CN114914551A - 电池组 - Google Patents

电池组 Download PDF

Info

Publication number
CN114914551A
CN114914551A CN202210078620.1A CN202210078620A CN114914551A CN 114914551 A CN114914551 A CN 114914551A CN 202210078620 A CN202210078620 A CN 202210078620A CN 114914551 A CN114914551 A CN 114914551A
Authority
CN
China
Prior art keywords
electrode terminal
battery pack
negative electrode
insulating member
positive
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
CN202210078620.1A
Other languages
English (en)
Inventor
加藤真史
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.)
Prime Planet Energy and Solutions Inc
Original Assignee
Prime Planet Energy and Solutions Inc
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 Prime Planet Energy and Solutions Inc filed Critical Prime Planet Energy and Solutions Inc
Publication of CN114914551A publication Critical patent/CN114914551A/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
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • 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
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/584—Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries
    • H01M50/59—Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries characterised by the protection means
    • H01M50/593—Spacers; Insulating plates
    • 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
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/058—Construction or manufacture
    • H01M10/0585—Construction or manufacture of accumulators having only flat construction elements, i.e. flat positive electrodes, flat negative electrodes and flat separators
    • 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
    • H01M50/209—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular 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
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • 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
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625—Vehicles
    • 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
    • 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
    • H01M10/6553—Terminals or leads
    • 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
    • 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
    • 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
    • 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
    • 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
    • H01M50/218—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material
    • H01M50/22—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material of the casings or racks
    • H01M50/222—Inorganic material
    • H01M50/224—Metals
    • 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
    • H01M50/233—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
    • H01M50/24—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions adapted for protecting batteries from their environment, e.g. from corrosion
    • 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
    • H01M50/249—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains
    • 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
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/509—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the type of connection, e.g. mixed connections
    • H01M50/51—Connection only in series
    • 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
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/514—Methods for interconnecting adjacent batteries or cells
    • H01M50/516—Methods for interconnecting adjacent batteries or cells by welding, soldering or brazing
    • 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
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/528—Fixed electrical connections, i.e. not intended for disconnection
    • 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
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • 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
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/531—Electrode connections inside a battery casing
    • H01M50/54—Connection of several leads or tabs of plate-like electrode stacks, e.g. electrode pole straps or bridges
    • 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
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/547—Terminals characterised by the disposition of the terminals on 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
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543—Terminals
    • H01M50/547—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells
    • H01M50/55—Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells on the same side of the cell
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • 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

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)

Abstract

本发明提供能够适宜地维持导通的电池组。在这里公开的电池组的一个形态中，具备沿着层叠方向(X)层叠有多个单电池(10)的层叠体(2)、和容纳该层叠体的壳体。在壳体(3)的内部配置有具有绝缘性的绝缘部件(4)。这里，在沿着层叠方向(X)邻接的单电池(10)彼此之间，存在将一个单电池的正极端子(12)与另一个单电池的负极端子(14)的至少一部分彼此接合的正负极端子接合部(16)，为了防止液体从外部的侵入而通过绝缘部件(4)埋设该正负极端子接合部。

Description

电池组
技术领域
本发明涉及电池组。
背景技术
将锂离子二次电池、镍氢电池等二次电池或者电容器等蓄电元件作为单电池并具备多个该单电池的电池组作为车辆搭载用电源或者个人计算机、移动终端等的电源，其重要性不断提高。特别是将轻型并能够获得高能量密度的锂离子二次电池作为单电池的电池组优选用于车辆搭载用的高输出电源等。
该电池组典型地具备在规定的层叠方向上层叠多个单电池的层叠体、和容纳该层叠体的壳体，并通过将在该层叠方向上邻接的单电池彼此经由电极端子(正极端子和负极端子)电连接来构建。例如，在下述专利文献1和2中公开有该结构的电池组。
专利文献1：日本专利申请公布第2019-508846号公报
专利文献2：日本专利申请公开第2013-164975号公报
然而，单电池具备的正极端子和负极端子分别由不同种类的金属构成的情况较多。典型地正极端子由铝构成，负极端子由铜构成。一般来说，在将邻接的单电池彼此电连接时，进行使一个单电池的正极端子与另一个单电池的负极端子的一部分彼此接合的所谓的不同种类金属接合。通过该接合形成的正负极端子接合部容易因来自外部的液体(具体而言，来自外部空气的水分等。以下相同。)的附着而被腐蚀，因此其接合强度处于容易降低的趋势。由此，难以长期间维持导通，因此不理想。
发明内容
本发明是鉴于该状况而完成的，其主要的目的是提供一种能够适宜地维持导通的电池组。
为了实现该目的，本发明提供一种具备在规定的层叠方向上层叠有多个单电池的层叠体、和容纳该层叠体的壳体的电池组。
上述单电池具备：电极体，具备正极和负极；和外装体，容纳该电极体。另外，在上述外装体的外部配置有与上述正极及上述负极分别电连接的正极端子和负极端子，在上述壳体的内部配置有具有绝缘性的绝缘部件。这里，在沿着上述层叠方向邻接的单电池之间，存在将一个单电池的上述正极端子与另一个单电池的上述负极端子的至少一部分彼此接合的正负极端子接合部，为了防止液体从外部的侵入而通过上述绝缘部件埋设该正负极端子接合部。
在该结构的电池组中，为了防止液体从外部的侵入而通过绝缘部件埋设正负极端子接合部(即、进行了不同种类金属接合的部分)。由此，能够防止正负极端子接合部分的腐蚀，因此能够适宜地维持导通。
在这里公开的电池组的优选的一个形态的基础上，上述外装体具备一对矩形状的宽幅面，在该宽幅面的一个短边侧或者长边侧配置有上述正极端子和上述负极端子。
在具备该结构的单电池的电池组中，在一个边侧集中地配置有正极端子和负极端子，因此能够减少用于埋设正负极端子接合部分的绝缘部件的量，因此从削减成本等的观点出发是适宜的。
在这里公开的电池组的优选的一个形态的基础上，上述绝缘部件与上述壳体的内壁接触。
根据绝缘部件与壳体的内壁接触的结构，埋设于该绝缘部件的正负极端子接合部的共振频率变高，因此除了适宜地维持导通的效果之外，还能够使电池组的耐振动性提高。
在该形态的电池组的基础上，优选，上述绝缘部件包括具有热传导性和具有绝缘性的树脂基体、和具有热传导性的填料部件。该结构的绝缘部件除了绝缘性之外热传导性也优异，因此能够将从容易产生电力集中的正负极端子接合部产生的热经由绝缘部件、壳体高效地排热。另外，能够优选使用上述树脂基体包含硅酮树脂且上述填料部件包含氧化铝的绝缘部件。
在该形态的电池组的基础上，优选，上述壳体由铝或者以铝为主体的合金构成。
由铝或者以铝为主体的合金构成的壳体的散热性优异，因此能够将从正负极端子接合部产生的热更高效地排热。
在该形态的电池组的基础上，优选，在上述壳体中的配置有上述绝缘部件的内壁的外侧具备热交换器。
根据该结构，能够将从正负极端子接合部产生的热经由绝缘部件、壳体以及热交换器更高效地排热。
在该形态的电池组的基础上，优选，上述外装体由层压膜构成。
在外装体由层压膜构成的情况下，正极端子和负极端子典型地经由由树脂材料等构成的熔敷膜与该层压膜熔敷。存在该熔敷部分因从正负极端子接合部产生的热的影响而开封的情况。因此，由层压膜构成的外装体适宜作为应用这样的技术的对象。
附图说明
图1是用于对一个实施方式所涉及的电池组的主要的结构进行说明的示意图。
图2是示意性地表示图1所涉及的电池组具备的单电池的结构的俯视图。
图3是用于对图1所涉及的电池组具备的层叠体的结构进行说明的示意图。
图4是用于对图1所涉及的电池组具备的绝缘部件的形成方法进行说明的说明图(A、B)。
图5是用于对变形例所涉及的电池组的主要的结构进行说明的示意图。
附图标记说明
1…电池组；2…层叠体；3…壳体；3a…容器；4…绝缘部件；5…热交换器；10…单电池；12、12a…正极端子；14、14a…负极端子；16…正负极端子接合部；18…外装体；20…电极体；30…填充孔；X…层叠方向。
具体实施方式
以下，边适当地参照附图边对关于这里公开的电池组的优选的一个实施方式详细地进行说明。在本说明书中特别提及的事项以外的实施所需的事项能够作为该领域中的基于现有技术的本领域技术人员的设计事项来把握。本发明能够基于在本说明书中公开的内容和该领域中的技术常识来实施。此外，以下的实施方式并不旨在限定这里公开的技术。另外，在本说明书所示的附图中，对起到相同的作用的部件·部位标注相同的附图标记来说明。并且，各附图中的尺寸关系(长度、宽度、厚度等)并不反映实际的尺寸关系。
在本说明书中，“电池”是泛指能够取出电能量的蓄电设备的用语，是包括一次电池和二次电池的概念。“二次电池”是泛指能够反复充放电的蓄电设备。
图1是用于对一个实施方式所涉及的电池组1的主要的结构进行说明的示意图。如图1所示，本实施方式所涉及的电池组1大致具备层叠体2、容纳该层叠体的壳体3、绝缘部件4以及热交换器5。以下，对各结构元件详细地进行说明。
＜层叠体2＞
如图1所示，本实施方式所涉及的层叠体2具有沿着层叠方向X层叠多个(这里为8个)单电池10的结构。首先，边参照图2边对构成层叠体2的单电池10进行说明。此外，以下，对单电池10具备的外装体18由层压膜构成且电极体20是层叠型电极体的情况进行说明，但并不旨在将外装体和电极体限定于该种类。这里公开的技术例如也能够应用于外装体是具有六面体箱形形状的金属制的电池盒等的情况。另外，这里公开的技术例如也能够应用于电极体是隔着隔离件卷绕正极片和负极片并成型为扁平状的卷绕电极体等的情况。
图2是示意性地表示电池组1具备的单电池10的俯视图。如图2所示，大致来说，单电池10具备电极体20、和容纳该电极体的外装体18。在一对层压膜之间配置电极体20，将层压膜的外周边部熔敷来形成未图示的熔敷部，由此形成容纳该电极体的外装体18。
虽然省略详细的图示，但是本实施方式所涉及的电极体20通过使多个正极片(即、正极)和负极片(即、负极)(以下，也统称为“电极片”)之间隔着矩形状的隔离件层叠而形成。该电极片具备作为具有集电片的箔状的金属部件的集电体(即、正极集电体、负极集电体)、和形成于该集电体的表面(单面或者两面)的电极活物质层(即、正极活物质层、负极活物质层)。集电片(即、正极集电片、负极集电片)不具备电极活物质层并露出。
在本实施方式所涉及的电极体20中，正极集电片和负极集电片分别从该电极体的一个侧边缘部的不同的位置朝向相同的方向延伸。即，在上述侧边缘部，叠加了多片正极集电片的正极端子连接部、和叠加了多片负极集电片的负极端子连接部从不同的位置朝向同一方向延伸。而且，正极端子12与正极端子连接部连接，负极端子14与负极端子连接部连接。
本实施方式所涉及的电池组1具备的单电池10也可以是燃料电池、双电层电容器、锂离子二次电池·镍氢二次电池·钠离子二次电池等二次电池。在单电池10是二次电池的情况下，该单电池例如可以是非水电解液二次电池，也可以是全固体电池。在非水电解液二次电池的情况下，使用在电极片之间插入有绝缘性的隔离件的电极体20，并且在外装体18的内部容纳非水电解液。另一方面，在全固体电池的情况下，使用在电极片之间插入有固体电解质层(相当于隔离件)的电极体20。此外，作为构成电池的部件(具体而言，为电极片、隔离件、电极端子、固体电解质层、非水电解液等)，能够无特别限制地使用可以在这种二次电池中使用的部件。另外，单电池10能够基于以往公知的电池的制造方法来制造。
如图1和图3所示，在层叠体2中，单电池10中的正极端子12和负极端子14的配置位置配置成沿着层叠方向X交替反转。而且，在沿着层叠方向X邻接的单电池10之间，存在将一个单电池10的正极端子12与另一个单电池10的负极端子14的一部分彼此在分别折弯的状态下接合的正负极端子接合部16。作为正极端子12和负极端子14的接合方法，能够无特别限制地使用用于电极端子的接合的以往公知的方法，例如能够举出激光焊接、电阻焊接等。另外，虽然省略详细的图示，但是将存在于层叠方向X的最上侧的单电池10中的正极端子12a的一部分和存在于该层叠方向的最下游侧的单电池10中的负极端子14a的一部分向壳体3的外部引出并实施外部连接。
＜壳体3＞
如图1所示，本实施方式所涉及的壳体3是容纳层叠体2的六面体箱形形状的容器。壳体3具有至少能够容纳层叠体2的程度的大小。作为构建壳体3的方法，例如，能够举出在将该层叠体插入至具备用于插入层叠体2的开口部的箱形的容器后使盖体与该开口部重叠来密封的方法等。该密封例如能够通过激光焊接、基于树脂的树脂－金属粘合等来实施。
作为构成壳体3的材料，只要发挥这里公开的技术效果，就不特别地限制，但是例如能够举出铝、以铝为主体的合金、铁－铝(Fe-Al)合金、不锈钢、镀镍钢等。其中，从轻型并且散热性优异的观点出发，能够优选使用铝、以铝为主体的合金。这里，上述铝能够包括作为不可避免的杂质的各种金属元素、非金属元素等。而且，在该情况下，铝的纯度(即、铝中的铝成分的含量)能够优选为95％以上、97％以上、99％以上(例如99.5％、99.8％左右)。另外，上述“以铝为主体的合金”是指构成合金的成分中的、以重量基准包含最多的成分是铝。该合金能够优选包括90重量％以上、95重量％以上、或者99重量％以上的铝。另外，作为铝以外的成分，例如能够举出铜(Cu)、镁(Mg)、锰(Mn)、硅(Si)、锌(Zn)、其他各种金属成分等。
＜绝缘部件4＞
本实施方式所涉及的绝缘部件4在与壳体3的一个内壁的整个面接触的状态下配置。如图1所示，本实施方式所涉及的绝缘部件4是六面体块形状，具有能够埋设正负极端子接合部16(在本实施方式中，还包括正极端子12a和负极端子14a)的最低限度程度的厚度。能够通过绝缘部件4来防止电极端子的腐蚀，因此能够适宜地维持导通。另外，除了该效果之外，正负极端子接合部16(在本实施方式中，还包括正极端子12a和负极端子14a)经由绝缘部件4与壳体3在物理上接触，由此各自的共振频率变高，因此能够使电池组1的耐振动性提高。而且，并且，本实施方式所涉及的绝缘部件4具有热传导性。由此，能够将从正负极端子接合部16(在本实施方式中，还包括正极端子12a和负极端子14a)产生的热经由绝缘部件4、壳体3高效地排热。以下，对构成绝缘部件4的材料进行说明。
首先，作为这里公开的电池组具备的绝缘部件，采用至少具有绝缘性并且能够防止液体从外部的侵入的部件。这里，上述“具有绝缘性”是指具有不易通电的性质，例如能够示出基于JISK6911：2006测定的体积电阻率典型地为1.0×1010Ω·cm以上、优选为1.0×1012Ω·cm以上，但并不局限于此。
另外，对于上述绝缘部件的绝缘部件的吸水率(即、吸收水分等的程度)而言，例如基于JISK7209：2000测定的吸水率典型地能够为5.0％以下，优选为1.0％以下，更优选为0.5％以下，但并不局限于此。
作为构成这里公开的电池组具备的绝缘部件的材料，例如能够举出硅酮树脂、环氧树脂(EP)、聚氨基甲酸乙酯(PU)、丙烯酸树脂(PMMA)、三聚氰胺树脂(MF)、各种氟树脂等。
而且，本实施方式所涉及的绝缘部件4是除了上述那样的性质之外还具有热传导性的部件。对于绝缘部件4的热传导率而言，例如基于JISA1412-1：2016测定的热传导率典型地能够为0.5W/m·K以上，优选为1.5W/m·K以上，更优选为3.0W/m·K以上，但并不局限于此。
作为构成绝缘部件4的材料，例如在上述列举的树脂中，能够举出热传导性优异的硅酮树脂等。另外，从热传导性良好等的观点出发，例如能够优选使用包括具有绝缘性的树脂基体、和具有热传导性的填料部件的树脂。作为上述树脂基体，例如能够举出在上述段落中列举的树脂等，能够单独地或者适当地组合两种以上的这些树脂来使用。另外，作为上述填料部件，例如能够举出氧化铝(Al2O3)、氧化镁(MgO)、二氧化硅(SiO2)、氧化铍(BeO)、氧化锆(ZrO2)、氮化硼(BN)、氮化铝(AlN)、氮化硅(Si3N4)、勃姆石(AlOOH)等陶瓷材料，能够单独地或者适当地组合两种以上的这些材料来使用。其中，从热传导性优异的观点出发，能够优选使用包含硅酮树脂作为树脂基体并包含氧化铝作为填料部件的材料。对于上述树脂基体和上述填料部件的配合量，优选根据该树脂基体和该填料部件的种类而适当地调整。
此外，构成绝缘部件4的材料、该绝缘部件的厚度(这里表示从绝缘部件4接触的内壁到正负极端子接合部16的距离)等能够通过进行预备试验来适当地决定。另外，虽然并不旨在特别地限定解释，但是例如在电池组1具备8个容量为200×3.7Wh左右的单电池10的情况下，作为绝缘部件4，能够使用体积电阻率为1.0×1012Ω·cm左右、吸水率为1.0％左右、热传导率为1.0W/m·K左右、该绝缘部件的厚度为8.0mm左右的部件。
作为在壳体3的内壁配置绝缘部件4的方法，只要发挥这里公开的技术效果，就不特别地限制，但例如如后述那样，能够举出通过从设置于容器3a的填充孔30填充绝缘部件4的原料并使其硬化(固化)而形成绝缘部件4的方法等。
＜热交换器5＞
如图1所示，在壳体3中的配置有绝缘部件4的外侧具备本实施方式所涉及的热交换器5。作为该热交换器的种类，只要发挥这里公开的技术效果，就不特别地限制，但例如能够采用多管式热交换器(壳管式热交换器；在粗圆柱状的筒(壳)中配置有许多较细的圆管(管)，通过使温度不同的流体在管的内侧和外侧流动来进行热交换)、板式热交换器(通过将冲压为凹凸的金属板(板)重叠并使温度不同的流体交替地流动来进行热交换)、翅片管式热交换器(使液体介质在圆管(管)内流动，使气体碰到管的外侧和翅片来进行热交换)、其他各种热交换器。通过这样配置热交换器5，从而能够将从正负极端子接合部16(在本实施方式中，还包括正极端子12a和负极端子14a)产生的热更有效地排热，因此优选。
＜电池组1的构建方法＞
接着，对本实施方式所涉及的电池组1的构建方法进行说明，但并不旨在将电池组1的构建方法限定于以下的方法。在以下的说明中，对使用包含作为树脂基体的硅酮树脂、和作为填料部件的氧化铝的绝缘部件4的情况进行说明。另外，下述构建方法中的各步骤能够适当地更换来实施。
首先，如图3所示，准备多个(这里为8个)单电池10，并沿着层叠方向X层叠。接着，在沿着层叠方向X邻接的单电池10之间，将一个单电池10的正极端子12与另一个单电池10的负极端子14在折弯的状态下通过激光焊接接合，由此形成正负极端子接合部16(这里为7个部位)。层叠方向X上的最下游侧的单电池10的正极端子12a和该层叠方向上的最上游侧的单电池10的负极端子14a作为外部连接用不实施该接合而保留。
接着，准备容纳层叠体2的具备开口部的箱形的容器3a。而且，将如上述那样制成的层叠体2插入至容器3a内。此时，将正极端子12a和负极端子14a分别作为外部连接用从容器3a引出。在容器的开口部重叠密封该开口部的盖体，并通过激光焊接将该开口部的周围焊接来密封。
接下来，如图4的(A)、(B)所示，向容器3a的填充孔30填充预先决定好的量的硅酮－氧化铝溶液(相当于主剂)。而且，在通过添加规定量的硬化剂并进行混合·搅拌来使其硬化后，通过铆钉密封填充孔30。此外，关于上述主剂和硬化剂的配合量、混合·搅拌方法、所需时间的信息例如能够从该主剂和硬化剂的销售商等获得。另外，通过使用了树脂的树脂－金属粘合、封栓焊接等，也能够进行该密封。最后，通过将热交换器5设置于壳体3中的配置有绝缘部件4的外侧，从而能够构建电池组1。
＜变形例＞
以上，边参照电池组1边对这里公开的电池组(电池组的构建方法)的具体例详细地进行了说明，但并不将这里公开的电池组限定于该具体例。这里公开的电池组包含在不变更其目的的范围内对上述的具体例进行了各种变更的结构。以下，对电池组1的变形例的一个例子(i)～(vi)进行说明。
(i)在上述实施方式中，绝缘部件4在与壳体3的一个内壁的整个面接触的状态下配置，但并不限定于此。绝缘部件4例如也可以仅设置于壳体3的一个内壁中的必要最低限度的部分。另外，在上述实施方式中，以除了正负极端子接合部16之外还埋设正极端子12a和负极端子14a的方式配置绝缘部件4，但并不限定于此。例如也可以以除了正负极端子接合部16之外仅埋设正极端子12a或负极端子14a的一方的方式配置绝缘部件4。此外，当然，由于能够在以至少埋设正负极端子接合部16的方式配置绝缘部件4的形态中发挥这里公开的技术效果，因此也可以以仅埋设该正负极端子接合部的方式配置该绝缘部件(对于下述(ii)也相同)。
(ii)在上述实施方式中，沿着层叠方向X连续地配置绝缘部件4，但并不限定于此。绝缘部件4例如也可以如图5那样配置。另外，在该情况下，只要发挥这里公开的技术效果，也可以使各个绝缘部件4的大小·形状不同。
(iii)在上述实施方式中，使用六面体块形状的绝缘部件4，但并不限定于此。例如也可以是圆柱等各种形状。
(iv)在上述实施方式中，将绝缘部件4设置为最低限度埋设正负极端子接合部16(正极端子12a和负极端子14a)的程度，但并不限定于此。例如，绝缘部件4也可以设置至在单电池10配置有正极端子12和负极端子14的根部的部分(或者该根部的附近)。
(v)在上述实施方式中，对电池组1具备热交换器5的情况进行了说明，但当然对于不具备热交换器5的情况，也能够获得这里公开的技术效果。
(vi)在上述实施方式中，使用在外装体18的一个短边侧配置有正极端子12和负极端子14的单电池10，但并不限定于此。例如也能够使用在外装体18的一个短边侧或者长边侧配置正极端子12并在与该一个短边侧或者长边侧对置的边侧配置负极端子14的单电池。在该情况下，在壳体3的内壁的两侧设置绝缘部件4即可。
这里公开的电池组1能够用于各种用途。作为优选的用途的一个例子，能够举出搭载于电动汽车(BEV)、混合动力汽车(HEV)、插电式混合动力汽车(PHEV)等车辆的驱动用电源。其中，能够特别优选用于电动汽车(BEV)。

Claims (8)

1.一种电池组，具备：
层叠体，沿着规定的层叠方向层叠有多个单电池；和
壳体，容纳该层叠体，
其中，
所述单电池具备：电极体，具备正极和负极；和外装体，容纳该电极体，
在该外装体的外部配置有与该正极及该负极分别电连接的正极端子和负极端子，
在所述壳体的内部配置有具有绝缘性的绝缘部件，
这里，在沿着所述层叠方向邻接的单电池之间，存在将一个单电池的所述正极端子与另一个单电池的所述负极端子的至少一部分彼此接合的正负极端子接合部，为了防止液体从外部的侵入而通过所述绝缘部件埋设该正负极端子接合部。
2.根据权利要求1所述的电池组，其中，
所述外装体具备一对矩形状的宽幅面，
在该宽幅面的一个短边侧或者长边侧配置有所述正极端子和所述负极端子。
3.根据权利要求1或2所述的电池组，其中，
所述绝缘部件与所述壳体的内壁接触。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的电池组，其中，
所述绝缘部件包括具有热传导性并具有绝缘性的树脂基体、和具有热传导性的填料部件。
5.根据权利要求4所述的电池组，其中，
所述树脂基体包含硅酮树脂，所述填料部件包含氧化铝。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的电池组，其中，
所述壳体由铝或者以铝为主体的合金构成。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的电池组，其中，
在所述壳体中的配置有所述绝缘部件的内壁的外侧具备热交换器。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的电池组，其中，
所述外装体由层压膜构成。
CN202210078620.1A 2021-02-08 2022-01-24 电池组 Pending CN114914551A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021-018119 2021-02-08
JP2021018119A JP7317876B2 (ja) 2021-02-08 2021-02-08 組電池

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN114914551A true CN114914551A (zh) 2022-08-16

Family

ID=80123273

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210078620.1A Pending CN114914551A (zh) 2021-02-08 2022-01-24 电池组

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20220255205A1 (zh)
EP (1) EP4040584A1 (zh)
JP (1) JP7317876B2 (zh)
KR (1) KR20220114484A (zh)
CN (1) CN114914551A (zh)

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58164145A (ja) * 1982-03-25 1983-09-29 Furukawa Battery Co Ltd:The 蓄電池鉛部品の腐食防止方法
JPS59138053A (ja) * 1983-01-26 1984-08-08 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd 蓄電池の製造法
JPS63291361A (ja) * 1987-05-22 1988-11-29 Shin Kobe Electric Mach Co Ltd 鉛蓄電池極板群の製造法
JP3572404B2 (ja) * 2002-03-04 2004-10-06 日産自動車株式会社 組電池
JP2008166191A (ja) * 2006-12-28 2008-07-17 Sanyo Electric Co Ltd 電池パック
JP5172496B2 (ja) * 2008-06-26 2013-03-27 Ｆｄｋ株式会社 蓄電ユニット及びその製造方法
US20100291419A1 (en) * 2009-05-15 2010-11-18 Sinoelectric Powertrain Corporation Battery pack heat exchanger, systems, and methods
JP2011210619A (ja) * 2010-03-30 2011-10-20 Sanyo Electric Co Ltd 組電池
WO2012078721A2 (en) * 2010-12-07 2012-06-14 Allison Transmission, Inc. Energy storage system for hybrid electric vehicle
JP6020942B2 (ja) * 2011-01-07 2016-11-02 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電装置
JP2013164975A (ja) 2012-02-10 2013-08-22 Toyota Motor Corp 蓄電装置
JP2015022935A (ja) * 2013-07-19 2015-02-02 三菱重工業株式会社 電池モジュール
JP5885718B2 (ja) * 2013-09-09 2016-03-15 豊田合成株式会社 バスバー保持部材および電池パック
CN107408659B (zh) * 2014-10-10 2020-11-13 株式会社Lg化学 电极组件及其制造方法
CA2987962A1 (en) * 2015-06-04 2016-12-08 Dana Canada Corporation Heat exchanger with regional flow distribution for uniform cooling of battery cells
JP6776379B2 (ja) * 2016-06-03 2020-10-28 イーセブン システムズ テクノロジー マネジメント リミテッドＥ−Ｓｅｖｅｎ Ｓｙｓｔｅｍｓ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ Ｌｔｄ 電池
KR102119183B1 (ko) 2016-08-18 2020-06-04 주식회사 엘지화학 배터리 모듈
KR20190123262A (ko) * 2017-03-22 2019-10-31 세키수이 폴리머텍 가부시키가이샤 배터리 모듈 및 배터리 팩
KR102162495B1 (ko) * 2018-03-28 2020-10-07 주식회사 엘지화학 수지 조성물
KR102394741B1 (ko) * 2018-11-29 2022-05-06 주식회사 엘지에너지솔루션 열 방출이 개선된 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
KR102394742B1 (ko) * 2018-11-29 2022-05-06 주식회사 엘지에너지솔루션 열 방출이 개선된 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022121008A (ja) 2022-08-19
JP7317876B2 (ja) 2023-07-31
EP4040584A1 (en) 2022-08-10
KR20220114484A (ko) 2022-08-17
US20220255205A1 (en) 2022-08-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102067710B1 (ko) 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩, 자동차
KR101865995B1 (ko) 배터리 모듈
US8623537B2 (en) Rechargeable battery and battery module
JP5541250B2 (ja) 二次電池
KR101307992B1 (ko) 높은 효율성의 냉각 구조를 포함하는 전지모듈
KR101205180B1 (ko) 콤팩트하고 안정성이 우수한 냉각부재와 이를 포함하는 전지모듈
KR101560217B1 (ko) 냉각 효율이 향상된 전지모듈
EP2853436B1 (en) Battery module including indirect air cooling structure
JP5055198B2 (ja) 電池モジュール
KR101501026B1 (ko) 우수한 냉각 효율성과 콤팩트한 구조의 전지모듈
CN108140779B (zh) 电池模组以及包含该电池模组的电池包和车辆
EP3358668A1 (en) Battery module, battery pack and vehicle having same
KR101545166B1 (ko) 전지셀 냉각 부재
JP6650472B2 (ja) エッジ冷却方式の部材を含む電池パック
KR101658517B1 (ko) 냉각 부재를 활용한 전지모듈
US10741804B2 (en) Laminated battery for serial connection and battery pack
JP2006054189A (ja) 自動車用電池
JP6833253B2 (ja) 熱伝逹部材を含むパウチ型二次電池
KR20120048938A (ko) 전지모듈 및 이를 포함하는 리튬이차 전지팩
JP7317876B2 (ja) 組電池
JP7434197B2 (ja) 組電池
US20230318077A1 (en) Battery module
JP2023182431A (ja) 蓄電装置

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