ES2961966T3

ES2961966T3 - Paquete de baterías y procedimiento para fabricarla

Info

Publication number: ES2961966T3
Application number: ES15906714T
Authority: ES
Inventors: Masayuki Nakai; Yasuhiro Yanagihara; Manabu Fukuoka
Original assignee: AESC Japan Co Ltd
Current assignee: Envision AESC Japan Ltd
Priority date: 2015-10-22
Filing date: 2015-10-22
Publication date: 2024-03-14
Anticipated expiration: 2035-10-22
Also published as: CN108140761B; CN108140761A; JPWO2017068708A1; EP3367461A4; JP6797819B2; KR101943285B1; EP3367461A1; KR20180053418A; US20180309101A1; EP3367461B1; US10622603B2; WO2017068708A1

Abstract

[Problema] Proporcionar: un paquete de baterías que mejore la eficiencia del espacio operativo para conectar el cableado a un módulo de batería; y un método para producir el mismo. [Solución] La presente invención tiene: una pluralidad de módulos de batería 100A, 100B que están equipados con una pluralidad de celdas individuales 110 que están formadas para ser planas y están estratificadas en la dirección del espesor, y también equipadas con terminales positivos y negativos. 133, 134 para entrada y salida de energía; y un miembro de base 310 sobre el cual se monta la pluralidad de módulos de batería. Los terminales de la pluralidad de módulos de batería están colocados en una sección extrema en el lado de los mismos opuesto al lado del miembro de base. La pluralidad de módulos de batería están dispuestos en la superficie del miembro de base en el que se van a montar los módulos de batería. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN

Paquete de baterías y procedimiento para fabricarla

Campo técnico

La presente invención se refiere a un paquete de baterías y a un procedimiento para fabricarla.

Antecedentes de la técnica

En los últimos años, en la industria del automóvil se ha llevado a cabo un amplio desarrollo de baterías secundarias y pilas de combustible, desde el punto de vista de la protección del medio ambiente y el ahorro de combustible. Dado que el rendimiento de cada batería de una batería secundaria no es muy elevado, se apila un número deseado de ellas para formar un módulo de baterías, con el fin de posibilitar la velocidad de crucero en un automóvil. Además, hay casos en los que un número predeterminado de módulos de batería se ensamblan en un paquete de baterías (también llamado batería ensamblada). Como técnica convencional relativa a los paquetes de baterías, el documento JP 2015 5361 A se configura apilando módulos de baterías, obtenidos apilando un número predeterminado de celdas (también denominadas celdas unitarias), en la dirección de la altura.

El documento US 2015/0037642 A1 desvela un paquete de baterías, que comprende una pluralidad de módulos de batería que incluyen cada uno una pluralidad de celdas unitarias apiladas en una dirección de espesor del módulo de batería, teniendo cada una de las celdas unitarias una forma plana y terminales positivo y negativo para transferir la entrada y la salida de energía eléctrica; cada celda unitaria comprende un cuerpo de celda que incluye un elemento de generación de energía y una lengüeta de electrodo extraída del cuerpo de celda. Cada uno de la pluralidad de módulos de batería comprende: un par de elementos de la primera cubierta para cubrir las celdas unitarias apiladas desde ambos lados en la dirección de apilamiento de las celdas unitarias, y un par de elementos de la segunda cubierta para cubrir las celdas unitarias apiladas desde ambos lados en una dirección que se cruza con la dirección de apilamiento de las celdas unitarias y que también se cruza con una dirección en la que se extienden las lengüetas de los electrodos.

El documento JP 2013-229266 A desvela una estructura en la que una placa de radiación térmica tiene forma de L. El calor generado por cada celda unitaria se conduce a través del tubo de electrodos hasta la placa de radiación térmica, y se irradia desde la superficie del extremo inferior de la placa de radiación térmica.

RESUMEN DE LA INVENCIÓN

Problema a resolver por la invención

Un paquete de baterías requiere muchas celdas y módulos de batería para generar una cantidad predeterminada de energía eléctrica. Por consiguiente, también son necesarios numerosos cables para extraer la energía eléctrica de la batería. Dado que un paquete de baterías requiere muchos cables de este tipo, dependiendo de la forma en que se conecten los cables, la disposición del paquete de baterías cambia significativamente, y existe el riesgo de que el espacio operativo para producir el paquete de baterías se vea afectado.

Un objeto de la presente invención es proporcionar un paquete de baterías que mejore la eficiencia del espacio operativo para fijar el cableado a un módulo de batería, y un procedimiento para fabricarlo.

Medios para alcanzar el objetivo

La presente invención para lograr el objeto descrito anteriormente proporciona un paquete de baterías, que comprende una pluralidad de módulos de batería, cada uno de los cuales incluye una pluralidad de celdas unitarias apiladas en una dirección de apilamiento de espesor, teniendo cada una de la pluralidad de celdas unitarias una forma plana y un terminal del lado del ánodo y un terminal del lado del cátodo para transferir la entrada y la salida de energía eléctrica; y

un elemento base sobre el que se monta la pluralidad de módulos de batería, en donde

el terminal del lado del ánodo y el terminal del lado del cátodo de cada uno de la pluralidad de módulos de batería están dispuestos en una

porción de extremo del módulo de batería en un lado del módulo de batería opuesto al elemento base, la pluralidad de módulos de batería está dispuesta sobre una superficie de montaje del elemento base para la pluralidad de módulos de batería, a lo largo de la superficie de montaje,

cada una de la pluralidad de celdas unitarias comprende un cuerpo de celda que incluye un elemento de generación de energía y una lengüeta de electrodo que sobresale del cuerpo de celda en una dirección longitudinal, cada uno de la pluralidad de módulos de batería comprende:

un par de elementos de la primera cubierta para cubrir las celdas unitarias apiladas desde ambos lados en la dirección de apilamiento de las celdas unitarias, y

un par de elementos de la segunda cubierta para cubrir las celdas unitarias apiladas desde ambos lados en una dirección de lado corto que

se cruza con la dirección de apilamiento de las celdas unitarias y que también se cruza con la dirección longitudinal en la que se extienden las lengüetas de los electrodos, y

el par de elementos de la segunda cubierta está soldado al par de elementos de la primera cubierta en un estado en el que

las celdas unitarias apiladas se presurizan en la dirección de apilamiento de las celdas unitarias mediante el par de elementos de la primera cubierta,

donde

cada uno de la pluralidad de módulos de batería comprende una pluralidad de barras colectoras que se unen respectivamente a una pluralidad de lengüetas de electrodos de las celdas unitarias apiladas,

las lengüetas de los electrodos y la pluralidad de barras colectoras están soldadas mientras las barras colectoras se apoyan en las correspondientes lengüetas de los electrodos,

la porción de extremo distal de cada lengüeta de electrodo está conformada en una forma plana de manera que se orienta hacia una barra colectora correspondiente, cada barra colectora está conformada en una forma de placa plana y está erigida a lo largo de la dirección de apilamiento, cada uno del terminal de ánodo y el terminal de cátodo está hecho de una placa metálica que tiene conductividad eléctrica, cada terminal del lado del ánodo tiene una forma en la que la placa metálica está plegada en un primer punto de plegado, un segundo punto de plegado y un tercer punto de plegado en forma de L cuando se observa en vista en planta a lo largo de la dirección del lado corto, la superficie desde el primer punto de plegado hasta una porción de extremo de cada terminal del lado del ánodo está soldada por láser a la barra colectora correspondiente,

la superficie desde el tercer punto de plegado hasta la otra porción de extremo del terminal del lado del ánodo está orientada hacia la superficie superior del módulo de batería,

cada terminal del lado del cátodo tiene una forma en la que la placa metálica está plegada en un primer punto de plegado, un segundo punto de plegado y un tercer punto de plegado en forma de L cuando se observa en vista en planta a lo largo de la dirección del lado corto, la superficie desde el primer punto de plegado hasta una porción de extremo de cada terminal del lado del cátodo está soldada por láser a la barra colectora correspondiente, la superficie desde el tercer punto de plegado hasta la otra porción de extremo del terminal del lado del ánodo está orientada hacia la superficie superior del módulo de batería.

La presente invención, para lograr el objeto descrito anteriormente, consiste en un procedimiento para fabricar un paquete de baterías, que comprende una pluralidad de módulos de batería que incluyen cada uno una pluralidad de celdas unitarias apiladas en una dirección de apilamiento de espesor, en donde

cada una de la pluralidad de celdas unitarias tiene

una forma plana,

un terminal del lado del ánodo y un terminal del lado del cátodo para transferir la entrada y la salida de energía eléctrica,

un cuerpo de celda que incluye un elemento de generación de energía, y

una lengüeta de electrodo que sobresale del cuerpo de celda en dirección longitudinal,

la porción de extremo distal de cada lengüeta de electrodo está conformada en forma plana de modo que quede orientada hacia la barra colectora,

cada barra colectora está conformada en forma de placa plana y se erige a lo largo de la dirección de apilamiento, cada uno de los terminales anódico y catódico está formado por una placa metálica con conductividad eléctrica, cada terminal del lado del ánodo tiene una forma en la que la placa metálica está plegada en un primer punto de plegado, un segundo punto de plegado

y un tercer punto de plegado en forma de L cuando se observa en planta a lo largo de una dirección del lado corto que se cruza

con la dirección de apilamiento y que también se cruza con la dirección longitudinal en la que se extienden las lengüetas de los electrodos,

y

el terminal del lado del cátodo tiene una forma en la que la placa metálica está plegada en un primer punto de plegado, un segundo punto de plegado y un tercer punto de plegado en forma de L cuando se observa en vista en planta a lo largo de la dirección del lado corto,

comprendiendo el procedimiento:

para cada uno de la pluralidad de módulos de batería,

apilar las celdas unitarias,

disponer un par de elementos de la primera cubierta a ambos lados de las celdas unitarias apiladas en una dirección de apilamiento de las celdas unitarias para presurizar las celdas unitarias apiladas en la dirección de apilamiento, y disponer un par de elementos de la segunda cubierta a ambos lados de las celdas unitarias apiladas en la dirección del lado corto para soldar el par de elementos de la segunda cubierta al par de elementos de la primera cubierta,

donde

la presurización de las celdas unitarias apiladas se continúa hasta que se completa la soldadura del par de elementos de la segunda cubierta, montando la pluralidad de módulos de batería en un elemento base de tal manera que los terminales de cada uno de la pluralidad de módulos de batería se posicionan en una porción de extremo del módulo de batería en un lado del módulo de batería opuesto al elemento base,

la disposición de la pluralidad de módulos de batería en una superficie de montaje del elemento base para la pluralidad de módulos de batería, a lo largo de la superficie de montaje,

la unión respectivamente de una pluralidad de barras colectoras de cada uno de la pluralidad de módulos de batería a la pluralidad de lengüetas de electrodos de las celdas unitarias apiladas, y

la soldadura de las lengüetas de los electrodos y la pluralidad de barras colectoras mientras las barras colectoras se apoyan en las lengüetas de los electrodos correspondientes, y caracterizado por

la soldadura con láser de la superficie desde el primer punto de plegado hasta una porción de extremo de cada terminal del lado del ánodo a la barra colectora correspondiente,

la disposición de la superficie desde el tercer punto de plegado hasta la otra porción de extremo del terminal del lado del ánodo para que quede orientada hacia la superficie superior del módulo de la batería,

la soldadura con láser de la superficie desde el primer punto de plegado hasta una porción de extremo de cada terminal del lado del cátodo a la barra colectora correspondiente, y

la disposición de la superficie desde el tercer punto de plegado hasta la otra porción de extremo del terminal del lado del ánodo para que quede orientada hacia la superficie superior del módulo de la batería.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

[Figura 1] La Figura 1(A), la Figura 1(B) y la Figura 1(C) son una vista en perspectiva, una vista en planta y una vista frontal que ilustran el paquete de baterías según la primera realización.

[Figura 2] Vista conceptual que ilustra la conexión eléctrica entre módulos de baterías en un paquete de baterías.

[Figura 3] La Figura 3(A) y la Figura 3(B) son una vista en perspectiva y una vista en planta que ilustran un elemento base sobre el que se montan los módulos de batería.

[Figura 4] Vista en perspectiva que ilustra los módulos de batería que constituyen un paquete de baterías.

[Figura 5] Las Figuras 5(A) y 5(B) son una vista en planta y una vista lateral que ilustran el módulo de batería de la Figura 4. [Figura 6] Vista en sección transversal que ilustra un estado en el que los módulos de batería están montados en una porción base mediante pernos y soportes.

[Figura 7] Vista en perspectiva que ilustra un estado en el que queda expuesto todo el cuerpo apilado, en un estado en el que una placa de presión superior, una placa de presión inferior y las placas laterales izquierda y derecha están desmontadas de un módulo de batería y una cubierta protectora está fijada al mismo.

[Figura 8] Vista en perspectiva que ilustra un estado en el que la cubierta protectora se separa del cuerpo apilado ilustrado en la Figura 7 y el cuerpo apilado se desmonta en un grupo de celdas y una unidad de barra colectora.

[Figura 9] Vista en perspectiva despiezada que ilustra la unidad de barra colectora ilustrada en la Figura 8.

[Figura 10] Vista en perspectiva despiezada que ilustra esquemáticamente un estado en el que una lengüeta de electrodo del lado del ánodo de un primer subconjunto de celdas (conjunto de tres de las celdas unitarias conectadas en paralelo) y una lengüeta de electrodo del lado del cátodo de un segundo subconjunto de celdas (conjunto de tres de las celdas unitarias conectadas en paralelo) están unidas por medio de una barra colectora.

[Figura 11] La Figura 11(A) es una vista en perspectiva que ilustra un estado en el que un par de espaciadores (primer espaciador y segundo espaciador) están unidos a una celda unitaria, y la Figura 11(B) es una vista en perspectiva que ilustra un estado en el que el par de espaciadores (primer espaciador y segundo espaciador) está separado de la celda unitaria.

[Figura 12] Vista en perspectiva que ilustra el par de espaciadores (primer espaciador y segundo espaciador). [Figura 13] La Figura 13(A) es una vista en perspectiva que ilustra una sección transversal de la parte principal de un estado en el que una barra colectora está unida a las lengüetas de electrodo de celdas unitarias apiladas, y la Figura 13(B) es una vista lateral que ilustra la Figura 13(A) vista lateralmente.

[Figura 14] Vista que ilustra un ejemplo comparativo para describir la posición de fijación de la barra colectora intermodular en el módulo de batería.

[Figura 15] Diagrama de flujo que ilustra un procedimiento para fabricar un paquete de baterías según la primera realización.

[Figura 16] Vista que ilustra el procedimiento para fabricar el módulo de baterías según la primera realización, y una vista en perspectiva que ilustra esquemáticamente un estado en el que los elementos que constituyen el módulo de baterías se apilan secuencialmente en una mesa de montaje.

[Figura 17] Vista en perspectiva que ilustra esquemáticamente un estado en el que los elementos componentes del módulo de batería se presionan desde arriba, siguiendo la Figura 16.

[Figura 18] Vista en perspectiva que ilustra esquemáticamente un estado en el que una placa lateral está soldada por láser a una placa de presión superior y a una placa de presión inferior, siguiendo la Figura 17.

[Figura 19] Vista en perspectiva que ilustra esquemáticamente un estado en el que una parte de los elementos de la unidad de barra colectora está unida al grupo de celdas, siguiendo la Figura 18.

[Figura 20] Vista en perspectiva que ilustra esquemáticamente un estado en el que la barra colectora de la unidad de barra colectora está soldada por láser a las lengüetas de electrodo de la celda unitaria, siguiendo la Figura 19.

[Figura 21] Vista lateral que ilustra una sección transversal de la parte principal de un estado en el que la barra colectora está soldada por láser a las lengüetas de los electrodos de las celdas unitarias apiladas.

[Figura 22] Vista en perspectiva que ilustra esquemáticamente un estado en el que una cubierta protectora está fijada a una unidad de barra colectora, y un terminal del lado del ánodo y un terminal del lado del cátodo están soldados por láser a una barra colectora del lado del ánodo y a una barra colectora del lado del cátodo, siguiendo la Figura 20 y la Figura 21.

[Figura 23] Vista en perspectiva que ilustra los módulos de batería que constituyen un paquete de baterías según la segunda realización.

[Figura 24] Vista en sección transversal parcial que ilustra el interior de un módulo de batería en el paquete de baterías según la segunda realización.

[Figura 25] La Figura 25(A) y la Figura 25(B) son una vista esquemática en perspectiva y una vista esquemática en planta de ejemplos modificados de la Figura 1(A) y la Figura 1(B).

[Figura 26] Vista en sección transversal cortada a lo largo de la dirección de apilamiento de un módulo de batería y vista en sección transversal que ilustra un ejemplo modificado de la primera realización.

REALIZACIONES para llevar a cabo la invención

Las realizaciones de la presente invención se explicarán a continuación, con referencia a los dibujos adjuntos. En las explicaciones de los dibujos, los mismos elementos reciben los mismos símbolos de referencia, y se omiten las explicaciones que se repiten. Los tamaños y proporciones de los elementos en el dibujo se han exagerado para facilitar la explicación y pueden ser diferentes de los tamaños y proporciones reales. La orientación se muestra mediante flechas indicadas con X, Y y Z en los dibujos. La dirección de la flecha indicada por X indica una dirección que se cruza con la dirección de apilamiento de la celda unitaria 110 y una dirección a lo largo de la dirección longitudinal de la celda unitaria 110. La dirección de la flecha indicada por Y indica una dirección que se cruza con la dirección de apilamiento de la celda unitaria 110 y una dirección a lo largo de la dirección del lado corto de la celda unitaria 110. La dirección de la flecha indicada por Z es la dirección de apilamiento de la celda unitaria 110.

(Primera realización)

En primer lugar, se describirá un paquete de baterías 10 según la primera realización con referencia a las Figuras 1 14.

La Figura 1(A), la Figura 1(B) y la Figura 1(C) son una vista en perspectiva, una vista en planta y una vista frontal que ilustran el paquete de baterías según la primera realización. La Figura 2 es una vista conceptual que ilustra la conexión eléctrica entre módulos de baterías en un paquete de baterías. La Figura 3(A) y la Figura 3(B) son una vista en perspectiva y una vista en planta que ilustran un elemento base sobre el que se montan los módulos de batería. La Figura 4 es una vista en perspectiva que ilustra una pluralidad de módulos de batería 100 que constituyen un paquete de baterías 10. La Figura 5(A) y la Figura 5(B) son una vista en planta y una vista lateral que ilustran el módulo de batería de la Figura 4. La Figura 6 es una vista en sección transversal que ilustra un estado en el que los módulos de batería están montados en una porción base mediante pernos y soportes. La Figura 7 es una vista en perspectiva que ilustra un estado en el que queda expuesto todo el cuerpo apilado, en un estado en el que una placa de presión superior, una placa de presión inferior y las placas laterales izquierda y derecha están desmontadas de un módulo de batería y una cubierta protectora está fijada al mismo.

La Figura 8 es una vista en perspectiva que ilustra un estado en el que la cubierta protectora se separa del cuerpo apilado ilustrado en la Figura 7 y el cuerpo apilado se desmonta en un grupo de celdas y una unidad de barra colectora.

La Figura 9 es una vista en perspectiva despiezada que ilustra la unidad de barra colectora ilustrada en la Figura 8. La Figura 10 es una vista en perspectiva despiezada que ilustra esquemáticamente un estado en el que una lengüeta de electrodo del lado del ánodo de un primer subconjunto de celdas (conjunto de tres de las celdas unitarias conectadas en paralelo) y una lengüeta de electrodo del lado del cátodo de un segundo subconjunto de celdas (conjunto de tres de las celdas unitarias conectadas en paralelo) están unidas por medio de una barra colectora.

La Figura 11(A) es una vista en perspectiva que ilustra un estado en el que un par de espaciadores (primer espaciador y segundo espaciador) está unido a una celda unitaria, y la Figura 11(B) es una vista en perspectiva que ilustra un estado en el que el par de espaciadores (primer espaciador y segundo espaciador) está separado de la celda unitaria. La Figura 12 es una vista en perspectiva que ilustra un par de espaciadores (primer espaciador y segundo espaciador). La Figura 13(A) es una vista en perspectiva que ilustra una sección transversal de la parte principal de un estado en el que una barra colectora está unida a las lengüetas de electrodo de celdas unitarias apiladas, y la Figura 13(B) es una vista lateral que ilustra la Figura 13(A) vista lateralmente. La Figura 14 es una vista que ilustra un ejemplo comparativo para describir la posición de fijación de la barra colectora intermodular en el módulo de batería.

En el estado ilustrado en la Figura 1, el lado delantero izquierdo se denomina "lado delantero" de todo el módulo de batería 100 y de cada parte componente, el lado trasero derecho se denomina "lado trasero" de todo el módulo de batería 100 y de cada parte componente, y el lado delantero derecho y el lado trasero izquierdo se denominan "lados laterales" izquierdo y derecho de todo el módulo de batería 100 y de cada parte componente.

(Paquete de baterías)

En primer lugar, se describirá el paquete de baterías. Para resumir con referencia a la Figura 1(A)-Figura 1(C), Figura 7, y Figura 11, el paquete de baterías 10 comprende una pluralidad de módulos de batería 100A, 100B que está equipada con una pluralidad de celdas unitarias 110 que está conformada en una forma plana y está apilada en la dirección del espesor, y también está equipada con un terminal lateral de ánodo 133 y un terminal lateral de cátodo 134 para llevar a cabo la entrada y salida de energía eléctrica, y un elemento base 310 que configura una porción base 300, sobre la que está montada la pluralidad de módulos de batería 100A, 100B. En los módulos de batería 100A, 100B, el terminal del lado del ánodo 133 y el terminal del lado del cátodo 134 están dispuestos en una porción de extremo de un lado opuesto al elemento base 310, y los módulos de batería 100A, 100B están dispuestos en una porción de montaje 311 del elemento base 310 a lo largo de la porción de montaje 311. Además, el paquete de baterías 10 comprende barras colectoras intermodulares 410, 420, 430 que conectan eléctricamente módulos de baterías adyacentes entre sí, y un cableado 440 dispuesto en las posiciones finales de los terminales eléctricos de la pluralidad de módulos de baterías 100A, 100B, que están conectados eléctricamente. En los módulos de batería 100a , 100B, una placa de presión superior 151 y una placa de presión inferior 152 (correspondientes a un par de elementos de la primera cubierta) están dispuestas en una porción de extremo en la dirección de apilamiento Z de un grupo de celdas 100G en el que se apilan las celdas unitarias 110, y las placas laterales 153 (correspondientes a un par de elementos de la segunda cubierta) están dispuestas en ambos extremos en la dirección lateral corta Y que se cruza con la dirección de apilamiento Z y que se cruza con una dirección longitudinal X en la que sobresalen las lengüetas de electrodo 113.

El paquete de baterías 10 comprende un módulo de batería 100A y un módulo de batería 100B en los que el número de capas apiladas de celdas unitarias 110 es diferente. Los módulos de batería 100A, 100B no están apilados en el elemento base 310, sino que están dispuestos en un nivel. Los módulos de batería 100A, 100B están dispuestos de tal forma que las superficies en las que se encuentran los terminales que realizan la entrada y salida de energía eléctrica están colocadas una frente a otra, tal y como se ilustra en la Figura 1(A) y en la Figura 1(C). Por otro lado, los módulos de batería de la misma fila de la Figura 1(B) están todos configurados para estar orientados en la misma dirección. El módulo de batería 100A se configura con el apilamiento 27 de las celdas unitarias 110, y el módulo de batería 100B se configura con el apilamiento 21 de las celdas unitarias 110. Sin embargo, los números de capas apiladas se proporcionan meramente como ejemplos y no están limitados a los mismos. De este modo, dado que el módulo de batería 100A y el módulo de batería 100B tienen un número diferente de capas apiladas de las celdas unitarias 110, las especificaciones de las placas laterales 153 que cubren el grupo de celdas 100G desde la dirección lateral corta Y son diferentes.

Específicamente, el módulo de batería 100A tiene un mayor número de capas apiladas de las celdas unitarias 110 que el módulo de batería 100B; en consecuencia, la altura de la placa lateral 153 está configurada para ser mayor en el módulo de batería 100A que en el módulo de batería 100B. Por otro lado, la placa de presión superior 151 y la placa de presión inferior 152, que cubren el grupo de celdas 100G desde el lado exterior en la dirección de apilamiento Z, no se ven afectadas por el número de capas apiladas de las celdas unitarias 110. Por lo tanto, el módulo de batería 100A y el módulo de batería 100B pueden compartir componentes. La placa de presión superior 151, la placa de presión inferior 152 y la placa lateral 153 se describirán en detalle más adelante.

La porción base 300 comprende un elemento base 310 sobre el que se montan los módulos de batería 100A, 100B y soportes 320, pernos 330, y tuercas 340, para fijar los módulos de batería 100A, 100B al elemento base 310, como se ilustra en la Figura 3, Figura 4, y Figura 6. El elemento base 310 comprende una porción de montaje 311 para montar los módulos de batería 100A, 100B y una porción de brida 312 proporcionada en el lado exterior de la porción de montaje 311, como se ilustra en la Figura 3(A) y la Figura 3(B). La porción de montaje 311 es plana, pero puede tener una forma distinta a una forma plana, siempre que los módulos de batería 100A, 100B puedan montarse sobre ella. La porción de brida 312 se configura doblando un material de placa plana, o similar, para poder fijar soportes, por ejemplo, al montar el paquete de baterías 10 en un vehículo.

Además, los módulos de batería 100A, 100B comprenden porciones de apilamiento 100C correspondientes a la porción en la que se apilan las celdas unitarias 110, y porciones de inserción 100D en las que se insertan pernos 330 para fijar los módulos de batería 100A, 100B al elemento base 310, como se ilustra en la Figura 6. Cuando se observa el módulo de batería 100A desde la parte frontal (dirección X) o desde el lateral (dirección Y), la longitud de la porción de inserción 100D en la dirección de apilamiento Z está configurada para ser más corta que la de la porción de apilamiento 100C. Además, se forma una porción rebajada escalonada 100F desde la porción de apilamiento 100C hasta la porción de inserción 100D.

El soporte 320 está preparado para montar los módulos de batería 100A, 100B en el elemento base 310. El soporte 320 se dispone entre el módulo de batería 100A o el módulo de batería 100B y el elemento base 310, ajustándose a la forma de la porción rebajada 100F desde la porción de apilamiento 100C hasta la porción de inserción 100D de los módulos de batería 100A, 100B, como se ilustra en la Figura 6. En consecuencia, el soporte puede funcionar como material de refuerzo para el sitio de fijación cuando se fijan los módulos de batería 100A, 100B al elemento base 310. El soporte 320 está unido al elemento base 310 mediante soldadura en la presente realización, pero puede estar unido por un procedimiento distinto a la soldadura, siempre y cuando los módulos de batería 100A, 100B se puedan montar. El perno 330 se extiende a través de la pluralidad de celdas unitarias 110 que constituyen los módulos de batería 100a , 100B en una dirección que se cruza con la porción de montaje 311 del elemento base 310, para fijar los módulos de batería 100A, 100B al soporte 320, junto con la tuerca 340. Dado que el soporte 320 está unido al elemento base 310, los módulos de batería 100A, 100b están unidos a la porción base 300 uniendo los módulos de batería 100A, 100B al soporte 320, como se ilustra en la Figura 6. Los módulos de batería 100A, 100B se montan en el elemento base 310, en un estado en el que las celdas unitarias 110 se apilan en la dirección de apilamiento Z. El perno 330 se inserta en la dirección de apilamiento de los módulos de batería 100A, 100B, es decir, la dirección de apilamiento Z en la presente realización, de acuerdo con el modo de apilamiento de las celdas unitarias 110, y se fija a la tuerca 340. Además, la porción de cabeza del perno 330 está configurada para no sobrepasar la placa de presión superior 151 situada en la porción superior de la porción de apilamiento 100C, como se ilustra en la Figura 6.

Las barras colectoras intermodulares 410, 420, 430 se utilizan para conectar módulos de baterías adyacentes en el paquete de baterías 10, como se ilustra en la Figura 1(B) y la Figura 2. La barra colectora intermodular 410 conecta eléctricamente entre sí los módulos de baterías que son adyacentes en la misma columna en la Figura 1(B) (por ejemplo, véanse los módulos de baterías de (1) y (2) en la Figura 2). La barra colectora intermodular 420 conecta eléctricamente módulos de baterías entre columnas adyacentes y cuyas posiciones en las filas son diferentes, es decir, módulos de baterías que se encuentran en una relación posicional denominada oblicua (por ejemplo, véanse los módulos de baterías (2) y (3) de la Figura 2). La barra colectora intermodular 430 conecta eléctricamente los módulos de baterías entre columnas adyacentes y cuyas posiciones en las filas son las mismas (por ejemplo, véanse los módulos de baterías (4) y (5) de la Figura 2). En el paquete de baterías 10, los módulos de baterías están conectados eléctricamente en el orden de (1) a (16) en la Figura 2, mediante la disposición de las barras colectoras intermodulares 410, 420, 430, como se ilustra en la Figura 1(A) y la Figura 1(B). Sin embargo, la Figura 2 es solo un ejemplo y no impone ninguna limitación. Además, las barras colectoras intermodulares 410, 420, 430 se fijan a los módulos de batería 100A, 100B mediante pernos 450 en las superficies superiores de los módulos de batería 100A, 100B. Como resultado, en comparación con un caso en el que las posiciones de fijación de los pernos que sujetan las barras colectoras intermodulares están situadas entre módulos de baterías opuestos, es posible utilizar el espacio en el que los componentes del paquete de baterías no están presentes como espacio operativo, tal como se ilustra en la Figura 14. Por lo tanto, los módulos de batería adyacentes pueden colocarse más cerca unos de otros. Además, las porciones terminales de los módulos de batería 100A, 100B en la dirección longitudinal X se orientan uno frente al otro. Por consiguiente, la longitud de la barra colectora intermodular 420 puede ser relativamente corta. El cableado 440 está conectado a una porción terminal, que no se muestra, situada a la izquierda en la Figura 1(B) y la Figura 2, y que se convierte en una salida para la energía eléctrica que es generada por la pluralidad de módulos de batería 100A, 100B.

(Módulo de batería)

A continuación se describe el módulo de batería. En la presente invención, a menos que se especifique lo contrario, los módulos de batería 100A, 100B se denominarán colectivamente módulo de batería 100, ya que solo el número de capas apiladas de las celdas unitarias 110 y la dimensión de la placa lateral 153 en la dirección de apilamiento Z son diferentes. El módulo de batería 100 comprende un cuerpo apilado 100S que incluye un grupo de celdas 100G formado por el apilamiento de una pluralidad de celdas unitarias 110 que tienen una forma plana en la dirección del espesor, como se ilustra en las Figuras 4 y 7. El módulo de batería 100 comprende además una cubierta protectora 140 fijada en el lado frontal del cuerpo apilado 100S y un chasis 150 que aloja el cuerpo apilado 100S en un estado en el que cada celda unitaria 110 está presurizada a lo largo de la dirección de apilamiento de las celdas unitarias 110. El cuerpo apilado 100S comprende un grupo de celdas 100G y una unidad de barras colectoras 130 fijada a la parte frontal del grupo de celdas 100G y que sostiene integralmente una pluralidad de barras colectoras 131, como se ilustra en la Figura 8. La cubierta protectora 140 cubre y protege la unidad de barra colectora 130. La unidad de barras colectoras 130 comprende una pluralidad de barras colectoras 131 y un soporte de barras colectoras 132 que fija integralmente la pluralidad de barras colectoras 131 en una matriz, como se ilustra en la Figura 9. De la pluralidad de barras colectoras 131, un terminal del lado del ánodo 133 está unido al extremo del terminal del lado del ánodo, y un terminal del lado del cátodo 134 está unido al extremo del terminal del lado del cátodo.

El grupo de celdas 100G se configura conectando, en serie, un primer subconjunto de celdas 100M que comprende tres de las celdas unitarias 110 conectadas eléctricamente en paralelo y un segundo subconjunto de celdas 100n que comprende tres celdas unitarias 110 diferentes conectadas eléctricamente en paralelo, por medio de una barra colectora 131, como se ilustra en la Figura 10.

El primer subconjunto de celdas 100M y el segundo subconjunto de celdas 100N tienen la misma configuración, excluyendo las direcciones de plegado de las porciones del extremo distal 113d de las lengüetas de electrodo 113 de las celdas unitarias 110. Específicamente, el segundo subconjunto de celdas 100N es uno en el que la parte superior e inferior de las celdas unitarias 110 incluidas en el primer subconjunto de celdas 100M están invertidas. Sin embargo, la dirección de plegado de las porciones de extremo distal 113d de las lengüetas de electrodo 113 del segundo subconjunto de celdas 100N está alineada en el lado inferior de la dirección de apilamiento Z de modo que sea la misma que la dirección de plegado de las porciones de extremo distal 113d de las lengüetas de electrodo 113 del primer subconjunto de celdas 100M. Un par de espaciadores 120 (primer espaciador 121 y segundo espaciador 122) está unido a cada una de las celdas unitarias 110.

La celda unitaria 110 corresponde, por ejemplo, a una batería secundaria plana de iones de litio. La celda unitaria 110 comprende un cuerpo de celda 110H obtenido sellando un elemento de generación de energía 111 con un par de películas laminadas 112 (correspondientes a una carcasa externa), y una lengüeta de electrodo 113 en forma de placa delgada que está conectada eléctricamente al elemento de generación de energía 111 y que sobresale del cuerpo de celda 110H hacia el exterior, como se ilustra en la Figura 13(A) y la Figura 13(B). La película laminada 112 se configura laminando, por ejemplo, polietileno o níquel.

El elemento de generación de energía 111 se forma laminando una pluralidad de capas en las que un electrodo positivo y un electrodo negativo están intercalados por separadores. El elemento de generación de energía 111 se carga recibiendo un suministro de energía eléctrica desde el exterior, y a continuación suministra energía eléctrica a un dispositivo eléctrico externo mientras se descarga.

La película laminada 112 se configura cubriendo ambos lados de una lámina metálica con una lámina que tiene una propiedad aislante. El par de películas laminadas 112 cubre el elemento de generación de energía 111 desde ambos lados a lo largo de la dirección de apilamiento Z para sellar sus cuatro lados. En el par de películas laminadas 112, una lengüeta de electrodo lateral de ánodo 113A y una lengüeta de electrodo lateral de cátodo 113K sobresalen de entre las porciones de extremo 112a a lo largo de la dirección lateral corta Y hacia el exterior, como se ilustra en la Figura 11 (B).

En la película laminada 112, un par de pasadores de conexión 121i del primer espaciador 121 se insertan respectivamente en un par de orificios de conexión 112e previstos respectivamente en ambos extremos de la porción de extremo 112a a lo largo de la dirección lateral corta Y, como se ilustra en la Figura 11(B) y en la Figura 12. Por otro lado, en la película laminada 112, un par de pasadores de conexión 122i se insertan respectivamente en un par de orificios de conexión 112e proporcionados respectivamente en ambos extremos de la otra porción de extremo 112b a lo largo de la dirección lateral corta Y. En la película laminada 112, dos porciones de extremo 112c y 112d a lo largo de la dirección longitudinal X se forman dobladas hacia arriba en la dirección de apilamiento Z.

La lengüeta de electrodo 113 está configurada a partir de una lengüeta de electrodo del lado del ánodo 113A y una lengüeta de electrodo del lado del cátodo 113K, que se extienden respectivamente desde entre la porción de un extremo 112a de un par de películas laminadas 112 hacia el exterior, en un estado de separación entre sí, como se ilustra en la Figura 11 (B), la Figura 13(A) y la Figura 13(B). La lengüeta de electrodo del lado del ánodo 113A está hecha de aluminio, de acuerdo con las características de los elementos componentes del lado del ánodo en el elemento de generación de energía 111. La lengüeta de electrodo del lado del cátodo 113K está hecha de cobre, de acuerdo con las características de los elementos componentes del lado del cátodo en el elemento de generación de energía 111.

La lengüeta de electrodo 113 está conformada en forma de L que va desde una porción de extremo proximal 113c adyacente al cuerpo de celda 110H hasta la porción de extremo distal 113d, como se ilustra en la Figura 13(A) y la Figura 13(B). Específicamente, la lengüeta de electrodo 113 se extiende desde su porción de extremo proximal 113c a lo largo de un lado en la dirección longitudinal X. Por otro lado, la porción de extremo distal 113d de la lengüeta de electrodo 113 se forma doblada hacia abajo a lo largo de la dirección de apilamiento Z. La forma de la porción de extremo distal 113d de la lengüeta de electrodo 113 no se limita a una forma de L. La porción de extremo distal 113d de la lengüeta de electrodo 113 está conformada en una forma plana de modo que quede orientada hacia la barra colectora 131. La lengüeta de electrodo 113 puede conformarse en forma de U extendiendo aún más la porción de extremo distal 113d y doblando la porción extendida a lo largo de la porción de extremo proximal 113c en el lado del cuerpo de celda 110H. Por otra parte, la porción de extremo proximal 113c de la lengüeta de electrodo 113 puede estar conformada en forma de onda o curvada. Además, la superficie de la lengüeta de electrodo 113 está dispuesta en el mismo lado que las superficies del terminal del lado del ánodo 133 y del terminal del lado del cátodo 134.

En la pluralidad de celdas unitarias apiladas 110, la porción de extremo distal 113d de cada lengüeta de electrodo 113 está alineada y plegada hacia abajo en la dirección de apilamiento Z, como se ilustra en la Figura 13(B). En la presente invención, en el módulo de batería 100, tres de las celdas unitarias 110 conectadas eléctricamente en paralelo (primer subconjunto de celdas 100M) y tres celdas unitarias 110 diferentes conectadas eléctricamente en paralelo (segundo subconjunto de celdas 100N) están conectadas en serie, como se ilustra en la Figura 10. Por lo tanto, la parte superior e inferior de las celdas unitarias 110 se intercambian cada tres de las celdas unitarias 110, de tal manera que las posiciones de las lengüetas del electrodo del lado del ánodo 113A y las lengüetas del electrodo del lado del cátodo 113K de las celdas unitarias 110 se entrecruzan a lo largo de la dirección de apilamiento Z.

Sin embargo, si la parte superior e inferior simplemente se intercambian cada tres de las celdas unitarias 110, las posiciones de las porciones del extremo distal 113d de las lengüetas de electrodo 113 variarán en la dirección vertical a lo largo de la dirección de apilamiento Z; por lo tanto, todas las porciones del extremo distal 113d de las lengüetas de electrodo 113 de las celdas unitarias 110 se ajustan y pliegan de modo que sus posiciones queden alineadas.

En el primer subconjunto de celda 100M ilustrado en la parte inferior de la Figura 10, la lengüeta del electrodo del lado del ánodo 113A está dispuesta en el lado derecho del dibujo y la lengüeta del electrodo del lado del cátodo 113K está dispuesta en el lado izquierdo del dibujo. Por otro lado, en el segundo subconjunto de celda 100N ilustrado en la parte superior de la Figura 10, la lengüeta 113K del electrodo del lado del cátodo está dispuesta en el lado derecho del dibujo y la lengüeta 113A del electrodo del lado del ánodo está dispuesta en el lado izquierdo del dibujo.

De esta manera, aunque la disposición de la lengüeta de electrodo 113A del lado del ánodo y la lengüeta de electrodo 113K del lado del cátodo sea diferente, la porción de extremo distal 113d de la lengüeta de electrodo 113 de la celda unitaria 110 se pliega hacia abajo a lo largo de la dirección de apilamiento Z. Además, las porciones de extremo distal 113d de las lengüetas de electrodo 113 se disponen en el mismo lado del cuerpo apilado 100S, como se ilustra en la Figura 13(B). Una cinta adhesiva de doble cara 160 que está unida a un elemento de apilamiento que se va a apilar por encima se adhiere a las celdas unitarias 110 colocadas en las superficies superiores del primer subconjunto de celdas 100M y del segundo subconjunto de celdas 100N.

Un par de espaciadores 120 (primer espaciador 121 y segundo espaciador 122) se disponen entre las celdas unitarias apiladas 110, como se ilustra en las Figuras 13(A), 13(B), y similares. El primer espaciador 121 está dispuesto a lo largo de una porción de extremo 112a de la película laminada 112 donde sobresale la lengüeta de electrodo 113 de la celda unitaria 110, como se ilustra en la Figura 11(A). El segundo espaciador 122 está dispuesto a lo largo de la otra porción de extremo 112b de la película laminada 112, como se ilustra en la Figura 11(A). El segundo espaciador 122 tiene una configuración en la que se simplifica la forma del primer espaciador 121. Una pluralidad de las celdas unitarias 110 se apilan en la dirección de apilamiento Z, después de fijar un par de espaciadores 120 (primer espaciador 121 y segundo espaciador 122) a cada una. El par de espaciadores 120 (primer espaciador 121 y segundo espaciador 122) están hechos de plásticos reforzados con propiedades aislantes. A continuación, después de describir la configuración del primer espaciador 121, se describirá la configuración del segundo espaciador 122 comparándola con la configuración del primer espaciador 121.

El primer espaciador 121 tiene forma de paralelepípedo rectangular, alargado a lo largo de la dirección del lado corto Y, como se ilustra en la Figura 11(B) y en la Figura 12. El primer espaciador 121 está provisto de porciones de colocación 121M y 121N en los dos extremos en su dirección longitudinal (dirección lateral corta Y).

Cuando el primer espaciador 121 está apilado en un estado de estar unido a una celda unitaria 110, las superficies superiores 121a de las porciones de colocación 121M y 121N de un primer espaciador 121 y las superficies inferiores 121b de las porciones de colocación 121M y 121N de otro primer espaciador 121 dispuesto por encima del primer espaciador 121 entran en contacto, como se ilustra en la Figura 13(B).

En el primer espaciador 121, con el fin de posicionar relativamente la pluralidad de celdas unitarias 110 que se van a apilar, un pasador de posicionamiento 121c proporcionado en la superficie superior 121a de un primer espaciador 121 se ajusta con un orificio de posicionamiento 121d que se abre en la superficie inferior 121b de otro primer espaciador 121 y que corresponde a la posición del pasador de posicionamiento 121c, como se ilustra en la Figura 12 y en la Figura 13(B).

En el primer espaciador 121, en cada una de las porciones de colocación 121M y 121N a lo largo de la dirección de apilamiento Z, se abre un orificio de localización 121e para insertar un perno que conecta una pluralidad de celdas unitarias 110 entre sí a lo largo de la dirección de apilamiento Z, como se ilustra en la Figura 12.

El primer espaciador 121 está formado de tal manera que la región entre las porciones de colocación 121M y 121N está dentada desde el lado superior de la dirección de apilamiento Z, como se ilustra en la Figura 11(B) y en la Figura 12. La porción dentada está provista de una primera superficie de soporte 121g y una segunda superficie de soporte 121h a lo largo de la dirección longitudinal del primer espaciador 121 (dirección del lado corto Y de la celda unitaria 110). La primera superficie de soporte 121g está formada más alta a lo largo de la dirección de apilamiento Z y posicionada más lejos en el lado de la celda unitaria 110 que la segunda superficie de soporte 121h.

El primer espaciador 121 lleva y soporta la porción de un extremo 112a de la película laminada 112, en la que sobresale la lengüeta de electrodo 113, con la primera superficie de soporte 121g, como se ilustra en la Figura 10(B). El primer espaciador 121 está provisto de un par de pasadores de conexión 121 i que sobresalen hacia arriba de ambos extremos de la primera superficie de soporte 121g.

El primer espaciador 121 está provisto de una porción de soporte 121j, que hace tope con la lengüeta de electrodo 113 desde el lado opuesto de la barra colectora 131 y soporta la porción de extremo distal 113d de la lengüeta de electrodo 113 de la celda unitaria 110, en la superficie lateral adyacente a la segunda superficie de soporte 121h a lo largo de la dirección de apilamiento Z, como se ilustra en la Figura 11(B) y en la Figura 12. La porción de soporte 121j del primer espaciador 121 intercala la porción de extremo distal 113d de la lengüeta de electrodo 113 junto con la barra colectora 131 de tal manera que la porción de extremo distal 113d y la barra colectora 131 están suficientemente próximas entre sí.

El segundo espaciador 122 tiene una configuración en la que se simplifica la forma del primer espaciador 121, como se ilustra en la Figura 11(B) y en la Figura 12. El segundo espaciador 122 corresponde a una configuración en la que una parte del primer espaciador 121 se retira a lo largo de la dirección lateral corta Y de la celda unitaria 110. En concreto, el segundo espaciador 122 se configura sustituyendo la segunda superficie de soporte 121h y la primera superficie de soporte 121g del primer espaciador 121 por una superficie de soporte 122k. Específicamente, el segundo espaciador 122 está provisto de porciones de colocación 122M y 122N, de la misma manera que el primer espaciador 121. El segundo espaciador 122 está provisto de la superficie de soporte 122k en la porción donde la región entre las porciones de colocación 122M y 122N está dentada desde el lado superior de la dirección de apilamiento Z. La superficie de soporte 122k lleva y soporta la otra porción de extremo 112b de la película laminada 112. El segundo espaciador 122 está provisto de un pasador de posicionamiento 122c, un orificio de posicionamiento, un orificio de localización 122e y un pasador de conexión 122i, de la misma manera que el primer espaciador 121.

La unidad de barra colectora 130 está provista integralmente de una pluralidad de barras colectoras 131, como se ilustra en las Figuras 8 y 9. La barra colectora 131 está hecha de un metal que tiene conductividad eléctrica, y conecta eléctricamente entre sí las porciones del extremo distal 113d de las lengüetas de electrodo 113 de diferentes celdas unitarias 110. La barra colectora 131 está conformada en forma de placa plana y se erige a lo largo de la dirección de apilamiento Z.

La barra colectora 131 se forma integralmente uniendo una barra colectora del lado del ánodo 131A que se suelda con láser a una lengüeta de electrodo del lado del ánodo 113A de una celda unitaria 110, y una barra colectora del lado del cátodo 131K que se suelda con láser a una lengüeta de electrodo del lado del cátodo 113K de otra celda unitaria 110 adyacente a lo largo de la dirección de apilamiento Z.

La barra colectora del lado del ánodo 131A y la barra colectora del lado del cátodo 131K tienen la misma forma y están conformadas respectivamente en forma de L, como se ilustra en la Figura 9 y en la Figura 10. La barra colectora del lado del ánodo 131A y la barra colectora del lado del cátodo 131K se superponen con la parte superior e inferior invertidas. Específicamente, la barra colectora 131 se integra uniendo la porción doblada de una porción de extremo de la barra colectora del lado del ánodo 131A a lo largo de la dirección de apilamiento Z y la porción doblada de una porción de extremo de la barra colectora del lado del cátodo 131K a lo largo de la dirección de apilamiento Z. La barra colectora del lado del ánodo 131A y la barra colectora del lado del cátodo 131K están provistas de porciones laterales 131c en un extremo en la dirección lateral corta Y a lo largo de la dirección longitudinal X, como se ilustra en la Figura 9. Las porciones laterales 131c están unidas al soporte de barra colectora 132.

La barra colectora del lado del ánodo 131A está hecha de aluminio, de la misma manera que la lengüeta del electrodo del lado del ánodo 113A. La barra colectora del lado del cátodo 131K está hecha de cobre, de la misma manera que la lengüeta del electrodo del lado del cátodo 113K. La barra colectora del lado del ánodo 131A y la barra colectora del lado del cátodo 131K hechas de metales diferentes se unen entre sí mediante unión ultrasónica.

Por ejemplo, si el módulo de batería 100 se configura conectando, en serie, una pluralidad de conjuntos de tres de las celdas unitarias 110 conectadas en paralelo, como se ilustra en la Figura 9, la porción de barra colectora del lado del ánodo 131A de la barra colectora 131 se suelda con láser a las lengüetas de electrodo del lado del ánodo 113A de tres de las celdas unitarias 110 que son adyacentes entre sí a lo largo de la dirección de apilamiento Z. De la misma manera, la parte de la barra colectora del lado del cátodo 131K de la barra colectora 131 se suelda con láser a las lengüetas del electrodo del lado del cátodo 113K de tres de las celdas unitarias 110 que son adyacentes entre sí a lo largo de la dirección de apilamiento Z.

Sin embargo, de las barras colectoras 131 dispuestas en forma de matriz, la barra colectora 131 situada en la parte superior derecha en el dibujo de la Figura 8 y la Figura 9 corresponde a los extremos terminales del lado del ánodo de 21 de las celdas unitarias 110 (3 en paralelo, 7 en serie) y está configurada únicamente a partir de una barra colectora 131A del lado del ánodo. Esta barra colectora del lado del ánodo 131A está soldada por láser a las lengüetas del electrodo del lado del ánodo 113A de las tres celdas unitarias 110 más altas del grupo de celdas 100G. Del mismo modo, entre las barras colectoras 131 dispuestas en forma de matriz, la barra colectora 131 situada en la parte inferior izquierda en el dibujo de la Figura 8 y la Figura 9 corresponde a los extremos terminales del lado del cátodo de 21 de las celdas unitarias 110 (3 en paralelo, 7 en serie), y está configurada únicamente a partir de una barra colectora 131K del lado del cátodo. Esta barra colectora del lado del cátodo 131K está soldada por láser a las lengüetas de electrodo del lado del cátodo 113K de las tres celdas unitarias 110 más bajas del grupo de celdas 100G.

El soporte de barra colectora 132 sostiene integralmente una pluralidad de barras colectoras 131 en una matriz de manera que están orientadas hacia la lengüeta de electrodo 113 de cada una de una pluralidad de celdas unitarias apiladas 110, como se ilustra en la Figura 9. El soporte de barra colectora 132 está hecho de resina con propiedades aislantes y tiene forma de marco.

El soporte de barra colectora 132 está provisto respectivamente de un par de porciones de soporte columnares 132a erigidas a lo largo de la dirección de apilamiento Z, de modo que se posicionan a ambos lados de la dirección longitudinal del primer espaciador 121 que soporta las lengüetas de electrodo 113 de las celdas unitarias 110, como se ilustra en la Figura 9. El par de porciones de soporte columnares 132a se ajustan a las superficies laterales de las porciones de colocación 121M y 121N del primer espaciador 121. El par de porciones de soporte columnares 132a tienen forma de L cuando se ven a lo largo de la dirección de apilamiento Z y están conformadas en forma de placa extendida a lo largo de la dirección de apilamiento Z. El soporte de barra colectora 132 está provisto de un par de porciones de soporte columnares auxiliares 132b a un intervalo, erigidas a lo largo de la dirección de apilamiento Z de manera que se posicionan en las proximidades del centro del primer espaciador 121 en la dirección longitudinal. El par de porciones de soporte columnares auxiliares 132b están conformadas en forma de placa extendida a lo largo de la dirección de apilamiento Z.

El soporte de las barras colectoras 132 comprende porciones aislantes 132c que sobresalen respectivamente entre barras colectoras 131 adyacentes a lo largo de la dirección de apilamiento Z, como se ilustra en la Figura 9. Las porciones aislantes 132c están conformadas en forma de placa extendida a lo largo de la dirección lateral corta Y. Cada una de las porciones aislantes 132c está provista horizontalmente entre la porción de soporte columnar 132a y la porción de soporte columnar auxiliar 132b. La porción aislante 132c impide la descarga aislando el espacio entre las barras colectoras 131 de las celdas unitarias 110 que son adyacentes entre sí a lo largo de la dirección de apilamiento Z.

El soporte de barra colectora 132 puede configurarse uniendo la porción de soporte columnar 132a, la porción de soporte columnar auxiliar 132b, y la porción aislante 132c, que se forman independientemente, o configurarse moldeando integralmente la porción de soporte columnar 132a, la porción de soporte columnar auxiliar 132b, y la porción aislante 132c.

El terminal del lado del ánodo 133 corresponde al extremo del terminal del lado del ánodo del grupo de celdas 100G configurado apilando alternativamente el primer subconjunto de celdas 100M y el segundo subconjunto de celdas 100N, como se ilustra en las Figuras 7 y 9.

El terminal del lado del ánodo 133 está unido a la barra colectora 131A del lado del ánodo situada en la parte superior derecha en el dibujo, de entre las barras colectoras 131 dispuestas en una matriz, como se ilustra en la Figura 9. El terminal del lado del ánodo 133 está hecho de una placa metálica que tiene conductividad eléctrica, y, cuando se ve en vista en planta a lo largo de la dirección lateral corta Y, tiene una forma en la que un elemento en forma de placa plana se pliega en los puntos de plegado 133a, 133b, 133c sustancialmente a 90 grados o en forma de L. La superficie desde el punto de plegado 133a hasta la porción de extremo está soldada por láser a la barra colectora 131A del lado del ánodo. La superficie desde el punto de plegado 133c hasta la porción de extremo está orientada hacia la superficie superior del módulo de batería 100 y conecta cualquiera de las barras colectoras intermodulares 410, 420, 430, y está provista de un orificio 133d (que incluye la acanaladura para tornillos) abierto en el centro del mismo. Un perno 450 se fija al orificio 133d para conectar cualquiera de las barras colectoras intermodulares 410, 420, 430.

El terminal del lado del cátodo 134 corresponde al extremo del terminal del lado del cátodo del grupo de celdas 100G configurado apilando alternativamente el primer subconjunto de celdas 100M y el segundo subconjunto de celdas 100N, como se ilustra en la Figura 9. El terminal del lado del cátodo 134 está unido a la barra colectora 131K del lado del cátodo situada en la parte inferior izquierda del dibujo, de entre las barras colectoras 131 dispuestas en una matriz, como se ilustra en la Figura 9. El terminal del lado del cátodo 134 está configurado para poder conectar cualquiera de las barras colectoras intermodulares 410, 420, 430 en la superficie superior del módulo de batería 100, del mismo modo que el terminal del lado del ánodo 133. En el terminal del lado del cátodo 134, se forman puntos de plegado 134a, 134b, 134c, en los que un material de placa plana se pliega sustancialmente a 90 grados o en forma de L del mismo modo que el terminal del lado del ánodo 133, como se ilustra en la Figura 9. La superficie por debajo del punto de plegado 134a se une a la barra colectora del lado del cátodo 131K por medio de un láser, o similar. La superficie desde el punto de plegado 134c hasta la porción de extremo está provista de un orificio 134d (que incluye la acanaladura para tornillos) abierto en el centro del mismo, de la misma manera que el terminal del lado del ánodo 133. Cualquiera de las barras colectoras intermodulares 410, 420, 430 está conectada al orificio 134d.

La cubierta protectora 140 impide que las barras colectoras 131 se cortocircuiten entre sí y entren en contacto con un elemento externo y se cortocircuiten o provoquen fugas eléctricas, cubriendo la unidad de barras colectoras 130, como se ilustra en la Figura 7 y la Figura 8. Además, la cubierta protectora 140 expone el terminal del lado del ánodo 133 y el terminal del lado del cátodo 134 al exterior y hace que el elemento de generación de energía 111 de cada celda unitaria 110 se cargue y descargue. La cubierta protectora 140 está hecha de plástico con propiedades aislantes. La cubierta protectora 140 tiene forma de placa plana y se levanta a lo largo de la dirección de apilamiento Z, como se ilustra en la Figura 8. La cubierta protectora 140 tiene una forma en la que el extremo superior 140b y el extremo inferior 140c de la superficie lateral 140a de la misma están plegados a lo largo de la dirección longitudinal X y se ajusta a la unidad de barra colectora 130.

La superficie lateral 140a de la cubierta protectora 140 está provista de una primera abertura 140d formada por un orificio rectangular que es ligeramente mayor que el terminal del lado del ánodo 133, con el fin de unir el terminal del lado del ánodo 133 provisto a la unidad de barra colectora 130 con la barra colectora del lado del ánodo 131A, como se ilustra en la Figura 8. Del mismo modo, la superficie lateral 140a de la cubierta protectora 140 está provista de una segunda abertura 140e formada por un orificio rectangular que es ligeramente mayor que el terminal del lado del cátodo 134, con el fin de unir el terminal del lado del cátodo 134 provisto en la unidad de barra colectora 130 a la barra colectora del lado del cátodo 131K.

El chasis 150 aloja el grupo de celdas 100G en un estado presurizado a lo largo de la dirección de apilamiento Z, como se ilustra en la Figura 4 y la Figura 5(B). Se confiere una presión superficial adecuada al elemento de generación de energía 111 intercalando y presurizando el elemento de generación de energía 111 de cada celda unitaria 110 proporcionada en el grupo de celdas 100G con la placa de presión superior 151 y la placa de presión inferior 152. En otras palabras, la altura del grupo de celdas 100G en el módulo de batería 100 está configurada para ser inferior a la altura cuando se apila el mismo número de celdas unitarias 110 que el del grupo de celdas 100G en un estado sin carga mediante la placa de presión superior 151 y la placa de presión inferior 152.

La placa de presión superior 151 está dispuesta por encima del grupo de celdas 100G a lo largo de la dirección de apilamiento Z, como se ilustra en la Figura 4 y en la Figura 7. La placa de presión superior 151 está provista de una superficie de presión 151a que sobresale hacia abajo a lo largo de la dirección de apilamiento Z en el centro de la misma. El elemento de generación de energía 111 de cada celda unitaria 110 se presiona hacia abajo por la superficie de presión 151a. La placa de presión superior 151 está provista de una porción de sujeción 151b extendida a lo largo de la dirección longitudinal X desde ambos lados a lo largo de la dirección lateral corta Y. La porción de sujeción 151b cubre las porciones de colocación 121M y 121N del primer espaciador 121 o las porciones de colocación 122M y 122N del segundo espaciador 122. En el centro de la porción de sujeción 151b se abre un orificio de localización 151c que comunica con el orificio de posicionamiento 121d del primer espaciador 121 o con el orificio de posicionamiento 122d del segundo espaciador 122 a lo largo de la dirección de apilamiento Z. Un perno 330 que conecta las celdas unitarias 110 entre sí se inserta en el orificio de localización 151c. La placa de presión superior 151 está hecha de una placa metálica que tiene un espesor suficiente. Además, la placa de presión superior 151 comprende una porción doblada 151 d formada doblando ambos extremos en la dirección lateral corta Y que se cruza con la dirección de apilamiento Z, como porción de unión con la placa lateral 153, tal como se ilustra en la Figura 7.

La placa de presión inferior 152 tiene la misma configuración que la placa de presión superior 151 y se forma invirtiendo la parte superior e inferior de la placa de presión superior 151, como se ilustra en la Figura 4 y en la Figura 7. La placa de presión inferior 152 está dispuesta debajo del grupo de celdas 100G a lo largo de la dirección de apilamiento Z. La placa de presión inferior 152 presiona el elemento de generación de energía 111 de cada celda unitaria 110 hacia arriba con la superficie de presión 152a que sobresale hacia arriba a lo largo de la dirección de apilamiento Z. Además, la placa de presión inferior 152 comprende una porción doblada 152d formada doblando ambos extremos en la dirección lateral corta Y que se cruza con la dirección de apilamiento Z, como porción de unión con la placa lateral 153, como se ilustra en la Figura 7.

Un par de placas laterales 153 fijan las posiciones relativas de la placa de presión superior 151 y la placa de presión inferior 152 de tal manera que la placa de presión superior 151 y la placa de presión inferior 152, que intercalan y presionan el grupo de celdas 100G desde arriba y desde abajo en la dirección de apilamiento Z, no estén separadas entre sí, como se ilustra en la Figura 4 y en la Figura 7. La placa lateral 153 está hecha de una placa metálica rectangular y se erige a lo largo de la dirección de apilamiento Z. El par de placas laterales 153 está dispuesto hacia fuera de la porción doblada 151d de la placa de presión superior 151 y de la porción doblada 152d de la placa de presión inferior 152, como se ilustra en la Figura 4. El par de placas laterales 153 se une a la placa de presión superior 151 y a la placa de presión inferior 152 por ambos lados en la dirección lateral corta Y del grupo de celdas 100G mediante soldadura láser. En cada una de las placas laterales 153, se forma una porción de soldadura lineal 153c (correspondiente a la porción de unión) mediante soldadura por costura, o similar, en la porción de extremo superior 153a que hace tope con la placa de presión superior 151 a lo largo de la dirección longitudinal X, como se ilustra en la Figura 5(B). Del mismo modo, en cada una de las placas laterales 153, se forma una porción de soldadura lineal 153d (correspondiente a la porción de unión) mediante soldadura por costura, o similar, en la porción de extremo inferior 153b que hace tope con la placa de presión inferior 152 a lo largo de la dirección longitudinal X. El par de placas laterales 153 cubre y protege ambos lados del grupo de celdas 100G en la dirección lateral corta Y.

(Procedimiento de fabricación del paquete de baterías)

A continuación, se describirá el procedimiento de fabricación del paquete de baterías 10, con referencia a las Figuras 15-22. La Figura 15 es un diagrama de flujo que ilustra un procedimiento para fabricar el paquete de baterías 10 según la primera realización.

Para resumir con referencia a la Figura 15, el procedimiento de fabricación del paquete de baterías 10 comprende disponer la placa de presión inferior 152 (Etapa ST1), apilar las celdas unitarias 110 (Etapa ST2), disponer la placa de presión superior 151 (Etapa ST3), presurizar (Etapa ST4), unir la placa lateral 153 a la placa de presión superior 151 y a la placa de presión inferior 152 (Etapa ST5), unir la lengüeta de electrodo 113 y la barra colectora 131 (Etapa ST6), unir el terminal lateral del ánodo 133 y el terminal lateral del cátodo 134 (Etapa ST7), unir los módulos de batería 100A, 100B al elemento base 310 (Etapa ST9), y unir las barras colectoras intermodulares 410, 420, 430 (Etapa ST 10). Para mayor comodidad, las etapas ST1 a ST3 se denominarán etapas de apilamiento, la etapa ST4 se denominará etapa de presurización, la etapa ST5 se denominará primera etapa de unión, las etapas ST6 y ST7 se denominarán segunda etapa de unión, y las etapas ST9 y 10 se denominarán etapas de fijación. Las etapas descritas anteriormente se mencionan para facilitar la descripción y no es necesario denominarlas o distinguirlas como se ha descrito anteriormente, siempre que cada una de las siguientes operaciones sea la misma.

En primer lugar, se describirá la etapa de apilamiento para apilar los elementos que configuran los módulos de batería 100A, 100B (etapa ST1 a etapa ST3), con referencia a la Figura 16.

La Figura 16 es una vista que ilustra el procedimiento de fabricación del módulo de baterías 10 según la primera realización y una vista en perspectiva que ilustra esquemáticamente un estado en el que los elementos que constituyen el módulo de baterías 100 se apilan secuencialmente en una mesa de montaje 701.

La mesa de montaje 701 utilizada para la etapa de apilamiento está conformada en forma de placa y se proporciona a lo largo de un plano horizontal. La mesa de montaje 701 comprende pasadores de localización 702 para posicionar las posiciones relativas de la placa de presión inferior 152, el primer subconjunto de celda 100M, el segundo subconjunto de celda 100N, y la placa de presión superior 151, que se apilan secuencialmente, a lo largo de la dirección longitudinal X y la dirección lateral corta Y. En la superficie superior 701a de la mesa de montaje 701 se erigen cuatro pasadores de localización 702 con intervalos predeterminados entre ellos. Los intervalos entre los cuatro pasadores de fijación 702 entre sí corresponden, por ejemplo, a los intervalos entre los orificios de fijación 152c previstos en las cuatro esquinas de la placa de presión superior 151. Los elementos que constituyen el módulo de batería 100 se apilan utilizando un brazo robótico, un elevador manual, una pinza de tipo adsorción por vacío o similar.

En la etapa de apilamiento, la placa de presión inferior 152 se baja a lo largo de la dirección de apilamiento Z y se monta en la superficie superior 701a de la mesa de montaje 701, en un estado en el que los orificios de localización 152c previstos en sus cuatro esquinas se insertan en los pasadores de localización 702 por medio de un brazo robótico, como se ilustra en la Figura 16 (etapa ST1). A continuación, el primer subconjunto de celdas 100M que tiene celdas unitarias 110 se baja a lo largo de la dirección de apilamiento Z, en un estado en el que los orificios de localización proporcionados al primer espaciador 121 y al segundo espaciador 122, que son sus elementos componentes, se insertan en los pasadores de localización 702 por medio de un brazo robótico. A continuación, el primer subconjunto de celdas 100M se apila sobre la placa de presión inferior 152. De la misma manera, tres conjuntos cada uno del segundo subconjunto de celdas 100N y del primer subconjunto de celdas 100M que tienen celdas unitarias 110 se apilan alternativamente por medio del brazo robótico (etapa ST2). A las superficies superiores del primer subconjunto de celdas 100M y del segundo subconjunto de celdas 100N se le adhiere una cinta adhesiva de doble cara 160 que está unida a un elemento de apilamiento que se va a apilar por encima. A continuación, la placa de presión superior 151 se baja a lo largo de la dirección de apilamiento Z y se apila sobre el primer subconjunto de celdas 100M, en un estado en el que los orificios de localización 151c previstos en sus cuatro esquinas se insertan en los pasadores de localización 702 por medio de un brazo robótico (etapa ST3).

A continuación, se describirá la etapa de presurización para presurizar el grupo de celdas 100G del módulo de batería 100 con referencia a la Figura 17.

La Figura 17 es una vista en perspectiva que ilustra esquemáticamente un estado en el que los elementos componentes del módulo de batería 100 se presionan desde arriba, siguiendo la Figura 16.

Una plantilla de presurización 703 utilizada en la etapa de presurización comprende una porción de presurización 703a que está conformada en forma de placa y provista a lo largo de un plano horizontal y una porción de soporte 703b que está conformada en forma cilíndrica y que está erigida y unida a la superficie superior de la porción de presurización 703a. La porción de soporte 703b conecta un cilindro hidráulico y una etapa eléctrica que se accionan a lo largo de la dirección de apilamiento Z. La porción de presurización 703a se mueve por encima y por debajo a lo largo de la dirección de apilamiento Z a través de la porción de soporte 703b. La porción de presurización 703a presuriza los elementos de apilamiento contiguos (etapa ST4).

En la etapa de presurización, la porción de presurización 703a de la plantilla de presurización 703 se baja hacia abajo a lo largo de la dirección de apilamiento Z mientras se hace tope en la placa de presión superior 151 por medio de la etapa eléctrica conectada a la porción de soporte 703b que se acciona, como se ilustra en la Figura 17. El grupo de celdas 100G se intercala y presuriza mediante la placa de presión superior 151 que se presiona hacia abajo y la placa de presión inferior 152 que se monta en la mesa de montaje 701. Se confiere una presión superficial adecuada al elemento de generación de energía 111 de cada celda unitaria 110 proporcionada en el grupo de celdas 100G. La etapa de presurización continúa hasta que se completa la siguiente etapa de unión.

A continuación, se describirá la primera etapa de unión en la que las placas laterales 153 se unen a la placa de presión superior 151 y a la placa de presión inferior 152 con referencia a la Figura 18.

La Figura 18 es una vista en perspectiva que ilustra esquemáticamente un estado en el que las placas laterales 153 están soldadas por láser a la placa de presión superior 151 y a la placa de presión inferior 152, siguiendo la Figura 17. Una placa de empuje 704 utilizada en la primera etapa de unión presiona respectivamente las placas laterales 153 contra la placa de presión superior 151 y la placa de presión inferior 152, para poner respectivamente las placas laterales 153 en estrecho contacto con la placa de presión superior 151 y la placa de presión inferior 152. La placa de empuje 704 es de metal y tiene forma de placa alargada. En un cuerpo principal 704a de la placa de empuje 704 se abre una hendidura lineal 704b a lo largo de la dirección longitudinal. La dirección lateral corta de la placa de empuje 704 se levanta a lo largo de la dirección de apilamiento Z. La placa de empuje 704 presiona la placa lateral 153 con el cuerpo principal 704a y permite que la luz láser L1 para la soldadura pase a través de la hendidura 704b.

Un oscilador láser 705 implica una fuente de luz para unir las placas laterales 153 con la placa de presión superior 151 y la placa de presión inferior 152. El oscilador láser 705 está configurado, por ejemplo, a partir de un láser YAG (granate de itrio y aluminio). La luz láser L1 que sale del oscilador láser 705 se irradia sobre el extremo superior 153a y el extremo inferior 153b de la placa lateral 153, en un estado en el que la trayectoria de la luz se ajusta, por ejemplo, mediante una fibra óptica o un espejo y se condensa mediante una lente condensadora. La luz láser L1 que sale del oscilador láser 705 puede dividirse mediante un semiespejo e irradiarse al mismo tiempo sobre el extremo superior 153a y el extremo inferior 153b de la placa lateral 153.

En la primera etapa de unión, un oscilador láser 705 escanea horizontalmente la luz láser L1 sobre el extremo superior 153a de la placa lateral 153 que es presionada por la placa de empuje 704 a través de la hendidura 704b de la placa de empuje 704 y somete a la placa lateral 153 y a la placa de presión superior 151 a soldadura por costura en una pluralidad de ubicaciones, como se ilustra en la Figura 18. De la misma manera, el oscilador láser 705 escanea horizontalmente la luz láser L1 sobre el extremo inferior 153b de la placa lateral 153 que es presionada por la placa de empuje 704 a través de la hendidura 704b de la placa de empuje 704 y somete la placa lateral 153 y la placa de presión inferior 152 a soldadura por costura en una pluralidad de ubicaciones (etapa ST5).

A continuación, de entre la segunda etapa de unión, se describirá la etapa en la que la barra colectora 131 se une a las lengüetas de electrodo 113 de la celda unitaria 110, con referencia a las Figuras 19-21.

La Figura 19 es una vista en perspectiva que ilustra esquemáticamente un estado en el que una parte de los elementos de la unidad de barra colectora 130 está unida al grupo de celdas 100G, siguiendo la Figura 18. La Figura 20 es una vista en perspectiva que ilustra esquemáticamente un estado en el que la barra colectora 131 de la unidad de barra colectora 130 está soldada por láser a las lengüetas de electrodo 113 de la celda unitaria 110, siguiendo la Figura 19. La Figura 21 es una vista lateral que ilustra una sección transversal de la parte principal de un estado en el que la barra colectora 131 está soldada por láser a las lengüetas de electrodo 113 de las celdas unitarias apiladas 110. En la segunda etapa de unión, la mesa de montaje 701 gira 90 grados en sentido contrario a las agujas del reloj en el dibujo para hacer que las lengüetas de electrodo 113 del grupo de celdas 100G y el oscilador láser 705 queden orientadas una frente a la otra, como se ilustra en la Figura 19 y la Figura 20. Además, el soporte de barra colectora 132, mediante el cual se sujetan integralmente las barras colectoras 131, se mantiene presionado mientras se hace tope sobre las correspondientes lengüetas de electrodo 113 del grupo de celdas 100G por medio de un brazo robótico. Además, el oscilador láser 705 irradia la luz láser L1 sobre la barra colectora 131 y une la barra colectora 131 y las porciones del extremo distal 113d de las lengüetas de electrodo 113 mediante soldadura por costura o soldadura por puntos, como se ilustra en la Figura 20 y la Figura 21. A continuación, el terminal del lado del ánodo 133 se une a la barra colectora del lado del ánodo 131A correspondiente al extremo del terminal del lado del ánodo (arriba a la derecha en la Figura 9), de entre las barras colectoras 131 dispuestas en una matriz, como se ilustra en la Figura 21. Del mismo modo, el terminal del lado del cátodo 134 se une a la barra colectora del lado del cátodo 131K correspondiente al extremo del terminal del lado del cátodo (parte inferior izquierda en la Figura 9), de entre las barras colectoras 131 dispuestas en una matriz (etapa ST6).

A continuación, de entre la segunda etapa de unión, se describirá la etapa en la que una cubierta protectora 140 se une a la barra colectora 131, y el terminal del lado del ánodo 133 y el terminal del lado del cátodo 134 se unen a la barra colectora 131, haciendo referencia a la Figura 22.

La Figura 22 es una vista en perspectiva que ilustra esquemáticamente un estado en el que una cubierta protectora está fijada a una unidad de barra colectora, y un terminal del lado del ánodo y un terminal del lado del cátodo están soldados por láser a una barra colectora del lado del ánodo y a una barra colectora del lado del cátodo, siguiendo la Figura 20 y la Figura 21.

En la presente invención, se fija una cubierta protectora 140 a la unidad de barra colectora 130 mientras se ajustan el extremo superior 140b y el extremo inferior 140c de la cubierta protectora 140 a la unidad de barra colectora 130, utilizando el brazo robótico. El extremo superior 140b y el extremo inferior 140c de la cubierta protectora 140 pueden unirse a la unidad de barra colectora 130 mediante un adhesivo. A continuación, se irradia luz láser desde la primera abertura 140d para soldar el terminal del lado del ánodo 133 a la barra colectora 131A del lado del ánodo, como se ilustra en la Figura 22. Del mismo modo, se irradia luz láser desde la segunda abertura 140e para soldar el terminal del lado del cátodo 134 a la barra colectora del lado del cátodo 131K (etapa ST7). La cubierta protectora 140 cubre la unidad de barras colectoras 130 para evitar que las barras colectoras 131 se cortocircuiten entre sí y entren en contacto con un elemento externo y se cortocircuiten o provoquen fugas eléctricas. A continuación, el módulo de batería 100 se retira de la mesa de montaje 701 y se lleva a cabo una etapa de inspección para comprobar el rendimiento de la batería y similares.

El paquete de baterías 10 según la presente realización utiliza 16 módulos de baterías, como se ilustra en la Figura 1(A), Figura 1(B), y similares. En este momento, solo se ha formado un módulo de batería (etapa ST8: NO). Por lo tanto, las etapas ST1 a ST7 se repiten hasta que se hayan preparado un total de 16 módulos de batería 100A, 100B. Como se ha descrito anteriormente, el módulo de batería 100A y el módulo de batería 100B tienen diferentes números de capas apiladas de la celda unitaria 110 y diferentes especificaciones de las placas laterales 153. En consecuencia, en la etapa ST2, el número de capas apiladas de las celdas unitarias 110 se cambia de acuerdo con la especificación del módulo de batería. De la misma manera, en la etapa ST5, la especificación de la placa lateral 153 a utilizar se cambia de acuerdo con la especificación del módulo de batería.

Cuando se han preparado un total de 16 módulos de batería 100A, 100B (etapa ST8: SÍ), los módulos de batería 100A, 100B se fijan al elemento base 310 utilizando soportes 320, pernos 330 y tuercas 340, en la etapa de fijación (etapa ST9). Los módulos de batería 100A, 100B no están apilados en una dirección que atraviesa la porción base 300 y están dispuestos en un nivel. A continuación, una de las barras colectoras intermodulares 410, 420, 430 o el cableado 440 se une a los módulos de batería 100A, 100B (etapa ST10).

A continuación, la operación desde la etapa ST1 a la etapa ST10 se puede realizar mediante una máquina automática en la que todas las etapas son controladas por medio de un controlador, una máquina semiautomática en la que una parte de las etapas son llevadas a cabo por un trabajador, o una máquina manual en la que todas las etapas son llevadas a cabo por un trabajador.

(Acción y efectos)

De acuerdo con el paquete de baterías 10 y el procedimiento para fabricar el paquete de baterías 10 según la primera realización descrita anteriormente, se consiguen las siguientes acciones y efectos.

En la primera realización, las porciones de fijación de las barras colectoras intermodulares 410, 420, 430 o el cableado 440 unido a cada uno del terminal del lado del ánodo 133 y el terminal del lado del cátodo 134 de los módulos de batería 100A, 100B están dispuestos en una porción de extremo en el lado opuesto del lado del elemento base 310, y los módulos de batería 100A, 100B están dispuestos en una porción de montaje 311 del elemento base 310 a lo largo de la porción de montaje. Dado que el número de celdas unitarias 110 y módulos de batería 100 alcanza un gran número, configurando como se ha descrito anteriormente, se hace innecesario disponer la barra colectora intermodular 410, etc. en la parte inferior cerca de la porción base 300. En la barra colectora intermodular 410, y similares, los componentes del paquete de baterías no están dispuestos en el lado opuesto del elemento base 310. Por lo tanto, el espacio en el que no están presentes los componentes del paquete de baterías puede utilizarse como espacio operativo al fijar la barra colectora intermodular 410, y similares. Por lo tanto, es posible no proporcionar, o dificultar la provisión, de un espacio operativo entre módulos de batería adyacentes. Por consiguiente, es posible conseguir un paquete de baterías que pueda ensamblarse, incluso si los intervalos entre los módulos de la batería son relativamente pequeños. Además, al poder hacer que los intervalos entre módulos de baterías sean relativamente pequeños, se puede aumentar la proporción del espacio ocupado por los módulos de baterías entre todo el paquete de baterías, lo que podría llevar a reducir el tamaño del paquete de baterías. Además, el efecto descrito anteriormente puede ejercerse disponiendo los módulos de batería 100A, 100B en un nivel, sin apilarlos, sobre el elemento base 100A, 100B.

Además, las columnas adyacentes de la Figura 1(C), es decir, el terminal del lado del ánodo 133 y el terminal del lado del cátodo 134 del módulo de batería 100A adyacentes en la dirección longitudinal X, están configurados para oponerse al terminal del lado del ánodo 133 y al terminal del lado del cátodo 134 del módulo de batería 100B. Por consiguiente, en este lugar, es posible acortar la barra colectora intermodular 420 y hacer que la disposición de la barra colectora sea compacta. Además, en el módulo de batería 100, la superficie de la lengüeta de electrodo 113 está dispuesta en el mismo lado que las superficies del terminal del lado del ánodo 133 y del terminal del lado del cátodo 134. Por consiguiente, es posible hacer que la longitud del componente necesario para la conexión eléctrica, no solo entre los módulos de la batería, sino también entre la lengüeta del electrodo y el terminal, sea relativamente corta.

Además, en la Figura 1(C), los pernos 450 se insertan en la dirección de apilamiento Z, pero con ello no se impone ninguna limitación; los pernos 450 pueden fijarse en la superficie lateral del módulo de batería 100, siempre que el espacio operativo para los pernos 450, y similares, pueda reducirse entre módulos de batería adyacentes. En este caso, la altura desde el elemento base 310 del terminal del lado del ánodo 133 y el terminal del lado del cátodo 134 del módulo de batería 100A opuestos entre sí, y la altura desde el elemento base 310 del terminal del lado del ánodo 133 y el terminal del lado del cátodo 134 del módulo de batería 100B, se configuran preferiblemente para que sean diferentes, como se ilustra en la Figura 1(C). Si las alturas de las posiciones de fijación de los pernos de las barras colectoras intermodulares de baterías adyacentes son iguales, existe el riesgo de que se necesite aproximadamente el doble de espacio operativo que cuando las alturas de las posiciones de fijación de los pernos son diferentes, como se ilustra en la Figura 14. Por consiguiente, al configurarlo como se ha descrito anteriormente, es posible hacer que los intervalos entre módulos de batería sean relativamente pequeños. Si el número de capas apiladas de las celdas unitarias entre módulos de batería adyacentes es diferente, como se ilustra en la Figura 1(C), la posición de fijación del perno de la barra colectora intermodular de un módulo de batería que tiene un número elevado de capas apiladas se proporciona preferiblemente en una posición más alta que la parte superior de un módulo de batería que tiene un bajo número de capas apiladas, desde el punto de vista del espacio operativo.

Además, los pernos 330 se insertan en una pluralidad de celdas unitarias 110 en una dirección que atraviesa la porción base 300 y se fijan a las tuercas 340, para así fijar los módulos de batería 100A, 100B al elemento base 310 a través de los soportes 320. El espacio operativo para insertar los pernos en las celdas unitarias del módulo de batería cambia en función de cómo se coloque el módulo de batería con respecto a la porción base. Si el módulo de la batería se dispusiera de tal manera que las celdas unitarias se apilaran en paralelo a la porción base, las herramientas, etc. podrían entrar a lo largo de la dirección de la separación entre los módulos de la batería; por lo tanto, se hace necesario más espacio operativo. Por el contrario, insertando los pernos 330 en una dirección que atraviesa la porción base 300, es posible utilizar eficazmente el espacio en el que no están presentes los componentes del paquete de baterías, para reducir el espacio operativo necesario entre los módulos de baterías.

Además, los soportes 320 se conectan a los módulos de batería 100A, 100B, ajustándose a la forma de una porción rebajada 100F formada desde la porción de apilamiento 100C hasta la porción de inserción 100D, cuya longitud en la dirección de apilamiento Z es menor que la de la porción de apilamiento 100C. Por consiguiente, aunque actúe una fuerza externa sobre el paquete de baterías 10, es posible que los soportes 320 funcionen para reforzar la rigidez de la porción de inserción 100D.

Además, el sitio de la porción de cabeza del perno, entre las porciones de la porción de inserción 100D en las que está dispuesto el perno 330, está configurado para tener una longitud que no exceda la placa de presión superior 151 posicionada en la porción de extremo de la porción de apilamiento 100C, como se ilustra en la Figura 6. Por consiguiente, es posible reducir el volumen de todo el paquete de baterías, en comparación con un caso en el que el perno sobresale más que la porción de apilamiento. Por lo tanto, al montar el paquete de baterías 10 en, por ejemplo, un vehículo, resulta ventajoso con respecto a la holgura de los componentes adyacentes, y similares, y es posible mejorar la aplicabilidad del paquete de baterías 10.

Además, las placas laterales 153 están unidas por soldadura a la placa de presión superior 151 y a la placa de presión inferior 152 en un estado en el que el grupo de celdas 100G está presurizado en la dirección de apilamiento Z mediante la placa de presión superior 151 y la placa de presión inferior 152. Por consiguiente, es posible fijar firmemente el grupo de celdas 100G utilizando la placa de presión superior 151, la placa de presión inferior 152 y la placa lateral 153 y mejorar la fiabilidad con respecto a los golpes.

Además, los módulos de batería 100A, 100B están configurados para utilizar la misma placa de presión superior 151 y la misma placa de presión inferior 152, independientemente del número de capas apiladas de celdas unitarias 110. En otras palabras, elementos tales como la placa lateral 153 relacionados con la dirección de apilamiento Z de acuerdo con el número de capas apiladas se cambian de acuerdo con el número de capas apiladas de celdas unitarias 110. Por consiguiente, es posible ajustar con flexibilidad el número de celdas unitarias que se montarán en un módulo de batería. Por lo tanto, es posible ajustar con flexibilidad la disposición, el rendimiento y similares del paquete de baterías. (Segunda realización)

A continuación se describirá el procedimiento para fabricar el paquete de baterías según la segunda realización. La Figura 23 es una vista en perspectiva que ilustra los módulos de batería según la segunda realización, y la Figura 24 es una vista en sección transversal parcial que ilustra el interior de un módulo de batería en el paquete de baterías según la segunda realización.

En la primera realización, se ha descrito una realización en la que un primer subconjunto de celdas 100M y un segundo subconjunto de celdas, en cada uno de los cuales se apilan tres de las celdas unitarias 110, se apilan entre una placa de presión superior 151 y una placa de presión inferior 152. Sin embargo, también es posible configurarlo de la siguiente manera.

En el módulo de batería 200 según la segunda realización, un elemento de disipación de calor 270 (correspondiente a un elemento de transferencia de calor) que disipa el calor que puede generarse hacia el exterior cuando se utiliza el módulo de batería, está dispuesto entre el primer subconjunto de celda 100M y el segundo subconjunto de celda 100N, como se ilustra en la Figura 23 y la Figura 24. El elemento de disipación de calor 270 comprende una porción de contacto de celdas 271 que entra en contacto con el primer subconjunto de celdas 100M o el segundo subconjunto de celdas 100N y una porción de disipación de calor 272 que entra en contacto con una placa lateral 153, que es una pared exterior, para disipar el calor obtenido de la porción de contacto de celdas 271 hacia el exterior. Además, la placa lateral 153 entra en contacto con el elemento de disipación de calor 270 a través de un elemento aislante 280.

El elemento de disipación de calor 270 está configurado a partir de un material como el aluminio, que tiene un índice de conductividad térmica superior al de la película laminada 112 que cubre el elemento de generación de energía 111 de la celda unitaria 110, excluyendo la lengüeta de electrodo 113. En el elemento de disipación de calor 270, por ejemplo, una placa plana hecha de aluminio, o similar, puede doblarse en las porciones de los extremos, las proximidades del centro pueden establecerse como la porción de contacto de celdas 271, y las porciones dobladas de los extremos pueden establecerse como la porción de disipación de calor 272. Sin embargo, no se limita a lo anterior siempre que el calor que se genera desde el primer subconjunto de celdas 100M, y similares, pueda disiparse al exterior. Un elemento aislante 280 puede estar dispuesto en el exterior de la placa lateral 153, y una camisa de agua 290, o similar, puede disponerse además en su exterior, para llevar a cabo la disipación de calor, y similares. Además, en la Figura 24, un elemento de disipación de calor 270 está dispuesto entre la cuarta y quinta celdas unitarias 110 desde la parte inferior. Sin embargo, el número y las posiciones de los elementos de disipación de calor 270 no se limitan a lo anterior y pueden modificarse adecuadamente. Además, puede haber un espacio entre el grupo de celdas 100G y la placa lateral 153, y puede introducirse aire exterior en la porción de separación. En la segunda realización, las configuraciones del elemento de disipación de calor 270, el elemento aislante 280, y la camisa de agua 290 son diferentes de la primera realización, y las otras configuraciones son las mismas que la primera realización; por lo tanto, se omiten las descripciones de las otras configuraciones.

(Acción y efectos)

A continuación, se describirán la acción y los efectos de la segunda realización. La segunda realización está configurada para disponer un elemento de disipación de calor 270 que tiene un índice de conductividad térmica más alto que la película laminada 112, en cualquier posición en la dirección de apilamiento Z del grupo de celdas 100G, en el que se apilan un primer subconjunto de celdas 100M y un segundo subconjunto de celdas 100N. En el módulo de batería 200, se configura un chasis a partir de una placa lateral 153, cuyas dimensiones cambian en función del número de capas apiladas de las celdas unitarias 110, una placa de presión superior 151 y una placa de presión inferior 152, independientemente del número de capas apiladas de las celdas unitarias 110, de la misma manera que en la primera realización. El número y las posiciones de los elementos de disipación de calor 270 según la presente realización pueden ajustarse libremente según los modos en los que las celdas unitarias 110 están conectadas en paralelo o en serie, en otras palabras, según la cantidad de disipación de calor por unidad de volumen. De este modo, el paquete de baterías 10 puede refrigerarse de forma eficiente.

La presente invención no se limita a la realización descrita anteriormente, y son posibles diversas modificaciones dentro del ámbito de las reivindicaciones. La Figura 25(A) y la Figura 25(B) son una vista esquemática en perspectiva y una vista esquemática en planta de ejemplos modificados de la Figura 1(A) y la Figura 1(B). En la Figura 25(A) y la Figura 25(B), se omiten los dibujos de la barra colectora intermodular y del cableado para facilitar la descripción.

En la primera realización, una configuración en la que los módulos de batería 100A, 100B se montan de tal manera que la dirección perpendicular a la porción de montaje 311 del elemento base 310 coincide con la dirección de apilamiento de las celdas unitarias 110, como se ilustra en la Figura 1(B) y la Figura 1(C). Sin embargo, con ello no se impone ninguna limitación, y el paquete de batería 10a puede configurarse a partir de un módulo de batería 100A en el que las celdas unitarias 110 se apilan en una dirección perpendicular a la porción de montaje 311 del elemento base 310, y un módulo de batería 100E en el que las celdas unitarias 110 se apilan en una dirección paralela a la porción de montaje 311, como se ilustra en la Figura 25(A) y la Figura 25(B).

En la presente invención, un caso en el que las celdas unitarias 110 están apiladas perpendicularmente a la porción base 300, como en el módulo de batería 100A, se denomina montaje vertical, y un caso en el que las celdas unitarias 110 están dispuestas paralelamente a la porción base 300, como en el módulo de batería 100E, se denomina montaje horizontal. Disponiendo el módulo de batería horizontalmente sobre el elemento base 310, como en el módulo de batería 100E, es posible disponer los módulos de batería sin estar restringidos por la dimensión de anchura del módulo de batería 100 cuando se observa en vista en planta desde la dirección de apilamiento. En el módulo de batería 100 según la primera y segunda realizaciones, dado que el número de capas apiladas de las celdas unitarias puede ajustarse libremente, es posible disponer eficientemente los módulos de batería en un espacio pequeño disponiéndolos horizontalmente.

Además, se ha descrito una realización en la que los módulos de batería que constituyen el paquete de baterías implican dos tipos de módulos de batería 100A, 100B, pero con ello no se impone ninguna limitación. El número de tipos de módulos de batería puede ser dos o más, o puede ser uno. Además, el número de módulos de batería dispuestos en el paquete de baterías 10 se ha descrito en 16, lo cual es meramente un ejemplo, y no se limita a 16.

Además, se ha descrito anteriormente una realización en la que las barras colectoras se unen entre sí por ultrasonidos y las lengüetas de los electrodos y las barras colectoras se unen por soldadura láser, pero con ello no se impone ninguna limitación. Las barras colectoras, o las lengüetas de los electrodos y las barras colectoras, pueden unirse mediante soldadura. Además, se ha descrito una realización anteriormente en la que lengüetas de electrodo adyacentes están unidas a la barra colectora, pero con ello no se impone ninguna limitación. Además de lo anterior, las lengüetas de los electrodos pueden unirse entre sí mediante unión ultrasónica o soldadura.

La Figura 26 es una vista en sección transversal cortada a lo largo de la dirección de apilamiento de un módulo de batería y una vista en sección transversal que ilustra un ejemplo modificado de la primera realización. En la primera realización, se ha descrito una realización en la que un grupo de celdas 100G obtenido apilando una pluralidad de celdas unitarias 110 se dispone entre una placa de presión superior 151 y una placa de presión inferior 152, que configuran un chasis 150. Sin embargo, con ello no se impone ninguna limitación, y puede proporcionarse un elemento elástico 370 que genere fuerza elástica en la dirección de apilamiento Z además de la pluralidad de celdas unitarias 110. El elemento elástico 370 está dispuesto en una posición en la dirección de apilamiento Z. El elemento elástico 370 comprende elementos elásticos 371, 372, que se deforman principalmente de forma elástica en la posición sustancialmente central de la Figura 26, y está unido a un elemento adyacente en el punto a1. El elemento elástico 370 está unido a un elemento adyacente, pero preferiblemente está unido a un elemento intermedio en forma de placa 380, como se ilustra en la Figura 26. El elemento elástico 371 y el elemento elástico 372 se unen en el punto b1, que está más hacia fuera que el punto a1.

Al configurarlo de esta manera, incluso si el espesor de las celdas unitarias 110 en la dirección de apilamiento Z cambia con el tiempo, debido a la carga y descarga cuando se utiliza el paquete de baterías, el elemento elástico 370 absorbe los cambios en la dirección del espesor, y es posible evitar el movimiento de las celdas unitarias 110 cuando se aplica una fuerza externa.

Descripción de los símbolos de referencia

10 Paquete de baterías,

100, 100A, 100B, 100E Módulo de batería,

100G Grupo de celdas,

110 Celda individual,

113 Lengüeta del electrodo,

121 Primer espaciador,

122 Segundo espaciador,

151 Placa de presión superior,

152 Placa de presión inferior,

153 Placa lateral,

270 Elemento de disipación de calor,

300 Elemento base,

310 Base,

311 Porción de colocación,

312 Porción de brida,

320 Soporte,

330 Perno,

Tuerca,

410, 420, 430 Barra colectora intermodular,

440 Cableado,

X Dirección longitudinal,

Y Dirección del lado corto,

Z Dirección de apilamiento.

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un paquete de baterías, que comprende

una pluralidad de módulos de batería (100), cada uno de los cuales incluye una pluralidad de celdas unitarias (110) apiladas en una dirección de apilamiento de espesor (Z), teniendo cada una de la pluralidad de celdas unitarias una forma plana y un terminal del lado del ánodo (133) y un terminal del lado del cátodo (134) para transferir la entrada y la salida de energía eléctrica; y

un elemento base (300) en el que está montada la pluralidad de módulos de batería, en donde el terminal del lado del ánodo y el terminal del lado del cátodo (133, 134) de cada uno de la pluralidad de módulos de batería están dispuestos en una porción de extremo del módulo de batería en un lado del módulo de batería opuesto al elemento base (300), la pluralidad de módulos de batería (100) está dispuesta en una superficie de montaje (311) del elemento base para la pluralidad de módulos de batería, a lo largo de la superficie de montaje (311), cada una de la pluralidad de celdas unitarias (110) comprende un cuerpo de celda que incluye un elemento de generación de energía y una lengüeta de electrodo que sobresale del cuerpo de celda en una dirección longitudinal (X), cada uno de la pluralidad de módulos de batería (100) comprende:

un par de elementos de la primera cubierta (151, 152) para cubrir las celdas unitarias apiladas desde ambos lados en la dirección de apilamiento de las celdas unitarias, y

un par de elementos de la segunda cubierta (153) para cubrir las celdas unitarias apiladas desde ambos lados en una dirección de lado corto (Y) que se cruza con la dirección de apilamiento (Z) de las celdas unitarias y que también se cruza con la dirección longitudinal (X) en la que se extienden las lengüetas de los electrodos, y el par de elementos de la segunda cubierta (153) está soldado al par de elementos de la primera cubierta (151, 152) en un estado en el que las celdas unitarias apiladas están presurizadas en la dirección de apilamiento de las celdas unitarias por medio del par de elementos de la primera cubierta (151, 152),

donde

cada uno de la pluralidad de módulos de batería (100) comprende una pluralidad de barras colectoras (131) que se unen respectivamente a una pluralidad de lengüetas de electrodo (113) de las celdas unitarias apiladas (110), las lengüetas de electrodo (113) y la pluralidad de barras colectoras (131) están soldadas mientras las barras colectoras (131) se apoyan en las correspondientes lengüetas de los electrodos (113),

la porción de extremo distal (113d) de cada lengüeta de electrodo (113) está conformada en forma plana de manera que quede orientada hacia una barra colectora correspondiente (131),

cada barra colectora (131) está conformada en forma de placa plana y se erige a lo largo de la dirección de apilamiento (Z),

cada uno de los terminales de ánodo y de cátodo (133, 134) está formado por una placa metálica que tiene conductividad eléctrica,

cada terminal del lado del ánodo (133) tiene una forma en la que la placa metálica está plegada en un primer punto de plegado (133a), un segundo punto de plegado (133b) y un tercer punto de plegado (133c) en forma de L cuando se observa en vista en planta a lo largo de la dirección del lado corto (Y),

la superficie desde el primer punto de plegado (133a) hasta una porción de extremo de cada terminal del lado del ánodo (133) está soldada por láser a la barra colectora correspondiente (131),

la superficie desde el tercer punto de plegado (133c) hasta la otra porción de extremo del terminal del lado del ánodo (133) está orientada hacia la superficie superior del módulo de batería (100),

cada terminal del lado del cátodo (134) tiene una forma en la que la placa metálica está plegada en un primer punto de plegado (134a), un segundo punto de plegado (134b) y un tercer punto de plegado (134c) en forma de L cuando se observa en vista en planta a lo largo de la dirección del lado corto (Y),

la superficie desde el primer punto de plegado (134a) hasta una porción de extremo de cada terminal del lado del cátodo (134) está soldada por láser a la barra colectora correspondiente (131),

la superficie desde el tercer punto de plegado (133c) hasta la otra porción de extremo del terminal del lado del ánodo (133) está orientada hacia la superficie superior del módulo de batería (100).

2. El paquete de baterías según la reivindicación 1, en donde la pluralidad de módulos de baterías (100) no está apilada sino dispuesta en un nivel sobre el elemento base (300).

3. El paquete de baterías según la reivindicación 1 o 2, en donde uno de los módulos de baterías (100) tiene una primera superficie con los terminales, la primera superficie que está orientada hacia una segunda superficie que tiene los terminales de uno de los módulos de baterías adyacentes.

4. El paquete de baterías según la reivindicación 3, en donde

las superficies que tienen los terminales están situadas en el mismo lado que una superficie que tiene las lengüetas de los electrodos en los módulos de batería (100).

5. El paquete de baterías según la reivindicación 3, en donde los terminales de uno de los módulos de baterías (100) y los terminales del otro de los módulos de baterías, que están orientados uno frente al otro, están a diferentes alturas del elemento base (300).

6. El paquete de baterías según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, en donde al menos un módulo de batería (100) de entre la pluralidad de módulos de batería está unido al elemento base (300) en un estado en el que el perno se extiende hacia la pluralidad de celdas unitarias (110) en una dirección que atraviesa el elemento base.

7. El paquete de baterías según la reivindicación 6, que comprende además

soportes para fijar cada uno de la pluralidad de módulos de batería (100) al elemento base (300), en donde cada uno de la pluralidad de módulos de batería (100) comprende una porción apilada en la que se apilan las celdas unitarias (110) y una porción de inserción en la que se inserta el perno y cuya longitud en la dirección de apilamiento de las celdas unitarias es menor que la de la porción apilada,

se forma una porción rebajada entre la porción apilada y la porción de inserción, y

los soportes están conectados a los módulos de batería (100) que encajan en la forma de la porción rebajada.

8. El paquete de baterías según la reivindicación 7, en donde el perno tiene una longitud por la que una porción de cabeza del perno no excede la porción apilada.

9. El paquete de baterías según la reivindicación 1, en donde

un módulo de batería (100) de la pluralidad de módulos de batería está montado en el elemento base (300) en un estado en el que la dirección de apilamiento de las celdas unitarias (110) es perpendicular al elemento base, y otro módulo de batería (100) de la pluralidad de módulos de batería está montado en el elemento base en un estado en el que la dirección de apilamiento de las celdas unitarias se encuentra a lo largo de una dirección paralela al elemento base.

10. El paquete de baterías según la reivindicación 1, en donde

cada una de la pluralidad de celdas unitarias (110) comprende una carcasa externa para cubrir el elemento de generación de energía, y

cada uno de la pluralidad de módulos de batería (100) comprende además un elemento de transferencia de calor dispuesto en cualquier posición en la dirección de apilamiento de las celdas unitarias, y que incluye un elemento que tiene un índice de conductividad térmica superior al de la carcasa externa.

11. El paquete de baterías según la reivindicación 1, en donde cada uno de la pluralidad de módulos de batería (100) utiliza un único par de elementos de la primera cubierta (151, 152), independientemente del número de capas apiladas de celdas unitarias (110).

12. El paquete de baterías según la reivindicación 1, en donde cada uno de la pluralidad de módulos de batería (100) comprende además un elemento elástico dispuesto en cualquier posición en la dirección de apilamiento de las celdas unitarias (110) y que genera fuerza elástica a lo largo de la dirección de apilamiento.

13. Un procedimiento para fabricar un paquete de baterías, que comprende una pluralidad de módulos de batería (100) cada uno de los cuales incluye una pluralidad de celdas unitarias (110) apiladas en una dirección de apilamiento en espesor, en donde

cada una de la pluralidad de celdas unitarias tiene

una forma plana,

un terminal del lado del ánodo (133) y un terminal del lado del cátodo (134) para transferir la entrada y la salida de energía eléctrica,

un cuerpo de celda que incluye un elemento de generación de energía, y

una lengüeta de electrodo que sobresale del cuerpo de celda en dirección longitudinal (X),

la porción de extremo distal (113d) de cada lengüeta de electrodo (113) está conformada en forma plana de manera que quede orientada hacia la barra colectora (131),

cada terminal del lado del ánodo (133) tiene una forma en la que la placa metálica está plegada en un primer punto de plegado (133a), un segundo punto de plegado (133b) y un tercer punto de plegado (133c) en forma de L cuando se observa en vista en planta a lo largo de una dirección del lado corto (Y) que se cruza con la dirección de apilamiento (Z) y que también se cruza con la dirección longitudinal (X) en la que se extienden las lengüetas del electrodo, y

el terminal del lado del cátodo (134) tiene una forma en la que la placa metálica está plegada en un primer punto de plegado (134a), un segundo punto de plegado (134b) y un tercer punto de plegado (134c) en forma de L cuando se observa en vista en planta a lo largo de la dirección del lado corto (Y), el procedimiento que comprende:

para cada uno de la pluralidad de módulos de batería (100),

apilar las celdas unitarias (110),

disponer un par de elementos de la primera cubierta (151, 152) a ambos lados de las celdas unitarias apiladas en una dirección de apilamiento de las celdas unitarias para presurizar las celdas unitarias apiladas en la dirección de apilamiento, y disponer un par de elementos de la segunda cubierta (153) a ambos lados de las celdas unitarias apiladas en la dirección de lado corto (Y) para soldar el par de elementos de la segunda cubierta (153) al par de elementos de la primera cubierta (151, 152),

donde

la presurización de las celdas unitarias apiladas (110) continúa hasta que se completa la soldadura del par de elementos de la segunda cubierta (153),

montando la pluralidad de módulos de batería (100) en un elemento base (300) de tal manera que los terminales de cada uno de la pluralidad de módulos de batería se coloquen en una porción de extremo del módulo de batería en un lado del módulo de batería opuesto al elemento base,

disponiendo la pluralidad de módulos de batería (100) sobre una superficie de montaje (311) del elemento base para la pluralidad de módulos de batería, a lo largo de la superficie de montaje (311),

uniendo respectivamente una pluralidad de barras colectoras (131) de cada uno de la pluralidad de módulos de baterías (100) a la

pluralidad de lengüetas de electrodos de las celdas unitarias apiladas (110), y

soldando las lengüetas de los electrodos (113) y la pluralidad de barras colectoras (131) mientras las barras colectoras (131)

se apoyan en las correspondientes lengüetas de electrodo (113), y

caracterizada por

la soldadura con láser de la superficie desde el primer punto de plegado (133a) hasta una porción de extremo de cada terminal del lado del ánodo (133) a la barra colectora correspondiente (131),

disponiendo la superficie desde el tercer punto de plegado (133c) hasta la otra porción de extremo del terminal del lado del ánodo (133) para que quede orientada hacia la superficie superior del módulo de batería (100), la soldadura con láser de la superficie desde el primer punto de plegado (134a) hasta una porción de extremo de cada terminal del lado del cátodo (134) a la barra colectora correspondiente (131), y

disponiendo la superficie desde el tercer punto de plegado (133c) hasta la otra porción de extremo del terminal del lado del ánodo (133) para que quede orientada hacia la superficie superior del módulo de batería (100).

14. El procedimiento para fabricar un paquete de baterías según la reivindicación 13, en donde la dirección de apilamiento de las celdas unitarias (110) de uno de la pluralidad de módulos de baterías (100) es perpendicular a la superficie de montaje (311) del elemento base, y la dirección de apilamiento de las celdas unitarias de otro de la pluralidad de módulos de baterías es paralela a la superficie de montaje (311) del elemento base.