JP2015232922A - Power source system - Google Patents

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大樹 内山
Daiki Uchiyama
大樹 内山
康広 浅井
Yasuhiro Asai
康広 浅井
洋彰 藤原
Hiroaki Fujiwara
洋彰 藤原
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power source system that improves the cooling effect of a battery module by a simple structure.SOLUTION: A power source system 1 comprises: a battery module 6 including a plurality of batteries 30; a cooling device 100 for cooling the battery module 6; and at least one fixing member 10 that fixes the battery module 6 to the cooling device 100. The battery module 6 is formed in the shape of a rectangular parallelepiped, and includes locking parts 18 formed at both ends of the battery module 6 in the lateral direction thereof when a face fixed to the cooling device 100 is viewed from above. The cooling device 100 is fixed with the battery module 6, has a cooling face the vertical and horizontal lengths of which are different, and is arranged such that the longitudinal direction of the cooling face is substantially identical to the longitudinal direction of the battery module 6. At least one fixing member 10 includes a locked parts 96, which are formed at both ends thereof and locked to the locking parts 18. With the locking part 18 being locked to the locked parts 96, the cooling device 100 is pressed against the battery module 6.

Description

本発明は、冷却装置を備える電源システムに関する。   The present invention relates to a power supply system including a cooling device.

一般に、複数の電池が接続されて構成される電池モジュールを有する電源システムでは、電源システムの充放電により、電池モジュールが発熱する。そのため、電源システムには冷却プレート（以下、冷却装置ともいう）が設けられる場合があった。たとえば、特許文献１には、単位電池セルと冷却プレートとを積層する技術が開示されている。   In general, in a power supply system having a battery module configured by connecting a plurality of batteries, the battery module generates heat due to charging and discharging of the power supply system. Therefore, a cooling plate (hereinafter also referred to as a cooling device) may be provided in the power supply system. For example, Patent Document 1 discloses a technique for stacking unit battery cells and a cooling plate.

特開２００５−１１６３２３JP-A-2005-116323

しかし、従来の電源システムでは、電池モジュールと冷却プレートとの固定には、単にボルトで止めるなどの方法がとられていた。そのため、両者が十分に固定されておらず、密着性が不十分であった。たとえば特許文献１の冷却構造では、両者を固定することが十分に検討されていなかった。そのため、冷却プレートによる冷却効果を十分に発揮できていないという問題があった。また、電池から冷却プレートへの熱伝導性に、場所による差があった。そのため、電池モジュール内で場所によって冷却効果にばらつきが生じるという問題があった。   However, in the conventional power supply system, the battery module and the cooling plate are fixed with a bolt or the like. Therefore, both were not fully fixed and adhesiveness was inadequate. For example, in the cooling structure of Patent Document 1, fixing both has not been sufficiently studied. Therefore, there was a problem that the cooling effect by the cooling plate could not be sufficiently exhibited. In addition, there was a difference in heat conductivity from the battery to the cooling plate depending on the location. Therefore, there has been a problem that the cooling effect varies depending on the location in the battery module.

本発明はこうした課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、簡易な構造によって電池モジュールの冷却効果を高める技術の提供にある。   This invention is made | formed in view of such a subject, The objective is to provision of the technique which raises the cooling effect of a battery module by simple structure.

本発明のある態様は、電源システムである。当該電源システムは、複数の電池を含む電池モジュールと、電池モジュールを冷却する冷却装置と、冷却装置に電池モジュールを固定する少なくとも一つの固定部材とを備える。電池モジュールは、直方体形状に形成されると共に、冷却装置に対して固定される面を平面視した場合に、電池モジュールの短手方向の両端に形成される係止部を含む。冷却装置は、電池モジュールと固定され、縦横の長さが異なる冷却面を有すると共に、冷却面の長手方向が電池モジュールの長手方向と略同一となるように配置される。少なくとも一つの固定部材は、その両端に形成され、係止部と係止される被係止部を含み、係止部が被係止部に係止した状態において、冷却装置を電池モジュールに向けて付勢することを特徴とする。   One embodiment of the present invention is a power supply system. The power supply system includes a battery module including a plurality of batteries, a cooling device that cools the battery module, and at least one fixing member that fixes the battery module to the cooling device. The battery module is formed in a rectangular parallelepiped shape, and includes locking portions formed at both ends in the short direction of the battery module when the surface fixed to the cooling device is viewed in plan. The cooling device is fixed to the battery module, has a cooling surface with different vertical and horizontal lengths, and is arranged so that the longitudinal direction of the cooling surface is substantially the same as the longitudinal direction of the battery module. At least one fixing member is formed at both ends of the fixing member and includes a locked portion that is locked with the locking portion. When the locking portion is locked to the locked portion, the cooling device faces the battery module. It is characterized by energizing.

この電源システムによれば、固定部材を用いて電池モジュールをその短手方向にて係止させることにより、冷却装置１００から電池モジュール６に対して十分な付勢力を加えることができる。これにより、簡易な構造によって、電池モジュールから冷却装置への熱伝導性を高め、冷却装置による冷却効果を高めることができる。また、係止部と被係止部との係止を強固にし、電源システムの設置状態をより安定化させることができる。   According to this power supply system, a sufficient urging force can be applied to the battery module 6 from the cooling device 100 by locking the battery module in the short direction using the fixing member. Thereby, with a simple structure, the thermal conductivity from a battery module to a cooling device can be improved, and the cooling effect by a cooling device can be improved. Further, the locking between the locking portion and the locked portion can be strengthened, and the installation state of the power supply system can be further stabilized.

本発明によれば、簡易な構造によって電池モジュールの冷却効果を高めることができる。   According to the present invention, the cooling effect of the battery module can be enhanced with a simple structure.

実施の形態に係る電源システムの組立て前の状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the state before the assembly of the power supply system which concerns on embodiment. 電池の概略構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows schematic structure of a battery. 図３（Ａ）、図３（Ｂ）は、それぞれ実施の形態に係る電源システムに使用される固定部材の斜視図、正面図である。3A and 3B are a perspective view and a front view, respectively, of a fixing member used in the power supply system according to the embodiment. 図４（Ａ）、図４（Ｂ）、図４（Ｃ）は、それぞれ実施の形態に係る電源システムの斜視図、正面図、底面図である。4A, 4B, and 4C are a perspective view, a front view, and a bottom view, respectively, of the power supply system according to the embodiment. 図５（Ａ）、図５（Ｂ）は、それぞれ変形例に係る固定部材の正面図、電源システムの正面図である。FIG. 5A and FIG. 5B are a front view of a fixing member and a front view of a power supply system according to modifications, respectively.

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。なお、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In all the drawings, the same reference numerals are given to the same components, and the description will be omitted as appropriate.

図１（Ａ）は、実施の形態に係る電源システム１の組立て前の状態を示す斜視図である。図２は、電池３０の概略構造を示す断面図である。図３（Ａ）、図３（Ｂ）は、それぞれ実施の形態に係る電源システム１に使用される固定部材１０の斜視図、正面図である。図４（Ａ）、図４（Ｂ）、図４（Ｃ）は、それぞれ実施の形態に係る電源システム１の斜視図、正面図、底面図である。以下、実施の形態に係る電源システム１を、図１〜４を用いて説明する。   FIG. 1A is a perspective view showing a state before assembly of the power supply system 1 according to the embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a schematic structure of the battery 30. FIGS. 3A and 3B are a perspective view and a front view of the fixing member 10 used in the power supply system 1 according to the embodiment, respectively. 4A, 4B, and 4C are a perspective view, a front view, and a bottom view, respectively, of the power supply system 1 according to the embodiment. Hereinafter, the power supply system 1 which concerns on embodiment is demonstrated using FIGS.

図１に示すように、電源システム１は、複数の電池３０を含む電池モジュール６と、電池モジュール６を冷却する冷却装置１００と、冷却装置１００に電池モジュール６を固定する少なくとも一つの固定部材１０とを備える。以下、これらの構成を順に説明する。   As shown in FIG. 1, the power supply system 1 includes a battery module 6 including a plurality of batteries 30, a cooling device 100 that cools the battery module 6, and at least one fixing member 10 that fixes the battery module 6 to the cooling device 100. With. Hereinafter, these configurations will be described in order.

電池モジュール６は、全体が略直方体形状に形成されている。具体的には、電池モジュール６は、電源システム１の設置状態にて後述する冷却装置１００が付勢された面を平面視した場合に、長辺とこれに略直交する短辺を有し、複数の電池３０が積層されて形成されている。電池モジュール６は、複数の電池３０に加えて、セパレータ７０、エンドプレート８０および側板９０を有する。本実施形態では、計１２個の電池３０が電気的に直列に接続されて組電池が形成されている。なお、電池３０の数は特に限定されない。また、本実施の形態では、１２個の電池３０全てが電気的に直列に接続されているが、一部が並列に接続されていてもよい。隣接する電池３０の間には、プラスチックなどの絶縁樹脂で形成されたセパレータ７０が設けられている。セパレータ７０により、隣接する電池３０間の絶縁性が高められている。   The battery module 6 is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape as a whole. Specifically, the battery module 6 has a long side and a short side substantially orthogonal to the long side when the surface on which the cooling device 100 described later is urged in the installed state of the power supply system 1 is viewed in plan view, A plurality of batteries 30 are stacked. The battery module 6 includes a separator 70, an end plate 80 and a side plate 90 in addition to the plurality of batteries 30. In the present embodiment, a total of 12 batteries 30 are electrically connected in series to form an assembled battery. Note that the number of the batteries 30 is not particularly limited. In the present embodiment, all the twelve batteries 30 are electrically connected in series, but some of them may be connected in parallel. A separator 70 made of an insulating resin such as plastic is provided between the adjacent batteries 30. By the separator 70, the insulation between the adjacent batteries 30 is enhanced.

電池モジュール６は、電池３０をそれぞれ複数含む、複数のサブモジュール４から構成されている。サブモジュール４は、冷却装置１００の一方の面（冷却面１１０）に対して固定され、冷却装置１００の長手方向に複数が並んで配置されている。サブモジュール４に含まれる電池３０は、それぞれ扁平な直方体状の角形電池であって、主表面が対向して略平行となるように、サブモジュール４では複数の電池３０が積層されている。電源システム１の設置状態では、サブモジュール４は、サブモジュール４に含まれる複数の電池３０の長手方向が電池モジュール６の長手方向と略同一となる向きに（つまり主表面が電池モジュール６の短手方向を向くように）配置される。   The battery module 6 includes a plurality of submodules 4 each including a plurality of batteries 30. The submodule 4 is fixed to one surface (cooling surface 110) of the cooling device 100, and a plurality of submodules 4 are arranged in the longitudinal direction of the cooling device 100. The battery 30 included in the submodule 4 is a flat rectangular parallelepiped battery, and a plurality of batteries 30 are stacked in the submodule 4 so that the main surfaces thereof are opposed and substantially parallel. In the installed state of the power supply system 1, the submodule 4 is arranged so that the longitudinal direction of the plurality of batteries 30 included in the submodule 4 is substantially the same as the longitudinal direction of the battery module 6 (that is, the main surface is short of the battery module 6 Arranged so that it faces the hand).

本実施の形態の３個のサブモジュール４には、それぞれ４個の電池３０が一方向（ここでは電池モジュール６の長手方向と垂直な方向）に積層されている。サブモジュール４は、積層方向の両端に配置される一対のエンドプレート８０によって対向する２つの側面が、一対のエンドプレート８０に固定されるコの字状をした金属製の側板９０によって残る２つの側面が、それぞれ覆われている。一対のエンドプレート８０は、係止部９６を含むと共に、電池モジュール６の長手方向に沿って、つまり各エンドプレート８０の面が冷却装置１００の短手方向と略垂直となるように配置される。エンドプレート８０と側板９０とがネジ９４によって係合されることにより、サブモジュール４が形成されている。３個のサブモジュール４は、いずれも側面がエンドプレート８０と側板９０により覆われている。そのため、図１，４（Ａ）に示す電池モジュール６全体では、エンドプレート８０と側板９０がそれぞれ６枚使用されている。   In each of the three submodules 4 of the present embodiment, four batteries 30 are stacked in one direction (here, a direction perpendicular to the longitudinal direction of the battery module 6). The sub-module 4 has two side surfaces facing each other by a pair of end plates 80 arranged at both ends in the stacking direction, which are left by two U-shaped metal side plates 90 fixed to the pair of end plates 80. Each side is covered. The pair of end plates 80 includes a locking portion 96 and is disposed along the longitudinal direction of the battery module 6, that is, so that the surface of each end plate 80 is substantially perpendicular to the short direction of the cooling device 100. . The sub-module 4 is formed by engaging the end plate 80 and the side plate 90 with screws 94. Each of the three submodules 4 is covered with an end plate 80 and a side plate 90 on the side surfaces. Therefore, in the whole battery module 6 shown in FIGS. 1 and 4A, six end plates 80 and six side plates 90 are used.

エンドプレート８０が電池モジュール６の長辺方向の側面を形成するように、サブモジュール４が配置されている（図４（Ａ））。サブモジュール４に用いる電池３０を増やした場合、サブモジュール４ではエンドプレート８０よりも側板９０の方が設置時の水平方向の長さが長くなることもありうる。この場合、電池モジュール６に使用するサブモジュール４の数を増やしてエンドプレート８０を直線状に並べることにより、エンドプレート８０が電池モジュール６の長辺を形成するようにする。   The submodule 4 is arranged so that the end plate 80 forms a side surface in the long side direction of the battery module 6 (FIG. 4A). When the number of batteries 30 used in the submodule 4 is increased, in the submodule 4, the side plate 90 may be longer in the horizontal direction when installed than the end plate 80. In this case, the end plate 80 forms the long side of the battery module 6 by increasing the number of submodules 4 used in the battery module 6 and arranging the end plates 80 in a straight line.

電池モジュール６は、短手方向の両端、つまり設置状態において冷却装置１００と接する面の近傍に形成されたエンドプレート延出部９２に、それぞれ設けられた係止部９６を有する（図１，図４。紙面奥側のエンドプレート延出部９２、係止部９６は図示せず）。係止部９６は、後述する固定部材１０に設けられた被係止部１８に係止する。本実施の形態では、係止部９６は、エンドプレート延出部９２がくり抜かれて形成された穴である。複数のサブモジュール４が冷却装置１００の長手方向に沿って配置される場合には、係止部９６は、それぞれのサブモジュール４に設けられることが好ましい。   The battery module 6 has locking portions 96 provided at both ends in the short direction, that is, at end plate extending portions 92 formed in the vicinity of the surface in contact with the cooling device 100 in the installed state (FIGS. 1 and 2). (4) End plate extending portion 92 and locking portion 96 on the back side of the drawing are not shown). The locking part 96 is locked to a locked part 18 provided on the fixing member 10 described later. In the present embodiment, the locking portion 96 is a hole formed by cutting out the end plate extending portion 92. When the plurality of submodules 4 are arranged along the longitudinal direction of the cooling device 100, the locking portion 96 is preferably provided in each submodule 4.

電池３０の筐体上面には、長手方向の一端寄りに負極端子５０が設けられ、他端寄りに正極端子６０が設けられている。以下では適宜、負極端子５０および正極端子６０を併せて外部端子と称する。サブモジュール４では、隣接する電池３０の負極端子５０および正極端子６０は、互いに反対側になるように配列されている。隣接する２つの電池３０の一方の正極端子６０と他方の負極端子５０とが図示しないバスバーにより電気的に接続されることにより、１２個の電池３０が直列接続されている。電池３０の直列接続の一方の終端となる正極端子６０’および他方の終端となる負極端子５０’は、ハウジングの外部に引き回される配線を介して外部負荷（ともに図示せず）と接続可能になっている。   On the upper surface of the casing of the battery 30, a negative electrode terminal 50 is provided near one end in the longitudinal direction, and a positive electrode terminal 60 is provided near the other end. Hereinafter, the negative electrode terminal 50 and the positive electrode terminal 60 are collectively referred to as external terminals as appropriate. In the submodule 4, the negative electrode terminal 50 and the positive electrode terminal 60 of the adjacent battery 30 are arranged so as to be opposite to each other. Twelve batteries 30 are connected in series by electrically connecting one positive terminal 60 and the other negative terminal 50 of two adjacent batteries 30 by a bus bar (not shown). The positive terminal 60 ′ serving as one terminal of the series connection of the batteries 30 and the negative terminal 50 ′ serving as the other terminal can be connected to an external load (both not shown) via wiring routed outside the housing. It has become.

次に、電池３０の構造を説明する。電池３０は、扁平な直方体形状の角形電池である。電池３０は、扁平な直方体形状の外装缶（筐体）３１内に、正負極が渦巻状に巻回されてなる電極体３２が外装缶３１の缶軸方向に対し横向きに収納されている。外装缶３１の開口は、筐体の一部を構成する封口板３３により封口されている。封口板３３には、負極端子５０および正極端子６０が設けられている。また、封口板３３には、ガス排出弁（図示せず）が形成されている。   Next, the structure of the battery 30 will be described. The battery 30 is a flat rectangular parallelepiped battery. In the battery 30, an electrode body 32 in which positive and negative electrodes are wound in a spiral shape is accommodated in a flat rectangular parallelepiped outer can (housing) 31 so as to be transverse to the can axis direction of the outer can 31. The opening of the outer can 31 is sealed by a sealing plate 33 that constitutes a part of the housing. The sealing plate 33 is provided with a negative electrode terminal 50 and a positive electrode terminal 60. The sealing plate 33 is formed with a gas discharge valve (not shown).

負極端子５０は、基部５０ａ、第１の鍔部５０ｂ、第２の鍔部５０ｃを有する。基部５０ａは略円柱状であり、筐体の外部側に配置される一方の端部の一端には板状の第１の鍔部５０ｂが、一方の端部の他端には斜面が形成された第２の鍔部５０ｃが、それぞれ接続されている。第２の鍔部５０ｃの斜面には、ボルト部５２が一体的に形成されている。負極端子５０の基部５０ａは、側面にガスケット３４が当接した状態で、封口板３３の負極用開口３３ａに嵌め込まれている。ガスケット３４は、第１の鍔部５０ｂ、第２の鍔部５０ｃの封口板３３と対向する表面にも当接している。また、基部５０ａは、封口板３３の電池内側において負極タブ部材５４と接続している。   The negative terminal 50 has a base 50a, a first flange 50b, and a second flange 50c. The base 50a has a substantially cylindrical shape, and a plate-like first flange 50b is formed at one end of one end disposed on the outside of the housing, and a slope is formed at the other end of the one end. The second flanges 50c are connected to each other. A bolt portion 52 is integrally formed on the slope of the second flange portion 50c. The base portion 50 a of the negative electrode terminal 50 is fitted into the negative electrode opening 33 a of the sealing plate 33 with the gasket 34 in contact with the side surface. The gasket 34 is also in contact with the surfaces of the first flange portion 50b and the second flange portion 50c facing the sealing plate 33. Further, the base portion 50 a is connected to the negative electrode tab member 54 on the battery inner side of the sealing plate 33.

基部５０ａの電池内側に位置する先端には、負極用開口３３ａに沿って側壁が形成されるような凹部５１が設けられている。凹部５１の縁部分が広がるようにかしめることで、負極端子５０が負極タブ部材５４に対して固定されるとともに、電池３０の内部が密封状態となっている。   A recess 51 is provided at the tip of the base 50a located inside the battery so that a side wall is formed along the negative electrode opening 33a. By caulking the edge portion of the recess 51 so as to expand, the negative electrode terminal 50 is fixed to the negative electrode tab member 54 and the inside of the battery 30 is sealed.

負極タブ部材５４と封口板３３の電池内側面との間には、絶縁板３５が設けられている。負極用開口３３ａにおいて、絶縁板３５とガスケット３４とが当接している。これにより、負極タブ部材５４および負極端子５０が封口板３３から絶縁されている。負極タブ部材５４は、電極体３２の一方の端面から突出した負極集電板群３２ａに接続されている。なお、負極集電板群３２ａは、電極体３２の一方の端面から突出した複数の負極集電板を束ねたものである。   An insulating plate 35 is provided between the negative electrode tab member 54 and the battery inner surface of the sealing plate 33. The insulating plate 35 and the gasket 34 are in contact with each other at the negative electrode opening 33a. Thereby, the negative electrode tab member 54 and the negative electrode terminal 50 are insulated from the sealing plate 33. The negative electrode tab member 54 is connected to the negative electrode current collector plate group 32 a protruding from one end surface of the electrode body 32. The negative electrode current collector plate group 32 a is a bundle of a plurality of negative electrode current collector plates protruding from one end face of the electrode body 32.

正極端子６０は、基部６０ａ、第１の鍔部６０ｂ、第２の鍔部６０ｃを有する。基部６０ａは略円柱状であり、筐体の外部側に配置される一方の端部の一端には板状の第１の鍔部６０ｂが、一方の端部の他端には斜面が形成された第２の鍔部６０ｃが、それぞれ接続されている。第２の鍔部６０ｃの斜面には、ボルト部６２が一体的に形成されている。正極端子６０の基部６０ａは、側面にガスケット３４が当接した状態で、封口板３３の正極用開口３３ｂに嵌め込まれている。ガスケット３４は、第１の鍔部６０ｂ、第２の鍔部６０ｃの封口板３３と対向する表面にも当接している。また、基部６０ａは、封口板３３の電池内側において正極タブ部材６４と接続している。   The positive electrode terminal 60 includes a base 60a, a first flange 60b, and a second flange 60c. The base 60a has a substantially cylindrical shape, and a plate-like first flange 60b is formed at one end of one end disposed on the outside of the housing, and a slope is formed at the other end of the one end. The second flange portions 60c are connected to each other. A bolt portion 62 is integrally formed on the slope of the second flange portion 60c. The base portion 60 a of the positive electrode terminal 60 is fitted into the positive electrode opening 33 b of the sealing plate 33 with the gasket 34 in contact with the side surface. The gasket 34 is also in contact with the surfaces of the first flange portion 60b and the second flange portion 60c facing the sealing plate 33. The base portion 60 a is connected to the positive electrode tab member 64 on the battery inner side of the sealing plate 33.

基部６０ａの電池内側に位置する先端には、正極用開口３３ｂに沿って側壁が形成されるような凹部６１が設けられている。凹部６１の縁部分が広がるようにかしめることで、正極端子６０が正極タブ部材６４に対して固定されるとともに、電池３０の内部が密封状態となっている。   A recess 61 is formed at the tip of the base 60a located inside the battery so that a side wall is formed along the positive electrode opening 33b. By caulking the edge portion of the recess 61 so as to expand, the positive electrode terminal 60 is fixed to the positive electrode tab member 64 and the inside of the battery 30 is sealed.

正極タブ部材６４と封口板３３の電池内側面との間には、絶縁板３５が設けられている。正極用開口３３ｂにおいて、絶縁板３５とガスケット３４とが当接している。これにより、正極タブ部材６４および正極端子６０が封口板３３から絶縁されている。正極タブ部材６４は、電極体３２の他方の端面から突出した正極集電板群３２ｂに接続されている。なお、正極集電板群３２ｂは、電極体３２の他方の端面から突出した複数の正極集電板を束ねたものである。   An insulating plate 35 is provided between the positive electrode tab member 64 and the battery inner surface of the sealing plate 33. The insulating plate 35 and the gasket 34 are in contact with each other at the positive electrode opening 33b. Thereby, the positive electrode tab member 64 and the positive electrode terminal 60 are insulated from the sealing plate 33. The positive electrode tab member 64 is connected to the positive electrode current collector plate group 32 b protruding from the other end face of the electrode body 32. The positive electrode current collector plate group 32 b is a bundle of a plurality of positive electrode current collector plates protruding from the other end face of the electrode body 32.

バスバー（図示せず）は、金属等の導電性材料からなる帯状部材であって、両端部に貫通穴を有する。バスバーの一方の貫通穴に負極端子５０のボルト部５２を挿入して図示しないナットで固定することにより、バスバーと負極端子５０とが物理的および電気的に接続される。また、バスバーの他方の貫通穴に正極端子６０のボルト部６２を挿入して図示しないナットで固定することにより、バスバーと正極端子６０とが物理的および電気的に接続される。   The bus bar (not shown) is a band-shaped member made of a conductive material such as metal and has through holes at both ends. By inserting the bolt portion 52 of the negative electrode terminal 50 into one through hole of the bus bar and fixing with a nut (not shown), the bus bar and the negative electrode terminal 50 are physically and electrically connected. Moreover, the bus bar and the positive electrode terminal 60 are physically and electrically connected by inserting the bolt portion 62 of the positive electrode terminal 60 into the other through hole of the bus bar and fixing it with a nut (not shown).

冷却装置１００は、本体１０２が略直方体状に形成され、電池モジュール６に固定される縦横の長さが異なる冷却面１１０を有する。そのため、電源システム１の設置状態にて冷却面１１０を平面視した場合に、長辺とこれに略直交する短辺を有する（図１,図４）。冷却装置１００は、冷却面１１０の長手方向が電池モジュール６の長手方向と略同一となるように、電池モジュール６の一方の面に対して固定される。電池モジュール６と冷却装置１００との間には、熱伝導シートを設けてもよい。このように、本実施の形態における
固定された状態には、電池モジュール６と冷却装置１００とが物理的に接触してはいないものの熱的に接続された状態も含まれる。 The cooling device 100 has a cooling surface 110 in which a main body 102 is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape and is fixed to the battery module 6 with different vertical and horizontal lengths. Therefore, when the cooling surface 110 is viewed in a plan view with the power supply system 1 installed, it has a long side and a short side substantially orthogonal to the long side (FIGS. 1 and 4). The cooling device 100 is fixed to one surface of the battery module 6 so that the longitudinal direction of the cooling surface 110 is substantially the same as the longitudinal direction of the battery module 6. A heat conductive sheet may be provided between the battery module 6 and the cooling device 100. As described above, the fixed state in the present embodiment includes a state in which the battery module 6 and the cooling device 100 are not in physical contact but are thermally connected.

本体１０２の内部には、Ｕ字管１０８が形成されている（図３（Ｃ））。この内部を流れる冷却水が電池モジュール６で発生した熱を奪うことにより、電池モジュール６が冷却される。水は、Ｕ字管１０８の入口である供給口１０４から供給され、Ｕ字管１０８の出口である排出口１０６から排出される。水の循環は、図示しないポンプによって行われる。なお、冷却装置１００は内部を冷却水が流れない単なる金属製の板であってもよい。この場合は、熱伝導性の高いアルミニウムなどの材料を用いて冷却装置１００を形成することが好ましい。   A U-shaped tube 108 is formed inside the main body 102 (FIG. 3C). The cooling water flowing through the inside removes the heat generated in the battery module 6, thereby cooling the battery module 6. Water is supplied from a supply port 104 that is an inlet of the U-shaped tube 108, and is discharged from a discharge port 106 that is an outlet of the U-shaped tube 108. Water circulation is performed by a pump (not shown). Note that the cooling device 100 may be a simple metal plate in which cooling water does not flow. In this case, it is preferable to form the cooling device 100 using a material such as aluminum having high thermal conductivity.

固定部材１０は、冷却装置１００の冷却面１１０とは反対の面１１２に接して配置され、電池モジュール６に冷却装置１００を固定する。図３に示すように、固定部材１０は、板状の基部１２と、基部１２と一体的に形成される一対の側部１４とを含む。一対の側部１４は、互いに略平行となるように、基部１２に対して略垂直に立設されている。基部１２は、冷却装置１００の側に向けて凸となるように湾曲している（図３（Ｂ））。   The fixing member 10 is disposed in contact with the surface 112 opposite to the cooling surface 110 of the cooling device 100, and fixes the cooling device 100 to the battery module 6. As shown in FIG. 3, the fixing member 10 includes a plate-like base portion 12 and a pair of side portions 14 formed integrally with the base portion 12. The pair of side portions 14 is erected substantially perpendicular to the base portion 12 so as to be substantially parallel to each other. The base 12 is curved so as to be convex toward the cooling device 100 (FIG. 3B).

側部１４には、係止部９６と係止される被係止部１８と、固定部材１０の電源システム１への着脱を容易にするための穴２２が設けられている。電池モジュール６の穴状に形成された係止部９６と係止されるために、被係止部１８は、ここでは電源システム１の設置状態にて係止部９６の方向を向く凸部として形成されている。また、基部１２には固定時の変形性を向上させるためのスリット２０が形成されている。さらに、固定部材１０には、基部１２から側部１４にかけて延在したスリット２４が形成されている。そのため、固定部材１０はスリット２０，２４によって網形状に形成されている。さらに、側部１４には、側部延出部１６と、側部延出部１６に設けられた穴２６が形成されている。固定部材１０は、必要に応じて穴２６にて電池モジュール６に対してネジ止めされる。   The side portion 14 is provided with a locked portion 18 to be locked with the locking portion 96 and a hole 22 for facilitating attachment / detachment of the fixing member 10 to / from the power supply system 1. In order to be locked with the locking portion 96 formed in the hole shape of the battery module 6, the locked portion 18 is a convex portion that faces the locking portion 96 in the installed state of the power supply system 1 here. Is formed. In addition, the base 12 is formed with a slit 20 for improving the deformability at the time of fixing. Further, the fixing member 10 is formed with a slit 24 extending from the base portion 12 to the side portion 14. Therefore, the fixing member 10 is formed in a net shape by the slits 20 and 24. Further, the side portion 14 is formed with a side portion extending portion 16 and a hole 26 provided in the side portion extending portion 16. The fixing member 10 is screwed to the battery module 6 through the hole 26 as necessary.

固定部材１０は、弾性、耐熱性、耐久性、耐水性を有するハイテンション鋼（高張力鋼）で形成されている。ハイテンション鋼の厚さは、たとえば０．８ｍｍとすることができる。しかし、このような性質を有する材料であれば、固定部材１０の材料として好適に使用することができる。たとえば、一般鋼板やステンレスばね材を使用することができる。   The fixing member 10 is formed of high tension steel (high tensile steel) having elasticity, heat resistance, durability, and water resistance. The thickness of the high tension steel can be set to 0.8 mm, for example. However, any material having such properties can be suitably used as the material of the fixing member 10. For example, a general steel plate or a stainless spring material can be used.

次に、図１と図４を参照して、電源システム１の設置、つまり固定部材１０を用いた電池モジュール６と冷却装置１００の固定を説明する。電池モジュール６は、エンドプレート延出部９２をモジュールの両端に有する。また、電池モジュール６の短手方向におけるエンドプレート延出部９２間の距離は、冷却装置１００の短手方向の幅と略同一である。これにより、冷却装置１００の冷却面１１０に対して電池モジュール６が配置された場合に、電池モジュール６と冷却装置１００との短手方向の相対位置が固定される。   Next, with reference to FIGS. 1 and 4, installation of the power supply system 1, that is, fixing of the battery module 6 and the cooling device 100 using the fixing member 10 will be described. The battery module 6 has end plate extending portions 92 at both ends of the module. Further, the distance between the end plate extending portions 92 in the short direction of the battery module 6 is substantially the same as the width of the cooling device 100 in the short direction. Thereby, when the battery module 6 is arrange | positioned with respect to the cooling surface 110 of the cooling device 100, the relative position of the transversal direction of the battery module 6 and the cooling device 100 is fixed.

また、電源システム１の設置状態において、側部１４が電源システム１の長辺と略平行となる向きにて、固定部材１０が冷却装置１００の面１１２に接して配置される。そのため、側部１４に設けられた被係止部１８は、電源システム１の設置状態にて平面視された場合に、電池モジュール６の短手方向の両端部近傍であって、係止部９６と係止可能な位置に配置される。その結果、被係止部１８が係止部９６とそれぞれ係止する。被係止部１８と係止部９６との係止により、固定部材１０と電池モジュール６とが固定された状態で、固定部材１０から冷却装置１００に向けて、面１１２に垂直な応力が生じる。これにより、固定部材１０が冷却装置１００を電池モジュール６に向けて付勢する。加えて、固定部材１０は冷却装置１００の側に向けて凸となるように湾曲した基部１２を有する。そのため、冷却装置１００の中央付近でも、固定部材１０が冷却装置１００に対して加える応力は小さくならない。   Further, in the installed state of the power supply system 1, the fixing member 10 is disposed in contact with the surface 112 of the cooling device 100 in a direction in which the side portion 14 is substantially parallel to the long side of the power supply system 1. Therefore, the locked portion 18 provided on the side portion 14 is in the vicinity of both ends in the short direction of the battery module 6 when viewed in plan in the installed state of the power supply system 1, and the locking portion 96. It is arranged at a position where it can be locked. As a result, the locked portion 18 is locked with the locking portion 96. Due to the locking of the locked portion 18 and the locking portion 96, a stress perpendicular to the surface 112 is generated from the fixing member 10 toward the cooling device 100 in a state where the fixing member 10 and the battery module 6 are fixed. . Thereby, the fixing member 10 urges the cooling device 100 toward the battery module 6. In addition, the fixing member 10 has a base 12 that is curved so as to protrude toward the cooling device 100. Therefore, the stress that the fixing member 10 applies to the cooling device 100 does not decrease even near the center of the cooling device 100.

また、図１，４では、電源システム１は縦向き、つまりエンドプレート８０の面が水平方向を向く設置状態を示したが、設置状態はこれには限られない。たとえば、電源システム１は横向き、つまりエンドプレート８０の面が鉛直方向を向く設置状態であってもよい。この場合でも、固定部材１０が冷却装置１００を電池モジュール６に向けて付勢する。   1 and 4, the power supply system 1 is vertically installed, that is, the installation state in which the surface of the end plate 80 faces the horizontal direction, but the installation state is not limited to this. For example, the power supply system 1 may be installed sideways, that is, in a state where the end plate 80 faces in the vertical direction. Even in this case, the fixing member 10 urges the cooling device 100 toward the battery module 6.

なお、図１のように、複数のサブモジュール４が冷却装置１００の長手方向に沿って配置されて電池モジュール６が構成される場合には、固定部材１０は、電池モジュール６の長手方向に沿って各サブモジュール４の係止部９６に対応して所定の間隔にて複数設けられることが好ましい。これにより、複数のサブモジュール４は、複数の固定部材１０を介して冷却装置１００に固定されることが好ましい。この場合、１つのサブモジュール４に対して１つの固定部材１０が設けられることが特に好ましいが、１つのサブモジュール４に対して複数の固定部材１０が設けられてもよいし、複数のサブモジュール４に対して１つの固定部材１０が設けられてもよい。   As shown in FIG. 1, when the battery module 6 is configured by arranging the plurality of submodules 4 along the longitudinal direction of the cooling device 100, the fixing member 10 extends along the longitudinal direction of the battery module 6. Preferably, a plurality of submodules 4 are provided at predetermined intervals corresponding to the locking portions 96 of each submodule 4. Thus, the plurality of submodules 4 are preferably fixed to the cooling device 100 via the plurality of fixing members 10. In this case, it is particularly preferable that one fixing member 10 is provided for one submodule 4. However, a plurality of fixing members 10 may be provided for one submodule 4, or a plurality of submodules may be provided. One fixing member 10 may be provided for four.

以上説明した電源システム１によれば、固定部材１０を用いて電池モジュール６をその短手方向にて係止させることにより、冷却装置１００から電池モジュール６に対して十分な付勢力を加えることができる。これにより、簡易な構造によって、電池モジュール６から冷却装置１００への熱伝導性を高め、冷却装置１００による冷却効果を高めることができる。また、被係止部１８と係止部９６との係止を強固にし、電源システム１の設置状態をより安定化させることができる。   According to the power supply system 1 described above, a sufficient urging force can be applied to the battery module 6 from the cooling device 100 by locking the battery module 6 in the short direction using the fixing member 10. it can. Thereby, with a simple structure, the thermal conductivity from the battery module 6 to the cooling device 100 can be enhanced, and the cooling effect by the cooling device 100 can be enhanced. Further, the locked state between the locked portion 18 and the locking portion 96 can be strengthened, and the installation state of the power supply system 1 can be further stabilized.

また、複数のサブモジュール４のそれぞれに対して固定部材１０を設けることにより、電池モジュール６と冷却装置１００とを確実に固定させることができる。加えて、複数のサブモジュール４が設けられた場合にも、冷却装置１００から電池モジュール６に対して場所によるばらつきを抑えて付勢力を加えることができる。   Further, by providing the fixing member 10 for each of the plurality of submodules 4, the battery module 6 and the cooling device 100 can be reliably fixed. In addition, even when a plurality of submodules 4 are provided, the urging force can be applied to the battery module 6 from the cooling device 100 while suppressing variation depending on the location.

また、係止部９６をエンドプレート８０に設けることにより、強固なエンドプレート８０に係止部９６が形成されるので、電池モジュール６を確実に固定することができる。   Moreover, since the latching part 96 is formed in the strong end plate 80 by providing the latching part 96 in the end plate 80, the battery module 6 can be fixed reliably.

また、基部１２を冷却装置１００と接する方向に向かって山状に湾曲させることにより、力の加わりにくい電源システム１の短手方向の中央部付近にも、十分な力を加えることができる。これにより、電池モジュール６の冷却装置１００に対する圧力分布を平準化して、冷却装置１００を電池モジュール６に対して、場所によるばらつきを抑えて付勢させることができる。その結果、電池モジュール６全体で温度偏差を小さくすることができる。   Further, by bending the base portion 12 in a mountain shape toward the direction in contact with the cooling device 100, a sufficient force can be applied also to the vicinity of the central portion in the short direction of the power supply system 1 where the force is not easily applied. Thereby, the pressure distribution with respect to the cooling device 100 of the battery module 6 can be leveled, and the cooling device 100 can be urged | biased with respect to the battery module 6, suppressing the dispersion | variation by a place. As a result, the temperature deviation can be reduced throughout the battery module 6.

また、固定部材１０にスリット２０，２４を形成して、設置状態における固定部材１０の変形性を高めることによって、発熱に伴って電池モジュール６や冷却装置１００が変形した場合にも、固定部材１０によって両者の付勢状態を保持することができる。   Further, by forming the slits 20 and 24 in the fixing member 10 to improve the deformability of the fixing member 10 in the installed state, the fixing member 10 can be used even when the battery module 6 or the cooling device 100 is deformed due to heat generation. Thus, the biased state of both can be maintained.

また、電池モジュール６と冷却装置１００との間に、熱伝導シートを設けることにより、電池モジュール６から冷却装置１００への熱伝導効率を高め、電池モジュール６をさらに効率的に冷却することができる。   Moreover, by providing a heat conductive sheet between the battery module 6 and the cooling device 100, the heat conduction efficiency from the battery module 6 to the cooling device 100 can be increased, and the battery module 6 can be cooled more efficiently. .

（変形例）
図５（Ａ）、図５（Ｂ）は、それぞれ変形例に係る固定部材１０の正面図、電源システム１の正面図である。本変形例では、図５（Ａ）に示すように、固定部材１０が、設置状態にて冷却装置１００と接した面から平面視された場合に、電池モジュール６の短手方向へと基部１２が延長することにより形成された延出部２８をさらに有する。この点が、図３に示した固定部材１０とは異なる。 (Modification)
FIG. 5A and FIG. 5B are a front view of a fixing member 10 according to a modification and a front view of the power supply system 1, respectively. In the present modification, as shown in FIG. 5A, when the fixing member 10 is viewed in plan view from the surface in contact with the cooling device 100 in the installed state, the base portion 12 extends in the short direction of the battery module 6. It further has the extension part 28 formed by extending. This point is different from the fixing member 10 shown in FIG.

基部１２と延出部２８とは、一体となって冷却装置１００と接する方向に向かって山状（弓状）に湾曲している。この場合、山状部分の高さが延出部２８を設けない場合に比べてより高くなる。そのため、本変形例の固定部材１０を用いて電池モジュール６に冷却装置１００を固定した場合、図５（Ｂ）に示すように、固定部材１０は延出部２８を有さない場合に比べて、固定部材１０がより大きく変形する。その結果、対向する側部１４が互いに向かってより大きく変形するため、側部１４がエンドプレート延出部９２をより強い力で押圧する。なお、延出部２８は、基部１２と同一の部材であることが好ましい。   The base portion 12 and the extending portion 28 are integrally bent in a mountain shape (bow shape) in a direction in contact with the cooling device 100. In this case, the height of the mountain-shaped portion is higher than that in the case where the extending portion 28 is not provided. Therefore, when the cooling device 100 is fixed to the battery module 6 using the fixing member 10 of this modification, as shown in FIG. 5B, the fixing member 10 does not have the extending portion 28. The fixing member 10 is deformed more greatly. As a result, the opposing side portions 14 are more greatly deformed toward each other, so that the side portions 14 press the end plate extension portion 92 with a stronger force. The extending portion 28 is preferably the same member as the base portion 12.

本変形例によると、電池モジュール６に対する冷却装置１００の付勢力および電池モジュール６と冷却装置１００との固定を簡易な構造によってさらに強くすることができる。加えて、延出部２８が電源システム１の短手方向に延びているため、電源システム１の設置時の安定性を向上させ、転倒や移動を防止することができる。   According to this modification, the urging force of the cooling device 100 with respect to the battery module 6 and the fixation between the battery module 6 and the cooling device 100 can be further strengthened with a simple structure. In addition, since the extending portion 28 extends in the short direction of the power supply system 1, the stability at the time of installation of the power supply system 1 can be improved, and the overturn and the movement can be prevented.

１ 電源システム、４ サブモジュール、６ 電池モジュール、１０ 固定部材、１２ 基部、１４ 側部、１８ 被係止部、２８ 延出部、３０ 電池、７０ セパレータ、８０ エンドプレート、９６ 係止部、１００ 冷却装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power supply system, 4 Submodule, 6 Battery module, 10 Fixing member, 12 Base part, 14 Side part, 18 Locked part, 28 Extension part, 30 Battery, 70 Separator, 80 End plate, 96 Locking part, 100 Cooling system

Claims (8)

複数の電池を含む電池モジュールと、前記電池モジュールを冷却する冷却装置と、前記冷却装置に前記電池モジュールを固定する少なくとも一つの固定部材とを備え、
前記電池モジュールは、
直方体形状に形成されると共に、
前記冷却装置に対して固定される面を平面視した場合に、電池モジュールの短手方向の両端に形成される係止部を含み、
前記冷却装置は、
前記電池モジュールと固定され、縦横の長さが異なる冷却面を有すると共に、
前記冷却面の長手方向が前記電池モジュールの長手方向と略同一となるように配置され、
前記少なくとも一つの固定部材は、
その両端に形成され、前記係止部と係止される被係止部を含み、
前記係止部が前記被係止部に係止した状態において、前記冷却装置を電池モジュールに向けて付勢することを特徴とする電源システム。 A battery module including a plurality of batteries, a cooling device for cooling the battery module, and at least one fixing member for fixing the battery module to the cooling device,
The battery module is
While being formed in a rectangular parallelepiped shape,
When the surface fixed to the cooling device is viewed in plan, including a locking portion formed at both ends in the short direction of the battery module,
The cooling device is
The battery module is fixed and has a cooling surface with different vertical and horizontal lengths,
The cooling surface is arranged so that the longitudinal direction thereof is substantially the same as the longitudinal direction of the battery module,
The at least one fixing member is
Formed at both ends thereof, including a locked portion to be locked with the locking portion,
In the state which the said latching | locking part latched to the said to-be-latched part, the said cooling device is urged | biased toward a battery module, The power supply system characterized by the above-mentioned. 複数の前記固定部材を有し、
前記電池モジュールは、複数のサブモジュールを含み、
前記係止部は、前記複数のサブモジュールのそれぞれに形成され、
前記複数のサブモジュールは、前記複数の固定部材を介して前記冷却装置に固定されることを特徴とする請求項１に記載の電源システム。 A plurality of the fixing members;
The battery module includes a plurality of submodules,
The locking portion is formed on each of the plurality of submodules,
The power supply system according to claim 1, wherein the plurality of submodules are fixed to the cooling device via the plurality of fixing members. 前記複数のサブモジュールは、前記冷却装置の長手方向に沿って配置されることを特徴とする請求項２に記載の電源システム。   The power supply system according to claim 2, wherein the plurality of submodules are arranged along a longitudinal direction of the cooling device. 前記複数の電池は、扁平な直方体形状の複数の角形電池を含み、
前記複数のサブモジュールは、一方向に積層される前記複数の角形電池と、積層方向の両端に配置される一対のエンドプレートとを含み、
前記一対のエンドプレートは、前記係止部を含むと共に、各エンドプレートの面が前記冷却装置の短手方向と略垂直となるように配置されることを特徴とする請求項３に記載の電源システム。 The plurality of batteries include a plurality of rectangular batteries having a flat rectangular parallelepiped shape,
The plurality of sub-modules include the plurality of prismatic batteries stacked in one direction, and a pair of end plates disposed at both ends in the stacking direction,
4. The power source according to claim 3, wherein the pair of end plates includes the locking portion and is disposed so that a surface of each end plate is substantially perpendicular to a short direction of the cooling device. system. 前記固定部材は、板状の基部と、前記基部と一体的に形成される一対の側部とを含み、
前記一対の側部は、互いに略平行となるように、前記基部に対して略垂直に立設されると共に、前記被係止部が設けられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の電源システム。 The fixing member includes a plate-like base portion and a pair of side portions formed integrally with the base portion,
The pair of side portions are erected substantially perpendicular to the base portion so as to be substantially parallel to each other, and the locked portion is provided. The power supply system according to any one of the above. 前記基部は、前記冷却装置の側に向けて凸となるように湾曲していることを特徴とする請求項５に記載の電源システム。   The power supply system according to claim 5, wherein the base portion is curved so as to be convex toward the cooling device side. 前記固定部材は、前記電池モジュールの短手方向へと前記基部が延長することにより形成された延出部をさらに有することを特徴とする請求項５または６に記載の電源システム。   The power supply system according to claim 5, wherein the fixing member further includes an extending portion formed by extending the base portion in a short direction of the battery module. 前記固定部材は、前記基部から前記側部にかけて延在したスリットを有することを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の電源システム。   The power supply system according to claim 5, wherein the fixing member has a slit extending from the base portion to the side portion.
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