JP5320731B2

JP5320731B2 - Battery pack

Info

Publication number: JP5320731B2
Application number: JP2007336078A
Authority: JP
Inventors: 秀保高辻
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2007-12-27
Filing date: 2007-12-27
Publication date: 2013-10-23
Anticipated expiration: 2027-12-27
Also published as: JP2009158332A

Description

本発明は、複数の電池モジュールが収納されたバッテリパックに関する。 The present invention relates to a battery pack in which a plurality of battery modules are stored.

近時、電源として、電池モジュールが注目されている。電池モジュールは、特許文献１に示すように、複数の電池セル（ラミネート電池）を積層して構成され、その各電池セルは、扁平な密閉空間を形成する外装フィルム内に、所定電圧（例えば３．６Ｖ程度）を出力する薄型の電池要素を電解液と共に収納したものとなっている。しかも、各電池セルについては、その性質上、過充電や外部過熱等により電解液が分解して有害ガス（ＣＯ，ＨＦ等）を発生する可能性があることから、それを考慮し、ガス放出部（安全弁及びガス放出口）がそれぞれ備えられ、電池セル内にガスが所定圧以上発生したときには、その電池セル内の発生ガスは、ガス放出部を介して外部に放出される。この場合、ガス放出部から放出されたガスは、ガス放出通路を介して外部へ放出されるが、そのガス放出通路によるガスの排出を容易にすべく、電池モジュールにおける各電池セルは、その電池セルにおけるガス放出部のいずれもが同じ方向を向くようにして積層されている。 Recently, a battery module has attracted attention as a power source. As shown in Patent Document 1, the battery module is configured by stacking a plurality of battery cells (laminated batteries), and each battery cell has a predetermined voltage (for example, 3) in an exterior film that forms a flat sealed space. A thin battery element that outputs about 6 V) is housed together with an electrolyte. In addition, due to the nature of each battery cell, the electrolyte solution may decompose due to overcharge, external overheating, etc., and generate harmful gases (CO, HF, etc.). When the gas is generated in the battery cell at a predetermined pressure or more, the generated gas in the battery cell is discharged to the outside through the gas discharge part. In this case, the gas discharged from the gas discharge portion is discharged to the outside through the gas discharge passage, and each battery cell in the battery module has its battery for facilitating gas discharge through the gas discharge passage. All of the gas discharge portions in the cell are stacked so as to face the same direction.

ところで、電源として、電動機駆動などの電力用途に関し、高電圧を供給できることが要求されることがある。そのような場合には、前述の電池モジュールを収納容器内に複数収納して、それらを直列に接続すれば、高電圧を得ることができ、高電圧バッテリ(バッテリパック）を容易に作ることができる。
特開２００６−２３６６０５号公報 By the way, as a power source, it may be required that a high voltage can be supplied for power applications such as electric motor drive. In such a case, if a plurality of the battery modules described above are stored in a storage container and connected in series, a high voltage can be obtained and a high voltage battery (battery pack) can be easily produced. it can.
JP 2006-236605 A

しかし、上記のように、複数の電池モジュールを用いてバッテリパックを形成した場合には、各電池モジュールにおける各電池セルのガス放出部からのガス放出に対処すべく、各電池モジュール毎にガス放出通路をそれぞれ形成しなければならない。このため、このような複数の電池モジュールを備えるバッテリパックにあっては、各電池モジュール毎にガス放出通路をそれぞれ形成することに伴い、部品点数の増大、装置の大型化を招くことになる。 However, when a battery pack is formed using a plurality of battery modules as described above, gas discharge is performed for each battery module in order to cope with gas discharge from the gas discharge portion of each battery cell in each battery module. Each passage must be formed. For this reason, in such a battery pack including a plurality of battery modules, an increase in the number of parts and an increase in the size of the apparatus are caused by forming a gas discharge passage for each battery module.

本発明は、上記実情に鑑みてなされたもので、その技術的課題は、複数の電池モジュールを備えたバッテリパックにおいて、各電池モジュールにおける各ガス放出部からのガスの放出に必要となるガス放出通路の数を極力低減することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and a technical problem thereof is that in a battery pack including a plurality of battery modules, gas discharge required for gas discharge from each gas discharge portion in each battery module. The purpose is to reduce the number of passages as much as possible.

前記技術的課題を達成するために本発明（請求項１に係る発明）においては、
複数の電池セルを積層して構成された電池モジュールが複数接続され、前記各電池モジュールにおける前記各電池セルに、該各電池セル内に所定圧以上のガスが発生したとき該ガスを放出するガス放出部がそれぞれ設けられ、該各電池モジュールにおける各ガス放出部の向きが該各電池モジュール毎にそれぞれ統一されているバッテリパックであって、
前記複数の電池モジュールが、少なくとも一部の電池モジュールについて隣り合うように配置されていると共に、その隣り合う電池モジュールに、互いのガス放出部を対向配置させたものが含まれており、
前記複数の電池モジュールにより、電池モジュールが直列に配設される電池モジュール列群が、隣り合うようにしつつ複数構成され、
前記複数の電池モジュール列群に、隣り合う電池モジュール列群の関係に関し、その互いの各電池モジュールにおけるガス放出部を対向配置させたものが含まれており、
前記各電池モジュールが、電池セルの電池セル本体が積層された電池セル本体層と端子層とを備えたものとされ、
前記各電池セルにはガス放出部を挟むようにして一対の突起部が形成されて、対向する電池モジュールにおける前記各一対の突起部同士が互いに当接することにより、各ガス放出部が開口された上下方向に延びる共通の内部ガス放出通路が形成されている、
ような構成としてある。この請求項１の好ましい態様としては、請求項２以下に記載の通りとなる。 In order to achieve the technical problem, in the present invention (the invention according to claim 1),
A gas that releases a gas when a plurality of battery modules configured by stacking a plurality of battery cells are connected, and a gas having a predetermined pressure or more is generated in each battery cell in each battery module. Each battery module is provided with a discharge portion, and the direction of each gas discharge portion in each battery module is unified for each battery module,
The plurality of battery modules are arranged so as to be adjacent to each other at least part of the battery modules, and the adjacent battery modules include those in which the gas discharge portions are arranged to face each other.
By the plurality of battery modules, a plurality of battery module row groups in which the battery modules are arranged in series are configured to be adjacent to each other,
In relation to the relationship between adjacent battery module row groups, the plurality of battery module row groups include those in which gas discharge portions in each of the battery modules are arranged to face each other.
Each of the battery modules includes a battery cell body layer and a terminal layer in which battery cell bodies of battery cells are stacked,
Each battery cell is formed with a pair of protrusions so as to sandwich the gas discharge part, and the pair of protrusions in the opposing battery module are in contact with each other to open each gas discharge part in the vertical direction. A common internal gas discharge passage is formed extending to
The configuration is as follows. The preferred embodiment of claim 1 is as described in claim 2 and the following.

請求項１に係る発明によれば、複数の電池モジュールが、少なくとも一部の電池モジュールについて隣り合うように配置されていると共に、その隣り合う電池モジュールに互いのガス放出部を対向配置させたものが含まれていることから、その対向配置されるガス放出部間に共通の内部ガス放出通路を形成することにより、その共通の内部ガス放出通路を利用して、隣り合う電池モジュール(各電池セル）のいずれかからガスの放出があっても、そのガスを的確に外部に放出できる。このため、共通の内部ガス放出通路により、各電池モジュール毎にガス放出通路を個別に形成する必要がなくなり、ガス放出通路の数を低減できる。 According to the first aspect of the present invention, a plurality of battery modules are arranged so as to be adjacent to each other with respect to at least some of the battery modules, and the gas discharge portions are arranged to face each other on the adjacent battery modules. Therefore, by forming a common internal gas discharge passage between the gas discharge portions arranged to face each other, adjacent battery modules (each battery cell) are utilized using the common internal gas discharge passage. ) Even if gas is released from any of the above, the gas can be accurately released to the outside. For this reason, it is not necessary to form a gas discharge passage for each battery module by the common internal gas discharge passage, and the number of gas discharge passages can be reduced.

また、複数の電池モジュールが、電池モジュールが直列に配設される電池モジュール列群を、隣り合うようにしつつ複数構成しており、その複数の電池モジュール列群に、隣り合う電池モジュール列群の関係に関し、その互いの各電池モジュールにおけるガス放出部を対向配置させたものが含まれていることから、その互いに対向配置されるガス放出部間に共通の内部ガス放出通路を形成することにより、その共通の内部ガス放出通路を利用して、隣り合う電池モジュール列群の電池モジュール(各電池セル）のいずれかからガスの放出があっても、そのガスを的確に外部に放出できる。このため、共通の内部ガス放出通路により、各電池モジュール群における各電池モジュール毎にガス放出通路を個別に形成する必要がなくなり、ガス放出通路の数を低減できる。 In addition, a plurality of battery modules are configured in such a manner that battery module row groups in which the battery modules are arranged in series are adjacent to each other, and the battery module row groups adjacent to each other are arranged in the plurality of battery module row groups. Regarding the relationship, since the gas discharge portions in each of the battery modules are arranged so as to face each other, by forming a common internal gas discharge passage between the gas discharge portions arranged to face each other, By utilizing the common internal gas discharge passage, even if gas is released from any of the battery modules (each battery cell ) in the adjacent battery module row group, the gas can be discharged accurately to the outside. For this reason, it is not necessary to form a gas discharge passage for each battery module in each battery module group due to the common internal gas discharge passage, and the number of gas discharge passages can be reduced.

請求項２に係る発明によれば、車両に搭載され、共通の内部ガス放出通路が外部としての車室外に連通されていることから、電池モジュールからガスが放出されたとしても、そのガスを車室内に取り込むことなく車室外に排気できる。 According to the second aspect of the present invention, since the vehicle is mounted on the vehicle and the common internal gas discharge passage communicates with the outside of the passenger compartment as the outside, even if the gas is discharged from the battery module, the gas is It can be exhausted outside the passenger compartment without taking it into the room.

請求項３に係る発明によれば、冷却風通過通路を通過する冷却風により、電池セル本体内に連なる端子層の各端子が直接的且つ積極的に冷却されることになり、外部から冷却しにくい発熱部位である電池セル本体内部の電極を熱伝導により効果的に冷却できる。しかも、ガス放出通路が電池セル本体層間において上下方向に延び、冷却風通路を横切ることがないことから、電池モジュールにおける端子層への冷却風の流れがガス放出通路により阻害されることはない。このため、電池モジュールに対する冷却性能を効果的に高めることができる。 According to the invention of claim 3, each terminal of the terminal layer connected to the inside of the battery cell body is directly and actively cooled by the cooling air passing through the cooling air passage, and is cooled from the outside. The electrode inside the battery cell body, which is a difficult heat generating part, can be effectively cooled by heat conduction. Moreover, since the gas discharge passage extends vertically between the battery cell body layers and does not cross the cooling air passage, the flow of the cooling air to the terminal layer in the battery module is not hindered by the gas discharge passage. For this reason, the cooling performance with respect to a battery module can be improved effectively.

請求項４に係る発明によれば、複数の電池モジュール列群が、偶数列の電池モジュール列群とされていることから、複数の電池モジュール列群が存在する場合において、最も効率的にガス放出通路の数を減らすことができる。 According to the invention of claim 4, since the plurality of battery module row groups are the even-numbered battery module row groups, in the case where there are a plurality of battery module row groups, gas is most efficiently released. The number of passages can be reduced.

請求項５に係る発明によれば、ガス放出部が、電池セル内の内圧が所定圧以上になったときに該電池セルを破断する弱化部により構成されていることから、その弱化部を用いたとしても、ガス放出を的確に行わせることができる。 According to the fifth aspect of the present invention, the gas discharge portion is constituted by the weakened portion that breaks the battery cell when the internal pressure in the battery cell becomes equal to or higher than the predetermined pressure. Even if there is, the gas can be discharged accurately.

以下、本発明の実施形態について、図面に基づいて説明する。
図１〜図４において、符号１は、自動車に搭載される実施形態に係るバッテリパックを示す。このバッテリパック１は、収納容器としての収納ケース２内に複数の電池モジュール３を収納することにより構成されており、その出力部４は、高電圧を出力できることになっている。このバッテリパック１は、車室内のシート(好ましくは、最も温度が低くなる２列目ないしは３列目のシート）の下側配置されて、駆動電源として用いられる。尚、充放電等を制御するバッテリコントローラについては、図示を略す。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1-4, the code | symbol 1 shows the battery pack which concerns on embodiment mounted in a motor vehicle. The battery pack 1 is configured by storing a plurality of battery modules 3 in a storage case 2 as a storage container, and the output unit 4 can output a high voltage. The battery pack 1 is disposed below the seat in the vehicle interior (preferably, the second or third row seat where the temperature is lowest) and is used as a drive power source. In addition, about a battery controller which controls charging / discharging etc., illustration is abbreviate | omitted.

前記収納ケース２は、図２に示すように、平面視長方形状とされた長尺なものとされている。この収納ケース２の内部には、その長手方向(図１〜図４中、左右方向）一端側（図２中、右端側）において、前記出力部４を収納するジャンクボックス部３０が形成されており、そのジャンクボックス部３０よりも収納ケース２の長手方向他端側（図２中、左端側）には長尺な収納空間３１が形成されている。この収納ケース２には、その幅方向一方側の側壁２ａにおいて複数の吸気口１０（１０ａ〜１０ｆ）が形成されており、その収納ケース２の幅方向他方側の側壁２ｂに排気口１１が形成されている。複数の吸気口１０ａ〜１０ｆは、いずれも収納空間３１と外部とを連通させており、吸気口１０ａと１０ｂ、吸気口１０ｃと１０ｄ、吸気口１０ｅと１０ｆは、収納ケース２の長手方向に所定間隔をあけた組をなしている。この吸気口１０ａと１０ｂ、吸気口１０ｃと１０ｄ、吸気口１０ｅと１０ｆは、収納ケースの長手方向他端側から長手方向一端側に向けて順次、配置されており、このとき、吸気口１０ｂと１０ｃ、吸気口１０ｄと１０ｅは、それぞれ比較的近い距離をもって隣り合うことになっている。排気口１１は、収納空間３１と外部とを連通させており、その排気口１１には、強制排気を行うべく、ファン１２が取付けられている。 As shown in FIG. 2, the storage case 2 has a long rectangular shape in plan view. Inside the storage case 2 is formed a junk box portion 30 for storing the output portion 4 on one end side (right end side in FIG. 2) in the longitudinal direction (left-right direction in FIGS. 1 to 4). A long storage space 31 is formed on the other end side in the longitudinal direction of the storage case 2 (the left end side in FIG. 2) from the junk box portion 30. The storage case 2 is formed with a plurality of air inlets 10 (10a to 10f) on the side wall 2a on one side in the width direction, and the exhaust port 11 is formed on the side wall 2b on the other side in the width direction of the storage case 2. Has been. The plurality of intake ports 10a to 10f communicate with the storage space 31 and the outside. The intake ports 10a and 10b, the intake ports 10c and 10d, and the intake ports 10e and 10f are predetermined in the longitudinal direction of the storage case 2. A pair is formed at intervals. The intake ports 10a and 10b, the intake ports 10c and 10d, and the intake ports 10e and 10f are sequentially arranged from the other end in the longitudinal direction to the one end in the longitudinal direction of the storage case. 10c and the intake ports 10d and 10e are adjacent to each other with a relatively close distance. The exhaust port 11 communicates the storage space 31 with the outside, and a fan 12 is attached to the exhaust port 11 in order to perform forced exhaust.

前記収納ケース２の底壁２ｃ外面には、図３、図４に示すように、ダクト部材１３が取付けられている。このダクト部材１３は、収納ケース２の底壁２ｃ外面にその収納ケース２の幅方向略中央において、収納ケース２の長手方向に延びるようにして取付けられており、このダクト部材１３と収納ケース２の底壁２ｃ外面とは、外部ガス放出通路１４を形成している。この外部ガス放出通路１４は、その長手方向一端側が閉塞されている一方、その長手方向他端側は、図示を略す別の排気管により構成された排出通路（図示略）を介して車外に開放されている。尚、収納ケース２は、上部開口を有しているが、その上部開口は、上壁となる上蓋２ｄにより閉塞される。 As shown in FIGS. 3 and 4, a duct member 13 is attached to the outer surface of the bottom wall 2 c of the storage case 2. The duct member 13 is attached to the outer surface of the bottom wall 2c of the storage case 2 so as to extend in the longitudinal direction of the storage case 2 at substantially the center in the width direction of the storage case 2. An outer gas discharge passage 14 is formed with the outer surface of the bottom wall 2c. The external gas discharge passage 14 is closed at one end in the longitudinal direction, and the other end in the longitudinal direction is opened outside the vehicle via a discharge passage (not shown) formed by another exhaust pipe (not shown). Has been. The storage case 2 has an upper opening, but the upper opening is closed by an upper lid 2d serving as an upper wall.

前記複数の電池モジュール３は、図２に示すように、前記収納空間３１において、収納ケース２の幅方向(図２中、上下方向）に２列の電池モジュール列群１５（１５Ａ，１５Ｂ）を構成している。各電池モジュール列群１５は、収納ケース２の長手方向に３個の電池モジュール３を直列にそれぞれ配設しており、その両電池モジュール列群１５Ａ，１５Ｂの各電池モジュール３は、対向した状態で隣り合いつつ、収納ケース２の底壁２ｃに保持プレート、ボルト等（図示略）を用いて固定されている。この場合、電池モジュール列群１５Ｂと収納ケース２の幅方向一方側の側壁２ａとの間には隙間があまりあけられないが、電池モジュール列群１５Ａと収納ケース２の幅方向他方側の側壁２ｂとの間には、隙間５１が形成される。この２列の電池モジュール列群１５Ａ，１５Ｂの６つの電池モジュール３の配線については、図示が略されているが、これらは直列に接続され、その直列状態の６つの電池モジュール３は、出力部４の端子４ａと４ｂとを接続する。 As shown in FIG. 2, the plurality of battery modules 3 include two battery module row groups 15 (15A, 15B) in the storage space 31 in the width direction of the storage case 2 (vertical direction in FIG. 2). It is composed. Each battery module row group 15 has three battery modules 3 arranged in series in the longitudinal direction of the storage case 2, and each battery module 3 of both battery module row groups 15A and 15B faces each other. Are fixed to the bottom wall 2c of the storage case 2 using a holding plate, bolts or the like (not shown). In this case, there is not much gap between the battery module row group 15B and the side wall 2a on the one side in the width direction of the storage case 2, but the side wall 2b on the other side in the width direction of the battery module row group 15A and the storage case 2 is not provided. A gap 51 is formed between the two. The wiring of the six battery modules 3 in the two battery module row groups 15A and 15B is not shown in the drawing, but these are connected in series, and the six battery modules 3 in the series state are connected to the output section. 4 terminals 4a and 4b are connected.

前記各電池モジュール列群１５の各電池モジュール３は、図３，図５に示すように、複数の電池セル１６（ラミネート電池（例えばリチウムイオン電池）を上下方向に積層することにより構成されている。積層されるべき各電池セル１６は、図６に示すように、平面視長方形状の扁平な電池セル本体３２と、その電池セル本体３２を基準として長手方向両側外方に延出される端子２６（正極端子２６ａ及び負極端子２６ｂ）とを備えている。電池セル本体３２は、セルケース１７と、そのセルケース１７内に収納保持される本体部１８とを有している。セルケース１７は、外形が平面視長方形状とされた枠状に形成されており、そのセルケース１７を順次、積み上げることにより、平坦な積層壁（側面）が形成される。本体部１８は、内部に密閉空間を形成する外装フィルム（ラミネートシート）を有しており、その外装フィルムの密閉空間内には、所定の起電力（例えば３．６Ｖ）を出力する薄型の電気デバイス要素が電解液と共に収納されている。正極端子２６ａ及び負極端子２６ｂは、本体部１８内部において電極であったものが、本体部１８の外装フィルムの両側から引き出されたものである。これら端子２６ａ，２６ｂは、セルケース１７の長手方向両側から外方に延出されており、その正極端子２６ａと負極端子２６ｂとの間の長さは、前記吸気口１０ａと１０ｂとの間の所定間隔に略等しくされている。この正極端子２６ａ及び負極端子２６ｂには、電池セル本体３２の厚みに比して十分薄い金属製の薄板（例えば正極端子についてはアルミニウム板、負極端子については銅板）が用いられており、その各端子２６ａ，２６ｂは、その板面が電池セル本体３２の板面の向く方向同様、上下方向に向けられている。 As shown in FIGS. 3 and 5, each battery module 3 in each battery module row group 15 is configured by stacking a plurality of battery cells 16 (laminated batteries (for example, lithium ion batteries)) in the vertical direction. 6, each battery cell 16 to be stacked has a flat battery cell main body 32 having a rectangular shape in plan view, and terminals 26 extending outward in the longitudinal direction with reference to the battery cell main body 32. (The positive electrode terminal 26a and the negative electrode terminal 26b) The battery cell main body 32 includes a cell case 17 and a main body 18 that is housed and held in the cell case 17. , The outer shape is formed in a rectangular shape in plan view, and the cell case 17 is sequentially stacked to form a flat laminated wall (side surface). It has an exterior film (laminate sheet) that forms a closed space, and a thin electric device element that outputs a predetermined electromotive force (eg, 3.6 V) is housed together with the electrolyte in the sealed space of the exterior film. The positive electrode terminal 26a and the negative electrode terminal 26b, which are electrodes inside the main body portion 18, are drawn from both sides of the exterior film of the main body portion 18. These terminals 26a and 26b are formed in a cell case. 17 extends outward from both sides in the longitudinal direction, and the length between the positive terminal 26a and the negative terminal 26b is substantially equal to a predetermined interval between the intake ports 10a and 10b. this positive contacts 26a and negative terminal 26b, One the aluminum plate, the negative electrode terminal for sufficiently thin metallic sheet (e.g., positive terminal than the thickness of the cell main body 32 And copper) is used is Te, the respective terminals 26a, 26b is similar direction toward the plate surface of the plate surface of the cell main body 32 is oriented vertically.

前記各電池モジュール列群１５の各電池モジュール３は、図３，図５に示すように、前記電池セル１６を上下方向に複数積層することにより、電池セル本体層２８と端子層２９とを形成している。電池セル本体層２８は、その周囲に平坦な積層壁を形成しており、端子層２９は、複数の端子２６ａ（２６ｂ）がその隣り合う端子２６ａ（２６ｂ）間に隙間をあけつつ上下方向に重なった状態を形成している。この場合、積層された電池セル１６を直列接続するために、各電池セル１６は、正極端子２６ａと負極端子２６ｂとの配置が互い違いとなるように積層されている。 As shown in FIGS. 3 and 5, each battery module 3 in each battery module row group 15 forms a battery cell body layer 28 and a terminal layer 29 by stacking a plurality of the battery cells 16 in the vertical direction. doing. The battery cell body layer 28 forms a flat laminated wall around it, and the terminal layer 29 has a plurality of terminals 26a (26b) in the vertical direction with gaps between the adjacent terminals 26a (26b). Overlapping state is formed. In this case, in order to connect the stacked battery cells 16 in series, the battery cells 16 are stacked such that the arrangement of the positive terminal 26a and the negative terminal 26b is alternate.

前記電池モジュール列群１５Ａ，１５Ｂの電池セル本体層２８は、図２，図５に示すように、収納ケース２内において、冷却風（空気）を流すための複数の空気通過通路（冷却風通過通路）２７を形成している。すなわち、収納ケース２の幅方向に対向して並ぶ両電池セル本体層２８は、その長手方向側の両積層壁２８ａが、近接した状態をもって面一な区画面を形成することになり、そのような各区画面は、収納ケース２の長手方向において隣り合う別の電池セル本体層３２の区画面（両積層壁２８ａ）又は収納ケース２の側壁２ｆと協働して、複数の空気通過通路２７を形成している。この各空気通過通路２７は、収納ケース２内において、その幅方向一方側の側壁２ａとその幅方向他方側の側壁２ｂとの間を跨るようにそれぞれ延びており、その各空気通過通路２７の一端は、前記吸気口１０（１０ａ〜１０ｆ）のいずれか一つを介して外部に開口され、その他端は、前記隙間５１に連なっている。このため、吸気口１０ａ〜１０ｆと排気口１１とは、収納ケース２内において、空気通過通路２７、前記隙間５１を介して連なることになる。この場合、各空気通過通路２７内には、その空気通過通路を形成する電池セル本体層２８から延出される端子層２９が位置されることになるが、端子層２９は、各端子２６が上下に隣り合う端子２６との間に隙間を形成していることから、空気の流れの大きな抵抗とはならない。 As shown in FIGS. 2 and 5, the battery cell main body layer 28 of the battery module row groups 15 </ b> A and 15 </ b> B has a plurality of air passages (cooling air passages) for flowing cooling air (air) in the storage case 2. A passage) 27 is formed. That is, both the battery cell main body layers 28 arranged opposite to each other in the width direction of the storage case 2 form a flat section screen with the laminated walls 28a in the longitudinal direction being close to each other. Each partition screen cooperates with the partition screen (both laminated walls 28a) of the other battery cell main body layer 32 adjacent in the longitudinal direction of the storage case 2 or the side wall 2f of the storage case 2 to define a plurality of air passage paths 27. Forming. Each air passage 27 extends in the storage case 2 so as to straddle between the side wall 2a on one side in the width direction and the side wall 2b on the other side in the width direction. One end is opened to the outside through any one of the intake ports 10 (10a to 10f), and the other end is connected to the gap 51. For this reason, the intake ports 10 a to 10 f and the exhaust port 11 are connected to each other through the air passage 27 and the gap 51 in the storage case 2. In this case, a terminal layer 29 extending from the battery cell main body layer 28 that forms the air passage passage is located in each air passage passage 27. Since a gap is formed between the terminals 26 adjacent to each other, the resistance of air flow is not large.

前記各電池モジュール３における各電池セル１６のセルケース１７には、図６に示すように、その幅方向の一方側においてのみガス放出部１９がそれぞれ設けられている。その各ガス放出部１９は、セルケース１７の長手方向略中央に位置されており、その各ガス放出部１９は、その電池モジュールの同じ面（積層壁）の長手方向略中央において、同じ方向を向きつつ、電池セル１６の積層方向（上下方向）に連続的に配列されることになっている。このガス放出部１９は、本実施形態においては、弱化部として形成されており、その弱化部（ガス放出部１９）は、セルケース１７の内側部分を切り欠いて形成される内側空間２０及び薄肉部２１と、薄肉部２１に形成される突起部２２とにより構成されている。これにより、電池セル１６内にガスが所定圧以上発生したときには、電池セル本体１８の外装フィルムが内側空間２０内に積極的に膨張され、その膨張に伴い外装フィルムが突起部２２により破断される。この破断により外装フィルム内のガスが放出され、そのガス放出に基づき薄肉部２１が破断されることになる。 As shown in FIG. 6, the cell case 17 of each battery cell 16 in each battery module 3 is provided with a gas discharge portion 19 only on one side in the width direction. Each of the gas discharge portions 19 is positioned substantially at the center in the longitudinal direction of the cell case 17, and each of the gas discharge portions 19 has the same direction at the substantially longitudinal center of the same surface (laminate wall) of the battery module. The battery cells 16 are continuously arranged in the stacking direction (vertical direction) while facing. In this embodiment, the gas discharge portion 19 is formed as a weakened portion, and the weakened portion (gas discharge portion 19) is formed by cutting out an inner portion of the cell case 17 and a thin wall. It is comprised by the part 21 and the projection part 22 formed in the thin part 21. FIG. As a result, when gas is generated in the battery cell 16 at a predetermined pressure or more, the exterior film of the battery cell body 18 is positively expanded into the inner space 20, and the exterior film is broken by the protrusion 22 along with the expansion. . The gas in the exterior film is released by this breakage, and the thin portion 21 is broken based on the gas release.

前記各電池モジュール３における各電池セル１６のセルケース１７には、図６に示すように、前記ガス放出部１９を間に挟むようにして一対の突部２３がそれぞれ形成されている。このため、電池セル１６が積層されて構成された電池モジュール３においては、その積層された電池セル１６における一対の突部２３に基づき、上下方向に延びる溝形状が形成されている。このような電池モジュール３の各一対の突部２３は、隣り合う電池モジュール列群１５Ａ（又は１５Ｂ）における対向する各電池モジュール３の各一対の突部２３にそれぞれ当接されており、収納ケース２の幅方向において対向する電池モジュール３間には、上下方向に延びる共通の内部ガス放出通路２４が形成されている。これにより、当該バッテリパック１においては、各電池モジュール３毎に内部ガス放出通路を個別に形成する必要はなくなり、各電池モジュール３毎に内部ガス放出通路を個別に形成する場合に比べて、内部ガス放出通路の数を減らすことができることになる。この各共通の内部ガス排出通路２４は、その上端開口が収納ケース２の保持プレートないしは上蓋２ｄにより閉塞され、その下端開口は、収納ケース２の底壁２ｃから前記外部ガス放出通路１４に開口されている。
尚、図３、図５においては、共通の内部ガス排出通路２４が簡易的に示されており、その各共通の内部ガス排出通路２４内における矢印は、いずれかの電池セル１６からガスが放出されたときには、内部ガス放出通路２４を通って外部ガス放出通路１４に放出されることを示している。 As shown in FIG. 6, a pair of protrusions 23 are formed on the cell case 17 of each battery cell 16 in each battery module 3 so as to sandwich the gas discharge part 19 therebetween. For this reason, in the battery module 3 configured by stacking the battery cells 16, a groove shape extending in the vertical direction is formed based on the pair of protrusions 23 in the stacked battery cells 16. Each pair of protrusions 23 of the battery module 3 is in contact with each pair of protrusions 23 of each battery module 3 facing each other in the adjacent battery module row group 15A (or 15B), and the storage case. A common internal gas discharge passage 24 extending in the vertical direction is formed between the battery modules 3 facing each other in the width direction 2. Thereby, in the battery pack 1, it is not necessary to individually form the internal gas discharge passage for each battery module 3, and compared to the case where the internal gas discharge passage is formed individually for each battery module 3. The number of gas discharge passages can be reduced. Each common internal gas discharge passage 24 has an upper end opening closed by a holding plate or an upper lid 2d of the storage case 2, and a lower end opening opened from the bottom wall 2c of the storage case 2 to the external gas discharge passage 14. ing.
In FIGS. 3 and 5, the common internal gas discharge passage 24 is simply shown, and an arrow in each of the common internal gas discharge passages 24 indicates that gas is released from any of the battery cells 16. When this is done, it indicates that the gas is discharged to the external gas discharge passage 14 through the internal gas discharge passage 24.

このようなバッテリパック１においては、いずれかの電池モジュール３の電池セル１６（外装フィルム）内に電解液の分解等によりガスが発生し、そのガス圧が基準値以上に高まったときには、外装フィルムが膨張してセルケース１７の突起部２２により破断される。これにより、外装フィルム内から放出されるガスがセルケース１７の薄肉部２１を破断することになり、セルケース１７にガス放出口２５が形成される。このガス放出口２５は、内部ガス放出通路２４内に臨むように開口されることになり、ガスは、内部ガス放出通路２４に排出される。このため、ガスは、図２〜図５の矢印で示すように、車室内に入り込むことなく、内部ガス放出通路２４、外部ガス放出通路１４等を経て車室外に放出される。 In such a battery pack 1, when the gas is generated in the battery cell 16 (exterior film) of any of the battery modules 3 due to decomposition of the electrolytic solution, and the gas pressure increases to a reference value or more, the external film Expands and is broken by the protrusion 22 of the cell case 17. Thereby, the gas released from the exterior film breaks the thin portion 21 of the cell case 17, and a gas discharge port 25 is formed in the cell case 17. The gas discharge port 25 is opened to face the internal gas discharge passage 24, and the gas is discharged to the internal gas discharge passage 24. Therefore, as shown by the arrows in FIGS. 2 to 5, the gas is released outside the vehicle compartment through the internal gas discharge passage 24, the external gas discharge passage 14 and the like without entering the vehicle compartment.

一方、当該バッテリパック１の各電池モジュール３は、空気により冷却される。すなわち、ファン１２が駆動されることになり、収納ケース２の幅方向一方側における各吸気口１０から各空気通過通路２７に空気が取り込まれ、その空気(冷却風）は、図２、図５の矢印で示すように、空気通過通路２７、隙間５１を経て収納ケース２の幅方向他方側における排気口１１から外部に排出される。このため、冷却風が空気通過通路２７を通る間に、各電池モジュール３における端子層２９の各端子２６ａ、２６ｂが直接的且つ積極的に冷却されることになり、外部から冷却しにくい発熱部位である各電池セル本体３２内部の電極が熱伝導により効果的に冷却される。この結果、この各電池セル１６に対する効果的な冷却に基づき、電池モジュール３に対する冷却性能は高まることになる。 On the other hand, each battery module 3 of the battery pack 1 is cooled by air. That is, the fan 12 is driven, and air is taken into the air passages 27 from the air inlets 10 on one side in the width direction of the storage case 2, and the air (cooling air) is shown in FIGS. As shown by the arrows, the air is discharged to the outside from the exhaust port 11 on the other side in the width direction of the storage case 2 through the air passage 27 and the gap 51. For this reason, each terminal 26a, 26b of the terminal layer 29 in each battery module 3 is directly and positively cooled while the cooling air passes through the air passage 27, and the heat generating portion is difficult to cool from the outside. The electrode inside each battery cell body 32 is effectively cooled by heat conduction. As a result, based on the effective cooling for each battery cell 16, the cooling performance for the battery module 3 is enhanced.

この場合、隣り合う電池モジュール列群１５Ａ，１５Ｂにおける対向する電池モジュール３からのガス放出に共通の内部ガス放出通路２４が用いられることから、収納ケース２内において、内部ガス放出通路２４が占める領域を少なくして冷却範囲を広げることができ、冷却自由度を高めることができる。また、各共通の内部ガス放出通路２４が、隣り合う電池モジュール列群１５Ａ，１５Ｂにおける対向する電池モジュール３（電池セル本体層２８）間に、その電池モジュール３の長手方向略中央位置において上下方向に延び、その各内部ガス放出通路２４が収納ケース２外の外部ガス放出通路１４に連通される構成になっていることから、内部ガス放出通路２４等は前記空気通過通路２７を横切ることはなく、その内部ガス放出通路２４等により、電池モジュール３の端子２６が積み重なった端子層２９を流れる冷却風の流れが阻害されることはない。このため、この点からも、冷却性能を効果的に高めることができる。 In this case, since the common internal gas discharge passage 24 is used for gas discharge from the opposite battery modules 3 in the adjacent battery module row groups 15A and 15B, the region occupied by the internal gas discharge passage 24 in the storage case 2 The cooling range can be expanded by reducing the amount of cooling, and the degree of cooling freedom can be increased. In addition, each common internal gas discharge passage 24 is arranged between the battery modules 3 (battery cell main body layer 28) facing each other in the adjacent battery module row groups 15A and 15B in the vertical direction at a substantially central position in the longitudinal direction of the battery module 3. Each internal gas discharge passage 24 communicates with the external gas discharge passage 14 outside the storage case 2, so that the internal gas discharge passage 24 and the like do not cross the air passage passage 27. The internal gas discharge passage 24 and the like do not hinder the flow of cooling air flowing through the terminal layer 29 on which the terminals 26 of the battery module 3 are stacked. For this reason, also from this point, cooling performance can be improved effectively.

実施形態に係るバッテリパックを示す正面図。The front view which shows the battery pack which concerns on embodiment. 図１に係るバッテリパックの上壁を除いた状態を示す平面図。The top view which shows the state except the upper wall of the battery pack which concerns on FIG. 図２のＸ３−Ｘ３線断面図。X3-X3 sectional view taken on the line of FIG. 図１に係るバッテリパックを示す底面図。The bottom view which shows the battery pack which concerns on FIG. 各電池モジュールからのガスの放出を概念的に説明する説明図。Explanatory drawing explaining the discharge | release of the gas from each battery module notionally. ガス放出部、内部ガス放出通路を平面的に説明する説明図。Explanatory drawing explaining a gas discharge part and an internal gas discharge passage planarly.

１バッテリパック
２収納ケース
３電池モジュール
１０吸気口（冷却風供給口）
１１排気口（冷却風排気口）
１４外部ガス放出通路
１５Ａ電池モジュール列群
１５Ｂ電池モジュール列群
１６電池セル
１９ガス放出部
２４内部ガス放出通路
２７空気通過通路（冷却風通過通路）
２８電池セル本体層
２９端子層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Battery pack 2 Storage case 3 Battery module 10 Inlet (cooling air supply port)
11 Exhaust port (cooling air exhaust port)
14 External gas discharge passage 15A Battery module row group 15B Battery module row group 16 Battery cell 19 Gas discharge portion 24 Internal gas discharge passage 27 Air passage passage (cooling air passage passage)
28 Battery Cell Body Layer 29 Terminal Layer

Claims

A gas that releases a gas when a plurality of battery modules configured by stacking a plurality of battery cells are connected, and a gas having a predetermined pressure or more is generated in each battery cell in each battery module. Each battery module is provided with a discharge portion, and the direction of each gas discharge portion in each battery module is unified for each battery module,
The plurality of battery modules are arranged so as to be adjacent to each other at least part of the battery modules, and the adjacent battery modules include those in which the gas discharge portions are arranged to face each other.
By the plurality of battery modules, a plurality of battery module row groups in which the battery modules are arranged in series are configured to be adjacent to each other,
In relation to the relationship between adjacent battery module row groups, the plurality of battery module row groups include those in which gas discharge portions in each of the battery modules are arranged to face each other.
Each of the battery modules includes a battery cell body layer and a terminal layer in which battery cell bodies of battery cells are stacked,
Each battery cell is formed with a pair of protrusions so as to sandwich the gas discharge part, and the pair of protrusions in the opposing battery module are in contact with each other to open each gas discharge part in the vertical direction. A common internal gas discharge passage is formed extending to
A battery pack characterized by that.

In claim 1,
Mounted on the vehicle,
The common internal gas discharge passage communicates with the outside of the passenger compartment;
A battery pack characterized by that.

In claim 1,
The terminal layer is extended from each battery cell body on both sides thereof with respect to the battery cell body layer,
In the storage container, the plurality of battery module row groups are arranged in such a manner that the battery cell main body layer and the terminal layer of each battery module in the adjacent battery module row groups are opposed to each other in the arrangement direction of the plurality of battery module row groups. Stored in
In the storage container, a cooling air passage for allowing the cooling air to pass is formed so as to cross the terminal layer of the battery modules arranged to face each other in the arrangement direction of the plurality of battery module row groups.
A battery pack characterized by that.

In claim 1,
The battery pack, wherein the plurality of battery module row groups are even-numbered battery module row groups.

In any one of Claims 1-4,
The battery pack, wherein the gas discharge part is constituted by a weakening part that breaks the battery cell when the internal pressure in the battery cell becomes equal to or higher than a predetermined pressure.