JP6390722B2 - Battery pack - Google Patents
Battery pack Download PDFInfo
- Publication number
- JP6390722B2 JP6390722B2 JP2016574754A JP2016574754A JP6390722B2 JP 6390722 B2 JP6390722 B2 JP 6390722B2 JP 2016574754 A JP2016574754 A JP 2016574754A JP 2016574754 A JP2016574754 A JP 2016574754A JP 6390722 B2 JP6390722 B2 JP 6390722B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- battery module
- fixing
- mounting surface
- cells
- 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.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000000452 restraining effect Effects 0.000 claims description 18
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 4
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 4
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000011255 nonaqueous electrolyte Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
- H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
- H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
- H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
- H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
- H01M50/209—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Battery Mounting, Suspending (AREA)
Description
本発明の一側面は、電池パックに関する。 One aspect of the present invention relates to a battery pack.
特許文献1には、複数の角型電池セルを一体的に積層してなる組電池(電池モジュール)が記載されている。この組電池においては、積層された角型電池セルのうちの端部に位置する角型電池セルに対して、金属製の拘束プレートが突き当てられている。それらの一対の拘束プレートは、角型電池セルが押圧されるように、長手状の連結部材によって相互に連結されている。 Patent Document 1 describes an assembled battery (battery module) formed by integrally stacking a plurality of prismatic battery cells. In this assembled battery, a metal restraint plate is abutted against a prismatic battery cell located at an end of the stacked prismatic battery cells. The pair of restraining plates are connected to each other by a long connecting member so that the square battery cell is pressed.
上述した電池モジュールを電池パックの筐体に固定する際には、例えば、電池セルの積層方向における電池モジュールの両端に所定の固定部材を設置し、電池モジュールの両端側において電池モジュールを筐体に固定することが想定される。その場合には、電池モジュールに対して振動や衝撃が加わると、電池セルの積層方向における電池モジュールの中央部分が積層方向に交差する方向に撓んだり、電池セルの各々がその積層方向に交差する方向に対して傾斜したりするおそれがある。 When fixing the above-described battery module to the battery pack casing, for example, predetermined fixing members are installed at both ends of the battery module in the stacking direction of the battery cells, and the battery module is attached to the casing at both ends of the battery module. It is assumed to be fixed. In that case, when vibration or impact is applied to the battery module, the central part of the battery module in the stacking direction of the battery cells bends in a direction intersecting the stacking direction, or each of the battery cells crosses the stacking direction. There is a risk of tilting with respect to the direction.
本発明の一側面は、そのような事情に鑑みてなされたものであり、電池セルの積層方向に交差する方向における電池モジュールの変形を抑制可能な電池パックを提供することを目的とする。 One aspect of the present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a battery pack capable of suppressing deformation of a battery module in a direction intersecting with a stacking direction of battery cells.
上記課題を解決するために、本発明の一側面に係る電池パックは、電池モジュールと、電池モジュールを収容する筐体と、電池モジュールを筐体の取付面に固定するための固定部材と、を備え、電池モジュールは、取付面に沿った第1の方向に積層された複数の電池セルを含む積層体と、電池セルのそれぞれを個別に保持する複数のセルホルダと、第1の方向に沿って電池セルに拘束荷重を付加する拘束部材と、を有し、複数の電池セルは、第1の方向における積層体の両端に位置する一対の外側セルと、外側セルの間に配置された複数の内側セルと、を含み、複数のセルホルダは、外側セルのそれぞれを保持する一対の外側ホルダと、内側セルのそれぞれを保持する複数の内側ホルダと、を含み、固定部材は、複数の内側ホルダのうちの少なくとも1つの内側ホルダを介して電池モジュールを取付面に固定する。 In order to solve the above problems, a battery pack according to an aspect of the present invention includes a battery module, a housing that houses the battery module, and a fixing member that fixes the battery module to a mounting surface of the housing. The battery module includes a stacked body including a plurality of battery cells stacked in a first direction along the mounting surface, a plurality of cell holders for individually holding each of the battery cells, and along the first direction. A plurality of battery cells, and a plurality of battery cells disposed between both ends of the stacked body in the first direction, and a plurality of battery cells disposed between the outer cells. An inner cell, and the plurality of cell holders include a pair of outer holders holding each of the outer cells, and a plurality of inner holders holding each of the inner cells, and the fixing member includes the plurality of inner holders. Our little Securing the battery module to the mounting surface via the Kutomo one inner holder.
この電池パックにおいては、電池モジュールの積層体を構成する複数の電池セルは、積層体の両端に位置する一対の外側セルの間に複数の内側セルを含む。また、複数のセルホルダは、その内側セルのそれぞれを保持する複数の内側ホルダを含む。そして、固定部材は、その内側ホルダのうちの少なくとも1つを介して電池モジュールを取付面に固定する。このように、この電池パックにあっては、電池モジュールを筐体の取付面に固定するに際して、少なくとも、電池モジュールの内側部分が固定部材により固定される。このため、この電池パックによれば、電池セルの積層方向(第1の方向)における電池モジュールの中央部が積層方向に交差する方向に撓んだり、電池セルの各々がその積層方向に交差する方向対して傾斜したりすることが抑制される。よって、この電池パックによれば、電池セルの積層方向に交差する方向における電池モジュールの変形を抑制可能である。 In this battery pack, the plurality of battery cells constituting the battery module stack includes a plurality of inner cells between a pair of outer cells located at both ends of the stack. The plurality of cell holders include a plurality of inner holders that hold the inner cells. The fixing member fixes the battery module to the mounting surface via at least one of the inner holders. Thus, in this battery pack, when the battery module is fixed to the mounting surface of the housing, at least the inner part of the battery module is fixed by the fixing member. For this reason, according to this battery pack, the center part of the battery module in the stacking direction (first direction) of the battery cells bends in a direction crossing the stacking direction, or each of the battery cells crosses the stacking direction. Inclination with respect to the direction is suppressed. Therefore, according to this battery pack, it is possible to suppress deformation of the battery module in a direction intersecting with the stacking direction of the battery cells.
本発明の一側面に係る電池パックにおいては、固定部材は、2つ以上の内側ホルダを介して電池モジュールを取付面に固定してもよい。このように、電池モジュールの固定に際して、複数の内側ホルダを用いれば、上述したような電池モジュールの変形を確実に抑制しつつ電池モジュールを筐体の取付面に固定可能である。 In the battery pack according to one aspect of the present invention, the fixing member may fix the battery module to the mounting surface via two or more inner holders. As described above, when a plurality of inner holders are used for fixing the battery module, the battery module can be fixed to the mounting surface of the housing while reliably suppressing the deformation of the battery module as described above.
本発明の一側面に係る電池パックにおいては、電池モジュールの固定に用いられる内側ホルダは、取付面に交差する第2の方向に延びる第1の側壁部と、第1及び第2の方向に交差する第3の方向に第1の側壁部から突設された第1の固定部と、を含み、第1の固定部には、第2の方向に貫通する第1の貫通孔が設けられており、固定部材は、第1の貫通孔に締結部材を挿通することによって、電池モジュールを取付面に固定してもよい。このよう内側ホルダを用いることにより、容易且つ確実に電池モジュールの上記変形を抑制しつつ、電池モジュールを筐体の取付面に固定可能である。 In the battery pack according to one aspect of the present invention, the inner holder used for fixing the battery module intersects the first side wall portion extending in the second direction intersecting the mounting surface and the first and second directions. And a first fixing portion protruding from the first side wall portion in the third direction, and the first fixing portion is provided with a first through hole penetrating in the second direction. The fixing member may fix the battery module to the mounting surface by inserting the fastening member through the first through hole. By using such an inner holder, the battery module can be fixed to the mounting surface of the housing while suppressing the deformation of the battery module easily and reliably.
本発明の一側面に係る電池パックにおいては、電池セルは、取付面に対向する対向面と該対向面と反対側の反対面とを含み、電池セルの端子は、反対面に設けられており、第1の側壁部は、第2の方向に沿って配列された第1及び第2の部分を含み、第1の固定部は、第2の方向に沿って対向面から反対面を越えるように第1及び第2の部分に設けられていてもよい。この場合、電池モジュールの固定の強度を十分に確保することができる。 In the battery pack according to one aspect of the present invention, the battery cell includes a facing surface facing the mounting surface and a facing surface opposite to the facing surface, and the terminals of the battery cell are provided on the facing surface. The first side wall includes first and second portions arranged along the second direction, and the first fixing portion extends from the opposing surface to the opposite surface along the second direction. May be provided in the first and second portions. In this case, it is possible to sufficiently secure the fixing strength of the battery module.
本発明の一側面に係る電池パックにおいては、第1の側壁部は、第2の方向に沿って配列された第1及び第2の部分を含み、第1の固定部は、第1及び第2の部分のうちの一方に設けられていてもよい。この場合、セルホルダの材料を削減可能である。また、一の電池モジュールのセルホルダの第1の固定部を別の電池モジュールのセルホルダの第1の固定部と重複して配置することにより、共通の固定部材により一括してそれぞれの電池モジュールを筐体に固定することが可能となる。 In the battery pack according to one aspect of the present invention, the first side wall portion includes first and second portions arranged in the second direction, and the first fixing portion includes the first and second portions. It may be provided in one of the two parts. In this case, the material for the cell holder can be reduced. Further, by arranging the first fixing part of the cell holder of one battery module so as to overlap the first fixing part of the cell holder of another battery module, the respective battery modules are collectively enclosed by a common fixing member. It can be fixed to the body.
本発明の一側面に係る電池パックにおいては、第1の貫通孔は、第1の方向に沿って延在する長穴であってもよい。この場合、例えば固定ホルダの貫通孔に締結部材を挿通して電池モジュールを筐体に固定した状態において、例えば電池セルの膨張により第1の方向に沿って各電池セルに力が加えられたときに、第1の貫通孔の延在長の分だけ各電池セル及び各セルホルダの変位を許容可能である。このため、固定部材の破損を抑制可能である。 In the battery pack according to one aspect of the present invention, the first through hole may be a long hole extending along the first direction. In this case, for example, when a force is applied to each battery cell along the first direction due to expansion of the battery cell, for example, in a state where the fastening member is inserted into the through hole of the fixed holder and the battery module is fixed to the housing. In addition, the displacement of each battery cell and each cell holder can be allowed by the extension length of the first through hole. For this reason, breakage of the fixing member can be suppressed.
本発明の一側面に係る電池パックにおいては、固定部材は、外側ホルダを介して電池モジュールを取付面にさらに固定してもよい。この場合、電池モジュールの固定がより強固となる。 In the battery pack according to one aspect of the present invention, the fixing member may further fix the battery module to the mounting surface via the outer holder. In this case, the battery module is more firmly fixed.
本発明の一側面に係る電池パックにおいては、電池モジュールの固定に用いられる外側ホルダは、取付面に交差する第2の方向に延びる第2の側壁部と、第1及び第2の方向に交差する第3の方向に第2の側壁部から突設された第2の固定部と、を含み、第2の固定部には、第2の方向に貫通する第2の貫通孔が設けられており、固定部材は、第2の貫通孔に締結部材を挿通することによって、電池モジュールを取付面にさらに固定してもよい。この場合、電池モジュールを強固に筐体に固定するに際して、別の固定部材を用意する必要がない。また、第1の方向の両側から電池モジュールを挟むように別の固定部材を配置する場合と比較して、第1の方向の寸法が削減される。 In the battery pack according to one aspect of the present invention, the outer holder used for fixing the battery module intersects the second side wall portion extending in the second direction intersecting the attachment surface and the first and second directions. And a second fixing portion protruding from the second side wall portion in the third direction, and the second fixing portion is provided with a second through hole penetrating in the second direction. The fixing member may further fix the battery module to the mounting surface by inserting the fastening member through the second through hole. In this case, it is not necessary to prepare another fixing member when the battery module is firmly fixed to the housing. Moreover, the dimension of a 1st direction is reduced compared with the case where another fixing member is arrange | positioned so that a battery module may be pinched | interposed from the both sides of a 1st direction.
本発明の一側面に係る電池パックにおいては、拘束部材は、第1の方向における積層体の両端に配置された一対のエンドプレートを含み、エンドプレート同士を互いに締結することによって電池セルに拘束荷重を付加し、固定部材は、エンドプレートを介して電池モジュールを取付面にさらに固定してもよい。この場合、電池パックの固定がより強固となる。また、電池セルに拘束荷重を付加するエンドプレートを電池モジュールの固定に用いることにより、部品数を削減することが可能である。 In the battery pack according to one aspect of the present invention, the restraining member includes a pair of end plates disposed at both ends of the laminate in the first direction, and the restraint load is applied to the battery cells by fastening the end plates together. The fixing member may further fix the battery module to the mounting surface via the end plate. In this case, the battery pack is more firmly fixed. Moreover, it is possible to reduce the number of parts by using an end plate for applying a restraining load to the battery cell to fix the battery module.
本発明の一側面に係る電池パックにおいては、電池モジュールは、第1の方向に沿って電池セルと共に拘束部材により拘束された弾性部材を有してもよい。この場合、弾性部材と長穴である第1の貫通孔との共働により、第1の方向に沿った電池セルの変位が確実に許容される。その結果、固定部材の破損が確実に抑制される。 In the battery pack according to one aspect of the present invention, the battery module may include an elastic member that is restrained by the restraining member along with the battery cells along the first direction. In this case, the displacement of the battery cell along the first direction is reliably permitted by the cooperation of the elastic member and the first through hole which is a long hole. As a result, the fixing member can be reliably prevented from being damaged.
本発明の一側面によれば、電池セルの積層方向に交差する方向における電池モジュールの変形を抑制可能な電池パックを提供することができる。 According to one aspect of the present invention, it is possible to provide a battery pack that can suppress deformation of the battery module in a direction that intersects the stacking direction of the battery cells.
以下、本発明の一側面に係る電池パックについて、図面を参照して詳細に説明する。なお、図面の説明において、同一の要素同士、或いは相当する要素同士には、互いに同一の符号を付し、重複する説明を省略する場合がある。また、以下の図面には、理解の容易化のため、直交座標系Sを示す。 Hereinafter, a battery pack according to an aspect of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the description of the drawings, the same elements or corresponding elements may be denoted by the same reference numerals, and overlapping descriptions may be omitted. In the following drawings, an orthogonal coordinate system S is shown for easy understanding.
図1は、本実施形態に係る電池パックの模式的な側面図である。図2は、図1に示された電池セル及びセルホルダを示す斜視図である。図3は、図2に示された電池セル及びセルホルダの模式的な断面図である。図1〜3に示されるように、電池パック100は、例えば複数の電池モジュール1を備えている。なお、ここでは、1つの電池モジュール1を図示する。電池パック100は、さらに、電池モジュール1を収容する筐体2と、電池モジュール1を筐体2の取付面2sに固定するための固定部材3と、を備えている。なお、筐体2は、例えば箱状を呈しており、取付面2sは、その箱状の筐体2の内面である。
FIG. 1 is a schematic side view of the battery pack according to the present embodiment. FIG. 2 is a perspective view showing the battery cell and the cell holder shown in FIG. FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the battery cell and the cell holder shown in FIG. As shown in FIGS. 1 to 3, the
電池モジュール1は、第1の方向(直交座標系SのX軸方向)に沿って積層された複数(ここでは9つ)の電池セル10を含む積層体20と、電池セル10のそれぞれを個別に保持する複数(ここでは9つ)のセルホルダ30と、電池セル10の積層方向に沿って電池セル10に拘束荷重を付加する拘束部材40と、を有する。
The battery module 1 includes a
電池セル10は、例えば、リチウムイン二次電池等の非水電解質二次電池である。電池セル10は、電極組立体(不図示)と、電極組立体を収容するケース11と、電極組立体の電極(正極及び負極のそれぞれ)に電気的に接続され、ケース11から突出する一対の端子12と、を有している。電極組立体は、複数の正極及び負極と、正極と負極との間に配置されたセパレータと、を含む。正極及び負極は、セパレータを介して交互に積層されている。電極組立体における正極及び負極の積層方向は、積層体20における電池セル10の積層方向に一致している。
The
ケース11は、直方体状を呈している。ケース11は、互いに対向する一対の側面11a,11bと、互いに対向する一対の側面11c,11dと、互いに対向する上面11e及び底面11fと、を含む。側面11a,11bは、電極組立体における電極の積層方向に交差する面である。側面11c,11dは、電極組立体における電極の積層方向に沿った面であり、側面11aと側面11bとを接続する面である。端子12は、上面11eから突出するように上面11eに設けられている。ここでは、一例として、底面11fは、電池モジュール1を筐体2に固定したときに取付面2sに対向する対向面である。また、一例として、上面11eは、その対向面と反対側の反対面である。
The
複数の電池セル10は、第1の方向(電池セル10の積層方向)における積層体20の一端20a及び他端20b(すなわち両端)に位置する一対の外側セル10Aと、一対の外側セル10Aの間に配置された複数(ここでは7つ)の内側セル10Bと、を含む。換言すれば、複数の電池セル10は、外側セル10Aと内側セル10Bとに分けられる。ただし、ここでは、一例として、外側セル10A及び内側セル10Bのいずれに属する電池セル10も、互いに同一の構成である。
The plurality of
同様に、複数のセルホルダ30は、第1の方向における積層体20の一端20a及び他端20bに位置する一対の外側ホルダ30Aと、一対の外側ホルダ30Aの間に配置された複数(ここでは7つ)の内側ホルダ30Bと、を含む。換言すれば、複数のセルホルダ30は、外側ホルダ30Aと内側ホルダ30Bとに分けられる。外側ホルダ30Aは複数の電池セル10のうちの外側セル10Aを保持し、内側ホルダ30Bは内側セル10Bを保持する。ここでは、一例として、外側ホルダ30A及び内側ホルダ30Bのいずれに属するセルホルダ30も、互いに同一の構成を有する。すなわち、ここでは、外側ホルダ30A及び内側ホルダ30Bは、後述するように、いずれも電池モジュール1の固定に用いることができる。
Similarly, a plurality of
セルホルダ30は、互いに対向する側壁部(第1の側壁部,第2の側壁部)30c及び側壁部30dと、互いに対向する上壁部30e及び底壁部30fと、を含む。セルホルダ30においては、側壁部30c,30dと上壁部30e及び底壁部30fとによって、電池セル10が嵌め合される直方体状の空間部が画成されている。側壁部30c,30dは、それぞれ、ケース11の側面11c,11d上に配置される。上壁部30e及び底壁部30fは、それぞれ、ケース11の上面11e及び底面11f上に配置される。
The
上壁部30e及び底壁部30fには、後述する拘束部材40のボルト43が挿通される貫通孔30hが設けられている。側壁部30c,30dは、取付面2sに交差する第2の方向(直交座標系SのZ軸方向)に延在する長尺板状を呈している。また、セルホルダ30は、第1及び第2の方向に交差する第3の方向(直交座標系SのY軸方向)に側壁部30cから外側に突設された固定部(第1の固定部,第2の固定部)31と、第3の方向に側壁部30dから外側に突設された別の固定部32と、を含む。固定部31,32は、ここでは、第2の方向に延在する長尺の直方体状を呈している。固定部31,32には、第2の方向に貫通する貫通孔(第1の貫通孔,第2の貫通孔)33が設けられている。貫通孔33は、第2の方向からみて、第1の方向に沿って延在する長穴である。
The
ここで、側壁部30c,30dは、第2の方向に沿って配列された第1の部分P1及び第2の部分P2を含む(特に図3参照)。固定部31,32は、第2の方向に沿って底面11f(対向面)から上面11e(反対面)を越えるように、第1の部分P1及び第2の部分P2の両方に設けられている。換言すれば、第2の方向について、固定部31は側壁部30cの全体にわたって設けられており、固定部32は側壁部30dの全体にわたって設けられている。さらに換言すれば、固定部31,32は、第2の方向に沿って底面11fから端子12を越えて設けられている。
Here, the
拘束部材40は、第1の方向における積層体20の一端20a及び他端20bに配置された一対のエンドプレート41と、エンドプレート41同士を互いに締結する締結部材42と、を含む。拘束部材40は、締結部材42を用いてエンドプレート41同士を互いに締結することにより、第1の方向に沿って電池セル10に拘束荷重を付加する。
The restraining
締結部材42は、例えば、長尺状のボルト43と、ボルト43に螺合されるナット44と、によって構成される。ボルト43は、例えばエンドプレート41の外縁部分においてエンドプレート41に挿通されると共に、上述したセルホルダ30の貫通孔30hに挿通される。そして、各ボルト43の両端に対してエンドプレート41の外側からナット44が螺合されることにより、電池セル10及びセルホルダ30が挟持されてユニット化されると共に、電池セル10に対して拘束荷重が付加される。これにより、電池モジュール1が構成される。
The fastening member 42 includes, for example, a long bolt 43 and a nut 44 that is screwed to the bolt 43. The bolt 43 is inserted into the
以上のように構成される電池モジュール1は、図1に示されるように、固定部材3により筐体2の取付面2sに固定される。具体的には、固定部材3は、締結部材50Aを含む。締結部材50Aは、例えば長尺状のボルトである。締結部材50Aは、一対の外側ホルダ30Aのそれぞれの固定部31,32の貫通孔33に挿通される。すなわち、締結部材50Aは、第2の方向からみて、電池モジュール1の四隅に配置される。そして、貫通孔33に挿通された締結部材50Aが、筐体2の取付面2sに設けられたネジ孔に螺合されることにより、外側ホルダ30Aを介して電池モジュール1が筐体2の取付面2sに固定される。
As shown in FIG. 1, the battery module 1 configured as described above is fixed to the mounting
これにより、電池モジュール1は、積層体20の一端20a及び他端20b(すなわち両端)において、筐体2の取付面2sに固定されることになる。つまり、ここでは、複数のセルホルダ30のうち、一対の外側ホルダ30Aが、電池モジュール1の固定に用いられる外側ホルダ30Aである。そして、固定部材3は、その外側ホルダ30Aを介して電池モジュール1を筐体2の取付面2sに固定する。
Thereby, the battery module 1 is fixed to the
ここで、電池モジュール1においては、固定部材3は、締結部材50Bを含む。締結部材50Bは、例えば長尺状のボルトである。締結部材50Bは、例えば第1の方向における電池モジュール1(積層体20)の中央部に位置する内側ホルダ30Bの固定部31,32の貫通孔33に挿通される。そして、貫通孔33に挿通された締結部材50Bが筐体2の取付面2sに設けられたネジ孔に螺合されることにより、内側ホルダ30Bを介して電池モジュール1がさらに筐体2の取付面2sに固定される。
Here, in the battery module 1, the fixing
つまり、ここでは、複数のセルホルダ30のうち、第1の方向における電池モジュール1の中央部に位置する1つの内側ホルダ30Bが、電池モジュール1の固定に用いられる内側ホルダ30Bである。そして、固定部材3は、その内側ホルダ30Bを介して電池モジュール1を筐体2の取付面2sに固定する。なお、以上のように、電池モジュール1は、その第1の方向における両端に加えて、その内側部分においても筐体2に固定される。このため、電池モジュール1の筐体2への固定が補強される。すなわち、内側ホルダ30Bと締結部材50Bとは、第1の方向における電池モジュール1の内側部分(ここでは中央部)において、電池モジュール1の筐体2への固定を補強するための補強部材として機能する。
That is, here, among the plurality of
以上説明したように、本実施形態に係る電池パック100においては、電池モジュール1の積層体20を構成する複数の電池セル10は、一対の外側セル10Aの間に配置される複数の内側セル10Bを含む。また、複数のセルホルダ30は、その内側セル10Bのそれぞれを保持する複数の内側ホルダ30Bを含む。そして、固定部材3は、その内側ホルダ30Bのうちの1つを介して電池モジュール1を取付面2sに固定する。
As described above, in the
このように、この電池パック100にあっては、電池モジュール1を筐体2の取付面2sに固定するに際して、少なくとも、電池モジュール1の内側部分が固定部材3により固定される。よって、電池パック100によれば、第1の方向における電池モジュール1の中央部が第2及び第3の方向に撓んだり、電池セル10の各々が第2の方向に対して傾斜したりすることが抑制される。よって、この電池パック100によれば、第1の方向に交差する方向における電池モジュール1の変形を抑制することが可能である。
Thus, in the
また、本実施形態に係る電池パック100においては、内側ホルダ30Bは、第2の方向に延びる側壁部30c,30dと、第3の方向に側壁部30c,30dから突設された固定部31,32と、を含む。また、固定部31,32には、第2の方向に貫通する貫通孔33が設けられている。そして、固定部材3は、内側ホルダ30Bの貫通孔33に締結部材50Bを挿通することによって、電池モジュール1を取付面2sに固定する。このような内側ホルダ30Bを用いることにより、容易且つ確実に電池モジュール1の上記変形を抑制しつつ、電池モジュール1を筐体2の取付面2sに固定可能である。
In the
また、本実施形態に係る電池パック100においては、固定部材3は、外側ホルダ30Aを介して電池モジュール1を取付面2sにさらに固定する。このため、電池モジュール1の固定がより強固となる。特に、外側ホルダ30Aも、第2の方向に延びる側壁部(30c,30dと、第3の方向に側壁部30c,30dから突設された固定部31,32と、を含む。また、その固定部31,32には、第2の方向に貫通する貫通孔33が設けられている。
In the
そして、固定部材3は、外側ホルダ30Aの貫通孔33に締結部材50Aを挿通することによって、電池モジュール1を取付面2sにさらに固定する。このため、電池モジュール1を強固に筐体2に固定するに際して、別の固定部材を用意する必要がない。また、第1の方向の両側から電池モジュール1を挟むように別の固定部材を配置する場合と比較して、第1の方向の寸法が削減される。
The fixing
また、本実施形態に係る電池パック100においては、セルホルダ30(外側ホルダ30A及び内側ホルダ30B)の側壁部30c,30dは、第2の方向に沿って配列された第1の部分P1及び第2の部分P2を含む。そして、固定部31,32は、第2の方向に沿って底面11fから上面11eを越えるように第1の部分P1及び第2の部分P2に設けられている。つまり、固定部31,32は、第2の方向について、側壁部30c,30dの全体にわたって設けられている。このため、側壁部30c,30dの全体にわたって締結部材50A,50Bの軸力を付加し、セルホルダ30を介した電池モジュール1の固定の強度を十分に確保することができる。
Further, in the
また、セルホルダ30の固定部31,32が、第2の方向について側壁部30c,30dの全体にわたって設けられていることにより、次のような効果を奏することができる。すなわち、図4に示されるように、第2の方向について、複数(ここでは2つ)の電池モジュール1を積層(段積み)した場合に、十分な強度をもって、共通の締結部材50A,50Bによりそれぞれの電池モジュール1を筐体2の取付面2sに固定可能である。なお、このように複数の電池モジュール1に対して共通の締結部材50A,50Bを用いる場合には、締結部材50A,50B同士を互いに連結するように、電池モジュール1間に板部材60を配置することができる。
In addition, since the fixing
さらに、本実施形態に係る電池モジュール1においては、セルホルダ30(外側ホルダ30A及び内側ホルダ30B)の貫通孔33は、第2の方向からみて、第1の方向に沿って延在する長穴である。このため、セルホルダ30の貫通孔33に締結部材50A,50Bを挿通して電池モジュール1を筐体2に固定した状態において、例えば電池セル10の膨張により電池セル10の積層方向に沿って各電池セル10に力が加えられたときに、貫通孔33の延在長の分だけ各電池セル10及び各セルホルダ30の変位を許容可能である。このため、電池モジュール1における上記のような変形を抑制しつつ、固定部材3(締結部材50A,50B)の破損を抑制可能である。
Furthermore, in the battery module 1 according to the present embodiment, the through
以上の実施形態は、本発明の一側面に係る電池パックの一実施形態について説明したものである。したがって、本発明の一側面に係る電池パックは、上述した電池パック100に限定されない。本発明の一側面に係る電池パックは、各請求項の要旨を変更しない範囲において、上述した電池パック100を任意に変更したものとすることができる。
The above embodiment describes one embodiment of the battery pack according to one aspect of the present invention. Therefore, the battery pack according to one aspect of the present invention is not limited to the
例えば、図5の(a)に示されるように、セルホルダ30(外側ホルダ30A及び内側ホルダ30B)においては、固定部31,32を次ように設けることができる。ここでは、固定部31,32は、第2の方向について、側壁部30c,30dの一部に設けられている。より具体的には、固定部31は、側壁部30cの第1の部分P1に設けられている。固定部32は、側壁部30dの第2の部分P2に設けられている。ここでは、第3の方向からみて、固定部31と固定部32とは互いに重複しない。
For example, as shown in FIG. 5A, in the cell holder 30 (the
また、図5の(b)に示されるように、固定部31,32を次のように設けてもよい。すなわち、固定部31,32は、第2の方向について、側壁部30c,30dの一部に設けられている。より具体的には、側壁部30c,30dは、第2の方向に沿って配列された第1の部分P1、第2の部分P2、及び、第3の部分P3を含む。そして、固定部31は、側壁部30cの第1の部分P1と第3の部分P3との2つの部分に設けられており、固定部32は、側壁部30dの第2の部分P2のみに設けられている。この場合にも、第3の方向からみて、固定部31と固定部32とは重複しない。
Further, as shown in FIG. 5B, the fixing
これらの場合には、次のような効果を奏することが可能となる。図6は、図5の(a)に示された固定部を用いることによる効果を説明するための模式的な断面図である。図6に示されるように、複数の電池モジュール1を第3の方向に沿って配列するときに、一の電池モジュール1におけるセルホルダ30の固定部31と、当該一の電池モジュール1に隣接する別の電池モジュール1におけるセルホルダ30の固定部32とを、第2の方向からみて互いに重複するように配置することが可能となる。
In these cases, the following effects can be obtained. FIG. 6 is a schematic cross-sectional view for explaining an effect obtained by using the fixing portion shown in FIG. As shown in FIG. 6, when the plurality of battery modules 1 are arranged along the third direction, the fixing
これにより、一の電池モジュール1における固定部31の貫通孔33と別の電池モジュール1における固定部32の貫通孔33とを、第2の方向に沿って一続きに配列し(重複させ)、それぞれの電池モジュール1を共通の締結部材50A,50Bにより一括して筐体2の取付面2sに固定することが可能となる(共締めが可能となる)。その結果、複数の電池モジュール1を筐体2に搭載するに際して、締結部材50A,50Bの数を削減可能である共に、全体を小型化可能である。
Thereby, the through-
なお、図7に示されるように、電池モジュール1は、締結部材50A,50Bを互いに連結する板部材60をさらに備えてもよい。板部材60は、ここでは、セルホルダ30における第2の方向の端部(上壁部30e側の端部)と、締結部材50A,50Bの頭部との間に配置され、セルホルダ30と共に締結される。このような板部材60を用いることにより、電池モジュール1の上記のような変形を確実に抑制可能である。
As shown in FIG. 7, the battery module 1 may further include a
また、図8に示されるように、電池パック100は、第1の方向における積層体20の一端20a及び他端20b(すなわち両端)に配置され、電池モジュール1を筐体2の取付面2sに固定するための一対の固定部材70を備えることができる。固定部材70は、それぞれ、電池セル10の積層方向についてエンドプレート41の外側に配置される。固定部材70は、ブラケット71と、ブラケット71に挿通されるボルト72と、を含む。
Further, as shown in FIG. 8, the
ブラケット71は、第2の方向に延在してエンドプレート41に接触する部分と、第1の方向に延在して取付面2sに接触する部分とによってL字板状に形成されている。この場合には、例えばボルト(不図示)等によってブラケット71をエンドプレート41に固定すると共に、エンドプレート41に固定されたブラケット71をボルト72により取付面2sに固定することにより、電池モジュール1が取付面2sに固定される。
The
なお、固定部材70は、ブラケット71とエンドプレート41とを一体に形成することにより、エンドプレート41を用いて構成されてもよい。すなわち、固定部材70においては、エンドプレート41をL字板状とすることにより、エンドプレート41をブラケット71としても利用することができる。この場合には、電池セル10に拘束荷重を付加するエンドプレート41を用いて、電池モジュール1を筐体2の取付面2sに固定可能である。したがって、部品数を削減することが可能である。
The fixing
また、上記実施形態においては、電池モジュール1の複数のセルホルダ30の全てが共通の構造を有しているものとした。すなわち、外側ホルダ30Aと内側ホルダ30Bとの両方が、貫通孔33が設けられた固定部31,32を含むものとした。しかしながら、例えば上述の固定部材70を用いる場合には、外側ホルダ30Aは、電池モジュール1の固定に用いられる必要がないため、貫通孔33が設けられた固定部31,32を含む必要がない。また、仮に外側ホルダ30Aが固定部31,32を含むとしても、その貫通孔33に締結部材50Aを挿通する必要がない。
Moreover, in the said embodiment, all the
さらに、複数の内側ホルダ30Bの全てが固定部31,32を含む必要もない。すなわち、複数の内側ホルダ30Bのうちの少なくとも1つが、貫通孔33が設けられた固定部31,32を含めばよい。また、仮に、2つ以上の内側ホルダ30Bが固定部31,32を含むとしても、その全てに締結部材50Bを挿通しなくてもよい。つまり、電池セル10の数や電池モジュール1の固定の態様に応じて、任意のセルホルダ30を貫通孔33が設けられた固定部31,32を含むように構成することが可能である。
Furthermore, it is not necessary that all of the plurality of
ここで、図9に示されるように、それぞれの電池モジュール1は、弾性部材80とミドルプレート81とをさらに備えてもよい。弾性部材80は、ここでは、積層体20の他端20bとエンドプレート41との間に配置されている。換言すれば、弾性部材80は、電池セル10と共に第1の方向に沿って積層されている。ミドルプレート81は、弾性部材80と積層体20との間に配置されている。弾性部材80及びミドルプレート81は、電池セル10と共に第1の方向に沿って拘束部材40により拘束され、拘束荷重が付加されている。
Here, as shown in FIG. 9, each battery module 1 may further include an
一方、上述したように、セルホルダ30の固定部31,32に設けられ、ボルト等の締結部材50A,50Bが挿通される貫通孔33は、第1の方向に延在する長穴である。したがって、電池セル10が膨張したときには、第1の方向について、弾性部材80が圧縮され、且つ、貫通孔33内において締結部材50A,50Bが相対移動され、電池セル10の変位が許容される。つまり、弾性部材80と長穴である貫通孔33との共働により、電池セル10の変位が確実に許容される。その結果、固定部材3の破損が確実に抑制される。なお、貫通孔33内において締結部材50A,50Bが相対移動するとは、貫通孔33に挿通されて筐体2に固定された状態の締結部材50A,50Bに対して、電池セル10を保持するセルホルダ30が移動することにより、貫通孔33内における締結部材50A,50Bの位置が変動することである。
On the other hand, as described above, the through
なお、弾性部材80の配置及び個数は、図9の例に限定されない。例えば、弾性部材80は、互いに隣接する電池セル10の間に配置されてもよい。また、複数対の互いに隣接する電池セル10の間のそれぞれに弾性部材80を配置してもよい。さらに、互いに隣接する電池セル10の間、及び、電池セル10(積層体20)とエンドプレート41との間の両方に弾性部材80を配置してもよい。
The arrangement and the number of the
電池セルの積層方向に交差する方向における電池モジュールの変形を抑制可能な電池パックを提供できる。 A battery pack capable of suppressing deformation of the battery module in a direction crossing the stacking direction of the battery cells can be provided.
1…電池モジュール、3…固定部材、10…電池セル、10A…外側セル、10B…内側セル、11f…底面(対向面)、11e…上面(反対面)、12…端子、20…積層体、30…セルホルダ、30A…外側ホルダ、30B…内側ホルダ、30c…側壁部(第1の側壁部、第2の側壁部)、31…固定部(第1の固定部、第2の固定部)、33…貫通孔(第1の貫通孔、第2の貫通孔)、40…拘束部材、41…エンドプレート、50A,50B…締結部材、80…弾性部材、100…電池パック。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Battery module, 3 ... Fixing member, 10 ... Battery cell, 10A ... Outer cell, 10B ... Inner cell, 11f ... Bottom surface (opposite surface), 11e ... Upper surface (opposite surface), 12 ... Terminal, 20 ... Laminate body, 30 ... Cell holder, 30A ... Outer holder, 30B ... Inner holder, 30c ... Side wall part (first side wall part, second side wall part), 31 ... Fixed part (first fixed part, second fixed part), 33: Through hole (first through hole, second through hole), 40: Restraining member, 41: End plate, 50A, 50B ... Fastening member, 80 ... Elastic member, 100 ... Battery pack.
Claims (9)
前記電池モジュールを収容する筐体と、
前記電池モジュールを前記筐体の取付面に固定するための固定部材と、を備え、
前記電池モジュールは、前記取付面に沿った第1の方向に積層された複数の電池セルを含む積層体と、前記電池セルのそれぞれを個別に保持する複数のセルホルダと、前記第1の方向に沿って前記電池セルに拘束荷重を付加する拘束部材と、を有し、
複数の前記電池セルは、前記第1の方向における前記積層体の両端に位置する一対の外側セルと、前記外側セルの間に配置された複数の内側セルと、を含み、
複数の前記セルホルダは、前記外側セルのそれぞれを保持する一対の外側ホルダと、前記内側セルのそれぞれを保持する複数の内側ホルダと、を含み、
前記固定部材は、複数の前記内側ホルダのうちの少なくとも1つの前記内側ホルダを介して前記電池モジュールを前記取付面に固定し、
前記電池モジュールの固定に用いられる前記内側ホルダは、前記取付面に交差する第2の方向に延びる第1の側壁部と、前記第1及び第2の方向に交差する第3の方向に前記第1の側壁部から突設された第1の固定部と、を含み、
前記第1の固定部には、前記第2の方向に貫通する第1の貫通孔が設けられており、
前記固定部材は、前記第1の貫通孔に締結部材を挿通することによって、前記電池モジュールを前記取付面に固定する、
電池パック。 A battery module;
A housing for housing the battery module;
A fixing member for fixing the battery module to the mounting surface of the housing,
The battery module includes a stacked body including a plurality of battery cells stacked in a first direction along the mounting surface, a plurality of cell holders for individually holding the battery cells, and the first direction. A restraining member for applying a restraining load to the battery cell along the
The plurality of battery cells include a pair of outer cells located at both ends of the stacked body in the first direction, and a plurality of inner cells disposed between the outer cells,
The plurality of cell holders include a pair of outer holders that hold each of the outer cells, and a plurality of inner holders that hold each of the inner cells,
The fixing member fixes the battery module to the mounting surface via at least one inner holder of the plurality of inner holders ,
The inner holder used for fixing the battery module includes a first side wall extending in a second direction intersecting the mounting surface, and a third direction intersecting the first and second directions. A first fixing portion protruding from the side wall portion of 1,
The first fixing portion is provided with a first through hole penetrating in the second direction,
The fixing member fixes the battery module to the mounting surface by inserting a fastening member through the first through hole.
Battery pack.
請求項1に記載の電池パック。 The fixing member fixes the battery module to the mounting surface via two or more inner holders.
The battery pack according to claim 1.
前記電池セルの端子は、前記反対面に設けられており、
前記第1の側壁部は、前記第2の方向に沿って配列された第1及び第2の部分を含み、
前記第1の固定部は、前記第2の方向に沿って前記対向面から前記反対面を越えるように前記第1及び第2の部分に設けられている、
請求項1又は2に記載の電池パック。 The battery cell includes a facing surface facing the mounting surface and a facing surface opposite to the facing surface,
The terminal of the battery cell is provided on the opposite surface,
The first side wall includes first and second portions arranged along the second direction,
The first fixing portion is provided in the first and second portions so as to cross the opposite surface from the opposing surface along the second direction.
The battery pack according to claim 1 or 2 .
前記第1の固定部は、前記第1及び第2の部分のうちの一方に設けられている、
請求項1又は2に記載の電池パック。 The first side wall includes first and second portions arranged along the second direction,
The first fixing portion is provided on one of the first and second portions.
The battery pack according to claim 1 or 2 .
請求項1〜4のいずれか一項に記載の電池パック。 The first through hole is a long hole extending along the first direction.
The battery pack according to any one of claims 1 to 4 .
請求項1〜5のいずれか一項に記載の電池パック。 The fixing member further fixes the battery module to the mounting surface via the outer holder.
The battery pack according to any one of claims 1 to 5 .
前記第2の固定部には、前記第2の方向に貫通する第2の貫通孔が設けられており、
前記固定部材は、前記第2の貫通孔に締結部材を挿通することによって、前記電池モジュールを前記取付面にさらに固定する、
請求項6に記載の電池パック。 The outer holder used for fixing the battery module includes a second side wall portion extending in a second direction intersecting the mounting surface, and a third direction intersecting the first and second directions. A second fixing portion protruding from the side wall portion of the two,
The second fixing portion is provided with a second through hole penetrating in the second direction,
The fixing member further fixes the battery module to the mounting surface by inserting a fastening member into the second through hole.
The battery pack according to claim 6 .
前記固定部材は、前記エンドプレートを介して前記電池モジュールを前記取付面にさらに固定する、
請求項1〜5のいずれか一項に記載の電池パック。 The restraining member includes a pair of end plates disposed at both ends of the laminate in the first direction, and applies a restraining load to the battery cells by fastening the end plates to each other.
The fixing member further fixes the battery module to the mounting surface via the end plate.
The battery pack according to any one of claims 1 to 5 .
請求項5に記載の電池パック。 The battery module includes an elastic member restrained by the restraining member along with the battery cells along the first direction.
The battery pack according to claim 5 .
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015025541 | 2015-02-12 | ||
JP2015025541 | 2015-02-12 | ||
PCT/JP2016/053204 WO2016129474A1 (en) | 2015-02-12 | 2016-02-03 | Battery pack |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPWO2016129474A1 JPWO2016129474A1 (en) | 2017-09-28 |
JP6390722B2 true JP6390722B2 (en) | 2018-09-19 |
Family
ID=56614750
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016574754A Expired - Fee Related JP6390722B2 (en) | 2015-02-12 | 2016-02-03 | Battery pack |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6390722B2 (en) |
WO (1) | WO2016129474A1 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6844359B2 (en) * | 2017-03-22 | 2021-03-17 | 株式会社豊田自動織機 | Battery module |
JP6844361B2 (en) * | 2017-03-22 | 2021-03-17 | 株式会社豊田自動織機 | Battery module |
JP6844360B2 (en) * | 2017-03-22 | 2021-03-17 | 株式会社豊田自動織機 | Battery module |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5734309B2 (en) * | 2010-11-17 | 2015-06-17 | 本田技研工業株式会社 | Battery unit for vehicle |
JP5484403B2 (en) * | 2011-06-08 | 2014-05-07 | 本田技研工業株式会社 | Battery module |
JP6073583B2 (en) * | 2012-06-28 | 2017-02-01 | 三洋電機株式会社 | Power supply device, vehicle including this power supply device, and power storage device |
JP2014044884A (en) * | 2012-08-27 | 2014-03-13 | Sanyo Electric Co Ltd | Battery system, and electric vehicle and power storage device having battery system |
JP5610007B2 (en) * | 2013-02-15 | 2014-10-22 | 株式会社豊田自動織機 | Battery module |
JP6081568B2 (en) * | 2013-02-15 | 2017-02-15 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | Secondary battery module |
-
2016
- 2016-02-03 WO PCT/JP2016/053204 patent/WO2016129474A1/en active Application Filing
- 2016-02-03 JP JP2016574754A patent/JP6390722B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2016129474A1 (en) | 2016-08-18 |
JPWO2016129474A1 (en) | 2017-09-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6390721B2 (en) | Battery pack | |
EP3401976B1 (en) | Battery pack | |
JP6107114B2 (en) | Power supply | |
JP6205808B2 (en) | Storage element module | |
WO2016002178A1 (en) | Power source device | |
JP6206308B2 (en) | Battery pack | |
JP6146093B2 (en) | Power storage device | |
JP6390722B2 (en) | Battery pack | |
JP2017195018A (en) | Battery pack | |
WO2019150806A1 (en) | Battery pack | |
JP6794709B2 (en) | Battery module | |
JP6613791B2 (en) | Battery pack | |
JP6819159B2 (en) | Battery module | |
JP2017021960A (en) | Battery pack | |
EP2490277A1 (en) | Battery Module | |
JP7307069B2 (en) | Fixing structure of battery module | |
JP6759571B2 (en) | Battery pack | |
JP6191200B2 (en) | Power storage device | |
JP6372232B2 (en) | Battery module | |
JP5958376B2 (en) | Battery pack | |
WO2017175636A1 (en) | Accumulator device pack | |
JP7243561B2 (en) | battery pack | |
WO2014049653A1 (en) | Battery block | |
JP7174345B2 (en) | power storage device | |
JP6834426B2 (en) | Battery module |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170602 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180206 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180309 |
|
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: 20180724 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180806 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6390722 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |