JP2011171029A - 電池モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】効率良く冷却することができる電池モジュールを提供する。
【解決手段】複数の電池セル１０を互いの間に絶縁性及を有するセパレータ２０を挟んで組み付けて組電池１１を形成し、組電池１１の冷却面１３に内部で冷媒を流動させた冷却プレート１２を当接し、組電池１１を冷却面１３の反対の面から押圧して冷却プレート１２に対して圧接する押圧装置１５を備えたことを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の例えば角形電池セルを配列して組み付けた電池モジュールに関する。

従来、複数の電池セルを配列して組み付けて組電池を形成し、この組電池の一端面に設けた冷却面に冷却プレートを配置し、この冷却プレート内部に冷媒を流動させて組電池の冷却を行っている電池モジュールが知られている。
この種の電池モジュールは、車両等に設置されて、走行用に使用されることが多く、車両走行時に振動を受けるため、冷却プレートに適度な保持力を加えて組電池に装着させる必要がある。そのため、車両走行時に振動等を受けても確実に冷却プレートを組電池に当接させるために、冷却プレートを板バネ等で組電池側に向かって付勢して冷却プレートを組電池に装着させている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００８−１８１７３４号公報

ところで、冷却プレートは熱伝導率の高い金属を薄板状に形成し、その内部に冷媒を流すことで電池モジュールの冷却を行うものである。冷却プレートは温度変化に因って変形するため、その歪を逃す必要があり、冷却プレートの一面全面を覆うように固定部材を装着させることができない。そのため、板ばね等の弾性部材で組電池に向かって付勢する際にも、冷却プレートの一箇所或いは複数箇所に板バネを配置して保持する構成となっている。
しかしながら、薄板状に形成された冷却プレートは、電池モジュールに固定された状態で外部からの力を受けた際には、付勢力が掛かっている部分に局所的に応力が集中し、冷却プレートが変形することが考えられる。また、電池セルは通常の使用環境において、劣化とともに変形することが知られている。このように、冷却プレート或いは電池セルに変形があった場合、組電池の冷却面に冷却プレートを均一に接触させることができず、冷却プレートと冷却面との間の熱抵抗が増大するため、効率よく電池モジュールの冷却を行うことができないという問題がある。
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、効率良く冷却することができる電池モジュールを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、複数の電池セルを互いの間に絶縁性を有するセパレータを挟んで組み付けて組電池を形成し、前記組電池の冷却面に内部で冷媒を流動させた冷却プレートを当接し、前記組電池を前記冷却面の反対の面から押圧して前記冷却プレートに対して圧接する押圧装置を備えたことを特徴とする。

この構成において、前記押圧装置は、前記複数の電池セルの各セルを個別に押圧する構成としても良い。また、前記押圧装置は複数の板ばねを備えて形成されている構成としても良い。また、前記セパレータは、前記電池セルの上面を保持する上面保持部と、一対の側面を保持する側面保持部と、下面を保持する下面保持部と、互いに隣接する電池セルの間に介在する絶縁部と、を備え、前記冷却面に位置する保持部は、一対の隅部を残して前記電池セルの冷却面を露出させるように切り欠かれて切り欠き部が形成されている構成としても良い。また、前記電池セルの冷却面に絶縁性及び熱伝導性を有する熱伝導シート当接し、前記熱伝導シートに前記冷却プレートを当接させた構成としても良い。また、前記冷却プレートを前記熱伝導シートを介して前記組電池で両側から挟み込んだ構成としても良い。

本発明によれば、複数の電池セルを互いの間に絶縁性を有するセパレータを挟んで組み付けて組電池を形成し、前記組電池の冷却面に内部で冷媒を流動させた冷却プレートを当接し、前記組電池を前記冷却面の反対の面から押圧して前記冷却プレートに対して圧接する押圧装置を備えたため、冷却プレート或いは電池セルに変形があった場合においても、組電池の冷却面を冷却プレートに圧接させて、組電池の冷却面を均一に冷却プレートに当接させることができる。また、冷却プレートを付勢せずに、組電池を押圧装置で冷却プレートに向かって付勢する構成としたため、冷却プレートの変形を低減することができる。そのため、組電池の冷却面と冷却プレート間の熱抵抗を低減することができ、伝熱性が向上し、電池モジュールを効率良く冷却することができるという効果を奏する。

本実施形態に係る組電池の斜視図である。 電池モジュールの分解斜視図である。 セパレータの斜視図である。 電池モジュールの組み付け状態を示す分解視図である。 押圧装置の斜視図である。 電池モジュールの上面図である。 第二の実施形態に係る電池モジュールの分解斜視図である。 第三の実施形態に係る電池モジュールの分解斜視図である。 押圧装置の斜視図である。 セパレータの斜視図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本実施形態に係る電池モジュール１を示している。電池モジュール１は、電動機を駆動源としたハイブリッド自動車や電気自動車に搭載される車載用の電池モジュールである。電池モジュール１は、略直方体の枠形状に形成されたモジュールケース６０を備え、このモジュールケース６０の内部には、複数の電池セル１０を配列して組み付けた組電池１１と、電池セル１０の配列方向に向かって組電池１１の左右に備えられた側面のうち一方の側面（冷却面）１１Ａに沿って配置され、組電池１１を冷却するための冷却プレート１２と、組電池１１と冷却プレート１２の間に介在する熱伝導シート１４と、冷却面１１Ａの反対の側面に沿って配置され組電池１１を冷却プレート１２に向かって付勢する押圧装置１５とが収納されて備えられている。冷却プレート１２は、図示は省略したが、扁平多孔管（マイクロチャンネル型）のプレートを好適に用いることができ、冷却プレート１２の両面が熱交換面として形成されて備えられている。

電池モジュール１のモジュールケース６０は、押圧装置１５の外側に押圧装置１５と略平行に配置され、組電池１１の高さ及び配列方向の長さよりもやや大きい板形状に形成されたサイドブロック２ａと、冷却プレート１２の外側に冷却プレート１２と略平行に配置され、サイドブロック２ａとほぼ同じ長さに形成された断面略コ字形状の一対のサイドブロック２ｂ，２ｃを備えている。電池セル１０の配列方向に対して組電池１１の前後には、後述のエンドブロック３，３が配置されて備えている。サイドブロック２ａ，２ｂ，２ｃは、それぞれエンドブロック３，３の側面にボルト５で螺合されて固定されている。また、モジュールケース６０は、組電池１１が載せられて配置される底板４を有し、底板４は、サイドブロック２ａ，２ｃに下側から複数のボルト５で螺合されて備えられている。

電池セル１０は、図示は省略したが、その内部に、正極及び負極をセパレータを介して巻回した発電要素を含む非水電解質二次電池を、アルミニウム又はアルミニウム合金製の角型平板状のケース１０ｃに収納して構成されている。非水電解質二次電池には、例えば、リチウムイオン二次電池等が好適に用いられる。
また、図２に示されるように、電池セル１０の上面１０ｂには、ケース１０ｃから突出して設けられた一対の出力端子１６が設けられている。組電池１１は、角型平板状の複数の電池セル１０を、電池セル１０の短尺幅方向に並べて、互いに隣接する電池セル１０の間にセパレータ２０を挟んで配列し、組み付けている。なお、以下の説明において、側面とは、電池セル１０の配列方向に対して左右に設けられた面のことを示すものとする。

セパレータ２０は、組電池１１において、互いに隣接する電池セル１０を電気的に絶縁するための部材であり、絶縁性を有する材料から形成されている。セパレータ２０は、図３に示されるように、電池セル１０とセパレータ２０とを組み合わせて組電池１１を構成した場合に、電池セル１０の上面１０ｂを保持する上面保持部２１と、下面を保持する下面保持部２２と、互いに隣接する電池セル１０の間に介在する平板形状の絶縁部２３と、電池セル１０の側面を保持する側面保持部２４，２５とを備えている。側面保持部２４は、一対の隅部２６，２６を残して上下方向に切り欠かれて、切り欠き部２７が形成され、この切り欠き部２７から、電池セル１０の冷却面１０Ａが露出するように構成されている。この構成によれば、角型平板状に形成された電池セル１０の全ての隅部をセパレータ２０で覆うことができ、電池セル１０が外部から衝撃を受けた際にも、電池セル１０の絶縁性を保つことができる。

電池セル１０の冷却面１０Ａには、図４に示されるように、セパレータ２０の切り欠き部２７を通して、熱伝導シート１４が当接されて備えられている。熱伝導シート１４は、絶縁性及び熱伝導性に優れた材料から形成され、弾性を有し、その厚みＴ２は、セパレータ２０の側面保持部２４に形成された一対の隅部２６，２６の厚みＴ１よりも厚く形成されて備えられている。また、熱伝導シーと１４は、車両の走行に伴って発生する振動或いは経年変化によって弾性力を失うことが知られている。熱伝導シート１４が弾性力を失うと、冷却プレート１２と冷却面１０Ａの間の熱抵抗が増大する要因となるため、熱伝導シーと１４は、弾性力を失っても、セパレータ２０の厚みＴ１よりも薄くなることがないように形成されている。
この構成によれば、セパレータ２０の切り欠き部２７を通して、露出した電池セル１０の冷却面１０Ａと冷却プレート１２とに直接、熱伝導性に優れた熱伝導シート１４を、例えば熱伝導シート１４が弾性力を失った場合においても、均一に当接させることができるため、冷却面１０Ａと冷却プレート１２の間の熱抵抗を低減することができる。

また、本構成においては、セパレータ２０の側面保持部２４に形成された一対の隅部２６，２６の厚みＴ１よりも熱伝導シート１４の厚みＴ２を厚く形成し、熱伝導シート１４を冷却プレート１２と組電池１１の冷却面１１Ａの間で押しつぶして、冷却プレート１２と組電池１１の冷却面１１Ａとを均一に当接さえる構成としたが、例えば、冷却プレート１２をセパレータ２０の切り欠き部２７に嵌合し、組電池１１の冷却面１１Ａと当接するように凸形状に形成して、冷却プレート１２の表面に絶縁処理を施し、冷却プレート１２と電池セル１０の冷却面１０Ａを当接させる構成としても良い。この構成によれば、熱伝導シート１４の厚みＴ２に関係なく（セパレータ２０の隅部２６，２６の厚みＴ１と同一の場合、或いは、Ｔ２がＴ１よりも薄い場合）、各電池セル１０間の絶縁性を保ちながら、冷却プレート１２と電池セル１０の冷却面１０Ａを熱伝導シート１４を介して均一に当接させることができる。或いは、熱伝導シート１４を介さずに、直接冷却プレート１２と電池セル１０の冷却面１０Ａを当接させる構成としても良い。

熱伝導シート１４が当接されて備えられた電池セル１０の冷却面１０Ａと反対の面には、押圧装置１５が備えられ、組電池１１を両側面側からサイドブロック２ａ，２ｂ，２ｃで押さえ付けた時に、押圧装置１５によって組電池１１が冷却プレート１２に対して押され、これによって、熱伝導シート１４が冷却プレート１２と組電池１１の冷却面１１Ａとの間で押しつぶされて、冷却プレート１２及び組電池１１の冷却面１１Ａに均一に当接するように構成されている。

押圧装置１５は、図５で示されるように、略矩形の平板形状に形成された支持部材１８と、この支持部材１８の短手方向の両縁に備えられ、支持部材１８の長手方向に向かって所定間隔で配置された複数の板ばね（弾性部材）１７を備えて構成されている。押圧装置１５は、その高さＨ１が、電池セル１０の側面の高さと略同じ高さに形成され、その長さＬ１は、組電池１１の配列方向の長さと略同じ長さに形成されている。この構成によれば、押圧装置１５は、組電池１１の側面に沿って均一に圧力を加えて、組電池１１を冷却プレート１２に向かって付勢することができる。
各板ばね１７の幅方向の長さＬ２は、各電池セル１０の短尺幅方向の長さと略同じ長さに形成されている。また、支持部材１８の長手方向に向かって配置される隣接する各板ばね１７間の間隔は、セパレータ２０の絶縁部２３の厚みと略同寸法に形成されている。

押圧装置１５は、図６に示されるように、冷却プレート１２が備えられた組電池１１の冷却面１１Ａと反対の面から、組電池１１を冷却プレート１２に向かって付勢するように備えられ、押圧装置１５の各板ばね１７は、各電池セル１０を側面から個別に冷却プレート１２に向かって付勢することができるように備えられている。この構成によれば、各々の電池セル１０の熱膨張等による変形量に個体差がある場合においても、各板ばね１７が各電池セルを個別に冷却プレート１２に向かって押圧し、これによって組電池１１の冷却面１１Ａと冷却プレート１２とを均一に熱伝導シート１４に当接させることができる。

電池モジュール１のエンドブロック３，３は断面略コ字状に形成され、その対向する側面間の距離は、サイドブロック２ａ，２ｂ，２ｃをエンドブロック３，３の側面にボルト５で螺合させた際に、押圧装置１５が所定量押し込まれた状態で、組電池１１を冷却プレート１２に向かって付勢できるように、形成されている。押圧装置１５の押し込み量は、各電池セル１０の劣化による変形量の個体差と、熱伝導シート１４の弾性力低減による厚みの変化を加味したものである。
この構成によれば、各々の電池セル１０の膨張等による変形量の個体差に応じて押圧装置１５の各板ばね１７は、その畜勢によって、各電池セル１０を押し込む量が変化し、これによって、組電池１１の冷却面１１Ａと冷却プレート１２を均一に熱伝導シート１４に当接させることができる。
また、これらの構成によれば、組電池１１は、サイドブロック２ａとサイドブロック２ｂ，２ｃの間で、押圧装置１５に備えられた複数の板ばね１７の畜勢を用いて挟持されて備えられている。そのため、車両走行時に振動等を受けても、押圧装置１５によって加えられる横方向からの付勢力によって組電池１１の冷却面１１Ａを冷却プレート１２に当接させた状態を保つことができる。

次に、第二の実施形態について説明する。なお、以下の説明について、上述した第一の実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
図７は、第二の実施形態に係る電池モジュール１Ａを示している。本実施形態に係る電池モジュール１Ａは、図７に示されるように、モジュールケース６０Ａと、このモジュールケース６０Ａ内に収納され、電池セル１０の配列方向に向かって左右に並べて配置した２組の組電池１１，１１とを備えて構成されている。互いに隣接する組電池１１間の対向する側面には、それぞれの冷却面１１Ａが形成され、この冷却面１１Ａは、それぞれ熱伝導シート１４を介在させて、冷却プレート１２に当接されている。冷却プレート１２は、冷却プレート１２の両側に配置された組電池１１、１１で挟持されて備えられている。

押圧装置１５は、電池セル１０の配列方向に向かって左右に並べて配置した２組の組電池１１，１１のそれぞれの冷却面１１Ａ，１１Ａの反対の面に配置されている。押圧装置１５，１５は、組電池１１，１１を冷却プレート１２に向かって付勢し、押圧装置１５の各板ばね１７は、各電池セル１０を側面から個別に冷却プレート１２に向かって付勢することができる構成となっている。これによって、それぞれの電池セル１０の冷却面１０Ａを熱伝導シート１４を介して冷却プレート１２に当接させることができる。そのため、組電池１１の冷却面１１Ａを熱伝導シート１４を介して均一に冷却プレート１２に当接させることができ、冷却面１１Ａと冷却プレート１２の間の熱抵抗を低減することができる。

モジュールケース６０Ａは、押圧装置１５，１５の外側に、それぞれの押圧装置１５と略平行に配置された略矩形の板形状に形成されたサイドブロック２ａ，２ａを備えている。また、組電池１１，１１の、電池セル１０の配列方向に向かって前後には、エンドブロック３，３が備えられ、サイドブロック２ａ，２ａはエンドブロック３，３の側面にボルト５で螺合され備えられている。また、モジュールケース６０Ａは、組電池１１が載せられて配置される底板４を有している。
これらの構成によれば、押圧装置１５，１５は、サイドブロック２ａ，２ａによって組電池１１，１１に対して押し付けられ、組電池１１，１１の冷却面１１Ａ，１１Ａと冷却プレート１２との間に介在する熱伝導シート１４，１４がこの押圧によってつぶされる。熱伝導シート１４，１４は、冷却プレート１２及び組電池１１，１１のそれぞれの表面形状を吸収して変形し、それぞれに均一に当接する。これによって、冷却プレート１２と冷却面１１Ａ，１１Ａ間の熱抵抗を低減することができ、電池モジュール１Ａを効率良く冷却することができる。
また、電池セル１０の配列方向に向かって左右に並べて配置した２組の組電池１１，１１は、その両脇に配置された押圧装置１５，１５に備えられた複数の板ばね１７の畜勢によって挟持されるため、車両走行時に振動等を受けても、押圧装置１５，１５の不勢力を用いて冷却面１１Ａ，１１Ａと冷却プレート１２とを均一に当接させたまま保持することができる。

次に、第三の実施形態について説明する。なお、以下の説明について、上述した第一及び第二の実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付してその説明を省略する。
図８は、第三の実施形態に係る電池モジュール１Ｂを示している。電池モジュール１Ｂは、図８に示されるように、モジュールケース６０Ｂを備え、このモジュールケース６０Ｂの内部には、複数の電池セル１０を配列して組み付け、電池セル１０の配列方向に向かって左右に並べて配置された二組の組電池１０１，１０１と、組電池１０１，１０１の底面（冷却面）１０１Ａ，１０１Ａに沿って配置され、組電池１０１，１０１を冷却するための冷却プレート１２ａと、組電池１０１，１０１と冷却プレート１２ａの間に介在する熱伝導シート１４，１４とが収納されている。モジュールケース６０Ｂの上部には冷却面１０１Ａの反対の面である、組電池１０１の上面１０１ｂには、組電池１０１，１０１を冷却プレート１２ａに向かって付勢する複数の押圧装置３２が備えられている。また、複数の押圧装置３２の上側には、押圧装置３２と略平行に配置された押圧フレーム３１が備えられている。

電池モジュール１Ｂのモジュールケース６０Ｂは、電池セル１０の配列方向に向かって左右に並べて配置した組電池１０１，１０１の、外側に、両側面に沿って略平行に配置されたサイドブロック２ａ，２ａと、電池セル１０の配列方向に向かって組電池１０１，１０１の前後に配置されたエンドブロック３ａ，３ａとを備えている。サイドブロック２ａ，２ａは、エンドブロック３ａ，３ａの側面にボルト５で螺合されて備えら、モジュールケース６０Ｂは、略直方体の枠形状に形成されている。
電池モジュール１Ｂの上部に配置された押圧フレーム３１は、サイドブロック２ａ，２ａの上面にボルト５で螺合されて備えられ、サイドブロック２ａ，２ａの下面には、冷却プレート１２ａが、冷却プレート１２ａの下側からボルト５で螺合されて備えられている。

複数の押圧装置３２は、それぞれ組電池１０１，１０１の左右両端を上面側から、各電池セル１０を個別に押圧することができるように備えられている。押圧フレーム３１には、左右に隣接する組電池１０１，１０１の隣り合う端部に配置された一対の押圧装置３２，３２を上側から押さえ込む押圧部３１ｂと、組電池１０１，１０１の外側に位置する端部に配置された押圧装置３２，３２を上側から押さえ込む押圧部３１ａ，３１ａを備えている。
これによって、組電池１０１，１０１は、サイドブロック２ａ，２ａ或いはエンドブロック３ａ，３ａによって横方向からの力を受けることなく、複数の押圧装置３２を各電池セル１０に上部から押し付けることで、組電池１０１，１０１を冷却プレート１２ａに圧接させ、固定されている。

押圧装置３２は、図９に示されるように、略矩形の平板形状に形成された支持部材１８ａと、この支持部材１８ａの長手方向に向かって所定間隔で配置された複数の板ばね（弾性部材）１７とで構成され、各板ばね１７は、電池セル１０の各セルを個別に押圧することができるように備えられている。

組電池１０１は、複数の電池セル１０を所定の方向に並べて、互いに隣接する電池セル１０の間にセパレータ４０を挟んで配列し、組み付けている。セパレータ４０は、組電池１０１において、互いに隣接する電池セル１０を電気的に絶縁するための部材であり、絶縁性を有する材料から形成されている。セパレータ４０は、図１０に示されるように、電池セル１０の上面を保持する上面保持部４１と、下面を保持する下面保持部４２と、互いに隣接する電池セル１０の間に介在する平板形状の絶縁部４３と、側面保持部４４，４５と、を備えている。下面保持部４２は、一対の隅部４６，４６を残して左右方向に切り欠かれて、切り欠き部４７が形成され、この切り欠き部４７から、組電池１０１の冷却面１０１Ａが露出するように構成されている。切り欠き部４７には、図８に示されるように熱伝導シート１４が組電池１０１，１０１の冷却面１０１Ａ，１０１Ａに当接されて備えられている。

これらの構成によれば、組電池１０１，１０１は押圧装置３２に備えられた複数の板ばね１７の畜勢を用いて、電池セル１０の各セルを個別に冷却プレート１２ａに対して付勢することで保持されている。また、押圧装置３２の付勢力によって、組電池１０１，１０１の冷却面１０１Ａ，１０１Ａと冷却プレート１２ａの間に配置した熱伝導シート１４を押しつぶして、冷却面１０１Ａ，１０１Ａと冷却プレート１２の表面形状をこの熱伝導シート１４に吸収させ、均一に熱伝導シート１４を冷却面１０１Ａ，１０１Ａと冷却プレート１２ａに当接させることができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、複数の電池セル１０を所定の方向に並べて、互いに隣接する電池セル１０の間にセパレータ２０を挟んで組み付けて組電池１１を形成し、組電池１１の冷却面１１Ａに冷却プレート１２を当接させて、この冷却プレート１２の内部に冷媒を流動させて、組電池１１を冷却面１１Ａの反対の面からこの面全体に押圧がかかるように、組電池１１を冷却プレート１２に向かって付勢する押圧装置１５を備えているため、組電池１１の冷却面１１Ａを冷却プレート１２に圧接させて、均一に当接させることができる。また、冷却プレートを付勢せずに、組電池を押圧装置で冷却プレートに向かって付勢する構成としたため、冷却プレート１２を組電池１１に向かって付勢した時のように局所に応力が集中することがない。そのため、冷却プレート１２が通常の使用環境において外部からの力を受けて変形するのを防止することができ、冷却面１１Ａと冷却プレート１２を均一に当接した状態で保つことができ、冷却面１１Ａと冷却プレート１２間の熱抵抗を低減し、電池モジュール１を効率良く冷却することができる。

また、本実施形態によれば、押圧装置１５は、組電池１１を構成する複数の電池セル１０の各セルを個別に押圧することができる構成としたため、各電池セル１０の熱膨張等による変形量に個体差がある場合でも、各電池セル１０を、熱伝導シート１４を介して組電池１１の冷却面１１Ａと冷却プレート１２とが均一に当接するよう押圧することができる。そのため、組電池１１の冷却面１１Ａと冷却プレート１２との間の熱抵抗をさらに低減させることができ、電池モジュール１を効率良く冷却することができる。

また、本実施形態によれば、押圧装置１５は、略矩形の平板形状に形成された支持部材１８と、この支持部材１８の長手方向に向かって所定間隔で配置された複数の板ばね１７を備えて構成されているため、各板ばね１７の畜勢を用いて、各電池セル１０の熱膨張等による変形量の個体差に応じて各電池セル１０を、熱伝導シート１４を介して組電池１１の冷却面１１Ａと冷却プレート１２とが均一に当接するように、冷却プレート１２に向かって付勢することができる。そのため、板ばね１７を所定間隔に並べて配置するという簡単な構造で、各電池セル１０を個別に押圧するための押圧装置１５を形成して、各電池セル１０に付勢力を加え、組電池１１の冷却面１１Ａと冷却プレート１２とを均一に当接さえ、熱抵抗を低減させて、電池モジュール１の冷却効率を向上することができる。

また、本実施形態によれば、セパレータ２０は、電池セル１０とセパレータ２０とを組み合わせて組電池１１を構成した場合に、電池セル１０の上面１０ａを保持する上面保持部２１と、下面を保持する下面保持部２２と、互いに隣接する電池セル１０の間に介在する平板形状の絶縁部２３と、電池セル１０の左右の側面を保持する側面保持部２４，２５と、を備え、冷却面１３が形成される面の保持部は、一対の隅部２６，２６を残して冷却面１３が露出されるように切り欠かれて、切り欠き部２７が形成され、この切り欠き部２７から、組電池１１の冷却面１３が露出するように構成されている。この構成によれば、各電池セル１０の冷却面１０Ａと冷却プレート１２との間にセパレータ２０を介在させることなく、冷却面１０Ａと冷却プレート１２とを当接さえることができるため、冷却面１０Ａと冷却プレート１２の間で効率良く熱交換を行うことができ、電池モジュール１の冷却効率を向上させることができる。

また、本実施形態によれば、電池セル１０の冷却面１０Ａと冷却プレート１２の間に熱伝導性及び絶縁性に優れた熱伝導シート１４を介在させたため、各電池セル間の絶縁性を保ちながら、冷却面１０Ａと冷却プレート１２とをむら無く均一に当接させて、効率よく熱交換をすることができ、電池モジュール１の冷却効率を向上させることができる。

また、本実施形態によれば、冷却プレート１２の両面に、セパレータ２０の隅部２６，２６より厚い熱伝導シート１４を介在させて、両側から組電池１１，１１で冷却プレート１２を挟み込んで、さらに左右に並べて配置した組電池１１，１１の両脇から押圧装置１５，１５で圧力をかけて、組電池１１，１１を固定し、電池モジュール１Ａを形成する構成とした。そのため、熱伝導シート１４が冷却プレート１２及び組電池１１に押圧され、熱伝導シート１４は、組電池１１，１１の冷却面１１Ａ，１１Ａ及び冷却プレート１２にむら無く均一に当接する。これによって、冷却プレート１２の固定時にプレートの変形があった場合、各電池セル１０の熱膨張等による変形量に個体差があった場合、或いは、熱伝導シート１４が車両の走行に伴って発生する振動又は経年変化によって弾性を失った場合にも、組電池１１の冷却面１１Ａ，１１Ａと冷却プレート１２との間の熱損失を低減し、効率よく熱交換をすることができる。よって、組電池１１，１１を左右に並べて配置し、より多くの電池セル１０を配列させて一つの大容量の電池モジュール１Ａを形成する構成としても、電池モジュール１Ａの冷却効率を向上させることができる。

１、１Ａ、１Ｂ 電池モジュール
１０ 電池セル
１１、１０１ 組電池
１０Ａ、１１Ａ、１０１Ａ 冷却面
１２、１２ａ 冷却プレート
１４ 熱伝導シート
１５、３２ 押圧装置
１７ 板ばね（弾性部材）
１８、１８ａ 支持部材
２０、４０ セパレータ
２１、４１ 上面保持部
２２、４２ 下面保持部
２３、４３ 絶縁部
２４、２５、４４、４５ 側面保持部
２６、４６ 隅部
２７、４７ 切り欠き部

Claims (6)

1. 複数の電池セルを互いの間に絶縁性を有するセパレータを挟んで組み付けて組電池を形成し、前記組電池の冷却面に内部で冷媒を流動させた冷却プレートを当接し、前記組電池を前記冷却面の反対の面から押圧して前記冷却プレートに対して圧接する押圧装置を備えたことを特徴とする電池モジュール。
2. 前記押圧装置は、前記複数の電池セルの各セルを個別に押圧することを特徴とする請求項１に記載の電池モジュール。
3. 前記押圧装置は複数の板ばねを備えて形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の電池モジュール。
4. 前記セパレータは、前記電池セルの上面を保持する上面保持部と、一対の側面を保持する側面保持部と、下面を保持する下面保持部と、互いに隣接する電池セルの間に介在する絶縁部と、を備え、前記冷却面に位置する保持部は、一対の隅部を残して前記電池セルの冷却面を露出させるように切り欠かれて切り欠き部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至３に記載の電池モジュール。
5. 前記電池セルの冷却面に絶縁性及び熱伝導性を有する熱伝導シート当接し、前記熱伝導シートに前記冷却プレートを当接させたことを特徴とする請求項４に記載の電池モジュール。
6. 前記冷却プレートを前記熱伝導シートを介して前記組電池で両側から挟み込んだことを特徴とする請求項１乃至５に記載の電池モジュール。

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