电池组制造技术

电池组：将单电池固持在平板状框架中以形成电池模块。在框架的厚度方向上将多个电池模块层叠起来以形成单电池的层状结构。在层叠方向上用散热片从两侧对电池单元增压，并且整体固持以形成电池组。

【技术实现步骤摘要】
电池组
本专利技术涉及一种电池组，其具有作为小型轻型并以高能量密度提供大电能的电源的一种最适宜的结构。
技术介绍
近年来，基于增长的环境意识，有一种趋势，汽车电源从使用石化燃料的发动机向采用电能的电动机转换。由于这个原因，作为电动机电源的电池组技术得到了迅速发展。希望汽车所配置的是小型的轻型电池组，所述电池组可以频繁地进行大功率充放电，并且具有卓越的抗冲击性以及散热性。例如，在日本专利申请No.2000-195480中公开了能够提供大功率的具有卓越散热性的电池组。在该文献中(具体参照[0014]到[0029]段以及附图1、2和4)所公开的电池组具有下面的结构。串联、并联或者串并联电连接的多个扁平单电池在所述单电池的厚度方向上彼此之间以一定的间隔设置。在单电池之间设置按压部件以在其两侧按压电池，以及由外部件固定单电池。基于这种结构，单电池可以良好散热以改进电池组的循环寿命以及放电特性。
技术实现思路
由于在上述文献中的电池组采用扁平单电池作为单电池，该电池组具有比采用扁平电池之外的电池的常规电池组较高的能量密度。小型单电池可以制造成具有相同的电力电容。因此，考虑到体积小以及高能量密度，采用扁平单电池的电池组适于作为安装在汽车上的电池。然而，由于电池组对于存储系统已经有所改进，电池组在其结构上需要得到更大的改进以适用于必须满足高生产率、小型以及轻型、抗冲击性和高可靠性的汽车。特别地，需要考虑能够改进生产率的电池组结构，并且电池组需要多类型的改进。例如，为了实现小型和轻型，必须将采用最小数量部件的单电池设置在电池组中以得到最大的电容效率。电池组频繁的充电和放电应当由于在单-->电池内部产生的气体而不会导致容量降低和寿命减少。电池组需要具有抗冲击性以确保即使总是受到震动也会工作稳定。当以相当大的密度设置时，单电池需要实现有效的散热。根据本专利技术，提供了一种具有作为小型轻型并以高能量密度提供大电能的电源的一种最适宜结构的电池组。根据本专利技术的一个技术方面，电池组具有电池模块的层状结构，其中每个电池模块包括一个或者多个彼此电连接的扁平电池。根据本专利技术的另一个技术方面，制造电池组的方法包括形成含有多个扁平单电池的电池模块的步骤，以及形成其中的扁平单电池彼此电连接的电池模块的层状结构的步骤。附图说明图1是根据本专利技术的第一实旋例的电池组外形的透视图；图2是沿图1中的II-II线截图1中所示电池组得到的部分横截面示意图，示出了主要组元的层叠状态；图3是图2所示部分的局部放大横截面图；图4是示出了图1中所示的电池组中的母线和贯穿螺栓之间的连接关系的图；图5是示出组成图1所示电池组的单电池之间的连接状态的示意图；图6是单电池的外形的透视图；图7A和7B是根据本专利技术的电池组的框架的配置图；图8是安装电压检测端子的部分结构的放大视图；图9是示出了将电压检测端子设置在单电池之内的状态的图；图10是位于底部的散热片结构的透视图；图11是示出了将增压单元安装到位于底部的散热片上的状态的附图；图12A和12B是增压单元的具体结构图；图13A和13B是增压单元的工作说明图；图14是中间散热片的结构透视图；图15是位于顶部的散热片的结构透视图；图16是根据本专利技术的电池组的制造工艺的说明图；图17是根据本专利技术的电池组的制造工艺的说明图；-->图18是根据本专利技术的电池组的制造工艺的说明图；图19是根据本专利技术的电池组的制造工艺的说明图；图20是根据本专利技术的电池组的制造工艺的说明图；图21是根据本专利技术的电池组的制造工艺的说明图；图22是根据本专利技术的第二实施例框架连同安装在框架上的单电池的透视图；图23是框架连同安装在框架上的单电池的顶视平面图；图24是示出了单电池的电极接头和母线之间的连接状态的说明图；图25是示出了形成在框架上的工具插入开口的图；图26是示出了当图24中所示出的框架被层叠以组成电池组的时候在单电池之间的连接状态的示意图；图27是用在第三实施例中的框架的结构图；图28是通过层叠如图27所示的框架组成的单电池的层状结构的透视图；以及图29是具有如图28所示的单电池的层状结构的电池组的透视图。具体实施方式下面将具体说明根据本专利技术第一到第三实施例的电池组。在第一实施例中，将说明电池组的结构和制造过程。第一实施例根据本实施例的电池组具有下述结构。沿宽度方向在框架上安排四个扁平单电池(下文中称为单电池)。层叠二十四个框架以组成电池组的单元结构。在层叠方向上用散热片从所述单元的两侧压住电池组单元，并且以一定的压力整体固持。这样，电池组组件总共具有九十六个单电池。所有的单电池由设置在框架和散热片上的电连接单元串联连接。特别地，由电连接单元串联连接四层单电池，在叠层方向上每层都具有串联连接的二十四个单电池。电池的结构将参考附图具体说明电池组的结构和制造工艺。图1是根据本专利技术的电池组外形的透视图。图2是沿图1中的II-II线截图1中所示电池组得到的部分横截面示意图，示出了主要组元的层叠状态。图3是图2所示部分的局部放大横截面图。图4是示出了图1中所示的电池组中的母线和贯穿螺栓之间的连-->接关系的图。图5是示出组成图1所示电池组的单电池之间的连接状态的示意图。如图1所示，根据本专利技术的电池组100具有下述结构。作为固持件的散热片300和350在层叠方向上从单电池200的两侧将其压住，从而以一定压力将单电池(单电池的层状结构)200整体固持。单电池200包括在框架的厚度方向上(也就是Z方向)层叠的多个平板状框架。图中没有示出的框架具有四个固持件219，其中每一个在平行的相同平面上(也就是，在X-Y方向上)都固持扁平单电池。在电池组100中，在和虚拟平面X-Y相交的方向上(也就是，在Z方向上)层叠二十四个框架。将中间散热片325在层叠方向上插入到的每六个框架之间。因此，电池组100具有二十四个框架的叠层，每个框架具有平行安排的四个单电池，并且总共具有九十六个单电池。散热片300和350上安装有和两个散热片相结合的六个增压单元。增压单元安装有螺母310A到310F。每个增压单元在拉紧螺旋弹簧的两端具有安装有螺母310A到310F的轴。通过在散热片300和350之间安装增压单元，在层叠方向上将适当的表面压力施加到组成层状结构的单电池200的所有单电池上。电池组100具有如图2和图3所示的层状结构。这些附图已被简化为的是帮助理解本专利技术。尽管在这些图中在散热片350和中间散热片325之间仅仅设置了四个框架，但是实际应用中可以设置六个框架。作为绝缘体的绝缘垫圈212嵌入到组成电池模块180的框架210(也就是绝缘垫圈嵌入框架)的一端。环绕框架210形成支撑单电池214的外围216的外围支撑部218。被框架210的外围支撑部218环绕的框架210的中间部分为开放状态。在层叠方向上邻近的元件(也就是散热片350和单电池224)直接和单电池214的外部表面相接触。在框架210的另一端，形成开口217A以在单电池214的电极接头215B和单电池224的电极接头225B之间提供超声焊接，其设置成在层叠方向上彼此相邻。单电池214的电极接头215A和将在后面描述的绝缘垫圈212以及母线260相接触。绝缘垫圈212比框架210要厚，并且比单电池214要薄。换句话说，绝缘垫圈2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池组，包括：电池模块的层状结构，每个电池模块包括一个或者多个扁平单电池，其中扁平单电池彼此电连接。

【技术特征摘要】
JP 2003-10-10 351710/20031.一种电池组，包括：电池模块的层状结构，每个电池模块包括一个或者多个扁平单电池，其中扁平单电池彼此电连接。2.根据权利要求1所述的电池组，其中在每个电池模块中的扁平单电池没有彼此电连接；以及每个扁平单电池被电连接到包括在相邻的电池模块中的相应扁平单电池。3.根据权利要求1所述的电池组，进一步包括平板状框架，其每一个都固持一个扁平单电池，其中层叠该框架以形成层状结构。4.根据权利要求1所述的电池组，进一步包括平板状框架，其每一个具有排列在假想平面上的每一个电池模块内的扁平单电池，其中在和假想平面相交的方向上层叠框架。5.根据权利要求1所述的电池组，进一步包括固持件，其每一个都通过对电池单元加压来整体固持电池单元。6.根据权利要求3所述的电池组，其中框架具有固持扁平单电池的固持件；以及固持件具有支撑扁平单电池的一部分外围的外围支撑部，以及在其中定位扁平单电池的定位部。7.根据权利要求4所述的电池组，其中框架具有固持扁平单电池的固持件；以及固持件具有支撑扁平单电池的一部分外围的外围支撑部，以及定位扁平单电池的定位部。8.根据权利要求3所述的电池组，其中框架具有第一连接件，其将被固持在框架内的扁平单电池的一个电极接头电连接到被固持在在层叠方向上和其相邻的另一个框架上的扁平单电池的一个电极接头上。-->9.根据权利要求4所述的电池组，其中框架具有第一连接件，每一个第一连接件将被固持在框架内的扁平单电池的一个电极接头电连接到被固持在在层叠方向上和其相邻的另一个框架上的扁平单电池的一个电极接头上。10.根据权利要求4所述的电池组，其中框架具有第二连接件，每一个第二连接件将被固持在框架内的扁平单电池的一个电极接头电连接到被固持在同一框架上的另一扁平单电池的一个电极接头上。11.根据权利要求3所述的电池组，其中框架具有电压检测端子，其检测被固持在框架内的扁平单电池的电压，并且其被电连接到扁平单电池的电极接头上。12.根据权利要求4所述的电池组，其中框架具有电压检测端子，其检测被固持在框架内的扁平单电池的电压，并且其被连接到扁平单电池的电极接头上。13.根据权利要求5所述的电池组，其中固持件起到增压单元的作用，...

【专利技术属性】
技术研发人员：大上悦夫，雨谷龙一，清水健，甲田觉，
申请(专利权)人：日产自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]