組Ml、M2、M3、M4分別進行了模塊化的電池組模塊MJ而構(gòu)成蓄電池系統(tǒng)BS。單元框體30具有底座31,在框體內(nèi)設(shè)置有多個擱板SH (SHl SH4),在該擱板SH設(shè)置有各個電池組模塊MJ (MJl MJ4)。并且,在框體內(nèi)的一方的側(cè)部例如與配置各個電池組模塊MJ的電路部的ー側(cè)相同的ー側(cè)設(shè)置有配電部40。S卩,蓄電池系統(tǒng)BS具有將電池組模塊MJ單獨收容到多層的擱板SH(SH1 SH4),并在設(shè)置電池組模塊MJ (MJl MJ4)的電路部的側(cè)部ー側(cè)設(shè)置了配電部40的單元框體30,其中,該電池組模塊MJ具有規(guī)定的多個二次電池。根據(jù)該結(jié)構(gòu),各個電池組模塊MJ (MJl MJ4)形成抑制了其高度的結(jié)構(gòu),因而即 使是多層設(shè)置電池組模塊MJ (MJl MJ4)的結(jié)構(gòu),也能夠利用高度低的單元框體30。尤其是,由于使用主體部的長度短于所層疊的多個二次電池的高度的連結(jié)部件來組裝電池組,因而能夠最大限度地抑制各個擱板SH的高度。并且,由于沿高度方向?qū)盈B這種電池組模塊MJ (MJl MJ4)來構(gòu)筑蓄電池系統(tǒng)BS,因而能夠得到進深淺、高度低的緊湊的結(jié)構(gòu)的蓄電池系統(tǒng)BS。并且,在相互連接電池組模塊MJ (MJl MJ4)時,通過連接端子13連接向設(shè)置電路部80 (80A 80D)的一側(cè)的側(cè)部突出的外部端子之間的同時,使所連接的下側(cè)的外部端子的極性不同于上側(cè)的外部端子的極性。該連接端子13為與上述的、在制作電池組時連接各個二次電池的外部端子之間的端子連接部件相同的部件。即,該連接端子13為電連接電池組模塊MJ之間的連接部件。如果是在層疊的電池組模塊MJ的上下將外部端子的極性設(shè)為不同的結(jié)構(gòu),則在將電池組模塊MJ (MJl MJ4)設(shè)置多層時,能夠?qū)⑸舷碌碾姵亟M模塊MJ的位于相同側(cè)部ー側(cè)的外部端子之間串聯(lián)連接,因而容易進行布線連接作業(yè)。并且,利用連接端子13直接連接上下的電池組模塊MJ之間,因而不需要考慮多余的布線路徑,能夠抑制上下的電池組模塊間的間隔。優(yōu)選地,在擱板SH設(shè)置能夠大致直線地配置連接端子13的開放空間部。如果是該結(jié)構(gòu),則能夠利用較短長度的連接端子13直接連結(jié)上下的電池組模塊的處于相同側(cè)部ー側(cè)的外部端子之間,因而容易進行連接作業(yè),最大限度地抑制上下的電池組模塊間的間隔。配電部40設(shè)置有用于控制二次電池的DC電源、電池監(jiān)視電路、保護電路、各種傳感器等電裝部件,因此還成為各種線路的通道。由此,例如,配置有連接輸入側(cè)電源端子81A和単元輸入側(cè)端子81B的電源布線Wl。并且,通過連接端子13連接上下的電池組模塊MJ,在與最上層的電池組模塊MJ4的外部端子連接的連接端子上設(shè)置單元輸出側(cè)端子82B,通過電源線W2與輸出側(cè)電源端子82A連接。這樣,由于各電池組模塊MJ的電路部80 (80A 80D)、用于控制蓄電池系統(tǒng)整體的配電部40配置于單元框體30的一方的側(cè)部ー側(cè),因而能夠從一方的側(cè)部ー側(cè)進行用于構(gòu)筑蓄電池系統(tǒng)的布線連接作業(yè)。并且,能夠?qū)⒏叨确较蚪档偷娇稍O(shè)置各個電池組模塊MJ(MJl MJ4)的程度。因此,可獲得能夠緊湊地組裝電池組模塊且布線連接作業(yè)等作業(yè)性容易的蓄電池系統(tǒng)。并且,如圖12所示,使用夾著開放空間部而支撐兩側(cè)部的擱板33 (33a 33d)來支撐各個電池組模塊MJ (MJl MJ4)。如果是這種結(jié)構(gòu),將層壓多個二次電池構(gòu)成的電池組模塊MJ只是上下層疊,因而也能夠?qū)⑵鋵挾萒l (主視時的進深)降低到稍大于二次電池的寬度的程度。并且,由于能夠縮短上下的電池組模塊間的間隔,因而能夠?qū)⒃O(shè)置高度Hl抑制為較小。并且,單元框體30設(shè)置于底座31之上,該底座31和擱板SH (SHl)之間具有規(guī)定高度的高臺部32,在該高臺部32的上部設(shè)置擱板SHl及配電部40。如果是這種結(jié)構(gòu),由于在與底座31之間具有規(guī)定高度的高臺部32,因而即使因下雨而導致周圍積水,水也不會浸入到電池組模塊MJ (MJl)或配電部40,也不會產(chǎn)生短路等不良情況。并且,還可將高臺部32作為空氣通道而使冷卻用空氣流過,可獲得能夠有效運用的蓄電池系統(tǒng)BS,因此優(yōu)選。例如,在如圖13所示的現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的蓄電池系統(tǒng)BS I中,在底座31A之上設(shè)置單元框體30A,在單元框體30A中收容多個電池組模塊MJlI MJ14,在一方的側(cè)部設(shè)置有配電 部40。但是,各個電池組Mll通過一體化板78和一體化用帶79來組裝層壓型的二次電池RBbl、RBb2、RBb3、RBb4,并設(shè)置端子套77后在該端子套77上設(shè)置電路部80 (80A 80D)。并且,在上下的電池組模塊間連接位于各個電池組模塊的上部的外部端子的各個而進行連結(jié)。因此,在這種結(jié)構(gòu)的蓄電池系統(tǒng)BSl中,所要層疊的電池組模塊之間需要空間,導致裝置整體的設(shè)置高度H2變高。并且,關(guān)于布線的相同之處在于,通過配電部40敷設(shè)連接輸入側(cè)電源端子8 IAa和單元輸入側(cè)端子SlBa的電源線Wl I,通過電源線W15連接單元輸出側(cè)端子82Ba和輸出側(cè)電源端子82Aa,但不同之處在于,設(shè)置連接上下的電池組模塊之間的連接線W12、W13、W14。該連接線W12和連接線W14處于與配置配電部40的一側(cè)相反的一側(cè),因此,在這種結(jié)構(gòu)中,無法從一方的側(cè)部進行所有布線連接作業(yè)。因此,本實施方式的蓄電池系統(tǒng)BS有助于構(gòu)筑連接作業(yè)、布線作業(yè)等電作業(yè)容易、進深短、高度低的緊湊結(jié)構(gòu)的蓄電池系統(tǒng),其中,該蓄電池系統(tǒng)BS是將層壓型的二次電池沿其層壓方向?qū)盈B多層來制作電池組,并對該電池組進行模塊化后上下組裝而構(gòu)筑的。如上所述,根據(jù)本發(fā)明涉及的電池組,由于通過將向電池罐的側(cè)部突出的結(jié)合部一體夾持的連結(jié)部件來一并連結(jié)上下層壓的多個二次電池,因而形成能夠?qū)訅悍较虻母叨纫种茷檩^低的連結(jié)結(jié)構(gòu)。因此,可獲得以下的電池組,在層疊多個二次電池(單電池)的高度方向上能夠緊湊地組裝,且能夠牢固地固定各個單電池以防止相互錯位。并且,如果是在該連結(jié)部件上設(shè)置內(nèi)置外部端子和端子連接部件的空隙部(開口缺口部)而配置電路部的結(jié)構(gòu),則能夠具有夾持所層疊的多個二次電池的保持功能、在離開電池罐的位置配置電路部的電功能、內(nèi)置外部端子及連接上下的外部端子之間的端子連接部件等而進行保護的保護功能,因而利用該連結(jié)部件構(gòu)成以下的電池組,不僅能夠在橫方向上緊湊地組裝,而且用電安全、布線連接作業(yè)也容易進行。并且,根據(jù)上下組裝將該電池組模塊化而成的電池組模塊的本發(fā)明的蓄電池系統(tǒng),由于各個電池組模塊為抑制了其高度的結(jié)構(gòu),因而即使設(shè)置多層電池組模塊,也能夠使高度較低。并且,由于沿高度方向?qū)盈B多個電池組模塊來構(gòu)筑蓄電池系統(tǒng),因而能夠得到進深端且高度低的結(jié)構(gòu)緊湊的蓄電池系統(tǒng)。
產(chǎn)業(yè)上的可利用性
由此,本發(fā)明涉及的電池組及蓄電池系統(tǒng)能夠有效地利用于需要緊湊化及布線連接作業(yè)性的容易化的大容量蓄電池中。
權(quán)利要求
1.ー種電池組,連結(jié)多個層壓型的二次電池而成,該層壓型的二次電池具有將正極板和負極板隔著隔離板層壓多層而成的電極組,上述電池組的特征在干, 上述二次電池具有收容上述電極組的外殼、配置在該外殼的相向的兩側(cè)面的外部端子和密閉上述外殼的開ロ部的蓋部件, 由上述外殼和上述蓋部件構(gòu)成的電池罐的內(nèi)部注入有電解液, 上述外殼與上述蓋部件的結(jié)合部從上述外殼的外周邊緣部向外突出設(shè)置, 將多個上述二次電池沿層壓方向的上下方向?qū)盈B,并插裝連結(jié)部件,該連結(jié)部件通過夾持所層疊的最上層的上述結(jié)合部和最下層的上述結(jié)合部來將多個上述二次電池一體連結(jié)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電池組,其特征在干, 上述連結(jié)部件具有緊固單元,該緊固単元通過夾持所層疊的多個上述二次電池的最下層的結(jié)合部和最上層的結(jié)合部,來將多個二次電池一體固定, 上述連結(jié)部件經(jīng)由上述外部端子所處ー側(cè)的上述結(jié)合部而避讓上述外部端子及連接上下的外部端子彼此的端子連接部件的同吋,將多個二次電池一體連結(jié)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的電池組,其特征在干, 在上述連結(jié)部件配置有用于保護多個上述二次電池的電路部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電池組,其特征在干, 上述連結(jié)部件具有夾持所層疊的多個上述二次電池的保持功能;將上述電路部配置在離開上述電池罐的位置的電功能;以及將上述外部端子及連接上下的外部端子彼此的端子連接部件等內(nèi)置而進行保護的保護功能。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中的任一項所述的電池組,其特征在干, 上述緊固單元具有 第一扣合板,扣合于上述最上層的結(jié)合部; 第二扣合板,扣合于上述最下層的結(jié)合部;以及 緊固螺栓,將上述第一扣合板和上述第二扣合板進行緊固。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電池組,其特征在干, 上述連結(jié)部件具有長度短于所層疊的多個二次電池的高度的主體部, 在該主體部設(shè)置有第一空隙部、第二空隙部以及螺栓安裝孔,其中,上述第一空隙部用于避讓與所層疊的多個上述二次電池的結(jié)合部間的干渉,上述第二空隙部用于避讓與上述外部端子以及上述端子連接部件間的干渉,上述螺栓安裝孔用于將上述緊固螺栓安裝到夾著上述第二空隙部的左右兩側(cè), 將上述緊固螺栓安裝到左右兩側(cè)的上述螺栓安裝孔,將上述第一扣合板安裝到上述緊固螺栓而使該第一扣合板扣合于上述最上層的結(jié)合部,將上述第二扣合板安裝到上述緊固螺栓而使該第二扣合板扣合于上述最下層的結(jié)合部,旋轉(zhuǎn)緊固上述緊固螺栓而將所層疊的多個二次電池一體夾持并進行緊固。
7.根據(jù)權(quán)利要求I至6中的任一項所述的電池組,其特征在干, 上述連結(jié)部件由具有絕緣性的樹脂材料構(gòu)成。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至7中的任一項所述的電池組,其特征在干, 上下層疊的上述電池罐相互絕緣。
9.根據(jù)權(quán)利要求I至8中的任一項所述的電池組,其特征在于, 所層疊的多個上述二次電池的、向側(cè)部突出的外部端子的極性相反,將上下的該外部端子依次連接而串聯(lián)連接所層疊的多個上述二次電池。
10.一種蓄電池系統(tǒng),將多個電池組模塊連接而成,該電池組模塊是在根據(jù)權(quán)利要求I至9中的任一項所述的電池組的一方的側(cè)部一體組裝包括保護電路、或布線部的電路部而進行模塊化而成的,上述蓄電池系統(tǒng)的特征在于, 具有單獨收容多個上述電池組模塊的多層的擱板,并具有在設(shè)置上述電路部的側(cè)部一側(cè)設(shè)置有配電部的單元框體。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的蓄電池系統(tǒng),其特征在于, 在相互連接上述電池組模塊時,通過連接端子連接向設(shè)置上述電路部的一側(cè)的側(cè)部突 出的外部端子彼此,并且將所連接的下側(cè)的外部端子的極性和上側(cè)的外部端子的極性設(shè)為相互不同的極性。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的蓄電池系統(tǒng),其特征在于, 在上述擱板設(shè)置能夠以大致直線狀配置上述連接端子的開放空間部。
13.根據(jù)權(quán)利要求10至12中的任一項所述的蓄電池系統(tǒng),其特征在于, 上述單元框體設(shè)置于底座之上, 在上述底座與上述擱板之間具有規(guī)定高度的高臺部,在該高臺部的上部設(shè)置有上述擱板及上述配電部。
全文摘要
提供一種電池組及蓄電池系統(tǒng)。該電池組能夠緊湊地連結(jié)由二次電池構(gòu)成的單電池,能夠牢固地固定各個單電池以防止相互錯位,且也使得布線連接作業(yè)變得容易。為了獲得能夠緊湊地組裝使用該電池組的電池組模塊且使得布線連接作業(yè)等作業(yè)性變得容易的蓄電池系統(tǒng),從外殼的外周邊緣部向外突出設(shè)置外殼(11)和蓋部件(12)的結(jié)合部(21),沿層壓方向的上下方向?qū)盈B多個二次電池,并插裝通過夾持所層疊的最上層的結(jié)合部和最下層的結(jié)合部來將多個二次電池一體連結(jié)的連結(jié)部件(7),由此構(gòu)成電池組(M1~M4),并且將在該電池組的側(cè)部一體組裝電路部(80)并進行模塊化而成的電池組模塊(MJ)上下連接多個而構(gòu)成蓄電池系統(tǒng)(BS)。
文檔編號H01M10/058GK102800826SQ20121016690
公開日2012年11月28日 申請日期2012年5月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月27日
發(fā)明者岡野哲史, 佃至弘 申請人:夏普株式會社