电池模块的制作方法

本说明书公开了具备多个柱状电池和对该多个柱状电池进行立起保持的电池座的电池模块。

背景技术：

以往，已知有将多个电池并联或串联地连接而成的电池模块。上述电池模块之中，存在具备柱状的多个电池和对该多个柱状电池进行立起保持的电池座的结构。在电池座形成有供电池的端部插入的保持孔。并且，为了防止电池从保持孔脱落，通常在电池与保持孔之间注入粘接剂。

专利文献1公开了这样的电池模块(电池组)。具体而言，专利文献1公开了具备圆柱状的电池和供电池的端部嵌合的支架的电池组(电池模块)。在支架形成有用于把持电池的圆筒状孔(保持孔)，沿轴向延伸的多个肋沿周向空出间隔地排列于该圆筒状孔的内周面。此外，在肋间涂布粘接剂。通过该粘接剂，将电池固定于支架。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-099997号公报

然而，在专利文献1的结构中，肋仅沿轴向延伸，因此固化前的粘接剂可能会从圆筒状孔的端部向外部滴落。而且，由于肋沿轴向延伸，因此粘接剂的周向上的流动受到阻碍。其结果是，粘接剂的涂布量在周向上容易变得不均匀。当然，如果去除肋，则容许粘接剂的周向上的流动，但是在这种情况下，也无法防止粘接剂的滴落。即，在现有技术中，以粘接剂的滴落等为起因，柱状电池与电池座之间的粘接剂不足，两者的固定有时会减弱。

技术实现要素：

因此，在本说明书中，公开了将柱状电池更可靠地固定于电池座的电池模块。

本申请公开的电池模块的特征在于，具备：多个柱状电池；电池座，具有对所述柱状电池的轴向的一部分即被收纳部进行收纳的多个保持孔，将所述多个柱状电池保持为立起姿态；及粘接剂，处于所述保持孔的内周面与所述被收纳部的外周面之间，将所述柱状电池固定于所述保持孔，在所述保持孔的内周面及所述被收纳部的外周面中的至少一方形成有凹凸面，所述凹凸面包括槽、肋及凹凸组中的至少一个，所述槽沿着不与所述轴向平行的方向延伸，所述肋沿着不与所述轴向平行的方向延伸，所述凹凸组由均等地分散于所述保持孔的内周面及所述被收纳部的外周面中的至少一方的多个凹凸构成。

通过形成包括槽、肋及凹凸组中的至少一个在内的凹凸面，所述槽沿着不与所述轴向平行的方向延伸，所述肋沿着不与所述轴向平行的方向延伸，所述凹凸组由均等地分散于所述保持孔的内周面及所述被收纳部的外周面中的至少一方的多个凹凸构成，即使将保持孔的内周面与被收纳部的外周面之间的嵌合间隙减小为能够防止滴落的程度，粘接剂通过毛细管现象也容易扩展。结果是，能够防止粘接剂的滴落并使粘接剂均等地分散，因此将柱状电池更可靠地固定于电池座。

可以是，所述凹凸面包括沿周向延伸的槽或肋。

通过设为上述结构，由于粘接剂可靠地沿周向扩展，因此粘接剂能够更可靠且均等地分散，进而，能够将柱状电池更可靠地固定于电池座。

可以是，所述柱状电池具有柱状的电池主体和由绝缘材料构成并覆盖所述电池主体的外周的绝缘体，所述凹凸面包括仅在所述绝缘体中的与所述被收纳部对应的部分形成的槽、切口及褶皱中的至少一个。

在设为上述结构的情况下，也能够防止粘接剂的滴落并使粘接剂均等地分散，因此能够将柱状电池更可靠地固定于电池座。此外，能够使与温度变化相伴的绝缘管的膨胀收缩在与被收纳部对应的部分选择性地较大产生。其结果是，以膨胀收缩为起因的绝缘管的劣化(龟裂)在与被收纳部对应的部分容易产生，在其他的部位难以产生。被收纳部由粘接剂(绝缘体)包围，因此即使产生绝缘管的龟裂，也能够确保柱状电池的绝缘。

此外，可以是，所述电池座的整个面由绝缘材料被覆。

通过设为上述结构，在与被收纳部对应的部分产生了以膨胀收缩为起因的绝缘管的龟裂时，不仅通过粘接剂，而且通过由绝缘材料被覆的电池座(保持孔的内周面)也能够包围该龟裂部位，因此能够更可靠地确保柱状电池的绝缘。

通过形成包括槽、肋及凹凸组中的至少一个在内的凹凸面，该槽沿着不与所述轴向平行的方向延伸，该肋沿着不与所述轴向平行的方向延伸，该凹凸组由均等地分散于所述保持孔的内周面或所述被收纳部的外周面中的至少一方的多个凹凸构成，即使将保持孔的内周面与被收纳部的外周面之间的嵌合间隙减小为能够防止滴落的程度，粘接剂通过毛细管现象也容易扩展。结果是，能够防止粘接剂的滴落并使粘接剂均等地分散，因此将柱状电池更可靠地固定于电池座。

附图说明

图1是实施方式的电池模块的分解立体图。

图2是电池模块的剖视图。

图3是表示单电池的结构的图。

图4是表示凹凸面的一例的图。

图5是表示凹凸面的另一例的图。

图6是表示凹凸面的另一例的图。

图7是表示凹凸面的另一例的图。

图8是表示现有技术的单电池的粘接作业的情况的图。

图9是图8的a-a剖视图。

图10是表示现有技术中在单电池产生了龟裂的情况的图。

具体实施方式

以下，参照附图，说明实施方式的电池模块10。图1是实施方式的电池模块10的分解立体图。而且，图2是电池模块10的yz平面处的剖视图。需要说明的是，在以下的说明中，将电池模块10的长度方向称为“x方向”，将单电池12的轴向称为“z方向”，将与x方向及z方向正交的方向称为“y方向”。

电池模块10具有多个圆柱型的单电池12。单电池12是能够充放电的二次电池，例如，是收纳在圆柱型的壳体内的镍氢电池、锂离子电池等。在单电池12的轴向两端设有作为单电池12的电极的负极端子及正极端子。

图1图示的电池模块10具有60个单电池12，该60个单电池12以4行15列的排列进行排列。以4行15列排列的60个单电池12在长度方向(列方向、x方向)上以3处被划分，而分割成4个电池组。一个电池组由15个单电池12构成，属于同一电池组的15个单电池12通过后述的正极汇流条23及负极汇流条25而并联连接。而且，15个单电池12并联连接后的电池组通过后述的组间汇流条26而与其他的电池组或外部输出端子串联连接。

各单电池12以正极端子及负极端子的朝向一致的状态由电池座14立起保持。需要说明的是，“立起保持”只要是单电池12被保持成相对于电池座14而立起的状态即可，与单电池12的实际的倾斜角度无关。因此，电池模块10即使在车辆中横向地搭载而单电池12的中心轴成为大致水平，只要此时单电池12以其中心轴与电池座14的平面大致正交的姿态由电池座14保持，就可以称为“立起保持”。

电池座14是形成有多个保持孔15的大致平板状部件。单电池12通过插入于该保持孔15而被保持为负极端子朝下(排烟罩20侧)的立起姿态。换言之，在保持孔15收纳有单电池12的轴向一端附近即被收纳部66(参照图2)。而且，保持孔15沿电池座14的板厚方向贯通电池座14，单电池12的下端以及负极端子向下方露出。

各保持孔15成为与单电池12的圆柱形状嵌合的圆孔形状。但是，保持孔15成为比单电池12稍大的直径，在单电池12的被收纳部66的外周与保持孔15的内周之间形成有间隙。以下，将该被收纳部66的外周面与保持孔15的内周面的间隙称为“嵌合间隙48”。在该嵌合间隙48注入粘接剂46，单电池12通过该粘接剂46而固定于电池座14。

电池座14为了使产生的热量均等地分散并降低单电池12间的温度的不均，而由传热性优异的金属材料例如铝等构成。但是，为了防止与单电池12导通，电池座14的整个面由绝缘材料被覆。该绝缘材料的被覆能够通过例如利用绝缘涂料涂装电池座14的整个面来实现。

由电池座14保持的多个单电池12的周围由保护壳体16覆盖。保护壳体16由具有绝缘性的树脂构成，是底部完全开口的大致箱型。保护壳体16的下端固定于电池座14的周缘。

保护壳体16具有设置在其上端附近并对单电池12的正极侧的端面朝向负极侧按压的顶板30(参照图2)。在顶板30设有比排列的各单电池12的外径小的直径的保持开口32。经由该保持开口32，单电池12的正极端子56向外部露出。

在保护壳体16的周面形成有入口开口34(参照图2)及出口开口36(参照图2)。入口开口34是用于使对单电池12进行冷却的冷却风向电池模块10的内部流入的开口。而且，出口开口36是用于将流入到电池模块10的内部的冷却风向外部排出的开口。出口开口36隔着多个单电池12而设置在与入口开口34相反的一侧的侧壁。入口开口34及出口开口36都是在保护壳体16的侧壁设置的多个狭缝孔。

在单电池12的轴向两侧设有将单电池12的正极端子彼此或负极端子彼此电连接的负极汇流条25及正极汇流条23。

正极汇流条23具有固定在保护壳体16的上表面的四个导电板24。这四个导电板24以相互空出间隔而保持绝缘的状态固定于保护壳体16。各导电板24将构成一个电池组的15个单电池12的正极端子56相互电连接。在导电板24设有与排列的各单电池12对应的贯通孔40。导电板24的一部分即连接片42从贯通孔40的周缘延伸。各连接片42分别与对应的正极端子接触，由此将属于同一电池组的单电池12的正极端子电连接。

负极汇流条25是将四个导电板24利用树脂43进行模制而一体化的部件。负极汇流条25的导电板24是与正极汇流条23的导电板24大致相同的结构，具备多个贯通孔40和从该贯通孔40延伸的连接片42。各连接片42分别与对应的负极端子接触，由此将属于同一电池组的单电池12的负极端子电连接。

四个电池组通过组间汇流条26而串联连接。具体而言，组间汇流条26将与一个电池组连接的正极汇流条23的导电板24和与相邻的另一电池组连接的负极汇流条25的导电板24电连接。组间汇流条26是由铜等导电性材料构成的大致平板状部件，如图1、图2所示，配设在保护壳体16的外侧。

在电池座14的下方配置排烟罩20。排烟罩20由铝等金属构成，通过冲压加工等而成型。排烟罩20的周缘被负极汇流条25的周缘气密地密封，形成与电池座14之间被气密地密封的排烟空间28。从单电池12排出的气体在该排烟空间28中流动。

接下来，参照图3，说明该电池模块10使用的单电池12的结构。图3是表示单电池12的结构的概略图。如图3所示，单电池12具备圆柱型的电池主体50和覆盖该电池主体50的外周围的绝缘管52。电池主体50还包括电池壳体53、正极端子56、电极卷绕体60。电池壳体53是由导电性金属构成的有底圆筒形的容器。电池壳体53的底面作为单电池12的负极端子54发挥功能。而且，在电池壳体53的底面设有容许在电池主体50的内部产生的气体排出的排出阀55。排出阀55只要在电池主体50的内压上升时能够开放即可，其结构没有特别限定。排出阀55例如是将电池壳体53的底面局部性地形成为薄壁以使电池壳体53的底面在高压下断裂的结构。

电池壳体53的上端开口，在该开口部经由衬垫58而嵌合有正极端子56。正极端子56由导电性金属构成，成为其中央向外侧突出的大致礼帽形状。衬垫58由具有绝缘性和弹性的材料、例如橡胶等构成，将正极端子56与负极端子54(电池壳体53)进行电绝缘。

在电池壳体53的内部，与电解液一起收纳有电极卷绕体60。电极卷绕体60是将片状的正极电极、隔板、负极电极层叠之后卷绕成涡卷状的结构。该电极卷绕体60以其卷绕轴与电池壳体53的轴平行的姿态收纳在电池壳体53内。而且，构成电极卷绕体60的正极电极及负极端子54分别经由引线62而与正极端子56及负极端子54连接。

在此，通过到此为止的说明可知，电池壳体53与负极端子54导通。因此，为了对电池壳体53的外周围进行绝缘，在本实施方式中，利用绝缘管52覆盖电池主体50的外周。绝缘管52是由绝缘材料例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)等构成的管状部件。上述绝缘管52例如通过收缩(热收缩)加工能够装配于电池主体50。即，通过具备热收缩性的绝缘片来形成直径比电池主体50大的绝缘管52，该大径的绝缘管52嵌合于电池主体50的周围。并且，在该状态下，如果对绝缘管52整体进行加热而使其热收缩，则绝缘管52紧贴并装配于电池主体50。需要说明的是，在此说明的装配方法是一例，只要能够紧贴于电池主体50的周围即可，绝缘管52也可以通过其他的方法、例如仅是卷缠等而装配于电池主体50。不管怎样，绝缘管52由树脂等绝缘性材料构成，在装配于电池主体50之后，也伴随着温度变化而收缩。

以上那样的单电池12插入于电池座14的保持孔15，通过粘接剂46固定。但是，在以往的电池模块10中，保持孔15的内周面及被收纳部66的外周面都是没有凹凸的平滑面，因此难以将粘接剂46无间隙地填充于嵌合间隙48。对此，参照图8、图9进行说明。图8是表示以往的粘接作业的情况的图，图9是图8的a-a剖视图。

在要将单电池12组装于电池座14的情况下，作业者预先在电池座14固定保护壳体16之后，进行颠倒以使电池座14成为上方。并且，在该状态下，如图8所示，将单电池12插入于电池座14的保持孔15，将单电池12的正极侧端面按压于保护壳体16。若成为该状态，则向保持孔15的内周面与单电池12的被收纳部66的外周面的间隙(嵌合间隙48)注入粘接剂46。

此时，为了将单电池12可靠地固定于电池座14，希望将粘接剂46无间隙且均等地注入到嵌合间隙48内。然而，以往，保持孔15的内周面及被收纳部66的外周面是没有凹凸的平滑面，因此如图8所示，存在粘接剂46未停留在嵌合间隙48内而由于重力的影响向下方滴落的情况。结果是，如图9所示，粘接剂46局部性地不足，单电池12的固定有时变得不充分。

为了防止上述粘接剂46的滴落，只要将该嵌合间隙48减小为粘接剂46通过表面张力而停留于嵌合间隙48的程度即可。然而，当嵌合间隙48减小时，在该情况下由于表面张力的影响而粘接剂46在嵌合间隙48难以流动。并且，结果是，粘接剂46在嵌合间隙48内未均等地分散，因此粘接剂46局部性地不足，单电池12的固定可能变得不充分。即，在将保持孔15的内周面及被收纳部66的外周面设为没有凹凸的平滑面的现有技术中，难以同时实现粘接剂46的滴落防止和粘接剂46的均等分散，进而，单电池12的固定可能变得不充分。

在本实施方式中，为了防止这样的粘接剂46的滴落并使粘接剂46均等地分散，而在保持孔15的内周面及被收纳部66的外周面中的至少一方形成凹凸面70。该凹凸面70包括槽、肋及凹凸组中的至少一个，该槽沿着不与轴向平行的方向延伸，该肋沿着不与轴向平行的方向延伸，该凹凸组由均等地分散于保持孔15的内周面及被收纳部66的外周面中的至少一方的多个凹凸构成。

更具体而言，如图4所示，凹凸面70可以是形成于保持孔15的内周面且沿周向延伸的多个槽72。在这种情况下，多个槽72优选沿轴向空出间隔地配设多个。此时，槽72的内部成为沿周向延伸的微小通路。槽72具有使形成的微小通路成为通过毛细管现象能够将固化前的粘接剂46沿周向移送的程度的大小那样的深度及宽度。

另外，凹凸面70可以取代沿周向延伸的槽72或者在沿周向延伸的槽72的基础上，包括沿周向延伸的肋(未图示)。在这种情况下，沿周向延伸的肋优选沿轴向空出间隔地配设多个。该肋在与沿轴向相邻的肋之间、或者与沿径向相对的单电池12的被收纳部66的外周面之间，形成有沿周向延伸的微小通路。并且，肋具有使形成的微小通路成为通过毛细管现象能够将固化前的粘接剂46沿周向移送的程度的大小那样的高度。

在此，在保持孔15的内周面形成有沿周向延伸的形成微小通路的槽72或肋的情况下，粘接剂46的一部分通过该微小通路借助毛细管现象而沿周向被移送。因此，在这种情况下，即使将嵌合间隙48缩窄为能够防止粘接剂46的滴落的程度，也能够使粘接剂46均等地分散在该嵌合间隙48内。结果是，能够防止粘接剂46的滴落并使粘接剂46均等地分散，因此能够将单电池12可靠地固定于电池座14。

另外，作为凹凸面70发挥功能的槽或肋的延伸方向只要不与轴向平行即可，不需要与周向完全一致。因此，凹凸面70也包括呈螺旋状地延伸的槽72或肋。

另外，凹凸面70可以包括由均等地分散于保持孔15的内周面的多个凹凸构成的凹凸组。具体而言，如图5所示，可以包括对保持孔15的内周面进行滚花加工而得到的格子状凹凸74或进行褶皱加工而得到的点描状凹凸(未图示)等。在形成有这样的格子状凹凸74或点描状凹凸的情况下，也能得到通过毛细管现象来移送粘接剂46的微小通路。其结果是，即使将嵌合间隙48缩窄为能够防止粘接剂46的滴落的程度，也能够使粘接剂46均等地分散于该嵌合间隙48内，进而，能够将单电池12可靠地固定于电池座14。

另外，到此为止，仅列举了在保持孔15的内周面形成凹凸面70的例子，但是凹凸面70也可以取代保持孔15或者在保持孔15的基础上，形成于单电池12的被收纳部66的外周面。即，在单电池12的被收纳部66的外周面也可以形成沿着不与轴向平行的方向延伸的槽、沿着不与轴向平行的方向延伸的肋、由均等地分散于被收纳部66的外周面的多个凹凸构成的凹凸组等。

更具体而言，在本实施方式中，单电池12的外周围由绝缘管52覆盖，因此在单电池12的外周面设置凹凸面70的情况下，该凹凸面70形成于绝缘管52。在此，如后文详述那样，为了确保电池主体50的绝缘，凹凸面70优选仅形成在该绝缘管52中的与被收纳部66对应的部位。因此，如图6所示，凹凸面70可以包括仅形成于绝缘管52中的与被收纳部66对应的部位且沿周向延伸的槽76。该槽76例如由以绝缘管52的厚度以下的深度切入而成的半切线构成。

另外，如图7所示，凹凸面70可以包括仅形成于该绝缘管52中的与被收纳部66对应的部位且沿周向局部地延伸的多个切口78。需要说明的是，如果切口78沿周向形成一周，则绝缘管52在轴向上被截断，因此当然切口78如图7所示沿周向仅局部地延伸。而且，为了使粘接剂46均等地分散，切口78沿周向均等地分散配置。

另外，虽然未图示，但是凹凸面70也可以包括仅形成于绝缘管52中的与被收纳部66对应的部位且沿周向局部地延伸的多个褶皱。上述绝缘管52的褶皱是凹部与凸部沿轴向连续排列的形状，凹部和凸部分别相当于槽及肋的一种。并且，绝缘管52的褶皱例如可以通过使该绝缘管52局部性地热收缩而形成。即，在本实施方式中，在通过绝缘管52嵌合于电池主体50的周围的状态下，对该绝缘管52的整体以规定的收缩温度、规定的收缩时间进行加热而使其热收缩，由此使该绝缘管52紧贴地装配于电池主体50。此时，如果仅对于绝缘管52中的想要形成褶皱的部位，以收缩温度以上的温度或收缩时间以上的时间线状地加热，则仅该线状地加热的部位比其他的部位额外地收缩，形成褶皱。而且，也可以取代褶皱，对绝缘管52中的与被收纳部66对应的部位随机地加热等，使其收缩而形成凹凸组。

这样，仅在绝缘管52中的与被收纳部66对应的部位形成有凹凸面70(槽76、切口78、褶皱等)的情况下，与在保持孔15的内周面形成有凹凸面70的情况同样，能够使固化前的粘接剂46以均等地分散的状态留在嵌合间隙48内，能够将单电池12可靠地固定于电池座14。此外，当在绝缘管52设有凹凸面70的情况下，也具有能够控制与单电池12的温度变化相伴的绝缘管52的劣化部位的优点。

即，通常，单电池12的温度受到该单电池12的驱动状况、外气温度的影响而较大地变动。并且，覆盖该单电池12的外周围的绝缘管52即使在由于收缩加工而装配于电池主体50之后，也会以单电池12的温度变化为起因而反复膨胀收缩。伴随着这样的膨胀收缩，绝缘管52产生疲劳，如图10所示，有时会在绝缘管52产生意料外的龟裂80。当在绝缘管52未设置凹凸面70的情况下，该龟裂80的产生部位随机，无法控制。因此，如图10所示，有时也在被收纳部66的外侧(电池座14的外侧)部分产生意料外的龟裂80，存在无法确保单电池12的绝缘的问题。

另一方面，当仅在绝缘管52中的与被收纳部66对应的部位设有凹凸面70的情况下，基于热收缩的膨胀/收缩在该凹凸面70附近容易选择性地较大产生。其结果是，龟裂80在该凹凸面70附近容易产生，在其他的部位难以产生龟裂80。在此，凹凸面70仅设置在与被收纳部66对应的部位。因此，即使在该部位产生龟裂80，该龟裂80的周围也被粘接剂46或保持孔15的内周面覆盖。

在此，如已述那样，电池座14的整个面由绝缘材料被覆。而且，粘接剂46通常由热固化性树脂等绝缘材料构成。因此，即使产生龟裂80，由导电材料构成的电池壳体53也被绝缘材料(粘接剂46或保持孔15的内周面)覆盖，不向外部露出，因此能确保单电池12的绝缘。

即，当仅在绝缘管52中的与被收纳部66对应的部位设有凹凸面70的情况下，不仅防止粘接剂46的滴落而将单电池12可靠地固定于电池座14，而且还能够更可靠地确保单电池12的绝缘。

需要说明的是，到此为止说明的结构是一例，只要在柱状的单电池12的被收纳部66的外周面及保持孔15的内周面中的至少一方形成包括沿着不与轴向平行的方向延伸的槽、沿着不与轴向平行的方向延伸的肋、及凹凸组中的至少一个在内的凹凸面70即可，其他的结构可以适当变更。因此，例如，单电池12只要为柱状即可，可以取代圆柱状而为棱柱状。而且，若单电池12的电池壳体53由绝缘材料构成等而从负极端子54及正极端子56被绝缘，则绝缘管52可以省略。