电池组的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及包括电池模块的电池组，在电池模块中堆叠了多个覆膜电池。
【背景技术】
[0002]在使用电池作为驱动电源的设备(例如电动自行车、电动摩托车和电动汽车)中，使用装有大容量二次电池的电池组。体积能量密度和质量能量密度二者均高的锂离子电池适合作为驱动电源电池。
[0003]锂离子电池中包括柱状电池和扁平状电池，柱状电池是通过对层压产品卷起而制成的，在该层压产品中，正电极和负电极通过隔片堆叠，以及扁平状电池是其中正电极和负电极通过隔片堆叠的层压产品。
[0004]在这些电池中，扁平状电池适合作为动力电机等的电源电池，原因在于:通过增加正电极和负电极的面积或通过增加所堆叠的正电极和负电极的数量，能够轻易地增加每单位电池的容量。
[0005]在扁平型锂离子电池的单位电池中，用薄膜外装材料来覆盖电池元件。因此，能够高效利用锂离子电池所具有的高能量密度。
[0006]所提出的是包括电池模块的电池组，在电池模块中，覆膜电池的周围的热熔部由框状构件保持，该覆膜电池的正电极引出片和负电极引出片已经从电池的彼此相对侧取出，且在框状构件中在与发电元件相对应的部分中设置开口，然后对电池模块进行堆叠(例如，参见专利文献I)。
[0007]现有技术文献
[0008]专利文献
[0009]专利文献1:JP2006-253060A
【发明内容】
[0010]发明要解决的问题
[0011]作为用作在操作期间产生振动的设备(例如，使用驱动电源或辅助驱动电源的电动汽车、电动摩托车或电动自行车)的电源的电池组，需要不受振动的负面影响的电池组。例如，如专利文献I中所公开的，所提出的是以下电池组:在该电池组中，在周围的热熔部由框体保持的情况下，在与框体内侧的发电元件相对应的开口中安装覆膜电池。然而，在上述专利文献中所公开的电池组中，从每个单位电池的彼此相对的不同侧取出正电极引出片和负电极引出片。因此，在正电极侧和负电极侧之间存在配线长度方面的差异，所述配线布置在多个电极和使用电池电力的设备之间，并且配线延伸到对向电池输入或从电池输出的电流进行控制的设备。因此，出现了诸如流经每个电池模块的电流不均匀的问题。此外，为了在电动自行车等中发挥最大的效率，需要强度高的轻型电池组。
[0012]解决问题的手段
[0013]本发明的问题通过以下电池组来解决:该电池组包括电池模块，电池模块是通过对电池保持体堆叠来制成的，在电池保持体上放置覆膜电池，且正电极引出片和负电极引出片是从同一侧取出的，使得正电极引出片和负电极引出片的引出侧彼此对齐，其中:延长片至少与正电极引出片或负电极引出片相连；与正电极引出片相连的延长片在与正电极引出片的方向相垂直的方向上延长，并从电池保持体引出；与负电极引出片相连的延长片在与负电极引出片的方向相垂直的、且在与正电极引出片相连的延长片的方向相反的方向上延长，并从电池保持体引出；以及延长片均在与电池堆叠面相垂直的方向上沿侧面弯曲，并被堆叠起来且电连接。
[0014]发明的有益效果
[0015]通过将延长片与从覆膜电池的同侧取出的正电极引出片和负电极引出片相连，在电池保持体上安装并连接延长片，来制造本发明的电池组。因此，可以使配线短，并且使正电极侧和负电极侧的配线等长。因此，可以提供具有极佳电特性的电池组。还可以减轻对每个覆膜电池的振动和冲击。因此，在不受每个覆膜电池的正电极引出片和负电极引出片的引出方向影响的情况下，能够在使用电池的设备上自由设置安装方向。因此，即使电池组当被使用时正持续受到振动或冲击，像是电动自行车的电池组，电池组预期长时间稳定工作。在被放置在电动自行车等中的情况下，可以为电池组提供高自由度。
【附图说明】
[0016]图1是在本发明的电池组中所使用的覆膜电池的一个示例的外观图。
[0017]图2是示出了本发明的与覆膜电池接合的延长片的图。
[0018]图3是示出了其上安装了本发明的覆膜电池的电池保持体的一个示例的图。
[0019]图4是示出了其上安装了本发明的覆膜电池的电池保持体的另一个示例的图。
[0020]图5是示出了对在电池保持体上安装的覆膜电池进行堆叠的方法的图。
[0021]图6是示出了对在电池保持体上安装的覆膜电池进行堆叠的另一种方法的图。
[0022]图7是示出了对在电池保持体上安装的覆膜电池进行堆叠的另一种方法的图。
[0023]图8是示出了在本发明的电池组中安装的电池模块的一个示例的图。
[0024]图9是示出了本发明的电池组的一个示例的图。
[0025]图10是示出了电池模块的连接体的分解斜视图。
[0026]图11是示出了其中两个电池模块相连的连接体的斜视图。
[0027]图12是示出了根据本发明的另一实施例的电池堆叠体的图。
[0028]图13是示出了其中两个电池模块相连的另一个连接体的分解斜视图。
[0029]图14是示出了其中两个电池模块相连的连接体的斜视图。
[0030]图15是示出了根据另一实施例的电池模块连接体的图。
[0031]图16是示出了本发明的另一实施例的图，并且是示出了其中两个电池模块相连的连接体的另一个示例的斜视图。
[0032]图17是示出了本发明的另一实施例的图。
【具体实施方式】
[0033]图1是在本发明的电池组中使用的覆膜电池的一个示例的外观图。
[0034]在覆膜电池100中，在外面侧，对具有高耐候性(weather resistance)的薄膜进行堆叠。在内面侧，使用薄膜外装材料，在该薄膜外装材料中，对热熔接树脂层进行堆叠。在一个示例中，在铝箔的外面侧，层压具有高耐候性的薄膜(例如聚酰胺或聚对苯二甲酸乙二醇酯)。在内面侧，可以将例如热熔接合成树脂薄膜(例如聚乙烯薄膜)的多个层层压为层压薄膜。
[0035]覆膜电池100包括:正电极，其承载正电极活性材料；负电极，其承载负电极活性材料；电池本体部110，其包括电解液；上端部111 ;上端部外缘IllA ;下端部112 ;下端部外缘112A;正电极引出片120;以及负电极引出片130。在注入电解液之后，通过热熔接来密封外周部分的四边，以产生覆膜电池100。
[0036]电池不限于如上所述的将在两面上布置的两个层压薄膜的外周部分的四边热熔接在一起的结构。该电池可以通过以下方式制成:折叠一个层压薄膜来覆盖电池元件的两面，然后在注入电解液之后将剩余的三边热熔接在一起。
[0037]在本发明的覆膜电池的一个示例中，针对电池本体的正电极，通过将锂-过渡金属复合氧化物(例如锂-锰复合氧化物或锂-钴复合氧化物)与导电性赋予剂(例如碳黑、粘合剂等)加以混合来制造浆料；然后在即使当施加了正电极的电位时也是稳定的金属(例如铝箔)上涂敷浆料并干燥浆料。
[0038]可以通过向铜箔等上涂敷浆料然后使其干燥来制造要使用的负电极，所述浆料是通过将能够被掺杂锂或去掺杂锂的碳材料与导电性赋予剂(例如碳黑、粘合剂等)相混合来制备的。
[0039]图2是示出了与本发明的覆膜电池接合的延长片的图。
[0040]通过例如点焊之类的熔接手段，将正电极延长片122的一端与覆膜电池100的正电极引出片120接合。正电极延长片122是在与引出正电极的方向相垂直的方向上引出的，并向不存在负电极引出片的一侧延长。
[0041]对于负电极引出片130，在与引出正电极延长片122的方向相反的方向上引出具有与负电极引出片相接合的一端的负电极延长片132。
[0042]可以用镍、镍合金等来制造要使用的延长片。
[0043]图3是示出了其上安装了本发明的覆膜电池的电池保持体的一个示例的图。
[0044]图3A是斜视图。图3B是图3A的沿X-X所取的横截面图。图3C是图3A的沿Y-Y所取的横截面图。
[0045]图3D是当从与图3A相反的一侧看时的电池保持体的视图，其具有非对称结构。
[0046]电池保持体200a是由具有高强度的合成树脂(例如ABS或聚碳酸酯)制成的模塑制品。在框体201内(其中要安装覆膜电池(未示出)的单位电池的电池本体部)，不存在壁面，并且创建了空间部202。
[0047]框体201的堆叠面203是其上堆叠了覆膜电池的外周部的热熔接部等的面。在框体201的空间部202中对电池本体部进行保持的内面侧上，形成光滑面。
[0048]在框体201中，形成具有不同横截面形状的部分，并且存在开口方向不同的多个凹部。一个凹部是外周侧凹部206，其仅在外周面具有开口，并且不具有任何其他的开口。另一个凹部是堆叠面侧凹部207，其仅在放置覆膜电池的热熔接部分的堆叠面上具有开口，且不具有任何其他开口。
[0049]外周侧凹部206和堆叠面侧凹部207的端部跨过分隔壁208与另一个外周侧凹部或堆叠面侧凹部207邻接。
[0050]用这种方式，在框体中形成了开口方向不同的多个凹部。因此，能够获得具有高抗冲击强度等的轻型电池保持体。此外，能够以下如下方式顺序布置开口方向不同的凹部:在框体内交替布置凹部，或者在内侧布置一个凹部且在外侧布置另一个凹部。该图中示出的是以下示例:其中，在与框体的正电极引出片和负电极引出片的引出方向A相同的部分中设置凹部。备选地，可以在与框体的引出方向A相垂直的方向的部分中设置凹部。
[0051]所有凹部在框体的外面和堆叠面上具有开口