CN117855554A - 蓄电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及蓄电装置(1)，该蓄电装置具备包括多个双极电极(110)和一对最外集电体(130)的电极层叠体(100)、内部电压检测端子(300)、壳体(400)以及一对外部电压检测端子(700)。多个双极电极(110)各自具有集电体(111)、正极活性物质层(112)以及负极活性物质层(113)。内部电压检测端子(300)与集电体(111)电连接。一对外部电压检测端子(700)各自具有比内部电压检测端子(300)的厚度大的厚度。壳体(400)位于层叠方向上的一对外部电压检测端子(700)之间。层叠方向上的壳体(400)的尺寸(T1)为层叠方向上的一对外部电压检测端子(700)之间的长度(T3)以下。

Description

蓄电装置
技术领域
本公开涉及蓄电装置。
背景技术
在日本特开2020-61221号公报中，公开了具备多个双极型电极和与各双极型电极中的集电体连接的电压检测端子的双极型电池。
发明内容
在日本特开2020-61221号公报所记载的双极型电池中，存在电压检测端子由壳体保持的情况，在该情况下在层叠方向上的最外单电池也连接有电压检测端子时，层叠方向上的壳体的长度会大型化。这样一来，蓄电装置作为整体而大型化。
本公开的目的是提供能够避免大型化的蓄电装置。
本公开的一方面的蓄电装置具备：电极层叠体，包括互相层叠的多个双极电极、和配置于所述多个双极电极的层叠方向上的所述多个双极电极的外侧的一对最外集电体；内部电压检测端子，与所述多个双极电极的至少1个双极电极连接；壳体，保持所述内部电压检测端子的至少1个内部电压检测端子；以及一对外部电压检测端子，与所述一对最外集电体分别电连接，所述多个双极电极各自具有集电体、设置于所述集电体的一方的表面的正极活性物质层、以及设置于所述集电体的另一方的表面的负极活性物质层，所述内部电压检测端子与所述双极电极电连接，所述一对外部电压检测端子各自具有比所述至少1个内部电压检测端子的厚度大的厚度，所述壳体位于所述层叠方向上的所述一对外部电压检测端子之间，所述层叠方向上的所述壳体的尺寸为所述层叠方向上的所述一对外部电压检测端子之间的长度以下。
本发明的上述以及其他的目的、特征、方面以及优点将从与附图相关联而理解的关于本发明的以下的详细说明而变得明了。
附图说明
图1是概略性地示出本公开的一实施方式中的蓄电装置的剖视图。
图2是蓄电装置中的外部集电板、外部电压检测端子以及绝缘构件的平面图。
图3是图2中的III-III线处的剖视图。
图4是概略性地示出外部集电板与外部电压检测端子之间的绝缘方式的变形例的平面图。
图5是图4中的V-V线处的剖视图。
图6是概略性地示出外部集电板与外部电压检测端子之间的绝缘方式的变形例的平面图。
图7是图6中的VII-VII线处的剖视图。
图8概略性地示出外部集电板与外部电压检测端子之间的绝缘方式的变形例的平面图。
图9是图8中的IX-IX线处的剖视图。
图10是概略性地示出外部集电板与外部电压检测端子之间的绝缘方式的变形例的平面图。
图11是图10中的XI-XI线处的剖视图。
具体实施方式
参照附图对本公开的实施方式进行说明。此外，在以下参照的附图中，对于相同或与其相当的构件标注了相同的编号。
图1是概略性地示出本公开的一实施方式中的蓄电装置的剖视图。如图1所示，蓄电装置1具备电极层叠体100、密封构件200、至少1个内部电压检测端子300、壳体400、一对外部集电板500、导电性粘接材600、一对外部电压检测端子700、以及绝缘构件800(参照图2)。
电极层叠体100具有多个双极电极110、多个分隔件120、以及一对最外集电体130。
多个双极电极110互相层叠。各双极电极110具有集电体111、正极活性物质层112以及负极活性物质层113。
集电体111例如由金属构成。集电体111例如形成为矩形状。
正极活性物质层112设置于集电体111的一方(图1中的下侧)的表面。
负极活性物质层113设置于集电体111的另一方(图1中的上侧)的表面。
多个双极电极110以一个双极电极110中的正极活性物质层112、和与所述一个双极电极110相邻的双极电极110中的负极活性物质层113互相对向的方式层叠。
分隔件120配置于正极活性物质层112与负极活性物质层113之间。分隔件120具有使离子透过但另一方面以使得正极活性物质层112与负极活性物质层113不直接接触的方式使两者绝缘的功能。分隔件120的厚度可以比正极活性物质层112的厚度以及负极活性物质层113的厚度小。
各最外集电体130配置于多个双极电极110的层叠方向(图1中的上下方向)上的多个双极电极110的外侧。在一方的最外集电体130，以隔着分隔件120而和与该最外集电体130相邻的双极电极110的负极活性物质层113相对向的方式仅设置有正极活性物质层112，在另一方的最外集电体130，以隔着分隔件120而和与该最外集电体130相邻的双极电极110的正极活性物质层112相对向的方式仅设置有负极活性物质层113。
由在层叠方向上互相相邻的一对集电体111、和配置于这一对集电体111之间的正极活性物质层112、分隔件120以及负极活性物质层113构成了1个单电池。即，电极层叠体100由互相层叠的多个单电池构成，多个单电池中的在层叠方向上的最外侧配置的单电池的外侧的集电体构成了最外集电体130。
在通过层叠多个单电池而构成的双极电池中，各双极电极110兼作互相相邻的单电池的正极和负极，多个单电池串联连接。
密封构件200对形成于在层叠方向上互相相邻的一对集电体之间的内部空间进行密封。密封构件200由绝缘构件构成。密封构件200保持与层叠方向正交的方向上的集电体111、最外集电体130以及分隔件120的各端部。在本实施方式中，在内部空间填充有电解液。不过，构成电极层叠体100的各单电池可以由具有固体电解质的所谓全固体电池构成。在该情况下，省略分隔件120。
内部电压检测端子300与配置于层叠方向上的一对最外集电体130的内侧的双极电极110电连接。具体来说，内部电压检测端子300与集电体111连接，向密封构件200的外部引出。在本实施方式中，至少1个内部电压检测端子300包括与集电体111的数量为相同数量的内部电压检测端子300，各内部电压检测端子300与集电体111连接。不过，内部电压检测端子300的数量也可以比集电体111的数量少。在该情况下，内部电压检测端子300以一个比例与在层叠方向上排列的预定数量的集电体111连接。也就是说，在层叠方向上排列的多个集电体111中，可以存在没有连接内部电压检测端子300的集电体111。内部电压检测端子300例如沿与层叠方向正交的方向从密封构件200突出。内部电压检测端子300的厚度为0.05mm～0.1mm左右。内部电压检测端子300与检测电路(图示省略)连接。在内部电压检测端子300所相邻的集电体111之间，内部电压检测端子300在与层叠方向正交的方向上错开地配置。
壳体400保持内部电压检测端子300。壳体400由绝缘材料构成。壳体400固定于与层叠方向正交的方向上的密封构件200的外侧面。壳体400的大小被设定为保存内部电压检测端子300的程度。如图1所示，层叠方向上的壳体400的尺寸T1优选设定为层叠方向上的密封构件200的长度T2以下。不过，层叠方向上的壳体400的尺寸T1可以设定为层叠方向上的一对外部电压检测端子700的外表面之间的长度T3以下。
各外部集电板500配置于层叠方向上的电极层叠体100的外侧。更详细来说，各外部集电板500配置于层叠方向上的最外集电体130的外侧。如图2所示，各外部集电板500例如形成为矩形状。各外部集电板500的厚度被设定为0.5mm～3mm左右。
导电性粘接材600设置于层叠方向上的最外集电体130的外表面。
各外部电压检测端子700与最外集电体130电连接。更详细来说，如图1以及图3所示，各外部电压检测端子700经由导电性粘接材600与最外集电体130电连接。即，导电性粘接材600具有：具有导电性并将最外集电体130与外部集电板500连接的第1粘接部610、和具有导电性并将最外集电体130与外部电压检测端子700连接的第2粘接部620。各外部电压检测端子700与检测电路(图示省略)连接。
各外部电压检测端子700的厚度与各外部集电板500的厚度可以相等，也可以不同。各外部电压检测端子700的厚度只要是能够确保该外部电压检测端子700不会由于自重而挠曲的程度的刚性的厚度即可，例如，为0.5mm～3mm左右。外部电压检测端子700的厚度例如被设定为外部集电板500的厚度以下。层叠方向上的各外部电压检测端子700的外表面可以形成为与层叠方向上的各外部集电板500的外表面共面。这样一来，能够避免所述长度T3比层叠方向上的一对外部集电板500的外表面之间的长度大。
各外部电压检测端子700从外部集电板500沿与内部电压检测端子300从密封构件200突出的方向(图1以及图2中的右方向)相同的方向突出。如图2所示，与外部电压检测端子700从外部集电板500突出的方向和层叠方向这双方正交的方向(图2中的上下方向)上的外部电压检测端子700的宽度比相同方向上的外部集电板500的宽度小。
各外部电压检测端子700位于层叠方向上的密封构件200的外侧。各外部电压检测端子700位于层叠方向上的壳体400的外侧。
绝缘构件800设置于外部电压检测端子700与外部集电板500之间。绝缘构件800将外部集电板500与外部电压检测端子700之间绝缘。绝缘构件800通过嵌件成形、具有绝缘性的粘接材的涂布等而形成。此外，在图2中，对绝缘构件800标注了斜线。
如图3中由箭头AR1所示，经由第1粘接部610从电极层叠体100朝向外部集电板500流动大的电流，另一方面，通过介于外部电压检测端子700与最外集电体130之间的第2粘接部620，能够实现基于外部电压检测端子700的最外集电体130的电压的检测。此外，从外部集电板500向外部电压检测端子700的通电由绝缘构件800切断。
如以上所说明那样，在本实施方式中的蓄电装置1中，通过使各外部电压检测端子700的厚度比内部电压检测端子300的厚度大，从而外部电压检测端子700与内部电压检测端子300相比能够抑制由于自重引起的挠曲，因此，能够不需要由壳体对外部电压检测端子700的保持，而且，由于层叠方向上的壳体400的尺寸T1为层叠方向上的一对外部电压检测端子700之间的长度T3以下，因此能够避免蓄电装置1的大型化。
另外，在通过将包括层叠的多个单电池和壳体400的蓄电模块层叠多个而构成蓄电装置的情况下，以使得相邻的蓄电模块彼此不接触的方式、在层叠方向上排列的蓄电模块之间设置有预定的间隔。因此，虽然在层叠方向上的壳体400的尺寸T1比层叠方向上的一对外部电压检测端子700之间的长度T3大的情况下，设置于相邻的蓄电模块之间的外部集电板500的厚度增大，但在本实施方式中的蓄电装置1中，由于层叠方向上的壳体400的尺寸T1为层叠方向上的一对外部电压检测端子700之间的长度T3以下，因此能够避免外部集电板500的厚度的增大，能够避免蓄电装置整体的大型化。
在上述实施方式中，如图4以及图5所示，绝缘构件800也可以设置于外部集电板500与外部电压检测端子700的基端部710之间。
如图6以及图7所示，绝缘构件800也可以设置于外部集电板500中的连接有外部电压检测端子700的一侧(图6中的右侧)的端部与外部电压检测端子700之间。
如图8以及图9所示，在导电性粘接材600的厚度形成得比外部电压检测端子700的厚度大的情况下，外部电压检测端子700的基端部710可以隔着绝缘构件800而埋入于导电性粘接材600。即，绝缘构件800可以具有被覆基端部710的端面的被覆部810、和介于外部集电板500与基端部710之间的介在部820。
如图10以及图11所示，外部电压检测端子700也可以从外部集电板500离开。即，外部集电板500与外部电压检测端子700之间可以用空间进行绝缘。在该情况下，省略绝缘构件800。另外，在该情况下，一对外部电压检测端子700的外表面之间的长度被设定为一对外部集电板500的外表面之间的长度以下。
能够由本领域技术人员理解到：上述的例示的实施方式是以下的方案的具体例。
[方案1]
一种蓄电装置，具备：
电极层叠体，包括互相层叠的多个双极电极、和配置于所述多个双极电极的层叠方向上的所述多个双极电极的外侧的一对最外集电体；
内部电压检测端子，与所述多个双极电极的至少1个双极电极连接；
壳体，保持所述内部电压检测端子的至少1个内部电压检测端子；以及
一对外部电压检测端子，与所述一对最外集电体分别电连接，
所述多个双极电极各自具有：
集电体；
正极活性物质层，设置于所述集电体的一方的表面；以及
负极活性物质层，设置于所述集电体的另一方的表面，
所述至少1个内部电压检测端子与所述双极电极电连接，
所述一对外部电压检测端子各自具有比所述至少1个内部电压检测端子的厚度大的厚度，
所述壳体位于所述层叠方向上的所述一对外部电压检测端子之间，
所述层叠方向上的所述壳体的尺寸为所述层叠方向上的所述一对外部电压检测端子之间的长度以下。
在该蓄电装置中，由于各外部电压检测端子的厚度比内部电压检测端子的厚度大，因此不需要由壳体对外部电压检测端子的保持，另外，由于层叠方向上的壳体的尺寸为层叠方向上的一对外部电压检测端子之间的长度以下，因此能够避免蓄电装置的大型化。
[方案2]
根据方案1所述的蓄电装置，
所述蓄电装置还具备密封构件，所述密封构件对形成于在所述层叠方向上互相相邻的一对所述集电体之间的内部空间进行密封，
所述密封构件位于所述一对外部电压检测端子之间，
所述层叠方向上的所述壳体的尺寸为所述层叠方向上的所述密封构件的长度以下。
在该方案中，能够更可靠地达成由壳体对内部电压检测端子的保持和蓄电装置的大型化的避免这双方。
[方案3]
根据方案1或2所述的蓄电装置，
所述蓄电装置还具备：
外部集电板，配置于所述层叠方向上的所述电极层叠体的外侧；
第1粘接部，具有导电性并将所述最外集电体与所述外部集电板连接；以及
第2粘接部，具有导电性并将所述最外集电体与所述外部电压检测端子连接，
所述外部电压检测端子与所述外部集电板电绝缘。
在该方案中，由于外部电压检测端子与外部集电板电绝缘，因此与通过第1粘接部从电极层叠体朝向外部集电板流动的比较大的电流从外部集电板朝向外部电压检测端子流动的情况相比，能够抑制由于由第1粘接部的电阻产生的电压下降而在与外部电压检测端子连接的检测电路中测定的电压的精度下降的情况。
[方案4]
根据方案3所述的蓄电装置，
所述蓄电装置还具备绝缘构件，所述绝缘构件设置于所述外部电压检测端子与所述外部集电板之间。
[方案5]
根据方案3所述的蓄电装置，
所述外部电压检测端子从所述外部集电板离开。
[方案6]
根据方案3～5中的任一方案所述的蓄电装置，
所述层叠方向上的所述一对外部电压检测端子之间的长度为所述层叠方向上的所述一对最外集电体之间的长度以下。
在该方案中，与所有的检测端子由壳体保持的情况相比，在层叠方向上蓄电装置被小型化。
对本发明的实施方式进行了说明，但应该认为本次公开的实施方式在所有方面都是例示而非限制性的内容。本发明的范围由权利要求书示出，意图包含与权利要求书均等的含义以及范围内的所有变更。

Claims (6)

1.一种蓄电装置，具备：
电极层叠体，包括互相层叠的多个双极电极、和配置于所述多个双极电极的层叠方向上的所述多个双极电极的外侧的一对最外集电体；
内部电压检测端子，与所述多个双极电极的至少1个双极电极连接；
壳体，保持所述内部电压检测端子的至少1个内部电压检测端子；以及
一对外部电压检测端子，与所述一对最外集电体分别电连接，
所述多个双极电极各自具有：
集电体；
正极活性物质层，设置于所述集电体的一方的表面；以及
负极活性物质层，设置于所述集电体的另一方的表面，
所述内部电压检测端子与所述双极电极电连接，
所述一对外部电压检测端子各自具有比所述至少1个内部电压检测端子的厚度大的厚度，
所述壳体位于所述层叠方向上的所述一对外部电压检测端子之间，
所述层叠方向上的所述壳体的尺寸为所述层叠方向上的所述一对外部电压检测端子之间的长度以下。
2.根据权利要求1所述的蓄电装置，
所述蓄电装置还具备密封构件，所述密封构件对形成于在所述层叠方向上互相相邻的一对所述集电体之间的内部空间进行密封，
所述密封构件位于所述一对外部电压检测端子之间，
所述层叠方向上的所述壳体的尺寸为所述层叠方向上的所述密封构件的长度以下。
3.根据权利要求1或2所记载的蓄电装置，
所述蓄电装置还具备：
外部集电板，配置于所述层叠方向上的所述电极层叠体的外侧；
第1粘接部，具有导电性并将所述最外集电体与所述外部集电板连接；以及
第2粘接部，具有导电性并将所述最外集电体与所述外部电压检测端子连接，
所述外部电压检测端子与所述外部集电板电绝缘。
4.根据权利要求3所述的蓄电装置，
所述蓄电装置还具备绝缘构件，所述绝缘构件设置于所述外部电压检测端子与所述外部集电板之间。
5.根据权利要求3所述的蓄电装置，
所述外部电压检测端子从所述外部集电板离开。
6.根据权利要求3所述的蓄电装置，
所述层叠方向上的所述一对外部电压检测端子之间的长度为所述层叠方向上的所述一对最外集电体之间的长度以下。
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