電池組件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及將能夠進(jìn)行充放電的方形鋰離子二次電池連接多個(gè)而構(gòu)成的電池組件。
【背景技術(shù)】
[0002]在充放電反應(yīng)中利用鋰離子的吸收、釋放的鋰離子二次電池(以下稱為鋰離子電池)由于與現(xiàn)有的鉛電池和鎳鎘電池相比能夠獲得較大的能量密度、有助于充放電反應(yīng)的鋰幾乎不作為金屬鋰向電極析出、重復(fù)進(jìn)行充放電時(shí)的電容的再現(xiàn)性優(yōu)異而能夠獲得穩(wěn)定的充放電特性等理由，作為能夠應(yīng)用于在移動(dòng)電話和筆記本電腦等便攜式電子設(shè)備用電源、災(zāi)害時(shí)輔助用電源、汽車和二輪車等移動(dòng)體用電源等各種用途的電池被強(qiáng)烈期待。
[0003]特別是在汽車中，存在裝載利用來(lái)自二次電池的電力進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)、通過(guò)來(lái)自電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)力行駛的零排放電動(dòng)汽車、裝載使用化石燃料的發(fā)動(dòng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)雙方的混合動(dòng)力電動(dòng)汽車，進(jìn)一步存在從系統(tǒng)電源直接使二次電池充電的插入式混合動(dòng)力電動(dòng)汽車。
[0004]在將該鋰離子電池裝載于混合動(dòng)力汽車和零排放電動(dòng)汽車等的情況下，鋰離子電池所要求的負(fù)載電壓和負(fù)載電容增大，因此多采用將多個(gè)單體電池串聯(lián)連接或并聯(lián)連接或者進(jìn)行將它們組合的連接而構(gòu)成組電池(電池組件)并將其收納于殼體的結(jié)構(gòu)。
[0005]鋰離子電池的單體電池在充放電時(shí)電極膨脹，正極端子與負(fù)極端子間的間隔變寬，因此內(nèi)部電阻增大，輸出降低，因此需要抑制膨脹。此外，單體電池由金屬制的桶形外裝構(gòu)成，具有電位差的桶形外殼如果被電連接則流過(guò)短路電流，因此單體電池需要相互處于絕緣狀態(tài)。
[0006]由于這些原因，提案有如下結(jié)構(gòu):使在同一面具有正極端子、負(fù)極端子的方形的單體電池排列并疊層有多個(gè)而得到的電池塊，在單體電池的疊層方向上配置:直接保持單體電池并與相鄰的單體電池保持絕緣狀態(tài)的間隔件、以及在電池塊兩端配置剛性高的一對(duì)端板，利用連結(jié)固定部件從兩端施加按壓的狀態(tài)下將端板的間隔固定(參照專利文獻(xiàn)I)。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)I:日本特開(kāi)2008-282582號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]發(fā)明所要解決的問(wèn)題
[0011]在以將端板的間隔保持為一定的狀態(tài)進(jìn)行固定的方法中，由于單體電池厚度的公差，施加于電池塊的實(shí)際的負(fù)荷(載荷)發(fā)生較大的變化。例如，如果在公差的范圍內(nèi)只集合厚度較小的單體電池，則施加在一定間隔內(nèi)收納的電池塊上的實(shí)際的負(fù)荷變小。相反，如果在公差的范圍內(nèi)只集合厚度較大的單體電池，則施加在一定間隔內(nèi)收納的電池塊上的實(shí)際的負(fù)荷變大。其結(jié)果是，即使作為電池組件的尺寸相同，施加于電池塊的負(fù)荷也在各電池組件具有較大的偏差。如果負(fù)荷的偏差較大，則不能以適當(dāng)負(fù)荷固定的電池組件的特性劣化不能夠充分地加以抑制。因此，需要適合于各電池塊的端板間隔、即能夠以適當(dāng)?shù)呢?fù)荷進(jìn)行固定的結(jié)構(gòu)。此外，特別是在汽車中使用的電池組件要求耐振動(dòng)性，因此期望組裝精度高且在耐振動(dòng)方面強(qiáng)的組件結(jié)構(gòu)。
[0012]本發(fā)明是鑒于上述問(wèn)題而完成的，其目的在于提供一種利用構(gòu)成電池組件的導(dǎo)向部件使間隔件能夠滑動(dòng)且能夠進(jìn)行間隔件的定位的電池組件的結(jié)構(gòu)。
[0013]用于解決問(wèn)題的方法
[0014]解決上述問(wèn)題的本發(fā)明的電池組件，其具有排列并疊層多個(gè)方形的單體電池而得到的電池塊，該電池組件的特征在于，包括:設(shè)置于上述多個(gè)單體電池之間的間隔件；以能夠使該間隔件沿著上述單體電池的疊層方向滑動(dòng)的方式支承該間隔件的導(dǎo)向部件;和一對(duì)端板，其分別配置在該導(dǎo)向部件的滑動(dòng)方向的一側(cè)和另一側(cè)，從滑動(dòng)方向的兩側(cè)將上述電池塊夾入其中。
[0015]發(fā)明的效果
[0016]根據(jù)本發(fā)明，能夠?qū)㈤g隔件配置在單體電池的疊層方向上的任意位置。因此，能夠?qū)⒍税宓拈g隔調(diào)整為適合于電池塊的尺寸的間隔，能夠以適當(dāng)?shù)呢?fù)荷進(jìn)行固定。因此，即使各單體電池存在公差，也能夠制作抑制了特性劣化的電池組件。此外，因?yàn)閷?dǎo)向部件具有成為間隔件的定位的嵌合結(jié)構(gòu)，所以能夠提尚組裝精度，還能夠提尚耐振動(dòng)性。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是第一實(shí)施方式的電池組件的外觀立體圖。
[0018]圖2是第一實(shí)施方式的電池組件的分解立體圖。
[0019]圖3是表示第一實(shí)施方式的單體電池的外觀立體圖。
[0020]圖4是表示第一實(shí)施方式的間隔件的外觀立體圖。
[0021]圖5是說(shuō)明組裝第一實(shí)施方式的電池組件的方法的外觀立體圖。
[0022]圖6是表示第一實(shí)施方式的側(cè)板與間隔件的嵌合結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
[0023]圖7是說(shuō)明組裝第二實(shí)施方式的電池組件的方法的外觀立體圖。
[0024]圖8是表示第二實(shí)施方式的側(cè)板與間隔件的嵌合結(jié)構(gòu)的側(cè)視圖。
[0025]圖9是表示第二實(shí)施方式的側(cè)板與間隔件的嵌合結(jié)構(gòu)的另一個(gè)例子的側(cè)視圖。
[0026]圖10是表示第二實(shí)施方式的側(cè)板與間隔件的嵌合結(jié)構(gòu)的另一個(gè)例子的側(cè)視圖。
[0027]圖11是表示第二實(shí)施方式的側(cè)板與間隔件的嵌合結(jié)構(gòu)的另一個(gè)例子的側(cè)視圖。
[0028]圖12是表示第一實(shí)施方式的電池組件的另一個(gè)實(shí)施例的外觀立體圖。
【具體實(shí)施方式】
[0029]以下，利用具體的實(shí)施例來(lái)說(shuō)明用于實(shí)施本發(fā)明的最佳方式，不過(guò)本發(fā)明不限定于此。此外，實(shí)施例中的圖是簡(jiǎn)略的圖，圖中的位置關(guān)系和尺寸等并不保證精確性。在本說(shuō)明書(shū)中公開(kāi)的技術(shù)思想的范圍內(nèi)，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠進(jìn)行各種變更和修正。此外，對(duì)用于說(shuō)明本發(fā)明的全部附圖中具有相同功能的結(jié)構(gòu)標(biāo)注相同的附圖標(biāo)記，存在省略重復(fù)說(shuō)明的情況。
[0030]圖1是本實(shí)施方式的電池組件的外觀立體圖，圖2是其分解立體圖。
[0031]電池組件9具有將方形的單體電池I排列且疊層多個(gè)而得到的電池塊8。在多個(gè)單體電池I之間設(shè)置有間隔件2。間隔件2為通過(guò)組合2個(gè)來(lái)收納單體電池I的結(jié)構(gòu)，因此以后稱為電池座(Cell holder)。電池組件9具有以能夠沿著單體電池I的疊層方向滑動(dòng)的方式支承電池座2的導(dǎo)向部件(參照?qǐng)D5)。而且，在導(dǎo)向部件的滑動(dòng)方向一側(cè)和另一側(cè)，分別配置有將電池塊8從滑動(dòng)方向兩側(cè)夾入其中的一對(duì)端板3。
[0032]導(dǎo)向部件包括與電池塊8的側(cè)面相對(duì)的一對(duì)側(cè)板4和與電池塊8的底部相對(duì)的底板
5。側(cè)板4能夠由金屬或樹(shù)脂等各種材料制作。一對(duì)側(cè)板4具有與單體電池I的單體寬度方向兩側(cè)的側(cè)面相對(duì)的一對(duì)側(cè)面相對(duì)部41和與單體電池I的單體高度方向上側(cè)的上表面相對(duì)的上表面相對(duì)部42，在上表面相對(duì)部42設(shè)置有嵌合凹部43，該嵌合凹部43在與滑動(dòng)方向正交的方向上凹陷并沿滑動(dòng)方向延伸，與后述的電池座2的嵌合凸部26嵌合。嵌合凹部43具有朝向上方凹陷的截面半圓弧形狀。
[0033]此外，在側(cè)板4的上表面相對(duì)部42，在滑動(dòng)方向上隔著規(guī)定間隔地設(shè)置有縫隙44，能夠通過(guò)向下方卡合(嵌合)而對(duì)各電池座2分別施加與滑動(dòng)方向正交的方向上的力，將單體電池I的底面PB按壓于底板5的底面相對(duì)部51。
[0034]底板5具有與單體電池I的單體高度方向下側(cè)的底面PB相對(duì)的底面相對(duì)部51。在底板5設(shè)置有使制冷劑在內(nèi)部循環(huán)的冷卻管6。關(guān)于底板5的材質(zhì)，考慮到熱傳導(dǎo)性和成形性，能夠優(yōu)選使用鋁或鋁合金。
[0035]圖3是單體電池的外觀立體圖。
[0036]單體電池I是方形的鋰離子二次電池，在鋁合金制的電池容器內(nèi)，一并收容有包括正極電極和負(fù)極電極的電極組與非水電解液。單體電池I的電池容器具有扁平箱形的電池桶11和將電池桶11的開(kāi)口部密封的電池蓋12。電池桶11是通過(guò)深拉深加工形成的扁平的方形容器，具有長(zhǎng)方形的底面PB、從底面PB的長(zhǎng)邊立起的一對(duì)寬幅側(cè)面PW和從底面PB的短邊立起的一對(duì)窄幅側(cè)面PN。
[0037]電池蓋12由長(zhǎng)方形的平板部件構(gòu)成，具有上表面PU。在電池蓋12設(shè)置有用于輸入輸出電壓的正極外部端子13和負(fù)極外部端子14。正極外部端子13和負(fù)極外部端子14配置于在電池蓋12的長(zhǎng)邊方向上彼此分離的位置。
[0038]在正極外部端子13和負(fù)極外部端子14，分別突出設(shè)置有用于連結(jié)匯流條的螺母連結(jié)用的螺栓。電池蓋12在電池桶11內(nèi)收容電極組之后被激光焊接于電池桶11而將電池桶11的開(kāi)口部密封。
[0039]在電池蓋12的長(zhǎng)邊方向中間位置，設(shè)置有用于將非水電解液注入到電池桶11內(nèi)的注入口 15、