JP2023038694A - 電池モジュール - Google Patents

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JP2023038694A JP2021145555A JP2021145555A JP2023038694A JP 2023038694 A JP2023038694 A JP 2023038694A JP 2021145555 A JP2021145555 A JP 2021145555A JP 2021145555 A JP2021145555 A JP 2021145555A JP 2023038694 A JP2023038694 A JP 2023038694A
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偉鵬 江夏
Iho Enatsu
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Dezon Japan Co Ltd
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Abstract

【課題】充電および放電が可能な電池であって、車両に搭載される電池の劣化を抑制でき、電池において保護が必要な箇所に対し、適切に保護ができる電池モジュールを提供する。【解決手段】この電池モジュールは、車両に搭載され、電池の充電または放電に伴う発熱を、冷却媒体により除去する冷却回路と、可撓性を有する基板部31と、基板部31の弾性変形に追従して変形するよう基板部31に配置され電気伝導を許容する配線部32と、配線部32および電池のバスバー12(突出部12b)が相互に接続される部位であって電気伝導を許容する接続部34と、を有するFPC30と、シリコンを含む微粒子で構成され、電極端子11b1、11b2、接続部34、バスバー12、及び、配線部32の一部(露出部32a)を含む領域を被覆する被覆部40と、を備える。【選択図】図2

Description

本発明は、車両に搭載される電池であって、放電時に車両を駆動する電池を備えた、電
池モジュールに関する。
従来、電池モジュールが知られている。特に、車両に搭載される電池モジュールでは、
電池に、電圧検出線が接続される。検出された電圧に基づいて、電池の状態が管理される
。特許文献1に記載の電池モジュールでは、電圧検出線として、フレキシブルプリント基
板(以下、「FPC」とも称呼する。)が、用いられる。FPCの利用は、省スペース化
に適している。これは、FPCの厚みが薄いことに基づく。特許文献1に記載の電池モジ
ュールでは、冷却回路が用いられる。冷却回路では、冷却媒体が循環し、冷却媒体により
電池が冷却される。
特許文献2に記載の電池モジュールでは、電圧検出線として、FPCが用いられる。F
PCの防水のため、フィルムがFPCを被覆している。フィルムは熱可塑性であり、真空
ラミネート装置により、被覆が達成される。更に、バスバーの絶縁のため、樹脂カバーが
設けられる。樹脂カバーにより、バスバーが個別に包囲されている。
国際公開第2012/133592号(図1、図25等参照) 特開2020-194765号公報(図2等参照)
特許文献1の技術によれば、冷却冷媒による電池冷却により、電池の温度上昇が抑制さ
れる。このため、電池の劣化を抑制できる。しかしながら、電池の活電部、FPCの接続
部等に対し、十分な保護がなされていない。特許文献2の技術によれば、フィルムによる
被覆、及び、樹脂カバーにより、保護が可能である。しかしながら、被覆工程が複雑であ
り、部品点数が多くなる。
本発明の目的は、電池の劣化を抑制でき、電池において保護が必要な箇所に対し、適切
に保護ができる、電池モジュールを提供することにある。
本発明の電池モジュールは、充電および放電が可能な電池であって、車両に搭載され前
記放電時に前記車両を駆動する電池と、前記車両に搭載され、前記電池の前記充電または
前記放電に伴う発熱を、冷却媒体により除去する冷却回路と、可撓性を有する基板部と、
前記基板部の弾性変形に追従して変形するよう前記基板部に配置され電気伝導を許容する
配線部と、前記配線部および前記電池の活電部が相互に接続される部位であって電気伝導
を許容する接続部と、を有する配線基板と、シリコンを含む微粒子で構成され、前記接続
部、前記活電部、及び、前記配線部の一部を含む領域を被覆する被覆部と、を備える。
本発明によれば、冷却冷媒による電池冷却により、電池の温度上昇が抑制される。また
、被覆部にて、接続部、活電部、及び、配線部に、異物が接触することを抑制できる。こ
の被覆部は、シリコンを含む微粒子で構成される。接続部、活電部、及び、配線部は、電
気伝導を許容する部位である。これらの部位の表面に対して、シリコンを含む微粒子は、
非常に強く結び付く。このため、シリコンを含む微粒子による被覆は、簡易である。従来
技術に比して、被覆部の厚みを、均一に、薄くすることができる。従って、電池の劣化を
抑制でき、電池において保護が必要な箇所に対して、適切な保護がなされ得る。加え、上
述のようなカバーや、シール部材等の追加部品が不要である。従って、部品点数の増加が
抑制され得る。また、耐衝撃性を向上する観点で、カバーを取り付けてもよい。カバーを
備えた場合に、カバー内部にて発生する水分(例えば、結露水等)からも、保護が可能と
なる。
本発明に係る電池モジュールにおいては、前記接続部における前記電池の前記活電部は
、前記電池の電極と電気的に接続されたバスバーであり、前記配線基板は、前記バスバー
および前記配線基板を介して前記電池の電位を検出する電位検出器に接続されると好適で
ある。
本発明に係る電池モジュールにおいては、前記電池は、電解質を内部に収容するケース
を備え、前記冷却回路は、前記電池の前記ケース外側と接し、内部に前記冷却媒体の流路
を有する熱交換器を備えると好適である。
本発明に係る電池モジュールにおいては、前記冷却回路における前記熱交換器は、金属
材料で構成され、前記冷却回路における前記冷却媒体は、水、凝固点降下剤、及び、前記
熱交換器を保護する防錆剤を含むと好適である。
本発明に係る電池モジュールにおいては、前記被覆部は、被覆厚みが1マイクロメート
ル以下となるよう構成されると好適である。
電池モジュール。
本発明に係る電池モジュールにおいては、前記被覆部は、水が付着した場合、前記水と
前記被覆部との接触角が90度よりも大きくなるよう構成されると好適である。
本発明の実施形態に係る電池モジュールを示す斜視図である。 図1に示す電池モジュールが備える電極端子、バスバー、接続部、FPC、及び、被覆部の縦断面図及び平面図である。 図1に示す電池モジュールにおける各セルと、電位検出器との接続を説明するための図である。 図1に示す電池モジュールが備えるバスバー、接続部、配線部、及び、被覆部を示す要部拡大図である。 図1に示す電池モジュールが備える被覆部に対し、被水した場合の被覆部表面の状態を示す断面図である。
以下、本発明による電池モジュールの実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
なお、各図において、左・右方向、上・下方向、手前・奥手方向は、図中の矢印における
L(Left)・R(Right)方向、U(Up)・D(Down)方向、F(Fro
nt)・B(Back)方向に、それぞれ対応している。
<電池モジュール>
図1に示すように、実施形態の電池モジュール100は、電池10、冷却回路20、F
PC(フレキシブルプリント基板)30、及び、被覆部40を備えている。図1の上部に
は、組立てている状態の電池モジュール100が示されている。図1の下部には、組立て
後の電池モジュール100が示されている。被覆部40の配置態様は、図2(a)に示さ
れている。
電池10は、セル11、及び、バスバー12を備えている。電池10は、複数のセル1
1がF・B方向に積層されて、構成されている。各セル11は、ケース11a、及び、電
極端子11bを備えている。ケース11aは、直方体状の筐体であり、電解質を内部に収
容している。ケース11aは、F・B方向の側面11a1、頂面11a2、及び、底面1
1a3が規定される。側面11a1は、互いに対向している。頂面11a2においては、
L・R方向の両端部に、2つの電極端子11b1,11b2が設けられている。2つの電
極端子11b1,11b2は、頂面11a2からU方向に突出している。1つのセル11
において、2つの電極端子11b1,11b2のうち、一方が正の電極端子、他方が負の
電極端子である。
電池10では、L方向の端部にて、複数の電極端子11b1が、F・B方向に沿って並
ぶ。複数の電極端子11b1は、正の電極端子、及び、負の電極端子が、交互に配置され
る。電池10では、R方向の端部にて、複数の電極端子11b2が、F・B方向に沿って
並ぶ。複数の電極端子11b2は、負の電極端子、及び、正の電極端子が、交互に配置さ
れる。実際には、各セル11の間隙には、ホルダ等がそれぞれ介装される。説明の便宜上
、ホルダ等は図示していない。
セル11は、電極端子11bを介して、充電および放電が可能である。セル11(即ち
、電池10)は、リチウムイオン電池でもよく、他の形式の2次電池であってもよい。電
池10は、電気自動車等の車両に搭載される。実際には、電池10は、車両において、複
数個搭載されて、それぞれが直列に接続される。電池10の放電時に、電気エネルギが電
池10から車両のモータジェネレータに供給される。これにより、車両が駆動される。ま
た、充電時には、周知の手法により、電気エネルギが電池10に供給される。
バスバー12は、略矩形の金属板である。バスバー12の長辺及び短辺は、F・B方向
及びL・R方向に沿っている。各バスバー12は、2つの貫通孔12a,12aを備えて
いる。バスバー12において、2つの貫通孔12a,12aは、F・B方向にそれぞれ並
んでいる。2つの貫通孔12a,12aは、略円形であり、それぞれU・D方向に貫通し
ている。各バスバー12は、2つの貫通孔12a,12aの間において、1つの突出部1
2bを備える。突出部12bは、棒状に形成されている。突出部12bは、バスバー12
の長辺から、L方向又はR方向に突出する。突出部12bは、FPC30の配線部32と
接続される。
複数のバスバー12は、電池10のL方向の端部にて、F・B方向に沿って配置される
。各バスバー12において、2つの貫通孔12a,12aは、隣り合うセル11の電極端
子11b1,11b1と、それぞれ篏合する。複数のバスバー12は、電池10のR方向
の端部にて、F・B方向に沿って配置される。各バスバー12において、2つの貫通孔1
2a,12aは、隣り合うセル11の電極端子11b2,11b2と、それぞれ篏合する
。電極端子11bの貫通孔12aへの篏合後、各電極端子11bとバスバー12を、ナッ
ト等にて締結してもよい。これにより、バスバー12は、電池10の電極端子11bと電
気的に接続される。
バスバー12により、隣り合うセル11の正の電極端子11bと、負の電極端子11b
とが、接続される。この結果、電池10において、全てのセル11が、直列に接続される
。電池10のL方向側、及び、R方向側それぞれにおいて、バスバー12の個数は、セル
11の全数の半分である。電池10のL方向側では、各突出部12bは、R方向へ突出す
る。電池10のR方向側では、突出部12bは、L方向へ突出する。
冷却回路20は、熱交換器21、及び、冷却媒体22を備えている。冷却回路20は、
車両に搭載される。熱交換器21は、アルミニウム等の金属材料で構成されている。熱交
換器21は、プレート型を呈しており、ロウ付け工程を経て製造される。電池10は、熱
交換器21の上側に配置される。熱交換器21のU方向のプレート上面21aは、ケース
11aの外側の底面11a3と接する。熱交換器21は、冷却媒体22の入口21b及び
出口21c、及び、冷却媒体22の流路21dを、備えている。流路21dは、熱交換器
21の内部に構成され、入口21b及び出口21cを連通している。熱交換器21は、セ
ル11の間隙に介装されてもよい。この場合、熱交換器21は、サーペンタイン型であっ
て、ケース11aの外側の側面11a1と接してもよい。
冷却媒体22は、熱交換器21の入口21bから流入し、内部の流路21dを流れ、出
口21cから流出する。入口21b、及び、出口21cには、冷却媒体22の配管が、そ
れぞれ接続される。配管には、冷却媒体22のポンプPが介装される。ポンプPの駆動に
より、冷却媒体22が循環する。電池10が発熱する場合、冷却媒体22を循環させ、発
熱が、熱交換器21を介し冷却媒体22にて除去される。実際には、配管にはラジエータ
等が介装される。冷却媒体22の熱は、ラジエータにて系外に放熱される。説明の便宜上
、ラジエータ等は図示していない。電池10の発熱は、例えば、放電時や充電時に生じる
。これは、セル11の内部にて、電気化学反応が生じることに基づく。特に、車両の加速
時や、急速充電時には、電池10を出入りする電気量(即ち、セル11内部での反応量)
が非常に大きい。このため、電池10からの発熱量が、非常に大きくなる。
冷却媒体22は、水を含んでいる。水は、液体として、熱伝導率、熱容量が比較的大き
い。このため、電池10からの発熱量が、非常に大きくなる場合であっても、発熱を確実
に除去することができる。他方、水は、寒冷地にて凍り易い、金属材料を腐食させる、と
いうデメリットを有する。冷却媒体22は、水に加え、更に、凝固点降下剤、及び、防錆
剤を含んでいる。これにより、凍結を抑制でき、腐食も抑制できる。
冷却媒体22の凝固点降下剤は、水に溶解し、水の凝固点を低下させる物質であり、例
えば、エチレングリコール、プロピレングリコール等である。凝固点降下剤は、冷却媒体
22に対し、50%以下の割合で含有されると好適である。冷却媒体22の防錆剤は、水
に溶解し、熱交換器21の金属表面を保護する物質であり、例えば、無機酸塩、有機酸塩
、アミン、トリアゾール等である。防錆剤は、冷却媒体22に対し、10%以下の割合で
含有されると好適である。
冷却媒体22は、水を含むものに代えて、冷媒であってもよい。この場合、冷媒は、熱
交換器21内にて蒸発し、冷却回路20に別途備えられる凝縮器にて凝縮する。この場合
、冷却回路20は、蒸気圧縮式の冷凍サイクルや、サーモサイフォン等として、機能して
もよい。
FPC30は、1つの電池モジュール100において、2つ備えられている。FPC3
0は、平面視にて略長方形状を呈している。FPC30は、全体として、帯状を呈してい
る。FPC30の長辺方向、短辺方向、及び、厚み方向は、F・B方向、L・R方向、及
び、U・D方向に、それぞれ対応している。FPC30の長辺は、電池10(各セル11
の積層物)のF・B方向の寸法よりも長い。FPC30の厚みは、その長辺および短辺に
比して、十分に小さい。
2つのFPC30は、全てのセル11の各頂面11a2の上側に重なる。2つのFPC
30は、バスバー12の貫通孔12aよりも、L・R方向の内側にそれぞれ配置される。
2つのFPC30は、バスバー12の突出部12bの下側と、セル11の頂面11a2と
の間に、それぞれ介装される。FPC30は、基板部31、配線部32、カバーレイ33
、及び、接続部34を備えている。本実施形態のFPC30は、多層構造の片面FPCで
あるが、これに限定されず、例えば、両面FPCであってもよい。なお、FPC30は、
配線基板に相当する。
図1及び図2(a)に示すように、基板部31は、FPC30の最下層を構成している
。図2(a)は、FPC30の縦断面図を含む。基板部31は、可撓性を有している。基
板部31は、弾性変形するため、FPC30は、U・D方向へ湾曲できる。また、FPC
30は、F・B方向を軸としたねじれが可能である。基板部31のU・D方向における厚
みは任意であるが、薄い方が好ましい。この厚みは、例えば、10μm以下、10μm~
100μm、100μm以上であってもよい。基板部31は、絶縁性の材料で構成される
と好ましい。基板部31の材料は、例えば、PI(ポリイミド)フィルム、PET(ポリ
エチレンテレフタラート)フィルム、LCP(液晶ポリマー)フィルム等でもよい。
配線部32は、基板部31の上面(片面)に配置されている。配線部32は、平面視に
て複数の略直線状を呈している。配線部32の各直線は、一端側から他端側に亘り、基板
部31の長辺に沿って連続的に伸びている。配線部32の各直線は、互いに平行となるよ
う、それぞれ配置されている。配線部32の各直線は、基板部31の短辺に沿って等間隔
にそれぞれ配置されている。本実施形態では、1つのFPC30において、配線部32の
直線本数は、電池10の一方側に配置されたバスバー12の数(即ち、セル11の全数の
半分)と同じである。
配線部32の下面と、基板部31の上面との間には、例えば、接着剤等が介装されてい
る。これにより、配線部32は、基板部31の弾性変形に追従して変形する。配線部32
は、電気伝導性の材料で構成されると好ましい。配線部32の材料は、例えば、銅、銀、
金、合金、カーボン等を原料とした箔や、当該原料のペースト等でもよい。配線部32の
U・D方向における厚みは任意であるが、薄い方が好ましい。この厚みは、例えば、10
μm以下、10μm~100μm、100μm以上であってもよい。上述した配線部32
の線幅、線長、間隔、厚み、形状、配置等は、任意であり、本実施形態のものに限定され
ない。
配線部32が配置された基板部31の上面は、カバーレイ33にて被覆されている。カ
バーレイ33は、FPC30の最上層を構成している。カバーレイ33は、可撓性を有し
ている。カバーレイ33は、絶縁性の材料で構成されると好ましい。カバーレイ33の下
面と、配線部32及び基板部31の上面との間には、例えば、接着剤等が介装されている
。即ち、配線部32は、基板部31及びカバーレイ33の間に介装されている。
図2(b)に示すように、配線部32は、露出部32aを備えている。露出部32aは
、カバーレイ33を部分的に除去した部位である。図2(b)は、FPC30の平面図を
含む。露出部32aでは、配線部32の配線が、上側に露出する。露出部32aの数は、
配線部32の本数と同じである。露出部32aは、L・R方向において、配線部32の1
本の配線に対し1つ配置される。露出部32aは、F・B方向において、配置されている
複数の突出部12bの下側に配置される。即ち、露出部32aは、FPC30の上側表面
において、斜め方向に配列している。
図2(a)に示すように、接続部34は、バスバー12の突出部12bの下面と、配線
部32の露出部32aの上面と、を接続する。接続部34は、配線部32及びバスバー1
2の電気伝導を許容する。なお、バスバー12は、電池10の活電部に相当する。図2(
b)に示す各露出部32aに対し、対応する突出部12bが、接続部34を介してそれぞ
れ接続される。露出部32a及び突出部12bの接続には、例えば、リフローはんだ付け
等が用いられてもよい。
FPC30の一端には、コネクタCが設けられている。コネクタCは、配線部32の配
線を集約している。図3に示すように、2つのFPC30の各コネクタCは、1つの電位
検出器Vに接続されている。電位検出器Vは、コネクタCを介して、FPC30と接続さ
れる。電位検出器Vは、バスバー12およびFPC30を介して、電池10の電位を検出
する。電位は、電位検出器Vにより、セル11毎に検出される。セル11毎に検出される
電位に基づき、電池10の状態が管理される。上記電位に基づいて、例えば、SOC(充
電状態)が、推定される。
<被覆部>
一般的なFPCを、一般的なバスバーに接続する場合を想定する。この場合、バスバー
は、FPCの配線部に、接続部を介して接する。バスバー、接続部、及び、配線部は、外
部に露出する場合が多い。バスバー、接続部、及び、配線部は、電気伝導を許容する部位
である。この部位に異物が接触すると、検出電位の精度低下等により、電池モジュールの
信頼性が低下する可能性がある。異物は、例えば、結露による水、雨水、埃、砂塵、漏出
した冷却媒体、漏出した潤滑媒体等である。特に、異物が水分を含む場合、腐食、短絡等
が生じる可能性がある。冷却媒体には、水に加え、防錆剤や、溶出した金属イオン等の添
加物、不純物等が、混入する場合が多い。このため、冷却媒体が漏出した場合、短絡が生
じる可能性は、非常に高い。冷却媒体の漏出は、例えば、電池を冷却する熱交換器の破損
等にて生じる場合がある。このため、バスバー、接続部、及び、配線部は、保護が必要な
箇所であると言える。更に、バスバーと直接接続される電極端子も、保護が必要な箇所で
ある。
本実施形態の電池モジュール100は、被覆部40を備えている。被覆部40は、電極
端子11b、バスバー12、接続部34、及び、配線部32(露出部32a)を被覆する
。図2(b)におけるA1-A1切断線は、セル11のL方向端部から、突出部12bま
で延びる。A1-A1切断線は、突出部12b近傍における縦断面を規定する。図2(a
)に示すように、各突出部12bは、接続部34を介して、対応する配線部32(露出部
32a)とそれぞれ接続される。被覆部40は、各バスバー12の全面に、対応する露出
部32a、接続部34、及び、電極端子11bを含んで密着している。
被覆部40の厚みは、任意であるが、薄い方が好ましい。被覆部40の厚み(被覆厚み
に相当)は、被覆された面に対して垂直方向の厚みを意味する。被覆部40の厚みは、特
に、FPC30を構成する部品(基板部31、配線部32、カバーレイ33等)における
U・D方向の厚みや、FPC30そのものにおけるU・D方向の厚みよりも、薄いと好適
である。被覆部40の厚みは、例えば、1μm以下、1μm~10μm、10μm以上で
あってもよい。なお、図2(a)に示す被覆部40の厚みは、説明の便宜上、比較的大き
く図示されている。実際の被覆部40の厚みと、他部品の大きさとの比率は、図2(a)
に示すものと異なってもよい。
図4は、接続部34近傍の要部拡大図である。この拡大図は、被覆部40、接続部34
、配線部32、及び、突出部12bの断面図である。接続部34は、配線部32、及び、
突出部12bの間に位置している。被覆部40は、被覆部40、接続部34、配線部32
、及び、突出部12bの表面に密着することで、これらを被覆している。被覆部40は、
シリコンを含む微粒子PAで、構成されている。シリコンを含む微粒子PAは、電気伝導
性を有する材料(例えば、金属等)の表面に対し、非常に強く結び付く。これは、シリコ
ンを含む微粒子PAが、被覆される部位の表面における微細な凹凸よりも、十分に小さい
ことに基づく。この凹凸のスケールは、20μm~250μm程度である場合が多い。シ
リコンを含む微粒子PAは、凹凸に埋め込まれ、幾重にも積み重なって、表面全体を被覆
する。なお、電極端子11bの表面においても、シリコンを含む微粒子PAの密着は、上
記と同様である。
シリコンを含む微粒子PAは、種々の態様を呈してもよい。シリコンを含む微粒子PA
の粒子径(平均直径)は、例えば、10nm未満、7nm未満、又は、2nm未満である
と好ましい。特に、粒子径が1.5nm以上かつ2.0nm未満の範囲に推移すると、更
に好ましい。
シリコンを含む微粒子PAは、例えば、シリコン原子を骨格とする化合物であって、酸
素原子、炭素原子、及び、水素原子のうち、何れか1つ、2つ、又は、全ての原子が含ま
れている化合物からなる微粒子でもよい。また、シリコンを含む微粒子PAは、例えば、
上記化合物の複数を混合した混合物の微粒子でもよい。また、シリコンを含む微粒子PA
は、例えば、シリコン原子のみからなる微粒子でもよい。また、シリコンを含む微粒子P
Aは、例えば、上記化合物とシリコン原子のみからなる微粒子とを混合した混合物の微粒
子でもよい。シリコン原子を骨格とする化合物としては、例えば、酸化ケイ素、シラノー
ル、シリコンエーテル、シロキサン等であり、これらに限定されない。
図5(a)は、一例として、被覆部40に、液体の水Wが降りかかっている状態を示す
。水Wは、被覆部40の表面に付着する。その後、図5(b)に示すように、水Wは、被
覆部40の表面において、液滴DRとなる。水Wは、被覆部40の内部には浸透しない。
水Wは、接続部34、配線部32、及び、突出部12bのいずれにも到達しない。被覆部
40は、撥水性を有していると好ましい。被覆部40の表面における液滴DRは、その表
面に対する接触角CAを有する。撥水性の度合いは、例えば、接触角CAが指標となる。
本実施形態においては、接触角CAが、90度よりも大きく、又は、100度よりも大き
くなるよう、被覆部40が構成されると好ましい。以上のように、接続部34、配線部3
2、及び、突出部12bは、被覆部40により保護されている。なお、電極端子11bも
、同様に、被覆部40により保護されている。
本実施形態での被覆部40の形成方法としては、例えば、バスバー12、FPC30、
及び、電極端子11bがそれぞれ接続された状態において、分散液を塗布することで、被
覆部40を形成してもよい。分散液は、上述したシリコンを含む微粒子PAを溶媒に分散
させた液である。分散液におけるシリコンを含む微粒子PAの濃度は、任意である。溶媒
は、シリコンを含む微粒子PAを分散できる液体であれば、限定されない。溶媒は、例え
ば、オイル等であると好ましい。これは、シリコンを含む微粒子を良好に分散させ、且つ
、後のステップにて溶媒を簡単に除去する観点に基づく。溶媒としてオイル等を用いる場
合、特に、粘性が小さいものが好ましい。これは、狭い隙間にも分散液を簡単に侵入させ
、且つ、分散液を薄く塗布する観点に基づく。
分散液の塗布としては、例えば、接続済のバスバー12、FPC30、及び、電極端子
11bを、分散液にディップしてもよい。具体的には、予め容器に分散液を貯留しておき
、接続済のバスバー12、FPC30、及び、電極端子11bを、分散液に十分浸漬させ
る。浸漬した状態を保持する時間は、例えば、数秒程度~数分程度でもよい。浸漬させた
後に、バスバー12及びFPC30を、分散液から取出す。取出したバスバー12、FP
C30、及び、電極端子11bにて、分散液から溶媒を除去して、シリコンを含む微粒子
PAのみを残存させる。溶媒の除去は、例えば、溶媒を気化させて行うと好ましい。加熱
により、溶媒の蒸気圧を上げることで、より短時間での溶媒の除去が可能となる。これに
より、図2(a)に示すように、被覆部40が形成される。これによれば、被覆部40の
形成に際し、専用装置等は不要となる。このため、簡易且つ低コストで、被覆部40を形
成できる。分散液に確実に浸漬させて、均一に分散液を塗布することができる。
また、分散液の塗布としては、ディップに代えて、例えば、接続済のバスバー12、F
PC30、及び、電極端子11bに、分散液をスプレーしてもよい。具体的には、予め容
器に分散液を貯留しておき、接続済のバスバー12、FPC30、及び、電極端子11b
に、ノズルを介して貯留した分散液を十分スプレーする。その後の、分散液から溶媒を除
去するプロセスは、上記と同様である。これによっても、図2(a)に示すように、被覆
部40が形成される。これによれば、塗布に必要な分散液の量を、必要最小限に抑えるこ
とができる。分散液への浸漬が困難であっても、均一に分散液を塗布することができる。
また、被覆部40が形成された後、再び分散液を塗布するプロセスを行い、形成される
被覆部40の被覆厚みを増大させてもよい。
<実施形態の効果>
以上説明したように、本発明の実施形態に係る電池モジュール100によれば、冷却媒
体22による電池冷却により、電池10の温度上昇が抑制される。また、被覆部40にて
、電極端子11b、接続部34、バスバー12、及び、配線部32に、異物が接触するこ
とを抑制できる。この被覆部40は、シリコンを含む微粒子PAで構成される。電極端子
11b、接続部34、バスバー12、及び、配線部32は、電気伝導を許容する部位であ
る。これらの部位の表面に対して、シリコンを含む微粒子PAは、非常に強く結び付く。
このため、シリコンを含む微粒子PAによる被覆は、簡易である。従来技術に比して、被
覆部40の厚みを、均一に、薄くすることができる。従って、電池10の劣化を抑制でき
、電池10において保護が必要な箇所に対して、適切な保護がなされ得る。加え、カバー
や、シール部材等の追加部品が不要である。従って、部品点数の増加が抑制され得る。ま
た、耐衝撃性を向上する観点で、カバーを取り付けてもよい。カバーを備えた場合に、カ
バー内部にて発生する水分(例えば、結露水等)からも、保護が可能となる。
また、本実施形態では特に、活電部が、電池10の電極端子11bと電気的に接続され
たバスバー12であり、FPC30が、電位検出器Vに接続される。電位検出器Vは、バ
スバー12及びFPC30を介して、各セル11の電位をそれぞれ検出する。これによれ
ば、電極端子11b、接続部34、バスバー12、及び、配線部32が、被覆部40によ
り、適切に保護されているため、精度良く各セル11の電位を検出できる。従って、電池
10の状態を、適切に管理できる。
また、本実施形態では特に、セル11が、電解質を内部に収容するケース11aを備え
、冷却回路20が、熱交換器21を備える。熱交換器21は、その上面21aにて、セル
11のケース11a外側(底面11a3)と接し、内部に冷却媒体22の流路21dを有
する。これによれば、電極端子11b、接続部34、バスバー12、及び、配線部32が
、被覆部40により、適切に保護されているため、冷却媒体22の漏洩対策のための隔壁
等が、不要となる。従って、熱交換器21をセル11に近づけることができ、効率よく電
池10を冷却できる。
また、本実施形態では特に、冷却回路20における熱交換器21が、アルミニウム等の
金属材料で構成され、冷却回路20における冷却媒体22が、水、凝固点降下剤、及び、
防錆剤を含む。防錆剤は、熱交換器21を保護する。これによれば、電極端子11b、接
続部34、バスバー12、及び、配線部32が、被覆部40により、適切に保護されてい
るため、冷却媒体22の漏洩対策のための添加剤の制限等が、不要となる。従って、熱交
換器21の機能維持に必要な添加剤を、冷却媒体22へ適切に添加でき、熱交換器21の
耐凍結や耐腐食を、長期間維持できる。
また、本実施形態では特に、被覆部40は、被覆厚みが1マイクロメートル以下となる
よう構成されると好適である。これによれば、被覆厚みを、FPC30を構成する部品の
厚みや、FPC30そのものの厚みよりも、十分に薄くできる。このため、FPC30の
機能が、阻害され難い。
また、本実施形態では特に、被覆部40は、水Wが付着した場合、液滴DRの接触角C
Aが90度よりも大きくなるよう構成さると好適である(図5を参照)。これによれば、
液滴DRが、被覆部40から弾かれ易くなる。このため、電極端子11b、接続部34、
バスバー12、及び、配線部32を、水Wから確実に保護することができる。
10…電池、11…セル、11a…ケース、11b…電極端子、11b1…電極端子、
11b2…電極端子、12…バスバー、12b…突出部、20…冷却回路、21…熱交換
器、21d…流路、22…冷却媒体、30…FPC、31…基板部、32…配線部、32
a…露出部、34…接続部、40…被覆部、CA…接触角、DR…液滴、PA…微粒子、
V…電位検出器、W…水

Claims (6)

  1. 充電および放電が可能な電池であって、車両に搭載され前記放電時に前記車両を駆動す
    る電池と、
    前記車両に搭載され、前記電池の前記充電または前記放電に伴う発熱を、冷却媒体によ
    り除去する冷却回路と、
    可撓性を有する基板部と、前記基板部の弾性変形に追従して変形するよう前記基板部に
    配置され電気伝導を許容する配線部と、前記配線部および前記電池の活電部が相互に接続
    される部位であって電気伝導を許容する接続部と、を有する配線基板と、
    シリコンを含む微粒子で構成され、前記接続部、前記活電部、及び、前記配線部の一部
    を含む領域を被覆する被覆部と、
    を備えた電池モジュール。
  2. 請求項1に記載の電池モジュールにおいて、
    前記接続部における前記電池の前記活電部は、
    前記電池の電極と電気的に接続されたバスバーであり、
    前記配線基板は、
    前記バスバーおよび前記配線基板を介して前記電池の電位を検出する電位検出器に接続
    される
    電池モジュール。
  3. 請求項1又は請求項2に記載の電池モジュールにおいて、
    前記電池は、
    電解質を内部に収容するケースを備え、
    前記冷却回路は、
    前記電池の前記ケース外側と接し、内部に前記冷却媒体の流路を有する熱交換器を備え

    電池モジュール。
  4. 請求項3に記載の電池モジュールにおいて、
    前記冷却回路における前記熱交換器は、
    金属材料で構成され、
    前記冷却回路における前記冷却媒体は、
    水、凝固点降下剤、及び、前記熱交換器を保護する防錆剤を含む
    電池モジュール。
  5. 請求項1乃至請求項4の何れか一項に記載の電池モジュールにおいて、
    前記被覆部は、
    被覆厚みが1マイクロメートル以下となるよう構成された
    電池モジュール。
  6. 請求項1乃至請求項5の何れか一項に記載の電池モジュールにおいて、
    前記被覆部は、
    水が付着した場合、前記水と前記被覆部との接触角が90度よりも大きくなるよう構成
    された
    電池モジュール。

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