JP7147535B2 - battery pack - Google Patents
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Description
本開示は、電池パックに関する。 The present disclosure relates to battery packs.
たとえば、特開2018-32519号公報(以下、「特許文献1」という。)には、複数の電池セルからなる電池積層体と、一対のエンドプレートと、モジュールケースと、備える電池モジュールが開示されている。一対のエンドプレートは、電池積層体の積層方向における両端に配置されている。モジュールケースは、電池積層体と一対のエンドプレートとを収容している。モジュールケースは、上方に開口する形状を有するロアケースと、ロアケースの開口を閉塞するアッパーカバーと、を有している。ロアケースのうち各エンドプレートと対向する内側面は、ロアケースの開口からロアケースの底部に向かうにしたがって、次第に電池積層体の積層方向の寸法が小さくなるように(次第に互いに近づくように)傾斜する形状を有している。各エンドプレートのうちモジュールケースの上記内側面と対向する外側面は、上記内側面に沿う形状に形成されている。電池積層体と一対のエンドプレートとからなる電池スタックは、ロアケース内に圧入されている。これにより、電池スタックには、ロアケースから拘束荷重が作用している。 For example, Japanese Patent Laying-Open No. 2018-32519 (hereinafter referred to as “Patent Document 1”) discloses a battery module including a battery stack including a plurality of battery cells, a pair of end plates, a module case, and a module case. ing. The pair of end plates are arranged at both ends in the stacking direction of the battery stack. The module case accommodates the battery stack and the pair of end plates. The module case has a lower case that opens upward, and an upper cover that closes the opening of the lower case. The inner surface of the lower case facing each end plate has an inclined shape so that the dimension in the stacking direction of the battery stack gradually decreases (gradually approaches each other) from the opening of the lower case toward the bottom of the lower case. have. An outer side surface of each end plate facing the inner side surface of the module case is formed in a shape along the inner side surface. A battery stack consisting of a battery stack and a pair of end plates is press-fitted into the lower case. As a result, a restraining load is applied to the battery stack from the lower case.
特許文献1に記載される電池モジュールでは、電池スタックのロアケースからの離脱をより確実に防止するためには、エンドプレートおよびロアケース間に生じる摩擦力を大きくすること、つまり、拘束荷重を大きく確保することが必要になる。このためには、モジュールケースの剛性を高めることが求められるが、そのようにすると、モジュールケースの重量やコストが増大する。 In the battery module described in Patent Document 1, in order to more reliably prevent the battery stack from being detached from the lower case, the frictional force generated between the end plates and the lower case is increased, that is, a large binding load is ensured. becomes necessary. To this end, it is required to increase the rigidity of the module case, but doing so increases the weight and cost of the module case.
本開示の目的は、電池ケースの重量やコストの増大を抑制しつつ、電池ケースからの二次電池およびエンドプレートの離脱を抑制することが可能な電池パックを提供することである。 An object of the present disclosure is to provide a battery pack capable of suppressing detachment of the secondary battery and the end plate from the battery case while suppressing an increase in the weight and cost of the battery case.
本開示に従った電池パックは、互いに隣接するように配置された複数の二次電池と、前記複数の二次電池が互いに隣接する方向である隣接方向における前記複数の二次電池の両端に設けられた一対のエンドプレートと、前記複数の二次電池と前記一対のエンドプレートとを収容する電池ケースと、を備える。前記電池ケースは、前記複数の二次電池を支持する底壁と、前記隣接方向における前記底壁の両端部から起立する側壁と、を有する。前記一対のエンドプレートは、前記隣接方向に前記側壁と対向する外側面を有し、前記外側面は、前記底壁に向かうにしたがって前記隣接方向における外向きに広がるように傾斜する形状を有する。前記側壁は、前記隣接方向に前記一対のエンドプレートの前記外側面と対向する内側面を有し、前記内側面は、前記底壁に向かうにしたがって前記隣接方向における外向きに広がるように傾斜する形状を有する。 A battery pack according to the present disclosure includes: a plurality of secondary batteries arranged adjacent to each other; and a battery case that houses the plurality of secondary batteries and the pair of end plates. The battery case has a bottom wall that supports the plurality of secondary batteries, and side walls that stand up from both ends of the bottom wall in the adjacent direction. The pair of end plates has an outer surface facing the side wall in the adjacent direction, and the outer surface has a shape that slopes outward in the adjacent direction toward the bottom wall. The side wall has an inner side surface facing the outer side surfaces of the pair of end plates in the adjacent direction, and the inner side surface slopes outward in the adjacent direction toward the bottom wall. have a shape.
本電池パックでは、エンドプレートの外側面および電池ケースの内側面が、下方に向かうにしたがって隣接方向における外向きに広がるように傾斜する形状を有しているため、複数の二次電池および一対のエンドプレートからなるスタックを電池ケースから取り出すためには、スタックを隣接方向に圧縮することが必要になる。スタックを圧縮する方向の荷重は、車両の振動等によってもほぼ発生しないため、スタックの電池ケースからの離脱が有効に抑制される。 In this battery pack, the outer surface of the end plate and the inner surface of the battery case have a shape that slopes outward in the adjacent direction as it goes downward. In order to remove the stack of end plates from the battery case, it is necessary to compress the stack in the adjacent direction. Since the load in the direction of compressing the stack is hardly generated even by the vibration of the vehicle, the detachment of the stack from the battery case is effectively suppressed.
以上に説明したように、本開示によれば、電池ケースの重量やコストの増大を抑制しつつ、電池ケースからの二次電池およびエンドプレートの離脱を抑制することが可能な電池パックを提供することができる。 As described above, according to the present disclosure, there is provided a battery pack capable of suppressing detachment of the secondary battery and the end plate from the battery case while suppressing an increase in the weight and cost of the battery case. be able to.
本開示の実施形態について、図面を参照して説明する。なお、以下で参照する図面では、同一またはそれに相当する部材には、同じ番号が付されている。 Embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings. In the drawings referred to below, the same or corresponding members are given the same numbers.
図1は、本開示の一実施形態の電池パックの構成を概略的に示す断面図である。本実施形態の電池パック1は、例えば、車両の車室内に搭載される。図1に示されるように、電池パック1は、複数の二次電池10と、一対のエンドプレート20と、電池ケース30と、を有している。
FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of a battery pack according to one embodiment of the present disclosure. The battery pack 1 of this embodiment is mounted, for example, in a vehicle interior. As shown in FIG. 1, the battery pack 1 has a plurality of
各二次電池10は、直方体形状に形成されている。複数の二次電池10は、各二次電池10の外部電極(図示略)が上部に位置し、かつ、各二次電池10の厚さ方向に互いに隣接するように配置されている。各二次電池10間には、樹脂からなるスペーサ(図示略)が配置されている。このため、複数の二次電池10およびスペーサからなるユニットは、複数の二次電池10が互いに隣接する方向である隣接方向に弾性的に伸縮可能である。
Each
一対のエンドプレート20は、隣接方向における複数の二次電池10の両端に設けられている。各エンドプレート20の詳細については、後述する。
A pair of
電池ケース30は、複数の二次電池10と一対のエンドプレート20とを収容している。電池ケース30は、上方に開口する形状を有している。具体的に、電池ケース30は、底壁32と、側壁34と、を有している。
The
底壁32は、複数の二次電池10を支持している。底壁32は、平板状に形成されている。
The
側壁34は、隣接方向における底壁32の端部から起立する形状を有している。側壁34は、隣接方向にエンドプレート20と対向する内側面34Sを有している。この内側面34Sは、側壁34の上端部から下端部に向かうにしたがって(底壁32に近づくにしたがって)、隣接方向における外側に向かって次第に広がるように傾斜する形状を有している。
The
ここで、各エンドプレート20について説明する。各エンドプレート20は、側壁34の内側面34Sと対向する外側面(隣接方向における外側の面)22Sを有している。この外側面22Sは、内側面34Sに沿う形状を有している。つまり、外側面22Sは、下方に向かうにしたがって(底壁32に近づくにしたがって)次第に隣接方向における外側に向かって広がるように傾斜する形状を有している。各エンドプレート20の内側面は、各二次電池10の側面と平行(底壁32と垂直)に構成されている。つまり、各エンドプレート20は、下方に向かうにしたがって、次第に隣接方向の寸法が大きくなる形状を有している。本実施形態では、各エンドプレート20は、第1プレート要素21と、第2プレート要素22と、を有している。
Each
第1プレート要素21は、下方に向かうにしたがって次第に隣接方向の寸法が大きくなる形状を有している。第1プレート要素21は、複数の二次電池10のうち最も外側に配置された二次電池10に隣接するように設けられる。第1プレート要素21の下端部の隣接方向における寸法t1は、複数の二次電池10のうち最も外側に配置された二次電池10の上端部と側壁34の上端部との隙間よりも小さく設定される。
The
第2プレート要素22は、下方に向かうにしたがって次第に隣接方向の寸法が小さくなる形状を有している。この第2プレート要素22の隣接方向における外側の面が前記外側面22Sを構成する。第2プレート要素22は、第1プレート要素21と側壁34との間に配置されている。第2プレート要素22の下端部の隣接方向における寸法t2は、第1プレート要素21の上端部と側壁34の上端部との間の隙間よりも小さく、かつ、第1プレート要素21の下端部と内側面34Sとの隙間と実質的に同じかそれよりもわずかに小さく設定される。第2プレート要素22の上端部の隣接方向における寸法t3は、第1プレート要素21の上端部と側壁34の上端部との隙間と実質的に同じかそれよりもわずかに小さく設定される。この第2プレート要素22は、電池ケース30内に複数の二次電池10と第1プレート要素21とが配置された後、第1プレート要素21と側壁34との間に挿入ないし圧入される。その後、必要に応じて、第2プレート要素22は、第1プレート要素21と接合される。
The
以上に説明したように、本実施形態の電池パック1では、エンドプレート20の外側面22Sおよび電池ケース30の内側面34Sが、下方に向かうにしたがって(底壁32に近づくにしたがって)隣接方向における外向きに広がるように傾斜する形状を有しているため、すなわち、複数の二次電池10、スペーサ(図示略)および一対のエンドプレート20からなるスタックのうち底壁32と対向する部位の隣接方向における寸法が電池ケース30の開口の隣接方向における寸法よりも大きいため、スタックを電池ケース30の開口を通じて当該電池ケース30から取り出すためには、スタックを隣接方向に圧縮することが必要になる。スタックを圧縮する方向の荷重は、車両の振動等によってもほぼ発生しないため、スタックの電池ケース30からの離脱が有効に抑制される。このため、スタックを上から底壁32に向けて押さえ付ける部材等を設けることも不要となる。
As described above, in the battery pack 1 of the present embodiment, the
なお、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。 It should be noted that the embodiments disclosed this time are illustrative in all respects and should not be considered restrictive. The scope of the present invention is indicated by the scope of the claims rather than the description of the above-described embodiments, and includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims.
例えば、互いに隣接方向に対向する位置に配置された一対の側壁34の一方の側壁34の内側面34Sは、底壁32に対して垂直に構成されてもよい。この場合、当該側壁34に対向するエンドプレート20の外側面22Sも、底壁32に垂直に構成される。
For example, the
1 電池パック、10 二次電池、20 エンドプレート、21 第1プレート要素、22 第2プレート要素、22S 外側面、30 電池ケース、32 底壁、34 側壁、34S 内側面。 1 battery pack, 10 secondary battery, 20 end plate, 21 first plate element, 22 second plate element, 22S outer surface, 30 battery case, 32 bottom wall, 34 side wall, 34S inner surface.
Claims (1)
前記複数の二次電池が互いに隣接する方向である隣接方向における前記複数の二次電池の両端に設けられた一対のエンドプレートと、
前記複数の二次電池と前記一対のエンドプレートとを収容する電池ケースと、を備え、
前記電池ケースは、前記複数の二次電池を支持する底壁と、
前記隣接方向における前記底壁の両端部から起立する側壁と、を有し、
前記一対のエンドプレートは、前記隣接方向に前記側壁と対向する外側面を有し、前記外側面は、前記底壁に向かうにしたがって前記隣接方向における外向きに広がるように傾斜する形状を有し、
前記側壁は、前記隣接方向に前記一対のエンドプレートの前記外側面と対向する内側面を有し、前記内側面は、前記底壁に向かうにしたがって前記隣接方向における外向きに広がるように傾斜する形状を有し、
前記一対のエンドプレートは、
前記複数の二次電池のうち前記隣接方向において最も外側に配置された二次電池に隣接するように設けられており、前記底壁に向かうにしたがって次第に前記隣接方向の寸法が大きくなる形状を有する第1プレート要素と、
前記第1プレート要素と前記側壁との間に配置されており、前記底壁に向かうにしたがって次第に前記隣接方向の寸法が小さくなる形状を有する第2プレート要素と、を有し、
前記第2プレート要素の前記隣接方向における外側の面は、前記外側面を構成する、電池パック。 a plurality of secondary batteries arranged adjacent to each other;
a pair of end plates provided at both ends of the plurality of secondary batteries in an adjacent direction in which the plurality of secondary batteries are adjacent to each other;
a battery case that houses the plurality of secondary batteries and the pair of end plates;
The battery case includes a bottom wall that supports the plurality of secondary batteries;
and side walls rising from both ends of the bottom wall in the adjacent direction,
The pair of end plates has an outer side surface facing the side wall in the adjacent direction, and the outer side surface has a shape inclined so as to widen outward in the adjacent direction toward the bottom wall. ,
The sidewall has an inner surface facing the outer surfaces of the pair of end plates in the adjacent direction, and the inner surface slopes outward in the adjacent direction toward the bottom wall. having the shape
The pair of end plates are
It is provided so as to be adjacent to the outermost secondary battery in the adjacent direction among the plurality of secondary batteries, and has a shape in which the dimension in the adjacent direction gradually increases toward the bottom wall. a first plate element;
a second plate element disposed between the first plate element and the side wall and having a shape whose dimension in the adjacent direction gradually decreases toward the bottom wall;
The battery pack , wherein an outer surface of the second plate element in the adjacent direction constitutes the outer surface .
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JP2018032519A (en) | 2016-08-24 | 2018-03-01 | トヨタ自動車株式会社 | Battery module |
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