JP7442213B2 - 二次電池セル用の筐体 - Google Patents
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Description
(1)複数の二次電池セルが内部空間に収容され、かつ、外側に放熱構造を有している筐体であって、柔軟性のある熱伝導性シートを間に挟んで積層されている前記複数の二次電池セルを積層方向に加圧する第1加圧機構と、前記熱伝導性シートのうち前記複数の二次電池セルの一方の側方へのみはみ出したはみだし部分を前記筐体の内側面に対して加圧する第2加圧機構とを備え、前記第2加圧機構は、前記熱伝導性シートの前記はみだし部分の逆側の前記二次電池セルの側面と前記筺体の内側面との間に配置され、前記はみだし部分の表裏面の略全面が前記二次電池セルの側面と前記筺体の前記内側面とにより挟まれている筐体。
図1に示されている本発明の第1実施形態としての筐体10は、上方に開口している本体部11と、その開口を閉じるための矩形板状の蓋部12と、を備えている。筐体10は、熱伝導率が高く軽量な金属により構成されていることが好ましく、例えば、アルミニウムのほか、マグネシウムまたはこれらの合金などにより構成されていることが好ましい。筐体10の板厚または肉厚は放熱性能および軽量化の観点では薄いことが望ましい一方、後述するように膨縮部材21、22が膨張した際の圧力に対抗できる強度が必要である。この観点から、筐体10の板厚は、例えば、5~10mmの範囲に含まれるように設計されていることが好ましい。
注入バルブ210を経て空気または窒素ガスなどの気体が第1膨縮部材21の内部空間に供給されると、第1膨縮部材21に対して直接的または間接的に接続されている複数の第2膨縮部材22の内部空間にも当該気体が供給される。
図6には、本発明の第2実施形態としての筐体10を示す。第1実施形態の筐体10(図1参照)と比較して相違する事項について説明し、第1実施形態と共通する構成または対応する構成については、同一の符号を用いるとともに説明を省略する。第2実施形態では、複数の二次電池セル41が筐体10の一方の側壁部(図6の右側壁部)に偏在するように積層されている。熱伝導性シート42のはみだし部分は、複数の二次電池セル41の一方側と筐体10の当該一方の側壁部とにより挟まれている。第2加圧機構として単一の第2膨縮部材22が、筐体10の他方の側壁部(図6の左側壁部)と複数の二次電池セル41との間に配置されている。
図7には、本発明の第3実施形態としての筐体10を示す。第2実施形態の筐体10(図6参照)と比較して相違する事項について説明し、第2実施形態と共通する構成または対応する構成については、同一の符号を用いるとともに説明を省略する。第3実施形態では、二次電池セル41がラミネートセルにより構成され、例えばアルミコーティングされたポリマー製のアウタースキンによりパウチまたは包摂されているため、その両側縁部が尖った尖端縁部414を構成する。この尖端縁部414のいずれか一方には、図示されていないが電極を備えている。このようなラミネートセルにおいては、通常は上述の実施例1および実施例2のように、互いに対向するいずれも電極を備えない面の一方の側面から他の側面に向かって加圧することが一般的だが、本実施例では両側縁部の尖った対向面を加圧する方策を示す。
図8には、本発明の第4実施形態としての筐体10を示す。第1実施形態の筐体10(図1参照)と比較して相違する事項について説明し、第1実施形態と共通する構成または対応する構成については、同一の符号を用いるとともに説明を省略する。第4実施形態では、間に熱伝導性シート42を挟んだ状態で積層された複数の二次電池セル41からなる2つの二次電池セル群が、隣り合って筐体10の内部空間に配置されている。当該2つの二次電池セル群のそれぞれを構成する最も上にある二次電池セル41と蓋部12(筐体10の上端部)との間に、第1加圧機構として単一の第1膨縮部材21が配置されている。2つの二次電池セル群の間に第2加圧機構としての単一の第2膨縮部材22が配置されている。一方(図8の左側)の二次電池セル群のそれぞれを構成する二次電池セル41において、第2膨縮部材22の反対側と筐体10の一方の側壁部(図8の左側壁部)との間に熱伝導性シート42のはみだし部分が挟まれている。同様に、他方(図8の右側)の二次電池セル群のそれぞれを構成する二次電池セル41において、第2膨縮部材22の反対側と筐体10の他方の側壁部(図8の右側壁部)との間に熱伝導性シート42のはみだし部分が挟まれている。
図9には、本発明の第5実施形態としての筐体10を示す。第1実施形態の筐体10(図1参照)と比較して相違する事項について説明し、共通する構成または対応する構成については、同一の符号を用いるとともに説明を省略する。第5実施形態では、第1加圧機構が第1弾性付勢部材212および第1押し板214により構成され、第2加圧機構が第2弾性付勢部材222および第2押し板224により構成されている。
11‥本体部
12‥蓋部
21‥第1膨縮部材(第1加圧機構)
22‥第2膨縮部材(第2加圧機構)
41‥二次電池セル
42‥熱伝導性シート
101‥ボルト
102‥ナット
110‥ヒートシンク(放熱構造)
112‥第1フランジ部
114‥保護部材(中間部材)
120‥通気口
122‥第2フランジ部
210‥注入バルブ
212‥第1弾性付勢部材(第1加圧機構)
214‥第1押し板
220‥連通管
222‥第2弾性付勢部材(第2加圧機構)
224‥第2押し板
414‥尖端縁部。
Claims (8)
- 複数の二次電池セルが内部空間に収容され、かつ、外側に放熱構造を有している筐体であって、
柔軟性がある熱伝導性シートを間に挟んで積層されている前記複数の二次電池セルを積層方向に加圧する第1加圧機構と、
前記熱伝導性シートのうち前記複数の二次電池セルの一方の側方へのみはみ出したはみだし部分を前記筐体の内側面に対して加圧する第2加圧機構とを備え、
前記第2加圧機構は、前記熱伝導性シートの前記はみだし部分の逆側の前記二次電池セルの側面と前記筺体の内側面との間に配置され、
前記はみだし部分の表裏面の略全面が前記二次電池セルの側面と前記筺体の前記内側面とにより挟まれている筐体。 - 請求項1に記載の筐体において、
前記第2加圧機構が、前記複数の二次電池セルのうち少なくとも1つの二次電池セルを、互いに対向するいずれも電極を備えない面の一方の側面から他の側面に向かう方向に加圧することにより、前記少なくとも1つの二次電池セルの当該他の側面と前記筐体の内側面とにより挟まれている前記熱伝導性シートの前記はみだし部分を当該筐体の内側面に対して加圧する筐体。 - 請求項1に記載の筐体において、
前記第2加圧機構が、前記複数の二次電池セルのうち少なくとも1つの二次電池セルを、一方の側面から他の側面に向かう方向に加圧することにより、前記少なくとも1つの二次電池セルの当該他の側面と前記筐体の内側面との間に介在する中間部材と、前記筐体の内側面とにより挟まれている前記熱伝導性シートの前記はみだし部分を当該筐体の内側面に対して加圧する筐体。 - 請求項1に記載の筐体において、
前記第1加圧機構および前記第2加圧機構のうち少なくとも一方が、内部に気体が充填された膨張可能な容器により構成されている筐体。 - 請求項4記載の筐体において、
前記容器の少なくとも一部が、熱伝導性部材により構成されている筐体。 - 請求項1に記載の筐体において、
前記第1加圧機構および前記第2加圧機構のうち少なくとも一方が、弾性付勢部材により構成されている筐体。 - 請求項1に記載の筐体において、
前記熱伝導性シートが、面方向の熱伝導率が100W/mK以上で、かつ、厚さ方向に作用する圧力に応じて接触熱抵抗が低減する性質を有している筐体。 - 請求項1に記載の筐体において、
筐体の側面、底面または蓋に直径3mm以内の穴または同等面積の任意形状の開口部を1個有する筐体。
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