[发明专利]电池堆

说明书

技术领域

本发明涉及一种由多个电池组构成的电池堆。在其中堆叠有多个电池 组的电池堆中，各单个电池组有时被称为“电池单元”或简称为“单电池”。

背景技术

存在通过串联或并联连接多个电池组来实现高电压或大容量电池的情 况。这种电池被称作电池堆。各单个电池组往往具有扁平形状。日本专利 申请公报No.2003-242956(JP2003-242956A)公开了一种其中多个扁平 电池组排布并串联连接的电池堆。

对于电池组，其典型示例为锂离子电池，电解液和电池本体被收纳在 密闭的扁平外壳中。由于外壳是密闭的，所以其内部压力上升，并且在温 度上升的情况下或在外壳处于大气压低的高海拔地点的情况下外壳膨胀。 此外，电池组在充电时发热。因此，每当电池组充电时，外壳膨胀。

例如，日本专利申请公报No.2006-040879(JP2006-040879A)中公 开了一种防止由于内部压力的上升而引起的外壳膨胀的技术。该技术在于 在扁平外壳的扁平面的中央设置梯形凹陷或梯形突出部，以便提高外壳的 强度。这里，扁平外壳的扁平面对应于外壳的面积最大的侧面并且也称为 宽面。

发明内容

密闭的外壳常常通过焊接扁平外壳本体和密封板(盖子)来实现。当 这种外壳反复膨胀和收缩时，焊接部位由于疲劳而劣化。因此，本发明提 供了一种能抑制由于内部压力的上升而引起的外壳本体和密封板之间的焊 接部位的疲劳劣化的电池堆。

根据本发明的第一方面的电池堆包括多个电池组和多个间隔件。所述 电池组各自都具有外壳和密封板。所述外壳将电池本体收纳在所述外壳中。 所述外壳是扁平的，并且具有开口。所述开口的宽度窄。所述密封板嵌合 在所述外壳的所述开口的内周面上。所述密封板的侧面被焊接在所述外壳 的所述内周面上。所述多个间隔件各自配置在位于所述电池组的各侧的扁 平面的中央，并且所述间隔件与所述扁平面的接触区域的轮廓小于所述电 池组的所述扁平面的轮廓。所述多个间隔件与所述多个电池组交替地堆叠。 所述多个间隔件和所述多个电池组沿堆叠方向被施加以载荷，并且所述电 池组的所述扁平面的中央由于所述载荷而以所述间隔件的轮廓的形状凹 陷。这里，间隔件与电池组的接触面仅需小于电池组的扁平面的轮廓，并 且间隔件可在其不与电池组接触的部位大于扁平面。

在根据本发明的第一方面的电池堆中所包括的电池组中，扁平外壳的 开口和密封板之间的焊接面的大部分对应于与扁平面平行的焊接部位。与 扁平面平行的焊接面是包含外壳的窄宽度面的开口的长边的焊接面。这里， 由于在短边附近外壳的强度高，所以在此不关注外壳在短边附近的膨胀。 这里在由于外壳的内部压力上升而引起的外壳膨胀方面关注的是包含开口 的长边的焊接面。那是位于长边的中央部分的焊接面。这是因为开口的长 边的中央部分在内部压力上升时最容易膨胀。

在根据本发明的第一方面的电池堆中，为了将包含矩形开口的长边的 焊接面配置成与外壳的扁平面平行，密封板在外壳上嵌合成使得扁平外壳 的开口的内周面与密封板的侧面靠接，并且靠接面被焊接。同时，多个电 池组在间隔件介于多个电池组之中的相邻两个电池组之间的状态下堆叠， 并且载荷沿堆叠方向施加至电池组。由于该载荷，扁平外壳即使在其内部 压力上升时也被抑制膨胀。结果，外壳的开口不容易沿宽度方向(与扁平 面正交的方向)膨胀。换言之，外壳的开口的内周面不容易与密封板的侧 面分离。结果，在内部压力上升期间作用在焊接面上的应力被缓和，并由 此抑制了疲劳劣化。