[go: up one dir, main page]

JP2018133152A - Battery module and battery pack - Google Patents

Battery module and battery pack Download PDF

Info

Publication number
JP2018133152A
JP2018133152A JP2017024571A JP2017024571A JP2018133152A JP 2018133152 A JP2018133152 A JP 2018133152A JP 2017024571 A JP2017024571 A JP 2017024571A JP 2017024571 A JP2017024571 A JP 2017024571A JP 2018133152 A JP2018133152 A JP 2018133152A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
battery
stack
battery module
battery stack
lashing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2017024571A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
阿部 健太郎
Kentaro Abe
健太郎 阿部
中野 洋一
Yoichi Nakano
洋一 中野
孝行 中島
Takayuki Nakajima
孝行 中島
篤 関根
Atsushi Sekine
篤 関根
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.)
Hitachi Astemo Ltd
Original Assignee
Hitachi Automotive Systems Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Automotive Systems Ltd filed Critical Hitachi Automotive Systems Ltd
Priority to JP2017024571A priority Critical patent/JP2018133152A/en
Publication of JP2018133152A publication Critical patent/JP2018133152A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To miniaturize a battery pack with a simple configuration.SOLUTION: A battery module includes: a battery laminate comprising battery cells and partition members alternately laminated therein; a holding member to hold a plurality of connection conductors electrically connecting a plurality of terminals; a tightly binding member which tightly binds the battery laminate; and a fixing member which fixes the holding member to the tightly binding member. Each partition member is a sheet-like electrically insulating member which electrically isolates between battery cells adjacent to each other in a lamination direction of the battery laminate and which is molded such that an outer shape conforms to the size and the shape of the outer shape of the lamination plane of each battery cell. The fixing member is provided to a corner at which a first lamination plane and a second lamination plane of the battery laminate intersect with each other and which is continuous in the lamination direction of the battery laminate, and is engaged to the holding member and the tightly binding member to fix the holding member to the tightly binding member.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は電池モジュール及びこの電池モジュールを備えた電池パックに関する。 The present invention relates to a battery module and a battery pack including the battery module.

電気自動車やハイブリッド電気自動車の駆動電源や補機電源として用いられている電池パックは、電池がケースに収納された状態で、車両の荷台のフロアや座席下のフロアなどに搭載されている。電池パックの搭載スペースは小型の自動車になるほど狭い。このため、電池パックには、搭載スペースに対応した小型化が要求されている。
電池パックの小型化を達成する一手段としては、電池パックを構成する電池モジュールの構成部品の簡略化が考えられる。例えば特許文献1に記載された電源装置では、積層された電池セル間に配置されたスペーサを絶縁シートにして小型化を図っている。
A battery pack used as a driving power source or an auxiliary power source for an electric vehicle or a hybrid electric vehicle is mounted on a floor of a loading platform of a vehicle or a floor under a seat in a state where the battery is housed in a case. The battery pack mounting space is so small that it becomes a small car. For this reason, the battery pack is required to be downsized corresponding to the mounting space.
As a means for achieving the downsizing of the battery pack, simplification of the components of the battery module constituting the battery pack can be considered. For example, in the power supply device described in Patent Document 1, the spacer disposed between the stacked battery cells is used as an insulating sheet to reduce the size.

特開2015−187912号公報(段落0038、図15参照)Japanese Patent Laying-Open No. 2015-187912 (see paragraph 0038 and FIG. 15)

構成部品の簡略化に伴って、構成部品に持たせていた付属機能が損なわれる場合がある。例えば電池セルの間に配置されたスペーサに、電池セルを電気的に接続するバスバーを保持するバスバーホルダを固定する付属機能を持たせていた場合には、スペーサのシート化に伴って、バスバーホルダを固定する付属機能を持たせることができなくなる。バスバーホルダをスペーサに固定する構造としては、例えばスナップフィットによる係合構造がある。この場合、スペーサのシート化に伴って、スペーサ側に対する弾性突起の形成が難しくなる。 Accompanying the simplification of the component parts, the attached functions that the component parts have may be impaired. For example, if the spacer disposed between the battery cells has an attached function for fixing the bus bar holder that holds the bus bar that electrically connects the battery cells, the bus bar holder can be used along with the spacer sheeting. It will not be possible to have the attached function to fix the. As a structure for fixing the bus bar holder to the spacer, for example, there is an engagement structure by snap fit. In this case, with the formation of the spacer sheet, it becomes difficult to form elastic protrusions on the spacer side.

また、構成部品に持たせていた付属機能を、他の構成部品によって代替することも可能ではある。しかし、構成部品の簡略化を相殺するように、部品点数が増加したり、構造が複雑化したりして、部品コストが上昇するなどの別の課題が生じることもある。
本発明は、簡単な構成で電池パックの小型化を図ることにある。
In addition, it is possible to replace the attached function provided to the component with another component. However, in order to offset the simplification of the component parts, another problem may occur such as an increase in the number of parts or a complicated structure, resulting in an increase in part costs.
An object of the present invention is to reduce the size of a battery pack with a simple configuration.

上記課題を解決する本願の代表的な発明の一つは、電池パックを構成する電池モジュールに特徴を有する。具体的には、電池モジュールは、電池セルと仕切り部材とが交互に複数積層され、前記複数の電池セルの角形容器の外面上に設けられた端子が、前記電池セルと前記仕切り部材との積層によって構成された積層面の一つである第1積層面に配置された電池積層体と、前記電池積層体の前記第1積層面に設けられ、前記複数の端子を電気的に接続する複数の接続導体を保持した保持部材と、前記電池積層体を固縛した固縛部材と、前記保持部材を前記固縛部材に固定した固定部材と、を備え、前記仕切り部材は、前記電池積層体の積層方向に隣接する電池セルの間を電気的に隔離し、外形が前記電池セルの積層面の外形の大きさ及び形状に沿うように成形されたシート状の電気絶縁部材であり、前記固縛部材は、前記電池積層体の積層方向両端の端面に対応して配置され、前記電池積層体の積層方向両側から前記端面を押圧する一対の第1固縛部材と、前記第1積層面と交差する一対の第2積層面に対応して配置され、前記電池積層体の積層方向に延びて前記一対の第1固縛部材に固定された第2固縛部材と、を有しており、前記固定部材は、前記第1積層面と前記第2積層面とが交差し、かつ前記電池積層体の積層方向に連続する角部に設けられ、前記保持部材及び前記第2固縛部材のそれぞれと係合して前記保持部材を前記第2固縛部材に固定することを特徴とする。 One of the representative inventions of the present application that solves the above problems is characterized by a battery module that constitutes a battery pack. Specifically, in the battery module, a plurality of battery cells and partition members are alternately stacked, and a terminal provided on the outer surface of the rectangular container of the plurality of battery cells is a stack of the battery cells and the partition member. A battery stack disposed on a first stack surface that is one of the stack surfaces formed by the plurality of contacts, and a plurality of terminals that are provided on the first stack surface of the battery stack and electrically connect the plurality of terminals. A holding member that holds the connection conductor, a lashing member that lashes the battery stack, and a fixing member that fixes the holding member to the lashing member, the partition member of the battery stack A sheet-like electrical insulating member that is electrically isolated between battery cells adjacent in the stacking direction and is shaped so that the outer shape conforms to the size and shape of the outer shape of the stacked surface of the battery cells. The members are both ends in the stacking direction of the battery stack A pair of first lashing members that are arranged corresponding to the end faces and press the end faces from both sides in the stacking direction of the battery laminate, and arranged corresponding to a pair of second laminated faces that intersect the first laminated face. And a second lashing member extending in the stacking direction of the battery stack and fixed to the pair of first lashing members, wherein the fixing member includes the first lamination surface and the first lashing member. Two crossing surfaces are provided, and are provided at corners that are continuous in the stacking direction of the battery stack, and engage with each of the holding member and the second securing member to attach the holding member to the second fixing member. It is fixed to the binding member.

本願の代表的な発明の一つによれば、簡単な構成で電池パックの小型化を図ることができる。   According to one of the representative inventions of the present application, it is possible to reduce the size of the battery pack with a simple configuration.

電池パックの外観を示す斜視図。The perspective view which shows the external appearance of a battery pack. 上カバーを外したときの電池パックの内部構成を示す平面図。The top view which shows the internal structure of a battery pack when an upper cover is removed. 電池パックの内部に収納された電池モジュールの全体構成を示す斜視図。The perspective view which shows the whole structure of the battery module accommodated in the inside of a battery pack. 電池パックの内部に収納された電池モジュールの構成を示す分解斜視図。The disassembled perspective view which shows the structure of the battery module accommodated in the inside of a battery pack. 端子台の構成を示す斜視図。The perspective view which shows the structure of a terminal block. 図5の反対方向から見た斜視図。The perspective view seen from the opposite direction of FIG. 図5の裏側から見た斜視図。The perspective view seen from the back side of FIG. 継電ユニットの構成を示す斜視図。The perspective view which shows the structure of a relay unit. 図8の裏側から見た斜視図。The perspective view seen from the back side of FIG.

以下、本発明による電池パックの実施の形態について、図面を参照して説明する。
図1は電池パックの一実施の形態としての外観斜視図である。電池パック1はケース本体2と上カバー3で構成されるケースを備えている。電池パック1の上面の長手方向両端にはHV端子21,81が設けられている。HV端子21,81は外部端子であり、電池パック1はHV端子21,81にHVケーブルを接続することにより、電気自動車やハイブリッド電気自動車あるいは電気機器に電力を供給(放電)したり、電気自動車やハイブリッド電気自動車の駆動源から電力を受給(充電)することができる。本実施形態ではHV端子21が負極側、HV端子81が正極側である。
Embodiments of a battery pack according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is an external perspective view as an embodiment of a battery pack. The battery pack 1 includes a case composed of a case body 2 and an upper cover 3. HV terminals 21 and 81 are provided at both longitudinal ends of the upper surface of the battery pack 1. The HV terminals 21 and 81 are external terminals, and the battery pack 1 connects the HV cables to the HV terminals 21 and 81 to supply (discharge) electric power to an electric vehicle, a hybrid electric vehicle, or an electric device, or In addition, power can be received (charged) from the drive source of the hybrid electric vehicle. In the present embodiment, the HV terminal 21 is on the negative electrode side, and the HV terminal 81 is on the positive electrode side.

電池パック1の側面には信号用コネクタ4が配置されている。信号用コネクタ4は電池パック1のコントローラ(回路ユニット)の信号用コネクタであり、車両側のコントローラと接続されて、情報のやり取りや電源の供給を受ける。   A signal connector 4 is disposed on the side surface of the battery pack 1. The signal connector 4 is a signal connector for the controller (circuit unit) of the battery pack 1 and is connected to the controller on the vehicle side to receive information exchange and power supply.

図2は図1に示す電池パック1の分解斜視図である。ケース本体2は底部2aを有し、上方が開口された金属製の収容容器である。上カバー3は、ケース本体2の開口を覆う蓋部材であり、例えばPP(ポリプロピレン)等の樹脂から成形されている。ケース本体2の開口側の外周面上には複数の係合凹部が設けられている。上カバー3の縁には、ケース本体2の複数の係合凹部に対応する位置に複数の係合弾性突起が設けられている。ケース本体2の複数の係合凹部と、上カバー3の複数の係合突起3aが係合することにより、ケース本体2に上カバー3が取り付けられて固定される。
ケース本体2の内部には、電池セル5と仕切り部材6を交互に複数積層した電池積層体の積層方向両端から一対のエンドプレート7で加圧した構成を備える電池モジュールが中央部に配置されている。電池積層体の積層方向における電池モジュールの一方端に対向する領域には、電池モジュールと正極側端子81の電気的な接続を制御する継電ユニット8が配置されている。また、電池積層体の積層方向における電池モジュールの他方端に対向する領域には、複数の電池セルの電圧を検出し、電池セルの状態を監視する回路ユニットや冷却ファンなどが一体化された端子台9が配置されている。また、電池モジュールは、電池積層体の短側面両側に配置されたサイドプレート10、電池積層体の上部(上カバー3側)に配置されたバスバーホルダ(保持部材)11を備えている。
FIG. 2 is an exploded perspective view of the battery pack 1 shown in FIG. The case body 2 is a metal container having a bottom portion 2a and opened upward. The upper cover 3 is a lid member that covers the opening of the case body 2 and is formed of a resin such as PP (polypropylene). A plurality of engaging recesses are provided on the outer peripheral surface of the case body 2 on the opening side. A plurality of engagement elastic projections are provided on the edge of the upper cover 3 at positions corresponding to the plurality of engagement recesses of the case body 2. By engaging the plurality of engaging recesses of the case body 2 and the plurality of engaging protrusions 3 a of the upper cover 3, the upper cover 3 is attached and fixed to the case body 2.
Inside the case main body 2, a battery module having a configuration in which a plurality of battery cells 5 and partition members 6 are alternately stacked and pressed by a pair of end plates 7 from both ends in the stacking direction is disposed in the center. Yes. In a region facing one end of the battery module in the stacking direction of the battery stack, a relay unit 8 that controls electrical connection between the battery module and the positive terminal 81 is disposed. In addition, in a region facing the other end of the battery module in the stacking direction of the battery stack, a terminal in which a circuit unit, a cooling fan, or the like that detects the voltage of the plurality of battery cells and monitors the state of the battery cells is integrated A table 9 is arranged. In addition, the battery module includes a side plate 10 disposed on both sides of the short side surface of the battery stack, and a bus bar holder (holding member) 11 disposed on the upper portion (upper cover 3 side) of the battery stack.

<電池モジュール>
図3に電池モジュール100の外観斜視図、図4に電池モジュール100の分解斜視図を示す。電池モジュール100は、電池セル5と仕切り部材6とが交互に複数積層された電池積層体を備えている。ここで、電池積層体の両端には仕切り部材6が配置されている。この電池積層体は固縛部材によって固縛されている。固縛部材は一対のエンドプレート7及び一対のサイドプレート10から構成されている。複数の電池セル5は複数のバスバーによって電気的に接続されている。バスバーは板状の接続導体である。本実施の形態では、複数の電池セル5は複数のバスバーによって電気的に直列に接続されている。尚、複数の電池セル5の電気的な接続としては並列接続或いは直並列接続も可能である。複数のバスバーはバスバーホルダ11によって保持されている。バスバーホルダ11は電池積層体の一面上に載置されており、ジョイント部材(固定部材)19によって一対のサイドプレート10に固定されている。
このように構成された電池モジュール100は、電池積層体の積層方向が収納ケースの長手方向と同じ方向に向くようにしてケース本体2の内部に収納され固定されている。電池モジュール100とケース本体2の底面との間には、熱伝導性を有する電気絶縁弾性シート(図示省略)を介在させている。これにより、複数の電池セル5は、ケース本体2から電気的に隔離された状態でケース本体2に熱的に接続されている。
<Battery module>
FIG. 3 is an external perspective view of the battery module 100, and FIG. 4 is an exploded perspective view of the battery module 100. The battery module 100 includes a battery stack in which a plurality of battery cells 5 and partition members 6 are alternately stacked. Here, the partition member 6 is arrange | positioned at the both ends of the battery laminated body. The battery stack is secured by a securing member. The securing member includes a pair of end plates 7 and a pair of side plates 10. The plurality of battery cells 5 are electrically connected by a plurality of bus bars. The bus bar is a plate-like connection conductor. In the present embodiment, the plurality of battery cells 5 are electrically connected in series by a plurality of bus bars. In addition, as an electrical connection of the plurality of battery cells 5, parallel connection or series-parallel connection is also possible. The plurality of bus bars are held by a bus bar holder 11. The bus bar holder 11 is placed on one surface of the battery stack, and is fixed to the pair of side plates 10 by a joint member (fixing member) 19.
The battery module 100 thus configured is housed and fixed inside the case body 2 such that the stacking direction of the battery stack is oriented in the same direction as the longitudinal direction of the housing case. An electrically insulating elastic sheet (not shown) having thermal conductivity is interposed between the battery module 100 and the bottom surface of the case body 2. Thereby, the plurality of battery cells 5 are thermally connected to the case body 2 in a state of being electrically isolated from the case body 2.

<電池セル>
電池セル5は扁平角形状のリチウムイオン二次電池である。尚、電池セル5としてはニッケル水素電池など他の二次電池を用いてもよい。電池セル5は電池缶52と電池蓋51とを接合して構成された電池容器内に不図示の発電要素が収容され、非水電解液が注入されている。発電要素は、正極合剤が塗布された金属箔(アルミニウム或いはアルミニウム合金製)と負極合剤が塗布された金属箔(銅或いは銅合金製)とを、絶縁部材であるセパレータを介して扁平状に複数捲回した捲回体、あるいは、複数積層した積層体が用いられる。
<Battery cell>
The battery cell 5 is a flat rectangular lithium ion secondary battery. The battery cell 5 may be another secondary battery such as a nickel metal hydride battery. In the battery cell 5, a power generation element (not shown) is accommodated in a battery container formed by joining a battery can 52 and a battery lid 51, and a non-aqueous electrolyte is injected. The power generation element is formed by flattening a metal foil (made of aluminum or aluminum alloy) coated with a positive electrode mixture and a metal foil (made of copper or copper alloy) coated with a negative electrode mixture through a separator which is an insulating member. A plurality of wound bodies or a plurality of laminated bodies are used.

電池缶52は、アルミニウム或いはアルミニウム合金製の金属板から深絞り加工によって成形された金属容器であり、開口部を有し、開口部の短辺の寸法より深さ寸法が大きくなるように形成された扁平状の有底の直方体容器である。電池蓋51は、外形が電池缶52の開口部の外形の大きさ及び形状に沿うように、電池缶52と同じ材料の部材から打ち抜き加工によって成形された平板部材であり、電池缶52の開口部に装着され、レーザービーム溶接などの接合法によって電池缶52の開口部の縁に溶接固着されている。このように形成された外装容器によれば、面積が最も大きく、互いに対向する一対の幅広側面と、面積が最も小さく、幅広側面の幅広方向(長手方向)両端に配置されてお互いに対向し、幅広側面と直角に交差する一対の幅狭側面と、幅広側面111Wと直角に交差する底面と、底面と対向し、幅広側面と直角に交差する上面とを有する扁平状の直方体(六面体)の外観を呈している。   The battery can 52 is a metal container formed by deep drawing from a metal plate made of aluminum or an aluminum alloy, has an opening, and is formed so that the depth dimension is larger than the dimension of the short side of the opening. It is a flat rectangular container with a bottom. The battery lid 51 is a flat plate member formed by stamping from a member of the same material as the battery can 52 so that the outer shape conforms to the size and shape of the opening of the battery can 52. And is fixedly welded to the edge of the opening of the battery can 52 by a joining method such as laser beam welding. According to the outer container formed in this way, the pair of wide side surfaces having the largest area and facing each other, and the smallest area, arranged at both ends in the wide direction (longitudinal direction) of the wide side surface, facing each other, Appearance of a flat rectangular parallelepiped (hexahedron) having a pair of narrow side surfaces that intersect the wide side surfaces at right angles, a bottom surface that intersects the wide side surfaces 111W at right angles, and a top surface that faces the bottom surface and intersects the wide side surfaces at right angles Presents.

電池蓋51の長手方向両端には、外表面から外側(上方)に向かって突出するように、正極端子53及び負極端子54が突設されている。正極端子53及び負極端子54は、蓄電要素に蓄えられた電力を外部に出力(放電)したり、外部で発電した電力を蓄電要素に入力(充電)したりするための入出力端であり、それぞれ、蓄電要素の対応する電極の金属箔に電気的に接続されている。   A positive electrode terminal 53 and a negative electrode terminal 54 protrude from both ends of the battery lid 51 in the longitudinal direction so as to protrude outward (upward) from the outer surface. The positive electrode terminal 53 and the negative electrode terminal 54 are input / output terminals for outputting (discharging) the electric power stored in the electric storage element to the outside or inputting (charging) electric power generated outside to the electric storage element, Each is electrically connected to the metal foil of the corresponding electrode of the electricity storage element.

また、電池蓋51の正極端子53と負極端子54との間には注液口及び安全弁が形成されている。注液口は、外装容器の内部に電解液を注入するための注入口であり、電解液を注入した後、レーザービームなどの溶接によって封止される。安全弁は、外装容器の内部圧力が所定値以上に上昇した場合に開裂して、外装容器の内部圧力を開放する構成を有している。   A liquid injection port and a safety valve are formed between the positive terminal 53 and the negative terminal 54 of the battery lid 51. The liquid injection port is an injection port for injecting the electrolytic solution into the exterior container, and is sealed by welding with a laser beam or the like after injecting the electrolytic solution. The safety valve is configured to be cleaved when the internal pressure of the outer container rises to a predetermined value or more to release the internal pressure of the outer container.

<電池積層体>
複数の電池セル5は、幅広側面が積層面となるように一方向に積層されている。このとき、複数の電池セル5は、正極端子53及び負極端子54が、電池セル5の上面及び仕切り部材6の縁の端面によって形成される第1積層面140Rに配置されるように積層される。また、複数の電池セル5は、電池積層体の積層方向に仕切り部材6を介して隣接する電池セル5の積層面の向きが互いに反対になるように積層される。換言すると、複数の電池セル5は、電池積層体の積層方向に仕切り部材6を介して隣接する電池セル5の一方に対して他方が、電池蓋51の中心を軸として180度反転させた状態で積層される。このように積層されることにより、電池積層体の第1積層面140Rの積層方向に直交する方向両端には、積層方向に向かって正極端子53と負極端子54とが交互に一列に並んだ端子配列体が形成される。尚、本実施の形態では12個の電池セル5が積層された場合を示している。
<Battery laminate>
The plurality of battery cells 5 are stacked in one direction so that the wide side surface is a stacked surface. At this time, the plurality of battery cells 5 are stacked such that the positive electrode terminal 53 and the negative electrode terminal 54 are disposed on the first stacked surface 140 </ b> R formed by the upper surface of the battery cell 5 and the end surface of the edge of the partition member 6. . The plurality of battery cells 5 are stacked such that the directions of the stacked surfaces of adjacent battery cells 5 are opposite to each other via the partition member 6 in the stacking direction of the battery stack. In other words, the plurality of battery cells 5 are reversed 180 degrees around the center of the battery lid 51 with respect to one of the battery cells 5 adjacent in the stacking direction of the battery stack via the partition member 6. Is laminated. By being laminated in this manner, terminals in which positive electrode terminals 53 and negative electrode terminals 54 are alternately arranged in a row in the lamination direction at both ends in the direction orthogonal to the lamination direction of the first lamination surface 140R of the battery laminate. An array is formed. In the present embodiment, a case where twelve battery cells 5 are stacked is shown.

電池積層体は、第1積層面140Rの他に、電池セル5の幅狭側面及び仕切り部材6の縁の端面によって形成され、互いに対向して、第1積層面140Rに対して直角に交差する第2積層面140Sと、電池セル5の底面及び仕切り部材6の縁の端面によって形成され、第1積層面140Rに対向すると共に、第2積層面140Sに対して直角に交差する第3積層面を備えている。また、電池積層体の積層方向両端は、仕切り部材6の電池セル5との対向面とは反対側の面によって形成され、第1乃至第3積層面のそれぞれに対して直角に交差する一対の端面となる。   The battery stack is formed by the narrow side surface of the battery cell 5 and the end surface of the edge of the partition member 6 in addition to the first stack surface 140R, and is opposed to each other and intersects the first stack surface 140R at a right angle. The second stacked surface 140S is formed by the bottom surface of the battery cell 5 and the end surface of the edge of the partition member 6, and is opposed to the first stacked surface 140R and intersects the second stacked surface 140S at a right angle. It has. Further, both ends in the stacking direction of the battery stack are formed by a surface opposite to the surface facing the battery cell 5 of the partition member 6, and a pair of intersecting at right angles to each of the first to third stacking surfaces. It becomes the end face.

このように形成された電池積層体は直方体(六面体)の外観を呈しており、積層方向が長手方向(長方形平面横方向を示すX方向)、第2積層面140Sの対向方向(積層方向に直交する方向)が短手方向(長方形平面縦方向を示すY方向)、第1積層面140Rと第3積層面との対向方向(積層方向に直交する方向)が高さ方向(長方形平面に直交する方向を示すZ方向)となる。尚、各方向は、電池積層体のどの面が設置面となるかに関係なく規定したものである。このため、例えば第2積層面140Sが設置面となった場合、第1積層面140Rと第3積層面との対向方向は設置面に対して水平な方向になるが、高さ方向として説明する。   The battery stack thus formed has a rectangular parallelepiped (hexahedron) appearance, the stacking direction is the longitudinal direction (X direction indicating the lateral direction of the rectangular plane), and the opposing direction of the second stacking surface 140S (perpendicular to the stacking direction). Is the short direction (Y direction indicating the longitudinal direction of the rectangular plane), and the facing direction (direction orthogonal to the stacking direction) between the first stacked surface 140R and the third stacked surface is the height direction (perpendicular to the rectangular plane). Z direction indicating the direction). Each direction is defined regardless of which surface of the battery stack is the installation surface. For this reason, for example, when the second stacked surface 140S becomes the installation surface, the opposing direction of the first stacked surface 140R and the third stacked surface is a horizontal direction with respect to the installation surface, but will be described as a height direction. .

<仕切り部材>
仕切り部材6は、電池積層体の積層方向に隣接する電池セル5の間を電気的に隔離するために、電気絶縁性を有する樹脂からシート状に成形された電気絶縁部材である。例えば、仕切り部材6はPBT(ポリブチレンテレフタレート)等の樹脂により形成される。仕切り部材6の外形は、電池セル5の積層面(幅広側面)の外形の大きさ及び形状に沿うように成形されている。
<Partition member>
The partition member 6 is an electrical insulation member formed into a sheet shape from a resin having electrical insulation properties in order to electrically isolate the battery cells 5 adjacent in the stacking direction of the battery stack. For example, the partition member 6 is formed of a resin such as PBT (polybutylene terephthalate). The outer shape of the partition member 6 is formed so as to conform to the size and shape of the outer shape of the stacked surface (wide side surface) of the battery cell 5.

また、電池積層体の両末端に配置された仕切り部材6は、電池積層体の積層方向両端に位置する電池セル5と、後述するエンドプレート7との間を電気的に隔離するために、電気絶縁性を有する樹脂からシート状に成形された電気絶縁部材である。仕切り部材6の外形は、電池セル5の積層面(幅広側面111W)及びエンドプレート7との対向面の外形の大きさ及び形状に沿うように成形されている。
このように仕切り部材6をシート状とすることにより、電池セルを保持するセルホルダを仕切り部材とする電池モジュールに比べて、部品単価を安くできる。また、仕切り部材6をシート状とすることによって、電池積層体のサイズを小型化することができる。また、各電池セル、仕切り部材の位置合わせ、保持機能と、バスバーホルダ11の固定機能をジョイント部材19に持たせることによって、電池モジュール全体のサイズも小型化され、結果として電池パックのサイズも小型化される。ジョイント部材19の詳細は後述する。
電池積層体の積層方向に隣接する電池セル5の積層面(幅広側面)と対向する仕切り部材6の対向両面の長手方向(電池積層体の短手方向と同じ方向)両端部には、対向面の中央部よりも電池セル5側に突出し、長手方向に連続して延びた直線状の突部121が、短手方向(電池積層体の高さ方向と同じ方向)に複数、所定の間隔をあけて形成されている。本実施形態では、突部121は、長手方向両端にそれぞれ3本ずつ形成されている。なお、エンドプレート7と対向する仕切り部材6の対向面は平面になっており、突部は設けられていない。
In addition, the partition members 6 disposed at both ends of the battery stack are electrically connected to each other in order to electrically isolate the battery cells 5 located at both ends of the battery stack in the stacking direction and end plates 7 described later. It is an electrical insulation member formed into a sheet shape from an insulating resin. The outer shape of the partition member 6 is formed so as to conform to the size and shape of the outer shape of the stacked surface (wide side surface 111W) of the battery cell 5 and the surface facing the end plate 7.
Thus, by making the partition member 6 into a sheet shape, the unit price can be reduced compared to a battery module in which the cell holder that holds the battery cell is the partition member. Moreover, the size of a battery laminated body can be reduced by making the partition member 6 into a sheet form. Further, by providing the joint member 19 with the function of aligning and holding each battery cell and the partition member, and the fixing function of the bus bar holder 11, the size of the entire battery module is reduced, and as a result, the size of the battery pack is also reduced. It becomes. Details of the joint member 19 will be described later.
On both ends of the opposing surfaces in the longitudinal direction (the same direction as the short direction of the battery stack) of the partition member 6 facing the stacking surface (wide side surface) of the battery cells 5 adjacent in the stacking direction of the battery stack A plurality of linear protrusions 121 projecting toward the battery cell 5 side from the center of the battery and extending continuously in the longitudinal direction have a plurality of predetermined intervals in the short direction (the same direction as the height direction of the battery stack). Open and formed. In the present embodiment, three protrusions 121 are formed at both ends in the longitudinal direction. In addition, the opposing surface of the partition member 6 which opposes the end plate 7 is a plane, and the protrusion is not provided.

突部121は、電池セル5の幅広側面の長手方向両端に対応した位置に設けられており、電池セル5が積層されたとき、電池セル5の幅広側面の長手方向両端を、電池セル5の幅広側面の中央部よりも大きい圧力で押す押圧部として機能する。突部121によって押圧される電池セル5の部位は、蓄電要素の合剤が積層された位置から外れた位置であり、電池セル5の充放電特性に影響を及ぼすことがない位置となっており、加圧による電池セル5のダメージを防止できる。   The protrusions 121 are provided at positions corresponding to both ends in the longitudinal direction of the wide side surface of the battery cell 5, and when the battery cells 5 are stacked, the both longitudinal ends of the wide side surface of the battery cell 5 are connected to the battery cell 5. It functions as a pressing part that is pressed with a pressure larger than the central part of the wide side surface. The part of the battery cell 5 that is pressed by the protrusion 121 is a position that deviates from the position where the mixture of the electricity storage elements is stacked, and does not affect the charge / discharge characteristics of the battery cell 5. The damage of the battery cell 5 due to pressurization can be prevented.

<エンドプレート>
エンドプレート7は、電池積層体を積層方向の両端から押圧する金属製のブロック体であり、外形が電池セル5の積層面(幅広側面)の外形の大きさ及び形状に沿うように、鋳造によって成形されている。
エンドプレート7の仕切り部材6との対向面(内側)には、中央部に複数の凹部151が形成されている。本実施の形態では、中央部分に2行2列の配列が形成されるように4つの凹部151が形成されている。
<End plate>
The end plate 7 is a metal block body that presses the battery stack from both ends in the stacking direction. The end plate 7 is cast by casting so that the outer shape conforms to the size and shape of the stack surface (wide side surface) of the battery cell 5. Molded.
A plurality of recesses 151 are formed in the central portion on the surface (inner side) of the end plate 7 facing the partition member 6. In the present embodiment, four recesses 151 are formed so that an array of 2 rows and 2 columns is formed in the central portion.

エンドプレート7の仕切り部材6との対向面と反対側(外側)の面には、長手方向(電池積層体の短手方向と同じ方向)に凹凸が形成された構成となっている。本実施の形態では、エンドプレート7の長手方向中央に肉薄部(凹部)が形成され、エンドプレート7の長手方向両端に肉厚部(凸部)が形成されている。電池積層体の積層方向に面した肉薄部のへこみ面は平面になっている。電池積層体の積層方向に面した肉厚部の突面は平面になっている。   On the surface opposite to the surface facing the partition member 6 of the end plate 7 (outside), irregularities are formed in the longitudinal direction (the same direction as the short direction of the battery stack). In the present embodiment, a thin portion (concave portion) is formed at the center in the longitudinal direction of the end plate 7, and a thick portion (convex portion) is formed at both longitudinal ends of the end plate 7. The dent surface of the thin part facing the stacking direction of the battery stack is a flat surface. The protruding surface of the thick part facing the stacking direction of the battery stack is a flat surface.

肉厚部は、サイドプレート10のエンドプレート7とのネジ締結部が突き合わせられた状態でネジ締結されるネジ締結部を構成しており、ネジ154が螺合される複数のネジ穴155が突面に形成されている。本実施の形態では、肉厚部のそれぞれに2つのネジ穴155が形成されている。エンドプレート7の短手方向(電池積層体の高さ方向と同じ方向)における肉厚部の一方側(電池積層体の第1積層面140R側)端面には、ナットを収納することができるナット収納部が形成されている。ナット収納部は、ネジ締結時にナットが受ける回転トルクをエンドプレート7で受けるために設けられており、収納されたナットのネジ締結による回り止めが可能なような形状になっている。尚、ナットは、後述するバスバーホルダ11の説明において詳細に説明する。   The thick portion constitutes a screw fastening portion that is screwed in a state where the screw fastening portion of the side plate 10 and the end plate 7 is abutted, and a plurality of screw holes 155 into which the screws 154 are screwed are projected. Formed on the surface. In the present embodiment, two screw holes 155 are formed in each thick portion. A nut that can accommodate a nut on one end surface (on the first stacking surface 140R side of the battery stack) of the thick portion in the short direction (the same direction as the height direction of the battery stack) of the end plate 7 A storage part is formed. The nut storage portion is provided to receive the rotational torque received by the nut at the time of screw fastening by the end plate 7, and has a shape that can prevent rotation of the stored nut by screw fastening. In addition, a nut is demonstrated in detail in description of the bus-bar holder 11 mentioned later.

<サイドプレート>
サイドプレート10は、電池積層体の積層方向の寸法が所定の寸法になるように、電池積層体が一対のエンドプレート7によって押圧された状態で一対のエンドプレート7にネジ締結され、一対のエンドプレート7による電池積層体の押圧状態を保持する金属製の板状覆い部材であり、電池積層体の一対の第2積層面140Sの全面及び一対のエンドプレート7の長手方向(電池積層体の短手方向と同じ方向)両方向に面した端面を覆っている。電池積層体の一対の第2積層面140Sの全面及び一対のエンドプレート7の長手方向両方向に面した端面とサイドプレート10との間には電気絶縁弾性シート(図示省略)を介在させている。これにより、複数の電池セル5は、サイドプレート10から電気的に隔離された状態でサイドプレート10に熱的に接続されている。
<Side plate>
The side plate 10 is screwed to the pair of end plates 7 in a state where the battery stack is pressed by the pair of end plates 7 so that the dimension in the stacking direction of the battery stack becomes a predetermined dimension, and the pair of ends It is a metal plate-like covering member that holds the pressed state of the battery stack by the plate 7, and is the entire length of the pair of second stack surfaces 140S of the battery stack and the longitudinal direction of the pair of end plates 7 (short of the battery stack). The same direction as the hand direction) covers the end faces facing both directions. An electrically insulating elastic sheet (not shown) is interposed between the entire surface of the pair of second stacked surfaces 140 </ b> S of the battery stack and the end surfaces of the pair of end plates 7 facing in the longitudinal direction and the side plate 10. Thus, the plurality of battery cells 5 are thermally connected to the side plate 10 while being electrically isolated from the side plate 10.

サイドプレート10の長手方向(電池積層体の長手方向と同じ方向)両端部の縁にはネジ締結部161が形成されている。ネジ締結部161は内向き(電池積層体側)に直角に折り曲げられており、電池積層体の積層方向外側からエンドプレート7の肉厚部に突き合わされて肉厚部にネジ締結されている。   Screw fastening portions 161 are formed at the edges of both ends of the side plate 10 in the longitudinal direction (the same direction as the longitudinal direction of the battery stack). The screw fastening portion 161 is bent inward (battery laminate side) at a right angle, and is abutted against the thick portion of the end plate 7 from the outside in the stacking direction of the battery laminate and is screwed to the thick portion.

サイドプレート10の短手方向(電池積層体の高さ方向と同じ方向)の一方側(電池積層体の第3積層面側)端部の縁には電池モジュール固定部162が形成されている。電池モジュール固定部162は外向き(電池積層体側とは反対側)に直角に折り曲げられており、ケース本体2の底面に突き合わされてケース本体2にネジ締結される。電池モジュール固定部162には、ケース本体2の底面からケース本体2の開口部側に向かって突出する複数のボルト(図示省略)が挿通する半楕円状の複数の切欠き部163が、サイドプレート10の長手方向(電池積層体の長手方向と同じ方向)に所定の間隔をあけて形成されている。本実施の形態では3つの切欠き部163が形成されている。ボルトが切欠き部163を挿通した状態でボルトにナットを螺合すると、電池モジュール固定部162はケース本体2の底面に締め付け固定される。これにより、電池モジュール100はケース本体2に固定される。また、ケース本体2と電池モジュール固定部162とが熱的に接続される。   A battery module fixing portion 162 is formed at the edge of one side (the third stacked surface side of the battery stack) of the side plate 10 in the short direction (the same direction as the height direction of the battery stack). The battery module fixing portion 162 is bent outward at a right angle (opposite to the battery stack side), but is abutted against the bottom surface of the case body 2 and screwed to the case body 2. The battery module fixing part 162 has a plurality of semi-elliptical notches 163 into which a plurality of bolts (not shown) protruding from the bottom surface of the case body 2 toward the opening side of the case body 2 are inserted. 10 are formed at predetermined intervals in the longitudinal direction (the same direction as the longitudinal direction of the battery stack). In the present embodiment, three notches 163 are formed. When the nut is screwed into the bolt with the bolt inserted through the notch 163, the battery module fixing portion 162 is fastened and fixed to the bottom surface of the case body 2. Thereby, the battery module 100 is fixed to the case body 2. Further, the case main body 2 and the battery module fixing portion 162 are thermally connected.

サイドプレート10の短手方向(電池積層体の高さ方向と同じ方向)の他方側(電池積層体の第1積層面140R側)端部の縁には係合部164が形成されている。係合部164はジョイント部材19と係合され、ジョイント部材19に係合されたバスバーホルダ11を固定する固定部として機能する部位であり、内向き(電池積層体側)直角に折り曲げられた先端部と、サイドプレート10の本体部分から短手方向外側に向かって真っ直ぐ延長し、先端部とサイドプレート10の本体部分とを繋ぐ繋ぎ部から構成されている。係合部164の繋ぎ部分には、ジョイント部材19の複数の弾性係合突起が挿通されて引っ掛かる複数の係合孔165(貫通孔)が、サイドプレート10の長手方向(電池積層体の長手方向と同じ方向)に所定の間隔をあけて形成されている。本実施の形態では4つの係合孔165が形成されている。係合孔165にジョイント部材19の弾性係合突起が挿通されて引っ掛かると、ジョイント部材19に係合されたバスバーホルダ11がサイドプレート10に固定される。   An engaging portion 164 is formed at the edge of the other side end (on the first stacking surface 140R side of the battery stack) of the side plate 10 in the short side direction (the same direction as the height direction of the battery stack). The engaging portion 164 is a portion that is engaged with the joint member 19 and functions as a fixing portion that fixes the bus bar holder 11 engaged with the joint member 19, and is a tip portion bent inward (battery stack side) at a right angle. And a connecting portion that extends straight from the main body portion of the side plate 10 toward the outside in the short-side direction and connects the tip portion and the main body portion of the side plate 10. A plurality of engagement holes 165 (through holes) through which the plurality of elastic engagement protrusions of the joint member 19 are inserted and hooked at the connecting portion of the engagement portion 164 are in the longitudinal direction of the side plate 10 (longitudinal direction of the battery stack). In the same direction) with a predetermined interval. In the present embodiment, four engagement holes 165 are formed. When the elastic engagement protrusion of the joint member 19 is inserted into the engagement hole 165 and is caught, the bus bar holder 11 engaged with the joint member 19 is fixed to the side plate 10.

<バスバーホルダ>
電池積層体の第1積層面140R上には、電池積層体の第1積層面140Rを覆うようにバスバーホルダ11が載置されている。バスバーホルダ11は、例えばPP(ポリプロピレン)或いはPPE(変性ポリフェニレンエーテル)等の樹脂から、外形が電池積層体の第1積層面140Rの外形の大きさ及び形状に沿うように成形された成形体であり、一対のサイドプレート10に係合されたジョイント部材19に係合されて固定されている。
<Bus bar holder>
The bus bar holder 11 is placed on the first stack surface 140R of the battery stack so as to cover the first stack surface 140R of the battery stack. The bus bar holder 11 is a molded body that is molded from a resin such as PP (polypropylene) or PPE (modified polyphenylene ether) so that the outer shape conforms to the size and shape of the first stacked surface 140R of the battery stack. Yes, it is engaged and fixed to a joint member 19 engaged with a pair of side plates 10.

バスバーホルダ11の短手方向(電池積層体の短手方向と同じ方向)両端には、電池積層体の端子配列体に対応して、バスバーホルダ11の長手方向(電池積層体の長手方向と同じ方向)一方側から他方側に亘って設けられ、バスバーホルダ11の長手方向に複数、壁によって区分された複数のバスバー収納部を有する一対のバスバー保持部が形成されている。複数のバスバー収納部のそれぞれには、電池積層体の積層方向に隣接する電池セル5の一方の正極端子53と他方の負極端子54に接合されるバスバーが収納されている。正極端子53及び負極端子54とバスバーとの接合には溶接を用いているので、バスバー収納部の電池積層体側には、バスバーが電池積層体側に露出するように、開口部が形成されている。   At both ends in the short direction of the bus bar holder 11 (the same direction as the short direction of the battery stack), the longitudinal direction of the bus bar holder 11 (the same as the long direction of the battery stack) corresponds to the terminal array of the battery stack. Direction) A pair of bus bar holding portions are provided from one side to the other side and have a plurality of bus bar storage portions divided by walls in the longitudinal direction of the bus bar holder 11. Each of the plurality of bus bar storage portions stores a bus bar that is joined to one positive terminal 53 and the other negative terminal 54 of the battery cell 5 adjacent in the stacking direction of the battery stack. Since welding is used to join the positive electrode terminal 53 and the negative electrode terminal 54 to the bus bar, an opening is formed on the battery stack side of the bus bar housing portion so that the bus bar is exposed to the battery stack side.

一対のバスバー保持部の内側には、バスバーホルダ11の長手方向一方側から他方側に亘って設けられ、複数のバスバーに接続された複数のリード配線を引き回すための一対の配線引回し部が形成されている。   Inside the pair of bus bar holding portions, a pair of wiring routing portions are provided extending from one side to the other side in the longitudinal direction of the bus bar holder 11 and for routing a plurality of lead wires connected to the plurality of bus bars. Has been.

一対の配線引回し部の間には、バスバーホルダ11の長手方向一方側から他方側に亘って設けられ、複数の電池セル5の安全弁の配列に対向するように、電池積層体を覆ったガス排出部が形成されている。   A gas is provided between the pair of wiring routing portions from one side to the other side in the longitudinal direction of the bus bar holder 11 and covers the battery stack so as to face the array of safety valves of the plurality of battery cells 5. A discharge part is formed.

バスバーホルダ11の短手方向両端の縁には、ジョイント部材19に係合される複数の弾性係合突起185がバスバーホルダ11の長手方向に所定の間隔をあけて形成されている。本実施の形態ではバスバーホルダ11の短手方向一端及び他端のそれぞれに6つの弾性係合突起185が形成されている。弾性係合突起185はジョイント部材19の係合凹部に挿入されて引っ掛かる。これにより、バスバーホルダ11はジョイント部材19に係合され、ジョイント部材19が係合されたサイドプレート10に固定される。   A plurality of elastic engagement protrusions 185 that are engaged with the joint member 19 are formed on the edges of both ends in the short direction of the bus bar holder 11 at predetermined intervals in the longitudinal direction of the bus bar holder 11. In the present embodiment, six elastic engagement protrusions 185 are formed on one end and the other end of the bus bar holder 11 in the short direction. The elastic engagement protrusion 185 is inserted into the engagement recess of the joint member 19 and is caught. Thereby, the bus bar holder 11 is engaged with the joint member 19 and is fixed to the side plate 10 with which the joint member 19 is engaged.

バスバー保持部、配線引回し部、ガス排出部及び弾性係合突起は、樹脂モールドにより一体に成形されている。   The bus bar holding portion, the wiring routing portion, the gas discharge portion, and the elastic engagement protrusion are integrally formed by a resin mold.

<ジョイント部材>
ジョイント部材19は、例えばPP(ポリプロピレン)或いはPPE(変性ポリフェニレンエーテル)等の樹脂から成形された成形体であり、電池積層体の第1積層面140Rと第2積層面140Sとが直角に交差する角部に配置され、角部に沿って電池積層体の長手方向に延びている。
<Joint material>
The joint member 19 is a molded body molded from a resin such as PP (polypropylene) or PPE (modified polyphenylene ether), for example, and the first laminated surface 140R and the second laminated surface 140S of the battery laminated body intersect at a right angle. It arrange | positions at a corner | angular part and is extended in the longitudinal direction of the battery laminated body along the corner | angular part.

ジョイント部材19の電池積層体と対向する側(内側)は、電池積層体の第1積層面140R及び第2積層面140Sのそれぞれに当接する形状、すなわち2平面が直交するL字断面形状になっている。   The side (inner side) of the joint member 19 that faces the battery stack has a shape that abuts on each of the first stack surface 140R and the second stack surface 140S of the battery stack, that is, an L-shaped cross-sectional shape in which two planes are orthogonal. ing.

ジョイント部材19の電池積層体との対向側とは反対側(外側)は、電池積層体の第1積層面140Rに対して平行な平面を有する第1平面部と、電池積層体の第1積層面140Rに対して平行な平面を有し、第1平面よりも低い位置に位置する第2平面部と、第2積層面140Sに対して平行な平面を有し、ジョイント部材19の短手方向(電池積層体の短手方向と同じ方向)の一方側における第1平面部の縁及びジョイント部材19の短手方向他方側における第2平面部の縁に直角に交差する第3平面部から構成された段差或いは階段状の断面形状になっている。   On the opposite side (outer side) of the joint member 19 to the battery stack, a first plane portion having a plane parallel to the first stack surface 140R of the battery stack, and the first stack of the battery stack. A second plane part having a plane parallel to the surface 140R and positioned lower than the first plane, and a plane parallel to the second laminated surface 140S, the short direction of the joint member 19 It is comprised from the 3rd plane part which cross | intersects at right angles to the edge of the 1st plane part in the one side of the (short direction of a battery laminated body) and the edge of the 2nd plane part in the transversal direction other side of the joint member 19. It has a stepped or stepped cross section.

ジョイント部材19の第1平面部には、バスバーホルダ11の短手方向の縁からジョイント部材19側に向かって突出する複数の弾性係合突起185に対応して、複数の係合凹部194が形成されている。ジョイント部材19の第1平面部191上にバスバーホルダ11の短手方向の縁を突き合わせるように置くと、バスバーホルダ11の複数の弾性係合突起185のそれぞれが、ジョイント部材19の対応する係合凹部194に挿入されて引っ掛かる。これにより、ジョイント部材19にバスバーホルダ11を係合することができる。   A plurality of engagement recesses 194 are formed in the first flat surface portion of the joint member 19 corresponding to the plurality of elastic engagement protrusions 185 that protrude toward the joint member 19 side from the short-side edge of the bus bar holder 11. Has been. If the short edge of the bus bar holder 11 is placed on the first flat surface portion 191 of the joint member 19 so as to abut against each other, each of the plurality of elastic engagement protrusions 185 of the bus bar holder 11 is associated with the corresponding engagement of the joint member 19. It is inserted into the concavity 194 and caught. Thereby, the bus bar holder 11 can be engaged with the joint member 19.

ジョイント部材19の第2平面部192の縁には、サイドプレート10の複数の係合孔165に対応して、サイドプレート10に向かって突出する複数の弾性係合突起195が形成されている。ジョイント部材19の第2平面部上にサイドプレート10の先端部が突き合わさるように、ジョイント部材19をサイドプレート10に押し合わせると、ジョイント部材19の複数の弾性係合突起195のそれぞれが、サイドプレート10の対応する係合孔165に挿通されて引っ掛かる。これにより、ジョイント部材19をサイドプレート10に係合することができる。   A plurality of elastic engagement protrusions 195 projecting toward the side plate 10 are formed on the edge of the second flat portion 192 of the joint member 19 corresponding to the plurality of engagement holes 165 of the side plate 10. When the joint member 19 is pressed against the side plate 10 so that the front end portion of the side plate 10 abuts on the second flat portion of the joint member 19, each of the plurality of elastic engagement protrusions 195 of the joint member 19 is It is inserted into the corresponding engagement hole 165 of the plate 10 and caught. Thereby, the joint member 19 can be engaged with the side plate 10.

サイドプレート10、バスバーホルダ11及びジョイント部材19の係合順番は以下の通りである。まず、電池セル5と仕切り部材6を交互に複数積層した電池積層体の第1積層面140R及び第2積層面140Sのそれぞれに当接するようにジョイント部材19を配置するとともに、1対のエンドプレート7で電池積層体を加圧保持する。この状態で、ジョイント部材19をサイドプレート10に係合した後、バスバーホルダ11をジョイント部材19に係合する。この構成によれば、L字断面形状のジョイント部材19によって電池積層体の第1積層面140R及び第2積層面140Sを押さえることで、複数の電池セル5および仕切り部材6の平面方向位置を簡便に整列させることができる。また、組立中や組立後においても、ジョイント部材19で電池積層体の3面が保持された状態となっているため、上下、左右方向の位置ずれを防止できる。このように本実施形態のジョイント部材を用いることで各電池セル5の保持、位置合わせを簡単な構造で精度良く、簡便に行うことができる。   The engagement order of the side plate 10, the bus bar holder 11, and the joint member 19 is as follows. First, the joint member 19 is disposed so as to contact each of the first laminated surface 140R and the second laminated surface 140S of the battery laminated body in which a plurality of battery cells 5 and partition members 6 are alternately laminated, and a pair of end plates 7 pressurizes and holds the battery stack. In this state, after engaging the joint member 19 with the side plate 10, the bus bar holder 11 is engaged with the joint member 19. According to this configuration, the first stacked surface 140R and the second stacked surface 140S of the battery stack are pressed by the joint member 19 having an L-shaped cross-section, whereby the planar direction positions of the plurality of battery cells 5 and the partition member 6 can be simplified. Can be aligned. In addition, even during and after assembly, since the three surfaces of the battery stack are held by the joint member 19, it is possible to prevent positional deviation in the vertical and horizontal directions. As described above, by using the joint member of the present embodiment, each battery cell 5 can be held and aligned with a simple structure with high accuracy and in a simple manner.

<端子台>
端子台の斜視図を図5から図7に示す。端子台9には負極側のHV端子21とファン22及び回路ユニット12が備えられている。ファン22は端子台9の下部中央に設けられた空間に収納されている。回路ユニット12は回路基板を備えており、端子台の電池モジュールと反対側の面にボルトにより取り付けられている。回路基板には、複数の電池セル5のそれぞれの電圧や所定の電池セル5の温度、及び複数の電池セル5の電気的な接続体の電圧や電流などを検出して、各電池セル5の状態を監視したり、電池モジュール100の入出力(充放電)を制御したり、電池パック1全体の監視や制御を行うための回路素子やコネクタが実装されている。
<Terminal block>
A perspective view of the terminal block is shown in FIGS. The terminal block 9 includes a negative HV terminal 21, a fan 22, and a circuit unit 12. The fan 22 is accommodated in a space provided in the lower center of the terminal block 9. The circuit unit 12 includes a circuit board, and is attached to a surface of the terminal block opposite to the battery module with bolts. The circuit board detects the voltage of each of the plurality of battery cells 5, the temperature of the predetermined battery cell 5, the voltage or current of the electrical connection body of the plurality of battery cells 5, and the like. Circuit elements and connectors for monitoring the state, controlling input / output (charging / discharging) of the battery module 100, and monitoring and controlling the entire battery pack 1 are mounted.

端子台9には仕切り板24と突出部25が設けられている。仕切り板24はケース本体2との間の隙間をふさぎ、突出部25は電池モジュール100との間の隙間をふさぐために設けられている。また、端子台9には開口部26が設けられている。ファン22で吸い込まれた冷媒がこの開口部26を通ってサイドプレートの電池モジュール固定部162とケース本体2とで形成される流路側に移動する。これにより、電池パック1の収納ケースの内気を循環させて電池セルの冷却が行われる。   The terminal block 9 is provided with a partition plate 24 and a protruding portion 25. The partition plate 24 closes the gap between the case body 2 and the projecting portion 25 is provided to close the gap between the battery module 100. The terminal block 9 is provided with an opening 26. The refrigerant sucked by the fan 22 moves to the flow path side formed by the battery module fixing portion 162 of the side plate and the case body 2 through the opening 26. Thereby, the inside air of the storage case of the battery pack 1 is circulated to cool the battery cells.

本実施形態の電池モジュールでは、ジョイント部材19を用いた電池積層体の保持構造を採用しているため、複数の電池セル5とサイドプレート10は絶縁のための電気絶縁弾性シートのみを介して接した状態となっている。すなわち、電池セル5とサイドプレート10の間には電気絶縁弾性シート以外の熱伝達を阻害する部材を設ける必要がない。そのため、ファン22から送られる冷媒と接するサイドプレート10を介して複数の電池セル5から発生した熱が放熱され、効率よく電池セル5を冷却することができる。   In the battery module of the present embodiment, since the battery stack holding structure using the joint member 19 is adopted, the plurality of battery cells 5 and the side plate 10 are in contact with each other only through an electrically insulating elastic sheet for insulation. It has become a state. That is, it is not necessary to provide a member that inhibits heat transfer other than the electrically insulating elastic sheet between the battery cell 5 and the side plate 10. Therefore, the heat generated from the plurality of battery cells 5 is radiated through the side plate 10 in contact with the refrigerant sent from the fan 22, and the battery cells 5 can be efficiently cooled.

<継電ユニット>
継電ユニットの斜視図を図8と図9に示す。継電ユニット8には正極側のHV端子81とフューズ82およびリレー83が備えられている。継電ユニット8は、複数の電池セル5を接続したバスバーの正極側と正極側のHV端子81との間に電気的に接続されたジャンクションボックスであり、複数の電池セル5の電気的な接続体の正極側と正極外部端子4との間の電気的な接続を、スイッチの投入、遮断により制御する。
<Relay unit>
FIG. 8 and FIG. 9 show perspective views of the relay unit. The relay unit 8 includes a positive HV terminal 81, a fuse 82, and a relay 83. The relay unit 8 is a junction box electrically connected between the positive electrode side of the bus bar to which the plurality of battery cells 5 are connected and the HV terminal 81 on the positive electrode side, and is electrically connected to the plurality of battery cells 5. The electrical connection between the positive electrode side of the body and the positive electrode external terminal 4 is controlled by turning on and off the switch.

1 電池パック
2 ケース本体
3 上カバー
5 電池セル
6 仕切り部材
7 エンドプレート
8 継電ユニット
9 端子台
10 サイドプレート
11 バスバーホルダ
12 回路ユニット
19 ジョイント部材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Battery pack 2 Case main body 3 Upper cover 5 Battery cell 6 Partition member 7 End plate 8 Relay unit 9 Terminal block 10 Side plate 11 Bus bar holder 12 Circuit unit 19 Joint member

Claims (5)

電池セルと仕切り部材とが交互に複数積層され、複数の前記電池セルの角形容器の外面上に設けられた端子が、前記電池セルと前記仕切り部材との積層によって構成された積層面の一つである第1積層面に配置された電池積層体と、
前記電池積層体の前記第1積層面に設けられ、複数の前記端子を電気的に接続する複数の接続導体を保持した保持部材と、
前記電池積層体を固縛した固縛部材と、
前記保持部材を前記固縛部材に固定した固定部材と、を備え、
前記仕切り部材は、前記電池積層体の積層方向に隣接する電池セルの間を電気的に隔離し、外形が前記電池セルの積層面の外形の大きさ及び形状に沿うように成形されたシート状の電気絶縁部材であり、
前記固縛部材は、
前記電池積層体の積層方向両端の端面に対応して配置され、前記電池積層体の積層方向両側から前記端面を押圧する一対の第1固縛部材と、
前記第1積層面と交差する一対の第2積層面に対応して配置され、前記電池積層体の積層方向に延びて前記一対の第1固縛部材に固定された第2固縛部材と、を有しており、
前記固定部材は、前記第1積層面と前記第2積層面とが交差し、かつ前記電池積層体の積層方向に連続する角部に設けられ、前記保持部材及び前記第2固縛部材のそれぞれと係合して前記保持部材を前記第2固縛部材に固定する、
ことを特徴とする電池モジュール。
A plurality of battery cells and partition members are alternately stacked, and a terminal provided on the outer surface of the rectangular container of the plurality of battery cells is one of the stacked surfaces formed by stacking the battery cells and the partition members. A battery stack disposed on the first stacking surface,
A holding member that is provided on the first stack surface of the battery stack and holds a plurality of connection conductors that electrically connect the plurality of terminals;
A lashing member lashing the battery stack;
A fixing member that fixes the holding member to the lashing member,
The partition member is a sheet shape that is electrically isolated between battery cells adjacent to each other in the stacking direction of the battery stack, and whose outer shape conforms to the size and shape of the outer shape of the stacked surface of the battery cells. Is an electrical insulation member of
The lashing member is
A pair of first securing members that are arranged corresponding to the end faces at both ends in the stacking direction of the battery stack, and press the end faces from both sides in the stacking direction of the battery stack;
A second lashing member disposed corresponding to the pair of second lamination surfaces intersecting with the first lamination surface, extending in the lamination direction of the battery stack, and fixed to the pair of first lashing members; Have
The fixing member is provided at a corner where the first stacking surface and the second stacking surface intersect and is continuous in the stacking direction of the battery stack, and each of the holding member and the second securing member Engaging the holding member to the second securing member,
A battery module.
請求項1に記載の電池モジュールにおいて、
前記固定部材は、
前記電池積層体の積層方向一方端から他方端に延び、
前記第1積層面の縁に当接する第1当接部と、
前記第2積層面の縁に当接する第2当接部と、を有する、
ことを特徴とする電池モジュール。
The battery module according to claim 1,
The fixing member is
Extending from one end to the other end in the stacking direction of the battery stack,
A first contact portion that contacts an edge of the first laminated surface;
A second contact portion that contacts the edge of the second laminated surface,
A battery module.
請求項2に記載の電池モジュールにおいて、
前記固定部材と前記第2固縛部材とは、前記固定部材に設けられた弾性係合突起が、前記第2固縛部材に設けられた係合孔に挿通されて引っ掛かることにより係合され、
前記固定部材と前記保持部材とは、前記保持部材に設けられた弾性係合突起が、前記固定部材に設けられた係合凹部に挿入されて引っ掛かることにより係合されている、
ことを特徴とする電池モジュール。
The battery module according to claim 2,
The fixing member and the second lashing member are engaged by an elastic engagement protrusion provided on the fixing member being inserted and caught in an engagement hole provided in the second lashing member,
The fixing member and the holding member are engaged by an elastic engagement protrusion provided on the holding member being inserted and caught in an engagement recess provided on the fixing member.
A battery module.
請求項1乃至3のいずれかに記載の電池モジュールにおいて、
前記仕切り部材は、前記電池セルと対向する面の長手方向両端部に、中央部よりも前記電池セルの積層面側に突出する突部が形成されている、
ことを特徴とする電池モジュール。
The battery module according to any one of claims 1 to 3,
The partition member is formed with protrusions projecting toward the laminated surface side of the battery cell from the center part at both ends in the longitudinal direction of the surface facing the battery cell.
A battery module.
請求項1乃至4のいずれかに記載の電池モジュールと、
前記接続導体の正極側に電気的に接続された正極外部端子と、
前記接続導体の負極側に電気的に接続された負極外部端子と、
前記正極外部端子と前記接続導体の正極側との間の電気的な接続を制御する継電ユニットと、
複数の前記電池セルのそれぞれの電圧を検出し、複数の前記電池セルの状態を監視する回路ユニットと、
開口部を有し、前記電池モジュール、前記継電ユニット、前記回路ユニットを内部に収納する収納容器と、
前記正極外部端子及び前記負極外部端子を外部に露出させた状態で、前記収納容器の開口部を塞ぐ蓋体と、を備え、
前記収容容器の内部において、前記電池積層体の積層方向における前記電池モジュールの一方端に対向する領域には前記正極外部端子及び前記継電ユニットが配置され、前記電池積層体の積層方向における前記電池モジュールの他方端に対向する領域には前記負極外部及び前記回路ユニットが配置されている、
ことを特徴とする電池パック。
The battery module according to any one of claims 1 to 4,
A positive external terminal electrically connected to the positive electrode side of the connection conductor;
A negative external terminal electrically connected to the negative side of the connection conductor;
A relay unit for controlling electrical connection between the positive external terminal and the positive side of the connection conductor;
A circuit unit for detecting a voltage of each of the plurality of battery cells and monitoring a state of the plurality of battery cells;
A storage container having an opening, and storing the battery module, the relay unit, and the circuit unit;
With the positive electrode external terminal and the negative electrode external terminal exposed to the outside, a lid that closes the opening of the storage container,
In the container, the positive external terminal and the relay unit are disposed in a region facing one end of the battery module in the stacking direction of the battery stack, and the battery in the stacking direction of the battery stack. The negative electrode exterior and the circuit unit are disposed in a region facing the other end of the module.
A battery pack characterized by that.
JP2017024571A 2017-02-14 2017-02-14 Battery module and battery pack Pending JP2018133152A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017024571A JP2018133152A (en) 2017-02-14 2017-02-14 Battery module and battery pack

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017024571A JP2018133152A (en) 2017-02-14 2017-02-14 Battery module and battery pack

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2018133152A true JP2018133152A (en) 2018-08-23

Family

ID=63247521

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017024571A Pending JP2018133152A (en) 2017-02-14 2017-02-14 Battery module and battery pack

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2018133152A (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021111582A (en) * 2020-01-15 2021-08-02 株式会社デンソー Battery pack
CN113346186A (en) * 2020-03-02 2021-09-03 丰田自动车株式会社 Battery module and method for manufacturing battery module
CN115004473A (en) * 2020-02-14 2022-09-02 三洋电机株式会社 Battery pack
CN116365148A (en) * 2023-05-31 2023-06-30 深圳海辰储能控制技术有限公司 Energy storage device and electric equipment
WO2023188418A1 (en) * 2022-03-31 2023-10-05 ビークルエナジージャパン株式会社 Battery pack and method for manufacturing same
JP2024509134A (en) * 2022-01-11 2024-02-29 エルジー エナジー ソリューション リミテッド Battery module and battery pack containing it
JP2024060681A (en) * 2022-10-20 2024-05-07 プライムプラネットエナジー&ソリューションズ株式会社 Battery module and manufacturing method thereof
WO2024243922A1 (en) * 2023-05-31 2024-12-05 深圳海辰储能控制技术有限公司 Energy storage apparatus and electrical device
US12218374B2 (en) 2019-03-26 2025-02-04 Sanyo Electric Co., Ltd. Separator for insulating adjacent battery cells and power supply device

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US12218374B2 (en) 2019-03-26 2025-02-04 Sanyo Electric Co., Ltd. Separator for insulating adjacent battery cells and power supply device
JP2021111582A (en) * 2020-01-15 2021-08-02 株式会社デンソー Battery pack
US12506184B2 (en) 2020-01-15 2025-12-23 Denso Corporation Battery pack
US11784357B2 (en) 2020-01-15 2023-10-10 Denso Corporation Battery pack
CN115004473A (en) * 2020-02-14 2022-09-02 三洋电机株式会社 Battery pack
CN113346186A (en) * 2020-03-02 2021-09-03 丰田自动车株式会社 Battery module and method for manufacturing battery module
JP2024509134A (en) * 2022-01-11 2024-02-29 エルジー エナジー ソリューション リミテッド Battery module and battery pack containing it
JP7632950B2 (en) 2022-01-11 2025-02-19 エルジー エナジー ソリューション リミテッド Battery module and battery pack including same
WO2023188418A1 (en) * 2022-03-31 2023-10-05 ビークルエナジージャパン株式会社 Battery pack and method for manufacturing same
JP2024060681A (en) * 2022-10-20 2024-05-07 プライムプラネットエナジー&ソリューションズ株式会社 Battery module and manufacturing method thereof
CN116365148A (en) * 2023-05-31 2023-06-30 深圳海辰储能控制技术有限公司 Energy storage device and electric equipment
WO2024243922A1 (en) * 2023-05-31 2024-12-05 深圳海辰储能控制技术有限公司 Energy storage apparatus and electrical device
CN116365148B (en) * 2023-05-31 2023-07-28 深圳海辰储能控制技术有限公司 Energy storage device and electric equipment

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2018133152A (en) Battery module and battery pack
US11101078B2 (en) Energy storage apparatus
JP5474426B2 (en) Power supply for vehicle
US9947958B2 (en) Power source module
JP6205808B2 (en) Storage element module
EP2562842B1 (en) Battery module
JP6995882B2 (en) Battery module
KR101326182B1 (en) Battery Module Based upon Unit Module Having External Covering Member and Cartridge
US9755199B2 (en) Energy storage apparatus
KR102892920B1 (en) Battery pack and device including the same
JP6629140B2 (en) Power storage module
US20200287194A1 (en) Electrical connecting member housing case and battery module
TWI814743B (en) Battery pack including cell restraint
US20170084885A1 (en) Energy storage apparatus
CN113169406B (en) Battery assembly
JPWO2020039626A1 (en) Battery pack
KR20070057345A (en) Cartridge for medium and large battery packs
JP6715942B2 (en) Battery module and battery pack
WO2020137411A1 (en) Power storage device
JP7023359B2 (en) Battery pack
US12362436B2 (en) Power storage device
US20240258653A1 (en) Energy storage apparatus
JP7078757B2 (en) Battery pack
JP7119831B2 (en) power storage device
JP7183540B2 (en) power storage device

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20170215