JP2004227788A - Lithium ion battery pack for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用リチウムイオン組電池に係り、特に箱型のリチウムイオン電池を複数結合して組電池とした車両用リチウムイオン組電池に関する。
【0002】
【従来の技術】
車両に搭載される電気機器等に電力を供給する電池として、従来ニッケル・水素電池が用いられている。例えば、特許文献1には、複数の角型の単位電池を並列配置して構成したニッケル・水素組電池が開示されている。ニッケル・水素電池は、開放端電圧が約1.2Vであるため、車両用の電源として必要な高電圧を得るためには直列接続段数が多くなり不便である。そこで、開放端電圧が約3.6Vと高いリチウムイオン電池が注目されている。
【0003】
【特許文献1】
特開2001−196103号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
リチウムイオン電池は開放端電圧がニッケル・水素電池より約3倍高い特徴を有するが、やはり車両用の電源として用いるには複数段の接続を要する。例えば、約14.4Vの出力電圧を必要とするスタータ電源として用いる場合、開放端電圧3.6Vのリチウムイオン電池を4段直列接続して1個の組電池とすることが取り扱い上便利である。
【0005】
組電池化の構造については、上記特許文献1において、直方体状の単位電池をその最大面積の側面を重ねるようにかつ各単位電池間に冷却媒体通路を形成した状態で並列配置した組電池において、単位電池間の対向面間に金属材料からなるスペーサを介装して冷却媒体通路を形成する例が開示されている。
【0006】
しかし、リチウムイオン電池は、その起電力のメカニズムから水分を嫌うため、電池を構成する筐体は金属製が用いられる。この点そのような制約がないために一般的に樹脂製の筐体が用いられるニッケル・水素電池と大きく異なる。すなわち、リチウムイオン電池の電池構成上から、金属筐体の電位はそのリチウムイオン電池の正電極電位と負電極電位との中間電位となるため、複数のリチウムイオン電池を組電池化する際に、各リチウムイオン電池の金属筐体同士が直接接触することがおこると、そこで電位が同電位となるため、組電池としての十分な開放端電圧が得られない。
【0007】
なお、各筐体の表側に絶縁膜のラミネート処理等を施すことも考えられるが、絶縁処理に余分のコストがかかり、またその絶縁処理に欠陥があるときにはやはり組電池として十分に機能しない。また、各金属筐体の間に絶縁板を介することも考えられるが、一般に絶縁物は熱伝導率がよくなく、組電池としての放熱特性を確保できない。
【0008】
また、リチウムイオン電池には、充放電を繰り返すことにより充放電可能回数が次第に低下するいわゆるサイクル特性劣化の課題がある。充放電を繰り返すと、筐体が膨れてくることから、サイクル特性を改善するため、筐体に圧力を加えてその変形を抑えることが行われる。組電池にすることを考えると、1個1個のリチウムイオン電池に圧力をかけるより、複数個まとめた上で圧力を加えるのが便利である。この場合にも、上記のように、複数の筐体を直接接触させて圧力をかけ、あるいは放熱性のよい金属板を介して複数の筐体に圧力をかけると、組電池として十分な開放端電圧が得られず、絶縁板を介して複数の筐体に圧力をかけると、十分な放熱特性を得ることができない。
【0009】
本発明の目的は、かかる従来技術の課題を解決し、リチウムイオン電池のサイクル特性を改善することができる車両用リチウムイオン組電池を提供することである。他の目的は、放熱特性を改善することができる車両用リチウムイオン組電池を提供することである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明に係る車両用リチウムイオン組電池は、箱型リチウムイオン電池を複数結合して組電池とし、車両用機器に電力を供給する車両用リチウムイオン組電池において、金属製の扁平箱型筐体を備え、間隔をおいて側面を対向させて整列配置された複数のリチウムイオン電池と、各リチウムイオン電池の両側面に接触して配置され、表面に絶縁処理が施された複数の放熱金属板と、複数のリチウムイオン電池と複数の放熱金属板を交互に積層した積層体の両外端に設けられる一対のエンドプレートと、一対のエンドプレートの両外端に拘束力を付与し、各積層体の両外端に締め付け圧を与える拘束手段と、を含むことを特徴とする。
【0011】
上記構成により、金属製の扁平箱型筐体を備える複数のリチウムイオン電池と、表面に絶縁処理が施された複数の放熱金属板とを交互に積層した積層体を形成し、その積層体の両外端に一対のエンドプレートを設ける。そして、一対のエンドプレートの両外端に拘束力を付与して積層体の両外端に締め付け圧を与える。
したがって、各金属製の扁平箱型筐体の間に、表面に絶縁処理が施された放熱金属板が配置されるので、各金属製筐体間は電気的に絶縁され、組電池として十分な開放端電圧を確保でき、また、放熱特性を改善できる。さらに、この状態の積層体の両外端に締め付け圧が与えられるので、リチウムイオン電池のサイクル特性を改善できる。
【0012】
また、放熱金属板は、表面にアルマイト処理が施されたアルミ板であることが好ましい。上記構成により、軽量でかつ放熱特性のよい車両用リチウムイオン電池を得ることができる。また、放熱金属板は、表面に絶縁樹脂膜が形成された金属板であることが好ましい。また、放熱金属板は、表面にセラミック膜が形成された金属板であることが好ましい。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下に図面を用いて本発明に係る実施の形態につき詳細に説明する。図1は、リチウムイオン組電池10の斜視図で、図2はその側面図である。リチウムイオン組電池10は、4個のリチウムイオン電池12a,12b,12c,12dと、表面に絶縁処理が施された5枚の金属放熱板14a,14b,14c,14d,14eとを交互に積層した積層体16を含む。積層体16の周囲には一対のエンドプレート18a,18bと、エンドプレート18a,18bに取り付けられた締め付けベルト20a,20b(締め付けベルト20bは、積層体16の裏側に配置され、図には現れていない)とが設けられ、エンドプレート18a,18bと締め付けベルト20a,20bとは後述するように相互に締め付けられる。
【0014】
図3は、リチウムイオン電池12の構成を示す図である。リチウムイオン電池12は、上部開口を有する金属製の扁平箱型の筐体30と、筐体30の上部開口にはまりあう蓋32と、筐体30の内部に収納される電池積層ロール体34と、電池積層ロール体34に浸み込ませる電解液とからなる。
【0015】
筐体30は、例えば、板厚が約1mmの金属板を絞り加工により、高さ約102mm、広いほうの横幅約120mm、狭いほうの横幅約25mmの扁平な箱に成形したものを用いることができる。取り扱い上必要があれば筐体の外表面を絶縁塗装等の表面処理を行ってもよい。蓋32は、相互に絶縁された正電極取出部40及び負電極取出部42が取り付けられる。蓋32には筐体30と同じ材質の金属板を用いることができ、その場合には、蓋32と正電極取出部40及び負電極取出部42との間に樹脂あるいはセラミック等の絶縁層が設けられる。
【0016】
電池積層ロール体34は、図4の展開図に示すように、活物質が塗布された2枚の電極体44,46の間にセパレータ48をはさんで重ね合わせ、これをロール状に巻いたものである。2枚の電極体のうち一方の電極体44はアルミニウム箔が下地材料で、その表面に活物質が塗布され、電荷を取り出す正電極部50がアルミニウムの部分に溶接等で接続される。他方の電極体46は銅箔が下地材料で、その上に活物質が塗布され、電荷を取り出す負電極部52が銅の部分に溶接等で接続される。電池積層ロール体34は、電極体44、セパレータ48、電極体46の順に重ねてこれをロール状に巻き、正電極部50と負電極部52とを筐体30の上部開口部に突き出すようにして、筐体30の内部に収納され、その後電解液が注入されて電極体44とセパレータ48と電極体46との間に浸み込む。電池積層ロール体34の正電極部50、負電極部52は、それぞれ蓋32の正電極取出部40及び負電極取出部42に接続される。
【0017】
各リチウムイオン電池12a,12b,12c,12dは、間隔をおいて、側面を対向させて整列配置される。ここで側面というのは、扁平箱型筐体の側面の中でより広い面積の側面のことで、上記の例では、高さ約102mm、横幅約120mmを有する側面のことである。整列配置については、4個のリチウムイオン電池12a,12b,12c,12dを直列接続しやすいように、正電極取出部40と負電極取出部42の配置が1個おきに逆になるように配置することができる。すなわち、リチウムイオン電池12aの負電極取出部42aにリチウムイオン電池12bの正電極取出部40bが隣接し、リチウムイオン電池12bの負電極取出部42bにリチウムイオン電池12cの正電極取出部40cが隣接し、リチウムイオン電池12cの負電極取出部42cにリチウムイオン電池12dの正電極取出部40dが隣接するように配置される。
【0018】
ここで隣接する42aと40b,42bと40c,42cと40dを接続すれば、正電極取出部40aと負電極取出部42dとの間に、4段直列接続の開放端電圧3.6V×4=14.4Vを取り出すことができる。
【0019】
図5、図6は、表面に絶縁処理が施された金属放熱板の例を示す斜視図である。図5に示す金属放熱板60は、例えば板厚が約2−5mmの表面が平らなアルミニウム板を下地材料として、その表面にアルマイト処理を施したものである。
リチウムイオン電池の側面に接触する面の大きさは、リチウムイオン電池の側面よりやや小さめに設定するのが好ましい。例えば上記の例で、高さ90mm、幅85mm等である。図6に示す金属放熱板62は、アルミニウムの板厚の中程に、例えば横幅方向に放熱用の複数個の貫通穴64を設けたものである。この場合も、アルマイト処理が表面に施される。
【0020】
アルマイト処理の代わりに、絶縁樹脂膜を下地材料の表面に形成してもよい。
例えばポリイミド、フェノール樹脂、ポリアミドイミド等の熱硬化性の合成樹脂を下地材料の表面に塗布することができる。また、セラミック膜を下地材料の表面に形成してもよい。例えばアルミナ(酸化アルミニウム)やジルコニアをプラズマ溶融法により吹き付けて下地材料の表面をコーティングすることができる。下地材料にはアルミニウム以外の金属を用いてもよい。
【0021】
表面に絶縁処理が施された金属放熱板は、各リチウムイオン電池の両側面に接触して配置される。図2の例では、リチウムイオン電池が4個であるので、間隔をおいて配置された各リチウムイオン電池の間の隙間に計3枚、両外端のリチウムイオン電池12a,12dの外側側面に対応して計2枚、あわせて合計5枚の金属放熱板が用いられる。
【0022】
再び図1、図2に戻り、エンドプレート18a,18b周りの説明を行う。エンドプレート18a,18bは、金属板をプレス加工等で成型したもので、積層体16の両外端の金属放熱板14a,14eに接触して配置される。エンドプレート18a,18bは、積層体16を締め付ける機能を果たすための板であるので、締め付け圧が金属放熱板14a,14eに十分に伝達できるように適当な波型形状やリブを設けることが好ましい。なお、エンドプレート18a,18bには、車両にリチウムイオン組電池を取り付ける取付穴22を設けることもできる。
【0023】
上記のように、エンドプレート18aには、積層体16の周囲に沿うようにエンドプレート18bに向かって延びる締め付けベルト20aが取り付けられる。締め付けベルト20aの先端には締め付けボルト24aが設けられ、エンドプレート18bには締め付けボルト24aの挿入用穴26bが設けられる。同様にエンドプレート18bには、積層体16の周囲に沿うようにエンドプレート18aに向かって延びる締め付けベルト20bが取り付けられる。締め付けベルト20bの先端には締め付けボルト24bが設けられ、エンドプレート18aには締め付けボルト24bの挿入用穴26aが設けられる。
【0024】
かかるエンドプレート18aの挿入用穴26aには、エンドプレート18bから延びる締め付けボルト24bの先が挿入され、締め付けボルト24bに締め付けナット28bが取り付けられる。同様に エンドプレート18bの挿入用穴26bには、エンドプレート18aから延びる締め付けボルト24aの先が挿入され、締め付けボルト24aに締め付けナット28aが取り付けられる。
【0025】
こうして、締め付けナット28a,28bと締め付けボルト24a,24bとの間でそれぞれしっかり締め付けが行われることで、積層体16の周囲がエンドプレート18a,18bと締め付けベルト20a,20bによりしっかりと締め付けられ、積層体16の両外端の放熱金属板14a,14eの間に締め付け圧が与えられる。したがって、各リチウムイオン電池12a,12b,12c,12dには、筐体の両側面に接触する放熱金属板を介して締め付け圧が与えられる。
締め付け圧としては、上記の寸法のリチウムイオン電池の場合で、例えば数100Nを用いることができる。締め付け圧は、リチウムイオン電池内部における活物質の特性のばらつき等を考慮して増減することが好ましい。
【0026】
このように、一対のエンドプレート18a,18bを用いて積層体16に締め付け圧を与えつつ、4個のリチウムイオン電池12a,12b,12c,12dを直列に4段接続することで、開放端電圧約14.4Vのリチウムイオン組電池10が構成される。このリチウムイオン組電池10を、エンドプレート18a,18bに設けられた取付穴22を用いて車両に取り付け、開放端電圧約14.4Vをスタータ電源として用いることができる。
【0027】
各リチウムイオン電池12a,12b,12c,12dの両側面には表面に絶縁処理が施された金属放熱板14a,14b,14c,14d,14eが接触しているので、各リチウムイオン電池12a,12b,12c,12dの金属筐体間が電気的に短絡されることもなく、電池作用による発熱を逃がすことができ、放熱特性を向上させることができる。
【0028】
また、各リチウムイオン電池12a,12b,12c,12dの筐体の両側面には締め付け圧、上記の例では数100Nの締め付け圧がかけられるので、充放電を繰り返すことで生ずる筐体の膨れを抑制でき、リチウムイオン電池のサイクル特性を改善することができる。
【0029】
筐体の膨れを抑制するとリチウムイオン電池のサイクル特性が改善されるメカニズムの一つとして、次のように考えることができる。上記のように、リチウムイオン電池において、充放電を繰り返すと筐体が膨れてくる。リチウムイオン電池の横幅を25mmとして、その横幅が1−2mm膨れることも起こる。この膨れは、電池反応により生じたガスによるものと考えることができる。このガスが電極体−セパレータ−電極体の積層の隙間にとどまったままのときは、電極体と電極体との間隔が広がって電池特性、サイクル特性が劣化する。ここで筐体の両側面に圧力を加え、筐体の膨れの抑制、ひいては電極体−セパレータ−電極体の積層の膨れの抑制を行うことで、発生したガスを電極体−セパレータ−電極体の積層の隙間から、筐体内部のデッドスペースの方に排出させ、電極体間の間隔が広がることを抑制できる。こうして、リチウムイオン電池のサイクル特性が改善される。
【0030】
【発明の効果】
本発明に係る車両用リチウムイオン組電池によれば、リチウムイオン電池のサイクル特性を改善することができる。本発明に係る車両用リチウムイオン組電池によれば、放熱特性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る実施の形態におけるリチウムイオン組電池の斜視図である。
【図2】本発明に係る実施の形態におけるリチウムイオン組電池の側面図である。
【図3】リチウムイオン電池の構成を示す図である。
【図4】リチウムイオン電池の電池積層ロール体の展開図である。
【図5】本発明に係る実施の形態における、表面に絶縁処理が施された金属放熱板の例を示す斜視図である。
【図6】他の実施の形態における金属放熱板を示す斜視図である。
【符号の説明】
10 リチウムイオン組電池、12,12a,12b,12c,12d リチウムイオン電池、14a,14b,14c,14d,14e,60,62 表面に絶縁処理が施された金属放熱板、16 積層体、18a,18b エンドプレート、20a,20b 締め付けベルト、24a,24b 締め付けボルト、26a,26b 挿入用穴、28a,28b 締め付けナット、30 筐体、32蓋、34 電池積層ロール体、40,40a,40b,40c,40d 正電極取出部、42,42a,42b,42c,42d 負電極取出部。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a lithium-ion battery assembly for a vehicle, and more particularly to a lithium-ion battery assembly for a vehicle that is formed by combining a plurality of box-shaped lithium-ion batteries.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a nickel-metal hydride battery has been used as a battery for supplying electric power to an electric device or the like mounted on a vehicle. For example,
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2001-196103 A
[Problems to be solved by the invention]
Lithium-ion batteries have the characteristic that the open-circuit voltage is about three times higher than that of nickel-metal hydride batteries. For example, when used as a starter power supply that requires an output voltage of about 14.4 V, it is convenient to handle as a single assembled battery by connecting four stages of lithium-ion batteries having an open-end voltage of 3.6 V in series. .
[0005]
Regarding the structure of the assembled battery, in
[0006]
However, since a lithium ion battery dislikes moisture due to its electromotive mechanism, a metal housing is used for the battery. In this respect, since there is no such restriction, it is greatly different from a nickel-metal hydride battery generally using a resin housing. That is, from the viewpoint of the battery configuration of the lithium-ion battery, the potential of the metal casing is an intermediate potential between the positive electrode potential and the negative electrode potential of the lithium-ion battery. When the metal casings of the lithium ion batteries come into direct contact with each other, the potentials become the same at that point, so that a sufficient open-end voltage as an assembled battery cannot be obtained.
[0007]
Although it is conceivable to perform a laminating process of an insulating film on the front side of each housing, extra cost is required for the insulating process, and if the insulating process has a defect, it does not function sufficiently as a battery pack. In addition, it is conceivable that an insulating plate is interposed between the metal casings. However, generally, the insulator does not have a good thermal conductivity and cannot secure heat radiation characteristics as an assembled battery.
[0008]
Further, the lithium ion battery has a problem of so-called cycle characteristic deterioration in which the number of charge / discharge operations gradually decreases as charge / discharge is repeated. When the charge and discharge are repeated, the housing expands. Therefore, in order to improve the cycle characteristics, pressure is applied to the housing to suppress its deformation. Considering that a battery pack is used, it is more convenient to apply pressure after combining a plurality of lithium ion batteries than to apply pressure to each lithium ion battery. Also in this case, as described above, when a plurality of housings are brought into direct contact with each other and pressure is applied thereto, or pressure is applied to the plurality of housings via a metal plate having good heat dissipation properties, a sufficient open end as a battery pack is obtained. If voltage is not obtained and pressure is applied to a plurality of housings via the insulating plate, sufficient heat radiation characteristics cannot be obtained.
[0009]
An object of the present invention is to solve the problems of the prior art and to provide a lithium ion battery pack for vehicles that can improve the cycle characteristics of a lithium ion battery. Another object is to provide a vehicle lithium-ion battery pack that can improve heat dissipation characteristics.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a vehicle lithium ion battery according to the present invention is a vehicle lithium ion battery that supplies a power to a vehicle device by combining a plurality of box-type lithium ion batteries to form a battery pack. A plurality of lithium-ion batteries arranged side by side with a space between them, and arranged in contact with both sides of each lithium-ion battery, and the surface is insulated. A plurality of heat dissipating metal plates, a pair of end plates provided on both outer ends of a stacked body in which a plurality of lithium ion batteries and a plurality of heat dissipating metal plates are alternately stacked, and restrained by both outer ends of the pair of end plates Restraining means for applying a force and applying a clamping pressure to both outer ends of each laminate.
[0011]
According to the above configuration, a plurality of lithium ion batteries including a flat box-shaped housing made of metal, and a plurality of heat-dissipating metal plates having a surface subjected to insulation treatment are alternately stacked to form a stacked body. A pair of end plates are provided at both outer ends. Then, a binding force is applied to both outer ends of the pair of end plates to apply a tightening pressure to both outer ends of the stacked body.
Therefore, since the heat-dissipating metal plate whose surface is insulated is arranged between the flat box-shaped housings made of metal, the metal housings are electrically insulated from each other. The open-circuit voltage can be secured, and the heat radiation characteristics can be improved. Further, since a clamping pressure is applied to both outer ends of the laminate in this state, the cycle characteristics of the lithium ion battery can be improved.
[0012]
Further, it is preferable that the heat-dissipating metal plate is an aluminum plate whose surface is anodized. With the above configuration, it is possible to obtain a lithium ion battery for a vehicle that is lightweight and has good heat dissipation characteristics. Further, the heat dissipation metal plate is preferably a metal plate having an insulating resin film formed on the surface. Further, the heat-dissipating metal plate is preferably a metal plate having a ceramic film formed on the surface.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view of a lithium
[0014]
FIG. 3 is a diagram illustrating a configuration of the
[0015]
The
[0016]
As shown in the developed view of FIG. 4, the battery
[0017]
The
[0018]
Here, if the adjacent 42a and 40b, 42b and 40c, 42c and 40d are connected, the open-end voltage of the four-stage series connection is 3.6 V × 4 between the positive
[0019]
FIG. 5 and FIG. 6 are perspective views showing examples of a metal radiator plate whose surface has been subjected to insulation treatment. The metal heat radiating plate 60 shown in FIG. 5 is obtained by subjecting an aluminum plate having a plate thickness of about 2 to 5 mm and having a flat surface as a base material to anodizing the surface.
It is preferable that the size of the surface in contact with the side surface of the lithium ion battery is set slightly smaller than the side surface of the lithium ion battery. For example, in the above example, the height is 90 mm, the width is 85 mm, and the like. The metal
[0020]
Instead of the alumite treatment, an insulating resin film may be formed on the surface of the base material.
For example, a thermosetting synthetic resin such as polyimide, phenol resin, or polyamide imide can be applied to the surface of the base material. Further, a ceramic film may be formed on the surface of the base material. For example, the surface of a base material can be coated by spraying alumina (aluminum oxide) or zirconia by a plasma melting method. A metal other than aluminum may be used as the base material.
[0021]
The metal radiator plate whose surface has been subjected to insulation treatment is arranged in contact with both side surfaces of each lithium ion battery. In the example of FIG. 2, since there are four lithium ion batteries, a total of three lithium ion batteries are provided in a gap between the lithium ion batteries arranged at intervals, and the outer side surfaces of the
[0022]
Returning to FIGS. 1 and 2, the surroundings of the
[0023]
As described above, the
[0024]
The end of a
[0025]
Thus, by tightly tightening between the tightening nuts 28a, 28b and the tightening
As the tightening pressure, for example, several hundred N can be used in the case of a lithium ion battery having the above dimensions. It is preferable that the tightening pressure is increased or decreased in consideration of variations in the characteristics of the active material inside the lithium ion battery.
[0026]
As described above, by connecting the four lithium-
[0027]
[0028]
Further, a clamping pressure, that is, a clamping pressure of several hundred N in the above example, is applied to both side surfaces of the casing of each of the
[0029]
One of the mechanisms by which the swelling of the housing is suppressed to improve the cycle characteristics of the lithium ion battery can be considered as follows. As described above, in a lithium-ion battery, when charging and discharging are repeated, the housing expands. Assuming that the width of the lithium ion battery is 25 mm, the width may expand by 1-2 mm. This swelling can be attributed to the gas generated by the battery reaction. When this gas remains in the gap between the electrode body, the separator and the electrode body, the distance between the electrode bodies is widened, and the battery characteristics and the cycle characteristics deteriorate. Here, pressure is applied to both side surfaces of the housing to suppress swelling of the housing, and thus to suppress swelling of the electrode body-separator-electrode stack, so that the generated gas is discharged from the electrode body-separator-electrode body. It is possible to discharge from the gap of the lamination to the dead space inside the housing, thereby suppressing an increase in the interval between the electrode bodies. Thus, the cycle characteristics of the lithium ion battery are improved.
[0030]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to the lithium ion battery for vehicles which concerns on this invention, the cycle characteristic of a lithium ion battery can be improved. According to the lithium ion battery for a vehicle according to the present invention, heat radiation characteristics can be improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a lithium ion battery pack according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view of the lithium ion battery pack according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a lithium ion battery.
FIG. 4 is a development view of a battery stack roll of a lithium ion battery.
FIG. 5 is a perspective view showing an example of a metal radiator plate having a surface subjected to insulation treatment in the embodiment according to the present invention.
FIG. 6 is a perspective view showing a metal radiator plate according to another embodiment.
[Explanation of symbols]
10 Lithium-ion battery pack, 12, 12a, 12b, 12c, 12d Lithium-ion battery, 14a, 14b, 14c, 14d, 14e, 60, 62 Metal radiator plate whose surface is insulated, 16 laminate, 18a, 18b End plate, 20a, 20b fastening belt, 24a, 24b fastening bolt, 26a, 26b insertion hole, 28a, 28b fastening nut, 30 housing, 32 lid, 34 battery stack roll, 40, 40a, 40b, 40c, 40d Positive electrode extraction section, 42, 42a, 42b, 42c, 42d Negative electrode extraction section.
Claims (4)
金属製の扁平箱型筐体を備え、間隔をおいて側面を対向させて整列配置された複数のリチウムイオン電池と、
各リチウムイオン電池の両側面に接触して配置され、表面に絶縁処理が施された複数の放熱金属板と、
複数のリチウムイオン電池と複数の放熱金属板を交互に積層した積層体の両外端に設けられる一対のエンドプレートと、
一対のエンドプレートの両外端に拘束力を付与し、積層体の両外端に締め付け圧を与える拘束手段と、を含むことを特徴とする車両用リチウムイオン組電池。A plurality of box-type lithium-ion batteries are combined to form a battery pack, and in a vehicle lithium-ion battery pack for supplying power to vehicle equipment,
A plurality of lithium-ion batteries having a flat box-shaped housing made of metal, arranged side by side with a space therebetween,
A plurality of heat-dissipating metal plates arranged in contact with both sides of each lithium-ion battery, the surface of which is insulated;
A pair of end plates provided at both outer ends of a stacked body in which a plurality of lithium ion batteries and a plurality of heat dissipation metal plates are alternately stacked,
A restraining means for applying a restraining force to both outer ends of the pair of end plates and applying a tightening pressure to both outer ends of the laminated body.
放熱金属板は、表面にアルマイト処理が施されたアルミ板であることを特徴とする車両用リチウムイオン組電池。The vehicle lithium-ion battery according to claim 1,
A lithium ion battery for a vehicle, wherein the heat dissipating metal plate is an aluminum plate having a surface anodized.
放熱金属板は、表面に絶縁樹脂膜が形成された金属板であることを特徴とする車両用リチウムイオン組電池。The vehicle lithium-ion battery according to claim 1,
The heat-dissipating metal plate is a metal plate having an insulating resin film formed on a surface thereof.
放熱金属板は、表面にセラミック膜が形成された金属板であることを特徴とする車両用リチウムイオン組電池。The vehicle lithium-ion battery according to claim 1,
The heat-dissipating metal plate is a metal plate having a ceramic film formed on a surface thereof.
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Cited By (30)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006046515A1 (en) * | 2004-10-29 | 2006-05-04 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Package structure of accumulator cell |
JP2007207746A (en) * | 2006-02-02 | 2007-08-16 | Samsung Sdi Co Ltd | Barrier for secondary battery module and secondary battery module containing it |
WO2008035165A2 (en) * | 2006-09-22 | 2008-03-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Battery module, method of fabricating the same, and vehicle having battery module |
JP2008084691A (en) * | 2006-09-27 | 2008-04-10 | Toyota Motor Corp | Battery unit and vehicle |
JP2008108457A (en) * | 2006-10-23 | 2008-05-08 | Toyota Motor Corp | Battery pack, and its manufacturing method |
JP2008166270A (en) * | 2006-12-08 | 2008-07-17 | Nissan Motor Co Ltd | Battery pack and its manufacturing method |
EP1990861A1 (en) * | 2007-05-08 | 2008-11-12 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Battery pack |
WO2009014071A1 (en) * | 2007-07-23 | 2009-01-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Battery assembly manufacturing method |
WO2010131700A1 (en) * | 2009-05-14 | 2010-11-18 | 株式会社Gsユアサ | Battery assembly |
JP2011119222A (en) * | 2009-12-04 | 2011-06-16 | Sb Limotive Co Ltd | Battery module, and battery pack equipped with two or more battery modules |
CN102110799A (en) * | 2009-12-23 | 2011-06-29 | Sb锂摩托有限公司 | Battery module having improved structure for fixing end plate and method of fixing the same |
JP2011526727A (en) * | 2008-06-30 | 2011-10-13 | エルジー・ケム・リミテッド | Battery module having a battery cell assembly including a heat exchanger |
US8163420B2 (en) | 2008-12-27 | 2012-04-24 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Battery system with battery cells held in a stack by metal bands |
JP2013020851A (en) * | 2011-07-12 | 2013-01-31 | Toyota Motor Corp | Secondary battery and battery pack |
KR101256057B1 (en) * | 2006-04-05 | 2013-04-18 | 삼성에스디아이 주식회사 | Secondary battery module |
KR101256058B1 (en) * | 2005-09-05 | 2013-04-22 | 삼성에스디아이 주식회사 | Secondary battery module |
US8541123B2 (en) | 2008-12-16 | 2013-09-24 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Secondary battery, battery assembly, and vehicle equipped with the secondary battery |
JP2013537683A (en) * | 2010-07-16 | 2013-10-03 | ローベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | Battery cell module, battery, and vehicle |
WO2013145917A1 (en) | 2012-03-27 | 2013-10-03 | ソニー株式会社 | Galvanic unit, galvanic module, power storage system, electronic equipment, electric power system, and electric vehicle |
JP2013225432A (en) * | 2012-04-23 | 2013-10-31 | Toyota Motor Corp | Battery module |
JP2014022166A (en) * | 2012-07-18 | 2014-02-03 | Toshiba Corp | Battery device |
JP2014127334A (en) * | 2012-12-26 | 2014-07-07 | Toyota Industries Corp | Power storage module and method of manufacturing power storage module |
US8956752B2 (en) | 2011-02-18 | 2015-02-17 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Battery module |
JP2015041484A (en) * | 2013-08-21 | 2015-03-02 | トヨタ自動車株式会社 | Battery pack |
WO2015151866A1 (en) * | 2014-03-31 | 2015-10-08 | 日本電気株式会社 | Rechargeable-battery device |
JP2016149244A (en) * | 2015-02-12 | 2016-08-18 | 本田技研工業株式会社 | Power storage module |
JP2016219257A (en) * | 2015-05-20 | 2016-12-22 | 株式会社Gsユアサ | Power storage device |
CN111868958A (en) * | 2018-03-20 | 2020-10-30 | 松下知识产权经营株式会社 | Battery module and battery pack |
CN112840502A (en) * | 2018-11-29 | 2021-05-25 | 宝马股份公司 | High-voltage battery with temperature adjusting device and vehicle |
US11050100B2 (en) | 2018-08-08 | 2021-06-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Assembled battery |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101793311B1 (en) * | 2013-10-18 | 2017-11-02 | 주식회사 엘지화학 | Baking system for polymer battery |
-
2003
- 2003-01-20 JP JP2003010520A patent/JP4127060B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (55)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006046515A1 (en) * | 2004-10-29 | 2006-05-04 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | Package structure of accumulator cell |
KR101256058B1 (en) * | 2005-09-05 | 2013-04-22 | 삼성에스디아이 주식회사 | Secondary battery module |
JP2007207746A (en) * | 2006-02-02 | 2007-08-16 | Samsung Sdi Co Ltd | Barrier for secondary battery module and secondary battery module containing it |
US9123956B2 (en) | 2006-02-02 | 2015-09-01 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Cell barrier for secondary battery module and secondary battery module |
KR101256057B1 (en) * | 2006-04-05 | 2013-04-18 | 삼성에스디아이 주식회사 | Secondary battery module |
EP2302715A1 (en) * | 2006-09-22 | 2011-03-30 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle battery module |
WO2008035165A2 (en) * | 2006-09-22 | 2008-03-27 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Battery module, method of fabricating the same, and vehicle having battery module |
US9130237B2 (en) | 2006-09-22 | 2015-09-08 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Restrained battery module made up of cells having rolled electrode bodies, and method of making the same |
WO2008035165A3 (en) * | 2006-09-22 | 2008-06-19 | Toyota Motor Co Ltd | Battery module, method of fabricating the same, and vehicle having battery module |
JP2008084691A (en) * | 2006-09-27 | 2008-04-10 | Toyota Motor Corp | Battery unit and vehicle |
US8435667B2 (en) | 2006-10-23 | 2013-05-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Assembled battery, manufacturing method of the same, and vehicle provided with assembled battery |
KR101057869B1 (en) | 2006-10-23 | 2011-08-19 | 도요타지도샤가부시키가이샤 | Battery pack, battery manufacturing method and vehicle with battery pack |
JP2008108457A (en) * | 2006-10-23 | 2008-05-08 | Toyota Motor Corp | Battery pack, and its manufacturing method |
JP4501080B2 (en) * | 2006-10-23 | 2010-07-14 | トヨタ自動車株式会社 | Battery pack and manufacturing method thereof |
JP2008166270A (en) * | 2006-12-08 | 2008-07-17 | Nissan Motor Co Ltd | Battery pack and its manufacturing method |
EP1990861A1 (en) * | 2007-05-08 | 2008-11-12 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Battery pack |
JP2008282582A (en) * | 2007-05-08 | 2008-11-20 | Sanyo Electric Co Ltd | Battery pack |
US11101494B2 (en) | 2007-07-23 | 2021-08-24 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Battery assembly manufacturing method |
KR101166628B1 (en) * | 2007-07-23 | 2012-07-18 | 도요타지도샤가부시키가이샤 | Battery assembly |
WO2009014071A1 (en) * | 2007-07-23 | 2009-01-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Battery assembly manufacturing method |
JP2009026703A (en) * | 2007-07-23 | 2009-02-05 | Toyota Motor Corp | Manufacturing method of battery pack |
JP2011526727A (en) * | 2008-06-30 | 2011-10-13 | エルジー・ケム・リミテッド | Battery module having a battery cell assembly including a heat exchanger |
US8541123B2 (en) | 2008-12-16 | 2013-09-24 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Secondary battery, battery assembly, and vehicle equipped with the secondary battery |
US8163420B2 (en) | 2008-12-27 | 2012-04-24 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Battery system with battery cells held in a stack by metal bands |
TWI476980B (en) * | 2009-05-14 | 2015-03-11 | Gs Yuasa Int Ltd | Combination battery |
JPWO2010131700A1 (en) * | 2009-05-14 | 2012-11-01 | 株式会社Gsユアサ | Assembled battery |
WO2010131700A1 (en) * | 2009-05-14 | 2010-11-18 | 株式会社Gsユアサ | Battery assembly |
JP5569521B2 (en) * | 2009-05-14 | 2014-08-13 | 株式会社Gsユアサ | Assembled battery |
US9929386B2 (en) | 2009-05-14 | 2018-03-27 | Gs Yuasa International Ltd. | Battery assembly |
JP2011119222A (en) * | 2009-12-04 | 2011-06-16 | Sb Limotive Co Ltd | Battery module, and battery pack equipped with two or more battery modules |
US8420250B2 (en) | 2009-12-04 | 2013-04-16 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Battery module and battery pack including the same |
US8859131B2 (en) | 2009-12-04 | 2014-10-14 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Battery module and battery pack including the same |
US9425479B2 (en) | 2009-12-23 | 2016-08-23 | Samsung Sdi Co., Ltd | Battery module having improved structure for fixing end plate and method of fixing the same |
CN102110799A (en) * | 2009-12-23 | 2011-06-29 | Sb锂摩托有限公司 | Battery module having improved structure for fixing end plate and method of fixing the same |
JP2011134699A (en) * | 2009-12-23 | 2011-07-07 | Sb Limotive Co Ltd | Battery module and end plate fixing method for the same |
JP2013537683A (en) * | 2010-07-16 | 2013-10-03 | ローベルト ボッシュ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツング | Battery cell module, battery, and vehicle |
US8956752B2 (en) | 2011-02-18 | 2015-02-17 | Samsung Sdi Co., Ltd. | Battery module |
JP2013020851A (en) * | 2011-07-12 | 2013-01-31 | Toyota Motor Corp | Secondary battery and battery pack |
WO2013145917A1 (en) | 2012-03-27 | 2013-10-03 | ソニー株式会社 | Galvanic unit, galvanic module, power storage system, electronic equipment, electric power system, and electric vehicle |
US10355329B2 (en) | 2012-03-27 | 2019-07-16 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Battery unit, battery module, power storage system, electronic device, power system, and electric vehicle |
JP2013225432A (en) * | 2012-04-23 | 2013-10-31 | Toyota Motor Corp | Battery module |
JP2014022166A (en) * | 2012-07-18 | 2014-02-03 | Toshiba Corp | Battery device |
JP2014127334A (en) * | 2012-12-26 | 2014-07-07 | Toyota Industries Corp | Power storage module and method of manufacturing power storage module |
JP2015041484A (en) * | 2013-08-21 | 2015-03-02 | トヨタ自動車株式会社 | Battery pack |
WO2015151866A1 (en) * | 2014-03-31 | 2015-10-08 | 日本電気株式会社 | Rechargeable-battery device |
JPWO2015151866A1 (en) * | 2014-03-31 | 2017-04-13 | 日本電気株式会社 | Storage battery device |
JP2016149244A (en) * | 2015-02-12 | 2016-08-18 | 本田技研工業株式会社 | Power storage module |
US10186696B2 (en) | 2015-02-12 | 2019-01-22 | Honda Motor Co., Ltd. | Power storage module |
CN105895838A (en) * | 2015-02-12 | 2016-08-24 | 本田技研工业株式会社 | Power storage module |
JP2016219257A (en) * | 2015-05-20 | 2016-12-22 | 株式会社Gsユアサ | Power storage device |
CN111868958A (en) * | 2018-03-20 | 2020-10-30 | 松下知识产权经营株式会社 | Battery module and battery pack |
CN111868958B (en) * | 2018-03-20 | 2023-04-18 | 松下知识产权经营株式会社 | Battery pack |
US11050100B2 (en) | 2018-08-08 | 2021-06-29 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Assembled battery |
CN112840502A (en) * | 2018-11-29 | 2021-05-25 | 宝马股份公司 | High-voltage battery with temperature adjusting device and vehicle |
CN112840502B (en) * | 2018-11-29 | 2024-05-10 | 宝马股份公司 | High-voltage battery with temperature regulating device and vehicle |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4127060B2 (en) | 2008-07-30 |
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