電池組的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及隔著隔離片使多個(gè)方形二次電池層疊而成的電池組。
【背景技術(shù)】
[0002]以往，在可再充電的二次電池的領(lǐng)域，鉛電池、鎳鎘電池、鎳氫電池等水溶液系電池為主流。但是，隨著電氣設(shè)備的小型化、輕量化的發(fā)展，具有高能量密度的鋰離子二次電池被關(guān)注，其研究、開(kāi)發(fā)及商品化被急速推進(jìn)。
[0003]又，基于地球溫暖化、燃料枯竭的觀點(diǎn)，電動(dòng)汽車(EV)、以電動(dòng)馬達(dá)輔助驅(qū)動(dòng)的一部分的混合動(dòng)力汽車(HEV)被各汽車制造商開(kāi)發(fā)，作為其電源，渴求高容量且高輸出的二次電池。作為符合這樣的要求的電源，高電壓的非水溶液系的鋰離子二次電池被關(guān)注。特別是方形鋰離子二次電池在封裝時(shí)的體積效率優(yōu)異，因此作為HEV或EV用而對(duì)方形鋰離子二次電池的開(kāi)發(fā)寄予較高期待。
[0004]HEV或EV用等的大電流用途中，無(wú)法避免電池的發(fā)熱，電池的冷卻成為必要。一般來(lái)說(shuō)，在串聯(lián)及/或并聯(lián)多個(gè)電池而構(gòu)成的電池組的各電池間設(shè)有間隙，使空氣等冷卻媒質(zhì)在該間隙流動(dòng)，由此進(jìn)行電池的冷卻。又，構(gòu)成電池組的各個(gè)電池中，因被收納于電池容器內(nèi)的電極材料伴隨充電而膨脹，電池容器有時(shí)會(huì)膨脹。
[0005]作為能夠抑制電池容器的膨脹的電池組，公開(kāi)了如下二次電池組件(參照下述專利文獻(xiàn)I):以各二次電池的外表面之中的最大面積的側(cè)面(被壓迫面)被部分壓迫的狀態(tài)，束縛了二次電池的二次電池組件。
[0006]專利文獻(xiàn)I所記載的二次電池組件對(duì)于重復(fù)大電流的充放電的以高速率使用的二次電池，將均一地保持被壓迫面的面壓并抑制二次電池的劣化作為技術(shù)問(wèn)題，作為其解決手段而具有接觸構(gòu)件和束縛構(gòu)件。接觸構(gòu)件具有與被壓迫面接觸的、離散設(shè)置的多個(gè)接觸部。接觸部朝向被壓迫面從連結(jié)部突出形成，并被設(shè)為如下的形狀或配置:在與卷繞狀的電極體的靠卷繞軸方向的中央的部位對(duì)應(yīng)的、兩方的偏置區(qū)域之間的中央領(lǐng)域較弱地壓迫被壓迫面。具體來(lái)說(shuō)，記載了接觸構(gòu)件以與被壓迫面接觸的頂面在中央成為凹狀的形態(tài)彎曲，向被壓迫面的壓迫力隨著其面內(nèi)的部位不同而不同。另一方面，記載了接觸構(gòu)件以不與單電池的殼體的端部接觸，不壓迫殼體的端部的方式確定各構(gòu)件的配置。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)1:國(guó)際公開(kāi)第2011/158341號(hào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0011]專利文獻(xiàn)I所記載的二次電池組件中，通過(guò)接觸構(gòu)件壓迫單電池的被壓迫面來(lái)抑制被壓迫面的膨脹，但單電池的殼體的端部沒(méi)有被固定，因此，由于車載時(shí)的振動(dòng)等，單電池會(huì)變得容易移動(dòng)等，從而在單電池的定位上存在技術(shù)問(wèn)題。另一方面，在對(duì)單電池的殼體的端部施加壓力來(lái)保持端部的情況下，有在殼體產(chǎn)生應(yīng)力集中之虞。
[0012]本發(fā)明正是鑒于上述技術(shù)問(wèn)題而做出的，其目的在于，提供能夠可靠地保持方形二次電池并使定位精度提高，并且防止在電池容器中產(chǎn)生應(yīng)力集中，同時(shí)抑制電池容器的膨脹的電池組。
[0013]用于解決技術(shù)問(wèn)題的手段
[0014]要達(dá)成前述目的，本發(fā)明的電池組是使多個(gè)方形二次電池在厚度方向上隔著隔離片層疊的電池組，其中，所述方形二次電池在扁平箱型的電池容器內(nèi)收納配置有卷繞了正負(fù)電極的電極組所述電池組的特征在于，所述隔離片包括:抵接部，其與所述電池容器的寬幅側(cè)面的寬度方向端部區(qū)域抵接;對(duì)置部，其與所述寬幅側(cè)面的寬度方向中間區(qū)域?qū)χ?傾斜面，其在所述寬幅側(cè)面的寬度方向上與所述對(duì)置部的兩端相鄰，所述傾斜面在從所述寬度方向端部區(qū)域朝向所述寬度方向中間區(qū)域的方向上，以所述隔離片的厚度減少的形態(tài)傾斜。
[0015]發(fā)明效果
[0016]根據(jù)本發(fā)明的電池組，能夠在隔離片的抵接部之間可靠地保持方形二次電池的電池容器的寬幅側(cè)面的寬度方向端部區(qū)域并使定位精度提高，并且通過(guò)隔離片的傾斜面來(lái)防止在電池容器中產(chǎn)生應(yīng)力集中，同時(shí)通過(guò)與該寬幅側(cè)面的寬度方向中間區(qū)域?qū)χ玫膶?duì)置部來(lái)抑制電池容器的膨脹。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是方形二次電池的外觀立體圖。
[0018]圖2是方形二次電池的分解立體圖。
[0019]圖3是卷繞組的展開(kāi)立體圖。
[0020]圖4是實(shí)施形態(tài)I所涉及的方形二次電池模塊的外觀立體圖。
[0021]圖5是圖4所示的模塊的一對(duì)的電池座與方形二次電池的裝配立體圖。
[0022]圖6是圖4所示的模塊的分解立體圖。
[0023]圖7是圖4所示的模塊的隔離片的截面圖。
[0024]圖8是示出圖4所示的模塊的隔離片與方形二次電池的位置關(guān)系的主視圖。
[0025]圖9是示出實(shí)施形態(tài)2所涉及的模塊的方形二次電池與隔離片的位置關(guān)系的主視圖。
[0026]圖10是示出實(shí)施形態(tài)3所涉及的模塊的隔離片與方形二次電池的位置關(guān)系的主視圖。
[0027]圖11是示出實(shí)施形態(tài)4所涉及的模塊的隔離片與方形二次電池的位置關(guān)系的主視圖。
[0028]圖12是示出實(shí)施形態(tài)5所涉及的模塊的隔離片與方形二次電池的位置關(guān)系的主視圖。
[0029]圖13是實(shí)施形態(tài)6所涉及的模塊的分解立體圖。
[0030]圖14是示出實(shí)施形態(tài)6所涉及的模塊的隔離片與方形二次電池的位置關(guān)系的主視圖。
[0031]圖15是示出實(shí)施形態(tài)7所涉及的模塊的隔離片與方形二次電池的位置關(guān)系的主視圖。
[0032]圖16是示出實(shí)施形態(tài)8所涉及的模塊的隔離片與方形二次電池的位置關(guān)系的主視圖。
[0033]圖17是示出實(shí)施形態(tài)9所涉及的模塊的隔離片與方形二次電池的位置關(guān)系的主視圖。
[0034]圖18是示出實(shí)施形態(tài)10所涉及的模塊的隔離片與方形二次電池的位置關(guān)系的主視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0035]下面，參照附圖，對(duì)作為本發(fā)明的電池組的方形二次電池模塊的實(shí)施形態(tài)進(jìn)行說(shuō)明。
[0036][實(shí)施形態(tài)I]
[0037](方形二次電池)
[0038]首先，對(duì)本實(shí)施形態(tài)的方形二次電池模塊所具備的方形二次電池進(jìn)行說(shuō)明。圖1是作為蓄電元件的一個(gè)實(shí)施形態(tài)的方形二次電池100的外觀立體圖，圖2是示出方形二次電池100的構(gòu)成的分解立體圖。圖3是方形二次電池100具備的卷繞組3的展開(kāi)立體圖。
[0039 ] 如圖1所示，方形二次電池100具備由電池罐I和電池蓋6組成的電池容器2。電池罐I及電池蓋6的材質(zhì)上鋁或鋁合金等。通過(guò)對(duì)金屬材料實(shí)施深沖壓加工，電池罐I被形成為一面開(kāi)口的長(zhǎng)方體形狀的扁平箱型。電池罐I具有:長(zhǎng)方形狀的底面ld、與底面Id的一對(duì)長(zhǎng)邊分別相鄰的一對(duì)寬幅側(cè)面lb、與底面Id的一對(duì)短邊分別相鄰的一對(duì)窄幅側(cè)面lc。
[0040]電池蓋6為矩形平板狀，塞住電池罐I的開(kāi)口并被激光焊接。也就是說(shuō)，電池蓋6封閉電池罐I的開(kāi)口。又，電池蓋6具備:與卷繞組3的正極電極34(參照?qǐng)D3)電連接的正極側(cè)端子構(gòu)成部60、與卷繞組3的負(fù)極電極32(參照?qǐng)D3)電連接的負(fù)極側(cè)端子構(gòu)成部70。
[0041 ] 正極側(cè)端子構(gòu)成部60由正極螺栓14、正極連接端子62、正極外部端子63、正極側(cè)外部絕緣體24及配置于電池罐I的內(nèi)部的墊圈(未圖示)、正極集電體180構(gòu)成。正極螺栓14、正極外部端子63、正極連接端子62、墊圈及正極集電體180被一體地固定，并被安裝于電池蓋
6ο在該狀態(tài)下，正極集電體180、正極連接端子62、正極外部端子63被電連接。又，通過(guò)正極側(cè)外部絕緣體24及墊圈，正極集電體180、正極連接端子62、正極外部端子63與電池蓋6絕緣。
[0042]負(fù)極側(cè)端子構(gòu)成部70由負(fù)極螺栓12、負(fù)極連接端子72、負(fù)極外部端子73、負(fù)極側(cè)外部絕緣體22及配置于電池罐I的內(nèi)部的墊圈(未圖示)、負(fù)極集電體190構(gòu)成。負(fù)極側(cè)端子構(gòu)成部70為與正極側(cè)端子構(gòu)成部60相同的構(gòu)造，負(fù)極螺栓12、負(fù)極外部端子73、負(fù)極連接端子72及負(fù)極集電體190被一體地固定，并被安裝于電池蓋6 ο在該狀態(tài)下，負(fù)極集電體190、負(fù)極連接端子72、負(fù)極外部端子73被電連接。又，通過(guò)負(fù)極側(cè)外部絕緣體22及墊圈，負(fù)極集電體190、負(fù)極連接端子72、負(fù)極外部端子73與電池蓋6絕緣。
[0043]此外，正極螺栓14及負(fù)極螺栓12分別向電池蓋6的外部突出，還具有螺紋構(gòu)造。因此制作電池組時(shí)，成為使正極螺栓14或負(fù)極螺栓12插通于設(shè)有孔或切口的匯流條(未圖示)，利用螺母進(jìn)行組裝的構(gòu)造。由此，正極外部端子63或負(fù)極外部端子73與匯流條電連接。
[0044]又，電池蓋6上設(shè)有氣體排出閥10。通過(guò)沖壓加工使電池蓋6部分地厚度變薄，由此形成氣體排出閥10。此外，通過(guò)激光焊接等將薄膜構(gòu)件安裝到電池蓋6的開(kāi)口，將薄膜構(gòu)件的厚度薄的部分作為氣體排出閥即可。氣體排出閥10在方形二次電池100由于過(guò)充電等異常而發(fā)熱并產(chǎn)生氣體，電池容器內(nèi)的壓力上升并達(dá)到了規(guī)定壓力時(shí)開(kāi)裂，從內(nèi)部排出氣體，由此使電池容器內(nèi)的壓力降低。
[0045]進(jìn)而，電池蓋6上穿設(shè)有用于將電解液注入電池容器內(nèi)的注液孔(未圖示)。在電解液注入后通過(guò)注液栓封閉注液孔。作為電解液，例如可利用在碳酸亞乙酯等碳酸酯系的有機(jī)溶劑中溶解了六氟磷酸鋰(LiPF6)等鋰鹽的非水電解液。
[0046]接下來(lái)，對(duì)電池罐I的內(nèi)部構(gòu)造進(jìn)行說(shuō)明。如圖2所示，電池罐I中收納有被保持于蓋裝配體107的卷繞電極組3(下面也稱為卷繞組)。與卷繞組3的正極電極34(參照?qǐng)D3)接合的正極集電體180及與卷繞組3的負(fù)極電極32(參照?qǐng)D3)接合的負(fù)極集電體190以及卷繞組3以被絕緣殼體108覆蓋了的狀態(tài)被收納于電池罐I中。
[0047]絕緣殼體108的材質(zhì)為聚丙烯等具有絕緣性的樹(shù)脂，通過(guò)絕緣殼體108，電池罐I和卷繞組3被電絕緣。此外，本實(shí)施形態(tài)中，絕緣殼體108由覆蓋卷繞組3的寬幅側(cè)面的絕緣殼體寬幅部108a和覆蓋卷繞組3的側(cè)面部的兩個(gè)絕緣殼體側(cè)面部108b構(gòu)成，但也可為使絕緣殼體寬幅部108a和絕緣殼體側(cè)