電池組的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供電池組,通過實現(xiàn)對由單電池產(chǎn)生的熱量進(jìn)行散熱來一邊實現(xiàn)提高安全性和長壽命化一邊能夠高效率地進(jìn)行生產(chǎn)。電池組(1)具有芯包(20)、外殼(10)、熱傳遞樹脂部(30)。外殼(10)的殼構(gòu)件(12)呈碗狀,將芯包(20)的單電池(21~25)配置成其筒軸沿殼構(gòu)件(12)的底壁內(nèi)面。從殼構(gòu)件(12)的底壁內(nèi)面至側(cè)壁開口緣位置的整個范圍內(nèi)填充形成熱傳遞樹脂部(30),使單電池(21~25)各自的兩個筒端各自的一部分與筒外周面的一部分緊密接觸觸。單電池(21~25)的其余各部分不與熱傳遞樹脂部(30)接觸,至少一部分面朝向外殼(10)的空間(10a)。與單電池(21~25)相連接的導(dǎo)體板(27、28)的一部分也與熱傳遞樹脂部(30)接觸。
【專利說明】電池組【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及電池組,特別是涉及單電池的散熱結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002]作為電動工具、電動助力自行車、電動摩托車、混合動力電動汽車、電動汽車等的電源以及作為家用、商店等的蓄電用而廣泛使用電池組。
[0003]在將電池組安裝到設(shè)備而使用時、進(jìn)行充電時等,內(nèi)部的單電池發(fā)熱。基于電池組的充放電特性和壽命特性等觀點,使該熱量向外部散熱變得重要。專利文獻(xiàn)1、2、3等公開了用于使由內(nèi)部的單電池產(chǎn)生的熱量向外部散熱的結(jié)構(gòu)的一例。
[0004]如圖8所示,專利文獻(xiàn)I所公開的電池組構(gòu)成為以殼構(gòu)件911、912以及在該殼構(gòu)件911、912的內(nèi)部所收納的芯包920為主要元件。殼構(gòu)件911、912均呈有底筒狀,具有內(nèi)部空間 911a、912a。
[0005]芯包920由多個單電池921~928、將這些多個單電池921~928進(jìn)行連接的導(dǎo)體板929、930、電池保持件931以及基板932構(gòu)成。[0006]在圖8示出的電池組中,由單電池921~928產(chǎn)生的熱量經(jīng)由電池保持件931傳遞到殼構(gòu)件911、912,從殼構(gòu)件911、912的外表面向外部散熱。
[0007]如圖9所示,專利文獻(xiàn)3所公開的電池組構(gòu)成為以殼構(gòu)件941、942、內(nèi)部所收納的單電池951、與單電池951相連接的連接端子961、962以及在由殼構(gòu)件941和殼構(gòu)件942構(gòu)成的內(nèi)部空間942a所填充的樹脂部930為主要元件。
[0008]在圖9示出的電池組中,由單電池951產(chǎn)生的熱量經(jīng)由樹脂部930傳遞到殼構(gòu)件941、942,從殼構(gòu)件941、942的外表面向外部散熱。
[0009]專利文獻(xiàn)1:日本特開2006-196277號公報
[0010]專利文獻(xiàn)2:日本特開2011-86475號公報
[0011]專利文獻(xiàn)3:日本特開2004-39485號公報
實用新型內(nèi)容
[0012]實用新型要解決的問題
[0013]然而,包括專利文獻(xiàn)I~3所公開的實用新型在內(nèi),在以往技術(shù)中,難以一邊確保單電池的散熱性一邊提供生產(chǎn)性高的電池組。具體地說,在專利文獻(xiàn)I所公開的電池組中,使用單電池的外周面與電池保持件的接觸面來進(jìn)行熱量的傳遞,但是根據(jù)生產(chǎn)性等觀點,有時在單電池的外周面與電池保持件之間雖小但是空出間隙,基于確保散熱性這種觀點確是不充分的。
[0014]另外,在專利文獻(xiàn)3所公開的電池組中,內(nèi)部空間942a整體形成樹脂部930,因此重量增加并且在生產(chǎn)時需要煩雜的作業(yè)。即,在內(nèi)部空間942a填充樹脂材料時,必須在殼構(gòu)件942與單電池951之間等不能留空隙。因此,在形成樹脂部930時,不能使樹脂材料的填充速度太快,并且需要長時間的作業(yè)以在內(nèi)部空間942a的整體填充樹脂部930。特別是,在單電池的底面形成曲面而并非平坦的情況下,需要花時間來填充樹脂材料。
[0015] 這樣,在生產(chǎn)時需要煩雜的作業(yè)的結(jié)構(gòu)中,導(dǎo)致制造成本上升。
[0016]本實用新型是為了實現(xiàn)解決上述問題而完成的,目的在于提供一種通過實現(xiàn)對由單電池產(chǎn)生的熱量進(jìn)行散熱來一邊實現(xiàn)提高安全性和長壽命化一邊能夠高效率地進(jìn)行生產(chǎn)的電池組及其制造方法。
[0017]用于解決問題的方案
[0018]因此,本實用新型采用以下結(jié)構(gòu)。
[0019]本實用新型所涉及的電池組具備單電池和外殼。
[0020].單電池呈筒狀。
[0021].外殼由多個殼構(gòu)件構(gòu)成,通過將多個殼構(gòu)件結(jié)合來在其內(nèi)部構(gòu)成單電池的收納空間。
[0022]構(gòu)成外裝殼的多個殼構(gòu)件包括一個呈碗狀的殼構(gòu)件,單電池被配置成單電池的筒軸沿呈碗狀的殼構(gòu)件的底壁內(nèi)面。
[0023]在本實用新型所涉及的電池組中,在呈碗狀的殼構(gòu)件的內(nèi)部空間中,在從其底壁內(nèi)面至側(cè)壁開口緣的整個范圍內(nèi)填充形成有熱傳遞構(gòu)件,該熱傳遞構(gòu)件將單電池的熱量傳遞到呈碗狀的殼構(gòu)件。而且,單電池的兩個筒端各自的一部分和筒外周面的一部分與熱傳遞構(gòu)件緊密接觸,其余部分的至少一部分不與熱傳遞構(gòu)件接觸。
[0024]在本實用新型所涉及的電池組的制造方法(以下,假設(shè)為“本實用新型所涉及的第一制造方法”)準(zhǔn)備以下工序。
[0025].準(zhǔn)備一個呈碗狀的殼構(gòu)件的工序;
[0026].對呈碗狀的殼構(gòu)件的內(nèi)部空間在從其底壁內(nèi)面至側(cè)壁開口緣的整個范圍填充具有流動性的熱傳遞構(gòu)件的工序;
[0027].以筒狀的單電池的筒軸沿呈碗狀的殼構(gòu)件的底壁內(nèi)面的方式,將筒狀的單電池收納到填充了具有流動性的熱傳遞構(gòu)件的呈碗狀的殼構(gòu)件的內(nèi)部空間的工序;
[0028].使用其它殼構(gòu)件密封呈碗狀的殼構(gòu)件的開口的工序。
[0029]在本實用新型所涉及的電池組的制造方法中,向呈碗狀的殼構(gòu)件的內(nèi)部空間填充的具有流動性的熱傳遞構(gòu)件的填充量為如下的量:在收納單電池時具有流動性的該熱傳遞構(gòu)件不會超過呈碗狀的殼構(gòu)件的側(cè)壁開口緣而漏出。在執(zhí)行密封呈碗狀的殼構(gòu)件的開口的工序之后,單電池的兩個筒端各自的一部分和筒外周面的一部分與熱傳遞構(gòu)件緊密接觸,其余部分的至少一部分不與熱傳遞構(gòu)件接觸。
[0030]另外,本實用新型所涉及的電池組的制造方法(以下,假設(shè)為“本實用新型所涉及的第二制造方法”)具備以下工序。
[0031]?準(zhǔn)備一個呈碗狀的工序;
[0032].以筒狀的單電池的筒軸沿呈碗狀的殼構(gòu)件的底壁內(nèi)面的方式,將筒狀的單電池收納到呈碗狀的殼構(gòu)件的內(nèi)部空間的工序;
[0033].對收納有單電池的呈碗狀的殼構(gòu)件的內(nèi)部空間,在從其底壁內(nèi)面至側(cè)壁開口緣的整個范圍,填充具有流動性的熱傳遞構(gòu)件的工序;以及
[0034].使用其它殼構(gòu)件密封呈碗狀的殼構(gòu)件的開口的工序。
[0035]在本實用新型所涉及的電池組的制造方法中,在執(zhí)行密封呈碗狀的殼構(gòu)件的開口的工序之后,單電池的兩個筒端各自的一部分和筒外周面的一部分與熱傳遞構(gòu)件緊密接觸,其余部分的至少一部分不與熱傳遞構(gòu)件接觸。
[0036]實用新型的效果
[0037]在本實用新型所涉及的電池組中,單電池的兩個筒端各自的一部分和筒外周面的一部分與熱傳遞構(gòu)件緊密接觸,因此由單電池產(chǎn)生的熱量經(jīng)由熱傳遞構(gòu)件傳遞到一個殼構(gòu)件,有效地向外部散熱。因此,根據(jù)確保安全性和壽命特性這種觀點優(yōu)選使用。
[0038]另外,在本實用新型所涉及的電池組中,并不在外殼的內(nèi)部空間整體填充形成熱傳遞構(gòu)件,除了單電池的上述部分以外的其余部分的至少一部分不與熱傳遞構(gòu)件接觸。因此,與在外殼內(nèi)整體填充形成熱傳遞構(gòu)件的情況相比,能夠減輕重量,并且也能夠縮短填充作業(yè)所需的時間。
[0039]另外,在本實用新型所涉及的電池組中,單電池的兩個筒端各自的一部分和筒外周面的一部分與熱傳遞構(gòu)件緊密接觸,因此在從單電池向熱傳遞構(gòu)件的熱傳遞過程中,能夠使熱量的分布均勻化至某種程度,基于壽命特性這種觀點優(yōu)選使用。即,在筒狀的單電池中,通常形成在一個筒端側(cè)配置來自電極體的集電部的結(jié)構(gòu),但是在本實用新型中,兩個筒端各自的一部分與熱傳遞構(gòu)件緊密接觸,因此兩個筒端之間不容易產(chǎn)生溫度偏差等。
[0040]另外,在本實用新型所涉及的電池組中,單電池的上述其余部分的至少一部分不與熱傳遞構(gòu)件接觸,在生產(chǎn)時填充材料時,能夠縮短與填充有關(guān)的時間,并且,此時在一個殼構(gòu)件的底壁內(nèi)面與單電池之間也不容易留空氣層。因此,在本實用新型所涉及的電池組中,通過高作業(yè)效率能夠?qū)崿F(xiàn)降低制造成本,并且還能夠確保散熱性。
[0041]如上所述,在本實用新型所涉及的電池組中,通過實現(xiàn)對由單電池產(chǎn)生的熱量進(jìn)行散熱來一邊實現(xiàn)提高安全性和長壽命化一邊能夠高效率地進(jìn)行生產(chǎn)。
[0042]在本實用新型所涉及的電池組中,例如能夠采用以下變化結(jié)構(gòu)。
[0043]在本實用新型所涉及的電池組中,上述結(jié)構(gòu)能夠采用僅在呈碗狀的殼構(gòu)件的內(nèi)部空間填充形成有熱傳遞構(gòu)件這種結(jié)構(gòu)。由此,能夠高效率地進(jìn)行生產(chǎn),并且能夠?qū)崿F(xiàn)減輕重量,并且,如上所述,能夠?qū)⒂蓡坞姵禺a(chǎn)生的熱量高效率地向外部放出。
[0044]在上述結(jié)構(gòu)中,本實用新型所涉及的電池組能夠采用以下結(jié)構(gòu):在單電池的一個筒端設(shè)置有極端子,引線板連接于該極端子,引線板的至少一部分被熱傳遞構(gòu)件覆蓋。在采用這種結(jié)構(gòu)的情況下,由單電池產(chǎn)生的熱量經(jīng)由導(dǎo)體板也從熱傳遞構(gòu)件傳遞到一個殼構(gòu)件。因此,通過傳遞熱量的路徑增加,能夠確保更高的散熱性。
[0045]在上述結(jié)構(gòu)中,本實用新型所涉及的電池組能夠采用以下結(jié)構(gòu):單電池以被電池保持件保持的狀態(tài)收納于外裝殼內(nèi),在電池保持件上設(shè)有窗部,通過電池保持件的窗部,單電池的上述兩個筒端各自的一部分和筒外周面的一部分與熱傳遞構(gòu)件緊密接觸。在采用這種結(jié)構(gòu)的情況下,使用電池保持件保持外殼內(nèi)的單電池,由此能夠確保耐沖擊性。而且,單電池的外面的一部分與熱傳遞構(gòu)件通過設(shè)置于電池保持件上的窗部而緊密接觸,因此還能夠確保從單電池向呈碗狀的殼構(gòu)件傳遞熱量的傳遞路徑。因此,能夠?qū)崿F(xiàn)高安全性和長壽命化。
[0046]在上述結(jié)構(gòu)中,本實用新型所涉及的電池組能夠采用以下結(jié)構(gòu):在將電池組安裝到設(shè)備時,呈碗狀的殼構(gòu)件成為如下狀態(tài):呈碗狀的殼構(gòu)件的底壁外面的至少一部分暴露于外部。由此,從單電池經(jīng)由熱傳遞構(gòu)件傳遞到一個殼構(gòu)件的熱量從暴露于外部的底壁外面散熱。因此,熱量不被關(guān)在里面而向外部散熱。
[0047]另外,在安裝設(shè)備時在底壁外面暴露于外部的一個殼構(gòu)件的內(nèi)部空間填充形成熱傳遞構(gòu)件,由此在從外部施加沖擊力等時等,考慮熱傳遞構(gòu)件還作為沖擊力吸收材料而發(fā)揮功能。因此,在本實用新型所涉及的電池組中,在采用上述結(jié)構(gòu)的情況下,能夠抑制外殼和內(nèi)部所收納的單電池等受到來自外部的沖擊力等影響。
[0048]在上述結(jié)構(gòu)中,本實用新型所涉及的電池組能夠采用以下結(jié)構(gòu):在單電池的一個筒端設(shè)有安全閥,安全閥的至少一部分不被熱傳遞構(gòu)件覆蓋。通過采用這種結(jié)構(gòu),與使用熱傳遞構(gòu)件覆蓋單電池的外面整體的結(jié)構(gòu)相比,熱傳遞構(gòu)件不會妨礙安全閥的動作,能夠確保高安全性。
[0049]在上述結(jié)構(gòu)中,本實用新型所涉及的電池組能夠采用以下結(jié)構(gòu):熱傳遞構(gòu)件由具有電絕緣性的樹脂材料構(gòu)成。通過采用這種結(jié)構(gòu),不需要另外使用絕緣體覆蓋單電池、導(dǎo)體板等的周圍,從而能夠?qū)崿F(xiàn)削減部件數(shù)量,并且能夠提高生產(chǎn)時的作業(yè)效率。因此,能夠?qū)崿F(xiàn)削減制造成本。
[0050]在本實用新型所涉及的第一制造方法中,在填充熱傳遞構(gòu)件之后,將單電池收納到一個殼構(gòu)件的內(nèi)部空間。因此,能夠從一個殼構(gòu)件的開口填充熱傳遞構(gòu)件,在該狀態(tài)下不收納單電池,因此即使不降低熱傳遞構(gòu)件的填充速度也不容易留空隙等。即,在圖9示出的以往技術(shù)中,需要提前收納單電池,在此處填充熱傳遞構(gòu)件(樹脂材料)時,為了在殼底壁內(nèi)面與單電池之間等不留空隙,需要將熱傳遞構(gòu)件的填充速度抑制為較低。
[0051]另一方面,在本實用新型所涉及的第一制造方法中,在收納單電池之前填充熱傳遞構(gòu)件,因此即使不將熱傳遞構(gòu)件的填充速度抑制為較低,也不容易產(chǎn)生留有空隙這種問題。另外,在本實用新型所涉及的第一制造方法中,調(diào)整熱傳遞構(gòu)件的量,以僅使單電池的外面的一部分與熱傳遞構(gòu)件緊密接觸,其余部分的至少一部分不與熱傳遞構(gòu)件接觸。因此,與使用熱傳遞構(gòu)件填滿外殼的內(nèi)部整體的情況相比,能夠?qū)崿F(xiàn)減輕重量,并且還能夠?qū)崿F(xiàn)削減熱傳遞構(gòu)件的量和減少作業(yè)時間,能夠?qū)崿F(xiàn)降低制造成本。
[0052]另外,在本實用新型所涉及的第一制造方法中,對一個殼構(gòu)件固定單電池,而能夠執(zhí)行之后的安裝工序,因此提聞加工性。
[0053]此外,將熱傳遞構(gòu)件的填充量設(shè)為:即使在收納單電池時也不超過一個殼構(gòu)件的側(cè)壁開口緣的量。
[0054]在本實用新型所涉及的第二制造方法中,在一個殼構(gòu)件的內(nèi)部空間收納單電池之后填充熱傳遞構(gòu)件,關(guān)于熱傳遞構(gòu)件的填充量,雖然單電池的外面的一部分與熱傳遞構(gòu)件緊密接觸,但是其余部分的至少一部分不與熱傳遞構(gòu)件接觸。即,對一個殼構(gòu)件進(jìn)行的熱傳遞構(gòu)件的填充在比一個殼構(gòu)件的側(cè)壁開口緣更靠近底面?zhèn)鹊奈恢猛V?,因此通過將熱傳遞構(gòu)件的填充量抑制為較少而能夠?qū)崿F(xiàn)減小完成后的重量。
[0055]另外,抑制熱傳遞構(gòu)件的填充量,因此能夠?qū)崿F(xiàn)減少與填充有關(guān)的時間和作業(yè),能夠?qū)崿F(xiàn)降低制造成本。
[0056]并且,在本實用新型所涉及的第二制造方法中,也與上述第一制造方法同樣地,能夠?qū)σ粋€殼構(gòu)件固定單電池而執(zhí)行之后的安裝工序,因此提高加工性。
[0057]在本實用新型所涉及的第一制造方法和第二制造方法(以下,總稱為“本實用新型所涉及的制造方法”)中,能夠采用以下變化方法。[0058]在上述方法中,本實用新型所涉及的制造方法能夠采用以下方法:在執(zhí)行進(jìn)行上述封口的工序之后,僅在上述一個殼構(gòu)件的內(nèi)部空間填充形成熱傳遞構(gòu)件。由此,能夠?qū)崿F(xiàn)以下電池組:能夠高效率地進(jìn)行生產(chǎn),并且,能夠?qū)崿F(xiàn)減輕電池組的重量,并且,如上所述,能夠?qū)⒂蓡坞姵禺a(chǎn)生的熱量高效率地向外部放出。
[0059]在上述方法中,本實用新型所涉及的制造方法能夠采用以下方法:在單電池的一個筒端設(shè)置有極端子,導(dǎo)體板與該極端子相連接,在向一個殼構(gòu)件的內(nèi)部空間收納單電池和填充熱傳遞構(gòu)件之后,導(dǎo)體板的至少一部分被熱傳遞構(gòu)件覆蓋。由此,由單電池產(chǎn)生的熱量能夠經(jīng)由導(dǎo)體板和熱傳遞構(gòu)件向一個殼構(gòu)件進(jìn)行熱傳遞,能夠制造出確保了更高散熱性的電池組。
[0060]在上述方法中,本實用新型所涉及的制造方法能夠采用以下方法:單電池在被電池保持件保持的狀態(tài)下收納到一個殼構(gòu)件的內(nèi)部空間,在電池保持件設(shè)有窗部,通過電池保持件的窗部,單電池的兩個筒端各自的一部分和筒外周面的一部分與熱傳遞構(gòu)件緊密接觸。在采用這種方法的情況下,使用電池保持件保持外殼內(nèi)的單電池,由此能夠制造出確保了耐沖擊性的電池組。而且,通過設(shè)置于電池保持件的窗部,單電池的外面的一部分與熱傳遞構(gòu)件緊密接觸,因此還確保從單電池向一個殼構(gòu)件傳遞熱量的傳遞路徑,能夠制造出實現(xiàn)高安全性和長壽命化的電池組。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0061]圖1是表示本實用新型的實施方式所涉及的電池組I的外觀結(jié)構(gòu)的示意立體圖。
[0062]圖2是表示電池組I的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意展開立體圖。
[0063]圖3是表示電池組I的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的示意截面圖。
[0064]圖4是表示電池組I的內(nèi)部結(jié)構(gòu)的一部分的示意截面圖。
[0065]圖5的(a)是表示實施方式所涉及的電池組的單電池21與熱傳遞樹脂部30的位置關(guān)系的示意圖,(b)是表示比較例所涉及的電池組的單電池821、822與熱傳遞樹脂部830的位置關(guān)系的示意圖。
[0066]圖6是用于說明電池組I的制造方法的示意工序圖,(a)示出樹脂材料的填充工序,(b)示出芯包20的收納工序。
[0067]圖7是用于說明變形例所涉及的電池組I的制造方法的示意工序圖,(a)示出芯包20的收納工序,(b)示出樹脂材料的填充工序。
[0068]圖8是表示以往技術(shù)所涉及的電池組的結(jié)構(gòu)的展開立體圖。
[0069]圖9是表示以往技術(shù)所涉及的電池組的結(jié)構(gòu)的截面圖。
[0070]附圖標(biāo)記說明
[0071]1:電池組;10:外殼;11、12:殼構(gòu)件;20:芯包;21?25:單電池;26:電池保持件;27?29:導(dǎo)體板;30:熱傳遞樹脂部。
【具體實施方式】
[0072]以下,使用【專利附圖】
【附圖說明】用于實施本實用新型的方式。此外,以下示出的具體例是為了使本實用新型的結(jié)構(gòu)和該結(jié)構(gòu)所起到的作用和效果更容易理解而使用的一例,本實用新型除了作為實用新型的本質(zhì)的結(jié)構(gòu)部分以外不受到以下具體例的任何限定。[0073][實施方式]
[0074]1.電池組I的結(jié)構(gòu)
[0075]使用圖1和圖2說明本實用新型的實施方式所涉及的電池組I的結(jié)構(gòu)。
[0076]如圖1所示,本實施方式所涉及的電池組I的外殼由具有扁平方形的外觀形狀的外殼10構(gòu)成。外殼10由兩個殼構(gòu)件11、12的接合構(gòu)成。殼構(gòu)件11、12均形成有底淺皿狀,在使開口緣彼此匹配的狀態(tài)下開口緣彼此接合。
[0077]在此,在本實施方式所涉及的電池組I中,在安裝到設(shè)備時,將殼構(gòu)件11 一側(cè)插入到設(shè)備的安裝部,殼構(gòu)件12的底壁外面(Z軸方向下側(cè)的外面)的至少一部分形成從設(shè)備的安裝部暴露于外部的狀態(tài)。
[0078]如圖2所示,在由殼構(gòu)件11、12構(gòu)成的內(nèi)部空間lla、12a中收納芯包20。芯包20構(gòu)成為以五個單電池21~25、電池保持件26、使單電池21~25之間進(jìn)行連接的導(dǎo)體板27、28為主要元件。單電池21~25分別具有圓筒形的外觀形狀,兩個端面構(gòu)成正負(fù)極端子,并且,在一個端面形成有安全閥(省略詳細(xì)圖示)。此外,單電池21~25的種類例如為鋰離子電池。
[0079]單電池21~25分別配置成筒軸沿殼構(gòu)件12的底壁內(nèi)面的狀態(tài)。具體地說,沿X軸方向進(jìn)行配置。
[0080]電池保持件26具有與五個單電池21~25分別對應(yīng)的圓筒形的保持空間,在收納各單電池21~25的部分的各Z軸方向下側(cè)部分設(shè)有窗部26a。單電池21~25的各外周面21a、…的一部分從該窗部26a暴露于外側(cè)。另外,為了接合導(dǎo)體板27、28,單電池21~25的兩個端面暴露于外側(cè)。
[0081]如圖2所不,在構(gòu)成外殼10的一個殼構(gòu)件12的內(nèi)部空間12a填充形成熱傳遞樹脂部30。熱傳遞樹脂部30例如由硅系樹脂材料、環(huán)氧系樹脂材料或者聚氨酯系樹脂材料等構(gòu)成。另外,在將芯包20收納到殼構(gòu)件12的內(nèi)部空間12a時,以不超過四個側(cè)壁的開口緣12b~12e(不漏出)的容量來填充熱傳遞樹脂部30。
[0082]2.單電池21~25和熱傳遞樹脂部30
[0083]使用圖3和圖4說明電池組I的單電池21~25與熱傳遞樹脂部30的關(guān)系。
[0084]如圖3所示,在電池組I的外殼10的內(nèi)部空間IOa中,在收納了芯包20的狀態(tài)下,從殼構(gòu)件12的底壁內(nèi)面至側(cè)壁開口緣的整個范圍內(nèi)填充形成熱傳遞樹脂部30。換言之,芯包20的各單電池21~25的外周不是整體被熱傳遞樹脂部30覆蓋,而是兩個端面的一部分和外周面的一部分被熱傳遞樹脂部30覆蓋,其余部分不與熱傳遞樹脂部30接觸。不與熱傳遞樹脂部30接觸的部分還包括各單電池21~25的設(shè)置了安全閥的部位。由此,即使在單電池異常時等安全閥進(jìn)行動作時,熱傳遞樹脂部30也不會阻礙安全閥,從而能夠確保高安全性。
[0085]此外,在不與熱傳遞構(gòu)件30接觸的部分中,至少一部分與殼構(gòu)件11的內(nèi)面之間存
有空隙。
[0086]在電池組I中,對單電池21~25之間進(jìn)行連接的導(dǎo)體板27、28各自的一部分也與熱傳遞樹脂部30緊密接觸。
[0087]如圖4所示,通過設(shè)于電池保持件26的窗部26a,由電池保持件26保持的單電池21~25 (在圖4中僅圖示單電池21、22)的各外周面21a、…的一部分暴露,與熱傳遞樹脂部30緊密接觸(參照箭頭A部分)。由此,實現(xiàn)單電池21~25的各外周面21a、…與熱傳遞樹脂部30的接觸面積的增加。
[0088]3.電池組I的散熱方式
[0089]使用圖5說明電池組I的散熱方式。此外,圖5的(a)示意性地示出本實施方式所涉及的電池組I的結(jié)構(gòu),圖5的(b)作為比較例示意性地示出改變單電池821、822的姿勢的方式。
[0090]如圖5的(a)所示,在本實施方式所涉及的電池組I中,在殼構(gòu)件12的底壁內(nèi)面在沿筒軸的狀態(tài)下配置單電池21~25(圖5的(a)僅圖示單電池21),熱傳遞樹脂部30與單電池21~25的兩個端面21b、21c、.?各自的一部分、外周面21a、…各自的一部分緊密接觸。
[0091]在此,在具有筒形的外觀形狀的單電池21~25中,在外殼罐的內(nèi)部,通過一個端部(例如,封口板所接合一側(cè)的端部)進(jìn)行電極體的正負(fù)極板的集電。因此,在采用這種方式的單電池21~25中,與用箭頭B2指示的部分相比,用箭頭BI指示的部分在充放電時等散熱大。
[0092]在本實施方式中,用箭頭BI指示的部分或者用箭頭B2指示的部分各自的一部分均與熱傳遞樹脂部30緊密接觸,因此單電池21~25的溫度不容易產(chǎn)生不均,基于長壽命化這種觀點和安全性這種觀點期望有用。
[0093]此外,與單電池21的端面21b的極端子21d和端面21c相接合的導(dǎo)體板27、29各自的一部分也與熱傳遞樹脂部30緊密接觸,因此還通過經(jīng)由導(dǎo)體板27、29的路徑進(jìn)行散熱,由此也不容易產(chǎn)生溫度不均。在此,在本實施方式所涉及的電池組I中,與單電池21~25的極端子相連接的所有導(dǎo)體板27~29、…的至少一部分與熱傳遞樹脂部30緊密接觸。
[0094]此外,如圖3等所示,在本實施方式所涉及的電池組I中,在安裝設(shè)備時,對底壁外面的至少一部分暴露于外部的殼構(gòu)件12,其內(nèi)部空間填充形成了熱傳遞樹脂部30。通過采用這種結(jié)構(gòu),由單電池21~25產(chǎn)生的熱量經(jīng)由熱傳遞樹脂部30從底壁外面的至少一部分暴露于外部的殼構(gòu)件12來向外部散熱。因此,能夠得到高散熱效果。
[0095]另外,在安裝設(shè)備時對暴露于外部一側(cè)的殼構(gòu)件12形成熱傳遞樹脂部30,由此將由單電池21~25產(chǎn)生的熱量選擇性地引導(dǎo)到殼構(gòu)件12,抑制向在設(shè)備側(cè)的殼構(gòu)件11的熱傳遞。由此,在使用本實施方式所涉及的電池組I的情況下,還能夠抑制向安裝設(shè)備的熱影響。
[0096]另一方面,在圖5的(b)示出的比較例中,單電池821、822的筒軸配置成沿與殼構(gòu)件(省略圖示)的底壁內(nèi)面正交的朝向(Z軸方向)。而且,單電池821和單電池822在長度方向上的朝向與在Z軸方向上的朝向相反。具體地說,在單電池821中,接合了封口板的端面821b處于Z軸方向上側(cè),作為外殼罐的底面的端面821c處于Z軸方向下側(cè)。另一方面,在單電池822中,接合了封口板的端面822b處于Z軸方向下側(cè),作為外殼罐的底面的端面822c處于Z軸方向上側(cè)。
[0097]在比較例中,熱傳遞樹脂部830與單電池821的端面821c和外周面821a的一部分以及單電池822的端面822b和外周面822a的一部分緊密接觸。另一方面,單電池821的端面821b、單電池822的端面822c以及單電池821、822的各外周面821a、822a的Z軸方向上側(cè)部分不與熱傳遞樹脂部830接觸。[0098]另外,在比較例中,與單電池821的端面821c相連接的導(dǎo)體板829以及與單電池822的端面822b的極端子822d相連接的導(dǎo)體板831與熱傳遞樹脂部830接觸,但是與單電池821的端面821b的極端子821d以及單電池822的端面822c相連接的導(dǎo)體板827不與熱傳遞樹脂部830接觸。
[0099]因此,在比較例中,在單電池821的箭頭Cl部分與箭頭C2部分之間以及單電池822的箭頭Dl部分與箭頭D2部分之間分別產(chǎn)生溫度的分布,基于安全性的觀點和長壽命化的觀點存在問題。
[0100]如上所述,在本實施方式所涉及的電池組I中,由單電池21?25產(chǎn)生的熱量的散熱特性良好,基于確保安全性和長壽命化這種觀點,優(yōu)選使用。
[0101]另外,在本實施方式中,設(shè)為在安裝設(shè)備時對從設(shè)備的安裝部至底壁外面的至少一部分暴露于外部的殼構(gòu)件12的內(nèi)部空間填充形成了熱傳遞樹脂部30,因此在從外部受到?jīng)_擊力時等,熱傳遞樹脂部30成為沖擊力的緩沖部,能夠抑制沖擊力向單電池21?25等的影響。根據(jù)這些也可知安全性良好。
[0102]4.制造方法
[0103]使用圖6說明本實施方式所涉及的電池組I的制造方法。此外,在以下說明中,僅說明電池組I的制造過程的一部分。省略說明的部分能夠應(yīng)用公知的技術(shù)。
[0104]首先,如圖6的(a)所示,準(zhǔn)備有底淺皿狀的殼構(gòu)件12,配置成開口成為Z軸方向上朝上。而且,對殼構(gòu)件12的內(nèi)部空間12a填充具有流動性的熱傳遞樹脂部用的樹脂材料(箭頭E)。此時,樹脂材料的填充量設(shè)為之后即使在收納了芯包20時樹脂材料也不超過殼構(gòu)件12的側(cè)壁開口緣12b?12e(不溢出)的量。
[0105]接著,如圖6的(b)所示,在填充了具有流動性的熱傳遞樹脂部30用的樹脂材料的殼構(gòu)件12的內(nèi)部空間12a中收納芯包20。此時,如上所述,樹脂材料不會漏出。
[0106]在此,在收納圖6的(b)示出的芯包20時,熱傳遞樹脂部30用的樹脂材料處于固化前即處于具有流動性的狀態(tài)。
[0107]之后,雖然省略了圖示,但是使用殼構(gòu)件11堵塞殼構(gòu)件12的開口,由此完成制造電池組I。
[0108]這樣,在本實施方式所涉及的電池組I的制造方法中,在填充形成熱傳遞樹脂部30時,從殼構(gòu)件12的大開口能夠填充樹脂材料,因此能夠確保高作業(yè)效率。另外,在填充樹脂材料時,未收納芯包20,因此也不產(chǎn)生在殼構(gòu)件12的底壁內(nèi)面與芯包20的底面部分之間殘留空隙(空氣存留)這種問題。
[0109][變形例]
[0110]使用圖7說明與電池組I的制造方法有關(guān)的變形例。此外,在以下說明中也僅說明電池組I的制造過程的一部分。省略說明的部分能夠應(yīng)用公知的技術(shù)。
[0111]首先,如圖7的(a)所示,在本變形例所涉及的制造方法中,對所準(zhǔn)備的殼構(gòu)件12的內(nèi)部空間12a收納芯包20。在本變形例中,在該時刻,在內(nèi)部空間12a沒有填充熱傳遞樹脂部30用的樹脂材料。
[0112]接著,如圖7的(b)所示,對收納了芯包20的殼構(gòu)件12的內(nèi)部空間12a,從殼構(gòu)件12的側(cè)壁內(nèi)面與芯包20之間的隙間填充熱傳遞樹脂部30用的樹脂材料(箭頭F)。此時,也將樹脂材料的填充量設(shè)為樹脂材料不超過殼構(gòu)件12的側(cè)壁開口緣12b?12e(不溢出)的量。
[0113]之后,與上述同樣地,雖然省略了圖示,但是使用殼構(gòu)件11堵塞殼構(gòu)件12的開口,完成電池組I的制造。
[0114][其它事項]
[0115]在上述實施方式和變形例中,設(shè)為在將單電池21?25通過電池保持件26保持的狀態(tài)下收納外殼10內(nèi),但是電池保持件26不一定是必須的結(jié)構(gòu)元件。還能夠是通過導(dǎo)體板進(jìn)行連接的單電池不保持在電池保持件而直接收納到外殼內(nèi)。
[0116]另外,在上述實施方式和變形例中,在電池保持件26設(shè)有窗部26a,由此增加單電池21?25與熱傳遞樹脂部30的接觸面積,但是也可以不是圖2等示出的方式的窗部26a。例如,還能夠采用打開了多個孔的多孔狀的電池保持件等。
[0117]另外,在上述實施方式和變形例中,采用具有圓筒形的外觀形狀的單電池21?25,但是如果單電池的外觀形狀為筒形,則并不限定于此。例如,還能夠采用方筒狀的單電池。
[0118]另外,在上述實施方式和變形例中,采用了具備五個單電池21?25的結(jié)構(gòu),但是單電池之和并不限定于此。例如,還能夠設(shè)為具備一個至四個單電池的結(jié)構(gòu),還能夠采用具備六個以上的單電池的結(jié)構(gòu)。
[0119]另外,在上述實施方式和變形例中,將單電池21?25的種類設(shè)為鋰離子電池,但是電池種類并不限定于此。例如,還能夠采用鎳鎘電池、鎳氫電池等堿性電池。
[0120]另外,在上述實施方式和變形例中,關(guān)于在外殼10內(nèi)收納的芯包20,通過電池保持件26保持五個單電池21?25,但是除此以外還能夠設(shè)為還具備電路基板的結(jié)構(gòu)。在該情況下,考慮電路基板的防水性,基于提高安全性這種觀點期望使用在熱傳遞樹脂部30中埋設(shè)電路基板這種結(jié)構(gòu)。
[0121]另外,在上述實施方式和變形例中,以兩個殼構(gòu)件11、12的組合來構(gòu)成外殼10,但是也可以以三個以上的殼構(gòu)件的組合構(gòu)成外殼。
[0122]另外,在上述實施方式和變形例中,與單電池的外面的一部分一起,導(dǎo)體板27?29的一部分也與熱傳遞樹脂部30緊密接觸,但是導(dǎo)體板不一定必須與熱傳遞樹脂部接觸。但是,基于確保散熱性這種觀點,期望導(dǎo)體板的至少一部分也與熱傳遞樹脂部緊密接觸,并且期望導(dǎo)體板的除了與單電池之間的連接部以外的整體與熱傳遞樹脂部緊密接觸。
[0123]另外,在上述實施方式和變形例中,從殼構(gòu)件12的底壁內(nèi)面向高度方向在固定的整個范圍內(nèi)填充形成熱傳遞樹脂部30,但是,相反,還能夠從殼構(gòu)件11的底壁內(nèi)面向高度方向在固定的整個范圍內(nèi)填充形成熱傳遞樹脂部30。但是,在將電池組安裝到設(shè)備時,為了確保散熱性,期望在底壁外面等暴露于外部的殼構(gòu)件的內(nèi)部空間填充形成熱傳遞樹脂部。
[0124]另外,如圖3等所示,在上述實施方式和變形例中,設(shè)為單電池21?25的兩個端面的一部分不與熱傳遞樹脂部30接觸,在不與該熱傳遞樹脂部30接觸的部分還包含設(shè)置了各單電池21?25的安全閥的部位。因此,在由于單電池的方式等而設(shè)置安全閥的部位與上述實施方式等不同的情況下,考慮該部位,能夠適當(dāng)?shù)卦O(shè)定單電池的配置和熱傳遞樹脂部的形成方式等。
[0125]另外,在上述實施方式和變形例中,作為熱傳遞構(gòu)件采用了由樹脂材料構(gòu)成的熱傳遞樹脂部30,但是不一定必須僅使用樹脂材料構(gòu)成熱傳遞構(gòu)件。例如,也可以使用熱傳導(dǎo)性高的纖維(Cu、Nb、Ta、Mo、W等)與樹脂材料的復(fù)合材料構(gòu)成熱傳遞構(gòu)件,代替高熱傳導(dǎo)性纖維還能夠使用Cu-W、Cu-Mo等合金、AIN等陶瓷、Al-SC、S1-SiC等陶瓷-金屬等。
[0126]并且,作為構(gòu)成熱傳遞構(gòu)件的材料,還能夠使用混入了具有電絕緣性的填料的樹脂材料。在該情況下,作為具有電絕緣性的填料能夠采用氧化金屬(例如,氧化鋁、氧化鋅)、氫氧化金屬(例如,氫氧化鋁)、氮化金屬(例如,氮化鋁、氮化硼)、氮氧化金屬(例如,氮氧化鋁)等。
[0127]此外,在熱傳遞構(gòu)件具有導(dǎo)電性的情況下,對單電池、導(dǎo)體板等的表面實施電絕緣處理即可。
[0128]另外,在上述實施方式和變形例中,僅對一個殼構(gòu)件(殼構(gòu)件12)的內(nèi)部空間填充形成熱傳遞樹脂部30,在另一殼構(gòu)件(殼構(gòu)件11) 一側(cè)采用單電池21?25不接觸的結(jié)構(gòu),但是本實用新型為在殼構(gòu)件11 一側(cè)單電池21?25的至少一部分不與熱傳遞樹脂部30接觸這種結(jié)構(gòu)即可。例如,在殼構(gòu)件12的內(nèi)部空間收納熱傳遞構(gòu)件30和單電池21?25,在安裝殼構(gòu)件11之后,也可以在該狀態(tài)下使該安裝體慢慢地振蕩。在該情況下,單電池21?25的殼構(gòu)件11不是一側(cè)全部與熱傳遞樹脂部30接觸,而是一部分接觸,而其余不接觸。通過這種的結(jié)構(gòu),也能夠得到與上述相同的效果。
[0129]此外,在上述實施方式和變形例中,沒有特別使安裝體振蕩,因此僅在殼構(gòu)件12的內(nèi)部空間填充形成了熱傳遞樹脂30。
[0130]產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0131]本實用新型有用于一邊確保單電池的散熱性一邊實現(xiàn)生產(chǎn)性高的電池組。
【權(quán)利要求】
1.一種電池組,其特征在于,具備: 筒狀的單電池;以及 外裝殼,其由多個殼構(gòu)件構(gòu)成,通過將上述多個殼構(gòu)件結(jié)合來在其內(nèi)部構(gòu)成上述單電池的收納空間, 其中,構(gòu)成上述外裝殼的上述多個殼構(gòu)件包括一個呈碗狀的殼構(gòu)件, 上述單電池被配置成上述單電池的筒軸沿上述呈碗狀的殼構(gòu)件的底壁內(nèi)面, 在上述呈碗狀的殼構(gòu)件的內(nèi)部空間中,在從其底壁內(nèi)面至側(cè)壁開口緣的整個范圍內(nèi)填充形成有熱傳遞構(gòu)件,該熱傳遞構(gòu)件將上述單電池的熱量傳遞到上述呈碗狀的殼構(gòu)件,上述單電池的兩個筒端各自的一部分和筒外周面的一部分與上述熱傳遞構(gòu)件緊密接觸,其余部分的至少一部分不與上述熱傳遞構(gòu)件接觸。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組,其特征在于, 僅在上述呈碗狀的殼構(gòu)件的內(nèi)部空間填充形成有上述熱傳遞構(gòu)件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的電池組,其特征在于, 在上述單電池的一個筒端設(shè)置有極端子,引線板連接于該極端子, 上述引線板的至少一部分被上述熱傳遞構(gòu)件覆蓋。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組,其特征在于, 上述單電池以被電池保持件保持的狀態(tài)收納于上述外裝殼內(nèi), 在上述電池保持件上設(shè)有窗部, 通過上述電池保持件的窗部,上述單電池的上述兩個筒端各自的一部分和筒外周面的一部分與上述熱傳遞構(gòu)件緊密接觸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組,其特征在于, 在將上述電池組安裝到設(shè)備時,上述呈碗狀的殼構(gòu)件成為如下狀態(tài):上述呈碗狀的殼構(gòu)件的底壁外面的至少一部分暴露于外部。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組,其特征在于, 在上述單電池的一個筒端設(shè)有安全閥, 上述安全閥的至少一部分不被上述熱傳遞構(gòu)件覆蓋。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組,其特征在于, 上述熱傳遞構(gòu)件由具有電絕緣性的樹脂材料構(gòu)成。
【文檔編號】H01M10/613GK203423236SQ201320554151
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年9月6日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月25日
【發(fā)明者】中野雅也, 米田晴彥 申請人:三洋電機(jī)株式會社