WO2015083492A1 - 電池モジュールユニット - Google Patents

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battery
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直人 守作
浩生 植田
加藤 崇行
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株式会社豊田自動織機
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    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a battery module unit.
  • a battery module including a plurality of battery cells is known in order to ensure a high voltage and high output power source.
  • a structure in which a plurality of battery cells are arranged side by side is known, and the battery module is held by a pair of end plates from both ends in the direction in which the battery cells are arranged in parallel.
  • a technique is known in which a double-sided adhesive tape is disposed between adjacent battery cells to suppress displacement of the battery cells, to dissipate heat, and to insulate.
  • the double-sided adhesive tape is disposed between the battery cells described above, by disposing the double-sided adhesive tape between the end plate located at both ends and the battery cell located next to the end plate, The battery module can be prevented from falling off.
  • a battery module unit includes a battery module in which a plurality of battery units including battery cells are arranged in parallel, and a pair of end plates that hold the battery module from both ends in the direction in which the battery units are arranged in parallel. And a first double-sided adhesive tape disposed between each of the battery module and the pair of end plates, and an adhesive force between the first double-sided adhesive tape and the end plate and the first double-sided adhesive tape and the battery module.
  • the adhesive force between the first double-sided adhesive tape and the end plate is equal to or more than half of the inertial force acting on the battery module. Different from force value.
  • the adhesive force between the first double-sided adhesive tape and the end plate is designed to be larger than the minimum necessary for gripping the battery module, the battery module is dropped in a normal gripping state. None do.
  • the first double-sided adhesive tape is designed so that the value of the adhesive force with the end plate and the value of the adhesive force with the battery module are different, the battery module and the end plate are The one with the smaller adhesive force value can be easily peeled off from the first double-sided adhesive tape, and the workability of rework is improved.
  • a battery module unit includes a battery module in which a plurality of battery units including battery cells are arranged in parallel, and a pair of end plates that hold the battery module from both ends in the direction in which the battery units are arranged in parallel. And a first double-sided adhesive tape disposed between each of the battery module and the pair of end plates, and an adhesive force between the first double-sided adhesive tape and the end plate and the first double-sided adhesive tape and the battery module. Is greater than or equal to half of the inertial force acting on the battery module and in the vicinity of half of the inertial force.
  • the adhesive force of the first double-sided adhesive tape to the end plate is designed to be at least the size necessary for gripping the battery module and near the minimum size. Therefore, the battery module does not fall off in a normal gripping state, and the end plate can be easily peeled off from the battery module during rework.
  • the adhesive force of the first double-sided adhesive tape to the end plate may be different from the adhesive force of the first double-sided adhesive tape to the battery unit.
  • the 2nd double-sided adhesive tape each arrange
  • a battery module unit that improves the workability of rework while preventing the battery module from falling off.
  • FIG. 3 is a plan view further illustrating the plan view of FIG. 2. It is the figure which showed the force loaded on a battery module. It is the graph which showed the relationship between the adhesive force of a double-sided adhesive tape, and temperature.
  • the battery module unit 1 of the power supply device includes a battery module 10.
  • the battery module 10 includes a plurality (seven in the figure) of battery units 14 arranged in parallel.
  • the battery module unit 1 of the power supply device further includes a pair of end plates 16 at both ends of the battery unit 14 in the parallel arrangement direction of the battery module 10, and the plurality of battery units 14 are restrained by the pair of end plates 16. .
  • four bolts 19A to 19D that are inserted into one end plate 16 and extend in the direction of the other end plate 16 are inserted into each battery unit 14 and the other end plate 16.
  • the other end plate 16 is fixed by being screwed to the nut.
  • a fixing member 18 is fixed to each end plate 16.
  • Each end plate 16 is made of iron because high rigidity is required.
  • the battery module 10 is fixed so as to be cantilevered via a fixing member 18 on a wall W extending in the vertical direction, as shown in FIG.
  • Each battery unit 14 includes a battery cell 20, a resin holder 28, and a heat transfer plate 30 as shown in FIG.
  • the battery cell 20 includes a case 21, an electrode assembly (not shown) housed in the case 21, and a pair of terminals 24 joined to the electrode assembly provided in the case 21.
  • the case 21 is made of a conductive material (for example, aluminum), and includes a bottomed rectangular tube-shaped case main body 22 and a cover plate 23 that covers the opening of the case main body 22.
  • the case body 22 includes a rectangular flat plate-shaped bottom plate 22a and four side surfaces 22b to 22e that stand up from four sides of the bottom plate 22a.
  • first side surface 22b and a second side surface 22c two side surfaces intersecting with the direction in which the battery units 14 are arranged are referred to as a first side surface 22b and a second side surface 22c, and the other two side surfaces are referred to as a third side surface 22d. This is referred to as a fourth side surface 22e.
  • the pair of terminals 24 are terminals for taking out the electric power of the electrode assembly of the battery cell 20 to the outside.
  • terminals 24 having different polarities adjacent to each other are connected to each other via a bus bar 25 so as to be connected in series.
  • the resin holder 28 is a frame body integrally formed of resin, and includes a wiring portion 28 a disposed on the cover plate 23 and a bottom surface portion 28 b facing the bottom plate 22 a of the case main body portion 22. And a pair of upright portions 28c respectively facing the third side surface 22d and the fourth side surface 22e of the case main body 22.
  • the wiring portion 28a includes a peripheral wall 29a erected so as to surround each terminal 24, a pair of outer walls 29b extending vertically upward from the pair of erected portions 28c, and the opposite side of the outer wall 29b across the peripheral wall 29a. And a pair of first bolt guide portions 29d provided between the peripheral wall 29a and the partition wall 29c, respectively.
  • the partition wall 29c extends along the direction in which the battery units 14 are arranged side by side.
  • a pair of first bolt guide portions 29d having guide holes 27A and 27B for guiding the bolts 19A and 19B described above are provided on the terminal 24 side of the partition wall 29c.
  • the resin holder 28 further includes a pair of second bolt guide portions 28d having guide holes 27C and 27D for guiding the bolts 19C and 19D described above, which are defined by the bottom surface portion 28b and the pair of standing portions 28c. Provided at the corner.
  • the heat transfer plate 30 is an L-shaped metal plate disposed so as to cover the first side surface 22b and the third side surface 22d of the case body 22 and is made of, for example, aluminum.
  • the heat transfer plate 30 can receive the heat of the battery cell 20 at the portion covering the first side surface 22b and radiate the heat to the wall W from the portion covering the third side surface 22d.
  • the heat transfer plate 30 is the first of the battery cells 20 held by the resin holder 28. It contacts the side surface 22b.
  • a double-sided adhesive tape (second double-sided adhesive tape) 26 is attached to the first side surface 22b and the second side surface 22c of the battery cell 20 on the entire surface excluding the outer edge region. Therefore, the heat transfer plate 30 is bonded to the first side surface 22 b of the battery cell 20 via the double-sided adhesive tape 26. As shown in FIG. 3, since the heat transfer plate 30 of the adjacent battery unit 14 is also present on the second side surface 22 c side of the battery cell 20, the battery cell 20 positioned on both sides in the parallel arrangement direction of the battery units 14. Each battery cell 20 except for is sandwiched between a pair of heat transfer plates 30 via a double-sided adhesive tape 26.
  • the battery module unit 1 further includes a double-sided adhesive tape 26 disposed between the battery module 10 and the end plate 16 as shown in FIG. Specifically, the surface of the heat transfer plate 30 (hereinafter referred to as the first bonding surface 10a) of the battery unit (hereinafter referred to as battery unit 14A) located at one end of the battery module 10 in the direction in which the battery units 14 are arranged in parallel. ) Is attached to the second side of the case 21 of the battery cell 20 of the battery unit 14 (hereinafter referred to as the battery unit 14B) located at the other end of the battery module 10 in the direction in which the battery units 14 are juxtaposed. Double-sided adhesive tape 26 is adhered to side surface 22c (hereinafter referred to as second adhesive surface 10b).
  • second adhesive surface 10b the double-sided adhesive tape 26 disposed between the battery module 10 and the end plate 16 is also referred to as an outermost tape (first double-sided adhesive tape) 26A.
  • the adhesive force of the surface 26 a bonded to the end plate 16 and the adhesive force of the surface 26 b bonded to the battery module 10 (battery cell 20, heat transfer plate 30). Designed to be the same.
  • the end plate 16 is made of iron as described above, and the case 21 and the heat transfer plate 30 of the battery cell 20 are made of aluminum. Since the surface roughness of iron is rougher than the surface roughness of aluminum, the surface roughness of the end plate 16 to which the outermost tape 26A is bonded (hereinafter referred to as the end plate bonding surface 16a) is the first surface roughness. It is rougher than the surface roughness of the first adhesive surface 10a and the surface roughness of the second adhesive surface 10b. Note that the area of the end plate bonding surface 16a, the area of the first bonding surface 10a, and the area of the second bonding surface 10b are all the same.
  • the adhesive force J between the double-sided adhesive tape 26 and the adhesive member to which the double-sided adhesive tape 26 is bonded is mainly the adhesive strength T of the double-sided adhesive tape 26 and the surface to which the double-sided adhesive tape 26 in the adhesive member is bonded. And the surface roughness V of the surface to which the double-sided tape 26 is bonded in the adhesive member.
  • the end plate 16 and the outermost tape 26A since the surface roughness of the end plate bonding surface 16a is different from the surface roughness of the first bonding surface 10a and the surface roughness of the second bonding surface 10b, the end plate 16 and the outermost tape 26A. Is smaller than the adhesive force J (hereinafter also referred to as the adhesive force J2) between the battery module 10 and the outermost tape 26A (that is, J1). ⁇ J2).
  • parameters for determining the adhesive strength J other than the surface roughness for example, the adhesive strength of both surfaces of the outermost tape 26A, the area of the end plate adhesive surface 16a, the area of the first adhesive surface 10a, The area and the like of the second adhesive surface 10b are all the same.
  • the adhesive composition on the both surfaces of the outermost tape 26A is made different from each other so that the adhesive force of the surface 26a on the end plate 16 side is smaller than the adhesive force of the surface 26b on the battery cell 20 or heat transfer plate 30 side. It may be made to become.
  • the adhesive force between the end plate 16 and the outermost tape 26A to a minimum required size that does not cause the battery module 10 to drop off, it is easy to remove the end plate 16 from the battery module 10 during rework. become.
  • the minimum required magnitude can be determined from the magnitude of the force shown in FIG.
  • the vector indicated by the symbol F indicates the inertial force acting on the battery module 10.
  • the adhesive force J1 between the end plate 16 and the outermost tape 26A and the adhesive force J2 between the battery module 10 and the outermost tape 26A only need to have at least an adhesive force that can withstand an inertia force of F / 2. That is, if J1, J2 ⁇ F / 2, the battery module 10 is gripped between the end plates 16 without falling off.
  • the adhesive force T of the outermost tape 26A is the operating temperature range of the battery module 10 ( ⁇ 40 ° C. to 72 ° C., the lithium ion battery specified by the UN Recommendations on the Transport of Dangerous Goods. Temperature conditions). That is, the adhesive strength T of the outermost tape 26A monotonously decreases as the temperature rises, and the adhesive strength becomes weakest at the maximum operating temperature of 72 ° C.
  • the adhesive force J2 between the battery module 10 and the outermost tape 26A needs to satisfy J1, J2 ⁇ F / 2.
  • the adhesive force of the outermost tape 26A is designed to be in the vicinity of the size of F / 2.
  • the value of the adhesive force J1 between the end plate 16 and the outermost tape 26A and the value of the adhesive force J2 between the battery module 10 and the outermost tape 26A are It is designed to have a size larger than the minimum required for gripping the battery module 10. Therefore, the battery module 10 does not fall off in a normal gripping state.
  • the value of the adhesive force J1 between the end plate 16 and the outermost tape 26A is different from the value of the adhesive force J2 between the battery module 10 and the outermost tape 26A.
  • the value of the adhesive force J1 between the end plate 16 and the outermost tape 26A is smaller than the value of the adhesive force J2 between the battery module 10 and the outermost tape 26A. Therefore, at the time of reworking, the values of the adhesive forces J1 and J2 between the battery module 10 and the end plate 16 bonded to the outermost tape 26A and the outermost tape 26A are smaller (in this embodiment, The end plate 16) can be easily peeled from the outermost tape 26A. As a result, the workability of rework is improved.
  • the value is the smaller of the value of the adhesive force J1 between the end plate 16 and the outermost tape 26A and the value of the adhesive force J2 between the battery module 10 and the outermost tape 26A.
  • the adhesive force J1 is designed to be greater than the minimum necessary size for gripping the battery module 10 and in the vicinity of the minimum necessary size. Therefore, the battery module 10 does not fall off in a normal gripping state, and the end plate 16 can be easily peeled off from the battery module 10 during rework.
  • the adhesive force J1 between the end plate 16 and the outermost tape 26A is smaller than the adhesive force J2 between the battery module and the outermost tape 26A by designing the adhesive forces on both surfaces of the outermost tape 26A to be different from each other. May be. Further, by making the area of the end plate bonding surface 16a smaller than the area of the first bonding surface 10a and the area of the second bonding surface 10b, the adhesive force J1 between the end plate 16 and the outermost tape 26A can be reduced. And the adhesive force J2 between the outermost tape 26A and the outermost tape 26A. That is, any of the plurality of parameters may be changed.
  • the adhesive force J1 between the end plate 16 and the outermost tape 26A may be larger than the adhesive force J2 between the battery module 10 and the outermost tape 26A (ie, J1> J2).
  • the smaller adhesive strength J1 is designed to be greater than the minimum required size for gripping the battery module 10 and in the vicinity of the minimum required size.
  • the outermost tape 26 ⁇ / b> A may be composed of the same type of tape that has the same adhesive properties as the double-sided adhesive tape 26 that is disposed on both surfaces of the battery cell 20 in the direction intersecting with the parallel arrangement direction of the battery units 14. Good.
  • the surface roughness of the end plate adhesion surface 16a may be an aspect that is rougher than the surface roughness of the first adhesion surface 10a and the surface roughness of the second adhesion surface 10b. According to this aspect, it is not necessary to separately prepare a tape, and simplification in parts procurement is achieved.
  • outermost tape 26A and the double-sided adhesive tape 26 disposed on both surfaces of the battery cell 20 in the direction intersecting with the juxtaposed direction of the battery units 14 may be different types of tapes having different adhesive properties.
  • the battery unit 14 should just have the battery cell 20 at least, and does not need to have the heat-transfer plate 30 and the resin holder 28.
  • FIG. 1 is a diagrammatic representation of the battery cell 20 .

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Abstract

 電源装置の電池モジュールユニット1においては、エンドプレート16と最外テープ26Aとの接着力J1の値と、電池モジュール10と最外テープ26Aとの接着力J2の値が、電池モジュール10の把持に最低限必要な大きさ以上かつ当該最低限必要な大きさ近傍に設計されている。そのため、通常の把持状態において電池モジュール10が脱落することはなく、かつ、リワークの際にはエンドプレート16を電池モジュール10から容易に剥がすことができる。

Description

電池モジュールユニット
  本発明は、電池モジュールユニットに関する。
 従来より、電池モジュールとして、高電圧及び高出力な電源を確保するために、複数の電池セルを備えた電池モジュールが知られている。このような電池モジュールとして、複数の電池セルが並設された構造が知られており、電池モジュールは、電池セルの並設方向の両端側から、一対のエンドプレートで把持される。また、隣り合う電池セルの間に両面接着テープを配置することで、電池セルの位置ずれ抑制や放熱、絶縁を図る技術が知られている。
 上述した電池セルの間に両面接着テープを配置した電池モジュールにおいては、両端に位置するエンドプレートと、エンドプレートの隣に位置する電池セルとの間にも、両面接着テープを配置することで、電池モジュールの脱落防止が図られる。
 しかしながら、電池モジュールの構成部品の交換や位置の再調整をする作業(以下、リワークと称す。)の際に、電池モジュールからエンドプレートを外す必要があり、エンドプレートとエンドプレートの隣に位置する電池セルとの間に配置した両面接着テープの粘着特性によっては、電池モジュールからエンドプレートを外しにくくなる場合があり、この場合にはリワークの作業性が低下してしまう。
 すなわち、本発明の種々の側面は、電池モジュールの脱落を防止しつつ、リワークの作業性を向上させた電池モジュールユニットを提供することを目的とする。
 本発明の一側面に係る電池モジュールユニットは、電池セルを含む電池ユニットが複数並設された電池モジュールと、電池モジュールを、電池ユニットの並設方向の両端側から把持する、一対のエンドプレートと、電池モジュールと一対のエンドプレートとの間のそれぞれに配置された第1の両面接着テープとを備え、第1の両面接着テープとエンドプレートとの接着力および第1の両面接着テープと電池モジュールとの接着力が、電池モジュールに作用する慣性力の半分の値以上であり、第1の両面接着テープとエンドプレートとの接着力の値は、第1の両面接着テープと電池モジュールとの接着力の値と異なる。
 上記電池モジュールユニットにおいては、第1の両面接着テープとエンドプレートとの接着力が、電池モジュールの把持に最低限必要な大きさ以上に設計されているため、通常の把持状態において電池モジュールが脱落することはない。加えて、第1の両面接着テープは、エンドプレートとの接着力の値と電池モジュールとの接着力の値とが異なるように設計されているため、リワークの際に、電池モジュールおよびエンドプレートのうちの接着力の値が小さい方を、第1の両面接着テープから容易に剥がすことができ、リワークの作業性が向上している。
 本発明の一側面に係る電池モジュールユニットは、電池セルを含む電池ユニットが複数並設された電池モジュールと、電池モジュールを、電池ユニットの並設方向の両端側から把持する、一対のエンドプレートと、電池モジュールと一対のエンドプレートとの間のそれぞれに配置された第1の両面接着テープとを備え、第1の両面接着テープとエンドプレートとの接着力および第1の両面接着テープと電池モジュールとの接着力が、電池モジュールに作用する慣性力の半分の値以上かつ慣性力の半分の値近傍である。
 上記電池モジュールユニットにおいては、第1の両面接着テープのエンドプレートに対する接着力が、電池モジュールの把持に最低限必要な大きさ以上かつ最低限必要な大きさ近傍に設計されている。そのため、通常の把持状態において電池モジュールが脱落することはなく、かつ、リワークの際にはエンドプレートを電池モジュールから容易に剥がすことができる。
 また、第1の両面接着テープのエンドプレートに対する接着力と、第1の両面接着テープの電池ユニットに対する接着力とが異なる態様であってもよい。
 さらに、隣り合う電池ユニットの間にそれぞれ配置された第2の両面接着テープを備え、第2の両面接着テープと第1の両面接着テープとは、粘着特性が同じである同一種類のテープで構成されている態様であってもよい。
 本発明の種々の側面によれば、電池モジュールの脱落を防止しつつ、リワークの作業性を向上させた電池モジュールユニットが提供される。
本発明の一態様に係る電源装置の電池モジュールユニットを示した概略斜視図である。 図1の電源装置の電池モジュールユニットの概略平面図ある。 電池ユニットの分解斜視図である。 図2の平面図をさらに概略化した平面図である。 電池モジュールに負荷される力を示した図である。 両面接着テープの粘着力と温度との関係を示したグラフである。
 以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、同一又は同等の要素については同一の符号を付し、説明が重複する場合にはその説明を省略する。
 まず、図1、図2および図3を参照しつつ、電源装置の電池モジュールユニット1について説明する。
 図1に示すように、電源装置の電池モジュールユニット1は、電池モジュール10を備えている。この電池モジュール10は、並設された複数(図では7つ)の電池ユニット14により構成されている。
 電源装置の電池モジュールユニット1は、さらに、電池モジュール10の電池ユニット14の並設方向両端に一対のエンドプレート16を備えており、一対のエンドプレート16により複数の電池ユニット14が拘束されている。一対のエンドプレート16は、たとえば、一方のエンドプレート16に挿通されて他方のエンドプレート16の向きに延びる4本のボルト19A~19Dが、各電池ユニット14および他方のエンドプレート16を挿通して、他方のエンドプレート16側でナットに螺合されることで固定される。各エンドプレート16には、固定部材18が固定されている。各エンドプレート16は、高い剛性が求められるため、鉄で構成されている。
 電池モジュール10は、図2に示すように、鉛直方向に延びる壁Wに固定部材18を介して片持ち支持されるように固定される。
 各電池ユニット14は、図3に示すように、電池セル20と、樹脂ホルダ28と、伝熱プレート30とによって構成されている。
 電池セル20は、ケース21と、ケース21内に収容された図示しない電極組立体と、ケース21に設けられた電極組立体に接合される一対の端子24とを備えている。ケース21は、導電材料(たとえば、アルミニウム)で構成されており、有底角筒状のケース本体部22とケース本体部22の開口を覆う蓋板23とを有する。ケース本体部22は、矩形平板状の底板22aと、底板22aの4つの辺から立設する4つの側面22b~22eとからなる。以下、説明の便宜上、4つの側面22b~22eのうち、電池ユニット14の並設方向と交わる2つの側面を第1側面22b、第2側面22cと称し、他の2つの側面を第3側面22d、第4側面22eと称する。
 一対の端子24は、電池セル20の電極組立体の電力を外部に取り出す端子である。本実施の形態では、複数の電池セル20は、図2に示すように、直列に接続されるよう隣り合う極性の異なる端子24同士がバスバー25を介して接続されている。
 図3に示すように、樹脂ホルダ28は、樹脂によって一体成型された枠体であって、蓋板23上に配置される配線部28aと、ケース本体部22の底板22aと対向する底面部28bと、ケース本体部22の第3側面22d、第4側面22eと各々対向する一対の立設部28cとを備える。
 配線部28aは、各端子24を囲むように立設された周囲壁29aと、一対の立設部28cから鉛直方向上方に延びる一対の外壁29bと、周囲壁29aを挟んで外壁29bと反対側に設けられた仕切壁29cと、周囲壁29aと仕切壁29cとの間にそれぞれ設けられた一対の第1ボルトガイド部29dと、を有する。
 仕切壁29cは、電池ユニット14の並設方向に沿って延在している。仕切壁29cにおける端子24側には、上述したボルト19A、19Bを案内するガイド孔27A、27Bを有する一対の第1ボルトガイド部29dが設けられている。
 樹脂ホルダ28には、さらに、上述したボルト19C、19Dを案内するガイド孔27C、27Dを有する一対の第2ボルトガイド部28dが、底面部28bと一対の立設部28c各々とで画成される角部に設けられている。
 伝熱プレート30は、ケース本体部22の第1側面22bおよび第3側面22dを覆うように配置された、L字状の金属プレートであり、たとえばアルミニウムで構成されている。この伝熱プレート30は、第1側面22bを覆う部分において電池セル20の熱を受け入れて、第3側面22dを覆う部分から壁Wに放熱することができる。
 上述した樹脂ホルダ28は、ケース本体部22の第1側面22bおよび第2側面22cを覆う部分を有していないため、伝熱プレート30は、樹脂ホルダ28に保持された電池セル20の第1側面22bと接する。
 なお、電池セル20の第1側面22bおよび第2側面22cには、その外縁領域を除く全面に、両面接着テープ(第2の両面接着テープ)26が貼付されている。そのため、伝熱プレート30は、両面接着テープ26を介して、電池セル20の第1側面22bと接着される。図3に示すように、電池セル20の第2側面22cの側にも、隣接する電池ユニット14の伝熱プレート30が存在するため、電池ユニット14の並設方向の両側に位置する電池セル20を除く各電池セル20は、両面接着テープ26を介して、一対の伝熱プレート30で挟まれている。
 電池モジュールユニット1は、さらに、図4に示すように、電池モジュール10とエンドプレート16との間にそれぞれ配置された両面接着テープ26を備えている。詳述すると、電池モジュール10における電池ユニット14の並設方向の一端に位置する電池ユニット(以下、電池ユニット14Aと称す。)の伝熱プレート30の面(以下、第1接着面10aと称す。)に両面接着テープ26が接着され、電池モジュール10における電池ユニット14の並設方向の他端に位置する電池ユニット14(以下、電池ユニット14Bと称す。)の電池セル20のケース21の第2側面22c(以下、第2接着面10bと称す。)に両面接着テープ26が接着されている。なお、説明の便宜上、以下では、電池モジュール10とエンドプレート16との間に配置された両面接着テープ26を最外テープ(第1の両面接着テープ)26Aとも称す。
 本実施の形態の最外テープ26Aにおいては、エンドプレート16に接着される面26aの粘着力と、電池モジュール10(電池セル20、伝熱プレート30)に接着される面26bの粘着力とが同じになるように設計されている。
 一方、エンドプレート16は上述したように鉄で形成され、電池セル20のケース21や伝熱プレート30は、アルミニウムで形成されている。鉄の表面粗さは、アルミニウムの表面粗さに比べて粗いため、エンドプレート16における最外テープ26Aが接着される面(以下、エンドプレート接着面16aと称す。)の表面粗さは、第1接着面10aの表面粗さおよび第2接着面10bの表面粗さよりも粗くなっている。なお、エンドプレート接着面16aの面積、第1接着面10aの面積、第2接着面10bの面積は、全て同じになっている。
 ここで、両面接着テープ26と、両面接着テープ26が接着される接着部材との接着力Jは、主に、両面接着テープ26の粘着力T、接着部材における両面接着テープ26が接着される面の面積U、接着部材における両面テープ26が接着される面の表面粗さV、等のパラメータから求められる。
 したがって、両面接着テープ26と、両面接着テープ26が接着される接着部材との接着力Jを決定するパラメータの値のうち、たとえ大部分のパラメータの値が同じであっても、一つのパラメータの値が異なるだけで、両面接着テープ26と接着部材の接着力Jは変わることとなる。
 そして、本実施の形態では、エンドプレート接着面16aの表面粗さと、第1接着面10aの表面粗さおよび第2接着面10bの表面粗さとが異なるために、エンドプレート16と最外テープ26Aとの接着力J(以下、接着力J1とも称す。)が、電池モジュール10と最外テープ26Aとの接着力J(以下、接着力J2とも称す。)よりも小さくなっている(すなわち、J1<J2)。なお、本実施の形態では、表面粗さ以外の接着力Jを決定するパラメータ(たとえば、最外テープ26Aの両面の粘着力や、エンドプレート接着面16aの面積、第1接着面10aの面積、第2接着面10bの面積等)は全て同じとなっている。
 なお、最外テープ26Aの両面の接着剤の組成を互いに異なるようにして、エンドプレート16側の面26aの接着力が、電池セル20または伝熱プレート30側の面26bの接着力よりも小さくなるようにしてもよい。
 そして、エンドプレート16と最外テープ26Aとの接着力を、電池モジュール10が脱落しない最低限必要な大きさに設計することで、リワークの際にエンドプレート16を電池モジュール10から剥がす作業が容易になる。
 上記最低限必要な大きさに関しては、図5に示す力の大きさから求めることができる。図5において、符号Fのベクトルは、電池モジュール10に作用する慣性力を示している。この慣性力は、電池モジュール10の重量M[kg]と、電池モジュール10が満足すべき衝撃G(少なくとも法規を満足する電池モジュール10に対する衝撃)と、重力加速度9.8[m/s]の積(つまり、F=M×G×9.8)である。
 したがって、エンドプレート16と最外テープ26Aの接着力J1および電池モジュール10と最外テープ26Aとの接着力J2は、それぞれF/2の慣性力に耐え得る接着力を少なくとも備えていればよい。すなわち、J1,J2≧F/2であれば、電池モジュール10が脱落せずにエンドプレート16間に把持される。
 ただし、J1,J2=F/2では、十分な安全性が確保されない虞があるため、所定の安全率(1.5~2.0程度)を掛けることがある。つまり、エンドプレート16と最外テープ26Aとの接着力J1および電池モジュール10と最外テープ26Aとの接着力J2は、F/2の大きさ以上かつF/2の大きさ近傍となるように設計される。
 また、図6のグラフに示すように、最外テープ26Aの粘着力Tは、電池モジュール10の使用温度域(-40℃~72℃、国連の危険物輸送勧告で規定されたリチウムイオン電池の温度条件)において変化する。すなわち、最外テープ26Aの粘着力Tは温度が上がるにつれて単調減少し、最高使用温度の72℃において最も粘着力が弱くなる。
 そのため、使用温度域において電池モジュール10が脱落しないためには、最外テープ26Aの粘着力が最高使用温度の72℃の粘着力のときに、エンドプレート16と最外テープ26Aとの接着力J1および電池モジュール10と最外テープ26Aとの接着力J2が、J1,J2≧F/2を満たす必要がある。F/2の大きさの近傍となるように、最外テープ26Aの粘着力が設計されることがある。
 以上で説明したように、上述した電池モジュールユニット1においては、エンドプレート16と最外テープ26Aとの接着力J1の値と、電池モジュール10と最外テープ26Aとの接着力J2の値が、電池モジュール10の把持に最低限必要な大きさ以上に設計されている。そのため、通常の把持状態において電池モジュール10が脱落することはない。
 そして、電池モジュールユニット1においては、エンドプレート16と最外テープ26Aとの接着力J1の値と、電池モジュール10と最外テープ26Aとの接着力J2の値とが異なり、具体的には、エンドプレート16と最外テープ26Aとの接着力J1の値が、電池モジュール10と最外テープ26Aとの接着力J2の値よりも小さくなっている。そのため、リワークの際に、最外テープ26Aと接着された電池モジュール10およびエンドプレート16のうちの、最外テープ26Aとの間の接着力J1、J2の値が小さい方(本実施の形態では、エンドプレート16)を、最外テープ26Aから容易に剥がすことができる。その結果、リワークの作業性が向上している。
 さらに、電池モジュールユニット1においては、エンドプレート16と最外テープ26Aとの接着力J1の値および電池モジュール10と最外テープ26Aとの接着力J2の値のうち、より小さいほうの値である接着力J1が、電池モジュール10の把持に最低限必要な大きさ以上かつ当該最低限必要な大きさ近傍に設計されている。そのため、通常の把持状態において電池モジュール10が脱落することはなく、かつ、リワークの際にはエンドプレート16を電池モジュール10から容易に剥がすことができる。
 なお、最外テープ26Aの両面の粘着力が互いに異なるように設計することで、エンドプレート16と最外テープ26Aとの接着力J1を、電池モジュールと最外テープ26Aとの接着力J2より小さくしてもよい。また、エンドプレート接着面16aの面積を、第1接着面10aの面積および第2接着面10bの面積よりも小さくすることで、エンドプレート16と最外テープ26Aとの接着力J1を、電池モジュールと最外テープ26Aとの接着力J2よりも小さくしてもよい。つまり、複数あるパラメータのうち、どのパラメータを変更してもよい。
 また、上述した実施の形態とは反対に、エンドプレート16と最外テープ26Aとの接着力J1を、電池モジュール10と最外テープ26Aとの接着力J2よりも大きくしてもよい(すなわち、J1>J2)。この場合、小さい方の接着力J1は、電池モジュール10の把持に最低限必要な大きさ以上かつ当該最低限必要な大きさ近傍に設計される。
 また、最外テープ26Aは、電池セル20における電池ユニット14の並設方向と交わる方向の両面に配置される両面接着テープ26と、粘着特性が同じである同一種類のテープで構成されていてもよい。この場合、エンドプレート接着面16aの表面粗さが、第1接着面10aの表面粗さおよび第2接着面10bの表面粗さよりも粗くなっている態様であったよい。この態様によれば、別途にテープを準備する必要がなく、部品調達をする上での簡便化が図られる。
 また、最外テープ26Aと、電池セル20における電池ユニット14の並設方向と交わる方向の両面に配置された両面接着テープ26とを、粘着特性が異なる別種類のテープとしてもよい。
 また、電池ユニット14は、少なくとも電池セル20を有していればよく、伝熱プレート30や樹脂ホルダ28を有していなくてもよい。
1 電池モジュールユニット
10 電池モジュール
16 エンドプレート
14 電池ユニット
26、26A 両面接着テープ
20 電池セル
30 伝熱プレート

Claims (3)

  1.  電池セルを含む電池ユニットが複数並設された電池モジュールと、
     前記電池モジュールを、前記電池ユニットの並設方向の両端側から把持する、一対のエンドプレートと、
     前記電池モジュールと前記一対のエンドプレートとの間のそれぞれに配置された第1の両面接着テープと
    を備え、
     前記第1の両面接着テープと前記エンドプレートとの接着力および前記第1の両面接着テープと前記電池モジュールとの接着力が、前記電池モジュールに作用する慣性力の半分の値以上であり、
     前記第1の両面接着テープと前記エンドプレートとの接着力の値は、前記第1の両面接着テープと前記電池モジュールとの接着力の値と異なる、電池モジュールユニット。
  2.  電池セルを含む電池ユニットが複数並設された電池モジュールと、
     前記電池モジュールを、前記電池ユニットの並設方向の両端側から把持する、一対のエンドプレートと、
     前記電池モジュールと前記一対のエンドプレートとの間のそれぞれに配置された第1の両面接着テープと
    を備え、
     前記第1の両面接着テープと前記エンドプレートとの接着力および前記第1の両面接着テープと前記電池モジュールとの接着力が、前記電池モジュールに作用する慣性力の半分の値以上かつ前記慣性力の半分の値近傍である、電池モジュールユニット。
  3.  隣り合う電池ユニットの間にそれぞれ配置された第2の両面接着テープを備え、
     前記第2の両面接着テープと前記第1の両面接着テープとは、粘着特性が同じである同一種類のテープで構成されている、請求項1または2に記載の電池モジュールユニット。
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