JP2016035876A - Battery module - Google Patents

Battery module Download PDF

Info

Publication number
JP2016035876A
JP2016035876A JP2014158960A JP2014158960A JP2016035876A JP 2016035876 A JP2016035876 A JP 2016035876A JP 2014158960 A JP2014158960 A JP 2014158960A JP 2014158960 A JP2014158960 A JP 2014158960A JP 2016035876 A JP2016035876 A JP 2016035876A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
battery module
unit cell
absorbing portion
pressing portion
pressing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2014158960A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
隆太 山口
Ryuta Yamaguchi
隆太 山口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP2014158960A priority Critical patent/JP2016035876A/en
Publication of JP2016035876A publication Critical patent/JP2016035876A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a battery module that can prevent an expanding electric cell from being excessively pushed.SOLUTION: A battery module 100 has electric cells 10 and a housing 20. The electric cell is formed by laminating a positive electrode and a negative electrode through a separator to form a power generation element and sealing the power generation element with an exterior coating. The electric cells are accommodated in the housing 20 (a housing case 21 and a lid 22) while pressed. The housing has a press portion (at least any one of a first press portion 21a and a second press portion 22a) and a deformation absorbing portion (at least any one of a first displacement absorbing portion 21b and a second displacement absorbing portion 22b). The press portion presses the electric cells inwards from at least one side in the lamination direction Z of the electrodes. The deformation absorbing portion is formed integrally with the press portion, and absorbs deformations of the press portion when the press portion is pressed outwards by the expanding electric cells.SELECTED DRAWING: Figure 3

Description

本発明は、電池モジュールに関する。   The present invention relates to a battery module.

従来から、発電要素を外装材によって封止して構成した単電池がある。この単電池を複数積層し筐体に収納して構成した電池モジュールがある。単電池は、充放電に伴い発電要素にガスが発生して膨張することがある。ガスが発電要素の内部に留まると、単電池の性能が低下してしまう。そこで、筺体によって単電池の発電要素の部分を押圧して、発電要素からガスを排出する構成が開示されている(特許文献1を参照。)。   Conventionally, there is a single cell in which a power generation element is sealed with an exterior material. There is a battery module in which a plurality of such single cells are stacked and housed in a casing. The unit cell may expand due to generation of gas in the power generation element with charge / discharge. If the gas stays inside the power generation element, the performance of the unit cell is degraded. Then, the structure which presses the part of the electric power generation element of a single cell with a housing and discharges gas from an electric power generation element is disclosed (refer patent document 1).

特開2008−59941号公報JP 2008-59941 A

ところで、発電要素を強力に押圧すれば、ガスを発電要素の内部から周辺の部分に効率良く排出することができる。一方、発電要素を過度に押圧すると、発電要素において内部短絡等の不具合が発生する虞がある。このようなことから、膨張する単電池を過度に押圧することなく、電池特性を維持することができる技術が要請されている。   By the way, if the power generation element is strongly pressed, the gas can be efficiently discharged from the inside of the power generation element to the peripheral portion. On the other hand, when the power generation element is excessively pressed, there is a possibility that a malfunction such as an internal short circuit may occur in the power generation element. For this reason, there is a demand for a technique that can maintain battery characteristics without excessively pressing the expanding unit cell.

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、膨張する単電池を過度に押圧することを防止できる電池モジュールの提供を目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a battery module that can prevent excessive expansion of a unit cell that expands.

上記目的を達成する本発明に係る電池モジュールは、単電池と筺体を有している。単電池は、正極と負極とをセパレータを介して積層して形成した発電要素を外装体によって封止してなる。筺体は、単電池を押圧した状態で収容している。ここで、筺体は、押圧部と変形吸収部を備えている。押圧部は、単電池を少なくとも電極の積層方向の片側から内方に押圧する。変形吸収部は、押圧部と一体に形成され、膨張した単電池によって押圧部が外方に押圧された場合に、押圧部の変形を吸収する。   The battery module according to the present invention that achieves the above object includes a unit cell and a casing. The unit cell is formed by sealing a power generation element formed by laminating a positive electrode and a negative electrode with a separator interposed between them. The casing accommodates the unit cell in a pressed state. Here, the housing includes a pressing portion and a deformation absorbing portion. The pressing portion presses the unit cell inward from at least one side in the stacking direction of the electrodes. The deformation absorbing portion is formed integrally with the pressing portion, and absorbs deformation of the pressing portion when the pressing portion is pressed outward by the expanded unit cell.

本発明の電池モジュールは、押圧部が膨張した単電池によって外方に押圧された場合に、変形吸収部が押圧部の変形を吸収する。すなわち、押圧部は、単電池を内方に押圧しつつ、単電池の膨張に合わせて変位吸収部を用いて外方に退避することができる。したがって、電池モジュールは、膨張する単電池を過度に押圧することを防止できる。このようにして、電池モジュールは、電池特性を維持することができる。   In the battery module of the present invention, the deformation absorbing portion absorbs the deformation of the pressing portion when the pressing portion is pressed outward by the unit cell expanded. That is, the pressing portion can be retracted outward using the displacement absorbing portion in accordance with the expansion of the unit cell while pressing the unit cell inward. Therefore, the battery module can prevent excessively pressing the expanding cell. In this way, the battery module can maintain battery characteristics.

第1実施形態に係る電池モジュールを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the battery module which concerns on 1st Embodiment. 図1の電池モジュールを各構成部材に分解して示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which decomposes | disassembles and shows the battery module of FIG. 1 to each structural member. 図1の電池モジュールの要部を3−3線に沿って部分的に断面で示す側面図である。It is a side view which shows the principal part of the battery module of FIG. 1 partially in a cross section along line 3-3. 図3の単電池を領域Kについて示す部分断面図である。FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing the unit cell of FIG. 第2実施形態に係る電池モジュールを部分的に断面で示す側面図である。It is a side view which shows the battery module which concerns on 2nd Embodiment partially in a cross section. 第3実施形態に係る電池モジュールを部分的に断面で示す側面図である。It is a side view which shows the battery module which concerns on 3rd Embodiment partially in a cross section.

以下、添付した図面を参照しながら、本発明に係る実施形態について説明する。図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。図面における部材の大きさや比率は、説明の都合上誇張され実際の大きさや比率とは異なる場合がある。図1〜図6の全ての図において、X、Y、およびZで表す矢印を用いて、方位を示している。Xで表す矢印の方向は、単電池10の長手方向Xを示している。Yで表す矢印の方向は、単電池10の短手方向Yを示している。Zで表す矢印の方向は、単電池10の電極(正極11および負極)の積層方向Zを示している。   Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. The sizes and ratios of the members in the drawings are exaggerated for convenience of explanation and may be different from the actual sizes and ratios. In all the drawings of FIGS. 1 to 6, the azimuth is indicated by using arrows represented by X, Y, and Z. The direction of the arrow represented by X indicates the longitudinal direction X of the unit cell 10. The direction of the arrow represented by Y indicates the short direction Y of the unit cell 10. The direction of the arrow represented by Z indicates the stacking direction Z of the electrodes (positive electrode 11 and negative electrode) of the unit cell 10.

(第1実施形態)
電池モジュール100は、複数の単電池10を筺体20に収容して構成している。電池モジュール100は、例えば、電気自動車やハイブリッド自動車に配設し、それらの自動車に備えたモータに電力を供給する。
(First embodiment)
The battery module 100 is configured by housing a plurality of single cells 10 in a housing 20. The battery module 100 is disposed in, for example, an electric vehicle or a hybrid vehicle, and supplies power to a motor provided in the vehicle.

電池モジュール100について、図1〜図4を参照しながら説明する。   The battery module 100 will be described with reference to FIGS.

図1は、電池モジュール100を示す斜視図である。図2は、図1の電池モジュール100を各構成部材に分解して示す分解斜視図である。図3は、図1の電池モジュール100の要部を3−3線に沿って部分的に断面で示す側面図である。図3中に、変形後の変形吸収部の一例を破線で示している。図4は、図3の単電池10を領域Kについて示す部分断面図である。   FIG. 1 is a perspective view showing the battery module 100. FIG. 2 is an exploded perspective view showing the battery module 100 of FIG. FIG. 3 is a side view partially showing a cross section of the main part of the battery module 100 of FIG. 1 along line 3-3. In FIG. 3, an example of the deformation | transformation absorption part after a deformation | transformation is shown with the broken line. FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing the unit cell 10 of FIG.

電池モジュール100は、単電池10および筺体20を有している。以下、電池モジュール100の各構成について順に説明する。   The battery module 100 includes a single battery 10 and a housing 20. Hereinafter, each component of the battery module 100 will be described in order.

単電池10は、図1〜図4に示し、電力を充放電する。   The cell 10 is shown in FIGS. 1-4 and charges / discharges electric power.

単電池10は、発電要素および外装体(ラミネートシート14)を備えている。発電要素は、正極11と負極12とをセパレータ13を介して積層して形成している。ラミネートシート14は、発電要素を封止している。以下、単電池10を構成する正極11、負極12、セパレータ13、およびラミネートシート14について順に説明する。   The unit cell 10 includes a power generation element and an exterior body (laminate sheet 14). The power generation element is formed by laminating a positive electrode 11 and a negative electrode 12 with a separator 13 interposed therebetween. The laminate sheet 14 seals the power generation element. Hereinafter, the positive electrode 11, the negative electrode 12, the separator 13, and the laminate sheet 14 that constitute the unit cell 10 will be described in order.

正極11は、図4に示すように、導電性を備え板状に形成した正極集電体11aの両面に対して、それぞれ正極活物質11bを結着して構成している。電力を取り出す正極電極端子11cは、図1等に示すように、正極集電体11aの一端の一部から長手方向Xに延在して形成している。複数積層された正極11の正極電極端子11cは、溶接または接着によって互いに固定している。   As shown in FIG. 4, the positive electrode 11 is configured by binding a positive electrode active material 11 b to both surfaces of a positive electrode current collector 11 a having conductivity and formed in a plate shape. As shown in FIG. 1 and the like, the positive electrode terminal 11c for taking out electric power is formed to extend in a longitudinal direction X from a part of one end of the positive electrode current collector 11a. The plurality of positive electrode terminals 11c of the positive electrode 11 stacked together are fixed to each other by welding or adhesion.

正極集電体11aの材料には、例えば、アルミニウム製エキスパンドメタル、アルミニウム製メッシュ、またはアルミニウム製パンチドメタルを用いている。正極活物質11bの材料には、種々の酸化物(LiMnのようなリチウムマンガン酸化物;二酸化マンガン;LiNiOのようなリチウムニッケル酸化物;LiCoOのようなリチウムコバルト酸化物;リチウム含有ニッケルコバルト酸化物;リチウムを含む非晶質五酸化バナジウム)またはカルコゲン化合物(二硫化チタンまたは二硫化モリブテン)等を用いている。 As the material of the positive electrode current collector 11a, for example, an aluminum expanded metal, an aluminum mesh, or an aluminum punched metal is used. The material of the positive electrode active material 11b includes various oxides (lithium manganese oxide such as LiMn 2 O 4 ; manganese dioxide; lithium nickel oxide such as LiNiO 2 ; lithium cobalt oxide such as LiCoO 2 ; lithium Containing nickel cobalt oxide; amorphous vanadium pentoxide containing lithium) or chalcogen compound (titanium disulfide or molybdenum disulfide).

負極12は、図4に示すように、導電性を備え板状に形成した負極集電体12aの両面に対して、それぞれ負極活物質12bを結着して構成している。負極電極端子12cは、図1等に示すように、正極11の正極電極端子11cと重ならないように、負極集電体12aの一端の一部から長手方向Xに延在して形成している。負極12の長手方向Xの長さは、正極11の長手方向Xの長さよりも長い。負極12の短手方向Yの長さは、正極11の短手方向Yの長さと同様である。複数積層された負極12の負極電極端子12cは、溶接または接着によって互いに固定している。   As shown in FIG. 4, the negative electrode 12 is configured by binding a negative electrode active material 12 b to both surfaces of a negative electrode current collector 12 a that is conductive and formed in a plate shape. As shown in FIG. 1 and the like, the negative electrode terminal 12c is formed to extend in the longitudinal direction X from a part of one end of the negative electrode current collector 12a so as not to overlap with the positive electrode terminal 11c of the positive electrode 11. . The length of the negative electrode 12 in the longitudinal direction X is longer than the length of the positive electrode 11 in the longitudinal direction X. The length of the negative electrode 12 in the short direction Y is the same as the length of the positive electrode 11 in the short direction Y. A plurality of negative electrode terminals 12c of the negative electrode 12 stacked on each other are fixed to each other by welding or adhesion.

負極集電体12aの材料には、例えば、銅製エキスパンドメタル、銅製メッシュ、または銅製パンチドメタルを用いている。負極活物質12bの材料には、リチウムイオンを吸蔵して放出する炭素材料を用いている。このような炭素材料には、例えば、天然黒鉛、人造黒鉛、カーボンブラック、活性炭、カーボンファイバー、コークス、または有機前駆体(フェノール樹脂、ポリアクリロニトリル、またはセルロース)を不活性雰囲気中で熱処理して合成した炭素を用いている。   As the material of the negative electrode current collector 12a, for example, a copper expanded metal, a copper mesh, or a copper punched metal is used. As the material of the negative electrode active material 12b, a carbon material that absorbs and releases lithium ions is used. For such carbon materials, for example, natural graphite, artificial graphite, carbon black, activated carbon, carbon fiber, coke, or organic precursors (phenol resin, polyacrylonitrile, or cellulose) are heat-treated in an inert atmosphere and synthesized. Carbon is used.

セパレータ13は、正極11と負極12を電気的に隔離する。セパレータ13は、図4に示すように、矩形状に形成し、正極11と負極12の間に配設している。セパレータ13の長手方向Xの長さは、正極電極端子11cの部分を除いた正極11の長手方向Xの長さよりも長い。セパレータ13は、正極11と負極12との間に電解液を保持して、イオンの伝導性を担保している。   The separator 13 electrically isolates the positive electrode 11 and the negative electrode 12. As shown in FIG. 4, the separator 13 is formed in a rectangular shape and disposed between the positive electrode 11 and the negative electrode 12. The length in the longitudinal direction X of the separator 13 is longer than the length in the longitudinal direction X of the positive electrode 11 excluding the portion of the positive electrode terminal 11c. The separator 13 holds an electrolytic solution between the positive electrode 11 and the negative electrode 12 to ensure ion conductivity.

セパレータ13の材料には、例えば、ポリプロピレンを用いている。ポリプロピレンは、非水溶媒に電解質を溶解することによって調製した非水電解液を含浸させている。非水電解液を保持するために、ポリマーを含有させている。   For example, polypropylene is used as the material of the separator 13. Polypropylene is impregnated with a non-aqueous electrolyte prepared by dissolving an electrolyte in a non-aqueous solvent. In order to hold the non-aqueous electrolyte, a polymer is included.

ラミネートシート14は、図3に示すように、発電要素を積層方向Zに沿った両側から被覆して封止している。ラミネートシート14は、内部に金属板を埋設した矩形状のシートから構成している。ラミネートシート14によって発電要素を封止する際に、ラミネートシート14の周囲の一部を開放して、その他の周囲を熱溶着によって封止している。次に、ラミネートシート14の開放している部分から内部に電解液を注入し、その電解液をセパレータ13等に含浸させている。最後に、ラミネートシート14の内部を減圧することによって開放している部分から空気を抜きつつ、その開放している部分を熱融着して完全に密封している。   As shown in FIG. 3, the laminate sheet 14 covers and seals the power generating element from both sides along the stacking direction Z. The laminate sheet 14 is composed of a rectangular sheet in which a metal plate is embedded. When the power generation element is sealed with the laminate sheet 14, a part of the periphery of the laminate sheet 14 is opened, and the other periphery is sealed by heat welding. Next, an electrolytic solution is injected into the laminate sheet 14 from the open portion, and the separator 13 is impregnated with the electrolytic solution. Finally, the inside of the laminate sheet 14 is decompressed to release air from the open portion, and the open portion is heat-sealed to completely seal it.

ラミネートシート14の材料には、例えば、互いに積層した3種類の材料を用いている。具体的には、負極12に隣接する1層目の熱融着性樹脂の材料には、例えば、ポリエチレン(PE)、アイオノマー、またはエチレンビニルアセテート(EVA)を用いている。2層目の金属箔には、例えば、Al箔またはNi箔を用いている。3層目の樹脂フィルムには、例えば、剛性を有するポリエチレンテレフタレート(PET)またはナイロンを用いている。   As the material of the laminate sheet 14, for example, three kinds of materials stacked on each other are used. Specifically, for example, polyethylene (PE), ionomer, or ethylene vinyl acetate (EVA) is used as the material of the first layer of the heat-fusible resin adjacent to the negative electrode 12. For the second layer metal foil, for example, an Al foil or a Ni foil is used. For example, rigid polyethylene terephthalate (PET) or nylon is used for the third layer resin film.

筺体20(収容ケース21および蓋22)は、図1〜図4に示し、単電池10を押圧した状態で収容する。   The housing 20 (the housing case 21 and the lid 22) is shown in FIGS. 1 to 4 and houses the unit cell 10 in a pressed state.

筺体20(収容ケース21および蓋22)は、押圧部(少なくとも第1押圧部21aおよび第2押圧部22aのいずれか一方)と変形吸収部(少なくとも第1変位吸収部21bおよび第2変位吸収部22bのいずれか一方)を備えている。押圧部は、単電池10を少なくとも電極(正極11と負極12)の積層方向Zの片側から内方に押圧する。変形吸収部(少なくとも第1変位吸収部21bおよび第2変位吸収部22bのいずれか一方)は、押圧部と一体に形成され、膨張した単電池10によって押圧部が外方に押圧された場合に、押圧部の変形を吸収する。以下、筺体20を構成する収容ケース21および蓋22ついて順に説明する。   The housing 20 (the housing case 21 and the lid 22) includes a pressing portion (at least one of the first pressing portion 21a and the second pressing portion 22a) and a deformation absorbing portion (at least the first displacement absorbing portion 21b and the second displacement absorbing portion). 22b). The pressing portion presses the unit cell 10 inward from at least one side in the stacking direction Z of the electrodes (the positive electrode 11 and the negative electrode 12). The deformation absorbing portion (at least one of the first displacement absorbing portion 21b and the second displacement absorbing portion 22b) is formed integrally with the pressing portion, and when the pressing portion is pressed outward by the expanded unit cell 10. Absorbs deformation of the pressing part. Hereinafter, the housing case 21 and the lid 22 constituting the housing 20 will be described in order.

収容ケース21は、積層方向Zに沿って複数積層した単電池10を内部に載置するようにして収容している。収容ケース21は、例えば積層方向Zに沿った上方を開口している。収容ケース21は、その中央部分に、単電池10を押圧する第1押圧部21aを備えている。収容ケース21は、その中央部分の外周部分に、第1変位吸収部21bを備えている。第1変位吸収部21bの位置は特に限定されない。第1変位吸収部21bは、第1押圧部21aの変形量を軽減させるように変位する。収容ケース21は、第1押圧部21aと第1変位吸収部21bを一体に形成している。第1押圧部21aは、第1変位吸収部21bと積層方向Zに沿って段違いに形成している。第1押圧部21aは、第1変位吸収部21bから積層方向Zに沿った上方に突出して形成している。第1押圧部21aは、平板状に形成してもよいし、湾曲板状に形成してもよい。   The housing case 21 houses a plurality of unit cells 10 stacked in the stacking direction Z so as to be placed inside. The housing case 21 opens, for example, upward along the stacking direction Z. The housing case 21 includes a first pressing portion 21 a that presses the unit cell 10 at a central portion thereof. The housing case 21 includes a first displacement absorbing portion 21b at the outer peripheral portion of the central portion thereof. The position of the 1st displacement absorption part 21b is not specifically limited. The first displacement absorbing portion 21b is displaced so as to reduce the deformation amount of the first pressing portion 21a. The housing case 21 integrally forms a first pressing portion 21a and a first displacement absorbing portion 21b. The first pressing portion 21a is formed in a step difference along the stacking direction Z with the first displacement absorbing portion 21b. The first pressing portion 21a is formed so as to protrude upward along the stacking direction Z from the first displacement absorbing portion 21b. The first pressing portion 21a may be formed in a flat plate shape or a curved plate shape.

蓋22は、複数の単電池10を収容した収容ケース21を覆う。蓋22は、例えば積層方向Zに沿った下方を開口している。蓋22は、その側面を、収容ケース21の側面の一部と重ねている。蓋22は、複数の単電池10を押圧した状態において、例えば溶接によって収容ケース21と接合している。蓋22は、収容ケース21と同様の構成からなる。蓋22は、その中央部分に、単電池10を押圧する第2押圧部22aを備えている。蓋22は、その中央部分の外周部分に、第2変位吸収部22bを備えている。第2変位吸収部22bの位置は特に限定されない。第2変位吸収部22bは、第2押圧部22aの変形量を軽減させるように変位する。蓋22は、第2押圧部22aと第2変位吸収部22bを一体に形成している。第2押圧部22aは、第2変位吸収部22bと積層方向Zに沿って段違いに形成している。第2押圧部22aは、第2変位吸収部22bから積層方向Zに沿った下方に突出して形成している。第2押圧部22aは、平板状に形成してもよいし、湾曲板状に形成してもよい。   The lid 22 covers the housing case 21 that houses the plurality of single cells 10. The lid 22 opens, for example, below in the stacking direction Z. The lid 22 has its side surface overlapped with part of the side surface of the housing case 21. The lid 22 is joined to the housing case 21 by welding, for example, in a state where the plurality of unit cells 10 are pressed. The lid 22 has the same configuration as the housing case 21. The lid | cover 22 is equipped with the 2nd press part 22a which presses the cell 10 in the center part. The lid | cover 22 is equipped with the 2nd displacement absorption part 22b in the outer peripheral part of the center part. The position of the second displacement absorbing portion 22b is not particularly limited. The second displacement absorbing portion 22b is displaced so as to reduce the deformation amount of the second pressing portion 22a. The lid 22 integrally forms a second pressing portion 22a and a second displacement absorbing portion 22b. The second pressing portion 22a is formed in a step difference along the stacking direction Z with the second displacement absorbing portion 22b. The second pressing portion 22a is formed so as to protrude downward along the stacking direction Z from the second displacement absorbing portion 22b. The second pressing portion 22a may be formed in a flat plate shape or a curved plate shape.

ここで、表1を参照しながら、第1実施形態の電池モジュール100の単電池10の圧力上昇の抑制に係る実験結果について、対比例1〜3の電池モジュールと比較しながら説明する。なお、表1に記載した第2実施形態と第3実施形態に係る実験結果については後述する。   Here, referring to Table 1, the experimental results relating to the suppression of the pressure increase of the unit cell 10 of the battery module 100 according to the first embodiment will be described in comparison with the battery modules of Comparative Examples 1-3. The experimental results according to the second embodiment and the third embodiment described in Table 1 will be described later.

実験では、加圧中の単電池10に突起物を突き刺して、放出されるガスの圧力を測定した。ここで、単電池10から放出されるガスの圧力値を精度良く測定するために、容積が約1000Lのチャンバーに単電池10を格納した状態で、単電池10の突起物を突き刺したときのチャンバー内の圧力を測定した。単電池10は、突起物によって突き刺されると、ラミネートシート14が開裂する。単電池10の内圧をPと定義する。圧力Pは、実験環境における大気圧との差圧とする。   In the experiment, a protrusion was pierced into the unit cell 10 being pressurized, and the pressure of the released gas was measured. Here, in order to accurately measure the pressure value of the gas released from the unit cell 10, the chamber when the protrusion of the unit cell 10 is stabbed in a state where the unit cell 10 is stored in a chamber having a volume of about 1000L. The pressure inside was measured. When the unit cell 10 is stabbed by a protrusion, the laminate sheet 14 is cleaved. The internal pressure of the cell 10 is defined as P. The pressure P is a differential pressure from the atmospheric pressure in the experimental environment.

筺体20(収容ケース21および蓋22)の押圧部(第1押圧部21aおよび第2押圧部22a)が、単電池10を積層方向Zに沿って押圧している面積をSと定義する。押圧部(第1押圧部21aおよび第2押圧部22a)には、圧力Pと面積Sとの積から導出される力が印加される。この力を力Fと定義する。突起物を突き刺されたラミネートシート14が開裂し、ガスが放出されたときの圧力を圧力Prと定義する。特に、圧力Prのときの力を力Frと定義する。圧力Pの初期値は、0または負圧である。ここで、面積Sは一定であり、圧力Pは変動するから、圧力Prのときの力を力Frと定義する。   The area where the pressing portions (first pressing portion 21a and second pressing portion 22a) of the casing 20 (the housing case 21 and the lid 22) press the unit cell 10 along the stacking direction Z is defined as S. A force derived from the product of the pressure P and the area S is applied to the pressing portions (the first pressing portion 21a and the second pressing portion 22a). This force is defined as force F. The pressure when the laminate sheet 14 pierced with the protrusion is cleaved and the gas is released is defined as a pressure Pr. In particular, a force at a pressure Pr is defined as a force Fr. The initial value of the pressure P is 0 or negative pressure. Here, since the area S is constant and the pressure P varies, the force at the pressure Pr is defined as a force Fr.

単電池10が膨張すると、押圧部(第1押圧部21aおよび第2押圧部22a)が外方に変位する。この変位量を変位量Lと定義する。特に、圧力Prのときの変位量を変位量Lrと定義する。表1に示す変位量1mm、変位量Lrが1mm相当する。   When the cell 10 expands, the pressing portions (the first pressing portion 21a and the second pressing portion 22a) are displaced outward. This displacement amount is defined as a displacement amount L. In particular, the displacement amount at the pressure Pr is defined as the displacement amount Lr. The displacement amount 1 mm and the displacement amount Lr shown in Table 1 correspond to 1 mm.

対比例1〜3の電池モジュールは、筺体(収容ケースおよび蓋)の押圧部の剛性を高めて、単電池10の変形を阻害することによって、単電池10の変形量を意図的に抑制した実験例である。   The battery modules 1 to 3 are experiments in which the deformation amount of the unit cell 10 is intentionally suppressed by increasing the rigidity of the pressing portion of the casing (the housing case and the lid) and inhibiting the unit cell 10 from being deformed. It is an example.

第1実施形態の電池モジュール100は、変形吸収部(第1変位吸収部21bおよび第2変位吸収部22b)によって、押圧部(第1押圧部21aおよび第2押圧部22a)を7mmまで変位させることができた。一方、対比例1〜3の電池モジュールは、変形吸収部を備えていないことから、押圧部を1、3、および5mmしか変位させることができなかった。さらに、第1実施形態の電池モジュール100は、押圧部(第1押圧部21aおよび第2押圧部22a)を十分に変位させることができたことから、チャンバー内で測定された圧力の最大値を35kPaに抑制することができた。一方、対比例1〜3の電池モジュールは、押圧部を十分に変位させることができなかったことから、チャンバー内で測定された圧力の最大値は50、50、および48kPaと高圧になってしまった。この結果、圧力の最大値を微分した微分値は、第1実施形態の電池モジュール100については250kPa/secと十分に抑制できた一方、対比例1〜3の電池モジュールについては500、480、および450kPa/secと高圧になってしまった。   The battery module 100 of 1st Embodiment displaces a press part (the 1st press part 21a and the 2nd press part 22a) to 7 mm by a deformation | transformation absorption part (the 1st displacement absorption part 21b and the 2nd displacement absorption part 22b). I was able to. On the other hand, since the battery modules of the comparative examples 1 to 3 did not include the deformation absorbing part, the pressing part could be displaced only by 1, 3 and 5 mm. Furthermore, since the battery module 100 of 1st Embodiment was able to fully displace the press part (the 1st press part 21a and the 2nd press part 22a), the maximum value of the pressure measured in the chamber was set. It was possible to suppress to 35 kPa. On the other hand, since the battery modules of the comparative 1 to 3 could not displace the pressing part sufficiently, the maximum values of the pressures measured in the chamber were as high as 50, 50, and 48 kPa. It was. As a result, the differential value obtained by differentiating the maximum pressure value was sufficiently suppressed to 250 kPa / sec for the battery module 100 of the first embodiment, while 500, 480, and The pressure became 450 kPa / sec.

第1実施形態の電池モジュール100および対比例1〜3の電池モジュールは、弾性変形の範囲内で変形していることから、ラミネートシート14が開裂すると、単電池の変位は元に戻った。   Since the battery module 100 of the first embodiment and the battery modules 1 to 3 of the comparative example are deformed within the range of elastic deformation, when the laminate sheet 14 is cleaved, the displacement of the single cell is restored.

上述した第1実施形態に係る電池モジュール100によれば、以下の構成によって作用効果を奏する。   According to the battery module 100 which concerns on 1st Embodiment mentioned above, there exists an effect by the following structures.

電池モジュール100は、単電池10と筺体20(収容ケース21および蓋22)を有している。単電池10は、正極11と負極12とをセパレータ13を介して積層して形成した発電要素を外装体(ラミネートシート14)によって封止してなる。筺体20(収容ケース21および蓋22)は、単電池10を押圧した状態で収容している。ここで、筺体20(収容ケース21および蓋22)は、押圧部(少なくとも第1押圧部21aおよび第2押圧部22aのいずれか一方)と変形吸収部(少なくとも第1変位吸収部21bおよび第2変位吸収部22bのいずれか一方)を備えている。押圧部は、単電池10を少なくとも電極(正極11と負極12)の積層方向Zの片側から内方に押圧する。変形吸収部(少なくとも第1変位吸収部21bおよび第2変位吸収部22bのいずれか一方)は、押圧部と一体に形成され、膨張した単電池10によって押圧部が外方に押圧された場合に、押圧部の変形を吸収する。   The battery module 100 includes a single battery 10 and a housing 20 (a housing case 21 and a lid 22). The unit cell 10 is formed by sealing a power generation element formed by laminating a positive electrode 11 and a negative electrode 12 via a separator 13 with an exterior body (laminate sheet 14). The housing 20 (the housing case 21 and the lid 22) houses the unit cell 10 in a pressed state. Here, the housing 20 (the housing case 21 and the lid 22) includes a pressing portion (at least one of the first pressing portion 21a and the second pressing portion 22a) and a deformation absorbing portion (at least the first displacement absorbing portion 21b and the second pressing portion). Any one of the displacement absorbing portions 22b) is provided. The pressing portion presses the unit cell 10 inward from at least one side in the stacking direction Z of the electrodes (the positive electrode 11 and the negative electrode 12). The deformation absorbing portion (at least one of the first displacement absorbing portion 21b and the second displacement absorbing portion 22b) is formed integrally with the pressing portion, and when the pressing portion is pressed outward by the expanded unit cell 10. Absorbs deformation of the pressing part.

このような構成によれば、押圧部が膨張した単電池10によって外方に押圧された場合に、変形吸収部が押圧部の変形を吸収する。すなわち、押圧部は、単電池10を内方に押圧しつつ、単電池10の膨張に合わせて変位吸収部を用いて外方に退避することができる。したがって、電池モジュール100は、膨張する単電池10を過度に押圧することを防止できる。このようにして、電池モジュール100は、電池特性を維持することができる。   According to such a configuration, when the pressing portion is pressed outward by the expanded battery 10, the deformation absorbing portion absorbs the deformation of the pressing portion. That is, the pressing portion can be retracted outward using the displacement absorbing portion in accordance with the expansion of the unit cell 10 while pressing the unit cell 10 inward. Therefore, the battery module 100 can prevent the cell 10 that expands from being excessively pressed. In this way, the battery module 100 can maintain battery characteristics.

さらに、変形吸収部(少なくとも第1変位吸収部21bおよび第2変位吸収部22bのいずれか一方)は、押圧部(少なくとも第1押圧部21aおよび第2押圧部22aのいずれか一方)より剛性を低くした構成とすることができる。   Further, the deformation absorbing portion (at least one of the first displacement absorbing portion 21b and the second displacement absorbing portion 22b) is more rigid than the pressing portion (at least one of the first pressing portion 21a and the second pressing portion 22a). It can be set as the structure made low.

このような構成によれば、単電池10の膨張に伴って押圧部が大きく変形する前に、変形吸収部を変形させることができる。すなわち、押圧部は、その変形が一定の範囲内に収まっている状態で、単電池10の膨張に合わせて外方に退避することができる。したがって、電池モジュール100は、膨張する単電池10を過度に押圧することを防止できる。   According to such a configuration, the deformation absorbing portion can be deformed before the pressing portion is largely deformed with the expansion of the unit cell 10. That is, the pressing portion can be retracted outward in accordance with the expansion of the unit cell 10 in a state where the deformation is within a certain range. Therefore, the battery module 100 can prevent the cell 10 that expands from being excessively pressed.

さらに、変形吸収部(少なくとも第1変位吸収部21bおよび第2変位吸収部22bのいずれか一方)は、押圧部(少なくとも第1押圧部21aおよび第2押圧部22aのいずれか一方)の外周縁に形成する構成とすることができる。   Further, the deformation absorbing portion (at least one of the first displacement absorbing portion 21b and the second displacement absorbing portion 22b) is an outer peripheral edge of the pressing portion (at least one of the first pressing portion 21a and the second pressing portion 22a). It can be set as the structure formed in.

このような構成によれば、押圧部(少なくとも第1押圧部21aおよび第2押圧部22aのいずれか一方)によって、膨張する単電池10を環状に押圧することができる。したがって、押圧部は、膨張する単電池10の一部のみを押圧する場合と比較して、ラミネートシート14に掛かる単位面積当たりの圧力を下げることができる。したがって、電池モジュール100は、膨張する単電池10を過度に押圧することを防止できる。   According to such a configuration, the expanding unit cell 10 can be annularly pressed by the pressing portion (at least one of the first pressing portion 21a and the second pressing portion 22a). Therefore, the pressing portion can reduce the pressure per unit area applied to the laminate sheet 14 as compared with a case where only a part of the expanding unit cell 10 is pressed. Therefore, the battery module 100 can prevent the cell 10 that expands from being excessively pressed.

さらに、押圧部(第1押圧部21aおよび第2押圧部22a)は、単電池10を電極(正極11と負極12)の積層方向Zの両側から押圧する構成とすることができる。   Furthermore, the pressing portions (the first pressing portion 21a and the second pressing portion 22a) can be configured to press the unit cell 10 from both sides in the stacking direction Z of the electrodes (the positive electrode 11 and the negative electrode 12).

このような構成によれば、押圧部(第1押圧部21aおよび第2押圧部22a)は、膨張する単電池10を広い面積で押圧することができる。したがって、押圧部は、膨張する単電池10の片側のみを押圧する場合と比較して、ラミネートシート14に掛かる単位面積当たりの圧力を下げることができる。したがって、電池モジュール100は、膨張する単電池10を過度に押圧することを防止できる。   According to such a configuration, the pressing portions (the first pressing portion 21a and the second pressing portion 22a) can press the expanding unit cell 10 over a wide area. Therefore, the pressing portion can reduce the pressure per unit area applied to the laminate sheet 14 as compared with the case where only one side of the expanding unit cell 10 is pressed. Therefore, the battery module 100 can prevent the cell 10 that expands from being excessively pressed.

さらに、単電池10は、積層方向Zに沿って複数備えた構成とすることができる。   Further, a plurality of the unit cells 10 can be provided along the stacking direction Z.

このような構成によれば、押圧部(少なくとも第1押圧部21aおよび第2押圧部22aのいずれか一方)によって、最も外側に配設した単電池10を介して複数の単電池10の各々を過度に押圧することを防止できる。   According to such a configuration, each of the plurality of unit cells 10 is moved by the pressing unit (at least one of the first pressing unit 21a and the second pressing unit 22a) via the unit cell 10 arranged on the outermost side. Excessive pressing can be prevented.

(第2実施形態)
第2実施形態に係る電池モジュール200は、筺体30の変形吸収部(第1変位吸収部31bおよび第2変位吸収部32b)に切欠部(第1切欠部31b1および第2切欠部32b1)を備えた構成が、前述した第1実施形態に係る電池モジュール100の構成と異なる。
(Second Embodiment)
The battery module 200 according to the second embodiment includes notch portions (first notch portion 31b1 and second notch portion 32b1) in the deformation absorbing portion (first displacement absorbing portion 31b and second displacement absorbing portion 32b) of the casing 30. The configuration differs from the configuration of the battery module 100 according to the first embodiment described above.

第2実施形態においては、前述した第1実施形態と同様の構成からなるものについて、同一の符号を使用し、前述した説明を省略する。   In the second embodiment, the same reference numerals are used for components having the same configuration as in the first embodiment described above, and the above description is omitted.

電池モジュール200について、図5を参照しながら説明する。   The battery module 200 will be described with reference to FIG.

図5は、電池モジュール200を部分的に断面で示す側面図である。図5中に、変形後の変形吸収部の一例を破線で示している。   FIG. 5 is a side view partially showing the battery module 200 in cross section. In FIG. 5, an example of the deformation | transformation absorption part after a deformation | transformation is shown with the broken line.

筺体30は、収容ケース31および蓋32を含んでいる。収容ケース31および蓋32は、切欠部(第1切欠部31b1および第2切欠部32b1)を除き、収容ケース21および蓋22と同様の構成からなる。   The housing 30 includes a housing case 31 and a lid 32. The housing case 31 and the lid 32 have the same configuration as the housing case 21 and the lid 22 except for the cutout portions (the first cutout portion 31b1 and the second cutout portion 32b1).

収容ケース31は、第1押圧部31aの外周縁に形成した第1変位吸収部31bに対して第1切欠部31b1を備えている。第1切欠部31b1は、第1変位吸収部31bの断面積を部分的に小さくすることによって形成している。具体的には、第1切欠部31b1は、第1変位吸収部31bの積層方向Zに沿った外方であって、他の部位と比較して屈折し易い端部の一部を切り欠いて形成している。第1切欠部31b1は、第1変位吸収部31bの積層方向Zに沿った内方であって、その端部の一部を切り欠いて形成してもよい。第1切欠部31b1は、第1変位吸収部31bの平板部分の一部を切り欠いて形成してもよい。第1切欠部31b1は、第1変位吸収部31bに所定の深さの穴または貫通孔を1つ以上設けることによって形成してもよい。   The housing case 31 includes a first cutout portion 31b1 with respect to the first displacement absorbing portion 31b formed on the outer peripheral edge of the first pressing portion 31a. The first cutout portion 31b1 is formed by partially reducing the cross-sectional area of the first displacement absorbing portion 31b. Specifically, the first cutout portion 31b1 is an outer side along the stacking direction Z of the first displacement absorbing portion 31b and cuts out a part of the end portion that is easily refracted as compared with other portions. Forming. The first cutout portion 31b1 may be formed inwardly along the stacking direction Z of the first displacement absorbing portion 31b, with a part of its end cutout. The first cutout portion 31b1 may be formed by cutting out a part of the flat plate portion of the first displacement absorbing portion 31b. The first cutout portion 31b1 may be formed by providing one or more holes or through holes having a predetermined depth in the first displacement absorbing portion 31b.

蓋32は、第2押圧部32aの外周縁に形成した第2変位吸収部32bに対して第2切欠部32b1を備えている。第2切欠部32b1は、第2変位吸収部32bの断面積を部分的に小さくすることによって形成している。具体的には、第2切欠部32b1は、第2変位吸収部32bの積層方向Zに沿った外方であって、他の部位と比較して屈折し易い端部の一部を切り欠いて形成している。第2切欠部32b1は、第1切欠部31b1と同様に、様々な構成によって具現化することができる。   The lid 32 includes a second notch 32b1 with respect to the second displacement absorbing part 32b formed on the outer peripheral edge of the second pressing part 32a. The second cutout portion 32b1 is formed by partially reducing the cross-sectional area of the second displacement absorbing portion 32b. Specifically, the second notch portion 32b1 is an outer side along the stacking direction Z of the second displacement absorbing portion 32b, and a part of the end portion that is more easily refracted than other portions is notched. Forming. Similar to the first notch 31b1, the second notch 32b1 can be embodied by various configurations.

表1を参照しながら、電池モジュール200の単電池10の圧力上昇の抑制に係る実験結果について説明する。   With reference to Table 1, an experimental result related to suppression of the pressure increase of the unit cell 10 of the battery module 200 will be described.

電池モジュール200は、切欠部(第1切欠部31b1および第2切欠部32b1)を備えた変形吸収部(第1変位吸収部31bおよび第2変位吸収部32b)によって、押圧部(第1押圧部31aおよび第2押圧部32a)を7mmまで変位させることができた。さらに、電池モジュール200は、押圧部(第1押圧部31aおよび第2押圧部32a)を十分に変位させることができたことから、チャンバー内で測定された圧力の最大値を30kPaに抑制することができた。この結果、圧力の最大値を微分した微分値は、100kPa/secと十分に抑制できた。電池モジュール200の単電池10は、塑性弾性変形している。   The battery module 200 has a pressing portion (first pressing portion) by means of a deformation absorbing portion (first displacement absorbing portion 31b and second displacement absorbing portion 32b) having notched portions (first notch portion 31b1 and second notch portion 32b1). 31a and the second pressing part 32a) could be displaced up to 7 mm. Furthermore, since the battery module 200 was able to sufficiently displace the pressing portions (the first pressing portion 31a and the second pressing portion 32a), the maximum value of the pressure measured in the chamber is suppressed to 30 kPa. I was able to. As a result, the differential value obtained by differentiating the maximum pressure value was sufficiently suppressed to 100 kPa / sec. The unit cell 10 of the battery module 200 is plastically deformed.

上述した第2実施形態に係る電池モジュール200によれば、以下の構成によって作用効果を奏する。   According to the battery module 200 which concerns on 2nd Embodiment mentioned above, there exists an effect by the following structures.

電池モジュール200において、変形吸収部(少なくとも第1変位吸収部31bおよび第2変位吸収部32bのいずれか一方)は、部分的に断面積を小さく形成してなる切欠部(少なくとも第1切欠部31b1および第2切欠部32b1のいずれか一方)を備えている。   In the battery module 200, the deformation absorbing portion (at least one of the first displacement absorbing portion 31b and the second displacement absorbing portion 32b) is a cutout portion (at least the first cutout portion 31b1) that is partially formed with a small cross-sectional area. And any one of the second notches 32b1).

このような構成によれば、単電池10が変形した場合に、周囲と比較して相対的に強度が弱い切欠部を基準にして、変形吸収部を速やかに変形させることができる。すなわち、変形吸収部は、膨張した単電池10によって押圧部が外方に押圧された場合に、その押圧部の変形量を軽減させるように速やかに変位させることができる。したがって、電池モジュール200は、膨張する単電池10を過度に押圧することを防止できる。   According to such a configuration, when the battery cell 10 is deformed, the deformation absorbing portion can be quickly deformed with reference to the notch portion that is relatively weak compared to the surroundings. That is, when the pressing portion is pressed outward by the expanded unit cell 10, the deformation absorbing portion can be quickly displaced so as to reduce the deformation amount of the pressing portion. Therefore, the battery module 200 can prevent the cell 10 that expands from being excessively pressed.

(第3実施形態)
第3実施形態に係る電池モジュール300は、筺体20の変形吸収部(第1変位吸収部21bおよび第2変位吸収部22b)を補強する補強部材40を備えた構成が、前述した第1および第2実施形態に係る電池モジュール100および200の構成と異なる。
(Third embodiment)
In the battery module 300 according to the third embodiment, the configuration including the reinforcing member 40 that reinforces the deformation absorbing portion (the first displacement absorbing portion 21b and the second displacement absorbing portion 22b) of the housing 20 is the first and the second described above. Different from the configurations of the battery modules 100 and 200 according to the second embodiment.

第3実施形態においては、前述した第1および第2実施形態と同様の構成からなるものについて、同一の符号を使用し、前述した説明を省略する。   In the third embodiment, the same components as those in the first and second embodiments described above are denoted by the same reference numerals, and the above description is omitted.

電池モジュール300について、図6を参照しながら説明する。   The battery module 300 will be described with reference to FIG.

図6は、電池モジュール300を部分的に断面で示す側面図である。図6中に、変形後の変形吸収部の一例を破線で示している。   FIG. 6 is a side view partially showing the battery module 300 in cross section. In FIG. 6, an example of the deformation | transformation absorption part after a deformation | transformation is shown with the broken line.

補強部材40は、変形吸収部(少なくとも第1変位吸収部21bおよび第2変位吸収部22bのいずれか一方)を補強している。補強部材40は、変形吸収部の両端を跨ぐように配設している。補強部材40は、単電池10の長手方向Xに沿って長尺な板状に形成している。補強部材40は、単電池10の短手方向Yに沿った両端の第1変位吸収部21bに対して、1つずつ設けている。補強部材40は、外装体(ラミネートシート14)よりも強度または延性が小さい材質を用いている。補強部材40は、第1変位吸収部21bと別体に形成した上で、第1変位吸収部21bに接合している。補強部材40は、第1変位吸収部21bと一体に形成してもよい。   The reinforcing member 40 reinforces the deformation absorbing portion (at least one of the first displacement absorbing portion 21b and the second displacement absorbing portion 22b). The reinforcing member 40 is disposed so as to straddle both ends of the deformation absorbing portion. The reinforcing member 40 is formed in a long plate shape along the longitudinal direction X of the unit cell 10. One reinforcing member 40 is provided for each of the first displacement absorbing portions 21 b at both ends along the short direction Y of the unit cell 10. The reinforcing member 40 is made of a material whose strength or ductility is smaller than that of the exterior body (laminate sheet 14). The reinforcing member 40 is formed separately from the first displacement absorbing portion 21b and then joined to the first displacement absorbing portion 21b. The reinforcing member 40 may be formed integrally with the first displacement absorbing portion 21b.

同様に、補強部材40は、蓋22に対して、単電池10の短手方向Yに沿った両端の第2変位吸収部22bに、1つずつ設けている。補強部材40は、第2変位吸収部22bと別体に形成した上で、第2変位吸収部22bに接合している。補強部材40は、第2変位吸収部22bと一体に形成してもよい。   Similarly, one reinforcing member 40 is provided at each of the second displacement absorbing portions 22 b at both ends along the short direction Y of the unit cell 10 with respect to the lid 22. The reinforcing member 40 is formed separately from the second displacement absorbing portion 22b and then joined to the second displacement absorbing portion 22b. The reinforcing member 40 may be formed integrally with the second displacement absorbing portion 22b.

表1を参照しながら、電池モジュール300の単電池10の圧力上昇の抑制に係る実験結果について説明する。   With reference to Table 1, the experimental results relating to the suppression of the pressure increase of the unit cell 10 of the battery module 300 will be described.

電池モジュール300は、補強部材40を備えた変形吸収部(第1変位吸収部21bおよび第2変位吸収部22b)によって、押圧部(第1押圧部21aおよび第2押圧部22a)を7mmまで変位させることができた。さらに、電池モジュール300は、押圧部(第1押圧部21aおよび第2押圧部22a)を十分に変位させることができたことから、チャンバー内で測定された圧力の最大値を28kPaに抑制することができた。この結果、圧力の最大値を微分した微分値は、80kPa/secと十分に抑制できた。電池モジュール300の補強部材40は、破断している。   The battery module 300 displaces the pressing portions (the first pressing portion 21a and the second pressing portion 22a) to 7 mm by the deformation absorbing portion (the first displacement absorbing portion 21b and the second displacement absorbing portion 22b) provided with the reinforcing member 40. I was able to. Furthermore, since the battery module 300 was able to sufficiently displace the pressing parts (the first pressing part 21a and the second pressing part 22a), the maximum value of the pressure measured in the chamber is suppressed to 28 kPa. I was able to. As a result, the differential value obtained by differentiating the maximum value of pressure was sufficiently suppressed to 80 kPa / sec. The reinforcing member 40 of the battery module 300 is broken.

上述した第3実施形態に係る電池モジュール300によれば、以下の構成によって作用効果を奏する。   According to the battery module 300 which concerns on 3rd Embodiment mentioned above, there exists an effect by the following structures.

電池モジュール300は、変形吸収部(少なくとも第1変位吸収部21bおよび第2変位吸収部22bのいずれか一方)を補強する補強部材40を有している。補強部材40は、外装体(ラミネートシート14)よりも強度または延性が小さい。   The battery module 300 includes a reinforcing member 40 that reinforces the deformation absorbing portion (at least one of the first displacement absorbing portion 21b and the second displacement absorbing portion 22b). The reinforcing member 40 has lower strength or ductility than the exterior body (laminate sheet 14).

このような構成によれば、単電池10のラミネートシート14が一定以上に変形した場合に、補強部材40を破断させて、変形吸収部(少なくとも第1変位吸収部21bおよび第2変位吸収部22bのいずれか一方)の変形を促進させることができる。すなわち、変形吸収部は、膨張した単電池10によって押圧部が外方に押圧された場合に、その押圧部の変形量を軽減させるように確実に変位させることができる。したがって、電池モジュール300は、膨張する単電池10を過度に押圧することを防止できる。   According to such a configuration, when the laminate sheet 14 of the unit cell 10 is deformed to a certain level or more, the reinforcing member 40 is broken, and the deformation absorbing portion (at least the first displacement absorbing portion 21b and the second displacement absorbing portion 22b). The deformation of either one of the above can be promoted. That is, when the pressing portion is pressed outward by the expanded unit cell 10, the deformation absorbing portion can be reliably displaced so as to reduce the deformation amount of the pressing portion. Therefore, the battery module 300 can prevent the unit cell 10 that expands from being excessively pressed.

そのほか、本発明は、特許請求の範囲に記載された構成に基づき様々な改変が可能であり、それらについても本発明の範疇である。   In addition, the present invention can be variously modified based on the configurations described in the claims, and these are also within the scope of the present invention.

例えば、第1〜第3実施形態において、単電池10は、リチウムイオン二次電池の構成で説明したが、このような構成に限定されることはない。単電池10は、例えば、ポリマーリチウム電池、ニッケル−水素電池、ニッケル−カドミウム電池として構成することができる。   For example, in the first to third embodiments, the unit cell 10 has been described with the configuration of a lithium ion secondary battery, but is not limited to such a configuration. The unit cell 10 can be configured as, for example, a polymer lithium battery, a nickel-hydrogen battery, or a nickel-cadmium battery.

また、第1〜第3実施形態において、単電池10は、繰り返し充放電させて使用する二次電池の構成として説明したが、このような構成に限定されることはない。単電池10は、一回だけ使用する一次電池として構成することができる。   In the first to third embodiments, the unit cell 10 has been described as a configuration of a secondary battery that is repeatedly charged and discharged, but is not limited to such a configuration. The single battery 10 can be configured as a primary battery that is used only once.

10 単電池、
11 正極、
11a 正極集電体、
11b 正極活物質、
11c 正極電極端子、
12 負極、
12a 負極集電体、
12b 負極活物質、
12c 負極電極端子、
13 セパレータ、
14 ラミネートシート(外装体)、
20,30 筺体、
21,31 収容ケース、
21a,31a 第1押圧部(押圧部)、
21b,31b 第1変位吸収部(変位吸収部)、
31b1 第1切欠部(切欠部)、
22,32 蓋、
22a,32a 第2押圧部(押圧部)、
22b,32b 第2変位吸収部(変位吸収部)、
32b1 第2切欠部(切欠部)、
40 補強部材、
100,200,300 電池モジュール、
K 領域、
X 長手方向、
Y 短手方向、
Z 積層方向。
10 cells,
11 positive electrode,
11a positive electrode current collector,
11b positive electrode active material,
11c positive electrode terminal,
12 negative electrode,
12a negative electrode current collector,
12b negative electrode active material,
12c negative electrode terminal,
13 separator,
14 Laminate sheet (exterior body),
20, 30 enclosure,
21, 31 containment case,
21a, 31a 1st press part (press part),
21b, 31b first displacement absorber (displacement absorber),
31b1 first notch (notch),
22, 32 lids,
22a, 32a second pressing part (pressing part),
22b, 32b second displacement absorber (displacement absorber),
32b1 second notch (notch),
40 reinforcement members,
100, 200, 300 battery module,
K area,
X longitudinal direction,
Y short direction,
Z Stacking direction.

Claims (7)

正極と負極とをセパレータを介して積層して形成した発電要素を外装体によって封止してなる単電池と、
前記単電池を押圧した状態で収容する筺体と、を有し、
前記筺体は、
前記単電池を少なくとも電極の積層方向の片側から内方に押圧する押圧部と、
前記押圧部と一体に形成され、膨張した前記単電池によって前記押圧部が外方に押圧された場合に、前記押圧部の変形を吸収する変形吸収部と、を備えた電池モジュール。
A unit cell formed by sealing a power generation element formed by laminating a positive electrode and a negative electrode with a separator interposed therebetween,
Housing the unit cell in a pressed state,
The housing is
A pressing portion that presses the unit cell inward from at least one side in the stacking direction of the electrodes; and
A battery module comprising: a deformation absorbing portion that absorbs deformation of the pressing portion when the pressing portion is pressed outward by the expanded unit cell that is integrally formed with the pressing portion.
前記変形吸収部は、前記押圧部より剛性が低い請求項1に記載の電池モジュール。   The battery module according to claim 1, wherein the deformation absorbing portion is lower in rigidity than the pressing portion. 前記変形吸収部は、前記押圧部の外周縁に形成した請求項1または2に記載の電池モジュール。   The battery module according to claim 1, wherein the deformation absorbing portion is formed on an outer peripheral edge of the pressing portion. 前記変形吸収部は、部分的に断面積を小さく形成してなる切欠部を備えた請求項1〜3のいずれか1項に記載の電池モジュール。   The battery module according to any one of claims 1 to 3, wherein the deformation absorbing portion includes a cutout portion that is partially formed with a small cross-sectional area. 変形吸収部を補強する補強部材を、さらに有し、
前記補強部材は、前記外装体よりも強度または延性が小さい請求項1〜4のいずれか1項に記載の電池モジュール。
A reinforcing member for reinforcing the deformation absorbing portion;
The battery module according to claim 1, wherein the reinforcing member has a strength or ductility smaller than that of the exterior body.
前記押圧部は、前記単電池を前記電極の積層方向の両側から押圧する請求項1〜5のいずれか1項に記載の電池モジュール。   The battery module according to any one of claims 1 to 5, wherein the pressing unit presses the unit cell from both sides in the stacking direction of the electrodes. 前記単電池は、積層方向に沿って複数備えた請求項1〜6のいずれか1項に記載の電池モジュール。   The battery module according to claim 1, wherein a plurality of the single cells are provided along a stacking direction.
JP2014158960A 2014-08-04 2014-08-04 Battery module Pending JP2016035876A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014158960A JP2016035876A (en) 2014-08-04 2014-08-04 Battery module

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014158960A JP2016035876A (en) 2014-08-04 2014-08-04 Battery module

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2016035876A true JP2016035876A (en) 2016-03-17

Family

ID=55523622

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014158960A Pending JP2016035876A (en) 2014-08-04 2014-08-04 Battery module

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2016035876A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022173249A3 (en) * 2021-02-15 2022-10-06 주식회사 엘지에너지솔루션 Battery module having structure enabling uniform pressure to be applied during swelling, and battery pack and vehicle comprising same

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022173249A3 (en) * 2021-02-15 2022-10-06 주식회사 엘지에너지솔루션 Battery module having structure enabling uniform pressure to be applied during swelling, and battery pack and vehicle comprising same

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101121332B1 (en) Battery
JP6166994B2 (en) Assembled battery
JP4920111B2 (en) Pouch type secondary battery
KR101508416B1 (en) Pouch-type secondary battery
US9276240B2 (en) Laminate battery housing flat electrode assembly and manufacturing method therefor
JP2004111219A (en) Laminate secondary cell, cell pack module made of a plurality of laminated secondary cells, cell pack made of a plurality of cell pack modules, and electric car loading either thereof
KR101517062B1 (en) Process for Preparation of Secondary Battery
EP3316349B1 (en) Method for manufacturing electrochemical device
KR20130133639A (en) Electrode assembly, battery cell, manufacturing mathod of electrode assembly and manufacturing mathod of battery cell
JP4096664B2 (en) Laminated battery
WO2018061381A1 (en) Non-aqueous electrolyte secondary battery
CN108400262B (en) Sealed battery and battery pack
US20210119285A1 (en) Battery cell
US9812731B2 (en) Battery module
JP6531486B2 (en) battery
US20210104710A1 (en) Electrochemical cell
CN112864525A (en) Nonaqueous electrolyte secondary battery
JP6899746B2 (en) All-solid-state battery and its manufacturing method
JP2010186786A (en) Electrical storage device and electrical storage device module
WO2018159581A1 (en) Electricity storage element
JP4075534B2 (en) Laminated secondary battery, assembled battery module, assembled battery and electric vehicle equipped with this battery
JP2016039094A (en) Laminated battery and battery module
KR102216744B1 (en) Battery cell, and battery module
JP5224336B2 (en) Film exterior electrochemical device
JP2016035876A (en) Battery module