CN117117406A - 蓄电装置 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种蓄电装置，蓄电装置具备：多个电池单元，所述多个电池单元沿上下方向排列；以及多个间隔件，所述多个间隔件分别配置在相邻的电池单元之间，多个电池单元中的每一个包含在内部收容电解液的外装体和第一端子部及第二端子部，在从上方观察的情况下，第一端子部与第二端子部在从外装体突出的第一突出方向及第二突出方向上分别沿上下方向交替地排列配置，多个间隔件中的每一个包含第一端部和第二端部，所述第一端部在第一突出方向上与外装体的端部相比突出到外侧，所述第二端部在第二突出方向上与外装体的端部相比突出到外侧，在第一端部及第二端部分别设置有朝向上下方向的一侧的延伸部。

Description

蓄电装置
技术领域
本公开涉及一种蓄电装置。
背景技术
近年来，开发了作为电动汽车、混合动力汽车的电源使用的各种蓄电装置。
在日本特开2013-229266中公开了作为蓄电装置的电池模块。该电池模块具备沿上下方向层叠的多个扁平的电池，作为电池，使用利用层压膜将层叠有正极、负极及隔膜的电极体密封而得到的长方形形状的层压型电池。
在该层压型电池中，从作为短边的两端部的中央起将分别由较薄的金属板构成的电极极耳(端子部)从作为外包装的层压膜呈带状导出。多个电池以正极侧的电极极耳与负极侧的电极极耳交替的方式以交替的朝向层叠。通过在长边方向的一侧和另一侧将交替地邻接的正极侧的电极极耳与负极侧的电极极耳连接，从而将多个电池作为整体而串联连接。
在日本特开2013-229266公开的蓄电装置中，在外包装的一部分破损的情况下，电解液会从外包装的内部向外部漏出。在这样的情况下，在没有任何措施的情况下，漏出的电解液沿着相互层叠的多个电池的外包装的外周面向下方流动。此时，虽然沿上下方向排列但未直接相互连接的正极侧的电极极耳与负极侧的电极极耳有时会经由电解液而电连接。由此，蓄电装置有可能会短路。
发明内容
本公开提供一种即使在电解液从层叠的多个电池单元中的任一个漏出的情况下也能够抑制短路的产生的蓄电装置。
基于本公开的蓄电装置具备：多个电池单元，所述多个电池单元沿上下方向排列；以及多个间隔件，所述多个间隔件在所述上下方向上与所述多个电池单元交替地层叠，分别配置于在所述上下方向上相邻的电池单元之间。所述多个电池单元中的每一个包含在内部收容电解液的外装体和从所述外装体突出的第一端子部及第二端子部。在从上方观察的情况下，所述第一端子部及所述第二端子部分别从所述外装体向第一突出方向及与所述第一突出方向不同的第二突出方向突出，所述第一端子部与所述第二端子部交替地在所述上下方向上排列配置。所述多个间隔件中的每一个包含第一端部和第二端部，所述第一端部在所述第一突出方向上与所述外装体的端部相比突出到外侧，所述第二端部在所述第二突出方向上与所述外装体的端部相比突出到外侧。在所述第一端部及所述第二端部分别设置有朝向所述上下方向的一侧的延伸部。
根据上述结构，在相邻的电池单元中的上方侧的电池单元的外装体破损而电解液漏出的情况下，电解液顺着外装体的外周面流动而到达间隔件的上表面。到达间隔件的上表面的电解液朝向设置于间隔件的第一端部的延伸部及/或设置于第二端部的延伸部。在延伸部朝向上方的情况下，能够使电解液留在延伸部的内侧。在延伸部朝向下方的情况下，由于第一端部及第二端部与相邻的电池单元中的下方侧的电池单元的外装体相比突出到外侧，因此，朝向延伸部的电解液从延伸部朝向下方滴落，而不会顺着下方侧的电池单元的外装体的侧面流动。此时，将漏出的电解液的流路切断。这样，能够抑制相邻的电池单元的第一端子部与第二端子部在意图之外的部位经由电解液而电连接。其结果是，能够在蓄电装置中抑制短路的产生。
在基于上述本公开的蓄电装置中，也可以是，所述延伸部朝向下方侧延伸。
根据上述结构，能够使从位于间隔件的上方的电池单元的外装体漏出的电解液从延伸部的下端朝向下方滴落，而不会顺着下方侧的电池单元的外装体的侧面流动。
在基于上述本公开的蓄电装置中，也可以是，所述延伸部朝向上方侧延伸。
根据上述结构，能够使从位于间隔件的上方的电池单元的外装体漏出的电解液滞留在延伸部的内侧。
在基于上述本公开的蓄电装置中，优选的是，所述间隔件具有耐电解液性。
根据上述结构，在电解液从电池单元漏出的情况下，能够抑制间隔件被电解液腐蚀。
也可以是，基于上述本公开的蓄电装置还具备：收容壳体，所述收容壳体具有底部，并收容所述多个电池单元和所述多个间隔件；以及底部侧间隔件，所述底部侧间隔件配置在位于最下方的电池单元与所述底部之间。在该情况下，也可以是，所述底部侧间隔件具有第一突出端部和第二突出端部，所述第一突出端部在所述第一突出方向上与所述外装体的端部相比突出到外侧，所述第二突出端部在所述第二突出方向上与所述外装体的端部相比突出到外侧。另外，也可以是，在所述第一突出端部及所述第二突出端部分别设置有朝向上方的延伸部。
根据上述结构，能够利用设置于底部侧间隔件的第一突出端部及上述第二突出端部的延伸部来阻挡上方侧的电池单元的外装体破损而从间隔件的延伸部朝向底部落下的电解液。另外，能够使位于最下方的电池单元的第一端子部和第二端子部的高度位置增高与底部侧间隔件的厚度相应的量。由此，能够抑制位于最下方的电池单元由于下落到底部的电解液而受到影响。
也可以是，基于上述本公开的蓄电装置还具备多个连接部，所述多个连接部以使所述多个电池单元串联连接的方式将所述相邻的电池单元的所述第一端子部及所述第二端子部电连接。在该情况下，也可以是，所述第一突出方向为与所述上下方向正交的横向的一侧，所述第二突出方向为所述横向的另一侧。另外，也可以是，所述多个间隔件中的每一个所具有的所述第一端部及所述第二端部中的一方的端部在所述横向上与所述多个连接部中的任一个相向。而且，也可以是，在从上方观察的情况下，所述多个间隔件中的每一个所具有的所述第一端部及所述第二端部中的另一方的端部从在所述上下方向上交替地排列的所述第一端子部及所述第二端子部向所述横向外侧突出。
根据上述结构，在第一端子部与第二端子部在上下方向上未被连接部连接的那一侧，横向上的间隔件的端部位于比沿上下方向排列的第一端子部及第二端子部靠横向外侧的位置。由此，在电解液从相邻的电池单元中的上方侧的电池单元漏出的情况下，在第一端子部与第二端子部在上下方向上未被连接部连接的那一侧，能够将电解液引导到比沿上下方向排列的第一端子部及第二端子部靠外侧的位置。
也可以是，基于上述本公开的蓄电装置还具备收容壳体，所述收容壳体具有底部，并收容所述多个电池单元和所述多个间隔件。在该情况下，也可以是，在所述底部设置有滞留部，所述滞留部使从所述多个电池单元中的至少任一个漏出的所述电解液滞留。
根据上述结构，能够使上方侧的电池单元的外装体破损而从间隔件的延伸部朝向底部落下的电解液滞留在滞留部。由此，能够抑制下落到底部的电解液自由地移动。
根据本公开，可以提供即使在电解液从层叠的多个电池单元中的任一个漏出的情况下也能够抑制短路的产生的蓄电装置。
附图说明
以下将参照附图来说明本发明的示例性实施方式的特征、优点、以及技术和工业重要性，其中同样的附图标记表示同样的部件，并且附图中：
图1是示出实施方式1的蓄电装置的俯视图。
图2是示出实施方式1的蓄电装置的剖视图。
图3是示出在实施方式1的蓄电装置中电解液从电池单元漏出的情况的一例的剖视图。
图4是示出在比较例的蓄电装置中电解液从电池单元漏出的情况的一例的剖视图。
图5是示出实施方式2的蓄电装置的剖视图。
图6是示出实施方式3的蓄电装置的剖视图。
图7是示出实施方式4的蓄电装置的剖视图。
图8是示出实施方式5的蓄电装置的剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图，对本公开的实施方式进行详细说明。此外，在以下示出的实施方式中，在附图中对相同或共用的部分标注相同的附图标记，且不重复进行其说明。
(实施方式1)
图1是示出实施方式1的蓄电装置的俯视图。图2是示出实施方式1的蓄电装置的剖视图。此外，在图1中，为了方便，省略了收容壳体的顶部并进行图示。另外，图2是沿着图1所示的II-II线的剖视图。参照图1及图2，对实施方式1的蓄电装置1进行说明。
实施方式1的蓄电装置1搭载于能够使用电机和发动机中的至少一方的动力进行行驶的混合动力车辆或利用通过电能而得到的驱动力进行行驶的电动车辆等车辆。
蓄电装置1具备多个电池单元10、多个间隔件20、多个连接部30及收容壳体40。
收容壳体40具有大致箱形形状，在内部收容多个电池单元10、多个间隔件20及多个连接部30。收容壳体40包含沿上下方向(DR1方向)相向的顶部41和底部42以及将顶部41及底部42的周缘连接的周壁部。周壁部具有沿与上下方向正交的横向(DR2方向)相向的侧壁部43、44。
多个电池单元10沿上下方向排列。作为电池单元10，例如可以列举锂离子电池。电池单元10为所谓的层压型电池单元。
电池单元10包含电极层叠体15、外装体16、作为第一端子部的正极集电板11及作为第二端子部的负极集电板12。
电极层叠体15例如包含多个正极片、多个隔膜及多个负极片。在正极片与负极片之间配置有隔膜。
正极片包含铝箔和形成在铝箔的正面及背面的正极复合材料层。在铝箔形成有未形成正极复合材料层的未涂敷部。
负极片包含铜箔和形成在铜箔的正面及背面的负极复合材料层。在铜箔形成有未形成负极复合材料层的未涂敷部。
外装体16在内部收容电极层叠体15及电解液。外装体16例如由层压膜构成。层压膜将正极集电板11的一部分、负极集电板12的一部分及电极层叠体15包覆。
正极集电板11从外装体16向外部突出。正极集电板11与正极片的未涂装部连接。正极集电板11具有平板形状。正极集电板11例如由铝或以铝为主成分的合金构成。
负极集电板12从外装体16向外部突出。负极集电板12与负极片的未涂装部连接。负极集电板12具有平板形状。负极集电板12例如由铜或以铜为主成分的合金构成。
在从上方观察的情况下，多个电池单元10沿上下方向排列，以使得正极集电板11与负极集电板12在从外装体16突出的第一突出方向(AR1方向)及与该第一突出方向不同的第二突出方向(AR2方向)上分别沿上下方向交替地排列。
多个连接部30以使多个电池单元10串联连接的方式将相邻的电池单元10的正极集电板11及负极集电板12电连接。多个连接部30在第一突出方向侧及第二突出方向侧交替地将正极集电板11及负极集电板12连接。多个连接部30包含第一连接部31及第二连接部32。第一连接部31在第一突出方向侧将正极集电板11及负极集电板12连接。第二连接部32在第二突出方向侧将正极集电板11及负极集电板12连接。
在本实施方式中，第一突出方向为朝向与上下方向正交的横向的一侧的方向，第二突出方向为朝向该横向的另一侧的方向。即，第二突出方向为第一突出方向的相反方向。此外，第一突出方向与第二突出方向的关系并不被限定于上述情况，第一突出方向与第二突出方向也可以交叉。
位于最上方的电池单元10的正极集电板11通过母线(未图示)与设置于收容壳体40的外部的外部正极端子(未图示)连接。位于最下方的电池单元10的负极集电板12通过母线(未图示)与设置于收容壳体40的外部的外部负极端子(未图示)连接。
多个间隔件20在上下方向上与多个电池单元10交替地层叠。多个间隔件20分别配置于在上下方向上相邻的电池单元之间。作为间隔件20，例如可以使用聚氨酯、EPDM(乙丙橡胶)等具有耐电解液性的构件。由此，在电解液从电池单元10漏出的情况下，能够抑制间隔件被电解液腐蚀。
间隔件20具有板形状。间隔件20具有第一端部21及第二端部22。第一端部21及第二端部22位于上述横向上的两端侧。
第一端部21在第一突出方向上与外装体16的端部16a相比突出到外侧。在第一端部21设置有朝向下方的延伸部23(第一延伸部)。延伸部23既可以以与上下方向平行的方式设置，也可以以随着朝向下方而向第一突出方向扩展的方式倾斜。
第二端部22在第二突出方向上与外装体16的端部16b相比突出到外侧。在第二端部22设置有朝向下方的延伸部24(第二延伸部)。延伸部24既可以以与上下方向平行的方式设置，也可以以随着朝向下方而向第二突出方向扩展的方式倾斜。
多个间隔件20中的每一个所具有的第一端部21及第二端部22中的一方的端部在上述横向上与多个连接部30中的任一个相向。各间隔件20所具有的第一端部21及第二端部22中的另一方的端部在上述横向上不与多个连接部30中的任一个相向。
更具体而言，在第一突出方向侧，在第一端部21在横向上与第一连接部31相向的间隔件20中，第二端部22在第二突出方向侧不与第二连接部32在横向上相向。在第二突出方向侧，在第二端部22在横向上与第二连接部32相向的间隔件20中，第一端部21在第一突出方向侧不与第一连接部31在横向上相向。
此外，在从上方观察的情况下，间隔件20的外形也可以整体上比外装体16大。在该情况下，也可以是，在从上方观察的情况下，与上下方向及上述横向正交的正交方向上的间隔件的两端部与该正交方向上的外装体16的两端相比突出到外侧。
图3是示出在实施方式1的蓄电装置中电解液从电池单元漏出的情况的一例的剖视图。
如图3所示，在相邻的电池单元中的上方侧的电池单元10的外装体16破损而电解液L漏出的情况下，电解液L顺着外装体16的外周面流动而到达在下方侧邻接的间隔件20的上表面。到达间隔件20的上表面的电解液L朝向设置在间隔件的第一端部21的延伸部23及/或设置在第二端部22的延伸部24。由于第一端部21及第二端部22与相邻的电池单元中的下方侧的电池单元的外装体16相比突出到外侧，因此，朝向延伸部23、24的电解液L从延伸部23、24朝向下方滴落，而不会顺着下方侧的电池单元10的外装体16的外周面流动。此时，将漏出的电解液L的流路切断。由此，能够抑制相邻的电池单元的正极集电板11与负极集电板12在意图之外的部位(更特定而言，为虽然未被连接部30直接连接但正极集电板11与负极集电板12在上下方向上排列的部位)经由电解液L而电连接。其结果是，能够在蓄电装置1中抑制短路的产生。
(比较例)
图4是示出在比较例的蓄电装置中电解液从电池单元漏出的情况的一例的剖视图。参照图4，对比较例的蓄电装置1X进行说明。
如图4所示，在与实施方式1的蓄电装置1进行比较的情况下，比较例的蓄电装置1X的不同点在于：不具备多个间隔件20。其他结构大致相同。
如图4所示，在未在彼此相邻的电池单元10之间设置间隔件的情况下，在相邻的电池单元中的上方侧的电池单元10的外装体16破损而电解液L漏出的情况下，电解液L一边顺着上方侧的电池单元10的外装体16的外周面及下方侧的电池单元10的外装体16的外周面流动，一边朝向下方移动。由此，相邻的电池单元的正极集电板11与负极集电板12会在意图之外的部位(更特定而言，为虽然未被连接部30直接连接但正极集电板11与负极集电板12在上下方向上排列的部位)经由电解液L而电连接。其结果是，在比较例的蓄电装置1X中有可能会产生短路。
(实施方式2)
图5是示出实施方式2的蓄电装置的剖视图。参照图5，对实施方式2的蓄电装置1A进行说明。
如图5所示，在与实施方式1的蓄电装置1进行比较的情况下，实施方式2的蓄电装置1A的延伸部23、24延伸的方向不同。其他结构大致相同。在实施方式2中，延伸部23、24以朝向上方的方式延伸。
延伸部23既可以以与上下方向平行的方式设置，也可以以随着朝向上方而向第一突出方向扩展的方式倾斜。同样地，延伸部24既可以以与上下方向平行的方式设置，也可以以随着朝向上方而向第二突出方向扩展的方式倾斜。
在实施方式2中，通过使延伸部23、24以朝向上方的方式延伸，即使在电解液从相邻的电池单元10中的位于上方的电池单元10漏出的情况下，也能够使电解液滞留在延伸部23、24的内侧。由此，能够抑制相邻的电池单元的正极集电板11与负极集电板12在意图之外的部位(更特定而言，为未被连接部30连接的部位)经由电解液而电连接。其结果是，能够抑制在蓄电装置1A中产生短路。
(实施方式3)
图6是示出实施方式3的蓄电装置的剖视图。参照图6，对实施方式3的蓄电装置1B进行说明。
如图6所示，在与实施方式1的蓄电装置1进行比较的情况下，实施方式3的蓄电装置1B的不同点在于：在收容壳体的底部42设置有使电解液滞留的滞留部50。其他结构大致相同。
例如，滞留部50由设置在底部42的内表面的槽部构成。此外，代替槽部，也可以由吸收并捕集电解液的捕集部构成。在该情况下，捕集部固定在底部42的内表面。
即使在如上述那样构成的情况下，也能够得到与实施方式1大致相同的效果。另外，通过设置滞留部50，从而能够抑制下落到底部42的电解液自由地移动。
(实施方式4)
图7是示出实施方式4的蓄电装置的剖视图。参照图7，对实施方式4的蓄电装置1C进行说明。
如图7所示，在与实施方式1的蓄电装置1进行比较的情况下，实施方式4的蓄电装置1C的间隔件20的结构不同。其他结构大致相同。
在实施方式4中，在从上方观察的情况下，多个间隔件20中的每一个所具有的第一端部21及第二端部22中的在横向上不与多个连接部30中的任一个相向的那一侧的端部从在上下方向上交替地排列的正极集电板11及负极集电板12突出到横向外侧。
此外，在横向上不与多个连接部30中的任一个相向的那一侧的间隔件的端部也可以与收容壳体40的侧壁部43或侧壁部44抵接。
即使在如上述那样构成的情况下，也能够得到与实施方式1大致相同的效果。在实施方式4中，在电解液从相邻的电池单元10中的上方侧的电池单元10漏出的情况下，在正极集电板11与负极集电板12在上下方向上未被连接部30连接的那一侧，能够将电解液引导到比沿上下方向排列的正极集电板11及负极集电板12靠外侧的位置。由此，能够进一步抑制相邻的电池单元的正极集电板11与负极集电板12在意图之外的部位(更特定而言，为未被连接部30连接的部位)经由电解液而电连接。
(实施方式5)
图8是示出实施方式5的蓄电装置的剖视图。参照图8，对实施方式5的蓄电装置1D进行说明。
如图8所示，在与实施方式1的蓄电装置1进行比较的情况下，实施方式5的蓄电装置1D的不同点在于：在位于最下方的电池单元10与收容壳体40的底部42之间设置有底部侧间隔件20D。其他结构大致相同。
底部侧间隔件20D具有：第一突出端部21D，所述第一突出端部21D在第一突出方向上与外装体16的端部相比突出到外侧；以及第二突出端部22D，所述第二突出端部22D在第二突出方向上与外装体16的端部相比突出到外侧。在该第一突出端部21D设置有朝向上方的延伸部23D，在第二突出端部22D设置有朝向上方的延伸部24D。
底部侧间隔件20D是使配置在彼此相邻的电池单元10之间的间隔件20沿上下方向翻转而得到的间隔件。由此，能够将使间隔件20上下翻转而得到的间隔件作为底部侧间隔件20D来进行利用，能够使部件共用化。其结果是，能够降低制造成本。
即使在如上述那样构成的情况下，也能够得到与实施方式1大致相同的效果。另外，通过配置具有朝向上方的延伸部23D、24D的底部侧间隔件20D，从而能够利用延伸部23D、24D来阻挡朝向底部42落下的电解液。另外，能够使位于最下方的电池单元10的正极集电板11及负极集电板12的高度位置增高底部侧间隔件20D的厚度。由此，能够抑制位于最下方的电池单元10由于下落到底部的电解液而受到影响。
以上，本次公开的实施方式在所有方面均为例示，而非是限制性的。本发明的范围由权利要求书示出，包含与权利要求书同等的意思及范围内的所有变更。

Claims (7)

1.一种蓄电装置，其特征在于，所述蓄电装置包括：
多个电池单元，所述多个电池单元沿上下方向排列；以及
多个间隔件，所述多个间隔件在所述上下方向上与所述多个电池单元交替地层叠，分别配置于在所述上下方向上相邻的电池单元之间，
其中，所述多个电池单元中的每一个包含在内部收容电解液的外装体和从所述外装体突出的第一端子部及第二端子部，
其中，在从上方观察的情况下，所述第一端子部及所述第二端子部分别从所述外装体向第一突出方向及与所述第一突出方向不同的第二突出方向突出，并且交替地在所述上下方向上排列配置，
其中，所述多个间隔件中的每一个包含第一端部和第二端部，所述第一端部在所述第一突出方向上与所述外装体的端部相比突出到外侧，所述第二端部在所述第二突出方向上与所述外装体的端部相比突出到外侧，在所述第一端部及所述第二端部分别设置有朝向所述上下方向的一侧的延伸部。
2.根据权利要求1所述的蓄电装置，其特征在于，
所述延伸部朝向下方侧延伸。
3.根据权利要求1所述的蓄电装置，其特征在于，
所述延伸部朝向上方侧延伸。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的蓄电装置，其特征在于，
所述间隔件具有耐电解液性。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的蓄电装置，其特征在于，所述蓄电装置还包括：
收容壳体，所述收容壳体具有底部，并收容所述多个电池单元和所述多个间隔件；以及
底部侧间隔件，所述底部侧间隔件配置在位于最下方的电池单元与所述底部之间，并且，
其中，所述底部侧间隔件具有第一突出端部和第二突出端部，所述第一突出端部在所述第一突出方向上与所述外装体的端部相比突出到外侧，所述第二突出端部在所述第二突出方向上与所述外装体的端部相比突出到外侧，在所述第一突出端部及所述第二突出端部分别设置有朝向上方的延伸部。
6.根据权利要求1～3中任一项所述的蓄电装置，其特征在于，
所述蓄电装置还包括多个连接部，所述多个连接部以使所述多个电池单元串联连接的方式将所述相邻的电池单元的所述第一端子部及所述第二端子部电连接，并且，
其中，所述第一突出方向为朝向与所述上下方向正交的横向的一侧的方向，
其中，所述第二突出方向为朝向所述横向的另一侧的方向，
其中，所述多个间隔件中的每一个所具有的所述第一端部及所述第二端部中的一方的端部在所述横向上与所述多个连接部中的任一个相向，
在从上方观察的情况下，所述多个间隔件中的每一个所具有的所述第一端部及所述第二端部中的另一方的端部从在所述上下方向上交替地排列的所述第一端子部及所述第二端子部向所述横向外侧突出。
7.根据权利要求1～3中任一项所述的蓄电装置，其特征在于，
所述蓄电装置还包括收容壳体，所述收容壳体具有底部，并收容所述多个电池单元和所述多个间隔件，并且，
其中，在所述底部设置有滞留部，所述滞留部使从所述多个电池单元中的至少任一个漏出的所述电解液滞留。
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