專利名稱:電池模塊、電池組以及電池模塊制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及包括多個單電池的電池模塊(組件)、包括所述電池模塊的電池組以及電池模塊制造方法。具體地，本發(fā)明涉及在各單電池殼中裝有安全閥的電池模塊、包括所述電池模塊的電池組以及電池模塊制造方法。
背景技術(shù)：
迄今為止，包括均具有安全閥的多個單電池的電池組是已知的。安全閥用于當(dāng)由于充/放電期間產(chǎn)生的氣體(氫氣等)導(dǎo)致單電池的內(nèi)部壓力超過固定水平時(shí)將氣體釋放到單電池外部。例如在專利文獻(xiàn)1中說明了這種電池組。在專利文獻(xiàn)1中作為發(fā)明的一個實(shí)施例說明的電池組中，均具有安全閥的多個電池模塊/單位電池(單電池)并列布置。每個安全閥都與排氣管相連接，該排氣管將連接于外部排氣部。具體地，排氣管具有多個出口連接部，每個連接部都裝在每個安全閥的氣體出口中以與安全閥相連接。在專利文獻(xiàn)1中作為相關(guān)技術(shù)提及的電池組中，T形接頭布置在安全閥的氣體出口中，以使得接頭的兩端經(jīng)由排氣管相繼連接，從而形成將連接于外部排氣部的氣體排放管路。
在上述電池組中，當(dāng)由于充/放電期間產(chǎn)生的氣體導(dǎo)致電池模塊(單電池)中的內(nèi)部壓力超過固定水平時(shí)，每個安全閥開始作動用于通過氣體出口將氣體釋放到排氣管(氣體排放管路)。之后，氣體通過排氣管(氣體排放管路)和外部排氣部排出到電池組外部。這樣，通過每個安全閥釋放的氣體都被收集以便一起排出到外部，從而改進(jìn)安全措施，例如，防止氣體著火。
專利文獻(xiàn)1日本特開第2001-110377號公報(bào)。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明要解決的技術(shù)問題然而，如上所述，為了在排氣管與安全閥之間進(jìn)行連接，在常規(guī)電池組中，每個單電池都裝有出口連接部、T形接頭等。這將導(dǎo)致高制造成本。另外，所述連接部、接頭等的連接管口易于造成氣體泄漏。
考慮到這些情況做出本發(fā)明，本發(fā)明涉及在每個單電池中裝有安全閥的電池模塊，具體地，本發(fā)明的一個目的是提供能夠避免氣體泄漏的低成本的電池組、包括所述電池模塊的電池組以及電池模塊制造方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種電池模塊，它包括多個單電池，所述單電池中的每一個都在單電池殼的安全閥安裝壁上設(shè)有安全閥，其中包括在所述電池模塊中的所述多個單電池配置成使得所述安全閥安裝壁沿同一方向定向，并且所述電池模塊還包括氣道部件，該氣道部件覆蓋包括在所述電池模塊中的所述多個單電池的所有所述安全閥，由此在所述氣道部件與所述安全閥安裝壁之間形成氣體排出通路；以及用于至少在每個單電池殼與所述氣道部件之間進(jìn)行氣密地密封的密封部件(部材)。
在常規(guī)電池組中，如上所述，由連接于安全閥的連接噴口和連接于該噴口的排氣管形成用于允許氫氣通過安全閥釋放的氣體排出通路。
另一方面，在本發(fā)明的電池模塊中，在覆蓋包括在電池模塊中的單電池的所有安全閥的氣道與各個單電池的安全閥安裝壁之間形成有氣體排出通路。每個單電池殼與氣道部件之間的間隙由密封部件氣密地密封。通過這種結(jié)構(gòu)，可消除對于常規(guī)上附于每個單電池的連接管口的需要。因此，可以低成本并以增強(qiáng)的可靠性提供電池模塊。
這里，“單電池”的形狀沒有具體限定，例如可為矩形或圓筒形的。另外，“單電池殼”可由樹脂、金屬制成，或者部分為樹脂部分為金屬。
包括在電池模塊中的多個單電池僅需配置成安全閥安裝壁沿同一方向定向。可適當(dāng)?shù)剡x擇布置方式。例如，可以一列布置或者以垂直列和水平列(縱橫列)布置。由于可有效冷卻各個單電池，因此優(yōu)選單列布置。
“氣道部件”可為能夠覆蓋包括在所述電池模塊中的多個單電池的所有安全閥的任何結(jié)構(gòu)，從而在氣道部件與安全閥安裝壁之間形成氣體排出通路。其材料和形狀沒有具體限定。例如，氣道部件可為樹脂、金屬或陶瓷的。具體地，如果氣道部件是由樹脂制成，其適合于實(shí)現(xiàn)電池模塊的減重。氣道部件僅需覆蓋所有安全閥，以在氣道部件與安全閥安裝壁之間形成氣體排出通路。因此，不必總是覆蓋整個安全閥安裝壁?？蓪⑵洳贾玫酶采w安全閥安裝壁的一部分。
“密封部件”可為任何結(jié)構(gòu)的，只要其至少在每個單電池殼與氣道部件之間氣密地密封就可以，并且其材料和形狀可沒有具體限制。例如，每個單電池殼與氣道部件之間的間隙可灌注粘著劑等或通過稍后說明的片狀粘著帶或熱收縮管密封。
此外，在前述電池模塊中，優(yōu)選地，密封部件將氣道部件固定于每個單電池殼。
根據(jù)本發(fā)明，密封部件密封氣道部件與每個單電池殼之間的間隙并將氣道部件固定于每個單電池殼。因此不必將氣道部件接合于每個單電池殼。因此可以低成本提供電池模塊。
在前述任意一種電池模塊中，優(yōu)選地，密封部件還氣密地密封相鄰的單電池殼之間的間隙。
當(dāng)簡單地布置多個單電池時(shí)，易于在單電池的相鄰單電池殼之間產(chǎn)生間隙，這將導(dǎo)致通過安全閥排出的氫氣的泄漏。必須以一些方式防止所述間隙；例如，通過將單電池殼相互接合而防止所述間隙。
另一方面，在本發(fā)明中，密封部件甚至氣密地密封相鄰單電池殼之間的間隙。通過使用用于密封氣道部件與每個單電池殼之間間隙的密封部件，也可容易且價(jià)廉地密封單電池殼之間的間隙。
在前述任意一種電池模塊中，優(yōu)選地，密封部件包括粘著帶，該粘著帶附著成跨接至少每個單電池殼與所述氣道部件，以在它們之間進(jìn)行密封。
根據(jù)本發(fā)明，粘著帶用作密封部件并附著成跨接每個單電池殼與氣道部件，以封閉它們之間的間隙。這可容易且價(jià)廉地密封每個單電池殼和氣道部件之間。另外，使用粘著帶有助于氣道部件和單電池殼的固定。
在前述任意一種電池模塊中，優(yōu)選地，所述密封部件是熱收縮管，該熱收縮管在收縮狀態(tài)中包圍(圍繞)所述單電池殼和所述氣道部件并在所述單電池殼和所述氣道部件之間提供相互的壓接觸。
根據(jù)本發(fā)明，熱收縮管用作密封部件。處于收縮狀態(tài)中的熱收縮管包圍每個單電池殼和氣道部件并將它們保持在相互壓接觸的關(guān)系中。通過這種結(jié)構(gòu)，也可容易且價(jià)廉地密封單電池殼和氣道部件之間。此外，使用熱收縮管有助于氣道部件和單電池殼之間的固定。
在前述任意一種電池模塊中，優(yōu)選地，每個單電池殼的殼表面的至少部分由金屬制成；所述密封部件具有電氣絕緣性；并且包括在電池模塊中的多個單電池的殼表面的至少金屬部分由所述密封部件覆蓋。
如果單電池殼的殼表面由金屬制成并露在外部，由于表面凝結(jié)會導(dǎo)致電流泄漏。
另一方面，在本發(fā)明中，單電池殼的殼表面的至少一部分由金屬制成，并且殼表面的至少金屬部分由具有電氣絕緣性的密封部件覆蓋。因此，單電池殼的金屬表面未露出，從而安全地避免由于表面凝結(jié)導(dǎo)致的電流泄漏。
在前述任意一種電池模塊中，優(yōu)選地，所述密封部件呈厚度為0.5mm或小于0.5mm的片狀。
在密封部件為較厚的片類型的情況中，單電池的冷卻特性(熱釋放特性)會降低。更具體地，超過0.5mm的密封部件的厚度會在冷卻特性上具有影響。
另一方面，在本發(fā)明中，密封部件被形成為厚度為0.5mm或小于0.5mm的片狀。因此，單電池可具有充分的冷卻特性。
在前述任意一種電池模塊中，優(yōu)選地，每個單電池殼都是長方體形狀的，其中所述安全閥安裝壁為矩形的，并且包括在電池模塊中的多個單電池配置成使得均包括安全閥安裝壁的短邊并垂直于安全閥安裝壁的各個側(cè)壁相互面對。
如上所述，可適當(dāng)?shù)剡x擇單電池的布置方式；然而，某些方式可能降低單電池的冷卻特性。
另一方面，在本發(fā)明中，每個單電池殼都是具有矩形安全閥安裝壁的長方體形狀的。單電池成列布置，以使得均包括安全閥安裝壁的短邊并垂直于安全閥安裝壁的各個側(cè)壁并列布置。在成列布置的單電池的這種結(jié)構(gòu)中，窄側(cè)壁相互面對，而包括在同一電池模塊中的任何單電池都不會沿寬側(cè)壁存在，每個寬側(cè)壁都包括安全閥安裝壁的長邊并垂直于安全閥安裝壁。這可通過寬側(cè)壁有效地冷卻每個單電池。因此可進(jìn)一步增強(qiáng)每個單電池的冷卻特性，進(jìn)而可進(jìn)一步增強(qiáng)電池模塊的冷卻特性。
此外，在另一個方面中，本發(fā)明提供了一種電池模塊，它包括單電池群，其中，均在單電池殼的安全閥安裝壁中設(shè)有安全閥的多個單電池配置在一列中，使得所述安全閥安裝壁沿同一方向定向；氣道部件，該氣道部件布置在所述單電池群的所述安全閥上以覆蓋它們，由此在所述氣道部件與所述安全閥安裝壁之間形成氣體排出通路；第一側(cè)蓋，該第一側(cè)蓋沿單電池配置方向從其一端覆蓋所述單電池群和所述氣道部件；第二側(cè)蓋，該第二側(cè)蓋沿所述單電池配置方向從其另一端覆蓋所述單電池群和所述氣道部件，并具有與所述氣體排出通路連通的氣體排出口；密封部件，該密封部件布置在所述第一側(cè)蓋與所述第二側(cè)蓋之間并以套筒形狀氣密地包圍所述單電池群和所述氣道部件，所述密封部件包括氣密地固定于所述第一側(cè)蓋周圍的位于一端處的第一開口端部，和氣密地固定于所述第二側(cè)蓋周圍的位于另一端處的第二開口端部。
如上所述，迄今為止，用于排出從安全閥逸出的氣體的氣體排出通路是由連接于安全閥的連接管口和連接于該管口的排氣管形成的。
另一方面，在本發(fā)明中，通過覆蓋單電池群的每個安全閥的氣道部件在氣道部件與單電池的安全閥安裝壁之間形成氣體排出通路。第二側(cè)蓋沿單電池配置方向布置在單電池群和氣道部件的一端上。此外，與氣體排出通路連通的氣體排出口形成在第二側(cè)蓋中。因此，通過安全閥釋放的氣體通過氣體排出口排出到模塊外部。因此，可消除對于常規(guī)上附于每個單電池的連接管口等的需要，并可價(jià)廉地形成氣體排出通路。
此外，在本發(fā)明中，第一側(cè)蓋也沿單電池配置方向布置在單電池群和氣道部件的另一端上。另外，套筒形狀密封部件設(shè)在第一側(cè)蓋與第二側(cè)蓋之間以氣密地包圍所述單電池群和所述氣道部件。該密封部件分別氣密地固定于第一和第二側(cè)蓋，以使得其第一開口端部氣密地包圍第一側(cè)蓋并且第二開口端部包圍第二側(cè)蓋。這種結(jié)構(gòu)使得可氣密地密封整個電池模塊，防止通過安全閥釋放的氣體從氣體排出口以外的任何部分泄漏。此外，這可防止電解液(即使電解液從單電池中泄漏)泄漏到模塊外部。
這里，僅需將“單電池群”構(gòu)造成使得包括在其中的單電池配置在一列中，其中各個安全閥安裝壁沿同一方向定向。可適當(dāng)選擇連接方式等。術(shù)語“單電池”、“單電池殼”和“氣道部件”如上所述的。
“第一側(cè)蓋”僅需沿單電池配置方向從單電池群和氣道部件的一端覆蓋它們。其材料、形狀和其它方面沒有具體限定?！暗诙?cè)蓋”僅需沿單電池配置方向從單電池群和氣道部件的另一端覆蓋它們并且包括與氣體排出通路連通的氣體排出口。其材料、形狀和其它方面沒有具體限定。
本發(fā)明中的“密封部件”僅需滿足上述要求并且其材料和其它方面沒有具體限定。將密封部件固定于第一和第二側(cè)蓋的方式?jīng)]有具體限定。例如，可借助于粘著劑、通過熔接(焊接)或通過粘著和熔接的組合執(zhí)行固定。
在前述電池模塊中，優(yōu)選地，第一側(cè)蓋、第二側(cè)蓋和密封部件分別由樹脂制成，密封部件的第一開口端部通過熔接氣密地固定于第一側(cè)蓋；并且密封部件的第二開口端部通過熔接氣密地固定于第二側(cè)蓋。
如上所述，密封部件也可如上所述借助于粘著劑固定于第一和第二側(cè)蓋。然而，當(dāng)電解液從單電池中泄漏并滲入到所述固定部分時(shí)，由于電解液通常是堿性的，因此粘著劑易于改變質(zhì)量，從而粘著力惡化。這可導(dǎo)致密封部件從第一和第二側(cè)蓋上剝開。
另一方面，在本發(fā)明中，密封部件及第一和第二側(cè)蓋由樹脂制成，并且密封部件分別熔接于第一和第二側(cè)蓋。因此，即使從單電池中泄漏的電解液到達(dá)固定部分處，密封部件也不易于從第一和第二側(cè)蓋上剝開，從而實(shí)現(xiàn)改進(jìn)的密封特性。另外，在本發(fā)明中，密封部件僅需通過分別熔接于第一和第二側(cè)蓋而被氣密地固定?？蓛H通過熔接或輔助熔接將其氣密地固定在粘著部分上。
在前述電池模塊中，優(yōu)選地，密封部件的第一開口端部在沒有設(shè)置粘著劑的情況下熔接于第一側(cè)蓋；并且密封部件的第二開口端部在沒有設(shè)置粘著劑的情況下熔接于第二側(cè)蓋。
如上所述，可通過粘著和熔接的組合將密封部件固定于第一和第二側(cè)蓋。然而，可存在這樣一種情況，即，由于存在于粘著部分的粘著劑的影響，企圖輔助地熔接粘著部分會導(dǎo)致不充分熔接的結(jié)果。
另一方面，在本發(fā)明中，密封部件在沒有設(shè)置粘著劑的情況下熔接于第一和第二側(cè)蓋。因此可可靠地將密封部件分別熔接于第一和第二側(cè)蓋，在那些部分中具有增強(qiáng)的密封特性。
在前述電池模塊中，優(yōu)選地，所述密封部件是由矩形片狀密封材料制成的，該矩形片狀密封部件在所述單電池群和所述氣道部件周圍卷成套筒形狀，使得沿第一邊緣的第一端部和沿與所述第一邊緣相對的第二邊緣的第二端部相互重疊，并且所述第一端部和所述第二端部相互氣密地固定。
根據(jù)本發(fā)明，密封部件是由矩形片狀密封材料制成的，該矩形片狀密封部件在單電池群和氣道部件周圍卷成套筒形狀，以使得第一端部和第二端部氣密地相互固定。這種結(jié)構(gòu)可容易地提供氣密地包圍單電池群和氣道部件的套筒形狀密封部件。固定第一和第二端部的方式不局限于該具體方式。例如，可借助于粘著劑、通過熔接或通過粘著和熔接的組合執(zhí)行固定。
在前述電池模塊中，優(yōu)選地，所述片狀密封部件是由樹脂制成的，并且所述密封部件配置成使得所述片狀密封部件的所述第一端部和所述第二端部通過熔接相互氣密地固定。
如上所述，也可借助于粘著劑固定第一和第二端部。然而，如果電解液從單電池中泄漏并滲入到所述固定部分，由于電解液通常是堿性的，因此粘著劑易于改變質(zhì)量，從而粘著力惡化。這可導(dǎo)致固定部分剝開。
另一方面，在本發(fā)明中，片狀密封部件由樹脂制成，并且第一和第二端部通過熔接固定。因此，即使當(dāng)從單電池中泄漏的電解液到達(dá)固定部分處時(shí)，固定部分也不易于剝開，從而實(shí)現(xiàn)改進(jìn)的密封特性。另外，在本發(fā)明中，第一和第二端部僅需通過熔接而氣密地固定，并可僅通過熔接或輔助熔接于粘著部分而氣密地固定。
在前述電池模塊中，優(yōu)選地，所述密封部件的第一端部和第二端部在沒有設(shè)置粘著劑的情況下相互熔接。
如上所述，所述密封部件的第一端部和第二端部可通過粘著劑和熔接的組合被固定。然而，可存在這樣一種情況，即，由于存在于粘著部分中的粘著劑的影響，企圖輔助地熔接粘著部分會導(dǎo)致不充分熔接的結(jié)果。
另一方面，在本發(fā)明中，第一端部和第二端部在沒有設(shè)置粘著劑的情況下被固定。因此可可靠地將第一端部和第二端部相互熔接，在該部分中具有進(jìn)一步增強(qiáng)的密封特性。
在前述任意一項(xiàng)電池模塊中，優(yōu)選地，所述密封部件與單電池群的每個單電池殼緊密接觸。
根據(jù)本發(fā)明，密封部件與單電池群的每個單電池殼緊密接觸。密封部件的該緊密接觸可在電池模塊的處理中防止諸如密封部件的損壞等故障。此外，可提高熱釋放特性并從而可有效冷卻每個單電池。
在前述任意一項(xiàng)電池模塊中，優(yōu)選地，所述密封部件至少未固定于所述氣道部件的第一側(cè)蓋側(cè)部和第二側(cè)蓋側(cè)部，其中所述第一側(cè)蓋側(cè)部從所述第一側(cè)蓋起沿所述單電池配置方向在整個第一預(yù)定范圍內(nèi)延伸，所述第二側(cè)蓋側(cè)部從所述第二側(cè)蓋起沿所述單電池配置方向在整個第二預(yù)定范圍內(nèi)延伸。
考慮到氣道部件必須可靠地固定于單電池群，因此優(yōu)選完全固定密封部件和氣道部件。然而，例如，當(dāng)氣道部件由樹脂制成并且單電池殼由金屬制成時(shí)，其中氣道部件的熱膨脹系數(shù)大于單電池殼的熱膨脹系數(shù)，因此在低溫(例如，-40℃)下氣道部件將很大程度地收縮而單電池殼將不會如此收縮。因此，在第一側(cè)蓋和單電池群之間以及在第二側(cè)蓋和單電池群之間將不會產(chǎn)生間隙，而在第一側(cè)蓋和氣道部件之間以及在第二側(cè)蓋和氣道部件之間將產(chǎn)生間隙。因此，當(dāng)密封部件完全固定于氣道部件時(shí)，與間隙相對應(yīng)的片狀部件的部分可被強(qiáng)力地拉伸，這易于在該部分中形成裂縫。具體地，在低溫下，密封部件本身變得堅(jiān)硬，因此易于破裂。
另一方面，在本發(fā)明中，密封部件未固定于氣道部件的至少第一側(cè)蓋側(cè)部和第二側(cè)蓋側(cè)部。具體地，至少第一側(cè)蓋側(cè)部和第二側(cè)蓋側(cè)部都允許在不受密封部件限制的情況下自由移動。因此，即使當(dāng)氣道部件在低溫下收縮，從而在氣道部件與第一和第二側(cè)蓋之間產(chǎn)生間隙時(shí)，與間隙相對應(yīng)的密封部件的部分也不會承受那么強(qiáng)的拉伸應(yīng)力。因此，可防止諸如在與間隙相對應(yīng)的密封部件中產(chǎn)生裂縫等故障。
在前述任意一項(xiàng)電池模塊中，優(yōu)選地，所述密封部件沿單電池配置方向從一端到另一端固定于氣道部件，并且所述氣道部件包括沿單電池配置方向配置的多個副氣道部。
如果密封部件從這端到那端固定于氣道部件，有利的是，氣道部件可可靠地固定于單電池群。然而，如上所述，如果氣道部件的熱膨脹系數(shù)大于單電池殼的熱膨脹系數(shù)，在低溫下在第一側(cè)蓋和氣道部件之間以及在第二側(cè)蓋和氣道部件之間將產(chǎn)生間隙。因此，與間隙相對應(yīng)的密封部件的部分可被強(qiáng)力地拉伸，這易于在該部分中形成裂縫等。
另一方面，在本發(fā)明中，氣道部件包括沿單電池配置方向排列的多個副氣道部。甚至當(dāng)氣道部件在低溫下熱收縮時(shí)，這種結(jié)構(gòu)允許副氣道部單獨(dú)地收縮。因此，在副氣道部之間以及在氣道部件和第一或第二側(cè)蓋之間產(chǎn)生間隙。這導(dǎo)致在氣道部件和第一或第二側(cè)蓋之間產(chǎn)生較小間隙。因此，與間隙相對應(yīng)的密封部件的部分也不會承受那么強(qiáng)的拉伸應(yīng)力，因此，可防止諸如在與該間隙相對應(yīng)的密封部件中產(chǎn)生裂縫等故障。
此外，在另一個方面中，本發(fā)明提供了一種電池組，它包括上述說明任意一項(xiàng)中所述的一個或多個電池模塊。
如上所述，由于包括能夠防止氣體泄漏和電解液泄漏的價(jià)廉的電池模塊，因此電池組可為低成本和高可靠性的。
此外，在另一個方面中，本發(fā)明提供了一種電池模塊制造方法，它包括將具有第一邊緣、第二邊緣、第三邊緣和第四邊緣的矩形片狀密封部件在待密封的電池模塊周圍卷繞以氣密地密封所述待密封的電池模塊的密封步驟，所述待密封的電池模塊包括單電池群，其中，均在單電池殼的安全閥安裝壁中設(shè)有安全閥的多個單電池配置在一列中，使得所述安全閥安裝壁沿同一方向定向；氣道部件，該氣道部件布置在所述單電池群的所述安全閥上以覆蓋它們，由此在所述氣道部件與所述安全閥安裝壁之間形成氣體排出通路；第一側(cè)蓋，該第一側(cè)蓋沿單電池配置方向從其一端(端側(cè))覆蓋所述單電池群和所述氣道部件；第二側(cè)蓋，該第二側(cè)蓋沿所述單電池配置方向從其另一端(端側(cè))覆蓋所述單電池群和所述氣道部件，并具有與所述氣體排出通路連通的氣體排出口；并且其中，所述密封步驟包括布置所述片狀密封部件，使得所述第一邊緣和所述第二邊緣沿所述單電池配置方向延伸；將所述片狀密封部件在所述待密封的電池模塊周圍卷繞，使得沿所述第二邊緣的第二端部從外側(cè)與沿所述第一邊緣的第一端部重疊，同時(shí)沿所述第三邊緣的第三端部包圍所述第一側(cè)蓋并且沿所述第四邊緣的第四端部包圍所述第二側(cè)蓋；將所述第二端部氣密地固定于所述第一端部，從而將所述片狀密封部件形成套筒形狀；將所述第三端部氣密地固定于所述第一側(cè)蓋；以及將所述第四端部氣密地固定于所述第二側(cè)蓋。
根據(jù)本發(fā)明制造方法的電池模塊配置成覆蓋電池群的每個安全閥的氣道部件在氣道部件與每個單電池的安全閥安裝壁之間形成氣體排出通路。另外，第二側(cè)蓋沿單電池配置方向設(shè)置在電池組和氣道部件的一端中并且形成有與氣體排出通路連通的氣體排出口，從而經(jīng)由氣體排出口將經(jīng)安全閥釋放的氣體排出到模塊外部。另外，矩形片狀密封部件在待密封的電池模塊周圍卷繞，所述待密封的電池模塊的第一側(cè)蓋沿單電池配置方向設(shè)置在電池群和氣道部件的另一端中，從而氣密密封整個電池模塊。
在本發(fā)明中，對于所述電池模塊來說，如下述那樣執(zhí)行用于將矩形片狀密封部件密封于待密封的電池模塊的密封處理(工藝)。具體地，將片狀密封部件設(shè)置得使其第一邊緣和第二邊緣沿單電池配置方向延伸。該片狀密封部件在待密封的電池模塊周圍卷繞，以使得第二端部從外側(cè)與第一端部重疊，第三端部包圍第一側(cè)蓋并且第四端部包圍第二側(cè)蓋。之后，將第二端部氣密地固定于第一端部，以將片狀密封部件形成套筒形狀，將第三端部氣密地固定于第一側(cè)蓋，以及將第四端部氣密地固定于第二側(cè)蓋。由于如上所述的使用矩形片狀密封部件執(zhí)行密封，因此可容易地氣密密封整個電池模塊。
此外，在前述電池模塊制造方法中，優(yōu)選地，所述片狀密封部件是整個表面都涂覆有粘著劑的全面粘著片狀密封部件，并且所述密封步驟包括通過粘著將所述第二端部氣密地固定于所述第一端部；通過粘著將所述第三端部氣密地固定于所述第一側(cè)蓋；以及通過粘著將所述第四端部氣密地固定于所述第二側(cè)蓋。
根據(jù)本發(fā)明，整個表面都涂覆有粘著劑的全面粘著片狀密封部件用作片狀密封部件。在密封處理中，第二端部通過粘著被氣密地固定于第一端部、第三端部通過粘著被氣密地固定于第一側(cè)蓋、第四端部通過粘著被氣密地固定于第二側(cè)蓋。利用所述全面粘著片狀密封部件，當(dāng)密封部件簡單地附于期望部分時(shí)可容易地氣密密封所述期望部分。
此外，在前述電池模塊制造方法中，優(yōu)選地，所述片狀密封部件由樹脂制成，所述第二端部包括在所述第三邊緣與所述第四邊緣之間延伸并且未涂覆有粘著劑的第二非粘接區(qū)域，并且所述密封步驟包括通過熔接將所述第二端部的所述第二非粘接區(qū)域氣密地固定于所述第一端部。
如上所述，考慮到完成的電池模塊相對于電解液的密封特性，更優(yōu)選的是，通過熔接而不是通過粘著劑將片狀密封部件的第一端部固定于第二端部。然而，由于存在于粘著部分中的粘著劑的影響，輔助地熔接粘著部分可導(dǎo)致不充分的熔接結(jié)果。
另一方面，本發(fā)明中使用的片狀密封部件在第二端部中具有未涂覆有粘著劑并從第三邊緣延伸到第四邊緣的第二非粘接區(qū)域。在密封處理中，通過熔接將該第二非粘接區(qū)域氣密地固定于第一端部。這樣，第二端部的第二非粘接區(qū)域與第一端部可僅通過熔接而沒有設(shè)置粘著劑的情況下氣密地固定。因此，第二端部的第二非粘接區(qū)域與第一端部可可靠地相互固定。
此外，在前述電池模塊制造方法中，優(yōu)選地，所述片狀密封部件在所述第二端部中包括比所述第二非粘接區(qū)域更靠近所述第二邊緣的涂覆有粘著劑的第二粘接區(qū)域，并且所述密封步驟包括通過粘著將所述第二端部的所述第二粘接區(qū)域臨時(shí)固定于所述第一端部，之后將所述第二端部的所述第二非粘接區(qū)域熔接于所述第一端部。
本發(fā)明中使用的片狀密封部件在第二端部中具有比第二非粘接區(qū)域更靠近第二邊緣的涂覆有粘著劑的第二粘接區(qū)域。在密封處理中，第二端部的第二粘接區(qū)域附于第一端部，以便臨時(shí)將第二端部的第二粘接區(qū)域固定于第一端部，之后將第二端部的第二非粘接區(qū)域熔接于第一端部。在本發(fā)明中，由于第二端部的第二粘接區(qū)域附于第一端部并臨時(shí)固定于第一端部，如上所述，因此這有助于熔接中第二端部的第二非粘接區(qū)域相對于第一端部的定位并容易地將其定位在適當(dāng)位置處。
此外，在前述任意一項(xiàng)電池模塊制造方法中，優(yōu)選地，所述片狀密封部件由樹脂制成，所述第三端部包括在所述第一邊緣與所述第二邊緣之間延伸的未涂覆有粘著劑的第三非粘接區(qū)域，所述第四端部包括在所述第一邊緣與所述第二邊緣之間延伸的未涂覆有粘著劑的第四非粘接區(qū)域；并且所述密封步驟還包括通過熔接將所述第三端部的所述第三非粘接區(qū)域氣密地固定于所述第一側(cè)蓋，以及通過熔接將所述第四端部的所述第四非粘接區(qū)域氣密地固定于所述第二側(cè)蓋。
如上所述，考慮到完成的電池模塊相對于電解液的密封特性，更優(yōu)選的是，通過熔接而不是通過粘著劑將片狀密封部件固定于第一和第二側(cè)蓋。然而，由于存在于粘著部分中的粘著劑的影響，輔助地熔接粘著部分可導(dǎo)致不充分的熔接結(jié)果。
另一方面，本發(fā)明中使用的片狀密封部件在第三端部中具有未涂覆有粘著劑并從第一邊緣延伸到第二邊緣的第三非粘接區(qū)域，并且在第四端部中還具有未涂覆有粘著劑并從第一邊緣延伸到第二邊緣的第四非粘接區(qū)域。在密封處理中，通過熔接將該第三非粘接區(qū)域氣密地固定于第一側(cè)蓋并且通過熔接將該第四非粘接區(qū)域氣密地固定于第二側(cè)蓋。這樣，第三端部的第三非粘接區(qū)域與第一側(cè)蓋以及第四端部的第四非粘接區(qū)域與第二側(cè)蓋可僅通過熔接而沒有設(shè)置粘著劑的情況下氣密地相互固定。因此，第三端部的第三非粘接區(qū)域與第一側(cè)蓋可可靠地固定，第四端部的第四非粘接區(qū)域與第二側(cè)蓋可靠地固定。
圖1是第一實(shí)施例中電池組的透視圖；圖2是示出第一實(shí)施例中電池組的電池模塊的透視圖；圖3是構(gòu)成第一實(shí)施例中電池組的電池模塊沿縱向方向的局部截面圖；圖4是沿圖3的線A-A所截的第一實(shí)施例中電池組的截面圖；圖5是沿圖3的線B-B所截的第一實(shí)施例中電池組的截面圖；圖6是沿圖3的線C-C所截的第一實(shí)施例中電池組的截面圖；圖7是與第一實(shí)施例中圖4相對應(yīng)的第二實(shí)施例中電池組的一部分的截面圖；圖8是第三實(shí)施例中電池模塊的透視圖；圖9是從第二長側(cè)壁一側(cè)看時(shí)的第三實(shí)施例中電池模塊的俯視圖；圖10是從第一端壁一側(cè)看時(shí)的第三實(shí)施例中電池模塊的俯視圖；圖11是從第二端壁一側(cè)看時(shí)的第三實(shí)施例中電池模塊的俯視圖；圖12是從第一短側(cè)壁一側(cè)看時(shí)的第三實(shí)施例中電池模塊的俯視圖；圖13是第三實(shí)施例中電池模塊的局部截面 圖14是示出第三實(shí)施例中電池模塊的制造要使用的片狀密封部件的解釋性視圖；圖15是示出第四實(shí)施例中電池模塊的制造要使用的片狀密封部件的解釋性視圖；圖16是示出第五實(shí)施例中電池模塊的制造要使用的片狀密封部件的解釋性視圖；圖17是第六實(shí)施例中電池模塊的透視圖；圖18是第七實(shí)施例中電池組的保持隔板(spacer)的透視圖；圖19是第七實(shí)施例中電池組的透視圖，示出電池模塊安裝在保持隔板中的結(jié)構(gòu)；以及圖20是示出第七實(shí)施例中電池組的解釋性視圖。
附圖標(biāo)記100 電池組110 電池模塊120 單電池121 單電池殼121a (單電池殼的)頂壁(安全閥安裝壁)121b (單電池殼的)底壁121c、121d (單電池殼的)第一側(cè)壁121e、121f (單電池殼的)第二側(cè)壁130 氣道部件131 氣體排出通路160、260 密封部件300 電池模塊310 電池群311 單電池313 單電池殼
313c 第三壁(安全閥安裝壁)315 安全閥330、630 氣道部件331 氣體排出通路333 正電極側(cè)蓋側(cè)端部335 負(fù)電極側(cè)蓋側(cè)端部340 正電極側(cè)蓋(第一側(cè)蓋)350 負(fù)電極側(cè)蓋(第二側(cè)蓋)353 氣體排出口360、460、560 密封部件360p、460p、560p 第一開口端部360q、460q、560q 第二開口端部361、461、561 片狀密封部件361a、461a、561a 第一邊緣361b、461b、561b 第二邊緣361c、461c、561c 第三邊緣361d、461d、561d 第四邊緣363、463、563 第一端部365、465、565 第二端部367、467、567 第三端部369、469、569 第四端部365h、465h 第二非粘接區(qū)域366、466 第二粘接區(qū)域367h、467h 第三非粘接區(qū)域369h、469h 第四非粘接區(qū)域563h 第一非粘接區(qū)域564 第一粘接區(qū)域630p 副氣道部
700 電池組g1 第一預(yù)定范圍g2 第二預(yù)定范圍具體實(shí)施方式
下面將說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。
(第一實(shí)施例)圖1是第一實(shí)施例中電池組100的透視圖；圖2是示出構(gòu)成電池組100的電池模塊110的透視圖；圖3是沿縱向方向的電池模塊110的局部截面圖；圖4是沿圖3的線A-A所截的截面圖；圖5是沿線B-B所截的截面圖；以及圖6是沿線C-C所截的截面圖。
電池組100是將用作電動車輛和混合動力車輛的動力源的二次電池。電池組100包括多個(圖1中為6個)電池模塊110。一個電池模塊110的模塊正極端子151和相鄰電池模塊110的模塊負(fù)極端子152(在它們之間留有用于冷卻電池的微小間隙)通過母線(匯流排)101相連接，以使得相鄰電池模塊110相互固定(見圖1和圖6)。
構(gòu)成電池組100的每個電池模塊110都是長方體形狀的(見圖1和圖2)。電池模塊110包括串聯(lián)連接的多個單電池120、覆蓋每個單電池120的頂壁(安全閥安裝壁)121a的氣道部件130、覆蓋布置在兩端處的側(cè)壁(第一側(cè)壁121c和121d)的側(cè)蓋140、模塊正極端子151和模塊負(fù)極端子152，以及幾乎完全覆蓋電池模塊110的密封部件160(見圖1至圖6)。
每個單電池120都是密封的二次電池。單電池120包括單電池殼121、安全閥123(其內(nèi)部結(jié)構(gòu)未示出)、單電池正極端子125、單電池負(fù)極端子126，以及容納于單電池殼121中的發(fā)電元件(未示出)(見圖3至圖6)。每個單電池120還都灌注有電解液。
每個單電池殼121都是長方體形狀的并完全由金屬制成。單電池殼121包括矩形頂壁(安全閥安裝壁)121a；與頂壁121a相對應(yīng)的底壁121b；兩個第一側(cè)壁121c和121d，均具有接合頂壁121a的短邊和底壁121b的短邊的窄區(qū)域；以及兩個第二側(cè)壁121e和121f，均具有接合頂壁121a的長邊和底壁121b的長邊的寬區(qū)域。
安全閥123居中地設(shè)在頂壁121a中。該安全閥123被構(gòu)成得當(dāng)由于充/放電期間產(chǎn)生的氫氣導(dǎo)致單電池120的內(nèi)部壓力超過了預(yù)定水平時(shí)開始作動，從而將氫氣釋放到電池外部。
在兩個第一側(cè)壁121c和121d中，一個第一側(cè)壁121c(圖3中的左壁)裝有單電池正極端子125而另一個第一側(cè)壁121d(圖3中的右壁)裝有單電池負(fù)極端子126。相鄰單電池120的單電池正極端子125和單電池負(fù)極端子126通過端子接頭127電連接。定位在電池模塊110一端(圖2中的前端，圖3中的左端)處的單電池120的單電池正極端子125與模塊正極端子151電連接，而定位在另一端(圖2中的后端)處的單電池120的單電池負(fù)極端子126與模塊負(fù)極端子152電連接。
發(fā)電元件包括多個正極板和多個負(fù)極板，以它們之間設(shè)置有墊塊的方式交替層疊。由多個正極板構(gòu)成的正電極電連接于單電池正極端子125，由多個負(fù)極板構(gòu)成的負(fù)電極電連接于單電池負(fù)極端子126。
構(gòu)成電池模塊110的多個單電池120被設(shè)置得使得各個頂壁121a沿同一方向定向。單電池120還布置成一列，以使得相鄰單電池120的第一側(cè)壁121c和121d相互面對，而每個單電池120的第二側(cè)壁121e和121f面向外(見圖3)。
氣道部件130放置得與布置在一列中的單電池120的頂壁121a相接觸以覆蓋所有安全閥123以及幾乎完全覆蓋單電池120的頂壁121a(見圖3至圖5)。具體地，氣道部件130是由諸如聚丙烯(PP)的樹脂制成的，其沿電池模塊110的縱向方向延伸并且在垂直于縱向方向的方向上是有角的U形截面的。氣道部件130的支腿部130k與每個單電池120的頂壁121a相接觸。該支腿部130k在覆蓋安全閥123的部分形成得較薄而在未覆蓋安全閥123的另一部分形成得較厚(見圖4和圖5)。與稍后說明的氣體排出口141k連通的氣體排出通路131形成在氣道部件130和每個單電池120的頂壁之間。
在兩端覆蓋單電池120的第一側(cè)壁121c和121d的側(cè)蓋140之中，一個側(cè)蓋140(圖2中前面的那個，圖3中左面的那個)與定位在一端處的單電池120的第一側(cè)壁121c相接觸以幾乎完全覆蓋第一側(cè)壁121c并與氣道部件130的一端呈抵靠關(guān)系。另外，另一個側(cè)蓋140(圖2中后面的那個)與定位在另一端處的單電池120的第一側(cè)壁121d相接觸以幾乎完全覆蓋第一側(cè)壁121d并與氣道部件130的另一端呈抵靠關(guān)系。與氣道部件130一樣，側(cè)蓋140是由諸如聚丙烯(PP)的樹脂制成的。在上部中央，每個側(cè)蓋140都一體地裝有圓筒形排氣部141，該圓筒形排氣部141形成有氣體排出口141k。氣體排出口141k與形成在每個單電池120的頂壁121a與氣道部件130之間的氣體排出通路131連通，從而允許氫氣(如果從每個單電池120中釋放的話)通過該氣體排出口141k排出到電池模塊的外部(電池組的外部)。
密封部件160是由具有約0.1mm厚度的片狀粘著帶制成的。密封部件160附著成用于覆蓋除排氣部141、模塊正極端子151和模塊負(fù)極端子152以外的所有部分，同時(shí)氣道部件130和側(cè)蓋140配置成與布置在一列中的單電池120相接觸。因此，氣道部件130和側(cè)蓋140固定于單電池120。氣道部件130和每個單電池120之間的間隙被氣密地密封并且相鄰單電池120之間的間隙也被氣密地密封。當(dāng)氣道部件130和側(cè)蓋140與單電池120相接觸時(shí)，電池模塊110為長方體形狀的，這有助于密封部件160的粘著。
以這樣一種方式制造電池組100，即，將單電池120(每個單電池都是通過公知技術(shù)制造的)布置成一列，氣道部件130和側(cè)蓋140相對于單電池120設(shè)置在適當(dāng)?shù)奈恢弥?，密封部?60附于其上，從而構(gòu)成電池模塊110。之后，通過母線101牢固地連接電池模塊110，從而完成電池組100。
在該電池組100中，氣體排出通路131形成在每個單電池120的頂壁(安全閥安裝壁)121a和覆蓋包括在電池模塊110中的單電池120的所有安全閥123的氣道部件130之間。每個單電池殼121與氣道部件130之間的間隙都被密封部件160氣密地密封。因此，消除了對于常規(guī)附于每個單電池的連接管口的需要，從而可以低成本獲得價(jià)廉的電池模塊110和電池組100。
此外，在第一實(shí)施例中，密封部件160密封氣道部件130與每個單電池殼121之間的間隙同時(shí)將氣道部件130固定于單電池殼121。因此，無需用于將氣道部件130接合或粘接于單電池殼121的輔助操作。
另外，密封部件160氣密地密封相鄰單電池殼121之間的間隙。不需要通過接合或粘接而填充單電池殼121之間的間隙。
密封部件160為粘著帶，該粘著帶附著成跨接每個單電池殼121與氣道部件130以便封閉它們之間的間隙。這可容易且價(jià)廉地密封單電池殼121與氣道部件130之間以及單電池殼121之間。此外，氣道部件130能夠容易地固定于每個單電池殼121。
在第一實(shí)施例中，單電池殼121是金屬制成的，而密封部件160是覆蓋每個單電池殼121的金屬表面(殼表面)的電氣絕緣粘著帶。因此，每個單電池殼121的金屬表面未暴露于電池組的外部，這可可靠地防止由于表面凝結(jié)導(dǎo)致的電流泄漏。
在第一實(shí)施例中，密封部件160厚度為0.5mm或小于0.5mm的片狀，這可充分地確保單電池120的冷卻特性。
在第一實(shí)施例中，每個單電池殼121均具有長方體形狀的頂壁(安全閥安裝壁)121a并且單電池120布置在一列中以使得第一側(cè)壁121c和121d相互面對。因此，屬于同一個電池模塊110的任何單電池120都不會沿第二側(cè)壁121e和121f存在。因此，每個單電池120都可通過具有較寬區(qū)域的第二側(cè)壁121e和121f被有效地冷卻，因此可增強(qiáng)單電池120或電池組100的冷卻特性。
(第二實(shí)施例)下面將說明第二實(shí)施例。對于與第一實(shí)施例中相同零件的說明被省略或簡化。
圖7是與第一實(shí)施例中圖4相似的截面圖。第二實(shí)施例中的電池組在由熱收縮管制成的密封部件260方面與其中密封部件160是由粘著帶制成的第一實(shí)施例中的電池組100不同，其它方面都與第一實(shí)施例中相同。處于收縮狀態(tài)的密封部件260以套筒形狀完全包圍單電池殼121和氣道部件130并將每個單電池殼121與氣道部件130都保持為相互壓接觸的關(guān)系。通過這種結(jié)構(gòu)，也可容易且價(jià)廉地密封每個單電池殼121與氣道部件130之間。氣道部件130也可容易地固定于單電池殼121。
至于其余部分，與第一實(shí)施例中那些相似的零件具有與第一實(shí)施例中相似的操作和效果。
(第三實(shí)施例)下面將說明第三實(shí)施例。圖8至圖13是第三實(shí)施例中的電池模塊300。圖14是示出電池模塊300的制造要使用的片狀密封部件361。電池組300是將用作電動車輛和混合動力車輛的動力源的二次電池(例如，鎳金屬氫化物蓄電池)。電池模塊300是近乎長方體形狀的，具有相對的第一長側(cè)壁300a和第二長側(cè)壁300b、相對的第一短側(cè)壁300c和第二短側(cè)壁300d以及相對的第一端壁300e和第二端壁300f。
電池模塊300包括多個電池群310，電池群310包括多個單電池311、覆蓋電池群310的每個安全閥315的氣道部件330、分別沿單電池配置方向從兩端覆蓋電池群310和氣道部件330的正電極側(cè)蓋(第一側(cè)蓋)340和負(fù)電極側(cè)蓋(第二側(cè)蓋)350，以及包圍電池群310和氣道部件330以完全氣密地密封模塊的密封部件160。
電池群310被構(gòu)成得使得多個(本實(shí)施例中為8個)單電池311串聯(lián)地連接在一列中。每個單電池311都是密封的二次電池。單電池311包括單電池殼313、設(shè)在每個單電池殼313中的安全閥315、設(shè)在單電池殼313中的單電池正極端子317和單電池負(fù)極端子319，以及容納于單電池殼313中的發(fā)電元件(未示出)(見圖13)。每個單電池殼313還都灌注有電解液。
每個單電池殼313都是長方體形狀的并完全由金屬制成。該單電池殼313包括具有最大區(qū)域的相對第一壁313a和第二壁313b(見圖8和圖9)；相對的第三壁(安全閥安裝壁)313c和第四壁313d，均接合第一壁313a的短邊和第二壁313b的短邊(見圖13)；以及相對的第五壁313e和第六壁313f，均接合第一壁313a的長邊和第二壁313b的長邊(見圖13)。
在它們之中，第三壁(安全閥安裝壁)313c在接近于其中央處裝有安全閥315(見圖13)。該安全閥315被構(gòu)成得當(dāng)由于充/放電期間產(chǎn)生的氫氣導(dǎo)致單電池311的內(nèi)部壓力超過了預(yù)定水平時(shí)開始作動，從而將氫氣釋放到單電池外部。
第五壁313e形成有以預(yù)定距離相互隔開的兩個單電池正極端子317(見圖13)。第六壁313f幾乎全部裝有單電池負(fù)極端子319。一個單電池311的單電池正極端子317和相鄰單電池311的單電池負(fù)極端子319通過熔接相互固定以便電連接。沿單電池配置方向定位在電池群310一端處的單電池311的單電池正極端子317(圖13中右邊的那個)在模塊的內(nèi)部與稍后說明的模塊正極端子341電連接。另一方面，定位在另一端處的單電池(圖13中的左面)311的單電池負(fù)極端子319在模塊的內(nèi)部與稍后說明的模塊負(fù)極端子351電連接。
發(fā)電元件包括多個正極板和多個負(fù)極板，以它們之間設(shè)置有墊塊的方式交替層疊。由多個正極板構(gòu)成的正電極電連接于單電池中的單電池正極端子317，由多個負(fù)極板構(gòu)成的負(fù)電極電連接于單電池中的單電池負(fù)極端子319。
單電池311被布置在一列中以使得各個第三壁(安全閥安裝壁)313c沿同一方向定向并且使得一個單電池311的第五壁313e和相鄰單電池311的第六壁313f相互面對。如此構(gòu)成了電池群310。
電池群310與氣道部件330相接觸，氣道部件330覆蓋每個安全閥123以及幾乎完全覆蓋每個第三壁(安全閥安裝壁)313c。氣道部件330是由諸如聚丙烯(PP)的樹脂制成的，其沿單電池配置方向延伸并且在垂直于單電池配置方向的方向上是有角的U形截面的。布置這樣的氣道部件330會在氣道部件330和電池群310的每個第三壁(安全閥安裝壁)313c之間形成連接于稍后說明的排氣口353的氣體排出通路331(見圖13)正電極側(cè)蓋340沿單電池配置方向布置在電池群310和氣道部件330的一端(圖13中的右端)處以沿單電池配置方向從一端覆蓋它們。正電極側(cè)蓋340與定位在電池群310和氣道部件330的一端處的單電池311的該第五壁313e相接觸同時(shí)覆蓋第五壁313e的幾乎整個表面和氣道部件330的所述一端。
與氣道部件330一樣，正電極側(cè)蓋340是由諸如聚丙烯(PP)的樹脂制成的。在正電極側(cè)蓋140的基本中央，圓柱形模塊正極端子341牢固地設(shè)置得突出到模塊的外部。在模塊內(nèi)部，該模塊正極端子341電連接于如上所述定位在電池群310一端處的單電池311的單電池正極端子317。
另外，在沿單電池配置方向的電池群310和氣道部件330的另一端(圖13中的左端)處，負(fù)電極側(cè)蓋350布置得沿單電池配置方向從所述另一端覆蓋它們。負(fù)電極側(cè)蓋350與定位在電池群310和氣道部件330的另一端處的單電池311的第六壁313f相接觸同時(shí)覆蓋第六壁313f的幾乎整個表面和氣道部件330的另一端。
與氣道部件330一樣，負(fù)電極側(cè)蓋350也是由諸如聚丙烯(PP)的樹脂制成的。在負(fù)電極側(cè)蓋350的基本中央，圓柱形模塊負(fù)極端子351牢固地設(shè)置得突出到模塊的外部。在模塊內(nèi)部，該模塊負(fù)極端子351電連接于如上所述定位在電池群310另一端處的單電池311的單電池負(fù)極端子319。圓筒形排氣口353形成在負(fù)電極側(cè)蓋350的上部中央。該排氣口353與形成在氣道部件330和電池群310的安全閥安裝壁313c之間的氣體排出通路331連通，允許氫氣(如果從每個單電池311中釋放的話)通過該排氣口353排出到模塊的外部。
在第三實(shí)施例中，如上所述，氣道部件330布置成在氣道部件330和安全閥安裝壁313c之間形成氣體排出通路331。此外，具有與氣體排出通路331連通的排氣口353的負(fù)電極側(cè)蓋350配置成通過其將氫氣排出到模塊外部。因此，與常規(guī)情況相比較，可更容易且更價(jià)廉地形成用于氫氣的排氣通路。
具有電氣絕緣性的樹脂密封部件360布置在正電極側(cè)蓋340和負(fù)電極側(cè)蓋350之間(見圖8至圖13)。密封部件360是關(guān)于沿單電池配置方向的軸線在電池群310和氣道部件330周圍卷繞的套筒形狀。一端處的第一開口端部360p通過粘著氣密地固定于正電極側(cè)蓋340周圍。另一端處的第二開口端部360q包圍負(fù)電極側(cè)蓋350并通過粘著氣密地固定于負(fù)電極側(cè)蓋350。在整個內(nèi)表面上涂覆有粘著劑的情況下，密封部件360也被附著得與電池群310的每個單電池殼313和氣道部件330緊密接觸。
通過樹脂密封部件360，電池模塊300被完全地氣密密封。這可防止通過安全閥315釋放的氫氣通過除排氣口353以外的任何部分泄漏到外部。甚至當(dāng)電解液從每個單電池311中泄漏到模塊外部時(shí)，也可防止電解液泄漏到模塊的外部。此外，由于密封部件360被附著得與電池群310的每個單電池殼313緊密接觸，因此也可避免在處理電池模塊300時(shí)密封部件360的損壞或其它故障。密封部件360牢固地附于單電池殼313，從而增強(qiáng)每個單電池311的熱釋放特性，從而有效地冷卻每個單電池311。
密封部件360是由圖14中所示的矩形片狀密封部件361制成的，具有相對的第一邊緣361a和第二邊緣361b，以及相對的第三邊緣361c和第四邊緣361d。該片狀密封部件361是厚度約為100μm并完全涂覆有粘著劑的全面粘著片狀密封部件。因此，粘著劑被涂覆于沿第一邊緣361a設(shè)置并待布置在氣道部件330的頂壁(面對電池模塊300的第一短側(cè)壁300c)上的帶狀第一端部363以及沿第二邊緣361b設(shè)置并待布置在氣道部件330的頂壁(面對電池模塊300的第一短側(cè)壁300c)上并從外部重疊在帶狀第一端部363上的帶狀第二端部365。
類似，粘著劑被涂覆于沿第三邊緣361c設(shè)置以便固定于正電極側(cè)蓋340周圍的帶狀第三端部367以及沿第四邊緣361d設(shè)置以便固定于負(fù)電極側(cè)蓋350周圍的帶狀第四端部369。片狀密封部件361的第三端部367與密封部件360的第一開口端部360p相對應(yīng)。片狀密封部件361的第四端部369與密封部件360的第二開口端部360q相對應(yīng)。
以這種方式形成密封部件360，即，使得該片狀密封部件361卷繞在待密封的電池模塊周圍，第二端部365從外側(cè)重疊在第一端部363上，之后它們通過粘著以套筒形狀氣密地固定。片狀密封部件361的第三端部367形成第一開口端部330p，該第一開口端部330p包圍正電極側(cè)蓋340并通過粘著氣密地固定于正電極側(cè)蓋340。第四端部369形成第二開口端部330q，該第二開口端部330q包圍負(fù)電極側(cè)蓋350并通過粘著氣密地固定于負(fù)電極側(cè)蓋350。通過使用這種片狀密封部件361，可容易地提供能夠氣密地包圍電池群310和氣道部件330的密封部件360。
下面將對上述電池模塊300的制造方法作出說明(見圖8至14)。
首先，通過公知技術(shù)制造的單電池311被串聯(lián)連接并成一列布置，構(gòu)成電池群310。氣道部件330、正電極側(cè)蓋340和負(fù)電極側(cè)蓋350被布置在電池群310的各個適當(dāng)位置中。這種狀態(tài)中的電池模塊相當(dāng)于本發(fā)明的待密封的電池模塊。
第二，在密封處理中，將前述片狀密封部件361卷繞在這種待密封的電池模塊以氣密密封電池模塊300。更具體地，將片狀密封部件361配置成其第一邊緣361a和第二邊緣361b沿單電池配置方向延伸。之后，將片狀密封部件361的第一端部363附于待密封的電池模塊的氣道部件330的上表面(見圖10中示意性地示出的片狀密封部件361和其它部件)。
之后，片狀密封部件361被附于待密封的電池模塊，同時(shí)關(guān)于沿單電池配置方向的軸線卷繞在模塊周圍。由于第三實(shí)施例中的片狀密封部件361是全面粘著片狀密封部件，因此片狀密封部件361的第三端部367卷繞在正電極側(cè)蓋340周圍同時(shí)粘著于正電極側(cè)蓋340。第四端部369卷繞在負(fù)電極側(cè)蓋350周圍同時(shí)粘著于負(fù)電極側(cè)蓋350。此外，片狀密封部件361也被附于電池群310的每個單電池殼313和氣道部件330。最后，片狀密封部件361的第二端部365從外部附于第一端部363。
當(dāng)片狀密封部件361如上所述那樣附于待密封的電池模塊，片狀密封部件361的第一端部363和第二端部365通過粘著以套筒形狀氣密地相互固定。片狀密封部件361的第三端部367通過粘著氣密地固定于正電極側(cè)蓋340。片狀密封部件361的第四端部369通過粘著氣密地固定于負(fù)電極側(cè)蓋350。此外，片狀密封部件361通過粘著被附著得與電池群310的每個單電池殼313和氣道部件330緊密接觸。這樣，完成了電池模塊300。
使用片狀密封部件361的上述密封允許整個電池模塊300容易地被氣密密封。另外，在第三實(shí)施例中，全面粘著片狀密封部件用于片狀密封部件361。該密封部件僅需附于模塊300以氣密密封預(yù)定部分。
(第四實(shí)施例)
下面將說明第四實(shí)施例。省略或簡化對與第三實(shí)施例中相似零件的說明。
在第四實(shí)施例中，形成密封部件460的片狀密封部件461不同于前述第三實(shí)施例中的片狀密封部件361。其它部分基本與第三實(shí)施例中的相似。圖15是示出用在第四實(shí)施例中電池模塊中的片狀密封部件461。
該片狀密封部件461是具有相對的第一邊緣461a和第二邊緣461b以及相對的第三邊緣461c和第四邊緣461d的矩形形狀的。該片狀密封部件461也是具有約100μm厚度并涂覆有粘著劑的板，但是其局部包括未涂覆有粘著劑的區(qū)域，這不同于第三實(shí)施例。
具體地，與第三實(shí)施例中的片狀密封部件的帶狀第一端部363一樣，沿第一邊緣461a設(shè)置并待布置在氣道部件330的上表面上的帶狀第一端部363涂覆有粘著劑。
另一方面，沿第二邊緣461b設(shè)置并待布置在氣道部件330的上表面上并從外側(cè)重疊在第一端部463上的帶狀第二端部465包括沒有涂覆有粘著劑的第二非粘接區(qū)域465h，該區(qū)域在第三邊緣461c和第四邊緣461d之間延伸。在第二端部365中，比第二非粘接區(qū)域465h更靠近于第二邊緣461b，形成有涂覆有粘著劑的帶狀第二粘接區(qū)域466。
沿第三邊緣461c設(shè)置并待卷繞在正電極側(cè)蓋340周圍且固定于正電極側(cè)蓋340的帶狀第三端部467包括沒有涂覆有粘著劑的第三非粘接區(qū)域467h，該區(qū)域在第一邊緣461a和第二邊緣461b之間延伸。此外，沿第四邊緣461d設(shè)置并待卷繞在負(fù)電極側(cè)蓋350周圍且固定于負(fù)電極側(cè)蓋350的帶狀第四端部469包括沒有涂覆有粘著劑的第四非粘接區(qū)域469h，該區(qū)域在第一邊緣461a和第二邊緣461b之間延伸。其余部分涂覆有粘著劑。
在第四實(shí)施例中，以這種方式形成密封部件460，即，使得該片狀密封部件461卷繞在待密封的電池模塊周圍以使得第二端部465與第一端部463重疊，并且它們通過熔接以套筒形狀相互固定(見圖8至圖13)。更具體地，在第二端部465中，沒有涂覆有粘著劑的第二非粘接區(qū)域465h從外側(cè)重疊在第一端部463上并在沒有設(shè)置粘著劑的情況下通過熔接固定于其上。
在第三實(shí)施例中，片狀密封部件361的第一端部363和第二端部365通過使用粘著劑相互固定。然而，如果電解液從每個單電池311中泄漏，滲入到該固定部分中，由于電解液是堿性的，因此粘著劑的質(zhì)量易于改變，從而粘著力惡化。這可導(dǎo)致固定部分剝開。
另一方面，在第四實(shí)施例中，片狀密封部件461的第一端部463和第二端部465通過熔接相互固定。因此，甚至當(dāng)已從每個單電池311中泄漏的電解液到達(dá)固定部分時(shí)，固定部分不易于剝開，從而實(shí)現(xiàn)改進(jìn)的密封特性。而且，第一端部463和第二端部465的第二非粘接區(qū)域465h在沒有設(shè)置粘著劑的情況下相互熔接。由于可可靠地執(zhí)行該熔接，因此可尤其改進(jìn)該固定部分中的密封特性。
在第四實(shí)施例中，片狀密封部件461的第三端部467(第三非粘接區(qū)域467h)形成密封部件460的第一開口端部460p，其在沒有設(shè)置粘著劑的情況下包圍正電極側(cè)蓋340并通過熔接氣密固定于正電極側(cè)蓋340。第四端部469(第四非粘接區(qū)域469h)形成密封部件460的第二開口端部460q，其在沒有設(shè)置粘著劑的情況下包圍負(fù)電極側(cè)蓋350并通過熔接氣密固定于負(fù)電極側(cè)蓋350。
在第三實(shí)施例中，密封部件360使用粘著劑固定于正電極側(cè)蓋340和負(fù)電極側(cè)蓋350。然而，如上所述，甚至當(dāng)電解液從每個單電池311中泄漏并滲入到該固定部分中時(shí)，粘著劑的質(zhì)量易于改變，從而粘著力惡化，這可導(dǎo)致固定部分剝開。
另一方面，在第四實(shí)施例中，密封部件460通過熔接固定于正電極側(cè)蓋340和負(fù)電極側(cè)蓋350。因此，甚至當(dāng)已從每個單電池311中泄漏的電解液到達(dá)固定部分時(shí)，密封部件460不易于剝開，這實(shí)現(xiàn)了改進(jìn)的密封特性。而且，密封部件460在沒有設(shè)置粘著劑的情況下被熔接于正電極側(cè)蓋340和負(fù)電極側(cè)蓋350。由于可可靠地執(zhí)行該熔接，因此可尤其改進(jìn)該固定部分中的密封特性。
下面將對第四實(shí)施例中的電池模塊的制造方法作出說明(見圖10和其它圖)。首先，以與第三實(shí)施例中相同的方式制造待密封的電池模塊。之后，在密封處理中，將片狀密封部件461卷繞于待密封的電池模塊以氣密密封電池模塊。具體地，將片狀密封部件461配置成其第一邊緣461a和第二邊緣461b沿單電池配置方向延伸。之后，將片狀密封部件461的第一端部463附于氣道部件330的上表面。之后，片狀密封部件461關(guān)于沿單電池配置方向的軸線卷繞在待密封的電池模塊周圍，同時(shí)粘著于該模塊。
此時(shí)，如第三實(shí)施例中一樣，片狀密封部件461附于電池群310的每個單電池殼313和氣道部件330。在第四實(shí)施例中，片狀密封部件461的第三端部467形成為沒有涂覆有粘著劑的第三非粘接區(qū)域467h。因此，第三端部467卷繞在正電極側(cè)蓋340周圍但是沒有粘著于正電極側(cè)蓋340。第四端部469也形成為沒有涂覆有粘著劑的第四非粘接區(qū)域469h。因此，第四端部469卷繞在負(fù)電極側(cè)蓋350周圍但是沒有粘著于負(fù)電極側(cè)蓋350。之后，片狀密封部件461的第二端部365從外部重疊在第一端部463上，并且第二端部465的第二粘接區(qū)域466被附于第一端部463以便臨時(shí)固定。
隨后，第二端部465的第二非粘接區(qū)域465h通過熔接而氣密地固定于第一端部463。第三端部467(第三非粘接區(qū)域467h)通過熔接被氣密地固定于正電極側(cè)蓋340并且第四端部469(第四非粘接區(qū)域469h)通過熔接被氣密地固定于負(fù)電極側(cè)蓋350。因此，完成了第四實(shí)施例中的電池模塊。
在第四實(shí)施例中，如上所述，形成第二非粘接區(qū)域465h的其第二端部465未涂覆有粘著劑的密封部件用作片狀密封部件461。此外，在密封處理中，第二非粘接區(qū)域465h通過熔接氣密地固定于第一端部463。因此，第二端部465的第二非粘接區(qū)域465h和第一端部463可僅通過熔接無需設(shè)置粘著劑而相互固定。因此，第二端部465和第一端部463可牢固地相互固定。
而且，片狀密封部件461在第二端部465中包括涂覆有粘著劑的第二粘接區(qū)域466以使得該第二粘接區(qū)域466附于第一端部463，以便在密封處理中臨時(shí)固定之后將第二端部465的第二非粘接區(qū)域465h熔接于第一端部463。因此，第二端部465的第二非粘接區(qū)域465h容易地布置在用于熔接的位置中并且能夠可靠地熔接適當(dāng)?shù)牟糠帧?br> 而且，片狀密封部件461被構(gòu)成得使得第三端部467形成為不具有粘著劑的第三非粘接區(qū)域467h并且第四端部469也形成為不具有粘著劑的第四非粘接區(qū)域469h。在密封處理中，該第三非粘接區(qū)域467h通過熔接氣密地固定于正電極側(cè)蓋340并且該第四非粘接區(qū)域469h通過熔接氣密地固定于負(fù)電極側(cè)蓋350。因此，第三端部467與正電極側(cè)蓋340以及第四端部469與負(fù)電極側(cè)蓋350可僅通過熔接且無需設(shè)置粘著劑而相互固定。因此，第三端部467與正電極側(cè)蓋340以及第四端部469與負(fù)電極側(cè)蓋350可分別牢固地相互固定。
至于其余部分，與第三實(shí)施例中相似的零件具有與第三實(shí)施例中相似的操作和作用。
(第五實(shí)施例)下面將說明第五實(shí)施例。省略或簡化對與第三實(shí)施例中相似零件的說明。在第五實(shí)施例中，形成密封部件560的片狀密封部件561不同于第三和第四實(shí)施例中的片狀密封部件361和461。其它部分基本與第三和第四實(shí)施例中的相似。圖16示出用在第五實(shí)施例中電池模塊中的片狀密封部件561。
該片狀密封部件561是具有相對的第一邊緣561a和第二邊緣561b以及相對的第三邊緣561c和第四邊緣561d的基本矩形形狀。該片狀密封部件561也是具有約100μm厚度并涂覆有粘著劑的板，但是其局部包括未涂覆有粘著劑的區(qū)域。
具體地，沿第一邊緣561a設(shè)置并待布置在氣道部件330的上表面和側(cè)表面上的帶狀第一端部563包括沒有涂覆有粘著劑的第一非粘接區(qū)域563h，該區(qū)域在第三邊緣561c和第四邊緣561d之間延伸。在第一端部563中，比第一非粘接區(qū)域563h更靠近于第一邊緣561a，形成有涂覆有粘著劑的第一粘接區(qū)域564。在除要布置在正電極側(cè)蓋340一側(cè)上的氣道部件330上的第一端部563的第一預(yù)定范圍g1(50mm或小于50mm的范圍)以及負(fù)電極側(cè)蓋350一側(cè)的第二預(yù)定范圍g2(50mm或小于50mm的范圍)以外提供第一粘接區(qū)域564。
沿第二邊緣561b設(shè)置并待布置在氣道部件330的上表面和側(cè)表面上并從外側(cè)重疊在第一端部563上的帶狀第二端部565包括沒有涂覆有粘著劑的第二非粘接區(qū)域565h，該區(qū)域在第三邊緣561c和第四邊緣561d之間延伸。在第二端部565中，比第二非粘接區(qū)域565h更靠近于第二邊緣561b，形成有涂覆有粘著劑的帶狀第二粘接區(qū)域566。與第一粘接區(qū)域564一樣，在除要布置在正電極側(cè)蓋340一側(cè)上的氣道部件330上的第二端部565的第一預(yù)定范圍g1(50mm或小于50mm的范圍)以及負(fù)電極側(cè)蓋350一側(cè)的第二預(yù)定范圍g2(50mm或小于50mm的范圍)以外提供第二粘接區(qū)域566。
因此，片狀密封部件561(密封部件560)未固定于包括沿單電池配置方向從正電極側(cè)蓋340向內(nèi)的預(yù)定范圍g1(50mm或小于50mm的范圍)的氣道部件330的正極側(cè)部333，以及包括沿單電池配置方向從負(fù)電極側(cè)蓋350向內(nèi)的預(yù)定范圍g2(50mm或小于50mm的范圍)的氣道部件330的負(fù)極側(cè)部335(見圖9和12)。
此外，在第一邊緣561a和第二邊緣561b之間，沿第三邊緣561c設(shè)置并待卷繞在正電極側(cè)蓋340周圍且固定于正電極側(cè)蓋340的帶狀第三端部567包括沒有涂覆有粘著劑的第三非粘接區(qū)域567h。此外，在第一邊緣561a和第二邊緣561b之間，沿第四邊緣561d設(shè)置并待卷繞在負(fù)電極側(cè)蓋350周圍且固定于負(fù)電極側(cè)蓋350的帶狀第四端部569形成有沒有涂覆有粘著劑的第四非粘接區(qū)域569h。其余部分涂覆有粘著劑。
在第五實(shí)施例中，以這種方式形成密封部件560，即，使得該片狀密封部件561卷繞在待密封的電池模塊周圍以使得第二端部565的一部分與第一端部563的一部分重疊，并且它們通過熔接以套筒形狀被氣密地相互固定(見圖8至圖12)。更具體地，在第二端部565中，位于第二邊緣561b一側(cè)上沒有涂覆有粘著劑的第二非粘接區(qū)域565h的部分從外側(cè)重疊在位于第一邊緣51a一側(cè)上的第一端部563的一部分上并在沒有設(shè)置粘著劑的情況下通過熔接而固定。因此，與第四實(shí)施例中一樣，可尤其增強(qiáng)該熔接部分的密封特性。
在第五實(shí)施例中，與第四實(shí)施例中一樣，片狀密封部件561的第三端部567(第三非粘接區(qū)域567h)形成密封部件560的第一開口端部560p，其在沒有設(shè)置粘著劑的情況下包圍正電極側(cè)蓋340并通過熔接氣密固定于正電極側(cè)蓋340。第四端部569(第四非粘接區(qū)域569h)形成密封部件560的第二開口端部560q，其在沒有設(shè)置粘著劑的情況下包圍負(fù)電極側(cè)蓋350并通過熔接氣密固定于負(fù)電極側(cè)蓋350。因此，可尤其增強(qiáng)那些熔接部分的密封特性。
而且，在第五實(shí)施例中，密封部件560未固定于氣道部件330的第一側(cè)蓋側(cè)部333和第二側(cè)蓋側(cè)部335(見圖9和圖12)。換句話說，第一側(cè)蓋側(cè)部333和第二側(cè)蓋側(cè)部335可在不受密封部件560限制的情況下自由移動。因此，甚至當(dāng)氣道部件330在低溫下熱收縮時(shí)，在氣道部件330與正電極側(cè)蓋340和負(fù)電極側(cè)蓋350之間形成間隙，與間隙相對應(yīng)的密封部件560的部分不會被強(qiáng)力拉伸。具體地，當(dāng)氣道部件330熱收縮時(shí)，不僅與上述間隙相對應(yīng)的密封部件560的部分而且與第一預(yù)定范圍g1和第二預(yù)定范圍g2相對應(yīng)的部分一起被拉伸以整體延伸。因此，強(qiáng)拉伸應(yīng)力不會僅施加在與間隙相對應(yīng)的部分上。這可防止在密封部件560中出現(xiàn)裂縫或其它缺陷。具體地，在第五實(shí)施例中，密封部件560僅通過具有非常狹窄面積的第一粘接區(qū)域564固定于氣道部件330。甚至當(dāng)氣道部件330熱收縮時(shí)，也不易于尤其在密封部件560中出現(xiàn)裂縫或其它缺陷。
在第五實(shí)施例中，從第三邊緣561c到第四邊緣561d形成第一非粘接區(qū)域563h。然而，如圖16中的虛線所示的邊界，除第一預(yù)定范圍g1和第二預(yù)定范圍g2以外的中央?yún)^(qū)域563k可涂覆有粘著劑。甚至在這種情況中，當(dāng)氣道部件330熱收縮時(shí)，不僅與前述間隙相對應(yīng)的部分而且與第一預(yù)定范圍g1和第二預(yù)定范圍g2相對應(yīng)的部分一起將被拉伸，因此密封部件560整體延伸。因此，強(qiáng)拉伸應(yīng)力不會僅施加在與間隙相對應(yīng)的部分上。這可防止在密封部件560中出現(xiàn)裂縫或其它缺陷。
下面將對第五實(shí)施例中的上述電池模塊的制造方法作出說明。首先，以與第三實(shí)施例中相同的方式制造待密封的電池模塊。之后，在密封處理中，將片狀密封部件561卷繞在待密封的電池模塊周圍以氣密密封電池模塊。具體地，將片狀密封部件561配置成其第一邊緣561a和第二邊緣561b沿單電池配置方向延伸。之后在片狀密封部件561的第一端部563中，第一粘接區(qū)域564被附于氣道部件330的上表面的一部分以便臨時(shí)固定。之后，片狀密封部件561關(guān)于沿單電池配置方向的軸線卷繞在待密封的電池模塊周圍，同時(shí)粘著于該模塊。
此時(shí)，片狀密封部件561附于電池群310的每個單電池殼313。然而，在第五實(shí)施例中，除第一端部563的第一粘接區(qū)域564以外，片狀密封部件561未粘著于氣道部件330。這是由于，除第一粘接區(qū)域564以外，待布置在氣道部件330上表面和側(cè)表面上的片狀密封部件561的部分未涂覆有粘著劑，如上所述。
如同第四實(shí)施例中一樣，因?yàn)榈谌瞬?67形成為第三非粘接區(qū)域567h，因此片狀密封部件561的第三端部567卷繞在正電極側(cè)蓋340周圍但是沒有粘著于正電極側(cè)蓋340。類似，因?yàn)榈谒亩瞬?69也形成為沒有涂覆有粘著劑的非粘接區(qū)域569h，因此第四端部569卷繞在負(fù)電極側(cè)蓋350周圍但是沒有粘著于負(fù)電極側(cè)蓋350。之后，片狀密封部件561的第二端部565從外部重疊在第一端部563上，并且第二端部565的第二粘接區(qū)域566被附于第一端部563以便臨時(shí)固定。
隨后，如同第四實(shí)施例中一樣，第二端部565的第二非粘接區(qū)域565h通過熔接而氣密地固定于第一端部563。此外，第三端部567(第三非粘接區(qū)域567h)通過熔接被氣密地固定于正電極側(cè)蓋340并且第四端部569(第四非粘接區(qū)域569h)通過熔接被氣密地固定于負(fù)電極側(cè)蓋350。因此，完成了第五實(shí)施例中的電池模塊。
應(yīng)該注意的是，與上述第三和第四實(shí)施例中相似的部分提供與第三和第四實(shí)施例中相似的操作和作用。
(第六實(shí)施例)下面將說明第六實(shí)施例。省略或簡化對與第三至第五實(shí)施例中相似零件的說明。圖17示出第六實(shí)施例中的電池模塊。在第六實(shí)施例中，構(gòu)成電池模塊的氣道部件630不同于前述第三至第五實(shí)施例中的氣道部件330。其它部分基本與第三實(shí)施例中的相似。
在第六實(shí)施例中，氣道部件630包括沿單電池配置方向布置的多個(兩個)副氣道部(件)630p。當(dāng)沿單電池配置方向在中央處切開時(shí)，每個副氣道部630p都與第三至第五實(shí)施例中的氣道部件330的一半相對應(yīng)。甚至例如在低溫下氣道部件630熱收縮時(shí)，氣道部件630的這種結(jié)構(gòu)允許副氣道部630p單獨(dú)地?zé)崾湛s。這可防止在氣道部件630與正電極側(cè)蓋340和負(fù)電極側(cè)蓋350之間產(chǎn)生大間隙。因此，包圍正電極側(cè)蓋340與氣道部件330之間以及負(fù)電極側(cè)蓋350與氣道部件330之間邊界的密封部件360的部分不會承受這么強(qiáng)的拉伸應(yīng)力。這可防止在靠近于邊界的密封部件的部分中出現(xiàn)裂縫或其它缺陷。
至于其余部分，與上述第三至第五實(shí)施例中相似的部分提供與第三至第五實(shí)施例中相似的操作和作用。
(第七實(shí)施例)下面將說明第七實(shí)施例。省略或簡化對與第三至第六實(shí)施例的任意一個中相似零件的說明。圖18示出第七實(shí)施例中構(gòu)成電池組700的保持隔板710的透視圖。圖19示出第三實(shí)施例中的電池模塊300安裝在保持隔板710中的結(jié)構(gòu)。圖20示出第七實(shí)施例中的電池組700。在圖18至20中，假定在完成的電池組中，單電池311的布置方向?yàn)閱坞姵嘏渲梅较騒，電池模塊300的布置方向?yàn)槟K布置方向Y，垂直于它們的方向?yàn)榇怪狈较騔。
該電池組700為將用作電動車輛和混合驅(qū)動電動車輛的動力源的二次電池(例如，鎳金屬氫化物蓄電池)。電池組700包括第三實(shí)施例中的多個(六個)電池模塊300。取代電池模塊300，也可安裝第四、第五或第六實(shí)施例中的電池模塊。保持隔板710設(shè)在相鄰電池模塊300之間的空間中，所述保持隔板710保持電池模塊300。那些電池模塊300和保持隔板710由近似為板形狀的第一隔板支承部件740和近似為板形狀的第二隔板支承部件750支承。此外，電池模塊300、保持隔板710、第一和第二隔板支承部件740、750與未示出的端板和結(jié)合帶一起結(jié)合為一體形狀。
在這些部件中，電池模塊300如第三實(shí)施例中所述的。
除第一彈性部件723、第二彈性部件725以及板狀橡膠件727以外，保持隔板710是由電氣絕緣樹脂以一體形狀制成的。保持隔板710布置在電池模塊300之間的空間中以保持那些電池模塊300并在每個電池模塊300與保持隔板710之間形成冷卻通路以允許冷卻介質(zhì)從中穿過。
具體地，如圖18和其它圖中所示的，保持隔板710包括近似為板狀的隔板主體711，其直接布置在電池模塊300之間。在沿垂直方向Z的隔板主體711的一端處，設(shè)有多個用于支承相鄰電池模塊300的第一短側(cè)壁300c的第一模塊支承部713(每側(cè)上九個，總共十八個)。這些第一模塊支承部713均由沿垂直于垂直方向Z的模塊布置方向Y在兩側(cè)上突出的板形狀構(gòu)成。在沿垂直方向Z的隔板主體711的另一端處，設(shè)有多個用于支承相鄰電池模塊300的第二短側(cè)壁300d的第二模塊支承部715(每側(cè)上九個，總共十八個)。類似，這些第二模塊支承部715均由沿垂直于垂直方向Z的模塊布置方向Y在兩側(cè)上突出的板形狀構(gòu)成。附于保持隔板710的電池模塊300被布置在那些第一模塊支承部713與第二模塊支承部715之間，因此限制其沿垂直方向Z的移動(見圖19)。
此外，如圖18和其它圖中所示的，在沿單電池配置方向X的隔板主體711的一端處，設(shè)有多個用于支承相鄰電池模塊300的第一端壁300e的第三模塊支承部717(每側(cè)上兩個，總共四個)。這些第三模塊支承部717均沿模塊布置方向Y在兩側(cè)上突出。在沿單電池配置方向的隔板主體711的另一端處，設(shè)有多個用于支承相鄰電池模塊300的第二端壁300f的第四模塊支承部719(每側(cè)上兩個，總共四個)。類似，這些第四模塊支承部719均沿模塊布置方向Y在兩側(cè)上突出。安裝在保持隔板710中的電池模塊300被布置在那些第三模塊支承部717與第四模塊支承部719之間，因此限制其沿單電池配置方向X的移動(見圖19)。
此外，如圖18中所示的，隔板主體711裝有多個冷卻通路形成凸起721以在隔板主體711與相鄰第一長側(cè)壁300a或第二長側(cè)壁300b之間形成允許冷卻媒介從中穿過的冷卻通路。這些冷卻通路形成凸起721均沿模塊布置方向Y突出并沿垂直方向Z線性地延伸。安裝在保持隔板710中的電池模塊300的第一長側(cè)壁300a或第二長側(cè)壁300b保持與冷卻通路形成凸起721相接觸，從而在隔板主體711與電池模塊300之間提供冷卻通路。
此外，在沿垂直方向Z的隔板主體711的一端處，設(shè)有多個(兩個)第一彈性部件723，所述第一彈性部件723保持得與第一隔板支承部件740相接觸。每個第一彈性部件723都是橢圓(扁平)筒形并固定于隔板主體711，以便當(dāng)其裝配在隔板主體711上端側(cè)上的突出部(未示出)上時(shí)沿垂直方向Z突出。第一彈性部件723完全是由橡膠制成的，其可沿垂直方向Z可彈性變形。
在沿垂直方向Z的隔板主體711的另一端處，設(shè)有多個(兩個)第二彈性部件725，所述第二彈性部件725保持得與第二隔板支承部件750相接觸。每個第二彈性部件725都是基本橢圓筒形并固定于隔板主體711，以便當(dāng)其裝配在隔板主體711下端側(cè)上的突出部(未示出)上時(shí)沿垂直方向Z突出。第二彈性部件725完全是由橡膠制成的，其可沿垂直方向Z可彈性變形。
在組裝的電池組700(見圖20)中，保持隔板710處于這樣一種狀態(tài)中，即，已沿垂直方向Z彈性變形(彈性壓縮)的第一彈性部件723在壓力下與第一隔板支承部件740彈性接觸，并且已沿垂直方向Z彈性變形(彈性壓縮)的第二彈性部件725在壓力下與第二隔板支承部件750彈性接觸。因此，保持隔板710被彈性地設(shè)置在第一隔板支承部件740與第二隔板支承部件750之間。
另外，隔板主體711裝有多個板狀橡膠部分727(每側(cè)上兩個，總共四個)。每個板狀橡膠部分727都是沿垂直方向Z延伸的長矩形形狀的。板狀橡膠部分727適配在形成于隔板主體711中的矩形通孔中以便固定于其中。板狀橡膠部分727完全是由橡膠制成的，其可沿模塊布置方向Y彈性變形。當(dāng)將電池模塊300安裝在保持隔板710中時(shí)在那些板狀橡膠部分727沿模塊布置方向Y彈性變形時(shí)，電池模塊300彈性固定在保持隔板710中，以使得板狀橡膠部分727在壓力下與電池模塊300的第一長側(cè)壁300a或第二長側(cè)壁300b保持彈性接觸。
電池模塊300是價(jià)廉的并且能夠防止如上所述的氣體泄漏或電解液泄漏，因此可以低成本并以高可靠性獲得電池組700。
以如下方式制造上述電池組700。具體地，以第三實(shí)施例中所述的方法制造電池模塊300。另一方面，制備保持隔板710?？梢赃@種方式制備每個保持隔板710，即，使得橡膠第一彈性部件723和第二彈性部件725以及板狀橡膠部分727被附于隔板主體711的各個預(yù)定位置。之后，在將保持隔板710設(shè)置在它們之間的各空間中的同時(shí)布置電池模塊300。此外，布置第一隔板支承部件740與第二隔板支承部件750，之后，將它們?nèi)w與端板和結(jié)合帶結(jié)合在一起以完成電池組700。
如上所述，已參照優(yōu)選實(shí)施例說明了本發(fā)明；然而，本發(fā)明不局限于上述第一至第七實(shí)施例并且在不脫離其精神或基本特征的前提下可以其它特定形式體現(xiàn)本發(fā)明。
工業(yè)實(shí)用性根據(jù)本發(fā)明，如從以上說明中可明白的，本發(fā)明涉及在每個單電池中裝有安全閥的電池模塊，并且可提供價(jià)廉且能夠防止氣體泄漏的電池模塊、包括所述電池模塊的電池組，以及電池模塊制造方法。
權(quán)利要求
1.一種電池模塊，它包括多個單電池，所述單電池中的每一個都在單電池殼的安全閥安裝壁上設(shè)有安全閥，其中包括在所述電池模塊中的所述多個單電池配置成使得所述安全閥安裝壁沿同一方向定向，并且所述電池模塊還包括氣道部件，該氣道部件覆蓋包括在所述電池模塊中的所述多個單電池的所有所述安全閥，由此在所述氣道部件與所述安全閥安裝壁之間形成氣體排出通路；以及用于至少在每個單電池殼與所述氣道部件之間進(jìn)行氣密地密封的密封部件。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的電池模塊，其特征在于，所述密封部件將所述氣道部件固定于每個單電池殼。
3.根據(jù)權(quán)利要求
1或2所述的電池模塊，其特征在于，所述密封部件還氣密地密封相鄰的所述單電池殼之間的間隙。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1-3中任一項(xiàng)所述的電池模塊，其特征在于，所述密封部件包括粘著帶，該粘著帶附著成跨接至少每個單電池殼與所述氣道部件，以在它們之間進(jìn)行密封。
5.根據(jù)權(quán)利要求
1-3中任一項(xiàng)所述的電池模塊，其特征在于，所述密封部件是熱收縮管，該熱收縮管在收縮狀態(tài)中包圍所述單電池殼和所述氣道部件并在所述單電池殼與所述氣道部件之間提供相互的壓接觸。
6.根據(jù)權(quán)利要求
1-5中任一項(xiàng)所述的電池模塊，其特征在于，各個單電池殼的殼表面的至少一部分由金屬制成；所述密封部件具有電氣絕緣性；并且包括在所述電池模塊中的所述多個單電池的所述殼表面的至少金屬部分由所述密封部件覆蓋。
7.根據(jù)權(quán)利要求
1-6中任一項(xiàng)所述的電池模塊，其特征在于，所述密封部件呈厚度為0.5mm或小于0.5mm的片狀。
8.根據(jù)權(quán)利要求
1-7中任一項(xiàng)所述的電池模塊，其特征在于，每個單電池殼都是長方體形狀的，其中所述安全閥安裝壁為矩形的，并且包括在所述電池模塊中的所述多個單電池配置成使得均包括所述安全閥安裝壁的短邊并垂直于所述安全閥安裝壁的各個側(cè)壁相互面對。
9.一種電池模塊，它包括單電池群，其中，均在單電池殼的安全閥安裝壁中設(shè)有安全閥的多個單電池配置在一列中，使得所述安全閥安裝壁沿同一方向定向；氣道部件，該氣道部件布置在所述單電池群的所述安全閥上以覆蓋它們，由此在所述氣道部件與所述安全閥安裝壁之間形成氣體排出通路；第一側(cè)蓋，該第一側(cè)蓋沿單電池配置方向從其一端覆蓋所述單電池群和所述氣道部件；第二側(cè)蓋，該第二側(cè)蓋沿所述單電池配置方向從其另一端覆蓋所述單電池群和所述氣道部件，并具有與所述氣體排出通路連通的氣體排出口；密封部件，該密封部件布置在所述第一側(cè)蓋與所述第二側(cè)蓋之間并以套筒形狀氣密地包圍所述單電池群和所述氣道部件，所述密封部件包括氣密地固定于所述第一側(cè)蓋周圍的位于一端處的第一開口端部，和氣密地固定于所述第二側(cè)蓋周圍的位于另一端處的第二開口端部。
10.根據(jù)權(quán)利要求
9所述的電池模塊，其特征在于，所述第一側(cè)蓋、所述第二側(cè)蓋和所述密封部件分別由樹脂制成，所述密封部件的所述第一開口端部通過熔接氣密地固定于所述第一側(cè)蓋；并且所述密封部件的所述第二開口端部通過熔接氣密地固定于所述第二側(cè)蓋。
11.根據(jù)權(quán)利要求
10所述的電池模塊，其特征在于，所述密封部件的所述第一開口端部在沒有設(shè)置粘著劑的情況下熔接于所述第一側(cè)蓋；并且所述密封部件的所述第二開口端部在沒有設(shè)置粘著劑的情況下熔接于所述第二側(cè)蓋。
12.根據(jù)權(quán)利要求
9-11中任一項(xiàng)所述的電池模塊，其特征在于，所述密封部件由矩形片狀密封部件制成，該矩形片狀密封部件在所述單電池群和所述氣道部件周圍卷成套筒形狀，使得沿第一邊緣的第一端部和沿與所述第一邊緣相對的第二邊緣的第二端部相互重疊，并且所述第一端部和所述第二端部相互氣密地固定。
13.根據(jù)權(quán)利要求
12所述的電池模塊，其特征在于，所述片狀密封部件由樹脂制成，并且所述密封部件配置成使得所述片狀密封部件的所述第一端部和所述第二端部通過熔接相互氣密地固定。
14.根據(jù)權(quán)利要求
13所述的電池模塊，其特征在于，所述密封部件的所述第一端部和所述第二端部在沒有設(shè)置粘著劑的情況下相互熔接。
15.根據(jù)權(quán)利要求
9-14中任一項(xiàng)所述的電池模塊，其特征在于，所述密封部件與所述單電池群的每個單電池殼緊密接觸。
16.根據(jù)權(quán)利要求
9-15中任一項(xiàng)所述的電池模塊，其特征在于，所述密封部件至少未固定于所述氣道部件的第一側(cè)蓋側(cè)部和第二側(cè)蓋側(cè)部，其中所述第一側(cè)蓋側(cè)部從所述第一側(cè)蓋起沿所述單電池配置方向在整個第一預(yù)定范圍內(nèi)延伸，所述第二側(cè)蓋側(cè)部從所述第二側(cè)蓋起沿所述單電池配置方向在整個第二預(yù)定范圍內(nèi)延伸。
17.根據(jù)權(quán)利要求
9-15中任一項(xiàng)所述的電池模塊，其特征在于，所述密封部件沿所述單電池配置方向從一端到另一端固定于所述氣道部件，并且所述氣道部件包括沿所述單電池配置方向配置的多個副氣道部。
18.一種電池組，它包括權(quán)利要求
1-17中任一項(xiàng)所述的一個或多個電池模塊。
19.一種電池模塊制造方法，它包括將具有第一邊緣、第二邊緣、第三邊緣和第四邊緣的矩形片狀密封部件在待密封的電池模塊周圍卷繞以氣密地密封所述待密封的電池模塊的密封步驟，所述待密封的電池模塊包括單電池群，其中，均在單電池殼的安全閥安裝壁中設(shè)有安全閥的多個單電池配置在一列中，使得所述安全閥安裝壁沿同一方向定向；氣道部件，該氣道部件布置在所述單電池群的所述安全閥上以覆蓋它們，由此在所述氣道部件與所述安全閥安裝壁之間形成氣體排出通路；第一側(cè)蓋，該第一側(cè)蓋沿單電池配置方向從其一端覆蓋所述單電池群和所述氣道部件；第二側(cè)蓋，該第二側(cè)蓋沿所述單電池配置方向從其另一端覆蓋所述單電池群和所述氣道部件，并具有與所述氣體排出通路連通的氣體排出口；并且其中，所述密封步驟包括布置所述片狀密封部件，使得所述第一邊緣和所述第二邊緣沿所述單電池配置方向延伸；將所述片狀密封部件在所述待密封的電池模塊周圍卷繞，使得沿所述第二邊緣的第二端部從外側(cè)與沿所述第一邊緣的第一端部重疊，同時(shí)沿所述第三邊緣的第三端部包圍所述第一側(cè)蓋并且沿所述第四邊緣的第四端部包圍所述第二側(cè)蓋；將所述第二端部氣密地固定于所述第一端部，從而將所述片狀密封部件形成套筒形狀；將所述第三端部氣密地固定于所述第一側(cè)蓋；以及將所述第四端部氣密地固定于所述第二側(cè)蓋。
20.根據(jù)權(quán)利要求
19所述的電池模塊制造方法，其特征在于，所述片狀密封部件是整個表面都涂覆有粘著劑的全面粘著片狀密封部件，并且所述密封步驟包括通過粘著將所述第二端部氣密地固定于所述第一端部；通過粘著將所述第三端部氣密地固定于所述第一側(cè)蓋；以及通過粘著將所述第四端部氣密地固定于所述第二側(cè)蓋。
21.根據(jù)權(quán)利要求
19所述的電池模塊制造方法，其特征在于，所述片狀密封部件由樹脂制成，所述第二端部包括在所述第三邊緣與所述第四邊緣之間延伸并且未涂覆有粘著劑的第二非粘接區(qū)域，并且所述密封步驟包括通過熔接將所述第二端部的所述第二非粘接區(qū)域氣密地固定于所述第一端部。
22.根據(jù)權(quán)利要求
21所述的電池模塊制造方法，其特征在于，所述片狀密封部件在所述第二端部中包括比所述第二非粘接區(qū)域更靠近所述第二邊緣的涂覆有粘著劑的第二粘接區(qū)域，并且所述密封步驟包括通過粘著將所述第二端部的所述第二粘接區(qū)域臨時(shí)固定于所述第一端部，之后將所述第二端部的所述第二非粘接區(qū)域熔接于所述第一端部。
23.根據(jù)權(quán)利要求
19、21或22所述的電池模塊制造方法，其特征在于，所述片狀密封部件由樹脂制成，所述第三端部包括在所述第一邊緣與所述第二邊緣之間延伸的未涂覆有粘著劑的第三非粘接區(qū)域，所述第四端部包括在所述第一邊緣與所述第二邊緣之間延伸的未涂覆有粘著劑的第四非粘接區(qū)域；并且所述密封步驟還包括通過熔接將所述第三端部的所述第三非粘接區(qū)域氣密地固定于所述第一側(cè)蓋，以及通過熔接將所述第四端部的所述第四非粘接區(qū)域氣密地固定于所述第二側(cè)蓋。
專利摘要
本發(fā)明涉及電池模塊、電池組以及電池模塊制造方法。該電池組制造成本低并且包括電池模塊，其中為每個單電池提供安全閥，其中可防止電池組氣體泄漏。電池組(100)具有多個電池模塊(110)，每個電池模塊(110)都包括分別裝有安全閥(123)的多個單電池(120)。包括在每個電池模塊(110)中的多個單電池(120)都配置成安全閥安裝壁(121a)沿同一方向定向。每個電池模塊(110)都包括氣道部件(130)，氣道部件(130)覆蓋包括在其中的單電池(120)的所有安全閥(123)，并且在氣道部件(130)與安全閥安裝壁(121a)之間形成有氣體排出通路(131)；以及密封部件(160)，該密封部件用于氣密密封每個單電池殼(121)與氣道部件(130)之間的空間。
文檔編號H01M2/02GK1993843SQ200580026214
公開日2007年7月4日 申請日期2005年7月15日
發(fā)明者浜田真治, 江藤豐彥, 砂川芳隆 申請人:豐田自動車株式會社導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan