[发明专利]电池组

说明书

本发明提供全固体电池的电池性能和耐久性这两方面都得到改善的电池组。本发明提供具备束缚机构(20)和多个单电池(10)的电池组(1)。多个单电池(10)在电池壳体(12)内收纳有电极板和固体电解质层，并且沿着所述电极板和所述固体电解质层的厚度方向Z排列。束缚机构(20)对所排列的单电池(10)进行束缚，以使得在沿着排列方向Z进行压缩的方向上存在应力。其中，单电池(10)具备与电极板连接并且延伸到电池壳体(12)的外部的外部端子(16)。在将与排列方向Z相交的方向并且外部端子(16)突出的方向设为第一方向，将与该第一方向相反的方向设为第二方向时，束缚机构(20)被构成为应力随着从第一方向X1起朝向第二方向X2而增大。

技术领域

本发明涉及将多个单电池层叠并束缚而成的电池组。

本申请基于2018年3月26日提出的日本专利申请第2018-058633号要求优先权，将该申请的全部内容作为参照引入本说明书中。

背景技术

近年来，锂离子电池等二次电池作为个人电脑、便携终端等的移动电源、电动汽车(EV)、混合动力汽车(HV)、插电式混合动力汽车(PHV)等的主电源和电力贮藏用电源等已成为不可或缺的存在。在需求大容量、高输出的用途的电池中，通常采用将多个单电池(电池单元)在厚度方向上层叠并束缚而成的电池组的形态(参照专利文献1～3等)。

在先技术文献

专利文献1：日本特开2009-187889号公报

专利文献2：日本特开2015-118822号公报

专利文献3：日本特开2016-170917号公报

发明内容

对于这样的电池组，已提出结合各个单电池的结构、电池组的设置方式来改变单电池的束缚力。例如，专利文献1公开了一种电池组，其被构成为至少在产生气体时，按压力随着从集电片一侧起朝向压力释放部而减小。并记载了由此能够使在单电池内通过非水电解液的分解而产生的气体向压力释放部移动，并从压力释放部顺利地排出。另外，例如专利文献2关于由包含非水电解液的单电池构成的电池组，公开了在极板沿铅垂方向设置的情况下，与铅垂上部相比，对铅垂下部更强力地按压的结构。并记载了由此能够抑制在单电池内非水电解液偏置分布于下部，从而提高耐久性。

但是，这些对于具备压力释放部、非水电解液的二次电池仅在特别的方面有效果。例如，关于单电池中普遍发生的电流密度的分布的产生、由此引起的电池反应的不均匀性、以及电池的耐久性的劣化没有任何公开。

本发明是鉴于该状况而完成的，其目的是提供一种作为构成要素的全固体电池的电池性能和耐久性这两方面都得到改善的电池组。

在此公开的技术提供一种具备束缚机构和多个单电池的电池组。上述单电池在电池壳体内收纳有电极板和固体电解质层，并且多个上述单电池沿着上述电极板和上述固体电解质层的厚度方向排列。上述束缚机构对所排列的上述单电池进行束缚，以使得在沿着上述排列方向进行压缩的方向上存在应力。上述单电池具备与上述电极板连接并且延伸到上述电池壳体的外部的外部端子。在将与上述排列方向相交的方向且上述外部端子突出的方向设为第一方向，将与该第一方向相反的方向设为第二方向时，上述束缚机构被构成为上述应力(束缚压力)从上述第一方向起朝向上述第二方向而增大。

通常的单电池，电流密度随着远离与外部端子靠近的一侧而降低，单电池内的反应变得不均匀。但是，通过上述结构，单电池被构成为束缚压力随着远离与外部端子靠近的一侧而增大。由此，单电池的内部电阻随着远离与外部端子靠近的一侧而降低，其结果被构成为电流密度均匀化。由此，除了电池组的电池特性提高以外，电池组的长期耐久性也得到改善。再者，该束缚压力的分布在包含非水电解液的液体系二次电池中会导致液体干涸，因此不优选。在此公开的技术中，通过将该束缚压力分布应用于具备固体电解质的全固体电池，可得到其效果。