非水电解液二次电池组制造技术

提供一种非水电解液二次电池组，其具有测量电池电压或电池温度的测量部和基于所述测量部的测量结果而控制充放电的控制部；在电池收纳容器内收纳着多个在盖面和底面上安设了正负极端子的圆筒型非水电解液二次电池；在电池收纳容器内，使所有的圆筒型非水电解液二次电池以侧面彼此相向的方式进行排列并进行电连接；而且当设定所述圆筒型非水电解液二次电池的直径为Ａ、所述电池侧面彼此之间的距离为Ｂ时，使Ｂ／Ａ为０．０２～０．２，因而作为电动工具用电源，具有适合于在室外使用的结构。

【技术实现步骤摘要】
非水电解液二次电池组
本专利技术涉及非水电解液二次电池组(battery pack)的结构，更详细地说，涉及与连接的多个电池的特性提高相适应的排列。
技术介绍
以锂离子二次电池为代表的非水电解液二次电池，由于与其它的蓄电池相比具有较高的能量密度，所以除了便携式机器电源等民生的用途以外，其市场正在向电动工具电源等动力工具用途方面扩大。不管电池体系如何，电动工具用二次电池为提高输出特性而扩大电极面积，所以它被设计为构成简单的圆筒型。在先于电动工具用途而实用化的混合电动汽车用途中，其构成通常是连接圆筒型电池的盖面和底面而构成细长的组件，然后将该组件以横向并排且横向堆积的方式串联连接在汽车的底盘上(例如，特开2001-155789号公报)。该结构由于在高速率充放电时容易蓄积由各电池产生的焦耳热，所以为提高电池组的散热性，在各组件之间设置一定的间隙，以便容易利用来自外部的冷却风。在混合电动汽车用非水电解液二次电池的情况下，如果能够在启动和加速时瞬间释放出大电流，然后就可以通过内燃机驱动汽车。但是，在电动工具用非水电解液二次电池的情况下，驱动源只是电池，在单纯采用提高电池组的散热性的结构时，例如在寒冷的条件下，当电池反应的阻抗较大时，就难以连续驱动电动工具。
技术实现思路
本专利技术是基于上述的课题而完成的，其目的在于提供一种非水电解液二次电池组，所述电池组作为电动工具用电源，具有适合于在室-->外使用的结构。为了解决上述以前的课题，本专利技术的非水电解液二次电池组包括：在盖面和底面上安设了正负极端子的圆筒型非水电解液二次电池，用于收纳多个所述非水电解液二次电池的电池收纳容器，测量电池电压和电池温度的测量部，和基于所述测量部的测量结果而控制充放电的控制部；其中在电池收纳容器内，所有的圆筒型非水电解液二次电池以侧面彼此相向的方式进行排列并进行电连接，而且当设定该圆筒型非水电解液二次电池的直径为A、电池侧面彼此之间的距离为B时，B/A为0.02～0.2的范围。本专利技术者进行了潜心的研究，结果发现：作为电池组的结构，具有适度蓄热性的一方适于在寒冷环境下进行连续高速率的放电。具体地说，使多个电池的侧面彼此相向且同时对其距离进行优化，藉此在高温下发挥适度的散热性，而且在寒冷环境下有效利用高速率放电时产生的焦耳热以提升电池本身的温度，从而通过降低电池反应的阻抗而使连续放电成为可能。附图说明图1是本专利技术实施例的非水电解液二次电池组的示意立体图。图2是图1的II-II向示意剖面图。图3是图1的III-III向示意剖面图。图4是图1的IV-IV向示意剖面图。图5是表示在隔离板上设置的缺口形状的实例图。具体实施方式下面采用附图就用于实施本专利技术的最好的方案进行说明。图1是本专利技术的非水电解液二次电池组的示意立体图，图2是图1的II-II向剖面图，图3是图1的III-III向剖面图，图4是图1的IV-IV向剖面图。多个圆筒型非水电解液二次电池1在其盖面和底面设置有正负极的端子(图中未示出)，在电池收纳容器2中，所有的电池以侧面彼此-->相向的方式进行排列且进行电连接。此外，测量电池电压和电池温度的测量部3和进一步基于测量部的测定结果而控制充放电的控制部4，以与该圆筒型非水电解液二次电池1相邻接的方式进行设置，从而构成了本专利技术的非水电解液二次电池组5。在此，非水电解液二次电池组5中的所有圆筒型非水电解液二次电池1，必须以侧面彼此相向的方式进行排列。即使在连接圆筒型非水电解液二次电池1的盖面和底面而构成如专利文献1那样的细长组件的情况下，尽管在高温下可以发挥适度的散热性，但在寒冷环境下由于散热性过高，所以不可能具有作为本专利技术精髓的适度的蓄热性。在此，为了谋求散热性和蓄热性的并存，当设定圆筒型非水电解液二次电池1的直径为A、该电池侧面彼此之间的距离为B时，B/A必须为0.02～0.2的范围。当B/A在0.02以下时，由于各电池过于接近，尽管蓄热性无可挑剔，但在高温环境下的散热性较差。相反地，当B/A超过0.2时，由于各电池过于分开，尽管散热性无可挑剔，但在寒冷环境下的蓄热性较差。另外，为了将B/A设定为上述的预定值，从避免因使用产生的振动而引起尺寸(B/A值)变化的角度考虑，优选在电池收纳容器2内配备用于隔离非水电解液二次电池1的相邻侧面的隔离板6。另外，从使产生的焦耳热在电池组5内实现均匀化的角度考虑，优选在隔离板6上具有贯通孔7。再者，从兼顾上述温度的均匀化以及隔离板6的强度确保的角度考虑，优选隔离板6中贯通孔7的面积比(以下称为空孔率)为10～70％。空孔率低于10％时，由于因贯通孔7而产生的热对流不够充分，所以导致电池组7内温度均匀性的降低。相反，在空孔率超过70％时，在热对流的作用下，电池组5内的温度容易变得均匀，但隔离板6的强度降低，从而使机械强度变得难以确保。在此，隔离板6中的贯通孔7也可以是不定形的缺口7，另外，将它们混合使用也能得到同样的效果。在满充电的状态下，本专利技术的非水电解液二次电池1串联时的电压-->优选为12.6～42V。虽然也取决于正极活性物质，但由于非水电解液二次电池一般在满充电时显示出约4.2V的闭路电压，所以上述的最佳范围与3～10个电池相当。在满充电的状态下，当电压低于12.6V(电池为2个或以下)时，由于焦耳热不足，致使蓄热性降低，从而本专利技术的效果难以发挥出来。另外，在满充电的状态下，当电压超过42V(电池为11或以上)时，由于蓄热变得过剩，所以将会产生使高温时的散热性降低这样的课题。在本专利技术中，控制部4优选具有如下的监视功能，即当测量部3检测到的圆筒型非水电解液二次电池1的表面温度为60～80℃时，停止进行充放电。当停止进行充放电的温度低于60℃时，即使是电池温度稍微的上升，也会产生停止充放电这样的课题。相反，当停止充放电的温度超过80℃时，当因过充电等产生异常过热时，由于停止通电的时机延迟，所以就会产生电池组5本身过热这样的课题。作为适用本专利技术的非水电解液二次电池1的负极材料中所含有的负极活性物质，可以使用能够进行锂的嵌入/脱嵌的碳材料、结晶质和非晶质金属氧化物等。作为碳材料，可列举出诸如焦炭和玻璃状碳之类的难石墨化碳材料、以及晶体结构发达的高结晶性碳材料的石墨类等，具体地说，可列举出热解碳类、焦炭类(沥青焦炭、针状焦炭、石油焦炭等)、石墨类、玻璃状碳类、有机高分子化合物烧结体(在适当的温度下烧结酚醛树脂、呋喃树脂等而碳化的材料)、碳纤维以及活性炭等。作为负极中所含有的粘结剂，具体地说，可以考虑聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚偏二氟乙烯、丁苯橡胶等。通常可以采用这种电池的负极合剂所使用的公知的粘结剂。另外，在负极合剂中，也可以根照需要添加公知的添加剂等。作为适用本专利技术的非水电解液二次电池1的正极活性物质，只要是能够进行锂的嵌入/脱嵌且含有足量锂的以前公知的正极材料，则任何材料都可以。具体地说，优选使用以通式LiMxOy(其中，1＜x≤2，2-->＜y≤4，M含有Co、Ni、Mn、Fe、Al、V以及Ti之中的至少1种或以上)表示的由锂和过渡金属构成的复合金属氧化物、或含有锂的嵌入化合物等。作为正极所含有的粘结剂，通常可以使用这种电池的正极合剂所采用的公知的粘结剂。具体地说，可以考虑聚乙烯、聚丙本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种非水电解液二次电池组，其包括：在盖面和底面上安设了正负极端子的圆筒型非水电解液二次电池，用于收纳多个所述非水电解液二次电池的电池收纳容器，测量电池电压和电池温度的测量部，和基于所述测量部的测量结果而控制充放电的控制部；其中在所述电池收纳容器内，所有的所述圆筒型非水电解液二次电池以侧面彼此相向的方式进行排列并进行电连接，而且当设定所述圆筒型非水电解液二次电池的直径为Ａ、所述电池侧面彼此之间的距离为Ｂ时，Ｂ／Ａ为０．０２～０．２的范围。

【技术特征摘要】
JP 2005-1-14 007400/2005;JP 2005-9-30 286448/20051.一种非水电解液二次电池组，其包括：在盖面和底面上安设了正负极端子的圆筒型非水电解液二次电池，用于收纳多个所述非水电解液二次电池的电池收纳容器，测量电池电压和电池温度的测量部，和基于所述测量部的测量结果而控制充放电的控制部；其中在所述电池收纳容器内，所有的所述圆筒型非水电解液二次电池以侧面彼此相向的方式进行排列并进行电连接，而且当设定所述圆筒型非水电解液二次电池的直径为A、所述电池侧面彼此之间的距离为B时，B/A为0.02～0...

【专利技术属性】
技术研发人员：永山雅敏，中岛琢也，村冈芳幸，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]