CN105518904B - 电池组 - Google Patents

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Abstract

本发明提供能够可靠地保持方形二次电池并使定位精度提高，并且防止在电池容器中产生应力集中，同时抑制电池容器的膨胀的电池组。该电池组是使多个方形二次电池(100)在厚度方向上隔着隔离片(103)层叠的电池组，其中，方形二次电池(100)在扁平箱型的电池容器(2)内收纳配置有卷绕了正负电极的电极组，隔离片(103)包括：抵接部(120)，其与电池容器(2)的宽幅侧面(1b)的宽度方向端部区域(R1)抵接；对置部(122)，其与宽幅侧面(1b)的宽度方向中间区域(R2)对置；倾斜面(121)，其在宽幅侧面(1b)的宽度方向(Y方向)上与对置部(122)的两端相邻，倾斜面(121)在从宽度方向端部区域(R1)朝向宽度方向中间区域(R2)的方向上，以隔离片(103)的厚度(T1)减少的方式倾斜。

Description

电池组
技术领域
本发明涉及隔着隔离片使多个方形二次电池层叠而成的电池组。
背景技术
以往，在可再充电的二次电池的领域，铅电池、镍镉电池、镍氢电池等水溶液系电池为主流。但是，随着电气设备的小型化、轻量化的发展，具有高能量密度的锂离子二次电池被关注，其研究、开发及商品化被急速推进。
又，基于地球温暖化、燃料枯竭的观点，电动汽车(EV)、以电动马达辅助驱动的一部分的混合动力汽车(HEV)被各汽车制造商开发，作为其电源，渴求高容量且高输出的二次电池。作为符合这样的要求的电源，高电压的非水溶液系的锂离子二次电池被关注。特别是方形锂离子二次电池在封装时的体积效率优异，因此作为HEV或EV用而对方形锂离子二次电池的开发寄予较高期待。
HEV或EV用等的大电流用途中，无法避免电池的发热，电池的冷却成为必要。一般来说，在串联及/或并联多个电池而构成的电池组的各电池间设有间隙，使空气等冷却媒质在该间隙流动，由此进行电池的冷却。又，构成电池组的各个电池中，因被收纳于电池容器内的电极材料伴随充电而膨胀，电池容器有时会膨胀。
作为能够抑制电池容器的膨胀的电池组，公开了如下二次电池组件(参照下述专利文献1)：以各二次电池的外表面之中的最大面积的侧面(被压迫面)被部分压迫的状态，束缚了二次电池的二次电池组件。
专利文献1所记载的二次电池组件对于重复大电流的充放电的以高速率使用的二次电池，将均一地保持被压迫面的面压并抑制二次电池的劣化作为技术问题，作为其解决手段而具有接触构件和束缚构件。接触构件具有与被压迫面接触的、离散设置的多个接触部。接触部朝向被压迫面从连结部突出形成，并被设为如下的形状或配置：在与卷绕状的电极体的靠卷绕轴方向的中央的部位对应的、两方的偏置区域之间的中央领域较弱地压迫被压迫面。具体来说，记载了接触构件以与被压迫面接触的顶面在中央成为凹状的形态弯曲，向被压迫面的压迫力随着其面内的部位不同而不同。另一方面，记载了接触构件以不与单电池的壳体的端部接触，不压迫壳体的端部的方式确定各构件的配置。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2011/158341号
发明内容
发明所要解决的技术问题
专利文献1所记载的二次电池组件中，通过接触构件压迫单电池的被压迫面来抑制被压迫面的膨胀，但单电池的壳体的端部没有被固定，因此，由于车载时的振动等，单电池会变得容易移动等，从而在单电池的定位上存在技术问题。另一方面，在对单电池的壳体的端部施加压力来保持端部的情况下，有在壳体产生应力集中之虞。
本发明正是鉴于上述技术问题而做出的，其目的在于，提供能够可靠地保持方形二次电池并使定位精度提高，并且防止在电池容器中产生应力集中，同时抑制电池容器的膨胀的电池组。
用于解决技术问题的手段
要达成前述目的，本发明的电池组是使多个方形二次电池在厚度方向上隔着隔离片层叠的电池组，其中，所述方形二次电池在扁平箱型的电池容器内收纳配置有卷绕了正负电极的电极组所述电池组的特征在于，所述隔离片包括：抵接部，其与所述电池容器的宽幅侧面的宽度方向端部区域抵接；对置部，其与所述宽幅侧面的宽度方向中间区域对置；倾斜面，其在所述宽幅侧面的宽度方向上与所述对置部的两端相邻，所述倾斜面在从所述宽度方向端部区域朝向所述宽度方向中间区域的方向上，以所述隔离片的厚度减少的形态倾斜。
发明效果
根据本发明的电池组，能够在隔离片的抵接部之间可靠地保持方形二次电池的电池容器的宽幅侧面的宽度方向端部区域并使定位精度提高，并且通过隔离片的倾斜面来防止在电池容器中产生应力集中，同时通过与该宽幅侧面的宽度方向中间区域对置的对置部来抑制电池容器的膨胀。
附图说明
图1是方形二次电池的外观立体图。
图2是方形二次电池的分解立体图。
图3是卷绕组的展开立体图。
图4是实施形态1所涉及的方形二次电池模块的外观立体图。
图5是图4所示的模块的一对的电池座与方形二次电池的装配立体图。
图6是图4所示的模块的分解立体图。
图7是图4所示的模块的隔离片的截面图。
图8是示出图4所示的模块的隔离片与方形二次电池的位置关系的主视图。
图9是示出实施形态2所涉及的模块的方形二次电池与隔离片的位置关系的主视图。
图10是示出实施形态3所涉及的模块的隔离片与方形二次电池的位置关系的主视图。
图11是示出实施形态4所涉及的模块的隔离片与方形二次电池的位置关系的主视图。
图12是示出实施形态5所涉及的模块的隔离片与方形二次电池的位置关系的主视图。
图13是实施形态6所涉及的模块的分解立体图。
图14是示出实施形态6所涉及的模块的隔离片与方形二次电池的位置关系的主视图。
图15是示出实施形态7所涉及的模块的隔离片与方形二次电池的位置关系的主视图。
图16是示出实施形态8所涉及的模块的隔离片与方形二次电池的位置关系的主视图。
图17是示出实施形态9所涉及的模块的隔离片与方形二次电池的位置关系的主视图。
图18是示出实施形态10所涉及的模块的隔离片与方形二次电池的位置关系的主视图。
具体实施方式
下面，参照附图，对作为本发明的电池组的方形二次电池模块的实施形态进行说明。
[实施形态1]
(方形二次电池)
首先，对本实施形态的方形二次电池模块所具备的方形二次电池进行说明。图1是作为蓄电元件的一个实施形态的方形二次电池100的外观立体图，图2是示出方形二次电池100的构成的分解立体图。图3是方形二次电池100具备的卷绕组3的展开立体图。
如图1所示，方形二次电池100具备由电池罐1和电池盖6组成的电池容器2。电池罐1及电池盖6的材质上铝或铝合金等。通过对金属材料实施深冲压加工，电池罐1被形成为一面开口的长方体形状的扁平箱型。电池罐1具有：长方形状的底面1d、与底面1d的一对长边分别相邻的一对宽幅侧面1b、与底面1d的一对短边分别相邻的一对窄幅侧面1c。
电池盖6为矩形平板状，塞住电池罐1的开口并被激光焊接。也就是说，电池盖6封闭电池罐1的开口。又，电池盖6具备：与卷绕组3的正极电极34(参照图3)电连接的正极侧端子构成部60、与卷绕组3的负极电极32(参照图3)电连接的负极侧端子构成部70。
正极侧端子构成部60由正极螺栓14、正极连接端子62、正极外部端子63、正极侧外部绝缘体24及配置于电池罐1的内部的垫圈(未图示)、正极集电体180构成。正极螺栓14、正极外部端子63、正极连接端子62、垫圈及正极集电体180被一体地固定，并被安装于电池盖6。在该状态下，正极集电体180、正极连接端子62、正极外部端子63被电连接。又，通过正极侧外部绝缘体24及垫圈，正极集电体180、正极连接端子62、正极外部端子63与电池盖6绝缘。
负极侧端子构成部70由负极螺栓12、负极连接端子72、负极外部端子73、负极侧外部绝缘体22及配置于电池罐1的内部的垫圈(未图示)、负极集电体190构成。负极侧端子构成部70为与正极侧端子构成部60相同的构造，负极螺栓12、负极外部端子73、负极连接端子72及负极集电体190被一体地固定，并被安装于电池盖6。在该状态下，负极集电体190、负极连接端子72、负极外部端子73被电连接。又，通过负极侧外部绝缘体22及垫圈，负极集电体190、负极连接端子72、负极外部端子73与电池盖6绝缘。
此外，正极螺栓14及负极螺栓12分别向电池盖6的外部突出，还具有螺纹构造。因此制作电池组时，成为使正极螺栓14或负极螺栓12插通于设有孔或切口的汇流条(未图示)，利用螺母进行组装的构造。由此，正极外部端子63或负极外部端子73与汇流条电连接。
又，电池盖6上设有气体排出阀10。通过冲压加工使电池盖6部分地厚度变薄，由此形成气体排出阀10。此外，通过激光焊接等将薄膜构件安装到电池盖6的开口，将薄膜构件的厚度薄的部分作为气体排出阀即可。气体排出阀10在方形二次电池100由于过充电等异常而发热并产生气体，电池容器内的压力上升并达到了规定压力时开裂，从内部排出气体，由此使电池容器内的压力降低。
进而，电池盖6上穿设有用于将电解液注入电池容器内的注液孔(未图示)。在电解液注入后通过注液栓封闭注液孔。作为电解液，例如可利用在碳酸亚乙酯等碳酸酯系的有机溶剂中溶解了六氟磷酸锂(LiPF6)等锂盐的非水电解液。
接下来，对电池罐1的内部构造进行说明。如图2所示，电池罐1中收纳有被保持于盖装配体107的卷绕电极组3(下面也称为卷绕组)。与卷绕组3的正极电极34(参照图3)接合的正极集电体180及与卷绕组3的负极电极32(参照图3)接合的负极集电体190以及卷绕组3以被绝缘壳体108覆盖了的状态被收纳于电池罐1中。
绝缘壳体108的材质为聚丙烯等具有绝缘性的树脂，通过绝缘壳体108，电池罐1和卷绕组3被电绝缘。此外，本实施形态中，绝缘壳体108由覆盖卷绕组3的宽幅侧面的绝缘壳体宽幅部108a和覆盖卷绕组3的侧面部的两个绝缘壳体侧面部108b构成，但也可为使绝缘壳体宽幅部108a和绝缘壳体侧面部108b成为一体的构造。
盖装配体107为将正极集电体180、正极连接端子62、正极外部端子63、正极螺栓14、正极侧外部绝缘体24、负极集电体190、负极连接端子72、负极外部端子73、负极螺栓12、负极侧外部绝缘体22、垫圈及电池盖装配为一体而成的部件。
正极外部端子63经由正极集电体180与卷绕组3的正极电极34(参照图3)电连接，负极外部端子73经由负极集电体190与卷绕组3的负极电极32(参照图3)电连接。由此，经由正极外部端子63及负极外部端子73，电力从卷绕组3供给到外部设备，或者，经由正极外部端子63及负极外部端子73，外部发电电力被供给到卷绕组3并充电。
通过铝或铝合金形成正极集电体180。正极集电体180包括：沿电池盖6的下表面被安装的平板状的座面部181、在座面部181的宽度方向两端部分别向下方弯折成大致90°的一对的平面部182、在上述一对的平面部182的顶端分别形成的平坦状的接合平面部183。各接合平面部183通过超声波焊接与卷绕组3接合。接合平面部183分别弯折成相对平面部182倾斜的角度。一对的接合平面部183随着从电池盖6的长边方向中央侧朝向外侧行进而在电池盖6的短边方向上以相互背离的方式倾斜，倾斜方向相互为反方向，但相对于中心面为相同角度，成为线对称。在一对接合平面部183之间插入有卷绕组3的正极箔露出部34b，并将卷绕组3的正极箔露出部34b打开成V字状的状态下，一对接合平面部183通过超声波焊接与正极箔露出部34b接合。
通过铜或铜合金形成负极集电体190，但具有与正极集电体180相同的构造。负极集电体190包括：沿电池盖6的下表面被安装的平板状的座面部191、在座面部191的宽度方向两端部分别向下方弯折成大致90°的一对的平面部192、在上述一对的平面部192的顶端分别形成的平坦状的接合平面部193。各接合平面部193通过超声波焊接与卷绕组3接合。接合平面部193分别弯折成相对平面部192倾斜的角度。一对的接合平面部192随着从电池盖6的长边方向中央侧朝向外侧行进而在电池盖6的短边方向上以相互背离的方式倾斜，倾斜方向相互为反方向，但相对于中心面为相同角度，成为线对称。在一对接合平面部193之间插入有卷绕组3的负极箔露出部32b，并将卷绕组3的负极箔露出部32b打开成V字状的状态下，一对接合平面部193通过超声波焊接与负极箔露出部32b接合。
接下来，对卷绕组3进行说明。图3示出展开了卷绕组3的卷绕结束侧的状态。作为发电要素的卷绕组3是通过将长条状的正极电极34及负极电极32隔着分隔体33、35绕卷绕中心轴W卷绕成扁平形状而被做成层叠构造。
正极电极34具有在作为正极集电体的正极箔的两面涂敷了正极活性物质合剂的正极合剂层34a，在正极箔的宽度方向一方侧的端部，设有未涂敷正极活性物质合剂的正极箔露出部34b。负极电极32具有在作为负极集电体的负极箔的两面涂敷了负极活性物质合剂的负极合剂层32a，在负极箔的宽度方向另一方侧的端部，设有未涂敷负极活性物质合剂的负极箔露出部32b。正极箔露出部34b和负极箔露出部32b为电极箔的金属面露出的区域，并以被配置于卷绕中心轴W方向(图3的宽度方向)的一方侧和另一方侧的位置的方式被卷绕。
关于负极电极32，制作了如下的负极合剂作为负极活性物质，该负极合剂对于非晶质碳粉末100重量份，添加了10重量份的聚偏氟乙烯(以下，称为PVDF)作为粘合剂，并往其添加、混合了N-甲基吡咯烷酮(以下，称为NMP)作为分散溶剂。残留焊接部(负极箔露出部32b)地涂敷将该负极合剂涂敷于厚度10μm的铜箔(负极箔)的两面。其后，经过干燥、冲压、裁断工序，得到不包含铜箔的负极活性物质涂敷部厚度70μm的负极电极32。
此外，本实施形态中，例示了将非晶质碳用作为负极活性物质的情况，但并不限定于此，也可以是能插入、脱离锂离子的天然石墨、人造的各种石墨材料、焦炭等碳质材料、Si、Sn等的化合物(例如SiO、TiSi2等)、或它们的复合材料，关于其粒子形状，为鳞片状、球状、纤维状、块状等，也并未特别限制。
关于正极电极34，制作了如下的正极合剂作为正极活性物质，该正极合剂对于锰酸锂(化学式LiMn2O4)100重量份，添加了10重量份的鳞片状石墨作为导电材料，以及添加了10重量份的PVDF作为粘合剂，并往其添加、混合了NMP作为分散溶剂合剂。残留焊接部(正极箔露出部34b)地将涂敷该正极合剂涂敷于厚度20μm的铝箔(正极箔)的两面。其后，经过干燥、冲压、裁断工序，得到不包含铝箔的正极活性物质涂敷部厚度90μm的正极电极34。
又，本实施形态中，例示了将锰酸锂用作为正极活性物质的情况，但也可利用具有尖晶结晶构造的其他锰酸锂、以金属元素置换或掺杂一部分的锂锰复合氧化物、具有层状结晶构造的钴酸锂、钛酸锂、以金属元素置换或掺杂它们的一部分的锂-金属复合氧化物。
又，本实施形态中，例示了将PVDF作为正极电极34、负极电极32的合剂层涂敷部的粘合材料的情况，但也可利用聚四氟乙烯(PTFE)、聚乙烯、聚苯乙烯、聚丁二烯、丁基橡胶、丁腈橡胶、丁苯橡胶、多硫化橡胶、硝化纤维、氰乙基纤维素、各种乳胶、丙烯腈、氟乙烯、偏二氟乙烯、氟丙烯、氟化氯丁二烯(フッ化クロロプレン)、丙烯酸系树脂等的聚合物及它们的混合物等。
与卷绕组3的宽度方向即卷绕方向正交的卷绕中心轴W的方向的两端部的一方被当作正极电极34的层叠部，另一方被当作负极电极32的层叠部。一端上设置的正极电极34的层叠部是层叠了未形成正极合剂层34a的正极箔露出部34b的部分。另一端上设置的负极电极32的层叠部是层叠了未形成负极合剂层32a的负极箔露出部32b的部分。正极箔露出部34b的层叠部及负极箔露出部32b的层叠部分别预先被压破，如上所述，通过超声波接合，分别与盖装配体107的正极集电体180及负极集电体190连结，形成电极组装配体。
(电池组)
接下来，对作为本实施形态的电池组的方形二次电池模块200进行说明。图4是示出本实施形态的模块200的立体图。下面，利用分别将制作模块200时的方形二次电池100的厚度、宽度、高度的方向设为X、Y、Z方向的正交坐标系来进行说明。
模块200包括：在厚度方向(X方向)层叠的多个方形二次电池100、将各方形二次电池100保持为已层叠的状态的电池座91。电池座91例如可由玻璃环氧树脂、聚丙烯、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂等树脂材料、铝、铜、不锈钢等金属材料构成。
电池座91由多个中间电池座92和一对端部电池座93组成。中间电池座92隔在相邻的方形二次电池100之间。端部电池座93被配置于被保持于中间电池座92的多个方形二次电池100的层叠方向的两端部，在其与中间电池座之间保持方形二次电池100。端部电池座93具有在与方形二次电池100的宽幅侧面1b平行的面将中间电池座92大致一分为二而成的形状。关于中间电池座92及端部电池座93所具备的多个隔离片101、102、103和开口部111a、111b，将在后文说明。
图5是示出一对中间电池座92和方形二次电池100的装配状态的立体图。图6是示出图5所示的一对中间电池座92和方形二次电池100的分解状态的立体图。如图5及图6所示，中间电池座92包括：分别与方形二次电池100的电池罐1的一对的窄幅侧面1c、1c对置的一对的侧板111、111；与电池罐1的底面1d对置的底板112。中间电池座92被配置于两个方形二次电池100之间，因此穿过两个方形二次电池100的中间并具有对于与电池罐1的宽幅侧面1b平行的面而面对称的形状。因而，中间电池座92的侧板111、底板112分别相对于被配置于中间电池座92的两侧的两个方形二次电池100的窄幅侧面1c及底面1d，各与电池罐1的厚度方向的大约一半对置。
一对的侧面111、111在电池罐1的宽幅侧面1b的宽度方向(Y方向)即方形二次电池100的宽度方向的两端部对峙，并在方形二次电池100的层叠方向(X方向)即方形二次电池100的厚度方向延伸。在与电池罐1的底面1d垂直的方向(Z方向)即方形二次电池100的高度方向的下端部，底板112在方形二次电池100的层叠方向上延伸并连结两个侧板111的下端部之间。又，被配置在方形二次电池100的两侧的两个中间电池座92、92通过相互的侧板111、111及底板112、112的端部对顶或略微留出间隙地保持，形成将方形二次电池100保持在它们之间的空间。
通过多个隔离片101、102、103连结一对侧板111、111。更详细地讲，一对侧板111、111通过连结它们的下端部的下端部隔离片101、连结它们的上端部的上端部隔离片102、连结它们的中间部的中间部隔离片103而被连结。下端部隔离片101的下端与底板112连结。上端部隔离片102与从电池盖6到被内藏于电池罐1的卷绕组3的电池盖6侧的弯曲部为止的部分的高度相对应，比其他的隔离片在Z方向的宽度更宽。下端部隔离片101与中间部隔离片103的间隔及上端部隔离片102与中间部隔离片103的间隔比中间部隔离片103彼此的间隔小。各隔离片101、102、103被配置于相邻的两个电池罐1之间。即，模块200中，在厚度方向上隔着隔离片101、102、103层叠方形二次电池100。
侧板111包括第一开口部111a、第二开口部111b。第一开口部111a在Z方向上被形成于下端部隔离片101和中间部隔离片103之间的位置以及上端部隔离片102和中间部隔离片103之间的位置。第二开口部111b在Z方向上被形成于中间部隔离片103彼此之间的位置。第一开口部111a和第二开口部111b在X方向的开口宽度相等。各开口部的Z方向的开口高度与各隔离片101、102、103的间隔相对应，与第一开口部111a相比第二开口部111b的更大。
隔离片101、102、103在Z方向上互相留出间隔而被配置，由此形成沿方形二次电池100的电池罐1的宽幅侧面1b并在其宽度方向(Y方向)延伸的多个槽114、115。与各隔离片101、102、103之间的间隔相对应，在下端部隔离片101和中间部隔离片103之间，以及在上端部隔离片102和中间部隔离片103之间，形成Z方向的宽度比较窄的第一槽114。又，在中间部隔离片103彼此之间，形成Z方向的宽度比较宽的第二槽115。第一槽114将两个侧板111的第一开口部111a连通，第二槽115将两个侧板111的第二开口部111b连通。由此，能够使冷却媒质通过槽114、115，从而冷却方形二次电池100的电池罐1的宽幅侧面1b。
(隔离片)
下面，对本实施形态的中间部隔离片103的构成进行详细说明。图7是在表示图5所示的一对中间电池座92、92和方形二次电池100的装配状态的立体图中，以包含中间部隔离片103的形态在XY平面切断了中间电池座92、92的截面图。
隔离片103在电池罐1的宽幅侧面1b的高度方向(Z方向)上被分割成多个。具体来讲，在图5及图6所示的例中，隔离片103被分割成4条。如图7所示，隔离片103包括：与构成电池容器2的电池罐1的宽幅侧面1b的宽度方向端部区域R1抵接的抵接部120、与宽幅侧面1b的宽度方向中间区域R2对置的对置部122、在宽幅侧面1b的宽度方向(Y方向)上与对置部122的两端相邻的倾斜面121。在此，宽度方向端部区域R1是具有与从电池罐1的宽幅侧面1b的宽度方向端部到宽度方向中央为止的宽度相比更窄的规定宽度的区域，宽度方向中间区域R2是宽度方向端部区域R1之间的区域。
抵接部120在宽幅侧面1b的宽度方向上被设置于隔离片103的两端部，与对置部122相比更朝向方形二次电池100的宽幅侧面1b突出。即，方向二次电池100的厚度方向(X方向)上的抵接部120的厚度T1比对置部122的相同方向的厚度T2更厚。由此，在对置的一对隔离片103、103中，抵接部120、120间的间隔D1比对置部122、122间的间隔D2更窄。换言之，对置部122、122间的间隔D2比抵接部120、120间的间隔D1更宽。又，与电池罐1的宽幅侧面1b对置的抵接部120及对置部122的表面被当作与方形二次电池100的宽度方向(Y方向)及高度方向(Z方向)平行的平坦面。
在从抵接部120朝向对置部122即从电池罐1的宽幅侧面1b的宽度方向端部区域R1朝向宽度方向中间区域R2的方向上，倾斜面121以方形二次电池100的厚度方向上的隔离片103的厚度逐渐减少的方式倾斜。即，在如图7所示的例中，在从宽度方向端部区域R1朝向宽度方向中间区域R2的方向上，倾斜面121以隔离片103的抵接部120的厚度T1减少的方式倾斜。以图7所示的截面观察，倾斜面121例如可直线地形成为锥形，也可形成为以某曲率半径连接抵接部120和对置部122那样的曲线状。
图8是示出构成电池座91的中间电池座92及端部电池座93所具备的4条中间部隔离片103与电池罐1的宽幅侧面1b的位置关系的主视图。此外，包含下端部隔离片101及上端部隔离片102的中间部隔离片103以外的电池座91的构成，省略图示。
抵接部120被设置于4条隔离片103的各自的两端，并与电池罐1的宽幅侧面1b的宽度方向端部区域R1抵接。对置部122与宽幅侧面1b的宽度方向中间区域R2对置。在宽幅侧面1b的宽度方向上，在抵接部120的内侧设有倾斜面121，在倾斜面121的内侧设有对置部122。在宽幅侧面1b的高度方向(Z方向)的全体即与高度方向端部区域H1及中间区域H2对置的位置，倾斜面121在宽幅侧面1b的宽度方向(Y方向)上被设置于抵接部120和对置部122之间。
在此，高度方向端部区域H1是具有与从电池罐1的宽幅侧面1b的上端或下端到高度方向中央为止的宽度相比更窄的规定宽度的区域，高度方向中间区域H2是包含宽幅侧面1b的高度方向中央的、高度方向端部区域H1、H1之间的区域。抵接部120、倾斜面121及对置部122的Y方向的长度在4条隔离片103间相等。
接下来，对本实施形态的隔离片103的作用进行说明。在构成电池组200时，如果对各个方形二次电池100进行充电，则如前所述，构成电池容器2的电池罐1膨胀。电池罐1膨胀时的沿宽度方向的截面形状成为电池罐1的宽度方向中央的膨胀最大，朝向宽度方向端部而膨胀逐渐减少的形状。使像这样膨胀了的方形二次电池100隔着中间电池座92层叠，将端部电池座93配置于层叠方向的两端部，从层叠方向施加压缩负荷而构成电池组200。
那时，中间电池座92及端部电池座93的中间部隔离片103的抵接部120与电池罐1的宽幅侧面1b的宽度方向端部区域R1抵接并在电池罐1的厚度方向上施加负荷。由此，电池罐1的宽幅侧面1b的宽度方向端部区域R1的膨胀被抑制，并且，宽幅侧面1b的宽度方向端部区域R1通过隔离片103的抵接部120被可靠地保持并定位。又，通过中间电池座92及端部电池座93的下端部隔离片101及上端部隔离片102，电池罐1的宽幅侧面1b的高度方向端部区域H1被可靠地保持并定位。
进而，在膨胀了的电池罐1的厚度大于与盖电池罐1的厚度方向的两侧对置的一对隔离片103、103的对置部122、122间的间隔D2的情况下，对置部122和电池罐1的宽幅侧面1b抵接，电池罐1的宽幅侧面1b、1b通过对置的一对对置部122、122而在厚度方向上被压缩。由此，能够抑制构成电池容器2的电池罐1的宽幅侧面1b的膨胀，能够抑制电池性能的劣化。
又，如图7所示，本实施形态的隔离片103在电池罐1的宽幅侧面1b的宽度方向上具有与对置部122相邻的倾斜面121，该倾斜面121以在从宽度方向端部区域R1朝向宽度方向中间区域R2的方向上隔离片103的厚度减少的形态倾斜。即，倾斜面121沿膨胀成了中央部的厚度变得最厚的凸曲面状的电池罐1的宽幅侧面1b倾斜。因而，在通过隔离片103的抵接部120或对置部122挤压膨胀了的电池罐1的宽幅侧面1b时，能够通过隔离片103抑制在电池罐1的宽幅侧面1b产生应力集中。由此，能够兼顾电池罐1的可靠性提高和电池性能的劣化抑制。
例如，在与电池罐1的宽幅侧面1b的宽度方向(Y方向)相对的倾斜面121的倾斜角度小于由于电池罐1的膨胀而导致的宽幅侧面1b的倾斜角度的情况下，不仅能够使倾斜面121与宽幅侧面1b抵接，从而抑制宽幅侧面1b的膨胀，与未形成倾斜面121的情况相比，还能够降低作用于宽幅侧面1b的应力。又，如果倾斜面121的倾斜角度为与电池罐1的宽幅侧面1b的倾斜角度相同程度的话，则实质上能够使倾斜面121整体与宽幅侧面1b抵接，从而进一步降低作用于宽幅侧面1b的应力。又，在倾斜面121的倾斜角度大于宽幅侧面1b的倾斜角度的情况下，在抵接部120和对置部122之间，隔离片103和宽幅侧面1b的接触被回避，防止在倾斜面121和电池罐1的宽幅侧面1b之间产生应力集中。
此外，一对对置部122、122间的间隔D2被设定为：在如产生方形二次电池100的电池性能的劣化那样的膨胀在电池罐1发生了的情况下，对置部122与电池罐1的宽幅侧面1b抵接，抑制电池罐1的膨胀。因而，在如对电池性能造成坏影响那样的膨胀没有在电池罐1发生的情况下，对置部122与电池罐1的宽幅侧面1b不抵接。
如上所述，根据作为本实施形态的电池组的方形二次电池模块200，能够将构成方形二次电池100的电池容器2的电池罐1的宽幅侧面1b的宽度方向端部区域R1可靠地保持在隔离片103、103的抵接部120、120间，并使方形二次电池100的定位精度提高。又，能够通过倾斜面121抑制对宽幅侧面1b的应力集中，并通过与该宽幅侧面1b的宽度方向中间区域R2对置的对置部122来抑制电池容器2的膨胀。
[实施形态2]
接下来，对于本发明的电池组的实施形态2，引用图1到图7，并利用图9进行说明。图9是相当于实施形态1的图8的、表示作为本实施形态的电池组的方形二次电池模块的方形二次电池100与中间部隔离片103、103a的位置关系的主视图。
本实施形态的模块中，构成电池座91的中间部电池座92及端部电池座93所具备的中间部隔离片103a的构成与所述的实施形态1的中间部隔离片103不同。本实施形态的模块的其余之处与前述的实施形态1的模块200相同，因此对于相同部分附上相同符号并省略说明。
在本实施形态中，与电池罐1的宽幅侧面1b的高度方向中间区域H2对置的两条隔离片103、103具有与实施形态1的隔离片103相同的构成。另一方面，与电池罐1的宽幅侧面1b的高度方向端部区域H1、H1对置的两条隔离片103a、103a在没有形成倾斜面121这点上与实施形态1的隔离片103不同。
即，本实施形态中，在与电池罐1的宽幅侧面1b的高度方向中间区域H2对置的位置，隔离片103、103上设置的倾斜面121在宽幅侧面1b的宽度方向(Y方向)上被设置于抵接部120和对置部122之间。又，与宽幅侧面1b的高度方向端部区域H1对置的隔离片103a的宽幅侧面1b的宽度方向上的抵接部120的长度L0比它们之间的隔离片103的抵接部120的相同方向的长度L0更长。即，沿宽幅侧面1b的宽度方向的抵接部120的长度L0在从高度方向中间区域H2朝向高度方向端部区域H1的方向上逐渐变长。
电池罐1膨胀时的电池罐1的厚度在电池罐1的宽幅侧面1b的高度方向(Z方向)及宽度方向(Y方向)的中央变得最大，越往各方向的端部走变得越小。因此，如本实施形态的模块那样，即使不在与高度方向端部区域H1对置的隔离片103a上形成倾斜面121，有时电池罐1中也不会产生应力集中。
因而，根据本实施形态的电池组，通过具备与电池罐1的宽幅侧面1b的高度方向中间区域对置的、与实施形态1相同的构成的隔离片103，能够得到与实施形态1的模块200相同的效果。此外，沿宽幅侧面1b的宽度方向的抵接部120的长度L0在从高度方向中间区域H2朝向高度方向端部区域H1的方向上逐渐变长，因此，在电池罐1的宽幅侧面1b的高度方向端部区域H1中，通过隔离片103的相对长的抵接部120，能够更加可靠地保持宽幅侧面1b的宽度方向端部区域R1。
[实施形态3]
接下来，对于本发明的电池组的实施形态3，引用图1到图7，并利用图10进行说明。图10是相当于实施形态1的图8的、表示作为本实施形态的电池组的方形二次电池模块的方形二次电池100与中间部隔离片103a、103b的位置关系的主视图。
本实施形态的模块中，与电池罐1的宽幅侧面1b的高度方向中间区域H2对置的隔离片103b的对置部122的在宽幅侧面1b的宽度方向(Y方向)上的长度L2比与高度方向端部区域H1对置的隔离片103的对置部122的相同方向的长度L2更长。即，沿宽幅侧面1b的宽度方向的对置部122的长度L2在从高度方向端部区域H1朝向高度方向中间区域H2的方向上逐渐变长。
又，与高度方向端部区域H1对置的隔离片103的抵接部120的相同方向的长度L0比与高度方向中间区域H2对置的隔离片103b的抵接部120的相同方向的长度L0更长。即，沿电池罐1的宽幅侧面1b的宽度方向的抵接部120的长度L0在从高度方向中间区域H2朝向高度方向端部区域H1的方向上逐渐变长。本实施形态的模块的其余之处与前述的实施形态1的模块200相同，因此对于相同部分附上相同符号并省略说明。
如前所述，电池罐1膨胀时的电池罐1的厚度在电池罐1的宽幅侧面1b的高度方向及宽度方向的中央变得最大，越往各方向的端部走变得越小。根据本实施形态的模块，不仅可以得到与实施形态1的模块200相同的效果，还使抵接部120的长度L0在从宽幅侧面1b的高度方向中间区域H2朝向高度方向端部区域H1的方向上逐渐变长，由此，在电池罐1的高度方向端部区域H1中，通过相对长的抵接部120，能够更加可靠地保持宽度方向端部区域R1。
又，沿电池罐1的宽幅侧面1b的宽度方向的对置部122的长度L2在从高度方向端部区域H1朝向高度方向中间区域H2的方向上逐渐变长，因此，在高度方向中间区域H2中，抵接部120的位置变得接近隔离片103b的两端部。因而，在高度方向中间区域H2中，能够更加缓和电池罐1的宽幅侧面1b的宽度方向端部区域R1中的应力集中。
[实施形态4]
接下来，对于本发明的电池组的实施形态4，引用图1到图7，并利用图11进行说明。图11是相当于实施形态1的图8的、表示作为本实施形态的电池组的方形二次电池模块的方形二次电池100与中间部隔离片103、103c的位置关系的主视图。
本实施形态的模块中，中间部隔离片103、103c之中，在与高度方向端部区域H1对置的位置配置的隔离片103与实施形态1的隔离片103同样地，具有抵接部120、倾斜面121及对置部122。另一方面，在与高度方向中间区域H2对置的位置配置的隔离片103c具有倾斜面121及对置部122，但没有抵接部120。
即，在与宽幅侧面1b的高度方向端部区域H1对置的隔离片103中，倾斜面121在宽幅侧面1b的宽度方向上被设置于抵接部120和对置部122之间。另一方面，在与高度方向中间区域H2对置的隔离片103c中，倾斜面121被设置于电池罐1的宽幅侧面1b的宽度方向两端部。本实施形态的模块的其余之处与前述的实施形态1的模块200相同，因此对于相同部分附上相同符号并省略说明。
如前所述，电池罐1膨胀时的电池罐1的厚度在电池罐1的宽幅侧面1b的高度方向及宽度方向的中央变得最大，越往各方向的端部走变得越小。因此，在与电池罐1的宽幅侧面1b的高度方向端部区域H1对置的位置具有与实施形态1相同的构成的隔离片103，与高度方向中间区域H2对置的隔离片103c没有抵接部120，由此，不仅可以得到与实施形态1的模块200相同的效果，还能够更加缓和高度方向中间区域H2中的应力集中。
[实施形态5]
接下来，对于本发明的电池组的实施形态5，引用图1到图7，并利用图12进行说明。图12是相当于实施形态1的图8的、表示作为本实施形态的电池组的方形二次电池模块的方形二次电池100与中间部隔离片103a、103c的位置关系的主视图。
本实施形态的模块中，与电池罐1的宽幅侧面1b的高度方向端部区域H1对置的隔离片103a具有与前述的实施形态2的隔离片103a相同的构成，与电池罐1的宽幅侧面1b的高度方向中间区域H2对置的隔离片103c具有与前述的实施形态4的隔离片103c相同的构成。
即，中间部隔离片103a、103c之中，与高度方向端部区域H1对置的位置的隔离片103a具有抵接部120及对置部122，没有倾斜面121。另一方面，与高度方向中间区域H2对置的位置的隔离片103c具有倾斜面121及对置部122，没有抵接部120。本实施形态的模块的其余之处与前述的实施形态1的模块200相同，因此对于相同部分附上相同符号并省略说明。
如前所述，电池罐1膨胀时的电池罐1的厚度在电池罐1的宽幅侧面1b的高度方向及宽度方向的中央变得最大，越往各方向的端部走变得越小。根据本实施形态的模块，在与电池罐1的宽幅侧面1b的高度方向端部区域H1对置的位置的隔离片130a具有与实施形态2的隔离片130a相同的构成，与高度方向中间区域H2对置的隔离片103c具有与实施形态4的隔离片103c相同的构成，由此，不仅可以得到与实施形态1的模块200相同的效果，还能够得到与实施形态2及实施形态4的模块相同的效果。
[实施形态6]
接下来，对于本发明的电池组的实施形态6，引用图1到图4，并利用图13及图14进行说明。图13是相当于实施形态1的图6的、作为本实施形态的电池组的方形二次电池模块的分解立体图。图14是相当于实施形态1的图8的、表示本实施形态的模块的方形二次电池100与中间部隔离片103d的位置关系的主视图。
本实施形态的模块的中间部隔离片103d在方形二次电池100的高度方向(Z方向)上被一体地设置，下端与下端部隔离片101连结，上端与上端部隔离片102连结。又，中间部电池座92及端部电池座93在底板112上具备用于冷却方形二次电池100的切口部112a来代替侧板111的开口部111a、111b及槽114、115。切口部112a在将方形二次电池100装进了电池座91时，使电池罐1的底面1d从电池座92、93的底板112露出，从而使方形二次电池100的冷却成为可能。本实施形态的模块的其余之处与前述的实施形态1的模块200相同，因此对于相同部分附上相同符号并省略说明。
本实施形态的隔离片103d在方形二次电池100的高度方向上被一体地设置以外，具有与图7及图8所示的实施形态1的隔离片103相同的构成。即，隔离片103d包括：与电池罐1的宽幅侧面1b的宽度方向端部区域R1抵接的抵接部120、与宽幅侧面1b的宽度方向中间区域R2对置的对置部122、在电池罐1的宽幅侧面1b的宽度方向上与对置部122的两端相邻的倾斜面121。
而且，倾斜面121在从宽度方向端部区域R1朝向宽幅方向中间区域R2的方向上以隔离片103d的厚度减少的形态倾斜。由此，倾斜面121沿膨胀成中央部的厚度变得最厚的凸曲面状的电池罐1的宽幅侧面1b倾斜。因而，通过隔离片103d的抵接部120或对置部122挤压膨胀了的电池罐1的宽幅侧面1b时，能够通过隔离片103防止在电池罐1的宽幅侧面1b上产生应力集中。因此，可兼顾电池罐1的可靠性提高和电池性能的劣化抑制。
因而，根据本实施形态的模块，与实施形态1的模块200同样地，能够可靠地将构成方形二次电池100的电池容器2的电池罐1的宽幅侧面1b的宽度方向端部区域R1保持在隔离片103d、103d的抵接部121、120间，并使方形二次电池100的定位精度提高。又，能够通过倾斜面121抑制对宽幅侧面1b的应力集中，同时通过与该宽幅侧面1b的宽度方向中间区域R2对置的对置部122抑制电池容器2的膨胀。进而，与被分割成多个的实施形态1的隔离片103相比，通过被一体地形成的面积大的隔离片103d挤压电池罐1的宽幅侧面1b，因此，能够更加可靠地抑制电池罐1的宽幅侧面1b的膨胀，更加可靠地抑制电池性能的劣化。
[实施形态7]
接下来，对于本发明的电池组的实施形态7，引用图1到图4及图13，并利用图15进行说明。图15是相当于实施形态1的图8的、表示本实施形态的模块的方形二次电池100与中间部隔离片103e的位置关系的主视图。
与实施形态6的中间部隔离片103d同样地，本实施形态的模块的中间部隔离片103e在方形二次电池100的高度方向(Z方向)上被一体地设置。又，与图9所示的实施形态2的中间部隔离片103、103a同样地，在与电池罐1的宽幅侧面1b的高度方向中间区域H2对置的位置，中间部隔离片103e的倾斜面121在宽幅侧面1b的宽度方向(Y方向)上被设置于抵接部120和对置部122之间。另一方面，在与宽幅侧面1b的高度方向端部区域H1对置的位置并未设有倾斜面121。
又，与实施形态2同样地，沿宽幅侧面1b的宽度方向的抵接部120的长度L0在从高度方向中间区域H2朝向高度方向端部区域H1的方向上逐渐变长。本实施形态的模块的其余之处与前述的实施形态1的模块200相同，因此对于相同部分附上相同符号并省略说明。
根据本实施形态的模块，中间部隔离片103e在方形二次电池100的高度方向上被一体地设置，由此，能够得到与实施形态6的中间部隔离片103d相同的效果。又，沿宽幅侧面1b的宽度方向的抵接部120的长度L0在从高度方向中间区域H2朝向高度方向端部区域H1的方向上逐渐变长，因此，与实施形态2的隔离片103a同样地，在电池罐1的宽幅侧面1b的高度方向端部区域H1中，通过隔离片103a的抵接部120，能够更加可靠地保持宽度方向端部区域R1。
[实施形态8]
接下来，对于本发明的电池组的实施形态8，引用图1到图4及图13，并利用图16进行说明。图16是相当于实施形态1的图8的、表示本实施形态的模块的方形二次电池100与中间部隔离片103f的位置关系的主视图。
与实施形态6的中间部隔离片103d同样地，本实施形态的模块的中间部隔离片103f在方形二次电池100的高度方向(Z方向)上被一体地设置。与图10所示的实施形态3的中间部隔离片103、103b同样地，在与宽幅侧面1b的高度方向端部区域H1及高度方向中间区域H2双方对置的位置，中间部隔离片103f的倾斜面121在宽幅侧面1b的宽度方向(Y方向)上被设置于抵接部120和对置部122之间。
又，与图10所示的实施形态3的中间部隔离片103、103b同样地，与电池罐1的宽幅侧面1b的高度方向中间区域H2对置的对置部122的宽幅侧面1b的宽度方向上的长度L2比与高度方向端部区域H1对置的对置部122的相同方向的长度L2更长。即，在沿宽幅侧面1b的宽度方向的对置部122的长度L2在从高度方向端部区域H1朝向高度方向中间区域H2的方向上逐渐变长。
又，与隔离片103f的电池罐1的宽幅侧面1b的高度方向端部区域H1对置的抵接部120的相同方向的长度L0比与高度方向中间区域H2对置的抵接部120的相同方向的长度L0更长。即，在沿电池罐1的宽幅侧面1b的宽度方向的抵接部120的长度L0随着从高度方向中间区域H2朝向高度方向端部区域H1而逐渐变长。本实施形态的模块的其余之处与前述的实施形态1的模块200相同，因此对于相同部分附上相同符号并省略说明。
根据本实施形态的模块，中间部隔离片103f在方形二次电池100的高度方向上被一体地设置，因此，能够得到与实施形态6的模块相同的效果。又，沿宽幅侧面1b的宽度方向的对置部122的长度L2在从高度方向端部区域H1朝向高度方向中间区域H2的方向上逐渐变长，沿相同方向的抵接部120的长度L0在从高度方向中间区域H2朝向高度方向端部区域H1的方向上逐渐变长，因此，能够得到与实施形态3的模块相同的效果。
[实施形态9]
接下来，对于本发明的电池组的实施形态9，引用图1到图4及图13，并利用图17进行说明。图17是相当于实施形态1的图8的、表示本实施形态的模块的方形二次电池100与中间部隔离片103g的位置关系的主视图。
与实施形态6的中间部隔离片103d同样地，本实施形态的模块的中间部隔离片103g在方形二次电池100的高度方向(Z方向)上被一体地设置。
在中间部隔离片103g上，与图11所示的实施形态4的中间部隔离片103、103c同样地，在与宽幅侧面1b的高度方向端部区域H1对置的位置，倾斜面121在宽幅侧面1b的宽度方向(Y方向)上被设置于抵接部120与对置部122之间。另一方面，在与高度方向中间区域H2对置的位置，倾斜面121被设置于电池罐1的宽幅侧面1b的宽度方向两端部。本实施形态的模块的其余之处与前述的实施形态1的模块200相同，因此对于相同部分附上相同符号并省略说明。
根据本实施形态的模块，中间部隔离片103g在方形二次电池100的高度方向上被一体地设置，因此可得到与实施形态6的模块相同的效果。又，倾斜面121在与宽幅侧面1b的高度方向端部区域H1对置的位置被设置于抵接部120与对置部122之间，并在与高度方向中间区域H2对置的位置被设置于宽度方向两端部，因此，可得到与实施形态4的模块相同的效果。
[实施形态10]
接下来，对于本发明的电池组的实施形态10，引用图1到图4及图13，并利用图18进行说明。图18是相当于实施形态1的图8的、表示本实施形态的模块的方形二次电池100与中间部隔离片103h的位置关系的主视图。
与实施形态6的中间部隔离片103d同样地，本实施形态的模块的中间部隔离片103h在方形二次电池100的高度方向(Z方向)上被一体地设置。
与图12所示的实施形态5的中间部隔离片103a、103c同样地，中间部隔离片103h在与高度方向端部区域H1对置的位置具有抵接部120及对置部122，没有倾斜面121。又，与实施形态5的中间部隔离片103a、103c同样地，中间部隔离片103h在与高度方向中间区域H2对置的位置具有倾斜面121及对置部122，没有抵接部120。
根据本实施形态的模块，中间部隔离片103h在方形二次电池100的高度方向上被一体地设置，因此可得到与实施形态6的模块相同的效果。又，在与高度方向端部区域H1对置的位置具有抵接部120及对置部122，在与高度方向中间区域H2对置的位置具有倾斜面121及对置部122，由此，可得到与实施形态5的模块相同的效果。
以上，利用附图对本发明的实施形态进行了详细叙述，但具体构成并不限定于该实施形态，即使有不脱离本发明的主旨的范围内的设计变更等，其也被包含于本发明中。
符号说明
1 电池罐(电池容器)
1b 宽幅侧面
2 电池容器
3 卷绕组(电极组)
6 电池盖(电池容器)
32 负极电极
34 正极电极
100 方形二次电池
103 隔离片
120 抵接部
121 倾斜面
122 对置部
200 模块(电池组)
L0 抵接部的长度
L2 对置部的长度
R1 宽度方向端部区域
R2 宽度方向中间区域
H1 高度方向端部区域
H2 高度方向中间区域
X 厚度方向
Y 宽度方向
Z 高度方向。

Claims (7)

1.一种电池组，其是使多个方形二次电池在厚度方向上隔着隔离片层叠的电池组，其中，所述方形二次电池在扁平箱型的电池容器内收纳配置有卷绕了正负电极的电极组，所述电池组的特征在于，
所述隔离片包括：抵接部，其与所述电池容器的宽幅侧面的宽度方向端部区域抵接；对置部，其与所述宽幅侧面的宽度方向中间区域对置；倾斜面，其在所述宽幅侧面的宽度方向上与所述对置部的两端相邻，
与所述宽幅侧面对置的所述抵接部以及所述对置部的表面是与所述宽幅侧面的宽度方向以及高度方向平行的平坦面，
所述倾斜面在从所述宽度方向端部区域朝向所述宽度方向中间区域的方向上以所述隔离片的厚度减少的形态倾斜。
2.如权利要求1所述的电池组，其特征在于，
在与所述宽幅侧面的高度方向端部区域和高度方向中间区域中的至少一方对置的位置，所述倾斜面在所述宽幅侧面的宽度方向上被设置于所述抵接部和所述对置部之间。
3.如权利要求2所述的电池组，其特征在于，
沿所述宽幅侧面的宽度方向的所述抵接部的长度在从所述高度方向中间区域朝向所述高度方向端部区域的方向上逐渐变长。
4.如权利要求1所述的电池组，其特征在于，
沿所述宽幅侧面的宽度方向的所述对置部的长度在从所述宽幅侧面的高度方向端部区域朝向所述宽幅侧面的高度方向中间区域的方向上逐渐变长。
5.如权利要求4所述的电池组，其特征在于，
所述隔离片在与所述高度方向端部区域对置的位置具有所述抵接部、所述倾斜面及所述对置部，在与所述高度方向中间区域对置的位置具有所述倾斜面及所述对置部。
6.如权利要求4所述的电池组，其特征在于，
所述隔离片在与所述高度方向端部区域对置的位置具有所述抵接部及所述对置部，在与所述高度方向中间区域对置的位置具有所述倾斜面及所述对置部。
7.如权利要求1-6中的任一项所述的电池组，其特征在于，
所述隔离片在所述宽幅侧面的高度方向上被分割成多个。
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