JP7356474B2

JP7356474B2 - battery module

Info

Publication number: JP7356474B2
Application number: JP2021111187A
Authority: JP
Inventors: 勇太落合
Original assignee: Primearth EV Energy Co Ltd
Current assignee: Primearth EV Energy Co Ltd
Priority date: 2021-07-05
Filing date: 2021-07-05
Publication date: 2023-10-04
Anticipated expiration: 2041-07-05
Also published as: JP2023007995A

Description

本開示技術は、列状に配置された複数の発電要素を有する電池モジュールに関する。 The disclosed technology relates to a battery module having a plurality of power generation elements arranged in a row.

従来の電池モジュールとして、特許文献１に記載されているものを挙げることができる。この文献の電池モジュールでは、角形電槽の隔壁に連通穴が形成されている。この連通穴を通して、隔壁の両側の単電池の集電体同士を導通させるようにしている。これにより、隔壁の上方を迂回するつづら折れ状の電流経路ばかりでなく、隔壁を貫く直線状の電流経路を実現している。 An example of a conventional battery module is the one described in Patent Document 1. In the battery module of this document, a communication hole is formed in the partition wall of the square battery case. Through this communication hole, electrical current is established between the current collectors of the unit cells on both sides of the partition wall. As a result, not only a meandering current path detouring above the partition wall, but also a straight current path penetrating the partition wall are realized.

特開2003-282043号公報Japanese Patent Application Publication No. 2003-282043

前記した従来の技術では、電池モジュールの組立過程の作業性に問題点があった。前記電池モジュールでは、集電体同士の導通のため、連通穴にその両面から接続板を嵌め込んだ構成となっている。単電池の集電板および電極積層体の電槽への挿入は、接続板を嵌め込んだ後で行うこととなる。そのときには接続板の端部が隔壁の壁面上に突出して存在しているので、集電板および電極積層体の挿入に対して邪魔になるからである。 The above-mentioned conventional technology has a problem in workability in the process of assembling the battery module. The battery module has a configuration in which connection plates are fitted into the communication hole from both sides in order to provide electrical continuity between the current collectors. The current collector plate and electrode laminate of the cell are inserted into the battery case after the connection plate is fitted. In this case, the ends of the connection plates protrude above the walls of the partitions, and thus become an obstacle to insertion of the current collector plates and the electrode laminate.

本開示技術は、前記した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは、低抵抗な電流経路と組立過程の作業性とを両立させた電池モジュールを提供することにある。 The disclosed technology has been developed in order to solve the problems of the conventional technology described above. That is, the objective is to provide a battery module that has both a low resistance current path and workability in the assembly process.

本開示技術の一態様における電池モジュールは、列状に配置された複数の発電要素を有し、発電要素を収納する複数のセル室が列状に形成されるとともに、各セル室の間に隔壁が形成されており、各隔壁における上端と下端との間の高さの位置に連絡窓が形成されている電槽体と、隔壁の壁面とセル室内の発電要素との間の各箇所に配置され、発電要素の正極および負極のうち一方と接続されている集電板と、連絡窓を通して隔壁の両側の集電板同士を接続する中間接続体とを有し、中間接続体は、連絡窓の内部で隔壁の両面間を接続するセル間接続部と、連絡窓の外部で集電板と接続される集電板接続部と、セル間接続部と集電板接続部とを接続するとともに連絡窓の周囲を覆うフランジ部とを有し、隔壁における少なくとも一方の壁面には、連絡窓の周囲に凹部が形成されており、隔壁における凹部が形成されている側の面上では、フランジ部が凹部に収納されているものである。 A battery module according to an embodiment of the disclosed technology has a plurality of power generation elements arranged in a row, and a plurality of cell chambers that house the power generation elements are formed in a row, and a partition wall is formed between each cell chamber. is formed, and a communication window is formed at a height between the upper and lower ends of each partition wall, and is placed at each location between the wall surface of the partition wall and the power generation element in the cell chamber. and has a current collector plate connected to one of the positive and negative electrodes of the power generation element, and an intermediate connector that connects the current collector plates on both sides of the partition wall through a communication window. An intercell connection part that connects both sides of the partition wall inside the cell, a current collector plate connection part that connects to the current collector plate outside the communication window, and a current collector plate connection part that connects the intercell connection part and the current collector plate connection part. At least one wall surface of the partition wall has a recess formed around the communication window, and on the side of the partition wall where the recess is formed, the flange part covers the periphery of the communication window. is stored in the recess.

上記態様における電池モジュールでは、電槽体をセル室に区画する隔壁に連絡窓が形成されており、そこに中間接続体を設けることで、電池モジュール全体としての電流経路を、隔壁の上方を迂回しない直線状にしている。中間接続体では、セル間接続部が連絡窓の内部で隔壁の両面間の接続を行っており、集電板接続部が連絡窓の外部で集電板との接続を行っており、フランジ部がセル間接続部と集電板接続部とを接続している。本態様ではさらに、隔壁の壁面における連絡窓の周囲に凹部を形成し、中間接続体のうちのフランジ部の部分が凹部に収納されるようにしている。これにより、隔壁に中間接続体を取り付けて連絡窓の周囲を覆うようにした時点で、発電要素および集電板のセル室への上方からの挿入に対してフランジ部が邪魔にならないようにしている。このため発電要素および集電板の挿入工程の作業性がよい。 In the battery module in the above embodiment, a communication window is formed in the partition wall that partitions the battery case into the cell chamber, and by providing an intermediate connector there, the current path of the entire battery module is bypassed above the partition wall. Not in a straight line. In the intermediate connector, the intercell connection part connects both sides of the partition wall inside the communication window, the current collector plate connection part connects with the current collector plate outside the communication window, and the flange part connects the inter-cell connection portion and the current collector plate connection portion. In this aspect, a recess is further formed around the communication window on the wall surface of the partition, and the flange portion of the intermediate connector is accommodated in the recess. As a result, when the intermediate connector is attached to the partition wall to cover the area around the communication window, the flange part can be prevented from getting in the way of the insertion of the power generation element and current collector plate into the cell chamber from above. There is. Therefore, the workability of the process of inserting the power generation element and the current collector plate is good.

上記態様の電池モジュールではさらに、凹部の深さがフランジ部の厚さ以上であることが望ましい。このようにすることで、隔壁に中間接続体を取り付けた時点で、フランジ部が隔壁の壁面から全く突出しないようにすることができる。これにより、発電要素および集電板の挿入の作業性がさらによい。 In the battery module of the above aspect, it is further desirable that the depth of the recessed portion be equal to or greater than the thickness of the flange portion. By doing so, it is possible to prevent the flange portion from protruding from the wall surface of the partition at all when the intermediate connector is attached to the partition. This further improves the workability of inserting the power generation element and the current collector plate.

上記態様の電池モジュールではさらに、電槽体は、全部の前記セル室にわたって設けられ隔壁と垂直な主面壁を有するとともに、主面壁の一部に、隔壁のうちの連絡窓が形成されている高さ位置を開放する開放窓が設けられており、開放窓を閉鎖する横蓋を有しており、凹部が、隔壁における開放窓の側の端部に達して形成されていることが望ましい。このようになっていれば、隔壁への中間接続体の取り付けを、開放窓を通して行うことができる。その後のセル間接続部同士の接合の作業も開放窓から行うことができる。発電要素および集電板の挿入後における集電板接続部と集電板との接合の作業も開放窓から行うことができる。開放窓は横蓋で閉鎖されるので、組立後に開放窓からの液漏れ等の問題が生じることはない。 In the battery module of the above aspect, the battery case body further has a main surface wall provided over all the cell chambers and perpendicular to the partition wall, and a height in which a communication window of the partition wall is formed in a part of the main surface wall. It is desirable that the partition wall be provided with an open window that opens the open window, have a side cover that closes the open window, and that the recessed portion is formed to reach the end of the partition wall on the side of the open window. In this way, the intermediate connector can be attached to the partition wall through the open window. The subsequent work of joining the inter-cell connections can also be performed through the open window. After the power generation element and the current collector plate are inserted, the work of joining the current collector plate connecting portion and the current collector plate can also be performed through the open window. Since the open window is closed by the side cover, problems such as liquid leakage from the open window will not occur after assembly.

本開示技術によれば、低抵抗な電流経路と組立過程の作業性とを両立させた電池モジュールが提供されている。 According to the disclosed technology, a battery module is provided that achieves both a low-resistance current path and workability in the assembly process.

実施の形態に係る電池モジュールを一部切開して示す斜視図である。FIG. 1 is a partially cutaway perspective view of a battery module according to an embodiment. 電槽体の一部分である隔壁の形状を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing the shape of a partition wall that is a part of the battery case body. 実施の形態に係る電池モジュールの正面図である。FIG. 2 is a front view of a battery module according to an embodiment. 実施の形態に係る電池モジュールの一部分の平面断面図である。FIG. 2 is a plan sectional view of a portion of the battery module according to the embodiment. 中間接続体の形状を示す斜視図（その１）である。It is a perspective view (part 1) which shows the shape of an intermediate connector. 中間接続体の形状を示す斜視図（その２）である。It is a perspective view (part 2) which shows the shape of an intermediate connector. 凸状部の周辺の正面断面図である。FIG. 3 is a front sectional view of the periphery of the convex portion. 電極積層体の挿入の途中での正面断面図である。FIG. 3 is a front cross-sectional view taken halfway through insertion of the electrode stack. （参考図）隔壁に凹部が形成されていない場合における図７に相当する正面断面図である。(Reference view) It is a front sectional view corresponding to FIG. 7 in a case where a recess is not formed in the partition wall. （参考図）隔壁に凹部が形成されていない場合における図８に相当する正面断面図である。(Reference view) It is a front sectional view corresponding to FIG. 8 in a case where a recess is not formed in the partition wall. （参考図）引っ掛かりを防止するために集電板を加工した例を示す部分正面断面図である。(Reference figure) It is a partial front sectional view showing an example in which a current collector plate is processed to prevent catching. 本形態の場合に使用できる集電板の先端形状を示す部分正面断面図である。FIG. 3 is a partial front cross-sectional view showing the shape of the tip of a current collector plate that can be used in this embodiment.

以下、本開示技術を具体化した実施の形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は、図１にその全体構成を示す電池モジュール１に本開示技術を適用したものである。図１の電池モジュール１は、複数の発電要素を列状に配置したものである。 Hereinafter, embodiments embodying the disclosed technology will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this embodiment, the disclosed technology is applied to a battery module 1 whose overall configuration is shown in FIG. A battery module 1 shown in FIG. 1 has a plurality of power generation elements arranged in a row.

電池モジュール１は、電槽体２に発電要素を収納して構成されている。電槽体２は、角型平板状の外形であり内部に複数のセル室３が列状に形成されているものである。本形態におけるセル室３の個数は６である。各セル室３には、発電要素である電極積層体４が収納されている。図１では理解の便宜のため、電槽体２のうち前面壁５の一部を除去して内部の電極積層体４を見せた状態で電池モジュール１を描いている。実際の電池モジュール１では電極積層体４が外部から見えることはない。電池モジュール１の上面は蓋部材６で閉鎖されている。電池モジュール１にはさらに、対外的な端子である極柱７、８が設けられている。電槽体２の内部には、セル室３とセル室３とを区画する隔壁９が設けられている。隔壁９と電極積層体４との間には集電板１７が配置されている。 The battery module 1 is configured by housing a power generation element in a battery case body 2. The battery case body 2 has a rectangular flat plate-like outer shape, and a plurality of cell chambers 3 are formed in a row inside. The number of cell chambers 3 in this embodiment is six. Each cell chamber 3 houses an electrode stack 4 which is a power generation element. For convenience of understanding, FIG. 1 depicts the battery module 1 with a part of the front wall 5 of the battery case body 2 removed to expose the internal electrode stack 4. In the actual battery module 1, the electrode stack 4 is not visible from the outside. The upper surface of the battery module 1 is closed with a lid member 6. The battery module 1 is further provided with pole posts 7 and 8 which are external terminals. A partition wall 9 is provided inside the battery case body 2 to separate the cell chambers 3 from each other. A current collector plate 17 is arranged between the partition wall 9 and the electrode stack 4.

隔壁９の形状を図２に示す。図２に示されるように隔壁９は、全体として縦長の長方形の板状のものである。図２中における隔壁９の縦方向が電池モジュール１の上下方向に相当し、隔壁９の幅方向が電池モジュール１の厚さ方向に相当する。隔壁９の厚さ方向が電池モジュール１の幅方向に相当する。隔壁９には、貫通穴１０が形成されている。貫通穴１０は縦方向にも幅方向にも、隔壁９の全体寸法中のおおよそ中ほどに位置する。貫通穴１０は、電池モジュール１におけるセル室３間の導通箇所である連絡窓として機能する部位である。 The shape of the partition wall 9 is shown in FIG. As shown in FIG. 2, the partition wall 9 has a generally elongated rectangular plate shape. The vertical direction of the partition wall 9 in FIG. 2 corresponds to the vertical direction of the battery module 1, and the width direction of the partition wall 9 corresponds to the thickness direction of the battery module 1. The thickness direction of the partition wall 9 corresponds to the width direction of the battery module 1. A through hole 10 is formed in the partition wall 9 . The through hole 10 is located approximately in the middle of the entire partition wall 9 in both the vertical and width directions. The through hole 10 is a portion that functions as a communication window that is a conductive point between the cell chambers 3 in the battery module 1.

図２中の隔壁９で右手前側を向いている面が、セル室３に面する壁面１１である。その裏側も同様に壁面１１である。本形態における隔壁９の壁面１１には、部分的に凹部１２が形成されている。凹部１２の範囲内では、凹部１２の範囲外と比較して、隔壁９の肉厚が薄い。図２の例では、表裏両面の壁面１１に同じように凹部１２が形成されている。貫通穴１０は、凹部１２の範囲内に位置している。 The surface of the partition wall 9 in FIG. 2 facing the right front side is the wall surface 11 facing the cell chamber 3. The back side is a wall surface 11 as well. Recesses 12 are partially formed in the wall surface 11 of the partition wall 9 in this embodiment. The wall thickness of the partition wall 9 is thinner within the range of the recess 12 than outside the range of the recess 12 . In the example of FIG. 2, recesses 12 are formed in the same way on both the front and back wall surfaces 11. The through hole 10 is located within the recess 12.

凹部１２の範囲内と範囲外との境目には段差１３がある。段差１３は、凹部１２に対して３方向に存在しているが、隔壁９における図２中の前方端面１４の側には段差１３がない。つまり凹部１２は、前方端面１４に達して形成されている。貫通穴１０の周囲には環状のリング溝１８が形成されている。リング溝１８も凹部１２の範囲内にある。隔壁９は実際には、一体品である電槽体２の一部である。図２に示される隔壁９が独立した部品として存在している訳ではない。 There is a step 13 at the boundary between the inside and outside of the recess 12. The steps 13 exist in three directions with respect to the recess 12, but there is no step 13 on the front end surface 14 side of the partition wall 9 in FIG. In other words, the recess 12 is formed to reach the front end surface 14. An annular ring groove 18 is formed around the through hole 10. A ring groove 18 is also within the recess 12. The partition wall 9 is actually a part of the battery case body 2 which is an integral part. The partition wall 9 shown in FIG. 2 does not exist as an independent component.

図３に電池モジュール１の正面図を示す。図３では、前面壁５の一部を除去していない本来の状態での電池モジュール１を示している。図３に示される電池モジュール１の前面壁５には、５箇所の縦リブ１４が形成されている。縦リブ１４は、電槽体２の内部に隔壁９が存在している位置の外面に形成されている形状である。縦リブ１４のうち一部のものは、途中で途切れておりそこに横蓋１５が配置されている。横蓋１５は、前面壁５に形成されている後述の開放窓１６を塞いでいるものである。電池モジュール１における後面側にも同様に縦リブ１４が形成されている。図３中で横蓋１５が配置されていない位置においてはその後面側の位置に横蓋１５が配置されている。 FIG. 3 shows a front view of the battery module 1. FIG. 3 shows the battery module 1 in its original state with a portion of the front wall 5 not removed. Five vertical ribs 14 are formed on the front wall 5 of the battery module 1 shown in FIG. The vertical rib 14 has a shape that is formed on the outer surface of the battery case body 2 at a position where the partition wall 9 is present. Some of the vertical ribs 14 are interrupted in the middle, and a horizontal lid 15 is disposed there. The side lid 15 closes an open window 16, which will be described later, formed in the front wall 5. Similarly, vertical ribs 14 are formed on the rear surface side of the battery module 1. In FIG. 3, at a position where the side cover 15 is not placed, the side cover 15 is placed at a position on the rear side.

図３中のＡ－Ａ位置における電池モジュール１の断面図を図４に示す。この位置は、前述の横蓋１５が配置されている位置である。図４に示されるように横蓋１５の裏側では、前面壁５に開放窓１６が形成されている。横蓋１５により開放窓１６が塞がれる前の状態では、開放窓１６を通して外部からセル室３の内部の一部が見える状況にある。また、隔壁９の前方端面１４も開放窓１６を通して外部から見える。完成品の電池モジュール１では、横蓋１５により開放窓１６が塞がれているので、セル室３の内部や前方端面１４を外部から見ることは出来ない。 FIG. 4 shows a cross-sectional view of the battery module 1 taken along line AA in FIG. This position is the position where the above-mentioned horizontal lid 15 is placed. As shown in FIG. 4, on the back side of the side cover 15, an open window 16 is formed in the front wall 5. Before the open window 16 is closed by the side cover 15, a part of the interior of the cell chamber 3 can be seen from the outside through the open window 16. Further, the front end surface 14 of the partition wall 9 is also visible from the outside through the open window 16. In the completed battery module 1, the open window 16 is closed by the side cover 15, so the inside of the cell chamber 3 and the front end surface 14 cannot be seen from the outside.

図４に現れている電池モジュール１の構成要素としては、前面壁５、後面壁２４、隔壁９、電極積層体４、集電板１７、中間接続体１９、シールリング２０、がある。図４では、隔壁９の両側に１つずつ、計２つのセル室３が現れている。これにより、電極積層体４、集電板１７、中間接続体１９も２つずつ現れている。前面壁５および後面壁２４は、全部のセル室に３わたり隔壁９と垂直な主面壁である。 Components of the battery module 1 shown in FIG. 4 include a front wall 5, a rear wall 24, a partition wall 9, an electrode stack 4, a current collector plate 17, an intermediate connector 19, and a seal ring 20. In FIG. 4, two cell chambers 3 appear, one on each side of the partition wall 9. As a result, two electrode stacks 4, two current collector plates 17, and two intermediate connectors 19 appear. The front wall 5 and the rear wall 24 are main walls that are perpendicular to the partition wall 9 across three of the cell chambers.

隔壁９のうちの図４中に現れている部分について説明する。図４中に現れている隔壁９の大部分は、凹部１２となっている薄肉の範囲内の部分である。図４中の隔壁９のうち凹部１２以外の部分は、後面壁２４の付近に少しあるだけである。図４中には、隔壁９の貫通穴１０およびリング溝１８も現れている。むろんこれらは凹部１２の範囲内にある。隔壁９の前方端面１４は、横蓋１５の裏面に接している。よって前方端面１４は、隔壁９における開放窓１６の側の端部であるといえる。図４中には開放窓１６も現れているので、開放窓１６は、前面壁５のうちの貫通穴１０（連絡窓）の位置と同じ高さ位置の箇所を開放する開放窓であるといえる。 The portion of the partition wall 9 that appears in FIG. 4 will be explained. Most of the partition wall 9 that appears in FIG. 4 is within the thin area of the recess 12. The portion of the partition wall 9 in FIG. 4 other than the recess 12 is only slightly located near the rear wall 24. In FIG. 4, the through hole 10 and ring groove 18 of the partition wall 9 are also visible. Of course, these are within the recess 12. The front end surface 14 of the partition wall 9 is in contact with the back surface of the side lid 15. Therefore, the front end surface 14 can be said to be the end of the partition wall 9 on the open window 16 side. Since the open window 16 also appears in FIG. 4, it can be said that the open window 16 is an open window that opens a portion of the front wall 5 at the same height as the through hole 10 (communication window). .

電極積層体４は、正極板と負極板とを、セパレータを介して交互に積層したものである。電極積層体４はセル室３の内部に、電解液とともに収納されている。集電板１７は、隔壁９の両側に１枚ずつ存在している導電部材である。各集電板１７はそれぞれ、同一のセル室３内の電極積層体４の正極板または負極板の一方と接続されている。図４中で右側の集電板１７と左側の集電板１７とは、それぞれのセル室３内の電極積層体４における逆極性の電極板と接続されている。 The electrode stack 4 is made by alternately stacking positive electrode plates and negative electrode plates with separators in between. The electrode stack 4 is housed inside the cell chamber 3 together with an electrolyte. The current collector plate 17 is a conductive member that is present on each side of the partition wall 9 . Each current collector plate 17 is connected to one of the positive electrode plate and the negative electrode plate of the electrode stack 4 in the same cell chamber 3 . In FIG. 4, the current collector plate 17 on the right side and the current collector plate 17 on the left side are connected to electrode plates of opposite polarity in the electrode stack 4 in the respective cell chambers 3.

中間接続体１９は、隔壁９を貫いてその両側の集電板１７同士を導通させる導電部材である。電池モジュール１に組み込む前の単体としての中間接続体１９を図５および図６に示す。中間接続体１９は、平板状の金属部材（例えば無光沢ニッケルめっき鋼板）を図示のように成形したものである。中間接続体１９は、四角形状のフランジ部２１と、その中央付近に形成された凸状部２２とを有している。凸状部２２は裏面側から見ると（図６）凹状に見える。フランジ部２１の一辺には、折り曲げ部２３が形成されている。折り曲げ部２３は、中間接続体１９の一部を凸状部２２の突出面とは反対側に折り曲げた部分である。 The intermediate connector 19 is a conductive member that penetrates the partition wall 9 and connects the current collector plates 17 on both sides thereof. The intermediate connector 19 as a single unit before being incorporated into the battery module 1 is shown in FIGS. 5 and 6. The intermediate connector 19 is formed from a flat metal member (for example, a matte nickel-plated steel plate) as shown. The intermediate connector 19 has a rectangular flange portion 21 and a convex portion 22 formed near the center thereof. The convex portion 22 appears concave when viewed from the back side (FIG. 6). A bent portion 23 is formed on one side of the flange portion 21 . The bent portion 23 is a portion obtained by bending a part of the intermediate connector 19 to the side opposite to the protruding surface of the convex portion 22 .

図４に戻って、中間接続体１９の電池モジュール１内での配置について述べる。図４中で中間接続体１９は、隔壁９の両側に１枚ずつ存在している。いずれの中間接続体１９も、隔壁９と集電板１７との間に位置している。これら２枚の中間接続体１９はいずれも、、凸状部２２を隔壁９の方へ向けている。２枚の中間接続体１９の凸状部２２はいずれも貫通穴１０に嵌め込まれている。つまり凸状部２２の直径は貫通穴１０の直径以下である。貫通穴１０の中では凸状部２２同士が接触している。この位置でこれらは接合されている。凸状部２２は、貫通穴１０の内部で隔壁９の両面間を接続するセル間接続部である。 Returning to FIG. 4, the arrangement of the intermediate connector 19 within the battery module 1 will be described. In FIG. 4, one intermediate connector 19 exists on each side of the partition wall 9. Both intermediate connectors 19 are located between the partition wall 9 and the current collector plate 17. Both of these two intermediate connectors 19 have their convex portions 22 directed toward the partition wall 9. The convex portions 22 of the two intermediate connectors 19 are both fitted into the through holes 10. In other words, the diameter of the convex portion 22 is less than or equal to the diameter of the through hole 10. In the through hole 10, the convex portions 22 are in contact with each other. At this position they are joined. The convex portion 22 is an intercell connection portion that connects both sides of the partition wall 9 inside the through hole 10 .

２枚の中間接続体１９のフランジ部２１はいずれも、隔壁９における凹部１２に収容され、貫通穴１０の周囲を覆っている。つまりフランジ部２１の板面の大きさは、凹部１２に収容される範囲内の大きさである。図４中で右側のフランジ部２１は、リング溝１８を覆っており、リング溝１８の中にはシールリング２０が配置されている。２枚の中間接続体１９はいずれも、その折り曲げ部２３を後面壁２４側ではなく前面壁５側に向けている。折り曲げ部２３はいずれも、隔壁９から遠ざかる側、すなわち同一のセル室３内の電極積層体４の方に向かって折り曲げられている。 The flange portions 21 of the two intermediate connectors 19 are both accommodated in the recesses 12 in the partition wall 9 and cover the periphery of the through hole 10 . In other words, the size of the plate surface of the flange portion 21 is within the range that can be accommodated in the recess 12. The flange portion 21 on the right side in FIG. 4 covers the ring groove 18, and the seal ring 20 is disposed in the ring groove 18. Both of the two intermediate connectors 19 have their bent portions 23 facing the front wall 5 side, not the rear wall 24 side. All of the bent portions 23 are bent toward the side away from the partition wall 9, that is, toward the electrode stack 4 within the same cell chamber 3.

各折り曲げ部２３は、開放窓１６に面する位置にて集電板１７と接触している。この位置で折り曲げ部２３と集電板１７とは接合されている。折り曲げ部２３は、貫通穴１０の外で集電板１７と接合される集電板接続部である。電池モジュール１における各隔壁９にてセル間のこのような接続がとられることで、電池モジュール１の全体として６個の発電要素が直列接続を構成するようになっている。 Each bent portion 23 is in contact with the current collector plate 17 at a position facing the open window 16. At this position, the bent portion 23 and the current collector plate 17 are joined. The bent portion 23 is a current collector plate connecting portion that is joined to the current collector plate 17 outside the through hole 10 . By making such a connection between the cells at each partition wall 9 in the battery module 1, six power generation elements in the battery module 1 as a whole constitute a series connection.

電池モジュール１の組立手順を説明する。まず、電極積層体４とその両側の集電板１７との接合はあらかじめ行っておく。組立の開始時には、電槽体２には電極積層体４も集電板１７も中間接続体１９も取り付けられていない。開放窓１６もまだ横蓋１５で塞がれておらず開放状態にある。 The assembly procedure of the battery module 1 will be explained. First, the electrode stack 4 and the current collector plates 17 on both sides thereof are bonded in advance. At the start of assembly, neither the electrode stack 4 nor the current collector plate 17 nor the intermediate connector 19 are attached to the battery case body 2. The open window 16 is also not yet closed by the side cover 15 and is in an open state.

電槽体２に最初に取り付けられるのはシールリング２０である。次に取り付けられるのは中間接続体１９である。各隔壁９に対して２枚ずつの中間接続体１９を取り付ける。取り付けは、開放窓１６から中間接続体１９を挿し込むことで行う。２枚の中間接続体１９を、凸状部２２同士が向き合い、かつ折り曲げ部２３が手前側に来るようにする。その状態で、隔壁９を２枚の中間接続体１９で挟み付けるようにしつつ、折り曲げ部２３の反対側が奥向きになるようにして開放窓１６に挿入する。ここで、隔壁９の凹部１２が前方端面１４に達して形成されているので、上記の中間接続体１９の挿入が容易である。 The first thing to be attached to the battery case body 2 is the seal ring 20. The next thing to be installed is the intermediate connector 19. Two intermediate connectors 19 are attached to each partition wall 9. Attachment is performed by inserting the intermediate connector 19 through the open window 16. The two intermediate connectors 19 are arranged so that the convex portions 22 face each other and the bent portions 23 are on the front side. In this state, the partition wall 9 is inserted into the open window 16 while being sandwiched between the two intermediate connectors 19 so that the opposite side of the bent portion 23 faces toward the rear. Here, since the recessed portion 12 of the partition wall 9 is formed to reach the front end surface 14, insertion of the intermediate connector 19 described above is easy.

そして凸状部２２が貫通穴１０に向き合う位置まで中間接続体１９を奥行き方向に押し込んだら、２枚の中間接続体１９同士を接近させる方向に押し付ける。これにより、凸状部２２がいずれも貫通穴１０に進入し、貫通穴１０の中で凸状部２２の頂面同士が接触する。このとき中間接続体１９は、隔壁９の両面のいずれでも、フランジ部２１が凹部１２に収容された状態となる。その状態で、抵抗溶接により凸状部２２の頂面同士を接合する。この抵抗溶接の作業は、セル室３の上方の開口から行う。 After pushing the intermediate connector 19 in the depth direction to a position where the convex portion 22 faces the through hole 10, the two intermediate connectors 19 are pressed in a direction to bring them closer together. As a result, all of the convex portions 22 enter the through hole 10, and the top surfaces of the convex portions 22 come into contact with each other within the through hole 10. At this time, the intermediate connector 19 is in a state in which the flange portion 21 is accommodated in the recess 12 on either side of the partition wall 9 . In this state, the top surfaces of the convex portions 22 are joined together by resistance welding. This resistance welding work is performed from the upper opening of the cell chamber 3.

この状態での凸状部２２の周辺の縦断面図を図７に示す。図７では、２つの中間接続体１９が溶接痕２５を介して導通状態にある。中間接続体１９のフランジ部２１は、凹部１２および段差１３の範囲内に存在している。ここで、凹部１２の深さがフランジ部２１の厚さ以上であることが好ましい。そうであればフランジ部２１は、隔壁９の壁面１１からほとんど突出しないことになる。 A vertical cross-sectional view of the vicinity of the convex portion 22 in this state is shown in FIG. In FIG. 7, two intermediate connectors 19 are electrically connected via weld marks 25. In FIG. The flange portion 21 of the intermediate connector 19 exists within the range of the recess 12 and the step 13. Here, it is preferable that the depth of the recessed portion 12 is greater than or equal to the thickness of the flange portion 21. If so, the flange portion 21 will hardly protrude from the wall surface 11 of the partition wall 9.

次に、電極積層体４および集電板１７の挿入を行う。この挿入は、電槽体２の上方から各セル室３に対して行う。挿入を行っている途中の状態での縦断面図を図８に示す。図８では、電極積層体４およびそれと接合済みの集電板１７が一体としてセル室３の中で下降していく状況が描かれている。ここで集電板１７は隔壁９にごく近接している。しかしながら、下降していく集電板１７の先端が、先に取り付け済みの中間接続体１９に引っ掛かってしまうようなことはない。フランジ部２１が凹部１２に収納されているからである。このため電極積層体４および集電板１７を、容易に滞りなく下まで挿入しきることができる。 Next, the electrode stack 4 and current collector plate 17 are inserted. This insertion is performed from above the battery case body 2 into each cell chamber 3. FIG. 8 shows a longitudinal cross-sectional view in the middle of insertion. In FIG. 8, a situation is depicted in which the electrode stack 4 and the current collector plate 17 joined thereto are lowered into the cell chamber 3 as one body. Here, the current collector plate 17 is very close to the partition wall 9. However, the tip of the descending current collector plate 17 will not be caught by the previously attached intermediate connector 19. This is because the flange portion 21 is housed in the recess 12. Therefore, the electrode stack 4 and the current collector plate 17 can be easily and completely inserted all the way to the bottom without any delay.

もし隔壁９に凹部１２が形成されていなかったとすると、中間接続体１９を取り付けた時点で、図９に示すようにフランジ部２１が隔壁９の壁面１１上に突出している状態となる。この状況に対して電極積層体４および集電板１７の挿入を行うと、図１０に矢印Ｂで示すように、集電板１７の先端が、先に取り付け済みの中間接続体１９に引っ掛かってしまう可能性がある。フランジ部２１が壁面１１上に突出しているからである。この場合、集電板１７と中間接続体１９との引っ掛かりを防止するためには例えば、図１１に示すように集電板１７の下端を電極積層体４の側へ向けて曲げておく必要がある。 If the recess 12 were not formed in the partition wall 9, the flange portion 21 would protrude above the wall surface 11 of the partition wall 9 as shown in FIG. 9 when the intermediate connector 19 is attached. When the electrode stack 4 and the current collector plate 17 are inserted in this situation, the tip of the current collector plate 17 gets caught on the previously attached intermediate connector 19, as shown by arrow B in FIG. There is a possibility that it will be stored away. This is because the flange portion 21 protrudes above the wall surface 11. In this case, in order to prevent the current collector plate 17 and the intermediate connector 19 from getting caught, it is necessary to bend the lower end of the current collector plate 17 toward the electrode stack 4 as shown in FIG. 11, for example. be.

本形態では、隔壁９に凹部１２を形成してフランジ部２１がその中に収納される構成とすることで、フランジ部２１の突出による上記問題を解消している。本形態では、集電板１７の下端を特に加工する必要もなく（図１２参照）、引っ掛かりもなく電極積層体４および集電板１７の挿入を行うことができる。 In this embodiment, the above-mentioned problem caused by the protrusion of the flange portion 21 is solved by forming the recess portion 12 in the partition wall 9 and arranging the flange portion 21 therein. In this embodiment, there is no need to particularly process the lower end of the current collector plate 17 (see FIG. 12), and the electrode stack 4 and the current collector plate 17 can be inserted without getting caught.

電極積層体４および集電板１７の挿入がなされると、図４の平面断面図に示した状態が得られる。この状態では前述のように、開放窓１６に面する位置にて、中間接続体１９の折り曲げ部２３と集電板１７の一部とが接触している。この接触位置をレーザー溶接で接合する。このレーザー溶接の作業は、開放窓１６から行うことができる。これにより電池モジュール１の全体としての直列接続構造が得られる。 When the electrode stack 4 and current collector plate 17 are inserted, the state shown in the plan cross-sectional view of FIG. 4 is obtained. In this state, as described above, the bent portion 23 of the intermediate connector 19 and a portion of the current collector plate 17 are in contact with each other at a position facing the open window 16. This contact position is joined by laser welding. This laser welding work can be performed through the open window 16. As a result, a series connection structure of the battery module 1 as a whole is obtained.

その後に開放窓１６を横蓋１５で塞ぐ。その後、蓋部材６の取り付けおよび電解液の注入を行う。このようにして得られた電池モジュール１では、複数の電池セルによる直列接続構造の電流経路が隔壁９を貫いている。これは、図３のような正面視方向で見ればほぼ直線状といえる。このため、電流経路がつづら折れ状となる構成のものより低抵抗である。なおかつ、上述のように組立工程における支障もない。 After that, the open window 16 is closed with the side cover 15. Thereafter, the lid member 6 is attached and the electrolyte is injected. In the battery module 1 thus obtained, a current path having a series connection structure of a plurality of battery cells passes through the partition wall 9. This can be said to be approximately linear when viewed from the front as shown in FIG. For this reason, the resistance is lower than that of a structure in which the current path has a zigzag shape. Furthermore, as mentioned above, there is no problem in the assembly process.

以上詳細に説明したように本実施の形態によれば、電槽体２の隔壁９に、セル間導通のための貫通穴１０を設けるとともに、貫通穴１０の周囲に凹部１２を形成している。この凹部１２に、セル間の中間接続体１９のフランジ部２１が収納されるようにすることで、組立時にフランジ部２１が電極積層体４および集電板１７の挿入を邪魔しないようにしている。これにより、セル間の直線的な電流経路と、組立時の作業性とを両立させるようにした電池モジュール１が実現されている。本形態ではまた、上記構成により、電池モジュール１におけるセル間の間隔を、凹部１２のない構成の場合と比較して、フランジ部２１の２枚分の厚さに相当する部分縮小することができる。これにより電池モジュール１の水平方向のダウンサイジングにも貢献する。 As described in detail above, according to the present embodiment, the partition wall 9 of the battery case body 2 is provided with the through hole 10 for conduction between cells, and the recess 12 is formed around the through hole 10. . By accommodating the flange portion 21 of the inter-cell intermediate connector 19 in this recess 12, the flange portion 21 does not interfere with the insertion of the electrode laminate 4 and current collector plate 17 during assembly. . As a result, a battery module 1 is realized that achieves both a linear current path between cells and workability during assembly. In this embodiment, the above configuration also allows the interval between cells in the battery module 1 to be reduced by a portion corresponding to the thickness of two flange portions 21, compared to a configuration without the recess 12. . This also contributes to horizontal downsizing of the battery module 1.

本実施の形態および実施例は単なる例示にすぎず、本開示技術を何ら限定するものではない。したがって本開示技術は当然に、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良、変形が可能である。例えば、前記形態では隣接するセル間での集電板１７同士の導通経路として、貫通穴１０および中間接続体１９を利用する直線的な経路にのみ言及した。しかしこれに加えて、隔壁９の上方で集電板１７同士を直接接合する導通経路を合わせ有するようにしてもよい。 The embodiments and examples are merely illustrative, and do not limit the disclosed technology in any way. Therefore, various improvements and modifications can be made to the disclosed technology without departing from the spirit thereof. For example, in the above embodiment, only a linear path using the through hole 10 and the intermediate connector 19 was mentioned as a conduction path between the current collector plates 17 between adjacent cells. However, in addition to this, a conductive path for directly connecting the current collector plates 17 to each other above the partition wall 9 may also be provided.

前記形態では、隔壁９の両面にて、壁面１１に凹部１２を形成しフランジ部２１を収納するようにした。しかし、このような構成を片面のみに採用した構成であっても、全く凹部１２のない従来の構成に比べればある程度の効果はある。電槽体２、蓋部材６、および横蓋１５の材質は基本的に絶縁物である。この種の用途に通常使用される合成樹脂類を使用すればよい。中間接続体１９の材質は導電体である。例えばニッケルめっき鋼板等を用いることができる。集電板１７の材質は電池種にもよるが基本的に導電体である。電池種（ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の種別）については特段の限定はない。 In the above embodiment, the recesses 12 are formed in the wall surface 11 on both sides of the partition wall 9, and the flange portions 21 are housed therein. However, even a configuration in which such a configuration is adopted only on one side has a certain degree of effectiveness compared to a conventional configuration in which there is no recess 12 at all. The materials of the battery case body 2, the lid member 6, and the side lid 15 are basically insulating materials. Synthetic resins commonly used for this type of application may be used. The material of the intermediate connector 19 is a conductor. For example, a nickel-plated steel plate or the like can be used. Although the material of the current collector plate 17 depends on the type of battery, it is basically a conductor. There are no particular limitations on the battery type (nickel-metal hydride battery, lithium ion battery, etc.).

１電池モジュール１３段差
２電槽体１５横蓋
３セル室１６開放窓
４電極積層体（発電要素）１７集電板
５前面壁１９中間接続体
９隔壁２１フランジ部
１０貫通穴（連絡窓）２２凸状部（セル間接続部）
１１壁面２３折り曲げ部（集電板接続部）
１２凹部２４後面壁 1 Battery module 13 Step 2 Battery case body 15 Side cover 3 Cell chamber 16 Open window 4 Electrode stack (power generation element) 17 Current collector plate 5 Front wall 19 Intermediate connector 9 Partition wall 21 Flange portion 10 Through hole (communication window) 22 Convex portion (connection between cells)
11 Wall surface 23 Bent part (current collector plate connection part)
12 Recess 24 Rear wall

Claims

A battery module having a plurality of power generation elements arranged in a row,
A plurality of cell chambers housing power generating elements are formed in a row, and a partition wall is formed between each cell chamber, and a communication window is formed at a height between the upper and lower ends of each partition wall. The battery case body that is
a current collector plate arranged at each location between the wall surface of the partition wall and the power generation element in the cell chamber and connected to one of the positive electrode and the negative electrode of the power generation element;
an intermediate connector that connects the current collector plates on both sides of the partition wall through the communication window; the intermediate connector includes:
an intercell connection part that connects both sides of the partition wall inside the communication window;
a current collector plate connection part connected to the current collector plate outside the communication window;
a flange portion that connects the inter-cell connection portion and the current collector plate connection portion and covers the periphery of the communication window;
A recess is formed in at least one wall surface of the partition wall around the communication window,
A battery module in which the flange portion is housed in the recess on a side of the partition wall where the recess is formed.

The battery module according to claim 1,
A battery module in which the depth of the recess is greater than or equal to the thickness of the flange.

The battery module according to claim 1 or 2,
The battery case body is
having a main surface wall provided over all of the cell chambers and perpendicular to the partition wall;
An open window is provided in a part of the main wall to open a height position of the partition wall where the communication window is formed,
It has a side lid that closes the open window,
A battery module in which the recess is formed to reach an end of the partition wall on the side of the open window.