JP5055198B2 - Battery module - Google Patents
Battery module Download PDFInfo
- Publication number
- JP5055198B2 JP5055198B2 JP2008118686A JP2008118686A JP5055198B2 JP 5055198 B2 JP5055198 B2 JP 5055198B2 JP 2008118686 A JP2008118686 A JP 2008118686A JP 2008118686 A JP2008118686 A JP 2008118686A JP 5055198 B2 JP5055198 B2 JP 5055198B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- adhesive material
- battery module
- adhesive
- heat
- laminate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Secondary Cells (AREA)
- Battery Mounting, Suspending (AREA)
Description
本発明は電池モジュールに係り、特に、ラミネートフィルムを電池容器とした矩形状の密閉型二次電池を金属製の放熱板に固定した電池モジュールに関する。 The present invention relates to a battery module, and more particularly, to a battery module in which a rectangular sealed secondary battery having a laminate film as a battery container is fixed to a metal heat sink.
例えば、ハイブリッド自動車や電気自動車(以下、電気自動車という。)等に使用される電池モジュールは、高電圧が要求されることから、円柱密閉型の単電池(いわゆる「セル」)を多数個(例えば、40〜100個)直列に接続されて構成され、さらに必要に応じて、複数個の電池モジュールが直並列で使用される。このような単電池は、一般に、大電流放電に適した構造が採られており、小型民生用電池より大きな容量(例えば、3Ah以上)を有している。また、電気自動車に使用される電池モジュールは、車内の空間を有効利用する観点から、コンパクトな設計が強く求められている。 For example, a battery module used in a hybrid vehicle, an electric vehicle (hereinafter, referred to as an electric vehicle) or the like requires a high voltage, and thus a large number of cylindrical sealed single cells (so-called “cells”) (for example, , 40 to 100) are connected in series, and a plurality of battery modules are used in series and parallel as necessary. Such a cell generally has a structure suitable for large current discharge, and has a larger capacity (eg, 3 Ah or more) than a small consumer battery. In addition, a battery module used in an electric vehicle is strongly required to have a compact design from the viewpoint of effectively using a space in the vehicle.
従来、円柱密閉型電池は、有底円筒状の電池缶内に、捲回電極群を電解液に浸潤させた状態で、電池缶と電池蓋とをかしめた密閉構造が採られている。この電池缶には、コスト低減のため、鉄系材料を用いることが一般的である。しかしながら、鉄は比重が大きいことから、単電池の重量効率を高める上で大きな制約となっていた。 Conventionally, a cylindrical sealed battery employs a sealed structure in which a battery can and a battery lid are caulked in a state where a wound electrode group is infiltrated with an electrolyte in a bottomed cylindrical battery can. For this battery can, it is common to use an iron-based material for cost reduction. However, since iron has a large specific gravity, it has been a major limitation in increasing the weight efficiency of the unit cell.
この問題を解決するため、古くから、アルミニウム箔などをガスバリア層として内層に組み込んだラミネートフィルムを、電池容器として用いたいわゆるラミネートセルが知られている(例えば、特許文献1参照)。ラミネートセルは、短冊状に切断した正極と負極とを交互に積層した電極群か、または、扁平状に捲回した電極群を、ラミネートフィルム製の容器に収容した構造が採られており、その外形は概ね矩形状(直方体状)ないし板状の形状を呈している。また、ラミネートセルを用いた電池モジュールも開示されている(例えば、特許文献2参照)。 In order to solve this problem, a so-called laminate cell using a laminate film in which an aluminum foil or the like is incorporated as an inner layer as a gas barrier layer as a battery container has been known for a long time (see, for example, Patent Document 1). The laminate cell has a structure in which an electrode group in which positive and negative electrodes cut into strips are alternately laminated, or an electrode group wound in a flat shape is housed in a container made of a laminate film. The outer shape is generally rectangular (cuboid) or plate-like. A battery module using a laminate cell is also disclosed (see, for example, Patent Document 2).
矩形状のラミネートセルを複数個用いて電池モジュールを構成する場合に、上述した円柱単電池と比べラミネートセルの表面が冷却風と接触する面積が少なくなるため、放熱性の向上が課題となる。すなわち、各ラミネートセルの温度にバラツキが生じるとラミネートセル間の充電量に差異が生じ一部のラミネートセルが他のラミネートセルの負荷となったり、電池モジュール全体の寿命が短縮したりする、という問題が生じる。 When a battery module is configured by using a plurality of rectangular laminate cells, the area where the surface of the laminate cell is in contact with the cooling air is smaller than that of the above-described cylindrical unit cell, and thus improvement in heat dissipation becomes a problem. In other words, if the temperature of each laminate cell varies, the amount of charge between the laminate cells will vary, and some laminate cells will be a load on other laminate cells, or the life of the entire battery module will be shortened. Problems arise.
一方、電池モジュールが電気自動車に搭載されるような場合には、走行時の振動に対する耐久性(耐振性)の確保が重要である。しかしながら、このような矩形状のラミネートセルは、単に放熱板と押圧によって重ね合わせる(積層する)だけでは、ラミネートセルと放熱板との間に形成される空気層を除くことが困難なため、熱伝導性が悪化しやすい上、ラミネートフィルムの摩擦係数が小さく滑り易いため、耐振性を確保することも難しい。 On the other hand, when the battery module is mounted on an electric vehicle, it is important to ensure durability (vibration resistance) against vibration during traveling. However, such a rectangular laminate cell is difficult to remove the air layer formed between the laminate cell and the heat sink by simply overlapping (stacking) with the heat sink by pressing. It is difficult to ensure vibration resistance because the conductivity tends to deteriorate and the laminate film has a small coefficient of friction and is easy to slide.
このため、ラミネートセルを用いた電池モジュールでは、ラミネートセル同士あるいはラミネートセルと放熱板とを粘着材で貼り合わせた構造とすることが望ましい。しかし、粘着材は、一般に、熱伝導性に優れたものは粘着強度が低く、粘着強度に優れたものは熱伝導性が低いため、放熱性と耐振性とを両立させることは難しかった。 For this reason, in the battery module using a laminate cell, it is desirable to make it the structure which bonded each laminate cell or the laminate cell, and the heat sink with the adhesive material. However, in general, adhesive materials having excellent thermal conductivity have low adhesive strength, and those having excellent adhesive strength have low thermal conductivity, making it difficult to achieve both heat dissipation and vibration resistance.
本発明は上記事案に鑑み、放熱性および耐振性に優れた電池モジュールを提供することを課題とする。 An object of the present invention is to provide a battery module excellent in heat dissipation and vibration resistance in view of the above-mentioned cases.
上記課題を解決するために、本発明は、ラミネートフィルムを電池容器とした矩形状の密閉型二次電池を金属製の放熱板に固定した電池モジュールであって、前記二次電池の少なくとも一面側が前記放熱板に、熱伝導性が0.8W/mK以上の第1の粘着材と、粘着強度が3N/10mm幅以上の第2の粘着材とを併用して貼り合わされていることを特徴とする。 In order to solve the above problems, the present invention provides a battery module in which a rectangular sealed secondary battery having a laminate film as a battery container is fixed to a metal heat sink, and at least one surface side of the secondary battery is The heat radiation plate is bonded together using a first adhesive material having a thermal conductivity of 0.8 W / mK or more and a second adhesive material having an adhesive strength of 3 N / 10 mm width or more in combination. To do.
ラミネートセルの発熱は正負極がセパレータを介して配置された電極群の内部で概ね均等に起こるが、中心部は特に放熱しにくいため熱がこもって温度が上昇しやすい。従って、ラミネートセルを放熱させるには特にその中心部での放熱を図ることが効果的である。一方、耐振性を向上させるには、矩形状のラミネートセルの外周部を強固に保持することが効果的である。そこで、本発明の電池モジュールでは、ラミネートセルと放熱板との貼り合わせ面のうち、ラミネートセルの中央部に放熱性に優れた、熱伝導性が0.8W/mK以上の第1の粘着材を用い、ラミネートセルの外周部に粘着強度に優れた、粘着強度が3N/10mm幅以上の第2の粘着材を用いて放熱板と貼り合わされている。このような構成を採ることにより、ラミネートセル内部での発熱は第1の粘着材を介して効率的に放熱板に伝達され、振動に対しては第2の粘着材によりラミネートセルが効率的に放熱板に保持されるので、放熱性と耐振性との両面に優れた電池モジュールを得ることができる。 The heat generated in the laminate cell occurs almost evenly inside the electrode group in which the positive and negative electrodes are arranged with the separator interposed therebetween. However, since the center part is particularly difficult to dissipate heat, the heat tends to accumulate and the temperature tends to rise. Therefore, in order to dissipate heat from the laminate cell, it is particularly effective to dissipate heat at the center. On the other hand, in order to improve vibration resistance, it is effective to firmly hold the outer peripheral portion of the rectangular laminate cell. Therefore, in the battery module of the present invention, the first adhesive material having excellent heat dissipation and thermal conductivity of 0.8 W / mK or more at the central portion of the laminate cell among the bonding surfaces of the laminate cell and the heat sink. Is used, and the outer peripheral portion of the laminate cell is bonded to the heat radiating plate using a second adhesive material having excellent adhesive strength and an adhesive strength of 3 N / 10 mm width or more. By adopting such a configuration, the heat generated inside the laminate cell is efficiently transmitted to the heat dissipation plate via the first adhesive material, and the laminate cell efficiently handles the vibration by the second adhesive material. Since it is held by the heat radiating plate, it is possible to obtain a battery module that is excellent in both heat dissipation and vibration resistance.
本発明において、第2の粘着材間に複数の隙間が形成されていることが好ましく、第1および第2の粘着材の間に隙間が形成されていることがさらに好ましい。また、第1の粘着材は貼り合わせ面の面積の30%以上の面積を有しており、第2の粘着材は貼り合わせ面の面積の30%以上の面積を有していることが望ましい。さらに、第1および第2の粘着材の厚みが0.15mm以下であることがより望ましく、第1および第2の粘着材の厚みが同じであることがさらに望ましい。また、例えば、粘着材を0.15mm以下の厚さに塗布する作業は管理が難しいため、予め粘着材を一定厚さのシート状に加工し剥離紙に貼り合わせておいた両面粘着テープを用いるようにしてもよい。 In the present invention, it is preferable that a plurality of gaps are formed between the second adhesive materials, and it is more preferable that a gap is formed between the first and second adhesive materials. Further, the first adhesive material preferably has an area of 30% or more of the area of the bonding surface, and the second adhesive material preferably has an area of 30% or more of the area of the bonding surface. . Furthermore, the thickness of the first and second adhesive materials is more preferably 0.15 mm or less, and the thickness of the first and second adhesive materials is more preferably the same. Also, for example, since the operation of applying the adhesive material to a thickness of 0.15 mm or less is difficult to manage, use a double-sided adhesive tape in which the adhesive material is processed into a sheet with a certain thickness and bonded to a release paper in advance. You may do it.
本発明によれば、二次電池の少なくとも一面側が放熱板に、熱伝導性が0.8W/mK以上の第1の粘着材と、粘着強度が3N/10mm幅以上の第2の粘着材とを併用して貼り合わされているので、第1の粘着材を介して効率的に放熱板に伝達され、振動に対しては第2の粘着材によりラミネートセルが効率的に放熱板に保持されるため、放熱性および耐振性に優れた電池モジュールを得ることができる、という効果を得ることができる。 According to the present invention, at least one surface side of the secondary battery is a heat sink, the first adhesive material having a thermal conductivity of 0.8 W / mK or more, and the second adhesive material having an adhesive strength of 3 N / 10 mm width or more. Since it is bonded together, it is efficiently transmitted to the heat radiating plate through the first adhesive material, and the laminate cell is efficiently held on the heat radiating plate by the second adhesive material against vibration. Therefore, the effect that a battery module excellent in heat dissipation and vibration resistance can be obtained can be obtained.
以下、図面を参照して、本発明が適用可能な電池モジュールの実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of a battery module to which the present invention can be applied will be described with reference to the drawings.
1.ラミネートセル
(正極の作製)
正極活物質としてリチウム遷移金属複酸化物と、導電材として炭素粉末と、結着剤としてポリフッ化ビニリデン(PVDF)とを、溶媒のN−メチル−2−ピロリドン(NMP)に分散させて混合してスラリーを作製する。このスラリーを芯材(集電体)となる厚みが20μmのアルミニウム合金箔の両面に塗布、乾燥後、プレスして一体化する。その後、塗工部を幅86mm、無地部(図1の符号7参照)を幅17mmに切断してフープ状の正極を作製した。
1. Laminate cell (preparation of positive electrode)
Lithium transition metal double oxide as a positive electrode active material, carbon powder as a conductive material, and polyvinylidene fluoride (PVDF) as a binder are dispersed and mixed in a solvent N-methyl-2-pyrrolidone (NMP). To make a slurry. This slurry is applied to both surfaces of an aluminum alloy foil having a thickness of 20 μm to be a core material (current collector), dried, and then pressed to be integrated. Thereafter, the coated portion was cut to a width of 86 mm, and the plain portion (see
(負極の作製)
負極活物質として炭素粒子と、結着剤としてPVDFとを溶媒のNMPに投入し混合して、スラリー状の溶液を作製する。このスラリーを芯材(集電体)となる厚みが10μmの銅箔の両面に塗布、乾燥後、プレスして一体化する。その後、塗工部を幅を88mm、無地部(図1の符号9参照)を幅15mmに切断してフープ状の負極を作製した。
(Preparation of negative electrode)
Carbon particles as a negative electrode active material and PVDF as a binder are added to NMP as a solvent and mixed to prepare a slurry solution. This slurry is applied to both surfaces of a copper foil having a thickness of 10 μm to be a core material (current collector), dried, and then pressed to be integrated. Thereafter, the coated part was cut to a width of 88 mm, and the plain part (see
(ラミネートセルの作製)
厚さが25μmのポリエチレン多孔膜からなるセパレータに上記作製した正極を熱溶着で袋状に封入した。封入した正極19枚と負極20枚とを交互に積層して、図1に示すように、正極端子2が導出された正極ストラップ6と正極無地部7、負極端子3が導出された負極ストラップ8と負極無地部9、をそれぞれ超音波溶接し、電極群4を構成した。
(Production of laminate cell)
The produced positive electrode was sealed in a bag shape by thermal welding in a separator made of a polyethylene porous film having a thickness of 25 μm. As shown in FIG. 1, the
正極ストラップ6には、厚さ0.3mmのアルミニウム合金(JIS A3003相当品)を用い、電解液に接するおそれのない正極端子2の部分(電池外に露出した部分)のみ、片面に厚さ0.1mmのニッケルをクラッド加工した。一方、負極ストラップ8には、厚さ0.3mmの銅板(JIS C1020相当品)を用い、電池外に露出した負極端子3の部分のみ両面に厚さ0.05mmのニッケルをクラッド加工した。電極群4の厚さはおよそ4.8mm、容量は約3.2Ahである。
The
電極群4を、カップ状に成形したPP−アルミニウム箔−PETからなる厚さ約120μmのラミネートフィルム1に載置し、同一材質の平面状のラミネートフィルム1’を載せて、熱溶着によって封止した。この際、一部溶着せずに残しておいた合せ面から注射器を用いて所定量の電解液を注入した後、再度この部分を真空中で熱溶着して密封し、ラミネートセル12を作製した。熱溶着部10の幅は、全周にわたって約10mmとした。なお、熱溶着部10の正極端子2、負極端子3が配置される箇所には、電解液の液漏れを防止するために封止材11を介在させた。
The electrode group 4 is placed on a
2.電池モジュール
図2に示すように、以上のようにして得られたラミネートセル12を8個用いて2並列4直列の電池モジュール30を組み立てた。電池モジュール30は、8個のラミネートセル12、放熱板15、16、17、接続用のコネクタ18、ラミネートセル12同士およびラミネートセル12を放熱板15〜17に固定するための粘着材、放熱板15〜17を固定して一体化するためのタッピングネジ19で構成されている。電池モジュール30の容量は、2つのラミネートセル12が並列接続のため、約6.4Ahである。
2. Battery Module As shown in FIG. 2, a
電池モジュール30の側端となる放熱板16、17の一面には、それぞれ2つのラミネートセル12が粘着材により固定されており、中央に配置された放熱板15の両面には、それぞれ2つの(合計4つの)ラミネートセル12が粘着材により固定されている。放熱板15〜17には板厚0.5mmのアルミニウム合金(JIS A5052相当品)が用いられており、各ラミネートセル12と各放熱板15〜17との貼り合わせ面5(図1参照)の寸法は105mm×85mmとした。
Two
各ラミネートセル12と各放熱板15〜17とは2種類の粘着材(後述する第1および第2の粘着材)を併用して貼り合わされている。このような貼り合わせの態様例として、図3および図4に示す態様を挙げることができるが、本発明はこれに制限されるものではない。
Each
図3に示す態様では、ラミネートセル12の放熱板15〜17との貼り合わせ面5の中央部(中央を含む。)の、貼り合わせ面5に対する面積割合として30%以上に相当する部分に、固化したときに0.8W/mK以上の熱伝導性を有する第1の粘着材14が0.15mm以下の厚さで塗布されており、その外周部の、貼り合わせ面5に対する面積割合として30%以上に相当する部分に、固化したときに3N/10mm幅以上の引き剥がし強度(粘着強度)が得られる第2の粘着材13が、第1の粘着材14と同じ厚さ(0.15mm以下)で4箇所直線状に塗布されている。また、空気の流路を形成して放熱性をさらに高めるため、第1の粘着材14と各第2の粘着材13との間には隙間20が形成されており、第2の粘着材13間にも隙間21が形成されている。ここでいう隙間とは、粘着材が未塗布の部分をいう。
In the aspect shown in FIG. 3, in the portion corresponding to 30% or more as the area ratio of the central portion (including the center) of the
一方、図4に示す態様は、ラミネートセル12の放熱板15〜17との貼り合わせ面5に、第1の粘着材14と第2の粘着材13とをストライプ状に塗布し、放熱板15〜17に固定した例である。図3に示す態様と同様に、貼り合わせ面5の中央部(中央を含む。)の、貼り合わせ面5に対する面積割合として30%以上に相当する部分に、固化したときに0.8W/mK以上の熱伝導性を有する第1の粘着材14が0.15mm以下の厚さで塗布されており、その外周部(両側)の、貼り合わせ面5に対する面積割合として30%以上に相当する部分に、固化したときに3N/10mm幅以上の引き剥がし強度(粘着強度)が得られる第2の粘着材13が、第1の粘着材14と同じ厚さ(0.15mm以下)で2箇所塗布されている。この態様でも、空気の流路を形成して放熱性をさらに高めるため、第1の粘着材14と各第2の粘着材13との間には隙間20が形成されている。
On the other hand, in the embodiment shown in FIG. 4, the first
ラミネートセル12の固定(耐振性)を確保するために、ラミネートセル12の放熱板15〜17との貼り合わせ面5との反対側の面、すなわち、ラミネートセル12同士の貼り合わせ面5’には、粘着強度に優れた第2の粘着材13が塗布されている。
In order to secure the fixation (vibration resistance) of the
図2に示すように、中央に配置された放熱板15と一側に配置された放熱板17とは長手方向に板厚分(0.5mm×2)の長さが異なる(放熱板15が短い)点を除いては同一形状であり、両端部が直角方向に屈曲した腕部を構成している。この腕部の端部にはネジ穴がそれぞれ上下に2箇所ずつ合計4箇所形成されており、腕部の中央は切り欠かれている。一方、他側に配置された放熱板16は、放熱板15、17より長い腕部を有している点および放熱板17より長手方向に板厚分(0.5mm×2)の長さが長い点を除いて、放熱板15、17と形状が同じである。従って、放熱板15〜17の腕部の端部に形成された4個のネジ穴は放熱板15〜17をそれぞれ重ねるとき(組み立てるとき)に同一位置に位置するように形成されている。
As shown in FIG. 2, the
放熱板15〜17は4個のタッピングネジ19で固定されており(図2では一部のタッピングネジを省略)、腕部の切り欠き箇所を介してコネクタ18(図2では一部コネクタを省略)で電気接続されており、上述したように2並列4直列の電池モジュール30が組み立てられている。
The
次に、上記実施形態に従って作製した実施例の電池モジュールについて説明する。なお、比較のために作製した比較例の電池モジュールについても併記する。 Next, the battery module of the Example produced according to the said embodiment is demonstrated. In addition, it describes together about the battery module of the comparative example produced for the comparison.
(実施例1)
図3に示すように、ラミネートセル12の放熱板15〜17との貼り合わせ面5の中央部の、貼り合わせ面5に対する面積割合として30%に相当する部分に、固化したときに0.8W/mKの熱伝導性を有する第1の粘着材14を0.15mmの厚さで塗布し、その外周部の、貼り合わせ面5に対する面積割合として30%に相当する部分に、固化したときに3N/10mm幅の引き剥がし強度が得られる第2の粘着材13を、第1の粘着材14と同じ厚さ(0.15mm)で4箇所直線状に塗布した。また、第1の粘着材14と各第2の粘着材13との間に隙間20を形成し、第2の粘着材13間にも隙間21を形成した。
Example 1
As shown in FIG. 3, when solidified into a portion corresponding to 30% of the area ratio of the central portion of the
(実施例2)
図4に示すように、ラミネートセル12の放熱板15〜17との貼り合わせ面5の中央部の、貼り合わせ面5に対する面積割合として30%に相当する部分に、固化したときに0.8W/mKの熱伝導性を有する第1の粘着材14を0.15mmの厚さで塗布し、その外周部(両側)の、貼り合わせ面5に対する面積割合として30%に相当する部分に、固化したときに3N/10mm幅の引き剥がし強度が得られる第2の粘着材13を、第1の粘着材14と同じ厚さ(0.15mm)で2箇所塗布した。第1の粘着材14と各第2の粘着材13との間には隙間20を形成した。
(Example 2)
As shown in FIG. 4, when solidified into a portion corresponding to 30% of the area ratio with respect to the
(実施例3)
実施例3では、実施例1と粘着材の塗布位置、塗布面積、塗布厚は同一であるが、固化したときに1W/mKの熱伝導性を有する第1の粘着材14と3N/10mm幅の引き剥がし強度が得られる第2の粘着材13とを用いた。
(Example 3)
In Example 3, the application position, application area, and application thickness of the adhesive material are the same as in Example 1, but the first
(実施例4)
実施例4では、実施例1と粘着材の塗布位置、塗布面積、塗布厚は同一であるが、固化したときに0.8W/mKの熱伝導性を有する第1の粘着材14と3.8N/10mm幅の引き剥がし強度が得られる第2の粘着材13とを用いた。
Example 4
In Example 4, the application position, application area, and application thickness of the adhesive material are the same as in Example 1, but the first
(実施例5)
実施例5では、実施例1と粘着材の種類や塗布位置、塗布面積は同一であるが、第1の粘着材14および第2の粘着材13の厚さを0.2mmとした。
(Example 5)
In Example 5, although the kind, application position, and application area of the adhesive material were the same as in Example 1, the thickness of the first
(実施例6)
実施例6では、粘着材を電池モジュール30の組立工程において塗布するのではなく、予め0.1mmのシート状に加工され剥離紙と貼り合わされている、いわゆる両面粘着テープを用いたものである。それぞれの粘着テープの貼り付け位置と面積は実施例1と同一であり、用いた粘着材も実施例1と同一で、固化したときに0.8W/mKの熱伝導性を有する第1の粘着材と3N/10mm幅の引き剥がし強度が得られる第2の粘着材とを用いた。
(Example 6)
In Example 6, the adhesive material is not applied in the assembly process of the
(比較例1)
比較例1では、従来と同様に、ラミネートセル12の放熱板15〜17との貼り合わせ面5の全面に、固化したときに3N/10mm幅の引き剥がし強度が得られる第2の粘着材13(塗布厚0.15mm)のみを用いた。
(Comparative Example 1)
In Comparative Example 1, as in the conventional case, the second adhesive 13 that provides a peel strength of 3 N / 10 mm width when solidified on the entire surface of the
(比較例2)
比較例2では、ラミネートセル12の放熱板15〜17との貼り合わせ面5の全面に、固化したときに0.8W/mKの熱伝導性を有する第1の粘着材14(塗布厚0.15mm)のみを用いた。なお、ラミネートセル12同士の貼り合わせ面5’には、実施形態と同様に、第2の粘着材13を用いた。
(Comparative Example 2)
In Comparative Example 2, the first
(比較例3)
比較例3では、実施例1と粘着材の塗布位置、塗布面積、塗布厚は同一であるが、固化したときに0.65W/mKの熱伝導性を有する第1の粘着材と3N/10mm幅の引き剥がし強度が得られる第2の粘着材13とを用いた。
(Comparative Example 3)
In Comparative Example 3, the application position, application area, and application thickness of the adhesive material are the same as in Example 1, but the first adhesive material having a thermal conductivity of 0.65 W / mK when solidified and 3 N / 10 mm. The second pressure-sensitive
(比較例4)
比較例4では、実施例1と粘着材の塗布位置、塗布面積、塗布厚は同一であるが、固化したときに0.8W/mKの熱伝導性を有する第1の粘着材14と2.4N/10mm幅の引き剥がし強度が得られる第2の粘着材とを用いた。
(Comparative Example 4)
In Comparative Example 4, the application position, the application area, and the application thickness of the adhesive material are the same as in Example 1, but the first
(試験)
上記作製した実施例および比較例の電池モジュールについて、耐振性および放熱性の試験を行った。試験内容は次の通りである。
(test)
About the battery module of the produced said Example and comparative example, the vibration resistance and the heat dissipation test were done. The contents of the test are as follows.
<耐振性試験>
電池モジュールを鉛直方向に5Gの加速度で連続100時間振動させたときに、貼り合わせ面5の移動が鉛直方向に0.5mm以下であれば○、0.5mmを越え1mm以下であれば△、1mmを越えて移動するか電池モジュールの破損に至った場合は×と判定した。
<Vibration resistance test>
When the battery module is vibrated in the vertical direction at an acceleration of 5 G for 100 hours continuously, if the movement of the
<放熱性試験>
電池モジュールを、25°Cの雰囲気中で、1C電流(2並列のため6.4A)でSOC100%からSOC5%まで80回繰り返し充放電したときの、ラミネートセル12同士の貼り合わせ面5’の中央部の最高温度が45°C以下であれば○、45°Cを越え50°C以下であれば△、50°Cを越えたときは×と判定した。
<Heat dissipation test>
When the battery module is repeatedly charged and discharged 80 times from 100% SOC to 5% SOC at 1 C current (6.4 A for 2 parallels) in an atmosphere of 25 ° C. When the maximum temperature in the central portion was 45 ° C. or less, it was judged as “◯”, when it exceeded 45 ° C. and 50 ° C. or less, Δ, and when it exceeded 50 ° C., it was judged as ×.
下表1に、耐振性試験および放熱性試験の試験結果を示す。 Table 1 below shows the test results of the vibration resistance test and the heat dissipation test.
表1から明らかなように、比較例1の電池モジュールは、耐振性には優れているが、放熱性が不十分である。比較例2の電池モジュールは、比較例1のものと逆の結果となっている。粘着材の塗布厚さが0.2mmと厚い実施例5の電池モジュールは、十分な放熱性が得られなかった。熱伝導性に優れた粘着材でも、塗布厚が大きいと、放熱性が不足するため、0.15mm以下とすることが望ましい。実施例1〜4、6の電池モジュールは、耐振性および放熱性の両者に優れるが、コスト面を考慮すると、必要以上に熱伝導性の高い粘着材や粘着強度の高い粘着材を用いなくとも、実用上は実施例1、2、6の電池モジュールで十分である。特に、実施例6の電池モジュールは、両面粘着テープを用いたため、作業の管理も容易であり、好ましい態様である。 As is clear from Table 1, the battery module of Comparative Example 1 is excellent in vibration resistance but has insufficient heat dissipation. The battery module of Comparative Example 2 has the opposite result from that of Comparative Example 1. The battery module of Example 5 having a thick application thickness of the adhesive material of 0.2 mm did not provide sufficient heat dissipation. Even an adhesive material excellent in thermal conductivity is desired to have a thickness of 0.15 mm or less because heat dissipation is insufficient when the coating thickness is large. The battery modules of Examples 1 to 4 and 6 are excellent in both vibration resistance and heat dissipation. However, in consideration of cost, it is not necessary to use an adhesive material having a higher thermal conductivity or an adhesive material having a higher adhesive strength than necessary. In practical use, the battery modules of Examples 1, 2, and 6 are sufficient. In particular, since the battery module of Example 6 uses a double-sided pressure-sensitive adhesive tape, it is easy to manage work and is a preferred mode.
(作用・効果等)
次に、本実施形態の電池モジュール30の作用、効果等について説明する。
(Action / Effect)
Next, functions and effects of the
本実施形態の電池モジュール30では、各ラミネートセル12と放熱板15〜17との貼り合わせ面のうち、ラミネートセル12の中央部に放熱性に優れた、熱伝導性が0.8W/mK以上の第1の粘着材14を用い、ラミネートセル12の外周部に粘着強度に優れた、粘着強度が3N/10mm幅以上の第2の粘着材13を用いて放熱板と貼り合わされている。このため、ラミネートセル12の内部での発熱は第1の粘着材14を介して効率的に放熱板15〜17に伝達され、振動に対しては第2の粘着材13によりラミネートセル12が効率的に放熱板15〜17に保持される。すなわち、ラミネートセル12の発熱は電極群4の内部で概ね均等に起こるが、中心部は特に放熱しにくいため熱がこもって温度が上昇しやすいため、ラミネートセル12を放熱させるには特にその中心部の放熱を考慮することが効果的である一方、耐振性を向上させるには、矩形状のラミネートセル12の外周部を強固に保持することが効果的である。また、第1の粘着材14と各第2の粘着材13との間には隙間20が形成されており(図3、4に示す態様)、第2の粘着材13間にも隙間21が形成されている(図3に示す態様)。このため、空気の流路を形成して放熱性をさらに高めることができる。従って、本実施形態の電池モジュール30は、試験結果でも示したように、放熱性と耐振性との両面に優れる。
In the
また、本実施形態の電池モジュール30では、8個のラミネートセル12が放熱板を介してコンパクトに配置されているので、モジュール全体の小型化を図ることができる。さらに、アルミニウム合金製の放熱板16、17が外装ケースの役割を果たしているので、軽量化も図ることができる。
Further, in the
なお、本記実施形態では、積層式の電極群4を例示したが、本発明はこれに限定されず、扁平捲回式の電極群を用いるようにしてもよい。また、本実施形態では、ラミネートセル12を2個ずつ放熱板15〜17に粘着材で固定した例を示したが、本発明はこれに限らず、例えば、ラミネートセル12を3個ずつ以上放熱板15〜17に粘着材で固定するようにしてもよい。すなわち、本発明はラミネートセル12の直並列状態に限らず適用可能である。さらに、本実施形態では、ラミネートセルの一面側を放熱板に固定した構造を例示したが、本発明はこれに制約されず、例えば、両面側を放熱板に固定した構造を採るようにしてもよい。
In the present embodiment, the stacked electrode group 4 is exemplified, but the present invention is not limited to this, and a flat wound electrode group may be used. Moreover, in this embodiment, although the example which fixed the
本発明は放熱性および耐振性に優れた電池モジュールを提供するものであるため、電池モジュールの製造ないし販売に寄与するので、産業上の利用可能性を有する。 Since the present invention provides a battery module with excellent heat dissipation and vibration resistance, it contributes to the manufacture or sale of battery modules, and thus has industrial applicability.
1 ラミネートフィルム
1’ ラミネートフィルム
12 ラミネートセル(密閉型二次電池)
13 第2の粘着材
14 第1の粘着材
15、16、17 放熱板
20、21 隙間
30 電池モジュール
1 Laminate film 1 '
13 2nd
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008118686A JP5055198B2 (en) | 2008-04-30 | 2008-04-30 | Battery module |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008118686A JP5055198B2 (en) | 2008-04-30 | 2008-04-30 | Battery module |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2009272048A JP2009272048A (en) | 2009-11-19 |
JP5055198B2 true JP5055198B2 (en) | 2012-10-24 |
Family
ID=41438444
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008118686A Expired - Fee Related JP5055198B2 (en) | 2008-04-30 | 2008-04-30 | Battery module |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5055198B2 (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107968178A (en) * | 2017-12-22 | 2018-04-27 | 安徽欧鹏巴赫新能源科技有限公司 | Based on the compact groups of mounting structure of soft bag lithium ionic cell |
CN108039518A (en) * | 2017-12-22 | 2018-05-15 | 安徽欧鹏巴赫新能源科技有限公司 | A kind of soft bag lithium ionic cell installation and positioning structure |
CN108039446A (en) * | 2017-12-22 | 2018-05-15 | 安徽欧鹏巴赫新能源科技有限公司 | A kind of soft bag lithium ionic cell module bus-bar mounting structure |
Families Citing this family (20)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011150902A (en) * | 2010-01-22 | 2011-08-04 | Hitachi Ltd | Lithium ion secondary battery |
US8057630B2 (en) * | 2010-03-02 | 2011-11-15 | Tesla Motors, Inc. | Selective cure of adhesive in modular assemblies |
KR101543477B1 (en) | 2010-11-08 | 2015-08-11 | 주식회사 엘지화학 | Battery module and lithium secondary battery pack comprising the same |
WO2012081311A1 (en) * | 2010-12-16 | 2012-06-21 | 株式会社村田製作所 | Battery |
JP5831924B2 (en) * | 2011-03-31 | 2015-12-09 | Necエナジーデバイス株式会社 | Battery pack |
WO2012131801A1 (en) | 2011-03-31 | 2012-10-04 | Necエナジーデバイス株式会社 | Battery pack |
JP2012212608A (en) * | 2011-03-31 | 2012-11-01 | Nec Energy Devices Ltd | Battery pack |
KR20130091031A (en) * | 2012-02-07 | 2013-08-16 | 에스케이이노베이션 주식회사 | Battery cell |
JP5935405B2 (en) | 2012-03-08 | 2016-06-15 | 日産自動車株式会社 | Laminated battery |
US9403296B2 (en) * | 2012-04-12 | 2016-08-02 | Telsa Motors, Inc. | Embedded optics in modular assemblies |
US10199695B2 (en) | 2014-08-18 | 2019-02-05 | Johnson Controls Technology Company | Battery module with restrained battery cells utilizing a heat exchanger |
CN105118941B (en) * | 2015-08-13 | 2017-09-26 | 中航锂电(洛阳)有限公司 | A kind of battery module in groups |
KR101943542B1 (en) * | 2015-09-21 | 2019-01-29 | 주식회사 엘지화학 | Battery module and battery pack comprising the same |
KR102119183B1 (en) * | 2016-08-18 | 2020-06-04 | 주식회사 엘지화학 | Battery module |
KR102120118B1 (en) * | 2016-08-18 | 2020-06-08 | 주식회사 엘지화학 | Battery module |
KR102146540B1 (en) * | 2017-09-15 | 2020-08-20 | 주식회사 엘지화학 | Battery module |
JP2020107463A (en) * | 2018-12-27 | 2020-07-09 | 株式会社Gsユアサ | Power storage device |
CN109449347B (en) * | 2018-12-28 | 2023-12-08 | 中国重汽集团济南动力有限公司 | Lithium ion power battery module and design method thereof |
CN111900293B (en) * | 2019-05-14 | 2022-11-15 | 宁德时代新能源科技股份有限公司 | Battery module and battery pack |
WO2022160270A1 (en) * | 2021-01-29 | 2022-08-04 | 宁德新能源科技有限公司 | Electrochemical apparatus and electronic device |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11111250A (en) * | 1997-10-06 | 1999-04-23 | Japan Storage Battery Co Ltd | Battery |
JP5105390B2 (en) * | 2005-03-09 | 2012-12-26 | 日立ビークルエナジー株式会社 | Thin secondary battery and battery module for large current discharge |
KR100942986B1 (en) * | 2006-03-21 | 2010-02-17 | 주식회사 엘지화학 | Battery Module Having Attaching Member between Battery Cell |
JP2008091206A (en) * | 2006-10-02 | 2008-04-17 | Nissan Motor Co Ltd | Battery module and vehicle |
-
2008
- 2008-04-30 JP JP2008118686A patent/JP5055198B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107968178A (en) * | 2017-12-22 | 2018-04-27 | 安徽欧鹏巴赫新能源科技有限公司 | Based on the compact groups of mounting structure of soft bag lithium ionic cell |
CN108039518A (en) * | 2017-12-22 | 2018-05-15 | 安徽欧鹏巴赫新能源科技有限公司 | A kind of soft bag lithium ionic cell installation and positioning structure |
CN108039446A (en) * | 2017-12-22 | 2018-05-15 | 安徽欧鹏巴赫新能源科技有限公司 | A kind of soft bag lithium ionic cell module bus-bar mounting structure |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2009272048A (en) | 2009-11-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5055198B2 (en) | Battery module | |
JP5105390B2 (en) | Thin secondary battery and battery module for large current discharge | |
JP5782642B2 (en) | Electrode assembly with minimized resistance difference between electrodes of tab-lead joint and electrochemical cell having the same | |
JP6619090B2 (en) | Battery module, battery pack including the same, and automobile | |
KR100998846B1 (en) | Battery Cell of Excellent Heat Dissipation Property and Middle or Large-sized Battery Module Employed with the Same | |
JP5478791B2 (en) | Assembled battery | |
JP6788107B2 (en) | Manufacturing method of electrode unit for battery cell and electrode unit | |
JP4211769B2 (en) | Automotive battery | |
JP6611455B2 (en) | Assembled battery | |
TWI389368B (en) | Laminated secondary battery | |
JP2012181941A (en) | Secondary battery | |
KR101098196B1 (en) | Battery Cell Having Improved Thermal Stability and Middle or Large-sized Battery Module Employed with the Same | |
JP6833253B2 (en) | Pouch-type secondary battery including heat transfer member | |
JP7434197B2 (en) | assembled battery | |
WO2019031457A1 (en) | Electricity storage module and electricity storage element | |
JP2021184397A (en) | Power storage element | |
KR20140110136A (en) | Battery Cell Having Lead-Tap Joint of Improved Coupling Force | |
JP4976174B2 (en) | Sealed secondary battery | |
JP4553100B2 (en) | Flat type secondary battery and battery pack | |
JP2012186034A (en) | Laminate battery | |
JP5560243B2 (en) | Secondary battery and manufacturing method thereof | |
JP7308923B2 (en) | electrochemical cell module | |
JP2020068052A (en) | Battery pack and manufacturing method thereof | |
JP2008243410A (en) | Sealed secondary battery and battery module | |
CN108701867B (en) | Laminated nonaqueous electrolyte secondary battery |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100922 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20120703 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20120730 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5055198 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150803 Year of fee payment: 3 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |