JP2021193639A - Battery module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電池モジュールに関する。 The present invention relates to a battery module.
例えば車両用等の、高い出力電圧が要求される電源として、複数個の電池が電気的に接続された電池モジュールが知られている。一般にこのような電池モジュールは、積層された複数の電池を有する電池積層体と、電池の積層方向における電池積層体の両端に配置される一対のエンドプレートと、一対のエンドプレート間に掛け渡されて、複数の電池を積層方向に拘束するバインドバーとを備えている。 For example, as a power source that requires a high output voltage, such as for a vehicle, a battery module in which a plurality of batteries are electrically connected is known. Generally, such a battery module is laid between a battery laminate having a plurality of stacked batteries, a pair of end plates arranged at both ends of the battery laminate in the battery stacking direction, and a pair of end plates. It is equipped with a bind bar that restrains a plurality of batteries in the stacking direction.
電池は、使用にともなって膨張する場合がある。各電池が膨張すると、電池モジュールは電池の積層方向に大きく膨張する。これにより、エンドプレートやバインドバーに負荷がかかるため、電池の拘束状態が不安定になり得る。これに対し特許文献1には、積層方向の端部に位置する電池とエンドプレートとの間に、ゴム製の弾性部材を設けた電池モジュールが開示されている。この電池モジュールでは、電池が膨張した際に弾性部材が圧縮変形することによって、電池の膨張が許容される。これにより、エンドプレートやバインドバーにかかる負荷を軽減することができ、複数の電池を安定的に拘束することができる。
Batteries may expand with use. When each battery expands, the battery module expands significantly in the battery stacking direction. As a result, a load is applied to the end plate and the bind bar, so that the confined state of the battery may become unstable. On the other hand,
近年、電池モジュールのさらなる高容量化が求められており、この要求を満たすために電池の高容量化が進んでいる。電池が高容量化すると、電池の膨張量が増大し得る。特に、電池の寿命末期(End of Life:EOL)では、電池の膨張量が著しく増大し得る。上述した電池モジュールのように、電池とエンドプレートとの間にゴムを介在させた構造では、ゴムによって電池の膨張が許容されるが故に、電池が過度に膨張するおそれがあった。電池が膨張すると、当然のことながら電池内部の容積が大きくなる。電池内部の容積が大きくなると、電解液の水位が下がって電極体と電解液との接触面積が低下し得る。電極体と電解液との接触面積が低下すると、電池の容量低下や内部抵抗の上昇等、さまざまな問題が生じ得る。このため、電池が過度に膨張すると、各電池の容量ひいては電池モジュールの容量が低下し得る。 In recent years, there has been a demand for higher capacity battery modules, and in order to meet this demand, higher capacity batteries are being promoted. As the capacity of the battery increases, the amount of expansion of the battery may increase. In particular, at the end of life (EOL) of the battery, the amount of expansion of the battery can increase significantly. In a structure in which rubber is interposed between the battery and the end plate as in the battery module described above, the battery may expand excessively because the rubber allows the battery to expand. As the battery expands, the volume inside the battery naturally increases. When the volume inside the battery becomes large, the water level of the electrolytic solution may decrease and the contact area between the electrode body and the electrolytic solution may decrease. When the contact area between the electrode body and the electrolytic solution is reduced, various problems such as a decrease in battery capacity and an increase in internal resistance may occur. Therefore, if the battery expands excessively, the capacity of each battery and thus the capacity of the battery module may decrease.
本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、電池モジュールにおける電池の安定的な拘束と容量の維持との両立を図るための技術を提供することにある。 The present invention has been made in view of these circumstances, and an object of the present invention is to provide a technique for achieving both stable restraint of a battery in a battery module and maintenance of capacity.
本発明のある態様は、電池モジュールである。この電池モジュールは、積層された複数の電池を有する電池積層体と、第1金属で構成され、電池の積層方向における電池積層体の両端に配置される一対のエンドプレートと、一対のエンドプレートと係合して複数の電池を拘束する拘束部材と、エンドプレートと電池との間に介在し、少なくとも一部が、第1金属よりもヤング率の小さい第2金属で構成される緩衝部材と、を備える。 One aspect of the invention is a battery module. This battery module includes a battery laminate having a plurality of stacked batteries, a pair of end plates composed of a first metal and arranged at both ends of the battery laminate in the battery stacking direction, and a pair of end plates. A restraining member that engages and restrains a plurality of batteries, and a cushioning member that is interposed between the end plate and the battery and is composed of a second metal having a younger rate smaller than that of the first metal, at least in part. To prepare for.
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。 It should be noted that any combination of the above components and the conversion of the expression of the present invention between methods, devices, systems and the like are also effective as aspects of the present invention.
本発明によれば、電池モジュールにおける電池の安定的な拘束と容量の維持との両立を図ることができる。 According to the present invention, it is possible to achieve both stable restraint of the battery in the battery module and maintenance of the capacity.
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。実施の形態は、発明を限定するものではなく例示であって、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図に示す各部の縮尺や形状は、説明を容易にするために便宜的に設定されており、特に言及がない限り限定的に解釈されるものではない。また、本明細書または請求項中に「第1」、「第2」等の用語が用いられる場合には、特に言及がない限りこの用語はいかなる順序や重要度を表すものでもなく、ある構成と他の構成とを区別するためのものである。また、各図面において実施の形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings based on the preferred embodiments. The embodiments are not limited to the invention, but are exemplary, and all the features and combinations thereof described in the embodiments are not necessarily essential to the invention. The same or equivalent components, members, and processes shown in the drawings shall be designated by the same reference numerals, and duplicate description thereof will be omitted as appropriate. In addition, the scale and shape of each part shown in each figure are set for convenience in order to facilitate explanation, and are not limitedly interpreted unless otherwise specified. In addition, when terms such as "first" and "second" are used in the present specification or claims, these terms do not represent any order or importance unless otherwise specified, and have a certain structure. Is to distinguish between and other configurations. In addition, some of the members that are not important for explaining the embodiment in each drawing are omitted and displayed.
図1は、実施の形態に係る電池モジュールの分解斜視図である。なお、図1では、緩衝部材8を模式的に図示している。電池モジュール1は、電池積層体2と、一対のエンドプレート4と、拘束部材6と、緩衝部材8と、を備える。
FIG. 1 is an exploded perspective view of the battery module according to the embodiment. In addition, in FIG. 1, the
電池積層体2は、複数の電池10と、セパレータ12と、を有する。各電池10は、例えば、リチウムイオン電池、ニッケル−水素電池、ニッケル−カドミウム電池等の充電可能な二次電池である。電池10は、いわゆる角形電池であり、扁平な直方体形状の外装缶14を有する。外装缶14の一面には図示しない略長方形状の開口が設けられ、この開口を介して外装缶14に電極体や電解液等が収容される。外装缶14の開口には、外装缶14を封止する封口板16が設けられる。
The battery laminate 2 has a plurality of
封口板16には、長手方向の一端寄りに正極の出力端子18が設けられ、他端寄りに負極の出力端子18が設けられる。一対の出力端子18はそれぞれ、電極体を構成する正極板、負極板と電気的に接続される。以下では適宜、正極の出力端子18を正極端子18aと称し、負極の出力端子18を負極端子18bと称する。また、出力端子18の極性を区別する必要がない場合、正極端子18aと負極端子18bとをまとめて出力端子18と称する。外装缶14、封口板16および出力端子18は導電体であり、例えば金属製である。封口板16と外装缶14の開口とは、溶接等により接合される。各出力端子18は、封口板16に形成された図示しない貫通孔に挿通される。各出力端子18と各貫通孔との間には、絶縁性の図示しないシール部材が介在する。
The
本実施の形態では、説明の便宜上、外装缶14の封口板16が設けられる側の面を電池10の上面、外装缶14の上面に背向する面を電池10の底面とする。また、電池10は、上面および底面をつなぐ2つの主表面を有する。この主表面は、電池10が有する6つの面のうち面積の最も大きい面である。また、主表面は、上面および底面の長辺に接続される長側面である。上面、底面および2つの主表面を除いた残り2つの面は、電池10の側面とする。この側面は、上面および底面の短辺に接続される短側面である。また、電池積層体2において、電池10の上面側の面を電池積層体2の上面とし、電池10の底面側の面を電池積層体2の底面とし、電池10の短側面側の面を電池積層体2の側面とする。また、電池積層体2の上面側を鉛直方向上方とし、電池積層体2の底面側を鉛直方向下方とする。これらの方向および位置は、便宜上規定したものである。したがって、例えば、本発明において上面と規定された部分は、底面と規定された部分よりも必ず上方に位置することを意味するものではない。
In the present embodiment, for convenience of explanation, the surface of the
封口板16には、一対の出力端子18の間に弁部20が設けられる。弁部20は、安全弁とも呼ばれ、電池10の内部で発生するガスを放出するための機構である。弁部20は、外装缶14の内圧が所定値以上に上昇した際に開弁して、内部のガスを放出できるように構成される。弁部20は、例えば、封口板16の一部に設けられる、他部よりも厚さが薄い薄肉部と、この薄肉部の表面に形成される線状の溝とで構成される。この構成では、外装缶14の内圧が上昇すると、溝を起点に薄肉部が裂けることで開弁される。各電池10の弁部20は、図示しない排気ダクトに接続され、電池内部のガスは弁部20から排気ダクトに排出される。
The sealing
複数の電池10は、隣り合う電池10の主表面同士が対向するようにして所定の間隔で積層される。なお、「積層」は、任意の1方向に複数の部材を並べることを意味する。したがって、電池10の積層には、複数の電池10を水平に並べることも含まれる。また、各電池10は、出力端子18が同じ方向を向くように配置される。本実施の形態では便宜上、各電池10は、出力端子18が鉛直方向上方を向くように配置される。隣接する2つの電池10は、一方の電池10の正極端子18aと他方の電池10の負極端子18bとが隣り合うように積層される。正極端子18aと負極端子18bとは、図示しないバスバーを介して電気的に接続される。なお、隣接する複数個の電池10における同極性の出力端子18どうしをバスバーで並列接続して電池ブロックを形成し、電池ブロックどうしを直列接続してもよい。
The plurality of
セパレータ12は、絶縁スペーサとも呼ばれ、例えば絶縁性を有する樹脂からなる。セパレータ12を構成する樹脂としては、ポリプロピレン(PP)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリカーボネート(PC)、ノリル(登録商標)樹脂(変性PPE)等の熱可塑性樹脂が例示される。
The
セパレータ12は、複数の第1絶縁部材12aと、一対の第2絶縁部材12bと、を有する。各第1絶縁部材12aは、隣接する2つの電池10の間に配置されて当該2つの電池10間を電気的に絶縁する。各第2絶縁部材12bは、電池10の積層方向Xに延びて各電池10の側面に当接する。これにより、各電池10と拘束部材6とが電気的に絶縁される。なお、必要に応じて、第2絶縁部材12bにより、図示しないバスバーと拘束部材6とが電気的に絶縁されるように構成してもよい。
The
第2絶縁部材12bの電池10側を向く面には、電池10の積層方向Xに並ぶ複数のリブ12cが設けられている。隣り合うリブ12cの間隔は、電池10の主表面間の寸法に対応する。第2絶縁部材12bが各電池10の側面に嵌め合わされると、複数のリブ12cが各電池10の底面を押圧する。これにより、各電池10の方向Zにおける位置決めがなされる。
A plurality of
電池積層体2は、一対のエンドプレート4で挟まれる。一対のエンドプレート4は、電池10の積層方向Xにおける電池積層体2の両端に配置される。一対のエンドプレート4は、積層方向Xにおける両端に位置する電池10と、第1絶縁部材12aを介して隣り合うように配置される。各エンドプレート4は、第1金属で構成される金属板からなる。第1金属としては、鉄、ステンレス鋼およびアルミニウムからなる群から選択される少なくとも1種が例示される。エンドプレート4と電池10との間に第1絶縁部材12aが配置されることで、両者が絶縁される。
The battery laminate 2 is sandwiched between a pair of
拘束部材6は、バインドバーとも呼ばれ、電池10の積層方向Xに長い長尺状の部材である。本実施の形態では、電池10の積層方向Xと直交する方向Y、つまり正極端子18a、弁部20および負極端子18bが並ぶ方向に、一対の拘束部材6が配列される。一対の拘束部材6の間には、電池積層体2および一対のエンドプレート4が配置される。各拘束部材6は、電池10の側面に平行な矩形状の平面部6aと、平面部6aの上辺および下辺から電池10側に突出する庇部6bと、を有する。
The restraint member 6 is also called a bind bar and is a long member long in the stacking direction X of the
各拘束部材6の平面部6aに一対のエンドプレート4が係合することで、複数の電池10が積層方向Xに拘束される。平面部6aにおける各エンドプレート4と対向する表面には、コンタクトプレート22が溶接等により固定されている。コンタクトプレート22は、電池10の上面と底面が並ぶ方向Zに長い部材であり、エンドプレート4と対向する面に溝部22aを有する。溝部22aの底面には、コンタクトプレート22における平面部6aに接する面まで至る貫通孔22bが設けられている。本実施の形態では、3つの貫通孔22bが方向Zに所定の間隔をあけて、溝部22a内に配置されている。
By engaging the pair of
平面部6aには、コンタクトプレート22の貫通孔22bに対応する位置に、貫通孔7が設けられている。また、エンドプレート4は、平面部6aと対向する面に、方向Zに長い凸部4aを有する。凸部4aの形状は、溝部22aの形状に対応する。凸部4aには、コンタクトプレート22の貫通孔22bに対応する位置に、締結孔4bが設けられている。
The
凸部4aが溝部22aに嵌め込まれることで、拘束部材6とエンドプレート4とが連結される。凸部4aが溝部22aに嵌め込まれた状態で、拘束部材6の貫通孔7、コンタクトプレート22の貫通孔22bおよびエンドプレート4の締結孔4bが重なり合う。ここに、ねじ等の締結部材24が挿通されることで、エンドプレート4と拘束部材6とが固定される。
The restraining member 6 and the
電池10の膨張によって積層方向Xにおける電池積層体2の寸法が大きくなると、凸部4aには剪断方向の力がかかる。また、拘束部材6には、両端が引っ張られる方向の力がかかる。これにより、電池積層体2の寸法の増大、ひいては電池10の膨張を押さえ込むことができる。一般に金属は、曲げ強さよりも引っ張り強さのほうが強い。
When the size of the battery laminate 2 in the stacking direction X increases due to the expansion of the
積層方向Xにおける拘束部材6の両端部には、固定部26が配置される。電池モジュール1は、固定部26によって電池パックの筐体や車体などの固定対象に固定される。固定部26は、図示しない締結部材が挿通される貫通孔26aを有する。固定対象は図示しない締結孔を有し、この締結孔と貫通孔26aとが重ね合わされ、ここに締結部材が挿通されることで、電池モジュール1が固定対象に固定される。なお、固定部26は、溶接等の他の方法によって固定対象に固定されてもよい。
Fixing
緩衝部材8は、電池10の膨張を適度に許容しながら電池10を積層方向Xに押さえ付ける部材である。以下、緩衝部材8の形状および配置について、図2(A)〜図4(B)を参照しながら詳細に説明する。
The cushioning
図2(A)は、電池の積層方向から見た緩衝部材の模式図である。図2(B)は、図2(A)におけるA−A線に沿った断面図である。図3(A)は、電池の積層方向から見たエンドプレートの模式図である。図3(B)は、図3(A)のB−B線に沿った断面図である。図4(A)は、互いに組み付けられた状態にあるエンドプレート、緩衝部材および電池を電池の積層方向から見たときの模式図である。図4(B)は、図4(A)におけるC−C線に沿った断面図である。なお、図4(A)では、電池10を透視した状態を図示し、セパレータ12の図示を省略している。また、図4(B)では、電池10の内部構造の図示を省略している。
FIG. 2A is a schematic view of the cushioning member as seen from the stacking direction of the batteries. FIG. 2B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 2A. FIG. 3A is a schematic view of the end plate seen from the stacking direction of the batteries. FIG. 3B is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 3A. FIG. 4A is a schematic view of the end plates, cushioning members, and batteries that are assembled to each other when viewed from the stacking direction of the batteries. FIG. 4B is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. 4A. Note that FIG. 4A shows a state in which the
緩衝部材8は、エンドプレート4と電池10との間に介在する。緩衝部材8は、セパレータ12の第1絶縁部材12aを介して電池10に当接する。緩衝部材8は、少なくとも一部が、エンドプレート4を構成する第1金属よりもヤング率の小さい第2金属で構成される。なお、当然のことながら第2金属のヤング率は、ゴム等の樹脂のヤング率よりは大きい。また、第2金属は、電池10の膨張によって印加される力が第2金属の耐力を超えないように、その種類が選択される。第2金属としては、マグネシウムおよびマグネシウム合金からなる群から選択される少なくとも1種が例示される。一例として、第2金属のヤング率は40〜50GPaであり、耐力は150〜300MPaである。また、第1金属のヤング率は60〜220GPaである。
The cushioning
本実施の形態の緩衝部材8は、複数の断片部28と、支持プレート30と、を有する。各断片部28は、直方体形状あるいは四角柱状であり、第2金属で構成される。支持プレート30は、複数の断片部28を支持する板状部材である。支持プレート30は、エンドプレート4と同じ第1金属で構成されてもよいし、断片部28と同じ第2金属で構成されてもよい。また、支持プレート30は、第1金属および第2金属とは異なる金属で構成されてもよい。
The cushioning
各断片部28は、支持プレート30の主表面にマトリクス状に配置される。各断片部28は、任意の一面が支持プレート30の主表面に接合される。支持プレート30が第2金属で構成される場合には、複数の断片部28と支持プレート30とは一体成形されたものであってもよい。支持プレート30の主表面からの各断片部28の突出高さは、揃っていることが望ましい。
Each
支持プレート30は、エンドプレート4の主表面4cに対して平行に拡がるように配置される。つまり、支持プレート30は、電池10の積層方向Xと直交するYZ平面に対して平行に拡がる。したがって、複数の断片部28は、エンドプレート4の主表面4cに対して平行に配列される。
The
エンドプレート4は、電池10側を向く主表面4cに、電池10側を向く凹部32を有する。つまり、エンドプレート4は、凹部32の開口が電池10側を向くようにして、電池積層体2に組み付けられる。凹部32は、電池10の積層方向Xから見て、主表面4cのおおよそ中央に配置される。また、凹部32の開口形状は、積層方向Xから見た支持プレート30の輪郭と相似形状である。緩衝部材8は、支持プレート30が凹部32の底面側を向き、複数の断片部28が電池10側を向くように姿勢が定められて、凹部32内に配置される。
The
凹部32の深さは、断片部28と支持プレート30とが並ぶ方向における緩衝部材8の寸法と同等である。このため、緩衝部材8が凹部32内に配置された状態で、各断片部28の電池10側を向く面と、エンドプレート4の電池10側を向く主表面4cとは、同一平面内に配置される。したがって、エンドプレート4が電池積層体2に組み付けられた状態で、各断片部28とエンドプレート4の主表面4cとが、第1絶縁部材12aを介して電池10に接する。なお、凹部32の深さは、緩衝部材8が凹部32内に配置された状態で、各断片部28の電池10側を向く面が、エンドプレート4の電池10側を向く主表面4cよりも、外側に突出するように構成してもよい。この構成の場合、各断片部28の突出量は、各断片部28にかかる負荷が第2金属の耐力限界を超えない程度となるように設計されることが好ましい。
The depth of the
また、エンドプレート4の凹部32は、電池10の積層方向Xから見て、電池10の中心10Cと重なるように配置される。したがって、緩衝部材8は、電池10の積層方向Xから見て、電池10の中心10Cと重なるように配置される。電池10の中心10Cは例えば、積層方向Xから見た電池10の輪郭形状の幾何中心、あるいは幾何学的重心である。
Further, the
以上説明したように、本実施の形態に係る電池モジュール1は、積層された複数の電池10を有する電池積層体2と、第1金属で構成され、電池10の積層方向Xにおける電池積層体2の両端に配置される一対のエンドプレート4と、一対のエンドプレート4と係合して複数の電池10を拘束する拘束部材と、エンドプレート4と電池10との間に介在し、少なくとも一部が、第1金属よりもヤング率の小さい第2金属で構成される緩衝部材8と、を備える。
As described above, the
充電等により電池10が膨張した場合、電池10は方向Yおよび方向Zに比べて積層方向Xに大きく変形する。これにより、エンドプレート4および緩衝部材8には、積層方向Xの力がかかる。また、一対のエンドプレート4に力がかかることで、拘束部材6には積層方向Xに引っ張られる方向の力がかかる。これに対し、本実施の形態の緩衝部材8は、少なくとも一部に、エンドプレート4を構成する第1金属よりもヤング率の小さい第2金属で構成される部分を有する。このため、電池10が膨張すると、緩衝部材8が優先的に弾性変形する。これにより、電池10の膨張によってエンドプレート4や拘束部材6に生じる応力を緩和することができ、複数の電池10が拘束された状態を安定的に維持することができる。
When the
一方で、第2金属はゴム等の樹脂に比べてヤング率が大きいため、樹脂に比べて電池10の膨張を押さえ込むことができる。これにより、電池10の積層方向Xにおける変位量を低減することができる。例えば、電池10の変位量は1mm以下、より好ましくは0.4mm以下に抑えられる。よって、電池容積の増大にともなう電解液の水位の低下を抑制することができ、その結果、各電池10の容量の低下を抑制することができる。特に、緩衝部材8は、電池10がEOLに至って電池10の膨張量が著しく増大した場合に、弾性変形して電池10の膨張を許容する機能と、各電池10の膨張を押さえ込む機能とをバランスよく発揮する。
On the other hand, since the second metal has a higher Young's modulus than the resin such as rubber, the expansion of the
したがって、本実施の形態によれば、電池モジュール1における電池10の安定的な拘束と容量の維持との両立を図ることができる。また、緩衝部材8によって電池10の寸法変化を許容しているため、エンドプレート4や拘束部材6に要求される剛性を下げることができる。よって、エンドプレート4や拘束部材6の剛性確保にともなう電池モジュール1の大型化、重量増加およびコスト増加を回避することができる。
Therefore, according to the present embodiment, it is possible to achieve both stable restraint of the
また、本実施の形態の緩衝部材8は、第2金属で構成される複数の断片部28を有する。複数の断片部28は、エンドプレート4の主表面4cに対して平行に配列される。したがって、電池10は、複数の断片部28で押さえ付けられる。このように、緩衝部材8において第2金属で構成される部分を複数に分割する、つまり複数の断片部28とすることで、当該部分をより弾性変形しやすくすることができる。よって、電池10の膨張によってエンドプレート4や拘束部材6にかかる負荷を、より確実に軽減することができる。また、電池10の膨張によって緩衝部材8にかかる力が第2金属の耐力を超える可能性を低減することができる。
Further, the cushioning
また、緩衝部材8は、複数の断片部28を支持する支持プレート30を有する。これにより、複数の断片部28を設けることで電池モジュール1の組み立てが複雑になることを回避することができる。また、エンドプレート4は、電池10側を向く主表面4cに凹部32を有する。そして、緩衝部材8は、凹部32内に配置される。これにより、緩衝部材8の位置決めを簡単に行うことができる。また、緩衝部材8を設けることによる電池モジュール1の大型化を抑制することができる。
Further, the cushioning
また、緩衝部材8は、電池10の積層方向Xから見て、電池10の中心10Cと重なるように配置される。電池10が膨張した場合、電池10の中心10Cは、他の部位に比べて積層方向Xへの変位量が大きい。したがって、緩衝部材8を中心10Cと重なるように配置することで、電池10の膨張によってエンドプレート4や拘束部材6にかかる負荷を、より確実に軽減することができる。
Further, the cushioning
(実施の形態2)
実施の形態2に係る電池モジュールは、緩衝部材の設置姿勢が異なる点を除き、実施の形態1と共通の構成を有する。以下、本実施の形態に係る電池モジュールについて実施の形態1と異なる構成を中心に説明し、共通する構成については簡単に説明するか、あるいは説明を省略する。図5は、実施の形態2に係る電池モジュールの一部分を模式的に示す断面図である。なお、図5では、拘束部材6および電池10の内部構造の図示を省略している。
(Embodiment 2)
The battery module according to the second embodiment has the same configuration as that of the first embodiment except that the installation posture of the cushioning member is different. Hereinafter, the battery module according to the present embodiment will be mainly described with a configuration different from that of the first embodiment, and the common configuration will be briefly described or omitted. FIG. 5 is a cross-sectional view schematically showing a part of the battery module according to the second embodiment. Note that FIG. 5 omits the illustration of the internal structure of the restraint member 6 and the
本実施の形態に係る電池モジュール1は、実施の形態1と同様に、電池積層体2と、一対のエンドプレート4と、拘束部材6と、緩衝部材8と、を備える。緩衝部材8は、エンドプレート4と電池10との間に介在する。緩衝部材8は、複数の断片部28と、支持プレート30と、を有する。各断片部28は、第2金属で構成され、支持プレート30の主表面上に配列される。
Similar to the first embodiment, the
本実施の形態では、緩衝部材8がエンドプレート4に組み付けられた状態で、支持プレート30は複数の断片部28よりも電池10側に配置される。つまり、複数の断片部28と電池10との間に、支持プレート30が介在する。複数の断片部28は、先端が凹部32の底面に当接する。したがって、実施の形態1では緩衝部材8が複数の点で電池10に接するが、本実施の形態では緩衝部材8が面で電池10に接する。これにより、電池10が緩衝部材8に押し付けられることで、外装缶14に凹凸が生じる可能性を低減することができる。これにより、電池10の発電性能の低下を抑制することができる。
In the present embodiment, the
以上、本発明の実施の形態について詳細に説明した。前述した実施の形態は、本発明を実施するにあたっての具体例を示したものにすぎない。実施の形態の内容は、本発明の技術的範囲を限定するものではなく、請求の範囲に規定された発明の思想を逸脱しない範囲において、構成要素の変更、追加、削除等の多くの設計変更が可能である。設計変更が加えられた新たな実施の形態は、組み合わされる実施の形態および変形それぞれの効果をあわせもつ。前述の実施の形態では、このような設計変更が可能な内容に関して、「本実施の形態の」、「本実施の形態では」等の表記を付して強調しているが、そのような表記のない内容でも設計変更が許容される。以上の構成要素の任意の組み合わせも、本発明の態様として有効である。図面の断面に付したハッチングは、ハッチングを付した対象の材質を限定するものではない。 The embodiments of the present invention have been described in detail above. The above-described embodiment merely shows a specific example in carrying out the present invention. The contents of the embodiments do not limit the technical scope of the present invention, and many design changes such as changes, additions, and deletions of components are made without departing from the ideas of the invention defined in the claims. Is possible. The new embodiment with the design change has the effects of the combined embodiment and the modification. In the above-described embodiment, the contents that can be changed in design are emphasized by adding notations such as "in the present embodiment" and "in the present embodiment". Design changes are allowed even if there is no content. Any combination of the above components is also effective as an aspect of the present invention. The hatching attached to the cross section of the drawing does not limit the material of the object to which the hatching is attached.
緩衝部材8は、一方のエンドプレート4のみに設けられてもよい。緩衝部材8は、エンドプレート4に接合されてもよい。例えば、緩衝部材8は複数の断片部28のみからなり、エンドプレート4に複数の断片部28が直に接合されてもよい。緩衝部材8において第2金属で構成される部分は、一枚の平板であってもよい。緩衝部材8は、全体が第2金属で構成されてもよい。電池積層体2が備える電池10の数は、特に限定されない。セパレータ12の形状やエンドプレート4と拘束部材6との締結構造などを含む、電池モジュール1の各部の構造は、適宜変更することができる。
The cushioning
1 電池モジュール、 2 電池積層体、 4 エンドプレート、 4c 主表面、 6 拘束部材、 8 緩衝部材、 10 電池、 10C 中心、 28 断片部、 30 支持プレート、 32 凹部。 1 Battery module, 2 Battery laminate, 4 End plate, 4c Main surface, 6 Restraint member, 8 Cushioning member, 10 Battery, 10C center, 28 Fragment, 30 Support plate, 32 Recess.
Claims (6)
第1金属で構成され、前記電池の積層方向における前記電池積層体の両端に配置される一対のエンドプレートと、
前記一対のエンドプレートと係合して前記複数の電池を拘束する拘束部材と、
前記エンドプレートと前記電池との間に介在し、少なくとも一部が、前記第1金属よりもヤング率の小さい第2金属で構成される緩衝部材と、
を備えることを特徴とする電池モジュール。 A battery laminate having a plurality of stacked batteries,
A pair of end plates composed of a first metal and arranged at both ends of the battery laminate in the battery stacking direction,
A restraining member that engages with the pair of end plates to restrain the plurality of batteries,
A cushioning member that is interposed between the end plate and the battery and is at least partially composed of a second metal having a Young's modulus smaller than that of the first metal.
A battery module characterized by being equipped with.
前記複数の断片部は、前記エンドプレートの主表面に対して平行に配列される請求項1に記載の電池モジュール。 The cushioning member has a plurality of fragment portions composed of the second metal, and has a plurality of fragment portions.
The battery module according to claim 1, wherein the plurality of fragment portions are arranged in parallel with the main surface of the end plate.
前記緩衝部材は、前記凹部内に配置される請求項1乃至4のいずれか1項に記載の電池モジュール。 The end plate has a recess on the main surface facing the battery side.
The battery module according to any one of claims 1 to 4, wherein the cushioning member is arranged in the recess.
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