CN101443950A - 电池组以及车辆 - Google Patents

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Abstract

本发明的电池组包括：用作汽车的动力源等的双极二次电池120；以及用于流过冷却介质的冷却通路。冷却通路与框体101被一体化。冷却通路包括：沿多个电池结构体的一端的电池结构体设置的、从导入口102导入冷却介质的导入通路；沿多个电池结构体中的另一端的电池结构体设置的、从排出口103排出冷却介质的排出通路；以及设置在导入通路与排出通路之间的、改变从导入通路流入的冷却介质的流动方向使冷却介质流向排出通路的方向转换部。根据本发明，冷却介质被排出到与导入侧相同的一侧。即，在导入通路中冷却介质流动的方向与排出通路中冷却介质流动的方向是彼此相反的。通过按照上述方式(所谓的逆流式)使冷却介质流动，能够实现双极二次电池120的温度分布均匀化。

Description

电池组以及车辆
技术领域
本发明涉及电池组以及包括该电池组的车辆，特别是涉及包括双极二次电池和框体的电池组以及安装该电池组的车辆。
背景技术
关于以往的二次电池的收存及冷却，例如日本专利文献特开2004-47262号公报公开了电连接多个薄型二次电池并将其进行了层叠的组电池。该组电池中配置有多个散热部件来填充多个二次电池间的缝隙(相邻的薄型电池的电极端子之间的缝隙)。在该二次电池中，通过向一个方向流过冷却介质对多个二次电池进行冷却。
作为上述的薄型二次电池，例如可以举出双极二次电池的例子。一般来说，双极二次电池的构造为经由电解质而层叠多个双极电极。这里，所谓双极电极是指：在被形成为板状的集电部件的一个面形成正极活性物质层，在集电箔的另一个面形成负极活性物质层的电极。双极二次电池的形状有多种，如果示出一个例子，例如为薄板状。
在使双极二次电池进行充电时，将在双极电极的层叠方向上流过电流。因此，由于双极二次电池放热使双极二次电池的温度上升。作为冷却双极二次电池的方法，人们想到了例如在沿与双极电极的层叠方向相垂直的平面的方向上流过冷却介质。
但是，在根据上述方法冷却二次电池时，由于冷却介质中在冷却介质的上游侧与下游侧之间会产生温差，因此，所述平面内也会产生温差。即冷却介质的上游侧与冷却介质的下游侧相比温度更低。但是，在日本专利文献特开2004-47262号公报中并没有公开解决上述问题的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种可缓和双极二次电池的温度分布的偏差以及安装该电池的车辆。
本发明的主要内容如下所述。一种电池组，包括：包含被层叠的多个电池结构体的电池集合体。多个电池结构体的每一个均具有：被层叠的正极和负极；以及配置在正极和负极之间的电解质。多个电池结构体的层叠方向与正极和负极的层叠方向一致。电池组还包括：用于通过冷却介质的冷却通路。冷却通路包括导入通路、排出通路、以及方向转换部。导入通路沿多个电池结构体中配置在层叠方向的一端的电池结构体而设置，导入冷却介质。排出通路沿多个电池结构体中配置在层叠方向的另一端的电池结构体而设置，排出冷却介质。方向转换部改变从导入通路流入的冷却介质的流动方向，使冷却介质流向排出通路。
优选的是：冷却通路与内部收存电池集合体的框体被一体化。导入通路的冷却介质的导入口与排出通路的冷却介质的排出口被设置在框体的相同的面上。
更优选的是：电池集合体还包括与正极或者负极电连接的外部端子。在框体的至少一部分表面处设置有用于将外部端子从框体的内部取出到框体的外部的取出口。
更优选的是：框体包括分别与配置在一端的电池结构体和配置在另一端的电池结构体面对的第一以及第二内壁部。电池集合体以在层叠方向上被加压的状态而被收存在框体中。在第一内壁部与电池集合体之间以及第二内壁部与电池集合体之间设置有绝缘体。
更优选的是：框体包括相对于电池集合***于上部的上壳体；以及相对于电池集合***于下部的下壳体，上壳体和下壳体通过螺栓而连结。
进一步优选的是：上壳体和下壳体夹持绝缘部件而连结。螺栓由绝缘体构成。电池集合体以在层叠方向上被加压的状态而被收存在框体中。
优选的是：冷却通路中形成有将冷却通路分割为多个通路的多个壁。
进一步优选的是：多个通路中位于冷却通路的中央部的通路的宽度小于多个通路中位于冷却通路的端部的通路的宽度。
优选的是：多个电池结构体中相邻的两个电池结构体之间设置有导电部件。在导电部件的第一主表面侧配置两个电池结构体中的一个所具有的正极，在导电部件的第二主表面侧配置两个电池结构体中的另一个所具有的负极，正极为形成在第一主表面的正极活性物质层，负极为形成在第二主表面的负极活性物质层。
根据本发明的另一个方面，一种车辆，包括：配置在车厢内部的座位；以及配置在座位下的电池组。电池组包括：包含被层叠的多个电池结构体的电池集合体，多个电池结构体的每一个均具有：被层叠的正极和负极；以及配置在正极和负极之间的电解质。多个电池结构体的层叠方向与正极和负极的层叠方向一致。电池组还包括：用于通过冷却介质的冷却通路。冷却通路包括：导入通路、排出通路、以及方向转换部。导入通路沿多个电池结构体中配置在层叠方向的一端的电池结构体而设置，导入冷却介质。排出通路沿多个电池结构体中配置在层叠方向的另一端的电池结构体而设置，排出冷却介质。方向转换部改变从导入通路流入的冷却介质的流动方向，使冷却介质流向排出通路。
优选的是：冷却通路与内部收存电池集合体的框体被一体化。导入通路的冷却介质的导入口与排出通路的冷却介质的排出口被设置在框体的相同的面上。
更优选的是：电池集合体还包括与正极或者负极电连接的外部端子。在框体的至少一部分表面处设置有用于将外部端子从框体的内部取出到框体的外部的取出口。
更优选的是：框体包括分别与配置在一端的电池结构体和配置在另一端的电池结构体相对的第一以及第二内壁部。电池集合体以在层叠方向上被加压的状态而被收存在框体中。在第一内壁部与电池集合体之间以及第二内壁部与电池集合体之间设置有绝缘体。
更优选的是：框体包括相对于电池集合***于上部的上壳体以及相对于电池集合***于下部的下壳体。上壳体和下壳体通过螺栓而连结。
进一步优选的是：上壳体和下壳体夹持绝缘部件而连结。螺栓由绝缘体构成。电池集合体以在层叠方向上被加压的状态而被收存在框体中。
优选的是：冷却通路中形成有将冷却通路分割为多个通路的多个壁。
更优选的是：多个通路中位于冷却通路的中央部的通路的宽度小于多个通路中位于冷却通路的端部的通路的宽度。
优选的是：多个电池结构体中相邻的两个电池结构体之间设置有导电部件。在导电部件的第一主表面侧配置两个电池结构体的一个所具有的正极。在导电部件的第二主表面侧配置两个电池结构体的另一个所具有的负极。正极为形成在第一主表面的正极活性物质层。负极为形成在第二主表面的负极活性物质层。
因此，根据本发明，能够缓和双极二次电池的温度分布的偏差。
附图说明
图1是示出安装了本发明的电池组的汽车的实施方式的截面示意图；
图2是图1所示的汽车的平面透视示意图；
图3是详细示出图1以及图2所示的电池组100的图；
图4是沿图3的电池组100的IV—IV线的截面图；
图5是示出第二实施方式的电池组的结构的立体图；
图6是示出图5中的框体121的导入口102的示意图；
图7是示出第三实施方式的电池组的结构的立体图；
图8是沿图7的VIII—VIII线的截面图；
图9是示出第四实施方式的电池组的结构的立体图；
图10是示出第五实施方式的电池组的结构的立体图。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行详细的说明。此外，图中相同的标号表示的是相同或者相当的部分。
[第一实施方式]
图1是示出安装了本发明的电池组的汽车的实施方式的截面示意图。
图2是图1所示的汽车的平面透视示意图。
参照图1和图2，本发明的汽车1例如是将可进行充放电的电源作为动力源的电动汽车或者将汽油机或柴油机等内燃机和可以进行充放电的电源作为动力源的混合动力汽车等。电池组100作为上述汽车的电源而安装在上述汽车中。
汽车1的乘坐空间(车厢)50内配置有前座2a、2b(参照图2)和后座6。在乘坐空间50内，在前座2a下配置有电池组100。电池组100呈现通过配置在前座2a、2b下的罩体5和地板面200而包围的状态。前座2a、2b对应于本发明的车辆具有的“座位”。
此外，电池组100还可以配置在前座12b之下。另外，可以在前座2a的下方(或前座2b的下方)配置向电池组100提供冷却风的送风风扇。
前座2a、2b下与汽车的其他部分相比，更容易确保用于收存电池组100的空间。另外，多数情况下，车体包括碰撞时压垮的部分和不会压垮来保护乘坐人员的部分。即，通过在前座2a(或前座2b)下配置电池组100，即使在车体受到强烈冲击时也能够在冲击中保护电池组100。
此外，图1中通过箭头UPR示出的方向表示汽车1的车顶方向(上方)，通过箭头FR示出的方向表示汽车1的前方(前进方向)。另外，图2中通过箭头LH示出的方向表示汽车1的车辆左侧的方向(左侧侧面方向)。
图3是详细示出图1以及图2所示的电池组100的图。
参照图3，电池组100包括双极二次电池120和用于流过冷却介质的冷却通路。本实施方式中冷却介质为冷却风，但是也可以为冷却水。冷却通路通过多个壁106而分割为多个通路。此外，多个壁106不仅起到分割冷却通路的作用，还起到了作为散热片的作用。
通过对双极二次电池120进行冷却，能够防止电池的输出降低。因此，在图1所示的汽车1为安装了电池组100的混合动力车辆的情况下，能够降低耗油量。
双极二次电池120为包括层叠有的多个电池结构体(电池单元)的电池集合体。在图3中，箭头D的方向表示多个电池结构体的层叠方向。此外，双极二次电池120的详细结构将在后面进行说明。
框体101内部收存双极二次电池120。此外，上述冷却通路是与框体101一体的。通过使冷却通路与框体101一体化来实现电池组100的小型化。
另外，通过在冷却通路中设置多个壁能够使框体101的壁厚较薄并且提高刚性，从而获得电池组100的轻量化。
冷却通路中冷却介质的导入口102和排出口103被设置在框体101的同一个面上。冷却通路包括：沿多个电池结构体中的一端的电池结构体设置的、从导入口102导入冷却介质的导入通路；沿多个电池结构体中的另一端的电池结构体设置的、从排出口103排出冷却介质的排出通路；以及设置在导入通路与排出通路之间的、改变从导入通路流入的冷却介质的流动方向使冷却介质流向排出通路的方向转换部。
在实施方式中，冷却介质被排出到与导入的一侧相同的一侧。即，在导入通路中冷却介质流动的方向与排出通路中冷却介质流动的方向是彼此相反的。通过按照上述方式(所谓的逆流式)使冷却介质流动，能够实现双极二次电池120的温度分布的均匀化。
另外，在对冷却介质向一个方向流动的方式(所谓的叉流式)与逆流式进行比较的情况下，逆流式能够减小用于冷却双极二次电池的冷却介质的量。因此，通过本实施方式能够减小提供冷却介质的装置(例如送风风扇)的消耗功率。
此外，可以在导入口102和排出口103分别安装进气管和排出管。
双极二次电池120包括用于充放电的外部端子110。该外部端子110为双极二次电池120的正极端子或者负极端子。在框体101的右侧面和左侧面形成用于将外部端子110从框体101的内部取出到框体的外部的电极取出口105。此外，图3中仅示出了框体101的右侧面处形成的电极取出口105，在框体101的左侧面也形成有与电极取出口105相同的电极取出口。
图4是沿图3的电池组100的IV—IV线的截面图。
参照图4，框体101包括内壁部115、116。内壁部115、116与多个电池结构体中两端的电池结构体彼此相对。
内壁部115与内壁部116的间隔被设置为小于双极二次电池120的厚度。由此，双极二次电池120以在多个电池结构体的层叠方向上被加压的状态而被收存在框体101内部。另外，在框体101的内部，双极二次电池120被内壁部115、116所夹持。由此，可对双极二次电池120进行束缚。
在双极二次电池120进行充放电时，在双极二次电池120的内部，电子及/或离子进行移动。在充电时双极二次电池120将在箭头D的方向上膨胀(膨胀了的双极二次电池120将在放电时恢复到初始的状态)。当反复进行了充放电时，由于在电极间产生缝隙并且内部电阻产生变化，因而电池性能将恶化。
在本实施方式中，框体101为双极二次电池120的约束部件。因此，能够将电极中产生的尺寸变化的偏差抑制到极小，从而抑制电池性能的恶化。另外，根据本实施方式，由于能够使框体101的内壁部115、116与双极二次电池120的表面紧密接触，因此，可进一步向外部放出双极二次电池120中产生的热量。
双极二次电池120包括箭头D的方向层叠的多个电极板25。图4所示的箭头D的方向与图3所示的箭头D的方向是相同的。此外，电极板25对应于本发明中的“电池结构体”。
电极板25包括形成正极的正极活性物质层28、形成负极的负极活性物质层26、介于正极活性物质层28与负极活性物质层26之间的电解质层27。电解质层27通过表现出离子传导性的材料而形成。电解质层27可以是固体电解质，也可以是胶状电解质。通过介有电解质层27，能够使正极活性物质层28和负极活性物质层26间的离子传导顺畅并且提高双极二次电池120的输出。
多个电极板25按照正极活性物质层28与负极活性物质层26在层叠方向相邻的位置上相对的方式而层叠。在多个电极板25之间，各自设置有板状的集电箔29。集电箔29的一个面29b形成正极活性物质层28，集电箔29的另一个面形成29a形成负极活性物质层26。正极活性物质层28和负极活性物质层26例如通过溅射形成在集电箔29的表面上。
在电极板25的层叠方向上相邻的电解质层27之间配置的正极活性物质层28、集电箔29、负极活性物质层26的组合构成了双极电极30。在双极二次电池120中，一个双极电极30中形成有形成正极的正极活性物质层28和形成负极的负极活性物质层26这两者。集电箔20对应于本发明的“导电性材料”。
通过分别参照图4所示的电极板25m、25可知：在多个电池结构体中相邻的两个电池结构体之间设置有导电部件(集电箔29)。在该集电箔29的第一主表面侧配置了两个电池结构体的一个(电极板25m)所具有的正极(正极活性物质层28)。在该集电箔29的第二主表面侧配置了两个电池结构体的另一个(电极板25)所具有的负极(负极活性物质层26)。
多个电极板25包括：在最靠近负极集电板21侧配置的电极板25m；以及在最靠近正极集电板23侧配置的电极板25n。电极板25m被设置为使负极活性物质层26配置在负极集电板21侧端部。电极板25n被设置为使正极活性物质层28配置在正极集电板23侧端部。由此，电极板25m的负极活性物质层26与负极集电板21相接触，电极板25n的正极活性物质层28与正极集电板23相接触。
绝缘膜24被层叠为与负极集电板21相接触，并且绝缘膜24还被层叠为与正极集电板23相接触。即，在图4所示的内壁部114与双极二次电池120之间以及图4所示的内壁部116与双极二次电池120之间设置有绝缘膜24。设置在正极集电板23侧的绝缘膜24用于防止在将双极二次电池120收存在框体101时正极集电板23与框体101间发生短路。设置在负极集电板21侧的绝缘膜24用于防止在将双极二次电池120收存在框体101时负极集电板21与框体101间发生短路。
此外，为了提高电池充放电的容量，可以在箭头D的方向层叠多个电池集合体(电池集合体相当于图4所示的双极二次电池120中除去绝缘膜24后的部分)。此时，多个电池集合体被构成为相邻的两个电池集合体中双方的负极集电板21彼此之间或者双方的正极集电板23彼此之间相接触。通过如上所述地构成多个电池集合体，电池结构体通过电来并联连接。因此，能够提高电池的充放电的容量。
另外，图3所示的外部端子110与负极集电板21(或正极集电板23)连接。即外部端子110与电极板25m的负极活性物质层26(或电极板25n的正极活性物质层28)电连接。
在框体101中，作为冷却通路而形成有导入通路111、排出通路112、以及连接导入通路111和排出通路112的连接部113。导入通路111是用于将从导入口102导入的冷却介质沿多个电极板的一端的电极板(电极板25m)流动的通路。排出通路112是用于将冷却介质沿多个电极板25的另一端的电极板(电极板25n)流动并且使冷却介质从排出口103排出的通路。连接部113设置在导入通路111和排出通路112之间。连接部113改变从导入通路111流入的冷却风的流动的方向，将冷却风送至排出通路112。即，连接部113对应于本发明的“方向转换部”。
冷却通路内的位置P1～P4分别表示导入口102附近、导入通路111里部、排出通路112的附近、以及排出口103附近的位置。导入通路111中冷却介质流动的方向与排出通路112中冷却介质流动的方向是相反的。通过如上所述流过冷却介质，能够使冷却通路内的位置P1～P4处的温度分布均匀化。
例如，位置P1处的温度为50度，导入通路111的里部的温度为60度，排出通路112的里部的温度为60度，排出口103附近处的温度为70度。即，冷却通路的出入口附近的平均温度与冷却通路的最里部的平均温度均为60度左右。
此外，一般来说，在双极二次电池120中，多个电极板25的层叠方向的长度远小于与垂直层叠方向相垂直的长方形的短边和长边。如果以一个例子来表示，则在多个电极板25的层叠方向的长度为1的情况下，所述长方形的短边和长边约为10～15。
因此，即使由于双极二次电池120的发热而在多个电极板25的层叠方向上产生温度差，也可在短时间内使该方向的温度分布均匀化。如果以上述例子来进行说明，即使位置P1的温度为50度而位置P4的温度为70度，短时间后位置P1的温度和位置P4的温度均在60度附近被均匀化。
接着，对构成图4中的双极二次电池120的各个部件进行详细说明。集电箔29例如由铝形成。该情况下，设置在集电箔29的表面的活性物质层即使包含固体高分子电解质，也能够充分确保集电箔29的机械强度。集电箔29可以通过在铜、钛、镍、不锈钢(SUS)或者它们的合金等除了铝以外的金属的表面上镀以铝膜而形成。
正极活性物质层28包含正极活性物质和固体高分子电解质。正极活性物质层28可以包含用于提高离子传导性的导电盐(锂盐)，用于提高电子传导性的导电助剂、作为浆粘度的调整溶剂的NMP(N—甲基—2—吡咯烷酮)、作为聚合引发剂的AIBN(偶氮二异丁腈)等。
作为正极活性物质，可以使用在锂离子二次电池中通常使用的锂和过渡性金属的复合氧化物。作为正极活性物质，可以例举出LiCoO2等Li-Co系复合氧化物、LiNiO2等Li-Ni系复合氧化物、尖晶石LiMn2O4等Li-Mn系复合氧化物、LiFeO2等Li-Fe系复合氧化物等。此外，可以举出LiFePO4等过渡性金属和锂的磷酸化合物或硫酸化合物；V2O5、MnO2、TiS2、MoS2、MoO3等过渡性金属氧化物或硫化物；PbO2、AgO、NiOOH等。
固体高分子电解质只要是表现出离子传导性的高分子即可，对其没有特别的限定，例如可以举出聚环氧乙烷(PEO)、聚环氧丙烯(PPO)、以及它们的共聚合体等。上述聚烯烃基氧化物系高分子容易溶解于LiBF4、LiPF6、LiN(SO2CF3)2、LiN(SO2C2F5)2等锂盐。正极活性物质层28和负极活性物质层26中的至少一者包含固体高分子电解质。更加优选的是在正极活性物质层28和负极活性物质层26中都包含固体高分子电解质。
作为导电盐，可以使用Li(C2F5SO2)2N、LiBF4、LiPF6、LiN(SO2C2F5)2、或者它们的混合物等。作为导电助剂，可以使用乙炔黑、碳黑、石墨等。
负极活性物质层26包含负极活性物质和固体高分子电解质。负极活性物质层还可以包含用于提高离子传导性的导电盐(锂盐)、用于提高电子传导性的导电助剂、作为浆粘度的调整溶剂的NMP(N—甲基—2—吡咯烷酮)、作为聚合引发剂的AIBN(偶氮二异丁腈)等。
作为负极活性物质，可以使用锂离子二次电池通常使用的材料。但是，在使用固体电解质时，作为负极活性物质，优选使用碳或锂与金属氧化物或金属的复合氧化物。更加优选的是负极活性物质为碳或锂与过渡性金属的复合氧化物。进一步优选的是过渡性金属为钛。即，进一步优选的是负极活性物质为钛氧化物或钛与锂的复合氧化物。
作为形成电解质层27的固体电解质，例如可以使用聚环氧乙烷(PEO)、聚环氧丙烯(PPO)、以及它们的共聚体等固体高分子电解质。固体电解质包括用于确保离子传导性的导电盐(锂盐)。作为导电盐，可以使用LiBF4、LiPF6、LiN(SO2CF3)2、LiN(SO2C2F5)2、或者它们的混合物等。
此外，表1～表3表示出了形成正极活性物质层28、负极活性物质层26、以及电解质层27的材料的具体例子。表1表示出了电解质层27为有机固体电解质时的具体例子，表2表示出了电解质层27为无机固体电解质时的具体例子，表3表示出了电解质层27为胶状电解质时的具体例子。
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如上所述，根据第一实施方式，能够使用较少流量的冷却介质来缓和双极二次电池的温度部分的偏差。
[第二实施方式]
在双极二次电池中，充放电时会在电池结构体的层叠方向上流过电流。由于在电池结构体的层叠方向上热传导距离较短，因此，能够顺畅地进行热传导。因此，在双极二次电池的层叠方向上温度分布的偏差较小。但是，在与双极电极的层叠方向相垂直的平面上会产生温度分布的偏差，平面的中央部的温度要高于平面的端部的温度。理由是由于热量在平面的端部容易放出，而与此相对热量在平面的中央部难以放出(热量容易积存)。根据第二实施方式，能够缓和上述温度分布的偏差。
图5是示出第二实施方式的电池组的结构的立体图。
参照图5和图3，电池组100A在替换了框体101而具有框体121这点上与电池组100是不同的。电池组100A的其他部分与电池组100的对应的部分是相同的，因此，以后的说明中不再重复。
与第一实施方式相同，冷却通路与框体121被进行一体化形成。冷却通路通过多个壁106分割为多个通路。多个通路中位于冷却通路的中央部的通路的宽度小于多个通路中位于冷却通路的端部的通路的宽度。因此，根据第二实施方式，能够提高与双极二次电池的层叠方向相垂直的平面的冷却效率。
图6是示出图5中的框体121的导入口102的示意图。
参照图6和图5，导入口102通过多个壁106被划分。即，冷却通路通过多个壁被分割为多个通路。
位于冷却通路的中央附近的通路A1的宽度小于通路A2的宽度，与通路A1相比，该通路A2位于冷却通路的端部侧。如图6所示，例如通路A1的宽度为a，通路A2的宽度为5a(通路A1的宽度的5倍)。此外，通路A1、A2的宽度不限定在上述范围内。
由于通路A2的宽度为通路A1的宽度的5倍，因此，从双极二次电池向通路A2传输的热量也大体为从双极二次电池向通路A1传输的热量的5倍。但是，通路A2的散热面积并不是通路A1的散热面积的5倍。散热面积主要取决于壁106(散热片)的面积、即(壁106的高度)×(通路的长度)。即，通路A2的散热面积与通路A1的散热面积是相同的。
这就意味着通路A2与通路A1相比容易积存热量。或者说通路A1与通路A2相比容易放出热量。
另外，通路A1的宽度小于通路A2的宽度，因此流经通路A1的冷却风的速度大于流经通路A2的冷却风的速度，从而热量容易从通路A1放出。如上所述，不仅是受热面积与散热面积的关系，从冷却风的速度这点来讲通路A1与通路A2相比也容易放出热量。因此，冷却通路的中央部与冷却通路的端部相比其冷却性能更高。
如上所述，根据第二实施方式，能够提高与双极电极的层叠方向相垂直的平面的中央部分的冷却效率。因此，根据第二实施方式，能够缓和双极二次电池的温度分布的偏差。
另外，在双极二次电池120中，与双极电极的层叠方向相垂直的平面的中心部分的温度容易升高，因此，该部分特别容易膨胀。根据第二实施方式，在冷却通路的中心附近通路的宽度较小(多个壁之间的间隔较密)。因此，能够提高框体121的中心部分的强度，因此，可防止双极二次电池的膨胀。
[第三实施方式]
图7是示出第三实施方式的电池组的结构的立体图。
参展图7和图3，电池组100B在替换了框体101而具有框体131这点上与电池组100是不同的。电池组100B的其他部分与电池组100的对应的部分是相同的，因此，以后的说明中不再重复。
图7为了方便说明而分开表示框体131和双极二次电池120。但电池组100B中双极二次电池120是收存在框体131的内部的。此外，图7中未示出双极二次电池120的外部端子110。
框体131包括：与双极二次电池120相对配置在上方的上壳体131A，与双极二次电池120相对配置在下方的下壳体131B。根据需要，框体131可在上下方向(箭头D的方向)分割为两部分。因此，根据第三实施方式，与对框体进行一体成型的情况相比，能够容易地制造框体。
上壳体131A与下壳体131B通过螺栓132和螺母133而连结。因此，根据第三实施方式能够提高框体的刚性。此外，上壳体131A和下壳体131B各自设置有连结部134。螺栓132通过形成在连结部134处的孔135。
图8是沿图7的VIII—VIII线的截面图。
参照图8，在上壳体131A中形成凸状的嵌合部136A，下壳体131B中形成凹状的嵌合部136B。通过嵌合部136A、136B彼此结合，在图7的框体中形成包括导入通路111、连接部113、以及排出通路112的冷却通路。此外，为了防止漏出冷却介质，可以例如在嵌合部136A和嵌合部B的结合部分设置密封材料或填充材料等。
再次参照图7来进行说明。在一体形成框体131的情况下，会在收存双极二次电池120的部分(即图4所示的内壁部115、116的间隔)在尺寸上产生误差。此时，束缚双极二次电池120的效果变弱并且双极二次电池的散热效果变弱。根据第三实施方式的电池组的结构，能够对双极二次电池120施加最佳的压力。因此，根据第三实施方式，能够切实地进行双极二次电池的冷却和束缚。
[第四实施方式]
图9是示出第四实施方式的电池组的结构的立体图。
参照图9和图7，电池组100C在替换了框体131而具有框体141这点上与电池组100B是不同的。电池组100C的其他部分与电池组100B的对应的部分是相同的，因此，以后的说明中不再重复。
此外，与图7相同，在图9中也分开表示框体141和双极二次电池120，但双极二次电池120是收存在框体141的。此外，图9中未示出双极二次电池120的外部端子110。
框体141包括与双极二次电池120相对配置在上方的上壳体141A，与双极二次电池120相对配置在下方的下壳体141B。与第三实施方式相同，上壳体141A与下壳体141B通过螺栓132和螺母133而连结。因此，根据第四实施方式能够容易地制造框体并且提高框体的刚性。此外，根据第四实施方式，能够切实地进行双极二次电池的冷却和束缚。
冷却通路与框体141被进行一体化。冷却通路通过多个壁106分割为多个通路。与第二实施方式相同，多个通路中位于冷却通路的中央的通路的宽度小于多个通路中位于冷却通路的端部的通路的宽度。
因此，根据第四实施方式，能够提高与双极电极的层叠方向相垂直的平面的中央部分的冷却效率。即，根据第四实施方式能够缓和双极二次电池的温度分布的偏差。
另外，根据第四实施方式能够提高框体141的中心部分的强度，因此，可防止双极二次电池的膨胀。
[第五实施方式]
图10是示出第五实施方式的电池组的结构的立体图。
参照图10和图7，电池组100D在替换了框体121而具有框体151这点上与电池组100B是不同的。电池组100D的其他部分与电池组100B的对应的部分是相同的，因此，以后的说明中不再重复。
此外，与图7相同，在图10中也分开表示框体151和双极二次电池120，但双极二次电池120是收存在框体151的。此外，图10中未示出双极二次电池120的外部端子110。
框体151包括：与双极二次电池120相对配置在上方的上壳体151A；与双极二次电池120相对配置在下方的下壳体151B；以及夹持在上壳体151A与下壳体151B间的绝缘部件152。此外，在第五实施方式中，螺栓132和螺母133通过绝缘体而构成。
参照图10和图4对第五实施方式的电池组进行说明。上壳体151A和下壳体151B通过绝缘部件152被进行绝缘。另外，螺栓132和螺母133由绝缘体构成。因此，在使双极二次电池120的负极集电板21和正极集电板23与上壳体151A和下壳体151B直接接触时能够防止负极集电板21与正极集电板23间短路。
因此，在第五实施方式中不需要绝缘膜24。此外，在第五实施方式中由于使负极集电板21和正极集电板23与上壳体151A和下壳体151B直接接触，因此，与实施方式1～4相比，能够提高双极二次电池的冷却效率。
此外，电池组100A～100D各自与电池组100相同，配置在例如图1和图2所示的汽车1中。
应认为本次公开的实施方式在所有方面均仅为例示而不具有限制作用。本发明的范围由权利要求书而非上述说明来表示，并包括与权利要求书等同的含义和范围内的所有变更。

Claims (18)

1.一种电池组，包括：包含被层叠的多个电池结构体的电池集合体，
所述多个电池结构体的每一个均具有：被层叠的正极和负极；以及配置在所述正极和所述负极之间的电解质，
所述多个电池结构体的层叠方向与所述正极和负极的层叠方向一致，
所述电池组还包括：用于通过冷却介质的冷却通路，
所述冷却通路包括：
导入通路，沿所述多个电池结构体中配置在所述层叠方向一端的电池结构体而设置，导入所述冷却介质；
排出通路，沿所述多个电池结构体中配置在所述层叠方向另一端的电池结构体而设置，排出所述冷却介质；以及
方向转换部，改变从所述导入通路流入的所述冷却介质的流动方向，使所述冷却介质流向所述排出通路。
2.根据权利要求1所述的电池组，其中，
所述冷却通路与内部收存所述电池集合体的框体被一体化，
所述导入通路的所述冷却介质的导入口与所述排出通路的所述冷却介质的排出口被设置在所述框体的相同的面上。
3.根据权利要求2所述的电池组，其中，
所述电池集合体还包括：与所述正极或者所述负极电连接的外部端子，
在所述框体的至少一部分表面处设置有用于将所述外部端子从所述框体的内部取出到所述框体的外部的取出口。
4.根据权利要求2所述的电池组，其中，
所述框体包括：分别与所述配置在一端的电池结构体和所述配置在另一端的电池结构体面对的第一以及第二内壁部，
所述电池集合体以在所述层叠方向上被加压的状态而被收存在所述框体中，
在所述第一内壁部与所述电池集合体之间以及所述第二内壁部与所述电池集合体之间设置有绝缘体。
5.根据权利要求2所述的电池组，其中，
所述框体包括：相对于所述电池集合***于上部的上壳体；以及相对于所述电池集合***于下部的下壳体，
所述上壳体和所述下壳体通过螺栓而连结。
6.根据权利要求5所述的电池组，其中，
所述上壳体和所述下壳体夹持绝缘部件而连结，
所述螺栓由绝缘体构成，
所述电池集合体以在所述层叠方向上被加压的状态而被收存在所述框体中。
7.根据权利要求1所述的电池组，其中，
所述冷却通路中形成有将所述冷却通路分割为多个通路的多个壁。
8.根据权利要求7所述的电池组，其中，
所述多个通路中位于所述冷却通路的中央部的通路的宽度小于所述多个通路中位于所述冷却通路的端部的通路的宽度。
9.根据权利要求1所述的电池组，其中，
所述多个电池结构体中相邻的两个电池结构体之间设置有导电部件，
在所述导电部件的第一主表面侧配置所述两个电池结构体中的一个所具有的所述正极，
在所述导电部件的第二主表面侧配置所述两个电池结构体中的另一个所具有的所述负极，
所述正极为形成在所述第一主表面的正极活性物质层，
所述负极为形成在所述第二主表面的负极活性物质层。
10.一种车辆，包括：配置在车厢内部的座位；以及配置在所述座位下的电池组，
所述电池组包括：包含被层叠的多个电池结构体的电池集合体，
所述多个电池结构体的每一个均具有：被层叠的正极和负极；以及配置在所述正极和所述负极之间的电解质，
所述多个电池结构体的层叠方向与所述正极和负极的层叠方向一致，
所述电池组还包括：用于通过冷却介质的冷却通路，
所述冷却通路包括：
导入通路，沿所述多个电池结构体中配置在所述层叠方向一端的电池结构体而设置，导入所述冷却介质；
排出通路，沿所述多个电池结构体中配置在所述层叠方向另一端的电池结构体而设置，排出所述冷却介质；以及
方向转换部，改变从所述导入通路流入的所述冷却介质的流动方向，使所述冷却介质流向所述排出通路。
11.根据权利要求10所述的车辆，其中，
所述冷却通路与内部收存所述电池集合体的框体被一体化，
所述导入通路的所述冷却介质的导入口与所述排出通路的所述冷却介质的排出口被设置在所述框体的相同的面上。
12.根据权利要求11所述的车辆，其中，
所述电池集合体还包括：与所述正极或者所述负极电连接的外部端子，
在所述框体的至少一部分表面处设置有用于将所述外部端子从所述框体的内部取出到所述框体的外部的取出口。
13.根据权利要求11所述的车辆，其中，
所述框体包括：分别与所述配置在一端的电池结构体和所述配置在另一端的电池结构体面对的第一以及第二内壁部，
所述电池集合体以在所述层叠方向上被加压的状态而被收存在所述框体中，
在所述第一内壁部与所述电池集合体之间以及所述第二内壁部与所述电池集合体之间设置有绝缘体。
14.根据权利要求11所述的车辆，其中，
所述框体包括：相对于所述电池集合***于上部的上壳体；以及相对于所述电池集合***于下部的下壳体，
所述上壳体和所述下壳体通过螺栓而连结。
15.根据权利要求14所述的车辆，其中，
所述上壳体和所述下壳体夹持绝缘部件而连结，
所述螺栓由绝缘体构成，
所述电池集合体以在所述层叠方向上被加压的状态而被收存在所述框体中。
16.根据权利要求10所述的车辆，其中，
所述冷却通路中形成有将所述冷却通路分割为多个通路的多个壁。
17.根据权利要求16所述的车辆，其中，
所述多个通路中位于所述冷却通路的中央部的通路的宽度小于所述多个通路中位于所述冷却通路的端部的通路的宽度。
18.根据权利要求10所述的车辆，其中，
所述多个电池结构体中相邻的两个电池结构体之间设置有导电部件，
在所述导电部件的第一主表面侧配置所述两个电池结构体中的一个所具有的所述正极，
在所述导电部件的第二主表面侧配置所述两个电池结构体中的另一个所具有的所述负极，
所述正极为形成在所述第一主表面的正极活性物质层，
所述负极为形成在所述第二主表面的负极活性物质层。
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