CN111834657A - 二次电池模块以及二次电池模块的制造方法 - Google Patents

二次电池模块以及二次电池模块的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开二次电池模块以及二次电池模块的制造方法。公开收容效率优良，无需使二次电池、电极端子不必要地变形而能够稳定地用低的电阻连接二次电池和充放电装置的二次电池模块。一种具备多个层叠单位的二次电池模块，所述层叠单位具备：至少1个非导电性的板部件；至少1个导电部件，固定于所述板部件；二次电池，层叠于所述板部件；以及至少1个电极端子，从所述二次电池的侧面突出并且被所述导电部件夹入。

Description

二次电池模块以及二次电池模块的制造方法
技术领域
本申请公开包括多个二次电池的二次电池模块等。
背景技术
在专利文献1、2中，公开了一种包括并联的多个二次电池的二次电池模块，其中，通过与外部的充放电装置连接的多个卡盘部分别夹入多个二次电池的电极端子。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2014-102883号公报
专利文献2：日本特开2012-003959号公报
发明内容
在如专利文献1、2公开那样用卡盘部夹入二次电池的电极端子的情况下，需要用于使卡盘部开闭的复杂的机构。另外，用于使卡盘部开闭的所需空间(二次电池模块中的电极端子之间的间隙)大，二次电池模块整体趋于变大。进而，二次电池的厚度未必均匀而有公差，并且，二次电池在充放电时膨胀收缩，所以卡盘部相对电极端子产生位置偏移，在利用卡盘部夹入时，过剩的力作用到电极端子，有可能电极端子不必要地损坏。
在本申请中，作为用于解决上述课题的手段之一，公开一种具备多个层叠单位的二次电池模块，其中，各个所述层叠单位具备：至少1个非导电性的板部件；至少1个导电部件，固定于所述板部件；二次电池，层叠于所述板部件；以及至少1个电极端子，从所述二次电池的侧面突出，并且被所述导电部件夹入。
在本公开的二次电池模块中，也可以是夹入所述电极端子的1个所述导电部件由多个零件的组合构成。
在本公开的二次电池模块中，也可以是夹入所述电极端子的1个所述导电部件具备与所述电极端子的一面抵接的零件A和与所述电极端子的另一面抵接的零件B。
在本公开的二次电池模块中，也可以是所述零件A被固定到配置在该零件A的一侧的一个所述板部件，所述零件B被固定到配置在该零件B的另一侧的另一所述板部件。
在本公开的二次电池模块中，也可以是所述导电部件仅被固定到配置在该导电部件的一侧的一个所述板部件。
在本公开的二次电池模块中，也可以对所述导电部件赋予压力，构成为在解除所述压力的情况下，利用所述导电部件进行的所述电极端子的夹入被解除。
在本公开的二次电池模块中，也可以是所述导电部件在夹入所述电极端子的部分具有凹凸。
在本公开的二次电池模块中，也可以是所述导电部件在配置在该导电部件的一侧的一个所述板部件与配置在该导电部件的另一侧的另一所述板部件之间夹入所述电极端子。
在本公开的二次电池模块中，也可以是所述导电部件具有配置在所述板部件的侧面的挂钩部。
在本申请中，作为用于解决上述课题的手段之一，公开一种二次电池模块的制造方法，具备：准备非导电性的板部件、导电部件、及电极端子从侧面突出的二次电池的工序；将所述导电部件固定到所述板部件的工序；将所述二次电池层叠到所述板部件的工序；以及通过所述导电部件夹入所述二次电池的所述电极端子的工序。
在本公开的二次电池模块的制造方法中，也可以作为所述导电部件准备具有宽度比所述电极端子的厚度宽的间隙的导电部件，通过在所述导电部件的所述间隙配置所述电极端子之后使所述间隙的宽度变窄来利用所述导电部件夹入所述电极端子。
在本公开的二次电池模块的制造方法中，也可以在通过所述导电部件夹入所述电极端子之后，使所述电极端子滑动。
在本公开的二次电池模块的制造方法中，也可以作为所述导电部件准备具有宽度比所述电极端子的厚度窄的间隙的导电部件，通过在所述导电部件的所述间隙插入所述电极端子来利用所述导电部件夹入所述电极端子。
在本公开的二次电池模块中，对板部件固定导电部件并且层叠二次电池，并且，二次电池的电极端子被导电部件夹入。在该情况下，能够通过板部件进行二次电池和导电部件的定位，所以易于避免电极端子和导电部件的位置偏移，易于抑制电极端子的不必要的损坏。另外，在本公开的二次电池模块中，不需要如以往技术那样的用于使卡盘部开闭的复杂的机构等，能够提高作为模块整体的收容效率。
附图说明
图1是用于说明二次电池模块100的结构的概略图。
图2是用于说明板部件10的结构的概略图。
图3是用于说明导电部件20的结构零件的概略图。
图4是用于说明导电部件20的变形例的概略图。
图5是用于说明二次电池30的结构的概略图。
图6是用于说明约束部件60的结构的概略图。
图7是用于说明二次电池模块100的制造方法(制造方法S10)的图。
图8是用于说明制造方法S10中的工序S2的概略图。
图9是用于说明制造方法S10中的工序S3的概略图。
图10是用于说明制造方法S10中的工序S4的概略图。
图11是用于说明经由制造方法S10制造的二次电池模块100的结构的概略图。
图12是用于说明二次电池模块200的结构的概略图。
图13是用于说明导电部件120的结构零件的概略图。
图14是用于说明导电部件120的变形例的概略图。
图15是用于说明二次电池模块200的制造方法(制造方法S20)的图。
图16是用于说明制造方法S20中的工序S12的概略图。
图17是用于说明制造方法S20中的工序S13以及S14的概略图。
图18是用于说明经由制造方法S20制造的二次电池模块200的结构的概略图。
图19是用于说明二次电池模块300的结构的概略图。
图20是用于说明导电部件220的结构零件的概略图。
图21是用于说明导电部件220的变形例的概略图。
图22是用于说明二次电池模块300的制造方法(制造方法S30)的概略图。
图23是用于说明制造方法S30中的工序S22的概略图。
图24是用于说明制造方法S30中的工序S23的概略图。
图25是用于说明制造方法S30中的工序S24的概略图。
图26是用于说明制造方法S30中的将要进行工序S24之前的模块方式的一个例子的概略图。
图27是用于说明制造方法S30中的工序S25的概略图。
图28是用于说明二次电池模块的使用方式的一个例子的概略图。
图29是用于说明二次电池模块中的挂钩部的位置的其他例子的概略图。
(符号说明)
10：板部件；20、120、220：导电部件；30：二次电池；50、150、250：层叠单位；60：约束部件；100、200、300：二次电池模块。
具体实施方式
1.第1方式
图1概略地示出二次电池模块100的结构。如图1所示，二次电池模块100具备多个层叠单位50。各个层叠单位50具备至少1个非导电性的板部件10、固定于板部件10的至少1个导电部件20、层叠于板部件10的二次电池30、以及从二次电池30的侧面突出并且被导电部件20夹入的至少1个电极端子31。
1.1.板部件10
图1以及图2概略地示出板部件10的结构。如图1以及图2所示，板部件10是具有某种程度的厚度的板状的部件。关于板部件的一面以及另一面(都与层叠方向大致正交的平面)的面积、厚度没有特别限定，根据作为目的的模块的大小等适当地决定即可。根据能够容易地配置以及约束二次电池30的观点，也可以使板部件10的一面以及另一面的面积大于二次电池30的一面以及另一面的面积。另外，根据确保充分的刚性等的观点，板部件10的厚度也可以是1mm以上且20mm以下。
如图2所示，也可以在板部件10中设置用于固定导电部件20等的孔10a。板部件10中的孔10a的场所没有特别限定，既可以是板部件10的一面，也可以是另一面，还可以是侧面。能够一边对该孔10a插入用于固定导电部件20的固定部件(螺栓、螺钉等)，一边将导电部件20容易地固定到板部件10。
板部件10由非导电性材料构成。作为非导电性材料的具体例，可以举出各种树脂、陶瓷等。这样的由非导电性材料构成的板部件10除了能够作为导电部件20以及二次电池30的定位部件发挥功能以外，还能够作为防止在异常时由于电池的发热引起的热传导、延烧等的部件发挥功能。
图2所示的方式只不过是在本公开的二次电池模块中可采用的板部件的一个方式。在本公开的二次电池模块中，板部件的形状不限定于如图2所示的形状，例如，板部件也可以具有用于导电部件20、二次电池30的定位的凹凸。另外，板部件的一面以及另一面的形状不限定于图2所示的长方形形状，可以根据二次电池30的形状等适当地变更。
1.2.导电部件20
导电部件20是固定于板部件10并且能够夹入电极端子31(抵接到电极端子31的两面)的形状即可。图1以及图3概略地示出导电部件20的结构零件的一个例子。另外，图4概略地示出导电部件20的结构零件的变形例。也可以如图1、图3以及图4所示，在二次电池模块100中，夹入电极端子31的1个导电部件20由多个零件20a、20b的组合构成。更具体而言，也可以如图1、图3以及图4所示，夹入电极端子31的1个导电部件20具备与电极端子31的一面抵接的零件20a和与电极端子31的另一面抵接的零件20b。在该情况下，也可以如图1、图3以及图4所示，零件20a固定于配置在该零件20a的一侧的一个板部件10，零件20b固定于配置在该零件20b的另一侧的另一板部件10。即，也可以是一个层叠单位50中的一个导电部件20由相互未连结的多个零件20a、20b构成。这样，通过由多个零件20a、20b构成导电部件20，能够更容易地夹入电极端子31。另外，由多个零件20a、20b构成导电部件20，从而如后所述，在通过充放电装置进行二次电池30的充放电时，更易于对多个零件20a、20b中的一个零件连接电压测定用端子，对另一零件连接电流测定用端子。由此，能够高精度地测定各个二次电池的电压，能够进行高精度的充放电试验。
如图3以及图4所示，导电部件20也可以具有固定到板部件10的固定部21。在该情况下，也可以如图3以及图4所示，在零件20a、20b的固定部21中，设置用于插入固定部件(例如螺栓、螺钉等)的贯通孔21a。贯通孔21a的数量没有特别限定，也可以根据能够更紧固地固定的观点，设置多个贯通孔21a。
如图3以及图4所示，导电部件20也可以具有抵接到二次电池30的电极端子31的抵接部22。在该情况下，也可以在导电部件20的抵接部22的至少一部分设置凹凸22a。换言之，导电部件20也可以在夹入电极端子31的部分具有凹凸22a。由此，在导电部件20夹入电极端子31时，能够使导电部件20的一部分嵌入到电极端子31。例如，即使电极端子31在表面具有氧化覆膜的情况下，也能够通过导电部件20的凹凸22a破坏电极端子31的表面的氧化覆膜，能够降低导电部件20和电极端子31的接触电阻。通过降低导电部件20和电极端子31的接触电阻，即使在流过大电流的情况下也能够抑制夹入部的发热。另外，在经由导电部件20进行二次电池30的充放电的情况下，二次电池30的性能不易降低。
如图1、图3以及图4所示，构成导电部件20的零件20a、20b也可以具有可挂到板部件10的形状。例如，如图3以及图4所示，导电部件20也可以具有配置到板部件10的侧面的挂钩部23。由此，板部件10中的导电部件20的定位以及固定变得更容易。另外，如后所述，在进行二次电池30的充放电时，能够将充放电装置的端子容易地推押到挂钩部23，不需要以往的用于使卡盘部开闭的复杂的机构等，能够使各个二次电池30更容易地充放电。导电部件20中的挂钩部23的方式不限定于图3以及图4所示的方式。能够根据板部件10中的导电部件20的固定位置的形状，适当地变更挂钩部23的方式。
导电部件20由导电性材料构成。作为导电性材料的具体例，可以举出各种金属等。利用这样的由导电性材料构成的导电部件20夹入二次电池30的电极端子31，从而能够经由导电部件20进行二次电池30的充放电等。即，能够一边将充放电装置的端子推押到导电部件20一边进行二次电池30的充放电等。
固定于板部件10的导电部件20的数量没有特别限定，根据二次电池30的电极端子31的数量、形状适当地决定即可。关于在板部件10中固定导电部件20的部位，也根据二次电池30的电极端子31的位置等适当地决定即可。
图3以及图4所示的方式只不过是在本公开的二次电池模块中可采用的导电部件的一个方式。还能够以与导电部件20不同的形状，确保与导电部件20同样的功能。在本公开的二次电池模块中，导电部件的形状是能够夹入电极端子的形状即可，除了如图3以及图4所示的形状以外，也可以是无弯曲的平板状、大致L字状、大致コ字状、或者这些以外的形状。另外，将导电部件固定到板部件的方法不限定于如上述的利用螺栓、螺钉的固定。能够采用利用螺母的固定、利用粘接材料的固定、利用嵌合的固定等各种固定方法。根据更易于固定的观点，优选为利用螺栓、螺钉的固定。
1.3.二次电池30
图5概略地示出二次电池30的结构。二次电池30具有从其侧面突出的至少一个电极端子31，能够经由该电极端子31进行充放电即可。例如，如图5所示，二次电池30也可以具有正极端子31a以及负极端子31b。正极端子31a以及负极端子31b既可以如图5所示从二次电池30的不同的侧面分别向不同的方向突出，或者，也可以从二次电池30的相同的侧面分别向相同的方向突出。此外，二次电池30的“侧面”是指实质上沿着层叠单位50的层叠方向的面。即，二次电池30具有与层叠方向交叉的层叠面(层叠于板部件的面)和实质上沿着层叠方向的侧面。“从二次电池30的侧面突出的电极端子31”是指，电极端子31向与层叠方向交叉的方向突出。以下相同。
二次电池30既可以是电解液系的二次电池，也可以是固体电池。如后所述，在二次电池模块100中设置有约束部件60的情况下，能够通过来自该约束部件60的约束压容易地降低二次电池30的内部电阻等。即，在作为二次电池30采用固体电池的情况下，也能够通过调整约束压来提高电池性能。
二次电池30的内部结构(正极、电解质、负极等)与公知的结构相同即可。例如，能够作成与公知的锂离子二次电池同样的结构。二次电池30的外部结构也与公知的结构相同即可。例如，二次电池30也可以通过外装体包装。作为外装体，能够采用层压膜等。
二次电池30的电极端子31的材料、形状没有特别限定，与公知的端子相同即可。例如，能够设为由铜、铝等构成的金属板、金属箔。
二次电池30的电极端子31被导电部件20夹入即可。在二次电池模块100中，利用导电部件20夹入电极端子31的位置没有特别限定。也可以根据进一步提高收容效率的观点，例如，导电部件20在配置在该导电部件20的一侧的一个板部件10与配置在该导电部件20的另一侧的另一板部件10之间，夹入电极端子31。
1.4.层叠单位50
如图1所示，层叠单位50构成为具有上述至少1个板部件10、固定于板部件10的至少1个导电部件20、以及层叠于板部件10的二次电池30，利用导电部件20夹入二次电池30的电极端子31。层叠单位50的制造方法的详细内容后述。
1.5.其他结构
二次电池模块100是将上述层叠单位50层叠多个而成的。例如，也可以如图1所示，在一个层叠单位50的另一侧(二次电池30侧)层叠另一层叠单位50的一侧(板部件10侧)，在2个板部件10、10之间夹入一个二次电池30。二次电池模块100的制造方法的详细内容后述。
此外，在图1中，示出了仅在多个层叠单位50各自的另一侧配置二次电池30，以朝向相同的朝向的方式层叠该多个层叠单位50的方式，但本公开的二次电池模块不限定于该方式。
另外，在图1中，示出仅在多个层叠单位50各自的另一侧层叠二次电池30的方式，但本公开的二次电池模块不限定于该方式。也可以在板部件10的两面层叠二次电池30来构成层叠单位。在该情况下，层叠于层叠单位50的一侧的二次电池30也可以与层叠于另一侧的二次电池30同样地，利用导电部件20夹入电极端子31。
进而，在图1中，示出以相互直接接触的方式层叠多个层叠单位50、50、…的方式，但本公开的二次电池模块不限定于该方式。也可以在多个层叠单位50、50、…之间夹入某种中间部件。例如，也可以在能够解决上述课题的范围内夹入与层叠单位50不同的方式的层叠单位。
如图6所示，二次电池模块100也可以具备约束部件60。具体而言，也可以在二次电池模块100中，针对多个层叠单位50、50、…，从层叠方向两侧利用约束部件60赋予约束压。由此，除了二次电池模块100的使用变得容易以外，还能够期待利用约束压来降低电池的内部电阻等。约束部件60的方式没有特别限定。例如，如图6所示，在二次电池模块100中，可以举出如下约束部件60，该约束部件60具备夹住层叠单位50、50、…的层叠方向两端侧的板状部60a、60a、连结该板状部60a、60a的棒状部60b、以及通过与该棒状部60b连结的螺钉构造等来调整该板状部60a、60a的间隔的调整部60c。在该情况下，棒状部60b既可以如图6所示配置于板部件10的外侧，或者，棒状部60b也可以贯通板部件10。作为约束部件的其他方式，例如，可以举出利用了弹性部件产生的弹性压的约束部件等。
1.6.二次电池模块100的制造方法
参照图7～11，说明二次电池模块100的制造方法的一个例子。如图7所示，二次电池模块100的制造方法S10具备：准备非导电性的板部件10、导电部件20、及电极端子31突出的二次电池30的工序S1；将导电部件20固定到板部件10的工序S2；向板部件10层叠二次电池30的工序S3；以及通过导电部件20夹入二次电池30的电极端子31的工序S4。
1.6.1.工序S1
在工序S1中，准备非导电性的板部件10、导电部件20、以及电极端子31突出的二次电池30。板部件10、导电部件20以及二次电池30的结构如上所述，在此省略说明。
1.6.2.工序S2
在工序S2中，将导电部件20固定到板部件10。例如，如图8所示，在以使板部件10的孔10a和导电部件20的贯通孔21a重叠的方式将导电部件20配置到板部件10之后，对该孔10a以及贯通孔21a插入固定部件(螺栓、螺钉)，由此能够在板部件10的期望的位置固定导电部件20。或者，如上所述，也可以通过固定部件以外的手段来将导电部件20固定到板部件10。
在工序S2中，根据二次电池模块100的方式，既可以仅在板部件10的一面固定导电部件20(零件20b)(图8(A))，也可以在板部件10的一面以及另一面这双方固定导电部件20(零件20a以及20b)(图8(B))，还可以仅在板部件10的另一面固定导电部件20(零件20a)(图8(C))。
1.6.3.工序S3
在工序S3中，将二次电池30层叠到板部件10。例如，如图9所示，在层叠方向上观察时以使二次电池30的电极端子31与导电部件20的抵接部22重叠的方式，将二次电池30载置到板部件10。
1.6.4.工序S4
在工序S4中，通过导电部件20夹入二次电池30的电极端子31。例如，如图10所示，以通过设置在一个板部件10的一侧的导电部件20(零件20b)和设置在另一板部件10的另一侧的导电部件20(零件20a)夹入二次电池30的电极端子31的方式，层叠被固定有导电部件20(零件20b)的一个板部件10(图8(B))、二次电池30、以及被固定有导电部件20(零件20a)的另一板部件10(图8(C))。由此，构成层叠单位50。通过反复工序S3以及工序S4，如图11所示，得到具备多个层叠单位50的二次电池模块100。此外，也可以如图6所示，在层叠多个层叠单位50之后，通过约束部件60在层叠方向上赋予压力。另外，也可以在工序S4之后使电极端子31滑动，从而利用导电部件20和电极端子31的摩擦而有意地刮伤电极端子31的表面(详细内容在第3方式中说明)。
2.第2方式
图12概略地示出二次电池模块200的结构。在二次电池模块200中，对与二次电池模块100同样的部件附加同一符号，适当地省略说明。如图12所示，二次电池模块200具备多个层叠单位150。各个层叠单位150具备至少1个非导电性的板部件10、固定于板部件10的至少1个导电部件120、层叠于板部件10的二次电池30、以及从二次电池30突出并且被导电部件120夹入的至少1个电极端子31。
2.1.导电部件120
二次电池模块200与二次电池模块100的不同点在于：代替导电部件20而具备导电部件120。图13概略地示出导电部件120的一个例子。另外，图14概略地示出导电部件120的变形例。也可以如图13以及图14所示，在二次电池模块200中，夹入电极端子31的1个导电部件120由多个零件120a、120b的组合构成。更具体而言，也可以如图13以及图14所示，夹入电极端子31的1个导电部件120具备与电极端子31的一面抵接的零件120b和与电极端子31的另一面抵接的零件120a。这样，由多个零件120a、120b构成导电部件120，从而能够更容易地夹入电极端子31。另外，由多个零件120a、120b构成导电部件120，从而如后所述，在通过充放电装置进行二次电池30的充放电时，更易于对多个零件120a、120b中的一个零件连接电压测定用端子，对另一零件连接电流测定用端子。由此，能够高精度地测定各个二次电池的电压，能够进行高精度的充放电试验。
如图12～14所示，在二次电池模块200中，导电部件120也可以仅固定于配置在该导电部件120的一侧的一个板部件10。在该情况下，导电部件120也可以与配置在该导电部件120的一侧的一个板部件10接触，另一方面，与配置在另一侧的另一板部件10不接触。或者，导电部件120也可以仅固定于配置在一侧的板部件10，同时利用配置在一侧以及另一侧的板部件10、10来夹入。
如图13的(A)所示，构成导电部件120的零件120a也可以具有固定到零件120b的固定部125。在该情况下，也可以如图13的(A)所示，在零件120a的固定部125中设置用于插入固定部件(例如螺栓、螺钉等)的贯通孔125a。贯通孔125a的数量没有特别限定，也可以根据能够更紧固地固定的观点，设置多个贯通孔125a。
如图13的(B)所示，构成导电部件120的零件120b也可以具有固定到板部件10的固定部121。在该情况下，也可以如图13的(B)所示，在零件120b的固定部121中设置用于插入固定部件(例如螺栓、螺钉等)的贯通孔121a。贯通孔121a的数量没有特别限定，也可以根据能够更紧固地固定的观点，设置多个贯通孔121a。
如图13的(C)以及图14所示，上述贯通孔125a以及121a也可以在层叠方向上观察时设置于大致相同位置。经由在层叠方向上观察时设置于大致相同的位置的贯通孔125a以及121a对板部件10的孔10a插入固定部件，从而能够同时固定零件120a、零件120b、以及板部件10。
如图13的(A)以及(B)所示，导电部件120也可以具有抵接到二次电池30的电极端子31的抵接部122。在该情况下，也可以在抵接部122的至少一部分设置凹凸122a。换言之，导电部件120也可以在夹入电极端子31的部分具有凹凸122a。由此，在导电部件120夹入电极端子31时，能够使导电部件120的一部分嵌入到电极端子31。例如，即使电极端子31在表面具有氧化覆膜的情况下，也能够通过导电部件120的凹凸122a破坏电极端子31的表面的氧化覆膜，能够降低导电部件120和电极端子31的接触电阻。通过降低导电部件120和电极端子31的接触电阻，即使在流过大电流的情况下也能够抑制夹入部的发热。另外，在经由导电部件120进行二次电池30的充放电的情况下，二次电池30的性能不易降低。
如图12～14所示，导电部件120也可以具有可挂钩到板部件10的形状。例如，如图13的(B)、(C)以及图14所示，导电部件120也可以具有配置到板部件10的侧面的挂钩部123。由此，板部件10中的导电部件120的定位以及固定变得更容易。另外，如后所述，在进行二次电池30的充放电时，能够将充放电装置的端子容易地推押到挂钩部123，不需要以往的用于使卡盘部开闭的复杂的机构等，能够使各个二次电池30更容易地充放电。导电部件120中的挂钩部123的方式不限定于图13以及图14所示的方式。能够根据板部件10中的导电部件120的固定位置的形状，适当地变更挂钩部123的方式。
导电部件120由导电性材料构成。作为导电性材料的具体例，可以举出各种金属等。利用这样的由导电性材料构成的导电部件120夹入二次电池30的电极端子31，从而能够经由导电部件120进行二次电池30的充放电等。即，能够一边将充放电装置的端子推押到导电部件120，一边进行二次电池30的充放电等。
固定于板部件10的导电部件120的数量没有特别限定，根据二次电池30的电极端子31的数量、形状适当地决定即可。在板部件10中固定导电部件120的部位也根据二次电池30的电极端子31的位置等适当地决定即可。
图13以及图14所示的方式只不过是在本公开的二次电池模块中可采用的导电部件的一个方式。在图13以及图14所示的方式中，例示了导电部件120在侧面形状中具有大致コ字状，在该大致コ字状(U字状)的开口部分的内侧设置有凹凸122a，并且在与该大致コ字状(U字状)的开口部分不同的部分设置有挂钩部123的方式，但还能够以与其不同的形状确保与导电部件120同样的功能。在本公开的二次电池模块中，将导电部件固定到板部件的方法并不限定于如上述的利用螺栓、螺钉的固定。能够采用利用螺母的固定、利用粘接材料的固定、利用嵌合的固定等各种固定方法。根据更易于固定的观点，优选为利用螺栓、螺钉的固定。
2.2.层叠单位150
层叠单位150构成为具有上述至少1个板部件10、固定于板部件10的至少1个导电部件120、以及层叠于板部件10的二次电池30，利用导电部件120夹入二次电池30的电极端子31。层叠单位150的制造方法的详细内容后述。
2.3.其他结构
二次电池模块200是将上述层叠单位150层叠多个而成的。例如，也可以如图12所示，在一个层叠单位150的一侧(二次电池30侧)层叠另一层叠单位150的另一侧(与二次电池30相反的一侧)，在2个板部件10、10之间夹入一个二次电池30。二次电池模块200的制造方法的详细内容后述。
此外，在图12中，示出仅在多个层叠单位150各自的一侧配置二次电池30，以朝向相同的朝向的方式层叠该多个层叠单位150的方式，但本公开的二次电池模块不限定于该方式。也可以以使二次电池30、30彼此相对的方式层叠多个层叠单位150。
另外，在图12中，示出仅在多个层叠单位150各自的一侧层叠二次电池30的方式，但本公开的二次电池模块不限定于该方式。也可以在层叠单位150的两面层叠二次电池30。在该情况下，层叠于层叠单位150的另一侧的二次电池30也可以与层叠于一侧的二次电池30同样地，利用导电部件120夹入电极端子31。
进而，在图12中，示出以相互直接接触的方式层叠多个层叠单位150、150、…的方式，但本公开的二次电池模块不限定于该方式。也可以在多个层叠单位150、150、…之间夹入某种中间部件。例如，也可以在能够解决上述课题的范围内夹入与层叠单位150不同的方式的层叠单位。
也可以与二次电池模块100同样地，在二次电池模块200中也具备约束部件60。具体而言，也可以针对多个层叠单位150、150、…，从层叠方向两侧利用约束部件60赋予约束压。由此，除了二次电池模块200的使用变得容易以外，还能够期待利用约束压来降低电池的内部电阻等。
2.4.二次电池模块200的制造方法
参照图15～18，说明二次电池模块200的制造方法的一个例子。如图15所示，二次电池模块200的制造方法S20具备：准备非导电性的板部件10、导电部件120、及电极端子31突出的二次电池30的工序S11；将导电部件120固定到板部件10的工序S12；向板部件10层叠二次电池30的工序S13；以及通过导电部件120夹入二次电池30的电极端子31的工序S14。
2.4.1.工序S11
在工序S11中，准备非导电性的板部件10、导电部件120、以及电极端子31突出的二次电池30。板部件10、导电部件120以及二次电池30的结构如上所述，在此省略说明。
2.4.2.工序S12
在工序S12中，将导电部件120固定到板部件10。例如，如图16所示，在以使板部件10的孔10a和导电部件120的贯通孔121a、125a重叠的方式将导电部件120配置到板部件10之后，对该孔10a以及贯通孔121a、125a插入固定部件(螺栓、螺钉)，从而能够在板部件10的期望的位置固定导电部件120。或者，如上所述，也可以通过固定部件以外的手段将导电部件120固定到板部件10。
2.4.3.工序S13
在工序S13中，将二次电池30层叠到板部件10。例如，如图17的(A)以及(B)所示，使二次电池30在板部件10的表面滑动，在板部件10的期望的位置载置二次电池30。
2.4.4.工序S14
在工序S14中，通过导电部件120夹入二次电池30的电极端子31。例如，如图17的(A)以及(B)所示，在作为导电部件准备了具有宽度比电极端子31的厚度窄的间隙G的导电部件120的情况下，通过对导电部件120的间隙G插入电极端子31，能够利用导电部件120夹入电极端子31。在导电部件120的间隙G的宽度比电极端子31的厚度窄的情况下，在对该间隙G插入电极端子31时，能够刮伤电极端子31的表面的一部分(将表面的一部分削掉)。例如，即使在电极端子31的表面形成有氧化覆膜的情况下，也能够在插入电极端子31时去除该氧化覆膜，能够降低导电部件120和电极端子31的接触电阻。通过降低导电部件120和电极端子31的接触电阻，即使在流过大电流的情况下也能够抑制夹入部的发热。另外，在经由导电部件120进行二次电池30的充放电的情况下，二次电池30的性能不易降低。
如图17的(B)所示，经由工序S11～14，得到层叠单位150。通过层叠多个该层叠单位150，得到如图18所示的二次电池模块200。此外，与图6所示的二次电池模块100同样地，即使在制造二次电池模块200的情况下，也可以在层叠多个层叠单位50之后，通过约束部件60在层叠方向上赋予压力。
3.第3方式
在上述第2方式中，例示了具备具有宽度比电极端子31的厚度窄的间隙G的导电部件120的二次电池模块200。然而，本公开的二次电池模块不限定于该方式。也可以使用具有宽度比电极端子31的厚度宽的间隙G的导电部件来构成二次电池模块。图19概略地示出二次电池模块300的结构。在二次电池模块300中，对与二次电池模块100同样的部件附加同一符号，适当地省略说明。如图19所示，二次电池模块300具备多个层叠单位250。各个层叠单位250具备至少1个非导电性的板部件10、固定于板部件10的至少1个导电部件220、层叠于板部件10的二次电池30、以及从二次电池30突出并且被导电部件220夹入的至少1个电极端子31。
3.1.导电部件220
二次电池模块300与二次电池模块100的不同点在于，代替导电部件20而具备导电部件220。图20概略地示出导电部件220的一个例子。另外，图21概略地示出导电部件220的变形例。也可以如图20以及图21所示，在二次电池模块300中，夹入电极端子31的1个导电部件220由多个零件220a、220b的组合构成。更具体而言，也可以如图20以及图21所示，夹入电极端子31的1个导电部件220具备与电极端子31的一面抵接的零件220b和与电极端子31的另一面抵接的零件220a。这样，由多个零件220a、220b构成导电部件120，从而能够更容易地夹入电极端子31。另外，由多个零件220a、220b构成导电部件220，从而如后所述，在通过充放电装置进行二次电池30的充放电时，易于对多个零件220a、220b中的一个零件连接电压测定用端子，对另一零件连接电流测定用端子。由此，能够高精度地测定各个二次电池的电压，能够进行高精度的充放电试验。
如图19～21所示，在二次电池模块300中，导电部件220也可以仅固定于配置在该导电部件220的一侧的一个板部件10。在此，如图19所示，导电部件220与配置在该导电部件220的一侧的一个板部件10和配置在另一侧的另一板部件10这双方接触。即，通过配置在一侧以及另一侧的板部件10、10夹入导电部件220，通过由该夹入产生的压力，导电部件220的间隙G变窄至电极端子31的厚度以下。在图19所示的二次电池模块300中，也可以对导电部件220赋予压力，并构成为在解除该压力的情况下，由导电部件220进行的电极端子31的夹入被解除。由此，利用导电部件220夹入电极端子31的位置的调整变得更容易。
如图20的(A)所示，构成导电部件120的零件220a也可以具有固定到零件220b的固定部225。在该情况下，也可以如图20的(A)所示，在零件220a的固定部225中设置用于插入固定部件(例如螺栓、螺钉等)的贯通孔225a。贯通孔225a的数量没有特别限定，也可以根据能够更紧固地固定的观点，设置多个贯通孔225a。
如图20的(B)所示，构成导电部件220的零件220b也可以具有固定到板部件10的固定部221。在该情况下，也可以如图20的(B)所示，在零件220b的固定部221中设置用于插入固定部件(例如螺栓、螺钉等)的贯通孔221a。贯通孔221a的数量没有特别限定，也可以根据能够更紧固地固定的观点，设置多个贯通孔221a。
如图20的(C)以及图21所示，上述贯通孔225a以及221a也可以在层叠方向上观察时设置于大致相同位置。经由在层叠方向上观察时设置于大致相同的位置的贯通孔225a以及221a对板部件10的孔10a插入固定部件，从而能够同时固定零件220a、零件220b、以及板部件10。
如图20的(A)以及(B)所示，导电部件220也可以具有与二次电池30的电极端子31抵接的抵接部222。在该情况下，也可以在抵接部222的至少一部分设置凹凸222a。换言之，导电部件220也可以在夹入电极端子31的部分具有凹凸222a。由此，在导电部件220夹入电极端子31时，能够使导电部件220的一部分嵌入到电极端子31。例如，即使电极端子31在表面具有氧化覆膜的情况下，也能够通过导电部件220的凹凸222a破坏电极端子31的表面的氧化覆膜，能够降低导电部件220和电极端子31的接触电阻。通过降低导电部件220和电极端子31的接触电阻，即使在流过大电流的情况下也能够抑制夹入部的发热。另外，在经由导电部件220进行二次电池30的充放电的情况下，二次电池30的性能不易降低。
如图19～21所示，导电部件220也可以具有可挂钩到板部件10的形状。例如，如图20的(B)、(C)以及图21所示，导电部件220也可以具有配置到板部件10的侧面的挂钩部223。由此，板部件10中的导电部件220的定位以及固定变得更容易。另外，如后所述，在进行二次电池30的充放电时，能够将充放电装置的端子容易地推押到挂钩部123，不需要以往的用于使卡盘部开闭的复杂的机构等，能够使各个二次电池30更容易地充放电。导电部件220中的挂钩部223的方式不限定于图20以及21所示的方式。能够根据板部件10中的导电部件220的固定位置的形状，适当地变更挂钩部223的方式。
导电部件220由导电性材料构成。作为导电性材料的具体例，可以举出各种金属等。利用这样的由导电性材料构成的导电部件220夹入二次电池30的电极端子31，从而能够经由导电部件220进行二次电池30的充放电等。即，能够一边将充放电装置的端子推押到导电部件220，一边进行二次电池30的充放电等。
固定于板部件10的导电部件220的数量没有特别限定，根据二次电池30的电极端子31的数量、形状适当地决定即可。在板部件10中固定导电部件220的部位也根据二次电池30的电极端子31的位置等适当地决定即可。
图20以及图21所示的方式只不过是在本公开的二次电池模块中可采用的导电部件的一个方式。在本公开的二次电池模块中，将导电部件固定到板部件的方法不限定于如上述的利用螺栓、螺钉的固定。能够采用利用螺母的固定、利用粘接材料的固定、利用嵌合的固定等各种固定方法。根据更易于固定的观点，优选为利用螺栓、螺钉的固定。
3.2.层叠单位250
层叠单位250构成为具有上述至少1个板部件10、固定于板部件10的至少1个导电部件220、以及层叠于板部件10的二次电池30，利用导电部件220夹入二次电池30的电极端子31。层叠单位150的制造方法的详细内容后述。
3.3.其他结构
二次电池模块300是将上述层叠单位250层叠多个而成的。例如，如图19所示，也可以在一个层叠单位250的一侧(二次电池30侧)层叠另一层叠单位250的另一侧(与二次电池30相反的一侧)，在2个板部件10、10之间夹入一个二次电池30。二次电池模块300的制造方法的详细内容后述。
此外，在图19中，示出仅在多个层叠单位250各自的一侧配置二次电池30，以朝向相同的朝向的方式层叠该多个层叠单位250的方式，但本公开的二次电池模块不限定于该方式。也可以以使二次电池30、30彼此相对的方式层叠多个层叠单位250。
另外，在图19中，示出仅在多个层叠单位250各自的一侧层叠二次电池30的方式，但本公开的二次电池模块不限定于该方式。也可以在层叠单位250的两面层叠二次电池30。在该情况下，层叠于层叠单位250的另一侧的二次电池30也可以与层叠于一侧的二次电池30同样地，利用导电部件220夹入电极端子31。
进而，在图19中，示出以相互直接接触的方式层叠多个层叠单位250、250、…的方式，但本公开的二次电池模块不限定于该方式。也可以在多个层叠单位250、250、…之间夹入某种中间部件。例如，也可以在能够解决上述课题的范围内夹入与层叠单位250不同的方式的层叠单位。
也可以与二次电池模块100同样地，在二次电池模块300中也具备约束部件60。具体而言，也可以针对多个层叠单位250、250、…，从层叠方向两侧利用约束部件60赋予约束压。由此，利用导电部件220进行的电极端子31的夹入变得更强固，能够进一步降低导电部件220和电极端子31的接触电阻。另外，除了二次电池模块300的使用变得容易以外，还能够期待利用约束压来降低电池的内部电阻等。
3.4.二次电池模块300的制造方法
参照图22～27，说明二次电池模块300的制造方法的一个例子。如图22所示，二次电池模块300的制造方法S30具备：准备非导电性的板部件10、导电部件220、及电极端子31突出的二次电池30的工序S21；将导电部件220固定到板部件10的工序S22；向板部件10层叠二次电池30的工序S23；以及通过导电部件220夹入二次电池30的电极端子31的工序S24。另外，如图22所示，制造方法S30也可以具备在通过导电部件220夹入电极端子31之后使电极端子31滑动的工序S25。
3.4.1.工序S21
在工序S21中，准备非导电性的板部件10、导电部件220、以及电极端子31突出的二次电池30。板部件10、导电部件220以及二次电池30的结构如上所述，在此省略说明。
3.4.2.工序S22
在工序S22中，将导电部件220固定到板部件10。例如，如图23所示，在以使板部件10的孔10a和导电部件220的贯通孔221a、225a重叠的方式将导电部件220配置到板部件10之后，对该孔10a以及贯通孔221a、225a插入固定部件(螺栓、螺钉)，从而能够在板部件10的期望的位置固定导电部件220。或者，如上所述，也可以通过固定部件以外的手段将导电部件220固定到板部件10。
3.4.3.工序S23
在工序S23中，将二次电池30层叠到板部件10。例如，如图24的(A)以及(B)所示，一边在层叠方向上观察时将二次电池30的电极端子31配置到导电部件220的抵接部222中的间隙G，一边将二次电池30载置到板部件10。
也可以如图24的(B)以及(C)所示，在工序S23中，将二次电池30层叠到多个板部件10的各个来制作多个层叠体250’，依次层叠该多个层叠体250’而得到复合层叠体300’。在该情况下，也可以如图24的(C)所示构成为以在各个层叠体250’中不对导电部件220赋予压力的方式，隔着弹簧、支承部件等支撑部件270层叠多个层叠体250’，在复合层叠体300’中使多个层叠体250’彼此能够维持预定的间隔。支撑部件270的位置没有特别限定。例如，也可以以支撑一个板部件10的一侧和另一板部件10的另一侧的方式，在一个板部件10与另一板部件10之间配置支撑部件270。例如，还能够在使约束部件60的棒状部60b贯通板部件10之后，对处于一个板部件10与另一板部件10之间的该棒状部60b卷绕配置弹簧等作为支撑部件270。支撑部件270既可以从复合层叠体300’可拆下地设置，或者，也可以如上所述卷绕到约束部件60的棒状部60b等而作为二次电池模块300的一部分留下。
3.4.4.工序S24
在工序S24中，通过导电部件220夹入二次电池30的电极端子31。例如，如图25的(A)以及(B)所示，在作为导电部件准备了具有宽度比电极端子31的厚度宽的间隙G的导电部件220的情况下，在导电部件220的间隙G配置电极端子31之后使间隙G的宽度变窄，从而能够利用导电部件220夹入电极端子31。作为使导电部件220的间隙G的宽度变窄的方法，没有特别限定，例如，如图25的(B)所示，对导电部件220赋予压力即可。该压力例如能够通过上述约束部件60赋予。在工序S23中配置有支撑部件270的情况下，也可以在拆下该支撑部件之后进行工序S24，还可以在留下该支撑部件的状态下进行工序S24。
如图25的(B)所示，经由工序S21～24，得到具备多个层叠单位250的二次电池模块300。
3.4.5.工序S25
在制造方法S30中，也可以在经由工序S23以及S24利用导电部件220夹入电极端子31之后，在工序S25中使电极端子31滑动。例如，如图26的(A)的侧面图、图16的(B)的顶视图所示，在工序S23中，以使电极端子31的宽度方向中央的位置有意地偏离导电部件220的抵接部222的中央的位置的方式，将二次电池30层叠到板部件10。在该状态下，如图27的(A)所示，在工序S24中，使导电部件220的间隙G的宽度变窄，通过导电部件220夹入电极端子31。之后，如图27的(B)以及(C)所示，在工序S25中使电极端子31滑动，来使电极端子31的宽度方向中央的位置接近导电部件220的抵接部222的中央的位置。这样，在利用导电部件220夹入电极端子31之后，使该电极端子31滑动，从而能够利用导电部件220和电极端子31的摩擦，刮伤电极端子31的表面(将表面的一部分削掉)。例如，即使在电极端子31的表面形成有氧化覆膜的情况下，也能够通过导电部件220和电极端子31的摩擦而去除该氧化覆膜，能够降低导电部件220和电极端子31的接触电阻。通过降低导电部件220和电极端子31的接触电阻，即使在流过大电流的情况下也能够抑制夹入部的发热。另外，在经由导电部件220进行二次电池30的充放电的情况下，二次电池30的性能不易降低。
4.第4方式(使用例)
本公开的二次电池模块例如如日本特开2013-219986号公报、日本专利第5312000号公报等公开那样，能够一边将充放电装置的各端子推押到二次电池模块各自的导电部件，一边进行各个二次电池的充放电。根据本公开的二次电池模块，嵌入到模块内的导电部件作为端子发挥功能，无需使二次电池、电极端子不必要地变形，能够稳定地用低的电阻连接二次电池和充放电装置。
图28示出针对二次电池模块的充放电装置的端子的配置部位的一个例子。图28的(A)示出进行二次电池模块100的充放电的情况，图28的(B)示出进行二次电池模块200或者300的充放电的情况。如图28所示，在进行二次电池模块100、200或者300的充放电的情况下，将充放电装置的各端子推押到导电部件20、120或者220。在此，如图28所示，充放电装置也可以具备测定二次电池30的电压的电压端子501和测定在导电部件20、120或者220中流过的电流的电流端子502作为充放电端子。在该情况下，电压端子501和电流端子502也可以分别推押到一个导电部件20、120或者220的不同的部分。例如，在导电部件由多个零件(零件20a以及20b、零件120a以及120b、或者、零件220a以及220b)构成的情况下，也可以将电压端子501推押到一个零件，将电流端子502推押到另一零件(参照图28的(A))。或者，也可以将电压端子501和电流端子502这双方仅推押到多个零件中的一个零件(参照图28的(B))。特别是，也可以如图28所示，在导电部件具有挂钩部23、123、223的情况下，将端子501、502推押到该挂钩部23、123、223。通过将电压端子501和电流端子502分别推押到导电部件，电流端子的连接电阻不会影响电压测定，能够进行更高精度的充放电试验。
如图29的(A)～(C)所示，在导电部件的部分中的被推押充放电端子的部分(挂钩部23、123或者223)配置于二次电池模块的相同侧的情况下，更易于将充放电装置的充放电端子推押到二次电池模块的导电部件。即，也可以在具备多个层叠单位的二次电池模块中，各个层叠单位的导电部件具有配置在板部件的侧面的挂钩部23、123、223，并且，该挂钩部23、123、223配置于二次电池模块的相同侧的面。
此外，在上述说明中，设为本公开的二次电池模块具备多个“层叠单位”来详细说明了该层叠单位。另一方面，本公开的二次电池模块还能够如以下所述表现。即，本公开的二次电池模块也可以是层叠有多个二次电池(30)的二次电池模块(100、200、300)，其中，具备：至少1个电极端子(31)，与所述二次电池(30)连接，并且，从所述二次电池(30)的层叠方向侧面突出；至少1个非导电性的板部件(10)，分别插入于所述多个二次电池(30)之间；以及至少1个导电部件(20、120、220)，固定于板部件(10)，所述导电部件(20、120、220)以与所述电极端子(31)抵接的方式夹入所述电极端子(31)。
【产业上的可利用性】
本公开的二次电池模块例如适用于车搭载用等的大型电源。

Claims (13)

1.一种二次电池模块，所述二次电池模块具备多个层叠单位，其中，
各个所述层叠单位具备：
至少1个非导电性的板部件；
至少1个导电部件，固定于所述板部件；
二次电池，层叠于所述板部件；以及
至少1个电极端子，从所述二次电池的侧面突出，并且被所述导电部件夹入。
2.根据权利要求1所述的二次电池模块，其中，
夹入所述电极端子的1个所述导电部件由多个零件的组合构成。
3.根据权利要求1所述的二次电池模块，其中，
夹入所述电极端子的1个所述导电部件具备与所述电极端子的一面抵接的零件A和与所述电极端子的另一面抵接的零件B。
4.根据权利要求3所述的二次电池模块，其中，
所述零件A被固定到配置在该零件A的一侧的一个所述板部件，
所述零件B被固定到配置在该零件B的另一侧的另一所述板部件。
5.根据权利要求1～3中的任意一项所述的二次电池模块，其中，
所述导电部件仅被固定到配置在该导电部件的一侧的一个所述板部件。
6.根据权利要求1～5中的任意一项所述的二次电池模块，其中，
对所述导电部件赋予压力，
构成为在解除所述压力的情况下，利用所述导电部件进行的所述电极端子的夹入被解除。
7.根据权利要求1～6中的任意一项所述的二次电池模块，其中，
所述导电部件在夹入所述电极端子的部分具有凹凸。
8.根据权利要求1～7中的任意一项所述的二次电池模块，其中，
所述导电部件在配置在该导电部件的一侧的一个所述板部件与配置在该导电部件的另一侧的另一所述板部件之间夹入所述电极端子。
9.根据权利要求1～8中的任意一项所述的二次电池模块，其中，
所述导电部件具有配置在所述板部件的侧面的挂钩部。
10.一种二次电池模块的制造方法，具备：
准备非导电性的板部件、导电部件、及电极端子突出的二次电池的工序；
将所述导电部件固定到所述板部件的工序；
将所述二次电池层叠到所述板部件的工序；以及
通过所述导电部件夹入所述二次电池的所述电极端子的工序。
11.根据权利要求10所述的二次电池模块的制造方法，其中，
作为所述导电部件准备具有宽度比所述电极端子的厚度宽的间隙的导电部件，
通过在所述导电部件的所述间隙配置所述电极端子之后使所述间隙的宽度变窄来利用所述导电部件夹入所述电极端子。
12.根据权利要求10或者11所述的二次电池模块的制造方法，其中，
在通过所述导电部件夹入所述电极端子之后，使所述电极端子滑动。
13.根据权利要求10所述的二次电池模块的制造方法，其中，
作为所述导电部件准备具有宽度比所述电极端子的厚度窄的间隙的导电部件，
通过在所述导电部件的所述间隙插入所述电极端子来利用所述导电部件夹入所述电极端子。
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