JP5326275B2 - Battery pack - Google Patents

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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、バッテリパックとして、高電圧の出力を確保すべく、複数の電池モジュールを利用したものが注目されている。例えば、特許文献１には、密閉式のケース内に複数の電池セルを収納して電池モジュールを形成し、そのような複数の電池モジュールを、隣り合う電池モジュール（ケース）同士間に隙間をあけつつ直列に接続したものが提案されている。このものによれば、高電圧を出力できるだけでなく、ケース間の隙間を冷却風通路として利用できることになり、各電池モジュールが発熱しても、その冷却風通路を通る冷却風により各電池モジュールを冷却できる。このため、各電池モジュールの温度を下げて、充電効率等の特性が低下することを抑制できる。
特開２００７−５９０８８号公報 Recently, a battery pack using a plurality of battery modules has attracted attention in order to ensure a high voltage output. For example, in Patent Document 1, a plurality of battery cells are housed in a sealed case to form a battery module, and such a plurality of battery modules are spaced from each other between adjacent battery modules (cases). However, a series connection has been proposed. According to this, not only can a high voltage be output, but also the gap between the cases can be used as a cooling air passage, and even if each battery module generates heat, each battery module is controlled by the cooling air passing through the cooling air passage. Can be cooled. For this reason, it can suppress that characteristics, such as charging efficiency, fall by reducing the temperature of each battery module.
JP 2007-59088 A

しかし、電池モジュールの発熱は、その電池モジュールを構成する各電池セル本体内での反応、拡散等に基づく発熱現象であり、上記の如くケース外から冷却しても、ケース、ケース内空間、電池セル本体の外装フィルム（ラミネートシート）が熱抵抗となり、十分に冷却することができない。このため、複数の電池セルをケース内に収納して電池モジュールを構成したものは、冷却性能が高くなく、充電効率等が低下する傾向にある。 However, the heat generation of the battery module is a heat generation phenomenon based on reaction, diffusion, etc. in each battery cell body constituting the battery module. Even if cooled from outside the case as described above, the case, the space inside the case, the battery The exterior film (laminate sheet) of the cell body becomes a thermal resistance and cannot be cooled sufficiently. For this reason, what comprised the several battery cell in the case and comprised the battery module does not have high cooling performance, and exists in the tendency for charge efficiency etc. to fall.

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、複数の電池セルを用いて構成された電池モジュールを備えるバッテリパックにおいて、電池モジュールに対する冷却性能を高めることにある。 This invention is made | formed in view of the said situation, The technical subject is to improve the cooling performance with respect to a battery module in a battery pack provided with the battery module comprised using the some battery cell.

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、
収納ケース内に複数の電池モジュールが直列に収納され、
前記各電池モジュールが、電池セル本体を間に挟むようにして正極端子と負極端子とを設けた電池セルを複数備えると共に、該正極端子と該負極端子の並び方向が複数の該電池モジュールの直列配置方向となるようにされており、
前記複数の電池セルが、その端子特性が互い違いになるように順次、積層されていると共にその互い違いの端子同士を順次、接続することにより直列接続され、
前記互い違いの端子を接続した状態で保持するコネクタが備えられ、
前記コネクタが、前記複数の電池セルが形成する電池セル本体層に対して離間されて、該電池セル本体層と該コネクタとの間に、冷媒を通過させるための冷媒通過通路が形成され、
前記収納ケースの一方側の側壁と他方側の側壁とが、前記複数の電池モジュールの直列配設方向に沿って延びており、
前記一方側の側壁には、前記複数の電池モジュールの直列配設方向に間隔をあけてかつ前記各冷媒通過通路に対応した位置となるようにして、複数の吸気口が形成され、
前記他方側の側壁は、前記複数の電池モジュールと隙間を有するようにされており、
前記他方側の側壁には排気口が形成されて、前記各吸気口から前記収納ケース内に導入される冷媒としての外気が、前記各冷媒通過通路を通った後、前記隙間を通って、前記排気口から排出されるようにされている、
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以下の記載の通りとなる。 In order to achieve the technical problem, in the present invention (the invention according to claim 1),
A plurality of battery modules are stored in series in the storage case,
Wherein each battery module includes a plurality of battery cells provided a so as to sandwich the cell main body positive and negative terminals Rutotomoni, a series arrangement of the positive electrode terminal and the negative direction of arrangement of electrode terminals plurality of the battery modules To be in the direction,
The plurality of battery cells are sequentially stacked so that their terminal characteristics are staggered and connected in series by sequentially connecting the staggered terminals ,
Provided with a connector for retaining a state of connecting the previous SL staggered terminal,
The connector is spaced apart from the battery cell body layer formed by the plurality of battery cells, and a refrigerant passage is formed between the battery cell body layer and the connector for allowing a refrigerant to pass through .
The side wall on the one side and the side wall on the other side of the storage case extend along the series arrangement direction of the plurality of battery modules,
A plurality of air inlets are formed in the side wall on the one side so as to be spaced apart in the series arrangement direction of the plurality of battery modules and corresponding to the respective refrigerant passages,
The other side wall has a gap with the plurality of battery modules,
An exhaust port is formed in the other side wall, and outside air as a refrigerant introduced into the storage case from each intake port passes through each refrigerant passage, passes through the gap, and Exhausted from the exhaust port,
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、冷媒通過通路に各電池セルの端子（正極端子又は負極端子）が位置されることになり、各電池セルの端子は、冷媒通過通路を通過する冷媒により直接且つ積極的に冷却され、外部から冷却しにくい発熱部位である電極（電池セル内部）を熱伝導により効果的に冷却できる。このため、各電池セルに対する効果的な冷却に基づき、電池モジュールに対する冷却性能を高めることができる。
その一方、各電池セルの端子（正極端子又は負極端子）がコネクタに保持されていることから、冷媒通過通路を冷媒が通過するとしても、その冷媒により各電池セルの端子が変形し或いはそれに起因する問題が生じることはない。
また、各電池セルの端子だけを冷却することから、冷却個所を少なくすることができ、冷却系の小型化を図ることができる。
そして、複数の吸気口から冷媒としての外気を導入して、この外気を、各冷媒通過通路を通過させた後、他方側の側壁と各電池モジュールとの隙間を通して、排気口から外部へ排出させるという収納ケース内での効果的な冷却系統を構成することができる。 According to the first aspect of the present invention, the terminal (positive terminal or negative terminal) of each battery cell is located in the refrigerant passage, and the terminal of each battery cell is directly by the refrigerant passing through the refrigerant passage. And the electrode (battery cell inside) which is a heat_generation | fever site | part which is actively cooled and is hard to cool from the outside can be cooled effectively by heat conduction. For this reason, based on the effective cooling with respect to each battery cell, the cooling performance with respect to a battery module can be improved.
On the other hand, since the terminal (positive electrode terminal or negative electrode terminal) of each battery cell is held by the connector, even if the refrigerant passes through the refrigerant passage, the terminal of each battery cell is deformed or caused by the refrigerant. No problems will occur.
In addition, since only the terminals of each battery cell are cooled, the number of cooling points can be reduced, and the cooling system can be downsized.
Then, outside air as a refrigerant is introduced from a plurality of air inlets, and the outside air passes through each refrigerant passage and is then discharged from the air outlet to the outside through a gap between the other side wall and each battery module. An effective cooling system in the storage case can be configured.

請求項２に係る発明によれば、前記他方側の側壁に形成される前記排気口が１つのみとされ、前記排気口に排気用のファンが配設されている、ことから、排気口およびファンの数を最小限にしつつ、複数の吸気口から外気を効果的に吸引することができる。
請求項３に係る発明によれば、複数の電池セルが形成する電池セル本体層に対して、該複数の電池セルの積層方向内方に向けた保持力（圧縮方向の力）を付与する保持プレートが備えられていることから、保持プレートにより、冷媒通過通路の確保に支障を与えることなく電池セル本体の膨張を抑えることができる。 According to the invention according to claim 2, since the exhaust port formed in the other side wall is only one and the exhaust fan is disposed in the exhaust port, the exhaust port and While minimizing the number of fans, outside air can be effectively sucked from a plurality of intake ports.
According to the invention of claim 3 , the holding that applies the holding force (force in the compression direction) toward the inner side in the stacking direction of the plurality of battery cells to the battery cell main body layer formed by the plurality of battery cells. Since the plate is provided, the holding plate can suppress the expansion of the battery cell main body without hindering the securing of the refrigerant passage.

請求項４に係る発明によれば、保持プレートが、一対の保持プレートからなり、その一対の保持プレートが、複数の電池セルの積層方向両側において、電池セル本体層を挟持していることから、一対の保持プレートによる挟持力により電池セル本体の膨張を抑えることができると共に、電池セル本体層に対して一対の保持プレートを複数の電池セルの積層方向外方側に位置させて、コネクタと電池セル本体層との間の冷媒通過通路の確保について支障は与えない。このため、前記請求項２に係る作用効果を具体的な構成をもって得ることができる。 According to the invention according to claim 4 , the holding plate is composed of a pair of holding plates, and the pair of holding plates sandwich the battery cell main body layer on both sides in the stacking direction of the plurality of battery cells. The expansion of the battery cell body can be suppressed by the clamping force of the pair of holding plates, and the connector and the battery are positioned by positioning the pair of holding plates on the outer side in the stacking direction of the plurality of battery cells with respect to the battery cell body layer. There is no problem in securing the refrigerant passage between the cell body layer. For this reason, the effect which concerns on the said Claim 2 can be obtained with a specific structure.

請求項５係る発明によれば、コネクタに、互い違いの端子の保持域において電圧を検出するための電圧検出プレートが設けられ、保持プレートが、保持力をコネクタに対しても作用させるように設定されていることから、コネクタにも、圧縮する方向の力を作用させて、互い違いの端子と電圧検出プレートとの接触を確実なものにできる。このため、各電池セルの電圧検出を確実に行うことができる。 According to the fifth aspect of the invention, the connector is provided with the voltage detection plate for detecting the voltage in the holding area of the alternate terminal, and the holding plate is set so that the holding force also acts on the connector. Therefore, a force in the compressing direction is also applied to the connector, so that the contact between the alternate terminal and the voltage detection plate can be ensured. For this reason, the voltage detection of each battery cell can be performed reliably.

請求項６に係る発明によれば、一対の保持プレートがコネクタも挟持していることから、一対の保持プレートによる挟持力により、互い違いの端子と電圧検出プレートとの接触を確実なものにできる。このため、前記請求項５に係る作用効果を具体的な構成をもって得ることができる。 According to the invention of claim 6 , since the pair of holding plates also holds the connector, the contact between the alternate terminal and the voltage detection plate can be ensured by the holding force of the pair of holding plates. For this reason, the effect which concerns on the said Claim 5 can be obtained with a specific structure.

請求項７係る発明によれば、保持プレート及びコネクタに対して、複数の電池セルの積層方向においてボルトが貫通され、ボルトの締結力に基づき、保持プレートが電池セル本体層及び前記コネクタに対して保持力を作用させるように設定されていることから、ボルトの締結力を利用して、保持プレートによる保持力を具体的に発生させることができるだけでなく、その保持力をコネクタに特に及ぼすことができる。このため、互い違いの端子と電圧検出プレートとの接触をより確実なものにできる。 According to the invention which concerns on Claim 7 , a volt | bolt is penetrated in the lamination direction of a some battery cell with respect to a holding plate and a connector, and a holding | maintenance plate is with respect to a battery cell main body layer and the said connector based on the fastening force of a volt | bolt. Since the holding force is set to act, not only the holding force by the holding plate can be specifically generated using the fastening force of the bolt, but the holding force can be exerted particularly on the connector. it can. For this reason, a contact with an alternating terminal and a voltage detection plate can be made more reliable.

請求項８に係る発明によれば、一対の保持プレート及びコネクタに対して、複数の電池セルの積層方向においてボルトが貫通され、ボルトの締結力に基づき、一対の保持プレートが、電池セル本体層及び前記コネクタに対して、複数の電池セルの積層方向内方に向けた挟持力を作用させるように設定されていることから、ボルトの締結力を利用して、一対の保持プレートによる挟持力を具体的に発生させることができるだけでなく、その挟持力をコネクタに特に及ぼして、互い違いの端子と電圧検出プレートとの接触をより確実なものにできる。このため、前記請求項７に係る作用効果を具体的な構成をもって得ることができる。 According to the invention of claim 8 , the bolt is penetrated in the stacking direction of the plurality of battery cells with respect to the pair of holding plates and the connector, and the pair of holding plates are based on the fastening force of the bolts. And the connector is set to apply a clamping force directed inward in the stacking direction of the plurality of battery cells. Therefore, the clamping force of the pair of holding plates is obtained using the fastening force of the bolt. Not only can it be generated specifically, but the clamping force can be exerted particularly on the connector, so that the contact between the alternating terminal and the voltage detection plate can be made more reliable. For this reason, the effect which concerns on the said Claim 7 can be obtained with a specific structure.

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２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 and 2, reference numeral 1 denotes a battery pack according to an embodiment mounted on an automobile. 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２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。尚、図１，図２中、符号２ｃは収納ケース２の底壁、２ｄは収納ケース２の上部開口を閉塞する上蓋（上壁）、２ｆは収納ケース２の長手方向側の側壁である。 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 section 30 for storing the output section 4 on one end side (right end side in FIG. 2) in the longitudinal direction (left and right direction in FIGS. 1 and 2). 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. 1 and 2, reference numeral 2 c is a bottom wall of the storage case 2, 2 d is an upper lid (upper wall) for closing the upper opening of the storage case 2, and 2 f is a side wall on the longitudinal side of the storage case 2.

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１５の各電池モジュール３は対向した状態で隣り合っている。この場合、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が形成されている。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は、直列に接続されており、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とを接続している。 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 the battery modules 3 of both battery module row groups 15 are adjacent to each other in an opposed state. ing. In this case, a gap 51 is formed between the battery module row group 15 </ b> A and the side wall 2 b on the other side in the width direction of the storage case 2. The six battery modules 3 of the two battery module row groups 15A and 15B are connected in series, and the six battery modules 3 in the series state are connected to the terminals 4a and 4b of the output unit 4. Yes.

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に示すように、上下方向（積層方向）に積層された複数の電池セル（ラミネート電池（例えばリチウムイオン電池））１６と、その複数の電池セル１６の積層状態を保持する一対の保持プレート４１Ａ，４１Ｂと、その一対の保持プレート４１Ａ，４１Ｂにより挟持される一対のコネクタ４２Ａ，４２Ｂとにより構成されている。各電池セル１６は、図５，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（図５参照）。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、電子セル本体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。このような電池セル１６を上下方向に複数積層したものにおいては、電池セル本体層２８と端子層２９とを形成しており、電池セル本体層２８は、その周囲に平坦な積層壁を形成し、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する。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る。 As shown in FIG. 3, each battery module 3 in each battery module row group 15 includes a plurality of battery cells (laminated batteries (for example, lithium ion batteries)) 16 stacked in the vertical direction (stacking direction), and the plurality thereof. The battery cell 16 includes a pair of holding plates 41A and 41B, and a pair of connectors 42A and 42B sandwiched between the pair of holding plates 41A and 41B. As shown in FIGS. 5 and 6, each battery cell 16 includes a flat battery cell main body 32 having a rectangular shape in plan view, a positive electrode terminal 26 a extending outward in both longitudinal directions with reference to the battery cell main body 32, and And a 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 (see FIG. 5). The cell case 17 is formed in a frame shape whose outer shape is rectangular in plan view, and a flat laminated wall (side surface) is formed by sequentially stacking the cell cases 17. The main body 18 has an exterior film (laminate sheet) that forms a sealed space therein, and a thin electric power that outputs a predetermined electromotive force (eg, 3.6 V) in the sealed space of the exterior film. Device elements are housed with the electrolyte. The positive electrode terminal 26 a and the negative electrode terminal 26 b are electrodes that are electrodes inside the main body 18 and are drawn from both sides of the exterior film of the main body 18. These terminals 26a and 26b are extended outward from both longitudinal sides of the cell case 17, and the length between the positive terminal 26a and the negative terminal 26b is between the intake ports 10a and 10b. It is made equal to the predetermined interval. For the positive electrode terminal 26a and the negative electrode terminal 26b, a metal thin plate (for example, an aluminum plate for the positive electrode terminal and a copper plate for the negative electrode terminal) that is sufficiently thin compared to the thickness of the electronic cell main body 32 is used. The terminals 26a and 26b are oriented in the vertical direction as in the direction in which the plate surface of the battery cell body 32 faces. In such a stack of a plurality of battery cells 16 in the vertical direction, a battery cell main body layer 28 and a terminal layer 29 are formed, and the battery cell main body layer 28 forms a flat laminated wall around it. The terminal layer 29 forms a state in which the plurality of terminals 26a (26b) overlap in the vertical direction with a gap between adjacent terminals 26a (26b). In this case, in order to connect the stacked battery cells 16 in series, the battery cells 16 are stacked so that the positive electrode terminal 26a and the negative electrode terminal 26b are arranged alternately.

前記一対の保持プレート４１Ａ，４１Ｂは、図３，図４に示すように、積層された複数の電池セル１６を上下から挟持している。各保持プレート４１Ａ，４１Ｂは、電池セル１６に対して幅方向（図４中、上下方向）においても、長手方向（図４中、左右方向）においても長くされた平面視長方形状の板体として形成されており、保持プレート４１Ａ，４１Ｂには、その各隅部（四隅）においてボルト４３が上下方向に延びるようにねじ込まれている。この４本のボルト４３のねじ込みにより保持プレート４１Ａ，４１Ｂ間の間隔が狭まり、その保持プレート４１Ａ，４１Ｂは、その長手方向内方側において、積層された電池セル１６の電池セル本体層２８を挟持する。この場合、上側の保持プレート４１Ａ，４１Ｂと電池セル本体層２８との間には、衝撃を緩和すべく、衝撃吸収材４４が介在されている。 As shown in FIGS. 3 and 4, the pair of holding plates 41 </ b> A and 41 </ b> B sandwich a plurality of stacked battery cells 16 from above and below. Each of the holding plates 41A and 41B is a plate having a rectangular shape in plan view that is elongated with respect to the battery cell 16 both in the width direction (vertical direction in FIG. 4) and in the longitudinal direction (left and right direction in FIG. 4). The bolts 43 are screwed into the holding plates 41 </ b> A and 41 </ b> B so as to extend in the vertical direction at the respective corners (four corners). The spacing between the holding plates 41A and 41B is narrowed by the screwing of the four bolts 43, and the holding plates 41A and 41B sandwich the battery cell main body layer 28 of the stacked battery cells 16 on the inner side in the longitudinal direction. To do. In this case, an impact absorbing material 44 is interposed between the upper holding plates 41A and 41B and the battery cell main body layer 28 in order to reduce the impact.

前記一対のコネクタ４２Ａ，４２Ｂは、図３，図４に示すように、保持プレート４１Ａ（４１Ｂ）の長手方向両端部において、その保持プレート４１Ａ，４１Ｂにより挟持されている。各コネクタ４２Ａ（４２Ｂ）は、一対の保持プレート４１Ａ，４１Ｂにより、積層された複数の電池セル本体層２８及び衝撃吸収材４４と同時に挟持できる上下高さを有していると共に、一定幅をもってその保持プレート４１Ａ（４１Ｂ）の幅方向にその幅全体に亘って延びている。本実施形態においては、各コネクタ４２Ａ（４２Ｂ）として、図７〜図９に示すように、上下方向に重ねられた複数の分割部品４２ａ〜４２ｅが用いられており、その複数の分割部品４２ａ〜４２ｅには保持プレート４１Ａ（４１Ｂ）の長手方向端部の２本のボルト４３が上下方向に貫通されて、そのボルト４３を保持プレート４１Ａ（４１Ｂ）にねじ込むことにより複数の分割部品４２ａ〜４２eが一体化されることになっている。この複数の分割部品４２ａ〜４２eは、その一体化の際、端子層２９側において、上下に隣り合う分割部品同士が協働して、複数の保持孔４５を形成しており、その各保持孔４５は、上下に隣り合う電池セル１６の正極端子２６ａと負極端子２６ｂとを接触させた状態で保持している。また、各分割部品４２ｂ〜４２ｄには、図７に示すように、電圧検出プレート４６がそれぞれ設けられており、その各電圧検出プレート４６は、複数の分割部品４２ａ〜４２eが一体化したとき、保持孔４５内に臨んでその保持孔４５で保持される正極端子２６ａ、負極端子２６ｂのいずれかに密着することになっている。この密着性は、分割部品４２ａ〜４２ｅに対してボルト４３を貫通させることにより高められている。各電圧検出プレート４６は、内部配線４７を介してコネクタピン４８にそれぞれ接続されており、その各コネクタピン４８は、コネクタ４２Ａ（４２Ｂ）外面から外部に露出されている。これらコネクタピン４８に対して、電圧センサ（図示略）に連なる接続具４９が嵌合接続されており、個々の電池セル１６の電圧が常に検出されることになっている。このように、各電池モジュール３において、上下に隣り合う電池セル１６の正極端子２６ａと負極端子２６ｂとが接触した状態で保持されることになり、各電池モジュール３における複数の電池セル１６が直列に接続されると共に、その各電池セル１６の電圧が常にチェックされることになる。尚、図７〜図９の符号２６ｂｔは、電池モジュール３としての一方の出力端子（図７〜図９では負極端子）を示しており、電池モジュール３を直列に接続すべく、この出力端子２６ｂｔに対して隣り合う電池モジュール３の出力端子（正極端子）が結線（図示略）を介して接続されることになる。図示は略すが、電池モジュール３の他方の出力端子についても同様の処理がなされる。 As shown in FIGS. 3 and 4, the pair of connectors 42 </ b> A and 42 </ b> B are sandwiched by the holding plates 41 </ b> A and 41 </ b> B at both longitudinal ends of the holding plate 41 </ b> A (41 </ b> B). Each connector 42A (42B) has a vertical height that can be sandwiched simultaneously with a plurality of stacked battery cell body layers 28 and shock absorbers 44 by a pair of holding plates 41A and 41B, and with a certain width. The holding plate 41A (41B) extends in the width direction over the entire width. In this embodiment, as each connector 42A (42B), as shown in FIGS. 7 to 9, a plurality of divided parts 42a to 42e stacked in the vertical direction are used, and the plurality of divided parts 42a to 42e are used. Two bolts 43 at the longitudinal end of the holding plate 41A (41B) are vertically penetrated through 42e, and the bolts 43 are screwed into the holding plate 41A (41B), whereby a plurality of divided parts 42a to 42e are obtained. To be integrated. When the plurality of divided parts 42a to 42e are integrated, on the terminal layer 29 side, the vertically adjacent divided parts cooperate to form a plurality of holding holes 45, and each holding hole 45 45 hold | maintains the positive electrode terminal 26a and the negative electrode terminal 26b of the battery cell 16 which adjoins up and down in the state which contacted. Further, as shown in FIG. 7, each of the divided parts 42 b to 42 d is provided with a voltage detection plate 46. When each of the divided parts 42 a to 42 e is integrated, It faces the holding hole 45 and is in close contact with either the positive electrode terminal 26a or the negative electrode terminal 26b held by the holding hole 45. This adhesion is enhanced by passing the bolts 43 through the divided parts 42a to 42e. Each voltage detection plate 46 is connected to a connector pin 48 via an internal wiring 47, and each connector pin 48 is exposed to the outside from the outer surface of the connector 42A (42B). A connector 49 connected to a voltage sensor (not shown) is fitted and connected to these connector pins 48, and the voltage of each battery cell 16 is always detected. Thus, in each battery module 3, the positive electrode terminal 26a and the negative electrode terminal 26b of the battery cell 16 which adjoins up and down will be hold | maintained, and the some battery cell 16 in each battery module 3 is connected in series. And the voltage of each battery cell 16 is always checked. 7 to 9 indicates one output terminal (a negative terminal in FIGS. 7 to 9) as the battery module 3, and this output terminal 26bt is used to connect the battery modules 3 in series. The output terminals (positive terminals) of the battery modules 3 adjacent to each other are connected via a connection (not shown). Although not shown, the same processing is performed for the other output terminal of the battery module 3.

このような電池モジュール３においては、さらに、発熱源が電池セル本体３２内であることに鑑み、前記積層された複数の電池セル１６の電池セル本体層２８に対して前記各コネクタ４２Ａ（４２Ｂ）が離間されて、その電池セル本体層２８と各コネクタ４２Ａ（４２Ｂ）との間に、図３，図４に示すように、冷媒通過通路である空気通路５０がそれぞれ形成されている。各空気通路５０は、電池セル本体層２８の平坦な積層壁、各コネクタ４２Ａ（４２Ｂ）内面、保持プレート４１Ａ（４１Ｂ）により区画されて、一定幅をもちつつ保持プレート４１Ａ（４１Ｂ）の幅方向に延びており、その各空気通路５０内には端子層２９が位置されている。これは、正極端子２６ａ、負極端子２６ｂの熱伝導率（例えばＣｕ：４０３Ｗ／ｍ・Ｋ Ａｌ：２３６Ｗ／ｍ・Ｋ）が、本体部１８の外装フィルム（ラミネートシート）の熱伝導率（０．２〜０．４Ｗ／ｍ・Ｋ）よりも格段に大きく、その正極端子２６ａ、負極端子２６ｂが本体部１８内においては電極として延びていることから、その端子２６ａ、２６ｂを空気（図４中、矢印は空気の流れを示す）によって直接且つ積極的に冷却することにより、外部から冷却しにくい発熱部位である電極（電池セル本体３２内部）を熱伝導により効果的に冷却しようとしているのである。この場合、端子層２９には、図３に示すように、隣り合う端子２６ａ、２６ｂ間に十分な隙間が形成されていることから、空気の流れを阻害しない。 In such a battery module 3, in consideration of the fact that the heat source is in the battery cell body 32, the connectors 42 </ b> A (42 </ b> B) are connected to the battery cell body layer 28 of the plurality of stacked battery cells 16. As shown in FIGS. 3 and 4, air passages 50 that are refrigerant passages are formed between the battery cell main body layer 28 and the connectors 42 </ b> A (42 </ b> B). Each air passage 50 is defined by a flat laminated wall of the battery cell main body layer 28, each connector 42A (42B) inner surface, and the holding plate 41A (41B), and has a certain width, and the width direction of the holding plate 41A (41B). The terminal layer 29 is located in each air passage 50. This is because the thermal conductivity (for example, Cu: 403 W / m · K Al: 236 W / m · K) of the positive electrode terminal 26 a and the negative electrode terminal 26 b is the same as the thermal conductivity (0. 2 to 0.4 W / m · K), and the positive electrode terminal 26 a and the negative electrode terminal 26 b extend as electrodes in the main body 18, so that the terminals 26 a and 26 b are air (in FIG. 4). The arrows (the arrows indicate the flow of air) are intended to effectively cool the electrode (inside the battery cell body 32), which is a heat generating portion that is difficult to cool from the outside, by heat conduction. . In this case, as shown in FIG. 3, in the terminal layer 29, a sufficient gap is formed between the adjacent terminals 26a and 26b, so that the air flow is not hindered.

このような電池モジュール３は、前記各電池モジュール列群１５Ａ，１５Ｂにおいて、図２に示すように、その保持プレート４１Ａ（４１Ｂ）の長手方向を収納ケース２の長手方向に向けた状態で順次、配置されており、その電池モジュール列群１５Ａの各電池モジュール３と電池モジュール列群１５Ｂの各電池モジュール３とは互いに対向配置されている。このような配置状態は、例えば、各電池モジュール３における前記各ボルト４３を収納ケース２の底壁２ｃにねじ込むことにより固定される。これにより、各対向配置される電池モジュール３毎に、その両電池モジュール３の空気通路５０が連なることになり、収納ケース２内には、その幅方向一方側の側壁２ａからその幅方向他方側の側壁２ｂに至る複数の空気通路５０が形成されることになる。このような各空気通路５０には、前記各吸気口１０ａ〜１０ｆが対応して臨んでおり、吸気口１０ａ〜１０ｆと排気口１１とは、空気通路５０、前記隙間５１を介して連なることになる。 In such battery module row groups 15A and 15B, as shown in FIG. 2, such a battery module 3 is sequentially arranged with its holding plate 41A (41B) in the longitudinal direction of the storage case 2, as shown in FIG. The battery modules 3 in the battery module row group 15A and the battery modules 3 in the battery module row group 15B are arranged to face each other. Such an arrangement state is fixed by, for example, screwing the bolts 43 in the battery modules 3 into the bottom wall 2c of the storage case 2. As a result, the air passages 50 of both battery modules 3 are connected to each of the battery modules 3 arranged to face each other, and the storage case 2 has a side wall 2a on one side in the width direction and the other side in the width direction on the other side. A plurality of air passages 50 reaching the side wall 2b are formed. The air inlets 10a to 10f face the air passages 50, and the air inlets 10a to 10f and the exhaust ports 11 are connected to each other through the air passage 50 and the gap 51. Become.

したがって、このようなバッテリパック１においては、ファン１２の駆動により、吸気口１０ａ〜１０ｆから空気が吸い込まれ、その空気は、図２の矢印で示すように、空気通路５０、隙間５１を通って排気口１１から排出される。このため、空気が空気通路５０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内部の電極を熱伝導により効果的に冷却できる。この結果、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に対する冷却性能を高めることができる。この場合、各電池セル１６の端子２６ａ，２６ｂ（正極端子又は負極端子）が空気の流れの作用を受けるが、その各電池セル１６の端子２６ａ，２６ｂがコネクタ４２Ａ（４２Ｂ）に保持されていることから、その空気の流れにより各電池セル１６の端子２６ａ，２６ｂが変形し或いはそれに起因する問題が生じることはない。
しかも、各電池セル１６の端子２６ａ，２６ｂだけを冷却することから、冷却個所を少なくすることができ、冷却系の小型化を図ることができる。 Therefore, in such a battery pack 1, air is sucked from the intake ports 10 a to 10 f by driving the fan 12, and the air passes through the air passage 50 and the gap 51 as shown by the arrows in FIG. 2. It is discharged from the exhaust port 11. For this reason, each terminal 26a, 26b of the terminal layer 29 in each battery module 3 is directly and actively cooled while air passes through the air passage 50, and is a heat generating portion that is difficult to cool from the outside. The electrode inside each battery cell body 32 can be effectively cooled by heat conduction. As a result, the cooling performance for the battery module 3 can be enhanced based on effective cooling for each battery cell 16. In this case, the terminals 26a and 26b (positive terminal or negative terminal) of each battery cell 16 are affected by the air flow, but the terminals 26a and 26b of each battery cell 16 are held by the connector 42A (42B). Therefore, the terminal 26a, 26b of each battery cell 16 is not deformed by the air flow, or a problem due to it does not occur.
In addition, since only the terminals 26a and 26b of each battery cell 16 are cooled, the number of cooling points can be reduced, and the cooling system can be downsized.

以上実施形態について説明したが本発明にあっては、次のような態様を包含する。
（１）下側保持プレート４１Ｂを省いて、上側保持プレート４１Ａと収納ケース２の底壁とで電池セル本体層２８を挟持すること。
（２）コネクタ４２Ａ（４２Ｂ）における各分割部品４２ａ〜４２ｅとして、弾性のある部材を用い、ボルト４３の締結により初めて、正極端子２６ａ又は負極端子２６ｂを電圧検出プレート４６に密着させること。すなわち、この場合には、各分割部品４２ａ〜４２ｅを互いに当接させることにより各保持孔４５を形成し、その各保持孔４５内に正極端子２６ａ及び負極端子２６ｂを挿入しても僅かな隙間が形成されるようにする。そしてこの後、ボルト４３の締結により保持プレート４１Ａと４１Ｂとによる挟持力が高められたときには、前記隙間を埋め、正極端子２６ａ又は負極端子２６ｂを電圧検出プレート４６に密着するようにする。 Although the embodiment has been described above, the present invention includes the following aspects.
(1) The lower holding plate 41B is omitted, and the battery cell body layer 28 is sandwiched between the upper holding plate 41A and the bottom wall of the storage case 2.
(2) The positive electrode terminal 26a or the negative electrode terminal 26b is brought into close contact with the voltage detection plate 46 only when the bolts 43 are fastened using elastic members as the divided parts 42a to 42e in the connector 42A (42B). That is, in this case, even if each holding hole 45 is formed by bringing the divided parts 42 a to 42 e into contact with each other, and the positive electrode terminal 26 a and the negative electrode terminal 26 b are inserted into the holding holes 45, a slight gap is formed. To be formed. Thereafter, when the clamping force between the holding plates 41A and 41B is increased by fastening the bolt 43, the gap is filled and the positive electrode terminal 26a or the negative electrode terminal 26b is brought into close contact with the voltage detection plate 46.

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. 実施形態に係る電池モジュールを示す正面図。The front view which shows the battery module which concerns on embodiment. 図１に係る電池モジュールを示す平面図。The top view which shows the battery module which concerns on FIG. 電池セルを説明する平面図。The top view explaining a battery cell. 図５に係る電池セルを示す正面図。The front view which shows the battery cell which concerns on FIG. 図４のＸ７−Ｘ７線断面図。X7-X7 sectional view taken on the line of FIG. 実施形態に係るコネクタの使用順序を説明する説明図。Explanatory drawing explaining the use order of the connector which concerns on embodiment. 図８の続きを説明する説明図。Explanatory drawing explaining the continuation of FIG.

１ バッテリパック
３ 電池モジュール
１６ 電池セル
２６ａ 正極端子
２６ｂ 負極端子
２８ 電池セル本体層
２９ 端子層
３２ 電池セル本体
４１Ａ 保持プレート
４１Ｂ 保持プレート
４２Ａ コネクタ
４２Ｂ コネクタ
４３ ボルト
４６ 電圧検出プレート
５０ 空気通路（冷媒通過通路） DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Battery pack 3 Battery module 16 Battery cell 26a Positive electrode terminal 26b Negative electrode terminal 28 Battery cell main body layer 29 Terminal layer 32 Battery cell main body 41A Holding plate 41B Holding plate 42A Connector 42B Connector 43 Bolt 46 Voltage detection plate 50 Air passage (refrigerant passage passage) )

Claims (8)

収納ケース内に複数の電池モジュールが直列に収納され、
前記各電池モジュールが、電池セル本体を間に挟むようにして正極端子と負極端子とを設けた電池セルを複数備えると共に、該正極端子と該負極端子の並び方向が複数の該電池モジュールの直列配置方向となるようにされており、
前記複数の電池セルが、その端子特性が互い違いになるように順次、積層されていると共にその互い違いの端子同士を順次、接続することにより直列接続され、
前記互い違いの端子を接続した状態で保持するコネクタが備えられ、
前記コネクタが、前記複数の電池セルが形成する電池セル本体層に対して離間されて、該電池セル本体層と該コネクタとの間に、冷媒を通過させるための冷媒通過通路が形成され、
前記収納ケースの一方側の側壁と他方側の側壁とが、前記複数の電池モジュールの直列配設方向に沿って延びており、
前記一方側の側壁には、前記複数の電池モジュールの直列配設方向に間隔をあけてかつ前記各冷媒通過通路に対応した位置となるようにして、複数の吸気口が形成され、
前記他方側の側壁は、前記複数の電池モジュールと隙間を有するようにされており、
前記他方側の側壁には排気口が形成されて、前記各吸気口から前記収納ケース内に導入される冷媒としての外気が、前記各冷媒通過通路を通った後、前記隙間を通って、前記排気口から排出されるようにされている、
ことを特徴とするバッテリパック。 A plurality of battery modules are stored in series in the storage case,
Wherein each battery module includes a plurality of battery cells provided a so as to sandwich the cell main body positive and negative terminals Rutotomoni, a series arrangement of the positive electrode terminal and the negative direction of arrangement of electrode terminals plurality of the battery modules To be in the direction,
The plurality of battery cells are sequentially stacked so that their terminal characteristics are staggered and connected in series by sequentially connecting the staggered terminals ,
Provided with a connector for retaining a state of connecting the previous SL staggered terminal,
The connector is spaced apart from the battery cell body layer formed by the plurality of battery cells, and a refrigerant passage is formed between the battery cell body layer and the connector for allowing a refrigerant to pass through .
The side wall on the one side and the side wall on the other side of the storage case extend along the series arrangement direction of the plurality of battery modules,
A plurality of air inlets are formed in the side wall on the one side so as to be spaced apart in the series arrangement direction of the plurality of battery modules and corresponding to the respective refrigerant passages,
The other side wall has a gap with the plurality of battery modules,
An exhaust port is formed in the other side wall, and outside air as a refrigerant introduced into the storage case from each intake port passes through each refrigerant passage, passes through the gap, and Exhausted from the exhaust port,
A battery pack characterized by that. 請求項１において、In claim 1,
前記他方側の側壁に形成される前記排気口が、１つのみとされ。  Only one exhaust port is formed in the other side wall.
前記排気口に、排気用のファンが配設されている、  An exhaust fan is disposed at the exhaust port.
ことを特徴とするバッテリパック。A battery pack characterized by that. 請求項１または請求項２において、
前記複数の電池セルが形成する電池セル本体層に対して、該複数の電池セルの積層方向内方に向けた保持力を付与する保持プレートが備えられている、
ことを特徴とするバッテリパック。 In claim 1 or claim 2 ,
A holding plate is provided for applying a holding force toward the inner side in the stacking direction of the plurality of battery cells with respect to the battery cell main body layer formed by the plurality of battery cells.
A battery pack characterized by that. 請求項３において、
前記保持プレートが、一対の保持プレートからなり、
前記一対の保持プレートが、前記複数の電池セルの積層方向両側において、前記電池セル本体層を挟持している、
ことを特徴とするバッテリパック。 In claim 3 ,
The holding plate comprises a pair of holding plates;
The pair of holding plates sandwich the battery cell main body layer on both sides in the stacking direction of the plurality of battery cells.
A battery pack characterized by that. 請求項３において、
前記コネクタに、前記互い違いの端子の保持域において電圧を検出するための電圧検出プレートが設けられ、
前記保持プレートが、前記保持力を前記コネクタに対しても作用させるように設定されている、
ことを特徴とするバッテリパック。 In claim 3 ,
The connector is provided with a voltage detection plate for detecting a voltage in the holding area of the alternate terminals,
The holding plate is set so that the holding force acts on the connector;
A battery pack characterized by that. 請求項４において、
前記一対の保持プレートが、前記コネクタも挟持している、ことを特徴とするバッテリパック。 In claim 4 ,
The battery pack, wherein the pair of holding plates also sandwich the connector. 請求項５において、
前記保持プレート及び前記コネクタに対して、前記複数の電池セルの積層方向においてボルトが貫通され、
前記ボルトの締結力に基づき、前記保持プレートが前記電池セル本体層及び前記コネクタに対して前記保持力を作用させるように設定されている、
ことを特徴とするバッテリパック。 In claim 5 ,
For the holding plate and the connector, a bolt is penetrated in the stacking direction of the plurality of battery cells,
Based on the fastening force of the bolt, the holding plate is set so that the holding force acts on the battery cell body layer and the connector.
A battery pack characterized by that. 請求項６において、
前記一対の保持プレート及び前記コネクタに対して、前記複数の電池セルの積層方向においてボルトが貫通され、
前記ボルトの締結力に基づき、前記一対の保持プレートが、前記電池セル本体層及び前記コネクタに対して、前記複数の電池セルの積層方向内方に向けた挟持力を作用させるように設定されている、
ことを特徴とするバッテリパック。 In claim 6 ,
For the pair of holding plates and the connector, a bolt is penetrated in the stacking direction of the plurality of battery cells,
Based on the fastening force of the bolts, the pair of holding plates are set so that a clamping force directed inward in the stacking direction of the plurality of battery cells is applied to the battery cell main body layer and the connector. Yes,
A battery pack characterized by that.
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