CN101438454A - 电池组以及车辆 - Google Patents

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Abstract

在用作汽车的动力源的电池组(100)中，负极集电板(21)和正极集电板(23)针对多个双极二次电池中的、在层叠方向上相邻的每两个双极二次电池而配置。负极集电板(21)(以及正极集电板(23))通过冷却介质流经其内部来执行作为散热部件的功能。由于可以不必为了冷却电池组(100)而在正极集电板(23)(或负极集电板(21))上连接冷却用突片，因此在电池组(100)中不存在从正极集电板(23)(或负极集电板(21))露出的部分。因此，能够实现电池组(100)的小型化并能够冷却电池组(100)的内部。

Description

电池组以及车辆
技术领域
本发明涉及电池组以及包括该电池组的车辆，特别是涉及通过层叠多个双极二次电池而构成的电池组以及包括该电池组的车辆。
背景技术
关于以往的二次电池的冷却构造，例如日本专利文献特开2005-71784号公报公开了在串联层叠多个单电池的层叠式电池中的多个集电器上安装有冷却用突片的构造。多个单电池的每一个均通过在集电器上经由聚合物电解质层串联连接其他的集电器而构成，所述集电器的一个面具有正极活性物质层，并且其背面具有负极活性物质层。在该层叠式电池中，例如调整冷却用突片的表面积或厚度等，使处于层叠时的厚度的中心的冷却用突片的散热效果最强，并且使冷却用突片的散热效果越接近厚度方向上的两端侧越弱。
在上述层叠式电池中，冷却用突片从集电器中露出。即，在上述层叠式电池中，由于设置冷却用突片，电池的沿宽度方向的长度必然增大。但是，在日本专利文献特开2005-71784号公报中并未公开对于上述问题的具体的解决方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够实现小型化并能够使其内部冷却的电池组以及包括该电池组的车辆。
概括而言，本发明提供一种电池组，该电池组包括被层叠的多个二次电池，所述多个二次电池的每一个包括多个双极电极，该多个双极电极在与所述多个二次电池的层叠方向相同的方向上被层叠，在所述多个双极电极的每一个的第一主表面形成正极，在所述多个双极电极的每一个的第二主表面形成负极，所述多个二次电池的每一个还包括多个电解质，该多个电解质的每一个针对所述多个双极电极中的每两个相邻的双极电极而设置，并且配置在所述相邻的两个双极电极中的一个双极电极的所述正极与所述相邻的两个双极电极中的另一个双极电极的所述负极之间，所述电池组还包括散热部件，该散热部件配置在所述多个二次电池中的至少一对相邻的第一、第二二次电池之间而形成冷却介质流经的第一冷却通路。
优选的是，所述散热部件具有导电性，所述第一、第二二次电池的所述正极彼此之间或者所述第一、第二二次电池的所述负极彼此之间通过所述散热部件而电连接。
优选的是，所述电池组还包括其他的散热部件，该其他的散热部件配置在所述第二二次电池与第三二次电池之间而形成所述冷却介质流经的第二冷却通路，所述第三二次电池是所述多个二次电池中的、相对于所述第二二次电池位于与所述第一二次电池相反的一侧并与所述第二二次电池相邻的二次电池。
更加优选的是，所述散热部件相对于供应所述冷却介质的冷却装置配置成来自所述冷却装置的所述冷却介质在第一冷却通路中向第一方向流动，所述其他的散热部件相对于所述冷却装置配置成来自所述冷却装置的所述冷却介质在所述第二冷却通路中向与所述第一方向相反的第二方向流动。
优选的是，还包括在内部容纳所述多个二次电池、所述散热部件、以及所述其他的散热部件的框体，在所述框体的外壁上设置有多个散热片。
优选的是，所述多个电解质为固体电解质或胶状电解质。
本发明的其他方面提供一种电池组，该电池组包括二次电池，所述二次电池包含被层叠的多个双极电极，在所述多个双极电极的每一个的第一主表面形成正极，在所述多个双极电极的每一个的第二主表面形成负极，所述二次电池还包括多个电解质，该多个电解质的每一个针对所述多个双极电极中的每两个相邻的双极电极而设置，并且配置在所述相邻的两个双极电极中的一个双极电极的所述正极与所述相邻的两个双极电极中的另一个双极电极的所述负极之间，所述电池组还包括散热部件，该散热部件沿所述多个双极电极中的、配置在所述层叠方向上的一端的双极电极而形成冷却介质流经的第一冷却通路。
优选的是，在所述二次电池与所述散热部件之间配置有绝缘部件，所述二次电池、所述散热部件、所述绝缘部件以预定的轴为中心而形成为旋涡状。
更加优选的是，所述散热部件被预先成型为旋涡状。
优选的是，所述电池组还包括：其他的散热部件，沿所述多个双极电极中的、配置在所述层叠方向上的另一端的双极电极而形成所述冷却介质流经的第二冷却通路；以及绝缘部件，相对于所述其他的散热部件配置在与设置于所述另一端的双极电极相反的一侧；所述二次电池、所述散热部件、所述其他的散热部件、所述绝缘部件以预定的轴为中心而形成为旋涡状。
本发明的其他方面提供一种车辆，该车辆包括：配置在车厢内部的座椅；以及配置在所述座椅下的电池组；所述电池组包括被层叠的多个二次电池，所述多个二次电池的每一个包含多个双极电极，该多个双极电极在与所述多个二次电池的层叠方向相同的方向上被层叠，在所述多个双极电极的每一个的第一主表面形成正极，在所述多个双极电极的每一个的第二主表面形成负极，所述多个二次电池的每一个还包括多个电解质，该多个电解质的每一个针对所述多个双极电极中的每两个相邻的双极电极而设置，并且配置在所述相邻的两个双极电极中的一个双极电极的所述正极与所述相邻的两个双极电极中的另一个双极电极的所述负极之间，所述电池组还包括散热部件，该散热部件配置在所述多个二次电池中的至少一对相邻的第一、第二二次电池之间而形成冷却介质流经的第一冷却通路。
优选的是，所述散热部件具有导电性，所述第一、第二二次电池的所述正极彼此之间或者所述第一、第二二次电池的所述负极彼此之间通过所述散热部件而电连接。
优选的是，所述电池组还包括其他的散热部件，该其他的散热部件配置在所述第二二次电池与第三二次电池之间而形成所述冷却介质流经的第二冷却通路，所述第三二次电池是所述多个二次电池中的、相对于所述第二二次电池位于与所述第一二次电池相反的一侧并与所述第二二次电池相邻的二次电池。
更加优选的是，所述散热部件相对于供应所述冷却介质的冷却装置配置成来自所述冷却装置的所述冷却介质在第一冷却通路中向第一方向流动，所述其他的散热部件相对于所述冷却装置配置成来自所述冷却装置的所述冷却介质在所述第二冷却通路中向与所述第一方向相反的第二方向流动。
优选的是，所述电池组还包括在内部容纳所述多个二次电池、所述散热部件、以及所述其他的散热部件的框体，在所述框体的外壁上设置有多个散热片。
优选的是，所述多个电解质为固体电解质或胶状电解质。
本发明的其他方面提供一种车辆，该车辆包括：配置在车厢内部的座椅；以及配置在所述座椅下的电池组；所述电池组包括二次电池，所述二次电池包括被层叠的多个双极电极，在所述多个双极电极的每一个的第一主表面形成正极，在所述多个双极电极的每一个的第二主表面形成负极，所述二次电池还包括多个电解质，该多个电解质的每一个针对所述多个双极电极中的每两个相邻的双极电极而设置，并配置在所述相邻的两个双极电极中的一个双极电极的所述正极与所述相邻的两个双极电极中的另一个双极电极的所述负极之间，所述电池组还包括散热部件，该散热部件沿所述多个双极电极中的、配置在所述层叠方向上的一端的双极电极而形成冷却介质流经的第一冷却通路。
优选的是，在所述二次电池与所述散热部件之间配置有绝缘部件，所述二次电池、所述散热部件、所述绝缘部件以预定的轴为中心而形成为旋涡状。
更加优选的是，所述散热部件被预先成型为旋涡状。
优选的是，所述电池组还包括：其他的散热部件，沿所述多个双极电极中的、配置在所述层叠方向上的另一端的双极电极而形成所述冷却介质流经的第二冷却通路；以及绝缘部件，相对于所述其他的散热部件配置在与设置于所述另一端的双极电极相反的一侧；所述二次电池、所述散热部件、所述其他的散热部件、所述绝缘部件以预定的轴为中心而形成为旋涡状。
因此，根据本发明，能够实现电池组的小型化并能够冷却电池组的内部。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的电池组的立体图；
图2是取出图1中的电池组100的一部分而进行了表示的图；
图3是沿图2的III—III线的电池组的截面图；
图4是表示安装有本发明的电池组的汽车的实施方式的截面示意图；
图5是表示图4所示的汽车的平面透视示意图；
图6是示意性地表示图4和图5的电池组件120的结构的上表面图；
图7是示意性地表示图6的电池组件120的结构的侧面图；
图8是表示第二实施方式的电池组的图；
图9是表示第三实施方式的电池组的整体的立体图；
图10是表示图9所示的电池组100A的制造方法的一个例子的立体图；
图11是放大表示图10中的双点划线XI所包围的范围的截面图；
图12是表示第四实施方式的电池组的整体的立体图。
具体实施方式
下面，参照附图来详细地说明本发明的实施方式。在附图中，相同的标号表示相同或相当的部件。
[第一实施方式]
图1是表示本发明的实施方式的电池组的立体图。
参照图1，电池组100包括被层叠的多个双极二次电池4。多个双极二次电池4的每一个均包括多个双极电极和多个电解质，后面将对其进行详细的说明。多个双极电极在与多个双极二次电池4的层叠方向相同的方向上被层叠。在多个双极电极的各自的第一主表面形成正极。在多个双极电极的各自的第二主表面形成负极。即，各个双极电极的两个面分别形成正极和负极。
多个电解质针对多个双极电极中的每两个相邻的双极电极而设置。各电解质被配置在相邻的两个双极电极中的一个双极电极的正极与相邻的两个双极电极中的另一个双极电极的负极之间。
电池组100还包括多个负极集电板21和多个正极集电板23。如图1所示，多个双极二次电池4、多个负极集电板21、多个正极集电板23从电池组100的下侧向上侧按照正极集电板23、双极二次电池4、负极集电板21、双极二次电池4的顺序来进行层叠。
配置在一个负极集电板21的上下的两个双极二次电池4的各自的负极通过该负极集电板21电连接。配置在一个正极集电板23的上下的两个双极二次电池4的各自的正极通过该正极集电板23电连接。由此，多个双极二次电池4并联电连接。因此，根据本实施方式，能够提高电池组100的容量。
在双极二次电池4中，多个双极电极的层叠方向上的长度(双极二次电池4的厚度)远小于与层叠方向垂直的平面的长度和宽度。举一个例子，在各个双极二次电池4中，当将多个电极板的层叠方向上的长度作为1时，所述平面的宽度和长度约为10～15左右。通过在与各个双极二次电池4所包括的多个双极电极的层叠方向相同的方向上层叠多个双极二次电池4，能够提高电池的容量，并能够防止电池组的尺寸增大。
多个负极集电板21和多个正极集电板23分别形成有多个通孔(冷却通路)2A。通过使冷却介质(例如冷却风或冷却水等)流经多个通孔2A，能够对多个双极二次电池进行冷却。
总之，在电池组100中，负极集电板21和正极集电板23针对多个双极二次电池中的每两个在层叠方向上相邻的双极二次电池而配置。负极集电板21(以及正极集电板23)通过冷却介质流经其内部而执行作为散热部件的功能。
因此，在本实施方式中，也可以不为了对电池组100进行冷却而在正极集电板23(或负极集电板21)上连接冷却用突片。即，在电池组100中不存在从正极集电板23(或负极集电板21)露出的部分。因此，根据本实施方式，能够实现电池组100的小型化，并能够冷却电池组100的内部。
在使冷却介质流经冷却通路的情况下，在散热部件与冷却部件之间进行热交换。因此，冷却通路的排出口侧的温度高于冷却通路的导入口侧的温度。当在多个负极集电板21和多个正极集电板23(以下也称为“多个散热部件”)之间冷却介质的流动方向相同时(例如冷却介质从图1所示的电池组100的前表面向后表面流动时)，在多个双极二次电池4之间容易产生温度偏差。
在本实施方式中，在多个散热部件中的至少一个散热部件中，冷却介质向与其他散热部件中的冷却介质的流动方向(第一方向)相反的方向(第二方向)流动。由此，能够降低多个双极二次电池4之间的温度的偏差。这里，在将第一方向作为从电池组100的前表面到背面的方向时，第二方向为从电池组100的背面到前表面的方向。
特别是如图1所示，优选的是：在多个散热部件之间，冷却介质的流动方向在第一方向与第二方向之间交替。通过这样使冷却介质流经多个散热部件，能够进一步降低多个双极二次电池4之间的温度偏差。由此，能够使多个双极二次电池4之间的依赖于温度的特性(例如，SOC(State ofCharge，荷电状态)等)均等。
图2是取出图1中的电池组100的一部分而进行了表示的图。
在图2中，电池组包括三个双极二次电池4。从各个双极二次电池4输出的电压例如约为200V。
在图2中表示了两个负极集电板21和两个正极集电板23。负极集电板21和正极集电板23分别与双极二次电池4的负极和正极电连接。两个负极集电板21连接在端子T1上。另外，两个正极集电板23连接在端子T2上。由此，在电池组进行放电时，在端子T1和T2之间输出200V的电压。
此外，在电池组进行充电时，通过在端子T1和T2之间施加预定的电压(例如，约200V)而使各个双极二次电池4充电。
图3是沿图2的III—III线的电池组的截面图。
参照图3，多个双极二次电池4的每一个均包括被层叠的多个电极板25。多个电极板25的层叠方向与多个双极二次电池4的层叠方向相同。
电极板25包括：形成正极的正极活性物质层28；形成负极的负极活性物质层26；以及介于正极活性物质层28与负极活性物质层26之间的电解质层27。电解质层27是由表现出离子传导性的材料形成的层。电解质层27可以是固体电解质，也可以是胶状电解质。通过使电解质层27介于正极活性物质层28和负极活性物质层26之间，能够使正极活性物质层28和负极活性物质层26之间的离子传导变得顺畅，提高了双极二次电池4的输出。
多个电极板25按照正极活性物质层28与负极活性物质层26在层叠方向上的相邻的位置处相对的方式层叠。在多个电极板25之间，分别设置有板状的集电箔29。集电箔29的一个面29b形成有正极活性物质层28，集电箔29的另一个面29a形成有负极活性物质层26。正极活性物质层28和负极活性物质层26例如通过溅射而形成在集电箔29的表面上。
配置在于电极板25的层叠方向上相邻的电解质层27之间的正极活性物质层28、集电箔29、负极活性物质层26的组合构成了双极电极30。在双极二次电池4中，一个双极电极30形成有形成正极的正极活性物质层28和形成负极的负极活性物质层26这两者。
多个电极板25包括：在最接近负极集电板21侧配置的电极板25m；以及在最接近正极集电板23侧配置的电极板25n。将电极板25m设置为使负极活性物质层26配置在靠近负极集电板21侧的一端。将电极板25n设置为使正极活性物质层28配置在靠近正极集电板23侧的一端。由此，负极集电板21与电极板25m的负极活性物质层26接触，正极集电板23与电极板25n的正极活性物质层28接触。
负极集电板21和正极集电板23形成有用于使冷却介质通过的多个通孔2A。
在双极二次电池4进行充放电时，电流在多个双极电极30的层叠方向上流过。由此，在双极二次电池4的内部产生热量。在多个双极电极30的层叠方向上的两端设置有散热部件(正极集电板23和负极集电板21)。通过冷却介质流经上述散热部件，散热部件的温度降低。
如上所述，多个双极电极的层叠方向上的长度(双极二次电池4的厚度)远小于与层叠方向垂直的平面的长度和宽度。因此，在双极二次电池4的内部产生的热量会顺畅地传递至多个双极电极30的层叠方向上的两端的散热部件。因此，能够有效地冷却双极二次电池4。
接着，对构成图3中的双极二次电池4的各个部件进行详细的说明。集电箔29例如由铝形成。在该情况下，即使设置在集电箔29的表面的活性物质层包含固体高分子电解质，也能够充分地确保集电箔29的机械强度。集电箔29可以通过在除了铝以外的铜、钛、镍、不锈钢(SUS)、或者它们的合金等金属的表面上镀以铝膜而形成。
正极活性物质层28包含正极活性物质和固体高分子电解质。正极活性物质层28还可以包含用于提高离子传导性的导电盐(锂盐)，用于提高电子传导性的导电助剂、作为浆粘度的调整溶剂的NMP(N—甲基—2—吡咯烷酮)、作为聚合引发剂的AIBN(偶氮二异丁腈)等。
作为正极活性物质，可以使用在锂离子二次电池中通常使用的锂和过渡性金属的复合氧化物。作为正极活性物质，可以例举出LiCoO2等Li-Co系复合氧化物、LiNiO2等Li-Ni系复合氧化物、尖晶石LiMn2O4等Li-Mn系复合氧化物、LiFeO2等Li-Fe系复合氧化物等。此外，可以举出LiFePO4等过渡性金属和锂的磷酸化合物或硫酸化合物；V2O5、MnO2、TiS2、MoS2、MoO3等过渡性金属氧化物或硫化物；PbO2、AgO、NiOOH等。
固体高分子电解质只要是表现出离子传导性的高分子即可，对其没有特别的限定，例如可以举出聚环氧乙烷(PEO)、聚环氧丙烯(PPO)、以及它们的共聚合体等。上述聚烯烃基氧化物系高分子容易溶解于LiBF4、LiPF6、LiN(SO2CF3)2、LiN(SO2C2F5)2等锂盐。正极活性物质层28和负极活性物质层26中的至少一者包含固体高分子电解质。更加优选的是在正极活性物质层28和负极活性物质层26中都包含固体高分子电解质。
作为导电盐，可以使用Li(C2F5SO2)2N、LiBF4、LiPF6、LiN(SO2C2F5)2、或者它们的混合物等。作为导电助剂，可以使用乙炔黑、碳黑、石墨等。
负极活性物质层26包含负极活性物质和固体高分子电解质。负极活性物质层还可以包含用于提高离子传导性的导电盐(锂盐)、用于提高电子传导性的导电助剂、作为浆粘度的调整溶剂的NMP(N—甲基—2—吡咯烷酮)、作为聚合引发剂的AIBN(偶氮二异丁腈)等。
作为负极活性物质，可以使用锂离子二次电池通常使用的材料。但是，在使用固体电解质时，作为负极活性物质，优选使用碳或锂与金属氧化物或金属的复合氧化物。更加优选的是负极活性物质为碳或锂与过渡性金属的复合氧化物。进一步优选的是过渡性金属为钛。即，进一步优选的是负极活性物质为钛氧化物或钛与锂的复合氧化物。
作为形成电解质层27的固体电解质，例如可以使用聚环氧乙烷(PEO)、聚环氧丙烯(PPO)、以及它们的共聚体等固体高分子电解质。固体电解质包括用于确保离子传导性的导电盐(锂盐)。作为导电盐，可以使用LiBF4、LiPF6、LiN(SO2CF3)2、LiN(SO2C2F5)2、或者它们的混合物等。
此外，表1～表3表示出了形成正极活性物质层28、负极活性物质层26、以及电解质层27的材料的具体例子。表1表示出了电解质层27为有机固体电解质时的具体例子，表2表示出了电解质层27为无机固体电解质时的具体例子，表3表示出了电解质层27为胶状电解质时的具体例子。
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在多数情况下，二次电池中使用的电解质为液体。例如，在铅蓄电池的情况下使用稀硫酸来作为电解液。在该二次电池中，电解质、正极、负极被容纳在密闭的袋体或壳体等中，因此在二次电池的内部产生的热量被传递至容器后再从容器排出到外部。即，由于在上述二次电池中存在用于容纳电解质(电解液)的容器，因此不易对二次电池的内部有效地进行冷却。
与此相对，在本实施方式中由于双极二次电池4的电解质为固体或胶状，因此不存在用于容纳电解质的容器。因此，在二次电池的内部产生的热量可以顺畅地传递给散热部件(即负极集电板21和正极集电板23)。因此，根据本实施方式，能够有效地对电池组的内部进行冷却。
另外，正极集电板23和负极集电板21具有一定程度的强度。在本实施方式中，多个双极二次电池4的每一个均被正极集电板23和负极集电板21夹持。在使正极集电板23和负极集电板21夹持在双极二次电池4之间时，能够消除正极集电板23与双极二次电池4之间的间隙或负极集电板21与双极二次电池4之间的间隙。由此，能够确保电池组100的强度。
接着，对图1～图3所示的电池组的应用例子和电池组的冷却方法的具体例子进行说明。
图4是表示安装有本发明的电池组的汽车的实施方式的截面示意图。
图5是表示图4所示的汽车的平面透视示意图。
参照图4和图5，本发明的汽车1例如是将可以进行充放电的电源作为动力源的电动汽车或者将汽油机或柴油机等内燃机和可以进行充放电的电源作为动力源的混合动力汽车等。图1～图3所示的电池组100作为电源安装在上述汽车中。
在汽车1的乘坐空间(车厢)50内配置有前座12a、12b(参照图5)和后座6。在乘坐空间50内，在前座12a的下方配置有图1～图3所示的电池组100和包括冷却机构的电池组件120。电池组件120处于被配置在前座12a、12b下方的罩体5和地板面200包围的状态。前座12a、12b对应于本发明的车辆所具有的“座椅”。
此外，电池组件120还可以配置在前座12b的下方。前座12a、12b的下方与汽车1的其他部分相比，更容易确保用于容纳电池组件120的空间。另外，在多数情况下，车体包括碰撞时压垮的部分和不压垮而保护乘坐人员的部分。即，通过在前座12a(或后座12b)的下方配置电池组件120，即使在车体受到强烈冲击时也能够保护电池组免受冲击破坏。
此外，图4中的箭头UPR所示的方向表示汽车1的车顶方向(上方)，箭头FR所示的方向表示汽车1的前方(前进方向)。另外，图5中的箭头LH所示的方向表示汽车1的车辆左侧的方向(左侧侧面方向)。
图6是示意性地表示图4和图5的电池组件120的结构的上表面图。
图7是示意性地表示图6的电池组件120的结构的侧面图。
参照图6和图7，电池组件120包括电池组100，进气管31A、32A，排气管31B、32B，以及进气风扇33A、33B。此外，为了避免图变得复杂，在图7中没有表示出排气管31B、32B。
进气风扇33A、33B分别与进气管31A、32A相连接。当进气风扇33A工作时，冷却风经由进气管31A而被导入到通孔2A中，并从排气管31B排出。当进气风扇33B工作时，冷却风经由进气管32A而导入到通孔2A中，并从排气管32B排出。
这里，如图7所示，从进气风扇33A经由进气管31A向负极集电板21导入冷却风。另一方面，从进气风扇33B经由进气管32A向正极集电板23的内部的散热部件导入冷却风。负极集电板21和正极集电板23沿多个双极二次电池4的层叠方向交替地配置。由此，能够使沿多个双极二次电池4的层叠方向相邻的散热部件之间的冷却风的流动方向彼此相反。此外，还可以代替进气风扇33A、33B而从一部进气风扇向负极集电板21和正极集电板23输送冷却风。
如上所述，根据第一实施方式，能够实现电池组的小型化并能够冷却电池组的内部。
[第二实施方式]
图8是表示第二实施方式的电池组的图。
参照图8，电池组100包括框体101和层叠式电池110。层叠式电池110容纳在框体101的内部。此外，图8所示的层叠式电池110具有与第一实施方式中的电池组100相同的结构，其包括多个双极二次电池和多个散热部件。因此，以后对图8所示的层叠式电池110的结构不再重复说明。根据第二实施方式，通过将层叠式电池110容纳在框体101中，与第一实施方式的电池组相比能够强化刚性。
框体101的外壁设置有多个散热片102。由此，根据第二实施方式，不仅能够冷却层叠式电池110的内部，而且还能够冷却层叠式电池110的外部，因此能够在整体上提高电池组100的冷却性能。
层叠式电池110在沿多个双极二次电池的层叠方向被加压的状态下容纳在框体101的内部，并被相对于层叠式电池110位于上侧和下侧的框体101夹持。由此，能够束缚层叠式电池110。此外，虽然在图8中未进行图示，但层叠式电池110的表面被绝缘膜覆盖。
在层叠式电池110进行充放电时，电子和离子会在双极二次电池的内部移动。在充电时，双极二次电池在多个双极电极的层叠方向上膨胀(膨胀了的双极二次电池将在放电时恢复到原来的状态)。当反复进行充放电时，在电极之间会产生间隙，内部电阻发生变化，因此电池性能可能会变差。
在第二实施方式中，框体101为层叠式电池110的束缚部件。由此，能够将电极所发生的尺寸变化的偏差抑制得比较小，从而能够抑制电池性能变差。另外，根据第二实施方式，能够在不使用例如束缚板或束缚带等部件的情况下对电池进行束缚。
[第三实施方式]
图9是表示第三实施方式的电池组的整体的立体图。
参照图9，电池组100A包括双极二次电池4A、绝缘膜24、以及散热部件2B。绝缘膜24设置在双极二次电池4与散热部件2B之间。在散热部件2B的内部形成有用于使冷却介质流经的多个通孔2A。优选的是：为了使散热性良好，通过金属来形成散热部件2B。
电池组100A的形状为沿中心轴41延伸的圆柱状。电池组100A被形成为在以垂直于中心轴41的平面切断时截面形状为圆形。但是，电池组100A也可以被形成为上述截面形状为长圆形或椭圆形。
另外，电池组100A的冷却例如是通过使从冷却风扇(图9中未图示)送出的冷却风经过散热部件2B的通孔2A来进行的。
图10是表示图9所示的电池组100A的制造方法的一个例子的立体图。
参照图10，双极二次电池4A和绝缘膜24被多次卷绕。双极二次电池4A和绝缘膜24具有近似矩形的薄膜形状。另一方面，散热部件2B通过金属模具等被预先成型为图9所示的形状(相对于中心轴41呈旋涡状)。通过向该散热部件2B中插入被卷绕了的双极二次电池4和绝缘膜24来制造电池组100A。
此外，还可以通过将散热部件2B与双极二次电池4A和绝缘膜24共同卷绕来制造电池组100A。但是为了提高电池组100A的强度，优选使用预先成型为旋涡状的散热部件。
图11是放大表示图10中的双点划线XI所包围的范围的截面图。
参照图11和图3，双极二次电池4A在还包括负极集电板21和正极集电板23这一点上与双极二次电池4不同。此外，由于双极二次电池4A的其他部分的结构与双极二次电池4的对应部分的结构相同，因此以后不再重复说明。
多个电极板25包括：在卷绕了多个电极板25的情况下配置在最靠近内周侧的位置的电极板25m、以及在卷绕了多个电极板25的情况下配置在最靠近外周侧的位置的电极板25n。电极板25m按照负极活性物质层26配置在其内周侧的端部的方式设置。电极板25n按照正极活性物质层28配置在其外周侧的端部的方式设置。层叠负极电极板21并使其与电极板25m的负极活性物质层26接触。层叠正极电极板23并使其与电极板25n的正极活性物质层28接触。
设置绝缘膜24并使其与正极集电板23接触(在图11中绝缘膜24与正极集电板23接触)。此外，在绝缘膜24的外侧设置散热部件2B。即，在第三实施方式中，在多个双极电极30中，沿配置在多个双极电极的层叠方向上的一端的双极电极30来设置散热部件2B。
另外，如图9所示，在制造电池组时，通过绝缘膜24而防止了正极集电板23与负极集电板21之间的短路，即防止了正极集电板23和负极集电板21由于散热部件2B而电连接。
此外，负极集电板21和正极集电板23可以不包括在双极二次电池4A中。
如上所述，双极二次电池4A为薄膜状。薄膜的长度越长，则电池的容量越大。根据第三实施方式，通过卷绕薄膜，能够实现小型化并且容量大的电池。另外，在制造第一实施方式的双极二次电池时，需要将图10所示的薄膜切断成预定的尺寸而进行层叠，第三实施方式的电池组与第一实施方式的电池组相比其制造更加容易。
另外，即使在电池组100A中的靠近中心轴41的部分处，也可以通过使冷却介质流经散热部件2B来促进散热。即，根据第三实施方式，能够对通过卷绕双极二次电池而构成的电池组进行适当的冷却。
根据上述第三实施方式，能够使电池组小型化，并且能够适当对电池组的内部进行冷却。
[第四实施方式]
图12是表示第四实施方式的电池组的整体的立体图。
参照图12和图9来说明电池组100B与电池组100A的不同点。首先，电池组100B还包括散热部件2C。并且，在电池组100B中，在散热部件2B与散热部件2C之间设置有绝缘膜24。电池组100B在上述两点上与电池组100A不同。电池组100B的其他部分与电池组100A的对应部分相同，因此以后不再重复说明。
另外，双极二次电池4A的截面的构造与图11所示的构造相同，因此以后不再重复说明。在第四实施方式中，在图11所示的双极二次电池4的正极集电板23的外侧设置有散热部件2B，在负极集电板21的外侧设置有散热部件2C。
即，在实施方式4中，在多个双极电极30中，沿配置在多个双极电极的层叠方向上的一端的双极电极30来设置散热部件2B，沿配置在另一端的双极电极30来设置散热部件2C。
此外，例如通过使从冷却风扇(图12中未图示)送出的冷却风经过散热部件2B、2C而对电池组100B进行冷却。
另外，电池组100B的制造方法与图10所示的电池组的制造方法相同。预先使散热部件2B、2C、以及绝缘膜24一体化并形成为旋涡状。然后，多次卷绕薄膜状的双极二次电池4A。然后，通过在图12所示的散热部件2B、2C的间隙中插入双极二次电池4A来制造电池组100B。此外，还可以通过对散热部件2B、2C、绝缘膜24、以及双极二次电池4A进行叠放、卷绕来制造电池组100B。
在第四实施方式中，正极集电板23与散热部件2B直接接触。另一方面，在第三实施方式中，在正极集电板23与散热部件2B之间设置有绝缘膜24。即，在第四实施方式中集电板与散热部件之间不存在绝缘膜，因此与第三实施方式相比能够提高电池组的散热性。此外，在第三实施方式和第四实施方式中均使负极集电板21与散热部件接触。该散热部件在第三实施方式的情况下为散热部件2B，在第四实施方式的情况下为散热部件2C。
如上所述，根据第四实施方式，与第三实施方式相比能够提高电池组的散热性。
应认为本次公开的实施方式在所有方面均仅为例示而不具有限制作用。本发明的范围由权利要求书而非上述说明来表示，并包括与权利要求书等同的含义和范围内的所有变更。

Claims (20)

1.一种电池组，包括被层叠的多个二次电池，
所述多个二次电池的每一个包括多个双极电极，该多个双极电极在与所述多个二次电池的层叠方向相同的方向上被层叠，
在所述多个双极电极的每一个的第一主表面形成正极，
在所述多个双极电极的每一个的第二主表面形成负极，
所述多个二次电池的每一个还包括多个电解质，该多个电解质的每一个针对所述多个双极电极中的每两个相邻的双极电极而设置，并且配置在所述相邻的两个双极电极中的一个双极电极的所述正极与所述相邻的两个双极电极中的另一个双极电极的所述负极之间，
所述电池组还包括散热部件，该散热部件配置在所述多个二次电池中的至少一对相邻的第一、第二二次电池之间而形成冷却介质流经的第一冷却通路。
2.根据权利要求1所述的电池组，其中，
所述散热部件具有导电性，
所述第一、第二二次电池的所述正极彼此之间或者所述第一、第二二次电池的所述负极彼此之间通过所述散热部件而电连接。
3.根据权利要求1所述的电池组，其中，
所述电池组还包括其他的散热部件，该其他的散热部件配置在所述第二二次电池与第三二次电池之间而形成所述冷却介质流经的第二冷却通路，所述第三二次电池是所述多个二次电池中的、相对于所述第二二次电池位于与所述第一二次电池相反的一侧并与所述第二二次电池相邻的二次电池。
4.根据权利要求3所述的电池组，其中，
所述散热部件相对于供应所述冷却介质的冷却装置配置成来自所述冷却装置的所述冷却介质在第一冷却通路中向第一方向流动，
所述其他的散热部件相对于所述冷却装置配置成来自所述冷却装置的所述冷却介质在所述第二冷却通路中向与所述第一方向相反的第二方向流动。
5.根据权利要求1所述的电池组，其中，
还包括在内部容纳所述多个二次电池、所述散热部件、以及所述其他的散热部件的框体，
在所述框体的外壁上设置有多个散热片。
6.根据权利要求1所述的电池组，其中，
所述多个电解质为固体电解质或胶状电解质。
7.一种电池组，包括二次电池，
所述二次电池包含被层叠的多个双极电极，
在所述多个双极电极的每一个的第一主表面形成正极，
在所述多个双极电极的每一个的第二主表面形成负极，
所述二次电池还包括多个电解质，该多个电解质的每一个针对所述多个双极电极中的每两个相邻的双极电极而设置，并且配置在所述相邻的两个双极电极中的一个双极电极的所述正极与所述相邻的两个双极电极中的另一个双极电极的所述负极之间，
所述电池组还包括散热部件，该散热部件沿所述多个双极电极中的、配置在所述层叠方向上的一端的双极电极而形成冷却介质流经的第一冷却通路。
8.根据权利要求7所述的电池组，其中，
在所述二次电池与所述散热部件之间配置有绝缘部件，
所述二次电池、所述散热部件、所述绝缘部件以预定的轴为中心而形成为旋涡状。
9.根据权利要求8所述的电池组，其中，
所述散热部件被预先成型为旋涡状。
10.根据权利要求7所述的电池组，其中，
所述电池组还包括：
其他的散热部件，沿所述多个双极电极中的、配置在所述层叠方向上的另一端的双极电极而形成所述冷却介质流经的第二冷却通路；以及
绝缘部件，相对于所述其他的散热部件配置在与设置于所述另一端的双极电极相反的一侧；
所述二次电池、所述散热部件、所述其他的散热部件、所述绝缘部件以预定的轴为中心而形成为旋涡状。
11.一种车辆，包括：配置在车厢内部的座椅；以及配置在所述座椅下的电池组；
所述电池组包括被层叠的多个二次电池，
所述多个二次电池的每一个包含多个双极电极，该多个双极电极在与所述多个二次电池的层叠方向相同的方向上被层叠，
在所述多个双极电极的每一个的第一主表面形成正极，
在所述多个双极电极的每一个的第二主表面形成负极，
所述多个二次电池的每一个还包括多个电解质，该多个电解质的每一个针对所述多个双极电极中的每两个相邻的双极电极而设置，并且配置在所述相邻的两个双极电极中的一个双极电极的所述正极与所述相邻的两个双极电极中的另一个双极电极的所述负极之间，
所述电池组还包括散热部件，该散热部件配置在所述多个二次电池中的至少一对相邻的第一、第二二次电池之间而形成冷却介质流经的第一冷却通路。
12.根据权利要求11所述的车辆，其中，
所述散热部件具有导电性，
所述第一、第二二次电池的所述正极彼此之间或者所述第一、第二二次电池的所述负极彼此之间通过所述散热部件而电连接。
13.根据权利要求11所述的车辆，其中，
所述电池组还包括其他的散热部件，该其他的散热部件配置在所述第二二次电池与第三二次电池之间而形成所述冷却介质流经的第二冷却通路，所述第三二次电池是所述多个二次电池中的、相对于所述第二二次电池位于与所述第一二次电池相反的一侧并与所述第二二次电池相邻的二次电池。
14.根据权利要求13所述的车辆，其中，
所述散热部件相对于供应所述冷却介质的冷却装置配置成来自所述冷却装置的所述冷却介质在第一冷却通路中向第一方向流动，
所述其他的散热部件相对于所述冷却装置配置成来自所述冷却装置的所述冷却介质在所述第二冷却通路中向与所述第一方向相反的第二方向流动。
15.根据权利要求11所述的车辆，其中，
所述电池组还包括在内部容纳所述多个二次电池、所述散热部件、以及所述其他的散热部件的框体，
在所述框体的外壁上设置有多个散热片。
16.根据权利要求11所述的车辆，其中，
所述多个电解质为固体电解质或胶状电解质。
17.一种车辆，包括：配置在车厢内部的座椅；以及配置在所述座椅下的电池组；
所述电池组包括二次电池，
所述二次电池包括被层叠的多个双极电极，
在所述多个双极电极的每一个的第一主表面形成正极，
在所述多个双极电极的每一个的第二主表面形成负极，
所述二次电池还包括多个电解质，该多个电解质的每一个针对所述多个双极电极中的每两个相邻的双极电极而设置，并配置在所述相邻的两个双极电极中的一个双极电极的所述正极与所述相邻的两个双极电极中的另一个双极电极的所述负极之间，
所述电池组还包括散热部件，该散热部件沿所述多个双极电极中的、配置在所述层叠方向上的一端的双极电极而形成冷却介质流经的第一冷却通路。
18.根据权利要求17所述的车辆，其中，
在所述二次电池与所述散热部件之间配置有绝缘部件，
所述二次电池、所述散热部件、所述绝缘部件以预定的轴为中心而形成为旋涡状。
19.根据权利要求18所述的车辆，其中，
所述散热部件被预先成型为旋涡状。
20.根据权利要求17所述的车辆，其中，
所述电池组还包括：
其他的散热部件，沿所述多个双极电极中的、配置在所述层叠方向上的另一端的双极电极而形成所述冷却介质流经的第二冷却通路；以及
绝缘部件，相对于所述其他的散热部件配置在与设置于所述另一端的双极电极相反的一侧；
所述二次电池、所述散热部件、所述其他的散热部件、所述绝缘部件以预定的轴为中心而形成为旋涡状。
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