JP2022081141A - Battery module - Google Patents

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Abstract

To provide a battery module that has satisfactory heat dissipation properties, and can be assembled with simple steps, while having a holding power against an external force.SOLUTION: A battery module comprises an exterior body, a laminate, and clips. The laminate is obtained by laminating a plurality of sealing materials, and a heat sink is arranged between the sealing materials. The heat sink has a concave part, and the sealing material is arranged inside the concave part. An end of the heat sink has projections extending in a direction directed to a surface of the exterior body and parallel parts extending from ends of the projections to be parallel to the surface of the exterior body, and the parallel parts are in contact with the surface of the exterior body. The clips put the parallel parts and the surface of the exterior body therebetween to press the surface of the exterior body toward the parallel parts while pressing the parallel parts toward the surface of the exterior body, and maintain the contact of the parallel parts and the surface of the exterior body with each other.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本願は電池モジュールに関する。 This application relates to a battery module.

電池モジュールは外装体の内部にセル積層体が備えられるものある。セル積層体は、電気化学デバイスが内部に封止されたセルが複数積層されたものであり、それぞれのセルは電気的に接続されて使用される。複数のセルを積層するセル積層体は、使用により発熱を生じるものであるため、発生した熱が外装体の内部にこもる傾向にある。そして、発熱によって生じた熱量が大きい場合に、電池モジュールの使用を制限する必要性が生じる問題がある。 Some battery modules are provided with a cell laminate inside the exterior body. The cell laminate is a stack of a plurality of cells in which an electrochemical device is sealed inside, and each cell is electrically connected and used. Since a cell laminate in which a plurality of cells are laminated generates heat when used, the generated heat tends to be trapped inside the exterior body. Further, when the amount of heat generated by heat generation is large, there is a problem that it becomes necessary to limit the use of the battery module.

このような問題に対し、従来、放熱板を用いてセル積層体から発生する熱を効率よく放熱する技術が開示されている。例えば、特許文献１には、積層された単電池の相互間に設けられた集熱板と、該集熱板の先端側に設けられ、冷却媒体によって冷却される放熱板と、を備える電池パックが開示されており、集熱板と放熱板とを介して冷却媒体により、単電池から発生する熱を効率よく放熱できることが記載されている。特許文献２には、積層された電池セルの間で挟持されている放熱板がセルケースから突出し、該セルケースを収容する筐体に固定されている電池モジュールが開示されており、電池セルから発生した熱が放熱板の固定点を介して筐体から放熱されるため、放熱効率が良いことが記載されている。 To solve such a problem, conventionally, a technique has been disclosed in which heat generated from a cell laminate is efficiently dissipated by using a heat sink. For example, Patent Document 1 includes a battery pack including a heat collecting plate provided between stacked single cells and a heat radiating plate provided on the tip end side of the heat collecting plate and cooled by a cooling medium. Is disclosed, and it is described that heat generated from a cell can be efficiently radiated by a cooling medium via a heat collecting plate and a heat radiating plate. Patent Document 2 discloses a battery module in which a heat sink sandwiched between stacked battery cells protrudes from the cell case and is fixed to a housing accommodating the cell case. It is described that the heat radiation efficiency is good because the generated heat is radiated from the housing through the fixed point of the heat sink.

特開２０１７－１２３３１３号公報JP-A-2017-1233313 特開２０１９－１８６０４４号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2019-186044

このように、特許文献１、２は所定の放熱板を用いることで、電池セルから発生する熱を効率よく放熱している。しかしながら、特許文献１には、単電池の構造及び集熱板と単電池との固定方法が記載されておらず、同文献の技術のみでは振動や衝撃に耐え得る電池パックの構成とすることは難しい。特許文献２には、電池セルと放熱板とを接着剤で固定することが記載されており、固定方法に可逆性がなく、電池モジュールの保守、解体等において、これらを分離する作業が必要となる。また、特許文献２には放熱板と筐体とがねじや溶接によって固定されていることが記載されており、同様に電池モジュールの保守、解体等において、これらを分離する作業が必要となる。そのため、特許文献２の技術は電池モジュールの組付け工程における作業効率が低い問題がある。 As described above, Patent Documents 1 and 2 efficiently dissipate heat generated from the battery cell by using a predetermined heat sink. However, Patent Document 1 does not describe the structure of the cell and the method of fixing the heat collecting plate and the cell, and it is not possible to configure a battery pack that can withstand vibration and shock only by the technique of the same document. difficult. Patent Document 2 describes that the battery cell and the heat sink are fixed with an adhesive, and the fixing method is not reversible, and it is necessary to separate them in maintenance, disassembly, etc. of the battery module. Become. Further, Patent Document 2 describes that the heat sink and the housing are fixed by screws or welding, and similarly, it is necessary to separate them in maintenance, disassembly, and the like of the battery module. Therefore, the technique of Patent Document 2 has a problem that the work efficiency in the process of assembling the battery module is low.

そこで、本開示の目的は、上記実情を鑑み、良好な放熱性を有し、かつ、外力に対する保持力を備えつつ、簡易な工程で組付け可能な電池モジュールを提供することである。 Therefore, an object of the present disclosure is to provide a battery module that can be assembled in a simple process while having good heat dissipation and holding power against an external force in view of the above circumstances.

本開示は、上記問題を解決するための１つの手段として、外装体と、外装体の内部に備えられる積層体と、クリップと、を備え、積層体は、電気化学デバイスが封止された封止体が複数積層されたものであり、積層された封止体の間にはそれぞれ放熱板が配置されており、放熱板は封止体の形状に沿った凹部を有し、封止体は該凹部の内部に配置されており、放熱板の端部のうち少なくとも１つは、端部に対向する外装体の面に向かう方向に延びる突出部と、突出部の端部から外装体の面に平行となるように延びる平行部とを有し、該平行部は外装体の面と接触しており、クリップは平行部を外装体の面側に押圧しつつ、外装体の面を平行部側に押圧するように、平行部と外装体の面を挟み込み、平行部と外装体の面との接触を保持するものである、電池モジュールを提供する。 The present disclosure comprises, as one means for solving the above problems, an exterior body, a laminate provided inside the exterior body, and a clip, wherein the laminate is sealed with an electrochemical device sealed. A plurality of stops are laminated, and heat radiation plates are arranged between the laminated seals. The heat radiation plates have recesses along the shape of the seal, and the seal has a recess. At least one of the ends of the heat radiating plate, which is arranged inside the recess, has a protrusion extending in a direction toward the surface of the exterior body facing the end, and a surface of the exterior body from the end of the protrusion. It has a parallel portion extending parallel to the surface of the exterior body, and the parallel portion is in contact with the surface of the exterior body, and the clip presses the parallel portion toward the surface side of the exterior body while pressing the surface of the exterior body to the parallel portion. Provided is a battery module that sandwiches a surface of a parallel portion and an exterior body so as to press the side, and maintains contact between the parallel portion and the surface of the exterior body.

本開示の電池モジュールは、封止体の形状に沿った凹部を有する放熱板を用いて、その内部に封止体を配置する構成を備えている。これにより、封止体と放熱板との間の位置ずれを抑制しつつ、簡易に積層することができる。また、本開示の放熱板は所定の平行部を備え、該平行部が外装体の面と接触している。これにより、封止体から発生した熱を、放熱板を介して外装体に伝熱させ、外装体から放熱することができるため、本開示の電池モジュールは放熱性に優れる。さらに、本開示の電池モジュールは、クリップを用いて平行部と外装体とを挟み込むことで、平行部と外装体との接触を保持している。これにより、簡易な構成・方法で放熱経路を保持することができる。このように、本開示の電池モジュールは、良好な放熱性を有し、外力に対する保持力を備えつつ、接着剤の塗布や溶接等を用いることなく簡易な工程で組付けることができる。 The battery module of the present disclosure has a configuration in which a heat sink having a recess along the shape of the seal is used and the seal is arranged inside the heat sink. As a result, the stacking can be easily performed while suppressing the positional deviation between the sealing body and the heat sink. Further, the heat sink of the present disclosure includes a predetermined parallel portion, and the parallel portion is in contact with the surface of the exterior body. As a result, the heat generated from the sealed body can be transferred to the exterior body via the heat radiating plate and radiated from the exterior body, so that the battery module of the present disclosure is excellent in heat dissipation. Further, the battery module of the present disclosure maintains contact between the parallel portion and the exterior body by sandwiching the parallel portion and the exterior body with a clip. This makes it possible to maintain the heat dissipation path with a simple configuration and method. As described above, the battery module of the present disclosure has good heat dissipation and has a holding force against an external force, and can be assembled in a simple process without using adhesive coating or welding.

電池モジュール１００の斜視図である。It is a perspective view of the battery module 100. （ａ）封止体２１の平面図である。（ｂ）放熱板２２の平面図である。(A) It is a top view of the sealing body 21. (B) It is a top view of the heat sink 22. （ａ）放熱板２２の内部に封止体２１を配置した状態の平面図である。（ｂ）（ａ）の状態の側面図である。(A) It is a top view of the state where the sealing body 21 is arranged inside the heat radiating plate 22. (B) It is a side view of the state of (a). （ａ）外装体１０に配置された積層体２０の斜視図である。（ｂ）積層体２０の一部を取り出した断面図である。(A) It is a perspective view of the laminated body 20 arranged in the exterior body 10. (B) It is sectional drawing which took out a part of the laminated body 20. 積層体２０に２つのクリップ３０を取り付ける際の場面を示した。The scene when the two clips 30 are attached to the laminated body 20 is shown. （ａ）クリップ３０の上面図及び正面図である。（ｂ）クリップ３０を放熱板２２及び外装体１０に取り付けた場面の上面図及び正面図である。(A) Top view and front view of the clip 30. (B) It is a top view and a front view of the scene where the clip 30 is attached to the heat radiating plate 22 and the exterior body 10. （ａ）ビーム状構造材５１を用いて、積層体２０の積層方向の固定を行う様子を示す図である。（ｂ）弾性体５２を用いて、積層体２０の積層方向の固定を行う様子を示す図である。(A) It is a figure which shows the state of fixing the laminated body 20 in the laminating direction by using the beam-shaped structural material 51. (B) It is a figure which shows the state of fixing the laminated body 20 in the stacking direction using the elastic body 52. 電池モジュール１００の組付けに係る一連の流れの模式図である。It is a schematic diagram of a series of flows relating to the assembly of a battery module 100.

本開示の電池モジュールに関し、一実施形態である電池モジュール１００を用いて説明する。図１に電池モジュール１００の斜視図を示した。なお、図１では内部の構造を認識できるように、外装体１０の一部を透過して示している。 The battery module of the present disclosure will be described with reference to the battery module 100, which is an embodiment. FIG. 1 shows a perspective view of the battery module 100. In addition, in FIG. 1, a part of the exterior body 10 is transparently shown so that the internal structure can be recognized.

電池モジュール１００は外装体１０と、外装体１０の内部に備えられる積層体２０と、クリップ３０とを備えている。 The battery module 100 includes an exterior body 10, a laminated body 20 provided inside the exterior body 10, and a clip 30.

外装体１０は電池モジュール１００の筐体であり、その内部に積層体２０が配置される。また、その他電池モジュールに必要な部材を適宜配置していてもよい。外装体１０の形状は特に限定されず適宜設定することができる。例えば直方体形状である。外装体１０の材料は樹脂製であってもよく金属製であってもよいが、放熱性を向上する観点から金属製が好ましい。 The exterior body 10 is a housing of the battery module 100, and the laminated body 20 is arranged inside the housing. In addition, other members necessary for the battery module may be appropriately arranged. The shape of the exterior body 10 is not particularly limited and can be appropriately set. For example, it has a rectangular parallelepiped shape. The material of the exterior body 10 may be made of resin or metal, but is preferably made of metal from the viewpoint of improving heat dissipation.

ここで、外装体１０はクリップ３０の板バネ面３２を固定するために用いる穴や固定用部位を有していてもよい。これについては、後述する。 Here, the exterior body 10 may have a hole or a fixing portion used for fixing the leaf spring surface 32 of the clip 30. This will be described later.

積層体２０は電気化学デバイスが封止された封止体２１が複数積層されたものである。また、積層体２０は複数の放熱板２２を備えており、積層された封止体２１の間にそれぞれ放熱板２２が配置されている。 The laminated body 20 is a stack of a plurality of sealed bodies 21 in which an electrochemical device is sealed. Further, the laminated body 20 includes a plurality of heat radiating plates 22, and the heat radiating plates 22 are arranged between the laminated sealed bodies 21.

図２の（ａ）に封止体２１の平面図、（ｂ）に放熱板２２の平面図を示した。図３の（ａ）に放熱板２２の内部に封止体２１を配置した状態の平面図、（ｂ）にその状態の側面図を示した。図４の（ａ）に外装体１０に配置されている積層体２０の斜視図、（ｂ）に積層体２０の一部を取り出した断面図を示した。 FIG. 2A shows a plan view of the sealing body 21, and FIG. 2B shows a plan view of the heat radiating plate 22. FIG. 3A shows a plan view of the state in which the sealing body 21 is arranged inside the heat radiating plate 22, and FIG. 3B shows a side view of the state. FIG. 4A shows a perspective view of the laminated body 20 arranged on the exterior body 10, and FIG. 4B shows a cross-sectional view taken out of a part of the laminated body 20.

封止体２１は内部に電気化学デバイスが封止されている長方形状の平板型電池セルである。電気化学デバイスとは、例えば正極、負極、及びこれらの間に配置されるセパレータ等である。また、正極、負極にはそれぞれ封止体２１の外部に突出する端子２１ａに接続されている。封止体２１における端子２１ａの位置は特に限定されないが、通常、対向する辺のそれぞれに設けられている。端子２１ａには絶縁性材料による端子カバーが設けられていてもよい。 The sealing body 21 is a rectangular flat plate type battery cell in which an electrochemical device is sealed. The electrochemical device is, for example, a positive electrode, a negative electrode, and a separator arranged between them. Further, the positive electrode and the negative electrode are connected to terminals 21a projecting to the outside of the sealing body 21, respectively. The position of the terminal 21a in the sealing body 21 is not particularly limited, but is usually provided on each of the opposite sides. The terminal 21a may be provided with a terminal cover made of an insulating material.

電気化学デバイスの種類としては、電池やキャパシタ、電気二重層キャパシタ、リチウムイオンキャパシタ等を挙げることができる。電池性能の観点からリチウムイオンキャパシタであることが好ましい。電気化学デバイスの封止方法は、例えばラミネート包装を用いることができる。ラミネート包装は、例えば、アルミ箔等のガス遮断層、ナイロン等の保護層、ポリエチレン等の融着層を組み合わせたものを用いることができる。 Examples of the type of electrochemical device include a battery, a capacitor, an electric double layer capacitor, a lithium ion capacitor and the like. From the viewpoint of battery performance, a lithium ion capacitor is preferable. As a method for sealing the electrochemical device, for example, laminated packaging can be used. As the laminated packaging, for example, a combination of a gas blocking layer such as aluminum foil, a protective layer such as nylon, and a fusion layer such as polyethylene can be used.

電池モジュール１００に適用可能な封止体２１の電池性能は特に限定されないが、セル電圧２Ｖ以上かつエネルギー２Ｗｈ以上であってもよい。このような電池性能を有する封止体２１は大判であり、発熱による課題が発生しやすいが、電池モジュール１００は放熱性に優れるため、このような大判の封止体２１にも適用することができる。 The battery performance of the encapsulant 21 applicable to the battery module 100 is not particularly limited, but may be a cell voltage of 2 V or more and an energy of 2 Wh or more. The encapsulant 21 having such battery performance is large in size and tends to cause problems due to heat generation. However, since the battery module 100 is excellent in heat dissipation, it can be applied to such a large format encapsulant 21. can.

なお、積層されている封止体２１の接続形式は特に限定されず、直列であっても並列であってもよい。目的に応じて適宜設定することができる。図４では、封止体２１を直列に接続している。また、電池モジュール１００は積層体２０の両端の端子２１ａを一元化するハーネスを設けてもよい。また、リレー、ＢＭＳ、電圧や温度を監視するセンサー、及び制御回路を備えていてもよい。これらは電池モジュール１００の内部に設けてもよく、外部に設けてもよい。 The connection type of the laminated sealed bodies 21 is not particularly limited, and may be in series or in parallel. It can be set as appropriate according to the purpose. In FIG. 4, the sealing bodies 21 are connected in series. Further, the battery module 100 may be provided with a harness that unifies the terminals 21a at both ends of the laminated body 20. Further, it may be provided with a relay, a BMS, a sensor for monitoring voltage and temperature, and a control circuit. These may be provided inside the battery module 100 or may be provided outside.

放熱板２２は、封止体２１から発生する熱を外装体１０に伝熱させるための部材である。放熱板２２は封止体２１の形状に沿った凹部２２ａを有し、封止体２１は該凹部２２ａの内部に配置される。これにより、外部から衝撃があったとしても、封止体２１の位置ずれ（特に水平方向の位置）を抑制することができる。また、封止体２１と放熱板２２とを１組とすることで、容易に積層構造（積層体２０）を形成することができる。このように放熱板２２は封止体２１の位置ずれを抑制しつつ、容易に積層するためのトレーとしての役割を有する。 The heat radiating plate 22 is a member for transferring the heat generated from the sealing body 21 to the exterior body 10. The heat radiating plate 22 has a recess 22a that follows the shape of the sealing body 21, and the sealing body 21 is arranged inside the recess 22a. As a result, even if there is an impact from the outside, the positional deviation of the sealing body 21 (particularly the horizontal position) can be suppressed. Further, by forming the sealing body 21 and the heat radiating plate 22 as a set, the laminated structure (laminated body 20) can be easily formed. As described above, the heat radiating plate 22 has a role as a tray for easy stacking while suppressing the misalignment of the sealing body 21.

凹部２２ａの深さ（積層方向の厚さ）は特に限定されないが、封止体の厚さの５０％以下であることが好ましい。また、凹部２２ａの形状は封止体２１の外形形状に沿った形状であれば特に限定されないが、封止体２１が凹部２２ａの中央に誘導される形状であることが好ましい。例えば、凹部２２ａの側面が所定の傾斜を有し、開口部から底部に向かうにつれて幅狭になっており、封止体２１が凹部２２ａの中央に自然に誘導される形状を挙げることができる。 The depth of the recess 22a (thickness in the stacking direction) is not particularly limited, but is preferably 50% or less of the thickness of the sealed body. The shape of the recess 22a is not particularly limited as long as it follows the outer shape of the sealing body 21, but it is preferable that the sealing body 21 is guided to the center of the recess 22a. For example, the side surface of the recess 22a has a predetermined inclination and becomes narrower from the opening toward the bottom, and the shape in which the sealing body 21 is naturally guided to the center of the recess 22a can be mentioned.

放熱板２２の端部のうち少なくとも１つは、当該端部に対向する外装体１０の面１１に向かう方向に延びる突出部２２ｂと、突出部２２ｂの端部から上記外装体１０の面１１に平行となるように延びる平行部２２ｃとを有している。そして、平行部２２ｃは上記外装体１０の面と接触している。これにより、封止体２１から発生した熱を、放熱板２２を介して外装体１０に伝熱し、外装体１０から熱を放熱することができる。このように外装体１０から放熱する形式を採用することにより、電池モジュール１００は優れた放熱性を有することができる。 At least one of the end portions of the heat radiating plate 22 has a protrusion 22b extending in a direction toward the surface 11 of the exterior body 10 facing the end portion, and the end portion of the protrusion 22b to the surface 11 of the exterior body 10. It has a parallel portion 22c extending so as to be parallel. The parallel portion 22c is in contact with the surface of the exterior body 10. As a result, the heat generated from the sealing body 21 can be transferred to the exterior body 10 via the heat radiating plate 22, and the heat can be radiated from the exterior body 10. By adopting the form of dissipating heat from the exterior body 10 in this way, the battery module 100 can have excellent heat dissipation.

ここで、外装体と放熱板との接触部は熱伝導路となる接触面であるため、熱伝導性を向上させるために、当該接触面のいずれか一方又は両方に表面平滑の加工、メッキ加工、又は熱伝導ペーストの塗布をすることが望ましい。 Here, since the contact portion between the exterior body and the heat sink is a contact surface that serves as a heat conduction path, in order to improve heat conductivity, one or both of the contact surfaces are surface-smoothed or plated. , Or it is desirable to apply a heat conductive paste.

ここで、「放熱板２２の端部」とは、凹部２２ａの開口部の端部である。「当該端部に対向する外装体１０の面１１に向かう方向」とは、例えば積層方向に直交する方向（水平方向）であって、当該端部に対向する外装体１０の面１１に向かう方向である。「外装体１０の面に平行となるように延びる」とは、例えば積層方向（垂直方向）である。図２（ａ）では、端子２１ａが配置されていない、対向する辺の両方に外装体１０と接触する端部構造が備えられている。端子２１ａが配置されている側の端部には後述する切り欠き２２ｄが設けられているためである。 Here, the "end of the heat sink 22" is the end of the opening of the recess 22a. The "direction toward the surface 11 of the exterior body 10 facing the end portion" is, for example, a direction orthogonal to the stacking direction (horizontal direction) and a direction toward the surface 11 of the exterior body 10 facing the end portion. Is. "Extending so as to be parallel to the surface of the exterior body 10" is, for example, a stacking direction (vertical direction). In FIG. 2A, both sides on which the terminals 21a are not arranged are provided with an end structure in contact with the exterior body 10. This is because a notch 22d, which will be described later, is provided at the end on the side where the terminal 21a is arranged.

平行部２２ｃと外装体１０の面１１との接触形態は特に限定されないが、平行部２２ｃの面と外装体１０の面とが圧着している形態が好ましい。接触面積を増加させ、伝導する熱量を増加させるためである。 The form of contact between the parallel portion 22c and the surface 11 of the exterior body 10 is not particularly limited, but a form in which the surface of the parallel portion 22c and the surface of the exterior body 10 are crimped is preferable. This is to increase the contact area and increase the amount of heat conducted.

放熱板２２は端子が配置されている側の端部に切り欠き２２ｄが設けられていてもよい。図４のように、通常、端子２１ａは上又は下の封止体２１の端子２１ａと接続されているため、これらの接続を容易にするために、切り欠き２２ｄが設けられている。また、積層体２０の電池性能によっては、動作時に１００Ａ以上の大電流による瞬間的な発熱が起こるため、これを物理的に回避する観点からも、切り欠き２２ｄは設けられている。 The heat radiating plate 22 may be provided with a notch 22d at the end on the side where the terminals are arranged. As shown in FIG. 4, since the terminal 21a is usually connected to the terminal 21a of the upper or lower sealing body 21, a notch 22d is provided to facilitate these connections. Further, depending on the battery performance of the laminated body 20, instantaneous heat generation due to a large current of 100 A or more occurs during operation, and therefore, the notch 22d is provided from the viewpoint of physically avoiding this.

なお、積層体２０の最下層に配置される封止体２１を支持する放熱板２２は、外装体１０と一体に形成されていてもよく、別々の部材であってもよい。最下層の放熱板２２が外装体１０と別々の部材である場合、熱伝導経路を確保するため、当該放熱板２２と外装体１０とが密に接触するように、ボルトやリベットで固体されていることが好ましい。また、封止体２１と放熱板２２との間には絶縁層を設けてもよい。ただし、熱伝導を妨げない高熱伝導材料であることが好ましく、可能な限り薄い層であることが好ましい。さらに、積層体２０の端子２１ａ同士の接続は、直接接続されていてもよく、バスバーを介して接続されていてもよい。接続方法は、ボルトによって締結されていてもよく、レーザー等の熱溶接を用いて接続してもよい。 The heat radiating plate 22 that supports the sealing body 21 arranged in the lowermost layer of the laminated body 20 may be integrally formed with the exterior body 10 or may be a separate member. When the heat radiating plate 22 of the lowermost layer is a member separate from the exterior body 10, in order to secure a heat conduction path, the heat radiating plate 22 and the exterior body 10 are solidified with bolts or rivets so as to be in close contact with each other. It is preferable to have. Further, an insulating layer may be provided between the sealing body 21 and the heat radiating plate 22. However, it is preferable that the material is a high heat conductive material that does not interfere with heat conduction, and it is preferable that the layer is as thin as possible. Further, the terminals 21a of the laminated body 20 may be directly connected to each other or may be connected to each other via a bus bar. The connection method may be fastened by bolts, or may be connected by using thermal welding such as a laser.

次にクリップ３０について説明する。図５に積層体２０に２つのクリップ３０を取り付ける際の場面を示した。また、図６の（ａ）にクリップ３０の上面図及び正面図、（ｂ）に放熱板２２及び外装体にクリップ３０を取り付けた場面の上面図及び正面図を示した。 Next, the clip 30 will be described. FIG. 5 shows a scene when two clips 30 are attached to the laminated body 20. Further, FIG. 6A shows a top view and a front view of the clip 30, and FIG. 6B shows a top view and a front view of a scene in which the heat sink 22 and the clip 30 are attached to the exterior body.

クリップ３０は平行部２２ｃを外装体の面１１側に押圧しつつ、外装体の面１１を平行部２２ｃ側に押圧するように、平行部２２ｃと外装体の面１１とを挟み込み、平行部２２ｃと外装体の面１１との接触を保持するものである。クリップ３０の具体的な構成は、図５、図６の通りである。すなわち、クリップ３０は外装体の面１１に平行な押さえ面３１と、積層方向に直交する断面が湾曲形状である板バネ面３２とを積層方向に交互に有しており、クリップ３０はいわゆるくし形構造を有している。そして、押さえ面３１で平行部２２ｃを外装体の面１１側に押圧しつつ、板バネ面３２で外装体の面１１を平行部２２ｃ側に押圧するように、クリップ３０が平行部２２ｃと外装体の面１１とを挟み込むことで、平行部２２ｃと外装体の面１１との接触を保持するものである。このように、クリップ３０は複数の放熱板２２と外装体の面１１との接触を一括して保持することができるため、外部から衝撃があった場合でも伝熱経路を適切に保持することができる。 The clip 30 sandwiches the parallel portion 22c and the surface 11 of the exterior body so as to press the parallel portion 22c toward the surface 11 side of the exterior body and the surface 11 of the exterior body toward the parallel portion 22c side, and the parallel portion 22c. And the surface 11 of the exterior body are maintained in contact with each other. The specific configuration of the clip 30 is as shown in FIGS. 5 and 6. That is, the clip 30 alternately has a pressing surface 31 parallel to the surface 11 of the exterior body and a leaf spring surface 32 having a curved cross section orthogonal to the stacking direction, and the clip 30 is a so-called comb. It has a shape structure. Then, the clip 30 presses the parallel portion 22c toward the surface 11 side of the exterior body with the pressing surface 31, and the clip 30 presses the surface 11 of the exterior body toward the parallel portion 22c side with the leaf spring surface 32. By sandwiching the surface 11 of the body, the contact between the parallel portion 22c and the surface 11 of the exterior body is maintained. In this way, since the clip 30 can collectively hold the contact between the plurality of heat radiating plates 22 and the surface 11 of the exterior body, it is possible to appropriately hold the heat transfer path even when there is an impact from the outside. can.

ここで、図１、図６の通り、板バネ面３２は外装体１１の外側から内側に向かって押圧するものであるため、外装体１１には所定の穴を設けられており、板バネ面３２は当該穴を通して外部に配置される。ただし、本開示の電池モジュールはこれに限定されず、例えば、外装体の面１１に板金加工や溶接などで作製された固定用部位を設け、板バネ面３２を当該固定用部位に取り付けて、外装体１０の面１１を平行部２２ｃ側に押圧し、平行部２２ｃと外装体の面１１との接触を保持するものであってもよい。 Here, as shown in FIGS. 1 and 6, since the leaf spring surface 32 presses from the outside to the inside of the exterior body 11, the exterior body 11 is provided with a predetermined hole, and the leaf spring surface 32 is provided. 32 is arranged externally through the hole. However, the battery module of the present disclosure is not limited to this, and for example, a fixing portion made by sheet metal processing or welding is provided on the surface 11 of the exterior body, and the leaf spring surface 32 is attached to the fixing portion. The surface 11 of the exterior body 10 may be pressed toward the parallel portion 22c to maintain contact between the parallel portion 22c and the surface 11 of the exterior body.

図５では、２つのクリップ３０を用いて、積層体２０の両側からクリップ３０を取り付けているが、平行部２２ｃと外装体の面１１との接触が適切に保持されるのであれば、取り付けるクリップ３０数は１つであってもよい。押さえ面３１の数は、放熱板２２の数と同じ数だけあることが好ましい。板バネ面３２の数は、押さえ面３１の数に応じて設定される。 In FIG. 5, two clips 30 are used to attach the clips 30 from both sides of the laminated body 20, but if the contact between the parallel portion 22c and the surface 11 of the exterior body is properly maintained, the clips to be attached are attached. The number of 30 may be one. It is preferable that the number of pressing surfaces 31 is the same as the number of heat sinks 22. The number of leaf spring surfaces 32 is set according to the number of pressing surfaces 31.

押さえ面３１は平行部２２ｃを外装体の面１１側に適切に押さえつけられるように、平行部２２ｃとの接触面積を大きく持てる形状にすることが好ましい。また、適切に押さえつけられるように、ある程度の剛性を有する材料で形成されていることが好ましい。 The pressing surface 31 is preferably shaped so as to have a large contact area with the parallel portion 22c so that the parallel portion 22c can be appropriately pressed against the surface 11 side of the exterior body. Further, it is preferably formed of a material having a certain degree of rigidity so that it can be appropriately pressed down.

板バネ面３２は、外装体の面１１を容易に挟み込めるように、開口がある程度の広さを持つ湾曲形状であることが好ましい。また、板バネ面３２の外装体の面１１を押圧する部位（凸部）は、所定の振動に対する保持力を有するように、外装体の面１１を強く押圧するものであることが好ましい。また、ある程度以上の力では容易に取り外しできるように設定されることが好ましい。このように、クリップ３０は、押さえ面３１と板バネ面３２とを交互に有することにより、ばね力を用いて、放熱板２２及び外装体１０を固定することができる。 The leaf spring surface 32 preferably has a curved shape with an opening having a certain width so that the surface 11 of the exterior body can be easily sandwiched. Further, it is preferable that the portion (convex portion) that presses the surface 11 of the exterior body of the leaf spring surface 32 strongly presses the surface 11 of the exterior body so as to have a holding force against a predetermined vibration. Further, it is preferable that the device is set so that it can be easily removed with a force of a certain level or higher. In this way, the clip 30 alternately has the pressing surface 31 and the leaf spring surface 32, so that the heat radiating plate 22 and the exterior body 10 can be fixed by using the spring force.

続いて、積層体２０の積層方向の固定方法について説明する。積層体２０の積層方向の固定方法としては、例えば図１のように、圧力分散板４０をセル積層体の上面に配置し、樹脂バンド５０を渡して、圧力分散板４０ごと外装体１０の底部に固定する方法が挙げられる。また、図７（ａ）のように、圧力分散板４０と外装体１０の底部との間をビーム状構造材５１（樹脂や金属等）で渡し、圧力分散板ごと外装体１０の底部に固定する方法が挙げられる。あるいは、図７（ｂ）のように、圧力分散板４０と外装体の上部との間にバネ応力を有する弾性体５２を設けて積層方向の固定を行うことが考えられる。なお、樹脂バンド５０及びビーム状構造物５１は圧力分散板４０とボルト等によって固定されており、外装体１０の底部とボルトや溶接等によって固定されている。このように固定することにより、外部からの衝撃があった場合でも積層方向のずれが抑制される。 Subsequently, a method of fixing the laminated body 20 in the stacking direction will be described. As a method of fixing the laminate 20 in the stacking direction, for example, as shown in FIG. 1, the pressure dispersion plate 40 is arranged on the upper surface of the cell laminate, the resin band 50 is passed, and the bottom portion of the exterior body 10 together with the pressure dispersion plate 40 is passed. There is a method of fixing to. Further, as shown in FIG. 7A, a beam-shaped structural material 51 (resin, metal, etc.) is passed between the pressure distribution plate 40 and the bottom of the exterior body 10, and the pressure distribution plate is fixed to the bottom of the exterior body 10. There is a way to do it. Alternatively, as shown in FIG. 7B, it is conceivable to provide an elastic body 52 having a spring stress between the pressure distribution plate 40 and the upper part of the exterior body to fix the pressure dispersion plate 40 in the stacking direction. The resin band 50 and the beam-shaped structure 51 are fixed to the pressure dispersion plate 40 by bolts or the like, and are fixed to the bottom of the exterior body 10 by bolts or welding. By fixing in this way, deviation in the stacking direction is suppressed even when there is an impact from the outside.

最後に、電池モジュール１００の組付け方法について説明する。図８に電池モジュール１００の組付けに係る一連の流れの模式図を示した。電池モジュール１００の組付け方法は、まず（ａ）封止体２１と放熱板２２とを組み合わせ、（ｂ）１つの部材とする。次に、（ｃ）これらの部材を積層し積層体２０を得て、積層体２０を外装体１０の内部に配置する。続いて、（ｄ）クリップ３０を用いて、押さえ面３１で平行部２２ｃを外装体の面１１側に押圧しつつ、板バネ面３２で外装体の面１１を平行部２２ｃ側に押圧するように、平行部２２ｃと外装体の面１１を挟み込み、クリップ３０で平行部２２ｃと外装体の面１１との接触を一括して保持する。最後に、（ｅ）圧力分散板４０を積層体２０の上部に配置し、樹脂バンド５０を渡して圧力分散板４０ごと外装体１０の底部に固定する。このように、電池モジュール１００は接着剤の塗布や溶接等を用いることなく簡易な工程で組付けることができる。また、解体等も容易である。 Finally, a method of assembling the battery module 100 will be described. FIG. 8 shows a schematic diagram of a series of flows related to the assembly of the battery module 100. The method of assembling the battery module 100 is as follows: (a) the encapsulant 21 and the heat sink 22 are combined to form (b) one member. Next, (c) these members are laminated to obtain a laminated body 20, and the laminated body 20 is arranged inside the exterior body 10. Subsequently, (d) using the clip 30, the pressing surface 31 presses the parallel portion 22c toward the surface 11 side of the exterior body, while the leaf spring surface 32 presses the surface 11 of the exterior body toward the parallel portion 22c. The parallel portion 22c and the surface 11 of the exterior body are sandwiched therein, and the contact between the parallel portion 22c and the surface 11 of the exterior body is collectively held by the clip 30. Finally, (e) the pressure dispersion plate 40 is arranged on the upper part of the laminated body 20, and the resin band 50 is passed over and fixed together with the pressure dispersion plate 40 to the bottom of the exterior body 10. As described above, the battery module 100 can be assembled in a simple process without using adhesive application, welding, or the like. In addition, dismantling is easy.

以上、本開示の電池モジュールについて、一実施形態である電池モジュール１００を用いて説明した。本開示の電池モジュールは、上記に説明したように、良好な放熱性を有し、かつ、外力に対する保持力を備えつつ、接着剤の塗布や溶接等を用いることなく簡易な工程で組付けることができるものである。 The battery module of the present disclosure has been described above using the battery module 100, which is an embodiment. As described above, the battery module of the present disclosure has good heat dissipation and has a holding force against an external force, and can be assembled in a simple process without using adhesive application or welding. Can be done.

１０ 外装体
１１ 面
２０ 積層体
２１ 封止体
２１ａ 端子
２２ 放熱板
２２ａ 凹部
２２ｂ 突出部
２２ｃ 平行部
２２ｄ 切り欠き
３０ クリップ
３１ 押さえ面
３２ 板バネ面
４０ 圧力分散板
５０ 樹脂バンド
５１ ビーム状構造
５２ 弾性体
１００ 電池モジュール 10 Exterior body 11 Surface 20 Laminated body 21 Encapsulant 21a Terminal 22 Heat dissipation plate 22a Recession 22b Protruding part 22c Parallel part 22d Notch 30 Clip 31 Holding surface 32 Leaf spring surface 40 Pressure dispersion plate 50 Resin band 51 Beam-like structure 52 Elastic Body 100 battery module

Claims (1)

外装体と、前記外装体の内部に備えられる積層体と、クリップと、を備え、
前記積層体は、電気化学デバイスが封止された封止体が複数積層されたものであり、積層された前記封止体の間にはそれぞれ放熱板が配置されており、
前記放熱板は前記封止体の形状に沿った凹部を有し、前記封止体は該凹部の内部に配置されており、
前記放熱板の端部のうち少なくとも１つは、前記端部に対向する前記外装体の面に向かう方向に延びる突出部と、前記突出部の端部から前記外装体の面に平行となるように延びる平行部とを有し、該平行部は前記外装体の面と接触しており、
前記クリップは前記平行部を前記外装体の面側に押圧しつつ、前記外装体の面を前記平行部側に押圧するように、前記平行部と前記外装体の面とを挟み込み、前記平行部と前記外装体の面との接触を保持するものである、
電池モジュール。 The exterior body, the laminate provided inside the exterior body, and the clip are provided.
The laminated body is a stack of a plurality of sealed bodies in which an electrochemical device is sealed, and a heat sink is arranged between the laminated sealed bodies.
The heat sink has a recess along the shape of the seal, and the seal is arranged inside the recess.
At least one of the ends of the heat sink is parallel to the surface of the exterior body from the end of the protrusion and the protrusion extending in the direction toward the surface of the exterior body facing the end. It has a parallel portion extending to the surface of the exterior body, and the parallel portion is in contact with the surface of the exterior body.
The clip sandwiches the parallel portion and the surface of the exterior body so as to press the parallel portion toward the surface side of the exterior body while pressing the surface of the exterior body toward the parallel portion side, and the parallel portion is sandwiched between the parallel portion and the surface of the exterior body. To maintain contact with the surface of the exterior body.
Battery module.
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