电池
2019-11-22

电池

根据本发明的一个实施例的电池包括:电池盒模块,其由多个电池盒层叠而成,该电池盒用于生成电流,而且在该电池盒的一侧形成有开口状的多个贯通孔;组件支架,其支撑所述电池盒模块,使所述电池盒模块得以层叠;以及多个长螺栓,其插入至所述贯通孔并贯通各个所述电池盒,将所述电池盒模块固定在所述组件支架上。

图2是根据本发明的一个实施例的电池的分解立体图。

如上所述,传感器组件700与组件支架300结合的状态下,电池盒模块20和汇流条520构成一体化的电池2000,通过层叠或连接多个电池2000,容易生成一个大中型的电池组件。

在电池盒模块10的侧面具有冷却板,该冷却板用于吸收从电池盒模块10传递的热量。冷却板120吸收从层叠的多个电池盒100传递的热量。冷却水在冷却板120流动而将从电池盒100传递的热量传递至外部。由于冷却水将热量排放至外部,因而电池盒100的热量得以排放,防止由电池盒100生成的热量导致电池盒100使用寿命的缩短。

图6至图9是表示根据本发明的再一个实施例的电池盒200的单元电池的图。

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外周部320比中央部330更突出,当电池盒模块20安装于中央部330时,沿着外周部320的内侧面接触电池盒模块20的外周,并支撑电池盒模块20。以地面为准,外周部比中央部330向上侧更突出形成,由此,当电池盒模块20安装于中央部330时,适当地遮盖电池盒200的外周。外周部320其内侧面接触电池盒模块20的外周,同多个导向部320共同支撑电池盒模块20的外周,使得电池盒模块20正确安装并固定于组件支架300。

图11是表示电池结合状态的图。

本发明的效果不限于以上列举的效果,通过权利要求书的记载内容能够得出的未提及的其他效果,对于本技术领域的普通技术人员是显而易见的。

下侧盖子241-2的形成方式与上侧盖子241-1相同。当上侧盖子241_1直接与电池盒200的下部结合时,成为下侧盖子241-2。由于上侧盖子241-1和下侧盖子241-2形成方式相同,各个电池盒200的外观也相同,不需要分别生产上侧盖子241-1和下侧盖子241-2,不仅节省制作费用,而且方便管理。

组件支架300与汇流条模块500相结合。具体而言,突出形成于组件支架300的一侧的结合突起340与凹陷地形成于汇流条模块500的一侧的结合槽550结合,由此固定组件支架300和汇流条模块500。结合槽550形成于汇流条模块500的一侧,结合突起340对应结合槽550的形成位置而形成。结合槽550与结合突起340结合的方法有焊接、粘接、粘贴、通过紧固单元的紧固等,可以适用各种实施例。

在桥接支架600的一侧形成的开口部和在层叠于一个电池盒模块20的最上层的电池盒200形成的贯通孔241c重叠的状态下,一个长螺栓400得以紧固,使得一个电池盒模块20安装并固定于组件支架300。并且,在层叠于另一个电池盒模块20的最上层的电池盒200形成的贯通孔241c与在桥接支架600的另一侧形成的开口部重叠的状态下,由螺栓400贯穿其中,使得另一个电池盒模块20安装并固定于组件支架300。

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本发明涉及将活性物质制成粉末而构成可贮藏大量电力的电池,和将该电池作为部分结构的设备或装置。为此,在利用能通过离子的隔离层(1)连接的2个容器中的负极池(2)内,填充负极粉末活性物质和电解质溶液(4),在正极池(3)中,填充正极粉末活性物质和电解质溶液(5),并在2个容器内设置与活性物质粉末相接触的导电体集电器(6)、(7)。

其结果是,即使在非电气化线路上,电力机车和电车也能行驶。

在第一发明的电池中,如后述,为使活性物质的粉末彼此间,及活性物质粉末和导电装置的有效接触,在2个容器内至少设置下述中的一种装置,即,为了使电解质溶液中的活性物质粉末形成流动,利用液体或气体产生流动化的流体分散装置和搅拌装置,最好是与2个容器连接,或设在2个容器内(参照图2~12)。

图34是组装了可充放电三元电池的飞机机翼断面图。

而且,作为金属碳化物,例如,最好使用碳化铁。碳化铁是一种廉价材料,正如本申请人在申请的特开平9-48604号公报中所公开的那样,使用还原气体使部分含铁原料进行还原反应,接着,使用还原和碳化气体进行其余原料的还原反应和碳化反应的方法进行制造,由于能快速且经济地制造出碳化铁,是最优选的。

(屋顶)一般在住宅的屋顶上使用隔热性和斥水性优良的瓦、茅草、陶瓷等,但是屋顶自身没有能量转换功能,可以说屋顶和顶棚之间的很大空间也是白白浪费的。

鉴于上述各点,第四发明所要解决的第四课题是提供一种即使进行放电也能呈现良好放电特性(放电电压不易降低)、寿命长、费用低的碱性原电池和碱性二级电池。

(电杆)为了输送电力,虽然在电杆的高处装配有电缆,但是,电杆构造物自身却没能有效利用。

如上制作,构成层叠型三元电池41,而本例电池41是由2个串联连接的镍氢单元电池(二级电池)56构成的,形成约2.4V电压的电池。在电池41的正极端子50和负极端子51之间,利用配线52和53连接上2.4V电灯泡等负荷装置57。在充电状态下,放电时,与具有正极端子50的左侧第1单元电池56的正极集电极本体46接触的正极池54内的碱式氢氧化镍粉n,由正极集电体46接收到电子(e-),电子(e-)与氢离子一起供给一连串接触的碱式氢氧化镍粉末n,形成氢氧化镍。同样,在负极池55内,吸氢合金粉末h放出电子(e-)和氢离子(H+),这些氢离子通过离子透过性隔离层43进入正极池内。即,在正极池54内,进行以下反应,

产生的电子,通过氢氧化镍粉末或碱式氢氧化镍粉末,或者直接移动到正极集电器7,供给发电装置8。

2.第二发明用于解决第二课题的第二发明的三元电池,其特征是,在利用能通过离子而不能通过电子的部件连接的一对电池(容器)中,在一个电池(容器)中,填充电解质溶液。并向该电解质溶液中加入能释放电子的活性物质粉末,使其悬浮,在另一个电池(容器)中,填充电解质溶液,同时向该电解质溶液中加入能吸收电子的活性物质粉末,使其悬浮,将形成的单元电池数组,通过兼用上述电池间的隔壁,而且使与上述粉末接触的导电性集电部件介在之间,串联连成一体,在两端的电池中设置与粉末接触,而且兼作正电极或负电极的集电极本体,构成叠层型三元电池。

(工程用电源)作为各种工程用电源,一般在不能用商用电源的场所,虽然可利用发动机发电设备,但是,会产生所谓噪音和排气的公害。

图27是侧部具有可充放电三元电池的食品器具纵向断面图。图27中,161是食品器具把手,食品器具本体162形成具有内部空间的双层结构。食品器具本体162侧面的内部空间,由离子透过性隔离层163分割成2部分,分割后的一个空间内,填充正极粉末活性物质和电解质溶液164,而分割后的另一个空间内,填充负极粉末活性物质和电解质溶液165。在食品器具底部埋设发热元件(或冷却元件)166。167是电源开关、168是充电插座。由充电插座168向上述结构的食品器具侧面三元电池进行充电,在将食品装入食品器具中时,启动电源开关167,用侧面三元电池中充的电力启动发热元件(或冷却元件)166,以加热保持或冷却保持食品器具内的食品。

图41是装入了可充放电三元电池的电杆断面图。图41中,341是地表面、342是正极、343是负极,这些正极和负极之间插入数个集电部件344,用集电部件344分割的各池,再由离子透过性隔离层345分割成2部分,在分割后的池中靠近正极的池部分内,填充正极粉末活性物质和电解质溶液346,而在分割后的池中靠近负极的池部分内,填充负极粉末活性物质和电解质溶液347。

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本发明的主要目的在于提供一种具有将电池壳体和电极体进行绝缘,并且能够确保良好的电解液注液性的绝缘构件的电池。本发明提供的电池具备:具有正极和负极的电极体和将电极体与电解液一起收容的电池壳体,在电极体与电池壳体之间配置有对该电极体和电池壳体之间进行隔离的绝缘构件,绝缘构件形成为包围电极体的袋状,并且,由具有能够流通电解液的细孔的多孔质材料构成。

另外,只要构成袋状绝缘构件的多孔质材料是具有多数的细孔的材料,并且以能够利用该独立的细孔(或多数的细孔的连接)连通袋状绝缘构件的外面和内面的方式构成即可。细孔的形状,只要是能够流通电解液的形状即可,没有特别的限制。例如,可以是狭缝状、圆筒状、球状等的任何形状。

另外,构成袋状绝缘构件的多孔质材料,优选:具有绝缘性并且具有耐电解液性(尤其是耐电解液腐蚀性)的材料。作为这样的多孔质材料,可举出多孔质化了的树脂材料。例如,可以优选使用聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚四氟乙烯(PTFE)、聚苯硫醚(PPS)等或它们的组合。多孔质树脂材料具有适于本发明目的的程度的机械强度和化学稳定性,能够低成本地制造。

通过如以上那样制作的实施例1、比较例1、2的评价用电池注入电解液,调查了有无电解液浸透不均匀。另外,在注入上述电解液之前,预先将铜粉混入到电池壳体50内,确认在注入上述电解液时上述铜粉是否混入到卷绕电极体内。上述铜粉使用了粒径相互不同的2种的市售的铜粉(将福田金属箔粉工业制的CE-8A和FCC-115按8:2的比例混合而成的铜粉lg,参照表2)。电解液的注入,为了促进该电解液的浸透,重复进行3次的电池壳体50内的减压/大气压开放之后,通过从盖体54的注液口62注入电解液来进行。电解液注入之后,在该状态下放置1小时后,从电池壳体50取出卷绕电极体80进行解体。计量了进入到正极片82与负极片84之间的铜粉的数量和尺寸。并且,目视确认电解液对卷绕电极体80的浸透不均匀。其结果示于表1。

附图说明

另外,只要构成袋状绝缘构件的多孔质材料是具有多数的细孔的材料,并且以能够利用该独立的细孔(或多数的细孔的连接)连通袋状绝缘构件的外面和内面的方式构成即可。细孔的形状,只要是能够流通电解液的形状即可,没有特别的限制。例如,可以是狭缝状、圆筒状、球状等的任何形状。

在电极体80与电池壳体50之间,配置有隔离该电极体80和电池壳体50的绝缘构件20。绝缘构件20形成为如图3所示那样包围(优选包住)电极体80的袋状。在该实施方式中,绝缘构件20具有上端开口的有底箱型形状,通过上端开口部22可以收容扁平状电极体80。另外,绝缘构件20以没有间隙地被覆扁平状电极体80的除了上面以外的部分(底面和侧面)的方式构成。通过这样地介有袋状绝缘构件20,可避免作为发电要素的扁平状电极体80与电池壳体50的直接接触,能够确保扁平状电极体80与电池壳体50的绝缘性。袋状绝缘构件20的厚度,只要是具有所要求的强度的程度则没有特别的限制,例如是0•1mm左右。

在此所公开的电池的某个优选的方式中,上述隔板是多孔质隔板。该场合下,优选:上述绝缘构件的平均细孔直径比上述多孔质隔板的平均细孔直径大。绝缘构件的细孔直径(细孔直径分布)过小时,不能够对绝缘构件赋予适宜的电解液透过性,损害电解液的注液性或在电池异常时发生的气体滞留在绝缘构件内,因而不优选。

由本发明提供的电池,具备:具有正极和负极的电极体和将上述电极体与电解液一起进行收容的电池壳体。在上述电极体与上述电池壳体之间,配置有隔离该电极体和电池壳体的绝缘构件。并且,其特征在于,上述绝缘构件形成为包围上述电极体的袋状,并且,由具有能够流通上述电解液的细孔的多孔质材料构成。

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本发明涉及一种电池,该电池(100)具有突出到盖体(14)的外侧的端子固定部(40)和覆盖端子固定部(40)的外装部件(60)。端子固定部(40)具有孔(42),供电极端子(30)插入。外装部件(60)具有覆盖端子固定部(40)的外周面(40b)而限制端子固定部(40)的外周面(40b)的变形的圆筒部(62)(限制变形部)。另外,外装部件(60)具有压靠在端子固定部(40)的顶端部(40a)而使端子固定部(40)变形的加压部(64)。

增强形状的图案80不限于上述。例如,图7所示的增强形状的图案80由有棱角的脊(峰)(angularridge)和谷(valley)交替形成,但也可如图9所示将肋67的形状做成圆脊形、在周向形成多个圆脊形的肋67。在将肋67做成圆脊形的情况下、如图10所示,以使端子固定部40向外径侧鼓出的方式作用有力的情况下,由于外装部件60的截面形状的特性,也可使该力分散。另外,该增强形状的图案80如图11所示也可仅形成在外装部件60的圆筒部62的轴方向的中间部分。在这种情况下,夕卜装部件60的圆筒部62的轴方向的中间部和外装部件60的圆筒部62的两端部之间可相互增强形状强度(shapestrength),提高外装部件60的强度。由此,可以更加可靠地限制端子固定部40的外周面的变形。

而且,通过端子固定部40的内侧面42a向内径侧鼓出,牢固地保持安装在端子固定部40的贯通孔42的密封件70和电极端子30。另外,此时,密封件70弹性变形,紧密附着在端子固定部40的内侧面42a和电极端子30的外周面。由此,可密封端子固定部40的贯通孔42。另外,密封件70的内周面的一部分嵌入形成在电极端子30的外周的槽32。由此,可防止电极端子30沿其轴方向脱落。另外,在本实施方式中,设置于外装部件60的加压部64为设置于外装部件60的顶部61的内侧的突起,该加压部64在基端部具有凹部66。在该加压部64的周边,端子固定部40的一部分嵌入该凹部66。

另外,在本实施方式中,在端子固定部40的内周和电极端子30的外周之间安装有密封件70。通过该密封件70的弹性变形而使密封件70紧密附着于端子固定部40的内周面和电极端子30的外周面,因此,可靠地密封电极端子30插入端子固定部40的部位。另夕卜,外装部件60的加压部64以压靠在端子固定部40的顶端部40a的内侧缘部43的方式设置于外装部件60。因此,可以产生以电极端子30插入端子固定部40的部位的附近部为中心的变形,可更加牢固地保持电极端子30,另外,可更加可靠地密封电极端子30插入端子固定部40的部位。

与此相对,如图12和图13所示,外装部件60的加压部64也可以是平坦、且压靠在相对向的端子固定部40的顶端部40a的结构。在图12和图13所示的实施方式中,外装部件60和端子固定部40具有以外装部件60覆盖端子固定部40的状态相互卡合的卡合部90。卡合部90由(一方的)在外装部件60的圆筒部62的下端部向内侧突出的突起68和另一方的在端子固定部40的基端部可将外装部件60的突起68嵌入的凹部48构成。另外,下侧的铆接夹具300具有压靠在端子固定部40的内侧缘部45的突起300c(参照图13)。

这样,端子固定部40上下的内侧缘部43、45凹入、并以该部分为中心产生变形。此时,外装部件60的圆筒部62覆盖端子固定部40的外周面,因此,由该圆筒部62限制端子固定部40的外周面的变形。另外,在本实施方式中,外装部件60的顶部61覆盖端子固定部40的顶端部40a,因此,由该顶部61限制端子固定部40的顶端部40a的变形。另外,端子固定部40的下侧由下侧的铆接夹具300限制其变形。同时,在形成端子固定部40的贯通孔42的内侧面42a,安装有在外周卷绕了密封件70的电极端子30。端子固定部40的除了内侧面42a之外的部分的变形被限制,在由上下铆接夹具200、300加压时,内侧面42a变形而向内径侧鼓出。

与此相对,如图12和图13所示,外装部件60的加压部64也可以是平坦、且压靠在相对向的端子固定部40的顶端部40a的结构。在图12和图13所示的实施方式中,外装部件60和端子固定部40具有以外装部件60覆盖端子固定部40的状态相互卡合的卡合部90。卡合部90由(一方的)在外装部件60的圆筒部62的下端部向内侧突出的突起68和另一方的在端子固定部40的基端部可将外装部件60的突起68嵌入的凹部48构成。另外,下侧的铆接夹具300具有压靠在端子固定部40的内侧缘部45的突起300c(参照图13)。

图9是表示根据本发明的另一实施方式的电池的电极端子的固定结构的局部剖视立体图。

图6是表示固定根据本发明的一实施方式的电池的电极端子的工序的图。

另外,该电池100在长、宽、高等各尺寸上受到用途、规格的限制。另外,为了得到所需的输出,有时组合多个电池构成电池组,但在这种情况下,若固定电极端子30的部位从电池壳体10的宽度上突出,有可能在毗连组装电池时产生妨碍、不能紧凑构成电池组。搭载于汽车的电池组追求紧凑的结构,因此,希望固定电极端子30的部位在毗连组装电池时不产生妨碍。因此,在固定上述电极端子30的部位的宽度上存在限制。

在本实施方式中,在电极端子30的外周如图5所示安装密封件70。此时,以覆盖在电极端子30的轴方向的中间部在周方向形成的槽32的方式安装密封件70。接着,将安装了密封件70的电极端子30安装在端子固定部40的贯通孔42。而且,使外装部件60覆盖端子固定部40。此时,使安装在端子固定部40的电极端子30和密封件70插入形成在外装部件60的顶部61的开口63,使外装部件60的顶部61覆盖端子固定部40的顶端部40a。在该状态下,设置在项部61的内侧的加压部64与端子固定部40的内侧缘部43相对向。另外,外装部件60的圆筒部62(限制变形部)覆盖端子固定部40的外周面。将这样组装的各部件设置在配设在挤压装置(未图示)的上下的铆接夹具(caulkingjig)200、300。

图8是表示根据本发明的另一实施方式的电池的外装部件的剖面的图。

本发明涉及电池,特别是涉及电极端子以插入电池壳体的状态被固定于电池壳体的电池。