CN111477781A - 电池组 - Google Patents

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Abstract

在将多个薄型电池沿x、y方向以矩阵状排列而成且多个薄型电池各自的y方向的宽度小于x方向的宽度及z方向的宽度的电池组中，抑制在y方向上邻接的薄型电池间的热传导且使由异常发热产生的热量迅速地扩散，由此防止在某电池异常发热的情况下向邻接电池的异常发热的传播。电池组是将多个薄型电池(2)沿x、y方向以矩阵状排列而成的电池组，多个薄型电池各自的y方向的宽度小于x方向的宽度及z方向的宽度，包含：隔热构件(5)，其对在y方向上邻接的薄型电池(2)间进行隔热；及热传导构件(6)，其共同地接触于将并置于x方向的多个薄型电池(2)各自的y方向设为法线方向的表面。

Description

电池组
技术领域
本发明涉及一种电池组，特别是涉及包含以矩阵状(多行多列)排列的多个锂离子电池的电池组。
背景技术
伴随着近年来的环保意识的提高，可以实现电力使用的削峰且也可以在万一停电时作为备用电池来使用的定置用蓄电池(ESS：Energy Storage System(能量存储系统))备受瞩目。定置用蓄电池是由具有将多个电池(二次电池)以串并联排列的结构的电池组构成的蓄电池。过去，使用镍镉电池、铅蓄电池、碱性电池作为构成这种电池组的电池，但是近年来，也使用钠硫电池、氧化还原液流电池、燃料电池、锂离子电池。
构成电池组的电池在运用时产生热。由于该热量蓄积于蓄电池内时成为异常发热或火灾的原因，因此通常在电池组中设置有用于散热的构造。专利文献1～8中公开了这种构造的例子。
专利文献1中公开了一种以由散热板连接邻接的电池的表面，并且对该散热板进行空气冷却的方式构成的电池组。专利文献2中公开了一个例子，其设置与在平面方向上排列配置的多个电池的各个面接触并且在平面方向上进行热传导的板。专利文献3中公开了一个例子，其在分别沿轴向和横向排列多个圆筒型电池的结构的电池组中，将导热板配置于在轴向上邻接的电池之间。专利文献4中公开了一个例子，其将散热构件设置于层叠的板形状的电源之间，并且设置将该散热构件一体地相互连接的热交换构件。
专利文献5中公开了一个在堆积的板状电池之间设置呈现高热传导性的金属薄片的例子。专利文献6中公开了一个例子，其在将在两侧表面贴附了多个电池的板状的散热器在纵向上排列而成的电池组中，使在纵向上邻接的电池间分离。专利文献7中公开了一个在邻接的电池间形成物理性的空间，并且通过在其中流动的空气来冷却各个电池的例子。专利文献8中公开了一个将在电池组的两面横向地贴附了多个电池而成的构件在纵向上重叠地配置的例子。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2001-143677
专利文献2：日本特开2013-218935
专利文献3：日本特表2011-507199
专利文献4：日本特表2012-511802
专利文献5：日本特表2013-513202
专利文献6：日本特开2009-099445
专利文献7：日本特表2007-506242
专利文献8：日本特表2017-517841
发明内容
然而，从近年来的事例可知锂离子电池中存在异常发热的可能性。因此，在使用锂离子电池作为构成定置用蓄电池的电池的情况下，优选设置即使在一个电池异常发热的情况下也不会向邻接电池传播异常发热的结构、即用于防止在电池异常发热的情况下的异常发热的传播的结构，但是，由于现有的电池组不具有这样的结构，因此需要改进。
在此，当考虑将多个薄型电池沿x、y方向以矩阵状排列而成，且多个薄型电池各自的y方向的宽度小于x方向的宽度以及z方向的宽度的电池组时，用于防止异常发热的传播的要点有2个。
其中一点是抑制在y方向上邻接的薄型电池间的热传导。由于在y方向上邻接的薄型电池间，相对面积大，因而假设在它们之间不设置隔热结构，则在一方异常发热的情况下的热量会立即传递至另一方，从而招致异常发热的传播。例如就专利文献6的例子而言，由于在夹着散热器而相对的2个电池之间经由散热器直接传递热，因此不能防止异常发热的传播。相对于此，由于在x方向上邻接的薄型电池间，相对面积小，因此相对难以发生异常发热的传播。
另外一点是使由异常发热产生的热量迅速地扩散。尽管如此，由于当在y方向上邻接的薄型电池间扩散热量时，如上所述会容易产生异常发热的传播，因此有必要一边防止这种情况一边使热量扩散。
因此，本发明的目的之一在于，提供一种电池组，其在将多个薄型电池沿x、y方向以矩阵状排列而成，且多个薄型电池各自的y方向的宽度小于x方向的宽度以及z方向的宽度的电池组中，抑制在y方向上邻接的薄型电池间的热传导，并且使由异常发热产生的热量迅速地扩散，由此，防止在某电池异常发热的情况下的向邻接电池的异常发热的传播。
本发明的一个方面的电池组，是将多个薄型电池沿第一方向和第二方向以矩阵状排列而成的电池组，多个所述薄型电池各自的所述第一方向的宽度小于与所述第一方向正交的所述第二方向的宽度以及与所述第一方向和所述第二方向的各个正交的第三方向的宽度，包含：隔热构件，其对在所述第一方向上邻接的所述薄型电池间进行隔热；以及热传导构件，其共同地接触于将并置于所述第二方向的多个所述薄型电池各自的所述第一方向设为法线方向的表面。
根据本发明的第一方面，可以通过隔热构件抑制在第一方向上邻接的薄型电池间的热传导，并且可以通过热传导构件，使由异常发热产生的热量迅速地扩散。因此，能够防止在任一个薄型电池异常发热的情况下的向邻接电池的异常发热的传播。
在上述第一方面的电池组中，可以具有将所述多个薄型电池的各个通过所述隔热构件以及所述热传导构件夹入而成的结构，再有，也可以是所述隔热构件包含热绝缘薄片，所述结构是通过具有构成为能够容纳所述薄型电池的容纳部的树脂保持器和所述热传导构件，将所述热绝缘薄片以及所述薄型电池夹入而成的结构，所述树脂保持器以及所述热传导构件被互相固定。
另外，在上述电池组中，所述树脂保持器也可以在邻接于所述第二方向的所述薄型电池之间具有多孔空间。由此，由于与设置一个大的空洞的情况相比可以抑制对流的产生，因此能够抑制在第二方向上邻接的薄型电池之间的热传导。
本发明的第二方面的电池组，是包含在厚度方向上层叠的第一～第四薄型电池的单位层叠体在与所述厚度方向正交的平面方向上排列多个而成的电池组，所述单位层叠体包含第一～第四热传导构件和第一～第三隔热构件，所述第一薄型电池被所述第一热传导构件与所述第一隔热构件夹持，所述第二薄型电池被所述第一隔热构件与所述第二热传导构件夹持，所述第三薄型电池被所述第三热传导构件与所述第三隔热构件夹持，所述第四薄型电池被所述第三隔热构件与所述第四热传导构件夹持，所述第二隔热构件被所述第二热传导构件和所述第三热传导构件夹持，所述第一～第四热传导构件的各个是相对于所述多个单位层叠体共同的板状构件。
根据本发明的第二方面，也可以通过隔热构件抑制在作为厚度方向的第一方向上邻接的薄型电池间的热传导，并且可以通过热传导构件，使由异常发热产生的热量迅速地扩散。因此，能够防止在任一个薄型电池异常发热的情况下的异常发热的传播。
在上述第二方面的电池组中，也可以包含：第一树脂保持器，其位于所述第一薄型电池和所述第二薄型电池之间，具有容纳所述第一薄型电池的第一容纳部和容纳所述第二薄型电池的第二容纳部；第二树脂保持器，其位于所述第三薄型电池和所述第四薄型电池之间，具有容纳所述第三薄型电池的第三容纳部和容纳所述第四薄型电池的第四容纳部；第一固定构件，其通过将所述第一和第二热传导构件固定于所述第一树脂保持器而形成包含所述第一热传导构件、所述第一薄型电池、所述第一隔热构件、所述第二薄型电池以及所述第二热传导构件的第一结构体；第二固定构件，其通过将所述第三和第四热传导构件固定于所述第二树脂保持器而形成包含所述第三热传导构件、所述第三薄型电池、所述第三隔热构件、所述第四薄型电池以及所述第四热传导构件的第二结构体；以及第三固定构件，其将所述第一和第二结构体固定于所述第二隔热构件。由此，可以容易地构成包含多个薄型电池的电池组。
另外，在上述电池组中，所述第一和第二固定构件也可以分别以所述固定构件的端部从所述第一～第四热传导构件的表面不突出的方式构成。由此，在形成电池组时，可以防止第一和第二固定构件的存在成为障碍。
另外，在上述电池组中，也可以是所述单位层叠体还包含第四和第五隔热构件，在所述第一容纳部，容纳有所述第一隔热构件，在所述第二容纳部，容纳有所述第四隔热构件，在所述第三容纳部，容纳有所述第三隔热构件，在所述第四容纳部，容纳有所述第五隔热构件。由此，能够更加有效地抑制在厚度方向上邻接的薄型电池间的热传导。
本发明的第三方面的电池组，是将多个薄型电池沿第一方向和第二方向以矩阵状排列而成的电池组，多个所述薄型电池各自的所述第一方向的宽度小于与所述第一方向正交的所述第二方向的宽度以及与所述第一方向和所述第二方向的各个正交的第三方向的宽度，所述多个薄型电池包含第一和第二薄型电池，并且具有第一热传导构件、所述第一薄型电池、第一隔热构件、第二热传导构件、所述第二薄型电池、以及第二隔热构件沿所述第一方向依次层叠而成的结构，所述第一和第二热传导构件分别共同地接触于将并置于所述第二方向的多个所述薄型电池各自的所述第一方向设为法线方向的表面。
根据本发明的第三方面，也可以通过隔热构件抑制在第一方向上邻接的薄型电池间的热传导，并且可以通过热传导构件，使由异常发热产生的热量迅速地扩散。因此，能够防止在任一个薄型电池异常发热的情况下的异常发热的传播。
在上述第三方面的电池组中，也可以包含：第一固定构件，其通过将所述第一热传导构件固定于所述第一隔热构件而形成包含所述第一热传导构件、所述第一薄型电池、所述第一隔热构件的第一结构体；第二固定构件，其通过将所述第二热传导构件固定于所述第二隔热构件而形成包含所述第二热传导构件、所述第二薄型电池、所述第二隔热构件的第二结构体；以及第三固定构件，其将所述第一和第二结构体互相固定。由此，可以容易地构成包含多个薄型电池的电池组。
本发明的第四方面的电池组，是包含在厚度方向上层叠的第一和第二薄型电池、被所述第一薄型电池和所述第二薄型电池夹持的隔热构件、被所述第一薄型电池和所述隔热构件夹持的第一热传导构件、以及被所述第二薄型电池和所述隔热构件夹持的第二热传导构件的单位层叠体在与所述厚度方向正交的平面方向上排列多个而成的电池组，所述第一和第二热传导构件的各个是相对于所述多个单位层叠体共同的板状构件。
根据本发明的第四方面，也可以通过隔热构件抑制在作为厚度方向的第一方向上邻接的薄型电池间的热传导，并且可以通过热传导构件，使由异常发热产生的热量迅速地扩散。
在上述第四方面的电池组中，也可以是包含：第一树脂保持器，其容纳所述第一薄型电池；以及第二树脂保持器，其容纳所述第二薄型电池，所述第一和第二热传导构件与所述隔热构件配置于所述第一树脂保持器和所述第二树脂保持器之间。由此，可以使用树脂保持器容易地构成包含多个薄型电池的电池组。
本发明的第五方面的电池组，具备：多个第一薄型电池，其在与厚度方向正交的平面方向上排列；多个第二薄型电池，其在与厚度方向正交的平面方向上排列；第一树脂保持器，其具有容纳所述多个第一薄型电池的多个第一容纳部；第二树脂保持器，其具有容纳所述多个第二薄型电池的多个第二容纳部；多个第一隔热构件，其分别配置于所述多个第一容纳部的底部和所述多个第一薄型电池之间；多个第二隔热构件，其分别配置于所述多个第二容纳部的底部和所述多个第二薄型电池之间；第一热传导构件，其以闭塞所述多个第一容纳部的方式，固定于所述第一树脂保持器；以及第二热传导构件，其以闭塞所述多个第二容纳部的方式，固定于所述第二树脂保持器，所述第二热传导构件位于所述第一树脂保持器和所述第二树脂保持器之间。
根据本发明的第五方面，也可以通过隔热构件抑制在作为厚度方向的第一方向上邻接的薄型电池间的热传导，并且可以通过热传导构件，使由异常发热产生的热量迅速地扩散。而且，可以使薄型电池的层叠数为任意(例如奇数)。
在上述第五方面的电池组中，也可以进一步具备：第一固定构件，其将所述第一热传导构件固定于所述第一树脂保持器；第二固定构件，其将所述第二热传导构件固定于所述第二树脂保持器；以及第三固定构件，其将所述第一树脂保持器和所述第二树脂保持器互相固定。由此，可以使用树脂保持器容易地构成包含多个薄型电池的电池组。
根据本发明，可以通过隔热构件抑制在第一方向上邻接的薄型电池间的热传导，并且可以通过热传导构件，使由异常发热产生的热量迅速地扩散。因此，能够防止在某电池异常发热的情况下的异常发热的传播。
附图说明
图1是示出用于解决背景技术的技术问题的本发明的基本思想的图。
图2是示出搭载有本发明的第一实施方式的电池组20的定置用蓄电池10的外观的立体图。
图3是示出本发明的第一实施方式的各个电池组20中所包含的结构体S的模式图。
图4(a)是示出本发明的第一实施方式的结构体S中所包含的结构体Sa的外观的立体图，(b)是结构体Sa的分解立体图。
图5是示出本发明的第一实施方式的结构体S的整体的外观的图。
图6是说明本发明的第一实施方式的电池组20的制造方法的图。
图7是说明本发明的第一实施方式的电池组20的制造方法的图。
图8是说明本发明的第一实施方式的电池组20的制造方法的图。
图9是说明本发明的第一实施方式的电池组20的制造方法的图。
图10是示出本发明的第一实施方式的电池组20内的各个薄型电池2的电连接的图。
图11是示出本发明的第二实施方式的各个电池组20中所包含的结构体S的模式图。
图12是示出本发明的第二实施方式的结构体S的整体的外观的立体图。
图13(a)是表示本发明的背景技术的图，(b)是示出用于防止异常发热的传播的结构的一例的图，(c)是示出用于防止异常发热的传播的结构的另一例的图。
具体实施方式
在下文中，一边参照附图，一边对本发明的实施方式进行详细的说明。在下文中，首先对本发明的背景技术和其技术问题进行说明，然后，在对用于解决该技术问题的本发明的基本思想进行说明之后，对本发明的实施方式进行说明。
图13(a)是示出本发明的背景技术的图。在同一图中，示出了具有由具有各自的y方向(第一方向)的宽度小于x方向(与第一方向正交的第二方向)的宽度以及z方向(与第一方向和第二方向的各个正交的第三方向)的宽度的长方体的形状的锂离子电池构成的6个薄型电池101a～101f在y方向上紧贴地层叠而成的结构的电池组100a。在下文中，在不需要区分薄型电池101a～101f的情况下，有时将其统称为薄型电池101。另外，将以x方向为法线方向的薄型电池101的表面称为x方向表面，将以y方向为法线方向的薄型电池101的表面称为y方向表面，将以z方向为法线方向的薄型电池101的表面称为z方向表面。这些标记方法在其它的结构中也是同样的。
锂离子电池通常在主体温度达到150℃时会有起火的风险。假设薄型电池101a达到150℃并起火，则由于火焰，薄型电池101a的温度一下子上升，而接近600℃。这样的话，则邻接的薄型电池101b的温度也上升，并且在达到150℃时薄型电池101b也起火。在电池组100a中，会有发生像这样的薄型电池101的延烧的可能性。
图13(b)是示出为了防止异常发热的传播而考虑的结构的一例的图。其中，在同一图中记载的结构本身是本申请的发明者所考虑的结构，在本申请的申请时间点，不是公知的结构。在同一图所示的电池组100b中，4个薄型电池101a～101d在y方向上空出间隔a并层叠。根据该结构，如果间隔a足够大，则即使假设薄型电池101a异常发热，也可以抑制邻接的薄型电池101b的温度上升，因而可以防止异常发热的传播。但是，由于为了防止异常发热的传播而需要相当程度地增大间隔a，因此不能说是现实的。另外，由于难以引起邻接的薄型电池101之间的热扩散，因此异常发热了的薄型电池101的温度高于图13(a)的例子。在一例中，存在升温至接近700℃的可能性。
图13(c)是示出为了防止异常发热的传播而考虑的结构的另一例的图。在同一图中记载的结构也是本申请的发明者所考虑的结构，在本申请的申请时间点，不是公知的结构。在同一图所示的电池组100c中，4个薄型电池101a～101d在x方向上并置。根据该结构，由于邻接的薄型电池101间的接触面积小于图13(a)的情况，因此可以难以引起异常发热的传播。另一方面，与图13(b)的例子同样地，由于难以引起邻接的薄型电池101之间的热扩散，因此异常发热了的薄型电池101的温度高于图13(a)的例子。在一例中，存在升温至接近700℃的可能性。另外，由于通常将图13(c)的电池100c并置于y方向，并且以更大的单位构成一个电池组，因此，其结果，难以防止异常发热的传播。
图1是示出用于解决如上文所述的背景技术的技术问题的本发明的基本思想的图。在下文中，一边参照该图1，一边对本发明的基本思想进行说明，然后，对本发明的实施方式的电池组的结构进行详细的说明。
图1(a)示出具有分别具有与图13中示出的薄型电池101a同样的形状的5个薄型电池2a～2e在y方向上层叠而成的结构的电池组1a。薄型电池2a～2e分别在2个z方向表面中的一个具有正端子3和负端子4而构成。在该电池组1a中，在y方向上邻接的薄型电池2之间通过隔热构件5进行隔热。通过这样做，可以抑制在y方向上邻接的薄型电池2之间的热传导，因而能够防止向y方向的异常发热的传播。
图1(b)示出具有4个薄型电池2a～2d在x方向上并置而成的结构的电池组1b。该电池组1b具有共同地接触于并置于x方向的4个薄型电池2a～2d各自的y方向表面的热传导构件6。由此，可以将由异常发热所产生的热量通过热传导构件6迅速地扩散。因此，即使任何一个薄型电池2异常发热并达到高温，也可以迅速地冷却，因而能够防止因任何一个薄型电池2达到高温而引起的异常发热的传播。
本实施方式的电池组以通过具有图1(a)和图1(b)所示的结构的双方，而能够得到双方的效果的方式构成。在下文中，对本发明的实施方式的电池组的结构进行具体地说明。
图2是示出搭载有本发明的第一实施方式的电池组20的定置用蓄电池10的外观的立体图。如同一图所示，定置用蓄电池10具有在具有大致正方形的截面的角筒形状的筐体11中，分别具有长方体形状的10个电池组20并置于y方向而成的结构。之后进行详细地描述，在各个电池组20中各28个地配置有图1所示的薄型电池2，通过并联或串联连接这28个薄型电池2而构成1个电池。此外，筐体11的x方向的宽度和y方向的宽度为大约100cm，z方向的宽度为大约20cm。另外，安装了10个电池组20的状态下的定置用蓄电池10的重量为大约100kg，并且被构成为能够提供13.5kW的电力。
各个电池组20通过未在图中示出的配线，连接于配置于筐体11内的空间的y方向的一端侧的控制用的电池管理系统12。电池管理系统12包含各个电池组20的控制用的电路而构成，并且进行各个电池组20的充放电管理等。在筐体11的侧面配置有连接于电池管理系统12的包含断路器以及各种端子的配线盘13。电池管理系统12除了通过配线盘13中的各种端子，而与作为电力的供给对象的装置(例如，设置于家庭内的各种电气设备)连接之外，也能够与外部计算机(未在图中示出)连接而构成。该计算机通过电池管理系统12，起到执行各个电池组20的状态监视以及控制的作用。
图3是示出各个电池组20中所包含的结构体S的模式图。尽管在同一图中示出包含12个薄型电池2的结构体S，但是实际上，如上所述包含28个薄型电池2。在这些薄型电池2中，在作为厚度方向的y方向上层叠的4个薄型电池2构成单位层叠体。因此，结构体S具有多个单位层叠体排列于x方向和z方向的结构。对于包含28个薄型电池2的实际的结构，在之后参照图4～图10进行详细地说明，在此，对本实施方式的结构体S的基本思想进行说明。
如图3所示，结构体S具有将多个薄型电池2沿x方向和y方向以矩阵状(多行多列)排列而成的结构。在该结构中，当特别着眼于y方向时，结构体S具有热传导构件6a(第一热传导构件)、薄型电池2a(第一薄型电池)、隔热构件5a、树脂保持器7a、隔热构件5b(以上3个构成第一隔热构件)、薄型电池2b(第二薄型电池)、热传导构件6b(第二热传导构件)、隔热构件5c(第二隔热构件)、热传导构件6c(第三热传导构件)、薄型电池2c(第三薄型电池)、隔热构件5d、树脂保持器7b、隔热构件5e(以上3个构成第三隔热构件)、薄型电池2d(第四薄型电池)、以及热传导构件6d(第四热传导构件)沿y方向依次层叠而成的结构。另外，当着眼于x方向时，各个热传导构件6分别共同地接触于并置于x方向的多个薄型电池2各自的y方向表面。
热传导构件6a、6b分别通过多个自攻螺钉8(第一固定构件)固定于树脂保持器7a，由此，形成包含热传导构件6a、薄型电池2a、隔热构件5a、树脂保持器7a、隔热构件5b、薄型电池2b和热传导构件6b的结构体Sa(第一结构体)。同样地，热传导构件6c、6d分别通过多个自攻螺钉8(第二固定构件)固定于树脂保持器7b，由此，形成包含热传导构件6c、薄型电池2c、隔热构件5d、树脂保持器7b、隔热构件5e、薄型电池2d和热传导构件6d的结构体Sb(第二结构体)。结构体S由如此形成的结构体Sa、Sb以及隔热构件5c构成。结构体Sa、Sb使用螺栓9A和螺母9B(第三固定构件)被固定于隔热构件5c。
根据以上的结构，在排列于y方向的薄型电池2之间，一定配置有隔热构件。因此，由于实现了图1(a)所示的结构，因此能够防止向y方向的异常发热的传播。
另外，由于各个薄型电池2一定与任一个热传导构件6接触，因此与图1(b)所示的例子相同地，即使任一个薄型电池2异常发热并达到高温，也可以通过热传导构件6将由该异常发热产生的热量迅速地扩散。因此，能够防止由任一个薄型电池2达到高温而引起的异常发热的传播。
接下来，对包含28个薄型电池2的结构体S的结构进行具体地说明。
图4(a)是示出结构体S中所包含的结构体Sa的外观的立体图，图4(b)是结构体Sa的分解立体图。此外，图4(a)(b)中仅示出结构体Sa，但是结构体Sb也具有同样的结构。另外，图5是示出结构体S的整体的外观的图。
热传导构件6a、6b分别是如图4(b)所示的板状的构件，并且由具有高热传导率的材料构成。如果列举具体的例子，则例如优选由铝板构成热传导构件6a、6b。
树脂保持器7a是例如由具有隔热性的塑料形成的长方体形状的构件。树脂保持器7a不一定必须具有隔热性，但是优选具有隔热性。在树脂保持器7a的2个y方向表面的各个，如图4(b)所示，各7个地设置有作为构成为能够容纳薄型电池2的凹部的容纳部C。
在各个容纳部C中，从容纳部C的底面侧起依次配置有隔热构件5和薄型电池2。隔热构件5是形成为与薄型电池2的xz平面内形状大致相同的形状的热绝缘薄片，例如由泡沫塑料构成。各个容纳部C的深度被设定为比隔热构件5和薄型电池2的高度的合计略小的值，以使得如下述那样地在将热传导构件6a、6b拧入树脂保持器7a的情况下对薄型电池2施加规定的压力。作为泡沫塑料的隔热构件5通过吸收该压力并且变形，从而起到使薄型电池2与热传导构件6和隔热构件5的各个紧贴的作用。
另外，树脂保持器7a构成为在邻接于x方向的容纳部C之间具有多孔空间P。该多孔空间P是通过将在设置于在x方向上排列的7个容纳部C之间的区域的孔8b、9b(下述)之间设置的空洞通过隔板隔开而形成的空间。作为多孔空间P的具体的形状，可以使用从y方向观察田字形或日字形的形状等的各种形状。隔板可以通过组装于用于形成树脂保持器7a的模具而与树脂保持器7a一体地形成，也可以在形成树脂保持器7a之后插入于空间内。
在树脂保持器7a的热传导率大于空气的热传导率的情况下，为了抑制x方向的热传导，优选在x方向排列的7个容纳部C之间的区域设置空洞。但是，仅设置一个大的空洞时，在内部产生空气对流，因而在x方向上邻接的薄型电池2之间的热传导反而会被促进。通过将空洞隔开而作为多孔空间P，可以抑制这样的对流的产生，因而能够抑制在x方向上邻接的薄型电池2之间的热传导。
热传导构件6a、6b如上所述通过自攻螺钉8拧入树脂保持器7a，从而形成具有将多个薄型电池2的各个通过隔热构件5和热传导构件6夹入而成的结构的结构体Sa。然后，如此形成的结构体Sa和具有同样的结构的结构体Sb如图5所示在将隔热构件5c夹于其间的状态下被螺栓9A和螺母9B固定，从而作为整体形成长方体状的结构体S。
这里，对由自攻螺钉8和螺栓9A得到的固定进行详细地说明。如图4(b)所示，树脂保持器7a在排列于x方向的7个容纳部C之间的区域各3个地具有用于将自攻螺钉8拧入的孔8b、以及用于使螺栓9A通过的孔9b的任一个的孔而构成。用于将自攻螺钉8拧入的孔8b如从图4(b)所理解的那样，在xz平面内的结构体Sa的4个角上各一个、在中央2个，合计设置有6个。其它的孔全部如从图5所理解的那样为用于使螺栓9A通过的孔9b。孔9b为了使螺栓9A通过而贯通树脂保持器7a，但是孔8b不贯通树脂保持器7a。热传导构件6分别在与孔8b对应的位置具有孔8a，在与孔9b对应的位置具有孔9a。
孔8a、9a、8b、9b、以及自攻螺钉8、螺栓9A、螺母9B，如图3中模式性地所示的那样，以自攻螺钉8的头部、螺栓9A的头部和螺母9B不从热传导构件6的表面突出的方式构成。具体地，首先对于自攻螺钉8，优选使用平头型等的头部的表面平坦的螺钉，并且以使头部的表面和热传导构件6的表面为同一面的方式，将自攻螺钉8拧入孔8a、8b。另外，对于螺栓9A和螺母9B，优选使用与结构体S的y方向的宽度相同的长度的螺栓，并且在孔9a内设置可以容纳螺栓9A的头部和螺母9B的空间。通过这样做，当如图5所示层叠结构体Sb、隔热构件5c和结构体Sa时、或在进行下述的层叠加工时，可以防止自攻螺钉8、螺栓9A和螺母9B的存在成为障碍。
在下文中，通过参照图6～图9对电池组20的制造方法进行说明，对结构体S的结构进行更详细地说明，并且对电池组20的整体的结构进行说明。
首先，如图6(a)所示，在由模具形成的树脂保持器7a的y方向的一个表面上排列的多个容纳部C的各个，配置隔热构件5a。接着，如图6(b)所示，在各个隔热构件5a之上配置薄型电池2a。在各容纳部C，如图所示设置用于使薄型电池2a的端子3、4露出的切口，各薄型电池2a以使全部的薄型电池2a的端子3、4从该切口起朝向同一方向露出的方式，被配置于各个容纳部C内。之后，如图6(c)所示，以覆盖各薄型电池2a的上表面的方式配置板状的热传导构件6a，并且通过6根自攻螺钉8固定于树脂保持器7a。
接下来，将树脂保持器7a翻转并进行同样的操作。即，首先如图7(a)所示，在树脂保持件7a的y方向的另一表面上排列的多个容纳部C的各个，配置隔热构件5b。接着，如图7(b)所示，在各个隔热构件5b之上配置薄型电池2b。此时，以使薄型电池2a的正端子3和薄型电池2b的正端子3从y方向观察重叠的方式，配置各个薄型电池2b。之后，如图7(c)所示，以覆盖各个薄型电池2b的上表面的方式配置板状的热传导构件6b，并且通过6根自攻螺钉8固定于树脂保持器7a。
通过到目前为止的工序，形成图4(a)所示的结构体Sa。在以同样的方式形成结构体Sb之后，如图5所示，将结构体Sb、隔热构件5c和结构体Sa按该顺序层叠，并且使用18组螺栓9A和螺母9B来固定。此时，以使结构体Sa内的各个薄型电池2的正端子3和结构体Sb内的各个薄型电池2的负端子4从y方向观察重叠的方式，调整结构体Sa、Sb的朝向。通过以上所述，完成图5所示的结构体S。
在完成了结构体S后，接着，如图8(a)所示，通过自攻螺钉22，将PCB(PrintedCircuit Board(印刷电路基板))保持器21固定于结构体S的端子面(各个薄型电池2的端子3、4露出的表面)之后，如图8(b)所示，在PCB保持器21安装印刷基板23。此处，在该印刷基板23设置有用于使各个薄型电池2的端子3、4露出的孔23a和用于排出由异常发热产生的气体/烟雾的孔23b。孔23b如图8(b)所示，被配置于用于使各个薄型电池2的正端子3露出的孔23a和用于使相同的薄型电池2的负端子4露出的孔23a之间。
接下来，如图8(c)所示，将母线24焊接于印刷基板23上。母线24起到将各个薄型电池2电连接于电池组20的端子T1、T2的作用。
这里，对电池组20内的各个薄型电池2的电连接进行说明。图10是示出电池组20内的各个薄型电池2的电连接的图。如同一图所示，在结构体Sa、Sb各自的内部，在y方向上邻接的2个薄型电池2并联连接，并且由此构成的各个电池串联连接。于是，由结构体Sa构成的电池和由结构体Sb构成的电池串联连接于电池组20的端子T1、T2之间。
实现如上所述的电连接的母线24如图8(c)所示，具有直线性地连接端子3、4这样的简单的结构。该结构如上所述能够通过如下所述实现：以使全部的薄型电池2的端子3、4朝向同一方向露出的方式构成结构体Sa、Sb的各个，并且以结构体Sa内的各个薄型电池2的正端子3和结构体Sb内的各个薄型电池2的负端子4从y方向观察重叠的方式层叠结构体Sa、Sb。
接下来，如图9(a)所示，配置覆盖包含母线24的印刷基板23的整体的顶罩25。在该时间点，不需要将顶罩25拧入印刷基板23。顶罩25在与图8(b)所示的印刷基板23的孔23b对应的位置，具有用于排除由异常发热产生的气体/烟雾的孔25a。
接下来，如图9(b)所示，将顶罩25和结构体S的整体插入到管状的盖26之中，进行热处理。由此，罩26收缩，顶罩25被固定于到结构体S，并且顶罩25和结构体S的侧面成为被罩26覆盖的状态。作为罩26的具体的材质，优选例如使用聚对苯二甲酸乙二醇酯。
最后，如图9(c)所示，在被罩26覆盖的顶罩25和结构体S的一端，安装端子罩27，并且在另一端安装背面罩28。端子罩27具有分别连接于图8(c)所示的端子T1、T2的电池组20的外部端子(未在图中示出)而构成。端子T1、T2分别经由该外部端子而连接于图2所示的电池管理系统12。通过到目前为止的工序，完成图2所示的电池组20。此外，优选在罩27、28与盖26之间设置规定的防水结构。
如以上所说明的那样，根据本实施方式的电池组20，可以通过隔热构件(隔热构件5和树脂保持器7)抑制在y方向上邻接的薄型电池2间的热传导，并且可以通过热传导构件6，使由异常发热产生的热量迅速地扩散。因此，能够防止在任一个薄型电池2异常发热的情况下的异常发热的传播。
另外，根据本实施方式的电池组20，可以通过设置于印刷基板23的孔23b和设置于顶罩25的孔25a，迅速地排出由异常发热产生的气体/烟雾，因此也可以防止由于气体/烟雾在电池组20内滞留而引起的异常发热的传播。此外，管状的罩26在通过孔23b、25a而喷出气体/烟雾的情况下会迅速地破裂。因此，罩26不会妨碍气体/烟雾的排出。
接下来，对本发明的第二实施方式的定置用蓄电池10进行说明。本实施方式的定置用蓄电池10与第一实施方式的定置用蓄电池10的不同之处在于配置于电池组20内的结构体S的结构。由于其它方面与第一实施方式相同，因此在下文中对与第一实施方式相同的结构赋予相同的结构，并且着眼于与第一实施方式的不同之处进行说明。
图11是示出本实施方式的各个电池组20中所包含的结构体S的模式图。尽管在同一图中示出包含6个薄型电池2的结构体S，但是实际上，本实施方式的结构体S也包含28个薄型电池2。对于包含28个薄型电池2的结构，在之后参照图12进行详细地说明，在此，对本实施方式的结构体S的基本思想进行说明。
如图11所示，本实施方式的结构体S也与第一实施方式的电池组20同样地，具有将多个薄型电池沿x方向和y方向以矩阵状(多行多列)排列而成的结构。在该结构中，当特别着眼于y方向时，本实施方式的结构体S具有热传导构件6a(第一热传导构件)、薄型电池2a(第一薄型电池)、隔热构件5a、树脂保持器7a(以上2个构成第一隔热构件)、热传导构件6b(第二热传导构件)、薄型电池2b(第二薄型电池)、隔热构件5b、以及树脂保持器7b(以上2个构成第二隔热构件)沿y方向依次层叠而成的结构。另外，当着眼于x方向时，各个热传导构件6共同地接触于并置于x方向的多个薄型电池2各自的y方向表面。
热传导构件6a通过多个自攻螺钉8(第一固定构件)固定于树脂保持器7a。同样地，热传导构件6b通过多个自攻螺钉8(第二固定构件)固定于树脂保持器7b。热传导构件6a、薄型电池2a、隔热构件5a以及树脂保持器7a的组合(第一结构体)，以及热传导构件6b、薄型电池2b、隔热构件5b以及树脂保持器7b的组合(第二结构体)分别构成本实施方式的电池组20的单位结构体S1。本实施方式的结构体S通过将这些单位结构体S1在y方向上朝向同一方向层叠而构成。各个单位结构体S1使用螺栓9A和螺母9B(第三固定构件)被互相固定。
根据以上的结构，在排列于y方向的薄型电池2之间，也一定配置有隔热构件。因此，由于实现了图1(a)所示的结构，因此能够防止向y方向的异常发热的传播。
另外，由于各个薄型电池2一定与任一个热传导构件6接触，因此与图1(b)所示的例子相同地，即使任一个薄型电池2异常发热并达到高温，也可以通过热传导构件6将由该异常发热产生的热量迅速地扩散。因此，能够防止由任一个薄型电池2达到高温而引起的异常发热的传播。
图12是示出本实施方式的结构体S的整体的外观的立体图。结构体S具有将图11所示的单位结构体S1层叠7个而成的结构。各个单位结构体S1所包含的薄型电池2为4个，因此包括28个薄型电池2作为结构体S的整体。尽管未在图中示出，但是在本实施方式的结构体S也安装有与第一实施方式中图9和图10所示的相同的PCB保持器、印刷基板、母线、顶罩、管状罩、端子罩、背面罩，并且通过这些构件和结构体S，构成本实施方式的电池组20。在印刷基板和顶罩设置有用于排出由异常发热产生的气体/烟雾的孔的方面也与第一实施方式的电池组20的相同。
如以上所说明的那样，根据本实施方式的电池组20，可以通过隔热构件(隔热构件5和树脂保持器7)抑制在y方向上邻接的薄型电池2间的热传导，并且可以通过热传导构件6，使由异常发热产生的热量迅速地扩散。因此，能够防止在任一个薄型电池2异常发热的情况下的异常发热的传播。
以上，对本发明的优选的实施方式进行了说明，但是本发明完全不限于这样的实施方式，在不脱离其要旨的范围内，本发明当然能够以各种方式实施。
符号的说明
1a、1b、20 电池组
2、2a～2e 薄型电池
3 正端子
4 负端子
5、5a～5e 隔热构件
6、6a～6d 热传导构件
7、7a、7b 树脂保持器
8 自攻螺丝
8a、9a 设置于热传导构件6的孔
8b、9b 设置于树脂保持器7的孔
9A 螺栓
9B 螺母
10 定置用蓄电池
11 筐体
12 电池管理系统
13 配线盘
21 PCB保持器
23 印刷基板
23a、23b 设置于印刷基板23的孔
24 母线
25 顶罩
25a 设置于顶罩25的孔
26 管状罩
27 端子罩
28 背面罩
C 容纳部
DC 虚设电池
P 多孔空间
S、Sa、Sb 结构体
S1 单位结构体。

Claims (14)

1.一种电池组，其特征在于，
是将多个薄型电池沿第一方向和第二方向以矩阵状排列而成的电池组，多个所述薄型电池各自的所述第一方向的宽度小于与所述第一方向正交的所述第二方向的宽度以及与所述第一方向和所述第二方向的各个正交的第三方向的宽度，
包含：
隔热构件，其对在所述第一方向上邻接的所述薄型电池间进行隔热；以及
热传导构件，其共同地接触于将并置于所述第二方向的多个所述薄型电池各自的所述第一方向设为法线方向的表面。
2.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，
具有将所述多个薄型电池的各个通过所述隔热构件以及所述热传导构件夹入而成的结构。
3.根据权利要求2所述的电池组，其特征在于，
所述隔热构件包含热绝缘薄片，
所述结构是通过具有构成为能够容纳所述薄型电池的容纳部的树脂保持器和所述热传导构件，将所述热绝缘薄片以及所述薄型电池夹入而成的结构，
所述树脂保持器以及所述热传导构件被互相固定。
4.根据权利要求3所述的电池组，其特征在于，
所述树脂保持器在邻接于所述第二方向的所述薄型电池之间具有多孔空间。
5.一种电池组，其特征在于，
是包含在厚度方向上层叠的第一～第四薄型电池的单位层叠体在与所述厚度方向正交的平面方向上排列多个而成的电池组，
所述单位层叠体包含第一～第四热传导构件和第一～第三隔热构件，
所述第一薄型电池被所述第一热传导构件与所述第一隔热构件夹持，
所述第二薄型电池被所述第一隔热构件与所述第二热传导构件夹持，
所述第三薄型电池被所述第三热传导构件与所述第三隔热构件夹持，
所述第四薄型电池被所述第三隔热构件与所述第四热传导构件夹持，
所述第二隔热构件被所述第二热传导构件和所述第三热传导构件夹持，
所述第一～第四热传导构件的各个是相对于所述多个单位层叠体共同的板状构件。
6.根据权利要求5所述的电池组，其特征在于，
包含：
第一树脂保持器，其位于所述第一薄型电池和所述第二薄型电池之间，具有容纳所述第一薄型电池的第一容纳部和容纳所述第二薄型电池的第二容纳部；
第二树脂保持器，其位于所述第三薄型电池和所述第四薄型电池之间，具有容纳所述第三薄型电池的第三容纳部和容纳所述第四薄型电池的第四容纳部；
第一固定构件，其通过将所述第一和第二热传导构件固定于所述第一树脂保持器而形成包含所述第一热传导构件、所述第一薄型电池、所述第一隔热构件、所述第二薄型电池以及所述第二热传导构件的第一结构体；
第二固定构件，其通过将所述第三和第四热传导构件固定于所述第二树脂保持器而形成包含所述第三热传导构件、所述第三薄型电池、所述第三隔热构件、所述第四薄型电池以及所述第四热传导构件的第二结构体；以及
第三固定构件，其将所述第一和第二结构体固定于所述第二隔热构件。
7.根据权利要求6所述的电池组，其特征在于，
所述第一和第二固定构件分别以所述固定构件的端部从所述第一～第四热传导构件的表面不突出的方式构成。
8.根据权利要求6或7所述的电池组，其特征在于，
所述单位层叠体还包含第四和第五隔热构件，
在所述第一容纳部，容纳有所述第一隔热构件，
在所述第二容纳部，容纳有所述第四隔热构件，
在所述第三容纳部，容纳有所述第三隔热构件，
在所述第四容纳部，容纳有所述第五隔热构件。
9.一种电池组，其特征在于，
是将多个薄型电池沿第一方向和第二方向以矩阵状排列而成的电池组，多个所述薄型电池各自的所述第一方向的宽度小于与所述第一方向正交的所述第二方向的宽度以及与所述第一方向和所述第二方向的各个正交的第三方向的宽度，
所述多个薄型电池包含第一和第二薄型电池，
具有第一热传导构件、所述第一薄型电池、第一隔热构件、第二热传导构件、所述第二薄型电池、以及第二隔热构件沿所述第一方向依次层叠而成的结构，
所述第一和第二热传导构件分别共同地接触于将并置于所述第二方向的多个所述薄型电池各自的所述第一方向设为法线方向的表面。
10.根据权利要求9所述的电池组，其特征在于，
包含：
第一固定构件，其通过将所述第一热传导构件固定于所述第一隔热构件而形成包含所述第一热传导构件、所述第一薄型电池、所述第一隔热构件的第一结构体；
第二固定构件，其通过将所述第二热传导构件固定于所述第二隔热构件而形成包含所述第二热传导构件、所述第二薄型电池、所述第二隔热构件的第二结构体；以及
第三固定构件，其将所述第一和第二结构体互相固定。
11.一种电池组，其特征在于，
是包含在厚度方向上层叠的第一和第二薄型电池、被所述第一薄型电池和所述第二薄型电池夹持的隔热构件、被所述第一薄型电池和所述隔热构件夹持的第一热传导构件、以及被所述第二薄型电池和所述隔热构件夹持的第二热传导构件的单位层叠体在与所述厚度方向正交的平面方向上排列多个而成的电池组，
所述第一和第二热传导构件的各个是相对于所述多个单位层叠体共同的板状构件。
12.根据权利要求11所述的电池组，其特征在于，
包含：
第一树脂保持器，其容纳所述第一薄型电池；以及
第二树脂保持器，其容纳所述第二薄型电池，
所述第一和第二热传导构件与所述隔热构件配置于所述第一树脂保持器和所述第二树脂保持器之间。
13.一种电池组，其特征在于，
具备：
多个第一薄型电池，其在与厚度方向正交的平面方向上排列；
多个第二薄型电池，其在与厚度方向正交的平面方向上排列；
第一树脂保持器，其具有容纳所述多个第一薄型电池的多个第一容纳部；
第二树脂保持器，其具有容纳所述多个第二薄型电池的多个第二容纳部；
多个第一隔热构件，其分别配置于所述多个第一容纳部的底部和所述多个第一薄型电池之间；
多个第二隔热构件，其分别配置于所述多个第二容纳部的底部和所述多个第二薄型电池之间；
第一热传导构件，其以闭塞所述多个第一容纳部的方式，固定于所述第一树脂保持器；以及
第二热传导构件，其以闭塞所述多个第二容纳部的方式，固定于所述第二树脂保持器，
所述第二热传导构件位于所述第一树脂保持器和所述第二树脂保持器之间。
14.根据权利要求13所述的电池组，其特征在于，
进一步具备：
第一固定构件，其将所述第一热传导构件固定于所述第一树脂保持器；
第二固定构件，其将所述第二热传导构件固定于所述第二树脂保持器；以及
第三固定构件，其将所述第一树脂保持器和所述第二树脂保持器互相固定。
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