電池組的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種將多個單電池收容在框體內(nèi)而構(gòu)成的電池組。
【背景技術(shù)】
[0002]公知有一種組合多個單體電池(單電池)而成的電池組。各單電池因充電和放電而產(chǎn)生熱量，為了維持充放電特性，需要適當(dāng)?shù)乜刂茊坞姵氐臏囟取?br>[0003]作為這樣的電池組，在JP2010-192207A和JP2011-49139A中公開了一種包括板狀的支承構(gòu)件和冷卻部件的電池組，其中，板狀的支承構(gòu)件用于支承多個單體電池的被支承面，冷卻部件包括用于對該支承構(gòu)件進行冷卻的帕爾貼元件等。
[0004]在JP2011-23296A中公開有這樣一種電池組:在用于設(shè)置電池組的電池組設(shè)置部與單體電池之間設(shè)有呈片狀、橡膠彈性狀的、由糊劑或凝膠構(gòu)成的導(dǎo)熱構(gòu)件。

【發(fā)明內(nèi)容】

_5] 發(fā)明要解決的問題
[0006]在這些專利文件所記載的現(xiàn)有技術(shù)中，構(gòu)成為單體電池的熱量經(jīng)由設(shè)置在單體電池的底部側(cè)的殼體等支承構(gòu)件傳遞到外部。構(gòu)成為自殼體的外部對該熱量進行冷卻。
[0007]如JP2011-23296A所記載的現(xiàn)有技術(shù)所示，為了提高導(dǎo)熱率，在單體電池與殼體之間設(shè)有具有彈性或塑性的導(dǎo)熱構(gòu)件。
[0008]在這樣的結(jié)構(gòu)中，在將層疊單體電池而成的電池單元向殼體固定時，由于電池單元被向殼體側(cè)按壓，因而導(dǎo)熱構(gòu)件被按壓。導(dǎo)熱構(gòu)件因被電池單元按壓而變形。
[0009]當(dāng)導(dǎo)熱構(gòu)件在電池單元與殼體之間變形時，存在電池單元與殼體之間的導(dǎo)熱構(gòu)件的分布不均的情況。由于不均勻分布的導(dǎo)熱構(gòu)件而可能使得電池單元與殼體之間的按壓力不均勻，從而對殼體的局部施加過大的力。由此，可能導(dǎo)致殼體的強度、耐久性產(chǎn)生問題。
[0010]由于電池單元與殼體之間的按壓力的不均勻，從而可能導(dǎo)致導(dǎo)熱構(gòu)件無法獲得期望的壓縮率。由此，可能產(chǎn)生電池單元與殼體之間的導(dǎo)熱率下降、無法獲得期望的冷卻性能這樣的問題。
[0011]本發(fā)明即是著眼于這樣的問題而做成的，其目的在于提供一種能夠確保殼體的強度和耐久性、且還能夠確保導(dǎo)熱率的電池組。
_2] 用于解決問題的方案
[0013]本發(fā)明的一技術(shù)方案適用于下述的電池組，該電池組包括:電池單元，其是將包括多個單電池的電池模塊層疊而構(gòu)成的；有底的殼體，其用于收容電池單元；板狀的冷卻板，其從殼體的外側(cè)固定于殼體的底部，能夠經(jīng)由殼體的底部對電池單元進行冷卻；以及第1導(dǎo)熱材料，其具有塑性，被夾持在殼體的底部與冷卻板之間。該電池組的特征在于，殼體的底部包括導(dǎo)熱材料收容部，該導(dǎo)熱材料收容部能夠收容在冷卻板固定于殼體時多余的第1導(dǎo)熱材料。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的實施方式的電池組的立體圖。
[0015]圖2是本發(fā)明的實施方式的電池組的分解立體圖。
[0016]圖3是本發(fā)明的實施方式的電池組的主要部位的剖視圖。
【具體實施方式】
[0017]以下參照【附圖說明】本發(fā)明的實施方式。
[0018]圖1是本發(fā)明的實施方式的電池組10的立體圖。
[0019]電池組10通過在殼體30內(nèi)收納電池單元20而構(gòu)成。殼體30包括底部31、和環(huán)繞底部31的周邊部而立起設(shè)置的側(cè)部32。雖未圖示，在殼體30的上方具有從上方覆蓋殼體的蓋部。
[0020]電池單元20通過層疊多個電池模塊21而構(gòu)成。如后所述，在圖3中，電池模塊21包括多個單電池22，在電池模塊21的周圍設(shè)有電池殼體23。
[0021]單電池22由例如鋰離子電池、鎳氫電池等可充放電的二次電池形成。電池模塊21包括多個單電池22。通過在串聯(lián)方向上層疊多個電池模塊21，從而構(gòu)成電池單元20。電池模塊21在層疊方向上利用螺栓等固定。
[0022]圖2是本發(fā)明的實施方式的電池組10的分解立體圖。
[0023]電池組10通過在圖2所示那樣的無蓋的殼體30上堆疊電池單元20而構(gòu)成。在殼體30的底部31的外側(cè)設(shè)有用于對電池單元20進行冷卻的冷卻板40。
[0024]冷卻板40為內(nèi)部可供介質(zhì)流通的構(gòu)造，通過利用介質(zhì)吸收電池單元20的熱量而對電池單元20進行冷卻，以避免電池單元20的溫度上升得過高。冷卻板40利用介質(zhì)向電池單元20傳遞熱而對電池單元20進行加熱，以避免電池單元20的溫度下降得過低。冷卻板40例如通過以下方式形成:使用將金屬板彎折加工而在內(nèi)部形成有介質(zhì)的流路的兩張金屬板，并對金屬板的外周實施釬焊。冷卻板40具有介質(zhì)入口 41和介質(zhì)出口 42。
[0025]冷卻板40從殼體30的外側(cè)控制電池單元20的熱量。以在電池單元20與殼體30之間、以及在殼體30與冷卻板40之間均不產(chǎn)生空隙而使導(dǎo)熱率較大的方式設(shè)置第1導(dǎo)熱材料51、第2導(dǎo)熱材料52以及第3導(dǎo)熱材料53、導(dǎo)熱板50。
[0026]具體而言，在電池單元20與殼體30之間配置由導(dǎo)熱性較高的金屬材質(zhì)(例如鋁)形成的導(dǎo)熱板50。在導(dǎo)熱板50與電池單元20之間設(shè)置第2導(dǎo)熱材料52。在導(dǎo)熱板50與殼體30的底部31之間也設(shè)置第3導(dǎo)熱材料53。在殼體30的底部31的外側(cè)與冷卻板40之間設(shè)置第1導(dǎo)熱材料51。
[0027]第1導(dǎo)熱材料51、第2導(dǎo)熱材料52以及第3導(dǎo)熱材料53在殼體30的底部31的外側(cè)與冷卻板40之間、以及電池單元20與導(dǎo)熱板50之間、導(dǎo)熱板50與殼體30之間將它們之間的間隙填滿，從而提高導(dǎo)熱率。
[0028]第1導(dǎo)熱材料51、第2導(dǎo)熱材料52以及第3導(dǎo)熱材料53含有例如硅等具有彈性的樹脂、和用于提高導(dǎo)熱率的金屬等填料，通過與對象物密合而排除空氣層，從而利用原材料的高導(dǎo)熱率來提高導(dǎo)熱性。
[0029]電池組10通過將電池單元20和導(dǎo)熱板50載置在殼體30上并利用螺栓等將它們固定、并且將冷卻板40利用螺栓等固定在殼體30的底部31的外側(cè)而構(gòu)成。電池單元20、導(dǎo)熱板50、殼體30的底部31以及冷卻板40的彼此之間依次設(shè)有第2導(dǎo)熱材料52、第3導(dǎo)熱材料53以及第1導(dǎo)熱材料51。能夠利用這樣的結(jié)構(gòu)提高電池單元20與冷卻板40之間的導(dǎo)熱率，并利用在冷卻板40上流通的介質(zhì)適當(dāng)?shù)貙﹄姵貑卧?0的溫度進行控制。
[0030]然而，在按照上述方式構(gòu)成電池組10的情況下，會發(fā)生以下這樣的問題。
[0031]第1導(dǎo)熱材料51、第2導(dǎo)熱材料52以及第3導(dǎo)熱材料53在分別對電池單元20、導(dǎo)熱板50、殼體30的底部31以及冷卻板40進行固定時被壓縮。電池單元20與導(dǎo)熱板50之間存在供被按壓了的第2導(dǎo)熱材料52進入到電池模塊21之間的間隙中的余地。
[0032]另一方面，導(dǎo)熱板50與殼體30之間的第3導(dǎo)熱材料53、以及殼體30與冷卻板40之間的第1導(dǎo)熱材料51在固定電池單元20時被按壓。此時，由于多余的第3導(dǎo)熱材料53、第1導(dǎo)熱材料51不均勾，因此，特別是向位于第3導(dǎo)熱材料53與第1導(dǎo)熱材料51之間的殼體30施加不均勻的力。殼體30可能會在不均勻的力的作用下變形，而因殼體30的變形可能導(dǎo)致殼體30的強度、耐久性下降。在電池單元20與殼體30之間的不均勻的力的作用下，可能導(dǎo)致第3導(dǎo)熱材料53和第1導(dǎo)熱材料51無法獲得期望的壓縮率，從而可能導(dǎo)致電池單元20與冷卻板40之間的導(dǎo)熱率下降。
[0033]于是，在本發(fā)明的實施方式中，利用下述結(jié)構(gòu)來防止第2導(dǎo)熱材料52、第1導(dǎo)熱材料51這二者的不均勻，從而防止殼體30的強度以及耐久性下降，并且還可以防止導(dǎo)熱率下降。
[0034]圖3是本發(fā)明的實施方式的電池組10的主要部位的剖視圖。在圖3中示出電池單元20、導(dǎo)熱板50、殼體的底部31、冷卻板40彼此接觸部分的剖視圖。圖3的空白箭頭表示熱量的移動，黑箭頭表示導(dǎo)熱材料51、52、53的移動情況。
[0035]電池單元20通過層疊多個電池模塊21而構(gòu)成。各電池模塊21包括多個單電池22、和用于收納多個單電池22的電池殼體23。電池殼體23具有將單電池22的熱量向外部傳遞的功能。
[0036]單電池22利用未圖示的電極片的電連接而連接于電池模塊21所具有的正負兩個電極端子24。
[0037]在本實施方式中，為了防止殼體30的上述變形，將第1導(dǎo)熱材料51、第2導(dǎo)熱材料52以及第3導(dǎo)熱材料53僅配置在電池模塊21的電池殼體23與導(dǎo)熱板50相接觸的部分的附近。即，由于電池單元20的各電池模塊21的熱量經(jīng)由電池殼體23傳遞，因此，在該電池殼體23與導(dǎo)熱板50相接觸的部分、即進行層疊的電池模塊21和電池模塊21之間的邊界附近配置第1導(dǎo)熱材料51、第2導(dǎo)熱材料52以及第3導(dǎo)熱材料53。
[0038]根據(jù)這樣的結(jié)構(gòu)，相比于將第1導(dǎo)熱材料51、第2導(dǎo)熱材料52以及第3導(dǎo)熱材料53均勻配置的情況，由于存在導(dǎo)熱材料移動的余地，因此，能夠抑制第1導(dǎo)熱材料51、第2導(dǎo)熱材料52以及第3導(dǎo)熱材料53發(fā)生不均勻，從而能夠防止向殼體30施加不均勻的力。
[0039]在本發(fā)明的實施方式中，在導(dǎo)熱板50上形成有能夠供第2導(dǎo)熱材料52和第3導(dǎo)熱材料53移