JP2021057166A - Power supply unit and method for producing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ケースユニットに収納された複数の電池セルのガス排出技術に関する。
The present invention relates to a gas discharge technique for a plurality of battery cells housed in a case unit.
ハイブリッドカーや電気自動車などの車載用の電源として、ラミネートフィルムなどの外装部材で覆われたキャパシタやリチウムイオン電池などの蓄電セルとして、たとえば電池セルが用いられる。このような電池セルは、異常時に発生するガスを外装部材の一部から排出させる手段が採用されている。
車載用の電源では複数個の電池セルを電源ユニットとしてモジュール化するためにケース内に収納されるが、いずれかの電池セルから発生したガスを所定の位置から排出させるとともに、このガスが他の電池セルに影響を与えるのを防止する必要がある。
For example, a battery cell is used as an in-vehicle power source for a hybrid car or an electric vehicle, or as a storage cell for a capacitor or a lithium ion battery covered with an exterior member such as a laminated film. In such a battery cell, a means for discharging the gas generated at the time of abnormality from a part of the exterior member is adopted.
In an in-vehicle power supply, a plurality of battery cells are housed in a case to be modularized as a power supply unit, but the gas generated from one of the battery cells is discharged from a predetermined position, and this gas is used as another. It is necessary to prevent the battery cells from being affected.
このような電源ユニットのガス排出に関し、組電池が収納された複数のモジュールケースが並べて配置されるとともに、このモジュールケースの外部に形成されたそれぞれのガス排出孔に、等間隔に形成された接続部を有する共通の排出管が組付けられたものがある(たとえば、特許文献1)。 Regarding the gas discharge of such a power supply unit, a plurality of module cases containing assembled batteries are arranged side by side, and connections formed at equal intervals to each gas discharge hole formed on the outside of the module case. There is one in which a common discharge pipe having a portion is assembled (for example, Patent Document 1).
車載用に用いられる電源ユニットには、小型化や軽量化が求められる。さらに、電源ユニットには、異常が発生した電池セルから発生したガスを設定された部分から外部に排出し、他の電池セルに影響を与えないようにする必要がある。このようなガス排出のために、電池セルを収納するケースユニットの外部に排出装置を設けるのでは、電源ユニットが大型化するという課題がある。
また、電池セルが高容量化または高電圧化しているため、異常時に発生するガスの放出量や放出圧力も大きくなっている。そのため、ガス排出経路の容積を十分に確保しつつ、気密性を十分に確保する必要があるという課題がある。
Power supply units used in vehicles are required to be smaller and lighter. Further, the power supply unit needs to discharge the gas generated from the battery cell in which the abnormality has occurred from the set portion to the outside so as not to affect other battery cells. For such gas discharge, if the discharge device is provided outside the case unit for accommodating the battery cells, there is a problem that the power supply unit becomes large.
Further, since the battery cell has a high capacity or a high voltage, the amount of gas released and the pressure released at the time of abnormality are also large. Therefore, there is a problem that it is necessary to secure sufficient airtightness while ensuring a sufficient volume of the gas discharge path.
斯かる課題について、特許文献1には開示や示唆はなく、特許文献1に開示された構成では斯かる課題を解決することができない。
そこで、本発明の目的は、上記課題に鑑み、ガス放出性能を十分に確保しつつ、電源ユニットの小型化を図ることにある。
Therefore, an object of the present invention is to reduce the size of the power supply unit while sufficiently ensuring the outgassing performance in view of the above problems.
上記目的を達成するため、本開示の電源ユニットの一側面は、複数のケースユニットが積層されて、電極体を含む蓄電要素を覆う外装部材の一部にガス排出口を有する蓄電セルを収納する収納部と、前記収納部内にこの収納部の一部を区分するように形成されており、前記ガス排出口を含む前記外装部材の一部が収容されて前記ガス排出口から流出したガスを前記収納部から排出する排出部とを備える。 In order to achieve the above object, one side surface of the power supply unit of the present disclosure accommodates a power storage cell having a gas discharge port in a part of an exterior member in which a plurality of case units are laminated and covers a power storage element including an electrode body. A part of the storage part is formed so as to separate the storage part from the storage part, and a part of the exterior member including the gas discharge port is housed and the gas flowing out from the gas discharge port is referred to. It is provided with a discharge unit that discharges from the storage unit.
上記電源ユニットにおいて、前記ケースユニットに形成された立壁部が前記蓄電セルの外装部材の一部に備えたガス排出口を囲うように当接し、当該立壁部が蓄電セルのガス排出口を含む外装部材の一部を収容することで前記排出部を構成してよい。
上記電源ユニットにおいて、前記複数のケースユニットの積層によりケースユニットの間に前記収納部が形成されるとともに、前記積層されたケースユニットによって前記立壁部を介して前記ガス排出口の周囲の前記外装部材が挟持されてよい。
上記電源ユニットにおいて、前記ケースユニットは、前記蓄電セルの前記電極体を保持する保持部および前記外装部材の一部に接触させる第1の立壁部を備える収納面部と、該収納面部の他面側であり、隣接する他のケースユニットの第1の立壁部に対向して立設された第2の立壁部を備えており、他のケースユニットの収納面部と接合する蓋面部とを備え、前記収納面部と前記蓋面部との接合により、前記第1の立壁部と前記第2の立壁部との間に前記ガス排出口の周囲の前記外装部材が挟持されてよい。
上記電源ユニットにおいて、前記立壁部に、前記外装部材のガス排出手段の一部を収容する切り欠き部を備えてよい。
In the power supply unit, a vertical wall portion formed on the case unit abuts so as to surround a gas discharge port provided in a part of the exterior member of the power storage cell, and the vertical wall portion is an exterior including the gas discharge port of the power storage cell. The discharge portion may be configured by accommodating a part of the member.
In the power supply unit, the storage portion is formed between the case units by laminating the plurality of case units, and the exterior member around the gas discharge port is formed through the standing wall portion by the laminated case unit. May be pinched.
In the power supply unit, the case unit includes a storage surface portion including a holding portion for holding the electrode body of the power storage cell and a first standing wall portion that comes into contact with a part of the exterior member, and the other surface side of the storage surface portion. It is provided with a second standing wall portion which is erected so as to face the first standing wall portion of another adjacent case unit, and is provided with a lid surface portion which is joined to the storage surface portion of the other case unit. By joining the storage surface portion and the lid surface portion, the exterior member around the gas discharge port may be sandwiched between the first standing wall portion and the second standing wall portion.
In the power supply unit, the standing wall portion may be provided with a notch portion for accommodating a part of the gas discharging means of the exterior member.
上記電源ユニットにおいて、前記立壁部に押圧凸部を備えてよい。
上記電源ユニットにおいて、前記排出部は、前記蓄電セルの前記ガス排出口に対向する部分に、前記ガス排出口から放出されたガスに接触させる壁部と、前記壁部に接触したガスを外部に流す排出孔とを備えてよい。
上記電源ユニットにおいて、前記蓄電セルは、前記収納部に収納された前記外装部材であり、前記排出孔に対向する部分に前記ガスを通過させる通気孔を備えてよい。
In the power supply unit, the vertical wall portion may be provided with a pressing convex portion.
In the power supply unit, the discharge unit has a wall portion in contact with the gas discharged from the gas discharge port and a gas in contact with the wall portion to the outside in a portion of the storage cell facing the gas discharge port. It may be provided with a drain hole for flowing.
In the power supply unit, the power storage cell is the exterior member housed in the storage portion, and may be provided with a vent hole for passing the gas in a portion facing the discharge hole.
上記目的を達成するため、本開示の電源ユニットの製造方法の一側面は、複数のケースユニットを積層し、電極体を含む蓄電要素を覆う外装部材の一部にガス排出口を有する蓄電セルをケースユニットの収納部に収納する工程と、前記収納部内にこの収納部の一部を区分するように形成された排出部に前記ガス排出口を含む前記外装部材の一部が収容させる工程とを含んでよい。
In order to achieve the above object, one aspect of the method for manufacturing a power supply unit of the present disclosure is to provide a power storage cell in which a plurality of case units are stacked and a gas discharge port is provided as a part of an exterior member covering a power storage element including an electrode body. A step of storing the case unit in the storage portion and a step of accommodating a part of the exterior member including the gas discharge port in the discharge portion formed so as to divide a part of the storage portion in the storage portion. May include.
本発明によれば、次のいずれかの効果が得られる。
(1) 積層されたケースユニットの収納部の一部にガスの排出部を形成し、この排出部内に電池セルのガス排出口が形成された外装部材の一部を収容することで、電源ユニットが大型化するのを防止できる。
(2) ケースユニットの一面に立設した第1の立壁部と、このケースユニットに積層される他のケースユニットに形成された第2の立壁部とを接合して外装部材を挟持させることで、排出部の密閉性が確保できる。
(3) 立壁部の一部に切り欠き部を設けることで、外装部材のガス排出口を閉塞させず、排出部側へのガス排出経路を確保できる。
According to the present invention, any of the following effects can be obtained.
(1) A power supply unit by forming a gas discharge part in a part of the storage part of the laminated case unit and accommodating a part of the exterior member in which the gas discharge port of the battery cell is formed in this discharge part. Can be prevented from becoming large.
(2) By joining the first standing wall portion erected on one surface of the case unit and the second standing wall portion formed on the other case unit laminated on this case unit to sandwich the exterior member. , The airtightness of the discharge part can be ensured.
(3) By providing a notch in a part of the vertical wall, it is possible to secure a gas discharge path to the discharge part side without blocking the gas discharge port of the exterior member.
〔第1の実施形態〕
図1は、第1の実施の形態に係る電源ユニットの外観構成例を示している。図1に示す構成は一例であり、斯かる構成に本発明が限定されない。
この電源ユニット2は、複数の電池セル6を収納する収納部4を備えた電源装置の一例であり、たとえば電池セル6毎または複数の電池セル6を並列もしくは直列に接続して電源を供給する手段である。収納部4は、たとえば電池セル6を収納する複数のセルホルダー4−1、4−2、4−3、・・・、4−Nが積層されている。セルホルダー4−1、4−2、4−3、・・・、4−Nには、それぞれ1つずつの電池セル6が収納されている。このセルホルダー4−1、4−2、4−3、・・・、4−Nは、本発明のケースユニットの一例であり、電源ユニット2の収納部4の構成部品であるとともに、電池セル6を保持する機能部品である。さらに電源ユニット2には、収納部4の内部に電池セル6から放出されたガスを収集し、電源ユニット2の外部に排出させる排出部8が形成されている。
[First Embodiment]
FIG. 1 shows an example of an external configuration of a power supply unit according to the first embodiment. The configuration shown in FIG. 1 is an example, and the present invention is not limited to such a configuration.
The
電源ユニット2には、積層したセルホルダー4−1、4−2、4−3、・・・、4−Nの少なくとも終端面側を覆うカバーケース10を備える。このカバーケース10は、たとえば積層された終端のセルホルダー4−Nの一面を覆うことで、収納部4の外装カバーとして機能する。
なお、電源ユニット2は、セルホルダー4−1の外周端面側にもカバーケースを設置してもよい。
The
The
セルホルダー4−1、4−2、4−3、・・・、4−Nおよびカバーケース10には、それぞれ単一または複数のガス通気孔12を備えている。電源ユニット2では、たとえばセルホルダー4−1、4−2、4−3、・・・、4−Nおよびカバーケース10に形成されたガス通気孔12が連通することでガスを排出する排出部8が構成される。
The cell holders 4-1 and 4-2, 4-3, ..., 4-N and the
そのほかセルホルダー4−1、4−2、4−3、・・・、4−Nには、それぞれ両側に、電池セル6の端子部14−1A、14−2A、14−3A、・・・14−NA、14−1B、14−2B、14−3B・・・14−NBが配置されている。収納部4には、たとえば全ての電池セル6の同極を同方向に収納してもよく、または交互に極性を変えて収納してもよい。
In addition, the cell holders 4-1 and 4-2, 4-3, ..., 4-N have terminals 14-1A, 14-2A, 14-3A, ... 14-NA, 14-1B, 14-2B, 14-3B ... 14-NB are arranged. In the
<セルホルダーの配置構成>
図2は、電源ユニットの組立構成例を示している。
セルホルダー4−1、4−2、4−3、4−4・・・には、たとえば一面側に電池セル6を収納する収納面部16を備えており、電池セル6の上面側を外部に露出させた状態で収納エリア内に収容している。また収納面部16には、たとえば収納エリアの端部側の一部にガス排出部18が形成されている。このガス排出部18は、収納部4の排出部8の構成部の一例であって、一部にガス通気孔12を備える。またガス排出部18は、電池セル6に形成されたガス排出口20に合せて形成され、またはガス排出口20の位置に合わせて電池セル6が収納面部16に配置される。また電池セル6は、ガス排出口20の周縁部分であって、ガス排出部18のガス通気孔12と連通する位置にガス通気孔22を備えている。このガス通気孔22は、ガス排出部18のガス通気孔12を通過した排気ガスを通過させる通気経路の一例である。
<Arrangement configuration of cell holder>
FIG. 2 shows an example of an assembly configuration of the power supply unit.
The cell holders 4-1 and 4-2, 4-3, 4-4 ... Are provided with a
電源ユニット2は、前後方向に対向して配置された各セルホルダー4−1、4−2、4−3、4−4・・・を積層していくことで、それぞれの収納面部16内に収納部を形成するとともに、ガス排出部18を連通させて排出部8が形成される。
The
<電池セル6の構成例>
図3は、電池セルの構成例を示している。
電池セル6は、たとえば図3に示すように、蓄電体24をラミネートフィルム(外装部材26)で覆うとともに、その端部を接合して熱溶着させたパウチ電池の一例であって、たとえばリチウムイオン電池などが含まれる。この蓄電体24には、たとえば正極および負極の電極板やセパレータを介して積層もしくは巻回して成形したものなどが含まれる。また蓄電体24には、それぞれの電極と接続する端子部14−A、14−Bが設置されており、被覆された外装部材26から導出されている。また電池セル6は、たとえば外装部材26の接合部分の一部に溶着の強度を低下させて形成したガス排出口20を含む弁機能部28を備える。この弁機能部28は、たとえば電池セル6の異常時に蓄電体24からガスが発生したときに、蓄電体24からガス排出口20側に向けて溶着の剥離や破断が生じ易い脆弱部となっている。これにより電池セル6では、異常が発生した場合、発生したガスが蓄電体24から弁機能部28側に流れていき、ガス排出口20またはその周辺部分から放出される。
<Configuration example of
FIG. 3 shows a configuration example of a battery cell.
As shown in FIG. 3, the
<セルホルダーの構成について>
図4は、セルホルダーの構成例を示している。
セルホルダー4−1、4−2、4−3、・・・、4−Nは、たとえば図4のAに示すように、一面側に前記電池セル6を収納する収納面部16を備えるとともに、反対側の面に他のセルホルダー4−1、4−2、4−3、・・・、4−Nの収納面部16に積層される蓋面部30を備える。
収納面部16には、たとえば少なくとも電池セル6の蓄電体24を載置する載置面部32、この載置面部32の周囲に形成され電池セル6の外装部材26の外縁周囲部分を載置させる載置部33や載置面部32の一端側に立設されたリブ34を備える。載置面部32は、電池セル6の底面側を載置するとともに、周面を包囲する収納壁42により電池セル6を内部に収納する収納部4の一部を構成する。
リブ34は、本発明の第1の立壁部の一例であり、載置面部32の一部を区分するように矩形もしくは円形状に形成されている。リブ34で区分された領域は、少なくとも電池セル6のガス排出口20およびガス通気孔22が配置される排気エリア36を構成する。この排気エリア36は、本発明の排出部8の一例である。この排気エリア36の内部には、たとえば1または複数のガス通気孔12、ガス排出口20と対向する部分に配置される遮断面部40を有する。この遮断面部40は、電池セル6のガス排出口20で排出されたガスに接触させ、ガス排出口20から図示しない隣接するセルホルダー4−1、4−2、4−3、・・・、4−N側に向けて直接排出されないようにする機能部品の一例である。
<About the configuration of the cell holder>
FIG. 4 shows a configuration example of the cell holder.
The cell holders 4-1 and 4-2, 4-3, ..., 4-N are provided with a
On the
The
リブ34には、上面側から所定の深さの切り欠き部38を備える。この切り欠き部38は、変形した弁機能部28を収容する収容部の一例である。すなわち、弁機能部28は、たとえば蓄電体24で発生したガスにより膨張するなどの変形が生じる。このとき弁機能部28は、一部または全部が切り欠き部38内に収容され、その内部を通じてガスをガス排出口20側に流す。
そのほか、収納面部16には、たとえば収納壁42の一部が分断され、電池セル6の端子部14−A、14−Bをセルホルダー4−1、4−2、4−3、・・・、4−Nの外部に導出する導出部44を備える。
The
In addition, for example, a part of the
セルホルダー4−1、4−2、4−3、・・・、4−Nの蓋面部30は、接合する他のセルホルダー4−1、4−2、4−3、・・・、4−Nの収納面部16と接合して、収納部4を形成する構成部品の一例であり、たとえば図4のBに示すように、リブ34の背面側に同様の面積の排気エリア36を形成するリブ46が形成されている。このリブ46は、本発明の第2の立壁部の一例であり、積層される他のセルホルダー4−1、4−2、4−3、・・・、4−Nの収納面部16のリブ34と対向する位置であり、このリブ34と接合する高さに形成されている。
そのほか蓋面部30には、たとえば他のセルホルダー4−1、4−2、4−3、・・・、4−Nの載置部33と接合する接合部43や、収納面部16の導出部44と対向する位置に、一部を切り欠いて形成された導出部48を備える。この導出部48は、電池セル6の端子部14−A、14−Bの一面を覆い、または接触する。
The
In addition, the
<電池セルが収納された状態について>
図5、図6、図7は、電池セルを収納したセルホルダーの構成例を示している。
セルホルダー4−1、4−2、4−3、・・・、4−Nの収納面部16は、たとえば図5に示すように電池セル6の外装部材26と同等の面積で形成されている。また電池セル6は、外装部材26の接合部分の一部がリブ34の頂面上に載置されており、ガス排出口20やガス通気孔22および弁機能部28がリブ34で区分けされた排気エリア36上を覆うように配置される。
電池セル6は、たとえば図6に示すように外装部材26で覆われた蓄電体24が載置面部32上に載置されるとともに、蓄電体24の周囲にある外装部材26の接合部分が収納面部16の周面部分に形成された載置部33やリブ34に載置されている。このとき電池セル6の弁機能部28は、たとえばその一部または全部がリブ34に形成された切り欠き部38上に配置されており、外装部材26の内部で発生したガスの圧力に対し、切り欠き部38内に向けて変形可能となっている。
リブ34で包囲された排気エリア36には、ガス排出口20と対向面側に遮断面部40を備えており、ガス排出口20や弁機能部28から排気エリア36内に流入したガスが蓋面部30側に直接排出させない構成となっている。
<About the state where the battery cell is stored>
5, FIG. 6 and FIG. 7 show a configuration example of a cell holder accommodating a battery cell.
The
In the
The
またガス通気孔12は、たとえば図7に示すように、電池セル6の接合部分に形成されたガス通気孔22が対向して配置されており、ガス排出口20から排気エリア36内に放出されたガスがガス通気孔12、22を通じて排出される。
そのほか、セルホルダー4−1、4−2、4−3、・・・、4−Nの蓋面部30は、たとえば収納面部16の載置面部32と同等の面積で形成されるほか、載置面部32を挟んでリブ34と反対方向にリブ46が立設されている。このリブ46の高さL2は、たとえばリブ34の高さL1と同等またはそれよりも長く(L1≦L2)なるように形成されている。このようにリブ34、46の長さを設定することで、セルホルダー4−1、4−2、4−3、・・・、4−Nの接合したときにリブ34、46の頂面部同士が所定の接触圧力を付加することができる。
Further, as shown in FIG. 7, for example, the gas vent holes 12 are arranged so that the gas vents 22 formed at the joint portion of the
In addition, the
<セルホルダー4−(X−1)、4−X、4−(X+1)を積層した状態について>
ここでは、電源ユニット2の一部として、セルホルダー4−(X−1)、4−X、4−(X+1)を抽出して説明する。電源ユニット2には、たとえば図8のAに示すように、各セルホルダー4−(X−1)、4−X、4−(X+1)が積層されると、収納面部16の載置部33と蓋面部30の接合部43とが接合すると、これらの間に電池セル6毎の収納部4が形成される。さらに電源ユニット2の排出部8は、対向するリブ34、46の接合によりそれぞれの排気エリア36が連通することで形成される。
なお、排出部8は、たとえば電池セル6の配置方向により、全ての排気エリア36のガス通気孔12と電池セル6のガス排出口20が直線上で連通する場合のほか、排気エリア36内でセルホルダー4−(X−1)、4−X、4−(X+1)毎にガス排出口20の配置位置が異なっている場合も含まれる。
さらに、電源ユニット2の排出部8は、セルホルダー4−(X−1)、4−X、4−(X+1)の積層により対向するリブ34、46が接合することで、リブ34の頂面上に載置された外装部材26の接合面の一部を挟持する。これにより、電池セル6は、たとえばリブ34、46で挟持された部分が所定の圧力で押圧されて、外装部材26で覆われた蓄電体24と排気エリア36内に配置された部分が遮断される。また排出部8は、各排気エリア36は、リブ34、46の接合により収納部4に対する密閉性が確保できる。
<About the state where cell holders 4- (X-1), 4-X, 4- (X + 1) are stacked>
Here, cell holders 4- (X-1), 4-X, and 4- (X + 1) will be extracted and described as a part of the
In addition, in the
Further, the
また収納部4では、たとえば図8のBに示すように一部の電池セル6Xに異常が発生し、蓄電体24を覆った外装部材26の内部にガスが発生している。このとき外装部材26は、一方のセルホルダーの収納面部16と、対向するセルホルダーの蓋面部30との間に形成される容積に応じて膨張状態となる。電池セル6が収納される領域の容積は、たとえばリブ34の高さL1とリブ46の高さL2とが接合する高さに応じて設定される。
リブ34、46が接合した排気エリア36では、電池セル6の弁機能部28を通じて流入し、ガス排出口20から排出されたガスがガス通気孔12、22を通じて隣接する排気エリア36を通過して、電源ユニット2の外部に排出される。
Further, in the
In the
リブ34、46の接合面に挟持された外装部材26は、たとえば図9のAに示すように、その一部がリブ34、46に形成された切り欠き部38内に配置されている。このとき外装部材26は、リブ34、46に挟持された部分が対向方向に押圧されて遮断状体となっているのに対し、切り欠き部38内に配置された部分には圧力から開放されている。外装部材26は、たとえば少なくとも切り欠き部38に内に配置される部分およびガス排出口20を含む部分について、外装部材26同士の接合を脆弱化した弁機能部28となっている。これにより外装部材26は、たとえば図9のBに示すように電池セル6の蓄電体24の異常によりガスが発生すると、蓄電体24側からの負荷される膨張圧力により切り欠き部38内に配置された部分が変形して開弁部Oとなる。そして電池セル6では、たとえば外装部材26の内部において、蓄電体24側から開弁部O側に向けてガスが流動し、ガス排出口20から排気エリア36側にガスが流される。
なお、弁機能部28は、蓄電体24側でガスが発生した場合、開弁部Oのように接合部分の一部が開口する場合に限られず、切り欠き部38内やその周囲において外装部材26の一部が破裂する場合ある。
A part of the
The
<電源ユニット2の製造処理>
次に、電源ユニット2の製造処理例を説明する。ここに示す製造処理は、電源ユニットの製造方法の一例であり、斯かる処理内容に本発明が限定されない。
電源ユニット2の製造処理では、たとえば以下のような工程が含まれる。
(a)複数のセルホルダー4−1、4−2、4−3、・・・、4−Nに対し、電池セル6を載置する。このとき、電池セル6のガス排出口20をセルホルダー4−1、4−2、4−3、・・・、4−Nに形成された排気エリア36(図4A)の形成位置に合せるとともに、ガス通気孔12、22を対向させる。
(b)電池セル6が設置されたセルホルダー4−1、4−2、4−3、・・・、4−Nを積層して、内部に収納部4および排出部8を形成する。このとき排出部8内には、各電池セル6のガス排出口20およびその周囲部分を含む外装部材26(図3)が収容される。
(c)さらに、セルホルダー4−1、4−2、4−3、・・・、4−Nの収納面部16側に立設されたリブ34の頂面上に電池セル6の外装部材26の一部を載置し、隣り合ったセルホルダー4−1、4−2、4−3、・・・、4−Nの対向面側にある蓋面部30に形成されたリブ46と接合させる。これによりリブ34、46が頂面部同士が接合すると、その接合面間に配置された外装部材26を挟持させる。
<Manufacturing process of
Next, an example of manufacturing processing of the
The manufacturing process of the
(A) The
(B) Cell holders 4-1, 4-2, 4-3, ..., 4-N in which the
(C) Further, the
<第1の実施の形態の効果>
斯かる構成によれば、次のいずれかのような効果が期待できる。
(1) 収納部4内の一部にガスの排出部8を形成することで、ガス排出経路による電源ユニット2の大型化を防止できるとともに、電源ユニット2を設置する空間の省スペース化が図れる。
(2) 電池セル6の排出口を含む部分を収納部4内に形成された排出部8内に配置させることで、電池セル6から放出されるガスを直接排出部8側に取り出すことができ、排出部8までの経路の簡略および短縮化により小型化および計量化を図るとともに排気機能の向上が図れる。
(3) セルホルダー4−1、4−2、4−3、・・・、4−Nの両面の対向位置に所定長さのリブ34、46を形成し、積層によりリブ34、46を接合させることで、電池セル6を収納する領域と排気エリア36との遮断性が保持できる。
(4) 接合するリブ34、46の間に外装部材26を挟持させることで、蓄電体24で発生したガスが収納エリア側に放出されるのを防止できる。
(5) リブ34、46の一部に切り欠き部38を形成し、この内部に外装部材26の弁機能部28を配置させることで、弁機能部28を通じて蓄電体24で発生したガスを排気エリア36側に導くことができる。
<Effect of the first embodiment>
According to such a configuration, one of the following effects can be expected.
(1) By forming the
(2) By arranging the portion including the discharge port of the
(3)
(4) By sandwiching the
(5) By forming a
〔第2の実施の形態〕
図10は、第2の実施の形態に係る電源ユニットのセルホルダー4−1、4−2、4−3、・・・、4−Nの構成例を示している。図10に示す構成は一例であり、斯かる構成に本発明が限定されない。また図10において、図1、図6、図7等と同一部分には同一の符号を付している。
この電源ユニット2は、第1の実施の形態と同様に、積層した複数のセルホルダー4−1、4−2、4−3、・・・、4−Nにおいて、隣り合う収納面部16と蓋面部30との間に電池セル6が配置される収納部が形成される。またセルホルダー4−1、4−2、4−3、・・・、4−Nには、収納部を構成する収納面部16と蓋面部30の一部にリブ34、46を立設し、リブ34、46によって区分けされた領域を排気エリア36として利用する。そして、電源ユニット2では、連通した排気エリア36によりガスを排出する排出部8が形成される。
この実施の形態のリブ34、46は、たとえば図10に示すように、電池セル6の外装部材26の一部が載置される頂面部に凹部50または凸部52が形成されている。この凸部52は、本発明の押圧凸部の一例である。また、凹部50は、この凸部52と嵌合する嵌合部の一例であり、セルホルダー4−1、4−2、4−3、・・・、4−Nの積層によりリブ34、46の接合時に嵌合状態となる。凹部50の開口幅および深さは、凸部52の突出幅および突出長さと同等またはこれに近い大きさであり、嵌合時に密着状態となるように設定されている。
[Second Embodiment]
FIG. 10 shows a configuration example of cell holders 4-1, 4-2, 4-3, ..., 4-N of the power supply unit according to the second embodiment. The configuration shown in FIG. 10 is an example, and the present invention is not limited to such a configuration. Further, in FIG. 10, the same parts as those in FIGS. 1, 6, 7, and 7 are designated by the same reference numerals.
Similar to the first embodiment, the
As shown in FIG. 10, for example, the
積層されたセルホルダー4−(X−1)、4−X、4−(X+1)では、たとえば図11に示すように、接合したリブ46の凸部52によりリブ34上に配置された電池セル6の外装部材26が押圧されて変形し、それぞれの凹部50内に挿入される。このとき外装部材26は、嵌合する凸部52と凹部50の形状に沿って変形しており、リブ34、46の接合部分に外装部材26が密着状態となる。
この凹部50および凸部52は、たとえばリブ34、46の頂面上であって、図示しない切り欠き部38を除いた部分の全体またはその一部に形成されてよい。
In the stacked cell holders 4- (X-1), 4-X, 4- (X + 1), for example, as shown in FIG. 11, the battery cells arranged on the
The
<第2の実施の形態の効果>
斯かる構成によれば、以下のいずれかの効果が得られる。
(1) 上記第1の実施の形態と同様の構成を含むので、電源ユニット2の小型化や軽量化が実現できる。
(2) 外装部材26を挟持するリブ34、46の接合面に形成した凹部50と凸部52を嵌合させることで、排気エリア36で構成される排出部8と、積層されたセルホルダー4−1、4−2、4−3、・・・、4−Nで構成される収納部4との間の密閉性が確保できる。
そして、排出部8の密閉性が確保されることで、一部の電池セル6に異常が発生した場合でも、排出部8を通じて流されるガスが他の電池セル6に影響を与えることがない。
(3) 凹部50と凸部52の嵌合部分に外装部材26が入り込むことで、セルホルダー4−1、4−2、4−3、・・・、4−N同士の接合性が向上する。
<Effect of the second embodiment>
According to such a configuration, one of the following effects can be obtained.
(1) Since the configuration is the same as that of the first embodiment, the
(2) By fitting the
Then, by ensuring the airtightness of the
(3) By inserting the
〔他の実施の形態〕
以上説明した実施の形態について、その変形例を列挙する。
(1) 上記実施の形態では、全てのリブ34、46の一部に切り欠き部38が形成される場合を示したがこれに限らない。セルホルダー4−1、4−2、4−3、・・・、4−Nには、たとえば収納面部16側のリブ34または蓋面部30側のリブ46のいずれか一方に切り欠き部38が形成される場合であってもよい。
斯かる構成によっても、ガスが発生して膨張した外装部材26の一部が、近傍に形成された切り欠き部38に追従して変形可能となることで弁機能部28として機能することができる。
[Other Embodiments]
The modified examples of the embodiments described above are listed.
(1) In the above embodiment, the case where the
Even with such a configuration, a part of the
(2) 上記実施の形態では、リブ34、46の側面に形成される切り欠き部38が常時開放状態となっている場合を示したがこれに限らない。切り欠き部38には、たとえば内部に変形可能な弁部材が設置されてもよい。この弁部材は、たとえば樹脂などの変形可能な材料で形成されており、電池セル6が通常状態のときは切り欠き部38の開口部分を閉塞し、電池セル6の異常による弁機能部28の膨張変形に追従して切り欠き部38内で押し潰されて切り欠き部38を開状態にする構成である。
斯かる構成によれば、リブ34、46で形成される排気エリア36と収納部4との密閉性を向上させることができる。
(2) In the above embodiment, the case where the
According to such a configuration, the airtightness between the
(3) 上記実施の形態では、リブ34、46に形成される切り欠き部38の開口形状が円形もしくは半円径、またはそれに近い形状であり、開口幅が一定の場合を示したがこれに限らない。切り欠き部38は、たとえば収納部4から排気エリア36に向けて開口幅を異ならせたものや、円形、半円形以外の形状に開口したものであってもよい。
(3) In the above embodiment, the case where the opening shape of the
(4) 上記実施の形態では、リブ34、46の頂面部分にのみ凹部50と凸部52が形成される場合を示したがこれに限らない。セルホルダー4−1、4−2、4−3、・・・、4−Nには、たとえばリブ34、46の頂面部分とともに、収納部4を形成する載置部33および接合部43にも凹部50や凸部52を備えてもよい。
(4) In the above embodiment, the case where the
(5) 上記実施の形態では、1つのセルホルダー4−1、4−2、4−3、・・・、4−Nの収納面部16側にリブ34を備えるとともに載置面部32側にリブ46を備える場合を示したがこれに限らない。セルホルダー4−1、4−2、4−3、・・・、4−Nには、たとえば収納面部16または載置面部32のいずれか一方の面からリブを立設させてもよい。この場合、電源ユニット2では、リブが立設されたセルホルダー4−1、4−2、4−3、・・・、4−Nの面に対し、リブを備えないセルホルダー4−1、4−2、4−3、・・・、4−Nが積層される。収納部4には、一方のセルホルダー4−1、4−2、4−3、・・・、4−Nに形成されたリブが隣接するセルホルダー4−1、4−2、4−3、・・・、4−Nの面の一部に接合する。そして、収納部4には、リブとセルホルダー4−1、4−2、4−3、・・・、4−Nの一部の間に電池セルの外装部材26の一部を挟み込まれることで、リブによって形成される排出エリア36内に排出部8が形成される。
(5) In the above embodiment, the
以上説明したように、本発明の最も好ましい実施の形態等について説明した。本発明は、上記記載に限定されるものではない。特許請求の範囲に記載され、または発明を実施するための形態に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能である。斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。
As described above, the most preferable embodiment of the present invention has been described. The present invention is not limited to the above description. Various modifications and modifications can be made by those skilled in the art based on the gist of the invention described in the claims or disclosed in the form for carrying out the invention. Needless to say, such modifications and modifications are included in the scope of the present invention.
本発明は、電池セルを収納する収納部の内部に排出部を形成し、この排出部に電池セルの排出口を含む外装部材の一部を収容して、電池セルで発生したガスを収納部の外部に排出することで、電源ユニットの小型化や軽量が実現でき、有用である。
In the present invention, a discharge portion is formed inside a storage portion for accommodating a battery cell, and a part of an exterior member including a discharge port of the battery cell is accommodated in this discharge portion to store gas generated in the battery cell. It is useful because the power supply unit can be made smaller and lighter by discharging it to the outside of the battery.
2 電源ユニット
4 収納部
4−1、4−2、4−3、・・・、4−N、4−(X−1)、4−X、4−(X+1) セルホルダー
6 電池セル
8 排出部
10 カバーケース
12、22 ガス通気孔
14−1A、14−1B、14−2A、14−2B、・・・ 端子部
16 収納面部
18 ガス排出部
20 ガス排出口
24 蓄電体
26 外装部材
28 弁機能部
30 蓋面部
32 載置面部
33 載置部
34、46 リブ
36 排気エリア
38 切り欠き部
40 遮断面部
42 収納壁
43 接合部
44 導出部
48 導出部
50 凹部
52 凸部
2
Claims (9)
前記収納部内にこの収納部の一部を区分するように形成されており、前記ガス排出口を含む前記外装部材の一部が収容されて前記ガス排出口から流出したガスを前記収納部から排出する排出部と、
を備えることを特徴とする電源ユニット。 A storage unit in which a plurality of case units are stacked to store a storage cell having a gas discharge port in a part of an exterior member that covers a power storage element including an electrode body.
A part of the storage part is formed in the storage part so as to divide a part of the storage part, and a part of the exterior member including the gas discharge port is housed and the gas flowing out from the gas discharge port is discharged from the storage part. And the discharge part
A power supply unit characterized by being equipped with.
前記収納面部と前記蓋面部との接合により、前記第1の立壁部と前記第2の立壁部との間に前記ガス排出口の周囲の前記外装部材が挟持されることを特徴とする請求項1に記載の電源ユニット。 The case unit is adjacent to a storage surface portion having a holding portion for holding the electrode body of the power storage cell and a first standing wall portion in contact with a part of the exterior member, and the other surface side of the storage surface portion. It is provided with a second standing wall portion that is erected facing the first standing wall portion of another case unit, and is provided with a lid surface portion that is joined to the storage surface portion of the other case unit.
The claim is characterized in that, by joining the storage surface portion and the lid surface portion, the exterior member around the gas discharge port is sandwiched between the first standing wall portion and the second standing wall portion. The power supply unit according to 1.
前記収納部内にこの収納部の一部を区分するように形成された排出部に前記ガス排出口を含む前記外装部材の一部が収容させる工程と、
を含むことを特徴とする電源ユニットの製造方法。
A process of stacking a plurality of case units and storing a storage cell having a gas discharge port in a part of an exterior member covering a power storage element including an electrode body in a storage portion of the case unit.
A step of accommodating a part of the exterior member including the gas discharge port in a discharge part formed so as to divide a part of the storage part in the storage part.
A method of manufacturing a power supply unit, which comprises.
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