JPWO2018123574A1 - 電池モジュール - Google Patents

電池モジュール Download PDF

Info

Publication number
JPWO2018123574A1
JPWO2018123574A1 JP2018559009A JP2018559009A JPWO2018123574A1 JP WO2018123574 A1 JPWO2018123574 A1 JP WO2018123574A1 JP 2018559009 A JP2018559009 A JP 2018559009A JP 2018559009 A JP2018559009 A JP 2018559009A JP WO2018123574 A1 JPWO2018123574 A1 JP WO2018123574A1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
safety valve
battery
exhaust duct
battery module
exhaust
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.)
Granted
Application number
JP2018559009A
Other languages
English (en)
Other versions
JP6920661B2 (ja
Inventor
啓介 清水
慎也 本川
大輔 岸井
曉 高野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd filed Critical Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Publication of JPWO2018123574A1 publication Critical patent/JPWO2018123574A1/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6920661B2 publication Critical patent/JP6920661B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/342Non-re-sealable arrangements
    • H01M50/3425Non-re-sealable arrangements in the form of rupturable membranes or weakened parts, e.g. pierced with the aid of a sharp member
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04Construction or manufacture in general
    • H01M10/0422Cells or battery with cylindrical casing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/213Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for cells having curved cross-section, e.g. round or elliptic
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/317Re-sealable arrangements
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

実施形態の一例である電池モジュール(10)は、電池内圧が所定値を超えたときに破断する環状の破断部(14)に囲まれた安全弁(13)をそれぞれ有する複数の円筒形電池(11)と、安全弁(13)が開いたときに円筒形電池(11)から噴出するガスをモジュールの外部に導く排気ダクト(15)と、各円筒形電池(11)と排気ダクト(15)との間に設けられる排気方向規定部材とを備える。排気方向規定部材は、各安全弁(13)をそれぞれ露出させる複数の開口部を有し、安全弁(13)のうち排気ダクト(15)の出口側端部と反対側に位置する端部を覆うように各安全弁(13)と重なる範囲にそれぞれ張り出している。

Description

本開示は、電池モジュールに関する。
従来、電池に異常が発生してガスが噴出した際に、そのガスをモジュールの外部に導くための排気ダクトを備えた電池モジュールが知られている。例えば、特許文献1には、内部に安全弁が設けられた電池と、電池から噴出するガスを一方向に誘導するガス整流部を含む接続板と、排気ダクトとを備えた電池モジュールが開示されている。特許文献1には、接続板のガス整流部が、電池からガスが噴出した際に排気ダクト側に折れ曲がり、ガスを一方向に誘導する整流板になると記載されている。
特開2013−37873号公報
ところで、安全弁は電池ケースの外面に設けられる場合がある。このような電池を搭載する電池モジュールにおいても、安全弁の開弁により電池から噴出するガスが排気ダクトの出口からスムーズに排気されるように、安全弁の開弁方向を制御することは重要な課題である。なお、安全弁を囲う破断部を、例えばC字状に形成して安全弁の開弁方向を制御する方法も考えられるが、この場合は、電池モジュールを製造する際に安全弁の向きが揃うように各電池を配置する必要がある。
本開示の目的は、排気ダクトの出口に対する各電池の向きを調整することなく、排気ダクトの出口の方向に各電池の安全弁を開弁させることが可能な電池モジュールを提供することである。
本開示に係る電池モジュールは、電池内圧が所定値を超えたときに破断する環状の破断部に囲まれた安全弁をそれぞれ有する複数の電池と、前記安全弁が開いたときに前記電池から噴出するガスをモジュールの外部に導く排気ダクトと、前記各電池と前記排気ダクトとの間に設けられる部材であって、前記各安全弁をそれぞれ露出させる複数の開口部を有し、前記安全弁のうち前記排気ダクトの出口側端部と反対側に位置する端部を覆うように前記各安全弁と重なる範囲にそれぞれ張り出した排気方向規定部材とを備えることを特徴とする。
本開示に係る電池モジュールによれば、排気ダクトの出口に対する各電池の向きを調整することなく、排気ダクトの出口の方向に各電池の安全弁を開弁させることができる。本開示に係る電池モジュールによれば、安全弁が開いたときに電池から噴出するガスを排気ダクトの出口からスムーズに排気することが可能である。
実施形態の一例である電池モジュールの断面図である。 実施形態の一例である電池モジュールの平面図であって、1つの電池に対応する部分を示す図である。 図2において、正極集電板を取り外した状態を示す図である。 図1の要部拡大図であって、電池の安全弁が開弁した状態を示す図である。 実施形態の他の一例を示す図である。 実施形態の他の一例を示す図である。
本開示の一態様である電池モジュールでは、上述の通り、電池の安全弁のうち排気ダクトの出口側端部と反対側に位置する端部(以下、「反対側端部」という)を覆うように排気方向規定部材が張り出している。本開示の一態様である電池モジュールによれば、排気方向規定部材の安全弁を覆う部分(以下、「鍔部」という)によって、安全弁の上記反対側端部が電池の外側から押えられるため、安全弁は排気ダクトの出口方向に大きく開き易い。このように安全弁の開弁方向を制御できるので、電池から噴出するガスを排気ダクトの出口からスムーズに排気することが可能となる。
本開示の一態様である電池モジュールは、排気方向規定部材として、例えば集電板、絶縁板、及び電池ホルダーから選択される少なくとも1つを備える。これらの部材は、安全弁と干渉しないように設けられることが一般的であるが、本開示の一態様である電池モジュールでは、これらの部材の一部を安全弁の一部と積極的に干渉させることで、安全弁の開弁方向を規定している。特に、集電板のリード部を排気ダクトの出口と反対側から安全弁と重なる範囲に延出させる構成とすれば、リード部によって安全弁の開弁が妨げられず、よりスムーズな排気が可能となる。
以下、本開示の実施形態の一例について詳細に説明する。なお、本開示の電池モジュールは以下で説明する実施形態に限定されない。実施形態の説明で参照する図面は模式的に記載されたものであるから、図面に描画された各構成要素の寸法比率などは以下の説明を参酌して判断されるべきである。本明細書において「略〜」とは、略同一を例に説明すると、完全に同一はもとより、実質的に同一と認められるものを含む意図である。
以下では、電池モジュールに搭載される電池として円筒形電池11を例示するが、電池はこれに限定されない。また、説明の便宜上、円筒形電池11の軸方向に沿った方向を電池モジュールの上下方向とし、排気ダクト15側を上とする。
図1は、実施形態の一例である電池モジュール10の断面図である。図1に例示するように、電池モジュール10は、複数の円筒形電池11を備える。円筒形電池11は、電池内圧が所定値を超えたときに破断する環状の破断部14に囲まれた安全弁13を有する。電池モジュール10は、円筒形電池11の安全弁13が開いたときに円筒形電池11から噴出するガスをモジュールの外部に導く排気ダクト15と、各円筒形電池11と排気ダクト15との間に設けられる排気方向規定部材とを備える。詳しくは後述するが、排気方向規定部材は、各円筒形電池11の各安全弁13をそれぞれ露出させる複数の開口部を有し、安全弁13のうち排気ダクト15の出口側端部と反対側に位置する端部を覆うように安全弁13と重なる範囲にそれぞれ張り出している。
電池モジュール10は、複数の円筒形電池11を保持する樹脂製の電池ホルダー20を備える。電池ホルダー20には、各円筒形電池11をそれぞれ収容する収容部23が複数設けられている。電池モジュール10は、1つの電池ホルダー20を含む電池ブロックを1つ又は複数有していてもよい。なお、樹脂製の電池ホルダー20の代わりに、金属製の電池ホルダーを用いてもよい。この場合、各円筒形電池11と後述の集電板との間に絶縁板を設けることが好ましく、当該絶縁板を上記排気方向規定部材としてもよい。
電池モジュール10は、例えば1つの電池ホルダー20に収容される複数の円筒形電池11を並列接続する一対の集電板(正極集電板30及び負極集電板40)を備える。電池モジュール10が電池ホルダー20をそれぞれ含む複数の電池ブロックを有する場合、例えば各電池ブロックが直列接続される。排気ダクト15は、複数の電池ブロックでつながっていてもよいが、好ましくはブロック毎に分離されている。
電池モジュール10は、上から順に、排気ダクト15、正極集電板30、電池ホルダー20に収容された複数の円筒形電池11、及び負極集電板40を備える。本実施形態では、各円筒形電池11の軸方向一端面に安全弁13が設けられており、軸方向一端面が上方を向くように各円筒形電池11が配置されている。電池ホルダー20及び正極集電板30には、各安全弁13を露出させる複数の開口部24,34がそれぞれ形成されており、開口部24,34によって安全弁13から排気ダクト15への排気経路が確保されている。
円筒形電池11は、鉄などの金属製の電池ケース12と、当該ケース内に収容された発電要素とを備える。発電要素には、例えば巻回構造を有する電極体と、非水電解質とが含まれる。円筒形電池11の一例は、リチウムイオン二次電池である。電池ケース12は、発電要素を収容する有底円筒形状のケース本体と、ケース本体の開口部を塞ぐ封口板とで構成される。本実施形態では、封口板が円筒形電池11の正極端子として機能し、封口板に安全弁13が設けられているものとする。ケース本体の側面は絶縁樹脂フィルムで被覆されていてもよく、その場合、ケース本体の下端面が負極端子として機能する。
電池ホルダー20は、各円筒形電池11の上端部を保持する第1ホルダー21と、各円筒形電池11の下端部を保持する第2ホルダー22とを有し、それらを連結して構成されている。収容部23は、第1ホルダー21の凹部23aと、第2ホルダー22の凹部23bとによって形成される。円筒形電池11の上端部は凹部23aに挿入され、円筒形電池11の下端部は凹部23bに挿入される。複数の収容部23は、千鳥状に配置されていてもよく、格子状に配置されていてもよい。詳しくは後述するが、第1ホルダー21は、安全弁13の開弁方向を制御する上記排気方向規定部材として機能する。
第1ホルダー21及び第2ホルダー22は、例えば複数の凹部23a,23bがそれぞれ形成されたトレイ状の部材である。第1ホルダー21は、各円筒形電池11の上端面の周縁部を覆い、各円筒形電池11の上端部を保持している。第1ホルダー21には、複数の開口部24が形成されている。第2ホルダー22は、各円筒形電池11の下端面の周縁部を覆い、各円筒形電池11の下端部を保持している。第2ホルダー22にも、第1ホルダー21と同様に、複数の開口部26が形成されている。
電池ホルダー20は、例えば硬化型樹脂で構成される。具体例としては、不飽和ポリエステル、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂が挙げられる。硬化型樹脂には、水酸化アルミニウム、炭酸水素ナトリウム等の吸熱フィラー、金属酸化物、金属窒化物等の熱伝導性フィラーなどが含有されていてもよい。なお、樹脂製の電池ホルダー20の代わりに、例えば金属製の電池ホルダーと樹脂製の絶縁板を用いてもよい。この場合、各円筒形電池11の上方に配置される絶縁板には、電池の保持機能を除き、第1ホルダー21と同様の構成を適用できる。
正極集電板30は、各円筒形電池11の各安全弁13にそれぞれ接続された複数のリード部33を有する。上述のように、本実施形態では安全弁13を含む封口板が正極端子として機能するため、安全弁13にリード部33が接続されることで、円筒形電池11の正極と正極集電板30とが電気的に接続される。正極集電板30は、リード部33を除く部分が第1ホルダー21の上に重なり、また開口部34が第1ホルダー21の開口部24と上下方向に重なった状態で配置されている。詳しくは後述するが、正極集電板30は、安全弁13の開弁方向を制御する上記排気方向規定部材として機能する。
正極集電板30は、ベース板31と、複数のリード部33を含むリード板32とで構成されることが好適である。リード板32は、例えばベース板31の下面に接合され、リード部33を除く部分がベース板31と重なっている。ベース板31の厚みは、例えば0.5mm〜1.5mmであり、リード板32の厚みは、例えば0.1mm〜0.5mmであり、安全弁13の厚みは、例えば0.3mm〜1.0mmである。
負極集電板40は、各電池ケース12の下端面にそれぞれ接続された複数のリード部43を有し、円筒形電池11の負極と電気的に接続されている。負極集電板40は、リード部43を除く部分が電池ホルダー20の第2ホルダー22の下に重なり、また開口部36が第2ホルダー22の開口部26と上下方向に重なった状態で配置されている。負極集電板40は、正極集電板30と同様に、ベース板41と、複数のリード部43を含むリード板42とで構成されることが好適である。
以下、図2〜図4を適宜参照しながら、円筒形電池11の安全弁13、及び排気方向規定部材として機能する第1ホルダー21、正極集電板30について更に詳説する。図2は、電池モジュール10の平面図であって、1つの円筒形電池11に対応する部分を示す図である。図3は、図2において正極集電板30を取り外した状態を示す図である。図2及び図3では、排気ダクト15における排気方向を矢印αで示す。図4は、安全弁13が開いた状態を示す図である。
図1〜図3に例示するように、円筒形電池11の上端面(軸方向一端面)には、環状の破断部14に囲まれた1つの安全弁13が形成されている。環状の破断部14は、例えば封口板、或いはケース本体の外側に形成された溝であって、円筒形電池11に異常が発生して内圧が上昇したときに電池ケース12の他の部分よりも優先的に破断する。破断部14の溝は、一般的に刻印と呼ばれ、電池ケース12の封口板、或いはケース本体のプレス加工により形成される。封口板の破断部14が形成された部分は、他の部分よりも厚みが薄い薄肉部となる。
安全弁13は、平面視楕円形状又は多角形状とすることもできるが、好ましくは平面視真円形状を有する。本実施形態では、破断部14が円筒形電池11の上端面の真中を中心として直径が略一定の環状に形成され、安全弁13が円筒形電池11の上端面の中央部に設けられている。円筒形電池11では、内圧が所定値を超えて破断部14が破断することにより、安全弁13が円筒形電池11の外側に開いて封口板に開口が形成され、当該開口からガスが噴出する。
排気ダクト15は、第1ホルダー21及び正極集電板30の各開口部を介して安全弁13と接する空間であって、各円筒形電池11の上方に形成されている。排気ダクト15は、例えば電池ホルダー20を収容するモジュールケースの壁部と正極集電板30との間に形成される。或いは、正極集電板30の上に排気空間を形成するカバー等を取り付けて排気ダクト15を設けてもよい。図1に示す例では、電池モジュール10の上部のみに排気ダクト15が設けられているが、円筒形電池11の下端面に安全弁13が形成される場合は各円筒形電池11の下方に排気ダクトが設けられる。
排気ダクト15の出口16は、各円筒形電池11から噴出されるガスの排気方向が同じ方向となるように、電池モジュール10の一方向に開口している。電池ホルダー20が平面視略矩形状を呈する場合、例えば電池ホルダー20の長手方向一端部に排気ダクト15の出口16が形成される。出口16は、例えば排気ダクト15を構成するモジュールケース、カバー等の1箇所に形成される開口部である。
上記排気方向規定部材として機能する第1ホルダー21及び正極集電板30は、上述のように、各円筒形電池11と排気ダクト15との間に設けられ、各安全弁13を露出させる複数の開口部24,34をそれぞれ有する。各開口部24,34は、1つの円筒形電池11につき1つずつ形成され、互いに上下方向に重なって各安全弁13を露出させる。各開口部24,34は、各安全弁13の開弁を可能とし、各安全弁13から排気ダクト15につながる排気経路となる。また、各開口部24はリード部33と封口板との接続を可能とする。
第1ホルダー21及び正極集電板30は、安全弁13のうち排気ダクト15の出口16側端部と反対側に位置する端部を覆うように各安全弁13と重なる範囲にそれぞれ張り出した鍔部25,35をそれぞれ有する。第1ホルダー21及び正極集電板30の安全弁13を覆う部分(安全弁13上に張り出した部分)である鍔部25,35は、円筒形電池11の内圧上昇時に安全弁13の一部を電池の外側から押えて、安全弁13が鍔部25,35側で大きく開かないようにする。他方、安全弁13の出口16側に位置する部分は、第1ホルダー21及び正極集電板30に覆われず露出している。鍔部25は、例えば安全弁13に略当接して、安全弁13の開弁による変位を規制している。
開口部34及び鍔部35は、例えば正極集電板30を構成する2枚の金属板(ベース板31及びリード板32)に形成される。本実施形態では、鍔部25及びベース板31の鍔部35が互いに略同一形状、同一寸法を有する。鍔部25及びベース板31の鍔部35は、各々の端が一致した状態で上下方向に重なっている。開口部24及びベース板31の開口部34も、互いに略同一形状、同一寸法を有し、各々の縁が一致した状態で上下方向に重なっている。リード板32は、リード部33のみが安全弁13上に張り出していてもよく、リード部33以外の部分がベース板31と同様の形状を有していてもよい。
リード部33は、排気ダクト15の出口16と反対側から安全弁13と上下方向に重なる範囲に延出する。リード部33は、例えば排気ダクト15における排気方向に対して、安全弁13の真ん中を中心として出口16に最も近い端部と180°反対側に位置する端部側から安全弁13上に延出する。リード部33は、排気方向に長い帯状に形成され、安全弁13の中央部に溶接されている。この場合、リード部33は鍔部35の一部として安全弁13の開弁方向の制御に寄与してもよい。
なお、リード部33が安全弁13の出口16側から安全弁13上に延出する場合、或いはリード部33の厚みが薄く電池の内圧上昇時に安全弁13を外側から押えることができない場合は、リード部33は排気方向規定部材として機能しない。鍔部は、第1ホルダー21及び正極集電板30の一方のみに形成されてもよいが、正極集電板30のみに鍔部が形成される場合は、少なくともリード板32より厚みのあるベース板31に鍔部を形成することが好ましい。
図2及び図3に示す例では、鍔部25及びベース板31の鍔部35の端が直線状に形成されている。鍔部25及びベース板31の鍔部35は、円弧とその両端をつなぐ直線とで輪郭が形成され、例えば略半円形状であってもよい。開口部24及びベース板31の開口部34も、円弧とその両端をつなぐ直線とで輪郭が形成され、例えば略半円形状であってもよい。
鍔部25,35は、破断部14の全長の15%〜50%を覆っていることが好ましい。鍔部25,35は、例えば安全弁13のうち排気ダクト15の出口16側と反対側に位置する半分の領域(以下、「反対側領域」という場合がある)において、破断部14の全長の20%〜50%を覆うように張り出している。他方、安全弁13のうち排気ダクト15の出口16側に位置する半分の領域(以下、「出口側領域」という場合がある)において、破断部14は鍔部25,35に覆われず露出していることが好ましい。このように鍔部25,35を設けることで、安全弁13の開弁を阻害することなく安全弁13の変位を規制し、開弁方向を制御することが容易になる。
鍔部25,35は、例えば安全弁13の面積の2.5%〜50%、好ましくは10%〜25%を覆うように安全弁13上に張り出している。反対側領域について言えば、当該領域の面積の10%〜100%、好ましくは20%〜50%を鍔部25,35が覆っている。安全弁13の開弁を阻害しないように、正極集電板30は出口側領域を覆わないことが好ましい。リード部33の一部については、安全弁13の出口側領域上に存在してもよい。安全弁13は、その面積の50%以上が開口部24,34によって露出していることが好ましい。
図4に例示するように、円筒形電池11の内圧が上昇して所定値を超えると、破断部14で封口板が破断し、安全弁13が外側に開く。これにより、封口板に開口が形成され、円筒形電池11からガスが噴出する。噴出したガスは、開口部24,34を通って排気ダクト15に流入し、出口16から電池モジュール10の外部に排気される。
上記構成を備えた電池モジュール10によれば、第1ホルダー21及び正極集電板30の鍔部25,35によって、安全弁13のうち排気ダクト15の出口16側の端部と反対側に位置する端部が円筒形電池11の外側から押えられる。このため、安全弁13は出口16と反対側に開かず、出口16側に大きく開き易い。このように安全弁13の開弁方向を制御できるので、円筒形電池11から噴出するガスを排気ダクト15の出口16からスムーズに排気することが可能となる。また、かかる開弁方向の制御において、排気ダクト15の出口16に対する各円筒形電池11の向きを調整することは不要である。
電池モジュール10では、リード部33が排気ダクト15の出口16と反対側から安全弁13と重なる範囲に延出しているので、リード部33によって安全弁13の開弁が妨げられず、よりスムーズな排気が可能となる。また、第1ホルダー21の鍔部25は安全弁13に略当接しているため、安全弁13が出口16と反対方向に開弁することをより確実に防止できる。また、鍔部25,35の端が直線状に形成されているため、例えば安全弁13は鍔部25,35の端に沿って折れ曲がり、開弁状態が安定化する。
図5及び図6は、正極集電板30の変形例である正極集電板30X,30Yをそれぞれ示す。正極集電板30X,30Yは、正極集電板30と同様に、開口部34X,34Yと、鍔部35X,35Yとを有する。正極集電板30X,30Yと円筒形電池11との間には、樹脂製の電池ホルダー又は絶縁板が配置されるが、それらにも、リード部33を除き、正極集電板30X,30Yと同様の開口部と鍔部が形成されていることが好ましい。リード板32には、正極集電板30の場合と同じものを適用できるが、正極集電板30X,30Yのベース板31X,31Yに対応する形状のリード板を用いてもよい。なお、正極集電板30,30X,30Yの構成は、負極集電板側に安全弁が設けられる場合は、例えば負極集電板に適用される。
図5に示す例では、開口部34Xが平面視楕円形状を有し、鍔部35Xが平面視三日月形状を有する。開口部34Xの楕円は、矢印αで示す排気ダクト15における排気方向と直交する方向が長軸となる。図6に示す例では、正極集電板30Xの場合と同様に、鍔部35Yは平面視三日月形状を有するが、開口部34Yは平面視真円形状を有する。開口部34Yの中心は、安全弁13の中心から出口16側にずれており、開口部34Yの円と安全弁13の円は同心円状に形成されていない。図5及び図6に例示する形態においても、図1〜図4に例示する形態と同様の効果が得られる。
10 電池モジュール、11 円筒形電池、12 電池ケース、13 安全弁、14 破断部、15 排気ダクト、16 出口、20 電池ホルダー、21 第1ホルダー、22 第2ホルダー、23 収容部、23a,23b 凹部、24,26 開口部、25 鍔部、30 正極集電板、31 ベース板、32 リード板、33 リード部、34,36 開口部、35 鍔部、40 負極集電板、41 ベース板、42 リード板、43 リード部

Claims (7)

  1. 電池内圧が所定値を超えたときに破断する環状の破断部に囲まれた安全弁をそれぞれ有する複数の電池と、
    前記安全弁が開いたときに前記電池から噴出するガスをモジュールの外部に導く排気ダクトと、
    前記各電池と前記排気ダクトとの間に設けられる部材であって、前記各安全弁をそれぞれ露出させる複数の開口部を有し、前記安全弁のうち前記排気ダクトの出口側端部と反対側に位置する端部を覆うように前記各安全弁と重なる範囲にそれぞれ張り出した排気方向規定部材と、
    を備える、電池モジュール。
  2. 前記排気方向規定部材として、前記各安全弁にそれぞれ接続された複数のリード部を有する集電板を備え、
    前記各リード部は、前記排気ダクトの出口と反対側から前記各安全弁と重なる範囲に延出している、請求項1に記載の電池モジュール。
  3. 前記各安全弁にそれぞれ接続された複数のリード部を有する集電板と、
    前記各電池と前記集電板との間に設けられた絶縁板と、
    を備え、
    前記集電板及び前記絶縁板の少なくとも一方が前記排気方向規定部材となる、請求項1又は2に記載の電池モジュール。
  4. 前記排気方向規定部材として、前記各電池を保持する樹脂製のホルダーを備える、請求項1又は2に記載の電池モジュール。
  5. 前記排気方向規定部材の前記安全弁を覆う部分は、前記破断部の全長の15%〜50%を覆っている、請求項1〜4のいずれか1項に記載の電池モジュール。
  6. 前記排気方向規定部材は、前記安全弁に当接し、前記安全弁の開弁による変位を規制する、請求項1〜5のいずれか1項に記載の電池モジュール。
  7. 前記排気方向規定部材の前記安全弁を覆う部分の端は、直線状に形成されている、請求項1〜6のいずれか1項に記載の電池モジュール。
JP2018559009A 2016-12-27 2017-12-13 電池モジュール Active JP6920661B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016252405 2016-12-27
JP2016252405 2016-12-27
PCT/JP2017/044638 WO2018123574A1 (ja) 2016-12-27 2017-12-13 電池モジュール

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2018123574A1 true JPWO2018123574A1 (ja) 2019-10-31
JP6920661B2 JP6920661B2 (ja) 2021-08-18

Family

ID=62707349

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018559009A Active JP6920661B2 (ja) 2016-12-27 2017-12-13 電池モジュール

Country Status (4)

Country Link
US (1) US11322793B2 (ja)
JP (1) JP6920661B2 (ja)
CN (1) CN110088937B (ja)
WO (1) WO2018123574A1 (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018202120A1 (de) * 2018-02-12 2019-08-14 Airbus Defence and Space GmbH Batterieanordnung zur strukturellen Integration von Batterien in ein Fahrzeug
DE102018204420A1 (de) 2018-03-22 2019-09-26 Airbus Defence and Space GmbH Batterieanordnung zur lasttragenden strukturellen Integration von Batterien in ein Fahrzeug
CN110190212B (zh) * 2018-12-29 2020-02-04 比亚迪股份有限公司 动力电池包及车辆
EP4329056A2 (en) 2019-01-09 2024-02-28 BYD Company Limited Power battery pack and electric vehicle
WO2021132222A1 (ja) * 2019-12-27 2021-07-01 パナソニックIpマネジメント株式会社 蓄電モジュール
DE102020202306A1 (de) 2020-02-24 2021-08-26 Volkswagen Aktiengesellschaft Batteriemodul für ein Hochvolt-Batteriesystem
CN113594598B (zh) * 2021-07-29 2023-05-12 中国第一汽车股份有限公司 一种电池模组及电池包
CN117941148A (zh) * 2022-05-16 2024-04-26 株式会社Lg新能源 电池组和包括该电池组的车辆

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012017586A1 (ja) * 2010-08-06 2012-02-09 パナソニック株式会社 電池モジュール
WO2014125806A1 (ja) * 2013-02-14 2014-08-21 三洋電機株式会社 電池ブロック
JP2015018706A (ja) * 2013-07-11 2015-01-29 株式会社豊田自動織機 蓄電装置モジュール
WO2018003291A1 (ja) * 2016-06-30 2018-01-04 三洋電機株式会社 電池ブロック

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MY124164A (en) * 1997-05-09 2006-06-30 Fukuda Metal Foil Powder Closed battery and closing member
WO2012014418A1 (ja) * 2010-07-30 2012-02-02 パナソニック株式会社 電池モジュール
JP2013037873A (ja) 2011-08-08 2013-02-21 Panasonic Corp 電池モジュール
JP6490053B2 (ja) 2014-03-28 2019-03-27 三洋電機株式会社 円筒形密閉電池及び電池パック
WO2017150051A1 (ja) * 2016-03-01 2017-09-08 日立オートモティブシステムズ株式会社 二次電池モジュール
US20200313129A1 (en) * 2016-06-30 2020-10-01 Sanyo Electric Co., Ltd. Battery block
CN109643776B (zh) * 2016-11-30 2022-05-24 松下知识产权经营株式会社 电池模块

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2012017586A1 (ja) * 2010-08-06 2012-02-09 パナソニック株式会社 電池モジュール
WO2014125806A1 (ja) * 2013-02-14 2014-08-21 三洋電機株式会社 電池ブロック
JP2015018706A (ja) * 2013-07-11 2015-01-29 株式会社豊田自動織機 蓄電装置モジュール
WO2018003291A1 (ja) * 2016-06-30 2018-01-04 三洋電機株式会社 電池ブロック

Also Published As

Publication number Publication date
CN110088937B (zh) 2022-04-08
JP6920661B2 (ja) 2021-08-18
WO2018123574A1 (ja) 2018-07-05
US20200099030A1 (en) 2020-03-26
US11322793B2 (en) 2022-05-03
CN110088937A (zh) 2019-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2018123574A1 (ja) 電池モジュール
CN109643776B (zh) 电池模块
US11916249B2 (en) Cover assembly of secondary battery and secondary battery
US10115946B2 (en) Secondary battery
WO2016104734A1 (ja) 蓄電素子
JP5357987B2 (ja) 電池用防火装置
CN109417139B (zh) 电池块
CN107302062B (zh) 二次电池
WO2006114940A1 (ja) 二次電池
KR101203332B1 (ko) 밀폐형 전지
JP2017195056A (ja) コネクタ構造、バスバー部材及び電池モジュール
CN107305936A (zh) 二次电池
US20220384915A1 (en) Non-aqueous electrolyte secondary battery
WO2024074083A1 (zh) 电池
US11749866B2 (en) Secondary battery
KR20220119409A (ko) 전지 셀, 전지, 전기 장치, 전지 셀의 제조 방법 및 시스템
JP2014229416A (ja) 蓄電装置
JP2007265656A (ja) 角形電池ケース及び角形電池
US20220320572A1 (en) Secondary battery
KR20130024576A (ko) 이차전지용 캡 어셈블리 및 이를 채용한 이차전지
JP2018006249A (ja) 電池パック
US10141599B2 (en) Non-aqueous electrolyte secondary battery
JP2019140100A (ja) 蓄電素子
JP6394894B2 (ja) 蓄電装置
JP2015060742A (ja) 二次電池

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20200214

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20210202

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20210325

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: 20210629

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20210709

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6920661

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151