JP2020061210A - 電池モジュール - Google Patents
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Abstract
Description
まず、第1実施形態の電池モジュールについて説明する。図1は、本実施形態に従う電池モジュール100の一部の断面図である。電池モジュール100は、複数の電池セル2と、弾性体10と、バスバ82を含む。図1では、複数の電池セル2のうち2つの電池セル2を示し、他の電池セルについては記載していない。なお、本願の図面(図1など)において、電池セル2の配列方向をX軸方向とする。また、X軸方向と直交する方向をY軸方向およびZ軸方向とする。
第1実施形態の電池モジュール100は、第1弾性体4として、金属バネを用いるとして説明した。しかしながら、第1弾性体4として、金属バネ以外にも空気バネを採用することもできる。空気バネは、典型的には、梱包材などに用いられる気泡緩衝材、およびラミネートフィルムを熱圧着した空気袋などである。
図4(B)に示されるように、板部材8の一面には、第2弾性体6が、額縁形状に形成される。第1弾性体44は、第2弾性体6で構成される額縁の内部に形成される。第1弾性体44は、ラミネートフィルムの周縁を、板部材8に対して熱圧着し、ラミネートフィルムと板部材の間に空気Rを介在させることで構成される。図4(A)に示されるように、第1弾性体44は、電池セル2に対して面接触する。
図6は、図3に示した第2実施形態の変形例の弾性体34を示す図である。図6(A)は、Z−X平面において弾性体34を示した図である。図6(B)は、Y−Z平面において、弾性体34を示した図である。
(1) 空気バネは、金属バネと比較して、収縮するストロークが長い(圧縮率が高い)。したがって、電池セル2の中央部2aが膨張した場合であっても、該膨張を効率的に吸収することができる。よって、電池セル2の中央部2aが膨張した場合であっても、電池モジュール100のスタック長(X軸方向の長さ)が長くなることを低減でき、電池モジュール100のエネルギー密度が低下してしまうことを低減できる。エネルギー密度とは、典型的には、電池モジュール100の電力を、電池モジュール100の体積で除算した値である。「エネルギー密度が低下する」とは、電池モジュール100が占める体積(サイズ)が大きくなることをいう。つまり、本実施形態の電池モジュール100では、電池セル2の中央部2aが膨張した場合であっても、電池モジュール100が大きくなることを低減できる。
(2) 空気バネは、空気であることから、金属バネと比較して、電池モジュールの重量を軽くできる。
(3) 図3(A)で説明したように、空気バネ(第1弾性体42)は、電池セル2に対して面接触する。したがって、第1実施形態で説明した押し板部4aを設ける必要がない。よって、第1実施形態と比較して、電池モジュール100のスタック長を短くでき、電池モジュール100のエネルギー密度が低下することを低減できる。
(4) 空気バネ(第1弾性体42)は、電池セル2に対して面接触する。したがって、第1弾性体42が電池セル2の接触面において摺動することを防止でき、結果として、電池セル2が摩耗することを防止できる。
(5) 第1弾性体としての気泡緩衝材およびラミネートフィルムなどについては、樹脂フィルムの熱付着などで形成できる。したがって、第1実施形態の第1弾性体と比較して、部品点数も少なくすることができるとともに、低コストにすることができる。
(6) 第1弾性体としての気泡緩衝材およびラミネートフィルムなどは、樹脂製である。したがって、この第1弾性体を隣接する電池セル2の間に配置することにより、この第1弾性体をこの隣接する電池セル2の間での絶縁体として機能させることができる。
(7) 複数の電池セル2は隣接して配置されている。したがって、複数の電池セル2のうちの1つの電池セル2が破損すると、連鎖して他の電池セル2も破損する虞がある。そこで、本実施形態では、収容体に空気を充填させた第1弾性体を電池セル2間に配置させる。これにより、仮に、複数の電池セル2のうちの1つの電池セル2が破損したとしても、第1弾性体を断熱材として機能させることができる。したがって、複数の電池セル2のうちの1つの電池セル2が破損したとしても、連鎖して他の電池セル2が破損することを防止できる。
(8) 第1弾性体42の、電池セル2と面接触する箇所にゴムを付着するようにしてもよい。このような構成によれば、第1弾性体42の、電池セル2に対する摩擦力を向上させることができる。したがって、移動体の移動に基づく振動を吸収する機能を第1弾性体42にも、持たせることができる。
前述のように、複数の電池セル2それぞれは、充電されたときには膨張する。ここで、複数の電池セル2それぞれの膨張時の変化量にばらつきが生じる場合がある。このばらつきが生じた場合には、複数の電池セル2それぞれの相対的位置が変動する。この相対的位置が変動した場合には、電池セル2に接続されている接続部品に応力がかかってしまい、電池セル2に接続されている接続部品(バスバ82など)が破損する虞がある。
図2などでは、第2弾性体6は額縁形状であるとして説明した。しかしながら、第2弾性体6は、第1弾性体4よりも外側に配置されるのであれば、第2弾性体6は如何なる形状であってもよい。第2弾性体6は、例えば、円周形状としてもよい。この場合には、第1弾性体4は、第2弾性体6がなす円周形状の内部に形成される。
Claims (1)
- 配列された複数の電池セルと、
隣接し合う電池セルの間に配置される弾性体とを備え、
前記弾性体は、
第1弾性体と、
前記第1弾性体よりも外側に配置される第2弾性体とを含み、
前記第2弾性体は、前記第1弾性体よりも弾性率が高い特性を有する、電池モジュール。
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