专利名称：电池模组和使用它的电池组的制作方法
技术领域：
本发明涉及将多个电池排列而收纳在壳体内的电池模组和使用它的电池组。
背景技术：
近年来，从节约资源及节能的观点出发，对能够反复使用的镍氢、镍镉及锂离子等的二次电池的需求提高。其中，锂离子二次电池具有虽然为轻量、但电动势较高、高能量密度的特征。因此，作为便携电话或数字照相机、摄像机、笔记本型计算机等各种种类的便携型电子设备或移动体通信设备的驱动用电源的需求扩大。另一方面，为了降低化石燃料的使用量及削减CO2的排出量，作为汽车等的马达驱动用的电源，对电池组的期待增大。为了得到希望的电压及容量，将由1个以上的电池构成的电池模组搭载多个而构成该电池组。在上述电池模组的开发中，为了将储存规定的电力的电池模组收纳到汽车等有限的空间中，电池模组的小型化成为大的课题。所以，在由多个电池构成的成组电池(电池模组)中，公开了将各电池间的连接及检测电压或温度等的配线用形成在印刷基板上的图案配线连接的结构(例如参照专利文献1)。同样，公开了将多个电源模组收纳在保持盒(holder case)中、经由端板(end plate)连结的电源装置(电池组)(例如参照专利文献2)。并且，通过在端板上设置将各电源模组间连接的传感器导线及电源导线，实现了连接不良的减少和小型化。此外，随着收纳在电池模组中的电池的高容量化不断进展，根据使用的形态，有电池自身发热而变为高温的情况。因此，电池自身的安全性、以及将它们集合的电池模组的安全性变得更为重要。即，电池通过因过充电、过放电或者内部短路外部短路而产生的气体而发生内压的上升，根据情况，电池的外装盒有可能破裂。所以，一般在电池上设置用于气体排放的通气机构或安全阀等，将内部的气体释放。此时，有通过向被排出的气体的引火等而发生冒烟甚至着火的情况，在可靠性及安全性方面存在课题。所以，公开了通过将多个电池收纳在盒内的电池室中、在与各电池的安全阀对置的分隔壁上设置开口部、从而在异常状态时将从电池喷射的气体经由排气室从排出口排出的结构的电源装置(电池模组)(例如参照专利文献3)。现有技术文献专利文献专利文献1 日本特开2000-208118号公报专利文献2 日本特开2000-223166号公报专利文献3 日本特开2007-27011号公报
发明概要发明所要解决的技术问题但是，专利文献1及专利文献2所示的电池模组在1个电池异常地发热而安全阀动作的情况下，不能抑制发热的电池的热量及向喷出的气体的引火带来的对周围电池的影响，有各电池连锁性劣化的课题。特别地，在搭载多个电池的电池模组中，如何抑制发生了异常的电池的影响向周围的电池的扩大而使其局限于最小限度成为课题。此外，专利文献3所示的电池模组是在盒的分隔壁上对置于电池的安全阀而设置开口部、使喷出的气体不充满到电池室内而排出到外部的结构。但是，虽然公开了内置在树脂中的电路基板，但对于与电池的连接方法等并没有任何公开或暗示。因此，在将电池的安全阀侧的面用连接体连接的情况下，怎样保持与分隔壁的气密是不清楚的。此外，有电池的安全阀与分割壁的开放部之间的对位较困难、如果用凹部定位则在电池间产生空间而不能小型化的课题。此外，由于将电池及电路基板用树脂固定而内置，所以在电池模组的小型化方面存在课题。进而，在使像这样地使用许多电池的电池模组作为电源以大功率运转(充放电) 的情况下，伴随着充放电的发热也较大，为了安全地驱动电池模组而需要将各电池冷却。
发明内容
本发明是解决上述课题的，目的是提供一种能够实现小型、薄型化、并且能够将发生了不良状况的电池的异常发热带来的对周围的电池的影响抑制在最小限度、并且具有用来将多个电池冷却的构造的电池模组。解决技术问题所采用的手段为了达到上述目的，有关本发明的电池模组采用以下的结构，具备多个电池；壳体，排列收纳多个电池；冷却管，在壳体内沿着多个电池设置，内部具有冷媒；冷却管由当电池上升到规定的温度以上时熔化的材料构成。通过这样的结构，通过沿着多个电池设置的冷却管，使向电池的接触面积变大，能够使冷却效果变大。并且，当在电池中发生异常而发热时，冷却管熔化而从内部流出的冷媒能够通过潜热效应迅速地将电池冷却。结果，在通常运转时能够抑制充放电带来的温度上升，并且在万一电池着火的情况等电池变为异常高温时迅速地将电池冷却，能够抑制对其他电池的热影响。这里，优选的是，电池在电极部具有将在电池内产生的气体向电池外排出的开放部，壳体被抵接在电池的电极部周围的电池盒而配设的平板划分为收纳多个电池的收纳部、和将从电极部的开放部排出的气体排气到壳体外的排气室，电极部的开放部经由形成于平板的贯通孔连通到排气室。由此，能够将通过电池的通气机构的开放而喷出的气体的排出空间限制在贯通孔内。因此，将从电极部的开放部排出的气体经由贯通孔向排气室排出，并向壳体外排出，所以能够防止气体向连接的电池的侵入。结果，能够实现与电池相同程度的高度的薄型、小型、安全性高的可靠性良好的电池模组。此外，本发明的电池组串联连接及/或并联连接有多个上述电池模组。通过该结构，能够根据用途而实现具备任意的电压及容量的电池组。发明效果根据本发明，能够实现一种电池模组，该电池模组能够实现小型、薄型化、并且能够将发生了不良状况的电池的异常发热带来的对周围的电池的影响抑制在最小限度、并且能够进行内部的电池的温度控制。
图1是构成本发明的一实施方式的电池模组的电池的剖视图。图2(a)是本发明的一实施方式的电池模组的外观立体图，图2(b)是图2(a)的 2B-2B线剖视图，图2(c)是图2(b)的2C部的放大剖视图。图3是本发明的一实施方式的电池模组的分解立体图。图4(a)是说明在本发明的一实施方式的电池模组中、在1个电池中发生了异常发热等的情况下喷出的气体的排气的状况的剖视图，图4(b)是图4(a)的4B部的放大剖视图。图5是本发明的其他实施方式的电池模组的分解立体图。图6是本发明的其他实施方式的壳体的立体图。图7是本发明的其他实施方式的壳体的分解立体图。图8是本发明的其他实施方式的壳体的分解立体图。图9是本发明的其他实施方式的配线基板的部分放大剖视图。图10是本发明的其他实施方式的冷却管的立体图。图11是构成本发明的其他实施方式的电池模组的电池的剖视图。图12(a)是使用图11的电池的本发明的其他实施方式的电池模组的剖视图，图 12(b)是图12(a)的12B部的放大剖视图。图13(a)及图13(b)是本发明的一实施方式的电池组的组装立体图。
具体实施例方式本发明的电池模组具备多个电池；壳体，排列收纳多个电池；冷却管，在壳体内沿着多个电池设置，内部具有冷媒；冷却管由当电池上升到规定的温度以上时熔化的材料构成。通过这样的结构，通过沿着多个电池设置的冷却管，使向电池的接触面积变大，能够使冷却效果变大。并且，当在电池中发生异常而发热时，冷却管熔化而从内部流出的冷媒能够通过潜热效应迅速地将电池冷却。结果，在通常运转时能够抑制充放电带来的温度上升，并且在万一电池着火的情况等电池变为异常高温时迅速地将电池冷却，能够抑制对其他电池的热影响。这里，优选的是，电池在电极部具有将在电池内产生的气体向电池外排出的开放部，壳体被抵接在电池的电极部周围的电池盒而配设的平板划分为收纳多个电池的收纳部、和将从电极部的开放部排出的气体排气到壳体外的排气室，电极部的开放部经由形成于平板的贯通孔连通到排气室。由此，能够将通过电池的通气机构的开放而喷出的气体的排出空间限制在贯通孔内。因此，将从电极部的开放部排出的气体经由贯通孔向排气室排出，并向壳体外排出，所以能够防止气体向邻接的电池的侵入。结果，能够实现与电池相同程度的高度的薄型、小型、安全性高的可靠性良好的电池模组。此外，优选的是，冷却管由具有中空部的树脂成形体构成，多个电池与中空部的内壁密接而被固定。由此，能够进一步提高冷却管的冷却效果，并且能够将收纳在收纳部中的多个电池通过冷却管容易地固定。
此外，优选的是，冷却管由在金属膜的两面设有树脂层的层叠构造构成。由此，将在冷却管中流动的冷媒稳定地保持，能够实现持续长期间具有较高的安全性的电池模组。此外，优选的是，冷却管是片状。由此，能够使冷却管以较大的面积与构成电池模组的各电池接触，所以能够高效率地将电池冷却。这里，优选的是，平板由配线基板构成，电池的电极部与形成于配线基板的连接体连接。由此，能够将电源配线及控制配线等的引绕所需要的空间通过配线基板大幅地削减。此外，优选的是，电池的电极部插入平板的贯通孔。由此，能够将从电极部的开放部排出的气体经由贯通孔高效率地排出到壳体外。此外，收纳部通过平板成为密闭状态。由此，能够不对其他电池带来影响地将从电极部的开放部排出的气体经由贯通孔及排气室向壳体外可靠地排出。另外，“密闭状态”并不一定意味着完全密闭的状态，也包括没有带来影响的程度的气体从排气室回到收纳部那样的密闭状态。本发明的电池组串联连接及/或并联连接有多个上述电池模组。通过该结构，能够根据用途而实现具备任意的电压及容量的电池组。以下，关于本发明的实施方式，参照附图，对于相同的部分赋予相同的标号而进行说明。另外，本发明只要基于本说明书中记载的基本的特征，则并不限定于以下记载的内容。此外，以下，作为电池，以圆筒型的锂离子等的非水电解质二次电池(以下记作“电池”) 为例进行说明，但当然并不限定于此。图1是构成本发明的一实施方式的电池模组的电池的剖视图。另外，以下以将多个电池并联连接的电池模组为例进行说明，但作为电池模组也可以串联连接。如图1所示，圆筒型的电池具有将具备例如铝制的正极导线8的正极1、和对置于该正极1的、在一端具备例如铜制的负极导线9的负极2经由分隔部(S印arator) 3卷绕成的电极群4。并且，在电极群4的上下安装绝缘板10a、10b而插入到电池盒5中，将正极导线8的另一个端部焊接到封口板6，将负极导线9的另一个端部焊接到电池盒5的底部。进而，具有将传导锂离子的非水电解质(未图示)注入到电池盒5内、经由垫片7将电池盒5 的开放端部、构成一个电极部的正极帽16、PTC元件等的电流切断部件18及封口板6敛缝的结构。并且，正极1由正极集电体Ia和含有正极活性物质的正极层Ib构成。此时，正极帽16从电池盒5的开放端部的上表面5A突出设置，在正极帽16的侧面设有开放部17，该开放部17用来通过因电极群4的不良状况带来的安全阀等的通气机构 19的开放而将产生的气体排出。另外，正极帽16的从上表面5A的突出量例如是后述的配线基板的厚度左右。此外，以下以将正极帽16从电池盒5的上表面5A突出设置为例子进行说明，但也可以是设在与电池盒5的上表面5A大致同一面的电池。这里，正极层Ib作为正极活性物质而包括例如LiCc^2或LiNi02、Li2Mn04、或者它们的混合或复合化合物等的含锂复合氧化物。此外，正极层Ib还包括导电剂和粘结剂。 作为导电剂，包括例如天然石墨或人造石墨的石墨类、乙炔黑、科琴黑(ketjen black)、槽法炭黑(channel black)、炉黑(furnace black)、灯黑(lamp black)、热炭黑(thermal black)等的炭黑类，此外，作为粘结剂，包括例如PVDF、聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、芳纶树脂(aramid resin)、聚酰胺、聚酰亚胺等。此外，作为在正极1中使用的正极集电体la，可以使用铝(Al)、碳(C)、导电性树脂。在非水电解质中，可以适用在有机溶媒中溶解了溶质的电解质溶液、包括它们并以高分子而非流动化的所谓的聚合物电解质层。作为非水电解质的溶质，可以使用LiPF6、 LiBF4, LiClO4, LiAlCl4, LiSbF6, LiSCN、LiCF3S03、LiN (CF3CO2)、LiN (CF3SO2) 2 等。并且，作为有机溶媒，可以使用例如碳酸乙烯酯(EC)、碳酸丙烯酯、碳酸丁烯酯、碳酸亚乙烯酯、碳酸二甲酯(DMC)、碳酸二乙酯、碳酸甲乙酯(EMC)等。此外，负极2的负极集电体11可以使用不锈钢、镍、铜、钛等的金属箔、碳或导电性树脂的薄膜等。并且，作为负极2的负极层15，可以使用如石墨等的碳材料、硅(Si)或锌(Sn)等那样可逆地吸纳及释放锂离子的理论容量密度超过833mAh/cm3的负极活性物质。以下，使用图2到图5对本发明的一实施方式的电池模组详细地说明。图2(a)是本发明的一实施方式的电池模组的外观立体图，图2(b)是图2(a)的 2B-2B线剖视图，图2(c)是图2(b)的2C部的放大剖视图。图3是本发明的一实施方式的电池模组的分解立体图。如图2 (a)和图3所示，电池模组100具有由例如聚碳酸酯树脂等的绝缘性树脂材料构成的壳体50、以及与其嵌合的盖体20。并且，如图2(b)和图3所示，在壳体50的内部中，收纳有将多个电池的正极帽16 沿相同方向排列并用配线基板30的连接体32、34电气地并联连接而构成的电池单元40。 并且，经由从并联地连接作为电池的一个电极部(负极侧)的底部的连接板33的一部分延伸的延伸部33A，与设在配线基板30的连接体34连接。此外，如图2(c)所示，从电池盒5突出的正极帽16内插在配线基板30的对应于各电池而设置的贯通孔36中，与配线基板30的连接体32连接。此时，配线基板30与电池盒5抵接而密接，贯通孔36具有间隙36A，以使不将设在正极帽16的侧面的开放部17堵塞。通过该间隙36A，形成将在电池中发生不良状况、从正极帽16的开放部17喷出的气体排出的空间。并且，如图2(b)和图3所示，将喷出的气体经由配线基板30的连接体32与贯通孔36之间的间隙36A、并经由壳体50的排气室M的空间，从与外部连通的开口部沈排出。此外，如图2(b)、图3所示，沿着构成电池模组100的各电池而配置有冷却管70。 并且，如图2 (a)、图3所示，在壳体50设有冷却管插入口 71。另外，在图2 (a)、图3中，例示了将冷却管70曲折(zigzag)地配置在各电池之间的结构，但本发明并不限定于该结构。 例如也可以沿着将电池单元40的电池整齐排列的方向配置，以使其接触在单面或两面上。以下，使用附图对构成电池模组100的各构成要素进行说明。首先，壳体50如图3所示，在与盖体20嵌合的一侧具备开口端，具有从开口端侧收纳多个电池的收纳部讨。此时，在电池为例如外径18mm、高度65mm的情况下，收纳部M 的高度为对65mm加上连接板33的厚度的程度。此外，盖体20如图2(b)和图3所示，具备通过外周壁22形成的排气室M和设在外周壁22的一部分的开口部26。此外，如图2 (C)所示，配线基板30具有由例如玻璃-环氧基板或聚酰亚胺构成的耐热性部件30a、和例如具有橡胶弹性的弹性部件30b的至少两层的层叠构造。并且，由于弹性部件30b弹性变形而与电池盒5的上表面5A密接抵接，所以能够确保较高的气密性。 另外，在能够确保较高的气密性的情况下，并不特别需要做成层叠构造的配线基板30。并且，配线基板30具有与插入在贯通孔36中的各电池的正极帽16连接的连接体32、和与将各电池的另一个电极(例如负极)并联连接的连接板33的延伸部33A连接的连接体34，连接体32以不将贯通孔36完全堵塞的方式而设置。另外，连接体32及连接板33由例如镍板或Cu板、Al板、导线等构成，例如经由焊料而与由铜箔等形成的连接体34连接。此外， 正极帽16与连接体32、负极与连接板33通过例如电焊接或点焊接等连接。由此，能够将构成电池模组的多个电池经由配线基板而连接，所以能够将电源配线及控制配线等的引绕所需要的空间大幅削减。此外，各电池的正极帽的开放部收纳在配线基板的贯通孔中。结果，在异常时，从电池喷出的气体不能侵入到邻接的电池中，所以即使气体通过引火而着火，也能够防止火焰的侵入、可靠地阻止其影响。冷却管70由能够变形的材料形成。因此，能够使与各电池的接触面积变大。在冷却管70的内部填充有水等冷媒，但为了使冷却效果更大，也可以使冷媒在冷却管70内流
ο以下，对在本实施方式的电池模组100中、在并联连接的多个电池中的1个电池中发生了异常发热等的情况下的电池模组100的作用效果，使用图4进行说明。图4(a)是说明在本实施方式的电池模组100中、在多个电池中的1个电池中发生了异常发热等的情况下喷出的气体的排气的状况的剖视图，图4(b)是图4(a)的4B部的放大剖视图。首先，如图4(b)所示，1个电池异常地发热，由于在电池内产生的气体的气压的上升，通气机构(例如安全阀)动作，从电池喷出气体45。并且，喷出的气体45被从正极帽 16的开放部17向内插正极帽16的贯通孔36的间隙36A喷出。接着，如图4(a)所示，气体45不充满间隙36A，而从配线基板30的没有被连接体 32堵塞的贯通孔36之间排气到盖体20的排气室M中。并且，最终从设在盖体20的开口部26排出到电池模组100的外部。此时，在从发生不良状况的电池急剧地喷出气体45的情况下，一般通过引火等而着火的危险性变高。但是，根据本发明的上述结构的电池模组100，贯通孔36内的间隙36A内的氧量被限制，而且没有被从外部供给氧，所以对气体引火的可能性变得极低。结果，从配线基板30 的贯通孔36以气体45的状态排气。因此，不发生因气体的引火造成的爆发性的膨胀，所以完全不会有电池模组破裂的情况。根据本实施方式，至少通过配线基板和壳体将构成电池模组的多个电池以密闭状态收纳在壳体的收纳部内，从不良状况的电池喷出的气体能够从配线基板的贯通孔的间隙以气体的状态排出到电池模组的外部。结果，能够实现不发生因向气体的引火造成的着火或冒烟等的安全性良好的电池模组。此外，能够至少通过配线基板和壳体将构成电池模组的多个电池以密闭状态收纳到壳体的收纳部内，所以不需要将电池分别收纳。结果，能够容易地使电池模组小型化。并且，能够通过配线基板大幅地削减电源配线及控制配线等的引绕所需要的空间。结果，能够实现更小型、安全性较高的可靠性良好的电池模组。
另外，在本实施方式中，通过配线基板30将壳体50划分为收纳多个电池的收纳部 M、和将从电极部16的开放部17排出的气体向壳体50外排气的排气室M，但并不限定于此，也可以通过没有形成连接体33的平板而划分收纳部M和排气室24。另外，在本实施方式中，对由聚碳酸酯树脂等绝缘性材料构成盖体20的例子进行了说明，但并不限定于此。例如，也可以为铝等金属材料、或将其用绝缘性树脂覆盖的结构。 由此，能够提高机械强度，并使盖体更薄型而将电池模组进一步小型化。此外，通过金属材料的较高的热传导性而提高喷出的气体的冷却性，能够得到更不易发生引火等的可靠性较高的电池模组。进而，能够防止喷出的高温的气体带来的盖体的熔融下的孔的发生，能够防止因从孔的氧的供给而带来的引火等，经由排气室可靠地将气体排气。此外，冷却管70优选的是由在金属膜的两面设有树脂层的层叠构造来构成。由此，将在冷却管70中流动的冷媒稳定地保持，能够实现持续长期间具有较高的安全性的电池模组。此外，冷却管优选的是片状。由此，能够使冷却管70以较大的面积接触构成电池模组100的各电池，所以能够高效率地将电池冷却。并且，构成冷却管70的材料优选的是在电池异常发热时的热下熔化的材料。通过该结构，当在电池中发生异常而发热(300°C以上)时，冷却管70熔化而内部的冷媒流出。 流出的冷媒由于潜热效应而能够迅速地将电池冷却。由此，在通常运转时能够抑制充放电带来的温度上升，并且当在万一电池着火的情况等电池成为异常高温时，能够迅速地将电池冷却、抑制对其他电池的热影响。作为这样的材料，可以举出将在铝箔的两面层压了改性聚乙烯(熔点60 120°C )等的片做成袋状的材料。如果考虑到在异常时熔化而膜破裂的情况，则铝箔的厚度优选的是90μπι 120 μ m的范围。此外，在本实施方式中，以通过壳体50与盖体20的嵌合而用盖体20的外周壁22 和壳体50及各电池盒5的上表面5A保持配线基板30的构造为例进行了说明，但并不限定于此。例如，也可以如图5的电池模组的分解立体图所示，在盖体20与配线基板30之间夹着支撑配线基板30的支撑部件65。另外，在图5中没有图示冷却管70。此时，支撑部件65至少由支撑配线基板30的外周部的外周框66、和设在与壳体 50及各电池盒5的上表面5A的抵接位置对置的位置的支撑部68构成。此时，在支撑部件 65的支撑部68使盖体20的排气室的空间变窄的情况下，也可以在支撑部68的一部分设置凹部或孔等，以使得连通到盖体20的开口部。由此，能够通过壳体50及各电池盒5的上表面5A和支撑部件65的支撑部68将配线基板30可靠地固定。结果，能够抑制喷出的气体的压力造成的配线基板的变形、更有效地抑制向邻接的电池的电池主体的热及气体的侵入，能够实现进一步提高了可靠性及安全性的电池模组。此外，也可以代替设置上述支撑部件65而如图6所示，在盖体20的排气室M中、 在与壳体50及各电池盒5的上表面5A对置的位置，设置具有开口孔28k的肋板部28。另外，在图6中没有图示冷却管70。由此，能够用壳体及各电池盒5的上表面5A和盖体20的肋板部观将配线基板30固定，并且使电池模组更小型或薄型。此外，在本实施方式中，以在配线基板形成有连接体等的电源配线的例子进行了说明，但并不限定于此。例如，也可以将检测各电池的电压的电压检测配线、检测温度的温度检测配线设于配线基板。此时，能够对温度检测配线连接例如热敏电阻等的温度检测元件，使温度检测元件与各电池接触而检测温度。由此，能够独立地检测并控制多个电池的电压及温度。结果，能够考虑到电池的特性不均勻及时间变化等而进行控制，所以能够进一步提高可靠性及安全性。另外，能够使电压检测配线及温度检测配线的配线基板上的图案宽度比电源配线的图案宽度大幅变窄。这是因为，电源配线因为流过较大的电流，所以需要降低配线电阻带来的功率损失，但电压检测配线及温度检测配线能够以微小的电流进行检测。因此，能够将电源配线、多对电压检测配线和温度检测配线高效率地配置而形成于配线基板，所以能够大幅地削减配线所需要的空间。此外，在本实施方式中，以在壳体的一侧具有开口端的例子进行了说明，但并不限定于此。例如如图7所示，作为壳体50，也可以由收纳多个电池的在两端具有开口端的框体50A、和将其一个开口端堵塞的封闭部件50B构成。在此情况下也没有图示冷却管插入口 71。由此，能够提高构成电池模组的多个电池与配线基板及连接板之间的连接等的组装性及作业性，实现生产性良好的电池模组。进而，也可以代替图7所示的框体50A而如图 8所示那样做成分别收纳各电池的具有隔壁部52的框体50C。由此，能够通过隔壁部52进一步抑制不良状况电池的异常发热的向邻接的电池的传热及放热，所以能够实现可靠性及安全性更好的电池模组。此外，在本实施方式中，作为形成于配线基板的贯通孔的形状，以在厚度方向上是相同形状的情况为例进行了说明，但并不限定于此。例如，如图9所示，也可以使与电池盒的上表面密接的贯通孔的大小比连接体32侧的贯通孔的大小要小。由此，能够提高从电池的正极帽的开放部喷出的气体的向盖体的排气室的排出效率(降低排出阻力)。进而，能够将与电池主体的上表面的密接面积扩大，大幅地抑制气体向电池主体侧的侵入，提高可靠性及安全性。另外，在本实施方式中，关于检测并控制电池模组的充放电、温度或电压的控制电路并没有特别说明及图示，但当然可以将控制电路设在电池模组的外部或内部。此外，也可以设置向冷却管70供给或循环冷媒的装置。此外，在本实施方式中，作为构成电池模组的电池，以圆筒型的电池为例进行了说明，但并不限定于此。例如也可以是方型的电池。此外，在本实施方式中，以将多个电池并联连接的电池模组为例进行了说明，但也可以通过串联连接构成。通过采用使正极帽16配置为位于相同侧、并与邻接的电池串联连接的连接构造，能够得到关于排气路径的效果。此外，冷却管70带来的效果在将各电池配置为使正极帽16交错的情况下也能够发挥。此外，在本实施方式中，以将由在金属膜的两面设有树脂层的可变形的层叠构造构成的冷却管设置在内置有电池的壳体中的例子进行了说明，但并不限定于此。例如，如图10所示，冷却管70A也可以由具有中空部的树脂成形体构成。在此情况下，构成电池模组的多个电池能够与中空部的内壁密接而固定，能够进一步提高冷却效果。具体而言，冷却管70A可以由聚丙烯(PP，熔点130 170°C )等的、通过吹塑成形或气动成形而成形的规定的形状的树脂成型品形成。在此情况下，如图10所示，例如可以形成上下两个部件80A、 80B、将其界面通过例如振动熔接、激光熔接、超音波熔接或热丝(hot wire)熔接等进行密封、密闭而形成冷却管70A。此外，也可以通过一体成型一起形成，由此，通过将冷却管兼用作壳体，能够实现小型化。此外，在做成与壳体相同大小的情况下，能够使填充或循环到冷却管中的冷媒的量变多，所以冷却性能提高。另一方面，在使冷媒的量与冷却管70相同的情况下，能够使电池模组小型化。进而，通过由树脂成型品构成的冷却管，组装性及作业性提高，能够实现生产性良好的电池模组。另外，上述实施方式中，以作为电极部的正极帽16从电池盒5的上表面5A突出的电池形状为例进行了说明，但并不限定于此。例如，如使用图11和图12说明那样，也可以由与电池盒5的上表面5A大致同面地设有正极帽16的电池构成电池模组。图11是说明构成本发明的其他实施方式的电池模组的电池的形状的剖视图。图 12(a)是使用图11的电池的本发明的其他实施方式的电池模组的剖视图，图12(b)是图 12(a)的12B部的放大剖视图。如图12所示，与上述实施方式的不同点在于与电池盒5的上表面5A大致同面地设置的正极帽16与在对应于正极帽16的位置设有贯通孔36的配线基板30的、向下方向具有凸状部32C的形状的连接体32连接。另外，其他结构与上述实施方式是同样的，所以省略说明。由此，能够得到与上述实施方式同样的效果。此外，能够与电池的电极部的正极帽的位置关系无关而实现薄型且小型的电池模组200。另外，当然能够采用在上述实施方式中说明的其他例子。接着，使用图13对本发明的一实施方式的电池组进行说明。图13(a)、图13(b)是本发明的一实施方式的电池组的组装立体图。图13(a)是将上述实施方式的电池模组并列放置4个而配置、用连接部件450连接而构成电池组400 的结构。此外，图13(b)是将上述实施方式的电池模组并列放置两个、并且将其纵向重叠两级、用连接部件550连接而构成电池组500的结构。此时，通过连接部件将各电池模组并联连接或串联连接、或组合串联连接和并联连接而经由连接部件连接，构成电池组。根据本实施方式，通过根据用途并考虑配置空间而任意地组合，能够容易地实现具有需要的电压及电容量的通用性较高的电池组。此外，根据本实施方式，即使在某个电池模组中发生不良状况，喷出的气体也不会引火，能够以气体的状态向外部排气。结果，不会发生因气体的引火造成的爆发性的膨胀， 所以能够实现完全不会有电池模组破裂的情况的、安全且可靠性良好的电池组。工业实用性本发明作为汽车、自行车或电动工具等的、特别是混合动力汽车或电气汽车等需要高容量、高电压、并且要求较高的可靠性和安全性的电池模组具有实用性。标号说明1 正极Ia正极集电体Ib正极层2 负极3分隔部4电极群
5电池主体
5A上表面
6封口板
7垫片
8正极导线
9负极导线
IOaUOb绝缘板
11负极集电体
15负极层
16正极帽(电极部)
17开放部
18电流切断部件
19通气机构
20盖体
22外周壁
24排气室
沈开口部
28肋板部
28A开口孔
30配线基板(平板)
30a耐热性部件
30b弹性部件
32、34连接体
32C凸状部
33连接板
33A延伸部
36贯通孔
36A间隙
40电池单元
45气体
50壳体
50A、50C 框体
50B封闭部件
52隔壁部
54收纳部
65支撑部件
66外周框
68支撑部
70、70A冷却管
71冷却1,插入口
80A、80B部件
100,200电池模组
400,500电池组
450、550连接部件
权利要求
1.一种电池模组，其特征在于， 具备多个电池；壳体，排列收纳上述多个电池；以及冷却管，在上述壳体内沿着上述多个电池设置，内部具有冷媒； 上述冷却管由当上述电池上升到规定的温度以上时熔化的材料构成。
2.如权利要求1所述的电池模组，其特征在于，上述电池在该电池的电极部具有将在上述电池内产生的气体向电池外排出的开放部；上述壳体通过与上述电池的电极部周围的电池盒抵接而配设的平板被划分为，收纳上述多个电池的收纳部、和将从上述电极部的开放部排出的气体排气到上述壳体外的排气室，上述电极部的开放部经由形成于上述平板的贯通孔而连通到上述排气室。
3.如权利要求1所述的电池模组，其特征在于， 上述冷却管由具有中空部的树脂成形体构成；上述多个电池与上述中空部的内壁密接而被固定。
4.如权利要求1所述的电池模组，其特征在于，上述冷却管由在金属膜的两面设有树脂层的层叠构造构成。
5.如权利要求1所述的电池模组，其特征在于， 上述冷却管是片状。
6.如权利要求2所述的电池模组，其特征在于， 上述平板由配线基板构成；上述电池的电极部与形成于上述配线基板的连接体连接。
7.如权利要求2所述的电池模组，其特征在于， 上述电池的电极部插入上述平板的贯通孔。
8.如权利要求2所述的电池模组，其特征在于， 上述收纳部通过上述平板成为密闭状态。
9.一种电池组，排列有多个如权利要求1 8中任一项所述的电池模组，其特征在于， 各电池模组串联连接及/或并联连接。
全文摘要
电池模组具备多个电池、排列收纳多个电池的壳体(50)、和在壳体(50)内沿着多个电池设置、在内部中具有冷媒的冷却管(70)，冷却管(70)由当电池上升到规定的温度以上时熔化的材料构成。
文档编号H01M10/50GK102197531SQ20108000307
公开日2011年9月21日 申请日期2010年7月9日 优先权日2009年7月17日
发明者中岛琢也, 安井俊介, 高崎裕史 申请人:松下电器产业株式会社