JP5180505B2

JP5180505B2 - Battery module

Info

Publication number: JP5180505B2
Application number: JP2007091291A
Authority: JP
Inventors: 満文後藤; 克雄橋崎; 英彦田島; 健彦西田; 克明小林
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2007-03-30
Filing date: 2007-03-30
Publication date: 2013-04-10
Anticipated expiration: 2027-03-30
Also published as: JP2008251352A

Description

本発明は、電池の設置に関する。本発明は特に、工場、ビル、発電施設等で電力貯蔵施設として使用されるリチウムイオン二次電池の設置構造に関する。 The present invention relates to battery installation. In particular, the present invention relates to an installation structure for a lithium ion secondary battery used as a power storage facility in factories, buildings, power generation facilities, and the like.

電力貯蔵用電池の収納構造は、スチールラック式、ユニット式、キュービクル式など様々なものがある。スチールラック式とユニット式は特別に電池室を用意する必要があるのに対して、キュービクル式では電池モジュールが鋼板製のキュービクルに収納されるため、容易に屋内外に設置することができ、利便性が高い。 There are various storage structures for power storage batteries, such as a steel rack type, a unit type, and a cubicle type. The steel rack type and unit type require special battery compartments, whereas the cubicle type battery modules are housed in steel plate cubicles, making it easy to install indoors and outdoors. High nature.

以下に先行技術文献を記載する。これらの文献の内容については、［発明が解決しようとする課題］欄を参照。
特許第３５６５２７１号公報特許第３８４２０１０号公報特開２００３−１７８７２３号公報 Prior art documents are described below. For the contents of these documents, see the [Problems to be solved by the invention] column.
Japanese Patent No. 3565271 Japanese Patent No. 3842010 JP 2003-178723 A

工場・ビル・発電施設等に設置される電力貯蔵システムが知られている。こうした電力貯蔵システムは、工作機械やエレベータ等が生じる振動を定常的・高頻度に受ける。こうした場合、電力貯蔵システムが受ける振動は、建屋の基礎、梁、床などからの鉛直方向（上下方向）の成分が支配的であると考えられる。本発明の発明者らは、リチウムイオン二次電池を用いた電力貯蔵システムで、こうした環境での利用に適したシステムの開発を進めている。 There are known power storage systems installed in factories, buildings, power generation facilities, and the like. Such power storage systems are constantly and frequently subjected to vibrations generated by machine tools, elevators, and the like. In such a case, it is considered that the vibrations received by the power storage system are dominated by the vertical component (vertical direction) from the foundations, beams, floors, etc. of the building. The inventors of the present invention are developing a power storage system using a lithium ion secondary battery, which is suitable for use in such an environment.

そこで本発明の目的は、定常的な振動を受ける環境において長期間使用される電力貯蔵システムの耐振動性を向上することである。
本発明の他の目的は、耐振性と共に難燃性の高い電力貯蔵システムを提供することである。 Accordingly, an object of the present invention is to improve the vibration resistance of an electric power storage system that is used for a long period of time in an environment subject to steady vibration.
Another object of the present invention is to provide a power storage system having high vibration resistance and flame resistance.

電池の防振構造に関する先行技術として、特許文献１には、組電池内に設置された複数の素電池においてガスが発生したとしても、ガスを組電池の外部に放出するガス抜け構造を提供すると共に、外部からの加振対策を図ることでガス抜け構造と防振構造の両立を図った組電池及びその製造方法が記載されている。 As a prior art relating to a vibration isolating structure for a battery, Patent Document 1 provides a gas escape structure that releases gas to the outside of the assembled battery even if gas is generated in a plurality of unit cells installed in the assembled battery. In addition, there are described an assembled battery and a method for manufacturing the same, in which both a gas escape structure and a vibration-proof structure are achieved by taking measures against external vibration.

特許文献２には、車載用の電子機器の耐振性に関する技術が記載されている。 Patent Document 2 describes a technique related to vibration resistance of in-vehicle electronic devices.

特許文献３には、電池の耐振性に関する技術が記載されている。この技術においては、底板部及び側板部を備えた有底筒状の電池容器の、底板部の外面が外底面防振シートで被覆されるとともに、側板部の外面が外側面防振シートで被覆される。 Patent Document 3 describes a technique related to vibration resistance of a battery. In this technology, the outer surface of the bottom plate portion of the bottomed cylindrical battery container having the bottom plate portion and the side plate portion is covered with the outer bottom vibration-proof sheet, and the outer surface of the side plate portion is covered with the outer-surface vibration-proof sheet. Is done.

以下に、［発明を実施するための最良の形態］で使用される番号を括弧付きで用いて、課題を解決するための手段を説明する。これらの番号は、［特許請求の範囲］の記載と［発明を実施するための最良の形態］との対応関係を明らかにするために付加されたものである。ただし、それらの番号を、［特許請求の範囲］に記載されている発明の技術的範囲の解釈に用いてはならない。 In the following, means for solving the problem will be described using the numbers used in [Best Mode for Carrying Out the Invention] in parentheses. These numbers are added to clarify the correspondence between the description of [Claims] and [Best Mode for Carrying Out the Invention]. However, these numbers should not be used to interpret the technical scope of the invention described in [Claims].

本発明による電力貯蔵システムは、以下のような構成を備える。キュービクル型の棚に、複数のリチウムイオン二次電池のモジュールケースが置かれる。各々のモジュールケースの内部に複数の単電池が配置される。単電池は、モジュールケースの底から板バネを介して浮いた状態で支持される。隣接する単電池は、波板状の金属板によって電気的に接続される。隣接する電池モジュールも、波板状の金属板によって電気的に接続される。リチウムイオン二次電池の状態を監視する監視回路は、モジュールケースの前面に骨組状の弾性部材を介して、モジュールケースから横に浮いた状態で支持される。こうした構成により、長時間の振動に対して信頼性の高い電力貯蔵システムが実現される。 The power storage system according to the present invention has the following configuration. A plurality of module cases of lithium ion secondary batteries are placed on a cubicle type shelf. A plurality of single cells are arranged inside each module case. The unit cell is supported in a state where it floats from the bottom of the module case via a leaf spring. Adjacent cells are electrically connected by corrugated metal plates. Adjacent battery modules are also electrically connected by corrugated metal plates. A monitoring circuit for monitoring the state of the lithium ion secondary battery is supported in a state of floating horizontally from the module case via a frame-shaped elastic member on the front surface of the module case. With such a configuration, a highly reliable power storage system with respect to long-time vibration is realized.

より詳細には、本発明による電池モジュール（１０）は、棚に支持される第一モジュールケース（２４）と、第一モジュールケース（２４）に収納された第一電池（２６）と、第一電池の第一電極（３０）に接続された第一部分（４０−１）と、第一部分に接続された第二部分（４０−２）と、第二部分の第一部分と反対側に接続された第三部分（４０−３）とを備えた金属板（２８）とを備える。第二部分は、第一部分及び第三部分よりも同一の力を加えられたときに大きく弾性変形する。 More specifically, the battery module (10) according to the present invention includes a first module case (24) supported by a shelf, a first battery (26) housed in the first module case (24), and a first module case (24). The first part (40-1) connected to the first electrode (30) of the battery, the second part (40-2) connected to the first part, and the second part connected to the opposite side of the first part. A metal plate (28) provided with a third portion (40-3). The second part is greatly elastically deformed when the same force is applied as compared to the first part and the third part.

本発明による電池モジュール（１０）は、棚に支持される第二モジュールケース（２４）と、第二モジュールケース（２４）に収納され、金属板（２８）の第三部分（４０−３）側に接続された第三電池とを備える。 The battery module (10) according to the present invention is housed in a second module case (24) supported by a shelf and the second module case (24), and is on the third part (40-3) side of the metal plate (28). And a third battery connected to.

本発明による電池モジュール（１０）において、第一モジュールケース（２４）は棚（８）と接する底面にバネ（５４）を備える。 In the battery module (10) according to the present invention, the first module case (24) includes a spring (54) on the bottom surface in contact with the shelf (8).

本発明による電池モジュール（１０）において、第一電池（２６）の底面は、第一モジュールケース（２４）の内側の底面に対して浮いている位置に支持される。 In the battery module (10) according to the present invention, the bottom surface of the first battery (26) is supported at a position floating with respect to the bottom surface inside the first module case (24).

本発明による電池モジュール（１０）において、第一モジュールケース（２４）が棚（８）に置かれたとき第一電極（３０）は第一電池（２６）の上に位置する。金属板（２８）は、第一電極に接続されたとき水平方向に主面を有する。 In the battery module (10) according to the present invention, the first electrode (30) is positioned on the first battery (26) when the first module case (24) is placed on the shelf (8). The metal plate (28) has a main surface in the horizontal direction when connected to the first electrode.

本発明による電池モジュール（１０）において、第一モジュールケース（２４）の内側の底面には上下方向に弾性変形するバネ（４０、４６、５２）が配置される。第一電池（２６）はバネによって支持される。 In the battery module (10) according to the present invention, springs (40, 46, 52) that are elastically deformed in the vertical direction are disposed on the bottom surface inside the first module case (24). The first battery (26) is supported by a spring.

本発明による電池モジュール（１０）は、第一モジュールケース（２４）に収納され、金属板の第三部分（４０−３）側に接続された第二電極（３０）を備えた第二電池（２６）を備える。 A battery module (10) according to the present invention is housed in a first module case (24) and is a second battery (2) having a second electrode (30) connected to the third portion (40-3) side of the metal plate. 26).

本発明による電池モジュール（１０）において、第一モジュールケース（２４）の内側の底面には上下方向に弾性変形するバネ（４６、５２）が配置される。電池モジュール（１０）は更に、バネに支持され、第一電池と第二電池とを共に支持する支持板（４８、５０）を備える。 In the battery module (10) according to the present invention, springs (46, 52) that are elastically deformed in the vertical direction are arranged on the inner bottom surface of the first module case (24). The battery module (10) further includes a support plate (48, 50) supported by the spring and supporting the first battery and the second battery together.

本発明による電池モジュール（１０）は、第一電池（２６）と第二電池（２６）とを共に支持し、下面に下面バネ（５２）を備え、下面バネによって第一モジュールケース（２４）の内側の底面に支持される可動板（５０）を備える。 The battery module (10) according to the present invention supports both the first battery (26) and the second battery (26), and includes a lower surface spring (52) on the lower surface, and the first module case (24) is supported by the lower surface spring. A movable plate (50) supported by the inner bottom surface is provided.

本発明による電池モジュール（１０）において、第一電池はリチウムイオン二次電池である。電池モジュール（１０）は、第一モジュールケース（２４）の側面に配置され、第一電池（２６）の状態を監視する監視回路（１８）を備える。 In the battery module (10) according to the present invention, the first battery is a lithium ion secondary battery. The battery module (10) includes a monitoring circuit (18) that is disposed on a side surface of the first module case (24) and monitors the state of the first battery (26).

本発明による電池モジュール（１０）において、監視回路は、第一モジュールケース（２４）に対して弾性的に接続される。 In the battery module (10) according to the present invention, the monitoring circuit is elastically connected to the first module case (24).

本発明による電池モジュール（１０）は、監視回路取付部を備える。監視回路取付部は、第一モジュールケース（２４）の側面に接続される接続部（３４）と、接続部に接続される取付部（３７）とを備える。監視回路（１８）は、取付部によって取付部よりも側面側に支持される。 The battery module (10) according to the present invention includes a monitoring circuit mounting portion. The monitoring circuit attachment part includes a connection part (34) connected to the side surface of the first module case (24) and an attachment part (37) connected to the connection part. The monitoring circuit (18) is supported on the side of the attachment portion by the attachment portion.

本発明による電池モジュール（１０）において、取付部（３７）は、接続部（３４）に脱着可能に接続される。 In the battery module (10) according to the present invention, the attachment portion (37) is detachably connected to the connection portion (34).

本発明による電池モジュール（１０）において、取付部（３７）は、監視回路（１８）に対して第一モジュールケース（２４）の反対側に貫通孔を有する。 In the battery module (10) according to the present invention, the attachment portion (37) has a through hole on the opposite side of the first module case (24) with respect to the monitoring circuit (18).

本発明による電力貯蔵システム（１）は、本発明による電池モジュール（１０）と、互いに電気的に接続される複数の電池モジュールを非固定的に支持する棚（８）とを備える。 The power storage system (1) according to the present invention includes a battery module (10) according to the present invention and a shelf (8) that non-fixarily supports a plurality of battery modules that are electrically connected to each other.

本発明により、定常的な振動を受ける環境において長期間使用される電力貯蔵システムの耐振動性を向上することができる。
さらに本発明により、耐振性と共に難燃性の高い電力貯蔵システムが提供される。 According to the present invention, it is possible to improve the vibration resistance of a power storage system that is used for a long period of time in an environment subject to steady vibration.
Furthermore, the present invention provides a power storage system having high vibration resistance and flame resistance.

以下、図面を参照しながら本発明を実施するための最良の形態について説明する。図１には、電力貯蔵システムの構成が示されている。電力貯蔵システム１は筐体６を備える。筐体６は工場、ビル、発電施設などの施設の基礎２にアンカボルト４で固定される。筐体６の内部の空洞には、機材を置くための場所を提供するための棚材８が設置される。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows the configuration of the power storage system. The power storage system 1 includes a housing 6. The casing 6 is fixed to the foundation 2 of a facility such as a factory, a building, or a power generation facility with an anchor bolt 4. A shelf 8 for providing a place for placing equipment is installed in a cavity inside the housing 6.

棚材８の上に複数のモジュール１０が置かれる。モジュール１０は特に棚材８に固定される必要は無い。複数のモジュール１０の各々は、内部のリチウムイオン二次電池により電力を発生し、その電力を外部に設けられた端子から供給する。モジュール１０の棚材８の上に置かれたとき正面となる側には、リチウムイオン二次電池の状態（過充電、過放電など）を監視し、監視結果に応じて電池が安全な状態を保つように制御する監視回路１８が設置される。 A plurality of modules 10 are placed on the shelf material 8. The module 10 does not need to be fixed to the shelf material 8 in particular. Each of the plurality of modules 10 generates electric power from an internal lithium ion secondary battery and supplies the electric power from a terminal provided outside. On the front side when placed on the shelf 8 of the module 10, the state of the lithium ion secondary battery (overcharge, overdischarge, etc.) is monitored, and the battery is in a safe state according to the monitoring result. A monitoring circuit 18 that controls to keep is installed.

複数のモジュール１０の端子はモジュール間接続部材２０によって相互に電気的に接続される。複数のモジュール１０の発生する電力は、棚材８の上に置かれた電力変換装置１４に集められる。電力変換装置１４は、集めた電力を施設の系統電源に合わせて電力変換して、施設内の設備に供給する。あるいは電力変換装置１４は外部の系統電源の電力を複数のモジュール１０に合わせて変換し、複数のモジュール１０に供給する。こうした電力貯蔵システム１の動作は、棚材８の上に置かれた制御回路によって制御される。 Terminals of the plurality of modules 10 are electrically connected to each other by an inter-module connection member 20. The electric power generated by the plurality of modules 10 is collected in the power conversion device 14 placed on the shelf material 8. The power conversion device 14 converts the collected power according to the system power supply of the facility and supplies it to the equipment in the facility. Alternatively, the power conversion device 14 converts the power of the external system power supply to the plurality of modules 10 and supplies the converted power to the plurality of modules 10. The operation of the power storage system 1 is controlled by a control circuit placed on the shelf material 8.

図２Ａ〜２Ｃは、モジュール１０の構成を示す。図２Ａは上面図、図２Ｂは側面図、図２Ｃは正面図である。モジュール１０は複数の単電池２６を収納するためのモジュールケース２４を備える。モジュールケース２４は、例えば難燃性の樹脂で形成される。モジュールケース２４の底面には単電池支持部４０が設けられる。単電池支持部４０は、複数の単電池２６の各々に対応する位置に配置され、各々を独立に支持する。図２Ａに示されている例では、単電池支持部４０は各々の単電池２６の四隅に対応する位置に配置されている。単電池支持部４０は、板ばねに例示される弾性部材である。単電池支持部４０は例えば、モジュールケース２４の底面と一体的に成型される難燃性樹脂によって形成されたバネである。より好ましくは、単電池支持部４０は、モジュールケース２４の底面に固定された金属製のバネである。こうした構造は、耐熱性、対火性に優れているため、リチウムイオン二次電池の防振構造として適している。 2A to 2C show the configuration of the module 10. 2A is a top view, FIG. 2B is a side view, and FIG. 2C is a front view. The module 10 includes a module case 24 for housing a plurality of single cells 26. The module case 24 is formed of, for example, a flame retardant resin. A cell support part 40 is provided on the bottom surface of the module case 24. The unit cell support part 40 is disposed at a position corresponding to each of the plurality of unit cells 26 and supports each unit independently. In the example shown in FIG. 2A, the unit cell support portions 40 are arranged at positions corresponding to the four corners of each unit cell 26. The unit cell support part 40 is an elastic member exemplified by a leaf spring. The unit cell support portion 40 is, for example, a spring formed of a flame retardant resin that is molded integrally with the bottom surface of the module case 24. More preferably, the unit cell support portion 40 is a metal spring fixed to the bottom surface of the module case 24. Since such a structure is excellent in heat resistance and fire resistance, it is suitable as a vibration-proof structure for a lithium ion secondary battery.

単電池２６は、モジュールケース１０の開放された上側から内部に入れられ、単電池支持部４０の上に置かれる。このとき隣接する単電池２６の間には隙間がある。単電池４０は、モジュールケース１０の内部の底面から浮いた状態で、単電池支持部４０により支持される。 The unit cell 26 is put into the module case 10 from the opened upper side and is placed on the unit cell support 40. At this time, there is a gap between adjacent unit cells 26. The unit cell 40 is supported by the unit cell support unit 40 in a state of floating from the bottom surface inside the module case 10.

単電池２６は、上面に電池端子３０を備える。単電池２６の内部のリチウムイオン二次電池が生成する電力は電池端子３０から外部に供給される。あるいは単電池２６は、電池端子３０を介して外部から電力を供給される。単電池２６の電池端子３０は、電池間接続部材２８を介してモジュールケース２４内部で隣接する他の単電池２６の電池端子３０と電気的に接続され、直列又は並列に接続された電池群を形成する。 The unit cell 26 includes a battery terminal 30 on the upper surface. The electric power generated by the lithium ion secondary battery inside the unit cell 26 is supplied from the battery terminal 30 to the outside. Alternatively, the cell 26 is supplied with electric power from the outside via the battery terminal 30. The battery terminal 30 of the unit cell 26 is electrically connected to the battery terminal 30 of another unit cell 26 adjacent inside the module case 24 via the inter-battery connection member 28, and a group of batteries connected in series or in parallel. Form.

電池間接続部材２８は、基本的には剛性で、力を加えないで持ち上げられたとき自己の形状を維持する板状の電極バーである。電池端子３０は、板の主面（広い方の面）を水平にした状態で電池端子３０に接続される。こうした電池端子３０は、隣接する単電池２６の距離が近いときに固定しやすい点で好ましい。 The inter-battery connection member 28 is basically a plate-like electrode bar that is rigid and maintains its own shape when lifted without applying force. The battery terminal 30 is connected to the battery terminal 30 in a state in which the main surface (wide surface) of the plate is horizontal. Such a battery terminal 30 is preferable in that it can be easily fixed when the distance between adjacent unit cells 26 is short.

図３（ａ）は、電池間接続部材２８の形状の例を示す側面図である。紙面左右方向が長手方向（一の電池端子３０と隣接する電池端子３０との並ぶ方向）である。電池間接続部材２８は、長手方向に沿って第一部分４０−１と、第二部分４０−２と、第三部分４０−３との３つの領域を備える。第一部分４０−１は電池間接続部材２８の一端であり、一の単電池２６の電池端子３０に接続される。第三部分４０−３は電池間接続部材２８の他端であり、隣接する他の単電池２６の電池端子３０に接続される。第二部分４０−２は第一部分４０−１と第三部分４０−３とによって挟まれる領域である。 FIG. 3A is a side view showing an example of the shape of the inter-battery connection member 28. The left-right direction in the drawing is the longitudinal direction (the direction in which one battery terminal 30 is aligned with the adjacent battery terminal 30). The inter-battery connection member 28 includes three regions of a first portion 40-1, a second portion 40-2, and a third portion 40-3 along the longitudinal direction. The first portion 40-1 is one end of the inter-battery connection member 28 and is connected to the battery terminal 30 of one unit cell 26. The third portion 40-3 is the other end of the inter-battery connection member 28, and is connected to the battery terminal 30 of another adjacent unit cell 26. The second portion 40-2 is a region sandwiched between the first portion 40-1 and the third portion 40-3.

第二部分４０−２は、第一部分４０−１及び第三部分４０−３と比べて、同じ力を加えたときに、より大きく弾性変形する。この性質により、第二部分４０−２はバネとして機能する。図３（ａ）においては第二部分４０−２は上方に膨らんだアーチ形状である。図３（ｂ）においては第二部分４０−２は上下方向に波打つウェーブ形状である。図３（ｃ）においては第二部分４０−２は上方に突出するΩ形状である。図３（ｄ）においては第二部分４０−２は板厚が他の部分に比べて薄い。図３（ｅ）の上図は平面図、下図は側面図を示す。この場合、下図に示されるように、第二部分４０−２は図３（ｄ）の場合と同様に板厚が他の部分に比べて薄い。そして上図に示されるように、第二部分４０−２の板幅は他の部分に比べて広い。こうした形状により、第二部分４０−２が弾性変形により変位を吸収する一方で、必要な断面積が確保される。 The second portion 40-2 is more elastically deformed when the same force is applied as compared to the first portion 40-1 and the third portion 40-3. Due to this property, the second portion 40-2 functions as a spring. In FIG. 3A, the second portion 40-2 has an arch shape bulging upward. In FIG.3 (b), the 2nd part 40-2 is a wave shape which waves in an up-down direction. In FIG.3 (c), the 2nd part 40-2 is (omega) shape which protrudes upwards. In FIG. 3D, the second portion 40-2 is thinner than the other portions. The upper view of FIG. 3 (e) is a plan view, and the lower view is a side view. In this case, as shown in the figure below, the second portion 40-2 is thinner than the other portions as in the case of FIG. And as the upper figure shows, the board width of the 2nd part 40-2 is wide compared with another part. With such a shape, the second section 40-2 absorbs the displacement by elastic deformation, while the necessary cross-sectional area is ensured.

これらの形状は、板金をプレス加工することにより容易に成型される。必要なバネとしての機能を達成するために、電池間接続部材２８は、主面の長手方向に垂直な短方向に一様であり、この短方向を法線とする任意の切断面の形状は同一であることが好ましい。こうした様々な形態により、バネ構造を形成することができる。 These shapes are easily formed by pressing a sheet metal. In order to achieve a necessary function as a spring, the inter-battery connection member 28 is uniform in a short direction perpendicular to the longitudinal direction of the main surface, and the shape of an arbitrary cut surface having the short direction as a normal line is It is preferable that they are the same. With these various forms, a spring structure can be formed.

図２Ａ〜２Ｃに戻って、電池端子３０に、モジュール端子３２の一端が電気的に接続される。モジュール端子３２の他端はモジュールケース２４に設けられた引き出し穴２２を介してモジュールケース２４の外に引き出され、モジュール間接続部材２０に電気的に接続される。外力が加えられていないとき、引き出し穴２２とモジュール端子３２との間には隙間があり、接触していない。モジュール端子３２とモジュール間接続部材２０とは、図２Ａ〜図３を参照して説明された電池間接続部材２８と同様のバネ構造を有する。 2A to 2C, one end of the module terminal 32 is electrically connected to the battery terminal 30. The other end of the module terminal 32 is drawn out of the module case 24 through a lead hole 22 provided in the module case 24 and is electrically connected to the inter-module connection member 20. When no external force is applied, there is a gap between the drawing hole 22 and the module terminal 32 and there is no contact. The module terminal 32 and the inter-module connection member 20 have a spring structure similar to that of the inter-battery connection member 28 described with reference to FIGS. 2A to 3.

棚材８に置かれたときのモジュールケース２４の前面側には、爪３４が設けられる。爪３４はモジュールケース２４の前面と一体的に成型される難燃性樹脂によって形成される。あるいは爪３４は、モジュールケース２４の前面に固定された金属製の部材である。 A claw 34 is provided on the front side of the module case 24 when placed on the shelf 8. The claw 34 is formed of a flame retardant resin that is molded integrally with the front surface of the module case 24. Alternatively, the claw 34 is a metal member fixed to the front surface of the module case 24.

爪３４に取付部３７が取り付けられる。爪３４は難燃性の樹脂あるいは金属によって形成される。取付部３７の少なくとも一部である弾性部３６は弾性部材である。弾性部３６に力が加えられることにより、弾性部３６は弾性変形し、爪３４に引っ掛けて固定することが可能となる。 An attachment portion 37 is attached to the claw 34. The nail | claw 34 is formed with a flame-retardant resin or a metal. The elastic part 36 which is at least a part of the attachment part 37 is an elastic member. By applying a force to the elastic portion 36, the elastic portion 36 is elastically deformed and can be hooked and fixed to the claw 34.

取付部３７とモジュールケース２４の前面との間には隙間が形成される。この隙間に監視回路１８が配置され、取付部材３８を介して取付部３７に固定される。監視回路１８と単電池２６とは図示しない配線により電気的に接続される。実際の組立においては、取付部材３８を備えた取付部３７に監視回路１８が取り付けられ、その後、取付部３７が爪３４に引っ掛けられてモジュールケース２４に固定される。この構造により、監視回路１８は弾性部３４の弾性によってモジュールケース２４に対して弾性的な柔構造によって接続される。監視回路１８のメンテナンスが必要な場合には、弾性部３６を弾性変形させて爪３４から外すことにより容易に監視回路１８をモジュールケース２４から取り外すことができる。 A gap is formed between the mounting portion 37 and the front surface of the module case 24. The monitoring circuit 18 is disposed in the gap and is fixed to the attachment portion 37 via the attachment member 38. The monitoring circuit 18 and the cell 26 are electrically connected by a wiring (not shown). In actual assembly, the monitoring circuit 18 is attached to the attachment portion 37 provided with the attachment member 38, and then the attachment portion 37 is hooked on the claw 34 and fixed to the module case 24. With this structure, the monitoring circuit 18 is connected to the module case 24 by an elastic flexible structure by the elasticity of the elastic portion 34. When maintenance of the monitoring circuit 18 is necessary, the monitoring circuit 18 can be easily detached from the module case 24 by elastically deforming the elastic portion 36 and removing it from the claw 34.

取付部３７の、監視回路１８に対してモジュールケース２４の反対側の領域には、貫通孔が設けられる。図２Ｃに示される場合には、スケルトン構造の隙間の部分が貫通孔に相当する。この貫通孔により、監視回路１８の放熱性が向上する。 A through hole is provided in a region of the mounting portion 37 opposite to the module case 24 with respect to the monitoring circuit 18. In the case shown in FIG. 2C, the gap portion of the skeleton structure corresponds to the through hole. This through hole improves the heat dissipation of the monitoring circuit 18.

図２Ｃに示されるような骨組状の柔構造によれば、三軸（上下、左右、前後）方向の振動成分を減衰させることができる。更に、骨組の隙間部分から回路基板にアクセスしやすくなるため、配線の自由度及びメンテナンス性を向上させることが可能となる。 According to the skeleton-like flexible structure as shown in FIG. 2C, vibration components in the triaxial (vertical, horizontal, longitudinal) directions can be attenuated. Furthermore, since it becomes easy to access the circuit board from the gap portion of the framework, it is possible to improve the degree of freedom of wiring and maintainability.

以上の構成を備えた電力貯蔵システム１が工場、ビル、発電施設などの施設で使用される。電力貯蔵システム１は、床からの定常的な振動を受ける。その振動は、棚材８を介してモジュールケース２４の底面に伝わる。単電池２６は、単電池支持部４０によりモジュールケース２４の底面に弾性的に支持されている。この単電池支持部４０の弾性変形により振動が吸収され、単電池２６の振動は抑制される。 The power storage system 1 having the above configuration is used in facilities such as factories, buildings, and power generation facilities. The power storage system 1 receives a steady vibration from the floor. The vibration is transmitted to the bottom surface of the module case 24 through the shelf material 8. The unit cell 26 is elastically supported on the bottom surface of the module case 24 by the unit cell support part 40. Vibration is absorbed by the elastic deformation of the single cell support portion 40, and the vibration of the single cell 26 is suppressed.

モジュールケース２４内の一の単電池２６と隣接する他の単電池２６とは、電池間接続部材２８の第二部分４０−２によって弾性的に結合される。このため、一の単電池２６の振動の他の単電池２６への波及が抑制される。特に、電池端子３０と電池間接続部材２８との間の接続（ボルト等によって実現される）が長時間の定常的な振動によって緩むことが防止される。一のモジュール１０と隣接する他のモジュール１０との振動も、モジュール端子３２とモジュール間接続部材２０との弾性変形により、相互に波及することが抑制される。 One unit cell 26 in the module case 24 and another unit cell 26 adjacent thereto are elastically coupled by the second portion 40-2 of the inter-cell connection member 28. For this reason, the ripple of one unit cell 26 to other unit cells 26 is suppressed. In particular, the connection between the battery terminal 30 and the inter-battery connection member 28 (realized by a bolt or the like) is prevented from loosening due to long-term steady vibration. The vibration of one module 10 and another adjacent module 10 is also suppressed from spreading to each other due to elastic deformation of the module terminal 32 and the inter-module connecting member 20.

監視回路１８は、取付部３７によってモジュールケース２４に対して弾性的に接続されている。そのため監視回路１８にかかる振動が緩和され、長時間に渡る振動環境の中で運転するときの信頼性が向上する。 The monitoring circuit 18 is elastically connected to the module case 24 by a mounting portion 37. Therefore, the vibration applied to the monitoring circuit 18 is alleviated and the reliability when operating in a vibration environment for a long time is improved.

このような防振構造が設けられているため、筐体６の振動の機器に対する影響が低減する。そのため設置環境によっては、基礎２に対する筐体６の振動を抑制するための防振機構を設けることが不要である。重量の大きい筐体６の防振機構を省略することができれば、設置の手間とコストが大幅に低減する。 Since such an anti-vibration structure is provided, the influence of the vibration of the housing 6 on the device is reduced. Therefore, depending on the installation environment, it is not necessary to provide an anti-vibration mechanism for suppressing the vibration of the housing 6 with respect to the foundation 2. If the vibration-proof mechanism of the heavy casing 6 can be omitted, the installation effort and cost can be greatly reduced.

図４は、監視回路１８の取付構造の他の例を示す。この例においては、爪３４ａと取付部３７ａとがコイルバネ４２を介して接続される。このコイルバネ４２の弾性変形により、モジュールケース２４が振動しているときの監視回路１８の振動が緩和される。図５は、監視回路１８の取付構造の更に他の例を示す。この例においては、取付部３７ｂと監視回路１８とがコイルバネ４４を介して接続されている。こうしたコイルバネ４４も、振動の緩和に有効である。図４、図５に示された例ではいずれも、取付部３７を剛構造とした場合でも振動が緩和される。 FIG. 4 shows another example of the mounting structure of the monitoring circuit 18. In this example, the claw 34 a and the attachment portion 37 a are connected via the coil spring 42. Due to the elastic deformation of the coil spring 42, the vibration of the monitoring circuit 18 when the module case 24 is vibrating is alleviated. FIG. 5 shows still another example of the mounting structure of the monitoring circuit 18. In this example, the attachment portion 37 b and the monitoring circuit 18 are connected via a coil spring 44. Such a coil spring 44 is also effective in reducing vibration. In both the examples shown in FIGS. 4 and 5, the vibration is alleviated even when the mounting portion 37 has a rigid structure.

図６は、モジュール１０の防振構造の他の例を示す。モジュールケース２４の内部の底面に、上下方向に弾性変形する板ばねである可動床支持部４６が形成される。この可動床支持部４６は、図２Ａ、２Ｂに示された単電池支持部４０と同様の弾性部材である。ただし単電池支持部４０が単電池２６を個別に支持していたのに対して、可動床支持部４６は複数の単電池２６を共通に支持する。そのため、可動床支持部４６の設置間隔は単電池支持部４０の設置間隔よりも広くすることができる。図６の例では、４個の単電池２６を収納するモジュールケース２４の底面の四隅に一つずつ可動床支持部４６が設けられている。 FIG. 6 shows another example of the vibration isolating structure of the module 10. A movable floor support 46 that is a leaf spring that is elastically deformed in the vertical direction is formed on the bottom surface inside the module case 24. The movable floor support 46 is an elastic member similar to the unit cell support 40 shown in FIGS. 2A and 2B. However, while the unit cell support unit 40 individually supports the unit cells 26, the movable floor support unit 46 supports the plurality of unit cells 26 in common. Therefore, the installation interval of the movable floor support part 46 can be made wider than the installation interval of the unit cell support part 40. In the example of FIG. 6, the movable floor support portions 46 are provided one by one at the four corners of the bottom surface of the module case 24 that houses the four unit cells 26.

可動床支持部４６の上に可動床４８が置かれる。可動床４８は難燃性の樹脂などの絶縁性材料によって形成される。可動床４８は、フラットであるか、もしくは単電池２６を支持するのに支障のない開口（網目状、パンチングメッシュ状等）を有する。単一の板材によって形成された可動床４８の上に複数の単電池２６が置かれる。電池端子３０、電池間接続部材２８、モジュール端子３２及びモジュール間接続部材２０の構成は図２Ａ〜２Ｃに示された場合と同様である。監視回路１８については図２Ａ〜２Ｃと同様であるため図示を省略した。 A movable floor 48 is placed on the movable floor support 46. The movable floor 48 is formed of an insulating material such as a flame retardant resin. The movable floor 48 is flat or has an opening (a mesh shape, a punching mesh shape, etc.) that does not hinder the support of the unit cell 26. A plurality of single cells 26 are placed on a movable floor 48 formed of a single plate material. The configurations of the battery terminal 30, the inter-battery connection member 28, the module terminal 32, and the inter-module connection member 20 are the same as those shown in FIGS. Since the monitoring circuit 18 is the same as that shown in FIGS.

このような防振構造により、振動による機器への影響が抑制される。同じ可動床４８に置かれた複数の単電池２６は概ね同位相で振動するため、隣接する単電池２６の、電池間接続部材２８と電池端子３０の接続部の相対的な変位が抑制される。そのため接続部の緩みが防がれる。この特性のため、条件によっては、電池間接続部材２８として弾性変形の大きい第二部分４０−２を備えない平板状の電極バーを採用することができる。 Such an anti-vibration structure suppresses the influence of vibration on the device. Since the plurality of unit cells 26 placed on the same movable floor 48 vibrate in substantially the same phase, the relative displacement of the connection unit between the inter-battery connection member 28 and the battery terminal 30 of the adjacent unit cell 26 is suppressed. . As a result, loosening of the connecting portion is prevented. Due to this characteristic, depending on conditions, a flat electrode bar that does not include the second portion 40-2 having a large elastic deformation can be employed as the inter-battery connection member 28.

更に、可動床４８に上下方向に貫通する孔を設けることにより、単電池２６の底面の放熱性が向上し、冷却効果を高めることができる。 Further, by providing the movable floor 48 with a hole penetrating in the vertical direction, the heat dissipation of the bottom surface of the unit cell 26 can be improved and the cooling effect can be enhanced.

図７は、可動床の他の構成例を示す。この例において、モジュールケース２４の底面には弾性部材が設けられない。その代わりに、板バネ構造の脚５２を備えた絶縁性の板材である可動床５０が使用される。この可動床５０が、主面を水平にしてモジュールケース２４の内部の底面に置かれる。脚５２により、可動床５０の板材はモジュールケース２４の底面から浮いた位置に支持される。単一の板材によって形成された可動床５０の上に、複数の単電池２６が置かれる。これにより、図６を参照して説明された構成例と同様の防振効果が得られる。可動床５０に孔を設けることにより、同様の放熱効果が得られる。更に、この構成例ではモジュールケース２４として防振構造を持たない通常のものを用いた場合でも、可動床５０により防振効果が得られる。 FIG. 7 shows another configuration example of the movable floor. In this example, no elastic member is provided on the bottom surface of the module case 24. Instead, a movable floor 50, which is an insulating plate material provided with legs 52 having a leaf spring structure, is used. The movable floor 50 is placed on the bottom surface inside the module case 24 with the main surface horizontal. The plate material of the movable floor 50 is supported by the legs 52 at a position floating from the bottom surface of the module case 24. A plurality of single cells 26 are placed on a movable floor 50 formed of a single plate. As a result, the same anti-vibration effect as the configuration example described with reference to FIG. 6 can be obtained. By providing a hole in the movable floor 50, a similar heat dissipation effect can be obtained. Further, in this configuration example, even when a normal case having no vibration isolation structure is used as the module case 24, the vibration isolation effect can be obtained by the movable floor 50.

図８、図９は、モジュールケース２４の振動を抑制する防振構造を示す。モジュールケース２４の外側の底面にモジュール支持部５４が設けられる。モジュール支持部５４は難燃性の樹脂によって形成された弾性部材である。モジュール１０はモジュール支持部５４により支持される。棚材８の上に置かれたとき、棚材８の表面とモジュールケース２４の外側の底面との間には隙間ができる。棚材８の振動はモジュール支持部５４の弾性によって吸収され、モジュール１０に伝わる振動が抑制される。モジュールケース２４の底面の貫通孔の設けることにより、放熱性を向上させることもできる。更に、隣接するモジュール１０の振動位相がずれている場合であっても、相互干渉を避けて振動の影響を低減させることができる。 8 and 9 show a vibration isolating structure that suppresses vibration of the module case 24. FIG. A module support portion 54 is provided on the outer bottom surface of the module case 24. The module support portion 54 is an elastic member formed of a flame retardant resin. Module 10 is supported by module support 54. When placed on the shelf member 8, a gap is formed between the surface of the shelf member 8 and the bottom surface outside the module case 24. The vibration of the shelf material 8 is absorbed by the elasticity of the module support portion 54, and the vibration transmitted to the module 10 is suppressed. By providing the through hole in the bottom surface of the module case 24, the heat dissipation can be improved. Furthermore, even when the vibration phases of adjacent modules 10 are shifted, the influence of vibration can be reduced while avoiding mutual interference.

電力貯蔵システムの構成を示す。The structure of an electric power storage system is shown. 電池モジュールの上面図である。It is a top view of a battery module. 電池モジュールの側面図である。It is a side view of a battery module. 電池モジュールの正面図である。It is a front view of a battery module. 電池間接続部材を示す。The battery connection member is shown. 監視回路の取付構造を示す。The mounting structure of the monitoring circuit is shown. 監視回路の取付構造を示す。The mounting structure of the monitoring circuit is shown. 可動床を備える防振構造を示す。The anti-vibration structure provided with a movable floor is shown. 可動床を備える防振構造を示す。The anti-vibration structure provided with a movable floor is shown. モジュールケース自身の振動を抑制する防振構造を示す。The anti-vibration structure that suppresses the vibration of the module case itself is shown. モジュールケース自身の振動を抑制する防振構造を示す。The anti-vibration structure that suppresses the vibration of the module case itself is shown.

Explanation of symbols

１…電力貯蔵システム
２…基礎
４…アンカボルト
６…筐体
８…棚材
１０…モジュール
１４…電力変換装置
１８…監視回路
２０…モジュール間接続部材
２２…引き出し穴
２４…モジュールケース
２６…単電池
２８…電池間接続部材
３０…電池端子
３２…モジュール端子
３４…爪
３６…弾性部
３７…取付部
３８…取付部材
４０…単電池支持部
４０−１…第一部分
４０−２…第二部分
４０−３…第三部分
４２…コイルバネ
４４…コイルバネ
４６…可動床支持部
４８…可動床
５０…可動床
５２…脚
５４…モジュール支持部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electric power storage system 2 ... Base 4 ... Anchor bolt 6 ... Case 8 ... Shelf material 10 ... Module 14 ... Power converter 18 ... Monitoring circuit 20 ... Intermodule connection member 22 ... Lead-out hole 24 ... Module case 26 ... Single cell 28 ... Battery connection member 30 ... Battery terminal 32 ... Module terminal 34 ... Claw 36 ... Elastic part 37 ... Attachment part 38 ... Attachment member 40 ... Single cell support part 40-1 ... First part 40-2 ... Second part 40- 3 ... Third part 42 ... Coil spring 44 ... Coil spring 46 ... Movable floor support 48 ... Movable floor 50 ... Movable floor 52 ... Leg 54 ... Module support

Claims

A first module case supported by a shelf;
A first battery housed in the first module case;
A first portion connected to the first electrode of the first battery; a second portion connected to the first portion; and a third portion connected to the opposite side of the second portion to the first portion. A metal plate,
The second portion is greatly elastically deformed when the same force is applied as compared to the first portion and the third portion,
A second module case supported by the shelf;
A third battery housed in the second module case and connected to the third portion side of the metal plate;
The first module case includes a spring on a bottom surface in contact with the shelf.

The battery module according to claim 1,
When the first module case is placed on the shelf, the first electrode is positioned on the first battery;
The battery module has a main surface in a horizontal direction when connected to the first electrode.

The battery module according to claim 1,
The battery module is supported at a position where a bottom surface of the first battery floats with respect to a bottom surface inside the first module case.

The battery module according to claim 3,
A spring that is elastically deformed in the vertical direction is disposed on the inner bottom surface of the first module case,
The battery module is supported by the spring.

The battery module according to any one of claims 1 to 4,
Further, a first part connected to the second electrode of the first battery, a second part connected to the first part, and a third part connected to the opposite side of the second part to the first part. A second metal plate provided;
A battery module comprising a second battery that is housed in the first module case and includes a third electrode connected to the third portion of the second metal plate.

The battery module according to claim 1,
Further, a first part connected to the second electrode of the first battery, a second part connected to the first part, and a third part connected to the opposite side of the second part to the first part. A second metal plate provided;
A second battery comprising a third electrode housed in the first module case and connected to the third portion side of the second metal plate;
A spring that is elastically deformed in the vertical direction is disposed on the inner bottom surface of the first module case,
Furthermore, a battery module comprising a support plate supported by the spring and supporting the first battery and the second battery together.

  The battery module according to claim 5, wherein
  Furthermore, the first battery and the second battery are both supported, a lower surface spring is provided on the lower surface, and the movable plate is supported on the inner bottom surface of the first module case by the lower surface spring.
  A battery module comprising:

  The battery module according to claim 1,
  The first battery is a lithium ion secondary battery,
  And a monitoring circuit disposed on a side surface of the first module case for monitoring a state of the first battery.
  A battery module comprising:

  The battery module according to claim 8, wherein
  The monitoring circuit is elastically connected to the first module case
  Battery module.

  The battery module according to claim 8, wherein
  Further, a first part connected to the second electrode of the first battery, a second part connected to the first part, and a third part connected to the opposite side of the second part to the first part. A second metal plate provided;
  A second battery comprising a third electrode housed in the first module case and connected to the third portion side of the second metal plate;
  The monitoring circuit is elastically connected to the first module case
  Battery module.

  The battery module according to claim 9 or 10,
  Furthermore, it has a monitoring circuit mounting part,
  The monitoring circuit mounting portion is
  A connecting portion connected to a side surface of the first module case;
  Mounting part connected to the connecting part
  And
  The monitoring circuit is supported by the attachment portion on the side surface side than the attachment portion.
  Battery module.

  The battery module according to claim 11,
  The attachment portion is detachably connected to the connection portion.
  Battery module.

  The battery module according to claim 11 or 12,
  The mounting portion has a through hole on the opposite side of the first module case with respect to the monitoring circuit.
  Battery module.

  The battery module according to any one of claims 1 to 13,
  Shelf that supports a plurality of battery modules electrically connected to each other in a non-fixed manner
  And comprising
  Power storage system.