[发明专利]电池组和电池组的制造方法

说明书

在此公开的电池组中，沿着排列方向配置有多个单电池。这样的电池组中，垫片配置在相邻的单电池的间隙中，在该垫片上形成有凸状肋。并且，在单电池的扁平面中，肋抵接的区域成为束缚区域，肋没有抵接的区域成为非束缚区域。另外，在电池壳体内部的非束缚区域中，收纳填充有气体的内压调整袋。并且，设有气体供给单元(溶解部)，其用于向电池壳体的内部空间供给内压调整袋的气体。由此，能够消除单电池内的负压，防止因电解液流出而导致的高速率特性降低。

技术领域

本发明涉及电池组及其制造方法。具体而言，涉及具备多个非水电解液二次电池作为单电池的电池组和制造该电池组的方法。

背景技术

近年来，非水电解液二次电池(例如锂离子二次电池)被用于个人计算机、便携终端等便携式电源、电动汽车(EV)、混合动力汽车(HV)、插电式混合动力汽车(PHV)等各种车辆的驱动用电源等。该非水电解液二次电池例如具有将具备正极和负极的电极体以及非水电解液(以下简称为“电解液”)收纳到电池壳体内的结构。该非水电解液二次电池的一例被日本特开2015-79722、日本特开2019-87371、日本特开2015-230824公开。

日本特开2015-79722所记载的蓄电元件(电池)中，密封有气体的气体密封袋与发电元件(电极体)一起配置在外装体(电池壳体)的内部。这样的电池中，当外装体的内部变为减压环境时，气体密封袋膨胀而压迫电极体，由此抑制电极间的距离扩大。另外，日本特开2019-87371中，公开了将内部包含电解液的袋体配置在框体内，在框体密闭后使袋体破裂的技术。由此，能够防止电解液附着在框体与盖体的接合部，并且能够将电解液注入框体内部。另外，日本特开2015-230824所记载的电极结构体中，夹在正极与负极之间的隔膜成形为袋状，在该袋状隔膜的内部收纳有负极和非水电解液。由此，能够抑制电解液从负极的移动，抑制内阻增加。

然而，这种非水电解液二次电池有时以电池组的形态使用。这样的电池组是通过将多个非水电解液二次电池(单电池)沿着预定的排列方向彼此邻接地排列，沿着该排列方向束缚多个单电池而构建的。另外，这种电池组中，为了调节施加到单电池上的束缚压和提高散热效率，在邻接的单电池之间夹有垫片。

上述结构的电池组中，在充放电中由于电极的膨胀收缩和/或电解液的体积膨胀而产生泵效应，电解液有时会从电极体的内部挤出。由此，在电极内部发生电荷载体的浓度不均和液体枯竭等，高速率特性可能降低。为了防止上述泵效应引起的电解液流出，日本特开2018-181765所记载的电池组中，在配置于单电池之间的垫片上形成有按压部，该按压部是按压电极体的反应部(芯部)的一部分的突起。这样的电池组中，与对单电池内的电极体施加均匀的束缚压的技术不同，在电极体上形成由按压部按压的按压部分(束缚区域)和未被按压部按压的非按压部分(非束缚区域)。此时，由于按压部分(束缚区域)作为限制电解液移动的挡块(stopper)发挥作用，并且非按压部分(非束缚区域)作为保液空间发挥作用，所以能够防止因电解液向电极体外部流出而导致的高速率特性降低。

发明内容

但是，在近年来的非水电解液二次电池的领域中，随着该非水电解液二次电池的普及，对构建高速率特性更高的电池组的要求不断提高。为了满足上述要求，本发明人对能够更好地防止电解液向电极体外部流出的技术进行了各种实验和研究。经过这些实验和研究的结果，本发明人发现，除了上述电极的膨胀收缩和电解液的体积膨胀以外，还存在电解液向电极体外部流出的原因。

具体而言，在一般的非水电解液二次电池的制造工序中，为了使电解液渗透到电极体内部，在对电池壳体内部减压后注入电解液，然后密封电池壳体。此时，如果在注入电解液后没有消除负压的状态下密封电池壳体，则会产生电极体因负压而收缩的自束缚。该情况下，由于能够保持在电极体内部(正极与负极的电极之间)的电解液量减少，所以即使如上述日本特开2018-181765那样在电极体上形成保液空间，电极体整体的保液量也降低，所以可能无法充分发挥高速率耐性提高效果。另外，在注入电解液后，如果在将电池壳体开放的状态下长时间(1小时左右)放置，则可消除上述负压，但由于制造效率降低和混入异物的可能性变高，所以在现实的制造工序中难以采用。