CN110034253A - 电池组及其制造方法和拆解方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供具备即使在例如施加了比以往高的约束压力时也难以产生松弛、破损的约束机构的电池组及该电池组的制造方法和拆解方法。公开于此的电池组具备沿排列方向排列的多个单电池和约束这些单电池的约束机构。约束机构包括：第一端板部，配置于多个单电池的排列方向的第一方向的端部；第二端板部，配置于第二方向的端部；呈环状的约束环箍部，包括配置于第一端板部的第一方向的表面的第一支承部、配置于第二端板部的第二方向的表面的第二支承部、和沿排列方向将第一支承部与第二支承部之间连续地相连的一对侧壁部。约束环箍部的第一端板部与第二端板部之间的排列方向的尺寸被设定成在沿排列方向压缩的方向对所述多个单电池施加预定的约束压力。

Description

电池组及其制造方法和拆解方法
技术领域
本发明涉及将多个二次电池排列并捆扎而成的电池组及其制造方法和拆解方法。
本申请主张基于在2018年1月12日申请的日本国专利申请2018-003872号的优先权，该专利申请的全部内容作为参照被加入到本说明书中。
背景技术
近年来，锂离子电池等二次电池作为个人计算机、便携终端等的便携式电源、电动汽车(EV)、混合动力汽车(HV)、插电式混合动力汽车(PHV)等的车辆驱动用电源、以及蓄电用电源等成为不可缺少的存在。另外，对于要求大容量、高输出的用途的电池而言，为了将多个单电池(电池单体)高效地串联或并联连接，一般构成为将多个单电池沿着预定的排列方向堆积并捆扎而成的电池组的形态(参照专利文献1～4等)。例如在专利文献1中公开了一种如下的电池组，该电池组利用一对端板夹持电池堆的两端，并将约束带环绕(日文：渡し架け)于该端板，利用紧固件将约束带固定到端板上。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平09-120808号公报
专利文献2：日本特开2013-020740号公报
专利文献3：日本特开2015-187913号公报
专利文献4：日本特开2002-343324号公报
在电池组中，为了防止由电池使用时的振动、冲击等导致的单电池的错位、确保电池特性和电池寿命等，有时沿着与单电池的电极面垂直且使该单电池的电极面压缩的方向施加载荷而进行约束。另外，也知晓二次电池随着充放电而反复产生体积膨胀和收缩。因此，有时会从电池堆对端板沿着拉伸方向产生应力。并且，在利用紧固件约束端板和约束带的结构中，这样的载荷易于集中于紧固件等，紧固构件有可能产生塑性变形或破损。若紧固构件产生塑性变形或破损，则单电池的约束松弛，不能维持单电池所需要的约束压力。
发明内容
本发明是鉴于如上所述的情况而做出的，其目的在于提供具备即使在例如施加了比以往高的约束压力时也难以产生松弛、破损的约束机构的电池组及该电池组的制造方法和拆解方法。
公开于此的电池组具备沿着排列方向排列的多个单电池(以下，存在称为“电池堆”的情况。)和约束多个单电池的约束机构。约束机构包括：第一端板部，其配置于多个单电池的排列方向的第一方向的端部；第二端板部，其配置于多个单电池的排列方向的第二方向的端部；以及约束环箍部，其呈环状，且包括配置于第一端板部的第一方向的表面的第一支承部、配置于第二端板部的第二方向的表面的第二支承部、和沿着排列方向将第一支承部与第二支承部之间连续地相连的一对侧壁部。并且，约束环箍部的第一端板部与第二端板部之间的排列方向上的尺寸被设定成在沿着排列方向压缩多个单电池的方向上对多个单电池施加预定的约束压力。
根据上述结构，约束机构利用环状的约束环箍部沿着排列方向约束电池堆。约束环箍部是环状且沿着长度方向闭合的形状。另外，一对端板部配置于约束环箍部的环的内部。因此，不会产生因电池堆相对于约束压力的反作用力而使端板部从约束环箍部脱落这样的情况。其结果是，约束环箍部和一对端板部无需如以往那样利用紧固件局部地固定。另外，例如，无需将约束环箍部搭在端板部上，因此，能够使端板部与约束环箍部接触的端部的角部曲面化。由此，能够在约束机构中将应力集中的部位排除，抑制约束机构的松弛、破损。例如，即使是在将电池组用于会产生振动的环境的情况下、在用比以往高的约束压力进行了约束的情况下等，也能够长期稳定地维持较高的约束压力。进而，能够长期较高且稳定地维持电池堆的电池性能。
在公开于此的电池组的优选的一形态中，约束机构包括两个以上的约束环箍部。另外，在优选的其他形态中，单电池具备发电元件，该发电元件包括正极和负极，约束机构仅包括一个约束环箍部，约束环箍部的与形成环的面正交的环箍宽度方向上的尺寸为发电元件的环箍宽度方向上的尺寸的1/2以上。根据这样的结构，能够提高约束环箍部的整体的排列方向上的抗拉强度。其结果是，能够用更高的约束压力稳定地约束电池堆。
在公开于此的电池组的优选的一形态中，上述约束环箍部为没有接缝的环状。若设置接缝地将约束环箍部形成为环状，则存在拉伸应力易于集中于该接缝的情况。另外，与其他部位相比，接缝针对拉伸应力的强度易于变低。因而，通过采用上述结构，能够提高约束环箍部的排列方向上的抗拉强度。另外，根据这样的结构，也能够用更高的约束压力稳定地约束电池堆。
在公开于此的电池组的优选的一形态中，约束机构的第一端板部、第二端板部及约束环箍部由单一材料一体成形。通过对约束机构进行一体成形，能够减少零部件个数，并能够实现操作性良好的约束机构。另外，例如通过使约束环箍部的宽度与端板部的尺寸一致而设为宽幅，从而能够使约束载荷分散于更宽的面积地进行保持，能够对电池堆施加更高的约束压力。
在公开于此的电池组的优选的一形态中，滑板分别夹设于上述第一端板部与上述多个单电池之间、和上述第二端板部与上述多个单电池之间，滑板在与第一端板部或第二端板部抵接的表面包括摩擦系数为0.5以下的滑动面。根据这样的结构，能够将电池堆容易地配置于一对端板部之间，其结果是，能够降低在制造时施加于电池堆的负荷，因此优选。
在公开于此的电池组的优选的一形态中，上述单电池具备发电元件，该发电元件包括正极和负极，上述负极含有锂和形成合金的金属材料作为负极活性物质。如上述那样，公开于此的约束机构能够用比以往高的约束压力约束电池堆。因此，这样的结构能够特别优选地应用于如下的电池组：在该电池组中，作为单电池，采用例如使用了随着充放电而反复大幅度地产生体积膨胀和收缩的金属材料系的负极活性物质的电池。
在公开于此的电池组的优选的一形态中，上述单电池是包括正极、负极以及固体电解质的全固态电池。与上述同样地，公开于此的约束机构能够用比以往高的约束压力约束电池堆。因此，这样的结构能够特别恰当地应用于采用全固态电池作为单电池的电池组，该全固态电池例如通过不含有电解液，从而利用构成发电元件的材料的界面电阻使内部电阻提高。
另外，在另一侧面，公开于此的技术提供一种电池组的制造方法。该制造方法包括：将多个单电池沿着排列方向排列而准备第一电池堆的工序；将第一端板部和第二端板部沿着排列方向分开地配置，并以在与排列方向平行的面中包围第一端板部和第二端板部的方式配置环状的约束环箍部的工序；使第一端板部向排列方向上的与第二端板部相反的一侧的第三方向移位，以使第一端板部与第二端板部之间的分开距离与第一电池堆的排列方向上的尺寸相同或成为第一电池堆的排列方向上的尺寸以上，并且使约束环箍部延伸的工序；以使排列方向成为第三方向的方式将第一电池堆插入到移位后的第一端板部与第二端板部之间的工序；以及将第一端板部的移位解除，一边利用第一端板部、第二端板部以及约束环箍部在沿着排列方向压缩多个单电池的方向上对多个单电池施加载荷，一边约束多个单电池的工序。根据该构成，能够将具备环状的约束环箍部的约束机构简便地设置于电池堆。
公开于此的技术从又一侧面提供一种电池组的制造方法。该制造方法包括：将多个单电池沿着排列方向排列，并且在多个单电池的排列方向的第一方向的端部配置第一滑板，在第二方向的端部配置第二滑板，从而准备第二电池堆的工序；以使排列方向上的尺寸成为第一尺寸的方式沿着排列方向压缩第二电池堆的工序；准备约束机构的工序，该约束机构具备第一端板部、第二端板部以及环状的约束环箍部，第一端板部和第二端板部沿着排列方向以第一尺寸分开地相对配置，并且，在与排列方向平行的面中，将约束环箍部配置成沿着第一端板部和第二端板部的外周包围该第一端板部和第二端板部；设置扩大抑制夹具的工序，该扩大抑制夹具抑制第一端板部与第二端板部之间的分开距离扩展到比第一尺寸宽；将压缩后的第二电池堆插入到第一端板部与第二端板部之间的工序；以及一边使扩大抑制夹具向排列方向上的分开距离扩大的方向移位，并利用约束机构在沿着排列方向压缩多个单电池的方向上对多个单电池施加载荷，一边约束多个单电池的工序。根据该构成，也能够将具备环状的约束环箍部的约束机构简便地设置于电池堆。
公开于此的技术提供一种电池组的拆解方法，该电池组具备：第一电池堆，其是将多个单电池沿着排列方向排列而成的；和约束机构，其约束多个单电池。此外，约束机构具备：第一端板部，其配置于第一电池堆的排列方向的第一方向的端部；第二端板部，其配置于第一电池堆的排列方向的第二方向的端部；以及约束环箍部，其呈环状，且包括配置于第一端板部的第一方向的表面的第一支承部、配置于第二端板部的第二方向的表面的第二支承部、和沿着排列方向将第一支承部和第二支承部之间连续地相连的一对侧壁部。该拆解方法包括：使第一端板部相对于第二端板部相对地向第一方向移位而使约束环箍部沿着排列方向延伸的工序；从第一端板部与第二端板部之间取出第一电池堆的工序；以及使移位后的第一端板部相对于第二端板部相对地向第二方向移位而使约束环箍部的延伸解除的工序。根据这样的构成，能够使具备环状的约束环箍部的电池组安全且简便地拆解。
在又一侧面，公开于此的技术提供一种电池组的拆解方法，该电池组具备：第二电池堆，其是将多个单电池沿着排列方向排列并且在多个单电池的排列方向的第一方向的端部配置第一滑板、在第二方向的端部配置第二滑板而成的；和约束机构，其约束第二电池堆。在此，约束机构具备：第一端板部，其配置于第二电池堆的排列方向的第一方向的端部；第二端板部，其配置于第二电池堆的排列方向的第二方向的端部；以及约束环箍部，其呈环状，且包括配置于第一端板部的第一方向的表面的第一支承部、配置于第二端板部的第二方向的表面的第二支承部、和沿着排列方向将第一支承部与第二支承部之间连续地相连的一对侧壁部。并且，该拆解方法包括：以使第二电池堆的排列方向上的尺寸成为第二尺寸的方式沿着排列方向压缩电池组的工序；在与压缩后的电池组的排列方向正交的方向上，在与压缩后的第二电池堆相邻的位置，准备排列方向上的尺寸为第二尺寸的压力释放区域的工序；在与排列方向正交的方向上，将压缩后的第二电池堆的第一滑板和第二滑板向压力释放区域那一侧按压，使第二电池堆从第一端板部与第二端板部之间向压力释放区域移动的工序；以及通过使压力释放区域的排列方向上的尺寸相对于第二尺寸扩大，从而将压缩后的第二电池堆的压缩消除的工序。根据这样的构成，不用使约束环箍部延伸，就能够将具备环状的约束环箍部的电池组安全且简便地拆解。
附图说明
图1是示意性地表示一实施方式的电池组的主视图。
图2是示意性地表示图1的电池组的侧视图。
图3是示意性地表示一实施方式的单电池的(a)俯视图、(b)主视图、和(c)侧视图。
图4的(a)～(d)是示意性地例示约束环箍部的结构的侧视图和主视图，(e)是示意性地例示端板部的结构的立体图。
图5是说明一实施方式的电池组的制造方法的工序图。
图6是示意性地说明电池组的组装装置的结构的(a)主视图和(b)侧视图。
图7是说明一实施方式的电池组的拆解方法的工序图。
图8是示意性地表示另一实施方式的电池组的主视图。
图9是示意性地表示图8的电池组的侧视图。
图10是示意性地例示约束环箍部的结构的(a)侧视图和(b)主视图。
图11是说明另一实施方式的电池组的制造方法的工序图。
图12是说明另一实施方式的电池组的拆解方法的工序图。
图13是示意性地表示以往的电池组的(a)主视图和(b)侧视图。
附图标记说明
1…电池组、10…单电池、20…约束机构、21、22…端板、24…约束环箍部、24U…上表面部、24D…下表面部、24R…右侧面部、24L…左侧面部、28、29…滑板。
具体实施方式
以下，说明本发明的实施方式。此外，在本说明书中，对于特别提及的事项以外的情况且实施本发明所需要的情况(例如，不给本发明带来特征的单电池的结构等)而言，可以理解为是基于本领域中的现有技术的本领域技术人员的设计事项。本发明能够基于本说明书所公开的内容和本领域中的技术常识来实施。另外，在说明书中，如“A～B”那样表述的数值范围是指“A以上且B以下”。
另外，在以下的附图中，对发挥相同作用的构件、部位标注相同的附图标记并进行说明。附图中的附图标记U、D、F、Rr、L、R分别是指上方、下方、前方、后方、左方、右方。附图中的附图标记X、Y、Z分别是指单电池的宽度方向、长度方向、排列方向，Z1是指排列方向Z中的第一方向，Z2是指排列方向Z中的与第一方向Z1相反的第二方向。不过，这些方向只不过是为了便于说明而示出的方向，对电池组的设置、使用形态、制造方法以及拆解方法等没有任何限定。
[第一实施方式]
[电池组]
图1是示意性地表示一实施方式的电池组1的主视图，图2是其侧视图。电池组1具备多个单电池10和约束机构20。多个单电池10沿着预定的排列方向Z排列。约束机构20是用于将这些单电池10约束成能够作为一组电池进行处理的构件。以下，对各要素进行说明。
[单电池]
图3是示意性地表示单电池10的三视图。典型而言，单电池10是能够反复进行充放电的二次电池，例如为锂离子二次电池、镍氢电池、双电层电容器等。此外，对于二次电池而言，为了提高安全性，全固态电池的实际应用化正在推进，该全固态电池不使用可燃性的电解液作为电解质，而是使用由陶瓷、离子传导性聚合物等构成的固体电解质。以下，以单电池10是全固态锂离子二次电池的情况为例进行说明，但单电池10的结构并不限定于此。典型而言，单电池10具备发电元件14和电池壳体12，该发电元件14由未图示的正极、负极、以及固体电解质构成。一个单电池10既可以仅具备一个发电元件14，也可以具备两个以上。在这点上，在本说明书中所说的“单电池”是JISD 0114：2000所规定的“单位电池”，在本说明书中所说的“发电元件”可以是该规定的“单电池”。该发电元件14被收容于电池壳体12。
全固态电池通过将固体电解质呈层状地配置于正极活性物质层与负极活性物质层之间，从而构成发电元件14。这些固体电解质层和正、负的活性物质层例如既可以通过CVD法等而形成为致密的块状体，也可以通过利用粘合剂粘结粉体状(粒子状)的电极构成材料而构成。在全固态电池中不存在电解液，因此，固体电解质层与正、负的活性物质层之间的界面电阻比具备电解液的液系二次电池高。除此之外，对于使用粉体材料制造的全固态电池而言，在构成固体电解质层和正、负的活性物质层的粒子间也会产生界面电阻。因此，为了降低由全固态电池构成的电池组的界面电阻，与液系二次电池的电池组相比，存在想要施加5倍～10倍左右的较高的约束压力这样的要求。虽然随后会进行论述，但公开于此的电池组1能够包含比以往高的约束压力地约束单电池10。因而，作为发电元件14，能够恰当地采用使用粉体状的电极构成材料而形成的发电元件，其中，该粉体状的电极构成材料要求施加更高的约束压力。
固体电解质层含有固体电解质材料作为主体。作为固体电解质材料，例如，能够恰当地采用具有锂离子传导性但未呈现电子传导性的各种化合物。作为这样的固体电解质材料，具体而言，例如能够例示Li2S-SiS2、LiI-Li2S-SiS2、LiI-Li2S-P2S5、LiI-Li2S-B2S3、Li3PO4-Li2S-Si2S、Li3PO4-Li2S-SiS2、LiPO4-Li2S-SiS、LiI-Li2S-P2O5、LiI-Li3PO4-P2S5、LiI-Li3PS4-LiBr、Li2S-P2S5、Li2S-P2S5-LiI-LiBr以及Li2S-P2S5-GeS2等非晶质硫化物、Li2O-B2O3-P2O5、Li2O-SiO2、Li2O-B2O3以及Li2O-B2O3-ZnO等非晶质氧化物、Li10GeP2S12等结晶质硫化物、Li1.3Al0.3Ti0.7(PO4)3、Li1+x+yA1 xTi2-xSiyP3-yO12(A1是Al或Ga，0≤x≤0.4，0＜y≤0.6)、[(A2 1/2Li1/2)1-zCz]TiO3(A2是La、Pr、Nd或Sm，C是Sr或Ba，0≤z≤0.5)、Li5La3Ta2O12、Li7La3Zr2O12、Li6BaLa2Ta2O12以及Li3.6Si0.6P0.4O4等结晶质氧化物、Li3PO(4-3/2w)Nw(w＜1)等结晶质氮氧化物、Li3N等结晶质氮化物、以及LiI、LiI-Al2O3、和Li3N-LiI-LiOH等结晶质碘化物等。其中，出于具有优异的锂离子传导性这点考虑，可以优选使用非晶质硫化物。
此外，作为固体电解质，也能够使用含有锂盐的聚氧化乙烯、聚环氧丙烷、聚偏氟乙烯、或聚丙烯腈等半固体的聚合物电解质。
另外，在本说明书中，“作为主体”是指该成分含有50质量％以上，可以是优选含有60质量％以上、更优选含有70质量％以上、例如含有80质量％以上的形态。
正极活性物质层含有正极活性物质作为主体。负极活性物质层含有负极活性物质作为主体。作为正极活性物质和负极活性物质，能够使用可用作全固态电池的电极活性物质的各种材料。例如，能够恰当地使用可吸藏、释放锂离子的各种化合物。这些正极活性物质和负极活性物质并没有明确的限制，例如，能够对两种活性物质材料的充放电电位进行比较，并将充放电电位呈现相对较高的电位的活性物质材料用于正极，将呈现较低的电位的活性物质材料用于负极。
作为这样的活性物质材料，例如可以列举钴酸锂(例如LiCoO2)、镍酸锂(例如LiNiO2)、Li1+xCo1/3Ni1/3Mn1/3O2(x满足0≤x＜1)等层状岩盐型锂过渡金属氧化物、锰酸锂(例如LiMn2O4)、用Li1+xMn2-x-yM1 yO4(M1是从Al、Mg、Ti、Co、Fe、Ni及Zn中选择的一种以上的金属元素，x、y独立地满足0≤x、y≤1)表示的组成的异种元素置换Li-Mn尖晶石等尖晶石型锂过渡金属氧化物、钛酸锂(例如LixTiOy，x、y独立地满足0≤x、y≤1)、磷酸金属锂(例如LiM2PO4，M2是Fe、Mn、Co或Ni)、氧化钒(例如V2O5)和氧化钼(例如MoO3)等氧化物、硫化钛(例如TiS2)、石墨和硬碳等碳材料、锂钴氮化物(例如LiCoN)、锂氧化硅物(例如LixSiyOz，x、y、z独立地满足0≤x、y、z≤1)、锂金属(Li)、硅(Si)和锡(Sn)以及它们的氧化物(例如SiO、SnO2)、锂合金(例如LiM3，M3是C、Sn、Si、Al、Ge、Sb、Pb或P)、锂储藏性金属间化合物(例如MgxM4、M5 ySb，M4是Sn、Ge或Sb，M5是In、Cu或Mn)、以及它们的衍生物、复合体。
此外，电极活性物质随着锂离子的吸藏、释放而能产生体积的膨胀、收缩。在此，由与锂离子的吸藏、释放相伴的体积变化率较大的材料构成的活性物质层易于产生裂纹、剥离，界面电阻易于提高。另一方面，公开于此的电池组1能够如上述那样构成为包含比以往高的约束压力，因此，能恰当地抑制由活性物质层的裂纹、剥离等导致的界面电阻的上升。出于该观点，根据公开于此的技术，作为电极活性物质，即使是体积膨胀率较大的材料，也能够优选采用。作为这样的电极活性物质，例如可以列举碳材料、锂和形成合金的金属材料。其中，可以优选将理论容量较高的硅和硅合金、锂和锂合金、锡和锡合金等金属材料用作负极活性物质。
另外，对于正、负的活性物质层而言，为了提高层内的锂离子传导性，也可以将活性物质材料的一部分置换成上述的固体电解质材料。在该情况下，在将活性物质材料和固体电解质材料的合计设为100质量％时，活性物质层所含有的固体电解质材料的比例例如可以设为60质量％以下，优选设为50质量％以下，更优选设为40质量％以下。另外，置换时的固体电解质材料的比例为10质量％以上较为恰当，优选为20质量％以上，更优选为30质量％以上。在进行这样的活性物质材料与固体电解质材料的置换的情况下，正、负的物质层能够以活性物质材料和固体电解质材料作为主体而构成。
此外，在使电位更高的正极活性物质层含有由硫化物构成的固体电解质的情况下，在正极活性物质与固体电解质之间的界面有可能形成高电阻的反应层而使得界面电阻较高。因而，为了抑制这样的现象，能够预先使正极活性物质粒子由具有锂离子传导性的结晶性氧化物包覆。作为包覆正极活性物质的锂离子传导性氧化物，例如能够列举由一般式LixA3Oy表示的氧化物。在此，式中的A3是B、C、Al、Si、P、S、Ti、Zr、Nb、Mo、Ta或W，x和y是正数。作为锂离子传导性氧化物，具体而言，能够例示Li3BO3、LiBO2、Li2CO3、LiAlO2、Li4SiO4、Li2SiO3、Li3PO4、Li2SO4、Li2TiO3、Li4Ti5O12、Li2Ti2O5、Li2ZrO3、LiNbO3、Li2MoO4、Li2WO4等。另外，锂离子传导性氧化物例如也可以是像Li4SiO4-Li3BO3、Li4SiO4-Li3PO4等那样由上述锂离子传导性氧化物的任意的组合构成的复合氧化物。
在正极活性物质粒子的表面由离子传导性氧化物包覆的情况下，离子传导性氧化物只要包覆正极活性物质的至少一部分即可，也可以包覆正极活性物质粒子的表面的整体。包覆正极活性物质粒子的离子传导性氧化物的厚度例如优选为0.1nm以上，更优选为1nm以上。另外，离子传导性氧化物的厚度例如优选为100nm以下，更优选为20nm以下。此外，离子传导性氧化物的厚度例如能够使用透过型电子显微镜(TEM)等电子显微镜来测定。
正、负的活性物质层也可以根据需要而含有用于提高电子传导性的导电材料。导电材料并没有特别限制，例如能够恰当地使用石墨、乙炔黑(AB)、科琴碳黑(KB)等碳黑、气相生长碳纤维(VGCF)、碳纳米管、碳纳米纤维、其他碳材料。在将电极活性物质层的总量设为100质量％时，这样的导电材料例如为1质量％以上，既可以处于1质量％～12质量％的范围内，也可以处于2质量％～10质量％的范围内。
此外，在使用粉体状的电极构成材料来形成发电元件14的情况下，其平均粒径(D50)并没有特别限定，例如，将使用以下大小的平均粒径的情况列举为恰当例。即，在固体电解质层由粉体材料构成的情况下，平均粒径例如为约0.1μm以上，优选为0.4μm以上。另外，固体电解质材料的平均粒径例如能够设为50μm以下，优选设为5μm以下。在电极活性物质层由粉体材料构成的情况下，平均粒径例如为0.1μm以上，优选为0.5μm以上。另一方面，平均粒径例如为50μm以下，也可以为5μm以下。在将粉体材料加工成造粒粉体的形态进行使用的情况下，作为一次粒子的平均粒径处于上述范围为佳。
此外，本说明书中的平均粒径是在使用激光衍射、光散射式的粒度分布计测定的体积基准的粒度分布中相当于累积50％的粒径。此外，对于平均粒径成为1μm以下的更微细的粉体，也可以采用基于动态光散射(Dynamic light scattering：DLS)法的测定值。
另外，作为粘结粉体状的电极构成材料的粘合剂，并没有特别限制，例如，能够使用具有粘结性的各种有机化合物。作为这样的粘合剂，例如可以列举聚四氟乙烯、聚三氟乙烯、聚乙烯、纤维素树脂、丙烯酸树脂、乙烯树脂、腈橡胶、聚丁二烯橡胶、丁基橡胶、聚苯乙烯、苯乙烯丁二烯橡胶、苯乙烯丁二烯乳胶、多硫化橡胶、丁腈橡胶、聚氟化乙烯、聚偏氟乙烯(PVDF)、氟橡胶等。粘合剂既可以单独地使用上述的任一种，也可以组合使用两种以上。
上述发电元件14通过具备集电体，从而能够向外部负荷取出电力。集电体的形状并没有特别限制，例如优选设为箔状、板状、网状等。并且，例如，在集电体的表面(单面或两面)设置活性物质层为佳。作为这样的集电体，能够使用电子传导性优异、在所使用的活性物质的充放电电位难以变质的各种材料。例如，作为集电体材料，能够列举铝、铜、镍、铁、钛、和它们的合金(例如铝合金、不锈钢)、以及碳等。集电体的厚度也取决于电极体的尺寸等，因此，没有特别限制，优选例如为5μm以上且500μm以下，更优选为10μm以上且100μm以下的程度。
在单电池10仅包括一个发电元件14的情况下，例如在集电体的单面设置活性物质层为佳。在该情况下，例如，通过将在正极集电体的单面设置有正极活性物质层的正极和在负极集电体的单面设置有负极活性物质层的负极以活性物质层相对的朝向隔着固体电解质层重叠，从而能够构建发电元件14。另外，在单电池10包括两个以上的发电元件14的情况下，例如在集电体的两面设置活性物质层为佳。在该情况下，例如，各准备多块在正极集电体的两面设置有正极活性物质层的正极和在负极集电体的两面设置有负极活性物质层的负极，利用固体电解质层使正、负的活性物质层之间绝缘并使正、负的活性物质层交替地重叠，从而能够构建多个发电元件14。
由于在全固态电池中不存在电解液，因此，固体电解质层与正、负的活性物质层之间的界面电阻变高。除此之外，例如在使用粉体状的材料制造出的全固态电池中，在固体电解质层和正、负的活性物质层内，界面电阻也会由于粒子间的界面、空隙等而被提高。为了降低这样的界面电阻，将层叠正极活性物质层、固体电解质层以及负极活性物质层而成的发电元件14在沿着其层叠方向压缩该发电元件14的方向上按压，减少各层间和各层内的空隙等并提高填充密度是有效的。
因此，在本实施方式中，电池壳体12由软质的金属层压膜构成。电池壳体12是收容发电元件14的外包装件。金属层压膜例如为将铝、铜等轻量且比较柔软的金属箔与聚丙烯(PP)等绝缘性的热塑性树脂片材贴合而构成的，变形的自由度较高。因此，与采用由金属罐构成的电池壳体的情况相比，由金属层压膜构成的电池壳体12能够将由约束机构20带来的约束压力有效地施加于发电元件14。另外，通过利用金属层压膜来构成电池壳体12，从而能够谋求单电池10的薄型化、轻量化。电池壳体12例如在将发电元件14收容到由金属层压膜(典型而言，为铝/PP层压片材)构成的袋中之后，对袋进行热熔接而使其密闭，由此能够将发电元件14相对于外部环境屏蔽。此时，向电池壳体12的外部引出有作为外部连接端子16的正极端子16a和负极端子16b。正极端子16a与发电元件14的正极集电体电连接，负极端子16b与发电元件14的负极集电体电连接。不过，电池壳体12并不限定于金属层压膜制的壳体，例如也可以是由铝、钢、高强度塑料等构成的外形呈方型、圆筒型等的容器。
如图3所示，单电池10包括在俯视时在长度方向Y上较长的长方形的板状的发电元件14。发电元件14的俯视时呈长方形的正极活性物质层、固体电解质层及负极活性物质层沿着厚度方向层叠。另外，收容发电元件14的电池壳体12也是在俯视时在长度方向Y上较长的长方形。电池壳体12的不存在发电元件14的部位被熔接有金属层压膜，主视和侧视时的厚度(排列方向Z上的尺寸)较薄。另外，在电池壳体12的长度方向Y的前方F的端部以突出的方式配设有外部连接端子16。外部连接端子16的正极端子16a和负极端子16b沿着宽度方向X分开地配置。将多个这样的单电池10以使发电元件14的厚度方向成为排列方向Z的方式排列并层叠。由此，构成由所排列的多个单电池构成的电池堆。
[约束机构]
约束机构20具备一对端板部21、22和约束环箍部24。端板部21、22是用于对单电池10的发电元件14均等地施加约束压力的板状的构件。约束环箍部24是用于使端板部21、22间包含并维持被施加于端板部21、22之间的约束压力的构件。
一对端板部21、22以沿着排列方向Z夹持所排列的多个单电池10的方式配置于该多个单电池10的两端。第一端板部21配置于所排列的单电池10的排列方向Z的第一方向Z1(上方U)的端部。第二端板部22配置于所排列的单电池10的排列方向Z的第二方向Z2(下方D)的端部。端板部21、22以相互平行的方式与排列方向Z正交地配置。端板部21、22的宽度方向X上的尺寸比单电池10的电池壳体12的尺寸大一圈。端板部21、22的长度方向Y上的尺寸比单电池10的发电元件14的尺寸大一圈。端板部21、22构成为比单电池10的发电元件14大一圈。另外，第一端板部21在主视时上方U的宽度方向X上的左右的角部被倒圆而曲面化。第二端板部22在主视时下方D的宽度方向X上的左右的角部被倒圆而曲面化。
约束环箍部24具有环状的带形状。约束环箍部24在上方U设置有沿着第一端板部21的上方U的表面配置的上表面部24U。约束环箍部24在下方D设置有沿着第二端板部22的下方D的表面配置的下表面部24D。约束环箍部24在左方L以从第一端板部21的左端到第二端板部22的左端的方式设置有沿着排列方向Z将上表面部24U和下表面部24D连续地相连的平坦的左侧面部24L。约束环箍部24在右方R以从第一端板部21的右端到第二端板部22的右端的方式设置有沿着排列方向Z将上表面部24U和下表面部24D连续地相连的平坦的右侧面部24R。由此，约束环箍部24在与排列方向Z和宽度方向X平行的截面中，沿着由第一端板部21、所排列的多个单电池10、和第二端板部22构成的电池堆的外周，呈环状地将该电池堆包围。在本实施方式中，约束机构20在端板部21、22的长度方向Y的前方F和后方Rr各设置有一个(共两个)约束环箍部24。此外，上表面部24U和下表面部24D是公开于此的电池组1中的第一支承部和第二支承部的一个例子。
在端板部21、22，如图4的(e)所示，在厚度方向上的中央附近分别设置有沿着宽度方向X贯通的夹具孔21a、22a。该夹具孔21a、22a是用于将在随后论述的电池组1的制造和拆解时使用的安装用夹具55u、55d(参照图6)贯通插入到端板部21、22中的孔。夹具孔21a、22a在长度方向Y的前方F、后方Rr以及中央设置有各一个(共三个)。夹具孔21a、22a以配置于两个约束环箍部24的两端及其中间的方式沿着长度方向Y等间隔地设置。不过，夹具孔21a、22a的数量、配置等并不限制于此。
约束环箍部24通过闭合成环状，从而限制端板部21、22的分开距离。并且，约束环箍部24的左侧面部24L和右侧面部24R的排列方向Z上的尺寸与在排列后的状态下被约束的多个单电池10的排列方向Z上的尺寸相等。由此，将左侧面部24L和右侧面部24R的排列方向Z上的尺寸决定成使约束环箍部24对单电池10施加的约束压力成为预定的大小。例如，通过使左侧面部24L和右侧面部24R的排列方向Z上的尺寸比无负荷状态下的电池堆的排列方向Z上的尺寸小，从而能够使约束环箍部24包含针对单电池10的约束压力，对电池堆进行约束。并且，将约束环箍部24的左侧面部24L和右侧面部24R的排列方向Z上的尺寸决定成不会因来自电池堆的针对约束压力的反作用力而产生屈服(日文：降伏)。换言之，例如，通过使约束环箍部24在沿着排列方向Z的拉伸方向上在弹性区域内变形，从而能够较高地包含沿使单电池10压缩的方向作用的约束压力。施加于单电池10的约束压力被约束环箍部24维持。约束环箍部24例如构成为能够针对单电池10维持0.1MPa～110MPa左右的迄今为止所没有的较高的约束压力。约束压力例如为1MPa以上、10MPa以上、30MPa以上、50MPa以上、80MPa以上、100MPa以上为佳。对单电池10的长侧面施加的载荷例如能够提高到2t以上、5t以上、8t以上、10t以上这样的相应于约束环箍部24的抗拉强度地高达迄今为止所没有的值。此外，由于使端板部21、22的角部(从排列方向Z上的成为与单电池10相反的一侧的外侧的表面到宽度方向X上的侧面的角部)曲面化，因此，能够抑制约束压力局部地作用于约束环箍部24。
端板部21、22能够由不会因沿着排列方向Z施加于单电池10的约束压力而变形的各种材料构成。作为这样的端板部21、22的构成材料，例如可以列举铝或铝合金、铁或各种钢材(例如结构钢)、高强度合金等所代表的金属材料、强化塑料、工程塑料等树脂材料、精细陶瓷、碳纤维材料等弯曲强度较高的无机材料、以及碳纤维强化塑料(CFRP)等这些复合材料等。另外，约束环箍部24能够由具有不会因针对排列方向Z上的约束力的来自单电池10的反作用力而产生超过屈服点的塑性变形(延伸)或断裂的抗拉强度的各种材料构成。作为这样的环箍构成材料，例如可以列举铝或铝合金、铁或各种钢材(例如结构钢)、高强度合金等所代表的金属材料、强化塑料、工程塑料等树脂材料、碳纤维材料等抗拉强度较高的无机材料、以及碳纤维强化塑料(CFRP)等这些复合材料等。
此外，作为一个例子，如图4的(a)和(d)所示，约束环箍部24具有由单一材料构成的没有接缝的环状构造。这样的约束环箍部24能够利用以往公知的各种方法来制造。在环箍构成材料为树脂材料的情况下，例如能够通过注塑成形法、铸造法等获得没有接缝的管状的树脂环箍。在环箍构成材料为金属材料的情况下，例如能够通过切削加工法、离心铸造法、穿孔轧制等来获得没有接缝的管状的金属环箍。另外，在环箍构成材料为树脂材料、金属材料的情况下，例如在将片状的环箍构成材料弯曲加工成与约束环箍部的截面形状相对应的管状之后，对端部进行固相接合，从而能够获得闭合成管状的树脂环箍或金属环箍。而且，在环箍构成材料为CFRP的情况下，例如，将由碳纤维和环氧树脂等母相树脂材料构成的预浸料片材(日文：プリプレグシート)呈环状地卷绕于与约束环箍部的截面形状相对应的模具，并使之加热一体化，从而能够获得管状的CFRP环箍。通过将这些管状的环箍切出所期望的环箍宽度，从而能够形成约束环箍部24。通过使约束环箍部24的宽度变宽，从而能够使约束环箍部24内置更高的约束压力。
另一方面，作为一个例子，如图4的(b)和(c)所示，约束环箍部24也可以为具有接缝的环状构造。在约束环箍部24具有接缝的情况下，为了使抗拉强度在约束环箍部24的左侧面部24L和右侧面部24R均等，优选将接缝分别设置于左侧面部24L和右侧面部24R。这样的约束环箍部24例如能够通过将主视呈U字型(半环状)的两个构件的端部相互重叠地接合而形成。作为接合方法，作为一个例子，可以列举如图4的(b)所示那样经由粘接剂等接合材料进行接合的方法、如图4的(c)所示那样不使用接合材料而进行基于激光焊接法、电阻焊接法、固相接合法等的直接接合的方法。
在此，例如在将两个U字型构件重叠地接合成一个环的情况下，作用于约束环箍部24的拉伸应力的矢量在U字型的一个构件和另一个构件上会沿着宽度方向X稍微偏离。在用于约束单电池10的约束压力较小时，这样的拉伸应力的矢量的偏离不会成为问题，但若约束压力变大到迄今为止所没有的程度(典型而言，为以往的约5倍以上，例如为约10倍以上)，则存在约束环箍部24使接合部沿着对拉伸应力的矢量的偏离进行矫正的方向变形的情况。其结果是，作用于约束环箍部24的拉伸应力易于局部地集中于例如接合部的上端、下端，U字型的一个构件和另一个构件有可能以结合部的上端、下端为起点而断裂。出于这样的观点，如图4的(a)和(d)所示，更优选的是，约束环箍部24为没有接缝的环状。
与约束环箍部24的长度方向Y相对应的环箍宽度方向上的尺寸并没有特别限制。例如，一个或多个约束环箍部24的环箍宽度方向上的尺寸的合计为发电元件14的长度方向Y(即环箍宽度方向)的尺寸的1/4以上为佳。例如，在将两个约束环箍部24设置于约束机构20的情况下，各约束环箍部24的环箍宽度方向上的尺寸为发电元件的环箍宽度方向上的尺寸的1/8以上为佳。由此，能够利用约束机构20稳定地约束多个单电池10。约束环箍部24的环箍宽度方向上的尺寸的合计为发电元件的长度方向Y上的尺寸的1/3以上为佳，优选为1/2以上，更优选为2/3以上，为3/4以上为佳，也可以设为5/6以上。出于组装精度和成本降低的兼顾，例如能够将约束环箍部24的环箍宽度方向上的尺寸的合计设为发电元件14的长度方向Y上的尺寸的1.1以下，设为1以下为佳，也可以设为0.9以下。此外，在约束环箍部24的环箍宽度的尺寸为发电元件14的长度方向Y上的尺寸的1/2以上的宽幅的情况下，约束机构20也可以仅具备一个这样的宽幅的约束环箍部24。根据这样的结构，能够利用约束机构20稳定地约束多个单电池10。
根据上述结构，约束机构20通过利用环状的约束环箍部24包围一对端板部21、22的外周，从而能够在沿着排列方向Z压缩多个单电池10的方向上对多个单电池10进行约束。该约束机构20未使用紧固件等其他构件来固定约束环箍部24。由此，在约束机构20中，不会使紧固件产生塑性变形或破损，就能够抑制单电池10的约束松动，能够长期地维持单电池10所需要的约束压力。这特别能够在使用时产生振动、冲击等的用途的电池组1等中发挥效果。另外，这样的效果针对如下的电池组1能够特别恰当地显现，在该电池组1中，在单电池10是为了降低界面电阻而期望压缩应力的施加的全固态电池的情况下，或在使用与充放电相伴的体积膨胀率较大的材料作为活性物质的情况下等，要求该电池组1包含迄今为止所没有的较大的约束压力。
[制造方法1]
例如，如图5所示，以上结构的电池组1能够通过按照以下的制造工序S1～S5来恰当地制造。
(S1)准备电池堆SA的工序。
(S2)配置第一端板部21、第二端板部22以及约束环箍部24的工序。
(S3)使约束环箍部24延伸的工序。
(S4)将电池堆SA插入到端板部21、22之间的工序。
(S5)约束多个单电池10的工序。
并且，这样的电池组1的制造方法例如能够通过使用图6所示的电池组组装装置50而恰当地实施。即，作为大致的结构，该电池组组装装置50具备基座部51、顶板部52以及四个液压式活塞53。液压式活塞53以使中心轴线沿着铅垂方向的方式竖立设置于基座部51的四个角。铅垂方向与电池组1的排列方向Z一致。液压式活塞53从下方D固定支承顶板部52的四个角。液压式活塞53构成为通过使顶板部52沿着铅垂方向上下移动，从而能够任意地变更基座部51与顶板部52之间的距离。
在顶板部52的下表面，以相对的方式设置有用于将第一端板部21固定于顶板部52的一对端板保持件54u。在基座部51的上表面，以相对的方式设置有用于将第二端板部22固定于基座部51的一对端板保持件54d。在一对端板保持件54u、54d，分别在沿着宽度方向X的同一轴线上设置有未图示的贯通孔。并且，在端板保持件54u、54d的相对的贯通孔中，以将贯通孔连通的方式拆装自如地设置有螺栓-螺母型的安装用夹具55u、55d。在本实施方式的电池组组装装置50中，在端板保持件54u、54d沿着长度方向Y等间隔地设置有三个贯通孔。设置于端板保持件54u、54d的贯通孔的位置和设置于端板部21、22的夹具孔21a、22a的位置相对应。
首先，在制造工序S1中，如图5所示，以使厚度方向成为排列方向Z的方式排列多个单电池10。由此，准备将多个单电池10排列而成的电池堆SA。在此，以使作为被施加压缩应力的对象的发电元件14沿着排列方向Z对齐的方式，使宽度方向X和长度方向Y一致地对多个单电池10进行层叠。所准备的电池堆SA的排列方向Z上的尺寸为B1。也可以是，在将电池堆SA向后工序的端板部21、22间插入之前，沿着排列方向Z进行按压，从而预备性地压缩。
在制造工序S2中，将约束机构20中的第一端板部21和第二端板部22沿着排列方向Z分开地配置，以在与排列方向Z平行的面中将第一端板部21和第二端板部22包围的方式配置环状的约束环箍部24。此时，在预先将第一端板部21插入到约束环箍部24的环中的状态下，将第一端板部21固定于电池组组装装置50的端板保持件54u为佳。在向端板保持件54u的固定时，以使夹具孔21a的位置和贯通孔的位置排列在同一轴线上的方式将第一端板部21配置于一对端板保持件54u之间，将安装用夹具55u插入到夹具孔21a和贯通孔中并利用螺母进行固定为佳。同样地，对于第二端板部22而言，在预先将第二端板部22插入到约束环箍部24的环中的状态下，将第二端板部22固定于基座部51为佳。在向端板保持件54d的固定时，以使夹具孔22a的位置和贯通孔的位置排列在同一轴线上的方式将第二端板部22配置于一对端板保持件54d之间，将安装用夹具55d插入到夹具孔22a和贯通孔中并利用螺母进行固定为佳。由此，能够将约束机构20安放于电池组组装装置50。在此，约束环箍部24的左侧面部24L和右侧面部24R的沿着排列方向Z上的尺寸为A1。另外，第一端板部21与第二端板部22之间的分开距离也为A1。尺寸A1和尺寸B1满足A1＜B1。尺寸A1在电池组1中被决定为与电池堆SA被以预定的约束压力压缩了时的尺寸大致一致。
在制造工序S3中，使第一端板部21向排列方向Z上的与第二端板部22相反的一侧的第一方向Z1相对地移位。将移位的尺寸调整成使第一端板部21与第二端板部22之间的分开距离与电池堆SA的排列方向Z上的尺寸B1相同或成为该电池堆SA的排列方向Z上的尺寸B1以上为佳。另外，在第一端板部21的移位时，对电池组组装装置50的液压式活塞53进行驱动为佳。由此，能够使约束环箍部24沿着排列方向Z延伸。然而，第一端板部21的移位的尺寸被限定于使约束环箍部24在弹性区域内延伸的范围。换言之，将第一端板部21的位移量决定成使约束环箍部24不会因延伸而产生屈服变形。另外，将电池堆SA的排列方向Z上的尺寸B1决定成能够使约束环箍部24的左右的侧面部24L、24R的沿着排列方向Z上的尺寸A1不产生屈服地成为尺寸B1。在公开于此的电池组组装装置50中，为了使第一端板部21移位，使用四个液压式活塞53。由此，能够高精度地控制抗拉强度较高的约束环箍部24的延伸。
在制造工序S4中，将电池堆SA插入到移位后的第一端板部21与第二端板部22之间。约束环箍部24例如以在与长度方向Y正交的面中形成环的方式进行配置。因而，例如通过使预先配置于延伸后的约束环箍部24的长度方向Y的后方Rr的电池堆SA向前方F滑动，从而将该电池堆SA插入到第一端板部21与第二端板部22之间为佳。由此，能够将电池堆SA顺利地插入到约束机构20中。
在制造工序S5中，使第一端板部21的移位解除。例如，通过将四个液压式活塞53的压力释放，从而能够使维持第一端板部21的移位的力解除。由此，延伸后的约束环箍部24欲恢复到本来的尺寸A1而进行弹性收缩。其结果是，第一端板部21向第二端板部22那一侧相对地移位。由此，能够利用第一端板部21、第二端板部22以及约束环箍部24在沿着排列方向Z压缩多个单电池10的方向对多个单电池10施加载荷。其结果是，能够以排列状态对多个单电池10进行约束。在将液压式活塞53的压力释放之后，通过从端板保持件54u、54d卸下安装用夹具55u、55d，从而能够获得电池组1。
此外，若欲通过例如与以往的电池组的制造方法同样的方法来制造公开于此的结构的电池组1，则有可能产生各种各样的不良情况。例如，如图13所示，在以往的电池组101中，利用一对端板部121、122夹持由多个单电池110构成的电池堆，在以预定的压缩应力进行了压缩的状态下，将以往的コ(日文假名)字型的约束带124固定于端板部121、122。在此，只要是以往的コ字型的约束带124，就能够一边均匀地按压端板部121、122的大致整个面而使单电池110压缩，一边在端板部121、122的端部确保约束带124的安装固定空间。然而，在替代约束带124而欲安装环状的约束环箍部24时，需要将约束环箍部24以遍及端板部21、22的宽度方向X的方式进行安装固定，因此，难以确保安装固定空间。例如，欲不对端板部21、22的长度方向Y的两端部进行按压地将环状的约束环箍部24安装固定于该非按压区域。于是，对于电池堆和端板部而言，虽然长度方向Y的中心部被局部地按压，但非按压区域未被按压，因此，在长度方向Y上会产生挠曲，长度方向Y的端部向排列方向Z的外侧扩展。其结果是，约束环箍部24的环状的开口的尺寸相对地变小，无法将扩展后的电池堆SA和端板部21、22的端部插入。
相对于此，根据公开于此的该方法，通过拉伸约束环箍部24并使其弹性变形，从而能够恰当地确保用于将电池堆SA插入到端板部21、22之间的间隙。由此，能够将环状的约束环箍部24嵌套于一对端板部21、22的外周，能够利用约束环箍部24捆扎端板部21、22和电池堆SA。
[拆解方法1]
此外，对于如上述那样内置有较高的约束压力的电池组1而言，若在将其拆解时约束压力被急剧地释放，则电池堆SA、约束机构20有可能会剧烈地向周围飞散等而伴随着危险。在此，例如如图7所示，上述电池组组装装置50也能够在通过按照以下的拆解工序S101～S104将电池组1拆解时恰当地使用。
即，在拆解工序S101中，将电池组1安放于电池组组装装置50。具体而言，首先，将电池组1的第一端板部21固定于电池组组装装置50的端板保持件54u。在此，预先从端板保持件54u拆卸安装用夹具55u，接下来，以使夹具孔21a的位置和贯通孔的位置排列在同一轴线上的方式将第一端板部21配置于一对端板保持件54u之间，将安装用夹具55u插入到夹具孔21a和贯通孔中并利用螺母进行固定为佳。接着，将第二端板部22固定于基座部51。在此，同样地，预先从端板保持件54d拆卸安装用夹具55d，接下来，以使夹具孔22a的位置和贯通孔的位置排列在同一轴线上的方式将第二端板部22配置于一对端板保持件54d之间，将安装用夹具55d插入到夹具孔22a和贯通孔中并利用螺母进行固定。在安装固定电池组1时，通过恰当地控制液压式活塞53的压力，从而将基座部51与顶板部52之间的距离调整成适于固定电池组1的端板部21、22的距离为佳。
接下来，在拆解工序S102中，使第一端板部21相对于第二端板部22相对地向第一方向Z1移位。将电池组1拆解时的第一端板部21的移位的尺寸既可以处于使约束环箍部24在弹性区域内延伸的范围，也可以处于约束环箍部24屈服而产生塑性变形的范围。在此，若使约束环箍部24产生塑性变形，则能够使约束环箍部24所包含的约束力释放。不过，出于安全的观点，优选使第一端板部21的移位的尺寸为约束环箍部24不会断裂的尺寸，出于高效的拆解的观点，处于使约束环箍部24在弹性区域内延伸的范围为佳。另外，为了避免电池堆SA的约束压力被急剧地释放，优选使第一端板部21的移位缓慢地进行。由此，能够防止与约束压力的急剧的释放相伴的电池堆SA的飞散等地从电池堆SA释放约束压力。另外，能够确保用于将电池堆SA从第一端板部21与第二端板部22之间取出的间隙。
在拆解工序S103中，从移位后的第一端板部21与第二端板部22之间取出电池堆SA。约束环箍部24例如以在与长度方向Y正交的面中形成环的方式进行配置。因而，例如通过使配置于延伸后的约束环箍部24的长度方向Y的前方F的电池堆SA向后方Rr滑动，从而将该电池堆SA从第一端板部21与第二端板部22之间取出为佳。由此，能够从约束机构20中顺利地取出电池堆SA。
在拆解工序S104中，解除第一端板部21的移位。例如，通过使四个液压式活塞53的压力释放，从而能够使维持第一端板部21的移位的力解除。由此，虽然对于塑性变形后的约束环箍部24而言看不到变化，但对于在弹性区域内延伸后的约束环箍部24而言，会欲恢复到本来的尺寸而进行弹性收缩。其结果是，第一端板部21向第二端板部22那一侧相对地移位。由此，能够从包含有约束压力的约束环箍部24释放约束压力，能够安全地拆解电池组1。
[第二实施方式]
[约束机构]
在上述第一实施方式的电池组1中，约束机构20具备两个约束环箍部24。在此，例如，如图4的(d)所示，若约束环箍部24具备一个宽度在长度方向Y上相对较宽的约束环箍部24，则除了使零部件个数减少之外，还能够稳定地用更强的约束力约束端板部21、22和电池堆SA，在这一点上是优选的。因此，进一步地在本实施方式的约束机构20中，例如如图8、9、10所示，第一端板部21、第二端板部22及约束环箍部24由单一材料一体成形。换言之，一对端板部21、22和约束环箍部24并不是将多个结构构件组合而成的，而是为单一的结构构件。此外，对于除了约束机构20以外的单电池10的结构而言，本实施方式的电池组1与上述第一实施方式相同，因此，省略重复的说明。
第一端板部21、第二端板部22及约束环箍部24的长度方向Y上的宽度未必需要相同。然而，出于更高且更稳定地维持约束机构20所包含的约束压力这一观点，使第一端板部21、第二端板部22及约束环箍部24的长度方向Y上的宽度大致相同为佳。换言之，优选使第一端板部21和第二端板部22的长度方向Y上的尺寸与约束环箍部24的左侧面部24L和右侧面部24R的长度方向Y上的尺寸相同。并且，优选使约束机构20的长度方向Y上的尺寸比发电元件14的长度方向Y上的尺寸大一圈(例如大于约1倍且约1.1倍以下)。另外，能够使约束机构20的长度方向Y上的尺寸比单电池10的长度方向Y上的尺寸小。此外，对于这样的约束机构20的构成材料、形成方法而言，只要是本领域技术人员，就能够与第一实施方式同样地理解，因此，也省略重复的说明。
[制造方法2]
此外，若约束环箍部24的长度方向Y上的宽度变宽，则在上述电池组的制造方法中，存在为了使约束环箍部24产生弹性变形所需要的力大幅度地增大而电池组1的生产率变差这一矛盾(日文：背反)。因此，例如如图11所示，第二实施方式的结构的电池组1能够通过按照以下的制造工序S11～15来恰当地制造。
(S11)沿着排列方向Z排列多个单电池10和滑板28、29而准备电池堆SB的工序。
(S12)使电池堆SB沿着排列方向Z压缩的工序。
(S13)在具备第一端板部21、第二端板部22及环状的约束环箍部24的约束机构20设置扩大抑制夹具64的工序。
(S14)将电池堆SB插入到端板部21、22之间的工序。
(S15)约束多个单电池10的工序。
并且，这样的电池组1的制造方法例如能够通过使用图11所示的电池组组装装置60而恰当地实施。即，该电池组组装装置60具备基座部61、顶板部62、压缩部63、扩大抑制夹具64及滑动机构65。电池组组装装置60具备由基座部61、顶板部62、以及竖立设置于基座部61并支承顶板部62的左右的侧壁构成的壳体。壳体内的空间包括后方Rr的压缩区域和前方F的装配区域。
压缩部63是用于压缩电池堆SB的机构，配置于后方Rr的压缩区域。压缩部63与四个液压式活塞连接，这些液压式活塞以使中心轴线沿着与铅垂方向一致的高度方向H的方式固定于压缩区域的顶板部62的四个角。压缩区域的液压式活塞通过使压缩部63向高度方向H的下方D或上方U移动，从而能够将配置于压缩区域的基座部61的被压缩物(在此为电池堆SB)压缩或释放。在压缩区域的基座部61设置有未图示的测力传感器，构成为能够对压缩部63施加于被压缩物的压缩载荷进行检测。
扩大抑制夹具64是用于以防止约束环箍部24的排列方向Z上的尺寸扩大的方式进行抑制的机构，配置于前方F的装配区域。扩大抑制夹具64与四个液压式活塞连接，这些液压式活塞以使中心轴线沿着高度方向H的方式固定于装配区域的顶板部62的四个角。
在壳体的后方Rr的侧壁设置有用于使电池堆SB滑动移动的滑动机构65。滑动机构65在上方U和下方D各设置有一个液压式活塞，这些液压式活塞以使中心轴线沿着与水平方向一致的长度方向Y的方式固定于后方Rr的侧壁。滑动机构65构成为能够对其高度方向H上的位置进行调整，以便与随后论述的压缩后的电池堆SB中的滑板28、29的高度位置相对应。通过使滑动机构65沿着长度方向Y向前方F驱动，从而能够使配置于压缩区域的电池堆SB向装配区域滑动移动。在基座部61上，分为压缩区域和装配区域地分别设置有衬垫(日文：スペーサ)，该衬垫用于分别对所载置的构件的高度方向H上的位置进行调整。
在工序S11中，将多个单电池10沿着排列方向Z排列，并且，在多个单电池10的排列方向Z的第一方向Z1(上方U)的端部配置第一滑板28，在第二方向Z2(下方D)的端部配置第二滑板29。由此，准备利用滑板28、29沿着排列方向Z夹持多个单电池10的形态的电池堆SB。
在此，滑板28、29是用于在后工序将电池堆SB向端板部21、22间的插入时抑制摩擦阻力而使电池堆SB沿着长度方向Y滑入的板状构件。因而，优选使滑板28、29的与端板部21、22抵接那一侧的表面的摩擦系数较低。换言之，优选使第一滑板28的上表面和第二滑板29的下表面的摩擦系数较低。出于同样的理由，优选使压缩部63的下表面和基座部61的压缩区域的上表面(可以是衬垫的上表面。)的摩擦系数较低。这样的滑板28、29、压缩部63、基座部61的表面的摩擦系数分别独立地为0.5以下为佳，优选为0.4以下，更优选为0.3以下，特别优选为例如0.2以下(典型而言，为0.20以下)。滑板28、29的表面的摩擦系数也可以为0.15以下(小于0.15)、0.1以下。滑板28、29例如能够由表面平滑的铝或铝合金、铁或各种钢材(例如结构钢)、高强度合金等所代表的金属材料、氟树脂、强化塑料、工程塑料等树脂材料构成。例如也可以对滑板28、29实施涂覆、研磨等表面处理，以实现所期望的摩擦系数。此外，本说明书中的摩擦系数是指静摩擦系数(μs)，例如能够依据JIS K7125：1999进行测定。
优选使滑板28、29的宽度方向X上的尺寸比单电池10的发电元件14的尺寸大一圈且比端板部21、22的尺寸小。滑板28、29的长度方向Y上的尺寸比单电池10的发电元件14的尺寸大一圈，例如能够设为与端板部21、22的长度方向Y上的尺寸相同程度。滑板28、29构成为比单电池10的发电元件14大一圈。滑板28、29的厚度并没有特别限制，但出于稳定地实现单电池10的滑动这一观点，例如能够设为约0.5mm～5mm左右，设为约1mm～3mm左右为佳。
在工序S12中，沿着排列方向Z压缩电池堆SB。具体而言，以使高度方向H与排列方向Z一致的方式将电池堆SB配置于电池组组装装置60的后方Rr的压缩区域。然后，通过对压缩区域的液压式活塞进行驱动，从而使压缩部63向下方D下降并对电池堆SB进行压缩，直到电池堆SB的排列方向Z上的尺寸成为第一尺寸A1。第一尺寸A1是上述约束环箍部24的左侧面部24L和右侧面部24R的排列方向Z上的尺寸，同第一端板部21与第二端板部22之间的分开距离一致。将该第一尺寸A1设计成在电池堆SB的排列方向Z上的尺寸成为该第一尺寸A1时，发电元件14实现所期望的填充密度。由此，能够准备压缩后的电池堆SB。
在工序S13中，准备约束机构20。在此，如上述那样，约束机构20的第一端板部21、第二端板部22及环状的约束环箍部24被一体地形成为一个构成要素。约束环箍部24的左侧面部24L和右侧面部24R的排列方向Z上的尺寸同第一端板部21与第二端板部22之间的分开距离一致，为第一尺寸A1。然后，相对于该约束机构20设置扩大抑制夹具64，以便抑制第一端板部21与第二端板部22之间的分开距离比第一尺寸A1宽。具体而言，以使排列方向Z成为铅垂方向的方式且以使长度方向Y与前后方向一致的方式将约束机构20配置于电池组组装装置60的前方F的装配区域。之后，对扩大抑制夹具64的高度方向H上的位置进行调整，以使扩大抑制夹具64的下表面与第一端板部21的上表面抵接。
在工序S14中，将压缩后的电池堆SB插入到第一端板部21与第二端板部22之间。在此，通过利用滑动机构65将在压缩区域中被压缩的电池堆SB向前方F推动，从而使电池堆SB一边向前方F滑动一边移动。在由滑动机构65进行的电池堆SB的滑动中，会产生与“压缩应力×摩擦系数”相对应的摩擦力。并且，如上述所述，由压缩部63产生的电池堆SB的压缩应力会高到以往所没有的程度。因而，在电池堆SB滑动时产生的摩擦力会大到无法忽视的程度。在公开于此的技术中，如上述那样，通过将滑板28、29的抵接面、压缩部63的下表面、基座部61的压缩区域的上表面的摩擦系数抑制得较低，从而将摩擦力抑制得较小。
此外，在电池堆SB滑动时，出于防止对发电元件14施加的负荷的目的、和实现电池堆SB的高效的滑动的目的，优选的是，利用滑动机构65仅对电池堆SB的滑板28、29的后方Rr的侧面进行按压。由此，能够将电池堆SB插入到约束机构20的第一端板部21与第二端板部22之间。另外，优选的是，滑板28、29在长度方向Y上的至少作为滑动方向的前方F的端部，以随着朝向前方F而使厚度朝向电池堆SB那一侧变薄的方式设置有倾斜部。利用这样的结构，在电池堆SB向前方F滑动时，滑板28、29不会在约束机构20中受到缓冲，就能够将电池堆SB顺利地插入到端板部21、22之间，因此，这是优选的。另外，此时，在约束机构20设置有扩大抑制夹具64。因而，在电池堆SB的插入的中途，能够抑制电池堆SB的插入性由于约束机构20的约束环箍部24在排列方向Z上产生弹性变形等而降低。
在工序S15中，使扩大抑制夹具64向使排列方向Z上的分开距离扩大的方向移位。由此，将由扩大抑制夹具64产生的对约束机构20的弹性变形的抑制力消除。另外，利用约束机构20所包含的约束压力，能够在沿着排列方向Z压缩多个单电池10的方向上对多个单电池10施加载荷，能够对多个单电池10进行约束。由此，能够获得公开于此的电池组1。
如此，在本实施方式中，不用使约束机构20在排列方向上产生弹性变形，就能够使电池堆SB压缩并插入到约束机构20中。由此，能够将使抗拉强度较高的约束机构20变形的劳力和时间替代为可以以更低的应力进行压缩的对电池堆SB的压缩地制造电池组1。另外，无需在约束机构20的端板部21、22设置用于供安装用夹具55u、55d贯通插入的夹具孔21a、22a。由此，可以省略加工的劳力和时间，能够实现结构简洁的约束机构20。而且，在上述结构中，约束机构20中的一对端板部21、22之间的分开距离与作为压缩后的电池堆SB的排列方向Z上的尺寸的第一尺寸A1无需完全一致，容许稍许误差。例如，端板部21、22之间的分开距离为作为压缩后的电池堆SB的排列方向Z上的尺寸的第一尺寸A1±3％～5％左右(典型而言，为0～-5％左右)的尺寸为佳。对于这样的误差而言，例如如上述那样，能够通过在滑板28、29的插入方向的前方设置倾斜部来恰当地进行吸收，因此，这是优选的。
[拆解方法2]
此外，对于以上的电池组组装装置60而言，例如如图12所示，在通过按照以下的拆解工序S111～114将电池组1拆解时，也能够恰当地使用。此外，预先使电池组组装装置60的滑动机构65例如从壳体的后方Rr的侧壁向前方F的侧壁移动为佳。
然后，首先，在拆解工序S111中，将电池组1安放于电池组组装装置60。具体而言，将电池组1配置于前方F的装配区域。此时，以使单电池10的排列方向Z与电池组组装装置60的高度方向H一致的方式配置电池组1。
接下来，在拆解工序S112中，在沿着排列方向Z压缩电池组1的方向上对电池组1加压。具体而言，使电池组组装装置60的扩大抑制夹具64向在排列方向Z上压缩电池组1的约束环箍部24的方向移位。由此，使端板部21、22的分开距离在排列方向Z上缩小，电池堆SB的排列方向Z上的尺寸也被缩小。此时，以使端板部21、22的分开距离、即压缩后的电池堆SB的排列方向Z上的尺寸成为第二尺寸A2的方式使扩大抑制夹具64移位为佳。
在拆解工序S113中，从移位后的第一端板部21与第二端板部22之间取出电池堆SB。具体而言，首先，对压缩部63的高度方向H上的位置进行调整，以使压缩部63的下表面与压缩区域的基座部61的上表面(可以是衬垫的上表面。)之间的距离成为第二尺寸A2。接下来，通过使用滑动机构65，将位于端板部21、22之间的电池堆SB向后方Rr推动，从而使电池堆SB一边向后方Rr滑动一边移动。由此，能够将电池堆SB从电池组1的约束机构20中取出，并使之向压缩区域的压缩部63与基座部61之间的空间移动。在公开于此的电池组的拆解方法中，压缩区域作为压力释放区域发挥功能。在电池堆SB的上方U和下方D配置有滑板28、29。由此，能够将摩擦力抑制得较小地实施电池堆SB的滑动。另外，以使压缩部63的下表面与基座部61的上表面之间的距离成为第二尺寸A2的方式进行调整。由此，能够抑制滑动后的电池堆SB随着急剧的约束力的解除而零乱地向周边飞散，能够将电池堆SB从约束机构20取出。另外，通过在滑板28、29的长度方向Y的端部设置倾斜部，从而能够抑制滑板28、29与压缩部63、基座部61干涉，能够使电池堆SB滑动。
在拆解工序S114中，将由扩大抑制夹具64产生的对约束环箍部24的压缩解除，并且从电池堆SB释放约束压力。具体而言，使扩大抑制夹具64向使端板部21、22的分开距离扩大的方向移位。由此，能够将由扩大抑制夹具64沿着排列方向施加于约束环箍部24的压缩应力释放。另外，使压缩部63向距基座部61的距离扩大的方向移位。由此，能够将施加于被取出至压缩部63与基座部61之间的电池堆SB的约束力释放。为了抑制与来自电池堆SB的约束力的急剧的解除相伴的单电池10的飞散等，优选使压缩部63的移位缓慢地进行。由此，能够从包含有约束压力的电池堆SB释放约束压力，能够将电池组1安全地拆解。
在上述电池组1的制造方法和拆解方法中，一体地形成了第一端板部21、第二端板部22以及约束环箍部24。然而，电池组1的结构并不限定于此。例如，即使在将第一端板部21和第二端板部22与约束环箍部24形成为独立的构成要素的情况下，也能够应用上述制造方法、拆解方法。另外，在上述制造方法和拆解方法中，构成为电池组1的第一端板部21和第二端板部22的长度方向上的尺寸与约束环箍部24的左右的侧壁部24L、24R的长度方向上的尺寸相同。然而，电池组1的结构并不限定于此。例如，即使在约束环箍部24的侧壁部24L、24R的长度方向上的尺寸比端板部21、22的长度方向上的尺寸小的情况下、在约束机构20具备两个以上的约束环箍部24的情况下，也能够应用上述制造方法、拆解方法。
[用途]
在公开于此的电池组1中，多个单电池10在被施加约束压力的状态下被环状的约束环箍部24约束。基于这样的约束环箍部24的形态，能够利用例如以往的约5倍～约10倍这样的较高的约束压力对电池组1进行约束。这样的结构能够特别恰当地为了对如下的电池组1施加较高的约束压力而采用，该电池组1例如是将由于界面电阻较高而内部应力增大的多个全固态电池约束而成的。由此，能够提供例如内部电阻比以往低的由全固态电池构成的电池组1。
另外，由于这样的电池组1能够以较高的约束压力对单电池10进行约束，因此，能够特别恰当地应用于以高倍率(日文：ハイレート)对大电流进行充放电的用途的电池组1。另外，也能够特别恰当地应用于要求长期以较高的约束力约束使用与充放电相伴的体积膨胀率较高的活性物质的单电池10的电池组1、在会产生振动等的环境中使用的用途的电池组等。由此，例如，作为公开于此的电池组1的优选的用途，可以列举搭载于插电式混合动力汽车(PHV)、混合动力汽车(HV)、电动汽车(EV)等车辆的驱动用电源。
以上，对本发明的具体例进行了详细说明，但这些只不过是例示，并不限定权利要求书。在权利要求书记载的技术中，包含有对以上例示的具体例进行各种变形、变更而成的技术方案。
例如，对于在第二实施方式中使用的一体成形的约束机构20、滑板28、29而言，也可以单独地在第一实施方式的电池组1的制造方法1和拆解方法1中使用。同样地，对于在第一实施方式中使用的端板部21、22和约束环箍部24构成为其他构件的约束机构20而言，也可以在第二实施方式的电池组1的制造方法2和拆解方法2中使用。

Claims (12)

1.一种电池组，其中，所述电池组具备：
多个单电池，其沿着排列方向排列；以及
约束机构，其约束所述多个单电池，
所述约束机构包括：
第一端板部，其配置于所述多个单电池的所述排列方向的第一方向的端部；
第二端板部，其配置于所述多个单电池的所述排列方向的第二方向的端部；以及
约束环箍部，其呈环状，且包括配置于所述第一端板部的所述第一方向的表面的第一支承部、配置于所述第二端板部的所述第二方向的表面的第二支承部、和沿着所述排列方向将所述第一支承部与所述第二支承部之间连续地相连的一对侧壁部，
所述约束环箍部的所述一对侧壁部的所述排列方向上的尺寸被设定成在沿着所述排列方向压缩所述多个单电池的方向上对所述多个单电池施加预定的约束压力。
2.根据权利要求1所述的电池组，其中，
所述约束机构包括两个以上的所述约束环箍部。
3.根据权利要求1所述的电池组，其中，
所述单电池具备发电元件，该发电元件包括正极和负极，
所述约束机构仅包括一个所述约束环箍部，
所述约束环箍部的与形成所述环的面正交的环箍宽度方向上的尺寸为所述发电元件的所述环箍宽度方向上的尺寸的1/2以上。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的电池组，其中，
所述约束环箍部为没有接缝的环状。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的电池组，其中，
所述约束机构的所述第一端板部、所述第二端板部及所述约束环箍部由单一材料一体成形。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的电池组，其中，
滑板分别夹设于所述第一端板部与所述多个单电池之间、和所述第二端板部与所述多个单电池之间，
所述滑板在与所述第一端板部或所述第二端板部抵接的表面包括摩擦系数为0.5以下的滑动面。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的电池组，其中，
所述单电池具备发电元件，该发电元件包括正极和负极，
所述负极含有锂和形成合金的金属材料作为负极活性物质。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的电池组，其中，
所述单电池是包括正极、负极以及固体电解质的全固态电池。
9.一种电池组的制造方法，其中，所述电池组的制造方法包括：
将多个单电池沿着排列方向排列而准备第一电池堆的工序；
将第一端板部和第二端板部沿着所述排列方向分开地配置，并以在与所述排列方向平行的面中包围所述第一端板部和所述第二端板部的方式配置环状的约束环箍部的工序；
使所述第一端板部向所述排列方向上的与所述第二端板部相反的一侧的第三方向移位，以使所述第一端板部与所述第二端板部之间的分开距离与所述第一电池堆的所述排列方向上的尺寸相同或成为所述第一电池堆的所述排列方向上的尺寸以上，并且使所述约束环箍部延伸的工序；
以使排列方向成为所述第三方向的方式将所述第一电池堆插入到移位后的所述第一端板部与所述第二端板部之间的工序；以及
将所述第一端板部的移位解除，一边利用所述第一端板部、所述第二端板部以及所述约束环箍部在沿着所述排列方向压缩所述多个单电池的方向上对所述多个单电池施加载荷，一边约束所述多个单电池的工序。
10.一种电池组的制造方法，其中，所述电池组的制造方法包括：
将多个单电池沿着排列方向排列，并且在所述多个单电池的所述排列方向的第一方向的端部配置第一滑板，在第二方向的端部配置第二滑板，从而准备第二电池堆的工序；
以使所述排列方向上的尺寸成为第一尺寸的方式沿着所述排列方向压缩所述第二电池堆的工序；
准备约束机构的工序，该约束机构具备第一端板部、第二端板部以及环状的约束环箍部，所述第一端板部和所述第二端板部沿着所述排列方向以所述第一尺寸分开地相对配置，并且，在与所述排列方向平行的面中，将所述约束环箍部配置成沿着所述第一端板部和所述第二端板部的外周包围所述第一端板部和所述第二端板部；
设置扩大抑制夹具的工序，该扩大抑制夹具抑制所述第一端板部与所述第二端板部之间的分开距离扩展到比所述第一尺寸宽；
将压缩后的所述第二电池堆插入到所述第一端板部与所述第二端板部之间的工序；以及
一边使所述扩大抑制夹具向所述排列方向上的所述分开距离扩大的方向移位，并利用所述约束机构在沿着所述排列方向压缩所述多个单电池的方向上对所述多个单电池施加载荷，一边约束所述多个单电池的工序。
11.一种电池组的拆解方法，所述电池组具备：
第一电池堆，其是将多个单电池沿着排列方向排列而成的；以及
约束机构，其约束所述多个单电池，
在所述电池组的拆解方法中，
所述约束机构具备：
第一端板部，其配置于所述第一电池堆的所述排列方向的第一方向的端部；
第二端板部，其配置于所述第一电池堆的所述排列方向的第二方向的端部；以及
约束环箍部，其呈环状，且包括配置于所述第一端板部的所述第一方向的表面的第一支承部、配置于所述第二端板部的所述第二方向的表面的第二支承部、和沿着所述排列方向将所述第一支承部与所述第二支承部之间连续地相连的一对侧壁部，
所述电池组的拆解方法包括：
使所述第一端板部相对于所述第二端板部相对地向所述第一方向移位而使所述约束环箍部沿着所述排列方向延伸的工序；
从所述第一端板部与所述第二端板部之间取出所述第一电池堆的工序；以及
使移位后的所述第一端板部相对于所述第二端板部相对地向所述第二方向移位而使所述约束环箍部的延伸解除的工序。
12.一种电池组的拆解方法，所述电池组具备：
第二电池堆，其是将多个单电池沿着排列方向排列并且在所述多个单电池的所述排列方向的第一方向的端部配置第一滑板、在第二方向的端部配置第二滑板而成的；以及
约束机构，其约束所述第二电池堆，
在所述电池组的拆解方法中，
所述约束机构具备：
第一端板部，其配置于所述第二电池堆的所述排列方向的第一方向的端部；
第二端板部，其配置于所述第二电池堆的所述排列方向的第二方向的端部；以及
约束环箍部，其呈环状，且包括配置于所述第一端板部的所述第一方向的表面的第一支承部、配置于所述第二端板部的所述第二方向的表面的第二支承部、和沿着所述排列方向将所述第一支承部与所述第二支承部之间连续地相连的一对侧壁部，
所述电池组的拆解方法包括：
以使所述第二电池堆的所述排列方向上的尺寸成为第二尺寸的方式沿着所述排列方向压缩所述电池组的工序；
在与压缩后的所述电池组的所述排列方向正交的方向上，在与压缩后的所述第二电池堆相邻的位置，准备所述排列方向上的尺寸为所述第二尺寸的压力释放区域的工序；
在与所述排列方向正交的方向上，将压缩后的所述第二电池堆的所述第一滑板和所述第二滑板向所述压力释放区域那一侧按压，使所述第二电池堆从所述第一端板部与所述第二端板部之间向所述压力释放区域移动的工序；以及
通过使所述压力释放区域的所述排列方向上的尺寸相对于所述第二尺寸扩大，从而将压缩后的所述第二电池堆的压缩消除的工序。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112388274A (zh) * 2020-11-20 2021-02-23 深圳市金凯博自动化测试有限公司 一种拆解电芯的变距机构
CN112670656A (zh) * 2019-10-16 2021-04-16 丰田自动车株式会社 模块
CN113258187A (zh) * 2021-04-01 2021-08-13 王奔 新能源汽车的电池组
CN113471596A (zh) * 2020-03-31 2021-10-01 丰田自动车株式会社 用于电池的制造方法以及电池

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019125382A1 (de) * 2019-09-20 2021-03-25 Audi Ag Batterie mit einer Druckbegrenzungsvorrichtung, Funktionsvorrichtung mit einer Batterie und Verfahren zur Druckbegrenzung
JP7172947B2 (ja) * 2019-10-29 2022-11-16 トヨタ自動車株式会社 電池パックの製造方法
JP7400577B2 (ja) * 2020-03-23 2023-12-19 トヨタ自動車株式会社 組電池の製造方法及び組電池
JPWO2021215125A1 (zh) * 2020-04-23 2021-10-28
EP4020687A4 (en) * 2020-08-05 2023-07-12 Lg Energy Solution, Ltd. BATTERY MODULE, BATTERY PACK CONTAINING IT AND METHOD OF TRANSPORTING BATTERY MODULE
CN114156581B (zh) * 2021-11-30 2022-12-02 深圳品驾智能科技有限公司 一种动力电池的保护外壳
US20240326109A1 (en) * 2022-06-16 2024-10-03 Guangdong Brunp Recycling Technology Co., Ltd. Disassembling mechanism for waste battery module
CN116408752B (zh) * 2023-06-09 2023-08-22 北京凌禾科技有限公司 一种电池包的拆解设备及拆解方法

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012204081A (ja) * 2011-03-24 2012-10-22 Denso Corp 電池パック
JP2013020740A (ja) * 2011-07-08 2013-01-31 Honda Motor Co Ltd 燃料電池スタック
CN203300728U (zh) * 2010-06-28 2013-11-20 A123系统股份有限公司 具有保持带的电池组件
JP2016039023A (ja) * 2014-08-07 2016-03-22 株式会社豊田自動織機 電池モジュール
JP2016091916A (ja) * 2014-11-10 2016-05-23 株式会社豊田自動織機 電池モジュール
US20160204400A1 (en) * 2015-01-08 2016-07-14 Ford Global Technologies, Llc Retention Assembly for Traction Battery Cell Array
JP2016157586A (ja) * 2015-02-24 2016-09-01 トヨタ自動車株式会社 電池モジュールの製造方法
WO2016199572A1 (ja) * 2015-06-08 2016-12-15 株式会社豊田自動織機 電池パック
RU2608762C1 (ru) * 2015-12-30 2017-01-24 Владимир Леонидович Туманов Электрохимическое устройство
DE102015225351A1 (de) * 2015-12-16 2017-06-22 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum Herstellen einer Energieversorgungseinheit

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3271494B2 (ja) 1995-10-24 2002-04-02 松下電器産業株式会社 積層密閉形アルカリ蓄電池
JP4136328B2 (ja) 2001-05-14 2008-08-20 トヨタ自動車株式会社 バッテリ拘束装置
US20060093890A1 (en) * 2004-10-29 2006-05-04 Steinbroner Matthew P Fuel cell stack compression systems, and fuel cell stacks and fuel cell systems incorporating the same
KR101108190B1 (ko) * 2009-12-23 2012-01-31 에스비리모티브 주식회사 엔드플레이트의 고정 구조가 개선된 배터리모듈 및 그 고정 방법
JP2013051048A (ja) * 2011-08-30 2013-03-14 Sanyo Electric Co Ltd 電源装置
JP2015187913A (ja) 2012-08-09 2015-10-29 三洋電機株式会社 電源装置及びこれを備える電動車両並びに蓄電装置
JP6292798B2 (ja) * 2013-08-30 2018-03-14 出光興産株式会社 負極合材の製造方法
JP6123642B2 (ja) * 2013-11-08 2017-05-10 トヨタ自動車株式会社 全固体電池の充電システム
JP6718771B2 (ja) * 2016-08-18 2020-07-08 旭化成株式会社 耐衝撃蓄電モジュール
US10566588B2 (en) * 2016-09-21 2020-02-18 Ford Global Technologies, Llc Battery cell support assembly
DE102017205410A1 (de) * 2017-03-30 2018-10-04 Robert Bosch Gmbh Batteriesystem
JP6568900B2 (ja) * 2017-07-06 2019-08-28 本田技研工業株式会社 バッテリモジュール

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN203300728U (zh) * 2010-06-28 2013-11-20 A123系统股份有限公司 具有保持带的电池组件
JP2012204081A (ja) * 2011-03-24 2012-10-22 Denso Corp 電池パック
JP2013020740A (ja) * 2011-07-08 2013-01-31 Honda Motor Co Ltd 燃料電池スタック
JP2016039023A (ja) * 2014-08-07 2016-03-22 株式会社豊田自動織機 電池モジュール
JP2016091916A (ja) * 2014-11-10 2016-05-23 株式会社豊田自動織機 電池モジュール
US20160204400A1 (en) * 2015-01-08 2016-07-14 Ford Global Technologies, Llc Retention Assembly for Traction Battery Cell Array
JP2016157586A (ja) * 2015-02-24 2016-09-01 トヨタ自動車株式会社 電池モジュールの製造方法
WO2016199572A1 (ja) * 2015-06-08 2016-12-15 株式会社豊田自動織機 電池パック
DE102015225351A1 (de) * 2015-12-16 2017-06-22 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zum Herstellen einer Energieversorgungseinheit
RU2608762C1 (ru) * 2015-12-30 2017-01-24 Владимир Леонидович Туманов Электрохимическое устройство

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112670656A (zh) * 2019-10-16 2021-04-16 丰田自动车株式会社 模块
US11486543B2 (en) 2019-10-16 2022-11-01 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Module with reduced deterioration of binding member
CN112670656B (zh) * 2019-10-16 2023-05-16 丰田自动车株式会社 具有约束构件的组件
CN113471596A (zh) * 2020-03-31 2021-10-01 丰田自动车株式会社 用于电池的制造方法以及电池
CN112388274A (zh) * 2020-11-20 2021-02-23 深圳市金凯博自动化测试有限公司 一种拆解电芯的变距机构
CN113258187A (zh) * 2021-04-01 2021-08-13 王奔 新能源汽车的电池组

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Publication number Publication date
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