CN113725523A - 电池单体及电池模组 - Google Patents

电池单体及电池模组 Download PDF

Info

Publication number
CN113725523A
CN113725523A CN202110551971.5A CN202110551971A CN113725523A CN 113725523 A CN113725523 A CN 113725523A CN 202110551971 A CN202110551971 A CN 202110551971A CN 113725523 A CN113725523 A CN 113725523A
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery
melting
low
point resin
battery cells
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110551971.5A
Other languages
English (en)
Inventor
谷内拓哉
大田正弘
有贺稔之
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Publication of CN113725523A publication Critical patent/CN113725523A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/102—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/103—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by their shape or physical structure prismatic or rectangular
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/613—Cooling or keeping cold
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/64—Heating or cooling; Temperature control characterised by the shape of the cells
    • H01M10/647—Prismatic or flat cells, e.g. pouch cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/653—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by electrically insulating or thermally conductive materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6554—Rods or plates
    • H01M10/6555—Rods or plates arranged between the cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/102—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/105—Pouches or flexible bags
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/116—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by the material
    • H01M50/121—Organic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/116—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by the material
    • H01M50/124—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by the material having a layered structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery
    • H01M50/116—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by the material
    • H01M50/124—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by the material having a layered structure
    • H01M50/126—Primary casings, jackets or wrappings of a single cell or a single battery characterised by the material having a layered structure comprising three or more layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/211—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for pouch cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Abstract

本发明的问题在于，提供一种电池单体及电池模组，可以防止电池单体彼此的位移，而容易地将其固定，并且可以施加均匀的约束载荷。为了解决上述问题，本发明提供一种电池单体(10)及电池模组(1)，所述电池单体(10)具备电池(11)、及收容电池(11)的外装体(12)，外装体(12)与电池(11)紧密接触而被固定，在外装体(12)的最外层(L2)的至少一部分上设置有低熔点树脂层；所述电池模组(1)是层叠多个电池单体(10)而成，在构成多个电池单体(10)的相邻的侧面的外装体(12)的最外层(L2)上，分别设置有低熔点树脂层。

Description

电池单体及电池模组
技术领域
本发明涉及一种电池单体及电池模组。
背景技术
近年来，由于汽车、个人计算机、移动电话等大小不同的电气、电子设备的普及，高容量、高输出的电池的需求迅速扩大。作为这种电池，可以列举在正极与负极之间使用有机电解液作为电解质的液体型电池单体、或使用固体电解质代替有机电解液的电解质的固体电池单体等。
已知一种层压单体型电池单体，是利用层压膜(薄膜)包裹这种电池并封闭为板形状。利用薄膜进行包裹，由此，可以防止大气侵入电池。例如，已公开一种包含层压单体的固体电池，所述层压单体可以容易地特定来自电池组壳体等的薄膜的气体泄露(参照专利文献1)。
[先前技术文献]
(专利文献)
专利文献1：日本特开2012-169204号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
在层叠多个层压单体来制造电池模组的情况下，由于层压单体表面容易滑动，因此，利用双面胶带或粘接剂等将层压单体彼此粘接并固定，以防止位移。但是，尤其是在需要均匀的约束载荷的固体电池中，在上述方法中，由于卷入气泡等的影响，在固定部位形成微小的高度差，因此，会对层压单体施加不均匀的载荷，电极板有可能破损。另外，使用粘接剂等的方法也存在以下问题：模组组装时的工序数增加、容积效率恶化、粘接剂等从层压单体间洗脱等。
本发明是鉴于上述内容而成的，目的在于提供一种电池单体及电池模组，可以防止电池单体彼此的位移，而容易地将其固定，并且可以施加均匀的约束载荷。
[解决问题的技术手段]
(1)本发明涉及一种电池单体，具备电池、及收容前述电池的外装体，前述外装体与前述电池紧密接触而被固定，在前述外装体的最外层的至少一部分上设置有低熔点树脂层。
根据(1)的发明，可以提供一种构成电池模组的电池单体，所述电池模组可以防止电池单体彼此的位移，而容易地将其固定，并且可以施加均匀的约束载荷。
(2)根据(1)所述的电池单体，其中，在收容有前述电池的前述外装体的第一侧面及与前述第一侧面相对的第二侧面的最外层上，分别设置有低熔点树脂层。
根据(2)的发明，可以提供一种构成电池模组的电池单体，所述电池模组在确定要层叠的多个电池单体的位置后可以容易将其固定，并可以施加均匀的约束载荷。
(3)根据(1)或(2)所述的电池单体，其中，前述外装体具备：折返部，将一枚薄膜折返而形成，以收容前述电池；及，接合部，将彼此相对的前述薄膜的端部彼此接合而成。
根据(3)的发明，可以减小外装体的接合部的面积，可以有效地提升电池单体的体积能量密度。
(4)根据(3)所述的电池单体，其中，在收容有前述电池的前述外装体彼此重叠的部位，至少在配置在内侧的前述外装体的最外层上，设置有低熔点树脂层。
根据(4)的发明，可以更牢固地将外装体彼此接合来构成电池单体。
(5)根据(1)至(4)中任一项所述的电池单体，其中，前述低熔点树脂层所使用的低熔点树脂的熔点在80℃以上且260℃以下。
根据(5)的发明，可以提供一种构成电池模组的电池单体，所述电池模组可以将电池单体之间更好地固定，并可以施加均匀的约束载荷。
(6)根据(1)至(5)中任一项所述的电池单体，其中，前述低熔点树脂层的熔点根据前述外装体的位置而变化。
根据(6)的发明，可以实现电池单体和电池模组等的制造的进一步效率化。
(7)根据(1)至(6)中任一项所述的电池单体，其中，前述电池为固体电池。
根据(7)的发明，由于可以对容易引起电极板的破损的固体电池施加均匀的约束载荷，因此可以抑制固体电池的电极板的破损。
(8)一种电池模组，层叠多个根据(1)至(7)中任一项所述的电池单体而成，在构成多个前述电池单体的相邻的侧面的前述外装体的最外层上，分别设置有前述低熔点树脂层。
根据(8)的发明，可以层叠多个电池单体并将其均匀地固定，并且可以提升电池模组的容积效率。
(9)根据(8)所述的电池模组，其中，在多个前述电池单体之间配置有导热部件。
根据(9)的发明，在层叠多个电池单体并确定位置后，可以容易地将多个电池单体均匀地固定。
附图说明
图1是绘示本实施方式的电池单体10的立体图。
图2是图1中的A-A线剖面图。
图3是示意性地绘示本实施方式的外装体12的结构的剖面图。
图4是本实施方式的外装体12的展开图。
图5是本实施方式的外装体12的展开图。
图6是绘示使用本实施方式的外装体12来制造电池单体的方法的一例的立体图。
图7是绘示本实施方式的电池模组1的立体图。
图8是图7中的B-B线剖面图。
具体实施方式
以下，针对本发明的实施方式，参照附图来进行说明。但是，以下所示的实施方式是对本发明进行例示，而本发明并不限定于以下的实施方式。
＜电池单体＞
如图1所示，电池单体10具备：电池11、外装体12、及集电体极耳13。电池11收容在外装体12中，构成电池单体10的电极的集电体极耳13从电池11的其中一侧面及另一侧面朝向外部延伸。以往的层压膜是藉由在最内层设置低熔点树脂层，并利用热量将最内层之间熔合来收容电池等。本实施方式的外装体12将大致长方体形状的电池11内包，并在最外层的至少一部分上设置有低熔点树脂层。由此，可以将多个电池单体10层叠，并将设置于外装体12的最外层的低熔点树脂层熔合而将电池单体10之间固定。因此，可以容易地层叠多个电池单体10，而不会引起位移。另外，在本说明书中，“电池”不包含外装体，而是表示在以下说明的层叠体上连接有上述集电极耳引线的构成。“电池单体”表示包含“电池”及外装体的构成。
(电池)
电池11具有：负极，具有负极集电体；固体电解质；及，正极，具有正极集电体。作为这种电池11，可以为使用有机电解液作为电解质的液体型电池，也可以为具备凝胶状的电解质的电池，还可以为具备阻燃性的固体电解质作为电解质，来代替有机电解液的电解质的固体电池。由于本实施方式的电池单体10能够施加均匀的约束压力来进行层叠，因此电池11优选为固体电池。在以下的说明中，将电池11设为固体电池来进行说明。
负极具备负极集电体及形成在负极集电体的表面的负极层。正极具备正极集电体及形成在正极集电体的表面的正极层。
负极集电体只要具有进行负极层的集电的功能，则无特别限定。作为负极集电体的材料，例如可以列举镍、铜及不锈钢等。而且，作为负极集电体的形状，例如可以列举箔状、板状、网状、发泡状等，其中优选箔状。
负极层是至少含有负极活性物质的层。作为负极活性物质，可以适当选用能够吸收和释放离子(例如，锂离子)的材料。作为负极活性物质的具体例，例如可以列举：钛酸锂(Li4Ti5O12)等锂过渡金属氧化物、TiO2、Nb2O3及WO3等过渡金属氧化物、金属硫化物、金属氮化物、以及石墨、软碳及硬碳等碳材料、以及金属锂、金属铟及锂合金等。而且，负极活性物质可以为粉末状，也可以为薄膜状。
正极集电体只要具有进行正极层的集电的功能，则无特别限定。作为正极集电体的材料，例如可以列举铝、铝合金、不锈钢、镍、铁及钛等。其中，优选铝、铝合金及不锈钢。作为正极集电体的形状，例如可以列举箔状、板状、网状、发泡状等。其中优选箔状。
正极层是至少含有正极活性物质的层。作为正极活性物质，可以适当选用能够释放和吸收离子(例如，锂离子)的材料。作为正极活性物质的具体例，例如可以列举：钴酸锂(LiCoO2)、镍酸锂(LiNiO2)、LiNipMnqCorO2(p+q+r＝1)、LiNipAlqCorO2(p+q+r＝1)、锰酸锂(LiMn2O4)、用Li1+xMn2-x-yMyO4(x+y＝2，M选自Al、Mg、Co、Fe、Ni及Zn中的至少一种)所表示的异种元素取代Li-Mn尖晶石、磷酸金属锂(LiMPO4，M选自Fe、Mn、Co及Ni中的至少一种)等。
固体电解质配置在正极与负极之间，至少含有固体电解质材料。固体电解质例如是形成为层状的固体电解质层。经由固体电解质层中所包含的固体电解质材料，可以进行正极活性物质与负极活性物质之间的离子传导(例如，锂离子传导)。
(外装体)
外装体12与电池11紧密接触而被固定，并收容电池11。藉由利用外装体12对电池11进行封闭并收容，可以防止大气侵入电池11。
如图2所示，外装体12具备：折返部124，将一枚薄膜在电池11的一个端面处折返而形成，以收容大致长方体形状的电池11；及，接合部121a及121b，彼此相对的端部彼此接合。另外，外装体12具有彼此相对的第一侧面125及第二侧面126。在外装体12与电池11之间，也可以设置保护电池11免于外部冲击的支承体14。
外装体12由薄膜形成，在最外层的至少一部分上设置有低熔点树脂层。图3是绘示本实施方式的薄膜的构成的概略的剖面图。外装体12包括具有最内层L1、阻隔层A及最外层L2的多个层。
阻隔层A例如由铝箔等无机物薄膜、或者氧化硅或氧化铝等无机氧化物薄膜等构成。藉由使薄膜具备阻隔层A，可以对外装体12赋予气密性。
在最内层L1设置有低熔点树脂层即密封层。藉由在外装体12的最内层L1设置低熔点树脂层，能够使外装体12的相对的两面焊接而接合。因此，不再需要为了接合外装体12而涂布粘接剂的工序。另外，也可以不在外装体12的最内层L1设置密封层，而利用粘接剂来接合外装体12。
在最外层L2上设置有与最内层L1相同的低熔点树脂层即密封层。藉由在外装体12的最外层L2设置低熔点树脂层，能够使多个电池单体10层叠，并使相邻的电池单体10的最外层L2之间焊接而均匀地接合。因此，可以将施加至层压单体的约束压力均匀化。另外，不再需要涂布粘接剂等的工序，可以防止层叠时多个电池单体10的位移。另外，由于与使用粘接剂等的情况相比，不易卷入气泡，因此可以抑制由接合引起的高度差的产生，从而可以均匀地层叠多个电池单体10并将其固定。
作为最内层L1及最外层L2中的低熔点树脂层所使用的低熔点树脂，优选熔点在80℃～260℃的热塑性树脂。作为热塑性树脂的具体例，并无特别限定，例如可以适当使用：聚乙烯等乙烯类树脂、聚丙烯等丙烯类树脂、乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物(ethylene-methylmethacrylate copolymer；EMMA)等乙烯类树脂与其他树脂的共聚树脂等、包装用薄膜的密封层所使用的公知的热塑性树脂。藉由加热并熔融上述热塑性树脂而将其焊接，之后藉由冷却而将其固化并固定。上述低熔点树脂的熔点更优选为100℃～150℃。
在外装体12中也可以设置从上述之外的其它层。例如也可以在阻隔层A与最外层L2之间、或者阻隔层A与最内层L1之间设置由聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、尼龙、聚丙烯等构成的基材层。
如图4及图5所示，外装体12具有在收容有电池11的状态下彼此相对接合的接合部121a及121b、122a及122b、以及123a及123b。而且，外装体12具有第一侧面125及第二侧面126。第一侧面125与第二侧面126在收容有电池11的状态下彼此相对配置。此外，图4及图5中的长度A与长度B的关系优选具有A＞B/2的关系。
可以遍及外装体12的整个最外层来设置低熔点树脂层，也可以在最外层的一部分中设置低熔点树脂层。
外装体12的最外层中设置低熔点树脂层的部位，可以是收容有电池11的外装体12的第一侧面125及第二侧面126的至少一部分。由此，可以将多个电池单体10容易地层叠并固定，而不需要粘接剂等。
外装体12的最外层中设置低熔点树脂层的部位，例如也可以是图4中的阴影所表示的部位。上述阴影所表示的部位是在外装体12收容有电池11的状态下，外装体12之间重叠的部位，且是配置在内侧的部位。由此，由于在外装体12重叠的部位上，在最外层与最内层这两侧设置有低熔点树脂层并将其熔合，因此可以构成外装体12之间被牢固接合的电池单体10。
外装体12的最外层中设置低熔点树脂层的部位，例如优选为图5中的影线所表示的部位。上述阴影所表示的部位，除了图4中的阴影所表示的部位之外，还有收容有电池11的外装体12的第一侧面125及第二侧面126。由此，藉由将所层叠的多个电池单体10以第一侧面125与第二侧面126相邻的方式配置，可以容易地层叠并固定多个电池单体10，而不需要粘接剂等。另外，由于遍及第一侧面125及第二侧面126的整个最外层，而设置有低熔点树脂层，因此与利用粘接剂等来固定多个电池单体10时不同，能够均匀地进行固定，连微小的高度差也不会有。由此，可以对所层叠的多个电池单体10施加更均匀的约束载荷。
外装体12的最外层L2的熔融温度(熔融开始温度)可以与最内层L1的熔融温度相同，也可以不同。另外，最外层L2及最内层L1的熔融温度可以根据位置而异。上述熔融温度优选根据电池单体10的制造工序或电池模组1的制造工序来适当选择。例如，藉由将先进行粘接的部位、例如用外装体12包装电池11时要粘接的部位的熔融温度设定得比后进行粘接的部位、例如在将多个电池单体10之间层叠时要粘接的部位的熔融温度低，可以容易地制造电池单体10及电池模组1。
接合部122a及122b、以及123a及123b优选夹持集电体极耳13来接合。由此，可以减少外装体彼此接合而成的外装体12的接合部而抑制无效空间的形成，从而有效地提升电池模组1的体积能量密度。
外装体12的优选厚度根据所使用的材质而异，优选为50μm以上，更优选为100μm以上。外装体12的优选厚度优选为700μm以下，更优选为200μm以下。
集电体极耳13是将电池11中的负极集电体及正极集电体从电池11的其中一端面及另一端面引出而构成。在本实施方式中，从各自的集电体引出集电体极耳13即可。即，集电体极耳13可以是各自的集电体延伸而成，也可以是与集电体不同的部件。可用于集电体极耳13的材质并无特别限定，可以使用与以往固体电池中所使用的材质相同的材质。
＜电池单体10的制造方法＞
电池单体10的制造方法例如如图6所示，具有(a)制造外装体12的工序、(b)将电池11载置于外装体12上的工序、(c)将外装体12折返为筒状并接合的工序、及(d)将其他接合部焊接进行密封的工序。
在(a)制造外装体12的工序中，藉由预先形成折叠线等来制作一枚外装体12。该折叠线等是沿着收容于外装体12的电池11的形状和大小来制作。
在(b)将电池11载置于外装体12上的工序中，沿着上述外装体12上所形成的折叠线，将电池11载置于外装体12上。
在(c)将外装体12折返为筒状并接合的工序中，将外装体12折返为筒状，以将电池11收容于内部，并且藉由从外部施加热而将接合部121a与121b焊接并接合。例如，藉由在上述接合时在配置在内侧的接合部121b的最外层上设置低熔点树脂层，可以将接合部121a与121b牢固地接合。
在(d)将其他接合部焊接进行密封的工序中，以夹持集电体极耳13的方式将接合部122a及122b、以及123a及123b接合。由此，可以减少外装体彼此接合而成的外装体12的接合部以抑制无效空间的形成，从而有效地提升电池单体10的体积能量密度。
在电池11为固体电池的情况下，优选在上述(d)工序之前，将外装体12的内部抽真空。由此，对形成有折返部124的电池单体的端部面也会均匀地施加大气压，从而能够更牢固地固定固体电池。另外，可以抑制由振动引起的固体电池的层叠偏移或电极断裂，从而提升耐久性。
此外，也可以在将上述(c)中的外装体12折返为筒状并接合后，将电池11插入至形成为筒状的外装体12内。但是，根据上述流程，在形成有折叠线的外装体上载置电池11，并将密封部之间密封，从而可以以更无间隙的状态来收容电池。因此，根据上述流程，可以有效地提升电池单体10的体积能量密度。
＜电池模组＞
电池模组1如图7所示，具有多个电池单体10、结构体2、冷却板3、载置板4、防振材料5及固定薄膜6。电池模组1是藉由层叠多个电池单体10并将其电连接而构成。
构成电极的集电体极耳13从多个电池单体10朝向外部延伸。相邻的集电体极耳13由结构体2的集电极耳支承部22进行面支承，并利用母线通电部20而电连接。多个电池单体10串联或并联连接。
图8是图7中的B-B线剖面图。如图8所示，多个电池单体10配置成：在最外层设置有低熔点树脂层的第一侧面125及第二侧面126相邻。在本实施方式中，在多个电池单体10之间配置有结构体2。藉由利用低熔点树脂层将多个电池单体10接合，与使用粘接剂等的情况相比，可以有效地提升电池模组1的体积能量密度。另外，虽然在图7中省略了图示，但是电池模组1的上表面如图8所示被顶盖7被覆。
结构体2是夹持在电池单体10之间，对电池单体10进行面支承，以防止电池单体的破损的部件。结构体2优选为导热率高的金属等导热部件。由此，可以有效率地将由电池单体10产生的热量散发。另外，藉由在制造电池模组1时，在载置板4上层叠多个电池单体10，并对配置在电池单体10间的导热部件进行加热，可以容易地将多个电池单体10固定。即，藉由加热上述导热部件，可以使设置在第一侧面125及第二侧面126的最外层的低熔点树脂层熔融，并使其与导热部件熔合。之后，藉由冷却上述导热部件，可以使上述低熔点树脂层固化，从而将多个电池单体10固定。根据上述方法，可以在确定位置后不引起位移地将多个电池单体10固定。
结构体2具备母线通电部20、集电极耳支承部22及载置板固定部23。结构体2除了上述之外，还可以在结构体2的上端部等具备梳形、锯型或通孔式的散发部。藉由上述散发部，使结构体2的表面积增加，可以有效地将由电池单体10产生的热量散发。
母线通电部20对集电体极耳13或与集电体极耳13电连接的集电极耳引线进行面支承，并且将相邻的电池单体10的集电体极耳13或上述集电极耳引线电连接。集电极耳支承部22以经由外装体12对上述集电体极耳13或上述集电极耳引线进行面支承的方式构成。由此，能够更有效地防止电池单体10的破损，并且能够经由连接的多个电池单体10产生的电集中至母线通电部20。载置板固定部23配置在结构体2的下部的两侧，将结构体2固定于载置板4。藉由载置板固定部23，能够有效地固定电池单体10，从而能够更有效地防止电池单体10的破损。
冷却板3是藉由冷却板3与电池单体10接触，来将由电池单体10产生的热量散发。冷却板3例如包括：电池单体载置部31，配置于电池单体10的载置面；及，电池单体夹持部32，从电池单体载置部31向上方延伸，并夹持在电池单体10之间。冷却板3除了上述之外，还可以配置于电池单体10的载置面、相邻的电池单体10之间等。
冷却板3的材质并无特别限制，优选为诸如金属之类的导热性高的材质。在制造电池模组1时，也可以用冷却板3夹住所层叠的多个电池单体10，并对冷却板3进行加热，由此使与冷却板3相邻的电池单体10的第一侧面125及第二侧面126的最外层中所设置的低熔点树脂层熔合，之后进行冷却，从而将多个电池单体10固定。冷却板3的材质的导热率优选为5W/(m·K)以上，更优选为20W/(m·K)以上，进而优选为50W/(m·K)以上。
在载置板4上载置有多个电池单体10。载置板4的材质并无特别限制，优选为诸如金属之类的导热性高的材质。由此，可以有效地防止电池单体10的破损，并且能够有效地将由电池单体10产生的热量散发。载置板4的材质的导热率优选为5W/(m·K)以上，更优选为20W/(m·K)以上，进而优选为50W/(m·K)以上。
防振材料5是载置多个电池单体10的部件。在本实施方式中，针对每一个电池单体10，防振材料5配置在冷却板3的上表面。多个电池单体10也可以经由防振材料5载置在载置板4的上表面。藉由经由防振材料5来载置多个电池单体10，可以有效地抑制电池单体10的晃动。防振材料5的材质可以使用聚氨酯橡胶或硅酮橡胶等以往公知的材质作为防振材料。
固定薄膜6对多个电池单体10进行固定。藉由固定薄膜6，可以有效地防止电池单体10的破损。固定薄膜6的材质并无特别限定，可以列举纸、布、薄膜(赛璐玢(cellophane)、定向聚丙烯(Oriented PolyPropylene；OPP)、醋酸酯、聚酰亚胺、聚氯乙烯(PolyVinylChloride；PVC)等)、由金属箔等构成的粘合胶带等。
顶盖7覆盖电池模组1的上表面，相当于电池模组1的盖子。藉由顶盖7，可以保持电池模组1的电气绝缘性。
以上，针对本发明的优选实施方式进行了说明，但本发明并不限定于上述实施方式，在不妨碍本发明的效果的范围内适当施加的变更也包含在本发明的范围内。
将上述实施方式的外装体12作为将一枚薄膜折返而成的外装体来进行了说明。但不限定于上述内容。外装体12也可以是利用两枚薄膜将电池包裹，并将彼此相对的薄膜的四条边接合，而由四个接合部来封闭。
将上述实施方式的电池模组1作为在多个电池单体10之间具有结构体2的电池模组来进行了说明。但不限定于上述内容。多个电池单体10也可以在其间不具有结构体2，而直接接合并固定。
在上述实施方式中，描述了如下内容：结构体2优选为导热部件，藉由加热导热部件，可以使设置在第一侧面125及第二侧面126的最外层的低熔点树脂层熔合。但是，不限定于上述内容。在电池模组1不具有结构体2的情况下，例如，藉由利用烘箱等对层叠有多个电池单体10的状态的整个电池模组1进行加热，之后进行冷却，从而可以使多个电池单体10的相邻的侧面的最外层中所设置的低熔点树脂层熔合，而将多个电池单体10固定。在电池单体10为不具有可燃性的电解液的固体电池单体的情况下，藉由上述方法也可以将电池单体10固定，而不会引起位移。
附图标记
1 电池模组
2 结构体(导热部件)
10 电池单体
11 电池
12 外装体
124 折返部
125 第一侧面
126 第二侧面
121a、121b、122a、122b、123a、123b 接合部
L2 最外层

Claims (9)

1.一种电池单体，具备电池、及收容前述电池的外装体，
前述外装体与前述电池紧密接触而被固定，
在前述外装体的最外层的至少一部分上设置有低熔点树脂层。
2.根据权利要求1所述的电池单体，其中，在收容有前述电池的前述外装体的第一侧面及与前述第一侧面相对的第二侧面的最外层上，分别设置有低熔点树脂层。
3.根据权利要求1或2所述的电池单体，其中，前述外装体具备：折返部，将一枚薄膜折返而形成，以收容前述电池；及，接合部，将彼此相对的前述薄膜的端部彼此接合而成。
4.根据权利要求3所述的电池单体，其中，在收容有前述电池的前述外装体彼此重叠的部位，至少在配置在内侧的前述外装体的最外层上，设置有低熔点树脂层。
5.根据权利要求1或2所述的电池单体，其中，前述低熔点树脂层所使用的低熔点树脂的熔点在80℃以上且260℃以下。
6.根据权利要求1或2所述的电池单体，其中，前述低熔点树脂层的熔点根据前述外装体的位置而变化。
7.根据权利要求1或2所述的电池单体，其中，前述电池为固体电池。
8.一种电池模组，层叠多个根据权利要求1或2所述的电池单体而成，
在构成多个前述电池单体的相邻的侧面的前述外装体的最外层上，分别设置有前述低熔点树脂层。
9.根据权利要求8所述的电池模组，其中，在多个前述电池单体之间配置有导热部件。
CN202110551971.5A 2020-05-25 2021-05-20 电池单体及电池模组 Pending CN113725523A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020090201A JP2021185555A (ja) 2020-05-25 2020-05-25 電池セル及び電池モジュール
JP2020-090201 2020-05-25

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113725523A true CN113725523A (zh) 2021-11-30

Family

ID=78608017

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110551971.5A Pending CN113725523A (zh) 2020-05-25 2021-05-20 电池单体及电池模组

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20210367295A1 (zh)
JP (1) JP2021185555A (zh)
CN (1) CN113725523A (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023191145A1 (ko) * 2022-03-31 2023-10-05 (주)네오닉스 배터리팩

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007066806A (ja) * 2005-09-01 2007-03-15 Nissan Motor Co Ltd バイポーラ電池
CN101286575A (zh) * 2007-04-12 2008-10-15 索尼株式会社 电池组
JP2009206102A (ja) * 2001-09-04 2009-09-10 Nec Corp 単電池及び組電池
CN101552350A (zh) * 2008-03-31 2009-10-07 三洋电机株式会社 层叠式电池和具备该层叠式电池的电池模块
JP2013033612A (ja) * 2011-08-01 2013-02-14 Gs Yuasa Corp 電池
JP2015015113A (ja) * 2013-07-03 2015-01-22 株式会社デンソー ラミネート密閉電池
JP2015079719A (ja) * 2013-10-18 2015-04-23 トヨタ自動車株式会社 全固体電池
CN105459459A (zh) * 2014-09-25 2016-04-06 昭和电工包装株式会社 蓄电器件用外装膜、蓄电器件用管型外装体以及蓄电器件
CN108336256A (zh) * 2017-01-20 2018-07-27 丰田自动车株式会社 全固体电池
JP2019079780A (ja) * 2017-10-26 2019-05-23 信越ポリマー株式会社 放熱構造体およびそれを備えるバッテリー
CN109937503A (zh) * 2016-11-25 2019-06-25 昭和电工株式会社 锂离子二次电池、锂离子二次电池的制造方法
WO2019188825A1 (ja) * 2018-03-30 2019-10-03 本田技研工業株式会社 電池セル
WO2019203047A1 (ja) * 2018-04-19 2019-10-24 株式会社村田製作所 二次電池
US20200083558A1 (en) * 2016-12-14 2020-03-12 Showa Denko K.K. Lithium-ion rechargeable battery, battery structure of lithium-ion rechargeable battery and method for producing lithium-ion rechargeable battery

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009206102A (ja) * 2001-09-04 2009-09-10 Nec Corp 単電池及び組電池
JP2007066806A (ja) * 2005-09-01 2007-03-15 Nissan Motor Co Ltd バイポーラ電池
CN101286575A (zh) * 2007-04-12 2008-10-15 索尼株式会社 电池组
CN101552350A (zh) * 2008-03-31 2009-10-07 三洋电机株式会社 层叠式电池和具备该层叠式电池的电池模块
JP2013033612A (ja) * 2011-08-01 2013-02-14 Gs Yuasa Corp 電池
JP2015015113A (ja) * 2013-07-03 2015-01-22 株式会社デンソー ラミネート密閉電池
JP2015079719A (ja) * 2013-10-18 2015-04-23 トヨタ自動車株式会社 全固体電池
CN105459459A (zh) * 2014-09-25 2016-04-06 昭和电工包装株式会社 蓄电器件用外装膜、蓄电器件用管型外装体以及蓄电器件
CN109937503A (zh) * 2016-11-25 2019-06-25 昭和电工株式会社 锂离子二次电池、锂离子二次电池的制造方法
US20200083558A1 (en) * 2016-12-14 2020-03-12 Showa Denko K.K. Lithium-ion rechargeable battery, battery structure of lithium-ion rechargeable battery and method for producing lithium-ion rechargeable battery
CN108336256A (zh) * 2017-01-20 2018-07-27 丰田自动车株式会社 全固体电池
JP2019079780A (ja) * 2017-10-26 2019-05-23 信越ポリマー株式会社 放熱構造体およびそれを備えるバッテリー
WO2019188825A1 (ja) * 2018-03-30 2019-10-03 本田技研工業株式会社 電池セル
WO2019203047A1 (ja) * 2018-04-19 2019-10-24 株式会社村田製作所 二次電池

Also Published As

Publication number Publication date
JP2021185555A (ja) 2021-12-09
US20210367295A1 (en) 2021-11-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5516697B2 (ja) フィルム外装電気デバイス
KR101264527B1 (ko) 파우치형 케이스 및 이를 포함하는 전지팩
JP4828458B2 (ja) シーリング部の安全性が向上した二次電池
JP3729164B2 (ja) 自動車用電池
KR100496305B1 (ko) 파우치형 리튬 이차 전지와 이의 제조 방법
KR101216422B1 (ko) 실링부의 절연성이 향상된 이차전지
JP4211769B2 (ja) 自動車用電池
KR101111074B1 (ko) 구조적 안정성과 절연저항성이 우수한 전지셀
KR20170049014A (ko) 테이핑을 이용하는 벤팅 구조의 전지셀
KR20070110572A (ko) 전지케이스에　분리막을 고정시켜 안전성을 향상시킨이차전지
JP2003109557A (ja) 非水電解質電池及びその製造方法
CN113178656B (zh) 电池模组
KR101200469B1 (ko) 차등적 실링 폭을 갖는 이차 전지
KR20200055680A (ko) 파우치 케이스 및 이를 포함하는 파우치형 이차 전지의 제조 방법
JP4553100B2 (ja) 扁平型二次電池および組電池
EP3018750B1 (en) Battery cell
US20210376406A1 (en) Solid-state battery module and solid-state battery cell
KR102179687B1 (ko) 배터리 팩 및 이의 제조방법
CN113725523A (zh) 电池单体及电池模组
JP7434572B2 (ja) 電池モジュール、それを含む電池パックおよびその製造方法
KR20190133402A (ko) 보형부재를 포함하는 전지셀
JP4078892B2 (ja) 電池接続構造体
JP2012175084A (ja) 蓄電デバイス、蓄電セルの製造方法および蓄電デバイスの製造方法
JP3632054B2 (ja) ２次電池
CN216872164U (zh) 电池单元、电池模块和车辆

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination