CN107925024B - 电池模块 - Google Patents

电池模块 Download PDF

Info

Publication number
CN107925024B
CN107925024B CN201680044803.4A CN201680044803A CN107925024B CN 107925024 B CN107925024 B CN 107925024B CN 201680044803 A CN201680044803 A CN 201680044803A CN 107925024 B CN107925024 B CN 107925024B
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery
battery holder
housing
cylindrical
hole
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.)
Active
Application number
CN201680044803.4A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107925024A (zh
Inventor
榎本武史
清水启介
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd filed Critical Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Publication of CN107925024A publication Critical patent/CN107925024A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107925024B publication Critical patent/CN107925024B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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
    • H01M10/65—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
    • H01M10/05—Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052—Li-accumulators
    • H01M10/0525—Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • 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
    • H01M10/617—Types of temperature control for achieving uniformity or desired distribution of temperature
    • 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
    • H01M10/643—Cylindrical 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
    • H01M10/658—Means for temperature control structurally associated with the cells by thermal insulation or shielding
    • 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
    • H01M50/213—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for cells having curved cross-section, e.g. round or elliptic
    • 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
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/503—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the shape of the interconnectors
    • 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
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/509—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the type of connection, e.g. mixed connections
    • H01M50/512—Connection only in parallel
    • 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
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/521—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the material
    • H01M50/522—Inorganic material
    • 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
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/183—Sealing members
    • H01M50/186—Sealing members characterised by the disposition of the sealing members
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00—Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/42—Grouping of primary cells into batteries
    • H01M6/44—Grouping of primary cells into batteries of tubular or cup-shaped 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

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

一个例子的实施方式的电池模块具备：多个单电池；和电池保持架，由树脂的母材中含有填料的树脂材料构成。电池保持架的树脂材料基于吸热量而决定填料的含有率的下限，并且基于粘度而决定填料的含有率的上限。此外，另一实施方式的电池模块具备：多个圆筒形电池；和电池保持架，具有筒状且孔的形状为大致6边形状的多个第1收纳部、以及筒状且孔的形状为7边形以上的大致多边形状的多个第2收纳部。电池保持架将由多个第1收纳部构成的第1列被由多个第2收纳部所构成的第2列夹着并且第1收纳部和第2收纳部被配置为交错状。

Description

电池模块
技术领域
本公开涉及电池模块。
背景技术
以往，已知一种电池模块，具备：多个圆筒形电池；和电池保持架，设置有多个分别收纳该各电池的圆筒状的收纳部(例如，参照专利文献1)。在专利文献1中公开的电池模块中，为了使收纳于电池保持架内的各电池的温度均匀化，设计为电池保持架的热容量在中央侧比保持架的外侧大。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：JP特开2012-119136号公报
发明内容
-发明要解决的课题-
然而，在收纳于电池保持架内的电池的一部分产生异常的情况下，从该电池产生的热量可能传递到相邻的其他正常的电池，使正常的电池劣化。在搭载多个电池的电池模块中，在不增大电池保持架的尺寸的情况下防止基于该热传导的故障是重要的课题。
-解决课题的手段-
本公开所涉及的电池模块的特征在于，具备：多个单电池；和电池保持架，收纳各单电池的收纳部隔着隔壁而被设置多个，电池保持架由树脂的母材中含有填料的树脂材料构成，树脂材料基于吸热量而被决定填料的含有率的下限，并且基于粘度而被决定填料的含有率的上限。
此外，本公开所涉及的电池模块的特征在于，具备：多个圆筒形电池；和电池保持架，设置有多个分别收纳各圆筒形电池的筒状的收纳部，电池保持架作为收纳部而具有孔的形状为大致6边形状的多个第1收纳部、和孔的形状为7边形以上的大致多边形状的多个第2收纳部，由多个第2收纳部构成的第2列夹着由多个第1收纳部构成的第1列而被设置于电池保持架的两侧，以使得第1收纳部与第2收纳部被配置为交错状。
-发明效果-
通过本公开所涉及的电池模块，能够确保电池的良好的搭载效率，并且减少从异常发热的电池向正常的电池传递的热量。本公开所涉及的电池模块具有优良的延烧防止性能。
附图说明
图1是表示作为实施方式的一个例子的电池模块的整体结构的分解立体图。
图2是作为实施方式的一个例子的电池保持架的俯视图。
图3是表示在作为实施方式的一个例子的电池保持架中收纳有圆筒形电池的状态的俯视图。
图4是作为实施方式的另一个例子的电池保持架的俯视图。
图5是表示作为实施方式的另一个例子的电池模块的整体结构的分解立体图。
具体实施方式
如上所述，在搭载多个电池的电池模块中，确保电池的良好的搭载效率，并且使从异常发热的电池向正常的电池传递的热量减少是重要的课题。
搭载多个电池的电池模块需要使从由于热失控而异常发热的电池向相邻的正常的电池传递的热量减少，并防止热失控的电池的传播。在现有的一般的电池保持架中，由于收纳部的孔形状是正圆形状，因此孔的内面与被收纳于该收纳部的孔的圆筒形电池的接触面积较大，在一部分的电池由于热失控而异常发热的情况下热量容易从该电池向相邻的正常的电池传递。与此相对地，由于被收纳于孔形状为大致6边形状的第1收纳部的圆筒形电池仅在6个位置与孔的内壁(电池保持架)接触，因此与保持架的接触面积比现有的电池保持架小。针对收纳于孔的形状为7边形以上的大致多边形状的第2收纳部的圆筒形电池，与保持架的接触面积也比现有的电池保持架小。因此，能够减少从异常发热的电池向相邻的正常的电池传递的热量。另一方面，由于能够确保电池保持架与圆筒形电池的接触，因此与以往同样地，能够实现模块的通常动作时的各电池的温度的均匀化。
此外，通过在电池保持架的两侧设置第2收纳部并将第1收纳部和第2收纳部配置为交错状，从而收纳部向电池保持架的外侧的突出被抑制，例如能够比仅由第1收纳部构成电池保持架的情况更实现保持架的小型化。
此外，在由树脂材料构成电池保持架的情况下，电池保持架通过使用在作为母材的树脂中含有具有吸热作用的填料的树脂材料而被构成，从而具备吸热作用，能够增加填料的含量能够增加吸热量。因此，能够减少从异常发热的电池向相邻的正常的电池传递的热量。
以下，对本公开的实施方式的一个例子详细进行说明。另外，本公开的电池模块并不限定于以下说明的实施方式。实施方式的说明中参照的附图是示意性记载的，因此应参照以下的说明来判断附图中描绘的构成要素的尺寸比率等。本说明书中，所谓“大致～”，若以大致相同为例来进行说明，则除了完全相同以外，也包含认为实质相同。
以下，为了说明的方便，将电池保持架的各第1收纳部排列的方向、各第2收纳部排列的方向(第1列、第2列延伸方向)设为电池保持架等的“横向”，将第1列与第2列排列的方向设为电池保持架等的“纵向”。此外，将沿着第1收纳部以及第2收纳部的轴向的方向设为电池保持架等的“上下方向”，将电池的正极端子侧设为“上方”。
图1是作为实施方式的一个例子的电池模块10的立体图。如图1中示例那样，电池模块10具备：多个圆筒形电池11、和设置有多个分别收纳各圆筒形电池11的筒状的收纳部的电池保持架20。电池保持架20作为收纳部，具有：孔21b的形状为大致6边形状的多个第1收纳部21、和孔23b的形状为7边形以上的大致多边形状的多个第2收纳部23。如图1中示例那样，优选第2收纳部23的孔23b的形状为大致7边形，但也可以例如是大致8边形、大致9边形、大致12边形等。
圆筒形电池11具备金属制的电池外壳12、和被收纳于该外壳内的发电要素。发电要素中包含例如具有卷绕构造的电极体和非水电解质。电池外壳12由对发电要素进行收纳的有底圆筒形状的外壳主体13、和堵塞外壳主体13的开口部的封口体14构成。在外壳主体13与封口体14之间，设置有垫圈(未图示)。封口体14例如具有包含阀体、盖等的层叠构造，作为圆筒形电池11的正极端子而发挥作用。此外，在圆筒形电池11中，外壳主体13作为负极端子而发挥功能。在需要圆筒形电池11与电池保持架20的电绝缘的情况下，外壳主体13的外周侧面被绝缘树脂薄膜覆盖并且外壳主体13的底面作为负极端子而发挥功能。
电池保持架20如上所述，是具有多个第1收纳部21和多个第2收纳部23的块状的部件。各收纳部分别由隔壁21a、23a(参照后述的图2等)和孔21b、23b构成，各孔21b、23b中各收纳有一个圆筒形电池11。第1收纳部21以及第2收纳部23均在上下方向延伸，被配置为相互大致平行。并且，孔21b、23b均在上下方向贯通。
电池保持架20中，包含：由多个第1收纳部21构成的第1列22、和由多个第2收纳部23构成的第2列24。第1列22是多个第1收纳部21在横向排列为一列而构成的，第2列24是多个第2收纳部23在横向排列为一列而构成的。虽然详细后面叙述，但第2列24夹着第1列22而被设置于电池保持架20的两侧。电池保持架20具有横向比纵向长的形状，但纵向长度与横向长度也可以大致相同，例如也可以纵向长度更长。
电池保持架20的上下方向长度(各收纳部的上下方向长度)例如与圆筒形电池11的上下方向长度大致相同，但也可以比圆筒形电池11的上下方向长度短。在电池保持架20的横向两端部，用于安装后述的支柱30的凹部25沿着上下方向形成。电池保持架20例如通过挤压成形、铸造等而被制造，但也能够准备多个筒状的收纳部并将这些接合来制造。
电池保持架20为了实现电池模块10的通常动作时的各圆筒形电池11的均热化，优选由热传导性高的材料构成。作为适当的例子，举例：铝、铝合金等的金属、氮化铝等的陶瓷、含有高热传导性填料的树脂等。作为高热传导性填料，能够示例：氧化金属(例如，氧化铝、氧化锌)、氢氧化金属(例如，氢氧化铝)、氮化金属(例如，氮化铝、氮化硼)、氮氧化金属(例如，氮氧化铝)等。高热传导性填料也可以是铜、铌、钽、钼、钨等的纤维。
电池保持架20需要减少从由于热失控而异常发热的圆筒形电池11向相邻的正常的圆筒形电池11传递的热量。因此，在由树脂材料构成电池保持架20的情况下，需要使用具有吸热量的树脂材料。由于一般可用于电池保持架20的母材即树脂的吸热量视为“0”，因此电池保持架20的吸热量取决于填料的吸热量。因此，由树脂材料构成的电池保持架20需要通过在作为母材的树脂中含有具有吸热作用的填料来实现树脂材料的吸热量的增加，从而使每单位质量的树脂材料的吸热量为被要求的值以上。假定电池保持架20中收纳的圆筒形电池11是高容量的二次电池，例如是18650尺寸、或者其以上的尺寸的锂离子二次电池，由于二次电池实现了高容量化，例如具有3000mAh程度的容量，因此构成电池保持架20的树脂材料的吸热量需要为500J/g以上。
此外，电池模块10中，为了提高能量密度，期望将各圆筒形电池11尽量密集地配置。因此，要求使电池保持架20的各收纳部的隔壁21a、23a的厚度较薄。在将树脂材料流入到成为电池保持架20的形状的容器并成形电池保持架20的情况下，为了确保成形性，使用的树脂材料的流动性(粘度)为重要的一个要件。若填料相对于母材的树脂的含有率变高，则树脂材料的粘度上升，难以成形。电池保持架20的成形存在由粘土状树脂成形的情况和由液状树脂成形的情况。例如，在由液状树脂成形电池保持架20的情况下，需要使粘度为被要求的值、即10Pa/s以下。
因此，电池保持架20中使用的树脂材料的吸热量以及粘度是基于填料相对于作为母材的树脂的含有率而决定的，填料的含量的下限是基于吸热量而决定的，填料的含量的上限是基于粘度而决定的。
适合于电池保持架20的树脂材料如上所述，是包含由于电池的异常发热而被热分解并具有吸热作用的填料的材料，例如聚氨酯或硅酮为母材的候选，例如碳酸氢钠或氢氧化铝为填料的候选。碳酸氢钠以及氢氧化铝的吸热量均大约为1000J/g，但碳酸氢钠的吸热反应温度大约为150℃，氢氧化铝的吸热反应温度大约为250℃，因此碳酸氢钠的填料与氢氧化铝的填料相比，通过电池的异常发热而吸热反应到电池保持架20的更宽的范围的填料，吸热效果变高。作为其他具有吸热作用的填料，存在氢氧化镁、碳酸钙，各自的吸热反应温度大约为370℃、670℃。因此，只要是碳酸氢钠、氢氧化铝以及氢氧化镁的填料，就能够期待通过电池的异常发热而发挥充分的吸热作用。
电池模块10具备安装于电池保持架20的一对支柱30。各支柱30是覆盖电池保持架20的横向两侧面的板状部件，在一面分别形成凸部31。各支柱30被配置为将各凸部31朝向电池保持架20侧，夹着电池保持架20而相互对置。凸部31具有与电池保持架20的凹部25嵌合的形状，从电池保持架20的上方或者下方而被插入到凹部25。
在电池保持架20的上方，设置有与多个圆筒形电池11的各正极端子电连接的导线板41，在其上方设置有与导线板41电连接的正极侧集电板40。在电池保持架20的下方，设置有与多个圆筒形电池11的各负极端子电连接的导线板46，在其上方设置有与导线板46电连接的负极侧集电板45。多个圆筒形电池11通过导线板41、46而被并联连接。另外，导线板41、46的至少一方也可以具有熔断器。
在电池保持架20与导线板41、46之间，分别设置形成有使多个圆筒形电池11的各端子部分露出的孔的绝缘板42、47。正极侧集电板40、负极侧集电板45等例如使用未图示的螺钉而被固定于一对支柱30。电池模块10例如使用正极侧集电板40以及负极侧集电板45，来与相邻配置的其它电池模块10串联连接。
以下，参照图2以及图3，对电池保持架20进一步详细进行说明。图2以及图3是电池保持架20的俯视图(图3表示收纳有圆筒形电池11的状态)。
如图2以及图3中示例那样，电池保持架20包含1个由6个第1收纳部21在横向排列构成的第1列22、和2个由7个第2收纳部23在横向排列构成的第2列24。第1列22以及第2列24均是各收纳部在横向笔直地排列构成的。并且，第2列24夹着第1列22而设置于电池保持架20的纵向两侧，以使得第1收纳部21与第2收纳部23被交错状地配置。
第1列22也可以被设置多个，在该情况下，构成各列的第1收纳部21彼此被配置为交错状。在第1列22被设置多个的情况下，第2列24也可以夹着多个第1列22而被设置于电池保持架20的纵向两侧。构成各列的收纳部的数量并不被特别限定，构成第1列22的第1收纳部21的数量也可以比构成第2列24的第2收纳部23的数量多。
第1收纳部21如上所述，由隔壁21a和孔21b构成，孔21b的形状大致为6边形状。这里，所谓孔21b的形状，是指俯视第1收纳部21的情况下的形状、或者在沿着纵向以及横向的平面将第1收纳部21切断的剖面形状(针对孔23b也相同)。隔壁21a是将相邻的第1收纳部21彼此、以及相邻的第1收纳部21和第2收纳部23划分的壁。存在于2个第1收纳部21之间的隔壁21a被该各第1收纳部21共享。此外，存在于第1收纳部21与第2收纳部23之间的隔壁21a被该各收纳部共享，也可以称为隔壁23a。此外，位于第1列22的两端的隔壁21a构成电池保持架20的侧壁。
优选第1收纳部21的孔21b的沿着其边缘的各边的长度相互相等，是正6边形状。此外，多个第1收纳部21的各孔21b的形状以及尺寸相互大致相同。并且，设置各第1收纳部21并构成第1列22，以使得各孔21b的中心位于同一直线上。沿着孔21b的边缘的相互对置的2边的间隔d21与被收纳于第1收纳部21的孔21b的圆筒形电池11的直径d11大致相同。更详细地，优选间隔d21比直径d11稍大，是在不妨碍向圆筒形电池11的孔21b的插入的范围内接近于直径d11的长度。
收纳于第1收纳部21的孔21b的圆筒形电池11被收容为在电池的周方向，在最大6个位置与孔21b的内壁(隔壁21a的内面)接触。在形成第1收纳部21的6个隔壁21a，圆筒形电池11所接触的部分是从形成于各隔壁21a的两端的第1收纳部21的角部大致等距离的位置。换言之，在各内壁，圆筒形电池11所接触的部分是从形成于各内壁的两端的孔21b的2个角部大致等距离的位置。即，圆筒形电池11相对于各隔壁21a在电池的周围以大致等间隔分别接触。另外，也可以通过考虑从圆筒形电池11向电池保持架20的热传导来使孔21b的形状变形，来设置孔21b的内壁的6个位置之中不与圆筒形电池11接触的位置。通过设置圆筒形电池11与孔21b的内壁不接触的位置，能够减少向该位置的方向上相邻的圆筒形电池11传递的热量。
第2收纳部23如上所述，由隔壁23a和孔23b构成，孔23b的形状是大致7边形状。隔壁23a是将相邻的第2收纳部23彼此以及相邻的第1收纳部21与第2收纳部23划分的壁。存在于2个第2收纳部23之间的隔壁23a以及存在于第1收纳部21与第2收纳部23之间的隔壁23a被该各收纳部共享。此外，位于电池保持架20的端部的隔壁23a构成电池保持架20的侧壁。在电池保持架20的纵向两侧面，第2收纳部23的形状所导致的多个凹部26以大致等间隔形成。
隔壁21a、23a的厚度被设定为接近于承担必要的作用的极限的厚度、例如1mm以下，电池保持架20被设计为电池模块10的能量密度提高。
电池保持架20也可以使用在树脂的母材中含有通过电池的异常发热而进行吸热反应的填料的树脂材料来成形。填料是重视吸热量以及吸热反应温度而选定的，吸热量越大吸热反应温度越低的材质、例如碳酸氢钠、氢氧化铝或者氢氧化镁合适。电池保持架20适合使用在暴露于电池的异常发热的高温时不熔融的热固化性树脂。
作为使用候选的热固化性树脂，例如考虑不饱和聚酯、聚氨酯或者硅酮，不饱和聚酯被使用于将粘土状的树脂压入到金属模并使其固化来成形电池保持架20的情况，聚氨酯以及硅酮被使用于将液体状的树脂流入到排列的电池间并使其固化来成形电池保持架20的情况。在将该液体状的树脂材料流入并使其固化来成形电池保持架20的情况下，树脂材料的母材适合不上升到圆筒形电池11的劣化成为问题的温度地在固化前具有电池保持架20的成形所需的流动性的热固化性树脂。
优选构成电池保持架20的母材的热固化性树脂即使被暴露于700℃以上的高温也不熔融并碳化来维持收纳部的隔壁。作为这种热固化性树脂的具体例，除了上述的树脂，还举例环氧树脂、三聚氰胺树脂、酚醛树脂等。
由于构成电池保持架20的树脂材料是基于吸热量来决定填料的含有率的下限并且基于粘度来决定填料的含有率的上限，因此能够包含隔壁21a、23a而再现性良好地成形电池保持架20的形状，并且成形的电池保持架20能够确保被要求的吸热量。
第2收纳部23的第1收纳部21侧一半、即内侧一半的孔23b的形状(以下，称为“孔23b的内侧一半的形状”)与沿着第2列24将第1收纳部212等分的孔21b的形状大致相同。即，俯视下孔23b的内侧一半的形状与在对置的2边的中央将正6边形2等分的形状大致相同。由此，第2收纳部23的一部分嵌入到相邻的2个第1收纳部21之间形成的凹部，能够高效地将第1收纳部21和第2收纳部23配置为漂亮的交错状。
优选沿着孔23b的边缘的内侧4边的长度相互相等，此外剩余3边之中在与横向交叉的方向延伸的2边的长度相互相等。与第1收纳部21的情况同样地，设置各第2收纳部23并构成第2列24，以使得多个第2收纳部23的各孔23b的形状以及尺寸相互大致相同，各孔23b的中心(被插入到孔23b的圆筒形电池11的中心)位于同一直线上。沿着孔23b的边缘的相互对置的2边的间隔d23与被收纳于第2收纳部23的孔23b的圆筒形电池11的直径d11大致相同。更详细地，优选间隔d23比直径d11稍大，是在不妨碍向圆筒形电池11的孔23b的插入的范围内接近于直径d11的长度。
被收纳于第2收纳部23的孔23b的圆筒形电池11被收纳为：在电池的周方向，在最大7个位置与孔23b的内壁(隔壁23a)接触。在形成第2收纳部23的7个隔壁23a，圆筒形电池11所接触的部分是从形成于各隔壁23a的两端的第2收纳部23的角部大致等距离的位置。换言之，在各内壁，圆筒形电池11所接触的部分是从形成于各内壁的两端的孔23b的2个角部大致等距离的位置。在孔23b的外侧(纵向端部一侧)，圆筒形电池11与内壁的接触面积比孔23b的内侧大。圆筒形电池11与孔23b的内壁的接触状态在孔23b的内侧与第1收纳部21的情况相同。另外，在图3所示的例子中，孔23b的内壁之中最位于纵向端部侧的内壁23p与圆筒形电池11接触，但也可以设为例如使内壁23p的两侧的隔壁23a变长从而内壁23p与圆筒形电池11不接触的形态。此外，也可以考虑从圆筒形电池11向电池保持架20的热传导来使孔23b的形状变形，由此设置孔23b的内壁的7位置之中不与圆筒形电池11接触的位置。通过设置孔23b的内壁与圆筒形电池11不接触的位置，能够减少向该位置的方向上相邻的圆筒形电池11传递的热量。
内壁23p(最位于纵向端部侧的隔壁23a的内面)沿着第2列24而形成，构成内壁23p的隔壁23a的外表面也沿着第2列24而形成。电池保持架20的纵向两侧面包含沿着与该隔壁23a对应的横向的平坦的面，具有该平坦的面与形成于各第2收纳部23之间的凹部26重叠的凹凸形状。面向凹部26的隔壁23a在不比沿着横向的平坦的面向外侧突出的范围内形成为比其他隔壁23a厚。此外，位于第2列24的两端的第2收纳部23的隔壁23a的一部分更厚地形成。在该情况下，能够确保圆筒形电池11的良好的搭载效率并且增大电池保持架20的热容量。若电池保持架20的热容量变大，则异常发热时的保持架的温度上升被抑制，能够减少向正常的电池传递的热量。
从孔23b的中心到内壁23p的纵向长度比从孔21b的中心到最位于纵向端部侧的孔21b的角部的纵向长度短。因此，通过将第2收纳部23配置于电池保持架20的纵向两侧，与仅由第1收纳部21构成保持架的情况相比，能够使保持架更加小型化。
第1收纳部21和第2收纳部23相互偏离半间距而被配置为交错状，如上所述，第2收钠部23的一部分嵌入到形成于相邻的2个第1收纳部21之间的凹部。第1收纳部21的4个隔壁21a被与构成各第2列24的第2收纳部23共享化。由于构成各第2列24的第2收纳部23的数量比构成第1列22的第1收纳部21的数量多一个，因此第2收纳部23从第1收纳部21的端部向电池保持架20的横向两侧突出大致一半的长度。由此，在电池保持架20的横向两端面形成凹部25。
如上述那样，电池模块10具备孔21b的形状为大致6边形状的第1收纳部21、和孔23b的形状为大致7边形状的第2收纳部23被配置为交错状的电池保持架20。通过具备该构成的电池保持架20，能够减小收纳于各收纳部的孔的圆筒形电池11与电池保持架20(隔壁)的接触面积，能够确保圆筒形电池11的良好的搭载效率，并且减少从异常发热的电池向正常的电池传递的热量。因此，电池模块10具有优良的延烧防止性能。
也可以在电池保持架20的母材中使用热固化性树脂，在圆筒形电池11由于热失控而异常发热的温度下构成电池保持架20的母材的热固化性树脂被碳化，并且热固化性树脂中含有的填料被分解并产生气体。通过该热固化性树脂的碳化以及填料的气体产生，收纳热失控的圆筒形电池11的电池保持架20的收纳部的隔壁的体积缩小，电池保持架20的收纳部与圆筒形电池11之间的缝隙放大。另外，该缝隙留出考虑了电池保持架20的收纳部以及圆筒形电池11各自的公差的最小限，通常状态下圆筒形电池11与收纳部的热传导性确保均热化、放热的必要量。
若由于基于圆筒形电池11的热失控的异常发热，构成电池保持架20的热固化性树脂变质，电池保持架20的收纳部与圆筒形电池11之间的缝隙放大，则由于其缝隙，从圆筒形电池11产生的热量难以传递到电池保持架20。因此，其发热的影响难以波及到相邻的圆筒形电池20，更有效防止热失控传播到相邻的圆筒形电池11。
此外，通过在电池保持架20的母材中使用热固化性树脂，收纳部的隔壁的溶解被防止，并且能够防止热失控的圆筒形电池11与相邻的圆筒形电池20接触、相邻的圆筒形电池11直接暴露于从热失控的圆筒形电池11喷出的气体。
图4是作为实施方式的另一个例子的电池保持架50的俯视图。如图4中示例那样，电池保持架50与电池保持架20同样地，具有1个第1列52和2个第2列54，其中，第1列52是孔51b为大致6边形状的第1收纳部51被排列多个而构成的，第2列54是孔53b为大致7边形状的第2收纳部53被排列多个而构成的。各收纳部分别由隔壁51a、53a、孔51b、53b构成，各孔51b、53b中分别各收纳一个圆筒形电池11。另一方面，在第1收纳部51的孔51b以及第2收纳部53的孔53b的角部，分别形成在不与圆筒形电池11接触的范围内向孔51b、53b的内侧突出的厚壁部56，这方面与电池保持架20不同。厚壁部56的内面向各收纳部的外侧弯曲，以使得不与圆筒形电池11接触，各收纳部的角带圆角。通过形成厚壁部56，能够确保圆筒形电池11的良好的搭载效率并且进一步增大电池保持架的热容量。
另外，在将电池保持架由含有填料的树脂材料构成的情况下，并不限定于实施方式所示的电池保持架的形状，填料的含有率的设定也能够应用于其他形态的电池保持架，如后述的图5中示例那样，即使电池保持架的收纳单电池的收纳部是圆筒也能够适应并包含。
在图5中示例的电池模块60中，第1收纳部71的孔71b以及第2收纳部73的孔73b的形状均为大致正圆形状。送里，所谓各孔的形状，是指俯视各收纳部的情况下的形状、或者在沿着纵向以及横向的平面将各收纳部切断的剖面形状。进一步地，电池模块60在不具有绝缘板42、47这方面，与电池模块10不同。在电池保持架70由树脂材料构成的情况下，如图5中示例那样，能够设为在各集电板与保持架之间不设置绝缘板的形态。
-符号说明-
10、60电池模块，11圆筒形电池，12电池外壳，13外壳主体，14封口体，20、50、70电池保持架，21、51、71第1收纳部，21a、23a、51a、53a隔壁，21b、23b、51b、53b、71b、73b孔，22、52第1列，23、53、73第2收纳部，24、54第2列，25、26凹部，30支柱，31凸部，40正极侧集电板，41、46导线板，42、47绝缘板，45负极侧集电板，56厚壁部。

Claims (6)

1.一种电池模块，具备：
多个圆筒形电池；和
电池保持架，设置有多个分别收纳所述各圆筒形电池的筒状的收纳部，
所述电池保持架作为所述收纳部而具有：孔的形状为大致6边形状的多个第1收纳部、和孔的形状为7边形以上的大致多边形状的多个第2收纳部，
由多个所述第2收纳部构成的第2列夹着由多个所述第1收纳部构成的第1列而被设置于所述电池保持架的两侧，以使得所述第1收纳部与所述第2收纳部被配置为交错状。
2.根据权利要求1所述的电池模块，其中，
所述第2收纳部的所述第1收纳部侧一半的孔的形状与沿着所述第1列将所述第1收纳部2等分的孔的形状大致相同。
3.根据权利要求2所述的电池模块，其中，
所述第2收纳部的孔的形状为大致7边形状。
4.根据权利要求1所述的电池模块，其中，
在所述第1收纳部以及所述第2收纳部的孔的角部，分别形成有在不与所述圆筒形电池接触的范围内向孔的内侧突出的厚壁部。
5.根据权利要求1所述的电池模块，其中，
位于所述电池保持架的端部的所述第2收纳部的隔壁具有壁厚比所述第2收纳部的所述隔壁以外的隔壁厚的厚壁部。
6.根据权利要求1～5的任一项所述的电池模块，其中，
所述电池保持架由树脂的母材中含有填料的树脂材料构成，
所述树脂材料基于吸热量而决定所述填料的含有率的下限，并且基于粘度而决定所述填料的含有率的上限。
CN201680044803.4A 2016-01-21 2016-12-20 电池模块 Active CN107925024B (zh)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016009787 2016-01-21
JP2016-009787 2016-01-21
JP2016059375 2016-03-24
JP2016-059375 2016-03-24
JP2016-163457 2016-08-24
JP2016163457 2016-08-24
PCT/JP2016/005193 WO2017125985A1 (ja) 2016-01-21 2016-12-20 電池モジュール

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107925024A CN107925024A (zh) 2018-04-17
CN107925024B true CN107925024B (zh) 2021-05-25

Family

ID=59361750

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680044803.4A Active CN107925024B (zh) 2016-01-21 2016-12-20 电池模块

Country Status (4)

Country Link
US (1) US10693112B2 (zh)
JP (1) JP6685003B2 (zh)
CN (1) CN107925024B (zh)
WO (1) WO2017125985A1 (zh)

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10211443B2 (en) 2014-09-10 2019-02-19 Cellink Corporation Battery interconnects
WO2017131787A1 (en) * 2016-01-29 2017-08-03 Hewlett Packard Enterprise Development Lp Power modules
KR102530258B1 (ko) 2017-07-13 2023-05-08 셀링크 코포레이션 인터커넥트 회로 방법 및 장치
JP7010671B2 (ja) * 2017-11-15 2022-01-26 スカッドエレクトロニクスジャパン株式会社 リチウムイオン電池モジュール
JP7023128B2 (ja) * 2018-02-05 2022-02-21 第一工業製薬株式会社 電池ホルダおよび電池パック
JP2019186451A (ja) * 2018-04-13 2019-10-24 日本ケミコン株式会社 蓄電デバイスモジュール及び蓄電デバイスホルダー
CN109037516B (zh) * 2018-06-12 2024-02-02 福建云众动力科技有限公司 一种新型电芯防火筒
JP7063385B2 (ja) * 2018-08-06 2022-05-09 株式会社村田製作所 電池ホルダ、電池パック、電子機器及び電動車両
JP6845833B2 (ja) * 2018-08-30 2021-03-24 第一工業製薬株式会社 電池ホルダおよび電池パック
JP6781227B2 (ja) * 2018-09-26 2020-11-04 第一工業製薬株式会社 電池被覆シートおよび電池パック
JP2022516829A (ja) * 2018-11-02 2022-03-03 ティーブイエス モーター カンパニー リミテッド エネルギー貯蔵装置におけるエネルギー貯蔵セル用ホルダ構造体
TWI691112B (zh) * 2019-01-04 2020-04-11 財團法人工業技術研究院 防延燒之電池模組及防延燒層
CN109921151A (zh) * 2019-03-08 2019-06-21 重庆工业职业技术学院 动力电池隔离装置及冷却系统
DE102019203607A1 (de) * 2019-03-18 2020-09-24 Volkswagen Ag Batteriemodul und Kraftfahrzeug
GB201906147D0 (en) 2019-05-02 2019-06-19 Thermal Ceram Inc Endothermic article and composition thereof
JP7329788B2 (ja) * 2019-05-31 2023-08-21 東洋システム株式会社 電池パック
EP3993083A1 (en) * 2019-06-27 2022-05-04 Sekisui Polymatech Co., Ltd. Battery module
US11444360B2 (en) * 2019-09-19 2022-09-13 Manaflex, Llc High voltage battery module parallel cell fusing system
KR20210060865A (ko) * 2019-11-19 2021-05-27 주식회사 엘지에너지솔루션 금속 입자가 분산된 열전도성 수지를 포함하는 전지 모듈, 이를 검사하는 방법 및 시스템
CN114641891A (zh) * 2019-12-27 2022-06-17 松下知识产权经营株式会社 蓄电模块
CN111284838A (zh) * 2020-03-20 2020-06-16 马英琪 一种废旧电池回收的圆柱形分割式防爆箱的操作方法
KR20220001225A (ko) * 2020-06-29 2022-01-05 주식회사 엘지에너지솔루션 연쇄발화를 방지하는 전지 모듈 제조방법
KR20230079161A (ko) 2020-10-02 2023-06-05 셀링크 코포레이션 가요성 상호접속 회로를 연결하기 위한 방법 및 시스템
US11791577B2 (en) 2020-10-02 2023-10-17 Cellink Corporation Forming connections to flexible interconnect circuits
JPWO2022114057A1 (zh) * 2020-11-30 2022-06-02
WO2022204709A1 (en) 2021-03-24 2022-09-29 Cellink Corporation Multilayered flexible battery interconnects and methods of fabricating thereof
US11751328B1 (en) 2022-02-22 2023-09-05 Cellink Corporation Flexible interconnect circuits and methods of fabrication thereof
WO2023201030A2 (en) 2022-04-15 2023-10-19 Cellink Corporation Flexible interconnect circuits for battery packs

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006339017A (ja) * 2005-06-01 2006-12-14 Sanyo Electric Co Ltd 組電池
CN101689617A (zh) * 2007-06-11 2010-03-31 松下电器产业株式会社 电池组件以及电池搭载设备
CN102171883A (zh) * 2009-01-16 2011-08-31 丰田自动车株式会社 蓄电装置
CN102362388A (zh) * 2009-11-25 2012-02-22 松下电器产业株式会社 电池模块
CN103563122A (zh) * 2011-05-18 2014-02-05 日立车辆能源株式会社 蓄电装置
CN203967155U (zh) * 2014-07-01 2014-11-26 广东亿纬赛恩斯新能源系统有限公司 电池模组的成组结构
CN104603976A (zh) * 2012-09-05 2015-05-06 松下知识产权经营株式会社 电池模组
CN104810491A (zh) * 2015-03-27 2015-07-29 北京航空航天大学 一种电池防护与控温系统

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5127154B2 (ja) * 2005-05-23 2013-01-23 パナソニック株式会社 電池モジュール
JP5496576B2 (ja) * 2009-08-26 2014-05-21 三洋電機株式会社 バッテリパック
US8291567B1 (en) * 2010-08-25 2012-10-23 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Method for maximizing packing density with cylindrical objects in cylindrical cavities
JP5651444B2 (ja) 2010-11-30 2015-01-14 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 電池モジュール
JP5604018B2 (ja) * 2012-09-04 2014-10-08 パナソニック株式会社 電池ブロックおよびその製造方法
US10347954B2 (en) * 2013-10-30 2019-07-09 Husqvarna Ab Flexible battery cell retainer
US9793530B2 (en) * 2015-07-17 2017-10-17 Atieva, Inc. Battery assembly with linear bus bar configuration

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006339017A (ja) * 2005-06-01 2006-12-14 Sanyo Electric Co Ltd 組電池
CN101689617A (zh) * 2007-06-11 2010-03-31 松下电器产业株式会社 电池组件以及电池搭载设备
CN102171883A (zh) * 2009-01-16 2011-08-31 丰田自动车株式会社 蓄电装置
CN102362388A (zh) * 2009-11-25 2012-02-22 松下电器产业株式会社 电池模块
CN103563122A (zh) * 2011-05-18 2014-02-05 日立车辆能源株式会社 蓄电装置
CN104603976A (zh) * 2012-09-05 2015-05-06 松下知识产权经营株式会社 电池模组
CN203967155U (zh) * 2014-07-01 2014-11-26 广东亿纬赛恩斯新能源系统有限公司 电池模组的成组结构
CN104810491A (zh) * 2015-03-27 2015-07-29 北京航空航天大学 一种电池防护与控温系统

Also Published As

Publication number Publication date
JP6685003B2 (ja) 2020-04-22
US10693112B2 (en) 2020-06-23
US20180205048A1 (en) 2018-07-19
JPWO2017125985A1 (ja) 2018-11-08
WO2017125985A1 (ja) 2017-07-27
CN107925024A (zh) 2018-04-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107925024B (zh) 电池模块
CN109478619B (zh) 电池模块
JP5297434B2 (ja) バッテリ・ユニット及びこれを具備するバッテリ・パック
CN109565005B (zh) 电池模块
JP7186371B2 (ja) 電池ブロック
KR101252944B1 (ko) 방열 특성이 향상된 배터리 팩
CN109328407B (zh) 电池块以及电池模块
CN111033876B (zh) 电池组
US20140178723A1 (en) Battery block and battery module comprising same
CN111033882A (zh) 电池模块
KR20190064835A (ko) 배터리 팩
CN209843907U (zh) 二次电池
JPWO2015162841A1 (ja) 電池ブロック
KR102026386B1 (ko) 배터리 모듈
WO2018179734A1 (ja) 電池パック
CN110832693B (zh) 二次电池、二次电池组和装置
KR20200027327A (ko) 방열 플레이트가 구비된 이차전지 팩
CN113764798A (zh) 可再充电电池包
JP2017041311A (ja) 電池モジュールユニット及び電池パック
KR102311076B1 (ko) 히트 파이프를 포함한 배터리 모듈 및 그것을 포함하는 배터리 팩
JP2016039111A (ja) 蓄電モジュール
JP7049548B2 (ja) バッテリーモジュール及びこれを含むバッテリーパック
KR20170067012A (ko) 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
JP2013004402A (ja) 二次電池セル、二次電池装置、車両、電気機器及び二次電池セルの製造方法
CN209747611U (zh) 电池模组

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant