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JP2008004289A - Power pack and vehicle - Google Patents

Power pack and vehicle Download PDF

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JP2008004289A
JP2008004289A JP2006170189A JP2006170189A JP2008004289A JP 2008004289 A JP2008004289 A JP 2008004289A JP 2006170189 A JP2006170189 A JP 2006170189A JP 2006170189 A JP2006170189 A JP 2006170189A JP 2008004289 A JP2008004289 A JP 2008004289A
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Japan
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battery
power supply
cases
case
spacers
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2006170189A
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Japanese (ja)
Inventor
Kosuke Suzui
康介 鈴井
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Filing date
Publication date
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

【課題】電源装置の膨張時にも該電源装置に過大な応力集中が生じることが抑制された電源パックおよび車両を提供する。
【解決手段】電源パックは、複数のバッテリモジュール410と、複数のバッテリモジュール410をそれぞれ収納した複数の電槽411とを備える。バッテリモジュール410を収納した複数の電槽411は矢印DR1方向に並列配置される。電槽411の側面411A,411B上に位置し、隣接する複数の電槽411間の隙間を規定するスペーサ420A,420Bが設けられる。スペーサ420A,420Bは、それぞれ、凸部422A,422Bを含む。ここで、凸部422Aは電槽411と接触する。そして、側面411A上に位置する凸部422Aは、側面411B上に位置する凸部422Bと対向する位置を避けた位置に選択的に形成されている。
【選択図】図6
A power supply pack and a vehicle in which excessive stress concentration is suppressed from occurring in the power supply device even when the power supply device is expanded.
A power supply pack includes a plurality of battery modules and a plurality of battery cases each storing a plurality of battery modules. The plurality of battery cases 411 containing the battery modules 410 are arranged in parallel in the direction of the arrow DR1. Spacers 420 </ b> A and 420 </ b> B are provided on the side surfaces 411 </ b> A and 411 </ b> B of the battery case 411 and defining gaps between the adjacent battery cases 411. The spacers 420A and 420B include convex portions 422A and 422B, respectively. Here, the convex portion 422 </ b> A is in contact with the battery case 411. And the convex part 422A located on the side surface 411A is selectively formed at a position avoiding the position facing the convex part 422B located on the side surface 411B.
[Selection] Figure 6

Description

本発明は、電源パックおよび車両に関し、特に、複数の電源装置を並列配置して形成される電源パックおよびそれを備えた車両に関する。   The present invention relates to a power supply pack and a vehicle, and more particularly to a power supply pack formed by arranging a plurality of power supply devices in parallel and a vehicle including the same.

複数のバッテリセルまたはバッテリモジュールを組合わせて形成された「電源パック」としての組電池が従来から知られている。   An assembled battery as a “power pack” formed by combining a plurality of battery cells or battery modules is conventionally known.

たとえば、特開2005−5167号公報(特許文献1)においては、バッテリモジュール間にスペーサを配設し、該スペーサに形成された凸部によりバッテリモジュールの膨張を防止するとともに、該スペーサに形成された凹部とバッテリモジュールとの間に冷媒通路を形成した組電池が開示されている。   For example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-5167 (Patent Document 1), a spacer is disposed between battery modules, and a protrusion formed on the spacer prevents the battery module from expanding and is formed on the spacer. An assembled battery in which a refrigerant passage is formed between the recessed portion and the battery module is disclosed.

また、特開2000−48867号公報(特許文献2)においては、バッテリを複数積層して形成された組電池において、スペーサを波板状のバネで構成することが開示されている。   Japanese Patent Laying-Open No. 2000-48867 (Patent Document 2) discloses that, in an assembled battery formed by stacking a plurality of batteries, the spacers are configured by corrugated springs.

また、特開2001−23702号公報(特許文献3)および特開2004−14520号公報(特許文献4)においても、バッテリモジュール間に波形のスペーサを配設した組電池が開示されている。   Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2001-23702 (Patent Document 3) and Japanese Unexamined Patent Application Publication No. 2004-14520 (Patent Document 4) also disclose an assembled battery in which corrugated spacers are provided between battery modules.

また、特開2005−71784号公報(特許文献5)においては、集電体に冷却用タブを設けたバイポーラ電池が開示されている。
特開2005−5167号公報 特開2000−48867号公報 特開2001−23702号公報 特開2004−14520号公報 特開2005−71784号公報
Japanese Patent Laying-Open No. 2005-71784 (Patent Document 5) discloses a bipolar battery in which a cooling tab is provided on a current collector.
Japanese Patent Laying-Open No. 2005-5167 JP 2000-48867 A Japanese Patent Laid-Open No. 2001-23702 JP 2004-14520 A Japanese Patent Laying-Open No. 2005-71784

特許文献1に記載の組電池においては、バッテリモジュールの両側に位置するスペーサの凸部が互いに対向しているため、バッテリモジュールが膨張した際に、バッテリモジュールの一部に応力が集中しやすい。このような問題は、スペーサの凸部とバッテリモジュールのケースとが直接当接している場合に特に顕著に生じやすい。   In the assembled battery described in Patent Document 1, since the convex portions of the spacers located on both sides of the battery module face each other, when the battery module expands, stress tends to concentrate on a part of the battery module. Such a problem is particularly likely to occur when the spacer protrusion and the battery module case are in direct contact with each other.

また、特許文献2に記載の組電池においては、バッテリの両側に位置する波形状のバネの頂点は互いに対向しないが、バッテリのケースとバネとの間に板材が介装されており、スペーサの凸部とバッテリモジュールのケースとが直接当接している構造は、特許文献2には開示されていない。   Further, in the assembled battery described in Patent Document 2, the apexes of the wave-shaped springs located on both sides of the battery do not face each other, but a plate material is interposed between the battery case and the spring, and the spacer Patent Document 2 does not disclose a structure in which the convex portion and the battery module case are in direct contact with each other.

また、特許文献3,4においては、バッテリモジュールの両側に位置する波形のスペーサの凸部の位置関係が明確に示されていない。   In Patent Documents 3 and 4, the positional relationship between the convex portions of the corrugated spacers located on both sides of the battery module is not clearly shown.

本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、電源装置の膨張時にも該電源装置に過大な応力集中が生じることが抑制された電源パックおよび車両を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a power pack and a vehicle in which excessive stress concentration is suppressed from occurring in the power supply device even when the power supply device is expanded. It is to provide.

本発明に係る電源パックは、複数の電源装置と、複数の電源装置をそれぞれ収納した複数のケースとを備える。ここで、電源装置を収納した複数のケースは積層配置される。ケースは複数の該ケースが積層する積層面に沿って第1と第2側面を有し、第1と第2側面は対向する。そして、それぞれ第1と第2側面上に位置し、隣接する複数のケース間の隙間を規定する第1と第2スペーサが設けられる。第1スペーサは、第1側面に向かう方向または第1側面から離れる方向に突出する第1凸部を含み、第2スペーサは、第2側面に向かう方向または第2側面から離れる方向に突出する第2凸部を含む。第1と第2凸部の少なくとも一方はケースに直接当接する。そして、第1側面上の第1凸部は、第2の側面上の第2凸部と対向する位置を避けた位置に選択的に形成される。   The power supply pack according to the present invention includes a plurality of power supply devices and a plurality of cases each housing the plurality of power supply devices. Here, a plurality of cases in which the power supply devices are stored are stacked. The case has first and second side surfaces along a stacking surface on which the plurality of cases are stacked, and the first and second side surfaces oppose each other. And the 1st and 2nd spacer which each is located on the 1st and 2nd side surface and prescribes | regulates the clearance gap between several adjacent cases is provided. The first spacer includes a first protrusion that protrudes in a direction toward the first side surface or in a direction away from the first side surface, and the second spacer protrudes in a direction toward the second side surface or in a direction away from the second side surface. 2 convex parts are included. At least one of the first and second protrusions directly contacts the case. And the 1st convex part on the 1st side is selectively formed in the position which avoided the position facing the 2nd convex part on the 2nd side.

上記構成によれば、電源装置を収納するケースの両側に位置する第1と第2凸部が互いにずれた位置に形成されることで、電源装置が膨張した際にも、該電源装置に過大な応力集中が生じることを抑制することができる。   According to the above configuration, the first and second convex portions located on both sides of the case for housing the power supply device are formed at positions shifted from each other, so that even when the power supply device expands, the power supply device is excessively large. Generation of stress concentration can be suppressed.

上記電源パックにおいて、1つの例として、第1と第2スペーサは、隣接する複数のケース間に冷媒通路を規定する。   In the power supply pack, as an example, the first and second spacers define a refrigerant passage between a plurality of adjacent cases.

上記電源パックにおいて、1つの例として、第1と第2凸部は、電源パックの使用時に、隣接する複数のケース間の隙間を一定に保持可能な硬さを有する。   In the above power supply pack, as an example, the first and second protrusions have a hardness that can maintain a constant gap between a plurality of adjacent cases when the power supply pack is used.

なお、本願明細書において、「ケース間の隙間を一定に保持」とは、電源パックの製造時から常に隙間が一定に保持される場合に限定されず、電源パックの使用開始から比較的早い時点で隙間が変化した後、該隙間が一定に保持される場合を含む。   In the present specification, “maintaining the gap between the cases constant” is not limited to the case where the gap is always kept constant from the time of manufacturing the power pack, but at a relatively early time from the start of use of the power pack. After the gap is changed, the case where the gap is held constant is included.

上記電源パックにおいて、1つの例として、電源装置は複数の電池セルが直列に接続されたバイポーラ電池を含む。   In the above power supply pack, as an example, the power supply device includes a bipolar battery in which a plurality of battery cells are connected in series.

上記電源パックにおいて、第1と第2スペーサは、ケースと別体に形成されてもよいし、ケースと一体に形成されてもよい。   In the power supply pack, the first and second spacers may be formed separately from the case, or may be formed integrally with the case.

上記電源パックにおいて、好ましくは、複数のケースは積層方向に拘束される。この場合、電源装置が膨張すると、積層方向の応力が生じる。上述した構成によれば、この積層方向の応力を分散させることができる。   In the power pack, preferably, the plurality of cases are constrained in the stacking direction. In this case, when the power supply device expands, stress in the stacking direction is generated. According to the configuration described above, the stress in the stacking direction can be dispersed.

本発明に係る車両は、上述した電源パックを含む。これにより、電源装置に過大な応力集中が生じることが抑制された電源パックを有する車両が提供される。   The vehicle according to the present invention includes the power pack described above. Thereby, a vehicle having a power supply pack in which excessive stress concentration is suppressed in the power supply device is provided.

本発明によれば、電源装置の膨張時にも該電源装置に過大な応力集中が生じることを抑制することができる。   According to the present invention, it is possible to suppress the occurrence of excessive stress concentration in the power supply device even when the power supply device is expanded.

以下に、本発明の実施の形態について説明する。なお、同一または相当する部分に同一の参照符号を付し、その説明を繰返さない場合がある。   Embodiments of the present invention will be described below. Note that the same or corresponding portions are denoted by the same reference numerals, and the description thereof may not be repeated.

なお、以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。また、以下の実施の形態において、各々の構成要素は、特に記載がある場合を除き、本発明にとって必ずしも必須のものではない。また、以下に複数の実施の形態が存在する場合、特に記載がある場合を除き、各々の実施の形態の特徴部分を適宜組合わせることは、当初から予定されている。   Note that in the embodiments described below, when referring to the number, amount, and the like, the scope of the present invention is not necessarily limited to the number, amount, and the like unless otherwise specified. In the following embodiments, each component is not necessarily essential for the present invention unless otherwise specified. In addition, when there are a plurality of embodiments below, it is planned from the beginning to appropriately combine the features of each embodiment unless otherwise specified.

図1は、本発明の1つの実施の形態に係る電源パックを含むハイブリッド車両(HV:hybrid vehicle)を示す図である。なお、本願明細書において、「車両」はハイブリッド車両に限定されず、たとえば燃料電池車や電気自動車も「車両」に含まれる。また、後述する「電源パック」としての組電池(バッテリ400)に代えて、キャパシタが用いられてもよい。   FIG. 1 is a diagram showing a hybrid vehicle (HV) including a power pack according to an embodiment of the present invention. In the specification of the present application, the “vehicle” is not limited to the hybrid vehicle. For example, a fuel cell vehicle and an electric vehicle are also included in the “vehicle”. Further, a capacitor may be used instead of the assembled battery (battery 400) as a “power pack” described later.

図1を参照して、ハイブリッド車両1は、エンジン100と、モータジェネレータ200と、PCU(Power Control Unit)300と、充放電可能な二次電池であるバッテリ400と、ケーブル500(510,520)と、車輪600とを含んで構成される。   Referring to FIG. 1, hybrid vehicle 1 includes an engine 100, a motor generator 200, a PCU (Power Control Unit) 300, a battery 400 which is a chargeable / dischargeable secondary battery, and a cable 500 (510, 520). And the wheel 600.

図1に示すように、モータジェネレータ200とPCU300とは、ケーブル510により接続される。PCU300とバッテリ400とは、ケーブル520により接続される。また、エンジン100およびモータジェネレータ200の動力は、ドライブシャフト(図示せず)を介して車輪600に伝達され、車輪600を回転させる。   As shown in FIG. 1, motor generator 200 and PCU 300 are connected by a cable 510. PCU 300 and battery 400 are connected by a cable 520. The power of engine 100 and motor generator 200 is transmitted to wheel 600 via a drive shaft (not shown) to rotate wheel 600.

モータジェネレータ200は、バッテリ400に蓄えられた電力およびモータジェネレータ200により発電された電力のうちの少なくとも一方の電力により駆動する。このようにすることで、モータジェネレータ200からの駆動力によりエンジン100の駆動力をアシストしたり、モータジェネレータ200からの駆動力のみによりハイブリッド車両1を走行させたりすることができる。   Motor generator 200 is driven by at least one of the electric power stored in battery 400 and the electric power generated by motor generator 200. Thus, the driving force of engine 100 can be assisted by the driving force from motor generator 200, or hybrid vehicle 1 can be driven only by the driving force from motor generator 200.

一方、ハイブリッド車両1の回生制動時には、車輪600は車体の慣性力により回転させられる。この車輪600の回転力により、モータジェネレータ200が駆動される。このとき、モータジェネレータ200が発電機として作動する。このように、モータジェネレータ200は、制動エネルギーを電力に変換する回生ブレーキとして作用する。モータジェネレータ200により発電された電力は、PCU300内に設けられたインバータ(図示せず)を介してバッテリ400に蓄えられる。   On the other hand, during regenerative braking of the hybrid vehicle 1, the wheels 600 are rotated by the inertial force of the vehicle body. The motor generator 200 is driven by the rotational force of the wheels 600. At this time, the motor generator 200 operates as a generator. Thus, motor generator 200 acts as a regenerative brake that converts braking energy into electric power. The electric power generated by the motor generator 200 is stored in the battery 400 via an inverter (not shown) provided in the PCU 300.

次に、図2を用いてハイブリッド車両1に含まれるバッテリ400の構造について説明する。図2を参照して、「電源パック」としてのバッテリ400は、矢印DR1方向に積層配置された複数のバッテリモジュール410と、複数のバッテリモジュール410の間に配置されるスペーサ420と、並列配置されたバッテリモジュール410の列の両端に配置される拘束プレート430と、拘束プレート430間の距離が広がらないように拘束する(すなわち、バッテリモジュール410を矢印DR1方向に拘束する)拘束ロッド440とを含んで構成される。なお、図2の例では、矢印DR1方向に直交する面(XY平面)がバッテリモジュール410の「積層面」を構成する。   Next, the structure of the battery 400 included in the hybrid vehicle 1 will be described with reference to FIG. Referring to FIG. 2, a battery 400 as a “power supply pack” is arranged in parallel with a plurality of battery modules 410 stacked in the direction of arrow DR1 and a spacer 420 arranged between the plurality of battery modules 410. The restraint plates 430 disposed at both ends of the row of the battery modules 410 and the restraint rods 440 that restrain the distance between the restraint plates 430 so as not to increase (that is, restrain the battery modules 410 in the direction of the arrow DR1). Consists of. In the example of FIG. 2, a plane (XY plane) orthogonal to the direction of the arrow DR <b> 1 constitutes a “stack plane” of the battery module 410.

図3は、比較例に係るバッテリモジュール410およびその両側に設けられるスペーサ420A,420Bを示した図である。図3を参照して、電槽411の両側に設けられるスペーサ420A,420Bは、それぞれ、板状部分421A,421Bと、板状部分421A,421Bから突出する凸部422A,422Bとを有する。スペーサ420A,420Bは、成形しやすい絶縁体(たとえば樹脂)により構成される。凸部422A,422Bは、隣接する複数の電槽411間に冷媒通路を規定する。また、凸部422A,422Bは、バッテリ400の使用時に、隣接する複数の電槽411間の隙間を一定に保持可能な硬さを有している。なお、電槽411内部の詳細な構造については、後述する。   FIG. 3 is a diagram showing a battery module 410 according to a comparative example and spacers 420A and 420B provided on both sides thereof. Referring to FIG. 3, spacers 420A and 420B provided on both sides of battery case 411 have plate-like portions 421A and 421B, and convex portions 422A and 422B protruding from plate-like portions 421A and 421B, respectively. The spacers 420A and 420B are made of an insulator (for example, resin) that is easy to mold. The convex portions 422A and 422B define a refrigerant passage between a plurality of adjacent battery cases 411. Further, the convex portions 422A and 422B have such a hardness that the gaps between the plurality of adjacent battery cases 411 can be kept constant when the battery 400 is used. The detailed structure inside the battery case 411 will be described later.

スペーサ420Aは、凸部422Aが電槽411に直接当接するように設けられる。スペーサ420Bは、凸部422Bが板状部分421Bを介して電槽411に(間接的に)当接するように設けられる。なお、凸部422A,422Bの両方が電槽411に直接当接するように設けられてもよい。   The spacer 420 </ b> A is provided so that the convex portion 422 </ b> A directly contacts the battery case 411. The spacer 420B is provided such that the convex portion 422B abuts (indirectly) the battery case 411 via the plate-like portion 421B. Note that both the convex portions 422A and 422B may be provided so as to directly contact the battery case 411.

図4は、図3に示される構造におけるスペーサからケースに作用する力を説明する図である。図4を参照して、本比較例においては、電槽411の一方の側面411A上に位置する凸部422Aと、電槽411の他方の側面411B上に位置する凸部422Bとが互いに対向する位置に設けられている。したがって、バッテリモジュール410の内部電極が膨張して電槽411の内圧が上昇したときに、凸部422A,422Bから電槽411の内部に向けて作用する力(図4中の矢印)が一部に集中する。この結果、バッテリモジュール410の内部電極に応力集中部位が発生する。   FIG. 4 is a diagram for explaining the force acting on the case from the spacer in the structure shown in FIG. With reference to FIG. 4, in this comparative example, convex part 422A located on one side surface 411A of battery case 411 and convex part 422B located on the other side surface 411B of battery case 411 face each other. In the position. Therefore, when the internal electrode of the battery module 410 expands and the internal pressure of the battery case 411 rises, a part of the force (arrow in FIG. 4) acting from the convex portions 422A and 422B toward the inside of the battery case 411 is partially obtained. Concentrate on. As a result, a stress concentration site is generated in the internal electrode of the battery module 410.

電槽411の内圧は、バッテリモジュール410の使用開始時に上昇し、この際、電槽411が若干変形する。電槽411の内圧は、その後の充放電によっても変動(充電時に上昇、放電時に下降)する。   The internal pressure of the battery case 411 increases at the start of use of the battery module 410, and at this time, the battery case 411 is slightly deformed. The internal pressure of the battery case 411 fluctuates due to subsequent charging / discharging (increase during charging and decrease during discharging).

図5は、本実施の形態に係るバッテリモジュール410およびその両側に設けられるスペーサ420A,420Bを示した図である。また、図6は、図5に示される構造におけるスペーサからケースに作用する力を説明する図である。図5を参照して、本実施の形態に係るバッテリモジュール410およびスペーサ420A,420Bは、図3に示される比較例とほぼ同様の構成を有するが、電槽411の両側に位置する凸部422A,422Bが矢印DR1方向に重ならないようにずれて形成されていることを特徴としている。このようにすることで、バッテリモジュール410の内部電極が膨張して電槽411の内圧が上昇したときに、凸部422A,422Bから電槽411の内部に向けて作用する力(図6中の矢印)が分散する。この結果、バッテリモジュール410の内部電極に応力集中部位が発生することが抑制される。   FIG. 5 is a diagram showing battery module 410 according to the present embodiment and spacers 420A and 420B provided on both sides thereof. FIG. 6 is a diagram for explaining the force acting on the case from the spacer in the structure shown in FIG. Referring to FIG. 5, battery module 410 and spacers 420 </ b> A and 420 </ b> B according to the present embodiment have substantially the same configuration as that of the comparative example shown in FIG. 3, but convex portions 422 </ b> A located on both sides of battery case 411. , 422B are formed so as to be shifted so as not to overlap in the direction of the arrow DR1. By doing in this way, when the internal electrode of the battery module 410 expands and the internal pressure of the battery case 411 increases, the force (in FIG. 6) acts from the convex portions 422A and 422B toward the inside of the battery case 411. Arrows) are scattered. As a result, the occurrence of stress concentration sites on the internal electrode of the battery module 410 is suppressed.

なお、上記では、凸部422A,422Bが櫛歯状に形成されたスペーサ420A,420Bの例について説明したが、凸部422A,422Bは、ディンプル状に形成されていてもよい。   In the above description, the example of the spacers 420A and 420B in which the convex portions 422A and 422B are formed in a comb-teeth shape has been described. However, the convex portions 422A and 422B may be formed in a dimple shape.

次に、バッテリモジュール410の詳細な構造、および、「スペーサ」の変形例について、図7を用いて説明する。   Next, a detailed structure of the battery module 410 and a modified example of the “spacer” will be described with reference to FIG.

図7に示すように、バッテリモジュール410は、バッテリセル410A〜410Fと、バッテリセル410A〜410Fを収納する電槽411と、電槽411の側面411A,411B上に形成された「スペーサ」としての凸部412A,412Bと、端子413と、積層電極体414と、集電板415とを含んで構成される。   As illustrated in FIG. 7, the battery module 410 includes battery cells 410A to 410F, a battery case 411 that houses the battery cells 410A to 410F, and “spacers” formed on the side surfaces 411A and 411B of the battery case 411. Convex portions 412A and 412B, a terminal 413, a laminated electrode body 414, and a current collector plate 415 are configured.

凸部412A,412Bは、電槽411と一体に形成される。積層電極体414は、たとえばシート状の複数の電極部材をセパレータによって絶縁状態として相互に重ねて構成される。一対の集電板415は、積層電極体414を挟むように配置される。なお、積層電極体414には、電解液が含浸あるいは注入されている。   The convex portions 412A and 412B are formed integrally with the battery case 411. The laminated electrode body 414 is configured, for example, by stacking a plurality of sheet-like electrode members in an insulated state with a separator. The pair of current collector plates 415 are arranged so as to sandwich the laminated electrode body 414. The laminated electrode body 414 is impregnated or injected with an electrolytic solution.

積層電極体414においては、正極となる電極部材と、負極となる電極部材とが矢印DR1方向に交互に重ねられている。また、正極となる電極部材の端部は、一括して一方の集電板415に接続されている。そして、負極となる電極部材の端部は、一括して他方の集電板415に接続されている。この結果、正極となるすべての電極部材と一方の集電板415とが電気的に接続された状態となる。また、負極となるすべての電極部材と他方の集電板415とが電気的に接続された状態となる。バッテリモジュール410に含まれるバッテリセル410A〜410Fは、電気的に直列接続されている。たとえば、バッテリセル410A〜410Fのそれぞれの定格電圧が1.2Vである場合、バッテリモジュール410全体の定格電圧は7.2Vとなる。このように、バッテリモジュール410は、たとえば、電槽411内に形成された複数のバッテリセル410A〜410Fが直列に接続されたバイポーラ電池である。なお、バッテリセル410A〜410Fの構成は、上述したような構成に限らず他の構成であってもよい。   In the laminated electrode body 414, electrode members that are positive electrodes and electrode members that are negative electrodes are alternately stacked in the direction of the arrow DR1. Further, the end portions of the electrode member serving as the positive electrode are collectively connected to one current collector plate 415. And the edge part of the electrode member used as a negative electrode is connected to the other current collecting plate 415 collectively. As a result, all the electrode members serving as positive electrodes and one current collecting plate 415 are electrically connected. Moreover, all the electrode members used as a negative electrode and the other collector plate 415 will be in the electrically connected state. The battery cells 410A to 410F included in the battery module 410 are electrically connected in series. For example, when the rated voltage of each of the battery cells 410A to 410F is 1.2V, the rated voltage of the entire battery module 410 is 7.2V. Thus, the battery module 410 is a bipolar battery in which a plurality of battery cells 410A to 410F formed in the battery case 411 are connected in series, for example. Note that the configuration of the battery cells 410A to 410F is not limited to the configuration described above, and may be another configuration.

図7に示すように、電槽411の一方の側面411A上に形成される凸部412Aと、電槽411の他方の側面411B上に形成される凸部412Bとは、互いに対向しない位置に形成されている。換言すると、凸部412A,412Bは、矢印DR1方向に重ならない位置に形成されている。   As shown in FIG. 7, the convex part 412A formed on one side surface 411A of the battery case 411 and the convex part 412B formed on the other side surface 411B of the battery case 411 are formed at positions that do not face each other. Has been. In other words, the convex portions 412A and 412B are formed at positions that do not overlap in the arrow DR1 direction.

また、図5,図6の例では、凸部422A,422Bは、バッテリセルが並ぶ方向(横方向)に延在するように設けられているのに対し、図7の例では、凸部412A,412Bは、バッテリセル410A〜410Fが並ぶ方向に直交する方向(縦方向)に延在するように設けられている。   5 and 6, the convex portions 422A and 422B are provided so as to extend in the direction in which the battery cells are arranged (lateral direction), whereas in the example of FIG. 7, the convex portion 412A is provided. , 412B are provided so as to extend in a direction (vertical direction) orthogonal to the direction in which the battery cells 410A to 410F are arranged.

図8は、図7に示されるバッテリモジュール410を組合わせて構成されたバッテリ400を示す図である。図8を参照して、バッテリモジュール410の正極側の端子413と他のバッテリモジュール410の負極側の端子413とをバスバー416により電気的に接続することで、複数のバッテリモジュール410が直列接続され、バッテリ400が構成される。電槽411と一体に形成された凸部412A,412Bは、隣接する電槽411と一体に形成された凸部412A,412Bと直接当接している。すなわち、図8の例では、凸部412A,412Bの両方が電槽411に直接当接している。ここで、電槽411は左右対称な形状となるように構成されており、同形状の電槽411を含む複数のバッテリモジュール410を、その向きを交互に反転させながら並列配置することで、図8に示す構造が得られる。   FIG. 8 is a diagram showing a battery 400 configured by combining the battery modules 410 shown in FIG. Referring to FIG. 8, a plurality of battery modules 410 are connected in series by electrically connecting terminal 413 on the positive electrode side of battery module 410 and terminal 413 on the negative electrode side of another battery module 410 by bus bar 416. The battery 400 is configured. The convex portions 412A and 412B formed integrally with the battery case 411 are in direct contact with the convex portions 412A and 412B formed integrally with the adjacent battery case 411. That is, in the example of FIG. 8, both the convex portions 412 </ b> A and 412 </ b> B are in direct contact with the battery case 411. Here, the battery case 411 is configured to have a symmetrical shape, and a plurality of battery modules 410 including the battery case 411 having the same shape are arranged in parallel while the directions thereof are alternately reversed. The structure shown in FIG. 8 is obtained.

上記の例では、複数のバッテリモジュール410を積層配置することでバッテリ400を構成する構造について説明したが、図9に示すように、バッテリ400は、複数のバッテリセル4100を積層配置することで構成されてもよい。図9の例では、複数のバッテリセル4100間に樹脂部材4200が設けられている。ここでは、樹脂部材4200に設けられた凸部4220が電槽4110に接触して複数のバッテリセル4100間の冷却風通路を規定している。   In the above example, the structure in which the battery 400 is configured by stacking a plurality of battery modules 410 has been described. However, as illustrated in FIG. 9, the battery 400 is configured by stacking a plurality of battery cells 4100. May be. In the example of FIG. 9, a resin member 4200 is provided between the plurality of battery cells 4100. Here, the convex portion 4220 provided on the resin member 4200 is in contact with the battery case 4110 to define a cooling air passage between the plurality of battery cells 4100.

図10は、凸部4220の形態の変形例を示した図である。図10の例では、樹脂部材4200は、リブ状の凸部4220Aが形成された第1部分4200Aと、円柱状の凸部4220Bが形成された第2部分4200Bとを有する。   FIG. 10 is a view showing a modification of the form of the convex portion 4220. In the example of FIG. 10, the resin member 4200 includes a first portion 4200A in which a rib-like convex portion 4220A is formed and a second portion 4200B in which a cylindrical convex portion 4220B is formed.

図9,図10に示すようなバッテリ400においても、本願発明の思想は当然に適用可能である。   The concept of the present invention can naturally be applied to the battery 400 as shown in FIGS.

上述した構成について要約すると、以下のようになる。すなわち、図5〜図8を用いて説明した「電源パック」としてのバッテリ400は、複数の「電源装置」としてのバッテリモジュール410と、複数のバッテリモジュール410をそれぞれ収納した複数の「ケース」としての電槽411とを備える。ここで、バッテリモジュール410を収納した複数の電槽411は積層配置される。電槽411は複数の電槽411が積層する積層面(図2におけるXY平面)に沿って「第1側面」および「第2側面」としての側面411A,411Bを有する。側面411A,411Bは、互いに対向する。図5,図6の例では、それぞれ側面411A,411B上に位置し、隣接する複数の電槽411間の隙間を規定する「第1スペーサ」および「第2スペーサ」としてのスペーサ420A,420Bが設けられる。スペーサ420Aは、側面411Aに向かう方向に突出する「第1凸部」としての凸部422Aを含み、スペーサ420Bは、側面411Bから離れる方向に突出する「第2凸部」としての凸部422Bを含む。ここでは、凸部422Aが電槽411と直接当接し、凸部422Bは板状部分421Bを介して電槽411と当接する。一方、図8の例では、電槽411と一体に設けられた凸部412A,412Bが、隣接する電槽411と一体に設けられた凸部412A,412Bと直接当接し、複数の電槽411間の隙間を規定する。すなわち、図8の例では、凸部412A,412Bが「第1と第2スペーサ」を構成する。   The above configuration is summarized as follows. That is, the battery 400 as the “power supply pack” described with reference to FIG. 5 to FIG. 8 includes a plurality of battery modules 410 as “power supply devices” and a plurality of “cases” each housing the plurality of battery modules 410. The battery case 411 is provided. Here, the plurality of battery cases 411 in which the battery modules 410 are stored are stacked. The battery case 411 has side surfaces 411A and 411B as “first side surface” and “second side surface” along a stacked surface (XY plane in FIG. 2) on which the plurality of battery cases 411 are stacked. The side surfaces 411A and 411B face each other. In the example of FIGS. 5 and 6, spacers 420 </ b> A and 420 </ b> B serving as “first spacers” and “second spacers” that are located on the side surfaces 411 </ b> A and 411 </ b> B respectively and define gaps between the adjacent battery cases 411 are provided. Provided. The spacer 420A includes a convex portion 422A as a “first convex portion” that protrudes in a direction toward the side surface 411A, and the spacer 420B includes a convex portion 422B as a “second convex portion” that protrudes in a direction away from the side surface 411B. Including. Here, the convex portion 422A directly contacts the battery case 411, and the convex portion 422B contacts the battery case 411 via the plate-like portion 421B. On the other hand, in the example of FIG. 8, the convex portions 412A and 412B provided integrally with the battery case 411 are in direct contact with the convex portions 412A and 412B provided integrally with the adjacent battery case 411, and a plurality of battery cases 411 are provided. Define the gap between them. That is, in the example of FIG. 8, the convex portions 412A and 412B constitute “first and second spacers”.

本実施の形態において、側面411A上に位置する凸部412A,422Aは、側面411B上に位置する凸部412B,422Bと対向する位置を避けた位置に選択的に形成されている。   In the present embodiment, the convex portions 412A and 422A located on the side surface 411A are selectively formed at positions avoiding the positions facing the convex portions 412B and 422B located on the side surface 411B.

本実施の形態に係るバッテリ400によれば、バッテリモジュール410を収納する電槽411の両側に位置する凸部422A,422Bが互いにずれた位置に形成されることで、バッテリモジュール410を構成する積層電極体414が膨張した際にも、積層電極体414に過大な応力集中が生じることを抑制することができる。   According to the battery 400 according to the present embodiment, the convex portions 422A and 422B located on both sides of the battery case 411 that houses the battery module 410 are formed at positions shifted from each other, whereby the stacked layers constituting the battery module 410 are formed. Even when the electrode body 414 expands, excessive stress concentration can be suppressed from occurring in the laminated electrode body 414.

なお、上述の例では、「第1と第2スペーサ」が互いに完全に重ならない位置に形成されている例について説明したが、上述した応力集中を緩和する効果が得られる限り、「第1の第2スペーサ」の一部が矢印DR1方向に重なる位置に形成されていてもよい。   In the above-described example, the example in which the “first and second spacers” are formed at positions that do not completely overlap each other has been described. However, as long as the above-described effect of reducing the stress concentration can be obtained, A part of the “second spacer” may be formed at a position overlapping with the arrow DR1 direction.

以上、本発明の実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   Although the embodiment of the present invention has been described above, the embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

本発明の1つの実施の形態に電源パックを含むハイブリッド車両を示す図である。1 is a diagram showing a hybrid vehicle including a power pack in one embodiment of the present invention. 本発明の1つの実施の形態に電源パックを示す図である。It is a figure which shows a power supply pack in one embodiment of this invention. 比較例に係る電源パックにおけるバッテリモジュールおよびその両側に設けられるスペーサを示した図である。It is the figure which showed the battery module in the power supply pack which concerns on a comparative example, and the spacer provided in the both sides. 図3に示される構造におけるスペーサからケースに作用する力を説明する図である。It is a figure explaining the force which acts on a case from the spacer in the structure shown by FIG. 本発明の1つの実施の形態に係る電源パックにおけるバッテリモジュールおよびその両側に設けられるスペーサを示した図である。It is the figure which showed the battery module in the power supply pack which concerns on one embodiment of this invention, and the spacer provided in the both sides. 図5に示される構造におけるスペーサからケースに作用する力を説明する図である。It is a figure explaining the force which acts on a case from the spacer in the structure shown by FIG. 本発明の1つの実施の形態に係る電源パックの変形例に含まれるバッテリモジュールを示した図である。It is the figure which showed the battery module contained in the modification of the power pack which concerns on one embodiment of this invention. 図7に示されるバッテリモジュールを組合わせて構成された電源パックを示す図である。It is a figure which shows the power supply pack comprised combining the battery module shown by FIG. 本発明の1つの実施の形態に係る電源パックの変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the power supply pack which concerns on one embodiment of this invention. 図9に示される電源パックにおけるスペーサの形態の変形例を示す図である。It is a figure which shows the modification of the form of the spacer in the power supply pack shown by FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 ハイブリッド車両、100 エンジン、200 モータジェネレータ、300 PCU、400 バッテリ、410 バッテリモジュール、410A〜410F バッテリセル、411,4110 電槽、411A,411B 側面、412A,412B 凸部、413 端子、414 積層電極体、415 集電板、416 バスバー、420,420A,420B スペーサ、421A,421B 板状部分、422A,422B,4220,4220A,4220B 凸部、430 拘束プレート、440 拘束ロッド、4100 バッテリセル、4200 樹脂部材、4200A 第1部分、4200B 第2部分。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hybrid vehicle, 100 Engine, 200 Motor generator, 300 PCU, 400 Battery, 410 Battery module, 410A-410F Battery cell, 411, 4110 Battery case, 411A, 411B Side surface, 412A, 412B Convex part, 413 terminal, 414 Stacked electrode Body, 415 Current collector plate, 416 Bus bar, 420, 420A, 420B Spacer, 421A, 421B Plate-like portion, 422A, 422B, 4220, 4220A, 4220B Convex part, 430 Restraint plate, 440 Restraint rod, 4100 Battery cell, 4200 Resin Member, 4200A first part, 4200B second part.

Claims (8)

複数の電源装置と、
複数の前記電源装置をそれぞれ収納した複数のケースとを備え、
前記電源装置を収納した複数の前記ケースは積層配置され、
前記ケースは複数の該ケースが積層する積層面に沿って第1と第2側面を有し、前記第1と第2側面は対向し、
それぞれ前記第1と第2側面上に位置し、隣接する複数の前記ケース間の隙間を規定する第1と第2スペーサが設けられ、
前記第1スペーサは、前記第1側面に向かう方向または前記第1側面から離れる方向に突出する第1凸部を含み、
前記第2スペーサは、前記第2側面に向かう方向または前記第2側面から離れる方向に突出する第2凸部を含み、
前記第1と第2凸部の少なくとも一方は前記ケースに直接当接し、
前記第1側面上の第1凸部は、前記第2の側面上の第2凸部と対向する位置を避けた位置に選択的に形成される、電源パック。
Multiple power supplies;
A plurality of cases each housing a plurality of the power supply devices,
The plurality of cases storing the power supply devices are stacked and arranged.
The case has first and second side surfaces along a stacking surface on which the plurality of cases are stacked, and the first and second side surfaces are opposed to each other,
First and second spacers are provided on the first and second side surfaces, respectively, and define a gap between a plurality of adjacent cases.
The first spacer includes a first protrusion protruding in a direction toward the first side surface or in a direction away from the first side surface,
The second spacer includes a second convex portion protruding in a direction toward the second side surface or in a direction away from the second side surface,
At least one of the first and second protrusions directly contacts the case;
The 1st convex part on the 1st side is a power pack selectively formed in the position which avoided the position facing the 2nd convex part on the 2nd side.
前記第1と第2スペーサは、隣接する複数の前記ケース間に冷媒通路を規定する、請求項1に記載の電源パック。   The power pack according to claim 1, wherein the first and second spacers define a refrigerant passage between a plurality of adjacent cases. 前記第1と第2凸部は、前記電源パックの使用時に、隣接する複数の前記ケース間の隙間を一定に保持可能な硬さを有する、請求項1または請求項2に記載の電源パック。   3. The power pack according to claim 1, wherein the first and second protrusions have a hardness capable of maintaining a constant gap between a plurality of adjacent cases when the power pack is used. 前記電源装置は複数の電池セルが直列に接続されたバイポーラ電池を含む、請求項1から請求項3のいずれかに記載の電源パック。   The power supply pack according to any one of claims 1 to 3, wherein the power supply device includes a bipolar battery in which a plurality of battery cells are connected in series. 前記第1と第2スペーサは前記ケースと別体に形成される、請求項1から請求項4のいずれかに記載の電源パック。   The power pack according to any one of claims 1 to 4, wherein the first and second spacers are formed separately from the case. 前記第1と第2スペーサは前記ケースと一体に形成される、請求項1から請求項4のいずれかに記載の電源パック。   The power pack according to any one of claims 1 to 4, wherein the first and second spacers are formed integrally with the case. 複数の前記ケースは積層方向に拘束される、請求項1から請求項6のいずれかに記載の電源パック。   The power pack according to any one of claims 1 to 6, wherein the plurality of cases are constrained in a stacking direction. 請求項1から請求項7のいずれかに記載の電源パックを備えた、車両。   A vehicle comprising the power pack according to any one of claims 1 to 7.
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