CN106663761A

CN106663761A - 电池组件

Info

Publication number: CN106663761A
Application number: CN201580034187.XA
Authority: CN
Inventors: 长谷川隆史
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2014-09-25
Filing date: 2015-09-16
Publication date: 2017-05-10
Also published as: US20170200927A1; WO2016047107A1; JPWO2016047107A1

Abstract

第一电池块包括保持在第一电池座的多个电池而构成。第二电池块包括保持在第二电池座的多个电池而构成。在从电池的长边方向进行俯视时，第一电池座和第二电池座配置为相邻。连结保持在第一电池座的多个电池中的配置在第二电池座侧的多个电池的中心点而绘出的第一线与连结保持在第二电池座的多个电池中的配置在第一电池座侧的多个电池的中心点而绘出的第二线平行。

Description

电池组件

技术领域

本发明涉及电池组件。

背景技术

作为电动汽车等的电动机驱动用的电源，或者作为家庭用或产业用的电源，可利用将许多电池进行并联连接、串联连接而增大了充电容量和输出电压的电池组件。在电池组件中，将多个电池进行并联连接而构成电池块，并将多个电池块进行并联连接或串联连接。

能够通过并联连接电池的个数增大输出电流，能够通过串联连接的个数提高输出电压。

在专利文献1中，记载了将多个单电池容纳在金属制的电池座的电池组件。多个单电池容纳在以交错型的配置关系进行排列配置的电池容纳部。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2012/073399号

发明内容

在电池组件中，要求提高单位体积平均的容量。在专利文献1涉及的电池座的情况下，未配置电池容纳部的部分成为死区。

因此，本发明的目的在于，提供一种提高了单位体积平均的电池容量的电池组件。

本发明涉及的电池组件具备第一电池块和第二电池块。第一电池块包括具有多个贯通孔的第一电池座和保持在第一电池座的多个电池而构成。第二电池块包括具有多个贯通孔的第二电池座和保持在第二电池座的多个电池而构成。在从电池的长边方向进行俯视时，第一电池座和第二电池座配置为相邻。保持在第一电池座的多个电池配置为交错型。保持在第二电池座的多个电池配置为交错型。连结保持在第一电池座的多个电池中的配置在第二电池座侧的多个电池的中心点而绘出的第一线与连结保持在第二电池座的多个电池中的配置在第一电池座侧的多个电池的中心点而绘出的第二线平行。

根据本发明，能够实现电池组件的单位体积平均的容量提高。

附图说明

图1是示出实施方式1的电池组件的外观的立体图。

图2是实施方式1的电池块的分解立体图。

图3是实施方式1的电池组件的俯视图。

图4是实施方式1的电池组件的俯视图。

图5是示出实施方式2的电池组件的外观的立体图。

图6是实施方式2的块的分解立体图。

图7是实施方式2的电池组件的俯视图。

图8是构成实施方式2的电池组件的构造的部分立体图。

图9是构成实施方式2的电池组件的构造的部分俯视图。

图10是构成实施方式2的电池组件的构造的部分分解立体图。

图11是用于说明电池组件的变形例的立体图。

图12是用于说明电池组件的变形例的俯视图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式的例子进行具体说明。在参照的各图中，有时省略对实质上相同的结构的重复说明。

1.实施方式1

使用图1至图4对实施方式1进行说明。图3和图4均为电池组件的俯视图。在图3中，电池1露出，图4是露出了正极集电板的图。

多个电池1被并联连接而构成电池块10。多个电池块10被串联连接而构成电池组件100。

电池块10由一个电池座和多个电池1构成。在实施方式1中，对一个电池座组合9个电池1而构成电池块。电池座在一侧对齐各电池1的正极侧并在另一侧对齐各电池1的负极侧地保持9个电池1。

多个电池1按每个电池块10保持在电池座。在实施方式1中，在3个电池座保持多个电池1。3个电池座是第一电池座11、第二电池座12、以及第三电池座13。在图2示出了使用了第一电池座11的电池块10的分解立体图，也可以将第一电池座11置换为第二电池座12或第三电池座13。

为了谋求多个电池1的均热化，电池座用导热性好的材料进行成型。电池座例如通过压出成型对以铝为主材料的金属进行成型。为了保持多个电池1，电池座设置有多个贯通孔。多个贯通孔配置为交错型。保持在电池座的电池1也以交错型的配置关系进行排列配置。

电池1是可充放电的二次电池。作为二次电池，可以设想圆筒型的锂离子电池。除此以外，也可以使用镍氢电池、碱性电池、钠电池等。

在电池块10中，在电池1的正极侧配置有第一正极集电板14，在电池1的负极侧配置有第一负极集电板16。第一正极集电板14经由引线端子等与电池1的正极侧连接。第一负极集电板16经由引线端子等与电池1的负极侧连接。一个电池块包括的多个电池1通过第一正极集电板14和第一负极集电板16并联地进行电连接。

正极侧绝缘部件18配置在电池座与第一正极集电板14之间，对电池座与第一正极集电板14之间进行电绝缘。负极侧绝缘部件20配置在电池座与第一负极集电板16之间，对电池座与第一负极集电板16之间进行电绝缘。

在正极侧绝缘部件18和负极侧绝缘部件20中，与电池1的电极对应的部分开口。第一正极集电板14经由正极侧绝缘部件18的开口的部分与电池1的正极侧进行电连接。第一负极集电板16经由负极侧绝缘部件20的开口的部分与电池1的负极侧进行电连接。

电池组件100包括多个电池块10。多个电池块10配置为，在一侧对齐电池1的正极侧，并在另一侧对齐电池1的负极侧。

为了对相邻的电池块进行串联连接，在第一正极集电板14设置有正极侧连接板22，并在第一负极集电板16设置有负极侧连接板24。正极侧连接板22与相邻的电池块的负极侧连接板24进行电连接。另外，设置在相邻的电池块中的每一个的第一正极集电板14确保绝缘距离，使得彼此不会接触。设置在相邻的电池块的每一个电池块中的第一负极集电板16确保绝缘距离，使得彼此不会接触。

正极侧绝缘部件18具有延伸部26。为了防止正极侧连接板22与第一电池座11接触，延伸部26配置在正极侧连接板22与第一电池座11之间。负极侧绝缘部件20具有延伸部28。为了防止负极侧连接板24与第一电池座11接触，延伸部28配置在负极侧连接板24与第一电池座11之间。在作为电池座的材质使用了导电性的材质的情况下，需要正极侧绝缘部件18和负极侧绝缘部件20。在作为电池座的材质使用了不具有导电性或导电性极小的树脂等的情况下，不需要正极侧绝缘部件18和负极侧绝缘部件20。该树脂优选具有导热性。此外，根据电池自身的绝缘状况，正极侧绝缘部件18和负极侧绝缘部件20在电池的各极侧不是必需的。

对电池块的结构进行说明。

保持在电池座的电池1以交错型的配置关系进行排列配置。在从电池1的长边方向进行俯视时，连结电池1的中心点。

将连结保持在第一电池座11的电池1中的配置在第二电池座12侧的多个电池1的中心点而绘出的线作为第一线30。将连结保持在第二电池座12的电池1中的配置在第一电池座11侧的多个电池1的中心点而绘出的线作为第二线32。第一线30与第二线32平行。第一电池座11的外形中的面向第二电池座12侧的部分的形状为沿着构成第一线30的电池的外形的形状。第二电池座12的外形中的面向第一电池座11侧的部分的形状为沿着构成第二线32的电池的外形的形状。

将连结保持在第二电池座12的电池1中的配置在第三电池座13侧的多个电池1的中心点而绘出的线作为第三线34。将连结保持在第三电池座13的电池1中的配置在第二电池座12侧的多个电池1的中心点而绘出的线作为第四线36。第三线34与第四线36平行。第二电池座12的外形中的面向第三电池座13侧的部分的形状为沿着构成第三线34的电池的外形的形状。第三电池座13的外形中的面向第二电池座12侧的部分的形状为沿着构成第四线36的电池的外形的形状。

第一线30还与配置在第二电池座12的第一正极集电板14以及第一负极集电板16的第一电池座11侧的端部平行。第二线32还与配置在第一电池座11的第一正极集电板14以及第一负极集电板16的第二电池座12侧的端部平行。第三线34还与配置在第三电池座13的第一正极集电板14以及第一负极集电板16的第二电池座12侧的端部平行。第四线36还与配置在第二电池座12的第一正极集电板14以及第一负极集电板16的第三电池座13侧的端部平行。

另外，平行包括大致平行，即，包括制造上的误差。

通过像上述那样构成各电池块，能够在与相邻的电池块的关系中抑制电池组件的死区。能够作为电池组件整体提高单位体积平均的电池容量。

2.实施方式2

使用图5至图10对实施方式2进行说明。

多个电池1被并联连接而构成电池块。多个电池块被串联连接而构成电池组件200。

电池块由一个电池座和多个电池1构成。在实施方式2中，对一个电池座组合10个电池1而构成电池块。电池座在一侧对齐各电池1的正极侧并在另一侧对齐各电池1的负极侧地保持10个电池1。

多个电池1按每个电池块保持在电池座。在实施方式2中，在两个电池座保持有多个电池1。两个电池座是第四电池座40和第五电池座42。保持在第四电池座40的电池1和保持在第五电池座42的电池1在一侧对齐电池的正极侧并在另一侧对齐电池的负极侧地构成电池组件200。

为了保持多个电池1，电池座设置有多个贯通孔。多个贯通孔配置为交错型。保持在电池座的电池1也以交错型的配置关系进行排列配置。电池座的贯通孔配合电池1的外形而开口为圆柱。在从电池的长边方向进行俯视时，贯通孔的形状为圆形。

第四电池座40和第五电池座42原本是一个电池座。即，将具有23个对电池进行保持的贯通孔的一个电池座分割为保持10个电池的第四电池座40和保持10个电池的第五电池座42。作为将一个电池座分割为多个电池座的方法，能够使用手锯等的机械加工等。

通过由一个电池座形成多个电池座，从而能够减少对电池座进行成型时的模具的种类。在实施方式2的情况下，无需制作能够保持10个电池的电池座的模具，能够使用与能够保持23个电池的电池座的模具相同的模具。

在将一个电池座分割为多个电池座的情况下，在俯视下，分割为纵剖或横剖贯通孔。在图9中，将电池座的横方向定义为X方向，将电池座的纵方向定义为Y方向。在实施方式2中，将电池座分割为在Y方向上进行纵剖。

在将一个电池座分割为多个电池座的情况下，在俯视下，分割为呈一直线贯通相邻的贯通孔。在图9中，在Y方向上排列有3行贯通孔的情况下，分割为呈一直线在各行各贯通一个贯通孔，总计贯通3个贯通孔。分断线47表示呈一直线对贯通孔进行贯通的样子。

在图9中，处于Y方向最正端侧的贯通孔和处于Y方向最负端侧的贯通孔被分割为优弧和劣弧。此外，分割为，在一个贯通孔的右侧为优弧且左侧为劣弧的情况下，另一个贯通孔的右侧为劣弧且左侧为优弧。另外，比贯通孔的圆周的半周长的部分为优弧，比贯通孔的圆周的半周短的部分为劣弧。

在被分割的贯通孔保持绝缘性的连接构件44。连接构件44是用于对包括第四电池座40的电池块和包括第五电池座42的电池块进行绝缘的构件。连接构件44具有连结了被分割的贯通孔的那样的形状。在俯视下，连接构件44中的比第四电池座40和第五电池座42突出的部分的长度设计为比沿面距离长。

通过进行分割使得被分割的贯通孔中的处于端部的贯通孔成为优弧和劣弧，从而能够连结连接构件44和第四电池座以及连结连接构件44和第五电池座。

在电池块中，在电池1的正极侧配置有正极集电板，在电池1的负极侧配置有负极集电板。在第四电池座40配置有第二正极集电板48和第二负极集电板52。在第五电池座42配置有第三正极集电板50和第三负极集电板54。各集电板通过第一螺丝43装配到绝缘部件60，并固定于电池块。正极集电板经由引线端子等与被排列配置的电池1的正极侧连接。负极集电板经由引线端子等与被排列配置的电池1的负极侧连接。一个电池块包括的多个电池1通过正极集电板和负极集电板并联地进行电连接。

连接构件44具有导通构件46。在俯视下，导通构件46贯通连接构件44。导通构件46和导电性的第二螺钉45对第二正极集电板48和第三负极集电板54进行电连接。

第三正极集电板50具备正极侧连接板22。第二负极集电板52具备负极侧连接板24。这些连接板也用于与配置在旁边的电池块(未图示)串联地进行电连接。

正极侧绝缘部件56配置在电池座与正极集电板之间，对电池座与正极集电板之间进行电绝缘。负极侧绝缘部件58配置在电池座与负极集电板之间，对电池座与负极集电板之间进行电绝缘。绝缘部件60为了保障与配置在第四电池座40和第五电池座42的旁边的电池座(未图示)的绝缘性而配置。

将连结保持在第四电池座40的电池1中的配置在第五电池座42侧的多个电池1的中心点而绘出的线作为第五线62。将连结保持在第五电池座42的电池1中的配置在第四电池座40侧的多个电池1的中心点而绘出的线作为第六线64。第五线62与第六线64平行。另外，平行包括大致平行，即，包括制造上的误差。

通过将一个电池块分割为多个电池块并利用处于被分割的部分的贯通孔对被分割的电池块之间进行绝缘，从而在与相邻的电池块的关系中能够利用死区。此外，在对电池块进行绝缘时，通过在绝缘构件的内部保持对相邻的电池块进行电连接的导通构件，从而无需在电池块的外部设置导通构件，因此能够做成为更省空间的结构。

通过将一个电池块分割为多个电池块并利用处于被分割的部分的贯通孔对被分割的电池块进行绝缘，从而能够充分确保相邻的电池块之间的绝缘距离。

能够作为电池组件整体增加单位体积平均的电池容量。

3.变形例

图11至图12是变形例。变形例也与实施方式2同样地将一个电池座分割为多个电池座。但是，在变形例中，不会留下被分割的部分的贯通孔的痕迹。在分割后的相邻的电池座之间配置有绝缘性片材。

在实施方式2中，利用被分割的部分的贯通孔痕迹通过连接构件44对相邻的电池块之间进行绝缘，通过导通构件46对相邻的电池块之间进行了导通。另一方面，在被分割的部分的贯通孔痕迹未设置导通构件那样的情况下，通过采用变形例的构造，从而能够抑制产生死区。

另外，也能够将绝缘性片材66配置在实施方式1中的第一电池座11、第二电池座12以及第三电池座13之间。在实施方式1中，在不使用正极侧连接板22和负极侧连接板24的情况下将相邻的电池块进行串联连接那样的情况下，对于实施方式1也可采用绝缘性片材66。

产业上的可利用性

本发明涉及的电池组件对电动汽车等的电动机驱动用的电源、备用电源等是有用的。

附图标记说明

100、200：电池组件；

1：电池；

10：电池块；

11：第一电池座；

12：第二电池座；

13：第三电池座；

14：第一正极集电板；

16：第一负极集电板；

18、56：正极侧绝缘部件；

20、58：负极侧绝缘部件；

22：正极侧连接板；

24：负极侧连接板；

26、28：延伸部；

30：第一线；

32：第二线；

34：第三线；

36：第四线；

40：第四电池座；

42：第五电池座；

43：第一螺钉；

44：连接构件；

45：第二螺钉；

46：导通构件；

47：分断线；

48：第二正极集电板；

50：第三正极集电板；

52：第二负极集电板；

54：第三负极集电板；

60：绝缘部件；

62：第五线；

64：第六线；

66：绝缘性片材

Claims

1.一种电池组件，具备：

第一电池块，包括具有多个贯通孔的第一电池座和保持在所述第一电池座的多个电池而构成；以及

第二电池块，包括具有多个贯通孔的第二电池座和保持在所述第二电池座的多个电池而构成，其中，

在从保持在所述第一电池座的多个电池和保持在所述第二电池座的多个电池的长边方向进行俯视时，

所述第一电池座和所述第二电池座配置为相邻，

保持在所述第一电池座的多个电池配置为交错型，

保持在所述第二电池座的多个电池配置为交错型，

连结保持在所述第一电池座的多个电池中的配置在所述第二电池座侧的多个电池的中心点而绘出的第一线与连结保持在所述第二电池座的多个电池中的配置在所述第一电池座侧的多个电池的中心点而绘出的第二线平行。

2.根据权利要求1所述的电池组件，其中，

保持在所述第一电池座的多个电池和保持在所述第二电池座的多个电池是圆筒型电池。

3.根据权利要求1或2所述的电池组件，其中，

所述第一电池座和所述第二电池座用以铝为主材料的金属进行成型。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的电池组件，其中，

保持在所述第一电池座的多个电池在一侧对齐该多个电池的正极并在另一侧对齐该多个电池的负极地被保持在所述第一电池座，

在该多个电池的正极上配置有正极集电板，在该多个电池的负极上配置有负极集电板，

所述正极集电板的外形中的所述第二电池座侧的一边与所述第二线平行，

所述负极集电板的外形中的所述第二电池座侧的一边与所述第二线平行。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的电池组件，其中，

所述第一电池座的外形中的面向所述第二电池座侧的部分的形状为沿着构成所述第一线的电池的外形的形状，

所述第二电池座的外形中的面向所述第一电池座侧的部分的形状为沿着构成所述第二线的电池的外形的形状。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的电池组件，其中，

在所述第一电池座与所述第二电池座之间配置有绝缘性片材。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的电池组件，其中，

当使所述第一电池座与所述第二座接触时，在所述俯视下，形成多个圆形的贯通孔，

所述多个圆形的贯通孔设置为纵剖或横剖所述第一电池座和所述第二电池座。

8.根据权利要求7所述的电池组件，其中，

设置为纵剖或横剖所述第一电池座和所述第二电池座的所述多个圆形的贯通孔中的一部分贯通孔在所述第一电池座侧形成优弧，在所述第二电池座侧形成劣弧。

9.根据权利要求8所述的电池组件，其中，

在所述第一电池座设置有优弧和劣弧，

在所述第二电池座设置有优弧和劣弧。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的电池组件，其中，

在所述第一电池座与所述第二座之间设置有绝缘性的连接构件，

在所述俯视下，所述连接构件具有连结圆的形状。

11.根据权利要求10所述的电池组件，其中，

在所述俯视下，所述连接构件具有比所述第一电池座和所述第二电池座突出的部分。

12.根据权利要求6至11中任一项所述的电池组件，其中，

在该多个电池的正极上配置有第一正极集电板，在该多个电池的负极上配置有第一负极集电板，

保持在所述第二电池座的多个电池在一侧对齐该多个电池的正极并在另一侧对齐该多个电池的负极地保持在所述第二电池座，

在该多个电池的正极上配置有第二正极集电板，在该多个电池的负极上配置有第二负极集电板，

所述连接构件具有导通构件，

所述连接构件连接所述第一正极集电板和所述第二负极集电板。