密闭式长方体电池及采用其的电池模块制造技术

本发明专利技术提供一种构造简单、体积效率以及耐压性优异的密闭式长方体电池。本发明专利技术的密闭式长方体电池（Ｃ）包含：具备正极（１２）以及负极（１３）的电极体（１５）；构成收容该电极体（１５）与电解液的电池壳体（２２）的矩形框状部件（１７）；第１盖部件（１９）；以及第２盖部件（２１），其特征为：该第１盖部件（１９）具备：覆盖该框状部件（１７）一侧开口（１７ａ）的主体部（１９ａ）；以及从该主体部（１９ａ）以大致沿着该矩形框状部件（１７）的互相对向的至少１组边（１７ｂ）的方式突出设置的侧部（１９ｂ）；该第２盖部件（２１）具备：覆盖该框状部件（１７）另一侧的开口（１７ｃ）的主体部；以及从该主体部以大致沿着该矩形框状部件（１７）的互相对向的至少１组边（１７ｂ）的方式突出设置的侧部（２１ｂ）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术为关于一种具备长方体构造且对电池内压的耐压性优异的密闭式长方体 电池，以及由多个这种电池所构成的电池模块。
技术介绍
已知作为密闭式电池的形状一般是采用圆筒形。在圆筒形电池中，电极体可采用 正极板与负极板隔着分隔部卷成圆筒形的简单构造，同时这种构造对电池内部压力的耐压 性也很优异。而近年来考虑到对环境的影响，开发出在汽车或电车等车辆内搭载可充放电的充 电电池的技术。当车辆搭载充电电池时，由于刹车时的再生电力会蓄积到该搭载电池内，而 作为车辆的动力源使用，故能提高能源的使用效率。
技术实现思路
尤其这种车辆用电池，比起已知的便携式机器所用的电池，更要求高电压以及高 电容量，故必须使用大型的电池。然而，使用大型的电池，从电池性能与生产性的观点来看， 比起圆筒形电池所用的卷式电极体，用正极板与负极板交替层叠这种电极体会比较适当， 而且需要更能有效的利用设置电池的空间，故比起圆筒形而言，用长方体电池会优选(专 利文献1)。然而，层叠构造的电极体，一般而言，有容易向层叠方向膨胀的倾向，因为该电极 体膨胀，故电池也膨胀。又，当构成大型长方体电池时，由于承受电池内部压力的平面部分 的面积很大，故也很容易因为电池内压上升而膨胀。为了抑制这种情况，一般而言，必须增 加电极体的收容部件的壁厚，然而这样的话，电池体积以及重量会增加。一般而言，车辆搭 载驱动用电池，多为以追加方式搭载于已知的机构上，故电池的设置空间受到限制。再者， 从车辆驱动的能量效率的观点来看，会希望搭载电池尽可能地轻量化。又，将多个长方体电池层叠作成电池模块使用时，为了抑制层叠了单位电池的电 池层叠体朝层叠方向膨胀，必须向层叠方向将电池层叠体拧紧固定好，若考虑到上述车辆 的电池模块的设置空间或车辆驱动的能量效率，则有必要尽可能省略设置拧紧电池层叠体 的固定部件，使电池模块小型化、轻量化。专利文献1 日本特开2001-110381号公报为了解决上述问题，本专利技术的目在于提供一种密闭式长方体电池，其不但是一种 体积效率优异的长方体电池，而且因为构造简单，故耐压性也很优异，另外重量也很轻。再 者，本专利技术另一个目的在于提供一种电池模块，其为层叠多个上述密闭式长方体电池而构 成，其特征为在朝层叠方向将电池层叠体拧紧固定以抑制电池层叠体膨胀的同时，达到小型化与轻量化的目的。为达成前述目的，本专利技术的密闭式长方体电池包含电极体，其具备正极以及负 极；矩形框状部件，其构成可收容该电极体以及电解液的电池壳体；以及第1盖部件与第2 盖部件，其特征在于该第1盖部件包含主体部，其覆盖该框状部件一侧开口 ；以及侧部， 其以几乎沿着该矩形框状部件的互相对向的至少1组边部的方式从该主体部突出设置；该 第2盖部件包含主体部，其覆盖该框状部件的另一侧开口 ；以及侧部，其以几乎沿着该矩 形框状部件的互相对向的至少1组边部的方式从该主体部突出设置。若使用该构造，由于可利用第1以及第2盖部件的主体部以及从主体部弯折出去 的边部的拉伸应力承受电池内压上升所造成的膨胀力，故可利用单纯的构造让电池的耐压 性提高。而且，电池的形状不是圆筒状而是长方体，可提高体积效率，也可让第1以及第2 盖部件的壁厚变薄，并降低电池的重量以及体积，对使用大型电池的车辆等而言，特别有意 义。在本专利技术的实施形态中，该电极体最好具有下述构造，该构造中，形成该正极的正 极板与形成该负极的负极板隔着分隔板朝规定方向交替层叠并相对，该第1盖部件以及第 2盖部件最好分别具有相对该电极体层叠方向的1组该侧部。此时的电极体，也可具有层叠 构造，该层叠构造中，形成该正极的正极板与形成该负极的负极板隔着褶皱状或袋状的分 隔板交替层叠并相对。特别是在制造大型电池的情况下，从电解液的浸透性或生产性的观点来看，虽然 比起已知的卷绕式电极体而言，使用具有层叠式构造的电极体会比较优选，但是相反的，在 使用层叠构造的电极体的情况下，电极体容易朝层叠方向膨胀。然而，将本专利技术的第1以及 第2盖部件的构造应用于褶皱构造的电极体，便能够抑制电池的膨胀，同时获得上述褶皱 构造电极体的优点。在具备上述构造的密闭式长方体电池中，该第1盖部件更宜具备覆盖该框状部件 一侧开口的主体部，以及将与该主体部形成一体的缘部以几乎沿着该矩形框状部件的4边 的方式折弯所形成的4个侧部；该第2盖部件更宜具备覆盖该框状部件另一侧开口的主体 部，以及将与该主体部形成一体的缘部以几乎沿着该矩形框状部件的4边的方式折弯所形 成的4个侧部。该第1盖部件以及第2盖部件分别具备对应该框状部件4个边的4个侧部， 由此能够更可靠地抑制电池膨胀。在具备上述构造的密闭式长方体电池中，例如，可用绝缘材料形成该框状部件，并 将该第1盖部件当作连接该正极的正极侧端子，然后将该第2盖部件当作连接该负极的负 极侧端子。像这样，让第1以及2盖部件分别兼作正极侧以及负极侧端子，就无须再设置追 加的端子部件。又，由于为单纯将各电池之间层叠使其串联连接，故将该长方体电池多个组 成电池模块使用时，其电池模块的构造比较简单，组装作业也比较容易。在本专利技术的密闭式长方体电池中，该第1以及第2盖部件宜使用镀镍钢材制作而 成。钢材镀镍可降低单位电池之间的接触电阻，并提高耐腐蚀性。在本专利技术的密闭式长方体电池中，优选设置电池电压监视用端子。当把多个单位 电池组合成电池模块使用时，便能够监视各单位电池的充电状态等，若有单位电池发生问 题也比较容易发现，单位电池之间的性能差异也比较容易检测。本专利技术的电池模块，为以上述密闭式长方体电池作为单位电池，并将多个单位电5池以相邻单位电池的其中一侧的该第1盖部件与另一侧的第2盖部件互相对向的方式层 叠，形成大致长方体形状的电池层叠体，并具备分别沿着该电池层叠体的层叠方向的两侧 面延伸的1组侧面增强部件；分别固定在该1组侧面增强部件的电池层叠体层叠方向上的 前端部以及后端部上，并分别覆盖该电池层叠体的前部以及后部的板状压缩部件；以及受 到该前后压缩部件支持、分别从层叠方向前后将该电池层叠体拧紧固定的紧固部件。若以如此构成，便可利用配置在电池层叠体侧面上的侧面增强部件，例如，覆盖电 池层叠体侧面的侧面板确保电池层叠体的层叠方向的压力。换言之，在保护电池层叠体侧 面的部件之外，无须另外再设置将电池层叠体朝层叠方向拧紧固定的部件，故可让电池模 块小型化、轻量化。上述的侧面增强部件，为覆盖该电池层叠体侧面的板状侧面板，该侧面板的垂直 该层叠方向的上下方向的两端部，优选朝电池层叠体侧弯折。侧面增强部件如设置成如此 的构造，则弯折的两端部会增加侧面板的机械性强度，故无须追加增强部件，便可将多个电 池模块层叠设置，将其设置到车辆等设备上变得比较简易。又，该侧面板也能够抑制电池层 叠体朝侧面方向膨胀。本专利技术的电池模块的该紧固部件，可以是与形成在该压缩部件上的螺孔螺合的螺 纹部件。又，此时，调整该螺纹部件的拧紧程度，便能够调整朝该电池层叠体层叠方向施加 的压力大小。通过这样的构造，电池模块的组装会变得比较容易。再者，调整层叠方向的压 力对电池模块的性能有很大的影响，在电池模块组装之后，利用螺纹部件的拧紧程度简易 且正确地调整层叠方向的压力，可提高电池模块质量管理的精度。再者，更具备第1集电部件，其根据该紧固部本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种密闭式长方体电池，包含：电极体，具备正极与负极；矩形框状部件，其形成收容该电极体与电解液的电池壳体；第１盖部件；以及第２盖部件；　　该第１盖部件具备：　　主体部，其覆盖该框状部件的一侧开口；以及　　侧部，其为自该主体部，以大致沿着该矩形框状部件的互相对向的至少１组边突出设置而成；　　该第２盖部件具备：　　主体部，其覆盖该框状部件的另一侧开口；以及　　侧部，其为自该主体部，以大致沿着该矩形框状部件的互相对向的至少１组边突出设置而成。

【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：堤香津雄，西村和也，
申请(专利权)人：川崎重工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]