JP6247486B2 - Assembled battery - Google Patents
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Description
本発明は、例えばスペーサを介在させて複数の角形二次電池を積層させた組電池に関する。 The present invention relates to an assembled battery in which a plurality of rectangular secondary batteries are stacked with a spacer interposed therebetween, for example.
従来、再充電可能な二次電池の分野では、鉛電池、ニッケル−カドミウム電池、ニッケル−水素電池等の水溶液系電池が主流であった。しかしながら、電気機器の小型化、軽量化が進むにつれ、高いエネルギー密度を有するリチウムイオン二次電池が着目され、その研究、開発及び商品化が急速に進められている。 Conventionally, in the field of rechargeable secondary batteries, aqueous batteries such as lead batteries, nickel-cadmium batteries, and nickel-hydrogen batteries have been mainstream. However, as electric appliances become smaller and lighter, lithium ion secondary batteries having a high energy density have attracted attention, and their research, development, and commercialization are rapidly progressing.
また、地球温暖化や枯渇燃料の観点から、電気自動車(EV)や駆動の一部を電気モータで補助するハイブリッド電気自動車(HEV)が各自動車メーカーで開発され、その電源として高容量で高出力の二次電池が求められるようになってきた。このような要求に合致する電源として、高電圧の非水溶液系のリチウムイオン二次電池が注目されている。特に角形リチウムイオン二次電池はパック化した際の体積効率が優れているため、HEVまたはEV用として角形リチウムイオン二次電池の開発への期待が高まっている。 In addition, from the perspective of global warming and depleted fuel, electric vehicles (EV) and hybrid electric vehicles (HEV) that use electric motors to assist a part of the drive have been developed by each automobile manufacturer. Secondary batteries have come to be demanded. As a power source that meets such requirements, high-voltage non-aqueous lithium ion secondary batteries have attracted attention. In particular, prismatic lithium ion secondary batteries have excellent volumetric efficiency when packed into packs, and therefore, there is an increasing expectation for the development of prismatic lithium ion secondary batteries for HEVs or EVs.
HEVまたはEV用などの大電流用途では、電池の発熱は避けられず、電池の冷却が必要となる。一般的には、複数の電池を直列およびまたは並列に電気的に接続して構成される組電池の各電池間に隙間を設け、その隙間に空気などの冷却媒体を流すことで電池の冷却を行っている。また、組電池を構成する個々の電池は、電池容器内に収容されている電極材料が充電に伴って膨張することで、電池容器が膨張することがある。 In high current applications such as for HEV or EV, heat generation of the battery is inevitable and the battery needs to be cooled. Generally, a gap is provided between each battery of an assembled battery configured by electrically connecting a plurality of batteries in series and / or in parallel, and cooling of the battery is performed by flowing a cooling medium such as air through the gap. Is going. Moreover, as for each battery which comprises an assembled battery, an electrode material accommodated in a battery container may expand | swell with charge, and a battery container may expand | swell.
電池容器の膨張を抑制することができる組電池として、各二次電池の外面のうち最大面積の側面(被圧迫面)が部分的に圧迫された状態で、二次電池が拘束されている二次電池アセンブリが開示されている(下記特許文献1参照)。
As an assembled battery capable of suppressing the expansion of the battery container, the secondary battery is restrained in a state in which the side surface (pressed surface) of the maximum area among the outer surfaces of each secondary battery is partially compressed. A secondary battery assembly is disclosed (see
特許文献1に記載の二次電池アセンブリは、大電流の充放電を繰り返すハイレートで使用される二次電池において、被圧迫面の面圧を均一に保持して二次電池の劣化を抑制することを課題とし、その解決手段として接触部材と拘束部材とを有している。接触部材は、被圧迫面に接触する、離散的に設けられた複数の接触部を有している。接触部は、被圧迫面に向かって連結部から突出して形成されており、捲回状の電極体における捲回軸方向の中央寄りの部位に対応する、両方の片寄り領域の間の中央領域にて被圧迫面をより弱く圧迫する形状または配置そのものとされている。具体的には、接触部材は、被圧迫面に接触する頂面が中央で凹となるように湾曲し、被圧迫面への圧迫力をその面内の箇所によって異ならせることが記載されている。一方で、接触部材は、単電池のケースの端部に接触せず、ケースの端部を圧迫しないように、各部材の配置が決定されることが記載されている。
The secondary battery assembly described in
特許文献1に記載の二次電池アセンブリでは、接触部材が単電池の被圧迫面を圧迫することで被圧迫面の膨張が抑制されるが、単電池のケースの端部が固定されていないため、車載時の振動等により単電池が移動しやすくなるなど、単電池の位置決めに課題がある。
In the secondary battery assembly described in
本発明は、前記課題に鑑みてなされたものであり、角形二次電池を確実に保持して位置決め精度を向上させると共に、電池容器の膨張を抑制することができる組電池を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an assembled battery that can reliably hold a square secondary battery to improve positioning accuracy and can suppress expansion of a battery container. And
前記目的を達成すべく、本発明の組電池は、扁平箱型の電池容器を備えた複数の角形二次電池を厚さ方向にスペーサを介在させて積層した組電池であって、前記スペーサは、前記電池容器の幅広側面の幅方向端部領域に当接する第1の当接部と、該幅広側面の幅方向中間領域に当接する第2の当接部と、を有し、前記角形二次電池の厚さ方向両側に対向配置された前記スペーサ間の間隔は、前記第1の当接部間の間隔よりも前記第2の当接部間の間隔が広いことを特徴とする。 In order to achieve the above object, the assembled battery of the present invention is an assembled battery in which a plurality of prismatic secondary batteries each having a flat box-type battery container are stacked with a spacer interposed in the thickness direction. A first abutting portion that abuts against a width direction end region of the wide side surface of the battery container; and a second abutting portion that abuts against a width direction intermediate region of the wide side surface; The interval between the spacers arranged opposite to each other in the thickness direction of the secondary battery is characterized in that the interval between the second contact portions is wider than the interval between the first contact portions.
本発明の組電池によれば、角形二次電池の電池容器の幅広側面の幅方向端部領域をスペーサの第1の当接部間で確実に保持しつつ、該幅広側面の幅方向中間領域を第2の当接部間で保持して該幅広側面の膨張を抑制することができる。さらに、該第1の当接部間の間隔よりも該第2の当接部間の間隔が広いことから、該幅広側面の膨張を電池性能が低下しない範囲で許容し、該第2の当接部によって該幅広側面の幅方向中間領域に負荷される荷重を減少させ、該幅広側面に適切な荷重を負荷して電池性能の低下を防止することができる。 According to the assembled battery of the present invention, the widthwise end region of the wide side surface of the battery container of the square secondary battery is securely held between the first contact portions of the spacer, and the widthwise intermediate region of the wide side surface. Can be held between the second contact portions, and the expansion of the wide side surface can be suppressed. Further, since the interval between the second contact portions is wider than the interval between the first contact portions, the expansion of the wide side surface is allowed in a range where the battery performance does not deteriorate, and the second contact portion is allowed. The load applied to the intermediate region in the width direction of the wide side surface can be reduced by the contact portion, and an appropriate load can be applied to the wide side surface to prevent a decrease in battery performance.
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。 Problems, configurations, and effects other than those described above will be clarified by the following description of embodiments.
[実施形態1]
以下、図面を参照して本発明の組電池の実施形態1を説明する。
[Embodiment 1]
Hereinafter,
(角形二次電池)
まず、本発明の組電池が備える角形二次電池の実施形態について説明する。図1は、本実施形態の角形二次電池100の外観斜視図である。
(Square secondary battery)
First, an embodiment of a square secondary battery provided in the assembled battery of the present invention will be described. FIG. 1 is an external perspective view of a prismatic
図1に示すように、角形二次電池100は、電池缶1と電池蓋6とからなる扁平箱型の電池容器2を備えている。図示は省略するが、電池容器2内には、絶縁体であるセパレータを介在させて積層させた正負の電極を捲回軸周りに捲回して作製した電極群が収容配置されている。
As shown in FIG. 1, the square
電池缶1および電池蓋6は、例えばアルミニウムまたはアルミニウム合金等の金属材料により構成されている。電池缶1は、例えば金属材料に深絞り加工を施すことによって、一端が開口された扁平な矩形箱状に形成されている。電池缶1は、有底筒状の直方体形状に形成され、長方形の底面1dと、底面1dの一対の長辺のそれぞれに隣接する一対の幅広側面1bと、底面1dの一対の短辺のそれぞれに隣接する一対の幅狭側面1cとを有している。電池缶1内には電極群が収容され、電極群の捲回軸方向は電池缶1の底面1dおよび幅広側面1bと平行になる。
The battery can 1 and the
電池蓋6は、矩形平板状であって、電池缶1の開口を塞ぐように電池缶1にレーザ溶接されている。つまり、電池蓋6は、電池缶1の開口を封止している。さらに、電池蓋6には、絶縁体22,24を介して一対の電極端子である正極端子51と負極端子61が配設され、蓋組立体が構成されている。また、電池蓋6には、正極端子51及び負極端子61の他に、電池容器2内の圧力が所定値よりも上昇すると開放されて電池容器2内のガスを排出するガス排出弁10と、電池容器2内に電解液を注入するための注液口9が配置されている。
The
正極端子51及び負極端子61は、電池蓋6の長手方向の一方側と他方側の互いに離れた位置に配置されている。正極端子51及び負極端子61は、電池蓋6の外側に配置される外部端子52、62と、電池蓋6を貫通して一端が外部端子52、62に導通接続される接続端子53、63を有している。正極側の外部端子52と接続端子53は、アルミニウム合金で製作され、負極側の外部端子62と接続端子63は、銅合金で製作されている。外部端子52,62には、バスバーを締結するためのボルト52a、62aが突設されている。正極端子51は、外部端子52、接続端子53及び電池容器2内の不図示の集電板を介して電極群の捲回軸方向の一端に設けられた正極金属箔露出部に接続される。負極端子61は、外部端子62、接続端子63および電池容器2内の不図示の集電板を介して電極群の捲回軸方向の他端に設けられた負極金属箔露出部に接続される。
The
電池蓋6に設けられているガス排出弁10は、プレス加工によって電池蓋6を部分的に薄肉化することで形成されている。なお、薄肉部材を電池蓋6の開口にレーザ溶接等により取り付けて、薄肉部材の薄肉部分をガス排出弁としてもよい。ガス排出弁10は、角形二次電池100が過充電等の異常により発熱して電池容器2内でガスが発生し、電池容器2内の圧力が上昇して所定圧力に達したときに開裂することで、電池容器2の内部のガスを排出して内部の圧力を低減させる。また、電池蓋6に設けられている注液口9は、電解液を注入した後、注液栓11を溶接することで封口される。
The
(組電池)
図2は、複数の角形二次電池100を組み合わせた本実施形態の組電池である角形二次電池モジュール200を示す斜視図である。以下では、モジュール200を作製したときの角形二次電池100の厚さ方向、幅広側面1bの幅方向および幅広側面1bの高さ方向を、それぞれX、Y、Z方向とする直交座標系を用いて説明する。
(Battery)
FIG. 2 is a perspective view showing a prismatic
モジュール200は、角形二次電池100の厚さ方向(X方向)に積層された複数の角形二次電池100と、各角形二次電池100を積層した状態に保持するセルホルダ91を有している。セルホルダ91は、例えば、ガラスエポキシ樹脂、ポリプロピレン、ポリブチレンテレフタレート樹脂などの樹脂材料や、アルミニウム、銅、ステンレスなどの金属材料によって構成することができる。
The
セルホルダ91は、複数の中間セルホルダ92と、一対の端部セルホルダ93とからなる。中間セルホルダ92は、互いに隣り合う角形二次電池100の間に介在される。端部セルホルダ93は、中間セルホルダ92を介して厚さ方向に積層された複数の角形二次電池100の積層方向の両端部に配置され、対向する中間セルホルダ92との間に角形二次電池100を保持する。端部セルホルダ93は、概ね中間セルホルダ92を角形二次電池100の幅広側面1bに平行な面で半分に分割した構成を有している。そのため、以下の説明では、中間セルホルダ92の構成について詳細に説明し、端部セルホルダ93の構成についての説明は適宜省略する。
The
図3は、一対の中間セルホルダ92,92と角形二次電池100との組み立て状態を示す斜視図である。図4は、図3の中間セルホルダ92,92と角形二次電池100の分解状態を示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing an assembled state of the pair of
中間セルホルダ92は、角形二次電池100の電池缶1の幅方向(Y方向)両側の幅狭側面1c,1cに対向する一対の側板111,111と、電池缶1の底面1dに対向する底板112を有する。図2に示されるように、中間セルホルダ92は、2つの角形二次電池100,100の間に配置されるため、2つの角形二次電池100,100の中間を通り電池缶1の幅広側面1bに平行な面に面対称な形状を有している。すなわち、中間セルホルダ92の側板111および底板112は、中間セルホルダ92の両側に配置された2つの角形二次電池100,100の幅狭側面1c,1cおよび底面1d,1dに対して、電池缶1の厚さ方向の約半分ずつ対向している。
The
一対の側板111,111は、電池缶1の幅広側面1bの幅方向(Y方向)すなわち角形二次電池100の幅方向の両端部で対峙して、それぞれ角形二次電池100の厚さの半分に達する幅で角形二次電池100の厚さ方向(X方向)に延在している。底板12は、電池缶1の底面1dと垂直な方向、すなわち電池缶1の幅広側面1bの高さ方向(Z方向)の下端部で、角形二次電池100の厚さの半分に達する幅で角形二次電池100の厚さ方向に延在して、一対の側板111,111の下端部間を連結している。また、角形二次電池100の厚さ方向の両側に配置された対向する一対の中間セルホルダ92,92は、互いの側板111,111および底板112,112の端部が突き合わされるか僅かに隙間をあけて保持されることで、これらの間に角形二次電池100を保持する空間が形成される。
The pair of
電池缶1の幅広側面1bの幅方向に対向する一対の側板111,111は、幅広側面1bの幅方向に延びる複数のスペーサ101,102,103によって連結されている。より詳細には、一対の側板111,111は、これらの下端部を連結する下端部スペーサ101と、これらの上端部を連結する上端部スペーサ102と、これらの中間部を連結する複数の中間部スペーサ103とにより連結されている。下端部スペーサ101は、下端が底板112と連結されている。電池缶1に内蔵される扁平形状に巻回された電極群の上下両端の湾曲部のうち、上端部の湾曲部から電池蓋6の下端までのZ方向の寸法に対応して、上端部スペーサ102のZ方向の幅は、他のスペーサよりも広くなっている。下端部スペーサ101と中間部スペーサ103との間隔及び上端部スペーサ102と中間部スペーサ103との間隔は、中間部スペーサ103同士の間隔よりも小さくなっている。各スペーサ101,102,103は、隣接する2つの角形二次電池100,100の間に配置される。
A pair of
側板111は、第1の開口部111aと、第2の開口部111bと、を有している。第1の開口部111aは、Z方向において下端部スペーサ101と中間部スペーサ103との間の位置、および、上端部スペーサ102と中間部スペーサ103との間の位置に形成されている。第2の開口部111bは、Z方向において中間部スペーサ103同士の間の位置に形成されている。第1の開口部111aと第2の開口部111bは、X方向の開口幅が等しくなっている。各開口部111a,111bのZ方向の開口高さは、各スペーサ101,102,103の間隔に対応して、第1の開口部111aよりも第2の開口部111bの方が大きくなっている。
The
スペーサ101,102,103は、Z方向に互いに間隔をあけて配置されることで、角形二次電池100の電池缶1の幅広側面1bに沿ってその幅方向(Y方向)に延びる複数のスリット114,115を形成している。各スペーサ101,102,103間の間隔に対応して、下端部スペーサ101と中間部スペーサ103との間及び上端部スペーサ102と中間部スペーサ103との間には、Z方向の幅が比較的狭い第1のスリット114が形成されている。また、中間部スペーサ103同士の間には、Z方向の幅が比較的広い第2のスリット115が形成されている。第1のスリット114は、一対の側板111の第1の開口部111aを連通し、第2のスリット115は一対の側板111の第2の開口部111bを連通している。これにより、スリット114,115に冷却媒体を通過させ、角形二次電池100の電池缶1の幅広側面1bを冷却できるようになっている。
The
以上の構成を有する中間セルホルダ92を介在させて、複数の角形二次電池100を厚さ方向に積層させ、積層方向両端の角形二次電池100の外側に端部セルホルダ93を配置することで、複数の角形二次電池100を厚さ方向にスペーサ101,102,103を介在させて積層させた角形二次電池モジュール(組電池)200が得られる。
By interposing the
(スペーサ)
次に、中間セルホルダ92および端部セルホルダ93が備える中間部スペーサ103について詳細に説明する。図5は、図2に示す角形二次電池モジュール200の組立前におけるセルホルダ92,93のスペーサ103と角形二次電池100との関係を示す断面図である。図6は、図2に示す角形二次電池モジュール200の組立後におけるセルホルダ92,93のスペーサ103と角形二次電池100との関係を示す断面図である。
(Spacer)
Next, the
スペーサ103は、前記したように角形二次電池100の電池容器2を構成する電池缶1の幅広側面1bの幅方向(Y方向)に沿って延在し、延在方向の両端部に設けられた第1の当接部120と、該第1の当接部120の間に設けられた第2の当接部121とを有している。第1の当接部120は、電池缶1の幅広側面1bの幅方向端部領域R1に当接し、第2の当接部121は、幅広側面1bの幅方向中間領域R2に当接する。
As described above, the
図6に示すように、角形二次電池100の厚さ方向(X方向)両側に対向配置されたスペーサ103,103間の間隔は、第1の当接部120,120間の間隔D1よりも第2の当接部121,121間の間隔D2が広くなっている。すなわち、スペーサ103は、角形二次電池100の厚さ方向において、第1の当接部120の厚さT1が第2の当接部121の厚さT2よりも厚くなっている。これにより、第1の当接部120と第2の当接部121との間には、段差が形成されている。
As shown in FIG. 6, the interval between the
また、角形二次電池100の厚さ方向の両側に対向配置されたスペーサ103,103は、互いに対向する第1の当接部120,120および第2の当接部121,121の表面が互いに平行な平坦面とされている。なお、本実施形態において、第1の当接部120および第2の当接部121は、角形二次電池100の幅方向および高さ方向、すなわちYZ平面に平行であり、角形二次電池100の厚さ方向、すなわちX方向に垂直である。
In addition, the
角形二次電池100を充電すると、電池容器2内に収容配置された電極群は、主に負極材料の膨張によって電池缶1の幅広側面1bの中央部に対向する部分の厚さが最も大きくなるように角形二次電池100の厚さ方向に凸状に膨張する。また、角形二次電池100の充電時の化学反応等によって電池容器2内で気体が発生し、電池容器2の内部の圧力が上昇する。
When the prismatic
これにより、図5に示すように、電池缶1は、幅広側面1bの中央部の厚さが最も大きい凸型の形状に膨張している。角形二次電池100において、このように電池缶1が膨張した状態が継続すると、内部抵抗が増大して電池特性が低下する虞があるだけでなく、電池缶1と電池蓋6の溶接部等の信頼性が低下する虞がある。しかし、電池缶1の膨張を抑制するために幅広側面1bを過大な荷重で圧迫すると、角形二次電池100の電池特性が低下する虞がある。特に、電池缶1内の電極群は膨張しているので、幅広側面1bの幅方向中間領域R2における電池缶1の厚さを、幅方向端部領域R1における電池缶1の厚さと同じ厚さまで圧縮すると、電極群に過大な荷重が負荷される虞がある。
Thereby, as shown in FIG. 5, the battery can 1 has expanded into a convex shape in which the thickness of the central portion of the
そこで、本実施形態の角形二次電池モジュール200は、スペーサ103を備えたセルホルダ92,93によって角形二次電池100を保持し、角形二次電池100を、厚さ方向にスペーサ103を介在させて積層させている。このスペーサ103は、前記したように、電池容器2を構成する電池缶1の幅広側面1bの幅方向端部領域R1に当接する第1の当接部120と、幅広側面1bの幅方向中間領域R2に当接する第2の当接部121とを有している。さらに、スペーサ103は、角形二次電池100の厚さ方向において、第1の当接部120の厚さが第2の当接部121の厚さよりも厚くされている。これにより、角形二次電池100の厚さ方向両側に対向配置されたスペーサ103,103間の間隔は、第1の当接部120,120間の間隔D1よりも第2の当接部121,121間の間隔D2が広くされている。
Therefore, the prismatic
そのため、図6に示すように、中間セルホルダ92,92の間または端部セルホルダ93と中間セルホルダ92との間に、角形二次電池100を保持して厚さ方向に荷重を付加すると、電池缶1の幅方向中間領域R2よりも膨張し難く厚さが薄い幅方向端部領域R1は、比較的狭い間隔D1で対向する第1の当接部120,120間で確実に保持される。これにより、角形二次電池100は、図2に示すセルホルダ91において確実に位置決めされた状態で保持され、例えば車載時の振動等により移動または位置ずれすることが確実に防止される。
Therefore, as shown in FIG. 6, when the prismatic
電池缶1の幅広側面1bの幅方向中間領域R2は剛性が低いが、幅狭側面1cに近い幅方向端部領域R1は比較的剛性が高い。そのため、振動等の負荷に耐えるように電池を保持するには、前記のように比較的狭い間隔D1で対向する第1の当接部120,120間で電池缶1の幅方向端部領域R1を保持し、電池缶1の変形が少ない幅方向端部領域R1に第1の当接部120によって比較的高い荷重を負荷することが効果的である。なお、幅広側面1bの幅方向端部領域R1の内部には電極群が存在しない空間があるため、幅方向端部領域R1に荷重を負荷しても捲回群には荷重は負荷されない。
The intermediate region R2 in the width direction of the
一方、電池缶1の幅広側面1bの幅方向中間領域R2は、角形二次電池100の厚さ方向に比較的広い間隔D2で対向する第2の当接部121,121間で圧縮される。これにより、電池缶1の幅広側面1bの膨張を効果的に抑制することができる。加えて、電池缶1の幅方向中間領域R2における厚さが、幅方向端部領域R1の厚さよりも厚くなるように、電池缶1の膨張を角形二次電池100の電池特性が低下しない範囲で許容することができる。したがって、スペーサ103によって幅広側面1bの幅方向中間領域R2および電池缶1内の電極群に過大な荷重が負荷されることを避けて適正な荷重を負荷することが可能になる。なお、予め角形二次電池100の充放電実験等により、電池缶1の幅広側面1bに対する適切な荷重範囲を決めておくことで、その荷重範囲になるように第2の当接部121,121間の間隔D2を調整することができる。
On the other hand, the intermediate region R2 in the width direction of the
また、前記したように、本実施形態の角形二次電池モジュール200において、角形二次電池100の厚さ方向の両側に対向配置されたスペーサ103,103は、互いに対向する第1の当接部120,120および第2の当接部121,121の表面が互いに平行な平坦面とされている。これにより、第1の当接部120,120が電池缶1の膨張形状に沿う傾斜面とされている場合と比較して、第1の当接部120,120によって電池缶1の幅広側面1bの幅方向端部領域R1、特に幅方向中間領域R2との境界の近傍により大きな荷重を負荷し、角形二次電池100をセルホルダ91によってより確実に保持することが可能になる。また、凸状に膨張した電池缶1の幅広側面1bの中央部の形状をより平坦な形状に近づけることが可能になる。
Further, as described above, in the prismatic
以上説明したように、本実施形態の組電池である角形二次電池モジュール200によれば、角形二次電池100を確実に保持して位置決め精度を向上させると共に、電池容器2を構成する電池缶1の膨張を抑制することができる。
As described above, according to the prismatic
[実施形態2]
次に、本発明の組電池の実施形態2について、図1から図6を援用し、図7を用いて説明する。図7は、本実施形態の4つのスペーサ103の第1の当接部120a,120c,120c,120bと電池缶1の幅広側面1bとの位置関係を示す角形二次電池100の側面図である。
[Embodiment 2]
Next, Embodiment 2 of the assembled battery of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a side view of the prismatic
本実施形態の組電池である角形二次電池モジュール201は、角形二次電池100の電池缶1の幅広側面1bの高さ方向(Z方向)に隣接する複数のスペーサ103の少なくとも1つにおいて、幅広側面1bの幅方向(Y方向)に沿う第1の当接部120cの長さが、他のスペーサ103の第1の当接部120a,120bの同方向の長さと異なる点で、前記した実施形態1の角形二次電池モジュール200と異なっている。その他の点については、本実施形態の角形二次電池モジュール201と実施形態1の角形二次電池モジュール200は同一であるので、同一の部分には同一の符号を付して説明は省略する。
The prismatic
図7に示すように、本実施形態において、電池缶1の幅広側面1bの高さ方向に隣接する複数のスペーサ103は、幅広側面1bの幅方向に沿う第1の当接部120a,120b,120cの長さLa,Lb,Lcが、幅広側面1bの高さ方向の中央部から端部に向けて漸次長くなっている。
As shown in FIG. 7, in the present embodiment, the plurality of
前述の実施形態1では角形二次電池100の幅広側面1bの幅方向端部領域R1と当接する第1の当接部120は電池缶1の幅広側面1bの高さ方向(上下方向)の4本で幅広側面1bの幅方向に沿う長さは同じであった。しかし、本実施形態では、最も上側のスペーサ103と最も下側のスペーサ103の当接部120a,120bの長さLa,Lbが、上下方向の中間に位置するスペーサ103の当接部120cの長さLcよりも長くなっている。すなわち、幅広側面1bの高さ方向において最も上側に位置する中間スペーサ103の第1の当接部120aと、最も下側に位置する中間スペーサ103の第1の当接部120bは、高さ方向の中間に位置する2本の中間スペーサ103,103の第1の当接部120c,120cより電池缶1の幅広側面1bに長く当接している。
In the first embodiment, the
前記したように、角形二次電池100の電池容器2を構成する電池缶1は、幅広側面1bの中央部の厚さが最も厚くなるように膨張する。これに対応して、本実施形態の角形二次電池モジュール201では、電池缶1の幅広側面1bの高さ方向の中間に位置するスペーサ103の第1の当接部120cの長さLcを、上下の中間スペーサ103の第1の当接部120a,120bの長さLa,Lbよりも短くしている。これにより、幅広側面1bの高さ方向の中間部分における膨張をより許容して、電池缶1内の電極群に負荷する荷重をより小さくすることができ、かつ上下のスペーサ103の第1の当接部120a,120bによって電池缶1の幅方向端部領域R1を確実に保持することができる。
As described above, the battery can 1 constituting the battery case 2 of the square
以上説明したように、本実施形態の組電池である角形二次電池モジュール201によれば、角形二次電池100を確実に保持して位置決め精度を向上させると共に、電池容器2を構成する電池缶1の膨張を抑制することができる。
As described above, according to the prismatic
[実施形態3]
前述の実施形態1および2の角形二次電池モジュール200,201は、冷却空気等の冷却媒体を流すため、複数のスペーサ103間に空間が存在した。しかし、複数の中間部スペーサ103間に空間を設けず、電池缶1の幅広側面1bの高さ方向において複数の中間部スペーサ103を一体に連結してもよい。このような角形二次電池モジュールの実施形態を図8に示す。
[Embodiment 3]
In the prismatic
図8は、本実施形態の角形二次電池モジュールの中間部スペーサ103Pの第1の当接部120dと電池缶1の幅広側面1bとの関係を示す、実施形態2の図7に相当する図である。
FIG. 8 is a view corresponding to FIG. 7 of the second embodiment, showing the relationship between the
図示のように、スペーサ103Pは、電池缶1の幅広側面1bの上端部から下端部まで連続して設けられ、電池缶1の幅広側面1bの高さ方向端部を除く高さ方向中間部の大部分において幅広側面1bと対向する板状に設けられている。なお、幅広側面1bの高さ方向における中間部スペーサ103Pの上端と下端は、上端部スペーサ102および下端部スペーサ101と連結されていてもよい。
As shown in the figure, the
このように、スペーサ103Pの第1の当接部120dが、幅広側面1bの高さ方向の上下に連続していることで、実施形態1および2のスペーサ103よりも電池缶1を保持する面積が大きくなる。したがって、角形二次電池100をより確実に保持し、より高い振動等の荷重に耐えて、角形二次電池100を確実に位置決めすることができる。
As described above, the
以上、図面を用いて本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても、それらは本発明に含まれるものである。 The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings, but the specific configuration is not limited to this embodiment, and there are design changes and the like without departing from the gist of the present invention. They are also included in the present invention.
2 電池容器
1b 幅広側面
100 角形二次電池
103 中間部スペーサ(スペーサ)
103P 中間部スペーサ(スペーサ)
120 第1の当接部
121 第2の当接部
200 角形二次電池モジュール(組電池)
D1 第1の当接部間の間隔
D2 第2の当接部間の間隔
La,Lb,Lc 第1の当接部の長さ
R1 幅方向端部領域
R2 幅方向中間領域
T1 第1の当接部の厚さ
T2 第2の当接部の厚さ
X 角形二次電池の厚さ方向
Y 幅広側面の幅方向
Z 幅広側面の高さ方向
2
103P Spacer (spacer)
120
D1 Interval between first contact portions D2 Intervals between second contact portions La, Lb, Lc Length of first contact portion R1 Width direction end region R2 Width direction intermediate region T1 First contact Contact portion thickness T2 Second contact portion thickness X Square secondary battery thickness direction Y Wide side width direction Z Wide side surface height direction
Claims (4)
前記スペーサは、前記電池容器の幅広側面の幅方向端部領域に当接する第1の当接部と、該幅広側面の幅方向中間領域に当接する第2の当接部と、を有し、
前記角形二次電池の厚さ方向両側に対向配置された前記スペーサ間の間隔は、前記第1の当接部間の間隔よりも前記第2の当接部間の間隔が広く、
前記スペーサは、前記角形二次電池の厚さ方向において、前記第1の当接部の厚さが前記第2の当接部の厚さよりも厚く、
前記幅広側面の高さ方向に複数の前記スペーサが設けられ、
複数の前記スペーサの少なくとも1つは、前記幅広側面の幅方向に沿う前記第1の当接部の長さが、他の前記スペーサと異なることを特徴とする組電池。 A battery pack in which a plurality of rectangular secondary batteries in which an electrode group in which positive and negative electrodes are wound is accommodated and arranged in a flat box type battery container are stacked with a spacer interposed in the thickness direction,
The spacer includes a first contact portion that contacts a width direction end region of the wide side surface of the battery container, and a second contact portion that contacts a width direction intermediate region of the wide side surface,
Distance between oppositely disposed the spacer in the thickness direction on both sides of the prismatic secondary battery, the spacing between said second contact portion than the first distance between the contact portion is widely,
Said spacer, said in the thickness direction of the prismatic secondary battery, the thickness of the first contact portion rather thick than the thickness of the second contact portion,
A plurality of the spacers are provided in the height direction of the wide side surface,
At least one of the plurality of spacers, the battery pack length of the first contact portion along the width direction of the wide sides, you being different from other of said spacers.
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