CN112703632B - 电池模块 - Google Patents
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Abstract
为了抑制电池模块的性能的降低,电池模块具有层叠的多个电池(2)以及配置于相邻的两个电池(2)之间而使该两个电池(2)之间绝缘的隔板(4)。隔板(4)具有导热抑制部(22)和位置限制部(24)。导热抑制部(22)的导热系数比位置限制部(24)的导热系数低,该导热抑制部(22)抑制相邻的两个电池(2)之间的导热。位置限制部(24)的刚度比导热抑制部(22)的刚度高,该位置限制部(24)的在电池(2)的层叠方向(X)上的尺寸(D1)为导热抑制部(22)的在层叠方向(X)上的尺寸(D2)以上,并且该位置限制部(24)与相邻的两个电池(2)抵接而对电池(2)的在层叠方向(X)上的位置进行限制。
Description
技术领域
本发明涉及电池模块。
背景技术
例如作为车辆用等要求较高的输出电压的电源,已知有具有将多个电池串联连接而成的构造的电池模块。在专利文献1中公开了具有使电池和隔板交替地层叠的构造的电池模块。在该电池模块中,通过在相邻的两个电池之间配置隔板来使两个电池之间绝缘。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2012-181972号公报
发明内容
发明要解决的问题
在上述的电池模块中存在产生过热的连锁的可能性,其中,使用过程中的电池的温度过度上升并且其热还向相邻的电池传递,从而导致该相邻的电池的温度也过度上升。若发生过热的连锁,则电池模块的性能会大幅降低。另外,在电池模块中,若层叠的电池的固定不够充分,则难以维持各电池的电连接,有可能导致电池模块的性能降低。
发明人对上述的电池模块反复进行了深入研究,结果认识到,在现有的电池模块中在抑制电池模块的性能的降低方面存在改善的余地。
本发明是鉴于这样的状况而完成的,其目的在于提供一种用于抑制电池模块的性能的降低的技术。
用于解决问题的方案
本发明的一个方案是电池模块。该电池模块具有:层叠的多个电池;以及隔板,其配置于相邻的两个电池之间而使该两个电池之间绝缘。隔板具有导热抑制部和位置限制部。导热抑制部的导热系数比位置限制部的导热系数低,该导热抑制部抑制相邻的两个电池之间的导热。位置限制部的刚度比导热抑制部的刚度高,该位置限制部的在电池的层叠方向上的尺寸为导热抑制部的在层叠方向上的尺寸以上,并且该位置限制部与相邻的两个电池抵接而对电池在层叠方向上的位置进行限制。
此外,以上的构成要素的任意的组合、将本发明的表现在方法、装置、系统等之间进行变换而得到的方案也是,作为本发明的方案是有效的。
发明的效果
根据本发明,能够抑制电池模块的性能的降低。
附图说明
图1是实施方式1的电池模块的立体图。
图2是电池和隔板的分解立体图。
图3是处于相互组装的状态的电池和隔板的剖视图。
图4是处于组装于电池的状态的隔板的主视图。
图5是用于说明导热抑制部和位置限制部的层叠方向上的尺寸的示意图。
图6是用于说明位置限制部的配置的示意图。
图7是用于说明实施方式2的电池模块所具有的导热抑制部和位置限制部的尺寸关系的示意图。
具体实施方式
以下,基于优选的实施方式,参照附图对本发明进行说明。实施方式并非限定发明而是例示,实施方式中记载的所有特征、其组合未必一定是发明的本质上的特征、组合。对各附图所示的相同或等同的构成要素、构件、处理标注相同的附图标记并且适当省略重复的说明。另外,为了便于说明而适当设定了各附图所示的各部分的比例尺、形状,并且只要没有特别提及就并非限定性地进行解释。另外,在本说明书或权利要求中使用“第1”、“第2”等用语的情况下,只要没有特别提及,该用语就不表示任何顺序、重要度而是用于区分某个结构和其他结构。另外,在各附图中,省略在说明实施方式上不重要的一部分构件而进行表示。
(实施方式1)
图1是实施方式1的电池模块的立体图。图2是电池和隔板的分解立体图。图3是处于相互组装的状态的电池和隔板的剖视图。图4是处于组装于电池的状态的隔板的主视图。此外,在图1中简化了电池2的图示。另外,在图2和图3中对任意的两个电池2和配置于该两个电池2之间的隔板4进行了图示。另外,在图3中仅示意性地图示了电池2的内部构造中的电极体12。
电池模块1具有多个电池2、多个隔板4、一对端板6以及一对约束构件8来作为主要的结构。
各电池2例如是锂离子电池、镍氢电池、镍镉电池等能够充电的二次电池。电池2是所谓的方形电池,其具有扁平的长方体形状的外装罐10。在外装罐10的一个面设置有未图示的大致长方形形状的开口,经由该开口而在外装罐10收纳电极体12、电解液等。在外装罐10的开口设置有将外装罐10封闭的封口板14。封口板14是矩形形状的板。封口板14构成外装罐10的第1表面10a。
在外装罐10的第1表面10a也就是封口板14处,在靠近长度方向上的一端的位置设置有正极的输出端子16,在靠近另一端的位置设置有负极的输出端子16。一对输出端子16分别与构成电极体12的正极板、负极板电连接。以下,适当地将正极的输出端子16称为正极端子16a,将负极的输出端子16称为负极端子16b。另外,在不需要对输出端子16的极性进行区分的情况下,将正极端子16a和负极端子16b统称为输出端子16。外装罐10、封口板14以及输出端子16为导电体,例如为金属制。外装罐10的开口和封口板14通过焊接等而接合。形成于封口板14的贯通孔14a供各输出端子16贯穿。绝缘性的密封构件介于各输出端子16与各贯通孔14a之间。
在本实施方式中,为了便于说明,将外装罐10的第1表面10a设为电池2的上表面,将外装罐10的背对第1表面10a的第2表面10b设为电池2的底面。另外,电池2具有将上表面和底面连接的两个主表面。该主表面是电池2所具有的6个面中的面积最大的面。另外,主表面是与上表面以及底面的长边连接的长侧面。除了上表面、底面以及两个主表面之外的其余两个面设为电池2的侧面。该侧面是与上表面以及底面的短边连接的短侧面。这些方向和位置是为了便于说明而规定的。因此,例如,在本发明中被规定为上表面的部分不一定意味着其位于比被规定为底面的部分靠上方的位置。
在封口板14中,在一对输出端子16之间设置有安全阀18。安全阀18构成为在外装罐10的内压上升至预定值以上时开阀,从而能够将内部的气体排出。各电池2的安全阀18与未图示的气体管道连接,电池内部的气体自安全阀18向气体管道排出。
多个电池2以相邻的电池2的主表面彼此相对的方式以预定的间隔层叠。其中,“层叠”是指在任意的1个方向上排列多个构件。因此,电池2的层叠也包括将多个电池2沿水平排列的情况。另外,各电池2配置为使输出端子16朝向相同的方向。在本实施方式中,为了便于说明,各电池2配置为使输出端子16朝向铅垂方向上方。相邻的两个电池2以一个电池2的正极端子16a和另一个电池2的负极端子16b相邻的方式层叠。正极端子16a和负极端子16b借助未图示的汇流条而电连接。此外,也可以利用汇流条将相邻的多个电池2中的同极性的输出端子16彼此并联连接而形成电池块并且将电池块彼此串联连接。
各隔板4也被称为绝缘间隔件,其配置于相邻的两个电池2之间,使该两个电池2之间电绝缘。各隔板4具有框部20、导热抑制部22以及位置限制部24。
框部20例如由具有绝缘性的树脂形成。作为构成框部20的树脂,能够例示聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚碳酸酯(PC)、NORYL(注册商标)树脂(改性PPE)等热塑性树脂。框部20具有平行于电池2的主表面的平面部20a以及自平面部20a的端部沿着电池2的层叠方向X延伸的壁部20b。在本实施方式中平面部20a和壁部20b是一体成形的。
平面部20a是与电池2的主表面相同的矩形形状。平面部20a介于相邻的两个电池2的相对的主表面之间。由此,相邻的电池2的外装罐10彼此绝缘。
壁部20b覆盖电池2的上表面、底面以及侧面各自的局部。由此,能够抑制因电池2或端板6的表面处的结露等而有可能产生的相邻的电池2之间的短路。即,能够利用壁部20b确保相邻的电池2之间的爬电距离。另外,在组装好电池模块1的状态下,壁部20b位于电池2与约束构件8之间。由此,能够抑制电池2与约束构件8之间的短路。
导热抑制部22配置于相邻的两个电池2之间,抑制该两个电池2之间的导热。另外,导热抑制部22具有绝缘性。在本实施方式中,隔板4具有在电池2的层叠方向X上贯通平面部20a的贯通孔26。并且,导热抑制部22嵌入于贯通孔26。即,当从层叠方向X进行观察时,导热抑制部22配置于贯通孔26内。另外,在电池2的上表面和底面所排列的铅垂方向Z上,导热抑制部22以及贯通孔26的尺寸大致相同。另外,在正极端子16a和负极端子16b所排列的水平方向Y上,导热抑制部22以及贯通孔26的尺寸也大致相同。因此,当从层叠方向X进行观察时,导热抑制部22扩展至贯通孔26的整个区域。
导热抑制部22为片状,例如包括绝热材料和层压膜。导热抑制部22的厚度例如为1mm~2mm。
绝热材料为片状,具有在由无纺布等形成的纤维片的纤维间保持吸附有二氧化硅干凝胶等多孔材料的构造。二氧化硅干凝胶具有对空气分子的运动进行限制的纳米尺寸的空隙构造并且导热率较低。绝热材料的导热率约为0.018W/m·K~0.024W/m·K。绝热材料尤其是作为在狭小空间中所使用的绝热材料是有用的。绝热材料的导热率比空气的导热率低。因此,与在相邻的两个电池2之间具有空气层来作为绝热层的情况相比,设置导热抑制部22能够进一步抑制该电池2之间的导热。另外,导热抑制部22的导热系数比框部20以及位置限制部24的导热系数低。
另外,相对于来自外部的按压而言二氧化硅干凝胶能够稳定地维持其构造。因此,即使存在由约束构件8实现的层叠方向X上的紧固,也能够稳定地维持绝热材料的绝热性能。因此,与在电池2之间具有空气层来作为绝热层的情况相比,通过使电池模块1具有导热抑制部22能够更加稳定地抑制电池2之间的导热。再者,由于绝热材料的导热率比空气的导热率低,因此,能够以比空气层更薄的层厚得到相同程度的绝热效果。因此,能够抑制电池模块1的大型化。
层压膜是用于包覆并保护整个绝热材料的构件。利用层压膜,能够抑制绝热材料的多孔材料自纤维片脱落。另外,通过利用层压膜来覆盖绝热材料,从而能够在组装电池模块1时易于使导热抑制部22与外装罐10粘接。层压膜例如由聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)等形成。
导热抑制部22的耐热性比框部20以及位置限制部24的耐热性高。更具体而言,绝热材料的耐热性比框部20以及位置限制部24的耐热性高。再具体而言,纤维片包含熔点比框部20以及位置限制部24的熔点高的纤维、或者多孔材料由熔点比框部20以及位置限制部24的熔点高的物质形成、或者是上述两者。例如,绝热材料的熔点为300℃以上。具体而言,构成绝热材料的纤维片和/或多孔材料的熔点为300℃以上。特别优选的是将构成纤维片的纤维的熔点设为300℃以上。由此,即使在绝热材料暴露于高温的情况下也能够维持在纤维片保持吸附有多孔材料的状态。
导热抑制部22的耐热性设为比框部20以及位置限制部24的耐热性高,由此,即使在因电池2的发热而导致框部20以及位置限制部24熔融的情况下,也能够使导热抑制部22残留。因此,即使在框部20以及位置限制部24熔融的情况下,也能够利用导热抑制部22来维持电池2之间的绝缘。另外,能够更长期地维持相邻的电池2之间的导热被抑制的状态。
对于位置限制部24而言,其刚度比导热抑制部22的刚度高,并且与相邻的两个电池2抵接从而对电池2在层叠方向X上的位置进行限制。另外,位置限制部24由与框部20相同的树脂材料形成。在本实施方式中,位置限制部24和框部20是一体成形的。
位置限制部24具有第1部分24a和第2部分24b。第1部分24a配置于外装罐10的第1表面10a侧,第2部分24b配置于外装罐10的第2表面10b侧。第1部分24a和第2部分24b均为长条状,它们沿着与第1方向相交的第2方向延伸,该第1方向为第1表面10a和第2表面10b所排列的方向。在本实施方式中,第1方向为铅垂方向Z,第2方向为水平方向Y。
另外,位置限制部24具有第3部分24c和第4部分24d。第3部分24c和第4部分24d均为长条状。第3部分24c沿着第1方向延伸并且将第1部分24a和第2部分24b的一个端部彼此连接。第4部分24d沿着第1方向延伸并且将第1部分24a和第2部分24b的另一端部彼此连接。
本实施方式的位置限制部24配置为包围贯通孔26的周围。具体而言,利用第1部分24a、第2部分24b、第3部分24c以及第4部分24d限定了贯通孔26的边。如上所述,当从层叠方向X进行观察时,导热抑制部22配置于贯通孔26内。因此,导热抑制部22配置于第1部分24a与第2部分24b之间。另外,导热抑制部22配置于第3部分24c与第4部分24d之间。
层叠的多个电池2和多个隔板4被一对端板6夹着。各端板6例如由金属板构成。一对端板6配置为隔着不具有导热抑制部22的公知的隔板而与层叠方向X上的两端的电池2相邻。由此,能够使电池2与端板6之间绝缘,并且能够避免电池2经由端板6进行的散热受到阻碍。在端板6的与电池2的主表面相对的面设置有供螺钉28螺纹结合的螺纹孔(未图示)。
一对约束构件8也被称为束紧条,其是以层叠方向X为长度方向的长条状的构件。一对约束构件8在与层叠方向X正交并且与封口板14的长度方向平行的水平方向Y上彼此面对地排列。多个电池2、多个隔板4以及一对端板6介于一对约束构件8之间。各约束构件8具有与电池2的侧面平行地延伸的矩形形状的平面部8a、以及自平面部8a的各端边缘向电池2侧突出的4个檐部8b。在沿层叠方向X彼此相对的两个檐部8b设有供螺钉28贯穿的贯通孔(未图示)。
在平面部8a设置有使电池2的侧面暴露的开口部8c。优选的是,开口部8c配置为尽量不影响约束构件8的相对于层叠方向X上的外力而言的刚度。由此,能够维持约束构件8的刚度并且能够实现约束构件8的轻量化。
电池模块1例如以如下方式进行组装。即,首先将隔板4组装于电池2。具体而言,首先使具有位置限制部24的框部20与电池2嵌合。此外,隔板4也可以不具有框部20,在该情况下利用粘接剂等将位置限制部24安装于外装罐10。接着,在外装罐10的主表面安装导热抑制部22。此时,导热抑制部22配置于框部20的贯通孔26内。利用粘接剂等将导热抑制部22粘贴于外装罐10。
将电池2和隔板4的组合层叠多个,并且利用一对端板6将它们在层叠方向X上夹着而形成集合体。然后,利用一对约束构件8将集合体在水平方向Y上夹着。将各约束构件8以约束构件8的贯通孔和端板6的螺纹孔重合的方式对位。然后,使螺钉22贯穿贯通孔并使该螺钉22与螺纹孔螺纹结合。这样,使一对约束构件8与一对端板6卡合,从而对多个电池2和多个隔板4进行约束。
利用约束构件8对多个电池2在层叠方向X上进行紧固,由此进行多个电池2的层叠方向X上的定位。另外,对于多个电池2而言,其底面隔着隔板4的框部20而与约束构件8的下侧的檐部8b抵接,其上表面隔着框部20而与约束构件8的上侧的檐部8b抵接,由此进行多个电池2的铅垂方向Z上的定位。在这些定位完成之后,在各电池2的输出端子16安装汇流条,使各输出端子16电连接。接着,以覆盖各电池2的上表面的方式安装罩构件(未图示),从而得到电池模块1。
接着,详细地说明导热抑制部22和位置限制部24的层叠方向X上的尺寸以及位置限制部24的配置。图5是用于说明导热抑制部和位置限制部的层叠方向上的尺寸的示意图。位置限制部24在电池2的层叠方向X上的尺寸D1为导热抑制部22在层叠方向X上的尺寸D2以上。图5图示了位置限制部24的尺寸D1比导热抑制部22的尺寸D2大的情况下的构造。
图6是用于说明位置限制部的配置的示意图。位置限制部24的在第1表面10a和第2表面10b所排列的第1方向上的中心C1位于比电池2的第1方向上的中心C2靠第2表面10b侧的位置。位置限制部24的中心C1例如为第1部分24a的最靠第1表面10a侧的点和第2部分24b的最靠第2表面10b侧的点的在第1方向上的中间点的位置。电池2的中心C2是输出端子16的顶端和第2表面10b的在第1方向上的中间点的位置。
另外,电极体12是在第2方向上较长的矩形形状。并且,当从电池2的层叠方向X进行观察时,第1部分24a与电极体12的第1表面10a侧的长边12a重叠,第2部分24b与电极体12的第2表面10b侧的长边12b重叠。此外,在本实施方式中,第3部分24c以及第4部分24d与电极体12的短边重叠。也就是说电极体12的整周与位置限制部24重叠。
如以上说明的那样,本实施方式的电池模块1具有层叠的多个电池2以及配置于相邻的两个电池2之间而使该两个电池2之间绝缘的隔板4。隔板4具有导热抑制部22和位置限制部24。导热抑制部22的导热系数比位置限制部24的导热系数低,该导热抑制部22对相邻的两个电池2之间的导热进行抑制。位置限制部24的刚度比导热抑制部22的刚度高,该位置限制部24的在电池2的层叠方向X上的尺寸D1为导热抑制部22的层叠方向X上的尺寸D2以上。并且,位置限制部24与相邻的两个电池2抵接从而对各电池2的在层叠方向X上的位置进行限制。
这样,在两个电池2之间夹着导热抑制部22,由此,即使在电池模块1的使用过程中任意的电池2的温度过度地上升,也能够抑制其热向相邻的电池2传递。因此,能够抑制过热的连锁。另外,通过将位置限制部24的层叠方向X上的尺寸D1设为导热抑制部22的层叠方向X上的尺寸D2以上,从而能够使位置限制部24更加可靠地与各电池2的外装罐10抵接。由此,能够抑制各电池2的层叠方向X上的位移。因此,根据本实施方式,能够实现兼顾过热的连锁的抑制和层叠方向X上的电池2的固定。因此,能够抑制电池模块1的性能的降低。
另外,若因电池2的膨胀而导致电池2的层叠方向X上的尺寸变大,则导热抑制部22会被两侧的电池2的外装罐10压迫。刚度比位置限制部24的刚度低的导热抑制部22会因该压迫而变形从而与各外装罐10紧密接触。其结果是,能够更加可靠地抑制两个电池2之间的导热。
另外,在本实施方式中,电池2具有外装罐10、收纳于外装罐10的电极体12以及设于外装罐10的第1表面10a的输出端子16。并且,位置限制部24的在第1表面10a和第2表面10b所排列的第1方向上的中心C1位于比电池2的第1方向上的中心C2靠第2表面10b侧的位置。即,位置限制部24配置为在电池2的主表面上向与输出端子16所在侧相反的那一侧偏移。
在电池2中,输出端子16自外装罐10的第1表面10a突出。因此,收纳于外装罐10的电极体12的中心向比电池2的中心C2靠第2表面10b侧的位置偏移。另外,在外装罐10内,在电极体12与输出端子16之间延伸有将两者电连接的集电体。因此,在将电池2的中心C2作为外装罐10的中心的情况下也是,电极体12的中心向比电池2的中心C2靠第2表面10b侧的位置偏移。因此,通过使位置限制部24的中心C1向比电池2的中心C2靠第2表面10b侧的位置偏移,从而能够使位置限制部24的中心C1靠近电极体12的中心。
在使用电池模块1时有可能产生的电池2的膨胀的主要原因在于电极体12所含有的活性物质的膨胀。即,在电池2中,电极体12的延伸部分更容易膨胀。对此,通过使位置限制部24的中心C1靠近电极体12的中心,从而能够更加高效地抑制电池2的膨胀。
另外,位置限制部24具有配置于第1表面10a侧的第1部分24a以及配置于第2表面10b侧的第2部分24b。第1部分24a和第2部分24b是沿着与第1方向相交的第2方向延伸的长条状。另外,电极体12是在第2方向上较长的矩形形状。并且,当从层叠方向X进行观察时,第1部分24a与电极体12的第1表面10a侧的长边12a重叠,第2部分24b与电极体12的第2表面10b侧的长边12b重叠。在电极体12中长边侧的变形量比短边侧大。因此,通过使第1部分24a、第2部分24b与长边12a、12b重叠,从而能够更加高效地抑制电极体12的变形。
另外,导热抑制部22配置于第1部分24a与第2部分24b之间。由此,能够实现导热抑制部22的设置空间的高效利用,并且能够抑制因设置导热抑制部22而导致的隔板4的大型化。另外,利用第1部分24a与电极体12的第1表面10a侧的长边12a重叠并且第2部分24b与电极体12的第2表面10b侧的长边12b重叠的构造,从而能够实现兼顾电池2的变形的抑制和导热抑制部22的设置面积的增大。
另外,本实施方式的隔板4具有在层叠方向X上贯通隔板4的贯通孔26。并且,位置限制部24配置为包围贯通孔26的周围,当从层叠方向X进行观察时,导热抑制部22配置于贯通孔26内。由此,能够利用贯通孔26或者位置限制部24来对导热抑制部22的位置进行限制,并且能够抑制导热抑制部22的偏移。其结果是,能够更加可靠地抑制电池模块1的性能的降低。另外,能够利用贯通孔26来确保导热抑制部22的收纳空间。由此,能够抑制导热抑制部22因电池2的膨胀而被过度地按压的情况。
(实施方式2)
在实施方式2中,除了导热抑制部和位置限制部的尺寸关系不同这一点以外,具有与实施方式1共通的结构。以下,以与实施方式1不同的结构为中心对本实施方式进行说明,对共通的结构简单地进行说明或省略说明。图7是用于说明实施方式2的电池模块所具有的导热抑制部和位置限制部的尺寸关系的示意图。
本实施方式的导热抑制部22的第1方向上的尺寸H1比第1部分24a与第2部分24b之间的间隔H2小。因此,会在导热抑制部22与第1部分24a和/或第2部分24b之间产生间隙。换言之,导热抑制部22的在层叠方向X上的投影面积为贯通孔26的开口面积以下。由此,能够允许导热抑制部22和位置限制部24的第1方向上的尺寸公差,并且能够将导热抑制部22更加可靠地配置于第1部分24a与第2部分24b之间。另外,能够简化电池模块1的组装工序。间隔H2例如为第1部分24a的最靠第2部分24b侧的点和第2部分24b的最靠第1部分24a侧的点的在第1方向上的距离。另外,在本实施方式中,第1方向为铅垂方向Z。
在组装电池模块1时,以第1部分24a或第2部分24b为基准来确定导热抑制部22和位置限制部24彼此的位置关系。在图7所示的构造中,以第2部分24b为基准来确定彼此的位置关系。即,导热抑制部22以其底边与第2部分24b相接触的方式固定于电池2的主表面。因此,在导热抑制部22的上边缘与第1部分24a之间存在间隙。这样,通过以位置限制部24为基准来设置导热抑制部22,从而能够减小电池模块1的组装偏差。
此外,也可以以第1部分24a为基准来确定导热抑制部22和位置限制部24彼此的位置关系。即,也可以是,以导热抑制部22的上边缘与第1部分24a相接触的方式将导热抑制部22固定于电池2的主表面。在该情况下,会在导热抑制部22的底边与第2部分24b之间产生间隙。
另外,本实施方式的导热抑制部22的第2方向上的尺寸W1比第3部分24c与第4部分24d之间的间隔W2小。因此,会在导热抑制部22与第3部分24c和/或第4部分24d之间产生间隙。由此,能够允许导热抑制部22和位置限制部24的第2方向上的尺寸公差,并且能够将导热抑制部22更加可靠地配置于第3部分24c与第4部分24d之间。另外,能够简化电池模块1的组装工序。在本实施方式中,第2方向为水平方向Y。
在图7所示的构造中,以使导热抑制部22的第2方向上的中心和第3部分24c以及第4部分24d的第2方向上的中心一致的方式来配置导热抑制部22和位置限制部24。因此,在导热抑制部22的左边缘与第3部分24c之间以及导热抑制部22的右边缘与第4部分24d之间存在间隙。此外,也可以以第3部分24c或第4部分24d为基准来配置导热抑制部22和位置限制部24。
以上,详细地说明了本发明的实施方式。前述了的实施方式只不过示出了实施本发明时的具体例。实施方式的内容并不限定本发明的技术范围,能够在不脱离权利要求书所规定的发明的思想的范围内进行构成要素的变更、追加、删除等多种设计变更。添加了设计变更的新的实施方式兼有所组合的实施方式以及变形各自的效果。在前述的实施方式中,对能够进行这样的设计变更的内容标注了“本实施方式的”、“在本实施方式中”等标记并进行了强调,但即使是没有这样的标记的内容也允许进行设计变更。以上的构成要素的任意的组合作为本发明的技术方案也是有效的。在附图的剖面标注的阴影线并不限定标注了阴影线的对象的材质。
电池模块1所具有的电池2的数量没有特别限定。另外,电池2也可以具有覆盖外装罐10的表面的收缩管等绝缘膜。
附图标记说明
1、电池模块;2、电池;4、隔板;10、外装罐;10a、第1表面;10b、第2表面;12、电极体;12a、12b、长边;16、输出端子;22、导热抑制部;24、位置限制部;24a、第1部分;24b、第2部分;26、贯通孔。
Claims (6)
1.一种电池模块,其特征在于,
所述电池模块具有:
层叠的多个电池;以及
隔板,其配置于相邻的两个所述电池之间而使该两个电池之间绝缘,
所述隔板具有导热抑制部和位置限制部,
所述导热抑制部的导热系数比所述位置限制部的导热系数低,该导热抑制部抑制相邻的两个所述电池之间的导热,
所述位置限制部的刚度比所述导热抑制部的刚度高,该位置限制部的在电池的层叠方向上的尺寸为所述导热抑制部的在所述层叠方向上的尺寸以上,并且该位置限制部与相邻的两个所述电池抵接而对所述电池在所述层叠方向上的位置进行限制,
所述电池具备矩形形状的电极体,所述位置限制部包括在从层叠方向观察时与所述电极体的长边重叠的第1部分和第2部分。
2.根据权利要求1所述的电池模块,其中,
所述电池具有外装罐、收纳于所述外装罐的所述电极体以及设于所述外装罐的第1表面的输出端子,
所述位置限制部的第1方向上的中心位于比所述电池的所述第1方向上的中心靠第2表面侧的位置,该第1方向是所述第1表面和背对所述第1表面的所述第2表面所排列的方向。
3.根据权利要求2所述的电池模块,其中,
所述位置限制部具有配置于所述第1表面侧的所述第1部分以及配置于所述第2表面侧的所述第2部分,所述第1部分和所述第2部分是沿着与所述第1方向相交的第2方向延伸的长条状,
所述电极体是在所述第2方向上较长的矩形形状,
当从所述电池的层叠方向进行观察时,所述第1部分与所述电极体的所述第1表面侧的长边重叠,所述第2部分与所述电极体的所述第2表面侧的长边重叠。
4.根据权利要求3所述的电池模块,其中,
所述导热抑制部配置于所述第1部分与所述第2部分之间。
5.根据权利要求4所述的电池模块,其中,
所述导热抑制部的在所述第1方向上的尺寸比所述第1部分与所述第2部分之间的间隔小。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的电池模块,其中,
所述隔板具有在所述电池的层叠方向上贯通隔板的贯通孔,
所述位置限制部配置为包围所述贯通孔的周围,
当从所述层叠方向进行观察时,所述导热抑制部配置于所述贯通孔内。
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Citations (3)
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| CN206059484U (zh) * | 2016-10-14 | 2017-03-29 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | 电池模组 |
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