JP2014192091A - Power storage module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、蓄電モジュールに関する。 The present invention relates to a power storage module.
内部に蓄電要素が収容されてなる蓄電素子の一例としてリチウムイオン電池やニッケル水素電池等の二次電池等が知られている。リチウムイオン電池等の二次電池は、複数個を接続することにより電池モジュールを構成する。このような電池モジュールとしては、例えば、特許文献1に記載されているものなどが知られている。 Secondary batteries such as lithium ion batteries and nickel metal hydride batteries are known as examples of power storage elements in which power storage elements are housed. Secondary batteries, such as a lithium ion battery, comprise a battery module by connecting two or more. As such a battery module, for example, a battery module described in Patent Document 1 is known.
上記特許文献1に記載の電池モジュールのように複数個の蓄電素子を積層してなる蓄電モジュールにおいては、充放電の繰り返し等により、蓄電素子が高温になることがある。蓄電素子が高温になると、性能の低下が懸念される。 In a power storage module in which a plurality of power storage elements are stacked as in the battery module described in Patent Document 1, the power storage elements may become hot due to repeated charge and discharge. When the power storage element becomes high temperature, there is a concern that the performance is lowered.
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、放熱性に優れる蓄電モジュールを提供することを目的とする。 This invention is completed based on the above situations, Comprising: It aims at providing the electrical storage module excellent in heat dissipation.
本発明の蓄電モジュールは、複数の板状の蓄電素子と、前記蓄電素子で発生する熱を外部に伝導する熱伝導性材料からなる複数の伝熱板と、を積層させた積層体と、前記積層体を内部に収容してなる金属製のケースと、を備え、前記伝熱板の縁部には、前記積層体の積層方向に沿う方向に延びる熱伝導壁が互いに間隔を空けて複数設けられており、前記ケースのうち、前記熱伝導壁に対向する面に、複数の放熱孔が設けられていることを特徴とする。 The power storage module of the present invention is a laminate in which a plurality of plate-shaped power storage elements and a plurality of heat transfer plates made of a heat conductive material that conducts heat generated in the power storage elements to the outside are stacked, A plurality of heat conduction walls extending in a direction along the stacking direction of the laminate at intervals from each other at the edge of the heat transfer plate. In the case, a plurality of heat radiation holes are provided on a surface of the case that faces the heat conducting wall.
本発明によれば、ケース内部において蓄電素子により発生した熱は、放熱孔を通してケース外に放熱される。よって、蓄電モジュールの放熱性が向上する。 According to the present invention, the heat generated by the electricity storage element inside the case is radiated outside the case through the heat radiating hole. Therefore, the heat dissipation of the power storage module is improved.
前記伝熱板の熱伝導壁は、隣り合う前記伝熱板の熱伝導壁と前記積層体の積層方向に列をなして並ぶように設けられて熱伝導壁群とされており、前記放熱孔は、隣り合う前記熱伝導壁群の列の間に位置するように設けられるとともに、前記熱伝導壁群は前記ケースの内壁面と接触するようにしてもよい。 The heat transfer wall of the heat transfer plate is provided in a row in the stacking direction of the stacked body and the heat transfer wall of the adjacent heat transfer plate to form a heat transfer wall group, and the heat dissipation hole May be provided between adjacent rows of the heat conducting wall groups, and the heat conducting wall groups may be in contact with the inner wall surface of the case.
このような構成とすると、蓄電素子により発生したケース内の熱は、放熱孔よりケース外に放熱されるのに加えて、伝熱板の熱伝導壁からケースの内壁面を通してケース全体に速やかに伝わり、ケース全体から放熱される。 With such a configuration, the heat in the case generated by the electricity storage element is radiated from the heat dissipation hole to the outside of the case, and quickly from the heat conduction wall of the heat transfer plate to the entire case through the inner wall surface of the case. It is transmitted and dissipated from the entire case.
あるいは、前記伝熱板の熱伝導壁は、隣り合う前記伝熱板の熱伝導壁と前記積層体の積層方向に列をなして並ぶように設けられて熱伝導壁群とされており、前記放熱孔は、前記熱伝導壁群と前記ケースの外部とを連通する位置に設けられるようにしてもよい。 Alternatively, the heat conductive wall of the heat transfer plate is provided in a row in the stacking direction of the stacked body and the heat conductive wall of the adjacent heat transfer plate to form a heat conductive wall group, The heat radiating hole may be provided at a position where the heat conducting wall group communicates with the outside of the case.
このように、熱伝導壁が放熱孔を介してケースの外部と連通される構成とした場合には、熱伝導壁を外部から直接的に冷却することが可能となる。また、周辺環境が塵や埃が多い場合には、放熱孔は熱伝導壁群により塞がれた状態となるので、ケース内部に塵や埃を入り難くすることができる。 Thus, when it is set as the structure with which a heat conductive wall is connected with the exterior of a case via a thermal radiation hole, it becomes possible to cool a heat conductive wall directly from the outside. Further, when the surrounding environment contains a lot of dust and dirt, the heat radiation holes are blocked by the heat conducting wall group, so that it is difficult for dust and dirt to enter the case.
また、前記放熱孔のうち前記積層体の挿入方向における先端側の開口縁部は前記積層体の挿入方向に対して傾斜状あるいは円弧状とする構成としてもよい。 Moreover, the opening edge part of the front end side in the insertion direction of the said laminated body among the said heat radiating holes is good also as a structure inclined or circular arc shape with respect to the insertion direction of the said laminated body.
このような構成とすると、積層体をケース内部に収容する際に、積層体の挿入方向における先端縁が放熱孔の開口縁部に引っ掛かってしまうことを防止することができ、組立て時の作業性を向上させることができる。 With such a configuration, when the laminated body is accommodated in the case, it is possible to prevent the leading edge in the insertion direction of the laminated body from being caught by the opening edge portion of the heat dissipation hole, and workability at the time of assembly. Can be improved.
さらに、前記蓄電素子は端部から外側方向に突出する正極および負極のリード端子を有し、隣り合う前記蓄電素子の極性の相違するリード端子は互いに逆方向に屈曲されるとともにその端部同士を重ね合わせて溶接することにより接続されており、前記蓄電素子にはその両端部を保持する絶縁樹脂製の保持部材が備えられており、前記保持部材には、前記隣り合う蓄電素子の極性の相違するリード端子を溶接するための治具を、前記リード端子の突出方向と交差する方向から挿入可能な挿入口が形成されており、前記放熱孔は前記挿入口と前記ケースの外部とを連通する位置に設けられるようにしてもよい。 Further, the power storage element has positive and negative lead terminals projecting outward from the end portions, and the lead terminals having different polarities of the adjacent power storage elements are bent in opposite directions and the end portions are connected to each other. The power storage elements are connected by overlapping welding, and the power storage element is provided with a holding member made of an insulating resin that holds both ends thereof, and the holding member has a difference in polarity between the adjacent power storage elements. An insertion port is formed in which a jig for welding the lead terminal to be inserted can be inserted from a direction intersecting the protruding direction of the lead terminal, and the heat dissipation hole communicates the insertion port with the outside of the case. You may make it provide in a position.
このような構成とすると、本来溶接のために治具を挿入するための挿入口を、放熱のためにも利用することができて、より放熱性を向上させることができる。 If it is such a structure, the insertion port for inserting a jig | tool for welding originally can be utilized also for heat radiation, and heat dissipation can be improved more.
本発明によれば、放熱性に優れる蓄電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 electrical storage module excellent in heat dissipation can be provided.
本発明を電池モジュール10に適用した一実施形態を図1ないし4によって説明する。以下の説明において、図1における左手前側を前方とし右後ろ側を後方とし、上方を上とし下方を下とする。
An embodiment in which the present invention is applied to a
本実施形態の電池モジュール10は、例えばIntegrated Starter Generator(ISG)用の電池モジュール10として用いられる。
The
(電池モジュール10)
電池モジュール10は、図1に示すように、全体として略直方体形状をなしている。電池モジュール10の前面(図1における左手前側の面)および背面(図1における右後ろ側の面)からはそれぞれ、後述する各単電池32(蓄電素子の一例)のリード端子34に接続された電線65が複数本、外部に導出されている。複数本の電線65は、それぞれ、一端が電圧検知端子(図示せず)を介して単電池32のリード端子34に接続され、他端が電圧検知出力コネクタ64(以下「コネクタ64」という)に接続されている。
(Battery module 10)
As shown in FIG. 1, the
前面側に導出される電線65に接続された複数のコネクタ64、および背面側に導出される電線65に接続された複数のコネクタ64は、それぞれ、積層され一体化されている。
The plurality of
電池モジュール10は、複数の板状の単電池32と、複数の伝熱板60と、これらを保持する複数の保持部材40と、を含む積層体30と、この積層体30を収容する金属製のケース11と、を備える。図3および図4に示すように、各単電池32は各伝熱板60上に載置されており、これらの短辺側の両縁部が各保持部材40により保持されている。本実施形態において、伝熱板60に単電池32を載置し、両縁部に保持部材40を取り付けたものを電池ユニット31とよぶ。積層体30は、電池ユニット31を6つ積層したものである。
The
(単電池32)
各単電池32は、図3に示すように、上面視略長方形状をなし、外側面のうち面積の広い面を上下に配して、略平行に配置されている。これにより面積の広い面が伝熱板60に接触することとなり、放熱性に優れたものとなっている。
(Single cell 32)
As shown in FIG. 3, each
各単電池32はラミネート型の電池である。各単電池32は、図示しない発電要素と、発電要素を包むとともに縁部が溶着されたラミネートフィルム33と、発電要素に接続されるとともにラミネートフィルム33の溶着された縁部から外側方向に突出するリード端子34と、を有する。
Each
(リード端子34)
図3において、上から1段目(最上段)に配されている単電池32の後側縁部(右後ろ側)から突出するリード端子34が正極端子であり、図示前側縁部(左手前側)から突出するリード端子34が負極端子である。積層方向において隣り合う単電池32は、相違する極性のリード端子34が対向する位置に配されるように配置され、接続されている。
(Lead terminal 34)
In FIG. 3, the lead terminal 34 protruding from the rear edge (right rear side) of the
詳細には、6つの単電池32のうち、上から1段目の単電池32の図中前側縁部から突出する負極リード端子34A、および、上から6段目の前側縁部から突出する正極リード端子34Aには、それぞれ曲げ加工により、U字状の突部35が形成されており、これらのリード端子34AのU字状の突部35よりも末端寄りの部分は、突出方向に対して略平行な直線状をなしている。これらのリード端子34Aは図示しない電圧検知端子を介してバスバー38に重ねられて接続されており、バスバー接続端子34Aとされている。
Specifically, out of the six
一方、バスバー接続端子34A以外のリード端子34Bは、側面視弧状の突部36を経た後、上下方向において隣り合うリード端子34Bと互いに逆方向となるように略垂直状に屈曲されて、側面視J字状とされている。そして、それらの端部同士が接触するように重ね合わされて、溶接により接続されている。これらのリード端子34Bは、端子間接続端子34Bとされている。また、2段目から5段目の各単電池32において、一方の縁部から突出するリード端子34Bと他方の縁部から突出するリード端子34Bとは、互いに逆方向に向けて屈曲されている。
On the other hand, the
リード端子34Aに形成されたU字状の突部35はリード端子34Aとバスバー38とを接続する際にリード端子34Aが受ける応力を緩和する機能を有する。また、リード端子34Bに形成された弧状の突部36は、リード端子34B,34B間を溶接する際に当該リード端子34Bが受ける応力を緩和する機能を有する。
The U-shaped
各リード端子34においては、ラミネートフィルム33の端部33Bと、突部35,36との間に、上下方向に突出し、保持部材40に係止される係止突部37が形成されている。
In each lead terminal 34, a
リード端子34のうちラミネートフィルム33の端部33B側の領域34aは、末端側の領域34bよりも幅広な幅広領域34aとされ、この幅広領域34aの末端側の角部34cが後述する保持部材40の単電池保持部51に嵌り込んで、単電池32の移動が規制されるようになっている。
The
(バスバー38)
最上段の単電池32に接続されるバスバー38は、電池モジュール10の負極として機能する端子38Bであり、最下段の単電池32に接続されるバスバー38は、電池モジュール10の正極として機能する端子38Aである。各バスバー38は、純アルミ、アルミ合金、銅または銅合金などの導電性材料からなり、後述する絶縁蓋部材26のバスバー導出口29Bから導出される部分39が外部機器と接続される端子部39である。
(Bus bar 38)
The bus bar 38 connected to the
(保持部材40)
各単電池32は、絶縁樹脂製の保持部材40により、伝熱板60の上に載置された状態で保持されている。保持部材40は、単電池32の前後方向の両端部に、それぞれ配されている。
(Holding member 40)
Each
保持部材40には、後述するケース11の第1固定部材(図示せず)を挿通可能な2つの貫通孔43が上下方向に貫通して設けられている。また、保持部材40の上面には、リード端子34を配置して保持する端子配置部(図示せず)が形成されており、この端子配置部には、リード端子34の係止突部37を受け入れて係止する係止溝(図示せず)が設けられている。係止溝はリード端子34を係止して単電池32を位置決めする機能を有する。
The holding
各保持部材40の端子配置部と隣接した領域には端子配置部よりも厚み寸法を大きく設定した肉厚領域52が設けられており、この肉厚領域52に、リード端子34の幅広領域34aの末端側の角部34cが嵌り込む凹状の単電池保持部51が形成されている。この単電池保持部51により、リード端子34(単電池32)は移動を規制される。
A
また、前方側において上から1段目および6段目に配置される保持部材40には、それぞれ、バスバー38を保持するバスバー保持部49が形成されている。バスバー保持部49には、バスバーが38嵌め込まれる凹部49Aと、凹部49Aに嵌め込まれたバスバー38を抜け止めする抜け止め突部49Bとが形成されている。
In addition, bus bar holding portions 49 that hold the bus bars 38 are formed on the holding
さらに、前方側において上から1段目、3段目、5段目、6段目に配置される保持部材40、および、後方側において上から2段目、4段目、6段目に配置される保持部材40には、それぞれ、電圧検知端子が保持される端子保持部(図示せず)と、電圧検知端子に接続された電線65を収容する電線収容溝(図示せず)と、が設けられている。
Furthermore, on the front side, the holding
また、積層体30の背面側には、背面側に配されるリード端子34の接続部とケース11との間に配され、リード端子34を絶縁保護する積層体保持部材(図示せず)が取り付けられるようになっている。後方側において上から1段目に配置される保持部材40には、積層体保持部材を係止する係止孔(図示せず)と、積層体保持部材が取付られる取付凹部(図示せず)とが設けられている。
A laminated body holding member (not shown) is provided on the back side of the
本実施形態において、上下方向において重なりあう保持部材40のうち、一方の保持部材40には、他方の保持部材40側に突出するとともに、内側方向に突出する図示しない係止爪が形成された係合突部41が設けられ、他方の保持部材40には、係合突部41を受け入れる凹み形状をなすとともに、係止爪を係止する図示しない係止突部が形成された係合受け部42が設けられている。係合突部41と係合受け部42は相互に係合する構造となっている。上下方向において隣り合う保持部材40,40は、積層体30の前後面、および、左右側面のそれぞれ2か所で係合している。具体的には、以下のとおりである。
In the present embodiment, of the holding
積層体30の前方側(図3中左手前側)に配される保持部材40について、上から3、5段目の前面には、上方に向けて延びる係合突部41が設けられる一方、上から2、4段目の前面には、上から3、5段目の各係合突部41と相互に係合する係合受け部42が設けられている。
With respect to the holding
また、上から2、4,6段目の左右側面には、上方に向けて延びる係合突部41が設けられる一方、上から1、3,5段目の左右側面には、上から2、4,6段目の各係合突部41と相互に係合する係合受け部42がそれぞれ設けられている。
In addition, the left and right side surfaces of the second, fourth, and sixth steps from the top are provided with engaging
一方、積層体30の後方側(図3中右後ろ側)に配される保持部材40について、上から2、4、6段目の背面には、上方に向けて延びる係合突部41が設けられる一方、上から1、3,5段目の背面には、上から2、4,6段目の各係合突部41と相互に係合する係合受け部42が設けられている。
On the other hand, with respect to the holding
また、上から3、5段目の左右側面には、上方に向けて延びる係合突部41が設けられる一方、上から2、4段目の左右側面には、上から3、5段目の各係合突部41と相互に係合する係合受け部42がそれぞれ設けられている。
Further, the left and right side surfaces of the third and fifth steps from the top are provided with engaging
保持部材40の係合突部41は、当該保持部材40と重なり合う保持部材40の係合受け部42の内部に嵌り込むようになっていて、複数の保持部材40を重ねて係合状態とすると、係合突部41および係合受け部42はともに、保持部材40の外側に突出しないようになっている。
The engaging
また、本実施形態では、図3および図4に示すように、複数の電池ユニット31を積層したときに、保持部材40の左右側面に、上下方向において隣り合う保持部材40,40間に空間Sが形成されるようになっている。
In the present embodiment, as shown in FIGS. 3 and 4, when the plurality of
詳しくは、前方側において上から2段目および4段目に配置される保持部材40の左右側面の下側と、上から3段目および5段目に配置される保持部材40の左右側面の上側はともに凹んだ形状をなしており、これら2つの保持部材40,40を重ね合わせると、保持部材40,40間に単電池32のラミネートフィルム33の短辺方向に対し略平行に貫通する空間Sが形成される。
Specifically, on the front side, the lower side of the left and right side surfaces of the holding
同様に、後方側において上から1段目、3段目、5段目に配置される保持部材40の左右側面の下側と、上から2段目、4段目、6段目に配置される保持部材40の左右側面の上側も凹んだ形状をなしており、これら保持部材40,40間にも、それぞれ、空間Sが形成される。
Similarly, on the rear side, they are arranged on the lower side of the left and right side surfaces of the holding
上下方向において隣り合う保持部材40,40の間の空間Sには、上下方向において、隣り合う極性の相違するリード端子34B,34Bの接続部が配されている。この空間Sには、隣り合う極性の相違するリード端子34B,34Bを溶接する際の治具(図示せず)が挿入可能であり、空間Sの入り口部分は治具を空間Sに挿入する挿入口71とされている。
In the space S between the holding
(伝熱板60)
本実施形態においては、各単電池32は熱伝導性材料からなる伝熱板60上に載置されている。本実施形態では、熱伝導性材料として、熱伝導性に優れたアルミニウムまたはアルミニウム合金が用いられる。伝熱板60の長手方向における一対の側縁には、上方に起立する起立壁61が4つずつ間隔をあけて形成されている。この起立壁61は、積層体30をケース11に収容したときにケース11の内壁面に接触するように配置されて、単電池32から発生する熱をケース11に伝導する熱伝導壁61である。単電池32から発生した熱は熱伝導壁61を介してケース11に伝わり、ケース11の外に放熱されるようになっている。
(Heat transfer plate 60)
In the present embodiment, each
また、熱伝導壁61は、電池ユニット31を積層させた際、隣り合う伝熱板60の熱伝導壁61と積層体30の積層方向に列をなして並ぶように設定されており、この列をなして並んだ熱導壁61を熱伝導壁群62とよぶ。
In addition, when the
伝熱板60の長手方向の一対の側縁よりも内側には、長手方向の側縁と概ね平行に、断面視U字状の弾性変形溝(図示せず)がそれぞれ設けられている。これらの弾性変形溝が弾性変形することにより、熱伝導壁61がケース11の内壁に高い接圧で接触するようになっており、熱伝導を確実なものとしている。
Inside the pair of side edges in the longitudinal direction of the
本実施形態において、対向する位置にある一対の熱伝導壁61,61間の距離は、自然状態において、ケース本体12の幅方向に配される一対の側壁12A,12Aの内壁面間の距離と同じかやや大きめに設定されている。伝熱板60は、図示しない固定孔を有し、この固定孔に上述した保持部材40の伝熱板固定部(図示せず)を嵌めこむことにより保持部材40に固定されている。
In the present embodiment, the distance between the pair of
(ケース11)
ケース11は、積層体30を収容するケース本体12と、ケース本体12の上面に被せ付けられる蓋部18と、を備える。ケース本体12は、上面および前面が開口している。ケース本体12の後面の上端には、複数の電線65をケース11外に導出する電線導出孔(図示せず)が形成されている。ケース本体12の前面の開口部には、絶縁蓋部材26が取り付けられる。
(Case 11)
The
蓋部18は図1に示すように、略長方形状の板状部19と、板状部19に対してその両側縁部および後側縁部から略垂直下方に連なり、ケース本体12の上端部に固定される固定部23と、を備える。板状部19の中央位置には、内側方向(下側方向)に突出する突出面20が形成されている。蓋部18の突出面20は、最上段(上から1段目)の単電池32と接触するように設定されている。蓋部18の突出面20と単電池32とが接触することにより、蓋部18に単電池32から生じる熱が伝わって、外部に放熱されるようになっている。
As shown in FIG. 1, the
板状部19においては、突出面20よりも外側の四隅に、蓋部18と、積層体30と、ケース本体12とを固定するための第1固定部材(図示せず)が配される固定孔21が貫通して形成されている。固定孔21の孔径は、第1固定部材の外径よりも小さく形成されている。
In the plate-
また、板状部19においては、前端部側に長方形状の孔22が貫通して形成されている。この孔22は、前側に取り付けられる絶縁蓋部材26を係止する蓋係止孔22とされる。
Further, in the plate-
固定部23には、蓋部18をケース本体12に固定するための第2固定部材(図示せず)を挿通可能な挿通孔24が複数(3つずつ)形成されている。固定部23はケース本体12の一対の左右側面および後面の外側に重ねられる。
The fixing
ケース本体12の前側の開口部に取り付けられる絶縁蓋部材26には、バスバー38が導出されるバスバー導出口29B,29Bが形成されている。
Bus bar outlets 29 </ b> B and 29 </ b> B through which the bus bar 38 is led out are formed in the insulating
絶縁蓋部材26の下端部には、複数の電線65を導出するための略方形状の切欠部29Aが設けられている。この絶縁蓋部材26は、ケース本体12の開口部を覆うだけでなく積層体30の前方の端面側に配されるリード端子34を絶縁保護する機能を有している。
A substantially rectangular cutout 29 </ b> A for leading out the plurality of
さらにケース本体12の一対の対向する側壁12A,12A(熱伝導壁61と対向する面)には、それぞれ複数(本実施形態では5つずつ)の放熱孔25が前後方向に間隔を空けて並んで設けられている。本実施形態において放熱孔25は、その開口縁部が円形とされている。5つの放熱孔25のうち中央の3つは、積層体30がケース本体12に収容された際に、前後方向に隣り合う熱伝導壁群62,62の間に位置するように設定されており、伝熱板60の側縁部のうち熱伝導壁61が設けられていない部分を外部に露出させるようになっている。また、側壁12Aのうち隣り合う放熱孔25,25の間の部分(遮蔽部12Bとする)の内壁面は、熱伝導壁群62と接触するようになっている。
Further, a plurality of (five in this embodiment) heat radiation holes 25 are arranged at intervals in the front-rear direction on the pair of opposing
また、両端に配される放熱孔25は、保持部材40に設けられた隙間Sの挿入口71の少なくとも一部を露出させる位置に設けられている。
Further, the
(本実施形態の電池モジュール10の組み立て方法)
次に本実施形態の電池モジュール10の組み立て方法について説明する。まず、所定形状を有する合計6枚の伝熱板60を用意し、それらの固定孔(図示せず)にそれぞれ対応する保持部材40の伝熱板固定部(図示せず)を嵌め込むことにより、伝熱板60に保持部材40を取り付ける。
(Assembly method of
Next, a method for assembling the
次に、電線収容溝を備える保持部材40に、コネクタ64が接続された電線65を取り付けるとともに、バスバー保持部49を備える保持部材40に、バスバー38を取り付ける。詳しくは、コネクタ64が接続された電線65の取り付け作業は、保持部材40の端子保持部に電圧検知端子を載置し、電線収容溝に電線65を収容することにより実行することができる。
Next, the
バスバー38の取り付け作業は、以下のように行う。バスバー保持部49の凹み部49Aに、バスバー38を差し込むと、バスバー38と抜け止め突部49Bが当接して、抜け止め突部49Bが外側方向にたわみ変形する。バスバー38が凹み部49Aに嵌めこまれると、抜け止め突部49Bが弾性復帰して、バスバー38の上方への移動を規制し抜け止め状態となる。
The work of attaching the bus bar 38 is performed as follows. When the bus bar 38 is inserted into the recessed
次に、保持部材40が取り付けられた伝熱板60の上に、単電池32を載置する。具体的には、バスバー保持部49を備える保持部材40が取り付けられた2枚の伝熱板60の上には、第1リード端子34Aを備えた単電池32を載置し、他の伝熱板60には第2リード端子34Bを備えた単電池32を載置する。
Next, the
バスバー保持部49を備える保持部材40が取り付けられた2枚の伝熱板60においては、第1リード端子34Aをバスバー保持部49側に配した状態で、各リード端子34の係止突部37が端子配置部の係止溝((図示せず)に嵌るようにするとともに、各リード端子34の角部33cが、各保持部材40の単電池保持部51に嵌るように単電池32を伝熱板60に載置する。
In the two
他の伝熱板60においても、各リード端子34の係止突部37が端子配置部の係止溝(図示せず)に嵌るようにするとともに、各リード端子34の角部33cが、各保持部材40の単電池保持部51に嵌るように単電池32を伝熱板60に載置する。
Also in the other
このようにすることで、単電池32のリード端子34が係止溝46により係止されることで単電池32の位置ずれが防止されるとともに、単電池32が単電池保持部51により移動を規制される。
By doing so, the lead terminal 34 of the
このようにして複数の(6つの)電池ユニット31が得られる。
In this way, a plurality of (six)
6つの電池ユニット31を最下段から順に積層する。下から2段目(上から5段目)に配される保持部材40の係合受け部42を、最下段(上から6段目)に配される保持部材40に形成された係合突部41に対応するように配して、電池ユニット31を積層する。
Six
上側に配される保持部材40を下方に移動させると、係合突部41が係合受け部42の内部に嵌り込み、係合突部41の係止爪が係合受け部42内の係止突部に当接すると、係合突部41の移動が規制され係合突部41と係合受け部42とが相互に係合する。
When the holding
同様の作業を繰り返して6つの電池ユニット31を積層すると、上下方向において重なりあう保持部材40の一方の係合突部41と他方の係合受け部42とが相互に係合して一体化され、図3に示すような積層体30が得られる。このとき6段に積層された保持部材40の貫通孔43が重なって、1つの貫通した孔となるとともに隣り合う保持部材40,40間に空間Sが形成される。さらに、各伝熱板60に設けられた熱伝導壁61は、積層体30の積層方向に列をなして並び、熱伝導壁群62とされる。
When six
なお、電池ユニット31を積層する際にコネクタ64も積層し一体化しておく。
When the
次に、上下に隣り合う保持部材40,40の間の挿入口71から空間S内に溶接用の治具を挿入して、上下方向において、隣り合う2つのリード端子34B,34Bの端部(直線状の部分)同士を接合する。2つのリード端子34B,34Bの端部を重ねた部分をリード端子34の突出する方向に対し交差する方向に挿入した一対の治具で挟んで、レーザー光を照射することにより溶接することで、隣り合う極性の相違するリード端子34B,34B同士を接続する。
Next, a welding jig is inserted into the space S from the
このようにして得られた積層体30の後方の端面側に積層体保持部材を取り付けて、積層体30を保持状態とする。
A laminated body holding member is attached to the rear end face side of the
次に、積層体30の背面側から導出されるコネクタ付き電線65を、ケース本体12の後面の上端に形成した電線導出孔から導出させて、積層体30をケース本体12に収容する。この時、積層体30において側方に突出している熱伝導壁群62がケース本体12の放熱孔25の開口縁部に引っ掛かる虞があるが、本実施形態においては、放熱孔25の開口縁部は円形とされており、熱伝導壁61の下端縁(挿入方向における先端部分)との間に角度を有するようになっているから、熱伝導壁61の下端縁が放熱孔25の開口縁部に引っ掛かることが防止され、作業性に優れる。
Next, the connector-attached
積層体30をケース本体12内に収容すると、熱伝導壁61と、ケース本体12の側壁12A,12A(遮蔽部12B)の内壁面とが当接することで、伝熱板60の弾性変形溝が熱伝導壁61間の距離を小さくする方向に弾性変形する。積層体30の収容作業が終わると、熱伝導壁61がケース本体21の側壁12Aの内壁面に弾性接触する。またこの時、放熱孔25は、隣り合う熱伝導壁群62の列の間に位置しており、伝熱板60の前後方向の側縁部のうち、熱伝導壁61が設けられていない部分を外部に露出させている。なお、熱伝導壁群62の一部は、放熱孔25から露出されている。さらに、保持部材40の挿入口71も、放熱孔25から露出している(図1および図2参照)。
When the
次に、絶縁蓋部材26をケース本体12の前側の開口部に取り付ける。具体的には、絶縁蓋部材26の切欠部29Aから積層体30の前側から導出されるコネクタ付き電線65を導出させるとともに、絶縁蓋部材26のバスバー導出口29Bからバスバー38を導出させるようにして、絶縁蓋部材26をケース本体12に取り付ける。次に、蓋部18をケース本体12の上面を覆うように被せ付けると、図1に示すような、電池モジュール10が得られる。
Next, the insulating
次に、蓋部18とケース本体12の底部との間において、積層体30の両端部に配されている保持部材40の貫通孔43に第1固定部材を貫通させた状態で、図示しない治具に蓋部18の固定孔21、中空の第1固定部材およびケース本体12の底部の固定孔を挿入して位置合わせを行った後に、ビスまたはピンを用いて蓋部18とケース本体12を固定する。このようにして電池モジュール10が完成する。
Next, between the
(本実施形態の作用および効果)
次に、本実施形態の作用および効果について説明する。
(Operation and effect of this embodiment)
Next, the operation and effect of this embodiment will be described.
本実施形態の電池モジュール10によれば、複数の単電池32により発生し、ケース11内にこもった熱は、ケース11の側壁12Aに設けられた放熱孔25を通して放熱される。すなわち、放熱孔25から露出された積層体30の側方から放熱孔25を通して各電池ユニット31間、および、挿入口71に外部の例えば空気が流れ込み、積層された電池ユニット31間および空間Sに溜まっている熱を外部に押し出してケース11の内部を冷却する。
According to the
また、これに併せて、単電池32から伝熱板60に伝わった熱は、熱伝導壁61を介してこれと接触しているケース11の側壁12A(遮蔽部12B)からケース11全体に速やかに伝わり、ケース11の全体から放熱される。またこの時、熱伝導壁61は、伝熱板60に設けられた弾性変形溝の弾性力によりケース11の側壁12A(遮蔽部12B)に高い接圧で接触しているから、熱伝導性に優れる。
At the same time, the heat transferred from the
また本実施形態によれば、積層体30の上端部に配された単電池32がケース11の蓋部18の突出面20と接触するようになっているから、上端部の単電池32により発生した熱が蓋部18に伝わり、放熱性がさらに向上する。
Moreover, according to this embodiment, since the
このように、本実施形態の電池モジュールは、高い放熱性を有する。 Thus, the battery module of this embodiment has high heat dissipation.
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
<Other embodiments>
The present invention is not limited to the embodiments described with reference to the above description and drawings. For example, the following embodiments are also included in the technical scope of the present invention.
(1)上記実施形態では、ケース11に設ける放熱孔25を、隣り合う熱伝導壁群62の列の間に位置するように設ける構成としたが、各熱伝導壁群62を外部に露出させる位置に設ける構成としてもよい。このようにすると、熱伝導壁群62を例えば冷却フィン等により直接冷却することができる。また、電池モジュール10を使用する際の周辺環境が、例えば塵や埃が多い場合には、熱伝導壁群62が放熱孔25を塞いでいるから、電池モジュール10の内部に塵や埃を入り難くすることができる。
(1) In the above embodiment, the heat radiation holes 25 provided in the
(2)熱伝導壁61および放熱孔25の位置や数、大きさは上記実施形態に限るものではない。
(2) The position, number, and size of the
(3)放熱孔25の形状は円形に限らず、例えば楕円形状や長孔形状、多角形状とすることもできる。
(3) The shape of the
(4)上記実施形態では、放熱孔25を保持部材40の挿入口71を外部に露出させる位置に設ける構成としたが、必ずしも挿入口71を露出させる位置に設けなくてもよい。
(4) In the above embodiment, the
(5)上記実施形態では、伝熱板60がアルミニウムまたはアルミニウム合金製である例を示したが、熱伝導性の材料からなる伝熱板であれば、構成材料は限定されない。
(5) In the said embodiment, although the heat-
(6)上記実施形態では、蓄電素子が電池である例を示したが、蓄電素子は、コンデンサなどであってもよい。 (6) In the above embodiment, an example in which the power storage element is a battery has been described, but the power storage element may be a capacitor or the like.
(7)上記実施形態では、ISG用の電池モジュール10に用いる例を示したが、他の用途の電池モジュールに用いてもよい。
(7) Although the example used for the
10…電池モジュール(蓄電モジュール)
11…ケース
12…ケース本体(ケース)
12A…側壁
12B…遮蔽部
18…蓋部(ケース)
25…放熱孔
30…積層体
31…電池ユニット
32…単電池(蓄電素子)
34(34A,34B)…リード端子
38…バスバー
40…保持部材
60…伝熱板
61…熱伝導壁
62…熱伝導壁群
71…挿入口
S…空間
10 ... Battery module (storage module)
11 ...
12A ...
25 ... Heat
34 (34A, 34B) ... lead terminal 38 ...
Claims (5)
前記積層体を内部に収容してなる金属製のケースと、を備え、
前記伝熱板の縁部には、前記積層体の積層方向に沿う方向に延びる熱伝導壁が互いに間隔を空けて複数設けられており、
前記ケースのうち、前記熱伝導壁に対向する面に、複数の放熱孔が設けられていることを特徴とする蓄電モジュール。 A laminate in which a plurality of plate-like electricity storage elements and a plurality of heat transfer plates made of a heat conductive material that conducts heat generated in the electricity storage elements to the outside are laminated;
A metal case containing the laminated body therein,
At the edge of the heat transfer plate, a plurality of heat conduction walls extending in the direction along the stacking direction of the stacked body are provided at intervals from each other,
A power storage module comprising a plurality of heat radiating holes provided on a surface of the case facing the heat conducting wall.
前記放熱孔は、隣り合う前記熱伝導壁群の列の間に位置するように設けられるとともに、前記熱伝導壁群は前記ケースの内壁面と接触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。 The heat transfer wall of the heat transfer plate is provided as a heat transfer wall group provided in a row in the stacking direction of the stacked body and the heat transfer wall of the adjacent heat transfer plate,
The heat radiation hole is provided so as to be positioned between adjacent rows of the heat conducting wall groups, and the heat conducting wall groups are in contact with an inner wall surface of the case. The battery module as described.
前記放熱孔は、前記熱伝導壁群と前記ケースの外部とを連通する位置に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の蓄電モジュール。 The heat transfer wall of the heat transfer plate is provided as a heat transfer wall group provided in a row in the stacking direction of the stacked body and the heat transfer wall of the adjacent heat transfer plate,
The power storage module according to claim 1, wherein the heat radiating hole is provided at a position where the heat conducting wall group communicates with the outside of the case.
前記蓄電素子にはその両端部を保持する絶縁樹脂製の保持部材が備えられており、前記保持部材には、前記隣り合う蓄電素子の極性の相違するリード端子を溶接するための治具を、前記リード端子の突出方向と交差する方向から挿入可能な挿入口が形成されており、
前記放熱孔は前記挿入口と前記ケースの外部とを連通する位置に設けられていることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載の電池モジュール。 The storage element has positive and negative lead terminals projecting outward from the end, and the lead terminals having different polarities of the adjacent storage elements are bent in opposite directions and overlapped with each other. Connected by welding,
The storage element is provided with a holding member made of an insulating resin that holds both ends of the storage element, and the holding member has a jig for welding lead terminals having different polarities of the adjacent storage elements, An insertion port that can be inserted from the direction intersecting the protruding direction of the lead terminal is formed,
5. The battery module according to claim 1, wherein the heat radiating hole is provided at a position where the insertion opening communicates with the outside of the case.
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