JP2017117624A - Lithium ion secondary battery structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、リチウムイオン二次電池構造体に関する。 The present invention relates to a lithium ion secondary battery structure.
特許文献1には、正極及び負極を有する電極体、及び、前記電極体を収容する直方体形状の電池ケース、を有するリチウムイオン二次電池と、平板状の本体部、及び、前記本体部の表面から突出する複数の突起部、を有する冷却板(スペーサ)と、リチウムイオン二次電池及び冷却板を挟んで固定する一対のエンドプレートと、を備えるリチウムイオン二次電池構造体(電池モジュール)が開示されている。リチウムイオン二次電池及び冷却板は、冷却板の突起部の先端が電池ケースの側面に接触する態様で、一対のエンドプレートにより、電池ケースの側面に直交する方向に圧縮荷重を受けた状態で固定(拘束)されている。 Patent Document 1 discloses a lithium ion secondary battery having an electrode body having a positive electrode and a negative electrode, and a rectangular parallelepiped battery case that accommodates the electrode body, a plate-shaped main body, and a surface of the main body A lithium ion secondary battery structure (battery module) comprising: a cooling plate (spacer) having a plurality of protrusions protruding from the battery; and a pair of end plates fixed with the lithium ion secondary battery and the cooling plate interposed therebetween. It is disclosed. The lithium ion secondary battery and the cooling plate are in a state in which the tip of the protruding portion of the cooling plate is in contact with the side surface of the battery case, with a pair of end plates receiving a compressive load in a direction perpendicular to the side surface of the battery case. It is fixed (restrained).
このように、リチウムイオン二次電池に圧縮荷重をかけることで、電池ケース内の電極体の正負極間の距離を小さくして、電池の内部抵抗を小さくすることができる。また、冷却板と電池ケースの側面との間に形成される流路に冷媒を流すことで、リチウムイオン二次電池を冷却することができる。なお、特許文献1のリチウムイオン二次電池構造体では、複数のリチウムイオン二次電池が、冷却板を間に挟んで、電池ケースの側面に直交する方向に列置されている。 Thus, by applying a compressive load to the lithium ion secondary battery, the distance between the positive and negative electrodes of the electrode body in the battery case can be reduced, and the internal resistance of the battery can be reduced. Moreover, a lithium ion secondary battery can be cooled by flowing a coolant through a flow path formed between the cooling plate and the side surface of the battery case. In the lithium ion secondary battery structure of Patent Document 1, a plurality of lithium ion secondary batteries are arranged in a direction perpendicular to the side surface of the battery case with a cooling plate interposed therebetween.
特許文献1のリチウムイオン二次電池構造体では、形状記憶合金で形成された拘束ロッドにより、リチウムイオン二次電池及び冷却板を挟む一対のエンドプレートを固定することで、リチウムイオン二次電池及び冷却板が、電池ケースの側面に直交する方向に圧縮荷重を受けた状態で固定(拘束)されている。そして、一部のリチウムイオン二次電池が過昇温になると、拘束ロッドが熱膨張により伸長することで、一対のエンドプレートが互いに離れる方向に変位する。これにより、圧縮荷重が解放され、リチウムイオン二次電池と冷却板との間に空気層を形成することができる。これにより、過昇温となったリチウムイオン二次電池の熱が、その他のリチウムイオン二次電池に伝わるのを抑制している。 In the lithium ion secondary battery structure of Patent Document 1, the lithium ion secondary battery and the pair of end plates sandwiching the lithium ion secondary battery and the cooling plate are fixed by a constraining rod formed of a shape memory alloy. The cooling plate is fixed (restrained) in a state of receiving a compressive load in a direction orthogonal to the side surface of the battery case. And when a part of lithium ion secondary battery overheats, a restraint rod will extend | expand by thermal expansion, and a pair of end plate will displace to the direction which mutually leaves | separates. Thereby, the compressive load is released and an air layer can be formed between the lithium ion secondary battery and the cooling plate. This suppresses the heat of the lithium ion secondary battery that has been overheated from being transmitted to other lithium ion secondary batteries.
ところで、上述のように、リチウムイオン二次電池及び冷却板を、冷却板の突起部の先端が電池ケースの側面に接触する態様で、一対のエンドプレートにより、電池ケースの側面に直交する方向に圧縮荷重を受けた状態で固定(拘束)して、リチウムイオン二次電池を使用する場合、低温環境下(例えば、0℃以下の温度環境下)で充電したときに、負極表面に多量のLiが析出し、これが原因で、電池容量が大きく低下することがあった。このことは、圧縮荷重(拘束荷重)が大きいほど生じやすかった。 By the way, as described above, the lithium ion secondary battery and the cooling plate are arranged in a direction perpendicular to the side surface of the battery case by the pair of end plates in such a manner that the tip of the protrusion of the cooling plate contacts the side surface of the battery case. When a lithium ion secondary battery is used while being fixed (restrained) under a compressive load, a large amount of Li is charged on the negative electrode surface when charged in a low temperature environment (for example, a temperature environment of 0 ° C. or lower). In some cases, the battery capacity may be greatly reduced. This was more likely to occur as the compression load (restraint load) was larger.
具体的には、電池ケース内の電極体は、冷却板の突起部のうち、電池ケースの側面に直交する方向について電極体に対向する位置に配置される第1突起部によって、電池ケースの側面を通じて押圧される。第1突起部は、冷媒の流路を形成するための間隔を空けて配置されている。このため、電極体のうち、電池ケースの側面に直交する方向について第1突起部と対向する部位は、第1突起部と対向しない部位に比べて、大きな押圧力を受けることになる。このため、電極体において正負極間の距離のバラツキが生じ、これにより充電バラツキが生じる。正負極間の距離が小さい箇所ほど、Liが移動し易いからである。 Specifically, the electrode body in the battery case has a side surface of the battery case formed by a first protrusion disposed at a position facing the electrode body in a direction orthogonal to the side surface of the battery case, of the protrusions of the cooling plate. Pressed through. The first protrusions are arranged with an interval for forming the refrigerant flow path. For this reason, the site | part which opposes a 1st projection part about the direction orthogonal to the side surface of a battery case among an electrode body receives a big pressing force compared with the site | part which does not oppose a 1st projection part. For this reason, variation in the distance between the positive and negative electrodes occurs in the electrode body, which causes variation in charging. This is because Li is more likely to move as the distance between the positive and negative electrodes is smaller.
従って、低温環境下(例えば、0℃以下の温度環境下)で充電したときに、負極においてLi量の不均一化が進み、Liが過剰(Liを挿入しきれない)となった負極活物質の表面にLiが析出することがあった。リチウムイオン二次電池構造体における圧縮荷重(拘束荷重)を大きくして、第1突起部による電池ケースの側面への押圧力を大きくするほど、正負極間の距離のバラツキは大きくなる。このため、第1突起部による電池ケースの側面への押圧力を大きくするほど、負極でのLi析出が生じやすかった。このため、負極でのLi析出を低減するためには、第1突起部による電池ケースの側面への押圧力を小さくするのが好ましい。 Therefore, when charged in a low temperature environment (for example, a temperature environment of 0 ° C. or lower), the amount of Li in the negative electrode has become more uneven, and Li has become excessive (Li cannot be fully inserted). Li may be deposited on the surface of the film. The variation in the distance between the positive and negative electrodes increases as the compressive load (restraint load) in the lithium ion secondary battery structure is increased and the pressing force of the first protrusion on the side surface of the battery case is increased. For this reason, Li precipitation on the negative electrode was more likely to occur as the pressing force of the first protrusion on the side surface of the battery case was increased. For this reason, in order to reduce Li precipitation at the negative electrode, it is preferable to reduce the pressing force of the first protrusion on the side surface of the battery case.
しかしながら、第1突起部による電池ケースの側面への押圧力を小さくして、常温以上(例えば、25℃以上)の温度環境下において、リチウムイオン二次電池の充放電を行うと、リチウムイオン二次電池の内部抵抗が大きく上昇する虞があった。 However, when the lithium ion secondary battery is charged and discharged in a temperature environment of normal temperature or higher (for example, 25 ° C. or higher) by reducing the pressing force on the side surface of the battery case by the first protrusion, The internal resistance of the secondary battery may be greatly increased.
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、低温環境下(例えば、0℃以下の温度環境下)における負極でのLi析出が生じ難く、且つ、常温以上(例えば、25℃以上)の温度環境下におけるリチウムイオン二次電池の内部抵抗の上昇を低減することができる、リチウムイオン二次電池構造体を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the present situation, and Li precipitation is unlikely to occur in the negative electrode in a low temperature environment (for example, a temperature environment of 0 ° C. or lower), and is at room temperature or higher (for example, 25 ° C. or higher). It is an object of the present invention to provide a lithium ion secondary battery structure capable of reducing an increase in internal resistance of the lithium ion secondary battery in a temperature environment.
本発明の一態様は、正極及び負極を有する電極体、及び、前記電極体を収容する直方体形状の電池ケース、を有するリチウムイオン二次電池と、平板状の本体部、及び、前記本体部の表面から突出する複数の突起部、を有する冷却板と、(前記リチウムイオン二次電池及び前記冷却板を挟んで固定する一対のエンドプレートであって、)前記リチウムイオン二次電池及び前記冷却板を挟んだ状態で互いの位置が固定される一対のエンドプレートと、を備え、前記リチウムイオン二次電池及び前記冷却板は、前記冷却板の前記突起部の先端が前記電池ケースの側面に接触する態様で、前記一対のエンドプレートにより、前記電池ケースの前記側面に直交する方向に圧縮荷重を受けた状態で固定(拘束)されているリチウムイオン二次電池構造体において、前記冷却板の前記突起部は、前記電池ケースの前記側面に直交する方向について、前記電極体に対向する位置に配置される第1突起部と、前記電池ケースの前記側面に直交する方向について、前記電極体に対向しない位置に配置される第2突起部と、を有し、前記第1突起部の突出量(本体部の表面からの突出量)と前記第2突起部の突出量(本体部の表面からの突出量)は、常温環境下(例えば、25℃の温度環境下)において互いに等しく、前記第1突起部の熱膨張率(線膨張係数)は、前記第2突起部の熱膨張率(線膨張係数)よりも高いリチウムイオン二次電池構造体である。 According to one embodiment of the present invention, a lithium ion secondary battery including an electrode body having a positive electrode and a negative electrode, and a rectangular parallelepiped battery case that houses the electrode body, a plate-shaped main body portion, and the main body portion A cooling plate having a plurality of protrusions protruding from the surface, and the lithium ion secondary battery and the cooling plate (which is a pair of end plates fixed with the lithium ion secondary battery and the cooling plate sandwiched therebetween) A pair of end plates whose positions are fixed in a state of sandwiching the lithium ion secondary battery and the cooling plate, the tip of the protruding portion of the cooling plate is in contact with the side surface of the battery case The lithium ion secondary battery structure is fixed (constrained) by the pair of end plates while receiving a compressive load in a direction orthogonal to the side surface of the battery case. The protrusion of the cooling plate is orthogonal to the first protrusion disposed at a position facing the electrode body in the direction orthogonal to the side surface of the battery case and the side surface of the battery case. A second protrusion disposed at a position not facing the electrode body with respect to the direction, and a protrusion amount of the first protrusion portion (a protrusion amount from the surface of the main body portion) and a protrusion of the second protrusion portion The amount (the amount of protrusion from the surface of the main body) is equal to each other in a normal temperature environment (for example, a temperature environment of 25 ° C.), and the thermal expansion coefficient (linear expansion coefficient) of the first protrusion is the second protrusion. This is a lithium ion secondary battery structure that has a higher coefficient of thermal expansion (linear expansion coefficient).
上述のリチウムイオン二次電池構造体は、冷却板の突起部の先端が電池ケースの側面に接触する態様で、リチウムイオン二次電池及び冷却板が、互いの位置が固定された一対のエンドプレートにより、電池ケースの側面に直交する方向に圧縮荷重を受けた状態で固定(拘束)された、リチウムイオン二次電池構造体である。このリチウムイオン二次電池構造体では、冷却板の突起部が、電池ケースの側面に直交する方向について電極体に対向する位置に配置される第1突起部と、電池ケースの側面に直交する方向について電極体に対向しない位置に配置される第2突起部とを有している。そして、この第1突起部と第2突起部とは、以下の条件を満たしている。 The above-described lithium ion secondary battery structure is a mode in which the tip of the protrusion of the cooling plate is in contact with the side surface of the battery case, and the lithium ion secondary battery and the cooling plate are a pair of end plates fixed to each other. Thus, the lithium ion secondary battery structure is fixed (restrained) in a state of receiving a compressive load in a direction orthogonal to the side surface of the battery case. In this lithium ion secondary battery structure, the protrusion of the cooling plate is arranged in a direction orthogonal to the side surface of the battery case and the first protrusion disposed at a position facing the electrode body in the direction orthogonal to the side surface of the battery case. And a second protrusion disposed at a position not facing the electrode body. And this 1st projection part and the 2nd projection part satisfy the following conditions.
まず、第1突起部の突出量(本体部の表面からの突出量)と第2突起部の突出量(本体部の表面からの突出量)とは、常温環境下(例えば、25℃の温度環境下)において互いに等しくなっている。さらに、第1突起部の熱膨張率(線膨張係数)は、第2突起部の熱膨張率(線膨張係数)よりも高い。 First, the amount of protrusion of the first protrusion (the amount of protrusion from the surface of the main body) and the amount of protrusion of the second protrusion (the amount of protrusion from the surface of the main body) are in a normal temperature environment (for example, a temperature of 25 ° C. In the environment). Furthermore, the thermal expansion coefficient (linear expansion coefficient) of the first protrusion is higher than the thermal expansion coefficient (linear expansion coefficient) of the second protrusion.
このため、常温以上(例えば、25℃以上)の温度環境下では、(圧縮荷重を受けていない自由状態の冷却板において、)第1突起部の突出量が第2突起部の突出量と同等以上になる。従って、常温以上(例えば、25℃以上)の温度環境下では、リチウムイオン二次電池構造体において、第1突起部によって電池ケースの側面を押圧する力が、第2突起部によって電池ケースの側面を押圧する力よりも大きくなる。このため、常温以上(例えば、25℃以上)の温度環境下では、第1突起部により、電池ケースの側面を通じて、電極体を適切に(十分に)押圧することができる。これにより、常温以上(例えば、25℃以上)の温度環境下においてリチウムイオン二次電池の充放電を行ったときの、リチウムイオン二次電池の内部抵抗の上昇を低減することができる。 For this reason, in a temperature environment of room temperature or higher (for example, 25 ° C. or higher), the protruding amount of the first protruding portion is equal to the protruding amount of the second protruding portion (in a free cooling plate not subjected to a compressive load). That's it. Therefore, in a temperature environment of room temperature or higher (for example, 25 ° C. or higher), in the lithium ion secondary battery structure, the force that presses the side surface of the battery case by the first protrusion is the side surface of the battery case by the second protrusion. It becomes larger than the force which presses. For this reason, in a temperature environment of normal temperature or higher (for example, 25 ° C. or higher), the electrode body can be appropriately (sufficiently) pressed by the first protrusion through the side surface of the battery case. Thereby, the rise in the internal resistance of the lithium ion secondary battery when charging / discharging the lithium ion secondary battery in a temperature environment of normal temperature or higher (for example, 25 ° C. or higher) can be reduced.
一方、低温環境下(例えば、0℃以下の温度環境下)では、第1突起部が第2突起部よりも大きく収縮し、(圧縮荷重を受けていない自由状態の冷却板において、)第1突起部の突出量が第2突起部の突出量よりも小さくなる。これにより、低温環境下(例えば、0℃以下の温度環境下)では、リチウムイオン二次電池構造体において、第1突起部による電池ケースの側面への押圧力を小さくすることができる。これにより、電極体のうち、電池ケースの側面に直交する方向について第1突起部と対向する部位への押圧力と、第1突起部と対向しない部位への押圧力との差を小さくすることができる。 On the other hand, in a low-temperature environment (for example, in a temperature environment of 0 ° C. or lower), the first protrusion contracts more than the second protrusion, and the first protrusion (in a free state cooling plate not receiving a compressive load) The protrusion amount of the protrusion is smaller than the protrusion amount of the second protrusion. Thereby, in a low-temperature environment (for example, temperature environment below 0 degreeC), in the lithium ion secondary battery structure, the pressing force to the side surface of a battery case by a 1st projection part can be made small. Thereby, in the direction orthogonal to the side surface of the battery case in the electrode body, the difference between the pressing force to the portion facing the first protrusion and the pressing force to the portion not facing the first protrusion is reduced. Can do.
これにより、低温環境下(例えば、0℃以下の温度環境下)において、電極体における正負極間の距離のバラツキを小さくすることができる。従って、低温環境下でリチウムイオン二次電池を充電したとき、負極においてLiの不均一化が進行し難くなり、負極活物質の表面にLiが析出し難くなる。 Thereby, the variation in the distance between the positive and negative electrodes in the electrode body can be reduced in a low temperature environment (for example, a temperature environment of 0 ° C. or less). Therefore, when a lithium ion secondary battery is charged in a low temperature environment, Li non-uniformity does not easily progress in the negative electrode, and Li does not easily deposit on the surface of the negative electrode active material.
なお、低温環境下(例えば、0℃以下の温度環境下)では、第1突起部による電池ケースの側面への押圧力が小さくなるが、第2突起部による電池ケースの側面への押圧力はそれよりも大きいため、少なくとも第2突起部によって電池ケースの側面を適切に(十分に)押圧することができる。これにより、低温環境下でも、一対のエンドプレートによってリチウムイオン二次電池及び冷却板が挟まれて固定された状態を、適切に維持することができる。 Note that, in a low temperature environment (for example, in a temperature environment of 0 ° C. or less), the pressing force to the side surface of the battery case by the first protrusion is small, but the pressing force to the side surface of the battery case by the second protrusion is Since it is larger than that, the side surface of the battery case can be appropriately (sufficiently) pressed by at least the second protrusion. Thereby, even in a low temperature environment, the state in which the lithium ion secondary battery and the cooling plate are sandwiched and fixed by the pair of end plates can be appropriately maintained.
また、第1突起部は、線膨張係数が15〜30(10-5/K)の範囲内である材料で構成すると良い。そのような材料としては、例えば、スチレンブタジエンゴム(線膨張係数=23×10-5/K)、ブチルゴム(線膨張係数=18×10-5/K)、シリコーンゴム(線膨張係数=25×10-5/K)を挙げることができる。 The first protrusion may be made of a material having a linear expansion coefficient in the range of 15 to 30 (10 −5 / K). Examples of such materials include styrene butadiene rubber (linear expansion coefficient = 23 × 10 −5 / K), butyl rubber (linear expansion coefficient = 18 × 10 −5 / K), and silicone rubber (linear expansion coefficient = 25 ×). 10 −5 / K).
一方、第2突起部は、線膨張係数が1〜10(10-5/K)の範囲内である材料で構成すると良い。そのような材料としては、例えば、ポリプロピレン(線膨張係数=8×10-5/K)、ポリカーボネート(線膨張係数=7×10-5/K)、ポリアミド(線膨張係数=9×10-5/K)を挙げることができる。 On the other hand, the second protrusion is preferably made of a material having a linear expansion coefficient in the range of 1 to 10 (10 −5 / K). Examples of such materials include polypropylene (linear expansion coefficient = 8 × 10 −5 / K), polycarbonate (linear expansion coefficient = 7 × 10 −5 / K), and polyamide (linear expansion coefficient = 9 × 10 −5). / K).
次に、本発明の実施形態について説明する。図1は、本実施形態にかかるリチウムイオン二次電池構造体1の側面図である。図2は、リチウムイオン二次電池構造体1の上面図である。図3は、図1のB−B断面図である。図4は、図2のC−C断面図である。
リチウムイオン二次電池構造体1は、図1〜図4に示すように、リチウムイオン二次電池10と、2つの冷却板20と、一対のエンドプレート7,8とを備えている。
Next, an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a side view of a lithium ion secondary battery structure 1 according to the present embodiment. FIG. 2 is a top view of the lithium ion secondary battery structure 1. 3 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG.
As shown in FIGS. 1 to 4, the lithium ion secondary battery structure 1 includes a lithium ion
このうち、リチウムイオン二次電池10は、扁平捲回型の電極体15と、この電極体15を収容する直方体形状の電池ケース11とを有する(図3、図4参照)。電極体15は、捲回軸に直交する断面が長円状をなし(図4参照)、シート状の正極16とシート状の負極17との間にシート状のセパレータ18を介在させるようにして捲回軸の周りに捲回した扁平捲回型の電極体である。
Among these, the lithium ion
なお、電極体15は、図3に示すように、正極16と負極17とがセパレータ18を間に挟んで対向する正負極対向部15bと、正極16と負極17とが対向しない正負極非対向部15c,15dとを有している。正負極非対向部15cは、電極体15の一方端部(図3において下端部)に位置し、正負極非対向部15dは、電極体15の他方端部(図3において上端部)に位置している。正負極対向部15bは、正負極非対向部15cと正負極非対向部15dとの間に位置している。正負極非対向部15cは、正極16のみ(詳細には、正極集電箔のみ)が捲回された部位である。また、正負極非対向部15dは、負極17のみ(詳細には、負極集電箔のみ)が捲回された部位である。
In addition, as shown in FIG. 3, the
また、図3及び図4に示すように、電極体15における正極16は、電池ケース11の第1側面11b及び第2側面11cに平行な矩形状の正極シート部16bを、複数有している。さらに、電極体15における負極17は、電池ケース11の第1側面11b及び第2側面11cに平行な矩形状の負極シート部17bを、複数有している。さらに、電極体15におけるセパレータ18も、電池ケース11の第1側面11b及び第2側面11cに平行な矩形状のセパレータシート部18bを、複数有している。従って、電極体15は、正極シート部16bと負極シート部17bが、セパレータシート部18bを間に挟んで、電池ケース11の第1側面11b及び第2側面11cに直交する方向(この方向を第1方向D1とする)に積層された積層部15fを有している。
3 and 4, the positive electrode 16 in the
また、冷却板20は、図5及び図6に示すように、平板状の本体部23、及び、この本体部23の表面23bから突出する複数の突起部(4つの第1突起部21及び2つの第2突起部22)を有する。なお、冷却板20に設けられている複数の突起部のうち、第1突起部21は、電池ケース11の第1側面11b及び第2側面11cに直交する方向(第1方向D1)について、電極体15に対向する位置に配置される突起部である。一方、第2突起部22は、第1方向D1について、電極体15に対向しない位置に配置される突起部である(図3及び図4参照)。
5 and 6, the cooling
また、一対のエンドプレート7,8は、金属板からなり、リチウムイオン二次電池10及び冷却板20を挟んで固定する部材である。本実施形態のリチウムイオン二次電池構造体1では、リチウムイオン二次電池10及び2つの冷却板20は、一方の冷却板20の第1突起部21の先端21b及び第2突起部22の先端22bが電池ケース11の第1側面11bに接触すると共に、他方の冷却板20の第1突起部21の先端21b及び第2突起部22の先端22bが電池ケース11の第2側面11cに接触する態様で、一対のエンドプレート7,8により、第1方向D1(図1〜図4において左右方向)に圧縮荷重を受けた状態で固定(拘束)されている。
The pair of
なお、エンドプレート7と8は、リチウムイオン二次電池10及び冷却板20を挟んだ状態で、互いの位置が固定されている。具体的には、常温環境下(具体的には25℃の温度環境下)で、エンドプレート7と8とによりリチウムイオン二次電池10及び冷却板20を挟み、これらに対し第1方向D1に一定の圧縮荷重(具体的には、10〜1000kgfの範囲内の荷重)をかけた状態で、エンドプレート7と8及びこれらに挟まれたリチウムイオン二次電池10及び冷却板20を、4つのボルト3とナット5を用いて締結している。
Note that the positions of the
また、エンドプレート7と8には、各々の四隅に、ボルト3の軸が挿通可能な貫通孔(図示省略)が形成されている。本実施形態では、常温環境下(具体的には25℃の温度環境下)で、エンドプレート7と8とによりリチウムイオン二次電池10及び冷却板20を挟んで規定の圧縮荷重(具体的には、10〜1000kgfの範囲内の荷重)をかけた状態とし、この状態を維持しつつ、エンドプレート7と8の貫通孔にボルト3の軸を挿通させて、ボルト3のネジ部にナット5を螺合させることで、エンドプレート7と8を固定している。これにより、エンドプレート7と8の互いの位置が固定されると共に、エンドプレート7と8とにより、リチウムイオン二次電池10及び冷却板20が第1方向D1に圧縮荷重を受けた状態になる。
The
なお、図5では、第1方向D1について電極体15に対向する領域A1を、破線で示している。さらに、第1方向D1について、電極体15のうち正負極対向部15bに対向する領域A2を、二点鎖線で示している。図5に示すように、本実施形態では、4つの第1突起部21は、いずれも、電極体15の正負極対向部15bに対向する位置に配置される。従って、本実施形態のリチウムイオン二次電池構造体1では、冷却板20の4つの第1突起部21により、電池ケース11の第1側面11b及び第2側面11cを通じて、電極体15の正負極対向部15bが第1方向D1に押圧される(圧縮される)ことになる(図3及び図4参照)。これにより、正極16と負極17との間の距離を小さくして、リチウムイオン二次電池10の内部抵抗を小さくすることができる。
In FIG. 5, a region A1 facing the
また、本実施形態の冷却板20では、図5に示すように、第1突起部21及び第2突起部22は、上下方向に直線状に延びる細長形状をなしており、左右方向(第1突起部21及び第2突起部22が延びる方向と直交する方向、電極体15の捲回軸方向に一致する)に間隙を空けて平行に配置されている。このため、リチウムイオン二次電池構造体1では、電極体15の捲回軸方向(図3において上下方向)に隣り合う第1突起部21または第2突起部22の間に、上下方向に冷媒を流すことができる。詳細には、リチウムイオン二次電池構造体1では、リチウムイオン二次電池10を冷却するための冷媒の流路Pが、電池ケース11の第1側面11bと、冷却板20の本体部23と、第1突起部21または第2突起部22とによって囲まれて形成される(図3参照)。この流路Pに冷媒を流通させることで、リチウムイオン二次電池構造体1を構成するリチウムイオン二次電池10を冷却することができる。
Moreover, in the
ところで、従来、上述のように、リチウムイオン二次電池及び冷却板を、冷却板の突起部の先端が電池ケースの側面に接触する態様で、電池ケースの側面に直交する方向に圧縮荷重をかけた状態で固定(拘束)した、リチウムイオン二次電池構造体では、低温環境下(0℃以下の温度環境下)でリチウムイオン二次電池を充電したときに、負極表面に多量のLiが析出し、これが原因で、電池容量が大きく低下することがあった。このことは、圧縮荷重(拘束荷重)を大きくするほど生じやすかった。 Conventionally, as described above, the lithium ion secondary battery and the cooling plate are subjected to a compressive load in a direction perpendicular to the side surface of the battery case in such a manner that the tip of the protrusion of the cooling plate contacts the side surface of the battery case. In a lithium ion secondary battery structure fixed (restrained) in a hot state, a large amount of Li is deposited on the negative electrode surface when the lithium ion secondary battery is charged in a low temperature environment (temperature environment of 0 ° C. or lower). However, this may cause a significant decrease in battery capacity. This was more likely to occur as the compression load (restraint load) was increased.
具体的には、電池ケース内の電極体は、冷却板の突起部のうち、電池ケースの側面に直交する方向について電極体に対向する位置に配置される第1突起部によって、電池ケースの側面を通じて押圧される。第1突起部は、冷媒の流路を形成するための間隔を空けて配置されている。このため、電極体のうち、電池ケースの側面に直交する方向について第1突起部と対向する部位は、第1突起部と対向しない部位に比べて、大きな押圧力を受けることになる。このため、電極体において正負極間の距離のバラツキが生じ、これにより充電バラツキが生じる。正負極間の距離が短い箇所ほど、Liが移動し易いからである。 Specifically, the electrode body in the battery case has a side surface of the battery case formed by a first protrusion disposed at a position facing the electrode body in a direction orthogonal to the side surface of the battery case, of the protrusions of the cooling plate. Pressed through. The first protrusions are arranged with an interval for forming the refrigerant flow path. For this reason, the site | part which opposes a 1st projection part about the direction orthogonal to the side surface of a battery case among an electrode body receives a big pressing force compared with the site | part which does not oppose a 1st projection part. For this reason, variation in the distance between the positive and negative electrodes occurs in the electrode body, which causes variation in charging. This is because as the distance between the positive and negative electrodes is shorter, Li moves more easily.
従って、低温環境下(0℃以下の温度環境下)でリチウムイオン二次電池を充電したときに、負極においてLi量の不均一化が進み、Liが過剰(Liを挿入しきれない)となった負極活物質の表面にLiが析出することがあった。リチウムイオン二次電池構造体における圧縮荷重(拘束荷重)を大きくして、第1突起部による電池ケースの側面への押圧力を大きくするほど、正負極間の距離のバラツキは大きくなる。このため、第1突起部による電池ケースの側面への押圧力を大きくするほど、負極でのLi析出が生じやすかった。このため、負極でのLi析出を低減するためには、第1突起部による電池ケースの側面への押圧力を小さくするのが好ましいといえる。 Accordingly, when a lithium ion secondary battery is charged in a low temperature environment (temperature environment of 0 ° C. or lower), the amount of Li in the negative electrode is increased and Li is excessive (Li cannot be inserted). In some cases, Li was deposited on the surface of the negative electrode active material. The variation in the distance between the positive and negative electrodes increases as the compressive load (restraint load) in the lithium ion secondary battery structure is increased and the pressing force of the first protrusion on the side surface of the battery case is increased. For this reason, Li precipitation on the negative electrode was more likely to occur as the pressing force of the first protrusion on the side surface of the battery case was increased. For this reason, in order to reduce Li precipitation at the negative electrode, it can be said that it is preferable to reduce the pressing force of the first protrusion on the side surface of the battery case.
しかしながら、第1突起部による電池ケースの側面への押圧力を小さくして、常温以上(25℃以上)の温度環境下において、リチウムイオン二次電池の充放電を行うと、リチウムイオン二次電池の内部抵抗が大きく上昇する虞があった。 However, when the lithium ion secondary battery is charged and discharged in a temperature environment of normal temperature or higher (25 ° C. or higher) by reducing the pressing force of the first protrusion on the side surface of the battery case, the lithium ion secondary battery There was a possibility that the internal resistance of the battery would greatly increase.
これに対し、本実施形態では、冷却板20の第1突起部21と第2突起部22が、以下の条件を満たしている。
まず、第1突起部21の突出量L1(本体部23の表面23bからの突出寸法である、図6参照)と第2突起部22の突出量L2(本体部23の表面23bからの突出寸法)とは、常温環境下(25℃の温度環境下)において互いに等しくなっている。さらに、第1突起部21の熱膨張率(線膨張係数)は、第2突起部22の熱膨張率(線膨張係数)よりも高い。
On the other hand, in this embodiment, the
First, the protrusion amount L1 of the first protrusion 21 (the protrusion dimension from the
なお、本実施形態では、第1突起部21をスチレンブタジエンゴム(線膨張係数=23×10-5/K)により形成している。また、第2突起部22を、ポリプロピレン(線膨張係数=8×10-5/K)により形成している。また、本体部23も、ポリプロピレン(線膨張係数=8×10-5/K)により形成している。
In the present embodiment, the
このため、常温以上(25℃以上)の温度環境下では、荷重を受けていない自由状態の冷却板20において、第1突起部21の突出量L1が第2突起部22の突出量L2と同等以上になる。従って、本実施形態のリチウムイオン二次電池構造体1では、常温以上(25℃以上)の温度環境下において、第2突起部22よりも大きな押圧力で、第1突起部21によって、電池ケース11の第1側面11b及び第2側面11cを押圧することができる。このため、常温以上(25℃以上)の温度環境下では、第1突起部21により、電池ケース11の第1側面11b及び第2側面11cを通じて、第1方向D1に、電極体15(より具体的には、正負極対向部15b)を十分に押圧(圧縮)することができる。これにより、常温以上(25℃以上)の温度環境下においてリチウムイオン二次電池10の充放電を行ったときの、リチウムイオン二次電池10の内部抵抗の上昇を低減することができる。
For this reason, under a temperature environment of room temperature or higher (25 ° C. or higher), the protruding amount L1 of the first protruding
一方、低温環境下(0℃以下の温度環境下)では、第1突起部21が第2突起部22よりも大きく収縮し、荷重を受けていない自由状態の冷却板20において、第1突起部21の突出量L1が第2突起部22の突出量L2よりも小さくなる。従って、本実施形態のリチウムイオン二次電池構造体1では、低温環境下(0℃以下の温度環境下)において、第1突起部21による電池ケース11の第1側面11b及び第2側面11cへの押圧力を小さくすることができる。これにより、電極体15(より具体的には、正負極対向部15b)のうち、第1方向D1について第1突起部21と対向する部位への押圧力と、第1突起部21と対向しない部位への押圧力との差を小さくすることができる。
On the other hand, in a low temperature environment (a temperature environment of 0 ° C. or lower), the
これにより、低温環境下(0℃以下の温度環境下)において、電極体15(より具体的には、正負極対向部15b)における正極16と負極17との間の距離のバラツキを小さくすることができる。従って、低温環境下でリチウムイオン二次電池を充電したとき、負極17においてLiの不均一化が進行し難くなり、負極活物質の表面にLiが析出し難くなる。
Thereby, the variation in the distance between the positive electrode 16 and the negative electrode 17 in the electrode body 15 (more specifically, the positive and negative
なお、低温環境下(0℃以下の温度環境下)では、第1突起部21による電池ケース11の第1側面11b及び第2側面11cへの押圧力が小さくなるが、第2突起部22による電池ケース11の第1側面11b及び第2側面11cへの押圧力はこれよりも大きいため、少なくとも第2突起部22によって、電池ケース11の第1側面11b及び第2側面11cを適切に(十分に)押圧することができる。これにより、低温環境下でも、一対のエンドプレート7,8によってリチウムイオン二次電池10及び冷却板20が挟まれて固定された状態を、適切に維持することができる。
Note that, under a low temperature environment (a temperature environment of 0 ° C. or lower), the pressing force to the
(実施例1)
本実施例1では、常温環境下(具体的には25℃の温度環境下)で、エンドプレート7と8とによりリチウムイオン二次電池10及び冷却板20を挟み、これらに対し第1方向D1に100kgfの圧縮荷重(拘束荷重)をかけた状態で、エンドプレート7と8及びこれらに挟まれたリチウムイオン二次電池10及び冷却板20を、4つのボルト3とナット5を用いて締結した。これにより、常温環境下(具体的には25℃の温度環境下)において、エンドプレート7と8とにより、リチウムイオン二次電池10及び冷却板20が第1方向D1に100kgfの圧縮荷重(拘束荷重)を受けた状態で固定された、リチウムイオン二次電池構造体1を作製した。
Example 1
In the first embodiment, the lithium ion
(比較例1)
比較例1として、実施例1のリチウムイオン二次電池構造体1と比較して、冷却板のみが異なるリチウムイオン二次電池構造体201(図11参照)を作製した。本比較例1の冷却板220は、図9に示すように、突起部として、第2突起部222のみを有し、第1突起部を有していない。すなわち、比較例1の冷却板220は、第1方向D1について、電極体15に対向する位置に配置される第1突起部を有することなく、電極体15に対向しない位置に配置される第2突起部222のみを有する(図11参照)。なお、第2突起部222は、実施例1の第2突起部22と同等の突起部である。
(Comparative Example 1)
As Comparative Example 1, a lithium ion secondary battery structure 201 (see FIG. 11) that is different from the lithium ion secondary battery structure 1 of Example 1 only in the cooling plate was produced. As shown in FIG. 9, the
(高温サイクル充放電試験)
まず、上述の実施例1及び比較例1のリチウムイオン二次電池構造体について、リチウムイオン二次電池10の内部抵抗(具体的には、IV抵抗値)を測定した。具体的には、25℃の温度環境下で、それぞれのリチウムイオン二次電池10をSOC60%に調整し、その後、60Aの一定電流値Iで、10秒間放電を行った。このとき、放電前後の電池電圧値を測定し、この放電による電池電圧低下量ΔVを算出した。この測定結果に基づいて、それぞれのリチウムイオン二次電池10のIV抵抗値Rを算出した。具体的には、R=ΔV/Iの演算式を用いて、それぞれのリチウムイオン二次電池10のIV抵抗値R(サイクル充放電前のIV抵抗値)を算出した。
(High-temperature cycle charge / discharge test)
First, the internal resistance (specifically, the IV resistance value) of the lithium ion
その後、それぞれのリチウムイオン二次電池構造体について、常温以上の温度環境下(具体的には、60℃の温度環境下)でサイクル充放電を行った。具体的には、これらのリチウムイオン二次電池構造体について、60℃の温度環境下で、2Cの一定電流で、SOC0%〜100%の範囲内の充放電のサイクルを複数サイクル行った。 Thereafter, each of the lithium ion secondary battery structures was subjected to cycle charge / discharge in a temperature environment of room temperature or higher (specifically, a temperature environment of 60 ° C.). Specifically, these lithium ion secondary battery structures were subjected to a plurality of charge / discharge cycles within a range of SOC 0% to 100% at a constant current of 2C under a temperature environment of 60 ° C.
その後、これらのリチウムイオン二次電池構造体について、前述のようにして、リチウムイオン二次電池10の内部抵抗(サイクル充放電後のIV抵抗値)を測定した。そして、これらのリチウムイオン二次電池構造体について、サイクル充放電による抵抗増加率を算出した。具体的には、抵抗増加率=(サイクル充放電後のIV抵抗値)/(サイクル充放電前のIV抵抗値)として算出した。この結果を図7に示す。
Thereafter, for these lithium ion secondary battery structures, the internal resistance (IV resistance value after cycle charge / discharge) of the lithium ion
図7に示すように、比較例1では、抵抗増加率が1.07となった。すなわち、サイクル充放電により、リチウムイオン二次電池10の内部抵抗(IV抵抗値)が7%上昇した。これに対し、実施例1では、抵抗増加率が1.04となった。すなわち、サイクル充放電によるリチウムイオン二次電池10の内部抵抗(IV抵抗値)の上昇率が4%となり、比較例1に比べて、内部抵抗の上昇率を3%低減することができた。この結果より、実施例1のリチウムイオン二次電池構造体1は、常温以上(25℃以上)の温度環境下においてリチウムイオン二次電池10の充放電を行ったときの、リチウムイオン二次電池10の内部抵抗の上昇を低減することができるリチウムイオン二次電池構造体であるといえる。
As shown in FIG. 7, in Comparative Example 1, the resistance increase rate was 1.07. That is, the internal resistance (IV resistance value) of the lithium ion
その理由は、以下のように考えることができる。比較例1では、冷却板として、第2突起部222のみを有し、第1突起部を有していない冷却板220を用いた。このため、上述のサイクル充放電の期間中、 電池ケース11の第1側面11b及び第2側面11cを通じて、第1方向D1に、電極体15(より具体的には、正負極対向部15b)を十分に押圧(圧縮)することができなかった。このため、サイクル充放電により、リチウムイオン二次電池10の内部抵抗が大きく上昇したと考えられる。
The reason can be considered as follows. In Comparative Example 1, as the cooling plate, the
これに対し、実施例1では、冷却板として、第1突起部21の突出量L1と第2突起部22の突出量L2とが常温環境下(25℃の温度環境下)において互いに等しくし、さらに、第1突起部21が第2突起部22よりも熱膨張率(線膨張係数)の高い材料で形成された冷却板20を用いた。このため、常温以上(25℃以上)の温度環境下では、第1突起部21により、電池ケース11の第1側面11b及び第2側面11cを通じて、第1方向D1に、電極体15(より具体的には、正負極対向部15b)を十分に押圧(圧縮)することができた。これにより、常温以上の温度環境下においてリチウムイオン二次電池10の充放電を行ったときの、リチウムイオン二次電池10の内部抵抗の上昇を低減することができたと考えられる。
On the other hand, in Example 1, as the cooling plate, the protruding amount L1 of the first protruding
(比較例2)
また、比較例2として、実施例1のリチウムイオン二次電池構造体1と比較して、冷却板のみが異なるリチウムイオン二次電池構造体301(図12参照)を作製した。本比較例2の冷却板320(図10参照)は、実施例1の冷却板20と比較して、第1突起部の材質のみが異なり、その他は同等である。具体的には、本比較例2の冷却板320の第1突起部321は、いずれも、第2突起部322と同様に、ポリプロピレン(線膨張係数=8×10-5/K)により形成している。従って、比較例2のリチウムイオン二次電池構造体301では、第1方向D1について、電極体15に対向する位置に配置される第1突起部321と、電極体15に対向しない位置に配置される第2突起部322とを、同等にしている。
(Comparative Example 2)
In addition, as Comparative Example 2, a lithium ion secondary battery structure 301 (see FIG. 12) that is different from the lithium ion secondary battery structure 1 of Example 1 only in the cooling plate was manufactured. The cooling plate 320 (see FIG. 10) of the comparative example 2 is different from the cooling
(低温Li析出試験)
実施例1及び比較例2のリチウムイオン二次電池構造体について、0℃以下の低温環境下(具体的には、−10℃の温度環境下)において、ハイレート充電を繰り返し行い、負極におけるLi析出の生じ難さを調査した。
(Low-temperature Li precipitation test)
The lithium ion secondary battery structures of Example 1 and Comparative Example 2 were repeatedly subjected to high rate charging in a low temperature environment of 0 ° C. or lower (specifically, a temperature environment of −10 ° C.), and Li deposition in the negative electrode The difficulty of occurrence was investigated.
具体的には、−10℃の温度環境下で、それぞれのリチウムイオン二次電池構造体のリチウムイオン二次電池10について、SOC80%の状態に調整した後、まず、50Aの定電流で、一定時間、充電を行う。その後、SOC80%の状態に戻し(放電し)、再び、50Aの定電流で、一定時間、充電を行う。このハイレート充電を所定回数繰り返し行った後、それぞれのリチウムイオン二次電池10について、負極にLiが析出しているか否かを調査した。負極にLiが析出していない場合は、充電電流値を5A上昇させて(すなわち、充電電流値を55Aとして)、前述のようにハイレート充電を所定回数繰り返し行い、その後、それぞれのリチウムイオン二次電池10について、負極にLiが析出しているか否かを調査した。このようにして、それぞれのリチウムイオン二次電池10について、負極にLiが析出するまで、充電電流値を5Aずつ上昇させて、ハイレート充電を繰り返し行った。その結果を図8に示す。
Specifically, in a temperature environment of −10 ° C., the lithium ion
図8に示すように、比較例2では、70Aの定電流で充電を行ったときは負極にLiが析出しなかったが、75Aの定電流で充電を行ったとき、負極にLiが析出した。一方、実施例1では、75Aの定電流で充電を行っても、負極にLiが析出しなかった。しかしながら、80Aの定電流で充電を行ったとき、負極にLiが析出した。
この結果より、比較例2のリチウムイオン二次電池構造体301よりも、実施例1のリチウムイオン二次電池構造体1のほうが、低温環境下(0℃以下の温度環境下)における負極でのLi析出が生じ難いリチウムイオン二次電池構造体であるといえる。
As shown in FIG. 8, in Comparative Example 2, Li was not deposited on the negative electrode when charged at a constant current of 70 A, but Li was deposited on the negative electrode when charged at a constant current of 75 A. . On the other hand, in Example 1, even when charging was performed at a constant current of 75 A, Li did not precipitate on the negative electrode. However, when charging was performed at a constant current of 80 A, Li was deposited on the negative electrode.
From this result, the lithium ion secondary battery structure 1 of Example 1 in the negative electrode in a low-temperature environment (under a temperature environment of 0 ° C. or lower) is better than the lithium ion
その理由は、以下のように考えることができる。比較例2のリチウムイオン二次電池構造体301では、第1方向D1について、電極体15に対向する位置に配置される第1突起部321と、電極体15に対向しない位置に配置される第2突起部322とが、熱膨張率(線膨張係数)の等しい材料(具体的には、ポリプロピレン)によって形成された冷却板320を用いた。このため、低温環境下(0℃以下の温度環境下)でも、第2突起部322と同等の押圧力で、第1突起部321により電池ケース11の第1側面11b及び第2側面11cが押圧されることになる。
The reason can be considered as follows. In the lithium ion
一方、実施例1のリチウムイオン二次電池構造体1では、第1突起部21が第2突起部22よりも熱膨張率(線膨張係数)の高い材料で形成された冷却板20を用いている。このため、低温環境下(0℃以下の温度環境下)では、第1突起部21が第2突起部22よりも大きく収縮するので、第2突起部22よりも小さな押圧力で、第1突起部321により電池ケース11の第1側面11b及び第2側面11cが押圧されることになる。したがって、実施例1では、比較例2に比べて、第1突起部21による電池ケース11の第1側面11b及び第2側面11cへの押圧力を小さくすることができたといえる。
On the other hand, in the lithium ion secondary battery structure 1 of Example 1, the cooling
これにより、実施例1では、比較例2に比べて、低温環境下(0℃以下の温度環境下)において、電極体15(より具体的には、正負極対向部15b)のうち、第1方向D1について第1突起部と対向する部位への押圧力と、第1突起部と対向しない部位への押圧力との差を小さくすることができたと考えられる。このため、実施例1では、比較例2に比べて、低温環境下(0℃以下の温度環境下)において、電極体15(正負極対向部15b)における正極16と負極17との間の距離のバラツキを小さくすることができたと考えられる。従って、実施例1では、比較例2に比べて、低温環境下でリチウムイオン二次電池を充電したとき、負極17においてLiの不均一化が進行し難くなり、負極活物質の表面にLiが析出し難くなったと考えられる。
Thereby, in Example 1, compared with Comparative Example 2, in the low temperature environment (under the temperature environment of 0 ° C. or less), the first electrode body 15 (more specifically, the positive and negative
以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。
例えば、実施形態では、冷却板20の第1突起部21及び第2突起部22を、上下方向に直線状に延びる細長形状とした(図5参照)が、第1突起部及び第2突起部を、左右方向(電極体15の捲回軸方向)に直線状に延びる細長形状としても良い。また、第1突起部及び第2突起部の形状は、直線状に延びる細長形状に限らず、いずれの形状であっても良い。
In the above, the present invention has been described with reference to the embodiments. However, the present invention is not limited to the above embodiments, and it is needless to say that the present invention can be appropriately modified and applied without departing from the gist thereof.
For example, in the embodiment, the
また、実施形態では、冷却板の第1突起部を、スチレンブタジエンゴム(線膨張係数=23×10-5/K)により形成された第1突起部21とした。しかしながら、第1突起部を構成する材料は、これに限定されるものではなく、例えば、ブチルゴム(線膨張係数=18×10-5/K)やシリコーンゴム(線膨張係数=25×10-5/K)などにより構成するようにしても良い。なお、第1突起部は、線膨張係数が15〜30(10-5/K)の範囲内である材料で構成すると良い。
In the embodiment, the first protrusion of the cooling plate is the
また、実施形態では、冷却板の第2突起部を、ポリプロピレン(線膨張係数=8×10-5/K)により形成された第2突起部22とした。しかしながら、第2突起部を構成する材料は、これに限定されるものではなく、例えば、ポリカーボネート(線膨張係数=7×10-5/K)やポリアミド(線膨張係数=9×10-5/K)などにより構成するようにしても良い。なお、第2突起部は、線膨張係数が1〜10(10-5/K)の範囲内である材料で構成すると良い。
In the embodiment, the second protrusion of the cooling plate is the
また、実施形態では、電極体として、シート状の正極16とシート状の負極17との間にシート状のセパレータ18を介在させるようにして捲回軸の周りに捲回した扁平捲回型の電極体15を例示した(図4参照)。しかしながら、電極体の形態はこれに限定されることなく、例えば、シート状の正極16とシート状の負極17との間にシート状のセパレータ18を介在させるようにして、これらを第1方向D1に積層した積層型の電極体としても良い。
In the embodiment, the electrode body is a flat wound type wound around the winding axis so that the sheet-like separator 18 is interposed between the sheet-like positive electrode 16 and the sheet-like negative electrode 17. The
1,201,301 リチウムイオン二次電池構造体
3 ボルト
5 ナット
7,8 エンドプレート
10 リチウムイオン二次電池
11 電池ケース
11b 第1側面
11c 第2側面
15 電極体
15b 正負極対向部
15c,15d 正負極非対向部
16 正極
17 負極
18 セパレータ
20,220,320 冷却板
21,221,321 第1突起部
22,222,322 第2突起部
23,223,323 本体部
D1 第1方向(電池ケースの側面に直交する方向)
L1 第1突起部の突出量
L2 第2突起部の突出量
1, 201, 301 Lithium ion
L1 Projection amount of the first projection L2 Projection amount of the second projection
Claims (1)
平板状の本体部、及び、前記本体部の表面から突出する複数の突起部、を有する冷却板と、
前記リチウムイオン二次電池及び前記冷却板を挟んだ状態で互いの位置が固定される一対のエンドプレートと、を備え、
前記リチウムイオン二次電池及び前記冷却板は、前記冷却板の前記突起部の先端が前記電池ケースの側面に接触する態様で、前記一対のエンドプレートにより、前記電池ケースの前記側面に直交する方向に圧縮荷重を受けた状態で固定されている
リチウムイオン二次電池構造体において、
前記冷却板の前記突起部は、
前記電池ケースの前記側面に直交する方向について、前記電極体に対向する位置に配置される第1突起部と、
前記電池ケースの前記側面に直交する方向について、前記電極体に対向しない位置に配置される第2突起部と、を有し、
前記第1突起部の突出量と前記第2突起部の突出量は、常温環境下において互いに等しく、
前記第1突起部の熱膨張率は、前記第2突起部の熱膨張率よりも高い
リチウムイオン二次電池構造体。 A lithium ion secondary battery having an electrode body having a positive electrode and a negative electrode, and a rectangular parallelepiped battery case containing the electrode body;
A cooling plate having a flat plate-shaped main body, and a plurality of protrusions protruding from the surface of the main body;
A pair of end plates whose positions are fixed in a state of sandwiching the lithium ion secondary battery and the cooling plate,
The lithium ion secondary battery and the cooling plate are in a mode in which a tip of the protruding portion of the cooling plate is in contact with a side surface of the battery case, and a direction orthogonal to the side surface of the battery case by the pair of end plates. In a lithium ion secondary battery structure that is fixed in a state of receiving a compressive load,
The protrusion of the cooling plate is
A first protrusion disposed at a position facing the electrode body in a direction perpendicular to the side surface of the battery case;
A second protrusion disposed at a position not facing the electrode body in a direction orthogonal to the side surface of the battery case;
The protruding amount of the first protruding portion and the protruding amount of the second protruding portion are equal to each other under a normal temperature environment,
The lithium ion secondary battery structure has a higher coefficient of thermal expansion of the first protrusion than the coefficient of thermal expansion of the second protrusion.
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2015
- 2015-12-24 JP JP2015251300A patent/JP2017117624A/en active Pending
Cited By (3)
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JP2019075350A (en) * | 2017-10-19 | 2019-05-16 | トヨタ自動車株式会社 | Secondary battery |
CN112436210A (en) * | 2020-11-27 | 2021-03-02 | 江苏科技大学 | Energy storage battery container temperature control system utilizing underground water |
CN112436210B (en) * | 2020-11-27 | 2022-03-08 | 江苏科技大学 | Energy storage battery container temperature control system utilizing underground water |
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