[发明专利]电池组和装备有该电池组的车辆

说明书

技术领域

本发明涉及一种电池组，其中多个可充电/可放电的单电池(二次电池)串联连接。具体地，本发明涉及一种适于安装在车辆中的电池组，还涉及一种构成该电池组的单电池的结构，以及一种安装有该电池组的车辆。

背景技术

通过将多个单电池如锂离子电池、镍氢电池、其它二次电池或蓄电元件(如电容器)等串联连接所形成的电池组在作为用作车载电源或者个人电脑或便携式通讯终端的电源的高输出电源方面的重要性日益增长。特别地，期望通过将多个作为单电池的、重量轻但能提供高能量密度的锂离子电池串联连接所形成的电池组被有利地用作车载高输出电源。

在这种由多个单电池构成的电池组中，当电池组充电或放电时，在构成电池组的各个单电池中产生热量。因此，要求电池组必须具有散热性能以便快速释放所产生的热量并由此冷却。所提出的一种满足该要求的相关技术是在相邻单电池之间设置冷却风通路以改善电池组的散热性能的技术(例如，在日本专利申请2006-260967号公报(JP-A-2006-260967)中)。相关技术的其它示例包括在日本专利申请9-199179号公报(JP-A-199179)、日本专利申请2001-57196号公报(JP-A-2001-57196)和日本专利申请2005-116438号公报(JP-A-2005-116438)中记载的技术。

顺便提及，由于安装在车辆如机动车辆等中的电池组是在除了安装空间有限之外还用在振动环境中的前提下设置的，所以车载电池组由被排列并被约束的多个单电池(即，各单电池被彼此紧固)构成。在约束构成电池组的单电池时，对各个单电池施加相当大的载荷。

在约束过程期间施加的相当大的载荷引起电池容器本体(即，容纳电极体和电解质的外部本体)在载荷方向上弯曲或变形的问题。容器本体的扭曲成为各个单电池的将被串联连接的正电极端子和负电极端子之间的距离(尺寸)或相对位置相对于初始设计的理想值产生偏差和变动的因素，且因此是不优选的。

尽管可认为使用由难以变形的材料制成的厚壁容器来解决上述问题是合适的，但从减轻电池组重量的观点看，不希望采用由这种材料制成的厚壁容器。此外，单单防止容器变形是不够的，还需要确保电池组的充分的散热性能。

发明内容

本发明提供了这样一种电池组，其能确保散热性能，并且具有构成电池组的各单电池的均一形状，特别是在单电池利用沿预定的排列方向施加在其上的载荷被约束的状态下各单电池在排列方向上的均一厚度(尺寸)，本发明还提供了一种装备有该电池组的车辆。

本发明的第一方面在于一种电池组，在所述电池组中多个单电池按排列方向排列。所述单电池的每个都包括电极体和容器，所述电极体包括正电极和负电极，所述容器容纳所述电极体。每个所述单电池容器的在所述排列方向上并置的两个侧壁(例如，箱盒形电池容器的、构成容器的较宽面的侧壁)是直接面对供冷却介质通过的通道的通道侧侧壁和不直接面对所述通道的非通道侧侧壁。此外，在所排列的所述单电池中的至少一个单电池的所述单电池容器中，插入有充填所述电极体和所述两个侧壁之间的间隙的一个或多个间隙充填部件。各个所述容器中的所述一个或多个间隙充填部件配置成使得所述通道侧侧壁和所述电极体之间的距离比所述非通道侧侧壁和所述电极体之间的距离短。

根据如上所述地构造的电池组，在电池组的一个或多个单电池中会产生的容器中的间隙、通常是由于容纳在容器中的电极体的形状不均一所产生的间隙能被一个或多个间隙充填部件充填。这可防止一个或多个单电池的外部形状因在约束时沿排列方向施加的载荷而发生变形，且因此能实现各单电池的形状(特别是其在排列方向上的厚度)的均一。

此外，由于各个容器中的所述一个或多个间隙充填部件配置成使得通道侧侧壁和电极体之间的距离比非通道侧侧壁和电极体之间的距离短，所以在容器中产生的热量(主要是从电极体产生的热量)能在通过通道侧侧壁的方向上快速消散。也就是，能改善各个单电池的散热性能，并且能提高电池组的冷却效率。结果，例如，能实现冷却风扇的小型化，从而能降低电池组的成本。

在根据本发明第一方面的电池组中，在所排列的所述单电池中的至少一个单电池的所述单电池容器中可插入有厚度彼此相等的多个间隙充填部件作为所述一个或多个间隙充填部件，且所述多个间隙充填部件中的至少一个间隙充填部件可配置在所述通道侧侧壁和所述电极体之间，并且其它的一个或多个间隙充填部件可配置在所述非通道侧侧壁和所述电极体之间。配置在所述通道侧侧壁和所述电极体之间的所述至少一个间隙充填部件的总厚度可小于配置在所述非通道侧侧壁和所述电极体之间的所述间隙充填部件的总厚度。