本发明涉及层叠电池和电池模块。
背景技术：
层叠电池包括：发电元件，在该发电元件中多个电极和多个间隔件交替地层叠；外壳构件，其容纳发电元件；以及正极片和负极片，其电连接到发电元件并且从外壳构件引出。当外壳构件的周缘部重叠和粘接时，外壳构件密封发电元件。
已知一种层叠电池，其中，当从层叠电极和间隔件的层叠方向从平面上观察发电元件时，每个间隔件的外周缘的一部分横向地突出超过每个电极的外周缘(参见专利文献1)。在该层叠电池中，横向地突出超过每个电极的外周缘的每个间隔件的外周缘的一部分被接合到外壳构件。通过这种配置，当层叠电池经受冲击时，防止了发电元件的位置相对于外壳构件偏移。
【现有技术文献】
专利文献
专利文献1：日本特开第2013-73913号。
然而，在外壳构件中，除了用于容纳发电元件的空间之外，还存在用于将各个间隔件的外周缘与外壳构件接合的空间。为此，表示层叠电池的每单位体积的输出能量的体积能量密度降低。
本发明提供了能够在保持耐冲击性的同时提高体积能量密度的层叠电池的一些实施例，以及包括这种层叠电池的电池模块。
技术实现要素：
根据本发明的一个实施例，提供了一种层叠电池，包括：发电元件，在该发电元件中多个电极和多个间隔件交替地层叠；外壳构件，其配置为容纳发电元件；第一粘接部，其配置为将电极与间隔件粘接；和第二粘接部，其配置为将发电元件的最外层与外壳构件的内侧粘接。外壳构件包括接合部，在接合部处，外壳构件的周缘部重叠并接合。当从层叠电极和间隔件的层叠方向从平面上观察发电元件时，每个间隔件的外周缘具有与每个电极的外周缘的形状相似的形状，并且间隔件具有使得每个间隔件的外周缘定位在接合部的内部而不被接合部夹在中间的尺寸。
根据本发明的另一个实施例，提供了包括至少一个上述层叠电池的一种电池模块，该电池模块包括：保持构件，其配置为在层叠方向上从两侧将层叠电池夹在中间并保持；按压部件，其配置为在层叠方向上对层叠电池施加按压力；和第三粘接部，其配置为将层叠电池粘接到保持构件。当从层叠方向从平面上观察层叠电池时，第二粘接部在与按压部件和第三粘接部所存在的区域不重叠的范围中将发电元件的最外层与外壳构件的内侧粘接。
附图说明
图1是示出电池模块的透视图。
图2是示出电池模块的示意性截面图。
图3是示出层叠电池的透视图。
图4是沿着图3中的线4-4截取的截面图。
图5是示出发电元件的主要部分的放大截面图。
图6是示出在外层构件的一部分被切去的状态中的层叠电池的俯视图。
图7是示出第二粘接部的布置位置的变形例1的俯视图。
图8是示出第二粘接部的布置位置的变形例2的俯视图。
图9是示出第二粘接部的布置位置的变形例3的俯视图。
图10是示出发电元件的主要部分的放大截面图，并且图10对应于图5。
具体实施方式
下面将参考附图描述实施例及其变形例。在附图的描述中，相同的元件由相同的附图标记表示，并且省略其多余的描述。为了便于说明，附图中每个构件的尺寸和比例可能被进行了夸张，并且可能与实际尺寸和比例不同。
图1是示出电池模块200的透视图。图2是示出电池模块200的示意性截面图。图3是示出层叠电池100的透视图。图4是沿着图3中的线4-4截取的截面图。图5是示出图4的主要部分的放大截面图。图6是示出在外层构件的一部分被切去的状态中的层叠电池100的俯视图。在下面的描述中，术语“层叠方向”是指电极和间隔件在层叠电池100中层叠的方向。本实施例的层叠电池100具有扁平形状。多个层叠电池100层叠的方向与层叠电极和间隔件的层叠方向一致。
参照图1和图2，图示的电池模块200包括多个层叠电池100和保持构件110，该保持构件110在层叠方向上从两侧将层叠电池100夹在中间并保持。
(层叠电池100)
首先，将对层叠电池100进行描述。参照图3至图6，通常，层叠电池100包括：发电元件40，在该发电元件40中多个电极10和20以及多个间隔件30交替地层叠；以及外壳构件50，其容纳发电元件40(参见图3和图4)。层叠电池100包括用于将电极10和20以及间隔件30粘接的第一粘接部61(参见图5)。层叠电池100包括用于将发电元件40的最外层40a与外壳构件50的内侧50a粘接的第二粘接部62(参见图4和图6)。外壳构件50包括接合部52，在接合部52中，周缘部51重叠并接合(参见图4和图6)。当从层叠方向从平面上观察发电元件40时，每个间隔件30包括具有与电极10和20的外周缘10a和20a的形状相似的形状的外周缘30a，并且每个间隔件30具有使得每个间隔件30的外周缘30a定位在接合部52的内部而不被接合部52夹在中间的尺寸(参见图6)。在下面的描述中，层叠电池100也简称为“单元电池100”。将在下面对细节进行描述。
参照图4和图5，发电元件40包括：正极10，其中正极活性材料层12设置在正极集电体11的至少一个表面上；负极20，其中负极活性材料层22设置在负极集电体21的至少一个表面上；以及间隔件30，用于保持电解液。通过利用插入其间的间隔件30使正极活性材料层12和负极活性材料层22彼此面对而形成单元电池层41。发电元件40以层叠多个单元电池层41的状态容纳在外壳构件50中。
正极集电体11具有例如由铝制成的薄膜的形状。用于充电和放电的正电极片13连接到正极集电体11。正极活性材料层12包括正极活性材料，例如尖晶石型锰酸锂、具有层状晶体结构的锂镍锰钴复合氧化物等。
负极集电体21具有例如由铜制成的薄膜的形状。用于充电和放电的负电极片23连接到负极集电体21。负极活性材料层22包括负极活性材料。负极活性材料中的至少一种负极活性材料选自石墨、非晶态碳包覆的石墨、硅(si)、硅合金和氧化硅。负极活性材料层22的面积大于正极活性材料层12的面积。因此，即使正极活性材料层12和负极活性材料层22的位置相对于彼此偏移，也能够保持正极活性材料层12和负极活性材料层22之间的彼此面对的面积恒定。因此，有可能抑制由于正极活性材料层12与负极活性材料层22之间的彼此面对的面积的变化而导致的发电量的波动。
间隔件30保持电解液中包含的电解质。间隔件30的类型没有特别地限制，只要其可以保持电解液中包含的电解质即可。可以适当地使用常规已知的间隔件。
外壳构件50将发电元件40与电解液容纳在一起。外壳构件50由具有三层结构的层压片形成。第一最内层使用可热熔树脂形成，例如聚丙烯(pp)、聚乙烯(pe)、离聚物或乙烯乙酸乙烯酯(eva)。第二层使用箔状金属形成，例如铝(al)箔或镍(ni)箔。第三层使用树脂膜形成，例如硬质聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)或尼龙。
外壳构件50具有接合部52，在接合部52处，周缘部51重叠并接合。通过重叠并加热外壳构件50的周缘部51形成接合部52，使得可热熔树脂的第一层彼此焊接。
参照图5，第一粘接部61将电极10和20(正极10和负极20)以及间隔件30粘接。因此，当单元电池100受到冲击时，可能防止称为扑克牌偏移(playingcardshift)的位置偏移。如本文中所使用的，术语“扑克牌偏移”是指以下现象：在发电元件40的特定部分处的组成构件(电极10和20或间隔件30)的位置从在另一部分处的组成构件的位置横向地偏移超过可允许的范围。在未设置第一粘接部61的情况下，组成构件在层叠方向上在发电元件40的大致中央部分处的位置容易从组成构件在另一部分处的位置横向地偏移。
第一粘接部61的组成材料没有限制，只要它们能够将电极10和20以及间隔件30粘接即可。第一粘接部61形成在例如间隔件基材31(对应于“间隔件的基材”)的两个表面上，并且由含有粘接材料的粘接层32形成。粘接层32设置在间隔件基材31的整个表面或一部分表面上。作为间隔件基材31，有可能使用例如由吸收和保持电解液中包含的电解质的聚合物或纤维制成的多孔片、无纺布等。组成粘接层32的粘接材料没有限制，只要其能够将正极活性材料层12与间隔件基材31粘接，并且能够将负极活性材料层22与间隔件基材31粘接即可。作为粘接材料，有可能使用例如烯烃类树脂(诸如聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)等)、(甲基)丙烯酸类树脂(诸如聚丙烯酸甲酯(pma)、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)等)，以及氟树脂(诸如聚偏二氟乙烯(pvdf)、聚氟乙烯(pvf)等)。将正极10与间隔件基材31粘接的粘接层32的粘接材料可以与将负极20与间隔件基材31粘接的粘接层32的粘接材料相同或不同。
第一粘接部61设置在正极10与间隔件30之间以及负极20与间隔件30之间的所有位置处。然而，只要能够防止扑克牌偏移，就不必在电极10和20与间隔件30之间的所有位置处设置第一粘接部61，并且可以将第一粘接部61间隔地设置。第一粘接部61可以在层叠方向上以相等的间隔设置。另外，第一粘接部61可以在层叠方向上“密集地”设置在发电元件40的大致中央部分处，并且可以“稀疏地”设置在发电元件40的最外层40a附近的部分处。在第一粘接部61间隔设置的情况下，可能使用仅在间隔件基材31的一个表面上形成第一粘接部61的间隔件30。在布置在间隔件30的两侧上的正极10和负极20未粘接在一起的部分中，可能使用仅由其中未在间隔件基材31的两个表面上形成第一粘接部61的间隔件基材31形成的间隔件30。
参照图4，第二粘接部62将发电元件40的最外层40a与外壳构件50的内侧50a粘接。当单元电池100受到冲击时，这能够防止发电元件40相对于外壳构件50的位置横向地偏移超过可允许的范围。当未设置第二粘接部62时，发电元件40的位置相对于外壳构件50的内侧50a容易横向地偏移。
第二粘接部62的组成材料没有限制，只要其能够将发电元件40的最外层40a与外壳构件50的内侧50a粘接即可。第二粘接部62包括例如粘接剂、粘合剂或双面胶。组成粘接剂的粘接材料、组成粘合剂的粘接材料或组成双面胶中粘接层的粘接材料可以是组成第一粘接部61中粘接层32的上述粘接材料。
图4中所示的发电元件40的最外层40a是负极集电体21。发电元件40的最外层40a不限于这种情况。除了图示的负极集电体21之外，负极活性材料层22、正极集电体11、正极活性材料层12或间隔件30可以定位在发电元件40的最外层40a中。因此，第二粘接部62将图示的负极集电体21与外壳构件50的内侧50a粘接，并且还可以将负极活性材料层22、正极集电体11、正极活性材料层12或间隔件30与外壳构件50的内侧50a粘接。
参照图4和图6，第二粘接部62在与正电极片13和负电极片23连接的一侧相反的位置处将发电元件40的最外层40a和外壳构件50的内侧50a粘接。从充分确保当单元电池100受到冲击时防止发电元件40相对于外壳构件50的位置横向地偏移超过可允许的范围的粘接力的观点出发，确定第二粘接部62的每单位面积的粘接力和大小(与发电元件40和外壳构件50接触的面积)。
另外，图6中的双点划线示出的矩形形状表示当形成电池模块200时要使用的第三粘接部133和第四粘接部134所在的位置。
接下来，将参照图5和图6描述间隔件30的形状和尺寸。当从层叠方向从平面上观察发电元件40时，间隔件30的外周缘30a具有与电极10和20的外周缘10a和20a的形状相似的形状。此外，间隔件30具有使得间隔件30的外周缘30a定位在接合部52的内部而不会被外壳构件50的接合部52夹在中间的尺寸。由于间隔件30的这种形状和尺寸，间隔件30不具有部分地横向地突出超过电极10和20的外周缘10a和20a(在图示的示例中为较大的负极20的外周缘20a)的部分。
电极10和20的外周缘10a和20a的形状是矩形，并且间隔件30的外周缘30a的形状也是矩形。在本实施例的单元电池100中，间隔件30不用作用于将发电元件40接合到外壳构件50的构件。因此，在确定间隔件30的尺寸时，不必考虑将间隔件30接合到外壳构件50的点，而仅需考虑确保发电元件40的功能。因此，不需要在外壳构件50的内部设置用于将间隔件30和外壳构件50接合的区域，并且能够使间隔件30和外壳构件50的尺寸尽可能地小。因此，发电元件40的体积与外壳构件50的体积的比例增大。
参照图5，间隔件30具有使得间隔件30的外周缘30a不会横向地突出超过负极20的外周缘20a的尺寸。这使得不必在外壳构件50中提供空间以确保间隔件30的外周缘30a不被外壳构件50的接合部52夹在中间。因此，能够使外壳构件50的尺寸尽可能小。结果，发电元件40的体积与外壳构件50的体积的比例能够被进一步增大。
间隔件30的尺寸不限于图5中示出的尺寸。当从层叠方向从平面上观察发电元件40时，间隔件30的外周缘30a可以具有与电极10和20的外周缘10a和20a的形状相似的形状，并且间隔件30可以具有使得外周缘30a定位在接合部52的内部而不被接合部52夹在中间的尺寸。即，间隔件30可以不具有部分横向地突出超过电极10和20的外周缘10a和20a的部分。因此，只要能够确保发电元件40的功能，则间隔件30的外周缘30a可以小于负极20的外周缘20a。此外，间隔件30的外周缘30a可以具有与电极10和20的外周缘10a和20a的形状相似的形状，并且间隔件30的外周缘30a可以大于负极20的外周缘20a。
(电池模块200)
接下来，将再次参考图1和图2描述电池模块200的配置。总的来说，电池模块200包括：多个单元电池100；保持构件110，其在层叠方向上从两侧将单元电池100夹在中间并保持；以及按压部件120，其设置在保持构件110中并且配置为以沿层叠方向作用的按压力按压单元电池100。电池模块200还包括将单元电池100粘接到保持构件110的第三粘接部133和将单元电池100彼此粘接的第四粘接部134。当从层叠方向从平面上观察单元电池100时，第二粘接部62在与按压部件120和第三粘接部133所存在的区域不重叠的范围中将发电元件40的最外层40a与外壳构件50的内侧50a粘接(也参见图4和5)。此外，当从层叠方向从平面上观察单元电池100时，第二粘接部62在与第四粘接部134所存在的区域不重叠的范围中将发电元件40的最外层40a与外壳构件50的内侧50a粘接(也参见图6)。将在下面对细节进行描述。
单元电池100具有扁平形状。单元电池100层叠的方向与电极10和20以及间隔件30层叠的方向一致。在图2中，由附图标记53表示的部分通过提供第二粘接部62使得出现在外壳构件50的表面上的凸起被扩大。外壳构件50的凸起53的尺寸在一侧上约为30μm。
保持构件110包括上保持构件111和下保持构件112。上保持构件111和下保持构件112具有板形，并且由例如铝等的金属材料制成。上保持构件111和下保持构件112具有通孔113，穿过通孔113插入贯穿螺栓(未示出)。形成四个通孔113。层叠的单元电池100在层叠方向上从两侧被夹在上保持构件111和下保持构件112中间。上保持构件111和下保持构件112通过贯穿螺栓紧固。为了接纳贯穿螺栓的轴向力，在上保持构件111与下保持构件112之间设置贯穿螺栓插入到其中的中空套筒114(参见图1)。
按压部分120由形成在上保持构件111的中央部分处的凸起部121形成。凸起部121朝向层叠的单元电池100凸起。凸起部121具有凹弧形。凸起部121具有第三粘接部133所附接到的按压表面122，以及从按压表面122偏斜地延伸的倾斜表面123。凸起部121的按压表面122经由第三粘接部133粘接到层叠的单元电池100中的最上面的单元电池100的端面。最下面的单元电池100通过第三粘接部133粘接到下保持构件112。然后，通过紧固上保持构件111和下保持构件112，在层叠方向上作用的按压力被施加到每个单元电池100。
参照图2，第三粘接部133将最上面的单元电池100与最下面的单元电池100粘接到保持构件110。因此，对于最上面的单元电池100和最下面的单元电池100，当电池模块200受到冲击时，能够防止单元电池100相对于保持构件110的位置横向偏移超过可允许的范围。第三粘接部133布置在最上面的单元电池100和最下面的单元电池100的中央部分中(也参见图6中的双点划线)。
第三粘接部133的组成材料没有限制，只要其能够将单元电池100与保持构件110粘接即可。第三粘接部133包括例如粘接剂、粘合剂或双面胶。组成粘接剂的粘接材料、组成粘合剂的粘接材料或组成双面胶中粘接层的粘接材料可以是组成第一粘接部61中粘接层32的上述粘接材料。
当从层叠方向从平面上观察单元电池100时，第二粘接部62在与按压部件120和第三粘接部133所存在的区域不重叠的范围中将发电元件40的最外层40a与外壳构件50的内侧50a粘接(也参见图6)。在第二粘接部62存在于与按压部件120和第三粘接部133所存在的区域重叠的区域中的情况下，按压部件120的按压表面122与最上面的单元电池100的端面之间的距离局部地变小。由于第二粘接部62的存在，因此施加到单元电池100的按压力局部地增加。当按压力局部地增加时，电极10和20之间的距离改变，从而引起反应的局部化，并且导致电池性能的下降和循环寿命的减少。因此，为了使施加到单元电池100的按压力均匀，使第二粘接部62存在于与按压部件120和第三粘接部133所存在的区域不重叠的范围中。
当按压部件120由弧形的凸起部121配置时，如图2所示，第二粘接部62可以存在于与倾斜表面123所存在的区域重叠的区域中。这是因为倾斜表面123不与单元电池100接触，并且施加到单元电池100的按压力不可能局部地增加。
优选地，第二粘接部62在层叠方向上的厚度小于第三粘接部133在层叠方向上的厚度。这是因为，保持构件110(上保持构件111和下保持构件112)不与外壳构件50的凸起53接触，并且施加到单元电池100的按压力不可能局部地增加。
第四粘接部134将单元电池100彼此粘接。因此，当电池模块200受到冲击时，除了最上面的单元电池和最下面的单元电池以外的单元电池100，能够防止单元电池100相对于保持构件110的位置横向偏移超过允许的范围。第四粘接部134具有与第三粘接部133基本相同的尺寸，并且第四粘接部134与第三粘接部133一样布置在单元电池100的中央部分中(也参见图6中的双点划线)。
第四粘接部134的组成材料没有限制，只要其能够将单元电池100彼此粘接即可。第四粘接部134包括例如粘接剂、粘合剂或双面胶。组成粘接剂的粘接材料、组成粘合剂的粘接材料或组成双面胶中粘接层的粘接材料可以是组成第一粘接部61中粘接层32的上述粘接材料。
当从层叠方向从平面上观察单元电池100时，第二粘接部62在与第四粘接部134所存在的区域不重叠的范围中将发电元件40的最外层40a与外壳构件50的内侧50a粘接(也参见图6)。在第二粘接部62存在于与第四粘接部134所存在的区域重叠的区域中的情况下，单元电池100之间的距离局部地变小。由于第二粘接部62的存在，因此施加到单元电池100的按压力局部地增加。当按压力局部地增加时，电极10和20之间的距离改变，从而引起反应的局部化，并且导致电池性能的下降和循环寿命的减少。因此，为了使施加到单元电池100的按压力均匀，使第二粘接部62存在于与第四粘接部134所存在的区域不重叠的范围中。
优选地，第二粘接部62在层叠方向上的厚度小于第四粘接部134在层叠方向上的厚度的一半。这是因为相邻的单元电池100在外壳构件50的凸起53的部分处不彼此接触，并且通过按压部件120施加到单元电池100的按压力不可能变得不均匀。当相邻的单元电池100在外壳构件50的凸起53的部分处彼此接触时，用于分离相邻的单元电池100的力可能起作用，并且施加到单元电池100的按压力可能变得不均匀。
接下来，将描述本实施例的操作。
在本实施例的单元电池100中，电极10和20(正极10和负极20)以及间隔件30通过第一粘接部61粘接。因此，当单元电池100受到冲击时，可能防止称为扑克牌偏移的位置偏移。在单元电池100中，发电元件40的最外层40a与外壳构件50的内侧50a通过第二粘接部62粘接。当单元电池100受到冲击时，这能够防止发电元件40相对于外壳构件50的位置横向地偏移超过可允许的范围。此外，当从层叠方向从平面上观察发电元件40时，间隔件30的外周缘30a具有与电极10和20的外周缘10a和20a的形状相似的形状，并且间隔件30具有使得外周缘30a定位在接合部52的内部而不被接合部52夹在中间的尺寸。即，间隔件30不具有部分横向地突出超过电极10和20的外周缘10a和20a的部分。不需要在外壳构件50的内部设置用于将间隔件30的外周缘30a与外壳构件50接合的空间。因此，增加了发电元件40的体积与外壳构件50的体积的比例，并且提高了表示单元电池100的每单位体积的输出能量的体积能量密度。
由于间隔件30具有使得间隔件30的外周缘30a不会横向地突出超过电极10和20的外周缘10a和20a的尺寸，因此可能进一步增大发电元件40的体积与外壳构件50的体积的比例。因此，体积能量密度进一步增加。
在本实施例的电池模块200中，最上面的单元电池100和最下面的单元电池100通过第三粘接部133粘接到保持构件110。因此，关于最上面的单元电池100和最下面的单元电池100，当电池模块200受到冲击时，能够防止单元电池100相对于保持构件110的位置横向偏移超过可允许的范围。在电池模块200中，单元电池100通过第四粘接部134彼此粘接。因此，当电池模块200受到冲击时，关于除了最上面的单元电池和最下面的单元电池以外的单元电池100，能够防止单元电池100相对于保持构件110的位置横向偏移超过可允许的范围。此外，当从层叠方向从平面上观察层叠电池100时，第二粘接部62在与按压部件120和第三粘接部133所存在的区域不重叠的范围中将发电元件40的最外层40a与外壳构件50的内侧50a粘接。而且，当从层叠方向从平面上观察单元电池100时，第二粘接部62在与第四粘接部134所存在的区域不重叠的范围中将发电元件40的最外层40a与外壳构件50的内侧50a粘接。通过采用这样的布置，通过按压部件120施加到单元电池100的按压力变得均匀。因此，防止了反应的局部化。有可能防止电池性能的下降和循环寿命的减少。
第二粘接部62在层叠方向上的厚度小于第三粘接部133在层叠方向上的厚度。保持构件110(上保持构件111和下保持构件112)不与外壳构件50的凸起53接触。施加到单元电池100的按压力不可能局部地增大。此外，第二粘接部62在层叠方向上的厚度小于第四粘接部134在层叠方向上的厚度的一半。相邻的单元电池100在外壳构件50的凸起53的部分处不彼此接触。通过按压部件120施加到单元电池100的按压力不可能变得不均匀。
如上所述，本实施例的单元电池100包括发电元件40、外壳构件50、将电极10和20与间隔件30粘接的第一粘接部61，以及将发电元件40的最外层40a与外壳构件50的内侧50a粘接的第二粘接部62。外壳构件50具有接合部52。当从层叠方向从平面上观察发电元件40时，间隔件30的外周缘30a具有与电极10和20的外周缘10a和20a的形状相似的形状，并且间隔件30具有使得间隔件30的外周缘30a定位在接合部52的内部而不被接合部52夹在中间的尺寸。
通过这样的配置，当单元电池100受到冲击时，第一粘接部61和第二粘接部62能够防止称为扑克牌偏移的位置偏移，或者能够防止发电元件40相对于外壳构件50的位置横向地偏移超过可允许的范围。此外，不需要在外壳构件50的内部设置用于将间隔件30的外周缘30a与外壳构件50接合的空间。因此，提高了体积能量密度。结果，可能提供能够在保持耐冲击性的同时提高体积能量密度的单元电池100。
间隔件30具有使得间隔件30的外周缘30a不会横向地突出超过电极10和20的外周缘10a和20a的尺寸。
通过这样的配置，进一步提高了体积能量密度。
第二粘接部62包括例如粘接剂、粘合剂或双面胶。
通过这样的配置，能够使用适当的材料将发电元件40的最外层40a与外壳构件50的内侧50a粘接。
第一粘接部61形成在间隔件基材31的至少一个表面上，并且由含有粘接材料的粘接层32形成。
通过这样的配置，能够使用粘接间隔件30将电极10和20与间隔件30粘接，并且能够容易地执行在发电元件40的制造过程中的层叠操作。
本实施例的电池模块200是包括至少一个单元电池100的电池模块200，并且包括保持构件110、按压部件120和将单元电池100粘接到保持构件110的第三粘接部133。当从层叠方向从平面上观察层叠电池100时，第二粘接部62在与按压部件120和第三粘接部133所存在的区域不重叠的范围中将发电元件40的最外层40a与外壳构件50的内侧50a粘接。
通过这样的配置，可能提供一种电池模块200，该电池模块200包括在保持耐冲击性的同时提高了体积能量密度的单元电池100。当电池模块200受到冲击时，第三粘接部133能够防止粘接到保持构件110的单元电池100相对于保持构件110横向地偏移超过可允许的范围。由于第二粘接部62存在于与按压部件120和第三粘接部133所存在的区域不重叠的范围中，因此可以使施加到单元电池100的按压力均匀。
第三粘接部133包括例如粘接剂、粘合剂或双面胶。
通过这样的配置，可以使用适当的材料来粘接单元电池100和保持构件110。
第二粘接部62在层叠方向上的厚度小于第三粘接部133在层叠方向上的厚度。
通过这样的配置，保持构件110不与外壳构件50的凸起53接触。这使得有可能防止施加到单元电池100的按压力局部地增大。
电池模块200还包括第四粘接部134，该第四粘接部134将被保持构件110夹在中间的单元电池100彼此粘接。当从层叠方向从平面上观察层叠电池100时，第二粘接部62在与第四粘接部134所存在的区域不重叠的范围中将发电元件40的最外层40a与外壳构件50的内侧50a粘接。
通过这样的配置，当电池模块200受到冲击时，第四粘接部134能够防止除了粘接到保持构件110的单元电池100以外的单元电池100相对于保持构件110横向地偏移超过可允许的范围。此外，第二粘接部62存在于与第四粘接部134所存在的区域不重叠的范围中。因此，可以使施加到单元电池100的按压力均匀。
第四粘接部134包括例如粘接剂、粘合剂或双面胶。
通过这样的配置，可以使用适当的材料将单元电池100彼此粘接。
第二粘接部62在层叠方向上的厚度小于第四粘接部134在层叠方向上的厚度的一半。
通过这样的配置，相邻的单元电池100在外壳构件50的凸起53的部分处不彼此接触。这使得可能防止通过按压部件120施加到单元电池100的按压力不均匀。
(第二粘接部62的布置位置的变形例)
图7、8和9是分别示出第二粘接部62的布置位置的变形例1、2和3的俯视图。
从防止发电元件40相对于外壳构件50的位置偏移的观点以及从与第三粘接部133和第四粘接部134所存在的区域不重叠的观点出发，适当地确定第二粘接部62的布置位置。
在图7中示出的变形例1中，第二粘接部62在与正电极片13和负电极片23所连接到的一侧相同的一侧的位置处将发电元件40的最外层40a与外壳构件50的内侧50a粘接。
在图8中示出的变形例2中，第二粘接部62在与正电极片13和负电极片23延伸方向平行延伸的位置处，将发电元件40的最外层40a与外壳构件50的内侧50a粘接。
在图9中示出的变形例3是针对实施例的位置和变形例2的位置的组合。第二粘接部62在与正电极片13和负电极片23所连接到的一侧相反的一侧的位置处和在与正电极片13和负电极片23延伸方向平行延伸的位置处将发电元件40的最外层40a与外壳构件50的内侧50a粘接。
(第一粘接部61的变形例)
图10是示出发电元件40的主要部分的放大截面图。图10对应于图5。
第一粘接部61的组成材料没有限制，只要其能够将电极10和20以及间隔件30粘接即可。第一粘接部61的变形例可以通过例如粘接层33配置，该粘接层33形成在间隔件基材31的至少一个表面上并且包括粘接材料和耐热材料。粘接层33设置在间隔件基材31的整个表面或一部分表面上。可以将与本实施例的间隔件30相同的材料用作间隔件基材31和粘接材料。氧化铝粉末、用于黏结氧化铝粉末的黏结剂等被用作耐热材料。
如上所述，第一粘接部61通过粘接层33来配置，该粘接层33形成在间隔件基材31的至少一个表面上并且包括粘接材料和耐热材料。
通过这样的配置，能够使用具有粘接性和耐热性的间隔件30将电极10和20与间隔件30粘接，并且能够容易地执行在具有改进的耐热性的发电元件40的制造过程中的层叠操作。
(其他变形例)
尽管已经描述了多个单元电池100在其中被保持构件110夹在中间的电池模块200，但是本发明不限于这种情况。本发明还可以应用于一个单元电池100在其中被保持构件110夹在中间的电池模块200。在这种情况下，不用说存在用于将单元电池100粘接到保持构件110的第三粘接部133，但是不存在用于将单元电池100彼此粘接的第四粘接部134。
当按压部件120通过弧形的凸起部121来配置时，凸起部121可以仅设置在上保持构件111和下保持构件112中的至少一者中。尽管示出了凸起部121设置在上保持构件111上的情况，但是凸起部121可以仅设置在下保持构件112上。凸起部121可以设置在上保持构件111和下保持构件112二者上。
按压部件120不限于保持构件110包括弧形的凸起部121的情况。例如，可以在保持构件110和单元电池100之间或在单元电池100之间插入设置有板簧部的片构件或由弹性材料形成的片构件，从而形成按压部件120。
本申请基于2017年9月14日提交的日本专利申请第2017-177128号，其全部公开内容通过引用合并在本文中。
附图标记的说明
10：正极(电极)，10a：外周缘，11：正极集电体，12：正极活性材料层，13：正电极片，20：负极(电极)，20a：外周缘，21：负极集电体，22：负极活性材料层，23：负电极片，30：间隔件，30a：外周缘，31：间隔件基材(间隔件的基材)，32：粘接层，33：粘接层，40：发电元件，40a：最外层，41：单元电池层，50：外壳构件，50a：外壳构件的内侧，51：周缘部，52：接合部，53：凸起，61：第一粘接部，62：第二粘接部，100：层叠电池(单元电池)，110：保持构件，111：上保持构件，112：下保持构件，120：按压部件，121：凸起部，122：按压表面，123：倾斜表面，133：第三粘接部，134：第四粘接部，200：电池模块。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种电池模块，包括：
层叠电池，其包括：发电元件，在所述发电元件中多个电极和多个间隔件交替地层叠；外壳构件，其配置为容纳所述发电元件；第一粘接部，其配置为将所述电极与所述间隔件粘接；以及第二粘接部，其配置为将所述发电元件的最外层与所述外壳构件的内侧粘接；其中，所述外壳构件包括接合部，在所述接合部处，所述外壳构件的周缘部重叠并接合，并且其中当从层叠所述电极和所述间隔件的层叠方向从平面上观察所述发电元件时，每个所述间隔件的外周缘具有与每个所述电极的外周缘的形状相似的形状，并且所述间隔件具有使得每个所述间隔件的外周缘定位在所述接合部的内部而不被所述接合部夹在中间的尺寸；
保持构件，其配置为在所述层叠方向上从两侧将所述层叠电池夹在中间并保持；
按压部件，其配置为在所述层叠方向上对所述层叠电池施加按压力；以及
第三粘接部，其配置为将所述层叠电池粘接到所述保持构件；
其中，当从所述层叠方向从平面上观察所述层叠电池时，所述第二粘接部在与所述按压部件和所述第三粘接部所存在的区域不重叠的范围中将所述发电元件的最外层与所述外壳构件的内侧粘接。
2.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述第三粘接部包括粘接剂、粘合剂或双面胶。
3.根据权利要求1或2所述的电池模块，其中，所述第二粘接部在所述层叠方向上的厚度小于所述第三粘接部在所述层叠方向上的厚度。
4.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述电池模块包括由所述保持构件夹在中间的多个层叠电池，
其中所述电池模块还包括第四粘接部，其配置为将所述层叠电池彼此粘接，以及其中当从所述层叠方向从平面上观察所述层叠电池时，所述第二粘接部在与所述第四粘接部所存在的区域不重叠的范围中将所述发电元件的最外层与所述外壳构件的内侧粘接。
5.根据权利要求4所述的电池模块，其中，所述第四粘接部包括粘接剂、粘合剂或双面胶。
6.根据权利要求4或5所述的电池模块，其中，所述第二粘接部在所述层叠方向上的厚度小于所述第四粘接部在所述层叠方向上的厚度的一半。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的电池模块，其中，每个所述间隔件具有使得每个所述间隔件的外周缘不会横向地突出超过每个所述电极的外周缘的尺寸。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的电池模块，其中，所述第二粘接部包括粘接剂、粘合剂或双面胶。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的电池模块，其中，每个所述第一粘接部形成在每个所述间隔件的基材的至少一个表面上，并且包括含有粘接材料的粘接层。
10.根据权利要求1至8中任一项所述的电池模块，其中，每个所述第一粘接部形成在每个所述间隔件的基材的至少一个表面上，并且包括含有粘接材料和耐热材料的粘接层。
1.一种层叠电池，包括：
发电元件，在所述发电元件中多个电极和多个间隔件交替地层叠；
外壳构件，其配置为容纳所述发电元件；
第一粘接部，其配置为将所述电极与所述间隔件粘接；以及
第二粘接部，其配置为将所述发电元件的最外层与所述外壳构件的内侧粘接；
其中，所述外壳构件包括接合部，在所述接合部处，所述外壳构件的周缘部重叠并接合，并且
其中，当从层叠所述电极和所述间隔件的层叠方向从平面上观察所述发电元件时，每个所述间隔件的外周缘具有与每个所述电极的外周缘的形状相似的形状，并且所述间隔件具有使得每个所述间隔件的外周缘定位在所述接合部的内部而不被所述接合部夹在中间的尺寸。
2.根据权利要求1所述的层叠电池，其中，每个所述间隔件具有使得每个所述间隔件的外周缘不会横向地突出超过每个所述电极的外周缘的尺寸。
3.根据权利要求1或2所述的层叠电池，其中，所述第二粘接部包括粘接剂、粘合剂或双面胶。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的层叠电池，其中，每个所述第一粘接部形成在所述间隔件的基材的至少一个表面上，并且包括含有粘接材料的粘接层。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的层叠电池，其中，每个所述第一粘接部形成在每个所述间隔件的基材的至少一个表面上，并且包括含有粘接材料和耐热材料的粘接层。
6.一种电池模块，包括根据权利要求1至5中任一项所述的层叠电池，所述电池模块包括：
保持构件，其配置为在所述层叠方向上从两侧将所述层叠电池夹在中间并保持；
按压部件，其配置为在所述层叠方向上对所述层叠电池施加按压力；以及
第三粘接部，其配置为将所述层叠电池粘接到所述保持构件，
其中，当从所述层叠方向从平面上观察所述层叠电池时，所述第二粘接部在与所述按压部件和所述第三粘接部所存在的区域不重叠的范围中将所述发电元件的最外层与所述外壳构件的内侧粘接。
7.根据权利要求6所述的电池模块，其中，所述第三粘接部包括粘接剂、粘合剂或双面胶。
8.根据权利要求6或7所述的电池模块，其中，所述第二粘接部在所述层叠方向上的厚度小于所述第三粘接部在所述层叠方向上的厚度。
9.根据权利要求6所述的电池模块，其中，所述电池模块包括由所述保持构件夹在中间的多个层叠电池，
其中所述电池模块还包括第四粘接部，其配置为将所述层叠电池彼此粘接，以及
其中，当从所述层叠方向从平面上观察所述层叠电池时，所述第二粘接部在与所述第四粘接部所存在的区域不重叠的范围中将所述发电元件的最外层与所述外壳构件的内侧粘接。
10.根据权利要求9所述的电池模块，其中，所述第四粘接部包括粘接剂、粘合剂或双面胶。
11.根据权利要求9或10所述的电池模块，其中，所述第二粘接部在所述层叠方向上的厚度小于所述第四粘接部在所述层叠方向上的厚度的一半。
技术总结