JP2024046952A - Battery pack and method for manufacturing the battery pack - Google Patents
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Abstract
【課題】製造コストが低減できる電池パックおよび電池パックの製造方法を提供すること。【解決手段】電池パック1のスペーサー150は、電池セル100を介して隣り合う2つについて、バー部161、中空部171、フィン部174からなるシール構造170を2セット備えている。バー部161は、一方のスペーサー150に設けられており、他方のスペーサー150側に延びている。中空部171は、他方のスペーサー150に設けられており、一方のスペーサー150に設けられたバー部161が圧入されている。フィン部174は、中空部171の下面173に設けられており、先端176がケース部材200の底部内壁面203に接触している。そして、冷却通路300は、ケース部材200の底部内壁面203と電池スタック10との間における、2セットのシール構造170のフィン部174の間に形成されている。【選択図】図4[Problem] To provide a battery pack and a method for manufacturing the battery pack that can reduce manufacturing costs. [Solution] The spacers 150 of the battery pack 1 are provided with two sets of seal structures 170, each set consisting of a bar portion 161, a hollow portion 171, and a fin portion 174, for two adjacent spacers that are separated by a battery cell 100. The bar portion 161 is provided on one spacer 150 and extends toward the other spacer 150. The hollow portion 171 is provided on the other spacer 150, and the bar portion 161 provided on the one spacer 150 is press-fitted into the hollow portion 171. The fin portion 174 is provided on the lower surface 173 of the hollow portion 171, and a tip 176 is in contact with a bottom inner wall surface 203 of a case member 200. A cooling passage 300 is formed between the fin portions 174 of the two sets of seal structures 170 between the bottom inner wall surface 203 of the case member 200 and the battery stack 10. [Selected Figure] FIG. 4
Description
本開示技術は、電池セルを積層した電池スタックと、電池スタックを収納するケース部材とを有する電池パック、および、その電池パックの製造方法に関する。 The disclosed technology relates to a battery pack having a battery stack in which battery cells are stacked and a case member that houses the battery stack, and a method for manufacturing the battery pack.
電池パックは、一般的に、複数の電池セルを間にスペーサーを介在させつつ積層してなる電池スタックをケース内に収容することで構成されている。また、そのような電池パックに用いられるスペーサーとして、特許文献1に記載されているものを挙げることができる。この文献では、電池セルを、電池セル同士を隔てるスペーサーとしての電池ホルダに組み付けつつ積層して構成されている。電池ホルダには、電池セルを冷却する冷却風を通過させる通路を設けている。電池パックにおいては、電池ホルダに設けられたそれぞれの通路同士が嵌り合って接続されることで、電池セルの積層方向に冷却風を通過させる冷却通路が構成されている。 A battery pack is generally constructed by housing a battery stack, which is made by stacking multiple battery cells with spacers between them, in a case. An example of a spacer used in such a battery pack is described in Patent Document 1. In this document, the battery cells are stacked while being assembled into a battery holder that acts as a spacer to separate the battery cells. The battery holder is provided with passages through which cooling air passes to cool the battery cells. In the battery pack, the passages provided in the battery holder fit together and are connected to form a cooling passage through which cooling air passes in the stacking direction of the battery cells.
ここで、電池パックは、できるだけ簡素な構成であることが望ましい。電池パックの製造コストを低減できるからである。しかしながら、前記した従来のような技術では、冷却風を通過させる通路を電池ホルダに設けていることで、電池ホルダの形状が複雑になってしまうという問題があった。 Here, it is desirable for the battery pack to have as simple a structure as possible, because this allows the manufacturing costs of the battery pack to be reduced. However, in the conventional technology described above, there is a problem in that the shape of the battery holder becomes complicated because a passage for passing cooling air is provided in the battery holder.
本開示技術は、前記した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは、製造コストが低減できる電池パックおよび電池パックの製造方法を提供することにある。 The disclosed technology has been made to solve the problems of the conventional technology described above. In other words, the objective of the technology is to provide a battery pack and a method for manufacturing the battery pack that can reduce manufacturing costs.
本開示技術の一態様は、複数の電池セルを間にスペーサーを介在させつつ積層してなる電池スタックと、電池スタックを電池セルの積層方向の一端側から収納するケースとを有し、ケースの内壁面と電池スタックとの間に、電池セルを冷却する流体を積層方向に通過させる冷却通路が設けられている電池パックであって、スペーサーは、電池セルを介して隣り合う2つについて、一方に設けられ、他方側に向けて積層方向に延びているバー部と、他方に設けられ、一方に設けられたバー部が圧接されていることにより変形している変形部と、変形部に設けられ、先端がケースの内壁面に接触しているフィン部とからなるシール構造を2セット備え、冷却通路は、ケースの内壁面と電池スタックとの間における、2セットのシール構造のフィン部の間に形成されている電池パックである。 One aspect of the disclosed technology is a battery pack having a battery stack in which multiple battery cells are stacked with spacers between them, and a case that houses the battery stack from one end side in the stacking direction of the battery cells, and a cooling passage that allows a fluid that cools the battery cells to pass in the stacking direction between the inner wall surface of the case and the battery stack, and the spacer has two sets of sealing structures for two adjacent spacers separated by a battery cell, each of which has a bar portion on one side that extends in the stacking direction toward the other side, a deformation portion on the other side that is deformed by the bar portion on the one side being pressed against the other side, and a fin portion on the deformation portion that has a tip that contacts the inner wall surface of the case, and the cooling passage is formed between the fin portions of the two sets of sealing structures between the inner wall surface of the case and the battery stack.
上記態様における電池パックでは、ケースの内壁面と電池スタックとの間における、2セットのシール構造のフィン部の間に冷却通路を設けている。このため、スペーサーの構造を簡素なものとすることができる。よって、電池パックの製造コストを低減できる。 In the battery pack of the above embodiment, a cooling passage is provided between the fins of the two sets of sealing structures between the inner wall surface of the case and the battery stack. This allows the spacer structure to be simplified, thereby reducing the manufacturing cost of the battery pack.
上記態様の電池パックではさらに、ケースは、内壁面における冷却通路の箇所に積層方向に延びる溝部が設けられており、スペーサーは、隣り合う電池セルを、溝部の幅方向について固定する固定形状部を有し、2セットのシール構造に係るフィン部の先端を、溝部の対向する2つの側面のうち、互いに異なる側面にそれぞれ接触させていることが望ましい。このようにすることで、2セットのシール構造に係るフィン部はそれぞれ、対向する互いに異なる溝部の側面からの反力を受ける。この反力により、スペーサーおよびスペーサーに固定された電池セルを積層方向に適切に整列させることができる。すなわち、冷却通路を形成するための構成により、電池スタックにおける電池セルの整列まで行うことができる。このため、電池セルを整列させるための特段の構成を設ける必要はない。よって、電池パックの製造コストを低減できる。 In the battery pack of the above aspect, the case is further provided with a groove portion extending in the stacking direction at the cooling passage on the inner wall surface, the spacer has a fixed shape portion that fixes adjacent battery cells in the width direction of the groove portion, and it is preferable that the tips of the fin portions related to the two sets of seal structures are respectively in contact with different side surfaces of the two opposing side surfaces of the groove portion. In this way, the fin portions related to the two sets of seal structures are each subjected to a reaction force from the opposing different side surfaces of the groove portion. This reaction force allows the spacer and the battery cells fixed to the spacer to be appropriately aligned in the stacking direction. In other words, the configuration for forming the cooling passage can even align the battery cells in the battery stack. Therefore, there is no need to provide a special configuration for aligning the battery cells. This reduces the manufacturing cost of the battery pack.
上記態様の電池パックではさらに、変形部は、バー部が圧接されていることで、バー部が圧接されていないときから比べて、フィン部を揺動させるように変形していることが望ましい。このようにすれば、揺動するように移動したフィン部を、全体的に撓むように変形させつつ、ケースの内壁面に接触させることができる。これにより、シール構造やケースの損傷を防止しつつ、冷却通路を適切に形成することができる。 In the battery pack of the above aspect, it is further preferable that the deformation portion is deformed so as to swing the fin portion by pressing the bar portion against the fin portion, compared to when the bar portion is not pressed against the fin portion. In this way, the fin portion that moves in a swinging manner can be deformed so as to bend overall, and can be brought into contact with the inner wall surface of the case. This makes it possible to properly form a cooling passage while preventing damage to the sealing structure and the case.
上記態様の電池パックではさらに、変形部は、積層方向に延びる空間が形成されているとともに、空間にバー部が圧入されていることで変形していることが望ましい。このようにすれば、変形部を、バー部の圧入によって容易に変形させることができる一方で、バー部の圧入前には、振動等による変形が生じにくいものとすることができる。 In the battery pack of the above aspect, it is further preferable that the deformation portion has a space extending in the stacking direction and is deformed by pressing the bar portion into the space. In this way, the deformation portion can be easily deformed by pressing the bar portion into the space, while deformation due to vibration or the like is unlikely to occur before the bar portion is pressed into the space.
上記態様の電池パックではさらに、ケースは、電池スタックの下方に位置するフロア部と、積層方向の一端側に取り付けられたエンドパネルと、エンドパネルの取り付け箇所とは反対の他端側に位置し、フロア部と繋がった一体であるエンドウォール部とを有し、電池スタックは、エンドパネルとエンドウォール部との間に挟み付けられつつケースに保持されていることが望ましい。このようにすれば、電池スタックの圧縮反力により、電池スタックおよびエンドパネルを固定できる。すなわち、例えば、エンドパネルの固定のための締結や接合が不要である。よって、電池パックの製造コストを低減できる。 In the battery pack of the above aspect, the case further has a floor portion located below the battery stack, an end panel attached to one end side in the stacking direction, and an end wall portion located on the other end side opposite the attachment point of the end panel and integral with the floor portion, and it is desirable that the battery stack is held in the case while being sandwiched between the end panel and the end wall portion. In this way, the battery stack and the end panel can be fixed by the compressive reaction force of the battery stack. In other words, for example, fastening or joining to fix the end panel is not necessary. This allows the manufacturing cost of the battery pack to be reduced.
本開示技術の他の態様は、複数の電池セルを間にスペーサーを介在させつつ積層してなる電池スタックと、電池スタックを電池セルの積層方向の一端側から収納するケースとを有し、ケースの内壁面と電池スタックとの間に、電池セルを冷却する流体を積層方向に通過させる冷却通路が設けられている電池パックの製造方法であって、スペーサーとして、電池セルを介して隣り合う2つについて、一方に設けられ、他方側に向けて積層方向に延びているバー部と、他方に設けられ、一方に設けられたバー部が圧接されることにより変形する変形部と、変形部に設けられ、変形部にバー部が圧接されていない非圧接状態では、先端がケースの内壁面に接触せず、変形部にバー部が圧接されることで変形部が変形した圧接状態では、先端がケースの内壁面に接触するフィン部とからなるシール構造を2セット備えるものを用い、電池スタックを変形部にバー部が圧接されていない状態にて一端側から押圧することで、電池スタックをケースの一端側からケースへと挿入し、さらに、電池スタックに積層方向の圧縮荷重を付与しつつ、変形部にバー部を圧接し、変形部にバー部が圧接されることで、フィン部の先端をケースの内壁面に接触させて、ケースの内壁面と電池スタックとの間における、2セットのシール構造のフィン部の間に冷却通路を形成する電池パックの製造方法である。 Another aspect of the disclosed technology is a method for manufacturing a battery pack having a battery stack formed by stacking a plurality of battery cells with spacers interposed therebetween, and a case that houses the battery stack from one end side in the stacking direction of the battery cells, and a cooling passage is provided between the inner wall surface of the case and the battery stack to allow a fluid for cooling the battery cells to pass in the stacking direction, and the spacer is provided with a bar portion provided on one of two adjacent battery cells that extends in the stacking direction toward the other side, a deformation portion provided on the other side that deforms when the bar portion provided on the one side is pressed against the deformation portion, and a spacer provided on the deformation portion that has a tip that is in contact with the inside of the case when the bar portion is not pressed against the deformation portion and has a tip that is in contact with the inside of the case when the bar portion is not pressed against the deformation portion. In a pressed state in which the deformed portion is deformed by pressing the bar portion against the deformed portion without contacting the wall surface, a sealing structure having two sets of fin portions whose tips contact the inner wall surface of the case is used, and the battery stack is inserted into the case from one end side of the case by pressing the battery stack from one end side of the case with the bar portion not pressed against the deformed portion, and further, while applying a compressive load in the stacking direction to the battery stack, the bar portion is pressed against the deformed portion, and the bar portion is pressed against the deformed portion, so that the tips of the fin portions come into contact with the inner wall surface of the case, forming a cooling passage between the fin portions of the two sets of sealing structures between the inner wall surface of the case and the battery stack.
上記態様における電池パックの製造方法では、電池スタックをケースへと挿入する際に、フィン部がケースへと接触してしまうことを抑制できる。また、電池スタックをケースへと挿入により収容した状態で、フィン部をケースの内壁面へと接触させ、冷却通路を形成できる。このため、フィン部やケースが接触によって損傷することを抑制しつつ、ケースの内壁面と電池スタックとの間における、2セットのシール構造のフィン部の間に冷却通路を設けることができる。冷却通路を形成するスペーサーとして、構造の簡素なものを用いている。よって、品質の高い電池パックを安価に製造できる。 The manufacturing method of the battery pack in the above aspect can prevent the fin portion from coming into contact with the case when the battery stack is inserted into the case. In addition, when the battery stack is inserted into the case and accommodated, the fin portion can be brought into contact with the inner wall surface of the case to form a cooling passage. This makes it possible to provide a cooling passage between the fin portions of the two sets of sealing structures between the inner wall surface of the case and the battery stack, while preventing the fin portion and the case from being damaged by contact. A spacer with a simple structure is used to form the cooling passage. This allows high-quality battery packs to be manufactured at low cost.
上記態様の電池パックの製造方法ではさらに、ケースとして、内壁面における冷却通路の箇所に積層方向に延びる溝部が設けられたものを用い、スペーサーとして、隣り合う電池セルを、溝部の幅方向について固定する固定形状部を有し、変形部にバー部が圧接された状態にて、2セットのシール構造に係るフィン部の先端を、溝部の対向する2つの側面のうち、互いに異なる側面にそれぞれ接触させるものを用いることが望ましい。このようにすることで、電池スタックをケースへと収容するとともに、2セットのシール構造に係るフィン部をそれぞれ、対向する互いに異なる溝部の側面へと接触させることができる。そして、その反力により、スペーサーおよびスペーサーに固定された電池セルを積層方向に適切に整列させることができる。すなわち、冷却通路を形成するための構成により、電池スタックにおける電池セルの整列まで行うことができる。このため、電池セルを整列させるための特段の構成を設ける必要はない。よって、電池パックの製造コストを低減できる。 In the manufacturing method of the battery pack of the above aspect, it is further preferable to use a case in which a groove portion extending in the stacking direction is provided at the cooling passage on the inner wall surface, and a spacer having a fixed shape portion that fixes adjacent battery cells in the width direction of the groove portion, and in a state in which the bar portion is pressed against the deformation portion, the tips of the fin portions related to the two sets of sealing structures are brought into contact with different sides of the two opposing side surfaces of the groove portion. In this way, the battery stack can be accommodated in the case, and the fin portions related to the two sets of sealing structures can be brought into contact with the opposing side surfaces of the different groove portions. Then, the reaction force can appropriately align the spacer and the battery cells fixed to the spacer in the stacking direction. In other words, the configuration for forming the cooling passage can align the battery cells in the battery stack. Therefore, there is no need to provide a special configuration for aligning the battery cells. This reduces the manufacturing cost of the battery pack.
上記態様の電池パックの製造方法ではさらに、スペーサーとして、変形部におけるフィン部の設けられている部分が、非圧接状態から圧接状態となる際に、フィン部を揺動させるように変位するものを用いることが望ましい。このようにすれば、電池スタックをケースへと収容するとともに、揺動するように移動したフィン部を、全体的に撓むように変形させつつ、ケースの内壁面に接触させることができる。また、変形部の変形量を小さく抑えつつ、フィン部の先端の移動量を大きく確保できる。これにより、中空部の変形を抑えてその損傷等を抑制しつつ、電池スタックをケース部材へと挿入する際の、フィン部とケースとのクリアランスを十分に確保できる。これにより、シール構造やケースの損傷を防止しつつ、冷却通路を適切に形成することができる。 In the manufacturing method of the battery pack of the above aspect, it is further preferable to use a spacer that displaces the fin portion so as to swing when the portion of the deformation portion where the fin portion is provided changes from a non-pressure-contact state to a pressure-contact state. In this way, the battery stack can be housed in the case, and the fin portion that moves so as to swing can be deformed so as to bend overall and contacted with the inner wall surface of the case. In addition, the amount of deformation of the deformation portion can be kept small while ensuring a large amount of movement of the tip of the fin portion. This makes it possible to suppress deformation of the hollow portion and suppress damage thereto, while ensuring sufficient clearance between the fin portion and the case when the battery stack is inserted into the case member. This makes it possible to properly form a cooling passage while preventing damage to the seal structure and case.
上記態様の電池パックの製造方法ではさらに、スペーサーとして、変形部が、積層方向に延びる空間が形成されているとともに、空間にバー部が圧入されることで変形するものを用いることが望ましい。このようにすれば、変形部を、バー部の圧入によって容易に変形させることができる一方で、バー部の圧入前には、振動等による変形が生じにくいものとすることができる。これにより、電池スタックをケースへと挿入する際に、フィン部がケースへと接触してしまうこと等をより確実に抑制できる。 In the manufacturing method of the battery pack of the above aspect, it is further preferable to use a spacer in which the deformation portion has a space extending in the stacking direction and is deformed by pressing the bar portion into the space. In this way, the deformation portion can be easily deformed by pressing the bar portion, while deformation due to vibration or the like is unlikely to occur before the bar portion is pressed in. This makes it possible to more reliably prevent the fin portion from coming into contact with the case when inserting the battery stack into the case.
上記態様の電池パックの製造方法ではさらに、ケースとして、電池スタックの下方に位置するフロア部と、積層方向の一端側に取り付けられるエンドパネルと、エンドパネルの取り付け箇所とは反対の他端側に位置し、フロア部と繋がった一体であるエンドウォール部とを有するものを用い、電池スタックを変形部にバー部が圧接されていない状態にて一端側から押圧することで、電池スタックの他端側をエンドウォール部に押し当てて電池スタックに積層方向の圧縮荷重を付与しつつ、変形部にバー部を圧接し、ケースにエンドパネルを取り付け、電池スタックへの一端側からの押圧を解除して積層方向の一端側をエンドパネルに接触させることで、電池スタックが、エンドウォール部とエンドパネルとの間に挟み付けられつつケースに保持されている状態とすることが望ましい。このようにすれば、電池スタックの圧縮反力により、電池スタックおよびエンドパネルを固定できる。すなわち、例えば、エンドパネルの固定のための締結や接合が不要である。よって、電池パックの製造コストを低減できる。 In the manufacturing method of the battery pack of the above aspect, further, a case having a floor portion located below the battery stack, an end panel attached to one end side in the stacking direction, and an end wall portion located on the other end side opposite the attachment point of the end panel and integrally connected to the floor portion is used, and the battery stack is pressed from one end side with the bar portion not pressed against the deformation portion, the other end side of the battery stack is pressed against the end wall portion to apply a compressive load in the stacking direction to the battery stack, while the bar portion is pressed against the deformation portion, the end panel is attached to the case, and the pressure on the battery stack from one end side is released to bring one end side in the stacking direction into contact with the end panel, so that the battery stack is sandwiched between the end wall portion and the end panel and held by the case. In this way, the battery stack and the end panel can be fixed by the compression reaction force of the battery stack. That is, for example, fastening or joining for fixing the end panel is not necessary. Therefore, the manufacturing cost of the battery pack can be reduced.
本開示技術によれば、製造コストが低減できる電池パックおよび電池パックの製造方法が提供されている。 The disclosed technology provides a battery pack and a method for manufacturing the battery pack that can reduce manufacturing costs.
以下、本開示技術を具体化した実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。 Below, an embodiment of the disclosed technology will be described in detail with reference to the attached drawings.
本形態は、図1にその全体構成を示す電池パック1に本開示技術を適用したものである。図1の電池パック1は、電池スタック10を、電池ケース20の内部に収容してなるものである。
In this embodiment, the disclosed technology is applied to a battery pack 1, the overall configuration of which is shown in FIG. 1. The battery pack 1 in FIG. 1 is configured by housing a
電池スタック10は、複数の角型の電池セル100を含んで構成されている。電池スタック10における複数の電池セル100は、図1に示すX方向に積層されている。また、図1に示す電池セル100は、Y方向に幅方向を、Z方向に高さ方向をそれぞれ合わせて示されている。また、本形態の電池パック1は、Y方向について並んで設けられた2つの電池スタック10を有している。なお、X方向およびY方向は水平方向であり、Z方向が垂直方向である。また、電池スタック10における複数の電池セル100は、間にスペーサー150を介在させつつ積層されている。
The
電池ケース20は、電池スタック10の下方に位置する底部22と、底部22から上方に向けて延びる側壁23とを有しており、全体として上方が開放された箱状のものである。電池ケース20は、底部22と側壁23とによって囲われて形成される収容空間21を2つ、備えている。2つの電池スタック10は、2つの収容空間21にそれぞれ収容されている。
The battery case 20 has a bottom 22 located below the
電池ケース20は、ケース部材200と、ケース部材200に組み付けられたエンドパネル250とを有している。ケース部材200は、底部22を構成するフロア部210を有している。また、ケース部材200は、電池セル100の積層方向における一方の端部の側壁23を構成するエンドウォール部220を有している。フロア部210とエンドウォール部220とは、ケース部材200の一部であり、繋がっている。
The battery case 20 has a
ケース部材200は、電池セル100の積層方向におけるエンドウォール部220とは反対側の端部に開口225が設けられている。ケース部材200の開口225の縁には、取付部226が設けられている。ケース部材200の取付部226には、板状のエンドパネル250が取り付けられている。取付部226は、ケース部材200の開口225に沿って側壁23の内側に設けられた溝形状のものである。エンドパネル250は、ケース部材200の取付部226に、その上方より挿入されることで取り付けられている。取付部226に取り付けられたエンドパネル250により、ケース部材200の開口225が塞がれている。なお、電池パック1は、実際に使用される場面等に応じて上部を覆うカバー部材等が適宜、取り付けられる。
The
電池スタック10は、電池セル100の積層方向における両端にそれぞれ、エンドプレート180、190を有している。エンドパネル250側のエンドプレートを第1エンドプレート180とし、ケース部材200のエンドウォール部220側のエンドプレートを第2エンドプレート190とする。
The
本形態の第1エンドプレート180は、ベースプレート181と被押圧プレート182とによって構成されている。被押圧プレート182は、ベースプレート181よりもエンドパネル250側に位置している。被押圧プレート182には、被押圧部183が設けられている。被押圧部183は、電池パック1の製造過程において、電池スタック10を電池セル100の積層方向に押圧する際に、その押圧を受ける部分である。
The
被押圧プレート182は、ベースプレート181に設けられたプレート保持部184によってベースプレート181に保持されている。本形態のプレート保持部184は、スナップフィットである。ベースプレート181の材質には、例えば、絶縁性の樹脂を用いることができる。被押圧プレート182は、ベースプレート181よりも強度の高いものである。被押圧プレート182の材質には、例えば、金属を用いることができる。 The pressed plate 182 is held to the base plate 181 by a plate holding portion 184 provided on the base plate 181. In this embodiment, the plate holding portion 184 is a snap fit. The base plate 181 may be made of a material such as an insulating resin. The pressed plate 182 has a higher strength than the base plate 181. The pressed plate 182 may be made of a material such as a metal.
また、本形態のエンドパネル250は、上部に上面部251を有している。上面部251は、エンドパネル250を取付部226へと取り付ける際に、下向きの押圧を受ける部分である。エンドパネル250は、逃げ部252を有している。逃げ部252は、第1エンドプレート180の被押圧部183に対応した位置に設けられている。逃げ部252は、エンドパネル250の下端から上側へと形成された切り欠き形状をしている。逃げ部252は、第1エンドプレート180を押圧しつつ、エンドパネル250を取付部226へと取り付けるための形状である。
The
電池パック1における電池スタック10と電池ケース20との間には、冷却通路300が設けられている。冷却通路300は、電池セル100を冷却する流体を電池セル100の積層方向に通過させる空間である。本形態の冷却通路300は、電池パック1における下部に設けられている。
A
図2は、電池セル100と、電池セル100が組付けられるスペーサー150との分解斜視図である。本形態の電池セル100は、外装に導電性を有する金属が採用されている。電池セル100の上面101には、極柱端子102が2つ、設けられている。2つの極柱端子102は、一方が正極であり、他方が負極である。
Figure 2 is an exploded perspective view of a
図2には、複数の電池セル100の極柱端子102同士を電気的に接続するためのバスバー30を示している。電池パック1におけるバスバー30は、図1に示すように、いずれの電池セル100にも接続されている。そのため、電池パック1においては、複数の電池セル100の極柱端子102の位置が整列されていることが好ましい。具体的には、極柱端子102の幅方向における位置は、電池パック1における複数の電池セル100のいずれにおいても一定であることが好ましい。複数の極柱端子102が電池セル100の積層方向に揃っていることで、バスバー30による極柱端子102の接続を容易かつ適切に行えるからである。
Figure 2 shows a bus bar 30 for electrically connecting the pole terminals 102 of the
スペーサー150は、絶縁性の材質のものである。スペーサー150の材質には、例えば、絶縁性の樹脂を用いることができる。スペーサー150は、組み付けられる電池セル100の側に凹部151が設けられている。電池スタック10においては、スペーサー150の凹部151に電池セル100が嵌め込まれている。これにより、電池セル100とスペーサー150とは組み付けられ、互いに固定されている。つまり、スペーサー150は、隣り合う電池セル100を、その幅方向の両端にそれぞれ位置する固定面152により、幅方向について固定している。
The
電池スタック10においては、電池セル100とスペーサー150との組付体が複数、X方向に並べられている。これにより、電池スタック10においては、複数の電池セル100が、間にスペーサー150を介在させつつ積層されている。そして、スペーサー150により、電池スタック10における電池セル100同士が絶縁されている。
In the
また、スペーサー150の下方には、整列凸部153が2つ、設けられている。2つの整列凸部153は、電池セル100の幅方向に間隔を空けつつ配置されている。さらに、2つの整列凸部153の間には、シール部160が2つ、設けられている。スペーサー150に設けられた2つのシール部160は、電池セル100の幅方向について対称の形状をしている。
In addition, two
シール部160は、電池セル100の積層方向に延びるバー部161を有している。バー部161は、電池スタック10においては、当該スペーサー150に固定される電池セル100を介して隣り合う他のスペーサー150の側に向けて突き出ている。また、バー部161は、下面162に突起163を有している。突起163は、バー部161に沿って電池セル100の積層方向に連続して設けられている。図2には、バー部161の寸法L1を示している。寸法L1は、突起163を含めたバー部161の電池セル100の高さ方向における長さである。
The
図3には、スペーサー150の凹部151とは反対側を示している。図3に示すように、シール部160は、バー部161とは反対側に、中空部171を有している。中空部171は、電池セル100の積層方向に延びる空間172が形成されている。中空部171の空間172は、電池スタック10においては、他のスペーサー150のバー部161が圧入される箇所である。図3には、中空部171の寸法L2を示している。寸法L2は、空間172の電池セル100の高さ方向における長さである。中空部171の空間172の寸法L2は、バー部161の寸法L1よりも小さい。よって、バー部161が空間172に圧入された際の中空部171は、電池セル100の高さ方向に拡大するように変形が生じる。
3 shows the opposite side of the
中空部171の外面のうち、下側に位置する下面173には、フィン部174が設けられている。フィン部174は、中空部171に沿って電池セル100の積層方向に連続して設けられている。
A
図4は、電池パック1の幅方向における断面図である。図4には、電池パック1における2つの電池スタック10のうち、片方だけを示している。ケース部材200は、収容空間21を形成する内壁面201として、側部内壁面202と、底部内壁面203とを有している。底部内壁面203は、フロア部210の上面である。底部内壁面203は、収容空間21の下側を形成する面である。側部内壁面202は、収容空間21の、電池セル100の幅方向における両端を形成する面である。つまり、1つの収容空間21について、側部内壁面202は2つ、存在する。また、これら2つの側部内壁面202同士は対向している。本形態の電池パック1において、冷却通路300は、ケース部材200の底部内壁面203と電池スタック10の下面12との間に設けられている。
Figure 4 is a cross-sectional view of the battery pack 1 in the width direction. Only one of the two
本形態のケース部材200の底部内壁面203には、冷却通路300の箇所に、電池セル100の積層方向に延びる通風溝240が設けられている。通風溝240は、エンドパネル250側からエンドウォール部220まで延びている。電池パック1においては、冷却通路300に空気が流れることで、電池セル100が冷却される。これにより、電池セル100の温度上昇が抑制される。
In this embodiment, the bottom
図4に示すように、ケース部材200のフロア部210の上面である底部内壁面203には、電池セル100の積層方向に延びる整列レール部230が2つ、設けられている。整列レール部230は、エンドパネル250側からエンドウォール部220まで延びている。通風溝240は、2つの整列レール部230の間に位置している。
As shown in FIG. 4, the bottom
また、2つの整列レール部230は、電池セル100の幅方向について、スペーサー150の2つの整列凸部153のやや内側に位置している。このため、2つの整列凸部153の一方が他方よりも電池セル100の積層方向に移動するようにスペーサー150が回転する場合、整列凸部153が整列レール部230に接触する。すなわち、整列凸部153が整列レール部230に嵌ることで、スペーサー150および電池セル100が、ケース部材200に対して、電池セル100の高さ方向に延びる回転軸を中心とした回転をしてしまうことが防止されている。
The two
通風溝240は、対向するように位置する2つの溝側面241と、2つの溝側面241をつなぐ溝底面242とを有する。溝側面241および溝底面242はともに、ケース部材200の底部内壁面203の一部である。なお、通風溝240の幅方向および深さ方向はそれぞれ、電池セル100の幅方向および高さ方向と同じ方向である。
The
また、図4に示すように、電池パック1において、スペーサー150の2つのシール部160はいずれも、通風溝240の2つの溝側面241の間に位置している。シール部160の中空部171には、バー部161が圧入されている。中空部171は、バー部161が圧入されることで、その内面にバー部161が圧接される。中空部171に圧入されているバー部161は、中空部171を有するスペーサー150と電池セル100を介して隣り合う他のスペーサー150のバー部161である。バー部161の突起163は、電池セル100の幅方向の中央に設けられている。一方、中空部171のフィン部174は、電池セル100の幅方向について、突起163よりも外側の部分である基部175に設けられている。このため、中空部171の基部175は、バー部161が圧入された圧入状態では、バー部161が圧入されていない非圧入状態のときと比べて、フィン部174を揺動させるように変位している。その中空部171の基部175の変位は、フィン部174の先端176を、溝側面241に近づける向きの変位である。
As shown in FIG. 4, in the battery pack 1, both of the two
本形態においては、2つの中空部171はそれぞれ、2つのフィン部174の先端176を、通風溝240の幅方向について開くように変位している。これにより、スペーサー150は、2つのフィン部174の先端176をそれぞれ、互いに異なる溝側面241に接触させている。すなわち、電池セルを介して隣り合う2つのスペーサー150について、一方のバー部161と、他方の中空部171およびフィン部174とによって構成されたシール構造170により、電池スタック10の下面12と通風溝240との隙間が塞がれている。すなわち、冷却通路300は、ケース部材200の底部内壁面203に設けられた通風溝240と電池スタック10の下面12との間における、2セットのシール構造170のフィン部174の間に形成されている。そして、冷却通路300では、フィン部174の先端176が溝側面241に接触していることで、冷却通路300を電池セル100の積層方向に流れる空気が、電池セル100の幅方向に漏れてしまうことについて抑制されている。
In this embodiment, the two
なお、電池スタック10においては、中空部171にバー部161が圧入された状態において、電池セル100の積層方向について隣り合うフィン部174同士は、互いの間に隙間が形成されないように密着している。よって、電池セル100の積層方向について隣り合うフィン部174の間から、冷却通路300を流れる空気が漏れてしまうことが抑制されている。あるいは、電池セル100の積層方向について隣り合うフィン部174にはそれぞれ、隣のフィン部174と互いに重なり合うオーバーラップ部が設けられていてもよい。これにより、冷却通路300からの空気の漏れを、より適切に抑制できる。
In the
図5には、空間172にバー部161が圧入される前の中空部171を示している。図5に示すように、スペーサー150は、中空部171にバー部161が圧入される前の非圧入状態では、フィン部174の先端176がケース部材200に接触しておらず、これらの間には隙間が形成されている。そして、シール構造170では、中空部171にバー部161が圧入されることで中空部171が変形した圧入状態とされることで、図4に示すように、フィン部174の先端176がケース部材200の通風溝240の溝側面241に接触する。
Figure 5 shows the
次に、本形態の電池パック1の製造方法について、図6、図7により説明する。図6は、組み付けられる前の電池スタック10、ケース部材200、エンドパネル250を示す図である。図7は、電池スタック10、ケース部材200、エンドパネル250が組み付けられる様子を示す図である。図6、図7はともに、図1に示すA-A位置での断面における概略を示す図である。例えば、図6、図7においては、電池スタック10における電池セル100、スペーサー150の詳細を省略して示している。本形態では、まず、電池スタック10をケース部材200に収容し、その後、エンドパネル250を組み付けることで電池パック1を製造する。
Next, the manufacturing method of the battery pack 1 of this embodiment will be described with reference to Figures 6 and 7. Figure 6 is a diagram showing the
図6に示すように、電池スタック10は、ケース部材200に収容される前に予め、電池セル100とスペーサー150との組付体を複数、積層することで構成されている。前述したように、スペーサー150には、バー部161、中空部171、フィン部174を有するシール部160が設けられている。シール部160は下側に向けられている。また、電池スタック10におけるエンドパネル250側となる端には、第1エンドプレート180が積層されている。電池スタック10のエンドウォール部220側となる端には、第2エンドプレート190が積層されている。
As shown in FIG. 6, the
電池セル100の積層方向について、電池セル100とスペーサー150との複数の組付体の向きは同じ向きである。本形態の電池スタック10では、バー部161を第1エンドプレート180の側に、中空部171を第2エンドプレート190の側にそれぞれ向けた状態とされている。なお、本形態では、第2エンドプレート190として、電池セル100の積層方向における最も第2エンドプレート190側に位置するスペーサー150の中空部171に圧入されるバー部161が設けられたものを用いている。また、電池セル100の積層方向における最も第1エンドプレート180側に位置するスペーサー150については、バー部161のないものを用いている。バー部161が圧入される中空部171を有する他のスペーサー150が存在しないからである。なお、最も第1エンドプレート180側に位置するスペーサー150は、バー部161が設けられていてもよい。
In the stacking direction of the
ケース部材200に収容される前の電池スタック10において、シール構造170は非圧入状態である。すなわち、組み付け前の電池スタック10において、電池セル100を介して隣り合う2つのスペーサー150のうちの一方のスペーサー150のバー部161は、他方のスペーサー150の中空部171に圧入されていない。このため、スペーサー150同士の間隔は、シール構造170の非圧入状態では、圧入状態のときよりも広い。そして、図6に示すように、電池スタック10のケース部材200への組み付けは、電池スタック10を、ケース部材200のエンドパネル250の取付部226の側から、ケース部材200内部へと収容することで行われる。
In the
電池スタック10のケース部材200への収容は、電池スタック10またはケース部材200の少なくとも一方を、他方に向けて移動させることで行うことができる。本形態においては、ケース部材200を固定しつつ、図7(A)に示すように、電池スタック10を、押圧部400により、第1エンドプレート180側から押圧する。押圧部400による押圧箇所は、第1エンドプレート180の被押圧部183である。これにより、電池スタック10を、エンドウォール部220に向けて移動させ、第2エンドプレート190がエンドウォール部220へと接触するまで、ケース部材200へと収容する。
The
電池スタック10がケース部材200へと収容される際には、電池スタック10は、ケース部材200の底部内壁面203に沿って移動する。前述したように、ケース部材200の底部内壁面203には整列レール部230が設けられており、電池スタック10のスペーサー150には、整列レール部230に嵌る整列凸部153が設けられている。これにより、電池スタック10がケース部材200へと収容される際に、電池セル100およびスペーサー150がケース部材200に回転してしまうことを抑制することができる。すなわち、電池スタック10を、電池セル100の積層方向に対して蛇行等させずに、滑らかにケース部材200へと収容することができる。
When the
図7(A)に示すように、本形態では、電池スタック10がケース部材200の外部からケース部材200へと収容されて第2エンドプレートがエンドウォール部220へと接触するまで、バー部161は、中空部171に圧入されていない。つまり、電池スタック10が、ケース部材200の外部からケース部材200へと進入し、エンドウォール部220へと接触するまでの間、シール構造170は非圧入状態にて維持される。このため、図5において説明したように、シール構造170のフィン部174をケース部材200に接触させずに、電池スタック10をエンドウォール部220へと接触するまでケース部材200へと収容することができる。
As shown in FIG. 7(A), in this embodiment, the
また、エンドウォール部220へと接触した電池スタック10をさらに、押圧部400によって押圧する。すなわち、電池スタック10における押圧を受けている側とは反対側の第2エンドプレート190をエンドウォール部220へと押し当てつつ、電池セル100の積層方向に圧縮する。この押圧により、電池スタック10には、電池セル100の積層方向に圧縮荷重が付与される。
The
また、第2エンドプレートがエンドウォール部220へと接触した後にも押圧部400による電池スタック10の押圧を継続することで、図7(B)に示すように、シール構造170を圧入状態とする。すなわち、電池セル100を介して隣り合う2つのスペーサー150について、一方に設けられたバー部161を、他方に設けられた中空部171に圧入する。これにより、中空部171を変形させ、フィン部174の先端176を、溝側面241へと接触させることができる。よって、図4において説明した冷却通路300を形成することができる。また、シール構造170が圧入状態となることで、スペーサー150同士の間隔が、圧入状態となる前の非圧入状態よりも狭くなる。
In addition, by continuing to press the
また、押圧部400によって電池スタック10に圧縮荷重を付与した状態のまま、エンドパネル250を取付部226へと取り付ける。エンドパネル250は、上面部251を取付部226に向けて押圧することで、取付部226へと取り付けることができる。また、エンドパネル250には、押圧部400の箇所に逃げ部252が形成されているため、押圧部400に干渉することはない。
The
その後、押圧部400による押圧を解除する。押圧部400による押圧が解除されると、電池セル100の積層方向について圧縮されて縮んでいた電池スタック10が伸びる。よって、圧縮が解除された電池スタック10の第1エンドプレート180は、エンドパネル250へと接触する。これにより、電池パック1が製造される。なお、その後、電池パック1の電池スタック10には、バスバー30の組み付け等が適宜、行われる。
Then, the pressure applied by the
そして、電池スタック10は、圧縮の解除後、圧縮状態からエンドパネル250へと接触するまで伸びても、ケース部材200へと収容される前の非圧縮状態よりも縮んだ状態とされる。すなわち、電池スタック10における各電池セル100は、積層方向について圧縮された状態となる。このため、電池パック1における電池スタック10は、エンドウォール部220とエンドパネル250との間に挟み付けられる。これにより、電池スタック10は、電池ケース20の収容空間21内に保持される。また、電池パック1におけるエンドパネル250は、電池スタック10の圧縮反力により、溝形状である取付部226の電池セル100の積層方向における外側の面に対して、エンドウォール部220から離隔する向きに押し付けられている。これにより、エンドパネル250は、取付部226から脱落してしまうこと等が抑制されている。よって、電池スタック10やエンドパネル250が、ケース部材200から脱落してしまうこと等が適切に抑制されている。すなわち、電池スタック10やエンドパネル250の固定に、特段の締結や接合は必要ない。よって、電池パック1では、必要な部品の数が少なく、製造コストを低減できる。
After the
また、本形態では、上記のように、シール構造170のフィン部174をケース部材200に接触させずに、電池スタック10をエンドウォール部220へと接触するまでケース部材200へと収容することができる。よって、フィン部174がケース部材200と干渉してしまうことを抑制できる。つまり、フィン部174やケース部材200の損傷を抑制できる。そして、電池スタック10をエンドウォール部220へと接触するまでケース部材200へと収容した後、シール構造170を圧入状態として、冷却通路300を形成できる。これにより、冷却通路300を、簡素な構成のスペーサー150を用いつつ適切に形成することができる。
In addition, in this embodiment, as described above, the
なお、例えば、本形態とは異なり、シール構造170の代わりに、スポンジのような弾性力のある部材を用いたシール構造を採用することも考えられる。具体的には、例えば、ケース部材の底部内壁面に、電池スタックの下面に接触する程度の高さのスポンジを固定しておくことが考えられる。なお、スポンジによって、ある程度の気密性を確保するためには、スポンジの高さは、スポンジが電池スタックの下面に圧接される程度である必要がある。しかし、そのような構成においては、電池スタックを電池セルの積層方向に移動させてケース部材へと収容する際に、スポンジと電池スタックとが接触することとなる。電池スタックに接触したスポンジは、ケース部材から剥がれてしまったり、損傷してしまうおそれがある。また、スポンジによる摩擦抵抗は大きくなりがちであるため、電池スタックをケース部材へと収容する際に、電池セルが倒れてしまう可能性もある。これに対し、本形態では、電池スタック10をケース部材200へと収容した後に、フィン部174をケース部材200の内壁面201へと接触させることができる。よって、本形態の電池パック1では、スポンジのようなシール構造を採用した場合の上記の問題が生じることはない。
Note that, for example, unlike this embodiment, it is also possible to adopt a seal structure using an elastic member such as a sponge instead of the
また、本形態のケース部材200は、底部内壁面203に通風溝240が設けられている。スペーサー150は、隣り合う電池セル100を、その幅方向について固定する固定面152を有する。電池セル100の幅方向は、通風溝240の幅方向と同じ方向である。さらに、スペーサー150に係る2セットのシール構造170は、中空部171にバー部161が圧入された状態にて、2つのフィン部174を、通風溝240の2つの溝側面241のうち、互いに異なる溝側面241にそれぞれ先端176を接触させる。つまり、2セットのシール構造170が圧入状態となることで、それらの2つのフィン部174はそれぞれ、対向している互いに異なる溝側面241から反力を受ける。これら反力により、すべての電池セル100の幅方向における位置を、通風溝240に対して安定して定めることができる。すなわち、電池セル100を積層方向に蛇行させずに整列させることができる。加えて、通風溝240によって冷却通路300の断面積を大きくすることで、冷却通路300を流れる空気の流量を十分なものとすることができる。
In addition, the
また本形態では、スペーサー150として、中空部171におけるフィン部174の設けられている基部175が、中空部171にバー部161が圧入される際に、フィン部174を揺動させるように変位する。このため、基部175の変位量は少なくてよい。すなわち、中空部171の変形を抑えつつ、フィン部174の先端176の移動量を大きく確保できる。これにより、バー部161と中空部171との圧入に必要な押圧力を低減できる。また、中空部171の変形量を小さくし、その損傷等を抑制できる。さらに、フィン部174の先端176の移動量を大きく確保できることにより、電池スタック10をケース部材200へと挿入する際の、フィン部174とケース部材200とのクリアランスを十分に確保できる。また、例えば、バー部161が圧入された中空部171が大きく変形した場合には、フィン部174のケース部材200の内壁面201側への移動も大きくなる。このような場合にも、揺動するように移動したフィン部174を、側部内壁面202に接触する際に、全体的に撓むように変形させることができる。このため、シール構造170等の損傷を防止することができ、冷却通路300を適切に形成することができる。
In this embodiment, the
以上詳細に説明したように本実施の形態によれば、電池パック1は、電池スタック10と電池ケース20とを有する。電池スタック10、複数の電池セル100を間にスペーサー150を介在させつつ積層してなるものである。電池ケース20は、電池スタック10を、電池セル100の積層方向の一端側であるエンドパネル250の取付部226側から収容するものである。電池パック1は、電池ケース20を構成するケース部材200の底部内壁面203と電池スタック10との間に、電池セル100を冷却する空気を電池セル100の積層方向に通過させる冷却通路が設けられている。スペーサー150は、電池セル100を介して隣り合う2つについて、バー部161、中空部171、フィン部174からなるシール構造170を2セット備えている。バー部161は、一方のスペーサー150に設けられており、他方のスペーサー150側に向けて電池セル100の積層方向に延びている。中空部171は、他方のスペーサー150に設けられており、電池セル100の積層方向に延びる空間172が形成されているとともに、空間172に、一方のスペーサー150に設けられたバー部161が圧入されている。フィン部174は、中空部171の外面のうちの下面173に設けられており、先端176がケース部材200の底部内壁面203に接触している。そして、冷却通路300は、ケース部材200の底部内壁面203と電池スタック10との間における、2セットのシール構造170のフィン部174の間に形成されている。また、スペーサー150のフィン部174は、中空部171にバー部161が圧入されていない非圧入状態では、先端176がケース部材200の内壁面201に接触しない。一方、中空部171にバー部161が圧入されることで中空部171が変形した圧入状態では、先端176がケース部材200の底部内壁面203に接触する。そして、電池パック1を、電池スタック10を中空部171にバー部161が圧入されていない状態にて、第1エンドプレート180側から押圧することで、ケース部材200へと挿入する。さらに、電池スタック10に電池セル100の積層方向の圧縮荷重を付与しつつ、中空部171にバー部161を圧入する。これにより、電池パック1の冷却通路300を形成する。スペーサー150は、冷却通路300を形成するためのシール構造170が複雑なものではない。つまり、冷却通路300を設けるための構成が簡素であり、各部品のコストを低減できる。これにより、製造コストが低減できる電池パック1およびその製造方法が実現されている。
As described above in detail, according to this embodiment, the battery pack 1 has a
上記で説明した各実施の形態および実施例は単なる例示にすぎず、本開示技術を何ら限定するものではない。従って本開示技術は当然に、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能である。 The embodiments and examples described above are merely examples and do not limit the disclosed technology in any way. Naturally, the disclosed technology can be improved and modified in various ways without departing from the spirit of the technology.
例えば、上記の実施形態では、エンドパネルを取り付ける取付部は、1つの溝形状の取り付け形状部により構成されていることとして説明した。しかし、エンドパネルの取付部には、電池セルの積層方向における位置がそれぞれ異なる複数の取り付け形状部が設けられていてもよい。そして、圧縮状態の電池スタックの電池セルの積層方向における長さに応じて、複数の取り付け形状部のうちの1つにエンドパネルを取り付けることとしてもよい。圧縮状態の電池スタックの長さと、エンドパネルを取り付ける取り付け形状部との関係については、予め定めておけばよい。このようにすれば、電池セルの積層方向について、電池スタックが適切に圧縮された電池パックとすることができる。また、エンドパネルが電池スタックから受ける反力を適切なものとすることもできる。 For example, in the above embodiment, the mounting portion for mounting the end panel is described as being configured with a single groove-shaped mounting portion. However, the mounting portion of the end panel may be provided with multiple mounting portions each located at a different position in the stacking direction of the battery cells. The end panel may be attached to one of the multiple mounting portions depending on the length of the battery stack in the stacking direction of the battery cells in the compressed state. The relationship between the length of the battery stack in the compressed state and the mounting portion for mounting the end panel may be determined in advance. In this way, a battery pack in which the battery stack is appropriately compressed in the stacking direction of the battery cells can be obtained. In addition, the reaction force that the end panel receives from the battery stack can be made appropriate.
また上記の実施形態では、シール構造のフィン部の先端は、ケース部材の底部内壁面に接触することとして説明した。しかし、例えば、フィン部の先端が接触する箇所は、ケース部材の内壁面であればよく、側部内壁面でもよい。また上記の実施形態では、ケース部材の内壁面における冷却通路の箇所に溝部が設けられている例について説明した。しかし、例えば、ケース部材の冷却通路の箇所は、溝部のない平坦な内壁面であってもよく、この場合、その平坦な内壁面に、圧接状態のシール構造におけるフィン部が接触する構成とすればよい。 In the above embodiment, the tip of the fin portion of the seal structure is described as contacting the bottom inner wall surface of the case member. However, for example, the location where the tip of the fin portion contacts may be the inner wall surface of the case member, or may be the side inner wall surface. In the above embodiment, an example was described in which a groove portion is provided at the location of the cooling passage on the inner wall surface of the case member. However, for example, the location of the cooling passage of the case member may be a flat inner wall surface without a groove portion, in which case the fin portion of the seal structure in the pressed state may be configured to contact the flat inner wall surface.
また上記の実施形態では、電池セルを、電池セルのエンドウォール側のスペーサーに組み付けた例について説明した。しかし、電池セルは、電池セルのエンドパネル側のスペーサーに組み付けられていてもよい。また上記の実施形態では、スペーサーとして同じものを用い、冷却通路は、エンドパネル側からエンドウォール部側まで連続して形成されるものとして説明した。しかし、例えば、一部にフィン部のないスペーサーを設け、その位置にて冷却通路を分岐させるような構成を採用することもできる。 In the above embodiment, an example was described in which the battery cell was attached to the spacer on the end wall side of the battery cell. However, the battery cell may also be attached to the spacer on the end panel side of the battery cell. In the above embodiment, the same spacer was used, and the cooling passage was described as being formed continuously from the end panel side to the end wall side. However, for example, a configuration can be adopted in which a spacer without fins is provided in some parts, and the cooling passage is branched at that position.
また例えば、電池スタックをケース部材へと収容する際において、フィン部がケース部材の内壁面に接触しない程度であれば、バー部は、電池スタックがエンドウォール部に突き当たる前に、中空部の空間内にその先端の一部が進入していてもよい。そして、電池スタックがエンドウォール部に突き当たった状態にて、バー部が中空部へと圧入され、フィン部の先端がケース部材の内壁面に接触する構成であればよい。 For example, when the battery stack is housed in the case member, the bar portion may have a part of its tip inserted into the space of the hollow portion before the battery stack abuts against the end wall portion, so long as the fin portion does not come into contact with the inner wall surface of the case member. Then, when the battery stack abuts against the end wall portion, the bar portion may be pressed into the hollow portion, and the tip of the fin portion may come into contact with the inner wall surface of the case member.
また上記の実施形態では、スペーサーにおけるバー部の圧接により変形する変形部が、内側に空間が形成された中空部である例について説明した。しかし、バー部の圧接によって変形する変形部は、必ずしも中空形状でなくてもよい。すなわち、フィン部が設けられた変形部は、バー部が圧接されることで変形し、フィン部をケース部材の内壁面に接触させることができるものであればよい。具体的には、例えば、上記の実施形態に係る2つの中空部を、それら2つの中空部からそれぞれ電池セルの幅方向における内側に位置する壁面を除去したような形状の2つの変形部に置き換えたスペーサーを用いてもよい。このような変形部に置き換えたスペーサーにおいても、バー部が変形部に圧接される前の非圧接状態から、バー部が変形部に圧接されて変形部が変形した圧接状態とすることで、フィン部がケース部材の内壁面に接触しない状態から接触した状態とすることができる。なお、変形部として、上記の実施形態に係る中空部のような形状を採用することで、バー部の圧入前において、振動等による変形が生じにくいものとすることができる。すなわち、フィン部の振動等を抑制し、電池スタックをケース部材へと挿入する際に、フィン部がケース部材へと接触することをより確実に抑制できる。そして、中空形状の変形部であっても、バー部の圧入によって容易に変形させることは可能である。 In the above embodiment, the deformation portion of the spacer that is deformed by the pressure contact of the bar portion is a hollow portion with a space formed inside. However, the deformation portion that is deformed by the pressure contact of the bar portion does not necessarily have to be hollow. In other words, the deformation portion provided with the fin portion may be deformed by the pressure contact of the bar portion, and the fin portion may be brought into contact with the inner wall surface of the case member. Specifically, for example, a spacer in which the two hollow portions according to the above embodiment are replaced with two deformation portions having a shape in which the wall surfaces located on the inside in the width direction of the battery cell are removed from the two hollow portions may be used. Even in a spacer in which the deformation portions are replaced with such hollow portions, the fin portion can be changed from a non-pressed state before the bar portion is pressed against the deformation portion to a pressed state in which the bar portion is pressed against the deformation portion and the deformation portion is deformed, so that the fin portion can be changed from a state in which the fin portion is not in contact with the inner wall surface of the case member to a state in which the fin portion is in contact. Note that by adopting a shape like the hollow portion according to the above embodiment as the deformation portion, it is possible to make it difficult for deformation due to vibration or the like to occur before the bar portion is pressed into the deformation portion. In other words, it is possible to suppress vibration of the fin portion and more reliably prevent the fin portion from coming into contact with the case member when the battery stack is inserted into the case member. And even if the deformation portion has a hollow shape, it can be easily deformed by pressing in the bar portion.
また上記の実施形態では、シール構造について、バー部に突起が形成され、中空部は、バー部の突起が接触する箇所が平坦なものである例について説明した。しかし、例えば、中空部の空間内にバー部に向けて突き出た突起を設け、バー部には突起のないものを採用してもよい。すなわち、バー部および中空部の形状は、バー部が圧入されることで中空部が変形し、これにより中空部の外面に設けられたフィン部が、その先端をケース部材の内壁面に接触するように移動する構成であればよい。 In the above embodiment, the sealing structure is described as an example in which a protrusion is formed on the bar portion, and the hollow portion is flat at the point where the protrusion of the bar portion comes into contact. However, for example, a protrusion protruding toward the bar portion may be provided within the space of the hollow portion, and the bar portion may have no protrusion. In other words, the shape of the bar portion and hollow portion may be configured such that the hollow portion is deformed when the bar portion is pressed in, and as a result, the fin portion provided on the outer surface of the hollow portion moves so that its tip comes into contact with the inner wall surface of the case member.
また例えば、冷却通路に流される流体は空気に限らず、空気以外のガスであってもよい。また上記形態の適用対象は、電池種(ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の種別)については特段の限定はない。 For example, the fluid flowing through the cooling passage is not limited to air, and may be a gas other than air. Furthermore, there are no particular limitations on the type of battery (nickel-metal hydride battery, lithium-ion battery, etc.) to which the above embodiment can be applied.
1 電池パック
10 電池スタック
12 下面
20 電池ケース
100 電池セル
150 スペーサー
161 バー部
170 シール構造
171 中空部
174 フィン部
176 先端
200 ケース部材
203 底部内壁面
240 通風溝
241 溝側面
250 エンドパネル
300 冷却通路
Reference Signs List 1
Claims (10)
前記スペーサーは、前記電池セルを介して隣り合う2つについて、
一方に設けられ、他方側に向けて前記積層方向に延びているバー部と、
前記他方に設けられ、前記一方に設けられた前記バー部が圧接されていることにより変形している変形部と、
前記変形部に設けられ、先端が前記ケースの内壁面に接触しているフィン部とからなるシール構造を2セット備え、
前記冷却通路は、前記ケースの内壁面と前記電池スタックとの間における、2セットの前記シール構造の前記フィン部の間に形成されている電池パック。 A battery pack comprising: a battery stack formed by stacking a plurality of battery cells with spacers interposed therebetween; and a case that houses the battery stack from one end side in a stacking direction of the battery cells, the battery pack having a cooling passage between an inner wall surface of the case and the battery stack, the cooling passage allowing a fluid for cooling the battery cells to pass in the stacking direction,
The spacer is arranged such that two adjacent spacers are spaced apart from each other by the battery cell.
A bar portion provided on one side and extending toward the other side in the stacking direction;
a deformation portion provided on the other side and deformed by the bar portion provided on the one side being pressed against the deformation portion;
a fin portion provided at the deformation portion and having a tip in contact with an inner wall surface of the case;
The battery pack, wherein the cooling passage is formed between the fin portions of the two sets of the seal structures between the inner wall surface of the case and the battery stack.
前記ケースは、内壁面における前記冷却通路の箇所に前記積層方向に延びる溝部が設けられており、
前記スペーサーは、
隣り合う前記電池セルを、前記溝部の幅方向について固定する固定形状部を有し、
2セットの前記シール構造に係る前記フィン部の先端を、前記溝部の対向する2つの側面のうち、互いに異なる前記側面にそれぞれ接触させている電池パック。 2. The battery pack according to claim 1,
a groove portion extending in the stacking direction is provided in an inner wall surface of the case at a location of the cooling passage,
The spacer is
a fixing portion that fixes adjacent battery cells in a width direction of the groove portion;
A battery pack in which the tips of the fin portions of the two sets of the sealing structures are respectively in contact with different of two opposing side surfaces of the groove portion.
前記変形部は、前記バー部が圧接されていることで、前記バー部が圧接されていないときから比べて、前記フィン部を揺動させるように変形している電池パック。 The battery pack according to claim 1 or 2,
The deformation portion is deformed by the bar portion being pressed against the battery pack so as to swing the fin portion compared to when the bar portion is not pressed against the battery pack.
前記変形部は、前記積層方向に延びる空間が形成されているとともに、前記空間に前記バー部が圧入されていることで変形している電池パック。 The battery pack according to claim 1 or 2,
The deformation portion has a space extending in the stacking direction, and the bar portion is press-fitted into the space, thereby causing the battery pack to deform.
前記ケースは、
前記電池スタックの下方に位置するフロア部と、
前記積層方向の一端側に取り付けられたエンドパネルと、
前記エンドパネルの取り付け箇所とは反対の他端側に位置し、前記フロア部と繋がった一体であるエンドウォール部とを有し、
前記電池スタックは、前記エンドパネルと前記エンドウォール部との間に挟み付けられつつ前記ケースに保持されている電池パック。 The battery pack according to claim 1 or 2,
The case is
a floor portion located below the battery stack;
An end panel attached to one end side in the stacking direction;
an end wall portion that is located on the other end side opposite to the attachment point of the end panel and is integral with the floor portion;
The battery stack is a battery pack that is held in the case while being sandwiched between the end panel and the end wall portion.
前記スペーサーとして、前記電池セルを介して隣り合う2つについて、
一方に設けられ、他方側に向けて前記積層方向に延びているバー部と、
前記他方に設けられ、前記一方に設けられた前記バー部が圧接されることにより変形する変形部と、
前記変形部に設けられ、前記変形部に前記バー部が圧接されていない非圧接状態では、先端が前記ケースの内壁面に接触せず、前記変形部に前記バー部が圧接されることで前記変形部が変形した圧接状態では、先端が前記ケースの内壁面に接触するフィン部とからなるシール構造を2セット備えるものを用い、
前記電池スタックを前記変形部に前記バー部が圧接されていない状態にて一端側から押圧することで、前記電池スタックを前記ケースの一端側から前記ケースへと挿入し、さらに、前記電池スタックに前記積層方向の圧縮荷重を付与しつつ、前記変形部に前記バー部を圧接し、
前記変形部に前記バー部が圧接されることで、前記フィン部の先端を前記ケースの内壁面に接触させて、前記ケースの内壁面と前記電池スタックとの間における、2セットの前記シール構造の前記フィン部の間に前記冷却通路を形成する電池パックの製造方法。 A method for manufacturing a battery pack comprising: a battery stack formed by stacking a plurality of battery cells with spacers interposed therebetween; and a case that houses the battery stack from one end side in a stacking direction of the battery cells, the battery pack having a cooling passage between an inner wall surface of the case and the battery stack, the cooling passage allowing a fluid for cooling the battery cells to pass in the stacking direction, the method comprising the steps of:
As the spacer, two adjacent spacers disposed between the battery cells are
A bar portion provided on one side and extending toward the other side in the stacking direction;
a deformation portion provided on the other side and deformed by pressure contact with the bar portion provided on the one side;
a fin portion provided on the deformation portion, the fin portion having a tip that does not contact the inner wall surface of the case in a non-pressure-contact state where the bar portion is not pressed against the deformation portion, and a tip that contacts the inner wall surface of the case in a pressurized state where the bar portion is pressed against the deformation portion and the deformation portion is deformed,
The battery stack is inserted into the case from one end side by pressing the battery stack from the one end side with the bar portion not being pressed against the deformation portion, and the bar portion is pressed against the deformation portion while applying a compressive load in the stacking direction to the battery stack;
A manufacturing method for a battery pack in which the bar portion is pressed against the deforming portion, thereby bringing the tip of the fin portion into contact with the inner wall surface of the case, thereby forming the cooling passage between the fin portions of two sets of the sealing structure between the inner wall surface of the case and the battery stack.
前記ケースとして、内壁面における前記冷却通路の箇所に前記積層方向に延びる溝部が設けられたものを用い、
前記スペーサーとして、
隣り合う前記電池セルを、前記溝部の幅方向について固定する固定形状部を有し、
前記変形部に前記バー部が圧接された状態にて、2セットの前記シール構造に係る前記フィン部の先端を、前記溝部の対向する2つの側面のうち、互いに異なる前記側面にそれぞれ接触させるものを用いる電池パックの製造方法。 A method for manufacturing a battery pack according to claim 6, comprising the steps of:
The case has an inner wall surface provided with a groove extending in the stacking direction at a location of the cooling passage,
As the spacer,
a fixing portion that fixes adjacent battery cells in a width direction of the groove portion;
A manufacturing method for a battery pack in which, with the bar portion pressed against the deformation portion, the tips of the fin portions of the two sets of the sealing structures are brought into contact with different of the two opposing side surfaces of the groove portion.
前記スペーサーとして、前記変形部における前記フィン部の設けられている部分が、前記非圧接状態から前記圧接状態となる際に、前記フィン部を揺動させるように変位するものを用いる電池パックの製造方法。 A method for manufacturing a battery pack according to claim 6 or 7, comprising the steps of:
A manufacturing method for a battery pack using as the spacer a portion of the deformation portion where the fin portion is provided that displaces so as to oscillate the fin portion when it changes from the non-pressurized state to the pressed state.
前記スペーサーとして、前記変形部が、前記積層方向に延びる空間が形成されているとともに、前記空間に前記バー部が圧入されることで変形するものを用いる電池パックの製造方法。 A method for manufacturing a battery pack according to claim 6 or 7, comprising the steps of:
A method for manufacturing a battery pack using the spacer in which the deformation portion has a space extending in the stacking direction and the bar portion is pressed into the space to deform.
前記ケースとして、
前記電池スタックの下方に位置するフロア部と、
前記積層方向の一端側に取り付けられるエンドパネルと、
前記エンドパネルの取り付け箇所とは反対の他端側に位置し、前記フロア部と繋がった一体であるエンドウォール部とを有するものを用い、
前記電池スタックを前記変形部に前記バー部が圧接されていない状態にて一端側から押圧することで、前記電池スタックの他端側を前記エンドウォール部に押し当てて前記電池スタックに前記積層方向の圧縮荷重を付与しつつ、前記変形部に前記バー部を圧接し、
前記ケースに前記エンドパネルを取り付け、
前記電池スタックへの一端側からの押圧を解除して前記積層方向の一端側を前記エンドパネルに接触させることで、前記電池スタックが、前記エンドウォール部と前記エンドパネルとの間に挟み付けられつつ前記ケースに保持されている状態とする電池パックの製造方法。 A method for manufacturing a battery pack according to claim 6 or 7, comprising the steps of:
In the above case,
a floor portion located below the battery stack;
An end panel attached to one end side in the stacking direction;
and an end wall portion that is connected to the floor portion and is integral with the end panel, the end wall portion being located on the other end side opposite to the attachment point of the end panel.
by pressing the battery stack from one end side in a state in which the bar portion is not pressed against the deformation portion, the other end side of the battery stack is pressed against the end wall portion, and the bar portion is pressed against the deformation portion while applying a compressive load in the stacking direction to the battery stack;
Attaching the end panel to the case;
A method for manufacturing a battery pack, comprising releasing the pressure on one end side of the battery stack and bringing one end side in the stacking direction into contact with the end panel, thereby causing the battery stack to be held in the case while being sandwiched between the end wall portion and the end panel.
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