CN109478619B - 电池模块 - Google Patents

电池模块 Download PDF

Info

Publication number
CN109478619B
CN109478619B CN201780046079.3A CN201780046079A CN109478619B CN 109478619 B CN109478619 B CN 109478619B CN 201780046079 A CN201780046079 A CN 201780046079A CN 109478619 B CN109478619 B CN 109478619B
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery
plate
heat
contact
batteries
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
CN201780046079.3A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109478619A (zh
Inventor
清水启介
高野晓
本川慎也
加贺义人
榎本武史
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 CN109478619A publication Critical patent/CN109478619A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109478619B publication Critical patent/CN109478619B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/64Heating or cooling; Temperature control characterised by the shape of the cells
    • H01M10/647Prismatic or flat cells, e.g. pouch cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04Construction or manufacture in general
    • H01M10/0481Compression means other than compression means for stacks of electrodes and separators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61Types of temperature control
    • H01M10/613Cooling or keeping cold
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6554Rods or plates
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6567Liquids
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6567Liquids
    • H01M10/6568Liquids characterised by flow circuits, e.g. loops, located externally to the cells or cell casings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/658Means for temperature control structurally associated with the cells by thermal insulation or shielding
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/209Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00Safety devices for primary or secondary batteries
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy 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)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

作为实施方式的一个例子的电池模块(10)具备:电池集成体(5),分别包含多个被交替层叠的第1电池(11A)以及第2电池(11B);和热传导性部件,具有沿着电池(11)的层叠方向被分别设置的第1部件以及第2部件,对电池集成体(5)进行保持或者支承。第1部件的针对第2电池(11B)的热阻比针对第1电池(11A)的热阻高,第2部件的针对第1电池(11A)的热阻比针对第2电池(11B)的热阻高。

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、和设置有多个分别收纳该各电池的电池收纳部的电池保持架(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在保持架的外侧大。
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,在构成电池模块的多个电池的一部分异常发热的情况下,从该电池产生的热量容易传导至其他正常的电池、特别是被配置于该电池的旁边的电池,假定由于该热移动,旁边的电池也异常发热。并且,热损害可能在模块内连锁放大,对于模块的周边设备等也波及热损伤。
-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:电池集成体,分别包含多个被交替层叠的第1电池以及第2电池;和热传导性部件,具有沿着电池的层叠方向被分别设置的第1部件以及第2部件,对电池集成体进行保持或者支承,第1部件的针对第2电池的热阻比针对第1电池的热阻高,第2部件的针对第1电池的热阻比针对第2电池的热阻高。
-发明效果-
通过本公开所涉及的电池模块,即使被搭载于模块的电池的一部分异常发热,也能够减少对其他正常的电池的影响,能够充分抑制热损害的连锁放大。
附图说明
图1是作为第1实施方式的电池模块的立体图。
图2是作为第1实施方式的电池模块的俯视图。
图3是用于对作为第1实施方式的电池模块的功能进行说明的图。
图4是作为第1实施方式的变形例的电池模块的俯视图。
图5是作为第1实施方式的另一变形例的电池模块的俯视图。
图6是作为第2实施方式的电池模块的分解立体图。
图7是作为第2实施方式的电池模块的剖视图。
图8是用于对作为第2实施方式的电池模块的功能进行说明的图。
图9是作为第2实施方式的变形例的电池模块的剖视图。
图10是作为第2实施方式的变形例的电池模块中使用的冷却板的俯视图。
具体实施方式
如上所述,在搭载有多个电池的电池模块中,在一部分的电池异常发热的情况下,对热损害的连锁放大进行抑制是重要的课题。本发明人通过使用上述的热传导性部件,解决了该课题。通过作为本公开的一方式的电池模块,能够在不导致模块的大型化、构造的复杂化、高成本化等弊端的情况下,充分地抑制热损害的连锁放大。
在现有的电池模块中,若一部分的电池异常发热,则该热量容易传导至距离上较近的与该电池相邻的电池。若设置热传导性较高的散热部件,则热量经由散热部件而扩散,但在该情况下,针对被配置于异常电池的旁边的电池的热移动量也变多。通过本公开所涉及的电池模块,能够高效地从异常电池释放热量,并且能够减少针对被配置于异常电池的旁边的电池的热移动量。该热移动量的减少可通过本公开所涉及的热传导性部件来实现。
本公开所涉及的热传导性部件构建在相邻的电池彼此不共享热移动路径的构造。因此,虽然在异常电池产生的热量通过热传导性部件(例如,第1部件)而扩散并散热,但针对旁边的电池的经由热传导性部件(第1部件)的热移动被大幅度地抑制。另外,虽然热量的一部分也传导至旁边的电池,但传递到旁边的电池的热量可经由基于异常电池的热影响较小的部件(第2部件)并通过与异常电池不同的路径而散热。这样,由于针对被配置于异常电池的旁边的电池的热量的集中缓和,因此能够充分地抑制基于异常发热的连锁的热损害的放大。
以下,参照附图,对本公开所涉及的电池模块的实施方式的一个例子详细地进行说明。其中,本公开所涉及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被示意性地记载的,应参照以下的说明来判断附图中描绘的结构要素的尺寸等。另外,在本说明书中,所谓“大致~”,以大致一定为例进行说明,相比于完全一定,意图包含被认定为实质一定。
以下,作为电池,示例具备由外装罐和封口体构成的方形的金属制壳体的方形电池(电池11),电池并不限定于此。此外,虽然说明为构成热传导性部件的第1部件以及第2部件分别与不同的电池,但若在相邻的电池彼此配置为热阻(热传导)存在差异,则各部件也可以不与电池接触。另外,在本说明书中,所谓“接触”,并不特别专指2个部件直接接触,也包含被认定为实质直接接触的状态(例如,不影响热传导性的粘合剂等存在于2个部件之间等情况)。
<第1实施方式>
参照图1~图4,以下对作为第1实施方式的电池模块10详细进行说明。图1是电池模块10的立体图,图2是电池模块10的俯视图。
如图1以及图2中示例那样,电池模块10具备:分别包含多个被交替层叠的第1电池11A以及第2电池11B的电池集成体5、和对各电池集成体5进行保持或者支承的热传导性部件。热传导性部件具有沿着电池11A、11B的层叠方向分别设置的第1部件以及第2部件。第1部件的针对电池11B的热阻比针对电池11A的热阻高,第2部件的针对电池11A的热阻比针对电池11B的热阻高。换言之,相比于电池11B,热量更容易从电池11A向第1部件传递,相比于电池11A,热量更容易从电池11B向第2部件传递。
对于电池11A、11B,可能使用容量、尺寸、种类等不同的电池,但优选使用相同的电池11。在本实施方式中,针对相同的电池,改变方向而使用,电池11A、11B被配置为正负端子的横向的位置相互相反。在本说明书中,为了方便说明,将电池11的正极端子12与负极端子13排列的方向称为“横向”。此外,可能将电池11的层叠方向称为“纵向”。
电池模块10还具备从电池11的层叠方向的两侧夹着由多个电池11构成的电池集成体5的一对端板16。在本实施方式中,上述热传导性部件是被固定于各端板16并用于捆扎各电池11的连结条(Bind bar)20。连结条20具有沿着电池11的层叠方向分别设置的第1杆21(第1部件)以及第2杆23(第2部件)。连结条20与端板16一起捆扎各电池11并维持电池集成体5的形状。
电池11具备由上端开口的有底方形筒状的外装罐18、和将外装罐18的开口堵塞的封口体19构成的电池壳体。电池壳体是方形的金属制壳体,如上所述,电池11是方形电池。电池11例如是锂离子电池、镍-氢电池、镍-钙电池等非水电解质二次电池,在外装罐18中收纳构成非水电解质二次电池的电极体和非水电解液。
外装罐18具有相比于纵向、在横向以及上下方向(与纵向以及横向正交的方向)、特别是在横向较长的扁平的形状,外装罐的形状并不被特别限定。外装罐18由例如以铝为主成分的金属材料构成,在外装罐18的外表面,为了确保绝缘性而安装树脂薄膜。封口体19是用于将外装罐18的开口堵塞来将电池壳体的内部空间封闭的部件,具有横向较长的大致长方形。封口体19的周围例如与外装罐18的开口的周边部焊接。
在封口体19,设置正极端子12和负极端子13。在图1所示的例子中,在电池11A的情况下,在封口体19的横向一端部设置正极端子12,在横向另一端部设置负极端子13。在电池11B的情况下,在封口体19的横向一端部设置负极端子13,在横向另一端部设置正极端子12。例如,在封口体19的横向两端部分别形成贯通孔,各端子经由绝缘性的垫圈而被安装于该各贯通孔。
电池模块10具有多个电池11隔着多个绝缘板17而单向地层叠的构造。虽然在电池11的外装罐18安装有绝缘性的树脂薄膜,但从绝缘性提高的观点出发,也可以在各电池11之间设置绝缘板17。在电池集成体5中,如上所述,由于各电池11被配置为相邻的电池11彼此的正负端子的横向的位置相互相反,因此成为正极端子12与负极端子13沿着电池11的层叠方向交替排列的状态。
电池模块10具备将相邻的电池11彼此电连接的汇流条15。在图1所示的例子中,通过汇流条15,电池11A的正极端子12与电池11B的负极端子13连接,电池11A的负极端子13与电池11B的正极端子12连接。也就是说,被搭载于电池模块10的各电池11被串联连接。其中,各电池11的连接形态并不限定于此。另外,若一部分的电池11异常发热,则也产生经由汇流条15的热移动,但如后面所述,该热移动的影响通过连结条20而被充分缓和。
在电池模块10中,通过在被设置于纵向两端部的端板16固定连结条20并将各板按压于电池集成体5,从而将各电池11捆扎。端板16例如是树脂制的板状体,形成为比电池11大一圈。在端板16,形成用于紧固连结条20的螺栓孔。
在通过将连结条20固定于端板16以使得抑制电池11的膨胀从而将端板16作为铝等金属制而实现刚性提高的情况下,为了实现与相邻于端板16的电池11的绝缘而在端板16与电池11之间,与电池11之间同样地夹着绝缘板17。在使用金属制的端板16的情况下,设为将集成电池11的电池集成体的正负的电极端子与两端的各端板16绝缘的结构。
连结条20如上述那样,具有与端板16一起维持各电池11的捆扎状态并保持各电池11的功能。连结条20由沿着纵向被设置于电池集成体5的一侧的第1杆21和沿着纵向被设置于电池集成体5的另一侧的第2杆23构成。第1杆21与第2杆23被配置为从横向两侧夹着各电池11,优选被配置为相互对置。在图1所示的例子中,第1杆21和第2杆23被分别设置各2根合计4根,但各杆的根数并不被特别限定。此外,也可以将第1杆21和第2杆23在电池集成体5的单侧各设置1根,合计4根。
各第1杆21分别被设置于电池集成体5的上部以及下部,以使得沿着电池集成体5的侧面。同样地,各第2杆23分别被设置于电池集成体5的上部以及下部,以使得沿着电池集成体5的侧面。第1杆21和第2杆23例如是具有大致一定的宽度(上下方向长度)的金属制的板状部件,但如详细后述那样,厚度(横向长度)不一定。各杆也能够设为树脂制。在图1所示的例子中,各杆的长边方向两端部被弯曲为绕回到各端板16的纵向端面上,该被弯曲的部分被螺栓固定于端板16。
如图2中示例那样,第1杆21和第2杆23均与多个电池11接触,但接触的电池11相互不同。在图2所示的例子中,分别以第1杆21与各电池11A接触、第2杆23与各电池11B接触的状态而被配置。另一方面,第1杆21不与各电池11B接触,第2杆23不与各电池11A接触。换言之,各电池11与第1杆21以及第2杆23的均接触。第1杆21与第2杆23也作为在一部分的电池11异常发热时、使其热量扩散的散热部件而发挥作用。
由于第1杆21与电池11A接触并且不与电池11B接触,因此第1杆21的针对电池11B的热阻比针对电池11A的热阻高。电池11A的热量容易传导至第1杆21,电池11B的热量难以传导至第1杆21。另一方面,由于第2杆23与电池11B接触并且不与电池11A接触,因此第2杆23的针对电池11A的热阻比针对电池11B的热阻高。电池11B的热量容易传导至第2杆23,电池11A的热量难以传导至第2杆23。这样,通过安装连结条20,在相邻的电池11彼此可构建不同的热移动路径。
第1杆21具有向内侧(电池11侧)突出的多个凸部22。也就是说,在第1杆21的内面形成凹凸。另一方面,第1杆21的外表面大致平坦。因此,第1杆21的厚度沿着长边方向而变化。各凸部22与各电池11A对应形成,各凸部22与各电池11A的侧面接触。另外,也能够取代形成凸部22,而将第1杆形成为波形。
凸部22在第1杆21的长边方向等间隔地排列。例如使各凸部22的间隔比电池11A、11B的间隔(中心彼此的间隔)宽,使沿着第1杆21的长边方向的各凸部22的长度(纵向长度)比电池11的厚度(纵向长度)短,以使得凸部22仅与电池11A接触。这样,在第1杆21的内面形成规则的凹凸。各凸部22沿着纵向每隔一个电池地与一部分的电池11(电池11A)接触。
第2杆23与第1杆21同样地,具有向内侧突出的多个凸部24。凸部24在第2杆23的长边方向等间隔地排列,在第2杆23的内面形成规则的凹凸。并且,各凸部24沿着纵向每隔一个电池地与一部分的电池11(电池11B)的侧面接触。第1杆21与第2杆23的各凸部的间距、尺寸等例如相同,对于第2杆23,能够改变与第1杆21相同的部件的朝向来进行使用。
图3的(a)是用于对具备上述结构的电池模块10的功能进行说明的图,表示电池11AX异常发热的情况。图3的(b)中,将具备与全部电池11接触的连结条101的电池模块100表示为比较例。若电池11AX异常发热,则在电池模块10、100的任意一个中,该热量都传导至距离上最近的旁边的电池11BY。但是,通过电池模块10,与电池模块100相比,能够大幅度地减少向电池11BY的热移动量,能够减少针对电池11BY的热影响。
电池模块10如上所述,具有在相邻的电池11彼此不共享热移动路径的构造。如图3的(a)所示,电池11AX与第1杆21直接接触,但不与第2杆23接触。另一方面,电池11BY与第2杆23直接接触,但不第1杆21接触。因此,在电池11AX产生的热量容易传导至第1杆21,通过第1杆21被扩散并散热,但由于电池11BY不与第1杆21接触,因此难以产生经由第1杆21的向电池11BY的热移动。此外,电池11AX的热量难以传导至电池11BY所接触的第2杆23。
由于电池11BY经由绝缘板17而与电池11AX接触,因此稍微受到电池11AX中产生的热量的影响,但传递至电池11BY的热量能够经由基于电池11AX的热影响较小的第2杆23并通过与电池11AX不同的路径进行散热。这样,通过电池模块10,针对电池11BY的热集中缓和,因此能够充分地抑制基于异常发热的连锁的热损害的放大。
图4是作为第1实施方式的变形例的电池模块10Z的俯视图。如图4中示例那样,电池模块10Z在第1杆21与电池11B之间、以及第2杆23与电池11A之间,夹着热传导性低于连结条20的低热传导性部件25这方面,与电池模块10不同。低热传导性部件25例如被设置于第1杆21以及第2杆23的各凸部之间。在该情况下,由于附带低热传导性部件的杆与全部电池11的侧面接触,并且各电池11被从横向两侧夹着,因此具有各电池11的捆扎力提高等优点。此外,在电池模块10Z中,能够缓和向被配置于异常电池的旁边的电池的热集中,能够充分抑制热损害的连锁放大。
低热传导性部件25是热传导性低于连结条20的部件即可,但优选是树脂制部件。低热传导性部件25例如由固化型树脂构成。固化型树脂的合适的一个例子是具有即使被暴露于600℃以上的高温也不会熔融的架桥构造的树脂,即使被暴露于800℃~1000℃的高温也不会熔融而是碳化并维持低热传导性部件25的形状。作为具体例,举例不饱和聚酯、环氧树脂、三聚氰胺树脂、酚醛树脂等的热固化性树脂。在构成低热传导性部件25的固化型树脂中,也可以含有吸热填料。吸热填料在热分解时发挥吸热作用,作为具体例,举例氢氧化铝、碳酸氢钠等。树脂制的低热传导性部件25例如使用粘合剂、粘性胶带等而被安装于连结条20。
图5是作为第1实施方式的另一变形例的电池模块10Y的俯视图。如图5中示例那样,电池模块10Y在第1杆21Y与电池11之间、以及第2杆23Y与电池11之间,热传导性不同的热传导性部件26与隔热性部件27交替存在这方面,与电池模块10不同。热传导性部件26例如被设置于第1杆21Y与电池11A之间,并且被设置于第2杆23Y与电池11B之间。隔热性部件27例如被设置于第1杆21Y与电池11B之间,并且被设置于第2杆23Y与电池11A之间。对于热传导性部件26,也可以使用与各杆为同等程度的热传导性、或者热传导性高于各杆的部件。
由此,电池11A经由热传导性良好的热传导性部件26而与第1杆21Y热耦合,电池11B经由热传导性部件26而与第2杆23Y热耦合。另一方面,电池11A通过具有热传导性相比于热传导性部件26非常低的热传导性的隔热性部件27而被与第2杆23Y隔热,电池11B通过隔热性部件27而被与第1杆21Y隔热。因此,在电池模块10Y中,能够缓和向被配置于异常电池的旁边的电池的热集中,能够充分地抑制热损害的连锁放大。
另外,在除了利用热传导性部件26与隔热性部件27的材质本身的热传导性的不同的情况以外,也可以通过各杆与电池11的接触压、接触面积等,使各杆与电池11的热传导性(热阻)不同。从制造的容易性的观点出发,作为热传导性部件26以及隔热性部件27,适合使用热传导性不同的不同性质的润滑脂粘合剂。
<第2实施方式>
以下,参照图6~图9,对作为第2实施方式的电池模块30详细进行说明。图6是电池模块30的分解立体图。图7是电池模块30的纵向剖视图,图7的(a)是第1板41侧的剖视图,图7的(b)是第2板43侧的剖视图。以下,对于与第1实施方式相同的结构要素使用相同的符号并省略重复的说明。
如图6以及图7中示例那样,电池模块30在具备连结条20这方面,与电池模块10共用。另一方面,电池模块30在具备用于冷却电池集成体5的冷却板40这方面,与电池模块10不同。冷却板40的冷却方式例如是使冷却水等液体的制冷剂在板内部循环的液冷式,但也可以是电子冷却式。另外,在电池模块30中,也可以取代连结条20,使用不具有凸部22、24且不与各电池11接触的一般的连结条。
冷却板40与连结条20同样地,具有沿着电池11的层叠方向分别设置的第1部件以及第2部件,是对各电池11进行保持或者支承的热传导性部件。冷却板40具有沿着电池11的层叠方向分别设置的第1板41(第1部件)以及第2板43(第2部件)。第1板41与第2板43在各电池11的下方相互隔开缝隙而被配置。并且,在第1板41以及第2板43,流过制冷剂的路径分别形成为独立路径,制冷剂分别独立地流过,第1板41与第2板43被热分离。
电池集成体5被载置于冷却板40的上方,被该板支承。也就是说,成为在冷却板40上设置构成电池集成体5的多个电池11的结构,成为各电池11的底面与冷却板40接触的结构。另外,使构成电池集成体5的各电池11与冷却板40接触的面并不限定于各电池11的底面,也可以设置为使构成电池集成体5的各电池11的侧面与冷却板40接触。
第1板41被设置于电池集成体5的横向一端侧,以使得沿着电池集成体5的底面。第2板43被设置于电池集成体5的横向另一端侧,以使得沿着电池集成体5的底面。第1板41与第2板43是具有大致一定的宽度的金属制的板状部件,其长度比电池集成体5长,超过与电池集成体5的纵向两端对应的位置并在纵向两侧延伸突出。各板也能够设为树脂制。在本实施方式中,设置保持各板的冷却板保持架46。
如图7中示例那样,第1板41与第2板43均与多个电池11接触,但接触的电池11相互不同。在图7所示的例子中,分别以第1板41与各电池11A接触、第2板43与各电池11B接触的状态而被配置。另一方面,第1板41不与各电池11B接触,第2板43不与各电池11A接触。换言之,各电池11与第1板41以及第2板43均接触。
由于第1板41与电池11A接触并且不与电池11B接触,因此第1板41的针对电池11B的热阻比针对电池11A的热阻高。电池11A的热量容易传导至第1板41,电池11B的热量难以传导至第1板41。另一方面,由于第2板43与电池11B接触并且不与电池11A接触,因此第2板43的针对电池11A的热阻比针对电池11B的热阻高。电池11B的热量容易传导至第2板43,电池11A的热量难以传导至第2板43。换句话说,冷却板40在相邻的电池11彼此构建不同的热移动路径。
第1板41具有向下方(与电池11相反的一侧)凹陷的多个凹部42。也就是说,在第1板41的电池集成体5被载置的上表面形成凹凸。另一方面,第1板41的下表面大致平坦。因此,第1板41的厚度沿着长边方向变化。各凹部42与各电池11B对应设置,在第1板41的上表面与各电池11B之间形成缝隙。另一方面,在与各电池11A对应的部分未设置凹部42,在各电池11A的底面接触第1板41。因此,也可以说在与各电池11A对应的部分,形成与各电池11A接触的凸部。
凹部42在第1板41的长边方向以等间隔排列。例如使各凹部42的宽度(纵向长度)比电池11的厚度大,使各凹部42的间隔比电池A、11B的间隔窄,以使得第1板41仅与电池11A接触。这样,在第1板41的上表面形成规则的凹凸。各凹部42沿着纵向每隔一个电池地与一部分的电池11(各电池11B)之间形成缝隙,在未设置凹部42的部分,第1板41与各电池11A的底面接触。在形成凹部42的部分,电池11B的底面为从第1板41浮置的状态,因此电池11B的底面的一部分也可以被载置于冷却板保持架46上。
第2板43与第1板41同样地,具有向下方凹陷的多个凹部44。凹部44在第2板43的长边方向以等间隔排列,在第2板43的上表面形成规则的凹凸。并且,各凹部44沿着纵向每隔一个电池地与一部分的电池11(各电池11A)之间形成缝隙,在未设置凹部44的部分,第2板43与各电池11B的底面接触。第1板41与第2板43的各凹部的间距、尺寸等例如相同,对第2板43,能够改变与第1板41相同的部件的朝向来进行使用。
图8的(a)是对具备上述结构的电池模块30的功能进行说明的图,表示电池11AX异常发热的情况。图8的(b)中,将具备与全部电池11接触的冷却板111的电池模块110表示为比较例。连结条20的功能如上所述,这里省略说明。若电池11AX异常发热,则在电池模块30、110任意模块中,该热量都传导至距离上最近的旁边的电池11BY。但是,通过电池模块30,相比于电池模块110,能够大幅度地减少向电池11BY的热移动量,能够减少针对电池11BY的热影响。
电池模块30如上所述,具有在相邻的电池11彼此不共享热移动路径的构造。如图8的(a)所示,电池11AX与第1板41直接接触,但不与第2板43接触。另一方面,电池11BY与第2板43直接接触,但不与第1板41接触(参照图7)。因此,在电池11AX产生的热量容易传导至第1板41,通过第1板41而被扩散并散热,但由于电池11BY与第1板41不接触,因此难以产生经由第1板41的向电池11BY的热移动。此外,电池11AX的热量难以传导至电池11BY所接触的第2板43。
由于电池11BY经由绝缘板17而与电池11AX接触,因此虽然稍微受到电池11AX中产生的热量的影响,但传递到电池11BY的热量能够经由基于电池11AX的热影响较小的第2板43利用与电池11AX不同的路径来散热。这样,通过电池模块30,由于针对电池11BY的热集中被缓和,因此能够充分地抑制基于异常发热的连锁的热损害的放大。
图9是作为第2实施方式的变形例的电池模块30Z的剖视图。如图9中示例那样,电池模块30Z在第1板41与电池11B之间、以及第2板43与电池11A之间,夹着热传导性低于冷却板40的低热传导性部件45这方面,与电池模块30不同。低热传导性部件45例如被设置于各板的各凹部。在该情况下,由于附带低热传导性部件的板与全部电池11的底面接触,因此具有各电池11的支承性提高等优点。此外,在电池模块30Z中,也能够缓和向被配置于异常电池的旁边的电池的热集中,能够充分地抑制热损害的连锁放大。低热传导性部件45由与上述的低热传导性部件25相同的材料构成。
图10是作为第2实施方式的变形例的电池模块中使用的冷却板40Y的俯视图。在图10中,通过双点划线来表示被配置于冷却板40Y上的电池11。如图10中示例那样,第1板41Y与第2板43Y形成为梳形,形成为相互具有缝隙并且咬合以使得梳齿部分相互不接触。并且,在第1板41Y以及第2板43Y,流过制冷剂的路径分别形成为独立路径,制冷剂分别独立地流过,第1板41Y与第2板43Y被热分离。在图10所示的例子中,第1板41Y以及第2板43Y的梳齿部分分别与各电池11A以及各电池11B的位置对应地形成,并且为与各电池11的底面形状一致的形状。第1板41Y与第2板43Y也可以通过连结部件47来相互连结。
在本实施方式中,成为在冷却板40Y上设置构成电池集成体5的多个电池11的结构,使构成电池集成体5的各电池11与冷却板40Y接触的面并不限定于各电池11的底面,也可以设置为在构成电池集成体5的各电池11的侧面接触冷却板40Y。在这种情况下,第1板41Y以及第2板43Y的梳齿部分也分别与各电池11A以及各电池11B的位置对应形成。并且,第1板41Y以及第2板43Y的梳齿部分为与各电池11的侧面形状一致的形状。
第1板41Y以及第2板43Y均相对于构成电池集成体5的各电池11,每隔一个电池地与多个电池11接触。分别以第1板41Y与各电池11A接触、第2板43Y与各电池11B接触的状态而被配置。另一方面,第1板41Y不与各电池11B接触,第2板43Y不与各电池11A接触。因此,使用了冷却板40Y的电池模块具有在相邻的电池11彼此不共享热移动路径的构造。因此,第1板41Y的针对电池11B的热阻比针对电池11A的热阻高,另一方面,第2板43Y的针对电池11A的热阻比针对电池11B的热阻高。换句话说,冷却板40Y在相邻的电池11彼此构建不同的热移动路径。
-符号说明-
<第1实施方式>
5电池集成体,10电池模块,11、11A、11B电池,12正极端子,13负极端子,15汇流条,16端板,17绝缘板,18外装罐,19封口体,20连结条,21第1杆,22、24凸部,23第2杆,25低热传导性部件,26热传导性部件,27隔热性部件
<第2实施方式>
30电池模块,40冷却板,41第1板,42、44凹部,43第2板,45低热传导性部件,46冷却板保持架,47连结部件。

Claims (3)

1.一种电池模块,具备:
电池集成体,分别包含多个被交替层叠的第1方形电池以及第2方形电池;
一对端板,从所述方形电池的层叠方向的两侧夹着所述电池集成体;和
热传导性部件,具有沿着所述层叠方向分别设置的第1部件以及第2部件,对所述电池集成体进行保持或者支承,
所述热传导性部件是与所述第1方形电池的底面以及所述第2方形电池的底面对置并用于冷却所述电池集成体的冷却板,
所述第1部件和所述第2部件在与所述层叠方向垂直的第1方向排列配置,
所述第1部件具有向与所述层叠方向以及所述第1方向垂直的第2方向突出的多个第1凸部,
所述多个第1凸部的前端与各个所述第1方形电池的底面接触,
所述多个第1凸部与所述第2方形电池不接触,
所述第1部件的针对所述第2方形电池的热阻比针对所述第1方形电池的热阻高,
所述第2部件具有向所述第2方向突出的多个第2凸部,
所述第2凸部的前端与各个所述第2方形电池的底面接触,
所述第2凸部与所述第1方形电池不接触,
所述第2部件的针对所述第1方形电池的热阻比针对所述第2方形电池的热阻高,
所述第1方形电池的底面位于所述多个第1凸部之中相邻的一对第1凸部之间,
所述第2方形电池的底面位于所述多个第2凸部之中相邻的一对第2凸部之间,
所述多个第1凸部与所述多个第2凸部在所述层叠方向与所述第1方形电池以及所述第2方形电池不重叠。
2.根据权利要求1所述的电池模块,其中,
在所述第1部件与所述第2方形电池之间、以及所述第2部件与所述第1方形电池之间,夹着热传导性低于所述热传导性部件的低热传导性部件。
3.根据权利要求1所述的电池模块,其中,
在所述冷却板的所述第1部件以及所述第2部件,分别流过制冷剂的路径被形成为独立路径。
CN201780046079.3A 2016-08-05 2017-07-06 电池模块 Active CN109478619B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016154284 2016-08-05
JP2016-154284 2016-08-05
PCT/JP2017/024772 WO2018025567A1 (ja) 2016-08-05 2017-07-06 電池モジュール

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109478619A CN109478619A (zh) 2019-03-15
CN109478619B true CN109478619B (zh) 2023-01-06

Family

ID=61072769

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780046079.3A Active CN109478619B (zh) 2016-08-05 2017-07-06 电池模块

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11380948B2 (zh)
JP (1) JP6920660B2 (zh)
CN (1) CN109478619B (zh)
WO (1) WO2018025567A1 (zh)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108075066B (zh) * 2016-11-18 2019-11-08 比亚迪股份有限公司 动力电池底托以及动力电池模组
JP6987720B2 (ja) * 2018-08-31 2022-01-05 ビークルエナジージャパン株式会社 二次電池パック
KR20210149054A (ko) 2019-03-14 2021-12-08 제너렉 파워 시스템즈, 아이앤씨. 배터리 모듈 열 관리
WO2021060222A1 (ja) * 2019-09-26 2021-04-01 パナソニックIpマネジメント株式会社 蓄電パック
KR20210043990A (ko) * 2019-10-14 2021-04-22 주식회사 엘지화학 전지팩 및 그 제조 방법
CN111244352B (zh) * 2020-01-20 2023-04-18 威睿电动汽车技术(宁波)有限公司 一种保温电池包结构
US11588199B2 (en) * 2020-03-10 2023-02-21 Karma Automotive Llc Vehicle battery system
CN113594637A (zh) 2020-04-30 2021-11-02 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池模组、装置、电池包以及电池模组的制造方法和设备
CN111584785A (zh) * 2020-05-12 2020-08-25 合肥国轩高科动力能源有限公司 动力电池模组及其系统
DE102020209492A1 (de) * 2020-07-28 2022-02-03 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Beheiztes Batteriemodul
CN115943522A (zh) 2020-09-30 2023-04-07 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池、装置、电池的制备方法以及制备装置
EP4064435A4 (en) * 2020-09-30 2024-04-24 Contemporary Amperex Technology Co., Limited BATTERY, PREPARATION DEVICE AND METHOD AND PREPARATION DEVICE FOR BATTERY
EP4064421A4 (en) * 2020-11-17 2023-09-13 Contemporary Amperex Technology Co., Limited BATTERY, DEVICE USING BATTERY, AND METHOD AND DEVICE FOR PREPARING BATTERY
CN114982011B (zh) 2020-12-24 2024-04-05 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池模组及其制造方法和设备、电池包及用电装置
JP7487678B2 (ja) 2021-02-02 2024-05-21 マツダ株式会社 電池ユニットおよびその制御方法
JP7337115B2 (ja) * 2021-04-05 2023-09-01 プライムプラネットエナジー&ソリューションズ株式会社 蓄電モジュール
EP4152479A4 (en) 2021-07-30 2023-09-13 Contemporary Amperex Technology Co., Limited BATTERY GROUP, BATTERY PACK AND ELECTRICAL DEVICE
CN216872173U (zh) * 2022-04-06 2022-07-01 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池和用电设备
FR3144705A1 (fr) * 2022-12-28 2024-07-05 Renault S.A.S Module de batterie, notamment pour véhicule électrique et batterie comprenant un tel module ou une pluralité de tels modules

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102163702A (zh) * 2010-02-23 2011-08-24 三洋电机株式会社 电源装置及具备该电源装置的车辆
CN102800825A (zh) * 2011-05-25 2012-11-28 三洋电机株式会社 电力用的电源装置及具备电源装置的车辆
CN103890995A (zh) * 2011-09-19 2014-06-25 吉.埃罗公司 防止电池中单元的热失控传播
CN105489965A (zh) * 2015-12-29 2016-04-13 宁德时代新能源科技股份有限公司 动力电池模组

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4356129B2 (ja) * 1999-01-07 2009-11-04 トヨタ自動車株式会社 バッテリ用電槽
DE102010013023A1 (de) * 2010-03-26 2011-09-29 Daimler Ag Batterie mit einer Mehrzahl von Einzelzellen
JP5594519B2 (ja) * 2010-05-06 2014-09-24 株式会社デンソー 組電池
EP2591520B1 (en) * 2010-07-01 2019-06-05 Johnson Controls Advanced Power Solutions LLC Thermal management of a battery system
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
WO2013031613A1 (ja) * 2011-08-26 2013-03-07 三洋電機株式会社 電源装置及びこれを備える車両並びに蓄電装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102163702A (zh) * 2010-02-23 2011-08-24 三洋电机株式会社 电源装置及具备该电源装置的车辆
CN102800825A (zh) * 2011-05-25 2012-11-28 三洋电机株式会社 电力用的电源装置及具备电源装置的车辆
CN103890995A (zh) * 2011-09-19 2014-06-25 吉.埃罗公司 防止电池中单元的热失控传播
CN105489965A (zh) * 2015-12-29 2016-04-13 宁德时代新能源科技股份有限公司 动力电池模组

Also Published As

Publication number Publication date
JP6920660B2 (ja) 2021-08-18
US20190267686A1 (en) 2019-08-29
CN109478619A (zh) 2019-03-15
WO2018025567A1 (ja) 2018-02-08
JPWO2018025567A1 (ja) 2019-05-30
US11380948B2 (en) 2022-07-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109478619B (zh) 电池模块
CN109565005B (zh) 电池模块
JP6148202B2 (ja) 蓄電装置の冷却構造
CN111052494B (zh) 电池模块以及电池组
CN111033876B (zh) 电池组
JP6176085B2 (ja) 電池モジュール
US20110200862A1 (en) Battery module
KR102072765B1 (ko) 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩, 자동차
JPWO2017125985A1 (ja) 電池モジュール
WO2015162841A1 (ja) 電池ブロック
WO2020166182A1 (ja) 電池モジュール
JPWO2018003467A1 (ja) 電池ブロック及び電池モジュール
JP6926630B2 (ja) 電池モジュール
US20190097284A1 (en) Power storage device pack
JP2012094312A (ja) 組電池、及び、セパレーター
JP6201870B2 (ja) 蓄電装置
JP7027708B2 (ja) 電池モジュール及び電池パック
US20220376340A1 (en) Battery Module and Battery Pack Including the Same
JP2017041311A (ja) 電池モジュールユニット及び電池パック
CN113764798A (zh) 可再充电电池包
CN111712940B (zh) 电池模块
CN114051673B (zh) 蓄电组
JP7343419B2 (ja) 固体電池セル及び固体電池モジュール
JP6932978B2 (ja) 電池モジュール
CN110277519B (zh) 电池组

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