JP2020021705A - Battery module - Google Patents

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Abstract

To provide a battery module that ensures a bus bar space and buckling deformation of a tension band is hindered.SOLUTION: A battery module has: a cell stack including a plurality of cells arranged in a stack; and a restraint member restraining the cell stack. The restraint component is composed of: a pair of end plates arranged at both ends of the cell stack in the stacking direction of the plurality of cells; and a tension band coupling the pair of end plates and restraining the cell stack under pressure. the tension band has: a pair of fixing parts respectively fixed to the pair of end plates; a body part between the pair of fixing parts; and a flange part disposed on a side part, parallel to a restraining direction, of the body part. The flange part forms a surface that is not identical to the body part of the tension band, and has a notch in part over a portion in a direction parallel to the restraining direction of the body part and in a direction perpendicular to the restraining direction of the body part.SELECTED DRAWING: Figure 1C

Description

本開示は、複数の電池を積層して構成されている電池モジュールに関する。   The present disclosure relates to a battery module configured by stacking a plurality of batteries.

電池モジュールは、例えばリチウムイオン電池、ニッケル水素電池、その他の二次電池などの電池を複数接続することによって、形成されている。このような電池モジュールは、高出力が得られるため、車両搭載用電源又はパソコン及び携帯端末の電源として、重要性が高まっている。   The battery module is formed by connecting a plurality of batteries such as a lithium ion battery, a nickel hydride battery, and other secondary batteries. Since such a battery module can obtain a high output, its importance is increasing as a power source for a vehicle or a power source for a personal computer and a portable terminal.

このような電池モジュールでは、省スペース、振動対策、又は電池への不均等な圧力付与の解消等を目的として、同形状の複数の電池を、拘束部品などによって拘束している。   In such a battery module, a plurality of batteries of the same shape are constrained by constraining parts or the like for the purpose of saving space, taking measures against vibration, or eliminating uneven pressure application to the batteries.

特許文献1は、固定部品によって固定されている電池ブロックを開示している。複数の電池を積層して形成されている電池ブロックが、電池の両端に配置されているエンドプレート及びこのエンドプレートの端部を連結している金属バンドによって、固定されている。   Patent Literature 1 discloses a battery block fixed by fixing components. A battery block formed by stacking a plurality of batteries is fixed by end plates disposed at both ends of the batteries and metal bands connecting ends of the end plates.

特許文献2は、燃料電池スタックの締結装置を開示している。この締結装置は、燃料電池スタックの両端に配置されておりかつ燃料電池スタックを支持している一対のエンドプレート、及び、エンドプレートを設定された圧力で加圧している複数の締結バンドを含んでいる。   Patent Document 2 discloses a fastening device for a fuel cell stack. The fastening device includes a pair of end plates disposed at both ends of the fuel cell stack and supporting the fuel cell stack, and a plurality of fastening bands pressing the end plates at a set pressure. I have.

電池モジュールに外部から衝撃又は荷重がかけられると、電池モジュールを構成している電池の一部が破損又は変形し、電池モジュールの電池性能が著しく低下することがある。特に、自動車等の車両に搭載される電池モジュールに関しては、車両の事故などの際に、電池モジュールに衝撃又は荷重が加わる事態が想定される。そのため、電池モジュールについて、衝撃又は荷重に耐えて電池性能を維持するための改善が図られてきた。   When an impact or load is applied to the battery module from the outside, a part of the battery constituting the battery module may be damaged or deformed, and the battery performance of the battery module may be significantly reduced. In particular, with respect to a battery module mounted on a vehicle such as an automobile, a situation in which an impact or a load is applied to the battery module in a vehicle accident or the like is assumed. Therefore, the battery module has been improved to withstand impact or load and maintain battery performance.

特許文献3では、複数の単電池が所定の方向に配列して構成されている組電池が開示されており、拘束部材が、これら複数の単電池をまとめて拘束している。この組電池では、単電池の外装容器に応力集中部が設けられており、単電池それぞれの応力集中部の大きさが、最外部の単電池の応力集中部から配列方向に沿って順に増大するように構成されている。この構成によって、当該組電池は、優れた耐圧壊性を示す。   Patent Literature 3 discloses an assembled battery in which a plurality of unit cells are arranged in a predetermined direction, and a restraining member restrains the plurality of unit cells collectively. In this assembled battery, the stress concentration portion is provided in the outer container of the unit cell, and the size of the stress concentration portion of each unit cell sequentially increases in the arrangement direction from the stress concentration unit of the outermost unit cell. It is configured as follows. With this configuration, the battery pack exhibits excellent pressure crush resistance.

特開2015−207553号公報JP-A-2005-207553 特開2005−142145号公報JP 2005-142145 A 特開2016−58256号公報JP-A-2006-58256

車載電池などにおいては、例えば、複数の電池を含む複数の電池モジュールを直列接続することによって、所望の電圧を実現する。このような接続を行うためには、電池モジュールが、電池モジュール間での接続のためのバスバースペースを備えている必要がある。   In an in-vehicle battery, for example, a desired voltage is realized by connecting a plurality of battery modules including a plurality of batteries in series. In order to make such a connection, the battery module needs to have a bus bar space for connection between the battery modules.

従来の電池モジュールでは、テンションバンドが帯形状を呈しており、上記のようなバスバースペースが確保された構成であった。しかしながら、このような構成では、例えば車両の側突時に、電池モジュールに圧縮方向の荷重が加わった際に、圧縮方向における寸法変化によってテンションバンドが座屈変形し、これが、隣接している電池モジュールのセルスタックと接触し、電池が破損するおそれがあった。   In the conventional battery module, the tension band has a band shape, and the bus bar space as described above is ensured. However, in such a configuration, for example, when a load in the compression direction is applied to the battery module at the time of a side collision of the vehicle, the tension band buckles and deforms due to a dimensional change in the compression direction. And the battery was likely to be damaged.

本開示は上記の問題に鑑みてなされたものであり、バスバースペースが確保されており、かつテンションバンドの座屈変形が抑制されている電池モジュールを提供することが目的である。   The present disclosure has been made in view of the above problems, and has as its object to provide a battery module in which a bus bar space is secured and buckling deformation of a tension band is suppressed.

本開示は、以下の手段によって上記の目的を達成するものである。   The present disclosure achieves the above object by the following means.

積層されている複数の電池を含んでいるセルスタック、及び、前記セルスタックを拘束している拘束部品を有している電池モジュールであって、
前記拘束部品が、前記複数の電池の積層方向において前記セルスタックの両端に配置されている一対のエンドプレート、及び、前記一対のエンドプレートを連結しておりかつ前記セルスタックを加圧状態で拘束しているテンションバンドから構成されており、
前記テンションバンドが、前記一対のエンドプレートにそれぞれ固定されている一対の固定部、前記一対の固定部の間の本体部、及び、前記本体部の拘束方向と平行な側部に配置されているフランジ部を有しており、
前記フランジ部が、前記テンションバンドの前記本体部と同一ではない面を形成しており、かつ、前記本体部の拘束方向と平行な方向及び前記本体部の拘束方向と垂直な方向の一部にわたって切欠きを備えている、
電池モジュール。
A cell stack including a plurality of stacked batteries, and a battery module having a restraining component that restrains the cell stack,
A pair of end plates disposed at both ends of the cell stack in the stacking direction of the plurality of batteries, and the pair of end plates are connected to each other, and the cell stack is restrained in a pressurized state; It consists of a tension band that
The tension band is disposed on a pair of fixing portions fixed to the pair of end plates, a main body portion between the pair of fixing portions, and a side portion parallel to a restraining direction of the main body portion. It has a flange,
The flange portion forms a surface that is not the same as the main body portion of the tension band, and extends over a part of a direction parallel to the restraining direction of the main body portion and a direction perpendicular to the restraining direction of the main body portion. Equipped with notches,
Battery module.

本開示によれば、バスバースペースが確保されており、かつテンションバンドの座屈変形が抑制されている電池モジュールが提供される。   According to the present disclosure, there is provided a battery module in which a bus bar space is secured and buckling deformation of a tension band is suppressed.

図1Aは、本開示に係る電池モジュールの1つの実施態様の組立前の全体的な外観を示す概略的な平面図である。FIG. 1A is a schematic plan view illustrating an overall appearance of a battery module according to an embodiment of the present disclosure before assembly. 図1Bは、本開示に係る電池モジュールの1つの実施態様の組立後の全体的な外観を示す概略的な平面図である。FIG. 1B is a schematic plan view showing the overall appearance of the battery module according to the embodiment of the present disclosure after assembly. 図1Cは、本開示に係る電池モジュールの1つの実施態様の組立後の全体的な外観を示す概略的な斜視図である。FIG. 1C is a schematic perspective view showing the overall appearance of the battery module according to the embodiment of the present disclosure after assembly. 図2Aは、本開示に係るテンションバンドの1つの実施態様の概略的な斜視図である。FIG. 2A is a schematic perspective view of one embodiment of a tension band according to the present disclosure. 図2Bは、図2Aの切断線A−A′を通る概略的な断面図である。FIG. 2B is a schematic cross-sectional view taken along section line AA ′ of FIG. 2A. 図3は、従来技術に係るテンションバンドの概略的な斜視図である。FIG. 3 is a schematic perspective view of a tension band according to the related art. 図4は、複数の電池モジュールからなる電池パックの概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram of a battery pack including a plurality of battery modules. 図5は、フランジ部の幅とテンションバンドの座屈変形の関係を調べた結果を示している。FIG. 5 shows the result of examining the relationship between the width of the flange portion and the buckling deformation of the tension band. 図6は、フランジ部の長さ及びフランジ部における切欠きの有無がテンションバンドの座屈変形に及ぼす影響を調べた結果を示している。FIG. 6 shows the results of examining the effects of the length of the flange portion and the presence or absence of the notch in the flange portion on the buckling deformation of the tension band. 図7Aは、Aタイプの切欠き形状の概略的な平面図である。FIG. 7A is a schematic plan view of an A-type notch shape. 図7Bは、Bタイプの切欠き形状の概略的な平面図である。FIG. 7B is a schematic plan view of a B-type notch shape. 図8は、フランジ部における切欠きの形状がテンションバンドの座屈変形に及ぼす影響を調べた結果である。FIG. 8 shows the result of examining the effect of the shape of the notch in the flange portion on the buckling deformation of the tension band. 図9は、模擬試験に用いた種々のテンションバンドの概略的な斜視図である。FIG. 9 is a schematic perspective view of various tension bands used in the simulation test.

以下、図面を参照しながら、本開示に係る電池モジュールの実施の形態を説明する。本開示は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本開示の要旨の範囲内で種々変形して実施できる。図面に示されている形態は、本開示の例示であり、本開示を限定するものではない。   Hereinafter, embodiments of a battery module according to the present disclosure will be described with reference to the drawings. The present disclosure is not limited to the following embodiments, and can be implemented with various modifications within the scope of the present disclosure. The form shown in the drawings is an exemplification of the present disclosure and does not limit the present disclosure.

本開示の電池モジュールは、
積層されている複数の電池を含んでいるセルスタック、及び、セルスタックを拘束している拘束部品を有しており、
拘束部品が、複数の電池の積層方向においてセルスタックの両端に配置されている一対のエンドプレート、及び、一対のエンドプレートを連結しておりかつセルスタックを加圧状態で拘束しているテンションバンドから構成されており、
テンションバンドが、一対のエンドプレートにそれぞれ固定されている一対の固定部、一対の固定部の間の本体部、及び、本体部の拘束方向と平行な側部に配置されているフランジ部を有しており、
フランジ部が、テンションバンドの本体部と同一ではない面を形成しており、かつ、本体部の拘束方向と平行な方向及び本体部の拘束方向と垂直な方向の一部にわたって切欠きを備えている。
The battery module of the present disclosure includes:
A cell stack including a plurality of stacked batteries, and having a restraining component that restrains the cell stack,
A pair of end plates disposed at both ends of the cell stack in the stacking direction of the plurality of batteries, and a tension band connecting the pair of end plates and restricting the cell stack in a pressurized state. Is composed of
The tension band has a pair of fixing portions fixed to the pair of end plates, a main body portion between the pair of fixing portions, and a flange portion arranged on a side portion parallel to the restraining direction of the main body portion. And
The flange portion forms a surface that is not the same as the main body portion of the tension band, and has a notch in a part of a direction parallel to the restraining direction of the main body portion and a direction perpendicular to the restraining direction of the main body portion. I have.

図1A、1B及び1Cは、本開示に係る電池モジュール100の1つの実施態様の全体的な外観を示す概略的な図である。図1A、1B及び1Cに示されているように、電池モジュール100は、積層されている複数の電池102を含むセルスタック10、及び、セルスタック10を拘束している拘束部品を有している。セルスタック10は、中間プレート18も有している。拘束部品は、複数の電池の積層方向においてセルスタック10の両端に配置されている一対のエンドプレート12及び13、並びに、一対のエンドプレート12及び13を連結しておりかつセルスタック10を加圧状態で拘束しているテンションバンド14及び15から構成されている。テンションバンド14及び15が、それぞれ、一対のエンドプレートにそれぞれ固定されている一対の固定部144及び145並びに154及び155、一対の固定部の間の本体部142及び152、並びに、本体部の拘束方向と平行な側部に配置されているフランジ部146及び156を有している。   1A, 1B and 1C are schematic diagrams illustrating the overall appearance of one embodiment of a battery module 100 according to the present disclosure. As shown in FIGS. 1A, 1B, and 1C, the battery module 100 includes a cell stack 10 including a plurality of stacked batteries 102, and a restraining component that restrains the cell stack 10. . The cell stack 10 also has an intermediate plate 18. The restraining component connects the pair of end plates 12 and 13 disposed at both ends of the cell stack 10 in the stacking direction of the plurality of batteries and the pair of end plates 12 and 13 and presses the cell stack 10. It is composed of tension bands 14 and 15 restrained in a state. The tension bands 14 and 15 are fixed to a pair of end plates, respectively, and a pair of fixing portions 144 and 145 and 154 and 155, a main body portion 142 and 152 between the pair of fixing portions, and a constraint of the main body portion. It has flange portions 146 and 156 arranged on the side parallel to the direction.

図2Aは、本開示に係るテンションバンド14の1つの実施態様の概略的な斜視図である。図2Aに示されているように、テンションバンド14のフランジ部146が、テンションバンド14の側部を構成しており、テンションバンドの本体部142と同一ではない面を形成しており、かつ、本体部の拘束方向と平行な方向及び本体部の拘束方向と垂直な方向の一部にわたって切欠き29aを備えている。また、後述するように、一対の固定部144及び145とフランジ部146との間に、端部スペース29b及び29cが形成されている。   FIG. 2A is a schematic perspective view of one embodiment of a tension band 14 according to the present disclosure. As shown in FIG. 2A, the flange portion 146 of the tension band 14 forms a side portion of the tension band 14, forms a surface that is not the same as the tension band main body portion 142, and The notch 29a is provided in a part of the direction parallel to the restraining direction of the main body part and the direction perpendicular to the restraining direction of the main body part. Further, as will be described later, end spaces 29b and 29c are formed between the pair of fixing portions 144 and 145 and the flange portion 146.

上述したように、従来のテンションバンドには、側突荷重によって座屈変形しやすいという問題があった。すなわち、図3に示すように、従来のテンションバンド34は、一般に帯形状を呈しており、拘束方向における荷重に対して、座屈変形しやすい。テンションバンドが座屈変形すると、電池モジュールの損傷などを引き起こしうる。特に、複数の電池モジュールが隣接して配置されている場合には、テンションバンドが座屈変形すると、隣接している電池モジュールのセルスタックと接触して、電池モジュールが破損するおそれがある。   As described above, the conventional tension band has a problem that it is easily buckled by a side impact load. That is, as shown in FIG. 3, the conventional tension band 34 generally has a band shape, and is easily buckled by a load in the constraint direction. Buckling deformation of the tension band may cause damage to the battery module. In particular, when a plurality of battery modules are arranged adjacent to each other, when the tension band buckles and deforms, there is a possibility that the battery module may be damaged by contacting the cell stack of the adjacent battery module.

本件発明者らは、本開示に係るフランジ部の存在によって、側突によるテンションバンドの座屈変形の低減がもたらされることを見出した。理論によって限定する意図はないが、これは、フランジ部の存在によりテンションバンドの断面二次モーメントが大きくなり、それにより、変形に対する抵抗力が大きくなったためであると考えられる。   The present inventors have found that the presence of the flange portion according to the present disclosure reduces buckling deformation of the tension band due to side collision. Although not intending to be limited by theory, it is considered that this is because the presence of the flange portion increases the second moment of area of the tension band, thereby increasing the resistance to deformation.

本開示に係るテンションバンドでは、さらに、フランジ部に切欠きが設けられており、バスバースペースが確保されている。例えば、図4に示すように、車両の左右に2つの400V電源ユニット42及び44をそれぞれ確保するために、それぞれの電池モジュール100におけるセルスタックを複数の区画に分け、かつ、それぞれの区画を他の電池モジュールの区画と接続して、電池パックを形成する場合が考えられる。このような場合には、それぞれの電源ユニット42及び44において複数の電池及び電池モジュールをそれぞれ直列接続する電気接続422及び442、並びに/又は、前輪又は後輪駆動用の配線46が必要となる。したがって、これらの配線等のために、少なくとも電池モジュールの中央及び両端において、バスバースペースが必要となる。   In the tension band according to the present disclosure, a notch is further provided in the flange portion, so that a busbar space is secured. For example, as shown in FIG. 4, in order to secure two 400V power supply units 42 and 44 on the left and right sides of the vehicle, the cell stack in each battery module 100 is divided into a plurality of sections, and each section is divided into other sections. It is conceivable that the battery pack is formed by connecting to the battery module section of the above. In such a case, in each of the power supply units 42 and 44, electrical connections 422 and 442 for respectively connecting a plurality of batteries and battery modules in series and / or wiring 46 for driving the front wheels or rear wheels are required. Therefore, a bus bar space is required at least at the center and both ends of the battery module for these wirings and the like.

フランジ部に切欠きが設けられている本発明に係るテンションバンドは、このようなバスバースペースへの要求を満たすことができる。例えば、図2Aに示されている実施態様に係るテンションバンドのフランジ部146は、本体部の拘束方向と平行な方向の一部のみにわたって、具体的には、本体部の拘束方向におけるフランジ部146の中央において、切欠き29aを有している。さらに、フランジ部146が、拘束方向における本体部142の全長よりも短い長さLを有しており、これによって、一対の固定部144及び145とフランジ部146との間に、それぞれ、端部スペース29b及び29cが形成されている。すなわち、フランジ部が、中央の切欠き29a、並びに、端部スペース29b及び29cを有している。   The tension band according to the present invention in which the notch is provided in the flange portion can satisfy such a demand for the bus bar space. For example, the flange portion 146 of the tension band according to the embodiment shown in FIG. 2A extends over only a part of the direction parallel to the restraining direction of the main body portion, specifically, the flange portion 146 in the restraining direction of the main body portion. Has a notch 29a at the center. Further, the flange portion 146 has a length L shorter than the entire length of the main body portion 142 in the restraining direction, so that the end portion is provided between the pair of fixing portions 144 and 145 and the flange portion 146, respectively. Spaces 29b and 29c are formed. That is, the flange portion has a central notch 29a and end spaces 29b and 29c.

さらに、本開示に係る電池モジュールの一つの態様では、図2Aに示すように、フランジ部146の中央切欠き29aにおいて、フランジ部が部分的に残っている。すなわち、切欠きが、テンションバンドの本体部142にまで達していない。   Further, in one embodiment of the battery module according to the present disclosure, as illustrated in FIG. 2A, the flange portion is partially left in the center notch 29 a of the flange portion 146. That is, the notch does not reach the main body 142 of the tension band.

本件発明者らは、このように、切欠きにおいてフランジ部を部分的に残すことによって、すなわち、本体部の拘束方向と垂直な方向の一部のみにわたって形成することによって、側突荷重に対するテンションバンドの座屈変形が良好に抑制され、切欠きを有していないフランジ部の場合と実質的に同等な座屈変形に対する抑制効果が得られることを見出した。これは、本体部の拘束方向と垂直な方向においてフランジ部を部分的に残した状態で切欠きを形成することによって、切欠きにおいてさえもテンションバンドの十分な断面二次モーメントを確保することができ、それによって、たとえ切欠きがあっても、変形に対する良好な抵抗力が得られるためであると考えられる。   In this way, the present inventors leave the flange portion partially in the notch, that is, by forming the flange portion only in a part of a direction perpendicular to the restraining direction of the main body portion, thereby forming a tension band against a side impact load. It has been found that the buckling deformation can be suppressed well, and the effect of suppressing the buckling deformation substantially equivalent to the case of the flange portion having no notch can be obtained. This is because by forming the notch with the flange part partially left in the direction perpendicular to the restraining direction of the main body, a sufficient second moment of area of the tension band can be secured even in the notch. It is considered that, because of this, even if there is a notch, good resistance to deformation can be obtained.

以上のように、本開示によれば、バスバースペースが確保されており、かつ、テンションバンドの座屈変形が抑制されている電池モジュールを提供することが可能となる。   As described above, according to the present disclosure, it is possible to provide a battery module in which a busbar space is secured and buckling deformation of a tension band is suppressed.

≪拘束部品≫
本開示に係る電池モジュールは、セルスタックを拘束している拘束部品を有している。拘束部品は、複数の電池の積層方向においてセルスタックの両端に配置されている一対のエンドプレート、及び、一対のエンドプレートを連結しており、かつ複数の電池を加圧状態で拘束しているテンションバンドから構成されている。
≪Restricted parts≫
A battery module according to the present disclosure has a restraining component that restrains a cell stack. The restraining component connects the pair of end plates disposed at both ends of the cell stack in the stacking direction of the plurality of batteries, and the pair of end plates, and restrains the plurality of batteries in a pressurized state. It consists of a tension band.

〈エンドプレート〉
本開示に係る電池モジュールにおいては、一対のエンドプレートが、積層方向におけるセルスタックの両端に配置されている。この一対のエンドプレートは、テンションバンドによって固定されており、かつ連結されている。
<end plate>
In the battery module according to the present disclosure, a pair of end plates are arranged at both ends of the cell stack in the stacking direction. The pair of end plates are fixed and connected by a tension band.

エンドプレートは、特に限定されず、公知のものから構成されてもよい。例えば、金属又は繊維強化プラスチックなどから構成されてもよい。金属としてはステンレス鋼を挙げることができる。また、繊維強化プラスチックとしては、例えば、炭素繊維強化プラスチック、ガラス繊維強化プラスチックなどが用いられるが、これらに限定されない。エンドプレートは、アルミニウム等の金属、又は、十分な剛性を有している樹脂等からなる板材であってよい。   The end plate is not particularly limited, and may be formed from a known one. For example, it may be made of metal or fiber reinforced plastic. Examples of the metal include stainless steel. Examples of the fiber reinforced plastic include, but are not limited to, carbon fiber reinforced plastic and glass fiber reinforced plastic. The end plate may be a plate material made of a metal such as aluminum or a resin having sufficient rigidity.

〈テンションバンド〉
本開示に係る拘束部品は、テンションバンドを有している。このテンションバンドは、一対のエンドプレートを連結しており、かつセルスタックを加圧状態で拘束している。
<Tension band>
A restraining component according to the present disclosure has a tension band. The tension band connects the pair of end plates and restrains the cell stack in a pressurized state.

テンションバンドは、複数の電池を加圧状態で拘束できる部材であれば、公知のものから構成されてよい。例えば、上述したような、エンドプレートを構成するものと同一のものから構成されてよい。テンションバンドは、薄い金属板であってよく、又は、例えば、高張力鋼板(ハイテン板)であってよい。   The tension band may be formed of a known member as long as the member can restrain a plurality of batteries in a pressurized state. For example, it may be composed of the same components as those constituting the end plate as described above. The tension band may be a thin metal plate or, for example, a high-strength steel plate (high-tensile plate).

本開示の電池モジュールは、2以上のテンションバンドを有していてよい。   The battery module of the present disclosure may have two or more tension bands.

テンションバンドは、一対のエンドプレートにそれぞれ固定されている一対の固定部、一対の固定部の間の本体部、及び、本体部の拘束方向と平行な側部に配置されているフランジ部を有している。   The tension band includes a pair of fixing portions fixed to the pair of end plates, a main body portion between the pair of fixing portions, and a flange portion disposed on a side portion parallel to the restraining direction of the main body portion. are doing.

(固定部)
テンションバンドは、一対のエンドプレートにそれぞれ固定されている一対の固定部を有している。例えば、固定部に設けられている穴を通るボルトなどの固定具によって、テンションバンドが、エンドプレートに固定される。
(Fixed part)
The tension band has a pair of fixing portions fixed to the pair of end plates, respectively. For example, the tension band is fixed to the end plate by a fixing tool such as a bolt passing through a hole provided in the fixing portion.

(本体部)
テンションバンドは、本体部を有しており、この本体部は上記一対の固定部の間に位置しており、かつこれら固定部を連結している。テンションバンドが一対の固定部を介してエンドプレートに固定されることによって、セルスタックが、加圧状態で拘束される。
(Main unit)
The tension band has a main body portion, which is located between the pair of fixing portions and connects the fixing portions. By fixing the tension band to the end plate via the pair of fixing portions, the cell stack is restrained in a pressurized state.

(フランジ部)
本開示に係るフランジ部は、テンションバンドの本体部の拘束方向と平行な側部に配置されている。フランジ部は、テンションバンドの本体部と同一ではない面を形成しており、かつ、本体部の拘束方向と平行な方向及び本体部の拘束方向と垂直な方向の一部にわたって切欠きを備えている。
(Flange part)
The flange portion according to the present disclosure is disposed on a side portion of the main body portion of the tension band that is parallel to the restraining direction. The flange portion forms a surface that is not the same as the main body portion of the tension band, and has a notch in a direction parallel to the restraining direction of the main body portion and a part of a direction perpendicular to the restraining direction of the main body portion. I have.

テンションバンドの本体部及びフランジ部は、実質的に平坦であってよい。   The body and flange of the tension band may be substantially flat.

図2Bは、図2Aの切断線A−A′を通る概略的な断面図である。図2Bで示されているように、フランジ部146が、テンションバンドの本体部142と同一ではない面を形成している。   FIG. 2B is a schematic cross-sectional view taken along section line AA ′ of FIG. 2A. As shown in FIG. 2B, the flange portion 146 forms a surface that is not the same as the body portion 142 of the tension band.

テンションバンドの本体部142とフランジ部146とが形成している角度αは、5°以上、20°以上、若しくは45°以上であってよく、かつ/又は、170°以下、150°以下、若しくは120°以下であってよい。好ましくは、角度αは、90°である。角度αは、図2Bに示すように、本体部の拘束方向に直交する平面において、テンションバンドの本体部142とフランジ部146が形成している角度を意味している。   The angle α formed by the main body 142 of the tension band and the flange 146 may be 5 ° or more, 20 ° or more, or 45 ° or more, and / or 170 ° or less, 150 ° or less, or It may be 120 ° or less. Preferably, the angle α is 90 °. The angle α, as shown in FIG. 2B, means an angle formed between the main body portion 142 and the flange portion 146 of the tension band on a plane orthogonal to the restraining direction of the main body portion.

本開示において、「フランジ部の幅」は、図2BにおいてWで示しているように、本体部の拘束方向に直交する方向における、フランジ部の長さを意味している。   In the present disclosure, the “width of the flange portion” means the length of the flange portion in a direction orthogonal to the restraining direction of the main body portion, as indicated by W in FIG. 2B.

フランジ部の幅Wは、拘束方向における本体部の長さに対して、5%以上、10%以上、20%以上、若しくは30%以上であってよく、かつ/又は、90%以下、80%以下、60%以下、若しくは50%以下であってよい。フランジ部の幅Wは、本体部の拘束方向にわたって実質的に一定であってよく、又は、変化していてもよい。   The width W of the flange portion may be 5% or more, 10% or more, 20% or more, or 30% or more, and / or 90% or less, 80% or more with respect to the length of the main body portion in the constraint direction. Hereinafter, it may be 60% or less, or 50% or less. The width W of the flange portion may be substantially constant over the restraining direction of the body portion, or may vary.

本開示において、「フランジ部の長さ」は、図2AにおいてLで示しているように、本体部の拘束方向における、フランジ部の長さである。フランジ部の長さは、拘束方向における本体部の全長に対して、10%以上、20%以上、30%以上、若しくは40%以上であってよく、かつ/又は、100%以下、90%以下、70%以下、若しくは60%以下であってよい。   In the present disclosure, the “length of the flange portion” is the length of the flange portion in the restraining direction of the main body portion, as indicated by L in FIG. 2A. The length of the flange portion may be 10% or more, 20% or more, 30% or more, or 40% or more, and / or 100% or less, 90% or less with respect to the entire length of the main body portion in the restraining direction. , 70% or less, or 60% or less.

フランジ部の長さが、拘束方向における本体部の全長よりも短い場合には、一対の固定部とフランジ部との間に、隙間が形成されうる。本発明に関して、この隙間を、「端部スペース」として言及する。図2Aにおいて、この端部スペースを、29b及び29cによって示している。「端部スペースの長さ」は、テンションバンドの本体部の拘束方向における、それぞれの端部スペースの長さである。端部スペースの長さは、拘束方向における本体部の全長に対して、1%以上、5%以上、10%以上、若しくは20%以上であってよく、かつ/又は、90%以下、75%以下、60%以下、若しくは50%以下であってよい。   When the length of the flange portion is shorter than the entire length of the main body portion in the restraining direction, a gap may be formed between the pair of fixing portions and the flange portion. In the context of the present invention, this gap is referred to as "end space". In FIG. 2A, this end space is indicated by 29b and 29c. The “length of the end space” is the length of each end space in the restraining direction of the main body of the tension band. The length of the end space may be 1% or more, 5% or more, 10% or more, or 20% or more, and / or 90% or less, 75% or more with respect to the entire length of the main body in the restraining direction. Hereinafter, it may be 60% or less, or 50% or less.

本開示に係るフランジ部は、テンションバンドと同一の材料から製造されてよい。   The flange portion according to the present disclosure may be manufactured from the same material as the tension band.

本開示に係るテンションバンドは、本体部の拘束方向と平行な側部において、片側又は両側に、1又は複数のフランジ部を有していてよい。   The tension band according to the present disclosure may have one or more flange portions on one or both sides on a side portion of the main body portion that is parallel to the restraining direction.

本開示に係るフランジ部は、本体部の拘束方向と平行な方向及び本体部の拘束方向と垂直な方向の一部にわたって切欠きを有している。すなわち、切欠きは、フランジ部のうちの、本体部の拘束方向と平行な方向の一部のみが除去された部分であり、また、切欠きがある部位において、フランジ部の幅が、切欠きを有していない部位におけるフランジ部の幅と比較して、短くなっている。   The flange portion according to the present disclosure has a notch in a direction parallel to the restraining direction of the main body portion and in a part of a direction perpendicular to the restraining direction of the main body portion. That is, the notch is a portion of the flange portion in which only a part of the flange portion in a direction parallel to the restraining direction of the main body portion is removed. The width is shorter than the width of the flange portion in a portion that does not have the.

本開示に係る電池モジュールの一つの実施態様では、図2Aに示すように、フランジ部146が、切欠きを有していない部位において、実質的に一定の幅Wを有している一方で、フランジ部146が、フランジ部中央の切欠きにおいて、Wと比較してより短い幅WCを有している。 In one embodiment of the battery module according to the present disclosure, as shown in FIG. 2A, while the flange portion 146 has a substantially constant width W in a portion having no notch, flange portion 146, the notch of the flange portion center, has a shorter width W C compared to W.

切欠きにおけるフランジ部の幅は、切欠きを有していない部位におけるフランジ部の幅に対して、1%以上、10%以上、20%以上、若しくは30%以上であってよく、かつ/又は、90%以下、75%以下、60%以下、若しくは50%以下であってよい。   The width of the flange portion in the notch may be 1% or more, 10% or more, 20% or more, or 30% or more with respect to the width of the flange portion in a portion having no notch, and / or , 90% or less, 75% or less, 60% or less, or 50% or less.

本開示に係る電池モジュールの他の実施態様では、フランジ部が、1又は複数の切欠きを有していてよい。   In another embodiment of the battery module according to the present disclosure, the flange portion may have one or more notches.

本開示において、「切欠きの長さ」は、本体部の拘束方向における、1つの切欠きの長さを意味している。   In the present disclosure, “the length of the notch” means the length of one notch in the restraining direction of the main body.

それぞれの切欠きの長さは、拘束方向におけるフランジ部の全長に対して、1%以上、5%以上、10%以上、20%以上、若しくは30%以上であってよく、かつ/又は、90%以下、75%以下、60%以下、50%以下、若しくは40%以下であってよい。   The length of each notch may be 1% or more, 5% or more, 10% or more, 20% or more, or 30% or more with respect to the entire length of the flange portion in the restraining direction, and / or 90% or more. %, 75% or less, 60% or less, 50% or less, or 40% or less.

≪セルスタック≫
セルスタックは、積層されている複数の電池を含んでいる。電池は、同形状であってよい。ここで、「複数」とは、2以上を意味する。すなわち、本開示の電池モジュールは、2以上の積層されている電池を有していればよい。本開示において、複数の電池の数の上限は、特に限定されず、電池モジュールの使用用途及び/又は使用目的に応じて設定すればよい。
≪Cell stack≫
The cell stack includes a plurality of stacked batteries. The batteries may be of the same shape. Here, “plurality” means two or more. That is, the battery module of the present disclosure only needs to include two or more stacked batteries. In the present disclosure, the upper limit of the number of the plurality of batteries is not particularly limited, and may be set according to the use application and / or use purpose of the battery module.

〈中間プレート〉
本開示に係る電池モジュールを構成するセルスタックは、中間プレートをさらに有していてよい。中間プレートは、複数の電池の間の絶縁補償をするためのスペースとなりうる。例えば、電池モジュールを構成するセルスタックを、中間プレートによって、それぞれが複数の電池を有している複数の区画に分けることができる。この場合には、分けられた区画を、他の区画と接続して、高電圧化及び高容量化を達成することができる。また、この場合には、仮にセルスタックの1つの区画が損傷又は破壊されても、残りの区画で、機能を確保することができる。
<Intermediate plate>
The cell stack constituting the battery module according to the present disclosure may further include an intermediate plate. The intermediate plate may be a space for compensating for insulation between the batteries. For example, a cell stack constituting a battery module can be divided into a plurality of sections each having a plurality of batteries by an intermediate plate. In this case, the divided sections can be connected to other sections to achieve higher voltage and higher capacity. Further, in this case, even if one section of the cell stack is damaged or destroyed, the function can be secured in the remaining sections.

本開示に係る一つの実施態様では、例えば、フランジ部に設けられている切欠きの位置が、中間プレートの位置と一致するように、電池モジュールが構成されている。   In one embodiment according to the present disclosure, for example, the battery module is configured such that the position of the notch provided in the flange portion matches the position of the intermediate plate.

〈電池〉
本開示の実施態様において、使用する電池の種類は、特に限定されない。電池としては、例えば、一次電池、二次電池、燃料電池、又は全固体電池を使用することができるが、本開示における発明の範囲は、これによって限定されない。
<battery>
In the embodiment of the present disclosure, the type of battery used is not particularly limited. As the battery, for example, a primary battery, a secondary battery, a fuel cell, or an all-solid-state battery can be used, but the scope of the invention in the present disclosure is not limited thereto.

電池は、外装容器と、外装容器の内部に収容されている発電要素とを備えている。発電要素は、電力を生み出すのに必要な電池の構成要素であり、正極及び負極を含む電極体、並びに電解質を含んでいる。   The battery includes an outer container and a power generation element housed inside the outer container. The power generation element is a component of a battery required to generate electric power, and includes an electrode body including a positive electrode and a negative electrode, and an electrolyte.

外装容器の材質は、電池で使用されるものであれば特に制限されない。例えば、外装容器として、アルミニウム合金若しくはステンレス鋼などの合金製、金属製、又は樹脂製のものが、好ましくは使用されうる。外装容器の形状は、好ましくは、省スペース化の観点などから、扁平な直方体形状である。セルスタックを構成している複数の電池の形状は、好ましくは、同形状である。   The material of the outer container is not particularly limited as long as it is used for a battery. For example, an outer container made of an alloy such as an aluminum alloy or stainless steel, a metal, or a resin can be preferably used. The shape of the outer container is preferably a flat rectangular parallelepiped from the viewpoint of saving space. The shapes of the batteries forming the cell stack are preferably the same.

外装容器には、電極体の正極と電気的に接続する正極端子、及び負極と電気的に接続する負極端子が設けられている。   The outer container is provided with a positive terminal electrically connected to the positive electrode of the electrode body and a negative terminal electrically connected to the negative electrode.

このような電池が2以上用意され、所定の方向に積層されて、セルスタックを形成している。複数の電池は、典型的には、電池の外装容器の側面のうち幅広な側面が、隣接する電池の幅広な側面と対向するように積層されている。複数の電池が、互いに隣り合う電池間で正極端子と負極端子とが並ぶように積層されている。互いに隣り合う電池間で、正極端子と負極端子が適切な接続具によって電気的に接続されることによって、所望する電圧の電池モジュールが構築されている。   Two or more such batteries are prepared and stacked in a predetermined direction to form a cell stack. The plurality of batteries are typically stacked such that the wide side surface of the side surface of the battery outer container faces the wide side surface of the adjacent battery. A plurality of batteries are stacked such that a positive electrode terminal and a negative electrode terminal are arranged between batteries adjacent to each other. A battery module having a desired voltage is constructed by electrically connecting the positive electrode terminal and the negative electrode terminal between the batteries adjacent to each other with an appropriate connector.

〈全固体電池〉
以下では、本開示にかかる複数の電池が全固体電池である場合について、詳細に説明する。
<All-solid-state battery>
Hereinafter, a case where the plurality of batteries according to the present disclosure are all solid-state batteries will be described in detail.

全固体電池の種類としては、全固体リチウム電池、全固体ナトリウム電池、全固体マグネシウム電池及び全固体カルシウム電池などを挙げることができ、中でも、全固体リチウム電池及び全固体ナトリウム電池が好ましく、特に、全固体リチウム電池が好ましい。また、全固体電池は、一次電池であっても良く、二次電池であっても良いが、中でも、二次電池であることが好ましい。   Examples of the type of the all-solid battery include an all-solid lithium battery, an all-solid sodium battery, an all-solid magnesium battery, an all-solid calcium battery, and the like. Among them, an all-solid lithium battery and an all-solid sodium battery are preferable, and in particular, All solid lithium batteries are preferred. Further, the all-solid-state battery may be a primary battery or a secondary battery, but among them, a secondary battery is preferable.

全固体電池は、1以上の単位全固体電池を有することができる。また、単位全固体電池は、正極集電体層、正極活物質層、固体電解質層、負極活物質層、及び負極集電体層をこの順で積層することによって、構成されうる。さらに、全固体電池は、2以上の単位全固体電池を有する場合に、バイポーラ型であってもよく、モノポーラ型であってもよい。   The all-solid-state battery can have one or more unit all-solid-state batteries. Further, the unit all-solid-state battery can be configured by stacking a positive electrode current collector layer, a positive electrode active material layer, a solid electrolyte layer, a negative electrode active material layer, and a negative electrode current collector layer in this order. Further, when the all-solid-state battery has two or more unit all-solid-state batteries, it may be a bipolar type or a monopolar type.

正極集電体層、正極活物質層、固体電解質層、負極活物質層、及び負極集電体層のそれぞれの構成部材は、特に限定されず、全固体電池に適用可能な公知材料を用いることができる。   Each constituent member of the positive electrode current collector layer, the positive electrode active material layer, the solid electrolyte layer, the negative electrode active material layer, and the negative electrode current collector layer is not particularly limited, and a known material applicable to an all solid state battery may be used. Can be.

〈変位評価1:フランジ部の幅〉
フランジ部の幅がテンションバンドの座屈変形に及ぼす影響を調べた。具体的には、様々な幅のフランジ部を有しているテンションバンドについて、側突荷重入力時のテンションバンドの変位を、CAE(計算機援用工学)によって評価した。評価したフランジ部の幅は、0mm、5mm、10mm、15mm、20mm、25mm、及び30mmであった。CAEを用いた評価において、フランジ部の幅は、本体部の拘束方向と直交する方向における、フランジ部の長さを意味している。
<Displacement evaluation 1: Flange width>
The influence of the width of the flange on the buckling deformation of the tension band was investigated. Specifically, displacement of the tension band at the time of side impact load input was evaluated by CAE (Computer Aided Engineering) for tension bands having flange portions of various widths. The widths of the evaluated flanges were 0 mm, 5 mm, 10 mm, 15 mm, 20 mm, 25 mm, and 30 mm. In the evaluation using CAE, the width of the flange portion means the length of the flange portion in a direction orthogonal to the restraining direction of the main body portion.

変位評価1の結果を、図5及び表1に示す。   The results of the displacement evaluation 1 are shown in FIG.

上記結果により、フランジ部の幅を大きくするほど、座屈変形が小さくなることが明らかとなった。また、フランジ部の幅を20mm以上とした場合では、座屈変形の抑制効果が、小さくなることが分かった。   From the above results, it became clear that the larger the width of the flange portion, the smaller the buckling deformation. Also, it was found that when the width of the flange portion was 20 mm or more, the effect of suppressing buckling deformation was reduced.

〈変位評価2:切欠きの有無〉
フランジ部の長さ及びフランジ部における切欠きの有無がテンションバンドの座屈変形に及ぼす影響を調べた。具体的には、以下に記載するサンプル1〜3のテンションバンドについて、変位評価1と同様の方法により評価し、テンションバンドの座屈変形を調べた。
<Displacement evaluation 2: presence or absence of notch>
The influence of the length of the flange and the presence or absence of the notch in the flange on the buckling deformation of the tension band was investigated. Specifically, the tension bands of the samples 1 to 3 described below were evaluated by the same method as in the displacement evaluation 1, and the buckling deformation of the tension bands was examined.

サンプル1のテンションバンドのフランジ部は、テンションバンド本体部の端から端までにわたって延在しており、かつ、フランジ部は、切欠きを有していなかった。サンプル2のテンションバンドは、そのフランジ部の長さが、拘束方向における本体部の全長よりも短くなっており、一対の固定部とフランジ部との間に、それぞれ30mmの長さの端部スペースが設けられていた。サンプル3のテンションバンドは、そのフランジ部が、本体部の端から端にまでわたって延在している一方で、フランジ部の中央に、拘束方向における長さが60mmである切欠きを有していた。サンプル3の切欠きは、テンションバンドの本体部にまで達していた。換言すると、切欠きにおけるフランジ部の幅が、実質的にゼロであった。   The flange portion of the tension band of Sample 1 extended from end to end of the tension band main body, and the flange portion did not have a notch. In the tension band of Sample 2, the length of the flange portion is shorter than the entire length of the main body portion in the restraining direction, and an end space having a length of 30 mm is provided between the pair of fixing portions and the flange portion. Was provided. The tension band of Sample 3 has a notch whose length in the restraining direction is 60 mm in the center of the flange portion, while its flange portion extends from one end of the main body portion to the other end. I was The notch of Sample 3 reached the main body of the tension band. In other words, the width of the flange portion in the notch was substantially zero.

変位評価2の結果を、図6及び表2に示す。   The results of the displacement evaluation 2 are shown in FIG.

上記結果により、フランジ部の中央に切欠きを有している場合(サンプル3)の座屈変形が、切欠き及び端部スペースを有していない場合(サンプル1)の座屈変形と比較して、大きくなることが分かった。一方で、フランジ部の両端に端部スペースを有している場合(サンプル2)の座屈変形は、切欠き及び端部スペースを有していない場合(サンプル1)の座屈変形と比較して、ほとんど変化がないことが分かった。ただし、この場合の変形モードは、テンションバンド両端付近が電池モジュールの内側に入るような変形をしていた。   According to the above results, the buckling deformation in the case of having the notch in the center of the flange portion (sample 3) is compared with the buckling deformation in the case of not having the notch and the end space (sample 1). It turned out to be bigger. On the other hand, the buckling deformation when there is an end space at both ends of the flange portion (sample 2) is compared with the buckling deformation when not having the notch and the end space (sample 1). And found that there was almost no change. However, the deformation mode in this case was such that the vicinity of both ends of the tension band entered the inside of the battery module.

〈変位評価3:切欠きの形状〉
フランジ部における切欠きの形状がテンションバンドの座屈変形に及ぼす影響を調べた。具体的には、以下に記載するサンプル4〜6のテンションバンドについて、変位評価1と同様の方法により評価し、テンションバンドの座屈変形を調べた。
<Displacement evaluation 3: Notch shape>
The effect of the shape of the notch in the flange on the buckling deformation of the tension band was investigated. Specifically, the tension bands of the samples 4 to 6 described below were evaluated by the same method as in the displacement evaluation 1, and the buckling deformation of the tension bands was examined.

図7A及び図7Bは、評価に用いた切欠きの形状のタイプ、すなわち、それぞれ、Aタイプ及びBタイプを示している。これらの図は、図2Aの点線で示された囲みBに対応している。図7A及び図7Bに示されているように、テンションバンドの本体部142の側部に、異なるタイプの切欠き形状を有するフランジ部146が配置されている。図7Aに示されている中央切欠きAタイプでは、切欠きが、テンションバンドの本体部にまで達している。一方で、図7Bに示されている中央切欠きBタイプは、切欠きを有していない部位におけるフランジ部の幅20mmに対して、10mm短い幅を有していた。すなわち、Bタイプの切欠きでは、本体部の拘束方向と垂直な方向において、部分的にフランジ部が残っている。ここで、本体部の拘束方向におけるAタイプ及びBタイプの切欠きの長さは、ともに60mmであった。なお、図7A及び図7Bに示すように、テンションバンドの本体部142の厚みは、4mmであった。また、Aタイプ及びBタイプでは、切欠きの角が、丸みを帯びた形状を有していた。   7A and 7B show the type of the shape of the notch used for the evaluation, that is, the A type and the B type, respectively. These figures correspond to box B shown by the dotted line in FIG. 2A. As shown in FIGS. 7A and 7B, a flange portion 146 having a notch shape of a different type is disposed on a side portion of the body portion 142 of the tension band. In the central notch A type shown in FIG. 7A, the notch reaches the main body of the tension band. On the other hand, the center notch B type shown in FIG. 7B had a width 10 mm shorter than the width of the flange portion 20 mm at a portion having no notch. That is, in the B-type notch, a flange portion partially remains in a direction perpendicular to the direction in which the main body is restrained. Here, the lengths of the A-type and B-type notches in the restraining direction of the main body were both 60 mm. As shown in FIGS. 7A and 7B, the thickness of the main body 142 of the tension band was 4 mm. In the A type and the B type, the corners of the notch had a rounded shape.

サンプル4のテンションバンドは、中央にAタイプの切欠きを有するフランジ部を有していた。サンプル5のテンションバンドは、中央にAタイプの切欠きを有するフランジ部を有しており、かつ、一対の固定部とフランジ部との間に、一対の端部スペースを有していた。サンプル6のテンションバンドは、中央にBタイプの切欠きを有するフランジ部を有しており、かつ、一対の固定部とフランジ部との間に、一対の端部スペースを有していた。拘束方向における端部スペースの長さは、それぞれ、30mmであった。   The tension band of Sample 4 had a flange portion having an A-type notch at the center. The tension band of Sample 5 had a flange portion having an A-type notch in the center, and a pair of end spaces between a pair of fixing portions and the flange portion. The tension band of Sample 6 had a flange portion having a B-type notch at the center, and had a pair of end spaces between a pair of fixing portions and the flange portion. The length of the end spaces in the restraining direction was 30 mm, respectively.

変位評価3の結果を、図8及び以下の表3に示す。   The results of the displacement evaluation 3 are shown in FIG. 8 and Table 3 below.

上記結果により、Aタイプの切欠きを有する場合(サンプル4)の座屈変形と比較して、Aタイプの切欠き及び端部スペースを有する場合(サンプル5)の座屈変形が大きいことが明らかとなった。一方で、Bタイプの切欠き及び端部スペースを有する場合(サンプル6)では、Aタイプの切欠きを有する場合(サンプル4)、並びに、Aタイプの切欠き及び端部スペースを有する場合(サンプル5)と比較して、テンションバンドの座屈変形の抑制効果が大幅に改善されていることが明らかとなった。   From the above results, it is clear that the buckling deformation in the case of having the A-type notch and the end space (sample 5) is larger than that of the case having the A-type notch (sample 4). It became. On the other hand, in the case of having the B type notch and the end space (sample 6), the case of having the A type notch (sample 4), and the case of having the A type notch and the end space (sample) Compared with 5), it became clear that the effect of suppressing the buckling deformation of the tension band was greatly improved.

〈模擬試験〉
フランジ部の長さ及びフランジ部における切欠きの形状がテンションバンドの座屈変形に及ぼす影響について、模擬試験を行うことによって調べた。具体的には、図9及び以下の表4に示す比較例1〜3及び実施例1のテンションバンドを用いて、ダミー電池モジュールを実際に作成し、車両の側突試験を模擬した圧縮試験を行った。セルスタックは、樹脂ブロックとした。テンションバンドは、高張力鋼材(ハイテン材)によって作成した。テンションバンドのフランジ形状4水準で、電池モジュールを作成した。なお、模擬試験において、フランジ部の幅は、本体部の拘束方向と直交する方向における、テンションバンドの厚みを除いた、切欠きを有していない部位におけるフランジ部の長さである。模擬試験の結果を、以下の表4に示す。
<Practice exam>
The influence of the length of the flange portion and the shape of the notch in the flange portion on the buckling deformation of the tension band was examined by performing a simulation test. Specifically, using the tension bands of Comparative Examples 1 to 3 and Example 1 shown in FIG. 9 and Table 4 below, a dummy battery module was actually created, and a compression test simulating a side collision test of a vehicle was performed. went. The cell stack was a resin block. The tension band was made of a high-tensile steel material (high-tensile material). Battery modules were prepared with four levels of the tension band flange shape. In the simulation test, the width of the flange portion is the length of the flange portion at a portion having no notch, excluding the thickness of the tension band, in a direction orthogonal to the restraining direction of the main body portion. The results of the simulation test are shown in Table 4 below.

上記結果から、切欠きのないフランジ部を有しておりかつ端部スペースを有していない比較例2のテンションバンドでは、フランジ部を有していない比較例1のテンションバンドと比較して、テンションバンドの座屈変形が小さくなっていたことが分かった。また、中央にAタイプの切欠きを有するフランジ部及び端部スペースを有している比較例3のテンションバンドでは、比較例1のテンションバンドと比較して、テンションバンドの座屈変形が大きくなっていた。一方で、中央にBタイプの切欠きを有するフランジ部及び端部スペースを有している実施例1のテンションバンドでは、比較例1のテンションバンドと比較して、テンションバンドの座屈変形が大幅に抑制されており、かつ、比較例2のテンションバンドと比較した場合にも、座屈変形が同等であった。   From the above results, in the tension band of Comparative Example 2 having a flange portion without a notch and having no end space, compared to the tension band of Comparative Example 1 having no flange portion, It was found that the buckling deformation of the tension band was small. Further, in the tension band of Comparative Example 3 having the flange portion having the A-type notch and the end space at the center, the buckling deformation of the tension band is larger than that of the tension band of Comparative Example 1. I was On the other hand, in the tension band of Example 1 having the flange portion having the B-type notch in the center and the end space, the buckling deformation of the tension band is significantly larger than that of the tension band of Comparative Example 1. And the buckling deformation was equivalent when compared with the tension band of Comparative Example 2.

10 セルスタック
102 複数の電池
12、13 エンドプレート
14、15、34 テンションバンド
142、152,342 テンションバンドの本体部
144、145、154、155、344,345 テンションバンドの固定部
146、156 フランジ部
18 中間プレート
100 電池モジュール
29a 切欠き
29b、29c 端部スペース
42、44 電源ユニット
422、442 電気接続
46 配線
A−A′ 切断線
B 囲み
α テンションバンドの本体部とフランジ部との間の角度
L フランジ部の長さ
W 切欠きを有していない部位におけるフランジ部の幅
C 切欠きにおけるフランジ部の幅
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Cell stack 102 Plural batteries 12, 13 End plate 14, 15, 34 Tension band 142, 152, 342 Tension band main body 144, 145, 154, 155, 344, 345 Tension band fixing portion 146, 156 Flange portion 18 Intermediate plate 100 Battery module 29a Notch 29b, 29c End space 42, 44 Power supply unit 422, 442 Electrical connection 46 Wiring A-A 'Cutting line B Enclosure Angle between main body and flange of tension band L Flange Length W Width of Flange at Notched Area W C Width of Flange at Notch

Claims (1)

積層されている複数の電池を含んでいるセルスタック、及び、前記セルスタックを拘束している拘束部品を有している電池モジュールであって、
前記拘束部品が、前記複数の電池の積層方向において前記セルスタックの両端に配置されている一対のエンドプレート、及び、前記一対のエンドプレートを連結しておりかつ前記セルスタックを加圧状態で拘束しているテンションバンドから構成されており、
前記テンションバンドが、前記一対のエンドプレートにそれぞれ固定されている一対の固定部、前記一対の固定部の間の本体部、及び、前記本体部の拘束方向と平行な側部に配置されているフランジ部を有しており、
前記フランジ部が、前記テンションバンドの前記本体部と同一ではない面を形成しており、かつ、前記本体部の拘束方向と平行な方向及び前記本体部の拘束方向と垂直な方向の一部にわたって切欠きを備えている、
電池モジュール。
A cell stack including a plurality of stacked batteries, and a battery module having a restraining component that restrains the cell stack,
A pair of end plates disposed at both ends of the cell stack in the stacking direction of the plurality of batteries, and the pair of end plates are connected to each other, and the cell stack is restrained in a pressurized state; It consists of a tension band that
The tension band is disposed on a pair of fixing portions fixed to the pair of end plates, a main body portion between the pair of fixing portions, and a side portion parallel to a restraining direction of the main body portion. It has a flange,
The flange portion forms a surface that is not the same as the main body portion of the tension band, and extends over a part of a direction parallel to the restraining direction of the main body portion and a direction perpendicular to the restraining direction of the main body portion. Equipped with notches,
Battery module.
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