电池组制造技术

本发明专利技术涉及电池组。电池组包括第一单电池、第二单电池和隔离件。第一单电池包括卷绕电极体和容纳电解质溶液的壳体。隔离件包括：面向第一单电池的主表面；和多个突起部，每个突起部从主表面突出。所述多个突起部包括：第一突起部，所述第一突起部在所述壳体未膨胀的状态中抵接所述壳体；和第二突起部，所述第二突起部的高度低于所述第一突起部的高度。

Battery pack

【技术实现步骤摘要】
电池组
本公开涉及一种电池组，该电池组包括多个堆叠的单电池。
技术介绍
包括多个二次电池的电池组被用作例如车辆的驱动源，并且被安装在混合动力车辆、电动车辆等上。每个二次电池被构造为使得卷绕电极体和电解质溶液被容纳在矩形壳体中。适当的压力被施加到如所描述地构造的每个二次电池的表面，以在卷绕电极体中引起一致的电池反应。更具体地，二次电池和隔离件(其每个由树脂等构造)被交替堆叠以组成电池组，并且压缩力在堆叠方向上被施加到该电池组。例如，在日本专利申请公报No.2016-091665(JP2016-091665A)中公开的蓄电装置(电池组)中，矩形蓄电元件(单电池)和隔离件被交替堆叠，并且抵接蓄电元件的多个肋被设置在每个隔离件的表面上。所述多个肋包括：多个大体L形肋，每个大体L形肋被设置成在宽度方向上从隔离件的下端处的中央部朝向隔离件的每个端侧延伸；和多个直肋，每个直肋被设置在所述多个大体L形肋之间。每个蓄电元件被该多个肋均匀地挤压。以此方式，可以在卷绕电极体中引起一致的电池反应。
技术实现思路
已知二次电池发生高速退化。在连同高速充电和放电而膨胀的电解质溶液泄漏到卷绕电极体的外侧的情形中，卷绕电极体中的盐浓度分布变得不均匀，并且在卷绕电极体中的盐变得不足。由此发生高速退化。在如在JP2016-091665A中公开的那样整个蓄电元件被多个肋均匀挤压的情形中，卷绕电极体的膨胀被抑制。在该情形中，卷绕电极体不能保持膨胀的电解质溶液，并且因而电解质溶液可能泄露到卷绕电极体的外侧。结果，不能充分抑制高速退化。为了抑制高速退化，考虑确保用于电解质溶液的溶液保持空间。只要卷绕电极体可以连同电解质溶液的膨胀而膨胀，则能够抑制电解质溶液泄漏到卷绕电极体的外侧。然而，在肋的数目被简单地减少或者肋被简单地缩短的情形中，担心的是，当电解质溶液和卷绕电极体、即单电池的壳体膨胀时，应力被集中在肋上，并且壳体因此被损坏。本公开提供一种电池组，该电池组能够在抑制高速退化的同时抑制对单电池的壳体的损坏。作为本公开的第一方面的电池组包括：第一单电池；在第一方向上与第一单电池相对的第二单电池；和布置在第一单电池和第二单电池之间的隔离件。第一单电池包括：卷绕电极体，其卷绕轴线沿着与第一方向正交的第二方向延伸；和壳体，其容纳卷绕电极体和电解质溶液。隔离件包括：面向第一单电池的主表面；和多个突起部，每个突起部从主表面朝向第一单电池侧突出。所述多个突起部包括：第一突起部，其在壳体未膨胀的状态中抵接壳体；和第二突起部，其被构造使得第二突起部的高度在第一方向上比第一突起部的高度低，并且使得在壳体膨胀规定量的状态下，第二突起部抵接壳体以缓和被施加到第一突起部的应力。第一突起部至少在主表面的成对的第一区域中的每一个第一区域中，所述成对的第一区域是当在第一方向上看时与卷绕电极体的在第二方向上的端部分别重叠的区域。第二突起部至少在主表面的第二区域中，所述第二区域是位于该成对的第一区域之间的区域。这里，壳体膨胀规定量意味着壳体的膨胀比在正常充电期间大，并且壳体的较大膨胀与高速充电、壳体的增大的内压导致的单电池的退化或者海拔的差异导致的大气压的改变相关。利用这样的构造，在壳体未膨胀的状态中抵接壳体的第一突起部至少被设置在隔离件的主表面的成对的第一区域中的每个第一区域中。这里，隔离件的主表面面向第一单电池的壳体，成对的第一区域是与卷绕电极体的在第二方向上的端部分别重叠的区域，并且第二方向与卷绕电极体的卷绕轴线的方向相一致。以此方式，卷绕电极体的在第二方向上的两端可以通过壳体被挤压。另外，高度比第一突起部的高度低并且在壳体膨胀规定量的状态中抵接壳体的第二突起部被设置在隔离件的主表面的第二区域中。这里，隔离件的主表面面向第一单电池的壳体，并且第二区域位于成对的第一区域之间。以此方式，可以允许壳体膨胀到规定量。一般地，在进行高速充电/放电的情形中，电解质溶液膨胀，并且卷绕电极体不再能保持电解质溶液，电解质溶液从卷绕电极体的在第二方向上的两个端侧泄漏，并且发生高速退化。如上面所描述的，因为允许壳体的膨胀，所以也能够允许卷绕电极体的膨胀。相应地，甚至在进行高速充电/放电的情形中，卷绕电极体也可以随着电解质溶液的膨胀而膨胀。此时，因为卷绕电极体在其在第二方向上的两端被挤压的状态下膨胀，所以能够抑制电解质溶液从卷绕电极体的两端泄漏。结果，可以抑制高速退化。另外，当第一单电池的壳体膨胀了规定量时，第二突起部抵接壳体，以缓解被施加到第一突起部的应力。以此方式，能够抑制自壳体未膨胀时抵接壳体的第一突起部上的应力集中，并且防止对壳体的损坏。在第一方面中，第二突起部可以与第一突起部分离。在具有这样的构造的情形中，第二突起部可以被设置在与壳体的可能膨胀的部分相对的位置处。以此方式，能够进一步抑制自壳体未膨胀时抵接壳体的第一突起部上的、由壳体的膨胀量的增大导致的应力集中。在第一方面中，第二突起部可以在隔离件的在第三方向上的一侧上，所述第三方向与第一方向和第二方向正交。在具有以上构造的电池组被布置成使得第三方向上的一侧位于重力方向上的下侧上的情形中，电解质溶液由于重力而倾向于聚集在第三方向上的一侧上。当在该状态中进行高速充电时，电解质溶液的膨胀量在卷绕电极体的在第三方向上的一侧上比在卷绕电极体的在第三方向上的另一侧上大。相应地，在第二突起部设置在隔离件的在第三方向上的一侧上的情况下，壳体的可能膨胀的部分可以膨胀到规定量。以此方式，可以有效地缓解被施加到第一突起部的应力。在第一方面中，多个第二突起部的高度可以在第一方向上彼此不同。在具有这样的构造的情形中，不同高度的第二突起部可以被根据壳体的膨胀程度布置。每个抵接壳体的显著膨胀部分的第二突起部被形成为比每个抵接壳体的未显著膨胀部分的第二突起部低。以此方式，可与确保卷绕电极体和壳体的大的膨胀量，同时缓解在壳体膨胀到规定量时被施加到第一突起部的应力。相应地，可以进一步可靠地确保用于电解质溶液的溶液保持空间。结果，可以进一步抑制高速退化。在第一方面中，在与第一方向和第二方向正交的第三方向上，多个第二突起部的高度可以在远离第一突起部的方向上逐渐减小。在第一方面中，多个第一突起部可以在第二方向上从隔离件的两个端侧朝向隔离件的中央侧延伸，并且可以在与第一方向和第二方向正交的第三方向上排列。在具有这样的构造的情形中，冷却空气可以流动通过的空气通道可以被形成在相邻对的第一突起部之间。因而，通过使冷却空气流过空气通道可以冷却第一单电池。在第一方面中，第二突起部可以包括第三突起部和第四突起部。第三突起部可以被构造成使得第三突起部接触第一突起部并且使得第三突起部在第一方向上的高度从第一突起部的高度连续。第四突起部可以与第一突起部分离。在具有这样的构造的情形中，第二突起部和第一突起部之间的台阶可以被平滑地形成。以此方式，能够缓解在壳体膨胀到规定量时施加到第一突起部的应力。在第一方面中，第三突起部可以沿着与第一方向和第二方向正交的第三方向延伸。在具有这样的构造的情形中，能够增大在壳体膨胀了规定量时第二突起部接触该壳体的面积。以此方式，可以进一步缓解被施加到第一突起部的应力。根据本公开，能够提供如下电池组，该电池组能够在抑制高速退化的同时抑制对单电池的壳体的损坏。附图说本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电池组，其特征在于包括：第一单电池，所述第一单电池包括：卷绕电极体，在所述卷绕电极体中，卷绕轴线沿着与第一方向正交的第二方向延伸；以及壳体，所述壳体容纳所述卷绕电极体和电解质溶液；第二单电池，所述第二单电池在所述第一方向上与所述第一单电池相对；以及隔离件，所述隔离件被布置在所述第一单电池和所述第二单电池之间，所述隔离件包括：主表面，所述主表面面向所述第一单电池；以及多个突起部，所述多个突起部中的每一个突起部均从所述主表面朝向第一单电池侧突出，其中所述多个突起部包括：第一突起部，所述第一突起部在所述壳体未膨胀的状态中抵接所述壳体；以及第二突起部，在所述第一方向上所述第二突起部的高度低于所述第一突起部的高度，所述第二突起部被构造成在所述壳体膨胀了规定量的状态中抵接所述壳体以便缓解被施加到所述第一突起部的应力，所述第一突起部至少在所述主表面的成对的第一区域中的每一个第一区域中，所述成对的第一区域是当在所述第一方向上看时与所述卷绕电极体的在所述第二方向上的端部分别重叠的区域，并且所述第二突起部至少在所述主表面的第二区域中，所述第二区域是位于所述成对的第一区域之间的区域。

【技术特征摘要】
2017.10.26 JP 2017-2069291.一种电池组，其特征在于包括：第一单电池，所述第一单电池包括：卷绕电极体，在所述卷绕电极体中，卷绕轴线沿着与第一方向正交的第二方向延伸；以及壳体，所述壳体容纳所述卷绕电极体和电解质溶液；第二单电池，所述第二单电池在所述第一方向上与所述第一单电池相对；以及隔离件，所述隔离件被布置在所述第一单电池和所述第二单电池之间，所述隔离件包括：主表面，所述主表面面向所述第一单电池；以及多个突起部，所述多个突起部中的每一个突起部均从所述主表面朝向第一单电池侧突出，其中所述多个突起部包括：第一突起部，所述第一突起部在所述壳体未膨胀的状态中抵接所述壳体；以及第二突起部，在所述第一方向上所述第二突起部的高度低于所述第一突起部的高度，所述第二突起部被构造成在所述壳体膨胀了规定量的状态中抵接所述壳体以便缓解被施加到所述第一突起部的应力，所述第一突起部至少在所述主表面的成对的第一区域中的每一个第一区域中，所述成对的第一区域是当在所述第一方向上看时与所述卷绕电极体的在所述第二方向上的端部分别重叠的区域，并且所述第二突起部至少在所述主表面的第二区域中，所述第二区域是位于所述成对的第一区域...

【专利技术属性】
技术研发人员：岩仓健悟，高桥功，片山顺多，梅村幸司，冈本夕纪，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP