JP7330586B1 - 組電池の均等加圧装置、組電池の製造方法及び電池モジュール - Google Patents
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Abstract
Description
フレーム部は、直立する複数の円筒形電池セルを縦方向と横方向に配列した電池アレイを収容し、電池アレイは、平行に配列されたN個の縦方向電池列を含み、N≧2であり、フレーム部は、周囲を囲むバッフルを含み、バッフルの高さが円筒形電池セルの高さの半分以上であり、
加圧部は、少なくともバッフルと電池アレイの一側辺との間に設けられ、加圧部の電池アレイ側に向かう表面は、加圧面であり、加圧面は、可撓性材料を含み、N個の合わせ面を含み、各合わせ面は、対応する縦方向電池列に圧力印加を行い、加圧部は、貫通する内部を有し、加圧部は、その内部への流体の注入に伴って増圧膨張し、N個の合わせ面が適応してそれぞれ当接し、かつN個の縦方向電池列に対して圧力印加を行うとともに、かつN個の合わせ面によって対応する縦方向電池列に印加される圧力が同じであるようにすることができる。
複数の円筒形電池セルを順に加圧装置のフレーム部に入れて、矩形の電池アレイを形成するステップと、
電池アレイ内の隣接する円筒形電池セルの側面ケースポストの間に構造用接着剤、及び/又は接続ブリッジ、及び/又は冷間溶接接着剤、及び/又は絶縁接続部品を設けるステップと、
加圧部をフレーム部に入れるステップと、
加圧部に流体を注入するステップと、
加圧部が電池アレイの縦方向電池列及び/又は横方向電池列の長手方向に沿って加圧して、電池アレイを押圧するステップと、
加圧部による異なる縦方向電池列及び/又は横方向電池列への圧力が対応するプリセット値に達するように加圧部を制御するステップと、
加圧部を減圧し取り出して、組電池を得るステップと、を含む。
20 加圧部
21 第1加圧部
22 第2加圧部
30 円筒形電池セル
31 頂部ポスト
40 接続ブリッジ
50 バスバー
60 構造用接着剤
Claims (23)
- フレーム部と加圧部を含み、
前記フレーム部は、直立する複数の円筒形電池セルを縦方向と横方向に配列した電池アレイを収容し、前記電池アレイは、平行に配列されたN個の縦方向電池列を含み、N≧2であり、前記フレーム部は、周囲を囲むバッフルを含み、前記バッフルの高さが前記円筒形電池セルの高さの半分以上であり、
前記加圧部は、少なくとも前記バッフルと前記電池アレイの一側辺との間に設けられ、前記加圧部の前記電池アレイ側に向かう表面は、加圧面であり、前記加圧面は、可撓性材料を含み、N個の合わせ面を含み、各前記合わせ面は、対応する縦方向電池列に圧力印加を行い、前記合わせ面は、前記円筒形電池セルのケースポストに合わせられる円柱面を含み、前記加圧部は、貫通する内部を有し、前記加圧部は、その内部への流体の注入に伴って増圧膨張し、N個の合わせ面が適応してそれぞれ当接し、かつN個の縦方向電池列に当接して圧力印加を行うようにすることができ、N個の前記合わせ面が膨張によって前進する長さが異なる場合、N個の前記合わせ面によって対応する縦方向電池列に印加される圧力は同じである、ことを特徴とする組電池の均等加圧装置。 - 前記合わせ面の高さは、前記円筒形電池セルの側面ケースポストの高さの半分以上である、ことを特徴とする請求項1に記載の組電池の均等加圧装置。
- 前記加圧面は、先頭列の横方向電池列の全ての前記円筒形電池セルのケースポストに貼着する、ことを特徴とする請求項1に記載の組電池の均等加圧装置。
- 前記合わせ面は、前記円筒形電池セルのケースポストに合わせられる円柱面である、ことを特徴とする請求項1に記載の組電池の均等加圧装置。
- 前記合わせ面は剛性の接触面を有する、ことを特徴とする請求項1に記載の組電池の均等加圧装置。
- 前記バッフルの同一側には、連動する複数の前記加圧部が設けられ、連動する複数の前記加圧部の前記加圧面は、それぞれ先頭列の横方向電池列の一部の前記円筒形電池セルのケースポストに並列に対応して貼着し、全ての前記加圧面は、先頭列の横方向電池列の全ての前記円筒形電池セルのケースポストを重ならないように覆い、連動する複数の前記加圧部内の圧力は等しい、ことを特徴とする請求項1に記載の組電池の均等加圧装置。
- 前記フレーム部は、前記バッフルによって囲まれてなる、閉じられ、安定した矩形フレームを含む、ことを特徴とする請求項1に記載の組電池の均等加圧装置。
- 前記バッフルの内側面には、弾性のある絶縁耐震難燃材料が設けられる、ことを特徴とする請求項1に記載の組電池の均等加圧装置。
- 前記フレーム部は、組電池ケース又は組電池ケースの一部である、ことを特徴とする請求項1に記載の組電池の均等加圧装置。
- 前記組電池ケースには、複数の同じ前記フレーム部が含まれる、ことを特徴とする請求項9に記載の組電池の均等加圧装置。
- 前記加圧部は、膨脹可能なエアバッグ又は液体バッグを含む、ことを特徴とする請求項1に記載の組電池の均等加圧装置。
- 前記加圧部は、流体通路を有する、ことを特徴とする請求項11に記載の組電池の均等加圧装置。
- 前記加圧部は、縦方向電池列を加圧可能な第1加圧部と、横方向電池列を加圧可能な第2加圧部とを含む、ことを特徴とする請求項1に記載の組電池の均等加圧装置。
- 前記電池アレイにおいて、縦方向電池列は電気的に直列接続され、横方向電池列は、電気的に並列接続される、ことを特徴とする請求項13に記載の組電池の均等加圧装置。
- 前記第1加圧部の圧力閾値は、前記第2加圧部の圧力閾値より大きい、ことを特徴とする請求項14に記載の組電池の均等加圧装置。
- 圧力検出モジュールと圧力印加モジュールを含む圧力制御ユニットをさらに含み、前記圧力制御ユニットは、前記加圧部に接続され、前記加圧部内に注入される流体の体積、速度及び圧力を制御し、前記圧力印加モジュールは、設定された圧力閾値によって制限され、前記圧力検出モジュールにより前記加圧部内の圧力が圧力閾値に達したことが検出されると、前記圧力印加モジュールは、前記加圧部に対する圧力印加を停止し、複数のバッチの前記電池アレイの加圧の一致性を保証する、ことを特徴とする請求項1に記載の組電池の均等加圧装置。
- 圧力表示ユニットをさらに含み、前記圧力表示ユニットは、前記圧力制御ユニット及び前記加圧部にそれぞれ接続され、前記加圧部から前記電池アレイに提供された圧力を表示する、ことを特徴とする請求項16に記載の組電池の均等加圧装置。
- 請求項1~17のいずれか一項に記載の組電池の均等加圧装置を用いて組電池を製造する方法であって、
複数の円筒形電池セルを加圧装置のフレーム部に順に入れて、矩形の電池アレイを形成するステップと、
電池アレイ内の隣接する円筒形電池セルの側面ケースポストの間に構造用接着剤、及び/又は接続ブリッジ、及び/又は冷間溶接接着剤、及び/又は絶縁接続部品を設けるステップと、
加圧部をフレーム部に入れるステップと、
加圧部に流体を注入するステップと、
加圧部が電池アレイの縦方向電池列及び/又は横方向電池列の長手方向に沿って加圧して、電池アレイを押圧するステップと、
加圧部による異なる縦方向電池列及び/又は横方向電池列への圧力が対応するプリセット値に達するように加圧部を制御するステップと、
電池アレイを加圧した後、円筒形電池セル間に設けられた構造用接着剤を互いに押圧して全体を硬化させるステップと、
加圧部を減圧し取り出して、組電池を得るステップと、を含む、ことを特徴とする方法。 - 前記縦方向電池列は、直列接続された電池列であり、前記横方向電池列は、並列接続された電池列である、ことを特徴とする請求項18に記載の方法。
- 前記電池アレイを加圧した後、接続ブリッジ及び/又は冷間溶接接着剤を硬化させる、ことを特徴とする請求項18に記載の方法。
- 前記縦方向電池列は、複数の絶縁接続部を含み、前記複数の絶縁接続部は、前記円筒形電池セル間及び/又は電気的接続部品間を絶縁し、ずらして配列された前記縦方向電池列の端部を埋める、ことを特徴とする請求項18に記載の方法。
- 前記フレーム部と前記電池アレイを組み合わせて電池モジュールとし、
或いは、M個の前記フレーム部とM個の前記電池アレイを組み合わせて電池モジュールとし、M≧2である、ことを特徴とする請求項18に記載の方法。 - フレーム部と電池アレイとの組み合わせを少なくとも1つ含む、ことを特徴とする請求項18に記載の方法で製造された電池モジュール。
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