单体电池以及电池组的利记博彩app
【技术领域】
[0001]本发明涉及单体电池以及具备多个单体电池的电池组。
【背景技术】
[0002]近年来，作为混合型的电动车、纯电动车等的动力源，开发了大容量(Wh)的二次电池，在其中，能量密度(Wh/kg)高的方形的锂离子二次电池得到了瞩目。
[0003]在方形的锂离子二次电池中，通过将涂覆了正极活性物质的正极箔、涂覆了负极活性物质的负极箔以及用于使它们分别绝缘的分隔器重叠卷绕来形成扁平形状的卷绕电极群。卷绕电极群与设置于电池盖的正极外部端子以及负极外部端子电连接。卷绕电极群被收容于电池罐，电池罐的开口部通过电池盖被密封焊接。二次电池是通过在从收容了卷绕电极群的电池容器的注液孔被注入电解液之后，插入注液栓并利用激光焊接进行密封焊接而形成的。
[0004]通过利用汇流条等导通部件对多个上述方形的锂离子二次电池(单体电池)的正极外部端子和负极外部端子进行电连接来形成电池组，通过利用引线等导通部件对外部端子和外部设备进行电连接，能够向外部设备供给电力、或者能够通过外部发电电力对二次电池进行充电。
[0005]根据电化学上的理由，正极外部端子用纯铝或者铝合金制作，负极外部端子用纯铜或者铜合金制作。因此，在对一个单体电池的正极外部端子和另一单体电池的负极外部端子进行电连接的情况下，在充放电电流路径形成异种金属界面。
[0006]如果异种金属界面区域与外界的腐蚀性物质相接，则形成电化学的局部电池，发生离子化倾向比纯铜、铜合金大的纯铝、铝合金腐蚀的所谓流电(galvanic)腐蚀现象，存在由纯铝或者铝合金构成的部件断开的担心。
[0007]在专利文献I中，记载了如下的二次电池:在由铜构成的端子与由铝构成的固定具之间，设置由具有铜与铝之间的离子化倾向的镍、不锈钢等构成的防腐蚀部件，能够抑制流电腐蚀的发生。
[0008]现有技术文献
[0009]专利文献
[0010]专利文献1:日本特开2011-77039号公报
【发明内容】
[0011]发明所要解决的技术问题
[0012]在专利文献I记载的二次电池中，在镍与铝之间产生电化学的电位差，所以发生铝的流电腐蚀，产生由铝构成的部件的变薄。其结果，存在如下的担心:在镍与铝的界面中接触电阻增加，二次电池的输出降低。
[0013]解决技术问题的技术方案
[0014]根据本发明的第I方式，单体电池具备:结合部件，在充放电电流的电流路径结合第I金属和第2金属，形成有第I金属与第2金属的界面；以及牺牲防腐层，在结合部件中，与至少第I金属以及第2金属的某一方相接地配置，第I金属是纯铝或者铝合金，第2金属是纯铜或者铜合金，牺牲防腐层由离子化倾向比第I金属大的材质构成。
[0015]根据本发明的第2方式，电池组具备多个单体电池，单体电池彼此被电连接，该电池组具备:结合部件，在充放电电流的电流路径结合第I金属和第2金属，形成有第I金属和第2金属的界面；以及牺牲防腐层，在结合部件中，与至少第I金属以及第2金属的某一方相接地配置，第I金属是纯铝或者铝合金，第2金属是纯铜或者铜合金，牺牲防腐层由离子化倾向比第I金属大的材质构成。
[0016]发明效果
[0017]根据本发明，能够防止纯铝或者铝合金与纯铜或者铜合金的界面的腐蚀所引起的接触电阻增加，能够在长期防止电池的输出降低。
【附图说明】
[0018]图1是第I实施方式的电池组的俯视图。
[0019]图2是示出构成图1的电池组的单体电池的外观的立体图。
[0020]图3是示出图2的单体电池的结构的分解立体图。
[0021]图4是示出图3的卷绕电极群的立体图。
[0022]图5(a)是示出第I实施方式的电池组的汇流条中所设置的牺牲防腐部件的图，(b)是(a)的C部放大图，(C)是示出与(b)所示的汇流条不同的结构的汇流条的图。
[0023]图6(a)是示出图5的汇流条的腐蚀表面的腐蚀电流密度的分析结果的图，(b)是示出图5的汇流条的分析模型的图。
[0024]图7(a)是示出未设置牺牲防腐部件的汇流条的腐蚀表面的腐蚀电流密度的分析结果的图，(b)是示出未设置牺牲防腐部件的汇流条的分析模型的图。
[0025]图8(a)是示出在铝与铜之间设置了镍的汇流条的腐蚀表面的腐蚀电流密度的分析结果的图，(b)是示出在铝与铜之间设置了镍的汇流条的分析模型的图。
[0026]图9是示出第I实施方式的变形例⑴的电池组的汇流条中所设置的牺牲防腐部件的图。
[0027]图10 (a)是示出图9的汇流条的腐蚀表面的腐蚀电流密度的分析结果的图，(b)是示出图9的汇流条的分析模型的图。
[0028]图11是说明铝与铜的界面、和与牺牲防腐部件的距离X的关系的图。
[0029]图12是示出距离X与腐蚀电流的关系的曲线图。
[0030]图13是示出第I实施方式的变形例(2)的电池组的汇流条中所设置的牺牲防腐部件的图。
[0031]图14(a)是示出图13的汇流条的腐蚀表面的腐蚀电流密度的分析结果的图，(b)是示出图13的汇流条的分析模型的图。
[0032]图15是示出第I实施方式的变形例(3)的电池组的汇流条中所设置的牺牲防腐部件的图。
[0033]图16(a)是示出图15的汇流条的腐蚀表面的腐蚀电流密度的分析结果的图，(b)是示出图15的汇流条的分析模型的图。
[0034]图17是示出构成第2实施方式的电池组的单体电池的正极外部端子中所设置的牺牲防腐部件的图。
[0035]图18是示出构成第2实施方式的变形例的电池组的单体电池的负极外部端子中所设置的牺牲防腐部件的图。
[0036]图19是示出与第3实施方式的电池组的汇流条以及单体电池的正极外部端子这两者相接地配置的牺牲防腐部件的图。
[0037]图20是示出与第3实施方式的变形例的电池组的汇流条以及单体电池的负极外部端子这两者相接地配置的牺牲防腐部件的图。
[0038]图21是示出与第4实施方式的电池组的汇流条以及单体电池的正极外部端子这两者相接地配置的牺牲防腐部件的图。
[0039]图22是示出与第4实施方式的变形例的电池组的汇流条以及单体电池的负极外部端子这两者相接地配置的牺牲防腐部件的图。
[0040]图23是示出构成第5实施方式的电池组的单体电池的正极外部端子中所设置的牺牲防腐部件的图。
[0041]图24是示出构成第5实施方式的变形例的电池组的单体电池的负极外部端子中所设置的牺牲防腐部件的图。
[0042]图25是示出层叠矩形形状的正极电极以及负极电极而成的层叠电极群的图。
【具体实施方式】
[0043]以下，参照附图，说明将本发明应用于在混合型的电动车、纯电动车上搭载的蓄电装置中嵌入的、且具备多个方形锂离子二次电池(以下记载为单体电池)的电池组的实施方式。
[0044]—第I实施方式一
[0045]图1是本发明的第I实施方式的电池组的俯视图。如图1所示，在电池组中，邻接地设置了串联地连接了 9个单体电池100的第I单元群组10A、和串联地连接了 9个单体电池100的第2单元群组1B。
[0046]构成第I单元群组1A的单体电池100是扁平的长方体形状，以使在侧面中具有宽的面积的宽面彼此对置的方式被排列配置。同样地，构成第2单元群组1B的单体电池100是扁平的长方体形状，以使在侧面中具有宽的面积的宽面彼此对置的方式被排列配置。
[0047]关于构成第I单元群组1A的单体电池100，以使正极外部端子141以及负极外部端子151的位置逆转的方式，朝向反转而配置。相邻的各单体电池100的正极外部端子141和负极外部端子151通过作为矩形平板状的导通部件的汇流条110而电连接。同样地，关于构成第2单元群组1B的单体电池100，以使正极外部端子141以及负极外部端子151的位置逆转的方式，朝向反转而配置。相邻的各单体电池100的正极外部端子141和负极外部端子151通过作为矩形平板状的导通部件的汇流条110而电连接。
[0048]汇流条110、111通过激光焊接与正极外部端子141以及负极外部端子151连接。
[0049]对图1所示的由第I单元群组1A以及第2单元群组1B构成的电池组，与其它电池组串联或者并联地通过汇流条112电连接、或者与未图示的电力取出用的端子通过汇流条112连接，经由与电力取出用的端子连接的引线等与外部设备电连接。
[0050]对构成电池组的单体电池100进行说明。构成电池组的各单体电池100分别是相同的构造。图2是示出单体电池100的外观的立体图，图3是示出单体电池100的结构的分解立体图。
[0051]如图2以及图3所示，单体电池100是扁平的长方体形状，具备由电池罐101和电池盖102构成的电池容器。电池罐101以及电池盖102的材质是铝等。
[0052]如图3所示，在电池罐101中收容了卷绕电极群170。电池罐101具有一对宽面101a、一对窄面101b、以及底面101c，形成为一端开口的有底箱状。卷绕电极群170以被绝缘壳体108包覆的状态被收容于电池罐101。绝缘壳体108的材质是聚丙烯、聚对苯二甲酸乙二酯等具有绝缘性的树脂。由此，电池罐101的底面以及侧面、和卷绕电极群170被电绝缘。
[0053]如图2以及图3所示，电池盖102是矩形平板状，以遮住电池罐101的开口的方式被激光焊接。即，电池盖102对电池罐101的开口进行密封。在电池盖102，配设了正极外部端子141以及负极外部端子151。
[0054]正极外部端子141经由正极集电体180与卷绕电极群170的正极电极174电连接，负极外部端子151经由负极集电体190与卷绕电极群170的负极电极175电连接。因此，经由正极外部端子141以及负极外部端子151对外部负载供给电力、或者、经由正极外部端子141以及负极外部端子151对卷绕电极群170供给外部发电电力而充电。
[0055]如图3所示，在电池盖102，贯穿设置了用于向电池容器内注入电解液的注液孔106a。在电解液注入之后，通过注液栓106b，对注液孔106a进行密封。作为电解液，例如，能够使用在碳酸乙烯酯等碳酸酯系的有机溶剂中溶解了六氟化磷酸锂(LiPF6)等锂盐的非水电解液。
[0056]如图2所示，在电池盖102的表面，凹设了气体排出阀103。气体排出阀103是以使内压作用时的应力集中程度相对地变高的方式，通过利用加压加工使电池盖102部分性地薄壁化而形成的。气体排出阀103在单体电池100由于过充电等异常而发热并发生气体、电池容器内的压力上升而达到规定压力(例如约IMPa)时开裂，通过从内部排出气体而使电池容器内的压力降低。
[0057]如图3所示，在电池盖102，安装正极外部端子141、负极外部端子151、正极集电体180、以及负极集电体190。在正极外部端子141与电池盖102之间、以及负极外部端子151与电池盖102之间，分别配置端子接受部161。在正极集电体180与电池盖102之间、以及负极集电体190与电池盖102之间，分别配置集电体接受部160。
[0058]根据电化学的理由，用纯铝或者铝合金制作正极外部端子141及正极集电体180、以及后述的卷绕电极群170的正极箔171。用纯铜或者铜合金制作负极外部端子151及负极集电体190、以及后述的卷绕电极群170的负极箔172。所谓纯铝，并非指100%纯度的铝，而是也可以包含在通常的精炼工序、制造工序中不可避免地混入的杂质。所谓铝合金，包含不可避免的杂质，相比于其它成分，将铝包含最多即可。即，铝合金是指以铝为主成分的合金。同样地，所谓纯铜，并非指100%纯度的铜，而是也可以包含在通常的精炼工序、制造工序中不可避免地混入的杂质。所谓铜合金，包含不可避免的杂质，相比于其它成分，将铜包含最多即可。即，铜合金是指以铜为主成分的合金。以下，将纯铝或者铝合金记载为铝，将纯铜或者铜合金记载为铜。
[0059]正极外部端子141具有长方体形状的基部141a、和从基部141a的电池盖102侧的面朝向电池盖102侧突出的突部。基部1