JP2008243783A

JP2008243783A - バッテリパック

Info

Publication number: JP2008243783A
Application number: JP2007086945A
Authority: JP
Inventors: Takeo Kakuchi; 武夫覚地; Yasuhei Koyama; 泰平小山; Yousuke Tonami; 洋介渡並; Yoshifumi Nakahama; 敬文中濱; Tamon Ozaki; 多文尾崎; Eiko Muro; 永晃室; Yusaku Hata; 裕作畑; Shinichiro Kosugi; 伸一郎小杉; Kenji Sato; 憲治佐藤; Michiaki Yamada; 道章山田
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2007-03-29
Filing date: 2007-03-29
Publication date: 2008-10-09

Abstract

【課題】複数のセルの電極間接続や保護基板などの設置や放熱が容易に行えるバッテリパックを提供することである。
【解決手段】複数の箱状セル１２から構成されるバッテリパック１１であり、電圧を取り出す電極が設けられた各セル面が同じ方向となるように、かつ各セル１２の４つの側面のうち広い面積の側面側に冷却用媒体を通過させる隙間を形成しつつ、各セル１２が隣り合うように配置してモジュール１５を形成し、モジュール１５をモジュール固定部１８に固定する。
【選択図】図１

Description

本発明は、複数の箱状セルから構成されるバッテリパックに関する。

一般に、セル単体では電池容量が小さいので電池の容量を大きくするために、複数個のセルを用いてバッテリパックを形成するようにしている。例えば、複数個のセルをケースに収納してバッテリパックを形成するようにしている。

複数の電池セルとこれら複数の電池セルの充放電を制御するための電気回路とを一体的にパッケージ化してなり、バッテリ・パックの筐体は電池セルを収容する電池室と電気回路を収容する電気回路室とを仕切るための隔壁を備え、その隔壁によって電気回路は電池セル側の雰囲気から隔離するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。
特許第３０１４２９３号公報

しかし、複数のセルを密接して配置した場合には冷却媒体が通る空間がないので、十分に放熱できない場合があり、複数のセルの電極間接続や保護基板などの設置も難しくなる。また、複数のセルからなるモジュールを筐体で密閉するとセルの防爆弁から放出される電解液ガスが外部に放出させることが困難となる。

本発明の目的は、複数のセルの電極間接続や保護基板などの設置や放熱が容易に行えるバッテリパックを提供することである。

本発明のバッテリパックは、複数の箱状セルから構成されるバッテリパックにおいて、電圧を取り出す電極が設けられた各セル面が同じ方向となるように、かつ各セルの４つの側面のうち広い面積の側面側に冷却用媒体を通過させる隙間を形成しつつ、各セルが隣り合うように配置してモジュールを形成し、前記モジュールをモジュール固定部に固定したこと特徴とする。

本発明によれば、複数のセルの電極間接続や保護基板などの設置や放熱が容易に行えるバッテリパックを提供できる。

図１は本発明の実施の形態に係わるバッテリパックの分解斜視図である。バッテリパック１１は複数の箱状セル１２から構成され、各々のセル１２は、電圧を取り出す電極１３が設けられた各セル面が同じ方向（前面側）となるように配置される。また、そのセル面には防爆弁１４が設けられている。

各々のセル１２は、各セル１２の４つの側面のうち広い面積の側面側に冷却用媒体（例えば冷却風）を通過させるための隙間を形成しつつ、各セル１２が隣り合うように配置してモジュール１５を形成している。このモジュール１５は押し板１６、１７で挟み込んでモジュール固定部１８に固定される。各々のセル１２間の隙間は冷却用媒体を通過させるための隙間であり、矢印Ａの方向から冷却用媒体が流れる。

そして、電極１３が設けられた各セル面側の押し板１６には、各セル１２の防爆弁１４から放出される電解液ガスをモジュール１５外に放出するためのガス放出部１９が設けられ、この押し板１６はカバー２０で保護される。一方、電極が設けられた各セル面の反対側の押し板１７は、金属固定具２１に固定される。

このように、電極１３が設けられたセル面が前面部に位置し、電極１２が設けられたセル面が、モジュール固定部１８におけるモジュール１５の固定面に対して垂直となるようにモジュール１５は配置されている。

次に、図２は電極が設けられた各セル面の反対側の押し板１７の斜視図である。押し板１７は樹脂材料で形成され、各々のセル１２の電極が設けられていない背面側を保持するための保持部２２が設けられている。保持部２２は隣り合うセル１２の間隔を形成するための突起部２３と、セル面と接触して各セル１２を保持する保持面２４とを有し、各々のセル１２の背面部が突起部２３間に挿入され保持面２４で各セル１２の背面部を保持する。これにより、隣り合うセル１２を隙間を保って配置する。また、押し板１７は樹脂材料で形成されているので、各セル１２間の絶縁を確保できる。

図３は、電極が設けられた各セル面側の押し板１６の斜視図である。図３では押し板１６を背面側から見た場合を示している。押し板１６も押し板１７と同様に、樹脂材料で形成され、各々のセル１２の電極が設けられた前面側を保持するための保持部２５が設けられている。保持部２５は隣り合うセル１２の間隔を形成するための突起部２６と、セル面と接触して各セル１２を保持する保持面２７とを有し、各々のセル１２の前面部が突起部２６間に挿入される。

この場合、セル１２の前面部には電極１３及び防爆弁１４が設けられているので、保持部２５の保持面２７には電極１３を貫通させるための貫通孔２８が設けられ、また、防爆弁１４からの電解液ガスをガス放出部１９に導くための案内溝２９が設けられている。

図４は、押し板１６の保持面２７とその保持面２７に接触するセル面との間に設けられる可撓性部材３０の斜視図である。押し板１６の保持面２７とその保持面２７に接触するセル面との間には、図４に示すように可撓性部材３０が設けられ、冷却媒体が通過する空間とセル電極側の空間とを気密分離可能としている。また、この可撓性部材３０を設けることにより、セル１２を押え固定する際に、セル１２の寸法公差などを吸収でき、複数のセル１２を一括して容易に固定できるようにしている。

図５は金属固定具２１及びモジュール固定部１８の斜視図であり、図６は勘合部３１を有した金属固定具２１に取り付けられる押し板１７の斜視図である。図５に示すように、金属固定具２１は、電極１３が設けられた各セル面側の反対側の各セル面の押し板１７と少なくとも１箇所以上で勘合する勘合部３１を有する。また、押し板１７は図６に示すように、金属固定具２１の勘合部３１に勘合する勘合穴３２が設けられている。押し板１７と金属固定具２１とを勘合部３１及び勘合穴３２で勘合させ、金属固定具２１を介して押し板１６を各セル面に押圧して各セル１２を固定する。これにより、樹脂材料である押し板１７とともに金属材料である金属固定具２１とを併用するので、樹脂材料による絶縁確保の機能と剛性アップ機能の分担が容易となり、より合理的な設計が可能となる。

図７は本発明の実施の形態に係わるバッテリパックの他の一例を示す斜視図である。図７ではカバー２０及び一部のセル１２の図示を省略している。この一例は、樹脂材料からなる押し板１６とは別に、可撓性部材を介して各セル面を押圧固定するための金属押し板３３を設けたものである。図７に示すように、樹脂材料からなる押し板１６の前面側に金属押し板３３が設けられている。そして、この金属押し板３３には、セル１２の防爆弁１４から放出される電解液ガスをモジュール１５外に放出するための空間が形成されている。

図８は図７に示す押し板１６及び金属押し板３３の分解斜視図であり、図８（ａ）は押し板１６の斜視図、図８（ｂ）は金属押し板３３の斜視図、図８（ｃ）は押し板１６と金属押し板３３との間に設けられる可撓性部材３４の斜視図である。図８（ａ）に示す押し板１６のセルの防爆弁が位置する部分に、図８（ｃ）の可撓性部材３４を介して、図８（ｂ）の金属押し板３３を取り付ける。

これにより、樹脂材料とともに金属材料を併用することになるので、樹脂材料による絶縁確保の機能と剛性アップ機能との分担が容易となり、より合理的な設計が可能となる。また、金属押し板３３にセルの防爆弁から放出される電解液ガスをモジュール外に放出するための空間を形成しているので、新たなスリット部材などが必要なく、必要最低限の部材で構成できる。

本発明の実施の形態によれば、複数のセル１２に対して冷却媒体を通す隙間を設けたので、セル１２の冷却を容易に行うことができ、また、セル１２の電極は押し板１６の前面部に突出するので電極間の接続や保護基板などの設置がし易くなる。また、冷却媒体が通過する隙間空間をセルの並びで確保しているため、隙空間を構成するための新たなスリット部材などが必要ない。

また、押し板１６はセル１２を押えて固定する機能に加え、防爆弁から放出される電解液ガスの通路を兼ね備えているため、新たな部材を必要とすることなく電解液ガスを放出できる。また、樹脂材料とともに金属材料を併用することにより、樹脂材料による絶縁確保の機能と剛性アップ機能との分担が容易となり、より合理的な設計が可能となる。

本発明の実施の形態に係わるバッテリパックの分解斜視図。本発明の実施の形態における電極が設けられた各セル面の反対側の押し板の斜視図。本発明の実施の形態における電極が設けられた各セル面側の押し板の斜視図。本発明の実施の形態における押し板の保持面とその保持面に接触するセル面との間に設けられる可撓性部材の斜視図。本発明の実施の形態における金属固定具及びモジュール固定部の斜視図。本発明の実施の形態における勘合部を有した金属固定具に取り付けられる押し板の斜視図。本発明の実施の形態に係わるバッテリパックの他の一例を示す斜視図。図７に示す押し板及び金属押し板の分解斜視図。

符号の説明

１１…バッテリパック、１２…セル、１３…電極、１４…防爆弁、１５…モジュール、１６…押し板、１７…押し板、１８…モジュール固定部、１９…ガス放出部、２０…カバー、２１…金属固定具、２２…保持部、２３…突起部、２４…保持面、２５…保持部、２６…突起部、２７…保持面、２８…貫通孔、２９…案内溝、３０…可撓性部材、３１…勘合部、３２…勘合穴、３３…金属押し板、３４…可撓性部材

Claims

複数の箱状セルから構成されるバッテリパックにおいて、電圧を取り出す電極が設けられた各セル面が同じ方向となるように、かつ各セルの４つの側面のうち広い面積の側面側に冷却用媒体を通過させる隙間を形成しつつ、各セルが隣り合うように配置してモジュールを形成し、前記モジュールをモジュール固定部に固定したこと特徴とするバッテリパック。
前記電極が設けられたセル面が前面部に位置し、前記電極が設けられたセル面が前記モジュール固定部における前記モジュールの固定面に対して垂直となるように前記モジュールを配置したことを特徴とする請求項１記載のバッテリパック。
前記モジュールの前記電極が設けられた各セル面側及びその反対側の各セル面側にそれぞれ設けられ、前記隙間を形成するための突起及び各セル面と接触して各セルを保持する保持面を有し、電極が設けられた各セル面及びその反対側の各セル面を挟み込んで各セルの位置を固定する押し板を備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のバッテリパック。
前記モジュールの前記電極が設けられた各セル面側の押し板の保持面とその保持面に接触するセル面との間に、可撓性部材を設けたことを特徴とする請求項３に記載のバッテリパック。
前記セルの防爆弁から放出される電解液ガスを前記モジュール外に放出するためのガス放出部を前記押し板に形成したことを特徴とする請求項３に記載のバッテリパック。
前記押し板を樹脂材料で形成したことを特徴とする請求項３に記載のバッテリパック。
前記モジュールの前記電極が設けられた各セル面側の反対側の各セル面の押し板と少なくとも１箇所以上で勘合する金属固定具を設け、その金属固定具を介して前記押し板を各セル面に押圧し各セルを固定することを特徴とする請求項３に記載のバッテリパック。
前記樹脂材料からなる押し板とは別に、可撓性部材を介して各セル面を押圧固定するための金属押し板を設けたことを特徴とする請求項３に記載のバッテリパック。
前記金属押し板に前記セルの防爆弁から放出される電解液ガスをモジュール外に放出するための空間を形成したことを特徴とする請求項８に記載のバッテリパック。