專利名稱:電池組的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種電池組。層壓型蓄電組件(2)的外裝體(32)，在相向的第一外裝件(10)和第二外裝件(20)中的至少一者上具有壓花部(45)，具有通過在壓花部(45)的四周做熱密封而形成了凸部而構(gòu)成的多個的電極元件室(42)。電池組(5)層疊多個所述組件(2)并將它們連結(jié)起來，利用電極元件室(42)和熱封部(52a，52b)間的厚度的差形成散熱用的空間(70)。而且，在所述電池元件室(42)內(nèi)，電池元件(60)與金屬箔內(nèi)側(cè)暴露部(14、24)，組件2)間在金屬箔外側(cè)暴露部(16，26)相連結(jié)。
【專利說明】
電池組
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實用新型涉及得以輕量化、高散熱化、省空間化的電池組。
[0002] 另外，在本說明書中，"錯"這個詞語使用的是包括A1和A1合金的含義，"銅"這個詞 語使用的是包括Cu和Cu合金的含義，"鎳"這個詞語使用的是包括Ni和Ni合金的含義，"鈦" 這個詞語使用的是包括Ti和Ti合金的含義。此外，在本說明書中，"金屬"這個詞語使用的是 包含金屬單質(zhì)和合金的含義。
【背景技術(shù)】
[0003] 隨著混動汽車、電動汽車的電池、家用或工業(yè)用的定置用蓄電池所使用的鋰離子 二次電池、鋰聚合物二次電池的小型化、輕量化，存在取代以往使用的金屬制外裝，而多使 用在金屬箱的兩個面上粘合樹脂薄膜的層壓(Laminate)外裝件。此外，人們正在考慮將使 用有層壓外裝件的雙電層電容、鋰離子電容等搭載于汽車、巴士。
[0004] 電動汽車等需要高能量的設(shè)備中，為了以小容積得到大電能，以通過層疊蓄電組 件并使它們串聯(lián)連接來做應(yīng)對，但是，在充放電時，容易積蓄因組件的內(nèi)部電阻產(chǎn)生的熱 量，使組件內(nèi)形成高溫，因而，不僅會加速電池劣化、使電池性能下降，而且也會影響到電池 的安全性。因此，人們提出了在層疊配置多個蓄電組件的電池組中，在蓄電組件間設(shè)有散熱 部件來冷卻組件的提案(參照專利文獻(xiàn)1、2)。
[0005] 專利文獻(xiàn)1所記載的電池組中，在蓄電組件之間設(shè)有波浪形狀構(gòu)件作為散熱部件， 而形成冷風(fēng)的流通空間，以得到散熱效果。此外，專利文獻(xiàn)2所記載的電池組中，在蓄電組件 之間配置供冷卻液流通的管部件，而且，在該管部件和蓄電組件之間設(shè)有板簧，而形成空冷 用的空間，從而利用液冷和空冷這兩者得到高的冷卻效果。
[0006] 專利文獻(xiàn)
[0007] 專利文獻(xiàn)1:日本特開2012-84551號公報 [0008] 專利文獻(xiàn)2:日本特開2014-170697號公報 【實用新型內(nèi)容】
[0009] 但是，專利文獻(xiàn)1、2所記載的冷卻方法需要波浪形狀構(gòu)件、管部件、板簧這樣體積 大的散熱部件，還需要冷風(fēng)或冷卻液的供給裝置，電池組中，這些冷卻裝置占用很大的空 間。因而，即使謀求蓄電組件的小型化，也很難使電池組小型化。而且，蓄電組件使用極耳連 接電極，也可能會引起從極耳的連接位置產(chǎn)生的發(fā)熱量、密封部的密封性下降等。
[0010] 本實用新型是鑒于上述技術(shù)背景而做出來的，目的在于提供一種不會大型化、提 高散熱性能、并且大幅降低漏液風(fēng)險的電池組。
[0011] 為了達(dá)成上述目的，本實用新型具有以下構(gòu)成。
[0012] (1)-種電池組，其特征在于，
[0013] 層壓型蓄電組件具備：
[0014] 第一外裝件，其在第一金屬箱的一個面上層疊第一耐熱性樹脂層、在另一個面上 層疊第一熱塑性樹脂層，在所述第一熱塑性樹脂層側(cè)的面上，具有供第一金屬箱暴露的第 一金屬箱內(nèi)側(cè)暴露部;第二外裝件，其在第二金屬箱的一個面上層疊第二耐熱性樹脂層、在 另一個面層疊第二熱塑性樹脂層，在所述第二熱塑性樹脂層側(cè)的面上具有供第二金屬箱暴 露的第二金屬箱內(nèi)側(cè)暴露部;電池元件，其具有正極、負(fù)極、以及配置于它們之間的分隔片，
[0015] 所述第一外裝件和第二外裝件中的至少一者在包含第一金屬箱內(nèi)側(cè)暴露部和第 二金屬箱內(nèi)側(cè)暴露部的區(qū)域具有壓花部，通過使所述第一外裝件的第一熱塑性樹脂層和第 二外裝件的第二熱塑性樹脂層相向，被由第一熱塑性樹脂層和第二熱塑性樹脂層相熔接而 形成的熱封部包圍，由此形成具有多個電池元件室的外裝體，所述電池元件室通過所述壓 花部形成為凸部，第一金屬箱內(nèi)側(cè)暴露部和第二金屬箱內(nèi)側(cè)暴露部在室內(nèi)相面對，在所述 外裝體的外表面形成供第一金屬箱暴露的第一金屬箱外側(cè)暴露部和供第二金屬箱暴露的 第二金屬箱外側(cè)暴露部，
[0016] 連同電解質(zhì)一起封入到所述電池元件室內(nèi)的電池元件，正極與第一金屬箱內(nèi)側(cè)暴 露部導(dǎo)通，負(fù)極與第二金屬箱內(nèi)側(cè)暴露部導(dǎo)通，
[0017] 多個所述層壓型蓄電組件以在熱封部之上形成有空間的方式層疊，在層疊方向上 相鄰的層壓型蓄電組件由第一金屬箱外側(cè)暴露部和第二金屬箱外側(cè)暴露部連結(jié)起來。
[0018] (2)在前項（1)的電池組的基礎(chǔ)上，以在層壓型蓄電組件的層疊方向上使電池元件 室和熱封部相重疊的方式層疊多個層壓型蓄電組件。
[0019] (3)在前項（1)或（2)的電池組的基礎(chǔ)上，在層疊方向上相鄰的層壓型蓄電組件之 間配置有導(dǎo)熱體。
[0020] (4)在前項（1)或(2)的電池組的基礎(chǔ)上，空間為冷卻氣體流通路。
[0021] (5)在前項（1)的電池組的基礎(chǔ)上，所述空間和電池元件室只在與所述層壓型蓄電 組件的層疊方向正交的方向上相鄰。
[0022] (6)在前項（2)的電池組的基礎(chǔ)上，所述層壓型蓄電組件的層疊方向和與層疊方向 正交的方向這兩個方向上，所述空間和電池元件室相鄰。
[0023] 實用新型的效果
[0024] 上述（1)所記載的電池組中，層壓型蓄電組件的電池元件室形成為向外裝體的外 側(cè)突出的凸部，因而，通過多個組件的層疊，在熱封部之上形成空間。由電池元件產(chǎn)生的熱 量散熱到所述空間，而且通過氣體在所述空間內(nèi)流動，促進(jìn)散熱，冷卻電池組。所述空間不 使用散熱部件就得以形成，因此，不使電池組變大就得到了冷卻效果。此外，通過具有多個 電池元件室，增大了外裝體的表面積，因而各組件的散熱效率好。
[0025] 此外，在各層壓型蓄電組件中，多個電池元件通過電池元件室內(nèi)的第一金屬箱內(nèi) 側(cè)暴露部和第二內(nèi)側(cè)暴露部借助第一金屬箱和第二金屬箱而導(dǎo)通，層壓型蓄電組件彼此之 間利用第一金屬箱外側(cè)暴露部和第二金屬箱外側(cè)暴露部連結(jié)起來。而且，電池組和外部設(shè) 備間的連接也是通過第一金屬箱外側(cè)暴露部和第二金屬箱外側(cè)暴露部來進(jìn)行的。即，層壓 型蓄電組件和電池組不具有極耳。因而，熱封部的與電池元件室連接的部分都因第一熱塑 性樹脂層和第二熱塑性樹脂層熔接而密合性提高、漏液的風(fēng)險大幅度降低。而且，由于不使 用極耳，因而，熱封作業(yè)簡單，還可以謀求電池組的輕量化和省空間化。
[0026]上述(2)所記載的電池組中，電極元件室在組件的層疊方向和與層疊方向正交的 方向這兩個方向上，與空間相鄰，電池元件室能以更大的面積與空間接觸，可得到高的冷卻 效果。
[0027] 上述(3)所記載的電池組中，由于導(dǎo)熱體排熱，因而能得到高的冷卻效果。
[0028] 上述(4)所記載的電池組中，氣體在空間中流動，因而能促進(jìn)散熱。
[0029] 上述(5)所記載的電池組中，由電池元件室產(chǎn)生的熱量向在與所述層壓型蓄電組 件的層疊方向正交的方向上與之相鄰的空間中散熱。
[0030] 上述(6)所記載的電池組中，層壓型蓄電組件的層疊方向和與層疊方向正交的方 向這兩個方向上，所述空間和電池元件室相鄰，因而，能促進(jìn)散熱。
【附圖說明】

[0031] 圖1A是構(gòu)成本實用新型的電池組的層壓型蓄電組件的一實施方式的立體圖。
[0032] 圖1B是圖1A中1B-1B線剖視圖。
[0033]圖2A是本實用新型的電池組的一實施方式的立體圖。
[0034] 圖2B是圖2A中2B-2B線剖視圖。
[0035] 圖3是單體電池 (bare cell)的剖視圖。
[0036] 圖4是層壓型蓄電組件中電極元件室的其它形狀例的剖視圖。
[0037] 圖5是層壓型蓄電組件中電極元件室的另一形狀例的剖視圖。
[0038] 圖6是本實用新型的電池組的其它實施方式的剖視圖。
[0039] 圖7A是本實用新型的電池組的另一其它實施方式的剖視圖。
[0040] 圖7B是圖7A的局部放大圖。
[0041] 圖7C是圖7A的局部放大圖。
[0042] 附圖標(biāo)記的說明
[0043] 2,2a，2b，2c，2d…層壓型蓄電組件
[0044] 5,6,7···電池組
[0045] 1〇…第一外裝件
[0046] H…第一金屬箱
[0047] 12…第一耐熱性樹脂層
[0048] 13…第一熱塑性樹脂層
[0049] 14…第一金屬箱內(nèi)側(cè)暴露部
[0050] 15…第一凸緣
[00511 16,18…第一金屬箱外側(cè)暴露部
[0052] 20…第二外裝件
[0053] 21…第二金屬箱
[0054] 22…第二耐熱性樹脂層
[0055] 23…第二熱塑性樹脂層
[0056] 24…第二金屬箱內(nèi)側(cè)暴露部
[0057] 25…第二凸緣
[0058] 26,28…第二金屬箱外側(cè)暴露部
[0059] 32,33,80,82~外裝體
[0060] 42,82,83a，83b 電池元件室
[0061] 45,46…壓花部
[0062] 52a，52b …熱封部
[0063] 60…單體電池（電池元件）
[0064] 61···正極
[0065] 62···分隔片
[0066] 63…負(fù)極
[0067] 70,71···空間
[0068] 75…導(dǎo)熱體。
【具體實施方式】
[0069] 圖1A和圖1B中表示構(gòu)成本實用新型的電池組的層壓型蓄電組件的一實施方式，圖 2A和圖2B中表示使用了所述層壓型蓄電組件的電池組的實施方式。
[0070] 以下的說明中，同一附圖標(biāo)記表示同一物件，省略重復(fù)說明。此外，構(gòu)成外裝體的 第一外裝件和第二外裝件中，不管外裝件和形成位置如何，在指代供金屬箱暴露的部分時， 統(tǒng)稱為"金屬箱暴露部"，將朝向電極元件室內(nèi)暴露的部分統(tǒng)稱為"金屬箱內(nèi)側(cè)暴露部"，向 外裝體的外表面暴露的部分統(tǒng)稱為"金屬箱外側(cè)暴露部"。
[0071] 層壓型蓄電組件
[0072] 圖1A和圖1B所示的層壓型蓄電組件2的外裝體32由第一外裝件10和第二外裝件20 構(gòu)成，具有3行X3列配置的9個電池元件室42。在所述各電池元件室42中封入電池元件60和 電解質(zhì)。
[0073] 所述第一外裝件10是在第一金屬箱11的一個面上層疊第一耐熱性樹脂層12、在另 一個面上層疊第一熱塑性樹脂層13而成的層壓件，通過對平片壓制成形(press forming) 而形成有構(gòu)成電池元件室42的俯視正方形的9個壓花部45。另一方面，第二外裝件20是在第 二金屬箱21的一個面上層疊第二耐熱性樹脂層22、在另一個面上層疊第二熱塑性樹脂層23 而成的層壓件，是沒有壓花部的平片。所述外裝體32通過使第一外裝件10的第一熱塑性樹 脂層13和第二外裝件20的第二熱塑性樹脂層23相向，并使壓花部45四周的第一熱塑性樹脂 層13和第二熱塑性樹脂層23熔接而形成熱封部52a、52b，從而形成用于封入電池元件60和 電解質(zhì)的電池元件室42。所述電池元件室42形成為從熱封部52a、52b以與壓花部45的高度 相等的高度向外裝體的外側(cè)突出的凸部，組件的厚度在電池元件室42處厚，在熱封部52a、 52b處薄。此外，在所述電池元件室42內(nèi)，去除第一熱塑性樹脂層13的局部而形成供第一金 屬箱11暴露的第一金屬箱內(nèi)側(cè)暴露部14,去除第二熱塑性樹脂層23的局部而形成供第二金 屬箱21暴露的第二金屬箱內(nèi)側(cè)暴露部24。
[0074] 所述第一外裝件10的一個邊形成為第一凸緣15,該第一凸緣15從熱封部52a向外 延伸，兩個面構(gòu)成外裝體32的外表面，形成有供第一金屬箱11暴露的第一金屬箱外側(cè)暴露 部16。另一方面，與所述第一凸緣15相對置的邊上形成第二凸緣25,第二凸緣25是第二外裝 件20從熱封部52a向外延伸，兩個面構(gòu)成外裝體32的外表面，形成有供第二金屬箱21暴露的 第二金屬箱外側(cè)暴露部26。此外，所述第一凸緣15的第一金屬箱外側(cè)暴露部16和第二凸緣 25的第二金屬箱外側(cè)金屬箱暴露部26上分別打有3個連接用孔17、27。
[0075]如圖3所示，與電解質(zhì)一起封入到所述電池元件室42中的電池元件60是回卷型單 體電池，層疊正極61、分隔片62、負(fù)極63、分隔片62,并將該層疊物形成為卷狀。所述電池元 件60中，正極61暴露并作為最上層，負(fù)極63暴露并作為最下層。電池元件室42內(nèi)，電池元件 60的正極61與第一外裝件10的第一金屬箱內(nèi)側(cè)暴露部14接觸而電導(dǎo)通，負(fù)極63與第二外裝 件20的第二金屬箱內(nèi)側(cè)暴露部24接觸而電導(dǎo)通。所述第一金屬箱11在外裝體32的外表面的 第一金屬箱外側(cè)暴露部16處暴露，第二金屬箱21在外裝體32的外表面的第二金屬箱外側(cè)暴 露部26處暴露，因此，電池兀件60能透過第一金屬箱10和第二金屬箱20而與外部實現(xiàn)電導(dǎo) 通。即，第一金屬箱11用作正極側(cè)導(dǎo)通部，第二外裝件20的第二金屬箱21用作負(fù)極側(cè)導(dǎo)通 部。
[0076] 電池組
[0077]圖2A和圖2B所示的電池組5中，將4個層壓型蓄電組件2以如下方式將其層疊并連 結(jié)，即：使在層疊方向上相鄰的組件的第一凸緣15和第二凸緣25重疊地交替改變方向，且使 相鄰的組件的電池元件室42重合。即，4個層壓型蓄電組件2中，最上層的第1層的組件的第 二凸緣25的第二金屬箱外側(cè)暴露部26和第2層的組件的第一凸緣15的第一金屬箱外側(cè)暴露 16通過向連接用孔27、17中插入由導(dǎo)電性材料構(gòu)成的連接用銷35而連結(jié)起來，同樣地，第2 層的組件的第二金屬箱外側(cè)暴露部26和第3層的組件的第一金屬箱外側(cè)暴露部16間連結(jié)起 來，第3層的組件的第二金屬箱外側(cè)暴露部26和最下層的第4層的組件的第一金屬箱外側(cè)暴 露部16連結(jié)起來。此外，在第1層的組件的第一金屬箱外側(cè)暴露部16的連接用孔17中安裝由 導(dǎo)電性材料構(gòu)成的正極用銷36,在第4層的第二金屬箱外側(cè)暴露部26的連接用孔27中安裝 由導(dǎo)電性材料構(gòu)成的負(fù)極用銷37。通過上述那樣的連結(jié)，使4個層壓型蓄電組件2串聯(lián)連結(jié)， 正極用銷36和負(fù)極用銷37用作電池組5的電極端子，可以引出電線38而與其它設(shè)備連接。 [0078]所述層壓型蓄電組件2中，組件的厚度在電池元件室42處厚，在熱封部52a、52b處 薄，因此在層疊方向上相鄰的層壓型蓄電組件2之間形成空間70。即，電池元件室42四周的 熱封部52a，52b之上，形成以（熱封部52a、52b的寬度）X (壓花部45的高度）的四邊形為截面 的空間70。所述電池元件室42四周必然存在熱封部52a、52b，因此，所有的電池元件室42在 與層疊方向正交的方向上接觸空間70。
[0079]各層壓型蓄電組件2中，多個電池元件60借助第一金屬箱內(nèi)側(cè)暴露部14和第二內(nèi) 側(cè)暴露部24經(jīng)由第一金屬箱11和第二金屬箱21而導(dǎo)通，層壓型蓄電組件2彼此間可以利用 第一金屬箱外側(cè)暴露部16和第二金屬箱外側(cè)暴露部26連結(jié)起來。此外，電池組5和外部設(shè)備 間的連接也通過第一金屬箱外側(cè)暴露部16和第二金屬箱外側(cè)暴露部26進(jìn)行。即，層壓型蓄 電組件2和電池組5不帶極耳。因而，層壓型蓄電組件2中，熱封部52a、52b的與電池元件室42 相連接的部分全都進(jìn)行了第一熱塑性樹脂層13和第二熱塑性樹脂層23的熔接，因而密合性 好，能得到比引出極耳的電池元件室42高的密閉性，降低漏液的風(fēng)險。再者，由于不使用極 耳，因而，熱封作業(yè)簡單，還可以謀求電池組5的輕量化和省空間化。
[0080]所述電池組5通過將多個層壓型蓄電組件2連結(jié)起來而實現(xiàn)高容量化，由于具有多 個電池元件60,所產(chǎn)生的熱量也很大。在所述電池組5中，由電池元件60產(chǎn)生的熱量釋放到 所述空間70中，然后利用流入所述空間70的氣體，促進(jìn)散熱而做冷卻。所述空間70是通過層 疊層壓型蓄電組件2而形成的散熱空間，未使用波浪形狀構(gòu)件那樣的散熱部件，即可呈現(xiàn)散 熱性能，在不使電池組大型化的情況下，即可得到冷卻效果。利用這樣的空間70實現(xiàn)的冷卻 在層疊多個層壓型蓄電組件2的構(gòu)造中特別有效，是使用單一組件所得不到的。此外，組件 整體的電池容量相同的話，相比于具有1個電池元件和將電池元件封入其中的1個電池元件 室的組件，具有多個電池元件和將電池元件封入其中的多個電池元件室的組件外裝體的表 面積大，散熱效率高。
[0081] 冷卻效果因?qū)λ隹臻g70強(qiáng)制送風(fēng)而得以提高，能因送冷風(fēng)而進(jìn)一步提高。但是， 即使不強(qiáng)制送風(fēng)，當(dāng)發(fā)熱量的不同而在電池組5內(nèi)產(chǎn)生溫度差時，也會產(chǎn)生自然對流，因而 也能得到相應(yīng)的冷卻效果。
[0082] 使電池組內(nèi)形成空間的條件是，利用壓花部形成電池元件室而使外裝體的外表面 具有凸部。但是，壓花部和電極元件室的形態(tài)并不限于圖2A和圖2B所示的實施方式，只要是 在構(gòu)成外裝體的第一外裝件和第二外裝件中的至少一者形成壓花部的話，就可以在外裝體 的外表面形成凸部。此外，電池元件室間的距離，即熱封部的寬度當(dāng)然設(shè)定為能確保電池元 件室的密閉性的尺寸，但是，為了擴(kuò)大散熱用的空間，可以使熱封部的尺寸擴(kuò)大更大的尺 寸。
[0083] 圖4和圖5表示壓花部和電池元件室的其它實施方式的例子。另外，在兩幅圖中，省 略了第一外裝件10和第二外裝件20的層疊構(gòu)造和電池元件室的內(nèi)部構(gòu)造的圖示，在朝向室 內(nèi)形成第一金屬箱內(nèi)側(cè)暴露部和第二金屬箱內(nèi)側(cè)暴露部，以及封入電池元件60這點上，與 上述層壓型蓄電組件2相同。
[0084]圖4的外裝體80在第一外裝件10和第二外裝件20這兩者具有壓花部45,46,這些壓 花部45、46相向而形成一個電極元件室81。圖5的外裝體82與所述外裝體80相同，在第一外 裝件10和第二外裝件20這兩者具有壓花部45、46,各壓花部45、46分別朝向?qū)γ娴臉?gòu)件的平 坦部分而形成電極元件室83a、83b。所述外裝體80、82在厚度方向的兩個面具有壓花部45、 46,因而如果層疊具有這些外裝體80、82的組件的話，在組件的兩個面形成空間。
[0085] 此外，能根據(jù)層壓型蓄電組件的層疊方式的不同而改變空間的配置方式。
[0086] 圖6所示的電池組6中，每隔一層所述層壓型蓄電組件2都錯開位置地層疊所述層 壓型蓄電組件2,配置成1個組件2的電池元件室42的中心與在層疊方向上與之相鄰的組件2 的熱封部52a、52b的交點相重疊。錯開量是電池元件室42間的距離的1/2。以上述這種方式 使層壓型蓄電組件2的位置錯開，則在層疊方向使電池元件室42交錯狀地配置。另外，由于 層壓型蓄電組件2錯開會使相鄰的組件的連接用孔17、27的位置錯開，因而改變第一凸緣15 和第二凸緣25的寬度來使連接用孔17、27對位。因而，嚴(yán)格地說，圖6表示的層壓型蓄電組件 2的形狀不同于圖1A~2B表示的層壓型蓄電組件2,但為了簡化說明和圖示，而使用了相同 的附圖標(biāo)記。與所述電池組5相同，所述電池組6中，4個層壓型蓄電組件2利用連接用銷35串 聯(lián)連結(jié)，安裝于第1層的組件的正極用銷36和安裝于第4層的組件的負(fù)極用銷37用作電池組 6的電極端子。
[0087] 采用上述的層疊構(gòu)造，使空間71在層疊方向上也是形成為交錯狀，在各層的層壓 型蓄電組件2的電池元件室42的正上方和正下方形成空間71。所述空間71的尺寸與上述的 電池組5的空間70相同，相對于電池組5的電極元件室42只是在與層疊方向正交的方向上與 空間70相鄰，電池組6的電極元件室42在層疊方向和與層疊方向正交的方向這兩個方向上 都與空間71相鄰。因而，使電池元件室42以更大的面積與空間71接觸，能提高冷卻效率。 [0088]在如上所述地使電極元件室42和空間71交錯狀地配置的電池組6中，由于以交錯 狀配置，因而，電極元件室42和熱封部52a，52b的尺寸上的大小關(guān)系不受限。在電極元件室 42和熱封部52a，52b為相同尺寸的情況下，形成與電極元件室42相同尺寸的空間。在電極元 件室42比熱封部52a、52b大的情況下，在層疊方向上電極元件室42的局部重疊，但形成空 間。相反，在電極元件室42比熱封部52a、52b小的情況下，在層疊方向上熱封部52a、52b局部 重疊，但下層的電極元件室42支承上層的熱封部52a、52b，因而不會引起上層的電極元件室 42進(jìn)入空間內(nèi)而填滿空間這種情況。不管在什么情況下，都能形成與熱封部52a、52b的尺寸 相對應(yīng)的空間。
[0089] 此外，作為提高冷卻效果的其它手段，有使層壓型蓄電組件2間具有導(dǎo)熱體75的方 法。在圖6的電池組6中，夾有金屬板作為導(dǎo)熱體75對金屬板排熱，以提高冷卻效果。所述導(dǎo) 熱體75的材料優(yōu)選為導(dǎo)熱率高的鋁、銅，也可以向?qū)狍w75連接冷卻裝置以提高冷卻效果。
[0090] 層壓型蓄電組件和電池組的其它實施方式
[0091] 構(gòu)成電池組的層壓型蓄電組件以在外裝體的外表面具有金屬箱外側(cè)暴露部為條 件，但是其形成位置并不受限。外側(cè)金屬暴露部是得到組件間導(dǎo)通和電池組與外部相導(dǎo)通 的部分，在設(shè)于凸緣以外的外側(cè)金屬箱暴露部也能實現(xiàn)它們的導(dǎo)通。
[0092] 構(gòu)成圖7A~7C所示的4層構(gòu)造的電池組7的層壓型蓄電組件2&、213、2(3、2(1與構(gòu)成電 池組6的層壓型蓄電組件2之間，相同之處在于，在電池元件室42內(nèi)電池元件60的正極61與 第一金屬箱內(nèi)側(cè)暴露部14導(dǎo)通，負(fù)極63與第二金屬箱內(nèi)側(cè)暴露部24導(dǎo)通，但是，根據(jù)層疊位 置的不同，在外裝體33的外表面上使金屬箱暴露的金屬箱外側(cè)暴露部的形成位置也不同。 此外，4個層壓型蓄電組件2 &、213、2(：、2(1與電池組6相同之處在于，以在層疊方向上使電池元 件室42和空間71以交錯狀布置的方式層疊。
[0093]最上層的第1層的層壓型蓄電組件2a中，第一金屬箱外側(cè)暴露部16形成于第一凸 緣15。此外，如圖7B所示，第二金屬箱外側(cè)暴露部28形成于與第二金屬箱內(nèi)側(cè)暴露部24相反 側(cè)的面，即形成于電池元件室42的底面。所述第二金屬箱外側(cè)暴露部28是去除第二外裝件 20的第二耐熱性樹脂層22而使第二金屬箱21暴露。
[0094]中間的第2層和第3層的層壓型蓄電組件2b、2c中，如圖7C所示，第一金屬箱外側(cè)暴 露部18形成于與第一金屬箱內(nèi)側(cè)暴露部14相反側(cè)的面，即電池元件室42的頂面。所述第一 金屬箱外側(cè)暴露部18是去除第一外裝件10的第一耐熱性樹脂層12而使第一金屬箱11暴露。 此外，如圖7B所示，第二金屬箱外側(cè)暴露部28形成于與第二金屬箱內(nèi)側(cè)暴露部24相反側(cè)的 面，即電池元件室42的底面。所述第二金屬箱外側(cè)暴露部28是去除第二外裝件20的第二耐 熱性樹脂層22而使第二金屬箱21暴露。
[0095]最下層的第4層的層壓型蓄電組件2d中，如圖7C所示，第一金屬箱外側(cè)暴露部18形 成于與第一金屬箱內(nèi)側(cè)暴露部14相反側(cè)的面，即電池元件室42的頂面。所述第一金屬箱外 側(cè)暴露部18是去除第一外裝件10的第一耐熱性樹脂層12而使第一金屬箱11暴露。此外，第 二金屬箱外側(cè)暴露部26形成于第二凸緣25。
[0096] 所述電池組7中，在上述3種4個層壓型蓄電組件2a、2b、2c、2d之間夾著由導(dǎo)電性材 料構(gòu)成的導(dǎo)熱體75進(jìn)行層疊，以夾具（圖示省略)夾持該層疊體來使導(dǎo)熱體75與層壓型蓄電 組件2a、2b、2c貼緊以進(jìn)行組裝。在該組裝的狀態(tài)下，形成于電池元件室42的外表面的第一 金屬箱外側(cè)暴露部18和第二金屬箱外側(cè)暴露部28與導(dǎo)熱體75接觸。所述導(dǎo)熱體75是導(dǎo)電 體，因而，各層的電池元件60借助第一金屬箱10和第二金屬箱20串聯(lián)連結(jié)。此外，與外部設(shè) 備間的通電，利用最上層的層壓型組件2a的第一凸緣的15的第一金屬箱外側(cè)暴露部16和最 下層的層壓型蓄電組件2c的第二凸緣25的第二金屬箱外側(cè)暴露部26實現(xiàn)，在它們上安裝正 極用銷36和負(fù)極用銷37。
[0097]通過如上所述地，在層疊起來的層壓型蓄電組件的接觸部分設(shè)置金屬箱外部暴露 部，不使用連接部材，即可實現(xiàn)層壓型蓄電組件的連接。另外，所述電池組7以提高冷卻效果 為目的而夾有導(dǎo)熱體75,將導(dǎo)熱體75用作導(dǎo)電部，但是也可以是不夾有導(dǎo)熱體75而使金屬 箱外部暴露部彼此間直接接觸而得到導(dǎo)通。
[0098]第一外裝件和第二外裝件的材料和成形
[0099]第一外裝件10是，在第一金屬箱11的一個面上借助第一粘接層粘合第一耐熱性樹 脂層12,在另一個面上借助第二粘接層粘合第一熱塑性樹脂層13。第一金屬箱內(nèi)側(cè)暴露部 14通過去除第一熱塑性樹脂層13和第二粘接層來形成，第一金屬箱外側(cè)暴露部16、18是通 過對應(yīng)于將要形成的面去除第一熱塑性樹脂層13和第二粘接層或是去除第一耐熱性樹脂 層12和第一粘接劑而形成的。此外，在通過壓制成形來形成壓花部45的情況下，在形成金屬 暴露部后，進(jìn)彳丁壓制成形。
[0100]第二外裝件20是，在第二金屬箱21的一個面上借助第三粘接層粘合第二耐熱性樹 脂層22,在另一個面上借助第四粘接層粘合第二熱塑性樹脂層23。與第一外裝件20相同，第 二金屬箱內(nèi)側(cè)暴露部24是通過去除第二熱塑性樹脂層23和第四粘接層而形成的，第二金屬 箱外側(cè)暴露部26,28是通過對應(yīng)于將要形成的面，去除第二熱塑性樹脂層23和第四粘接層 或是去除第二耐熱性樹脂層22和第三粘接層來形成的。
[0101 ]另外，圖IB、2B、6、7B、7C省略了第一粘接層、第二粘接層、第三粘接層和第四粘接 層的圖示。
[0102]所述第一金屬箱11的優(yōu)選材料是軟質(zhì)的錯箱，厚度優(yōu)選為20μηι~150μηι。從成形 性、成本的觀點出發(fā)，特別優(yōu)選30μπι~80μπι的軟質(zhì)鋁箱。另一方面，第二金屬箱21的優(yōu)選材 料為軟質(zhì)或硬質(zhì)的鋁箱、不銹鋼箱、鎳箱、銅箱、鈦箱。這些箱的優(yōu)選厚度是1 〇μπι~150μπι，從 抗沖擊性、彎曲抗性、成本的觀點出發(fā)，優(yōu)選為15μπι~1 ΟΟμπι。
[0103]此外，所述第一金屬箱11和第二金屬箱21還可以使用鍍敷處理箱、包層箱。例如， 作為第二金屬箱21，可以使用在銅上鍍鎳而得到的鍍敷處理箱、不銹鋼和鎳的包層箱。 [0104]此外，優(yōu)選在所述第一金屬箱層11、第二金屬箱層21上，至少在存在金屬箱暴露部 14、16、24、26-側(cè)的面上，形成化成覆膜。所述化成覆膜是通過在金屬箱的表面上實施化成 處理而形成的覆膜，通過實施了這樣的化成處理，可以充分防止收容物（電解質(zhì)等)對金屬 箱表面的腐蝕，即使是構(gòu)成電取出窗的暴露部，在制作組件時附著了電解質(zhì)，也不會出現(xiàn)變 色、劣化，還可以降低大氣中水分等的腐蝕影響?；商幚韺幼陨砘旧蠜]有導(dǎo)電性，涂膜 厚度極小，也基本上沒有通電電阻。例如，通過進(jìn)行如下的處理，來對金屬箱實施化成處理。 即，在做過脫脂處理的金屬箱的表面上，將下面1)~3)中任意一種的水溶液涂敷到金屬箱 的表面后，進(jìn)行干燥，而實施化成處理
[0105] 1)包含磷酸、鉻酸、以及從氟化物的金屬鹽和氟化物的非金屬鹽組成的組中選出 至少一種化合物的混合物的水溶液；
[0106] 2)包含磷酸、從丙烯酸系樹脂、殼聚糖衍生物樹脂和苯酚系樹脂組成的組中選出 的至少1種樹脂、以及從鉻酸和鉻（III)鹽組成的組中選出的至少1種化合物的混合物的水 溶液；
[0107] 3)包含磷酸、從丙烯酸系樹脂、殼聚糖衍生物樹脂和苯酚系樹脂組成的組中選出 的至少1種樹脂、從鉻酸和鉻（III)鹽組成的組中選出的至少1種化合物、以及從氟化物的金 屬鹽和氟化物的非金屬鹽組成的組選出的至少1種化合物的混合物的水溶液 [0108]所述化成覆膜，作為絡(luò)附著量(每個單面），優(yōu)選為0. lmg/m2~50mg/m2,特別優(yōu)選為 2mg/m2 ~20mg/m2 〇
[0109] 作為構(gòu)成所述第一耐熱性樹脂層12和第二耐熱性樹脂層22的耐熱性樹脂，使用于 熱封外裝件時的熱封溫度不溶融的耐熱性樹脂。作為所述耐熱性樹脂，優(yōu)選使用熔點比構(gòu) 成第一熱塑性樹脂層13和第二熱塑性樹脂層23的熱塑性樹脂的熔點高10°C以上的耐熱性 樹脂，特別優(yōu)選使用熔點比熱塑性樹脂的熔點高20°C以上的耐熱性樹脂。例如除了聚酯薄 膜、聚酰胺薄膜之外，優(yōu)選聚萘二甲酸乙二醇酯薄膜、聚萘二甲酸丁二醇酯薄膜、聚碳酸酯 薄膜等延展薄膜。此外，厚度優(yōu)選為9μηι~50μηι的范圍。
[0110] 作為所述第一熱塑性樹脂層13和第二熱塑性樹脂層23,優(yōu)選由選自聚乙烯、聚丙 烯、烯烴系共聚物、它們的酸改性物和離聚物中的至少1種熱塑性樹脂形成的未延展薄膜， 厚度優(yōu)選是20μπι~80μπι的范圍。 所述第一粘接層、第三粘接層優(yōu)選是二液固化型的聚酯聚氨酯系、聚醚聚氨酯系 的粘接劑，第二粘接層、第四粘接層考慮了耐電解質(zhì)性而優(yōu)選聚烯烴系粘接劑。各粘接劑的 優(yōu)選涂布為lg/m2~5g/m 2。
[0112] 所述第一外裝件10和第二外裝件20中金屬箱暴露部的形成方法不受任何限定。例 如，在使用干層壓法進(jìn)行的粘合金屬箱和樹脂層的工序中，使用不附著粘接劑的部分被雕 刻掉的凹印卷來涂布粘接劑而形成粘接劑未涂布部，在粘合金屬箱和樹脂層之后，切除粘 接劑未涂布部之上的樹脂層而使金屬箱暴露。在上述實施方式的層壓型蓄電組件2中使用 的第一外裝件10和第二外裝件20,在熱塑性樹脂層側(cè)的面上具有金屬箱暴露部14、16、24、 26,以上述手法粘合第一金屬箱11和第一熱塑性樹脂層13、以及第二金屬箱21和第二熱塑 性樹脂層23,粘合之后，形成金屬箱暴露部14、16、24、26。另一方面，由于耐熱性樹脂層側(cè)的 面上沒有金屬暴露部，因而，可以使用眾所周知的方式來粘合第一金屬箱11和第一耐熱性 樹脂層12、以及第二金屬箱21和第二耐熱性樹脂層22。
[0113] 此外，第一外裝件10的第一耐熱性樹脂層12側(cè)的面上和/或第二外裝件20的第二 耐熱性樹脂層22側(cè)的面上形成金屬箱外側(cè)暴露部的情況下，在以上述手法粘合第一金屬箱 11和第一耐熱性樹脂層12、以及第二金屬箱21和第二耐熱性樹脂層22之后，去除樹脂層。
[0114] 此外，如圖1A等所示，在對第一外裝件10做壓制成形而形成壓花部45的情況下，在 形成金屬暴露部之后，進(jìn)行壓制成形。圖示例子的第一外裝件10的成形中，用由陽模、陰模 和壓制模具構(gòu)成成型模具來進(jìn)行壓制成形，其中陽模供第一金屬箱內(nèi)側(cè)暴露部14與頂面接 觸，陰模供陽模插入。在第二外裝件20上形成壓花部的情況也同樣進(jìn)行壓制成形。
[0115] 此外，第一外裝件10被以使沒有第一凸緣的兩個邊自第二外裝件20突出少許的尺 寸做裁切，對突出的部分做熱封后使之彎曲的話，則能防止第一金屬箱11和第二金屬箱21 在切斷端面處接觸。也可以使第一外裝件10和第二外裝件20的尺寸相顛倒，而彎曲第二外 裝件20。
[0116] 電池元件的構(gòu)造和材料
[0117] 所述層壓型蓄電組件2、2&、213、2(：、2(1中使用單體電池作為電池元件60。所述單體 電池和與單體電池一起封入的電解質(zhì)的詳細(xì)情況如下。
[0118] (單體電池）
[0119] 作為電池元件60的單體電池由正極61、分隔片62、負(fù)極63構(gòu)成。所述電池單元的實 施方式不限于圖3的回卷型。作為單體電池的其它實施方式，可以例示出層疊型，即，將正極 和負(fù)極裁切為電池單元的大小，形成針對各箱分別組合分隔片然后交替層疊多個，用超聲 波接合正電極的集電體彼此之間和負(fù)電極的集電體彼此之間。
[0120]所述正極61優(yōu)選由集電體和正極活性物質(zhì)構(gòu)成，所述集電體一般使用金屬箱。金 屬箱優(yōu)選使用厚度7μπι~50μπι的硬質(zhì)或軟質(zhì)的鋁箱，與金屬暴露部14相接的部位優(yōu)選是沒 有活性物質(zhì)。所述正極活性物質(zhì)層的組成不特別限定，由例如向PVDF(聚偏氟乙烯）、SBR(苯 乙烯丁二烯橡膠）、CMC(羧甲基纖維素鈉鹽等）、PAN(聚丙烯腈）、直鏈多糖類等粘合劑中添 加鋰鹽(例如，鈷酸鋰，鎳酸鋰，磷酸鐵鋰，錳酸鋰等)而成的混合組合物等形成。所述正極活 性物質(zhì)層的厚度優(yōu)選設(shè)定為2μπι~300μπι。所述正極活性物質(zhì)層中可以還含有炭黑、CNT(碳 納米管)等導(dǎo)電輔助劑。
[0121]此外，在所述集電體和正極活性物質(zhì)之間，為了提高密合性而優(yōu)選使用粘合劑。所 述粘合劑沒有特別限定，例如可以列舉出由PVDF、SBR、CMC、PAN、直鏈多糖類等形成的層。所 述粘合劑層中，為了提高集電體和正極活性物質(zhì)層之間的導(dǎo)電性，可以還添加炭黑、CNT(碳 納米管)等的導(dǎo)電輔助劑。所述粘合劑層的厚度優(yōu)選設(shè)定為〇.2μπι~ΙΟμπι。通過使粘合劑層 為1 ΟμL?以下，能夠極力抑制由不具有導(dǎo)電性的粘合劑形成的單體電池的內(nèi)部電阻的增大。
[0122] 所述負(fù)極63優(yōu)選由集電體和負(fù)極活性物質(zhì)構(gòu)成，所述集電體一般使用金屬箱。金 屬箱優(yōu)選使用厚度為7μπι~50μπι的銅箱，此外，可以使用鋁箱、鈦箱、不銹鋼箱。此外，與正極 相同，優(yōu)選與金屬暴露部24相接的位置沒有活性物質(zhì)。所述負(fù)極活性物質(zhì)層的組成不做特 別限定，例如，利用向PVDF、SBR、CMC、PAN、直鏈多糖類等粘合劑中添加了添加物（例如，石 墨，鈦酸鋰，Si系合金，錫系合金等）的混合組合物等成形。所述負(fù)極活性物質(zhì)層的厚度優(yōu)選 設(shè)定為Ιμπι~300μπι。所述負(fù)極活性物質(zhì)層可以還含有炭黑、CNT(碳納米管)等導(dǎo)電輔助劑。
[0123] 此外，優(yōu)選在集電體和負(fù)極活性物質(zhì)之間，為了提高密合性而使用粘合劑。所述粘 合劑無特別限定，可以舉出例如由？￥0?、581?、01(：、?4~形成的層。所述粘合劑層中，為了提高 集電體和負(fù)極活性物質(zhì)層之間的導(dǎo)電性，可以進(jìn)一步添加炭黑、CNT等導(dǎo)電輔助劑。所述粘 合劑層的厚度優(yōu)選設(shè)定為〇. 2μηι~1 Ομπι。通過使所述粘合劑層為1 Ομπι以下，可以極力地抑制 由沒有導(dǎo)電性的粘合劑形成的單體電池的內(nèi)部電阻增大。
[0124] 在構(gòu)成正極61的集電體(金屬箱)上層疊粘合劑層和正極活性物質(zhì)層的情況下，在 金屬箱上依次涂敷各層組合物并使之干燥。在構(gòu)成負(fù)極63的集電體(金屬箱)上層疊粘合劑 層和負(fù)極活性物質(zhì)層的情況下也是一樣的。
[0125] 所述分隔片62無特別限定，可以舉出例如聚乙烯制分隔片，聚丙烯制分隔片，由聚 乙烯薄膜和聚丙烯薄膜形成的層疊薄膜形成的分隔片，或者是由在該樹脂制分隔片上涂布 陶瓷等耐熱無機(jī)物而成的濕式或干式多孔質(zhì)薄膜構(gòu)成的分隔片等。所述分隔片62的厚度優(yōu) 選設(shè)定為5μηι~50μηι〇
[0126] 此外，本實用新型的層壓型蓄電組件是雙電層電容器的情況下的優(yōu)選材料如下。
[0127] 正極61的集電體和負(fù)極63的集電體優(yōu)選厚度為7~50μπι的硬質(zhì)鋁箱。正極活性物 質(zhì)和負(fù)極活性物質(zhì)優(yōu)選炭黑或CNT(碳納米管）。分隔片優(yōu)選為厚度5μπι~100μπι的多孔質(zhì)的 聚纖維素膜或厚度為5μηι~100μπι的無紡布等。
[0128] (電解質(zhì)）
[0129] 此外，與電池元件一起封入的電解質(zhì)無特別限定，可以列舉出包括選自水、碳酸亞 乙酯、碳酸亞丙酯、碳酸二甲酯、碳酸甲乙酯、碳酸二乙酯和二甲氧基乙烷中的至少一種的 溶劑和鋰鹽的電解質(zhì)。所述鋰鹽無特別限定，可以列舉出例如六氟磷酸鋰，四氟硼酸鋰，四 氟硼酸季銨鹽等。所述季銨鹽可以列舉出例如四甲基銨鹽等。此外，上述電解質(zhì)可以使用與 PVDF、PE0(聚氧化乙烯)等進(jìn)行了凝膠化的物質(zhì)。
[0130] 層壓型蓄電組件和電池組的制造方法
[0131] 所述層壓型蓄電組件2、2&、213、2(：、2(1可以由以下工序制造。
[0132] (1)通過先前說明的方法，制作在所希望的位置形成有第一金屬箱內(nèi)側(cè)暴露部14、 第一金屬箱外側(cè)暴露部16或第一金屬箱暴露部18、以及壓花部45的第一外裝件10。此外，制 作在所希望的位置形成有第二金屬箱內(nèi)側(cè)暴露部24、第二金屬箱外側(cè)暴露部26或第二金屬 箱外側(cè)暴露部28的第二外裝件20。
[0133] (2)以使第一熱塑性樹脂層13向上去的方式，放置第一外裝件10,使電池元件60的 正極61與構(gòu)成電池元件室42的各壓花部45內(nèi)的第一金屬箱內(nèi)側(cè)暴露部14接觸的方式，裝填 電池元件60，使用針筒等注入電解質(zhì)。
[0134] (3)以使第二外裝件20的第二金屬箱內(nèi)側(cè)暴露部24與電池元件60的負(fù)極63接觸的 方式，對第二外裝件20做對位并將它們重疊，而組裝外裝體32、33。在該組裝狀態(tài)下，第一凸 緣15從第二外裝件20的端部伸出，第二凸緣25從第一外裝件10的端部伸出，第一金屬箱外 側(cè)暴露部16和第二金屬箱外側(cè)暴露部26于外裝體32,33的外表面暴露。
[0135] (4)使用加過熱的熱板來形成熱封部52a。
[0136] (6)使電夾與第一凸緣15的第一金屬箱外側(cè)暴露部16和第二凸緣25的第二金屬箱 外側(cè)暴露部26相連，而進(jìn)行預(yù)充電，放入100°C的恒溫槽8小時并做排氣。
[0137] (7)在減壓環(huán)境下，用加過熱的熱板來熱封未密封部分而形成熱封部52b，從而在 電池元件室42內(nèi)封入電池元件60和電解質(zhì)。
[0138] (8)在第一凸緣15的第一金屬箱外側(cè)暴露部16和第二凸緣25的第二金屬箱外側(cè)暴 露部26打連接用孔17、27。
[0139] 上述制造方法不過是舉出的一個例子，特別是不應(yīng)該對這樣的制造方法做限定。 [0140]層疊所希望的個數(shù)的制作出來的層壓型蓄電組件2、2 &、213、2(：、2(1，或者隔著導(dǎo)熱 體75以所希望的個數(shù)對制作出來的層壓型蓄電組件2、2&、213、2(：、2(1做層疊，采用上述方法， 連結(jié)在層疊方向相鄰的組件而組裝電池組。本實用新型的電池組中的層疊數(shù)量是任意數(shù) 量。
[0141] 本實用新型的電池組用途不做限定，可以用于需要電的汽車、自行車、摩托車、火 車、飛機(jī)、船舶等電源，具體地，可以用于混動車、電動汽車、工業(yè)用-家庭用蓄電池等大容量 的鋰二次電池(鋰離子電池、鋰聚合物電池等)組件、固態(tài)電池組件、相同用途的鋰離子電容 組件、同上用途的雙電層電容組件。
[0142] 實施例
[0143] 接下來，說明本實用新型的具體的實施例，本實用新型不受這些實施例特別限定。
[0144] (實施例1)
[0145] 制作4個圖1A、1B所示的層壓型組件2,制作圖2A、2B所示的電池組5。
[0146] 第一金屬箱11是根據(jù)JIS H4160分類出來的A8079的厚度為40μπι的軟質(zhì)的鋁箱，在 兩個面上實施了化成處理。第一耐熱性樹脂層12是厚度為25μπι的雙軸拉伸聚酰胺薄膜。第 一熱塑性樹脂層13是厚度為40μπι的未拉伸聚丙烯薄膜。第二金屬箱21是厚度為20μπι的軟質(zhì) 的SUS304的不銹鋼箱，在兩個面上實施了化成處理。第二耐熱性樹脂層22是厚度為12μπι的 雙軸拉伸聚酯薄膜。第二熱塑性樹脂層23是厚度為40μπι的未拉伸聚丙烯薄膜。
[0147] 此外，第一金屬箱內(nèi)側(cè)暴露部14和第二金屬箱內(nèi)側(cè)暴露部24的尺寸為30mmX 30mm，第一金屬箱外側(cè)暴露部16和第二金屬箱外側(cè)暴露部26的尺寸為20mm X 200mm。
[0148] (第一外裝件）
[0149] 在第一金屬箱11的一個面上，通過干層壓法，用涂布厚度為3μηι的二液固化型的聚 酯聚氨酯粘接劑粘合第一耐熱性樹脂層12,用50°C老化爐熟化3日。接下來，在所述第一金 屬箱11的反面上，通過干層壓法，將二液固化型的烯烴系粘接劑進(jìn)行涂布以使涂布厚度為2 μπι時，形成與9個第一金屬箱內(nèi)側(cè)暴露部14和1個第一金屬箱外側(cè)暴露部16的尺寸和位置相 對應(yīng)的粘接劑未涂布部，粘合第一熱塑性樹脂層13。在做了粘合后，用40°C的老化爐熟化3 曰。
[0150]在做了熟化之后，利用激光切刀，切掉去除粘接劑未涂布部上的第一熱塑性樹脂 層13,形成供第一金屬箱11暴露的第一金屬箱內(nèi)側(cè)暴露部14和第一金屬箱外側(cè)暴露部16。
[0151] 接下來，使用40mm見方的由陽模、陰模、壓制模具構(gòu)成成形模具，以使陽模的頂面 與第一金屬箱內(nèi)側(cè)暴露部14接觸的狀態(tài)，進(jìn)行加壓深度為4mm的壓制成形，形成構(gòu)成電池元 件室42的壓花部。然后，修整四周而得到第一外裝件10。該第一外裝件10的平面尺寸是 140mmX160mm〇
[0152] (第二外裝件）
[0153] 在第二金屬箱21的一個面上，通過干層壓法，用涂布厚度為3μπι的二液固化型的聚 酯聚氨酯粘接劑粘合第二耐熱性樹脂層22,于50°C老化爐熟化3日。接下來，在所述第二金 屬箱21的反面上，通過干層壓法，涂布二液固化型的烯烴系粘接劑以使其涂布厚度2μπι時， 形成與9個第二金屬箱內(nèi)側(cè)暴露部24和1個第二金屬箱外側(cè)暴露部26的尺寸和位置相對應(yīng) 的粘接劑未涂布部，粘合第二熱塑性樹脂層23。在做了粘合之后，用40°C的老化爐熟化3日。 [0154]在做了熟化之后，利用激光切刀，切掉去除粘接劑未涂布部上的第二熱塑性樹脂 層23,形成供第二金屬箱21暴露的第二金屬箱內(nèi)側(cè)暴露部24和第二金屬箱外側(cè)暴露部26。 然后修整四周而得到第二外裝件20。該第二外裝件20的平面尺寸是150mmX 160mm，比第一 外裝件10大。
[0155] (電極元件）
[0156] 作為電極元件60，使用以下的材料制作單體電池。
[0157] 正極61的集電體是根據(jù)JIS H4160分類出來的A1100的硬質(zhì)鋁箱，厚度為15μπι，寬 度為500mm。負(fù)極63的集電體是根據(jù)JIS Η3100分類出來的C1100R的硬質(zhì)銅箱，厚度為15μπι， 寬度為200mm。正極活性物質(zhì)層形成用糊是，通過混煉以鈷酸鋰為主要成分的正極活性物質(zhì) 60質(zhì)量份，作為粘接劑兼電解質(zhì)保持劑的PVDF 10質(zhì)量份、乙炔黑（導(dǎo)電材料)5質(zhì)量份、N-甲 基-2-吡咯烷酮(有機(jī)溶劑)25質(zhì)量份而使之分散所得到的糊狀物。負(fù)極活性物質(zhì)形成用糊 是，通過混煉以碳粉末為主要成分的負(fù)極活性物質(zhì)57質(zhì)量份、作為粘接劑兼電解質(zhì)保持劑 的PVDF 5質(zhì)量份、六氟丙烯和馬來酸酐的共聚物10質(zhì)量份，乙炔黑（導(dǎo)電材)3質(zhì)量份、N-甲 基-2-吡咯烷酮（有機(jī)溶劑）25質(zhì)量份并使它們分散所得到的糊狀物。粘合劑液是通過將 PVDF溶解于溶劑(二甲基甲酰胺)而得到的粘合劑液。分隔片62是寬度為38mm、厚度為8μπι的 多孔質(zhì)的濕式分隔片。電解質(zhì)是在將碳酸亞乙酯(EC)、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸甲乙酯(EMC) 以等量體積比進(jìn)行配合而得到的混合溶劑中以1摩爾/升的濃度溶解了六氟磷酸鋰(LiPF6) 所得到的溶液。
[0158] 所述正極61是通過以下工序制作的。首先，集電體一個面的整體涂布粘合劑液，以 100°C做30秒的干燥，形成干燥后的厚度為0.5μπι的粘合劑層。接下來，在所述粘合劑層的表 面涂布正極活性物質(zhì)層液性用糊，以l〇〇°C做30分鐘干燥，接著，進(jìn)行熱壓，形成密度為 4.8g/cm 3、干燥后的厚度為120μπι的正極活性物質(zhì)層。然后，通過賦予寬度工序，將其裁切為 35mm寬度的線圈狀。
[0159] 所述負(fù)極63通過以下的工序制作。首先，在集電體的一個面涂布粘合劑液，以100 °(：做30秒的干燥，形成干燥后的厚度為0.5μπι的粘合劑層。接下來，在所述粘合劑層的表面 涂布負(fù)極活性物質(zhì)層液性用糊，以l〇〇°C做30分鐘干燥，接著，進(jìn)行熱壓，形成密度為1.5g/ cm3、干燥后的厚度為20. Ιμπι的負(fù)極活性物質(zhì)層。然后，通過賦予寬度工序，將其裁切為35mm 寬度的線圈狀。
[0160]接著，以負(fù)極63(集電體-負(fù)極活性物質(zhì)層)/分隔片62/(正極活性物質(zhì)層-集電體） 正極61/分隔片的順序，將它們以彼此間逐漸錯開少許的方式層疊、收卷，以在一個面使正 極61暴露，在反面使負(fù)極63暴露的方式做壓潰，制作38mm見方的、厚度為4mm的單體電池。
[0161] (層壓型蓄電組件和電池組的組裝）
[0162] (1)以第一熱塑性樹脂層13向上去的方式，放置第一外裝件10,使電池元件60的正 極61與用于形成電池元件室42的各壓花部45內(nèi)的第一金屬箱內(nèi)側(cè)暴露部14接觸的方式，裝 填電池元件60，使用針筒等注入電解質(zhì)。
[0163] (2)以使第二外裝件20的第二金屬箱內(nèi)側(cè)暴露部24與電池元件60的負(fù)極63接觸的 方式，對第二外裝件20進(jìn)行對位并使它們重疊，來組裝外裝體32。在該組裝狀態(tài)下，第一凸 緣15從第二外裝件20的端部伸出，并且第二凸緣25從第一外裝件10的端部伸出，第一金屬 箱外側(cè)暴露16和第二金屬箱外側(cè)暴露部26在外裝體32的外表面暴露。
[0164] (3)使用加熱到約200°C的熱板，以0.3MPa的壓力，熱封3秒，形成熱封部52a。壓花 部45間的熱封部52a的寬度為5mm。
[0165] (4)在第一凸緣15的第一金屬箱外側(cè)暴露部16和第二凸緣25的第二金屬箱外側(cè)暴 露部26連接電夾，充電直到產(chǎn)生4.2V的電池電壓，放入100°C的恒溫槽8小時，做電池元件室 42內(nèi)的排氣。
[0166] (5)在86kPa的減壓狀態(tài)下，用加熱到約200°C的熱板，對未密封部分做熱封，而形 成熱封部52b，由此向電池元件室42內(nèi)封入電池元件60和電解質(zhì)。壓花部45間的熱封部52b 的寬度為5mm。
[0167] (6)作為應(yīng)對短路的對策，第一外裝件10的第二凸緣25側(cè)的端緣和第二外裝件20 的第一凸緣15側(cè)的端緣粘貼25μπι的粘合帶，覆蓋在端面暴露出來的第一金屬箱11和第二金 屬箱21。此外，在另外2個邊，使伸出來的第二外裝件20向第一外裝件10側(cè)彎折，形成應(yīng)對絕 緣的對策，并且加強(qiáng)側(cè)面的強(qiáng)度。另外，圖2Α表示彎折之前的狀態(tài)。
[0168] (7)在第一凸緣15的第一金屬箱外側(cè)暴露部16和第二凸緣25的第二金屬箱外側(cè)暴 露部26上打3個連接用孔17、27。
[0169] 采用以上的工序，制作4個層壓型蓄電組件2。
[0170] (8)參照圖2A和圖2B來看，以在層疊方向相鄰的組件的第一凸緣15和第二凸緣25 相重合的方式，改變4個層壓型組件2的方向，以使它們互不相同，并對它們做層疊。
[0171] (9)用連接用銷35,使4個層壓型組件2串聯(lián)連結(jié)，在最上層的第一金屬箱外側(cè)暴露 部16上安裝正極用銷36,在最下層的第二金屬箱外側(cè)暴露部26上安裝負(fù)極用銷37。采用以 上的工序來制作電池組5。
[0172] 所述電池組5在熱封部52a之上形成截面為(熱封部52a的寬度5mm) X (壓花部的高 度4mm)的四邊形的空間70,在熱封部52b之上形成截面為(熱封部52b的寬度5mm) X (壓花部 的高度4_)的四邊形的空間。
[0173] (比較例1)
[0174] 比較例1是將構(gòu)造上與實施例1不同的4個層壓型蓄電組件進(jìn)行層疊而成的電池 組。
[0175] 此外，實施例1的層壓型蓄電組件2中，將9個電池元件60分別封入各電池元件室 42，在外裝體的內(nèi)面和外表面形成金屬箱暴露部，從而不使用極耳就能實現(xiàn)與電池元件60 導(dǎo)通。相對于該層壓型蓄電組件2而言，比較例1的層壓型組件將1個電池元件封入1個電池 元件室，為了得到與實施例1的9個的電池元件相等的能力而增大了電池元件的尺寸。此外， 比較例1的層壓型組件是，外裝體在內(nèi)側(cè)和外側(cè)也沒有金屬箱暴露部，在電池元件上連接極 耳并將極耳向外裝體的外部引出的組件。
[0176](外裝體）
[0177] 外裝件中，與實施例1的第一外裝件10相應(yīng)對地具有構(gòu)成電池元件室的壓花部的 部分和與實施例1的第二外裝件20相對應(yīng)地具有封堵所述壓花部的開口部的平坦部分是一 體的。外裝體是通過將所述外裝件折成雙層而形成的。構(gòu)成所述外裝件的材料，是金屬箱的 話，是厚度為40μπι的軟質(zhì)鋁箱(根據(jù)JIS H4160分類的A8021的軟質(zhì)鋁箱），是耐熱性樹脂層 的話，是厚度為25μπι的雙軸拉伸聚酰胺薄膜，是熱塑性樹脂層的話，是厚度為40μπι的聚丙烯 薄膜。
[0178] 所述外裝件通過如下方式制作，在金屬箱一個面的整體借助涂布量為3g/m2的聚 酯型氨基甲酸酯系粘接劑粘合耐熱性樹脂層，在另一個面的整體借助涂布量為2g/m 2聚烯 烴系粘接劑粘合熱塑性樹脂層，接著在40°C的恒溫槽內(nèi)熟化3日。所述外裝件不具有金屬箱 暴露部，鋁箱整體被樹脂層覆蓋。
[0179] 對所述外裝件實施壓制成形，形成115_X 115mm X高4mm的壓花部，預(yù)估平坦部分 和熱封部預(yù)定部的尺寸地進(jìn)行修邊。
[0180](電池元件和極耳）
[0181]電池元件以使用與實施例1相同的材料形成外形為邊長110mm的四邊形的方式制 作。
[0182]正極極耳的制作方式為，以使長度為30mm、寬度為3mm、厚度為100μπι的軟質(zhì)的錯箱 (根據(jù)JIS Η4000分類出來的Α1050的軟質(zhì)鋁箱）的長度方向一端側(cè)暴露5mm的方式，夾著鋁 箱在錯箱的兩個面熱封長度為10mm、寬度為5mm、厚度50μηι的由馬來酸酐改性聚丙稀薄膜 (熔點為140°C、MFR為3. Og/10分鐘)形成的絕緣薄膜。
[0183] 負(fù)極極耳的制作方式為，以使長度為40mm、寬度為3mm、厚度為100μπι的鎳箱的長度 方向一端側(cè)暴露5mm的方式，夾著鎳箱在鎳箱的兩個面上熱封長度為10mm、寬度為5mm、厚度 為50μπι的由馬來酸酐改性聚丙烯薄膜(熔點為140°C、MFR為3.0g/10分鐘)形成的絕緣薄膜。
[0184] 在所述電池元件的正極接合正極極耳的端部并在負(fù)極上接合負(fù)極極耳，從電池元 件的同一個邊引出正極極耳和負(fù)極極耳的頂端。
[0185] (層壓型蓄電組件和電池組的組裝）
[0186] (1)外裝件預(yù)先以標(biāo)尺等形成折曲的位置的印記。
[0187] (2)向所述外裝件的壓花部中裝填電池元件，以在熱封部預(yù)定部上載置極耳的絕 緣薄膜的方式進(jìn)行對位，在形成了印記的位置折曲外裝件，使平坦部分覆蓋于壓花部。
[0188] (3)對于包含引出了極耳的邊的2個邊，使用加熱到200°C熱板用0.3MPa的壓力夾 持它們，進(jìn)行3秒的熱封。
[0189] (4)從未密封的邊，使用針筒，注入45mL與實施例1相同的電解質(zhì)，并以與實施例1 相同的方法進(jìn)行預(yù)充電和排氣。
[0190] (5)在3.0V的放電狀態(tài)下，并在0.086MPa的減壓條件下，使用加熱到200 °C的熱板， 以0.3MPa的壓力，夾持未密封的邊進(jìn)行3秒的熱封，從而在電池元件室內(nèi)封入電池元件和電 解質(zhì)。
[0191] 通過以上的工序制作出4個層壓型蓄電組件。
[0192] (6)層疊4個層壓型組件并使它們串聯(lián)連結(jié)，而組裝成電池組。
[0193]
[0194] 對于如上述那樣處理所得到的實施例1和比較例1的電池組，基于下記評價法進(jìn)行 了評價。評價結(jié)果表示在表1中。
[0195] 對電池組充滿電到16.8V后，在18 °C的室溫條件下，反復(fù)進(jìn)行100次的1C的充放電 (1小時充電、1小時放電），當(dāng)再度充滿電時，測定電壓和容量。此外，充滿電的電池做了 1C的 放電時，用溫度傳感器計測做了 0.2C的放電時的溫度，求出平均值。溫度計測位置在實施例 1和比較例1中都是第3層的組件的中央，實施例1是3行X3列的中央的壓花部的外表面中央 部，比較例1是壓花部的中央部。
[0196] 【表1】
[0198] 如表1所示，實施例1和比較例1間，在電池容量上看不出差異，即使反復(fù)進(jìn)行100個 循環(huán)的充放電，也是相同結(jié)果。此外，確認(rèn)到了，相比于比較例1，不論是1C放電時，還是0.2C 放電時，實施例1的電池組對于放電時的發(fā)熱量，都能抑制發(fā)熱量，散熱效果好。
[0199] 本申請要求2015年4月15日申請的日本國專利申請的特愿2015-83102號的優(yōu)先 權(quán)，并將其記載的內(nèi)容直接構(gòu)成本申請的一部分內(nèi)容。
[0200] 必須認(rèn)識到的是，本文中所用的詞句和表達(dá)都是用于做說明的，并不能用作限定 性解釋，文中所提示、描述的技術(shù)特征的任何等同物都未被排除在外，允許在本實用新型的 權(quán)利要求記載的技術(shù)方案的保護(hù)范圍內(nèi)做各種變形。
[0201] 產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0202] 本實用新型的層壓型蓄電組件可以很好地用做各種電源。
【主權(quán)項】
1. 一種電池組，其特征在于， 層壓型蓄電組件具備：第一外裝件，其是在第一金屬箱的一個面上層疊第一耐熱性樹 脂層、在另一個面上層疊第一熱塑性樹脂層，并在所述第一熱塑性樹脂層側(cè)的面上具有使 第一金屬箱暴露的第一金屬箱內(nèi)側(cè)暴露部;第二外裝件，其是在第二金屬箱的一個面上層 疊第二耐熱性樹脂層、在另一個面層疊第二熱塑性樹脂層，并在所述第二熱塑性樹脂層側(cè) 的面上具有使第二金屬箱暴露的第二金屬箱內(nèi)側(cè)暴露部；電池元件，其具有正極、負(fù)極、以 及配置于二者之間的分隔片， 所述第一外裝件和第二外裝件中的至少一者在包含第一金屬箱內(nèi)側(cè)暴露部和第二金 屬箱內(nèi)側(cè)暴露部的區(qū)域具有壓花部，使所述第一外裝件的第一熱塑性樹脂層和第二外裝件 的第二熱塑性樹脂層相向，通過被第一熱塑性樹脂層和第二熱塑性樹脂層熔接起來得到的 熱封部包圍，由此形成具有多個電池元件室的外裝體，所述電池元件室通過所述壓花部形 成為凸部，第一金屬箱內(nèi)側(cè)暴露部和第二金屬箱內(nèi)側(cè)暴露部在室內(nèi)相面對，所述外裝體的 外表面上形成使第一金屬箱暴露的第一金屬箱外側(cè)暴露部和使第二金屬箱暴露的第二金 屬箱外側(cè)暴露部， 連同電解質(zhì)一起封入到所述電池元件室內(nèi)的電池元件，其正極與第一金屬箱內(nèi)側(cè)暴露 部導(dǎo)通，負(fù)極與第二金屬箱內(nèi)側(cè)暴露部導(dǎo)通， 多個所述層壓型蓄電組件以在熱封部之上形成空間的方式層疊起來，在層疊方向上相 鄰的層壓型蓄電組件由第一金屬箱外側(cè)暴露部和第二金屬箱外側(cè)暴露部連結(jié)起來。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所記載的電池組，其中， 以在層壓型蓄電組件的層疊方向上使電池元件室和熱封部相重疊的方式，層疊多個層 壓型蓄電組件。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所記載的電池組，其中， 在層疊方向上，相鄰的層壓型蓄電組件之間配置有導(dǎo)熱體。4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所記載的電池組，其中， 所述空間是冷卻氣體流通路。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所記載的電池組，其中， 所述空間和電池元件室只在與所述層壓型蓄電組件的層疊方向相正交的方向上相鄰。6. 根據(jù)權(quán)利要求2所記載的電池組，其中， 在所述層壓型蓄電組件的層疊方向和與層疊方向相正交的方向這兩個方向上，所述空 間和電池元件室相鄰。
【文檔編號】H01M10/613GK205723858SQ201620313772
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年4月14日
【發(fā)明人】南谷廣治, 長岡孝司, 池田賢史
【申請人】昭和電工包裝株式會社