本发明涉及一种电池组。
背景技术：
近年，在汽车产业、尖端电子产业等领域，对汽车用电池、电子设备用电池等二次电池的需求逐渐增大。在这些二次电池中，利用由柔软且能够变形的层压板形成的外封装构件密封作为电池元件的单电池。另外，利用上下壳体将包含层叠多个该单电池而成的层叠体的电池单元包围起来构成电池组件(例如，参照专利文献1)。在专利文献1所示的电池组件的下侧的壳体上，以上下对称的形状、大小设有通气部，该通气部用于供使用时产生的高温气体流通。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-282681号公报
技术实现要素：
发明要解决的问题
在将专利文献1所示的电池组件多个排列的情况下，彼此相邻的电池组件的通气部彼此相对。因此，在二次电池的使用中，在一个电池组件的壳体内产生的高温气体经由一个电池组件的通气部和与该一个电池组件相邻的另一电池组件的通气部流入到另一电池组件的壳体内。因而，可能由在一个电池组件的壳体内产生的高温气体导致与该一个电池组件相邻的另一电池组件的电池单元劣化。
本发明即是为了解决上述课题而做成的，其目的在于提供一种能够减轻由在一个电池组件的壳体内产生的高温气体导致的与该一个电池组件相邻的另一电池组件的电池单元的劣化的电池组。
用于解决问题的方案
达成所述目的的本发明的电池组为多个具有收纳至少一个单电池的壳体的电池组件排列而成的电池组，所述壳体的壁部具有将所述壳体的内部和外部连通的通气孔和未设有所述通气孔的壁区域，一个电池组件的设于所述壳体的所述通气孔与所述一个电池组件所相邻的另一电池组件的设于所述壳体的所述壁区域相对。
发明的效果
采用上述结构的电池组件，一个电池组件的设于壳体的通气孔与一个电池组件所相邻的另一电池组件的设于壳体的壁区域相对。因此，设于一个电池组件的通气孔、和设于另一电池组件的通气孔彼此不相对。因而，能够减少在一个电池组件的壳体内产生的高温气体中进入到另一电池组件的壳体内的高温气体的量。因而，能够提供一种可减轻由在一个电池组件的壳体内产生的高温气体导致的与该一个电池组件相邻的另一电池组件的电池单元的劣化的电池组。
附图说明
图1是表示本发明的第1实施方式的电池组的立体图。
图2是沿着图1的2-2线的概略剖视图。
图3是表示电池组件的电池单元的立体图。
图4是表示电池组件的单电池的内部结构的分解立体图。
图5是表示电池组件的电池单元的内部结构的分解立体图。
图6是表示构成电池组件的多个单电池的电连接结构的图。
图7是沿着图1的7-7线的剖视图。
图8是说明第1实施方式的电池组件的组装方法的概略剖视图。
图9是表示本发明的第2实施方式的电池组的概略剖视图。
图10是表示本发明的第3实施方式的电池组的概略立体图。
图11是表示本发明的第3实施方式的电池组的下部壳体的概略立体图。
图12是表示变形例1的下部壳体的概略立体图。
图13是表示变形例2的电池组的下部壳体的概略立体图。
具体实施方式
第1实施方式
以下，参照附图说明本发明的第1实施方式。另外，在附图的说明中对相同的元件标注相同的附图标记并省略重复的说明。为了方便说明，对附图的尺寸比例进行了放大，存在与实际的比例不同的情况。
图1是表示本发明的第1实施方式的电池组1的立体图。图2是沿着图1的2-2线的概略剖视图。在图2中，为了简化说明，电池单元30以块体示出。图3是表示电池组件2的电池单元30的立体图。图4是表示电池组件2的单电池10的内部结构的分解立体图。图5是表示电池组件2的电池单元30的内部结构的分解立体图。图6是表示构成电池组件2的多个单电池10的电连接结构的图。图7是沿着图1的7-7线的剖视图。
概括而言，如图1、图2所示，本发明的第1实施方式的电池组1为两个具有用于收纳四个单电池10(10A～10D)的壳体90(90A、90B)的电池组件2(2A、2B)排列而成的电池组1。壳体90的壁部91(91A、91B)具有将壳体90的内部和外部连通的通气孔92(92A、92B)和未设有通气孔92的壁区域93(93A、93B)。一个电池组件2A的设于壳体90A的通气孔92A2与一个电池组件2A所相邻的另一电池组件2B的设于壳体90B的壁区域93B相对。以下进行详细说明。
本实施方式的电池组1的两个电池组件2A、2B沿X方向排列。
电池组件2包括具有四个单电池10(10A～10D)的电池单元30、以包围电池单元30的方式收纳电池单元30的壳体90以及将电池单元30和壳体90紧固的紧固部件70。
如图3所示，电池单元30具有四个单电池10(10A～10D)电连接并层叠而成的层叠体33、用于固定四个单电池10(10A～10D)的隔件40、外部输出端子31、32以及电压检测用端子37。另外，在本实施方式中，层叠体33包括四个单电池10(10A～10D)，但至少包括一个单电池即可。外部输出端子31为外部输出正极端子31，外部输出端子32为外部输出负极端子32。
如图4所示，单电池10例如为锂离子二次电池，层叠电极体50与电解液一起被收纳在配置于层叠电极体50的两侧的外封装构件11内。单电池10具有自外封装构件11向外部导出的正极突片14和负极突片15。
层叠电极体50为依次层叠正极51、负极52以及隔膜53而形成的电极组。正极51例如具有包括LiMn2O4等的锂-过渡金属复合氧化物的正极活性物质。负极52具有例如包括碳和锂-过渡金属复合氧化物的负极活性物质。隔膜53例如由能够渗透电解质的具有透气性的多孔状的PE(聚乙烯)形成。
从轻量化和导热性的观点来看，外封装构件11由利用聚丙烯膜等绝缘体包覆铝、不锈钢、镍、铜等金属(包含合金)而成的高分子-金属复合层压薄膜等片材形成。外封装构件11具有覆盖层叠电极体50的主体部12和沿主体部12的周缘延伸的外周部13，外周部13的局部或整体通过热熔接接合。
正极突片14和负极突片15为用于自层叠电极体50中引出电流的构件，且向单电池10的一侧延伸。
如图5所示，隔件40在其X方向上的两端部具有第2贯通孔41。第2贯通孔41与后述的壳体90的第1贯通孔26对齐，以将套筒71插入该第2贯通孔41和第1贯通孔26中。隔件40能够使用电绝缘性的树脂材料。
而且，第1单电池10A的正极突片14A和第2单电池10B的正极突片14B通过超声波焊接等与电连接于外部输出正极端子31的母线60接合。另一方面，第1单电池10A的负极凸片15A和第2单电池10B的负极凸片15B与第3单电池10C的正极片14C和第4单电池10D的正极凸片14D一起通过超声波焊接等与电连接于电压检测用端子37的母线61接合。另外，第3单电池10C的负极突片15C和第4单电池10D的负极突片15D通过超声波焊接等与电连接于外部输出负极端子32的母线62接合。
这样，单电池10A～10D的各电极片14A～14D、15A～15D借助母线60、61、62分别连接于外部输出正极端子31、外部输出负极端子32以及电压检测用端子37，由此，如图6所示，这些单电池10A～10D形成了两两并联再串联的连接结构。
电压检测用端子37为用于检测构成电池组件2的单电池10A～10D的电压的端子。具体而言，第1单电池10A的电压和第2单电池10B的电压能够利用外部输出正极端子31和电压检测用端子37通过检测这些端子之间的电压来检测。另外，第3单电池10C的电压和第4单电池10D的电压能够利用外部输出负极端子32和电压检测用端子37通过测量这些端子之间的电压来检测。
壳体90以包围电池单元30的方式收纳电池单元30。壳体90具有第1壳体100和第2壳体200。另外，如上所述，壳体90的壁部91具有将壳体90的内部和外部连通的通气孔92和未设有通气孔92的壁区域93。
一个电池组件2A的壳体90A和另一电池组件2B的壳体90B为相同的形状。
如图2所示，第1壳体100(100A、100B)包括沿单电池10的表面方向设置的主表面101(101A、101B)和在主表面101的一端弯折并沿Z方向延伸的侧面102(102A、102B)，第2壳体200(200A、200B)包括沿单电池10的表面方向设置的主表面201(201A、201B)和在主表面201的一端弯折并沿Z方向延伸的侧面202(202A、202B)。第1壳体100和第2壳体200为相同形状，但并不限定于此，还可以是互不相同的形状。第1壳体100和第2壳体200以互反的方式配置。
第1壳体100和第2壳体200具有隔着间隙相对的相对部80(80A、80B)。将壳体90的内部和外部连通的通气孔92由该相对部80构成。另外，在壳体90的壁部91中，未设有通气孔92的壁区域93由侧面102、202形成。
如上所述，电池组1是通过两个电池组件2A、2B沿X方向排列而构成的。此时，一个电池组件2A的第2壳体200A的侧面202A和另一电池组件2B的第1壳体100B的侧面102B互相面对。另外，互相面对的侧面202A、102B各自的相对部80A、80B的距离第1壳体100A的主表面101A的高度彼此不同。
换言之，一个电池组件2A的设于壳体90A的通气孔92A中设于X方向右侧的通气孔92A2与另一电池组件2B的设于壳体90B的壁区域93B相对。即，一个电池组件2A的设于壳体90A的通气孔92A中设于X方向右侧的通气孔92A2，与另一电池组件2B的设于壳体90B的通气孔92B中设于X方向左侧的通气孔92B1不相对。另外，如图2所示，通气孔92B1在Z方向(与单电池10的表面方向相交叉的方向)上设于较高的位置。
另外，如图1、图7所示，主表面101、201分别具有沿Z方向贯通的四个第1贯通孔26。优选的是，壳体90的材质为具有高于电池组件2破损时喷出的热流温度(700℃～1000℃以上)的熔点的材质，例如可列举铁等。
如图7所示，紧固部件70将第1壳体100、电池单元30以及第2壳体200紧固。紧固部件70具有插入于第1贯通孔26和第2贯通孔41中的套筒71以及通过自套筒71的上下压入从而将第1壳体100、电池单元30以及第2壳体200紧固的压入箍72。另外，在本实施方式中，紧固部件70具有套筒71和压入箍72，但只要是能够将第1壳体100、电池单元30以及第2壳体200紧固的结构，就不限定于此。
接着，参照图8，说明本发明的第1实施方式的电池组1的组装方法。图8是说明本实施方式的电池组件2的组装方法的概略剖视图。
首先，将电池单元30在XZ平面上配置在第1壳体100的右上方(参照图8的(a))。接着，使电池单元30沿X方向向左移动，直到其与第1壳体100的侧面102相接触(参照图8的(b))。接着，在侧面102的引导下使电池单元30沿Z方向向下移动，直到其与第1壳体100的主表面101相接触(参照图8的(c))。接着，将第2壳体200在XZ平面上配置在电池单元30的右上方，使第2壳体200沿X方向向左移动，直到其与第2壳体200的侧面202相接触(参照图8的(d))。接着，在侧面202的引导下，使第2壳体200沿Z方向向下移动，直到其与第2壳体200的主表面201相接触(参照图8的(e))。
通过将利用以上的工序组装而成的电池组件2沿X方向排列，从而形成电池组1。
另外，在本实施方式中，通过使电池单元30相对于第1壳体100移动、使第2壳体200相对于电池单元30移动来组装电池组件2。然而，还可以是通过使第1壳体100相对于电池单元30移动、使电池单元30和第1壳体100相对于第2壳体200移动来组装电池组件2。
另外，在本实施方式中，电池组1构成为在X方向上层叠有两个电池组件2，但并不限定于此，还可以根据期望的电流、电压、容量适当层叠三个以上的电池组件2。
如以上说明的那样，本发明的第1实施方式的电池组1为两个具有收纳四个单电池10的壳体90的电池组件2排列而成的电池组1。壳体90的壁部91具有将壳体90的内部和外部连通的通气孔92和未设有通气孔92的壁区域93。一个电池组件2A的设于壳体90A的通气孔92A2与一个电池组件2A所相邻的另一电池组件2B的设于壳体90B的壁区域93B相对。因此，设于一个电池组件2A的通气孔92A和设于另一电池组件2B的通气孔92B彼此不相对。因而，能够减少在一个电池组件2A的壳体90A内产生的高温气体中进入到另一电池组件2B的壳体90B内的高温气体的量。因而，能够减轻由在一个电池组件2A的壳体90A内产生的高温气体导致的于该一个电池组件2相邻的另一电池组件2B的电池单元30的劣化。
另外，通气孔92A1、92B1在与单电池10的表面方向相交叉的方向上设于较高的位置。根据该结构，由于在壳体90内产生的高温气体滞留在上侧，因此，通过将通气孔92A1、92B1设在较高的位置，从而提高高温气体的通气效率。
另外，壳体90具有第1壳体100和第2壳体200，第1壳体100和第2壳体200具有隔着间隙相对的相对部80，通气孔92由相对部80构成。因此，能够容易地形成通气孔92，电池组1的制造变得容易。
另外，各电池组件2A、2B的壳体90A、90B为相同形状。因此，能够减少部件数量，能够谋求成本降低。
第2实施方式
接着，说明本发明的第2实施方式。省略说明与第1实施方式共通的部分，仅对第2实施方式所特有的部位进行说明。第2实施方式的电池组3在壳体190的形状的方面与第1实施方式的电池组1不同。
图9是表示本发明的第2实施方式的电池组3的概略剖视图。图9所示的剖视图与第1实施方式的图2所示的剖视图相对应。
如图9所示，本发明的第2实施方式的电池组3为两个具有收纳四个单电池10(10A～10D)的壳体190的电池组件4排列而成的电池组3。
壳体190具有第1壳体110(110A、110B)和第2壳体210(210A、210B)。另外，壳体190的壁部191(191A、191B)具有将壳体190的内部和外部连通的通气孔192(192A、192B)和未设有通气孔192的壁区域193(193A、193B)。
一个电池组件4A的壳体190A和另一电池组件4B的壳体190B为相同的形状。另外，壳体190A和壳体190B可以为彼此不同的形状，也可以是其中之一为与第1实施方式的壳体90相同的形状。
如图9所示，第1壳体110包括主表面111(111A、111B)和在主表面111的两端弯折并向自主表面111远离的方向延伸且延伸长度彼此不同的一对侧面112(112A、112B)、113(113A、113B)，第2壳体210包括主表面211(211A、211B)和在主表面211的两端弯折并向自主表面11远离的方向延伸且延伸长度彼此不同的一对侧面212(212A、212B)、213(213A、213B)。第1壳体110和第2壳体210为相同形状，但并不限定于此，也可以是彼此不同的形状。第1壳体110和第2壳体210以互反的方式配置。
第1壳体110和第2壳体210具有隔着间隙相对的两个相对部180(180A、180B)。将壳体190的内部和外部连通的通气孔192由该相对部180构成。另外，在壳体190的壁部191中，未设有通气孔192的壁区域193由侧面112、113、212、213形成。
如上所述，电池组3通过两个电池组件4A、4B沿X方向排列而构成。此时，一个电池组件4A的第2壳体210A的侧面212A和另一电池组件4B的第1壳体110B的侧面112B互相面对。另外，互相面对的侧面212A、112B的相对部180A、180B距离第1壳体110A的主表面111A的高度彼此不同。
换言之，一个电池组件4A的设于壳体190A的通气孔192A中设于X方向右侧的通气孔192A2与另一电池组件4B的设于壳体190B的壁区域193B相对。即，一个电池组件4A的设于壳体190A的通气孔192A中设于X方向右侧的通气孔192A2与设于另一电池组件4B的设于壳体190B的通气孔192B中设于X方向左侧的通气孔192B1不相对。
第2实施方式的电池组3的电池组件4的组装方法与第1实施方式的电池组1的电池组件2的组装方法相同，因此，在此省略说明。
根据这样构成的电池组3，设于一个电池组件4A的通气孔192A和设于另一电池组件4B的通气孔192B彼此不相对。因而，能够减少在一个电池组件4A的壳体190A内产生的高温气体中进入到另一电池组件4B的壳体190B内的高温气体的量。因而，能够减轻由在一个电池组件4A的壳体190内产生的高温气体导致的与该一个电池组件4A相邻的另一电池组件4B的电池单元30的劣化。
第3实施方式
接着，说明本发明的第3实施方式。对与第1实施方式和第2实施方式共通的部分省略说明，仅说明第3实施方式中特有的部位。第3实施方式的电池组5在壳体290的形状的方面与第1实施方式和第2实施方式不同。
图10是表示本发明的第3实施方式的电池组5的概略立体图。在图10中，省略通气孔292和电压检测用端子37。图11是表示本发明的第3实施方式的电池组5的下部壳体120的概略立体图，是用于说明通气孔292的配置位置的图。
第3实施方式的电池组5为两个具有收纳四个单电池10(10A～10D)的壳体290(290A、290B)的电池组件6(6A、6B)沿X方向排列而成的电池组5。
壳体290具有形成为呈大致矩形的箱形状的下部壳体120(120A、120B)和构成盖体的上部壳体220(220A、220B)。上部壳体220的缘部通过铆接加工而翻卷紧固于下部壳体120的周壁的缘部。下部壳体120和上部壳体220由厚度较薄的钢板或铝板形成。下部壳体120和上部壳体220具有第1贯通孔126。第1贯通孔126具有与第1实施方式的第1贯通孔26相同的作用。另外，壳体290的壁部291具有将壳体290的内部和外部连通的通气孔292和未设有通气孔292(292A、292B)的壁区域293。
一个电池组件6A的壳体290A和另一电池组件6B的壳体290B为相同的形状。另外，一个电池组件6A的下部壳体120A和另一电池组件6B的下部壳体120B为相同的形状。另外，一个电池组件6A的下部壳体120A和另一电池组件6B的下部壳体120B还可以是不同的形状。
如图11所示，第3实施方式的通气孔292仅设于下部壳体120的一个面。设于一个下部壳体120A的带有通气孔292A的面S1和设于相邻的另一下部壳体120B的带有通气孔292B的面S2分别在图11中形成于X方向右下侧。即，带有通气孔292A的面S1与不同于带有通气孔292B的面S2的一面相对。另外，只要带有通气孔292A的面S1与带有通气孔292B的面S2不相对，通气孔292A、292B能够设于任意的面。
通气孔292例如通过冲压加工、激光加工而形成。另外，如第1实施方式和第2实施方式所示，还可以由两个壳体的相对部构成。
如上所述，在本发明的第3实施方式的电池组5中，通气孔292仅设于下部壳体120的一个面，设于一个电池组件6A的带有通气孔292A的面S1与不同于设于另一电池组件6B的带有通气孔292B的面S2的面相对。因此，能够以通气孔292为标记排列电池组件6，从而提高操作性。
以下，例示所述的实施方式的变形例。
变形例1
图12是表示变形例1的下部壳体130的概略立体图。在所述的第3实施方式中，通气孔292仅设于下部壳体120的一个面，设于一个电池组件6A的带有通气孔292A的面S1与不同于设于另一电池组件6B的带有通气孔292B的面S2的面相对。然而，如图12所示，还可以形成通气孔392(392A1、392A2、392B1、392B2)。以下，说明变形例1的通气孔392的形成位置。
通气孔392设于一个下部壳体130(130A、130B)的两个面。即，通气孔392A设于下部壳体130A的两个面S3、S4。另外，通气孔392B设于下部壳体130B的两个面S5、S6。
面S3和面S4设为下部壳体130A的侧面中相对的面。另外，面S5和面S6设为下部壳体130B的侧面中相对的面。另外，面S3和面S4、面S5和面S6还可以设为相邻的面。
另外，在下部壳体130中，设于一个面S4的第1通气孔392A2、设于一个面S6的第1通气孔392B2在Z方向上形成在高于设于另一面S3的第2通气孔392A1、设于另一面S5的第2通气孔392B1的位置。形成第1通气孔392A2的面S4与形成第2通气孔392B1的面S5相对。
通过将具有以上结构的下部壳体130沿X方向排列，从而能够成为如下结构，即，第1通气孔392A2与第2通气孔392B1不相对。
根据变形例1的电池组，由于使用时产生的高温气体滞留在上侧，因此，通过将第1通气孔392A2、392B2设在较高的位置，从而提高通气效率。另外，由于设有第2通气孔392A1、392B1，因此，高温气体的通气效率进一步提高。
变形例2
图13是表示变形例2的下部壳体140的概略立体图。在所述的第3实施方式中，通气孔292仅设于下部壳体120的一个面，设于一个电池组件6A的带有通气孔292A的面S1与不同于设于另一电池组件6B的带有通气孔292B的面S2的面相对。然而，如图13所示，还可以形成通气孔492(492A1、492A2、492B1、492B2)。以下，说明变形例2的通气孔492的形成位置。
通气孔492可以设于一个下部壳体140(140A、140B)的两个面。即，通气孔492A设于下部壳体140A的两个面S7、S8。另外，通气孔492B设于下部壳体140B的两个面S9、S10。
面S7和面S8设为下部壳体140A的侧面中相对的面。另外，面S9和面S10设为下部壳体140B的侧面中相对的面。另外，面S7和面S8、面S9和面S10还可以设为相邻的面。
另外，在下部壳体140中，在一个面S8上设有三个第1通气孔492A2，、在一个面S10上设有三个第1通气孔492B2，在另一面S7上设有两个第2通气孔492A1，在另一面S9上设有两个第2通气孔492B1。另外，各第1通气孔492A2之间的间隔P1、各第1通气孔492B2彼此之间的间隔P1与各第2通气孔492A1彼此之间的间隔P2、各第2通气孔492B1彼此之间的间隔P2相等。形成第1通气孔492A2的面S8与形成第2通气孔492B1的面S9相对。
通过将具有以上结构的下部壳体140沿X方向排列，从而能够获得第1通气孔492A2与第2通气孔492B1不相对的结构。
根据变形例2的电池组，能够可靠地使通气孔492彼此之间不相对。
变形例3
不限定于上述的第1实施方式～第3实施方式、变形例1以及变形例2的方式，只要是相邻的电池组件的通气孔彼此不相对，就包含于本申请发明内。例如，还可以将第1实施方式～第3实施方式、变形例1以及变形例2的电池组件适当组合。
附图标记说明
1、3、5、电池组；2、4、6、电池组件；10、单电池；80、80、相对部；90、190、290、壳体；91、191、壁部；92、192、292、392、492、通气孔；93、193、壁区域；100、110、第1壳体；120、130、140、下部壳体；200、210、第2壳体；P1，P2、间隔；S1～S10、面。