JP5625294B2 - Battery module - Google Patents

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Description

本発明は、複数の単電池の積層体が収容された電池モジュールに関するものである。   The present invention relates to a battery module in which a stack of a plurality of unit cells is accommodated.

複数の単電池の積層体が収容された電池モジュールにおいて、本体ケースと蓋体を巻き締め加工により固定するとともに、四隅にスペーサを介装して貫通ボルトにて複数の電池モジュールを積層するものが知られている（特許文献１）。また、単電池の積層体の両面を加圧するために、本体ケースと蓋体に内方膨出部が形成されている。   In a battery module in which a stack of a plurality of single cells is accommodated, a main body case and a lid are fixed by winding and a plurality of battery modules are stacked with through bolts with spacers at four corners. Known (Patent Document 1). Further, inwardly bulging portions are formed in the main body case and the lid body in order to pressurize both surfaces of the unit cell stack.

特開２００８−５９９４１号公報JP 2008-59941 A

しかしながら、上記従来の電池モジュールは本体ケースと蓋体とを巻き締め加工するので、工程が複雑で組立工数が大きいという問題がある。   However, the conventional battery module has a problem that the process is complicated and the number of assembling steps is large because the main body case and the lid body are wound.

本発明が解決しようとする課題は、簡単な工程で組み立てられる電池モジュールを提供することである。   The problem to be solved by the present invention is to provide a battery module that can be assembled in a simple process.

本発明は、セルユニットが収容された直方体状のインナケースを、直方体状のアウタケースに挿入し、セルユニットの積層方向の両主面をインナケースの底面とアウタケースの底面とで挟圧することによって、上記課題を解決する。 The present invention is a rectangular parallelepiped inner case cell unit is housed is inserted into a rectangular shape of the outer case, to clamp the both principal surfaces of the stacking direction of the cell unit at the bottom of the inner case of the bottom surface and the outer case This solves the above problem.

本発明によれば、インナケースをアウタケースに挿入する構成であるので、組立工程が簡素化され、組立工数を低減することができる。   According to the present invention, since the inner case is inserted into the outer case, the assembly process is simplified, and the number of assembly steps can be reduced.

本発明の一実施の形態に係る電池モジュールを示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the battery module which concerns on one embodiment of this invention. 図１Ａに示す電池モジュールの組立完成状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the assembly completion state of the battery module shown to FIG. 1A. 図１ＢのＩＣ−ＩＣ線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the IC-IC line of FIG. 1B. 本発明の他の実施の形態に係る電池モジュールを示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the battery module which concerns on other embodiment of this invention. 本発明のさらに他の実施の形態に係る電池モジュールを示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the battery module which concerns on other embodiment of this invention. 図３Ａの電池モジュールの組立完成状態を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the assembly completion state of the battery module of FIG. 3A. 図３ＢのIIIＣ−IIIＣ線に沿う断面図である。It is sectional drawing which follows the IIIC-IIIC line | wire of FIG. 3B. 本発明のさらに他の実施の形態に係る電池モジュールを示す分解斜視図である。It is a disassembled perspective view which shows the battery module which concerns on other embodiment of this invention.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
《第１実施形態》
図１Ａ〜図１Ｃは第１の実施の形態に係る電池モジュールを示す図であり、本例の電池モジュール１は、複数の単電池１１が積層されてなるセルユニット１０と、セルユニット１０を収容するインナケース２０と、インナケース２０が挿入されて保持されるアウタケース３０と、を備える。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<< First Embodiment >>
1A to 1C are diagrams showing the battery module according to the first embodiment. The battery module 1 of this example accommodates a cell unit 10 in which a plurality of single cells 11 are stacked, and the cell unit 10. And an outer case 30 in which the inner case 20 is inserted and held.

セルユニット１０（単電池の積層体）を構成する単電池１１は、たとえばエネルギー密度及び密封性が高いリチウムイオン二次電池を採用することができ、内部電極対、セパレータ及び電解液からなる発電要素が平面長方形状で可撓性を有する袋状外装部材によって密封されたシート状の電池を採用することができる。こうした扁平状リチウムイオン二次電池の内部構造や充放電原理は公知であるためその詳細な説明は省略するが、袋状外装部材は熱可塑性樹脂製の内層と、金属箔製の中間層と、絶縁性樹脂製の外層とを備えるラミネートフィルムで形成され、発電要素が袋状外装部材に密封されるため、袋状外装部材の外部に導出される電極端子以外は電気絶縁性が確保されることになる。   As the unit cell 11 constituting the cell unit 10 (unit cell stack), for example, a lithium ion secondary battery having high energy density and high sealing performance can be adopted, and a power generation element comprising an internal electrode pair, a separator, and an electrolyte solution It is possible to employ a sheet-like battery that is sealed by a bag-shaped exterior member having a flat rectangular shape and flexibility. Since the internal structure and charging / discharging principle of such a flat lithium ion secondary battery are known, detailed description thereof is omitted, but the bag-shaped exterior member includes an inner layer made of thermoplastic resin, an intermediate layer made of metal foil, It is formed of a laminate film having an outer layer made of an insulating resin, and since the power generation element is sealed in the bag-shaped exterior member, electrical insulation is ensured except for electrode terminals led out of the bag-shaped exterior member. become.

図１Ａに示すように、単電池１１の積層体であるセルユニット１０は、単電池１１を複数（同図に示す例では４つ）積み重ねて構成され、図示はしないが両短辺から導出された正極端子と負極端子とが直接又はバスバーにより順次接続されている。これによりたとえば４つの単電池１１が直列接続された回路構成となる。   As shown in FIG. 1A, a cell unit 10 that is a stack of unit cells 11 is configured by stacking a plurality of unit cells 11 (four in the example shown in the figure), and is derived from both short sides although not shown. The positive electrode terminal and the negative electrode terminal are sequentially connected directly or by a bus bar. Thereby, for example, a circuit configuration in which four unit cells 11 are connected in series is obtained.

セルユニット１０の短辺側の両端には、プラスチックスなどの絶縁体からなる絶縁性カバー１４，１５が装着され、この絶縁性カバー１４，１５により単電池１１の電極端子とインナケース２０、アウタケース３０との電気的絶縁性が確保されている。本例の絶縁性カバーの一方１４（図１Ａの手前側）は、セルユニット１０の入出力端子が両端に形成され、その間には各単電池１１の電池電圧を検出するための電圧センサの端子が装着される係合部が形成されている。なお、他方の絶縁性カバー１５（図１Ａの奥側）は各単電池１１の電池電圧を検出するための電圧センサの端子が装着される係合部のみが形成されている。   Insulating covers 14 and 15 made of an insulator such as plastics are attached to both ends on the short side of the cell unit 10, and the insulating covers 14 and 15 allow the electrode terminals of the unit cell 11, the inner case 20, the outer Electrical insulation from the case 30 is ensured. One of the insulating covers 14 in this example (the front side in FIG. 1A) has input / output terminals of the cell unit 10 at both ends, and a voltage sensor terminal for detecting the battery voltage of each cell 11 between them. An engaging portion to which is attached is formed. In addition, the other insulating cover 15 (the back side in FIG. 1A) is formed with only an engaging portion to which a voltage sensor terminal for detecting the battery voltage of each unit cell 11 is attached.

なお、絶縁性カバー１４，１５はセルユニット１０の両短辺から突出しているので、電池モジュール１を組み立てるにあたっては、その取り付け順序を変更してもよい。これについては後述する。また、セルユニット１０の四隅には、図１Ｃに示すように複数の電池モジュール１を積層して電池モジュール群とする場合に、貫通ボルト６１とスリーブ６０を挿通するための通孔１６が形成されている。   Since the insulating covers 14 and 15 protrude from both short sides of the cell unit 10, when assembling the battery module 1, the mounting order may be changed. This will be described later. Further, at the four corners of the cell unit 10, when a plurality of battery modules 1 are stacked to form a battery module group as shown in FIG. 1C, through holes 16 are formed through which through bolts 61 and sleeves 60 are inserted. ing.

上述したセルユニット１０は、インナケース２０とアウタケース３０により構成されるケーシングに収容される。インナケース２０は、アルミニウム合金やプラスチックスなどで構成され、図１Ａに示すように直方体状に形成された筐体であって、セルユニット１０の一方のセルユニット主面１２に当接するインナケース主面２２を含むインナケース底面２３と、このインナケース底面２３から立ち上がって延在する４つのインナケース側壁面２４と、インナケース底面２３に対面する開口部２１とを有する。短辺側の一対のインナケース側壁面２４，２４にはセルユニット１０の絶縁性カバー１４，１５が露出するための切欠部２５，２５が形成されている。また、底面の四隅には、図１Ｃに示すように複数の電池モジュール１を積層して電池モジュール群とする場合に、貫通ボルト６１を挿通するための通孔２６が形成されている。   The cell unit 10 described above is accommodated in a casing constituted by an inner case 20 and an outer case 30. The inner case 20 is made of an aluminum alloy, plastics, or the like, and is a casing formed in a rectangular parallelepiped shape as shown in FIG. 1A, and the inner case main body 20 that abuts one cell unit main surface 12 of the cell unit 10. The inner case bottom surface 23 including the surface 22, four inner case side wall surfaces 24 rising from the inner case bottom surface 23 and extending, and the opening 21 facing the inner case bottom surface 23 are provided. Cutouts 25 and 25 for exposing the insulating covers 14 and 15 of the cell unit 10 are formed on the pair of inner case side walls 24 and 24 on the short side. Further, at the four corners of the bottom surface, through holes 26 for inserting through bolts 61 when a plurality of battery modules 1 are stacked to form a battery module group as shown in FIG. 1C.

そして、図１Ａに示すように開口部２１からセルユニット１０をインナケース２０内に収容すると、平坦状に形成されたインナケース底面２３のインナケース主面２２とセルユニット１０の一方の主面が対面し、電池モジュール１として組み立てられた状態では、図１Ｃに示すようにインナケース２０のインナケース主面２２とセルユニット１０の一方のセルユニット主面１２とが接触することになる。   When the cell unit 10 is accommodated in the inner case 20 through the opening 21 as shown in FIG. 1A, the inner case main surface 22 of the inner case bottom surface 23 formed in a flat shape and one main surface of the cell unit 10 are In a state where the battery modules 1 are assembled so as to face each other, the inner case main surface 22 of the inner case 20 and one cell unit main surface 12 of the cell unit 10 come into contact with each other as shown in FIG. 1C.

アウタケース３０は、アルミニウム合金やプラスチックスなどで構成され、図１Ａに示すように直方体状に形成された筐体であって、セルユニット１０の他方のセルユニット主面１３に当接するアウタケース主面３２を含むアウタケース底面３４と、このアウタケース底面３４から立ち上がって延在する３つのアウタケース側壁面３５と、アウタケース底面３４に対面する保持部３６と、長辺側の側壁面の一つに相当する挿入部３１とを有する。短辺側の一対のインナケース側壁面２４，２４にはセルユニット１０の絶縁性カバー１４，１５が露出するための切欠部３７，３７が形成されている。   The outer case 30 is made of an aluminum alloy, plastics, or the like, and is a casing formed in a rectangular parallelepiped shape as shown in FIG. 1A, and is an outer case main body that contacts the other cell unit main surface 13 of the cell unit 10. An outer case bottom surface 34 including a surface 32, three outer case side wall surfaces 35 rising from and extending from the outer case bottom surface 34, a holding portion 36 facing the outer case bottom surface 34, and a long side wall surface And an insertion portion 31 corresponding to one. Cutouts 37 and 37 for exposing the insulating covers 14 and 15 of the cell unit 10 are formed on the pair of inner case side walls 24 and 24 on the short side.

挿入部３１は、図１Ａに示すようにインナケース２０を矢印方向に挿入することができる開口である。また、本例の保持部３６は、アウタケース底面３４に対面する天井面で構成され、インナケース２０を挿入したときに、アウタケース底面３４とともに当該インナケース２０を積層方向に保持する機能を司る。アウタケース３０の底面の四隅及び保持部３６の四隅には、図１Ｃに示すように複数の電池モジュール１を積層して電池モジュール群とする場合に、貫通ボルト６１を挿通するための通孔３８が形成されている。   The insertion part 31 is an opening through which the inner case 20 can be inserted in the direction of the arrow as shown in FIG. 1A. In addition, the holding portion 36 of the present example is configured by a ceiling surface facing the outer case bottom surface 34, and controls the function of holding the inner case 20 in the stacking direction together with the outer case bottom surface 34 when the inner case 20 is inserted. . In the four corners of the bottom surface of the outer case 30 and the four corners of the holding portion 36, as shown in FIG. 1C, when a plurality of battery modules 1 are stacked to form a battery module group, through holes 38 for inserting through bolts 61 are inserted. Is formed.

スリーブ６０はセルユニット１０の通孔１６に挿通され、下端はアウタケース３０のアウタケース底面３４に当接するとともに上端はインナケース２０のインナケース底面２３に当接する。このスリーブ６０により貫通ボルト６１の軸方向の締め付け力を受けることができる。   The sleeve 60 is inserted into the through hole 16 of the cell unit 10, and the lower end contacts the outer case bottom surface 34 of the outer case 30 and the upper end contacts the inner case bottom surface 23 of the inner case 20. The sleeve 60 can receive an axial tightening force of the through bolt 61.

また、圧縮スプリングからなる第２弾性部材５０は、スリーブ６０に挿通され、インナケース２０のインナケース底面２３とアウタケース３０の保持部３６との間に介装される。この第２弾性部材５０によりセルユニット１０をインナケース２０のインナケース底面２３とアウタケース３０のアウタケース底面３４とで挟圧することができ、単電池１１の内部で発生した反応ガスを除去することができる。   The second elastic member 50 made of a compression spring is inserted into the sleeve 60 and interposed between the inner case bottom surface 23 of the inner case 20 and the holding portion 36 of the outer case 30. The cell unit 10 can be clamped between the inner case bottom surface 23 of the inner case 20 and the outer case bottom surface 34 of the outer case 30 by the second elastic member 50, and the reaction gas generated inside the unit cell 11 is removed. Can do.

インナケース２０とアウタケース３０の寸法関係は以下のようにされている。すなわち、図１Ａに示すように、インナケース２０の外径長さＬ１，外径幅Ｗ１，外径高さＨ１とし、アウタケース３０の内径長さＬ２，内径幅Ｗ２，内径高さＨ２とすると、インナケース２０がアウタケース３０に挿入することができ、かつインナケース２とアウタケース３０との間に第２弾性部材５０が介装可能なように、Ｌ１＜Ｌ２，Ｗ１＜Ｗ２，Ｈ１＋α＜Ｈ２（αは第２弾性部材５０の自由長さ）とされている。   The dimensional relationship between the inner case 20 and the outer case 30 is as follows. That is, as shown in FIG. 1A, when the outer diameter length L1, outer diameter width W1, and outer diameter height H1 of the inner case 20 are set, and the inner diameter length L2, inner diameter width W2, and inner diameter height H2 of the outer case 30 are set. L1 <L2, W1 <W2, H1 + α <so that the inner case 20 can be inserted into the outer case 30 and the second elastic member 50 can be interposed between the inner case 2 and the outer case 30. H2 (α is the free length of the second elastic member 50).

以上のように構成された電池モジュール１は、図１Ｃに示すように両端に剛性を有するエンドプレート６２を配置し、複数の電池モジュール１を重ね合わせることで電池モジュール群として利用に供される。同図では電池モジュール群の一端のみを示す。なおこの組立の際に、セルユニット１０の絶縁性カバー１４，１５がアウタケース３０の挿入部３１に干渉する場合は、絶縁性カバー１４，１５を装着する前のセルユニット１０をインナケース２０に収容し、このインナケース２０をアウタケース３０の挿入部３１から挿入したのち、絶縁性カバー１４，１５を装着してもよい。   The battery module 1 configured as described above is used as a battery module group by disposing end plates 62 having rigidity at both ends as shown in FIG. 1C and superposing a plurality of battery modules 1. In the figure, only one end of the battery module group is shown. In this assembly, if the insulating covers 14 and 15 of the cell unit 10 interfere with the insertion portion 31 of the outer case 30, the cell unit 10 before the insulating covers 14 and 15 are attached to the inner case 20. After accommodating and inserting the inner case 20 from the insertion portion 31 of the outer case 30, the insulating covers 14 and 15 may be attached.

本例の電池モジュール１によれば、セルユニット１０が収容されたインナケース２０をアウタケース３０に挿入する構造であるため、従来の巻き締め加工のような複雑な工程を経ることなく、また少ない部品点数でインナケース２０とアウタケース３０を接合することができ、組立工数も低減することができる。   According to the battery module 1 of the present example, the inner case 20 in which the cell unit 10 is accommodated is inserted into the outer case 30, so that there is little or no complicated process such as a conventional winding process. The inner case 20 and the outer case 30 can be joined by the number of parts, and the number of assembling steps can be reduced.

また、このように簡単な構造であっても、インナケース２０のインナケース底面２３（インナケース主面２２）とアウタケース３０のアウタケース底面３４（アウタケース主面３２）とでセルユニット１０の両セルユニット主面１２，１３を挟圧することができるので単電池の膨張を抑制し、内部で発生したガスを効率よく排出させることができる。   Further, even with such a simple structure, the inner case bottom surface 23 (inner case main surface 22) of the inner case 20 and the outer case bottom surface 34 (outer case main surface 32) of the outer case 30 constitute the cell unit 10. Since both cell unit main surfaces 12 and 13 can be clamped, the expansion of the unit cell can be suppressed, and the gas generated inside can be efficiently discharged.

しかも、単電池１１の内部にガスが発生してセルユニット１０が膨張しても、この膨張は第２弾性部材５０により吸収することができ、アウタケース３０には膨張による荷重が作用しない。したがって、図１Ｃに示すように電池モジュール群を構成した場合に電池モジュール間にスペーサ等の部品を介装する必要がなくなる。また、貫通ボルト６１に膨張力による軸方向の荷重が作用しないので、貫通ボルト６１の設計強度を低くすることができる。   In addition, even if gas is generated inside the unit cell 11 and the cell unit 10 expands, the expansion can be absorbed by the second elastic member 50, and a load due to the expansion does not act on the outer case 30. Therefore, when the battery module group is configured as shown in FIG. 1C, it is not necessary to interpose parts such as a spacer between the battery modules. In addition, since the axial load due to the expansion force does not act on the through bolt 61, the design strength of the through bolt 61 can be reduced.

さらに、インナケース２０のインナケース底面２３（インナケース主面２２）とアウタケース３０のアウタケース底面３４（アウタケース主面３２）とでセルユニット１０の両セルユニット主面１２，１３を挟圧する構造であるため、これらのインナケース底面２３，３４に凹部などのキャンバ形状を形成する必要がなく、その結果、電池モジュール１の外形を小型化することができる。   Further, the inner case bottom surface 23 (inner case main surface 22) of the inner case 20 and the outer case bottom surface 34 (outer case main surface 32) of the outer case 30 clamp the two cell unit main surfaces 12, 13 of the cell unit 10. Due to the structure, it is not necessary to form a camber shape such as a recess in the inner case bottom surfaces 23 and 34, and as a result, the outer shape of the battery module 1 can be reduced in size.

また、圧縮コイルバネからなる第２弾性部材５０は、スリーブ６０に挿通させてインナケース２０のインナケース底面２３とアウタケース３０の保持部３６との間に介装するため、電池モジュール１から突出したりすることがなく他部品との干渉が抑制される。   Further, the second elastic member 50 made of a compression coil spring is inserted through the sleeve 60 and interposed between the inner case bottom surface 23 of the inner case 20 and the holding portion 36 of the outer case 30, so that it protrudes from the battery module 1. And interference with other parts is suppressed.

《第２実施形態》
図２は本発明の他の実施の形態に係る電池モジュールを示す分解斜視図であり、図１Ａ〜図１Ｃに示す第１実施形態に係る電池モジュールと共通する構成には同一の符号を付し、その説明をここに援用する。 << Second Embodiment >>
FIG. 2 is an exploded perspective view showing a battery module according to another embodiment of the present invention, and the same reference numerals are given to the configurations common to the battery module according to the first embodiment shown in FIGS. 1A to 1C. The description is incorporated herein by reference.

図２に示す電池モジュール１は、第１実施形態に係る電池モジュール１に比べ、インナケース２０のアウタケース３０に対する挿入方向、換言すればアウタケース３０の挿入部３１を短辺側の側壁面としている点が相違する。   Compared with the battery module 1 according to the first embodiment, the battery module 1 shown in FIG. 2 has an insertion direction of the inner case 20 with respect to the outer case 30, in other words, the insertion portion 31 of the outer case 30 as a side wall surface on the short side. Is different.

すなわち、アウタケース３０は、図２に示すように直方体状に形成された筐体であって、セルユニット１０の他方のセルユニット主面１３に当接するアウタケース主面３２を含むアウタケース底面３４と、このアウタケース底面３４から立ち上がって延在する３つのアウタケース側壁面３５と、アウタケース底面３４に対面する保持部３６と、短辺側の側壁面の一つに相当する挿入部３１とを有する。短辺側の挿入部３１に対面するインナケース側壁面２４にはセルユニット１０の絶縁性カバー１５が露出するための切欠部３７が形成されている。挿入部３１は、図２に示すようにインナケース２０を矢印方向に挿入することができる開口である。   That is, the outer case 30 is a casing formed in a rectangular parallelepiped shape as shown in FIG. 2, and includes an outer case bottom surface 34 including an outer case main surface 32 that contacts the other cell unit main surface 13 of the cell unit 10. And three outer case side wall surfaces 35 rising and extending from the outer case bottom surface 34, a holding portion 36 facing the outer case bottom surface 34, and an insertion portion 31 corresponding to one of the short side wall surfaces; Have A cutout portion 37 for exposing the insulating cover 15 of the cell unit 10 is formed on the inner case side wall surface 24 facing the insertion portion 31 on the short side. The insertion part 31 is an opening through which the inner case 20 can be inserted in the direction of the arrow as shown in FIG.

このようにインナケース２０を挿入するための挿入部３１をアウタケース３０の短辺側の側壁面に形成した場合も、上述した第１実施形態に係る電池モジュール１と同様に、セルユニット１０が収容されたインナケース２０をアウタケース３０に挿入する構造であるため、従来の巻き締め加工のような複雑な工程を経ることなく、また少ない部品点数でインナケース２０とアウタケース３０を接合することができ、組立工数も低減することができる。   Even when the insertion portion 31 for inserting the inner case 20 is formed on the side wall surface on the short side of the outer case 30 as described above, the cell unit 10 is similar to the battery module 1 according to the first embodiment described above. Since the inner case 20 is inserted into the outer case 30, the inner case 20 and the outer case 30 can be joined with a small number of parts without a complicated process such as a conventional winding process. The number of assembly steps can be reduced.

また、このように簡単な構造であっても、インナケース２０のインナケース底面２３（インナケース主面２２）とアウタケース３０のアウタケース底面３４（アウタケース主面３２）とでセルユニット１０の両セルユニット主面１２，１３を挟圧することができるので単電池の膨張を抑制し、内部で発生したガスを効率よく排出させることができる。   Further, even with such a simple structure, the inner case bottom surface 23 (inner case main surface 22) of the inner case 20 and the outer case bottom surface 34 (outer case main surface 32) of the outer case 30 constitute the cell unit 10. Since both cell unit main surfaces 12 and 13 can be clamped, the expansion of the unit cell can be suppressed, and the gas generated inside can be efficiently discharged.

しかも、単電池１１の内部にガスが発生してセルユニット１０が膨張しても、この膨張は第２弾性部材５０により吸収することができ、アウタケース３０には膨張による荷重が作用しない。したがって、図１Ｃに示すものと同様に電池モジュール群を構成した場合に、電池モジュール間にスペーサ等の部品を介装する必要がなくなる。また、貫通ボルト６１に膨張力による軸方向の荷重が作用しないので、貫通ボルト６１の設計強度を低くすることができる。   In addition, even if gas is generated inside the unit cell 11 and the cell unit 10 expands, the expansion can be absorbed by the second elastic member 50, and a load due to the expansion does not act on the outer case 30. Therefore, when a battery module group is configured in the same manner as that shown in FIG. 1C, it is not necessary to interpose a part such as a spacer between the battery modules. In addition, since the axial load due to the expansion force does not act on the through bolt 61, the design strength of the through bolt 61 can be reduced.

さらに、インナケース２０のインナケース底面２３（インナケース主面２２）とアウタケース３０のアウタケース底面３４（アウタケース主面３２）とでセルユニット１０の両セルユニット主面１２，１３を挟圧する構造であるため、これらのインナケース底面２３，３４に凹部などのキャンバ形状を形成する必要がなく、その結果、電池モジュール１の外形を小型化することができる。   Further, the inner case bottom surface 23 (inner case main surface 22) of the inner case 20 and the outer case bottom surface 34 (outer case main surface 32) of the outer case 30 clamp the two cell unit main surfaces 12, 13 of the cell unit 10. Due to the structure, it is not necessary to form a camber shape such as a recess in the inner case bottom surfaces 23 and 34, and as a result, the outer shape of the battery module 1 can be reduced in size.

また、圧縮コイルバネからなる第２弾性部材５０は、スリーブ６０に挿通させてインナケース２０のインナケース底面２３とアウタケース３０の保持部３６との間に介装するため、電池モジュール１から突出したりすることがなく他部品との干渉が抑制される。   Further, the second elastic member 50 made of a compression coil spring is inserted through the sleeve 60 and interposed between the inner case bottom surface 23 of the inner case 20 and the holding portion 36 of the outer case 30, so that it protrudes from the battery module 1. And interference with other parts is suppressed.

《第３実施形態》
図３Ａ〜図３Ｃは本発明の他の実施の形態に係る電池モジュールを示す分解斜視図であり、図１Ａ〜図１Ｃに示す第１実施形態に係る電池モジュールと共通する構成には同一の符号を付し、その説明をここに援用する。 << Third Embodiment >>
3A to 3C are exploded perspective views showing a battery module according to another embodiment of the present invention, and the same reference numerals are used for configurations common to the battery module according to the first embodiment shown in FIGS. 1A to 1C. And the description is incorporated herein.

図３Ａ〜図３Ｃに示す電池モジュール１は、第１実施形態に係る電池モジュール１に比べ、アウタケース３０の天井面に形成された保持部３６の形状と、第２弾性部材５０に代えて第１弾性部材４０を用いている点が相違する。   The battery module 1 shown in FIGS. 3A to 3C is different from the battery module 1 according to the first embodiment in that the shape of the holding portion 36 formed on the ceiling surface of the outer case 30 and the second elastic member 50 are replaced with the second one. The difference is that one elastic member 40 is used.

すなわち、アウタケース３０の天井面の中央部が削除され、両端に保持部３６，３６が形成されている。アウタケース３０の保持部３６はインナケース２０を挿入したときにアウタケース底面３４ととともにこれを保持する機能を有すればよいので、天井面全体を保持部３６とする必要はない。そのため、本例の保持部３６は天井面の両端のみとされている。これにより、インナケース２０の保持機能を奏しつつ軽量化を図ることができる。   That is, the center part of the ceiling surface of the outer case 30 is deleted, and holding parts 36 and 36 are formed at both ends. The holding portion 36 of the outer case 30 only needs to have a function of holding the inner case 20 together with the outer case bottom surface 34 when the inner case 20 is inserted, so the entire ceiling surface does not need to be the holding portion 36. Therefore, the holding part 36 of this example is only the both ends of the ceiling surface. Thereby, weight reduction can be achieved, exhibiting the holding function of the inner case 20.

また、図３Ｂに示すように、インナケース２０にセルユニット１０を収容し、このインナケース２０をアウタケース３０に挿入したのち、同図に示す板ばねからなる第１弾性部材４０をインナケース２０のインナケース底面２３とアウタケース３０のアウタケース底面３４とを挟むように装着する。本例では４つの第１弾性部材４０が電池モジュール１の長辺側に装着されているが、個数や装着位置はセルユニット１０の膨張荷重に応じて適宜に設定することができる。   3B, the cell unit 10 is accommodated in the inner case 20, and after the inner case 20 is inserted into the outer case 30, the first elastic member 40 made of a leaf spring shown in FIG. The inner case bottom surface 23 and the outer case bottom surface 34 of the outer case 30 are mounted so as to be sandwiched therebetween. In this example, the four first elastic members 40 are mounted on the long side of the battery module 1, but the number and mounting position can be appropriately set according to the expansion load of the cell unit 10.

圧縮コイルバネからなる第２弾性部材５０に代えて、板ばねからなる第１弾性部材４０を設けることで、アウタケース３０の高さＨ２を第１実施形態に係る電池モジュール１より低くすることができ、小型化を図ることができる。   By providing the first elastic member 40 made of a leaf spring instead of the second elastic member 50 made of the compression coil spring, the height H2 of the outer case 30 can be made lower than that of the battery module 1 according to the first embodiment. Therefore, the size can be reduced.

また本例の電池モジュール１によれば、上述した第１実施形態と同様に、セルユニット１０が収容されたインナケース２０をアウタケース３０に挿入する構造であるため、従来の巻き締め加工のような複雑な工程を経ることなく、また少ない部品点数でインナケース２０とアウタケース３０を接合することができ、組立工数も低減することができる。   Further, according to the battery module 1 of the present example, since the inner case 20 in which the cell unit 10 is accommodated is inserted into the outer case 30 as in the first embodiment described above, the conventional winding process is performed. The inner case 20 and the outer case 30 can be joined without passing through complicated processes and with a small number of parts, and the number of assembling steps can also be reduced.

また、このように簡単な構造であっても、インナケース２０のインナケース底面２３（インナケース主面２２）とアウタケース３０のアウタケース底面３４（アウタケース主面３２）とでセルユニット１０の両セルユニット主面１２，１３を挟圧することができるので単電池の膨張を抑制し、内部で発生したガスを効率よく排出させることができる。   Further, even with such a simple structure, the inner case bottom surface 23 (inner case main surface 22) of the inner case 20 and the outer case bottom surface 34 (outer case main surface 32) of the outer case 30 constitute the cell unit 10. Since both cell unit main surfaces 12 and 13 can be clamped, the expansion of the unit cell can be suppressed, and the gas generated inside can be efficiently discharged.

しかも、単電池１１の内部にガスが発生してセルユニット１０が膨張しても、この膨張は第１弾性部材４０により吸収することができ、アウタケース３０には膨張による荷重が作用しない。したがって、図１Ｃに示すものと同様に電池モジュール群を構成した場合に、電池モジュール間にスペーサ等の部品を介装する必要がなくなる。また、貫通ボルト６１に膨張力による軸方向の荷重が作用しないので、貫通ボルト６１の設計強度を低くすることができる。   In addition, even if gas is generated inside the unit cell 11 and the cell unit 10 expands, the expansion can be absorbed by the first elastic member 40, and a load due to the expansion does not act on the outer case 30. Therefore, when a battery module group is configured in the same manner as that shown in FIG. 1C, it is not necessary to interpose a part such as a spacer between the battery modules. In addition, since the axial load due to the expansion force does not act on the through bolt 61, the design strength of the through bolt 61 can be reduced.

さらに、インナケース２０のインナケース底面２３（インナケース主面２２）とアウタケース３０のアウタケース底面３４（アウタケース主面３２）とでセルユニット１０の両セルユニット主面１２，１３を挟圧する構造であるため、これらのインナケース底面２３，３４に凹部などのキャンバ形状を形成する必要がなく、その結果、電池モジュール１の外形を小型化することができる。   Further, the inner case bottom surface 23 (inner case main surface 22) of the inner case 20 and the outer case bottom surface 34 (outer case main surface 32) of the outer case 30 clamp the two cell unit main surfaces 12, 13 of the cell unit 10. Due to the structure, it is not necessary to form a camber shape such as a recess in the inner case bottom surfaces 23 and 34, and as a result, the outer shape of the battery module 1 can be reduced in size.

《第４実施形態》
図４は本発明のさらに他の実施の形態に係る電池モジュールを示す分解斜視図であり、図１Ａ〜図１Ｃに示す第１実施形態に係る電池モジュールと共通する構成には同一の符号を付し、その説明をここに援用する。 << 4th Embodiment >>
FIG. 4 is an exploded perspective view showing a battery module according to still another embodiment of the present invention, and the same reference numerals are given to the configurations common to the battery module according to the first embodiment shown in FIGS. 1A to 1C. The description is incorporated herein by reference.

図４に示す電池モジュール１は、第３実施形態に係る電池モジュール１に比べ、第１弾性部材４０をアウタケース３０に一体的に形成した点が相違する。また、インナケース２０のアウタケース３０に対する挿入方向は上述した第２実施形態と同じである。   The battery module 1 shown in FIG. 4 is different from the battery module 1 according to the third embodiment in that the first elastic member 40 is formed integrally with the outer case 30. The insertion direction of the inner case 20 with respect to the outer case 30 is the same as that in the second embodiment described above.

第１弾性部材４０をアウタケース３０と一体成形することでさらに部品点数を削減することができる。その他の効果については第３実施形態と同じである。   The number of parts can be further reduced by integrally molding the first elastic member 40 with the outer case 30. Other effects are the same as those of the third embodiment.

１…電池モジュール
１０…セルユニット
１１…単電池
１２…一方のセルユニット主面
１３…他方のセルユニット主面
１４，１５…絶縁性カバー
１６…通孔
２０…インナケース
２１…開口部
２２…インナケース主面
２３…インナケース底面
２４…インナケース側壁面
２５…切欠部
２６…通孔
３０…アウタケース
３１…挿入部
３２…アウタケース主面
３４…アウタケース底面
３５…アウタケース側壁面
３６…保持部
３７…切欠部
３８…通孔
４０…第１弾性部材
５０…第２弾性部材
６０…スリーブ
６１…貫通ボルト
６２…エンドプレート DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Battery module 10 ... Cell unit 11 ... Single cell 12 ... One cell unit main surface 13 ... The other cell unit main surface 14, 15 ... Insulating cover 16 ... Through-hole 20 ... Inner case 21 ... Opening 22 ... Inner Case main surface 23 ... Inner case bottom surface 24 ... Inner case side wall surface 25 ... Notch portion 26 ... Through hole 30 ... Outer case 31 ... Insertion portion 32 ... Outer case main surface 34 ... Outer case bottom surface 35 ... Outer case side wall surface 36 ... Holding Part 37 ... Notch 38 ... Through hole 40 ... First elastic member 50 ... Second elastic member 60 ... Sleeve 61 ... Through bolt 62 ... End plate

Claims (7)

複数の単電池が積層されたセルユニットと、
前記セルユニットを収容するための開口部および前記セルユニットの積層方向の一方のセルユニット主面に当接するインナケース主面を含むインナケース底面を有する直方体状のインナケースと、
前記インナケースが挿入される挿入部、前記セルユニットの積層方向の他方のセルユニット主面に当接するアウタケース主面を含むアウタケース底面および前記インナケースを保持する保持部を有する直方体状のアウタケースと、を備え、
前記インナケースのインナケース底面と、前記アウタケースのアウタケース底面とにより、前記セルユニットの両セルユニット主面を挟圧することを特徴とする電池モジュール。 A cell unit in which a plurality of single cells are stacked;
A rectangular parallelepiped inner case having an inner case bottom surface including an opening for accommodating the cell unit and an inner case main surface in contact with one cell unit main surface in the stacking direction of the cell units;
A rectangular parallelepiped outer body having an insertion portion into which the inner case is inserted , an outer case bottom surface including an outer case main surface in contact with the other cell unit main surface in the stacking direction of the cell units, and a holding portion for holding the inner case. includes a case, a,
A battery module characterized in that both cell unit main surfaces of the cell unit are clamped by an inner case bottom surface of the inner case and an outer case bottom surface of the outer case . 請求項１に記載の電池モジュールにおいて、
前記インナケースは、前記インナケース底面と、当該インナケース底面から延在するインナケース側壁面と、前記インナケース底面に対面する前記開口部とを有する直方体状部材であることを特徴とする電池モジュール。 The battery module according to claim 1,
The inner case includes a battery module with the inner bottom of the case, and the inner case side wall extending from the inner bottom of the case, characterized in that it is a rectangular parallelepiped member having said opening facing said inner bottom of the case . 請求項２に記載の電池モジュールにおいて、
前記アウタケースは、前記アウタケース底面と、当該アウタケース底面から延在するアウタケース側壁面と、当該アウタケース側壁面から延在し前記アウタケース底面に対面する前記保持部と、前記アウタケース側壁面のいずれかに形成された前記挿入部とを有する直方体状部材であることを特徴とする電池モジュール。 The battery module according to claim 2,
The outer case includes the outer case bottom surface , an outer case side wall surface extending from the outer case bottom surface , the holding portion extending from the outer case side wall surface and facing the outer case bottom surface , and the outer case side It is a rectangular parallelepiped member which has the said insertion part formed in either of the wall surface, The battery module characterized by the above-mentioned. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の電池モジュールにおいて、
前記インナケース底面と前記アウタケース底面とを弾性挟持する第１弾性部材を備えることを特徴とする電池モジュール。 In the battery module according to any one of claims 1 to 3,
A battery module comprising a first elastic member that elastically clamps the bottom surface of the inner case and the bottom surface of the outer case . 請求項４に記載の電池モジュールにおいて、
前記第１弾性部材は、前記アウタケース底面に一体的に形成されていることを特徴とする電池モジュール。 The battery module according to claim 4,
The battery module, wherein the first elastic member is integrally formed on a bottom surface of the outer case . 請求項１〜３のいずれか一項に記載の電池モジュールにおいて、
前記インナケース底面と前記アウタケースの前記保持部との間に介装され、前記インナケース底面を前記アウタケース底面に押圧する第２弾性部材を備えることを特徴とする電池モジュール。 In the battery module according to any one of claims 1 to 3,
A battery module comprising a second elastic member interposed between the inner case bottom surface and the holding portion of the outer case and pressing the inner case bottom surface against the outer case bottom surface . 請求項４〜６のいずれか一項に記載の電池モジュールにおいて、
前記インナケース底面及び前記アウタケース底面の少なくとも一方は、平坦状に形成されていることを特徴とする電池モジュール。 In the battery module according to any one of claims 4 to 6,
At least one of the bottom surface of the inner case and the bottom surface of the outer case is formed in a flat shape.
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