CN115244774A - 电池组 - Google Patents
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Abstract
一种电池组，由多个方形二次电池以隔着隔离件沿着排列方向彼此被按压的状态排列而成，方形二次电池的卷绕而成的扁平状的电极体以卷绕轴平行于电池壳体的长侧面的方式收纳在电池壳体内，电极体具有正极合剂层与负极合剂层隔着隔膜相对的扁平部，隔离件具有一对第一按压部、和第二按压部，一对第一按压部按压电池壳体的与扁平部相对的长侧面中位于卷绕轴方向上的两端部侧且沿着与卷绕轴垂直的方向延伸的部位，第二按压部按压位于一对第一按压部之间且沿着卷绕轴延伸的部位。
Description
技术领域
本公开涉及一种排列有多个方形二次电池的电池组。
背景技术
由多个方形二次电池构成的电池组是使方形二次电池和板状的隔离件交替排列，并用约束带等约束方形二次电池的周围而成的电池组。载荷因此，由板状的隔离件向电池壳体的整个侧面均匀地施加载荷。其结果是，收纳在电池壳体内的电极体整体也被均匀地按压。
电极体伴随着电池的充放电而进行膨胀、收缩。此时，电极体以卷绕轴为中心进行膨胀、收缩，特别是在卷绕轴方向上的中央部的膨胀和收缩幅度较大，因此在电极体的卷绕轴方向上的中央部的表面压力上升，而在电极体的卷绕轴方向端部的表面压力则下降。其结果是，存在以下问题：电极体内的电解液从卷绕轴方向上的中央部被挤到端部，电解液漏出到电极体外，导致电池的高速率特性劣化。
为了解决上述问题，在专利文献1中公开了如下电池组，在上述电池组中，在相邻的方形二次电池之间夹设有一对隔离件，上述一对隔离件位于电池壳体的与电极体相对的侧面中的在电极体的卷绕轴方向上的两端部。由此，由于电极体的卷绕轴方向上的两端部被一对隔离件按压，因此能够抑制电解液伴随着充放电而向电极体外漏出。
专利文献1：日本公开专利公报特开2012－230837号公报
发明内容
在仅按压电极体的卷绕轴方向上的两端部的情况下，由于不按压电极体中膨胀和收缩幅度较大的卷绕轴方向上的中央部，因此由高速率充放电引起的电极体的膨胀收缩量大，从电极体的中央部被挤向端部的电解液的量变多，从而不能完全抑制电解液向电极体外漏出。因此，仅靠专利文献1所公开的技术，无法充分地抑制高速率特性的劣化。
本公开所涉及的电池组是由多个方形二次电池以隔着隔离件沿着所述方形二次电池的厚度方向彼此被按压的状态排列而成的，方形二次电池的扁平状的电极体以该电极体的卷绕轴平行于方形的电池壳体的长侧面的方式收纳在电池壳体内，所述电极体是正极板和负极板隔着隔膜卷绕而成的，电极体具有正极合剂层与负极合剂层隔着隔膜相对的扁平部，隔离件具有：一对第一按压部，一对第一按压部按压电池壳体的与扁平部相对的长侧面中位于在卷绕轴方向上的两端部侧且沿着与卷绕轴垂直的方向延伸的部位；以及第二按压部，第二按压部按压位于一对第一按压部之间且沿着卷绕轴延伸的部位。
根据本公开，能够提供抑制了高速率特性劣化的电池组。
附图说明
图1是示意性地示出本公开的一实施方式中的方形二次电池的构成的图，图1的(a)是顶视图，图1的(b)是沿图1的(a)中的Ib－Ib线剖开的剖视图，图1的(c)是沿图1的(b)中的Ic－Ic线剖开的剖视图，图1的(d)是沿图1的(b)中的Id－Id线剖开的剖视图；
图2是示出本实施方式中的电极体的构成的侧视图；
图3是示意性地示出本实施方式中的电池组的构成的立体图；
图4A是示出现有的隔离件的构成的图；
图4B是示出经过研究后的隔离件的构成的图；
图4C是示出本实施方式中的隔离件的构成的图；
图5A是示出利用隔离件按压电池壳体的长侧面的状态的剖视图；
图5B是示出利用隔离件按压电池壳体的长侧面的状态的剖视图；
图5C是示出利用隔离件按压电池壳体的长侧面的状态的剖视图；
图5D是示出利用隔离件按压电池壳体的长侧面的状态的剖视图；
图6是示出隔离件的其他实施方式的侧视图；
图7是示出隔离件的其他实施方式的侧视图；
图8A是示出隔离件的变形例的侧视图；
图8B是示出隔离件的变形例的侧视图；
图8C是示出隔离件的变形例的侧视图。
具体实施方式
下面，基于附图对本公开的实施方式进行详细说明。需要说明的是，本发明并不局限于以下实施方式。此外，能够在不脱离产生本发明的效果的范围的范围内适当地加以改变。
图1是示意性地示出本公开的一实施方式中的方形二次电池的构成的图，图1的(a)是顶视图，图1的(b)是沿图1的(a)中的Ib－Ib线剖开的剖视图，图1的(c)是沿图1的(b)中的Ic－Ic线剖开的剖视图，图1的(d)是沿图1的(b)中的Id－Id线剖开的剖视图。本实施方式中的方形二次电池是使用有机电解质、有机溶剂等“非水系”物质作为电解质的电池，其种类没有特别限定。作为非水电解质二次电池的代表性的例子，能够举出锂离子二次电池。
如图1的(a)～图1的(d)所示，本实施方式中的方形二次电池10包括电极体11、方形的电池壳体20以及封口板21，电极体11收纳在电池壳体20内，封口板21封闭电池壳体20的开口部。电极体11具有正极板和负极板隔着隔膜卷绕而成的扁平状结构。电极体11以电极体11的卷绕轴平行于电池壳体20的长侧面20a的方式收纳在电池壳体20内。
在电极体11的在卷绕轴J方向上的两端部，正极板和负极板的端边12、13分别经由集电体16、17与固定在封口板21上的正极端子14和负极端子15相连接。正极板和负极板的端边12、13是未形成有正极和负极的合剂层的区域(正极芯部件和负极芯部件)。
如图2所示，电极体11具有扁平部11a，该扁平部11a与电池壳体20的长侧面20a平行，在该扁平部11a，正极合剂层与负极合剂层隔着隔膜相对。此外，电极体11在与卷绕轴J垂直的方向上的两端部具有弯曲部11b、11b。
正极端子14和负极端子15隔着绝缘板18、19固定在封口板21上。在封口板21上设置有排气阀22，在电池壳体20内的压力上升到规定值以上时，该排气阀22将电池内的气体排出。在封口板21上形成有注液孔(未图示)，在已从注液孔将电解液注入电池壳体20内以后，用孔塞23密封注液孔。
图3是示意性地示出本实施方式中的电池组1的构成的立体图。
如图3所示，电池组1是图1所示的形状的多个方形二次电池10以隔着隔离件(未图示)沿着排列方向A彼此被按压的状态排列而成的。多个方形二次电池10例如由约束带(未图示)等约束。
如上所述，由于电极体11伴随着方形二次电池10的充放电而进行的膨胀、收缩，电极体11内的电解液有可能从中央部移动到端部，从而向电极体11外漏出。
图4A是示出在专利文献1中公开的隔离件的构成的图。如图4A所示，隔离件具有一对按压部(第一按压部)30、30，上述一对按压部30、30按压电池壳体20的与电极体11的扁平部11a相对的长侧面20a中的位于卷绕轴J方向上的两端部侧且沿着与卷绕轴J垂直的方向延伸的部位。由此，由于电极体11的两端部被一对第一按压部30、30按压，因此能够抑制电解液伴随着充放电而向电极体外漏出。
然而，如上所述，在仅按压电极体11的卷绕轴方向上的两端部的情况下，由于不按压电极体11中膨胀和收缩幅度较大的卷绕轴方向上的中央部，因此由高速率充放电引起的电极体11的膨胀收缩量大，从电极体的中央部被挤向端部的电解液的量变多，从而不能完全抑制电解液向电极体11外漏出。因此，仅靠图4A所示的隔离件的构成，无法充分地抑制高速率特性的劣化。
因此，本申请发明人等为了抑制由电极体11内的电解液枯竭引起的高速率特性的劣化，研究了利用其他按压部进一步按压电极体11中膨胀和收缩幅度较大的中央部的方案。作为按压部，研究了图4B、图4C所示的形状的按压部。
图4B所示的按压部(第三按压部)32按压电池壳体20的与电极体11的扁平部11a相对的长侧面20a中位于一对第一按压部30、30的中间且沿着与卷绕轴J垂直的方向延伸的部位。
图4C所示的按压部(第二按压部)31按压电池壳体20的与电极体11的扁平部11a相对的长侧面20a中位于一对第一按压部30、30之间且沿着卷绕轴J延伸的部位。
使用具有图4A～图4C所示的构成的隔离件制作电池组，并通过以下的方法实施循环试验，进行了对高速率特性的评价。
(方形二次电池的制作)
按照以下的顺序制作了具有图1所示的构造的方形二次电池(锂离子二次电池)。
在由铝箔制成的正极芯部件的两个表面上形成正极合剂层而制作出带状的正极板，所述正极合剂层含有由锂镍钴锰复合氧化物组成的正极活性物质。在由铜箔制成的负极芯部件的两个表面上形成负极合剂层而制作出带状的负极板，所述负极合剂层含有由石墨组成的负极活性物质。将已制作出的带状的正极板和负极板隔着由聚烯烃制成的隔膜卷绕起来，以规定的压力进行冲压而制作出扁平状的电极体11。冲压压力之一例为50kN以上且150kN以下，更优选为100kN以上且120kN以下。
上述的正极芯部件能够采用铝、铝合金等在电池的工作电压范围内的正极电位范围内较稳定的金属的箔等。正极芯部件的厚度例如为5μm以上且20μmμm以下。正极合剂层含有正极活性物质、导电材料和粘结材料。在正极芯部件的一个表面侧，正极合剂层的厚度例如为15μm以上且80μm以下，优选为20μm以上且50μm以下。
正极活性物质以含锂过渡金属复合氧化物为主要成分而组成。作为含锂过渡金属复合氧化物中含有的金属元素，能够列举出Ni、Co、Mn、Al、B、Mg、Ti、V、Cr、Fe、Cu、Zn、Ga、Sr、Zr、Nb、In、Sn、Ta、W等。优选的含锂过渡金属复合氧化物之一例是含有Ni、Co、Mn中的至少一种的复合氧化物。需要说明的是，在含锂过渡金属复合氧化物的粒子表面上也可以固着有氧化铝、含镧系元素化合物等无机化合物粒子等。
作为正极合剂层中含有的导电材料，能够示例出炭黑、乙炔黑、科琴黑、石墨、碳纳米管、碳纤维等碳材料。作为正极合剂层中含有的粘结材料，能够示例出聚四氟乙烯(PTFE)、聚偏氟乙烯(PVdF)等氟树脂、以及聚丙烯腈(PAN)、聚酰亚胺、丙烯酸树脂、聚烯烃等。这些树脂也可以与羧甲基纤维素(CMC)或其盐等纤维素衍生物、聚环氧乙烷(PEO)等并用。
上述的负极芯部件能够采用铜、铜合金等在电池的工作电压范围内的负极电位范围内较稳定的金属的箔等。负极芯部件的厚度例如为5μm以上且20μmμm以下。负极合剂层含有负极活性物质和粘结材料。在负极芯部件的一个表面侧，负极合剂层的厚度例如为20μm以上且80μm以下，优选为30μm以上且60μm以下。
在负极合剂层中例如含有可逆地吸藏、释放锂离子的碳系活性物质作为负极活性物质。优选的碳系活性物质有天然石墨、人造石墨等石墨，天然石墨有鳞片状石墨、块状石墨和土状石墨等，人造石墨有块状人造石墨、石墨化中间相碳微球(MCMB)等。此外，负极活性物质可以采用由Si和含Si化合物中的至少一者组成的Si系活性物质，也可以并用碳系活性物质和Si系活性物质。
与正极的情况相同，负极合剂层中所含的粘结材料可以采用PTFE、PVdF等含氟树脂、PAN、聚酰亚胺、丙烯酸树脂、聚烯烃等，不过，优选采用苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)。此外，在负极合剂层中也可以含有CMC或其盐、聚丙烯酸(PAA)或其盐、PVA等。CMC或其盐作为将负极合剂浆料调整为适当的粘度范围的增粘材料发挥作用，此外，与SBR一样，也作为粘结材料发挥作用。
从电池性能等的观点、以及电解液的移动量和保持性能的观点出发，负极合剂层的优选的一例包括体积基准的中值粒径为8μm以上且12μm以下的负极活性物质、SBR、以及CMC或其盐。体积基准的中值粒径是指在通过激光衍射散射法测量的粒度分布中体积累计值达到50％时的粒径，也称为50％粒径(D50)或中位径。负极合剂层的填充密度主要根据负极活性物质的填充密度决定，负极活性物质的D50、粒度分布、形状等对填充密度造成很大的影响。相对于负极合剂层的质量，SBR、CMC或其盐的含量分别优选为0.1质量％以上且5质量％以下，更优选为0.5质量％以上3质量％以下。
负极合剂层的填充密度没有特别限定，但从电池性能等的观点、以及电解液的移动量和保持性能的观点出发，优选为0.9mg/cm3以上且2.0mg/cm3以下。例如为1.0mg/cm3以上且1.4mg/cm3以下，更优选为1.10mg/cm3以上且1.30mg/cm3以下。
隔膜采用具有离子透过性和绝缘性的多孔性片。隔膜(多孔性片)包括多孔质基材，多孔质基材例如以选自聚烯烃、聚偏氟乙烯、聚四氟乙烯、聚酰亚胺、聚酰胺、聚酰胺酰亚胺、聚醚砜、聚醚酰亚胺以及芳香族聚酰胺中的至少一种为主要成分。其中，优选为聚烯烃，特别优选为聚乙烯和聚丙烯。
隔膜可以仅由树脂制的多孔质基材构成，也可以具有在多孔质基材的至少一个面上形成有含有无机物粒子等的耐热层等的多层结构。此外，树脂制的多孔质基材也可以具有聚丙烯/聚乙烯/聚丙烯等多层结构。隔膜的厚度例如为10μm以上且30μm以下。隔膜的平均孔径例如为0.02μm以上且5μm以下，孔隙率例如为30％以上且70％以下。一般而言，电极体包括两片隔膜，各隔膜能够使用相同的隔膜。
此处，将电极体11的宽度(在卷绕轴J方向上的长度)设为116.3mm，将高度(在与卷绕轴J垂直的方向上的长度)设为57.6mm，将厚度设为10.5mm。此外，将正极合剂层与负极合剂层隔着隔膜相对的扁平部11a的宽度设为90mm，将高度设为50mm。
将制作出的电极体11收纳在铝制的电池壳体20中后，用封口板21封闭了电池壳体20的开口部。在从注液孔向电池壳体20内注入电解液以后，用孔塞密封注液孔，从而制作出方形二次电池10。将制作出的方形二次电池10的容量设为5.0Ah。
为了使电极体与电池壳体绝缘，电极体在被绝缘片(未图示)覆盖的状态下收纳在电池壳体中。也可以通过对电池壳体的整个内侧表面上粘贴薄膜或涂敷树脂来确保电极体与电池壳体之间的绝缘性。
电池壳体只要是由金属制成、容易成形且具有刚性即可，优选由铝或铝合金制成。尺寸没有特别限定，作为一个例子，横向长度为120mm以上且140mm以下，高度为60mm以上且70mm以下，厚度为11mm以上且14mm以下。与电极卷绕体平坦部相对的面的电池壳体壁厚优选为0.3mm以上且1.5mm以下，更优选为0.4mm以上且1.1mm以下，特别优选为0.5mm以上且0.7mm以下。如果厚度不到0.3mm以上，则强度不足，进而对于电池壳体上的划痕有可能无法确保电池壳体内部的充分的密闭性。如果厚度在1.5mm以上，则由于刚性高，因此即使利用隔离件从电池壳体的外部按压该电池壳体，也有可能无法对电极体施加所期望的按压力。
此处，将电池壳体20的宽度设为120mm，将高度设为65mm，将厚度设为12.6mm。将电池壳体20的与电极体11的扁平部11a相对的长侧面20a的壁厚设为0.6mm。注入了36g电解液，该电解液是以LiPF6为电解质的浓度1.3mol/L、粘度4.0mPa·s的电解液。
从离子传导性的观点出发，电解液优选由非水溶剂和溶解于非水溶剂中的电解质盐组成。非水溶剂可以使用例如酯类、醚类、腈类、酰胺类、以及将它们中的两种以上物质混合而组成的混合溶剂等。非水溶剂也可以含有用氟等卤素原子取代上述溶剂的氢中的至少一部分而得到的卤素取代体。
非水电解液在25℃下的粘度优选为2.0mPa·s以上且6.0mPa·s以下，更优选为3.0mPa·s以上且5.0mPa·s以下，特别优选为3.5mPa·s以上且4.5mPa·s以下。在小于2.0mPa·s的情况下，由充放电引起的电解液的移动量变大，有可能无法完全抑制电解液向电极体外漏出。在超过6.0mPa·s的情况下，离子传导性降低，输入输出有可能降低。
作为电解质盐，例如使用LiPF6等锂盐。从电解液粘度的观点出发，电解质盐的浓度优选为0.7mol/L以上且1.5mol/L以下。非水电解液的量优选为20g以上且150g以下，更优选为25g以上且75g以下，特别是，在电极卷绕体、电池壳体具有上述尺寸的情况下，从对正极板、负极板和隔膜内的空隙、以及形成在正极板、负极板和隔膜的层间的空隙进行填充的观点出发，非水电解液的量优选为30g以上且50g以下。在非水电解液的量为20g以下的情况下，充放电时电极体内的电解液有可能容易枯竭。另一方面，在电解液为150g以上的情况下，电池壳体内的剩余空间减少，因电解液分解而产生的气体可能会导致电池内的内部压力上升。
(电池组的制作)
用绝缘薄膜覆盖已制作出的方形二次电池10，将图4A～图4C所示的构成的隔离件隔着绝缘薄膜分别粘贴到电池壳体20的长侧面20a上。将粘贴有隔离件的方形二次电池10交替地排列，制作了电池组1。将方形二次电池10改变朝向而排列，以使正极端子14和负极端子15交替排列，利用汇流母线将相邻的方形二次电池的正极端子14和负极端子15连接，从而将多个方形二次电池串联电连接。将构成隔离件的各按压部30、31、32的宽度设为10mm，将厚度设为0.3mm。
隔离件的厚度优选为0.1mm以上。如果厚度小于0.1mm，则无法对电极体进行所期望的按压。另一方面，从减小电池组的全长而提高装载到车辆上的效率的观点出发，隔离件的厚度优选为3.0mm以下。
(循环试验)
在25℃的电池温度下，不停止地反复进行了3000次的从初始电池容量的60％起以50A的电流充电至80％，然后从电池容量的80％放电至60％的循环。
使循环试验后的方形二次电池从电池容量的50％起以240A的电流放电，测量放电10秒后的电阻值，求出相对于初始电阻值的电阻上升率。
表1是表示其结果的表。其中，将使用图4A所示的一对第一按压部30、30作为隔离件时的电阻上升率设为100。
如表1所示，在如图4B所示的那样除了使用一对第一按压部30、30之外还使用第三按压部32作为隔离件的情况下，与仅使用一对第一按压部30、30的情况相比，电阻上升率提高到100.9。
相对于此，在如图4C所示的那样除了使用一对第一按压部30、30之外还使用第二按压部31作为隔离件的情况下，与仅使用一对第一按压部30、30的情况相比，电阻上升率降低到87.3。
[表1]
| 隔离件 | 电阻上升率 |
| 只有第一按压部 | 100 |
| 第一按压部和第三按压部 | 100.9 |
| 第一按压部和第二按压部 | 87.3 |
能够认为上述的结果是由以下原因引起的。
图5A～图5C分别是示出利用图4A～图4C所示的隔离件按压电池壳体20的长侧面20a的状态的图，示出沿着卷绕轴J剖开的剖视图。此外，图5D是沿着在图4C中偏离卷绕轴J的Vd-Vd线剖开的剖视图。
如图5A所示，通过利用一对第一按压部30、30按压电池壳体20的长侧面20a的两端部，能够抑制电解液伴随着充放电而向电极体11外漏出的漏出量R1’。然而，由于不按压电极体11中膨胀和收缩幅度较大的中央部，因此由高速率充放电引起的电极体11的膨胀收缩量大，在电极体的内部移动的电解液的量R1变多，从而不能完全抑制电解液向电极体外漏出的漏出量R1’。其结果是，电解液漏出到电极体11外，在电极体11内电解液枯竭。因此，仅通过一对第一按压部30、30，无法充分地抑制高速率特性的劣化。
如图5B所示，除了一对第一按压部30、30之外，还在一对第一按压部30、30的中间增加第三按压部32，用它们来按压电池壳体20的长侧面20a，由此能够抑制在电极体11的中央部发生的膨胀和收缩，抑制在电极体内的电解液的移动量R2(R1＞R2)，其中，所述第三按压部32按压长侧面20a中沿着与卷绕轴J垂直的方向延伸的部位。
然而，由于电极体的膨胀和收缩幅度在位于卷绕轴上的部位最大，所以使用仅按压沿着与卷绕轴J垂直的方向延伸的部位的第三按压部32时，减小电极体11的膨胀和收缩幅度的效果不充分，抑制电解液的移动量R2的效果不充分。
进而，如果沿着与卷绕轴J垂直的方向以按压力F3按压电极体11的中央部，则由于电极体11的弹性，在电极体11的两端部，电极体11被扩张。因此，在电极体11的两端部，由一对第一按压部30、30产生的按压力F1’比由图5A所示的由一对第一按压部30、30产生的按压力F1小。也就是说，通过增加第三按压部32，由一对第一按压部30、30抑制电解液向电极体11外漏出的效果降低。其结果是，电解液漏出到电极体11外的流出量R2’增加，在电极体11内电解液枯竭(R2'＞R1’)。
可以认为：其结果，如图4B所示，在除了使用一对第一按压部30、30之外还使用第三按压部32的情况下，与仅使用一对第一按压部30、30的情况相比，电阻上升率提高。
另一方面，如图5C所示，除了一对第一按压部30、30之外，还在一对第一按压部30、30之间增加第二按压部31，用它们来按压电池壳体20的长侧面20a，由此与图5B所示的一样，能够抑制电极体11的中央部的膨胀和收缩，其中，所述第二按压部31按压长侧面20a中沿着卷绕轴J延伸的部位。也就是说，由于利用第二按压部31按压电极体11的位于卷绕轴J上的部位，因此抑制膨胀和收缩的效果较大，能够有效地抑制电解液的移动量R3(R1＞R2＞R3)，其中，上述的位于卷绕轴J上的部位的膨胀或收缩幅度最大。
此外，在位于卷绕轴J上的部位，通过利用第二按压部31按压，由此，与图5B一样，在电极体11的两端部，由一对第一按压部30、30产生的按压力F1’比由图5A所示的一对第一按压部30、30产生的按压力F1小。另一方面，如图5D所示，在位于卷绕轴上的部位以外的部分，不存在阻碍由第一按压部30、30产生的按压力F1的按压部。因此，在电极体11的两端部，电极体11不会被扩张。因此，由图5A所示的一对第一按压部30、30产生的按压力F1不会减小，能够维持由一对第一按压部30、30抑制电解液向电极体11外漏出的效果，能够抑制电解液向电极体外流出的流出量R3’(R2’＞R1’＞R3’)。
根据上述的两个效果，能够有效地抑制电解液的移动量R3，并且能够有效地抑制电解液向电极体外流出的流出量R3’，因此在高速率充放电中，能够抑制电极体11内的电解液枯竭的情况。可以认为：其结果，如图4C所示，在除了使用一对第一按压部30、30之外还使用第二按压部31的情况下，与仅使用一对第一按压部30、30的情况相比，电阻上升率降低。
综上所述，在多个方形二次电池10以隔着隔离件沿着排列方向彼此被按压的状态排列而成的电池组1中，通过由一对第一按压部30、30和第二按压部31构成隔离件，由此，能够抑制高速率特性的劣化，其中，上述一对第一按压部30、30按压电池壳体20的与电极体11的扁平部11a相对的长侧面20a中位于在卷绕轴J方向上的两端部侧且沿着与卷绕轴J垂直的方向延伸的部位，上述第二按压部31按压位于一对第一按压部30、30之间且沿着卷绕轴J延伸的部位。
此外，与仅利用一对第一按压部30、30仅沿着与卷绕轴垂直的方向按压电极体11的两端部的情况相比，通过增加按压沿着卷绕轴J延伸的部位的第二按压部31，能够抑制电池组跌落时的电极体的移动量，因此也能够提高电池组的抗跌落性。
如图4C所示，本实施方式中的隔离件由一对第一按压部30、30和第二按压部31构成H字型按压部，但如图6所示，也可以是：第二按压部31不必一定要与一对第一按压部30、30抵接。
如图6所示，在将第二按压部31的在卷绕轴J方向上的长度设为L、将一对第一按压部30、30间的长度设为S时，使用L/S分别为1、2/3、1/2、1/3的隔离件制作电池组，实施与上述一样的循环试验，进行了对高速率特性的评价。此处，L/S＝1的隔离件是H字型按压部。
表2是表示其结果的表。
[表2]
| L/S | 电阻上升率 |
| 1 | 87.3 |
| 2/3 | 90.4 |
| 1/2 | 95.4 |
| 1/3 | 99.3 |
如表2所示，在使用第二按压部31的长度L满足L/S≥1/2的隔离件的情况下，电阻上升率降低。另一方面，在使用L/S＝1/3的隔离件的情况下，电阻上升率几乎没有降低。能够认为这是因为：如果第二按压部31的长度L过短，则无法充分地发挥抑制电极体11的中央部的膨胀和收缩的效果。因此，为了得到抑制高速率特性劣化的效果，优选使用满足L/S≥1/2的隔离件。
如图7所示，本实施方式中的隔离件除了具有一对第一按压部30、30和第二按压部31之外，还可以具有第三按压部32，该第三按压部32按压位于一对第一按压部30、30的中间且沿着与卷绕轴J垂直的方向延伸的部位。
如图7所示，在将第三按压部32的在与卷绕轴J垂直的方向上的长度设为H、将一对第一按压部30、30的在与卷绕轴J垂直的方向上的长度设为W时，使用H/W分别为1/3、1/2、1/3、1的隔离件制作电池组，实施与上述一样的循环试验，进行了对高速率特性的评价。
表3是表示其结果的表。
[表3]
| H/W | 电阻上升率 |
| 1/3 | 91.2 |
| 1/2 | 94.9 |
| 2/3 | 99.6 |
| 1 | 100.8 |
如表3所示，在使用第三按压部32的长度H满足H/W≤1/2的隔离件的情况下，电阻上升率降低。另一方面，在使用满足H/W≥2/3的隔离件的情况下，电阻上升率几乎没有降低或者略微提高。能够认为这是因为：如果第三按压部32的长度H过长，则与图4B所示的隔离件一样，降低了由一对第一按压部30、30抑制电解液向电极体11外漏出的效果。因此，为了得到抑制高速率特性劣化的效果，优选使用满足H/W≤1/2的隔离件。
以上，结合优选实施方式说明了本发明，但这些叙述并不是限定事项，当然能够进行各种变更。例如，如图8A～图8C所示，第二按压部31也可以具有被分割的多个区域31a。在该情况下，在将多个区域31a的沿着卷绕轴J延伸的方向上的长度的总和设为L时，满足L/S≥1/2(S是一对第一按压部30、30间的长度)即可。通过使制冷剂(空气或水)在所形成的隔离件之间的空间中流动，能够提高冷却电池的效果。
在本实施方式中，构成隔离件的各按压部30、31、32的材料没有特别限定。作为各按压部30、31、32的材料，例如能够使用聚丙烯、聚苯乙烯、聚碳酸酯等树脂；以及铝合金、不锈钢等金属。
在本实施方式中，将各按压部30、31、32粘贴在电池壳体20的长侧面20a上的方法没有特别限定。例如，也可以将各按压部30、31、32直接粘贴在电池壳体20的长侧面20a上。此外，为了确保方形二次电池10之间的绝缘性，也可以用绝缘性薄膜覆盖方形二次电池10，将各按压部30、31、32从上述绝缘性薄膜的上方粘贴在电池壳体20的长侧面20a上。此外，也可以在平坦的基底部设置具有隔离件形状的突起而形成各按压部30、31、32，将形成有各按压部30、31、32的基底部插入方形二次电池10之间。在用绝缘性薄膜覆盖之后，将各按压部30、31、32隔着绝缘性薄膜粘贴在电池壳体20的长侧面20a上，由此，既能够确保电池之间的绝缘性，又能够与插入基底部的情况相比缩短电池组的全长，因此能够提高装载到车辆的效率。
在用绝缘薄膜覆盖电池壳体的情况下，绝缘薄膜的厚度优选为0.15mm以下。在厚度为0.15mm以上的情况下，由于绝缘薄膜的弹性，隔离件对电极卷绕体的按压力降低，因此无法对电极体进行所期望的按压。
此外，在上述实施方式中，沿着卷绕轴J设置了第二按压部31，但在不损害本公开的效果的范围内，也可以设置在偏离卷绕轴J的位置上。
此外，在本实施方式中，各按压部30、31、32优选为直线形状，但在不损害本公开的效果的范围内，也可以形成为任意的形状。
－符号说明－
1 电池组
10 方形二次电池
11 电极体
11a 扁平部
11b 弯曲部
12、13 正极板和负极板的端边
14 正极端子
15 负极端子
16、17 集电体
20 电池壳体
20a 长侧面
21 封口板
30、30 一对第一按压部
31 第二按压部
32 第三按压部
Claims (5)
1.一种电池组，由多个方形二次电池以隔着隔离件沿着所述方形二次电池的厚度方向彼此被按压的状态排列而成，所述电池组的特征在于：
所述方形二次电池的扁平状的电极体以该电极体的卷绕轴平行于方形的电池壳体的长侧面的方式收纳在所述电池壳体内，所述电极体是正极板和负极板隔着隔膜卷绕而成的，
所述电极体具有正极合剂层与负极合剂层隔着隔膜相对的扁平部，
所述隔离件具有：
一对第一按压部，所述一对第一按压部按压所述电池壳体的与所述扁平部相对的长侧面中位于在所述卷绕轴方向上的两端部侧且沿着与所述卷绕轴垂直的方向延伸的部位；以及
第二按压部，所述第二按压部按压位于所述一对第一按压部之间且沿着所述卷绕轴延伸的部位。
2.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于：
在将所述第二按压部的在所述卷绕轴方向上的长度设为L、将所述一对第一按压部之间的长度设为S时，满足L/S≥1/2。
3.根据权利要求1或2所述的电池组，其特征在于：
所述隔离件还具有第三按压部，所述第三按压部按压所述电池壳体的与所述扁平部相对的长侧面中位于所述一对第一按压部的中间且沿着与所述卷绕轴垂直的方向延伸的部位，
在将所述第三按压部的在与所述卷绕轴垂直的方向上的长度设为H、将所述一对第一按压部之间的在与所述卷绕轴垂直的方向上的长度设为W时，满足H/W≤1/2。
4.根据权利要求2所述的电池组，其特征在于：
所述第二按压部具有被分割的多个区域，所述第二按压部的在所述卷绕轴方向上的长度L是所述多个区域的长度的总和。
5.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于：
由所述一对第一按压部和所述第二按压部构成H字型按压部。
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