JP2022036336A - 電池パック - Google Patents
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Abstract
【課題】火炎に曝されても電池セルの損傷を抑制することが可能な電池パックを提供する。【解決手段】電池パック100は、複数の扁平な電池セル1と、その複数の電池セル1を厚さ方向Dtに積層させて収容する筐体10と、を備える。筐体10は、少なくとも一つの電池セル1の厚さ方向Dtを向く広側面1wに対向する耐熱壁10bと、その耐熱壁10bと広側面1wとの間の伝熱を抑制する伝熱抑制部13と、複数の電池セル1の厚さ方向Dtに沿う狭側面1nに対向して複数の電池セル1の放熱を促進させる放熱壁10aと、を有する。【選択図】図4
Description
本開示は、複数の電池セルを備えた電池パックに関する。
従来から複数の電池を積層して構成される組電池に関する発明が知られている(下記特許文献1を参照。)。特許文献1に記載された組電池は、電池と、放熱部材と、断熱部材と、熱伝達部材とを備え、次の構成を特徴としている(同文献、請求項1等を参照。)。
電池は、少なくとも3つが積層される。放熱部材は、電池の外周面であって、積層方向に背向する一面および他面にそれぞれ当接する。断熱部材は、積層方向に対向する前記放熱部材の間に配置される。熱伝達部材は、互いに隣接する一方の電池と他方の電池のうち、一方の電池に当接する放熱部材を、他方の電池の一方の電池に対向する面に当接する放熱部材以外の他の放熱部材に熱的に接続して熱を伝達する。
この構成によれば、断熱部材によって隣接する電池間の熱の伝達を抑えることができる。また、熱伝達部材によって、発熱した電池の熱を、その電池に隣接する電池以外の電池に伝達することができる。そのため、発熱した電池周辺に熱がこもってしまうことを抑えることができる。したがって、組電池の温度上昇を抑えることができる(同文献、第0008段落等を参照。)。
上記従来の組電池は、電池がショートして発熱した場合に、発熱した電池周辺に熱がこもることを抑制できるが、たとえば、組電池が火炎に曝された場合に、電池が高温になり、電池が損傷するおそれがある。
本開示は、火炎に曝されても電池セルの損傷を抑制することが可能な電池パックを提供する。
本開示の一態様は、複数の扁平な電池セルと、該複数の電池セルを厚さ方向に積層させて収容する筐体と、を備えた電池パックであって、前記筐体は、少なくとも一つの前記電池セルの前記厚さ方向を向く広側面に対向する耐熱壁と、該耐熱壁と前記広側面との間の伝熱を抑制する伝熱抑制部と、前記複数の電池セルの前記厚さ方向に沿う狭側面に対向して前記複数の電池セルの放熱を促進させる放熱壁と、を有することを特徴とする電池パックである。
本開示の一態様によれば、火炎に曝されても電池セルの損傷を抑制することが可能な電池パックを提供することができる。
以下、図面を参照して本開示に係る電池パックの実施形態を説明する。なお、以下の説明における上下、前後左右、縦横、高さなどの方向は、図面に表示された各部を説明するための方向であり、電池パックの使用時の方向を限定するものではない。
図1は、本開示の一実施形態に係る電池パック100の外観斜視図である。図2は、図1に示す電池パック100の筐体10のカバー12を取り外した状態の分解斜視図である。図3は、図2に示すIII-III線に沿う断面図である。図4は、図3に示すIV部の拡大図である。図5は、図1に示す電池パック100の筐体10に収容された電池モジュール20の分解斜視図である。図6は、図5に示す電池モジュール20を構成する電池セル1の斜視図である。
本実施形態の電池パック100は、たとえば、電気自動車やハイブリッド自動車などの車両に搭載され、車両の電気機器から供給された電力を蓄積し、蓄積された電力を車両の電気機器に供給する。詳細については後述するが、本実施形態の電池パック100は、次の構成を備えることを主な特徴としている。
電池パック100は、複数の扁平な電池セル1と、その複数の電池セル1を厚さ方向Dtに積層させて収容する筐体10と、を備える。筐体10は、少なくとも一つの電池セル1の厚さ方向Dtを向く広側面1wに対向する耐熱壁10bと、その耐熱壁10bと広側面1wとの間の伝熱を抑制する伝熱抑制部13と、複数の電池セル1の厚さ方向Dtに沿う狭側面1nに対向して複数の電池セル1の放熱を促進させる放熱壁10aとを有する。
以下、本実施形態の電池パック100の各構成について詳細に説明する。本実施形態の電池パック100は、たとえば、筐体10と、電池モジュール20と、電装品ホルダ30とを備えている。筐体10は、たとえば、おおむね直方体形状を有し、上下の高さ方向の寸法よりも前後の奥行方向の寸法が大きく、この奥行方向の寸法よりも左右の幅方向の寸法が大きくなっている。
筐体10は、たとえば、上部が開放された矩形箱形の本体部11と、その本体部11の上部の開口を閉鎖する蓋状のカバー12とを有している。本体部11は、奥行方向の後方側に電池モジュール20を収容し、奥行方向の前方側に電装品ホルダ30を収容している。なお、図2では、電装品ホルダ30、および、筐体10を車両の構造体に取り付けるためのブラケットなどの図示が省略されている。
カバー12は、たとえば、奥行方向の前方側の端部で幅方向の両端の角部に凹部が形成され、その凹部に開口部が形成されている。電池パック100は、カバー12の凹部に設けられた開口部によって、外部端子である一対の高電圧端子101を筐体10の外部に露出させている。電池パック100は、高電圧端子101を介して外部の機器から電力が供給され、高電圧端子101を介して外部の機器へ電力を供給する。
また、カバー12は、たとえば、高電圧端子101が配置された右前方の角部の幅方向内側に凹部が形成され、その凹部に開口部が形成されている。電池パック100は、カバー12の凹部に設けられた開口部によって、信号コネクタ102を筐体10の外部に露出させている。電池パック100は、信号コネクタ102を介して、たとえば、車両に搭載された電子制御ユニットに接続される。信号コネクタ102は、たとえば、電池パック100の制御信号用のコネクタであり、情報の入出力や電力の受給を行う。
電池モジュール20は、たとえば、筐体10の内部の奥行方向の後方側に収容され、ボルトなどの締結部材によって筐体10に固定されている。電池モジュール20は、扁平角形の複数の電池セル1と、その電池セル1を厚さ方向Dtの両側から保持して複数の電池セル1を厚さ方向Dtに積層させる複数のセルホルダ22と、を備えている。
また、電池モジュール20は、たとえば、複数の電池セル1を接続するバスバー(図示を省略。)と、複数の電池セル1の積層方向の両端に配置される一対のエンドプレート23と、複数の電池セル1の幅方向Dwの両端に配置される一対のサイドブロック24とを備えている。さらに、電池モジュール20は、たとえば、幅方向Dwの左右に並んだ電池セル1の間に配置されるセンターブロック25と、複数の電池セル1の厚さ方向Dtに沿う電池蓋1dに対向して配置されるバスバーケース26と、を備えている。
複数の電池セル1は、扁平な角形の形状を有し、厚さ方向Dtに積層されて筐体10に収容されている。電池セル1は、たとえば、角形リチウムイオン二次電池である。図5および図6に示すように、電池セル1は、おおむね直方体の扁平な形状を有している。電池セル1は、扁平角形の電池缶1cと、その電池缶1cの開口部を閉塞する電池蓋1dと、電池缶1cに収容された図示を省略する電極群および電解液と、その電極群に接続されて電池蓋1dに取り付けられた一対の外部端子1gと、を備えている。
電池缶1cは、一端に開口を有する扁平な有底角筒状の容器であり、底部が絶縁フィルム1fによって覆われている。絶縁フィルム1fは、電気絶縁性を有する樹脂製のフィルムであり、たとえば、筐体10と電池セル1との間を電気的に絶縁する。
電池蓋1dは、たとえば、おおむね長方形の板状の部材であり、全周にわたって電池缶1cの開口部にレーザ溶接によって接合されることで、電池缶1cを密閉している。電池缶1cと電池蓋1dは、電極群および電解液を収容して密閉する電池容器を構成している。電池蓋1dは、たとえば、電池セル1の内圧が規定の圧力を超えて上昇したときに開裂して電池セル1の内部のガスを放出する安全弁1vを有している。
電極群は、たとえば、長尺帯状の正電極と、長尺帯状の負電極とを、長尺帯状の絶縁部材であるセパレータを介して対向させて捲回した捲回電極群である。電極群を構成する正電極は、たとえば、正極の集電板を介して正極の外部端子1gに接続されている。電極群を構成する負電極は、たとえば、負極の集電板を介して負極の外部端子1gに接続されている。
電解液は、たとえば、電池蓋1dに設けられた注液口から電池缶1cの内部に注入されることで電池缶1cに収容され、電極群に含浸されている。電池セル1は、電解液の注入後に、たとえば、レーザ溶接によって電池蓋1dの注液口に注液栓1kを接合することで、電池缶1cが電池蓋1dによって密閉される。
厚さ方向Dtである積層方向に隣り合う二つの電池セル1は、極性の異なる外部端子1gが積層方向に隣り合うように、交互に180[°]反転させて積層されている。そして、隣接する電池セル1の極性の異なる外部端子1gを、積層方向に、順次、図示を省略するバスバーによって接続していくことで、積層された複数の電池セル1を直列に接続することができる。
バスバーは、たとえば、アルミニウムや銅などの導電性を有する金属製の板状の部材であり、レーザ溶接や超音波接合によって電池セル1の外部端子1gに接合され、隣接する電池セル1の外部端子1gの間を電気的に接続している。
電池モジュール20は、たとえば、図5に示すように、厚さ方向Dtに積層された扁平角形の複数の電池セル1からなる二列の電池列を有している。電池セル1がそれぞれ厚さ方向Dtに積層された二列の電池列は、電池セル1の幅方向Dwに並んでいる。
セルホルダ22は、電池セル1を厚さ方向Dtの両側から保持して複数の電池セル1を厚さ方向Dtに積層させるように構成されている。セルホルダ22は、たとえば、ポリブチレンテレフタレート(PBT)などの電気絶縁性を有するエンジニアリングプラスチックによって構成され、電池セル1と電池セル1との間に介在され、電池セル1と電池セル1との間を絶縁するセパレータ、または電池セル1と電池セル1との間に間隔をあけるスペーサとして機能する。
一対のエンドプレート23は、複数の電池セル1の積層方向の両側に配置された板状の部材であり、複数の電池セル1を積層方向の両側から挟持している。一対のエンドプレート23は、たとえば、複数の電池セル1の積層方向に圧縮力を加えた状態で、ボルトなどの締結部材によって、一対のサイドブロック24およびセンターブロック25に固定される。これら一対のサイドブロック24およびセンターブロック25は、本実施形態の電池パック100において、一対のエンドプレート23を連結するだけでなく、一方のエンドプレート23の熱を他方のエンドプレート23に移動させて放熱する第2放熱部材としても機能する。
一対のサイドブロック24は、二列の電池列およびセンターブロック25を電池セル1の幅方向Dwの両側から挟むように配置されたブロック状または板状の部材である。センターブロック25は、二列の電池列の間に配置されたブロック状または板状の部材である。一対のサイドブロック24およびセンターブロック25は、たとえば、電池セル1の高さ方向Dhに突出する凸部を有し、この凸部が図2に示す固定部材14にボルトなどの締結部材を介して固定されることで、筐体10に固定される。
バスバーケース26は、たとえば、セルホルダ22に設けられた突起状の係合部に係合され、複数の電池セル1の外部端子1gが設けられた端面を覆うように配置される。バスバーケース26は、たとえば、セルホルダ22と同様のPBTなどのエンジニアリングプラスチックによって構成された矩形枠状の部材であり、電池セル1の外部端子1gを露出させる複数の開口部を有している。また、バスバーケース26は、たとえば、互いに隣接するバスバーの間を隔壁によって絶縁している。
電池モジュール20は、たとえば、右側の電池列を構成する最上段から最下段までの電池セル1と、左側の電池列の最下段から最上段までの電池セル1が、図示を省略するバスバーによって直列に接続されている。これら直列に接続された複数の電池セル1の正極側の端部の外部端子1gと負極側の端部の外部端子1gに、それぞれ、正極の高電圧端子101と負極の高電圧端子101が接続されている。
このような構成により、電池パック100は、一対の高電圧端子101を介して外部から供給された電気エネルギーを、各々の電池セル1の一対の外部端子1gを介して電池蓋1dによって密閉された電池缶1c内の電極群に蓄積する。また、電池パック100は、各々の電池セル1の電極群に蓄積された電気エネルギーを一対の外部端子1gおよび一対の高電圧端子101を介して外部へ供給することができる。
以下、本実施形態の電池パック100の特徴部分について詳細に説明する。
前述のように、本実施形態の電池パック100は、複数の扁平な電池セル1と、その複数の電池セル1を厚さ方向Dtに積層させて収容する筐体10と、を備え、以下の構成を主な特徴としている。図2から図5に示すように、筐体10は、二つの電池セル1の厚さ方向Dtを向く広側面1wに対向する耐熱壁10bと、その耐熱壁10bと広側面1wとの間の伝熱を抑制する伝熱抑制部13と、複数の電池セル1の厚さ方向Dtに沿う狭側面1nに対向して複数の電池セル1の放熱を促進させる放熱壁10aとを有する。
筐体10は、少なくとも本体部11が金属材料によって構成されている。筐体10を構成する金属材料としては、たとえば、亜鉛めっき鋼鈑、ガルバリウム鋼鈑、ステンレス鋼鈑、アルミニウム合金板などを用いることができる。すなわち、筐体10の放熱壁10aおよび耐熱壁10bは、たとえば、金属材料によって構成されている。
耐熱壁10bは、たとえば、直方体形状の矩形箱形の筐体10の底壁であり、ブラケットを介して車両の構造体に固定され、電池パック100の下端に配置される。放熱壁10aは、たとえば、直方体形状の矩形箱形の筐体10の側壁であり、耐熱壁10bの周囲に立設されている。放熱壁10aおよび耐熱壁10bの厚さは、特に限定されないが、たとえば、約2[mm]程度である。
図4に示す例において、放熱壁10aは、複数の電池セル1の狭側面1nに対して直接に接している。なお、電池セル1の狭側面1nの表面は、図6に示すように、たとえば電池缶1cの底面を覆う絶縁フィルム1fの表面である。すなわち、電池セル1と筐体10とは、たとえば、狭側面1nの表面の絶縁フィルム1fによって、電気的に絶縁されている。
伝熱抑制部13は、耐熱壁10bと、この耐熱壁10bに対向する少なくとも一つの電池セル1の広側面1wとの間に設けられ、耐熱壁10bと電池セル1の広側面1wとの間の伝熱を抑制する。より具体的には、本実施形態において、伝熱抑制部13は、電池モジュール20を構成する二列の電池列の下端に配置された二つの電池セル1の広側面1wと、耐熱壁10bとの間に設けられている。
すなわち、伝熱抑制部13は、電池モジュール20を構成する電池列が一列である場合、一つの電池セル1の広側面1wと耐熱壁10bとの間に設けられる。また、伝熱抑制部13は、電池モジュール20が二列以上の電池列を有する場合、二以上の電池セル1の広側面1wと耐熱壁10bとの間に設けられる。
前述のように、本実施形態の電池パック100は、電池モジュール20を備え、電池モジュール20は、複数の電池セル1の積層方向の両端にこれら複数の電池セル1を保持するエンドプレート23を備えている。図4に示す例において、伝熱抑制部13は、たとえば、エンドプレート23と耐熱壁10bとの間に設けられた空隙である。
より具体的には、前述のように、一対のエンドプレート23は、たとえば、ボルトなどの締結部材によって一対のサイドブロック24およびセンターブロック25に固定されている。そして、電池モジュール20は、図2、図3および図5に示すように、サイドブロック24およびセンターブロック25を、固定部材14および筐体10に対してボルトなどの締結部材を介して固定することで、筐体10に固定されている。
このとき、電池モジュール20は、エンドプレート23と筐体10の耐熱壁10bとの間に伝熱抑制部13を形成するために、エンドプレート23と筐体10の耐熱壁10bとの間に間隔をあけて筐体10に固定される。エンドプレート23と筐体10の耐熱壁10bとの間隔、すなわち電池セル1の厚さ方向Dtにおける伝熱抑制部13の寸法は、特に限定はされないが、たとえば1[mm]から5[mm]程度である。
以下、本実施形態の電池パック100の作用について説明する。
本実施形態の電池パック100は、前述のように、たとえば電気自動車やハイブリッド自動車などの車両に搭載される。電池パック100は、たとえば、高電圧端子101を介して車両の電気機器から供給された電気エネルギーを複数の電池セル1に蓄積し、複数の電池セル1に蓄積された電気エネルギーを車両の電気機器に供給する。
このような電池パック100に対しては、安全性に対する高い要求が課される。具体的には、電池パック100が規定された時間にわたって火炎に曝された場合でも、その後、規定された時間にわたって電池セル1が損傷しないことが求められる。前記した従来の組電池は、電池がショートして発熱した場合に発熱した電池周辺に熱がこもることは抑制できる。しかし、この従来の組電池は、火炎に曝された場合に、電池が高温になって内圧が上昇することで、電池の安全弁が開裂し、電池が損傷するおそれがある。
これに対し、本実施形態の電池パック100は、複数の扁平な電池セル1と、これら複数の電池セル1を厚さ方向Dtに積層させて収容する筐体10と、を備える。そして、筐体10は、少なくとも一つの電池セル1の厚さ方向Dtを向く広側面1wに対向する耐熱壁10bと、その耐熱壁10bと広側面1wとの間の伝熱を抑制する伝熱抑制部13と、複数の電池セル1の厚さ方向Dtに沿う狭側面1nに対向してその複数の電池セル1の放熱を促進させる放熱壁10aと、を有している。
この構成により、電池パック100は、たとえば筐体10の底壁である耐熱壁10bが、たとえば130[sec]程度の規定された時間にわたって火炎に曝された場合でも、耐熱壁10bから電池セル1の広側面1wへの伝熱が、伝熱抑制部13によって抑制される。さらに、電池パック100が火炎から離隔され、たとえば規定された3[h]程度の時間にわたって放置されたときに、複数の電池セル1の熱をこれら複数の電池セル1の狭側面1nに対向する筐体10の放熱壁10aを介して、電池パック100の外部に放出することができる。これにより、たとえば、電池セル1を200[℃]以下の低温に維持し、電池セル1の内圧上昇を抑制して安全弁1vの開裂を回避し、電池セル1の損傷を抑制することができる。
また、本実施形態の電池パック100において、放熱壁10aは、複数の電池セル1の狭側面1nに直接、接している。この構成により、複数の電池セル1の熱が、狭側面1nから熱伝導によって放熱壁10aへ移動し、放熱壁10aから電池パック100の外部へ放熱される。また、放熱壁10aが筐体10の側壁である場合には、耐熱壁10bの周囲に立設された矩形筒状の放熱壁10aによって複数の電池セル1の熱を電池パック100の外部へ放出することができ、十分な放熱面積を確保することが可能になる。
また、本実施形態の電池パック100は、複数の電池セル1の積層方向の両端に、その複数の電池セル1を保持するエンドプレート23を備えている。この構成により、エンドプレート23によって、筐体10の耐熱壁10bから電池セル1の広側面1wへの熱放射を遮蔽することができる。これにより、電池セル1の温度を低温に維持し、電池セル1の損傷を抑制することができる。
また、本実施形態の電池パック100において、伝熱抑制部13は、エンドプレート23と筐体10の耐熱壁10bとの間に設けられた空隙である。この構成により、電池パック100の耐熱壁10bが火炎に曝されている間は、伝熱抑制部13に収容された空気がエンドプレート23と耐熱壁10bとの間の伝熱を抑制する断熱層として機能する。また、電池パック100が火炎から離隔された後は、伝熱抑制部13に収容された空気が電池セル1およびエンドプレート23を冷却する冷媒として機能する。これにより、電池セル1を低温に維持し、電池セル1の損傷を抑制することができる。
また、本実施形態の電池パック100は、一対のエンドプレート23を連結する第2放熱部材として、サイドブロック24およびセンターブロック25を備えている。この構成により、筐体10の耐熱壁10bに対向するエンドプレート23の熱を、サイドブロック24およびセンターブロック25によって、筐体10のカバー12に対向するエンドプレート23へ放熱することができる。これにより、電池セル1を低温に維持し、電池セル1の損傷を抑制することができる。
以上説明したように、本実施形態によれば、火炎に曝されても電池セル1の損傷を抑制することが可能な電池パック100を提供することができる。なお、本開示に係る電池パックは、前述の実施形態に係る電池パック100の構成に限定されない。
以下、前述の実施形態に係る電池パック100の変形例について説明する。図7は、図1に示す電池パック100の変形例を示す図4に相当する拡大図である。
図7に示す変形例に係る電池パック100において、筐体10の放熱壁10aは、複数の電池セル1の狭側面1nに、放熱部材15を介して接している。放熱部材15は、たとえば、熱伝導性に優れたシリコーン、セラミックス、またはグラファイトなどの素材によって構成された、熱伝導シート、放熱シート、または、放熱グリースである。なお、放熱部材15は、たとえば、200[℃]以上の耐熱性を有することが好ましい。このような構成により、放熱壁10aと複数の電池セル1の狭側面1nとの間の伝熱を促進させ、放熱壁10aによる複数の電池セル1の放熱性を向上させることが可能になる。
また、図7に示す変形例に係る電池パック100において、伝熱抑制部13は、エンドプレート23と耐熱壁10bとの間に配置された遮熱板13aである。この構成により、耐熱壁10bと電池セル1の広側面1wとの間の伝熱をエンドプレート23および遮熱板13aによって遮蔽することができる。この場合、遮熱板13aの熱容量は、放熱部材15の熱容量よりも大きいことが好ましい。これにより、遮熱板13aの温度上昇を抑制することができる。したがって、電池セル1を低温に維持し、電池セル1の損傷を抑制することができる。
また、図7に示す変形例に係る電池パック100において、遮熱板13aの材質は、たとえば、アルミニウム、鉄、銅などの金属である。これにより、遮熱板13aの耐熱性および熱容量を向上させることができる。この場合、エンドプレート23と遮熱板13aとの厚さの合計は、4[mm]以上であることが好ましい。これにより、電池セル1を低温に維持し、電池セル1の損傷を抑制することができる。
また、図7に示す変形例に係る電池パック100において、遮熱板13aの材質が金属である場合、遮熱板13aは、電池セル1の厚さ方向Dtに積層された複数の金属板によって構成されていてもよい。この場合、遮熱板13aを構成する複数の金属板の間の界面熱抵抗によって、耐熱壁10bから電池セル1の広側面1wへの伝熱をより効果的に抑制することができる。
なお、図7に示す変形例に係る電池パック100において、伝熱抑制部13である遮熱板13aの材質は、金属に限定されない。具体的には、遮熱板13aの材質は、断熱材料であってもよい。断熱材としては、たとえば、グラスウール、ロックウール、セルローズファイバー、セラミック、石膏などを使用することができる。断熱材の耐熱温度は、たとえば200[℃]以上であることが好ましい。このような構成により、電池セル1を低温に維持し、電池セル1の損傷を抑制することができる。
なお、図7に示す変形例に係る電池パック100において、伝熱抑制部13は、遮熱板13aである構成に限定されない。伝熱抑制部13は、たとえば厚さが4[mm]以上の金属製のエンドプレート23であってもよい。このように、エンドプレート23の厚さを4[mm]以上とすることで、耐熱壁10bと電池セル1の広側面1wとの間の伝熱を抑制し、電池セル1を低温に維持し、電池セル1の損傷を抑制することができる。
以上、図面を用いて本開示に係る電池パックの実施形態を詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本開示の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本開示に含まれるものである。
[実施例]
以下、伝熱抑制部として金属製のエンドプレートを用いる場合の実施例について説明する。伝熱抑制部として金属製のエンドプレートを用い、実施例と比較例の電池パックを製作した。実施例では、エンドプレートとして厚さが4[mm]の鉄板を用いた。比較例では、エンドプレートとして厚さが2[mm]の鉄板を用いた。
以下、伝熱抑制部として金属製のエンドプレートを用いる場合の実施例について説明する。伝熱抑制部として金属製のエンドプレートを用い、実施例と比較例の電池パックを製作した。実施例では、エンドプレートとして厚さが4[mm]の鉄板を用いた。比較例では、エンドプレートとして厚さが2[mm]の鉄板を用いた。
次に、実施例と比較例の電池パックの耐熱壁を、規定された130[sec]にわたって火炎に曝し、その後、電池パックを火炎から離隔させて規定された3[h]にわたって放置した。その結果、比較例の電池パックにおいて、電池セルの安全弁が開裂し、電池セルの損傷が見られた。
一方、エンドプレートとして、厚さが4[mm]の鉄板を用いた実施例の電池パックでは、電池セルの安全弁は開裂せず、電池セルの損傷を抑制することができた。すなわち、耐熱壁と電池セルの広側面との間に、4[mm]以上の厚さの金属製の伝熱抑制部を設けることで、火炎に曝されても電池セルの損傷を抑制することが可能な電池パックを提供することができた。
1 電池セル
Dt 厚さ方向
10 筐体
100 電池パック
1w 広側面
10b 耐熱壁
13 伝熱抑制部
1n 狭側面
10a 放熱壁
15 放熱部材
23 エンドプレート
13a 遮熱板
24 サイドブロック(第2放熱部材)
25 センターブロック(第2放熱部材)
Dt 厚さ方向
10 筐体
100 電池パック
1w 広側面
10b 耐熱壁
13 伝熱抑制部
1n 狭側面
10a 放熱壁
15 放熱部材
23 エンドプレート
13a 遮熱板
24 サイドブロック(第2放熱部材)
25 センターブロック(第2放熱部材)
Claims (10)
- 複数の扁平な電池セルと、該複数の電池セルを厚さ方向に積層させて収容する筐体と、を備えた電池パックであって、
前記筐体は、少なくとも一つの前記電池セルの前記厚さ方向を向く広側面に対向する耐熱壁と、該耐熱壁と前記広側面との間の伝熱を抑制する伝熱抑制部と、前記複数の電池セルの前記厚さ方向に沿う狭側面に対向して前記複数の電池セルの放熱を促進させる放熱壁と、を有することを特徴とする電池パック。 - 前記放熱壁は、前記複数の電池セルの前記狭側面に直接または放熱部材を介して接していることを特徴とする請求項1に記載の電池パック。
- 前記複数の電池セルの積層方向の両端に、該複数の電池セルを保持するエンドプレートを備えることを特徴とする請求項2に記載の電池パック。
- 前記伝熱抑制部は、前記エンドプレートと前記耐熱壁との間に設けられた空隙であることを特徴とする請求項3に記載の電池パック。
- 前記伝熱抑制部は、前記エンドプレートと前記耐熱壁との間に配置された遮熱板であることを特徴とする請求項3に記載の電池パック。
- 前記遮熱板の材質は、金属であることを特徴とする請求項5に記載の電池パック。
- 前記遮熱板は、積層された複数の金属板によって構成されていることを特徴とする請求項6に記載の電池パック。
- 前記遮熱板の材質は、断熱材料であることを特徴とする請求項5に記載の電池パック。
- 前記伝熱抑制部は、厚さが4[mm]以上の金属製の前記エンドプレートであることを特徴とする請求項3に記載の電池パック。
- 一対の前記エンドプレートを連結する第2放熱部材を備えることを特徴とする請求項3に記載の電池パック。
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JP2018191162A JP2022036336A (ja) | 2018-10-09 | 2018-10-09 | 電池パック |
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- 2019-09-26 WO PCT/JP2019/037737 patent/WO2020075507A1/ja active Application Filing
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