JP6561849B2 - Battery module - Google Patents
Battery module Download PDFInfo
- Publication number
- JP6561849B2 JP6561849B2 JP2016002693A JP2016002693A JP6561849B2 JP 6561849 B2 JP6561849 B2 JP 6561849B2 JP 2016002693 A JP2016002693 A JP 2016002693A JP 2016002693 A JP2016002693 A JP 2016002693A JP 6561849 B2 JP6561849 B2 JP 6561849B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- transfer plate
- heat transfer
- main body
- battery
- heat
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/61—Types of temperature control
- H01M10/613—Cooling or keeping cold
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
- H01M10/625—Vehicles
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/64—Heating or cooling; Temperature control characterised by the shape of the cells
- H01M10/647—Prismatic or flat cells, e.g. pouch cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
- H01M10/651—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by parameters specified by a numeric value or mathematical formula, e.g. ratios, sizes or concentrations
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
- H01M10/653—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by electrically insulating or thermally conductive materials
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
- H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
- H01M10/6551—Surfaces specially adapted for heat dissipation or radiation, e.g. fins or coatings
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
- H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
- H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
- H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
- H01M10/6554—Rods or plates
- H01M10/6555—Rods or plates arranged between the cells
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
- H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
- H01M50/209—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Algebra (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Mounting, Suspending (AREA)
Description
本発明は、電池モジュールに関する。 The present invention relates to a battery module.
電池ホルダに保持された状態の電池セルが複数配列されてなる電池モジュールが筐体等に取り付けられた電池パックが知られている。特許文献１には、電池ホルダに伝熱プレートを取り付け、当該伝熱プレートを熱伝導部材を介して筐体に接触させることにより放熱性を向上させることができる電池モジュールが開示されている。この電池モジュールは、複数配列された電池セルの配列方向端部に弾性部材が配置されており、複数の電池セル及び弾性部材は、配列方向に加圧された状態で一体的に拘束されている。 A battery pack in which a battery module in which a plurality of battery cells held in a battery holder are arranged is attached to a housing or the like is known. Patent Document 1 discloses a battery module that can improve heat dissipation by attaching a heat transfer plate to a battery holder and bringing the heat transfer plate into contact with a housing via a heat conductive member. In this battery module, an elastic member is disposed at an end in the arrangement direction of a plurality of battery cells arranged, and the plurality of battery cells and the elastic member are integrally restrained in a state of being pressed in the arrangement direction. .
このような構成の電池モジュールは、電池セルの膨張を一定の範囲で吸収する弾性部材が配置されることにより、電池セルに接触するように設けられた伝熱プレートは一定の範囲で移動する。また、このような構成の電池モジュールは、熱伝導部材を押し付けた状態で筐体に固定されるので、接触する伝熱プレートによって押し付け方向に変形する。このため、伝熱プレートの移動先の部分に該当する熱伝導部材に上記のような変形がある場合、伝熱プレートは熱伝導部材に接触しなくなり、放熱効率が低下する。 In the battery module having such a configuration, an elastic member that absorbs the expansion of the battery cell in a certain range is arranged, so that the heat transfer plate provided in contact with the battery cell moves in a certain range. Moreover, since the battery module of such a structure is fixed to a housing | casing in the state which pressed the heat conductive member, it deform | transforms in the pressing direction with the heat-transfer plate which contacts. For this reason, when there exists a deformation | transformation as mentioned above in the heat conductive member applicable to the movement destination part of a heat-transfer plate, a heat-transfer plate will not contact a heat conductive member and heat dissipation efficiency will fall.
そこで、本発明の目的は、電池セルの膨張により電池セルの配列方向に伝熱プレートが移動した場合であっても、放熱効率の低下を抑制することができる電池モジュールを提供することにある。 Then, the objective of this invention is providing the battery module which can suppress the fall of heat dissipation efficiency, even if it is a case where a heat-transfer plate moves to the arrangement direction of a battery cell by expansion | swelling of a battery cell.
本発明の電池モジュールは、熱伝導部材を介して筐体に取り付けられる電池モジュールであって、一方向に配列される複数の電池セルと、電池セルの一方向に交差する面である主面に接触するように配置されて一方向に配列される複数の伝熱プレートと、を有する配列体と、配列体を一方向に加圧した状態で拘束する拘束部と、を備え、伝熱プレートは、主面に接触する第一本体部と、第一本体部の一端部から主面に交差する方向に折れ曲がり、熱伝導部材に接触する第二本体部と、を有し、第二本体部における一端部とは反対側の他端部と、第一本体部から第二本体部が折れ曲がる方向に隣接して配置されている伝熱プレートとが、電池セルの膨張により伝熱プレートが移動する前の状態において、電池セルの膨張による伝熱プレートの一方向における移動量に応じた距離離れている。 The battery module of the present invention is a battery module that is attached to a housing via a heat conducting member, and has a plurality of battery cells arranged in one direction and a main surface that intersects the battery cell in one direction. A plurality of heat transfer plates arranged so as to be in contact with each other and arranged in one direction; and a restraining portion that restrains the array in a state of being pressed in one direction. A first main body portion that contacts the main surface, and a second main body portion that bends in a direction intersecting the main surface from one end of the first main body portion, and contacts the heat conducting member. Before the heat transfer plate moves due to the expansion of the battery cell , the other end opposite to the one end and the heat transfer plate disposed adjacent to the first main body in the direction in which the second main body is bent. in the state, one heat transfer plate according to the expansion of the battery cells Apart a distance corresponding to the movement amount in the direction.
この構成の電池モジュールでは、第二本体部における第一本体部とは反対側の端部と、第一本体部から第二本体部が折れ曲がる方向に隣接して配置されている伝熱プレートとが離間している。更に、離間距離は、電池セルの膨張による伝熱プレートの一方向における移動量に応じた距離となっている。上記離間距離を調整することは、電池セルの膨張により一の伝熱プレートが移動した場合の、当該一の伝熱プレートと、当該伝熱プレートの移動方向に隣接する他の伝熱プレートの押圧によって変形された熱伝導部材との移動方向における重なり部分の長さを調整することを意味する。当該重なり部分は、一の伝熱プレートが熱伝導部材と接触しなくなる部分となり得るので、当該重なり量（すなわち、離間距離）が適宜調整された伝熱プレートを有する電池モジュールでは、放熱効率の低下を抑制することができる。 In the battery module having this configuration, the end portion of the second main body portion opposite to the first main body portion and the heat transfer plate disposed adjacent to the first main body portion in the direction in which the second main body portion bends are provided. It is separated. Furthermore, the separation distance is a distance corresponding to the amount of movement in one direction of the heat transfer plate due to the expansion of the battery cells. The adjustment of the separation distance means that when one heat transfer plate moves due to the expansion of the battery cell, the one heat transfer plate and another heat transfer plate adjacent to the heat transfer plate in the moving direction are pressed. This means that the length of the overlapping portion in the moving direction with the heat conducting member deformed by the above is adjusted. Since the overlapping portion can be a portion where one heat transfer plate does not come into contact with the heat conducting member, in a battery module having a heat transfer plate in which the overlapping amount (that is, the separation distance) is appropriately adjusted, the heat dissipation efficiency is reduced. Can be suppressed.
本発明の電池モジュールでは、一方向における第二本体部の長さを、一方向における第一本体部の厚みの１倍以上１０倍以下としてもよい。 In the battery module of the present invention, the length of the second body portion in one direction may be 1 to 10 times the thickness of the first body portion in one direction.
本発明の電池モジュールでは、上記距離は、電池セルの膨張による伝熱プレートの最大移動量よりも長くてもよい。 In the battery module of the present invention, the distance may be longer than the maximum amount of movement of the heat transfer plate due to expansion of the battery cells.
この構成の電池モジュールによれば、電池セルの膨張により伝熱プレートが移動した場合であっても、第二本体部の他端部が移動方向に隣接して配置されている伝熱プレートが配置されていた位置まで移動することはない。言い換えれば、電池セルの膨張により伝熱プレートが移動した場合であっても、移動方向に隣接して配置されていた伝熱プレートの押圧によって変形した熱伝導部材の位置にまで移動することはない。したがって、第二本体部の一部が熱伝導部材に接触しなくなることがなく、第二本体部の全てが熱伝導部材に接触する状態を維持することができる。この結果、放熱効率の低下をより一層抑制することができる。 According to the battery module of this configuration, even when the heat transfer plate moves due to the expansion of the battery cell, the heat transfer plate in which the other end of the second main body is arranged adjacent to the moving direction is arranged. It does not move to the position where it was done. In other words, even if the heat transfer plate moves due to the expansion of the battery cell, it does not move to the position of the heat conducting member deformed by the pressure of the heat transfer plate arranged adjacent to the moving direction. . Accordingly, a part of the second main body portion does not come into contact with the heat conducting member, and a state in which all of the second main body portion comes into contact with the heat conducting member can be maintained. As a result, it is possible to further suppress a decrease in heat dissipation efficiency.
本発明の電池モジュールは、配列体の一方の端部に配置される弾性部材を更に備えており、拘束部は、配列体と弾性部材とを一方向に加圧した状態で拘束してもよい。 The battery module of the present invention may further include an elastic member disposed at one end of the array body, and the restraining section may restrain the array body and the elastic member in a state where the array body and the elastic member are pressed in one direction. .
この構成の電池モジュールでは、電池セルの膨張を一定の範囲で吸収することができる。 In the battery module having this configuration, the expansion of the battery cell can be absorbed within a certain range.
本発明の電池モジュールでは、一方向における第二本体部の長さを、一方向において弾性部材から遠い位置に配置されている電池セルに接触する伝熱プレートほど長くしてもよい。 In the battery module of the present invention, the length of the second main body portion in one direction may be made longer as the heat transfer plate is in contact with the battery cell arranged at a position far from the elastic member in one direction.
この構成の電池モジュールでは、電池セルの膨張により移動量が大きい伝熱プレートほど（すなわち、弾性部材に近い伝熱プレートほど）第二本体部の移動方向における長さが短くなっているのでいる。これにより、電池セルの膨張により伝熱プレートが移動した場合であっても、移動方向に隣接して配置されていた伝熱プレートの押圧によって変形した熱伝導部材の位置にまで移動する可能性を低くすることができる。この結果、放熱効率の低下をより一層抑制することができる。 In the battery module having this configuration, the heat transfer plate having a larger movement amount due to the expansion of the battery cell (that is, the heat transfer plate closer to the elastic member) has a shorter length in the moving direction of the second main body portion. Thereby, even when the heat transfer plate moves due to the expansion of the battery cell, there is a possibility of moving to the position of the heat conducting member deformed by the pressure of the heat transfer plate arranged adjacent to the moving direction. Can be lowered. As a result, it is possible to further suppress a decrease in heat dissipation efficiency.
本発明によれば、電池セルの膨張により電池セルの配列方向に伝熱プレートが移動した場合であっても、放熱効率の低下を抑制することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, even if it is a case where a heat exchanger plate moves to the sequence direction of a battery cell by expansion | swelling of a battery cell, the fall of heat dissipation efficiency can be suppressed.
以下、図面を参照して一実施形態に係る電池モジュール２１を含む電池パック１０について説明する。図面の説明において、同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。
Hereinafter, a
図１に示されるように、電池パック１０は、筐体１１を有している。筐体１１には複数の電池モジュール２１が収容されている。筐体１１は、四角箱状をなしており、矩形平板状の底板１２と、底板１２の周縁から立設する矩形平板状の側壁１３と、側壁１３によって囲まれる開口部を閉塞する矩形平板状の天板１４と、を有している。
As shown in FIG. 1, the
図２に示されるように、電池モジュール２１は、複数の電池セル２３（図１参照）と、一対のブラケット（拘束部）２５，２５と、弾性部材４７と、ボルトＢ及びナットＮと、伝熱プレート４１と、を備えている。
As shown in FIG. 2, the
電池セル２３は、例えば、リチウムイオン二次電池及びニッケル水素蓄電池などの二次電池である。電池セル２３は、電池ホルダ２２に保持された状態で一方向Ｄに並設されている。図３に示されるように、電池ホルダ２２は、第一被覆部３１と、第二被覆部３２と、第三被覆部３３と、第四被覆部３４と、一対の脚部３６，３６と、を有している。
The
第一被覆部３１は、矩形平板状に形成され、電池セル２３の底部２４ａを覆う部分である。第二被覆部３２及び第三被覆部３３は、第一被覆部３１の長手方向両端から立設する部分である。第二被覆部３２及び第三被覆部３３は、矩形平板状に形成され、電池セル２３の側面２４ｂを覆う。第四被覆部３４は、矩形平板状に形成され、電池セル２３の一方の主面（厚み方向に直交する面）２４ｃの一部を覆う部分である。第四被覆部３４は、第二被覆部３２の長手方向における第一端部３２ａ（第一被覆部３１が設けられる端部とは反対側の端部）と、第三被覆部３３の長手方向における第一端部３３ａ（第一被覆部３１が設けられる端部とは反対側の端部）とに接続されている。第四被覆部３４は、その厚み方向が電池セル２３の並設方向と一致し、長手方向が第二被覆部３２及び第三被覆部３３の対向方向と一致するように配置されている。第一被覆部３１、第二被覆部３２、第三被覆部３３に囲まれる領域は、電池セル２３が収容される収容部Ｓとなる。
The first covering
第二被覆部３２及び第三被覆部３３の長手方向における第一端部３２ａ，３３ａには、それぞれ第二被覆部３２及び第三被覆部３３と連設され、第二被覆部３２及び第三被覆部３３の長手方向に延びる矩形平板状の突出部３５が設けられている。また、第二被覆部３２及び第三被覆部３３の長手方向における第二端部３２ｃ、３３ｃには、それぞれ四角柱状の脚部３６，３６が設けられている。
The
図１に示されるように、一対のブラケット２５，２５は、一方向Ｄに並設された電池セル２３の並設方向両端に設けられている。ブラケット２５は、挟持部２５ａと、固定部２５ｂと、固定部２５ｂに形成された挿通孔２５ｃと、を有している。電池モジュール２１は、ブラケット２５の固定部２５ｂが側壁１３に固定されることによって、筐体１１に固定される。具体的には、挿通孔２５ｃに挿通されるボルト（図示せず）が側壁１３にねじ込まれることにより、ブラケット２５が筐体１１に固定される。
As shown in FIG. 1, the pair of
図２に示されるように、弾性部材４７は、配列体２８の一方の端部に配置されている。配列体２８及び弾性部材４７は、後段にて詳述するボルトＢ及びナットＮによって、電池セル２３の配列方向（一方向Ｄ）に加圧した状態で拘束される。弾性部材４７は、例えばウレタン系ゴム等の弾性材料によって形成されている。弾性部材４７は、電池セル２３の膨張を一定の範囲で吸収する。
As shown in FIG. 2, the
図２に示されるように、ボルトＢ及びナットＮは、一対のブラケット２５，２５同士を連結する。一対のブラケット２５，２５には、ボルトＢが挿通されている。ボルトＢは、一方のブラケット２５から、他方のブラケット２５に向けて挿通されると共に、他方のブラケット２５を挿通した位置でナットＮに螺合されている。一対のブラケット２５，２５は、一方向Ｄに配列される複数の電池セル２３と、電池セル２３の一方向Ｄ（配列の方向）に交差する面である主面２４ｃに接触するように配置される複数の伝熱プレート４１と、からなる配列体２８及び弾性部材４７を一方向Ｄに加圧した状態で拘束する。
As shown in FIG. 2, the bolt B and the nut N connect the pair of
図３及び図４に示されるように、伝熱プレート４１は、電池ホルダ２２に収容された電池セル２３の主面２４ｃに接触して配置される板状の部材である。図５（Ａ）に示されるように、伝熱プレート４１は、例えば、アルミニウムの金属製の板材を屈曲させることで形成されており、矩形平板状の第一本体部４２と、第一本体部４２の長手方向における一端部４３ｂから直角（９０度）に屈曲する矩形平板状の第二本体部４３とを有している。第一本体部４２は、電池セル２３の厚み方向において電池セル２３と隣り合った状態で収容部Ｓに設けられる。第二本体部４３は、第三被覆部３３の一方の側面２４ｂ（第三被覆部３３の厚み方向の面において収容部Ｓとは反対側の面）を覆っている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
第二本体部４３は、第一本体部４２から９０度曲げられている。言い換えれば、第一本体部４２と第二本体部４３とは、９０度で交差している。第二本体部４３は、第一本体部４２から弾性部材４７が配置された方向に折れ曲がっている。図４に示されるように、電池モジュール２１は、第二本体部４３における一端部４３ｂとは反対側の他端部４３ａと、第一本体部４２から第二本体部４３が折れ曲がる方向に隣接して配置されている伝熱プレート４１とが距離Ｇ離れている。本実施形態の距離Ｇは、電池セル２３の膨張により一方向Ｄに移動する伝熱プレート４１の移動量に応じた距離であり、電池セル２３の膨張により移動する伝熱プレート４１の最大移動量よりも長い。図５（Ｂ）に示されるように、一方向Ｄにおける第二本体部４３の長さＬ２は、一方向Ｄにおける第一本体部４２の厚みＬ１の１倍以上１０倍以下（通常、５倍）である。
The second
具体的には、図４に示されるように、配列体２８の一端側から電池セル２３Ａ、電池セル２３Ｂ、電池セル２３、電池セル２３Ｄ、電池セル２３Ｅ、電池セル２３Ｆ、及び電池セル２３Ｇの順番で配置されている。電池セル２３Ｇの主面２４ｃに接触する伝熱プレート４１Ｇの第二本体部４３における他端部４３ａと、第一本体部４２から第二本体部４３が折れ曲がる方向に隣接して配置されている伝熱プレート４１Ｆとが距離Ｇ離れている。同様に、電池セル２３Ｆの主面２４ｃに接触する伝熱プレート４１Ｆの第二本体部４３における他端部４３ａ及び伝熱プレート４１Ｅの離間距離、電池セル２３Ｅの主面２４ｃに接触する伝熱プレート４１Ｅの第二本体部４３における他端部４３ａ及び伝熱プレート４１Ｄの離間距離、電池セル２３Ｄの主面２４ｃに接触する伝熱プレート４１Ｄの第二本体部４３における他端部４３ａ及び伝熱プレート４１Ｃの離間距離、電池セル２３Ｃの主面２４ｃに接触する伝熱プレート４１Ｃの第二本体部４３における他端部４３ａ及び伝熱プレート４１Ｂの離間距離、並びに電池セル２３Ｂの主面２４ｃに接触する伝熱プレート４１Ｂの第二本体部４３における他端部４３ａ及び伝熱プレート４１Ａの離間距離は、全て距離Ｇである。
Specifically, as shown in FIG. 4, the
図５（Ｂ）に示されるように、第二本体部４３の第一本体部４２側は、曲線部４４が形成されている。曲線部４４は、例えば、伝熱プレート４１の厚みが３ｍｍの場合、外側部分４４ａの曲線の半径を６ｍｍ、内側部分４４ｂの曲線の半径を３ｍｍとすることができる。曲線部４４の一部は、後述する熱伝導部材５１に接触する。なお、曲線部４４における曲線の半径は極力小さくすることが好ましい。
As shown in FIG. 5B, a
上述した構成の電池モジュール２１が筐体１１の側壁１３に取り付けられて、図１に示されるような電池パック１０となる。図６及び図７に示されるように、電池モジュール２１が筐体１１の側壁１３に取り付けられる場合には、一対のブラケット２５，２５によって取り付けられる。また、配列体２８と側壁１３との間には、熱伝導部材５１としてのＴＩＭ（Thermal Interface Material）が配置される。すなわち、伝熱プレート４１の第二本体部４３は、ＴＩＭを介して筐体１１の側壁１３に接触している。
The
熱伝導部材５１は、両面が粘着性を有するシート状の材料からなる部材である。また、この熱伝導部材５１は、絶縁性を有している。このような絶縁性を有する熱伝導部材として、金属フィラーを含まない熱伝導シートを用いることができる。また、このような熱伝導部材５１には、シリコーン系の熱伝導シートと、アクリル系の熱伝導シートとがある。シリコーン系の熱伝導シートを用いる場合には、耐寒性及び耐熱性に優れているため使用温度の範囲を広くすることができる。また、金属フィラーを使用していないシリコーン系の熱伝導シートは、温度及び周波数による電気特性の変化が小さいため絶縁材料に適する。一方、アクリル系のシートは、シロキサンガスの発生がないため、密閉空間における機械接点の接点障害、及び磨耗が発生しない。また、アクリル系のシートは、一般的にシリコーンより安価である。
The
次に、上記実施形態の電池モジュール２１の作用効果について説明する。上記実施形態の電池モジュール２１では、図４に示されるように、第二本体部４３における他端部４３ａと、第一本体部４２から第二本体部４３が折れ曲がる方向に隣接して配置されている伝熱プレート４１とが離間している。例えば、図８（Ａ）に示されるように、伝熱プレート４１Ｇの第二本体部４３における他端部４３ａと、伝熱プレート４１Ｇの第一本体部４２から第二本体部４３が折れ曲がる方向に隣接して配置されている伝熱プレート４１Ｆとが離間している。また、伝熱プレート４１Ｆの第二本体部４３における他端部４３ａと、伝熱プレート４１Ｆの第一本体部４２から第二本体部４３が折れ曲がる方向に隣接して配置されている伝熱プレート４１Ｅとが離間している。
Next, the effect of the
更に、離間距離は、電池セルの膨張による伝熱プレートの一方向における移動量に応じた距離となっている。上記離間距離Ｇを調整することは、電池セル２３の膨張により一の伝熱プレート４１（例えば、伝熱プレート４１Ｇ）が移動した場合の、当該一の伝熱プレート４１と、当該伝熱プレート４１の一方向（移動方向）Ｄに隣接する他の伝熱プレート４１（例えば、伝熱プレート４１Ｆ）の押圧によって変形された熱伝導部材５１との一方向Ｄにおける重なり部分の長さを調整することを意味する。当該重なり部分は、一の伝熱プレートが熱伝導部材と接触しなくなる部分となり得るので、当該重なり量（すなわち、離間距離Ｇ）が適宜調整された伝熱プレート４１を有する電池モジュール２１では、放熱効率の低下を抑制することができる。
Furthermore, the separation distance is a distance corresponding to the amount of movement in one direction of the heat transfer plate due to the expansion of the battery cells. The adjustment of the separation distance G means that the one
図８（Ｂ）に示されるように、上記実施形態の電池モジュール２１では、離間距離Ｇは、電池セル２３の膨張による伝熱プレート４１の最大移動量Ｍよりも長い。この構成の電池モジュール２１によれば、電池セル２３の膨張により、図８（Ａ）に示されるような位置から図８（Ｂ）に示されるように位置に伝熱プレート４１が移動した場合であっても、第二本体部４３の他端部４３ａが移動方向に隣接して配置されている伝熱プレート４１が配置されていた位置Ｈ１，Ｈ２まで移動することはない。
As shown in FIG. 8B, in the
具体的には、電池セル２３の膨張により伝熱プレート４１Ｇが移動した場合であっても、移動方向に隣接して配置されていた伝熱プレート４１Ｆの押圧によって変形した熱伝導部材５１の位置Ｈ１にまで移動することはない。すなわち、伝熱プレート４１Ｇの第二本体部４３と熱伝導部材５１との接触した状態が維持される。同様に、電池セル２３の膨張により伝熱プレート４１Ｆが移動した場合であっても、移動方向に隣接して配置されていた伝熱プレート４１Ｅの押圧によって変形した熱伝導部材５１の位置Ｈ２にまで移動することはない。したがって、第二本体部４３の一部が熱伝導部材５１に接触しなくなることがない。この結果、放熱効率の低下をより一層抑制することができる。
Specifically, even when the
上記実施形態の電池モジュール２１は、配列体２８の一方の端部に配置される弾性部材４７を更に備えており、一対のブラケット２５，２５は、配列体２８と弾性部材４７とを一方向Ｄに加圧した状態で拘束している。この構成の電池モジュール２１では、電池セル２３の膨張を一定の範囲で吸収することができる。
The
以上、一実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。 Although one embodiment has been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the invention.
上記実施形態では、第一本体部４２の一端部４３ｂから直角（９０度）に屈曲する矩形平板状の第二本体部４３を有している伝熱プレート４１を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されず、伝熱プレート４１は、例えば、６０度〜９０度に屈曲する第二本体部４３を有していてもよい。なお、上記屈曲の角度は、第二本体部の長さＬ２の倍数に合せて選択することができる。また、電池モジュール２１は、第一本体部４２の一端部４３ｂから直角（９０度）に屈曲する矩形平板状の第二本体部４３を有する伝熱プレート４１と、第一本体部４２の一端部４３ｂから６０度以上９０度未満に屈曲する矩形平板状の第二本体部４３を有する伝熱プレートと、が混在していてもよい。
In the above embodiment, the
上記実施形態又は変形例では、第一本体部４２の一端部４３ｂから直角（９０度）に屈曲する矩形平板状の第二本体部４３を有している伝熱プレート４１を例に挙げて説明したが、第一本体部４２の一端部４３ｂから折れ曲がらない形状の伝熱プレートとしてもよい。言い換えれば、第二本体部４３を有さない伝熱プレートとしてもよい。また、電池モジュール２１は、上記実施形態又は変形例において説明した互いに異なる伝熱プレート（第一本体部４２の一端部４３ｂから直角（９０度）に屈曲する矩形平板状の第二本体部４３を有する伝熱プレート４１、第二本体部４３を有さない伝熱プレート、第一本体部４２の一端部４３ｂから６０度以上９０度未満に屈曲する矩形平板状の第二本体部４３を有する伝熱プレート等）が任意に組み合わされた構成としてもよい。
In the said embodiment or modification, the
上記実施形態又は変形例では、図４に示されるように、全ての伝熱プレート４１において、第二本体部４３の長さＬ２が全て同じ（言い換えれば、距離Ｇが全て同じ）である例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、一方向Ｄにおける第二本体部４３の長さＬ２は、一方向Ｄにおいて弾性部材４７から遠くなるにつれて徐々に又は段階的に長くなる構成の電池モジュールとしてもよい。言い換えれば、一方向Ｄにおいて弾性部材４７から遠くなるにつれて上記距離Ｇが徐々に又は段階的に短くなる構成の電池モジュールとしてもよい。
In the embodiment or the modification, as shown in FIG. 4, in all the
この変形例に係る電池モジュールでは、電池セル２３の膨張により伝熱プレート４１が移動した場合であっても、移動方向に隣接して配置されていた伝熱プレート４１の押圧によって変形した熱伝導部材５１の位置にまで移動する可能性を低くすることができる。この結果、放熱効率の低下をより一層抑制することができる。
In the battery module according to this modification, even when the
上記実施形態又は変形例では、伝熱プレート４１における第二本体部４３は、第一本体部４２から弾性部材４７が配置された方向に折れ曲がっている例を挙げて説明したが、全ての伝熱プレート４１における一部又は全ての第二本体部４３が第一本体部４２から弾性部材４７が配置された方向とは反対側に折れ曲がっていてもよい。
In the said embodiment or modification, although the 2nd main-
上記実施形態又は変形例では、上記実施形態の電池モジュール２１は、第一本体部４２と第二本体部４３との間には、第一本体部４２と第二本体部４３とを滑らかに接続する曲線部４４が配置された伝熱プレート４１を備える例を挙げて説明したが、第一本体部４２と第二本体部４３とが連続する（曲線部４４がない）伝熱プレート４１を備えていてもよい。また、第二本体部４３は、上記実施形態又は変形例のようにフラットではなく、例えば、上方（熱伝導部材５１から遠ざかる方向）に曲がる形状としたり、先端の厚みが薄くなるように形成したりしてもよい。これにより、伝熱プレート４１の熱伝導部材５１への引っ掛かりを低減し、熱伝導部材５１の損傷を低減させることができる。
In the embodiment or the modification, the
上記実施形態又は変形例では、一対のブラケット２５，２５によって配列体２８を一方向Ｄに加圧した状態で拘束する例を挙げて説明したが、筐体１１への取り付け機能を有さない一対のエンドプレートによって配列体２８を一方向Ｄに加圧した状態で拘束してもよい。
In the above-described embodiment or modification, the example in which the
上記実施形態又は変形例では、弾性部材４７は、図９（Ａ）に示されるように、配列体２８の一方の端部に一つだけ配置される例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、弾性部材４７は、配列体２８の両方の端部に配置されてもよいし、電池セル２３の間に配置されてもよい。また、弾性部材４７は、図９（Ｂ）に示されるように、全て又は一部の電池セル２３間に配置されてもよい。
In the above-described embodiment or modification, the
上記実施形態又は変形例では、ウレタン系ゴム等の弾性材料によって形成されている弾性部材４７を例に挙げて説明したが、本発明はこれに限定されることなく、例えば、バネ等の弾性部材であってもよい。
In the above-described embodiment or modification, the
上記実施形態又は変形例では、電池ホルダ２２に保持された状態の電池セル２３が並設された電池モジュール２１を例に挙げて説明したが、電池ホルダ２２には保持されず、電池セル２３のみからなる電池モジュール２１を用いてもよい。
In the said embodiment or modification, although the
上記実施形態又は変形例では、被固定部材の例として電池パック１０における筐体１１の側壁１３を例に挙げて説明したが、産業車両に搭載されるカウンタウェイトなどを用いてもよい。
In the above-described embodiment or modification, the
以上説明した種々の実施形態及び変形例は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々、組み合わせられてもよい。 Various embodiments and modifications described above may be combined in various ways without departing from the spirit of the present invention.
１０…電池パック、１１…筐体、１３…側壁、２１…電池モジュール、２２…電池ホルダ、２３（２３Ａ〜２３Ｇ）…電池セル、２４ｃ…主面、２５…ブラケット（拘束部）、２８…配列体、４１（４１Ａ〜４１Ｇ）…伝熱プレート、４２…第一本体部、４３…第二本体部、４３ａ…他端部、４３ｂ…一端部、４７…弾性部材、５１…熱伝導部材、Ｂ…ボルト（拘束部）、Ｎ…ナット（拘束部）、Ｄ…一方向、Ｇ…離間距離、Ｍ…最大移動量。
DESCRIPTION OF
Claims (2)
一方向に配列される複数の電池セルと、前記電池セルの前記一方向に交差する面である主面に接触するように配置されて前記一方向に配列される複数の伝熱プレートと、を有する配列体と、
前記配列体を前記一方向に加圧した状態で拘束する拘束部と、
前記配列体の一方の端部に配置される弾性部材と、を備え、
前記拘束部は、前記配列体と前記弾性部材とを前記一方向に加圧した状態で拘束し、
前記伝熱プレートは、
前記主面に接触する第一本体部と、
前記第一本体部の一端部から前記主面に交差する方向に折れ曲がり、前記熱伝導部材に接触する第二本体部と、を有し、
前記第二本体部における前記一端部とは反対側の他端部と、前記第一本体部から前記第二本体部が折れ曲がる方向に隣接して配置されている前記伝熱プレートとが、前記電池セルの膨張により前記伝熱プレートが移動する前の状態において、前記電池セルの膨張による前記伝熱プレートの前記一方向における移動量に応じた距離、かつ前記電池セルの膨張による前記伝熱プレートの最大移動量よりも長い距離離れており、
前記一方向における前記第二本体部の長さは、前記一方向において前記弾性部材から遠い位置に配置されている前記電池セルに接触する伝熱プレートほど長い、電池モジュール。 A battery module attached to the housing via a heat conducting member,
A plurality of battery cells arranged in one direction, and a plurality of heat transfer plates arranged in contact with a main surface that is a surface intersecting the one direction of the battery cells and arranged in the one direction. An array having
A restraining portion for restraining the arrayed body in a state of being pressed in the one direction;
An elastic member disposed at one end of the array ,
The restraining portion restrains the array body and the elastic member in a state where the array member and the elastic member are pressurized in the one direction,
The heat transfer plate is
A first main body that contacts the main surface;
A second body part that is bent in a direction intersecting the main surface from one end part of the first body part and is in contact with the heat conducting member;
The other end portion of the second main body portion opposite to the one end portion, and the heat transfer plate disposed adjacent to the first main body portion in a direction in which the second main body portion is bent are the battery. In a state before the heat transfer plate moves due to cell expansion , a distance corresponding to the amount of movement of the heat transfer plate in the one direction due to expansion of the battery cell and the heat transfer plate due to expansion of the battery cell. Contact Ri apart a distance greater than the maximum amount of movement,
The length of the second main body portion in the one direction is a battery module that is longer as the heat transfer plate is in contact with the battery cell arranged at a position far from the elastic member in the one direction .
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016002693A JP6561849B2 (en) | 2016-01-08 | 2016-01-08 | Battery module |
| PCT/JP2016/084790 WO2017119206A1 (en) | 2016-01-08 | 2016-11-24 | Battery module |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016002693A JP6561849B2 (en) | 2016-01-08 | 2016-01-08 | Battery module |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2017123309A JP2017123309A (en) | 2017-07-13 |
| JP2017123309A5 JP2017123309A5 (en) | 2018-06-21 |
| JP6561849B2 true JP6561849B2 (en) | 2019-08-21 |
Family
ID=59274555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2016002693A Expired - Fee Related JP6561849B2 (en) | 2016-01-08 | 2016-01-08 | Battery module |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6561849B2 (en) |
| WO (1) | WO2017119206A1 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6955112B2 (en) * | 2018-09-26 | 2021-10-27 | ビークルエナジージャパン株式会社 | Battery pack |
| CN110224092A (en) * | 2019-05-15 | 2019-09-10 | 威马智慧出行科技（上海）有限公司 | A kind of battery modules and automobile |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3579621B2 (en) * | 1998-09-11 | 2004-10-20 | 松下電器産業株式会社 | Battery pack |
| DE112010004703T5 (en) * | 2009-12-07 | 2012-11-08 | Sumitomo Heavy Industries, Ltd. | shovel |
| JP5462711B2 (en) * | 2010-05-21 | 2014-04-02 | 古河電池株式会社 | Battery module |
| JP5537497B2 (en) * | 2011-05-26 | 2014-07-02 | 株式会社日立製作所 | Battery module |
| JPWO2013145611A1 (en) * | 2012-03-30 | 2015-12-10 | 日本電気株式会社 | Power storage device and heat dissipation method for power storage device |
| JP2014110218A (en) * | 2012-12-04 | 2014-06-12 | Toyota Industries Corp | Battery module |
| CN105409031B (en) * | 2013-08-07 | 2019-02-01 | 株式会社日立制作所 | Battery module |
| JP5942943B2 (en) * | 2013-08-20 | 2016-06-29 | トヨタ自動車株式会社 | Battery temperature control device |
| JP5835315B2 (en) * | 2013-12-26 | 2015-12-24 | 株式会社豊田自動織機 | Power storage module unit and method for manufacturing power storage module unit |
| JP6237479B2 (en) * | 2014-06-05 | 2017-11-29 | 株式会社豊田自動織機 | Battery module and battery pack |
-
2016
- 2016-01-08 JP JP2016002693A patent/JP6561849B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2016-11-24 WO PCT/JP2016/084790 patent/WO2017119206A1/en active Application Filing
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2017123309A (en) | 2017-07-13 |
| WO2017119206A1 (en) | 2017-07-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6610272B2 (en) | Battery module | |
| JP6237479B2 (en) | Battery module and battery pack | |
| JP7117609B2 (en) | battery module | |
| JP6171925B2 (en) | Battery module manufacturing method | |
| WO2016199572A1 (en) | Battery pack | |
| JP7009848B2 (en) | Battery module | |
| JP6657748B2 (en) | Battery module and method of manufacturing battery module | |
| US20190097284A1 (en) | Power storage device pack | |
| JP6504014B2 (en) | Storage pack | |
| JP6561849B2 (en) | Battery module | |
| JP6428055B2 (en) | Battery pack | |
| JP7259721B2 (en) | battery module | |
| JP2014063685A (en) | Battery and electricity storage device | |
| JP6065738B2 (en) | Battery pack | |
| JP2018026244A (en) | Battery module | |
| JP2017142941A (en) | Battery pack | |
| JP2018107078A (en) | Battery module | |
| JP2018041582A (en) | Battery module and battery pack | |
| JP2018006158A (en) | Battery pack | |
| JP2017212091A (en) | Battery pack | |
| WO2021153523A1 (en) | Electrical storage module | |
| JP6233076B2 (en) | Battery module | |
| JP2017135078A (en) | Battery module and battery pack | |
| JP7223948B2 (en) | battery pack | |
| JP6561756B2 (en) | Battery pack |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180511 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180511 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190123 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190129 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190312 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190625 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190708 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6561849 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |