JP2001035450A - 角型電池 - Google Patents
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- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
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- Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 単電池の効率的な集合配列を可能とすると共
に、単電池毎の完全な絶縁構造を得つつ十分な冷却を行
うことのできる角型電池を提供する。 【解決手段】 電解質と共に複数の正極板１２ａ及び負
極板１２ｂが金属ケース１４に収納される。前記金属ケ
ース１４は、上部に当該金属ケース１４の開放口部分を
収納する収納空間３０を有すると共に、前記収納空間３
０を除く位置で前記金属ケース１４の少なくとも側面の
一部を露出する露出開口２８を有する樹脂ケース１６の
収納槽２６に個別に収納される。前記樹脂ケース１６の
外表面には、前記金属ケース１４の挿入方向に沿った凸
条部４２ａ，４２ｂが形成され、露出開口２８を介して
金属ケース１４を冷却する冷却空気の供給流路を形成す
る。
に、単電池毎の完全な絶縁構造を得つつ十分な冷却を行
うことのできる角型電池を提供する。 【解決手段】 電解質と共に複数の正極板１２ａ及び負
極板１２ｂが金属ケース１４に収納される。前記金属ケ
ース１４は、上部に当該金属ケース１４の開放口部分を
収納する収納空間３０を有すると共に、前記収納空間３
０を除く位置で前記金属ケース１４の少なくとも側面の
一部を露出する露出開口２８を有する樹脂ケース１６の
収納槽２６に個別に収納される。前記樹脂ケース１６の
外表面には、前記金属ケース１４の挿入方向に沿った凸
条部４２ａ，４２ｂが形成され、露出開口２８を介して
金属ケース１４を冷却する冷却空気の供給流路を形成す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、角型電池、特に、
充放電可能な電池の効率的な複数配列を可能とすると共
に、冷却効率を向上可能な角型電池の改良に関する。
充放電可能な電池の効率的な複数配列を可能とすると共
に、冷却効率を向上可能な角型電池の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、地球温暖化の促進の原因の一つと
されるＣＯ2の排出量抑制が盛んに行われている。その
中でも、自動車の排気ガス削減が重要視され、電気自動
車やハイブリッド車が注目を集めている。この電気自動
車やハイブリッド車（以下、単に車両という）は、車載
する電池に充電された電力によりモータを駆動し車両と
しての駆動力を得ている。また、制動時等には回生を行
い充電を行うことにより車両の長時間駆動を可能にして
いる。
されるＣＯ2の排出量抑制が盛んに行われている。その
中でも、自動車の排気ガス削減が重要視され、電気自動
車やハイブリッド車が注目を集めている。この電気自動
車やハイブリッド車（以下、単に車両という）は、車載
する電池に充電された電力によりモータを駆動し車両と
しての駆動力を得ている。また、制動時等には回生を行
い充電を行うことにより車両の長時間駆動を可能にして
いる。
【０００３】ところで、このような車両において、十分
な駆動力、すなわち十分な電力を得るためには、複数の
電池を車載することが要求されるが、車両におけるスペ
ースは限られている。そのため、車両の設計において
は、電池の収納スペース確保を優先するか電池以外のス
ペース（例えば車室スペースやトランクスペース、他部
品の収納スペース等）を優先させるかを選択せざるを得
ない。これに対し、例えば、特開平７−２２００３号公
報に開示された技術では、各電池で個別に大きな体積を
占有してしまうハウジングの改良を行い、できるだけ多
くの電池を効率よく配置する構成が提案されてる。すな
わち、各電池毎にハウジングを形成する代わりに、単体
のハウジングの内部を仕切板で仕切ってハウジング壁の
共有化を行うことにより電池の収納効率の増加を行って
いる。このハウジングによれば、電池搭載量の増加が可
能になると共に、電池以外のスペースも良好に確保する
ことが可能になり、車両の設計の自由度を向上してい
る。
な駆動力、すなわち十分な電力を得るためには、複数の
電池を車載することが要求されるが、車両におけるスペ
ースは限られている。そのため、車両の設計において
は、電池の収納スペース確保を優先するか電池以外のス
ペース（例えば車室スペースやトランクスペース、他部
品の収納スペース等）を優先させるかを選択せざるを得
ない。これに対し、例えば、特開平７−２２００３号公
報に開示された技術では、各電池で個別に大きな体積を
占有してしまうハウジングの改良を行い、できるだけ多
くの電池を効率よく配置する構成が提案されてる。すな
わち、各電池毎にハウジングを形成する代わりに、単体
のハウジングの内部を仕切板で仕切ってハウジング壁の
共有化を行うことにより電池の収納効率の増加を行って
いる。このハウジングによれば、電池搭載量の増加が可
能になると共に、電池以外のスペースも良好に確保する
ことが可能になり、車両の設計の自由度を向上してい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、複数の単電池
を単一容器に収納すると放熱効率が低下するため電池の
充放電効率が低下してしまうという問題がある。前述し
た特開平７−２２００３号公報では、収納容器の一部を
金属で形成することより放熱効率の向上を図っている
が、金属の熱伝達を利用した間接的な放熱であり、単電
池個々の冷却は十分に行われていない。特に、複数の単
電池を連続接続した状態で、良好な放熱を行うことが困
難であるという問題がある。また、単電池と収納容器に
金属部分が直接接触するため前記金属部分に電気絶縁材
料等の被覆が必要になる。このような被覆は部品同士の
接触等により傷つく可能性があり、信頼性の高い絶縁手
段とは言い難い。特に車両等のように常時振動が存在す
る環境下で使用される場合、被覆破壊による絶縁破壊の
虞は解消することができないという問題がある。
を単一容器に収納すると放熱効率が低下するため電池の
充放電効率が低下してしまうという問題がある。前述し
た特開平７−２２００３号公報では、収納容器の一部を
金属で形成することより放熱効率の向上を図っている
が、金属の熱伝達を利用した間接的な放熱であり、単電
池個々の冷却は十分に行われていない。特に、複数の単
電池を連続接続した状態で、良好な放熱を行うことが困
難であるという問題がある。また、単電池と収納容器に
金属部分が直接接触するため前記金属部分に電気絶縁材
料等の被覆が必要になる。このような被覆は部品同士の
接触等により傷つく可能性があり、信頼性の高い絶縁手
段とは言い難い。特に車両等のように常時振動が存在す
る環境下で使用される場合、被覆破壊による絶縁破壊の
虞は解消することができないという問題がある。
【０００５】本発明は、上記従来の課題に鑑みなされた
ものであり、その目的は、単電池の効率的な集合配列を
可能とすると共に、単電池毎の完全な絶縁構造を得つつ
十分な冷却を行うことのできる角型電池を提供すること
にある。
ものであり、その目的は、単電池の効率的な集合配列を
可能とすると共に、単電池毎の完全な絶縁構造を得つつ
十分な冷却を行うことのできる角型電池を提供すること
にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記のような目的を達成
するために、本発明は、上方に開放口を有する金属ケー
スと、前記金属ケースに電解質と共に収納され、セパレ
ータによって個々に分離された複数の正極板及び負極板
と、前記金属ケース内で当該金属ケースと絶縁状態を維
持しつつ前記正極板と負極板とを個別に集合させる正及
び負の集極板と、前記金属ケースを収納可能なケースで
あって、上部に前記金属ケースの開放口部分を収納する
収納空間を有すると共に、前記収納空間を除く位置で前
記金属ケースの少なくとも側面の一部を露出する露出開
口を有する樹脂ケースと、前記樹脂ケースの収納空間に
対して前記金属ケースの開放口部分をシールするシール
部材と、を含むことを特徴とする。
するために、本発明は、上方に開放口を有する金属ケー
スと、前記金属ケースに電解質と共に収納され、セパレ
ータによって個々に分離された複数の正極板及び負極板
と、前記金属ケース内で当該金属ケースと絶縁状態を維
持しつつ前記正極板と負極板とを個別に集合させる正及
び負の集極板と、前記金属ケースを収納可能なケースで
あって、上部に前記金属ケースの開放口部分を収納する
収納空間を有すると共に、前記収納空間を除く位置で前
記金属ケースの少なくとも側面の一部を露出する露出開
口を有する樹脂ケースと、前記樹脂ケースの収納空間に
対して前記金属ケースの開放口部分をシールするシール
部材と、を含むことを特徴とする。
【０００７】この構成によれば、各単電池は金属ケース
で安定した状態で樹脂ケース内に効率的に収納されるた
め、樹脂ケースを介して単電池毎の絶縁を確実に行うこ
とができる。また、樹脂ケースで単電池を構成する金属
ケースを覆うので絶縁破壊の虞は全くない。さらに、樹
脂ケースには露出開口が形成されているので、金属ケー
スに直接冷却風等を供給することが可能なため効率的な
冷却を行うことができる。また、露出開口を有する樹脂
ケースと金属ケースの二重構造にする場合でも、シール
部材によって電解質等の漏れを確実に防止することがで
きる。
で安定した状態で樹脂ケース内に効率的に収納されるた
め、樹脂ケースを介して単電池毎の絶縁を確実に行うこ
とができる。また、樹脂ケースで単電池を構成する金属
ケースを覆うので絶縁破壊の虞は全くない。さらに、樹
脂ケースには露出開口が形成されているので、金属ケー
スに直接冷却風等を供給することが可能なため効率的な
冷却を行うことができる。また、露出開口を有する樹脂
ケースと金属ケースの二重構造にする場合でも、シール
部材によって電解質等の漏れを確実に防止することがで
きる。
【０００８】上記のような目的を達成するために、本発
明は、上記構成において、前記金属ケースは、上端側に
外周方向に突出したフランジを有し、前記樹脂ケースの
収納空間は、内側に突出し前記シール部材を載置可能な
段差部と、当該段差部の上方に位置し、前記金属ケース
の開放口上端部と係合し、フランジを前記シール部材を
介して段差部に押圧固定する係合爪と、を有することを
特徴とする。
明は、上記構成において、前記金属ケースは、上端側に
外周方向に突出したフランジを有し、前記樹脂ケースの
収納空間は、内側に突出し前記シール部材を載置可能な
段差部と、当該段差部の上方に位置し、前記金属ケース
の開放口上端部と係合し、フランジを前記シール部材を
介して段差部に押圧固定する係合爪と、を有することを
特徴とする。
【０００９】この構成によれば、露出開口を有する樹脂
ケースと金属ケースの二重構造にする場合でも、両者の
接続固定及びシールを容易かつ確実に行うことができ
る。
ケースと金属ケースの二重構造にする場合でも、両者の
接続固定及びシールを容易かつ確実に行うことができ
る。
【００１０】上記のような目的を達成するために、本発
明は、上記構成において、前記樹脂ケースは、前記正極
板及び負極板を収納した金属ケースを一単位とする独立
セルを前記正極板及び負極板の配列方向と直交する方向
に隔壁を介して複数配列可能な収納槽を有し、隣接する
金属ケース内の正負の集極板は、前記隔壁を貫通する貫
通口を介して接続されていることを特徴とする。
明は、上記構成において、前記樹脂ケースは、前記正極
板及び負極板を収納した金属ケースを一単位とする独立
セルを前記正極板及び負極板の配列方向と直交する方向
に隔壁を介して複数配列可能な収納槽を有し、隣接する
金属ケース内の正負の集極板は、前記隔壁を貫通する貫
通口を介して接続されていることを特徴とする。
【００１１】この構成によれば、各独立セル毎の絶縁性
や冷却効率を維持した状態で複数の独立セルの配列及び
電気接続を可能にすることができる。
や冷却効率を維持した状態で複数の独立セルの配列及び
電気接続を可能にすることができる。
【００１２】上記のような目的を達成するために、本発
明は、上記構成において、前記樹脂ケースの露出開口形
成面は、金属ケースの樹脂ケースに対する挿入方向に沿
って所定高さの凸条部を有し、前記露出開口に対し冷却
空気供給スペースを形成することを特徴とする。
明は、上記構成において、前記樹脂ケースの露出開口形
成面は、金属ケースの樹脂ケースに対する挿入方向に沿
って所定高さの凸条部を有し、前記露出開口に対し冷却
空気供給スペースを形成することを特徴とする。
【００１３】この構成によれば、樹脂ケースが電池収納
スペースの壁面や他の樹脂ケース等、他部材に密着配置
される場合でも、凸条部により他部材との間に露出開口
に対し冷却空気供給スペース、すなわち冷却空気流路を
確保することができるので、効率的な冷却を常時維持す
ることができる。また、凸条部により樹脂ケースの剛性
を向上することができるので、電池の充放電の際の膨張
を抑制し内部抵抗の増加による電池性能低下を防止する
ことができる。
スペースの壁面や他の樹脂ケース等、他部材に密着配置
される場合でも、凸条部により他部材との間に露出開口
に対し冷却空気供給スペース、すなわち冷却空気流路を
確保することができるので、効率的な冷却を常時維持す
ることができる。また、凸条部により樹脂ケースの剛性
を向上することができるので、電池の充放電の際の膨張
を抑制し内部抵抗の増加による電池性能低下を防止する
ことができる。
【００１４】上記のような目的を達成するために、本発
明は、上記構成において、前記貫通口の周囲には、貫通
口シール部材が設けられていることを特徴とする。
明は、上記構成において、前記貫通口の周囲には、貫通
口シール部材が設けられていることを特徴とする。
【００１５】この構成によれば、開放口を有する樹脂ケ
ースと金属ケースの二重構造にする場合でも、各セル間
のシールを容易に行うことが可能であり、電解質等の流
動を容易に防止することができる。
ースと金属ケースの二重構造にする場合でも、各セル間
のシールを容易に行うことが可能であり、電解質等の流
動を容易に防止することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
（以下、実施形態という）を図面に基づき説明する。
（以下、実施形態という）を図面に基づき説明する。
【００１７】図１は、本実施形態の角型電池１０の概略
構成を示す部分拡大図である。本実施形態の角型電池１
０は、板状の複数の正極板１２ａ及び負極板１２ｂを交
互に積層配列して収納する金属ケース１４と、当該金属
ケース１４を複数個前記正極板１２ａ及び負極板１２ｂ
の積層方向と直交する方向に分割的に収納可能な樹脂ケ
ース１６とで構成されている。前記金属ケース１４は、
単電池としてのセルを収納し、この金属ケース１４を複
数個樹脂ケース１６の中に収納し各セルを直列接続する
ことで、大出力の角型電池１０を形成している。
構成を示す部分拡大図である。本実施形態の角型電池１
０は、板状の複数の正極板１２ａ及び負極板１２ｂを交
互に積層配列して収納する金属ケース１４と、当該金属
ケース１４を複数個前記正極板１２ａ及び負極板１２ｂ
の積層方向と直交する方向に分割的に収納可能な樹脂ケ
ース１６とで構成されている。前記金属ケース１４は、
単電池としてのセルを収納し、この金属ケース１４を複
数個樹脂ケース１６の中に収納し各セルを直列接続する
ことで、大出力の角型電池１０を形成している。
【００１８】前記金属ケース１４は、図２に示すように
ステンレス等の剛性の高い金属で形成された上端に開放
口１４ａを有する角型容器形状を呈し、上端の開放口１
４ａの周囲には、外周方向に突出したフランジ１４ｂが
形成されている。この金属ケース１４に、前記正極板１
２ａと負極板１２ｂが絶縁紙等で構成されるセパレータ
１８によって個別に隔離された状態で収納される。図２
の場合は、正電極１２ａがセパレータ１８に包み込まれ
るような状態で電解質と共に配置され（電解質は含浸状
態でも注入状態でもよい）、各正極板１２ａ及び負極板
１２ｂは、端面に配置された集極板２０ａ，２０ｂにそ
れぞれ接続されている。図２の場合、正極板１２ａは集
極板２０ａに接続され、負極板１２ｂは集極板２０ｂに
接続されている。さらに、この集極板２０ａ，２０ｂの
外側には当該集極板２０ａ，２０ｂと金属ケース１４と
の電気的接触を回避するために絶縁紙や樹脂等からなる
絶縁体２２が配置される。図３に、金属ケース１４の内
部に前記各部材が収納された状態を示す。
ステンレス等の剛性の高い金属で形成された上端に開放
口１４ａを有する角型容器形状を呈し、上端の開放口１
４ａの周囲には、外周方向に突出したフランジ１４ｂが
形成されている。この金属ケース１４に、前記正極板１
２ａと負極板１２ｂが絶縁紙等で構成されるセパレータ
１８によって個別に隔離された状態で収納される。図２
の場合は、正電極１２ａがセパレータ１８に包み込まれ
るような状態で電解質と共に配置され（電解質は含浸状
態でも注入状態でもよい）、各正極板１２ａ及び負極板
１２ｂは、端面に配置された集極板２０ａ，２０ｂにそ
れぞれ接続されている。図２の場合、正極板１２ａは集
極板２０ａに接続され、負極板１２ｂは集極板２０ｂに
接続されている。さらに、この集極板２０ａ，２０ｂの
外側には当該集極板２０ａ，２０ｂと金属ケース１４と
の電気的接触を回避するために絶縁紙や樹脂等からなる
絶縁体２２が配置される。図３に、金属ケース１４の内
部に前記各部材が収納された状態を示す。
【００１９】図１において、樹脂ケース１６は、射出成
形等で形成された箱形容器で、本体部１６ａと蓋部１６
ｂとで構成されている。本体部１６ａは、仕切２４で複
数の収納槽２６に分割され、各収納槽２６に前記金属ケ
ース１４が収納されるようになっている。従って、個々
のハウジングを必要とせず、効率よくかつ安定した状態
で金属ケース１４（単電池）を収納することができる。
また、図１及び図１の縦断面（正極板１２ａと負極板１
２ｂの積層方向と直交する方向の断面）を示す図４から
明らかなように、前記金属ケース１４の収納位置に対応
する樹脂ケース１６の側壁部分には前記金属ケース１４
の側面を露出させる露出開口２８が形成されている。こ
の露出開口２８により金属ケース１４を樹脂ケース１６
に収納した場合でも十分に露出することが可能になり、
冷却空気を直接金属ケース１４に供給し、内部の単電池
を冷却することができる。また、この露出開口２８の上
方には、前記金属ケース１４の開放口１４ａを含む上部
を収納する収納空間３０が形成されている。この収納空
間３０の内壁面には内側方向に突出した段差部３２が形
成され、その段差部３２の上面にシール部材として、例
えばゴム製のシールリング３４が載置可能になってる。
前記金属ケース１４の開放口１４ａの周囲に外方向に突
出形成されたフランジ１４ｂが前記シールリング３４を
介して前記段差部３２に押圧されることにより、両者の
シールが行われ、金属ケース１４の中の電解質が前記露
出開口２８から漏れないようになっている。
形等で形成された箱形容器で、本体部１６ａと蓋部１６
ｂとで構成されている。本体部１６ａは、仕切２４で複
数の収納槽２６に分割され、各収納槽２６に前記金属ケ
ース１４が収納されるようになっている。従って、個々
のハウジングを必要とせず、効率よくかつ安定した状態
で金属ケース１４（単電池）を収納することができる。
また、図１及び図１の縦断面（正極板１２ａと負極板１
２ｂの積層方向と直交する方向の断面）を示す図４から
明らかなように、前記金属ケース１４の収納位置に対応
する樹脂ケース１６の側壁部分には前記金属ケース１４
の側面を露出させる露出開口２８が形成されている。こ
の露出開口２８により金属ケース１４を樹脂ケース１６
に収納した場合でも十分に露出することが可能になり、
冷却空気を直接金属ケース１４に供給し、内部の単電池
を冷却することができる。また、この露出開口２８の上
方には、前記金属ケース１４の開放口１４ａを含む上部
を収納する収納空間３０が形成されている。この収納空
間３０の内壁面には内側方向に突出した段差部３２が形
成され、その段差部３２の上面にシール部材として、例
えばゴム製のシールリング３４が載置可能になってる。
前記金属ケース１４の開放口１４ａの周囲に外方向に突
出形成されたフランジ１４ｂが前記シールリング３４を
介して前記段差部３２に押圧されることにより、両者の
シールが行われ、金属ケース１４の中の電解質が前記露
出開口２８から漏れないようになっている。
【００２０】前記樹脂ケース１６の収納空間３０の段差
部３２の上方には、内側方向に突出した係合爪３６が複
数形成され、前記金属ケース１４の上端のフランジ１４
ｂをシールリング３４を介し段差部３２に付勢可能にな
っている。本実施形態の場合、係合爪３６は図４に示す
ように下側に向かって広がる断面略三角形状を呈してい
る。そのため、金属ケース１４を樹脂ケース１６に挿入
する場合は、樹脂ケース１６が外方向に押し広げられ、
係合爪３６の下端にフランジ１４ｂを容易に収納し、係
合爪３６が係合した後は、金属ケース１４が容易に外れ
ないと共に、樹脂ケース１６の収納空間３０と金属ケー
ス１４の密着度を確実に維持できるようになっている。
部３２の上方には、内側方向に突出した係合爪３６が複
数形成され、前記金属ケース１４の上端のフランジ１４
ｂをシールリング３４を介し段差部３２に付勢可能にな
っている。本実施形態の場合、係合爪３６は図４に示す
ように下側に向かって広がる断面略三角形状を呈してい
る。そのため、金属ケース１４を樹脂ケース１６に挿入
する場合は、樹脂ケース１６が外方向に押し広げられ、
係合爪３６の下端にフランジ１４ｂを容易に収納し、係
合爪３６が係合した後は、金属ケース１４が容易に外れ
ないと共に、樹脂ケース１６の収納空間３０と金属ケー
ス１４の密着度を確実に維持できるようになっている。
【００２１】また、樹脂ケース１６の本体部１６ａと蓋
部１６ｂとは、図５に示すように熱溶着等により完全密
着されるので、実質的に、金属ケース１４は樹脂ケース
１６の収納空間３０と共に密閉空間を形成することにな
る。また、樹脂ケース１６内で隣接する金属ケース１４
に収納された集極板２０ａと集極板２０ｂとは、樹脂ケ
ース１６の収納空間３０で前記正極板１２ａ及び負極板
１２ｂの積層方向と直交する方向の壁面に形成された貫
通口３８を介して電気的に接続される。その結果、個々
のセルが直列接続され、角型電池１０はトータルで所望
の大電力を発生できるようになっている。なお、集極板
２０ａ及び集極板２０ｂと樹脂ケース１６の本体部１６
ａとの間には、貫通口シール部材４０（例えば、ゴムパ
ッキン）が配置され、隣接するセル間で電解質（ガス化
したもの）やＨ2の移動等が起こらないように配慮され
ている。
部１６ｂとは、図５に示すように熱溶着等により完全密
着されるので、実質的に、金属ケース１４は樹脂ケース
１６の収納空間３０と共に密閉空間を形成することにな
る。また、樹脂ケース１６内で隣接する金属ケース１４
に収納された集極板２０ａと集極板２０ｂとは、樹脂ケ
ース１６の収納空間３０で前記正極板１２ａ及び負極板
１２ｂの積層方向と直交する方向の壁面に形成された貫
通口３８を介して電気的に接続される。その結果、個々
のセルが直列接続され、角型電池１０はトータルで所望
の大電力を発生できるようになっている。なお、集極板
２０ａ及び集極板２０ｂと樹脂ケース１６の本体部１６
ａとの間には、貫通口シール部材４０（例えば、ゴムパ
ッキン）が配置され、隣接するセル間で電解質（ガス化
したもの）やＨ2の移動等が起こらないように配慮され
ている。
【００２２】さらに、図１及び図１の横断面を示す図６
に示すように、樹脂ケース１６の外壁面には、金属ケー
ス１４の挿入方向に沿った所定高さ（所定肉厚）の凸条
部４２ａ，４２ｂが形成されている。本実施形態の場
合、樹脂ケース１６の仕切２４に対応する位置に凸条部
４２ａが形成され、露出開口２８を分離する位置に凸条
部４２ｂが形成された例を示しているが、露出開口２８
を分離する凸条部４２ｂは複数形成してもよい。金属ケ
ース１４の挿入方向に沿った凸条部４２ａ，４２ｂを形
成することにより、当該角型電池１０（樹脂ケース１
６）が他の部材、例えば、図７に示すように角型電池１
０を複数配列する場合でも、隣接する樹脂ケース１６と
の間に金属ケース１４の挿入方向に貫通した所定の空間
４４を確保することができる。この空間４４は、樹脂ケ
ース１６の側面に形成された露出開口２８に冷却空気を
供給する冷却空気供給スペースとして機能する。例え
ば、複数配列された角型電池１０の下面側からブロワ等
により冷却空気を送り込むことにより、露出開口２８を
介して金属ケース１４を直接冷却することができる。ま
た、空間４４は角型電池１０の上面側に貫通しているの
で、金属ケース１４の冷却により加熱された空気を効率
よく排出することができる。この時、各角型電池１０の
間隔（空間４４）は凸条部４２ａ，４２ｂの高さ（肉
厚）によって一定に規定されるので、各角型電池１０に
供給される冷却空気の量は一定にすることが可能であ
り、各角型電池１０で冷却効率の均一化が可能になる。
その結果、角型電池１０の性能の均一化を容易に行うこ
とができる。なお、図７に示すような複数配列された角
型電池１０を実際に車両に搭載する場合、さらに全体を
収納する供排ダクトを有する大型の収納槽を設け、一括
的に冷却空気の供給及び排気を行うことが望ましい。な
お、凸条部４２ａ，４２ｂは、他の部材（例えば、他部
品の壁面）と接触する場合でも同様に冷却空気供給スペ
ースを確保することができる。
に示すように、樹脂ケース１６の外壁面には、金属ケー
ス１４の挿入方向に沿った所定高さ（所定肉厚）の凸条
部４２ａ，４２ｂが形成されている。本実施形態の場
合、樹脂ケース１６の仕切２４に対応する位置に凸条部
４２ａが形成され、露出開口２８を分離する位置に凸条
部４２ｂが形成された例を示しているが、露出開口２８
を分離する凸条部４２ｂは複数形成してもよい。金属ケ
ース１４の挿入方向に沿った凸条部４２ａ，４２ｂを形
成することにより、当該角型電池１０（樹脂ケース１
６）が他の部材、例えば、図７に示すように角型電池１
０を複数配列する場合でも、隣接する樹脂ケース１６と
の間に金属ケース１４の挿入方向に貫通した所定の空間
４４を確保することができる。この空間４４は、樹脂ケ
ース１６の側面に形成された露出開口２８に冷却空気を
供給する冷却空気供給スペースとして機能する。例え
ば、複数配列された角型電池１０の下面側からブロワ等
により冷却空気を送り込むことにより、露出開口２８を
介して金属ケース１４を直接冷却することができる。ま
た、空間４４は角型電池１０の上面側に貫通しているの
で、金属ケース１４の冷却により加熱された空気を効率
よく排出することができる。この時、各角型電池１０の
間隔（空間４４）は凸条部４２ａ，４２ｂの高さ（肉
厚）によって一定に規定されるので、各角型電池１０に
供給される冷却空気の量は一定にすることが可能であ
り、各角型電池１０で冷却効率の均一化が可能になる。
その結果、角型電池１０の性能の均一化を容易に行うこ
とができる。なお、図７に示すような複数配列された角
型電池１０を実際に車両に搭載する場合、さらに全体を
収納する供排ダクトを有する大型の収納槽を設け、一括
的に冷却空気の供給及び排気を行うことが望ましい。な
お、凸条部４２ａ，４２ｂは、他の部材（例えば、他部
品の壁面）と接触する場合でも同様に冷却空気供給スペ
ースを確保することができる。
【００２３】さらに、角型電池１０は、充放電時に発生
する熱により膨張することが知られている。この膨張
は、正極板１２ａと負極板１２ｂとの間が広がることを
意味し、内部抵抗の増加に繋がり単電池としての機能低
下を招くばかりでなく、金属ケース１４の表面でミリメ
ートル単位で膨張が現れ、構成部品の劣化や破損を招く
虞がある。しかし、本実施形態の場合、凸条部４２ａ，
４２ｂ、特に凸条部４２ｂが形成されていることによ
り、樹脂ケース１６の補強が可能になり、前述のような
膨張を抑制し、それに起因する不都合を排除することが
できる。また、図７に示すように、複数の角型電池１０
を配列した場合、両端に配置された角型電池１０に押し
付け荷重（例えば、３ｔ程度）を付加することにより、
凸条部４２ａ，４２ｂを介して膨張の防止を行うことが
できる。なお、本実施形態では、凸条部４２ｂは露出開
口２８の部分に１本配置する例を示しているが、効果的
な膨張防止を行うためには、冷却効率との関係を考慮し
つつ適宜増加することが望ましい。
する熱により膨張することが知られている。この膨張
は、正極板１２ａと負極板１２ｂとの間が広がることを
意味し、内部抵抗の増加に繋がり単電池としての機能低
下を招くばかりでなく、金属ケース１４の表面でミリメ
ートル単位で膨張が現れ、構成部品の劣化や破損を招く
虞がある。しかし、本実施形態の場合、凸条部４２ａ，
４２ｂ、特に凸条部４２ｂが形成されていることによ
り、樹脂ケース１６の補強が可能になり、前述のような
膨張を抑制し、それに起因する不都合を排除することが
できる。また、図７に示すように、複数の角型電池１０
を配列した場合、両端に配置された角型電池１０に押し
付け荷重（例えば、３ｔ程度）を付加することにより、
凸条部４２ａ，４２ｂを介して膨張の防止を行うことが
できる。なお、本実施形態では、凸条部４２ｂは露出開
口２８の部分に１本配置する例を示しているが、効果的
な膨張防止を行うためには、冷却効率との関係を考慮し
つつ適宜増加することが望ましい。
【００２４】このように、本実施形態によれば、金属ケ
ース１４と露出開口２８を有する樹脂ケース１６を用い
ることにより、単電池（セル）の効率的な集合配列を可
能とすると共に、単電池毎の完全な絶縁構造を得つつ十
分かつ確実な冷却を行うことができる。
ース１４と露出開口２８を有する樹脂ケース１６を用い
ることにより、単電池（セル）の効率的な集合配列を可
能とすると共に、単電池毎の完全な絶縁構造を得つつ十
分かつ確実な冷却を行うことができる。
【００２５】図８〜図１０に、前述した実施形態の角型
電池１０と同様な形状の電池で放熱効率をさらに重要視
した場合の参考例を示す。
電池１０と同様な形状の電池で放熱効率をさらに重要視
した場合の参考例を示す。
【００２６】この参考例では、前述の実施形態における
樹脂ケースを金属のケース１００とすることにより、ケ
ース１００全体から直接放熱を行うようにしている。従
って、前述の実施形態とは部分的に異なる絶縁構造やシ
ール構造を有している。図８に示すように、ケース１０
０は、押し出し成形やプレス成形により形成される本体
部１００ａと蓋部１００ｂで構成され、内部には複数の
単電池（セル）収納槽１０２が仕切板１０４に仕切られ
て形成されている。また、外壁面には、セルの挿入方向
に沿った複数の凸条部１０６が形成され、前述した実施
形態と同様に、冷却空気の供給スペースを確保し、冷却
空気によるケース１００の直接冷却を可能にすると共
に、凸条部１０６の形成によりケース１００の剛性を増
し、当該ケース１００の熱膨張の抑制を行っている。な
お、各収納槽１０２の上部には、貫通口１０８が形成さ
れ、収納されたセルを直列接続可能にしている。また、
本体部１００ａと蓋部１００ｂとは、シール部材（Ｏリ
ングやゴムシール等）を介して密着固定され、内部の電
解質等が漏れないようになっている。この固定は、ボル
ト締めやカシメ等の手法を用いるのが好適である。
樹脂ケースを金属のケース１００とすることにより、ケ
ース１００全体から直接放熱を行うようにしている。従
って、前述の実施形態とは部分的に異なる絶縁構造やシ
ール構造を有している。図８に示すように、ケース１０
０は、押し出し成形やプレス成形により形成される本体
部１００ａと蓋部１００ｂで構成され、内部には複数の
単電池（セル）収納槽１０２が仕切板１０４に仕切られ
て形成されている。また、外壁面には、セルの挿入方向
に沿った複数の凸条部１０６が形成され、前述した実施
形態と同様に、冷却空気の供給スペースを確保し、冷却
空気によるケース１００の直接冷却を可能にすると共
に、凸条部１０６の形成によりケース１００の剛性を増
し、当該ケース１００の熱膨張の抑制を行っている。な
お、各収納槽１０２の上部には、貫通口１０８が形成さ
れ、収納されたセルを直列接続可能にしている。また、
本体部１００ａと蓋部１００ｂとは、シール部材（Ｏリ
ングやゴムシール等）を介して密着固定され、内部の電
解質等が漏れないようになっている。この固定は、ボル
ト締めやカシメ等の手法を用いるのが好適である。
【００２７】前記ケース１００の収納槽１０２には、図
９（ａ）に示すような正極板１１０ａと負極板１１０ｂ
とを交互に積層配置し、両端に配置された正の集極板１
１２ａと負の集極板１１２ｂとに接続したセル１１４が
収納される。このセルは、前述した実施形態の図２に示
す単体の金属ケース１４に収納するものと同じものでも
よい。ただし、参考例の場合、セル１１４を収納するケ
ース１００が金属製であるため、図９（ｂ）に示すよう
な袋型セパレータ１１６または図９（ｃ）に示すような
分割型セパレータ１１８にセル１１４を収納した上でケ
ース１００に収納する必要がある。なお、前記袋型セパ
レータ１１６や分割型セパレータ１１８は、絶縁紙や樹
脂で形成されたもので、セル１１４とケース１００の電
気的な接触が防止できれば、形状や作成方法は任意であ
る。
９（ａ）に示すような正極板１１０ａと負極板１１０ｂ
とを交互に積層配置し、両端に配置された正の集極板１
１２ａと負の集極板１１２ｂとに接続したセル１１４が
収納される。このセルは、前述した実施形態の図２に示
す単体の金属ケース１４に収納するものと同じものでも
よい。ただし、参考例の場合、セル１１４を収納するケ
ース１００が金属製であるため、図９（ｂ）に示すよう
な袋型セパレータ１１６または図９（ｃ）に示すような
分割型セパレータ１１８にセル１１４を収納した上でケ
ース１００に収納する必要がある。なお、前記袋型セパ
レータ１１６や分割型セパレータ１１８は、絶縁紙や樹
脂で形成されたもので、セル１１４とケース１００の電
気的な接触が防止できれば、形状や作成方法は任意であ
る。
【００２８】ケース１００に収納されたセル１１４は、
図１０（ａ）に示すように貫通口１０８を介して隣接す
る正の集極板１１２ａと負の集極板１１２ｂとが電気的
に直列接続され、大電力を発生可能となる。この時、セ
ル１１４間の電解質の移動やＨ2の移動等を防止するた
めにリング状のシール部材１２０が配置される。なお、
図１０（ａ）の場合、ケース１００の本体部１００ａと
正負の集極板１１２ａ，１１２ｂの接続部とが距離Ｓを
隔てて配置されているため接触する可能性は無いが、例
えば、仕切板１０４を隔てた一対のシール部材１２０の
代わりに、グロメットのようなゴム環を使用すれば、確
実なシール及び絶縁を同時に行うことができる。また、
シール部材１２０の上方には、正負の集極板１１２ａ，
１１２ｂの上端の自由端が仕切板１０４と接触すること
を回避するために絶縁部材１２２を配置することが望ま
しい。
図１０（ａ）に示すように貫通口１０８を介して隣接す
る正の集極板１１２ａと負の集極板１１２ｂとが電気的
に直列接続され、大電力を発生可能となる。この時、セ
ル１１４間の電解質の移動やＨ2の移動等を防止するた
めにリング状のシール部材１２０が配置される。なお、
図１０（ａ）の場合、ケース１００の本体部１００ａと
正負の集極板１１２ａ，１１２ｂの接続部とが距離Ｓを
隔てて配置されているため接触する可能性は無いが、例
えば、仕切板１０４を隔てた一対のシール部材１２０の
代わりに、グロメットのようなゴム環を使用すれば、確
実なシール及び絶縁を同時に行うことができる。また、
シール部材１２０の上方には、正負の集極板１１２ａ，
１１２ｂの上端の自由端が仕切板１０４と接触すること
を回避するために絶縁部材１２２を配置することが望ま
しい。
【００２９】図１０（ｂ）は、ケース１００の端部に位
置する収納槽１０２から直列接続されたセル１１４の正
電極の引き出し構造が示されている。この場合もシール
部材１２０を用いて、電解質やＨ2の漏れを防止する構
造になっていて、電極端子１２４がケース１００の外部
に突出している。同様な構造がケース１００の他端側に
も形成され、さらに他のケース１００から突出した電極
端子と接続されたり車両側の電力端子に接続される。
置する収納槽１０２から直列接続されたセル１１４の正
電極の引き出し構造が示されている。この場合もシール
部材１２０を用いて、電解質やＨ2の漏れを防止する構
造になっていて、電極端子１２４がケース１００の外部
に突出している。同様な構造がケース１００の他端側に
も形成され、さらに他のケース１００から突出した電極
端子と接続されたり車両側の電力端子に接続される。
【００３０】このように、ケース１００自体を金属で形
成した場合でも絶縁構造やシール構造を変更するのみで
上述した実施形態で使用するセル（金属ケース１４を含
まない状態）を使用することが可能になる。この時、ケ
ース１００が金属であり放熱効率が良いので、角型電池
の性能をさらに向上することができる。
成した場合でも絶縁構造やシール構造を変更するのみで
上述した実施形態で使用するセル（金属ケース１４を含
まない状態）を使用することが可能になる。この時、ケ
ース１００が金属であり放熱効率が良いので、角型電池
の性能をさらに向上することができる。
【００３１】
【発明の効果】本発明によれば、各単電池は金属ケース
で安定した状態で樹脂ケース内に収納されるため、効率
的な単電池の収納を行うと共に単電池毎の絶縁を確実に
行うことができる。また、樹脂ケースで単電池を構成す
る金属ケースを覆うので絶縁破壊の虞は全くない。さら
に、樹脂ケースには露出開口が形成されているので、金
属ケースに直接冷却風等を供給することが可能なため効
率的な冷却を行うことができる。また、露出開口を有す
る樹脂ケースと金属ケースの二重構造にする場合でも、
シール部材によって電解質等の漏れを確実に防止するこ
とができる。
で安定した状態で樹脂ケース内に収納されるため、効率
的な単電池の収納を行うと共に単電池毎の絶縁を確実に
行うことができる。また、樹脂ケースで単電池を構成す
る金属ケースを覆うので絶縁破壊の虞は全くない。さら
に、樹脂ケースには露出開口が形成されているので、金
属ケースに直接冷却風等を供給することが可能なため効
率的な冷却を行うことができる。また、露出開口を有す
る樹脂ケースと金属ケースの二重構造にする場合でも、
シール部材によって電解質等の漏れを確実に防止するこ
とができる。
【図１】 本発明の実施形態に係る角型電池の概略構成
を示す部分拡大図である。
を示す部分拡大図である。
【図２】 本発明の実施形態に係る角型電池の金属ケー
ス及びその内部に収納される部材を説明する説明図であ
る。
ス及びその内部に収納される部材を説明する説明図であ
る。
【図３】 図２の金属ケースに部材を収納した状態を説
明する説明図である。
明する説明図である。
【図４】 図１において、正極板と負極板の積層方向と
直交する方向の縦断面の概略図である。
直交する方向の縦断面の概略図である。
【図５】 図１において、正極板と負極板の積層方向と
平行な方向の縦断面の概略図である。
平行な方向の縦断面の概略図である。
【図６】 図１の横断面の概略図である。
【図７】 本発明の実施形態に係る角型電池を複数個配
列した場合の冷却空気の流路を説明する説明図である。
列した場合の冷却空気の流路を説明する説明図である。
【図８】 本実施形態と同様な単電池を収納する角型電
池の参考例を説明する概念斜視図である。
池の参考例を説明する概念斜視図である。
【図９】 図８の参考例に適用するセルの構造及びセパ
レータの形態を説明する説明図である。
レータの形態を説明する説明図である。
【図１０】 図８の参考例において、セル間のシール構
造及び電極の引き出し構造を説明する説明図である。
造及び電極の引き出し構造を説明する説明図である。
１０ 角型電池、１２ａ 正電極、１２ｂ 負電極、１
４ 金属ケース、１６樹脂ケース、１８ セパレータ、
２０ａ，２０ｂ 集極板、２２ 絶縁体、２４ 仕切、
２６ 収納槽、２８ 露出開口、３０ 収納空間、３２
段差部、３４ シールリング、３６ 係合爪、３８
貫通口、４０ 貫通口シール部材、４２ａ，４２ｂ 凸
条部、４４ 空間。
４ 金属ケース、１６樹脂ケース、１８ セパレータ、
２０ａ，２０ｂ 集極板、２２ 絶縁体、２４ 仕切、
２６ 収納槽、２８ 露出開口、３０ 収納空間、３２
段差部、３４ シールリング、３６ 係合爪、３８
貫通口、４０ 貫通口シール部材、４２ａ，４２ｂ 凸
条部、４４ 空間。
Claims (5)
- 【請求項１】 上方に開放口を有する金属ケースと、 前記金属ケースに電解質と共に収納され、セパレータに
よって個々に分離された複数の正極板及び負極板と、 前記金属ケース内で当該金属ケースと絶縁状態を維持し
つつ前記正極板と負極板とを個別に集合させる正及び負
の集極板と、 前記金属ケースを収納可能なケースであって、上部に前
記金属ケースの開放口部分を収納する収納空間を有する
と共に、前記収納空間を除く位置で前記金属ケースの少
なくとも側面の一部を露出する露出開口を有する樹脂ケ
ースと、 前記樹脂ケースの収納空間に対して前記金属ケースの開
放口部分をシールするシール部材と、 を含むことを特徴とする角型電池。 - 【請求項２】 請求項１記載の角型電池において、 前記金属ケースは、 上端側に外周方向に突出したフランジを有し、 前記樹脂ケースの収納空間は、 内側に突出し前記シール部材を載置可能な段差部と、 当該段差部の上方に位置し、前記金属ケースの開放口上
端部と係合し、フランジを前記シール部材を介して段差
部に押圧固定する係合爪と、 を有することを特徴とする角型電池。 - 【請求項３】 請求項１または請求項２記載の角型電池
において、 前記樹脂ケースは、 前記正極板及び負極板を収納した金属ケースを一単位と
する独立セルを前記正極板及び負極板の配列方向と直交
する方向に隔壁を介して複数配列可能な収納槽を有し、 隣接する金属ケース内の正負の集極板は、前記隔壁を貫
通する貫通口を介して接続されていることを特徴とする
角型電池。 - 【請求項４】 請求項１から請求項３のいずれかに記載
の角型電池において、 前記樹脂ケースの露出開口形成面は、 金属ケースの樹脂ケースに対する挿入方向に沿って所定
高さの凸条部を有し、 前記露出開口に対し冷却空気供給スペースを形成するこ
とを特徴とする角型電池。 - 【請求項５】 請求項３記載の角型電池において、 前記貫通口の周囲には、貫通口シール部材が設けられて
いることを特徴とする角型電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11204344A JP2001035450A (ja) | 1999-07-19 | 1999-07-19 | 角型電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11204344A JP2001035450A (ja) | 1999-07-19 | 1999-07-19 | 角型電池 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001035450A true JP2001035450A (ja) | 2001-02-09 |
Family
ID=16488960
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11204344A Pending JP2001035450A (ja) | 1999-07-19 | 1999-07-19 | 角型電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001035450A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001176487A (ja) * | 1999-10-08 | 2001-06-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 集合型二次電池 |
| JP2003036819A (ja) * | 2001-07-19 | 2003-02-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 角形電池及び組電池の冷却構造 |
| US6650531B2 (en) | 2001-07-30 | 2003-11-18 | Asahi Glass Company, Limited | Laminated electric double layer capacitor module |
| JP2005339811A (ja) * | 2004-05-24 | 2005-12-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 角形二次電池 |
| JP2010108699A (ja) * | 2008-10-29 | 2010-05-13 | Gs Yuasa Corporation | 蓄電装置及びその製造方法 |
| US20110206970A1 (en) * | 2009-09-18 | 2011-08-25 | Toshiki Itoi | Battery module, method for fabricating the same, and temperature adjusting system |
| JP2013041925A (ja) * | 2011-08-12 | 2013-02-28 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | キャパシタ・モジュール |
| US9406916B2 (en) | 2011-09-30 | 2016-08-02 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Battery module |
| US11024896B2 (en) | 2017-03-15 | 2021-06-01 | Lg Chem, Ltd. | Battery module with cooling unit to cover exposed parts of adjacent battery cell assemblies. Battery pack including battery module, and vehicle including battery pack |
-
1999
- 1999-07-19 JP JP11204344A patent/JP2001035450A/ja active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001176487A (ja) * | 1999-10-08 | 2001-06-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 集合型二次電池 |
| JP4642179B2 (ja) * | 1999-10-08 | 2011-03-02 | パナソニック株式会社 | 集合型二次電池 |
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| CN102227846A (zh) * | 2009-09-18 | 2011-10-26 | 松下电器产业株式会社 | 电池模块及其制造方法、以及温度调节*** |
| JP2013041925A (ja) * | 2011-08-12 | 2013-02-28 | Shin Kobe Electric Mach Co Ltd | キャパシタ・モジュール |
| US9406916B2 (en) | 2011-09-30 | 2016-08-02 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Battery module |
| US11024896B2 (en) | 2017-03-15 | 2021-06-01 | Lg Chem, Ltd. | Battery module with cooling unit to cover exposed parts of adjacent battery cell assemblies. Battery pack including battery module, and vehicle including battery pack |
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