JP7200741B2 - 電池モジュール - Google Patents
電池モジュール Download PDFInfo
- Publication number
- JP7200741B2 JP7200741B2 JP2019030538A JP2019030538A JP7200741B2 JP 7200741 B2 JP7200741 B2 JP 7200741B2 JP 2019030538 A JP2019030538 A JP 2019030538A JP 2019030538 A JP2019030538 A JP 2019030538A JP 7200741 B2 JP7200741 B2 JP 7200741B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- battery
- wall
- conductive portion
- side walls
- battery cell
- 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
Links
Images
Classifications
-
- 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
Description
複数の電池セルを並び方向で隙間を介して並ぶ態様で保持する筐体(31)と、
電池セルと非接触の態様で隙間に設けられた導電部(46)、および、電池セルと導電部との非接触時と接触時とで異なる電気信号を出力する出力部(47)を備えるセンサ部(45)と、を有し、
電池スタックは電池セルを3つ以上有し、
センサ部は導電部を2つ以上有し、
3つ以上の電池セルそれぞれが隙間を介して並び方向に並び、
2つ以上の隙間それぞれに導電部が個別に設けられている。
別の開示の1つは、電気的に直列接続された複数の電池セル(11)を備える電池スタック(10)と、
複数の電池セルを並び方向で隙間を介して並ぶ態様で保持する筐体(31)と、
電池セルと非接触の態様で隙間に設けられた導電部(46)、および、電池セルと導電部との非接触時と接触時とで異なる電気信号を出力する出力部(47)を備えるセンサ部(45)と、を有し、
筐体は、電池スタックが内底面(34a)側に設けられる底壁(34)と、底壁の内底面から環状に起立して電池スタックを囲む環状壁(35)と、を有し、
環状壁は、並び方向で離間して並ぶ2つの端壁(35a,35b)と、内底面に沿い、なおかつ並び方向に直交する横方向で離間して並ぶ2つの側壁(35c,35d)と、を有し、
2つの側壁それぞれには、2つの側壁それぞれの内側面(35e)とその裏側の外側面(35f)とに開口するスリット(36)が形成され、
2つの側壁のうちの一方に形成されたスリットと2つの側壁のうちの他方に形成されたスリットとは隙間を介して横方向で並んでいる。
図1~図13に基づいて本実施形態に係る電池モジュールを説明する。本実施形態の電池モジュールは電気自動車やプラグインハイブリッド自動車などの車両に適用されている。
図1に示すように電池モジュール100は車両に複数搭載される。これら複数の電池モジュール100がワイヤハーネス101などによって直列接続される。これにより車載電源200が構成されている。車載電源200は車両の電気負荷に電力供給する機能を果たしている。
図2~図4に示すように電池モジュール100は電池スタック10、ケース30、監視部50、および、カバー70を有する。電池スタック10はケース30の収納空間に収納されている。監視部50はケース30の外部に設けられている。カバー70は監視部50を覆う態様でケース30に連結されている。
上記したように電池スタック10はy方向に並ぶ複数の電池セル11を有する。これら複数の電池セル11それぞれは、発電要素と、この発電要素を収納する金属製の電池ケースと、を有する。電池ケースは四角柱形状を成している。そのために電池ケース(電池セル11)は6面を有している。
上記したようにケース30は筐体31と蓋体32を有する。筐体31と蓋体32はそれぞれ樹脂成形などによって製造される。
図4に示すように筐体31は、これまでに説明した底壁34と環状壁35の他に、口部38を有する。口部38はダクト300を電池モジュール100に取り付け固定するためのものである。
図5に示すように筐体31は、上記した底壁34、環状壁35、および、口部38の他に、複数の介在壁37を有する。複数の介在壁37それぞれは底壁34の内底面34aからz方向に起立している。そして複数の介在壁37それぞれはx方向に延びて第1側壁35cと第2側壁35dそれぞれの内側面35eに連結されている。複数の介在壁37は所定の間隔を空けてy方向に並んでいる。
複数の電池セル11それぞれは、自身の下面11bが内底面34aに近づく態様で、上記の配置空間に設けられる。電池セル11が配置空間に設けられた状態で、電池セル11の上面11a側は、介在壁37におけるケース30の開口側の上端面37bよりも内底面34aからz方向に離間している。そのためにy方向で隣り合って並ぶ2つの電池セル11それぞれの上面11a側の主面同士がy方向で直に対向した態様で離間している。これら2つの電池セル11の主面同士の間に空隙が構成されている。
図7に示すように、介在壁37におけるy方向に面する2つの介在面37aそれぞれには、y方向に局所的に突起する微小な突起部40が形成されている。第1端壁35aと第2端壁35bの収納空間側の内端面35gにもy方向に局所的に突起する微小な突起部40が形成されている。第1側壁35cと第2側壁35dの内側面35eにはx方向に局所的に突起する微小な突起部40が形成されている。介在面37aが側面に相当する。
電池セル11は、自身の下面11bが内底面34aに近づく態様で、上記の配置空間に圧入される。この圧入によって電池セル11の第1主面11cと第2主面11dそれぞれの下面11b側に介在壁37や端壁に形成された突起部40が接触するとともに、これら突起部40がz方向とy方向とに縮む態様で変形する。同様にして電池セル11の第1横面11eと第2横面11fそれぞれの下面11b側に側壁の突起部40が接触するとともに、この突起部40がz方向とx方向とに縮む態様で変形する。
図8~図9に示すように、底壁34における配置空間の一部を区画する複数の領域それぞれには、内底面34aとその裏側の外底面34bとに開口する貫通孔41が2つ形成されている。これら2つの貫通孔41はx方向で離間している。これら2つの貫通孔41は、電池セル11の下面11bと内底面34aとの間の空間、および、電池セル11の主面と介在面37aとの間の隙間を介して、y方向で隣接して並ぶ2つの電池セル11の主面同士の間の空隙と連通している。
上記したように蓋体32に設けられるセンサ部は電池セル11の出力電圧と電池スタック10の温度を検出する機能を果たす。本実施形態のセンサ部はこれらの機能を果たす構成要素の他に、電池セル11の膨張を検出する機能を果たす構成要素も有する。
図11に示すように電池セル11の備える発電要素16は、等価回路的に記載すると、正極端子12と負極端子13との間で直列接続された第1抵抗16aと電源16bを有する。また発電要素16は、これら第1抵抗16aと電源16bとの間の中点と金属製の電池ケース17との間に設けられた第2抵抗16cを有する。
本実施形態では介在壁37の介在面37aに導電部46の設けられる例を示した。しかしながら例えば図14に示すように導電部46は介在壁37の上端面37bに設けられた構成を採用することもできる。
本実施形態では特に導電部46の形状について言及していなかった。介在壁37の上端面37bに設けられる導電部46の形状としては、例えば図15に示す形状を採用することができる。
本実施形態では図8に示すように介在壁37がx方向においてスリット36の中空と非対向の構成を示した。しかしながら図16に示すように介在壁37の一部がスリット36を区画する環状の縁部の内底面34a側よりも筐体31の開口側に延長されることで、この介在壁37の延長部位とスリット36の中空とがx方向で対向する構成を採用することもできる。そしてこの介在壁37の延長部位の介在面37aに導電部46が設けられた構成を採用することもできる。これにより電池セル11の主面の中心点と導電部46とがy方向で対向する。
この介在壁37の延長部位の形状としては、例えば図17に示す形状を採用することができる。すなわち図17の(a)欄に示すように、介在壁37のy方向の長さが先細りの形状を採用することができる。図17の(b)欄に示すように、介在壁37のy方向の長さがx方向において中央から端に向かうにしたがって先細りの形状を採用することができる。換言すれば、介在壁37における第1側壁35c側の第3端部が、第2側壁35d側から第1側壁35c側へと向かうにしたがって先細りの形状になっていてもよい。介在壁37における第2側壁35d側の第4端部が、第1側壁35c側から第2側壁35d側へと向かうにしたがって先細りの形状になっていてもよい。
本実施形態では、基準配線47bがグランドに接続される例を示した。しかしながら例えば図18に示すように基準配線47bが負極接続端子15に接続された構成を採用することもできる。図19に示すように基準配線47bが正極接続端子14に接続された構成を採用することもできる。いずれの構成においても、複数の導電部46のうちの少なくとも1つが電池セル11に接触すると、直列バスバ33を介して電気的に直列接続された電池スタック10とセンサ部45とで閉じた回路が構成される。これにより分圧抵抗47cに電流が流れる。この結果、出力部47の電気信号の電圧が変化する。
本実施形態では出力部47が分圧抵抗47cを有し、電池セル11の膨張を電圧によって検出する例を示した。しかしながら電池セル11が膨張して導電部46に接触すると、出力部47に電流が流れる。そのために出力部47はこの電流を検出してもよい。出力部47はこの電流から発生される磁束を検出してもよい。出力部47はこの電流によって発生するジュール熱を検出してもよい。出力部47はこれら物理量を検出するための電流センサ、磁気センサ、温度センサなどを有してもよい。出力部47が検出する物理量は特に限定されない。
本実施形態では複数の導電部46それぞれに個別に連結された複数の検出配線46aそれぞれが1つの共通配線46bに接続される例を示した。しかしながら複数の検出配線46aそれぞれに対して、複数の出力部47が接続されてもよい。
本実施形態ではy方向に並ぶ複数の電池セル11それぞれの間に導電部46が設けられる例を示した。しかしながらy方向に並ぶ複数の電池セル11の間の一部に導電部46が設けられる構成を採用することもできる。
Claims (10)
- 電気的に直列接続された複数の電池セル(11)を備える電池スタック(10)と、
複数の前記電池セルを並び方向で隙間を介して並ぶ態様で保持する筐体(31)と、
前記電池セルと非接触の態様で前記隙間に設けられた導電部(46)、および、前記電池セルと前記導電部との非接触時と接触時とで異なる電気信号を出力する出力部(47)を備えるセンサ部(45)と、を有し、
前記電池スタックは前記電池セルを3つ以上有し、
前記センサ部は前記導電部を2つ以上有し、
3つ以上の前記電池セルそれぞれが前記隙間を介して前記並び方向に並び、
2つ以上の前記隙間それぞれに前記導電部が個別に設けられている電池モジュール。 - 前記出力部には、2つ以上の前記導電部それぞれが電気的に共通して連結されている請求項1に記載の電池モジュール。
- 前記筐体は、前記電池スタックが内底面(34a)側に設けられる底壁(34)と、前記底壁の前記内底面から環状に起立して前記電池スタックを囲む環状壁(35)と、を有し、
前記環状壁は、前記並び方向で離間して並ぶ2つの端壁(35a,35b)と、前記内底面に沿い、なおかつ前記並び方向に直交する横方向で離間して並ぶ2つの側壁(35c,35d)と、を有し、
2つの前記側壁それぞれには、2つの前記側壁それぞれの内側面(35e)とその裏側の外側面(35f)とに開口するスリット(36)が形成され、
2つの前記側壁のうちの一方に形成された前記スリットと2つの前記側壁のうちの他方に形成された前記スリットとは前記隙間を介して前記横方向で並んでいる請求項1または2に記載の電池モジュール。 - 電気的に直列接続された複数の電池セル(11)を備える電池スタック(10)と、
複数の前記電池セルを並び方向で隙間を介して並ぶ態様で保持する筐体(31)と、
前記電池セルと非接触の態様で前記隙間に設けられた導電部(46)、および、前記電池セルと前記導電部との非接触時と接触時とで異なる電気信号を出力する出力部(47)を備えるセンサ部(45)と、を有し、
前記筐体は、前記電池スタックが内底面(34a)側に設けられる底壁(34)と、前記底壁の前記内底面から環状に起立して前記電池スタックを囲む環状壁(35)と、を有し、
前記環状壁は、前記並び方向で離間して並ぶ2つの端壁(35a,35b)と、前記内底面に沿い、なおかつ前記並び方向に直交する横方向で離間して並ぶ2つの側壁(35c,35d)と、を有し、
2つの前記側壁それぞれには、2つの前記側壁それぞれの内側面(35e)とその裏側の外側面(35f)とに開口するスリット(36)が形成され、
2つの前記側壁のうちの一方に形成された前記スリットと2つの前記側壁のうちの他方に形成された前記スリットとは前記隙間を介して前記横方向で並んでいる電池モジュール。 - 前記導電部は2つの前記側壁のうちの一方から他方へと向かうにしたがって先細りになっている請求項3または4に記載の電池モジュール。
- 前記導電部は前記横方向において中央側から端側に向かうにしたがって先細りになっている請求項3または4に記載の電池モジュール。
- 前記筐体は、前記底壁と前記環状壁の他に、前記隙間に設けられるとともに、前記底壁に連結された介在壁(37)を有し、
前記導電部は、前記介在壁における前記並び方向で前記電池セルと対向する2つの側面(37a)のうちの少なくとも一方に設けられている請求項5に記載の電池モジュール。 - 前記介在壁は、2つの前記側壁のうちの一方に形成された前記スリットから2つの前記側壁のうちの他方に形成された前記スリットへと向かうにしたがって先細りになっている請求項7に記載の電池モジュール。
- 前記介在壁は前記横方向において中央側から端側に向かうにしたがって先細りになっている請求項7に記載の電池モジュール。
- 前記電池セルは、上面(11a)とその裏側の下面(11b)、および、前記上面と前記下面とを連結する連結面(11c~11f)を有し、
前記連結面は、前記並び方向に並ぶ2つの縦面(11c,11d)、および、2つの前記縦面を連結する2つの横面(11e,11f)を有し、
前記縦面は前記横面よりも面積が広く、
前記縦面の中心点と前記導電部とが前記並び方向で離間して対向している請求項1~9いずれか1項に記載の電池モジュール。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019030538A JP7200741B2 (ja) | 2019-02-22 | 2019-02-22 | 電池モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019030538A JP7200741B2 (ja) | 2019-02-22 | 2019-02-22 | 電池モジュール |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020136165A JP2020136165A (ja) | 2020-08-31 |
JP7200741B2 true JP7200741B2 (ja) | 2023-01-10 |
Family
ID=72278939
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2019030538A Active JP7200741B2 (ja) | 2019-02-22 | 2019-02-22 | 電池モジュール |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP7200741B2 (ja) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009099288A (ja) | 2007-10-12 | 2009-05-07 | Toyota Motor Corp | 組電池及び組電池制御システム |
JP2010244719A (ja) | 2009-04-01 | 2010-10-28 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 二次電池集合体及びその異常検出方法 |
JP2015138649A (ja) | 2014-01-22 | 2015-07-30 | 住友電気工業株式会社 | 二次電池パック及び移動体 |
WO2018157651A1 (zh) | 2017-02-28 | 2018-09-07 | 比亚迪股份有限公司 | 一种单体电池、双电池组及电池模组 |
-
2019
- 2019-02-22 JP JP2019030538A patent/JP7200741B2/ja active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009099288A (ja) | 2007-10-12 | 2009-05-07 | Toyota Motor Corp | 組電池及び組電池制御システム |
JP2010244719A (ja) | 2009-04-01 | 2010-10-28 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 二次電池集合体及びその異常検出方法 |
JP2015138649A (ja) | 2014-01-22 | 2015-07-30 | 住友電気工業株式会社 | 二次電池パック及び移動体 |
WO2018157651A1 (zh) | 2017-02-28 | 2018-09-07 | 比亚迪股份有限公司 | 一种单体电池、双电池组及电池模组 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2020136165A (ja) | 2020-08-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN107425161B (zh) | 电池盒 | |
JP6946725B2 (ja) | 制御モジュール | |
JP6534774B2 (ja) | バスバー構造物 | |
JP7081355B2 (ja) | 監視装置 | |
JP6885191B2 (ja) | 制御モジュール | |
US10158204B2 (en) | Fixing structure of conductor unit | |
JP6855913B2 (ja) | 制御モジュール | |
US20190033387A1 (en) | Monitoring device | |
CN107732346B (zh) | 电池监控装置 | |
JP7215445B2 (ja) | 電池モジュール | |
JP6855914B2 (ja) | 制御モジュール | |
JP7347257B2 (ja) | 電池パック | |
JP6874544B2 (ja) | 監視装置 | |
JP7200741B2 (ja) | 電池モジュール | |
JP2008235195A (ja) | 電池温度検出装置および電池温度センサ取り付け方法 | |
JPH05307950A (ja) | 組電池 | |
JP7283119B2 (ja) | 電池モジュール | |
JP7107247B2 (ja) | 電池モジュール | |
JP7159984B2 (ja) | 電池モジュール | |
JP2021136052A (ja) | 電池パック | |
JP7331753B2 (ja) | 電池モジュール | |
JP6859872B2 (ja) | 監視装置 | |
JP7338532B2 (ja) | 電池モジュール | |
JP2018014301A (ja) | 電池モジュール | |
JP7243680B2 (ja) | 接続端子、および、それを含む端子モジュール |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20210716 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20220531 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20220607 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220719 |
|
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: 20221122 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20221205 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 7200741 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |