JP2013164975A

JP2013164975A - 蓄電装置

Info

Publication number: JP2013164975A
Application number: JP2012027388A
Authority: JP
Inventors: Yukinori Murakami; 幸範村上
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2012-02-10
Filing date: 2012-02-10
Publication date: 2013-08-22

Abstract

【課題】軽量化、ならびに耐振動性および冷却効率の向上が図られた蓄電装置を提供する。
【解決手段】蓄電装置は、積層配置され、電極端子２Ａ，２Ｂを各々有する複数の電池セル１と、複数の電池セル１における端子接続部２上に設けられるセラミック部材３と、セラミック部材３上に設けられる冷却板４とを備える。複数の電池セル１における電極端子２Ａ，２Ｂは、各々折り曲げられた状態で互いに接続され、セラミック部材３は、複数の電池セル１における電極端子２Ａ，２Ｂ同士を接続した部分を覆うように設けられる。セラミック部材３は、溶接によって固定される。
【選択図】図１

Description

本発明は、蓄電装置に関し、特に、接続端子を各々有する複数の蓄電モジュールを備えた蓄電装置に関する。

特開２００７−２２０５４４号公報（特許文献１）には、一対の絶縁シートを有する電池のケースであって、一対の絶縁シートが折れ曲がっているものが示されている。

特開２０１１−９４０２号公報（特許文献２）には、端子板の外表面または外装ケースの外底面に当接する一対の冷却プレートが示されている。

特開平１０−５５８１７号公報（特許文献３）には、ジグザグ状の中間隔離板を熱伝導材料に当接させることが示されている。

特開２００７−２２０５４４号公報特開２０１１−９４０２号公報特開平１０−５５８１７号公報

車載用の蓄電装置においては、軽量化、耐振動性の向上が求められる。また、蓄電装置の冷却効率を高めることも要求される。特許文献１〜３に記載の構造は、上記要請に必ずしも効率的に応えるものではない。

本発明は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、軽量化、ならびに耐振動性および冷却効率の向上が図られた蓄電装置を提供することにある。

本発明に係る蓄電装置は、接続端子を各々有する複数の蓄電モジュールと、複数の蓄電モジュールにおける接続端子上に設けられるセラミック部材と、セラミック部材上に設けられる冷却板とを備え、複数の蓄電モジュールにおける接続端子は、各々折り曲げられた状態で互いに接続され、セラミック部材は、複数の蓄電モジュールにおける接続端子同士を接続した部分を覆うように設けられ、溶接によって固定される。

本発明によれば、蓄電装置において、軽量化、ならびに耐振動性および冷却効率の向上を図ることができる。

本発明の１つの実施の形態に係る蓄電装置における冷却構造を示す図である。図１におけるａ部の拡大図である。比較例に係る蓄電装置における冷却構造を示す図である。

以下に、本発明の実施の形態について説明する。なお、同一または相当する部分に同一の参照符号を付し、その説明を繰返さない場合がある。

なお、以下に説明する実施の形態において、個数、量などに言及する場合、特に記載がある場合を除き、本発明の範囲は必ずしもその個数、量などに限定されない。また、以下の実施の形態において、各々の構成要素は、特に記載がある場合を除き、本発明にとって必ずしも必須のものではない。

図１は、本実施の形態に係る蓄電装置における冷却構造を示す図である。図２は、図１におけるａ部の拡大図である。

本実施の形態に係るバッテリ（蓄電装置）は、車載用の二次電池であって、図１，図２に示すように、積層配置され、電極端子２Ａ，２Ｂ（接続端子）を各々有する複数の電池セル１（蓄電モジュール）と、複数の電池セル１における端子接続部２（電極端子２Ａ，２Ｂ）上に設けられるセラミック部材３と、セラミック部材３上に設けられる冷却板４とを備える。

複数の電池セル１における電極端子２Ａ，２Ｂは、各々折り曲げられた状態で互いに接続され、セラミック部材３は、複数の電池セル１における電極端子２Ａ，２Ｂ同士を接続した部分を覆うように設けられる。

セラミック部材３は、溶接によって電池セル１に固定される。冷却板４も、溶接により、セラミック部材３に固定される。

図３は、比較例に係る蓄電装置における冷却構造を示す図である。図３の比較例に係る蓄電装置は、積層配置され、タブ１２Ａを各々有する複数の電池セル１１と、複数の電池セル１１におけるタブ１２Ａの間に設けられる電極ブロック１２Ｂと、電極ブロック１２Ｂ上に設けられる絶縁シート１３と、絶縁シート１３上に設けられる冷却板１４とを備える。

図３に示す比較例では、冷却板１４への放熱経路となる接触面積を確保し、電池セル１１の熱をタブ１２Ａから冷却板１４にまで伝達するために、電極ブロック１２Ｂを使用している。この結果、蓄電装置の重量が増大するとともに、蓄電装置を設置するための必要スペースも増大する。

また、図３に示す比較例では、電極ブロック１２Ｂと冷却板１４との絶縁を確保するために、剛体ではない絶縁シート１３を用いているため、電池セル１１と冷却板１４との間の絶縁構造の強度が必ずしも高くない。

これに対し、本実施の形態に係る蓄電装置においては、上述のとおり、複数の電池セル１における電極端子２Ａ，２Ｂを、各々折り曲げられた状態で互いに接続し、複数の電池セル１における電極端子２Ａ，２Ｂ同士を接続した部分を覆うようにセラミック部材３を設けているため、図３の比較例のように、電極ブロック１２Ｂを設ける必要がない。よって、電極ブロック１２Ｂを省略することによる軽量化、省スペース化を図ることが可能となる。

また、図３の比較例では、タブ１２Ａ、電極ブロック１２Ｂ、絶縁シート１３を介して電池セル１の熱が冷却板１４に伝達されていたのに対し、図１の構造では、電極端子２Ａ，２Ｂおよびセラミック部材３を介して電池セル１の熱が冷却板４に伝達される。このように、本実施の形態においては、冷却ブロック１２Ｂおよび絶縁シート１３を省略して伝熱経路を簡略化することができるので、冷却板に至るまでの熱抵抗が低くなり、冷却能力が向上する。

端的に言えば、セラミック部材３は、電極ブロック１２Ｂの伝熱機能および絶縁シート１３の絶縁機能を両方含むため、軽量化、省スペース化とともに、冷却能力の向上を図ることができる。

また、本実施の形態（図１）においては、セラミック部材３によって、電極端子２Ａ，２Ｂの接合部を覆うため、電極端子２Ａ，２Ｂの接合強度を高めることができる。また、セラミック部材３に対して冷却板４を固定するため、冷却板４の機械的密着度が高まり、耐振動性が向上する。

さらに、本実施の形態（図１）においては、電極端子２Ａ，２Ｂがセラミック部材３によって覆われているため、万一、冷却板４が破損することがあっても、電極端子２Ａ，２Ｂが外部に露出することがなく、絶縁性を確実に保つことが可能である。

このように、本実施の形態に係る蓄電装置によれば、軽量化、ならびに耐振動性および冷却効率の向上を図ることができ、結果として、信頼性を大幅に向上させることが可能となる。

以上、本発明の実施の形態について説明したが、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１，１１電池セル、２端子接続部、２Ａ，２Ｂ電極端子、３セラミック部材、４，１４冷却板、１２Ａタブ、１２Ｂ電極ブロック、１３絶縁シート。

Claims

接続端子を各々有する複数の蓄電モジュールと、
前記複数の蓄電モジュールにおける前記接続端子上に設けられるセラミック部材と、
前記セラミック部材上に設けられる冷却板とを備え、
前記複数の蓄電モジュールにおける前記接続端子は、各々折り曲げられた状態で互いに接続され、
前記セラミック部材は、前記複数の蓄電モジュールにおける前記接続端子同士を接続した部分を覆うように設けられ、溶接によって固定される、蓄電装置。