二次電池的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種二次電池，其適宜用來確保例如將多個二次電池排列而構(gòu)成的集合電池的絕緣電阻。
【背景技術(shù)】
[0002]作為二次電池，例如可列舉鈉-硫電池(以下，記作NaS電池)。該NaS電池是通過固體電解質(zhì)管來隔離收納活性物質(zhì)即金屬鈉及硫的結(jié)構(gòu)的高溫二次電池，若加熱至約300°C的高溫，則通過熔融的這兩種活性物質(zhì)的電化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生規(guī)定的能量。并且，NaS電池通常是以將多個單電池立設(shè)集合從而形成相互連接的集合電池(模塊)的形式來使用。即，集合電池具有如下結(jié)構(gòu)，即，將串聯(lián)連接多個單電池的電路(電路串)進(jìn)行并聯(lián)連接，構(gòu)成組塊，再將至少兩個以上該組塊進(jìn)行串聯(lián)連接成為集合電池，在此基礎(chǔ)上將其收納于集合電池用容器。
[0003]在NaS電池的使用中，將多個絕熱容器在垂直方向上分別經(jīng)由金屬制的固定架(支架)裝載從而構(gòu)成一個模塊列，再橫向排列多個模塊列從而構(gòu)成一個電力儲存裝置(二次電池系統(tǒng))。
[0004]然而，使用NaS電池等時，來自地線的絕緣性能必須具有規(guī)定的性能，例如，在發(fā)變電規(guī)程的絕緣強(qiáng)度試驗(yàn)中規(guī)定“施加電池的最大使用電壓X 1.5的直流電壓10分鐘，絕緣性能不劣化”。另外，關(guān)于絕緣電阻值的測定，規(guī)定“使用500V或1000V的絕緣電阻計，其經(jīng)過一分鐘之后的值為0.4ΜΩ以上”。
[0005]因此，以往為了確保上述絕緣電阻值，在單電池的周圍以及外殼的側(cè)壁內(nèi)表面安裝陶瓷或云母的平板(參照日本國實(shí)開平4一 10956號公報)，或者使集合電池相對于固定架電絕緣(參照日本國特開2002 —164081號公報)。另外，在其他結(jié)構(gòu)中也提出了如下例子，即，具備粒狀防火材料，其填充在絕熱容器和單電池的間隙部;側(cè)面云母罩，其以覆蓋單電池的側(cè)面整體的方式卷繞于該單電池;底面云母罩，其以覆蓋單電池的底面整體的方式安裝于該單電池(參照中國實(shí)用新型第201120527662.6號說明書)。

【發(fā)明內(nèi)容】

發(fā)明所要解決的課題
[0006]如上所述，在構(gòu)建二次電池系統(tǒng)時，將多個模塊進(jìn)行組合。在此情況下，由于各支架與地線(接地:GND)連接，因此視作等效電路時，在各模塊與地線之間，形成各模塊的絕緣電阻并聯(lián)連接的方式。由此，絕緣電阻比一個模塊的情況降低。因此，想要增加與二次電池系統(tǒng)連接的模塊的數(shù)量時，需要進(jìn)一步提高各模塊的絕緣電阻。
[0007]因此，可以考慮增加設(shè)置在集合電池和容器之間的陶瓷、云母等平板的張數(shù)，或增大平板的厚度。但是，存在容器的尺寸，特別是高度方向上的尺寸變大，以及運(yùn)轉(zhuǎn)中云母容易產(chǎn)生龜裂的問題(參照中國實(shí)用新型第201120527662.6號說明書)。
[0008]本發(fā)明是在鑒于這樣的課題而做出的，本發(fā)明的目的在于提供一種二次電池，其能夠提高平均每個單電池的絕緣電阻，且無需增加云母等絕緣部件的張數(shù)、厚度，即可提高每個模塊的絕緣電阻，從而能夠增加與二次電池系統(tǒng)連接的模塊的數(shù)量。
用于解決課題的技術(shù)方案
[0009][I]本發(fā)明的二次電池的特征在于，其具有:金屬制的容器;多個絕緣片，其層疊在所述容器的底面;單電池，其載置于所述絕緣片上，將所述單電池的相對于所述容器的底面的投影面積表示為Aa，將所述單電池與所述絕緣片的接觸面積表示為Ab，將所述投影面積上所述絕緣片之間的接觸面積表示為Ac時，滿足
Aa>Ab
Aa>Ac
之中的至少任意一個。
[0010]由此，能夠提高平均每個單電池的絕緣電阻，且無需增加絕緣片的張數(shù)或厚度，將多個二次電池組合而成的集合電池的絕緣電阻也將變大。因此，例如將多個集合電池串聯(lián)連接成一個二次電池系統(tǒng)時，二次電池系統(tǒng)和地線之間的絕緣電阻也變大。其結(jié)果，在構(gòu)建電力為相同水平的二次電池系統(tǒng)時，可以增加連接的集合電池的數(shù)量。
[0011][2]在此，單電池具有筒狀的電池主體與收納所述電池主體的罩部件，所述罩部件具有覆蓋所述電池主體的至少側(cè)面的筒狀體以及與所述電池主體的底面的至少一部分接觸的底部，所述底部可以與所述多個絕緣片中按照每個所述單電池分離的最上層的絕緣片接觸。
[0012][3]在此情況下，所述底部具有伸出部，所述伸出部向遠(yuǎn)離所述電池主體的所述底面的方向伸出、且端面與所述最上層的絕緣片接觸，所述伸出部的所述端面的面積優(yōu)選小于所述電池主體的所述底面的面積。由此，滿足上述Aa>Ab。
[0013]例如，在考慮二次電池和地線之間的絕緣電阻時，在使絕緣板與電池主體的底面接觸的情況下、以及使絕緣片與罩部件的底部的伸出部的端面接觸的情況下，由于伸出部的端面的面積小于電池主體的底面的面積，因此使絕緣片與伸出部的端面接觸的情況下絕緣電阻變大，將多個二次電池組合而成的集合電池的絕緣電阻也變大。因此，例如將多個集合電池串聯(lián)連接成一個二次電池系統(tǒng)時，二次電池系統(tǒng)和地線之間的絕緣電阻也變大。其結(jié)果，在構(gòu)建電力為相同水平的二次電池系統(tǒng)時，可以增加連接的集合電池的數(shù)量。
[0014]S卩，無需增加云母片等絕緣部件的張數(shù)或厚度，即可提高每個集合電池的絕緣電阻，從而能夠增加與二次電池系統(tǒng)連接的集合電池的數(shù)量。
[0015][4]在本發(fā)明中，所述伸出部在與所述電池主體的所述底面相對的面可以具有至少一個階梯。由此，能夠減少伸出部的端面之中與絕緣板接觸的面積，能夠進(jìn)一步增大二次電池與地線之間的絕緣電阻。
[0016][5]在此情況下，所述階梯可以沿著所述伸出部的伸出方向延伸。
[0017][6]或者，所述階梯也可以沿著與所述伸出部的伸出方向相反的方向延伸。
[0018][7]在本發(fā)明中，所述伸出部在與所述電池主體的所述底面相對的面可以具有至少一個凸部。在此情況下，由于并非是伸出部的端面整體與絕緣板接觸，而是凸部的端面與絕緣板接觸，因此能夠減少與絕緣板接觸的面積，進(jìn)一步增大二次電池與地線之間的絕緣電阻。
[0019]另外，由于絕緣板與設(shè)置在伸出部的凸部的端面直接接觸，伸出部作為緩沖部件(懸置部件)發(fā)揮作用，因此即使在支撐集合電池的支架、殼體等產(chǎn)生振動，該振動也幾乎被伸出部消除，因此振動不會直接傳遞至電池主體。這將會提高二次電池的可靠性。
[0020]另外，伸出部與絕緣板的接觸面積變小，雖然針對絕緣板的應(yīng)力變大，但應(yīng)力在絕緣板被分散，針對位于下方的其他絕緣部件例如云母片等并非作為集中負(fù)荷發(fā)揮作用，而是作為分布負(fù)荷發(fā)揮作用，從而在云母片等難以發(fā)生破損(龜裂等)。
[0021][8]在此情況下，所述凸部可以沿著所述伸出部的伸出方向突出。
[0022][9]或者，所述凸部也可以沿著與所述伸出部的伸出方向相反的方向突出。
[0023][10]在本發(fā)明中，所述罩部件具有所述筒狀體與所述底部相結(jié)合，并沿所述電池主體的軸向且沿遠(yuǎn)離所述電池主體的所述底面的方向延伸的結(jié)合部，所述結(jié)合部的端面可以位于與所述電池主體的所述底面相對應(yīng)的位置和與所述伸出部的端面相對應(yīng)的位置之間。由此，能夠一定程度確保結(jié)合部的長度，因此通過焊接等能夠使結(jié)合部牢固地結(jié)合。并且，避免了絕緣板與結(jié)合部的接觸，因此能夠防止結(jié)合部與絕緣板接觸而導(dǎo)致絕緣電阻降低。
[0024][11]在此情況下，與所述伸出部的端面接觸的所述最上層的絕緣片(絕緣板)的外周形狀可以與所述結(jié)合部的端面的外周形狀大致一致。在此情況下，能夠?qū)⒔^緣板與伸出部的端面整體相對配置，可以使絕緣板與凸部的端面整體可靠地接觸。
[0025][12]在本發(fā)明中，具有與所述伸出部的端面接觸的所述最上層的絕緣片，還可以具有覆蓋罩部件的筒狀體和絕緣片的外周部分的筒狀的絕緣部件。由此，在并列設(shè)置多個電池主體時，能夠?qū)崿F(xiàn)電池主體間的電絕緣。
[0026][13]在本發(fā)明中，所述筒狀的絕緣部件的下端部在所述最上層的絕緣片的下方向內(nèi)側(cè)彎曲，其內(nèi)徑也可以設(shè)定為小于所述絕緣片的外徑。由此，絕緣部件的下端部成為由絕緣片和其他絕緣物(例如云母片)夾持的形式，因此能夠防止筒狀的絕緣部件從電池主體脫落，或卷繞狀態(tài)展開的情況。當(dāng)然，筒狀的絕緣部件的下端部也有助于增加絕緣