层叠电池和电池模块制造技术

【问题】提供能够在保持耐冲击性的同时提高体积能量密度的层叠电池以及包括层叠电池的电池模块。【解决方案】层叠电池100包括：发电元件40，在发电元件40中多个电极10、20以及多个间隔件30交替地层叠；外壳构件50，其配置为容纳发电元件；第一粘接部61，其配置为将电极与间隔件粘接，以及第二粘接部62，其配置为将发电元件的最外层40a与外壳构件的内侧50a粘接。外壳构件包括接合部52，在接合部52处，外壳构件的周缘部51重叠并接合。当从层叠电极和间隔件的层叠方向从平面上观察发电元件时，每个间隔件的外周缘30a具有与每个电极的外周缘10a、20a的形状相似的形状，并且间隔件具有使得每个间隔件的外周缘定位在接合部的内部而不被接合部夹在中间的尺寸。

Stack batteries and battery modules

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】层叠电池和电池模块
本专利技术涉及层叠电池和电池模块。
技术介绍
层叠电池包括：发电元件，在该发电元件中多个电极和多个间隔件交替地层叠；外壳构件，其容纳发电元件；以及正极片和负极片，其电连接到发电元件并且从外壳构件引出。当外壳构件的周缘部重叠和粘接时，外壳构件密封发电元件。已知一种层叠电池，其中，当从层叠电极和间隔件的层叠方向从平面上观察发电元件时，每个间隔件的外周缘的一部分横向地突出超过每个电极的外周缘(参见专利文献1)。在该层叠电池中，横向地突出超过每个电极的外周缘的每个间隔件的外周缘的一部分被接合到外壳构件。通过这种配置，当层叠电池经受冲击时，防止了发电元件的位置相对于外壳构件偏移。【现有技术文献】专利文献专利文献1：日本特开第2013-73913号。然而，在外壳构件中，除了用于容纳发电元件的空间之外，还存在用于将各个间隔件的外周缘与外壳构件接合的空间。为此，表示层叠电池的每单位体积的输出能量的体积能量密度降低。本专利技术提供了能够在保持耐冲击性的同时提高体积能量密度的层叠电池的一些实施例，以及包括这种层叠电池的电池模块。
技术实现思路
根据本专利技术的一个实施例，提供了一种层叠电池，包括：发电元件，在该发电元件中多个电极和多个间隔件交替地层叠；外壳构件，其配置为容纳发电元件；第一粘接部，其配置为将电极与间隔件粘接；和第二粘接部，其配置为将发电元件的最外层与外壳构件的内侧粘接。外壳构件包括接合部，在接合部处，外壳构件的周缘部重叠并接合。当从层叠电极和间隔件的层叠方向从平面上观察发电元件时，每个间隔件的外周缘具有与每个电极的外周缘的形状相似的形状，并且间隔件具有使得每个间隔件的外周缘定位在接合部的内部而不被接合部夹在中间的尺寸。根据本专利技术的另一个实施例，提供了包括至少一个上述层叠电池的一种电池模块，该电池模块包括：保持构件，其配置为在层叠方向上从两侧将层叠电池夹在中间并保持；按压部件，其配置为在层叠方向上对层叠电池施加按压力；和第三粘接部，其配置为将层叠电池粘接到保持构件。当从层叠方向从平面上观察层叠电池时，第二粘接部在与按压部件和第三粘接部所存在的区域不重叠的范围中将发电元件的最外层与外壳构件的内侧粘接。附图说明图1是示出电池模块的透视图。图2是示出电池模块的示意性截面图。图3是示出层叠电池的透视图。图4是沿着图3中的线4-4截取的截面图。图5是示出发电元件的主要部分的放大截面图。图6是示出在外层构件的一部分被切去的状态中的层叠电池的俯视图。图7是示出第二粘接部的布置位置的变形例1的俯视图。图8是示出第二粘接部的布置位置的变形例2的俯视图。图9是示出第二粘接部的布置位置的变形例3的俯视图。图10是示出发电元件的主要部分的放大截面图，并且图10对应于图5。具体实施方式下面将参考附图描述实施例及其变形例。在附图的描述中，相同的元件由相同的附图标记表示，并且省略其多余的描述。为了便于说明，附图中每个构件的尺寸和比例可能被进行了夸张，并且可能与实际尺寸和比例不同。图1是示出电池模块200的透视图。图2是示出电池模块200的示意性截面图。图3是示出层叠电池100的透视图。图4是沿着图3中的线4-4截取的截面图。图5是示出图4的主要部分的放大截面图。图6是示出在外层构件的一部分被切去的状态中的层叠电池100的俯视图。在下面的描述中，术语“层叠方向”是指电极和间隔件在层叠电池100中层叠的方向。本实施例的层叠电池100具有扁平形状。多个层叠电池100层叠的方向与层叠电极和间隔件的层叠方向一致。参照图1和图2，图示的电池模块200包括多个层叠电池100和保持构件110，该保持构件110在层叠方向上从两侧将层叠电池100夹在中间并保持。(层叠电池100)首先，将对层叠电池100进行描述。参照图3至图6，通常，层叠电池100包括：发电元件40，在该发电元件40中多个电极10和20以及多个间隔件30交替地层叠；以及外壳构件50，其容纳发电元件40(参见图3和图4)。层叠电池100包括用于将电极10和20以及间隔件30粘接的第一粘接部61(参见图5)。层叠电池100包括用于将发电元件40的最外层40a与外壳构件50的内侧50a粘接的第二粘接部62(参见图4和图6)。外壳构件50包括接合部52，在接合部52中，周缘部51重叠并接合(参见图4和图6)。当从层叠方向从平面上观察发电元件40时，每个间隔件30包括具有与电极10和20的外周缘10a和20a的形状相似的形状的外周缘30a，并且每个间隔件30具有使得每个间隔件30的外周缘30a定位在接合部52的内部而不被接合部52夹在中间的尺寸(参见图6)。在下面的描述中，层叠电池100也简称为“单元电池100”。将在下面对细节进行描述。参照图4和图5，发电元件40包括：正极10，其中正极活性材料层12设置在正极集电体11的至少一个表面上；负极20，其中负极活性材料层22设置在负极集电体21的至少一个表面上；以及间隔件30，用于保持电解液。通过利用插入其间的间隔件30使正极活性材料层12和负极活性材料层22彼此面对而形成单元电池层41。发电元件40以层叠多个单元电池层41的状态容纳在外壳构件50中。正极集电体11具有例如由铝制成的薄膜的形状。用于充电和放电的正电极片13连接到正极集电体11。正极活性材料层12包括正极活性材料，例如尖晶石型锰酸锂、具有层状晶体结构的锂镍锰钴复合氧化物等。负极集电体21具有例如由铜制成的薄膜的形状。用于充电和放电的负电极片23连接到负极集电体21。负极活性材料层22包括负极活性材料。负极活性材料中的至少一种负极活性材料选自石墨、非晶态碳包覆的石墨、硅(Si)、硅合金和氧化硅。负极活性材料层22的面积大于正极活性材料层12的面积。因此，即使正极活性材料层12和负极活性材料层22的位置相对于彼此偏移，也能够保持正极活性材料层12和负极活性材料层22之间的彼此面对的面积恒定。因此，有可能抑制由于正极活性材料层12与负极活性材料层22之间的彼此面对的面积的变化而导致的发电量的波动。间隔件30保持电解液中包含的电解质。间隔件30的类型没有特别地限制，只要其可以保持电解液中包含的电解质即可。可以适当地使用常规已知的间隔件。外壳构件50将发电元件40与电解液容纳在一起。外壳构件50由具有三层结构的层压片形成。第一最内层使用可热熔树脂形成，例如聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、离聚物或乙烯乙酸乙烯酯(EVA)。第二层使用箔状金属形成，例如铝(Al)箔或镍(Ni)箔。第三层使用树脂膜形成，例如硬质聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)或尼龙。外壳构件50具有接合部52，在接合部52处，周缘部51重叠并接合。通过重叠并加热外壳构件50的周缘部51形成接合部52，使得可热熔树脂的第一层彼此焊接。参照图5，第一粘接部61将电极10和20(正极10和负极20)以及间隔本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种层叠电池，包括：/n发电元件，在所述发电元件中多个电极和多个间隔件交替地层叠；/n外壳构件，其配置为容纳所述发电元件；/n第一粘接部，其配置为将所述电极与所述间隔件粘接；以及/n第二粘接部，其配置为将所述发电元件的最外层与所述外壳构件的内侧粘接；/n其中，所述外壳构件包括接合部，在所述接合部处，所述外壳构件的周缘部重叠并接合，并且/n其中，当从层叠所述电极和所述间隔件的层叠方向从平面上观察所述发电元件时，每个所述间隔件的外周缘具有与每个所述电极的外周缘的形状相似的形状，并且所述间隔件具有使得每个所述间隔件的外周缘定位在所述接合部的内部而不被所述接合部夹在中间的尺寸。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170914 JP 2017-1771281.一种层叠电池，包括：
发电元件，在所述发电元件中多个电极和多个间隔件交替地层叠；
外壳构件，其配置为容纳所述发电元件；
第一粘接部，其配置为将所述电极与所述间隔件粘接；以及
第二粘接部，其配置为将所述发电元件的最外层与所述外壳构件的内侧粘接；
其中，所述外壳构件包括接合部，在所述接合部处，所述外壳构件的周缘部重叠并接合，并且
其中，当从层叠所述电极和所述间隔件的层叠方向从平面上观察所述发电元件时，每个所述间隔件的外周缘具有与每个所述电极的外周缘的形状相似的形状，并且所述间隔件具有使得每个所述间隔件的外周缘定位在所述接合部的内部而不被所述接合部夹在中间的尺寸。


2.根据权利要求1所述的层叠电池，其中，每个所述间隔件具有使得每个所述间隔件的外周缘不会横向地突出超过每个所述电极的外周缘的尺寸。


3.根据权利要求1或2所述的层叠电池，其中，所述第二粘接部包括粘接剂、粘合剂或双面胶。


4.根据权利要求1至3中任一项所述的层叠电池，其中，每个所述第一粘接部形成在所述间隔件的基材的至少一个表面上，并且包括含有粘接材料的粘接层。


5.根据权利要求1至3中任一项所述的层叠电池，其中，每个所述第一粘接部形成在每个所述间隔件的基材的至少一个表面上，并且包括含有粘接材料和耐热材料的粘接层。


6.一种电...

【专利技术属性】
技术研发人员：大野雅人，迹部启吾，濑下初奈，石本靖二，木村爱佳，
申请(专利权)人：远景AESC日本有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP