CN102047490B - 二次电池和电池系统 - Google Patents

二次电池和电池系统 Download PDF

Info

Publication number
CN102047490B
CN102047490B CN2009801192631A CN200980119263A CN102047490B CN 102047490 B CN102047490 B CN 102047490B CN 2009801192631 A CN2009801192631 A CN 2009801192631A CN 200980119263 A CN200980119263 A CN 200980119263A CN 102047490 B CN102047490 B CN 102047490B
Authority
CN
China
Prior art keywords
electrode group
width
insulating properties
long side
supplementary plate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN2009801192631A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102047490A (zh
Inventor
桥本勉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Delta Optoelectronics Inc
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Publication of CN102047490A publication Critical patent/CN102047490A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102047490B publication Critical patent/CN102047490B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/049—Processes for forming or storing electrodes in the battery container
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0413—Large-sized flat cells or batteries for motive or stationary systems with plate-like electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0468—Compression means for stacks of electrodes and separators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/103—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure prismatic or rectangular
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/64—Constructional details of batteries specially adapted for electric vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • H01M10/0585—Construction or manufacture of accumulators having only flat construction elements, i.e. flat positive electrodes, flat negative electrodes and flat separators
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)

Abstract

本发明的二次电池，具备：方形电池罐(1)，其设有正极端子和负极端子；电极组，其配置于方形电池罐内，隔着隔离物层叠了与正极端子电连接的片状正极(2)和与负极端子电连接的片状负极(3)；固定用胶带(9)；和第1和第2绝缘性辅助片(8)，其具有在方形电池罐的形成了正极端子和负极端子的面的长边方向上与电极组的宽度实际上为相同宽度的第1部分，和中心与第1部分的上述长边方向的中心实际上位于上述面的同一垂直线上并且宽度在上述长边方向上比电极组的宽度大的第2部分。第1和第2绝缘性辅助片(8)被配置于从所述长边侧夹持着所述电极组而相对峙的位置处，并且挤压所述电极组，在所述第1部分通过所述固定用胶带相互连接。

Description

二次电池和电池系统
技术领域
本发明涉及隔着隔离物(separator)而层叠了正电极和负电极的二次电池以及使用了该电池的供电、蓄电系统。
背景技术
在作为可充电电池的二次电池中，锂离子二次电池因为具有高能量密度的大容量，所以除了被用作家电产品的电源之外，近年，作为电动汽车用电源、住宅用电源、发电站等的剩余电力保存用蓄电池也受到注目。
作为锂离子二次电池，存在有下述的形态，即：缠绕型锂离子二次电池，其隔着隔离物层叠有一对带状的正电极和负电极并使其成为卷绕状；和层叠型锂离子二次电池，其隔着多个隔离物层叠有多个片状正极和片状负极。
在层叠型锂离子二次电池中，由上述多个片状正极和片状负极构成的电极组被封入剖面为大致长方形的方形电池罐中。在缠绕型锂离子二次电池中，既有被封入剖面为大致圆形的圆筒型电池罐中的情况，又有被封入方形电池罐中的情况。
因为层叠型、缠绕型任意一种的锂离子二次电池都形成为片状正极和片状负极隔着隔离物而层叠的结构，所以有可能出现在电池罐中片状正极和片状负极的位置错位的情况，即产生层叠错位的情况。若产生了该层叠错位，则出现发生正极和负极接触并在电池内短路等故障的危险性。此外，因为电池罐是导电体，所以需要进行与正极、负极的电绝缘。
因此，有如下提案：在将层叠型锂离子二次电池的电极组封入方形电池罐中的情况下，将绝缘性的聚丙烯制的辅助片设置于位于电极组的最端部的片状电极面上，并与电极组一起用胶带固定。(参照下述专利文献1)。
专利文献1：JP特开2008-91099号公报
根据上述提案，在实现在层叠方向的绝缘的同时，通过将辅助片和层叠后的电极用胶带进行固定从而能够防止层叠错位，但这样做不能充分防止层叠错位，因此得出了不能充分发挥设计的性能的见解。使用图5、图6、图7对此进行说明。
图5表示方形电池罐1的面中以与未作图示的正极端子和负极端子所形成的面平行的面进行切断后的剖面。通过未作图示的隔离物层叠了片状的正极2和负极3的电极组被插入方形电池罐1中。为了进行电极组和作为导电体的方形电池罐1之间的绝缘，在电极组的4个角上，聚丙烯制的绝缘膜4、5分别如图所示，配置于上述正极端子和负极端子所形成的面的长边方向和短边方向。若使电极面宽度a与上述长边方向X的内侧尺寸b为相同尺寸，则由于方形电池罐角部是圆形，所以角部1a附近的片状电极被挤压变形，由此发生隔离物破裂等，结果引起短路等故障的危险性很高。为了避免这种片状电极的变形，电极面宽度被设计为比上述长边方向X的内侧尺寸b稍小，不受电池罐角部1a的圆形的影响的尺寸。
此外，因为需要在方形电池罐1中储存电解液，所以必须在电极组和方形电池罐1之间设置一定的空間、即中空部分6。因此，绝缘膜5使用能够承受最低限度绝缘的厚度，换言之，使用极薄的无刚度的绝缘体。
然而，在此结构中，例如被用作电动汽车用电源的情况下，若向方形电池罐1施加持续的振动，则绝缘膜5由于电极组的重量而沿着方形电池罐1的形状变形，同时片状正极2、片状负极3如图6所示在上述长边方向上产生错位。即，在沿着正极2、负极3的自身的面的方向产生错位，即与层叠方向正交的方向上产生错位。由此可知：若产生该错位，则如同将方形电池罐1的角部扩大后的图7所示，位于电极组的端部附近的片状正极2、片状负极3沿着方形电池罐1变形，若在该变形后的状态下继续施加振动，则发生隔离物破裂等，结果产生短路等故障。另外，电极组的中央部的片状电极，即使发生错位，因为与上述方形电池罐1的内壁以垂直的角度碰撞，所以电极不易发生弯曲等变形，成为故障原因的可能性较小。
发明内容
本发明鉴于上述问题而作，目的在于，提供一种即使在被施加了持续振动的情况下，也能够尽可能防止在方形电池罐角部的电极变形，最大限度地发挥设计的性能的二次电池以及使用了该电池的供电或蓄电系统。
为了解决上述课题，本发明的二次电池采用以下结构。
即，其特征在于，具有方形电池罐，其设有正极端子和负极端子；电极组，其配置于所述方形电池罐内，隔着隔离物层叠了与所述正极端子电连接的片状正极和与所述负极端子电连接的片状负极；固定用胶带；和第1和第2绝缘性辅助片，具有在所述方形电池罐的形成了所述正极端子和所述负极端子的面的长边方向上与所述电极组的宽度实际上为相同宽度的第1部分，以及中心与所述第1部分的所述长边方向的中心实际上位于所述面的同一垂直线上并且宽度在所述长边方向上比所述电极组的宽度大的第2部分，所述第1和第2绝缘性辅助片被配置于从所述长边侧夹持着所述电极组而相对峙的位置处，并且挤压所述电极组，在所述第1部分利用所述固定用胶带相互连接。
此外，作为本发明的供电系统的电动汽车，其特征在于，具有二次电池以及用于驱动车轮的发动机，所述发动机从所述二次电池接受供电来进行驱动，其中，所述二次电池具备：方形电池罐，其设有正极端子和负极端子；电极组，其配置于所述方形电池罐内，隔着隔离物层叠了与所述正极端子电连接的片状正极和与所述负极端子电连接的片状负极；固定用胶带；和第1和第2绝缘性辅助片，具有在所述方形电池罐的形成了所述正极端子和所述负极端子的面的长边方向上与所述电极组的宽度实际上为相同宽度的第1部分，以及中心与所述第1部分的所述长边方向的中心实际上位于所述面的同一垂直线上并且宽度在所述长边方向上比所述电极组的宽度大的第2部分，所述第1和第2绝缘性辅助片被配置于从所述长边侧夹持着所述电极组而相对峙的位置处，并且挤压所述电极组，在所述第1部分利用所述固定用胶带相互连接。
此外，本发明的蓄电系统，其特征在于，具有：二次电池和发电设备，所述二次电池从所述发电设备接受供电来进行蓄电，其中，所述二次电池具备：方形电池罐，其设有正极端子和负极端子；电极组，其配置于所述方形电池罐内，隔着隔离物层叠了与所述正极端子电连接的片状正极和与所述负极端子电连接的片状负极；固定用胶带；和第1和第2绝缘性辅助片，具有在所述方形电池罐的形成了所述正极端子和所述负极端子的面的长边方向上与所述电极组的宽度实际上为相同宽度的第1部分，以及中心与所述第1部分的所述长边方向的中心实际上位于所述面的同一垂直线上并且宽度在所述长边方向上比所述电极组的宽度大的第2部分，所述第1和第2绝缘性辅助片被配置于从所述长边侧夹持着所述电极组而相对峙的位置处，并且挤压所述电极组，在所述第1部分利用所述固定用胶带相互连接。
作为发电设备，只要是太阳电池、燃料电池、风车、火力发电设备、水力发电设备、原子能发电设备等进行发电的设备则任意一种都可以，也可以仅仅是汽车、自行车等所具备的发电机。除发电站外，还可以是设置于一般家庭的发电设备。
根据本发明的二次电池和电池系统，通过用具备在方形电池罐的形成了正极端子和负极端子的面的长边方向上与电极组的宽度实际上为相同宽度的第1部分以及在该长边方向上比电极组更大宽度的第2部分的两个绝缘性辅助片来挤压电极组，并且用固定用胶带来连接这两个绝缘性辅助片的第1部分，能够在两个绝缘性辅助片之间牢固地固定电极组。即，通过对夹住电极组的两个绝缘性辅助片的第1部分进行连接，由于第1部分与电极组宽度大致相同，所以能够无松弛地牢固地固定电极组。
并且，即使由于振动等而电极组在方形电池罐内被摇晃的情况下，因为在上述长边方向上比电极组突出的宽幅形状的第2部分碰撞方形电池罐的角部的圆形部分来实现阻挡的功能，所以结果能够防止电极组端部的片状电极沿着方形电池罐的角部的圆形而发生变形。在层叠型和缠绕型的任意一种二次电池中，例如层叠型锂离子二次电池和缠绕型锂离子二次电池的任意一种中都能够得到该效果。
因为上述阻挡功能是必要的，所以绝缘性辅助片至少需要为有刚度的材料、厚度。绝缘性辅助片出于容易成型的观点优选塑料树脂。绝缘性辅助片需要在电解液中不发生劣化。此外，为了对电极组充分地浸透电解液，优选使绝缘性辅助片自身具有浸透电解液的功能。也可以在绝缘性辅助片上设置穿透孔来使其具有该浸透功能。
若调整绝缘性辅助片的材料、厚度，使其成为不易弯曲和变形的板(绝缘性辅助板)，则能够更牢固地防止上述电极的变形。
固定用胶带优选为绝缘性胶带，且优选为在电解液中不容易发生劣化的材质。此外，固定用胶带的粘着剂也优选为在电解液中不容易劣化的材质，可以使用天然橡胶系、合成橡胶系、丙烯系、乙烯烷基醚系、硅酮系、聚酯系、聚酰胺系、氨基甲酸酯系、乙烯-丙烯酸酯系、苯乙烯-丁二烯块共聚物系、苯乙烯-异戊二烯块共聚物系等粘着剂。不过，即使没有粘着面，也可以使用通过来自外部加热来使固定用胶带热粘于绝缘性辅助片上而固定的方法。
通过用固定用胶带挤压并固定电极组和在形成了上述正极端子和负极端子的方形电池罐的面的垂直方向上还具有比电极组的宽度大的宽度的上述绝缘性辅助片，能够缓和与层叠型的二次电池中的上述正极端子电连接的多个片状正极的电极极耳(tab)和与上述负极端子电连接的多个片状负极的电极极耳的弯曲，防止故障发生。即，通过由在电极组的电极极耳侧突出的宽幅形状的绝缘性辅助片将电极组固定于绝缘性辅助片的面内，即使在二次电池误置为上下颠倒的情况下，因为绝缘性辅助片卡在方形电池罐中，使电极组与电池罐之间成为设有间隔的间隔状态，所以与没有该绝缘性辅助片的情况相比能够缓和电极极耳的弯曲。
两个绝缘性辅助片具备在上述面的垂直方向上与电极宽度实际上为相同宽度的第3部分，和中心与第3部分的上述垂直方向的中心实际上位于上述长边方向的同一线上并且宽度在上述垂直方向上比电极组宽度更大的第4部分，通过在第3部分上利用固定用胶带相互连接，在上述上下颠倒的情况下，也能够在上述垂直方向上更牢固地固定电极组。即，因为第3部分的上述垂直方向的宽度与上述垂直方向的电极组的宽度大体相同，所以能够将电极组无松弛地固定于两个绝缘性辅助片之间。由此，能够更强地缓和上述电极极耳的弯曲。
另外，通过两个绝缘性辅助片的第1部分之间的连接以及第3部分之间的连接，在两个绝缘性辅助片之间，电极组与电池罐之间成为间隔状态。
此外，因为绝缘性辅助片有刚度或者为不易变形的板片，所以在将电极组插入方形电池罐内时，利用绝缘性胶带使与电极组成为一体的绝缘性辅助片起到了插入导向的作用。因此，电极组向方形电池罐的插入变得容易。
也可以通过串联或并联多个上述二次电池，来构成电池组。
根据本发明，即使向方形电池罐施加持续振动的情况下，也能够防止电极组端部的片状电极沿着方形电池罐的角部的圆形而变形，因此结果能够得到故障少、发挥了设计的性能的二次电池和使用了该电池的供电、蓄电系统。
附图说明
图1表示本发明的第1实施方式所涉及的二次电池，(a)表示方形电池罐的剖面图，(b)表示片状正极、片状负极以及绝缘性辅助片的位置关系图，(c)表示绝缘性辅助片的形状的详细图。
图2是本发明的第2实施方式所涉及的二次电池的方形电池罐剖面图。
图3表示本发明的第3实施方式所涉及的二次电池，(a)表示片状正极、片状负极以及绝缘性辅助片的位置关系图，(b)表示绝缘性辅助片的形状的详细图。
图4是使用了本发明的第4实施方式所涉及的二次电池的供电、蓄电系统概要图。
图5是本发明的前提技术所涉及的层叠型二次电池的方形电池罐剖面图。
图6是表示本发明的前提技术的问题点的层叠型二次电池的方形电池罐剖面图。
图7是表示本发明的前提技术的问题点的层叠型二次电池的方形电池罐角部的扩大剖面图。
符号说明
1 方形电池罐
2 片状正极(片状电极)
3 片状负极(片状电极)
4 绝缘膜
5  绝缘膜
6  中空部分
7  绝缘性辅助片
8  绝缘性辅助片
9  固定用胶带
10 固定用胶带
11 正极极耳
12 负极极耳
13 电极组
14 绝缘性辅助片
15 房屋
16 配电盘
17 控制箱
18 预备二次电池
19 供电电力系统
20 发电设备
21 电动汽车
22 二次电池
具体实施方式
(第1实施方式)
以下，参照附图，对本发明的第1实施方式所涉及的二次电池进行说明。本发明不限定于以下的最佳形态，可以在不改变本发明的主要内容的范围内进行适当变更来实施。
图1(a)表示层叠型二次电池的剖面结构。虽未作图示，在用铝等成型的方形电池罐1中，在方形电池罐1的一面上，设有正极端子和负极端子。并且，图1(a)表示沿着设有该正极端子和负极端子的一面进行切断后的剖面，表示封入方形电池罐1中的片状正极2、片状负极3以及绝缘性辅助片8的位置关系。
此外，图1(b)是方形电池罐1的面中，以与未作图示的正极端子和负极端子所形成的一面相交叉的面进行切断后的剖面，是从片状正极2和片状负极3的层叠方向观察时的剖面图。此外，图1(c)是表示从层叠方向观察绝缘性辅助片8的形状的细节的部件图。
在用铝等成型的方形电池罐1的内部，隔着隔离物层叠多个通过正极极耳11与未作图示的正极端子电连接的大致长方形的片状正极2和通过负极极耳12与未作图示的负极端子电连接的大致长方形的片状负极3，而构成电极组。
绝缘性辅助片8如图1(c)所示，以如下方式成型：在与存在被层叠的片状正极和片状负极的各自的电极极耳11、12的方向相垂直的方向上具有宽度e的部分和宽度a的部分。即，绝缘性辅助片8的上述宽度a的部分以从与电极极耳方向垂直的方向的两侧在绝缘性辅助片8形成凹陷的方式形成。具体来说，设计为：上述宽度a的部分的与电极极耳方向垂直的方向上的中心，与上述宽度e的部分的上述垂直方向的中心存在于电极极耳方向的同一线上。
此外，绝缘性辅助片8在电极极耳方向上具有与电极极耳方向的电极面宽度f相同的宽度。尺寸a是以方形电池罐1的与形成了电极端子的面平行的面进行切断后的剖面的长边方向上的最大电极面宽度，即电极组的宽度。绝缘性辅助片在容易成型这一点上优选用聚丙烯等塑料树脂形成。
如图1(a)～(c)所示，用两个绝缘性辅助片8挤压电极组将其夹住，在上述凹陷部分粘贴固定用胶带9来连接两个绝缘性辅助片。为了使连接牢固，固定用胶带9的宽度h需要比上述凹陷部分的宽度g小。
在本实施方式中，在与电极极耳方向垂直的方向上，即、与电极极耳11、12突出的方向正交的方向上，用2条固定用胶带连接两个绝缘性辅助片，但为了加强连接并且使电极组在上述绝缘性辅助片的面内牢固地固定，也可以用3条以上的固定用胶带来连接。在此情况下，根据固定用胶带的条数，在绝缘性辅助片8上设置多个上述宽度a的部分。
并且，为了防止向电极极耳方向的层叠错位，也可以如图1(b)所示，对电极极耳方向粘贴固定用胶带10，连接两个绝缘性辅助片8。在此情况下，固定用胶带10的宽度i可以与固定用胶带9的宽度h不同，并且，两固定用胶带9、10的材质也可以不同。
由于存在电极极耳11、12，很难对电极极耳方向设置多个固定用胶带10。因此，固定用胶带10优选使用宽幅的胶带，使得只用1条就能够充分地固定电极组，例如优选使h＜i。
另外，也可以以缠绕全部电极组和两个绝缘性辅助片8的方式来粘贴固定用胶带9、10，此时能够更牢固地将电极组固定于两个绝缘性辅助片之间，因此能够充分地防止层叠错位。
通过配置上述绝缘性辅助片8并用固定用胶带连接，能够防止由于振动等而产生的片状电极的错位。并且，通过比电极组宽幅的绝缘性辅助片8卡在方形电池罐1的角部的圆形部分，防止了位于电极组的端部的片状电极进入上述圆形部分。由此，结果能够防止故障。若上述宽度e与方形电池罐1的沿着以与形成了电极端子的一面平行的面进行切断后的剖面的长边方向X的内侧尺寸b实际上为相同的尺寸时，则能够更好地得到阻止上述片电极进入上述圆形部分的效果。
并且，根据上述结构，即使由于振动而绝缘性辅助片8的上述宽度e部分接触上述剖面短边方向Y(在本实施方式中与层叠方向一致)的方形电池罐的情况下，因为电极组被固定于该绝缘性辅助片8的面的内侧，所以也防止了与方形电池罐的接触。因此，不需要设置图5中的绝缘膜5，并且也能够降低制造成本。
当然，为了安全，也可以从形成了电极端子的面的短边方向夹着电极组而形成两个绝缘性辅助片7。在此情况下，在用固定用胶带连接两个绝缘性辅助片8时，也可以将绝缘性辅助片7用固定用胶带缠入，与绝缘性辅助片8一起连接。
绝缘性辅助片7可以为与绝缘性辅助片8相同的材质，也可以为不同的材质。因为与绝缘性辅助片8不同，只需要用于进行电绝缘，所以为了在电极组和方形电池罐1中储存较多的电解液，优选尽量设计得较薄。
绝缘性辅助片8和绝缘性辅助片7都优选具有容易浸透电解液的功能。
另外，在本实施方式的情况下，在方形电池罐1的底面，配置有用于实现与电极组之间的电绝缘的未作图示的绝缘膜。
在本实施方式中，表示了层叠型的电极组的情况，不用说，在将缠绕型的电极组封入方形电池罐中的情况下，也能够得到相同的效果。作为二次电池，例如可以将锂离子二次电池作为对象。
(第2实施方式)
参照图2对第2实施方式所涉及的二次电池进行说明。在本实施方式中，对与在前述实施方式中使用的部件相同的部件赋予相同的符号，并省略其说明。此外，本实施方式可以在不改变本发明的主要内容的范围内进行适当变更来実施。
在图2中，与上述第1实施方式不同，在方形电池罐1中配置了多个，例如三个电极组13。即，在方形电池罐1中，通过利用两个绝缘性辅助片8挤压一个电极组，并利用固定用胶带9、10连接这两个绝缘性辅助片8，从而以相互连接的状态排列配置了3组并将该电极组固定于绝缘性辅助片8的面内的结构。不过，该3组结构的上述短边方向Y的总宽度，优选实际上与方形电池罐1的沿着以与形成了电极端子的面平行的面进行切断后的剖面的短边方向Y的内侧尺寸c相同。
除了该点之外，与在上述第1实施方式中叙述的相同。
连接并排列了3组上述结构的配置中的最端部的绝缘性辅助片8卡在方形电池罐的角部的圆形部分上，结果能够防止电极组的端部上的片状电极的弯曲。
在本实施方式中，在方形电池罐1中配置了3组上述结构，但也可以为2组，或者，也可以配置4组以上。
(第3实施方式)
参照图3(a)、图3(b)对第3实施方式所涉及的二次电池进行说明。在本实施方式中，对与在前述实施方式中使用的部件相同的部件赋予相同的符号，并省略其说明。此外，本实施方式可以在不改变本发明的主要内容的范围内进行适当变更来実施。
在图3(a)、图3(b)中，与上述第1实施方式不同，是在电极极耳11、12的方向上，绝缘性辅助片8具有宽度f的部分和比宽度f更大的宽度j的部分的结构，将此作为绝缘性辅助片14。绝缘性辅助片14的上述宽度f的部分以从电极极耳方向的两侧在上述绝缘性辅助片14形成凹陷的方式来形成。具体来说，设计为：上述宽度f的部分的电极极耳方向上的中心，与上述j的部分的电极极耳方向的中心存在于与电极极耳方向垂直的方向的同一线上。
并且，因为在上述凹陷部分上粘贴固定用胶带10，从而两个绝缘性辅助片14挤压电极组而连接，所以凹陷部分的宽度k需要比固定用胶带10的宽度i小。此外，与上述第1实施方式相同，两个绝缘性辅助片14也通过两条固定用胶带9连接。
除了该点之外，与在上述第1实施方式和第2实施方式中叙述的相同。
根据本实施方式，因为能够在绝缘性辅助片14的面内将电极组固定为与电池罐之间成为间隔的状态，所以即使在电池罐上下颠倒的情况下，也能够通过绝缘性辅助片14碰撞方形电池罐而缓和电极极耳11、12的弯曲，结果能够防止故障。
并且，因为被固定为与电池罐之间成为间隔的状态，即、使电极组比绝缘性辅助片14的两个边缘更凹陷，在两个边缘，与绝缘性辅助片14之间形成空间，所以不需要在方形电池罐1的底面设置绝缘膜。由此，也能够实现制造成本的降低。
(第4实施方式)
参照图4，对使用了第4实施方式所涉及的二次电池的蓄电、供电系统进行说明。在本实施方式中，对与在前述实施方式中使用的部件相同的部件赋予相同的符号，并省略其说明。此外，本发明不限定于以下实施方式，可以在不改变本发明的主要内容的范围内进行适当变更来実施。
搭载于电动汽车21的二次电池22和配置于房屋15外的预备二次电池18是在前述第1～第3实施方式中叙述了的本发明所涉及的二次电池，例如层叠型锂离子二次电池。
首先，对蓄电系统进行说明。从风力发电、火力发电、水力发电、原子能发电、太阳电池、燃料电池等发电设备20进行发电的电力，经由供电电力系统19提供给用户使用的控制箱17。用户通过在控制箱17中进行切换操作，对作为电动汽车21的驱动用电源的二次电池22、预备二次电池18、配电盘16的任意一个提供从发电设备20发送来的电力。预备二次电池18或电动汽车21的二次电池22若被供电则进行充电、蓄电。为了在由于灾害等而导致来自发电设备20的供电停止的情况下作为预备电源，优选预先对预备二次电池18进行充分的蓄电。
也可以对控制箱进行程序控制，使得白天对配电盘16供电，夜晚对预备二次电池18或电动汽车21的二次电池22供电。
接下来对供电系统进行说明。经上述蓄电系统而充电后的预备二次电池18通过控制箱17与房屋15内的配电盘16电连接。配电盘16与连接于房屋15内的插头上的空调、电视机等电气化产品电连接。用户可以选择接收来自供电电力系统19的电力来驱动房屋15内的电气化产品，或者选择使用通过上述蓄电系统蓄电后的预备二次电池18的电力来驱动电气化产品，该选择与切换通过控制箱17进行。
通过控制箱17中的切换，在预备二次电池18与配电盘16电连接的情况下，从预备二次电池18向配电盘16供电，能够驱动上述电气化产品。
电动汽车21通过从通过上述蓄电系统蓄电后的二次电池22向驱动车轮的发动机供电，能够行驶。电动汽车21只要是能够用电动机驱动车轮的汽车即可，也可以是混合动力汽车。
在使用了本发明所涉及的二次电池的蓄电、供电系统中，能够尽可能防止该二次电池中作为故障的一个原因的振动所产生的在方形电池罐内角部的层叠错位和电极弯曲，因此不管是作为振动较多的汽车中的供电系统，还是作为地震多发国的供电、蓄电系统，都能够实现故障较少的稳定动作。

Claims (6)

1.一种二次电池，其特征在于，具有：
方形电池罐，其设有正极端子和负极端子；
电极组，其配置于所述方形电池罐内，隔着隔离物层叠了与所述正极端子电连接的片状正极和与所述负极端子电连接的片状负极；
固定用胶带；和
第1和第2绝缘性辅助片，具有在所述方形电池罐的形成了所述正极端子和所述负极端子的面的长边方向上与所述电极组的宽度实际上为相同宽度的第1部分，以及中心与所述第1部分的所述长边方向的中心实际上位于所述面的同一垂直线上并且宽度在所述长边方向上比所述电极组的宽度大的第2部分，
所述第1和第2绝缘性辅助片被配置于从所述长边侧夹持着所述电极组而相对峙的位置处，并且挤压所述电极组，在所述第1部分利用所述固定用胶带相互连接，
所述第1和第2绝缘性辅助片的所述第1部分以从与所述长边方向的两侧在所述第1和第2绝缘性辅助片形成凹陷的方式形成，
所述固定用胶带的宽度比上述凹陷部分的宽度小。
2.根据权利要求1所述的二次电池，其特征在于，
所述第1和第2绝缘性辅助片在所述方形电池罐的形成了所述正极端子和所述负极端子的面的垂直方向上，具有比所述电极组的宽度大的宽度。
3.根据权利要求2所述的二次电池，其特征在于，
所述第1和第2绝缘性辅助片具备：在上述面的垂直方向上与所述电极宽度实际上为相同宽度的第3部分；以及中心与所述第3部分的所述垂直方向的中心实际上位于所述长边方向的同一线上并且在所述垂直方向上具有比所述电极组的宽度大的第4部分，在所述第3部分上利用所述固定用胶带相互连接。
4.根据权利要求3所述的二次电池，其特征在于，
具有多个所述片状正极和所述片状负极，所述片状正极和所述片状负极分别隔着隔离物进行层叠。
5.一种电动车，其特征在于，
具有二次电池以及用于驱动车轮的发动机，所述发动机从所述二次电池接受供电来进行驱动，其中，所述二次电池具备：
方形电池罐，其设有正极端子和负极端子；
电极组，其配置于所述方形电池罐内，隔着隔离物层叠了与所述正极端子电连接的片状正极和与所述负极端子电连接的片状负极；
固定用胶带；和
第1和第2绝缘性辅助片，具有在所述方形电池罐的形成了所述正极端子和所述负极端子的面的长边方向上与所述电极组的宽度实际上为相同宽度的第1部分，以及中心与所述第1部分的所述长边方向的中心实际上位于所述面的同一垂直线上并且宽度在所述长边方向上比所述电极组的宽度大的第2部分，
所述第1和第2绝缘性辅助片被配置于从所述长边侧夹持着所述电极组而相对峙的位置处，并且挤压所述电极组，在所述第1部分利用所述固定用胶带相互连接，
所述第1和第2绝缘性辅助片的所述第1部分以从与所述长边方向的两侧在所述第1和第2绝缘性辅助片形成凹陷的方式形成，
所述固定用胶带的宽度比上述凹陷部分的宽度小。
6.一种蓄电系统，其特征在于，具有：
二次电池和发电设备，所述二次电池从所述发电设备接受供电来进行蓄电，其中，所述二次电池具备：
方形电池罐，其设有正极端子和负极端子；
电极组，其配置于所述方形电池罐内，隔着隔离物层叠了与所述正极端子电连接的片状正极和与所述负极端子电连接的片状负极；
固定用胶带；和
第1和第2绝缘性辅助片，具有在所述方形电池罐的形成了所述正极端子和所述负极端子的面的长边方向上与所述电极组的宽度实际上为相同宽度的第1部分，以及中心与所述第1部分的所述长边方向的中心实际上位于所述面的同一垂直线上并且宽度在所述长边方向上比所述电极组的宽度大的第2部分，
所述第1和第2绝缘性辅助片被配置于从所述长边侧夹持着所述电极组而相对峙的位置处，并且挤压所述电极组，在所述第1部分利用所述固定用胶带相互连接，
所述第1和第2绝缘性辅助片的所述第1部分以从与所述长边方向的两侧在所述第1和第2绝缘性辅助片形成凹陷的方式形成，
所述固定用胶带的宽度比上述凹陷部分的宽度小。
CN2009801192631A 2009-03-31 2009-03-31 二次电池和电池系统 Active CN102047490B (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2009/056682 WO2010113272A1 (ja) 2009-03-31 2009-03-31 二次電池および電池システム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102047490A CN102047490A (zh) 2011-05-04
CN102047490B true CN102047490B (zh) 2013-07-10

Family

ID=42827605

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2009801192631A Active CN102047490B (zh) 2009-03-31 2009-03-31 二次电池和电池系统

Country Status (6)

Country Link
US (1) US20110195299A1 (zh)
EP (1) EP2416399A4 (zh)
JP (1) JP5244918B2 (zh)
KR (1) KR101266617B1 (zh)
CN (1) CN102047490B (zh)
WO (1) WO2010113272A1 (zh)

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5216068B2 (ja) * 2010-10-29 2013-06-19 三菱重工業株式会社 二次電池
JP2012114066A (ja) * 2010-11-02 2012-06-14 Sharp Corp 二次電池
JP5397528B2 (ja) * 2012-04-13 2014-01-22 株式会社豊田自動織機 蓄電装置及び二次電池
CN104969399B (zh) * 2013-10-31 2017-05-10 株式会社Lg化学 电池单体堆叠夹具
TWI599703B (zh) * 2014-06-24 2017-09-21 克緹斯國際股份有限公司 具有電池之板材
JP6365045B2 (ja) * 2014-07-15 2018-08-01 株式会社豊田自動織機 蓄電装置
JP6840139B2 (ja) * 2015-10-16 2021-03-10 ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツングＲｏｂｅｒｔ Ｂｏｓｃｈ Ｇｍｂｈ 電極スタック拘束具
DE112017003158T5 (de) * 2016-06-24 2019-03-14 Gs Yuasa International Ltd. Energiespeichervorrichtung
US10665849B2 (en) * 2017-03-20 2020-05-26 The Boeing Company Battery cell design for preventing internal short circuits from occurring and propagating
CN107799694A (zh) * 2017-11-28 2018-03-13 力信（江苏）能源科技有限责任公司 一种提高电芯抗挤压性能的电池结构
KR102316340B1 (ko) * 2019-01-22 2021-10-22 주식회사 엘지에너지솔루션 전극조립체, 그를 포함하는 이차전지, 이차전지 제조방법 및 전지팩
CN117245543B (zh) * 2023-11-20 2024-02-23 福建祥鑫新能源汽车配件制造有限公司 一种铝合金电池壳加工用翻转装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101154729A (zh) * 2006-09-29 2008-04-02 株式会社东芝 非水电解质电池用负极活性物质、非水电解质电池、电池组件及汽车

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3524706A1 (de) * 1985-07-11 1987-01-15 Bbc Brown Boveri & Cie Thermische isolierung
EP0981175B1 (en) * 1998-08-20 2012-05-02 Panasonic Corporation Polymer electrolyte fuel cell stack
CN1180506C (zh) * 1999-03-26 2004-12-15 松下电器产业株式会社 叠合片封装型电池
JP4461541B2 (ja) * 1999-12-28 2010-05-12 株式会社ジーエス・ユアサコーポレーション 非水電解質二次電池
JP4158440B2 (ja) * 2002-07-09 2008-10-01 日産自動車株式会社 二次電池及びそれを用いた組電池
JP3872388B2 (ja) * 2002-07-22 2007-01-24 株式会社日本自動車部品総合研究所 充電状態検出装置およびそのプログラム並びに充電状態検出方法、充放電制御装置
JP3897029B2 (ja) * 2004-03-30 2007-03-22 日産自動車株式会社 組電池用フレームおよび組電池
JP2006221864A (ja) * 2005-02-08 2006-08-24 Denso Corp 車両用発電システム
JP5128769B2 (ja) * 2005-12-21 2013-01-23 Ｎｅｃエナジーデバイス株式会社 非水電解質二次電池
JP5336698B2 (ja) * 2006-06-16 2013-11-06 株式会社東芝 非水電解質電池
JP2008091099A (ja) 2006-09-29 2008-04-17 Sanyo Electric Co Ltd 積層式リチウムイオン電池

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101154729A (zh) * 2006-09-29 2008-04-02 株式会社东芝 非水电解质电池用负极活性物质、非水电解质电池、电池组件及汽车

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP特开2001-185224A 2001.07.06
JP特开2004-47161A 2004.02.12

Also Published As

Publication number Publication date
KR20110008280A (ko) 2011-01-26
WO2010113272A1 (ja) 2010-10-07
US20110195299A1 (en) 2011-08-11
JPWO2010113272A1 (ja) 2012-10-04
EP2416399A4 (en) 2014-01-01
CN102047490A (zh) 2011-05-04
JP5244918B2 (ja) 2013-07-24
KR101266617B1 (ko) 2013-05-22
EP2416399A1 (en) 2012-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102047490B (zh) 二次电池和电池系统
CN102138244B (zh) 二次电池及电池系统
JP5506692B2 (ja) 二次電池、電気自動車および蓄電システム
JP3899423B2 (ja) 薄型電池モジュール
JP7258278B2 (ja) 移動可能なバスバー組立体を備えたバッテリーパック及びこれを含む二次電池
CN102037598B (zh) 二次电池以及电池系统
CN102800826A (zh) 电池组及蓄电池系统
KR101279215B1 (ko) 2차 전지 및 전지 시스템
KR20190094668A (ko) 배터리 모듈, 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차
CN102324476A (zh) 一种动力锂离子电池组
CN212783640U (zh) 一种电池模组
CN215732088U (zh) 端子相互焊接的电池组、车辆和电气设备
US12113240B1 (en) Insulator for battery cells

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: TAIDA ELECTRONIC INDUSTRY CO. LTD.

Free format text: FORMER OWNER: MITSUBISHI JUKOGIO KK

Effective date: 20141030

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: ADDRESS; TO: TAIWAN, CHINA

TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20141030

Address after: Chinese Taiwan Taoyuan County mountain village road 31 No. 1 prosperous

Patentee after: Delta Optoelectronics Inc.

Address before: Tokyo, Japan

Patentee before: Mit-subishi Heavy Industries Ltd.