蓄电元件及蓄电装置制造方法

文档序号:7044373阅读:106来源:国知局
蓄电元件及蓄电装置制造方法
【专利摘要】本发明提供能够适当地防止在气体排出阀进行了动作的情况下,从此处排出的气体、电解液附着于外部端子或其周边的蓄电元件及蓄电装置。本发明所涉及的蓄电元件具备:电极体,其包括相互绝缘的正极板和负极板;壳体,其收容该电极体,且与该电极体绝缘;正极外部端子,其配置在该壳体的外表面,且与正极板电连接;负极外部端子,其配置在壳体的外表面,且与负极板电连接;气体排出阀,其形成于壳体中的配置有正极外部端子及负极外部端子的区域的相反侧的区域。
【专利说明】蓄电元件及蓄电装置

【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及一种具备气体排出阀的蓄电元件及蓄电装置。

【背景技术】
[0002]近年来,电池(锂离子电池、镍氢电池等)、电容器(双电层电容器等)等能够充电放电的蓄电元件作为车辆(机动车、机动二轮车等)及各种设备(移动终端、笔记本电脑等)的动力源使用。这种蓄电元件具备:包括相互绝缘的正极板和负极板的电极体、收容该电极体的壳体、配置在该壳体的外表面且与电极体电连接的外部端子。
[0003]这种蓄电元件具备在内部压力达到规定以上的值时通过开裂而释放内部压力的气体排出阀。气体排出阀与外部端子共同设置在盖体上(专利文献1、2)。因此,在气体排出阀进行动作时,从气体排出阀排出的气体、或随着该气体的排出而从气体排出阀排出的电解液可能附着到外部端子或其周边。并且,在气体或电解液附着到外部端子或该外部端子的周边时,发生因电位差而产生腐蚀等不期望的状况。
[0004]在先技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1:日本特开2010-244898号公报
[0007]专利文献2:日本特开2011-192547号公报


【发明内容】

[0008]因此,本发明的课题在于提供一种蓄电元件及蓄电装置,在气体排出阀进行了动作的情况下,能够适当地防止从该气体排出阀排出的气体或电解液附着到外部端子或该外部端子的周边。
[0009]本发明所涉及的蓄电元件具备:
[0010]电极体,其包括相互绝缘的正极板和负极板;
[0011]壳体,其收容该电极体,且与该电极体绝缘;
[0012]正极外部端子,其配置在该壳体的外表面,且与正极板电连接;
[0013]负极外部端子,其配置在壳体的外表面,且与负极板电连接;
[0014]气体排出阀,其形成于壳体中的配置有正极外部端子及负极外部端子的区域的相反侧的区域。

【专利附图】

【附图说明】
[0015]图1是本发明的一实施方式所涉及的电池的分解立体图。
[0016]图2是该电池的壳体内结构组合后的状态的分解立体图。
[0017]图3是该电池的立体图。
[0018]图4是该电池的长边方向上的剖视图。
[0019]图5是该电池的短边方向上的剖视图。
[0020]图6是盖构件嵌入壳体主体的开口缘部内而使盖构件的周缘与开口缘部的端缘对合的状态的示意图。
[0021]图7是盖构件的周缘与开口缘部的端缘被激光焊接的状态的示意图。
[0022]图8是盖构件的周缘与开口缘部的端缘被焊接而使壳体主体与盖构件一体化后的状态的示意图。
[0023]图9是将多个该电池整齐排列并一体化而成的电池模块的整齐排列方向上的剖视图。
[0024]图10是将在图9中由虚线的圆包围的部位分解后的状态的放大图。
[0025]图11是表示在该电池的底部积存有电解液的样子的示意图。
[0026]图12是另一实施方式所涉及的电池的分解立体图。
[0027]图13是该电池的壳体内结构组合后的状态的分解立体图。
[0028]图14是该电池的立体图。
[0029]图15是该电池的长边方向上的剖视图。
[0030]图16是该电池的短边方向上的剖视图。
[0031]图17是将多个该电池整齐排列并一体化而成的电池模块的整齐排列方向上的剖视图。
[0032]图18是又一实施方式所涉及的电池的分解立体图。
[0033]图19是该电池的短边方向上的剖视图。
[0034]图20是将多个该电池整齐排列并一体化而成的电池模块的整齐排列方向上的剖视图。
[0035]图21是在图20中由虚线的圆包围的部位的放大图。
[0036]图22是又一实施方式所涉及的电池的长边方向上的剖视图。
[0037]图23是该电池的短边方向上的剖视图。
[0038]图24是将多个该电池整齐排列并一体化而成的电池模块的整齐排列方向上的剖视图。
[0039]图25是又一不同的实施方式所涉及的电池的长边方向上的剖视图。
[0040]附图标记说明如下:
[0041]Ps…电池,I…电极体,10…平坦部,1L...折返部(圆弧部),12…隔离件,13…正极板,14...正极引线部,15...负极板,16...负极引线部,18...线夹构件,2...集电体,20...第一连接部,21...连接片,24...第二连接部,25...贯通孔,3...壳体,30...壳体主体,31...第一壁部,
32…第二壁部,PU P3…第一端部,P2、P4…第二端部,33...第一开口缘部,34…第一开口部,35...第二开口缘部,36...第二开口部,40...第一盖体,41...基部,42...外周部,43…凹部,44…凸部,45...气体排出阀,50…第二盖体,51…贯通孔,53…基部,54…外周部,6…外部端子,60...主体部,61...平坦面,63...铆接部,7...内部衬垫,70...贯通孔,8...外部衬垫,80…凹部,81…贯通孔,M…电池模块,100…隔板,105…固定构件,106…槽部,107…凸部,108…固定构件,110…框架,111…终端构件,112...凸部,113…连结构件,114…遮挡体

【具体实施方式】
[0042]本发明所涉及的蓄电元件具备:
[0043]电极体,其包括相互绝缘的正极板和负极板;
[0044]壳体,其收容该电极体,且与该电极体绝缘;
[0045]正极外部端子,其配置在该壳体的外表面,且与正极板电连接;
[0046]负极外部端子,其配置在壳体的外表面,且与负极板电连接;
[0047]气体排出阀,其形成在壳体的配置有正极外部端子及负极外部端子的区域的相反侧的区域。
[0048]根据所述结构,气体排出阀形成在壳体中的最远离正极外部端子及负极外部端子两者的区域。因此,在气体排出阀进行了动作的情况下,能够防止从该气体排出阀排出的气体及电解液附着到外部端子(正极外部端子、负极外部端子)或其周边。
[0049]在此,作为本发明所涉及的蓄电元件的一种方案,可以构成为,
[0050]壳体具备对置的一对外表面,
[0051]正极外部端子及负极外部端子配置在一对外表面中的一方的外表面,
[0052]气体排出阀形成在一对外表面中的另一方的外表面。
[0053]根据所述结构,正极外部端子及负极外部端子配置于对置的一对外表面中的一方的外表面,气体排出阀形成于对置的一对外表面中的另一方的外表面。因此,气体排出阀形成于壳体中位于最远离配置有正极外部端子及负极外部端子的外表面的区域的外表面。因此,在气体排出阀进行了动作的情况下,能够防止从气体排出阀排出的气体及电解液附着到外部端子或其周边。
[0054]在此,作为本发明所涉及的蓄电元件的另一方案,可以构成为,
[0055]壳体具备:
[0056]壳体主体,其在一端具有第一开口缘部;
[0057]第一盖体,其堵塞由第一开口缘部形成的第一开口部,
[0058]气体排出阀形成在第一盖体。
[0059]根据所述结构,在制造蓄电元件时,能够容易地将气体排出阀形成于第一盖体,因此气体排出阀的形状的自由度增大。
[0060]在此,作为本发明所涉及的蓄电元件的另一方案,可以构成为,
[0061]壳体主体在另一端具有第二开口缘部,所述另一端为第一开口缘部的相反侧的端部,
[0062]壳体具备堵塞由第二开口缘部形成的第二开口的第二盖体。
[0063]在此,作为本发明所涉及的蓄电元件的另一方案,可以构成为,
[0064]第一盖体是该第一盖体的外周部嵌合于第一开口缘部的内周面的板材,且是在壳体主体内呈凸状的板材,
[0065]气体排出阀形成于该第一盖体中的、在壳体主体内呈凸状的部分。
[0066]根据所述结构,气体排出阀配置在第一盖体中比壳体主体的第一开口缘部的端缘向壳体主体内偏移了的位置。即,气体排出阀成为被第一盖体的外周部、壳体主体的第一开口缘部包围的状态。因此,在气体排出阀进行了动作的情况下,能够通过第一盖体的外周部、壳体主体的第一开口缘部来限制气体及电解液扩散。
[0067]在此,作为本发明所涉及的蓄电元件的另一方案,可以构成为,
[0068]电极体具有将正极板和负极板层叠多层而形成的层叠构造,并且具备正极板及负极板的两电极板中的至少一方的电极板以层叠状态突出而形成的引线部,
[0069]气体排出阀形成在壳体的与该引线部对置的位置。
[0070]这种情况下,可以构成为,
[0071]层叠构造通过以呈扁平形状的方式将正极板和负极板卷绕而形成,该扁平形状具备对置的一对平坦部和将该一对平坦部的端部彼此连接起来的一对折返部,
[0072]引线部中,正极板及负极板的两电极板中的至少一方的电极板从另一方的电极板的侧端朝向沿着电极体的卷绕中心的方向呈卷绕状地突出,
[0073]气体排出阀形成在壳体的与该引线部中的折返部对置的位置。
[0074]根据所述结构,气体排出阀设置在壳体中的引线部附近的位置。气体在电极体内产生,从成为开放端的引线部向电极体的外部排出。因此,在气体排出阀设于引线部附近的位置时,壳体内的气体的排出路径变短,气体的排出得以顺畅化。
[0075]进而,可以构成为,
[0076]引线部具备电极体的一端处的正极引线部和电极体的另一端处的负极引线部,
[0077]气体排出阀具备:第一气体排出阀,其形成在壳体的与正极引线部对置的位置;第二气体排出阀,其形成在壳体的与负极引线部对置的位置。
[0078]根据所述结构,能够使在电极体内产生的气体经由两处引线部(正极引线部及负极引线部)从两处气体排出阀(第一气体排出阀及第二气体排出阀)迅速地排出。
[0079]在此,作为本发明所涉及的蓄电元件的另一方案,可以构成为,
[0080]所述蓄电元件具备:第一集电体,其将正极板与正极外部端子连接起来;第二集电体,其将负极板与负极外部端子连接起来,
[0081]电极体与第一集电体及第二集电体中的至少一方的集电体的连接部形成在该电极体中偏向配置正极外部端子及负极外部端子的区域侧的位置。
[0082]根据所述结构,在正极引线部及负极引线部中,配置有正极外部端子及负极外部端子的相反的区域侧(即,配置有气体排气阀的区域侧的部位)的开放度提高。因此,能够提高在电极体内产生的气体的从正极引线部及负极引线部排出的排出性。
[0083]本发明所涉及的蓄电装置具备两个以上的蓄电元件,所述两个以上的蓄电元件至少包括一个上述任一方案的蓄电兀件。
[0084]根据所述结构,在壳体中的远离设有正极外部端子及负极外部端子的位置的位置处设有气体排出阀的蓄电元件中,在气体排出阀进行了动作的情况下,能够防止从该气体排出阀排出的气体及电解液附着到该蓄电元件的外部端子(正极外部端子及/或负极外部端子)或其周边。
[0085]在此,作为本发明所涉及的蓄电装置的一种方案,可以构成为,
[0086]所述蓄电装置具备配置在两个以上的蓄电元件中的相邻的蓄电元件之间的遮挡构件,
[0087]遮挡构件将配置有正极外部端子及负极外部端子的至少一方的外部端子的空间与配置有气体排出阀的空间分隔开。
[0088]如此,通过设置将配置有外部端子及负极外部端子中的至少一方的外部端子的空间、与配置有气体排出阀的空间分隔开的遮挡构件,从而能够进一步提高如下的效果:在气体排出阀进行了动作的情况下,防止从该气体排出阀排出的气体及电解液附着到该蓄电元件的外部端子(正极外部端子及负极外部端子的至少一方的外部端子)、或该外部端子的周边。
[0089]此外,作为本发明所涉及的蓄电装置的另一方案,可以构成为,
[0090]在相邻的蓄电元件之间形成有间隙,
[0091]遮挡构件具有将间隙与配置有气体排出阀的空间分隔开的第一遮挡构件。
[0092]根据所述结构,在蓄电装置中采用通过使空气等制冷剂通过例如蓄电元件之间的间隙而冷却蓄电元件的所谓空冷式的冷却方式的情况下,能够有效地抑制在气体排出阀动作时从气体排出阀排出的气体与制冷剂混合并通过该制冷剂使气体扩散的情况。
[0093]此外,作为本发明所涉及的蓄电装置的另一方案,可以构成为,
[0094]遮挡构件具有将间隙与配置有正极外部端子及负极外部端子的至少一方的外部端子的空间分隔开。
[0095]根据所述结构,在气体排出阀进行了动作的情况下,能够更有效地防止从气体排出阀排出的气体及电解液附着到外部端子(正极外部端子及负极外部端子中的至少一方的外部端子)、或该外部端子的周边。
[0096]此外,作为本发明所涉及的蓄电装置的另一方案,可以构成为,
[0097]形成在相邻的蓄电元件之间的间隙是供冷却流体能够流通的冷却流路。
[0098]此外,作为本发明所涉及的蓄电装置的另一方案,可以构成为,
[0099]所述蓄电装置具备在相邻的蓄电元件之间配置的隔板,
[0100]遮挡构件与隔板一体形成。
[0101]此外,作为本发明所涉及的蓄电装置的另一方案,可以构成为,
[0102]所述蓄电装置具备配置在遮挡构件与蓄电元件之间的垫片或肋。
[0103]作为本发明所涉及的蓄电元件的另一方案,可以构成为,
[0104]所述蓄电元件具备:
[0105]电极体,其包括相互绝缘的正极板和负极板;
[0106]壳体,其收容所述电极体,
[0107]所述壳体具备:
[0108]壳体主体,其在两端具有第一开口缘部和第二开口缘部;
[0109]第一盖体,其堵塞由第一开口缘部形成的第一开口部;
[0110]第二盖体,其堵塞由第二开口缘部形成的第二开口部,
[0111]第一盖体及第二盖体的至少一方的盖体是该盖体的外周部嵌合于第一开口缘部及第二开口缘部中的与该盖体对应的开口缘部的内周面且在壳体主体内呈凸状的板材,
[0112]外周部与第一开口缘部及第二开口缘部中的同具有外周部的盖体对应的开口缘部接合。
[0113]根据所述结构,在制造壳体时,即使壳体主体变形,当具有外周部的盖体嵌入壳体主体的所述对应的开口缘部时,开口缘部也会仿形于嵌入的盖体的周缘(周缘形状)。其结果是,壳体主体被矫正成应有的形状。此外,在具有外周部的盖体嵌入壳体主体的对应的开口缘部的状态下,壳体主体的形状稳定性通过具有外周部的盖体而提高。因此,能够防止壳体主体无意中变形。
[0114]作为本发明所涉及的蓄电元件的另一方案,可以构成为,
[0115]所述蓄电元件具备:
[0116]电极体,其包括相互绝缘的正极板和负极板;
[0117]壳体,其收容电极体,
[0118]壳体具备:
[0119]壳体主体,其在两端具有第一开口缘部和第二开口缘部;
[0120]第一盖体,其堵塞由第一开口缘部形成的第一开口部;
[0121]第二盖体,其堵塞由第二开口缘部形成的第二开口部,
[0122]第一盖体及第二盖体的一方的盖体与壳体主体之间的极限耐压比第一盖体及第二盖体的另一方的盖体与壳体主体之间的极限耐压小。
[0123]根据所述结构,在壳体的内部压力达到一定以上的值时,一方的盖板同与该盖板对应的开口缘部之间的接合部局部或整体上被破坏。其结果是,形成释放壳体的内部压力的路径。即,一方的盖体作为气体排出阀而发挥功能。
[0124]作为本发明所涉及的蓄电装置的另一方案,可以构成为,
[0125]所述蓄电装置具备:
[0126]上述的蓄电元件;
[0127]保持体,其用于紧固保持蓄电元件。
[0128]根据所述结构,蓄电元件的壳体主体成为被施加压力的状态(被紧压)。因此,能够减少如下的不良情况:在壳体的内部压力达到一定以上的值时,壳体主体膨胀而内部压力减少,第一盖体及第二盖体中的一方的盖体同与该盖体对应的开口缘部之间的接合部不被破坏、即内部压力达到预期的值时所述一方的盖体不作为气体排出阀动作。
[0129]作为本发明所涉及的蓄电装置的另一方案,可以构成为,
[0130]所述蓄电装置具备:
[0131]多个蓄电元件,它们各自具备电极体和收容该电极体的壳体,所述电极体包括相互绝缘的正极板和负极板,所述多个蓄电元件沿着第一方向整齐排列;
[0132]固定构件,其配置在相邻的蓄电元件之间,
[0133]壳体具备:壳体主体,其具有至少一个开口缘部;盖体,其与开口缘部接合,
[0134]通过壳体主体与盖体的接合形成作为该壳体主体与该盖体之间的接合部位的对合部,
[0135]固定构件具有一对卡合部,所述一对卡合部分别与相邻的蓄电元件中的一方的蓄电元件的对合部、及相邻的蓄电元件中的另一方的蓄电元件的对合部卡合。
[0136]根据所述结构,相邻的蓄电元件中的一方的蓄电元件与固定构件被固定(定位)。此外,相邻的蓄电元件中的另一方的蓄电元件与固定构件被固定(定位)。其结果是,相邻的蓄电元件彼此借助固定构件被固定(定位)。由此,相邻的蓄电元件之间的位置偏移得以抑制,多个蓄电元件的相对位置被限制。
[0137]如以上所述,根据本发明,由于气体排出阀形成于最远离外部端子(正极外部端子及负极外部端子)的区域,因此能够适当地防止如下情况,即,在气体排出阀进行了动作的情况下,从此处排出的气体及电解液附着到外部端子或其周边。
[0138]以下,参照【专利附图】
附图
【附图说明】本发明所涉及的蓄电元件的一实施方式的电池和将多个该电池整齐排列并一体化而成的电池模块。需要说明的是,在本实施方式中,作为电池的一个例子,对锂充电电池(以下,简称“电池”)进行说明。
[0139]如图1?图3所示,本实施方式所涉及的电池Ps具备电极体(发电要件)1、一对集电体2、壳体3、一对外部端子6、一对内部衬垫7、一对外部衬垫8。电极体I包括具有电绝缘性的隔离件12、将该隔离件12夹在中间的正极板13及负极板15。一对集电体2与电极体I的正极板13及负极板15中的对应的极性的极板电连接。壳体3收容电极体I及一对集电体2。一对外部端子6配置在壳体3的外部。一对内部衬垫7以与一对外部端子6中的对应的外部端子6的配置对应的方式沿着壳体3的内表面配置。一对外部衬垫8以与一对外部端子6中的对应的外部端子6的配置对应的方式沿着壳体3的外表面配置。
[0140]正极板13、负极板15及隔离件12形成为带状。正极板13、负极板15及隔离件12以长边方向一致的状态重叠。并且,正极板13、负极板15及隔离件12沿着长边方向卷绕。具体而言,正极板13、负极板15及隔离件12卷绕成扁平形状。因此,从第一方向(图中的X方向)观察到的电极体I的形状为,在与X方向正交的第二方向(图中的Y方向)上具有短轴且在与X方向及Y方向正交的第三方向(图中的Z方向)上具有长轴。即,电极体I具备在Y方向上对置的一对平坦部10、及将该一对平坦部10的端部彼此连接起来的一对折返部(圆弧部)11。
[0141]此外,正极板13及负极板15以在X方向上相对位置偏移了的状态重叠,并沿着长边方向卷绕。因此,仅层叠有正极板13的正极引线部14形成于X方向上的电极体I的一端部。此外,仅层叠有负极板15的负极引线部16形成于X方向上的电极体I的另一端部。
[0142]在此,正极板13在正极集电基材的表面两面具备正极活性物质层(正极活性物质涂敷部)。该正极板13通过在由带状的铝箔构成的正极集电基材的表面单面上涂敷正极活性物质涂料并使其干燥后、在正极集电基材的背面相同地涂敷正极活性物质涂料并使其干燥等而形成。更详细而言,正极板13具备正极集电基材和正极活性物质层,该正极活性物质层通过在正极集电基材的除了宽度方向上的一端部以外的正极集电基材的表面两面上涂敷正极活性物质涂料等而在除了所述一端部以外的正极集电基材的表面两面上形成。因此,正极板13的一端部成为正极集电基材露出的部分(正极活性物质层非形成部)。正极引线部14由该正极活性物质层非形成部构成。
[0143]此外,负极板15在负极集电基材的表面两面具备负极活性物质层(负极活性物质涂敷部)。该负极板15通过在由带状的铜箔构成的负极集电基材的表面单面上涂敷负极活性物质涂料并使其干燥后、在负极集电基材的背面相同地涂敷负极活性物质涂料并使其干燥等而形成。更详细而言,负极板15具备负极集电基材和负极活性物质层,该负极活性物质层通过在负极集电基材的除了宽度方向上的一端部以外的表面两面上涂敷负极活性物质涂料等而在除了所述一端部以外的负极集电基材的表面两面上形成。因此,负极板15的一端部成为负极集电基材露出的部分(负极活性物质层非形成部)。负极引线部16由该负极活性物质层非形成部构成。
[0144]需要说明的是,正极引线部14通过线夹构件18扎束。此外,负极引线部16也通过线夹部18扎束。
[0145]集电体2通过对金属板进行弯曲加工而形成。集电体2具备沿着Z方向配置的第一连接部20和从该第一连接部20延伸出的第二连接部24。
[0146]第一连接部20具备沿着X方向延伸出的连接片21。连接片21能够插入在X方向上的电极体I的端部处的卷绕中心。连接片21被焊接于线夹构件18。由此,正极用的集电体2与电极体I的正极板13 (电极体I的正极引线部14)电连接。此外,负极用的集电体2与电极体I的负极板15(电极体I的负极引线部16)电连接。
[0147]第二连接部24固定于壳体3且与一对外部端子6中的对应的外部端子6电连接。第二连接部24形成为平坦且沿着X方向形成长边。第二连接部24具备供外部端子6穿过的贯通孔25。
[0148]另外,对正极用的集电体2与负极用的集电体2的不同点进行说明。通常,根据电化学的观点,正极用的集电体2由铝或铝合金构成,负极用的集电体2由铜或铜合金构成。伴随于此,从机械强度的观点出发,正极集电体2的厚度设定为比负极集电体2的厚度厚。
[0149]壳体3具备:两端开口的筒状的壳体主体30、堵塞该壳体主体30的一方的开口的第一盖体40、堵塞壳体主体30的另一方(所述一方的开口的相反侧)的开口的第二盖体50。
[0150]壳体主体30形成为方筒状。因此,壳体主体30具备:各自具有第一端部Pl及该第一端部Pl的相反侧的第二端部P2的一对第一壁部31、各自具有第一端部P3及该第一端部P3的相反侧的第二端部P4的一对第二壁部32。并且,一对第一壁部31沿着X方向隔开间隔地相互对置。此外,一对第二壁部32在一对第一壁部31之间沿着Y方向隔开间隔地相互对置。由此,第一开口部34形成在一对第一壁部31的第一端部Pl及一对第二壁部32的第一端部P3(壳体主体30的第一开口缘部33)所包围的区域内。此外,第二开口部36形成在一对第一壁部31的第二端部P2及一对第二壁部32的第二端部P4 (壳体主体30的第二开口缘部35)所包围的区域内。
[0151]在本实施方式中,壳体主体30形成为剖面形状呈长方形的方筒状。所述剖面形状是X方向为长边方向且Y方向为短边方向的长方形。因此,第一壁部31是沿着Z方向形成长边的长方形。此外,第二壁部32是沿着X方向形成长边的长方形。并且,第一开口缘部33及第二开口缘部35分别是沿着X方向形成长边的长方形。但是,第一壁部31与第二壁部32之间的连接部形成为圆弧面状。因此,壳体主体30的角部以成为小曲率半径的方式形成为圆角,第一开口缘部33及第二开口缘部35分别为角部形成为圆角的长方形。
[0152]需要说明的是,壳体主体30通过例如挤出加工而形成。通过利用挤出加工来形成壳体主体30,从而与利用深拉伸加工形成的现有型的壳体主体的壁厚相比,能够容易地将壳体主体30的壁厚形成得薄。此外,壳体主体30仅通过切断挤出后的板材即可获得,因此生广率得以提闻。
[0153]第一盖体40堵塞第一开口部34。该第一盖板40在以第一盖体40成为下侧的方式配置壳体3的情况下成为壳体3的底部。第二盖体50堵塞第二开口部36。该第二盖体50在以第一盖体40成为下侧的方式配置壳体3的情况下成为壳体3的顶部。壳体主体30、第一盖体40及第二盖体50均为金属制(例如招或招合金)。通过第一盖体40及第二盖体50与壳体主体30焊接,从而气密地形成壳体3的内部空间。
[0154]如图4及图5所示,第一盖体40具备基部41、包围该基部41的外周部42。基部41形成为平坦。外周部42从基部41的周缘立起。更详细而言,与第一开口缘部33为矩形状或大致矩形状对应地,基部41为矩形状或大致矩形状。该基部41的形状比第一开口缘部33的形状小。并且,基部41配置在比第一开口缘部33的端缘向壳体主体30内偏移了的位置。从基部41的周缘立起的外周部42的周缘与第一开口缘部33的形状对应地形成为矩形状或大致矩形状。更详细而言,外周部42的周缘为与第一开口缘部33的内周面一致的形状,即向第一开口缘部33的内周面嵌合的形状。
[0155]外周部42的立起高度(Z方向上的高度)在整周上均匀。因此,外周部42的周缘与基部41的平坦面平行。并且,在第一盖体40嵌入于第一开口缘部33内的状态时,如图6所示,外周部42的周缘(第一盖体40的周缘)与第一开口缘部33的端缘对合。此时,如上所述,外周部42的周缘为与第一开口缘部33的内周面一致的形状。因此,第一盖体40的周缘与第一开口缘部33的端缘在整周上密接。由此,即使在第一盖体40嵌入第一开口缘部33内之前的时刻,壳体主体30向内侧变形,也会通过第一盖体40嵌入第一开口缘部33内以使壳体主体30受到来自第一盖体40的力f而被矫正成适当的形状。
[0156]外周部42形成为圆弧面状。更详细而言,外周部42弯曲至与基部41正交或大致正交的程度。因此,第一盖体40的周缘与第一开口缘部33的内周面在规定范围内面接触。如图7所示,激光焊接用的激光朝向第一盖体40的周缘与第一开口缘部33的端缘的对合部照射。激光可以从正面方向(附图标记Rl的方向)对第一盖体40的周缘与第一开口缘部33的端缘的对合部照射。此外,激光也可以从倾斜方向(附图标记R2的方向)对所述对合部照射。此外,激光也可以从横向(附图标记R3的方向)对所述对合部照射。但是,在第一盖体40的周缘与第一开口缘部33的端缘的对合部不存在间隙。因此,即使从Rl方向照射激光,激光也不会穿入壳体3内。由此,激光可靠地向第一盖体40的周缘与第一开口缘部33的端缘的对合部照射,其结果是,能够获得良好的焊接状态。从这一点上,更优选激光的照射方向为Rl方向。
[0157]并且,第一盖体40通过从基部41立起的外周部42而截面力矩变大,从而成为高刚性。因此,在将第一盖体40的周缘与第一开口缘部33的端缘焊接后(图8的附图标记m),即使从第一开口缘部33侧向壳体3施加外力F,壳体3也不易变形。如此,第一盖体40在壳体主体30内呈凸状,更详细而言,成为凸面状,因而十分有助于壳体3的形状稳定性(定型性)。
[0158]需要说明的是,第一盖体40通过对平坦的板材进行冲压加工或拉伸加工而成。第一盖体40的壁厚可以与壳体主体30的壁厚相同。或者,第一盖体40的壁厚也可以比壳体主体30的壁厚薄、或相反地比主体壳体30的壁厚厚。第一盖体40的壁厚根据第一盖体40需要展现的刚性来选择。
[0159]在此,如图1至图5所示,第一盖体40具备在壳体3的内部压力达到规定以上的值时通过开裂而释放壳体3的内部压力的气体排出阀45。作为气体排出阀45的一例,采用将第一盖体40的一部分薄壁化(进而形成半切线)至借助升高的壳体3的内部压力而开裂的程度的结构。
[0160]本实施方式的第一盖体40具备沿着X方向隔开间隔地配置的一对气体排出阀45。一对气体排出阀45中的一方的气体排出阀45形成在第一盖体40的基部41的一端部。此夕卜,一对气体排出阀45中的另一方的气体排出阀45形成在基部41的另一端部。因此,在以第一盖体40成为下侧的方式配置壳体3的情况下,所述一方的气体排出阀45位于壳体3的底部的X方向上的一端部。此外,所述另一方的气体排出阀45位于壳体3的底部的X方向上的另一端部。所述一方的气体排出阀45与电极体I中的正极引线部14(的折返部11)对置。此外,所述另一方的气体排出阀45与负极引线部16(的折返部11)对置。
[0161]第二盖体50基本为与第一盖体40相同的结构。S卩,第二盖体50具备基部53、包围该基部53的外周部54。基部53是平坦的。外周部54从基部53的周缘立起。更详细而言,与第二开口缘部35为矩形状或大致矩形状对应地,基部53为矩形状或大致矩形状。该基部53的形状比第二开口缘部35的形状小。并且,基部53配置在比第二开口缘部35的端缘向壳体主体30内偏移了的位置。从基部53的周缘立起的外周部54的周缘与第二开口缘部35的形状对应地形成为矩形状或大致矩形状。更详细而言,外周部54的周缘形成为与第二开口缘部35的内周面一致的形状,即嵌合于第二开口缘部35的内周面的形状。
[0162]外周部54的立起高度(Z方向上的高度)在整周上均匀。因此,外周部54的周缘与基部53的平坦面平行。并且,在第二盖体50嵌入于第二开口缘部35内的状态时,外周部54的周缘(第二盖体50的周缘)与第二开口缘部35的端缘对合。此时,如上所述,夕卜周部54的周缘为与第二开口缘部35的内周面一致的形状。因此,第二盖体50的周缘与第二开口缘部35的端缘在整周上密接。由此,即使在第二盖体50嵌入第二开口缘部35内之前的时刻,壳体主体30向内侧变形,也通过第二盖体50嵌入第二开口缘部35内以使壳体主体30受到来自第二盖体50的力而矫正成适当的形状。
[0163]外周部54形成为圆弧面状。更详细而言,外周部54弯曲至与基部53正交或大致正交的程度。因此,第二盖体50的周缘与第二开口缘部35的内周面在规定范围内面接触。激光焊接用的激光朝向第二盖体50的周缘与第二开口缘部35的端缘的对合部照射。激光可以从正面方向对第二盖体50的周缘与第二开口缘部35的端缘的对合部照射。此外,激光也可以从倾斜方向对所述对合部照射。此外,激光还可以从横向对所述对合部照射。但是,在第二盖体50的周缘与第二开口缘部35的端缘的对合部不存在间隙。因此,即使从正面方向照射激光,激光也不会穿入壳体3内。由此,激光可靠地向第二盖体50的周缘与第二开口缘部35的端缘的对合部照射,其结果是,能够获得良好的焊接状态。在这点上,更优选激光的照射方向为正面方向。
[0164]并且,第二盖体50通过从基部53立起的外周部54而截面力矩变大,从而成为高刚性。因此,在将第二盖体50的周缘与第二开口缘部35的端缘焊接后,即使从第二开口缘部35侧向壳体3施加外力,壳体3也不易变形。如此,第二盖体50在壳体主体30内成为凸状,更详细而言,成为凸面状,十分有助于壳体3的形状稳定性(定型性)。
[0165]需要说明的是,第二盖体50通过对平坦的板材进行冲压加工或拉伸加工而成。第二盖体50的壁厚可以与壳体主体30的壁厚相同。此外,第二盖体50的壁厚也可以比壳体主体30的壁厚薄、或相反地比壳体主体30的壁厚厚。第二盖体50的壁厚根据第二盖体50需要展现的刚性来选择。
[0166]第二盖体50具备沿着X方向隔开间隔地配置的一对贯通孔51。一方的贯通孔51形成在X方向上的第二盖体50的一端部。此外,另一方的贯通孔51形成在X方向上的第二盖体50的另一端部。
[0167]外部端子6具备主体部60和从该主体部60突出的铆接部63。主体部60具有平坦面61。母线载置于该平坦面61,母线与外部端子6通过焊接连接。即,外部端子6为焊接型的外部端子。主体部60形成为宽度比第二盖体50的宽度(Y方向上的宽度)窄。主体部60为在X方向上较长的长方体状。铆接部63构成为至少前端侧能够塑性变形(铆接处理)。铆接部63从主体部60的与第二盖体50对置的对置面的中心突出。
[0168]内部衬垫7具备电绝缘性及密封性。内部衬垫7为合成树脂成型品。内部衬垫7为能够与集电体2的第二连接部24整体对置的尺寸。内部衬垫7具备与第二连接部24的贯通孔25 —致的贯通孔70。
[0169]外部衬垫8与内部衬垫7同样地具备电绝缘性及密封性。外部衬垫8为合成树脂成型品。外部衬垫8具备接受外部端子6的主体部60的凹部80。外部衬垫8具备在外部端子6的主体部60收容于凹部80的状态时供外部端子6的铆接部63穿过的贯通孔81。
[0170]需要说明的是,第二盖体50中的外周部54的从基部53算起的立起高度(Z方向上的高度)也可以与第一盖体40中的外周部42的从基部41算起的立起高度相同。或者,第二盖体50中的外周部54的从基部53算起的立起高度比第一盖体40的外周部42的从基部41算起的立起高度高,或相反地比第一盖体40的外周部42的从基部41算起的立起高度低。但是,优选外部衬垫8的外壁部形成为其上端面从第二盖体50的周缘向外侧突出的高度,以使第二盖体50的基部53 (或外周部54)与外部端子6之间的爬电距离变长。
[0171]外部端子6的铆接部63连续地穿过外部衬垫8的贯通孔81、第二盖体50的贯通孔51、内部衬垫7的贯通孔70及集电体2的第二连接部24的贯通孔25。并且,铆接部63中的从集电体2的第二连接部24向内侧突出的前端部被铆接处理。由此,外部端子6在借助外部衬垫8及内部衬垫7来实现与第二盖体50绝缘的状态下与第二盖体50形成为一体,并且与集电体2电连接。
[0172]在由以上的结构构成的本实施方式所涉及的电池Ps中,壳体主体30通过挤出加工形成,盖体40、50与壳体主体30的两端的开口缘部33、35焊接,由此制成壳体3。因此,与利用深拉伸加工来形成壳体主体且盖体与壳体主体的一端的开口缘部焊接而制成的现有型的壳体相比,能够以低价制成壳体3。其结果是,能够降低电池Ps的制造成本。此外,与深拉伸加工相比,可制成的形状的自由度高,因此壳体3的设计自由度以及电池Ps的设计自由度提高。
[0173]此外,根据本实施方式所涉及的电池Ps,由于通过挤出加工形成壳体主体30,因此能够将壳体主体30的壁厚形成得薄。由此,本实施方式所涉及的电池Ps与现有型的电池相比能轻型化。此外,本实施方式所涉及的电池Ps通过减薄壳体主体30的壁厚,从而能够减小对发电没有贡献的部分(例如,壳体3)的体积。由此,在本实施方式所涉及的电池Ps中,能够提高每单位体积的发电效率(能量密度)。
[0174]此外,在壳体主体30被薄壁化时,通常,壳体主体30的刚性降低,其结果是,容易变形。然而,在本实施方式的电池Ps中,第二盖体50自不必言,尤其是第一盖体40作为壳体主体30的保形机构来确保壳体主体30的形状稳定性。因此,即使壳体主体30被薄壁化,也能够抑制壳体3的大幅度的刚性降低。通过第一盖体40来避免壳体主体30形态崩坏意味着,在电极体I从壳体主体30的第二开口部36插入时,能够防止电极体I无意中碰到第二开口缘部35而造成损伤。除此以外,能够防止下述情况:在堵塞第二开口部36的第二盖体50的周缘与第二开口缘部35的端缘之间产生间隙,由此,在第二盖体50焊接于第二开口缘部35时,激光从所述间隙穿入壳体3的内部而使壳体3内的电极体I受到损伤。即,第一盖体40通过确保壳体主体30的形状稳定性,从而确保第二开口缘部35的端缘的平面性。由此,防止在第二盖体50的周缘与第二开口缘部35的端缘之间产生间隙。
[0175]此外,第一盖体40的周缘为与壳体主体30的第一开口缘部33的内周面一致的形状。因此,在第一盖体40嵌入第一开口缘部33内时,壳体主体30的第一开口缘部33的端缘与第一盖体40的周缘密接。并且,第一盖体40的刚性高于壳体主体30。因此,在第一盖体40嵌入第一开口缘部33之前,即使壳体主体30发生变形,也能通过将第一盖体40向第一开口缘部33嵌入而使第一开口缘部33仿形于第一盖体40的周缘。其结果是,壳体主体30被矫正成应有的形状。
[0176]此外,根据本实施方式所涉及的电池Ps,第一盖体40的周缘与壳体主体30的第一开口缘部33的端缘之间的密接性、及第二盖体50的周缘与壳体主体30的第二开口缘部35的端缘之间的密接性高。因此,即使激光从正面(即,Z方向)对两者的对合部照射,激光也不会穿入壳体3内。由此,能够可靠地向第一盖体40的周缘与第一开口缘部33的端缘的对合部、及第二盖体50的周缘与第二开口缘部35的端缘的对合部照射激光。其结果是,能够获得良好的焊接状态。需要说明的是,若从倾斜方向(参照图7的附图标记R2)照射激光,则不太需要担心激光的穿入。然而,需要变更?调整射出激光的焊接头的倾斜角度的机构等,焊接设备变得大型。此外,不仅如此,为了在整周上对第一盖体40的周缘与第一开口缘部33的端缘的对合部、及第二盖体50的周缘与第二开口缘部35的端缘的对合部进行焊接,进行焊接头在XY平面上移动且绕Z轴旋转的动作,控制该动作的加工程序变得复杂。因此,存在为了完成加工程序需要花费时间和费用的问题。若从横向(参照图7的附图标记R3)照射激光,则完全不存在激光穿入的问题。然而,可能无法适当地向第一盖体40的周缘与第一开口缘部33的端缘的对合部、及第二盖体50的周缘与第二开口缘部35的端缘的对合部照射激光。但是,若采用沿着倾斜方向照射激光的方式,则碰到对象物后的激光不会向头反射,对于焊接设备而言是优选的。此外,若采用从横向照射激光的方式,则通过提高输出而能够适当地进行焊接。总而言之,可以根据状况而适当地选择激光的照射方向为何种方向。
[0177]此外,在本实施方式所涉及的电池Ps中,第一盖体40的外周部42弯曲至与基部41正交或大致正交的程度,并且第二盖体50的外周部54弯曲至与基部53正交或大致正交的程度。因此,第一盖体40的周缘与第一开口缘部33的内周面在规定范围内面接触。与此同时,第二盖体50的周缘与第二开口缘部35的内周面在规定范围内面接触。由此,能够提闻第一开口缘部33与第一盖体40的接合强度、及第二开口缘部35与第二盖体50的接合强度。
[0178]此外,本实施方式所涉及的电池Ps的气体排出阀45设置在壳体3中的、设有外部端子6的面的相反侧的面上。即,与外部端子6设于第二盖体50上相对地,气体排出阀45设在位于第二盖体50的相反侧的第一盖体40上。因此,外部端子6和气体排出阀45在壳体3中成为正相反的配置关系。因此,气体排出阀45在壳体3中位于最远离外部端子6的位置。因此,能够防止在气体排出阀45进行了动作的情况下,从气体排出阀45排出的气体、或伴随该气体的排出而从气体排出阀45排出的电解液附着到外部端子6及该外部端子6的周边(例如,与外部端子6连接的母线、与外部端子6或母线连接的电力线或信号线等)。
[0179]需要说明的是,即使在气体排出阀45形成于壳体主体30上、即气体排出阀45设置在外部端子6的侧方区域的情况下,气体排出阀也设于最远离外部端子6的位置。然而,在以气体排出阀45比外部端子6靠上侧的方式配置壳体3的情况下,若气体排出阀45进行动作,则从气体排出阀45排出的电解液沿着壳体主体30的表面滴垂。由此,从气体排出阀45排出的电解液可能附着到外部端子6或该外部端子6的周边。在本实施方式所涉及的电池Ps中,气体排出阀45位于最远离外部端子6的位置。并且,在壳体3的表面,从气体排出阀45至外部端子6之间存在两处正交部位(角部)。因此,即使从气体排出阀45排出的电解液滴垂,该电解液到达外部端子6的可能性也极低。如此,根据本实施方式所涉及的电池Ps,能够起到仅将气体排出阀45设置在最远离外部端子6的位置所无法实现的显著效果。
[0180]并且,气体排出阀45设置于基部41,该基部41配置在第一盖体40中比壳体主体30的第一开口缘部33的端缘向壳体主体30内偏移了的位置。即,气体排出阀45成为被第一盖体40的外周部42及壳体主体30的第一开口缘部33包围的状态。因此,在气体排出阀45进行了动作的情况下,通过第一盖体40的外周部42及壳体主体30的第一开口缘部33限制气体的扩散。
[0181]此外,气体排出阀45通过设置在第一盖体40中的位于比壳体主体30的第一开口缘部33的端缘靠壳体主体30内的基部41上,从而位于比壳体3的外形线靠内侧的位置。因此,即使配置电池Ps,气体排出阀45也不会与电池Ps的配置面接触。由此,能够防止气体排出阀45无意中受到外力而脆弱化、进而导致该气体排出阀45以比期望的力小的力来动作的情况产生。
[0182]此外,气体排出阀45设置在壳体3中的正极引线部14及负极引线部16的附近位置。气体在电极体I内产生,并从成为开放端的正极引线部14及负极引线部16排出。因此,在气体排出阀45设置于壳体3中的正极引线部14及负极引线部16的附近位置时,壳体3内的排出路线变短(成为最短),其结果是,使气体的排出顺畅化。
[0183]此外,本实施方式所涉及的电池Ps具有壳体3,该壳体3具备:在两端具有第一开口缘部33和第二开口缘部35的壳体主体30 ;堵塞由第一开口缘部33形成的第一开口部34的第一盖体40 ;堵塞由第二开口缘部35形成的第二开口部36的第二盖体50。第一盖体40及第二盖体50的至少一方的盖体是该盖体40、50的外周部向第一开口缘部33及第二开口缘部35中的与该盖体40、50对应的开口缘部33、35的内周面嵌合的板材,且是在壳体主体30内成为凸状的板材。第一盖体40的外周部及第二盖体50的外周部的至少一方的外周部、与第一开口缘部33及第二开口缘部35中的同具有所述外周部的盖体40、50对应的开口缘部33、35接合。因此,在制造壳体3时,即使壳体主体30变形,当盖体40、50嵌入壳体主体30的对应的开口缘部33、35时,开口缘部33、35也会仿形于盖体40、50的周缘(周缘形状)。其结果是,壳体主体30被矫正为应有的形状。此外,在盖体40、50嵌入壳体主体30的对应的开口缘部33、35的状态下,通过盖体40、50提高壳体主体30的形状稳定性。因此,能够防止壳体主体30的无意中的变形。
[0184]接下来,参照图9及图10对使本实施方式所涉及的电池Ps沿着一个方向(第一方向)整齐排列并使其一体化而成的电池模块进行说明。需要说明的是,图9中的圆形的虚线是用于表示在图10中放大表示的区域的线,并非表示电池模块M的结构的线。
[0185]本实施方式所涉及的电池模块M具备:沿着Y方向整齐排列的多个电池Ps ;在相邻的电池Ps间及Y方向上的多个电池Ps的两侧分别配置的多个隔板100 ;保持多个电池Ps及多个隔板100而封装化的作为保持体的框架110。
[0186]隔板100为合成树脂制。此外,隔板100具有绝缘性。在本实施方式所涉及的电池模块M中,作为电池Ps的冷却方式采用所谓的空冷式的冷却方式,即,使空气在相邻的电池Ps间、及相邻的电池Ps与终端构件111 (后述)之间流通而将电池Ps冷却。因此,隔板100具有在相邻的电池Ps间、及相邻的电池Ps与终端构件111之间形成有间隙这样的形态。本实施方式的隔板100具有板状的隔板主体、及从隔板主体的表背面以彼此具有间隔的方式突出的多个凸条,但不局限于此。例如,也可以从多个凸条从板状的隔板主体的单面以彼此具有间隔的方式突出的隔板、及隔板主体的剖面形状为矩形波形状的隔板等各种构造的隔板中适当地选择。
[0187]相邻的电池Ps彼此以及相邻的电池Ps及终端构件111彼此通过固定构件105连结。固定构件105配置在Z方向上的电池Ps的一端侧和另一端侧。固定构件105沿着X方向形成为长条。固定构件105比电池Ps的壳体3的一对第一壁部31间稍短。更详细而言,固定构件105为与壳体主体30的除了形成为圆角的角部以外的第二壁部32的X方向上的长度相同或大致相同的长度。需要说明的是,如上所述,壳体主体30的角部以成为小曲率半径的方式形成为圆角,且为圆弧部(所述角部)可以忽略的程度的大小。因此,固定构件105实际上与第二壁部32的X方向上的长度相同。
[0188]固定构件105具有沿着Y方向隔开间隔配置的一对槽部106、及位于该一对槽部106之间的凸部107。槽部106沿着固定构件105的长边方向、即X方向延伸。槽部106从固定构件105的长边方向上的一端延伸至另一端。凸部107也与槽部106同样地形成。
[0189]电池Ps中的第一盖体40的周缘与第一开口缘部33的端缘的对合部、电池Ps中的第二盖体50的周缘与第二开口缘部35的端缘的对合部、或终端构件111中的在Z方向上的端部处沿着X方向形成的凸部112嵌入槽部106。
[0190]固定构件105的凸部107具有与隔板100的Y方向上的宽度相同或比其稍小的宽度。该凸部107是插入相邻的电池Ps间及相邻的电池Ps与终端构件111之间的插入部。[0191 ] 因此,相邻的电池Ps中的一方的电池Ps的第一盖体40的周缘与第一开口缘部33的端缘的对合部嵌入配置于第一盖体40侧的固定构件105的一方的槽部106。此外,所述相邻的电池Ps中的另一方的电池Ps的第一盖体40的周缘与第一开口缘部33的端缘的对合部嵌入另一方的槽部106。进而,凸部107插入相邻的壳体3的第一盖体40侧的端部间。通过该结构,相邻的电池Ps被连结。此外,相邻的电池Ps中的一方的电池Ps的第二盖体50的周缘与第二开口缘部35的端缘的对合部嵌入配置在第二盖体50侧的固定构件105的一方的槽部106。此外,所述相邻的电池Ps中的另一方的电池Ps的第二盖体50的周缘与第二开口缘部35的端缘的对合部嵌入另一方的槽部106。进而,凸部107插入相邻的壳体3的第二盖体50侧的端部间。通过该结构,相邻的电池Ps也被连结。
[0192]相邻的电池Ps及终端构件111中的电池Ps的第一盖体40的周缘与第一开口缘部33的端缘的对合部嵌入配置在第一盖体40侧的固定构件105的一方的槽部106。此外,相邻的电池Ps及终端构件111中的终端构件111的Z方向上的一端部侧的凸部112嵌入另一方的槽部106。进而,凸部107插入壳体3的第一盖体40侧的端部与Z方向上的终端构件111的一端部之间。通过该结构,相邻的电池Ps及终端构件111被连结。此外,相邻的电池Ps及终端构件111中的电池Ps的第二盖体50的周缘与第二开口缘部35的端缘的对合部嵌入配置在第二盖体50侧的固定构件105的一方的槽部106。此外,相邻的电池Ps及终端构件111中的终端构件111的Z方向上的另一端部一侧的凸部112嵌入另一方的槽部106。进而,凸部107插入壳体3的第二盖体50侧的端部与Z方向上的终端构件111的另一端部之间。通过该结构,相邻的电池Ps及终端构件111也被连结。
[0193]框架110具备一对终端构件111 (所谓的端板)和连结构件113。一对终端构件111配置在沿着Y方向排列的多个电池Ps的两侧,并且,在Y方向上夹着多个电池Ps及多个隔板100。连结构件113通过将一对终端构件111彼此连结,从而将多个电池Ps及多个隔板100紧固成一体。本实施方式所涉及的电池模块M为多个电池Ps在一个方向上层叠(整齐排列)而成的所谓的堆叠型的电池模块M。
[0194]终端构件111通过例如铸造形成。该终端构件111例如为铝等金属制。终端构件111与隔板100同样,与从Y方向观察时电池Ps的壳体3为矩形状对应地形成为矩形状。终端构件111具有矩形状的框部、形成在该框部内的格子形状的肋。由此,终端构件111在X方向上具有一定程度的厚度,同时为轻型且具有刚性。但是,除了本实施方式的终端构件111以外,终端构件例如可以从冲压成形而成的板状的终端构件等各种构造的终端构件中适当地选择。
[0195]连结构件113例如通过螺栓等紧固件固定于终端构件111。连结构件113将一对终端构件111的角部彼此连结。因此,连结构件113与终端构件111的四个角部对应地配置有四个。连结构件113从Z方向直接或间接地与各固定构件105抵接。通过连结构件113,制止固定构件105从电池Ps及终端构件111脱离。
[0196]框架110还具备隔开一定程度的间隔而整面地覆盖多个电池Ps的第一盖体40侧的遮挡体114。遮挡体114形成为板状。Y方向上的遮挡体114的端部固定于Z方向上的终端构件111的一端部,并且,X方向上的遮挡体114的侧端部直接或间接地支承于配置在第一盖体40侧的一对连结构件113。
[0197]根据具有以上结构的本实施方式的电池模块M,通过电池Ps的壳体3的特殊的端部构造和具有适合于该端部构造的形状的固定构件105的组合,能够可靠地将电池Ps彼此及电池Ps与终端构件111固定。
[0198]此外,根据本实施方式所涉及的电池模块M,相邻的电池Ps间的间隙及形成在相邻的电池Ps与终端构件111之间的间隙、即冷却流路由Z轴向上的配置在该冷却流路的两侧方的固定构件105密封。因此,能够使制冷剂无泄漏地沿着X方向流动,能够提高冷却效率。
[0199]此外,虽然配置于第二盖体50侧的固定构件105也同样如此,但尤其是配置于第一盖体40侧的固定构件105作为将外部端子6与气体排出阀45之间分隔开的遮挡构件而发挥功能。由此,能够更有效地防止在气体排出阀45进行了动作的情况下,从气体排出阀45排出的气体及电解液附着到外部端子6或该外部端子6的周边。
[0200]并且,根据本实施方式所涉及的电池模块M,在多个电池Ps的第一盖体40侧与遮挡体114之间形成有一个空间部。该空间成为气体排出阀45动作时的气体排出路。该气体排出路与冷却流路之间由配置在第一盖体40侧的固定构件105分隔开。由此,在气体排出阀45动作时从气体排出阀45排出的气体与制冷剂混合,能够通过该制冷剂有效地抑制气体扩散。
[0201]此外,根据本实施方式所涉及的电池模块M,成为壳体3的底部的第一盖体40在壳体主体30内成为凸状,更详细而言,是成为凸面状的形态。因此,如图11所示,壳体3的底部为中央部鼓起且外周部凹陷的形状。并且,电解液积存于该凹陷的外周部。由此,在积存于壳体3内的电解液的量较少的情况下,气体排出阀45始终位于电解液的液面的上方,其结果是,气体排出阀不会暴露于电解液中。因此,在气体排出阀45动作时,能够避免或适当地抑制电解液伴随着气体的排出而与气体一同排出的情况。此外,即使在为积存于壳体3内的电解液的量较多、气体排出阀45暴露于电解液中的状态的情况下,在气体排出阀45动作时,也能够与凹陷的外周部相应地减少伴随着气体的排出而与气体一同排出的电解液的量。
[0202]此外,本实施方式的电池模块M具备配置在相邻的电池Ps间的固定构件105。该固定构件105具有一对卡合部106,所述一对卡合部106分别与相邻的电池Ps中的一方的电池Ps的所述对合部(第一盖体40 (或第二盖体50)的周缘与第一开口缘部33 (或第二开口缘部359)的端缘之间的接合部位)、及所述相邻的电池Ps中的另一方的电池Ps的所述对合部卡合。由此,相邻的电池Ps中的一方的电池Ps与固定构件105被固定(定位)。此外,相邻的电池Ps中的另一方的电池Ps与固定构件105被固定(定位)。其结果是,相邻的电池Ps彼此借助固定构件105被固定(定位)。由此,相邻的电池Ps间的位置偏移得以抑制,多个电池Ps的相对位置被限制。
[0203]需要说明的是,本发明不局限于上述实施方式,在不脱离本发明的主旨的范围内可以适当地加以变更是不言而喻的。
[0204]例如,在上述实施方式中,第一盖体40和第二盖体50为相同的构造。S卩,在壳体主体30的第一开口部34和第二开口部36处,分别使用在壳体主体30内呈凸状的盖体40、50。由此,在第二盖体50侧也能够享受上述的各种效果。特别是,第二盖体50在电极体I插入壳体主体3内的状态下焊接于壳体主体30的第二开口缘部35,因此在防止激光向壳体3内穿入而导致电极体I损伤这一点上,第二盖体50也具有特有的效果。然而,第二盖体50不局限于此。例如,如图12?图17所示,第二盖体50也可以与现有型的盖体同样地为平坦的板材。需要说明的是,第二盖体50的周缘通过例如冲压加工或模压加工而被薄壁化。该薄壁部与壳体主体30的第二开口缘部35的端缘抵接,由此第二盖体50堵塞第二开口部 36。
[0205]这种情况下,在相邻的电池Ps的Z轴向上的固定构件105的相反侧的端部彼此、以及相邻的电池Ps及终端构件111的Z轴向上的固定构件105的相反侧的端部彼此,也可以使用其他的固定构件108。该固定构件108沿着X方向形成为长条。更详细而言,固定构件108形成为与固定构件105相同的长度、或与X方向上的第二盖体50的长度相同程度的长度。连结构件113直接或间接地从Z方向与各固定构件108抵接。由此,各固定构件108在电池模块M中被保持为跨相邻的电池Ps的端部彼此而抵接的状态或跨相邻的电池Ps及终端构件111的端部彼此而抵接的状态。
[0206]需要说明的是,固定构件108仅与第二盖体50相接。因此,在作为将外部端子6与气体排出阀45分隔开的遮挡构件而发挥功能时,优选在第二盖体50与固定构件108之间配置垫片、挠性的肋等密封构件(封密构件)。挠性的肋优选与固定构件108 —体化形成。
[0207]此外,在外周部立起的盖体构造仅使用于壳体主体30的单侧的开口缘部的情况下,也可以不像上述实施方式那样使用于成为壳体3的底部侧的第一开口缘部33。S卩,外周部立起的盖体构造也可以使用于设置有外部端子构造的一侧的第二开口缘部35。
[0208]此外,在上述实施方式中,首先,将第一盖体40嵌入壳体主体30的第一开口缘部33内,然后,将第一开口缘部33与第一盖体40焊接。如此,在制成有底的壳体主体30后,电极体I从壳体主体30的第二开口部36插入壳体主体30内,接着,第二盖体50焊接于第二开口缘部35。然而,电池Ps的制造方法不局限于该方法。也可以在电极体I插入壳体主体30内后,将第一盖体40及第二盖体50焊接于壳体主体30的第一开口缘部33及第二开口缘部35。
[0209]此外,在上述实施方式中,通过第一盖体40的外周部42弯曲至与基部41正交或大致正交的程度,从而第一盖体40的周缘与第一开口缘部33的内周面在规定范围内面接触。然而,本发明并不局限于此。例如,也可以使第一盖体40的外周部42不弯曲至与基部41正交或大致正交的程度,因此,第一盖体40的周缘以与第一开口缘部33的内周面交叉的方式与第一开口缘部33的内周面接触。这一点对于第二盖体50的构造与第一盖体40相同的情况下的第二盖体50也是相同的。
[0210]此外,在上述实施方式中,第一盖体40具备位于壳体主体30内的基部41和通过弯曲而从该基部41的周缘立起的外周部42。然而,本发明并不局限于此。例如,第一盖体50的剖面形状也可以为半圆状或半椭圆状那样的、基部与外周部的边界不明确的形态。这一点对于第二盖体50的构造与第一盖体40相同的情况下的第二盖体50也是相同的。
[0211]此外,在上述实施方式中,第一盖体40的周缘与壳体主体30的第一开口缘部33的端缘的对合部相互接合。然而,本发明并不局限于此。例如,也可以在以第一盖体40的周缘比第一开口缘部33的端缘向壳体主体30内偏置的方式将第一盖体40嵌入于第一开口缘部33内的状态下,使第一盖体40的周缘与第一开口缘部33的内周面接合。
[0212]此外,在上述实施方式的电池Ps中,壳体主体30朝向Z方向开口,第一盖体40与壳体3的底部相当,外部端子构造设于第二盖体50。然而,本发明并不局限于此。如图18至图21所示,也可以使壳体主体30朝向Y方向开口,在壳体主体30的壁部设置外部端子构造。或者,虽然壳体主体30的开口面积会变小,但也可以使壳体主体30向X方向开口,外部端子构造设于壳体主体30的壁部。需要说明的是,图20中的圆形的虚线是用于表示在图21中放大表示的区域的线,并非表示电池模块M的结构的线。
[0213]此外,上述实施方式的壳体3为壳体主体30、第一盖体40及第二盖体50的3段构造。然而,本发明并不局限于此。如图22至图24所示,也可以是壳体主体30通过例如深拉伸加工形成为有底形状且在该壳体主体30的一端的开口缘部焊接盖体50的、现有型的壳体。
[0214]这种情况下,也可以在相邻的电池Ps的Z轴向上的固定构件105的相反侧的端部彼此、以及相邻的电池Ps及终端构件111的Z轴向上的固定构件105的相反侧的端部彼此使用其他的固定构件108。固定构件108沿着X方向形成为长条。更详细而言,固定构件108形成为与固定构件105相同的长度、或与壳体主体30的底部的X方向上的长度相同程度的长度。连结构件113直接或间接地从Z方向与各固定构件108抵接。由此,各固定构件108保持为跨相邻的电池Ps的端部彼此而抵接的状态或跨相邻的电池Ps及终端构件111的端部彼此而抵接的状态。
[0215]需要说明的是,固定构件108仅与壳体主体30的底部相接。因此,在作为将外部端子6与气体排出阀45分隔开、或将气体排出路与冷却流路分隔开的遮挡构件而发挥功能时,优选垫片、挠性的肋等密封构件(密闭构件)配置在壳体主体30的底部与固定构件108之间。挠性的肋优选与固定构件108形成为一体。
[0216]此外,作为上述实施方式的外部端子构造使用焊接型的外部端子6。然而,本发明并不局限于此。例如,作为外部端子构造也可以使用弹簧型的外部端子。
[0217]此外,在上述实施方式中,第一盖体40与壳体主体30的第一开口缘部33的接合及第二盖体50与壳体主体30的第二开口缘部35的接合通过激光焊接而接合。然而,本发明并不局限于此。作为接合方法,除了激光焊接以外还可以使用超声波接合、电阻焊接、铆接、粘合等各种方法。
[0218]此外,在上述实施方式中,使用了将分别为长条的正极板13、负极板15及隔离件12卷绕而成的卷绕型的电极体I。然而,电极体也可以是将分别为多片的正极板、负极板及隔离件层叠而成的电极体。
[0219]此外,在上述实施方式中,对锂充电电池进行了说明。然而,电池的种类、大小(容量)任意。
[0220]此外,本发明并不局限于锂充电电池。本发明可以应用于各种充电电池,除此以外,还可以应用于原电池、双电层电容器等电容器等。
[0221]此外,在上述实施方式中,作为保持体使用了具备一对终端构件111及连结构件113的框架110。框架110将层叠的(整齐排列的)多个电池Ps紧固保持。然而,本发明并不局限于此。保持体也可以为例如将多个电池Ps以彼此具有间隙的方式收容的壳体状(箱状)的框体。
[0222]此外,在上述实施方式中,电极体I的正极引线部14及负极引线部16在Z方向上的中间部与集电体2连接。然而,本发明并不局限于此。例如,如图25所示,正极引线部14及负极引线部16与集电体2之间的连接部(焊接部)也可以位于电极体I中的远离第一盖体40而偏向第二盖体50侧的位置。由此,正极引线部14及负极引线部16的第一盖体40侧的开放度高。因此,能够提高在电极体I内产生的气体的、从正极引线部14及负极引线部16排出的排出性。
[0223]此外,在上述实施方式中,电池Ps彼此、以及电池Ps及终端构件111彼此的Y方向上的相对定位通过隔板100和固定构件105进行。然而,本发明并不局限于此。所述相对定位也可以省略隔板100而仅通过固定构件105进行。
[0224]此外,在设有隔板100和固定构件105的情况下,两者也可以不独立而形成为一体。这种情况下,将Z方向上的一对固定构件中的一方的固定构件或另一方的固定构件中的任一个与隔板形成为一体即可。或者,若隔板具有一定程度的挠性,则一对固定构件与隔板也可以形成为一体。若为图17的形态或图24的形态,则隔板100与固定构件108也可以形成为一体。
[0225]此外,在上述实施方式的电池Ps中,气体排出阀45形成于第一盖体40的一部分,但不局限于此该结构。例如,也可以使第一盖体40及第二盖体50中的一方的盖体40、50与壳体主体30之间的极限耐压、同第一盖体40及第二盖体50中的另一方的盖体50、40与壳体主体30之间的极限耐压存在差别。若如此设置,则在壳体3的内部压力达到规定以上的值时,一方的盖板40、50与开口缘部33、35之间的接合部局部或整体上被破坏。其结果是,形成释放壳体3的内部压力的路径。即,一方的盖体40、50作为气体排出阀而发挥功能(进行动作)。此时,优选第一盖体40与壳体主体30之间的极限耐压小于具备外部端子6的第二盖体50与壳体主体30之间的极限耐压。若如此设置,则在第一盖体40与第一开口缘部33之间的接合部局部或整体上被破坏的情况下(即,第一盖体40作为气体排出阀发挥功能(进行动作)的情况下),能够防止从被破坏的位置排出的气体及电解液附着到外部端子6或该外部端子6的周边。
[0226] 这种情况下,优选电池Ps通过保持体来紧固保持。由此,电池Ps的壳体主体30成为被施加压力的状态(被紧压)。因此,能够消除如下的不良状况:在壳体3的内部压力达到规定以上的值时,壳体主体30膨胀而内部压力减少,一方的盖体40、50与开口缘部33、35之间的接合部不被破坏,S卩,在内部压力达到预期的值时,一方的盖体40、50不作为气体排出阀而发挥功能(进行动作)。
【权利要求】
1.一种蓄电元件,其中, 所述蓄电元件具备: 电极体,其包括相互绝缘的正极板和负极板; 壳体,其收容该电极体,且与该电极体绝缘; 正极外部端子,其配置在该壳体的外表面,且与所述正极板电连接; 负极外部端子,其配置在所述壳体的外表面,且与所述负极板电连接; 气体排出阀,其形成在所述壳体的配置所述正极外部端子及所述负极外部端子的区域的相反侧的区域。
2.根据权利要求1所述的蓄电元件,其中, 所述壳体具备对置的一对外表面, 所述正极外部端子及所述负极外部端子配置在所述一对外表面中的一方的外表面, 所述气体排出阀形成在所述一对外表面中的另一方的外表面。
3.根据权利要求1或2所述的蓄电元件,其中, 所述壳体具备: 壳体主体,其在一端具有第一开口缘部; 第一盖体,其堵塞由所述第一开口缘部形成的第一开口部, 所述气体排出阀形成在所述第一盖体。
4.根据权利要求3所述的蓄电元件,其中, 所述壳体主体在另一端具有第二开口缘部,所述另一端为所述第一开口缘部的相反侧的端部, 所述壳体具备堵塞由所述第二开口缘部形成的第二开口的第二盖体。
5.根据权利要求3或4所述的蓄电元件,其中, 所述第一盖体是该第一盖体的外周部嵌合于所述第一开口缘部的内周面的板材,且是在所述壳体主体内呈凸状的板材, 所述气体排出阀形成在该第一盖体中的、在所述壳体主体内呈凸状的部分。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的蓄电元件,其中, 所述电极体具有将所述正极板和所述负极板层叠多层而形成的层叠构造,并且具备所述正极板及所述负极板的两电极板中的至少一方的电极板以层叠状态突出而形成的引线部, 所述气体排出阀形成在所述壳体的与该引线部对置的位置。
7.根据权利要求6所述的蓄电元件,其中, 所述层叠构造通过以呈扁平形状的方式将所述正极板和所述负极板卷绕而形成,所述扁平形状具备对置的一对平坦部和将该一对平坦部的端部彼此连接起来的一对折返部,所述引线部中,所述正极板及所述负极板的两电极板中的至少一方的电极板从另一方的电极板的侧端朝向沿着所述电极体的卷绕中心的方向呈卷绕状地突出, 所述气体排出阀形成在所述壳体的与该引线部中的所述折返部对置的位置。
8.根据权利要求6或7所述的蓄电元件,其中, 所述引线部具备所述电极体的一端处的正极引线部和所述电极体的另一端处的负极引线部,所述气体排出阀具备:第一气体排出阀,其形成在所述壳体的与所述正极引线部对置的位置;第二气体排出阀,其形成在所述壳体的与所述负极引线部对置的位置。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的蓄电元件,其中, 所述蓄电元件具备:第一集电体,其将所述正极板与所述正极外部端子连接起来;第二集电体,其将所述负极板与所述负极外部端子连接起来, 所述电极体与所述第一集电体及所述第二集电体中的至少一方的集电体之间的连接部形成在该电极体中偏向配置所述正极外部端子及所述负极外部端子的区域侧的位置。
10.一种蓄电装置,其中, 所述蓄电装置具备两个以上的蓄电元件,所述两个以上的蓄电元件至少包括一个权利要求I至9中任一项所述的蓄电元件。
11.根据权利 要求10所述的蓄电装置,其中, 所述蓄电装置具备配置在所述两个以上的蓄电元件中的相邻的蓄电元件之间的遮挡构件, 所述遮挡构件将配置有所述正极外部端子及所述负极外部端子的至少一方的外部端子的空间与配置有所述气体排出阀的空间分隔开。
12.根据权利要求11所述的蓄电装置,其中, 在所述相邻的蓄电元件之间形成有间隙, 所述遮挡构件具有将所述间隙与配置有所述气体排出阀的空间分隔开的第一遮挡构件。
13.根据权利要求12所述的蓄电装置,其中, 所述遮挡构件具有将所述间隙与配置有所述正极外部端子及所述负极外部端子的至少一方的外部端子的空间分隔开的第二遮挡构件。
14.根据权利要求12或13所述的蓄电装置,其中, 形成在所述相邻的蓄电元件之间的间隙是供冷却流体能够流通的冷却流路。
15.根据权利要求11至14中任一项所述的蓄电装置,其中, 所述蓄电装置具备配置在所述相邻的蓄电元件之间的隔板, 所述遮挡构件与所述隔板一体形成。
16.根据权利要求11至15中任一项所述的蓄电装置,其中, 所述蓄电装置具备配置在所述遮挡构件与所述蓄电元件之间的垫片或肋。
17.一种蓄电元件,其中, 所述蓄电元件具备: 电极体,其包括相互绝缘的正极板和负极板; 壳体,其收容所述电极体, 所述壳体具备: 壳体主体,其在两端具有第一开口缘部和第二开口缘部; 第一盖体,其堵塞由所述第一开口缘部形成的第一开口部; 第二盖体,其堵塞由所述第二开口缘部形成的第二开口部, 所述第一盖体及所述第二盖体的至少一方的盖体是该盖体的外周部嵌合于所述第一开口缘部及所述第二开口缘部中的与该盖体对应的开口缘部的内周面且在所述壳体主体内呈凸状的板材, 所述外周部与所述第一开口缘部及所述第二开口缘部中的同具有所述外周部的盖体对应的开口缘部接合。
18.—种蓄电元件,其中, 所述蓄电元件具备: 电极体,其包括相互绝缘的正极板和负极板; 壳体,其收容所述电极体, 所述壳体具备: 壳体主体,其在两端具有第一开口缘部和第二开口缘部; 第一盖体,其堵塞由所述第一开口缘部形成的第一开口部; 第二盖体,其堵塞由所述第二开口缘部形成的第二开口部, 所述第一盖体及所述第二盖体的一方的盖体与所述壳体主体之间的极限耐压比所述第一盖体及所述第二盖体的另一方的盖体与所述壳体主体之间的极限耐压小。
19.一种蓄电装置,其中, 所述蓄电装置具备: 权利要求18所述的蓄电元件; 保持体,其用于紧固保持所述蓄电元件。
20.—种蓄电装置,其中, 所述蓄电装置具备: 多个蓄电元件,它们各自具备电极体和收容该电极体的壳体,所述电极体包括相互绝缘的正极板和负极板,所述多个蓄电元件沿着第一方向整齐排列; 固定构件,其配置在相邻的蓄电元件之间, 所述壳体具备:壳体主体,其具有至少一个开口缘部;盖体,其与所述开口缘部接合,通过所述壳体主体与所述盖体的接合形成作为该壳体主体与该盖体之间的接合部位的对合部, 所述固定构件具有一对卡合部,所述一对卡合部分别与所述相邻的蓄电元件中的一方的蓄电元件的所述对合部、及所述相邻的蓄电元件中的另一方的蓄电元件的所述对合部卡口 ο
【文档编号】H01M2/04GK104078631SQ201410102439
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年3月19日 优先权日:2013年3月27日
【发明者】森澄男, 加古智典, 宫崎明彦, 中井健太 申请人:株式会社杰士汤浅国际
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