TWI721188B - 電池外裝體、電池組及電池裝置 - Google Patents
電池外裝體、電池組及電池裝置 Download PDFInfo
- Publication number
- TWI721188B TWI721188B TW106121968A TW106121968A TWI721188B TW I721188 B TWI721188 B TW I721188B TW 106121968 A TW106121968 A TW 106121968A TW 106121968 A TW106121968 A TW 106121968A TW I721188 B TWI721188 B TW I721188B
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- battery
- conductor
- portions
- adhesive
- exterior body
- Prior art date
Links
- 239000004020 conductor Substances 0.000 claims description 560
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 250
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 250
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 213
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 83
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 83
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims description 69
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims description 60
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 60
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 60
- -1 fluororesin Polymers 0.000 claims description 24
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 claims description 24
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 22
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 20
- 239000011888 foil Substances 0.000 claims description 20
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 19
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 16
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 15
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 15
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 15
- 239000007773 negative electrode material Substances 0.000 claims description 13
- 239000007774 positive electrode material Substances 0.000 claims description 13
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 claims description 13
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 12
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 10
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 10
- 239000003431 cross linking reagent Substances 0.000 claims description 8
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 claims description 7
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 claims description 7
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 claims description 7
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 claims description 7
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims description 7
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 7
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 claims description 4
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 claims description 4
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 claims description 4
- 238000009751 slip forming Methods 0.000 claims description 3
- 239000007767 bonding agent Substances 0.000 claims 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 148
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 description 104
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 31
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 31
- 229920005672 polyolefin resin Polymers 0.000 description 18
- 239000000463 material Substances 0.000 description 16
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 14
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 14
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 13
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 13
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 12
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 12
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 12
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 10
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 9
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 9
- HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N Lithium ion Chemical compound [Li+] HBBGRARXTFLTSG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 229910001416 lithium ion Inorganic materials 0.000 description 7
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 7
- 239000013585 weight reducing agent Substances 0.000 description 7
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 6
- ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N Phenol Chemical compound OC1=CC=CC=C1 ISWSIDIOOBJBQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N bisphenol A Chemical compound C=1C=C(O)C=CC=1C(C)(C)C1=CC=C(O)C=C1 IISBACLAFKSPIT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 6
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 6
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 6
- 238000004806 packaging method and process Methods 0.000 description 6
- 229920006122 polyamide resin Polymers 0.000 description 6
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 description 6
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 6
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 6
- 229920005606 polypropylene copolymer Polymers 0.000 description 6
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 5
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 4
- VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 1-Butene Chemical compound CCC=C VXNZUUAINFGPBY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229920002799 BoPET Polymers 0.000 description 3
- 229910000975 Carbon steel Inorganic materials 0.000 description 3
- VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N Ethene Chemical compound C=C VGGSQFUCUMXWEO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000005977 Ethylene Substances 0.000 description 3
- 229910001021 Ferroalloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 3
- 229920002367 Polyisobutene Polymers 0.000 description 3
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 3
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 3
- 229910000963 austenitic stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 3
- 239000010962 carbon steel Substances 0.000 description 3
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 3
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 3
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 3
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 3
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 229920006332 epoxy adhesive Polymers 0.000 description 3
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 3
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 3
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 3
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 3
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 3
- 229910000734 martensite Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910001105 martensitic stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 3
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 3
- 239000003973 paint Substances 0.000 description 3
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 3
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 description 3
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 description 3
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 3
- 239000011112 polyethylene naphthalate Substances 0.000 description 3
- 239000009719 polyimide resin Substances 0.000 description 3
- 229920005749 polyurethane resin Polymers 0.000 description 3
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 3
- 230000037303 wrinkles Effects 0.000 description 3
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N Diethyl carbonate Chemical compound CCOC(=O)OCC OIFBSDVPJOWBCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N Ethylene carbonate Chemical compound O=C1OCCO1 KMTRUDSVKNLOMY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 239000011855 lithium-based material Substances 0.000 description 2
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 239000006183 anode active material Substances 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 239000013013 elastic material Substances 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 239000004417 polycarbonate Substances 0.000 description 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 239000003566 sealing material Substances 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- 229920002050 silicone resin Polymers 0.000 description 1
- 238000005549 size reduction Methods 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B15/00—Layered products comprising a layer of metal
- B32B15/04—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material
- B32B15/08—Layered products comprising a layer of metal comprising metal as the main or only constituent of a layer, which is next to another layer of the same or of a different material of synthetic resin
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J123/00—Adhesives based on homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Adhesives based on derivatives of such polymers
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/04—Construction or manufacture in general
- H01M10/0413—Large-sized flat cells or batteries for motive or stationary systems with plate-like electrodes
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
- H01M10/052—Li-accumulators
- H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
- H01M50/112—Monobloc comprising multiple compartments
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
- H01M50/117—Inorganic material
- H01M50/119—Metals
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
- H01M50/121—Organic material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/116—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material
- H01M50/124—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by the material having a layered structure
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
- H01M50/131—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by physical properties, e.g. gas permeability, size or heat resistance
- H01M50/136—Flexibility or foldability
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
- H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
- H01M50/209—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/218—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material
- H01M50/22—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material of the casings or racks
- H01M50/222—Inorganic material
- H01M50/224—Metals
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/218—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material
- H01M50/22—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material of the casings or racks
- H01M50/227—Organic material
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/218—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material
- H01M50/22—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material of the casings or racks
- H01M50/231—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material of the casings or racks having a layered structure
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/233—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
- H01M50/238—Flexibility or foldability
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/258—Modular batteries; Casings provided with means for assembling
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2307/00—Properties of the layers or laminate
- B32B2307/20—Properties of the layers or laminate having particular electrical or magnetic properties, e.g. piezoelectric
- B32B2307/202—Conductive
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B2457/00—Electrical equipment
- B32B2457/10—Batteries
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M2220/00—Batteries for particular applications
- H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
- Battery Mounting, Suspending (AREA)
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
Abstract
本發明提供電池外裝體、電池組和電池裝置,包括用於電池組,能夠使電池組小型化,並且能夠賦予充分的耐久性的電池外裝體、藉由具有該電池外裝體而能夠小型化,並且具備充分的耐久性的電池組和具有該電池組的電池裝置。
Description
【優先權聲明】
本申請基於日本特願2016-134112號(申請日:2016年7月6日)、日本特願2016-134113號(申請日:2016年7月6日)和日本特願2016-134114號(申請日:2016年7月6日)主張優先權,並在此援引其中內容。
本發明涉及電池外裝體、電池組和電池裝置。
近些年來,針對環境意識提高,其中,作為用於儲存電能的蓄電池,鋰離子電池等的二次電池等受到矚目。例如,在電動汽車用的蓄電池等中,為了實現大容量化,使用將多個單電池連接而構成的電池組。具體而言,具有連接有多個將電池收納在外裝體容器中的放入容器的單電池的構造的電池組。這裡,作為收納電池的外裝體容器,為實現小型化和輕量化,使用由將金屬箔和樹脂層層疊起來的層疊體片構成的容器(例如,參照專利文獻1)。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
專利文獻1:日本特開2000-357494號公報
然而,對於電池組而言,要求結構為小型以及具備耐久性,然而實現提升小型化和耐久性這雙方卻並不容易。例如,若為了實現小型化而簡化了電池組的構造,則存在耐久性降低的問題。此外,若為了提高耐久性而設置保護構造,則電池組的小型化會變難。
本發明就是鑒於上述現狀而完成的,其目的在於提供一種用於具有多個單電池的電池組,能夠使電池組小型化,並且能夠賦予充分的耐久性的電池外裝體、藉由具有該電池外裝體而能夠實現小型化並且具備充分的耐久性的電池組和具有該電池組的電池裝置。
為了解決上述的課題,本發明的一個方面提供一種電池外裝體,其具有多個導電體片,所述導電體片中的至少一對的相面對的導電體片在多個線狀的黏接部被部分黏接,所述多個黏接部在與長度方向直交的寬度方向上互相分離地形成,所述一對的相面對的導電體片形成由所述黏接部劃分出的多個筒狀部,在所述筒狀部的內部確保有電池收納部,所述一對的相面對的導電體片中的至少一方在所述多個筒狀部的寬度方向上連續地形成,所述筒狀部由所述導電體片的相鄰的所述黏接部之間的中間部形成,所述一對的相面對的導電體片的中間部具有各自的至少一部分朝外方凸出的彎曲形狀。
本發明優選構成為,所述一對的相面對的導電體片的所述中間部分別具有基板部和一對側板部,該一對側板部以從所述 基板部的兩側緣向擴寬方向而接近對方側的所述導電體片的方式相對於所述基板部傾斜地延出,所述筒狀部藉由所述一對的相面對的導電體片的所述基板部和所述側板部而形成為六角筒狀。
本發明優選構成為,該電池外裝體具有多組所述一對的相面對的導電體片,就兩面分別黏接在其他的導電體片上的所述導電體片而言,一個面與其他的導電體片黏接而成的黏接部和另一個面與其他的導電體片黏接而成的黏接部在寬度方向上交替配置。
本發明優選構成為,所述一個面與其他的導電體片黏接而成的黏接部和所述另一個面與其他的導電體片黏接而成的黏接部中的一方的寬度形成得比另一方寬。
本發明優選構成為,在厚度方向上相鄰的多組的所述導電體片中的一組導電體片與另一組導電體片之間確保空間。
本發明優選構成為,所述導電體片具有金屬層,所述金屬層面對所述電池收納部。
本發明優選構成為,所述金屬層是包含選自由鋁、銅、不銹鋼、鎳和鐵組成的組中的1種以上的金屬箔。
本發明優選構成為,所述導電體片是還具有樹脂層的層疊體,所述樹脂層包含選自由聚酯、聚醯胺、聚醯亞胺、聚烯烴、丙烯酸樹脂、聚氨酯、氟樹脂和熱硬化性樹脂組成的組中的1種以上。
本發明優選構成為,所述導電體片在所述黏接部中藉由聚烯烴系的黏接劑而被黏接。
本發明優選構成為,所述黏接劑包含酸改性後的聚烯烴和交聯劑。
本發明的另一個方面提供一種電池組,其具有:多個單電池,它們分別具有電池容器和被所述電池容器覆蓋的電池主體;以及電池外裝體,其對所述單電池進行外裝,所述電池外裝體具有多個導電體片,所述導電體片中的至少一對的相面對的導電體片在多個線狀的黏接部被部分黏接,所述多個黏接部在與長度方向垂直的寬度方向上互相遠離地形成,所述一對的相面對的導電體片形成由所述黏接部劃分出的多個筒狀部,在所述筒狀部的內部確保有電池收納部,所述一對的相面對的導電體片中的至少一方在所述多個筒狀部的寬度方向上連續地形成,所述筒狀部由所述導電體片的相鄰的所述黏接部之間的中間部形成,所述一對的相面對的導電體片的中間部具有各自的至少一部分朝外方凸出的彎曲形狀,所述單電池分別被收納在多個電池收納部中。
本發明優選構成為,所述電池容器由層疊有金屬層和樹脂層的層疊體構成,是收納所述電池主體的容器,所述單電池是扁平形狀。
本發明優選構成為,所述一對的相面對的導電體片的所述中間部分別具有基板部和一對側板部,該一對側板部以從所述基板部的兩側緣向擴寬方向而接近對方側的所述導電體片的方式相對於所述基板部傾斜地延出,所述筒狀部藉由所述一對的相面對的導電體片的所述基板部和所述側板部而形成為六角筒狀。
本發明優選構成為,該電池外裝體具有多組所述一對的相面對的導電體片,就兩面分別黏接在其他的導電體片上的所述導電體片而言,一個面與其他的導電體片黏接而成的黏接部和另一個面與其他的導電體片黏接而成的黏接部在寬度方向上交替配置。
本發明優選構成為,所述一個面與其他的導電體片黏接而成的黏接部和所述另一個面與其他的導電體片黏接而成的黏接部中的一方的寬度形成得比另一方寬。
本發明優選構成為,在厚度方向上相鄰的所述多組的相面對的導電體片中的一組導電體片與另一組相面對的導電體片之間確保空間。
本發明優選構成為,所述導電體片具有金屬層,所述電池外裝體的金屬層面對所述電池收納部。
本發明優選構成為,所述電池外裝體的金屬層是包含選自由鋁、銅、不銹鋼、鎳和鐵組成的組中的1種以上的金屬箔。
本發明優選構成為,所述導電體片是還具有樹脂層的層疊體,所述電池外裝體的樹脂層包含選自由聚酯、聚醯胺、聚醯亞胺、聚烯烴、丙烯酸樹脂、聚氨酯、氟樹脂和熱硬化性樹脂組成的組中的1種以上。
本發明優選構成為,所述導電體片在所述黏接部中藉由聚烯烴系的黏接劑而被黏接。
本發明的一個方面提供一種電池裝置,其具有:所述電池;殼體,其收納所述電池;第1端子,其與所述一對相面對的導電體片中的一方電連接;以及第2端子,其與所述一對相 面對的導電體片中的另一方電連接。
本發明的另一個方面提供一種電池組,其具有多個單電池和對所述單電池進行外裝的電池外裝體,所述電池外裝體具有多個導電體片,所述導電體片中的至少一對的相面對的導電體片在多個線狀的黏接部被部分黏接,所述多個黏接部在與長度方向垂直的寬度方向上互相遠離地形成,所述一對的相面對的導電體片形成由所述黏接部劃分出的多個筒狀部,在所述筒狀部的內部確保有電池收納部,所述一對的相面對的導電體片中的至少一方在所述多個筒狀部的寬度方向上連續地形成,所述筒狀部由所述導電體片的相鄰的所述黏接部之間的中間部形成,所述一對的相面對的導電體片的中間部具有各自的至少一部分朝外方凸出的彎曲形狀,所述單電池具有:正極集電體;與所述正極集電體接觸的正極活性物質層;負極集電體;與所述負極集電體接觸的負極活性物質層;將所述正極活性物質層與所述負極活性物質層隔開的隔板;以及電解質,所述單電池分別設置於所述多個電池收納部,所述正極集電體以能夠導電的方式抵接在所述一對相面對的導電體片的一方上,所述負極集電體以能夠導電的方式抵接在所述一對相面對的導電體片的另一方上。
本發明優選構成為,所述一對的相面對的導電體片的所述中間部分別具有基板部和一對側板部,該一對側板部以從所述基板部的兩側緣向擴寬方向而接近對方側的所述導電體片的方式相對於所述基板部傾斜地延出,所述筒狀部藉由所述一對的相面對的導電體片的所述基板部和所述側板部而形成為六 角筒狀。
本發明優選構成為,該電池外裝體具有多組所述一對的相面對的導電體片,就兩面分別黏接在其他的導電體片上的所述導電體片而言,一個面與其他的導電體片黏接而成的黏接部和另一個面與其他的導電體片黏接而成的黏接部在寬度方向上交替配置。
本發明優選構成為,所述一個面與其他的導電體片黏接而成的黏接部和所述另一個面與其他的導電體片黏接而成的黏接部中的一方的寬度形成得比另一方寬。
本發明優選構成為,在厚度方向上相鄰的所述多組相面對的導電體片中一組相面對的導電體片與另一組相面對的導電體片之間確保空間。
本發明優選構成為,在所述電池外裝體的所述黏接部的長度方向的兩端部上分別具有封閉所述筒狀部的一個和另一個開口的封閉板。
本發明優選構成為,所述封閉板藉由密封部件而抵接於所述筒狀部的開口。
本發明優選構成為,封閉所述筒狀部的一個開口的封閉板和封閉另一個開口的封閉板被連結固定件固定到所述電池外裝體上。
本發明優選構成為,所述導電體片具有金屬層,所述金屬層面對所述電池收納部。
本發明優選構成為,所述金屬層是包含選自由鋁、銅、不銹鋼、鎳和鐵組成的組中的1種以上的金屬箔。
本發明優選構成為,所述導電體片是還具有樹脂層的層疊體,所述樹脂層包含選自由聚酯、聚醯胺、聚醯亞胺、聚烯烴、丙烯酸樹脂、聚氨酯、氟樹脂和熱硬化性樹脂組成的組中的1種以上。
本發明優選構成為,所述導電體片在所述黏接部中藉由聚烯烴系的黏接劑而被黏接。
根據本發明的一個方面,多個電池收納部由共通的導電體片形成,因此相比使用分別包裝單電池的多個外裝體容器的電池組而言,例如能夠省略連接構造等的一部分,因而能夠簡化電池組的構造。因此,能夠實現電池組的小型化和輕量化。
此外,根據本發明的一個方面,單電池的正極集電體和負極集電體連接於導電體片,因此能夠使導電體片作為端子發揮功能。因此,能夠簡化單電池的構造,實現電池組的進一步的小型化和輕量化。
此外,本發明的一個方面中,多個電池收納部由共通的導電體片形成,因而相比使用分別包裝單電池的多個外裝體容器的電池組而言在機械強度的方面優良。例如,在被施加導電體片的寬度方向的拉伸力、黏接部的長度方向的剪切力或導電體片的厚度方向的剪切力等情況下也不易引起破損。此外,由於具有被共通的導電體片連接而形成的多個筒狀部,因此能夠提高對於黏接部的長度方向的壓縮力的耐久性。
因此,根據本發明的一個方面,能夠實現電池組的小型化 和輕量化,而且能夠對電池組賦予充分的耐久性。
此外,本發明的一個方面具有簡略的構造,因此能夠在不使得構造變得複雜的情況下構成為多級。因此,能夠構成不僅將多個單電池並聯連接還將它們串聯連接起來的電池組。因此,可提供使電池容量、電壓等符合使用目的的多種電池組。
1、1A、1B‧‧‧電池外裝體
2‧‧‧單電池
3、31、32、33、34‧‧‧導電體片
4、41、42、43、41A、41B、43A、43B‧‧‧黏接劑層
5、5A、5B‧‧‧電池收納部
6‧‧‧金屬層
7‧‧‧樹脂層
10、10A、10B‧‧‧電池組
11‧‧‧封閉板
12‧‧‧密封層(密封部件)
13、26‧‧‧第1端子
14、27‧‧‧第2端子
15、28‧‧‧殼體
30A‧‧‧第1組
30B‧‧‧第2組
31A、32A、32B、33A、33B、34A‧‧‧黏接部
31C、32C、33C、34C‧‧‧基板部
31D、32D、33D、34D、91D1、91D2、91D3、92D1、92D2、92D3‧‧‧側板部
31E、32E、33E、34E、81E、91E1、91E2、91E3、92E1、92E2、92E3‧‧‧中間部
32a‧‧‧第2導電體片的下表面(另一個面)
32b‧‧‧第2導電體片的上表面(一個面)
33a‧‧‧第3導電體片的下表面(一個面)
33b‧‧‧第3導電體片的上表面(另一個面)
35、35A、35B、85、95、105、115‧‧‧筒狀部
38‧‧‧內部空間(一個組的相面對的導電體片與另一個組的相面對的導電體片之間的空間)
51‧‧‧電池主體
52‧‧‧正極活性物質層
53‧‧‧負極集電體
54‧‧‧負極活性物質層
55‧‧‧隔板
56‧‧‧電解質
57‧‧‧正極集電體
60‧‧‧連結固定件
61‧‧‧電池容器
100、110‧‧‧電池裝置
圖1是示意性表示使用實施方式的電池外裝體的電池組的示例的剖視圖。
圖2是示意性表示用於圖1的電池組的電池外裝體的剖視圖。
圖3是圖1的電池組的電路圖。
圖4是表示圖1的電池組的製造步驟的說明圖。
圖5是表示與圖4接續的製造步驟的說明圖。
圖6是示意性表示使用實施方式的電池外裝體的第1變形例的電池組的示例的剖視圖。
圖7是示意性表示使用實施方式的電池外裝體的第2變形例的電池組的示例的剖視圖。
圖8是示意性表示實施方式的電池外裝體的筒狀部的第1變形例的剖視圖。
圖9是示意性表示實施方式的電池外裝體的筒狀部的第2變形例的剖視圖。
圖10是示意性表示實施方式的電池外裝體的筒狀部的第3變形例的剖視圖。
圖11是示意性表示使用電池外裝體的示例的電池組的剖視圖。
圖12是示意性表示用於圖1的電池組的單電池的剖視圖。
圖13的(A)是示意性表示使用圖1的電池組的電池裝置的示例的主視圖,(B)是表示(A)的電池裝置的俯視圖。
圖14的(A)是示意性表示使用圖1的電池組的電池裝置的另一例的主視圖,(B)是表示(A)的電池裝置的俯視圖。
圖15是示意性表示實施方式的電池組的第1變形例的剖視圖。
圖16是示意性表示實施方式的電池組的第2變形例的立體圖。
圖17是示意性表示圖16的電池組的構造的分解立體圖。
圖18是示意性表示圖16的電池組的變形例的側視圖。
[具體實施方式]
以下,根據優選實施方式對本發明進行說明。
〔電池外裝體〕
圖1是示意性表示作為使用實施方式的電池外裝體1的電池組的一例的電池組10的剖視圖。圖2是示意性表示電池外裝體1的剖視圖。
電池組10具有電池外裝體1和多個單電池2。
電池外裝體1具有多個導電體片3。圖1和圖2所示的電池外裝體1例如具有配置於重疊方向上的4個導電體片3。從上到下將這4個導電體片3按順序分別稱作第1~第4導電體 片31、32、33、34。
如圖2所示,導電體片3(31、32、33、34)是由金屬層6和樹脂層7層疊而構成的層疊體,並且具備可撓性。
在導電體片3中,金屬層6是用於確保導電性能而必要結構。導電體片3可以僅藉由金屬層6構成,而為了確保絕緣性則優選具有樹脂層7。
作為構成金屬層6的金屬,例如可以舉出鋁、銅、不銹鋼、鎳、鐵、包含上述之中的1種以上的合金。金屬層6例如是包含從由鋁、銅、不銹鋼、鎳和鐵構成的組中選擇的1種以上的金屬箔。所述金屬可以是作為鐵合金的碳鋼。特別地,基於加工性、入手的容易程度、價格、強度(插穿強度,拉伸強度等)、耐腐蝕性等的觀點,優選使用鋁箔、銅箔、不銹鋼箔。
金屬層6可以是具有基材金屬層和形成在該基材金屬層的表面上的鍍層的構造。基材金屬層和鍍層例如由前述的金屬構成。
不銹鋼箔例如由奧氏體系、鐵素體系、馬氏體系等的不銹鋼構成。作為奧氏體系具有SUS304、316、301等,作為鐵素體系具有SUS430等,作為馬氏體系具有SUS410等。
金屬層6例如具備減少來自電池收納部5的液漏的功能。
關於金屬層6的厚度,基於提高導電體片3的加工性的觀點,優選在1mm以下,更優選在500μm以下,最為優選在200μm以下。關於金屬層6的厚度,基於提高導電體片3的機械強度的觀點,優選在5μm以上,更優選在20μm以上,最為優選在40μm以上。另外,可以任意組合數值範圍內的上限值和下限值。
作為金屬層6,如果使用提高退火而軟質化後的金屬層(O材),則撓曲性能會變好,易於使導電體片3形成為後述的形狀。
樹脂層7例如由延伸聚丙烯(OPP)等的聚烯烴樹脂;聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等的聚酯樹脂;尼龍(Ny)等的聚醯胺樹脂;聚醯亞胺樹脂;氟樹脂;丙烯酸樹脂;熱硬化樹脂系塗料(熱硬化性樹脂);聚氨酯樹脂等中的1種以上構成。其中,基於耐久性而優選使用OPP、熱硬化樹脂系塗料。
關於樹脂層7的厚度,基於提高導電體片3的加工性的觀點,優選在200μm以下,更優選在100μm以下,最為優選在50μm以下。關於樹脂層7的厚度,基於提高導電體片3的機械強度的觀點,優選在1μm以上,更優選在10μm以上。
樹脂層7既可以是單層構造,也可以是多層構造。作為具有多層構造的樹脂層7的示例,可以舉出由PET膜和二軸延伸聚醯胺樹脂膜(ONy)層疊而成的2層膜。另外,樹脂層7還可以是3層以上的多層構造。
樹脂層7含有顏料等的染色料,由此可以賦予期望的顏色或設計。
導電體片3形成為使金屬層6朝向電池收納部5的姿態。
圖1和圖2中,X方向是導電體片3的寬度方向。Y方向是在沿著導電體片3(例如基板部31C)的面內與X方向垂直的方向。Z方向是與X方向和Y方向垂直的方向,是導電體片3的厚度方向。
導電體片31、32、33、34中的第1和第2導電體片31、32是相面對配置的一對導電體片3。將導電體片31、32稱作第1組30A的導電體片3。
第3和第4導電體片33、34是相面對配置的一對導電體片3。將導電體片33、34稱作第2組30B的導電體片3。第1組30A與第2組30B在厚度方向(Z方向)上相鄰。
第1導電體片31與第2導電體片32藉由多個線狀的黏接劑層4(黏接劑層41)而部分黏接起來。黏接劑層41由形成在導電體片31的下表面31a(對置面)上的黏接劑層41A和形成在導電體片32的上表面32b(對置面)上的黏接劑層41B層疊而構成。
黏接劑層41A、41B例如形成為沿Y方向的固定寬度的帶狀。黏接劑層41A、41B為相同寬度,並且重疊形成。多個黏接劑層41在X方向上互相遠離地形成。多個黏接劑層41優選在X方向上隔開一定的間隔而形成。
將第1導電體片31中的藉由黏接劑層41而黏接在第2導電體片32上的部分稱作黏接部31A。黏接部31A例如是沿Y方向的固定寬度的帶狀部分。多個黏接部31A在X方向上互相遠離地形成。多個黏接部31A優選在X方向上隔開一定的間隔而形成。
將第2導電體片32中的藉由黏接劑層41而黏接在第1導電體片31上的部分稱作黏接部32A。黏接部32A例如是沿Y方向的固定寬度的帶狀部分。多個黏接部32A在X方向上互相遠離地形成。多個黏接部32A優選在X方向上隔開一定的 間隔而形成。
第2導電體片32和第3導電體片33藉由多個線狀的黏接劑層42而部分黏接起來。
黏接劑層42形成在導電體片32的下表面32a(對置面)與導電體片33的上表面33b(對置面)之間。
黏接劑層42例如形成為沿Y方向的固定寬度的帶狀。多個黏接劑層42在X方向上互相遠離地形成。多個黏接劑層42優選在X方向上隔開一定的間隔而形成。
將第2導電體片32中的藉由黏接劑層42而黏接在第3導電體片33上的部分稱作黏接部32B。黏接部32B例如是沿Y方向的固定寬度的帶狀部分。多個黏接部32B在X方向上互相遠離地形成。多個黏接部32B優選在X方向上隔開一定的間隔而形成。
將第3導電體片33中的藉由黏接劑層42而黏接在第2導電體片32上的部分稱作黏接部33B。黏接部33B例如是沿Y方向的固定寬度的帶狀部分。多個黏接部33B在X方向上互相遠離地形成。多個黏接部33B優選在X方向上隔開一定的間隔而形成。
上表面32b(第1面)黏接在第1導電體片31上的黏接部32A和下表面32a(第2面)黏接在第3導電體片33上的黏接部32B在第2導電體片32的寬度方向(X方向)上交替配置於第2導電體片32。
黏接部32B優選形成為寬度比黏接部32A寬。
第3導電體片33與第4導電體片34藉由多個線 狀的黏接劑層43而部分黏接起來。
黏接劑層43由形成在導電體片33的下表面33a(對置面)上的黏接劑層43A和形成在導電體片34的上表面34b(對置面)上的黏接劑層43B層疊而構成。
黏接劑層43A、43B例如形成為沿Y方向的固定寬度的帶狀。黏接劑層43A、43B為相同寬度,並且重疊形成。多個黏接劑層43在X方向上互相遠離地形成。多個黏接劑層43優選在X方向上隔開一定的間隔而形成。
作為構成黏接劑層41、42、43的黏接劑,例如可以舉出聚烯烴系黏接劑、聚氨酯系黏接劑、環氧系黏接劑、丙烯酸系黏接劑、尼龍系黏接劑、聚酯系黏接劑等的絕緣材料。
作為所述黏接劑,優選使用由聚烯烴樹脂構成的聚烯烴系的黏接劑。作為聚烯烴樹脂,可以舉出聚乙烯、聚丙烯、聚1-丁烯、聚異丁烯、丙烯與乙烯的共聚物、丙烯與聚烯烴系單體的共聚物等。其中,基於黏接性、耐久性等的觀點,優選使用馬來酸酐改性聚丙烯。此外,作為交聯劑,優選包含含有多個環氧基的化合物。更具體而言,可使用包含酸改性聚烯烴樹脂(例如馬來酸酐改性聚丙烯)(A)和環氧樹脂系化合物(B)的黏接劑。關於包含酸改性聚烯烴樹脂(A)和環氧樹脂系化合物(B)的黏接劑,基於黏接的強度的觀點而言是優選的,可製造出強度較高的外裝體。作為環氧樹脂系化合物(B),例如優選在1個分子中具有2個以上環氧基的結構,更優選是含有1~30%的雙酚A型酚的環氧樹脂、酚醛變性環氧樹脂的黏接劑。
作為構成黏接劑層41、42、43的黏接劑,藉由使 用聚烯烴系的黏接劑而能夠提高導電體片3的黏接強度,可得到強度優良的電池外裝體1。
所述黏接劑包含酸改性聚烯烴樹脂和交聯劑,由此使得導電體片3的黏接強度變高,可製造出耐久性優良的電池外裝體1。
將第3導電體片33中的藉由黏接劑層43而黏接在第4導電體片34上的部分稱作黏接部33A。黏接部33A例如是沿Y方向的固定寬度的帶狀部分。多個黏接部33A在X方向上互相遠離地形成。多個黏接部33A優選在X方向上隔開一定的間隔而形成。
將第4導電體片34中的藉由黏接劑層43而黏接在第3導電體片33上的部分稱作黏接部34A。黏接部34A例如是沿Y方向的固定寬度的帶狀部分。多個黏接部34A在X方向上互相遠離地形成。多個黏接部34A優選在X方向上隔開一定的間隔而形成。
下表面33a(第1面)黏接在第4導電體片34上的黏接部33A和上表面33b(第2面)黏接在第2導電體片32上的黏接部33B在第3導電體片33的寬度方向(X方向)上交替配置於第3導電體片33。
黏接部33B優選形成為寬度比黏接部33A寬。
如圖2所示,將第1導電體片31的在X方向上相鄰的黏接部31A、31A之間的部分稱作中間部31E(非黏接部)。中間部31E具有基板部31C和相對於基板部31C傾斜的一對側板部31D、31D。基板部31C面對電池收納部5(5A)內的單電池2(2A)的一個面(圖1的上表面)。
側板部31D、31D從基板部31C的兩側緣分別朝黏接部31A、31A延出。側板部31D、31D從基板部31C的兩側緣沿擴寬方向以逐漸接近第2導電體片32(對方側的導電體片3)的方式傾斜地延出。側板部31D、31D隨著越接近第2導電體片32則越相互遠離。
中間部31E構成為相對於通過相鄰的黏接部31A、31A的平面,向遠離第2導電體片32的方向(外方)凸出的彎曲形狀。
第2導電體片32的黏接部32B也被稱作基板部32C。基板部32C面對電池收納部5(5A)內的單電池2(2A)的另一個面(圖1的下表面)。導電體片31的基板部31C與導電體片32的基板部32C在厚度方向(Z方向)上遠離。
將第2導電體片32中的從基板部32C的兩側緣分別朝黏接部32A、32A延出的部分稱作側板部32D、32D。側板部32D、32D從基板部32C的兩側緣以在擴寬方向上逐漸接近第1導電體片31(對方側的導電體片3)的方式傾斜地延出。側板部32D、32D隨著越接近第1導電體片31則越相互遠離。
將第2導電體片32的包含基板部32C和一對側板部32D、32D的部分稱作中間部32E(非黏接部)。中間部32E是在X方向上相鄰的黏接部32A、32A之間的部分。
中間部32E具有基板部32C和相對於基板部32C傾斜的側板部32D、32D。中間部32E構成為相對於通過相鄰的黏接部32A、32A的平面,向遠離第1導電體片31的方向(外方)凸出的彎曲形狀。
第1導電體片31的中間部31E的側板部31D、31D 朝向擴寬方向而接近第2導電體片32,並且第2導電體片32的中間部32E的側板部32D、32D朝向擴寬方向而接近第1導電體片31。因此,筒狀部35(35A)構成為由基板部31C、32C和側板部31D、31D、32D、32D構成的六角筒狀。
一個中間部具有基板部和以朝向擴寬方向而接近對方側的導電體片的方式傾斜的一對側板部,另一個中間部具有基板部和以朝向擴寬方向而接近對方側的導電體片的方式傾斜的一對側板部,此時可以將由這些基板部和側板部構成的形狀稱作六角筒狀。
優選導電體片31、32的中間部31E、32E的寬度尺寸的差異較小。例如,中間部31E、32E的寬度尺寸的差異相對於中間部31E、32E的寬度尺寸中的較大一方的尺寸,例如優選在10%以下。
導電體片31的中間部31E的寬度尺寸與導電體片32的中間部32E的寬度尺寸優選相等。
中間部31E的寬度尺寸指的是基板部31C和側板部31D、31D的寬度尺寸的合計。中間部32E的寬度尺寸指的是基板部32C和側板部32D、32D的寬度尺寸的合計。
基板部31C、32C的寬度尺寸指的是沿基板部31C、32C且與黏接部31A、32A垂直的方向上的尺寸。側板部31D、32D的寬度尺寸指的是沿側板部31D、32D且與黏接部31A、32A垂直的方向上的尺寸。
第3導電體片33的黏接部33B也稱作基板部33C。基板部33C面對電池收納部5(5B)內的單電池2(2B) 的一個面(圖1的上表面)。
將第3導電體片33中的從基板部33C的兩側緣分別朝黏接部33A、33A延出的部分稱作側板部33D、33D。側板部33D、33D從基板部33C的兩側緣以在擴寬方向上逐漸接近第4導電體片34(對方側的導電體片3)的方式傾斜地延出。側板部33D、33D隨著越接近第4導電體片34則越相互遠離。
將第3導電體片33的包含基板部33C和一對側板部33D、33D的部分稱作中間部33E(非黏接部)。中間部33E是在X方向上相鄰的黏接部33A、33A之間的部分。
中間部33E具有基板部33C和相對於基板部33C傾斜的側板部33D、33D。中間部33E構成為相對於通過相鄰的黏接部33A、33A的平面,向遠離第4導電體片34的方向(外方)凸出的彎曲形狀。
將第4導電體片34的在X方向上相鄰的黏接部34A、34A之間的部分稱作中間部34E(非黏接部)。中間部34E具有基板部34C和相對於基板部34C傾斜的一對側板部34D、34D。基板部34C面對電池收納部5(5B)內的單電池2(2B)的一個面(圖1的下表面)。導電體片33的基板部33C與導電體片34的基板部34C在厚度方向(Z方向)上遠離。
側板部34D、34D從基板部34C的兩側緣分別朝黏接部34A、34A延出。側板部34D、34D從基板部34C的兩側緣以在擴寬方向上逐漸接近第3導電體片33(對方側的導電體片3)的方式傾斜地延出。側板部33D、33D隨著越接近第3導電體片33而越相互遠離。
中間部34E構成為相對於通過相鄰的黏接部34A、34A的平面,向遠離第3導電體片33的方向(外方)凸出的彎曲形狀。
圖2中,基板部31C、32C、33C、34C沿XY平面形成。
第3導電體片33的中間部33E的側板部33D、33D朝向擴寬方向而接近第4導電體片34,並且第4導電體片34的中間部34E的側板部34D、34D朝向擴寬方向而接近第3導電體片33。因此,筒狀部35(35B)形成為由基板部33C、34C和側板部33D、33D、34D、34D構成的六角筒狀。
導電體片33、34的中間部33E、34E優選寬度尺寸的差異較小。例如,中間部33E、34E的寬度尺寸的差異為相對於中間部33E、34E的寬度尺寸中的較大一方的尺寸,例如優選在10%以下。
導電體片33的中間部33E的寬度尺寸與導電體片34的中間部34E的寬度尺寸優選相等。
中間部33E的寬度尺寸指的是基板部33C和側板部33D、33D的寬度尺寸的合計。中間部34E的寬度尺寸指的是基板部34C和側板部34D、34D的寬度尺寸的合計。
基板部33C、34C的寬度尺寸指的是沿基板部33C、34C且與黏接部33A、34A垂直的方向上的尺寸。側板部33D、34D的寬度尺寸指的是沿側板部33D、34D且與黏接部33A、34A垂直的方向上的尺寸。
第1導電體片31的中間部31E(基板部31C和側板部31D、31D)和第2導電體片32的中間部32E(基板部32C和側板部32D、32D)形成中空的角筒狀的筒狀部35(35A)。 筒狀部35(35A)的內部空間是電池收納部5(5A)。筒狀部35(35A)由黏接部31A、32A劃分。
側板部31D、31D是XZ剖面為直線狀的平坦形狀,相對於基板部31C以角度θ1(0°<θ1<90°)傾斜。側板部32D、32D是XZ剖面為直線狀的平坦形狀,相對於基板部32C以角度θ2(0°<θ2<90°)傾斜。
導電體片31、32均在多個筒狀部35(35A)的寬度方向上連續形成。
第3導電體片33的中間部33E(基板部33C和側板部33D、33D)和第4導電體片34的中間部34E(基板部34C和側板部34D、34D)形成中空的角筒狀的筒狀部35(35B)。筒狀部35(35B)的內部空間是電池收納部5(5B)。筒狀部35(35B)由黏接部33A、34A劃分。
側板部33D、33D是XZ剖面為直線狀的平坦形狀,相對於基板部33C以角度θ3(0°<θ3<90°)傾斜。側板部34D、34D是XZ剖面為直線狀的平坦形狀,相對於基板部34C以角度θ4(0°<θ4<90°)傾斜。
角度θ3可以與角度θ1相等。角度θ4可以與角度θ2相等。角度θ1~θ4可以是相同角度。
導電體片33、34均在多個筒狀部35(35B)的寬度方向上連續形成。
筒狀部35是具有平坦的側板部31D、32D、33D、34D的六角筒狀,因此是在電池組10的強度方面尤為優選的結構。
第2導電體片32的側板部32D、32D和黏接部32A 和第3導電體片33的側板部33D、33D和黏接部33A形成多個中空的角筒狀(圖1中為六角筒狀)的筒狀部37。
黏接部32A相比黏接部32B形成得較窄,黏接部33A相比黏接部33B形成得較窄,因此筒狀部37的內部空間38的寬度尺寸小於作為筒狀部35的內部空間的電池收納部5的寬度尺寸。
筒狀部37的內部空間38是在第1組30A與第2組30B之間確保的空間。可以使被未圖示的供給機構供給的熱介質(例如冷卻水或冷卻用的空氣等)在內部空間38流通。由此,能夠對電池組10進行溫度調節。
在電池外裝體1中,多個筒狀部35並排排列在導電體片3的寬度方向(X方向)上。此外,筒狀部37也並排排列在導電體片3的寬度方向(X方向)上。電池外裝體1是由多個筒狀部35規則排列而成的蜂窩狀構造體。
電池外裝體1的一對相面對的導電體片3、3具有2個以上的筒狀部35。例如,在圖1所示的電池外裝體1中,導電體片31、32具有排列在寬度方向(X方向)上的2個以上的筒狀部35。由一對相面對的導電體片形成的筒狀部的數量優選在3以上,例如可以為4~10。
電池外裝體1具有2個以上的筒狀部35,因此可得到具有並聯連接的2個以上的單電池2的電池組10。單電池2的數量優選在3以上,例如為4~10。
電池外裝體1可以構成為並聯配置有2個以上的單電池2的電池組10,因此從電力供給的觀點而言是優選的。
電池外裝體1優選具有2組以上的相面對的導電 體片3、3。例如,圖1所示的電池外裝體1具有2組(第1組30A和第2組30B)的導電體片3。相面對的導電體片3、3的數量(組數)優選在3組以上,例如可以為4~20組。
在電池外裝體1具有2組以上的導電體片3、3的情況下,可得到串聯配置有2個以上的單電池2的電池組10。單電池2的串聯的連接數優選在3以上,例如為4~20。
具有2組以上的導電體片3、3的電池外裝體1可以構成串聯配置有2個以上的單電池2的電池組10,因此從電力供給的觀點而言是優選的。
作為封閉筒狀部35的開口的構造,可使用由連續發泡樹脂片和獨立發泡樹脂片構成的作為2層體的蓋體。例如,將使具備耐電解液性的黏接劑(例如聚烯烴系黏接劑)浸泡所述連續發泡樹脂片的所述蓋體加壓插入筒狀部35,由此能夠封閉筒狀部35的開口。
為了對電池組賦予防水性,可以在蓋體的表層設置金屬箔等的防護材料。防護材料是用於不使電池組發生短路而設置的。另外,封閉筒狀部的開口的構造不限於此。
第2導電體片32的多個黏接部32A中的至少1個與第3導電體片33的黏接部33A中的至少1個藉由連接部39而電連接起來。
如圖1所示,單電池2例如是鋰離子電池,具有電池主體51、正極端子板52和負極端子板53。單電池2被收納於筒狀部35,因此被電池外裝體1進行外裝。
另外,在筒狀部35中收納的電池可以不是能夠拿出放入 的單電池2,例如可以在筒狀部35內設置正極活性物質層、負極活性物質層和將它們隔開的隔板,並填充電解質(電解液),由此在電池收納部5中構成電池。
圖3是電池組10的電路圖。
如圖3所示,多個單電池2A、2A藉由導電體片31、32而並聯連接起來。多個單電池2B、2B藉由導電體片33、34而並聯連接起來。
單電池2A、2A和單電池2B、2B藉由連接部39而串聯連接起來。
〔電池外裝體的製造方法〕
接著,對電池外裝體1的製造方法的一例進行說明。
(第1步驟:黏接步驟)
如圖4的(A)所示,準備長條狀的導電體片70。
如圖4的(B)所示,在導電體片70上線狀塗布黏接劑4A。
如圖4的(C)所示,將多個導電體片70重合並利用黏接劑4A黏接起來。
(第2步驟:切斷步驟)
如圖4的(C)所示,使用刀具71將多個導電體片70切斷為預先所確定的Y方向尺寸。由此,得到由多個導電體片3構成的電池外裝體72,該多個導電體片3藉由由黏接劑4A構成的黏接劑層而黏接起來。
(第3步驟:展開步驟)
如圖4的(D)所示,延展電池外裝體72的多個導電體片3,形成電池收納部5(參照圖2)。
如圖5的(A)所示,在電池收納部5內收納單電池2,向電池外裝體1施加寬度方向(X方向)的拉伸力,或施加在厚度方向(Z方向)上壓縮的力,由此對電池收納部5的厚度進行調整,如圖5的(B)所示,成為使導電體片3接觸單電池2的狀態。
由此,得到圖1所示的電池組10。
電池外裝體1的多個電池收納部5由共通的導電體片3形成,因此相比分別包裝單電池的多個外裝體容器,例如可省略連接構造等的一部分,因此能夠簡化電池組的構造。因此,可實現電池組10的小型化和輕量化。
此外,電池外裝體1的多個電池收納部5由共通的導電體片3形成,因此相比分別包裝單電池的多個外裝體容器而言在機械強度的方面優良。例如,在被施加了導電體片3的寬度方向(X方向)的拉伸力、黏接部的長度方向(Y方向)的剪切力或導電體片3的厚度方向(Z方向)的剪切力等的情況下不易發生破損。此外,電池外裝體1具有藉由共通的導電體片3而連接形成的多個筒狀部35,因此能夠提高對於黏接部的長度方向(Y方向)的壓縮力的耐久性。
因此,電池外裝體1能夠實現電池組10的小型化和輕量化,而且能夠對電池組10賦予充分的耐久性。
使用電池外裝體1的電池組10為小型且輕量,因此還能夠用於設置空間有限的用途或重量易成為問題的用途。例如非常適用於作為車載用、住宅用等的電池。
電池外裝體1具有簡略的構造,因此不會使構造 變複雜而構成為複數級(具有複數組的導電體片3的構造)。因此,可構成不僅將多個單電池2並聯連接還將它們串聯連接起來的電池組10。因此,可提供使電池容量、電壓等符合使用目的的多種電池組10。
電池外裝體1具有導電體片31、32、33、34的中間部31E、32E、33E、34E分別向外方凸出的彎曲形狀,因此相比相面對的導電體片的一方為平坦的電池外裝體(參照圖11),相面對的導電體片的中間部的寬度尺寸的差異變小。因此,能夠容易地調整厚度方向(Z方向)的尺寸。因此,藉由對導電體片3施加在厚度方向上壓縮的力,並使它們在互相接近的方向上移位,由此能夠對單電池2減小極板間距離。因此,能夠提高能效,提高作為電池組10的電池的性能。
此外,對電池外裝體1施加在厚度方向上壓縮的力,由此使導電體片3與單電池2的正極端子板52和負極端子板53可靠地接觸而能夠確保充分的導通。
對電池外裝體1施加壓縮力時,可採用在電池外裝體1的厚度方向(Z方向)的至少一方設置具備彈性的按壓材料(省略圖示)的構造。
電池外裝體1能夠減小相面對的導電體片的中間部的寬度尺寸的差異,因此如圖4的(A)~圖4的(D)所示,可使用重合起來的多個平坦的導電體片70而容易地製作出來。
電池外裝體1的筒狀部35構成為六角筒狀,因此能夠提高對於導電體片3的寬度方向(X方向)的拉伸力、黏接部的長度方向(Y方向)的剪切力或導電體片3的厚度方向 (Z方向)的剪切力的強度。此外,筒狀部35形成為六角筒狀,因此能夠在筒狀部35內確保充分的容積。
電池外裝體1在第2導電體片32與第3導電體片33之間確保了內部空間38,因此藉由使熱介質(冷卻水或冷卻用的空氣等)在內部空間38流通,由此能夠對電池組10的溫度進行調節。
內部空間38與電池收納部5鄰接,因此能夠效率良好地對電池收納部5內的單電池2的溫度進行調節。
導電體片32、33上的黏接部32A、33A與黏接部32B、33B在寬度方向(X方向)上交替配置,因此電池外裝體1成為多個筒狀部35並排排列在寬度方向(X方向)上的蜂窩狀構造體。因此,如前所述,能夠實現電池組10的小型化和輕量化。
電池外裝體1的導電體片32、33的黏接部32B、33B比黏接部32A、33A形成得更寬,因此對於作為筒狀部35的內部空間的電池收納部5能夠確保充分的寬度。因此,能夠緊密地配置單電池2,實現電池組10的小型化。
電池外裝體1的導電體片3具有可撓性,因此在筒狀部35易於進行在厚度方向(Z方向)上互相接近的移位。因此,如前所述,能夠提高作為電池組10的電池的性能。
接著,對電池外裝體1的變形例進行說明。以下,對與圖1和圖2所示的電池外裝體1相同的結構賦予同一標號並有時省略說明。
圖6是示意性表示使用作為電池外裝體1的第1 變形例的電池外裝體1A的電池組10C的剖視圖。
電池外裝體1A不具有導電體片33、34,僅使用了一對導電體片3(31、32),除此以外都與圖1和圖2所示的電池外裝體1為相同構造。
圖7是示意性表示使用作為電池外裝體1的第3變形例的電池外裝體1B的電池組10D的剖視圖。
電池外裝體1B代替第1導電體片31而使用在寬度方向(X方向)上排列的多個導電體片81,除此以外都與圖6所示的電池外裝體1A為相同構造。
導電體片81例如形成為沿Y方向的固定寬度的帶狀。
導電體片81在作為包含兩側緣部的部分的黏接部81A藉由黏接劑層41而黏接於第2導電體片32的黏接部32A。
第1導電體片81的黏接部81A、81A之間的部分(中間部81E)和第2導電體片32的中間部32E形成筒狀部85。
圖8是表示作為筒狀部35的第1變形例的筒狀部95的剖視圖。第1導電體片31的中間部91E1具有基板部31C和一對側板部91D1、91D1。
側板部91D1、91D1形成為向筒狀部95的外方凸出的彎曲形狀(例如剖面圓弧狀),從基板部31C的兩側緣以在擴寬方向上逐漸接近第2導電體片32的方式傾斜地延出。中間部91E1形成為向遠離第2導電體片32的方向(外方)凸出的彎曲形狀。
第2導電體片32的中間部92E1具有基板部32C和一對側板部92D1、92D1。側板部92D1、92D1形成為向筒狀部95的外方凸出的彎曲形狀(例如剖面圓弧狀),從基板 部32C的兩側緣以在擴寬方向上逐漸接近第1導電體片31的方式傾斜地延出。中間部92E1成為向遠離第1導電體片31的方向(外方)凸出的彎曲形狀。
導電體片31、32的中間部91E1、92E1形成筒狀部95。筒狀部95在希望增大電池收納部5,提高電池組中的電池的容積比例時是優選的結構。
圖9是表示作為筒狀部35的第2變形例的筒狀部105的剖視圖。
第1導電體片31的中間部91E2具有基板部31C和一對側板部91D2、91D2。側板部91D2、91D2形成為向筒狀部105的內方凸出的彎曲形狀(例如剖面圓弧狀),從基板部31C的兩側緣以在擴寬方向上逐漸接近第2導電體片32的方式傾斜地延出。中間部91E2成為向遠離第2導電體片32的方向(外方)凸出的彎曲形狀。
第2導電體片32的中間部92E2具有基板部32C和一對側板部92D2、92D2。側板部92D2、92D2形成為向筒狀部105的內方凸出的彎曲形狀(例如剖面圓弧狀),從基板部32C的兩側緣以在擴寬方向上逐漸接近第1導電體片31的方式傾斜地延出。中間部92E2成為向遠離第1導電體片31的方向(外方)凸出的彎曲形狀。
導電體片31、32的中間部91E2、92E2形成筒狀部105。筒狀部105在希望增大內部空間38(參照圖2),提高冷卻水等的熱介質的冷卻效率時是優選的結構。
圖10是表示作為筒狀部35的第3變形例的筒狀 部115的剖視圖。
第1導電體片31的中間部91E3具有基板部31C和一對側板部91D3、91D3。
側板部91D3形成為將向筒狀部115的外方凸出的彎曲形狀(例如剖面圓弧狀)的第1彎曲部91D31和向筒狀部115的內方凸出的彎曲形狀(例如剖面圓弧狀)的第2彎曲部91D32組合起來的S字狀。第1彎曲部91D31與基板部31C連設,第2彎曲部91D32與黏接部31A連設。側板部91D3、91D3從基板部31C的兩側緣以在擴寬方向上逐漸接近第2導電體片32的方式傾斜地延出。
第2導電體片32的中間部92E3具有基板部32C和一對側板部92D3、92D3。
側板部92D3形成為將向筒狀部115的外方凸出的彎曲形狀(例如剖面圓弧狀)的第1彎曲部92D31與向筒狀部115的內方凸出的彎曲形狀(例如剖面圓弧狀)的第2彎曲部92D32組合起來的S字狀。第1彎曲部92D31與基板部32C連設,第2彎曲部92D32與黏接部32A連設。側板部92D3、92D3從基板部32C的兩側緣以在擴寬方向上逐漸接近第1導電體片31的方式傾斜地延出。
導電體片31、32的中間部91E3、92E3形成筒狀部115。在圖4的(D)所示的展開步驟中即使對導電體片3施加的拉伸力較小也能夠製作出筒狀部115,因而筒狀部115是易於製造的結構。
為進行比較,對使用與電池外裝體1形狀不同的 電池外裝體的電池組進行說明。
圖11是示意性表示使用與圖1所示的電池外裝體1不同的電池外裝體101的電池組110的剖視圖。
電池外裝體101具有第1~第4導電體片131、132、133、134。
第1導電體片131的中間部131E具有基板部131C和相對於基板部131C傾斜的一對側板部131D、131D。第3導電體片133的中間部133E具有基板部133C和相對於基板部133C傾斜的一對側板部133D、133D。
第2導電體片132和第4導電體片134形成為平坦。因此,由第1導電體片131的中間部131E和第2導電體片32形成的筒狀部135(135A)以及由第3導電體片133的中間部133E和第4導電體片134形成的筒狀部135(135B)是剖面梯形的四角筒狀。
電池外裝體101相比具有六角筒狀的筒狀部35的電池外裝體1(參照圖1)而言,導電體片132、134是平坦的,因此筒狀部135不會發生擴寬方向的變形,難以調整極板間距離。因此,這種能效方面是不利的。此外,電池外裝體101在製造時容易在導電體片131、132、133、134上發生皺褶。此外,電池外裝體101在施加了在厚度方向(Z方向)上壓縮的力的情況下(參照圖5),容易在導電體片131、132、133、134上發生變形。
另外,本發明不限於上述的實施方式,在不脫離本發明主旨的範圍內可以進行各種改變。
在圖1所示的電池外裝體1中,導電體片31、32均在多 個筒狀部35的寬度方向上連續形成,也可以構成為僅相面對的導電體片中的任意一方在多個筒狀部的寬度方向上連續形成。
在圖1所示的電池外裝體1中,將第2導電體片32與第3導電體片33黏接起來的黏接劑層42可以不是一體的構造,例如可以由在寬度方向上遠離的2個以上的黏接部構成。同樣地,黏接劑層41、43例如也可以由在寬度方向上遠離的2個以上的黏接部構成。
作為導電體片,可使用不具備可撓性的結構。
在圖1所示的電池外裝體1中,中間部31E、32E、33E、34E成為整體向外方凸出的彎曲形狀,然而中間部只要是至少一部分向外方凸出的彎曲形狀即可。
在電池外裝體1中,導電體片31、32、33、34的側板部31D、32D、33D、34D相對於基板部31C、32C、33C、34C以小於90°的角度傾斜,因而筒狀部35成為六角筒狀,然而所述角度也可以為90°或90°以上。
被收納於電池外裝體1的電池不限於鋰離子電池,也可以是雙電層電容器等。
〔電池組〕
圖1是示意性表示作為實施方式的電池組的電池組10的剖視圖。圖2是示意性表示電池外裝體1的剖視圖。
電池組10具有電池外裝體1和多個單電池2。
電池外裝體1具有多個導電體片3。圖1和圖2所示的電池外裝體1具有例如配置於重疊方向上的4個導電體片3。按 照從上到下的順序將這4個導電體片3分別稱作第1~第4導電體片31、32、33、34。
如圖2所示,導電體片3(31、32、33、34)是由金屬層6和樹脂層7層疊而成的層疊體,且具備可撓性。
在導電體片3中,金屬層6是用於確保導電性能而必要的結構。導電體片3可以僅由金屬層6構成,而為了確保絕緣性優選具有樹脂層7。
作為構成金屬層6的金屬,例如可以舉出鋁、銅、不銹鋼、鎳、鐵、包含上述中的1種以上的合金。金屬層6例如是包含從由鋁、銅、不銹鋼、鎳和鐵構成的組中選擇的1種以上的金屬箔。所述金屬可以是作為鐵合金的碳鋼。特別地,基於加工性、入手的容易程度、價格、強度(刺穿強度、拉伸強度等)、耐腐蝕性等的觀點,優選使用鋁箔、銅箔、不銹鋼箔。
金屬層6可以是具有基材金屬層和形成在該基材金屬層的表面上的鍍層的構造。基材金屬層和鍍層例如由前述的金屬構成。
不銹鋼箔例如由奧氏體系、鐵素體系、馬氏體系等的不銹鋼構成。作為奧氏體系具有SUS304、316、301等,作為鐵素體系具有SUS430等,作為馬氏體系具有SUS410等。
金屬層6例如具備減少來自電池收納部5的液漏的功能。
關於金屬層6的厚度,基於提高導電體片3的加工性的觀點,優選在1mm以下,更優選在500μm以下,最為優選在200μm以下。關於金屬層6的厚度,基於提高導電體片3的機械強度的觀點,優選在5μm以上,更優選在20μm以上,最為優選在40μm以上。另外,數值範圍的上限值和下限值可 任意進行組合。
作為金屬層6,如果使用藉由退火而軟質化後的金屬層(O材),則撓曲性能會變好,易於將導電體片3形成為後述的形狀。
樹脂層7例如由延伸聚丙烯(OPP)等的聚烯烴樹脂;聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET),聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN),聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等的聚酯樹脂;尼龍(Ny)等的聚醯胺樹脂;聚醯亞胺樹脂;氟樹脂;丙烯酸樹脂;熱硬化樹脂系塗料(熱硬化性樹脂);聚氨酯樹脂,等中的1種以上構成。其中,基於耐久性而優選使用OPP、熱硬化樹脂系塗料。
關於樹脂層7的厚度,基於提高導電體片3的加工性的觀點,優選在200μm以下,更優選在100μm以下,最為優選在50μm以下。關於樹脂層7的厚度,基於提高導電體片3的機械強度的觀點,優選在1μm以上,更優選在10μm以上。
樹脂層7既可以是單層構造,也可以是多層構造。作為具有多層構造的樹脂層7的例子,可以舉出由PET膜和二軸延伸聚醯胺樹脂膜(ONy)層疊而成的2層膜。另外,樹脂層7還可以是3層以上的多層構造。
樹脂層7藉由含有顏料等的染色料,從而可以賦予期望的顏色或設計。
導電體片3形成為使金屬層6朝向電池收納部5的姿態。
圖1和圖2中,X方向是導電體片3的寬度方向。Y方向是在沿導電體片3(例如基板部31C)的面內與X方向垂直的方向。Z方向是與X方向和Y方向垂直的方向,並且是 導電體片3的厚度方向。
導電體片31、32、33、34中的第1和第2導電體片31、32是相面對配置的一對導電體片3。將導電體片31、32稱作第1組30A的導電體片3。
第3和第4導電體片33、34是相面對配置的一對導電體片3。將導電體片33、34稱作第2組30B的導電體片3。第1組30A和第2組30B在厚度方向(Z方向)上相鄰。
第1導電體片31與第2導電體片32藉由多個線狀的黏接劑層4(黏接劑層41)而部分黏接。黏接劑層41由形成在導電體片31的下表面31a(對置面)上的黏接劑層41A和形成在導電體片32的上表面32b(對置面)上的黏接劑層41B層疊而構成。
黏接劑層41A、41B例如形成為沿Y方向的固定寬度的帶狀。黏接劑層41A、41B形成為相同寬度,並且重疊形成。多個黏接劑層41形成為在X方向上相互遠離。多個黏接劑層41優選在X方向上隔開一定的間隔形成。
將第1導電體片31中的藉由黏接劑層41而黏接在第2導電體片32上的部分稱作黏接部31A。黏接部31A例如是沿Y方向的固定寬度的帶狀部分。多個黏接部31A形成為在X方向上相互遠離。多個黏接部31A優選在X方向上隔開一定的間隔形成。
將第2導電體片32中的藉由黏接劑層41而黏接在第1導電體片31上的部分稱作黏接部32A。黏接部32A例如是沿Y方向的固定寬度的帶狀部分。多個黏接部32A形成為在X方 向上相互遠離。多個黏接部32A優選在X方向上隔開一定的間隔形成。
第2導電體片32和第3導電體片33藉由多個線狀的黏接劑層42而部分黏接。
黏接劑層42形成在導電體片32的下表面32a(對置面)與導電體片33的上表面33b(對置面)之間。
黏接劑層42例如形成為沿Y方向的固定寬度的帶狀。多個黏接劑層42形成為在X方向上相互遠離。多個黏接劑層42優選在X方向上隔開一定的間隔形成。
將第2導電體片32中的藉由黏接劑層42而黏接在第3導電體片33上的部分稱作黏接部32B。黏接部32B例如是沿Y方向的固定寬度的帶狀部分。多個黏接部32B形成為在X方向上相互遠離。多個黏接部32B優選在X方向上隔開一定的間隔形成。
將第3導電體片33中的藉由黏接劑層42而黏接在第2導電體片32上的部分稱作黏接部33B。黏接部33B例如是沿Y方向的固定寬度的帶狀部分。多個黏接部33B形成為在X方向上相互遠離。多個黏接部33B優選在X方向上隔開一定的間隔形成。
在第2導電體片32中,上表面32b(第1面)與第1導電體片31黏接而成的黏接部32A和下表面32a(第2面)與第3導電體片33黏接而成的黏接部32B在第2導電體片32的寬度方向(X方向)上交替配置。
黏接部32B優選形成為寬度比黏接部32A寬。
第3導電體片33和第4導電體片34藉由多個線狀的黏接劑層43而部分黏接。
黏接劑層43由形成在導電體片33的下表面33a(對置面)上的黏接劑層43A和形成在導電體片34的上表面34b(對置面)上的黏接劑層43B層疊而構成。
黏接劑層43A、43B例如形成為沿Y方向的固定寬度的帶狀。黏接劑層43A、43B形成為相同寬度,並且重疊形成。多個黏接劑層43形成為在X方向上相互遠離。多個黏接劑層43優選在X方向上隔開一定的間隔形成。
作為構成黏接劑層41、42、43的黏接劑,例如可以舉出聚烯烴系黏接劑、聚氨酯系黏接劑、環氧系黏接劑、丙烯酸系黏接劑、尼龍系黏接劑、聚酯系黏接劑等的絕緣材料。
作為所述黏接劑,優選使用由聚烯烴樹脂構成的聚烯烴系的黏接劑。作為聚烯烴樹脂,可舉出聚乙烯、聚丙烯、聚1-丁烯、聚異丁烯、丙烯與乙烯的共聚物、丙烯與聚烯烴系單體的共聚物等。其中,基於黏接性、耐久性等的觀點,優選使用馬來酸酐改性聚丙烯。此外,作為交聯劑,優選包含含有多個環氧基的化合物。更具體而言,可使用包含酸改性聚烯烴樹脂(例如馬來酸酐改性聚丙烯)(A)和環氧樹脂系化合物(B)的黏接劑。包含酸改性聚烯烴樹脂(A)和環氧樹脂系化合物(B)的黏接劑基於黏接的強度的觀點而言是優選的,能夠製造出強度較高的外裝體。作為環氧樹脂系化合物(B),例如優選在1個分子中具有2個以上環氧基的結構,更優選使用含有1~30
%的雙酚A型酚的環氧樹脂、酚醛變性環氧樹脂的黏接劑。
作為構成黏接劑層41、42、43的黏接劑,藉由使用聚烯烴系的黏接劑,能夠提高導電體片3的黏接強度,可得到強度優良的電池外裝體1。
所述黏接劑包含酸改性聚烯烴樹脂和交聯劑,由此使得導電體片3的黏接強度較高,能夠製造出耐久性優良的電池外裝體1。
將第3導電體片33中的藉由黏接劑層43而黏接在第4導電體片34上的部分稱作黏接部33A。黏接部33A例如是沿Y方向的固定寬度的帶狀部分。多個黏接部33A形成為在X方向上相互遠離。多個黏接部33A優選在X方向上隔開一定的間隔形成。
將第4導電體片34中的藉由黏接劑層43而黏接在第3導電體片33上的部分稱作黏接部34A。黏接部34A例如是沿Y方向的固定寬度的帶狀部分。多個黏接部34A形成為在X方向上相互遠離。多個黏接部34A優選在X方向上隔開一定的間隔形成。
在第3導電體片33中,下表面33a(第1面)與第4導電體片34黏接而成的黏接部33A和上表面33b(第2面)與第2導電體片32黏接而成的黏接部33B在第3導電體片33的寬度方向(X方向)上交替配置。
黏接部33B優選形成為比黏接部33A更寬。
如圖2所示,將第1導電體片31的在X方向上相鄰的黏接部31A、31A之間的部分稱作中間部31E(非黏接部)。中間部31E具有基板部31C和相對於基板部31C傾斜的一對側板部31D、31D。基板部31C與電池收納部5(5A)內的單電池2(2A)的一個面(圖1的上表面)面對。
側板部31D、31D從基板部31C的兩側緣分別向黏接部31A、31A延出。側板部31D、31D從基板部31C的兩側緣以在擴寬方向上逐漸接近第2導電體片32(對方側的導電體片3)的方式傾斜地延出。側板部31D、31D隨著越接近第2導電體片32則越相互遠離。
中間部31E成為相對於通過相鄰的黏接部31A、31A的平面,向遠離第2導電體片32的方向(外方)凸出的彎曲形狀。
第2導電體片32的黏接部32B也被稱作基板部32C。基板部32C與電池收納部5(5A)內的單電池2(2A)的另一個面(圖1的下表面)面對。導電體片31的基板部31C和導電體片32的基板部32C在厚度方向(Z方向)上相離。
將第2導電體片32中的從基板部32C的兩側緣分別向黏接部32A、32A延出的部分稱作側板部32D、32D。側板部32D、32D從基板部32C的兩側緣以在擴寬方向上逐漸接近第1導電體片31(對方側的導電體片3)的方式傾斜地延出。側板部32D、32D隨著越接近第1導電體片31則越相互遠離。
將第2導電體片32的包含基板部32C和一對側板部32D、32D的部分稱作中間部32E(非黏接部)。中間部32E是在X方向上相鄰的黏接部32A、32A之間的部分。
中間部32E具有基板部32C和相對於基板部32C傾斜的側板部32D、32D。中間部32E成為相對於通過相鄰的黏接部 32A、32A的平面,向遠離第1導電體片31的方向(外方)凸出的彎曲形狀。
第1導電體片31的中間部31E的側板部31D、31D朝向擴寬方向而接近第2導電體片32,並且第2導電體片32的中間部32E的側板部32D、32D朝向擴寬方向而接近第1導電體片31。因此,筒狀部35(35A)形成為由基板部31C、32C和側板部31D、31D、32D、32D構成的六角筒狀。
一個中間部具有基板部和以朝向擴寬方向接近對方側的導電體片的方式傾斜的一對側板部,另一個中間部具有基板部和以朝向擴寬方向接近對方側的導電體片的方式傾斜的一對側板部,此時可以將由這些基板部和側板部構成的形狀稱作六角筒狀。
優選導電體片31、32的中間部31E、32E的寬度尺寸的差異較小。例如,中間部31E、32E的寬度尺寸的差異相對於中間部31E、32E的寬度尺寸中的較大一方的尺寸,例如優選在10%以下。
導電體片31的中間部31E的寬度尺寸與導電體片32的中間部32E的寬度尺寸優選相等。
中間部31E的寬度尺寸指的是基板部31C和側板部31D、31D的寬度尺寸的合計。中間部32E的寬度尺寸指的是基板部32C和側板部32D、32D的寬度尺寸的合計。
基板部31C、32C的寬度尺寸指的是沿基板部31C、32C且與黏接部31A、32A垂直的方向上的尺寸。側板部31D、32D的寬度尺寸指的是沿側板部31D、32D且與黏接部31A、32A 垂直的方向上的尺寸。
第3導電體片33的黏接部33B也被稱作基板部33C。基板部33C與電池收納部5(5B)內的單電池2(2B)的一個面(圖1的上表面)面對。
將第3導電體片33中的從基板部33C的兩側緣分別向黏接部33A、33A延出的部分稱作側板部33D、33D。側板部33D、33D從基板部33C的兩側緣以在擴寬方向上逐漸接近第4導電體片34(對方側的導電體片3)的方式傾斜地延出。側板部33D、33D隨著越接近第4導電體片34則越相互遠離。
將第3導電體片33的包含基板部33C和一對側板部33D、33D的部分稱作中間部33E(非黏接部)。中間部33E是在X方向上相鄰的黏接部33A、33A之間的部分。
中間部33E具有基板部33C和相對於基板部33C傾斜的側板部33D、33D。中間部33E成為相對於通過相鄰的黏接部33A、33A的平面,向遠離第4導電體片34的方向(外方)凸出的彎曲形狀。
將第4導電體片34中的在X方向上相鄰的黏接部34A、34A之間的部分稱作中間部34E(非黏接部)。中間部34E具有基板部34C和相對於基板部34C傾斜的一對側板部34D、34D。基板部34C與電池收納部5(5B)內的單電池2(2B)的一個面(圖1的下表面)面對。導電體片33的基板部33C和導電體片34的基板部34C在厚度方向(Z方向)上相離。
側板部34D、34D從基板部34C的兩側緣分別向黏接部34A、34A延出。側板部34D、34D從基板部34C的兩側緣以 在擴寬方向上逐漸接近第3導電體片33(對方側的導電體片3)的方式傾斜地延出。側板部33D、33D隨著越接近第3導電體片33則越相互遠離。
中間部34E成為相對於通過相鄰的黏接部34A、34A的平面,向遠離第3導電體片33的方向(外方)凸出的彎曲形狀。
在圖2中,基板部31C、32C、33C、34C沿XY平面形成。
第3導電體片33的中間部33E的側板部33D、33D朝向擴寬方向而接近第4導電體片34,並且第4導電體片34的中間部34E的側板部34D、34D朝向擴寬方向而接近第3導電體片33。因此,筒狀部35(35B)形成為由基板部33C、34C和側板部33D、33D、34D、34D構成的六角筒狀。
優選導電體片33、34的中間部33E、34E的寬度尺寸的差異較小。例如,中間部33E、34E的寬度尺寸的差異相對於中間部33E、34E的寬度尺寸中的較大一方的尺寸,例如優選在10%以下。
導電體片33的中間部33E的寬度尺寸和導電體片34的中間部34E的寬度尺寸優選相等。
中間部33E的寬度尺寸指的是基板部33C和側板部33D、33D的寬度尺寸的合計。中間部34E的寬度尺寸指的是基板部34C和側板部34D、34D的寬度尺寸的合計。
基板部33C、34C的寬度尺寸指的是沿基板部33C、34C且與黏接部33A、34A垂直的方向上的尺寸。側板部33D、34D的寬度尺寸指的是沿側板部33D、34D且與黏接部33A、34A垂直的方向上的尺寸。
第1導電體片31的中間部31E(基板部31C和側板部31D、31D)和第2導電體片32的中間部32E(基板部32C和側板部32D、32D)形成中空的角筒狀的筒狀部35(35A)。筒狀部35(35A)的內部空間是電池收納部5(5A)。筒狀部35(35A)藉由黏接部31A、32A劃分。
側板部31D、31D是XZ剖面為直線狀的平坦形狀,相對於基板部31C以角度θ1(0°<θ1<90°)傾斜。側板部32D、32D是XZ剖面為直線狀的平坦形狀,相對於基板部32C以角度θ2(0°<θ2<90°)傾斜。
導電體片31、32均在多個筒狀部35(35A)的寬度方向上連續地形成。
第3導電體片33的中間部33E(基板部33C和側板部33D、33D)和第4導電體片34的中間部34E(基板部34C和側板部34D、34D)形成中空的角筒狀的筒狀部35(35B)。筒狀部35(35B)的內部空間是電池收納部5(5B)。筒狀部35(35B)藉由黏接部33A、34A劃分。
側板部33D、33D是XZ剖面為直線狀的平坦形狀,相對於基板部33C以角度θ3(0°<θ3<90°)傾斜。側板部34D、34D是XZ剖面為直線狀的平坦形狀,相對於基板部34C以角度θ4(0°<θ4<90°)傾斜。
角度θ3與角度θ1可以相等。角度θ4與角度θ2可以相等。角度θ1~θ4可以為相同角度。
導電體片33、34均在多個筒狀部35(35B)的寬度方向上連續地形成。
筒狀部35是具有平坦的側板部31D、32D、33D、34D的六角筒狀,因此在電池組10的強度方面是尤為優選的結構。
第2導電體片32的側板部32D、32D和黏接部32A和第3導電體片33的側板部33D、33D和黏接部33A形成多個中空的角筒狀(圖1中為六角筒狀)的筒狀部37。
黏接部32A形成為比黏接部32B窄,黏接部33A形成為比黏接部33B窄,因此筒狀部37的內部空間38的寬度尺寸小於作為筒狀部35的內部空間的電池收納部5的寬度尺寸。
筒狀部37的內部空間38是在第1組30A與第2組30B之間確保的空間。可以使由未圖示的供給機構供給的熱介質(例如冷卻水或冷卻用的空氣等)在內部空間38流通。由此,能夠對電池組10進行溫度調整。
在電池外裝體1中,多個筒狀部35並排排列在導電體片3的寬度方向(X方向)上。此外,筒狀部37也並排排列在導電體片3的寬度方向(X方向)上。電池外裝體1是由多個筒狀部35規則排列而成的蜂窩狀構造體。
電池外裝體1的一對相面對的導電體片3、3具有2個以上的筒狀部35。例如,在圖1所示的電池外裝體1中,導電體片31、32具有排列在寬度方向(X方向)上的2個以上的筒狀部35。由一對相面對的導電體片形成的筒狀部的數量優選在3以上,例如可以為4~10。
電池外裝體1具有2個以上的筒狀部35,因此可得到具有並聯連接的2個以上的單電池2的電池組10。單電池2的數量優選在3以上,例如為4~10。
電池外裝體1可以構成並聯配置有2個以上的單電池2的電池組10,因此基於電力供給的觀點而言是優選的。
電池外裝體1優選具有2組以上的相面對的導電體片3、3。例如,圖1所示的電池外裝體1具有2組(第1組30A和第2組30B)的導電體片3。相面對的導電體片3、3的數量(組數)優選在3組以上,例如可以為4~20組。
在電池外裝體1具有2組以上的導電體片3、3的情況下,可得到串聯配置有2個以上的單電池2的電池組10。單電池2的串聯的連接數優選在3以上,例如為4~20。
具有2組以上的導電體片3、3的電池外裝體1可以構成串聯配置有2個以上的單電池2的電池組10,因此基於電力供給的觀點而言是優選的。
第2導電體片32的多個黏接部32A中的至少1個與第3導電體片33的黏接部33A中的至少1個藉由連接部39而電連接。
圖12是示意性表示單電池2的剖視圖。
單電池2例如是鋰離子電池,具有電池主體51、正極端子板52、負極端子板53和容器54。
電池主體51具有主部55、正極板56、負極板57。主部55具有隔板(省略圖示)、電解質(省略圖示)、正極活性物質層(省略圖示)和負極活性物質層(省略圖示)。主部55介於正極板56與負極板57之間。主部55優選為扁平的形狀,且厚度一定。
正極板56例如與保護鋰系材料等的正極活性物質 的正極活性物質層(省略圖示)電連接。正極板56設置在主部55的一個面55a(圖12中的上表面)上。
負極板57例如與保護碳黑系材料等的負極活性物質的負極活性物質層(省略圖示)電連接。負極板57設置在主部55的另一個面55b(圖12中的下表面)上。
正極端子板52與正極板56的外面56a面對地設置,並且與正極板56電連接。正極端子板52設置在電池主體51的一個面(圖12中的上表面)上,能夠與導電體片3的金屬層6以平面抵接的方式電連接。
負極端子板53與負極板57的外面57a面對地設置,並且與負極板57電連接。負極端子板53設置在電池主體51的另一個面(圖12中的下表面)上,能夠與導電體片3的金屬層6以平面抵接的方式電連接。
容器54例如由電池容器61構成。電池外裝體61例如由導電體片63。導電體片63可以採用與導電體片3同樣的結構。導電體片63例如可以是將由鋁等的金屬構成的金屬層與由聚丙烯等的樹脂構成的樹脂層層疊而成的層疊體。
容器54具有托盤狀的容器主體58和封閉容器主體58的開口的蓋部59。
蓋部59的周緣部黏接於容器主體58的開口端部。容器54收納電池主體51。
在容器主體58和蓋部59上分別形成有開口部58a、59a。正極端子板52和負極端子板53通過開口部58a、59a而露出。
單電池2具有在由電池外裝體61構成的容器54 中收納電池主體51的構造,因此可認為具有電池主體51被電池外裝體61覆蓋的構造。
單電池2是扁平的形狀,使厚度方向朝向Z方向配置。單電池2是扁平的形狀指的是單電池2的厚度尺寸小於寬度方向(圖1的X方向)的尺寸和長度方向(圖1的Y方向)的尺寸。單電池2是扁平的形狀,因此能夠使電池組10薄型化。
單電池2被收納在筒狀部35中,因此被電池外裝體1進行外裝。單電池2優選以出入自如的方式收納於電池收納部5。
單電池2平坦地形成,如圖12所示,是在一個和另一個面上分別具有正極端子板52和負極端子板53的構造。另外,單電池不僅限於圖12的構造。
圖3是電池組10的電路圖。
如圖3所示,多個單電池2A、2A藉由導電體片31、32而並聯連接。多個單電池2B、2B藉由導電體片33、34而並聯連接。
單電池2A、2A和單電池2B、2B藉由連接部39而串聯連接。
〔電池組〕(第1變更例)
圖15是示意性表示作為實施方式的電池組的第1變更例的電池組10A的剖視圖。圖2是示意性表示電池外裝體1的剖視圖。
電池組10A具有電池外裝體1和多個單電池2。
電池外裝體1具有多個導電體片3。圖15和圖2所示的電 池外裝體1例如具有配置於重疊方向上的4個導電體片3。按照從上到下的順序將這4個導電體片3分別稱作第1~第4導電體片31、32、33、34。
如圖2所示,導電體片3(31、32、33、34)是由金屬層6和樹脂層7層疊而成的層疊體,並且具有可撓性。
在導電體片3中,金屬層6是為了確保導電性能而必要的結構。導電體片3可以僅由金屬層6構成,而為了確保絕緣性則優選具有樹脂層7。
構成金屬層6的金屬例如既可以是鋁、銅、不銹鋼、鎳、鐵等,也可以是包含其中的1種以上的合金。金屬層6例如是包含從由鋁、銅、不銹鋼、鎳和鐵組成的組中選擇的1種以上的金屬箔。所述金屬可以是作為鐵合金的碳鋼。特別地,基於加工性、入手的容易程度、價格、強度(刺穿強度、拉伸強度等)、耐腐蝕性等的觀點,優選使用鋁箔、銅箔、不銹鋼箔。
金屬層6可以是具有基材金屬層和形成在該基材金屬層的表面上的鍍層的構造。基材金屬層和鍍層例如由前述的金屬構成。
不銹鋼箔例如由奧氏體系、鐵素體系、馬氏體系等的不銹鋼構成。作為奧氏體系具有SUS304、316、301等,作為鐵素體系具有SUS430等,作為馬氏體系具有SUS410等。
金屬層6例如具備減少來自電池收納部5的液漏的功能。
關於金屬層6的厚度,基於提高導電體片3的加工性的觀點,優選在1mm以下,更優選在500μm以下,最為 優選在200μm以下。關於金屬層6的厚度,基於提高導電體片3的機械強度的觀點,優選在5μm以上,更優選在20μm以上,最為優選在40μm以上。另外,數值範圍的上限值和下限值可任意進行組合。
作為金屬層6,如果使用藉由退火而軟質化後的金屬層(O材),則撓曲性能會變好,易於使導電體片3形成為後述的形狀。
在圖15和圖2所示的電池組10A中,第1導電體片31和第3導電體片33的金屬層6優選由鋁或鋁合金構成。第2導電體片32和第4導電體片34的金屬層6優選由銅或銅合金構成。導電體片32、34的金屬層6可以構成為在由銅或銅合金構成的基材金屬層的表面上形成有鎳鍍層的結構。
樹脂層7例如由延伸聚丙烯(OPP)等的聚烯烴樹脂;聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET),聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN),聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等的聚酯樹脂;尼龍(Ny)等的聚醯胺樹脂;聚醯亞胺樹脂;氟樹脂;丙烯酸樹脂;熱硬化樹脂系塗料(熱硬化性樹脂);聚氨酯樹脂,等中的1種以上構成。其中,基於耐久性而優選使用OPP、熱硬化樹脂系塗料。
關於樹脂層7的厚度,基於提高導電體片3的加工性的觀點,優選在200μm以下,更優選在100μm以下,最為優選在50μm以下。關於樹脂層7的厚度,基於提高導電體片3的機械強度的觀點,優選在1μm以上,更優選在10μm以上。
樹脂層7既可以是單層構造,也可以是多層構造。作為具有多層構造的樹脂層7的例子,可以舉出由PET膜和二 軸延伸聚醯胺樹脂膜(ONy)層疊而成的2層膜。另外,樹脂層7還可以是3層以上的多層構造。
樹脂層7含有顏料等的染色料,由此可以賦予期望的顏色或設計。
導電體片3形成為使金屬層6朝向電池收納部5的姿態。
在圖15和圖2中,X方向是導電體片3的寬度方向。Y方向是在沿導電體片3(例如基板部31C)的面內與X方向垂直的方向。Z方向是與X方向和Y方向垂直的方向,並且是導電體片3的厚度方向。
導電體片31、32、33、34中的第1和第2導電體片31、32是相面對配置的一對導電體片3。將導電體片31、32稱作第1組30A的導電體片3。
第3和第4導電體片33、34是相面對配置的一對導電體片3。將導電體片33、34稱作第2組30B的導電體片3。第1組30A和第2組30B在厚度方向(Z方向)上相鄰。
第1導電體片31和第2導電體片32藉由多個線狀的黏接劑層4(黏接劑層41)而部分黏接。黏接劑層41由形成在導電體片31的下表面31a(對置面)上的黏接劑層41A和形成在導電體片32的上表面32b(對置面)上的黏接劑層41B層疊而構成。
黏接劑層41A、41B例如形成為沿Y方向的固定寬度的帶狀。黏接劑層41A、41B形成為相同寬度,並且重疊形成。多個黏接劑層41形成為在X方向上相互遠離。多個黏接劑層41優選在X方向上隔開一定的間隔而形成。
將第1導電體片31中的藉由黏接劑層41而黏接在第2導電體片32上的部分稱作黏接部31A。黏接部31A例如是沿Y方向的固定寬度的帶狀部分。多個黏接部31A形成為在X方向上相互遠離。多個黏接部31A優選在X方向上隔開一定的間隔而形成。
將第2導電體片32中的藉由黏接劑層41而黏接在第1導電體片31上的部分稱作黏接部32A。黏接部32A例如是沿Y方向的固定寬度的帶狀部分。多個黏接部32A形成為在X方向上相互遠離。多個黏接部32A優選在X方向上隔開一定的間隔而形成。
第2導電體片32和第3導電體片33藉由多個線狀的黏接劑層42而部分黏接起來。
黏接劑層42形成在導電體片32的下表面32a(對置面)與導電體片33的上表面33b(對置面)之間。
黏接劑層42例如形成為沿Y方向的固定寬度的帶狀。多個黏接劑層42形成為在X方向上相互遠離。多個黏接劑層42優選在X方向上隔開一定的間隔而形成。
將第2導電體片32中的藉由黏接劑層42而黏接在第3導電體片33上的部分稱作黏接部32B。黏接部32B例如是沿Y方向的固定寬度的帶狀部分。多個黏接部32B形成為在X方向上相互遠離。多個黏接部32B優選在X方向上隔開一定的間隔而形成。
將第3導電體片33中的藉由黏接劑層42而黏接在第2導電體片32上的部分稱作黏接部33B。黏接部33B例如是沿Y
方向的固定寬度的帶狀部分。多個黏接部33B形成為在X方向上相互遠離。多個黏接部33B優選在X方向上隔開一定的間隔而形成。
在第2導電體片32中,上表面32b(第1面)與第1導電體片31黏接而成的黏接部32A和下表面32a(第2面)與第3導電體片33黏接而成的黏接部32B在第2導電體片32的寬度方向(X方向)上交替配置。
黏接部32B優選形成為寬度比黏接部32A寬。
第3導電體片33和第4導電體片34藉由多個線狀的黏接劑層43而部分黏接起來。
黏接劑層43由形成在導電體片33的下表面33a(對置面)上的黏接劑層43A和形成在導電體片34的上表面34b(對置面)上的黏接劑層43B層疊而構成。
黏接劑層43A、43B例如形成為沿Y方向的固定寬度的帶狀。黏接劑層43A、43B形成為相同寬度,並且重疊形成。多個黏接劑層43形成為在X方向上相互遠離。多個黏接劑層43優選在X方向上隔開一定的間隔而形成。
作為構成黏接劑層41、42、43的黏接劑,例如可以舉出聚烯烴系黏接劑、聚氨酯系黏接劑、環氧系黏接劑、丙烯酸系黏接劑、尼龍系黏接劑、聚酯系黏接劑等的絕緣材料。
作為所述黏接劑,優選使用由聚烯烴樹脂構成的聚烯烴系的黏接劑。作為聚烯烴樹脂,可舉出聚乙烯、聚丙烯、聚1-丁烯、聚異丁烯、丙烯與乙烯的共聚物、丙烯與聚烯烴系單體的共聚物等。其中,基於黏接性、耐久性等的觀點,優選使用馬來酸酐改性聚丙烯。此外,作為交聯劑,優選包含含有多個環氧基的化合物。更具體而言,可使用包含酸改性聚烯烴樹脂(例如馬來酸酐改性聚丙烯)(A)和環氧樹脂系化合物(B)的黏接劑。包含酸改性聚烯烴樹脂(A)和環氧樹脂系化合物(B)的黏接劑基於黏接的強度的觀點而言是優選的,能夠製造出強度較高的外裝體。環氧樹脂系化合物(B)例如優選在1個分子中具有2個以上環氧基,更優選使用包含1~30%的雙酚A型酚的環氧樹脂、酚醛變性環氧樹脂的黏接劑。
作為構成黏接劑層41、42、43的黏接劑,藉由使用聚烯烴系的黏接劑而能夠提高導電體片3的黏接強度,可得到強度優良的電池外裝體1。
所述黏接劑包含酸改性聚烯烴樹脂和交聯劑,由此使得導電體片3的黏接強度較高,可製造出耐久性優良的電池外裝體1。
將第3導電體片33中的藉由黏接劑層43而黏接在第4導電體片34上的部分稱作黏接部33A。黏接部33A例如是沿Y方向的固定寬度的帶狀部分。多個黏接部33A形成為在X方向上相互遠離。多個黏接部33A優選在X方向上隔開一定的間隔而形成。
將第4導電體片34中的藉由黏接劑層43而黏接在第3導電體片33上的部分稱作黏接部34A。黏接部34A例如是沿Y方向的固定寬度的帶狀部分。多個黏接部34A形成為在X方向上相互遠離。多個黏接部34A優選在X方向上隔開一定的間隔而形成。
在第3導電體片33中,下表面33a(第1面)與第4導電體片34黏接而成的黏接部33A和上表面33b(第2面)與第2導電體片32黏接而成的黏接部33B在第3導電體片33的寬度方向(X方向)上交替配置。
黏接部33B優選形成為寬度比黏接部33A寬。
如圖2所示,將第1導電體片31的在X方向上相鄰的黏接部31A、31A之間的部分稱作中間部31E(非黏接部)。中間部31E具有基板部31C和相對於基板部31C傾斜的一對側板部31D、31D。基板部31C與電池收納部5(5A)內的單電池2(2A)的一個面(圖15的上表面)面對。
側板部31D、31D從基板部31C的兩側緣分別向黏接部31A、31A延出。側板部31D、31D從基板部31C的兩側緣以在擴寬方向上逐漸接近第2導電體片32(對方側的導電體片3)的方式傾斜地延出。側板部31D、31D隨著越接近第2導電體片32而越相互遠離。
中間部31E成為相對於藉由相鄰的黏接部31A、31A的平面,向遠離第2導電體片32的方向(外方)凸出的彎曲形狀。
第2導電體片32的黏接部32B也被稱作基板部32C。基板部32C與電池收納部5(5A)內的單電池2(2A)的另一個面(圖15的下表面)面對。導電體片31的基板部31C與導電體片32的基板部32C在厚度方向(Z方向)上相離。
將第2導電體片32中的從基板部32C的兩側緣分別向黏接部32A、32A延出的部分稱作側板部32D、32D。側板部32D、32D從基板部32C的兩側緣以在擴寬方向上逐漸接近第1導電 體片31(對方側的導電體片3)的方式傾斜地延出。側板部32D、32D隨著越接近第1導電體片31而越相互遠離。
將第2導電體片32的包含基板部32C和一對側板部32D、32D的部分稱作中間部32E(非黏接部)。中間部32E是在X方向上相鄰的黏接部32A、32A之間的部分。
中間部32E具有基板部32C和相對於基板部32C傾斜的側板部32D、32D。中間部32E成為相對於通過相鄰的黏接部32A、32A的平面,向遠離第1導電體片31的方向(外方)凸出的彎曲形狀。
第1導電體片31的中間部31E的側板部31D、31D朝向擴寬方向而接近第2導電體片32,並且第2導電體片32的中間部32E的側板部32D、32D朝向擴寬方向而接近第1導電體片31。因此,筒狀部35(35A)形成為由基板部31C、32C和側板部31D、31D、32D、32D構成的六角筒狀。
一個中間部具有基板部和以朝向擴寬方向而接近對方側的導電體片的方式傾斜的一對側板部,另一個中間部具有基板部和以朝向擴寬方向而接近對方側的導電體片的方式傾斜的一對側板部,此時可以將由這些基板部和側板部構成的形狀稱作六角筒狀。
優選導電體片31、32的中間部31E、32E的寬度尺寸的差異較小。例如,中間部31E、32E的寬度尺寸的差異相對於中間部31E、32E的寬度尺寸中的較大一方的尺寸,例如優選在10%以下。
導電體片31的中間部31E的寬度尺寸和導電體片32的中 間部32E的寬度尺寸優選相等。
中間部31E的寬度尺寸指的是基板部31C和側板部31D、31D的寬度尺寸的合計。中間部32E的寬度尺寸指的是基板部32C和側板部32D、32D的寬度尺寸的合計。
基板部31C、32C的寬度尺寸指的是沿基板部31C、32C且與黏接部31A、32A垂直的方向的尺寸。側板部31D、32D的寬度尺寸指的是沿側板部31D、32D且與黏接部31A、32A垂直的方向的尺寸。
第3導電體片33的黏接部33B也被稱作基板部33C。基板部33C與電池收納部5(5B)內的單電池2(2B)的一個面(圖15的上表面)面對。
將第3導電體片33中的從基板部33C的兩側緣分別向黏接部33A、33A延出的部分稱作側板部33D、33D。側板部33D、33D從基板部33C的兩側緣以在擴寬方向上逐漸接近第4導電體片34(對方側的導電體片3)的方式傾斜地延出。側板部33D、33D隨著越接近第4導電體片34而越相互遠離。
將第3導電體片33的包含基板部33C和一對側板部33D、33D的部分稱作中間部33E(非黏接部)。中間部33E是在X方向上相鄰的黏接部33A、33A之間的部分。
中間部33E具有基板部33C和相對於基板部33C傾斜的側板部33D、33D。中間部33E成為相對於通過相鄰的黏接部33A、33A的平面,向遠離第4導電體片34的方向(外方)凸出的彎曲形狀。
將第4導電體片34的在X方向上相鄰的黏接部 34A、34A之間的部分稱作中間部34E(非黏接部)。中間部34E具有基板部34C和相對於基板部34C傾斜的一對側板部34D、34D。基板部34C與電池收納部5(5B)內的單電池2(2B)的一個面(圖15的下表面)面對。導電體片33的基板部33C和導電體片34的基板部34C在厚度方向(Z方向)上相離。
側板部34D、34D從基板部34C的兩側緣分別向黏接部34A、34A延出。側板部34D、34D從基板部34C的兩側緣以在擴寬方向上逐漸接近第3導電體片33(對方側的導電體片3)的方式傾斜地延出。側板部33D、33D隨著越接近第3導電體片33而越相互遠離。
中間部34E成為相對於通過相鄰的黏接部34A、34A的平面,向遠離第3導電體片33的方向(外方)凸出的彎曲形狀。
圖2中,基板部31C、32C、33C、34C沿XY平面形成。
第3導電體片33的中間部33E的側板部33D、33D朝向擴寬方向而接近第4導電體片34,並且第4導電體片34的中間部34E的側板部34D、34D朝向擴寬方向而接近第3導電體片33。因此,筒狀部35(35B)形成為由基板部33C、34C和側板部33D、33D、34D、34D構成的六角筒狀。
優選導電體片33、34的中間部33E、34E的寬度尺寸的差異較小。例如,中間部33E、34E的寬度尺寸的差異相對於中間部33E、34E的寬度尺寸中的較大一方的尺寸,例如優選在10%以下。
導電體片33的中間部33E的寬度尺寸和導電體片34的中間部34E的寬度尺寸優選相等。
中間部33E的寬度尺寸指的是基板部33C和側板部33D、33D的寬度尺寸的合計。中間部34E的寬度尺寸指的是基板部34C和側板部34D、34D的寬度尺寸的合計。
基板部33C、34C的寬度尺寸指的是沿基板部33C、34C且與黏接部33A、34A垂直的方向的尺寸。側板部33D、34D的寬度尺寸指的是沿側板部33D、34D且與黏接部33A、34A垂直的方向的尺寸。
第1導電體片31的中間部31E(基板部31C和側板部31D、31D)和第2導電體片32的中間部32E(基板部32C和側板部32D、32D)形成中空的角筒狀的筒狀部35(35A)。筒狀部35(35A)的內部空間是電池收納部5(5A)。筒狀部35(35A)藉由黏接部31A、32A劃分。
側板部31D、31D是XZ剖面為直線狀的平坦形狀,相對於基板部31C以角度θ1(0°<θ1<90°)傾斜。側板部32D、32D是XZ剖面為直線狀的平坦形狀,相對於基板部32C以角度θ2(0°<θ2<90°)傾斜。
導電體片31、32均在多個筒狀部35(35A)的寬度方向上連續地形成。
第3導電體片33的中間部33E(基板部33C和側板部33D、33D)和第4導電體片34的中間部34E(基板部34C和側板部34D、34D)形成中空的角筒狀的筒狀部35(35B)。筒狀部35(35B)的內部空間是電池收納部5(5B)。筒狀部35(35B)藉由黏接部33A、34A劃分。
側板部33D、33D是XZ剖面為直線狀的平坦形 狀,相對於基板部33C以角度θ3(0°<θ3<90°)傾斜。側板部34D、34D是XZ剖面為直線狀的平坦形狀,相對於基板部34C以角度θ4(0°<θ4<90°)傾斜。
角度θ3與角度θ1可以相等。角度θ4與角度θ2可以相等。角度θ1~θ4可以是相同角度。
導電體片33、34均在多個筒狀部35(35B)的寬度方向上連續地形成。
筒狀部35是具有平坦的側板部31D、32D、33D、34D的六角筒狀,因此在電池組10A的強度的方面是尤為優選的結構。
第2導電體片32的側板部32D、32D和黏接部32A和第3導電體片33的側板部33D、33D和黏接部33A形成多個中空的角筒狀(圖15中為六角筒狀)的筒狀部37。
黏接部32A形成為比黏接部32B窄,黏接部33A形成為比黏接部33B窄,因此筒狀部37的內部空間38的寬度尺寸小於作為筒狀部35的內部空間的電池收納部5的寬度尺寸。
筒狀部37的內部空間38是在第1組30A與第2組30B之間確保的空間。能夠使由未圖示的供給機構供給的熱介質(例如冷卻水或冷卻用的空氣等)在內部空間38流通。由此,能夠對電池組10A進行溫度調整。
在電池外裝體1中,多個筒狀部35並排排列在導電體片3的寬度方向(X方向)上。此外,筒狀部37也並排排列在導電體片3的寬度方向(X方向)上。電池外裝體1是由多個筒狀部35規則排列而成的蜂窩狀構造體。
電池外裝體1的一對相面對的導電體片3、3具有2個以上的筒狀部35。例如,在圖15所示的電池外裝體1中,導電體片31、32具有排列在寬度方向(X方向)上的2個以上的筒狀部35。一對相面對的導電體片所形成的筒狀部的數量優選在3以上,例如可以為4~10。
電池外裝體1具有2個以上的筒狀部35,因此可得到具有並聯連接的2個以上的單電池2的電池組10A。單電池2的數量優選在3以上,例如為4~10。
電池外裝體1可以構成並聯配置有2個以上的單電池2的電池組10A,因此基於電力供給的觀點是優選的。
電池外裝體1優選具有2組以上的相面對的導電體片3、3。例如,圖15所示的電池外裝體1具有2組(第1組30A和第2組30B)的導電體片3。相面對的導電體片3、3的數量(組數)優選在3組以上,例如可以為4~20組。
在電池外裝體1具有2組以上的導電體片3、3的情況下,可得到串聯配置有2個以上的單電池2的電池組10A。單電池2的串聯的連接數優選在3以上,例如為4~20。
具有2組以上的導電體片3、3的電池外裝體1可以構成串聯配置有2個以上的單電池2的電池組10A,因此基於電力供給的觀點是優選的。
第2導電體片32的多個黏接部32A中的至少1個與第3導電體片33的黏接部33A中的至少1個藉由連接部39而電連接。
如圖15所示,單電池2例如是鋰離子電池,具有 正極集電體51、與正極集電體51接觸的正極活性物質層52、負極集電體53、與負極集電體53接觸的負極活性物質層54、隔板55和電解質56。
正極集電體51和負極集電體53例如由金屬構成。正極活性物質層52例如包含鋰系材料等的正極活性物質。負極活性物質層54例如包含碳黑系材料等的負極活性物質。隔板55將正極活性物質層52與負極活性物質層54分隔開來。
正極集電體51以能夠導電的方式抵接在構成筒狀部35的導電體片3、3中的一個(圖15中為導電體片31、33)的金屬層6上,由此與該金屬層6電連接。
負極集電體53以能夠導電的方式抵接在構成筒狀部35的導電體片3、3中的另一個(圖15中為導電體片32、34)的金屬層6上,由此與該金屬層6電連接。
電解質56(電解液)填充於電池收納部5。作為電解質56,例如可使用聚碳酸酯(PC)、碳酸二乙酯(DEC)、碳酸乙烯酯(EC)等。電解質56(電解液)介於正極集電體51與負極集電體53之間。
單電池2分別設置於多個筒狀部35的電池收納部5。單電池2優選為扁平的形狀,並且厚度一定。
構成筒狀部35的一個和另一個導電體片3分別與正極集電體51和負極集電體53連接,因此作為連接用的端子發揮功能。
圖3是電池組10A的電路圖。
如圖3所示,多個單電池2A、2A藉由導電體片31、32而並聯連接。多個單電池2B、2B藉由導電體片33、34而並聯 連接。
單電池2A、2A和單電池2B、2B藉由連接部39而串聯連接。
〔電池組〕(第2變形例)
圖16是示意性表示作為實施方式的電池組的第2變形例的電池組10B的剖視圖。圖17是示意性表示電池組10B的構造的分解立體圖。
如圖16和圖17所示,電池組10B具有電池外裝體1、設置於電池收納部5的多個單電池2(參照圖15)和一對封閉板11、11。電池組10B是在圖15所示的電池組10A上添加了封閉板11、11的結構。
為了防止從外部向電池外裝體1內的水分浸入,封閉板11、11優選使用由金屬構成的板體或箔。封閉板11、11分別設置於電池外裝體1的Y方向的一方和另一方,封閉筒狀部35的一個和另一個開口。
封閉板11、11優選藉由黏接劑而黏接於電池外裝體1。由此,能夠可靠地封閉筒狀部35的開口。
封閉板11、11藉由連結固定件60而固定到電池外裝體1上。連結固定件60例如具有螺栓62和螺母63。從一塊封閉板11的外面能夠使螺栓62的螺釘軸部62b在插通孔11a中插通,並在另一塊封閉板11的外面側與螺母63緊固。由此,藉由螺栓62的頭部62a和螺母63,對封閉板11、11在相互接近的方向上進行按壓,能夠將封閉板11、11固定為被按壓在電池外裝體1上的狀態。
螺栓62能夠在筒狀部37的內部空間38中插通。
連結固定件60能夠任意地確定頭部62a與螺母63的距離,因此能夠調整對封閉板11、11的按壓力。
封閉板11、11液密地抵接在筒狀部35的一個和另一個端部35a上,能夠密封電池收納部5。
圖18是表示電池組10B的變形例的側視圖。如圖18所示,在封閉板11、11的內面11c(電池外裝體1側的面)上可以形成密封層12(密封部件)。
密封層12例如是由彈性黏接劑(矽樹脂等)等的彈性材料構成的層。密封層12優選具備絕緣性。
在電池組10B中,藉由密封層12將封閉板11抵接於電池外裝體1,由此能夠可靠地封閉筒狀部35的開口。
〔電池組的製造方法〕
接著,對電池組10的製造方法的一例進行說明。
(第1步驟:黏接步驟)
如圖4的(A)所示,準備長條狀的導電體片70。
如圖4的(B)所示,在導電體片70上線狀塗布黏接劑4A。
如圖4的(C)所示,將多個導電體片70重合並藉由黏接劑4A黏接起來。
(第2步驟:切斷步驟)
如圖4的(C)所示,使用刀具71將多個導電體片70切斷為預先確定的Y方向尺寸。由此,得到由多個導電體片3構成的電池外裝體72,該多個導電體片3藉由由黏接劑4A構成的黏接劑層而黏接起來。
(第3步驟:展開步驟)
如圖4的(D)所示,延展電池外裝體72的多個導電體片3,形成電池收納部5(參照圖2)。
(第4步驟:電池收納步驟)
如圖5的(A)所示,在電池收納部5中收納單電池2,對電池外裝體1施加寬度方向(X方向)的拉伸力,或施加在厚度方向(Z方向)上壓縮的力,由此對電池收納部5的厚度進行調整,如圖5的(B)所示,使導電體片3形成為與單電池2接觸的狀態。
由此,得到圖1所示的電池組10。
接著,對電池組10A、10B的製造方法的一例進行說明。
(第1步驟:黏接步驟)
如圖4的(A)所示,準備長條狀的導電體片70。
如圖4的(B)所示,在導電體片70上線狀塗布黏接劑4A。
如圖4的(C)所示,將多個導電體片70重合並藉由黏接劑4A黏接起來。
(第2步驟:切斷步驟)
如圖4的(C)所示,使用刀具71將多個導電體片70切斷為預先確定的Y方向尺寸。由此,得到由多個導電體片3構成的電池外裝體72,該多個導電體片3藉由由黏接劑4A構成的黏接劑層而黏接起來。
(第3步驟:展開步驟)
如圖4的(D)所示,延展電池外裝體72的多個導電體片 3,形成電池收納部5(參照圖2)。
(第4步驟:電池收納步驟)
如圖5的(A)所示,將電池主體2C收納於電池外裝體1的電池收納部5。電池主體2C包括構成單電池2的正極集電體51、正極活性物質層52、負極集電體53、負極活性物質層54和隔板55等。
對電池外裝體1施加寬度方向(X方向)的拉伸力,或者施加在導電體片3的厚度方向(Z方向)上壓縮的力,由此對電池收納部5的厚度進行調整,如圖5的(B)所示,使導電體片3形成為與電池主體2C接觸的狀態。
對電池外裝體1進一步在寬度方向(X方向)上施加拉伸力,或者向厚度方向(Z方向)施加壓縮力,由此能夠減小導電體片3、3的厚度方向的距離。由此,能夠提高各個單電池2的發電效率,得到輸出特性優良的電池組10B。
(第5步驟:封閉板設置步驟)
如圖16和圖17所示,將把電池主體2C收納於電池收納部5的電池外裝體1配置在封閉板11、11之間。此時,利用連結固定件60將封閉板11、11向電池外裝體1按壓,由此使封閉板11、11抵接在電池外裝體1上。
通過形成於一塊封閉板11上的填充孔11b將電解質56(電解液)填充到筒狀部35內。接著,使用包含金屬層的層疊膜等的封閉材封閉填充孔11b。由此,電池收納部5被密閉起來。
由此,得到圖16所示的電池組10B。
圖15所示的電池組10A的多個電池收納部5由共 通的導電體片3形成,因此相比使用分別包裝單電池的多個外裝體容器的電池而言,例如可以省略連接構造等的一部分,因而能夠簡化電池組的構造。因此,可以實現電池組10A的小型化和輕量化。
此外,單電池2的正極集電體51和負極集電體53連接於導電體片3、3,因此能夠使導電體片3、3作為端子發揮功能。因此,能夠簡化單電池2的構造,實現電池組10A的進一步的小型化和輕量化。
電池組10A的多個電池收納部5由共通的導電體片3形成,因此相比使用分別包裝單電池的多個外裝體容器的電池而言在機械強度的方面優良。在被施加了導電體片3的寬度方向(X方向)的拉伸力、黏接部的長度方向(Y方向)的剪切力或厚度方向(Z方向)的剪切力等情況下不易發生破損。此外,電池外裝體1具有藉由共通的導電體片3連接而形成的多個筒狀部35,因此能夠提高對於黏接部的長度方向(Y方向)的壓縮力的耐久性。
因此,電池組10A能夠實現小型化和輕量化,而且能夠賦予充分的耐久性。
電池組10A小型且輕量,因此還能夠應用於設置空間有限的用途或重量易產生問題的用途。例如非常適用於作為車載用、住宅用等的電池。
電池組10A具有簡略的構造,因此能夠在不使構造變得複雜的情況下構成為多級(具有多組的導電體片3的構造)。因此,可以構成不僅將多個單電池2並聯連接還將它們 串聯連接的電池組10A。因此,可提供使電池容量、電壓等符合使用目的的多種電池組10A。
電池組10A具有導電體片31、32、33、34的中間部31E、32E、33E、34E分別在外方凸出的彎曲形狀,因此相比相面對的導電體片的一方平坦的電池組(參照圖11),相面對的導電體片的中間部的寬度尺寸的差異較小。因此,能夠容易地調整厚度方向(Z方向)的尺寸。因此,藉由對導電體片3施加在厚度方向上壓縮的力,使其在相互接近的方向上移位,由此能夠在單電池2中減小極板間距離。因此,能夠提高能效,提高作為電池組10A的電池的性能。
此外,對電池外裝體1施加在厚度方向上壓縮的力,由此能夠使導電體片3可靠地接觸單電池2而確保充分的導通。
為了對電池組10A施加壓縮力,可以採用在電池外裝體1的厚度方向(Z方向)的至少一方設置具有彈性的按壓材料(省略圖示)的構造。
電池組10A能夠減小相面對的導電體片的中間部的寬度尺寸的差異,因此如圖17的(A)~圖17的(D)所示,能夠使用重合的多個平坦的導電體片70來容易地製作。
電池組10A的筒狀部35形成為六角筒狀,因此能夠提高對於導電體片3的寬度方向(X方向)的拉伸力、黏接部的長度方向(Y方向)的剪切力或導電體片3的厚度方向(Z方向)的剪切力的強度。此外,由於筒狀部35形成為六角筒狀,因此能夠在筒狀部35內確保充分的容積。
電池組10A在第2導電體片32與第3導電體片33 之間確保了內部空間38,因此藉由使熱介質(冷卻水或冷卻用的空氣等)在內部空間38流通,由此能夠對電池組10A的溫度進行調整。
內部空間38與電池收納部5鄰接,因此能夠效率良好地對電池收納部5內的單電池2的溫度進行調整。
黏接部32A、33A和黏接部32B、33B沿寬度方向(X方向)交替配置在導電體片32、33上,因此電池組10A形成為多個筒狀部35排列在寬度方向(X方向)上的蜂窩狀構造體。因此,如前所述,能夠實現電池組10A的小型化和輕量化。
電池組10A的導電體片32、33的黏接部32B、33B相比黏接部32A、33A形成得更寬,因此能夠對作為筒狀部35的內部空間的電池收納部5確保充分的寬度。因此,能夠緊密地配置單電池2,實現電池組10A的小型化。
電池組10A的導電體片3具有可撓性,因此在筒狀部35容易發生在厚度方向(Z方向)上相互接近的移位。因此,如前所述,能夠提高作為電池組10A的電池的性能。
接著,對電池外裝體1的變形例進行說明。以下,對與圖1和圖2所示的電池外裝體1相同的結構賦予同一標號並有時省略說明。
圖6是示意性表示使用作為電池外裝體1的第1變形例的電池外裝體1A的電池組10C的剖視圖。
電池外裝體1A不具有導電體片33、34,僅使用一對導電體片3(31、32),除此以外是與圖1和圖2所示的電池外裝體1相同的構造。
圖7是示意性表示使用作為電池外裝體1的第3變形例的電池外裝體1B的電池組10D的剖視圖。
電池外裝體1B代替第1導電體片31而使用排列在寬度方向(X方向)上的多個導電體片81,除此以外是與圖6所示的電池外裝體1A相同的構造。
導電體片81例如形成為沿Y方向的固定寬度的帶狀。
導電體片81在作為包含兩側緣部的部分的黏接部81A藉由黏接劑層41而黏接於第2導電體片32的黏接部32A。
第1導電體片81的黏接部81A、81A之間的部分(中間部81E)和第2導電體片32的中間部32E形成筒狀部85。
圖8是表示作為筒狀部35的第1變形例的筒狀部95的剖視圖。第1導電體片31的中間部91E1具有基板部31C和一對側板部91D1、91D1。
側板部91D1、91D1形成為向筒狀部95的外方凸出的彎曲形狀(例如剖面圓弧狀),從基板部31C的兩側緣以在擴寬方向上逐漸接近第2導電體片32的方式傾斜地延出。中間部91E1形成為向遠離第2導電體片32的方向(外方)凸出的彎曲形狀。
第2導電體片32的中間部92E1具有基板部32C和一對側板部92D1、92D1。側板部92D1、92D1形成為向筒狀部95的外方凸出的彎曲形狀(例如剖面圓弧狀),從基板部32C的兩側緣以在擴寬方向上逐漸接近第1導電體片31的方式傾斜地延出。中間部92E1形成為向遠離第1導電體片31的方向(外方)凸出的彎曲形狀。
導電體片31、32的中間部91E1、92E1形成筒狀部95。筒狀部95在希望增大電池收納部5,提高電池組中的電池的容積比例時是優選的結構。
圖9是表示作為筒狀部35的第2變形例的筒狀部105的剖視圖。
第1導電體片31的中間部91E2具有基板部31C和一對側板部91D2、91D2。側板部91D2、91D2形成為向筒狀部105的內方凸出的彎曲形狀(例如剖面圓弧狀),從基板部31C的兩側緣以在擴寬方向上逐漸接近第2導電體片32的方式傾斜地延出。中間部91E2形成為向遠離第2導電體片32的方向(外方)凸出的彎曲形狀。
第2導電體片32的中間部92E2具有基板部32C和一對側板部92D2、92D2。側板部92D2、92D2形成為向筒狀部105的內方凸出的彎曲形狀(例如剖面圓弧狀),從基板部32C的兩側緣以在擴寬方向上逐漸接近第1導電體片31的方式傾斜地延出。中間部92E2形成為向遠離第1導電體片31的方向(外方)凸出的彎曲形狀。
導電體片31、32的中間部91E2、92E2形成筒狀部105。筒狀部105在希望增大內部空間38(參照圖2),提高冷卻水等的熱介質的冷卻效率時是優選的結構。
圖10是表示作為筒狀部35的第3變形例的筒狀部115的剖視圖。
第1導電體片31的中間部91E3具有基板部31C和一對側板部91D3、91D3。
側板部91D3形成為將向筒狀部115的外方凸出的彎曲形狀(例如剖面圓弧狀)的第1彎曲部91D31和向筒狀部115的內方凸出的彎曲形狀(例如剖面圓弧狀)的第2彎曲部91D32組合而成的S字狀。第1彎曲部91D31與基板部31C連設,第2彎曲部91D32與黏接部31A連設。側板部91D3、91D3從基板部31C的兩側緣以在擴寬方向上逐漸接近第2導電體片32的方式傾斜地延出。
第2導電體片32的中間部92E3具有基板部32C和一對側板部92D3、92D3。
側板部92D3形成為將向筒狀部115的外方凸出的彎曲形狀(例如剖面圓弧狀)的第1彎曲部92D31和向筒狀部115的內方凸出的彎曲形狀(例如剖面圓弧狀)的第2彎曲部92D32組合而成的S字狀。第1彎曲部92D31與基板部32C連設,第2彎曲部92D32與黏接部32A連設。側板部92D3、92D3從基板部32C的兩側緣以在擴寬方向上逐漸接近第1導電體片31的方式傾斜地延出。
導電體片31、32的中間部91E3、92E3形成筒狀部115。在圖4的(D)所示的展開步驟中施加給導電體片3的拉伸力較小的情況下也能夠製作筒狀部115,因此筒狀部115是易於製造的結構。
為進行比較,對使用與實施方式的電池外裝體1形狀不同的電池外裝體的電池組進行說明。
圖11是示意性表示使用與圖1所示的實施方式的電池外裝體1不同的電池外裝體101的電池組110的剖視圖。
電池外裝體101具有第1~第4導電體片131、132、133、134。
第1導電體片131的中間部131E具有基板部131C和相對於基板部131C傾斜的一對側板部131D、131D。第3導電體片133的中間部133E具有基板部133C和相對於基板部133C傾斜的一對側板部133D、133D。
第2導電體片132和第4導電體片134平坦地形成。因此,由第1導電體片131的中間部131E和第2導電體片32形成的筒狀部135(135A)以及由第3導電體片133的中間部133E和第4導電體片134形成的筒狀部135(135B)是剖面梯形的四角筒狀。
電池外裝體101相比具有六角筒狀的筒狀部35的電池外裝體1(參照圖1)而言,導電體片132、134平坦,因此筒狀部135不會發生擴寬方向的變形,難以對極板間距離進行調整。因此,在能效的方面是不利的。此外,電池外裝體101在製造時容易在導電體片131、132、133、134上發生褶皺。此外,電池外裝體101在施加了在厚度方向(Z方向)上壓縮的力的情況下(參照圖18),在導電體片131、132、133、134上容易發生變形。
另外,本發明不限於上述的實施方式,可以在不脫離本發明主旨的範圍內進行各種的改變。
在圖1所示的電池外裝體1中,導電體片31、32均在多個筒狀部35的寬度方向上連續地形成,然而還可以構成為僅相面對的導電體片中的任意一方在多個筒狀部的寬度方向上 連續地形成。
在圖1所示的電池外裝體1中,將第2導電體片32與第3導電體片33黏接起來的黏接劑層42可以不是一體的構造,例如可以由在寬度方向上相離的2個以上的黏接部構成。同樣地,黏接劑層41、43例如也可以由在寬度方向上相離的2個以上的黏接部構成。
作為導電體片,可以使用不具備可撓性的結構。
在圖1所示的電池外裝體1中,中間部31E、32E、33E、34E形成為整體向外方凸出的彎曲形狀,然而中間部形成為至少一部分向外方凸出的彎曲形狀即可。
在電池外裝體1中,導電體片31、32、33、34的側板部31D、32D、33D、34D相對於基板部31C、32C、33C、34C以小於90°的角度傾斜,因而筒狀部35形成為六角筒狀,然而所述角度也可以為90°或在90°以上。
收納於電池外裝體1的電池不限於鋰離子電池,還可以是雙電層電容器等。
在圖1所示的電池組10中,單電池2的正極集電體51和負極集電體53直接抵接在電池外裝體1的導電體片3上而電連接起來,然而正極集電體51和負極集電體53也可以經由導電體(省略圖示)間接抵接在導電體片3上而電連接起來。
作為封閉筒狀部35的開口的構造,可以使用作為由連續發泡樹脂片和獨立發泡樹脂片構成的2層體的蓋體。例如,將把具有耐電解液性的黏接劑(例如聚烯烴系黏接劑)浸泡所述連續發泡樹脂片的所述蓋體加壓插入筒狀部35中,由 此能夠封閉筒狀部35的開口。
由於對電池組賦予了防水性,因此能夠在蓋體的表層設置金屬箔等的防護材料。設置防護材料用於防止電池組產生短路。另外,封閉筒狀部的開口的構造不限於此。
〔電池裝置〕
圖13的(A)是示意性表示作為使用電池組10的電池裝置的示例的電池裝置100的主視圖。圖13的(B)是表示電池裝置100的俯視圖。
電池裝置100具有電池組10、與導電體片31電連接的連接用頂板11、與導電體片34電連接的連接用底板12、設置於連接用頂板11上的第1端子13、設置於連接用底板12上的第2端子14以及收納電池組10的殼體15。
殼體15的頂板16和底板17上分別形成有開口部16a、17a。可以通過開口部16a使第1端子13在頂板16的頂面16b上露出。可以通過開口部17a使第2端子14在底板17的底面17b上露出。
電池裝置100嵌入於被連接部20的收容部21中,由此與被連接部20連接,可作為電源使用。
收容部21具有隔開距離而相向配置的上板22和下板23。在上板22的下表面形成有上端子24,而在下板23的上表面形成有下端子25。
將電池裝置100嵌入收容部21時,在殼體15的頂板16上露出的第1端子13抵接於上端子24而電連接起來。在底板17上露出的第2端子14抵接於下端子25而電連接起來。因此,能夠進行通過上端子24和下端子25的充電和放電。
圖14的(A)是示意性表示作為使用電池組10的電池裝置的例子的電池裝置110的主視圖。圖14的(B)是表示電池裝置110的俯視圖。
電池裝置110具有電池組10、與導電體片31電連接的第1端子26、與導電體片34電連接的第2端子27以及收納電池組10的殼體28。
電池裝置110能夠進行通過第1端子26和第2端子27的充電和放電。
本實施方式的電池組10的多個電池收納部5由共通的導電體片3形成,因此相比使用分別包裝單電池的多個外裝體容器的電池而言,例如可省略連接構造等的一部分,因而能夠簡化電池組的構造。因此,能夠實現電池組10的小型化和輕量化。
此外,電池組10的多個電池收納部5由共通的導電體片3形成,因此相比使用分別包裝單電池的多個外裝體容器的電池而言在機械強度的方面優良。例如,在被施加了導電體片3的寬度方向(X方向)的拉伸力、黏接部的長度方向(Y方向)的剪切力或厚度方向(Z方向)的剪切力等的情況下不易發生破損。此外,電池外裝體1具有藉由共通的導電體片3而連接形成的多個筒狀部35,因此能夠提高對於黏接部的長度方向(Y方向)的壓縮力的耐久性。
因此,電池組10能夠實現小型化和輕量化,而且能夠賦予充分的耐久性。
電池組10小型且輕量,因此還能夠應用於設置空間有限 的用途或重量容易產生問題的用途。例如非常適用於作為車載用、住宅用等的電池。
電池組10具有簡略的構造,因此能夠在不使構造變得複雜的情況下構成為多級(具有多組的導電體片3的構造)。因此,可以構成不僅將多個單電池2並聯連接還將它們串聯連接的電池組10。因此,可提供使電池容量、電壓等符合使用目的的多種電池組10。
電池組10具有導電體片31、32、33、34的中間部31E、32E、33E、34E分別向外方凸出的彎曲形狀,因此相比相面對的導電體片的一方為平坦的電池組(參照圖11)而言,相面對的導電體片的中間部的寬度尺寸的差異較小。因此,能夠容易對厚度方向(Z方向)的尺寸進行調整。因此,對導電體片3施加在厚度方向上壓縮的力,並使其在相互接近的方向上移位,由此能夠在單電池2減小極板間距離。因此,能夠提高能效,提高作為電池組10的電池的性能。
此外,提高對電池外裝體1施加在厚度方向上壓縮的力,由此能夠使導電體片3可靠地接觸單電池2的正極端子板52和負極端子板53而確保充分的導通。
為了對電池組10施加壓縮力,可以採用在電池外裝體1的厚度方向(Z方向)的至少一方設置具有彈性的按壓材料(省略圖示)的構造。
電池組10能夠減小相面對的導電體片的中間部的寬度尺寸的差異,因此如圖4的(A)~圖4的(D)所示,使用重合的多個平坦的導電體片70能夠容易地進行製作。
電池組10的筒狀部35形成為六角筒狀,因此能夠提高對於導電體片3的寬度方向(X方向)的拉伸力、黏接部的長度方向(Y方向)的剪切力或導電體片3的厚度方向(Z方向)的剪切力的強度。此外,筒狀部35形成為六角筒狀,因此能夠在筒狀部35內確保充分的容積。
電池組10在第2導電體片32與第3導電體片33之間確保有內部空間38,因此藉由使熱介質(冷卻水或冷卻用的空氣等)在內部空間38流通,由此能夠對電池組10的溫度進行調整。
內部空間38與電池收納部5鄰接,因此能夠效率良好地對電池收納部5內的單電池2的溫度進行調整。
單電池2的正極端子板52和負極端子板53分別設置在電池主體51的一個和另一個面上,因此電池組10能夠平面抵接在導電體片3上。因此,能夠使導電體片3可靠地接觸單電池2的正極端子板52和負極端子板53而確保充分的導通。此外,連接構造簡略,因而維護也很容易。
電池組10的單電池2以拿出放入自如的方式收納於電池收納部5,因此更換劣化的單電池2的作業較為容易。
黏接部32A、33A和黏接部32B、33B在寬度方向(X方向)上交替配置於導電體片32、33,因此電池組10形成為複數個筒狀部35排列在寬度方向(X方向)上的蜂窩狀構造體。因此,如前所述,能夠實現電池組10的小型化和輕量化。
電池組10的導電體片32、33的黏接部32B、33B形成為比黏接部32A、33A更寬,因此能夠對作為筒狀部35 的內部空間的電池收納部5確保充分的寬度。因此,能夠緊密地配置單電池2,實現電池組10的小型化。
電池組10的導電體片3具有可撓性,因此在筒狀部35處沿厚度方向(Z方向)相互接近的移位變得容易。因此,如前所述,能夠提高作為電池組10的電池的性能。
接著,對電池外裝體1的變形例進行說明。以下,對與圖1和圖2所示的電池外裝體1相同的結構賦予同一標號並有時省略說明。
圖6是示意性表示使用作為電池外裝體1的第1變形例的電池外裝體1A的電池組10C的剖視圖。
電池外裝體1A不具有導電體片33、34,僅使用一對導電體片3(31、32),除此以外是與圖1和圖2所示的電池外裝體1相同的構造。
圖7是示意性表示使用作為電池外裝體1的第3變形例的電池外裝體1B的電池組10D的剖視圖。
電池外裝體1B代替第1導電體片31而使用排列在寬度方向(X方向)上的複數個導電體片81,除此以外是與圖6所示的電池外裝體1A相同的構造。
導電體片81例如形成為沿Y方向的固定寬度的帶狀。
導電體片81在作為包含兩側緣部的部分的黏接部81A藉由黏接劑層41而黏接於第2導電體片32的黏接部32A。
第1導電體片81的黏接部81A、81A之間的部分(中間部81E)和第2導電體片32的中間部32E形成筒狀部85。
圖8是表示作為筒狀部35的第1變形例的筒狀部 95的剖視圖。第1導電體片31的中間部91E1具有基板部31C和一對側板部91D1、91D1。
側板部91D1、91D1形成為向筒狀部95的外方凸出的彎曲形狀(例如剖面圓弧狀),從基板部31C的兩側緣以在擴寬方向上逐漸接近第2導電體片32的方式傾斜地延出。中間部91E1形成為向遠離第2導電體片32的方向(外方)凸出的彎曲形狀。
第2導電體片32的中間部92E1具有基板部32C和一對側板部92D1、92D1。側板部92D1、92D1形成為向筒狀部95的外方凸出的彎曲形狀(例如剖面圓弧狀),從基板部32C的兩側緣以在擴寬方向上逐漸接近第1導電體片31的方式傾斜地延出。中間部92E1形成為向遠離第1導電體片31的方向(外方)凸出的彎曲形狀。
導電體片31、32的中間部91E1、92E1形成筒狀部95。筒狀部95在希望增大電池收納部5,提高電池組中的電池的容積比例時是優選的結構。
圖9是表示作為筒狀部35的第2變形例的筒狀部105的剖視圖。
第1導電體片31的中間部91E2具有基板部31C和一對側板部91D2、91D2。側板部91D2、91D2形成為向筒狀部105的內方凸出的彎曲形狀(例如剖面圓弧狀),從基板部31C的兩側緣以在擴寬方向上逐漸接近第2導電體片32的方式傾斜地延出。中間部91E2形成為向遠離第2導電體片32的方向(外方)凸出的彎曲形狀。
第2導電體片32的中間部92E2具有基板部32C 和一對側板部92D2、92D2。側板部92D2、92D2形成為向筒狀部105的內方凸出的彎曲形狀(例如剖面圓弧狀),從基板部32C的兩側緣以在擴寬方向上逐漸接近第1導電體片31的方式傾斜地延出。中間部92E2形成為向遠離第1導電體片31的方向(外方)凸出的彎曲形狀。
導電體片31、32的中間部91E2、92E2形成筒狀部105。筒狀部105在希望增大內部空間38(參照圖2),提高冷卻水等的熱介質的冷卻效率時是優選的結構。
圖10是表示作為筒狀部35的第3變形例的筒狀部115的剖視圖。
第1導電體片31的中間部91E3具有基板部31C和一對側板部91D3、91D3。
側板部91D3形成為將向筒狀部115的外方凸出的彎曲形狀(例如剖面圓弧狀)的第1彎曲部91D31與向筒狀部115的內方凸出的彎曲形狀(例如剖面圓弧狀)的第2彎曲部91D32組合而成的S字狀。第1彎曲部91D31與基板部31C連設,第2彎曲部91D32與黏接部31A連設。側板部91D3、91D3從基板部31C的兩側緣以在擴寬方向上逐漸接近第2導電體片32的方式傾斜地延出。
第2導電體片32的中間部92E3具有基板部32C和一對側板部92D3、92D3。
側板部92D3形成為將向筒狀部115的外方凸出的彎曲形狀(例如剖面圓弧狀)的第1彎曲部92D31與向筒狀部115的內方凸出的彎曲形狀(例如剖面圓弧狀)的第2彎曲部92D32 組合而成的S字狀。第1彎曲部92D31與基板部32C連設,第2彎曲部92D32與黏接部32A連設。側板部92D3、92D3從基板部32C的兩側緣以在擴寬方向上逐漸接近第1導電體片31的方式傾斜地延出。
導電體片31、32的中間部91E3、92E3形成筒狀部115。在圖4的(D)所示的展開步驟中對導電體片3施加的拉伸力較小的情況下也能夠製作筒狀部115,因此筒狀部115是易於製造的結構。
為了進行比較,對使用與電池外裝體1形狀不同的電池外裝體的電池組進行說明。
圖11是示意性表示使用與圖1所示的電池外裝體1不同的電池外裝體101的電池組110的剖視圖。
電池外裝體101具有第1~第4導電體片131、132、133、134。
第1導電體片131的中間部131E具有基板部131C和相對於基板部131C傾斜的一對側板部131D、131D。第3導電體片133的中間部133E具有基板部133C和相對於基板部133C傾斜的一對側板部133D、133D。
第2導電體片132和第4導電體片134平坦地形成。因此,由第1導電體片131的中間部131E和第2導電體片32形成的筒狀部135(135A)以及由第3導電體片133的中間部133E和第4導電體片134形成的筒狀部135(135B)是剖面梯形的四角筒狀。
電池外裝體101相比具有六角筒狀的筒狀部35的電池外裝體1(參照圖1),由於導電體片132、134是平坦的, 因此筒狀部135不會發生擴寬方向的變形,難以對極板間距離進行調整。因此,在能效的方面是不利的。此外,電池外裝體101在製造時容易在導電體片131、132、133、134上發生褶皺。此外,電池外裝體101在施加在厚度方向(Z方向)上壓縮的力的情況下(參照圖5),容易在導電體片131、132、133、134上發生變形。
另外,本發明不限於上述的實施方式,可以在不脫離本發明主旨的範圍內進行各種的改變。
在圖1所示的電池外裝體1中,導電體片31、32均在多個筒狀部35上寬度方向上連續地形成,然而還可以構成為僅相面對的導電體片中的任意一方在多個筒狀部的寬度方向上連續地形成。
在圖1所示的電池外裝體1中,將第2導電體片32與第3導電體片33黏接起來的黏接劑層42可以不是一體的構造,例如可以由在寬度方向上相離的2個以上的黏接部構成。同樣地,黏接劑層41、43例如也可以由在寬度方向上相離的2個以上的黏接部構成。
作為導電體片,可以使用不具備可撓性之物。
在圖1所示的電池外裝體1中,中間部31E、32E、33E、34E形成為整體向外方凸出的彎曲形狀,然而中間部形成為至少一部分向外方凸出的彎曲形狀即可。
在電池外裝體1中,導電體片31、32、33、34的側板部31D、32D、33D、34D相對於基板部31C、32C、33C、34C以小於90°的角度傾斜,因而筒狀部35形成為六角筒狀, 然而所述角度也可以為90°或在90°以上。
收納於電池外裝體1的電池不限於鋰離子電池,還可以是雙電層電容器等。
1‧‧‧電池外裝體
2、2A、2B‧‧‧單電池
3、31、32、33、34‧‧‧導電體片
4、41、42、43、41A、41B、43A、43B‧‧‧黏接劑層
5、5A、5B‧‧‧電池收納部
10‧‧‧電池組
30A‧‧‧第1組
30B‧‧‧第2組
31A、32A、33A、34A‧‧‧黏接部
31a‧‧‧下表面
32a‧‧‧第2導電體片的下表面(另一個面)
32b‧‧‧第2導電體片的上表面(一個面)
33a‧‧‧第3導電體片的下表面(一個面)
33b‧‧‧第3導電體片的上表面(另一個面)
34b‧‧‧上表面
35、35A、35B‧‧‧筒狀部
37‧‧‧筒狀部
38‧‧‧內部空間(一個組的相面對的導電體片與另一個組的相面對的導電體片之間的空間)
39‧‧‧連接部
51‧‧‧電池主體
52‧‧‧正極活性物質層
53‧‧‧負極集電體
X、Y、Z‧‧‧方向
Claims (15)
- 一種電池外裝體,其具有多個導電體片,所述導電體片中的至少一對的相面對的導電體片在多個線狀的黏接部處被部分黏接,所述多個黏接部在與長度方向直交的寬度方向上互相分離地形成,所述一對的相面對的導電體片形成由所述黏接部劃分出的多個筒狀部,在所述筒狀部的內部確保有電池收納部,所述一對的相面對的導電體片中的至少一方在所述多個筒狀部的寬度方向上連續地形成,所述筒狀部由所述導電體片的相鄰的所述黏接部之間的中間部形成,所述一對的相面對的導電體片的中間部具有各自的至少一部分朝外方凸出的彎曲形狀,所述一對的相面對的導電體片具有多組,就兩面分別黏接在其他的導電體片上的所述導電體片而言,一個面與其他的導電體片黏接而成的黏接部和另一個面與其他的導電體片黏接而成的黏接部在寬度方向上交替配置,在厚度方向上相鄰的多組的所述導電體片中的一組導電體片與另一組導電體片之間確保有空間。
- 如申請專利範圍第1項所述的電池外裝體,其中,所述一對的相面對的導電體片的所述中間部,分別具有基板部和一對側板部,該一對側板部以從所述基板部的兩側 緣向擴寬方向而接近對方側的所述導電體片的方式相對於所述基板部傾斜地延出,所述筒狀部藉由所述一對的相面對的導電體片的所述基板部和所述側板部而形成為六角筒狀。
- 如申請專利範圍第1項所述的電池外裝體,其中,所述一個面與其他的導電體片黏接而成的黏接部和所述另一個面與其他的導電體片黏接而成的黏接部中的一方的寬度形成得比另一方寬。
- 如申請專利範圍第1項所述的電池外裝體,其中,所述導電體片具有金屬層,所述金屬層面對所述電池收納部。
- 如申請專利範圍第4項所述的電池外裝體,其中,所述金屬層是包含選自由鋁、銅、不銹鋼、鎳和鐵所組成的群組中的1種以上的金屬箔。
- 如申請專利範圍第4項所述的電池外裝體,其中,所述導電體片是更具有樹脂層的層疊體,所述樹脂層包含選自由聚酯、聚醯胺、聚醯亞胺、聚烯烴、丙烯酸樹脂、聚氨酯、氟樹脂和熱硬化性樹脂所組成的群組中的1種以上。
- 如申請專利範圍第1項所述的電池外裝體,其中,所述導電體片在所述黏接部處藉由聚烯烴系的黏接劑而被黏接。
- 如申請專利範圍第7項所述的電池外裝體,其中,所述黏接劑包含酸改性後的聚烯烴和交聯劑。
- 一種電池組,其具有:多個單電池,其分別具有電池容器和被所述電池容器覆蓋的電池主體;以及電池外裝體,其對所述單電池進行外裝,所述電池外裝體是如申請專利範圍第1項所述的電池外裝體,筒狀部由導電體片的相鄰的黏接部之間的中間部形成,一對相面對的導電體片的中間部具有各自的至少一部分朝外方凸出的彎曲形狀,所述單電池分別被收納在多個電池收納部中。
- 如申請專利範圍第9項所述的電池組,其中,所述單電池是扁平形狀。
- 一種電池裝置,其具有:如申請專利範圍第9項所述的電池組;殼體,其收納所述電池組;第1端子,其與所述一對相面對的導電體片中的一方電連接;以及第2端子,其與所述一對相面對的導電體片中的另一方電連接。
- 一種電池組,其具有多個單電池和對所述單電池進行外裝的電池外裝體,所述電池外裝體是如申請專利範圍第1項所述的電池外裝體,所述單電池具有:正極集電體;與所述正極集電體接觸的正極活性物質層;負極集電體;與所述負極集電體接觸的負極活性物質層;將所述正極活性物質層與所述負極活性物質層隔開的隔板;以及電解質,所述單電池分別設置於 多個電池收納部,所述正極集電體以能夠導電的方式抵接在一對相面對的導電體片的一方上,所述負極集電體以能夠導電的方式抵接在一對相面對的導電體片的另一方上。
- 如申請專利範圍第12項所述的電池組,其中,在所述電池外裝體的所述黏接部的長度方向的兩端部上分別具有封閉筒狀部的一個和另一個開口的封閉板。
- 如申請專利範圍第13項所述的電池組,其中,所述封閉板藉由密封部件而抵接於所述筒狀部的開口。
- 如申請專利範圍第13項所述的電池組,其中,封閉所述筒狀部的一個開口的封閉板和封閉另一個開口的封閉板藉由連結固定件固定到所述電池外裝體上。
Applications Claiming Priority (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016134113A JP2018006241A (ja) | 2016-07-06 | 2016-07-06 | 組電池および電池装置 |
JP2016-134112 | 2016-07-06 | ||
JP2016134112A JP2018006240A (ja) | 2016-07-06 | 2016-07-06 | 電池外装体 |
JP2016134114A JP2018006242A (ja) | 2016-07-06 | 2016-07-06 | 組電池 |
JP2016-134113 | 2016-07-06 | ||
JP2016-134114 | 2016-07-06 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
TW201822390A TW201822390A (zh) | 2018-06-16 |
TWI721188B true TWI721188B (zh) | 2021-03-11 |
Family
ID=60910554
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
TW106121968A TWI721188B (zh) | 2016-07-06 | 2017-06-30 | 電池外裝體、電池組及電池裝置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10897029B2 (zh) |
KR (2) | KR101994642B1 (zh) |
CN (1) | CN107591502B (zh) |
TW (1) | TWI721188B (zh) |
Families Citing this family (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102189332B1 (ko) * | 2017-10-10 | 2020-12-09 | 주식회사 엘지화학 | 원통형 이차전지 모듈 및 원통형 이차전지 모듈 생산 방법 |
JP6856042B2 (ja) * | 2018-03-06 | 2021-04-07 | トヨタ自動車株式会社 | 全固体電池 |
US10886507B2 (en) * | 2018-06-15 | 2021-01-05 | Rivian Ip Holdings, Llc | Battery pack with laminates to reduce impact of side rupture and method of manufacturing same |
DE102018216290A1 (de) * | 2018-09-25 | 2020-03-26 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Hochvoltbatterie für ein Kraftfahrzeug sowie Kraftfahrzeug |
EP3859033B1 (en) * | 2019-11-14 | 2023-09-13 | Proterial, Ltd. | Foil for negative-electrode current collector of secondary cell |
KR20210073887A (ko) * | 2019-12-11 | 2021-06-21 | 삼성에스디아이 주식회사 | 배터리 팩 |
CA3209144A1 (en) * | 2021-02-18 | 2022-08-25 | Eaglepicher Technologies, Llc | Wire bond fuse down-select for electrochemical cells |
CN113346175B (zh) * | 2021-06-02 | 2023-01-03 | 广东胜蓝新能源科技有限公司 | 一种新能源电池模组侧板的成型工艺 |
CN115084735B (zh) * | 2022-07-01 | 2024-04-19 | 重庆大学 | 一种具有蜂窝夹芯结构的高强度锂离子电池复合材料 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TW201327982A (zh) * | 2011-12-29 | 2013-07-01 | Apple Inc | 可撓式電池組包 |
TWI479724B (zh) * | 2010-11-18 | 2015-04-01 | Nissan Motor | And a manufacturing method for a power plant for a power plant and a storage device |
Family Cites Families (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5366530A (en) | 1977-11-28 | 1978-06-14 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Method of manufacturing flat battery |
JPS55107225A (en) | 1979-02-09 | 1980-08-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Electric double layer capacitor and method of manufacturing same |
US4408259A (en) | 1979-02-09 | 1983-10-04 | Matsushita Electric Industrial Company, Limited | Electrochemical double-layer capacitor |
JP3405361B2 (ja) | 1993-03-11 | 2003-05-12 | 株式会社ユアサコーポレーション | 電池とその製造方法 |
US5547780A (en) | 1993-01-18 | 1996-08-20 | Yuasa Corporation | Battery precursor and a battery |
JP3496090B2 (ja) | 1999-06-14 | 2004-02-09 | 日本製箔株式会社 | 二次電池用外装材料及びその製造方法 |
JP3615491B2 (ja) | 2001-03-05 | 2005-02-02 | 松下電器産業株式会社 | 非水電解質二次電池およびその製造法 |
JP2005276486A (ja) | 2004-03-23 | 2005-10-06 | Nissan Motor Co Ltd | 積層型電池、組電池および車両 |
JP5450115B2 (ja) | 2010-01-12 | 2014-03-26 | 三洋電機株式会社 | 電池パック |
JP5458898B2 (ja) | 2010-01-12 | 2014-04-02 | トヨタ自動車株式会社 | 固体電池スタック |
DE102011086050A1 (de) | 2011-11-10 | 2013-05-16 | Sb Limotive Company Ltd. | Batteriezelle, Batterie und Kraftfahrzeug |
US9431636B2 (en) * | 2012-06-25 | 2016-08-30 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Rechargeable battery |
JPWO2014068947A1 (ja) | 2012-10-31 | 2016-09-08 | 三洋電機株式会社 | 電池モジュール |
JP6629514B2 (ja) * | 2014-05-08 | 2020-01-15 | 昭和電工パッケージング株式会社 | ラミネート外装材の製造方法 |
JP6315269B2 (ja) | 2014-08-22 | 2018-04-25 | 株式会社デンソー | 密閉型電池モジュール及びその製造方法 |
JP2016113178A (ja) | 2014-12-15 | 2016-06-23 | ユニチカ株式会社 | 包装材料用接着剤および包装材料 |
JP6611455B2 (ja) | 2015-04-15 | 2019-11-27 | 昭和電工パッケージング株式会社 | 組電池 |
-
2017
- 2017-06-30 TW TW106121968A patent/TWI721188B/zh active
- 2017-07-03 US US15/640,911 patent/US10897029B2/en active Active
- 2017-07-03 CN CN201710532890.4A patent/CN107591502B/zh active Active
- 2017-07-03 KR KR1020170084099A patent/KR101994642B1/ko active IP Right Grant
-
2019
- 2019-06-25 KR KR1020190075345A patent/KR102107986B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI479724B (zh) * | 2010-11-18 | 2015-04-01 | Nissan Motor | And a manufacturing method for a power plant for a power plant and a storage device |
TW201327982A (zh) * | 2011-12-29 | 2013-07-01 | Apple Inc | 可撓式電池組包 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR101994642B1 (ko) | 2019-07-01 |
US20180013102A1 (en) | 2018-01-11 |
CN107591502B (zh) | 2021-07-27 |
US10897029B2 (en) | 2021-01-19 |
TW201822390A (zh) | 2018-06-16 |
KR20190077284A (ko) | 2019-07-03 |
KR102107986B1 (ko) | 2020-05-07 |
KR20180005610A (ko) | 2018-01-16 |
CN107591502A (zh) | 2018-01-16 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI721188B (zh) | 電池外裝體、電池組及電池裝置 | |
CN106067525B (zh) | 二次电池和具有该二次电池的电池模块 | |
KR100879893B1 (ko) | 실링부의 안전성이 향상된 이차전지 | |
US10727527B2 (en) | Electrode assembly | |
EP3109926B1 (en) | Rechargeable battery and rechargeable battery module | |
CN105609693B (zh) | 电极组件以及具有该电极组件的电池包 | |
US9911947B2 (en) | Battery cell for electronic device | |
WO2019182117A1 (ja) | ブスバー、組電池、および電動装置 | |
JP2018006241A (ja) | 組電池および電池装置 | |
US8658308B2 (en) | Pouch-type secondary battery with insulating member and alignment mark on case | |
CN112424985B (zh) | 袋壳体以及制造包括该袋壳体的袋型二次电池的方法 | |
KR100910624B1 (ko) | 중첩식 이차전지 | |
JP2018006240A (ja) | 電池外装体 | |
KR100874384B1 (ko) | 전지케이스용 라미네이트 시트 및 이를 포함하고 있는 리튬이차전지 | |
KR100892049B1 (ko) | 소형 전지팩 | |
KR102510891B1 (ko) | 이차전지 | |
KR102483883B1 (ko) | 이차 전지 | |
CN107134545B (zh) | 可再充电电池 | |
US11515597B2 (en) | Battery pack | |
CN111095594A (zh) | 袋状壳体与包括袋状壳体的二次电池 | |
KR20140100074A (ko) | 전지 팩 및 전지 팩의 제조방법 | |
US11495845B2 (en) | Energy storage apparatus | |
JP2018006242A (ja) | 組電池 | |
JP6846135B2 (ja) | 組電池 | |
JP2020009564A (ja) | 蓄電装置 |