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JP2018037181A - Battery module - Google Patents

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Abstract

【課題】ケース内部に複数の筒型電池を近接状態で備えた電池モジュールにおいて、1以上の電池セルの発火による周囲への延焼を防止する。【解決手段】電池モジュール10は、複数の筒型電池12と、複数の筒型電池12を互いに近接した状態で収容する保護ケース16とを備える。保護ケース16の一方側壁17aには、筒型電池12を冷却する空気が保護ケース16内に流入する入口開口34が形成され、他方側壁17bには空気が保護ケース17bから放出される出口開口36が形成されている。各側壁17a,17bにおける入口開口34および出口開口36の周縁部に熱発泡樹脂シート30が設けられている。【選択図】図3PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the spread of heat to the surroundings due to ignition of one or more battery cells in a battery module having a plurality of cylindrical batteries in close proximity inside a case. A battery module (10) includes a plurality of tubular batteries (12) and a protective case (16) that houses the plurality of tubular batteries (12) in close proximity to each other. An inlet opening 34 through which air for cooling the cylindrical battery 12 flows into the protective case 16 is formed in one side wall 17a of the protective case 16, and an outlet opening 36 through which air is discharged from the protective case 17b is formed in the other side wall 17b. Are formed. The thermally foamed resin sheet 30 is provided on the peripheral portions of the inlet openings 34 and the outlet openings 36 in each of the side walls 17a and 17b. [Selection diagram] Fig. 3

Description

本発明は、複数の筒型電池を備える電池モジュールに関する。   The present invention relates to a battery module including a plurality of cylindrical batteries.

従来から、筒型(例えば、円筒、角筒など)の電池セルを近接した状態で複数備えた電池モジュールが知られている。例えば、特許文献1には、複数の円筒電池をケーシングに収容して構成される電池モジュールにおいて、ケーシングの一端に形成された冷却媒体入口から流入した冷却媒体がケーシングの他端に形成された冷却媒体出口から放出されることで、ケーシング内部の円筒電池を冷却媒体によって冷却する構造が開示されている。   2. Description of the Related Art Conventionally, a battery module including a plurality of cylindrical (for example, cylindrical, rectangular tube, etc.) battery cells in a close proximity is known. For example, in Patent Document 1, in a battery module configured by housing a plurality of cylindrical batteries in a casing, a cooling medium flowing from a cooling medium inlet formed at one end of the casing is cooled at the other end of the casing. The structure which cools the cylindrical battery inside a casing with a cooling medium by discharging | emitting from a medium exit is disclosed.

特開2010−113999号公報JP 2010-1113999 A

特許文献1に開示されている従来の電池モジュールは、例えば、電池異常等により1以上の円筒電池が発火した場合に、その周囲の円筒電池が延焼すること防止する構造について全く開示されていない。   The conventional battery module disclosed in Patent Document 1 does not disclose a structure for preventing the surrounding cylindrical battery from spreading when, for example, one or more cylindrical batteries are ignited due to battery abnormality or the like.

本発明は、ケース内部に複数の筒型電池を近接状態で備えた電池モジュールにおいて、延焼を防止できる構造を提供することを目的とする。   An object of this invention is to provide the structure which can prevent a fire spread in the battery module which provided the some cylindrical battery in the proximity | contact state inside the case.

本発明に係る電池モジュールは、複数の筒型電池と、前記複数の筒型電池を互いに近接した状態で収容するケースと、を備える電池モジュールであって、前記ケースの一方側壁には、前記筒型電池を冷却する空気が前記ケース内に流入する入口開口が形成され、他方側壁には空気が前記ケースから放出される出口開口が形成されており、前記各側壁における前記入口開口および前記出口開口の周縁部に熱発泡樹脂が設けられているものである。   A battery module according to the present invention is a battery module comprising a plurality of cylindrical batteries and a case that accommodates the plurality of cylindrical batteries in a state of being close to each other, and the cylinder is provided on one side wall of the case. An inlet opening through which air for cooling the battery flows into the case is formed, and an outlet opening through which air is discharged from the case is formed on the other side wall, and the inlet opening and the outlet opening on each side wall are formed. A thermal foamed resin is provided on the peripheral edge of each.

本発明に係る電池モジュールによれば、1以上の筒型電池が、万一、発火した場合、その熱によって熱発泡樹脂が膨張して、入口開口および出口開口が塞がれる。その結果、ケース内が酸欠状態になって鎮火する。したがって、近接する周囲の筒型電池への延焼を防止または抑制できる。   According to the battery module of the present invention, when one or more cylindrical batteries are ignited, the heat foamed resin is expanded by the heat and the inlet opening and the outlet opening are closed. As a result, the inside of the case becomes deficient and extinguishes fire. Therefore, it is possible to prevent or suppress the spread of fire to neighboring cylindrical batteries.

本発明の一実施形態である電池モジュールの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of the battery module which is one Embodiment of this invention. 保護ケースの内壁に熱発泡樹脂シートが取り付けられる様子を示す図である。It is a figure which shows a mode that a thermofoaming resin sheet is attached to the inner wall of a protective case. 電池モジュールのXY平面での断面図である。It is sectional drawing in the XY plane of a battery module.

以下に、本発明に係る実施の形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。この説明において、具体的な形状、材料、数値、方向等は、本発明の理解を容易にするための例示であって、用途、目的、仕様等にあわせて適宜変更することができる。また、以下において複数の実施形態や変形例などが含まれる場合、それらの構成を適宜に組み合わせて用いることは当初から想定されている。   Embodiments according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. In this description, specific shapes, materials, numerical values, directions, and the like are examples for facilitating the understanding of the present invention, and can be appropriately changed according to the application, purpose, specification, and the like. In addition, when a plurality of embodiments and modified examples are included below, it is assumed from the beginning that these configurations are used in appropriate combinations.

図1は、本発明の一実施形態である電池モジュール10の分解斜視図である。図1では、互いに直交する三方向X、Y、Zが矢印で示されている。以下の説明では、電池モジュール10の長手方向を「X方向」、電池セル12の軸方向を「Z方向」、X方向およびZ方向に直交する方向を「Y方向」という。   FIG. 1 is an exploded perspective view of a battery module 10 according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, three directions X, Y, and Z orthogonal to each other are indicated by arrows. In the following description, the longitudinal direction of the battery module 10 is referred to as “X direction”, the axial direction of the battery cell 12 is referred to as “Z direction”, and the direction orthogonal to the X direction and Z direction is referred to as “Y direction”.

電池モジュール10は、複数の電池セル(筒型電池)12を備えている。本実施形態では、電池セル12は円筒型電池である。電池セル12は、充放電可能な二次電池であり、例えば、円筒型の電池ケースに収められたニッケル水素電池、リチウムイオン電池等である。電池セル12の軸方向両端には、電池セル12の電極である正極および負極が設けられている。   The battery module 10 includes a plurality of battery cells (tubular batteries) 12. In the present embodiment, the battery cell 12 is a cylindrical battery. The battery cell 12 is a chargeable / dischargeable secondary battery, such as a nickel hydride battery or a lithium ion battery housed in a cylindrical battery case. A positive electrode and a negative electrode that are electrodes of the battery cell 12 are provided at both axial ends of the battery cell 12.

図1に図示する電池モジュール10は、60個の電池セル12を有しており、この60個の電池セル12は、4列15行の配列で並べられている。60個の電池セル12は、15個ごとにグループ分けされ、4つの電池グループを構成する。同一の電池グループに属する15個の電池セル12は、後述する正極バスバ23および負極バスバ25により並列接続される。また、15個の電池セル12を並列接続した電池グループは、後述するグループ間バスバ26により、他の電池グループまたは外部出力端子に直列接続される。なお、電池モジュール10を構成する電池セル12や電池グループの個数は、適宜、変更されてもよい。   The battery module 10 illustrated in FIG. 1 has 60 battery cells 12, and the 60 battery cells 12 are arranged in an array of 4 columns and 15 rows. The 60 battery cells 12 are grouped every 15 cells to form four battery groups. Fifteen battery cells 12 belonging to the same battery group are connected in parallel by a positive electrode bus bar 23 and a negative electrode bus bar 25 described later. A battery group in which 15 battery cells 12 are connected in parallel is connected in series to another battery group or an external output terminal by an inter-group bus bar 26 described later. Note that the number of battery cells 12 and battery groups constituting the battery module 10 may be changed as appropriate.

電池セル12の負極側の端面には、電池セル12内で生じたガスの放出を許容する排出弁(図示せず)が設けられている。この排出弁は、電池セル12の内圧が上昇したときに開放できるのであれば、その構成は特に限定されない。排出弁は、例えば、電池セル12の外装ケースを局所的に薄肉にして構成できる。過充電や過放電、短絡等に起因して電池セル12の内部でガスが発生し、当該電池セル12の内圧が上昇すると、当該排出弁(薄肉部)が破断して、ガスが電池セル12の外部へ放出される。   A discharge valve (not shown) that allows the gas generated in the battery cell 12 to be released is provided on the end face on the negative electrode side of the battery cell 12. The configuration of the discharge valve is not particularly limited as long as it can be opened when the internal pressure of the battery cell 12 increases. The discharge valve can be configured, for example, by locally thinning the outer case of the battery cell 12. When gas is generated inside the battery cell 12 due to overcharge, overdischarge, short circuit, or the like, and the internal pressure of the battery cell 12 increases, the discharge valve (thin wall portion) breaks, and the gas flows into the battery cell 12. To the outside.

各電池セル12は、正極および負極の向きを揃えた状態で起立保持される。本実施形態では、電池セル12は、負極がある端面を下(排煙カバー20側)に向けた起立姿勢で保持される。各電池セル12は、その下端部が電池ホルダ14に設けられた収容孔15に収容されて、電池ホルダ14に保持される。電池ホルダ14は略板形状であり、板平面に収容孔15が二次元的に配置されている。この実施形態では、収容孔15は、4列15行の配列で並べられており、隣の列の収容孔15同士は、半ピッチずれて配置されている。   Each battery cell 12 is held upright with the directions of the positive electrode and the negative electrode aligned. In the present embodiment, the battery cell 12 is held in an upright posture with the end face where the negative electrode is located facing down (toward the smoke exhaust cover 20 side). Each battery cell 12 is accommodated in the accommodation hole 15 provided in the battery holder 14 at the lower end thereof, and held by the battery holder 14. The battery holder 14 has a substantially plate shape, and the accommodation holes 15 are two-dimensionally arranged on the plate plane. In this embodiment, the accommodation holes 15 are arranged in an array of 4 columns and 15 rows, and the accommodation holes 15 in the adjacent columns are arranged so as to be shifted by a half pitch.

各収容孔15は、電池セル12の円筒形状と嵌まり合う丸孔形状となっている。電池セル12は、この丸孔内に挿入され、例えば接着剤などにより固定される。収容孔15の中心軸線方向の長さは、保持した電池セル12がぐらつかないよう十分な長さとなっている。また、収容孔15は、電池ホルダ14を、その板厚方向において貫通しており、電池セル12の下端は下方に露出している。電池ホルダ14は、発生した熱を均等に分散して電池セル12間での温度のバラツキを低減するために、アルミニウム等の高伝熱材料からなるのが好ましい。   Each accommodation hole 15 has a round hole shape that fits into the cylindrical shape of the battery cell 12. The battery cell 12 is inserted into the round hole and fixed by, for example, an adhesive. The length of the accommodation hole 15 in the central axis direction is sufficiently long so that the held battery cell 12 does not wobble. Moreover, the accommodation hole 15 has penetrated the battery holder 14 in the plate | board thickness direction, and the lower end of the battery cell 12 is exposed below. The battery holder 14 is preferably made of a high heat transfer material such as aluminum in order to uniformly disperse the generated heat and reduce the temperature variation between the battery cells 12.

電池ホルダ14で保持された複数の電池セル12は、互いに近接した状態で保護ケース(ケース)16に収容されている。保護ケース16は、絶縁性を有した樹脂からなり、底部が完全開口した略箱型である。保護ケース16の下端は、電池ホルダ14の周縁に例えば、嵌合、ネジ、溶接等によって固定される。   The plurality of battery cells 12 held by the battery holder 14 are accommodated in a protective case (case) 16 in a state of being close to each other. The protective case 16 is made of a resin having an insulating property and has a substantially box shape with a completely open bottom. The lower end of the protective case 16 is fixed to the periphery of the battery holder 14 by, for example, fitting, screws, welding, or the like.

保護ケース16の上部には、正極バスバ23が絶縁板(図示せず)を介して取り付けられる。上記絶縁板には、電池セル12の正極を露出させる円形の貫通開口が各電池セル12に対応して形成されている。上記貫通開口は、電池セル12の外形よりも僅かに小径となっている。電池モジュール12が組み立てられたとき、上記貫通開口の周縁部が電池セル12の上部に押し付けられた状態で上記絶縁板が配置される。これにより、保護ケース16の上方から内部に空気が流入できないように構成される。保護ケース16の上方には、各種配線(例えば電圧検出用配線や、温度検出用配線)が配置されるが、これらの配線は保護ケース16に取り付けられる絶縁カバー18で覆われる。   A positive bus bar 23 is attached to the upper part of the protective case 16 via an insulating plate (not shown). A circular through-opening that exposes the positive electrode of the battery cell 12 is formed in the insulating plate corresponding to each battery cell 12. The through opening has a slightly smaller diameter than the outer shape of the battery cell 12. When the battery module 12 is assembled, the insulating plate is disposed in a state where the peripheral edge portion of the through opening is pressed against the upper portion of the battery cell 12. Thereby, it is comprised so that air cannot flow in into the inside from the upper direction of the protective case 16. FIG. Various wirings (for example, voltage detection wiring and temperature detection wiring) are arranged above the protective case 16, and these wirings are covered with an insulating cover 18 attached to the protective case 16.

保護ケース16の周面には、入口開口34および出口開口36(図2参照)が形成されている。入口開口34は、電池セル12を冷却する空気を、電池モジュール10の内部に流入させるための開口である。また、出口開口36は、電池モジュール10の内部に流れ込んだ空気を外部に放出するための開口である。本実施形態では、入口開口34は、保護ケース16のX方向の一方側壁17aに形成され、出口開口36は他方側面17bに形成されている。入口開口34および出口開口36は、いずれも、複数のスリット孔で構成される。このスリット孔は、高さ方向(Z方向)に長尺であり、長手方向(X方向)に間隔を開けて複数設けられている。なお、保護ケース16の側壁17a,17bの内面には、熱発泡樹脂シートが設けられているが、これについては後述する。   An inlet opening 34 and an outlet opening 36 (see FIG. 2) are formed on the peripheral surface of the protective case 16. The inlet opening 34 is an opening for allowing the air for cooling the battery cells 12 to flow into the battery module 10. The outlet opening 36 is an opening for releasing the air that has flowed into the battery module 10 to the outside. In the present embodiment, the inlet opening 34 is formed on the one side wall 17a in the X direction of the protective case 16, and the outlet opening 36 is formed on the other side surface 17b. Each of the inlet opening 34 and the outlet opening 36 includes a plurality of slit holes. The slit holes are long in the height direction (Z direction), and a plurality of slit holes are provided at intervals in the longitudinal direction (X direction). A thermally foamed resin sheet is provided on the inner surfaces of the side walls 17a and 17b of the protective case 16, which will be described later.

電池ホルダ14の下方には排煙カバー20が配置される。この排煙カバー20は、その周縁が上方にせり上がった、略舟形となっている。この排煙カバー20の周縁は、電池ホルダ14の周縁に密着して固定され、電池ホルダ14との間に密閉空間を形成する。この密閉空間は、後述する負極バスバ25の設置空間として機能するとともに、電池セル12から放出されたガスが流れる排煙空間28としても機能する。電池セル12から排煙空間28に放出されたガスは、負極バスバ25の端部に形成された排気孔62、および、電池ホルダ14の端部に形成された排気通路64を介して、電池モジュール10の外部に排出され、ダクト等によって適切な位置に導かれる。   A smoke exhaust cover 20 is disposed below the battery holder 14. The smoke exhaust cover 20 has a substantially boat shape with its peripheral edge raised upward. The periphery of the smoke exhaust cover 20 is fixed in close contact with the periphery of the battery holder 14 to form a sealed space with the battery holder 14. This sealed space functions as an installation space for the negative electrode bus bar 25 described later, and also functions as a smoke exhaust space 28 through which gas discharged from the battery cell 12 flows. The gas released from the battery cell 12 to the smoke exhaust space 28 is connected to the battery module via the exhaust hole 62 formed at the end of the negative electrode bus bar 25 and the exhaust passage 64 formed at the end of the battery holder 14. 10 is discharged to the outside and guided to an appropriate position by a duct or the like.

排煙カバー20も、保護ケース16と同様に、電池ホルダ14に締結されている。排煙カバー20は、当該排煙カバー20の周縁から電池ホルダ14に向かって延びる締結部20aを有している。そして、排煙カバー20は、当該締結部20aに設けられた締結孔を介して、電池ホルダ14にネジ等によって螺合締結されている。ただし、排煙カバー20は、他の締結手段、例えば、嵌合や溶接等で電池ホルダ14に締結されてもよい。   Similarly to the protective case 16, the smoke exhaust cover 20 is also fastened to the battery holder 14. The smoke exhaust cover 20 has a fastening portion 20 a extending from the periphery of the smoke exhaust cover 20 toward the battery holder 14. The smoke exhaust cover 20 is screwed and fastened to the battery holder 14 with a screw or the like through a fastening hole provided in the fastening portion 20a. However, the smoke exhaust cover 20 may be fastened to the battery holder 14 by other fastening means such as fitting or welding.

電池セル12の軸方向両側には、電池セル12の正極同士または負極同士を電気的に接続する正極バスバ23および負極バスバ25が設けられている。正極バスバ23と負極バスバ25の構成は、ほぼ同じである。そのため、以下では、主に、負極バスバ25の構成を説明する。   On both sides of the battery cell 12 in the axial direction, a positive electrode bus bar 23 and a negative electrode bus bar 25 that electrically connect the positive electrodes or the negative electrodes of the battery cells 12 are provided. The configurations of the positive electrode bus bar 23 and the negative electrode bus bar 25 are substantially the same. Therefore, the configuration of the negative electrode bus bar 25 will be mainly described below.

負極バスバ25は、電池グループと同数(本実施形態では4つ)の導電板24を、樹脂材料43で一体化して構成される。4つの導電板24は、互いに間隔を開けて絶縁を保った状態のまま、樹脂材料43で一体化されている。この負極バスバ25は、その周縁が、排煙カバー20と電池ホルダ14との間に挟み込まれて保持される。   The negative electrode bus bar 25 is configured by integrating the same number (four in this embodiment) of conductive plates 24 as the battery group with a resin material 43. The four conductive plates 24 are integrated with the resin material 43 in a state where the insulation is maintained with a space therebetween. The periphery of the negative electrode bus bar 25 is sandwiched and held between the smoke exhaust cover 20 and the battery holder 14.

各導電板24は、1つの電池グループを構成する15個の電池セル12の負極を互いに電気的に接続する。この導電板24は、導電性材料、例えば、銅等からなる平板状部材である。導電板24には、配列された各電池セル12に対応する貫通開口40が設けられている。貫通開口40は個々の電池セル12に対して1個ずつが設けられ、対応する電池セル12の下端の面が排煙空間28に対して露出するようにしている。貫通開口40は、電池セル12の外径よりも僅かに小径となっている。この貫通開口40を介して、電池セル12に設けられた排出弁が排煙空間28に露出する。電池セル12から放出されたガスは、この貫通開口40を通過して排煙空間28に至る。   Each conductive plate 24 electrically connects the negative electrodes of 15 battery cells 12 constituting one battery group. The conductive plate 24 is a flat plate member made of a conductive material such as copper. The conductive plate 24 is provided with through openings 40 corresponding to the arranged battery cells 12. One through opening 40 is provided for each battery cell 12, and the lower end surface of the corresponding battery cell 12 is exposed to the smoke exhaust space 28. The through opening 40 has a slightly smaller diameter than the outer diameter of the battery cell 12. Through this through opening 40, a discharge valve provided in the battery cell 12 is exposed to the smoke exhaust space 28. The gas released from the battery cell 12 passes through the through opening 40 and reaches the smoke exhaust space 28.

上記のように貫通開口40が電池セル12の外径よりも僅かに小径に形成されていることで、電池モジュール10が組み立てられた状態では、貫通開口40の周縁部が電池セル12の下端周縁に押し付けられた状態で配置される。これにより、貫通開口40を介して保護ケース16の内部に空気が流入しないように構成されている。   As described above, the through-opening 40 is formed to be slightly smaller in diameter than the outer diameter of the battery cell 12, so that the peripheral portion of the through-opening 40 is the lower peripheral edge of the battery cell 12 in the assembled state of the battery module 10. It is arranged in the state pressed against. Thereby, it is comprised so that air may not flow in into the inside of the protective case 16 through the through opening 40.

貫通開口40内には、導電板24の一部である接続片(図示せず)が位置している。この接続片は、適度な弾性を有した板バネ状になっており、先端に近づくほど、電池セル12の負極に近づくように傾斜している。そして、全ての接続片42の先端は、対応する電池セル12の負極に接触し、15個の電池セル12の負極同士を電気的に接続する。   A connection piece (not shown) which is a part of the conductive plate 24 is located in the through opening 40. This connection piece is in the form of a leaf spring having moderate elasticity, and is inclined so as to approach the negative electrode of the battery cell 12 as it approaches the tip. And the front-end | tip of all the connection pieces 42 contacts the negative electrode of the corresponding battery cell 12, and connects the negative electrodes of the 15 battery cells 12 electrically.

電池セル12の上方には、導電板24と同様の形状の導電板を有した正極バスバ23が配置されている。負極バスバ25は、樹脂材料43によって1つの部品として構成されているが、正極バスバ23は、保護ケース16に組み付けられて、保護ケース16と一体化されている。正極バスバ23の導電板も、1つの電池グループを構成する15個の電池セル12の正極同士を電気的に接続する。そして、この負極バスバ25および正極バスバ23により、1つの電池グループを構成する15個の電池セル12が並列に接続される。   A positive electrode bus bar 23 having a conductive plate having the same shape as the conductive plate 24 is disposed above the battery cell 12. The negative electrode bus bar 25 is configured as one component by the resin material 43, but the positive electrode bus bar 23 is assembled to the protective case 16 and integrated with the protective case 16. The conductive plate of the positive electrode bus bar 23 also electrically connects the positive electrodes of the 15 battery cells 12 constituting one battery group. The negative electrode bus bar 25 and the positive electrode bus bar 23 connect 15 battery cells 12 constituting one battery group in parallel.

4つの電池グループは、グループ間バスバ26により、直列に接続される。具体的には、グループ間バスバ26は、1つの電池グループに接続された正極バスバ23の導電板と、隣接する他の電池グループに接続された負極バスバ25の導電板24と、を電気的に接続する。グループ間バスバ26は、銅等の導電性材料からなる略平板状部材であり、保護ケース16の外側に配置されている。グループ間バスバ26は、その上端が、1つの電池グループの正極バスバ23の導電板に、その下端が、隣接する電池グループの負極バスバ25の導電板24に接続されるように、Z方向に進むにつれX方向にも進むような略平行四辺形状となっている。   The four battery groups are connected in series by the inter-group bus bar 26. Specifically, the inter-group bus bar 26 electrically connects the conductive plate of the positive electrode bus bar 23 connected to one battery group and the conductive plate 24 of the negative electrode bus bar 25 connected to another adjacent battery group. Connecting. The inter-group bus bar 26 is a substantially flat plate member made of a conductive material such as copper, and is disposed outside the protective case 16. The inter-group bus bar 26 proceeds in the Z direction so that the upper end thereof is connected to the conductive plate of the positive electrode bus bar 23 of one battery group and the lower end thereof is connected to the conductive plate 24 of the negative electrode bus bar 25 of the adjacent battery group. As a result, it becomes a substantially parallelogram shape that also advances in the X direction.

図2は、保護ケース16の内壁に熱発泡樹脂シート30が取り付けられる様子を示す図である。図3は、電池モジュールのXY平面での断面図である。   FIG. 2 is a diagram illustrating a state in which the thermally foamed resin sheet 30 is attached to the inner wall of the protective case 16. FIG. 3 is a cross-sectional view of the battery module on the XY plane.

熱発泡樹脂シート(熱発泡樹脂)30は、電池モジュール10の通常使用時の温度範囲ではシート状を保持し、保護ケース16の内部が所定温度(例えば400℃)以上になると発泡して体積膨張する発泡樹脂材料を含んで形成される。   The thermally foamed resin sheet (thermally foamed resin) 30 maintains a sheet shape in the temperature range during normal use of the battery module 10, and expands and expands when the inside of the protective case 16 reaches a predetermined temperature (for example, 400 ° C.) or higher. It is formed including a foamed resin material.

熱発泡樹脂シート30は、保護ケース16の側壁17a,17bにそれぞれ設けられる。具体的には、熱発泡樹脂シート30は、側壁17a,17bとほぼ同じ大きさの長方形状のシートである。熱発泡樹脂シート30には、入口開口34および出口開口36に対応する大きさ及び形状の貫通孔31が形成されている。すなわち、貫通孔31は、高さ方向(Z方向)に長尺であり、長手方向(X方向)に間隔を開けて複数設けられたスリット孔である。熱発泡樹脂シート30が側壁17a,17bの内面に例えば貼着等によって配置されることで、熱発泡樹脂シート30の貫通孔31が入口開口34および出口開口36の周縁部に設けられる。   The thermally foamed resin sheet 30 is provided on each of the side walls 17 a and 17 b of the protective case 16. Specifically, the thermally foamed resin sheet 30 is a rectangular sheet having substantially the same size as the side walls 17a and 17b. A through hole 31 having a size and a shape corresponding to the inlet opening 34 and the outlet opening 36 is formed in the thermally foamed resin sheet 30. That is, the through hole 31 is a slit hole that is long in the height direction (Z direction) and is provided with a plurality of intervals in the longitudinal direction (X direction). By disposing the thermally foamed resin sheet 30 on the inner surfaces of the side walls 17a and 17b, for example, by sticking or the like, the through holes 31 of the thermally foamed resin sheet 30 are provided in the peripheral portions of the inlet opening 34 and the outlet opening 36.

熱発泡樹脂シート30の貫通孔31は、熱発泡樹脂材料が側壁17a,17bの入口開口34および出口開口36の周縁部またはその近傍に設置されていれば良いので、入口開口34及び出口開口36よりも大きく形成されてもよい。このように貫通孔31を大きく形成することで、熱発泡樹脂シート30が入口開口34および出口開口36を部分的に塞いでしまわないように容易に位置合わせすることができる。また、各熱発泡樹脂シート30は、複数に分割されたシート部分によってそれぞれ構成されてもよい。   The through-hole 31 of the heat-foamed resin sheet 30 only needs to be provided at or near the periphery of the inlet opening 34 and outlet opening 36 of the side walls 17a and 17b. It may be formed larger. Thus, by forming the through-hole 31 large, it is possible to easily align the thermal foamed resin sheet 30 so as not to partially block the inlet opening 34 and the outlet opening 36. Each thermally foamed resin sheet 30 may be configured by a sheet portion divided into a plurality of parts.

また、2枚の熱発泡樹脂シート30は、発泡時の合計体積が、保護ケース16内で電池セル12間に形成される冷却風空間19の体積とほぼ同じになるように設計されてもよい。このようにすれば、冷却風空間19が膨張した熱発泡樹脂によってほぼ埋まった状態になり、空気の追い出し及び電池セル間の延焼防止に対してより効果的である。   Further, the two thermally foamed resin sheets 30 may be designed such that the total volume at the time of foaming is substantially the same as the volume of the cooling air space 19 formed between the battery cells 12 in the protective case 16. . In this way, the cooling air space 19 is almost filled with the expanded thermal foamed resin, which is more effective for expelling air and preventing fire spread between battery cells.

次に、本実施形態の電池モジュール10において、熱発泡樹脂シート30を設けた理由について説明する。   Next, the reason why the thermally foamed resin sheet 30 is provided in the battery module 10 of the present embodiment will be described.

電池モジュール10が例えば車両等に搭載されて充放電動作するとき、電池モジュール10に含まれる1以上の電池セル12が例えば内部短絡等によって異常発熱して、発火する可能性がある。そのとき、保護ケース16の内部が所定温度以上になると、側壁17a,17bの内面に設けられた熱発泡樹脂シート30が発泡して体積膨張する。これにより、保護ケース16の入口開口34および出口開口36が塞がれて、保護ケース16内への空気の流入が遮断される。その結果、保護ケース16が酸欠状態になることで、上記1以上の電池セル12での燃焼が鎮火する。したがって、上記1以上の電池セル12の周囲に近接して配置されている他の電池セル12への延焼を防止または抑制できる。   When the battery module 10 is mounted on a vehicle or the like and performs a charge / discharge operation, for example, one or more battery cells 12 included in the battery module 10 may abnormally generate heat due to, for example, an internal short circuit or the like and may ignite. At that time, when the inside of the protective case 16 reaches a predetermined temperature or higher, the thermally foamed resin sheet 30 provided on the inner surfaces of the side walls 17a and 17b expands and expands in volume. Thereby, the inlet opening 34 and the outlet opening 36 of the protective case 16 are closed, and the inflow of air into the protective case 16 is blocked. As a result, when the protective case 16 is in an oxygen deficient state, combustion in the one or more battery cells 12 is extinguished. Therefore, it is possible to prevent or suppress the spread of fire to other battery cells 12 disposed in the vicinity of the one or more battery cells 12.

電池モジュール10において、内部の温度をセンサ等で検出し、電池セル12の発火を検出したときには、電池モジュールに設けられた消火設備を作動させて、電池モジュール内に消火剤を供給して消化することが考えられる。しかし、この場合には、消火設備の設置によって構成が複雑になるとともにコスト高になる。   In the battery module 10, when the internal temperature is detected by a sensor or the like and the ignition of the battery cell 12 is detected, the fire extinguishing equipment provided in the battery module is operated to supply the fire extinguisher into the battery module for digestion. It is possible. However, in this case, the construction becomes complicated and the cost increases due to the installation of the fire extinguishing equipment.

これに対し、本実施形態によれば、保護ケース16の内面に熱発泡樹脂シート30を設けるという簡易かつ低コストの構成で、電池モジュール10内の電池セル12間での延焼を効果的に防止または抑制できる。   On the other hand, according to the present embodiment, it is possible to effectively prevent the fire spread between the battery cells 12 in the battery module 10 with a simple and low-cost configuration in which the thermally foamed resin sheet 30 is provided on the inner surface of the protective case 16. Or it can be suppressed.

また、熱発泡樹脂シート30は断熱機能も有するため、電池モジュールの外面に貼り付けている断熱材を省略することができる。   Moreover, since the thermally foamed resin sheet 30 also has a heat insulating function, the heat insulating material affixed on the outer surface of the battery module can be omitted.

また、熱発泡樹脂シート30には、入口開口34および出口開口36に連通する貫通孔31が形成されているため、通常使用時における空気の流入および放出を阻害せず、電池セル12の冷却性能を維持できる。   Further, since the through-hole 31 communicating with the inlet opening 34 and the outlet opening 36 is formed in the thermally foamed resin sheet 30, the inflow and discharge of air during normal use is not hindered, and the cooling performance of the battery cell 12 Can be maintained.

さらに、熱発泡樹脂シート30による電池モジュール12内の消火には、例えば発火の検出や消化設備の作動のための電源を必要としない。したがって、電池モジュール10が搭載された車両が放置状態(すなわち車両の制御装置が通電されていない状態)でも、電池モジュール10内の消火動作を実現できる。   Furthermore, the fire extinguishing in the battery module 12 by the thermally foamed resin sheet 30 does not require, for example, a power source for detecting ignition or operating digestion equipment. Accordingly, the fire extinguishing operation in the battery module 10 can be realized even when the vehicle on which the battery module 10 is mounted is left untreated (that is, the vehicle control device is not energized).

なお、本発明は上述した実施形態およびその変形例の構成に限定されるものではなく、本願の特許請求の範囲に記載された事項およびその均等な範囲内において種々の変更が可能である。   In addition, this invention is not limited to the structure of embodiment mentioned above and its modification, A various change is possible within the matter described in the claim of this application, and its equivalent range.

例えば、上記においては、保護ケース16において入口開口34および出口開口36が形成された、X方向に対向する側壁17a,17bに熱発泡樹脂シート30を設ける例について説明したが、これに限定されない。保護ケース16においてY方向に対向する2つの側壁に入口開口および出口開口を形成した場合には、これらのY方向の側壁に熱発泡樹脂シートを設けてもよい。   For example, in the above description, the example in which the thermally foamed resin sheet 30 is provided on the side walls 17a and 17b facing the X direction in which the inlet opening 34 and the outlet opening 36 are formed in the protective case 16 has been described, but the present invention is not limited thereto. In the case where the inlet opening and the outlet opening are formed on the two side walls facing in the Y direction in the protective case 16, a thermally foamed resin sheet may be provided on the side walls in the Y direction.

さらに、上記においては電池セル12が円筒型電池である場合について説明したが、これに限定されない。電池セルは、例えば直方体状の外形をなす角筒型電池であってもよい。   Furthermore, although the case where the battery cell 12 is a cylindrical battery was demonstrated in the above, it is not limited to this. The battery cell may be a rectangular tube battery having a rectangular parallelepiped shape, for example.

10 電池モジュール、12 電池セル、14 電池ホルダ、15 収容孔、16 保護ケース、18 絶縁カバー、20 排煙カバー、23 正極バスバ、24 導電板、25 負極バスバ、26 グループ間バスバ、28 排煙空間、30 熱発泡樹脂シート(熱発泡樹脂)、31 貫通孔、34 入口開口、36 出口開口、40 貫通開口、42 接続片、43 樹脂材料、62 排気孔、64 排気通路。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Battery module, 12 Battery cell, 14 Battery holder, 15 Housing hole, 16 Protective case, 18 Insulation cover, 20 Exhaust cover, 23 Positive electrode bus bar, 24 Conductive plate, 25 Negative electrode bus bar, 26 Inter-group bus bar, 28 Exhaust space , 30 Thermally foamed resin sheet (thermally foamed resin), 31 through hole, 34 inlet opening, 36 outlet opening, 40 through opening, 42 connecting piece, 43 resin material, 62 exhaust hole, 64 exhaust passage.

Claims (1)

複数の筒型電池と、
前記複数の筒型電池を互いに近接した状態で収容するケースと、を備える電池モジュールであって、
前記ケースの一方側壁には、前記筒型電池を冷却する空気が前記ケース内に流入する入口開口が形成され、他方側壁には空気が前記ケースから放出される出口開口が形成されており、
前記各側壁における前記入口開口および前記出口開口の周縁部に熱発泡樹脂が設けられている、
電池モジュール。
A plurality of cylindrical batteries;
A battery module comprising a case for accommodating the plurality of cylindrical batteries in a state of being close to each other,
An inlet opening through which air for cooling the cylindrical battery flows into the case is formed on one side wall of the case, and an outlet opening through which air is discharged from the case is formed on the other side wall.
Thermal foaming resin is provided at the peripheral edge of the inlet opening and the outlet opening in each side wall,
Battery module.
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