JP2014154401A - Battery module and battery unit - Google Patents

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Takeshi Kitamura
剛 北村
Naohiko Matsuda
直彦 松田
Yuichi Kanamaki
裕一 金巻
Kanako Nagayama
加奈子 永山
Takehiko Nishida
健彦 西田
Takeyasu Tarumi
健康 垂水
Hiroshi Kawamoto
洋 河本
Masahiro Sugihara
正浩 杉原
Yasuaki Hiramura
泰章 平村
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Mitsubishi Heavy Industries Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a battery module and a battery unit capable of improving a cooling effect.SOLUTION: A battery module includes: a plurality of arranged battery cells 21; and a spacer 30 maintaining a gap between opposing faces 21a of the battery cells 21 adjacent each other in the arrangement direction. The spacer 30 includes: a plurality of spacer members 31 disposed with a space therebetween so as to be brought into contact with the opposing faces 21a and 21a of the battery cells 21 and 21 adjacent each other and extending over a pair of side faces 21b and 21b of the battery cells 21 and 21; and a frame member 32 brought into contact with the side face of each battery cell 21 and connecting the plurality of spacer members 31.

Description

本発明は、電池モジュール、電池ユニットに関する。   The present invention relates to a battery module and a battery unit.

近年、大容量かつ高効率な二次電池として、リチウムイオン二次電池や、ニッケル水素二次電池が開発されている。このような二次電池は、電池容器の内部に、正極板と負極板とがセパレータを介して交互に配列され、電解液とともに封入されている。   In recent years, lithium ion secondary batteries and nickel hydride secondary batteries have been developed as secondary batteries with large capacity and high efficiency. In such a secondary battery, a positive electrode plate and a negative electrode plate are alternately arranged inside a battery container via a separator and sealed together with an electrolytic solution.

二次電池を、例えば電気自動車やハイブリッド自動車に搭載する場合、風力発電機等の蓄電池として用いる場合には、必要とされる蓄電量も多いため、複数個の二次電池（以下、個々の二次電池を電池セルと称する）がパッケージ化された電池パッケージを用いている。
電池パッケージにおいては、複数個の電池セルが、絶縁シートを介して結束バンド等によって束ねられるとともに、これら複数個の電池セルの電極がバスバーによって連結されることによって、電池モジュールが形成されている。そして、電池パッケージの外殻を構成するケースのトレー上に複数の電池モジュールが配列されることによって、電池パッケージが構成されている。 When a secondary battery is mounted on, for example, an electric vehicle or a hybrid vehicle, when it is used as a storage battery for a wind power generator or the like, a large amount of electricity is required. A battery package in which a secondary battery is referred to as a battery cell) is used.
In the battery package, a plurality of battery cells are bundled by a binding band or the like via an insulating sheet, and electrodes of the plurality of battery cells are connected by a bus bar to form a battery module. The battery package is configured by arranging a plurality of battery modules on a tray of a case constituting the outer shell of the battery package.

ところで、各電池セルは、充放電時に発熱する。電池セルの発熱によって、電池セルの効率が低下し、また電池セルの電池容器が膨張することもあるため、電池パッケージの使用時には、電池セルを冷却することが要求されている。   By the way, each battery cell generates heat during charging and discharging. Due to the heat generated by the battery cell, the efficiency of the battery cell is lowered and the battery container of the battery cell may expand, so that the battery cell is required to be cooled when the battery package is used.

特許文献１には、一体化された複数の電池セルで構成された電池モジュールが複数配列され、複数の電池モジュールの間に冷却用部材がされた構成が開示されている。特許文献１に開示された構成において、電池モジュールから熱を受け取った冷却用部材は、冷却用部材に沿って流れる冷媒に冷却され、結果として電池セルが冷却用部材を介して冷却されるようになっている。   Patent Document 1 discloses a configuration in which a plurality of battery modules configured by a plurality of integrated battery cells are arranged, and a cooling member is provided between the plurality of battery modules. In the configuration disclosed in Patent Document 1, the cooling member that has received heat from the battery module is cooled by the refrigerant that flows along the cooling member, and as a result, the battery cell is cooled via the cooling member. It has become.

特開２００３−７２５５号公報JP 2003-7255 A

しかしながら、上記特許文献１に記載された技術においては、互いに隣接する電池モジュールの間を冷却用部材に接し続けながら流れた冷媒が、冷却用部材から受け取る熱によって温度が上昇してしまう。その結果、電池モジュールにおいて、冷媒の流路の下流側に位置する電池セルの冷却効果が著しく低下し、電池モジュールの効率が低下する。   However, in the technique described in Patent Document 1, the temperature of the refrigerant flowing while continuing to contact the cooling member between the adjacent battery modules rises due to the heat received from the cooling member. As a result, in the battery module, the cooling effect of the battery cell located on the downstream side of the refrigerant flow path is remarkably lowered, and the efficiency of the battery module is lowered.

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであって、冷却効果を向上させることができる電池モジュール、電池ユニットを提供することを目的としている。   This invention is made | formed in view of the said subject, Comprising: It aims at providing the battery module and battery unit which can improve a cooling effect.

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
即ち、本発明の電池モジュールは、配列された複数の電池セルと、配列方向に隣り合う前記電池セルの対向面同士の間の隙間を保持するスペーサと、を備え、前記スペーサは、
隣り合う前記電池セルのうち一方の前記電池セルの前記対向面に当接するように互いに間隔をあけて複数が配されて、前記電池セルの一対の側面にわたって延びる第一部材と、他方の前記電池セルの側面に当接し、前記複数の第一部材を連結する第二部材と、を有することを特徴とする。 The present invention employs the following means in order to solve the above problems.
That is, the battery module of the present invention includes a plurality of arranged battery cells, and a spacer that holds a gap between facing surfaces of the battery cells adjacent in the arrangement direction, and the spacer includes:
A first member extending between a pair of side surfaces of the battery cells, and a plurality of the battery cells that are spaced apart from each other so as to abut against the opposing surface of one of the battery cells, and the other battery cell. And a second member that contacts the side surface of the cell and connects the plurality of first members.

このような特徴の電池モジュールによれば、隣り合う電池セルの間に複数の第一部材が介在することによってこれら電池セルの間の隙間を保持される。そして、複数の第一部材によってこれらの間に電池セルの一対の側面にわたって延びる流路が形成される。この流路を空気等の冷媒が流れることにより、電池モジュールを構成する各電池セルを確実に冷却することができる。
また、第二部材が複数の第一部材を連結することでこれら第一部材同士の間の間隔が保持されるため、上記流路を確実に形成することができる。さらに、第二部材は電池セルの側面に当接するように配されているため、該第二部材が流路を流通する冷媒の妨げとなることはない。 According to the battery module having such characteristics, a plurality of first members are interposed between adjacent battery cells, whereby a gap between the battery cells is maintained. And the flow path extended over a pair of side surface of a battery cell is formed among these by several 1st members. When a refrigerant such as air flows through this flow path, each battery cell constituting the battery module can be reliably cooled.
Moreover, since the space | interval between these 1st members is hold | maintained because a 2nd member connects several 1st members, the said flow path can be formed reliably. Furthermore, since the second member is disposed so as to contact the side surface of the battery cell, the second member does not hinder the refrigerant flowing through the flow path.

また、前記第二部材は、前記側面における前記配列方向の寸法内に収まるように該側面に当接していることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the said 2nd member is contact | abutted to this side surface so that it may be settled in the dimension of the said arrangement direction in the said side surface.

これにより、隣り合う電池セルの間に前記第一部材によって形成される流路は、一対の側面側に開放されることになる。即ち、当該流路が第二部材によって閉塞されることはないため、より効率的に流路内に冷媒を流通させることができる。   Thereby, the flow path formed by the first member between adjacent battery cells is opened to the pair of side surfaces. That is, since the flow path is not blocked by the second member, the refrigerant can be circulated in the flow path more efficiently.

さらに、前記第一部材は、一方の前記電池セルの前記対向面に加えて他方の前記電池セルの対向面に当接していることが好ましい。   Furthermore, it is preferable that the first member is in contact with the facing surface of the other battery cell in addition to the facing surface of one of the battery cells.

これによって、電池セルの経年劣化による膨張を拘束することで第一部材による流路を確保することができ、長期にわたって冷却効果を高く維持することが可能となる。   Thereby, the flow path by the first member can be secured by restraining the expansion due to the aging of the battery cell, and the cooling effect can be kept high over a long period of time.

さらに、前記第一部材は、一方の前記電池セルの前記対向面と他方の前記電池セルの前記対向面とに交互に当接する波状またはコルゲート状をなしていてもよい。   Furthermore, the first member may have a corrugated or corrugated shape that alternately abuts the opposing surface of one of the battery cells and the opposing surface of the other battery cell.

これにより、第一部材による電池セルの膨張を拘束しながらも、該第一部材の電池セルに対する接触面積を少なくなるため、より効果的に電池セルを冷却できる。   Thereby, since the contact area with respect to the battery cell of this 1st member decreases, restraining expansion | swelling of the battery cell by a 1st member, a battery cell can be cooled more effectively.

また、前記第一部材は、前記対向面に平行な面内で波状またはコルゲート状をなしていてもよい。     The first member may be wavy or corrugated in a plane parallel to the facing surface.

これにより、複数の第一部材によって形成される流路の経路を長く確保することができるため、冷媒による電池セルの冷却を、より効果的に行うことができる。   Thereby, since the path | route of the flow path formed of the several 1st member can be ensured long, cooling of the battery cell by a refrigerant | coolant can be performed more effectively.

また、本発明に係る電池ユニットは、上記いずれかの電池モジュールと、該電池モジュールを収容するケースと、該ケース内に冷媒を導入する冷媒導入部と、前記冷媒を前記ケース外に排出する冷媒排出部とを備えることを特徴とする。   The battery unit according to the present invention includes any one of the battery modules described above, a case that houses the battery module, a refrigerant introduction portion that introduces a refrigerant into the case, and a refrigerant that discharges the refrigerant out of the case. And a discharge unit.

この電池ユニットによれば、冷媒導入部を介してケース内に導入される冷媒が隣り合う電池セル間に第一部材によって形成される流路を流通することで、各電池セルを冷却することができる。また、電池セルを冷却した冷媒は冷媒排出部によってケース外に排出されるため、冷却に供された冷媒が滞留することはない。したがって、効率の良い冷却を行うことが可能となる。   According to this battery unit, the refrigerant introduced into the case through the refrigerant introduction part flows through the flow path formed by the first member between adjacent battery cells, thereby cooling each battery cell. it can. Moreover, since the refrigerant | coolant which cooled the battery cell is discharged | emitted out of a case by a refrigerant | coolant discharge part, the refrigerant | coolant provided for cooling does not stay. Therefore, efficient cooling can be performed.

本発明の電池モジュール及び電池ユニットによれば、隣り合う電池セル同士の間に第一部材によって形成される流路を確保することができるため、当該流路を冷媒が流通することにより冷却効果を向上させることができる。   According to the battery module and the battery unit of the present invention, since the flow path formed by the first member can be secured between the adjacent battery cells, the cooling effect is obtained by circulating the refrigerant through the flow path. Can be improved.

本発明の実施形態にかかる電池モジュールを備えた電池パッケージの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the battery package provided with the battery module concerning embodiment of this invention. 電池セルおよびスペーサの分解斜視図である。It is a disassembled perspective view of a battery cell and a spacer. 電池モジュールの側面図である。It is a side view of a battery module. スペーサの他の例を示す図であって、電池セルおよびスペーサの分解斜視図である。It is a figure which shows the other example of a spacer, Comprising: It is a disassembled perspective view of a battery cell and a spacer. スペーサのさらに他の例を示す図であり、電池モジュールを構成する電池セルとスペーサとを示す平面図である。It is a figure which shows the further another example of a spacer, and is a top view which shows the battery cell and spacer which comprise a battery module.

以下、添付図面を参照して、本発明による電池モジュール、電池ユニットを実施するための形態を説明する。
図１に示すように、電池パッケージ１０は、直方体状をなすケース１１内に、複数個の電池モジュール２０が収容された構成をなしている。 DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments for implementing a battery module and a battery unit according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
As shown in FIG. 1, the battery package 10 has a configuration in which a plurality of battery modules 20 are accommodated in a case 11 having a rectangular parallelepiped shape.

各電池モジュール２０は、複数個の電池セル２１を有している。
図２に示すように、各電池セル２１は、セル容器２３内に図示しない複数枚の正極板と負極板が絶縁シートを介して交互に配列され、電解液とともに密封されている。セル容器２３の上面２３ａには、複数枚の正極板に電気的に接続された正電極２８と、複数枚の負極板に電気的に接続された負電極２９とが突出している。ここで、電池セル２１は、正電極２８と負電極２９との離間方向（以下、これを幅方向と称する）の外形寸法Ａよりも、上面２３ａに沿った面内で正電極２８と負電極２９との離間方向に直交する方向（以下、これを厚さ方向と称する）の外形寸法Ｂの方が小さい略直方体状をなしている。 Each battery module 20 has a plurality of battery cells 21.
As shown in FIG. 2, in each battery cell 21, a plurality of positive plates and negative plates (not shown) are alternately arranged in a cell container 23 via insulating sheets and sealed together with an electrolytic solution. On the upper surface 23a of the cell container 23, a positive electrode 28 electrically connected to the plurality of positive plates and a negative electrode 29 electrically connected to the plurality of negative plates protrude. Here, the battery cell 21 has a positive electrode 28 and a negative electrode in a plane along the upper surface 23a rather than an outer dimension A in a direction in which the positive electrode 28 and the negative electrode 29 are separated from each other (hereinafter referred to as a width direction). 29 has a substantially rectangular parallelepiped shape in which the outer dimension B in the direction orthogonal to the direction away from the distance 29 (hereinafter referred to as the thickness direction) is smaller.

図３に示すように、電池モジュール２０は、電池セル２１がその厚さ方向を配列方向に一致させて直列的に配列されている。また、電池モジュール２０には、配列方向において互いに隣り合う電池セル２１の間の間隙を確保すべく絶縁性材料からなるスペーサ３０を有している。これら複数の電池セル２１およびスペーサ３０は、例えばステンレス合金製のバンド２２によって一体に結束されている。
そして、各電池セル２１の正電極２８、負電極２９は、配列方向に離間した他の電池セルの正電極２８、負電極２９と、バスバー８０により電気的に接続されている。このようにして、複数の電池セル２１を束ねてなる電池モジュール２０は、これら電池セル２１の上面２３ａの全体がカバー９０によって覆われている。 As shown in FIG. 3, the battery module 20 has battery cells 21 arranged in series with their thickness directions aligned with the arrangement direction. Further, the battery module 20 includes a spacer 30 made of an insulating material so as to ensure a gap between the battery cells 21 adjacent to each other in the arrangement direction. The plurality of battery cells 21 and the spacer 30 are united together by a band 22 made of, for example, stainless alloy.
The positive electrode 28 and the negative electrode 29 of each battery cell 21 are electrically connected to the positive electrode 28 and the negative electrode 29 of other battery cells spaced in the arrangement direction by a bus bar 80. In this way, in the battery module 20 in which the plurality of battery cells 21 are bundled, the entire upper surface 23 a of the battery cells 21 is covered with the cover 90.

図１に示すように、電池モジュール２０は、ケース１１の底面を構成する矩形状のトレー１２上に、複数個がマトリクス状に配列されている。より詳しくは、トレー１２は、平面視にて電池モジュール２０の配列方向を長手方向とした長方形状をなしており、、各電池モジュール２０は、電池セル２１の配列方向をトレー１２の長辺部１２ｄの延在方向、即ち、長手方向に一致させて配置されている。そして、本実施形態においては、トレー１２の長手方向に３つ、短辺部１２ｗの延在方向、即ち、短手方向に４列の計１２個の電池モジュール２０がトレー１２上に搭載されている。そして、トレー１２上において、トレー１２の長辺部１２ｄおよび短辺部１２ｗにおいてそれぞれ互いに隣接する電池モジュール２０，２０の間には、所定寸法の間隙を有した空気流路Ｌが形成されている。また、トレー１２の外周縁部１２ａに面して配置される電池モジュール２０と、トレー１２の外周縁部１２ａとの間にも、所定寸法の間隙を有した空気流路Ｌが形成されている。   As shown in FIG. 1, a plurality of battery modules 20 are arranged in a matrix on a rectangular tray 12 that forms the bottom surface of the case 11. More specifically, the tray 12 has a rectangular shape with the arrangement direction of the battery modules 20 as a longitudinal direction in plan view, and each battery module 20 has the arrangement direction of the battery cells 21 in the long side portion of the tray 12. It is arranged so as to coincide with the extending direction of 12d, that is, the longitudinal direction. In the present embodiment, a total of twelve battery modules 20 in three rows in the longitudinal direction of the tray 12 and four rows in the extending direction of the short side portion 12w, that is, in the short side direction, are mounted on the tray 12. Yes. On the tray 12, an air flow path L having a gap of a predetermined dimension is formed between the battery modules 20 and 20 adjacent to each other in the long side portion 12d and the short side portion 12w of the tray 12. . Further, an air flow path L having a predetermined gap is formed between the battery module 20 disposed facing the outer peripheral edge portion 12 a of the tray 12 and the outer peripheral edge portion 12 a of the tray 12. .

ケース１１におけるトレー１２の長手方向一端側には、短辺部１２ｗに沿った側面を覆うエンドプレート１３が設けられている。このエンドプレートには複数の電動ファン（冷媒排出部）１４が設けられている。また、トレー１２の長手方向他端側には、短辺部１２ｗに沿った側面を覆うエンドプレート１５が設けられている。このエンドプレート１５には空気導入口（冷媒導入部）１６が形成されている。   An end plate 13 that covers a side surface along the short side portion 12 w is provided on one end side of the tray 12 in the longitudinal direction in the case 11. The end plate is provided with a plurality of electric fans (refrigerant discharge portions) 14. Further, an end plate 15 is provided on the other end side in the longitudinal direction of the tray 12 to cover the side surface along the short side portion 12w. The end plate 15 is formed with an air inlet (refrigerant inlet) 16.

このような電池パッケージ１０においては、電動ファン１４を作動させることによって、空気導入口１６からケース１１の外部の空気（冷媒）をケース１１内に吸い込む。吸い込まれた空気は、ケース１１内の複数の電池モジュール２０，２０の間に形成された空気流路Ｌを通り、各電池モジュール２０を構成する各電池セル２１を冷却し、電動ファン１４からケース１１外に排出される。   In such a battery package 10, by operating the electric fan 14, air (refrigerant) outside the case 11 is sucked into the case 11 from the air introduction port 16. The sucked air passes through the air flow path L formed between the plurality of battery modules 20, 20 in the case 11, cools each battery cell 21 constituting each battery module 20, and transfers from the electric fan 14 to the case. 11 is discharged outside.

次にスペーサ３０について説明する。
スペーサ３０は、図２に示すように、互いに平行をなすように上下方向に間隔をあけて配置された複数本のスペーサ部材（第一部材）３１，３１，３１と、これらスペーサ部材３１，３１，３１を上下方向に連結するフレーム部材（第二部材）３２，３２とを備えている。このスペーサ３０は、例えばポリプロピレン（ＰＰ）等の絶縁性樹脂から一体成形されている。 Next, the spacer 30 will be described.
As shown in FIG. 2, the spacer 30 includes a plurality of spacer members (first members) 31, 31, 31 that are spaced apart in the vertical direction so as to be parallel to each other, and the spacer members 31, 31. , 31 are connected to each other in the vertical direction. The spacer 30 is integrally formed from an insulating resin such as polypropylene (PP).

各スペーサ部材３１は、一方向に棒状または帯状に延びて当該延在方向に直交する方向に間隔をあけて複数が配置されたメインバー３３と、メインバー３３の延在方向両端部から、それぞれメインバー３３の延在方向及び各メインバー３３の離間方向に直交する同一方向に互いに平行に延びる一対のサイドバー３４，３４とを有している。これによってスペーサ部材は、略Ｕ字状をなしている。
また、フレーム部材３２は、メインバー３３およびサイドバー３４，３４の各延在方向に直交する方向、即ち、複数のメインバー３３の離間方向に延びる棒状または帯状で、各スペーサ部材３１のサイドバー３４，３４の先端部３４ａ，３４ａが接合されている。これによって、フレーム部材３２は、複数本のスペーサ部材３１を一体に連結している。 Each spacer member 31 extends in a bar shape or a strip shape in one direction, and a plurality of main bars 33 arranged at intervals in a direction orthogonal to the extending direction, and from both ends in the extending direction of the main bar 33, respectively. A pair of side bars 34, 34 extending in parallel with each other in the same direction orthogonal to the extending direction of the main bar 33 and the separating direction of the main bars 33 are provided. As a result, the spacer member is substantially U-shaped.
The frame member 32 has a bar shape or a strip shape extending in a direction perpendicular to the extending directions of the main bar 33 and the side bars 34, 34, that is, in the separating direction of the plurality of main bars 33. End portions 34a and 34a of 34 and 34 are joined. As a result, the frame member 32 integrally connects the plurality of spacer members 31.

このようなスペーサ３０は、各スペーサ部材３１のメインバー３３を、各電池セル２１における配列方向を向くとともに隣り合う電池セル２１と対向する対向面２１ａに沿って配置させるとともに、サイドバー３４，３４およびフレーム部材３２，３２を、各電池セル２１において対向面２１ａの両側に隣接する一対の側面２１ｂ、２１ｂに当接させた状態で各電池セル２１に装着される。これによって、各メインバー３３は、一対の側面２１ｂ，２１ｂにわたって延在するように配されることになる。この際、複数のメインバー３３は上下方向に間隔をあけて配される。
なお、メインバー３３は、サイドバー３４，３４において互い対向する内側面３４ｂ，３４ｂの間隔が、電池セル２１の対向面２１ａの幅方向の外形寸法Ａにほぼ等しくなるように寸法が設定されている。また、サイドバー３４は、メインバー３３を電池セル２１の対向面２１ａに沿わせたときに、フレーム部材３２が、側面２１ｂにおいて電池セル２１の厚さ方向中間部に位置するようにその長さが設定されている。なお、フレーム部材３２は、電池セル２１の配列方向の寸法、即ち、厚さ方向の寸法内に収まるように配置されていればよい。 In such a spacer 30, the main bar 33 of each spacer member 31 is arranged along the facing surface 21 a facing the adjacent battery cell 21 while facing the arrangement direction in each battery cell 21, and the side bars 34, 34. And the frame members 32 and 32 are attached to each battery cell 21 in a state in which each battery cell 21 is in contact with a pair of side surfaces 21b and 21b adjacent to both sides of the opposing surface 21a. Thereby, each main bar 33 is arranged so as to extend across the pair of side surfaces 21b and 21b. At this time, the plurality of main bars 33 are arranged at intervals in the vertical direction.
The main bar 33 is dimensioned so that the distance between the inner side surfaces 34b, 34b facing each other in the side bars 34, 34 is substantially equal to the outer dimension A in the width direction of the facing surface 21a of the battery cell 21. Yes. Further, the side bar 34 has a length so that the frame member 32 is positioned at the middle portion in the thickness direction of the battery cell 21 on the side surface 21b when the main bar 33 is placed along the facing surface 21a of the battery cell 21. Is set. In addition, the frame member 32 should just be arrange | positioned so that it may be settled in the dimension of the arrangement direction of the battery cell 21, ie, the dimension of the thickness direction.

電池モジュール２０を構成するには、上記スペーサ３０を各電池セル２１に装着した状態で、複数の電池セル２１をバンド２２で結束する。これにより、互いに前後する電池セル２１，２１にスペーサ３０のメインバー３３の両面が当接する状態で挟み込まれた状態となる。
このようにして、電池モジュール２０には、互いに隣り合う電池セル２１，２１間における複数のメインバー３３同士の間に、これらメインバー３３に沿って電池セル２１の幅方向両側に連通する流路Ｓが形成されることとなる。
また、フレーム部材３２が電池セル２１の配列方向の寸法内に収まっていることから、該フレーム部材３２は流路Ｓからオフセットされている。これにより、流路Ｓがフレーム部材３２に閉塞されることはなく、流路Ｓの両端部は開放電池セル２１の側面側に開放されている。 In order to configure the battery module 20, a plurality of battery cells 21 are bundled with a band 22 in a state where the spacer 30 is attached to each battery cell 21. Thereby, it will be in the state pinched | interposed in the state which both surfaces of the main bar 33 of the spacer 30 contact | abutted in the battery cells 21 and 21 which are mutually front and back.
Thus, in the battery module 20, a flow path communicating between the plurality of main bars 33 between the adjacent battery cells 21 and 21 along both the width direction sides of the battery cells 21 along the main bars 33. S will be formed.
Further, the frame member 32 is offset from the flow path S because the frame member 32 is within the dimensions of the battery cells 21 in the arrangement direction. Thus, the flow path S is not blocked by the frame member 32, and both end portions of the flow path S are open to the side surface side of the open battery cell 21.

このような電池モジュール２０を備えた電池パッケージ１０においては、空気導入口１６からケース１１内に導入された空気が空気流路Ｌを通る。すると、各電池モジュール２０において複数が配列された電池セル２１，２１の配列方向の両側（幅方向両側）の空気流路Ｌを空気が通る。これにより、電池モジュール２０を構成する複数の電池セル２１，２１間に形成された流路Ｓに空気が入り込んで通過する。   In the battery package 10 including such a battery module 20, air introduced into the case 11 from the air introduction port 16 passes through the air flow path L. Then, air passes through the air flow paths L on both sides (both sides in the width direction) in the arrangement direction of the battery cells 21 and 21 in which a plurality of battery cells 20 are arranged in each battery module 20. Thereby, air enters and passes through the flow path S formed between the plurality of battery cells 21 and 21 constituting the battery module 20.

ここで、電池モジュール２０では、隣り合う電池セル２１，２１の間に複数のスペーサ部材３１のメインバー３３が介在することによってこれら電池セル２１，２１の間の隙間を保持される。
そして、上述したように、複数のスペーサ部材３１の各メインバー３３によってこれらの間に電池セル２１の一対の側面にわたって延びる流路Ｓが形成される。この流路Ｓを冷媒としての空気が流れることにより、電池モジュール２０を構成する各電池セル２１を確実に冷却することができる。 Here, in the battery module 20, the gap between the battery cells 21 and 21 is maintained by interposing the main bars 33 of the plurality of spacer members 31 between the adjacent battery cells 21 and 21.
And as above-mentioned, the flow path S extended over a pair of side surface of the battery cell 21 between each main bar 33 of the some spacer member 31 is formed. When air as a refrigerant flows through the flow path S, each battery cell 21 constituting the battery module 20 can be reliably cooled.

また、フレーム部材３２が複数のスペーサ部材３１を連結することでこれらスペーサ部材３１におけるメインバー３３同士の間の間隔が保持されるため、上記流路を確実に形成することができる。即ち、フレーム部材３２の存在によって、スペーサ部材３１が移動してしまうことはないため、これらスペーサのメインバー３３間の流路が潰れてしまうことを回避できる。   Moreover, since the space | interval between the main bars 33 in these spacer members 31 is hold | maintained when the frame member 32 connects the several spacer member 31, the said flow path can be formed reliably. That is, since the spacer member 31 does not move due to the presence of the frame member 32, it is possible to prevent the flow path between the main bars 33 of these spacers from being crushed.

さらに、フレーム部材３２は電池セル２１の側面２１ｂ，２１ｂに当接するように配されているため、該フレーム部材３２が流路Ｓを流通する空気の妨げとなることはない。
特に本実施形態では、フレーム部材３２が電池セル２１の配列方向の寸法内に収まるように側面２１ｂ，２１ｂに当接しているため、スペーサ部材３１のメインバー３３によって形成される流路Ｓは、一対の側面側に開放されることになる。即ち、当該流路Ｓがフレーム部材３２によって閉塞されることはないため、当該流路Ｓを流通される空気の流通が阻害されることはなく、より効率的に流路内に冷媒を流通させることができる。 Furthermore, since the frame member 32 is disposed so as to contact the side surfaces 21b, 21b of the battery cell 21, the frame member 32 does not hinder the air flowing through the flow path S.
In particular, in this embodiment, since the frame member 32 is in contact with the side surfaces 21b and 21b so as to be within the dimension in the arrangement direction of the battery cells 21, the flow path S formed by the main bar 33 of the spacer member 31 is: A pair of side surfaces are opened. That is, since the flow path S is not blocked by the frame member 32, the flow of the air flowing through the flow path S is not hindered, and the refrigerant is allowed to flow more efficiently in the flow path. be able to.

しかも、スペーサ３０のメインバー３３は、その両面が隣り合う電池セル２１，２１の対向面２１ａ，２１ａの双方に当接しているため、複数の電池セル２１を結束するバンドと相まって電池セル２１を厚さ方向に拘束することができる。これによって、電池セル２１の経年劣化による膨張を抑えることができるためスペーサ部材３１のメインバー３３による流路Ｓを確保することが、長期にわたって冷却効果を高く維持することが可能となる。
また、スペーサ３０を絶縁性材料で形成することで、互いに隣り合う電池セル２１，２１のセル容器２３，２３間の絶縁を図ることが可能となる。 In addition, since the main bar 33 of the spacer 30 is in contact with both of the opposing surfaces 21a and 21a of the adjacent battery cells 21 and 21, the battery bar 21 is coupled with a band that binds the plurality of battery cells 21 together. It can be restrained in the thickness direction. Accordingly, since expansion due to aging of the battery cell 21 can be suppressed, securing the flow path S by the main bar 33 of the spacer member 31 can maintain a high cooling effect over a long period of time.
In addition, by forming the spacer 30 with an insulating material, it is possible to achieve insulation between the cell containers 23 and 23 of the battery cells 21 and 21 adjacent to each other.

（その他の実施形態）
なお、本発明の電池モジュール、電池ユニットは、図面を参照して説明した上述の各実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、実施形態ではスペーサ３０におけるスペーサ部材３１のメインバー３３が、互いに隣り合う電池セル２１，２１の双方に当接していたが、これら電池セル２１の一方のみに当接する構成であってもよい。即ち、互いに隣り合う電池セル２１，２１の一方の電池セル２１にメインバー３３が当接し、他方の電池セル２１の側面２１ｂ，２１ｂにフレーム部材３２が当接する構成であってもよい。この場合、フレーム部材３２は側面２１ｂ，２１ｂに対して固定される。これによって、他方の電池セル２１に対してはスペーサ部材３１のメインバー３３が配列方向に間隔をあけて配置される。 (Other embodiments)
The battery module and battery unit of the present invention are not limited to the above-described embodiments described with reference to the drawings, and various modifications can be considered within the technical scope thereof.
For example, in the embodiment, the main bar 33 of the spacer member 31 in the spacer 30 is in contact with both of the battery cells 21 and 21 adjacent to each other, but may be configured to be in contact with only one of the battery cells 21. . That is, the main bar 33 may be in contact with one battery cell 21 of the battery cells 21 and 21 adjacent to each other, and the frame member 32 may be in contact with the side surfaces 21b and 21b of the other battery cell 21. In this case, the frame member 32 is fixed to the side surfaces 21b and 21b. As a result, the main bar 33 of the spacer member 31 is arranged at an interval in the arrangement direction with respect to the other battery cell 21.

このような構成の場合、スペーサ部材のメインバー３３と他方の電池セル２１の対向面２１ａとの間にメインバー３３の厚みにより隙間を形成することができるため、電池セル２１の対向面２１ａの冷却をより効率的に行うことができる。   In such a configuration, a gap can be formed by the thickness of the main bar 33 between the main bar 33 of the spacer member and the opposing surface 21a of the other battery cell 21, so that the opposing surface 21a of the battery cell 21 Cooling can be performed more efficiently.

なお、メインバー３３の断面形状はいかなるものであっても良く、隣り合う電池セル２１，２１を結ぶ方向を長辺方向とし、電池セル２１の高さ方向を短辺方向とした長方形状や、断面Ｈ字状等とすることもできる。     In addition, the cross-sectional shape of the main bar 33 may be anything, a rectangular shape in which the direction connecting the adjacent battery cells 21 and 21 is a long side direction and the height direction of the battery cell 21 is a short side direction, The cross section may be H-shaped or the like.

また、メインバー３３は、直線状に限らず、図４に示すように、電池セル２１の対向面２１ａに沿った面内、即ち、対向面２１ａに平行な面内で波状又はコルゲート状（ジグザグ状）としても良い。これにより、上下に位置するメインバー３３，３３間の流路Ｓ長が長くなり、冷却をより有効に行うことができる。   Further, the main bar 33 is not limited to a linear shape, and as shown in FIG. 4, the main bar 33 is wavy or corrugated (zigzag) in a plane along the facing surface 21a of the battery cell 21, that is, in a plane parallel to the facing surface 21a. Shape). Thereby, the flow path S length between the main bars 33 and 33 located up and down becomes long, and cooling can be performed more effectively.

さらに、メインバー３３は、図５に示すように、電池セル２１の対向面２１ａに沿った面に直交する面内で、一方の電池セル２１と他方の電池セル２１とに交互に当接するように、波状又はコルゲート状としても良い。これにより、メインバー３３と電池セル２１との接触面積を最小限とすることができる。即ち、スペーサ部材３１による電池セル２１の膨張を拘束しながらも、該スペーサ部材３１の電池セル２１に対する接触面積を少なくなるため、より効果的に電池セル２１を冷却できる。また、フレーム部材３２とメインバー３３とを一体化させることで、電池セル２１とスペーサ３０の位置決めが容易となる。   Further, as shown in FIG. 5, the main bar 33 alternately abuts on one battery cell 21 and the other battery cell 21 in a plane orthogonal to the surface along the facing surface 21 a of the battery cell 21. Further, it may be wavy or corrugated. Thereby, the contact area of the main bar 33 and the battery cell 21 can be minimized. That is, since the contact area of the spacer member 31 to the battery cell 21 is reduced while restraining the expansion of the battery cell 21 by the spacer member 31, the battery cell 21 can be cooled more effectively. Further, by integrating the frame member 32 and the main bar 33, the battery cell 21 and the spacer 30 can be easily positioned.

また、メインバー３３の本数や材質等、スペーサ３０としての所要の機能を発揮できるのであれば、上記した以外の構成としても良い。
さらに、スペーサ３０は、メインバー３３の両端部に、サイドバー３４およびフレーム部材３２を備えるようにしたが、少なくとも組立時にその形状を維持できるだけの剛性が確保できるのであれば、例えば、サイドバー３４およびフレーム部材３２は、メインバー３３の一端側にのみ設けてもよい。 Moreover, as long as the required functions as the spacer 30 such as the number and material of the main bar 33 can be exhibited, a configuration other than the above may be used.
Further, the spacer 30 is provided with the side bar 34 and the frame member 32 at both ends of the main bar 33. However, the side bar 34 may be used as long as the spacer 30 can secure at least the rigidity at the time of assembly. The frame member 32 may be provided only on one end side of the main bar 33.

また、電池モジュール２０は、トレー１２上に平面的に複数個を備えるようにしたが、当該電池モジュール２０を上下方向に複数段に積層して電池パッケージ１０を構成することも可能である。   In addition, although the battery module 20 is provided with a plurality of planarly on the tray 12, the battery package 10 may be configured by stacking the battery modules 20 in a plurality of stages in the vertical direction.

１０ 電池パッケージ
１１ ケース
１２ トレー
１３ エンドプレート
１４ 電動ファン（冷媒排出部）
１５ エンドプレート
１６ 空気導入口（冷媒導入部）
２０ 電池モジュール
２１ 電池セル
２１ａ 対向面
２１ｂ 側面
２２ バンド
２３ セル容器
２３ａ 上面
２８ 正電極
２９ 負電極
３０ スペーサ
３１ スペーサ部材（第一部材）
３２ フレーム部材（第二部材）
３３ メインバー
３４ サイドバー
３４ａ 先端部
３４ｂ 内側面
８０ バスバー
９０ カバー
Ｌ 空気流路
Ｓ 流路 10 Battery package 11 Case 12 Tray 13 End plate 14 Electric fan (refrigerant discharge part)
15 End plate 16 Air inlet (refrigerant inlet)
20 Battery module 21 Battery cell 21a Opposing surface 21b Side surface 22 Band 23 Cell container 23a Upper surface 28 Positive electrode 29 Negative electrode 30 Spacer 31 Spacer member (first member)
32 Frame member (second member)
33 Main bar 34 Side bar 34a Tip 34b Inner side surface 80 Bus bar 90 Cover L Air flow path S Flow path

Claims (6)

配列された複数の電池セルと、
配列方向に隣り合う前記電池セルの対向面同士の間の隙間を保持するスペーサと、を備え、
前記スペーサは、
隣り合う前記電池セルのうち一方の前記電池セルの前記対向面に当接するように互いに間隔をあけて複数が配されて、前記電池セルの一対の側面にわたって延びる第一部材と、
他方の前記電池セルの側面に当接し、前記複数の第一部材を連結する第二部材と、を有することを特徴とする電池モジュール。 A plurality of battery cells arranged;
A spacer that holds a gap between the facing surfaces of the battery cells adjacent in the arrangement direction, and
The spacer is
A first member extending across a pair of side surfaces of the battery cells, a plurality of which are spaced apart from each other so as to contact the facing surface of one of the battery cells among the adjacent battery cells;
A battery module, comprising: a second member that contacts the side surface of the other battery cell and connects the plurality of first members. 前記第二部材は、前記側面における前記配列方向の寸法内に収まるように該側面に当接してい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 second member is in contact with the side surface so as to be within a dimension of the side surface in the arrangement direction. 前記第一部材は、一方の前記電池セルの前記対向面に加えて他方の前記電池セルの対向面に当接していることを特徴とする請求項１又は２に記載の電池モジュール。   The battery module according to claim 1, wherein the first member is in contact with the opposing surface of the other battery cell in addition to the opposing surface of one of the battery cells. 前記第一部材は、一方の前記電池セルの前記対向面と他方の前記電池セルの前記対向面とに交互に当接する波状またはコルゲート状をなしていることを特徴とする請求項３に記載の電池モジュール。   The said 1st member has comprised the wavy shape or corrugated shape which contact | abuts alternately with the said opposing surface of one said battery cell, and the said opposing surface of the other said battery cell. Battery module. 前記第一部材は、前記対向面に平行な面内で波状またはコルゲート状をなしていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の電池モジュール。   5. The battery module according to claim 1, wherein the first member has a wave shape or a corrugated shape in a plane parallel to the facing surface. 6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の電池モジュールと、
該電池モジュールを収容するケースと、
該ケース内に冷媒を導入する冷媒導入部と、
前記冷媒を前記ケース外に排出する冷媒排出部とを備えることを特徴とする電池ユニット。 The battery module according to any one of claims 1 to 5,
A case for housing the battery module;
A refrigerant introduction part for introducing the refrigerant into the case;
A battery unit comprising: a refrigerant discharge unit that discharges the refrigerant out of the case.
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