CN108352469A - 组电池 - Google Patents
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Abstract
(课题)提供一种谋求了薄型化、小型化的组电池。(解决手段)本发明的组电池(100)是通过层叠多个电池组件(100M、100N)而构成的,该电池组件(100M、100N)包括:至少一对单电池(110),其在厚度方向上层叠,包括具有发电元件(111)且形成为扁平的电池主体(110H)和自电池主体导出的电极片(113);以及绝缘性的隔件(121),其配设于层叠的一对单电池的电极片之间。在本发明中,隔件保持一对单电池的组件内电极片(114),被保持的一对单电池在电池组件内被电连接,将相邻的电池组件彼此电连接的一对组件内电极片的顶端部(115a)在隔件的面中、位于与电池主体相反的一侧的面侧被沿着电池组件的层叠方向弯折,且弯折的部分彼此电连接。
Description
技术领域
本发明涉及一种组电池。
背景技术
近年,在汽车行业中,从环境保护、燃料消耗等观点考虑,主要进行有对二次电池、燃料电池的开发。由于二次电池的每一个电池的输出并没有那么大,因此,为了使汽车能够续航,层叠期望的数量的二次电池而做成组电池。作为与组电池相关的以往的技术,专利文献1中存在这样一种技术:以使构成组电池的单电池彼此在组电池的壳体的内部不进行移动的方式,在俯视时的二次电池的端部配置隔件。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2010-218755号公报
发明内容
发明要解决的问题
隔件大多是在自单电池沿面方向突出的电极片的附近与单电池的形状相匹配地配置的,因此,容易成为扁平的形状。而且,在组电池那样层叠多个单电池的领域中,在想要减小组电池的体积时,对电池的薄型化、小型化进行了研究。然而,例如在为了薄型化而想要减薄单电池时,由于通常隔件是与单电池的形状相匹配地配置的,因此,隔件的厚度也变薄。隔件大多是由树脂材料成型的,在变薄了的情况下,与平面方向上的尺寸相比,厚度方向上的尺寸变得更小,而隔件的成型性、强度等方面可能受到影响。
本发明的目的在于提供一种谋求了薄型化、小型化的组电池。
用于解决问题的方案
达成上述目的的本发明的组电池是通过层叠多个电池组件而构成的,该多个电池组件包括:至少一对单电池,其在厚度方向上层叠,包括具有发电元件且形成为扁平的电池主体和自电池主体导出的电极片;以及绝缘性的隔件,其配设于层叠的一对单电池的电极片之间。在本发明中,隔件保持一对单电池的电极片,被保持的一对单电池在电池组件内被电连接,将相邻的电池组件彼此电连接的一对电极片的顶端部在隔件的面中、位于与电池主体相反的一侧的面侧被沿着电池组件的层叠方向弯折,且弯折的部分彼此电连接。
附图说明
图1是表示本发明的一实施方式的组电池的立体图。
图2的(A)是表示图1的组电池的俯视图,图2的(B)是表示图1的组电池的侧视图。
图3是分解表示组电池的分解立体图。
图4是表示从图3所示的层叠体上拆除保护罩、且将层叠体分解成电池组和母线单元的立体图。
图5是分解表示图4所示的母线单元的立体图。
图6是表示在层叠方向上分开地配置了不同种类的电池组件的状态的立体图。
图7是在图6的电池组件中将电极片部分放大、并以不显示隔件的状态进行表示的立体图。
图8是说明相邻的电池组件的电流的流动的图。
图9是表示构成电池组件的一对隔件(第1隔件和第2隔件)的立体图。
图10的(A)是构成电池组件的组件内母线的立体图,图10的(B)是构成电池组件的组件内母线的主视图。
图11是表示在层叠的电池组件的组件间电极片上接合了组件间母线的状态下的主要部位的剖视图。
图12是说明组件内电极片和组件间电极片的变形例的、电流的流动的图。
图13是说明组件内电极片和组件间电极片的变形例的、电流的流动的图。
图14是表示与组件内电极片和组件间电极片的位置关系相关的变形例的图。
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的实施方式。在附图的说明中,对相同的要素标注相同的附图标记,并省略重复的说明。为了方面说明,附图中的构件的大小、比例存在有被夸大而与实际的大小、比例不同的情况。
图1是表示本发明的一实施方式的组电池的立体图。图2的(A)是表示图1的组电池的俯视图,图2的(B)是表示图1的组电池的侧视图。图3是分解表示组电池的分解立体图。图4是表示从图3所示的层叠体上拆除保护罩、且将层叠体分解成电池组和母线单元的立体图。图5是分解表示图4所示的母线单元的立体图。
图6是表示在层叠方向上分开地配置了不同种类的电池组件的状态的立体图。图7是在图6的电池组件中将电极片部分扩大、且以不显示隔件的状态进行表示的立体图。图8是说明相邻的电池组件的电流的流动的图。图9是表示构成电池组件的一对隔件(第1隔件和第2隔件)的立体图。图10的(A)是表示构成电池组件的组件内母线的立体图,图10的(B)是表示构成电池组件的组件内母线的主视图。图11是表示在层叠的电池组件的组件间电极片上接合了组件间母线的状态下的主要部位的剖视图。
另外,在图1所示的状态下,将左前侧称作组电池100整体以及各结构部件的“前表面侧”,将右后侧称作组电池100整体以及各结构部件的“后表面侧”,将右前侧和左后侧称作组电池100整体以及各结构部件的左右的“侧方侧”。
如图1至图3所示,组电池100具有层叠体100S,该层叠体100S包含在厚度方向上层叠多个具有扁平形状的单电池110而成的电池组100G。组电池100还具有:保护罩140,其安装于层叠体100S的前表面侧;和壳体150,其在沿着单电池110的层叠方向对各个单电池110进行了加压的状态下收容层叠体100S。如图4所示,层叠体100S具有电池组100G和安装于电池组100G的前表面侧并一体地保持多个母线131的母线单元130。保护罩140覆盖并保护母线单元130。如图5所示,母线单元130具有多个母线131和以矩阵状一体地安装多个母线131的母线保持件132。在多个母线131中,在阳极侧的终端安装有阳极侧接线端子133,在阴极侧的终端安装有阴极侧接线端子134。
参照图1、图11概括说明,本实施方式的组电池100层叠有多个电池组件100M、100N,该电池组件100M、100N包括:一对单电池110,其在厚度方向上层叠,包括具有发电元件111且形成为扁平的电池主体110H和自电池主体110H导出的电极片113,以及第1隔件121和第2隔件122,其配设于层叠的一对单电池110的电极片113之间,第1隔件121和第2隔件122保持一对单电池110的电极片113,被保持的一对单电池110在电池组件100M、100N内被电连接,将相邻的电池组件100M、100N彼此电连接的一对组件间电极片115的顶端部115a在第1隔件121的面中、位于与电池主体110H相反的一侧的面侧被沿着电池组件100M、100N的层叠方向Z弯折,且弯折的部分彼此电连接。以下详细说明。
如图7和图8所示,电池组100G是利用组件间母线131串联连接电池组件100M和电池组件100N而构成的,该电池组件100M包括串联地电连接的两个单电池110,该电池组件100N包括串联地电连接的另外两个单电池110。
电池组件100M和电池组件100N除了构成单电池110的电极片113的组件间电极片115的顶端部115a的弯折方向以外,为相同的结构。具体而言,电池组件100N为将电池组件100M中包含的单电池110上下反转而成的。但是,构成为电池组件100N的组件间电极片115的顶端部的弯折方向即使上下反转也不相同。如图6所示,单电池110分别安装有一对隔件120(第1隔件121和第2隔件122)。
单电池110例如相当于扁平的锂离子二次电池。如图11等所示,单电池110包括:电池主体110H,其是利用一对层压薄膜112将发电元件111密封而成的;以及薄板状的电极片113,其与发电元件111电连接并自电池主体110H导出到外部。
发电元件111是层叠多个利用隔板夹持了正极和负极而成的构件而构成的。发电元件111在从外部接受电力的供给并进行了充电的基础上,向外部的电气设备放电且供给电力。
层压薄膜112是利用具有绝缘性的片覆盖金属箔的两侧而构成的。一对层压薄膜112自沿着层叠方向Z的两侧覆盖发电元件111,并将其四周密封。如图6和图7所示,一对层压薄膜112使组件间电极片115A或组件间电极片115K自沿着宽度方向Y的一端部112a之间朝向外部导出。
如图6和图9所示,层压薄膜112在沿着宽度方向Y的一端部112a的两端分别具有一对连结孔112e,在该一对连结孔112e分别贯穿第1隔件121的一对连结销121i。另一方面,层压薄膜112在沿着宽度方向Y的另一端部112b的两端分别具有一对连结孔112e,在该一对连结孔112e分别贯穿一对连结销122i。层压薄膜112是将沿着长度方向X的两端部112c和112d朝向层叠方向Z中的上方弯折而形成的。
电极片113分别设于电池组件100M、100N。在本实施方式中,电池组件100M是经由作为具有导电性的构件的组件内母线123(相当于导电构件)将在层叠方向Z上相邻的一对单电池110电连接起来。电池组件100N是经由组件内母线124将在层叠方向Z上相邻的一对单电池110电连接起来。
电极片113具有:组件内电极片114,其用于在电池组件100M、100N中将相邻的一对单电池110彼此电连接;以及组件间电极片115,其电连接相邻的电池组件100M和电池组件100N。另外,在以下的说明中,附图标记114A表示组件内的阳极电极片,附图标记114K表示组件内阴极电极。而且,附图标记115A表示组件间的阳极电极,附图标记115K表示组件间的阴极电极。
如图8等所示,组件内电极片114配置于层压薄膜112的沿着长度方向X的边的一端部112a、且是与后述的组件内母线123一起在宽度方向Y上配置于作为比组件间电极片115靠内侧的位置即中央。换言之,组件内电极片114配置于第1隔件121的一边的大致中央。对于组件内电极片114而言,在电池组件100M中位于图7的上部的单电池110设有组件内电极片114K,在下侧的单电池110设有组件内电极片114A(未图示)。组件内电极片114K设于图7中的右侧,组件内电极片114A设于图7中的左侧。组件内电极片114A和组件内电极片114K在排列电极片的宽度方向Y上位置错开地配置。组件内电极片114A和组件内电极片114K以沿长度方向X延伸的方式形成。而且,组件内电极片114与后述的组件内母线123连接。
组件间电极片115配置于比组件内电极片114靠排列电极片的宽度方向Y的外方的端部侧。在本实施方式中,在电池组件100M中,在上部的单电池110的图7中的左侧配置有组件间电极片115A。而且,在配置于图7中的下部的单电池110中,在右侧配置有组件间电极片115K。
如图8所示,组件间电极片115在相邻的电池组件100M、100N中的组件间电极片115所位于的一侧与组件间母线131接合。
组件间电极片115A自电池主体110H沿长度方向X延伸,并且在中途将顶端部115a向层叠方向Z中的下方弯折,而形成为所谓的L字状。组件间电极片115K与组件间电极片115A相同地自电池主体110H沿长度方向X延伸,并且在中途向上方弯折而形成为L字状。但是,只要能够将电池组件100M、100N电连接,组件间电极片115的弯折方向就不限定于上述方向,形状也不限定于L字状。而且,顶端部115a位于第1隔件121或第2隔件122的面中、与电池主体110H相反的一侧的面。
在此,参照图8说明上述电池组件中的电流的路径。另外,图8中的双点划线表示电流的流动。图12、图13中也相同。自电池组件100M中未图示的电池单元的阳极电极片流出的电流流向图8的右上方的单电池110的阴极的组件间电极片115K,并通过单电池110的内部流向组件内电极片114A。电流自组件内电极片114A经由后述组件内母线123流向上部的单电池110的组件内电极片114K,并通过单电池110的内部流向组件间电极片115A。电流自组件间电极片115A流向层叠方向Z上相邻的电池组件100N的组件间电极片115K。然后,在电池组件100N中,依次流向组件间电极片115K、组件内电极片114A、组件内母线124、组件内电极片114K、组件间电极片115A。由于图8中的从上方开始第三个电池组件100M与从上方开始第一个电池组件100M相同,因此,省略说明。在图8的情况下,各个电池组件100M、100N中相邻的单电池110、以及电池组件100M和电池组件100N均被串联连接。另外,如图6所示,相邻的电池组件100M、100N以粘贴双面胶带160的方式构成。
如图6、图11所示,构成隔件120的第1隔件121和第2隔件122配设于在层叠方向Z层叠的单电池110之间。第1隔件121和第2隔件122由具有多个边、多个面的多面体形成。如图6所示,第1隔件121沿着扁平的单电池110所延伸的平面方向XY上的一端部112a配设。如图6所示,第2隔件122沿着扁平的单电池110所延伸的平面方向XY且是与单电池110的一端部112a相反的一侧的另一端部112b配设。一对单电池110在安装了第1隔件121和第2隔件122的基础上沿着层叠方向Z层叠多个。第1隔件121和第2隔件122由具有绝缘性的增强塑料等构成。以下说明第1隔件121和第2隔件122。
如图9所示,第1隔件121构成为在排列组件内电极片114和组件间电极片115的宽度方向Y上较长的形状。第1隔件121在宽度方向Y上的两端包括载置部121M、121N,该载置部121M、121N用于在层叠方向Z上载置相邻的第1隔件121。
如图11所示,在以安装于单电池110的状态层叠了第1隔件121时,一个第1隔件121的载置部121M、121N的上表面121a与配设于该一个第1隔件121的上方的另一第1隔件121的载置部121M、121N的下表面121b抵接。
如图9和图11所示,对于第1隔件121,为了进行多个层叠的单电池110的相对的定位,使一个第1隔件121的上表面121a所具有的定位销121c与在另一第1隔件121的下表面121b开口并与定位销121c的位置相对应的定位孔121d嵌合。
如图9所示,为了供将沿着层叠方向Z连结的多个组电池100彼此连结的螺栓贯穿,第1隔件121沿着层叠方向Z在载置部121M、121N分别开口有位置孔121e。
第1隔件121将比载置部121M、121N靠长度方向(宽度方向Y)上的中央的部分切除,载置并支承层压薄膜112的一端部112a。第1隔件121包括用于安装层压薄膜112的连结销121i。利用连结销121i将构成电池组件100M、100N的一对单电池110安装并保持于第1隔件121。
如图9所示,第1隔件121设有用于安装组件内母线123或124的槽部121k。而且,在槽部121k的宽度方向Y上的附近设有使组件内母线123或124露出配置的露出部121j。在比露出部121j靠外侧的位置设有开口部121n,从而能够从外部观察组件内母线123或124。在露出部121j配置组件内母线123或124,在组件内母线123或124上配置组件内电极片114。而且,电极片形成为薄于单电池的厚度。因此,露出部121j构成为将第1隔件121的层叠方向Z上的两表面局部切除从而以能够设置组件内电极片114的方式使组件内母线123或124的一部分露出。另外,只要能够从开口部121n观察组件内母线123、124,开口部121n除上述情况以外例如还可以配置于比露出部121j靠第1隔件121的内侧的位置。
如图10的(A)、图10的(B)所示,组件内母线123具有:接触面123a,其至少在一部分与一对单电池110中的一个单电池110的组件内电极片114接触;接触面123b,其至少在一部分与另一单电池110的组件内电极片114接触;连接部123c,其连接接触面123a和接触面123b;以及检测部123d,其设于接触面123b,检测单电池的电压。
接触面123a与图7等中的相当于一个单电池的上部的单电池110的组件内电极片114接触。接触面123a的与组件内电极片114接触的位置的外侧被埋入于第1隔件121。另一方面,接触面123b与图7等中的相当于另一单电池的下部的单电池110的组件内电极片114接触。接触面123a、123b的与组件内电极片114接触的面的外侧埋入于第1隔件121(相当于埋入部)。
由于电极片薄于单电池,因此,连接部123c以沿第1隔件121的厚度方向延伸的方式形成,从而在一对单电池中使接触面123a、123b能够分别与电极片面接触。连接部123c以与接触面123a、123b成大致90度的角度的方式配置。但是,只要接触面123a、123b能够分别与组件内电极片114面接触,形状就不限定于上述形状。检测部123d在组电池的制造时、使用时检测每个单电池的电压。在本实施方式中,由于检测部123d一体地设于组件内母线123,因此,能够削减部件个数。而且,如图8所示,在组件内电极片114处将单电池彼此串联接连的情况下,组件内母线123由阳极的组件内母线123A和阴极的组件内母线123K的两个母线构成,利用超声波等将两者接合。
第2隔件122未设有组件内电极片114和组件间电极片115。因此,第2隔件122与第1隔件121相同地包括载置部122M、122N、定位销122c、定位孔122d、位置孔122e、连结销122i。但是,未设置槽部121k、露出部121j以及开口部121n。
如图4和图5所示,母线单元130一体地包括多个母线131。母线131由具有导电性的金属形成,将不同的单电池110的组件间电极片115的顶端部彼此电连接。母线131形成为平板状,以沿着层叠方向Z立起的状态配置。
如图5所示,母线131通过接合阳极侧母线131A和阴极侧母线131K而一体地构成,该阳极侧母线131A与一个单电池110的阳极的组件间电极片115A接合,该阴极侧母线131K与沿着层叠方向Z相邻的另一单电池110的阴极的组件间电极片115K接合。
如图5所示,阳极侧母线131A和阴极侧母线131K由相同的形状形成,并分别形成为L字状。使阳极侧母线131A和阴极侧母线131K上下反转并重叠。具体而言,母线131通过接合阳极侧母线131A的沿着层叠方向Z的一端部的弯折部分和阴极侧母线131K的沿着层叠方向Z的一端部的弯折部分而一体化。如图5所示,阳极侧母线131A和阴极侧母线131K自宽度方向Y上的一端沿着长度方向X包括侧部。侧部与母线保持件132接合。
阳极侧母线131A与阳极侧电极片113A相同地由铝形成。阴极侧母线131K与阴极侧电极片113K相同地由铜形成。由不同的金属形成的阳极侧母线131A和阴极侧母线131K利用超声波接合彼此接合。
母线131利用激光焊接等将阳极侧母线131A或阴极侧母线131K接合于电池组件100M、100N的阳极的组件间电极片115A和阴极的组件间电极片115K。
但是,矩阵状配设的母线131中的、位于图4和图5的图中右上方的母线131相当于直接连接的多个单电池110的阳极侧的终端,仅由阳极侧母线131A构成。该阳极侧母线131A利用激光焊接等与电池组100G的最上部的电池组件100M的阳极侧电极片113A接合。同样地,以矩阵状配设的母线131中的、位于图4和图5的图中左下方的母线131相当于多个单电池110的阴极侧的终端,仅由阴极侧母线131K构成。该阴极侧母线131K利用激光焊接等与电池组100G的最下部的电池组件100N的阴极侧电极片113K接合。
如图4和图5所示,母线保持件132以与多个层叠的各个单电池110的组件间电极片115相面对的方式以矩阵状一体地保持有多个母线131。母线保持件132由具有绝缘性的树脂形成,并形成为框状。
如图5所示,母线保持件132包括一对支柱部132a,该一对支柱部132a以分别位于对单电池110的电极片113进行支承的第1隔件121的长度方向上的两侧的方式沿着层叠方向Z立起。一对支柱部132a与第1隔件121的载置部121M、121N的侧面嵌合。一对支柱部132a在沿着层叠方向Z俯视的情况下形成为L字状、且是沿着层叠方向Z延伸的板状。母线保持件132分开地包括一对辅助支柱部132b,该一对辅助支柱部132b以位于第1隔件121的长度方向上的中央附近的方式沿着层叠方向Z立起。一对辅助支柱部132b形成为沿着层叠方向Z延伸的板状。
如图5所示,母线保持件132在沿着层叠方向Z相邻的母线131之间分别包括突出的绝缘部132c。绝缘部132c形成为沿着宽度方向Y延伸的板状。各个绝缘部132c水平地设于支柱部132a与辅助支柱部132b之间。绝缘部132c通过将沿着层叠方向Z相邻的单电池110的母线131之间绝缘从而防止放电。
母线保持件132既可以通过将各自独立形成的支柱部132a、辅助支柱部132b以及绝缘部132c彼此接合而构成,也可以通过将支柱部132a、辅助支柱部132b以及绝缘部132c一体地成型而构成。
如图4和图5所示,阳极侧接线端子133相当于交替层叠电池组件100M和电池组件100N而构成的电池组100G的阳极侧的终端。
如图4和图5所示,阳极侧接线端子133与以矩阵状配设的母线131中的、位于图中右上方的阳极侧母线131A接合。阳极侧接线端子133由具有导电性的金属板形成,在沿着宽度方向Y观察的情况下,由以中央部133b为基准使一端部133a和另一端部133c沿着层叠方向Z向不同的方向弯折而成的形状形成。利用激光等将一端部133a与阳极侧母线131A接合。使外部的输入输出端子与在另一端部133c的中央开口的孔133d(具有螺纹槽)连接。
如图4和图5所示,阴极侧接线端子134相当于交替层叠电池组件100M和电池组件100N而构成的电池组100G的阴极侧的终端。如图4和图5所示,阴极侧接线端子134与以矩阵状配设的母线131中的、位于图中的左下方的阴极侧母线131K接合。阴极侧接线端子134由与阳极侧接线端子133相同的结构形成。
如图1、图3以及图4所示,保护罩140通过覆盖母线单元130从而防止母线131彼此短路、防止因母线131与外部的构件接触而产生短路、漏电。此外,保护罩140通过使阳极侧接线端子133和阴极侧接线端子134面向外部来使各个单电池110的发电元件111进行充电、放电。保护罩140由具有绝缘性的塑料形成。
如图4所示,保护罩140形成为平板状,沿着层叠方向Z立起地配置。保护罩140由将其侧面140a的上端140b和下端140c沿着长度方向X弯折而成的形状形成,并与母线单元130嵌合。
如图3和图4所示,保护罩140的侧面140a在与母线单元130所具有的阳极侧接线端子133相对应的位置包括第1开口140d,该第1开口140d由比该阳极侧接线端子133略大的矩形状的孔形成。同样地,保护罩140的侧面140a在与母线单元130所具有的阴极侧接线端子134相对应的位置包括第2开口140e,该第2开口140e由比该阴极侧接线端子134略大的矩形状的孔形成。
如图1和图2的(B)等所示,壳体150在对电池组100G沿着层叠方向进行了加压的状态下收容有电池组100G。上部加压板151和下部加压板152通过夹持电池组100G所具有的各个单电池110的发电元件111并进行加压,从而对发电元件111施加适当的表面压力。换言之,组电池100中的电池组100G的高度构成为利用上部加压板151和下部加压板152使高度低于以无负荷状态层叠了与电池组100G相同数量的单电池110时的高度。
如图1和图3所示,上部加压板151配设于电池组100G的沿着层叠方向Z的上方。上部加压板151在中央包括沿着层叠方向Z向下方突出的加压面151a。利用加压面151a将各个单电池110的发电元件111向下方按压。上部加压板151包括自沿着宽度方向Y的两端侧沿长度方向X延伸的保持部151b。保持部151b覆盖第1隔件121的载置部121M、121N、或第2隔件122的载置部122M、122N。在保持部151b的中央开口有沿着层叠方向Z与第1隔件121的定位孔121d或第2隔件122的定位孔122d连通的位置孔151c。位置孔151c供将组电池100彼此连结的螺栓贯穿。上部加压板151由具有足够厚度的金属板形成。上部加压板151还具有弯折部151d,如图3所示,该弯折部151d作为与侧板153之间的接合部而通过将与层叠方向Z交叉的宽度方向Y上的两端弯折而成。
如图1和图3所示,下部加压板152由与上部加压板151相同的结构形成,并以将上部加压板151的上下反转后的状态配置。下部加压板152配设于电池组100G的沿着层叠方向Z的下方。下部加压板152利用沿着层叠方向Z向上方突出的加压面152a将各个单电池110的发电元件111向上方推压。下部加压板152还具有弯折部152d,如图3所示,该弯折部152d作为与侧板153之间的接合部而通过将与层叠方向Z交叉的宽度方向Y上的两端弯折而成。
如图1和图3所示,一对侧板153以使自层叠方向Z的上下夹持电池组100G并进行加压的上部加压板151和下部加压板152彼此不分开的方式固定上部加压板151和下部加压板152的相对位置。侧板153由矩形状的金属板形成,沿着层叠方向Z立起。利用激光焊接自电池组100G的宽度方向Y上的两侧将一对侧板153与上部加压板151和下部加压板152接合。如图2的(B)所示,各个侧板153在与上部加压板151相抵接的上端153a的部分沿着长度方向X利用缝焊等形成有线状的焊接部153c。同样地,各个侧板153在与下部加压板152相抵接的下端153b的部分沿着长度方向X利用缝焊等形成有线状的焊接部153d。一对侧板153覆盖并保护电池组100G的宽度方向Y上的两侧。
根据上述的实施方式的组电池100,起到以下的作用效果。在本实施方式中,第1隔件121和第2隔件122保持一对单电池110的电极片113,被保持的一对单电池110在电池组件100M、100N内被电连接,将相邻的电池组件100M、100N电连接的一对组件间电极片115的顶端部115a在第1隔件121的面中、位于与电池主体110H相反的一侧的面侧被沿着电池组件100M、100N的层叠方向Z弯折,且弯折的部分彼此电连接。因此,即使在想要减小组电池的体积而将单电池构成得较薄时,也能够将隔件构成得相对较厚,而能够使隔件的成型性、强度提高。而且,由于组件间电极片115的顶端部115a被弯折,因此,相比于未被弯折的以往的电池,能够减小俯视组电池时的面积,能够谋求小型化。
而且,经由作为导电构件的组件内母线123将构成电池组件100M、100N的一对单电池110电连接,将相邻的电池组件100M、100N彼此电连接的组件间电极片115配置于第1隔件121的宽度方向Y上的两端侧,利用组件内母线123将一对单电池110彼此电连接的位置构成为比将相邻的电池组件100M、100N彼此电连接的位置靠内侧的位置即中央等。由此,相比于在电池组件100M和电池组件100N内将组件内电极片配置于比组件间电极片靠外侧的位置的情况,能够相对地缩短电流的路径。
而且,在电池组件100M、100N中,组件内母线123或124安装于第1隔件121。由此,能够减少部件个数,相比于将组件内母线123或124与第1隔件121单独安装的情况,能够提高组装作业性。
而且,组件内母线123具有检测电压时使用的电压检测部123d,并一体地设置。由此,相比于将电压检测部作为单独构件设置的情况,能够谋求削减部件个数。
而且,第1隔件121具有开口部121n,该开口部121n用于从外部观察在安装于槽部121k的组件内母线123的接触面123a中的埋入于第1隔件121的部分。由此,在组装电池组件100M、100N并出厂时、或使用电池组件100M、100N组装组电池100时等,能够可靠地确认组件内母线123或124。因而,能够可靠地检查上述组装时等的组装错误。
另外,本发明并不仅限定于上述的实施方式,在权利要求内能够进行各种改变。图12、图13是组件内电极片和组件间电极片的变形例,且是说明电流的流动的图。
以上,说明了使用组件内母线123、123串联连接电池组件100M、100N中的一对单电池110、使用母线131串联连接电池组件100M、100N的实施方式。
但是,并不限定于此。还可以不使用母线131而是使电池组件100M、100N与组件间电极片115直接接触并接合从而将电池组件100M、100N电连接。若改变在电池组件100M、100N之间相邻的组件间电极片115的极性、在相邻的电池组件100M、100N内使组件内电极片114的极性不同,则能够串联连接构成电池组件的全部单电池。
而且,如图12所示,还能够在电池组件100M或电池组件100N具有的一对单电池110中将组件内电极片14设为相同的极性,使电池组件100M、100N之间的组件间电极片15的极性不同。通过这样地构成,能够在电池模块内将单电池彼此并联连接,在电池模块之间串联连接。另外,在上述这样地在电池组件内并联连接的情况下,与上述实施方式不同,组件内母线能够由一个母线构成。而且,在图12中,将相邻的电池组件的组件间电极片115在组件间电极片115所位于的一侧不使用组件间母线131而是直接接合。但是,并不限定于此,也可以与上述相同地使用组件间母线131。
而且,如图13所示,将从上方开始第一个电池组件100R和第二个电池组件100R并联连接,将第三个电池组件100T和第四个电池组件100T并联连接,将第五个电池组件100R和第六个电池组件100R并联连接。然后,第二个电池组件100R和第三个电池组件100T串联连接,第四个电池组件100T和第五个电池组件100R串联连接。而且,构成第一个电池组件到第六个电池组件的一对单电池110能够分别串联连接。由此,通过将相邻的电池组件串联或并联连接,并将电池组件内的单电池彼此串联或并联连接,能够通过改变串联连接、并联连接的组合,实现与期望的电压、电流特性相对应的组电池。
另外,以上说明了将组件内电极片114和组件间电极片115配置于层压薄膜112的一端部112a的实施方式,但并不限定于此。除上述方式以外,也可以构成为将组件内电极片和组件间电极片配置于层压薄膜112的一端部112a和另一端部112b。
图14是表示组件内电极片和组件间电极片的位置关系的变形例的图。以上说明了将组件内电极片114配置于比组件间电极片115靠内侧的位置的实施方式。在这样的情况下,具有容易进行组件内电极片114与组件间电极片115之间的绝缘的优点。
但是,并不限定于上述说明,也可以是,以使组件内电极片114和组件间电极片115在相当于高度(厚度)方向的层叠方向Z上位置不同、且在排列电极片的宽度方向Y上重叠的方式配置。通过这样地构成,能够相对地增大各个电极片的宽度方向Y上的长度,而容易对应相对地要求输出的规格。
附图标记说明
100、组电池;100M、100N、电池组件;110、单电池;110H、电池主体;111、发电元件;113、电极片;114、114A、114K、组件内电极片;115、115A、115K、组件间电极片;120、隔件;121、第1隔件;121m、埋入部;121n、开口部;122、第2隔件;123、124、组件内母线(连接构件);123d、(电压)检测部;131、组件间母线。
Claims (8)
1.一种组电池,其是层叠多个电池组件而成的,该电池组件包括:至少一对单电池,其在厚度方向上层叠,包括具有发电元件并形成为扁平的电池主体和自所述电池主体导出的电极片;以及绝缘性的隔件,其配设于层叠的所述一对单电池的所述电极片之间,
所述隔件保持所述一对单电池的电极片,
被保持的所述一对单电池在所述电池组件内被电连接,
将相邻的电池组件彼此电连接的一对所述电极片的顶端部在所述隔件的面中、位于与所述电池主体相反的一侧的面侧被沿着所述电池组件的层叠方向弯折,且弯折的部分彼此电连接。
2.根据权利要求1所述的组电池,其中,
所述一对单电池利用导电性的导电构件电连接,
将所述相邻的电池组件彼此电连接的所述电极片配置于所述隔件的两端侧,
利用所述导电构件将所述一对单电池彼此电连接的位置位于比将所述相邻的电池组件彼此电连接的位置靠内侧的位置。
3.根据权利要求2所述的组电池,其中,
所述导电构件具有被所述隔件保持的母线,
所述隔件包括多个边,在一边的中央保持所述母线,
在所述一边的端部将所述相邻的电池组件彼此电连接。
4.根据权利要求2所述的组电池,其中,
所述一对单电池利用所述导电构件串联或并联连接起来。
5.根据权利要求2或4所述的组电池,其中,
所述导电构件具有母线,
所述隔件安装有所述母线。
6.根据权利要求3或5所述的组电池,其中,
所述母线一体地设有检测电压的电压检测部。
7.根据权利要求2所述的组电池,其中,
所述导电构件包括埋入部,该埋入部插入于设于所述隔件的槽部且至少一部分埋入于所述隔件,
所述隔件还包括开口部,该开口部用于自外部观察所述埋入部。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的组电池,其中,
通过将一对所述电极片彼此直接接合、或经由母线接合,从而在单电池的层叠方向上相邻的电池组件电连接起来,该一对所述电极片将所述相邻的电池组件彼此电连接。
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Legal Events
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GR01 | Patent grant | ||
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TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20190802 Address after: Kanagawa Patentee after: Vision AESC Japan Co.,Ltd. Address before: Kanagawa Patentee before: NISSAN MOTOR Co.,Ltd. |
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