JP2010153179A - 電池モジュール - Google Patents

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Abstract

【課題】樹脂で一体成形された一体電槽を備える電池モジュールであって、電池モジュールを構成する各単電池の電気的情報(単電池の電圧など)を取得することが可能とされた電池モジュールを提供する。
【解決手段】電池モジュール100は、一体電槽110の隔壁部112を挟んで隣り合う単電池10を、隔壁部112の貫通孔112bを通じて電気的に接続する接続部155b,156bであって、隔壁部112の貫通孔112b内に位置する接続部155b,156bと、接続部155b,156bと電気的に接続する導電性部材160であって、隔壁部112の内部を通って、電池モジュール100の外部から接続部155b,156bにまで延びる導電性部材160と、を有する。
【選択図】図6

Description

本発明は、複数の単電池が電気的に接続した電池モジュールに関する。
複数の単電池が電気的に接続した電池モジュールとして、様々なものが提案されている。(例えば、特許文献1,特許文献2参照)。
特開2001−93503号 特開2003−331907号
特許文献1及び特許文献2には、正極板、負極板、及びセパレータを有する複数の極板群と、電解液と、極板群及び電解液をそれぞれ収容する複数の収容部を有し樹脂で一体成形された一体電槽と、正極外部端子及び負極外部端子(接続端子)と、を備える電池モジュールが開示されている。この電池モジュールでは、収容部と収容部内に収容された極板群及び電解液とによって構成される単電池が、複数、電気的に接続している。換言すれば、収容部と収容部内に収容された極板群及び電解液とによって構成される単電池が、複数、電気的に接続して、電池モジュールをなしている。
また、これらの電池モジュールでは、一体電槽の内部において、隣り合う単電池同士を電気的に接続している。具体的には、一体電槽を複数の収容部に分割する隔壁部に貫通孔を形成し、この貫通孔を通じて、隔壁部を挟んで隣り合う単電池を電気的に接続している。
ところで、近年、これらの電池モジュールについて、各単電池毎の電気的情報(単電池の電圧など)を取得したいという要求がある。例えば、電池モジュールを製造した後に、各単電池の電池電圧を測定し、各単電池の電池電圧が適正範囲内であるか否かを確認したいという要求がある。また、電池モジュールの使用時(ハイブリッド自動車や電子機器等の電源として使用しているとき)に、各単電池の電池電圧を測定し、単電池の電圧が異常値に達していないかどうかを検知したいという要求もある。電池モジュール全体の電圧が正常値であっても、いずれかの単電池の電圧が異常値に達している場合があり得るからである。
しかしながら、これらの電池モジュールでは、電池モジュールの正極外部端子と負極外部端子とがそれぞれ1つずつ外部に設けられているだけである。このため、電池モジュール全体の電圧を測定することはできるが、各単電池の電圧を測定することはできなかった。このように、従来の電池モジュールでは、各単電池毎の電気的情報(単電池の電圧など)を取得することができなかった。
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、樹脂で一体成形された一体電槽を備える電池モジュールであって、電池モジュールを構成する各単電池の電気的情報(単電池の電圧など)を取得することが可能とされた電池モジュールを提供することを目的とする。
その解決手段は、正極板、負極板、及びセパレータを有する複数の極板群と、電解液と、樹脂で一体成形された一体電槽であって、上記極板群及び上記電解液をそれぞれ収容した複数の収容部を有する一体電槽、及び、上記一体電槽の開口を封止する蓋部、を備える電池ケースと、上記一体電槽の一端部に位置する上記収容部内に収容された上記極板群の上記正極板と電気的に接続した正極外部端子と、上記一体電槽の他端部に位置する上記収容部内に収容された上記極板群の上記負極板と電気的に接続した負極外部端子と、を備え、上記収容部と上記収容部内に収容された上記極板群及び上記電解液とによって構成される単電池が、複数、電気的に接続してなる電池モジュールであって、上記一体電槽は、当該一体電槽を複数の上記収容部に分割する隔壁部を有し、上記隔壁部は、当該隔壁部を貫通する貫通孔であって、隣り合う上記収容部を連通させる貫通孔を構成し、上記電池モジュールは、上記隔壁部を挟んで隣り合う上記単電池を、上記隔壁部の上記貫通孔を通じて電気的に接続する接続部であって、上記隔壁部の上記貫通孔内に位置する接続部と、上記接続部と電気的に接続する導電性部材であって、上記隔壁部の内部を通って、上記電池モジュールの外部から上記接続部にまで延びる導電性部材と、を有する電池モジュールである。
本発明の電池モジュールは、樹脂で一体成形された一体電槽を備えている。この一体電槽は、極板群及び電解液をそれぞれ収容した複数の収容部を有している。この電池モジュールでは、収容部と収容部内に収容された極板群及び電解液とによって構成される単電池が、複数、電気的に接続している。換言すれば、収容部と収容部内に収容された極板群及び電解液とによって構成される単電池が、複数、電気的に接続して、電池モジュールをなしている。
さらに、本発明の電池モジュールは、隔壁部を挟んで隣り合う単電池を、隔壁部に形成された貫通孔を通じて電気的に接続する接続部であって、隔壁部の貫通孔内に位置する接続部を有している。これにより、隔壁部を挟んで隣り合う単電池が、隔壁部の貫通孔を通じて、接続部によって電気的に接続される。
さらに、本発明の電池モジュールは、この接続部と電気的に接続する導電性部材であって、隔壁部の内部を通って、電池モジュールの外部から接続部にまで延びる導電性部材を有している。このような導電性部材は、各々の単電池の外部端子となる。このため、この導電性部材と正極外部端子と負極外部端子を利用して、各々の単電池の電気的情報(単電池の電圧など)を取得することが可能となる。
また、本発明の電池モジュールでは、導電性部材を、隔壁部の内部を通して、電池モジュールの外部から接続部にまで延ばしている。このように、導電性部材を隔壁部の内部に配置することで、導電性部材が電解液等に触れるのを抑制することができる。
さらに、上記の電池モジュールであって、前記極板群の前記正極板が接合された集電板と、上記極板群の前記負極板が接合された集電板と、を有し、上記集電板(上記正極板が接合された上記集電板及び上記負極板が接合された上記集電板)は、自身から突出する凸形状をなし前記貫通孔に挿入された前記接続部を含み、前記導電性部材は、前記貫通孔内に配置された先端部を含み、前記隔壁部を挟んで隣り合う2つの上記集電板の上記接続部であって、上記隔壁部の上記貫通孔に挿入された2つの上記接続部は、両者の間に上記導電性部材の上記先端部を挟んだ状態で、上記導電性部材の上記先端部と共に溶接されてなる電池モジュールとすると良い。
本発明の電池モジュールでは、隔壁部を挟んで隣り合う2つの集電板の接続部であって、隔壁部の貫通孔に挿入された2つの接続部が、両者の間に導電性部材の先端部を挟んだ状態で、導電性部材の先端部と共に溶接されている。このように、導電性部材を接続部と溶接しているので、導電性部材が接続部から脱離するのを抑制でき、導電性部材と接続部との電気的接続を良好に保つことができる。
さらに、上記の電池モジュールであって、前記電池ケースは、前記隔壁部の内部を通って上記電池ケースの外部と前記貫通孔とを連通する連通孔であって、前記導電性部材を上記電池ケースの外部から上記貫通孔内にまで挿入可能とする連通孔を構成し、前記集電板は、それぞれ、前記接続部の周囲に位置する環状の接続周囲部を有し、上記電池モジュールは、上記隔壁部のうち上記貫通孔の周囲に位置する環状の孔周囲部と上記集電板の上記接続周囲部との間に、上記孔周囲部及び上記接続周囲部に密着して配置されたシール部材を有し、上記隔壁部の上記貫通孔は、上記集電板の上記接続部及び上記接続周囲部と上記シール部材とにより閉塞されてなる電池モジュールとすると良い。
本発明の電池モジュールでは、隔壁部の貫通孔が、集電板の接続部及び接続周囲部とシール部材とにより閉塞されている。これにより、収容部と電池ケースの外部との間において、貫通孔及び連通孔を通じたガスや電解液の出入りを防止することができる。従って、電解液の減少や正極板及び負極板等の酸化などを抑制して、電池性能の低下を抑制することができる。
他の解決手段は、正極板、負極板、及びセパレータを有する複数の極板群と、電解液と、樹脂で一体成形された一体電槽であって、上記極板群及び上記電解液をそれぞれ収容した複数の収容部を有する一体電槽、及び、上記一体電槽の開口を封止する蓋部、を備える電池ケースと、上記一体電槽の一端部に位置する上記収容部内に収容された上記極板群の上記正極板と電気的に接続した正極外部端子と、上記一体電槽の他端部に位置する上記収容部内に収容された上記極板群の上記負極板と電気的に接続した負極外部端子と、を備え、上記収容部と上記収容部内に収容された上記極板群及び上記電解液とによって構成される単電池が、複数、電気的に接続してなる電池モジュールであって、上記一体電槽は、当該一体電槽を複数の上記収容部に分割する隔壁部を有し、上記隔壁部は、当該隔壁部を貫通する貫通孔であって、隣り合う上記収容部を連通させる貫通孔を構成し、上記電池モジュールは、上記隔壁部を挟んで隣り合う上記単電池を、上記貫通孔を通じて電気的に接続する接続部であって、上記隔壁部の上記貫通孔内に位置する接続部を有し、上記電池ケースは、上記隔壁部の内部を通って上記電池ケースの外部と上記接続部が位置する上記貫通孔とを連通する連通孔を構成してなる電池モジュールである。
本発明の電池モジュールは、樹脂で一体成形された一体電槽を備えている。この一体電槽は、極板群及び電解液をそれぞれ収容した複数の収容部を有している。この電池モジュールでは、収容部と収容部内に収容された極板群及び電解液とによって構成される単電池が、複数、電気的に接続している。換言すれば、収容部と収容部内に収容された極板群及び電解液とによって構成される単電池が、複数、電気的に接続して、電池モジュールをなしている。
さらに、本発明の電池モジュールは、隔壁部を挟んで隣り合う単電池を、隔壁部に形成された貫通孔を通じて電気的に接続する接続部であって、隔壁部の貫通孔内に位置する接続部を有している。これにより、隔壁部を挟んで隣り合う単電池が、隔壁部の貫通孔を通じて、接続部によって電気的に接続される。
さらに、本発明の電池モジュールでは、電池ケースが、隔壁部の内部を通って電池ケースの外部と接続部が配置された隔壁部の貫通孔とを連通する連通孔を構成している。このため、この連通孔内に挿入可能な導電性部材を利用することで、各々の単電池の電気的情報(単電池の電圧など)を取得することが可能となる。具体的には、導電性部材の後端側を電池ケース(連通孔)の外部に残したまま、導電性部材の先端側を電池ケースの外部からこの連通孔内に挿入して接続部に接触させる(電気的に接続する)。このように配置した導電性部材は、各々の単電池の外部端子として利用できる。このため、この導電性部材と正極外部端子と負極外部端子を利用して、各々の単電池の電気的情報(単電池の電圧など)を取得することが可能となる。
また、本発明の電池モジュールでは、連通孔が、隔壁部の内部を通って、電池ケースの外部から隔壁部の貫通孔にまで至る形態としている。このように、連通孔を隔壁部の内部に形成することで、連通孔内に挿入した導電性部材が電解液等に触れるのを抑制することができる。
さらに、上記の電池モジュールであって、前記極板群の前記正極板が接合された集電板と、上記極板群の前記負極板が接合された集電板と、を有し、上記集電板は、それぞれ、自身から突出する凸形状をなし前記貫通孔に挿入された前記接続部を含み、前記隔壁部を挟んで隣り合う上記集電板の2つの上記接続部は、上記隔壁部の上記貫通孔に挿入された状態で互いに溶接されてなる電池モジュールとするのが好ましい。
さらに、上記いずれかの電池モジュールであって、前記極板群の前記正極板が接合された集電板と、上記極板群の前記負極板が接合された集電板と、を有し、上記集電板は、それぞれ、自身から突出する凸形状をなし前記貫通孔に挿入された前記接続部と、上記接続部の周囲に位置する環状の接続周囲部と、を含み、上記電池モジュールは、前記隔壁部のうち上記貫通孔の周囲に位置する環状の孔周囲部と上記集電板の上記接続周囲部との間に、上記孔周囲部及び上記接続周囲部に密着して配置されたシール部材を有し、上記隔壁部の上記貫通孔は、上記集電板の上記接続部及び上記接続周囲部と上記シール部材とにより閉塞されてなる電池モジュールとすると良い。
本発明の電池モジュールでは、隔壁部の貫通孔が、集電板の接続部及び接続周囲部とシール部材とにより閉塞されている。これにより、収容部と電池ケースの外部との間において、貫通孔及び連通孔を通じたガスや電解液の出入りを防止することができる。従って、電解液の減少や正極板及び負極板等の酸化などを抑制して、電池性能の低下を抑制することができる。
(実施例1)
次に、実施例1にかかる電池モジュール100ついて、図面を参照しつつ説明する。
本実施例1の電池モジュール100は、図1〜図4に示すように、電池ケース101と、正極外部端子151と、負極外部端子152と、5つの導電性部材160とを備える密閉型の電池モジュールである。電池ケース101は、樹脂で一体成形された一体電槽110、及び、一体電槽110の開口115bを封止する樹脂製の蓋部120を有している。
一体電槽110は、図4及び図7〜図9に示すように、直方体形状で、隔壁部112により分割された6つの収容部115を備えている。図4に示すように、各々の収容部115内には、極板群130及び電解液(図示なし)が収容されている。極板群130は、正極板131、負極板132、及びセパレータ133を積層した積層体である。この極板群130は、正極集電板155及び負極集電板156に接合された状態で、収容部115内に収容されている。
一体電槽110の一端部(図4において左端部)に位置する収容部115内に収容されている極板群130の正極板131に接合された正極集電板155は、一体電槽110の側壁部113に形成された貫通孔113bを通じて、正極外部端子151に接合されている。これにより、極板群130の正極板131が、正極外部端子151と電気的に接続する。
一方、一体電槽110の他端部(図4において右端部)に位置する収容部115内に収容されている極板群130の負極板132に接合された負極集電板156は、一体電槽110の側壁部114に形成された貫通孔114bを通じて、負極外部端子152に接合されている。これにより、極板群130の負極板132が、負極外部端子152と電気的に接続する。
図10に示すように、一体電槽110では、それぞれの隔壁部112に、隔壁部112を貫通する貫通孔112bが形成されている。一体電槽110では、この貫通孔112bによって、隣り合う収容部115が連通している。図4に示すように、隣り合う収容部115内に位置する正極集電板155と負極集電板156とは、隔壁部112の貫通孔112bを通じて接合されている。
具体的には、図4のG部を図5に拡大して示すように、正極集電板155の上端部には、凸形状(有底円筒状)の接続部155bが形成されている。同様に、負極集電板156の上端部にも、凸形状(有底円筒状)の接続部156bが形成されている。そして、隔壁部112を挟んで隣り合う収容部115のうち、一方の収容部115内に位置する正極集電板155の接続部155bを、当該隔壁部112の貫通孔112b内に挿入配置し、他方の収容部115内に位置する負極集電板156の接続部156bを、当該隔壁部112の貫通孔112b内に挿入配置した状態で、接続部155bと接続部156bとを抵抗溶接している。
このようにして、本実施例1の電池モジュール100では、収容部115と、収容部115内に収容された極板群130及び電解液(図示なし)とによって構成される単電池10が、複数(本実施例1では6ヶ)、電気的に直列に接続している。換言すれば、収容部115と収容部115内に収容された極板群130及び電解液とによって構成される単電池10が、複数(本実施例1では6ヶ)、電気的に直列に接続して、電池モジュール100をなしている。
また、図5に示すように、正極集電板155は、凸形状(有底円筒状)の接続部155bの周囲に、環状をなす凹形状の接続周囲部155cを有している。しかも、隔壁部112のうち貫通孔112bの周囲に位置する環状の孔周囲部112dと、正極集電板155の接続周囲部155cとの間には、ゴム製のOリング118(シール部材)が、孔周囲部112d及び接続周囲部155cに密着して配置されている。これにより、正極集電板155の接続部155b及び接続周囲部155cとOリング118とによって、隔壁部112の貫通孔112bを隙間無く閉塞することができる。従って、隣り合う収容部115の間における、貫通孔112bを通じた電解液やガスの出入りを防止することができる。
さらに、負極集電板156も、凸形状(有底円筒状)の接続部156bの周囲に、環状をなす凹形状の接続周囲部156cを有している。しかも、隔壁部112の孔周囲部112dと、負極集電板156の接続周囲部156cとの間に、Oリング118が、孔周囲部112d及び接続周囲部156cに密着して配置されている。これにより、負極集電板156の接続部156b及び接続周囲部156cとOリング118とで、隔壁部112の貫通孔112bを隙間無く閉塞することができる。従って、隣り合う収容部115の間における、貫通孔112bを通じた電解液やガスの出入りを、より一層防止することができる。
また、本実施例1の一体電槽110には、図8〜図10に示すように、一体電槽110の外部と隔壁部112の貫通孔112bとを連通する連通孔110d,110fが形成されている。詳細には、一体電槽110の正面壁部110b及び隔壁部112の内部を通って貫通孔112bにまで延びる連通孔110dが3つと、背面壁部110c及び隔壁部112の内部を通って貫通孔112bにまで延びる連通孔110fが2つ形成されている。この連通孔110d,110fは、導電性部材160の軸部163を、一体電槽110の外部から貫通孔112b内にまで挿入配置可能な形状とされている。
導電性部材160は、金属からなり、図11に示すように、円盤状の鍔部161と、この鍔部161から延びる平板状の端子部162と、鍔部161から突出して延びる円柱状の軸部163とを有している。軸部163の先端部164は、極細形状(例えば、直径0.2mm)をなしている。導電性部材160の軸部163は、連通孔110d,110f内に挿入可能な形状とされている。
ここで、図2のC−C矢視断面図、及び、図3のH−H矢視断面図を図6に示す。なお、図6に示す符号のうち括弧書きで示す符号は、図3のH−H矢視断面図に関する符号である。また、図6では、極板群130の図示を省略している。
図6に示すように、導電性部材160は、連通孔110dまたは連通孔110fを通って、電池ケース101(一体電槽110)の外部から、接続部155b,156bにまで延びている。具体的には、導電性部材160のうち、鍔部161及び端子部162を電池ケース101(一体電槽110)の外部に配置し(図1〜図3参照)、軸部163を連通孔110dまたは連通孔110f内に挿入配置している(図6参照)。
図6に示すように、軸部163の先端部164は、隔壁部112の貫通孔112b内に配置されている。この先端部164は、正極集電板155の接続部155bと負極集電板156の接続部156bとの間に挟まれた状態で、接続部155b,156bと共に抵抗溶接されている(図5及び図6参照)。これにより、導電性部材160は、正極集電板155及び負極集電板156と電気的に接続される。このような導電性部材160は、各々の単電池10の外部端子となる。
従って、導電性部材160の端子部162と正極外部端子151と負極外部端子152を利用して、各々の単電池10の電気的情報(単電池10の電圧など)を取得することが可能となる。具体的には、例えば、図12に示すように、正極外部端子151と最も左側に位置する導電性部材160の端子部162とを利用して、電圧計20により、最も左側に位置する単電池10の電圧を測定することができる。また、負極外部端子152と最も右側位置する導電性部材160の端子部162とを利用して、最も右側に位置する単電池10の電圧を測定することができる。さらに、最も近い2つの導電性部材160の端子部162(正面壁部110b側に位置する端子部162と背面壁部110c側に位置する端子部162)を利用して、中央に位置する4つの単電池10の電圧を、それぞれ測定することができる。
例えば、電池モジュール100を製造した後に、上述のようにして各単電池10の電池電圧を測定し、各単電池10の電池電圧が適正範囲内であるか否かを確認(検査)することができる。また、電池モジュール100の使用時(ハイブリッド自動車や電子機器等の電源として使用しているとき)に、各単電池10の電池電圧を測定し、単電池10の電圧が異常値に達していないかどうかを検知することができる。
また、本実施例1の電池モジュール100では、導電性部材160を、隔壁部112の内部(連通孔110d,110f)を通して、電池モジュール100の外部から接続部155b,156bにまで延ばしている。このように、導電性部材160(軸部163)を、隔壁部112の内部に配置することで、導電性部材160(軸部163)が電解液等に触れるのを抑制することができる。
しかも、前述のように、正極集電板155の接続部155b及び接続周囲部155cとOリング118とによって、隔壁部112の貫通孔112bを隙間無く閉塞している。さらに、負極集電板156の接続部156b及び接続周囲部156cとOリング118とによっても、隔壁部112の貫通孔112bを隙間無く閉塞している(図5及び図6参照)。これにより、収容部115と電池ケース101(一体電槽110)の外部との間において、貫通孔112b及び連通孔110d,110fを通じたガスや電解液の出入りを防止することができる。
従って、本実施例1の電池モジュール100では、電解液の減少(外部への漏出による減少)や正極板131及び負極板132等の酸化(外気との接触による酸化)などを抑制することができる。これにより、各単電池10の電池性能の低下を抑制し、ひいては電池モジュール100の電池性能の低下を抑制することができる。
本実施例1の電池モジュール100は、次のようにして製造する。まず、一体電槽110の各収容部115内に、正極集電板155及び負極集電板156が溶接された極板群130を収容する。なお、正極集電板155の接続周囲部155cの内側、及び、負極集電板156の接続周囲部156cの内側には、予め、Oリング118を配置しておく。
次いで、一体電槽110の連通孔110d,110f内に、導電性部材160の軸部163を挿入して、軸部163の先端部164を、隔壁部112の貫通孔112b内に配置する。このとき、軸部163の先端部164は、正極集電板155の接続部155bと負極集電板156の接続部156bとの間に配置される(図6参照)。この状態で、隔壁部112の貫通孔112bを通じて、正極集電板155の接続部155b及び負極集電板156の接続部156bを、軸部163の先端部164と共に抵抗溶接する。
さらに、一体電槽110の側壁部113に形成されている貫通孔113bを通じて、正極集電板155の接続部155bと正極外部端子151とを抵抗溶接する(図4参照)。さらに、一体電槽110の側壁部114に形成されている貫通孔114bを通じて、負極集電板156の接続部156bと負極外部端子152とを抵抗溶接する。次いで、各収容部115内に電解液を注入した後、蓋部120で、一体電槽110の開口部115bを閉塞する。これにより、電池モジュール100が完成する。
(実施例2)
次に、実施例2にかかる電池モジュール200ついて、図面を参照しつつ説明する。
本実施例2の電池モジュール200は、実施例1の電池モジュール100と比較して、導電性部材を有していない点が異なり、その他については同様である。従って、ここでは、実施例1の電池モジュール100と異なる点を中心に説明し、同様な点については説明を省略または簡略化する。
電池モジュール200は、図13〜図15に示すように、電池ケース101(一体電槽110及び蓋部120)と、正極外部端子151と、負極外部端子152を備える。この電池モジュール200でも、図21に示すように、実施例1の電池モジュール100と同様に、収容部115と、収容部115内に収容された極板群130及び電解液(図示なし)とによって構成される単電池10が、複数(本実施例2でも6ヶ)、電気的に直列に接続している。換言すれば、収容部115と収容部115内に収容された極板群130及び電解液とによって構成される単電池10が、複数(本実施例2でも6ヶ)、電気的に直列に接続して、電池モジュール200をなしている。
一体電槽110には、一体電槽110の外部と隔壁部112の貫通孔112bとを連通する連通孔110d,110fが形成されている。詳細には、一体電槽110の正面壁部110b及び隔壁部112の内部を通って貫通孔112bにまで延びる連通孔110dが3つと、背面壁部110c及び隔壁部112の内部を通って貫通孔112bにまで延びる連通孔110fが2つ形成されている(図10参照)。この連通孔110d,110fは、導電性部材260の軸部263(図17参照)を、一体電槽110の外部から貫通孔112b内にまで挿入配置可能な形状とされている。
なお、図16に示すように、本実施例2の電池モジュール200では、連通孔110d,110fを通じて、正極集電板155の接続部155b及び負極集電板156の接続部156bに、導電性部材が接続されていない。すなわち、本実施例2の電池モジュール200は、実施例1の電池モジュール100と異なり、導電性部材を有していない。なお、図16では、極板群130の図示を省略している。
また、本実施例2の電池モジュール200でも、実施例1の電池モジュール100と同様に、正極集電板155の接続部155b及び接続周囲部155cとOリング118とによって、隔壁部112の貫通孔112bを隙間無く閉塞している(図16参照)。さらに、負極集電板156の接続部156b及び接続周囲部156cとOリング118とによっても、隔壁部112の貫通孔112bを隙間無く閉塞している。これにより、収容部115と電池ケース101(一体電槽110)の外部との間において、貫通孔112b及び連通孔110d,110fを通じたガスや電解液の出入りを防止することができる。
従って、本実施例2の電池モジュール200でも、電解液の減少(外部への漏出による減少)や正極板131及び負極板132等の酸化(外気との接触による酸化)などを抑制することができる。これにより、各単電池10の電池性能の低下を抑制し、ひいては電池モジュール200の電池性能の低下を抑制することができる。
このような電池モジュール200は、導電性部材260を用いて、各々の単電池10の電気的情報(単電池10の電圧など)を取得することが可能となる。
ここで、導電性部材260について説明する。導電性部材260は、金属からなり、図17に示すように、円盤状の鍔部261と、この鍔部261から延びる平板状の端子部262と、鍔部261から突出して延びる円柱状の軸部263とを有している。軸部263は、実施例1の軸部163と異なり、鍔部261側から先端264まで等しい外径寸法を有する円柱形状をなしている。この軸部263は、連通孔110d,110fを通じて、電池モジュール200の外部から正極集電板155の接続部155b及び負極集電板156の接続部156bにまで届く長さを有している(図20参照)。
次に、本実施例2の電池モジュール200に、導電性部材260を装着したときの様子を、図18〜図20に示す。なお、図20では、極板群130の図示を省略している。
導電性部材260は、次のようにして、電池モジュール200に装着する。一体電槽110の連通孔110d,110f内に、導電性部材260の軸部263を、その先端264側から挿入する。そして、軸部263の先端264を、正極集電板155の接続部155及び負極集電板156の接続部156bに接触させる。これにより、導電性部材260を、正極集電板155及び負極集電板156と電気的に接続させることができる。
このように装着した導電性部材260は、各々の単電池10の外部端子として利用できる。従って、導電性部材260の端子部262と正極外部端子151と負極外部端子152を利用して、各々の単電池10の電気的情報(単電池10の電圧など)を取得することが可能となる。各々の単電池10の電圧測定方法は、実施例1で説明した通りである(図12参照)。従って、例えば、電池モジュール200を製造した後に、導電性部材260を用いて各単電池10の電池電圧を測定することで、各単電池10の電池電圧が適正範囲内であるか否かを確認(検査)することができる。
また、本実施例2の電池モジュール200では、連通孔110d,110fを、隔壁部112の内部(連通孔110d,110f)を通って、電池モジュール100の外部から隔壁部112の貫通孔112bにまで至る形態としている。このように、連通孔110d,110fを隔壁部112の内部に形成することで、連通孔110d,110f内に挿入した導電性部材260(軸部263)が電解液等に触れるのを防止することができる。
以上において、本発明を実施例1,2に即して説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
例えば、実施例1の電池モジュール100では、一体電槽として、導電性部材160の軸部163が挿入可能な連通孔110d,110fを有する一体電槽110を用いた。このため、一体電槽110の連通孔110d,110f内に導電性部材160の軸部163を挿入して、軸部163の先端部164を、正極集電板155の接続部155b及び負極集電板156の接続部156bと共に抵抗溶接した。これにより、導電性部材160が正極集電板155及び負極集電板156と電気的に接続された電池モジュール100とした。
しかしながら、、一体電槽として、インサート成形により、導電性部材160と共に一体に成形した一体電槽を用いても良い。なお、この一体電槽を用いた場合は、一体電槽110の各収容部115内に、正極集電板155及び負極集電板156が溶接された極板群130を収容することで、正極集電板155の接続部155bと負極集電板156の接続部156bとの間に軸部163の先端部164が配置される。この状態で、軸部163の先端部164を、正極集電板155の接続部155b及び負極集電板156の接続部156bと共に抵抗溶接することで、導電性部材160が正極集電板155及び負極集電板156と電気的に接続される。このような電池モジュールとしても良い。
実施例1にかかる電池モジュールの上面図である。 実施例1にかかる電池モジュールの正面図である。 実施例1にかかる電池モジュールの背面図である。 図1のB−B矢視断面図である。 図4のG部拡大図である。 図2のC−C矢視断面、及び、図3のH−H矢視断面図である。 実施例1,2にかかる一体電槽の上面図である。 実施例1,2にかかる一体電槽の正面図である。 実施例1,2にかかる一体電槽の背面図である。 図8のD−D矢視断面図である。 実施例1にかかる導電性部材の斜視図である。 電池モジュールを構成する各単電池の電圧測定方法を説明する図である。 実施例2にかかる電池モジュールの上面図である。 実施例2にかかる電池モジュールの正面図である。 実施例2にかかる電池モジュールの背面図である。 図14のE−E矢視断面図、及び、図15のJ−J矢視断面図である。 実施例2にかかる導電性部材の斜視図である。 実施例2にかかる電池モジュールに導電性部材を装着した正面図である。 実施例2にかかる電池モジュールに導電性部材を装着した背面図である。 図18のF−F矢視断面図、及び、図19のK−K矢視断面図である。 図13のL−L矢視断面図である。
符号の説明
10 単電池
100 電池モジュール
101 電池ケース
110 一体電槽
110d,110f 連通孔
112 隔壁部
112b 貫通孔
112d 孔周囲部
115 収容部
118 Oリング(シール部材)
120 蓋部
130 極板群
131 正極板
132 負極板
133 セパレータ
151 正極外部端子
152 負極外部端子
155 正極集電板
156 負極集電板
155b,156b 接続部
155c,156c 接続周囲部
160,260 導電性部材
164 導電性部材の先端部

Claims (5)

  1. 正極板、負極板、及びセパレータを有する複数の極板群と、
    電解液と、
    樹脂で一体成形された一体電槽であって、上記極板群及び上記電解液をそれぞれ収容した複数の収容部を有する一体電槽、及び、上記一体電槽の開口を封止する蓋部、を備える電池ケースと、
    上記一体電槽の一端部に位置する上記収容部内に収容された上記極板群の上記正極板と電気的に接続した正極外部端子と、
    上記一体電槽の他端部に位置する上記収容部内に収容された上記極板群の上記負極板と電気的に接続した負極外部端子と、を備え、
    上記収容部と上記収容部内に収容された上記極板群及び上記電解液とによって構成される単電池が、複数、電気的に接続してなる
    電池モジュールであって、
    上記一体電槽は、当該一体電槽を複数の上記収容部に分割する隔壁部を有し、
    上記隔壁部は、当該隔壁部を貫通する貫通孔であって、隣り合う上記収容部を連通させる貫通孔を構成し、
    上記電池モジュールは、
    上記隔壁部を挟んで隣り合う上記単電池を、上記隔壁部の上記貫通孔を通じて電気的に接続する接続部であって、上記隔壁部の上記貫通孔内に位置する接続部と、
    上記接続部と電気的に接続する導電性部材であって、上記隔壁部の内部を通って、上記電池モジュールの外部から上記接続部にまで延びる導電性部材と、を有する
    電池モジュール。
  2. 請求項1に記載の電池モジュールであって、
    前記極板群の前記正極板が接合された集電板と、上記極板群の前記負極板が接合された集電板と、を有し、
    上記集電板は、自身から突出する凸形状をなし前記貫通孔に挿入された前記接続部を含み、
    前記導電性部材は、前記貫通孔内に配置された先端部を含み、
    前記隔壁部を挟んで隣り合う2つの上記集電板の上記接続部であって、上記隔壁部の上記貫通孔に挿入された2つの上記接続部は、両者の間に上記導電性部材の上記先端部を挟んだ状態で、上記導電性部材の上記先端部と共に溶接されてなる
    電池モジュール。
  3. 請求項2に記載の電池モジュールであって、
    前記電池ケースは、前記隔壁部の内部を通って上記電池ケースの外部と前記貫通孔とを連通する連通孔であって、前記導電性部材を上記電池ケースの外部から上記貫通孔内にまで挿入可能とする連通孔を構成し、
    前記集電板は、それぞれ、前記接続部の周囲に位置する環状の接続周囲部を有し、
    上記電池モジュールは、上記隔壁部のうち上記貫通孔の周囲に位置する環状の孔周囲部と上記集電板の上記接続周囲部との間に、上記孔周囲部及び上記接続周囲部に密着して配置されたシール部材を有し、
    上記隔壁部の上記貫通孔は、上記集電板の上記接続部及び上記接続周囲部と上記シール部材とにより閉塞されてなる
    電池モジュール。
  4. 正極板、負極板、及びセパレータを有する複数の極板群と、
    電解液と、
    樹脂で一体成形された一体電槽であって、上記極板群及び上記電解液をそれぞれ収容した複数の収容部を有する一体電槽、及び、上記一体電槽の開口を封止する蓋部、を備える電池ケースと、
    上記一体電槽の一端部に位置する上記収容部内に収容された上記極板群の上記正極板と電気的に接続した正極外部端子と、
    上記一体電槽の他端部に位置する上記収容部内に収容された上記極板群の上記負極板と電気的に接続した負極外部端子と、を備え、
    上記収容部と上記収容部内に収容された上記極板群及び上記電解液とによって構成される単電池が、複数、電気的に接続してなる
    電池モジュールであって、
    上記一体電槽は、当該一体電槽を複数の上記収容部に分割する隔壁部を有し、
    上記隔壁部は、当該隔壁部を貫通する貫通孔であって、隣り合う上記収容部を連通させる貫通孔を構成し、
    上記電池モジュールは、
    上記隔壁部を挟んで隣り合う上記単電池を、上記貫通孔を通じて電気的に接続する接続部であって、上記隔壁部の上記貫通孔内に位置する接続部を有し、
    上記電池ケースは、
    上記隔壁部の内部を通って上記電池ケースの外部と上記接続部が位置する上記貫通孔とを連通する連通孔を構成してなる
    電池モジュール。
  5. 請求項4に記載の電池モジュールであって、
    前記極板群の前記正極板が接合された集電板と、上記極板群の前記負極板が接合された集電板と、を有し、
    上記集電板は、それぞれ、自身から突出する凸形状をなし前記貫通孔に挿入された前記接続部と、上記接続部の周囲に位置する環状の接続周囲部と、を含み、
    上記電池モジュールは、前記隔壁部のうち上記貫通孔の周囲に位置する環状の孔周囲部と上記集電板の上記接続周囲部との間に、上記孔周囲部及び上記接続周囲部に密着して配置されたシール部材を有し、
    上記隔壁部の上記貫通孔は、上記集電板の上記接続部及び上記接続周囲部と上記シール部材とにより閉塞されてなる
    電池モジュール。
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