CN108780856A - 电池组 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种即使在电极的面积大的情况下,也能够容易地对层叠有单电池的层叠体施加适当的按压压力的电池组。具有层叠有单电池(10)的层叠体(140)、具有第一开口部(126)且配置层叠体(140)的电池壳体(120)、将第一开口部(126)封闭的第一盖部件(170)。第一开口部(126)以与单电池的层叠方向S上的层叠体(140)的一面(142)相对的方式被定位。第一盖部件(170)构成为,在电池壳体(120)的内部压力比大气压低的情况下,在维持着封闭的状态下变形,与层叠体(140)的一面(142)抵接,将基于大气压与电池壳体(120)的内部压力的压差的压力施加到抵接的面。

Description

电池组
技术领域
本发明涉及电池组。
背景技术
近年来,为了保护环境,迫切期望降低二氧化碳排量。在汽车业界,通过导入电动汽车或混合动力汽车而降低二氧化碳排量备受期待,为了延长续航距离,提案有具有层叠单电池的层叠体的电池组(例如,参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:美国专利申请公开第2014/0356651号说明书
发明所要解决的技术问题
但是,为了降低单电池的内部电阻,需要对层叠体施加适当的按压压力(密合力)。因此,在将单电池(电极)的面积大型化的情况下,需要非常大的压力施加装置,存在难以车载的问题。例如,在相对于尺寸为50cm×100cm的电极应用0.5气压作为按压压力的情况下,总计需要2500kg的力。
发明内容
本发明是为了解决伴随上述现有技术的问题而创建的,其目的在于,提供一种即使在电极的面积大的情况下,也能够容易地对层叠有单电池的层叠体施加适当的按压压力的电池组。
用于解决问题的技术方案
用于实现上述目的的本发明的电池组具有:层叠体,其层叠有单电池;电池壳体,其具有第一开口部且配置所述层叠体;第一盖部件,其将所述第一开口部封闭。所述第一开口部以与所述单电池的层叠方向上的所述层叠体的一面相对的方式被定位,所述第一盖部件如下构成,在封闭了所述第一开口部的状态下可变形,在所述电池壳体的内部压力与所述电池壳体的外部压力相同的情况下,以远离所述层叠体的所述一面的方式被定位,在所述电池壳体的内部压力比所述电池壳体的外部压力低的情况下变形,与所述层叠体的所述一面抵接,将基于所述电池壳体的内部压力与所述电池壳体的外部压力的压差的压力施加到抵接的面。
附图说明
图1是用于说明实施方式1的电池组的概略图;
图2是用于说明电池组的用途的概略图;
图3是用于说明图1所示的主体部的剖面图;
图4是用于说明图3所示的第一盖部件的减压前的形状的剖面图;
图5是用于说明图3所示的层叠体的剖面图;
图6是用于说明图5所示的正极层及负极层的剖面图;
图7是用于说明实施方式1的变形例1的剖面图;
图8是用于说明实施方式1的变形例2的剖面图;
图9是用于说明实施方式1的变形例3的剖面图;
图10是用于说明实施方式1的变形例4的剖面图;
图11是用于说明实施方式1的变形例5的剖面图;
图12是用于说明实施方式1的变形例6的剖面图;
图13是用于说明实施方式1的变形例7的剖面图;
图14是用于说明实施方式1的变形例8的剖面图;
图15是用于说明实施方式2的电池组的剖面图;
图16是用于说明图15所示的第一盖部件的减压前的形状的平面图;
图17是用于说明实施方式2的变形例1的剖面图;
图18是用于说明实施方式2的变形例2的剖面图;
图19是用于说明实施方式2的变形例3的剖面图;
图20A是用于说明实施方式3的电池组的剖面图;
图20B是在从层叠方向俯视单电池的状态下示意性表示第一盖部件与层叠体抵接的范围和单电池中有助于发电的部分的关系的图;
图21是表示密封了包含于层叠体的单电池的周边部分的状态的剖面图;
图22是表示为了选择第一盖部件的材质或壁厚而进行的实验装置的概略结构图;
图23是用于说明实施方式4电池组的剖面图。
具体实施方式
以下,参照附图说明本发明的实施方式。此外,附图的厚度比例为了便于说明而被夸大,有时与实际的比例不同。
图1是用于说明实施方式1的电池组的概略图,图2是用于说明电池组的用途的概略图,图3是用于说明图1所示的主体部的剖面图,图4是用于说明图3所示的第一盖部件的减压前的形状的剖面图。
实施方式1的电池组100例如作为图2所示的车辆198的电源而被应用,如图1及图3所示,具有主体部110、减压装置190及控制部194。车辆198例如是电动汽车、混合动力汽车。如后述,电池组100容易高能量密度化,因此,例如可以延长每一次充电的行驶距离。
主体部110具有由具有刚性的材料形成的电池壳体120、由具有挠性的材料形成的第一盖部件170、及第一盖板176。在本说明书中,“由具有刚性的材料形成的电池壳体120”是指电池壳体120为在从外部对电池壳体120作用了力的情况下,电池壳体120不容易变形而能够充分保护配置于内部的层叠体140的程度的刚体。另外,“由具有挠性的材料形成的第一盖部件170”是指第一盖部件170以通过将电池壳体120的内部减压(使电池壳体120的内部压力比外部压力(至少为大气压)低)而第一盖部件能够通过外部压力和电池壳体120的内部压力的压差而变形的程度具有柔软性。对于后述的第二盖部件也是相同的,“由具有挠性的材料形成的第二盖部件173”是指第二盖部件173以通过将电池壳体120的内部减压(使电池壳体120的内部压力比外部压力(至少为大气压)低)而第二盖部件能够通过外部压力和电池壳体120的内部压力的压差而变形的程度具有柔软性。
电池壳体120由高刚性的材料形成,具有大致矩形的底面122和包围底面的侧壁部124,其上面构成第一开口部126,在其内部配置有层叠体140。层叠体140具有层叠的单电池10、强电极片150、152及衬垫160、162,第一开口部126以与有关单电池10的层叠方向S相关的层叠体140的上表面(一面)142相对的方式被定位。
强电极片150及152例如为大致板状的铜,为了从层叠体140(层叠的单电池10)取出电流而使用,与位于最下层的单电池10及位于最上层的单电池10抵接。
衬垫160及162是具有吸收对层叠体140附加的振动的功能的绝缘片,配置在强电极片150及152的外侧。即,衬垫160及162位于层叠体140的上表面(一面)142及下表面(另一面)144。衬垫160、162根据需要也可以适当省略。
第一盖部件170封闭第一开口部126,在实施方式1中,由弹性体膜形成。弹性体膜例如由聚氨酯橡胶形成。
第一盖板176具有开口部178,以覆盖第一盖部件170的方式配置,保护第一盖部件170。第一盖板176例如是由铝等具有良好的刚性的轻量的材料构成的保护板。第一盖板176及第一盖部件170利用螺钉等的紧固部件固定于电池壳体120。紧固部件也兼用作用于将电池组100搭载于车辆198的紧固部件。
减压装置190是由真空泵构成的压力施加装置,用于将电池壳体120的内部减压而使电池壳体120的内部压力比大气压(外部压力)低。控制部194用于控制减压装置190。
覆盖第一开口部126的第一盖部件170在将电池壳体120的内部减压之前(电池壳体120的内部压力与大气压相同的情况),如图4所示,远离层叠体140。而且,如果利用减压装置190将电池壳体120的内部减压,则第一盖部件170基于大气压和电池壳体120的内部压力的压差以维持封闭的状态变形,与衬垫160抵接,施加基于压差的压力。
即,第一盖部件170在维持封闭第一开口部126的状态下可变形,在将电池壳体120的内部进行了减压(电池壳体120的内部压力比大气压低)的情况下变形,与层叠体140的上表面142抵接而将基于压差的压力施加到抵接的面,层叠体140的按压压力由基于大气压和电池壳体120的内部压力的压差的压力构成。因此,例如,不伴随将电池壳体120的内部减压的减压装置(压力施加装置)190的大型化,总计的按压压力也根据单电池(电极)的面积的增加而增大,因此,即使在电极的面积大的情况下,也能够容易地对层叠体140施加适当的按压压力。
如上述,层叠体140通过基于大气压和电池壳体120的内部压力的压差的压力被牢固地固定于高刚性的电池壳体120,因此,通过将电池组100固定于车辆198上,电池组100整体稳定。
另外,电池壳体120还具有绝缘膜层128、强电用连接器130、132、排气用连接器134、压力释放阀136、压力传感器138、及弱电用连接器(未图示)。
绝缘膜层128形成于底面122及侧壁部124的内壁。在底面122的绝缘膜层128上定位有衬垫162。强电用连接器130、132被气密地安装于侧壁部124,且与强电极片150、152电连接。排气用连接器134被气密地安装于侧壁部124,且从减压装置190与配管连结。因此,减压装置190能够将电池壳体120的内部的空气排出,而将电池壳体120的内部减压。
压力释放阀136被气密地安装于侧壁部124,例如,用于在因不能预期的原因而电池壳体120的内部压力过度上升时,将电池壳体120内部的气体排出,使电池壳体120的内部压力降低。压力释放阀136的排出气体的机构没有特别限定,例如能够利用以规定的压力开裂的金属的薄膜。
压力传感器138配置于电池壳体120的内部,用于测量电池壳体120的内部压力。弱电用连接器(未图示)被气密地安装于侧壁部124,用于监视(检测)层叠体140中包含的单电池的电压。
减压装置190基于由压力传感器138测量的内部压力,由控制部194进行控制,在由压力传感器138测量出的内部压力为上限值以上的情况下工作,对电池壳体120的内部进行减压。
内部压力的上限值考虑大气压和电池壳体120的内部压力的压差而设定。因此,防止电池壳体120的内部压力的不能预期的上升,另一方面,确保良好的按压压力(基于压差的压力)。内部压力的上限值例如被设定为0.25大气压,该情况下,能够得到充分的按压压力。
减压装置190在通过压力传感器138测量出的内部压力到达了下限值的情况下,停止电池壳体120的内部的减压。内部压力的下限值例如被设定为0.15大气压,该情况下,因为与以多目的利用的真空度相同水平,所以能够将在搭载电池组100的装置(车辆198)中以其它用途利用的减压装置(真空源)兼用作减压装置190。
接着,详述层叠体140中包含的单电池10。
图5是用于说明图3所示的层叠体的剖面图,图6是用于说明图5所示的正极层及负极层的剖面图。
在层叠体140中层叠的单电池10被串联连接,如图6所示,通过将正极集电体层20、正极层30、隔板40、负极层50、负极集电体层60依次层叠并将周边部分密封而构成。
正极集电体层20及负极集电体层60由主要含有导电性填料和树脂的树脂集电体构成。由此,通过正极集电体层20及负极集电体层60的轻量化及内部短路耐性的提高,能够使用更高容量的活性物质。
导电性填料的构成材料例如是铝、不锈钢、石墨或炭黑等碳、银、金、铜、钛。树脂例如是聚乙烯、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚醚腈、聚酰亚胺、聚酰胺、聚四氟乙烯、丁苯橡胶、聚丙烯腈、聚丙烯酸甲酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚偏氟乙烯、它们的混合物。
正极集电体层20及负极集电体层60不限于由树脂集电体构成的方式,例如可以由金属或导电性高分子材料构成。金属例如是铝、镍、铁、不锈钢、钛、铜。导电性高分子材料例如是聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、聚乙炔、聚对苯撑、聚对苯乙烯撑、聚丙烯腈、聚恶二唑、它们的混合物。
根据需要,也可以仅正极集电体层20及负极集电体层60的一方由树脂集电体构成。
正极层30是位于正极集电体层20和隔板40之间的片状电极,如图5所示,包含正极活性物质粒子32及纤维状物质38。
正极活性物质粒子32在其表面的至少一部分具有覆盖层33。覆盖层33由导电助剂35和覆盖用树脂34构成,可以缓和正极层30的体积变化,抑制电极的膨胀。
正极活性物质粒子32的构成材料为锂和过渡金属的复合氧化物、过渡金属氧化物、过渡金属硫化物、导电性高分子等。锂和过渡金属的复合氧化物例如为LiCoO2、LiNiO2、LiMnO2及LiMn2O4。过渡金属氧化物例如为MnO2及V2O5。过渡金属硫化物例如为MoS2及TiS2。导电性高分子例如为聚苯胺、聚偏氟乙烯、聚吡咯、聚噻吩、聚乙炔、聚对苯撑及聚咔唑。
覆盖用树脂34优选为乙烯基树脂、聚氨酯树脂、聚酯树脂、聚酰胺树脂,但根据需要也可以应用环氧树脂、聚酰亚胺树脂、有机硅树脂、酚醛树脂、三聚氰胺树脂、尿素树脂、苯胺树脂、离聚物树脂、聚碳酸酯等。
导电助剂35例如为金属、石墨或炭黑等碳、它们的混合物。金属为铝、不锈钢、银、金、铜、钛、它们的合金等。炭黑为乙炔黑、科琴黑、炉黑、槽法炭黑、热灯黑等。导电助剂根据需要可以并用两种以上。此外,导电助剂35从电气稳定性的观点出发,优选为银、金、铝、不锈钢、碳,更优选为碳。
纤维状物质38其至少一部分形成正极层30的导电通路,且与导电通路周围的正极活性物质粒子32相接。因此,从正极活性物质(正极活性物质粒子32)产生的电子迅速到达导电通路,被顺畅地导入正极集电体层20。
纤维状物质38例如由PAN系碳纤维、沥青系碳纤维等碳纤维、将不锈钢那种金属纤维化的金属纤维、导电性纤维构成。
导电性纤维为在合成纤维中均匀分散金属或石墨而成的导电性纤维、有机物纤维的表面被金属覆盖的导电性纤维、有机物纤维的表面被含有导电性物质的树脂覆盖的导电性纤维等。此外,从电传导度的观点出发,在导电性纤维中优选碳纤维。
纤维状物质38的电传导度优选为50mS/cm以上。该情况下,因为导电通路的电阻小,所以电子从存在于远离正极集电体层20的位置的正极活性物质(正极活性物质粒子32)的移动更顺畅地进行。电传导度以JIS R 7609(2007)的“碳纤维-体积电阻率的求取方法”为基准测量体积电阻率,通过取得体积电阻率的倒数而求出。
纤维状物质38的平均纤维直径优选为0.1~20μm,更优选为0.5~2.0μm。就平均纤维直径而言,例如对存在于30μm角视野中的任意的10根纤维分别测量中央附近的直径,将该测量对三视野进行,作为合计30根纤维的直径的平均值获得。
电极的每单位体积中所含的纤维状物质38的纤维长的合计优选为10000~50000000cm/cm3,更优选为20000000~50000000cm/cm3,进一步优选为1000000~10000000cm/cm3
纤维长的合计通过以(活性物质层的每单位体积中所含的纤维状物质的纤维长合计)=((纤维状物质的平均纤维长)×(活性物质层的每单位面积中使用的纤维状物质的重量)/(纤维状物质的比重))/((活性物质层的单位面积)×(活性物质层厚度))所示的式计算出。
负极层50为位于负极集电体层60和隔板40之间的片状电极,如图5所示,含有负极活性物质粒子52及纤维状物质58。
负极活性物质粒子52在其表面的至少一部分具有覆盖层53。覆盖层53由导电助剂55和覆盖用树脂54构成,能够缓和负极层50的体积变化,抑制电极的膨胀。
负极活性物质粒子52的构成材料为石墨、无定形碳、高分子化合物烧成体、焦炭类、碳纤维、导电性高分子、锡、硅、金属合金、锂和过渡金属的复合氧化物等。高分子化合物烧成体例如是将酚醛树脂及呋喃树脂烧成并碳化而成的,焦炭类例如为沥青焦炭、针状焦、石油焦炭。导电性高分子例如为聚乙炔、聚吡咯。金属合金例如为锂-锡合金、锂-硅合金、锂-铝合金、锂-铝-锰合金。锂和过渡金属的复合氧化物例如为Li4Ti5O12
覆盖层53、覆盖用树脂54、导电助剂55及纤维状物质58具有与正极层30的覆盖层33、覆盖用树脂34、导电助剂35及纤维状物质38大致相同的结构,因此,省略其说明。此外,纤维状物质58的其至少一部分形成负极层50的导电通路,且与导电通路周围的负极活性物质粒子52相接。
正极层30及负极层50通过上述构造而可以具有150~1500μm的厚度。由此,能够含有大量的活性物质,实现高容量化及能量密度提高。此外,正极层30的厚度及负极层50的厚度优选为200~950μm,更优选为250~900μm。
隔板40为位于正极层30和负极层50之间的多孔性(多孔质)的绝缘体。隔板40通过浸透电解质而呈离子的透过性及电传导性。电解质例如为凝胶聚合物系,具有电解液及主体聚合物。
电解液含有由碳酸亚丙酯及碳酸亚乙酯构成的有机溶剂、作为支持盐的的锂盐(LiPF6)。有机溶剂可应用其它环状碳酸盐类、碳酸二甲酯等链状碳酸盐类、四氢呋喃等的醚类。锂盐可应用其它无机酸阴离子盐、LiCF3SO3等有机酸阴离子盐。
主体聚合物为含有10%的HFP(六氟丙烯)共聚物的PVDF-HFP(聚偏氟乙烯和六氟丙烯的共聚物)。
主体聚合物也可以应用其它不具有锂离子传导性的高分子或具有离子传导性的高分子(固体高分子电解质)。其它不具有锂离子传导性的高分子例如为聚丙烯腈、聚甲基丙烯酸甲酯。具有离子传导性的高分子例如为聚环氧乙烷或聚环氧丙烷。
接着,依次说明实施方式1的变形例1~8。
图7是用于说明实施方式1的变形例1的剖面图。
第一盖部件170通过第一盖板176和电池壳体120的侧壁部124的上方端面125夹持、固定,由此,封闭电池壳体120的第一开口部126。因此,如图7所示,优选阶梯形地构成第一盖部件170密合的电池壳体120的侧壁部124的上方端面125。该情况下,能够实现良好的气密。
图8是用于说明实施方式1的变形例2的剖面图。
层叠体140在实际的使用中可能受到与单电池10的层叠方向S正交的横向L的励振或振动。因此,如图8所示,优选在电池壳体120的侧壁部124配置沿横向L突出的止动件129,限制层叠体140在横向L上的移动。例如,止动件129以位于与层叠体140的上表面142抵接的第一盖部件170的部位的附近的方式配置。
图9及图10是用于说明实施方式1的变形例3及变形例4的剖面图。
第一盖部件170不限于由单一的弹性体膜构成的方式,也可以设为在弹性体膜的表面或内部具有抑制水蒸气等气体的透过的气体阻隔性的金属层的多层构造。
例如,如图9所示,可以在弹性体膜171的一面覆盖金属层172、或者如图10所示可以在金属层172的两侧配置弹性体膜171。金属层172例如由以能够追随多少的伸缩的方式构成的铝构成。此外,也可以在弹性体膜171的两面覆盖金属层172。
图11是用于说明实施方式1的变形例5的剖面图。
如图11所示,强电极片150、152优选为具有由弹性层153和配置于弹性层153的一面的支承层154构成的两层构造。该情况下,弹性层153具有追随单电池10的表面形状而变形的弹性,且以相对于所层叠的单电池10的方式被定位。因此,弹性层153能够降低与位于(抵接)最上层的单电池10的接触电阻。另一方面,支承层154例如由大致板状的铜构成,确保作为强电极片150、152必要的强度及刚性,且支承层154的强度及刚性比弹性层153的强度及刚性大。
弹性层153例如具有导电布153A、导电聚氨酯泡沫153B及导电无纺布153C。导电布153A与支承层154相对,考虑与支承层154的密合性而被选择。导电无纺布153C与单电池10相对,考虑与单电池10的密合性而被选择。导电聚氨酯泡沫153B位于导电布153A和导电无纺布153C之间,考虑追随单电池10的表面形状(凹凸)而变形来选择。
图12是用于说明实施方式1的变形例6的剖面图。
如图12所示,优选将层叠体140在层叠方向S上分割成多个块141A、141B,且在相邻的块间配置导电性的弹性部件146。该情况下,弹性部件146为大致板状,具有追随位于块141A、141B的最上层的单电池10的表面形状而变形的弹性,能够降低层叠体140内部的接触电阻。层叠体140的分割数没有特别限定,例如考虑单电池10的层叠数或单电池10(电极)的面积等适当设定。
图13是用于说明实施方式1的变形例7的剖面图。
如图13所示,优选在相邻的单电池10之间配置导电层70。该情况下,能够降低单电池10间的接触电阻。
图14是用于说明实施方式1的变形例8的剖面图。
不限于仅对层叠体140的上表面(一面)142施加基于大气压(外部压力)和电池壳体120的内部压力的压差的压力的方式,对于层叠体140的下表面(另一面)144也可以施加基于大气压和电池壳体120的内部压力的压差的压力。
该情况下,如图14所示,主体部110还具有由具有挠性的材料形成的第二盖部件173、及第二盖板177,电池壳体120具有第二开口部127代替底面122。
第二开口部127以相对于层叠体140的下表面(另一面)144的方式被定位,且被第二盖部件173封闭。第二盖部件173在维持封闭第二开口部127的状态下可变形,且在通过减压装置190将电池壳体120的内部进行了减压(电池壳体120的内部压力比大气压低)的情况下变形,与衬垫162抵接而施加压差。即,第二盖部件173构成为与层叠体140的下表面144抵接而将基于压差的压力施加到抵接的面。
第二盖板177具有开口部179,以覆盖第二盖部件173的方式配置,保护第二盖部件173。
如上所述,在实施方式1中,通过将电池壳体的内部减压(使电池壳体的内部压力比外部压力(大气压)低),将基于外部压力和电池壳体的内部压力的压差的压力利用在维持着封闭的状态下变形的第一盖部件施加到层叠有单电池的层叠体的一面。即,即,层叠有单电池的层叠体的按压压力由基于压差的压力构成,例如,不伴随将电池壳体的内部减压的减压装置(压力施加装置)的大型化,总计的按压压力也根据单电池(电极)的面积的增加而增大,因此,可以提供即使在电极的面积大的情况下,也能够容易地对层叠有单电池的层叠体施加适当的按压压力的电池组。
在层叠体的另一面通过第二盖部件施加基于压差的压力的情况下,可以省略与层叠体的另一面相对的电池壳体的部位(底面)。
第一盖部件由弹性体膜形成,由此,能够通过单纯的结构具体化。
弹性体膜在其表面或内部具有金属层的情况下,能够提高气体阻隔性。
在与单电池的层叠方向正交的横向上设置制止层叠体的移动的止动件的情况下,在电池组受到横向的励振或振动时,能够抑制对层叠体的影响。
在由压力传感器测量出的内部压力为考虑压差设定的上限值以上的情况下,通过利用减压装置将电池壳体的内部减压,防止电池壳体的内部压力的不能预期的上升,另一方面,确保良好的按压压力(基于压差的压力)。
在内部压力的上限值为0.25大气压的情况下,能够获得充分的按压压力。
在内部压力到达了设定于0.15大气压的下限值的情况下,在构成为停止电池壳体的内部的减压的情况下,内部压力为与以多目的利用的真空度相同水平,因此,能够将在搭载电池组的装置中以其它用途利用的减压装置(真空源)兼用作电池组的减压装置。
在强电极片由具有追随单电池的表面形状而变形的弹性的弹性层和具有比弹性层的强度及刚性大的强度及刚性的支承层构成的情况下,能够降低强电极片和单电池的接触电阻。
在设置使电池壳体的内部压力下降的压力释放阀的情况下,能够抑制不能预期的原因导致的电池壳体的内部压力的过度上升。
在将层叠体在层叠方向上分割成多个块,在相邻的块间配置具有追随块的表面形状而变形的弹性的大致板状的弹性部件的情况下,能够降低层叠体内部的接触电阻。
在将正极层的厚度及负极层的厚度设为150μm以上的情况下,能够实现单电池的高容量化及能量密度提高。
在纤维状物质为碳纤维的情况下,能够获得良好的电传导度。
在具有于相邻的单电池之间配置的导电层的情况下,能够降低单电池之间的接触电阻。
在正极集电体层和/或上述负极集电体层为主要含有导电性填料和树脂的树脂集电体的情况下,通过实现集电体层的轻量化及内部短路耐性的提高,能够使用更高容量的活性物质。
电池组即使在电极的面积大的情况下,也能够容易地对层叠有单电池的层叠体施加适当的按压压力,使单电池的电极的面积增加,容易实现高能量密度化,因此,在作为车辆的电源使用的情况下,能够延长例如每一次充电的行驶距离。
接着,说明实施方式2。
图15是用于说明实施方式2的电池组的剖面图,图16是用于说明图15所示的第一盖部件的减压前的形状的平面图。
在将电池壳体120的内部进行了减压(使电池壳体120的内部压力比大气压(外部压力)低)的情况下,基于大气压和电池壳体120的内部压力的压差,在维持着封闭的状态下变形,与层叠体140的一面抵接而将基于压差的压力施加到抵接的面,这样构成的第一盖部件不限于通过由弹性体膜形成的第一盖部件170具体化的方式。例如,可以应用图15及图16所示的第一盖部件180,该情况下,也能够通过简单的结构具体化。此外,实施方式2除第一盖部件180之外与实施方式1的情况大致相同,因此,适当省略其它结构的说明。
第一盖部件180具有平板状部181及伸缩自如部182。平板状部181具有与层叠体140的上表面(一面)142大致一致的形状。伸缩自如部182包围平板状部181的外周,在将电池壳体120的内部进行了减压的情况下伸展,由此,平板状部181与层叠体140的上表面142抵接而将基于压差的压力施加到抵接的面。
伸缩自如部182具有波纹构造。该情况下,能够以简单的构造将伸缩自如部182具体化。
接着,依次说明实施方式2的变形例1~3。
图17是用于说明实施方式2的变形例1的剖面图。
第一盖部件180的伸缩自如部182被第一盖板176和电池壳体120的侧壁部124的上方端面125夹持、固定,由此,封闭电池壳体120的第一开口部126。因此,与实施方式1的变形例1(图7)的情况相同,如图17所示,优选阶梯状地构成伸缩自如部182的端部密合的电池壳体120的侧壁部124的上方端面125。
图18是用于说明实施方式2的变形例2的剖面图。
如图18所示,与实施方式1的变形例2(图8)的情况相同,优选将沿横向L突出的止动件129配置于电池壳体120的侧壁部124,制止层叠体140在横向L上的移动。
图19是用于说明实施方式2的变形例3的剖面图。
在实施方式2中,也与实施方式1的变形例8(图14)的情况相同,对于层叠体140的下表面(另一面)144也可以施加基于大气压和电池壳体120的内部压力的压差的压力。
该情况下,如图19所示,主体部110还具有第二盖部件183及第二盖板177。第二盖部件183具有平板状部184及伸缩自如部185,在将电池壳体120的内部进行了减压的情况下,伸缩自如部185伸展,由此,平板状部184与层叠体140的下表面(另一面)144抵接而施加基于压差的压力。
如上,在实施方式2中,利用具有平板状部及伸缩自如部的简单的构造的第一盖部件,将基于外部压力(大气压)和电池壳体的内部压力的压差的压力施加到层叠有单电池的层叠体的一面,因此,例如,不伴随将电池壳体的内部减压而使电池壳体的内部压力比外部压力低的减压装置(压力施加装置)的大型化,总计的按压压力也根据单电池(电极)的面积的增加而增大,因此,在实施方式2中也可以提供即使在电极的面积大的情况下,也能够容易地对层叠有单电池的层叠体施加适当的按压压力的电池组。
另外,伸缩自如部具有波纹构造,因此,能够将伸缩自如部以简单的构造具体化。
接着,说明实施方式3。
图20A是用于说明实施方式3的电池组的剖面图。在图20A中示出第一盖部件基于压差而变形的状态。图20B是在从层叠方向俯视单电池的状态下示意性表示第一盖部件与层叠体抵接的范围和单电池中有助于发电的部分的关系的图。图21是表示将层叠体中包含的单电池的周边部分密封的状态的剖面图。
在将电池壳体120的内部进行了减压(使电池壳体120的内部压力比大气压(外部压力)低)的情况下,基于大气压和电池壳体120的内部压力的压差,第一盖部件在维持着封闭的状态下变形,与层叠体140的一面142抵接而将基于压差的压力施加到抵接的面,这样构成的第一盖部件不限于通过由弹性体膜形成的第一盖部件170具体化的方式(实施方式1)、通过具有平板状部181及伸缩自如部182的第一盖部件180具体化的方式(实施方式2)。例如,可以应用图20A所示的第一盖部件200,该情况下,也可以通过简单的结构具体化。在实施方式3中,层叠体140具有层叠的单电池10、强电极片150、152,但也可以不配置衬垫160、162。通过废弃衬垫160、162,能够减小电池组100的高度尺寸。此外,实施方式3除第一盖部件200、衬垫160、162之外与实施方式1、2的情况大致相同,因此,省略其它结构的说明。
第一盖部件200由单层的金属板形成。该第一盖部件200在电池壳体120的内部压力比电池壳体120的外部压力低的情况下弹性变形,与层叠体140的一面142抵接而将基于压差的压力施加到抵接的面。通过由单层的金属板形成,能够利用简单的构造将第一盖部件200具体化。
如图21所示,实施方式3的单电池10具有密封外周部分的密封部80。单电池10被串联连接,依次层叠有正极集电体层20、正极层30、隔板40、负极层50、负极集电体层60。正极层30及负极层50的周边部分被密封部80密封。此外,实施方式3的单电池10除密封部80之外与实施方式1的单电池10大致相同,因此,适当省略其它结构的说明。
密封部80以分别包围正极层30及负极层50的周围的方式配置。密封部80的形成材料只要具有绝缘性、密封性、电池动作温度下的耐热性等即可。密封部80例如由热塑性树脂构成。具体而言,可使用聚氨酯树脂、环氧树脂、聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚酰亚胺树脂等。
层叠的单电池10中有助于发电的部分如图21中符号81所示,是配置有密封部80的周边部的内侧的范围。以下将“层叠的单电池10中有助于发电的部分”简称为发电区域81。
在图20A中,符号c表示电池壳体120的内表面和层叠体140的侧面之间的间隙。符号s1表示密封部80距层叠体140的侧面的长度、换言之层叠的单电池10中对发电没有帮助的部分的长度。符号R表示R=c+s1,且从电池壳体120的内面至发电区域81开始的位置的长度。符号St表示第一盖部件200从电池壳体120的内部压力与电池壳体120的外部压力相同时的状态至通过减压而与层叠体140的一面142抵接的状态的、沿着单电池10的层叠方向的第一盖部件200的变形量。以下,将“沿着单电池10的层叠方向的第一盖部件200的变形量”也称作行程尺寸。符号Pr表示第一盖部件200开始与层叠体140的一面142抵接的部位。符号r表示从电池壳体120的内表面至Pr的水平长度,
参照图20A及图20B,说明第一盖部件200与层叠体140抵接的范围和发电区域81的关系。在图20B中,由双点划线表示第一盖部件200开始与层叠体140抵接的部位Pr,由虚线表示发电区域81。
如图20B所示,第一盖部件200在从层叠方向俯视单电池10的状态下,在比发电区域81大的范围与层叠体140的一面142抵接。实施方式3的单电池10具有密封外周部分的密封部80,比密封部80靠内侧为发电区域81。因此,第一盖部件200在密封部80的至少一部分及发电区域81与层叠体140的一面142抵接。
如果在发电区域81存在第一盖部件200抵接的部分和不抵接的部分,则在两者之间,因抵抗值不同而输出电压值不同。其结果,会产生单电池10的局部的劣化。如图20A所示,在符号R(从电池壳体120的内表面至开始发电区域81的位置的长度)的范围内,第一盖部件200与层叠体140的一面142抵接(R≥r),因此,第一盖部件200能够遍及整个面对相当于发电区域81的部分平坦地加压(均匀加压特性)。因此,能够抑制单电池10的局部的劣化。
优选第一盖部件200满足能够将相当于发电区域81的部分平坦地加压的均匀加压特性,并且行程尺寸St大。能够将行程尺寸设定得大是指层叠体140的高度尺寸的公差的吸收量大,进而是指单电池10的厚度尺寸的公差的吸收量大。由于单电池10的厚度尺寸的公差的吸收量增大,从而制造单电池10时的尺寸管理较松。由此,制造变得较容易,能够有助于成品率的提高。
省略图示,但与实施方式1、2相同,也可以改变实施方式3。例如,与实施方式1的变形例1(图7)的情况、及实施方式2的变形例1(图17)的情况相同,优选阶梯状地构成由单层的金属板形成的第一盖部件200的端部密合的电池壳体120的侧壁部124的上方端面125。
另外,与实施方式1的变形例2(图8)的情况、及实施方式2的变形例2(图18)的情况相同,优选将向横向L突出的止动件129配置于电池壳体120的侧壁部124,制止横向L上的层叠体140的移动。
另外,与实施方式1的变形例8(图14)的情况、及实施方式2的变形例3(图19)的情况相同,相对于层叠体140的下表面(另一面)144也可以施加基于大气压和电池壳体120的内部压力的压差的压力。
该情况下,主体部110还具有第二盖部件及第二盖板177(参照图14、图19)。第二盖部件与第一盖部件200同样地由单层的金属板形成。该第二盖部件在电池壳体120的内部压力比电池壳体120的外部压力低的情况下弹性变形,与层叠体140的下表面(另一面)144抵接而施加基于压差的压力。
如上所述,在实施方式3中,利用由单层的金属板形成的简单构造的第一盖部件,将基于外部压力(大气压)和电池壳体的内部压力的压差的压力施加到层叠有单电池的层叠体的一面,因此,例如,不伴随将电池壳体的内部减压而使电池壳体的内部压力比外部压力低的减压装置(压力施加装置)的大型化,总计的按压压力也根据单电池(电极)的面积的增加而增大。因此,在实施方式3中,能够提供即使在电极的面积大的情况下,也能够容易地对层叠有单电池的层叠体施加适当的按压压力的电池组。
另外,第一盖部件在从层叠方向俯视单电池的状态下,在比层叠的单电池中有助于发电的部分大的范围内,与层叠体的一面抵接。通过这样构成,能够遍及全面平坦地加压有助于发电的部分,能够抑制单电池产生局部的劣化。
单电池具有密封外周部分的密封部,密封部的内侧为有助于发电的部分。第一盖部件在密封部的至少一部分及有助于发电的部分与层叠体的一面抵接。通过这样构成,在具有密封部的单电池的情况下,能够遍及全面平坦地加压有助于发电的部分,能够抑制单电池产生局部的劣化。
此外,如实施方式1、2的图3及图15明确所示,第一盖部件170、180从层叠体140的端部与一面142抵接。因此,实施方式1、2的第一盖部件170、180也是在从层叠方向俯视单电池的状态下,在比层叠的单电池中有助于发电的部分大的范围与层叠体140的一面142抵接。因此,在实施方式1、2中,也能够遍及全面平坦地加压有助于发电的部分,能够抑制单电池产生局部的劣化。
接着,说明第一盖部件的材质及壁厚的选择。
在选择第一盖部件的材质及壁厚的情况下,首先,考虑压力泄漏量少,维持压差的真空保持性优异。进而,如上述,第一盖部件需要考虑满足能够平坦地加压相当于发电区域的部分的均匀加压特性,并且大地设定行程尺寸。
说明为了选择第一盖部件的材质及壁厚而进行的实验。
图22是表示为了选择第一盖部件的材质及壁厚而进行的实验装置的概略结构图。
实验装置210具有:具有收纳空间211的箱形状的下壳体212、固定于下壳体212的上部的框形状的上壳体213、收纳于下壳体212的收纳空间211的板体214。第一盖部件用的试件215其周围被夹持、固定于下壳体212和上壳体213之间。在下壳体212的侧壁气密地安装有排气用连接器216。排气用连接器216与真空泵217连接。真空泵217将下壳体212的内部的空气排出,使下壳体212的内部减压。下壳体212模仿电池壳体120,收纳空间211的尺寸(图中左右方向的长度尺寸L1、与纸面正交的方向的宽度尺寸)与电池壳体120的尺寸相同。板体214的长度及宽度与层叠体140的尺寸相同。板体214通过层叠多个丙烯板而形成。板体214通过改变丙烯板的层叠片数而能够改变高度尺寸。板体214的高度能够从与下壳体212的高度相同的高度降低规定尺寸。即,通过改变丙烯板的层叠片数,能够设定减压时的试件215的变形量即行程尺寸,行程尺寸能够设定为0.5mm~10mm,可在0.5mm间距设定。
在图22中,符号c相当于电池壳体120的内表面和层叠体140的侧面之间的间隙,被设定为5mm。符号s1相当于密封部80距层叠体140的侧面的长度、换言之,相当于层叠的单电池10中对发电没有帮助的部分的长度,被设定为10mm。符号R为R=c+s,相当于从电池壳体120的内表面至开始发电区域81的位置的长度,被设定为R=15mm。符号St表示减压时的试件215的变形量即行程尺寸。符号Pr表示试件215开始与板体214的上表面抵接的部位。符号r表示从下壳体212的内侧面至Pr的水平长度。
如以下的表1所示,作为第一盖部件用的试件215,准备由单层的金属板形成的试件215(参照实施方式3的图20A)、及由具有多层构造的弹性体膜形成的试件215(参照实施方式1的变形例4的图10)。
作为由单层的金属板形成的试件215,具体而言,准备由拉伸强度为520N/mm2的不锈钢(SUS304)形成的壁厚为0.3mm的试件215、由拉伸强度为110N/mm2的铝材(A1050-H24)形成的壁厚为0.1mm、0.15mm、0.2mm的试件215。
作为由具有多层构造的弹性体膜形成的试件215,准备在基材的两侧配置有弹性体层的层压材料。基材由拉伸强度为110N/mm2的铝材形成,弹性体层由PET、尼龙、PP材料形成。作为层压材料整体,准备拉伸强度为70N/mm2、壁厚为0.18mm的试件215。
如上述,为了抑制单电池10的局部的劣化,在图22的符号R(电池壳体120的内表面至开始发电区域81的位置的长度)的范围内,需要第一盖部件与层叠体140的一面142抵接。而且,为了增大单电池10的厚度尺寸的公差的吸收量,优选以满足均匀加压特性的条件,行程尺寸的最大值大。
基于满足试件215的真空保持性、及均匀加压特性的条件的行程尺寸的最大值如下试验。
首先,将把行程尺寸设定为0.5mm的板体214收纳于下壳体212,固定试件215后,将下壳体212的内部减压至-90kPa Gauge(表压)。将该状态维持5分钟,测量压力泄漏量(kPa/min)。使用分度标尺测量下壳体212的内侧面至Pr的水平长度r。在试件215与板体214的上表面抵接的范围,确认到试件215与板体214的上表面抵接。
在压力泄漏量低于阈值0.06kPa/min的情况下,将真空保持性设为“好(OK)”。在为阈值以上的情况下,判断为产生泄漏,将真空保持性设为“NG(不好)”。在测量出的水平长度r为R(=15mm)以下的情况下,将均匀加压特性设为“好(OK)”。在测量出的水平长度r超过R(=15mm)的情况下,将均匀加压特性设为“NG”。
如果真空保持性或均匀加压特性为“好”,则使下壳体212的内部对大气压开放,将把行程尺寸设定为1mm(增加0.5mm)的板体214收纳于下壳体212,固定试件215之后,将下壳体212的内部减压至-90kPa Gauge(表压)。将该状态维持5分钟,基于上述阈值判定真空保持性的良否。使用分度标尺测量水平长度r,基于上述R的值判定均匀加压特性的良否。
至真空保持性成为“NG”为止,一边使行程尺寸逐一增加0.5mm,一边重复有关真空保持性的试验。与此同时,直至均匀加压特性成为“NG”为止,重复有关均匀加压特性的试验。表1中记载了真空保持性为“NG”时的行程尺寸。另外,表1中记载了基于满足了均匀加压特性的条件的行程尺寸的最大值。
[表1]
作为产品条件,例如,对于真空保持性要求“行程尺寸至少为6mm时,真空保持性为“好””,对于基于满足了均匀加压特性的条件的行程尺寸的最大值,要求“超过1mm”。
在行程尺寸的最大值超过1mm的情况下,单电池10的厚度尺寸的公差的吸收量大,单电池10的制造变得较容易,能够有助于产品成品率的提高。另一方面,在行程尺寸的最大值为1mm以下的情况下,单电池10的厚度尺寸的公差的吸收量过小,不能实现单电池10的制造的容易化及产品成品率的提高。另外,在行程尺寸至少为6mm时,真空保持性为“好”的情况下,能够较长期地维持气密性。在行程尺寸为6mm时,真空保持性为“NG”的情况下,减压操作的频率增多,故而不予优选。
表1中的综合判定栏的“○”表示基于满足了真空保持性及均匀加压特性的条件的行程尺寸的最大值均满足产品条件。综合判定栏的“×”表示基于满足了真空保持性及均匀加压特性的条件的行程尺寸的最大值的至少一方不满足产品条件。
参照表1所示的结果可知,在由单层的金属板形成第一盖部件的情况下(参照实施方式3的图20A),由拉伸强度为110N/mm2的铝材(A1050-H24)形成,壁厚可以选定0.15mm~0.2mm。
根据上述由单层的金属板形成的第一盖部件,首先,压力泄漏量少,维持压差的真空保持性优异。由此,能够稳定地维持基于外部压力和电池壳体的内部压力的压差的第一盖部件的弹性变形。进而,能够增大基于满足了均匀加压特性的条件的行程尺寸。由此,单电池10的厚度尺寸的公差的吸收量增大,制造单电池10时的尺寸管理较松。其结果,制造较为容易,能够有助于产品成品率的提高。
另外,在由具有多层构造的弹性体膜形成第一盖部件的情况下(参照实施方式1的变形例4的图10),可知弹性体膜可以选定基材的两侧配置有弹性体层的层压材料,即拉伸强度为70N/mm2、壁厚为0.18mm的层压材料。
根据上述由层压材料形成的第一盖部件,能够与上述同样地稳定地维持基于外部压力和电池壳体的内部压力的压差的第一盖部件的弹性变形。进而,单电池10的厚度尺寸的公差的吸收量增大,制较为容易,能够有助于产品成品率的提高。
如以上所说明的那样,第一盖部件优选在电池壳体的内部压力与电池壳体的外部压力相同时的状态至在层叠方向上变形至少超过1mm的状态下,与层叠体的一面抵接。通过这样构成,第一盖部件能够在满足遍及全面平坦地加压相当于发电区域81的部分的条件的同时,增大沿着单电池10的层叠方向的变形量(行程尺寸)。由此,单电池10的厚度尺寸的公差的吸收量增大,制造单电池10时的尺寸管理比较松。其结果,制造较为容易,能够有助于产品成品率的提高。
第一盖部件优选为拉伸强度为70~110N/mm2、壁厚为0.15~0.2mm。根据这样构成的第一盖部件,首先,压力泄漏量少,维持压差的真空保持性优异。由此,能够稳定地维持基于外部压力和电池壳体的内部压力的压差的第一盖部件的弹性变形,进而,能够在满足遍及全面平坦地加压相当于发电区域81的部分的条件的同时,增大沿着单电池10的层叠方向的变形量(行程尺寸)。由此,单电池10的厚度尺寸的公差的吸收量增大,制造单电池10时的尺寸管理比较松。其结果,制造较为容易,能够有助于产品成品率的提高。
接着,说明实施方式4。
图23是用于说明实施方式4的电池组的剖面图。图23中示出第一盖部件通过压差而变形的状态。
不限于将基于作为外部压力的大气压和电池壳体120的内部压力的压差的压力施加到层叠体140的方式。也可以将基于比大气压高的外部压力和电池壳体120的内部压力的压差的压力施加到层叠体140。
该情况下,代替第一盖板,以覆盖第一盖部件200的方式配置密封板220。密封板220例如由铝等具有良好的刚性的轻量的材料构成。密封板220及第一盖部件200利用螺钉等紧固部件固定于电池壳体120。紧固部件也兼用作用于将电池组100搭载于车辆198的紧固部件。此外、实施方式4除密封板220之外与实施方式3的情况大致相同,省略其它结构的说明。
密封板220和第一盖部件200之间的空间221被封闭。在密封板220上气密地安装有供气用连接器222。供气用连接器222与排出比大气压高的压力的空气的泵223连接。通过从泵223对密封板220和第一盖部件200之间的空间221供气,对第一盖部件200作用比大气压高的外部压力。因此,第一盖部件200能够将基于比大气压高的外部压力和电池壳体120的内部压力的压差的压力施加到层叠体140。
省略图示,但与实施方式1的变形例8(图14)的情况、及实施方式2的变形例3(图19)的情况相同,对于层叠体140的下表面(另一面)144也能够施加基于比大气压高的外部压力和电池壳体120的内部压力的压差的压力。
该情况下,主体部110还具有第二盖部件及密封板220。第二盖部件与第一盖部件200同样地由单层的金属板形成。通过从泵23向密封板220和第二盖部件之间的空间供气,对第二盖部件作用比大气压高的外部压力。因此,第二盖部件通过比大气压高的外部压力和电池壳体120的内部压力的压差而弹性变形,与层叠体140的下表面(另一面)144抵接而施加基于压差的压力。
如上所述,通过在实施方式4中,供给比大气压高的外部压力,将电池壳体的内部减压(使电池壳体的内部压力比大气压低),将基于比大气压高的外部压力和电池壳体的内部压力的压差的压力通过在维持着封闭的状态下变形的第一盖部件施加到层叠有单电池的层叠体的一面。即,层叠有单电池的层叠体的按压压力由基于压差的压力构成,根据单电池(电极)的面积的增加,合计的按压压力也增加。因此,可以提供即使在电极的面积大的情况下,也能够容易地对层叠有单电池的层叠体施加适当的按压压力的电池组。
本发明不限于上述的实施方式,可以在本发明请求的范围内进行各种改变。例如,也可以将实施方式1的变形例1~8适当组合而适用于实施方式1、或者将实施方式2的变形例1~3及实施方式1的变形例3~7适当组合而适用于实施方式2。另外,也可以设为将实施方式1~4及实施方式1~4的变形例适当组合的实施方式。
本发明申请基于2016年3月10日申请的日本特许申请编号2016-47609号、及2017年3月8日申请的日本特许申请编号2017-43578号,其公开内容作为整体被参照并编入。
符号说明
10 单电池、
20 正极集电体层、
30 正极层、
32 正极活性物质粒子、
33 覆盖层、
34 覆盖用树脂、
35 导电助剂、
38 纤维状物质、
40 隔板、
50 负极层、
52 负极活性物质粒子、
53 覆盖层、
54 覆盖用树脂、
55 导电助剂、
58 纤维状物质、
60 负极集电体层、
70 导电层、
80 密封部、
81 发电区域(层叠的单电池中有助于发电的部分)、
100 电池组、
110 主体部、
120 电池壳体、
122 底面、
124 侧壁部、
125 上方端面、
126、127 开口部、
128 绝缘膜层、
129 止动件、
130、132 强电用连接器、
134 排气用连接器、
136 压力释放阀、
138 压力传感器、
140 层叠体、
141A、141B 块、
142 上表面(一面)、
144 下表面(另一面)、
146 弹性部件、
150、152 强电极片、
153 弹性层、
153A 导电布、
153B 导电聚氨酯泡沫、
153C 导电无纺布、
154 支承层、
160、162 衬垫、
170 第一盖部件、
171 弹性体膜、
172 金属层、
173 第二盖部件、
176 第一盖板、
178 开口部、
177 第二盖板、
179 开口部、
180 第一盖部件、
181 平板状部、
182 伸缩自如部、
183 第二盖部件、
184 平板状部、
185 伸缩自如部、
190 减压装置、
194 控制部、
198 车辆、
200 第一盖部件、
210 实验装置、
211 收纳空间、
212 下壳体、
213 上壳体、
214 板体、
215 第一盖部件用的试件、
216 排气用连接器、
217 真空泵、
220 密封板、
221 空间、
222 供气用连接器、
223 泵、
L 横向、
S 层叠方向。

Claims (22)

1.一种电池组,其特征在于,具有:
层叠体,其层叠有单电池;
电池壳体,其由具有刚性的材料形成,具有第一开口部且配置所述层叠体;
第一盖部件,其由具有挠性的材料形成,封闭所述第一开口部,
所述第一开口部以与所述单电池的层叠方向上的所述层叠体的一面相对的方式被定位,
所述第一盖部件构成为,
在封闭了所述第一开口部的状态下可变形,
在所述电池壳体的内部压力与所述电池壳体的外部压力相同的情况下,以远离所述层叠体的所述一面的方式被定位,
在所述电池壳体的内部压力比所述电池壳体的外部压力低的情况下变形,与所述层叠体的所述一面抵接,将基于所述电池壳体的内部压力与所述电池壳体的外部压力的压差的压力施加到抵接的面。
2.如权利要求1所述的电池组,其特征在于,
还具有由具有挠性的材料形成的第二盖部件,
所述电池壳体具有第二开口部,
所述第二盖部件封闭所述第二开口部,
所述第二开口部以与所述单电池的层叠方向上的所述层叠体的另一面相对的方式被定位,
所述第二盖部件构成为,
在封闭了所述第二开口部的状态下可变形,
在所述电池壳体的内部压力与所述电池壳体的外部压力相同的情况下,以远离所述层叠体的所述另一面的方式被定位,
在所述电池壳体的内部压力比所述电池壳体的外部压力低的情况下变形,与所述层叠体的所述另一面抵接,将基于所述电池壳体的内部压力与所述电池壳体的外部压力的压差的压力施加到抵接的面。
3.如权利要求1或2所述的电池组,其特征在于,
在从所述层叠方向俯视所述单电池的状态下,所述第一盖部件在比层叠的所述单电池中有助于发电的部分大的范围,与所述层叠体的所述一面抵接。
4.如权利要求3所述的电池组,其特征在于,
所述单电池具有密封外周部分的密封部,所述密封部的内侧是所述有助于发电的部分,
所述第一盖部件在所述密封部的至少一部分及所述有助于发电的部分与所述层叠体的所述一面抵接。
5.如权利要求1~4中任一项所述的电池组,其特征在于,
所述第一盖部件在从所述电池壳体的内部压力与所述电池壳体的外部压力相同时的状态到在所述层叠方向上变形至少超过1mm的状态下,与所述层叠体的所述一面抵接。
6.如权利要求3~5中任一项所述的电池组,其特征在于,
所述第一盖部件的拉伸强度为70~110N/mm2,所述第一盖部件的壁厚为0.15~0.2mm。
7.如权利要求1所述的电池组,其特征在于,
所述第一盖部件由弹性体膜形成,在所述电池壳体的内部压力比所述电池壳体的外部压力低的情况下弹性变形,与所述层叠体的所述一面抵接而将基于所述压差的压力施加到所述抵接的面。
8.如权利要求7所述的电池组,其特征在于,
所述弹性体膜具有多层构造,在所述弹性体膜的表面或内部具有金属层。
9.如权利要求1所述的电池组,其特征在于,
所述第一盖部件具有:具有与所述层叠体的一面大致一致的形状的平板状部、包围所述平板状部的外周的伸缩自如部,
所述伸缩自如部通过在所述电池壳体的内部压力比所述电池壳体的外部压力低的情况下伸展,所述平板状部与所述层叠体的所述一面抵接而将基于所述压差的压力施加到所述抵接的面。
10.如权利要求9所述的电池组,其特征在于,
所述伸缩自如部具有波纹构造。
11.如权利要求1~10中任一项所述的电池组,其特征在于,
还具有在与所述层叠方向正交的横向上制止所述层叠体的移动的止动件。
12.如权利要求1~11中任一项所述的电池组,其特征在于,具有:
压力传感器,其测量所述电池壳体的所述内部压力;
减压装置,其在通过所述压力传感器测量出的所述内部压力为上限值以上的情况下,对所述电池壳体的内部进行减压,
所述上限值考虑所述压差而设定。
13.如权利要求12所述的电池组,其特征在于,
所述上限值被设定为0.25大气压。
14.如权利要求12或13所述的电池组,其特征在于,
所述减压装置在通过所述压力传感器测量出的所述内部压力达到下限值的情况下,停止所述电池壳体的内部的减压,
所述下限值被设定为0.15大气压。
15.如权利要求1~14中任一项所述的电池组,其特征在于,
还具有用于从层叠的所述单电池取出电流的大致板状的强电极片,
所述强电极片具有由弹性层和配置在所述弹性层的一面的支承层构成的两层构造,
所述弹性层的另一面以与所述单电池相对的方式被定位,且具有追随所述单电池的表面形状而变形的弹性,
所述支承层的强度及刚性比所述弹性层的强度及刚性大。
16.如权利要求1~15中任一项所述的电池组,其特征在于,
还具有使所述电池壳体的所述内部压力下降的压力释放阀。
17.如权利要求1~16中任一项所述的电池组,其特征在于,
所述层叠体在所述层叠方向上被分割成多个块,
在相邻的所述块间配置有追随所述块的表面形状而变形的具有弹性的大致板状的弹性部件。
18.如权利要求1~17中任一项所述的电池组,其特征在于,
所述单电池将正极集电体层、正极层、隔板、负极层、负极集电体层依次层叠而构成,
所述正极层的厚度及所述负极层的厚度为150μm以上,
所述正极层含有正极活性物质粒子及纤维状物质,
所述负极层含有负极活性物质粒子及纤维状物质,
所述正极活性物质粒子的表面的至少一部分和/或所述负极活性物质粒子的表面的至少一部分具有由导电助剂和覆盖用树脂构成的覆盖层。
19.如权利要求18所述的电池组,其特征在于,
所述纤维状物质为碳纤维。
20.如权利要求18或19所述的电池组,其特征在于,
还具有配置于相邻的所述单电池之间的导电层。
21.如权利要求18~20中任一项所述的电池组,其特征在于,
所述正极集电体层和/或所述负极集电体层为主要含有导电性填料和树脂的树脂集电体。
22.一种车辆,其特征在于,具有权利要求1~21中任一项所述的电池组作为电源。
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