JP2010211952A - Battery module - Google Patents

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Masayuki Nakai
昌之 中井
Motokata Ishihara
基固 石原
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Nissan Motor Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a battery module capable of achieving high-precision temperature detection of cells while maintaining mechanical strength of the module. <P>SOLUTION: This battery module has a plurality of laminated cells 110, a case 130 containing the cells, a support plate 100 having thermal conductivity, one portion 100a of which is brought into contact with the cell and the other portion 100b of which is fixed to the case, and a temperature detecting means 120 to detect the temperature of the support plate. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は電池モジュールに関し、詳細には、セルの温度検出が可能な電池モジュールに関する。   The present invention relates to a battery module, and more particularly to a battery module capable of detecting the temperature of a cell.

近年、大気汚染や地球温暖化に対処するため、二酸化炭素量の低減が切に望まれている。自動車業界では、電気自動車(EV)やハイブリッド電気自動車(HEV)の導入による二酸化炭素排出量の低減に期待が集まっており、これらの実用化の鍵を握るモータ駆動用二次電池の開発が盛んに行われている。   In recent years, in order to cope with air pollution and global warming, reduction of the amount of carbon dioxide has been strongly desired. In the automobile industry, there is a great expectation for reducing carbon dioxide emissions by introducing electric vehicles (EV) and hybrid electric vehicles (HEV), and the development of secondary batteries for motor drive that holds the key to commercialization of these is thriving. Has been done.

一般的に、モータ駆動用二次電池としては、直列接続した複数の扁平型のセルを積層してケースに収容した電池モジュールを用いる。   Generally, as a secondary battery for driving a motor, a battery module in which a plurality of flat cells connected in series are stacked and accommodated in a case is used.

電池モジュール内部の各セルは、充放電を繰り返すことで発熱する。そのため、セルがある温度以上になることで、寿命および性能が劣化することがある。   Each cell in the battery module generates heat by repeatedly charging and discharging. Therefore, the life and performance may be deteriorated when the cell reaches a certain temperature or higher.

そこで、従来は、積層されたセル間に熱伝導シートを介在させ、該シートの一部をケースの外まで延伸させて、該一部の温度を検出することで積層されたセルの温度を検出していた(特許文献1)。   Therefore, conventionally, the temperature of the stacked cells is detected by interposing a heat conductive sheet between the stacked cells, extending a part of the sheet to the outside of the case, and detecting the temperature of the part. (Patent Document 1).

特開2006−250734号公報JP 2006-250734 A

しかし、上述した従来技術は、電池モジュールの構成要素として熱伝導シートを追加しているにもかかわらず、ケースの強度の補強が検討されていない。したがって、二次電池セルの積層数はケースの剛性で制限されるため、従来技術では、二次電池セルの積層数にさらに制限がかかる可能性がある。   However, although the above-described conventional technology adds a heat conductive sheet as a component of the battery module, reinforcement of the case strength has not been studied. Therefore, since the number of stacked secondary battery cells is limited by the rigidity of the case, the conventional technique may further limit the number of stacked secondary battery cells.

また、従来技術は、温度検出精度を得るために、熱伝導シートをケースの外まで延伸する。そのため、ケースの形状が複雑となり、部品組付け時に作業性が低下するおそれがある。   Further, in the prior art, in order to obtain temperature detection accuracy, the heat conductive sheet is stretched out of the case. For this reason, the shape of the case becomes complicated, and workability may be reduced when the parts are assembled.

上記課題を解決するために、本発明に係る電池モジュールは、積層された複数のセルと、ケースと、支持板と、温度検出手段と、を有する。ケースは、複数のセルを収容する。支持板は、熱伝導性を有し、一の部分がセルと接するとともに、他の部分がケースに固定される。温度検出手段は、支持板の温度を検出する。   In order to solve the above problems, a battery module according to the present invention includes a plurality of stacked cells, a case, a support plate, and temperature detection means. The case accommodates a plurality of cells. The support plate has thermal conductivity, one part is in contact with the cell, and the other part is fixed to the case. The temperature detection means detects the temperature of the support plate.

本発明に係る電池モジュールによれば、支持板の一の部分をセルに当接させ他の部分をケースに固定することにより、モジュールの機械的強度を保ち、セルの積層数の制限をなくすことができる。   According to the battery module of the present invention, one part of the support plate is brought into contact with the cell and the other part is fixed to the case, thereby maintaining the mechanical strength of the module and eliminating the limit on the number of stacked cells. Can do.

また、電池モジュール内の支持板の温度を検出することで、発熱源に近い箇所の温度を検出できるため、精度よくセルの温度を検出することができる。   Moreover, since the temperature of the location near the heat source can be detected by detecting the temperature of the support plate in the battery module, the temperature of the cell can be detected with high accuracy.

また、導電体をケースの外まで延伸させる必要をなくすことでケースの複雑化を回避し、部品組付け作業性の低下を防止することができる。   Further, by eliminating the need to extend the conductor to the outside of the case, it is possible to avoid complication of the case and prevent deterioration of workability for assembling the parts.

本発明の実施形態に係る電池モジュールを分解して示す斜視図である。It is a perspective view which decomposes | disassembles and shows the battery module which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る電池モジュールを分解して示す正面図である。It is a front view which decomposes | disassembles and shows the battery module which concerns on embodiment of this invention. セルを示す斜視図である。It is a perspective view which shows a cell. 支持板とロアケースとを固定した部分の断面図である。It is sectional drawing of the part which fixed the support plate and the lower case. サーミスタを支持板に当接させ、ロアケースに固定した部分の断面図である。It is sectional drawing of the part which made the thermistor contact | abut to a support plate and was fixed to the lower case.

以下に、本発明に係る電池モジュールについて実施形態により詳細に説明する。以下、電池モジュールの例として双極型のリチウムイオン二次電池(以下、「積層型電池」と称する)の電池モジュールに関して説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。なお、以下参照する図面では、電池モジュールの各要素の形状、厚さ等を誇張しているが、これは発明の理解を容易にするためである。   Hereinafter, the battery module according to the present invention will be described in detail with reference to embodiments. Hereinafter, a battery module of a bipolar lithium ion secondary battery (hereinafter referred to as “stacked battery”) will be described as an example of the battery module, but the present invention is not limited thereto. In the drawings to be referred to below, the shape, thickness and the like of each element of the battery module are exaggerated for the sake of easy understanding of the invention.

図1および図2に示すように、本実施形態に係る電池モジュール10は、セル(単電池)110、支持板100、サーミスタ120、ケース130を有して構成される。なお、図1および図2には、電池モジュール10のその他の構成要素(部品等)も図示しているが、これらの構成要素についての説明は省略する。   As shown in FIGS. 1 and 2, the battery module 10 according to this embodiment includes a cell (unit cell) 110, a support plate 100, a thermistor 120, and a case 130. 1 and 2 also show other components (parts and the like) of the battery module 10, but the description of these components will be omitted.

セル110は、その電極同士の間にスペーサ(絶縁材)を挿入して積層し、直列に接続することでセルユニットをなす。セルユニットは、ロアケース131とアッパーケース132とからなるケース130に収納する。このとき、セル110はスリーブによって位置合わせされる。スリーブは、電池モジュール10の補強部材として機能する。図1および図2においては4枚のセル110を収納しているが、セルの枚数は限定されない。   The cell 110 forms a cell unit by inserting and laminating spacers (insulating material) between the electrodes and connecting them in series. The cell unit is housed in a case 130 including a lower case 131 and an upper case 132. At this time, the cell 110 is aligned by the sleeve. The sleeve functions as a reinforcing member for the battery module 10. In FIG. 1 and FIG. 2, four cells 110 are stored, but the number of cells is not limited.

図3に示すように、積層型電池のセル110は、たとえば、長方形状の扁平な形状を有し、その両側部からそれぞれ電力を取り出すための正極タブ310Aおよび負極タブ310Bが引き出される。発電要素320は、外装材(たとえば、ラミネートフィルム)330によって包まれ、その周囲は熱融着されており、正極タブ310Aおよび負極タブ310Bを引き出した状態で密封される。   As shown in FIG. 3, the cell 110 of the stacked battery has, for example, a rectangular flat shape, and a positive electrode tab 310 </ b> A and a negative electrode tab 310 </ b> B for taking out electric power from both sides thereof are drawn out. The power generation element 320 is wrapped with an exterior material (for example, a laminate film) 330, and the periphery thereof is heat-sealed, and is sealed with the positive electrode tab 310A and the negative electrode tab 310B pulled out.

支持板100は、図1および図2に示すように、底面部100aと、短側面部100bと、長側面部100cと、で構成する。支持板100の長側面部100cは凸部101cと凹部102cとからなる凸凹形状を有する。ただし、これに限定されず、支持板100は長側面部100cに凸部101cおよび凹部102cを有しなくてもよい。支持板100は、熱伝導性を有する。支持板100は、より熱抵抗が低い材料からなることが望ましい。例えば、アルミや銅からなることができる。   As shown in FIGS. 1 and 2, the support plate 100 includes a bottom surface portion 100a, a short side surface portion 100b, and a long side surface portion 100c. The long side surface portion 100c of the support plate 100 has an uneven shape composed of a convex portion 101c and a concave portion 102c. However, the support plate 100 is not limited thereto, and the long side surface portion 100c may not have the convex portion 101c and the concave portion 102c. The support plate 100 has thermal conductivity. The support plate 100 is preferably made of a material having a lower thermal resistance. For example, it can be made of aluminum or copper.

支持板100の底面部100aは、セル110のいずれかの積層面間に挿入させる。これにより、支持板100の底面部100aをセル110と接触させる。電池モジュール10内でより高温となる箇所は、発熱源となるセル110の積層面間である。支持板100の底面部100aをセル110の積層面間に挿入し、支持板100の温度を検出することで、より高温となるセル110間の温度を検出することができる。すなわち、セル110の温度の検出精度を向上させることができる。   The bottom surface portion 100 a of the support plate 100 is inserted between any stacked surfaces of the cells 110. Thereby, the bottom surface portion 100 a of the support plate 100 is brought into contact with the cell 110. The place where the temperature is higher in the battery module 10 is between the stacked surfaces of the cells 110 that are the heat generation sources. By inserting the bottom surface portion 100a of the support plate 100 between the stacked surfaces of the cells 110 and detecting the temperature of the support plate 100, it is possible to detect the temperature between the cells 110 at a higher temperature. That is, the temperature detection accuracy of the cell 110 can be improved.

支持板100の枚数は限定されない。すなわち、支持板100の枚数は、セル110の積層数や、必要とされる電池モジュール10の機械的強度に応じて適宜選択しうる。また、支持板100の底面部100aを挿入させるセル110の積層面間の位置も限定されない。例えば、電池モジュール10の機械的強度を最も向上させる位置としてもよいし、セル110が発生する熱の放熱性が最も良好な位置としてもよい。   The number of support plates 100 is not limited. That is, the number of support plates 100 can be appropriately selected according to the number of stacked cells 110 and the required mechanical strength of the battery module 10. Further, the position between the stacked surfaces of the cells 110 into which the bottom surface portion 100a of the support plate 100 is inserted is not limited. For example, it may be a position where the mechanical strength of the battery module 10 is most improved, or may be a position where the heat dissipation of the heat generated by the cells 110 is the best.

後述するように、支持板100をロアケース131と当接させるので、電池モジュール10内でより高温となるセル110間の熱を、新たな放熱ルートとなる支持板100を介してロアケース131から効率的に放熱させることができる。これにより、電池モジュール10の放熱性を向上させることができる。   As will be described later, since the support plate 100 is brought into contact with the lower case 131, the heat between the cells 110, which has a higher temperature in the battery module 10, is efficiently transferred from the lower case 131 via the support plate 100 serving as a new heat dissipation route. Can dissipate heat. Thereby, the heat dissipation of the battery module 10 can be improved.

支持板100は、セル110の積層面間に挿入したときに、短側面部100bおよび長側面部100cの凸部101cがロアケース131と当接する大きさとする。ただし、支持板100の大きさは、図1に示す支持板100の大きさより小さくてもよく、例えば、図1に示す支持板100の大きさの半分であってもよい。支持板100の外周を折り曲げて短側面部100bおよび長側面部100cを設け、支持板100とロアケース131の内側とを面で当接させることで、支持板100の伝熱特性を有効利用しセル110の放熱を促進することができる。これにより、高温によるセルの劣化、すなわちセルの容量低下を抑制することができる。このことは、容量低下に対するマージンの削減を可能とするため、電池モジュールの体積縮小を実現することができる。   The support plate 100 has such a size that the short side surface portion 100b and the convex portion 101c of the long side surface portion 100c come into contact with the lower case 131 when inserted between the stacked surfaces of the cells 110. However, the size of the support plate 100 may be smaller than the size of the support plate 100 shown in FIG. 1, and may be, for example, half the size of the support plate 100 shown in FIG. The outer periphery of the support plate 100 is bent to provide the short side surface portion 100b and the long side surface portion 100c, and the support plate 100 and the inner side of the lower case 131 are brought into contact with each other to effectively use the heat transfer characteristics of the support plate 100. The heat dissipation of 110 can be promoted. Thereby, deterioration of the cell by high temperature, ie, the capacity | capacitance fall of a cell, can be suppressed. This makes it possible to reduce the margin for capacity reduction, and thus to realize a volume reduction of the battery module.

ここで、支持板100の短側面部100bとロアケース220とを当接させた状態に固定する。該固定は、ねじ止めにより行ってもよい。さらに、支持板100の長側面部100cの凸部101c(凸部101cを設けない場合は長側面部100cのいずれかの位置)とロアケース220とをねじ止めして該長側面部100cとロアケース220とを当接させた状態に固定することが望ましい。これにより、モジュールの機械的強度(例えば、剛性)を保ち、セルの積層数の制限をなくすことができる。   Here, the short side surface portion 100b of the support plate 100 and the lower case 220 are fixed in contact with each other. The fixing may be performed by screwing. Furthermore, the convex part 101c of the long side surface part 100c of the support plate 100 (any position of the long side surface part 100c when the convex part 101c is not provided) and the lower case 220 are screwed to the long side part 100c and the lower case 220. It is desirable to fix to the state which contacted. Thereby, the mechanical strength (for example, rigidity) of a module can be maintained and the restriction | limiting of the number of lamination | stacking of a cell can be eliminated.

サーミスタ120は、電池モジュール10が組立てられたときに支持板100の凹部102c(凸部101cを設けない場合は長側面部100cのいずれかの位置)と当接するように、ロアケース131に固定する。該固定は、後述するように、クリップの先端にサーミスタ120を固定し、該クリップをロアケース131に設けた穴131aを利用してロアケース131に固定することで行ってもよい。   The thermistor 120 is fixed to the lower case 131 so as to come into contact with the concave portion 102c of the support plate 100 (any position of the long side surface portion 100c when the convex portion 101c is not provided) when the battery module 10 is assembled. As will be described later, the fixing may be performed by fixing the thermistor 120 to the tip of the clip and fixing the clip to the lower case 131 using a hole 131a provided in the lower case 131.

支持板100の長側面部100cに設けた凹部102cにサーミスタ120を配置することで、サーミスタ120を電池モジュール10の内部に設置することができる。サーミスタ120を電池モジュール10外部に設ける必要がないため、支持板100をケースの外まで延伸する必要がない。そのため、ケースの形状が複雑になることがなく、部品組付け作業性の低下を防止できる。   By disposing the thermistor 120 in the recess 102 c provided in the long side surface portion 100 c of the support plate 100, the thermistor 120 can be installed inside the battery module 10. Since it is not necessary to provide the thermistor 120 outside the battery module 10, it is not necessary to extend the support plate 100 to the outside of the case. Therefore, the shape of the case does not become complicated, and it is possible to prevent a reduction in workability for assembling the parts.

支持板100の長側面部100cに凹部102cを設けない場合は、例えばロアケース131に設けた穴にサーミスタ120を配置することで、サーミスタ120を支持板100の長側面部100cと当接してもよい。また、サーミスタ120をロアケース131に当接し、ロアケース131を介して支持板100の温度を検知してもよい。   When the concave portion 102 c is not provided in the long side surface portion 100 c of the support plate 100, the thermistor 120 may be brought into contact with the long side surface portion 100 c of the support plate 100 by arranging the thermistor 120 in a hole provided in the lower case 131, for example. . Alternatively, the thermistor 120 may be brought into contact with the lower case 131 and the temperature of the support plate 100 may be detected via the lower case 131.

支持板には複数の凹部102cを設けることが望ましい。これにより、サーミスタ120の設定位置の自由度が増すため、複数の冷却手段を用いる場合にも対応できるとともに、様々な冷媒の流れ方向に容易に対応できる。   It is desirable to provide a plurality of recesses 102c on the support plate. Thereby, since the freedom degree of the setting position of the thermistor 120 increases, it can respond also to the case where a some cooling means is used, and can respond easily to the flow direction of various refrigerant | coolants.

図4は、支持板100とロアケース131とを固定した部分の断面図である。図4においては、簡単のため、セル110の内部等電池モジュールの詳細な部分の図示を省略している。   FIG. 4 is a cross-sectional view of a portion where the support plate 100 and the lower case 131 are fixed. In FIG. 4, illustration of the detailed part of battery modules, such as the inside of the cell 110, is abbreviate | omitted for simplicity.

図4に示すように、支持板の凸部101cとロアケース131とにねじ穴を開け、ボルト400とナット410とで支持板の凸部101cとロアケース131とを固定する。支持板100の凸部101cとロアケース131とを固定することで、セル110の積層数が増加してもモジュールの強度を保つことができる。   As shown in FIG. 4, a screw hole is made in the convex portion 101 c of the support plate and the lower case 131, and the convex portion 101 c of the support plate and the lower case 131 are fixed with a bolt 400 and a nut 410. By fixing the convex portion 101c of the support plate 100 and the lower case 131, the strength of the module can be maintained even when the number of stacked cells 110 is increased.

セル110で発生した熱は、セル110と接している支持板100の底面部100aから、支持板100を介してロアケース120と当接した支持板100の短側面部100bおよび長側面部100cへと伝わる。そして、支持板100の短側面部100bおよび長側面部100cと当接したロアケース220から放熱される。   The heat generated in the cell 110 is transferred from the bottom surface portion 100a of the support plate 100 in contact with the cell 110 to the short side surface portion 100b and the long side surface portion 100c of the support plate 100 in contact with the lower case 120 via the support plate 100. It is transmitted. Then, heat is radiated from the lower case 220 in contact with the short side surface portion 100b and the long side surface portion 100c of the support plate 100.

このように、支持板100をロアケース131と当接させるため、電池モジュール10内でより高温になるセル110間の熱を、新たな放熱ルートとなる支持板100を介して効率的に放熱させることができる。これにより、電池モジュール10の放熱性を向上させることができる。   As described above, in order to bring the support plate 100 into contact with the lower case 131, the heat between the cells 110, which becomes higher in the battery module 10, can be efficiently radiated through the support plate 100 serving as a new heat dissipation route. Can do. Thereby, the heat dissipation of the battery module 10 can be improved.

また、支持板100の外周を折り曲げて短側面部100bおよび長側面部100cを設け、支持板100とロアケース131の内側とを面で当接させることで、支持板100の伝熱特性を有効利用しセル110の放熱を促進することができる。   Further, the outer periphery of the support plate 100 is bent to provide the short side surface portion 100b and the long side surface portion 100c, and the support plate 100 and the inner side of the lower case 131 are brought into contact with each other to effectively use the heat transfer characteristics of the support plate 100. The heat dissipation of the cell 110 can be promoted.

このように、本実施形態は、底面部をセル110と当接させ短側面部100bおよび長側面部100cの凸部101cをロアケース120と当接させて放熱させる。そのため、セル110間に挿入した伝熱体をケースの外まで延伸させて放熱させる必要がない。したがって、伝熱体をケースの外まで延伸させることに伴うケースの複雑化を回避し、部品組付け作業性の低下を防止することができる。   Thus, in the present embodiment, the bottom surface portion is brought into contact with the cell 110, and the convex portions 101c of the short side surface portion 100b and the long side surface portion 100c are brought into contact with the lower case 120 to dissipate heat. Therefore, it is not necessary to heat the heat transfer body inserted between the cells 110 by extending it to the outside of the case. Therefore, it is possible to avoid complication of the case due to extending the heat transfer body to the outside of the case, and to prevent deterioration in workability of assembling the parts.

図5は、サーミスタ120を支持板100に当接させ、ロアケース131に固定した部分の断面図である。図5においては、簡単のため、セル110の内部等電池モジュールの詳細な部分の図示を省略している。   FIG. 5 is a cross-sectional view of a portion where the thermistor 120 is brought into contact with the support plate 100 and fixed to the lower case 131. In FIG. 5, for the sake of simplicity, the detailed portion of the battery module such as the inside of the cell 110 is not shown.

図5に示すように、電池モジュール10が組立てられたときにサーミスタ120が支持板100に設けた凹部102cと当接するように、サーミスタ120を、ロアケース131に固定する。サーミスタ120をクリップ500の先端に固定し、クリップ500をロアケース131に設けた穴131aを利用して固定することで、サーミスタ120をロアケース131に固定してもよい。   As shown in FIG. 5, the thermistor 120 is fixed to the lower case 131 so that when the battery module 10 is assembled, the thermistor 120 comes into contact with the recess 102 c provided in the support plate 100. The thermistor 120 may be fixed to the lower case 131 by fixing the thermistor 120 to the tip of the clip 500 and fixing the clip 500 using the hole 131 a provided in the lower case 131.

支持板100の長側面部100cに設けた凹部102cにサーミスタ120を配置することで、サーミスタ120を電池モジュール10の内部に設置することができる。サーミスタ120を電池モジュール10の外部に設ける必要がないため、支持板100をケースの外まで延伸する必要がない。そのため、ケースの形状が複雑になることがなく、部品組付け作業性の低下を防止できる。   By disposing the thermistor 120 in the recess 102 c provided in the long side surface portion 100 c of the support plate 100, the thermistor 120 can be installed inside the battery module 10. Since it is not necessary to provide the thermistor 120 outside the battery module 10, it is not necessary to extend the support plate 100 to the outside of the case. Therefore, the shape of the case does not become complicated, and it is possible to prevent a reduction in workability for assembling the parts.

また、本実施形態は、支持板100の底面部100aを、電池モジュール10内部でより高温となるセル110間に介装させ、支持板100の長側面部100cに当接させたサーミスタ120で支持板100の温度を検出する。これにより、サーミスタ120で、電池モジュール10内部のより高温となる箇所の温度を検出するため、温度検出精度を向上させることができる。また、温度検出精度が向上することで、電池モジュールの温度を制御する際の温度マージンを削減することができる。   Further, in the present embodiment, the bottom surface portion 100a of the support plate 100 is interposed between the cells 110 that have a higher temperature inside the battery module 10, and is supported by the thermistor 120 that is in contact with the long side surface portion 100c of the support plate 100. The temperature of the plate 100 is detected. Thereby, the temperature detection accuracy can be improved because the thermistor 120 detects the temperature of the higher temperature inside the battery module 10. Moreover, the temperature margin at the time of controlling the temperature of a battery module can be reduced because temperature detection accuracy improves.

また、サーミスタ120を電池モジュール10内部に設置するため、サーモスタ120を設置することによる電池モジュール10の体積増加を抑制することができる。   Moreover, since the thermistor 120 is installed inside the battery module 10, an increase in the volume of the battery module 10 due to the installation of the thermostat 120 can be suppressed.

次に、本実施形態に係る電池モジュールの温度検出精度を検証するために、シミュレーションによる実験結果を示す。   Next, in order to verify the temperature detection accuracy of the battery module according to the present embodiment, experimental results by simulation are shown.

<実験結果>
1.方法
電池モジュールの形状、部品素材の物性、セルからの発熱量、外部環境(風速)の各データに基づき、計算機により電池モジュールの温度分布のシミュレーションを行った。
2.条件
セル当たりの発熱量を5W、風速を0.5m/sとして、電池モジュール内の最高温度とサーミスタ配置部の温度との差(以下、「温度検出精度」と称する)をシミュレーションした。
3.対象
A.比較例(従来例)
支持板を用いず、サーミスタを電池モジュールの外に配置(ロアケースの外面に当接)した従来の電池モジュール。
B.本発明の実施例1
支持板の底面をセル間に介装させ、短側面部をロアケースに固定し、サーミスタを電池モジュールの長側面部の凸部に当接した電池モジュール。
C.本発明の実施例2
支持板の底面をセル間に介装させ、短側面部をロアケースに固定し、サーミスタを電池モジュールの長側面部の凹部に当接した電池モジュール。
4.結果
比較例の温度検出精度は5.63℃となった。これに対し、本発明の実施例1の温度検出精度は2.76℃、本発明の実施例2の温度検出精度は1.12℃となった。
<Experimental result>
1. Method Based on the data of the shape of the battery module, the physical properties of the component materials, the amount of heat generated from the cells, and the external environment (wind speed), the temperature distribution of the battery module was simulated by a computer.
2. Conditions The amount of heat generated per cell was 5 W, the wind speed was 0.5 m / s, and the difference between the maximum temperature in the battery module and the temperature of the thermistor arrangement (hereinafter referred to as “temperature detection accuracy”) was simulated.
3. Subject A. Comparative example (conventional example)
A conventional battery module in which a thermistor is disposed outside the battery module (abutting on the outer surface of the lower case) without using a support plate.
B. Example 1 of the present invention
A battery module in which the bottom surface of the support plate is interposed between the cells, the short side surface portion is fixed to the lower case, and the thermistor is in contact with the convex portion of the long side surface portion of the battery module.
C. Embodiment 2 of the present invention
A battery module in which the bottom surface of the support plate is interposed between the cells, the short side surface portion is fixed to the lower case, and the thermistor is in contact with the concave portion of the long side surface portion of the battery module.
4). Results The temperature detection accuracy of the comparative example was 5.63 ° C. On the other hand, the temperature detection accuracy of Example 1 of the present invention was 2.76 ° C., and the temperature detection accuracy of Example 2 of the present invention was 1.12 ° C.

本実験により、本実施形態による温度検出精度向上の効果が実証された。また、本発明の実施例1の結果から、長側面部に凹部を設けない支持板を用いて支持板の温度を検出しても十分な温度検出精度向上の効果があることが実証された。さらに、本発明の実施例2の結果から、長側面部に凹部を設けた支持板を用いて該凹部の温度を検出することで、さらに温度検出精度向上の効果があることが実証された。   By this experiment, the effect of the temperature detection accuracy improvement by this embodiment was proved. In addition, from the results of Example 1 of the present invention, it was proved that there is a sufficient improvement in temperature detection accuracy even if the temperature of the support plate is detected using a support plate that does not have a recess in the long side surface portion. Furthermore, from the results of Example 2 of the present invention, it was proved that the temperature detection accuracy was further improved by detecting the temperature of the recess using a support plate having a recess on the long side surface.

以上、本実施形態に係る電池モジュールについて説明したが、本実施形態の底面部は、本発明の一の部分に相当する。短側面部は、他の部分および当接面に、長側面部は、他の部分および当接面に相当する。凸部は、他の部分および当接面に相当する。サーミスタは、温度検出手段に相当する。   Although the battery module according to the present embodiment has been described above, the bottom surface portion of the present embodiment corresponds to one part of the present invention. The short side surface portion corresponds to the other portion and the contact surface, and the long side surface portion corresponds to the other portion and the contact surface. A convex part is corresponded to another part and a contact surface. The thermistor corresponds to temperature detection means.

以下に、本発明の実施形態に係る電池モジュールの効果を示す。
・支持板の一の部分をセルに当接させ他の部分をケースに固定することにより、モジュールの機械的強度を保ち、セルの積層数の制限をなくすことができる。
・電池モジュール内の支持板の温度を検出することで、発熱源に近い箇所の温度を検出できるため、精度よくセルの温度を検出することができる。
・導電体をケースの外まで延伸させる必要をなくすことでケースの複雑化を回避し、部品組付け作業性の低下を防止することができる。
・セル間に支持板を挿入し支持板の温度を検出することで、モジュール内のより高温となっている部分の温度を検出することができるため、温度検出精度を向上させることができる。
・底面部をセルと当接させた支持板の側面部とロアケースの内側とを面で当接させることで、支持板の伝熱特性を有効利用しセルの放熱を促進することができる。これにより、電池容量低下に対するマージン削減が可能となるため、電池モジュールの体積縮小を実現することができる。
・支持板のロアケースとの当接面に設けた凹部にサーミスタを配置することで、サーミスタを電池モジュール外に設置する必要なないため、サーミスタ設置による電池モジュールの体積増加を抑制することができる。
Below, the effect of the battery module which concerns on embodiment of this invention is shown.
-One part of the support plate is brought into contact with the cell and the other part is fixed to the case, so that the mechanical strength of the module can be maintained and the limit of the number of stacked cells can be eliminated.
-By detecting the temperature of the support plate in the battery module, the temperature near the heat source can be detected, so that the cell temperature can be detected with high accuracy.
-By eliminating the need to extend the conductor to the outside of the case, it is possible to avoid complication of the case and prevent deterioration in workability for assembling the parts.
-By inserting a support plate between cells and detecting the temperature of the support plate, it is possible to detect the temperature of the higher-temperature part in the module, so that the temperature detection accuracy can be improved.
-By making the side surface portion of the support plate whose bottom surface portion is in contact with the cell and the inside of the lower case abut on the surface, the heat transfer characteristics of the support plate can be effectively used and the heat radiation of the cell can be promoted. This makes it possible to reduce the margin for a decrease in battery capacity, thereby realizing a reduction in the volume of the battery module.
-By disposing the thermistor in the concave portion provided on the contact surface of the support plate with the lower case, it is not necessary to install the thermistor outside the battery module, so that an increase in the volume of the battery module due to the thermistor installation can be suppressed.

10 電池モジュール、
100 支持板、
100a 底面部(一の部分)、
100b 短側面部(他の部分、当接面)、
100c 長側面部(他の部分、当接面)、
101c 凸部(他の部分、当接面)、
102c 凹部、
110 セル、
120 サーミスタ(温度検出手段)、
130 ケース、
131 ロアケース、
132 アッパーケース、
500 クリップ。
10 battery module,
100 support plate,
100a bottom part (one part),
100b short side surface (other part, contact surface),
100c long side surface part (other part, contact surface),
101c Convex part (other part, contact surface),
102c recess,
110 cells,
120 thermistor (temperature detection means),
130 cases,
131 Lower case,
132 Upper case,
500 clips.

Claims (4)

積層された複数のセルと、
前記複数のセルを収容したケースと、
一の部分が前記セルと接するとともに、他の部分が前記ケースに固定された熱伝導性を有する支持板と、
前記支持板の温度を検出する温度検出手段と、
を有することを特徴とする電池モジュール。
A plurality of stacked cells;
A case containing the plurality of cells;
One part is in contact with the cell, and the other part is a support plate having thermal conductivity fixed to the case;
Temperature detecting means for detecting the temperature of the support plate;
A battery module comprising:
前記支持板の前記一の部分は、前記セルの間に介装して前記セルと接することを特徴とする請求項1に記載の電池モジュール。   2. The battery module according to claim 1, wherein the one portion of the support plate is interposed between the cells and is in contact with the cells. 前記支持板の前記他の部分は、前記ケースの内壁と当接する当接面を有し、前記当接面で前記ケースに固定されたことを特徴とする請求項1または2に記載の電池モジュール。   The battery module according to claim 1, wherein the other portion of the support plate has a contact surface that contacts an inner wall of the case, and is fixed to the case by the contact surface. . 前記当接面には前記ケースの内壁と当接しない凹部が設けられ、前記温度検出手段は、前記凹部に設けられたことを特徴とする請求項3に記載の電池モジュール。   The battery module according to claim 3, wherein the contact surface is provided with a recess that does not contact the inner wall of the case, and the temperature detecting means is provided in the recess.
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