CN203466268U - 密闭型二次电池和电池组 - Google Patents

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和田平泰孝
三浦恭荣
芳贺靖典
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Abstract

本实用新型提供一种密闭型二次电池和电池组,在密闭型二次电池中,各个电槽(12)的盖部具备:将收纳发电构件的空间内和该空间外之间连通的孔(23);以及收纳了阀芯(24)的阀芯收纳部(22),阀芯(24)可位移至将孔(23)封闭的位置和将孔(23)开口的位置。多个电槽(12)之中的位于连结方向(D1)的最边上的电槽(12)是第1电槽(121)。第1电槽的阀芯收纳部被设置成,在连结方向上,从第1电槽的阀芯收纳部至与第1电槽相邻的电槽和第1电槽共有的短侧壁(14)为止的距离比从第1电槽的中央至与第1电槽相邻的电槽和第1电槽共有的短侧壁(14)为止的距离短。

Description

密闭型二次电池和电池组
技术领域
本实用新型涉及具备根据电槽内的压力来进行开阀以及闭阀的阀芯的密闭型二次电池、以及由多个密闭型二次电池构成的电池组。
背景技术
作为二次电池之一的密闭型二次电池具备抑制电槽内的压力超过预定压力的安全阀。当电槽内的压力超过了预定压力时,安全阀打开,使电槽内的压力下降,当电槽内的压力低于预定压力时,安全阀关闭,将电槽密闭。作为在密闭型二次电池中使用的安全阀的一个例子,已知有专利文献1中记载的构成。
专利文献1:日本特开2012-227099号公报
然而,密闭型二次电池的安全阀具备橡胶制的阀芯和将阀芯收纳的阀芯收纳部,在阀芯收纳部上形成有将电槽内的空间和电槽外的空间相连的孔。收纳到阀芯收纳部的阀芯借助阀芯具有的弹力将孔封闭,直至电槽内的压力超过预定压力,另一方面受到大于阀芯弹力的电槽内的压力而将孔开口。此时,从密闭型二次电池的外部对安全阀作用外力时,阀芯收纳部的形状变形,形成在阀芯收纳部上的孔和阀芯的相对位置改变,或者阀芯的弹力改变。其结果,从密闭型二次电池的外部对安全阀作用外力时,将安全阀打开时的电槽内的压力、即开阀压改变。
实用新型的内容
本实用新型的目的在于,提供抑制阀芯打开时的电槽内的压力、即开阀压改变的密闭型二次电池和电池组。
解决上述课题的密闭型二次电池,具备由多个电槽沿着连结方向连结而成的一体电槽。所述多个电槽分别具有:沿着所述连结方向延伸且相互对置的一对长侧壁;沿着与所述连结方向交叉的方向延伸且相互对置的一对短侧壁;以及盖部,所述多个电槽分别形成为具有将发电构件收纳的空间的长方体形状,相互相邻的所述电槽彼此共有所述短侧壁。各个所述电槽的盖部具备:将所述空间的内侧和外侧相连的孔;以及收纳了阀芯的阀芯收纳部,该阀芯可位移至将所述孔封闭的位置和将所述孔开口的位置。所述多个电槽之中的位于所述连结方向的最边上的所述电槽是第1电槽。所述第1电槽的所述阀芯收纳部被设置成,在所述连结方向上,从所述第1电槽的所述阀芯收纳部至与所述第1电槽相邻的所述电槽和所述第1电槽共有的所述短侧壁为止的距离,比从所述第1电槽的中央至与所述第1电槽相邻的所述电槽和所述第1电槽共有的所述短侧壁为止的距离短。
所述多个电槽之中的位于所述连结方向的最边上的所述电槽是第1电槽。而且,所述第1电槽的所述阀芯收纳部被设置成,在所述连结方向上,从所述第1电槽的所述阀芯收纳部至与所述第1电槽相邻的所述电槽和所述第1电槽共有的所述短侧壁为止的距离,比从所述第1电槽的中央至与所述第1电槽相邻的所述电槽和所述第1电槽共有的所述短侧壁为止的距离短
在沿着连结方向连结的多个电槽中,在连结方向上位于最边上的电槽容易受到来自一体电槽的外部的外力,在上述密闭型二次电池中,一体电槽之中的位于连结方向的最边上的电槽是第1电槽。而且,从第1电槽的阀芯收纳部至与第1电槽相邻的电槽和第1电槽共有的短侧壁为止的距离,比从第1电槽的中央至与第1电槽相邻的电槽和第1电槽共有的短侧壁为止的距离短。其结果,根据上述第1电槽,在一体电槽上,阀芯收纳部的位置从容易受到外力的部位离开,所以能够抑制因作用于一体电槽的外力而导致开阀压改变。
另外,在各个电槽中,当电槽的内部压力变高时,长侧壁比短侧壁更大地变形。而且,在一对长侧壁中,在连结方向上,两端部的位置通过长侧壁和短侧壁的连结而被大致固定,另一方面,在连结方向上,中央部的位置随着电槽内部的压力变高而相互分开。此时,第1电槽的阀芯收纳部位于在连结方向上短侧壁之间的距离比第1电槽的中央短的位置,即、位于第1电槽的长侧壁的位移在长侧壁中相对小的部位。因此,能够抑制在第1电槽的阀芯收纳部上因电槽的内部压力高而引起变形。
在上述密闭型二次电池中,所述多个电槽之中的与所述第1电槽相邻的所述电槽是第2电槽,所述一体电槽具有的所述电槽的数量为3个以上。优选所述一体电槽具备:主体部,将所述发电构件收纳,形成为不具有盖的箱形形状;以及树脂制的主体盖部,由所述多个电槽的各自具有的所述盖部构成为一体而成,与所述主体部的开口部接合,所述主体盖部在所述连结方向的中央具有树脂浇口痕。而且,优选所述第1电槽的所述阀芯收纳部被设置成,在所述连结方向上,从所述第1电槽的所述阀芯收纳部至所述树脂浇口痕为止的距离比从所述第1电槽的中央至所述树脂浇口痕为止的距离短。此外,优选所述第2电槽的所述阀芯收纳部被设置成,在所述连结方向上,从所述第2电槽的所述阀芯收纳部至所述第1电槽和所述第2电槽共有的所述短侧壁为止的距离比从所述第2电槽的中央至所述第1电槽和所述第2电槽共有的所述短侧壁为止的距离短。
阀芯位移时的压力、即开阀压根据阀芯收纳部的尺寸的误差而改变。为了抑制开阀压改变,优选阀芯收纳部的形状具有高精度。另一方面,对于具有树脂浇口痕的树脂制部件的形状,通常,在树脂制部件上,从树脂浇口痕起的距离越长的部位,在成型时,树脂的流动越缓慢,流动的树脂的流速越低。因此,从树脂浇口痕起的距离越长,用于与树脂的流动变缓慢的状态对应的设计、管理的负担越大。
在这一点上,在上述密闭型二次电池中,第1电槽的阀芯收纳部在连结方向上比第1电槽的中央靠近第2电槽,且第2电槽的阀芯收纳部比第2电槽的中央靠近第1电槽。而且,在连结方向上,第1电槽的阀芯收纳部和第2电槽的阀芯收纳部之间的距离比第1电槽的中央和第2电槽的中央之间的距离短。假设在阀芯收纳部位于第1电槽的中央和第2电槽的中央的现有构成中,与上述密闭型二次电池相比,阀芯收纳部之间的距离变长,所以在各个阀芯收纳部上,成型时的树脂的流速的差异大。因此,需要根据各个阀芯收纳部上的树脂的流速来设计第1电槽的阀芯收纳部和第2电槽的阀芯收纳部。另一方面,若是上述密闭型二次电池,第1电槽的阀芯收纳部和第2电槽的阀芯收纳部之间的距离比现有的构成短,所以在成形各个阀芯收纳部时,树脂的流速大致相同。因此,能够实现为了在第1电槽的阀芯收纳部上得到所需的形状的设计及管理、和为了在第2电槽的阀芯收纳部上得到所需的形状的设计及管理的共用化。
在上述密闭型二次电池中,所述多个电槽之中的与所述第1电槽相邻的所述电槽是第2电槽,所述一体电槽具备:主体部,将所述发电构件收纳,形成为不具有盖的箱形形状;以及树脂制的主体盖部,由所述多个电槽的各自具有的所述盖部构成为一体而成,与所述主体部的开口部接合,所述主体盖部在所述连结方向的中央具有树脂浇口痕。此时,在所述第1电槽的所述阀芯收纳部以及所述第2电槽的所述阀芯收纳部中,远离所述树脂浇口痕的部位的壁厚比靠近所述树脂浇口痕的部位的壁厚大。
在盖部的成形时,在与阀芯收纳部对应的位置,从与树脂浇口痕对应的位置供给的多个树脂的流动相互合流。此时,从树脂浇口痕起的距离越大的部位,树脂的流动缓慢,因此,在树脂的流动相互合流的部位上,容易形成树脂彼此的边界、即熔接线。在这一点上,若是上述构成,在阀芯收纳部中,越是靠近树脂浇口痕的部位,壁的厚度越薄,所以在阀芯收纳部上壁厚相对较薄的部位成为在阀芯收纳部上相对难以形成熔接线的部位。另外,在阀芯收纳部上,位于远离树脂浇口痕的部位的壁厚比起靠近树脂浇口痕的部位的壁厚相对较大,在壁的厚度方向的外侧形成熔接线,而在壁的厚度方向的内侧难以形成熔接线。其结果,在第1电槽的阀芯收纳部和第2电槽的阀芯收纳部上,机械强度高。
在上述密闭型二次电池中,所述一体电槽具有的所述电槽的数量为偶数。此时,优选所述多个电槽之中的位于所述连结方向的中央的2个所述电槽由第3电槽和第4电槽构成,所述第3电槽在所述连结方向上的所述第3电槽的中央具有热敏电阻。优选所述第3电槽的所述阀芯收纳部被设置成,在所述连结方向上,从所述第3电槽的所述阀芯收纳部至所述第3电槽的2个所述短侧壁为止的距离之中的短的距离比从所述热敏电阻至所述第3电槽的所述短侧壁为止的距离短。此外,优选所述第4电槽的所述阀芯收纳部被设置成,从所述第4电槽的所述阀芯收纳部至所述第4电槽的2个所述短侧壁为止的距离之中的短的距离比从所述热敏电阻至所述第4电槽的所述短侧壁为止的距离之中的短的距离短。而且,优选所述第3电槽的所述阀芯收纳部的位置和所述第4电槽的所述阀芯收纳部的位置在所述连结方向上相对于所述一体电槽的中央对称。
在多个电槽中,位于连结方向的中央的2个电槽在多个电槽之中温度相对容易上升。根据上述构成,在多个电槽上,热敏电阻位于温度相对容易上升的部位,所以能够检测密闭型二次电池的电槽的温度之中的相对较高的温度。
在上述密闭型二次电池中,所述一体电槽具备:主体部,将所述发电构件收纳,形成为不具有盖的箱形形状;以及树脂制的主体盖部,由所述多个电槽的各自具有的所述盖部构成为一体而成,与所述主体部的开口部接合。此时,优选还具备将所述主体盖部的至少一部分覆盖的阀芯盖部,各个所述电槽的所述阀芯位于所述主体盖部和所述阀芯盖部之间,所述阀芯盖部具有气体出口,所述电槽内的空间中包含的气体通过设置于所述主体盖部的所述孔以及所述主体盖部和所述阀芯盖部之间的缝隙,由该气体出口流出到所述阀芯盖部的外部。
根据上述密闭型二次电池,滞留于主体盖部和阀芯盖部之间的缝隙的气体从多个电槽共用的气体出口流出,所以能够实现需要在密闭型二次电池的外侧放出气体的构成的简化。
在上述密闭型二次电池中,优选所述多个电槽分别在所述连结方向上从所述电槽的中央偏移的位置具有所述阀芯收纳部。
在各个电槽中,当电槽的内部压力变高时,长侧壁比短侧壁更大地变形。而且,在一对长侧壁中,在连结方向上,两端部的位置通过长侧壁和短侧壁的连结而被大致固定,另一方面,在连结方向上,中央部的位置随着电槽内部的压力升高而相互分开。此时,各个电槽在连结方向上从电槽的中央偏移的位置具有阀芯收纳部,所以在各个电槽的阀芯收纳部上,能够抑制电槽的内部压力变高而引起变形。
解决上述课题的电池组,是具备多个密闭型二次电池的电池组。而且,所述多个密闭型二次电池分别是上述密闭型二次电池,以相互不同的2个所述密闭型二次电池的所述长侧壁彼此相互对置的方式被紧固到共用的1个板部件上。
根据上述电池组,在构成电池组的多个密闭型二次电池上,分别能够抑制作用于一体电槽的外力而导致开阀压改变。
附图说明
图1是表示密闭型二次电池的分解立体结构的立体图。
图2是表示密闭型二次电池的正截面结构的正剖视图,是说明在连结方向上阀芯收纳部相对于电槽中央的位置的图。
图3是将第1电槽的阀芯收纳部的正截面结构放大表示的局部剖视图。
图4是说明表示阀芯盖部和主体盖部的接合过程的工序图。
图5是表示电池组的立体结构的立体图。
附图标记说明
C…中心线、C1…第1中心线、C2…第2中心线、C3…第3中心线、C4…第4中心线、D1…连结方向、WI…内侧壁厚、WO…外侧壁厚、10…密闭型二次电池、11…主体部、12…电槽、13…长侧壁、14…短侧壁、16…极端子、21…主体盖部、22…阀芯收纳部、23…孔、24…阀芯、25…树脂浇口痕、26…热敏电阻、27…阀芯盖部、28…气体出口、29…熔接部、31…发电构件、32…极板群、33…集电板、41…喇叭、50…电池组、51…支承板、52…板部件、121…第1电槽、122…第2电槽、123…第3电槽、124…第4电槽。
具体实施方式
参照图1至图5来说明将本实用新型具体化的1个实施方式。
如图1所示,密闭型二次电池10的一体电槽是由多个电槽12连结成一体的结构体。一体电槽具备树脂制的主体部11和树脂制的主体盖部21,在每个电槽中收纳发电构件31。重要的是,一体电槽具有的电槽的数量为2个以上,例如、可以是3个以上,可以是偶数,也可以是奇数。下文中说明一体电槽具有的电槽12的数量为6个的例子。
主体部11为不具有盖的箱形形状,将6个发电构件31收纳。主体盖部21具有将主体部11的开口部封闭的板形状,与主体部11的开口部接合。各个发电构件31具有由正极板、负极板、隔板构成的极板群32和焊接到极板群32的两端的集电板33,将1个发电构件31和未予图示的电解液一起收纳的1个电槽12作为单电池发挥作用。
6个电槽12沿着1个方向、即连结方向排列成一列。6个电槽12分别具有:沿着连结方向D1延伸的相互对置的一对长侧壁13;以及沿着与连结方向D1正交的方向延伸的相互对置的一对短侧壁14。重要的是,一对短侧壁14的延伸方向与连结方向D1交叉,而不限于与连结方向D1正交。
6个电槽12分别将主体盖部21的一部分作为盖部具有,各个电槽12的底面15构成一体电槽的底面。各个电槽12具有被一对长侧壁13、一对短侧壁14、盖部、以及底面15包围的1个长方体形状。
在6个电槽12中,相互相邻的电槽12彼此共有1个短侧壁14。6个电槽12所具有的盖部作为1个树脂成形体、即主体盖部21构成为一体。6个电槽12分别在一体电槽中区划出用于收纳1个发电构件31的1个空间、即收纳部,将1个发电构件31与电解液一起收纳到1个收纳部。
6个电槽12之中的在连结方向D1上位于最边上的2个电槽12分别具有构成一体电槽的外侧面的短侧壁14。构成一体电槽的外侧面的2个短侧壁14具有极端子16,2个极端子16沿着连结方向朝向一体电槽的外侧突出。在2个极端子16之间,6个单电池串联地电连接,6个单电池的总输出从2个极端子16取出。
主体盖部21具有沿着连结方向D1排列的6个阀芯收纳部22,6个阀芯收纳部22分别构成相互不同的1个电槽12。6个阀芯收纳部22分别为有底的圆筒形状,从主体盖部21的上表面朝向电槽12的内部突出。
在各个阀芯收纳部22的底上贯穿有将收纳部的内侧和收纳部的外侧相连的孔23。各个阀芯收纳部22收纳阀芯24,阀芯24可位移至将孔23封闭的位置和将孔23开口的位置。在各个电槽12中,当阀芯24将孔23封闭时,将发电构件31收纳的收纳部被密闭。在各个电槽12中,当阀芯24将孔23开口时,将发电构件31收纳的收纳部与其外侧连通。
在各个电槽12中,当通过发电构件31进行充电、或者通过发电构件31进行放电时,通过电池反应而产生气体,或者相反地通过电池反应而吸收气体。在各个电槽12中,阀芯24通过阀芯24具有的弹力而将孔23封闭,直至收纳部内的压力超过预定压力,当受到大于阀芯24的弹力的收纳部内的压力时,阀芯24将孔23开口。而且,各个阀芯24作为抑制收纳部的压力过度变高的安全阀发挥作用。
主体盖部21是通过注射成形形成的树脂成形体,在连结方向D1的中央具有树脂浇口痕25。在成形主体盖部21时,用于形成主体盖部21的模具将具有与主体盖部21的形状相同的形状的空间包围。然后,用于形成主体盖部21的树脂从连结方向D1的中央注入到模具所包围的空间。树脂浇口痕25在主体盖部21上表示这样的被注入了树脂的部位。另外,树脂浇口痕25的位置可以不必是主体盖部21之中的连结方向D1上的正中央,例如、可以是从正中央具有主体盖部21的尺寸公差或树脂浇口痕25的尺寸公差等的预定的范围内。
主体盖部21具备计测温度的1个热敏电阻26,热敏电阻26从主体盖部21的底面朝向电槽12内突出。作为热敏电阻26的突出目的地的电槽12是6个电槽12之中的位于连结方向D1的中央的2个电槽12之中的一个电槽12。热敏电阻26在连结方向D1上位于比位于主体盖部21的中央的树脂浇口痕25靠近主体盖部21的端侧的位置。在此,在6个电槽12中,位于连结方向D1的中央的2个电槽12是受到与2个电槽12相邻的其他电槽12的温度影响的电槽12,在6个电槽12之中温度相对容易上升。在6个电槽12中位于连结方向D1的中央的电槽12只要是具备热敏电阻26的构成,就能够检测6个电槽12之中相对高的温度。
主体盖部21的一部分被1个阀芯盖部27覆盖。从上方观看,阀芯盖部27具有比主体盖部21小且将6个阀芯收纳部22全部覆盖的板形状。6个阀芯24位于主体盖部21和阀芯盖部27之间,6个阀芯24分别被阀芯盖部27和阀芯收纳部22的底夹持。在阀芯盖部27上形成有气体出口28,气体出口28从阀芯盖部27的上表面贯穿至阀芯盖部27的下表面。
在各个电槽12中,当阀芯24将孔23开口时,包含于收纳部内的气体通过孔23而滞留于主体盖部21和阀芯盖部27之间的缝隙。滞留于阀芯盖部27和主体盖部21之间的缝隙中的气体通过形成于阀芯盖部27的气体出口28,流出到密闭型二次电池的外侧。另外,滞留在主体盖部21和阀芯盖部27之间的缝隙中的气体从6个电槽12共用的气体出口28流出,所以需要在密闭型二次电池的外侧放出气体的结构简化。
如图2所示,6个电槽12之中的位于连结方向D1的最边上的2个电槽12是第1电槽121。6个电槽12之中的与第1电槽121相邻的2个电槽12是第2电槽122。6个电槽12之中的位于连结方向D1的中央的2个电槽12是第3电槽123以及第4电槽124。
在2个第1电槽121中,穿过连结方向D1的中央且与短侧壁14平行的直线是第1中心线C1。而且,在连结方向D1上,从第1电槽121的阀芯收纳部22至第1电槽121和与该第1电槽121相邻的第2电槽122共有的短侧壁14为止的距离,比从第1中心线C1至第1电槽121和与该第1电槽121相邻的第2电槽122共有的短侧壁14的距离短。也就是说,第1电槽121的阀芯收纳部22在连结方向D1上比第1中心线C1靠近第2电槽122。
2个第1电槽121分别是6个电槽12之中的在连结方向D1上位于最边的电槽12,尤其构成一体电槽的外侧面的短侧壁14容易受到来自一体电槽的外部的外力。另一方面,若是第1电槽121的阀芯收纳部22比第1中心线C1靠近第2电槽122的构成,在一体电槽中,阀芯收纳部22的位置从容易受到外力的部位分开。因此,在2个第1电槽121上,分别能够抑制因作用于一体电槽的外力而导致阀芯收纳部22变形。进而,在2个第1电槽121上,分别能够抑制阀芯24将孔23开口时的收纳部内的压力、即开阀压改变。
在2个第2电槽122中,穿过连结方向D1的中央且与短侧壁14并行的直线是第2中心线C2。而且,从第2电槽122的阀芯收纳部22至第2电槽122和与该第2电槽122相邻的第1电槽121共有的短侧壁14为止的距离,比从第2中心线C2至第2电槽122和与第2电槽122相邻的第1电槽121共有的短侧壁14为止的距离短。也就是说,第2电槽122的阀芯收纳部22在连结方向D1上比第2中心线C2靠近第1电槽121。
在此,阀芯24位移时的压力、即开阀压根据阀芯收纳部22的尺寸的误差而改变。为了抑制开阀压改变,优选阀芯收纳部22的形状具有高精度。另一方面,对于具有树脂浇口痕25的主体盖部21的形状,在主体盖部21上,从树脂浇口痕25起的距离越长的部位,在成型时,树脂的流动越缓慢,流动的树脂的流速越低。因此,从树脂浇口痕25起的距离越长,用于与树脂的流动变缓慢的状态对应的设计、管理的负担越大。
在这一点上,第1电槽121的阀芯收纳部22在连结方向D1上比第1中心线C1靠近第2电槽122,且第2电槽122的阀芯收纳部22比第2中心线C2靠近第1电槽121。也就是说,第1电槽121的阀芯收纳部22和第2电槽122的阀芯收纳部22靠近第1电槽121和第2电槽122共有的短侧壁14。而且,在连结方向D1上,第1电槽121的阀芯收纳部22和第2电槽122的阀芯收纳部22之间的距离比第1中心线C1和第2中心线C2之间的距离短。
在阀芯收纳部22位于第1电槽121的中央和第2电槽122的中央的现有构成中,与由上述结构构成的密闭型二次电池相比,由于阀芯收纳部22之间的距离变长,所以在各个阀芯收纳部22上,成型时的树脂的流速的差异大。因此,需要根据各个阀芯收纳部22上的树脂的流速来设计第1电槽121的阀芯收纳部22和第2电槽122的阀芯收纳部22。另一方面,若是上述的密闭型二次电池,第1电槽121的阀芯收纳部22和第2电槽122的阀芯收纳部22之间的距离比现有的结构短,所以在成形各个阀芯收纳部22时,树脂的流速大致相同。因此,为了在第1电槽121的阀芯收纳部22上得到所需的形状的设计及管理、和为了在第2电槽122的阀芯收纳部22上得到所需的形状的设计及管理被共用化。
在第3电槽123上,穿过连结方向D1的中央且与短侧壁14平行的直线是第3中心线C3,热敏电阻26位于第3中心线C3上。而且,从第3电槽123的阀芯收纳部22至第3电槽123和与第3电槽123相邻的第2电槽122共有的短侧壁14为止的距离,比从第3中心线C3至第3电槽123和与第3电槽123相邻的第2电槽122共有的短侧壁14为止的距离短。也就是说,第3电槽123的阀芯收纳部22在连结方向D1上比热敏电阻26靠近与第3电槽123相邻的第2电槽122。
在第4电槽124上,穿过连结方向D1的中央且与短侧壁14并行的直线是第4中心线C4。而且,从第4电槽124的阀芯收纳部22至第4电槽124和与第4电槽124相邻的第2电槽122共有的短侧壁14为止的距离,比从第4中心线C4至第4电槽124和与第4电槽124相邻的第2电槽122共有的短侧壁14为止的距离短。也就是说,第4电槽124的阀芯收纳部22在连结方向D1上比第4中心线C4靠近与第4电槽124相邻的第2电槽122。
在一体电槽上,穿过连结方向D1的中央且与短侧壁14并行的直线是中心线C,第3电槽123的阀芯收纳部22的位置和第4电槽124的阀芯收纳部22的位置在连结方向D1相对于中心线C对称。另外,2个第1电槽121的阀芯收纳部22的位置也在连结方向D1上相对于中心线C对称,2个第2电槽122的阀芯收纳部22的位置也在连结方向D1上相对于中心线C对称。
像这样,6个电槽12分别在连结方向D1上从电槽12的中央偏离的位置上具有阀芯收纳部22。在此,在各个电槽12上,当收纳部的压力变高时,长侧壁13比短侧壁14更大地变形。而且,在一对长侧壁13中,在连结方向D1上位于两端部的位置通过长侧壁13和短侧壁14的连结而被大致固定,另一方面,在连结方向D1上位于中央部的位置随着电槽12的内部压力变高而相互分离。此时,各个电槽12的阀芯收纳部22位于短侧壁14之间的距离比电槽12的中央短的位置、即在连结方向D1上从电槽12的中央偏移的位置、且长侧壁13的位移在长侧壁13之中相对较小的部位。因此,在各个电槽12的阀芯收纳部22中,能够抑制因收纳部内的压力变高而引起的变形。
如图3所示,在连结方向D1上,第1电槽121的阀芯收纳部22具有相互不同的2个壁厚、即内侧壁厚WI和外侧壁厚WO。在第1电槽121的阀芯收纳部22上,具有内侧壁厚WI的部位在阀芯收纳部22之中相对靠近中心线C,具有外侧壁厚WO的部位在阀芯收纳部22之中相对远离中心线C。而且,内侧壁厚WI比外侧壁厚WO小,在第1电槽121的阀芯收纳部22上,远离树脂浇口痕25的部位的壁厚比靠近树脂浇口痕25的部位的壁厚大。
在此,在用于成形主体盖部21的模具内,树脂从与树脂浇口痕25对应的位置大致等向地流出,在与阀芯收纳部22对应的位置,多个树脂的流动相互合流。此时,在模具内,从树脂浇口痕25起的距离越大的部位,树脂的流动缓慢,因此,在树脂的流动相互合流的部位上,容易形成树脂彼此的边界、即熔接线(Weld line)。
另一方面,在第1电槽121的阀芯收纳部22中,远离树脂浇口痕25的部位的壁厚比靠近树脂浇口痕25的部位的壁厚大。而且,靠近树脂浇口痕25的部位、即在阀芯收纳部22上壁厚相对较薄的部位是在阀芯收纳部22上树脂的流动难以相互合流的部位,是在阀芯收纳部22上相对难以形成熔接线的部位。另外,在阀芯收纳部22上,远离树脂浇口痕25的部位的壁厚比靠近树脂浇口痕25的部位的壁厚大。因此,在壁的厚度方向的外侧,树脂的流动相互合流而形成熔接线,然而在壁的厚度方向的内侧,树脂流动的合流的影响少,其结果,难以形成熔接线。因此,第1电槽121的阀芯收纳部22的机械强度提高。
另外,第2电槽122的阀芯收纳部22的壁厚在连结方向D1上比外侧壁厚WO薄,所以阀芯收纳部22的壁厚的分布与第1电槽121的阀芯收纳部22相同,越是靠近树脂浇口痕25的部位,壁厚越薄。因此,与第1电槽121的阀芯收纳部22相同,第2电槽122的阀芯收纳部22的机械强度提高。
如图4所示,在树脂制的主体盖部21和树脂制的阀芯盖部27的接合中使用超声波熔接时,在阀芯盖部27的底面,具有沿着阀芯盖部27的整个边缘的环状的熔接部29预先朝向主体盖部21突出。另外,具有沿着阀芯盖部27的整个边缘的环状的喇叭41与阀芯盖部27的上表面接触。而且,从超声波熔接用的喇叭41施加例如20kHz的超声波时,在熔接部29上,引起固有振动,熔接部29熔化,然后,熔化的熔接部29固化,从而主体盖部21和阀芯盖部27接合。
此时,在由熔接部29引起的固有振动上,在熔接部29内产生振幅偏差,主体盖部21和阀芯盖部27的接合强度在熔接部29的每个部位产生偏差。尤其,主体盖部21和阀芯盖部27具有沿着连结方向D1延伸的形状,所以熔接部29内的振幅偏差也具有在连结方向D1大的倾向。另外,在像阀芯24这样的、除了相互焊接的2个部件、即主体盖部21和阀芯盖部27以外的其他部件介于主体盖部21和阀芯盖部27之间的情况下,形成主体盖部21和阀芯盖部27隔着阀芯24这样的其他部件而间接接触的部位。在主体盖部21和阀芯盖部27间接接触的部位,由熔接部29引起的振动的传递方式与其他部位有着较大不同,所以给振幅的偏差带来的影响大。尤其,介于主体盖部21和阀芯盖部27之间的其他部件是像阀芯24这样的弹性体的情况下,振动被其他部件吸收,没所以这样的影响变得显著。
在这一点上,主体盖部21的6个阀芯收纳部22的位置在连结方向D1相对于中心线C对称。而且,被收纳于6个阀芯收纳部22的阀芯24的位置也在连结方向D1上相对于中心线C对称,主体盖部21和阀芯盖部27隔着阀芯24间接接触的部位也在连结方向D1上相对于中心线C对称。因此,在由熔接部29引起的固有振动上,能够抑制局部性振幅的减少或局部性振幅的增大。其结果,主体盖部21和阀芯盖部27的接合强度沿着连结方向D1均匀。
如图5所示,在电池组50中,多个密闭型二次电池10配置成相互不同的2个密闭型二次电池10的长侧壁13彼此相互对置。在多个密闭型二次电池10的排列方向上,多个密闭型二次电池10被一对支承板51夹持。
多个密闭型二次电池10以及一对支承板51被固定到共用的1个板部件52上。板部件52的形成材料使用铝等具有高热传导性的金属。各个密闭型二次电池10和板部件52分别通过例如穿过板部件52的螺栓等紧固。
这样的电池组50作为向例如作为动力源、辅助动力源发挥作用的电动机供给电力的电源使用,能够应用于自动运输机等送货用的特殊自动车、电动汽车、混合动力自动车等。
以上,根据上述实施方式,能够得到以下所列出的效果。
(1)第1电槽121的阀芯收纳部22从一体电槽的容易受到外力的部位离开,所以能够抑制因作用到一体电槽上的外力而导致开阀压改变。
(2)在连结方向D1上,第1电槽121的阀芯收纳部22和第2电槽的阀芯收纳部之间的距离比第1中心线C1和第2中心线C2之间的距离短。因此,能够实现用于在第1电槽121的阀芯收纳部22上得到所需的形状的设计及管理和用于在第2电槽122的阀芯收纳部22上得到所需的形状的设计及管理的共用化。
(3)在第1电槽121的阀芯收纳部22上,在壁的厚度方向的外侧,树脂的流动相互合流而形成熔接线,在壁的厚度方向的内侧,树脂流动的合流的影响少,其结果,难以形成熔接线。另外,在第2电槽122的阀芯收纳部22上,与第1电槽121的阀芯收纳部22同样地,难以形成熔接线。因此,在第1电槽121的阀芯收纳部22或第2电槽122的阀芯收纳部22上,机械强度高。
(4)热敏电阻26位于一体电槽之中温度相对容易上升的部位,所以能够检测密闭型二次电池的电槽的温度之中的相对高的温度。
(5)在各个电槽12上,阀芯收纳部22位于由收纳部内的压力上升而引起的长侧壁13的位移在长侧壁13之中相对小的部位。因此,能够抑制在阀芯收纳部22上因收纳部内的压力提高而引起的变形。
(6)在构成电池组50的多个密闭型二次电池10上,能够抑制因作用于一体电槽的外力而导致开阀压改变。
另外,上述实施方式能够按照如下方式变更。
·阀芯盖部27也可以在每个阀芯收纳部22上具有气体出口28。此时,相互相邻的阀芯收纳部22也可以在主体盖部21和阀芯盖部27之间的缝隙中相互隔开。重要的是,各个电槽12的盖部在收纳部的内部压力超过预定压力时将包含于收纳部的气体放出到收纳部的外侧,也可以将从各个电槽12放出的气体临时滞留于主体盖部21与阀芯盖部27之间的缝隙中的构成省略。
·热敏电阻26可以包含于第3电槽123以外的电槽12,只要位于在一体电槽上能够检测温度的部位即可。在密闭型二次电池中,热敏电阻26也可以省略。
·在第1电槽121的阀芯收纳部22中,内侧壁厚WI和外侧壁厚WO也可以设为彼此相等,内侧壁厚WI也可以比外侧壁厚WO大。另外,第1电槽121的阀芯收纳部22的壁厚可以设定为越靠近树脂浇口痕25的部位越厚,也可以设为与树脂浇口痕25之间的距离无关地恒定。
·第4电槽124的阀芯收纳部22可以位于第4中心线C4之上,也可以位于比第4中心线C4靠近第3电槽123的位置。另外,第2电槽122的阀芯收纳部22可以位于第2中心线C2之上,也可以位于比第2中心线C2靠近中心线C。此外,2个第1电槽121之中的任意一方的阀芯收纳部22可以位于第1中心线C1之上,也可以位置比第1中心线C1远离第2电槽122的位置。
另外,多个电槽12具有的阀芯收纳部22的位置也可以在连结方向D1上不相对于中心线C对称。重要的是,在密闭型二次电池的连结方向D1上,第1电槽121的阀芯收纳部22满足以下条件。也就是说,以从第1电槽121的阀芯收纳部22至与第1电槽121相邻的电槽12和第1电槽121共有的短侧壁14为止的距离,比从第1电槽121的中央至与第1电槽121相邻的电槽12和第1电槽121共有的短侧壁14为止的距离短的方式,设置第1电槽121的阀芯收纳部22。而且,第1电槽121的阀芯收纳部22以外的阀芯收纳部22的位置不限于上述实施方式所述的位置,此外,第2电槽122、第3电槽123、以及第4电槽124也可以被省略。另外,在主体盖部21上,树脂浇口痕25可以在连结方向D1上位于主体盖部21的中央以外的位置,树脂浇口痕25也可以被省略。

Claims (7)

1.一种密闭型二次电池,具备由多个电槽沿着连结方向连结而成的一体电槽,其特征在于,
所述多个电槽分别具有:沿着所述连结方向延伸且相互对置的一对长侧壁;沿着与所述连结方向交叉的方向延伸且相互对置的一对短侧壁;以及盖部,所述多个电槽分别形成为具有将发电构件收纳的空间的长方体形状,相互相邻的所述电槽彼此共有所述短侧壁,
各个所述电槽的盖部具备:将所述空间的内侧和外侧相连的孔;以及收纳了阀芯的阀芯收纳部,该阀芯可位移至将所述孔封闭的位置和将所述孔开口的位置,
所述多个电槽之中的位于所述连结方向的最边上的所述电槽是第1电槽,
所述第1电槽的所述阀芯收纳部被设置成,在所述连结方向上,从所述第1电槽的所述阀芯收纳部至与所述第1电槽相邻的所述电槽和所述第1电槽共有的所述短侧壁为止的距离,比从所述第1电槽的中央至与所述第1电槽相邻的所述电槽和所述第1电槽共有的所述短侧壁为止的距离短。
2.根据权利要求1所述的密闭型二次电池,其特征在于,
所述多个电槽之中的与所述第1电槽相邻的所述电槽是第2电槽,
所述一体电槽具有的所述电槽的数量为3个以上,
所述一体电槽具备:主体部,将所述发电构件收纳,形成为不具有盖的箱形形状;以及树脂制的主体盖部,由所述多个电槽的各自具有的所述盖部构成为一体而成,与所述主体部的开口部接合,
所述主体盖部在所述连结方向的中央具有树脂浇口痕,
所述第1电槽的所述阀芯收纳部被设置成,在所述连结方向上,从所述第1电槽的所述阀芯收纳部至所述树脂浇口痕为止的距离比从所述第1电槽的中央至所述树脂浇口痕为止的距离短,
所述第2电槽的所述阀芯收纳部被设置成,在所述连结方向上,从所述第2电槽的所述阀芯收纳部至所述第1电槽和所述第2电槽共有的所述短侧壁为止的距离比从所述第2电槽的中央至所述第1电槽和所述第2电槽共有的所述短侧壁为止的距离短。
3.根据权利要求1所述的密闭型二次电池,其特征在于,
所述多个电槽之中的与所述第1电槽相邻的所述电槽是第2电槽,
所述一体电槽具备:主体部,将所述发电构件收纳,形成为不具有盖的箱形形状;以及树脂制的主体盖部,由所述多个电槽的各自具有的所述盖部构成为一体而成,与所述主体部的开口部接合,
所述主体盖部在所述连结方向的中央具有树脂浇口痕,
在所述第1电槽的所述阀芯收纳部以及所述第2电槽的所述阀芯收纳部中,远离所述树脂浇口痕的部位的壁厚比靠近所述树脂浇口痕的部位的壁厚大。
4.根据权利要求1所述的密闭型二次电池,其特征在于,
所述一体电槽具有的所述电槽的数量为偶数,
所述多个电槽之中的位于所述连结方向的中央的2个所述电槽由第3电槽和第4电槽构成,
所述第3电槽在所述连结方向上的所述第3电槽的中央具有热敏电阻,
在所述连结方向上,
所述第3电槽的所述阀芯收纳部被设置成,从所述第3电槽的所述阀芯收纳部至所述第3电槽的2个所述短侧壁为止的距离之中的短的距离比从所述热敏电阻至所述第3电槽的所述短侧壁为止的距离短,
所述第4电槽的所述阀芯收纳部被设置成,从所述第4电槽的所述阀芯收纳部至所述第4电槽的2个所述短侧壁为止的距离之中的短的距离比从所述热敏电阻至所述第4电槽的所述短侧壁为止的距离之中的短的距离短,
所述第3电槽的所述阀芯收纳部的位置和所述第4电槽的所述阀芯收纳部的位置在所述连结方向上相对于所述一体电槽的中央对称。
5.根据权利要求1所述的密闭型二次电池,其特征在于,
所述一体电槽具备:主体部,将所述发电构件收纳,形成为不具有盖的箱形形状;以及树脂制的主体盖部,由所述多个电槽的各自具有的所述盖部构成为一体而成,与所述主体部的开口部接合,
还具备将所述主体盖部的至少一部分覆盖的阀芯盖部,
各个所述电槽的所述阀芯位于所述主体盖部和所述阀芯盖部之间,
所述阀芯盖部具有气体出口,所述电槽内的空间中包含的气体通过设置于所述主体盖部的所述孔以及所述主体盖部和所述阀芯盖部之间的缝隙,由该气体出口流出到所述阀芯盖部的外部。
6.根据权利要求1所述的密闭型二次电池,其特征在于,
所述多个电槽分别在所述连结方向上从所述电槽的中央偏移的位置具有所述阀芯收纳部。
7.一种电池组,具备多个密闭型二次电池,其特征在于,
所述多个密闭型二次电池分别是权利要求1至6的任意一项所述的密闭型二次电池,以相互不同的2个所述密闭型二次电池的所述长侧壁彼此相互对置的方式被紧固到共用的1个板部件上。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2024095604A1 (ja) * 2022-11-02 2024-05-10 株式会社村田製作所 吸熱部材および電池パック

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