CN113809465A - 电池模块 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于提供一种电池模块，所述电池模块可以提高制造时的可操作性。本发明的解决手段是，一种电池模块1，具有多个电池单体10，所述电池单体10具有电池11和收容电池11的外装体12，电池11具备具有负极集电体的负极、电解质、及具有正极集电体的正极，多个电池单体10分别具有由正极集电体及负极集电体分别拉出而构成的集电体极耳13、15及、与集电体极耳13、15连接的集电体极耳引线14、16，集电体极耳引线14、16相对于多个电池单体10的层叠方向y1在垂直方向y2上延伸。
Description
技术领域
本发明涉及一种电池模块。
背景技术
近年来，随着汽车、个人计算机和移动电话等各种尺寸的电气和电子设备的普及，高容量、高输出的电池设备的需求正在迅速扩大。作为这种电池设备，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型电池单体、及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。
已知一种层压电池类型的电池单体，它是将这种电池以层压膜(外装体)包裹并密封成板形。在电动车辆(electric vehicle；EV)和混合电动车辆(hybrid electricvehicle；HEV)等的应用中，使用一种电池模块，所述电池模块将这种层压电池类型的电池单体排列多个并收容在壳体内。通过使用外装体包裹，能够防止大气进入电池(例如，参照专利文献1)。
[先前技术文献]
(专利文献)
专利文献1：国际公开第2019/188825号
发明内容
[发明所要解决的问题]
专利文献1揭示的电池模块中的电池单体具备将一张薄膜折叠而成的外装体，因此可以减少死角，提高电池模块的体积能量密度。另一方面，由于汇流排配置在集电体极耳引线的延伸方向，即电池模块的侧面一侧，因此，存在当焊接汇流排和集电体极耳引线时可操作性较差的问题。
本发明是鉴于上述问题而作成，目的在于提供一种电池模块，所述电池模块能够提高制造时的可操作性。
[解决问题的技术手段]
(1)本发明涉及一种电池模块，具有多个电池单体，所述电池单体具有电池和收容前述电池的外装体，前述电池具备具有负极集电体的负极、电解质、及具有正极集电体的正极，多个前述电池单体分别具有由前述正极集电体及前述负极集电体分别拉出而构成的集电体极耳、及与前述集电体极耳连接的集电体极耳引线，前述集电体极耳引线相对于多个前述电池单体的层叠方向在垂直方向上延伸。
根据(1)的发明，能够提供一种电池模块，所述电池模块可以提高制造时的可操作性。
(2)根据(1)所述的电池模块，其中，具有将前述集电体极耳引线彼此连接的连接部，前述集电体极耳引线中至少任意一个相对于前述层叠方向朝着垂直上方延伸，并由前述连接部连接。
根据(2)的发明，能够更优选地提高电池模块的制造时的可操作性。
(3)根据(2)所述的电池模块，其中，前述连接部将相邻的前述集电体极耳引线彼此连接，相对于前述层叠方向互相朝着垂直上方延伸并由前述连接部连接的相邻的前述集电体极耳引线与相对于前述层叠方向互相朝着垂直下方延伸并由前述连接部连接的相邻的前述集电体极耳引线相对于前述层叠方向交替设置。
根据(3)的发明，可以由连接部均匀地连接多个电池单体，并可以优选地抑制多个电池单体的层叠错位，并且可以防止电极板的破损。
(4)根据(1)～(3)中任一项所述的电池模块，其中，前述集电体极耳引线中至少任意一个是以使在前述垂直方向上延伸的顶端折弯的方式使用。
根据(4)的发明，可以利用焊接等方式容易地连接集电体极耳引线，并可以更优选地提高电池模块的制造时的可操作性。
(5)根据(1)～(4)中任一项所述的电池模块，其中，前述电池单体是固体电池单体。
根据(5)的发明，可以抑制固体电池的层叠错位和电极板的破裂，以构成电池模块。
附图说明
图1是第一实施方式的电池模块1的立体图。
图2是第一实施方式的电池单体10的立体图。
图3是第二实施方式的电池模块1a的立体图。
图4是第二实施方式的电池单体10a的立体图。
具体实施方式
以下，针对本发明的实施方式，参照图式进行说明。其中，以下所示的实施方式举例说明本发明，本发明并不限定于以下的实施方式。
(第一实施方式)
＜电池模块＞
如图1所示，第一实施方式的电池模块1具有多个电池单体10、支承体2、冷却板3、载置板4、防震件5、及固定膜6。电池模块1由多个电池单体10层叠并电连接而构成。
多个电池单体10以图1中箭头y1所示的层叠方向层叠配置。构成电极的负极集电体极耳引线14及正极集电体极耳引线16从多个电池单体10向外部延伸。上述延伸方向是相对于上述层叠方向的垂直方向中的垂直上方。上述垂直方向由图1中箭头y2表示。相邻的上述集电体极耳引线由作为连接部的汇流排20电连接。由此，因为可以将连接部配置在电池模块1的上部，所以可以提高制造电池模块1时的可操作性。另外，能够抑制连接多个电池单体10时的层叠错位。
多个电池单体10例如是以串联的方式连接。如图1所示，多个电池单体10以相邻的集电体极耳引线为不同种类的方式层叠。相邻的电池单体10中任意一组相邻的负极集电体极耳引线14及正极集电体极耳引线16由作为连接部的汇流排20连接。多个电池单体10的连接方式不限定于上述连接方式。多个电池单体10也可以例如以并联的方式连接。此时，以在电池模块1的同一端面上配置同一种集电体极耳引线的方式，层叠多个电池单体10。上述同一种集电体极耳引线彼此电连接。
也可以将负极集电体极耳引线14及正极集电体极耳引线16以下述方式构成：向垂直上方延伸并将顶端折弯成相对于上述层叠方向大致水平。由此，能够简化汇流排20的构造，并且可以利用焊接等方式更容易地连接上述集电体极耳引线与汇流排20。
接着，针对构成本实施方式的电池模块1的各种构造进行说明。
[电池单体]
如图2所示，电池单体10具有电池11、外装体12、负极集电体极耳13和正极集电体极耳15、及负极集电体极耳引线14和正极集电体极耳引线16。此外，在本说明书中，“电池”不包括外装体，是指以下描述的在层叠体上连接有上述集电体极耳导线的构造。“电池单体”是指包括“电池”和外装体的构造。
电池11具有层叠体，所述层叠体包括；具有负极集电体的负极、电解质、及具有正极集电体的正极。作为这种电池11，可以是使用有机电解液作为电解质的液型电池，可以是具备凝胶状的电解质的电池，也可以是具备阻燃性的固体电解质作为电解质的固体电池。本实施方式的电池模块1由于可以抑制层叠错位，因此，电池11优选的是上述层叠错位的影响较大的固体电池。当电池11为固体电池时，为了获得优选的输入/输出特性，需要施加较高的压力来约束多个电池单体10，但假设固体电池产生了层叠错位时，不能对层叠体施加均匀的压力。因此，在产生层叠错位时，会引起输入/输出特性的下降和耐久性的下降。本实施方式的电池模块1在电池11为固体电池的情况下，由于可以抑制层叠错位，因此，能够获得优选的输入/输出特性，并且能够获得较高的耐久性。在以下的描述中，以固体电池为例说明电池11。
负极具备负极集电体、及形成在负极集电体的表面的一面或两面上的负极层。正极具备正极集电体、及形成在正极集电体的表面的一面或两面上的正极层。
负极集电体只要具有进行负极层的集电的功能即可，没有特别限定。作为负极集电体的材料，可以列举例如镍、铜、及不锈钢等。另外，作为负极集电体的形状，可以列举例如箔状、板状、网眼状、泡沫状等，其中，优选的是箔状。
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放出离子(例如，锂离子)的材料。作为负极活性物质的具体例，可列举例如：钛酸锂(Li4Ti5O12)等锂过渡金属氧化物；TiO2、Nb2O3和WO3等过渡金属氧化物；金属硫化物；金属氮化物；石墨、软碳和硬碳等碳材料；及，金属锂、金属铟及锂合金等。另外，负极活性物质可以是粉末状，也可以是薄膜状。
正极集电体只要具有进行正极层的集电的功能即可，没有特别限定。作为正极集电体的材料，可以列举例如铝、铝合金、不锈钢、镍、铁及钛等。其中，优选的是铝、铝合金及不锈钢。另外，作为正极集电体的形状，可以列举例如箔状、板状、网眼状、泡沫状等，其中优选的是箔状。
正极层是至少含有正极活性物质的层。作为正极活性物质，可以适当选用能够放出和吸收离子(例如，锂离子)的材料。作为正极活性物质的具体例，可以列举例如：钴酸锂(LiCoO2)、镍酸锂(LiNiO2)、LiNipMnqCorO2(p+q+r＝1)、LiNipAlqCorO2(p+q+r＝1)、锰酸锂(LiMn2O4)、由Li1+xMn2-x-yMyO4(x+y＝2，M＝选自Al、Mg、Co、Fe、Ni、及Zn中的至少一种)表示的不同元素取代Li-Mn尖晶石、磷酸锂金属(LiMPO4，M＝选自Fe、Mn、Co、及Ni中的至少一种)等。
电解质配置在正极和负极之间，至少含有电解质材料。电解质是例如形成为膜状的固体电解质层。经由固体电解质层中包含的固体电解质材料，可以进行正极活性物质和负极活性物质之间的离子传导(例如锂离子传导)。
外装体12收容电池11。通过由外装体12封闭收容电池11，可以防止大气进入电池11。
外装体12是一张薄膜在电池11的一个端面折叠，以收容大致长方体形状的电池11。优选为，上述膜的端部彼此夹持负极集电体极耳引线14及正极集电体极耳引线16而接合。由此，可以减少膜彼此接合的外装体12的接合部并抑制死角的形成，有效地提高电池模块1的体积能量密度。除上述之外，外装体12也可以使用两张薄膜包裹电池，并将彼此对向的膜的四个边接合，由四个接合部所封闭。
外装体12由膜形成。上述膜只要可以形成收容电池11的外装体12即可，没有特别限定。形成外装体12的膜优选可以对外装体12赋予气密性的膜。形成外装体12的一张薄膜可以是单层的膜，也可以是由多层所形成的层叠体。
形成外装体12的膜优选具备阻挡层，所述阻挡层包括例如铝箔等无机物薄膜、氧化硅及氧化铝等无机氧化物薄膜等。外装体12具备阻挡层，由此可以对外装体12赋予气密性。
形成外装体12的膜优选具备由聚乙烯树脂等热塑性树脂形成的密封层。使膜上所层叠的密封层彼此相对而焊接，由此，可以将膜彼此接合。因此，不需要涂布粘接剂的工序。此外，形成外装体12的膜也可以不具备密封层。使用粘接剂将膜彼此接合，由此，也可以形成外装体12。
形成外装体12的膜可以列举由基材层、上述的阻挡层及上述的密封层层叠而成的层叠体，所述基材层由聚对苯二甲酸乙二酯、聚萘二甲酸乙二酯、尼龙、聚丙烯等所形成。这些层也可以经由以往公知的粘接剂层叠，也可以利用挤出涂布法等层叠。
形成外装体12的膜的优选的厚度根据膜所使用的材质而不同，但优选在50μm以上，更优选在100μm以上。形成外装体12的膜的优选的厚度优选在700μm以下，更优选在200μm以下。
负极集电体极耳13及正极集电体极耳15是将电池11中的负极集电体及正极集电体从电池11的一端面和另一端面拉出而构成。在本实施方式中，上述集电体极耳从各集电体中拉出即可。即，上述集电体极耳可以是各集电体延伸出的部分，也可以是与集电体不同的部件。可以用于负极集电体极耳13及正极集电体极耳15的材质没有特别限定，可以使用与以往固体电池中使用的极耳相同的材质。
负极集电体极耳13及正极集电体极耳15优选收容在外装体12中收容有电池11的部位与收容有各集电体极耳引线的部位之间形成的空间。上述空间是例如三角柱状的空间，所述空间与外装体12夹持负极集电体极耳引线14及正极集电体极耳引线16而接合的面、及电池11的上表面及下表面连续。通过在该空间配置负极集电体极耳13及正极集电体极耳15，可以难以外力的影响，并可以提高电池单体10的耐久性。
如图2所示，负极集电体极耳引线14及正极集电体极耳引线16的一部分与负极集电体极耳13及正极集电体极耳15在外装体12的内部利用焊接等方式电连接。而且，另一部分从外装体12露出，构成电池单体10的电极部。上述集电体极耳引线的材质没有特别限定，优选的是铝(Al)、铜(Cu)等具有可挠性的线形板状部件。上述集电体极耳引线的从外装体12露出的另一部分的形状没有特别限定，可以是如图2所示的矩形，可以是其他多边形状，也可以是具有曲部的形状等。
负极集电体极耳引线14及正极集电体极耳引线16分别以与连接的集电体极耳从电池11拉出的方向不同的方向延伸，并从外装体12露出。在本实施方式中，如图2所示，负极集电体极耳引线14及正极集电体极耳引线16，分别相对于与连接的负极集电体极耳13及正极集电体极耳15从电池11拉出的方向，以呈大致垂直的角度的方向延伸。在本实施方式中，负极集电体极耳引线14及正极集电体极耳引线16的延伸方向为相同方向。
[支承体]
支承体2是板状部件，支承电池单体10，并防止电池单体10的破损。支承体2夹持在相邻的电池单体10之间。支承体2与电池单体10的外装体12接触并对电池单体10进行面支承，由此，防止电池单体10的破损。支承体2也可以具备支承上述集电体极耳和上述集电体极耳引线的构造。支承体2的材质没有特别限定，可以使用金属和树脂等。作为支承体2，优选使用导热系数高的金属。由此，可以高效地使电池单体10产生的热量散热。
[冷却板]
冷却板3通过与电池单体10接触，将电池单体10产生的热量散热。在本实施方式中，冷却板3分别配置在层叠而成的电池单体10的两端部。除上述之外，冷却板3也可以配置在电池单体10的载置面、或相邻的电池单体10之间等。冷却板3的材质没有特别限定，优选诸如金属那样的导热性高的材质。
[载置板]
在载置板4上载置有多个电池单体10。载置板4的材质没有特别限定，优选诸如金属那样的导热性高的材质。由此，可以有效地防止电池单体10的破损，并能够有效地将电池单体10产生的热量散热。
[防震件]
防震件5配置在载置板4的上表面。多个电池单体10隔着防震件5载置在载置板4的上表面。多个电池单体10隔着防震件5载置，由此，可以有效地抑制电池单体10的晃动。防震件5的材质使用聚氨酯橡胶和硅橡胶等以往公知作为防震件的材质。
[固定膜]
固定膜6固定多个电池单体10。利用固定膜6，可以有效地防止电池单体10的破损。固定膜6的材质没有特别限定，可以列举由纸、布、膜(玻璃纸、OPP、醋酸纤维、聚亚胺薄膜、PVC等)、金属箔等构成的胶带等。
(第二实施方式)
以下，对本发明的第二实施方式的电池模块1a进行说明。在以下的描述中，会对与第一实施方式相同的部位省略说明。如图3所示，电池模块1a具有多个电池单体10a。
多个电池单体10a以图3中箭头y1所示的层叠方向层叠配置。在本实施方式中，作为将相邻的负极集电体极耳引线14a与正极集电体极耳引线16a连接起来的连接部的汇流排20a，相对于上述层叠方向交替设置。即，向图3中箭头y2所示的垂直方向的垂直上方延伸并经由汇流排20a连接的相邻一对负极集电体极耳引线14a和正极集电体极耳引线16a与同样向垂直下方延伸并连接的上述一对集电体极耳引线，相对于层叠方向y1交替设置。由此，在电池模块1a中，可以使多个电池单体10a由汇流排20a连接并固定的压力均等。因此，可以优选地抑制电池单体10a的层叠错位。
如图4所示，电池单体10a具有连接于负极集电体极耳13的负极集电体极耳引线14a、及连接于正极集电体极耳15的正极集电体极耳引线16a。
如图4所示，负极集电体极耳引线14a及正极集电体极耳引线16a分别相对于连接的集电体极耳从电池11拉出的方向，呈大致垂直的角度的方向延伸。负极集电体极耳引线14a及正极集电体极耳引线16a的延伸方向是互相远离的方向。将具有上述构造的电池单体10a层叠以构成电池模块1a，由此，可以将作为连接部的汇流排20a相对于上述层叠方向交替设置。
如上所述，对本发明的优选的实施方式进行了说明，但本发明不限定于上述的实施方式，在不妨碍本发明的效果的范围内适当变更也包含在本发明的范围内。
附图标记
1，1a 电池模块
10，10a 电池单体
12 外装体
13 负极集电体极耳(集电体极耳)
14 负极集电体极耳引线(集电体极耳引线)
15 正极集电体极耳(集电体极耳)
16 正极集电体极耳引线(集电体极耳引线)
20 汇流排(连接部)
y1 层叠方向
y2 垂直方向
Claims (5)
1.一种电池模块，具有多个电池单体，所述电池单体具有电池和收容前述电池的外装体，
前述电池具备：具有负极集电体的负极、电解质、及具有正极集电体的正极，
多个前述电池单体分别具有：由前述正极集电体及前述负极集电体分别拉出而构成的集电体极耳、及与前述集电体极耳连接的集电体极耳引线，
前述集电体极耳引线相对于多个前述电池单体的层叠方向在垂直方向上延伸。
2.根据权利要求1所述的电池模块，其中，
具有将前述集电体极耳引线彼此连接的连接部，
前述集电体极耳引线中至少任意一个相对于前述层叠方向朝着垂直上方延伸，并由前述连接部连接。
3.根据权利要求2所述的电池模块，其中，
前述连接部将相邻的前述集电体极耳引线彼此连接，
相对于前述层叠方向互相朝着垂直上方延伸并由前述连接部连接的相邻的前述集电体极耳引线与相对于前述层叠方向互相朝着垂直下方延伸并由前述连接部连接的相邻的前述集电体极耳引线相对于前述层叠方向交替设置。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的电池模块，其中，
前述集电体极耳引线中至少任意一个是以使在前述垂直方向上延伸的顶端折弯的方式使用。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的电池模块，其中，
前述电池单体是固体电池单体。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1313643A (zh) * | 2000-02-23 | 2001-09-19 | 索尼株式会社 | 电极和电池及其制作方法 |
| CN101297417A (zh) * | 2005-11-02 | 2008-10-29 | 株式会社Lg化学 | 用于中型和大型电池模块的二次电池 |
| CN103650228A (zh) * | 2011-07-13 | 2014-03-19 | 丰田自动车株式会社 | 电池模块 |
| KR20140110136A (ko) * | 2013-03-04 | 2014-09-17 | 주식회사 엘지화학 | 우수한 결합력의 전극리드-전극 탭 결합부를 포함하는 전지셀 |
| CN105190945A (zh) * | 2013-05-31 | 2015-12-23 | 松下知识产权经营株式会社 | 薄型电池 |
| CN107658413A (zh) * | 2016-07-25 | 2018-02-02 | 丰田自动车株式会社 | 层叠电池及其制造方法 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100933425B1 (ko) * | 2005-09-02 | 2009-12-23 | 주식회사 엘지화학 | 전지모듈의 제조가 용이한 전지 |
| US20110206976A1 (en) * | 2010-02-19 | 2011-08-25 | Kyung-Mo Yoo | Electrode assembly and secondary battery using the same |
| CN103270566B (zh) * | 2010-12-24 | 2016-08-10 | 株式会社村田制作所 | 蓄电器件 |
-
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1313643A (zh) * | 2000-02-23 | 2001-09-19 | 索尼株式会社 | 电极和电池及其制作方法 |
| CN101297417A (zh) * | 2005-11-02 | 2008-10-29 | 株式会社Lg化学 | 用于中型和大型电池模块的二次电池 |
| CN103650228A (zh) * | 2011-07-13 | 2014-03-19 | 丰田自动车株式会社 | 电池模块 |
| KR20140110136A (ko) * | 2013-03-04 | 2014-09-17 | 주식회사 엘지화학 | 우수한 결합력의 전극리드-전극 탭 결합부를 포함하는 전지셀 |
| CN105190945A (zh) * | 2013-05-31 | 2015-12-23 | 松下知识产权经营株式会社 | 薄型电池 |
| CN107658413A (zh) * | 2016-07-25 | 2018-02-02 | 丰田自动车株式会社 | 层叠电池及其制造方法 |
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