專利名稱：電池組件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將多個單電池收容在殼體內(nèi)而構(gòu)成的電池組件，特別涉及 設(shè)有對封入殼體內(nèi)的單電池的電壓進行監(jiān)視的電壓監(jiān)視用連接器。
背景技術(shù)：
作為將多個單電池收容在殼體內(nèi)而構(gòu)成的電池組件已知有過去記載于
專利文獻1 (日本特開2004 — 146161號公報)或?qū)＠墨I2 (日本特開2004 一55346號公報)的技術(shù)。專利文獻1記載的技術(shù)是在單電池與殼體之間配 置彈性體而防止單電池的振動的技術(shù)。此外，專利文獻2記載的技術(shù)是將 多個單電池收容在殼體內(nèi)的同時，在單電池和殼體之間設(shè)置凝膠狀的粘接 劑或橡膠片的技術(shù)。
此外，專利文獻3 (日本特開2001—68074號公報)記載的技術(shù)如下 在使用鋰離子二次電池作為單電池的情況下，為了抑制其液體泄漏和氣體 侵入，在具有氣體阻擋層的由片狀物構(gòu)成的殼體內(nèi)收容多個單電池。
但是，上述那樣形成的過去的電池組件中存在如下的要解決的課題。 即，在如上述各專利文獻中提出的電池組件中，使用鋰離子二次電池作為 收容在內(nèi)部的單電池時，有可能因過度充電而導(dǎo)致單電池破裂，從而內(nèi)部 的石油類溶劑泄漏著火。
特別是，若在一個殼體內(nèi)收容多個單電池的狀態(tài)下進行充電，每個單 電池的充電狀況不同，即使在多個單電池中的幾個被100%充電的狀態(tài)下， 若其它單電池未完全充電，則作為電池組件整體的充電狀況未達到100%， 所以不停止充電操作而繼續(xù)。其結(jié)果，在已經(jīng)達到100%的充電度的單電池 中也流過充電電流，產(chǎn)生過度充電。
上述各專利文獻記載的現(xiàn)有技術(shù)，都不是針對因上述那樣的各單電池 之間的充電度不同而引起的過度充電而提出了對應(yīng)策略的技術(shù)，不能否定 基于過度充電的單電池破裂的可能性。此外，在鋰離子電池那樣的二次電池中，因水分進入電池內(nèi)部而導(dǎo)致 電池壽命顯著縮短。在現(xiàn)有技術(shù)中，將每個單電池放入鋁罐或由層疊膜等 不透過水分的材料做成的外覆構(gòu)件中嚴密地進行密封，以防水分從外部進 入，但是，由形成或不形成密封部分而引起的水分的透過量因每個單電池 的外覆構(gòu)件而不同，由此，其壽命因內(nèi)置的每個單電池而不同。
相對于此，專利文獻3的技術(shù)對外側(cè)的殼體本身提供氣體阻擋性能， 從而防止水分向殼體內(nèi)部的各單電池的侵入，實現(xiàn)解決有關(guān)壽命的課題。 但是，該專利文獻3的技術(shù)使用層疊多種素材而成的片狀的部件作為殼體， 所以殼體本身沒有剛性，不能充分對應(yīng)來自外部的沖擊或內(nèi)部的著火事故。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是用于解決上述課題而做出的，其目的在于，提供一種可以從 殼體外部監(jiān)視各單電池的電壓，并且對耐沖擊或著火事故的強度也優(yōu)良的 電池組件。
為了實現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明的電池組件的特征在于，包括金屬殼 體；多個單電池，與外氣密封而連接配置在上述金屬殼體內(nèi)；端子，設(shè)置 在上述金屬殼體上，從處于連接狀態(tài)的單電池向殼體外部取出電流；布線， 為取出上述各單電池的電壓而設(shè)置在金屬殼體內(nèi)部；及單電池電壓監(jiān)視用 連接器，與上述布線連接、且設(shè)置在金屬殼體外部。
此外，用于實現(xiàn)上述目的的本發(fā)明的電池組件的特征在于，包括金 屬殼體；多個單電池，與外氣密封而連接配置在上述金屬殼體內(nèi)；端子， 設(shè)置在上述金屬殼體上，從處于連接狀態(tài)的單電池向殼體外部取出電流； 布線，為取出上述各單電池的電壓而設(shè)置在金屬殼體內(nèi)部；電壓監(jiān)視用電 子電路，與上述布線連接、且設(shè)置在金屬殼體內(nèi)部；及信息收發(fā)用的連接 器，與上述電壓監(jiān)視用電子電路連接、且設(shè)置在金屬殼體外部。
并且，在上述記載的電池組件中，可以封入氮氣或氬氣等上述惰性氣 體，或者填充發(fā)泡聚氨酯或發(fā)泡苯乙烯等發(fā)泡材。
此外，可以串聯(lián)連接多個柱狀或板狀的單電池。
根據(jù)本發(fā)明，可以從殼體外部監(jiān)視各單電池的電壓，所以可以可靠地 防止單電池的過度充電。此外，作為外部的殼體使用金屬殼體，從而可以
格外提高殼體的強度，能夠?qū)崿F(xiàn)對來自外部的沖擊或來自內(nèi)部的著火事故 時的破裂的安全性。
根據(jù)下面參照附圖敘述的實施例的記載，本發(fā)明的進一步的特征會更 加明確。


圖1是表示基于本發(fā)明的電池組件的第一實施方式的截面圖。
圖2是表示基于本發(fā)明的電池組件的第二實施方式的截面圖。 圖3是表示基于本發(fā)明的電池組件的第三實施方式的分解立體圖。
具體實施例方式
下面，參照

本發(fā)明的實施方式。 (1)第一實施方式
圖1所示的第一實施方式表示本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，具備多個單電池， 作為各單電池1使用了在其上下端部具有+端子和一端子的柱狀電池。這些
多個單電池l收容在由鐵或鋁的模壓成型產(chǎn)品或鑄造產(chǎn)品構(gòu)成的氣密/水密 性的金屬殼體2內(nèi)。
上述多個單電池1交替改變上下的方向而收容在金屬殼體2內(nèi)，通過 連接部件3連接其一側(cè)和+側(cè)的端子，從而串聯(lián)地電連接。在金屬殼體2上 設(shè)有+側(cè)和一側(cè)的外部端子4，這些外部端子4和單電池1的端子通過引線 5連接。
在金屬殼體2上設(shè)有電壓監(jiān)視用連接器6，在該電壓監(jiān)視用連接器6 的金屬殼體內(nèi)側(cè)的接點連接有從各單電池l的+側(cè)和一側(cè)伸出的電壓取出用 電線7。
在上述金屬殼體2和各單電池1的空隙部S中封入氮氣或氬氣等隋性 氣體，或者填充發(fā)泡聚氨酯或發(fā)泡苯乙烯等發(fā)泡材。
在具有這種結(jié)構(gòu)的第一實施方式中，可以通過設(shè)置在金屬殼體2上的 連接器6來監(jiān)視各單電池的電壓，所以在某個特定的單電池的充電度達到 100%的時刻停止電池組件整體的充電，從而可以防止對該單電池的過度充 電。
此外，將單電池1收容在具有剛性的金屬殼體2的內(nèi)部，所以即使有 單電池在金屬殼體內(nèi)部破裂的情況，也不著火、提高安全性。特別是，如 專利文獻3所示，與利用復(fù)合片防止水分侵入的技術(shù)相比，通過使用剛性 高的金屬殼體，提高對來自外部的沖擊的單電池的保護功能的同時，與復(fù) 合片相比，容易制作金屬殼體這一點也有利。
并且，如上所述在上述金屬殼體2和各單電池1的空隙部封入了惰性 氣體時提高耐火性能。此外，在填充了發(fā)泡聚氨酯或發(fā)泡苯乙烯等發(fā)泡材 時，防止單電池在金屬殼體2內(nèi)的振動，具有防止石油類溶劑的漏出和防 止水分從外部侵入的效果。
(2) 第二實施方式 相對于上述第一實施方式做成將各單位電池1的電壓直接取出到電壓
監(jiān)視用連接器6，圖2所示的第二實施方式在金屬殼體2內(nèi)設(shè)置電壓監(jiān)視 用的電子電路8，通過該電壓監(jiān)視電子電路8收集
(a) 某個單電池是否達到過度充電狀態(tài)。
(b) 可否對電池組件充電。
(c) 各單電池的充電狀況。
(d) 電池壽命。
等信息，將其通過設(shè)置在金屬殼體2上的信息收發(fā)用的連接器9取出到金 屬殼體2的外部。
根據(jù)該第二實施方式，檢測各單電池的電壓以外，可以通過連接器9 取得與各單電池或電池組件整體有關(guān)的其它信息，所以與上述第一實施方
式相比，具有可以進行與充電時和電池壽命有關(guān)的更高度的管理的優(yōu)點。
其它結(jié)構(gòu)與第一實施例相同，所以省略其說明。
(3) 第三實施方式
圖3所示的第三實施方式是在層疊多個薄板狀的單電池1的狀態(tài)下收 容在金屬殼體2內(nèi)的實施方式。這時，各單電池l將電池主體la密封在聚 乙烯、聚丙烯、PET、聚碳酸酯、ABS等的包覆lb內(nèi)，從包覆lb的一邊拉 出+及一的端子，通過用壓接、熔接等手段相互連接這些端子，從而電連接。
此外，在層疊的各單電池1的端部一體地安裝有如上述第二實施方式 所示那樣的監(jiān)視用的電子電路8和連接器9、以及+側(cè)和一側(cè)的外部端子4。
作為金屬殼體2，使用由筒狀的殼體主體2a和設(shè)于其前后的蓋板2b、 2c構(gòu)成的箱狀的殼體。這時，在前方的蓋板2b上設(shè)有用于插入連接器9 和外部端子4的開口部9a、 4a。并且，在殼體主體2a內(nèi)插入了處于層疊狀 態(tài)的單電池1的狀態(tài)下，通過螺絲固定或嵌合等手段固定其前后的蓋板2b、 2c，從而將單電池l密封在內(nèi)部。
并且，為了確保金屬殼體2的氣密/水密性，可以在殼體主體2a和前 后的蓋板2b、 2c的接合部分、及連接器9及外部端子4與開口部9a、 4a 的接合部分配置密封件。
在具有這種結(jié)構(gòu)的第三實施方式中，除了上述各實施方式的作用效果 以外，由于通過外部的金屬殼體2確保高度的非透濕性，因此，即使用聚 乙烯等成型性/加工性優(yōu)良的絕緣材料制作單電池1的包覆，也不擔心水分 侵入單電池內(nèi)部，不會導(dǎo)致電池壽命的縮短。因此，降低在內(nèi)部引起短路 故障等可能性，進一步提高安全性。
權(quán)利要求
1.一種電池組件，其特征在于，包括金屬殼體；多個單電池，與外氣密封而連接配置在上述金屬殼體內(nèi)；端子，設(shè)置在上述金屬殼體上，從處于連接狀態(tài)的單電池向殼體外部取出電流；布線，為取出上述各單電池的電壓而設(shè)置在金屬殼體內(nèi)部；及單電池電壓監(jiān)視用連接器，與上述布線連接、且設(shè)置在金屬殼體外部。
2. —種電池組件，其特征在于，包括 金屬殼體；多個單電池，與外氣密封而連接配置在上述金屬殼體內(nèi)； 端子，設(shè)置在上述金屬殼體上，從處于連接狀態(tài)的單電池向殼體外部 取出電流；布線，為取出上述各單電池的電壓而設(shè)置在金屬殼體內(nèi)部； 電壓監(jiān)視用電子電路，與上述布線連接、且設(shè)置在金屬殼體內(nèi)部；及 信息收發(fā)用的連接器，與上述電壓監(jiān)視用電子電路連接、且設(shè)置在金 屬殼體外部。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的電池組件，其特征在于， 在上述金屬殼體的內(nèi)部的空隙部分封入了惰性氣體。
4. 如權(quán)利要求3所述的電池組件，其特征在于， 上述惰性氣體是氮氣或氬氣。
5. 如權(quán)利要求1或2所述的電池組件，其特征在于， 在上述金屬殼體內(nèi)部的空隙部分填充了發(fā)泡材。
6. 如權(quán)利要求5所述的電池組件，其特征在于， 上述發(fā)泡材是發(fā)泡聚氨酯或發(fā)泡苯乙烯。
7. 如權(quán)利要求1或2所述的電池組件，其特征在于， 上述多個單電池是將柱狀的電池串聯(lián)連接的電池。
8. 如權(quán)利要求l所述的電池組件，其特征在于， 上述多個單電池是將板狀的電池串聯(lián)連接成層狀的電池。
全文摘要
以通過連接部件連接多個單電池(1)的-側(cè)和+側(cè)的端子的狀態(tài)收容在金屬殼體內(nèi)。在金屬殼體內(nèi)設(shè)置+側(cè)和-側(cè)的外部端子，通過引線連接外部端子和單電池的端子。在金屬殼體內(nèi)設(shè)有電壓監(jiān)視用連接器，連接該電壓監(jiān)視用連接器和從各單電池(1)的+側(cè)和-側(cè)延伸的電壓取出用電線。通過電壓監(jiān)視用連接器，可以得知各單電池的充電狀況，可以防止單電池的過度充電。
文檔編號H01M2/20GK101375461SQ20078000365
公開日2009年2月25日 申請日期2007年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月27日
發(fā)明者小杉伸一郎, 尾崎多文, 荒岡勝政 申請人:株式會社東芝