电池组和装备有该电池组的车辆制造技术

提供了一种电池组，该电池组能确保散热性能并且具有构成电池组的单电池在排列方向上的均一厚度（尺寸）。在其中多个单电池（２０）按排列方向排列的电池组（１００）中，在所述多个单电池（２０）中至少一个单电池的单电池容器（５０）中，插入有充填电极体（８０Ａ－８０Ｄ）和电池容器（５０）的两个侧壁（５２，５４）之间的间隙的一个或多个间隙充填部件（１０ａ，１０ｂ），并且所述一个或多个间隙充填部件（１０ａ，１０ｂ）配置成使得电极体（８０Ａ－８０Ｄ）和直接面对供冷却介质通过的通道的通道侧侧壁（５２）之间的距离比电极体（８０Ａ－８０Ｄ）和不直接面对所述通道的非通道侧侧壁（５４）之间的距离短。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉 及一种电池组，其中多个可充电/可放电的单电池(二次电池)串联连 接。具体地，本专利技术涉及一种适于安装在车辆中的电池组，还涉及一种构成该电池组的单电 池的结构，以及一种安装有该电池组的车辆。
技术介绍
通过将多个单电池如锂离子电池、镍氢电池、其它二次电池或蓄电元件(如电容 器)等串联连接所形成的电池组在作为用作车载电源或者个人电脑或便携式通讯终端的 电源的高输出电源方面的重要性日益增长。特别地，期望通过将多个作为单电池的、重量轻 但能提供高能量密度的锂离子电池串联连接所形成的电池组被有利地用作车载高输出电 源。在这种由多个单电池构成的电池组中，当电池组充电或放电时，在构成电池组 的各个单电池中产生热量。因此，要求电池组必须具有散热性能以便快速释放所产生的 热量并由此冷却。所提出的一种满足该要求的相关技术是在相邻单电池之间设置冷却 风通路以改善电池组的散热性能的技术(例如，在日本专利申请2006-260967号公报 (JP-A-2006-260967)中)。相关技术的其它示例包括在日本专利申请9-199179号公报 (JP-A-199179)、日本专利申请2001-57196号公报(JP-A-2001-57196)和日本专利申请 2005-116438 号公报(JP-A-2005-116438)中记载的技术。顺便提及，由于安装在车辆如机动车辆等中的电池组是在除了安装空间有限之 外还用在振动环境中的前提下设置的，所以车载电池组由被排列并被约束的多个单电池 (即，各单电池被彼此紧固)构成。在约束构成电池组的单电池时，对各个单电池施加相当 大的载荷。在约束过程期间施加的相当大的载荷引起电池容器本体(即，容纳电极体和电解 质的外部本体)在载荷方向上弯曲或变形的问题。容器本体的扭曲成为各个单电池的将被 串联连接的正电极端子和负电极端子之间的距离(尺寸)或相对位置相对于初始设计的理 想值产生偏差和变动的因素，且因此是不优选的。尽管可认为使用由难以变形的材料制成的厚壁容器来解决上述问题是合适的，但 从减轻电池组重量的观点看，不希望采用由这种材料制成的厚壁容器。此外，单单防止容器 变形是不够的，还需要确保电池组的充分的散热性能。
技术实现思路
本专利技术提供了这样一种电池组，其能确保散热性能，并且具有构成电池组的各单 电池的均一形状，特别是在单电池利用沿预定的排列方向施加在其上的载荷被约束的状态 下各单电池在排列方向上的均一厚度(尺寸)，本专利技术还提供了一种装备有该电池组的车辆。本专利技术的第一方面在于一种电池组，在所述电池组中多个单电池按排列方向排列。所述单电池的每个都包括电极体和容器，所述电极体包括正电极和负电极，所述容器容 纳所述电极体。每个所述单电池容器的在所述排列方向上并置的两个侧壁(例如，箱盒形 电池容器的、构成容器的较宽面的侧壁)是直接面对供冷却介质通过的通道的通道侧侧壁 和不直接面对所述通道的非通道侧侧壁。此外，在所排列的所述单电池中的至少一个单电 池的所述单电池容器中，插入有充填所述电极体和所述两个侧壁之间的间隙的一个或多个 间隙充填部件。各个所述容器中的所述一个或多个间隙充填部件配置成使得所述通道侧侧 壁和所述电极体之间的距离比所述非通道侧侧壁和所述电极体之间的距离短。根据如上所 述地构造的电池组，在电池组的一个或多个单电池中会产生的容器中 的间隙、通常是由于容纳在容器中的电极体的形状不均一所产生的间隙能被一个或多个间 隙充填部件充填。这可防止一个或多个单电池的外部形状因在约束时沿排列方向施加的载 荷而发生变形，且因此能实现各单电池的形状(特别是其在排列方向上的厚度)的均一。此外，由于各个容器中的所述一个或多个间隙充填部件配置成使得通道侧侧壁和 电极体之间的距离比非通道侧侧壁和电极体之间的距离短，所以在容器中产生的热量(主 要是从电极体产生的热量)能在通过通道侧侧壁的方向上快速消散。也就是，能改善各个 单电池的散热性能，并且能提高电池组的冷却效率。结果，例如，能实现冷却风扇的小型化， 从而能降低电池组的成本。在根据本专利技术第一方面的电池组中，在所排列的所述单电池中的至少一个单电池 的所述单电池容器中可插入有厚度彼此相等的多个间隙充填部件作为所述一个或多个间 隙充填部件，且所述多个间隙充填部件中的至少一个间隙充填部件可配置在所述通道侧侧 壁和所述电极体之间，并且其它的一个或多个间隙充填部件可配置在所述非通道侧侧壁和 所述电极体之间。配置在所述通道侧侧壁和所述电极体之间的所述至少一个间隙充填部件 的总厚度可小于配置在所述非通道侧侧壁和所述电极体之间的所述间隙充填部件的总厚 度。这样，由于容器中的间隙被填塞且配置在各个容器中的间隙充填部件的分布偏移 到一侧而使得配置在通道侧侧壁和电极体之间的所述至少一个间隙充填部件的总厚度比 配置在非通道侧侧壁和电极体之间的间隙充填部件的总厚度薄，所以在各个容器中产生的 热量(主要是从电极体产生的热量)能快速消散。因此，与配置在各个容器中的间隙充填部件的总厚度保持相同而在各个容器中靠 近通道侧侧壁的间隙充填部件的厚度和靠近非通道侧侧壁的间隙充填部件的厚度被调节 成彼此相等的情况相比，能改善各个单电池的散热性能，并且能提高电池组的冷却效率。此外，配置在所述通道侧侧壁和所述电极体之间的所述至少一个间隙充填部件的 所述总厚度可在构成所述电池组的所述单电池的所述容器间基本上相等。根据具有该构造 的电池组，电极体和最有助于从单电池容器内部散热的通道侧侧壁(即，直接面对通道的 侧壁)之间的距离在各单电池间是恒定不变的，从而能使散热性能在各单电池间均一。因 此，能使各单电池的老化劣化程度等一致。结果，能实现电池组的使用寿命延长。此外，在所排列的所述单电池中的至少一个单电池的所述单电池容器中，可插入 有厚度彼此不同的至少两种间隙充填部件作为所述间隙充填部件，并且在所述至少两种间 隙充填部件之中，较厚的间隙充填部件可配置在所述非通道侧侧壁和所述电极体之间。在如上所述地构造的电池组中，同样，在各个电池中通道侧侧壁和电极体之间的距离比非通道侧侧壁和电极体之间的距离相对更短，从而在各个容器中产生的热量(主要 是从电极体产生的热量)能在通过通道侧侧壁的方向上快速消散。顺便提及，在各个容器中所述一个或多个间隙充填部件可选择性地仅配置非通道 侧侧壁和电极之间，而不配置在通道侧侧壁和电极体之间。也就是说 ，在所排列的所述单电池中的至少一个单电池的所述单电池容器中，所 述一个或多个间隙充填部件可仅配置在所述非通道侧侧壁和所述电极体之间。根据如上所述地构造的电池组，由于在电极体和最有助于从单电池容器内部散热 的通道侧侧壁(即，直接面对通道的侧壁)之间未插入间隙充填部件，所以它们之间的距离 非常短，从而主要从电极体产生的热量能快速消散到电池容器的外部(具体地，到达所述 通道)而不受间隙充填部件的妨碍。因此，能进一步改善各个单电池的散热性能，且因此能 进一步提高电池组的冷却效率。此外，在所排列的所述单电池之间的间隙中可配置有利用沿所述排列方向施加的 载荷与所述单电池一起被约束的间隔保持板。所述间隔保持板的面对所述通道侧侧壁的面 具有凹部，所述凹部构成供所述冷却介质(典型地为空气)通过的通道。根据该构造，在本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池组，在所述电池组中多个单电池按排列方向排列，其特征在于：所述单电池的每个都包括电极体和容器，所述电极体包括正电极和负电极，所述容器容纳所述电极体；每个所述单电池容器的在所述排列方向上并置的两个侧壁是直接面对供冷却介质通过的通道的通道侧侧壁和不直接面对所述通道的非通道侧侧壁；并且在所排列的所述单电池中的至少一个单电池的所述单电池容器中，插入有充填所述电极体和所述两个侧壁之间的间隙的一个或多个间隙充填部件，并且所述一个或多个间隙充填部件配置成使得所述通道侧侧壁和所述电极体之间的距离比所述非通道侧侧壁和所述电极体之间的距离短。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：棚橋隆幸，山本貴彦，
申请(专利权)人：丰田自动车株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]