CN101103474B

CN101103474B - 电池组

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Publication number: CN101103474B
Application number: CN2006800023083A
Authority: CN
Inventors: 池田义人; 森山浩伸; 藤田泰浩
Original assignee: Sony Chemical and Information Device Corp
Current assignee: Dexerials Corp
Priority date: 2005-01-14
Filing date: 2006-01-13
Publication date: 2011-07-06
Anticipated expiration: 2026-01-13
Also published as: CN101103474A; JP4706823B2; WO2006075693A1; US7445868B2; JP2006196331A; TW200631215A; US20070292723A1; TWI382576B

Abstract

本发明提供一种容纳有吸液构件的电池组，所述吸液构件即使吸收电解液而溶胀后，也能停留在所期望的设置部位上。本发明的电池组(1A)在电池盒(2)内容纳有电池单元(3)、布线电路基板(4)、及吸收从电池单元(3)中渗漏的电解液的吸液构件(13A)；吸液构件(13A)以具有可膨胀余地的方式嵌入于由保持构件(10A)形成在电池盒(2)内壁面(18)上或布线电路基板(4)上的间隙(12)中。或者，吸液构件(13B)是使用在非吸液性多孔保持构件(15)上部分担载有吸液剂而构成的构件，通过吸液剂的非担载部分(16)将多孔保持构件(15)固定在电池盒(2)的内壁面(18)或布线电路基板(4)上。

Description

电池组

技术领域

本发明涉及一种在盒内容纳有电池单元而成的电池组。

背景技术

以往所使用的电池组是在电池盒内容纳有1次电池或2次电池、以及布线电路基板。在此类电池组中一旦电解液从电池单元中渗漏，则布线电路基板的布线可能会腐蚀而产生通电不良，或反而发生短路。因此，为了避免在渗漏电解液时发生腐蚀或短路的问题，已有人提议在电池组内的与电池接触或接近的位置上配置可以吸收电解液的吸液构件(例如参见专利文献1)。此吸液构件可使用无纺布、吸液性树脂、多孔性塑料、在无纺布或多孔性塑料中含浸有吸液性树脂的构件等，这些构件在电池盒内以填补电池单元彼此间的间隙的方式来配置，或者使用胶粘剂或利用吸液构件本身的胶粘性来贴附在布线电池基板的非电路部或电池盒壁面。

[专利文献1]日本特开2001-351588号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

但是，以填补电池单元彼此间的间隙的方式来配置吸液构件时，在更换电池元件时吸液构件也会被取出，必须再度嵌入当中。另外，利用胶粘剂或吸液构件本身的胶粘性来将吸液构件贴附在电池盒壁面或基板时，吸液构件在吸收电解液而发生溶胀时，上述溶胀力相对电池盒壁面、基板与吸液构件的贴附面会产生剥离力的作用。因此，吸液构件有可能自电池盒壁面、基板的既定部位脱落，而移动到电路部等不期望的位置。

对此，虽有人采用利用隔壁等来控制吸液构件移动的对策，但在设计上受到限制。

因此，本发明的目的在于在容纳有吸液构件的电池组中，即使吸液构件吸收电解液而溶胀后，也能使之保持在所期望的设置部位。

解决技术问题的方法

本发明人等发现，若吸液构件非直接贴附在电池盒壁面或基板上，而是以具有可膨胀余地的方式嵌入于在电池盒内的安装部上由保持构件所形成的间隙中，或吸液构件是在非吸液性多孔保持构件上部分担载有吸液剂而构成，并将上述多孔保持构件的吸液剂的非担载部分固定在电池盒内的安装部，则即使吸液构件由于吸收从电池单元渗漏的电解液而膨胀，吸液构件也不会移动到电路部等不期望的位置，可保持在所期望的设置位置。

即，本发明的第1发明是提供一种电池组，其在电池盒内容纳有电池单元、布线电路基板、以及吸收从上述电池单元渗漏的电解液的吸液构件；其具有含有相对上述电解液为非吸液性的材料、保持上述吸液构件的保持构件，上述吸液构件以具有可膨胀余地的方式嵌入于由上述保持构件在上述电池盒内的安装部上形成的间隙。

另外，第2发明是提供一种电池组，其在电池盒内容纳有电池单元、布线电路基板、以及吸收从上述电池单元渗漏的电解液的吸液构件；上述吸液构件具有吸液剂部，该吸液剂部是在对上述电解液为非吸液性的多孔保持构件上部分担载有吸液剂；同时，上述多孔保持构件的未担载上述吸液剂的部分固定在上述电池盒内的安装部上。

发明效果

本发明的电池组，由于在电池盒内容纳有电解液的吸液构件，因此当电解液从电池单元中渗漏时，通过吸液构件来吸收电解液，可以防止电解液的漏夜所造成的导电不良和短路。

该吸液构件，在第1本发明中，是以具有可膨胀余地的方式嵌入于由保持构件形成在作为安装部的电池盒内壁或布线电路基板上的间隙中。因此，无须介由胶粘剂将吸液构件直接贴附在电池盒内壁或是布线电路基板上所期望的设置部位，即可解决当吸液构件因吸收电解液而溶胀时吸液构件的贴附面自电池盒内壁或布线电路基板脱落的问题，吸液构件可稳定地保持在所期望的设置部位，可提高布线电路基板的安全性。

另外，在第2本发明中，由于吸液构件具有在非吸液性多孔保持构件上部分担载有吸液剂的吸液剂部，多孔保持构件的吸液剂非担载部分被固定在电池盒内的作为安装部的内壁或布线电路基板上，因此即使吸液剂因吸收电解液而溶胀，没有担载吸液剂的部分的多孔保持构件也不会膨胀，故该部分的多孔保持构件的固定是不会脱落的。因此，可以解决因吸液构件溶胀所导致的吸液构件从所期望的位置脱落的问题，可提高布线电路基板的安全性。

附图说明

图1A是电池组的立体图。

图1B是电池组的布线电路基板附近的立体图。

图1C是电池组的布线电路基板附近的x-x线剖面图。

图2A是电池组的布线电路基板附近的立体图。

图2B是电池组的布线电路基板附近的x-x线剖面图。

图3A是电池组的布线电路基板附近的立体图。

图3B是电池组的布线电路基板附近的x-x线剖面图。

图4A是电池组的布线电路基板附近的立体图。

图4B是电池组的布线电路基板附近的俯视图。

图4C是电池组的布线电路基板附近的x-x线剖面图。

图5A是电池组的立体图。

图5B是电池组的布线电路基板附近的立体图。

图5C是电池组的布线电路基板附近的x-x线剖面图。

图6是电池组的布线电路基板附近的剖面图。

图7是电池组的布线电路基板附近的剖面图。

图8是电池组的布线电路基板附近的剖面图。

图9A是电池组的立体图。

图9B是电池组的电池盒内壁面附近的x-x线剖面图。

符号说明

1A、1B、1C、1D、1E、1F、1G、1H、1X 电池组

2 电池盒

3 电池单元

4 布线电路基板

5 导线

10A、10B、10C、10D 保持构件

11 支撑部

12 间隙

13A、13B 吸液构件

14 吸液剂

15 多孔保持构件

16 多孔保持构件中吸液剂的非担载部分

17 胶粘剂

具体实施方式

以下，参照附图详细说明本发明。需要说明的是，各图中，同一符号表示同一或等同的构成要件。

图1A是第1本发明的一实施例的电池组1A的立体图，图1B是从电池组中卸除电池盒和电池单元的布线电路基板附近的立体图，图1C是图1B中布线电路基板附近的x-x线剖面图。

该电池组1A是在含有聚碳酸酯树脂、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯树脂(ABS树脂)等绝缘性树脂的电池盒2内，容纳有碱性电池等1次电池、或者锂电池或锂离子电池等2次电池的电池单元3以及布线电路基板4的电池组。从布线电路基板4竖立有连接布线电路基板4的电路与电池单元3的电极端子的导线5。

在布线电路基板4上设置有大致平板状或片状的保持构件10A，上述保持构件10A含有由电解液的非吸液材料，例如聚乙烯、聚丙烯、聚酰亚胺、聚酰胺、聚对苯二甲酸乙二醇酯等形成的筛网或无纺布等透液性材料。该保持构件10A具有与布线电路基板4大致相同的大小，其中央部设有突出的支撑部11，介由该支撑部11将该保持构件10A固定在布线电路基板(安装部)4上。需要说明的是，保持构件10A的支撑部11与布线电路基板4的固定，可以通过嵌入、经粘接剂的接合等来进行，可以调整为装卸自如。

通过将该保持构件10A固定在布线电路基板4上，在与布线电路基板4对置的保持构件10A的下面部21与布线电路基板4的表面部22之间可形成间隙12，在该间隙12中松嵌有具有与保持构件10大致同等大小的吸液构件13A。

本发明的情况下，间隙12的高度h(即，保持构件10A的下面部21与布线电路基板4的表面部22之间的距离)没有特别限定，例如当电池组1A的大小为20mm左右时，但通常优选为0.7～1mm。

本说明书中所谓的“松嵌”是指将吸液构件13A按照在间隙12内具有余地的方式宽松地嵌入到间隙12中。

作为吸液构件13A，可以使用含有电解液的吸液性纤维的无纺布、多孔塑料、吸液性树脂、在无纺布或多孔塑料中担载(含浸而保持)有吸液剂的构件等，尤其，作为在无纺布或多孔塑料中担载有吸液剂的构件，优选在整个无纺布或多孔塑料中担载有吸液剂的构件。

此处，吸液剂可以使用吸附型、凝胶化型、自溶胀型等各种高分子材料。更具体地，可以举出聚丙烯酸盐系树脂、淀粉-接枝共聚物、聚丙烯酰胺系树脂、异丁烯-马来酸系树脂等吸水性树脂，长链烷基丙烯酸酯交联物、聚降冰片烯等吸油性树脂，尤其是可以举出良好地吸收在锂离子电池中用作非水溶剂的碳酸丙烯酯、碳酸二甲酯等的聚合物。作为这种聚合物，可举出将丙烯酸苄酯、N-乙烯基-2-吡咯烷酮、亚氨基丙烯酸酯、丙烯酰吗啉、丙烯酸苯氧基乙酯、N，N-二乙基丙烯酰胺、甲氧基聚乙二醇丙烯酸酯、丙烯酸四氢糠酯或苯氧基聚乙二醇丙烯酸酯等单体成分与作为交联剂的多官能单体成分(例如，羟基特戊酸新戊二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯(环氧乙烷加成摩尔数(n)＝14))、双酚A二丙烯酸酯、苯基缩水甘油醚丙烯酸酯、六亚甲基二异氰酸酯氨基甲酸酯预聚物等)经紫外线照射而聚合的聚合物。

吸液构件13A的形状优选设定为与保持构件10A的支撑部11对应的部分被挖空的片状或平板状，在该挖空部分嵌入保持构件10A的支撑部11，通过将保持构件10A固定在布线电路基板4上，控制吸液构件13A的设置位置。

如上所述地设置吸液构件13A时，则即使在电池组1A的使用中电解液从电池单元3渗漏、吸液构件13A将上述电解液吸收，吸液构件13A的溶胀也会在图1C的箭头所示方向(大致沿着片材面方向而朝向外侧的方向)上发生，吸液构件13A的溶胀力不会成为保持构件10A的固定部分的剥离力而发挥作用，吸液构件13A的设置位置也不会有大幅偏离。因此，可以防止吸收液体而溶胀的吸液构件13A偏离电池盒2内的不期望的位置。

需要说明的是，吸液构件13A只要如上所述在保持构件10A与布线电路基板4之间的间隙12中松嵌，则即可视情况以胶粘剂或利用吸液构件13A本身的胶粘性来贴附在保持构件10A上。

本发明的电池组可采用各种方案。例如，图2A为不同方案的电池组1B的布线电路基板附近的立体图，图2B是图2A的x-x线剖面图。

该电池组1B，作为保持构件10B，使用两片平板对置、并由中央的支撑部11来将两片平板加以保持的截面呈扁平的工字形构件，在该保持构件10B的上下平板的间隙12中配置有矩形的片状或板状的吸液构件13A。该保持构件10B在电池组1B内具有正好可载放在布线电路基板4上的大小，保持构件10B与布线电路基板4未被固定，但可以视情况用粘接剂来固定。

即使是该电池组1B，若在使用中电解液从电池中渗漏、吸液构件13A将上述电解液吸收，吸液构件13A也会如图2B中的箭头所示那样大致沿着片材的面方向朝外侧方向溶胀，但吸液构件13A的设置位置不会大幅偏离。因此，可以防止吸收液体而溶胀的吸液构件13A偏离相对电池单元3的不期望的位置。

图3A也是本发明一方案的电池组1C的布线电路基板附近的立体图，图3B是其x-x线剖面图。

该电池组1C，作为保持构件10C使用含有电解液的非吸收材料的片状构件，其中央的支撑部11通过粘接剂与布线电路基板4粘接。吸液构件13A形成为对应保持构件10C的支撑部11的部分被挖空的板状或片状，在保持构件10C的支撑部11的周围部分若干悬浮的状态下，松嵌保持在对置于布线电路基板4的下面部23和布线电路基板4的表面部22的间隙12中。

对于该电池组1C，若在使用中电解液从电池组渗漏、吸液构件13A吸收上述电解液，则吸液构件13A也会如图3B中的箭头所示那样大致沿着片材的面方向朝外侧方向溶胀，但吸液构件13A的设置位置不会大幅偏离。因此，可以防止吸收液体而溶胀的吸液构件13A偏离电池盒2内的不期望的位置。

图4A是又一不同电池组1D的布线电路基板附近的立体图，图4B是其俯视图，图4C是其x-x剖面图。上述电池组1D的保持构件10D 是将片状或板状的吸液构件13A按照从其上面和周边部的三方加以包围的方式粘接固定在布线电路基板4，吸液构件13A是松嵌于在与布线电路基板4对置的保持构件10D的下面部24和布线电路基板4的表面部22的间隙12中。图4B中以点线围成的区域10a、10b、10c表示保持构件10D对布线电路基板4的粘接部分。

在此电池组1D中，当吸液构件13A吸收液体时，会如图4B中的箭头所示那样大致沿着片材的面方向朝外侧方向溶胀，但在该电池组1D中也不会造成吸液构件13A的设置位置的大幅偏离。

需要说明的是，如上所述通过用保持构件10D从多个方向包围吸液构件13A的周边部从而松嵌吸液构件13A时，该方向数不限于3个方向，例如也可以从4个方向进行包围。

图5A是第2本发明的一实施例的电池组1E的立体图，图5B是从该电池组1E上卸下电池盒与电池单元后的布线电路基板附近的立体图，图5C是图5B的布线电路基板附近的x-x线剖面图。

该电池组1E亦在电池盒2内容纳有电池单元3、布线电路基板4以及吸收从电池单元3渗漏的电解液的吸液构件13B，该吸液构件13B是以一定间隔配置有在非吸液性多孔保持构件15的面方向上部分担载有吸液剂的多个吸液剂部14的构件，在多孔保持构件15中，未担载有吸液剂的非担载部分16通过粘接剂固定在布线电路基板4上。

此处，作为在吸液剂部14中使用的吸液剂，可以使用与构成上述吸液构件13A的吸液剂相同的吸液剂，多孔保持构件15可使用无纺布、多孔塑料等。

本发明的情况下，吸液剂部14之间的间隔，即非担载部分16的宽度w可以依据多孔保持构件15与吸液剂部14的总厚度等来决定，通常为总厚度以上，更具体地优选为3～20mm。

如图5B所示，在本实施例中，介由细长的十字形状的非担载部分16来设置四个吸液剂部14。

通过该电池组1E，即便在其使用中电解液从电池单元3中渗漏、吸液构件13B的吸液剂部14吸收液体，多孔保持构件15所担载的吸液剂部14也会如箭头所示那样大致沿着片状的面方向朝外侧方向溶胀，此溶胀力基本不会作用在多孔保持构件15中的吸液剂的非担载部分16上，多孔保持构件15可以维持稳定地固定于布线电路基板4上的状态。

图6是上述电池组1E的变形方案的布线电路基板附近的剖面图。在该电池组1F中，在多孔保持构件15的面方向上设置吸液剂的非担载部分16，同时以从多孔保持构件15的上下两面***的方式担载吸液剂来设置吸液剂部14。即使以此方式来担载吸液剂，由于具有非担载部分16，因此可以将多孔保持构件15稳定地固定在布线电路基板4上。

图7也是上述电池组1E的变形方案的布线电路基板附近的剖面图。在该电池组1G中，在多孔保持构件15上部分担载吸液剂来设置吸液剂部14时，不仅在多孔保持构件15的面方向上，而且在厚度方向上也设置吸液剂的非担载部分16a使其与吸液剂部14呈面接触。若以此方式在厚度方向也设置非担载部分16a，则多孔保持构件15从露出的非担载部分16a吸收电解液。此时，多孔保持构件15与吸液剂部14的厚度方向的重叠厚度d，从两者的结合强度方面考虑，例如优选为10μm以上。

图8按照在多孔保持构件15的厚度方向上形成非担载部分16a的方式而担载吸液剂来设置吸液剂部14，上述非担载部分16a的表面和布线电路基板4用胶粘剂17来固定。

如该电池组1H所示，如果介由多孔保持构件15的厚度方向的非担载部分16a用胶粘剂17将多孔保持构件15固定时，与用胶粘剂17将吸液剂的担载部分固定在布线电路基板4上时比较，可使多孔保持构件15的固定更为坚固。

图9A是本发明的另一实施方式的电池组1X的立体图，图9B为图9A中电池盒的内壁面附近的x-x线剖面图。

以下，对于与上述实施方式共通的部分，用相同符号标记而省略其详细说明，本实施方式中，例如，如图9A和图9B所示，在电池组1X的电池盒2的内壁中与布线电路基板4对置的内壁面18上设置有上述的保持构件10A。

此时，保持构件10A通过其中央部突出的支撑部11而固定在电池盒2的内壁面上。此固定亦可通过嵌入、利用粘接剂的接合等来进行，亦可调整为装卸自如。

如上所述，通过将保持构件10A固定在电池盒2的内壁面18，在与此内壁面18对置的保持构件10A的上面部20和内壁面18之间形成间隙19，吸液构件13A具有膨胀余地而被嵌入在该间隙19中。

通过此电池组1X，即使在使用中电解液从电池单元3中渗漏、吸液构件13A吸收上述液体，虽然吸液构件13A会膨胀但其设置位置不会大幅偏离。因此，可以防止吸收液体而膨胀的吸液构件13A偏离相对电池单元3的不期望的位置。

由于其他构成和作用效果与上述实施方式相同，故省略其详细说明。

另外，本发明并不局限与上述实施方式，可进行各种的变更。

例如，在上述实施方式中，通过将保持构件10A固定在布线电路基板4的平面部22或电池盒2的内壁面18中的任何一处来设置间隙12或间隙19，但本发明并不局限在此，亦可通过将保持构件10A分别固定在布线电路基板4和电池盒2的内壁面18上的两处来设置间隙12和间隙19，将吸液构件13A以具有可膨胀余地嵌入在上述的间隙12和间隙19中。

另外，既可以将保持构件10B固定在电池2的内壁面18上，也可以将保持构件10B固定在布线电路基板4上和电池盒2的内壁面18的二者上。

产业实用性

本发明作为具有吸收从电池单元中渗漏的电解液的吸液构件的电池组是有用的。

Claims

1.一种电池组，其在电池盒内容纳有电池单元、布线电路基板、及吸收从上述电池单元中渗漏的电解液的吸液构件，

具有由对所述电解液呈非吸液性的材料形成的、保持所述吸液构件的保持构件，

所述吸液构件以具有可膨胀余地的方式嵌入由所述保持构件在所述电池盒内的安装部上形成的间隙中，所述安装部为所述布线电路基板或所述电池盒内壁或者所述布线电路基板和所述电池盒内壁。

2.如权利要求1的电池组，其中，所述安装部为所述布线电路基板，将所述吸液构件以具有可膨胀余地的方式嵌入到由所述保持构件在所述布线电路极板上形成的间隙中。

3.如权利要求1的电池组，其中，所述安装部为所述电池盒内壁，将所述吸液构件以具有可膨胀余地的方式嵌入到由所述保持构件在所述电池盒内壁上形成的间隙中。

4.如权利要求1的电池组，其中，所述安装部为所述布线电路基板和所述电池盒内壁，将所述吸液构件以具有可膨胀余地的方式嵌入到由所述保持构件在所述布线电路基板和所述电池盒内壁上形成的间隙中。

5.如权利要求1的电池组，其中，所述保持构件为板状构件或片状构件，其一部分粘接于所述安装部上。

6.如权利要求1的电池组，其中，所述吸液构件不与所述安装部贴合而是以具有可膨胀余地的方式嵌入其中。

7.如权利要求1至6中任一项所述的电池组，其中，通过将成为所述保持构件一部分的支撑部***到设置在所述吸液构件中央部的挖空部分中，使所述吸液构件以具有可膨胀余地的方式嵌入其中。

8.如权利要求1至6中任一项所述的电池组，其中，通过使所述保持构件至少从三个方向包围所述吸液构件的周边部，以保持所述吸液构件。

9.一种电池组，其在电池盒内容纳有电池单元、布线电路基板、及吸收从所述电池单元中渗漏的电解液的吸液构件，

所述吸液构件具有在对所述电解液为非吸液性的多孔保持构件上部分担载有吸液剂的吸液剂部，同时所述多孔保持构件的未担载所述吸液剂的部分固定在所述电池盒内的安装部上，所述安装部为所述布线电路基板或所述电池盒内壁或者所述布线电路基板和所述电池盒内壁。

10.如权利要求9的电池组，其中，所述安装部为所述布线电路基板。

11.如权利要求9的电池组，其中，所述安装部为所述电池盒内壁。

12.如权利要求9的电池组，其中，所述安装部为所述布线电路基板和所述电池盒内壁。