JP6344245B2 - 電池モジュール - Google Patents

電池モジュール Download PDF

Info

Publication number
JP6344245B2
JP6344245B2 JP2015005277A JP2015005277A JP6344245B2 JP 6344245 B2 JP6344245 B2 JP 6344245B2 JP 2015005277 A JP2015005277 A JP 2015005277A JP 2015005277 A JP2015005277 A JP 2015005277A JP 6344245 B2 JP6344245 B2 JP 6344245B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
battery
battery cell
cell
case
battery case
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2015005277A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2016131115A (ja
Inventor
紀和 安達
安達  紀和
浩二朗 喜多
浩二朗 喜多
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denso Corp filed Critical Denso Corp
Priority to JP2015005277A priority Critical patent/JP6344245B2/ja
Publication of JP2016131115A publication Critical patent/JP2016131115A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6344245B2 publication Critical patent/JP6344245B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Sealing Battery Cases Or Jackets (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Description

本発明は、電池セルが1セルまたは複数積層されて構成される電池モジュールに関する。
電池モジュールは、小型化および軽量化するため、パウチ型電池が用いられている。パウチ型電池は、外殻がアルミニウムからなるラミネートシートが用いられている。これによってパウチ型電池は、軽量で、製造費用が低く、かつ形状変形が容易であるというメリットを有している。
このような電池モジュールを構成する電池セル等は充放電が可能な二次電池で構成されているので、充放電過程において多量の熱を発生する。特に、電池モジュールに広く用いられるパウチ型電池ラミネートシートは、熱伝導性の低い高分子物質で表面がコーティングされているので、電池セル全体の温度を効果的に冷却することが難しい。
充放電過程で発生する電池モジュールの熱が効果的に除去されないと、熱蓄積が生じ、結果として電池モジュールの劣化が加速される。したがって電池モジュールを冷却する冷却システムが必要である。
特許文献1には、電池モジュールの冷却システムとして、積層される電池セルの間に放熱板を設けている。これによって電池セルからの放熱が放熱板に伝わり、放熱板から外部に放熱している。
特表2012−523086号公報
前述の特許文献1に記載の構成では、電池セルの短絡および電池セルの制御に異常が起きて発熱した場合、短時間で冷却することができないという問題がある。そのため、電池セルに異常が起き膨張した場合には、内部圧力が上昇してセルが開封して破損するおそれがある。
そこで、本発明は前述の問題点を鑑みてなされたものであり、電池セルに異常が起きて膨張した場合であっても、電池セルを冷却することができる電池モジュールを提供することを目的とする。
本発明は前述の目的を達成するために以下の技術的手段を採用する。
本発明は、弾性を有し、積層された電池セル(10)の厚み方向の外方から、電池セルを弾性力によって押圧して複数の電池セルを支持する弾性部材(17)と、積層された複数の電池セルを収容し、積層された電池セルの厚み方向の外方に電池セルと間隔をあけて設けられる電池ケース(15)と、を含み、電池ケースと電池セルとの間隔は、積層された電池セルのうち少なくとも1つが異常時に膨張した場合、厚み方向の外方に位置する電池セルが電池ケースに接触するように設定されていることを特徴とする電池モジュールである。
このような本発明に従えば、積層された電池セルは、厚み方向の外方から弾性部材の弾性力によって押圧されている。したがって積層された電池セルは、弾性部材によって支持されている。電池セルは、ラミネートフィルムによって覆われている。したがって電池セルに過電流など異常が発生した場合には厚み方向に膨張する場合がある。電池セルの膨張力が弾性部材の弾性力よりも大きいと、電池セルの厚みが大きくなる。したがって膨張をさせない拘束構造よりも、膨張を許容することによって、電池セルの内部ガス温度の低下、および内部圧力を低下することができる。
また電池ケースと電池セルとの間隔は、積層された電池セルのうち少なくとも1つが異常時に膨張した場合、厚み方向の外方に位置する電池セルが電池ケースに接触するように設定されている。電池ケースの熱容量は、膨張した電池セルの発熱量が電池ケースに放熱されて、膨張した電池セルの温度が所定温度以下となるように設定されている。したがって電池セルが膨張して電池ケースに接触すると、電池ケースと熱的に接合されることになる。これによって発熱した電池セルの発熱量を電池ケースに伝熱することができる。これによって発熱した電池セルの熱量を電池ケースに逃がして、電池セルの過度の熱上昇を抑制することができる。
また本発明のさらなる特徴は、弾性を有し、1つの電池セル(10)の厚み方向の外方から、電池セルを弾性力によって押圧して電池セルを支持する弾性部材(17)と、電池セルを収容し、電池セルの厚み方向の外方に電池セルと間隔をあけて設けられる電池ケース(15)と、を含み、電池ケースと電池セルとの間隔は、電池セルが異常時に膨張した場合、電池セルが電池ケースに接触するように設定されていることである。
このような本発明に従えば、電池セルは、厚み方向の外方から弾性部材の弾性力によって押圧されている。したがって電池セルは、弾性部材によって支持されている。電池セルは、ラミネートフィルムによって覆われている。したがって電池セルに過電流など異常が発生した場合には厚み方向に膨張する場合がある。電池セルの膨張力が弾性部材の弾性力よりも大きいと、電池セルの厚みが大きくなる。したがって膨張をさせない拘束構造よりも、膨張を許容することによって、電池セルの内部ガス温度の低下、および内部圧力を低下することができる。
また電池ケースと電池セルとの間隔は、電池セルが異常時に膨張した場合、電池セルが電池ケースに接触するように設定されている。電池ケースの熱容量は、膨張した電池セルの発熱量が電池ケースに放熱されて、膨張した電池セルの温度が所定温度以下となるように設定されている。したがって電池セルが膨張して電池ケースに接触すると、電池ケースと熱的に接合されることになる。これによって発熱した電池セルの発熱量を電池ケースに伝熱することができる。これによって発熱した電池セルの熱量を電池ケースに逃がして、電池セルの過度の熱上昇を抑制することができる。
なお、前述の各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
電池モジュール11を示す断面図である。 電池セル10の製造方法を示すフローチャートである。 電池モジュール11の製造方法を示すフローチャートである。 異常時の電池モジュール11を示す断面図である。 第2実施形態の電池モジュール112を示す断面図である。 第3実施形態の電池モジュール113を示す断面図である。 異常時の電池モジュール113を示す断面図である。 比較例の電池モジュール114を示す側面図である。
以下、図面を参照しながら本発明を実施するための形態を、複数の形態について説明する。各実施形態で先行する実施形態で説明している事項に対応している部分には同一の参照符を付すか、または先行の参照符号に一文字追加し、重複する説明を略する場合がある。また各実施形態にて構成の一部を説明している場合、構成の他の部分は、先行して説明している実施形態と同様とする。各実施形態で具体的に説明している部分の組合せばかりではなく、特に組合せに支障が生じなければ、実施形態同士を部分的に組合せることも可能である。
(第1実施形態)
本発明の第1実施形態に関して、図1〜図4を用いて説明する。複数個の電池セル10は、電気的に接続されて一体の電池モジュール11を構成する。電池モジュール11は、例えば、電動機のみによって走行する電気自動車(EV)、電動機と内燃機関とを併用して走行駆動力とするプラグインハイブリッド自動車(PHV)等に搭載される車両用蓄電池として用いられる。また電池モジュール11は、たとえば住宅における蓄電池用の定置用蓄電池として用いることができる。
電池セル10は、走行により生成した電力や外部の給電装置等から供給される電力を充電することができ、さらに蓄電力を外部に放電して負荷機器を動作させることができる蓄電池である。電池セル10は、電極体(図示せず)と、電極体を内部に収容する外装ケース12と、正極端子13と、負極端子14と、を備えている。
電極体は、発電部であって、正極活物質を有する正極層と、負極活物質を有する負極層と、正極層と負極層の間に介在する媒体である電解質層と、正極層と負極層とを電気的に短絡しないように別々に仕切って配されるセパレータとを含む。電極体は、正極層、負極層、電解質層およびセパレータを積層、捲回または扁平することにより構成されている。電池セル10は、例えば、外形が四角形状をなして平板状(扁平状)に形成された充放電可能な二次電池であり、本実施形態では、リチウムイオン電池とする。電池セル10は、1セルでも複数個でもよく、セル数は問わない。また、ニッケル水素電池等の他の二次電池で構成してもよい。
正極端子13は、電極体の正極層に接続された端子であって外装ケース12から突出するように設けられている。正極端子13は、アルミニウムを含む金属からなり、たとえばアルミニウムまたはアルミニウム合金からなる。
負極端子14は、電極体の負極層に接続された端子であって外装ケース12から突出するように設けられている。負極端子14は、たとえば銅を含む金属からなり、たとえば銅または銅合金からなる。また各端子は、断面が四角形状の薄板状であることにより、それぞれ可撓性を有している。
外装ケース12は、外観が平板状であり、例えば、二つ折りにされたラミネートフィルムの周縁部同士を熱溶着することによって周縁部同士を封止して熱溶着部分を形成し、電池セル10内部に密閉された内部空間を形成している。周縁部は、外装ケース12の外周全体に所定幅の寸法で形成されている。周縁部は、電極体を収容する内部空間である密閉空間を形成するとともに、正極端子13および負極端子14を安定的に保持する。
ラミネートフィルムは、例えば、アルミニウム層とポリプロピレン層とを交互に積層したシートである。厚み方向の両端の表面層はポリプロピレン層であり、ポリプロピレン層が熱溶着されてラミネートフィルム同士が貼り合わされることになる。なお、ポリプロピレン層は、たとえばポリエチレン層およびポリエチレンテレフタラート層等であってもよい。
電池セル10の内部空間には、電極体、電極体と正極端子13及び負極端子14の接続部分が収容されている。また、熱溶着部分は、熱溶着されるラミネートフィルムの周縁部同士を合わせて加圧した状態で、適正な所定温度かつ所定時間、加熱処理または超音波処理すること等により実施する。これによって繰り返しの充放電によって電池特性が低下しない所望の気密性能を得ることができる。
1つの電池モジュール11は、電池ケース15内に複数の電池セル10を収容している。電池セル10は、図1に示すように正極端子13および負極端子14を折りたたむことによって、電池ケース15内で、電池セル10の板厚方向(厚さ方向)に積層されている。
電池ケース15内に積層配置された複数の電池セル10は、それぞれの電池セル10から延出した薄板状(箔状)の端子同士を例えば超音波溶接等により接合して、互いに電気的に直列に接続されている。一方の端部に位置する正極端子13は、総正極(総+)であり、正極総端子(図示せず)に接続される。正極総端子は、正極端子13と同じアルミニウムを含む金属からなる。また他方の端部に位置する負極端子14は、総負極(総−)であり、負極総端子(図示せず)に接続される。負極総端子は、負極端子14と同じ銅を含む金属からなる。
積層された電池セル10の積層方向の両端部には、平板状の拘束プレート16が設けられている。また上下の拘束プレート16と電池ケース15の内壁との間には、弾性部材17が複数、設けられている。弾性部材17は、弾性を有し、弾性力によって積層された電池セル10を支持している。したがって拘束プレート16は、通常時は電池ケース15の内壁に接触していない。拘束プレート16は、弾性部材17からの弾性力を電池セル10に対して均一化するための部材である。したがって電池セル10は、通常時、弾性部材17によって均一荷重で拘束されている。
弾性部材17は、電池ケース15の内壁に形成されている凹部18に一端部が収容されている。そして弾性部材17の他端部は、電池ケース15の内部空間に露出している。弾性部材17の他端部に拘束プレート16が接触している。
電池ケース15は、内部に複数の電池セル10および拘束プレート16などを収容する内部空間を形成する。電池ケース15は、放熱部材であって、通常時は内壁が拘束プレート16と間隔をあけた構成である。電池ケース15は、熱伝導率が高く、熱容量が大きい材料、たとえばアルミニウムからなる。電池ケース15の熱容量は、膨張した電池セル10の発熱量が電池ケース15に放熱されて、膨張した電池セル10の温度が所定温度、たとえば60℃以下となるように設定されている。膨張時の電池セル10の発熱量がたとえば800J/Kである。この場合、電池セル10の発熱量より大きくなるように電池ケース15の熱容量を1550J/Kに設定している。
電池ケース15と電池セル10との間隔、積層された電池セル10のうち少なくとも1つが異常時に膨張した場合、厚み方向の外方に位置する電池セル10が電池ケース15の内壁に接触するように設定されている。電池ケース15と電池セル10との間隔は、本実施形態では電池ケース15の内壁と電池セル10に一体に設けられる拘束プレート16との間隔である。
具体的には、弾性部材17の弾性力の強度によって、拘束プレート16と電池ケース15の内壁との間隔が設定されている。弾性部材17には、たとえばバネが用いられる。たとえばバネ定数が9.8N/mmであり、バネの長さが25mmのバネを片側4個、合計8個使用している。定常時にはバネが約2.5mm収縮させて約100Nの圧力を電池セル10に加えている。定常時は、上下に拘束プレート16と電池ケース15の内壁との間には、2.5mmの間隔がある。そして電池セル10が膨張してさらにバネが5mm収縮した時、すなわち約300Nの荷重が加わった時、拘束プレート16が電池ケース15の内壁に接触する。
次に、電池セル10の製造方法に関して図2を用いて説明する。まず正極と負極とセパレータとを用意し、ステップS21に移る。ステップS21では、正極、セパレータ、負極の順に積層し、ステップS22に移る。ステップS22では、電解液と積層された材料とがラミネートフィルムによって密閉され、ステップS23に移る。
正極としては、活物質としてLiFePO、導電材としてカーボンブラック、バインダとしてPVdF、集電体としてAl箔15μmを用いる。また電極厚みが71μmであり、電極サイズが92×110mmであり、電極枚数が46枚である。
負極としては、活物質として黒鉛、バインダとしてCMC/SBR、集電体としてCu箔10μmを用いる。また電極厚みが53μmであり、電極サイズが96×115mmであり、電極枚数が47枚である。
また電解液は、1MのLiPF/EC,DMC,EMCを用いる。セル外装としては、ラミネートシートを用いる。セルサイズは、106×145×8mm(電極部)とする。セパレータは、PE微多孔性膜を用いる。
ステップS23では、初充電を行い、初充電時に発生するガスを電池セル10から放出し、再度封止し、ステップS24に移る。ステップS24では、電解液を均一に浸透させたり、負極の皮膜を安定化させる等で電池特性を安定化させるためのエージング工程を実施し、電池セル10の製造を終了する。
このように製造された電池セル10は、容量が5.2Ahであり、抵抗が3.2mΩである。抵抗は、0.5C、1C、2C、3C、5C、7Cの電流を流した時の10秒後の電圧を測定して、電流と電圧の波形の傾きから算出した。
次に、電池モジュール11の製造方法に関して図3を用いて説明する。まず、図2で製造された電池セル10を4つ用意し、ステップS31に移る。ステップS31では、4つの電池セル10を積層し、直列接続となるように各端子を溶接し、ステップS32に移る。ステップS32では、拘束プレート16によって挟んだ状態で電池ケース15内に収容し、弾性部材17によって押圧した状態にし、電池モジュール11の製造を終了する。
次に、電池セル10に異常が発生し、膨張した場合に関して図4を用いて説明する。図4では、最も上方に位置する電池セル10に異常が発生し膨張した場合を示している。電池セル10が膨張すると、弾性部材17を圧縮し、電池ケース15に接触する。具体的には、膨張して300Nの膨張力が発生すると、上下合わせてさらにバネが5mm収縮し、電池セル10が電池ケース15に接触する。これによって電池セル10の発熱量が電池ケース15に放熱される。
膨張することによって、電池セル10の内部の電極間で抵抗が上昇し発熱抑制することができる。また膨張による内部ガス温度を低下し、内部圧力の低下することができる。さらに電池ケース15への熱伝達経路による放熱促進することができる。これによって異常が発生した電池セル10の温度上昇が抑制され安全性が向上することができる。
以上説明したように本実施形態の電池セル10は、厚み方向の外方から弾性部材17の弾性力によって押圧されている。したがって積層された電池セル10は、弾性部材17によって支持されている。電池セル10は、ラミネートフィルムによって覆われている。したがって電池セル10に過電流など異常が発生した場合には厚み方向に膨張する場合がある。電池セル10の膨張力が弾性部材17の弾性力よりも大きいと、電池セル10の厚みが大きくなる。したがって膨張を禁止する拘束構造よりも、弾性部材17によって膨張を許容することによって、電池セル10の内部ガス温度の低下、および内部圧力を低下することができる。
また電池ケース15と電池セル10との間隔は、積層された電池セル10のうち少なくとも1つが異常時に膨張した場合、厚み方向の外方に位置する電池セル10が電池ケース15に接触するように設定されている。したがって電池セル10が膨張して電池ケース15に接触すると、電池ケース15と熱的に接合されることになる。これによって発熱した電池セル10の発熱量を電池ケース15に伝熱することができる。したがって発熱した電池セル10の熱量を電池ケース15に逃がして、電池セル10の過度の熱上昇を抑制することができる。
また本実施形態では、電池ケース15の熱容量は、膨張した電池セル10の発熱量が電池ケース15に放熱されて、膨張した電池セル10の温度が所定温度以下となるように設定されている。これによって膨張して電池ケース15に放熱された際には、電池ケース15の充分な熱容量によって電池セル10を円滑に放熱させることができる。したがって電池セル10の過度の温度上昇を抑制することができる。
(第2実施形態)
次に、本発明の第2実施形態に関して、図5を用いて説明する。本実施形態では、電池セル10の異常を検出する検出部20を有する点に特徴を有する。
図5に示すように、電池ケース15の内部には検出部20が設けられている。検出部20は、検出手段であって、電池セル10の異常を検出する。検出部20は、電池セル10の変位、圧力または電位を検出して、モジュール単位で電池セル10の膨張を検出する。
検出部20は、たとえば圧電素子および導通センサによって実現される。圧電素子は、電池セル10の膨張によって検出面に対する圧力を検出して、電池セル10の膨張を検出する。導通センサは、電池セル10の膨張によって検出面に電池セル10の表面が接触したときに、接触したことを導通によって検出する。検出部20が検出した情報は、制御装置21に与えられる。制御装置21は、電池モジュール112の充電および放電を制御する。
制御装置21は、制御手段であって、検出部20によって電池セル10の異常が検出された場合には、電池セル10の充電および放電を停止するように制御する。これによって異常が発生している電池セル10に、外部からの電気的負荷がなくなる。したがって異常を充電または放電によって、さらに悪化することを抑制することができる。
また制御装置21は、検出部20によって電池セル10の異常が検出された場合には、異常に対処する他の制御を実施してもよい。たとえば電池ケース15の内部に冷却ファンを有する場合には、冷却ファンによって冷却するように制御する。またたとえば電池ケース15内のガスを外部に排出する排気機構がある場合には、排気機構を動作するように制御する。
(第3実施形態)
次に、本発明の第3実施形態に関して、図6〜図8を用いて説明する。本実施形態では、電池セル10の異常時に、外部短絡する短絡部30を有する点に特徴を有する。
短絡部30は、導電性を有し、上方の拘束プレート16と総正極とを接続している。また短絡部30は、厚みが非常に薄い。したがって電池セル10が膨張し、拘束プレート16が電池ケース15の内壁に接触したときに、図8に示すように短絡部30の拘束プレート16に配置されている部分が電池ケース15に接触する。本実施形態では、理解を容易にするため、短絡部30の拘束プレート16に配置されている部分を収容可能な空間が、電池ケース15に形成されている。
また総負極は、図7に示すように、電池ケース15に電気的に接続されている。したがって電池セル10のうち少なくとも1つが膨張して、短絡部30が電池ケース15に接触すると、電池ケース15を介して直列に接続された複数の電池セル10の総正極と総負極とが短絡される。これによって電池セル10を短絡部30および電池ケース15によって放電することができる。したがって電池セル10の異常時に、強制的に放電することができる。
また短絡部30が短絡したときの総正極と総負極との間の電気抵抗(短絡抵抗)は、短絡したときの電池セル10の発熱温度が所定温度以下、たとえば60℃以下となるように設定されてる。短絡抵抗は、たとえば10mΩ以上となるように設定される。短絡抵抗は、電池ケース15および短絡部30の材質および形状を選択することによって調整することができる。
次に、第1実施形態の電池モジュール11と第3実施形態の電池モジュール113と比較例の電池モジュール114とを評価結果に関して表1を用いて説明する。比較例の電池モジュール114は、図8に示すように、弾性部材17を有さずに厚み方向が一定でボルト31とナット32によって拘束されている。換言すると、電池セル10に異常が発生しても電池セル10が膨張することなく、拘束状態が維持される。
各電池モジュール11を評価するにあたって、電池セル10に異常を発生させるために、電池ケース15と拘束プレート16に直径10mmの穴を形成している。穴は、上方の中央に形成されている。そして電池セル10は、満充電(SOC100%)としている。そして最も上方に位置する電池セル10に、電池ケース15などに形成した穴を介して、直径3mmの釘を刺した状態で充電する。このとき熱挙動を解析するため釘を刺した位置から20mm離れた位置で温度を検出した。その結果を表1に示す。
Figure 0006344245
表1に示すように、比較例だと電池セル10の最大温度が180℃と最も高く、放熱がされずに高温になっていることがわかる。これに対して、第1実施形態および第3実施形態では、膨張を許容して電池セル10の発熱を電池ケース15によって放熱しているので、最大温度が比較例の約半分に抑えられている。また電解液の重量減少率も、比較例の約7分の1に抑えている。
さらに第1実施形態よりも第3実施形態の方が最大温度が低く、重量減少率も小さい。したがって強制放電によって、さらに効果があることがわかる。
(その他の実施形態)
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々変形して実施することが可能である。
上記実施形態の構造は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれらの記載の範囲に限定されるものではない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味及び範囲内での全ての変更を含むものである。
前述の第1実施形態では、電池セル10の間に冷却板を有しない構成であったが、電池セル10の間に冷却板を設けて、通常時の冷却性能を向上する構成であってもよい。また同様に、電池ケース15内に冷却ファンを設けてもよい。
前述の第1実施形態では、電池ケース15によって放熱しているが、電池ケース15に限るものではない。たとえば電池ケース15の内部に、電池ケース15とは別に放熱部材を設け、異常時に放熱部材に接触するような構成であってもよい。
また前述の第1実施形態では、電池モジュール11は、複数の電池セル10から構成されているが、複数の電池セル10に限るものではない。電池モジュールは、1つの電池セル10から構成されてもよい。電池セル10が1つであっても膨張に対して、同様の作用および効果を奏することができる。
10…電池セル 11…電池モジュール
12…外装ケース 13…正極端子
14…負極端子 15…電池ケース(放熱部材)
16…拘束プレート 17…弾性部材
18…凹部 20…検出部(検出手段)
21…制御装置(制御手段) 30…短絡部

Claims (4)

  1. ラミネートフィルムによって覆われ、厚み方向に積層される複数の平板状の電池セル(10)と、
    積層された複数の前記電池セルを収容する電池ケース(15)と、
    弾性を有し、積層された前記電池セルの前記厚み方向の外方から、前記電池セルを弾性力によって押圧して複数の前記電池セルを支持する弾性部材(17)と、を含み、
    前記電池ケースは積層された前記電池セルの前記厚み方向の外方に前記電池セルと間隔をあけて設けられており、
    前記電池ケースと前記電池セルとの前記間隔は、積層された前記電池セルのうち少なくとも1つが異常時に膨張した場合、前記厚み方向の外方に位置する前記電池セルが前記電池ケースに接触するように設定され
    前記電池ケースの熱容量は、膨張した前記電池セルの発熱量が前記電池ケースに放熱されて、膨張した前記電池セルの温度が所定温度以下となるように設定されていることを特徴とする電池モジュール。
  2. ラミネートフィルムによって覆われる平板状の1つの電池セル(10)と、
    前記電池セルを収容する電池ケース(15)と、
    弾性を有し、前記電池セルの厚み方向の外方から、前記電池セルを弾性力によって押圧して前記電池セルを支持する弾性部材(17)と、を含み、
    前記電池ケースは前記電池セルの前記厚み方向の外方に前記電池セルと間隔をあけて設けられており、
    前記電池ケースと前記電池セルとの前記間隔は、前記電池セルが異常時に膨張した場合、前記電池セルが前記電池ケースに接触するように設定され
    前記電池ケースの熱容量は、膨張した前記電池セルの発熱量が前記電池ケースに放熱されて、膨張した前記電池セルの温度が所定温度以下となるように設定されていることを特徴とする電池モジュール。
  3. 前記電池セルの異常を検出する検出手段(20)と、
    前記電池セルの充電および放電を制御する制御手段(21)と、をさらに含み、
    前記制御手段は、前記検出手段によって前記異常が検出された場合には、前記電池セルの充電および放電を停止することを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電池モジュール。
  4. 複数の前記電池セルは、電気的に直列に接続されており、
    積層された前記電池セルのうち少なくとも1つが異常時に膨張した場合、直列に接続された複数の前記電池セルの総正極と総負極とを短絡する短絡部(30)をさらに含み、
    前記短絡部が短絡したときの前記総正極と前記総負極との間の電気抵抗は、短絡したときの前記電池セルの発熱温度が所定温度以下となるように設定されていることを特徴とする請求項1に記載の電池モジュール。
JP2015005277A 2015-01-14 2015-01-14 電池モジュール Active JP6344245B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015005277A JP6344245B2 (ja) 2015-01-14 2015-01-14 電池モジュール

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015005277A JP6344245B2 (ja) 2015-01-14 2015-01-14 電池モジュール

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2016131115A JP2016131115A (ja) 2016-07-21
JP6344245B2 true JP6344245B2 (ja) 2018-06-20

Family

ID=56415586

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015005277A Active JP6344245B2 (ja) 2015-01-14 2015-01-14 電池モジュール

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6344245B2 (ja)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111033873A (zh) * 2017-08-25 2020-04-17 松下知识产权经营株式会社 蓄电系统以及管理装置
CN108063286B (zh) * 2017-11-10 2020-09-11 浙江衡远新能源科技有限公司 一种用于电池组电芯膨胀的检测装置及动力电池包
JP7241291B2 (ja) * 2018-03-20 2023-03-17 パナソニックIpマネジメント株式会社 電池モジュールおよび電池パック
KR102600089B1 (ko) * 2018-10-12 2023-11-07 주식회사 엘지에너지솔루션 배터리 모듈
CN111092269A (zh) * 2020-01-06 2020-05-01 烟台创为新能源科技有限公司 一种锂离子电池箱抑爆装置及方法
JP7331765B2 (ja) * 2020-04-17 2023-08-23 Tdk株式会社 電池セルを用いた組電池
CN113029205B (zh) * 2021-03-09 2022-09-23 长沙市日业电气有限公司 一种永不失位的电磁式绝对值多圈编码器
JP7468436B2 (ja) * 2021-03-31 2024-04-16 トヨタ自動車株式会社 蓄電装置
WO2023187878A1 (ja) * 2022-03-28 2023-10-05 京セラ株式会社 蓄電モジュール

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001167745A (ja) * 1999-12-08 2001-06-22 Power System:Kk セル積層構造の加圧構造
JP5049066B2 (ja) * 2006-07-28 2012-10-17 パナソニック株式会社 電気機器、及び電池パック
JP5067171B2 (ja) * 2008-01-17 2012-11-07 株式会社明電舎 電気化学蓄電素子モジュール
JP5348685B2 (ja) * 2009-03-12 2013-11-20 Necエナジーデバイス株式会社 リチウムイオン電池パック
JP2011154986A (ja) * 2010-01-28 2011-08-11 Sanyo Electric Co Ltd 電池パック
JP2012069408A (ja) * 2010-09-24 2012-04-05 Hitachi Maxell Energy Ltd 電気化学素子モジュール
KR101233624B1 (ko) * 2011-02-21 2013-02-14 삼성에스디아이 주식회사 이차전지 팩
JP2014137971A (ja) * 2013-01-18 2014-07-28 Toyota Industries Corp 蓄電装置およびその製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2016131115A (ja) 2016-07-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6344245B2 (ja) 電池モジュール
EP3512008B1 (en) Battery module, and battery pack and vehicle including the same
JP5026406B2 (ja) 圧電センサーを有する二次バッテリーモジュール
KR100881641B1 (ko) 안전 시스템을 구비한 중대형 전지팩
JP6686286B2 (ja) 角形二次電池及びそれを用いた組電池
US8663832B2 (en) Cell for reducing short circuit and battery incorporating the cell
US8017260B2 (en) Secondary battery having third terminal other than positive and negative electrode terminals and battery comprising it
JP5246268B2 (ja) リチウムイオン二次電池、車両及び電池搭載機器
JP4211769B2 (ja) 自動車用電池
KR101898295B1 (ko) 전지모듈 어셈블리 및 그 제조방법
JP5445872B2 (ja) 二次電池
KR102105172B1 (ko) 내부의 온도를 측정할 수 있는 전지셀
JP5776005B2 (ja) 密閉型二次電池
JP6750390B2 (ja) バイポーラ電池
JP5614574B2 (ja) 二次電池
JP2016072107A (ja) 電池スタック
JP5673838B2 (ja) 二次電池
US20220006115A1 (en) Battery, electric apparatus, and cell installation method
KR20110034489A (ko) 이차 전지 및 그 제조 방법
KR20160076864A (ko) 배터리 모듈 및 이를 포함하는 배터리 팩
JP2010525552A (ja) 溶接点接続部を持つ電気化学単電池及びエネルギー貯蔵装置
KR101450951B1 (ko) 안전성이 향상된 이차전지용 전극리드 및 이를 이용한 이차전지
JP5700739B2 (ja) 電池パック安全装置
WO2018192773A1 (en) Battery cell
JP2008293662A (ja) 組電池

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170526

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180228

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180306

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180412

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20180424

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20180507

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6344245

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250