WO2014115842A1 - 電池モジュール - Google Patents

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WO2014115842A1
WO2014115842A1 PCT/JP2014/051512 JP2014051512W WO2014115842A1 WO 2014115842 A1 WO2014115842 A1 WO 2014115842A1 JP 2014051512 W JP2014051512 W JP 2014051512W WO 2014115842 A1 WO2014115842 A1 WO 2014115842A1
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transfer plate
holder
battery
heat transfer
heat
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PCT/JP2014/051512
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English (en)
French (fr)
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直人 守作
加藤　崇行
渡辺　慎太郎
英史 大石
崇 酒井
祐貴 中條
浩生 植田
和樹 前田
Original Assignee
株式会社 豊田自動織機
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    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
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    • H—ELECTRICITY
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    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
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    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a battery module having battery cells and heat transfer plates arranged side by side.
  • a battery assembly described in Patent Document 1 is known as a battery module that dissipates heat generated by battery cells by a heat transfer plate.
  • the heat transfer plate may be displaced.
  • the second heat exchange surface portion may be displaced in a direction away from one side surface of the single battery, and the heat transfer plate may fall off between the single batteries.
  • An object of the present invention is to provide a battery module capable of suppressing the displacement of the heat transfer plate.
  • a battery module that solves the above problems is a battery cell, a heat transfer plate arranged in parallel with the battery cell, the heat transfer plate thermally bonded to the battery cell and having an edge, A holder for holding a battery cell, the holder having a notch into which the heat transfer plate is fitted.
  • the edge of the heat transfer plate has a first engaging portion that is at least one of a first concave portion and a first convex portion.
  • the holder has a second engaging portion which is at least one of a second convex portion fitted into the first concave portion and a second concave portion fitted into the first convex portion.
  • the schematic side view which shows a forklift The perspective view which shows the battery pack mounted in the forklift of FIG.
  • Sectional drawing of the square battery of the battery module of FIG. Sectional drawing which shows the battery module of FIG. (A) And (b) is a perspective view which shows the holder of another example.
  • the forklift 10 includes a vehicle body 11, a drive wheel 12 positioned at the front lower portion of the vehicle body 11, a steering wheel 13 positioned at the rear lower portion of the vehicle body 11, and a cargo handling device positioned in front of the vehicle body 11. And have.
  • the cargo handling apparatus includes a mast 14 erected in front of the vehicle body 11 and a pair of left and right forks 16 attached to the mast 14 via a lift bracket 15.
  • the fork 16 is lifted and lowered together with the lift bracket 15 by driving a lift cylinder 17 connected to the mast 14.
  • the fork 16 is tilted together with the mast 14 by driving a tilt cylinder 18 connected to the mast 14.
  • a load 19 is mounted on the fork 16.
  • the vehicle body 11 is equipped with a traveling motor M1 as a drive source for the drive wheels 12 and a cargo handling motor M2 as a drive source for the fork 16.
  • a cab 20 In the center of the vehicle body 11, a cab 20 is provided.
  • the cab 20 is provided with a driving seat 21 on which an operator (driver) can sit.
  • a handle 22 is provided in front of the driving seat 21.
  • a battery pack 30 is mounted under the cab 20. Hereinafter, the battery pack 30 will be described in detail.
  • the battery pack 30 is accommodated in the case C.
  • the case C includes a counterweight 31 for balancing with the load 19 mounted on the fork 16.
  • the counterweight 31 is erected in the thickness direction of the weight portion 32 from the first end 32a in the short direction of the weight portion 32 and the first end 32c in the longitudinal direction of the weight portion 32.
  • a weight body 33 having a rectangular plate shape extending over the second end 32d in the longitudinal direction.
  • the weight portion 32 is erected from the base end of the weight body 33 in the thickness direction of the weight body 33.
  • a notch 34 is formed by notching the weight main body 33 in the thickness direction of the weight main body 33.
  • a substantially inverted U-shaped frame 41 provided apart from the weight main body 33 is erected from the weight portion 32 at the second end 32 b in the short direction of the weight portion 32.
  • the frame 41 includes a first pillar part 42 and a second pillar part 43 erected from two corners of the second end 32 b in the short direction on the upper surface of the weight part 32, and the first pillar part 42 and the first pillar part 42.
  • a base portion 44 that connects the upper end portions of the two column portions 43 (the end portion opposite to the end portion joined to the weight portion 32). That is, the case C has a front opening 30 a surrounded by the weight portion 32 and the frame 41 on the side corresponding to the second end 32 b in the short direction of the weight portion 32.
  • the front opening 30a is closed by a lid member 45 having a rectangular plate shape.
  • each pillar portion 42, 43 (the length in the longitudinal direction of each pillar portion 42, 43) is the same as the shortest length from the upper surface of the weight portion 32 to the distal end surface of the weight body 33.
  • a top plate 46 is supported on the upper surface of the frame 41 and the upper surface of the weight main body 33. The top plate 46 closes an opening (not shown) between the weight body 33 and the frame 41. Further, the case C has a first opening surrounded by a weight main body 33, the weight portion 32, the first column portion 42, and the top plate 46 on the side corresponding to the first longitudinal end 32 c of the weight portion 32. Part 30b.
  • the case C has a second opening surrounded by a weight main body 33, a weight portion 32, a second column portion 43, and a top plate 46 on the side corresponding to the second end 32 d in the longitudinal direction of the weight portion 32.
  • the first opening 30b is closed by the first lid member 47
  • the second opening 30c is closed by the second lid member 48.
  • the counter weight 31, the frame 41, the top plate 46, and the lid members 45, 47 and 48 form a case C.
  • One surface in the thickness direction of the weight body 33 (the inner surface of the case C) is an installation surface 33a on which the battery module 50 is installed.
  • a plurality of battery modules 50 are arranged in parallel on the installation surface 33a.
  • two battery rows in which three battery modules 50 are arranged in the short direction of the weight body 33 are provided in the longitudinal direction of the weight body 33.
  • the notch 34 forms a horizontal mounting surface at a position lower than the tip surface of the weight body 33.
  • a mounting plate 35 having a rectangular flat plate shape is fixed to the mounting surface.
  • a housing case 36 that houses a control device that controls the battery module 50 and a junction box 37 that houses a relay, wiring, and the like are disposed.
  • the battery module 50 includes a holder 60 and a plurality of prismatic batteries 51 as battery cells held by the holder 60.
  • the square batteries 51 are arranged side by side in the thickness direction.
  • a heat transfer plate 70 is interposed between the adjacent square batteries 51.
  • end plates 81 and 82 are provided at both ends in the direction in which the square batteries 51 are arranged side by side.
  • the battery module 50 is assembled by bolts B1 inserted through the end plate 81 being inserted through the holders 60 and screwed into the nuts N after passing through the end plate 82.
  • the prismatic battery 51 is sandwiched between the end plates 81 and 82 in the direction in which the prismatic batteries 51 are juxtaposed.
  • the prismatic battery 51 and the heat transfer plate 70 are pressed in the direction in which the prismatic batteries 51 are juxtaposed by end plates 81 and 82. Therefore, the end plates 81 and 82, the bolt B1, and the nut N function as pressure members.
  • the holder 60 includes a holder main body 61 having a rectangular frame shape and rectangular parallelepiped leg portions 62 protruding from the four corners of the outer surface of the holder main body 61.
  • the holder main body 61 extends in the thickness direction of the first covering portion 63 from the rectangular flat plate-like first covering portion 63 and the first end portion 63 a in the longitudinal direction of the first covering portion 63.
  • the rectangular flat plate-like second covering portion 64 extends from the first short end 63c of the first cover 63 to the short second end 63d (the end facing the fourth cover 66 described later). Yes.
  • a rectangular flat plate-like third covering portion 65 extending in the thickness direction of the first covering portion 63 is provided at the second end portion 63 b in the longitudinal direction of the first covering portion 63.
  • the dimension in the short direction of the third covering portion 65 is shorter than the dimension in the short direction of the second covering portion 64. Therefore, the third covering portion 65 extends from the short direction first end 63c of the first covering portion 63 toward the short direction second end 63d, but extends to the short direction second end 63d.
  • coated part 65 have the longitudinal direction 1st end parts 64a and 65a on the opposite side to the edge part in which the 1st coating
  • a fourth covering portion 66 is provided at 64a and 65a.
  • the fourth covering portion 66 extends from the short-side first end portion 64 b of the second covering portion 64 to the short-side first end portion 65 b of the third covering portion 65.
  • the fourth covering portion 66 has a plate shape, and the thickness direction is the same as the short direction of the second covering portion 64 and the short direction of the third covering portion 65.
  • the direction in which the fourth covering portion 66 extends from the second covering portion 64 to the third covering portion 65 is defined as the longitudinal direction of the fourth covering portion 66, and the longitudinal direction and thickness of the fourth covering portion 66.
  • the direction orthogonal to the direction is the short direction of the fourth covering portion 66.
  • a concave portion 67 that is recessed in the short direction of the fourth covering portion 66 is provided at the first end portion 66 a in the short direction of the fourth covering portion 66 (an end portion or an edge portion facing the first covering portion 63). It has been.
  • the square battery 51 is fixed to the holder 60 by being covered with the covering portions 63 to 66.
  • the region surrounded by the covering portions 63 to 66 forms a fitting portion 69 into which the heat transfer plate 70 is fitted.
  • the heat transfer plate 70 fitted in the fitting portion 69 is adjacent to the square battery 51.
  • the leg part 62 protrudes from the longitudinal direction both ends of the 2nd coating
  • the leg portion 62 is provided with an insertion hole 62a through which the bolt B1 is inserted, penetrating in the direction from the first end 63c in the short direction of the first covering portion 63 toward the second end 63d. Then, by inserting the bolt B1 into the insertion hole 62a, the adjacent holders 60 are provided side by side in the axial direction of the bolt B1.
  • the square battery 51 includes an electrode assembly 53 and a case 52 that houses the electrode assembly 53.
  • the case 52 includes a rectangular box-shaped main body 54 that houses the electrode assembly 53, and a rectangular plate-shaped lid 55 that closes the opening of the main body 54.
  • the lid portion 55 is provided with a positive terminal 56 and a negative terminal 57.
  • the electrode assembly 53 is formed by laminating a plurality of electrodes 53a.
  • An active material 53b is provided on the electrode 53a.
  • the positive electrode terminal 56 and the negative electrode terminal 57 are electrically connected to the electrode assembly 53 via a positive electrode conductive member 56a and a negative electrode conductive member 57a made of a conductive material.
  • the positive electrode conductive member 56a and the negative electrode conductive member 57a are provided in a region A between the active material 53b and the lid portion 55 (wall portion on which a terminal is provided).
  • the concave portion 67 of the holder 60 faces the region A.
  • the heat transfer plate 70 includes a heat absorption part 71 provided between adjacent square batteries 51, and a heat dissipation part 72 extending from the heat absorption part 71 in the parallel arrangement direction of the square batteries 51.
  • the heat absorbing portion 71 includes a main body 73 having a rectangular flat plate shape, and a convex portion 74 that protrudes from the first end portion 73 a (edge) in the short direction of the main body 73 in the short direction of the main body 73.
  • the heat radiating portion 72 has a rectangular plate shape, and extends in the thickness direction of the main body 73 from the first longitudinal end portion 73 b of the main body 73.
  • the heat radiating portion 72 covers the third covering portion 65 of the holder 60.
  • the convex portion 74 has a shape complementary to the concave portion 67 and fits into the concave portion 67. As shown in FIG. 5, the convex portion 74 faces a region A between the electrode assembly 53 and the lid portion 55. In other words, the convex portion 74 faces the region A between the electrode assembly 53 and the wall portion where the terminals 56 and 57 are provided in the prismatic battery 51.
  • the fitting portion 69 of the holder 60 is a notch.
  • the “notch” refers to a hole that opens in the direction in which the rectangular batteries 51 are arranged side by side and in a direction other than the direction in which the batteries are arranged, and the battery module 50 is configured with the heat transfer plate 70 fitted in the fitting portion 69.
  • a part of the peripheral edge surface that is a surface other than the surface facing the prismatic battery 51 or the end plates 81 and 82 in the main body 73 is a hole that does not face the holder 60.
  • the “notch” means that when the battery module 50 is configured with the heat transfer plate 70 fitted to the fitting portion 69 and the convex portion 74 is not provided on the heat transfer plate 70, It refers to a hole that allows the heat transfer plate 70 to slide in a direction that intersects with the parallel arrangement direction of the square batteries 51 through a portion that opens in a direction other than the parallel arrangement direction of the battery cells 51.
  • the second covering portion 64 extends from the short direction first end 63c to the short direction second end 63d of the first covering portion 63, whereas the third covering portion 63 65 extends from the short direction first end 63c of the first covering portion 63 toward the short direction second end 63d, but does not extend to the short direction second end 63d. For this reason, when the convex part 74 is not provided in the heat-transfer plate 70, the heat-transfer plate 70 can be slid in the direction which goes to the 3rd coating
  • the end plates 81, 82 have a base portion 83 having a rectangular flat plate shape and a rectangular flat plate-like protruding portion 84 protruding from the four corners of the base portion 83.
  • the projecting portion 84 is provided with an insertion hole 84 a through which the bolt B ⁇ b> 1 is inserted, penetrating in the thickness direction of the projecting portion 84.
  • the battery module 50 is fixed to the weight main body 33 by screwing the bolt B ⁇ b> 2 through the bracket 85 fixed to both end plates 81 and 82 into the weight main body 33. Thereby, the installation surface 33a of the weight main body 33 and the heat radiating part 72 are in contact with each other.
  • the end surface in the short direction of the main body 73 of the heat transfer plate 70 is covered with the covering portions 63 and 66, and the end surface in the second end portion in the longitudinal direction opposite to the first end portion 73 b in the longitudinal direction of the main body 73. Is covered with a second covering portion 64.
  • the end surface of the main body 73 at the first end portion 73 a in the longitudinal direction is not covered by the third covering portion 65 of the holder 60 and is exposed from the holder 60.
  • the convex portion 74 provided on the heat transfer plate 70 is fitted in the concave portion 67 provided on the holder 60. For this reason, the movement of the heat transfer plate 70 in the longitudinal direction of the main body 73 is restricted by the convex portion 74 engaging with the concave portion 67. In the present embodiment, the movement of the heat transfer plate 70 is regulated by the weight main body 33 by the end surface of the first longitudinal end portion 73b of the main body 73 and the heat radiating portion 72 coming into contact with the weight main body 33. Yes.
  • the holder 60 does not restrict the heat transfer plate 70 from being displaced in the longitudinal direction of the main body 73, so the heat transfer plate 70 presses the weight main body 33,
  • the battery module 50 may be separated from the weight main body 33.
  • the electrode assembly 53 expands by supplying electrons to the electrode assembly 53 (electrode 53a).
  • the electrode assembly 53 is repeatedly expanded.
  • the distance between the electrodes 53a is increased, or the resistance value of the prismatic battery 51 is increased by distorting the electrodes 53a.
  • Joule loss increases.
  • the electrode assembly 53 is pressurized by the heat transfer plate 70 to prevent the electrode 53a from being distorted.
  • the concave portion 67 is provided so as to face the region A, whereby the convex portion 74 faces the region A.
  • the positive electrode conductive member 56a and the negative electrode conductive member 57a are provided in the region A, since a space is secured between the conductive members 56a and 57a and the housing case 52, these are caused by pressurization. Not easily affected.
  • the plurality of holders 60 are positioned with respect to each other by the insertion holes 62 a provided in the legs 62.
  • the holder 60 is provided with a concave portion 67 into which the convex portion 74 of the heat transfer plate 70 is fitted. Then, by fitting the convex portion 74 to the concave portion 67, the convex portion 74 and the concave portion 67 are engaged with each other, and the displacement of the heat transfer plate 70 is suppressed. That is, the fitting portion (notch) 69 of the holder 60 opens in a first direction in which the heat transfer plate 70 faces the square battery 51 and a second direction that intersects the first direction. Yes.
  • the convex portion 74 and the concave portion 67 engage with each other so as to restrict the heat transfer plate 70 from moving in the second direction with respect to the holder 60. For this reason, the heat transfer plate 70 is suppressed from falling off from the battery module 50, and the heat generated by the square battery 51 can be suitably radiated.
  • the holder 60 is configured so that the prismatic battery 51 can be fixed by the covering portions 63 to 66. For this reason, the prismatic batteries 51 can be juxtaposed while being held by the holder 60. For this reason, the prismatic battery 51 can be positioned simultaneously with the positioning of the holder 60.
  • the heat transfer plate 70 includes a heat absorbing portion 71 sandwiched between the square batteries 51 and a heat radiating portion 72 extending from the end of the heat absorbing portion 71. Since the heat absorbed by the heat absorption part 71 from the square battery 51 is radiated by the heat dissipation part 72, the square battery 51 can be efficiently cooled. In particular, in this embodiment, since the heat radiating portion 72 is joined to the weight main body 33, heat can be radiated to the weight main body 33 via the heat radiating portion 72, and the square battery 51 is cooled more efficiently. be able to.
  • the recess 67 is provided in a portion facing the region A.
  • the convex part 74 is provided facing the area A.
  • the positive electrode conductive member 56a and the negative electrode conductive member 57a are provided in the region A, they are not easily affected by pressure.
  • the electrode 53a (electrode assembly 53) of the square battery 51 can be suitably pressurized.
  • the holder 60 may be provided with a fitting convex portion 91 and a fitting concave portion 92 that are fitted to each other.
  • a square columnar column member 90 is disposed at the second end portion 66 b in the short direction of the fourth covering portion 66 of the holder 60, and the axial direction of the column member 90 is the same as the thickness direction of the fourth covering portion 66. It is provided as follows.
  • a cylindrical fitting convex portion 91 protruding in the axial direction of the column member 90 is provided at the first axial end 90 a of the column member 90.
  • a circular fitting recess 92 that is recessed in the axial direction of the column member 90 is provided at the second axial end 90 b of the column member 90.
  • the heat transfer plate 70 may be provided with a recess 75, and the holder 60 may be provided with a protrusion 68 that fits into the recess 75. Moreover, you may provide both a convex part and a recessed part in each of the heat-transfer plate 70 and the holder 60.
  • the heat transfer plate 70 has a first engaging portion that is at least one of the first concave portion and the first convex portion
  • the holder 60 has a second convex portion and a first convex portion that are fitted in the first concave portion. What is necessary is just to have the 2nd engaging part which is at least one of the 2nd recessed parts fitted.
  • the main body 73 of the heat transfer plate 70 may be provided with a protrusion that protrudes in the thickness direction of the main body 73, and an insertion portion into which the protrusion is inserted may be provided in the holder 60.
  • the holder 60 may not be one that can hold the square battery 51 with the holder body 61.
  • a plate-like plate member is used as a holder (for example, the shape of the end plates 81 and 82 in the embodiment), and the square battery 51 is held by holding the square battery 51 between two plate members.
  • the plate member is provided with an insertion hole through which the bolt B1 is inserted, and the square battery 51 is held by adjusting the interval between the two plate members by the bolt B1.
  • the plate member is provided with a protrusion that protrudes in the thickness direction of the plate member, and the protrusion is inserted into a through-hole provided in the heat transfer plate 70, thereby restricting the movement of the heat transfer plate 70.
  • the heat transfer plate 70 and the square battery 51 may not be pressurized.
  • the heat radiating part 72 may not be in contact with the counterweight 31.
  • a laminated battery or a cylindrical battery may be used as the battery cell.
  • the shape of the holder 60 is also changed according to the shape of the battery cell.

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Abstract

　電池モジュールは、電池セルと、前記電池セルに並設される伝熱プレートであって、該電池セルと熱的に接合されるとともに縁部を有する前記伝熱プレートと、前記電池セルを保持するホルダであって、前記伝熱プレートが嵌合される切り欠きを有する前記ホルダと、を備える。前記伝熱プレートの縁部は第１凹部及び第１凸部の少なくとも一方である第１係合部を有する。前記ホルダは前記第１凹部に嵌合される第２凸部及び前記第１凸部に嵌合される第２凹部の少なくとも一方である第２係合部を有する。

Description

電池モジュール
　本発明は、互いに並設される電池セル及び伝熱プレートを有する電池モジュールに関する。
　伝熱プレートによって電池セルの発する熱を放熱する電池モジュールとしては、例えば、特許文献１に記載のバッテリ組立体が知られている。
　特許文献１に記載のバッテリ組立体では、単バッテリが直列状に配置されている。互いに隣接する単バッテリ間には、平面視にてＬ字状の伝熱プレートが挟み込まれている。伝熱プレートは、隣接する単バッテリ間に挟持される第1熱交換面部と、単バッテリの端部より外側に位置して単バッテリの一側面に当接する第２熱交換面部とを有する。
特開平８－１４８１８７号公報
　バッテリ組立体に振動が加わると、伝熱プレートに位置ずれが生じるおそれがある。例えば、第２熱交換面部が、単バッテリの一側面から離間する方向に位置ずれし、伝熱プレートが単バッテリ間から脱落してしまうおそれがある。
　本発明の目的は、伝熱プレートの位置ずれを抑制することができる電池モジュールを提供することにある。
　上記課題を解決する電池モジュールは、電池セルと、前記電池セルに並設される伝熱プレートであって、該電池セルと熱的に接合されるとともに縁部を有する前記伝熱プレートと、前記電池セルを保持するホルダであって、前記伝熱プレートが嵌合される切り欠きを有する前記ホルダと、を備える。前記伝熱プレートの縁部は第１凹部及び第１凸部の少なくとも一方である第１係合部を有する。前記ホルダは前記第１凹部に嵌合される第２凸部及び前記第１凸部に嵌合される第２凹部の少なくとも一方である第２係合部を有する。
フォークリフトを示す概略側面図。 図１のフォークリフトに搭載される電池パックを示す斜視図。 図２の電池パックに備えられる電池モジュールを示す斜視図。 図３の電池モジュールのホルダ、伝熱プレート及びエンドプレートの関係を示す斜視図。 図３の電池モジュールの角型電池の断面図。 図３の電池モジュールを示す断面図。 （ａ）及び（ｂ）は別例のホルダを示す斜視図。 別例のホルダ及び伝熱プレートを示す斜視図。
　以下、電池モジュールをフォークリフトに搭載される電池モジュールに具体化した一実施形態について説明する。以下の説明において「前」「後」「左」「右」「上」「下」は、フォークリフトの運転者がフォークリフトの前方を向いた状態を基準とする。
　図１に示すように、フォークリフト１０は、車体１１と、車体１１の前下部に位置する駆動輪１２と、車体１１の後下部に位置する操舵輪１３と、車体１１の前に位置する荷役装置とを有する。荷役装置は、車体１１の前に立設されたマスト１４と、リフトブラケット１５を介してマスト１４に取り付けられた左右一対のフォーク１６とを有する。そして、フォーク１６は、マスト１４に連結されたリフトシリンダ１７の駆動により、リフトブラケット１５とともに昇降される。また、フォーク１６は、マスト１４に連結されたティルトシリンダ１８の駆動により、マスト１４とともに傾動される。フォーク１６には、積荷１９が搭載される。車体１１には、駆動輪１２の駆動源となる走行用モータＭ１と、フォーク１６の駆動源となる荷役用モータＭ２が搭載されている。
　また、車体１１の中央には、運転室２０が設けられている。運転室２０には、作業者（運転者）が着座可能な運転シート２１が設けられている。運転シート２１の前方にはハンドル２２が設けられている。運転室２０の下には、電池パック３０が搭載されている。以下、電池パック３０について詳細に説明を行う。
　図２に示すように、電池パック３０は、ケースＣに収容されている。ケースＣは、フォーク１６に搭載される積荷１９とつりあいをとるためのカウンタウェイト３１を備えている。カウンタウェイト３１は、直方体状をなすウェイト部３２と、ウェイト部３２の短手方向第１端３２ａからウェイト部３２の厚み方向に立設されるとともに、ウェイト部３２の長手方向第１端３２ｃから長手方向第２端３２ｄに亘って延びる矩形板状のウェイト本体３３とを有する。換言すれば、ウェイト部３２は、ウェイト本体３３の基端からウェイト本体３３の厚み方向に立設されている。ウェイト本体３３の先端（ウェイト本体３３の基端とは反対側の端部）には、ウェイト本体３３を該ウェイト本体３３の厚み方向に切り欠いた切欠部３４が形成されている。
　ウェイト部３２の短手方向第２端３２ｂには、ウェイト本体３３から離間して設けられる略逆Ｕ字状のフレーム４１がウェイト部３２から立設されている。フレーム４１は、ウェイト部３２の上面における短手方向第２端３２ｂの２つの角部から立設された第１の柱部４２及び第２の柱部４３と、第１の柱部４２及び第２の柱部４３の上端部（ウェイト部３２と接合される端部と反対側の端部）を繋ぐ基部４４と、を有する。つまり、ケースＣは、ウェイト部３２の短手方向第２端３２ｂと対応する側に、ウェイト部３２とフレーム４１によって囲まれた正面開口部３０ａを有する。この正面開口部３０ａは、矩形板状をなす蓋部材４５によって閉塞されている。
　各柱部４２，４３の立設方向への長さ（各柱部４２，４３の長手方向の長さ）は、ウェイト部３２の上面から、ウェイト本体３３の先端面までの最短の長さと同一となっており、フレーム４１の上面とウェイト本体３３の上面には、天板４６が支持されている。この天板４６によって、ウェイト本体３３とフレーム４１との間の開口部（図示せず）が閉塞されている。更に、ケースＣは、ウェイト部３２の長手方向第１端３２ｃと対応する側に、ウェイト本体３３と、ウェイト部３２と、第１の柱部４２と、天板４６によって囲まれた第１開口部３０ｂを有する。また、ケースＣは、ウェイト部３２の長手方向第２端３２ｄと対応する側に、ウェイト本体３３と、ウェイト部３２と、第２の柱部４３と、天板４６によって囲まれた第２開口部３０ｃを有する。なお、第１開口部３０ｂは、第１蓋部材４７によって閉塞され、第２開口部３０ｃは、第２蓋部材４８によって閉塞されている。そして、カウンタウェイト３１、フレーム４１、天板４６及びそれぞれの蓋部材４５，４７，４８でケースＣが形成されている。
　ウェイト本体３３の厚み方向の一面（ケースＣの内面）は電池モジュール５０が設置される設置面３３ａとされている。設置面３３ａには、複数の電池モジュール５０が並設されている。本実施形態では、ウェイト本体３３の短手方向に電池モジュール５０が３個並べられた電池列が、ウェイト本体３３の長手方向に２組設けられている。
　切欠部３４は、ウェイト本体３３の先端面よりも低い位置に、水平な載置面を形成する。この載置面には、矩形平板状をなす載置板３５が固定されている。載置板３５上には、電池モジュール５０の制御を行う制御機器が収容される収容ケース３６及びリレーや配線などが収容されるジャンクションボックス３７が配設されている。
　図３及び図４に示すように、電池モジュール５０は、ホルダ６０と、ホルダ６０に保持された電池セルとしての角型電池５１とを複数有する。角型電池５１は、その厚み方向に並設されている。隣り合う角型電池５１の間には、伝熱プレート７０が介装されている。電池モジュール５０において、角型電池５１の並設方向における両端には、エンドプレート８１，８２が設けられている。電池モジュール５０は、エンドプレート８１に挿通されるボルトＢ１が、各ホルダ６０を挿通するとともに、エンドプレート８２を挿通した後にナットＮに螺合されることで組み付けられている。これにより角型電池５１は、両エンドプレート８１，８２によって角型電池５１の並設方向から挟持されている。角型電池５１及び伝熱プレート７０は、エンドプレート８１，８２によって、角型電池５１の並設方向に加圧されている。したがって、エンドプレート８１，８２、ボルトＢ１及びナットＮが加圧部材として機能している。
　図４に示すように、ホルダ６０は、四角枠状をなすホルダ本体６１と、ホルダ本体６１の外面の４隅から突出する直方体状の脚部６２とを有している。具体的にいえば、ホルダ本体６１は、矩形平板状の第１の被覆部６３と、第１の被覆部６３の長手方向第１端部６３ａから第１の被覆部６３の厚み方向に延設された矩形平板状の第２の被覆部６４とを有している。第２の被覆部６４は、第１の被覆部６３の短手方向第１端６３ｃから短手方向第２端６３ｄ（後述する第４の被覆部６６と対向する端部）にかけて延設されている。また、第１の被覆部６３の長手方向第２端部６３ｂには、第１の被覆部６３の厚み方向に延設された矩形平板状の第３の被覆部６５が設けられている。第３の被覆部６５の短手方向の寸法は、第２の被覆部６４の短手方向の寸法よりも短くなっている。このため、第３の被覆部６５は、第１の被覆部６３の短手方向第１端６３ｃから短手方向第２端６３ｄに向けて延びるが、短手方向第２端６３ｄまでは延設されない。
　第２の被覆部６４及び第３の被覆部６５は、第１の被覆部６３が設けられる端部と反対側の長手方向第１端部６４ａ，６５ａを有し、同長手方向第１端部６４ａ，６５ａには第４の被覆部６６が設けられている。第４の被覆部６６は、第２の被覆部６４の短手方向第１端部６４ｂから第３の被覆部６５の短手方向第１端部６５ｂにかけて延設する。第４の被覆部６６は、板状をなしており、厚み方向が第２の被覆部６４の短手方向及び第３の被覆部６５の短手方向と同一方向となる。また、第４の被覆部６６が第２の被覆部６４から第３の被覆部６５へ延設する方向を第４被覆部の６６の長手方向とし、第４の被覆部６６の長手方向及び厚み方向に直交する方向を第４の被覆部６６の短手方向とする。第４の被覆部６６の短手方向第１端部６６ａ（第１の被覆部６３と対向する端部又は縁部）には、第４の被覆部６６の短手方向に凹む凹部６７が設けられている。角型電池５１は、各被覆部６３～６６に被覆されることで、ホルダ６０に固定される。
　また、各被覆部６３～６６に囲まれる領域は、伝熱プレート７０が嵌合される嵌合部６９を形成している。嵌合部６９に嵌合された伝熱プレート７０は、角型電池５１と隣り合う。
　脚部６２は、第２の被覆部６４及び第３の被覆部６５の長手方向両端からそれぞれの被覆部６４，６５の長手方向に突出している。脚部６２には、ボルトＢ１が挿通される挿通孔６２ａが第１の被覆部６３の短手方向の第１端６３ｃから第２端６３ｄに向かう方向に貫通して設けられている。そして、この挿通孔６２ａにボルトＢ１が挿通されることで、隣り合うホルダ６０同士は、ボルトＢ１の軸方向に並んで設けられる。
　図５に示すように、角型電池５１は、電極組立体５３と、電極組立体５３を収容するケース５２とを有する。ケース５２は、電極組立体５３を収容する矩形箱状の本体部５４と、本体部５４の開口部を閉塞する矩形板状の蓋部５５とを有する。蓋部５５には、正極端子５６及び負極端子５７が設けられている。電極組立体５３は、複数の電極５３ａを積層してなる。電極５３ａには、活物質５３ｂが設けられている。正極端子５６及び負極端子５７は、導電性材料からなる正極導電部材５６ａ及び負極導電部材５７ａを介して電極組立体５３に電気的に接続されている。正極導電部材５６ａ及び負極導電部材５７ａは、活物質５３ｂと、蓋部５５（端子が設けられる壁部）との間の領域Ａに設けられている。角型電池５１がホルダ６０に保持されると、ホルダ６０の凹部６７が領域Ａに対向する。
　図４に示すように、伝熱プレート７０は、隣り合う角型電池５１間に設けられる吸熱部７１と、吸熱部７１から角型電池５１の並設方向に延びる放熱部７２とを有している。吸熱部７１は、矩形平板状をなす本体７３と、本体７３の短手方向第１端部７３ａ（縁部）から本体７３の短手方向に突出する凸部７４とを有する。放熱部７２は、矩形板状をなしており、本体７３の長手方向第１端部７３ｂから、本体７３の厚み方向に延びている。放熱部７２は、ホルダ６０の第３の被覆部６５を被覆する。これにより、放熱部７２は、ホルダ６０における第３の被覆部６５に対応する電池モジュール５０の側部において露出している。凸部７４は、凹部６７に対して相補的な形状を有しており、凹部６７に嵌合する。図５に示すように、凸部７４は電極組立体５３と蓋部５５との間の領域Ａに対向する。言い換えれば、凸部７４は、電極組立体５３と、角型電池５１において端子５６，５７が設けられる壁部との間の領域Ａに対向する。
　なお、本実施形態において、ホルダ６０の嵌合部６９は、切り欠きである。「切り欠き」とは、角型電池５１の並設方向及び該並設方向以外の方向に開口する孔を指し、嵌合部６９に伝熱プレート７０を嵌合した状態で電池モジュール５０を構成したとき、本体７３における角型電池５１又はエンドプレート８１，８２と対向する面以外の面である周縁端面のうちの一部がホルダ６０と対向しない状態となる孔である。つまり、「切り欠き」とは、嵌合部６９に伝熱プレート７０を嵌合した状態で電池モジュール５０を構成したとき、伝熱プレート７０に凸部７４が設けられていない場合には、角型電池５１の並設方向以外の方向に開口する部分を通って、伝熱プレート７０を角型電池５１の並設方向と交わる方向にスライド可能とする孔のことをいう。本実施形態では、第２の被覆部６４は、第１の被覆部６３の短手方向第１端６３ｃから短手方向第２端６３ｄにかけて延設されているのに対し、第３の被覆部６５は、第１の被覆部６３の短手方向第１端６３ｃから短手方向第２端６３ｄに向けて延びるが、短手方向第２端６３ｄまでは延設されていない。このため、伝熱プレート７０に凸部７４が設けられていない場合には、伝熱プレート７０を第２の被覆部６４から第３の被覆部６５に向かう方向にスライドさせることができる。
　エンドプレート８１，８２は、矩形平板状をなす基部８３と、基部８３の四隅から突出する矩形平板状の突出部８４とを有する。突出部８４には、ボルトＢ１が挿通される挿通孔８４ａが突出部８４の厚み方向に貫通して設けられている。
　図６に示すように、電池モジュール５０は、両エンドプレート８１，８２に固定されたブラケット８５を挿通したボルトＢ２がウェイト本体３３に螺合されることで、ウェイト本体３３に固定されている。これにより、ウェイト本体３３の設置面３３ａと、放熱部７２が接している。
　次に、電池モジュール５０の作用について説明する。
　フォークリフト１０が走行すると、電池モジュール５０に振動が加わる。伝熱プレート７０の本体７３の短手方向の端面は、被覆部６３，６６によって覆われており、本体７３の長手方向第１端部７３ｂとは反対側である長手方向第２端部における端面は、第２の被覆部６４によって覆われている。一方、本体７３の長手方向第１端部７３ａにおける端面は、ホルダ６０の第３の被覆部６５によって覆われておらず、ホルダ６０から露出している。このため、伝熱プレート７０に凸部７４が設けられていない場合、本体７３の長手方向第２端部から長手方向第１端部７３ｂに向かう方向に伝熱プレート７０が位置ずれする虞がある。
　本実施形態の電池モジュール５０においては、伝熱プレート７０に設けられた凸部７４が、ホルダ６０に設けられた凹部６７に嵌合している。このため、凸部７４が凹部６７と係止し合うことにより、本体７３の長手方向への伝熱プレート７０の移動が規制されている。なお、本実施形態においては、ウェイト本体３３に対して本体７３の長手方向第１端部７３ｂの端面及び放熱部７２が当接することで、ウェイト本体３３により伝熱プレート７０の移動が規制されている。しかしながら、凸部７４及び凹部６７が設けられない場合、ホルダ６０は伝熱プレート７０が本体７３の長手方向に位置ずれすることを規制しないので、伝熱プレート７０がウェイト本体３３を押圧して、電池モジュール５０がウェイト本体３３から離間してしまうおそれがある。ホルダ６０に対する伝熱プレート７０の位置ずれを抑制することで、電池モジュール５０が、ウェイト本体３３から離間することを抑制することができる。
　また、角型電池５１の充電時には、電極組立体５３（電極５３ａ）に電子が供給されることで、電極組立体５３が膨張する。角型電池５１の充電が繰り返されると、電極組立体５３の膨張が繰り返される。この結果、電極５３ａ同士の間隔が大きくなってしまったり、電極５３ａが歪むことで角型電池５１の抵抗値が大きくなる。抵抗値が大きくなると、ジュール損が増大する。このため、伝熱プレート７０により、電極組立体５３を加圧することで、電極５３ａが歪むことを抑制している。
　本実施形態では、凹部６７が領域Ａに対向するように設けられ、これにより凸部７４は領域Ａに対向する。領域Ａには、正極導電部材５６ａ及び負極導電部材５７ａが設けられているものの、これらの導電部材５６ａ，５７ａと収容ケース５２との間には空間が確保されているため、これらは加圧による影響を受けにくい。
　したがって、上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
　（１）複数のホルダ６０は、脚部６２に設けられた挿通孔６２ａによって互いに位置決めされる。また、ホルダ６０には、伝熱プレート７０の凸部７４が嵌合される凹部６７が設けられている。そして、この凸部７４を凹部６７に嵌合することで、凸部７４と凹部６７とが係止し合い、伝熱プレート７０の位置ずれが抑制されている。すなわち、ホルダ６０の嵌合部（切り欠き）６９は、伝熱プレート７０が角型電池５１に対向する第１の方向及び同第１の方向に対して交差する第２の方向に開口している。そして、凸部７４及び凹部６７は、伝熱プレート７０がホルダ６０に対して第２の方向に移動することを規制するように互いに係合する。このため、伝熱プレート７０が、電池モジュール５０から脱落することが抑制され、角型電池５１の発する熱を好適に放熱することができる。
　（２）ホルダ６０は、各被覆部６３～６６によって角型電池５１を固定できるように構成されている。このため、角型電池５１をホルダ６０に保持させた状態で並設することができる。このため、ホルダ６０の位置決めと同時に角型電池５１の位置決めも行うことができる。
　（３）伝熱プレート７０は、角型電池５１に挟まれる吸熱部７１と、吸熱部７１の端部から延設される放熱部７２を有している。吸熱部７１が角型電池５１から吸収した熱は、放熱部７２によって放熱されるため、角型電池５１を効率よく冷却することができる。特に、本実施形態では、放熱部７２は、ウェイト本体３３に接合されているため、放熱部７２を介してウェイト本体３３に放熱を行うことができ、より効率的に角型電池５１を冷却することができる。
　（４）凹部６７は、領域Ａと対向する部分に設けられている。このため、凸部７４が領域Ａと対向して設けられる。領域Ａには、正極導電部材５６ａ及び負極導電部材５７ａが設けられているものの、これらは加圧による影響を受けにくい。このため、角型電池５１の電極５３ａ（電極組立体５３）を好適に加圧することができる。
　なお、実施形態は、以下のように変更してもよい。
　図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、ホルダ６０には、互いに嵌合しあう嵌合凸部９１と嵌合凹部９２とが設けられていてもよい。ホルダ６０の第４の被覆部６６の短手方向第２端部６６ｂには、四角柱状の柱部材９０が、柱部材９０の軸方向が第４の被覆部６６の厚み方向と同一方向となるように設けられている。柱部材９０の軸方向第１端部９０ａには、柱部材９０の軸方向に向けて突出する円筒状の嵌合凸部９１が設けられている。柱部材９０の軸方向第２端部９０ｂには、柱部材９０の軸方向に凹む円形状の嵌合凹部９２が設けられている。ホルダ６０を並設すると、隣り合うホルダ６０の一方の嵌合凸部９１が他方の嵌合凹部９２に挿入されて、ホルダ６０が位置決めされる。
　図８に示すように、伝熱プレート７０に凹部７５を設けて、ホルダ６０に凹部７５に嵌合する凸部６８を設けてもよい。また、伝熱プレート７０及びホルダ６０の各々に、凸部及び凹部の両方を設けてもよい。すなわち、伝熱プレート７０が第１凹部及び第１凸部の少なくとも一方である第１係合部を有し、ホルダ６０が第１凹部に嵌合される第２凸部及び第１凸部に嵌合される第２凹部の少なくとも一方である第２係合部を有していればよい。
　伝熱プレート７０の本体７３に、本体７３の厚み方向に突出する突起を設け、ホルダ６０に突起が挿入される挿入部を設けてもよい。
　ホルダ６０は、ホルダ本体６１で角型電池５１を保持できるものでなくてもよい。例えば、ホルダとして、板状の板部材を用い（例えば、実施形態中のエンドプレート８１，８２の形状）角型電池５１を２つの板部材で挟持することで、角型電池５１を保持してもよい。この場合、例えば、板部材には、ボルトＢ１が挿通される挿通孔が設けられ、ボルトＢ１によって２つの板部材の間隔が調整されることで、角型電池５１が保持される。板部材には、板部材の厚み方向に突出する突起が設けられ、この突起が、伝熱プレート７０に設けられた貫通孔に挿入されることで、伝熱プレート７０の移動が規制される。
　伝熱プレート７０及び角型電池５１は、加圧されていなくてもよい。
　放熱部７２は、カウンタウェイト３１に当接させなくてもよい。
　実施形態において、電池セルとして、ラミネート型の電池や、円筒形電池を用いてもよい。この場合、電池セルの形状に合わせてホルダ６０の形状も変更する。

Claims (2)

  1. 　電池セルと、
    　前記電池セルに並設される伝熱プレートであって、該電池セルと熱的に接合されるとともに縁部を有する前記伝熱プレートと、
    　前記電池セルを保持するホルダであって、前記伝熱プレートが嵌合される切り欠きを有する前記ホルダと、を備え、
    　前記伝熱プレートの縁部は第１凹部及び第１凸部の少なくとも一方である第１係合部を有し、
    　前記ホルダは前記第１凹部に嵌合される第２凸部及び前記第１凸部に嵌合される第２凹部の少なくとも一方である第２係合部を有する、電池モジュール。
  2. 　前記切り欠きは、前記伝熱プレートが前記電池セルに対向する第１の方向及び同第１の方向に対して交差する第２の方向に開口し、
    　前記第１係合部及び前記第２係合部は、前記伝熱プレートが前記ホルダに対して前記第２の方向に移動することを規制するように互いに係合する、請求項１に記載の電池モジュール。
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