专利名称：电池模组及用于该电池模组的组电池的制作方法
技术领域：
本发明涉及将由多个电池形成的组电池多个层叠而构成的电池模组及用于该电池模组的组电池。
背景技术：
将多个电池收容于壳中而能够输出规定的电压及容量的电池包被广泛用作各种设备、车辆等的电源。其中，开始采用如下这样的技术将使通用的电池并联、串联连接而输出规定的电压及容量的组电池模组化，并对该电池模组进行各种组合，从而使其能够对应多种多样的用途。该模组化技术由于能够通过使收容于电池模组中的电池高性能化而实现电池模组本身的小型化、轻量化，因此有以下各种优点提高组装电池包时的作业性，并且提闻向车辆等被限制的空间搭载时的自由度等。
例如作为车辆用的电源，正在进行使用了锂离子二次电池的电池模组的开发，但不限于锂离子二次电池，为了对应电池的种类得到最优的高输出及高容量特性，需要形成将多个组电池进行串联连接或并联连接而成的电池模组。在专利文献I中，作为将多个电池收容于壳中而成的组电池的组装技术，记载了以下的电池模组在各壳的周缘部设置贯通孔，在各贯通孔中插入螺栓，将壳彼此相互连结，并且在组电池间设置空间，通过使冷却风流过该空间，对各组电池进行冷却。现有技术文献专利文献专利文献I :日本特开2006-147531号公报
发明内容
发明所要解决的问题然而，在专利文献I所公开的技术中，由于将组电池彼此相互连结来构成电池模组，因此难以确定组电池的位置，从而电池模组的组装和拆卸变得麻烦。另外，在组电池内多个电池以多列排列时，配置在组电池的中央附近的电池受到来自于配置在组电池的周边的电池的热,并且难以受到利用流过组电池之间的空间的冷却风进行的冷却。因此,组电池内的电池的温度难以变得均匀。本发明的目的在于，提供组电池彼此组合的组装和拆卸容易、且能够使组电池内的电池的温度均匀化的电池模组。用于解决问题的手段本发明所涉及的电池模组为将多个组电池层叠而成的电池模组，其中，组电池具备具备以将一方的电极对齐的方式分别收容多个筒状的单电池的多个收纳部的块、将多个单电池的一方的电极并联连接的第I连接板、将多个单电池的另一方的电极并联连接的第2连接板、配设在多个单电池与第I连接板之间的间隔物。上述块具有在轴方向上贯通的贯通部，上述间隔物具有从第I连接板向外方延伸并在轴方向上贯通的空洞部，在层叠方向上邻接的组电池中，一方的组电池的贯通部与另一方的组电池的空洞部嵌合而相互组合在一起，在多个层叠的组电池中，各组电池的贯通部及空洞部在轴方向上连通。根据这样的构成，通过使一方的组电池的贯通部与另一方的组电池的空洞部嵌合，能够容易地将组电池层叠而进行组装。而且，通过使各组电池的贯通部及空洞部在轴方向上连通，能够有效地对配置在贯通部的周围的单电池进行冷却。由此，能够实现组电池彼此组合的组装和拆卸容易、且能够使组电池内的单电池的温度均匀化的电池模组。本发明所涉及的其他电池模组为将以将一方的电极对齐的方式排列有多个单电池的组电池多个层叠而成的电池模组，其中，组电池具备将多个单电池的一方的电极并联连接的第I连接板、将多个单电池的另一方的电极并联连接的第2连接板、具有外径不同的第I贯通部及第2贯通部的筒状的贯通部。上述第I贯通部从形成在第I连接板上的第I开口部向外方延伸，在层叠方向上邻接的组电池中，一方的组电池的第I贯通部与另一方的组电池的第2贯通部嵌合而组合 在一起，在层叠的多个组电池中，各组电池的贯通部在轴方向上连通。根据这样的构成，通过使一方的组电池的第I贯通部与另一方的组电池的第2贯通部嵌合，能够容易地将组电池层叠而进行组装。而且，通过使各组电池的贯通部在轴方向上连通，能够有效地对配置在贯通部的周围的单电池进行冷却。由此，能够实现组电池彼此组合的组装和拆卸容易、且能够使组电池内的单电池的温度均匀化的电池模组。发明的效果通过本发明，能够提供组电池彼此组合的组装和拆卸容易、且能够使组电池内的单电池的温度均匀化的电池模组。
图I是表示用于本发明的第I实施方式中的组电池的单电池的构成的剖视图。图2 Ca)是本发明的第I实施方式中的组电池的俯视图，(b)是沿B-B线的剖视图。图3 Ca)是本发明的第I实施方式中的块的俯视图，(b)是沿B_B线的剖视图。图4 Ca)是本发明的第I实施方式中的间隔物的俯视图，(b)是沿B_B线的剖视图。图5是表示本发明的第I实施方式中的电池模组的构成的剖视图。图6 Ca)是本发明的第I实施方式中的电池模组的主视图，(b)是沿B-B线的剖视图。图7是表示将本发明的第I实施方式中的多个电池模组堆积而成的状态的主视图。图8 Ca)是第I实施方式的变形例中的组电池的俯视图，(b)是沿B_B线的剖视图。图9 Ca)是第I实施方式的变形例中的块的俯视图，(b)是沿B-B线的剖视图。图10 Ca)是第I实施方式的变形例中的间隔物的俯视图，(b)是沿B-B线的剖视图。
图11是第I实施方式的变形例中的电池模组的主视图。图12是第I实施方式的其他变形例中的电池模组的剖视图。图13 Ca)是本发明的第2实施方式中的组电池的俯视图，(b)是沿B-B线的剖视图。图14是表示本发明的第2实施方式中的电池模组的构成的剖视图。图15是本发明的第2实施方式中的电池模组的剖视图。图16是第2实施方式的变形例中的组电池及将多个组电池层叠而成的电池模组的剖视图。图17是第2实施方式的其他变形例中的组电池及将多个组电池层叠而成的电池模组的剖视图。
具体实施例方式以下，基于附图对本发明的实施方式进行详细的说明。需要说明的是，本发明不限于以下的实施方式。另外，在不脱离发挥本发明的效果的范围的范围内，可以进行适当变更。进而，还可以与其他实施方式组合。(第I实施方式)图I是示意地表示用于本发明的第I实施方式中的组电池的电池(以下称为“单电池”)100的构成的剖视图。构成本发明中的组电池的单电池100例如能够采用如图I所示那样的圆筒形的锂
离子二次电池。该锂离子二次电池可以是用作笔记本型电脑等便携式电子设备的电源的通用电池。此时，由于能够将高性能的通用电池用作电池模组的单电池，因此能够更容易地实现电池模组的高性能化、低成本化。另外，单电池100具备安全机构，其在由于发生内部短路等而引起电池内的压力上升时，向电池外释放气体。以下，一边参照图1，一边对单电池100的具体构成进行说明。如图I所示，将正极I与负极2隔着隔膜3卷绕而成的电极组4与非水电解液一起收容于电池壳7中。在电极组4的上下表面上配置有绝缘板9、10，正极I经由正极引线5与过滤器12接合，负极2经由负极引线6与兼作负极端子的电池壳7的底部接合。过滤器12与内盖13连接，内盖13的突起部与金属制的阀体14接合。进而，阀体14与兼作正极端子的端子板8连接。并且，端子板8、阀体14、内盖13及过滤器12形成为一体，隔着垫圈11密封电池壳7的开口部。如果在单电池100中发生内部短路等而使单电池100内的压力上升，则阀体14向端子板8膨胀，如果内盖13与阀体14的接合脱开，则电流路径被截断。进而，如果单电池100内的压力上升，则阀体14破裂。由此，在单电池100内产生的气体经由滤膜12的贯通孔12a、内盖13的贯通孔13a、阀体14的裂缝以及端子板8的开放部8a向外部排出。需要说明的是，将在单电池100内产生的气体向外部排出的安全机构不限于图I所示的结构，也可以是其他结构。接着,一边参照图2 (a)、(b)、图3 (a)、(b)及图4 (a)、(b)，一边对本实施方式中的组电池200的构成进行说明。这里，图2 (a)是组电池200的俯视图，图2 (b)是沿图2 (a)的B-B线的剖视图。另外，图3 (a)是构成组电池200的块80的俯视图，图3 (b)是沿图3 Ca)的B-B线的剖视图。此外，图4 Ca)是构成组电池200的间隔物90的俯视图，图4 (b)是沿图4 (a)的B-B线的剖视图。本实施方式中的组电池200具备具备以将一方的电极对齐的方式分别收容多个筒状的单电池100的多个收纳部80a的块80、将多个单电池100的正极端子(一方的电极)8并联连接的正极连接板(第I连接板)21、将多个单电池100的负极端子(电池壳7的底部；另一方的电极)并联连接的负极连接板(第2连接板)22、配设在多个单电池100与正极连接板21之间的间隔物90。这里，块80如图3 (a)、(b)所示具有在轴方向上贯通的贯通部80b。另外，块80的多个收纳部80a配置在贯通部80b的周围。另外，间隔物90如图4 (a)、(b)所示具有从正极连接板21向外方延伸并在轴方向上贯通的空洞部90a。需要说明的是，在以覆盖空洞部90a的方式配设正极连接板21时， 只要在正极连接板21上形成开口部(第I开口部)并使空洞部90a贯通形成在正极连接板21上的开口部而向外方延伸即可。正极连接板21具有向与负极连接板22相反方向延伸的正极连接端子(第I连接端子)21a，负极连接板22具有向与正极连接端子21a相同方向延伸的负极连接端子(第2连接端子)22a。一边参照图2 (a)、(b)、图3 (a)、(b)及图4 (a)、(b)，一边对本实施方式中的组电池200的构成进行更加详细的说明。多个单电池100收纳于由铝等金属形成的块80的收纳部80a中。收纳部80a相对于单电池100的外径具有O. I Imm左右的较大的内径，从而能够收纳单电池100。另夕卜，在块80的中央部，与收纳部80a大致平行地设置有在轴方向上贯通的贯通部80b。在单电池100的正极端子8侧，配设有将单电池100的正极端子8并联连接的正极连接板21，在单电池100的负极端子(电池壳7的底部)侧，配设有将负极端子并联连接的负极连接板22。由此，在多个组电池200集合而成的电池模组(以及多个电池模组集合而成的电池包)中，即使万一构成组电池200的单电池100中的一个发生故障，也能够确保电池模组(以及电池包)的电流供给。另外，正极连接板21具有将其端弯曲而成的正极连接端子21a，负极连接板22具有将其端弯曲而成的负极连接端子22a。在正极连接板21与单电池10之间，配设有间隔物90，在间隔物90的中央部，形成与块80的贯通部80b连通的空洞部(中央组合部)90a。这里，关于空洞部90a，在组合后述的多个组电池200时，空洞部90a的外径与贯通部80b的内径为大致相同的尺寸，以使贯通部80b与空洞部90a嵌合。另外，在组合多个组电池200时，正极连接端子21a的距离空洞部90a的内尺寸与负极连接端子22a的距离空洞部90a的外尺寸为大致相同的尺寸，以使正极连接端子21a与负极连接端子22a电连接。也就是说，正极连接端子21a以与负极连接端子22a的板厚所对应的距离位于负极连接端子22a的外方。正极连接端子21a与负极连接端子22a优选如图2 (b)所示相对于空洞部90a配置在相互相反的位置上。由此，在组合多个组电池200并将正极连接端子21a与负极连接端子22a电连接时，在邻接的组电池200中，全部的单电池100的电流路径为几乎相同的距离。其结果是，能够使全部的单电池100的消耗程度均匀。壳30是由耐热性、绝缘性材料、例如陶瓷板或对铁等金属材料的表面进行绝缘涂覆而成的涂层板形成的。另外，在组合多个组电池200时，正极连接板21几乎被组合而成的组电池200的壳30包围。所以，在组装组电池200而成的状态下，除了正极连接端子21a及负极连接端子22a以外，为电绝缘，能够防止由于接触而引起触电。另外，计测用端子60可以埋入壳30的侧面中。计测用端子60是用于对组电池200的温度或电压进行计测的端子，其与组电池200的正极连接板21或者负极连接板22连接。关于组电池200的温度和电压，能够通过将计测用端子60与测定设备的外部端子连接来进行测定。由此，计测用端子60的带电部也处于隐藏在壳30内的状态。正极连接板21以隔着间隔物90而附着在单电池100的一端部(在本实施方式中为正极端子8侧)上的方式配设。另外，单电池100的开放部8a经由形成在正极连接板21 正极连接板21上的贯通孔21b向外部排出。需要说明的是，在间隔物90上，也形成与正极连接板21的贯通孔21b连通的开口部。接着，一边参照图5，一边对本实施方式中的电池模组300的构成进行说明。这里，图5是表示本实施方式中的电池模组300的构成的剖视图，分别表示组电池200a与组电池200b已经组合了的状态、组电池200c组合前的状态。如图5所示，本实施方式中的电池模组300为将多个组电池200a 200c层叠的构成。在本实施方式中，在层叠方向上邻接的组电池200a、200b中，一方的组电池200a的贯通部80b与另一方的组电池200b的空洞部90a嵌合而相互组合在一起。并且，在多个层叠的组电池中，各组电池的贯通部80b及空洞部90a在轴方向上连通。需要说明的是，对组电池200b与组电池200c也同样地进行层叠。根据这样的构成，通过使一方的组电池200a的贯通部80ba与另一方的组电池200b的空洞部90a嵌合，能够容易地将组电池200层叠而进行组装。而且，通过使各组电池200的贯通部80b及空洞部90a在轴方向上连通，能够有效地对配置在贯通部80b的周围的单电池100进行冷却。由此，能够实现组电池200彼此组合的组装和拆卸容易、且能够使组电池200内的单电池100的温度均匀化的电池模组。另外，在层叠方向上邻接的组电池200a、200b中，一方的组电池200a的正极连接端子(第I连接端子)21a与另一方的组电池200b的负极连接端子(第2连接端子)22a相互抵接，形成为串联连接。根据这样的构成，在组合组电池200a、200b的同时，能够使一方的组电池200a的正极连接端子21a与另一方的组电池200b的负极连接端子22a串联连接，因此组电池200彼此的组装和拆卸变得容易。这里，对贯通部80b及空洞部90a的形状没有特别的限制，但例如在将贯通部80b及空洞部90a设为中空筒状时，空洞部90a的外周面与贯通部80b的内周面嵌合的组合在一起。另外，在负极连接板22覆盖贯通部80b时，只要使另一方的组电池200b的空洞部90a贯通形成在一方的组电池200a的负极连接板22上的开口部(第2开口部)而与一方的组电池200a的贯通部80b嵌合即可。另外，在层叠方向上邻接的组电池200a、200b在轴方向上设置空间部65地组合在一起。如图I所示，在单电池100的正极端子8上，具备将在单电池100内产生的气体向单电池100阶排出的开放部8a。从该单电池100的开放部8a排出的气体经由形成在正极连接板21上的贯通孔21b向设置在层叠方向上邻接的组电池200a、200b之间的空间部65排出。一边参照图5，一边对本实施方式中的电池模组300的构成进行更加详细的说明。如图5所示，将多个组电池200a 200c的正极与负极的方向(附图的上下方向)配置为同向，将正极连接端子21a及负极连接端子22a配置在相互相反方向(附图的左右方向)上。通过这样配置，使组电池200a的贯通部80b与组电池200b的空洞部90a嵌合，从而能够使其相互组合在一起。也就是说，在多个层叠的组电池200a 200c中，各组电池的贯通部80b及空洞部90a通过在轴方向上连通而在电池模组300的中央形成一贯连通的空 洞74。另外，能够使组电池200a的负极连接端子22a与组电池200b的正极连接端子21a组合在一起，并且能够使组电池200b的负极连接端子22a与组电池200c的正极连接端子21a组合在一起。在多个组电池200中，使贯通部80b与空洞部90a组合在一起，在电池模组300的中央，形成一贯连通的空洞74，因此冷却空气能够流过连通的空洞74即各组电池200的贯通部80b，从而对各组电池200进行冷却。此时，单电池100配置在贯通部80b的周围，因此冷却效率良好。特别是，由金属形成的块80将单电池100的发热传导到贯通部80b，从而提
高冷却效率。另外，正极连接端子21a的距离空洞部90a的内尺寸与负极连接端子22a的距离空洞部90a的外尺寸为几乎相同的尺寸，因此在组合组电池200时，也容易对正极连接端子21a与负极连接端子22a进行电连接。图6 (a)、(b)为表示收容于外装壳70中的电池模组300的构成的图，图6 (a)为主视图，图6 (b)为沿图6 (a)的B-B线的剖视图。关于电池模组300，将组电池200a 200e及组电池200f 200 j分别层叠而成的电池模组以2列排列，收容于外装壳70中。这里，例如在从组电池200c内的单电池IOOc排出气体时，从单电池IOOc排出的气体如图6 (b)中的箭头所示经由形成在组电池200c的正极连接板21上的贯通孔21b向设置在邻接的组电池200b、200c之间的空间部65排出，进而通过外装壳70内的空间73从外装壳70的排气口 71向外装壳70外释放。需要说明的是，组电池200的壳30由耐热性、绝缘性材料、例如陶瓷板或对铁等金属材料的表面进行绝缘涂覆而成的涂层板形成，因此即使从组电池200c的贯通孔21b排出的气体直接接触组电池200b的壳30，不良热影响也不会波及到组电池200b。另外，位于一端的组电池200a、200f的各空洞部90a与形成在外装壳70的上表面上的排气口 72b连通，位于另一端的组电池200e、200j的各贯通部80b与形成在外装壳70的下表面的吸气口 72a连通。所以，如图6 (b)所示，多个组电池200a 200e、200f 200j的贯通部80b及空洞部90a在轴方向上连通，形成为I个空洞74。因此，从外装壳70的吸气口 72a吸气而来的冷却空气如图6 (b)的箭头所示通过I个空洞74向相反侧的排气口 72b排气。由此，能够有效地对各组电池200a 200 j内的单电池100进行冷却。需要说明的是，流过冷却空气的空洞74与外装壳70内的其他空间隔离，因此流过空洞74内的冷却空气不会流入外装壳70内的其他空间。由此，从组电池200的单电池100向外装壳70内的空间73排出的气体不会与从外吸气而来的冷却空气混合，而从外装壳70的排气口 71向外装壳70外释放。其结果是，在外装壳70内，能够防止气体与冷却空气反应而燃烧。图7是表示将多个电池模组300a 300c堆积而成的状态的主视图。如图7所示，电池模组300a 300c在外装壳70的中央具有排气口 72b，因此在电池模组300a 300c内的单电池100发热时，能够从排气口 72b释发热。因此，可以不考虑来自于电池模组300a 300c的外装壳70的外周的热释放，所以能够以不在电池模组 300a 300c彼此之间设置间隙的方式进行配置。(第I实施方式的变形例)图8 (a)、(b)、图9 (a)、(b)及图10 (a)、(b)是表示第I实施方式的变形例中的组电池200的构成的图。这里，图8 (a)是组电池200的俯视图，图8 (b)是沿图8 (a)的B-B线的剖视图。另外，图9 (a)是构成组电池200的块80的俯视图，图9 (b)是沿图9 (a)的B-B线的剖视图。另外，图10 (a)是构成组电池200的间隔物90的俯视图，图10(b)是沿图10 (a)的B-B线的剖视图。在本变形例中，将组电池200的贯通部80b及空洞部90a配置在壳30的周边部。此时，如图11所示，将组电池200a 200c与由贯通部80b及空洞部90a形成的空洞配置在同一侧，堆叠而构成电池模组300，从而能够通过流过下段的组电池200的空洞的冷却空气对上段的组电池200a中配置在下侧的单电池100进行冷却。由此，即使在堆叠多个组电池200a 200c时，也能够有效地对配置在空洞的周围的组电池200a 200c内的全部的单电池100进行冷却，从而能够使单电池100的温度均匀化。图12是表示第I实施方式的其他变形例中的组电池200及将多个组电池200层叠而成的电池模组300的构成的剖视图。在本变形例中，在配置在单电池100与负极连接板22之间的间隔物40上，设置有在轴方向上贯通的空洞部40a。此时，空洞部40a从负极连接板22向外方延伸。需要说明的是，收纳多个单电池100的块80的贯通部80b与图2 (b)所示的构成相同。关于电池模组300，在层叠方向上邻接的组电池200a、200b中，通过使一方的组电池200a的空洞部40a与另一方的组电池200b的贯通部80b嵌合，使其相互组合在一起。其结果是，在层叠的组电池200a、200b中，各组电池200a、200b的贯通部80b及空洞部40a在轴方向上连通。需要说明的是，在以覆盖空洞部40a的方式配设负极连接板22时，只要在负极连接板22上形成开口部并使空洞部40a贯通形成在负极连接板22上的开口部而向外方延伸即可。另外，在正极连接板21覆盖贯通部80b时，只要使一方的组电池200a的空洞部40a贯通形成在另一方的组电池200b的正极连接板21上的开口部并与另一方的组电池200b的贯通部80b嵌合即可。(第2实施方式)在第I实施方式中，分别在收容单电池100的块80上设置贯通部80b，在配设在单电池100与正极连接板21或负极连接板22之间的间隔物90、40上设置空洞部90a、40a，在层叠方向上邻接的组电池200中，通过使一方的组电池200的贯通部80b与另一方的组电池200的空洞部90a、40a嵌合，能够使邻接的组电池200彼此组合在一起，构成电池模组300。S卩，通过将贯通部80b的内径与空洞部90a、40a的外径设置为大致相同，能够使一方的组电池200的贯通部80b与另一方的组电池200的空洞部90a、40a嵌合。在本发明的第2实施方式中，代替在块80及间隔物40上 分别设置贯通部80b及空洞部90a、40a，在组电池200上设置具有外径不同的第I贯通部及第2贯通部的筒状的贯通部。图13是表示本发明的第2实施方式中的组电池200的构成的图，图13 Ca)是组电池200的俯视图，图13 (b)是沿图13 Ca)的B-B线的剖视图。在本实施方式中的组电池200中，将多个单电池100以将一方的电极对齐的方式排列，并具备将多个单电池100的正极端子(一方的电极)8并联连接的正极连接板(第I连接板)21、将多个单电池100的负极端子(电池壳7的底部；另一方的电极)并联连接的负极连接板(第2连接板)22、具有外径不同的第I贯通部31a及第2贯通部31b的筒状的贯通部31。这里，多个单电池100如图13 (a)所示配置在贯通部31的周围。另外，第I贯通部31a的外径与第2贯通部31b的内径大致相同。并且，第I贯通部31a如图13 (b)所示从形成在正极连接板21上的开口部(第I开口部)向外方延伸。正极连接板21具有向与负极连接板22相反方向延伸的正极连接端子(第I连接端子)21a，负极连接板22具有向与正极连接端子21a相同方向延伸的负极连接端子(第2连接端子)22a。接着，一边参照图14，一边对本实施方式中的电池模组300的构成进行说明。这里，图14是表示本实施方式中的电池模组300的构成的剖视图，分别表示组电池200a与组电池200b已经组合了的状态、组电池200c组合前的状态。如图14所示，本实施方式中的电池模组300为将多个组电池200a 200c层叠的构成。在本实施方式中，在层叠方向上邻接的组电池200a、200b中，一方的组电池200a的第2贯通部31b与另一方的组电池200b的第I贯通部31a嵌合而相互组合在一起。并且，在多个层叠的组电池200中，各组电池的贯通部31在轴方向上连通。需要说明的是，对组电池200b与组电池200c也同样地进行层叠。根据这样的构成，通过使一方的组电池200a的第2贯通部31b与另一方的组电池200b的第I贯通部31a嵌合，能够容易地将组电池200层叠而进行组装，并且通过使各组电池200的贯通部31在轴方向上连通，能够有效地对配置在贯通部31的周围的单电池100进行冷却。由此，能够实现组电池200彼此组合的组装和拆卸容易、且能够使组电池200内的单电池100的温度均匀化的电池模组300。另外，在层叠方向上邻接的组电池200a、200b中，一方的组电池200a的负极连接端子22a与另一方的组电池200b的正极连接端子21a相互抵接，形成为串联连接。
根据这样的构成，能够在组合组电池200a、200b的同时，使一方的组电池200a的负极连接端子22a与另一方的组电池200b的正极连接端子21a串联连接，因此组电池200彼此的组装和拆卸变得容易。这里，对第I贯通部31a及第2贯通部31b的形状没有特别的限制，例如在形成为第I贯通部31a及第2贯通部31b的中空筒状时，第I贯通部31a的外周面与第2贯通部31b的内周面嵌合而组合在一起。另外，在负极连接板22覆盖第2贯通部31b时，只要使另一方的组电池200b的第I贯通部31a贯通形成在一方的组电池200a的负极连接板22上的开口部(第2开口部)而与一方的组电池200a的第2贯通部31b嵌合即可。另外，在层叠方向上邻接的组电池200a、200b通过在轴方向上设置空间部65而组合在一起。如图I所示，在单电池100的正极端子8上，具备将在单电池100内产生的气体向单电池100阶排出的开放部8a。从该单电池100的开放部8a排出的气体经由形成在正 极连接板21上的贯通孔21b向设置在层叠方向上邻接的组电池200a、200b之间的空间部65排出。图15是表不收容于外装壳70中的电池模组300的构成的剖视图。关于电池模组300，将组电池200a 200e及组电池200f 200j分别层叠而成的电池模组以2列排列，收容于外装壳70中。这里，例如在从组电池200c内的单电池IOOc排出气体时，从单电池IOOc排出的气体如图15中的箭头所示经由形成在组电池200c的正极连接板21上的贯通孔21b向设置在邻接的组电池200b、200c之间的空间部65排出，进而通过外装壳70内的空间73从外装壳70的排气口 71向外装壳70外释放。这里，位于一端的组电池200a、200f的各第I贯通部31a与形成在外装壳70的上表面上的排气口 72b连通，位于另一端的组电池200e、200j的各第2贯通部31b与形成在外装壳70的下表面上的吸气口 72a连通。所以，如图15所示，多个组电池200a 200e、200f 200j的各贯通部31在轴方向上连通，形成为I个空洞74。因此，从外装壳70的吸气口 72a吸气而来的冷却空气如图15的箭头所示通过I个空洞74从相反侧的排气口 72b排气。由此，能够有效地对各组电池200a 200 j内的单电池100进行冷却。需要说明的是，流过冷却空气的空洞74与外装壳70内的其他空间隔离，因此流过空洞74内的冷却空气不会流入外装壳70内的其他空间。由此，从组电池200的单电池100向外装壳70内的空间73排出的气体不会与从外吸气而来的冷却空气混合，而从外装壳70的排气口 71向外装壳70外释放，因此能够防止在外装壳70内气体与冷却空气反应而燃
Jyti ο(第2实施方式的变形例)图16是表示第2实施方式的变形例中的组电池200及将多个组电池200层叠而成的电池模组300的构成的剖视图。在本变形例中，贯通部31由具有特定大小的内径的中空筒状形成，在其两端部贯通正极连接板21及负极连接板22。需要说明的是，贯通部31没有从正极连接板21及负极连接板22向外方延伸。
关于本变形例中的电池模组300，在层叠方向上邻接的组电池200a、200b中，一方的组电池200a的贯通部31与另一方的组电池200b的贯通部31经由筒状的中空连接部50相互嵌合而组合在一起。其结果是，在层叠的组电池200a、200b中，各组电池200a、200b的贯通部31及中空连接部50在轴方向上连通。图17是表示第2实施方式的其他变形例中的组电池200及将多个组电池200层叠而成的电池模组300的构成的剖视图。在本变形例中，在正极连接板21中，将向与负极连接板22相反方向延伸的正极连接端子21a沿第I贯通部31a的外侧面设置，在负极连接板22中，将向与正极连接端子21a相同方向延伸的负极连接端子22a沿第2贯通部31b的内侧面设置。关于本变形例中的电池模组300，在层叠方向上邻接的组电池200a、200b中，一方的组电池200a的第2贯通部31b与另一方的组电池200b的第I贯通部31a经由正极连接端子21a及负极连接端子22a相互嵌合而组合在一起。其结果是，在层叠的组电池200a、 200b中，各组电池200a、200b的贯通部31在轴方向上连通。这里，为了使一方的组电池200a的第2贯通部31b与另一方的组电池200b的第I贯通部31a嵌合，只要使正极连接端子21a的外径与负极连接端子22a的内径大致相同即可。根据这样的构成，通过使一方的组电池200a的第2贯通部31b与另一方的组电池200b的第I贯通部31a嵌合，能够容易地将组电池200彼此组合在一起，并且同时对组电池200彼此进行电连接。而且，在组合组电池200后，正极连接端子21a及负极连接端子22a隐藏在组电池200的内部，因此能够防止由于接触带电部而引起触电。以上，通过优选的实施方式对本发明进行了说明，但这些记载并不是限定事项，当然可以进行各种改变。例如，在上述实施方式中，设为由导热性的树脂构成壳30，但也可以设为用树脂层覆盖表面而成的金属板。由此，能够提高壳的强度，并且提高热传导。另外，在上述实施方式中，将正极连接端子21a与负极连接端子22a在尺寸上进行组合，使其相互抵接，但也可以通过TIG焊接或激光焊接等对彼此进行焊接。由此，能够使正极连接端子21a与负极连接端子22a更坚固地组合在一起。产业上的可利用性本发明中的电池模组作为汽车、电动自行车或者电动游乐场设备等的驱动用电源是有用的。符号说明I 正极2 负极3 隔膜4电极组7电池壳8正极端子8a开放部10单电池
11 垫圈21正极连接板(第I连接板)21a正极连接端子(第I连接端子)21b贯通孔22负极连接板(第2连接板)22a负极连接端子(第2连接端子)30 壳31贯通部
31a第I贯通部31b第2贯通部40间隔物40a空洞部50中空连接部60计测用端子65空间部70外装壳71 排气口72a 吸气口72b 排气口73 空间74 空洞80 块80a收纳部80b贯通部90间隔物90a空洞部100单电池200组电池300电池模组
权利要求
1.一种电池模组,其为将多个组电池层叠而成的电池模组， 所述组电池具备 具备以将一方的电极对齐的方式分别收容多个筒状的单电池的多个收纳部的块、 将所述多个单电池的一方的电极并联连接的第I连接板、 将所述多个单电池的另一方的电极并联连接的第2连接板、 配设在所述多个单电池与所述第I连接板之间的间隔物， 所述块具有在轴方向上贯通的贯通部， 所述间隔物具有从所述第I连接板向外方延伸并在轴方向上贯通的空洞部， 在层叠方向上邻接的所述组电池中，一方的组电池的所述贯通部与另一方的组电池的空洞部嵌合而相互组合在一起， 在多个层叠的组电池中，各组电池的所述贯通部及所述空洞部在轴方向上连通。
2.如权利要求I所述的电池模组，其中，所述一方的组电池的贯通部的内周面与所述另一方的组电池的空洞部的外周面嵌合。
3.如权利要求I所述的电池模组，其中，所述空洞部贯通形成在所述第I连接板上的第I开口部并向外方延伸。
4.如权利要求I所述的电池模组，其中，所述另一方的组电池的空洞部贯通形成在所述一方的组电池的第2连接板上的第2开口部，并与所述一方的组电池的贯通部嵌合。
5.如权利要求I所述的电池模组，其中，所述块的多个收纳部配置在所述贯通部的周围。
6.如权利要求I所述的电池模组，其中，在层叠方向上邻接的所述组电池在轴方向上设置空间部地组合在一起。
7.如权利要求6所述的电池模组，其中，在所述多个单电池的一方的电极上，具有将在该单电池内产生的气体向单电池外排出的开放部， 从所述单电池的开放部排出的气体经由形成在所述第I连接板上的贯通孔向设置在层叠方向上邻接的所述组电池之间的所述空间部排出。
8.如权利要求I所述的电池模组，其中，所述第I连接板具有向与所述第2连接板相反方向延伸的第I连接端子， 所述第2连接板具有向与所述第I连接端子相同方向延伸的第2连接端子， 在层叠方向上邻接的所述组电池中，一方的组电池的第I连接端子与另一方的组电池的第2连接端子相互抵接，形成为串联连接。
9.一种组电池，其为用于权利要求I所述的电池模组的组电池， 所述组电池具备 具备以将一方的电极对齐的方式分别收容多个筒状的单电池的多个收纳部的块、 将所述多个单电池的一方的电极并联连接的第I连接板、 将所述多个单电池的另一方的电极并联连接的第2连接板、 配设在所述多个单电池与所述第I连接板之间的间隔物， 所述块具有在轴方向上贯通的贯通部， 所述间隔物具有从所述第I连接板向外方延伸并在轴方向上贯通的空洞部， 所述空洞部的外径与所述贯通部的内径大致相同。
10.如权利要求9所述的组电池，其中，所述空洞部贯通形成在所述第I连接板上的第I开口部并向外方延伸。
11.如权利要求9所述的组电池，其中，所述第2连接板具有可使所述空洞部贯通的大小的第2开口部。
12.如权利要求9所述的组电池，其中，所述块的收纳部配置在所述贯通部的周围。
13.—种电池模组，其为将以将一方的电极对齐的方式排列有多个单电池的组电池多个层叠而成的电池模组， 所述组电池具备 将所述多个单电池的一方的电极并联连接的第I连接板、 将所述多个单电池的另一方的电极并联连接的第2连接板、 具有外径不同的第I贯通部及第2贯通部的筒状的贯通部， 所述第I贯通部从形成在所述第I连接板上的第I开口部向外方延伸， 在层叠方向上邻接的所述组电池中，一方的组电池的所述第I贯通部与另一方的组电池的所述第2贯通部嵌合而组合在一起， 在层叠的多个组电池中，各组电池的所述贯通部在轴方向上连通。
14.如权利要求13所述的电池模组，其中，所述一方的组电池的第I贯通部的内周面与所述另一方的组电池的第2贯通部的外周面嵌合。
15.如权利要求13所述的电池模组，其中，所述另一方的组电池的第2贯通部贯通形成在所述一方的组电池的第2连接板上的第2开口部，并与所述一方的组电池的第I贯通部嵌合。
16.如权利要求13所述的电池模组，其中，所述多个单电池配置在所述贯通部的周围。
17.如权利要求13所述的电池模组，其中，在层叠方向上邻接的所述组电池在轴方向上设置空间部地组合在一起。
18.如权利要求17所述的电池模组，其中，在所述多个单电池的一方的电极上，具有将在该单电池内产生的气体向单电池外排出的开放部， 从所述单电池的开放部排出的气体经由形成在所述第I连接板上的贯通孔向设置在层叠方向上邻接的所述组电池之间的所述空间部排出。
19.如权利要求13所述的电池模组，其中，所述第I连接板具有向与所述第2连接板相反方向延伸的第I连接端子， 所述第2连接板具有向与所述第I连接端子相同方向延伸的第2连接端子， 在层叠方向上邻接的所述组电池中，一方的组电池的第I连接端子与另一方的组电池的第2连接端子相互抵接，形成为串联连接。
20.一种组电池，其为用于权利要求13所述的电池模组的组电池， 所述组电池具备 以将一方的电极对齐的方式排列而成的多个单电池、 将所述多个单电池的一方的电极并联连接的第I连接板、 将所述多个单电池的另一方的电极并联连接的第2连接板、 具有外径不同的第I贯通部及第2贯通部的筒状的贯通部， 所述第I贯通部从形成在所述第I连接板上的第I开口部向外方延伸，所述第I贯通部的外径与所述第2贯通部的内径大致相同。
21.如权利要求20所述的组电池，其中，所述第2连接板具有可使所述第I贯通部贯通的大小的第2开口部。
22.如权利要求20所述的组电池，其中，所述多个单电池配置在所述贯通部的周围。
23.—种电池模组，其为将以将一方的电极对齐的方式排列有多个单电池的组电池多个层叠而成的电池模组， 所述组电池具备 将所述多个单电池的一方的电极并联连接的第I连接板、 将所述多个单电池的另一方的电极并联连接的第2连接板、 贯通所述第I连接板及所述第2连接板的筒状的贯通部， 在层叠方向上邻接的所述组电池中，一方的组电池的所述贯通部与另一方的组电池的所述贯通部经由筒状的中空连接部相互嵌合而组合在一起， 在层叠的多个组电池中，各组电池的所述贯通部及所述中空连接部在轴方向上连通。
24.如权利要求23所述的电池模组，其中，所述中空连接部的外周面与所述一方的组电池的贯通部的内周面及所述另一方的组电池的贯通部的内周面嵌合。
全文摘要
组电池(200)具备具备收容多个单电池(100)的收纳部(80a)的块(80)、将多个单电池(100)并联连接的第1连接板(21)及第2连接板(22)、配设在单电池(100)与第1连接板(21)之间的间隔物(90)，块(80)具有在轴方向上贯通的贯通部(80b)，间隔物(90)具有在轴方向上贯通的空洞部(90a)，在层叠方向上邻接的组电池(200)中，一方的组电池(200)的贯通部(80b)与另一方的组电池(200)的空洞部(90a)嵌合而相互组合在一起，构成电池模组，各组电池(200)的贯通部(80b)及空洞部(90a)在轴方向上连通。
文档编号H01M2/10GK102812578SQ201280000900
公开日2012年12月5日 申请日期2012年1月17日 优先权日2011年1月25日
发明者安井俊介, 永山雅敏, 中岛琢也 申请人:松下电器产业株式会社