电池组的制作方法

本发明涉及电池组。

背景技术：

日本特开2013-045578号公报公开了在相邻的单电池之间配置冷却板，具有向各冷却板供给制冷剂的连接配管的电池组，公开了使用挠性配管(软管)作为连接配管。

日本特开2009-026703号公报公开了在电池组的层叠方向上，配置于层叠端的端板能够改变层叠方向的厚度。

在先技术文献

专利文献1：日本特开2013-045578号公报

专利文献2：日本特开2009-026703号公报

技术实现要素：

然而，电池组中，热量容易积存在层叠方向上的一部分，层叠的单电池的温度有时会参差变动。

在此提出的电池组，具备多个单电池、制冷剂供给管路、制冷剂回收管路、多个冷却构件、间隙调整单元、以及约束单元。

多个单电池分别具有相对的一对平面部，并且以在相邻的单电池中平面部相对的方式排列。

制冷剂供给管路在排列的多个单电池的侧面，沿着多个单电池排列的方向延伸。制冷剂回收管路在排列的多个单电池的侧面，在与制冷剂供给管路不同的位置沿着多个单电池排列的方向延伸。

冷却构件分别具备传热板、制冷剂流路、第1软管和第2软管，传热板分别配置在多个单电池中相邻的单电池之间、或将相邻的单电池设为一组时的单电池的组之间，制冷剂流路安装于传热板，第1软管与制冷剂供给管路和制冷剂流路连接，第2软管与制冷剂流路和制冷剂回收管路连接，

间隙调整单元沿着多个单电池排列的方向，间歇地配置在相邻的单电池之间或单电池的组之间。间隙调整单元具有与相邻的单电池的平面部分别抵接的一对板、以及配置于该一对板之间的弹性体。

约束单元具备将在夹持冷却构件的状态下排列的多个单电池的两端约束的一对约束构件、以及支持约束构件的支持构件。

根据该电池组，能够通过冷却构件将单电池的温度的参差变动抑制为较小。另外，由于在相邻的单电池之间或单电池的组之间间歇地配置有间隙调整单元，因此能够将单电池、传热板的移动抑制为较小，并且能够将第1软管和第2软管的变形抑制为较小。

电池组可以具备引导件，引导件沿着多个单电池排列的方向，可移动地引导冷却构件。

一对板之中的一个板可以相对于约束构件固定配置。另外，另一个板可以相对于约束构件可相对移动地配置。

单电池可以是电极体被层压膜覆盖而形成的层压型电池。

单电池可以是全固体电池。

附图说明

图1是示意性地表示在此提出的电池组10的立体图。

图2是单电池11的正视图。

图3是表示冷却构件14的立体图。

图4是将从单电池11伸出的部分14a1放大的立体图。

附图标记说明

10电池组

11单电池

12制冷剂供给管路

13制冷剂回收管路

14冷却构件

14a传热板

14a1传热板14a的伸出部分

14a2轴插通孔

14b制冷剂流路

14b1、14b2接头

14c软管

14d弹性体

15间隙调整单元

15a、15b板

15c弹性体

16约束单元

16a、16b约束构件

16c约束构件

18引导件

18a轴

20电极体

30层压膜

31平面部

32正极端子

32a正极层

33负极端子

33a负极层

34固体电解质层

具体实施方式

以下，对在此提出的电池组的一实施方式进行说明。在此说明的实施方式，并不特别限定本发明。本发明中只要没有特别说明，就不限定于在此说明的实施方式。

图1是示意性地表示在此提出的电池组10的立体图。在此提出的电池组10，如图1所示，具备多个单电池11、制冷剂供给管路12、制冷剂回收管路13、多个冷却构件14、间隙调整单元15、以及约束单元16。

〈单电池11〉

多个单电池11分别具有相对的一对平面部，并且以在相邻的单电池中平面部相对的方式排列。单电池11是构成电池组的单电池。本说明书中，“电池”通常是指能够取出电能的蓄电设备，包括一次电池和二次电池。“二次电池”通常是指能够反复充放电的蓄电设备，除了锂离子二次电池、镍氢电池、镍镉电池等所谓的蓄电池(即化学电池)以外，还包括双电层电容器等电容器(即物理电池)。

图2是单电池11的正视图。该实施方式中，单电池11是电极体20被层压膜覆盖而形成的层压型单电池。图2中图示出层压膜的一部分断裂，电极体20部分露出的形态。单电池11是全固体电池。全固体电池中，例如电解质由固体电解质构成。全固体电池中，为了使通过了固体电解质的电荷载体的移动顺利，并将电阻抑制为较低，需要对电极体20施加所需的压力，充分确保电极活性物质材料与固体电解质的接触。另一方面，充电时的膨胀、放电时的收缩大。另外，单电池11在充电时、放电时会发热。电池组10中，优选将被组入电池组10的多个单电池11的温度的参差变动抑制为较小。

该实施方式中，单电池11是利用层压膜30包覆电极体20的整个外周而形成的层压型单电池。单电池11如图2所示，具备平面部31、正极端子32和负极端子33。

平面部31是单电池11收纳电极体20的部位。该实施方式中，单电池11构成全固体电池。电极体20的一部分省略了图示，例如具有将正极集电体、包含正极活性物质的固体电解质层即正极层32a、固体电解质层34、包含负极活性物质的固体电解质层即负极层33a、和负极集电体层叠而成的层叠结构。该实施方式中，电极体20的最外周被固体电解质层34覆盖。

该实施方式中，单电池11的平面部31如图2所示分别为大致矩形，是覆盖大致矩形的扁平的电极体的部位。层压膜以覆盖平面部31的外周的方式密封。

在收纳于平面部31的电极体20中，层叠的正极集电体(省略图示)、层叠于正极集电体的正极层32a、以覆盖正极层的方式层叠的固体电解质层34、层叠于固体电解质层34的负极层33a、以及负极集电体(省略图示)分别为大致矩形。图2中，正极集电体和负极集电体分别省略图示。

正极层32a是包含正极活性物质的固体电解质的层。负极层33a是包含负极活性物质的固体电解质的层。固体电解质层34是不含活性物质的固体电解质的层。负极层33a和固体电解质层34比正极层32a大一圈，在层叠方向上覆盖正极层32a。

平面部31的相对的一对边之中一边侧设有正极端子32，另一边侧设有负极端子33。多个单电池11中相邻的单电池11的朝向以正极端子32和负极端子33配置在同一侧的方式被调整为彼此不同。

在正极集电体设有正极端子32。在负极集电体设有负极端子33。正极端子32从收纳有电极体的层压膜的内部向层压膜的一侧伸出。负极端子33从收纳有电极体的层压膜的内部向层压膜的相反侧伸出。该实施方式中，在收纳电极体的平面部31的一侧设有正极端子32，在相反侧设有负极端子33。

再者，已提出各种层压型单电池中的层压膜、用于构成全固体电池的正极活性物质、负极活性物质、固体电解质等，不特别限定。本实施方式中，单电池11的平面部31为大致矩形，但只要没有特别说明，单电池11的平面部31不需要一定为大致矩形。另外，作为另一变形例，正极端子32和负极端子33可以从收纳有电极体的层压膜的内部起，在层压膜的一侧向同一方向伸出。像这样，关于正极端子32和负极端子33从收纳有电极体的层压膜的内部伸出的位置，只要没有特别说明，就不限定于上述实施方式。

〈制冷剂供给管路12、制冷剂回收管路13〉

多个单电池11如图2所示，分别具有相对的一对平面部。另外，多个单电池11如图1所示，在相邻的单电池11中使平面部31相对并隔着冷却构件14排列。制冷剂供给管路12在排列的多个单电池11的侧面，沿着多个单电池11排列的方向延伸。制冷剂回收管路13在排列的多个单电池11的侧面，在与制冷剂供给管路12不同的位置延伸。像这样，制冷剂供给管路12和制冷剂回收管路13是分别流通制冷剂的管路，被配置为沿着多个单电池11排列的方向延伸。该实施方式中，制冷剂供给管路12配置在比制冷剂回收管路13高的位置上。

〈冷却构件14〉

图3是表示冷却构件14的立体图。冷却构件14如图3所示，具备传热板14a、制冷剂流路14b和软管14c(第1软管和第2软管)。另外，该实施方式中，具备沿着多个单电池11排列的方向可移动地引导冷却构件14的引导件18(参照图4)。

〈传热板14a〉

传热板14a是能够覆盖单电池11的平面部31的大致矩形的板。考虑到所需的热传导率和轻量化，该实施方式中，传热板14a为铝或铝合金。该实施方式中，传热板14a的一部分以从单电池11伸出的方式延伸。图4是将从单电池11伸出的部分14a1放大的立体图。如图4所示，该部位形成有轴插通孔14a2。

〈引导件18〉

用于引导传热板14a的引导件18，具有沿着多个单电池11排列的方向延伸的轴18a。图4中由两点划线图示出轴18a的一部分。该轴18a插通传热板14a的轴插通孔14a2。如图3所示，用于引导传热板14a的引导件18(该实施方式中是轴18a和轴插通孔14a2)，可以设置在从单电池11与传热板14a重叠的区域向两侧伸出的位置。由此，传热板14a沿着多个单电池11排列的方向稳定移动。传热板14a例如与单电池11的膨胀收缩相对应地移动。再者，图1中省略了引导件18和轴18a的图示。由于传热板14a能够相对于轴18a移动，因此例如向轴18适当地涂布油脂等润滑剂。

〈制冷剂流路14b〉

制冷剂流路14b安装于传热板14a的一边，是使制冷剂(例如水)流通的流路。通过在制冷剂流路14b中流动制冷剂，使传热板14a冷却。该实施方式中，传热板14a的一边从单电池11伸出，在该一边安装有制冷剂流路14b。制冷剂流路14b的两端分别经由接头14b1、14b2而安装有软管14c。制冷剂流路14b的一端经由软管14c而与制冷剂供给管路12(参照图1)连接。制冷剂流路14b的另一端如图1所示，经由软管14c而与制冷剂回收管路13连接。软管14c是将制冷剂供给管路12与制冷剂流路14b、以及制冷剂回收管路13与制冷剂流路14b连接的配管。软管14c根据制冷剂流路14b相对于制冷剂供给管路12和制冷剂回收管路13的相对位移而变形。在此，与制冷剂供给管路12和制冷剂流路14b连接的软管14c适当被称为第1软管。与制冷剂流路14b和制冷剂回收管路13连接的软管14c适当被称为第2软管。

该实施方式中，在多个单电池11中将相邻的单电池11设为一组时，冷却构件14分别配置于单电池11的组之间。不限定于该方式，冷却构件14也可以分别配置于相邻的单电池11之间。

〈间隙调整单元15〉

如图1所示，间隙调整单元15沿着多个单电池11排列的方向，间歇地配置于相邻的单电池11之间。该实施方式中，冷却构件14配置于一组单电池11之间，间隙调整单元15间歇地配置于单电池11的组之间。

间隙调整单元15具有与相邻的单电池11的平面部31分别抵接的一对板15a、15b、以及配置于一对板15a、15b之间的弹性体15c。弹性体15c可以是金属弹簧，但在施加超过弹性区域的力的情况下会损坏。从该观点出发，在施加的力大的情况下，可以采用具有所需机械特性的树脂弹簧、橡胶等非金属弹簧。

再者，在间隙调整单元15之间排列的单电池11的数量，优选为能够被电池11并列连接的数量(并联数)整除的数量。由此，电池11之间的连接变得容易。例如，在两个单电池11并联，将并联的单电池组串联的情况下，在冷却构件14之间排列的单电池11的数量优选为10、8、6等2的倍数。例如，在三个单电池11并联，将并联的单电池组串联的情况下，在冷却构件14之间排列的单电池11的数量优选为12、9、6等3的倍数。

〈约束单元16〉

约束单元16如图1所示，具备一对约束构件16a、16b、以及支持约束构件16a、16b的支持构件16c。图1中，由两点划线表示支持构件16c。该实施方式中，一对约束构件16a、16b是将在夹持冷却构件14(该实施方式中为传热板14a)的状态下排列的多个单电池11的两端约束的构件。该约束构件16a、16b被称为端板。在该实施方式中，支持构件16c是桥接一对约束构件16a、16b的金属制的带，也被称为约束带。

该实施方式中，在约束单元16的一侧的约束构件16b安装有弹性体16d和压板16e。弹性体16d可以是与间隙调整单元15的弹性体15c相同的构件。压板16e是抵接到与一侧的约束构件16b相对的单电池11的平板部的板。弹性体16d以被压缩的状态配置于一侧的约束构件16b与压板16e之间。该电池组10通过约束单元16的作用，对排列的多个单电池11分别施加所需的约束力。单电池11通过施加所需的约束力，使通过了固体电解质的电荷载体的移动顺利，将电阻抑制为较低。另一方面，多个单电池11在充电时的膨胀、放电时的收缩大。特别是单电池11为全固体电池的情况下，约束力大，并且充电时、放电时的膨胀和收缩变大。

此时，例如不安装间隙调整单元15，仅在约束单元16的一侧的约束构件16b安装弹性体16d，会使配置于与安装弹性体16d的一侧相反的一侧的单电池11的移动量增大。也就是说，该单电池11的移动量，成为由多个单电池11的膨胀收缩导致的各单电池11的位移累计的位移量。另外，根据单电池11的位移，安装于单电池11之间的冷却构件14的移动量增大。如果冷却构件14的移动量增大，则冷却构件14相对于制冷剂供给管路12、制冷剂回收管路13的位移增大。因此，在冷却构件14的制冷剂流路14b中安装的软管14c的位移量增大。

图1所示的电池组10中，沿着多个单电池11排列的方向，在相邻的单电池11之间间歇地配置有间隙调整单元15。像这样，间隙调整单元15的一对板15a、15b的间隔，跟随单电池11的膨胀收缩而变化。由此，各单电池11相对于制冷剂供给管路12、制冷剂回收管路13的位移被抑制为较小。像这样，通过设置间隙调整单元15，能够将单电池11的位移抑制为较小。因此，冷却构件14相对于制冷剂供给管路12、制冷剂回收管路13的位移减小。进而，在冷却构件14的制冷剂流路14b中安装的软管14c的位移量减小。通过软管14c的位移量减小，能够使设计上的自由度提高。另外，由于传热板14a的位移减小，因此在设有引导件的情况下，引导件的磨耗、润滑剂的使用量等会减少。

电池组10不限定于图1所示的形态。例如，在排列的多个单电池11的数量增多的情况下，可以设置适当数量的间隙调整单元15。另外，间隙调整单元15的一对板15a、15b中的一个板(例如板15a)可以相对于约束单元16的约束构件16a、16b固定地配置。该情况下，另一个板(例如板15b)可以相对于约束构件16a、16b可相对移动地配置。该情况下，由于间隙调整单元15的一个板15a固定配置，因此间隙调整单元15之间的单电池11的最大移动量有限，能够将软管14c的位移量抑制为较小。固定配置的板15a，例如可以固定在约束单元16的一部分(例如支持构件16c(约束带))。

以上，对于在此提出的电池组进行了各种说明。只要没有特别说明，在此举出的电池组的实施方式等就不限定本发明。

例如，设置制冷剂供给管路12、制冷剂回收管路13的位置、冷却构件14的结构等，不限定于上述实施方式。虽然省略了图示，但制冷剂供给管路12和制冷剂回收管路13也可以相对于排列的所述多个单电池而配置于同一侧。该情况下，能够与制冷剂供给管路12和制冷剂回收管路13相对应地改变冷却构件14的传热板14a的形状、制冷剂流路14b的配置、软管14c的配置等。