JP2005166570A - Battery pack - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は電池パック、特に横断面形状が長方形や隅丸長方形ないし長円形を呈する角形電池を複数並列配置して一体的に組み合わせた電池パックに関するものである。 The present invention relates to a battery pack, and more particularly to a battery pack in which a plurality of rectangular batteries having a rectangular cross-sectional shape or a rounded rectangular shape or an oval shape are arranged in parallel and integrally combined.
複数の角形電池を組み合わせた電池パックにおいて、角形電池の長側面に設けた凸部同士を相互に当接させて各角形電池間に冷却流体を通す冷却流体通路を形成した状態で各角形電池を並列配置し、配列方向両端から拘束して一体的に組み合わせ、冷却流体通路に冷却流体を通して各角形電池をその両長側面から冷却するようにしたものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。 In a battery pack in which a plurality of prismatic batteries are combined, each prismatic battery is formed in a state in which the convex portions provided on the long side surfaces of the prismatic battery are brought into contact with each other to form a cooling fluid passage for passing a cooling fluid between the prismatic batteries. A battery is known that is arranged in parallel, constrained from both ends in the arrangement direction and integrally combined, and cooling each rectangular battery through the cooling fluid passage from both long sides (see, for example, Patent Document 1). .)
また、冷却流体入口と出口を有する電池パックケース内に、複数の電池モジュールを電池パックケース側壁と電池モジュールの側面の間及び各電池モジュールの側面間に冷却流体通路をあけた状態で配置し、冷却流体入口から電池パックケース内に冷却流体を流入させ、冷却媒体通路を通して冷却流体出口から流出させるように冷却流体を送給する手段を設けたものも知られている(例えば、特許文献2参照。)。
しかしながら、特許文献1に開示されたような構成では、各角形電池の長側面間に冷却流体通路を形成し、さらにその両端に拘束手段を配設しているので、電池パックの角形電池並列方向の寸法が大きくなり、コンパクトに構成できないという問題がある。
However, in the configuration disclosed in
また、特許文献2に開示された構成では、複数のセルを並列させて拘束した各電池モジュール間に冷却流体通路を形成しているため、各電池モジュールを構成する中央部のセルの温度が上昇し、セル間で冷却が不均一になるという問題があり、また各冷却流体通路に均等に冷却流体を流すようにするのが困難でかつ冷却流体入口に近い部分と遠い部分とで冷却性能に違いが生じるため、電池モジュール間でも温度に違いが発生し、電池パック全体の出力特性や寿命に悪影響を与えるという問題がある。
Further, in the configuration disclosed in
本発明は、上記従来の問題点に鑑み、コンパクトな構成にて各角形電池を効果的かつ均等に冷却することができる電池パックを提供することを課題とする。 In view of the above-described conventional problems, an object of the present invention is to provide a battery pack capable of effectively and uniformly cooling each rectangular battery with a compact configuration.
本発明の電池パックは、複数の略長方形状の保持穴を並列させて形成した一対の保持枠を間隔をあけて配設し、両保持枠の各保持穴に、長側面を相互に重ね合わせた一対の角形電池を挿通して保持させ、かつ各角形電池のケースと蓋体の接合部を有する少なくとも一方の端部は前記保持穴に嵌合保持させたものである。 In the battery pack of the present invention, a pair of holding frames formed by arranging a plurality of substantially rectangular holding holes in parallel are arranged at intervals, and the long sides are overlapped with each holding hole of both holding frames. A pair of prismatic batteries are inserted and held, and at least one end portion having a joint portion between a case and a lid of each prismatic battery is fitted and held in the holding hole.
この構成によると、一対の保持枠に並列させて形成した各保持穴に一対の角形電池をその長側面を重ね合わせて挿通して保持させているので、各角形電池の重ね合わせ面とは反対側の長側面の間に形成されている空間に冷却流体を流すことにより各角形電池を効果的にかつ均等に冷却することができ、かつ一対の角形電池毎に冷却流体を設けかつ拘束手段を設ける必要がないので、電池パックの角形電池並列方向の寸法をコンパクトに構成でき、また各角形電池のケースはその長側面に冷却流体通路を形成する突部などを設けないシンプルな構成とすることができ、さらに各角形電池の少なくとも一方の端部が保持穴に嵌合保持されているので、並列配置した角形電池を両端から拘束しなくても角形電池の内圧上昇時にケース一端の膨らみが拘束され、ケースと蓋体の接合部を有するケース一端の内圧上昇に対する強度を向上することができ、その分各角形電池のケースの肉厚を小さくでき、電池パック全体の軽量化を図ることができる。 According to this configuration, a pair of prismatic batteries are inserted and held in the holding holes formed in parallel with the pair of holding frames, with the long side surfaces being overlapped, so that they are opposite to the overlapping surfaces of the prismatic batteries. Each rectangular battery can be cooled effectively and evenly by flowing a cooling fluid through a space formed between the long side surfaces of the side, and a cooling fluid is provided for each pair of rectangular batteries and a restraining means is provided. Since there is no need to provide it, the dimensions of the battery pack in the parallel direction of the square battery can be made compact, and the case of each square battery should have a simple structure that does not have a protrusion that forms a cooling fluid passage on its long side. In addition, since at least one end of each rectangular battery is fitted and held in the holding hole, the expansion of one end of the case when the internal pressure of the rectangular battery rises without restraining the prismatic batteries arranged in parallel from both ends. It is possible to improve the strength against an increase in internal pressure at one end of the case that is bundled and has a joint between the case and the lid, and accordingly, the thickness of the case of each rectangular battery can be reduced, and the overall weight of the battery pack can be reduced. it can.
また、角形電池のケースは金属製で一方の極性の電極端子を構成し、かつ重ね合わせた角形電池の長側面間に絶縁部材を介装すると、金属製ケースは熱伝導性が高いため、冷却流体を角形電池の一方の長側面に接触させて流通させるだけでも効果的に冷却することができ、またそのケースが電池の異なる極性の一方の電極端子を構成しているので電池構成が簡単になりかつ絶縁部材にて角形電池間の短絡を防止することができる。 In addition, the case of the prismatic battery is made of metal and constitutes an electrode terminal of one polarity, and an insulating member is interposed between the long sides of the stacked prismatic battery. It is possible to effectively cool the fluid just by bringing it into contact with one long side of the rectangular battery, and the case constitutes one electrode terminal of different polarity of the battery, so the battery configuration is simple. The short circuit between the square batteries can be prevented by the insulating member.
また、一対の保持枠の保持穴配列方向に沿う両側縁の内の一方の側縁部に冷却流体供給路を、他方の側縁部に冷却流体排出路を配設すると、重ね合わせた一対の角形電池の外側の長側面間の冷却流体通路のすべてに対してそれぞれ冷却流体供給路から冷却流体を流すことができ、各角形電池を均等に冷却することができる。 In addition, when the cooling fluid supply path is disposed on one side edge portion and the cooling fluid discharge path is disposed on the other side edge portion along the holding hole arrangement direction of the pair of holding frames, The cooling fluid can be supplied from the cooling fluid supply path to all the cooling fluid passages between the long side surfaces outside the rectangular battery, and each rectangular battery can be cooled uniformly.
また、一対の保持枠の保持穴配列方向に沿う側端間を外装板で覆って冷却流体供給路及び冷却流体排出路を形成すると、保持枠の保持穴配列方向全長にわたる冷却流体供給路及び冷却流体排出路を軽量・コンパクトでかつ低コストにて構成することができる。 Further, when the cooling fluid supply path and the cooling fluid discharge path are formed by covering the space between the side edges along the holding hole arrangement direction of the pair of holding frames with the exterior plate, the cooling fluid supply path and cooling over the entire length of the holding frame in the holding hole arrangement direction. The fluid discharge path can be configured with light weight, compactness and low cost.
また、冷却流体供給路が冷却流体流入側の一端からその反対側の他端に向けて逐次流路断面積が小さくなり、冷却流体排出路が一端から冷却流体排出側の他端に向けて逐次流路断面積が大きくなるように、両保持枠に形成する角形電池の保持穴を傾斜状態で配列すると、重ね合わせた一対の角形電池の外側の長側面間の冷却流体通路のすべてに対してそれぞれ確実に均等に冷却流体を流すことができ、各角形電池をより一層均等に冷却することができる。 In addition, the cooling fluid supply path gradually decreases in cross-sectional area from one end on the cooling fluid inflow side to the other end on the opposite side, and the cooling fluid discharge path sequentially increases from one end to the other end on the cooling fluid discharge side. If the holding holes of the rectangular batteries formed in both holding frames are arranged in an inclined state so that the flow path cross-sectional area becomes large, the cooling fluid passages between all of the outer long side surfaces of the pair of overlapping rectangular batteries The cooling fluid can be made to flow evenly and reliably, and each square battery can be cooled more evenly.
また、冷却流体供給路と冷却流体排出路の少なくとも何れか一方と角形電池との間に、重ね合わせた一対の角形電池の外側の長側面間の冷却流体通路を流通する冷却流体の流量を調整する流量調整開口を形成した整流板を配設すると、さらに精度良く均等に冷却することができる。 In addition, the flow rate of the cooling fluid flowing through the cooling fluid passage between the outer long side surfaces of the pair of prismatic batteries is adjusted between at least one of the cooling fluid supply path and the cooling fluid discharge path and the prismatic battery. If a flow straightening plate having a flow rate adjustment opening is provided, cooling can be performed more accurately and evenly.
また、一対の保持枠間に、保持枠と同じ保持穴を形成した1又は複数の中間補強板を配設すると、各角形電池の両端間の中間部を保持して内圧上昇による膨れを拘束でき、内圧上昇に対する強度を向上することができ、その分各角形電池のケースの肉厚を小さくでき、電池パック全体の軽量化を図ることができる。 In addition, if one or more intermediate reinforcing plates having the same holding holes as the holding frame are arranged between the pair of holding frames, the intermediate portion between both ends of each rectangular battery can be held to restrain swelling due to an increase in internal pressure. In addition, the strength against the increase in internal pressure can be improved, and accordingly, the thickness of the case of each rectangular battery can be reduced, and the overall weight of the battery pack can be reduced.
また、一対の保持板にて複数の角形電池を保持して成る複数の電池モジュールにて電池パックを構成し、かつ電池モジュール間に排気通路を構成する間隔をあけて並列配置するとともに、各電池モジュールの各角形電池は、その内圧が所定以上になったときに内部のガスを外部に放出する安全機構を排気通路に臨むように配設すると、角形電池の内圧が異常上昇して安全機構が作動して有害なガスが放出される場合でも、その有害なガスが排気通路を通して排出されるので、周囲に拡散したり、冷却通路に流入することなく、安全に排気することができる。 In addition, a battery pack is configured by a plurality of battery modules formed by holding a plurality of rectangular batteries by a pair of holding plates, and the batteries are arranged in parallel with an interval forming an exhaust passage between the battery modules. If each square battery of the module is arranged so that the safety mechanism that releases the internal gas to the outside when its internal pressure exceeds a predetermined level faces the exhaust passage, the internal pressure of the square battery will rise abnormally and the safety mechanism will Even when harmful gas is released by operating, the harmful gas is discharged through the exhaust passage, so that it can be safely exhausted without being diffused to the surroundings or flowing into the cooling passage.
また、一対の保持枠にて複数の角形電池を保持して成る複数の電池モジュールにて電池パックを構成し、かつ電池モジュール間に空間をあけて並列配置するとともに、この電池モジュール間の空間に各角形電池同士を接続する接続手段を配置すると、各角形電池同士の接続構成が内蔵され、コンパクトな構成で安全性の高い電池パックを得ることができる。 In addition, a battery pack is constituted by a plurality of battery modules formed by holding a plurality of rectangular batteries by a pair of holding frames, and the battery modules are arranged in parallel with a space between the battery modules. When a connecting means for connecting the respective square batteries is arranged, a connection configuration between the respective square batteries is built in, and a highly safe battery pack can be obtained with a compact configuration.
本発明の電池パックによれば、一対の保持枠に並列させて形成した各保持穴に一対の角形電池をその長側面を重ね合わせて挿通して保持させているので、各角形電池を効果的にかつ均等に冷却できるとともに電池パックの角形電池並列方向の寸法をコンパクトに構成でき、さらに各角形電池の少なくとも一方の端部が保持穴に嵌合保持されるので、ケース一端の内圧上昇に対する強度を向上することができ、その分各角形電池のケースの肉厚を小さくでき、電池パック全体の軽量化を図ることができる。 According to the battery pack of the present invention, since the pair of rectangular batteries are inserted and held in the respective holding holes formed in parallel with the pair of holding frames with the long side surfaces being overlapped, the respective square batteries are effectively used. In addition, the size of the battery pack in the parallel direction of the square battery can be made compact, and at least one end of each square battery is fitted and held in the holding hole. As a result, the thickness of each rectangular battery case can be reduced, and the overall weight of the battery pack can be reduced.
以下、本発明の電池パックの一実施形態について、図1〜図10を参照して説明する。 Hereinafter, an embodiment of a battery pack according to the present invention will be described with reference to FIGS.
図1〜図5において、本実施形態の電池パック100は、略長方形状の複数の保持穴103が適当な間隔をあけて並列して形成されている一対の保持枠102を角形電池1の長さ寸法に対応する間隔をあけて配設し、この保持枠102の各保持穴103に、図4、図5に示すように、絶縁部材101を介して長側面を相互に重ね合わせた一対の角形電池1の両端部をそれぞれ嵌合させて保持させることで電池モジュール104を構成し、この電池モジュール104を一対適当な間隔をあけて並列して配設し、これら両電池モジュール104の保持枠102の両端をそれぞれ端板105に結合して構成されている。
1 to 5, the
この電池パック100の各部構成の説明に先立って、まず角形電池1自体の構成について図6〜図10を参照して詳しく説明する。図6、図7において、1はリチウムイオン電池から成る角形電池で、横断面形状が扁平な長方形、若しくは隅丸長方形ないし長円形の角筒状のケース2内に、発電要素としての極板群3が電解液とともに収容されている。
Prior to the description of the configuration of each part of the
極板群3は、帯状の正極板4とセパレータ6と負極板5とセパレータ6を順次重ねた状態で薄板状の巻芯材の外周に巻回し、巻回終了後に巻芯材を引き抜いて扁平に圧縮することで構成されており、図8に示すように、正極板4と負極板5がそれらの間にセパレータ6を介装した状態で積層された構成となっている。正極板4はアルミ箔から成る芯材4aに正極合剤を塗着・乾燥して構成され、負極板5は銅箔から成る芯材5aに負極合剤を塗着・乾燥して構成され、セパレータ6は多孔性ポリプロピレンフィルムなどにて構成されている。また、この極板群3の外周は短絡防止の必要に応じて外周セパレータ(図示せず)にて覆われ、若しくはケース2の内周に絶縁樹脂層(図示せず)が形成されている。
The
極板群3において、正極板4のアルミ箔から成る芯材4aと負極板5の銅箔から成る芯材5aは互いに反対側に突出されており、突出した正極の芯材4aに正極集電体7がレーザビーム溶接や電子ビーム溶接にて接合され、突出した負極の芯材5aに負極集電体8がレーザビーム溶接や電子ビーム溶接にて接合されている。
In the
正極集電体7は、図6、図7に示すように、ケース2の下端開口を閉鎖する下部蓋体を兼用しており、平面形状がケース2の下端部内周に嵌合する長円形で、その外周縁の全周に環状立ち上げ部9が外側(極板群3とは反対側)に向けて立ち上げ形成され、この正極集電体7をケース2の下端部に嵌合させ、ケース2の下端縁と環状立ち上げ部9の端縁をレーザビーム溶接などで溶接し、その溶接部10にて密封状態で一体接合されている。また、長辺方向の両端の半円部では周方向の略中央部に、内側(極板群3側)に向けて突出する半径方向の接合突部11が突出形成され、両端部間では長辺方向に適当間隔置きに複数のほぼ全幅にわたる接合突部12が突出形成され、これら接合突部11、12を極板群3から突出している正極の芯材4aに圧接させた状態で、これらの接合突部11、12の部分でレーザビーム溶接や電子ビーム溶接を行って正極の芯材4aと接合されている。
As shown in FIGS. 6 and 7, the positive electrode
負極集電体8は、図6、図7に示すように、ケース2の上端開口を閉鎖する上部蓋体13と極板群3の上端との間の空間に配設されており、平面形状がケース2内に収容配置される平面形状がほぼ長円形の平板にて構成され、長辺方向の両端の半円部では周方向の略中央部に、内側(極板群3側)に向けて突出する半径方向の接合突部14が突出形成され、両端部間では長手方向に適当間隔置きに複数のほぼ全幅にわたる接合突部15が突出形成され、これら接合突部14、15を極板群3から突出している負極の芯材5aに圧接させた状態で、これらの接合突部14、15の部分でレーザビーム溶接や電子ビーム溶接を行って負極の芯材5aに接合されている。
As shown in FIGS. 6 and 7, the negative electrode
また、負極集電体8には、その長辺方向の一端近傍部に、上面が平坦な略Ω字状ないしパンタグラフ形状の緩衝部16が一体的に屈曲成形されている。なお、この緩衝部16は別途に成形したものを平板状の負極集電体8に一体接合しても良い。また、この緩衝部16の上面中央部には、図9に詳細に示すように、バーリング加工による筒状突部17が形成され、この筒状突部17に負極端子としての電極柱18の下端面に形成した嵌合穴19が嵌合され、電極柱18が精度良く位置決めされた状態で抵抗溶接等にて緩衝部16に一体接合されている。かくして、電極柱18は緩衝部16を介して水平方向及び垂直方向の変位及び水平方向の揺動を許容する状態で負極集電体8に接続されている。
The negative electrode
電極柱18の上部には、接続用平面20aを形成するDカット部20が形成され、その下方に適当距離の位置に断面円弧状の浅い密封用の環状凹部21が形成されている。この環状凹部21は、場合によっては形成しなくても良く、あるいは非常に浅い多条の環状溝を所定範囲にわたって形成しても良い。
A D-cut
上部蓋体13は、平面形状がケース2の上端部内周に嵌合する長円形で、その外周縁の全周に環状立ち上げ部22が外側(極板群3とは反対側)に向けて立ち上げ形成されており、この上部蓋体13がケース2の上端部に嵌合され、ケース2の上端縁と環状立ち上げ部22の端縁がレーザビーム溶接などで溶接され、その溶接部23にて密封状態で一体接合されている。
The
上部蓋体13には、電極柱18が貫通する保持筒部24が一体的に立ち上げ形成されており、保持筒部24の内周と電極柱18の外周との間に絶縁ガスケット25を介装した状態で、保持筒部24の環状凹部21に対応する部分を縮径加工して縮径変形部26を形成し、絶縁ガスケット25を圧縮させることで、電極柱18と保持筒部24の間が密封されている。また、上部蓋体13には、ケース2内の内圧が一定以上になると破断して大気に開放する安全弁27、及びケース2内に電解液を注液する注液口28とその封止栓29が設けられている。
A holding
また、緩衝部16がケース2と接触して短絡するのを防止するため、緩衝部16を覆う緩衝部カバー30が絶縁ガスケット25と一体形成されて設けられている。なお、絶縁ガスケット25と緩衝部カバー30は別々に構成しても良い。また、極板群3の上端部に露出している負極板5の芯材5a及び負極集電体8の外周部がケース2と接触して短絡するのを防止するため、負極集電体8及び負極板5の芯材5aの露出部の少なくとも外周部を覆う絶縁枠31が設けられている。
Further, in order to prevent the
以上の構成の複数の角形電池1を並列配置して直列接続する際には、図10に示すように、正極集電体7にケース2を介して一体的に接続され、正極端子として機能する上部蓋体13に、断面L字状に立ち上げ片32aを成形した第1の接続板32を溶接固着し、平面形状がクランク状に屈折成形されるとともにその一端から垂下片33aが垂下成形して成る第2の接続板33の垂下片33aの下端を立ち上げ片32aに溶接接合し、この第2の接続板33の他端を、隣り合う角形電池1の負極端子である電極柱18の接続用平面20aに溶接される。
When the plurality of
このような接続構成より、コンパクトな接続構成でかつ接続抵抗の小さい接続状態で、隣り合う角形電池1を順次直列接続することができる。また、電極柱18と第2の接続板33の他端との接続に際して、電極柱18にDカット部20による接続用平面20aを形成しているので、接続面積を十分に確保できて接続抵抗の小さい接続状態を高い信頼性をもって作業性良く実現することができる。
With such a connection configuration, the adjacent
本実施形態の電池パック100は、以上の構成の角形電池1を2つで1組とし、それらの両端部を一対の保持枠102の各保持穴103に嵌合保持させて電池モジュール104を構成し、かつ図2、図3に示すように、一対の電池モジュール104を、その角形電池1の上部蓋体13側の保持枠102、102間に排気通路106が形成されるように適当な間隔をあけて互いに対向するように配設し、その状態で各保持枠102の両端をそれぞれ端板105に係合固定し、さらにこれら一対の電池モジュール104の外側の保持枠102の側端間にわたって外装板107を配設してその両端を端板105に締結固定することで、各電池モジュール104及び排気通路106の上面及び下面の全面を覆って構成されている。なお、排気通路106を介して互いに対向する保持枠102の対向面には、互いに相手側の対向面に向けて延びる間隔保持及び排気通路106シール用の間隔保持リブ102aが突設されている。
The
各電池モジュール104において、一対の保持枠102の上側縁部と上部の外装板107と各角形電池1の上端との間の空間にて冷却流体供給路108が構成され、一対の保持枠102の下側縁部と下部の外装板107と各角形電池1の下端との間の空間にて冷却流体排出路109が構成され、また一端の端板105には冷却流体供給路108の一端に連通する供給開口111が、他端の端板105にて冷却流体排出路109の他端に連通する排出開口112が形成されている。かくして、図1に白抜き矢印で示すように冷却流体を供給開口111から冷却流体を供給することにより、冷却流体供給路108から重ね合わせた一対の角形電池1の外側の長側面間に形成されている冷却流体通路110のすべてに対してそれぞれ一斉に冷却流体が供給され、各冷却流体通路110を通過した冷却流体が冷却流体排出路109を経て排出開口112から排出される。
In each
また、図1及び図4に示すように、冷却流体供給路108は供給開口111側の一端からその反対側の他端に向けて逐次流路断面積が小さくなり、冷却流体排出路109は一端から排出開口112側の他端に向けて逐次流路断面積が大きくなるように、両保持枠102に形成する角形電池1の保持穴103の列が傾斜状態で配列されている。
Further, as shown in FIGS. 1 and 4, the cooling
さらに、冷却流体供給路108及び冷却流体排出路109と角形電池1との間に、一対の角形電池1の外側の長側面間の冷却流体通路110を流通する冷却流体の流量を調整する流量調整開口114を形成した整流板113が配設されている。
Further, a flow rate adjustment that adjusts the flow rate of the cooling fluid flowing through the cooling
両保持枠102、102間には、保持枠102と同じ保持穴103を形成した複数(図示例では4枚)の中間補強板115が配設されている。また、それに伴って上記整流板113は、図2、図3に示すように、保持枠102と中間補強板115の間、及び中間補強板115、115間の空間に嵌合配置されるように上下に開口を向けた断面コ字状の傾斜溝板状に形成され、その底面に流量調整開口114が形成されている。
Between the both holding
以上の構成の電池パック100によれば、一対の保持枠102に並列させて形成した各保持穴103に、一対の角形電池1をその長側面を重ね合わせて挿通し、角形電池1を保持させているので、各角形電池1の重ね合わせ面とは反対側の長側面の間に形成されている冷却流体通路110に冷却流体を流すことにより各角形電池1を効果的にかつ均等に冷却することができる。特に、角形電池1のケース2が金属製で熱伝導性が高いため、冷却流体を各角形電池1の一方の長側面に接触させて流通させるだけでも効果的に冷却することができる。また、角形電池1のケース2が電池の異なる極性の一方の電極端子を構成しているので電池構成が簡単になり、かつ重ね合わせた角形電池1の長側面間には絶縁部材101を介装しているので角形電池1、1間の短絡は確実に防止することができる。
According to the
また、冷却流体通路110を2つの角形電池1毎に形成し、かつ角形電池1の並列方向の両端に拘束手段を設ける必要がないので、電池パック100の角形電池並列方向の寸法をコンパクトに構成でき、また各角形電池1のケース2はその長側面に冷却流体通路110を形成する突部などを設ける必要がないのでシンプルな構成とすることができ、さらに、図5に示すように、各角形電池1の両端部が保持穴103に嵌合保持されているので、並列配置した角形電池1を両端から拘束しなくても角形電池1の内圧上昇時に、図5(b)に破線で示すようなケース2の端部の膨らみを拘束することができ、ケース2と上部蓋体13の溶接部23やケース2と下部蓋体兼用の正極集電体7の溶接部10などを有する電池筐体1Aの端部の内圧上昇に対する強度を向上することができ、その分各角形電池1のケース2の肉厚を小さくでき、電池パック100全体の軽量化を図ることができる。
In addition, since the cooling
また、両保持枠102の保持穴103配列方向に沿う両側縁の内の一方の側縁部に冷却流体供給路108を、他方の側縁部に冷却流体排出路109を配設しているので、一対の角形電池の外側の長側面間の冷却流体通路110のすべてに対してそれぞれ冷却流体供給路108から冷却流体を流すことができ、各角形電池1を均等に冷却することができ、かつその冷却流体供給路108及び冷却流体排出路109を、両保持枠102の保持穴103配列方向に沿う側端間を外装板107で覆って形成しているので、保持枠102の全長にわたる冷却流体供給路108及び冷却流体排出路109を軽量・コンパクトでかつ低コストにて構成することができる。
Further, the cooling
また、両保持枠102に形成する角形電池1の保持穴103の配列状態を傾斜させ、冷却流体供給路108が冷却流体の供給開口111側の一端からその反対側の他端に向けて逐次流路断面積が小さくなり、冷却流体排出路109が一端から冷却流体の排出開口112側の他端に向けて逐次流路断面積が大きくなるようにしているので、一対の角形電池1の外側の長側面間の冷却流体通路110のすべてに対してそれぞれ確実に均等に冷却流体を流すことができ、各角形電池1をより一層均等に冷却することができ、さらに、冷却流体供給路108及び冷却流体排出路109と角形電池1との間に、一対の角形電池1の外側の長側面間の冷却流体通路110を流通する冷却流体の流量を調整する流量調整開口114を形成した整流板113を配設しているので、さらに精度良く均等に冷却することができる。
In addition, the arrangement state of the holding
また、各電池モジュール104において、両保持枠102間に保持枠102と同じ保持穴103を形成した複数の中間補強板115を配設しているので、各角形電池1の両端間の中間部を保持して内圧上昇による膨れを拘束でき、内圧上昇に対する強度を向上することができ、その分各角形電池1のケース2の肉厚を小さくでき、電池パック100全体の軽量化を図ることができる。
Further, in each
また、本実施形態の電池パック100においては、電池モジュール104、104間に排気通路106を形成し、この排気通路106に各角形電池の安全弁27が臨むようにしているので、角形電池1の内圧が異常上昇して安全弁27が作動して有害なガスが放出される場合でも、その有害なガスは排気通路106を通して排出することができる。そのため、有害なガスが周囲に拡散したり、冷却通路に流入することがなく、安全に排気することができる。
Further, in the
また、この排気通路106に、各角形電池1同士を順次直列接続する電極柱18及び第1及び第2の接続板32、33が配置されているので、各角形電池1同士の接続構成が内蔵され、コンパクトな構成で安全性の高い電池パック100が得られる。
Further, since the
本発明の電池パックは、各角形電池を効果的にかつ均等に冷却できるとともに電池パックの角形電池並列方向の寸法をコンパクトに構成でき、さらに各角形電池のケース一端の内圧上昇に対する強度を向上でき、その分各角形電池のケースの肉厚を小さくして電池パック全体の軽量化を図ることができ、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池などの各種角形電池の電池パックに有用である。 The battery pack of the present invention can cool each square battery effectively and uniformly, can be configured to have a compact size in the parallel direction of the square battery of the battery pack, and can further improve the strength against an increase in internal pressure at one end of the case of each square battery. Accordingly, the thickness of each rectangular battery case can be reduced to reduce the weight of the entire battery pack, which is useful for battery packs of various rectangular batteries such as lithium ion batteries and nickel metal hydride batteries.
1 角形電池
2 ケース
13 上部蓋体
18 電極柱
27 安全弁
32 第1の接続板
33 第2の接続板
100 電池パック
101 絶縁部材
102 保持枠
103 保持穴
104 電池モジュール
106 排気通路
107 外装板
108 冷却流体供給路
109 冷却流体排出路
110 冷却流体通路
113 整流板
114 流量調整開口
115 中間補強板
DESCRIPTION OF
Claims (9)
A battery pack is composed of a plurality of battery modules each having a plurality of rectangular batteries held by a pair of holding frames, and is arranged in parallel with a space between the battery modules. The battery pack according to any one of claims 1 to 7, wherein connecting means for connecting the batteries is arranged.
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