WO2014196422A1 - 蓄電ブロックおよび蓄電モジュール - Google Patents

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Abstract

 熱伝導シートから素子積層体に作用する圧縮反力を低減する。蓄電ブロックは、弾性を有する熱伝導シートを介して伝熱プレートと熱的に接続される。蓄電ブロックは、複数の角形蓄電素子101が、隣り合う角形蓄電素子101の互いの幅広面109w同士が対向するように積層配置された素子積層体11と、素子積層体11を伝熱プレート上に配置される熱伝導シートに向けて押圧する押圧装置とを備える。素子積層体11は、少なくとも所定の角形蓄電素子101における一対の幅広面109wのうちの一方に当接する幅広面当接部161,171を有するホルダ160,170を備える。角形蓄電素子101の底板109bの外表面は、熱伝導シートを介して伝熱プレートと熱的に接続される伝熱面とされ、この伝熱面は、幅広面当接部161,171の伝熱プレート側端面よりも伝熱プレート側に突出している。

Description

蓄電ブロックおよび蓄電モジュール
 本発明は、複数の蓄電素子を電気的に接続した蓄電ブロックおよび蓄電ブロックを熱伝導シートを介して伝熱プレートと熱的に接続した蓄電モジュールに関する。
 ハイブリッド型の電気自動車や純粋な電気自動車などに搭載される蓄電モジュールは、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池等の多数の蓄電素子を備えている。蓄電素子は、充放電の際、内部抵抗に起因した発熱が生じ、温度が上昇するほど、容量減少等の寿命に関する性能劣化が起こりやすくなる。
 蓄電素子の温度上昇は、寿命の観点からできるだけ小さくすることが望ましい。蓄電素子を冷却する方法として、蓄電素子を弾性を有する熱伝導シートを介して伝熱プレートに熱的に接続する方法がある(特許文献1参照)。熱伝導シートを用いる場合、伝熱プレート上の熱伝導シートに蓄電素子を押し付けることで、熱伝導シートに蓄電素子を密着させる。
特開2011-34775号公報
 蓄電素子の伝熱面を熱伝導シートに密着させるためには、蓄電素子を熱伝導シートに向けて押圧し、熱伝導シートを圧縮させる必要がある。しかしながら、熱伝導シートを圧縮させる際に蓄電ブロックに大きな圧縮反力が作用するという問題があった。
 請求項1に記載の蓄電ブロックは、弾性を有する熱伝導シートを介して伝熱プレートと熱的に接続される蓄電ブロックであって、一対の第1幅狭面と、一対の第2幅狭面と、一対の幅広面とを有する複数の角形蓄電素子が、隣り合う角形蓄電素子の互いの幅広面同士が対向するように積層配置された素子積層体と、素子積層体を伝熱プレート上に配置される熱伝導シートに向けて押圧する押圧装置とを備え、素子積層体は、少なくとも所定の角形蓄電素子における一対の幅広面のうちの一方に当接する幅広面当接部を有するホルダを備え、角形蓄電素子における一対の第1幅狭面のうちの一方は、熱伝導シートを介して伝熱プレートと熱的に接続される伝熱面とされ、角形蓄電素子の伝熱面は、幅広面当接部の伝熱プレート側端面よりも伝熱プレート側に突出していることを特徴とする。
 請求項7に記載の蓄電モジュールは、請求項1または2に記載の蓄電ブロックと、蓄電ブロックと熱的に接続される伝熱プレートと、伝熱プレート上に配置され、蓄電ブロックと伝熱プレートとで挟まれる熱伝導シートとを備え、幅広面当接部の伝熱プレート側端面が熱伝導シートに対向して配置されていることを特徴とする。
 本発明によれば、熱伝導シートから素子積層体に作用する圧縮反力を低減することができる。
本発明の第1の実施の形態に係る蓄電モジュールの外観斜視図。 蓄電モジュールの構成を示す分解斜視図。 素子積層体の構成を示す分解斜視図。 単電池を示す斜視図。 中間ホルダを示す斜視図。 端部ホルダを示す斜視図。 蓄電ブロックと熱伝導シートを下方から見た図。 (a)は蓄電ブロックと冷却構造体とが熱的に接続される前の状態を示す図、(b)は蓄電ブロックと冷却構造体とが熱的に接続された後の状態を示す図。 本発明の第2の実施の形態に係る蓄電モジュールの素子積層体の構成を示す分解斜視図。 素子積層体を構成する中間ホルダを示す斜視図。 端部ホルダを示す斜視図。 蓄電ブロックと熱伝導シートを下方から見た図。 (a)は蓄電ブロックと冷却構造体とが熱的に接続される前の状態を示す図、(b)は蓄電ブロックと冷却構造体とが熱的に接続された後の状態を示す図。 本発明の第3の実施の形態に係る蓄電モジュールの構成を示す分解斜視図。 蓄電ブロックと熱伝導シートを下方から見た図。 素子積層体の構成を示す分解斜視図。 中間ホルダを示す斜視図。 素子積層体の後側端部ホルダを示す斜視図。 素子積層体の前側端部ホルダを示す斜視図。 第1の実施の形態の変形例に係る蓄電モジュールの素子積層体の構成を示す斜視図。 図20の中間ホルダと単電池とを前方から見た図。 第2の実施の形態の変形例に係る蓄電モジュールの素子積層体の構成を示す斜視図。 第3の実施の形態の変形例に係る蓄電モジュールの素子積層体の構成を示す斜視図。 エンドプレートがL字金具により伝熱プレートに固定された蓄電モジュールの外観斜視図。 単電池ごとに熱伝導シートを配置した例を説明する図。
 以下、図面を参照して、本発明をハイブリッド型の電気自動車や純粋な電気自動車に搭載される蓄電装置に組み込まれる蓄電モジュールであって、蓄電素子として角形リチウムイオン二次電池(以下、単電池と記す)を複数備えた蓄電モジュールに適用した実施の形態について説明する。なお、説明の都合上、図示するように、蓄電モジュールの上下および前後左右方向を定義する。矢印で図示する上下方向、左右方向、および、前後方向は互いに直交している。
-第1の実施の形態-
 図1は本発明の第1の実施の形態に係る蓄電モジュール10の外観斜視図であり、図2は蓄電モジュール10の構成を示す分解斜視図である。蓄電モジュール10は、冷却構造体190と、蓄電ブロック100とから構成されている。蓄電ブロック100は、複数の単電池101が積層配置された素子積層体11と、素子積層体11を一体化する一体化機構と、素子積層体11を冷却構造体190に向かって押圧する押圧装置としてのダクト装置110とを備えている。
 図3は、素子積層体11の構成を示す分解斜視図であり、素子積層体11の一部を示している。図3に示すように、素子積層体11は、複数の単電池101と、複数の電池ホルダ160,170とを備えている。各単電池101は、扁平な直方体形状であって、一対の幅広側板109wを有してる。素子積層体11を構成する複数の単電池101は、隣り合う単電池101の互いの幅広側板109w同士が対向するように積層配置されている。図1に示すように、隣接する単電池101同士は、電池蓋108に設けられた正極端子104および負極端子105の位置が逆転するように、向きが反転して配置されている。
 図示しないが、隣り合う各単電池101の正極端子104と負極端子105とは金属製の平板状導電部材であるバスバーによって電気的に接続されている。すなわち、本実施の形態に係る蓄電ブロック100を構成する複数の単電池101は、電気的に直列に接続されている。
 図示しないが、前端に配置される単電池101の正極端子104、および、後端に配置される単電池101の負極端子105には、他の蓄電モジュールに電気的に直列または並列に導電部材により接続されるか、電力取り出し用の配線に導電部材により接続される。
 素子積層体11を構成する単電池101について説明する。複数の単電池101は、いずれも同様の構造である。図4は、単電池101を示す斜視図である。図4に示すように、単電池101は、電池缶109と電池蓋108とからなる角形の電池容器を備えている。電池缶109および電池蓋108の材質は、たとえばアルミニウムやアルミニウム合金である。電池缶109は、一端に開口部109aを有する矩形箱状とされる。電池蓋108は、矩形平板状であって、電池缶109の開口部109aを塞ぐようにレーザ溶接されている。つまり、電池蓋108は、電池缶109を封止している。
 電池蓋108と電池缶109とからなる角形の電池容器は、中空の直方体形状とされている。電池容器は、電池容器を構成する側面のうちで最も面積の大きい面(幅広面)を有する一対の幅広側板109w同士が対向し、電池容器を構成する側面のうちで最も面積の小さい面を有する一対の幅狭側板109n同士が対向し、電池蓋108と電池缶109の底板109bとが対向している。
 電池蓋108には、正極端子104および負極端子105が設けられている。電池容器の内部には、充放電要素(不図示)が絶縁ケース(不図示)に覆われた状態で収納されている。図示しない充放電要素の正極電極は正極端子104に接続され、充放電要素の負極電極は負極端子105に接続されている。このため、正極端子104および負極端子105を介して外部機器に電力が供給され、あるいは、正極端子104および負極端子105を介して外部発電電力が充放電要素に供給されて充電される。
 電池蓋108には、電池容器内に電解液を注入するための注液孔が穿設されている。注液孔は、電解液注入後に注液栓108aによって封止される。電解液としては、たとえば、エチレンカーボネート等の炭酸エステル系の有機溶媒に6フッ化リン酸リチウム(LiPF6)等のリチウム塩が溶解された非水電解液を用いることができる。
 電池蓋108には、ガス排出弁108bが設けられている。ガス排出弁108bは、プレス加工によって電池蓋108を部分的に薄肉化することで形成されている。ガス排出弁108bは、単電池101が過充電等の異常により発熱してガスが発生し、電池容器内の圧力が上昇して所定圧力に達したときに開裂して、内部からガスを排出することで電池容器内の圧力を低減させる。
 図1~図3に示すように、複数の単電池101は、電池ホルダ160,170を介して、前後方向に積層配置されて素子積層体11を構成している。電池ホルダ160,170の材質は、絶縁性および耐熱性を有する樹脂であり、たとえば、ポリブチレンテレフタレート(PBT)やポリカーボネイト(PC)等のエンジニアリングプラスチックやゴム等である。
 電池ホルダ160,170は、隣り合う単電池101間に配置される中間ホルダ160と、前端に配置される単電池101とエンドプレート120との間、および、後端に配置される単電池101とエンドプレート120との間に配置される端部ホルダ170とを有している。なお、エンドプレート120の材質は、アルミニウムやアルミニウム合金などの金属である。各単電池101同士の間に中間ホルダ160が介在しているため、隣り合う単電池101同士の絶縁性が確保されている。エンドプレート120と単電池101との間に端部ホルダ170が介在しているためエンドプレート120と単電池101との絶縁性が確保されている。
 図5は、中間ホルダ160を示す斜視図である。中間ホルダ160は、幅広面当接部161と、幅広面当接部161の左右方向両端に設けられる一対の連結部163とを備えている。
 幅広面当接部161は、矩形平板状とされ、図3に示すように隣り合う単電池101間に配置される。図3および図5に示すように、幅広面当接部161は、前面が中間ホルダ160の前方の単電池101における後側の幅広側板109wに当接される。幅広面当接部161は、後面が中間ホルダ160の後方の単電池101における前側の幅広側板109wに当接される。
 図5に示すように、連結部163は、上下方向を長手方向とする略直方体形状とされている。右側の連結部163は、前面に上下方向に延在する嵌合凸部163aが設けられ、後面に上下方向に延在する嵌合凹部163bが設けられている。左側の連結部163は、前面に上下方向に延在する嵌合凹部163bが設けられ、後面に上下方向に延在する嵌合凸部163aが設けられている。
 嵌合凸部163aは、隣接する中間ホルダ160の嵌合凹部163bまたは隣接する後述の端部ホルダ170の嵌合凹部173bに嵌合される。嵌合凹部163bは、隣接する中間ホルダ160の嵌合凸部163aまたは隣接する後述の端部ホルダ170の嵌合凸部173aに嵌合される。
 一対の連結部163における互いに対向する内側面163sは、それぞれ幅広面当接部161によって、前後方向に2分されている。前側の内側面163sは、中間ホルダ160の前方の単電池101の幅狭側板109nに当接される。後側の内側面163sは、中間ホルダ160の後方の単電池101の幅狭側板109nに当接される。
 一対の連結部163の外側面には、左右外方に突出する凸部167aが設けられている。凸部167aには、後述のサイドフレーム140の開口部143に嵌合される。凸部167aは上下方向中央部に設けられ、凸部167aの上下方向両側のそれぞれには、後述のサイドフレーム140の側板141と当接する当接面部167bが設けられている。
 幅広面当接部161の下部には、矩形状の切欠き部161cが形成されている。換言すれば、連結部163の下端部は、幅広面当接部161よりも下方に突出している。本実施の形態では、連結部163の下端面が、幅広面当接部161の下端面よりも距離h1だけ下方に位置している。なお、図3に示すように、単電池101は、底板109bの外表面と連結部163の下端面とが同一平面上に位置するように配置される。つまり、単電池101の底板109bの外表面は、幅広面当接部161の下端面から距離h1だけ下方に位置している。
 図6は、端部ホルダ170を示す斜視図である。端部ホルダ170は、幅広面当接部171と、幅広面当接部171の左右方向両端に設けられる一対の連結部173とを備えている。
 端部ホルダ170は、図3に示すように前後方向、すなわち素子積層体11の積層方向の両端に配置される単電池101と後述のエンドプレート120との間に配置される。素子積層体11の前端に位置する端部ホルダ170と、素子積層体11の後端に位置する端部ホルダ170とは同様の形状とされている。このため、以下、素子積層体11の後端に位置する端部ホルダ170を代表して説明する。図6では、素子積層体11の後端に位置する端部ホルダ170の姿勢を基準に上下左右および前後方向を示す矢印を記載している。
 図3および図6に示すように、幅広面当接部171は、前面が端部ホルダ170の前方の単電池101における後側の幅広側板109wに当接される。幅広面当接部171は、後面がエンドプレート120に当接される。
 図6に示すように、連結部173は、上下方向を長手方向とする略直方体形状とされている。右側の連結部173の前面には、上下方向に延在する嵌合凸部173aが設けられ、左側の連結部173の前面には、上下方向に延在する嵌合凹部173bが設けられている。なお、図示しないが、素子積層体11の前端に位置する端部ホルダ170は、図6に示す端部ホルダ170に対して180度向きが反転して配置されている。このため、素子積層体11の前端に位置する端部ホルダ170において、右側の連結部173の後面には、上下方向に延在する嵌合凹部173bが設けられ、左側の連結部173の後面には、上下方向に延在する嵌合凸部173aが設けられている。
 嵌合凸部173aは、隣接する中間ホルダ160の嵌合凹部163bに嵌合される。嵌合凹部173bは、隣接する中間ホルダ160の嵌合凸部163aに嵌合される。
 一対の連結部173は、幅広面当接部171から前方に突出するように設けられている。一対の連結部173における互いに対向する内側面173sは、単電池101の幅狭側板109nに当接される。
 一対の連結部173の外側面には、左右外方に突出する凸部177aが設けられている。凸部177aには、後述のサイドフレーム140の開口部143が嵌合される。凸部177aは上下方向中央部に設けられ、凸部177aの上下方向両側のそれぞれには、後述のサイドフレーム140の側板141と当接する当接面部177bが設けられている。
 幅広面当接部171の下部には、矩形状の切欠き部171cが形成されている。換言すれば、連結部173の下端部は、幅広面当接部171よりも下方に突出している。本実施の形態では、連結部173の下端面が、幅広面当接部171の下端面よりも距離h1だけ下方に位置している。なお、単電池101は、底板109bの外表面と連結部173の下端面とが同一平面上に位置するように配置される。つまり、単電池101の底板109bの外表面は、幅広面当接部171の下端面から距離h1だけ下方に位置している。
 図1および図2に示すように、素子積層体11は、一体化機構により保持されている。一体化機構は、一対のエンドプレート120と一対のサイドフレーム140とを含んで構成され、電池ホルダ160,170を介して積層配置された複数の単電池101を固縛している。
 エンドプレート120は、矩形平板状とされ、単電池101とほぼ同じ大きさに形成されている。一対のエンドプレート120は、素子積層体11の前方および後方のそれぞれに配置され、素子積層体11を前後方向、すなわち積層方向に挟持している。
 一対のサイドフレーム140は、素子積層体11の左方および右方において、左右対称に配置されている。図1に示すように、サイドフレーム140は、矩形状の平板に矩形状の開口部143が設けられた側板141と、側板141の前後方向両端のそれぞれで同方向に90度屈曲された屈曲部142とを備えている。側板141は、前側のエンドプレート120と後側のエンドプレート120との間に亘って互いに平行に延在する一対の側面当接部141aと、素子積層体11の上端と下端との間に亘って互いに平行に延在する一対の係合部141bとを備え、左右方向から見たときに略ロ字状を呈している。サイドフレーム140は、所定の厚さのステンレス板や鋼板等の金属板を所定の幅に切り出した後、中央を矩形に打ち抜き、端部を折り曲げ加工して製作される。
 中間ホルダ160の凸部167a(図5参照)および端部ホルダ170の凸部177a(図6参照)は、連結部163,173が連結されて素子積層体11として組立てられたとき、全体として直方体形状の凸部168を構成する。開口部143は、凸部168の外形の形状に対応して設けられており、開口部143に凸部168が嵌入されると、側面当接部141aが中間ホルダ160の当接面部167b(図5参照)および端部ホルダ170の当接面部177b(図6参照)に当接される。
 開口部143における上下の開口縁部は、凸部168の上下の縁部に係合し、開口部143における前後の開口縁部は、端部ホルダ170の凸部177aの前後の縁部に係合する。
 屈曲部142は、エンドプレート120に当接された状態で、ねじ150によりエンドプレート120にねじ止めされる。屈曲部142がエンドプレート120にねじ止めされると、一対のエンドプレート120に挟まれた電池ホルダ160,170および単電池101が所定量圧縮された状態で保持される。このように、一体化機構により素子積層体11が固縛されると、複数の中間ホルダ160および端部ホルダ170の上下および前後左右方向の位置が規制される。その結果、電池ホルダ160,170に挟まれる単電池101の前後方向の位置が規制され、電池ホルダ160,170の一対の連結部163,173に挟まれる単電池101の左右方向の位置が規制される。また、幅広面当接部161,171と単電池101の幅広側板109wとが当接され、連結部163,173の内側面163s,173sと単電池101の幅狭側板109nとが当接されているため、接触面における摩擦力により、単電池101の上下方向の位置が規制される。
 なお、本実施の形態では、ねじ150を用いてサイドフレーム140をエンドプレート120に固定する方法について説明したが、ボルト、リベットなどを用いて、あるいは、かしめ、溶接などにより、サイドフレーム140をエンドプレート120に固定してもよい。
 一体化機構により固縛されて一体となった素子積層体11は、冷却構造体190に組み付けられる。図2に示すように、冷却構造体190は、直方体形状の伝熱プレート191と、伝熱プレート191の内部に配設される冷却管192と、伝熱プレート191上に配置される熱伝導シート180とを有している。伝熱プレート191および冷却管192は、アルミニウムやアルミニウム合金などの熱伝導性に優れた金属材料により形成されている。
 冷却管192は、断面円形の円筒管であって、内部にエチレングリコール水溶液などの冷却用の熱媒体(以下、冷媒と記す)が流れる冷媒流路を形成している。図示しないが冷却管192は、全体形状がU字状を呈しており、冷媒が1回Uターンされるように折り返し部が伝熱プレート191の後端近傍に設けられ、直管部が2本、前後方向に沿って配置されている。図2に示すように、伝熱プレート191の前端には、冷却管192の冷媒入口部と、冷媒出口部とが並設されている。
 なお、図示しないが、冷却管192内を流れる冷媒は、ポンプ、ラジエータ、冷却ファン等からなる熱交換システムから冷媒入口部に供給される。冷媒出口部から排出された冷媒は熱交換システムに回収され、冷却される。
 熱伝導シート180は、厚さが2mm程度であって、良好な熱伝導性と良好な電気的絶縁性を有している。熱伝導シート180には、たとえば熱伝導率1~5W/m・K程度のものを採用することが好ましい。また、熱伝導シート180は、弾性を有している。
 図1および図2に示すように、素子積層体11の上部には、複数の単電池101の各々のガス排出弁108bから排出されるガスを車両外部に案内するダクト装置110が設けられている。ダクト装置110は、ステンレス板や鋼板等の金属板により形成される。ダクト装置110は、素子積層体11の積層方向、すなわち前後方向に沿って延在するガス案内部111を有している。ガス案内部111は、上板、下板および上板と下板とを接続する一対の側板によって矩形断面の流路を形成する中空矩形状の管部材である。図示しないが、ガス案内部111の下板には、各単電池101のガス排出弁108bに対応する位置にガス導入用の開口部が形成されている。
 図2に示すように、ガス排出弁108bとガス案内部111との接続部には、絶縁性を有する樹脂からなるシール部材115が配設されている。シール部材115は、前側のエンドプレート120から後側のエンドプレート120に亘って、前後方向に延在している。シール部材115には、各単電池101のガス排出弁108bに対応する位置に開口部115aが形成されている。
 ダクト装置110は、ガス案内部111の前端から下方に延在する一対の脚部112と、ガス案内部111の後端から下方に延在する一対の脚部112とを有している。各脚部112には、伝熱プレート191にねじ151によりねじ止めされる脚部用取付片112aが設けられている。ガス案内部111の前端近傍および後端近傍のそれぞれには、エンドプレート120にねじ152によりねじ止めされる案内部用取付片111aが設けられている。
 図1に示すように、脚部用取付片112aが伝熱プレート191にねじ止めされ、案内部用取付片111aがエンドプレート120の上面にねじ止めされると、一体化機構により一体化された素子積層体11が伝熱プレート191上に配置される熱伝導シート180に向かって、すなわち下方に向かって押圧される。
 各単電池101は、電池ホルダ160,170の幅広面当接部161,171に挟まれ、電池ホルダ160,170の一対の連結部163,173により挟まれている。このため、幅広面当接部161,171と単電池101の幅広側板109wとの接触面、ならびに、電池ホルダ160,170の連結部163,173の内側面163s,173sと単電池101の幅狭側板109nとの接触面に、摩擦力が作用する。その結果、ダクト装置110によりエンドプレート120が下方に押圧されると、各単電池101の幅広側板109wの表面に作用する摩擦力と、各単電池101の幅狭側板109nの表面に作用する摩擦力とにより、各単電池101に対して下方に向かう押圧力が作用する。
 さらに、シール部材115を介して、ガス案内部111から各単電池101の電池蓋102に対して下方に向かう押圧力が作用する。
 このように、本実施の形態では、ダクト装置110が、素子積層体11を伝熱プレート191上に配置される熱伝導シート180に向けて押圧する(換言すれば、伝熱プレート191を素子積層体11に向けて押圧する)押圧装置として機能している。押圧装置としてのダクト装置110は、素子積層体11と伝熱プレート191とで挟まれる熱伝導シート180を所定量だけ圧縮するように弾性変形させ、その状態を保持している。熱伝導シート180を圧縮させることで、素子積層体11の伝熱面、および、伝熱プレート191の伝熱面の両者に熱伝導シート180を密着させて、効率よく熱交換を行うことができる。
 これにより、蓄電ブロック100の素子積層体11と伝熱プレート191とが熱伝導シート180を介して熱的に接続される。なお、本明細書において、「熱的に接続される」とは、金属や樹脂などの熱伝導性のある固体材料により、2物体の熱の授受が可能な状態が形成されることを意味している。熱的に接続された2物体間では、熱平衡に達するまで、高温の物体から低温の物体に熱が流れる。
 伝熱プレート191は、熱伝導シート180を介して各単電池101と熱交換することにより単電池101で発生した熱を吸収し、すなわち単電池101を冷却し、単電池101の温度上昇を抑制する。伝熱プレート191に伝わった熱は、冷却管192を介して冷媒に伝わり、冷媒によって熱交換システムに回収される。
 ダクト装置110により素子積層体11を伝熱プレート191上の熱伝導シート180に押し付けると、熱伝導シート180の圧縮量に応じて、圧縮反力が素子積層体11を介してダクト装置110に作用する。このため、ダクト装置110は、圧縮反力に耐え得る剛性を確保できるように肉厚や形状、寸法、材質が設定されている。ダクト装置110に作用する反力を低減することができれば、ダクト装置110の軽量化を図ることができる。
 本実施の形態では、熱伝導シート180に密着される素子積層体11の伝熱面を、単電池101の底板109bの外表面のみとすることで、熱伝導シート180を圧縮させることにより発生する圧縮反力を最小限に抑えている。図7は、蓄電ブロック100と熱伝導シート180を下方から見た図である。すなわち、図7は、蓄電モジュール10を下方から見た図において、伝熱プレート191の図示を省略した図である。図7では、ダクト装置110により素子積層体11が下方に押圧され、熱伝導シート180が素子積層体11と伝熱プレート191とにより挟まれ、所定量圧縮された状態の熱伝導シート180を示している。
 熱伝導シート180は、矩形状のシートであって、前後方向の寸法が素子積層体11の前後方向寸法と略同じであり、かつ、左右方向の寸法が素子積層体11の左右方向寸法よりも僅かに小さい。
 熱伝導シート180の圧縮量は、熱伝導シート180に永久ひずみが生じない範囲で管理される必要がある。本実施の形態では、熱伝導シート180に押し付けられる各単電池101の寸法のバラつきを考慮して、熱伝導シート180の圧縮量が0.2mm~0.4mm程度に設定されている。
 図8(a)は蓄電ブロック100と冷却構造体190とが熱的に接続される前の状態を示す図であり、図8(b)は蓄電ブロック100と冷却構造体190とが熱的に接続された後の状態を示す図である。図8は、蓄電モジュール10を左方向から見た断面を模式的に示しており、部分拡大図を合わせて図示している。
 素子積層体11が熱伝導シート180に押し付けられると、熱伝導シート180が上下方向(すなわち厚み方向)に圧縮され、左右前後方向に拡張する。また、図8(b)の部分拡大図に示されているように、隣り合う単電池101同士の隙間に熱伝導シート180の一部が逃げるように変形する。なお、熱伝導シート180の圧縮変形前の厚さをts1としたとき、幅広面当接部161の下端面に対する単電池101の底板109bの外表面の突出長さh1を熱伝導シート180の厚さts1以上に設定しておくことで(ts1≦h1)、幅広面当接部161と熱伝導シート180とが接することを防止できる。同様に、端部ホルダ170の幅広面当接部171と熱伝導シート180とが接することを防止できる。
 図7および図8(b)に示すように、熱伝導シート180は、素子積層体11の下面の全体に亘って配置された状態で圧縮される。このため、中間ホルダ160の幅広面当接部161の下端面が、熱伝導シート180に対向して配置されている。つまり、図8(b)の部分拡大図に示すように、所定の上下方向に延在する仮想直線VL上に、幅広面当接部161と、熱伝導シート180とが配置されている。同様に、端部ホルダ170の幅広面当接部171の下端面が、熱伝導シート180に対向して配置されている。つまり、上下方向に延在する仮想直線上に、幅広面当接部171と、熱伝導シート180とが配置されている。
 このように、熱伝導シート180上に幅広面当接部161,171が対向して配置されるが、幅広面当接部161,171の下部には切欠き部161c,171cが設けられているため、素子積層体11が熱伝導シート180に押し付けられたときに、熱伝導シート180と幅広面当接部161,171の下端面とは接しない。その結果、単電池101の電池缶109の底板109bのみを素子積層体11の伝熱面として熱伝導シート180に密着させることができる。
 電池缶109の底板109bの外表面と、幅広面当接部161,171の下端面とが同一平面上にある場合を比較例として、圧縮反力の低減の効果を検証した。本実施の形態では、幅広面当接部161,171が熱伝導シート180に接触しない分、比較例に比べて、熱伝導シート180と素子積層体11との接触面積を小さくすることができる。すなわち、単電池101の底板109bの単位面積あたりにかかる力を大きくすることができる。
 比較例と、本実施の形態とで、同一の圧縮率(たとえば、40%)で熱伝導シート180を圧縮させたときの押圧力を比較した。本実施の形態において、圧縮率40%で熱伝導シート180を圧縮させるために必要な押圧力(荷重)をFaとし、比較例において、圧縮率40%で熱伝導シート180を圧縮させるために必要な押圧力(荷重)をFbとすると、Fa/Fbは0.8程度となった。つまり、本実施の形態によれば、幅広面当接部161,171が熱伝導シート180に接する場合に比べて、熱伝導シート180の圧縮変形に伴う圧縮反力を2割程度低減させることができることがわかった。
 なお、素子積層体11を構成する複数の単電池101の全てを熱伝導シート180に密着させるために、各単電池101の寸法のバラツキを考慮して、押圧力を付与する必要がある。本実施の形態では、上記のとおり、圧縮反力を低減させることができるため、単電池101の寸法のバラツキがある場合であっても、安定して単電池101を熱伝導シート180を介して伝熱プレート191に熱的に接続することができる。
 このように、第1の実施の形態では、素子積層体11が、隣り合う単電池101同士の間に配置され、単電池101の幅広側板109wに当接される中間ホルダ160と、単電池101とエンドプレート120との間に配置され、単電池101の幅広側板109wに当接される端部ホルダ170とを備えている。単電池101の底板109bの外表面、すなわち単電池101の伝熱面は、幅広面当接部161,171の伝熱プレート191側端面よりも伝熱プレート191側に突出している。このため、ダクト装置110により素子積層体11が伝熱プレート191上に配置される熱伝導シート180に向かって押圧されると、素子積層体11のうち単電池101の底板109bのみが、熱伝導シート180を介して伝熱プレート191と熱的に接続される。
 以上説明した本実施の形態によれば、以下のような作用効果を奏することができる。
 本実施の形態では、単電池101の電池容器の一の面が熱伝導シート180に密着し、電池ホルダ160,170の幅広面当接部161,171が熱伝導シート180に接しない構成とされている。このため、熱伝導シート180から素子積層体11に作用する圧縮反力を小さくすることができる。つまり、押圧装置としてのダクト装置110に作用する熱伝導シート180の圧縮反力を小さくすることができる。その結果、ダクト装置110や一体化機構の構造を簡素化することができ、蓄電モジュール10の軽量化および低コスト化を図ることができる。また、単電池101と電池ホルダ160,170との接触面における摩擦力によって、単電池101の位置ずれが生じることを防止できる。
-第2の実施の形態-
 図9~図13を参照して、本発明の第2の実施の形態について説明する。図中、第1の実施の形態と同一もしくは相当部分には同一符号を付し、説明を省略する。以下、第1の実施の形態との相違点について詳しく説明する。
 図9は図3と同様の図であり、本発明の第2の実施の形態に係る蓄電モジュールの素子積層体21の構成を示す分解斜視図である。図10は、図9の素子積層体21を構成する中間ホルダ260を示す斜視図である。図10では、素子積層体21の右端に位置する中間ホルダ260を図示しており、中間ホルダ260に当接する単電池101の一部を二点鎖線で示している。図11は、端部ホルダ170を示す斜視図である。
 第1の実施の形態では、中間ホルダ160が一対の連結部163と一対の連結部163間に設けられる幅広面当接部161とにより構成されていた(図5参照)。これに対して、第2の実施の形態では、図9および図10に示すように、中間ホルダ260に単電池101の幅広側板109wに当接する幅広面当接部が設けられていない。第2の実施の形態では、単電池101の電池容器の外表面に絶縁性を有する絶縁フィルム(不図示)が固着されており、絶縁フィルムを介して、隣り合う単電池101同士が接触している。
 図9および図10に示すように、中間ホルダ260は、上下方向を長手方向とする略直方体形状とされ、単電池101の幅狭側板109nに当接するように各単電池101の左右に一対ずつ配置される。中間ホルダ260には、前後方向一方側に上下方向に延在する嵌合凸部163aが設けられ、前後方向他方側に上下方向に延在する嵌合凹部163bが設けられている。なお、左右一対の中間ホルダ260は同様の形状とされている。左右一対の中間ホルダ260は、180度向きが反転して配置されている。つまり、右側の中間ホルダ260には、前側に嵌合凸部163aが設けられ、後側に嵌合凹部163bが設けられている。これに対して、左側の中間ホルダ260には、前側に嵌合凹部163bが設けられ、後側に嵌合凸部163aが設けられている。
 嵌合凸部163aは、隣接する中間ホルダ260の嵌合凹部163bまたは隣接する端部ホルダ270の嵌合凹部273bに嵌合される。嵌合凹部163bは、隣接する中間ホルダ260の嵌合凸部163aまたは隣接する端部ホルダ270の嵌合凸部273aに嵌合される。
 一対の中間ホルダ260のそれぞれの外側面には、左右外方に突出する凸部167aが設けられている。凸部167aには、サイドフレーム140の開口部143が嵌合される。凸部167aは上下方向中央部に設けられ、凸部167aの上下方向両側のそれぞれには、後述のサイドフレーム140の側板141と当接する当接面部167bが設けられている。
 図11に示すように、端部ホルダ270は、幅広面当接部271と、幅広面当接部271の左右方向両端に設けられる一対の連結部273とを備えている。
 端部ホルダ270は、ほぼ矩形平板状とされ、図9に示すように前後方向、すなわち素子積層体21の積層方向の両端に配置される単電池101とエンドプレート120との間に配置される。素子積層体21の前端に位置する端部ホルダ270と、素子積層体21の後端に位置する端部ホルダ270とは同様の形状とされている。このため、以下、素子積層体21の後端に位置する端部ホルダ270を代表して説明する。図11では、素子積層体21の後端に位置する端部ホルダ270の姿勢を基準に上下左右および前後方向を示す矢印を記載している。
 図9および図11に示すように、幅広面当接部271は、前面が端部ホルダ270の前方の単電池101における後側の幅広側板109wに当接される。幅広面当接部271は、後面が端部ホルダ270のエンドプレート120に当接される。
 図11に示すように、右側の連結部273の前面には、上下方向に延在する嵌合凸部273aが設けられ、左側の連結部273の前面には、上下方向に延在する嵌合凹部273bが設けられている。なお、図示しないが、素子積層体21の前端に位置する端部ホルダ270は、図11に示す端部ホルダ270に対して180度向きが反転して配置されている。このため、素子積層体21の前端に位置する端部ホルダ270において、右側の連結部273の後面には、上下方向に延在する嵌合凹部273bが設けられ、左側の連結部273の後面には、上下方向に延在する嵌合凸部273aが設けられている。
 嵌合凸部273aは、隣接する中間ホルダ260の嵌合凹部163bに嵌合される。嵌合凹部273bは、隣接する中間ホルダ260の嵌合凸部163aに嵌合される。
 一対の連結部273の左右側面には、左右外方に突出する凸部277aが設けられている。凸部277aには、サイドフレーム140の開口部143が嵌合される。凸部277aは上下方向中央部に設けられ、凸部277aの上下方向両側のそれぞれには、サイドフレーム140の側板141と当接する当接面部277bが設けられている。
 幅広面当接部271の下部には、矩形状の切欠き部271cが形成されている。換言すれば、連結部273の下端部は、幅広面当接部271よりも下方に突出している。本実施の形態では、連結部273の下端面が、幅広面当接部271の下端面よりも距離h1だけ下方に位置している。なお、単電池101は、底板109bの外表面と連結部273の下端面とが同一平面上に位置するように配置される。つまり、単電池101の底板109bの外表面は、幅広面当接部271の下端面から距離h1だけ下方に位置している。
 図12は、図7と同様の図であり、蓄電ブロック200と熱伝導シート180を下方から見た図である。図13は、図8と同様の図である。図13(a)は蓄電ブロック200と冷却構造体190とが熱的に接続される前の状態を示す図であり、図13(b)は蓄電ブロック200と冷却構造体190とが熱的に接続された後の状態を示す図である。
 図12に示すように、端部ホルダ270の幅広面当接部271の下端面は、熱伝導シート180に対向して配置されている。
 第2の実施の形態では、中間ホルダ160には幅広面当接部が設けられていない。また、端部ホルダ270は、第1の実施の形態と同様に切欠き部271cが設けられている。このため、蓄電ブロック200と冷却構造体190とが熱的に接続されたときに、幅広面当接部271が熱伝導シート180と接することが防止されている。
 このような第2の実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様の作用効果を奏する。
-第3の実施の形態-
 図14~図19を参照して、本発明の第3の実施の形態について説明する。図中、第1の実施の形態と同一もしくは相当部分には同一符号を付し、説明を省略する。以下、第1の実施の形態との相違点について詳しく説明する。図14は本発明の第3の実施の形態に係る蓄電モジュール30の構成を示す分解斜視図であり、図15は蓄電ブロック300と熱伝導シート180を下方から見た図である。
 第1の実施の形態では、単電池101の底板109bの外表面が熱伝導シート180に密着される伝熱面とされ、底板109bに対向する電池蓋102に正極端子104および負極端子105が設けられていた(図1参照)。
 これに対して、第3の実施の形態では、図14および図15に示すように、単電池101の一対の幅狭側板109nのうちの一方が熱伝導シート180に密着される伝熱面とされている。第3の実施の形態では、正極端子104および負極端子105が素子積層体31の側面に配置されている。
 図16は、図3と同様の図であり、素子積層体31の構成を示す分解斜視図である。図17は中間ホルダ360を示す斜視図であり、図18および図19は、素子積層体31の後側端部ホルダ370Rおよび前側端部ホルダ370Fを示す斜視図である。
 図16に示すように、中間ホルダ360は、幅広面当接部361と、幅広面当接部361の上端および右端に沿って設けられる第1連結部363と、幅広面当接部361の左端に設けられる一対の第2連結部364とを有している。
 幅広面当接部361は、矩形平板状とされ、図16に示すように隣り合う単電池101間に配置される。図17に示すように、幅広面当接部361は、前面が中間ホルダ360の前方の単電池101における後側の幅広側板109wに当接される。幅広面当接部361は、後面が中間ホルダ360の後方の単電池101における前側の幅広側板109wに当接される。
 幅広面当接部361の下部には、矩形状の切欠き部361cが形成されている。換言すれば、第1連結部363の下端部は、幅広面当接部361よりも下方に突出している。本実施の形態では、第1連結部363の下端面が、幅広面当接部361の下端面よりも距離h1だけ下方に位置している。なお、図16に示すように、単電池101は、下側に配置される幅狭側板109nの外表面と第1連結部363の下端面とが同一平面上に位置するように配置される。つまり、単電池101の下側の幅狭側板109nの外表面は、幅広面当接部361の下端面から距離h1だけ下方に位置している。
 第1連結部363は、前後方向から見たときに略L字状を呈している。第1連結部363の前面には第1連結部363の一端から他端に亘って嵌合凹部363bが設けられ、後面には第1連結部363の一端から他端に亘って嵌合凸部363aが設けられている。
 一対の第2連結部364は、同様の形状とされ、それぞれ略直方体形状とされている。第2連結部364の前面には上下方向に延在する嵌合凹部364bが設けられ、第2連結部364の後面には上下方向に延在する嵌合凸部364aが設けられている。
 嵌合凸部363aは、隣接する中間ホルダ360の嵌合凹部363bまたは隣接する後述の後側端部ホルダ370Rの嵌合凹部373bに嵌合される。嵌合凹部363bは、隣接する中間ホルダ360の嵌合凸部363aまたは隣接する後述の前側端部ホルダ370Fの嵌合凸部373aに嵌合される。
 第1連結部363の内側面363sは、幅広面当接部361によって、前後方向に2分されている。前側の内側面363sは、中間ホルダ360の前方の単電池101における一対の幅狭側板109nのうちの一方および底板109bに当接される。後側の内側面363sは、中間ホルダ360の後方の単電池101における一対の幅狭側板109nのうちの一方および底板109bに当接される。
 図16に示すように、第2連結部364の内側面364sも同様に、幅広面当接部361によって、前後方向に2分されている。前側の内側面364sは、中間ホルダ360の前方の単電池101の電池蓋108に当接される。後側の内側面364sは、中間ホルダ360の後方の単電池101の電池蓋108に当接される。
 図17に示すように、第1連結部363の外側面には、右方に突出する凸部367aが4つ設けられている。上から数えて1番目の凸部367aと2番目の凸部367aとの間には、サイドフレーム140の側面当接部141aが嵌合される嵌合凹部367bが形成されている。同様に、上から数えて3番目の凸部367aと4番目の凸部367aとの間には、サイドフレーム140の側面当接部141aが嵌合される嵌合凹部367bが形成されている。
 一対の第2連結部364は、所定の間隔をあけて配置されている。一対の第2連結部364間には、電池蓋108のガス排出弁108bが配置される。各第2連結部364には、サイドフレーム140の側面当接部141aが嵌合される嵌合凹部368bが設けられている。
 図18および図19に示すように、素子積層体31の後端に配置される後側端部ホルダ370Rと、素子積層体31の前端に配置される前側端部ホルダ370Fとは、前後方向に直交する平面に関して、略面対称形状とされている。このため、図16および図18を参照して、後側端部ホルダ370Rを代表して説明し、前側端部ホルダ370Fについては、後側端部ホルダ370Rと異なる部分についてのみ説明する。
 図18に示すように、後側端部ホルダ370Rは、幅広面当接部371と、幅広面当接部371の上端および右端に沿って設けられる第1連結部373と、幅広面当接部371の左端に設けられる一対の第2連結部374とを有している。
 幅広面当接部371は、矩形平板状とされ、図16に示すように単電池101とエンドプレート120との間に配置される。図16および図18に示すように、幅広面当接部371は、前面が後側端部ホルダ370Rの前方の単電池101における後側の幅広側板109wに当接される。幅広面当接部371は、後面がエンドプレート120に当接される。
 幅広面当接部371の下部には、矩形状の切欠き部371cが形成されている。換言すれば、第1連結部373の下端部は、幅広面当接部371よりも下方に突出している。本実施の形態では、第1連結部373の下端面が、幅広面当接部371の下端面よりも距離h1だけ下方に位置している。なお、単電池101は、下側に配置される幅狭側板109nの外表面と第1連結部373の下端面とが同一平面上に位置するように配置される。つまり、単電池101の下側の幅狭側板109nの外表面は、幅広面当接部371の下端面から距離h1だけ下方に位置している。
 第1連結部373は、前方向から見たときに略L字状を呈している。第1連結部373の前面には第1連結部373の一端から他端に亘って嵌合凹部373bが設けられている。嵌合凹部373bは、隣接する中間ホルダ360の嵌合凸部363aに嵌合される。
 一対の第2連結部374は、同様の形状とされ、それぞれ略直方体形状とされている。第2連結部374の前面には上下方向に延在する嵌合凹部374bが設けられている。嵌合凹部374bは、隣接する中間ホルダ360の嵌合凸部364aに嵌合される。
 第1連結部373は、幅広面当接部361から前方に突出するように設けられている。第1連結部373の内側面373sは、中間ホルダ360の前方の単電池101における一対の幅狭側板109nのうちの一方および底板109bに当接される。
 図16に示すように、第2連結部374も同様に、幅広面当接部371から前方に突出するように設けられている。第2連結部374の内側面364sは、中間ホルダ360の前方の単電池101の電池蓋108に当接される。
 図18に示すように、第1連結部373の外側面には、右方に突出する凸部377aが4つ設けられている。上から数えて1番目の凸部377aと2番目の凸部377aとの間には、サイドフレーム140の側面当接部141aが嵌合される嵌合凹部377bが形成されている。同様に、上から数えて3番目の凸部377aと4番目の凸部377aとの間には、サイドフレーム140の側面当接部141aが嵌合される嵌合凹部377bが形成されている。
 一対の第2連結部364は、所定の間隔をあけて配置されている。一対の第2連結部374間には、電池蓋108のガス排出弁108bが配置される。各第2連結部374には、サイドフレーム140の側面当接部141aが嵌合される嵌合凹部378bが設けられている。
 図19に示すように、前側端部ホルダ370Fは、前後方向に直交する平面に関して、図18に示す後側端部ホルダ370Rと略対称形状とされている。異なる部分は、後側端部ホルダ370Rは、第1連結部373および第2連結部374の前面に嵌合凹部373bおよび嵌合凹部374bが設けられていたのに対し、前側端部ホルダ370Fは、第1連結部373および第2連結部374の後面に嵌合凸部373a,374aが設けられている点である。
 素子積層体31は、第1連結部363,373および第2連結部364,374が連結されることで一体となる。素子積層体31の嵌合凹部368bおよび嵌合凹部378bには、左側のサイドフレーム140の側面当接部141aが嵌合される(図14参照)。素子積層体31の嵌合凹部367bおよび嵌合凹部377bには、右側のサイドフレーム140の側面当接部141aが嵌合される(図14参照)。
 左側のサイドフレーム140の前側の係合部141bには、前側端部ホルダ370Fの第2連結部374が係合し、左側のサイドフレーム140の後側の係合部141bには、後側端部ホルダ370Rの第2連結部374が係合する。図示しないが、右側のサイドフレーム140の前側の係合部141bには、前側端部ホルダ370Fの第1連結部373の凸部377aが係合し、左側のサイドフレーム140の後側の係合部141bには、後側端部ホルダ370Rの第1連結部373の凸部377aが係合する。
 サイドフレーム140の屈曲部142はエンドプレート120にねじ150によりねじ止めされる。素子積層体31は、一対のエンドプレート120により積層方向に所定量圧縮された状態で挟持される。ダクト装置110は、案内部用取付片111aがエンドプレート120にねじ152によりねじ止めされ、脚部用取付片112aが伝熱プレート191にねじ151によりねじ止めされる。ダクト装置110がねじ締結されることで、素子積層体31は、下方に押圧されて、素子積層体31の下側面を構成する単電池101の幅狭側板109nが熱伝導シート180に密着する。なお、電池ホルダ360,370F,370Rの幅広面当接部361,371には、切欠き部361c,371cが設けられている。このため、蓄電ブロック300と冷却構造体190とが熱的に接続されたときに、幅広面当接部361,371が熱伝導シート180と接することが防止されている。
 このような第3の実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様の作用効果を奏する。
 次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施形態と組み合わせることも可能である。
 (1)第1の実施の形態では、中間ホルダ160の連結部163の下端面と、単電池101の底板109bの外表面とが同一平面上に位置していたが(図3参照)、本発明はこれに限定されない。図20に示すように、中間ホルダ160の連結部163の下部を単電池101の底板109bよりも伝熱プレート191側に突出させてもよい。本変形例では、連結部163の下端面が、単電池101の底板109bの外表面よりも距離h2だけ下方に位置している。なお、図示しないが、本変形例では、端部ホルダ170の連結部173の下端面、ならびに、エンドプレート120の下端面についても、単電池101の底板109bの外表面に対して距離h2だけ下方に位置しているが、中間ホルダ160を代表して説明する。
 図21は、図20の中間ホルダ160と単電池101とを前方から見た図である。図21に示すように、本変形例では、底板109bの外表面より連結部163の下端面が、下方に位置している。換言すれば、連結部163の下端部が、単電池101の伝熱面よりも伝熱プレート191側に突出されたプレート当接部とされている。本変形例では、蓄電ブロック100が冷却構造体190に熱的に接続され、熱伝導シート180が所定量だけ圧縮されたときに、連結部163の下端面が伝熱プレート191の表面に直接に当接する。
 連結部163の下端面が伝熱プレート191に当接すると、連結部163の内側面163sおよび連結部173の内側面173sと、単電池101の底板109bの外表面と、伝熱プレート191と、一対のエンドプレート120とで囲まれる空間Aが形成される。
熱伝導シート180は、空間Aに配置される。
 連結部163の下端面と、単電池101の底板109bの外表面との距離h2は、熱伝導シート180の圧縮率を考慮して設定される。熱伝導シート180の圧縮前の厚さをts1としたとき、熱伝導シート180を圧縮させるためには、0<h2<ts1を満たす必要がある。なお、本変形例では、連結部163の下端面が伝熱プレート191に当接するまで熱伝導シート180を圧縮させる。このため、圧縮後の熱伝導シート180の厚さts2=h2となる。熱伝導シート180は、圧縮率=(ts1-ts2)×100/ts1(%)圧縮される。
 熱伝導シート180は、上下方向(厚み方向)に圧縮する際、前後左右方向に拡張するように変形する。このため、圧縮後の前後左右方向の寸法が、空間Aに収まるように、空間Aの前後左右方向寸法よりもわずかに小さい寸法の熱伝導シート180を採用する。
 このような変形例によれば、第1の実施の形態と同様の作用効果に加えて次の作用効果を奏する。熱伝導シート180の圧縮後の厚さts2を距離h2とすることができる。熱伝導シート180が永久歪を生じないように圧縮率を管理する必要があるが、本変形例によれば、熱伝導シート180の圧縮後の厚さts2は、連結部163,173およびエンドプレート120の突出長さh2によって決定されるので、圧縮率の管理が容易となる。さらに、電池ホルダ160,170やエンドプレート120が伝熱プレート191に当接されるため、第1の実施の形態に比べて、蓄電モジュール10に作用する振動や衝撃に対する安定性が向上している。
 同様に、図22に示すように、第2の実施の形態において、中間ホルダ260の下端面を伝熱プレート191に当接させるために、中間ホルダ260の下端面を、単電池101の底板109bの外表面よりも下方に位置させるようにしてもよい。また、図示しないが、第2の実施の形態において、端部ホルダ270の連結部273の下端面を伝熱プレート191に当接させるために、端部ホルダ270の連結部273の下端面を、単電池101の底板109bの外表面よりも下方に位置させるようにしてもよい。
 同様に、図23に示すように、第3の実施の形態において、中間ホルダ360の第1連結部363の下端面を、単電池101の幅狭側板109nの外表面よりも下方に位置させるようにしてもよい。また、図示しないが、第3の実施の形態において、端部ホルダ370F,370Rの第1連結部373の下端面を伝熱プレート191に当接させるために、端部ホルダ370F,370Rの第1連結部373の下端面を、単電池101の幅狭側板109nの外表面よりも下方に位置させるようにしてもよい。
 (2)ダクト装置110と伝熱プレート191の接続方法は、上記した実施の形態に限定されない。たとえば、図24に示すように、第1の実施の形態において、いわゆるL字金具499とネジ498を用いて、エンドプレート120を伝熱プレート191に固定してもよい。図24に示す蓄電モジュールでは、一対のエンドプレート120のそれぞれに2つずつL字金具499が取り付けられている。
 (3)上述した実施の形態では、一枚の熱伝導シート180を伝熱プレート191上に配置する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、第1の実施の形態の熱伝導シート180に代えて、図25に示すように、単電池101ごとに、底板109bに対応した短冊状の熱伝導シート580を配置してもよい。このような変形例によれば、中間ホルダ160の幅広面当接部161や端部ホルダ170の幅広面当接部171が熱伝導シート580に接することがなく、単電池101の底板109bのみを熱伝導シート580に密着させることができ、圧縮反力の低減を図ることができる。
 (4)上述した実施の形態では、熱伝導シート180が良好な熱伝導性と良好な電気的絶縁性を有しているものを例に説明したが、本発明はこれに限定されない。良好な熱伝導性を有する熱伝導シートと、良好な電気的絶縁性を有する絶縁シートとを重ね合せて用いるようにしてもよい。
 (5)素子積層体11,21,31は、複数の単電池101と、電池ホルダ160,170,260,270,360,370F,370Rとで構成したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、第1の実施の形態において、素子積層体11の長手方向(積層方向)の寸法を調整するために、端部ホルダ170と単電池101との間、あるいは、端部ホルダ170とエンドプレート120との間にスペーサを配置してもよい。第2および第3の実施の形態においても、同様に、スペーサを配置してもよい。また、エンドプレート120あるいは単電池101の電池容器に絶縁性を持たせることで、端部ホルダ170,270,370F,370Rを省略することもできる。
 (6)上述した実施の形態では、素子積層体11,21,31における熱伝導シート180と密着する伝熱面を単電池101の一側面のみである例について説明したが、本発明はこれに限定されない。幅広面当接部161,171,271,361,371の下端面に対して、単電池101の伝熱面が下方に突出していればよい。たとえば、第1の実施の形態において、単電池101が熱伝導シート180に圧縮されることで、単電池101間に逃げるように弾性変形した熱伝導シート180の一部に幅広面当接部161の下端面が接してもよい。これにより、幅広面当接部161,171の下端面と、単電池101の底板109bの外表面とが同一平面上にある場合に比べて、圧縮反力を低減することができる。
 (7)熱伝導シート180は、シリコンオイル等の絶縁性の熱伝導ゲルと併用して用いることができる。熱伝導ゲルを使用することで、より安定した面接触状態で、素子積層体11,21,31の伝熱面および伝熱プレート191の表面を熱伝導シート180に密着させることができる。さらに、熱伝導シート180と熱伝導ゲルを併用する場合には、熱伝導ゲルが単電池101の電池容器の寸法のバラつきを吸収する役割を果たす。このため、熱伝導シート180を単体で使用する場合と比較して熱伝導シート180の圧縮量を小さくすることができる。
 (8)上述した実施の形態では、冷却管192を伝熱プレート191に配置する例について説明したが、本発明はこれに限定されない。冷却管192に代えて、伝熱プレート191を加熱するための熱媒体を流通する加熱管を伝熱プレート191に配置してもよい。加熱管を設けることで、寒冷地や冬季に使用される蓄電モジュールにおいて、使用前に蓄電モジュールの性能を充分に発揮できる温度にまで暖めておくことができる。さらに、加熱管と冷却管192とを備えることで、単電池101に適した温度範囲において温度を調整することができる。
 (9)上述した実施の形態では、ハイブリッド型の電気自動車や純粋な電気自動車に搭載される蓄電装置に組み込まれる蓄電モジュール10について説明したが本発明はこれに限定されない。他の電動車両(移動体)、たとえばハイブリッド電車などの鉄道車両、バスなどの乗合自動車、トラックなどの貨物自動車、ターレット車、バッテリ式フォークリフトトラックなどの産業車両、クレーンやショベルカーなどの建設機械、無人移動車両、ゴルフカートなどの蓄電装置に利用可能な蓄電モジュールに本発明を適用してもよい。定置用の蓄電装置に組み込まれる蓄電モジュールに本発明を適用してもよい。医療機器、電力貯蔵システム、エレベータなどの電源として、本発明を適用することもできる。家庭用、業務用、産業用を問わずに、太陽光発電や風力発電等で発電された電力で蓄電素子を充電して蓄電する蓄電システムとして使用することができる。夜間の深夜電力を利用して蓄電素子を充電して蓄電する蓄電システムとして使用することができる。宇宙ステーション、宇宙船、宇宙基地などの地上以外で利用可能な蓄電システムとして使用することもできる。
 (10)リチウムイオン二次電池を蓄電素子の一例として説明したが、ニッケル水素電池などその他の二次電池にも本発明を適用できる。さらに、電気二重層キャパシタやリチウムイオンキャパシタを蓄電素子とした蓄電モジュールなどにも本発明を適用できる。
 本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。
 10 蓄電モジュール、11 素子積層体、21 素子積層体、30 蓄電モジュール、31 素子積層体、100 蓄電ブロック、101 単電池、102 電池蓋、104 正極端子、105 負極端子、108 電池蓋、108a 注液栓、108b ガス排出弁、109 電池缶、109a 開口部、109b 底板、109n 幅狭側板、109w 幅広側板、110 ダクト装置、111 ガス案内部、111a 案内部用取付片、112 脚部、112a 脚部用取付片、115 シール部材、115a 開口部、120 エンドプレート、140 サイドフレーム、141 側板、141a 側面当接部、141b 係合部、142 屈曲部、143 開口部、160 中間ホルダ、161 幅広面当接部、161c 切欠き部、163 連結部、163a 嵌合凸部、163b 嵌合凹部、163s 内側面、167a 凸部、167b 当接面部、168 凸部、170 端部ホルダ、171 幅広面当接部、171c 切欠き部、173 連結部、173a 嵌合凸部、173b 嵌合凹部、173s 内側面、177a 凸部、177b 当接面部、180 熱伝導シート、190 冷却構造体、191 伝熱プレート、192 冷却管、200 蓄電ブロック、260 中間ホルダ、270 端部ホルダ、271 幅広面当接部、271c 切欠き部、273 連結部、273a 嵌合凸部、273b 嵌合凹部、277a 凸部、277b 当接面部、300 蓄電ブロック、360 中間ホルダ、361 幅広面当接部、361c 切欠き部、363 第1連結部、363a 嵌合凸部、363b 嵌合凹部、363s 内側面、364 第2連結部、364a 嵌合凸部、364b 嵌合凹部、364s 内側面、367a 凸部、367b 嵌合凹部、368b 嵌合凹部、370F 前側端部ホルダ、370R 後側端部ホルダ、371 幅広面当接部、371c 切欠き部、373 第1連結部、373a 嵌合凸部、373b 嵌合凹部、373s 内側面、374 第2連結部、374b 嵌合凹部、377a 凸部、377b 嵌合凹部、378b 嵌合凹部、498 ネジ、499 L字金具、580 熱伝導シート

Claims (7)

  1.  弾性を有する熱伝導シートを介して伝熱プレートと熱的に接続される蓄電ブロックであって、
     一対の第1幅狭面と、一対の第2幅狭面と、一対の幅広面とを有する複数の角形蓄電素子が、隣り合う角形蓄電素子の互いの幅広面同士が対向するように積層配置された素子積層体と、
     前記素子積層体を前記伝熱プレート上に配置される熱伝導シートに向けて押圧する押圧装置とを備え、
     前記素子積層体は、少なくとも所定の前記角形蓄電素子における一対の幅広面のうちの一方に当接する幅広面当接部を有するホルダを備え、
     前記角形蓄電素子における一対の第1幅狭面のうちの一方は、前記熱伝導シートを介して前記伝熱プレートと熱的に接続される伝熱面とされ、
     前記角形蓄電素子の前記伝熱面は、前記幅広面当接部の前記伝熱プレート側端面よりも前記伝熱プレート側に突出していることを特徴とする蓄電ブロック。
  2.  請求項1に記載の蓄電ブロックにおいて、
     前記ホルダは、前記蓄電ブロックが前記伝熱プレートに熱的に接続されたときに前記伝熱プレートに直接に当接するように、前記角形蓄電素子の前記伝熱面よりも前記伝熱プレート側に突出されたプレート当接部を有していることを特徴とする蓄電ブロック。
  3.  請求項1または2に記載の蓄電ブロックにおいて、
     前記ホルダは、隣り合う前記角形蓄電素子間に、前記幅広面当接部が配置される中間ホルダであることを特徴とする蓄電ブロック。
  4.  請求項1または2に記載の蓄電ブロックにおいて、
     前記素子積層体を積層方向に挟持する一対のエンドプレートを備え、
     前記ホルダは、前記素子積層体の積層方向両端に配置される角形蓄電素子と前記エンドプレートとの間に、前記幅広面当接部が配置される端部ホルダであることを特徴とする蓄電ブロック。
  5.  請求項1または2に記載の蓄電ブロックにおいて、
     前記角形蓄電素子は、前記伝熱面に対向する前記第1幅狭面に正極端子および負極端子が設けられていることを特徴とする蓄電ブロック。
  6.  請求項1または2に記載の蓄電ブロックにおいて、
     前記角形蓄電素子は、前記一対の第2幅狭面のうちの一方に正極端子および負極端子が設けられていることを特徴とする蓄電ブロック。
  7.  請求項1または2に記載の蓄電ブロックと、
     前記蓄電ブロックと熱的に接続される伝熱プレートと、
     前記伝熱プレート上に配置され、前記蓄電ブロックと前記伝熱プレートとで挟まれる熱伝導シートとを備え、
     前記幅広面当接部の前記伝熱プレート側端面が前記熱伝導シートに対向して配置されていることを特徴とする蓄電モジュール。
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