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JP2015005384A - Battery pack - Google Patents

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JP2015005384A
JP2015005384A JP2013129295A JP2013129295A JP2015005384A JP 2015005384 A JP2015005384 A JP 2015005384A JP 2013129295 A JP2013129295 A JP 2013129295A JP 2013129295 A JP2013129295 A JP 2013129295A JP 2015005384 A JP2015005384 A JP 2015005384A
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JP
Japan
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housing
battery pack
deformation
module
groove
Prior art date
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Pending
Application number
JP2013129295A
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Japanese (ja)
Inventor
崇 藤間
Takashi Fujima
崇 藤間
晃一 谷山
Koichi Taniyama
晃一 谷山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Motors Corp
Original Assignee
Mitsubishi Motors Corp
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Motors Corp filed Critical Mitsubishi Motors Corp
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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Abstract

【課題】多方向からの衝撃に対し、セルケースを変形させず、衝突安全性を向上させることができる、電池パックを提供する。【解決手段】複数のセル13を内蔵し、軸方向には変形を許容せず、当該軸方向と垂直な一方向には所定範囲内の変形を許容する、中空構造の筐体11と、筐体11の開口端部に各々覆設され、筐体の変形に追従して変形する弾性膜12とを有するモジュール10を、複数備え、隣接するモジュール10同士互いに異なる剛性方向となるように、上記軸方向及び上記一方向に敷き詰められていることで、多方向からの衝撃に対し、セルケースを変形させず、衝突安全性を向上させることができる、電池パックを提供することができる。【選択図】図3PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a battery pack capable of improving collision safety without deforming a cell case against impacts from multiple directions. A housing 11 having a hollow structure, which has a plurality of cells 13 therein, does not allow deformation in the axial direction, and allows deformation within a predetermined range in one direction perpendicular to the axial direction, and a housing. A plurality of modules 10 each having an elastic film 12 that is provided at the open end of the body 11 and that deforms following the deformation of the housing are provided, and the adjacent modules 10 have different rigidity directions from each other. By being spread in the axial direction and the one direction, it is possible to provide a battery pack that can improve collision safety without deforming the cell case against impacts from multiple directions. [Selection diagram] Fig. 3

Description

本発明は、電池パックに関する。   The present invention relates to a battery pack.

車載用のリチウムイオン電池パックは、車両の衝突などの際に内蔵するセルケースが変形する虞がある。リチウムイオン電池パックのセルには、有機系電解液が含まれており、セルケースの変形によって、有機系電解液がセルの内部から外へ漏洩すると、火災の発生、あるいは、空気中の水分との反応によるフッ化水素の発生などを誘引する可能性があり、安全上様々な問題が生じてしまう。そのため、下記特許文献1,2のように、衝撃吸収に関する技術が提案されている。   In-vehicle lithium ion battery packs, there is a risk that the built-in cell case is deformed in the event of a vehicle collision. The cell of the lithium ion battery pack contains an organic electrolyte. If the organic electrolyte leaks from the inside of the cell due to deformation of the cell case, a fire may occur or moisture in the air This may induce the generation of hydrogen fluoride due to this reaction, which causes various safety problems. For this reason, techniques relating to shock absorption have been proposed as in Patent Documents 1 and 2 below.

下記特許文献1には、円筒型のセルを、略平行に離間する第1及び第2の壁面に沿って略平行に配置させ、隣接するセル同士で側面を当接させた状態で筐体内に収納し、一のセルの左右に隣接するセルとの当接部を結ぶ線が、セルの中心軸とオフセットされることで、衝撃が加わると、上記当接部において衝撃力を分散する技術が開示されている。   In the following Patent Document 1, cylindrical cells are arranged substantially in parallel along the first and second wall surfaces separated in parallel, and the side surfaces of the adjacent cells are in contact with each other in the housing. A technology that disperses the impact force at the contact portion when the impact is applied because the line connecting the contact portions with the cells adjacent to the left and right of one cell is offset from the central axis of the cell. It is disclosed.

下記特許文献2には、円筒型のセルを内蔵し、互いに隣接するセルがオフセット状に配置され、リード板がこれらセルの端面と接続されるようジグザグ状に形成されたものとすることで、衝撃が加わると、セルが衝撃力と垂直な方向に広がろうとする力が働き、衝撃力が一定以上となると、リード板とセルとの接続が外れて、セルを垂直方向に分解する技術が開示されている。   In the following Patent Document 2, a cylindrical cell is built in, cells adjacent to each other are arranged in an offset shape, and the lead plate is formed in a zigzag shape so as to be connected to the end faces of these cells. When an impact is applied, a force that causes the cell to spread in a direction perpendicular to the impact force works, and when the impact force exceeds a certain level, the connection between the lead plate and the cell is disconnected and the cell is disassembled in the vertical direction. It is disclosed.

特開2008‐226544号公報JP 2008-226544 A 特開2005‐317458号公報JP 2005-317458 A

しかしながら、上記特許文献1,2に開示される技術では、多方向からの衝撃に対応することができない場合が想定される。   However, the techniques disclosed in Patent Documents 1 and 2 are assumed to be unable to cope with impacts from multiple directions.

よって、本発明では、電池パックに衝撃吸収機構を設け、多方向からの衝撃に対し、セルケースを変形させないことで、衝突安全性を向上させる電池パックを提供することを目的とする。   Therefore, an object of the present invention is to provide a battery pack that improves collision safety by providing an impact absorbing mechanism in the battery pack and preventing the cell case from being deformed against impacts from multiple directions.

上記課題を解決する第1の発明に係る電池パックは、
複数のセルを内蔵し、剛性の直交異方性を有するモジュールを、複数備え、
隣接する前記モジュール同士が互いに異なる剛性方向となるように敷き詰められていることを特徴とする。
The battery pack according to the first invention for solving the above-described problems is,
A plurality of modules having a plurality of cells and having rigid orthogonal anisotropy,
The adjacent modules are laid out so as to have different rigidity directions.

上記課題を解決する第2の発明に係る電池パックは、
上記第1の発明に係る電池パックにおいて、
前記モジュールは、
開口部のある中空構造の筐体と、
前記筐体の前記開口部に各々覆設され、前記筐体の変形に追従して変形する弾性膜とを有し、
前記電池パック内に前記筐体の開口面の対向する方向が互いに交差するように敷き詰められていることを特徴とする。
A battery pack according to a second invention for solving the above-mentioned problems is as follows.
In the battery pack according to the first invention,
The module is
A hollow housing with an opening,
Each of the openings of the housing is covered, and has an elastic membrane that deforms following the deformation of the housing,
The battery pack is laid in such a manner that opposing directions of the opening surfaces of the housing intersect each other.

上記課題を解決する第3の発明に係る電池パックは、
上記第2の発明に係る電池パックにおいて、
前記筐体は、中空六角柱形状であり、側面の平行な6辺のうち、隣接する前記モジュールに接しない2辺の内壁側に、溝が配設され、その他4辺の内壁側に、スリットが配設されるものであり、
前記筐体内の前記溝の両脇に、当該溝の延在方向を基準に延在しており、前記筐体の変形量を所定範囲内に制限する補強部材がさらに配設されることを特徴とする。
A battery pack according to a third invention for solving the above-mentioned problem is as follows.
In the battery pack according to the second invention,
The casing has a hollow hexagonal prism shape, and grooves are disposed on the inner wall side of two sides that do not contact the adjacent module among the six parallel sides of the side surface, and slits are formed on the inner wall side of the other four sides. Is arranged,
A reinforcing member that extends on both sides of the groove in the housing with reference to the extending direction of the groove and restricts the deformation amount of the housing within a predetermined range is further provided. And

上記課題を解決する第4の発明に係る電池パックは、
上記第2の発明に係る電池パックにおいて、
前記筐体は、中空直方体形状であり、隣接する前記モジュールに接しない2面の内壁の前記筐体の開口面が対向する方向に溝が配設され、側面の平行な4辺の内壁側に、スリットが配設されるものであり、
前記筐体内の前記溝の両脇に、当該溝の延在方向を基準に延在しており、前記筐体の変形量を所定範囲内に制限する補強部材がさらに配設されることを特徴とする。
A battery pack according to a fourth invention for solving the above-mentioned problems is as follows.
In the battery pack according to the second invention,
The casing has a hollow rectangular parallelepiped shape, and grooves are arranged in the direction in which the opening surfaces of the casings of the two inner walls that do not contact the adjacent modules are opposed to each other on the inner wall side of four parallel sides. , Slits are arranged,
A reinforcing member that extends on both sides of the groove in the housing with reference to the extending direction of the groove and restricts the deformation amount of the housing within a predetermined range is further provided. And

上記課題を解決する第5の発明に係る電池パックは、
上記第3又は4の発明に係る電池パックにおいて、
前記筐体内において、前記セルが前記溝に嵌まらないように保持する網をさらに備えることを特徴とする。
A battery pack according to a fifth invention for solving the above-described problem is
In the battery pack according to the third or fourth invention,
The housing further includes a net for holding the cell so as not to fit into the groove.

本発明によれば、多方向からの衝撃に対し、セルケースを変形させず、衝突安全性を向上させることができる。   According to the present invention, it is possible to improve the collision safety without deforming the cell case against impacts from multiple directions.

本発明の実施例1に係る電池パックの概略図である。(a)は斜視図を表しており、(b)は上面図を表している。It is the schematic of the battery pack which concerns on Example 1 of this invention. (A) represents a perspective view, and (b) represents a top view. 本発明の実施例1におけるモジュールの概略的斜視図である。(a)はセルを入れていない状態を表しており、(b)はセルを入れた状態を表している。It is a schematic perspective view of the module in Example 1 of this invention. (A) represents a state in which no cell is inserted, and (b) represents a state in which a cell is inserted. 本発明の実施例1に係る電池パックの、衝撃に対する変形の様子を表す概略図である。(a)は変形前の状態を表しており、(b)は衝突1による変形後の状態を表しており、(c)は衝突2による変形前の状態を表している。It is the schematic showing the mode of a deformation | transformation with respect to the impact of the battery pack which concerns on Example 1 of this invention. (A) represents a state before the deformation, (b) represents a state after the deformation by the collision 1, and (c) represents a state before the deformation by the collision 2. 本発明の実施例1におけるモジュールの、衝撃に対する変形の様子を表す概略的正面図である。(a)は変形前の状態を表しており、(b)は変形後の状態を表している。It is a schematic front view showing the mode of the deformation | transformation with respect to the impact of the module in Example 1 of this invention. (A) represents the state before a deformation | transformation, (b) represents the state after a deformation | transformation. 本発明の実施例1におけるモジュールに配設された溝周辺の、衝撃に対する変形の様子を表す模式図である。(a)は変形前の状態を表しており、(b)は変形後の状態を表している。It is a schematic diagram showing the mode of the deformation | transformation with respect to the impact around the groove | channel arrange | positioned at the module in Example 1 of this invention. (A) represents the state before a deformation | transformation, (b) represents the state after a deformation | transformation. 本発明の実施例2に係る電池パックの概略的斜視図である。It is a schematic perspective view of the battery pack according to Example 2 of the present invention. 本発明の実施例2におけるモジュールの概略的斜視図である。It is a schematic perspective view of the module in Example 2 of this invention. 本発明の実施例2におけるモジュールの、衝撃に対する変形の様子を表す概略的正面図である。(a)は変形前の状態を表しており、(b)は変形後の状態を表している。It is a schematic front view showing the mode of the deformation | transformation with respect to the impact of the module in Example 2 of this invention. (A) represents the state before a deformation | transformation, (b) represents the state after a deformation | transformation.

以下、本発明に係る電池パックを実施例にて図面を用いて説明する。   Hereinafter, the battery pack according to the present invention will be described with reference to the drawings in the embodiments.

[実施例1]
本発明の実施例1に係る電池パックの構成について、図1,2を用いて説明する。図1は、本発明の実施例1に係る電池パックの概略図である。図1(a)は斜視図を表しており、図1(b)は上面図を表している。図2は、本発明の実施例1におけるモジュールの概略的斜視図である。図2(a)はセルを入れていない状態を表しており、図2(b)はセルを入れた状態を表している。
[Example 1]
The configuration of the battery pack according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic diagram of a battery pack according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 1A shows a perspective view, and FIG. 1B shows a top view. FIG. 2 is a schematic perspective view of the module according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2A shows a state where no cell is inserted, and FIG. 2B shows a state where a cell is inserted.

図1(a)(b)に示すように、本発明の実施例1に係る電池パックは、4個のモジュール10を備えており、このモジュール10は、2点対称性を有するように隙間なく敷き詰められている。   As shown in FIGS. 1 (a) and 1 (b), the battery pack according to the first embodiment of the present invention includes four modules 10, and the module 10 has no gap so as to have two-point symmetry. It is laid down.

上記モジュール10は、図2(a)(b)に示すように、軸方向と略平行に向けられた複数の円筒型のセル13を内蔵しており、筐体11、弾性膜12、内側補強部材15、網16及び外側補強部材17を備える。   As shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b), the module 10 incorporates a plurality of cylindrical cells 13 oriented substantially parallel to the axial direction, and includes a housing 11, an elastic membrane 12, and an inner reinforcement. A member 15, a net 16 and an outer reinforcing member 17 are provided.

上記筐体11は、中空六角柱形状であり、六角柱の上面と底面を結ぶ側面の辺である平行な6辺のうち、隣接するモジュール10に接しない2辺の内壁側に、溝14aが配設されている。さらに、その他4辺の内壁側に、スリット14bが配設されている。つまり、底面と上面を結ぶ高さ方向の辺の内壁側に溝ないしスリットが設けられている。   The casing 11 has a hollow hexagonal prism shape, and grooves 14a are formed on the inner wall side of two sides that do not contact the adjacent module 10 among six parallel sides that are sides of the side surface connecting the top surface and the bottom surface of the hexagonal column. It is arranged. Furthermore, the slit 14b is arrange | positioned by the inner wall side of four other sides. That is, a groove or a slit is provided on the inner wall side of the side in the height direction connecting the bottom surface and the top surface.

上記弾性膜12は、筐体11の開口端部に各々覆設され、筐体11の変形に追従して変形するものである。なお、図2(b)中では、一方の弾性膜12のみを表示している。   The elastic films 12 are respectively covered at the opening end portions of the housing 11 and deformed following the deformation of the housing 11. In FIG. 2B, only one elastic film 12 is shown.

上記内側補強部材15は、筐体11内の溝14aの両脇に、溝14aに対して平行に、それぞれ配設される、三角柱状の部材であり、筐体11の変形量を、セル13が潰れない範囲(所定範囲)内に制限するように、傾斜角が定義されるものである。   The inner reinforcing member 15 is a triangular prism-like member disposed on both sides of the groove 14a in the housing 11 in parallel with the groove 14a. The inclination angle is defined so as to be limited within a range (predetermined range) where the angle is not crushed.

上記網16は、筐体11において、スリット14bが配設される4辺のうちの下側2辺の内壁側に、装架され、複数のセル13を保持する。ただし、網16の装架位置はこれに限定されるものではなく、筐体11内において、セル13が溝14aに嵌まらないように保持するものであればよい。   The net 16 is mounted on the inner wall side of the lower two sides of the four sides where the slits 14 b are disposed in the housing 11, and holds the plurality of cells 13. However, the mounting position of the net 16 is not limited to this, and any position may be used as long as the cell 13 is held in the casing 11 so as not to fit into the groove 14a.

上記外側補強部材17は、モジュール10の8つの面のうち、上述のようにモジュール10を敷き詰める方向に対して斜めとなる4つの面の両端部に、それぞれ配設され、当該4つの面の強度を高めるものである。   The outer reinforcing member 17 is disposed at each of both ends of the four surfaces of the module 10 that are inclined with respect to the direction in which the module 10 is spread as described above, and the strength of the four surfaces. It is what raises.

溝14a、スリット14b及び外側補強部材17により、筐体11は、軸方向には変形を許容しないが、軸方向と垂直な一方向には所定範囲内の変形を許容する中空構造となっている。そして、上記軸方向と上記一方向にモジュール10が敷き詰められている。   Due to the grooves 14a, the slits 14b, and the outer reinforcing member 17, the casing 11 has a hollow structure that does not allow deformation in the axial direction but allows deformation within a predetermined range in one direction perpendicular to the axial direction. . And the module 10 is spread in the said axial direction and the said one direction.

ここで重要なのは、上記モジュール10は、上記構成により、剛性の直交異方性を有するということであり、かつ、隣接するモジュール10同士が90°ずれるように敷き詰められているということである。   What is important here is that the module 10 has rigid orthogonal anisotropy due to the configuration described above, and that the adjacent modules 10 are spread so as to be shifted by 90 °.

本発明の実施例1に係る電池パックの作用について、図3〜5を用いて説明する。図3は、本発明の実施例1に係る電池パックの、衝撃に対する変形の様子を表す概略図である。図3(a)は変形前の状態を表しており、図3(b)は衝突1による変形後の状態を表しており、図3(c)は衝突2による変形後の状態を表している。図4は、本発明の実施例1におけるモジュールの、衝撃に対する変形の様子を表す概略的正面図である。図4(a)は変形前の状態を表しており、図4(b)は変形後の状態を表している。図5は、本発明の実施例1におけるモジュールに配設された溝周辺の、衝撃に対する変形の様子を表す模式図である。図5(a)は変形前の状態を表しており、図5(b)は変形後の状態を表している。   The effect | action of the battery pack which concerns on Example 1 of this invention is demonstrated using FIGS. FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a state of deformation with respect to an impact of the battery pack according to the first embodiment of the present invention. 3A shows a state before the deformation, FIG. 3B shows a state after the deformation by the collision 1, and FIG. 3C shows a state after the deformation by the collision 2. . FIG. 4 is a schematic front view showing a state of deformation of the module according to the first embodiment of the present invention with respect to impact. 4A shows a state before deformation, and FIG. 4B shows a state after deformation. FIG. 5 is a schematic diagram illustrating a state of deformation with respect to an impact around the groove disposed in the module according to the first embodiment of the present invention. FIG. 5A shows a state before deformation, and FIG. 5B shows a state after deformation.

図3(a)に示すように、本発明の実施例1に係る電池パックに対して、衝突1と、衝突2が加わったときの様子を説明する。衝突1は、図中の左側から右側へ向けて、上半分のモジュールに加わる衝撃であり、衝突2は、図中の下側から上側に向けて、全てのモジュールに加わる衝撃である。なお、ここでは、本発明の実施例1に係る電池パックに備わる各モジュールを、第1モジュール10a、第2モジュール10b、第3モジュール10c及び第4モジュール10dとしているが、いずれも構成は上述のモジュール10と同一である。   As shown in FIG. 3 (a), the state when collision 1 and collision 2 are applied to the battery pack according to Embodiment 1 of the present invention will be described. The collision 1 is an impact applied to the upper half module from the left side to the right side in the drawing, and the collision 2 is an impact applied to all the modules from the lower side to the upper side in the drawing. In addition, although each module with which the battery pack which concerns on Example 1 of this invention is equipped is made into the 1st module 10a, the 2nd module 10b, the 3rd module 10c, and the 4th module 10d, all are the above-mentioned structures. Same as module 10.

上記衝突1が加わった場合、図3(b)に示すように、第2モジュール10b及び第4モジュール10dは、衝撃が加わっていないため、変形することはない。一方、第3モジュール10cは、変形を許容する方向から衝撃が加わっているため変形し、衝撃を吸収することができる。そして、第1モジュール10aは、第3モジュール10cが衝撃を吸収していることに加え、変形を許容しない方向から衝撃が加わっているために変形しない。   When the collision 1 is applied, as shown in FIG. 3B, the second module 10b and the fourth module 10d are not deformed because no impact is applied. On the other hand, the third module 10c is deformed and can absorb the impact since the impact is applied from the direction allowing deformation. The first module 10a is not deformed because the third module 10c absorbs the impact and the impact is applied from a direction not allowing deformation.

上記衝突2が加わった場合、図3(c)に示すように、第1モジュール10a及び第4モジュール10dは、変形を許容する方向から衝撃が加わっているため変形し、衝撃を吸収することができる。そして、第2モジュール10b及び第3モジュール10cは、第1モジュール10a及び第4モジュール10dが衝撃を吸収していることに加え、変形を許容しない方向から衝撃が加わっているために変形しない。   When the collision 2 is applied, as shown in FIG. 3C, the first module 10a and the fourth module 10d are deformed and absorb the shock because the shock is applied from the direction allowing deformation. it can. The second module 10b and the third module 10c are not deformed because the first module 10a and the fourth module 10d absorb the impact and the impact is applied from a direction not allowing deformation.

また、図4(a)のように、モジュール10(第1〜4モジュール10a,10b,10c,10dでもよい)に対し、変形を許容する方向から衝撃(図中の白抜き矢印)が加わると、図4(b)に示すように、筐体11に配設された溝14aが閉じ、スリット14bが開くことで、筐体11は変形する。そして、内側補強部材15により、筐体11の変形量が制限されることで、内部のセル13は変形することなく移動し、配置だけが変わることになる。なお、図4(a)(b)には、弾性膜12が図示されていないが、実際は、弾性膜12も筐体11の変形に追従して変形する。   Further, as shown in FIG. 4A, when an impact (a white arrow in the figure) is applied to the module 10 (may be the first to fourth modules 10a, 10b, 10c, and 10d) from the direction in which the deformation is allowed. As shown in FIG. 4B, the case 11 is deformed by closing the groove 14a disposed in the case 11 and opening the slit 14b. And the deformation | transformation amount of the housing | casing 11 is restrict | limited by the inner side reinforcement member 15, The internal cell 13 moves without deform | transforming and only arrangement | positioning changes. Although the elastic film 12 is not shown in FIGS. 4A and 4B, the elastic film 12 actually deforms following the deformation of the housing 11.

さらに、セル13の配置が変わる際、セル13を繋ぐバスバー(図示略)が切断される構造となっていることが好ましい。   Furthermore, it is preferable that a bus bar (not shown) connecting the cells 13 is cut when the arrangement of the cells 13 is changed.

図5(a)(b)に示すように、筐体11が衝撃により変形すると、溝14aの両脇の内側補強部材15同士が接触し、変形量が所定範囲内となるように制限がかかる。なお、溝14aあるいは内側補強部材15の間にセル13が嵌まらない寸法に設計しておけば、網16は設けなくてもよい。   As shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b), when the casing 11 is deformed by an impact, the inner reinforcing members 15 on both sides of the groove 14a come into contact with each other, and the deformation amount is limited to be within a predetermined range. . In addition, if the dimension is designed so that the cell 13 does not fit between the groove 14a or the inner reinforcing member 15, the mesh 16 may not be provided.

本実施例では、衝撃によるモジュール10の変形時にモジュール10内をセル13が移動するため、モジュール10内の上部に空間を設ける、すなわち、モジュール10内に空間的に余裕を持たせてセル13を内蔵することで、安全性を確保している。しかし、変形前後の形状の設計次第では、モジュール10内にセル13を充填させるようにしても、安全性を確保することができる。   In this embodiment, since the cell 13 moves in the module 10 when the module 10 is deformed due to an impact, a space is provided in the upper part of the module 10, that is, the cell 13 is provided with a space in the module 10. Built-in to ensure safety. However, depending on the design of the shape before and after the deformation, even if the cell 13 is filled in the module 10, safety can be ensured.

また、上述では、モジュール10に内蔵されるセル13が、円筒型セルであるものとしたが、本実施例ではセルの形状を限定する必要はない。ただし、円筒型セルの場合、モジュールの軸方向にはセルが移動できないため、従来の電池パックを用いると、軸方向からの衝撃時にはセルに直接衝撃力が加わり、セルケースが変形する虞があるが、一方、本実施例では、多方向からの衝撃に対応可能な衝撃吸収機構を用いているため、本実施例は、モジュール10に内蔵されるセル13が円筒型セルの場合に、より有効であるといえる。   In the above description, the cell 13 incorporated in the module 10 is a cylindrical cell. However, in this embodiment, it is not necessary to limit the shape of the cell. However, in the case of a cylindrical cell, the cell cannot move in the axial direction of the module. Therefore, when a conventional battery pack is used, an impact force is directly applied to the cell during an impact from the axial direction, and the cell case may be deformed. However, since this embodiment uses an impact absorbing mechanism that can handle impacts from multiple directions, this embodiment is more effective when the cell 13 built in the module 10 is a cylindrical cell. You can say that.

また、上述では、4個のモジュール10が2点対称性を有するように隙間なく敷き詰められているものとして説明したが、本実施例はモジュール10の個数を限定するものではない。さらには、2点対称性に限定するものでもなく、隣接するモジュール10同士が90°ずれるように、軸方向及び上記一方向に敷き詰められていればよく、縦横の個数が異なるものであってもよい。   Further, in the above description, the four modules 10 are described as being laid without gaps so as to have two-point symmetry, but the present embodiment does not limit the number of modules 10. Furthermore, it is not limited to two-point symmetry, and it is sufficient that the adjacent modules 10 are laid out in the axial direction and the one direction so that the adjacent modules 10 are shifted by 90 °. Good.

以上、本発明の実施例1に係る電池パックについて説明したが、換言すれば、本発明の実施例1に係る電池パックは、複数のセル13を内蔵し、軸方向には変形を許容せず、当該軸方向と垂直な一方向には所定範囲内の変形を許容する、中空構造の筐体11と、筐体11の開口端部に各々覆設され、筐体11の変形に追従して変形する弾性膜12とを有するモジュール10を、複数備え、隣接するモジュール10同士が90°ずれるように、上記軸方向及び上記一方向に敷き詰められているものである。   The battery pack according to the first embodiment of the present invention has been described above. In other words, the battery pack according to the first embodiment of the present invention includes a plurality of cells 13 and does not allow deformation in the axial direction. The hollow casing 11 that allows deformation within a predetermined range in one direction perpendicular to the axial direction and the opening end of the casing 11 are respectively covered and follow the deformation of the casing 11. A plurality of modules 10 each having a deformable elastic film 12 are provided, and the modules 10 are arranged in the axial direction and the one direction so that the adjacent modules 10 are shifted by 90 °.

そして、筐体11は、中空六角柱形状であり、平行な6辺のうち、隣接するモジュール10に接しない2辺の内壁側に、溝14aが配設され、その他4辺の内壁側に、スリット14bが配設されるものであり、筐体11内の溝14aの両脇に、溝14aに対して平行に、それぞれ配設され、筐体11の変形量を、所定範囲内に制限する補強部材(内側補強部材15)を備えるものである。   And the housing | casing 11 is a hollow hexagonal column shape, The groove | channel 14a is arrange | positioned by the inner wall side of 2 sides which do not touch the adjacent module 10 among 6 parallel sides, and the inner wall side of 4 other sides, A slit 14b is provided, and is provided on both sides of the groove 14a in the housing 11 in parallel with the groove 14a, thereby limiting the deformation amount of the housing 11 within a predetermined range. A reinforcing member (inner reinforcing member 15) is provided.

また、筐体11内において、セル13が溝14aに嵌まらないように保持する網16を備えるようにしてもよい。   Moreover, in the housing | casing 11, you may make it provide the net | network 16 hold | maintained so that the cell 13 may not fit in the groove | channel 14a.

このようにして、本発明の実施例1に係る電池パックは、多方向からの衝撃に対し、セルケースを変形させず、衝突安全性を向上させることができるものである。   In this way, the battery pack according to Embodiment 1 of the present invention can improve the collision safety without deforming the cell case against impacts from multiple directions.

[実施例2]
本発明の実施例2に係る電池パックは、実施例1におけるモジュールの形状を変更したものである。
[Example 2]
The battery pack according to Example 2 of the present invention is obtained by changing the shape of the module in Example 1.

本発明の実施例2に係る電池パックの構成について、図6,7を用いて説明する。図6は、本発明の実施例2に係る電池パックの概略的斜視図である。図7は、本発明の実施例2におけるモジュールの概略的斜視図である。   The configuration of the battery pack according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 6 is a schematic perspective view of a battery pack according to Embodiment 2 of the present invention. FIG. 7 is a schematic perspective view of a module according to the second embodiment of the present invention.

図6に示すように、本発明の実施例2に係る電池パックは、4個のモジュール20を備えており、このモジュール20は、2点対称性を有するように隙間なく敷き詰められている。   As shown in FIG. 6, the battery pack according to Embodiment 2 of the present invention includes four modules 20, and the modules 20 are spread without gaps so as to have two-point symmetry.

上記モジュール20は、図7に示すように、筐体21、弾性膜22、内側補強部材25、網26及び外側補強部材27を備える。なお、図示していないが、モジュール20は、軸方向と略平行に向けられた複数の円筒型のセル13を内蔵している。   As shown in FIG. 7, the module 20 includes a housing 21, an elastic film 22, an inner reinforcing member 25, a net 26, and an outer reinforcing member 27. Although not shown, the module 20 contains a plurality of cylindrical cells 13 oriented substantially parallel to the axial direction.

上記筐体21は、中空直方体形状であり、隣接するモジュール20に接しない2面の内壁中央の軸方向に、溝24aが配設されている。さらに、上面と底面を結ぶ辺である側面の辺の内壁側に、スリット24bが配設されている。つまり、底面と上面を結ぶ高さ方向の辺の内壁側にスリットが設けられている。   The casing 21 has a hollow rectangular parallelepiped shape, and a groove 24 a is arranged in the axial direction of the center of the inner wall of two surfaces that do not contact the adjacent module 20. Furthermore, a slit 24b is disposed on the inner wall side of the side of the side that is the side connecting the top surface and the bottom surface. That is, the slit is provided on the inner wall side of the side in the height direction connecting the bottom surface and the top surface.

上記弾性膜22は、筐体21の開口端部に各々覆設され、筐体21の変形に追従して変形するものである。なお、図7中では、一方の弾性膜22のみを表示している。   The elastic films 22 are respectively covered at the opening end portions of the casing 21 and are deformed following the deformation of the casing 21. In FIG. 7, only one elastic film 22 is shown.

上記内側補強部材25は、筐体21内の溝24aの両脇に、溝24aに対して平行に、それぞれ配設される、三角柱状の部材であり、筐体21の変形量を、セル13が潰れない範囲(所定範囲)内に制限するように、傾斜角が定義されるものである。   The inner reinforcing member 25 is a triangular prism-like member disposed on both sides of the groove 24a in the housing 21 in parallel with the groove 24a. The inclination angle is defined so as to be limited within a range (predetermined range) where the angle is not crushed.

上記網26は、2つの内側補強部材15の突部間に装架される。ただし、網26の装架位置はこれに限定されるものではなく、筐体21内において、セル13が溝24aに嵌まらないように保持する形状であればよい。ただし、実施例1における網16と同様、溝24aあるいは内側補強部材25の間にセル13が嵌まらない寸法に設計しておけば、網26は設けなくてもよい。   The net 26 is mounted between the protrusions of the two inner reinforcing members 15. However, the mounting position of the net 26 is not limited to this, and any shape may be used as long as the cell 13 is held in the casing 21 so as not to fit into the groove 24a. However, as in the case of the mesh 16 in the first embodiment, the mesh 26 may not be provided if the dimensions are set so that the cell 13 does not fit between the groove 24a or the inner reinforcing member 25.

上記外側補強部材27は、隣接するモジュール20に接しない2面の両端部に、それぞれ配設され、当該2面の強度を高めるものである。   The outer reinforcing member 27 is disposed at both ends of the two surfaces that do not contact the adjacent module 20, and increases the strength of the two surfaces.

溝24a、スリット24b及び外側補強部材27により、筐体21は、軸方向には変形を許容しないが、軸方向と垂直な一方向には所定範囲内の変形を許容する中空構造となっている。そして、上記軸方向と上記一方向にモジュール20が敷き詰められている。   Due to the groove 24a, the slit 24b, and the outer reinforcing member 27, the casing 21 has a hollow structure that does not allow deformation in the axial direction but allows deformation within a predetermined range in one direction perpendicular to the axial direction. . And the module 20 is spread in the said axial direction and the said one direction.

ここで重要なのは、上記モジュール20は、上記構成により、剛性の直交異方性を有するということであり、かつ、隣接するモジュール20同士が互いに異なる剛性方向となるように敷き詰められているということである。   What is important here is that the module 20 has rigid orthogonal anisotropy due to the above-described configuration, and that the adjacent modules 20 are laid out in different stiffness directions. is there.

本発明の実施例2に係る電池パックの作用について、図8を用いて説明する。図8は、本発明の実施例2におけるモジュールの、衝撃に対する変形の様子を表す概略的正面図である。図8(a)は変形前の状態を表しており、図8(b)は変形後の状態を表している。   The operation of the battery pack according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a schematic front view showing a state of deformation of the module according to the second embodiment of the present invention against impact. FIG. 8A shows a state before deformation, and FIG. 8B shows a state after deformation.

図8(a)のように、モジュール20に変形を許容する方向から衝撃(図中の白抜き矢印)が加わると、図8(b)に示すように、筐体21に配設された溝24aが閉じ、スリット24bが開くことで、筐体21は変形する。そして、内側補強部材25により、筐体21の変形量が制限されることで、内部のセル13は変形することなく移動し、配置だけが変わることになる。なお、図8(a)(b)には、弾性膜22が図示されていないが、実際は、弾性膜22も筐体21の変形に追従して変形する。   As shown in FIG. 8A, when an impact (a white arrow in the figure) is applied from the direction in which the module 20 is allowed to be deformed, a groove disposed in the housing 21 as shown in FIG. The casing 21 is deformed by closing the 24a and opening the slit 24b. And the deformation | transformation amount of the housing | casing 21 is restrict | limited by the inner side reinforcement member 25, The internal cell 13 moves without deform | transforming and only arrangement | positioning changes. Although the elastic film 22 is not shown in FIGS. 8A and 8B, the elastic film 22 actually deforms following the deformation of the housing 21.

さらに、セル13の配置が変わる際、セル13を繋ぐバスバー(図示略)が切断される構造となっていることが好ましい。   Furthermore, it is preferable that a bus bar (not shown) connecting the cells 13 is cut when the arrangement of the cells 13 is changed.

本実施例では、実施例1と同様、モジュール20内に空間的に余裕を持たせてセル13を内蔵するか、モジュール20内に充填させるようにセル13を内蔵するかは、設計次第で変更可能である。また、実施例1と同様、セルの形状を限定する必要はないが、円筒型セルの場合に、より有効である。さらに、実施例1と同様、隣接するモジュール20同士が90°ずれるように、軸方向及び上記一方向に敷き詰められていればよく、縦横の個数が異なるものであってもよい。   In the present embodiment, as in the first embodiment, whether the cell 13 is embedded with a space in the module 20 or whether the cell 13 is embedded so as to be filled in the module 20 is changed depending on the design. Is possible. Further, as in Example 1, it is not necessary to limit the shape of the cell, but it is more effective in the case of a cylindrical cell. Further, as in the first embodiment, the adjacent modules 20 need only be laid out in the axial direction and the one direction so as to be shifted by 90 °, and the numbers in the vertical and horizontal directions may be different.

以上、本発明の実施例2に係る電池パックについて説明したが、換言すれば、本発明の実施例2に係る電池パックは、複数のセル13を内蔵し、軸方向には変形を許容せず、当該軸方向と垂直な一方向には所定範囲内の変形を許容する、中空構造の筐体21と、筐体21の開口端部に各々覆設され、筐体21の変形に追従して変形する弾性膜22とを有するモジュール20を、複数備え、隣接するモジュール20同士が互いに異なる剛性方向となるように、上記軸方向及び上記一方向に敷き詰められているものである。   The battery pack according to the second embodiment of the present invention has been described above. In other words, the battery pack according to the second embodiment of the present invention includes a plurality of cells 13 and does not allow deformation in the axial direction. The hollow casing 21 that allows deformation within a predetermined range in one direction perpendicular to the axial direction and the opening end of the casing 21 are respectively covered and follow the deformation of the casing 21. A plurality of modules 20 each having a deformable elastic film 22 are provided, and the modules 20 are spread in the axial direction and the one direction so that the adjacent modules 20 have different rigid directions.

そして、筐体21は、中空直方体形状であり、隣接するモジュール20に接しない2面の内壁中央の軸方向に、溝24aが配設され、各側面間の辺の内壁側に、スリット24bが配設されるものであり、筐体21内の溝24aの両脇に、溝24aに対して平行に、それぞれ配設され、筐体21の変形量を、所定範囲内に制限する補強部材(内側補強部材25)を備えるものである。   The casing 21 has a hollow rectangular parallelepiped shape, and a groove 24a is disposed in the axial direction of the center of the inner wall of two surfaces that do not contact the adjacent module 20, and a slit 24b is formed on the inner wall side of the side between the side surfaces. Reinforcing members that are disposed on both sides of the groove 24a in the housing 21 in parallel with the groove 24a and restrict the deformation amount of the housing 21 within a predetermined range. An inner reinforcing member 25) is provided.

また、筐体21内において、セル13が溝24aに嵌まらないように保持する網26を備えるようにしてもよい。   Moreover, in the housing | casing 21, you may make it provide the net | network 26 hold | maintained so that the cell 13 may not fit in the groove | channel 24a.

このようにして、本発明の実施例2に係る電池パックは、多方向からの衝撃に対し、セルケースを変形させず、衝突安全性を向上させることができるものである。   Thus, the battery pack according to Example 2 of the present invention can improve the collision safety without deforming the cell case with respect to the impact from multiple directions.

以上、実施例1,2を用いて、本発明に係る電池パックについて説明したが、換言すれば、本発明に係る電池パックは、複数のセルを内蔵し、剛性の直交異方性を有するモジュールを、複数備え、隣接するモジュール同士が互いに異なる剛性方向となるように敷き詰められているものであり、このようにして、多方向からの衝撃に対し、セルケースを変形させず、衝突安全性を向上させることができるものである。   As described above, the battery pack according to the present invention has been described using Examples 1 and 2. In other words, the battery pack according to the present invention includes a plurality of cells and has a rigid orthogonal anisotropy. Are installed in such a way that adjacent modules have different directions of rigidity. In this way, the cell case is not deformed against impacts from multiple directions, and collision safety is improved. It can be improved.

以上、本発明の代表的実施形態について説明したが、勿論、本発明は、この実施形態に限定されるものではなく、その主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
本実施例では隣接するモジュール同士が90°ずれるように敷き詰められているとしていたが、これに限るものではなく、例えば隣接するモジュール同士が45°ずれるようにしても良い。こうすることで、斜め方向からの衝撃を吸収する効果を高めることが出来る。勿論、それ以外の角度であっても同様な効果が得られる場合にはこの発明の範疇である。
The exemplary embodiment of the present invention has been described above, but the present invention is of course not limited to this embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.
In this embodiment, the adjacent modules are arranged so as to be shifted by 90 °. However, the present invention is not limited to this. For example, the adjacent modules may be shifted by 45 °. By doing so, it is possible to enhance the effect of absorbing an impact from an oblique direction. Of course, it is within the scope of the present invention when the same effect can be obtained at other angles.

本発明は、電池パックとして好適である。   The present invention is suitable as a battery pack.

10,20 モジュール
10a 第1モジュール
10b 第2モジュール
10c 第3モジュール
10d 第4モジュール
11,21 筐体
12,22 弾性膜
13 セル
14a,24a 溝
14b,24b スリット
15,25 内側補強部材
16,26 網
17,27 外側補強部材
10, 20 module 10a first module 10b second module 10c third module 10d fourth module 11, 21 housing 12, 22 elastic membrane 13 cell 14a, 24a groove 14b, 24b slit 15, 25 inner reinforcing member 16, 26 net 17, 27 Outer reinforcement member

Claims (5)

複数のセルを内蔵し、剛性の直交異方性を有するモジュールを、複数備え、
隣接する前記モジュール同士が互いに異なる剛性方向となるように敷き詰められていることを特徴とする電池パック。
A plurality of modules having a plurality of cells and having rigid orthogonal anisotropy,
A battery pack, wherein the adjacent modules are spread so as to have different rigidity directions.
前記モジュールは、
開口部のある中空構造の筐体と、
前記筐体の前記開口部に各々覆設され、前記筐体の変形に追従して変形する弾性膜とを有し、
前記電池パック内に前記筐体の開口面の対向する方向が互いに交差するように敷き詰められていることを特徴とする請求項1に記載の電池パック。
The module is
A hollow housing with an opening,
Each of the openings of the housing is covered, and has an elastic membrane that deforms following the deformation of the housing,
2. The battery pack according to claim 1, wherein the battery pack is laid in the battery pack such that opposing directions of the opening surfaces of the housing intersect each other.
前記筐体は、中空六角柱形状であり、側面の平行な6辺のうち、隣接する前記モジュールに接しない2辺の内壁側に、溝が配設され、その他4辺の内壁側に、スリットが配設されるものであり、
前記筐体内の前記溝の両脇に、当該溝の延在方向を基準に延在しており、前記筐体の変形量を所定範囲内に制限する補強部材がさらに配設されることを特徴とする請求項2に記載の電池パック。
The casing has a hollow hexagonal prism shape, and grooves are disposed on the inner wall side of two sides that do not contact the adjacent module among the six parallel sides of the side surface, and slits are formed on the inner wall side of the other four sides. Is arranged,
A reinforcing member that extends on both sides of the groove in the housing with reference to the extending direction of the groove and restricts the deformation amount of the housing within a predetermined range is further provided. The battery pack according to claim 2.
前記筐体は、中空直方体形状であり、隣接する前記モジュールに接しない2面の内壁の前記筐体の開口面が対向する方向に溝が配設され、側面の平行な4辺の内壁側に、スリットが配設されるものであり、
前記筐体内の前記溝の両脇に、当該溝の延在方向を基準に延在しており、前記筐体の変形量を所定範囲内に制限する補強部材がさらに配設されることを特徴とする請求項2に記載の電池パック。
The casing has a hollow rectangular parallelepiped shape, and grooves are arranged in the direction in which the opening surfaces of the casings of the two inner walls that do not contact the adjacent modules are opposed to each other on the inner wall side of four parallel sides. , Slits are arranged,
A reinforcing member that extends on both sides of the groove in the housing with reference to the extending direction of the groove and restricts the deformation amount of the housing within a predetermined range is further provided. The battery pack according to claim 2.
前記筐体内において、前記セルが前記溝に嵌まらないように保持する網をさらに備えることを特徴とする請求項3又は4に記載の電池パック。   5. The battery pack according to claim 3, further comprising a net that holds the cell so that the cell does not fit into the groove in the housing. 6.
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