JP2017004655A - Laminate pack type battery unit, and battery pack module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発電要素を覆う電池外装体をラミネートフィルムで形成したラミネートパック型電池ユニット、及び、組電池モジュールに関する。 The present invention relates to a laminate pack type battery unit in which a battery outer body covering a power generation element is formed of a laminate film, and an assembled battery module.
リチウムイオン二次電池などの電池には、発電要素を覆う電池外装体を、アルミニウム合金を基材に用いたアルミラミネートフィルムで形成した扁平型のラミネートパック型電池が知られている。扁平型のラミネートパック型電池にすることにより、薄型軽量化が可能になる。また、この扁平型のラミネートパック型電池を上カバー、及び下カバーで挟み込み固定した構造も知られている(例えば、特許文献1参照)。 As a battery such as a lithium ion secondary battery, a flat laminate pack type battery is known in which a battery exterior covering a power generation element is formed of an aluminum laminate film using an aluminum alloy as a base material. Thin and light weight can be achieved by using a flat laminate pack type battery. Further, a structure in which this flat laminate pack type battery is sandwiched and fixed between an upper cover and a lower cover is also known (see, for example, Patent Document 1).
ところで、ラミネートパック型電池は、充放電を繰り返すことによって膨出するように変形することが知られている。
しかしながら、扁平型のラミネートパック型電池にカバーを設けた従来の構造において、ラミネートパック型電池の膨出変形への対策が十分とは言えなかった。
By the way, it is known that the laminate pack type battery is deformed so as to bulge out by repeating charging and discharging.
However, in the conventional structure in which a flat laminated pack battery is provided with a cover, it cannot be said that the countermeasure against the bulging deformation of the laminated pack battery is sufficient.
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、ラミネートパック型電池にカバーを設ける場合でも、当該ラミネートパック型電池の膨出変形を対策したラミネートパック型電池ユニット、及び組電池モジュールを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and even when a cover is provided on a laminate pack type battery, a laminate pack type battery unit and an assembled battery module that prevent bulging deformation of the laminate pack type battery are provided. The purpose is to provide.
上記目的を達成するために、本発明は、ラミネートフィルムで形成した電池外装体に発電要素を収めた扁平型のラミネートパック型電池と、前記ラミネートパック型電池を収めた電池ケースと、を備え、前記電池ケースは、前記ラミネートパック型電池の扁平な上面、及び下面の一方に対面する第1カバーと、他方に対面する第2カバーと、を有し、前記第1カバーは、前記ラミネートパック型電池の膨張に伴って変形する剛性を有し、前記第2カバーは、前記第1カバーに比し変形し難い剛性を有することを特徴とするラミネートパック型電池ユニットを提供する。 In order to achieve the above object, the present invention comprises a flat laminate pack type battery in which a power generation element is housed in a battery outer body formed of a laminate film, and a battery case in which the laminate pack battery is housed. The battery case includes a first cover facing one of a flat upper surface and a lower surface of the laminated pack battery, and a second cover facing the other, and the first cover is formed of the laminate pack type. Provided is a laminate pack type battery unit characterized in that it has rigidity that deforms as the battery expands, and the second cover has rigidity that is harder to deform than the first cover.
また本発明は、上記ラミネートパック型電池ユニットにおいて、前記第1カバーと前記第2カバーとの間には、前記ラミネートパック型電池の厚みに、前記ラミネートパック型電池の所定の膨張分を加えた厚みの空間が設けられていることを特徴とする。 In the laminate pack battery unit according to the present invention, a predetermined expansion of the laminate pack battery is added to the thickness of the laminate pack battery between the first cover and the second cover. A thickness space is provided.
また本発明は、上記ラミネートパック型電池ユニットにおいて、前記電池ケースは、前記第1カバーと前記第2カバーとの間の前記空間と、前記ラミネートパック型電池の上面、及び/又は下面との間に生じる隙間を埋める緩衝材を備えることを特徴とする In the laminate pack battery unit, the battery case may be provided between the space between the first cover and the second cover and the upper surface and / or the lower surface of the laminate pack battery. It is provided with a cushioning material that fills the gap generated in
また本発明は、上記ラミネートパック型電池ユニットにおいて、前記ラミネートパック型電池と前記第2カバーとを少なくとも接着し、前記ラミネートパック型電池を前記電池ケースの内に固定したことを特徴とする。 According to the present invention, in the laminate pack battery unit, at least the laminate pack battery and the second cover are bonded, and the laminate pack battery is fixed in the battery case.
また本発明は、上記のいずれかに記載の複数のラミネートパック型電池ユニットと、複数の前記ラミネートパック型電池ユニットを積層してなるモジュールケースと、を備え、前記モジュールケースは、複数の前記ラミネートパック型電池ユニットの間を、前記第1カバーが膨張変形した場合でも、隣接する第2カバーと干渉しないように離して支持することを特徴とする組電池モジュールを提供する。 The present invention further includes a plurality of laminate pack battery units according to any one of the above and a module case formed by laminating the plurality of laminate pack battery units, and the module case includes a plurality of the laminate laminates. Provided is an assembled battery module in which pack-type battery units are supported so as not to interfere with adjacent second covers even when the first cover is expanded and deformed.
また本発明は、上記組電池モジュールにおいて、前記モジュールケースは、複数の前記ラミネートパック型電池ユニットの縁部を挟んで支持することを特徴とする。 In the assembled battery module according to the present invention, the module case is supported by sandwiching edges of the plurality of laminated pack battery units.
本発明では、ラミネートパック型電池を収めた電池ケースが備える第1カバーは、ラミネートパック型電池の膨張に伴って変形する剛性を有し、第2カバーは、第1カバーに比し変形し難い剛性を有する構成とした。
これにより、ラミネートパック型電池が膨張する場合には、第1カバーが当該膨張に伴って変形するので、当該膨張を阻害することがない。また、当該膨張に伴う変形は、主として第1カバーに誘起されることから、電池ケースの不測の箇所に変形が生じることがない。
In the present invention, the first cover provided in the battery case containing the laminate pack type battery has rigidity that deforms as the laminate pack type battery expands, and the second cover is less likely to be deformed than the first cover. It was set as the structure which has rigidity.
Thereby, when the laminate pack type battery expands, the first cover is deformed along with the expansion, so that the expansion is not hindered. Moreover, since the deformation | transformation accompanying the said expansion is mainly induced by the 1st cover, a deformation | transformation does not arise in the unexpected location of a battery case.
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図1は本実施形態に係る扁平型のラミネートパック型電池10の斜視図である。また図2は図1のII−II断面を模式的に示した図である。図3はラミネートパック型電池10の平面図である。
図1、及び図2に示すように、このラミネートパック型電池(ラミネートセルとも称する)10は、ラミネートフィルム11A、11Bからなる電池外装体12の内に発電要素13を収容し、この発電要素13に接続される負極の集電タブ部20、正極の集電タブ部23をラミネートフィルム11A、11Bの間から外部に延出させて、非水電解質二次電池の一態様であるリチウムイオン二次電池を構成したものである。なお、電池外装体12の内には電解液の注入も行われる。また、この扁平型のラミネートパック型電池10は単体で使用可能であるが、この実施形態では、後述する電池ケース41(図4参照)に収められて、ラミネートパック型電池ユニット40として用いられる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view of a flat
As shown in FIGS. 1 and 2, this laminate pack type battery (also referred to as a laminate cell) 10 accommodates a
図2に示すように、発電要素13は、負極板15と正極板16とを交互に上下に積層した極板群である。負極板15は、矩形板状の負極集電体17の両面に負極塗膜部分18を設けた構造であり、負極集電体17から電池外装体12の一端側(図1、及び図2中左側)に向かって延びる負極端子17Aをそれぞれ備えている。各負極端子17Aは負極側の集電タブ部20に導通し、この集電タブ部20が電池外装体12の外部に露出する。
As shown in FIG. 2, the
正極板16は、矩形板状の正極集電体21の両面に正極塗膜部分22を設けた構造であり、正極集電体21から電池外装体12の上記一端側(図1、及び図2中左側)に向かって延びる正極端子21Aをそれぞれ備えている。各正極端子21Aは正極側の集電タブ部23に導通し、この集電タブ部23が電池外装体12の外部に露出する。
The
負極板15と正極板16との間にはセパレータ24が配置され、セパレータ24を介して負極板15の負極塗膜部分18と、これに隣接する正極板16の正極塗膜部分22とが対向するように、負極板15、セパレータ24及び正極板16がこの順に積層される。
A
なお、図2では、発電要素13の両最外層に負極集電体17が配置され、いずれの負極集電体17にも正極集電体21と対向する片面のみに負極塗膜部分18が設けられた構成である。これに限らず、負極集電体17の両面に負極塗膜部分18を設けるようにしても良い。また、図2とは負極板15及び正極板16の配置を逆にすることで、発電要素13の両最外層に正極集電体21が位置するようにし、最外層の正極集電体21の負極集電体17と対向する片面のみに正極塗膜部分22が設けられるようにしても良い。また、負極板15と正極板16の積層枚数は図示例に限らず適宜に変更できる。
In FIG. 2, the negative electrode
電池外装体12は、2枚の矩形状のラミネートフィルム11A、11Bの全周の縁部32を接合し、内部に発電要素13を内包する袋状を成している。すなわち、一方のラミネートフィルム11Aは、負極板15、及び正極板16の積層方向一側(図2中、上側)から発電要素13を覆い、他方のラミネートフィルム11Bは、負極板15、及び正極板16の積層方向他側(図2中、下側)、つまり、ラミネートフィルム11Aの反対側から発電要素13を覆う。これらのラミネートフィルム11A、11Bの縁部32は互いに重ね合わされ、接合(例えば、熱溶着など)される。
The battery
各ラミネートフィルム11A、11Bは、公知のアルミラミネートフィル(以下、単に「ラミネートフィルム」と言う)を用いることが可能であるほか、例えば、オーステナイト系ステンレス鋼箔をラミネートしたものを用いることも可能である。
As each of the
各ラミネートフィルム11A、11Bは、少なくとも最内層に樹脂層を備え、この樹脂層によって熱溶着が可能である。この樹脂層は、絶縁性を有する熱可塑性樹脂の一例であるPP(ポリプロピレン)等で形成されることによって絶縁層としても機能する。この絶縁層により、発電要素13(集電タブ部20、23を含む)と各ラミネートフィルム11A、11Bの基材との間を絶縁することができる。
Each of the
集電タブ部20、23は、銅、アルミニウム等の薄板状の金属材で形成され、2枚のラミネートフィルム11A、11Bの間を通ってラミネートフィルム11A、11Bの外部に露出する。
各ラミネートフィルム11A、11Bには、他方のラミネートフィルム11B、11Aの反対側に凹み(すなわち、外側に膨らみ)、発電要素13を収容する収容凹部31A、31Bがそれぞれ形成される。より具体的には、一方のラミネートフィルム11Aには、他方のラミネートフィルム11Bよりも深い深さf1の収容凹部31Aが形成され、この収容凹部31A内に発電要素13の殆どを収容する。他方のラミネートフィルム11Bには、ほぼ平坦に近い浅い深さf2(<f1)の収容凹部31Bが形成される。
これら収容凹部31A、31Bの深さf1、f2に、ラミネートフィルム11A、11Bの厚みを加えた分がラミネートパック型電池10の厚みD1に大凡相等する。
The current
In each of the
An amount obtained by adding the thicknesses of the
なお、前記集電タブ部20、23の金属材には、ラミネートフィルム11A、11Bとの溶着性をより確実にし、且つより確実に短絡を防止する絶縁層の目的で、少なくともラミネートフィルム11A、11Bとヒートシールされる部分に、集電タブ部用の樹脂層(図示せず)が設けられている。集電タブ部用の樹脂層を設けることで、集電タブ部20、23付近の気密性を保つことが可能である。
In addition, at least the
図2及び図3に示すように、ラミネートフィルム11Aは、長方形の矩形シートに形成されたラミネートフィルムに対し、事前に中央部を絞り加工することによって、上記積層方向一側である上方に凹む収容凹部31Aと、この収容凹部31Aの周囲を囲う枠状の縁部32とが一体に形成される。なお、縁部32は、ラミネートフィルム11A、11B同士を熱溶着によって接合する領域である。
As shown in FIG. 2 and FIG. 3, the laminate film 11 </ b> A is accommodated to be recessed upward on one side in the laminating direction by drawing the central portion in advance with respect to the laminate film formed in a rectangular sheet. The
収容凹部31Aは、縁部32の内周縁から図2の上方に延出する長方形枠状の壁部31Kと、壁部31Kの上縁間を塞ぐ長方形の覆い部31Tとを一体に備えている。図2に示すように、この覆い部31Tの内面には発電要素13が当接し、発電要素13の位置ずれが抑えられる。これによって、ラミネートフィルム11A、11Bの各覆い部31Tによって発電要素13を挟持する。また、壁部31Kと発電要素13との間には、正極端子21A、負極端子17A、及び電解液を収容するスペースが確保される。
The
図3に示すように、縁部32(32L、32S)は、長方形の枠形状に形成され、一対の対向する長辺部32Lと、一対の対向する短辺部32Sとを一体に備える。そして、一方の短辺部32Sから負極側の集電タブ部20、及び正極側の集電タブ部23がラミネートフィルム11A、11Bの間を通って電池外装体12の内部から外部に延出する。
As shown in FIG. 3, the edge portion 32 (32L, 32S) is formed in a rectangular frame shape, and integrally includes a pair of opposed
図4はラミネートパック型電池ユニット40の斜視図であり、図5はラミネートパック型電池ユニット40の分解斜視図である。また図6は、ラミネートパック型電池ユニット40の断面構造を模式的に示す図である。なお、図6において、断面構造の理解を容易にするために各部材の寸法は実際とは異なっている。
ラミネートパック型電池ユニット40は、図6に示すように、1個の上述のラミネートパック型電池10(いわゆる単セル)を電池ケース41に収めてユニット化されている。
このラミネートパック型電池ユニット40は、図4に示すように、平面視矩形の扁平な板状を成し、一側面には、正極、及び負極の端子部43、44が絶縁部45を挟んで配設されている。
4 is a perspective view of the laminate pack
As shown in FIG. 6, the laminate pack
As shown in FIG. 4, the laminate pack
電池ケース41は、図5に示すように、第1カバー48、及び第2カバー49と、端子部形成バー部材50と、後端部閉塞バー部材51と、を備えている。
第1カバー48、及び第2カバー49は、ラミネートパック型電池10の扁平な上面10A(図2、図6)、並びに下面10B(図2、図6)、及び両側の長辺部32Lに対面し、これらを覆う部材である。具体的には、第1カバー48、及び第2カバー49のそれぞれは、矩形板の両縁部をL字状に折り曲げて、両縁部に折曲片48A、49Aを有する断面コ字状に形成され、それぞれの折曲片48A、49Aを重ねるように組み合わせられて、両端が開口した扁平な箱体を構成する。
As shown in FIG. 5, the
The
端子部形成バー部材50、及び後端部閉塞バー部材51はそれぞれ、電池ケース41の先端側、及び後端側を閉塞して側面を構成する断面矩形の棒状の部材であり、電気的な絶縁性に優れ、かつ成型が容易な例えばPP等の熱可塑性樹脂で形成されている。また、この電池ケース41では、これら端子部形成バー部材50、及び後端部閉塞バー部材51に上記第1カバー48、及び第2カバー49が組み付けられている。
Each of the terminal portion forming
詳細には、図5に示すように、端子部形成バー部材50、及び後端部閉塞バー部材51の各々には、その上面、及び下面のそれぞれの左右両端部に凸状の突起53、54が設けられている。一方、上記第1カバー48、及び第2カバー49の各々の4隅には係合孔55が穿たれている。そして、これら係合孔55に、端子部形成バー部材50、及び後端部閉塞バー部材51の突起53、54を挿入して、第1カバー48、及び第2カバー49が組み付け固定され、これにより、ラミネートパック型電池10を内包する空間を内部に有した上記電池ケース41が構成される。
Specifically, as shown in FIG. 5, each of the terminal portion forming
ラミネートパック型電池10は、電池ケース41の内に収められ、図5に示すように、その集電タブ部20、23の先端部20A、23Aが端子部形成バー部材50の下側を通って、この端子部形成バー部材50の前面50Aまで引き出される。この前面50Aには、左右に離間した位置にタブ収容凹部56が形成されており、集電タブ部20、23のそれぞれの先端部20A、23AがL字状に折り曲げられてタブ収容凹部56に収められ、接着固定され、これにより、ラミネートパック型電池ユニット40の正極、及び負極の上記端子部43、44が前面50Aに形成される。また、端子部形成バー部材50は、2つのタブ収容凹部56によって、それらの間に凸部が形成され、この凸部が端子部43、44を電気的に絶縁する上記絶縁部45として機能する。
The
また、端子部形成バー部材50の下面と、第2カバー49の間には、絶縁板57が配設されている。この絶縁板57は、例えば電気的絶縁性に優れた材料から形成され、端子部形成バー部材50の下側を通る集電タブ部20、23と、第2カバー49を電気的に絶縁する。
さらに、第1カバー48、及び第2カバー49は、少なくともラミネートパック型電池10に対面する箇所に、電気的な絶縁性を高める表面処理が施されている。この表面処理には、例えば硬質アルマイト加工処理等が挙げられる。
An insulating
Furthermore, the
ところで、ラミネートパック型電池10は、充放電を繰り返すことによって内部ガスが発生し、これにより扁平な上面、及び下面が膨出して変形する。係る膨出変形は、内部ガスの発生を抑制する電解液(例えば、ビニレンカーボネート、ビニルエチレンカーボネート、ブタンスルトン、1、3−プロパンスルトンなど)を用いることで、ある程度抑制できるものの、長期的には内部ガスの蓄積による膨出変形は避けられない。
By the way, the laminate
そこで、このラミネートパック型電池ユニット40では、電池ケース41がラミネートパック型電池10の膨出変形を妨げることがないように、図6に示すように、ラミネートパック型電池10を収める電池ケース41の内の空間の厚みD2を、ラミネートパック型電池10の厚みD1に膨張分の余裕量(例えば1mm〜2mm)を加えた分の厚みとしている。このラミネートパック型電池ユニット40では、ラミネートパック型電池10を収める空間の厚みD2は、上記端子部形成バー部材50、及び後端部閉塞バー部材51の厚みに相当し、これらの部材が上記厚みD2に正確に成形される。
Therefore, in this laminate pack
本実施形態では、電池ケース41の内の空間と、前記ラミネートパック型電池10の上面10Aと下面10Bとの間に、ガス発生等に伴う膨張分の余裕量を加えた分の厚みに相当する隙間を形成しており、前記隙間を形成することで電池ケース41自体の変形を抑制することが可能である。なお、振動や衝撃等を考慮し前記隙間を埋めることが好ましく、図6に示すように、電池ケース41の内の空間と、前記ラミネートパック型電池10の上面10A、及び下面10Bとの間には緩衝材60を挿入している。前記緩衝材60は、ラミネートパック型電池10の膨張を阻害しない程度に弱い弾性を有している。係る緩衝材60の材料としては、発泡ゴム、発泡PP、発泡PE(ポリエチレン)、シリコーンゴム、高分子ゲルなどを好適に用いることができる。
なお、本実施形態では電池ケース41の内の空間と、ラミネートパック型電池10の上面10Aと下面10Bとに夫々隙間を形成したが、少なくとも膨張に伴って変形する剛性を有する第1カバー48と上面10Aとの間に隙間を形成すればよい。
In the present embodiment, this corresponds to the thickness of the space inside the
In the present embodiment, a gap is formed between the space inside the
この緩衝材60は、電池ケース41の内に接着により固定される。具体的には、緩衝材60は、緩衝材60の表面には、接着剤が塗布され、或いは両面テープが貼着され、少なくとも第2カバー49に接着され、これにより、緩衝材60に接着されたラミネートパック型電池10も電池ケース41の内で固定される。
係る固定構造においては、ラミネートパック型電池10の上面10Aや下面10Bをカバー等で挟み込み押圧して固定する構造に比べ、これら上面10Aや下面10Bの膨張が阻害されることがない。
This
In the fixing structure, the expansion of the
ところで、ラミネートパック型電池10は、長期使用の間に、電池ケース41に設けた余裕量を超えて膨張する場合がある。この電池ケース41にあっては、この膨張を抑圧しないようにするために、第1カバー48、及び第2カバー49のいずれか一方(本実施形態では、ラミネートパック型電池10の上面10Aに対面する第1カバー48)は、ラミネートパック型電池10の膨張に伴って膨出するように撓んで変形する程度に弱い剛性を有している。
これとは逆に、他方(本実施形態では、ラミネートパック型電池10の下面10Bに対面する第2カバー49)は、上記一方の第1カバー48、又は第2カバー49(本実施形態では第1カバー48)に比して変形し難い剛性(すなわち高い剛性)を有している。本実施系では、第2カバー49がラミネートパック型電池10の膨張に抗して変形せず、なおかつ、電池ケース41自身の形状を確保できる程度に強い剛性を有している。
By the way, the laminate
On the other hand, the other (in this embodiment, the
これにより、ラミネートパック型電池10が電池ケース41に設けた余裕量を超えて膨張するときであっても、この膨張は第1カバー48の膨出変形によって吸収される。
また第2カバー49によって、電池ケース41自身の強い剛性が担保され、さらにこの第2カバー49は、ラミネートパック型電池10の膨張を受けても変形することがない。換言すれば、この電池ケース41にあっては、ラミネートパック型電池10の膨張に伴う変形が、専ら第1カバー48に誘起されるので、電池ケース41の不測の箇所に変形が生じることがない。
Thereby, even when the laminate
Further, the
第1カバー48、及び第2カバー49の剛性は、例えば次ぎのようにして、互いに異ならせることができる。
すなわち、第1カバー48、及び第2カバー49を剛性が異なる材料から形成し、或いは、同一材料から形成する場合には、板厚を異ならせたり、断面内に凹凸を設けたりする等して剛性を異ならせることができる。
第1カバー48、及び第2カバー49の材料としては、アルミニウムやステンレス、ニッケルめっき鉄、マグネシウム合金などの金属、またはPP、PEやベークライトなどの樹脂を好適に用いることができる。
本実施形態における電池ケース41にあっては、第1カバー48、及び第2カバー49の材料に同一のアルミニウムが用いられ、図6に示すように、第1カバー48の板厚g1を第2カバー49の板厚g2よりも薄くすることで、第1カバー48、及び第2カバー49の剛性を異ならせている。
The rigidity of the
That is, when the
As materials for the
In the
ここで、ラミネートパック型電池10の集電タブ部20、23は、前掲図2に示すように、厚み方向(発電要素13の積層方向)において、中心よりも上面10A又は下面10B(図示例では下面10B)に寄った位置から延出されている。
係るラミネートパック型電池10を電池ケース41に収める際には、集電タブ部20、23が寄せられた側の扁平な面(図示例では下面10B)が、剛性が高い第2カバー49に対面する姿勢で収められる。
こうすることで、長期使用の間にラミネートパック型電池10が電池ケース41の余裕量を超えて大きく膨張するときには、第1カバー48の撓みによって、第2カバー49とは逆の方向に膨出が誘導されるので、この第2カバー49の側に寄って配置さている集電タブ部20、23への膨張による応力が緩和されることとなる。
Here, the current
When the laminate
In this way, when the laminate
なお、このラミネートパック型電池ユニット40では、ラミネートパック型電池10の上面10A、及び下面10Bの全面を緩衝材60が覆っている。しかしながら、緩衝材60の配置態様は適宜に変更可能であり、例えば、緩衝材60がラミネートパック型電池10の上面10A、及び下面10Bの一部のみを覆う態様でも良い。
また、ラミネートパック型電池10の上面10A、及び下面10Bにおいて、図7に示すように、一方向に延びる短冊状の緩衝材61を離間させながら並べて設け、緩衝材61同士の離間部分によって、ラミネートパック型電池10の上面10A、及び下面10Bと、第1カバー48、及び第2カバー49との間に通気経路を形成しても良い。
また緩衝材60に代えて、十分な弾性を有する両面テープを用いることもできる。
In the laminated
Further, on the
Moreover, it can replace with the
図8は、組電池モジュール70の斜視図である。
組電池モジュール70は、複数の上記ラミネートパック型電池ユニット40と、これらのラミネートパック型電池ユニット40を重ねて収めるモジュールケース71とを備えた組電池のモジュールである。
モジュールケース71は、例えばPP等の樹脂材から形成されており、モジュールケース71の両サイドを構成する一対のサイド枠72と、前面を構成する前面枠73と、背面を構成する背面枠74と、を備え、これらが互いにネジ等で締結されている。
前面枠73には、正極、及び負極のそれぞれの端子80、81が設けられており、これらの端子80、81には、内蔵の各ラミネートパック型電池ユニット40の端子部43、44が電気的に接続されている。
FIG. 8 is a perspective view of the assembled
The assembled
The
The
図9はサイド枠72の内面の構造を示す図であり、図9(A)はサイド枠72の内面を示す平面図であり、図9(B)はサイド枠72の前端側から側面をみた側面視図である。
サイド枠72の内面(一対のサイド枠72の対向面)には、上記ラミネートパック型電池ユニット40の縁部を挟み込んで支持する複数の支持片77が、サイド枠72の前端から後端に亘って断続的、又は連続的に延びて設けられている。これら支持片77は、所定の間隔Tで上下に並べて(いわゆる櫛状に)配置されている。この間隔Tの大きさは、ラミネートパック型電池ユニット40の第1カバー48が膨出変形した場合でも、ラミネートパック型電池ユニット40同士が接触しない程度に隙間をあける大きさである。この隙間は、通気経路としても機能し、組電池モジュール70内の熱籠もりが抑えられる。
9 is a diagram showing the structure of the inner surface of the
On the inner surface of the side frame 72 (opposite surfaces of the pair of side frames 72), a plurality of
また、支持片77のサイド枠72からの突出量(高さ)Hは、ラミネートパック型電池ユニット40の上面、又は下面の膨出変形箇所まで入り込まず、その縁部を支持する程度の長さに抑えられている。これにより、モジュールケース71へのラミネートパック型電池ユニット40の組み込みに伴い、当該ラミネートパック型電池ユニット40の上面、及び下面が押圧されて膨張変形が阻害される事がない。
Further, the protrusion amount (height) H of the
図10は図8のX−X断面の後端側を示す図である。
サイド枠72の支持片77へのラミネートパック型電池ユニット40の前後方向の位置決めは、当該ラミネートパック型電池ユニット40の上面、及び下面から突出する上記突起53、54を用いて行われる。すなわち、支持片77のそれぞれには、図10に示すように、位置決孔75が形成されており、各位置決孔75に突起53、54が入り込み、ラミネートパック型電池ユニット40の位置決めされる。
このように、モジュールケース71でのラミネートパック型電池ユニット40の位置決めに突起53、54を使用することで、当該ラミネートパック型電池ユニット40の扁平な上面、及び下面を位置決めのために押圧することがなく、第1カバー48、及び第2カバー49のうちの剛性が低い方の膨張変形が阻害されることがない。
10 is a view showing the rear end side of the XX cross section of FIG.
Positioning of the laminate
Thus, by using the
このように、本実施形態によれば、ラミネートパック型電池10を収めた電池ケース41が備える第1カバー48は、ラミネートパック型電池の膨張に伴って変形する剛性を有し、第2カバー49は膨張に抗して変形しない剛性を有する構成とした。
これにより、ラミネートパック型電池10の扁平な面が膨張する場合、第1カバー48が当該膨張に伴って変形するので、当該膨張を阻害することがない。
また、当該膨張に伴う変形は、第1カバー48にのみ誘起されることから、電池ケース41の不測の箇所に変形が生じることがなく、膨張を考慮した電池ケース41の強度設計や構造設計が容易となる。
As described above, according to the present embodiment, the
Thereby, when the flat surface of the laminate
In addition, since the deformation accompanying the expansion is induced only in the
また本実施形態によれば、第1カバー48と第2カバー49との間には、前記ラミネートパック型電池10の厚みD1に、このラミネートパック型電池10の膨張分の余裕量を加えた厚みD2の空間を設けた。
これにより、ラミネートパック型電池10の多少の膨張は、余裕量によって吸収することができる。
Further, according to the present embodiment, the thickness between the
Thereby, some expansion of the laminate
また本実施形態では、電池ケース41は、第1カバー48と第2カバー49との間の空間と、ラミネートパック型電池10の上面10A、及び下面10Bとの間に生じる隙間を埋める緩衝材60を備える構成とした。
これにより、電池ケース41内でラミネートパック型電池10の周囲にできる隙間が埋められる。また隙間が緩衝材60によって埋められるので、ラミネートパック型電池10の膨張が阻害されることがない。
Further, in the present embodiment, the
Thereby, a gap formed around the laminate
また本実施形態では、ラミネートパック型電池10を緩衝材60に接着し、この緩衝材60を電池ケース41の内の空間に接着して、ラミネートパック型電池10を電池ケース41の内に固定した。
これにより、ラミネートパック型電池10の上面10Aや下面10Bをカバー等で挟み込み押圧して固定する構造に比べ、これら上面10Aや下面10Bの膨張が阻害されることがない。
In this embodiment, the laminate
Accordingly, the expansion of the
また本実施形態では、ラミネートパック型電池10は、電池外装体12の厚み方向の中心よりも下面10Bに寄った位置から延出する集電タブ部20、23を備え、電池ケース41には、第1カバー48に比して変形し難い第2カバー49に、集電タブ部20、23が寄った側の前記下面10Bが対面する姿勢でラミネートパック型電池10が収められる構成とした。
これにより、長期使用の間にラミネートパック型電池10が電池ケース41の余裕量を超えて大きく膨張するときには、第1カバー48の撓みによって、一方の第2カバー49とは逆の方向に膨出が誘導されるので、この第2カバー49の側に寄って配置さている集電タブ部20、23への膨張による応力が緩和されることとなる。これにより、集電タブ部20、23の破壊が防止され、当該破壊による電池の特性の低下が抑えられる。
In the present embodiment, the laminate
As a result, when the laminate
また本実施形態では、複数のラミネートパック型電池ユニット40を上下に並べて収めるモジュールケース71を備え、このモジュールケース71は、複数のラミネートパック型電池ユニット40の間を、第1カバー48が膨張変形した場合でも干渉しないように離して支持する組電池モジュール70を構成した。
これにより、長期使用の間にラミネートパック型電池10が大きく膨張する場合でも、ラミネートパック型電池ユニット40同士の干渉によって膨張が阻害される事がない。
Further, in the present embodiment, a
Thereby, even when the
また本実施形態では、モジュールケース71は、複数のラミネートパック型電池ユニット40の縁部を挟んで支持する構成とした。
これにより、モジュールケース71へのラミネートパック型電池ユニット40の組み込みに伴い、ラミネートパック型電池ユニット40の扁平な上面、及び下面を押圧することがなく、これら上面、または下面の膨出変形が阻害されることがない。
In the present embodiment, the
Thereby, with the incorporation of the laminate pack
上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の要旨を逸脱しない範囲で任意に変形及び応用が可能であることは勿論である。 The above-described embodiments merely show one aspect of the present invention, and it is needless to say that modifications and applications can be arbitrarily made without departing from the gist of the present invention.
10 ラミネートパック型電池
11A、11B ラミネートフィルム
12 電池外装体
13 発電要素
20、23 集電タブ部
40 ラミネートパック型電池ユニット
41 電池ケース
43 端子部
45 絶縁部
48 第1カバー
49 第2カバー
53、54 突起
55 係合孔
60、61 緩衝材
70 組電池モジュール
71 モジュールケース
72 サイド枠
75 位置決孔
77 支持片
T 間隔
D1 ラミネートパック型電池の厚み
D2 電池ケースの内の空間の厚み
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記ラミネートパック型電池を収めた電池ケースと、を備え、
前記電池ケースは、
前記ラミネートパック型電池の扁平な上面、及び下面の一方に対面する第1カバーと、他方に対面する第2カバーと、を有し、
前記第1カバーは、前記ラミネートパック型電池の膨張に伴って変形する剛性を有し、前記第2カバーは、前記第1カバーに比し変形し難い剛性を有する
ことを特徴とするラミネートパック型電池ユニット。 A flat laminate pack type battery in which a power generation element is housed in a battery outer body formed of a laminate film;
A battery case containing the laminate pack type battery,
The battery case is
A first cover facing one of the flat upper surface and the lower surface of the laminate pack type battery, and a second cover facing the other,
The first cover has a rigidity that deforms as the laminate pack type battery expands, and the second cover has a rigidity that hardly deforms compared to the first cover. Battery unit.
ことを特徴とする請求項1に記載のラミネートパック型電池ユニット。 A space having a thickness obtained by adding a predetermined expansion of the laminate pack type battery to the thickness of the laminate pack type battery is provided between the first cover and the second cover. The laminate pack type battery unit according to claim 1.
前記第1カバーと前記第2カバーとの間の前記空間と、前記ラミネートパック型電池の上面、及び/又は下面との間に生じる隙間を埋める緩衝材を備える
ことを特徴とする請求項2に記載のラミネートパック型電池ユニット。 The battery case is
A cushioning material is provided to fill a gap formed between the space between the first cover and the second cover and the upper surface and / or the lower surface of the laminate pack type battery. The laminated pack battery unit described.
複数の前記ラミネートパック型電池ユニットを積層してなるモジュールケースと、を備え、
前記モジュールケースは、
複数の前記ラミネートパック型電池ユニットの間を、前記第1カバーが膨張変形した場合でも、隣接する第2カバーと干渉しないように離して支持する
ことを特徴とする組電池モジュール。 A plurality of laminate pack type battery units according to any one of claims 1 to 4,
A module case formed by laminating a plurality of the laminated pack battery units,
The module case is
The assembled battery module, wherein a plurality of the laminated pack battery units are supported so as not to interfere with an adjacent second cover even when the first cover is expanded and deformed.
複数の前記ラミネートパック型電池ユニットの縁部を挟んで支持する
ことを特徴とする請求項5に記載の組電池モジュール。
The module case is
The assembled battery module according to claim 5, wherein the battery pack module is supported by sandwiching edges of the plurality of laminate pack battery units.
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