圖7是用于示出重復(fù)試驗(yàn)的結(jié)果的表格；
[0022]圖8是用于示出重復(fù)耐久試驗(yàn)的結(jié)果的曲線圖；以及
[0023]圖9是用于示出電池組的修改實(shí)施例的剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]將參照【附圖說明】實(shí)施例的電池堆。圖1是電池堆的示意性剖視圖，而圖2A至圖2C是電池組的三個(gè)側(cè)視圖。電池堆2具有多個(gè)扁平電池組10在間隔件5介于多個(gè)電池組10中的每兩個(gè)電池組之間的狀態(tài)下堆疊的結(jié)構(gòu)。多個(gè)電池組10被堆疊成使得其扁平面彼此對(duì)向。該扁平面對(duì)應(yīng)于外形扁平的電池組10的面積最大的側(cè)面。包括多個(gè)電池組10和多個(gè)間隔件5的堆疊體介于金屬端板3之間，并且位于堆疊體兩側(cè)的端板3通過約束帶4連接而被保持。約束帶4是諸如橡膠的彈性體，并且向位于兩側(cè)的端板3施加壓縮力。該壓縮力然后將載荷施加至電池組10的堆疊體和間隔件5。如下文將說明的，當(dāng)未施加載荷時(shí)，電池組10的扁平面是平坦的。然而，當(dāng)承受載荷時(shí)，扁平面在其中央形成有凹陷W。凹陷W的底部的形狀對(duì)應(yīng)于間隔件5與電池組10的靠接面的外形。這里，在端板的側(cè)面上設(shè)置有形狀與間隔件5相同的突起3a，并且凹陷W也形成在最外側(cè)的電池組10的扁平面中。
[0025]將參照?qǐng)D2A至圖2C說明電池組10。電池組10具有扁平的外形，并且在一個(gè)窄寬度面中設(shè)置有正極端子14a和負(fù)極端子14b。這里，為了方便說明，將設(shè)置有端子14a、14b的表面?zhèn)确Q為上側(cè)，而將與設(shè)置有端子14a、14b的表面對(duì)向的表面?zhèn)确Q為下側(cè)。在各圖所示的坐標(biāo)系中，Z軸的正方向?qū)?yīng)于“上側(cè)”。與各圖中的坐標(biāo)系中的YZ平面平行的側(cè)面對(duì)應(yīng)于扁平面。
[0026]圖2A至圖2C是電池組10的三個(gè)側(cè)視圖，而圖2C對(duì)應(yīng)于側(cè)視圖。這里，為了便于理解，圖2C示出沿著圖2B中的線2C-2C截取的截面。圖2C對(duì)應(yīng)于沿電池組10和間隔件5的堆疊方向橫斷密封板13和外殼12的截面。此外，可將該截面表達(dá)為同時(shí)橫斷外殼12和密封板13的截面以及與堆疊方向平行的截面。
[0027]圖2C中的截面對(duì)應(yīng)于圖1所示的電池組的截面。然而，應(yīng)當(dāng)指出，扁平面在如上所述未沿堆疊方向向其施加載荷時(shí)是平坦的且不形成上述凹陷W。圖2B是從正面看去的扁平面的視圖。用附圖標(biāo)記E表示的矩形表示與間隔件5相接觸的區(qū)域的輪廓。如圖2B所示，間隔件5施加于扁平面的中央。
[0028]電池組10將電池本體收納在殼體中。然而，由于本說明書著重于電池組的殼體，所以未示出電池本體。這里，電池本體通常是諸如鋰離子電池或鎳氫電池的化學(xué)電池，但可以是燃料電池。
[0029]電池組10的殼體由其中作為上表面的窄寬度面開口的扁平外殼12和用于密封所述開口的密封板13構(gòu)成。按照“上側(cè)”和“下側(cè)”的上述定義，密封板13對(duì)應(yīng)于電池組10的上表面。
[0030]電池組10的殼體被密封。由于鋰離子電池或鎳氫電池在充電時(shí)發(fā)熱，所以內(nèi)部壓力由于溫度上升而上升。此外，密閉的殼體的內(nèi)部壓力在殼體處于大氣壓力低的高海拔地點(diǎn)時(shí)上升。作為應(yīng)對(duì)內(nèi)部壓力上升的對(duì)策，在電池組10的上表面(亦即，密封板13)中設(shè)置有安全閥15。安全閥15在外殼的內(nèi)部壓力超過指定閾值時(shí)打開。安全閥15還用作安全裝置并在其打開的同時(shí)切斷內(nèi)部的電池本體和端子之一之間的導(dǎo)通。
[0031]密封板13嵌合在外殼12的開口的內(nèi)周面上，并且密封板13的側(cè)面焊接在外殼12的內(nèi)周面上。密封板13的全部周邊被焊接，并且外殼因此被密封。電池組的殼體被密封。因此，如上所述，當(dāng)內(nèi)部壓力上升時(shí)，外殼12膨脹。在外殼12的開口和密封板13之間的焊接區(qū)域的膨脹期間，外殼在外殼的矩形開口的短邊12b(參照?qǐng)D2A)的周邊R2具有高剛性。相應(yīng)地，當(dāng)內(nèi)部壓力上升時(shí)，外殼在周邊R2不會(huì)明顯變形。另一方面，在長邊12a的中央R1附近，由于內(nèi)部壓力的上升而產(chǎn)生的變形變得明顯。由于內(nèi)部壓力沿使外殼12的開口膨脹的方向作用，拉應(yīng)力施加至開口和密封板13之間的焊接部。
[0032]參照?qǐng)D3和圖4說明施加至焊接部的力。圖3和圖4是圖2C中用附圖標(biāo)記III表示的范圍的放大剖視圖。用附圖標(biāo)記L表示的點(diǎn)狀陰影表示焊接區(qū)域。該焊接通過激光焊接進(jìn)行。激光平行于密封板13的側(cè)面13a和外殼12的內(nèi)表面12c之間的接觸面照射。在照射區(qū)域中，密封板13和外殼12各自都熔融至特定深度并且彼此結(jié)合。當(dāng)激光的強(qiáng)度過高時(shí)，激光穿透密封板13。相應(yīng)地，調(diào)節(jié)激光的照度以防止穿透。結(jié)果，焊接范圍局限于密封板13的側(cè)面13a和外殼12的內(nèi)表面12c之間的接觸面的上部(接觸面的在外殼的外側(cè)附近的部位)。圖3中的內(nèi)表面12c對(duì)應(yīng)于扁平面的背側(cè)。
[0033]圖4示出殼體的內(nèi)部壓力上升并且外殼12的開口附近由此膨脹的狀態(tài)。一旦內(nèi)部壓力上升，則外殼12膨脹，并且本來彼此接觸的密封板的側(cè)面13a和外殼的內(nèi)表面12c (扁平面的背側(cè))之間的接觸面的未焊接范圍開始打開(圖4中用附圖標(biāo)記P2表示的部位)。這引起焊接區(qū)域的下端(最接近外殼內(nèi)側(cè)的一端，并且用附圖標(biāo)記P1表示)處的應(yīng)力集中。在該應(yīng)力集中點(diǎn)，疲勞劣化以最快速度進(jìn)行。
[0034]在本實(shí)施例的電池堆中，密封板13和外殼12之間位于扁平外殼12的矩形開口的長邊(參照?qǐng)D2A)上的焊接面被確定成與扁平面平行，并且載荷從外部經(jīng)間隔件5施加至扁平面。圖5示出施加載荷時(shí)的電池組10的局部剖視圖。由于載荷作用成擠壓扁平面，所以它能抑制外殼的膨脹。結(jié)果，施加至焊接面的應(yīng)力減小，且因此抑制了疲勞劣化。
[0035]如果載荷過度增大，則如圖5所示，沿用箭頭Q表示的方向的力施加至焊接面的上端(用附圖標(biāo)記P3表示的部位)。該力起到分離焊接面的作用，由此促進(jìn)了焊接的疲勞劣化。接下來將說明載荷的合適范圍。
[0036]載荷的合適大小取決于電池組的尺寸。因此，以絕對(duì)值來確定合適的載荷是不明智的。發(fā)明人發(fā)現(xiàn)可通過電池組的特定部位的長度比率來確定載荷的合適大小。將參照?qǐng)D6說明確定載荷的合適范圍的方法。
[0037]當(dāng)載荷通過間隔件5增加時(shí)，如圖6(和圖1)所示，扁平面形成有凹陷W，該凹陷W具有以間隔件5的輪廓成形的底部。能通過該凹陷的深度B與接下來將說明的距離C之比B/C來確定抑制焊接部位的疲勞劣化的載荷的大小。距離C是當(dāng)在沿堆疊方向橫斷密封板13和間隔件5的截面中看電池組時(shí)從外殼12的扁平面和密封板13的側(cè)面之間的接觸區(qū)域的下端(圖6中用附圖標(biāo)記P5表示的部位)到扁平面和間隔件5之間的接觸范圍的上端(圖6中用附圖標(biāo)記P6表示的部位)的距離。當(dāng)未施加載荷時(shí)，扁平面是平坦的。然而，當(dāng)施加載荷并且形成凹部W時(shí)，下端P5和上端P6之間的扁平面(部分扁平面12d)相對(duì)于與堆疊方向正交的平面(圖中的YZ平面)直線地傾斜。
[0038]發(fā)明人通過多樣化地改變B/C來對(duì)內(nèi)部壓力的上升進(jìn)行重復(fù)試驗(yàn)。圖7示出重復(fù)試驗(yàn)中的B/C的值和在電池組10破壞之前的重復(fù)次數(shù)。這里，電池組的外部尺寸約為140mmX14111111\63111111。長邊123的長度為140111111，而短邊1213(參照?qǐng)D24)的長度為14111111。(:和8的大小在圖7中示出。試驗(yàn)的細(xì)節(jié)如下。外殼12形成有孔，并且空氣經(jīng)該孔被栗入以使內(nèi)部壓力上升。然后，除去空氣以使內(nèi)部壓力與外部壓力相等。重復(fù)如剛才所述的過程，直至焊接部被破壞。無載荷情況下的重復(fù)次數(shù)為100次。
[0039]圖8是圖7的結(jié)果的曲線圖。如從圖8顯而易見的，當(dāng)B/C過大時(shí)，無法獲得減少疲勞劣化的效果。為虛線的曲線G是表示試驗(yàn)結(jié)果的點(diǎn)序列的近似曲線。用附圖標(biāo)記S1表示的范