WO2019198518A1 - 組電池及び電池モジュール - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an assembled battery and a battery module.
- Patent Document 1 discloses a battery module in which a plurality of battery cells are disposed inside a combined upper frame and lower frame.
- this battery module two battery cells are housed in the cell cover to suppress the expansion of the battery cells.
- the two battery cells are elastically imaged between the cell cover portions in a state where the two battery cells are accommodated between the cell cover portions.
- a battery module is comprised by laminating
- the battery module described above has a complicated configuration in which the battery cells are housed in the cell cover and then stacked, the number of steps for housing the battery cells in the cell cover increases as the number of battery cells increases. End up.
- An object of the present invention made in view of such a viewpoint is to suppress the expansion of battery cells with a simple configuration.
- an assembled battery according to an embodiment of the present invention.
- a plurality of battery cells stacked along a predetermined direction;
- the cell case has openings at both ends in the predetermined direction,
- the constraining plate pressurizes the battery cell through the adhesive layer or the first insulating layer from the one end side in the predetermined direction, through the opening,
- the case has a bottom surface; The bottom surface of the case presses the battery cell through the adhesive layer or the second insulating layer from the side opposite to the side where the restraint plate pressurizes the battery cell, through the opening. Yes.
- a battery module includes: A plurality of stacked battery cells; A cell case surrounding the plurality of battery cells; A housing that supports the cell case and the plurality of battery cells; In the plurality of battery cells, a heat sink interposed between the battery cells, With The heat sink has a fastening point protruding from the cell case and fastened to the housing, The heat radiating plate is fastened to the housing, and the heat radiating plate and the housing sandwich the battery cell.
- a battery module includes: A plurality of stacked battery cells; A cell case that internally supports the plurality of battery cells; In the plurality of battery cells, a heat sink sandwiched between the battery cells, With The heat dissipation plate protrudes from the cell case and is fixed to a housing that houses the cell case, The fixing point of the cell case is disposed near the center of the cell case in the stacking direction of the battery cells.
- the expansion of the battery cell can be suppressed with a simple configuration.
- FIG. 10 is a sectional view taken along line AA in FIG. 9.
- FIG. 3 is a sectional view taken along line BB in FIG. It is sectional drawing which shows the modification of FIG. It is sectional drawing which shows the example whose convex part of a lower case is an offset shape. It is sectional drawing which shows the example whose convex part of a lower case is camber shape. It is sectional drawing which shows the example whose convex part of a lower case is rib shape. It is sectional drawing which shows the example whose convex part of a restraint board is an offset shape. It is sectional drawing which shows the example whose convex part of a restraint board is a camber shape. It is sectional drawing which shows the example whose convex part of a restraint board is rib shape. It is a top view which shows the other structural example of a battery cell.
- the stacking direction of the plurality of battery cells 10 is described as being in the vertical direction, but is not limited thereto.
- the stacking direction of the plurality of battery cells 10 may be any other direction.
- FIG. 1 is an exploded perspective view showing a configuration example of an assembled battery 1 according to an embodiment.
- FIG. 2 is an external perspective view showing a configuration example of the assembled battery 1 according to an embodiment.
- the assembled battery 1 may be used by being mounted on a vehicle such as a vehicle including an internal combustion engine or a hybrid vehicle capable of traveling with the power of both the internal combustion engine and the electric motor.
- the assembled battery 1 may be mounted under a vehicle seat, for example.
- the assembled battery 1 may be mounted, for example, in the center console of the vehicle.
- the assembled battery 1 is not limited to a vehicle, and may be used for other purposes.
- the assembled battery 1 includes a battery module 100, an auxiliary module 200, a lower case 300, and an upper case 400.
- the lower case 300 and the upper case 400 are engaged with each other by, for example, a fastening structure such as screwing or a fitting structure such as a claw or a clip. Thereby, a space is formed inside the assembled battery 1.
- the lower case 300 and the upper case 400 are collectively referred to simply as a case.
- Battery module 100 and auxiliary machine module 200 are located in a space formed by lower case 300 and upper case 400.
- the battery module 100 is located on the lower case 300 side.
- the accessory module 200 is located on the upper case 400 side. That is, the auxiliary machine module 200 is positioned above the battery module 100.
- the lower case 300 and the upper case 400 are made of, for example, a metal material, but may be made of a resin material.
- the battery module 100 has a restraint plate 60 positioned above the battery cells 10 stacked in the vertical direction.
- the restraint plate 60 has a convex portion 62 that protrudes downward toward the battery cell 10.
- the lower case 300 has a bottom surface 310 located below.
- the bottom surface 310 has a convex portion 312 that protrudes upward toward the battery cell 10.
- the assembled battery 1 includes a positive output terminal 410, a negative output terminal 420, a connector 430, and a gas discharge unit 440 in the upper case 400.
- the plus output terminal 410 and the minus output terminal 420 are electrically connected to the electrode tab 12 (see FIGS. 3A and 3B) of the battery cell 10 included in the battery module 100.
- the connector 430 is electrically connected to a relay 220 (see FIG. 6) included in the accessory module 200.
- the gas discharge unit 440 discharges the gas generated from the battery cell 10 inside the case to the outside of the assembled battery 1.
- FIGS. 3A and 3B are diagrams showing a configuration example of the battery cell 10 alone.
- FIG. 3A is a top view of the battery cell 10.
- FIG. 3B is a side view of the battery cell 10.
- the battery cell 10 includes a pair of members positioned on the front and rear sides of the battery cell 10 and an exterior member 16 that holds the electrolyte solution, cell electrodes, and the like of the battery cell 10 inside. Negative electrode tab 12n and positive electrode tab 12p.
- the battery cell 10 may have a flat plate shape as a whole.
- a portion in which the electrolyte solution, the cell electrode, and the like are held inside by the exterior member 16 is also referred to as a holding portion 18.
- the portion sealed so as to prevent leakage of contents such as the electrolytic solution by bonding, crimping, or welding the exterior member 16 is also referred to as a sealing portion 19.
- the thickness of the sealing part 19 in the vertical direction is smaller than the thickness of the holding part 18 in the vertical direction.
- the exterior member 16 may include a laminate film.
- the outermost layer of the exterior member 16 may include a resin material for ensuring electrical insulation.
- the battery cell 10 may have an insulating member on its surface layer.
- the exterior member 16 may include an insulating layer.
- the battery cell 10 has a first outer surface 11 on each of the front and rear sides.
- the battery cell 10 has a second outer surface 13 on each of the left side and the right side.
- the first outer surface 11 and the second outer surface 13 may be configured as end portions of the exterior member 16.
- the battery cell 10 has a third outer surface 14 on each of the upper side and the lower side of the holding unit 18.
- the third outer surface 14 may be configured as the outermost layer of the exterior member 16. Surfaces obtained by extending the first outer surface 11, the second outer surface 13, and the third outer surface 14 intersect each other.
- the negative electrode tab 12n and the positive electrode tab 12p are collectively referred to as the electrode tab 12.
- the negative electrode tab 12n and the positive electrode tab 12p may protrude from the front and rear first outer surfaces 11, respectively.
- the negative electrode tab 12n and the positive electrode tab 12p may be interchanged.
- the negative electrode tab 12n and the positive electrode tab 12p may protrude in opposite directions.
- the negative electrode tab 12n and the positive electrode tab 12p may protrude in the same direction. In one embodiment, it is assumed that the battery cell 10 is stacked in the vertical direction in a state where the pair of positive electrode tabs 12p and the negative electrode tab 12n are arranged along the front-rear direction.
- the electrode tab 12 may protrude from the center of the first outer surface 11.
- the electrode tab 12 may protrude substantially parallel to the front-rear direction.
- the electrode tab 12 may have a tab side surface 17 along the protruding direction.
- the electrode tab 12 may be flat.
- FIG. 4 is an exploded perspective view showing a configuration example of the battery module 100.
- the battery module 100 includes a plurality of battery cells 10 stacked in the vertical direction.
- the number of battery cells 10 is not limited to 6, and may be 5 or less, or 7 or more.
- the stacked battery cells 10 may be bonded by an adhesive layer 15 located between the battery cells 10.
- the battery module 100 may have a heat sink 70 between the stacked battery cells 10.
- the heat sink 70 may be bonded to the battery cell 10 by the adhesive layer 15.
- the heat radiating plate 70 is sandwiched between the battery cells 10 for each of the plurality of battery cells 10 in the plurality of battery cells 10 stacked. More specifically, one heat radiating plate 70a is laminated above the two battery cells 10 that are laminated. Two battery cells 10 are further stacked thereon. One heat sink 70b is further laminated thereon. Two battery cells 10 are further stacked thereon.
- the heat sink 70 has a predetermined plate thickness corresponding to the amount of heat generated from the battery cell 10. Thereby, the heat capacity of the heat sink 70 corresponding to the amount of heat received from the battery cell 10 is ensured.
- the heat radiating plate 70 is made of a material such as a metal having high thermal conductivity in order to improve the heat radiating property from the battery cell 10.
- the heat sink 70 is electrically insulated from the battery cell 10 by an arbitrary method.
- the heat sink 70 may be insulated by an insulating layer that constitutes the surface layer of the battery cell 10.
- the heat radiating plate 70 may be insulated by an insulating sheet 50 separately disposed between the battery cell 10 and the heat radiating plate 70.
- the heat sink 70 may be insulated by an insulating layer that constitutes a surface layer of the heat sink 70.
- the heat radiating plate 70 is made of, for example, a metal material having a surface provided with an electrically insulating material.
- the adhesive layer 15 may be provided on the third outer surface 14 of the battery cell 10.
- the adhesive layer 15 may be provided on one of the upper and lower third outer surfaces 14 of the battery cell 10.
- the adhesive layer 15 may include an adhesive or a pressure-sensitive adhesive such as a double-sided tape or hot melt.
- the adhesive layer 15 may be formed by, for example, a method of applying an adhesive to the third outer surface 14 of each battery cell 10 or other various methods.
- the number of the adhesive layers 15 positioned between the components is not limited to two illustrated in FIG. 4, and may be one or three or more.
- the shape of the adhesive layer 15 is not limited to the rectangle illustrated in FIG. 4, and may be other various shapes.
- the battery module 100 further includes a first cell case 20 and a second cell case 30.
- a configuration in which the first cell case 20 and the second cell case 30 are combined is simply referred to as a cell case.
- the first cell case 20 and the second cell case 30 are located on the left side and the right side of the stacked battery cells 10, respectively.
- the first cell case 20 and the second cell case 30 house the stacked battery cells 10 in an engaged state. More specifically, the cell case supports the stacked battery cells 10 inside and arranges the electrode tabs 12.
- the 1st cell case 20 and the 2nd cell case 30 may have the partition plates 23 and 33 which protrude toward an inner side from a side surface, respectively.
- the partition plates 23 and 33 are located between the sealing portions 19 of the battery cells 10 in a state where the first cell case 20 and the second cell case 30 are engaged.
- the shape of the first cell case 20 is a substantially rectangular frame shape when viewed from above, with the right side being open. In other words, the shape of the first cell case 20 is substantially U-shaped with the right side open.
- the shape of the second cell case 30 is a substantially rectangular frame shape as viewed from above, and the left side is open. In other words, the shape of the second cell case 30 is substantially U-shaped with the left side open.
- the 1st cell case 20 and the 2nd cell case 30 become a rectangular frame-like structure seeing from the upper direction by engaging in each open side. It can be said that the shape of the configuration in which the first cell case 20 and the second cell case 30 are engaged is a substantially square shape when viewed from above.
- the cell case accommodates the stacked battery cells 10 in a frame-like configuration.
- the portions corresponding to the inside of the frame when viewed from above are the opening 22 and the opening 32 in the first cell case 20 and the second cell case 30, respectively.
- the first cell case 20 has openings 22 at both ends in the stacking direction of the battery cells 10.
- the second cell case 30 has openings 32 at both ends in the stacking direction of the battery cells 10.
- the first cell case 20 and the second cell case 30 may be engaged with each other by, for example, an engagement claw provided on one side and an engagement hole provided on the other side.
- the first cell case 20 and the second cell case 30 each have an engaging portion protruding from an arbitrary surface, and the protruding engaging portion is engaged by being sandwiched by an elastic member such as a clip. May be.
- the first cell case 20 and the second cell case 30 may be engaged by various fastening structures such as screwing, for example.
- the first cell case 20 and the second cell case 30 are not limited to these examples, and may be engaged by various methods. By doing in this way, the assembled battery 1 can be assembled easily. As a result, the reliability of the product can be improved.
- the first cell case 20 and the second cell case 30 may include a material having relatively high rigidity.
- the 1st cell case 20 and the 2nd cell case 30 may be comprised by the metal material or resin material etc. to which the electrically insulating materials, such as PET (Polyethylene Terephthalate) resin, were given to the surface, for example.
- PET Polyethylene Terephthalate
- the second cell case 30 has slits 34 in the front-rear direction. In a state where the battery cell 10 is accommodated in the cell case, the electrode tab 12 of the battery cell 10 passes through the slit 34 and protrudes to the outside of the cell case.
- the number of slits 34 corresponds to the number of battery cells 10.
- the battery module 100 further includes a tab-to-tab bus bar 40, a total plus bus bar 41, and a total minus bus bar 42 that electrically connect the electrode tabs 12 protruding outward from the cell case.
- the inter-tab bus bar 40, the total plus bus bar 41, and the total minus bus bar 42 are simply referred to as a bus bar.
- the bus bar is made of an electrically conductive material.
- the bus bar is made of a resin material provided with a metal material or an electrically conductive material.
- the metal material includes, for example, aluminum or copper.
- the material constituting the bus bar is determined so as to ensure weldability according to the material constituting the electrode tab 12.
- the surface of the bus bar may be plated to absorb laser light for laser welding that joins the bus bar and the electrode tab 12.
- the battery cells 10 are stacked such that the positive electrode tabs 12p and the negative electrode tabs 12n are alternately replaced. That is, when the positive electrode tab 12p and the negative electrode tab 12n of one battery cell 10 face forward and backward, respectively, the positive electrode tab 12p and the negative electrode tab 12n of the battery cell 10 stacked next to the battery cell 10 are respectively Facing backwards and forwards.
- the inter-tab bus bar 40 electrically connects the positive electrode tab 12p of one battery cell 10 and the negative electrode tab 12n of the battery cell 10 stacked next to the battery cell 10. By doing in this way, the laminated battery cells 10 are electrically connected in series.
- the positive electrode tab 12p of the battery cell 10 positioned at the upper end or the lower end is not connected to any battery cell 10. In one embodiment, it is assumed that the positive electrode tab 12p of the battery cell 10 positioned at the upper end is not connected to any battery cell 10.
- the total plus bus bar 41 is connected to the positive electrode tab 12p of the battery cell 10 located at the upper end. In this case, the negative electrode tab 12n of the battery cell 10 located at the lower end is not connected to any battery cell 10.
- the total minus bus bar 42 is connected to the negative electrode tab 12n of the battery cell 10 located at the lower end. By doing so, a potential difference generated between the total plus bus bar 41 and the total minus bus bar 42 is output as the total voltage of the battery cells 10 electrically connected in series.
- the assembled battery 1 may further include a voltage detection unit.
- the voltage detection unit may be electrically connected to the electrode tab 12 via the bus bar and detect the terminal voltage of each battery cell 10.
- the battery module 100 further includes a restraining plate 60 that restrains the battery cells 10 stacked in the vertical direction from above.
- the restraint plate 60 is fastened to the fastening portion 66 provided in the first cell case 20 and the second cell case 30 by the restraint plate fastening member 64.
- the broken line in FIG. 4 shows an example of the correspondence relationship between the restraint plate fastening member 64 and the fastening portion 66.
- the restraint plate 60 may include a material having a relatively high rigidity.
- the restraint plate 60 may be made of only a metal material, for example.
- the configuration of the constraining plate 60 is not limited to this, and may be a resin material or a metal material having an electrically insulating material such as PET resin on the surface.
- the shape of the restraint plate 60 may be a substantially flat plate shape.
- the restraint plate 60 has a convex portion 62.
- the convex portion 62 of the restraining plate 60 pressurizes the upper surface of the battery cell 10 through the opening portions 22 and 32 of the cell case. By doing so, the stacked battery cells 10 are restrained. Therefore, the battery module 100 can be easily handled.
- the restraint plate 60 pressurizes the battery cell 10 through the openings 22 and 32 of the cell case, the force that pressurizes the battery cell 10 is hardly applied to the cell case. As a result, the cell case is unlikely to deteriorate or be damaged.
- the battery module 100 may include an insulating sheet 50 between the battery cell 10 and the restraint plate 60 that are stacked in the vertical direction. That is, the restraint plate 60 may be laminated on the battery cell 10 via the insulating sheet 50.
- the insulating sheet 50 may be adhered to the battery cell 10 with the adhesive layer 15.
- the insulating sheet 50 may contact the upper surface of the battery cell 10 positioned at the upper end of the stacked battery cells 10.
- the insulating sheet 50 may contact the lower surface of the battery cell 10 positioned at the lower end of the stacked battery cells 10.
- the insulating sheet 50 may include an electrically insulating material such as polyethylene (PE) or polypropylene (PP) resin.
- PE polyethylene
- PP polypropylene
- the insulating sheet 50 may be adhered to the constraining plate 60 with the adhesive layer 15. By providing the insulating sheet 50, electrical insulation between the upper surface of the battery cell 10 and the restraining plate 60 can be improved.
- the restraint plate 60 may be bonded to the battery cell 10 by the adhesive layer 15 without using the insulating sheet 50.
- the exterior member 16 of the battery cell 10 may include an insulating member layer on the surface layer or the like.
- the insulating sheet 50 or the insulating member layer positioned between the restraint plate 60 and the battery cell 10 is also referred to as a first insulating layer. When the battery module 100 has the first insulating layer between the restraint plate 60 and the battery cell 10, the electrical insulation between the restraint plate 60 and the battery cell 10 can be improved.
- the first cell case 20 may have a side opening 25 on the left side surface.
- the second cell case 30 may have a side opening 35 on the side surface in the right direction.
- FIGS. 5A to 5H are schematic views respectively showing typical first to eighth steps for assembling the battery module 100.
- FIG. The battery module 100 may be assembled according to the procedure illustrated in FIGS. 5A to 5H.
- a jig 90 is used to assemble the battery module 100.
- the jig 90 may be configured such that the battery cell 10 or the heat radiating plate 70 placed thereon is aligned.
- the battery cell 10 is placed on the jig 90.
- the jig 90 may have inner surfaces corresponding to the shapes of the first outer surface 11 and the second outer surface 13 of the battery cell 10 so that the battery cell 10 is placed in an aligned state.
- the jig 90 may have a shape corresponding to the electrode tab 12 protruding from the central portion of the first outer surface 11 of the battery cell 10.
- An adhesive layer 15 may be provided on the upper surface or the lower surface of the battery cell 10.
- the heat sink 70 is placed on the jig 90.
- the jig 90 may have a boss 92 and a step so that the radiator plate 70 and the like can be aligned and placed.
- the heat radiating plate 70 may have a protrusion and a hole 72 at the end that are used when the battery module 100 is fastened to the lower case 300.
- the heat radiating plate 70 may be aligned by the protrusions coming into contact with the steps of the jig 90 and the holes 72 fitting into the bosses 92 of the jig 90.
- an insulating sheet 50 may be further placed on the upper surface of the stacked battery cells 10.
- An adhesive layer 15 may be provided on the upper surface of the insulating sheet 50.
- the second cell case 30 is inserted into the configuration in which at least the battery cells 10 are stacked.
- the partition plate 33 of the second cell case 30 is inserted between the sealing portions 19 of the stacked battery cells 10.
- the configuration in which the battery cells 10 are stacked is aligned even when the battery cells 10 are taken out of the jig 90 by bonding the battery cells 10 to each other or the battery cell 10 and another configuration by the adhesive layer 15. Can be maintained.
- the first cell case 20 is inserted from the opposite side of the second cell case 30 to the configuration in which the battery cells 10 are stacked.
- the partition plate 23 of the first cell case 20 is inserted between the sealing portions 19 of the stacked battery cells 10.
- the electrode tab 12 of the battery cell 10 protrudes from the slit 34 of the second cell case 30 to the outside.
- inter-tab bus bar 40 total plus bus bar 41, and total minus bus bar 42 are electrically connected to electrode tab 12.
- the bus bar and the electrode tab 12 may be electrically connected, for example, by welding or welding.
- the restraint plate 60 is attached from the upper surface to the configuration in which the battery cell 10 is stacked in the cell case.
- the convex portion 62 of the restraining plate 60 abuts the upper surface of the configuration in which the battery cells 10 are stacked through the opening portions 22 and 32 of the cell case.
- the restraint plate 60 may be bonded to the configuration in which the battery cells 10 are stacked by the adhesive layer 15.
- the restraint plate 60 may be fastened to the cell case by the restraint plate fastening member 64.
- the restraint plate 60 is fastened to the cell case, the assembly of the battery module 100 is completed.
- the fixing points of the heat sink 70 and the cell case with respect to the lower case 300 are arranged along the same side surface of the cell case. More specifically, the pair of holes 72a of the heat radiating plate 70a, the pair of holes 72b of the heat radiating plate 70b, and the pair of fastening portions 110 of the cell case are substantially on the same plane along the left and right side surfaces of the cell case. Has been placed.
- the fixing point of the heat radiating plate 70b located on the opening 350 (see FIG. 1) side formed in the lower case 300 is more inside the lower case 300 than the fixing point of the other heat radiating plate 70a located on the opposite side of the opening 350.
- the cell case is disposed on the outer side along the left and right side surfaces.
- the fixing point of the cell case is arranged further outside in the lower case 300 than the fixing point of the heat sink 70. More specifically, the pair of holes 72b of the heat radiating plate 70b disposed on the upper side are respectively disposed on the outer side along the front-rear direction than the pair of holes 72a of the heat radiating plate 70a disposed on the lower side. .
- the pair of fastening portions 110 of the cell case are respectively disposed outside the pair of holes 72b of the heat radiating plate 70b disposed on the upper side along the front-rear direction.
- the positioning accuracy between the electrode tabs 12 of the battery cells 10 stacked adjacent to each other can be improved.
- the electrode tab 12 and the bus bar can be easily joined with high accuracy, and the reliability of the assembled battery 1 can be improved.
- the relative displacement of each part of the battery module 100 can be reduced due to vibration or impact when the vehicle travels. By adhering each part of the battery module 100, each part is less likely to be damaged even when subjected to vibration or impact.
- the first cell case 20 and the second cell case 30 each have the partition plates 23 and 33 located between the sealing portions 19 of the battery cells 10, so that the battery cells 10 are easily insulated from each other. For example, even when the battery cells 10 are deteriorated and deformed with time, the battery cells 10 that are stacked adjacent to each other are less likely to contact each other.
- the cell case is made of a metal material or a resin material having an electrically insulating material on its surface, the electrical components and the like located inside the assembled battery 1 and the battery cell 10 are electrically connected to each other. Can be insulated.
- the lower case 300 and the upper case 400 of the assembled battery 1 are made of metal, it is possible to ensure insulation between the battery cell 10 and electrical components and the like located outside the assembled battery 1.
- the lower case 300 and the upper case 400 are made of a resin material, the battery cell 10 and the electric parts located outside the assembled battery 1 are similarly connected even if the cell case is made of a metal material. Insulation can be ensured.
- FIG. 6 is an exploded perspective view showing a configuration example of the accessory module 200.
- the auxiliary equipment module 200 includes an auxiliary equipment base 210, a relay 220, a current sensor 230, a fuse 240, and a substrate 260.
- Current sensor 230 has a fastening hole 231 at its terminal, and is fastened to fastening portion 212 of auxiliary machine base 210 by fastening member 252.
- the fastening hole 231 at one end of the current sensor 230 is fastened together with the fastening hole 251 of the copper bus bar 250 that is electrically connected to the relay 220.
- Relay 220 has a fastening hole 221 at its terminal, and is fastened to fastening portion 212 of auxiliary machine base 210 by fastening member 252.
- the fastening hole 221 at one end of the relay 220 is fastened together with the fastening hole 251 of the copper bus bar 250 that is electrically connected to the current sensor 230.
- the fastening hole 221 at the other end of the relay 220 is fastened together with the fastening hole 251 of the copper bus bar 250 that is electrically connected to the fuse 240.
- the fuse 240 has a fastening hole 241 at its terminal, and is fastened to the fastening portion 212 of the auxiliary machine base 210 by a fastening member 252.
- the fastening hole 241 at one end of the fuse 240 is fastened together with the fastening hole 251 of the copper bus bar 250 that is electrically connected to the relay 220.
- the board 260 has fastening holes 261 at four corners, for example, and is fastened to the fastening part 214 of the auxiliary machine base 210 by fastening members 262.
- the auxiliary machine base 210 has a fastening hole 216.
- FIG. 7 is a perspective view showing an assembly example of the battery module 100 and the auxiliary module 200.
- the accessory base 210 of the accessory module 200 is fastened to the first cell case 20 and the second cell case 30 by a module fastening member 270.
- the module fastening member 270 can be fastened to the fastening portion 340 (see FIG. 1) of the lower case 300 by combining the accessory module 200 and the battery module 100.
- the current sensor 230 is electrically connected to the copper bus bar 250 electrically connected to the total plus bus bar 41 at a terminal different from the side electrically connected to the relay 220.
- the assembled battery 1 further has a plus output terminal 410 and a minus output terminal 420.
- the fuse 240 is electrically connected to the plus output terminal bus bar 412 electrically connected to the plus output terminal 410 at a terminal different from the side electrically connected to the relay 220. That is, the plus output terminal 410 is electrically connected to the total plus bus bar 41 via the fuse 240, the relay 220, and the current sensor 230 that are connected in series.
- the minus output terminal 420 is electrically connected to the total minus bus bar 42 via the minus output terminal bus bar 422.
- the positive output terminal 410 may be fastened to the fastening portion 330 (see FIG. 1) of the lower case 300 by screwing in the fastening hole 414 or the like.
- the minus output terminal 420 may be fastened to the lower case 300 by screwing in the fastening hole 424 or the like.
- the assembled battery 1 may further include a bus bar cover 80 that covers the inter-tab bus bar 40, the total plus bus bar 41, and the total minus bus bar 42.
- a bus bar cover 80 that covers the inter-tab bus bar 40, the total plus bus bar 41, and the total minus bus bar 42.
- the relay 220 functions as a switching element that connects or disconnects the battery cell 10 and the plus output terminal 410.
- the current sensor 230 detects the magnitude of the current flowing from the battery cell 10 to the positive output terminal 410.
- the current sensor 230 may output the detected current magnitude to the substrate 260.
- the fuse 240 may include a fuse body, an insulating resin housing that houses and holds the fuse body, and an insulating resin cover that covers the housing. The fuse 240 is blown by the overcurrent flowing.
- the substrate 260 may have BMS (Battery Management System).
- BMS is also called a battery controller.
- the BMS may be configured including at least one processor.
- the BMS may be communicably connected to the current sensor 230 and may acquire a current detection result from the current sensor 230.
- the BMS may be communicably connected to the relay 220 and may output information for controlling the opening and closing of the relay 220.
- the BMS may be electrically connected to the inter-tab bus bar 40 and detect the potential of the inter-tab bus bar 40.
- the BMS may be communicably connected to a sensor that detects the potential of the inter-tab bus bar 40, and may acquire a detection result of the potential of the inter-tab bus bar 40.
- the BMS may output information on the battery cell 10 to the outside through the connector 430 (see FIG. 8).
- the module fastening member 270 passes through the fastening hole 216 and the fastening part 110, so that the fastening part 340 of the lower case 300 (see FIG. 1). ).
- the fixing point of the cell case more specifically, the fixing point of the module fastening member 270 and the fastening portion 340 is arranged in the vicinity of the center of the cell case in the stacking direction of the battery cells 10.
- the heat sink 70 protruding from the cell case is fixed to the lower case 300. More specifically, the heat radiating plate fastening member 280a passes through the pair of holes 72a of the heat radiating plate 70a, thereby fastening to the fastening portion 360a (see FIG. 1) of the lower case 300. Similarly, when the heat radiating plate fastening member 280b passes through the pair of holes 72b of the heat radiating plate 70b, the heat radiating plate 70b is fastened to the fastening portion 360b (see FIG. 1) of the lower case 300.
- the method of fixing the heat radiating plate 70 to the lower case 300 is not limited to fastening using a fastening member such as a screw.
- the fixing method may be a method using an adhesive, a method using welding, or any combination of the above-described methods.
- the heat radiating plate 70 may be fixed to the lower case 300 via a heat radiating agent.
- the heat dissipation agent includes, for example, a liquid or elastic sealing agent such as grease or an adhesive.
- the battery module 100 When the battery module 100 is housed in the lower case 300 together with the auxiliary module 200, the battery module 100 is fixed to the lower case 300 in order from the heat radiation plate 70 located on the opposite side to the opening 350 (see FIG. 1) of the lower case 300. Is done. Subsequently, the cell case is fixed to the lower case 300. That is, each of the heat radiating plate 70a, the heat radiating plate 70b, and the cell case is fixed to the lower case 300 in this order.
- FIG. 8 is an exploded perspective view showing a configuration example of the upper case 400.
- the upper case 400 includes a connector 430 and a gas discharge part 440.
- the connector 430 is communicably connected to the board 260 of the auxiliary machine module 200.
- the connector 430 may be connectable to an external circuit such as an ECU (Electric Control Unit) of a vehicle on which the assembled battery 1 is mounted.
- ECU Electronic Control Unit
- the upper case 400 has a fastening portion 450 that is fastened with a fastening portion 320 (see FIG. 9) of the lower case 300.
- the fastening portion 320 of the lower case 300 and the fastening portion 450 of the upper case 400 may be fastened by screwing or the like, or may be fastened by an elastic member such as a clip.
- a case configured by fastening the upper case 400 and the lower case 300 may protect the battery module 100 by surrounding the battery module 100.
- the battery cell 10 can deteriorate over time by repeated charge and discharge. As the battery cell 10 deteriorates with time, gas due to decomposition or volatilization of the electrolytic solution may be generated inside the battery cell 10. When the pressure of the gas inside the battery cell 10 exceeds a predetermined value, the gas can be released from a part of the sealing portion 19 of the battery cell 10 to the outside. The gas released from the inside of the battery cell 10 can accumulate in the space inside the assembled battery 1 surrounded by the lower case 300 and the upper case 400. The gas accumulated in the space inside the assembled battery 1 can be discharged to the outside of the assembled battery 1 through the gas discharge portion 440 of the upper case 400.
- the gas discharge unit 440 is provided on the upper surface of the upper case 400, but is not limited thereto, and may be provided on the side surface of the upper case 400, or the bottom surface 310 (see FIG. 10) or the side surface of the lower case 300. 380 (see FIG. 13) may be provided.
- the gas discharge unit 440 includes a gas cover 442 and a breather 444.
- the gas cover 442 can protect the breather 444 from an external impact or the like by covering the breather 444.
- the breather 444 has an internal pressure adjusting film having air permeability and waterproof and dustproof properties in a gas discharge path. Since the gas discharge unit 440 includes the breather 444, the gas accumulated in the space inside the assembled battery 1 is discharged to the outside of the assembled battery 1, and water, dust, or the like is discharged from the outside of the assembled battery 1 to the assembled battery. It becomes difficult to enter the inside of 1. As a result, the reliability of the assembled battery 1 can be improved.
- FIG. 9 is a perspective view showing a configuration example in which the battery module 100 is accommodated in the lower case 300.
- the battery module 100 is fastened to the fastening portion 340 (see FIG. 1) of the lower case 300 while being housed in the lower case 300.
- the auxiliary machine module 200 is mounted on the upper part of the battery module 100, the auxiliary machine base 210 and the cell case are collectively fastened to the fastening portion 340 of the lower case 300 by the module fastening member 270 (see FIG. 7). .
- FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
- FIG. 11 is an enlarged view of a portion surrounded by a broken line in FIG.
- the lower case 300 has a bottom surface 310 on the lower side.
- the stacked battery cells 10 are pressurized from the bottom surface 310 positioned below and the restraining plate 60 positioned above.
- the bottom surface 310 of the lower case 300 presses the battery cell 10 from the side opposite to the side where the restraint plate 60 presses the battery cell 10. It can be said that the stacked battery cells 10 are sandwiched between the bottom surface 310 and the restraint plate 60.
- the stacked battery cells 10 can be stably stored in the lower case 300 by being sandwiched.
- the bottom surface 310 of the lower case 300 has a function of pressing the battery cell 10 from the lower side, a member only for pressing the battery cell 10 from the lower side can be omitted.
- the assembled battery 1 can be reduced in size and weight, and the cost can be reduced, and the reliability of the holding structure of the battery cell 10 can be improved.
- the bottom surface 310 may come into contact with the lower surface of the battery cell 10 via the insulating sheet 50.
- the insulating sheet 50 may be bonded to the bottom surface 310 by the adhesive layer 15.
- electrical insulation between the lower surface of the battery cell 10 and the bottom surface 310 of the lower case 300 can be improved.
- the bottom surface 310 may be bonded to the battery cell 10 by the adhesive layer 15 without using the insulating sheet 50.
- the exterior member 16 of the battery cell 10 may include an insulating member layer on the surface layer or the like.
- the insulating sheet 50 or the insulating member layer positioned between the bottom surface 310 and the battery cell 10 is also referred to as a second insulating layer.
- the battery module 100 has the second insulating layer between the bottom surface 310 and the battery cell 10, electrical insulation between the battery cell 10 and the lower case 300 can be improved.
- the bottom surface 310 has a convex portion 312 protruding upward.
- the convex portion 312 can contact a predetermined range including the center of the lower surface of the battery cell 10 through the openings 22 and 32 of the cell case.
- the convex portion 62 of the restraint plate 60 positioned above the battery module 100 can contact a predetermined range including the center of the upper surface of the battery cell 10 through the openings 22 and 32 of the cell case.
- the convex part 62 may contact the upper surface of the battery cell 10 through another configuration such as the insulating sheet 50. In a state where the battery module 100 is housed in the lower case 300, the stacked battery cells 10 are sandwiched between the convex portion 312 located below and the convex portion 62 located above.
- the stacked battery cells 10 are firmly restrained by being sandwiched from both the upper and lower sides.
- the stacked battery cells 10 are pressed by the convex portions 62 and the convex portions 312 in a predetermined range including the center of each of the upper and lower surfaces.
- the battery cell 10 can be pressed with a larger force in the central portion than the peripheral portion close to the sealing portion 19 among the upper surface and the lower surface of the holding portion 18.
- the battery cell 10 can deteriorate over time by repeated charge and discharge. As the battery cell 10 deteriorates with time, gas due to decomposition or volatilization of the electrolytic solution may be generated inside the battery cell 10. The gas generated inside the battery cell 10 can expand the battery cell 10. The stacked battery cells 10 are less likely to expand in the direction in which the battery cells 10 are stacked by being pressed from above and below by the convex portions 62 of the restraint plate 60 and the convex portions 312 of the bottom surface 310.
- FIG. 12 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. With reference to FIG. 12, the state of heat radiation from the stacked body including the plurality of stacked battery cells 10 will be described.
- illustration of the heat sink fastening member 280a that fastens the heat sink 70 to the fastening portion 360a is omitted.
- the heat generated from the battery cell 10 adjacent to the heat radiating plate 70 is transmitted to the outside in the left-right direction via the heat radiating plate 70. As a result, heat is transmitted to the fixing point between the heat radiating plate 70 and the lower case 300, and the heat escapes to the lower case 300 through the fixing point.
- Heat generated from the battery cell 10 located at the uppermost part of the stacked body is released to the inside of the case through the restraint plate 60.
- the heat released from the restraint plate 60 to the inside of the case is convected and escapes mainly to the upper case 400.
- Heat generated from the battery cell 10 located at the bottom of the stacked body escapes to the lower case 300 at the convex portion 312 of the lower case 300.
- the heat escaped to the case in the above process is further released to the outside.
- the case is made of a metal material or a resin material integrally formed with the metal material, heat dissipation from the case as described above is performed more efficiently.
- the battery module 100 According to the battery module 100 according to the embodiment as described above, heat radiation from the stacked battery cells 10 is efficiently performed. More specifically, since the heat radiating plate 70 is fixed to the lower case 300, the heat generated from the battery cell 10 escapes to the lower case 300 through the fixing point of the heat radiating plate 70. Thus, in the assembled battery 1 which accommodates the battery module 100, since a case becomes a final thermal radiation part, the additional components which perform the function of thermal radiation are not required. Accordingly, an increase in size of the assembled battery 1 is suppressed.
- the heat insulating plate 70 and the battery cell 10 are electrically insulated from each other, thereby improving the insulation. As a result, the reliability of the battery module 100 and the assembled battery 1 as a product is improved.
- the thermal conductivity at the fixing point between the heat sink 70 and the lower case 300 is improved. As a result, heat dissipation from the stacked battery cells 10 is performed more efficiently.
- the heat radiating plate 70 is fixed to the lower case 300 via a heat radiating agent, the thermal conductivity at the fixing point between the heat radiating plate 70 and the lower case 300 is further improved. As a result, heat dissipation from the stacked battery cells 10 is performed more efficiently.
- the battery module 100 is fixed at a position closer to the center of gravity of the battery module 100 as a result of the fixed point of the cell case being disposed near the center of the cell case. Thereby, the fixed balance of the battery module 100 with respect to the lower case 300 is improved. Therefore, even when the assembled battery 1 having the battery module 100 is mounted on a vehicle, durability against vibration or impact during traveling of the vehicle is improved.
- the fixing points of the heat sink 70 and the cell case with respect to the lower case 300 are arranged along the same side surface of the cell case, the layout is improved and the assembled battery 1 is miniaturized. Since the fixing points are close to each other, the work of fixing the heat radiating plate 70 and the cell case to the lower case 300 is facilitated. As a result, workability related to the assembly of the assembled battery 1 is improved.
- a pair of holes 72a in the heat radiating plate 70a, a pair of holes 72b in the heat radiating plate 70b, and a pair of fastening portions 110 of the cell case are sequentially arranged from the inside to the outside along the front-rear direction, and are fixed in order.
- the battery cell 10 is uniformly pressurized. More specifically, it is compared with the case where the entire laminated body including the plurality of battery cells 10 is fixed at a time by being fixed to the lower case 300 in order from the heat radiation plate 70a located on the opposite side to the opening 350. Thus, the pressure applied to each battery cell 10 becomes more uniform. Finally, each battery cell 10 is uniformly pressed and fixed by the restraint plate 60 disposed on the upper surface of the battery module 100.
- the displacement amount of the battery cell 10 due to the pressurization is small, the mechanical load applied to the fixed point is suppressed.
- the holes 72a and 72b and the fastening portion 110 can be downsized, and the assembled battery 1 can be downsized.
- the variation of the position of each battery cell 10 is also suppressed when fixed, the reliability of the battery module 100 is improved.
- the heat dissipation plate 70 is sandwiched between the battery cells 10 for each of the plurality of battery cells 10, the number of parts is reduced, and the assembled battery 1 is reduced in size, weight, and cost. As a result, the productivity of the assembled battery 1 is improved.
- the restraint plate 60 and the bottom surface 310 pressurize the stacked battery cells 10 through the openings 22 and 32 of the cell case. That is, the cell case is not directly pressurized by the restraint plate 60 and the bottom surface 310. Since the cell case is not pressurized, the cell case becomes difficult to bend. As a result, the cell case is hardly damaged.
- the restraint plate 60 When the restraint plate 60 is made of a metal material, the rigidity of the restraint plate 60 can be improved. As a result, the battery cell 10 is less likely to expand in the direction in which the battery cells 10 are stacked, and the vertical position of the battery cell 10 can be regulated.
- the restraint plate 60 includes a metal material provided with a resin material or an electrically insulating material, the electrical insulating property can be improved.
- the restraint plate 60 When the restraint plate 60 is made of a resin material, the assembled battery 1 can be reduced in weight and manufactured at low cost.
- the gas generated inside the battery cell 10 can be collected in a peripheral portion near the sealing portion 19.
- the pressure of the gas generated inside the battery cell 10 exceeds a predetermined value, the gas can be released from the sealing portion 19 to the outside of the battery cell 10.
- the gas is easily released to the outside of the battery cell 10. That is, when the battery cell 10 is pressurized near the center of the upper surface and the lower surface of the holding portion 18, the gas is easily released to the outside of the battery cell 10. As a result, the reliability of the battery cell 10 can be improved.
- the battery module 100 has the insulating sheet 50, electrical insulation between the restraint plate 60 and the internal battery cell 10 can be ensured.
- the positive electrode tab 12p and the negative electrode tab 12n of the battery cell 10 protrude in opposite directions along the front-rear direction, the symmetry of the cell case can be improved. By doing in this way, a cell case can be formed with sufficient balance.
- the heat dissipation plate 70 may have a bent end 74.
- the bent end 74 may contact the side surface 380 of the lower case 300.
- the cross-sectional shape of the convex portion 312 of the bottom surface 310 of the lower case 300 may be various shapes.
- the cross-sectional shape of the convex portion 312 is not limited to the shape illustrated in FIGS. 14A, 14B, and 14C, and may be various other shapes.
- the cross-sectional shape of the convex portion 312 may be an offset shape in which a part of the surface protrudes uniformly upward.
- the convex part 312 can pressurize the whole lower surface of the battery cell 10 by projecting a part of the surface uniformly. Further, the shape of the convex portion 312 can be appropriately determined so as to control the force applied to the battery cell 10.
- the cross-sectional shape of the convex portion 312 may be a camber shape in which the upward protruding amount gradually increases from the periphery to the center as illustrated in FIG. 14B.
- the protrusion amount at the center is the largest.
- the convex portion 312 can easily pressurize the vicinity of the center of the lower surface of the battery cell 10.
- the amount of upward pressurization gradually increases from the periphery to the center, so that the pressure applied to the battery cell 10 can be easily controlled. By doing in this way, the gas generated inside the battery cell 10 is less likely to stay in the center of the battery cell 10 and easily moves to the periphery of the battery cell 10.
- the cross-sectional shape of the convex portion 312 may be a shape including a plurality of ribs 314 protruding upward as illustrated in FIG. 14C.
- the shape in which the convex portion 312 includes the rib 314 is also referred to as a rib shape.
- the rigidity of the convex portion 312 can be increased. By increasing the rigidity of the convex portion 312, the bottom surface 310 is not easily deformed even when the lower surface of the battery cell 10 is pressed, and the entire lower surface of the battery cell 10 can be stably pressed.
- the cross-sectional shape of the convex portion 62 of the constraining plate 60 may be various shapes.
- the cross-sectional shape of the protrusion 62 is not limited to the shape illustrated in FIGS. 15A, 15B, and 15C, and may be other various shapes.
- the cross-sectional shape of the convex portion 62 may be an offset shape as illustrated in FIG. 15A.
- the cross-sectional shape of the convex part 62 may be a camber shape as illustrated in FIG. 15B.
- the cross-sectional shape of the convex part 62 may be a shape including a plurality of ribs 63 protruding downward, as illustrated in FIG. 15C.
- the advantages when the cross-sectional shape of the convex portion 62 is each shape are the same as or similar to the advantages when the convex portion 312 of the bottom surface 310 is each shape.
- the positive electrode tab 12p and the negative electrode tab 12n of the battery cell 10 have been described as protruding in opposite directions along the front-rear direction, the present invention is not limited to this.
- the positive electrode tab 12p and the negative electrode tab 12n may be formed on the same surface.
- the positive electrode tab 12p and the negative electrode tab 12n may be protruded forward from the first outer surface 11 so as to be adjacent to each other.
- the first cell case 20 and the second cell case 30 may have any configuration that can be accommodated in a state where the battery cells 10 illustrated in FIG. 16 are stacked.
- the plurality of battery cells 10 may be stacked such that the left and right positions of the positive electrode tab 12p and the negative electrode tab 12n are staggered between adjacent battery cells 10.
- the slit 34 penetrating the electrode tab 12 of the second cell case 30 can be formed concentrated on one outer surface such as the front surface. Since the electrode tab 12 protrudes on one surface, the assembly man-hour of the battery module 100 can be reduced. As a result, the productivity of the assembled battery 1 can be improved. Further, since the electrode tab 12 protrudes only on one outer surface, the outer surface on the opposite side can be made flat. By doing in this way, the length of the battery module 100 in the front-rear direction can be shortened by the length by which the positive electrode tab 12p or the negative electrode tab 12n protrudes from the cell case. As a result, the assembled battery 1 can be reduced in size as a whole.
- the assembled battery 1 may be provided with the insulating sheet 50 and the restraint plate 60 only at one end in the vertical direction of the first cell case 20 and the second cell case 30. By doing in this way, the number of parts of the assembled battery 1 can be reduced. As a result, the productivity of the assembled battery 1 can be improved.
- the shape, arrangement, number, and the like of each component described above are not limited to the contents shown in the above description and drawings.
- the shape, arrangement, number, and the like of each component may be arbitrarily configured as long as the function can be realized.
- the method for assembling the battery module 100 is not limited to the method described above.
- the battery module 100 may be assembled by any method as long as the battery module 100 can be assembled so that its function is exhibited.
- the steps in the method for assembling the battery module 100 described above can be rearranged so as not to be logically contradictory, and a plurality of steps can be combined into one or divided.
- the engagement direction between the first cell case 20 and the second cell case 30 is not limited to the left-right direction. As long as the 1st cell case 20 and the 2nd cell case 30 engage so that the function may be exhibited, you may engage along arbitrary directions.
- the restraint plate 60 may also be disposed on the lower surface side of the battery module 100. Thereby, since the battery cell 10 is pinched by the restraint plate 60 with high rigidity from both the upper and lower directions, the pressure holding property is further improved.
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Abstract
組電池(1)は、所定方向に沿って積み重ねられている複数の電池セル(10)と、電池セル(10)を収容するセルケース(20、30)と、セルケース(20、30)に取り付けられている拘束板(60)と、セルケース(20、30)を収容するケース(300)とを備える。セルケース(20、30)は、所定方向の両端それぞれに開口部(22、32)を有する。拘束板(60)は、所定方向の一端の側から、開口部(22、32)を通って電池セル(10)を加圧する。ケース(300)は、底面(310)を有する。底面(310)は、拘束板(60)が電池セル(10)を加圧している側とは逆の側から、開口部(22、32)を介して電池セル(10)を加圧している。
Description
本出願は、2018年4月10日に日本国に特許出願された特願2018-75682、及び、2018年4月10日に日本国に特許出願された特願2018-75695の優先権を主張するものであり、これらの出願の開示全体をここに参照のために取り込む。
本発明は、組電池及び電池モジュールに関する。
従来、複数の電池セルを有する充放電可能な電池モジュールが知られている。例えば、特許文献1には、結合された上部フレーム及び下部フレームの内部に複数の電池セルを配置する電池モジュールが開示されている。この電池モジュールでは、2個づつの電池セルをセルカバーに収容して、電池セルの膨張を抑制している。電池モジュールでは、2つの電池セルをセルカバー部分同士の間に収容した状態で、当該セルカバー部分同士を弾性結像させている。そして、そのようなセルカバーを積層することで電池モジュールが構成される。
上述した電池モジュールでは、電池セルをセルカバーに収容させたうえで、それらを積層させるといった複雑な構成であるため、電池セルが増えるとその分、電池セルをセルカバーに収容する工程が増えてしまう。
かかる観点に鑑みてなされた本発明の目的は、簡易な構成で電池セルの膨張を抑制することである。
上記課題を解決するために本発明の一実施形態に係る組電池は、
所定方向に沿って積み重ねられている複数の電池セルと、
前記電池セルを収容するセルケースと、
前記セルケースに取り付けられている拘束板と、
前記セルケースを収容するケースと
を備え、
前記セルケースは、前記所定方向の両端それぞれに開口部を有し、
前記拘束板は、前記所定方向の一端の側から、前記開口部を通って、接着層又は第1絶縁層を介して前記電池セルを加圧し、
前記ケースは、底面を有し、
前記ケースの底面は、前記拘束板が前記電池セルを加圧している側とは逆の側から、前記開口部を通って、接着層又は第2絶縁層を介して前記電池セルを加圧している。
所定方向に沿って積み重ねられている複数の電池セルと、
前記電池セルを収容するセルケースと、
前記セルケースに取り付けられている拘束板と、
前記セルケースを収容するケースと
を備え、
前記セルケースは、前記所定方向の両端それぞれに開口部を有し、
前記拘束板は、前記所定方向の一端の側から、前記開口部を通って、接着層又は第1絶縁層を介して前記電池セルを加圧し、
前記ケースは、底面を有し、
前記ケースの底面は、前記拘束板が前記電池セルを加圧している側とは逆の側から、前記開口部を通って、接着層又は第2絶縁層を介して前記電池セルを加圧している。
上記課題を解決するために本発明の一実施形態に係る電池モジュールは、
積層されている複数の電池セルと、
前記複数の電池セルを囲むセルケースと、
前記セルケース及び前記複数の電池セルを支持する筐体と、
前記複数の電池セルにおいて、前記電池セルの間に介挿された放熱板と、
を備え、
前記放熱板は、前記セルケースから突出して前記筐体に締結された締結点を有し、
前記放熱板が前記筐体に締結されて、前記放熱板と前記筐体とが前記電池セルを挟持している。
積層されている複数の電池セルと、
前記複数の電池セルを囲むセルケースと、
前記セルケース及び前記複数の電池セルを支持する筐体と、
前記複数の電池セルにおいて、前記電池セルの間に介挿された放熱板と、
を備え、
前記放熱板は、前記セルケースから突出して前記筐体に締結された締結点を有し、
前記放熱板が前記筐体に締結されて、前記放熱板と前記筐体とが前記電池セルを挟持している。
上記課題を解決するために本発明の一実施形態に係る電池モジュールは、
積層されている複数の電池セルと、
前記複数の電池セルを内部で支持しているセルケースと、
前記複数の電池セルにおいて、前記電池セルの間で挟持されている放熱板と、
を備え、
前記放熱板は、前記セルケースから突出し、前記セルケースを収容する筐体に固定されており、
前記セルケースの固定点は、前記電池セルの積層方向において、前記セルケースの中央近傍に配置されている。
積層されている複数の電池セルと、
前記複数の電池セルを内部で支持しているセルケースと、
前記複数の電池セルにおいて、前記電池セルの間で挟持されている放熱板と、
を備え、
前記放熱板は、前記セルケースから突出し、前記セルケースを収容する筐体に固定されており、
前記セルケースの固定点は、前記電池セルの積層方向において、前記セルケースの中央近傍に配置されている。
本発明の一実施形態に係る組電池及び電池モジュールによれば、簡易な構成で電池セルの膨張を抑制できる。
以下、図面を参照しながら一実施形態について説明する。以下の説明における、前後、左右、及び上下の方向は、図中の矢印の方向を基準としている。一実施形態においては、一例として、複数の電池セル10の積層方向は上下方向であるとして説明するが、これに限られない。複数の電池セル10の積層方向は、他の任意の方向であってもよい。
図1は、一実施形態に係る組電池1の構成例を示す分解斜視図である。図2は、一実施形態に係る組電池1の構成例を示す外観斜視図である。
一実施形態において、組電池1は、内燃機関を備えた車両、又は内燃機関と電動機との双方の動力で走行可能なハイブリッド車両等の車両に搭載されて使用されてよい。組電池1は、例えば、車両の座席の下に搭載されてよい。組電池1は、例えば、車両のセンターコンソール内に搭載されてよい。組電池1は、車両用に限られず、他の用途で用いられてもよい。
図1に示されるように、組電池1は、電池モジュール100と、補機モジュール200と、下部ケース300と、上部ケース400とを有する。下部ケース300と上部ケース400とは、例えばねじ止め等の締結構造、又は、爪若しくはクリップ等による嵌合構造等によって係合されている。これにより、組電池1の内部には空間が形成されている。下部ケース300と上部ケース400とは、単にケースと総称される。電池モジュール100と補機モジュール200とは、下部ケース300と上部ケース400とによって形成されている空間内に位置する。電池モジュール100は、下部ケース300側に位置する。補機モジュール200は、上部ケース400側に位置する。すなわち、補機モジュール200は、電池モジュール100に対して上側に位置する。下部ケース300と上部ケース400は、例えば金属材料により構成されるが、樹脂材料により構成されてもよい。
電池モジュール100は、上下方向に積層されている電池セル10の上方に位置する拘束板60を有する。拘束板60は、電池セル10に向かって下方に突出する凸部62を有する。下部ケース300は、下方に位置する底面310を有する。底面310は、電池セル10に向かって上方に突出する凸部312を有する。
図2に示されるように、組電池1は、上部ケース400において、プラス出力端子410と、マイナス出力端子420と、コネクタ430と、ガス排出部440とを有する。プラス出力端子410及びマイナス出力端子420は、電池モジュール100に含まれている電池セル10の電極タブ12(図3A及び図3B参照)に電気的に接続されている。コネクタ430は、補機モジュール200に含まれるリレー220(図6参照)等に電気的に接続されている。ガス排出部440は、ケースの内部で電池セル10から発生したガスを組電池1の外部に排出する。
図3A及び図3Bは、電池セル10単体の構成例を示す図である。図3Aは、電池セル10の上面図である。図3Bは、電池セル10の側面図である。
図3A及び図3Bに示されるように、電池セル10は、電池セル10の電解液及びセル電極等を内部に保持する外装部材16と、電池セル10の前方及び後方それぞれの側に位置する一対の負極タブ12n及び正極タブ12pとを有する。電池セル10の形状は、全体として平板状であってよい。外装部材16によって電解液及びセル電極等が内部に保持されている部分は、保持部18ともいう。外装部材16が接着、圧着、又は溶着されたりすることによって電解液等の内容物の漏洩を防ぐように封止している部分は、封止部19ともいう。封止部19の上下方向の厚みは、保持部18の上下方向の厚みよりも薄い。
外装部材16は、ラミネートフィルムを含んでよい。外装部材16の最外層は、電気絶縁性を確保するための樹脂材料を含んでよい。言い換えれば、電池セル10は、その表層に絶縁性部材を有してよい。外装部材16は、絶縁層を含んでよい。
電池セル10は、前方及び後方それぞれの側に第1外面11を有する。電池セル10は、左側及び右側それぞれに第2外面13を有する。第1外面11及び第2外面13は、外装部材16の端部として構成されてよい。電池セル10は、保持部18の上方及び下方それぞれの側に第3外面14を有する。第3外面14は、外装部材16の最外層として構成されてよい。第1外面11、第2外面13、及び第3外面14それぞれを延長した面は、互いに交差する。
負極タブ12nと正極タブ12pとは、電極タブ12と総称される。負極タブ12n及び正極タブ12pはそれぞれ、前方及び後方の第1外面11から突出してよい。負極タブ12n及び正極タブ12pは、入れ替えられてよい。負極タブ12nと正極タブ12pとは、互いに反対方向に突出してよい。負極タブ12nと正極タブ12pとは、同じ方向に突出してもよい。一実施形態において、電池セル10は、一対の正極タブ12p及び負極タブ12nが前後方向に沿って配置された状態で、上下方向に積層されているとする。
電極タブ12は、第1外面11の中央部から突出してよい。電極タブ12は、前後方向に略平行に突出してよい。電極タブ12は、突出方向に沿ったタブ側面17を有してよい。電極タブ12は、平板状であってよい。
図4は、電池モジュール100の構成例を示す分解斜視図である。
図4に示されるように、電池モジュール100は、上下方向に積層されている複数の電池セル10を有する。電池セル10の数は、6個に限られず、5個以下であってもよいし、7個以上であってもよい。積層されている電池セル10は、電池セル10の間に位置する接着層15によって接着されていてよい。電池モジュール100は、積層されている電池セル10の間に、放熱板70を有してよい。放熱板70は、接着層15によって電池セル10に接着されていてよい。
放熱板70は、積層されている複数の電池セル10において、複数の電池セル10ごとに電池セル10の間で挟持されている。より具体的には、積層されている2つの電池セル10の上方に1つの放熱板70aが積層される。その上に2つの電池セル10がさらに積層される。その上に1つの放熱板70bがさらに積層される。その上に2つの電池セル10がさらに積層される。
放熱板70は、電池セル10から発生する熱量に応じた所定の板厚を有する。これにより、電池セル10から受け取る熱量に対応した放熱板70の熱容量が確保される。放熱板70は、電池セル10からの放熱性を向上させるために、熱伝導性の高い、金属等の材料によって構成される。このとき、放熱板70は、任意の方法により、電池セル10と電気的に絶縁されている。例えば、放熱板70は、電池セル10の表層を構成する絶縁層によって絶縁されていてもよい。例えば、放熱板70は、電池セル10と放熱板70との間に別途配置されている絶縁シート50によって絶縁されていてもよい。例えば、放熱板70は、放熱板70の表層を構成する絶縁層によって絶縁されていてもよい。このとき、放熱板70は、例えば、表面に電気絶縁性素材が付与されている金属材によって構成される。
接着層15は、電池セル10の第3外面14に設けられていてよい。接着層15は、電池セル10の上下2つの第3外面14の一方に設けられていてよい。接着層15は、接着剤又は両面テープ、ホットメルト等の粘着剤を含んでよい。接着層15は、例えば、各電池セル10の第3外面14に接着剤を塗布する方法、又は、他の種々の方法によって形成されてよい。各構成部の間に位置する接着層15の数は、図4に例示されている2枚に限られず、1枚であってもよいし、3枚以上であってもよい。接着層15の形状は、図4に例示されている矩形に限られず、他の種々の形状であってもよい。
電池モジュール100は、第1セルケース20及び第2セルケース30をさらに有する。第1セルケース20及び第2セルケース30が組み合わされている構成は、単にセルケースと総称される。第1セルケース20及び第2セルケース30はそれぞれ、積層されている電池セル10の左側及び右側に位置する。第1セルケース20及び第2セルケース30は、互いに係合している状態で、積層されている電池セル10を内部に収容している。より具体的には、セルケースは、積層されている電池セル10を内部で支持し、電極タブ12を配列する。第1セルケース20及び第2セルケース30はそれぞれ、側面から内側に向けて突出する仕切板23及び33を有してよい。仕切板23及び33は、第1セルケース20及び第2セルケース30が係合している状態で、各電池セル10の封止部19の間に位置する。
第1セルケース20の形状は、上方向から見て、略矩形の枠状であって、右側の辺が開いている形状である。言い換えれば、第1セルケース20の形状は、右側の辺が開いている略コの字状である。第2セルケース30の形状は、上方向から見て、略矩形の枠状であって、左側の辺が開いている形状である。言い換えれば、第2セルケース30の形状は、左側の辺が開いている略コの字状である。第1セルケース20及び第2セルケース30は、それぞれの開いている側で係合することで、上方向から見て矩形の枠状の構成となる。第1セルケース20及び第2セルケース30が係合している構成の形状は、上方向から見て略ロの字状であるともいえる。セルケースは、積層されている電池セル10を枠状の構成の中で収容している。上方向から見て枠の内側に該当する部分は、第1セルケース20及び第2セルケース30それぞれにおいて、開口部22及び開口部32というものとする。第1セルケース20は、電池セル10の積層方向の両端それぞれに、開口部22を有する。第2セルケース30は、電池セル10の積層方向の両端それぞれに、開口部32を有する。
第1セルケース20及び第2セルケース30は、例えば、一方に設けられている係合爪と、他方に設けられている係合孔とによって、互いに係合してよい。第1セルケース20及び第2セルケース30は、例えば、任意の面から突出している係合部をそれぞれ有し、突出している係合部がクリップ等の弾性部材によって挟持されることによって係合してもよい。第1セルケース20及び第2セルケース30は、例えば、ねじ止め等の種々の締結構造によって係合してもよい。第1セルケース20及び第2セルケース30は、これらの例に限られず、種々の方法によって係合してよい。このようにすることで、組電池1の組立が容易になりうる。結果として、製品の信頼性が向上しうる。
第1セルケース20及び第2セルケース30は、比較的高い剛性を有する材料を含んでよい。第1セルケース20及び第2セルケース30は、例えば、表面にPET(Polyethylene Terephthalate)樹脂等の電気絶縁性素材が付与されている金属材、又は樹脂材等によって構成されてよい。
第2セルケース30は、前後方向それぞれにスリット34を有する。電池セル10がセルケースに収容されている状態において、電池セル10の電極タブ12は、スリット34を貫通し、セルケースの外部に突出する。スリット34の数は、電池セル10の数に対応する。
電池モジュール100は、セルケースから外部に突出している電極タブ12を電気的に接続する、タブ間バスバ40、総プラスバスバ41及び総マイナスバスバ42をさらに有する。タブ間バスバ40、総プラスバスバ41及び総マイナスバスバ42は、単にバスバと総称される。
バスバは、電気伝導性を有する材料によって構成される。例えば、バスバは、金属材又は電気伝導性素材が付与されている樹脂材によって構成される。金属材は、例えばアルミニウム又は銅等を含む。バスバを構成する材料は、電極タブ12を構成する材料に応じて溶接性が確保されるように決定される。バスバの表面には、バスバと電極タブ12とを接合するレーザ溶接用のレーザ光を吸収するめっきが施されていてもよい。
電池セル10は、正極タブ12pと負極タブ12nとが交互に入れ替わるように積層されている。すなわち、1つの電池セル10の正極タブ12p及び負極タブ12nがそれぞれ前方向及び後方向を向く場合、その電池セル10の隣に積層されている電池セル10の正極タブ12p及び負極タブ12nはそれぞれ、後方向及び前方向を向く。
タブ間バスバ40は、1つの電池セル10の正極タブ12pと、その電池セル10の隣に積層されている電池セル10の負極タブ12nとを電気的に接続する。このようにすることで、積層されている電池セル10が電気的に直列に接続される。電池セル10が直列に接続している場合、上端又は下端に位置する電池セル10の正極タブ12pは、いずれの電池セル10とも接続していない状態である。一実施形態において、上端に位置する電池セル10の正極タブ12pがいずれの電池セル10とも接続していない状態であるものとする。総プラスバスバ41は、上端に位置する電池セル10の正極タブ12pと接続する。この場合、下端に位置する電池セル10の負極タブ12nは、いずれの電池セル10とも接続していない状態である。総マイナスバスバ42は、下端に位置する電池セル10の負極タブ12nと接続する。このようにすることで、電気的に直列に接続している電池セル10の総電圧として、総プラスバスバ41と総マイナスバスバ42との間に生じる電位差が出力される。
組電池1は、電圧検出部をさらに有してよい。電圧検出部は、バスバを介して電極タブ12に電気的に接続し、各電池セル10の端子電圧を検出してよい。
電池モジュール100は、上下方向に積層されている電池セル10を上側から拘束する拘束板60をさらに有する。拘束板60は、拘束板締結部材64によって、第1セルケース20及び第2セルケース30に設けられている締結部66に締結される。図4の破線は、拘束板締結部材64と締結部66との対応関係の一例を示している。
拘束板60は、比較的高い剛性を有する材料を含んで構成されてよい。拘束板60は、例えば、金属材のみによって構成されてよい。拘束板60の構成は、これに限定されず、樹脂材であってもよいし、表面にPET樹脂等の電気絶縁性素材が付与されている金属材であってもよい。拘束板60の形状は、略平板状であってよい。拘束板60は、凸部62を有する。拘束板60の凸部62は、セルケースの開口部22及び32を通って、電池セル10の上面を加圧する。このようにすることで、積層されている電池セル10が拘束される。したがって、電池モジュール100が容易にハンドリングされうる。拘束板60がセルケースの開口部22及び32を通して電池セル10を加圧することによって、電池セル10を加圧する力がセルケースに加わりにくくなる。その結果、セルケースが劣化したり損傷したりしにくくなる。
電池モジュール100は、上下方向に積層されている電池セル10と拘束板60との間に、絶縁シート50を有してよい。すなわち、拘束板60は、絶縁シート50を介して、電池セル10に対して積層されていてよい。絶縁シート50は、電池セル10に接着層15によって接着されていてよい。絶縁シート50は、積層されている電池セル10のうち上端に位置する電池セル10の上面に当接してよい。絶縁シート50は、積層されている電池セル10のうち下端に位置する電池セル10の下面に当接してよい。絶縁シート50は、ポリエチレン(PE:polyethylene)又はポリプロピレン(PP:polypropylene)樹脂等の電気絶縁性材料を含んでよい。絶縁シート50の形状は、略平板状であってよいが、これに限られない。絶縁シート50は、拘束板60に接着層15によって接着されていてよい。絶縁シート50が設けられることによって、電池セル10の上面と、拘束板60との間の電気的な絶縁性が向上されうる。拘束板60は、絶縁シート50を介さずに、接着層15によって電池セル10に接着されていてよい。拘束板60が絶縁シート50を介さずに電池セル10に接着されている場合、電池セル10の外装部材16は、その表層等に絶縁性部材の層を含んでよい。拘束板60と電池セル10との間に位置する絶縁シート50又は絶縁性部材の層は、第1絶縁層ともいう。電池モジュール100が拘束板60と電池セル10との間に第1絶縁層を有することによって、拘束板60と電池セル10との間の電気絶縁性が向上されうる。
第1セルケース20は、左方向の側面に側面開口部25を有してよい。第2セルケース30は、右方向の側面に側面開口部35を有してよい。電池モジュール100が放熱板70を有する場合、放熱板70から左右方向に突出している部分が、側面開口部25及び35を通って、セルケースの外側に突出しうる。
図5A~図5Hは、電池モジュール100を組み立てる代表的な第1工程~第8工程をそれぞれ示した模式図である。電池モジュール100は、図5A~図5Hに例示される手順に沿って、組み立てられてよい。
図5Aに示される工程において、電池モジュール100を組み立てるために治具90が用いられる。治具90は、その上に載置される電池セル10又は放熱板70等が位置合わせされるように構成されてよい。
図5Bに示される工程において、電池セル10が治具90の上に載置される。治具90は、電池セル10が位置合わせされている状態で載置されるように、電池セル10の第1外面11及び第2外面13の形状に対応した内面を有してよい。治具90は、電池セル10の第1外面11の中央部から突出している電極タブ12に対応する形状を有してよい。電池セル10の上面又は下面に、接着層15が設けられていてよい。
図5Cに示される工程において、放熱板70が治具90の上に載置される。治具90は、放熱板70等を位置合わせして載置できるように、ボス92及び段差を有してよい。放熱板70は、電池モジュール100が下部ケース300に締結される際に用いられる、突起部と孔72とを端部に有してよい。放熱板70は、突起部が治具90の段差に当接し、且つ、孔72が治具90のボス92に嵌まることによって、位置合わせされてよい。
図5Dに示される工程において、積層されている電池セル10の上面に、さらに絶縁シート50が載置されてよい。絶縁シート50の上面に、接着層15が設けられていてよい。
図5Eに示される工程において、少なくとも電池セル10が積層されている構成に対して、第2セルケース30が挿入される。その際、第2セルケース30の仕切板33は、積層されている電池セル10の封止部19の間に挿入される。電池セル10が積層されている構成は、電池セル10同士、又は、電池セル10と他の構成とが接着層15によって接着されていることによって、治具90から取り出された状態でも、位置合わせされている状態を維持しうる。
図5Fに示される工程において、電池セル10が積層されている構成に対して、第2セルケース30の反対側から第1セルケース20が挿入される。その際、第1セルケース20の仕切板23は、積層されている電池セル10の封止部19の間に挿入される。電池セル10の電極タブ12は、第2セルケース30のスリット34から外部に突出する。
図5Gに示される工程において、電極タブ12に対して、タブ間バスバ40、総プラスバスバ41及び総マイナスバスバ42が電気的に接続される。バスバと電極タブ12とは、例えば、溶接又は溶着等によって電気的に接続されてよい。隣接する電池セル10の正極タブ12p及び負極タブ12nがタブ間バスバ40に対して溶接により接合される場合、電池セル10が位置合わせされている状態を維持していることによって、精度よく接合されうる。
さらに、電池セル10が積層されている構成がセルケースに収容されている構成に対して、拘束板60が上面から取り付けられる。拘束板60の凸部62は、セルケースの開口部22及び32を通って、電池セル10が積層されている構成の上面に当接する。拘束板60は、接着層15によって電池セル10が積層されている構成に接着されてよい。
図5Hに示される工程において、拘束板60は、拘束板締結部材64によってセルケースに締結されてよい。拘束板60がセルケースに締結されることによって、電池モジュール100の組立が完了する。
図5Hに示されるように、組み立てられた電池モジュール100では、放熱板70及びセルケースそれぞれの下部ケース300に対する固定点は、セルケースの同一側面に沿って配置されている。より具体的には、放熱板70aの一対の孔72a、放熱板70bの一対の孔72b、及びセルケースの一対の締結部110が、セルケースの左右両側面それぞれに沿って略同一面上に配置されている。
下部ケース300に形成されている開口350(図1参照)側に位置する放熱板70bの固定点は、開口350と反対側に位置する他の放熱板70aの固定点よりも下部ケース300の内部においてセルケースの左右両側面それぞれに沿って外側に配置されている。セルケースの固定点は、放熱板70の固定点よりも下部ケース300の内部においてさらに外側に配置されている。より具体的には、上側に配置されている放熱板70bの一対の孔72bは、下側に配置されている放熱板70aの一対の孔72aより前後方向に沿って外側にそれぞれ配置されている。セルケースの一対の締結部110は、上側に配置されている放熱板70bの一対の孔72bよりも前後方向に沿って外側にそれぞれ配置されている。
図5A~Hに例示される工程に沿って電池モジュール100が組み立てられる場合、隣接して積層されている電池セル10の電極タブ12同士の位置決めの精度が向上されうる。結果として、電極タブ12とバスバとが高い精度で容易に接合されうるとともに、組電池1の信頼性が向上されうる。
電池セル10、放熱板70、絶縁シート50、又は拘束板60等の積層されている各部が接着層15によって接着されていることによって、電池モジュール100が振動又は衝撃等を受けた場合の耐久性が向上されうる。例えば、電池モジュール100を有する組電池1が車両に搭載される場合、車両の走行時の振動又は衝撃等によって、電池モジュール100の各部の相対的な変位が低減されうる。電池モジュール100の各部が接着されることによって、振動又は衝撃等を受けた場合でも、各部が破損しにくくなる。
第1セルケース20及び第2セルケース30がそれぞれ、電池セル10の封止部19の間に位置する仕切板23及び33を有することによって、電池セル10は、互いに絶縁されやすくなる。例えば、電池セル10が経時的に劣化して変形した場合でも、隣接して積層されている電池セル10同士が互いに接触しにくくなる。
セルケースが表面に電気絶縁性素材が付与されている金属材、又は樹脂材等によって構成されることで、組電池1の内部に位置する電気部品等と、電池セル10とが、互いに電気的に絶縁されうる。
また、組電池1の下部ケース300と上部ケース400が金属製であった場合でも、電池セル10と、組電池1の外部に位置する電気部品等との絶縁を確保することができる。なお、下部ケース300、上部ケース400が樹脂材料により構成されていれば、セルケースが金属材料により構成されていても、同様に電池セル10と組電池1の外部に位置する電気部品等との絶縁を確保することができる。
図6は、補機モジュール200の構成例を示す分解斜視図である。
図6に示されるように、補機モジュール200は、補機台座210と、リレー220と、電流センサ230と、ヒューズ240と、基板260とを有する。電流センサ230は、その端子に締結孔231を有し、締結部材252によって、補機台座210の締結部212に締結される。電流センサ230の一端の締結孔231は、リレー220と電気的に接続している銅バスバ250の締結孔251と共締めされる。リレー220は、その端子に締結孔221を有し、締結部材252によって、補機台座210の締結部212に締結される。リレー220の一端の締結孔221は、電流センサ230と電気的に接続している銅バスバ250の締結孔251と共締めされる。リレー220の他端の締結孔221は、ヒューズ240と電気的に接続している銅バスバ250の締結孔251と共締めされる。ヒューズ240は、その端子に締結孔241を有し、締結部材252によって、補機台座210の締結部212に締結される。ヒューズ240の一端の締結孔241は、リレー220と電気的に接続している銅バスバ250の締結孔251と共締めされる。基板260は、例えば4隅に締結孔261を有し、締結部材262によって、補機台座210の締結部214に締結される。補機台座210は、締結孔216を有する。補機モジュール200は、電池モジュール100と合わせて下部ケース300に収容される際、締結孔216にモジュール締結部材270(図7参照)が貫通することによって、下部ケース300の締結部340(図1参照)に締結される。
図7は、電池モジュール100と補機モジュール200との組立例を示す斜視図である。
図7に示されるように、補機モジュール200の補機台座210は、モジュール締結部材270によって、第1セルケース20及び第2セルケース30に締結されている。モジュール締結部材270は、補機モジュール200と電池モジュール100とを合わせて、下部ケース300の締結部340(図1参照)に締結しうる。電流センサ230は、リレー220と電気的に接続している側とは異なる端子において、総プラスバスバ41と電気的に接続している銅バスバ250と電気的に接続している。
組電池1は、プラス出力端子410とマイナス出力端子420とをさらに有する。ヒューズ240は、リレー220と電気的に接続している側とは異なる端子において、プラス出力端子410と電気的に接続しているプラス出力端子バスバ412と電気的に接続している。すなわち、プラス出力端子410は、直列に接続されているヒューズ240とリレー220と電流センサ230とを介して、総プラスバスバ41と電気的に接続している。マイナス出力端子420は、マイナス出力端子バスバ422を介して、総マイナスバスバ42と電気的に接続している。プラス出力端子410は、締結孔414におけるねじ止め等によって、下部ケース300の締結部330(図1参照)に締結されてよい。マイナス出力端子420は、締結孔424におけるねじ止め等によって、下部ケース300に締結されてよい。
組電池1は、タブ間バスバ40、総プラスバスバ41及び総マイナスバスバ42を覆うバスバカバー80をさらに有してよい。バスバカバー80がバスバを覆うことによって、組電池1が衝突等の衝撃を受け、変形、損傷した場合でも、バスバと下部ケース300間の電気的絶縁性が確保されるため、組電池1の信頼性がより高められうる。
リレー220は、電池セル10と、プラス出力端子410との間を接続したり、切断したりするスイッチング素子として機能する。
電流センサ230は、電池セル10からプラス出力端子410に流れる電流の大きさを検出する。電流センサ230は、検出した電流の大きさを基板260に出力してよい。
ヒューズ240は、ヒューズ本体と、ヒューズ本体を収容保持する絶縁樹脂製のハウジングと、ハウジングを覆う絶縁樹脂製のカバーとを含んでよい。ヒューズ240は、過電流が流れることによって溶断する。
基板260は、BMS(Battery Management System)を有してよい。BMSは、バッテリコントローラともいう。BMSは、少なくとも1つのプロセッサを含んで構成されてよい。BMSは、電流センサ230と通信可能に接続され、電流センサ230から電流の検出結果を取得してよい。BMSは、リレー220と通信可能に接続され、リレー220の開閉を制御する情報を出力してよい。BMSは、タブ間バスバ40と電気的に接続され、タブ間バスバ40の電位を検出してもよい。BMSは、タブ間バスバ40の電位を検出するセンサと通信可能に接続され、タブ間バスバ40の電位の検出結果を取得してよい。BMSは、電池セル10に関する情報を、コネクタ430(図8参照)を通じて、外部に出力してよい。
補機モジュール200は、電池モジュール100と合わせて下部ケース300に収容される際、締結孔216及び締結部110にモジュール締結部材270が貫通することによって、下部ケース300の締結部340(図1参照)に締結される。このとき、セルケースの固定点、より具体的にはモジュール締結部材270と締結部340との固定点は、電池セル10の積層方向において、セルケースの中央近傍に配置されている。
セルケースから突出している放熱板70は、下部ケース300に固定される。より具体的には、放熱板70aの一対の孔72aに放熱板締結部材280aが貫通することによって、下部ケース300の締結部360a(図1参照)に締結される。同様に、放熱板70bの一対の孔72bに放熱板締結部材280bが貫通することによって、下部ケース300の締結部360b(図1参照)に締結される。放熱板70の下部ケース300に対する固定方法は、ねじ等による締結部材を用いた締結に限定されない。固定方法は、接着剤を用いた方法であってもよいし、溶接を用いた方法であってもよいし、又は上述した方法の任意の組み合わせであってもよい。放熱板70は、放熱剤を介して下部ケース300に固定されてもよい。放熱剤は、例えば、グリス又は接着剤等の液状又は弾性体のシール剤等を含む。
補機モジュール200と合わせて電池モジュール100が下部ケース300に収容される際、下部ケース300の開口350(図1参照)に対してより反対側に位置する放熱板70から順に下部ケース300に固定される。続いて、セルケースが下部ケース300に固定される。すなわち、放熱板70a、放熱板70b、及びセルケースの順番で各々が下部ケース300に固定される。
図8は、上部ケース400の構成例を示す分解斜視図である。
図8に示されるように、上部ケース400は、コネクタ430と、ガス排出部440とを有する。コネクタ430は、補機モジュール200の基板260と通信可能に接続されている。コネクタ430は、例えば組電池1を搭載している車両のECU(Electric Control Unit)等の外部回路と接続可能であってよい。
上部ケース400は、下部ケース300の締結部320(図9参照)と締結される締結部450を有する。下部ケース300の締結部320と上部ケース400の締結部450とは、ねじ止め等によって締結されてよいし、クリップ等の弾性部材によって締結されてもよい。上部ケース400と下部ケース300とが締結されて構成されるケースは、電池モジュール100を取り囲むことによって、電池モジュール100を保護しうる。
電池セル10は、充放電を繰り返すことによって、経時的に劣化しうる。電池セル10の経時劣化に伴って、電池セル10の内部において、電解液の分解又は揮発等に起因するガスが発生しうる。電池セル10の内部のガスの圧力が所定値を上回ると、ガスは、電池セル10の封止部19の一部から外部へと放出されうる。電池セル10の内部から放出されたガスは、下部ケース300と上部ケース400とによって囲まれている、組電池1の内部の空間に溜まりうる。組電池1の内部の空間に溜まったガスは、上部ケース400のガス排出部440を通って、組電池1の外部に排出されうる。ガス排出部440は、上部ケース400の上面に設けられているが、これに限られず、上部ケース400の側面に設けられていてもよいし、下部ケース300の底面310(図10参照)又は側面380(図13参照)に設けられていてもよい。
ガス排出部440は、ガスカバー442と、ブリーザ444とを有する。ガスカバー442は、ブリーザ444を覆うことによって、ブリーザ444を外部からの衝撃等から保護しうる。ブリーザ444は、通気性を有しつつ防水性及び防塵性も有する内圧調整膜をガスの排出経路に有する。ガス排出部440がブリーザ444を有することによって、組電池1の内部の空間に溜まっているガスが組電池1の外部に排出されるとともに、組電池1の外部から、水又は塵埃等が組電池1の内部に進入しにくくなる。結果として、組電池1の信頼性が向上されうる。
図9は、下部ケース300に電池モジュール100が収容されている構成例を示す斜視図である。
図9に示されるように、電池モジュール100は、下部ケース300に収容されている状態において、下部ケース300の締結部340(図1参照)に締結されている。補機モジュール200が電池モジュール100の上部に搭載される場合、補機台座210とセルケースとは、モジュール締結部材270(図7参照)によって、下部ケース300の締結部340にまとめて締結される。
図10は、図9のA-A断面図である。図11は、図10の破線囲み部の拡大図である。
図10及び図11に示されるように、下部ケース300は、下方の側に底面310を有する。電池モジュール100が下部ケース300に収容されている状態において、積層されている電池セル10は、下方に位置する底面310、及び、上方に位置する拘束板60それぞれから加圧されている。言い換えれば、下部ケース300の底面310は、拘束板60が電池セル10を加圧している側とは逆の側から、電池セル10を加圧している。積層されている電池セル10は、底面310と拘束板60との間に挟持されているともいえる。積層されている電池セル10は、挟持されていることによって、下部ケース300に安定した状態で収容されうる。下部ケース300の底面310が電池セル10を下側から加圧する機能を有することによって、電池セル10を下側から加圧するためだけの部材が省略されうる。結果として、組電池1が小型・軽量化されたり、低コスト化されたりしうるとともに、電池セル10の保持構造の信頼性が向上されうる。
底面310は、絶縁シート50を介して、電池セル10の下方の面に当接してよい。絶縁シート50は、接着層15によって底面310に接着されていてよい。絶縁シート50が設けられることによって、電池セル10の下面と、下部ケース300の底面310との間の電気的な絶縁性が向上されうる。底面310は、絶縁シート50を介さずに、接着層15によって電池セル10に接着されていてよい。底面310が絶縁シート50を介さずに電池セル10に接着されている場合、電池セル10の外装部材16は、その表層等に絶縁性部材の層を含んでよい。底面310と電池セル10との間に位置する絶縁シート50又は絶縁性部材の層は、第2絶縁層ともいう。電池モジュール100が底面310と電池セル10との間に第2絶縁層を有することによって、電池セル10と下部ケース300との間の電気絶縁性が向上されうる。
底面310は、上方に突出する凸部312を有する。凸部312は、セルケースが有する開口部22及び32を通って、電池セル10の下方の面の中央を含む所定範囲に当接しうる。電池モジュール100の上方に位置する拘束板60の凸部62は、セルケースが有する開口部22及び32を通って、電池セル10の上方の面の中央を含む所定範囲に当接しうる。凸部62は、絶縁シート50等の他の構成を介して、電池セル10の上方の面に当接してよい。電池モジュール100が下部ケース300に収容されている状態において、積層されている電池セル10は、下方に位置する凸部312と、上方に位置する凸部62との間に挟持されている。積層されている電池セル10は、上下両側から挟持されていることによって、強固に拘束されている。積層されている電池セル10は、上方及び下方の面それぞれの、中央を含む所定範囲において、凸部62及び凸部312によって加圧されている。電池セル10は、保持部18の上面及び下面のうち、封止部19に近い周辺の部分よりも中央の部分において、より大きい力で加圧されうる。
電池セル10は、充放電を繰り返すことによって、経時的に劣化しうる。電池セル10の経時劣化に伴って、電池セル10の内部において、電解液の分解又は揮発等に起因するガスが発生しうる。電池セル10の内部で発生したガスは、電池セル10を膨張させうる。積層されている電池セル10は、拘束板60の凸部62及び底面310の凸部312によって、上下面から加圧されることによって、電池セル10が積層されている方向へ膨張しにくくなる。
図12は、図2のB-B断面図である。図12を参照しながら、積層されている複数の電池セル10を含む積層体からの放熱の様子について説明する。図12において、放熱板70を締結部360aに締結する放熱板締結部材280aの図示は省略されている。
放熱板70と隣接する電池セル10から発生した熱は、放熱板70を介してその左右方向の外側に伝わる。結果、放熱板70と下部ケース300との固定点にまで熱が伝わり、当該固定点を介して下部ケース300に熱が逃げる。積層体の最上部に位置する電池セル10から発生した熱は、拘束板60を介してケースの内部へと放出される。拘束板60からケースの内部へと放出された熱は、対流して主に上部ケース400へと逃げる。積層体の最下部に位置する電池セル10から発生した熱は、下部ケース300の凸部312において下部ケース300に逃げる。以上のような過程でケースに逃げた熱は外部へとさらに放出される。例えば、ケースが金属材又は金属材と一体成形された樹脂材により構成されるような場合、上述したようなケースからの放熱がより効率良く行われる。
以上のような一実施形態に係る電池モジュール100によれば、積層された電池セル10からの放熱が効率良く行われる。より具体的には、放熱板70が下部ケース300に固定されていることで、電池セル10から発生した熱が放熱板70の固定点を介して下部ケース300に逃げる。このように電池モジュール100を収容している組電池1では、ケースが最終的な放熱部となるため、放熱の機能を果たす付加的な部品が必要とされない。したがって、組電池1の大型化が抑制される。
放熱板70と電池セル10とが互いに電気的に絶縁されていることで、絶縁性が向上する。結果、電池モジュール100及び組電池1の製品としての信頼性が向上する。
ねじによる締結、接着剤、及び溶接のうち少なくともいずれかによって放熱板70が下部ケース300と固定されていることで、放熱板70と下部ケース300との固定点での熱伝導性が向上する。結果、積層された電池セル10からの放熱がより効率良く行われる。
放熱板70が放熱剤を介して下部ケース300に固定されていることで、放熱板70と下部ケース300との固定点での熱伝導性がさらに向上する。結果、積層された電池セル10からの放熱がより効率良く行われる。
セルケースの固定点がセルケースの中央近傍に配置されていることで、電池モジュール100全体の重心により近い位置で電池モジュール100が固定される。これにより、下部ケース300に対する電池モジュール100の固定バランスが良くなる。したがって、電池モジュール100を有する組電池1が車両に搭載されるような場合であっても、車両の走行時の振動又は衝撃等に対する耐久性が向上する。
放熱板70及びセルケースそれぞれの下部ケース300に対する固定点がセルケースの同一側面に沿って配置されていることで、レイアウト性が向上し、組電池1が小型化される。各固定点が互いに近接するので、放熱板70及びセルケースを下部ケース300に固定する作業が容易となる。結果、組電池1の組み立てに関する作業性が向上する。
放熱板70aの一対の孔72a、放熱板70bの一対の孔72b、及びセルケースの一対の締結部110が前後方向に沿って内側から外側に順に配置され、順番に固定されることで、各電池セル10が均一に加圧される。より具体的には、開口350に対してより反対側に位置する放熱板70aから順に下部ケース300に固定されることで、複数の電池セル10を含む積層体全体を一度に固定する場合と比較して、各電池セル10に対する加圧がより均一になる。最終的に、電池モジュール100の上面に配置されている拘束板60によって各電池セル10が均一に加圧され、固定される。加圧による電池セル10の変位量も少ないので、固定点に加わる力学的負荷が抑制される。結果、孔72a及び72b、並びに締結部110の小型化が可能であり、組電池1が小型化される。加えて、固定した際に各電池セル10の位置のばらつきも抑制されるので、電池モジュール100の信頼性が向上する。
放熱板70が複数の電池セル10ごとに電池セル10の間で挟持されていることで、部品点数が削減され、組電池1が小型化、軽量化、及び低コスト化される。結果、組電池1の生産性が向上する。
拘束板60及び底面310は、セルケースの開口部22及び32を通して、積層されている電池セル10を加圧している。すなわち、セルケースは、拘束板60及び底面310によって直接加圧されていない。セルケースが加圧されないことによって、セルケースは撓みにくくなる。結果として、セルケースが破損しにくくなる。
拘束板60が金属材により構成されることによって、拘束板60の剛性が向上されうる。結果として、電池セル10が積層されている方向に電池セル10が膨張しにくくなるとともに、電池セル10の上下方向の位置が規制されうる。拘束板60が樹脂材又は電気絶縁性素材が付与されている金属材を含むことによって、電気絶縁性が向上されうる。拘束板60が樹脂材により構成される場合、組電池1が軽量化されうるとともに、低コストで製造されうる。
電池セル10が保持部18の上面及び下面の中央付近で加圧されることによって、電池セル10の内部で発生したガスは、封止部19に近い周辺の部分に集められうる。電池セル10の内部で発生したガスの圧力が所定値を超えた場合、ガスは、封止部19から電池セル10の外部に放出されうる。ガスが封止部19に近い周辺の部分に集められることによって、ガスが電池セル10の外部に放出されやすくなる。すなわち、電池セル10が保持部18の上面及び下面の中央付近で加圧されることによって、ガスが電池セル10の外部に放出されやすくなる。結果として、電池セル10の信頼性が向上されうる。
電池モジュール100が絶縁シート50を有することで、拘束板60と、内部の電池セル10との間の電気的な絶縁が確保されうる。
電池セル10の正極タブ12p及び負極タブ12nが前後方向に沿ってそれぞれ反対に突出することで、セルケースの対称性が向上されうる。このようにすることで、セルケースがバランスよく形成されうる。
図13に示されるように、放熱板70は、屈曲した端部74を有してよい。屈曲した端部74は、下部ケース300の側面380に当接してよい。このようにすることで、放熱板70が下部ケース300に締結されるスペースが無い場合でも、放熱板70から下部ケース700に放熱が可能になる。
図14A、図14B及び図14Cに示されるように、下部ケース300の底面310の凸部312の断面形状は、種々の形状であってよい。凸部312の断面形状は、図14A、図14B及び図14Cに例示されている形状に限られず、他の種々の形状であってよい。凸部312の断面形状は、図14Aに例示されるように、面の一部が一様に上方に突出しているオフセット形状であってよい。面の一部が一様に突出していることによって、凸部312は、電池セル10の下面の全体を加圧しうる。また、電池セル10に加わる力を制御するように、凸部312の形状が適宜決定されうる。
凸部312の断面形状は、図14Bに例示されるように、周囲から中央にかけて徐々に上方への突出量が大きくなっていくキャンバー形状であってよい。キャンバー形状において、中央の突出量が最も大きい。中央の突出量が周囲の突出量より大きいことによって、凸部312は、電池セル10の下面の中央付近を加圧しやすくなる。また、周囲から中央にかけて徐々に上方への突出量が大きくなることによって、電池セル10に対する加圧の大きさが制御されやすくなる。このようにすることで、電池セル10の内部で発生したガスは、電池セル10の中央にとどまりにくく、電池セル10の周辺に移動しやすくなる。電池セル10の内部でガスが周辺に移動することによって、電池セル10の内部抵抗の上昇が抑制されうる。つまり、電池セル10の内部でガスが周辺に移動することによって、電池セル10の内部に設けられているセル電極間にガスが存在しにくくなるため、安定した充放電性能を発揮しうる。
凸部312の断面形状は、図14Cに例示されるように、上方に突出している複数のリブ314を含む形状であってよい。凸部312がリブ314を含む形状は、リブ形状ともいう。凸部312が複数のリブ314を含むことによって、凸部312の剛性が高まりうる。凸部312の剛性が高まることによって、底面310は、電池セル10の下面を加圧しても変形しにくくなり、安定して電池セル10の下面の全体を加圧しうる。
図15A、図15B及び図15Cに示されるように、拘束板60の凸部62の断面形状は、種々の形状であってよい。凸部62の断面形状は、図15A、図15B及び図15Cに例示されている形状に限られず、他の種々の形状であってよい。凸部62の断面形状は、図15Aに例示されるように、オフセット形状であってよい。凸部62の断面形状は、図15Bに例示されるように、キャンバー形状であってよい。凸部62の断面形状は、図15Cに例示されるように、下方に突出している複数のリブ63を含む形状であってよい。凸部62の断面形状が各形状となっている場合の利点は、底面310の凸部312が各形状となっている場合の利点と同一又は類似のものである。
電池セル10の正極タブ12p及び負極タブ12nは、前後方向に沿ってそれぞれ反対に突出するものとして説明されてきたが、これに限定されない。図16に例示されるように、正極タブ12p及び負極タブ12nは、同一面上に形成されてもよい。この場合、第1外面11から、正極タブ12p及び負極タブ12nがそれぞれ隣り合った配置で前方に突設されてよい。第1セルケース20及び第2セルケース30は、図16に例示される電池セル10が積み重ねられている状態で収容できる任意の構成を有してもよい。複数の電池セル10は、隣接する電池セル10同士で正極タブ12p及び負極タブ12nの左右方向位置が互い違いになるように積み重ねられてよい。
正極タブ12p及び負極タブ12nが同一面上に形成される場合、第2セルケース30の、電極タブ12を貫通させるスリット34は、例えば前面等の一方の外面に集中して形成されうる。電極タブ12が一方の面に突出することによって、電池モジュール100の組み立て工数が削減されうる。結果として、組電池1の生産性が向上されうる。また、電極タブ12が一方の外面にのみ突出することによって、反対側の外面は平坦に近づけられうる。このようにすることで、電池モジュール100の前後方向の長さは、正極タブ12p又は負極タブ12nがセルケースから突出する長さだけ短くなりうる。結果として、組電池1は、全体として小型化されうる。
組電池1は、第1セルケース20及び第2セルケース30の上下方向の一端にのみ絶縁シート50及び拘束板60を設けてもよい。このようにすることで、組電池1の部品点数が削減されうる。結果として、組電池1の生産性が向上されうる。
本発明は、その精神又はその本質的な特徴から離れることなく、上述した実施形態以外の他の所定の形態で実現できることは当業者にとって明白である。したがって、先の記述は例示的であり、これに限定されない。発明の範囲は、先の記述によってではなく、付加した請求項によって定義される。あらゆる変更のうちその均等の範囲内にあるいくつかの変更は、その中に包含されるとする。
例えば、上述した各構成部の形状、配置及び個数等は、上記の説明及び図面における図示の内容に限定されない。各構成部の形状、配置及び個数等は、その機能を実現できるのであれば、任意に構成されてもよい。
例えば、電池モジュール100の組立方法は、上述した方法に限定されない。電池モジュール100の組立方法は、その機能が発揮されるように組み立てることができるのであれば、任意の方法であってもよい。例えば、上述した電池モジュール100の組立方法における各工程は、論理的に矛盾しないように再配置可能であり、複数の工程を1つに組み合わせたり、又は分割したりすることが可能である。
第1セルケース20と第2セルケース30との係合方向は左右方向に限定されない。第1セルケース20と第2セルケース30とは、その機能が発揮されるように係合するのであれば、任意の方向に沿って係合してもよい。
電池モジュール100の下面側にも拘束板60が配置されていてもよい。これにより、上下両方向から剛性の高い拘束板60によって電池セル10が狭持されているので、加圧保持性がさらに向上する。
1 組電池
10 電池セル
11 第1外面
12(12p、12n) 電極タブ(正極タブ、負極タブ)
13 第2外面
14 第3外面
15 接着層
16 外装部材
17 タブ側面
18 保持部
19 封止部
20 第1セルケース
22 開口部
23 仕切板
25 側面開口部
30 第2セルケース
32 開口部
33 仕切板
34 スリット
35 側面開口部
40 タブ間バスバ
41 総プラスバスバ
42 総マイナスバスバ
50 絶縁シート
60 拘束板
62 凸部
64 拘束板締結部材
66 締結部
70、70a、70b 放熱板
72、72a、72b 孔
74 端部
80 バスバカバー
90 治具
92 ボス
100 電池モジュール
110 締結部
200 補機モジュール
210 補機台座
212、214 締結部
216 締結孔
220 リレー
221 締結孔
230 電流センサ
231 締結孔
240 ヒューズ
241 締結孔
250 銅バスバ
251 締結孔
252 締結部材
260 基板
261 締結孔
262 締結部材
270 モジュール締結部材
280a、280b 放熱板締結部材
300 下部ケース(筐体)
310 底面
312 凸部
320、330、340、360a、360b 締結部
350 開口
380 側面
400 上部ケース
410 プラス出力端子
412 プラス出力端子バスバ
414 締結孔
420 マイナス出力端子
422 マイナス出力端子バスバ
424 締結孔
430 コネクタ
440 ガス排出部
442 ガスカバー
444 ブリーザ
450 締結部
10 電池セル
11 第1外面
12(12p、12n) 電極タブ(正極タブ、負極タブ)
13 第2外面
14 第3外面
15 接着層
16 外装部材
17 タブ側面
18 保持部
19 封止部
20 第1セルケース
22 開口部
23 仕切板
25 側面開口部
30 第2セルケース
32 開口部
33 仕切板
34 スリット
35 側面開口部
40 タブ間バスバ
41 総プラスバスバ
42 総マイナスバスバ
50 絶縁シート
60 拘束板
62 凸部
64 拘束板締結部材
66 締結部
70、70a、70b 放熱板
72、72a、72b 孔
74 端部
80 バスバカバー
90 治具
92 ボス
100 電池モジュール
110 締結部
200 補機モジュール
210 補機台座
212、214 締結部
216 締結孔
220 リレー
221 締結孔
230 電流センサ
231 締結孔
240 ヒューズ
241 締結孔
250 銅バスバ
251 締結孔
252 締結部材
260 基板
261 締結孔
262 締結部材
270 モジュール締結部材
280a、280b 放熱板締結部材
300 下部ケース(筐体)
310 底面
312 凸部
320、330、340、360a、360b 締結部
350 開口
380 側面
400 上部ケース
410 プラス出力端子
412 プラス出力端子バスバ
414 締結孔
420 マイナス出力端子
422 マイナス出力端子バスバ
424 締結孔
430 コネクタ
440 ガス排出部
442 ガスカバー
444 ブリーザ
450 締結部
Claims (18)
- 所定方向に沿って積み重ねられている複数の電池セルと、
前記電池セルを収容するセルケースと、
前記セルケースに取り付けられている拘束板と、
前記セルケースを収容するケースと
を備え、
前記セルケースは、前記所定方向の両端それぞれに開口部を有し、
前記拘束板は、前記所定方向の一端の側から、前記開口部を通って前記電池セルを加圧し、
前記ケースは、底面を有し、
前記ケースの底面は、前記拘束板が前記電池セルを加圧している側とは逆の側から、前記開口部を介して前記電池セルを加圧している、組電池。 - 前記拘束板と前記電池セルとの間に位置する第1絶縁層をさらに備える、請求項1に記載の組電池。
- 前記ケースの底面と前記電池セルとの間に位置する第2絶縁層をさらに備える、請求項1又は2に記載の組電池。
- 前記ケースの底面の、前記電池セルを加圧している部分の形状は、キャンバー形状、面の一部が一様に上方に突出しているオフセット形状、及び、リブ形状の少なくとも1つを含む、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の組電池。
- 前記ケースは、金属及び樹脂の少なくとも一方を材料として構成されている、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の組電池。
- 前記第1絶縁層は、前記電池セルが表層に有する絶縁性部材である、請求項2に記載の組電池。
- 前記第2絶縁層は、前記電池セルが表層に有する絶縁性部材である、請求項3に記載の組電池。
- 前記拘束板の、前記電池セルを加圧している部分の形状は、キャンバー形状、面の一部が一様に上方に突出しているオフセット形状、及び、リブ形状の少なくとも1つを含む、請求項1乃至7のいずれか一項に記載の組電池。
- 積層されている複数の電池セルと、
前記複数の電池セルを囲むセルケースと、
前記セルケース及び前記複数の電池セルを支持する筐体と、
前記複数の電池セルにおいて、前記電池セルの間に介挿された放熱板と、
を備え、
前記放熱板は、前記セルケースから突出して前記筐体に締結された締結点を有し、
前記放熱板が前記筐体に締結されて、前記放熱板と前記筐体とが前記電池セルを挟持している、電池モジュール。 - 前記セルケースは、樹脂で構成され、
前記筐体は、金属で構成される、請求項9に記載の電池モジュール - 前記筐体は、底面から突出し、前記締結点が当接する締結部を有する、請求項9又は10に記載の電池モジュール。
- 前記複数の電池セルにおいて、最上段に積層された電池セルを覆い、前記セルケースに締結された拘束板と、をさらに備えている請求項9乃至11のいずれか1項に記載の電池モジュール。
- 前記放熱板は、複数設けられ、
それぞれの前記放熱板は、異なる一組の隣接する前記電池セルの間に介挿され、
前記セルケースは、前記筐体に締結されており、
前記筐体に対する、前記放熱板の締結点及び前記セルケースの締結点は、前記セルケースの同一側面に沿って配置されている、請求項9乃至12のいずれか1項に記載の電池モジュール。 - 前記筐体に対する前記セルケースの締結点は、前記セルケースの同一側面に沿って2箇所設けられ、
前記筐体に対する複数の前記放熱板の締結点は、前記セルケースの2箇所の締結点の内側に配置される、請求項13に記載の電池モジュール。 - 前記放熱板は、前記電池セルと電気的に絶縁されている、
請求項9乃至14のいずれか1項に記載の電池モジュール。 - 前記放熱板は、前記電池セルの表層を構成する絶縁層、前記電池セルと前記放熱板との間にさらに配置されている絶縁シート、及び前記放熱板の表層を構成する絶縁層のうち少なくともいずれか1つによって前記電池セルと電気的に絶縁されている、
請求項15に記載の電池モジュール。 - 前記放熱板は、放熱剤を介して前記筐体に固定されている、
請求項9乃至16のいずれか1項に記載の電池モジュール。 - 積層されている複数の電池セルと、
前記複数の電池セルを内部で支持しているセルケースと、
前記複数の電池セルにおいて、前記電池セルの間で挟持されている放熱板と、
を備え、
前記放熱板は、前記セルケースから突出し、前記セルケースを収容する筐体に固定されており、
前記セルケースの固定点は、前記電池セルの積層方向において、前記セルケースの中央近傍に配置されている、電池モジュール。
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|---|---|---|---|
| US17/044,002 US20210036270A1 (en) | 2018-04-10 | 2019-03-28 | Battery Pack and Battery Module |
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| JP2018075695A JP6505285B1 (ja) | 2018-04-10 | 2018-04-10 | 電池モジュール |
| JP2018-075695 | 2018-04-10 | ||
| JP2018-075682 | 2018-04-10 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| WO2019198518A1 true WO2019198518A1 (ja) | 2019-10-17 |
Family
ID=68163647
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PCT/JP2019/013527 Ceased WO2019198518A1 (ja) | 2018-04-10 | 2019-03-28 | 組電池及び電池モジュール |
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- 2019-03-28 CN CN201980024713.2A patent/CN111971814A/zh active Pending
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