JP2021044212A - 電池モジュール - Google Patents

電池モジュール Download PDF

Info

Publication number
JP2021044212A
JP2021044212A JP2019167339A JP2019167339A JP2021044212A JP 2021044212 A JP2021044212 A JP 2021044212A JP 2019167339 A JP2019167339 A JP 2019167339A JP 2019167339 A JP2019167339 A JP 2019167339A JP 2021044212 A JP2021044212 A JP 2021044212A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
submodules
battery module
housing
temperature
restraint
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2019167339A
Other languages
English (en)
Other versions
JP7223280B2 (ja
Inventor
和久 松田
Kazuhisa Matsuda
和久 松田
歩 飯島
Ayumi Iijima
歩 飯島
阿部 徹
Toru Abe
徹 阿部
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2019167339A priority Critical patent/JP7223280B2/ja
Priority to KR1020200088103A priority patent/KR102425600B1/ko
Priority to US16/941,052 priority patent/US11374281B2/en
Priority to CN202010922343.9A priority patent/CN112510315B/zh
Priority to DE102020211358.0A priority patent/DE102020211358A1/de
Publication of JP2021044212A publication Critical patent/JP2021044212A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP7223280B2 publication Critical patent/JP7223280B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/262Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks
    • H01M50/264Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks for cells or batteries, e.g. straps, tie rods or peripheral frames
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/05Accumulators with non-aqueous electrolyte
    • H01M10/052Li-accumulators
    • H01M10/0525Rocking-chair batteries, i.e. batteries with lithium insertion or intercalation in both electrodes; Lithium-ion batteries
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04Construction or manufacture in general
    • H01M10/0481Compression means other than compression means for stacks of electrodes and separators
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4207Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/482Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/486Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61Types of temperature control
    • H01M10/613Cooling or keeping cold
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625Vehicles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/64Heating or cooling; Temperature control characterised by the shape of the cells
    • H01M10/647Prismatic or flat cells, e.g. pouch cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • H01M10/6557Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange arranged between the cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6567Liquids
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6567Liquids
    • H01M10/6568Liquids characterised by flow circuits, e.g. loops, located externally to the cells or cell casings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/269Mechanical means for varying the arrangement of batteries or cells for different uses, e.g. for changing the number of batteries or for switching between series and parallel wiring
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/289Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00Batteries for particular applications
    • H01M2220/20Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

【課題】好適なハイレート耐性を発揮する電池モジュールを提供する。【解決手段】ここに開示される電池モジュール1は、複数のサブモジュール10A〜10Eと、サブモジュールを収容する筐体40とを有する。上記複数のサブモジュール10A〜10Eは、単セル22が並べられたセル群20と、複数の単セルの配列方向Xに拘束圧を作用させる拘束部材30とをそれぞれ備えている。そして、ここに開示される電池モジュール1の筐体40の内部には、複数のサブモジュール10A〜10Eの充放電を行った際に相対的に低温になりやすい領域があり、複数のサブモジュール10A〜10Eのうち、低温になりやすい領域に配置されたサブモジュール10Aは、他のサブモジュール10B〜10Eよりも拘束圧が低い。これにより、各々の単セル22のハイレート耐性を高いレベルで均一化し、全体として好適なハイレート耐性を発揮する電池モジュールを構築できる。【選択図】図1

Description

本発明は、電池モジュールに関する。
特許文献1には、複数の電池セルを積層してなる組電池の外周を、電池セルの積層方向へ加圧しながら拘束する拘束バンドと、拘束バンドの合わせ目端に設けられた拘束力可変装置と、組電池の温度を検出する温度検出器と、温度検出器からの出力に応じて拘束力可変装置の拘束力を調整させる制御部とを有する拘束構造が開示されている。
特開2013−20891号公報
ところで、近年の電池モジュールの分野では、ハイレート充放電時の内部抵抗の増大を抑制する性能(以下、「ハイレート耐性」という)への要求の高まりから電池モジュール全体として好適なハイレート耐性を発揮できる技術が求められている。本発明は、かかる要求に応じてなされたものであり、好適なハイレート耐性を発揮する電池モジュールを提供することを目的とする。
上記目的を実現するべく、本発明によって以下の構成の電池モジュールが提供される。
ここに開示される電池モジュールは、複数のサブモジュールと、複数のサブモジュールを予め定められた位置に収容する筐体とを有する。上記複数のサブモジュールは、対向する一対の扁平面をそれぞれ有する単セルが、隣接する単セル同士で扁平面が対向するように並べられたセル群と、複数の単セルが並べられた方向に拘束圧を作用させてセル群を拘束する拘束部材とをそれぞれ備えている。そして、ここに開示される電池モジュールの筐体の内部には、複数のサブモジュールの充放電を行った際に相対的に低温になりやすい領域があり、複数のサブモジュールのうち、低温になりやすい領域に配置されたサブモジュールは、他のサブモジュールよりも拘束部材の拘束圧が低い。
ここに開示される電池モジュールは、複数のサブモジュールを筐体内部に収容することによって構成されており、当該サブモジュールの各々が個別に拘束部材を備えている。このため、複数の単セルの全てに均一な拘束圧を加える従来技術と異なり、サブモジュール単位で拘束圧を調節することができる。そして、ここに開示される電池モジュールは、低温になりやすい領域に配置されたサブモジュールにおける拘束圧が他のサブモジュールよりも低くなるように構成されている。これによって、ハイレート耐性が低下しやすい低温の単セルへの拘束圧を低くしてハイレート耐性を向上させることができるため、電池モジュールを構成する各々の単セルのハイレート耐性を高いレベルで均一にすることができる。この結果、全体として好適なハイレート耐性を発揮する電池モジュールを構築できる。
ここに開示される電池モジュールの好ましい一態様では、筐体の内部に、複数のサブモジュールの充放電を行った際に相対的に高温になりやすい領域があり、複数のサブモジュールのうち、高温になりやすい領域に配置されたサブモジュールは、他のサブモジュールよりも拘束部材の拘束圧が高い。
これによって、電池モジュールを構成する各々の単セルのハイレート耐性をより均一にすることができるため、全体として好適なハイレート耐性を発揮する電池モジュールを容易に構築できる。
ここに開示される電池モジュールの好ましい一態様では、複数のサブモジュールの拘束部材の拘束圧を個別に変更する拘束圧変更機構を備えている。
これによって、使用状況に応じてサブモジュールにおける拘束圧を個別に変更できるため、全体として好適なハイレート耐性を発揮する電池モジュールをより容易に得ることができる。
また、上記拘束圧変更機構を備える態様では、筐体の内部の温度を測定する温度センサと、温度センサの測定結果に基づいて拘束圧変更機構を制御する制御部とを備えていると好ましい。
これによって、筐体内部の温度分布の変化に伴って各々のサブモジュールにおける拘束圧を即時に変更できるため、電池モジュール全体のハイレート耐性をより適切に向上させることができる。
また、上記制御部を備える態様では、制御部に、筐体の内部の温度分布の傾向を示す分布情報が記録されており、制御部は、温度センサの測定結果と分布情報とに基づいて拘束圧変更機構を制御することが好ましい。
これにより、温度情報に基づいた拘束圧の調節をより容易に行うことができる。また、本態様では、温度センサの数が少ない場合でも、各々のサブモジュールにおける拘束圧を正確に調節できるため、部品点数の削減による製造コストの低減に貢献することもできる。
また、上記制御部に分布情報が記録された態様において、温度センサは、筐体の内部で最も高温になりやすい領域と、筐体の内部で最も低温になりやすい領域とに取り付けられていることが好ましい。
このように、高温の領域の温度情報と、低温の領域の温度情報と、分布情報とを参照することによって、より正確な温度分布を得ることができる。
また、上記制御部を備える態様では、温度センサは、複数のサブモジュールの各々に取り付けられていてもよい。
本態様によると、特に正確な温度分布を得ることができる。
ここに開示される電池モジュールの好ましい一態様では、拘束部材は、複数のセルを締め付けて拘束する拘束バンドを備えており、低温になりやすい領域に配置されたサブモジュールは、他のサブモジュールよりも拘束バンドの締め付け圧が低い。
低温の領域のサブモジュールにおける拘束圧を他のサブモジュールよりも低くする手段の具体例の一つとして、拘束バンドの締め付け圧を低くすることが挙げられる。本態様によると、複数の単セルのハイレート耐性を容易に均一にすることができる。
ここに開示される電池モジュールの好ましい一態様では、低温になりやすい領域に配置されたサブモジュールは、他のサブモジュールよりも単セルの間のスペースが大きい。
拘束された単セル間のスペースを大きくした場合、サブモジュールにおける拘束圧が低くなるため、低温の領域に配置されたサブモジュールの単セル間のスペースを大きくすることによって、複数の単セルのハイレート耐性を均一にすることができる。
ここに開示される電池モジュールの好ましい一態様では、複数のサブモジュールの各々は、複数のセルと共に拘束部材に拘束される緩衝板を備えており、低温になりやすい領域に配置されたサブモジュールは、他のサブモジュールよりも緩衝板の厚みが薄い。
本態様のように、低温の領域に配置されたサブモジュールにおける緩衝板の厚みを他のサブモジュールよりも薄くした場合も、複数の単セルのハイレート耐性を均一にすることができる。
ここに開示される電池モジュールの好ましい一態様では、筐体の内部に、複数のサブモジュールに隣接して形成された冷却経路と、筐体の外部から冷却経路に冷媒を供給する吸入口と、冷却経路から筐体の外部に冷媒を排出する排出口とを備えている。
電池モジュールの筐体の内部には、過剰な昇温による単セルの熱暴走を防止するために、冷媒(例えば、筐体外部の空気、水など)を供給する冷却経路が形成されることがある。このような冷却経路を備えた電池モジュールでは、冷却経路の近傍(特に、吸入口)に配置された単セルの温度が低下しやすくなるため、筐体内部の温度分布にバラツキが生じやすくなる。このため、ここに開示される技術は、筐体内部に冷却経路を備えた電池モジュールに特に好適に用いることができる。
本発明の一実施形態に係る電池モジュールを模式的に示す平面図である。 本発明の一実施形態に係る電池モジュールを模式的に示す側面図である。 本発明の一実施形態における単セルを模式的に示す斜視図である。 本発明の他の実施形態に係る電池モジュールを模式的に示す平面図である。 本発明の他の実施形態におけるサブモジュールを模式的に示す平面図である。 本発明の他の実施形態におけるサブモジュールを模式的に示す平面図である。
以下、本発明の一実施形態に係る電池モジュールを説明する。以下の説明において、図面中の同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付している。なお、各図における寸法関係(長さ、幅、厚み等)は実際の寸法関係を反映するものではない。また、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事柄(例えば、電極体や電解液の構成および製法など)は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。
1.第1の実施形態
図1は、本実施形態に係る電池モジュールを模式的に示す平面図である。図2は、本実施形態に係る電池モジュールを模式的に示す側面図である。図3は本実施形態における単セルを模式的に示す斜視図である。以下、図1〜図3を参照しながら本実施形態に係る電池モジュール1を説明する。
図1および図2に示すように、本実施形態に係る電池モジュール1は、複数のサブモジュール10A〜10Eと、複数のサブモジュール10A〜10Eを予め定められた位置に収容する筐体40とを有している。以下、本実施形態に係る電池モジュール1の構造について説明する。
(1)サブモジュール
本実施形態に係る電池モジュール1は、複数のサブモジュール10A〜10Eを有している。なお、図1および図2に示す電池モジュール1は、5個のサブモジュール10A〜10Eを有しているが、電池モジュールが有するサブモジュールの数は、特に限定されず、目的とする電池モジュールの性能を考慮して適宜増減させることができる。一例として、サブモジュールの数は、2個〜15個程度である。なお、電池モジュール内に存在する単セルの総数に対するサブモジュールの数(電池モジュールの分割数)が多くなるに従って、全体として好適なハイレート耐性を発揮する電池モジュールを構築することが容易になる傾向がある。この複数のサブモジュール10A〜10Eは、それぞれセル群20と、拘束部材30とを備えている。
(a)セル群
セル群20は、対向する一対の扁平面24をそれぞれ有する単セル22が、隣接する単セル22同士で扁平面24が対向するように並べられたものである。当該セル群20を構成する単セル22は、それぞれ対向する一対の扁平面24を有している。具体的には、図3に示すように、本実施形態における単セル22は、扁平な角型の電池ケース26の内部に、電極体や電解液などの発電要素(図示省略)を収容することによって構成された角型セルである。なお、電池ケース26には、所定の剛性を有する素材(例えば、アルミニウム鋼等)を使用できる。また、電池ケース26の内部に収容される発電要素は、この種の二次電池で使用され得る発電要素を特に制限なく使用することができ、ここに開示される技術を限定するものではないため詳細な説明を省略する。また、電池ケース26の上面には、正極端子27と負極端子28とが形成されている。図1および図2では図示を省略しているが、電池モジュール1を構成する各々の単セル22は、隣接したセル間の正極端子27と負極端子28とがバスバー等の接続部材によって電気的に接続される。
そして、サブモジュール10A〜10Dの各々は、隣接する単セル22同士で扁平面24が対向するように複数の単セル22が並べられたセル群20を備えている。本明細書では、当該複数の単セル22が並べられた方向を「配列方向X」と称する。また、図1〜図3中の符号Yは「奥行き方向」を示し、符号Zは「高さ方向」を示す。そして、図1および図2の左側を「配列方向Xの上流」と称し、右側を「配列方向Xの下流」と称する。なお、これらの方向の名称は、説明の便宜上定めたものであり、電池モジュール1を配置する向きや冷媒や電流の流れを制限することを意図したものではない。また、本実施形態に係る電池モジュール1では、5個の単セル22によってセル群20が構成されているが、セル群を構成する単セルの数は、特に限定されず、目的とする電池モジュールの性能を考慮して適宜増減させることができる。例えば、セル群を構成する単セルの数は、20個〜30個程度にすることができる。さらに、複数のサブモジュールの各々における単セルの数は、同一でもよいし、異なっていてもよい。
(b)拘束部材
拘束部材30は、複数の単セル22が並べられた方向(配列方向X)に拘束圧を作用させてセル群20を拘束する部材である。この拘束部材30によって、各々の単セル22に位置ズレが生じることを防止できる。なお、本実施形態における拘束部材30は、複数の単セル22を締め付けて拘束する拘束バンド32を備えている。さらに、拘束部材30は、セル群20を挟み込むように配置された一対の拘束板34を備えている。この拘束板34の間にセル群20を挟み込んだ状態で拘束バンド32を締め付けることによって、単セル22の扁平面24に対して均一な拘束圧を加えることができる。
また、本実施形態における拘束部材30は、複数のサブモジュール10A〜10Eの拘束部材30の拘束圧を、筐体40の外部から個別に変更する拘束圧変更機構を備えている。これにより、電池モジュール1の使用に伴う筐体40内部の温度変化に応じて、各々のサブモジュール10A〜10Eの拘束圧を個別に変更することができる。この拘束圧変更機構の一例として、図2に示すようなウォームギア36が挙げられる。ウォームギア36は、拘束バンド32の両端部を架け渡すように取り付けられたウォーム36aと、当該ウォーム36aと嵌合した歯車であるウォームホイール36bとを備えている。かかる拘束圧変更機構では、ウォームホイール36bを回転させることによってウォーム36aを配列方向Xに沿って進退させ、拘束バンド32の締め付け圧を変更できる。
(2)筐体
筐体40は、複数のサブモジュール10A〜10Eを予め定められた位置に収容する部材である。筐体40は、外部からの衝撃からサブモジュール10A〜10Eを保護する保護部材でありうる。また車載される電池モジュールは、軽量であることが望ましい。かかる観点において、筐体40は、例えば、アルミニウム鋼のような高剛性材料によって構成され得る。また、筐体40の形状は、サブモジュール10A〜10Eを収容することができれば特に制限されない。例えば、図1および図2に示すように、配列方向Xに沿って並べられたサブモジュール10A〜10Eよりも一回り大きい略直方体形状の筐体40が用いられる。
また、図1および図2に示される電池モジュール1は、複数のサブモジュール10A〜10Eに隣接するように筐体40の内部に形成された冷却経路42と、筐体40の外部から冷却経路42に冷媒を供給する吸入口44と、冷却経路42から筐体40の外部に冷媒を排出する排出口46とを備えている。本実施形態に係る電池モジュール1は、上記冷媒として、筐体40外部の空気を使用する空冷型の電池モジュールである。具体的には、筐体40とサブモジュール10A〜10Eとの間の空隙が冷却経路42として機能しており、この空隙(冷却経路42)と連通するように、筐体40に吸入口44と排出口46とが形成されている。そして、吸入口44には、筐体40外部の空気を内部に導入するファン(図示省略)が取り付けられている。これによって、筐体40外部の低温の空気が筐体40内部に供給され、当該空気が単セル22を冷却しながら冷却経路42を通過した後に排出口46から排出される。このような空冷型の電池モジュール1は、低コストで単セル22を適切に冷却できる。
本発明者らの検討によると、この電池モジュール1の筐体40の内部には、複数のサブモジュール10A〜10Eの充放電を行った際に相対的に低温になりやすい領域が生じる。具体的には、サブモジュール10A〜10Eが充放電に伴って発熱すると、隣接したサブモジュール同士が相互に加熱し合う。そして、高温環境で充放電を行うと、サブモジュールがさらに発熱しやすくなるため、より高い温度まで容易に到達する。このような連鎖的な発熱は、配列方向Xの中央に配置されたサブモジュール10B〜10Dにおいて特に発生しやすい。このため、本実施形態に係る電池モジュール1では、配列方向Xの中央近傍の領域が「相対的に高温になりやすい領域(高温の領域)」となる。一方、配列方向Xの両端部では、サブモジュール同士の連鎖的な発熱が生じにくいため、「相対的に低温になりやすい領域(低温の領域)」となる。加えて、本実施形態では、冷媒(筐体40外部の空気)が供給される吸入口44が配列方向Xの上流側に形成されているため、配列方向Xの最上流側のサブモジュール10Aの温度が最も低温になりやすい。すなわち、本実施形態に係る電池モジュール1の筐体40内部では、配列方向Xの中心が最も高温になり、配列方向Xの下流側が次に高温になり、配列方向Xの上流側が最も低温になるという温度分布が生じやすい。
(3)拘束圧制御
本実施形態に係る電池モジュール1は、複数のサブモジュール10A〜10Eのうち、低温になりやすい領域に配置されたサブモジュール10Aが、他のサブモジュール10B〜10Eよりも拘束部材30の拘束圧が低くなるように構成されている。これによって、複数の単セル22の各々のハイレート耐性を高いレベルで均一にすることができるため、電池モジュール1全体として好適なハイレート耐性を発揮することができる。このような効果が得られる理由について説明する。
先ず、従来の技術では、充放電容量の維持などを目的として、単セルが高温になった際に拘束圧を低下させて冷却を促進している。しかしながら、本発明者らが種々の実験と検討を行った結果、単セルの温度が低くなるとハイレート耐性が低下する傾向があることと、拘束圧が低くなるとハイレート耐性が向上する傾向があることが分かった。この知見に基づくと、ハイレート耐性向上の観点からは、単セルが低温になった際に拘束圧を低下させた方が好ましいと予想される。
しかしながら、上記知見に基づいて単セルへの拘束圧を低下させても、複数の単セルの間でハイレート耐性にばらつきが生じ、電池モジュール全体として好適なハイレート耐性を得ることが困難になった。具体的には、上記したように、電池モジュールの筐体内部には、温度バラツキが生じるため、単セル全体の拘束圧を均一にすると、低温領域に配置された単セルのハイレート耐性が相対的に低くなる。この場合、低温領域の単セルのハイレート耐性を基準にして、電池モジュール全体の充放電を制御すると、高温領域の単セルが有する高いハイレート耐性を十分に活用できなくなる、一方、高温領域の単セルのハイレート耐性を基準にすると、低温の単セルに高い電圧が掛かってハイレート劣化が生じる可能性が高くなる。このように、筐体内部に温度バラツキが生じる電池モジュールでは、低温の単セルのハイレート耐性によって全体のハイレート耐性が制限されるおそれがある。
これに対して、本実施形態では、低温の領域のサブモジュール10Aの拘束圧を、他のサブモジュール10B〜10Eよりも低くし、当該低温の領域のサブモジュール10Aにおける単セル22のハイレート耐性を、他の領域のサブモジュール10B〜10Eよりも向上させている。これによって、複数の単セル22の各々のハイレート耐性を高いレベルで均一にすることができるため、電池モジュール1全体として好適なハイレート耐性を発揮することができる。
例えば、一般的なリチウムイオン二次電池を単セル22として使用した場合、当該単セル22の周囲の温度が25℃から35℃に増加すると、ハイレート耐性が1.15倍向上することが本発明者らの実験によって確認されている。一方、拘束部材30の拘束圧が5.9kNから0.64kNまで低下すると、ハイレート耐性が1.33倍向上することが確認されている。このとき、最上流側のサブモジュール10Aの周囲の温度が中央のサブモジュール10Cの周囲の温度よりも5℃程度低くなる傾向がある場合には、最上流側のサブモジュール10Aの拘束圧を1kN〜2kN(例えば1.83kN程度)まで低下させ、中央のサブモジュール10Cの拘束圧を5.9kNとすることが好ましい。これによって、低温の領域に配置されたサブモジュール10Aのハイレート耐性を、高温の領域に配置されたサブモジュール10Cと同等程度まで向上させることができる。
また、本実施形態に係る電池モジュール1は、筐体40内部の温度分布の変動に応じて拘束圧を即時に調節できるように構成されている。具体的には、この電池モジュール1は、筐体40の内部の温度を測定する温度センサ50と、温度センサ50の測定結果に基づいて拘束圧変更機構(ウォームギア36)を制御する制御部(図示省略)とを備える。
温度センサ50には、この種の温度測定で使用され得るセンサを特に制限なく使用できる。この温度センサ50の一例として、熱電対やサーミスタなどが用いられる。本実施形態では、筐体40の内部で最も高温になりやすい領域と、筐体40の内部で最も低温になりやすい領域に、温度センサ50が取り付けられている。上記したように、筐体40内部では、配列方向Xの中央が最も高温になり、配列方向Xの上流側が最も低温になるという温度分布が生じやすい。この場合には、最上流側のサブモジュール10Aと中央のサブモジュール10Cに温度センサ50が取り付けられていると好ましい。そして、各々の温度センサ50は、当該サブモジュール10A、10Cの温度を測定し、後述の制御部に測定結果を送信する。
制御部は、典型的には、拘束圧制御を行うためのプログラムを記憶したROM(Read Only Memory)と、そのプログラムを実行可能なCPU(Central Processing Unit)と、一時的にデータを記憶するRAM(random access memory)とを備える。また、制御部は、温度センサ50の測定結果が入力される入力ポートと、拘束圧変更機構(ウォームギア36)に駆動信号を出力する出力ポートとを備えている。この制御部は、温度センサ50の測定結果に基づいて、ウォームギア36への駆動信号を変更する。これによって、筐体40内部の温度分布の変動に伴って、各々のサブモジュール10A〜10Eにおける拘束圧を即時に変更できるため、電池モジュール1全体のハイレート耐性をより適切に向上させることができる。
さらに、本実施形態における制御部には、筐体40の内部の温度分布の傾向を示す分布情報が記録されており、制御部は、温度センサ50の測定結果と分布情報とに基づいて拘束圧変更機構(ウォームギア36)を制御する。上述したように、図1及び図2に示す筐体40の内部では、配列方向Xの中央が最も高温になり、配列方向Xの最上流側が最も低温になるという温度分布が生じる傾向がある。かかる温度分布に関する分布情報を制御部に予め記録しておき、拘束圧調節時にこの分布情報を参照することによって、温度センサ50の数を少なくしても、温度情報に基づいた拘束圧の調節をより容易に行うことができる。このため、部品点数を削減して製造コストを低減した上で、好適なハイレート耐性を有する電池モジュールを構築できる。なお、制御部に記録させる分布情報は、予備実験等により予め取得することができる。例えば、この予備実験では、筐体に収容された複数の単セルの各々に温度センサを取り付け、充放電を行った際の詳細な温度分布を取得すると好ましい。これによって、より正確な拘束圧調節を行うことができる。
2.他の実施形態
以上、ここに開示される電池モジュールの一実施形態(第1の実施形態)について説明した。しかし、上述した第1の実施形態は、ここに開示される技術を限定することを意図したものではなく、種々の変更を行うことができる。以下、ここに開示される電池モジュールの他の実施形態について説明する。
(1)拘束圧の制御について
第1の実施形態に係る電池モジュール1では、筐体40内部の温度分布を示す分布情報が制御部に記憶されており、温度センサの測定結果と分布情報とに基づいて、各々のサブモジュール10A〜10Eの拘束圧を調節している。
しかし、制御部に分布情報が記録されていない場合でも、温度センサの測定結果のみに基づいて各々のサブモジュールの拘束圧を適切に調節することができる。例えば、筐体内部の温度分布を正確に把握できる程度に温度センサの数を増やせば、分布情報が制御部に記録されていない場合でも拘束圧を正確に調節できる。このような実施形態の一例として、図4に示すように、筐体40内のサブモジュール10A〜10Eのそれぞれに温度センサ50が取り付けられた形態が挙げられる。
また、第1の実施形態では、温度センサ50の測定結果に基づいて拘束部材30の拘束圧を制御する制御部を備えている。しかし、ここに開示される電池モジュールは、制御部を備えていなくてもよい。例えば、筐体の外部から拘束圧変更機構(ウォームギア等)を手動で操作できる構造と、筐体内部の温度分布を示す表示手段(インジケータ等)を備えていれば、当該表示手段に示された温度分布に応じて、各々のサブモジュールの拘束圧を手動で調節することができる。このような構造を採用した場合でも、温度分布に応じた適切な拘束圧を各々のサブモジュールに加え、単セルのハイレート耐性を高いレベルで均一にすることができる。
また、上述した実施形態では、何れも、使用状況に応じてサブモジュールの拘束圧を調節できる拘束圧変更機構を備えているが、ここに開示される技術は、かかる形態にも限定されない。例えば、予備実験を行って充放電中の分布情報が判明している場合、当該分布情報に応じて各々のサブモジュールの拘束圧を事前に設定しておいてもよい。この場合でも、低温の領域に配置されたサブモジュールの拘束圧を低くすることができるため、単セルのハイレート耐性を高いレベルで均一にすることができる。しかし、充放電に伴う温度分布の変化に応じてサブモジュールの拘束圧を即時に変更し、電池モジュール全体のハイレート耐性をより適切に向上させるという観点からは、上述の実施形態のように、使用状況に応じて拘束圧を変更できる拘束圧変更機構を設けた方が好ましい。
(2)温度分布について
第1の実施形態に係る電池モジュール1では、配列方向Xの中央の領域が最も高温になり、配列方向Xの最上流側の領域が最も低温になるという温度分布が生じる傾向がある。しかし、この温度分布は、電池モジュールの筐体内部で生じ得る温度分布の一例であり、ここに開示される技術を限定することを意図するものではない。具体的には、筐体内部の温度分布は、筐体の形状、単セルの数、充放電条件、冷却経路の形状などの種々の条件によって変化するものであるため、予備実験等によって予め調べておくことが好ましい。例えば、配列方向の中央近傍に冷却経路の吸入口を設けた場合、中央のサブモジュールが最も低温のサブモジュールになる可能性がある。この場合には、中央のサブモジュールの拘束圧を他のサブモジュールよりも低くすることによって、複数の単セルの各々のハイレート耐性を高いレベルで均一にすることができる。
(3)冷却経路について
上記したように、第1の実施形態に係る電池モジュール1は、筐体40外部の空気を冷却経路42内に供給して単セル22を冷却する。しかし、冷却経路の形態は、ここに開示される技術を限定するものではない。例えば、筐体外部の空気の代わりに、0℃〜25℃程度の冷却ガスを筐体内部に供給してもよい。また、これらの空冷式の電池モジュール以外に、液系の冷媒で単セルを冷却する水冷式の電池モジュールに、ここに開示される技術を適用することもできる。具体的には、図4に示すように、水や冷却剤などの液系の冷媒を保持するジャケットを冷却経路42として筐体40内部に設けた場合であっても、筐体40内部の温度にバラツキが生じる可能性がある。この場合に、最も低温の領域のサブモジュールの拘束圧を低くすることによって、複数の単セル22の各々のハイレート耐性を高いレベルで均一にすることができる。
また、単セルを冷却する構造(冷却経路、吸入口、排出口など)は、必ずしも筐体の内部に形成されている必要はない。例えば、複数のサブモジュールを収容した筐体を密封し、ジャケットなどの冷却経路を筐体の外側に取り付けた場合も筐体内部の単セルを冷却することができる。なお、この筐体外部に冷却経路を形成する形態では、筐体外部から冷却を行っている状態で筐体内部の温度分布を測定する予備実験を行った方が好ましい。
(4)拘束部材について
上述したように、第1の実施形態では、拘束部材30が拘束バンド32を備えており、低温になりやすい領域に配置されたサブモジュール10Aにおける拘束バンド32の締め付け圧を、他のサブモジュール10B〜10Eよりも低くしている。しかしながら、拘束部材の構造は、ここに開示される技術を限定するものではなく、種々の構造を採用することができる。
例えば、低温になりやすい領域に配置されたサブモジュールにおける単セル間のスペースを他のサブモジュールよりも大きくした場合も、低温の領域のサブモジュールの拘束圧を小さくし、ハイレート耐性を高いレベルで均一化することができる。かかる構造を実現する拘束部材の例として、図5に示すような枠体38が挙げられる。単セル22は、充放電時に膨張する傾向があるため、枠体38の収容部38aに複数の単セル22を収容した状態で充放電を行うと、単セル22の膨張によって配列方向Xに沿った拘束圧が生じる。このような枠体38を拘束部材30として使用する場合には、収容部38aの幅寸法W1、W2が異なる2種類の枠体38A、38Bを準備することが好ましい。そして、収容部38aの幅寸法W1が大きい枠体38Aを使用したサブモジュール10Fを低温の領域に配置し、収容部38aの幅寸法W2が小さい枠体38Bを使用したサブモジュール10Gを高温の領域に配置する。これによって、低温の領域に配置されたサブモジュールにおける単セル間のスペースが他のサブモジュールよりも大きくなり、低温の領域のサブモジュールの拘束圧を小さくすることができる。
また、図6に示すように、複数のサブモジュールの各々は、複数の単セル22と共に拘束部材30に拘束される緩衝板39を備えていてもよい。この場合、低温になりやすい領域に配置されたサブモジュールは、他のサブモジュールよりも緩衝板39の厚みtが薄いことが好ましい。これによって、低温の領域のサブモジュールの拘束圧を他のサブモジュールよりも低くし、各々の単セル22のハイレート耐性を高いレベルで均一化することができる。
また、第1の実施形態では、拘束圧変更機構としてウォームギア36を用いているが、拘束圧変更機構の構造は、複数のサブモジュールの拘束部材の拘束圧を個別に変更することができれば、特に限定されない。例えば、拘束バンドの締め付け圧の調節によって拘束圧を変更する場合には、上記ウォームギアの代わりに、アクチュエータなどの駆動装置を拘束バンドに取り付けてもよい。また、図6に示す緩衝板39の厚みtの調節によって拘束圧を変更する場合には、緩衝板39のばね定数を変更してもよいし、緩衝板39の厚みtを変化させるピエゾ素子を使用してもよい。
(5)セルの構造について
図3に示すように、第1の実施形態では、単セル22として、扁平な角型の電池ケース26を有する角型セルを使用している。しかし、単セルは、一対の扁平面を有していればよく、種々の構造および形状を採用することができる。例えば、発電要素をラミネートフィルム内に収容したラミネートセルを単セルとして使用することもできる。このようなラミネートセルも一対の扁平面を有しているため、この扁平面同士が対向するように複数のセルを配列してセル群を形成し、当該セル群を拘束部材で拘束することによってサブモジュールを形成することができる。
また、第1の実施形態において、複数のサブモジュール10A〜10Eは、単セル22の配列方向Xに沿って並べられている。しかしながら、電池モジュールを構築する際に、単セルの配列方向と、サブモジュールの配列方向とを一致させる必要はなく、電池モジュールの用途などに応じて、筐体の内部におけるサブモジュールの収容位置を変更することができる。例えば、複数のサブモジュールは、単セルの配列方向に対して垂直な方向に並べられていてもよい。また、二列以上の複数列のサブモジュールが筐体の内部に収容されていてもよい。このような構造の電池モジュールの場合でも、低温の領域のサブモジュールの拘束圧を低下させることによって、全体として高いハイレート耐性を発揮できる。
以上、具体的な実施形態を挙げて本発明を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に記載した実施形態を様々に変形、変更したものが含まれる。
1 電池モジュール
10A〜10G サブモジュール
20 セル群
22 単セル
24 扁平面
26 電池ケース
27 正極端子
28 負極端子
30 拘束部材
32 拘束バンド
34 拘束板
36 ウォームギア
36a ウォーム
36b ウォームホイール
38、38A、38B 枠体
38a 収容部
39 緩衝板
40 筐体
42 冷却経路
44 吸入口
46 排出口
50 温度センサ

Claims (11)

  1. 複数のサブモジュールと、
    前記複数のサブモジュールを予め定められた位置に収容する筐体と
    を有し、
    前記複数のサブモジュールは、
    対向する一対の扁平面をそれぞれ有する単セルが、隣接する単セル同士で前記扁平面が対向するように並べられたセル群と、
    前記複数の単セルが並べられた方向に拘束圧を作用させて前記セル群を拘束する拘束部材と
    をそれぞれ備え、
    前記筐体の内部には、前記複数のサブモジュールの充放電を行った際に相対的に低温になりやすい領域があり、前記複数のサブモジュールのうち、前記低温になりやすい領域に配置されたサブモジュールは、他のサブモジュールよりも前記拘束部材の拘束圧が低い、電池モジュール。
  2. 前記筐体の内部に、前記複数のサブモジュールの充放電を行った際に相対的に高温になりやすい領域があり、前記複数のサブモジュールのうち、前記高温になりやすい領域に配置されたサブモジュールは、他のサブモジュールよりも前記拘束部材の拘束圧が高い、請求項1に記載の電池モジュール。
  3. 前記複数のサブモジュールの前記拘束部材の拘束圧を個別に変更する拘束圧変更機構を備えた、請求項1または2に記載の電池モジュール。
  4. 前記筐体の内部の温度を測定する温度センサと、
    前記温度センサの測定結果に基づいて前記拘束圧変更機構を制御する制御部と
    を備えた、請求項3に記載の電池モジュール。
  5. 前記制御部に、前記筐体の内部の温度分布の傾向を示す分布情報が記録されており、
    前記制御部は、前記温度センサの測定結果と前記分布情報とに基づいて前記拘束圧変更機構を制御する、請求項4に記載の電池モジュール。
  6. 前記温度センサは、筐体の内部で最も高温になりやすい領域と、筐体の内部で最も低温になりやすい領域とに取り付けられている、請求項5に記載の電池モジュール。
  7. 前記温度センサは、前記複数のサブモジュールの各々に取り付けられている、請求項4または5に記載の電池モジュール。
  8. 前記拘束部材は、前記複数のセルを締め付けて拘束する拘束バンドを備えており、
    前記低温になりやすい領域に配置されたサブモジュールは、他のサブモジュールよりも前記拘束バンドの締め付け圧が低い、請求項1〜7のいずれか一項に記載の電池モジュール。
  9. 前記低温になりやすい領域に配置されたサブモジュールは、他のサブモジュールよりも前記単セルの間のスペースが大きい、請求項1〜8のいずれか一項に記載の電池モジュール。
  10. 前記複数のサブモジュールの各々は、前記複数のセルと共に前記拘束部材に拘束される緩衝板を備えており、
    前記低温になりやすい領域に配置されたサブモジュールは、他のサブモジュールよりも前記緩衝板の厚みが薄い、請求項1〜9のいずれか一項に記載の電池モジュール。
  11. 前記複数のサブモジュールに隣接するように前記筐体の内部に形成された冷却経路と、
    前記筐体の外部から前記冷却経路に冷媒を供給する吸入口と、
    前記冷却経路から前記筐体の外部に冷媒を排出する排出口と
    を備えている、請求項1〜10のいずれか一項に記載の電池モジュール。
JP2019167339A 2019-09-13 2019-09-13 電池モジュール Active JP7223280B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019167339A JP7223280B2 (ja) 2019-09-13 2019-09-13 電池モジュール
KR1020200088103A KR102425600B1 (ko) 2019-09-13 2020-07-16 전지 모듈
US16/941,052 US11374281B2 (en) 2019-09-13 2020-07-28 Battery module
CN202010922343.9A CN112510315B (zh) 2019-09-13 2020-09-04 电池模块
DE102020211358.0A DE102020211358A1 (de) 2019-09-13 2020-09-10 Batteriemodul

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019167339A JP7223280B2 (ja) 2019-09-13 2019-09-13 電池モジュール

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2021044212A true JP2021044212A (ja) 2021-03-18
JP7223280B2 JP7223280B2 (ja) 2023-02-16

Family

ID=74686316

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2019167339A Active JP7223280B2 (ja) 2019-09-13 2019-09-13 電池モジュール

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11374281B2 (ja)
JP (1) JP7223280B2 (ja)
KR (1) KR102425600B1 (ja)
CN (1) CN112510315B (ja)
DE (1) DE102020211358A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023074271A (ja) * 2021-11-17 2023-05-29 プライムプラネットエナジー&ソリューションズ株式会社 電池モジュールおよび電池ユニット

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102419560B1 (ko) * 2022-01-14 2022-07-11 주식회사 서연이화 면압 유지 구조를 포함하는 배터리 팩
WO2024141779A1 (en) * 2022-12-30 2024-07-04 Andras Voloscsuk Battery pack with internal heat transfer fluid distribution

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05326024A (ja) * 1992-05-18 1993-12-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 積層密閉型酸化金属−水素蓄電池及び群電池システムとそれらの充電方法
JPH08140280A (ja) * 1994-11-08 1996-05-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd 蓄電池の充電制御装置
JP2008206644A (ja) * 2007-02-26 2008-09-11 Konami Digital Entertainment:Kk プッシャーゲーム機
JP2019509003A (ja) * 2016-02-17 2019-03-28 トヨタ・モーター・ヨーロッパToyota Motor Europe バッテリー充電制御のためのシステムおよび方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0892450B1 (en) * 1997-03-24 2004-05-12 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Battery power source unit
US6746797B2 (en) * 2001-07-31 2004-06-08 Delphi Technologies, Inc. Battery pack having flexible circuit connector
JP5231026B2 (ja) * 2008-01-10 2013-07-10 日立ビークルエナジー株式会社 電池モジュール
DE102009005124A1 (de) * 2009-01-19 2010-07-29 Li-Tec Battery Gmbh Elektrochemische Energiespeichervorrichtung
JP2010170942A (ja) * 2009-01-26 2010-08-05 Toyota Motor Corp 組電池及びその製造方法,電池パック,組電池モジュール,それを搭載した車両,電池搭載機器
US20120308860A1 (en) * 2009-09-13 2012-12-06 Carmine Pizzurro Casing for a multi-cell electrochemical battery and multi-cell electrochemical battery incorporating the same
CN102082309B (zh) * 2009-11-27 2014-09-17 尹学军 电动车辆快速补充电能的方法及其供电装置
KR101230130B1 (ko) 2010-12-21 2013-02-05 로베르트 보쉬 게엠베하 배터리 팩
WO2012176261A1 (ja) * 2011-06-20 2012-12-27 株式会社日立製作所 電池システム
JP2013020891A (ja) * 2011-07-13 2013-01-31 Toyota Motor Corp 組電池の拘束構造および組電池の拘束力可変方法
CN105390638B (zh) * 2015-12-10 2017-10-24 华霆(合肥)动力技术有限公司 电池模组温差均衡装置
CN105895993A (zh) * 2016-05-27 2016-08-24 成都联腾动力控制技术有限公司 一种纯电动汽车动力用气流热均衡性电池结构
CN206758516U (zh) * 2017-04-27 2017-12-15 北京新能源汽车股份有限公司 电池模组和车辆

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05326024A (ja) * 1992-05-18 1993-12-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd 積層密閉型酸化金属−水素蓄電池及び群電池システムとそれらの充電方法
JPH08140280A (ja) * 1994-11-08 1996-05-31 Matsushita Electric Ind Co Ltd 蓄電池の充電制御装置
JP2008206644A (ja) * 2007-02-26 2008-09-11 Konami Digital Entertainment:Kk プッシャーゲーム機
JP2019509003A (ja) * 2016-02-17 2019-03-28 トヨタ・モーター・ヨーロッパToyota Motor Europe バッテリー充電制御のためのシステムおよび方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2023074271A (ja) * 2021-11-17 2023-05-29 プライムプラネットエナジー&ソリューションズ株式会社 電池モジュールおよび電池ユニット
JP7565903B2 (ja) 2021-11-17 2024-10-11 プライムプラネットエナジー&ソリューションズ株式会社 電池モジュールおよび電池ユニット

Also Published As

Publication number Publication date
DE102020211358A1 (de) 2021-03-18
KR20210031810A (ko) 2021-03-23
JP7223280B2 (ja) 2023-02-16
US11374281B2 (en) 2022-06-28
CN112510315B (zh) 2023-03-24
KR102425600B1 (ko) 2022-07-26
US20210083242A1 (en) 2021-03-18
CN112510315A (zh) 2021-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112510315B (zh) 电池模块
Jouhara et al. Investigation, development and experimental analyses of a heat pipe based battery thermal management system
US20170237111A1 (en) Centrally located spacers for electrochemical cells
JP6730526B2 (ja) クラッシュビーム構造を有するバッテリーパック
CN107431259B (zh) 包括具有不同厚度的冷却片的阵列的电池模块
US20170237112A1 (en) Porous spacers for electrochemical cells
KR20210122112A (ko) 전지 시스템 및 그 작동 방법 및 이를 포함하는 전지 팩 및 차량
JP6066130B2 (ja) 新規な空冷式構造の電池パック
US20160254504A1 (en) Frame for secondary battery and battery module comprising the same
JP4641737B2 (ja) パック電池
US20150118530A1 (en) Battery Pack
EP2475025A1 (en) Electric storage device and electric storage apparatus
CN103094639A (zh) 使用单层石墨涂覆聚合物屏障基底的用于电池的热管理和减轻热传播的方法
JP2015510239A (ja) 新規の空冷式構造の電池パック
KR20120119999A (ko) 전지 집합체
CN111033879B (zh) 具有双向冷却结构的电池组
US20180287225A1 (en) System for closed loop direct cooling of a sealed high voltage traction battery pack
US20180337433A1 (en) Dual-sided propulsion battery coolant system
JP2020080219A (ja) 組電池
CN111180825B (zh) 电池组
KR102636090B1 (ko) 냉각 유로가 구비된 냉각판을 포함하는 파우치형 전지셀 모듈
WO2021010335A1 (ja) 電池温調装置
JP7061545B2 (ja) 全固体電池
JP2019036397A (ja) 組電池
US11799152B2 (en) Evaluation of cell-level heat generation in battery electric system using direct-to-air heat pump

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210921

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20220713

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220721

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20220907

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20230105

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20230118

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 7223280

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151