WO2011064956A1 - 電池モジュール - Google Patents

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Abstract

 素電池を保持しつつ、素電池の温度を効率良く調節する。電池モジュール(1)は、複数の柱状の素電池(20,20,…)と、素電池(20,20,…)を保持するホルダ(3)とを備えている。ホルダ(3)は、素電池(20,20,…)を収容する筒状の収容部(31,31,…)と、素電池(20,20,…)の温度を調節する冷媒流路(34,34,…)及び相変化部材(4,4,…)と、素電池(20,20,…)の外周面を収容部(31,31,…)の内周面に接触させるように素電池(20,20,…)を押圧する押圧壁(33,33,…)とを有している。ホルダ(3)は、アルミニウム合金で形成されている。

Description

電池モジュール
 本発明は、複数の素電池を備えた電池モジュールに関するものである。
 従来より、省資源や省エネルギの観点から、繰り返し使用できる二次電池の需要が高まっている。この二次電池は、携帯電話、デジタルカメラ、ビデオカメラ、ノート型パソコンなどの様々な種類の携帯型電子機器や移動体通信機器の駆動用電源として使用されている。さらに、近年、ハイブリッド自動車や電気自動車の普及により、二次電池の需要はさらに高まっている。
 このような二次電池として、複数の汎用的な素電池を電気的に接続してモジュール化したものが知られている。例えば、特許文献1に係る電池モジュールにおいては、「18650」と呼ばれる汎用的な素電池を複数組み合わせて、1つの電池モジュールを形成している。そして、かかる電池モジュールにおいては、複数の素電池を水冷又は空冷によって温度調節している。一般に、電池の温度は、その電池の性能及び寿命に大きな影響を与える。そのため、特許文献1に係る電池モジュールにおいては、液冷媒が流通する冷却管を複数の素電池の近傍に配置したり、素電池の周辺に空気を流通させたりしている。これにより、素電池の温度を調節している。
 また、特許文献2に係る電池モジュールにおいては、複数の素電池がケーシング内に収容され、隣り合う素電池間の空間に相変化部材が充填されている。この相変化部材は、素電池と接触しており、素電池からの熱を吸収して固相から液相へと変化する。こうして、素電池の動作温度を所定の温度範囲内に調整している。
特開2008-541386号公報 特表2003-533844号公報
 しかしながら、特許文献1に係る電池モジュールの温度調節構造には問題がある。具体的には、冷却管を素電池の近傍に配置する構成においては、素電池と冷媒との間の熱交換効率が悪く、素電池の温度を効率良く調節することが困難である。また、素電池の周辺に空気を流通させる構成においては、素電池の冷却と素電池との保持との両立が困難である。すなわち、このように複数の素電池を組み合わせた電池モジュールにおいては、素電池をしっかりと保持する必要がある。しかし、特許文献1の電池モジュールのように、素電池の周囲に空気を流通させる構成では、素電池をしっかりと保持することができない。このように、特許文献1に係る電池モジュールの温度調節構造には改善の余地がある。
 本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、素電池を保持しつつ、素電池の温度を効率良く調節することにある。
 また、このような電池モジュールにおいては、複数の素電池のうちの1つ又はいくつかが異常発熱を生じる場合がある。ここで、異常発熱とは、素電池の温度が、その保管温度(素電池を長時間保管しても性能を劣化させる可能性が低い温度であって、動作温度よりも高く且つ許容上限温度よりも低い温度)を超えてしまう発熱を意味する。異常発熱を生じた場合には、素電池の性能が劣化し、場合によっては素電池が熱暴走状態となる虞もある。
 例えば、素電池内で内部短絡が生じたときには、素電池が高温となり、異常発熱を生じる。特に、高温となった極板からは酸素が放出され、その酸素が電解液等の周りの材料と化学反応を起こす。このような化学反応によって素電池はさらに高温となり、熱暴走状態となる。その結果、さらなる異常発熱を生じる。また、外部短絡を生じることによって素電池に大電流が流れたときや、素電池が過充電されたときにも、異常発熱が生じる。
 このような場合、電池モジュールは複数の素電池を有するため、一の素電池に異常発熱が生じても、電池モジュールとしては機能し得る。しかしながら、異常発熱した素電池の熱が近接する他の素電池へ伝わると、該他の素電池も異常な高温となり、性能が劣化する虞もある。さらには、該他の素電池にさらに隣接する別の素電池を加熱して、該隣接する別の素電池の性能を劣化させる虞もある。このように、複数の素電池を有する電池モジュールにおいては、一の素電池で生じた異常発熱が、他の正常な素電池に悪影響を及ぼし、さらには、異常発熱が隣接する素電池へと連鎖していく虞がある。
 別の本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、複数の素電池のうちの一の素電池に異常発熱が生じたときに他の素電池に悪影響を及ぼすことを抑制することにある。
 本発明は、複数の柱状の素電池と、該素電池を保持するホルダとを備えた電池モジュールが対象である。そして、前記ホルダは、前記素電池を収容する筒状の収容部と、前記素電池の温度を調節する温度調節部と、前記素電池を該収容部の内周面へ押圧する押圧部とを有し、金属又は高熱伝導性樹脂で形成されており、前記素電池は、前記押圧部で押圧されることによって、その外周面が前記収容部の内周面に接触しているものである。
 別の本発明は、複数の素電池を備えた電池モジュールが対象である。そして、電池モジュールは、前記複数の素電池を保持するホルダと、前記ホルダに配設されて、前記素電池の温度を吸熱して相変化する相変化部材をさらに備え、前記相変化部材は、前記素電池とは接触しておらず、前記ホルダを介して該素電池と熱的に接続されているものとする。
 ここで、「ホルダを介して素電池と熱的に接続」とは、素電池と相変化部材との間の熱のやりとりが両者間で直接行われるのではなく、素電池からの熱がホルダを介して相変化部材へ、相変化部材からの熱がホルダを介して素電池へ伝わることを意味する。
 本発明によれば、素電池の熱を、素電池からホルダを介して温度調節部まで効率良く伝導させることができるため、素電池の温度を効率良く調節することができる。また、素電池をその外周面が収容部の内周面に接触した状態で該収容部に収容するため、素電池をホルダによってしっかりと保持することができる。
 別の本発明によれば、異常発熱した素電池の熱を、ホルダを介して相変化部材によって吸熱することができるため、他の素電池の温度上昇を抑制することができる。
図1は、実施形態1に係る電池モジュールの断面図である。 図2は、電池ユニットの分解斜視図である。 図3は、素電池の縦断面図である。 図4は、正極接続板、スペース及び蓋部材を省略した状態の電池ユニットの平面図である。 図5は、図4のV-V線における電池ユニットの縦断面である。 図6は、図4のVI-VI線における電池ユニットの縦断面図である。 図7は、蓋部材の底面図である。 図8は、実施形態2に係る電池ユニットの、正極接続板、スペース及び蓋部材を省略した状態の一部拡大平面図である。 図9は、その他の実施形態に係る電池ユニットの、正極接続板、スペース及び蓋部材を省略した状態の一部拡大平面図である。
 以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
 《発明の実施形態1》
 図1は、本発明の例示的な実施形態1に係る電池モジュール1の断面図を、図2に、電池ユニットの分解斜視図を示す。尚、図1において、素電池20は、外形状のみ図示されている。
 電池モジュール1は、複数の素電池20,20,…と、素電池20,20,…を保持するホルダ3,3,…と、素電池20,20,…の正極をそれぞれ接続する正極接続板11,11,…と、素電池20,20,…の正極側の端面と正極接続板11との間に介設されたスペーサ12,12,…と、素電池20,20,…の負極をそれぞれ接続する負極接続板13,13,…と、ホルダ3に取り付けられて素電池20,20,…の正極側の外方に後述する排出スペース14hを形成する蓋部材14,14,…と、これらを収容するケース15とを備えている。この電池モジュール1は、例えば、ハイブリッド自動車や電気自動車にそれらの動力源として搭載される。図1においては、電池モジュール1は、ハイブリッド自動車のフロア18上に配設されている。
 本実施形態の電池モジュール1においては、12個の素電池20,20,…が1つの電池ユニット10として構成されている。さらに、電池モジュール1においては、4個の電池ユニット10,10,…が設けられている。4個の電池ユニット10,10,…は、ケース15内に収容されている。前記ホルダ3、正極接続板11、スペーサ12、負極接続板13、蓋部材14は、電池ユニット10ごとに1つずつ設けられている。すなわち、電池ユニット10においては、12個の素電池20,20,…がホルダ3によって保持されている。また、電池ユニット10において、素電池20,20,…のそれぞれの正極端子が正極接続板11に接続される一方、素電池20,20,…のそれぞれの負極端子が負極接続板13に接続される。そして、一の電池ユニット10の正極接続板11は、他の電池ユニット10の負極接続板13に接続される。つまり、12個の素電池20,20,…が並列に接続された電池ユニット10,10,…が4個、直列に接続されている。
 まず、素電池20について詳しく説明する。図3に素電池20の縦断面図を示す。
 前記素電池20は、円柱状のリチウムイオン二次電池であって、例えば、18650サイズの汎用電池である。素電池20は、セパレータ21cを挟持した状態で巻回された正極21a及び負極21bと、正極21a及び負極21bを非水電解液とともに収容する電池ケース22と、電池ケース22の開口端を封止する封止板とを備えている。電池ケース22は、一端が開口する有底の円筒状に形成されている。封止板は、フィルタ23、インナーキャップ24、内ガスケット25、弁体26及び端子板27を有している。フィルタ23、インナーキャップ24、内ガスケット25、弁体26及び端子板27は、この順で電池ケース22の内方から外方に向かって積層されている。電池ケース22の開口端部をかしめることによって、フィルタ23,インナーキャップ24、内ガスケット25、弁体26及び端子板27の周縁部が外ガスケット28を介して電池ケース22の開口端部に接合されている。外ガスケット28は、樹脂製であって、電池ケース22と封止板とは絶縁されている。
 詳しくは、フィルタ23は、周縁部以外の部分が電池ケース22の軸方向内側へ窪んだ、円形の皿形状に形成されている。フィルタ23の中央には貫通孔23aが形成されている。インナーキャップ24は、中央部が電池ケース22の軸方向外側へ突出した円盤状に形成されている。インナーキャップ24には、中央の突出部を囲むようにして、複数の貫通孔24a,24aが形成されている。内ガスケット25は、樹脂製であって、平板で構成されたリング状をしている。弁体26は、円盤状に形成されている。インナーキャップ24の中央の突出部は、弁体26に接合されている。弁体26の表面には所定の形状にスコア加工が施されている。端子板27は、円盤状に形成されており、その中央には、電池ケース22の軸方向外側へ突出する突出部27aが形成されている。端子板27の突出部27aには、その側周面に複数の貫通孔27b,27bが形成されている。端子板27は、正極端子として機能する。フィルタ23,インナーキャップ24、内ガスケット25、弁体26及び端子板27は、それぞれの周縁部が重なり合っている。
 巻回された正極21a及び負極21bの軸方向両端には、絶縁板29a,29bが配されている。正極21aは、正極リード21dを介してフィルタ23に接合されている。こうして、正極21aは、正極リード21d、フィルタ23,インナーキャップ24及び弁体26を介して端子板27と電気的に接続されている。負極21bは、負極リード21eを介して負極端子を兼ねる電池ケース22の底部に接合されている。
 このように構成された素電池20は、内部短絡等が発生すると内圧が上昇する。例えば、素電池20で内部短絡が生じると、正極21a及び負極21bに短絡電流が流れ、該正極21a及び負極21bが高温となる。正極21a及び負極21bが高温となると、正極21a及び負極21b中の酸素が放出され、その酸素が周りの電解液と化学反応を起こす。その結果、素電池20内が高温となると共に内圧が上昇する。このようにして内圧が上昇すると、弁体26が端子板27側へ向かって膨れ、弁体26とインナーキャップ24との接合がはずれる。その結果、電流経路が遮断される。素電池20内の内圧がさらに上昇すると、弁体26が裂ける。ここで、弁体26の表面にはスコア加工が施されているので、弁体26は、スコア加工の部分から裂けやすくなっている。こうして、弁体26が裂けることにより、素電池20内のガスが、フィルタ23の貫通孔23a、インナーキャップ24の貫通孔24a,24a、内ガスケット25の中央開口、弁体26の裂け目、及び端子板27の貫通孔27b,27bを介して、電池ケース22外へ放出される。
 尚、以上説明した、素電池20の安全機構は、この構造に限定されるものではなく、他の構造のものであってもよい。
 次に、電池ユニット10について説明する。図4に、正極接続板11、スペーサ12及び蓋部材14を省略した状態の電池ユニット10の平面図を、図5に、図4のV-V線における電池ユニット10の縦断面図を、図6に、図4のVI-VI線における電池ユニット10の縦断面図を、図7に、蓋部材14の底面図を示す。尚、図5,6において、素電池20は、外形状のみ図示されている。
 前記ホルダ3は、素電池20を収容する収容部31,31,…が設けられたホルダ本体30と、該収容部31に収容された素電池20を収容部31の内周壁へ押圧する押圧壁33と、前記ホルダ本体30に設けられた冷媒流路34,34,…と、前記ホルダ本体30に設けられて所定の融点で固相から液相に変化する相変化部材4,4,…とを有している。押圧壁33が押圧部を構成し、冷媒流路34及び相変化部材4が温度調節部を構成する。
 ホルダ本体30は、アルミニウム合金の押出成形品であって、概略直方体状に形成されている。ホルダ本体30には、12個の概略円筒状の収容部31が貫通形成されている。12個の収容部31,31,…は、それぞれの軸心が平行となる状態で、4行3列に配列されている。
 詳しくは、ホルダ本体30は、列方向に延び且つ行方向に並ぶ4つの列方向壁36,36,…を有している。そして、隣り合う列方向壁36,36の間には、横断面半円形の円筒壁32と、該円筒壁32とその軸心を挟んで対向する押圧壁33とが、列方向へ4組並んでいる。この1組の円筒壁32と押圧壁33との間に収容部31が区画形成されている。こうして、ホルダ本体30には、4行3列の収容部31,31,…が設けられている。
 円筒壁32の内周径は、素電池20の外周径と略同じである。押圧壁33は、円筒壁32と同様の円筒状に形成された円筒部33aと、円筒部33aの周方向両端縁をそれぞれ円筒壁32の周方向一端縁と他端縁とに連結する連結部33b,33bとを有している。円筒部33aは、円筒壁32と同軸であるが、内周径が円筒壁32よりも少し小さくなっている。連結部33b,33bは、軸心及び内周径を円筒壁32と同じくする仮想的な円筒よりも外方に突出しており、横断面が湾曲した形状をしている。押圧壁33は、連結部33b,33bの存在により、径方向へ弾性変形し易くなっている。
 また、前記冷媒流路34は、列方向に隣り合う収容部31,31の間に設けられている。すなわち、冷媒流路34は、列方向に隣り合う収容部31,31のうちの一方の収容部31の円筒壁32と、他方の収容部31の押圧壁33と、列方向壁36,36とで区画形成されている。このように構成された冷媒流路34は、収容部31の軸方向と平行に延びてホルダ本体30を貫通している。これら冷媒流路34,34,…は、収容部31,31,…の各列方向において3個、ホルダ本体30全体で9個設けられている。また、ホルダ本体30の列方向一端部には円筒壁32が位置し、列方向他端部には押圧壁33が位置している。そして、これら列方向の端部に位置する円筒壁32及び押圧壁33はそれぞれ、後述する、電池ユニット10がケース15内に収容されたときに、下側ケース16の周壁16bとの間に冷媒流路(図示省略)を区画形成する。すなわち、ホルダ本体部30の列方向においては、円筒壁32と押圧壁33とで区画形成される3個の冷媒流路34,34,…と、これら3個の冷媒流路34,34,…よりも列方向の一端側に位置して円筒壁32と下側ケース16の周壁16bとで区画形成される冷媒流路と、これら3個の冷媒流路34,34,…よりも列方向の他端側に位置して押圧壁33と下側ケース16の周壁16bとで区画形成される冷媒流路との合計5個の冷媒流路34,34,…が並んでいる。
 前記相変化部材4,4,…は、列方向壁36,36,…に形成された配設部35,35,…内に配設されている。詳しくは、列方向壁36ごとに、4つの配設部35,35,…が列方向に並んで形成されている。ホルダ本体30全体としては、16個の配設部35,35,…が形成されている。各配設部35は、収容部31の軸方向と平行に延びてホルダ3を貫通している。また、各配設部35は、収容部31と隣接する位置に形成されている。相変化部材4は、その温度に応じて固相から液相に変化する部材である。例えば、相変化部材4は、水(35~50重量%)、硫酸ナトリウム(30~50重量%)、塩化ナトリウム(5~20重量%)を有効成分として混合してなる部材や、水(35~45重量%)、酢酸ナトリウム(44~65重量%)を有効成分として混合してなる部材や、水(30~45重量%)、リン酸三ナトリウム(35~65重量%)を有効成分として混合してなる部材である。これらは、塩と水との化合物であるため、芳香族有機化合物や有機酸やワックスやアルコール等を含むものと比べて、高温に晒されても燃焼し難い。
 例えば、相変化部材4は、Climator Sweden AB社の「ClimSel C28」、「ClimSel C48」、「ClimSel C58」、「ClimSel C70」等で構成することができる。
 また、相変化部材4としては、パラフィンワックスを含むもの、クロロベンゼンとブロモベンゼンを組み合わせたもの、ステアリン酸や、ステアリン酸とメチルアルコール、プロピルアルコール、ブチルアルコールとの各種エステルなどを有効成分とするものがある。ただし、燃焼が生じないという観点からは、前述のような塩と水を有効成分をとする相変化部材4が好ましい。
 さらに、相変化部材4としては、樟脳のように、固相から気相へ相変化する部材や、水のように、液相から気相へ変化する部材であってもよい。ただし、相変化部材4は配設部35内に配設されるため、相変化の前後において体積がほとんど変化しないという点で、相変化部材4は、素電池20の想定される温度範囲内で固相から液相へ相変化し、気相まで相変化しない部材が好ましい。
 相変化部材4は、ラミネートやアルミ箔に密封された状態で配設部35内に配設される。尚、相変化部材4を、配設部35に直接、配設してもよい。この場合、配設部35の両端部を封止するように、ホルダ3にアルミ箔などを溶着してもよい。尚、相変化部材4が気相まで変化することが想定される場合などには、該アルミ箔にスコア加工を施して、配設部35の内圧が上昇し過ぎたときには、アルミ箔が裂けるように構成してもよい。
 相変化部材4の相変化温度(即ち、融点)は、素電池20の許容温度範囲内の温度であって、詳しくは、素電池20の許容上限温度よりも少し低い温度である。ここで、許容上限温度とは、素電池20において内部短絡が発生する可能性が高くなる温度である。詳しくは、素電池20は、所望の性能を発揮することができる動作温度範囲を有する。また、素電池20は、動作上限温度よりも高い温度であって、長時間放置しても性能が劣化する可能性が低い温度である保存温度を有する。そして、素電池20は、保存温度よりも高い温度であって、内部短絡が発生する可能性が高くなる温度である許容上限温度を有する。
 また、各列方向壁36には、タッピングネジ用の下穴36a,36a,…が形成されている。各下穴36aは、列方向壁36を、収容部31の軸方向と平行な方向に貫通している。各下穴36aには、その軸方向に沿って割溝が形成されている。
 このように構成されたホルダ3において、素電池20が、その軸心を収容部31の軸心に一致させ、収容部31の軸方向一端側から軸方向へ挿入するようにして、収容部31内へ設置する。このとき、押圧壁33の円筒部33aは、軸心及び内周径を円筒壁32と同じとする仮想的な円筒よりも内方に位置するため、そのままでは、円筒部33aが素電池20に干渉する。そこで、押圧壁33を径方向外側に弾性変形させることによって、収容部31内のスペースを拡大して、素電池20を収容部31内に設置する。その結果、収容部31に収容された素電池20は、押圧壁33により弾性的に押圧されて、その外周面が収容部31の円筒壁32の内周面に密着する。また、押圧壁33の円筒部33aの内径は素電池20の外径よりも小さいが、素電池20を収容部31へ設置する際に円筒部33aが弾性変形して、円筒部33aの内周面が素電池20の外周面に密着する。
 前記負極接続板13は、ニッケル板やニッケルメッキ鋼板などで構成された板状の部材であって、概略長方形の底部13aと、底部13aの一の辺縁部から立設する接続部13bとを有している。負極接続板13の底部13aには、タッピングネジが挿通される複数の挿通孔13f,13f,…が貫通形成されている。これら挿通孔13f,13f,…の位置は、ホルダ3に設けられた下穴36a,36a,…の位置に対応している。負極接続板13は、底部13aが収容部31,31,…の軸方向一端側からホルダ3に、挿通孔13f,13f,…に挿通されたタッピングネジを介してネジ締結される。この軸方向一端側は、収容部31に素電池20が収容されたときに電池ケース22の底部が位置する側である。底部13aには、ホルダ3の冷媒流路34,34,…と同じ形状の流路開口部13e,13e,…が貫通形成されている。流路開口部13e,13e,…は、負極接続板13をホルダ3に取り付けたときに、ホルダ3の冷媒流路34,34,…と連通する。一方、ホルダ3の収容部31,31,…と配設部35,35,…は、負極接続板13をホルダ3に取り付けたときに、それらの開口端が負極接続板13の底部13aによって封止される。また、この負極接続板13の底部13aと、各素電池20の電池ケース22の底部とは、スポット溶接によって接合される。接続部13bは、底部13aの一対の列方向に延びる辺縁部のうちの一方の辺縁部から、底部13aに対して垂直に延びている。接続部13bの先端部には、屈曲して底部13aと平行に延びる負極端子片13cが設けられている。底部13aと負極端子片13cとは、接続部13bに対してそれぞれ反対側に延びている。負極端子片13cには、2つの貫通孔13d,13dが列方向に並んで形成されている。
 前記スペーサ12は、負極接続板13と概ね同じ形状をしている。すなわち、スペーサ12は、概略長方形の平板状の部材である。スペーサ12は、例えば、アラミド絶縁紙やガラスエポキシシートのような絶縁部材で構成されている。スペーサ12は、ホルダ3の、収容部31,31,…の軸方向他端側に配設される。スペーサ12には、タッピングネジが挿通される複数の挿通孔12c,12c,…が貫通形成されている。スペーサ12は、蓋部材14をホルダ3にタッピングネジによって取り付けるときに共締めされる。こられ挿通孔12c,12c,…の位置は、ホルダ3の下穴36a,36a,…の位置に対応している。スペーサ12には、ホルダ3の冷媒流路34,34,…と同じ形状の流路開口部12a,12a,…と、収容部31に収容される素電池20の正極端子の突出部27aよりも大径の貫通孔12b,12b,…が貫通形成されている。スペーサ12をホルダ3に取り付けたときに、流路開口部12a,12a,…はホルダ3の冷媒流路34,34,…と連通すると共に、貫通孔12b,12b,…はホルダ3の収容部31,31,…と連通する。このとき、収容部31に収容された素電池20の突出部27aは、スペーサ12と接触することなく、貫通孔12bの内方に位置する。また、ホルダ3の配設部35,35,…は、スペーサ12をホルダ3に取り付けたときに、それらの開口端がスペーサ12によって封止される。つまり、配設部35は、一方の開口端を負極接続板13で、他方の開口端をスペーサ12で封止されて密閉される。
 前記正極接続板11は、ニッケル板やニッケルメッキ鋼板などで構成された平板状の部材であって、収容部31,31,…と同様に4行3列に配列されて素電池20の正極端子の突出部27aと接触する円盤部11a,11a,…と、円盤部11a,11a,…を行方向へ互いに連結する行方向接続部11b,11b,…と、行方向接続部11b,11b,…を列方向へ互いに接続する列方向接続部11c,11c,…と、行方向一端側に位置する4つの円盤部11a,11a,…よりもさらに行方向外側に設けられた正極端子片11dとを有している。各行方向接続部11bは、3つの円盤部11a,11a,…を行方向に連結する。各行方向接続部11bは、列方向接続部11cと比べて幅広に形成されている。正極接続板11は、円盤部11a,11a,…がホルダ3の収容部31に収容された素電池20の突出部27aにスポット溶接により接合される。各円盤部11aには、素電池20の突出部27aと接触する中央部を囲むようにして、4つの円弧状の貫通孔11e,11e,…が形成されている。正極端子片11dは、平面視で、ホルダ3よりも行方向の一方にはみ出している。正極端子片11dには、2つの貫通孔11f,11fが列方向に並んで形成されている。
 蓋部材14は、天板14aと、天板14aの周縁部に設けられた周壁14bと、冷媒流路14d,14d,…を区画形成する流路壁部14c,14c,…とを有し、アルミニウム合金で構成されている。天板14aは、概略長方形状で、負極接続板13と概ね同じ形状をしている。周壁14bは、天板14aの4つの辺縁部のうち3つの辺縁部に設けられている。周壁14bは、スペーサ12の外周形状に沿った形状をしている。詳しくは、周壁14bは、天板14aにおける、行方向に延びる一対の辺縁部と列方向に延びる一対の辺縁部のうち、列方向に延びる一方の辺縁部以外の辺縁部に設けられている。つまり、蓋部材14の周囲は、周壁14bによって三方から囲まれていて、行方向の一方側へ開口している。この蓋部材14の開口は、素電池20が異常発熱した際に素電池20からガスが放出されたときのガスの排出口14iとなる。また、蓋部材14は、平面視で、ホルダ3よりも行方向の一方へ張り出した形状をしている。また、天板14aからは、9個の筒状の流路壁部14cが周壁14bと同じ側に延びている。各流路壁部14c内には冷媒流路14dが形成されている。冷媒流路14dの内周形状は、ホルダ3の冷媒流路34の内周形状と同じである。各冷媒流路14dは、蓋部材14をホルダ3に取り付けたときにスペーサ12の流路開口部12a及びホルダ3の冷媒流路34と連通する。さらに、蓋部材14の排出口14iの近傍には、天板14aから周壁14bと同じ側に延びる円筒壁14f,14fが2つ設けられている。この円筒壁14f,14fには、詳しくは後述するが、隣接する2つの電池ユニット10,10の、一方の正極接続板11と他方の負極接続板13とを連結するボルトが挿通される。蓋部材14には、タッピングネジが挿通される複数の挿通孔14g,14g,…が貫通形成されている。これら挿通孔14g,14g,…の位置は、ホルダ3の下穴36a,36a,…の位置に対応している。蓋部材14は、ホルダ3との間にスペーサ12を挟んだ状態で、挿通孔14g,14g,…に挿通されたタッピングネジを介してホルダ3にネジ締結される。このとき、蓋部材14の周壁14b及び流路壁部14c,14c,…の先端は、スペーサ12に当接している。ただし、本実施形態では、これら周壁14b及び流路壁部14c,14c,…は、スペーサ12上に位置する正極接続板11には接触していない。円筒壁14f,14fの先端には、図示は省略するが、絶縁体が設けられており、絶縁体を介して正極接続板11の正極端子片11dに接触している。つまり、蓋部材14と、正極接続板11とは電気的に絶縁されている。
 こうして蓋部材14をホルダ3に取り付けると、蓋部材14の各冷媒流路14dは、スペーサ12の流路開口部12a、ホルダ3の冷媒流路34、及び負極接続板13の流路開口部13eと連通し、これらと共に1つの冷媒流路を形成する。
 また、蓋部材14をホルダ3に取り付けることによって、蓋部材14とスペーサ12との間に排出スペース14h,14h,…が区画形成される。排出スペース14h,14h,…は、蓋部材14の流路壁部14c,14c,…によって列方向に概ね仕切られている。すなわち、4つの排出スペース14h,14h,…が、行方向に延びるように形成されている。排出スペース14h,14h,…は、行方向の一方側の排出口14iにおいて外部へ開口している。
 この排出スペース14h,14h,…には、前述の、素電池20が異常発熱した際に素電池20からの高温ガスが放出される。詳しくは、素電池20において内部短絡が生じると、素電池20から高温のガスが放出される。素電池20から放出されたガスは、スペーサ12の貫通孔12b及び正極接続板11の貫通孔11e,11e,…を通って排出スペース14hへ流入する。このガスは、排出スペース14h内を流通して、排出口14iから蓋部材14の外部へ排出される。
 このように構成された4つの電池ユニット10,10,…は、ケース15内に収容される。ケース15は、下側ケース16と上側ケース17とを有している。
 下側ケース16は、概略長方形状の底壁16aと、底壁16aの4つの周縁部に立設された周壁16bと、下側ケース16内のスペースを仕切って、4つの収容スペースを区画形成する仕切壁16c,16c,…とを有している。4つの電池ユニット10,10,…はそれぞれ、下側ケース16内の収容スペースに収容される。このとき、電池ユニット10,10,…は、一の電池ユニット10の正極接続板11の正極端子片11dと、他の電池ユニット10の負極接続板13の負極端子片13cとが隣り合うようにして、下側ケース16内に収容される。そして、隣接する一方の電池ユニット10の正極端子片11dと、他方の電池ユニット10の負極端子片13cとは、下側ケース16の仕切壁16cの先端面上で重なっている。このとき、正極端子片11dの貫通孔11f,11fと負極端子片13cの貫通孔13d,13dとは連通している。ここで、図示は省略するが、仕切壁16cの先端面には、インサートナットが設けられている。このインサートナットは、正極端子片11dの貫通孔11f,11f及び負極端子片13cの貫通孔13d,13d内に位置している。そして、蓋部材14の円筒壁14f,14fを介してボルトを正極端子片11dの貫通孔11f,11f及び負極端子片13cの貫通孔13d,13dに挿通して、インサートナットに螺合させる。こうして、正極端子片11dと負極端子片13cとが仕切壁16cにボルト締結される。
 また、下側ケース16の底壁16aには、電池ユニット10の冷媒流路と連通する流路開口部16d,16d,…が貫通形成されている。すなわち、電池ユニット10が下側ケース16の収容スペース内に配設されて仕切壁16cにボルト締結されたときに、電池ユニット10の負極接続板13の流路開口部13e,13e,…と、下側ケース16の流路開口部16d,16d,…とが連通するようになっている。
 上側ケース17は、概略長方形状の天板17aと、天板17aの4つの周縁部から垂下する周壁17bと、天板17aから垂下する筒状の流路壁部17c,17c,…とを有している。上側ケース17は、下側ケース16にボルト締結される。各流路壁部17cは、先端が電池ユニット10の蓋部材14に当接している。各流路壁部17cの内部には、冷媒流路17dが形成されている。冷媒流路17dは、天板17aを貫通している。この冷媒流路17d,17d,…は、電池ユニット10の冷媒流路と連通する。すなわち、上側ケース17を下側ケース16に取り付けたときに、電池ユニット10の蓋部材14の冷媒流路14d,14d,…と、上側ケース17の冷媒流路17d,17d,…とが連通するようになっている。
 また、上側ケース17の周壁17bには、素電池20から噴出したガスをケース15外へ排出するための排出口17eが貫通形成されている。すなわち、素電池20から噴出したガスは、蓋部材14により形成される排出スペース14h内を流通して、排出口14iを介して、電池ユニット10からケース15内へ排出される。ケース15内へ排出されたガスは、電池ユニット10,10,…と上側ケース17との間のスペースを流通して、排出口17eからケース15外へ排出される。
 4個の電池ユニット10,10,…のうち一端に位置する電池ユニット10の正極端子片11dは、他の電池ユニット10の正極端子片11dよりも長くなっており、下側ケース16と上側ケース17との接合面からケース15外へ突出している。また、4個の電池ユニット10,10,…の他端に位置する電池ユニット10の負極端子片13cは、他の電池ユニット10の負極端子片13cよりも長くなっており、下側ケース16と上側ケース17との接合面からケース15外へ突出している。
 このように構成された電池モジュール1は、車台のフロア18上に載置されている。フロア18の表面には、複数の送風溝18a(図1では1つのみ図示)が形成されている。送風溝18aの一端には、ファン18bが設けられている。このファン18bによって、送風溝18a内には空気が導入されている。電池モジュール1は、下側ケース16の流路開口部16d,16d,…が送風溝18a上に位置するようにして、フロア18上に載置されている。その結果、ファン18bによって送風溝18a内へ導入された空気は、下側ケース16の流路開口部16d,16d,…から、電池ユニット10,10,…の冷媒流路内へ流入し、上側ケース17の冷媒流路17dを介して、ケース15外へ流出する。尚、送風溝18aへの送風は、ファン18bからの送風に限られない。車両の空調装置(図示省略)からの空気をダクト等を介して送風溝18aへ導くようにしてもよい。
 素電池20,20,…は、充放電により高温となるが、電池ユニット10,10,…の冷媒流路を流通する空気によって空冷される。詳しくは、素電池20で発生した熱は、素電池20を保持するホルダ3へ熱伝導する。そして、ホルダ3へ伝導した熱は、ホルダ3内を伝導し、冷媒流路34,34,…において、冷媒流路34,34,…を流通する冷媒へ熱伝達する。このとき、ファン18bによって送風する空気の温度及び流量を調節することによって、素電池20から冷媒へ伝わる熱量を調節することができる。ここで、素電池20,20,…の温度を測定する温度センサを設けていれば、その検出温度に応じて空気の温度及び流量を調節することによって、素電池20,20,…の温度を所望の値に制御することができる。例えば、温度センサは、ホルダ3の収容部31内において、押圧壁33の連結部33bや、素電池20の電池ケース22の外周面に取り付けることができる。
 ここで、本実施形態では、素電池20は、押圧壁33の押圧によって円筒壁32に密着している。それに加えて、押圧壁33の円筒部33aが弾性変形して、素電池20の外周面に密着している。そのため、素電池20の熱はホルダ3へ効率良く伝導する。さらに、ホルダ3は、金属製であるため、素電池20からホルダ3へ伝導した熱は、ホルダ3内を冷媒流路34,34,…まで効率良く伝導していく。こうして、素電池20から冷媒までの熱抵抗を低減することによって、素電池20の熱を冷媒へ効率良く伝えることができる。さらに、素電池20に密着する円筒壁32及び押圧壁33は、冷媒流路34を区画形成する壁部でもあるため、素電池20と冷媒との間の熱の伝導距離が非常に短く、即ち、素電池20と冷媒との間の熱抵抗が非常に小さくなる。つまり、円筒壁32の内周面において、素電池20から円筒壁32へ伝導した熱は、円筒壁32の外周面において冷媒流路34内を流通する冷媒へ伝達する。同様に、押圧壁33の円筒部33aの内周面において、素電池20から押圧壁33へ伝導した熱は、押圧壁33の外周面において冷媒流路34内を流通する冷媒へ伝達する。そのため、素電池20の熱が冷媒へさらに効率良く伝わる。
 さらに、素電池20が前述の如く、内部短絡等によってガスを噴出するときには、素電池20自体が高温となる。また、素電池20を過充電したり、素電池20が大電流で充放電した場合にも、素電池20は高温となる。この場合にも、素電池20は冷媒流路34,34,…を流通する冷媒によって冷却される。しかし、通常運転時と異なり、このような異常発熱状態においては、冷媒流路34,34,…を流通する冷媒だけでは、素電池20の発熱量を吸収することができない。さらに、このような異常発熱においては、異常発熱を起こした素電池20の熱が他の素電池20,20,…に伝わると、異常発熱を起こしていない素電池20,20,…までもが高温となる虞がある。本実施形態のように、複数の素電池20,20,…をホルダ3で保持する構成においては、複数の素電池20,20,…がホルダ3を介して熱的に接続されているため、異常発熱した素電池20から他の素電池20,20,…への熱の伝導が特に問題となる。そこで、本実施形態では、素電池20の熱をホルダ3に設けた相変化部材4,4,…で吸収する。すなわち、素電池20からホルダ3へ熱伝導した熱は、ホルダ3内を伝導し、冷媒流路34,34,…だけでなく、相変化部材4,4,…へさらに熱伝導する。熱を受け取った相変化部材4,4,…は、昇温して、その温度が融点に達すると、固相から液相へ変化する。このとき、相変化部材4,4,…は、潜熱(融解熱)として、より多くの熱を吸収する。そのため、素電池20が異常発熱したときの熱量であっても相変化しない部材で吸熱する構成と比較して、相変化部材4,4,…によってより多くの熱を吸収することができる。これにより、異常発熱した素電池20の熱を吸熱して、他の素電池20,20,…の温度上昇を抑制することができる。さらに、素電池20の発熱量が、全ての相変化部材4,4,…を昇温させて、相変化を完了させるのに必要な熱量以下である場合は、素電池20の温度を、相変化部材4,4,…の融点以下に抑えることができる。つまり、相変化部材4,4,…が相変化しているときは、その温度は略一定である。そのため、相変化部材4,4,…の温度が融点に達すると、その温度が維持されて、それ以上の温度上昇が抑制される。本実施形態の相変化部材4,4,…の融点は、素電池20の許容上限温度以下の値に設定されているため、素電池20の発熱量が上記の熱量以下である場合は、素電池20の温度を許容上限温度以下に抑えることができる。
 この異常発熱は、通常、全ての素電池20,20,…で同時に発生するのではなく、偶発的に1個あるいは数個の素電池20,20,…において発生する。そして、ホルダ3には、該素電池20の周辺だけでなく、別の素電池20の周辺にも相変化部材4,4,…が配設されている。それに加えて、ホルダ3と素電池20,20,…とは熱的に接続されているため、異常発熱した素電池20と、異常発熱していない他の素電池20,20,…の回りに配設された相変化部材4,4,…とも熱的に接続されている。すなわち、異常発熱した素電池20の熱は、該素電池20の周辺の相変化部材4,4,…だけでなく、異常発熱をしていない他の素電池20,20,…の周辺に配設された相変化部材4,4,…によっても吸熱される。換言すれば、異常発熱した素電池20の熱をホルダ3に配設された全ての相変化部材4,4,…で吸熱することができる。その結果、異常発熱した素電池20の温度を確実に抑制することができると共に、他の素電池20,20,…の温度上昇も確実に抑制することができる。
 ここで、前述の如く、素電池20は、押圧壁33の押圧によって円筒壁32に密着している。それに加えて、押圧壁33の円筒部33aが弾性変形して、素電池20の外周面に密着している。そのため、素電池20の熱はホルダ3へ効率良く伝導する。さらに、ホルダ3は、金属製であるため、素電池20からホルダ3へ伝導した熱は、相変化部材4,4,…まで効率良く伝導していく。こうして、素電池20から相変化部材4,4,…までの熱抵抗を低減することによって、素電池20の熱を相変化部材4,4,…へ効率良く伝えることができる。
 したがって、本実施形態によれば、素電池20をホルダ3の押圧壁33で円筒壁32に押圧して、素電池20の外周面を円筒壁32の内周壁に接触させることによって、素電池20とホルダ3との間の熱抵抗が小さくなるため、素電池20の熱をホルダ3へ効率良く熱伝導させることができる。それに加えて、ホルダ3を金属製とすることによって、ホルダ3自体の熱抵抗も小さくなるため、素電池20からホルダ3へ伝わった熱を、冷媒が流通する冷媒流路34,34,…や相変化部材4,4,…まで効率良く伝導させることができる。こうして、素電池20の熱を、冷媒や相変化部材4,4,…へ効率良く伝えることができる結果、素電池20の温度を効率良く且つ応答性良く調節することができる。また、異常発熱を発生した素電池20の熱を、該素電池20の周りに配設された相変化部材4,4,…、及び他の素電池20,20,…の周りに配設された相変化部材4,4,…によって効率良く且つ迅速に吸熱することができる。
 それに加えて、素電池20を、円筒壁32と押圧壁33とによってしっかりと保持することができる。特に、電池モジュール1を自動車に搭載する場合には、振動が問題となるが、素電池20をホルダ3でしっかりと保持することによって、耐振動性を向上させることができる。
 また、押圧壁33の一部を円筒状に形成して素電池20と密着させることによって、素電池20とホルダ3との接触面積を拡大することができるため、素電池20とホルダ3との間の熱抵抗をさらに小さくして、素電池20の熱をホルダ3へさらに効率良く熱伝導させることができる。
 さらに、素電池20に密着する円筒壁32及び押圧壁33により冷媒流路34を区画形成することによって、素電池20と冷媒との間の熱抵抗をさらに低減することができる。すなわち、円筒壁32の内周面には素電池20が接触し、円筒壁32の外周面には冷媒が接触しているため、素電池20の熱は、円筒壁32の厚み分だけを伝導すればよい。こうして、素電池20の熱を、冷媒へさらに効率良く伝えることができる。
 また、円筒壁32及び押圧壁33により冷媒流路34を区画形成することによって、素電池20の収容部31と冷媒流路34とを分離することができるため、素電池20と冷媒とが直接接触することを防止することができる。その結果、素電池20の外表面が冷媒により腐食してしまったり、冷媒が素電池20内に浸入してしまうことを防止することができる。さらに、蓋部材14に流路壁部14cを設けて、ホルダ3の冷媒流路34を流通する冷媒が流路壁部14c内の冷媒流路14dを流通してスペーサ12と蓋部材14との間のスペースに流入しないように構成すると共に、正極接続板11をスペーサ12と蓋部材14との間のスペースにおいて流路壁部14cを避けるように配設することによって、正極接続板11が冷媒と直接接触することを防止することができる。その結果、正極接続板11(特に、素電池20と当接する部分)が冷媒により腐食してしまうことを防止することができる。また、負極接続板12をホルダ3と下側ケース16の底壁16aとで挟持された状態にし且つ、負極接続板12にホルダ3の冷媒流路34,34,…及び底壁16aの流路開口部16d,16d,…と連通する流路開口部13e,13e,…を形成することによって、冷媒が負極接続板12の流路開口部13e,13e,…の端面以外には接触しないようにすることができる。その結果、少なくとも、負極接続板12の、素電池20と当接する部分が冷媒により腐食してしまうことを防止することができる。尚、負極接続板12の冷媒による腐食を完全に防止するためには、流路開口部13e,13e,…の端面をウレタン塗装等により樹脂等で被覆することが好ましい。
 さらにまた、前記の構成によって、複数の素電池20,20,…がホルダ3を介して熱的に接続されると共に、素電池20とホルダ3との間及びホルダ3自体の熱抵抗が小さくなるため、温度が高い素電池20から温度が低い素電池20へ熱が効率良く伝導して、素電池20,20,…の温度の均一化を図ることができる。
 また、ホルダ3に相変化部材4,4,…を設けることによって、ホルダ3の体積当たりの熱容量を大きくすることができる。つまり、素電池20,20,…のより多くの熱をホルダ3及び相変化部材4,4,…で吸収することができる。その結果、1つ又はいくつかの素電池20で異常発熱が発生しても、他の素電池20,20,…までが高温となることを抑制することができる。さらに、相変化部材4,4,…を採用することによって、素電池20,20,…の温度が上昇しても、素電池20,20,…の温度が相変化部材4,4,…の相変化温度に達すると、相変化部材4,4,…が液相へ変化し切ってしまうまでは、素電池20,20,…の温度を該相変化温度に維持することができる。
 さらに、押圧壁33をホルダ本体30と一体に構成することによって、ホルダ3の組立工数を低減することができる。
 また、素電池20に異常発熱が生じた場合に、発生した熱を相変化部材4,4,…で吸熱することによって、該熱が異常発熱していない素電池20,20,…にまで伝わって正常な素電池20,20,…まで異常に発熱させることを防止することができる。
 そして、異常発熱した素電池20の熱の吸熱に相変化部材4を採用することによって、体積当たりの熱容量を大きくして、より多くの熱を吸熱することができる。つまり、相変化部材4は、相変化する際に潜熱としてより多くの熱を吸熱する。そのため、相変化しない部材に熱を吸熱させる構成と比較して、相変化部材4はより多くの熱を吸熱することができる。その結果、相変化部材4を配設するホルダ3を小型化することができ、ひいては、電池モジュール1の小型化を図ることができる。
 さらに、異常発熱した素電池20の熱の吸熱に相変化部材4を採用することによって、ホルダ3及び他の素電池20,20,…の温度上昇を抑制することができる。つまり、相変化しない部材で吸熱する場合は、該部材は吸熱するに従って温度が上昇する。それに対して、相変化部材4は、吸熱するに従って融点までは温度上昇するものの、その温度が融点に達すると、相変化部材4は、固相から液相に変化し切るまでは、その温度が融点に略維持される。よって、異常発熱した素電池20が高温になっても、ホルダ3及び正常な素電池20,20,…の温度も、相変化部材4の融点と略同じ温度に維持される。
 それに加えて、想定される素電池20の温度変化範囲内において固相から液相に変化する(即ち、気相には変化しない)相変化部材4を採用することによって、相変化部材4を繰り返し使用することができる。つまり、固相と液相との間での相変化においては、体積変化がほとんど生じないか、生じても僅かであるため、相変化部材4がホルダ3の配設部35から漏れ出すことを防止することができる。そのため、異常発熱した素電池20の発熱が収まって、素電池20の温度が低下すると、ホルダ3や相変化部材4の温度も低下する。ここで、ホルダ3においては相変化部材4が漏れ出る等の破損が生じていないため、再び、異常発熱が生じる前の状態に戻る。その結果、相変化部材4は、次の異常発熱に備えることができる。
 さらに、相変化部材4は、素電池20と接触していないため、相変化部材4が液相に変化したとしても、素電池20に悪影響を及ぼすことがない。すなわち、相変化部材4と素電池20とが接触している場合には、相変化部材4が液相になったときに、素電池20の外表面を腐食させたり、素電池20内に浸入してしまったり、さらには、素電池20を外部短絡させてしまったりする虞がある。それに対し、本実施形態によれば、相変化部材4と素電池20とは接触していないため、素電池20を液相となった相変化部材4から保護することができる。このような構成であっても、相変化部材4と素電池20とはホルダ3を介して熱的に接続されているため、素電池20と相変化部材4との間の熱伝導を効率良く行うことができる。
 《発明の実施形態2》
 続いて、本発明の例示的な実施形態2について説明する。図8に、正極接続板11、スペーサ12及び蓋部材14を省略した状態の電池ユニット210の一部を拡大した平面図を示す。
 実施形態2に係る電池ユニット210は、ホルダ203の構成が、実施形態1と異なる。そこで、実施形態1と同様の構成については同様の符号を付して説明を省略し、異なる構成を中心に説明する。
 ホルダ203は、素電池20を収容する収容部231,231,…が設けられたホルダ本体230と、該収容部231に収容された素電池20を収容部231の内周壁へ押圧する押圧板233と、前記ホルダ本体230に設けられた冷媒流路234,234,…と、前記ホルダ本体230に設けられて所定の融点で固相から液相に変化する相変化部材4,4,…とを有している。押圧板233が押圧部を構成し、冷媒流路234及び相変化部材4が温度調節部を構成する。
 ホルダ本体230は、アルミニウム合金の押出成形品であって、概略直方体状に形成されている。ホルダ本体230は、列方向に延び且つ行方向に並ぶ4つの列方向壁236,236(図8では、2つだけ図示)を有している。そして、隣り合う列方向壁236,236の間には、横断面半円形の円筒壁232と、該円筒壁232とその軸心を挟んで対向する平板状壁237とが、列方向へ4組並んでいる。この1組の円筒壁232と平板状壁237との間に収容部231が区画形成されている。こうして、ホルダ本体230には、4行3列の収容部231,231,…が設けられている。平板状壁237の収容部231側の面には、収容部231の軸方向に延びる突起237a,237aが形成されている。2つの突起237a,237aは、平板状壁237における、行方向両端部に設けられている。
 尚、冷媒流路234は、列方向に隣り合う収容部231,231のうちの一方の収容部231の円筒壁232と、他方の収容部231の平板状壁237と、列方向壁236,236とで区画形成されている。
 押圧板233は、ばね鋼で構成された平板状の部材である。押圧板233は、平板状壁237の突起237a,237aに当接する状態で収容部231内に配設されている。このとき、押圧板233は、軸心及び内周径を円筒壁232と同じくする仮想的な円筒に干渉している。
 このように構成された収容部231に、素電池20は、その軸心を収容部231の軸心に一致させ、収容部231の軸方向一端側から軸方向へ挿入するようにして、収容部231内へ設置する。このとき、押圧板233は、軸心及び内周径を円筒壁232と同じとする仮想的な円筒よりも内方に位置するため、そのままでは、素電池20を収容部231内に設置することができない。そこで、押圧板233の列方向中央部を平板状壁237側へ弾性変形させることによって、収容部231内のスペースを拡大して、素電池20を収容部231内に設置する。その結果、収容部231に収容された素電池20は、押圧板233により弾性的に押圧されて、その外周面が収容部231の円筒壁232の内周面に密着する。
 したがって、本実施形態によっても、素電池20をホルダ203の押圧板233で円筒壁232に押圧して、素電池20の外周面を円筒壁232の内周壁に接触させることによって、素電池20とホルダ203との間の熱抵抗を小さくして、素電池20の熱をホルダ203へ効率良く熱伝導させることができる。それに加えて、ホルダ203を金属製とすることによって、ホルダ203自体の熱抵抗も小さくなるため、素電池20からホルダ203へ伝わった熱を、冷媒が流通する冷媒流路234,234,…や相変化部材4,4,…まで効率良く伝導させることができる。こうして、素電池20の熱を、冷媒や相変化部材4,4,…へ効率良く伝えることができる結果、素電池20の温度を効率良く且つ応答性良く調節することができる。また、異常発熱を発生した素電池20の熱を、該素電池20の周りに配設された相変化部材4,4,…、及び他の素電池20,20,…の周りに配設された相変化部材4,4,…によって効率良く且つ迅速に吸熱することができる。
 また、ホルダ本体230と押圧板233とを別体で構成することによって、それぞれをそれぞれの機能に特化して設計することができる。例えば、ホルダ本体230は熱伝導性を考慮してアルミニウム合金製とする一方で、押圧板233は弾性力を考慮してバネ鋼製とすることができる。
 《その他の実施形態》
 本発明は、前記実施形態1,2について、以下のような構成としてもよい。
 例えば、素電池20は、18650サイズの汎用電池に限られない。また、素電池20は、リチウムイオン二次電池に限られない。さらに、素電池20は、円柱状に限らず、例えば、角柱状であってもよい。あるいは、素電池20は、柱状でなくてもよい。同様に、ホルダ3,203の収容部31,231も円筒状に限られず、断面多角形の筒状に形成されていてもよい。
 また、素電池20、電池ユニット10,210の個数は、前記実施形態に限られるものではない。例えば、電池ユニット10は1つ、即ち、電池ユニット10がそのまま電池モジュール1を構成してもよい。
 前記相変化部材4としては、想定される素電池20の温度上昇範囲において固相から液相に変化し且つ液相から気相に変化しない部材であれば、任意の部材を採用することができる。
 また、相変化部材4,4,…は、各素電池20の四方を囲むようにしてホルダ3,203に配設されているが、これに限られるものではない。すなわち、相変化部材4は、ホルダ3,203内に配設されている限りは、素電池20とホルダ3,203を介して熱的に接続されているため、素電池20の熱を吸熱することができる。そのため、相変化部材4,4,…は、素電池20の周りに配設されている必要はなく、素電池20から離れた位置に配設されていてもよい。また、素電池20ごとに同じ個数の相変化部材4,4,…が設けられている必要もない。例えば、素電池20,20,…をホルダ3内に配置した後、空いたスペースに相変化部材4,4,…を配置するように構成してもよい。ただし、素電池20の熱を効率良く吸熱する観点からは、相変化部材4,4,…は、素電池20の近くであって、且つできるだけ多く配設されていることが好ましい。
 前記ホルダ3,203は、アルミニウム合金で構成されているが、これに限られるものではない。例えば、ホルダ3は、アルミニウム合金以外の金属で構成してもよい。あるいは、ホルダ3は、高熱伝導性樹脂で構成してもよい。高熱伝導性樹脂としては、例えば、溶融シリカを含む例えばエポキシ樹脂のごとき樹脂(熱伝導率が約12×10-4cal/cm・sec・deg)、アルミナを含む樹脂(熱伝導率が約40×10-4cal/cm・sec・deg)、結晶シリカを含む樹脂(熱伝導率が約35×10-4cal/cm・sec・deg)、及び窒化アルミを含む樹脂(熱伝導率が約40×10-4cal/cm・sec・deg)等が挙げられる。
 前記電池モジュール1では、素電池20,20,…を空冷しているが、液冷であってもよい。例えば、電池ユニット10の冷媒流路に連通する水冷ジャケットを設けて、電池ユニット10の冷媒流路に水を流通させる構成であってもよい。
 さらに、素電池20の形状は、円筒形に限られるものではない。例えば、図9に示すような、板状の素電池320を採用してもよい。すなわち、素電池320は、横断面方形の板状に形成されている。かかる場合には、ホルダ303の収容部331も横断面方形に形成される。図9においては、実施形態2と同様に、押圧部を構成する押圧板333が設けられている。つまり、ホルダ303のホルダ本体330は、列方向壁336,336(図9では、2つだけ図示)を有している。これら列方向壁336,336の間には、平板状の当接壁332と、該当接壁332に対向する平板状壁337とが、列方向へ4組(図9では、2組だけ図示)設けられている。素電池320は、収容部331の軸方向一端側から軸方向へ挿入されるようにして、収容部331へ収容されている。素電池320の長手方向と、収容部331の軸方向とを一致している。収容部331内において、素電池320は、当接壁332に当接するように配置される一方、素電池320と平板状壁337との間には、押圧板333が配設される。押圧板333は、収容部331の軸方向に延びる板状の部材であって、行方向両端部に比べて、行方向中央寄りの部分が列方向に突出している。すなわち、押圧板333は、行方向両端部とそれ以外の部分とで段差がある。そして、押圧板333の行方向両端部が平板状壁337と当接する一方、押圧板333の行方向中央寄りの部分が素電池320に当接する。このとき、押圧板333は、弾性変形して、その弾性力により素電池320を当接壁332へ押圧する。その結果、素電池320の外周壁は、当接壁332に接触するようになる。また、隣り合う収容部331,331において、一方の収容部331の平板状壁337と、他方の収容部331の当接壁332との間には冷媒流路334が区画形成されている。このように、素電池320の形状が角型であっても、押圧板333で素電池320を押圧することによって、素電池320の外周面を収容部331の内周面(詳しくは、当接壁332)に接触させることができる。
 尚、以上の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
 以上説明したように、本発明は、複数の素電池と素電池を保持するホルダとを備えた電池モジュール又は、複数の柱状の素電池を備えた電池モジュールについて有用である。
1   電池モジュール
20  素電池
3   ホルダ
30  ホルダ本体
31  収容部
33  押圧壁(押圧部)
34  冷媒流路(温度調節部)
4   相変化部材
203 ホルダ
230 ホルダ本体
231 収容部
233 押圧板(押圧部)
234 冷媒流路(温度調節部)
320 素電池
303 ホルダ
330 ホルダ本体
333 押圧板(押圧部)

Claims (29)

  1.  複数の柱状又は板状の素電池と、該素電池を保持するホルダとを備えた電池モジュールであって、
     前記ホルダは、前記素電池を収容する筒状の収容部と、前記素電池の温度を調節する温度調節部と、前記素電池を該収容部の内周面へ押圧する押圧部とを有し、金属又は高熱伝導性樹脂で形成されており、
     前記素電池は、前記押圧部で押圧されることによって、その外周面が前記収容部の内周面に接触している電池モジュール。
  2.  請求項1に記載の電池モジュールにおいて、
     前記複数の素電池は、並列に接続されている電池モジュール。
  3.  請求項1又は2に記載の電池モジュールにおいて、
     前記ホルダは、前記素電池が前記収容部の軸方向一端側から軸方向へ挿入されるように構成されている電池モジュール。
  4.  請求項1乃至3の何れか1つに記載の電池モジュールにおいて、
     前記押圧部は、前記素電池を弾性的に押圧する電池モジュール。
  5.  請求項1乃至4の何れか1つに記載の電池モジュールにおいて、
     前記ホルダは、前記収容部が形成されたホルダ本体を有し、
     前記押圧部は、前記ホルダ本体と別体に構成されている電池モジュール。
  6.  請求項1乃至4の何れか1つに記載の電池モジュールにおいて、
     前記ホルダは、前記収容部が形成されたホルダ本体を有し、
     前記押圧部は、前記ホルダ本体と一体に構成されている電池モジュール。
  7.  請求項1乃至6の何れか1つに記載の電池モジュールにおいて、
     前記温度調節部は、前記ホルダに形成され、該ホルダを空冷するための冷媒流路である電池モジュール。
  8.  請求項1乃至6の何れか1つに記載の電池モジュールにおいて、
     前記温度調節部は、前記ホルダに形成され、該ホルダを液冷するための冷媒流路である電池モジュール。
  9.  請求項7又は8に記載の電池モジュールにおいて、
     前記押圧部は、前記冷媒流路を区画する壁部で構成されている電池モジュール。
  10.  請求項1乃至6の何れか1つに記載の電池モジュールにおいて、
     前記温度調節部は、前記素電池の温度を吸熱して相変化する相変化部材である電池モジュール。
  11.  請求項10に記載の電池モジュールにおいて、
     前記相変化部材は、前記素電池とは接触しておらず、前記ホルダを介して該素電池と熱的に接続されている電池モジュール。
  12.  請求項10又は11に記載の電池モジュールにおいて、
     前記相変化部材は、相変化温度が前記素電池の動作上限温度よりも高い電池モジュール。
  13.  請求項10乃至12の何れか1つに記載の電池モジュールにおいて、
     前記相変化部材は、前記素電池の温度を吸熱して固相から液相に相変化する電池モジュール。
  14.  請求項1乃至13の何れか1つに記載の電池モジュールにおいて、
     前記相変化部材は、その相変化温度が前記素電池の許容上限温度よりも低い電池モジュール。
  15.  請求項1、3乃至14の何れか1つに記載の電池モジュールにおいて、
     前記ホルダを複数備えており、
     前記各ホルダにおいて、前記複数の素電池は、並列に接続されており、
     一の前記ホルダに保持された前記複数の素電池は、他の前記ホルダに保持された前記複数の素電池と直列に接続されている電池モジュール。
  16.  複数の素電池を備えた電池モジュールであって、
     前記複数の素電池を保持するホルダと、
     前記ホルダに配設されて、前記素電池の温度を吸熱して相変化する相変化部材をさらに備え、
     前記相変化部材は、前記素電池とは接触しておらず、前記ホルダを介して該素電池と熱的に接続されている電池モジュール。
  17.  請求項16に記載の電池モジュールにおいて、
     前記相変化部材は、相変化温度が前記素電池の動作上限温度よりも高い電池モジュール。
  18.  請求項16又は17に記載の電池モジュールにおいて、
     前記相変化部材は、前記素電池の温度を吸熱して固相から液相に相変化する電池モジュール。
  19.  請求項16乃至18の何れか1つに記載の電池モジュールにおいて、
     前記相変化部材は、その相変化温度が前記素電池の許容上限温度よりも低い電池モジュール。
  20.  請求項16乃至19の何れか1つに記載の電池モジュールにおいて、
     前記素電池は、柱状又は板状に形成されており、
     前記ホルダは、前記素電池を収容する筒状の収容部と、前記素電池を該収容部の内周面へ押圧する押圧部とを有し、金属又は高熱伝導性樹脂で形成されており、前記素電池は、前記押圧部で押圧されることによって、その外周面が前記収容部の内周面に接触している電池モジュール。
  21.  請求項20に記載の電池モジュールにおいて、
     前記複数の素電池は、並列に接続されている電池モジュール。
  22.  請求項20又は21に記載の電池モジュールにおいて、
     前記ホルダは、前記素電池が前記収容部の軸方向一端側から軸方向へ挿入されるように構成されている電池モジュール。
  23.  請求項20乃至22の何れか1つに記載の電池モジュールにおいて、
     前記押圧部は、前記素電池を弾性的に押圧する電池モジュール。
  24.  請求項20乃至23の何れか1つに記載の電池モジュールにおいて、
     前記ホルダは、前記収容部が形成されたホルダ本体を有し、
     前記押圧部は、前記ホルダ本体と別体に構成されている電池モジュール。
  25.  請求項20乃至23の何れか1つに記載の電池モジュールにおいて、
     前記ホルダは、前記収容部が形成されたホルダ本体を有し、
     前記押圧部は、前記ホルダ本体と一体に構成されている電池モジュール。
  26.  請求項20乃至25の何れか1つに記載の電池モジュールにおいて、
     前記ホルダには、該ホルダを空冷するための冷媒流路が形成されている電池モジュール。
  27.  請求項20乃至25の何れか1つに記載の電池モジュールにおいて、
     前記ホルダには、該ホルダを液冷するための冷媒流路が形成されている電池モジュール。
  28.  請求項26又は27に記載の電池モジュールにおいて、
     前記押圧部は、前記冷媒流路を区画する壁部で構成されている電池モジュール。
  29.  請求項20、22乃至28の何れか1つに記載の電池モジュールにおいて、
     前記ホルダを複数備えており、
     前記各ホルダにおいて、前記複数の素電池は、並列に接続されており、
     一の前記ホルダに保持された前記複数の素電池は、他の前記ホルダに保持された前記複数の素電池と直列に接続されている電池モジュール。
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JP2011514580A JP4814405B2 (ja) 2009-11-25 2010-11-11 電池モジュール
US13/147,998 US20110293986A1 (en) 2009-11-25 2010-11-11 Battery module
KR1020117011236A KR101282520B1 (ko) 2009-11-25 2010-11-11 전지 모듈
CN201080012826XA CN102362388B (zh) 2009-11-25 2010-11-11 电池模块

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Family

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US (1) US20110293986A1 (ja)
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JP (1) JP4814405B2 (ja)
KR (1) KR101282520B1 (ja)
CN (1) CN102362388B (ja)
WO (1) WO2011064956A1 (ja)

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012252898A (ja) * 2011-06-03 2012-12-20 Furukawa Sky Kk 電池セル収納筺体及びその製造方法
WO2013001585A1 (ja) * 2011-06-28 2013-01-03 パナソニック株式会社 電池モジュール
WO2013018151A1 (ja) * 2011-08-03 2013-02-07 パナソニック株式会社 電池モジュール
JP2013045519A (ja) * 2011-08-22 2013-03-04 Panasonic Eco Solutions Power Tools Co Ltd 電池パック
KR20130034596A (ko) * 2011-09-28 2013-04-05 소니 주식회사 전지 홀더, 전지 수납 케이스, 전지 팩, 축전 시스템, 전자 기기, 전동 차량 및 전력 시스템
WO2013161292A1 (ja) * 2012-04-27 2013-10-31 パナソニック株式会社 電池モジュール
JP2014049225A (ja) * 2012-08-30 2014-03-17 Sony Corp 電池パックおよび電動車両
US20140178723A1 (en) * 2011-08-10 2014-06-26 Panasonic Corporation Battery block and battery module comprising same
WO2014119287A1 (ja) * 2013-01-29 2014-08-07 三洋電機株式会社 電池ブロック、電池モジュール及び電池ブロック用ホルダ
CN104025335A (zh) * 2011-10-28 2014-09-03 丰田自动车株式会社 电池壳体和车辆
JP2014182965A (ja) * 2013-03-21 2014-09-29 Toyoda Gosei Co Ltd 電池ホルダおよび電池ホルダの製造方法
JP2014207053A (ja) * 2013-04-10 2014-10-30 株式会社デンソー 電池パック
JP2015138773A (ja) * 2014-01-23 2015-07-30 睦月電機株式会社 冷却装置
CN105375084A (zh) * 2015-12-02 2016-03-02 北京无极合一新能源科技有限公司 电池散热系统及电动汽车电池散热管理系统
JP2016524297A (ja) * 2013-07-05 2016-08-12 ルノー エス.ア.エス. 電気車両用バッテリの熱管理デバイス
JP2016535922A (ja) * 2013-10-30 2016-11-17 フスクバルナ アクティエボラーグ 可撓性電池保持器
US9843076B2 (en) 2011-10-20 2017-12-12 Continental Structural Plastics, Inc. Energy cell temperature management
WO2019208217A1 (ja) * 2018-04-25 2019-10-31 三洋電機株式会社 電池パック

Families Citing this family (63)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010004110A1 (de) * 2010-01-07 2011-07-14 Siemens Aktiengesellschaft, 80333 Elektrochemischer Energiespeicher, insbesondere Lithium-Ionen-Energiespeicher
US8647763B2 (en) * 2011-06-30 2014-02-11 Tesla Motors, Inc. Battery coolant jacket
EP2787556A4 (en) * 2011-11-30 2015-05-13 Panasonic Ip Man Co Ltd BATTERY PACK
CN102569935B (zh) * 2012-02-15 2015-06-24 国家电网公司 一种用于软包装电池组的散热铝板
AT512756B1 (de) 2012-03-16 2017-07-15 Nordfels Gmbh Battery pack for electrical power supply with several round cells
WO2013139409A1 (en) * 2012-03-19 2013-09-26 Husqvarna Ab Battery pack thermal management system
WO2013139372A1 (en) 2012-03-19 2013-09-26 Husqvarna Ab Power adapter for cordless power tools
WO2013139371A1 (en) 2012-03-19 2013-09-26 Husqvarna Ab Carrier system for a backpack energy source, energy source and backpack energy source assembly
FR2988915A3 (fr) * 2012-03-30 2013-10-04 Renault Sa BATTERY MODULE STRUCTURE FOR SOFT-ENVELOPED LI-ION CELLS AND CORRESPONDING BATTERY MODULE
US9490507B2 (en) * 2012-05-22 2016-11-08 Lawrence Livermore National Security, Llc Li-ion battery thermal runaway suppression system using microchannel coolers and refrigerant injections
CN202839812U (zh) * 2012-08-28 2013-03-27 惠州比亚迪电池有限公司 一种动力连接及信号采集的集成组件
JP2014103005A (ja) * 2012-11-20 2014-06-05 Toshiba Corp 電池パック及び車両用暖房装置
US20150303531A1 (en) 2012-11-23 2015-10-22 Husqvarna Ab Apparatus for providing battery pack cooling
JP5904113B2 (ja) * 2012-12-10 2016-04-13 株式会社豊田自動織機 電池モジュール及び電池モジュールの製造方法
JP6246483B2 (ja) 2013-04-04 2017-12-13 株式会社マキタ 電動工具用電池パック
CN104241730B (zh) * 2013-06-13 2018-03-20 南京德朔实业有限公司 具有散热系统的电池包
US9831482B2 (en) 2013-09-06 2017-11-28 Johnson Controls Technology Company Battery module lid system and method
CN103606638B (zh) * 2013-12-06 2016-01-20 科力远混合动力技术有限公司 一种电池包
DE102014206646A1 (de) * 2014-04-07 2015-10-08 Robert Bosch Gmbh Energiespeichereinheit, insbesondere Batteriemodul, und Energiespeichersystem mit einer Mehrzahl von Energiespeichereinheiten
DE102014108573A1 (de) * 2014-06-18 2015-12-24 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Vorrichtung für ein Batteriemodul
US9742047B2 (en) 2014-08-11 2017-08-22 Milwaukee Electric Tool Corporation Battery pack with phase change material
KR101798276B1 (ko) 2014-08-29 2017-11-15 주식회사 엘지화학 전지모듈
DE102014112627A1 (de) * 2014-09-02 2016-03-03 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Batteriemodul
KR101829093B1 (ko) * 2014-10-22 2018-03-29 주식회사 엘지화학 배터리 시스템의 냉각 공기 흐름 제어 시스템 및 방법
CN105990536B (zh) * 2015-01-29 2019-04-19 南京德朔实业有限公司 电池包
EP3435477A1 (en) * 2015-01-30 2019-01-30 Consortium De Recherche BRP - Université De Sherbrooke S.E.N.C. Battery pack
CN105990620A (zh) * 2015-02-10 2016-10-05 广东万锦科技股份有限公司 一种相变材料棒
KR101620263B1 (ko) * 2015-02-13 2016-05-12 엘지전자 주식회사 진공 청소, 배터리 어셈블리 및 충전대
US20160380247A1 (en) * 2015-06-25 2016-12-29 Iontensity, LLC Battery Packs Having Single Stacks of Battery Cells
DE102015215597A1 (de) * 2015-08-14 2017-03-02 Audi Ag Energiespeicheranordnung, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, Kraftfahrzeug und Verfahren zur Herstellung einer Energiespeicheraufnahme für eine Energiespeicheranordnung
US9806387B2 (en) * 2015-09-02 2017-10-31 General Electric Company Energy storage device with reduced temperature variability between cells
GB2543489B (en) * 2015-10-14 2020-04-29 Jaguar Land Rover Ltd An apparatus comprising battery cells and a method of assembling
US10115943B2 (en) 2015-11-02 2018-10-30 Korea Institute Of Energy Research Battery packing module and battery pack
EP3361554B1 (en) 2015-12-14 2020-06-17 LG Chem, Ltd. Battery module, battery pack comprising battery module, and vehicle comprising battery pack
US9865905B2 (en) * 2015-12-30 2018-01-09 Thunder Power New Energy Vehicle Development Company Limited Battery coolant loop pad for electric vehicles
CN107925024A (zh) * 2016-01-21 2018-04-17 松下知识产权经营株式会社 电池模块
DE102016210884A1 (de) * 2016-06-17 2017-09-07 Audi Ag Batteriemodul einer Batterie, Batterie und Kraftfahrzeug
KR20190049682A (ko) * 2016-06-20 2019-05-09 코버스 에너지 인코포레이티드 상 변화 재료를 포함하는 전지 캐리어
KR101870251B1 (ko) * 2016-07-15 2018-06-27 한국에너지기술연구원 배터리 패킹모듈 및 배터리 팩
CN106058373B (zh) * 2016-08-08 2019-04-05 欣旺达电子股份有限公司 电池组用的导热吸热部件及电池组
US10700335B2 (en) * 2016-09-07 2020-06-30 Thunder Power New Energy Vehicle Development Company Limited Battery system housing with internal busbar
US10403943B2 (en) 2016-09-07 2019-09-03 Thunder Power New Energy Vehicle Development Company Limited Battery system
US9882253B1 (en) 2016-09-07 2018-01-30 Thunder Power New Energy Vehicle Development Company Limited Cooled busbars and plate
US10396410B2 (en) 2016-09-07 2019-08-27 Thunder Power New Energy Vehicle Development Company Limited Battery system housing with internal busbar
US10027001B2 (en) 2016-09-07 2018-07-17 Thunder Power New Energy Vehicle Development Company Limited Battery system
WO2018067880A1 (en) * 2016-10-05 2018-04-12 Voltu Motor, Inc. Electric vehicle
CN106329025A (zh) * 2016-10-18 2017-01-11 广东工业大学 一种电池热管理装置
TWI613856B (zh) * 2016-11-08 2018-02-01 免銲的圓柱型電池組裝置
CN108054460B (en) * 2016-11-29 2021-03-05 北京科易动力科技有限公司 Heat absorption and heat insulation structure of battery module
JP6835101B2 (ja) * 2016-12-27 2021-02-24 三菱ケミカル株式会社 仕切り部材、組電池及び組電池の熱伝達制御方法
US10950834B2 (en) * 2017-03-02 2021-03-16 Purdue Research Foundation Crushable cooling column for battery assembly in electric vehicle
KR20180106687A (ko) * 2017-03-21 2018-10-01 주식회사 엘지화학 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
KR102196266B1 (ko) * 2017-04-03 2020-12-29 주식회사 엘지화학 원통형 배터리 셀의 방열 구조
GB2563272B (en) 2017-06-09 2020-01-01 Ge Aviat Systems Ltd Battery pack
GB2565131A (en) 2017-08-04 2019-02-06 Ge Aviat Systems Ltd Modular power system and method of mitigating failure propagation between a plurality of modules in a modular power system
DE102017128878A1 (de) * 2017-12-05 2019-06-06 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Batteriemodul und Modulgehäuse
CN108428816A (zh) * 2018-03-16 2018-08-21 上海理工大学 相变和风冷结合的高效散热动力电池包
DE102018117563A1 (de) * 2018-07-20 2020-01-23 Webasto SE Batteriemodul für ein Elektrofahrzeug und Halterung für Batteriezellen in einem derartigen Batteriemodul
KR102042577B1 (ko) * 2018-07-26 2019-11-11 주식회사 블루시그마 배터리 팩 모듈
EP3664183A1 (de) * 2018-12-04 2020-06-10 voestalpine Automotive Components Dettingen GmbH & Co. KG Batterieträger für mehrere batteriemodule
FR3095301A1 (fr) * 2019-04-19 2020-10-23 Psa Automobiles Sa Dispositif de stockage à cellule électrochimique prismatique à inserts de drainage, et batterie associée
CN110112503A (zh) * 2019-05-10 2019-08-09 湘潭大学 一种利用相变材料参与热管理的锂电池包
DE102019126515A1 (de) * 2019-10-01 2021-04-01 Fey Elektronik Gmbh Modularer Akkublock

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10106521A (ja) * 1996-09-26 1998-04-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 蓄電池電源装置
JP2000058016A (ja) * 1998-08-06 2000-02-25 Toshiba Battery Co Ltd 電池パック
JP2000268791A (ja) * 1999-03-12 2000-09-29 Toshiba Battery Co Ltd 電池パック
JP2002291670A (ja) * 2001-03-30 2002-10-08 Toshiba Corp 電池掃除機及び電池パック
JP2003533844A (ja) 2000-02-29 2003-11-11 イリノイ、インスティチュート、オブ、テクノロジー バッテリシステムの温度管理
JP2006128007A (ja) * 2004-10-29 2006-05-18 Sanyo Electric Co Ltd パック電池
JP2006156404A (ja) * 2004-11-30 2006-06-15 Samsung Sdi Co Ltd 二次電池モジュール
WO2008018374A1 (en) * 2006-08-11 2008-02-14 Calsonic Kansei Corporation Automotive battery cooling system
WO2008034584A1 (de) * 2006-09-18 2008-03-27 Magna Steyr Fahrzeugtechnik Ag & Co Kg Modulare batterieeinheit
JP2008124033A (ja) * 2006-03-28 2008-05-29 Takehiro:Kk 電池モジュール
JP2008541386A (ja) 2005-05-12 2008-11-20 テスラ モーターズ、インコーポレイテッド 電池を取り付け、冷却、接続および保護するための方法および装置
JP2009140786A (ja) * 2007-12-07 2009-06-25 Sekisui Chem Co Ltd 車載用組電池
WO2009102014A1 (ja) * 2008-02-15 2009-08-20 Calsonic Kansei Corporation バッテリ冷却システム

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5879833A (en) * 1996-06-12 1999-03-09 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Power supply unit and heat radiation method therefor
DE10034134A1 (de) * 2000-07-13 2002-01-31 Daimler Chrysler Ag Wärmetauscherstruktur für mehrere elektrochemische Speicherzellen
JP4214445B2 (ja) * 2001-11-21 2009-01-28 富士フイルム株式会社 電池の保持装置
DE10223782B4 (de) * 2002-05-29 2005-08-25 Daimlerchrysler Ag Batterie mit wenigstens einer elektrochemischen Speicherzelle und einer Kühleinrichtung und Verwendung einer Batterie
US20060024566A1 (en) * 2004-07-27 2006-02-02 Lew Plummer Modular battery container
DE602006000126T2 (de) * 2005-03-25 2008-07-03 Samsung SDI Co., Ltd., Suwon Batteriemodul
KR100658626B1 (ko) * 2005-03-25 2006-12-15 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지 모듈
KR100889243B1 (ko) * 2005-12-02 2009-03-17 주식회사 엘지화학 전지 코어 팩의 제조방법
CN2927335Y (zh) * 2006-04-26 2007-07-25 有量科技股份有限公司 具有吸热体的电池装置
US7527893B2 (en) * 2006-05-23 2009-05-05 Microsoft Corporation Eliminating incorrect battery installation
DE102007024869A1 (de) * 2007-05-29 2008-12-04 Robert Bosch Gmbh Energiespeichermodul sowie Elektrogerät mit mindestens einem Energiespeichermodul
JP4788674B2 (ja) * 2007-07-05 2011-10-05 トヨタ自動車株式会社 電源装置
KR100949335B1 (ko) * 2007-11-12 2010-03-26 삼성에스디아이 주식회사 전지 모듈
DE102008009041A1 (de) * 2008-02-14 2009-08-20 Valeo Klimasysteme Gmbh Antriebsbatteriebaugruppe eines Elektro-, Brennstoffzellen- oder Hybridfahrzeugs
US20100028758A1 (en) * 2008-08-04 2010-02-04 Eaves Stephen S Suppression of battery thermal runaway

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10106521A (ja) * 1996-09-26 1998-04-24 Matsushita Electric Ind Co Ltd 蓄電池電源装置
JP2000058016A (ja) * 1998-08-06 2000-02-25 Toshiba Battery Co Ltd 電池パック
JP2000268791A (ja) * 1999-03-12 2000-09-29 Toshiba Battery Co Ltd 電池パック
JP2003533844A (ja) 2000-02-29 2003-11-11 イリノイ、インスティチュート、オブ、テクノロジー バッテリシステムの温度管理
JP2002291670A (ja) * 2001-03-30 2002-10-08 Toshiba Corp 電池掃除機及び電池パック
JP2006128007A (ja) * 2004-10-29 2006-05-18 Sanyo Electric Co Ltd パック電池
JP2006156404A (ja) * 2004-11-30 2006-06-15 Samsung Sdi Co Ltd 二次電池モジュール
JP2008541386A (ja) 2005-05-12 2008-11-20 テスラ モーターズ、インコーポレイテッド 電池を取り付け、冷却、接続および保護するための方法および装置
JP2008124033A (ja) * 2006-03-28 2008-05-29 Takehiro:Kk 電池モジュール
WO2008018374A1 (en) * 2006-08-11 2008-02-14 Calsonic Kansei Corporation Automotive battery cooling system
WO2008034584A1 (de) * 2006-09-18 2008-03-27 Magna Steyr Fahrzeugtechnik Ag & Co Kg Modulare batterieeinheit
JP2009140786A (ja) * 2007-12-07 2009-06-25 Sekisui Chem Co Ltd 車載用組電池
WO2009102014A1 (ja) * 2008-02-15 2009-08-20 Calsonic Kansei Corporation バッテリ冷却システム

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2398108A4 *

Cited By (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012252898A (ja) * 2011-06-03 2012-12-20 Furukawa Sky Kk 電池セル収納筺体及びその製造方法
WO2013001585A1 (ja) * 2011-06-28 2013-01-03 パナソニック株式会社 電池モジュール
WO2013018151A1 (ja) * 2011-08-03 2013-02-07 パナソニック株式会社 電池モジュール
US20140178723A1 (en) * 2011-08-10 2014-06-26 Panasonic Corporation Battery block and battery module comprising same
JP2013045519A (ja) * 2011-08-22 2013-03-04 Panasonic Eco Solutions Power Tools Co Ltd 電池パック
KR20130034596A (ko) * 2011-09-28 2013-04-05 소니 주식회사 전지 홀더, 전지 수납 케이스, 전지 팩, 축전 시스템, 전자 기기, 전동 차량 및 전력 시스템
JP2013073845A (ja) * 2011-09-28 2013-04-22 Sony Corp 電池ホルダ、電池収納ケース、電池パック、蓄電システム、電子機器、電動車両および電力システム
CN103117367A (zh) * 2011-09-28 2013-05-22 索尼公司 电池座、电池容纳壳体、电池组、蓄电系统、电子设备
US10195957B2 (en) 2011-09-28 2019-02-05 Murata Manufacturing Co., Ltd. Battery holder, battery receiving case, battery pack, electricity accumulation system, electronic instrument, electric vehicle, and electric power system
CN106058116A (zh) * 2011-09-28 2016-10-26 索尼公司 电池座、电池容纳壳体、电池组、蓄电系统、电子设备
KR101948319B1 (ko) * 2011-09-28 2019-02-14 가부시키가이샤 무라타 세이사쿠쇼 전지 홀더, 전지 수납 케이스, 전지 팩, 축전 시스템, 전자 기기, 전동 차량 및 전력 시스템
CN106058116B (zh) * 2011-09-28 2019-03-15 株式会社村田制作所 电池座、电池容纳壳体、电池组、蓄电系统、电子设备
US9843076B2 (en) 2011-10-20 2017-12-12 Continental Structural Plastics, Inc. Energy cell temperature management
CN104025335A (zh) * 2011-10-28 2014-09-03 丰田自动车株式会社 电池壳体和车辆
WO2013161292A1 (ja) * 2012-04-27 2013-10-31 パナソニック株式会社 電池モジュール
JP2014049225A (ja) * 2012-08-30 2014-03-17 Sony Corp 電池パックおよび電動車両
WO2014119287A1 (ja) * 2013-01-29 2014-08-07 三洋電機株式会社 電池ブロック、電池モジュール及び電池ブロック用ホルダ
JP2014182965A (ja) * 2013-03-21 2014-09-29 Toyoda Gosei Co Ltd 電池ホルダおよび電池ホルダの製造方法
JP2014207053A (ja) * 2013-04-10 2014-10-30 株式会社デンソー 電池パック
JP2016524297A (ja) * 2013-07-05 2016-08-12 ルノー エス.ア.エス. 電気車両用バッテリの熱管理デバイス
JP2016535922A (ja) * 2013-10-30 2016-11-17 フスクバルナ アクティエボラーグ 可撓性電池保持器
US10347954B2 (en) 2013-10-30 2019-07-09 Husqvarna Ab Flexible battery cell retainer
JP2015138773A (ja) * 2014-01-23 2015-07-30 睦月電機株式会社 冷却装置
CN105375084A (zh) * 2015-12-02 2016-03-02 北京无极合一新能源科技有限公司 电池散热系统及电动汽车电池散热管理系统
WO2019208217A1 (ja) * 2018-04-25 2019-10-31 三洋電機株式会社 電池パック

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