JP4956968B2 - Battery module - Google Patents

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Description

本発明は、電極体や電解液をフィルム材で密閉した電池に関する。   The present invention relates to a battery in which an electrode body and an electrolytic solution are sealed with a film material.

電極体や電解液を収容している収容空間をフィルム材で形成した、いわゆるラミネート型電池が開発されている。ラミネート型電池では、収容空間の外周においてフィルム材同士を密着させ、その密着部によって収容空間を大気から密閉している
電池では、例えば異常に温度上昇したときなどに、電解液等からガスが発生して、電池の内部圧力が異常に上昇してしまうことがある。ラミネート型電池では、圧力の異常上昇時に密閉ケースが破断し、ガスや電解液等を周囲に飛散させてしまうおそれがある。 A so-called laminate type battery has been developed in which an accommodation space for accommodating an electrode body and an electrolytic solution is formed of a film material. In a laminated battery, film materials are brought into close contact with each other at the outer periphery of the housing space, and the housing space is sealed from the atmosphere by the contact portion. For example, when the temperature rises abnormally, gas is generated from the electrolyte solution, etc. As a result, the internal pressure of the battery may rise abnormally. In a laminate type battery, when the pressure rises abnormally, the sealed case is broken, and there is a possibility that gas, electrolyte, or the like is scattered around.

上記の問題に対して、特許文献１には、フィルム材同士を密着させた密着部の一部に、密着強度を低下させた部位を設けたラミネート型電池が開示されている。このラミネート型電池では、電池の内部圧力が異常に上昇したときに、密着強度を低下させた部位が優先して剥離する。このラミネート型電池によると、電池の内部圧力が異常に上昇した場合には、密閉ケースを特定の位置で開口させることができるので、ガスや電解液を周囲に飛散させること防ぐことができると報告している。
特開平１０−５５７９２号公報 In order to solve the above problem, Patent Document 1 discloses a laminate type battery in which a part with reduced adhesion strength is provided in a part of an adhesion part where film materials are adhered to each other. In this laminate type battery, when the internal pressure of the battery is abnormally increased, the part where the adhesion strength is reduced is preferentially peeled off. According to this laminate-type battery, when the internal pressure of the battery rises abnormally, the sealed case can be opened at a specific position, so it is possible to prevent the gas and electrolyte from being scattered around. is doing.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-55792

特許文献１の技術では、密閉ケースを特定の位置で優先的に開口させるために、密閉ケースの密着部の一部に、密着強度を低下させた部位を形成する必要がある。そのために、例えば密着部の一部に異物を介在させたり、密着部の一部に非密着部を形成したりする必要があり、ラミネート型電池の製造工程が面倒になってしまう。
本発明は、上記の課題を解決する。本発明は、密閉ケースに特別な構造を設けることなく、密閉ケース内の内部圧力が異常に上昇したときに、密閉ケースを特定の位置で開口させることを可能とする技術を提供する。 In the technique of Patent Document 1, in order to preferentially open the sealed case at a specific position, it is necessary to form a portion with reduced adhesion strength in a part of the adhesion part of the sealed case. Therefore, for example, it is necessary to interpose a foreign substance in a part of the close contact part, or to form a non-adhesive part in a part of the close contact part, which makes the manufacturing process of the laminated battery complicated.
The present invention solves the above problems. The present invention provides a technique capable of opening a sealed case at a specific position when the internal pressure in the sealed case abnormally increases without providing a special structure for the sealed case.

本発明の技術によって具現化される電池は、正極と負極を有する電極体と、電極体に含浸している電解液と、電極体と電解液を密閉している密閉ケースと、密閉ケースを収容しているカバーを備えている。密閉ケースは、フィルム材で形成されているとともに、電極体と電解液を収容している収容空間の外周においてフィルム材同士を密着させた密着部によって密閉されている。カバーには、密閉ケースが介在した状態で対向している一対の対向面が形成されている。そして、この電池モジュールでは、収容空間を形成するフィルム材が、前記した密着部の一部に隣接する範囲を除外して前記した一対の対向面の範囲内に位置しており、密着部の当該一部に隣接する範囲は前記した一対の対向面の範囲外に位置している。それにより、前記収容空間内の圧力が上昇したときに、前記一対の対向面の範囲外における前記フィルム材が、前記一対の対向面よりも外方に膨出することによって、前記一対の対向面の範囲外における前記密着部が、前記一対の対向面の範囲内における前記密着部よりも優先して剥離する。 A battery embodied by the technology of the present invention contains an electrode body having a positive electrode and a negative electrode, an electrolyte solution impregnated in the electrode body, a sealed case sealing the electrode body and the electrolyte solution, and a sealed case A cover is provided. The sealed case is formed of a film material, and is sealed by a close contact portion in which the film materials are in close contact with each other on the outer periphery of the housing space that houses the electrode body and the electrolytic solution. The cover is formed with a pair of facing surfaces that face each other with a sealed case interposed therebetween. And, in this battery module, the film material forming the housing space is located within the pair of opposing surfaces and said excluded range adjacent to a portion of the above-described close contact with the adhesion part of the The range adjacent to a part is located outside the range of the pair of opposed surfaces described above. Thereby, when the pressure in the accommodation space rises, the film material outside the range of the pair of opposed surfaces bulges outward from the pair of opposed surfaces, whereby the pair of opposed surfaces The close contact portion outside the range is peeled off in preference to the close contact portion within the range of the pair of opposed surfaces .

密閉ケースの内部圧力が上昇すると、収容空間が膨張しようとする。密閉ケースの密着部には、密着部に隣接する収容空間が膨張することによって、大きな剥離力が加わる。
この電池モジュールでは、密着部の一部に隣接する範囲以外の部分では、収容空間を構成するフィルム材が、ケースに形成されている一対の対向面の範囲内に位置しており、ケースに形成されている一対の対向面によって膨張が規制されてそれ以上に膨張することがない。密着部の一部を除外した範囲では、一対の対向面によってフィルム材の膨張が規制されるために、密着部に作用する剥離力が規制される。それに対して、密着部の一部に隣接する範囲では、収容空間を構成するフィルム材が、ケースに形成されている一対の対向面の範囲外に位置しており、ケースに形成されている一対の対向面によって膨張が規制されることがない。密着部の一部に隣接する範囲では、一対の対向面によってフィルム材の膨張が規制されないために、密着部のその一部に作用する剥離力は大きなものとなる。その結果、密閉ケース内の内部圧力が異常に上昇したときには、密着部の前記した一部（密着部に隣接して収容空間を形成するフィルム材が、ケースに形成されている対向面の範囲外に位置する密着部）が優先して剥離することとなる。
この電池モジュールによると、密閉ケースに特別な構造を設けることなく、密閉ケース内の圧力が上昇したときに、密閉ケースを特定の位置（前記した一部）で開口させることが可能となる。 When the internal pressure of the sealed case increases, the accommodation space tends to expand. A large peeling force is applied to the close contact portion of the sealed case as the accommodation space adjacent to the close contact portion expands.
In this battery module, in a portion other than the range adjacent to a part of the contact portion, the film material constituting the accommodation space is located within the range of the pair of opposed surfaces formed in the case, and is formed in the case. Expansion is restricted by the pair of opposed surfaces that are not expanded further. In a range where a part of the close contact portion is excluded, since the expansion of the film material is restricted by the pair of facing surfaces, the peeling force acting on the close contact portion is restricted. On the other hand, in a range adjacent to a part of the contact portion, the film material constituting the accommodation space is located outside the range of the pair of opposed surfaces formed in the case, and the pair formed in the case Expansion is not restricted by the opposing surface. In a range adjacent to a part of the close contact part, expansion of the film material is not restricted by the pair of facing surfaces, so that the peeling force acting on the part of the close contact part becomes large. As a result, when the internal pressure in the sealed case rises abnormally, the above-mentioned part of the close contact portion (the film material forming the accommodation space adjacent to the close contact portion is outside the range of the facing surface formed in the case. Will be peeled off preferentially.
According to this battery module, it is possible to open the sealed case at a specific position (a part described above) when the pressure in the sealed case increases without providing a special structure for the sealed case.

上記した電池モジュールでは、カバーの一対の対向面の少なくとも一方に切欠部が設けられていることが好ましい。そして、密着部の一部に隣接する範囲のフィルム材が、その切欠部の範囲内に位置していることが好ましい。
それにより、上記したカバーを比較的に簡単な構造で実現することができる。 In the battery module described above, it is preferable that a notch is provided on at least one of the pair of opposed surfaces of the cover. And it is preferable that the film material of the range adjacent to a part of contact | adherence part is located in the range of the notch.
Thereby, the above-described cover can be realized with a relatively simple structure.

本発明によると、ラミネート型電池の密閉ケースに特別な構造を設けることなく、密閉ケース内の内部圧力が異常に上昇したときに、密閉ケースを特定の位置で破断させることが可能となる。ラミネート型電池に特別な構造を設ける必要がないことから、ラミネート型電池の製造工程を面倒にすることなく、安全性の高い電池モジュールをより安価に製造することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to break the sealed case at a specific position when the internal pressure in the sealed case rises abnormally without providing a special structure for the sealed case of the laminated battery. Since it is not necessary to provide a laminated battery with a special structure, a battery module with high safety can be manufactured at a lower cost without making the manufacturing process of the laminated battery complicated.

最初に、以下に説明する実施例の主要な特徴を列記する。
（形態１） 電極体は、正極と、負極と、正極と負極との間に介在しているセパレータを有している。
（形態２） 密閉ケースは、保護層と、バリア層と、接着層を有する三層構造の積層フィルム材によって形成されている。保護層と接着層は樹脂によって形成されており、バリア層は金属によって形成されている。
（形態３） 密閉ケースは、表面側半ケースと裏面側半ケースを備えている。表面側半ケースと裏面側半ケースには、略矩形形状に膨出している収容部と、収容部の外周から延出している周縁部が形成されている。密閉ケースでは、表面側半ケースの収容部と裏面側半ケースの収容部が対向して、電極体や電解液を収容する収容空間が形成されている。また、表面側半ケースの周縁部と裏面側半ケースの周縁部は互いに密着されており、収容空間が大気から密閉されている。 First, the main features of the embodiments described below are listed.
(Form 1) The electrode body has a positive electrode, a negative electrode, and a separator interposed between the positive electrode and the negative electrode.
(Form 2) The sealed case is formed of a laminated film material having a three-layer structure having a protective layer, a barrier layer, and an adhesive layer. The protective layer and the adhesive layer are made of resin, and the barrier layer is made of metal.
(Mode 3) The sealed case includes a front side half case and a back side half case. The front-side half case and the back-side half case are formed with a housing portion that swells in a substantially rectangular shape and a peripheral edge portion that extends from the outer periphery of the housing portion. In the sealed case, the housing portion for housing the electrode body and the electrolytic solution is formed by the housing portion of the front half case facing the housing portion of the back half case. Moreover, the peripheral edge part of the front surface side half case and the peripheral edge part of the back surface side half case are in close contact with each other, and the accommodation space is sealed from the atmosphere.

本発明を実施した実施例の電池モジュールについて説明する。図１は、実施例の電池モジュール１０を分解して示している。図２は、電池モジュール１０の正面視を示している。図３は、図２のIII−III線断面図を示している。
図１、図２、図３に示すように、電池モジュール１０は、二次電池２０と、二次電池２０を収容する電池カバー４１、４２を備えている。
図１、図２、図３に示すように、二次電池２０は、電極体（図示せず）と、電極体に含浸している電解液（図示せず）と、電極体や電解液を密閉している密閉ケース１９を備えている。また、二次電池２０は、密閉ケース１９の内部から外部へと伸びている正極端子３２と負極端子３４を備えている。 The battery module of the Example which implemented this invention is demonstrated. FIG. 1 shows an exploded view of the battery module 10 of the embodiment. FIG. 2 shows a front view of the battery module 10. FIG. 3 shows a cross-sectional view taken along line III-III in FIG.
As shown in FIGS. 1, 2, and 3, the battery module 10 includes a secondary battery 20 and battery covers 41 and 42 that accommodate the secondary battery 20.
As shown in FIGS. 1, 2, and 3, the secondary battery 20 includes an electrode body (not shown), an electrolyte solution (not shown) impregnated in the electrode body, an electrode body and an electrolyte solution. A hermetically sealed case 19 is provided. The secondary battery 20 includes a positive terminal 32 and a negative terminal 34 that extend from the inside of the sealed case 19 to the outside.

密閉ケース１９は、表面側（図面手前側）の半ケース２１と、裏面側（図面奥側）の半ケース２２を備えている。
表面側半ケース２１は、矩形形状に膨出している収容部２１ａと、収容部２１ａの周囲に延出している周縁部２１ｂを備えている。裏面側半ケース２２は、表面側半ケース２１と略同一の形状をしており、収容部２２ａと周縁部２２ｂを備えている（図３参照）。密閉ケース１９では、表面側半ケース２１の収容部２１ａと、裏面側半ケース２２の収容部２２ａとが対向しており、電極体や電解液を収容している収容空間２４が形成されている（図３参照）。また、表面側半ケース２１の周縁部２１ｂと、裏面側半ケース２２の周縁部２２ｂとが互いに熱溶着されており、密閉ケース１９の周縁に沿って密着部２６が形成されている。電極体や電解液を収容している収容空間２４は、密着部２６によって囲繞されており、外界に対して密閉されている。 The sealed case 19 includes a half case 21 on the front surface side (the front side of the drawing) and a half case 22 on the back surface side (the back side of the drawing).
The front-side half case 21 includes a housing portion 21a that bulges in a rectangular shape and a peripheral edge portion 21b that extends around the housing portion 21a. The back-side half case 22 has substantially the same shape as the front-side half case 21, and includes a housing portion 22a and a peripheral edge portion 22b (see FIG. 3). In the sealed case 19, the accommodating portion 21 a of the front-side half case 21 and the accommodating portion 22 a of the back-side half case 22 are opposed to each other, and an accommodating space 24 that accommodates the electrode body and the electrolytic solution is formed. (See FIG. 3). Further, the peripheral edge portion 21 b of the front surface side half case 21 and the peripheral edge portion 22 b of the back surface side half case 22 are thermally welded to each other, and a close contact portion 26 is formed along the peripheral edge of the sealed case 19. The accommodating space 24 that accommodates the electrode body and the electrolytic solution is surrounded by the close contact portion 26 and is sealed from the outside.

表面側半ケース２１と裏面側半ケース２２は共に、フィルム材で形成されている。表面側半ケース２１や裏面側半ケース２２を形成するフィルム材には、例えば保護層と、バリア層と、接着層が順に積層されている三層構造の積層フィルム材を用いることができる。保護層は、密閉ケース１９の外側表面に位置しており、バリア層を外界から保護する。保護層は、高融点樹脂（例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリアミド（ＰＡ）系樹脂）で形成することができる。バリア層は、ガスや水分を遮断するための層であり、アルミニウム、鉄等の金属箔で形成することができる。接着層は、密閉ケース１９の内側表面に位置しており、フィルム材同士を熱溶着させるための層である。接着層は、比較的に低融点の樹脂（例えばエチレンビニルアセテートや、ポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂）で形成することができる。なお、密閉ケース１９を形成するフィルム材は、必ずしも上記した例に限定されない。
密閉ケース１９は、表面側半ケース２１と裏面側半ケース２２の両者を一枚のフィルム材に成形し、それを折り重ねて形成してもよい。あるいは、表面側半ケース２１と裏面側半ケース２２を別々のフィルム材に成形し、それらを重ね合わせてもよい。 Both the front-side half case 21 and the back-side half case 22 are formed of a film material. As the film material forming the front-side half case 21 and the back-side half case 22, for example, a laminated film material having a three-layer structure in which a protective layer, a barrier layer, and an adhesive layer are sequentially laminated can be used. The protective layer is located on the outer surface of the sealed case 19 and protects the barrier layer from the outside. The protective layer can be formed of a high melting point resin (for example, polyethylene terephthalate (PET), polytetrafluoroethylene (PTFE), polyamide (PA) resin). The barrier layer is a layer for blocking gas and moisture, and can be formed of a metal foil such as aluminum or iron. The adhesive layer is located on the inner surface of the sealed case 19 and is a layer for thermally welding the film materials. The adhesive layer can be formed of a resin having a relatively low melting point (for example, an olefin resin such as ethylene vinyl acetate, polyethylene, or polypropylene). In addition, the film material which forms the airtight case 19 is not necessarily limited to an above-described example.
The sealed case 19 may be formed by forming both the front-side half case 21 and the back-side half case 22 into a single film material and folding it. Alternatively, the front-side half case 21 and the back-side half case 22 may be formed into separate film materials and overlapped.

二次電池２０の電極体や電解液には、従来から利用されている様々な電極体や電解液を用いることができる。例えば電極体には、シート状の正極と、シート状のセパレータと、シート状の負極と、シート状のセパレータを積層して、巻回したものを用いることができる。シート状の正極には、例えばアルミニウム箔に正極活物質を塗布したものを用いることができる。シート状の負極には、例えば銅箔に負極活物質を塗布したものを用いることができる。シート状のセパレータには、例えば多孔質の樹脂製シート材を用いることができる。電解液には、例えばジエチルカーボネート（ＤＥＣ）とエチレンカーボネート（ＥＣ）の混合溶媒を用いることができる。正極には、正極端子３２が圧着されている。負極には、負極端子３４が圧着されている。正極端子３２は、電極体の正極と同じくアルミニウムで形成することができる。負極端子３４は、電極体の負極と同じく銅で形成することができる。
本実施例の二次電池２０は、いわゆるリチウム二次電池であり、リチウム二次電池用の正極活物質や、リチウム二次電池用の負極活物質や、リチウム二次電池用の電解液が採用されている。リチウム二次電池用の正極活物質には、例えばＬｉＭｎ２Ｏ４、ＬｉＣｏＯ２、ＬｉＮｉＯ２等が挙げられる。リチウム二次電池用の負極活物質には、例えばグラファイトカーボン、アモルファスカーボン等の炭素系材料、リチウム含有遷移金属酸化物や遷移金属窒化物等が挙げられる。リチウム二次電池用の電解液には、例えばＤＥＣ：ＥＣの質量比が７：３である混合溶媒に、リチウム塩である１ｍｏｌ／ＬのＬｉＰＦ６を溶解した非水電解液が挙げられる。 Various electrode bodies and electrolytes that have been conventionally used can be used for the electrode body and the electrolyte solution of the secondary battery 20. For example, as the electrode body, a sheet-like positive electrode, a sheet-like separator, a sheet-like negative electrode, and a sheet-like separator laminated and wound can be used. As the sheet-like positive electrode, for example, an aluminum foil coated with a positive electrode active material can be used. As the sheet-like negative electrode, for example, a copper foil coated with a negative electrode active material can be used. As the sheet-like separator, for example, a porous resin sheet material can be used. As the electrolytic solution, for example, a mixed solvent of diethyl carbonate (DEC) and ethylene carbonate (EC) can be used. A positive electrode terminal 32 is pressure-bonded to the positive electrode. A negative electrode terminal 34 is crimped to the negative electrode. The positive electrode terminal 32 can be formed of aluminum in the same manner as the positive electrode of the electrode body. The negative electrode terminal 34 can be formed of copper like the negative electrode of the electrode body.
The secondary battery 20 of this embodiment is a so-called lithium secondary battery, and employs a positive electrode active material for a lithium secondary battery, a negative electrode active material for a lithium secondary battery, and an electrolyte solution for a lithium secondary battery. Has been. Examples of the positive electrode active material for the lithium secondary battery include LiMn 2 O 4 , LiCoO 2 , and LiNiO 2 . Examples of the negative electrode active material for a lithium secondary battery include carbon-based materials such as graphite carbon and amorphous carbon, lithium-containing transition metal oxides, transition metal nitrides, and the like. Examples of the electrolyte solution for a lithium secondary battery include a non-aqueous electrolyte solution in which 1 mol / L LiPF 6 as a lithium salt is dissolved in a mixed solvent having a mass ratio of DEC: EC of 7: 3.

図１、図２、図３に示すように、電池カバー４１、４２は、表面側半カバー４１と裏面側半カバー４２を備えている。表面半カバー４１と裏面側半カバー４２は、概して板状の部材であって、互いに鏡面対称の形状を有している。表面側半カバー４１と裏面側半カバー４２は、所定の剛性を有しており、例えば樹脂材料等を用いて形成することができる。表面側半カバー４１は、二次電池２０の表面側半ケース２１側に位置している。裏面側半カバー４２は、二次電池２０の裏面側半ケース２２側に位置している。表面側半カバー４１と裏面側半カバー４２は、図示しない締結部材（ねじ等）によって互いに締結されており、表面側半カバー４１と裏面側半カバー４２の間に二次電池２０が収容されている。
表面側半カバー４１には、二次電池２０の表面側半ケース２１の収容部２１ａに対向する規制面４１ａが形成されている。また、裏面側半カバー４２には、二次電池２０の裏面側半ケース２２の収容部２２ａに対向している規制面４２ａが形成されている。表面側半カバー４１の規制面４１ａと、裏面側半カバー４２の規制面４２ａは、両者の間に二次電池２０の密閉ケース１９が介在した状態で対向している。
二次電池２０では、密閉ケース１９の収容空間２４内の内部圧力が上昇すると、密閉ケース１９の収容部２１ａ、２２ａが外方に膨出しようとする。このとき、電池モジュール１０では、電池カバー４１、４２の規制面４１ａ、４２ａによって、収容部２１ａ、２２ａが膨出することが規制される。 As shown in FIGS. 1, 2, and 3, the battery covers 41 and 42 include a front surface side half cover 41 and a back surface side half cover 42. The front half cover 41 and the back half cover 42 are generally plate-like members, and have a mirror-symmetric shape. The front-side half cover 41 and the back-side half cover 42 have a predetermined rigidity, and can be formed using, for example, a resin material. The front half cover 41 is located on the front half case 21 side of the secondary battery 20. The back side half cover 42 is located on the back side half case 22 side of the secondary battery 20. The front side half cover 41 and the back side half cover 42 are fastened to each other by a fastening member (screw or the like) (not shown), and the secondary battery 20 is accommodated between the front side half cover 41 and the back side half cover 42. Yes.
The front surface side half cover 41 is formed with a regulation surface 41 a that faces the accommodating portion 21 a of the front surface side half case 21 of the secondary battery 20. Further, the back surface side half cover 42 is formed with a regulation surface 42 a facing the housing portion 22 a of the back surface side half case 22 of the secondary battery 20. The regulation surface 41a of the front surface side half cover 41 and the regulation surface 42a of the back surface side half cover 42 are opposed to each other with the sealing case 19 of the secondary battery 20 interposed therebetween.
In the secondary battery 20, when the internal pressure in the housing space 24 of the sealed case 19 rises, the housing portions 21a and 22a of the sealed case 19 tend to bulge outward. At this time, in the battery module 10, the expansion of the housing portions 21 a and 22 a is restricted by the restriction surfaces 41 a and 42 a of the battery covers 41 and 42.

表面側半カバー４１には、その一部を切り欠いた切欠部４１ｂが形成されている。それにより、表面側半カバー４１では、規制面４１ａが略凹字形状に形成されている。また、裏面側半カバー４２には、その一部を切り欠いた切欠部４２ｂが形成されている。それにより、裏面側半カバー４２では、規制面４２ａが略凹字形状に形成されている。表面側半カバー４１の切欠部４１ｂと、裏面側半カバー４２の切欠部４２ｂは、互いに対向する位置に設けられている。
図２、図３に示すように、電池カバー４１、４２に形成されている切欠部４１ｂ、４２ｂは、二次電池２０を電池カバー４１、４２内に収容した状態で、密閉ケース２０の密着部２６の外側縁部２６ａから、密着部２６の内側縁部２６ｂを超えて、収容部２１ａ、２２ａの位置まで伸びるように形成されている。それにより、電池モジュール１０では、密着部２６の一部（図中のＸの範囲）が、その範囲Ｘの内側縁部２６ｂに隣接する収容部２１ａ、２２ａの一部とともに、切欠部４１ｂ、４２ｂにおいて露出している。切欠部４１ｂ、４２ｂにおいて露出している収容部２１ａ、２２ａは、密閉ケース１９内の内部圧力が上昇したときに、電池カバー４１、４２の規制面４１ａ、４２ａに規制されることなく、外方に膨出することができる。 The front-side half cover 41 is formed with a notch 41b that is partially cut away. Thereby, in the surface side half cover 41, the regulation surface 41a is formed in the substantially concave shape. In addition, the back side half cover 42 is formed with a notch 42 b that is partially cut away. Thereby, in the back side half cover 42, the regulation surface 42a is formed in a substantially concave shape. The cutout portion 41b of the front surface side half cover 41 and the cutout portion 42b of the back surface side half cover 42 are provided at positions facing each other.
As shown in FIGS. 2 and 3, the notches 41 b and 42 b formed in the battery covers 41 and 42 are in contact with the sealed case 20 in a state where the secondary battery 20 is accommodated in the battery covers 41 and 42. 26 is formed so as to extend from the outer edge portion 26 a of 26 to the position of the accommodating portions 21 a and 22 a beyond the inner edge portion 26 b of the contact portion 26. Thereby, in the battery module 10, a part of the contact part 26 (range X in the drawing) is not only the part of the accommodating parts 21 a and 22 a adjacent to the inner edge part 26 b of the range X, but the notches 41 b and 42 b. Is exposed. The accommodating portions 21a and 22a exposed at the notches 41b and 42b are not regulated by the regulating surfaces 41a and 42a of the battery covers 41 and 42 when the internal pressure in the sealed case 19 rises. Can bulge out.

図４は、図３に示す断面位置において、密閉ケース１９の収容空間２４の内部圧力が上昇した状態を模式的に示している。図４に示すように、電池カバー４１、４２に切欠部４１ｂ、４２ｂが設けられている範囲では、密閉ケース１９の収容部２１ａ、２２ａが外方に膨出することが許容されるので、密着部２６の内側縁部２６ｂに強い剥離力が加わることとなる。その一方において、電池カバー４１、４２の規制面４１ａ、４２ａが対向する範囲では、密閉ケース１９の収容部２１ａ、２２ａが外方に膨出することが規制されるので、密着部２６の内側縁部２６ｂに加えられる剥離力は、比較的に小さく抑えられることとなる。その結果、収容空間２４の内部圧力が上昇した場合に、密閉ケース１９の密着部２６は、電池カバー４１、４２に切欠部４１ｂ、４２ｂが設けられている位置において、優先して剥離する。電池モジュール１０では、密閉ケース１９の密着部２６に密着強度を低下させた部位等を形成することなく、密閉ケース１９の密着部２６を特定の位置で剥離させることができる。電解液やガスが漏出する位置を予め定めておくことによって、密着部２６が剥離して電解液やガスが漏出したときの対策を、的確な位置に講じておくことが可能となる。   FIG. 4 schematically shows a state in which the internal pressure of the accommodating space 24 of the sealed case 19 has increased at the cross-sectional position shown in FIG. As shown in FIG. 4, in the range in which the battery covers 41 and 42 are provided with the cutout portions 41 b and 42 b, the housing portions 21 a and 22 a of the sealed case 19 are allowed to bulge outward. A strong peeling force is applied to the inner edge portion 26b of the portion 26. On the other hand, in the range where the regulation surfaces 41a, 42a of the battery covers 41, 42 face each other, the housing portions 21a, 22a of the sealed case 19 are restricted from bulging outward. The peeling force applied to the portion 26b is suppressed to be relatively small. As a result, when the internal pressure of the accommodation space 24 increases, the close contact portion 26 of the sealed case 19 is preferentially peeled off at the positions where the battery covers 41 and 42 are provided with the notches 41b and 42b. In the battery module 10, the close contact portion 26 of the sealed case 19 can be peeled off at a specific position without forming a portion of the close contact portion 26 of the sealed case 19 with reduced contact strength. By predetermining the position where the electrolyte solution or gas leaks, it is possible to take measures when the contact portion 26 peels off and the electrolyte solution or gas leaks at an appropriate position.

なお、電池カバー４１、４２の形状は、本実施例の形状に限定されない。上記した技術を一般化して言えば、密着部２６が剥離することを禁止する範囲では、その範囲の密着部２６に隣接する収容部２１ａ、２２ａが外方に膨出することを規制することによって、密着部２６に加わる剥離力を抑制することができる。逆に、密着部２６が剥離することを許容する範囲では、その範囲の密着部２６に隣接する収容部２１ａ、２２ａが外方に膨出することを許容することによって、密着部２６に加わる剥離力を増大させる。即ち、図５に示すように、密着部２６の一部Ｘに隣接する範囲Ｐでは、収容部２１ａ、２２ａが外方に膨出することを許容し、その一部Ｘを除外した密着部２６の残部Ｙに隣接する範囲Ｑでは、収容部２１ａ、２２ａが外方に膨出することを規制することによって、密着部２６を特定の位置（ここでは図５中のＸの範囲）で優先して剥離させることが可能となる。ここで、収容部２１ａ、２２ａが外方に膨出することを許容する範囲Ｐと、収容部２１ａ、２２ａが外方に膨出することを規制する範囲Ｑの大小関係は、特に限定されない。収容部２１ａ、２２ａが外方に膨出することを許容する範囲Ｐを、収容部２１ａ、２２ａが外方に膨出することを規制する範囲Ｑよりも、大きく設けてもよい。電池モジュール１０の他の構造等を考慮し、密着部２６が剥離することを許容できる範囲や、密着部２６が剥離することを禁止すべき範囲に応じて、適宜設計することができる。   In addition, the shape of the battery covers 41 and 42 is not limited to the shape of a present Example. To generalize the above-described technique, in the range where the close contact portion 26 is prohibited from being peeled off, by restricting the housing portions 21a and 22a adjacent to the close contact portion 26 in the range from bulging outward. The peeling force applied to the contact portion 26 can be suppressed. On the contrary, in the range where the close contact portion 26 is allowed to peel, the peeling applied to the close contact portion 26 by allowing the accommodating portions 21a and 22a adjacent to the close contact portion 26 in the range to bulge outward. Increase power. That is, as shown in FIG. 5, in the range P adjacent to a part X of the contact part 26, the accommodation parts 21 a and 22 a are allowed to bulge outward, and the contact part 26 excluding the part X is excluded. In the range Q adjacent to the remaining portion Y, the close contact portion 26 is given priority at a specific position (here, the range X in FIG. 5) by restricting the housing portions 21a and 22a from bulging outward. Can be peeled off. Here, the size relationship between the range P that allows the accommodating portions 21a and 22a to bulge outward and the range Q that restricts the accommodating portions 21a and 22a to bulge outward is not particularly limited. The range P that allows the housing portions 21a and 22a to bulge outward may be provided larger than the range Q that restricts the housing portions 21a and 22a from bulging outward. In consideration of other structures of the battery module 10 and the like, it can be appropriately designed according to a range in which the close contact portion 26 can be allowed to peel or a range in which the close contact portion 26 should be prohibited from peeling.

本実施例で例示した電池カバー４１、４２の形状は、上記の技術思想を具現化した一例である。例えば電池カバー４１、４２には、切欠部４１ｂ、４２ｂを設けることにかえて、密着部２６の一部Ｘに隣接する収容部２１ａ、２２ａの範囲Ｐを露出する孔を形成してもよい。電池カバー４１、４２の形状は、収容空間２４を形成している収容部２１ａ、２２ａが、密着部２６の一部Ｘに隣接する範囲Ｐを除外して一対の規制面４１ａ、４２ａが対向する範囲内に位置しており、密着部の一部Ｘに隣接する範囲Ｐが一対の規制面４１ａ、４２ａが対向する範囲外に位置している限りにおいて、様々に変更することができる。
電池カバー４１、４２に切欠部４１ｂ、４２ｂや孔を形成する場合には、表面側半カバー４１と表面側半カバー４２の両者に設ける必要はなく、そのうちの一方のみに設けるようにしてもよい。また、切欠部４１ｂ、４２ｂや孔は、少なくとも拘束面４１ａ、４２ａ側に設けられていればよく、電池カバー４１、４２を貫通する孔等を形成する必要は必ずしもない。 The shape of the battery covers 41 and 42 illustrated in the present embodiment is an example that embodies the above technical idea. For example, instead of providing the notches 41b and 42b in the battery covers 41 and 42, holes that expose the range P of the accommodating portions 21a and 22a adjacent to a part X of the contact portion 26 may be formed. The shape of the battery covers 41 and 42 is such that the housing portions 21a and 22a forming the housing space 24 are opposed to the pair of regulating surfaces 41a and 42a excluding the range P adjacent to a part X of the contact portion 26. As long as the range P that is located within the range and is adjacent to the part X of the close contact portion is located outside the range where the pair of regulating surfaces 41a and 42a face each other, various changes can be made.
When notches 41b and 42b and holes are formed in the battery covers 41 and 42, it is not necessary to provide them in both the front-side half cover 41 and the front-side half cover 42, and they may be provided only in one of them. . Further, the notches 41b and 42b and the holes need only be provided on at least the restraining surfaces 41a and 42a side, and it is not always necessary to form holes or the like penetrating the battery covers 41 and 42.

図６は、密閉ケースの密着部が剥離するまで内部圧力を上昇させ、剥離が生じた密着部２６の位置を調べた実験結果を示している。図６の「実施例」の欄は、本実施例の電池モジュール１０の実験結果を示している（試料Ｎｏ．１〜５）。図６の「比較例」の欄は、比較実験のために、図７（ｂ）に示すように、電池カバー１４１、１４２に切欠部が形成されていない電池モジュール１１０を用意し、同様の実験を行った結果を示している（試料Ｎｏ．６〜１０）。図６に示す剥離位置は、図７（ａ）（ｂ）に示す「上左」、「上中」、「上右」、「右上」、「右中」、「右下」、「下右」、「下中」、「下左」、「左下」、「左中」、「左上」の１２区画に対応している。図６に示すように、本実施例の電池モジュール１０では、常に「上中」の位置、即ち、切欠部４１ｂ、４２ｂが形成されている位置において、密閉ケース１９の密着部２６が優先して剥離することが確認された。その一方において、切欠部が形成されていない電池モジュール１１０では、密閉ケース１９の密着部２６が、様々な位置から不特定に剥離してしまうことが確認された。   FIG. 6 shows the results of an experiment in which the internal pressure was increased until the close contact portion of the sealed case peeled off, and the position of the close contact portion 26 where the peel occurred occurred. The column of “Example” in FIG. 6 shows the experimental results of the battery module 10 of this example (Sample Nos. 1 to 5). In the column “Comparative Example” of FIG. 6, for the comparative experiment, as shown in FIG. 7B, a battery module 110 in which notches are not formed in the battery covers 141 and 142 is prepared. (Sample Nos. 6 to 10) are shown. The peeling positions shown in FIG. 6 are “upper left”, “upper middle”, “upper right”, “upper right”, “right middle”, “lower right”, and “lower right” shown in FIGS. ”,“ Lower middle ”,“ lower left ”,“ lower left ”,“ middle left ”, and“ upper left ”. As shown in FIG. 6, in the battery module 10 of the present embodiment, the contact portion 26 of the sealing case 19 has priority in the “upper / middle” position, that is, the position where the notches 41b and 42b are formed. Peeling was confirmed. On the other hand, in the battery module 110 in which the notch portion is not formed, it has been confirmed that the close contact portion 26 of the sealed case 19 peels unspecified from various positions.

上記した電池モジュール１０では、図８に示すように、電池カバー４１、４２の切欠部４１ｂ、４２ｂの角部４２ｅに、面取加工を施してもよい。それにより、密閉ケース１９が外方に膨出し、切欠部４１、４２の角部４１ｅ、４２ｅに強く当接したときでも、密閉ケース１９が切欠部４１、４２の角部によって破断されてしまうことを防止することができる   In the battery module 10 described above, as shown in FIG. 8, the corner portions 42e of the cutout portions 41b and 42b of the battery covers 41 and 42 may be chamfered. Thereby, even when the sealing case 19 bulges outward and strongly contacts the corners 41e and 42e of the notches 41 and 42, the sealing case 19 is broken by the corners of the notches 41 and 42. Can prevent

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数の目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。 Specific examples of the present invention have been described in detail above, but these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above.
The technical elements described in this specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology exemplified in this specification or the drawings achieves a plurality of objects at the same time, and has technical utility by achieving one of the objects.

電池モジュールの構成を示す分解図。The exploded view which shows the structure of a battery module. 電池モジュールの構成を示す正面図。The front view which shows the structure of a battery module. 図２のIII−III線断面図。III-III sectional view taken on the line of FIG. 密閉ケース内の内部圧力が上昇した状態を示す図。The figure which shows the state which the internal pressure in the airtight case rose. 密閉ケースの収容部が外方に膨張することを許容する範囲と規制する範囲を示す図。The figure which shows the range which accept | permits that the accommodating part of an airtight case expand | swells outward, and the range to restrict | limit. 密着部が剥離する位置を調べた実験結果を示す図。The figure which shows the experimental result which investigated the position which a contact | adherence part peels. 密着部の位置の区画について説明する図。The figure explaining the division of the position of a close_contact | adherence part. 切欠部に面取加工を施した例を示す図。The figure which shows the example which gave the chamfering process to the notch part.

符号の説明Explanation of symbols

１０：電池モジュール
２０：二次電池
２１：密閉ケースの表面側半ケース
２２：密閉ケースの裏面側半ケース
２４：収容空間
２６：密着部
３２：正極端子
３４：負極端子
４１：電池カバーの表面側半カバー
４１ａ：表面側半カバーの規制面
４１ｂ：表面側半カバーの切欠部
４２：電池カバーの裏面側半カバー
４２ａ：裏面側半カバーの規制面
４２ｂ：裏面側半カバーの切欠部 10: Battery module 20: Secondary battery 21: Front side half case 22 of the sealed case 22: Back side half case 24 of the sealed case 24: Storage space 26: Close contact portion 32: Positive electrode terminal 34: Negative electrode terminal 41: Front side of the battery cover Half-cover 41a: Front-side half-cover regulating surface 41b: Front-side half-cover notch 42: Battery cover back-side half-cover 42a: Back-side half-cover regulating surface 42b: Back-side half-cover notch

Claims (2)

正極と負極を有する電極体と、
電極体に含浸している電解液と、
電極体と電解液を密閉している密閉ケースと、
密閉ケースを収容しているカバーを備えており、
前記密閉ケースは、フィルム材で形成されているとともに、電極体と電解液を収容している収容空間の外周においてフィルム材同士を密着させた密着部によって密閉されており、
前記カバーには、前記密閉ケースが介在した状態で対向している一対の対向面が形成されており、
前記収容空間を形成する前記フィルム材は、前記密着部の一部に隣接する範囲を除外して前記一対の対向面の範囲内に位置しており、前記密着部の当該一部に隣接する範囲は前記一対の対向面の範囲外に位置しており、
前記収容空間内の圧力が上昇したときに、前記一対の対向面の範囲外における前記フィルム材が、前記一対の対向面よりも外方に膨出することによって、前記一対の対向面の範囲外における前記密着部が、前記一対の対向面の範囲内における前記密着部よりも優先して剥離することを特徴とする電池モジュール。 An electrode body having a positive electrode and a negative electrode;
An electrolyte impregnated in the electrode body;
A sealed case that seals the electrode body and the electrolyte;
It has a cover that houses a sealed case,
The sealed case is formed of a film material, and is sealed by a close contact portion where the film material is in close contact with each other at the outer periphery of the accommodation space containing the electrode body and the electrolyte solution,
The cover is formed with a pair of facing surfaces facing each other with the sealed case interposed therebetween,
The film material forming the housing space is to exclude the range adjacent to a portion of the contact portion is located within range of the pair of opposing surfaces, a range adjacent to the portion of the contact portion Is located outside the range of the pair of opposed surfaces ,
When the pressure in the accommodating space rises, the film material outside the range of the pair of opposed surfaces bulges outward from the pair of opposed surfaces, thereby out of the range of the pair of opposed surfaces. The battery module according to claim 1, wherein the contact portion is peeled off in preference to the contact portion in the range of the pair of opposed surfaces . 前記カバーの一対の対向面の少なくとも一方に切欠部が設けられており、前記密着部の一部に隣接する範囲のフィルム材が、その切欠部の範囲内に位置していることを特徴とする請求項１の電池モジュール。   A cutout portion is provided on at least one of the pair of opposed surfaces of the cover, and a film material in a range adjacent to a part of the contact portion is located within the cutout portion. The battery module according to claim 1.
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