JP2013069558A - Battery module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電池モジュールに関する。 The present invention relates to a battery module.
従来の技術においては、単電池を容器の内部に収容した電池モジュールが知られている。電池モジュールが複数個の単電池を有する場合には、複数個の単電池を並べて容器の内部に収容することが知られている。 In the prior art, a battery module in which a single cell is accommodated in a container is known. When a battery module has a plurality of single cells, it is known that a plurality of single cells are arranged and accommodated inside a container.
特開2003−187857号公報においては、複合ラミネートフィルムにより形成されている電池外装に収納された発電部と、発電部の正極集電体および負極集電体と同じ幅を有し、矩形状の電池外装の相異なる一辺から突出する正極端子電極および負極端子電極を備えた電池が開示されている。この電池では、正極集電体および負極集電体のそれぞれ端部同士を積層させた状態で直接電池外装から突出させ、正極端子電極および負極端子電極にすることが開示されている。この電池においては、正極端子電極および負極端子電極が横方向に突出しており、複数個の電池を外部容器に収容することが開示されている。 In Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-187857, a power generation unit housed in a battery exterior formed of a composite laminate film has the same width as a positive electrode current collector and a negative electrode current collector of the power generation unit, and has a rectangular shape. A battery including a positive terminal electrode and a negative terminal electrode protruding from different sides of the battery exterior is disclosed. In this battery, it is disclosed that the positive electrode current collector and the negative electrode current collector are directly projected from the battery exterior in a state in which the respective ends of the positive electrode current collector and the negative electrode current collector are laminated to form a positive electrode terminal electrode and a negative electrode terminal electrode. In this battery, it is disclosed that a positive electrode terminal electrode and a negative electrode terminal electrode protrude in a lateral direction, and a plurality of batteries are accommodated in an external container.
特開2003−229117号公報においては、正極端子および負極端子を互いに離隔して外周端縁部に導出させて、活物質領域の幅と所定の電極端子幅とが所定の関係を有する扁平型電池が開示されている。 In Japanese Patent Laid-Open No. 2003-229117, a flat battery in which a positive electrode terminal and a negative electrode terminal are separated from each other and led to an outer peripheral edge portion, and a width of an active material region and a predetermined electrode terminal width have a predetermined relationship. Is disclosed.
充電および放電の可能な二次電池においては、充電および放電の電気的動作に伴って、徐々に電気的特性が悪化するものがある。例えば、正極活物質および負極活物質を含むリチウムイオン電池の場合には、活物質がリチウムイオンの吸蔵または放出に伴って膨張したり収縮したりする。たとえば、多くの活物質においては、リチウムイオンが吸蔵されると膨張し、リチウムイオンが放出されると収縮するという特性を有する。 Some rechargeable batteries that can be charged and discharged gradually deteriorate in electrical characteristics as the charging and discharging electric operations are performed. For example, in the case of a lithium ion battery including a positive electrode active material and a negative electrode active material, the active material expands or contracts with insertion or extraction of lithium ions. For example, many active materials have a characteristic of expanding when lithium ions are occluded and contracting when lithium ions are released.
充電と放電を繰り返して活物質が膨張および収縮を繰り返すことにより、活物質を含む正極または負極で亀裂が生じたり、正極または負極が隣接する集電体から剥離したりするという問題が生じる。また、正極と負極との間に配置されている電解質層が固体である全固体電池においては、正極または負極と電解質層との境界面における接触抵抗が増加するという問題が生じる。この結果、サイクル特性などの電気的特性が悪化する。たとえば、充電および放電を繰り返したときの電池容量が減少するという問題が生じる。 When charging and discharging are repeated and the active material repeats expansion and contraction, there arises a problem that the positive electrode or the negative electrode containing the active material is cracked or the positive electrode or the negative electrode is peeled off from the adjacent current collector. Further, in an all-solid battery in which the electrolyte layer disposed between the positive electrode and the negative electrode is solid, there arises a problem that the contact resistance at the interface between the positive electrode or the negative electrode and the electrolyte layer increases. As a result, cycle characteristics and other electrical characteristics are deteriorated. For example, there arises a problem that the battery capacity decreases when charging and discharging are repeated.
また、電池モジュールの使用期間中には、単電池の周りは全体的に温度が均一であることが好ましい。すなわち、単電池の一部分の周りの温度が高くなって単電池の内部に温度勾配が生じないことが好ましい。単電池に温度勾配が生じることにより、部分的に劣化が進行し、単電池の電気的特性が悪化したり寿命が短くなったりする。たとえば、充電および放電を繰り返したときサイクル特性が悪化するという問題が生じる。 Moreover, it is preferable that the temperature around the unit cell is uniform throughout the battery module usage period. That is, it is preferable that the temperature around a part of the unit cell is high and no temperature gradient is generated inside the unit cell. When the temperature gradient is generated in the single cell, the deterioration partially proceeds, and the electric characteristics of the single cell are deteriorated or the life is shortened. For example, when charging and discharging are repeated, there arises a problem that cycle characteristics deteriorate.
本発明は、単電池を含み、電気的特性の悪化を抑制する電池モジュールを提供することを目的とする。 An object of this invention is to provide the battery module which contains a cell and suppresses the deterioration of an electrical property.
本発明の電池モジュールは、ケースおよびケースから突出する端子を有する単電池と、単電池を内部に収容し、密閉可能な密閉容器とを備える。密閉容器は、内部が密閉された状態で加圧された流体が充填されている。単電池は、端子がケースの下部に配置されるように密閉容器に収容されている。 The battery module of the present invention includes a cell having a case and a terminal protruding from the case, and a sealed container that houses the cell and can be sealed. The sealed container is filled with a pressurized fluid with the inside sealed. The unit cell is accommodated in a hermetically sealed container so that the terminal is disposed at the lower part of the case.
上記発明においては、密閉容器の内部に収容されている複数の単電池を備え、複数の単電池は互いに離れて配置され、単電池同士の間に流体が流れる流路が形成されており、単電池と密閉容器の壁面との間には隙間が形成され、単電池と密閉容器の壁面との間に流体が流れる流路が形成されていることが好ましい。 In the above-mentioned invention, a plurality of single cells housed in the sealed container are provided, the plurality of single cells are arranged apart from each other, and a flow path through which a fluid flows is formed between the single cells. It is preferable that a gap is formed between the battery and the wall surface of the sealed container, and a flow path through which a fluid flows is formed between the unit cell and the wall surface of the sealed container.
上記発明においては、単電池は、固体の正極層、固体の電解質層および固体の負極層を有する全固体電池を含むことができる。 In the above invention, the single battery can include an all-solid battery having a solid positive electrode layer, a solid electrolyte layer, and a solid negative electrode layer.
本発明によれば、単電池を含み、電気的特性の悪化を抑制する電池モジュールを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the battery module which contains a single battery and suppresses the deterioration of an electrical property can be provided.
図1から図6を参照して、実施の形態における電池モジュールについて説明する。本実施の形態における電池モジュールは、ハイブリッド車両や電気車両等の駆動装置に配置されている。 The battery module in the embodiment will be described with reference to FIGS. The battery module in the present embodiment is disposed in a drive device such as a hybrid vehicle or an electric vehicle.
図1に、本実施の形態における電池モジュールの概略分解斜視図を示す。本実施の形態における電池モジュールは、電気を蓄える蓄電装置であり、電池セルとしての単電池22を含む。本実施の形態においては、複数の単電池22が並んで配置されている。本実施の形態における電池モジュールは、単電池22を内部に収容する容器としての密閉容器24を含む。密閉容器24には、複数の単電池22が収容されている。密閉容器24は、内部の空間が密閉可能に形成されている。
FIG. 1 shows a schematic exploded perspective view of the battery module in the present embodiment. The battery module in the present embodiment is a power storage device that stores electricity, and includes a
本実施の形態における密閉容器24は、基材24aと蓋部材24bとを含む。蓋部材24bは、複数の単電池22を覆うように形成されている。基材24aと蓋部材24bとの間には気体の漏洩を抑制するためのシール部材が配置されている。矢印52に示すように、基材24aに対して蓋部材24bが固定されることにより、密閉容器24の内部が密閉される。
The sealed
密閉容器24の内部には加圧された流体が充填されている。本実施の形態においては、加圧された気体が充填されている。たとえば大気圧よりも大きな圧力にて気体が充填されている。密閉容器24の内部に充填される気体としては、不活性ガス等の任意の気体を採用することができる。
The sealed
図2に、本実施の形態における単電池の概略斜視図を示す。本実施の形態における単電池22は、直方体状に形成されている。単電池22は、ケース22cと、ケース22cから突出する端子22a,22bを有する。端子22a,22bは、電気の導通を行う部分である。本実施の形態における端子22a,22bは、一つの方向に向かって突出するように形成されている。図2に示す例では、端子22aが正極であり、端子22bが負極である。
FIG. 2 shows a schematic perspective view of the unit cell in the present embodiment. The
本実施の形態における単電池22のケース22cは、外部から圧力が加わることにより変形可能な材質で形成されている。ケース22cは、例えば、ラミネートフィルム等で形成することできる。ケース22cとしては、この形態に限られず、外部から圧力が加わったときに変形可能であれば構わない。また、本実施の形態における単電池は直方体であるが、この形態に限られず、任意の形状を採用することができる。
図3に、本実施の形態における単電池の内部の拡大概略断面図を示す。本実施の形態における単電池22はリチウムイオン電池である。また、本実施の形態における単電池22は、全固体型電池である。本実施の形態における単電池22は、正極層30と、負極層31と、正極層30および負極層31の間に介在する電解質層32とを有する。正極層30、負極層31および電解質層32の積層体が集電体33を介して積層されている。図3に示す積層体は、例えば、絶縁体を介して単電池22のケース22cの内部に配置される。所定の位置の集電体33が端子22aまたは端子22bに接続される。
FIG. 3 shows an enlarged schematic cross-sectional view of the inside of the unit cell in the present embodiment. The
単電池の内部構造としては、直方体状の積層体に限られず、任意の形状のものを採用することができる。たとえば、正極層、負極層および電解質層の積層体が帯状に形成され、この帯状の積層体が巻回されたものがケースの内部に配置されていても構わない。 The internal structure of the unit cell is not limited to a rectangular parallelepiped laminated body, and an arbitrary shape can be adopted. For example, a laminate of a positive electrode layer, a negative electrode layer, and an electrolyte layer may be formed in a band shape, and a roll of the belt-like laminate body may be disposed inside the case.
本実施の形態における正極層30、負極層31および電解質層32は、それぞれの層が固体であり、粉体により形成されている。本実施の形態における正極層、負極層および電解質層は、材料となる粉末をプレス機により圧縮することにより形成することができる。 Each of the positive electrode layer 30, the negative electrode layer 31, and the electrolyte layer 32 in the present embodiment is solid and formed of powder. The positive electrode layer, the negative electrode layer, and the electrolyte layer in the present embodiment can be formed by compressing powder as a material with a press.
正極層30は、粒子状の正極活物質を有する。正極活物質としては、全固体電池に採用可能な任意の物質を採用することができる。正極活物質としては、例えば、LiCoO2またはLiNiO2などのリチウムおよび遷移金属の層状複合酸化物の粉末、LiMn2O4などのスピネル型の粉末、またはLiFePO4などのオリビン型の粉末等を用いることができる。負極層31は、粒子状の負極活物質を有する。負極活物質としては、全固体電池に採用可能な任意の物質を採用することができる。負極活物質としては、例えば、In粉末、Al粉末などの金属系の活物質や、メソカーボンマイクロビーズ粉末などの炭素系の活物質を用いることができる。 The positive electrode layer 30 has a particulate positive electrode active material. As the positive electrode active material, any material that can be employed in an all-solid battery can be employed. As the positive electrode active material, for example, a layered composite oxide powder of lithium and transition metal such as LiCoO 2 or LiNiO 2 , a spinel type powder such as LiMn 2 O 4 , or an olivine type powder such as LiFePO 4 is used. be able to. The negative electrode layer 31 has a particulate negative electrode active material. As the negative electrode active material, any material that can be employed in an all-solid battery can be employed. As the negative electrode active material, for example, a metal-based active material such as In powder or Al powder, or a carbon-based active material such as mesocarbon microbead powder can be used.
電解質層は、イオン導電性を有する粒子状の固体電解質を有する。固体電解質としては、全固体電池に採用可能な任意の物質を採用することができる。固体電解質としては、たとえば、硫化物系の固体電解質または酸化物系の固体電解質等を用いることができる。硫化物系の固体電解質としては、Li2S−P2S5粉末、70Li2S−30P2S5粉末、またはLi2S−SiS2粉末等を用いるができる。酸化物系の固体電解質としては、Li2S−P2O5粉末等を用いることができる。 The electrolyte layer has a particulate solid electrolyte having ionic conductivity. As the solid electrolyte, any substance that can be employed in an all-solid battery can be employed. As the solid electrolyte, for example, a sulfide-based solid electrolyte or an oxide-based solid electrolyte can be used. As the sulfide-based solid electrolyte, Li 2 S—P 2 S 5 powder, 70Li 2 S-30P 2 S 5 powder, Li 2 S—SiS 2 powder, or the like can be used. As the oxide-based solid electrolyte, Li 2 S—P 2 O 5 powder or the like can be used.
正極層30および負極層31の外側には、集電するための集電体33が配置されている。本実施の形態における集電体33は、金属箔により形成されている。集電体としては、例えば、アルミニウム、ステンレス、または銅などの材質を用いることができる。
A
本実施の形態の全固体電池においては、正極層、負極層および電解質層の全てが粉体により形成されているが、この形態に限られず、全固体電池は、たとえば金属電極層を含んでいても構わない。 In the all solid state battery of the present embodiment, all of the positive electrode layer, the negative electrode layer, and the electrolyte layer are formed of powder. However, the present invention is not limited to this form, and the all solid state battery includes, for example, a metal electrode layer. It doesn't matter.
図4に、本実施の形態における電池モジュールを長手方向に沿って切断したときの概略断面図を示す。図1、図2および図4を参照して、矢印51は鉛直方向の下向きを示している。本実施の形態における電池モジュールは、複数の単電池22を含む。複数の単電池22は、一つの方向に並んで配置されている。
FIG. 4 shows a schematic cross-sectional view when the battery module in the present embodiment is cut along the longitudinal direction. With reference to FIGS. 1, 2, and 4, an
本実施の形態における単電池22の端子22a,22bは、導電性部材としてのバスバー27を介して、隣り合う単電池の端子22a,22bに電気的に接続されている。一つの単電池22の正極の端子22aは、隣り合う他の単電池22の負極の端子22bに接続されている。本実施の形態の電池モジュールにおいては、複数の単電池22が直列に電気的に接続されている。複数の単電池22の接続方法については直列に限られず、全ての単電池または一部の単電池が並列に接続されていても構わない。
In the present embodiment, the
複数の単電池22が並ぶ方向の一方の端部の単電池22の端子22aには、バスバー27を介して、外部接続端子28aが接続されている。また、複数の単電池22が並ぶ方向の他方の端部の単電池22の端子22bには、バスバー27を介して外部接続端子28bが接続されている。外部接続端子28a,28bは、密閉容器24を貫通し、密閉容器24の外側に突出するように形成されている。外部接続端子28a,28bは、放電により外部の装置に電気を供給したり、充電のために外部の装置から電気を受けたりするための端子である。たとえば、外部接続端子28a,28bには、充放電を行うための装置が接続される。
An
図5に、本実施の形態における単電池が密閉容器に支持される部分の拡大概略斜視図を示す。図5は、単電池の鉛直方向の下部の拡大概略斜視図である。本実施の形態における単電池22は、支持部材としての位置決め部材41を介して、密閉容器24に支持されている。単電池22の鉛直方向の下側の端部は、基材24aに支持されている。また、単電池22の鉛直方向の上側の端部は、蓋部材24bに支持されている。
FIG. 5 shows an enlarged schematic perspective view of a portion where the unit cell in the present embodiment is supported by the sealed container. FIG. 5 is an enlarged schematic perspective view of the lower part of the unit cell in the vertical direction. The
図6に、本実施の形態における電池モジュールを単電池が並ぶ方向に垂直な方向に切断したときの概略断面図を示す。本実施の形態における位置決め部材41は、単電池22の直方体状の角の部分を支持するように形成されている。本実施の形態における位置決め部材41は、単電池22のケース22cのうち面積が最大になる面積最大面のほぼ全てを露出させて、面積最大面が流体に接触するように形成されている。本実施の形態における位置決め部材41は、単電池22と密閉容器24の壁面との間に隙間が生じるように形成されている。単電池を支持する支持部材としては、上記の形態に限られず、任意の位置決めを行なうための支持部材を採用することができる。
FIG. 6 shows a schematic cross-sectional view when the battery module in the present embodiment is cut in a direction perpendicular to the direction in which the cells are arranged. The positioning
図1、図4および図6を参照して、本実施の形態における単電池22は、面積最大面が互いに平行になるように配置されている。複数の単電池22は、互いに離れて配置されている。それぞれの単電池22同士の間には、隙間が形成されている。また、単電池22と密閉容器24の壁面との間には隙間が形成されている。本実施の形態における電池モジュールは、単電池22の周りに密閉容器24に充填されている気体が流れる流路が形成されている。
Referring to FIGS. 1, 4, and 6,
本実施の形態における密閉容器24の内部には、加圧された気体が充填されて密閉されている。単電池22は、周りの気体により押圧される。充電および放電に伴って正極活物質または負極活物質の膨張や収縮が生じるが、この膨張や収縮に起因する正極層30や負極層31の亀裂の発生を抑制することができる。また、正極層30および負極層31の体積変化を抑制することができるために、正極層30または負極層31が集電体33から剥離すること抑制できる。また、本実施の形態における電池モジュールは、気体により単電池22を押圧しているために、単電池22の全体を均一に押圧することができる。
The inside of the sealed
ところで、単電池を押圧する方法としては、たとえば、拘束板により単電池の面積最大面を挟んで、拘束板同士を互いに固定棒等にて固定することができる。拘束板および固定棒等により機械的に単電池を押圧した場合には、拘束板同士の距離が一定に保たれる。このために、単電池が変形すると単電池を押圧する圧力が変化する場合がある。たとえば、長期間の使用により単電池が徐々に変形したときには、押圧する圧力が変化する場合がある。これに対して、本実施の形態においては、気体により単電池を押圧するために、単電池に変形が生じてもほぼ一定の圧力で押圧を継続することができる。 By the way, as a method of pressing the unit cells, for example, the constraining plates can be fixed to each other with a fixing rod or the like with the maximum surface area of the unit cells sandwiched between the constraining plates. When the cells are mechanically pressed by the restraining plate and the fixing rod, the distance between the restraining plates is kept constant. For this reason, when a cell deform | transforms, the pressure which presses a cell may change. For example, when the unit cell is gradually deformed due to long-term use, the pressing pressure may change. On the other hand, in the present embodiment, since the unit cell is pressed by gas, the pressing can be continued with a substantially constant pressure even if the unit cell is deformed.
更に、本実施の形態における単電池は、全固体電池である。全固体電池は、固体の正極層、固体の電解質層および固体の負極層を有する。このために、単電池22の内部において、電解質層32と正極層30または負極層31との固体層同士の界面が存在する。単電池を押圧することにより、固体層同士の界面における抵抗を低減することができる。さらに、固体層同士の界面において剥離等が生じて内部抵抗が増加することを抑制できる。このため、電池モジュールの容量の減少等の電気的特性の悪化を抑制できる。
Furthermore, the unit cell in the present embodiment is an all solid state battery. The all solid state battery has a solid positive electrode layer, a solid electrolyte layer, and a solid negative electrode layer. For this reason, an interface between the solid layers of the electrolyte layer 32 and the positive electrode layer 30 or the negative electrode layer 31 exists inside the
ところで、本実施の形態における密閉容器は内部が密閉される。このために、単電池22の周りに外部から新しい流体を連続的に流すことにより単電池22を冷却することは困難であり、密閉容器24の内部に封入された気体が滞留する。単電池22にて生じる熱は、密閉容器24の内部に充填された気体および密閉容器24を介して、電池モジュールの外部に放出される。例えば、電池モジュールの密閉容器24の周りに冷却流体を流すことにより冷却することができる。
By the way, the inside of the airtight container in this Embodiment is sealed. For this reason, it is difficult to cool the
本実施の形態における単電池22は、端子22a,22bがケース22cの下部に配置されるように密閉容器24に固定されている。端子22a,22bが垂直方向の下側を向くように配置されている。本実施の形態においては、全ての端子22a,22bが垂直方向の下側を向くように配置されている。
The
単電池22は、端子22a,22bに多くの電流が流れるために、他の部分よりも端子22a,22bが高温になる。このために、使用を継続すると端子22a,22bの周りの気体の温度が上昇する。温度が上昇した気体は、密度が小さくなるために密閉容器24の上部に向かって上昇する。上部に滞留していた温度の低い気体は、密閉容器24の下部に向かって下降する。この結果、矢印53に示すように、密閉容器24の内部で気体の流れが生じる。
In the
このように、端子22a,22bをケース22cの鉛直方向の下部に配置することにより、密閉容器24の内部で対流を生じさせることができる。密閉容器24の内部の気体に流れが生じて、密閉容器24の上部と下部との温度差を小さくすることができる。このために、単電池22に鉛直方向の温度勾配が生じることを抑制できる。
Thus, by arranging the
本実施の形態の単電池においては、温度が高くなるとリチウムイオンが移動しやすくなる。このために、温度が高くなる部分は温度が低い部分よりも劣化の進行が早くなるという問題が生じる。この結果、電池モジュールの電気的特性が悪化したり、故障が生じ易くなったりする。本実施の形態における電池モジュールは、単電池に温度勾配が生じることを抑制できるために、電気的特性の悪化を抑制することができる。また、故障の発生を抑制することができる。 In the single battery of the present embodiment, lithium ions easily move as the temperature increases. For this reason, there is a problem that the portion where the temperature is high is more rapidly deteriorated than the portion where the temperature is low. As a result, the electrical characteristics of the battery module are deteriorated or a failure is likely to occur. Since the battery module in the present embodiment can suppress a temperature gradient from occurring in a single cell, it can suppress deterioration in electrical characteristics. Moreover, the occurrence of failure can be suppressed.
比較例を取り上げて説明すると、単電池の端子がケースの鉛直方向の上部に配置されている場合には、端子の周りにて温度が上昇した気体が密閉容器の上部に滞留する。この結果、密閉容器の上部は温度が高くなり、密閉容器の下部は温度が低くなる。密閉容器の内部では鉛直方向に温度勾配が生じる。単電池においても、鉛直方向の上側に向かって徐々に温度が高くなる温度勾配が生じる。単電池に温度勾配が生じることにより単電池の電気的特性が悪化する。 Taking the comparative example as an example, when the terminal of the unit cell is arranged in the upper part of the case in the vertical direction, the gas whose temperature has increased around the terminal stays in the upper part of the sealed container. As a result, the temperature of the upper part of the sealed container is increased, and the temperature of the lower part of the sealed container is decreased. A temperature gradient occurs in the vertical direction inside the sealed container. Even in the unit cell, a temperature gradient is generated in which the temperature gradually increases toward the upper side in the vertical direction. Due to the temperature gradient in the unit cell, the electrical characteristics of the unit cell are deteriorated.
比較例に対して、本実施の形態の電池モジュールにおいては、端子22a,22bの近傍で温度が上昇した気体が密閉容器の上部に向かって上昇するために、密閉容器の内部で気体が循環する。気体が上下方向にも流れるために、鉛直方向における温度勾配を小さくし、単電池22を均一に冷却することができる。このために、単電池22に鉛直方向の温度勾配が生じることを抑制できる。単電池22の電気的特性の悪化を抑制することができる。
In contrast to the comparative example, in the battery module of the present embodiment, the gas whose temperature has increased in the vicinity of the
このように、本実施の形態においては、単電池の周りを流体で均一に加圧できるとともに、単電池に生じる鉛直方向の温度勾配を抑制することができる。この結果、電池モジュールの電気的特性の悪化を抑制することができる。 As described above, in the present embodiment, it is possible to uniformly pressurize the periphery of the unit cell with the fluid, and to suppress a vertical temperature gradient generated in the unit cell. As a result, deterioration of the electrical characteristics of the battery module can be suppressed.
本実施の形態の電池モジュールにおいては、複数の単電池は互いに離れて配置され、単電池と密閉容器の壁面との間には隙間が形成され、単電池の周りに気体が流通するための流路が形成されている。この構成を採用することにより、端子22a,22bの近傍で温度が上昇した気体を効率良く上昇させることができる。密閉容器24の内部において容易に対流を生じさせることができる。この結果、単電池の鉛直方向の温度勾配をより効果的に抑制することができる。なお、本実施の形態においては、単電池のケースの全ての外周面の周りに気体の流れる流路が形成されているが、この形態に限られず、一部の外周面が密閉容器に接触していても構わない。
In the battery module of the present embodiment, the plurality of single cells are arranged apart from each other, a gap is formed between the single cells and the wall surface of the sealed container, and a flow for circulating gas around the single cells. A road is formed. By adopting this configuration, it is possible to efficiently raise the gas whose temperature has increased in the vicinity of the
本実施の形態における単電池は、位置決め部材を介して密閉容器に支持されているが、この形態に限られず、任意の部材により密閉容器に支持することができる。例えば、単電池同士の間にスペーサーが配置されていても構わない。または、単電池の一部が直接的に密閉容器に支持されていても構わない。 The unit cell in the present embodiment is supported by the sealed container via the positioning member, but is not limited to this form, and can be supported by the optional container. For example, a spacer may be disposed between the single cells. Alternatively, a part of the unit cell may be directly supported by the sealed container.
本実施の形態における単電池は、リチウムイオン電池のうち全固体電池を例示して説明したが、この形態に限られず、充電および放電に伴って変形が生じる任意の単電池を含む電池モジュールに本発明を適用することができる。たとえば、電解質層が液体により形成されているリチウムイオン電池等に本発明を適用することができる。 The unit cell in the present embodiment has been described by exemplifying an all-solid-state battery among lithium ion batteries. However, the unit cell is not limited to this mode, and the present invention is not limited to this mode. The invention can be applied. For example, the present invention can be applied to a lithium ion battery or the like in which the electrolyte layer is formed of a liquid.
本実施の形態の電池モジュールにおいては、密閉容器が常に密閉されているが、この形態に限られず、密閉容器は密閉可能に形成されていれば構わない。たとえば、密閉容器に内部の圧力を調整する圧力調整装置が接続され、電池モジュールの使用時に内部の圧力が調整されても構わない。 In the battery module of the present embodiment, the sealed container is always sealed. However, the present invention is not limited to this form, and the sealed container may be formed so as to be able to be sealed. For example, a pressure adjusting device that adjusts the internal pressure may be connected to the sealed container, and the internal pressure may be adjusted when the battery module is used.
また、本実施の形態の電池モジュールにおいては、単電池の端子同士がバスバーを介して接続されており、また、単電池の端子がバスバーを介して外部接続端子に接続されているが、この形態に限られず、任意の電気的な接続方法により単電池の端子同士および単電池の端子と外部接続端子とを接続することができる。また、外部接続端子としては、正極と負極との2個に限られず、任意の個数を配置することができる。 Further, in the battery module of the present embodiment, the terminals of the unit cells are connected to each other through the bus bar, and the terminals of the unit cell are connected to the external connection terminal through the bus bar. The terminals of the unit cells and the terminals of the unit cells and the external connection terminals can be connected by any electrical connection method. Further, the number of external connection terminals is not limited to two, that is, a positive electrode and a negative electrode, and an arbitrary number can be arranged.
また、本実施の形態においては、密閉容器の内部に充填される流体として気体が採用されているが、この形態に限られず、密閉容器の内部には、任意の流体を充填することができる。たとえば、密閉容器の内部に液体が充填されていても構わない。 Moreover, in this Embodiment, gas is employ | adopted as a fluid with which the inside of an airtight container is filled, but it is not restricted to this form, Arbitrary fluid can be filled into the inside of an airtight container. For example, the inside of the sealed container may be filled with a liquid.
上記の実施の形態は、適宜組み合わせることができる。上述のそれぞれの図において、同一または相等する部分には同一の符号を付している。なお、上記の実施の形態は例示であり発明を限定するものではない。また、実施の形態においては、特許請求の範囲に示される変更が含まれている。 The above embodiments can be combined as appropriate. In the respective drawings described above, the same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals. In addition, said embodiment is an illustration and does not limit invention. In the embodiment, the change shown in a claim is included.
22 単電池
22a,22b 端子
22c ケース
24 密閉容器
30 正極層
31 負極層
32 電界質層
41 位置決め部材
22
Claims (3)
単電池を内部に収容し、密閉可能な密閉容器とを備え、
密閉容器は、内部が密閉された状態で加圧された流体が充填されており、
単電池は、端子がケースの下部に配置されるように密閉容器に収容されていることを特徴とする、電池モジュール。 A unit cell having a case and a terminal protruding from the case;
A cell is accommodated inside, and a hermetically sealed container is provided.
The sealed container is filled with pressurized fluid with the inside sealed.
The battery module is characterized in that the battery is housed in a sealed container so that the terminals are arranged at the lower part of the case.
複数の単電池は互いに離れて配置され、単電池同士の間に流体が流れる流路が形成されており、
単電池と密閉容器の壁面との間には隙間が形成され、単電池と密閉容器の壁面との間に流体が流れる流路が形成されている、請求項1に記載の電池モジュール。 Provided with a plurality of single cells housed in a sealed container,
The plurality of single cells are arranged apart from each other, and a flow path through which fluid flows is formed between the single cells,
The battery module according to claim 1, wherein a gap is formed between the unit cell and the wall surface of the sealed container, and a flow path through which a fluid flows is formed between the unit cell and the wall surface of the sealed container.
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3273525A4 (en) * | 2015-03-19 | 2018-01-24 | AutoNetworks Technologies, Ltd. | Electrical storage pack |
DE102018207154A1 (en) * | 2018-05-08 | 2019-11-14 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | High-voltage battery for a motor vehicle and motor vehicle |
WO2020065709A1 (en) * | 2018-09-25 | 2020-04-02 | 本田技研工業株式会社 | Battery module |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006260975A (en) * | 2005-03-17 | 2006-09-28 | Dainippon Printing Co Ltd | Battery module |
JP2010003681A (en) * | 2008-05-19 | 2010-01-07 | Panasonic Corp | Electricity storage device |
JP2010211950A (en) * | 2009-03-06 | 2010-09-24 | Nissan Motor Co Ltd | Battery pack, method of manufacturing the same, and case for battery pack |
WO2011099793A2 (en) * | 2010-02-10 | 2011-08-18 | 주식회사 엘지화학 | Rechargeable lithium battery in pouch form |
-
2011
- 2011-09-22 JP JP2011207656A patent/JP5545280B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006260975A (en) * | 2005-03-17 | 2006-09-28 | Dainippon Printing Co Ltd | Battery module |
JP2010003681A (en) * | 2008-05-19 | 2010-01-07 | Panasonic Corp | Electricity storage device |
JP2010211950A (en) * | 2009-03-06 | 2010-09-24 | Nissan Motor Co Ltd | Battery pack, method of manufacturing the same, and case for battery pack |
WO2011099793A2 (en) * | 2010-02-10 | 2011-08-18 | 주식회사 엘지화학 | Rechargeable lithium battery in pouch form |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3273525A4 (en) * | 2015-03-19 | 2018-01-24 | AutoNetworks Technologies, Ltd. | Electrical storage pack |
DE102018207154A1 (en) * | 2018-05-08 | 2019-11-14 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | High-voltage battery for a motor vehicle and motor vehicle |
US11411269B2 (en) | 2018-05-08 | 2022-08-09 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | High-voltage battery for a motor vehicle, and motor vehicle |
WO2020065709A1 (en) * | 2018-09-25 | 2020-04-02 | 本田技研工業株式会社 | Battery module |
CN112868129A (en) * | 2018-09-25 | 2021-05-28 | 本田技研工业株式会社 | Battery module |
JPWO2020065709A1 (en) * | 2018-09-25 | 2021-08-30 | 本田技研工業株式会社 | Battery module |
US20220045387A1 (en) * | 2018-09-25 | 2022-02-10 | Honda Motor Co., Ltd. | Battery module |
CN112868129B (en) * | 2018-09-25 | 2023-10-27 | 本田技研工业株式会社 | battery module |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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