专利名称：：电池组的制作方法
技术领域：
：本发明涉及层叠多个二次电池而构成的电池组。
背景技术：
：以往，作为蓄电池提出了层叠多个电池单元而构成的电池组。电池单元在板状的电解质的主表面上形成有正极活性物质，在其他的主表面上形成有负极活性物质。直列排列该电池单元并将集电板配置在各个电池单元之间，从而构成了电池组。在如上构成的电池组中，通过进行各电池单元的正极活性物质与负极活性物质之间的电极反应而进行放电。并且，以往为了冷却由于电极反应而产生的热量，在日本专利文献特开2005-071784号公报、日本专利文献特开2004-031281号公报、日本专利文献特开2002-056904号公报中提出了各种电池组及其冷却构造。例如，在日本专利文献特开2005-071784号公报中提出了以下电池组及其冷却构造对每一个配置在电池单元之间的集电板安装冷却用突片，并且对该冷却用突片吹冷却风来冷却各个集电板，从而冷却电池组。但是，在上述电池组中，在对每一个集电板安装独立形成的冷却用突片的情况下，部件数量会相应地增加，从而会导致成本上升。
发明内容本发明是鉴于上述问题而完成的，其目的在于提供一种不会导致部件数量的增加而能够以低成本来冷却电池组的内部的电池组。本发明的电池组包括二次电池，层叠多个具有正极和负极的单位电池而形成；集电电极，分别设置在单位电池的层叠方向上的二次电池的端面处；以及端子部，形成在集电电极上，从二次电池的侧面向外突出，与充电及放电用的导电性部件连接；其中，向端子部供应冷媒来冷却端子4部。优选的是，还包括流通口，形成在端子部上，冷媒能够流经该流通口；以及引导壁，形成在流通口的周围，将冷媒向流通口引导。优选的是，还包括形成在端子部上并与导电性部件连接的连接部，流通口形成在连接部的周围。优选的是，第二次电池包括按照正极彼此相对或者负极彼此相对的方式被层叠的第一、第二二次电池，集电电极包括第一集电电极，设置在第一二次电池与第二二次电池之间，电连接第一二次电池与第二二次电池；以及第二集电电极，在第一二次电池的、与设置有第一集电电极的表面相反的一侧的表面上形成，极性与第一集电电极的极性不同；端子部包括设置在第一集电电极上的第一端子部和设置在第二集电电极上的第二端子部。根据本发明的电池组，通过将作为电池组所必需的构成部件的端子部还用作冷却板，能够在部件数量不增加、成本不上升的情况下很好地冷却电池组。图1是电池组的冷却装置的平面图；图2是电池组的立体图3是表示电池组的第一变形例的立体图；图4是表示电池组的第二变形例的立体图；图5是详细地表示电池组的内部构造的截面图6是表示安装有本实施方式一的电池组的汽车的实施方式的截面示意图7是本实施方式2的电池组中所设置的负极集电电极21的平面图；图8是表示形成在负极集电电极上的开口部和引导壁的详细的情况的平面图9是图8的IX—IX线的截面图IO是表示端子部的第一变形例的平面图11是图10的XI—XI线的截面图12是表示端子部的第二变形例的截面图；图13是表示端子部的第三变形例的立体图。具体实施例方式(实施方式一)使用图1至图6来说明本实施方式一的电池组100。图1是表示配置在容纳有电池组的电池组件(pack)120的周围并冷却电池组的端子部的冷却装置200的平面图，图2是本实施方式一的电池组100的立体图。电池组100的冷却装置200包括内部容纳电池组件120的框体51、以及从设置在该框体51上的进气管52供应外部气体的风扇53。电池组件120被形成为近似长方体形状，包括内部容纳电池组100的壳体101和电池组100。在该电池组件120中，在电池组件120的同一个侧面上形成有从壳体101向外部突出的多个端子部Tl、T2。并且，能够通过由风扇53向该端子部Tl、T2吹空气(冷媒)来冷却端子部Tl、T2，从而冷却电池组100。如图2所示，电池组100层叠多个双极二次电池4、多个负极集电电极21、以及多个正极集电电极23而形成。端子部T1、T2在负极集电电极21、正极集电电极23上形成，并且与图2所示的放电用及供电用的布线(导电性部件)Ul、U2相连接。该端子部Tl、T2是对于电池组100作为蓄电池发挥作用来说所必需的构成部件，通过将该端子部Tl、T2用作冷却板，能够在不增加作为电池组100的构成部件的数量的情况下来冷却电池组100。端子部(第1端子部)Tl与负极集电电极21—体成形，端子部(第2端子部)T2与正极集电电极23—体成形。通过使端子部T1、T2与各个集电电极21、23—体成形，与例如使端子部Tl、T2与负极集电电极21和正极集电电极23分别成形并通过软钎料来连接的情况相比，能够提高热传导效率，从而能够很好地冷却电池组100的内部。在端子部Tl上形成有连接布线Ul的连接孔(连接部)al，在端子部T2上形成有连接布线U2的连接孔bl。布线Ul、U2是在从电池组100向外部放电时或者对电池组100充电时所使用的部件，例如连接PCU(PowerControlUnit,电源控制部件)等与电池组100。虽然在本实施方式一中采用导线等布线Ul、U2，但是不限于此，也可以是导电性的引脚等，只要是导电性部件即可。端子部Tl和端子部T2被配置成在负极集电电极21或正极集电电极23的主表面方向上错开。因此，能够在端子部Tl中的与端子部T2错开的位置形成连接孔al，并在端子部T2中的与端子部Tl错开的位置形成连接孔bl。由此，能够将布线U1、U2容易地连接在连接孔al、a2上。各端子部Tl彼此之间以在层叠方向上重合的方式排列，在各端子部Tl上形成的连接孔al沿着层叠方向一致。因此，通过使布线U1通过排列在层叠方向上的各个连接孔al，能够容易地连接所有的负极集电电极21。另外，各端子部T2彼此之间也以在层叠方向上重合的方式排列，各连接孔bl也在层叠方向上一致。因此，通过使布线U2通过排列在层叠方向上的各连接孔bl，能够一并连接所有的正极集电电极23。在负极集电电极21中的与端子部Tl相邻的部分上形成有切口部40，正极集电电极23的端子部T2位于该切口部40的层叠方向上。另外，在正极集电电极23中的与端子部T2相邻的部分上形成有切口部41，负极集电电极21的端子部Tl位于该切口部41的层叠方向上。因此，即使端子部Tl和端子部T2在层叠方向上弯曲或弯折，也能够抑制端子部Tl、T2彼此之间接触。端子部Tl、T2由于形成在电池组100的同一个侧面上，因此能够在电池组100的其他的周面附近配置其他的部件，从而能够减少死区。在图2所示的例子中，负极集电电极21和正极集电电极23被形成为由边部21a21d、23a23d构成的近似长方形形状，在边部21d、23d处具有向外突出的端子部T1、T2。并且，端子部T1、T2被形成为从边部21d、23d的端部向边部21d、23d的中央部的附近延伸，端子部T1、T2被配置成在双极二次电池4的层叠方向上不重合。7端子部T1、T2的形状不限于上述形状。例如，图3是表示电池组100的第一变形例的立体图，如该图3所示，端子部Tl、T2也可以从边部21d、23d的端部向另一个端部延伸，端子部Tl、T2的一部分也可以在双极二次电池4的层叠方向上重合。通过这样来形成端子部T1、T2，能够增大端子部T1、T2的表面积，提高冷却效果。此外，图4是表示电池组100的第二变形例的立体图，如该图4所示，也可以形成为使端子部T1、T2延伸至负极集电电极21和正极集电电极23的边部的两个端部。通过这样来形成端子部T1、T2，能够进一步确保端子部T1、T2的表面积，从而能够提高通过端子部T1、T2获得的冷却效果。在延伸至边部的两个端部来形成端子部Tl、T2的情况下，端子部T1和端子部T2分别形成在电池组100的不同的侧面上，从而确保了能够容易地牵引布线U1、U2。此外，也可以使位于电池组100的厚度方向上的中央部处的端子部Tl、T2的表面积大于位于电池组100的厚度方向上的两端处的端子部Tl、T2的表面积。由此，能够提高电池组IOO的厚度方向上的中央部附近的散热性，从而能够抑制在电池组IOO的内部积存热量。图5是详细地表示电池组100的内部构造的截面图。如该图5所示，双极二次电池4依次层叠多个电极板(单位电池)25和设置在各电极板25之间的集电箔29而形成。各电极板25的层叠方向与双极二次电池4的层叠方向一致，均为电池组100的厚度方向。电极板25包括形成为板状的电解质层27;形成在电解质层27的一个主表面(第一主表面)27a上的负极活性物质层26;以及形成在电解质层27的另一个主表面(第二主表面)27b上的正极活性物质层28。并且，各电极板25间隔着集电箔29而直列地层叠。间隔着形成为板状的负极集电电极21或形成为板状的正极集电电极23而层叠了多个双极二次电池4。负极集电电极21和正极集电电极23配置在正极活性物质(正极)28或负极活性物质(负极)26彼此相对地被层叠的双极二次电池4之间，相互连接双极二次电池4，并且设置在双极二次电池的层叠方向上的电池组100的两个端部处。在设置在电池组100的一个端部处的负极集电电极21的主表面上形成有在层叠方向上与该负极集电电极相邻的双极二次电池4的负极活性物质层26，在设置在另一个端部处的正极集电电极23的主表面上形成有在层叠方向上与该正极集电电极23相邻的双极二次电池4的正极活性物质层28。在图2中，例如在多个双极二次电池4中的双极二次电池(第一二次电池)4A与双极二次电池(第二二次电池)4B之间形成有负极集电电极(第一集电电极)21。在双极二次电池4A的、位于与设置有该负极集电电极21的表面相反的一侧的表面上设置有正极集电电极(第二集电电极)23。并且，间隔着正极集电电极23而相邻的双极二次电池4被配置成如图5所示那样正极活性物质层(正极)28彼此相对，相邻的双极二次电池4的正极活性物质层28与正极集电电极23的表背面相连接。并且，间隔着负极集电电极21而相邻的双极二次电池4被配置成负极活性物质层26彼此相对，相邻的双极二次电池的负极活性物质层26与负极集电电极21的表背面相连接。即，各个双极二次电池4并联连接。并且，相对于正极集电电极23或负极集电电极21而位于层叠方向上的上下邻近位置上的双极二次电池4共用该正极集电电极23或负极集电电极21。因此，与以往的间隔着绝缘膜层叠多个双极二次电池而构成的电池组相比，不仅不需要绝缘膜，而且相邻的双极二次电池彼此之间还能够共用集电电极，从而能够紧凑地构成电池组100自身。在图5中，形成电极板25的电解质层27是由表现出离子传导性的材料形成的层。电解质层27既可以是固体电解质，也可以是胶状电解质。通过使电解质层27介于正极活性物质层28与负极活性物质层26之间，能够使正极活性物质层28和负极活性物质层26之间的离子传导变得顺畅，提高了双极二次电池4的输出。并且，形成了包括设置在各个电极板25上的集电箔29、通过溅射形成在集电箔29的一个主面29b上的正极活性9物质层28、以及形成在另一个主面29a上的负极活性物质层26的双极电极30。这里，设置在位于各个双极二次电池4的电极板25的层叠方向上的端部处的端面上的正极集电电极23和负极集电电极21的厚度被形成为比设置在双极二次电池4内的集电箔29厚。因此，与使集电箔29的一部分从双极电池4突出并作为散热板来发挥作用的情况相比，当使形成在正极集电电极21和负极集电电极23上的端子部T1、T2作为散热板来发挥作用时能够得到更强的散热效果。在图1所示的壳体101上形成有插入端子部Tl、T2的开口部54，在该开口部54的周围设置有用于确保壳体101内的密封性的密封部件55。为了使集电箔29的一部分作为散热板来发挥作用，必须在壳体101上形成大量的开口部，因此要确保壳体101的密封性是非常困难的。接着，对构成双极二次电池4的各个部件进行详细的说明。集电箔29例如由铝形成。在该情况下，即使设置在集电箔29的表面的活性物质层包含固体高分子电解质，也能够充分地确保集电箔29的机械强度。可以通过在除了铝以外的铜、钛、镍、不锈钢(SUS)、或者它们的合金等金属的表面上镀以铝膜来形成集电箔29。正极活性物质层28包含正极活性物质和固体高分子电解质。正极活性物质层28还可以包含用于提高离子传导性的支持电解质(锂盐)、用于提高电子传导性的导电助剂、作为浆粘度的调整溶剂的NMP(N—甲基一2—吡咯垸酮)、作为聚合引发剂的AIBN(偶氮二异丁腈)等。作为正极活性物质层，可以使用在锂离子二次电池中通常使用的锂和过渡性金属的复合氧化物。作为正极活性物质，例如可以列举出LiCo02等Li-Co基复合氧化物、LiNi02等Li-Ni基复合氧化物、尖晶石LiMn204等Li-Mn基复合氧化物、LiFe02等Li-Fe基复合氧化物等。此外，可以列举出LiFeP04等过渡性金属和锂的磷酸化合物或硫酸化合物；V205、Mn02、TiS2、MoS2、Mo03等过渡性金属氧化物或硫化物；Pb02、AgO、NiOOH等。固体高分子电解质只要是表现出离子传导性的高分子即可，对其没有特殊的限定，例如可以列举出聚环氧乙垸(PEO)、聚环氧丙烷(PPO)、以及它们的共聚合体等。上述聚烯烃基氧化物基高分子容易溶解于LiBF4、LiPF6、LiN(S02CF3)2、LiN(S02C2F5)2等锂盐。正极活性物质层28和负极活性物质层26中的至少一者包含固体高分子电解质。更加优选的是正极活性物质层28和负极活性物质层26均包含固体高分子电解质。作为支持电解质，可以使用Li(C2F5S02)2N、LiBF4、LiPF6、LiN(S02C2F5)2、或者它们的混合物等。作为导电助剂，可以使用乙炔黑、碳黑、石墨等。负极活性物质层26包含负极活性物质层和固体高分子电解质。负极活性物质层还可以包含用于提高离子传导性的支持电解质(锂盐)、用于提高电子传导性的导电助剂、作为浆粘度的调整溶剂的NMP(N—甲基一2—吡咯烷酮)、作为聚合引发剂的AIBN(偶氮二异丁腈)等。祐为负极活性物质，可以使用锂离子二次电池通常使用的材料。但是，在使用固体电解质时，作为负极活性物质层，优选使用碳或锂与金属氧化物或金属的复合氧化物。更加优选的是负极活性物质层为碳或锂与过渡性金属的复合氧化物。进一步优选的是过渡性金属为钛。S卩，进一步优选的是负极活性物质为钛氧化物或钛与锂的复合氧化物。作为形成电解质层27的固体电解质，例如可以使用聚环氧乙烷(PEO)、聚环氧丙烷(PPO)、以及它们的共聚体等固体高分子电解质。固体电解质包括用于确保离子传导性的支持电解质(锂盐)。作为支持电解质，可以使用LiBF4、LiPF6、LiN(S02CF3)2、LiN(S02C2F5)2、或者它们的混合物等。此外，表1表3表示出了形成正极活性物质层28、负极活性物质层26、以及电解质层27的材料的具体例子。表1表示出了电解质层27为有机固体电解质时的具体例子，表2表示出了电解质层27为无机固体电解质时的具体例子，表3表示出了电解质层27为胶状电解质时的具体例子。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage12</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>表3<table>tableseeoriginaldocumentpage17</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>在多数情况下，二次电池中使用的电解质为液体。例如，在铅蓄电池的情况下使用稀硫酸来作为电解液。正极集电电极23和负极集电电极21具有某种程度的强度。在本实施方式一中，多个双极二次电池4的每一个均被正极集电板23和负极集电板21夹持。当使正极集电板23和负极集电板21夹持在双极二次电池4中时，能够消除正极集电板23与双极二次电池4之间的间隙或负极集电板21与双极二次电池4之间的间隙。由此能够确保电池组100的强度。图6是表示安装有本实施方式一的电池组100的汽车的截面示意图。在图6中，汽车1例如是将能够进行充放电的电源作为动力源的电动汽车、或者将汽油机或柴油机等内燃机和能够进行充放电的电源作为动力源的混合动力汽车等。图1所示的电池组100作为电源而安装在上述汽车中。在汽车1的乘坐空间(车厢)50内配置有前座12和后座6。在乘坐空间50内，在前座12的下方配置有包括图1所示的电池组100的电池组件120。电池组件120处于被配置在前座12的下方的罩体5和地板面300包围的状态。与汽车1的其他部分相比，前座12的下方容易确保容纳电池组件120的空间。另外，在多数情况下，车身包括在碰撞时会压垮的部分和不会压垮而保护乘坐者的部分。即，通过在前座12的下方配置电池组件120，即使在车身受到了强烈的冲击时也能够保护电池组100免受冲击损伤。(实施方式二)使用图7至图13对本实施方式二的电池组的冷却装置进行说明。对于与上述实施方式一的电池组100及其冷却装置200相同的构成部件标记相同的标号并省略其说明。图7是本实施方式二的电池组100中所设置的负极集电电极21的平面图。如图7所示，在端子部Tl中的连接孔al的周围形成有开口部6063。并且，在开口部6063的周围形成有将图l所示的冷却用空气向开口部6063引导的引导壁60a63a。引导壁60a63a通过在形成开口部6063时在端子部Tl上切出切口并折起端子部Tl的一部分而形成。因此，能够在不增加部件数量的情况下来形成引导壁60a63a。并且，当空气从图7所示的R方向流动时，空气被引导壁60a63a向着开口部6063引导。因此，由图1所示的风扇53向端子Tl、T2供应的空气流经开口部6063，由此空气曲折穿过端子部Tl、T2的表背面而流动。因此，流经端子部T1、T2的空气的流通路径变长，从而能够使端子部T1、T2的表面与空气进行热交换的距离变长，因此能够很好地冷却端子部T1、T2。特别是在端子部Tl中的与布线Ul接触的连接孔al中，发热量最多，另一方面通过在连接孔al的周围配置开口部6063和引导壁60a63a，能够很好地对在连接孔al处产生的热量进行散热。由此，抑制了端子部Tl的温度上升。并且，抑制了以下现象的发生在图5的电极板25中，仅位于端子部Tl附近的部分的温度上升，由于该部分的电极反应活跃而导致局部劣化。并且，引导壁60a63a也会在引导空气的同时与空气进行热交换而被冷却，因此有助于对电池组IOO的冷却。在本实施方式中，作为供应空气的机构而采用了风扇53，但是也可以采用通过车辆的移动来导入空气的空气导入口。图8是表示关于引导壁60a63a的配置的、与图7不同的例子的平面图，图9是图8中的IX—IX线的截面图。如图8和图9所示，引导壁60a63a随着从空气的流入方向接近流出方向而交替地配置了使空气从端子部Tl的背面侧流向表面侧来引导空气的引导壁60a、62a和使空气从表面侧流向背面恻来引导空气的引导壁61a、63a。通过这样来配置引导壁60a63a，能够确保空气的流通路径很长，从而能够很好地冷却端子部Tl。图IO是表示端子部TI的第一实施例的平面图，图11是图10的XI—XI线的截面图。如该图10和图11所示，在引导壁60a63a中，可以使形成在空气的流通方向的上游侧的引导壁60a、63a倾斜成将空气从端子部Tl的背面侧引导至表面侧，并使形成在下游侧的引导壁61a、62a倾斜成将空气从端子部T1的表面侧引导至背面侧。通过这样使各个引导壁60a63a倾斜，能够使空气的流通路径变长，并且能够将空气的流通阻力抑制得较小，从而能够将新的空气依次供应到框体51的内部。图12是表示端子部Tl的第二变形例的截面图，如该图12所示，可以在各个开口部6063的开口边缘部中的、空气的流通方向上的上游部分和下游部分上分别形成引导壁60al63a2。图13是表示端子部Tl的第三变形例的立体图。如该图13所示，也可以将巻起端子部Tl的一部分而形成的巻曲部件70形成在连接孔al的两侧。巻曲部件70形成在连接孔al的两侧，通过巻起从连接孔al向外延伸的部分70a而形成。并且，该巻曲部件70被配置成两个端部沿着被供应的空气的流通方向排列。巻曲部件70被以内部形成间隙的方式巻起，当从一个端面被供应了空气时，能够从另一个端面释放出空气。因此，通过空气流经该巻曲部件70的内部，巻曲部件70被冷却，从而能够冷却电池组100。特别是由于巻起部件70的表面宽大，因此能够提高对电池组100的冷却效果。另外，也可以使端子部Tl弯曲成波浪状或者在端子部Tl上形成凹凸部，由此增大了端子部T1的表面积，提高了端子部T1的散热效果。应认为本次公开的实施方式在所有方面均仅为例示而不具有限制作用。本发明的范围由权利要求书而非上述说明来表示，并包括与权利要求书等同的含义和范围内的所有变更。产业上的可利用性本发明适用于层叠多个电池单元而形成的电池组，特别是层叠多个双极二次电池而构成的电池组。权利要求1.一种电池组，包括二次电池(4)，层叠多个具有正极(28)和负极(26)的单位电池(25)而形成；集电电极(21、23)，分别设置在所述单位电池(25)的层叠方向上的所述二次电池(4)的端面处；以及端子部(T1、T2)，形成在所述集电电极(21、23)上，从所述二次电池(4)的侧面向外突出，与充电及放电用的导电性部件(U1、U2)连接；其中，向所述端子部(T1、T2)供应冷媒来冷却所述端子部(T1、T2)。2.根据权利要求1所述的电池组，其中，还包括流通口(60a、61a、62a、63a)，形成在所述端子部(Tl、T2)上，所述冷媒能够流经该流通口；以及引导壁(60、61、62、63)，形成在所述流通口(60a、61a、62a、63a)的周围，将所述冷媒向所述流通口(60a、61a、62a、63a)引导。3.根据权利要求2所述的电池组，其中，还包括连接部(al、bl)，该连接部形成在所述端子部(Tl、T2)上，与所述导电性部件(Ul、U2)连接，所述流通口60a、61a、62a、63a)形成在所述连接部(Tl、T2)的周围。根据权利要求1所述的电池组，其中，所述第二次电池(25)包括第一、第二二次电池(4A、4B)，该第一、第二二次电池按照所述正极(28)彼此相对或者所述负极(26)彼此相对的方式被层叠，所述集电电极(21、23)包括第一集电电极(21)，设置在所述第一二次电池(4A)与所述第二二次电池(4B)之间，电连接所述第一二次电池(4A)与所述第二二次电池(4B);以及第二集电电极(23)，在所述第一二次电池(4A)的、与设置有所述第一集电电极(21)的表面相反的一侧的表面上形成，极性与所述第一集电电极(21)的极性不同；所述端子部(Tl、T2)包括设置在所述第一集电电极(21)上的第一端子部(Tl)和设置在所述第二集电电极(23)上的第二端子部(T2)全文摘要本发明的电池组(100)包括二次电池(4)，层叠多个具有正极和负极的单位电池而形成；集电电极，分别设置在单位电池的层叠方向上的二次电池(4)的端面处；以及端子部(T1、T2)，形成在集电电极(21、23)上，从二次电池(4)的侧面向外突出，与充电及放电用的导电性部件(U1、U2)连接；其中，向端子部(T1、T2)供应冷媒来冷却端子部(T1、T2)。文档编号H01M10/50GK101490896SQ200780027420公开日2009年7月22日申请日期2007年6月14日优先权日2006年7月19日发明者中村好志申请人:丰田自动车株式会社