CN110061160A - 电池模块 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种即使在充放电时单电池膨胀收缩的情况下,通过很好地控制在层叠体的层叠方向上受到的约束压力,从而能够抑制电池性能劣化的电池模块。上述电池模块具备由多个单电池层叠而成的层叠体、以及压力调节构件,所述压力调节构件配置在该层叠着的单电池之间的间隙、该层叠方向的一侧的端部、以及另一侧的端部之中的至少一处,用于调节在该层叠体的层叠方向上受到的约束压力。上述压力调节构件具备液体保持部和液体储藏部,上述液体保持部具备能够保持液体的液体保持体,上述液体储藏部具有能够储藏上述液体的空间。
Description
技术领域
本发明涉及电池模块。详细而言,涉及将多个单电池在约束的状态下保持的电池模块。
背景技术
具备锂离子二次电池、镍氢电池等单电池的电池模块,作为以电为驱动源的车辆搭载用电源或个人电脑和移动终端等电气产品等所搭载的电源,其重要性不断提高。特别是使用重量轻且可得到高能量密度的锂离子二次电池作为单电池的电池模块,优选作为电动汽车(EV)、插电式混合动力汽车(PHV)、混合动力汽车(HV)等车辆的驱动用高输出电源,期待今后需求继续扩大。
作为该电池模块的典型的结构,有多个单电池被层叠、并且在对该层叠方向施加预定负荷的状态下进行约束而构建的结构。这样的单电池的约束,主要是从电池模块的抗振动和抗冲击以及确保电池性能的观点出发而进行的。作为与这种技术相关的在先技术文献,可举出日本专利申请公开2008-277042号公报。日本专利申请公开2008-277042号公报公开了一种具备能够在低温(典型地为+4℃以下)的环境下膨胀的夹置部件的电池模块。
发明内容
这种电池模块中,由于在电池的使用时(充放电时)单电池的一部分膨胀收缩或电池模块老化,在电池模块的构建时施加于单电池的约束负荷的大小有时会发生变化。另外,根据电池的使用环境(例如气温),该约束负荷的大小有时会发生变化。因此,需要根据该约束负荷的变化来调节施加于单电池的压力。
但是,现有技术中的电池模块的约束压力的控制并不充分。特别是使用具有在电池的充放电时发生大程度膨胀收缩的倾向的单电池构建电池模块的情况下,需求进行更充分的约束压力的控制。例如,在电池模块的温度上升并且单电池的膨胀进行的情况下,需求充分进行约束压力的控制。如果没有进行适当的约束压力的施加,则电池模块的性能有可能降低。
本发明是鉴于这一点而完成的,目的是提供一种即使在充放电时单电池发生膨胀收缩的情况下,也能够通过很好地控制在层叠体的层叠方向上受到的约束压力,抑制电池性能劣化的电池模块。
本发明提供一种电池模块,其具备由多个单电池层叠而成的层叠体、以及压力调节构件,所述压力调节构件配置于该层叠着的单电池之间的间隙、该层叠方向的一侧的端部、以及另一侧的端部之中的至少一处,用于调节在该层叠体的层叠方向上受到的约束压力。
上述单电池具备外装体、收纳在该外装体中的电极体、以及与该电极体电连接并且从该外装体引出的正极端子和负极端子。上述压力调节构件具备液体保持部和液体储藏部。在此,上述液体保持部形成在被施加上述约束压力的位置,并且包含液体和能够保持该液体的液体保持体,另外该液体保持体能够可逆地排出和吸收所述液体。另外,上述液体储藏部形成在没有被施加上述约束压力的位置(例如所述正极端子和所述负极端子从所述外装体引出的方向的位置)。另外,上述液体保持部与上述液体储藏部的边界被形成为:上述液体能够可逆地移动,并且上述液体保持体向上述液体储藏部的移动被阻止。
根据该结构的电池模块,在电池的充放电时单电池膨胀,层叠体的层叠方向上受到的约束压力有可能变化的情况下,能够通过液体从压力调节构件的液体保持部向液体储藏部移动,将该约束压力调节至适当的范围。另外相反地,在电池使用时单电池收缩,层叠体的层叠方向上受到的约束压力有可能变化的情况下,能够通过液体从压力调节构件的液体储藏部向液体保持部移动,将该约束压力调节至适当的范围。即、根据该结构,即使在电池使用时单电池膨胀收缩的情况下,也能够很好地控制施加于层叠体的约束压力。
在此公开的电池模块的另一优选方案中,上述液体保持体包含具有温度响应性的吸水性聚合物。根据该电池模块,在电池温度上升、单电池膨胀的情况下,容易根据温度使液体从上述吸收性聚合物排出并向液体储藏部移动。由此,根据该结构的电池模块,特别是在电池模块的温度高的情况下(例如30℃以上),能够很好地控制施加于层叠体的约束压力。
在此公开的电池模块的另一优选方案中,上述液体保持体包含通过上述约束压力而弹性变形的聚合物多孔质体。该液体保持体能够很好地将液体排出和吸收,因此根据具备该液体保持体的压力调节构件,能够很好地控制施加于层叠体的约束压力。另外,该液体保持体能够通过约束压力而弹性变化,因此通过由弹性变形产生的弹性力也能够很好地控制上述约束压力。
在此公开的电池模块的另一优选方案中,上述液体保持体在被收纳于上述液体能够可逆地出入的容器中的状态下被上述液体保持部保持。根据该结构,上述液体保持体的形态不会崩溃,能够长期发挥功能。
另外,在此公开的电池模块的另一优选方案中,上述液体储藏部从液体保持部向彼此不同的方向形成两个以上。根据该结构,能够在更短时间内完成液体从液体保持部向多个液体储藏部的移动。因此,能够更迅速有效地通过压力调节构件进行层叠体的约束压力的控制。
另外,在此公开的电池模块的另一优选方案中,上述液体储藏部形成于与上述正极端子和/或负极端子(以下有时将两个端子一并称为“正负极端子”)在层叠方向上重叠的区域。该结构中,使需要配置在没有被施加上述约束压力的位置的液体储藏部、与构成层叠体的单电池的正负极端子的配置位置在层叠方向上重叠。因此,不需要与配置从单电池的外装体引出的正负极端子的空间分开地另外单独设置配置液体储藏部的空间。如果该空间大,则会成为使电池模块中的单位体积的电池容量降低的原因,因此不优选。所以,根据本技术方案的电池模块,能够提高电池模块整体体积的有效利用率(体积效率)。
在此公开的电池模块的另一优选方案中,上述正极端子和上述负极端子从上述外装体的相对的两条边分别向不同的方向引出。另外,上述压力调节构件具有两个所述液体储藏部,该两个液体储藏部分别形成于与上述正极端子和上述负极端子在层叠方向上重叠的区域。根据该结构的电池模块,能够通过压力调节构件迅速进行层叠体的约束压力的控制,并且在以正负极端子分别向不同方向引出的型号的电池为单电池,将该单电池层叠而成的形态的电池模块中,能够良好地确保电池模块整体的体积效率。
附图说明
图1是示意性地表示一实施方式涉及的电池模块的立体图。
图2是图1的II-II’向视剖视图。
图3是示意性地表示一实施方式涉及的压力调节构件的平面图。
图4是包含图3所示的压力调节构件的IV-IV’线的截面的立体图。
图5是图1的V-V’向视图。
图6是从图1的V-V’线观察另一实施方式涉及的电池模块的图。
图7是示意性地表示另一实施方式涉及的电池模块的剖视图。
图8是示意性地表示另一实施方式涉及的电池模块的剖视图。
具体实施方式
以下,适当参照附图,对本发明的优选实施方式进行说明。本说明书中特别提及的事项以外的且本发明的实施所需的事项,可作为本领域技术人员基于该领域现有技术的设计事项来掌握。本发明能够基于本说明书公开的内容和该领域技术常识而实施。再者,以下的附图中,对发挥相同作用的构件、部位附带相同标记进行说明,有时会省略或简化重复的说明。另外,各图中的尺寸关系(长度、宽度、厚度等)并不一定反映实际的尺寸关系。各附图只表示一个例子,各附图只要不特别说明就不限定本发明。
在此公开的技术,能够应用于通过电池壳体将壳体的内部与外部环境隔断的各种密闭型电池。典型地,应用于通过电池壳体将壳体的内部与外部的气体、液体和固体的流通切断的各种电池。以下的说明中,首先以锂离子二次电池为例,对能够应用本发明涉及的技术的密闭型电池的结构进行简单说明。再者,并不意图将本发明的应用涉及的密闭型电池限定于该锂离子二次电池。
图1是示意性地表示一实施方式涉及的电池模块100的结构的立体图。图2是示意性地表示图1的II-II’向视截面的概略图。如图1和图2所示,电池模块100具备具有由多个单电池10的层叠体20、一对端板30A、30B、一对侧板40A、40B、以及压力调节构件60。
层叠体20是通过多个单电池10(优选为能够充放电的单电池10)在预定的层叠方向(图1中的箭头X方向)上层叠配置而构成的。虽然没有图示,但在多个单电池10之间可以存在单电池10以外的构件(例如冷却板等)。例如,在单电池10与后述的压力调节构件60之间,可以存在用于将来自压力调节构件60的压力沿着构成层叠体20的各单电池10的层叠方向X向彼此相对的面(以下称为“层叠面”)均匀传递的金属板。
<单电池>
单电池10优选为全固体电池,更优选为全固体锂二次电池或锂-硫二次电池。全固体电池典型地具备正极、负极和固体电解质。单电池10是全固体电池的情况下,正极、负极和固体电解质的层叠方向与层叠体20的层叠方向X相同。单电池10也可以是非水电解液二次电池。非水电解液二次电池典型地具备正极、负极、隔板和非水电解液。单电池10是非水电解液二次电池的情况下,正极、负极和隔板的层叠方向与层叠体20的层叠方向X相同。由此,根据在此公开的一实施方式的电池模块100,相对于单电池10内的电极面,沿垂直方向施加约束负荷。
使用全固体电池作为单电池10的情况下,在电池的充放电时,与层叠体20的层叠方向X正交的方向(即图1的YZ面的面内方向)上的单电池10的面即层叠面的边缘部,与中央部相比有大程度膨胀收缩的倾向。根据在此公开的技术,能够很好地调节包含上述单电池10的边缘部在内的层叠面的整个区域受到的约束压力,因此对作为全固体电池的单电池10应用本发明是有意义的。
另外,单电池10也可以是燃料电池、镍氢电池等其它二次电池。再者,本说明书中“二次电池”通常是指能够反复充放电的蓄电设备,包括所谓的蓄电池以及双电层电容器等蓄电元件。
单电池10具备将包含上述正极和负极的电极体、电解质等发电元件收纳在内部的外装体14、以及从外装体14引出的正极端子12A和负极端子12B。正极端子12A和负极端子12B与上述电极体电连接。根据图1所示的例子,正极端子12A和负极端子12B分别从外装体14的同一条边向相同方向引出。
单电池10的正极端子12A和负极端子12B也可以分别从外装体14的相对的两条边引出(参照后述的图6)。
单电池10是全固体电池的情况下,关于构成单电池10的正极所使用的材料,只要是以往的全固体电池的正极所使用的材料即可,并不特别限定。例如,作为正极中所含的正极活性物质,可使用层状、橄榄石系、尖晶石型的化合物。具体而言,可例示钴酸锂(LiCoO2)、镍酸锂(LiNiO2)、锰酸锂(LiMnO2)、镍锰钴酸锂(LiNi1-y-zCoyMnzO2,例如LiNi1/ 3Co1/3Mn1/3O2)、镍钴酸锂(LiNi1-xCoxO2)、镍锰酸锂(LiNi1-xMnxO2)、锰酸锂(LiMn2O4)、锰酸锂化合物(Li1+xMyMn2-x-yO4;M=Al、Mg、Fe、Cr、Co、Ni、Zn)、磷酸锂(LiMPO4;M=Fe、Mn、Co、Ni)、氟化磷酸锂(Li2MPO4F;M=Fe、Mn、Co、Ni)、磷酸锂(Li2MP2O7;M=Fe、Mn、Co、Ni)、钛酸锂(LixTiOy)等。另外,正极活性物质可以包含硫元素,也可以是硫(S)。
根据在此公开的技术,即使在电池的充放电时单电池10膨胀伸缩,也能够很好地调节在层叠体20的层叠方向X上受到的约束压力。因此,对于使用在充放电时有大程度膨胀伸缩倾向的硫(S)作为正极材料的单电池10应用本发明涉及的技术特别有意义。
单电池10是全固体电池的情况下,关于构成单电池10的负极所使用的材料,只要是以往的全固体电池的负极所使用的材料即可,并不特别限定。例如,作为负极中所含的负极活性物质,可使用金属、碳材料等。作为金属,可例示Li、Sn、Si、Al、In、Sb等金属、将它们中的几个组合而成的合金等。作为碳材料,可例示至少一部分包含石墨结构(层状结构)的碳材料等,具体有天然或人造的石墨、软碳、硬碳、低温烧成碳、或将它们中的几个组合而成的材料。
根据在此公开的技术,即使在电池的充放电时单电池10膨胀伸缩,也能够很好地调节在层叠体20的层叠方向X上受到的约束压力。因此,对于使用在充放电时具有大程度膨胀伸缩倾向的Sn、Si等金属或将它们组合而成的合金作为负极材料的单电池10应用本发明涉及的技术特别有意义。
单电池10是全固体电池的情况下,作为单电池10中所含的固体电解质,只要是以往被用作全固体电池的固体电解质的材料即可,并不特别限定。例如,作为固体电解质,可使用硫化物、氧化物等无机系固体电解质。其中优选采用硫化物固体电解质。另外,固体电解质可以是结晶、非结晶或玻璃陶瓷的任一种。作为硫化物系固体电解质,可例示Li2S-SiS2系、Li2S-SiS2-LiI系、Li2S-SiS2-Li3PO4系等非结晶、Li10GeP2S12等结晶、Li7P3S11、Li3.25P0.95S4等玻璃陶瓷。作为氧化物系固体电解质,可例示La0.51Li0.34TiO2.94、Li1.3Al0.3Ti1.7(PO4)3、Li7La3Zr2O12等。
外装体14优选由较薄较轻、柔软性高、通过热焊接、超声波焊接等能够容易融合、并且气密性、不透水性优异的材料制成。外装体14例如可以由具有在两个聚合物树脂层之间配置金属层的三层结构的层压薄膜构成。金属层例如可以由铝、不锈钢、镍、铜等金属箔构成。聚合物树脂层例如可以由聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃、乙烯醋酸乙烯酯等热塑性树脂薄膜构成。如图所示的外装体14由该层压薄膜构成的扁平的薄板形状的单电池10,具有充放电时的膨胀伸缩增大的倾向,因此适合应用本发明涉及的技术。
<端板>
一对端板30A、30B配置在层叠体20的层叠方向X的两端部。本实施方式中,端板30A在层叠体20的层叠方向X的一侧的端部夹着压力调节构件60而配置。端板30B配置在层叠体20的层叠方向X的另一侧的端部。端板30A、30B采用能够承受层叠体20受到的约束负荷的材料和形状。端板30A、30B可以是金属制也可以是树脂制,例如可以是碳钢制。端板30A、30B形成为板状。
<侧板>
在一对侧板40A、40B之间配置层叠体20。如图2所示,侧板40A、40B与层叠体20分开配置。侧板40A和侧板40B隔着层叠体20相对。侧板40A、40B分别将一对端板30A、30B连结。即、侧板40A将端板30A的图1的箭头Z方向的一侧的端部与端板30B的图1的箭头Z方向的一侧的端部连结。侧板40B将端板30A的图1的箭头Z方向的另一侧的端部与端板30B的图1的箭头Z方向的另一侧的端部连结。侧板40A、40B可以由与端板30A、30B相同的材料形成,也可以由不同的材料形成。
侧板40A、40B与端板30A、30B的连结,可以通过螺栓等紧固构件。或者,侧板40A、40B与端板30A、30B的连结,也可以通过焊接等牢固接合。在通过焊接将侧板40A、40B与端板30A、30B接合的情况下,作为端板30A、30B和侧板40A、40B的材料,优选采用金属。
<压力调节构件>
图1和图2所示的实施方式中,在层叠体20的层叠方向X的一侧的端部与端板30A之间配置有压力调节构件60。压力调节构件60可调节在层叠体20的层叠方向X上受到的压力(约束压力)。根据该结构,仅在层叠体20的层叠方向X的一侧的端部配置压力调节构件60,电池模块100的构成简单,因此容易达成电池模块100的小型化。
图3是示意性地表示一实施方式涉及的压力调节构件60的平面图。图4是包含图3的VI-VI’线的截面在内的压力调节构件60的示意性的立体图。压力调节构件60具备形成为袋状的外装薄膜58、以及形成在袋状的外装薄膜58的内部的液体保持部62和液体储藏部64。液体保持部62与液体储藏部64的边界56被形成为:将液体保持部62与液体储藏部64隔离,并且液体能够可逆地移动。例如,通过将位于袋状的外装薄膜58的边界56的上下两枚外装薄膜58以点线状(即具有适当间隔的虚线状)热焊接,能够形成液体可以在液体保持部62与液体储藏部64之间可逆地移动,并且阻止后述的液体保持体66向液体储藏部64移动的边界56。
外装薄膜58优选由较薄较轻、柔软性高、通过热焊接、超声波焊接等能够容易融合、并且气密性、不透水性优异的材料制成。外装薄膜58例如可以由具有在两个聚合物树脂层之间配置金属层的三层结构的层压薄膜构成。金属层例如可以由铝、不锈钢、镍、铜等金属箔构成,优选由铝箔构成。树脂层例如可以由聚乙烯、聚丙烯等聚烯烃、乙烯醋酸乙烯酯等热塑性树脂薄膜构成,其中优选聚乙烯和聚丙烯。
液体保持体66配置于液体保持部62。液体保持体66由能够保持液体并且能够将该液体可逆地排出和吸收的材料构成。液体储藏部64形成有在从液体保持体66排出的液体移动过来时能够储藏该液体的空间。
根据该结构,在液体保持体66受到来自外部的压力增大的情况下,从液体保持体66排出液体,该液体通过边界56向液体储藏部64移动,压力调节构件60的配置液体保持体66的部位的厚度减少。相反地,在液体保持体66受到来自外部的压力减少的情况下,液体保持体66吸收液体,因此液体储藏部64内的液体通过边界56向液体保持体66移动,压力调节构件60的配置液体保持体66的部位的厚度增加。这样,能够根据外部的压力使压力调节构件60的厚度变化,从而缓冲来自外部的压力。
液体保持体66优选由能够保持大量液体,并且能够根据来自外部的压力将该液体可逆地排出和吸收的材料构成。作为优选的液体保持体66,可举出吸水性聚合物、聚合物多孔质体、纤维聚集体等。具体而言,可举出聚丙烯酸钠、聚乙烯醇、聚乙二醇、聚丙烯酰胺、聚-N-异丙基酰胺等吸水性聚合物;聚乙烯和聚丙烯等聚烯烃、聚氨酯、聚苯乙烯、酚醛树脂、聚氯乙烯、尿素树脂、硅树脂、聚酰亚胺、三聚氰胺树脂等聚合物多孔质体;无纺布等纤维聚集体等。其中,作为液体保持体66,可优选采用吸水性聚合物或聚合物多孔质体。
作为液体保持体66,可以单独使用上述吸水性聚合物中的一种,或组合两种以上使用。或者,作为液体保持体66,可以单独使用上述聚合物多孔质体中的一种,或组合两种以上使用。或者,作为液体保持体66,可以将选自吸水性聚合物、聚合物多孔质体和纤维聚集体之中的两种以上组合使用。
作为构成液体保持体66的材料,可优选采用具有温度响应性的吸水性聚合物。具有温度响应性的吸水性聚合物(也称为感温性多孔质聚合物凝胶)是相对于温度刺激可逆地膨胀伸缩的聚合物,典型而言,在比各聚合物特有的转变温度高的温度下排出液体,在比该转变温度低的温度下吸收液体。
作为可优选用于在此公开的液体保持体66的具有温度响应性的吸水性聚合物,可举出聚-N-异丙基酰胺。如果采用聚-N-异丙基酰胺作为液体保持体66,在电池模块100的温度低于聚-N-异丙基酰胺的下限临界溶解温度(LCST)即大约32℃时,能够通过液体保持体66吸收液体,使压力调节构件60的厚度增大,从而提高层叠体20受到的约束压力,在电池模块100的温度高于大约32℃时,能够通过液体保持体66排出液体(例如水),使压力调节构件60的厚度减少,从而降低层叠体20受到的约束压力。再者,通过使适当的单体与N-异丙基酰胺共聚,形成温度响应性不同的各种聚-N-异丙基酰胺衍生物,由此能够进行温度响应性的调节。例如,通过使N-异丙基酰胺与疏水性单体(甲基丙烯酸丁酯等)共聚,能够使LCST向更低温侧移动。另一方面,通过使N-异丙基酰胺与亲水性单体(N,N-二甲基氨基丙基丙烯酰胺等)共聚,能够使LCST向更高温侧移动。
通过像这样适当采用温度响应性不同的各种吸水性聚合物材料,在使用具有在充放电时温度上升且膨胀的倾向的单电池10的电池模块100中,能够根据期望的温度适当进行约束压力的调节。
或者,作为聚合物多孔质体,可优选采用通过在层叠体20的层叠方向X上受到的约束压力而弹性变形的材料。采用该聚合物多孔质体作为液体保持体66的情况下,液体保持体66能够在多孔质体的细孔中很好地保持液体,能够通过来自外部的压力而变形,从而将液体可逆地排出和吸收。因此,能够通过包含该液体保持体66的压力调节构件60,很好地控制层叠体20受到的约束压力。另外,根据包含通过上述约束压力而弹性变形的聚合物多孔质体的液体保持体66,也能够利用通过该弹性变形而产生的弹性力而很好地控制施加于层叠体20的约束压力。
如上所述的结构的液体保持体66,可以在被收纳于液体能够可逆地出入的容器68中的状态下被保持在液体保持部62内。通过在该容器68中收纳液体保持体66,液体保持体66的形态不会崩溃,能够在压力调节构件60(液体保持部62)中长期发挥排出/吸收液体的功能。容器68优选容易与液体保持体66吸收/排出液体而变形相对应地变形。
容器68例如可以是具有多个贯通孔的形成为袋状的容器。例如,容器68可以是由网状(网眼结构)的片形成的袋状的容器。作为容器68的材质,优选金属或树脂。从重量轻和耐腐蚀性的观点出发,作为容器68的材质优选采用树脂。例如,作为容器68的材质,可优选采用尼龙、聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯等。
从很好地保持于液体保持体66的观点出发,作为压力调节构件60中所含的液体,优选使用亲水性溶剂。例如优选水或包含水的水系溶剂。该溶剂可以包含盐。作为盐,可例示无机盐、有机盐等。作为无机盐,可例示正盐、酸性盐、碱性盐等。通过包含该盐的液体,能够控制液体保持体66的液体保持性。在使用包含盐的水溶液作为压力调节构件60中所含的液体的情况下,不特别限定其浓度。
图5是图1的V-V’向视图(示意性的概要图)。如图5所示,压力调节构件60以液体保持部62与配置有层叠体20(或构成层叠体20的单电池10)的区域重叠的方式配置。即、液体保持部62被配置在施加层叠体20的层叠方向X上的约束压力的位置。另外,压力调节构件60以液体储藏部64与配置有层叠体20(或构成层叠体20的单电池10)的区域的外侧重叠的方式配置。即、液体储藏部64被配置在没有施加层叠体20的层叠方向X上的约束压力的位置。优选液体储藏部64形成在正极端子12A和负极端子12B从外装体14引出的方向上。换言之,液体储藏部64形成在与正负极端子12A、12B在层叠方向上重叠的区域。根据该结构,液体储藏部64没有被施加上述约束压力,因此能够很好地储藏液体,并且如图5所示,不需要与配置从单电池10的外装体14引出的正负极端子12A、12B的空间分开地另外单独设置配置液体储藏部64的空间。因此,能够提高单位体积的电池容量,提高电池模块整体的体积效率。
构成层叠体20的单电池10在层叠方向X上膨胀收缩的情况下,施加于压力调节构件60的配置有液体保持部62的部位的压力的大小发生变化。通过根据该来自外部的压力变化,液体保持部62将液体排出或吸收,使压力调节构件60的厚度变化,由此能够很好地控制在层叠体20的层叠方向X上受到的约束压力。
图6是从图1的V-V’线观察另一实施方式涉及的电池模块100的图。本实施方式涉及的单电池10的正极端子12A和负极端子12B,从外装体14的相对的两条边引出。本实施方式涉及的压力调节构件60具有两个液体储藏部64,两个液体储藏部64在正极端子12A和负极端子12B从外装体14引出的各自的方向上,分别形成于与正极端子12A和负极端子12B在层叠方向上重叠的区域。另外,如图6所示,从层叠体20的层叠方向X观察,液体保持部62被配置为与配置层叠体20(或单电池10)的区域重叠。根据该结构,能够在更短时间内完成液体从液体保持部62向两个液体储藏部64的移动,因此能够更有效地通过压力调节构件60进行层叠体20的约束压力的控制。
图7是示意性地表示另一实施方式涉及的电池模块100的剖视图。如图7所示,压力调节构件60可以配置在层叠着的单电池10之间的间隙中的一处。根据该结构,电池模块100容易小型化。
图8是示意性地表示另一实施方式涉及的电池模块100的剖视图。如图8所示,压力调节构件60可以配置在层叠着的单电池10之间的间隙中的多处。例如,压力调节构件60可以配置在单电池10彼此的全部间隙中。另外,压力调节构件60可以配置在单电池10彼此的全部间隙以及单电池10的层叠方向X的两端部。根据该结构,能够更好地发挥通过压力调节构件60调节层叠体20的层叠方向X上的约束压力的功能。由此,在使用具有由于充放电而大程度膨胀收缩倾向的单电池10的情况下,能够很好地采用该实施方式。
压力调节构件60可以配置在层叠体20的层叠方向X的中央部。根据该结构,能够实现平衡良好地达成电池模块的小型化以及约束压力的控制的电池模块。另外,层叠体20的层叠方向X的中央部是在电池使用时容易成为最高温的部位,因此如果在该中央部配置包含具有温度响应性的吸水性聚合物的压力调节构件60,则能够高精度地响应电池模块100的温度变化,控制层叠体20受到的约束压力。
以上,对本发明的具体例进行了详细说明,但这些只是例示,并不限定权利要求的范围。权利要求的范围记载的技术中包括将以上例示的具体例进行各种变形、变更而得到的方案。
Claims (7)
1.一种电池模块,具备由多个单电池层叠而成的层叠体、以及压力调节构件,
所述压力调节构件配置于层叠着的所述单电池之间的间隙、该层叠方向的一侧的端部、以及另一侧的端部之中的至少一处,用于调节在所述层叠体的层叠方向上受到的约束压力,
所述电池模块的特征在于,
所述单电池具备外装体、收纳在该外装体中的电极体、以及与该电极体电连接并且从该外装体引出的正极端子和负极端子,
所述压力调节构件具备液体保持部和液体储藏部,
所述液体保持部形成在被施加所述约束压力的位置,包含液体和能够保持该液体的液体保持体,所述液体保持体能够可逆地排出和吸收所述液体,
所述液体储藏部形成在没有被施加所述约束压力的位置,具有能够储藏所述液体的空间,
所述液体保持部与所述液体储藏部的边界被形成为:所述液体能够可逆地移动,并且所述液体保持体向所述液体储藏部的移动被阻止。
2.根据权利要求1所述的电池模块,其特征在于,
所述液体保持体包含具有温度响应性的吸水性聚合物。
3.根据权利要求1所述的电池模块,其特征在于,
所述液体保持体包含通过所述约束压力而弹性变形的聚合物多孔质体。
4.根据权利要求1~3的任一项所述的电池模块,其特征在于,
所述液体保持体在被收纳于所述液体能够可逆地出入的容器中的状态下被所述液体保持部保持。
5.根据权利要求1~4的任一项所述的电池模块,其特征在于,
所述液体储藏部从所述液体保持部向彼此不同的方向形成两个以上。
6.根据权利要求1~5的任一项所述的电池模块,其特征在于,
所述液体储藏部形成于与所述正极端子和/或负极端子在所述层叠方向上重叠的区域。
7.根据权利要求1~6的任一项所述的电池模块,其特征在于,
所述正极端子和所述负极端子从所述外装体的相对的两条边分别向不同的方向引出,
所述压力调节构件具有两个所述液体储藏部,
所述两个液体储藏部分别形成于与所述正极端子和所述负极端子在所述层叠方向上重叠的区域。
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