WO2019021980A1 - 電池モジュール - Google Patents

電池モジュール Download PDF

Info

Publication number
WO2019021980A1
WO2019021980A1 PCT/JP2018/027415 JP2018027415W WO2019021980A1 WO 2019021980 A1 WO2019021980 A1 WO 2019021980A1 JP 2018027415 W JP2018027415 W JP 2018027415W WO 2019021980 A1 WO2019021980 A1 WO 2019021980A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
battery
electrode
outer peripheral
lead plate
battery module
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/027415
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
真己 拝野
孝一 村松
福島　浩二
Original Assignee
三洋電機株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 三洋電機株式会社 filed Critical 三洋電機株式会社
Priority to JP2019532579A priority Critical patent/JP7160808B2/ja
Priority to US16/633,019 priority patent/US11276906B2/en
Priority to AU2018307012A priority patent/AU2018307012B2/en
Priority to EP18839174.2A priority patent/EP3660947B1/en
Publication of WO2019021980A1 publication Critical patent/WO2019021980A1/ja

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/574—Devices or arrangements for the interruption of current
    • H01M50/578—Devices or arrangements for the interruption of current in response to pressure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/213—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for cells having curved cross-section, e.g. round or elliptic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/503—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the shape of the interconnectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/514—Methods for interconnecting adjacent batteries or cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/528—Fixed electrical connections, i.e. not intended for disconnection
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • 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 in which a convex electrode side of a battery is thermally coupled to a potting resin, and more particularly to a battery module in which a discharge valve is provided on the convex electrode side.
  • a battery module in which the convex electrode side of the battery is thermally bonded to the potting resin has been developed (see Patent Document 1). Since the battery module of this structure can thermally couple adjacent batteries via the potting resin, it is characterized in that the batteries can be placed at a fixed position to reduce temperature unevenness. In the battery in which the discharge port of the discharge valve is provided in the convex electrode, it is necessary to prevent the potting resin from flowing in from the discharge port when the end of the battery is embedded in the potting resin. This is because the potting resin flowing in interferes with the normal operation of the discharge valve.
  • the present inventor developed a structure in which the sealing label 106 is attached to the convex electrode 111 of the battery 101 and embedded in the potting resin as shown in the enlarged cross sectional view of FIG. .
  • a ring-shaped sealing label 106 which is damaged by the exhaust gas is attached to the end face on the convex electrode 111 side.
  • the sealing label 106 has an adhesive hole 107 for exposing the central portion of the convex portion electrode 111 at the center, and the outer peripheral portion is attached to the outer peripheral portion of the sealing plate 112.
  • the sealing label 106 is attached to the outer peripheral portion of the convex electrode 111 and the outer peripheral portion of the sealing plate 112 to cover the discharge port 113 provided at the rising portion of the convex electrode 111, and the potting resin is discharged. It can prevent flowing in from the exit 113.
  • the battery module shown in FIG. 7 has a drawback that the connection of the lead plate 103 for connecting in series or in parallel to the next battery is difficult, and the lead plate 103 can not be stably and reliably connected to the convex electrode 111. This is because the ring-shaped sealing label 106 attached to the outer peripheral portion narrows the exposed area of the convex portion electrode 111.
  • the lead plate 103 of the metal plate is spot-welded, laser-welded, or ultrasonic-welded in a state of being in reliable contact with the exposed surface 111 A provided on the surface of the convex electrode 111, but the lead plate 103 In the state where the connection portion 133 can not be reliably brought into contact with the exposed surface 111A of the surface of the convex portion electrode 111, the connection can not be reliably and stably.
  • spot welding is characterized in that the lead plate 103 can be connected reliably and stably.
  • This method as shown in the enlarged plan view of FIG. 8, has both sides of the slits 136 provided for preventing reactive current.
  • the present invention has been developed for the purpose of solving the above-mentioned drawbacks.
  • One of the objects of the present invention is to provide a battery module capable of stably and reliably connecting a lead plate to a convex electrode while preventing potting resin from flowing from the outlet of the convex electrode.
  • the battery module includes a plurality of batteries 1 each having a plurality of batteries 1 provided with discharge ports of discharge valves which are opened in the state where the internal pressure rises to the set pressure in the convex electrode 11 of the end surface.
  • a battery holder 2 arranged at a fixed position in a parallel posture, and a lead plate 3 connected to a convex electrode 11 of the battery 1 arranged at a fixed position by the battery holder 2 and arranged in the same plane on the end face And a potting resin 13 thermally coupled to the lead plate 3.
  • the battery holder 2 has an electrode window 24 for exposing the convex electrode 11 and an outer peripheral cover 21 disposed on the opposing surface of the outer peripheral edge of the convex electrode 11.
  • the lead plate 3 is provided on the flat portion 31 stacked on the surface of the outer peripheral cover portion 21 and on the flat portion 31 and guided by the electrode window 24 of the battery holder 2 so as to protrude toward the convex portion electrode 11 And a connection recess 32 formed by connecting the projection 33 to the projection electrode 11.
  • the first double-sided tape 4 is in close contact with the outer peripheral edge of the battery 1 and the outer peripheral cover of the battery holder 2 so that the outer peripheral edge of the battery 1 is in close contact with the outer peripheral cover 21;
  • the second double-sided tape 5 is in close contact with the outer peripheral cover portion 21 of the battery holder 2 and the flat portion 31 of the lead plate 3 so that the outer peripheral cover portion 21 is in close contact with the flat portion 31 of the lead plate 3.
  • the sealing label 6 is in close contact with the flat portion 31 of the plate 3, and the sealing label 6 closes the opening of the connection recess 32 of the lead plate 3.
  • the first double-sided tape 4 and the second double-sided tape 5 The sealing label 6 has a structure for preventing the potting resin 13 from flowing into the discharge port provided in the convex electrode 11.
  • the above battery module is characterized in that the lead plate can be stably and reliably connected to the convex electrode while preventing the potting resin from flowing into the inside from the discharge port of the convex electrode. The reason is that the above battery module can prevent the potting resin from flowing from the discharge port without attaching the sealing label to the surface of the convex electrode.
  • the lead plate 3 is formed by connecting the sealing label 6 to the projecting electrode 11 without being attached to the projecting electrode 11.
  • the first double-sided adhesive tape 4 and the second double-sided adhesive tape 5 are attached to both surfaces of the outer peripheral cover portion 21 of the battery holder 2 in addition to the sealing label 6. And the inflow of potting resin 13 from between the outer peripheral cover portion 21 of the lead plate 3 and the other.
  • the potting resin flows from the discharge port of the convex portion electrode with the sealing label and the double-sided tape without attaching the sealing label to the convex portion electrode as in the conventional battery module Can block
  • the above battery module does not have to adhere the sealing label accurately to the outer peripheral edge of the small convex electrode, so that the sealing label can be easily and easily attached to realize a feature that can be efficiently mass-produced.
  • the lead plate can be connected by exposing the entire surface of the convex electrode surface, the feature that the lead plate can be reliably and stably connected is also realized.
  • the lead plate is attached to the battery holder through the double-sided tape, and the battery holder can be attached to the electrode end face of the battery through the double-sided tape, the lead plate is not temporarily misaligned through the double-sided tape. Since the lead plate can be connected to the projection electrode, this also realizes the feature that the lead plate can be more reliably and stably connected to the projection electrode.
  • the battery 1 can be made into a cylindrical battery.
  • the sealing label 6 has an outer shape that covers a plurality of connection recesses 32 adjacent to one another and connected among the connection recesses 32 to which the protrusion electrodes 11 are connected. It can be done.
  • connection recesses adjacent to each other with one sealing label.
  • This sealing label enlarges the entire area so as to close the area including the plurality of connection recesses, and can also arrange the adhesive layer in the area between the connection recesses adjacent to each other. The adhesion can be enhanced to securely close each connection recess.
  • the plurality of connection recesses are closed by one sealing label, it is possible to reduce the time and effort required for manufacturing and to reduce the manufacturing cost.
  • the first double-sided tape 4 is ring-shaped so that the inner diameter is approximately equal to the inner diameter of the electrode window 24 and the outer diameter is equal to the outer diameter of the battery 1. It can be made approximately equal.
  • the first double-sided tape can be reliably brought into close contact with the outer peripheral edge portion of the battery and the outer peripheral cover portion of the battery holder with a larger area, and the sealing can be performed.
  • the entire surface of the convex electrode of the battery can be reliably exposed from the electrode window.
  • the second double-sided tape 5 includes a plurality of electrode windows 24 opened in the battery holder 2 as an outer shape substantially equal to the outer shape of the lead plate 3 While covering the region, the through holes 5A along the electrode windows 24 can be opened at positions facing the respective electrode windows 24, and the connection recesses 32 can be disposed in the through holes 5A.
  • the second double-sided tape can be reliably sealed in close contact with the flat portion of the lead plate and the opening edge portions of the plurality of electrode windows opened in the outer peripheral cover portion in a wider area. Further, the connection recess disposed in the through hole opened in the second double-sided tape can be reliably brought into contact with the projection electrode exposed from the electrode window. Furthermore, since the opening edge portions of the plurality of electrode windows can be in close contact with the flat portion of the lead plate with a single second double-sided tape, the time and effort required for manufacturing can be reduced, and the manufacturing cost can be reduced.
  • FIG. 5 is an enlarged vertical vertical cross-sectional view of an essential part of the battery module according to the embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view taken along line II of FIG. 4;
  • FIG. 5 is an enlarged vertical cross-sectional view of relevant parts of a battery module according to an embodiment of the present invention, and is a cross-sectional view taken along line II-II in FIG.
  • It is a perspective view of the battery module concerning one embodiment of the present invention. It is a top view of the battery module shown in FIG. It is a disassembled perspective view of the battery module shown in FIG.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line VI-VI of the battery module shown in FIG. 3; It is the principal part expanded sectional view which shows the connection structure of the battery of the conventional battery module, and the sealing label. It is an enlarged plan view which shows the connection structure of the battery and lead board which are shown in FIG.
  • each element constituting the present invention may be configured such that a plurality of elements are constituted by the same member and one member is used in common as a plurality of elements, or conversely the function of one member is realized by a plurality of members It can be shared and realized.
  • the contents described in some examples and embodiments may be applicable to other examples and embodiments.
  • the vertical direction is specified in the drawings.
  • the battery module 10 shown in the perspective view of FIG. 3 and the plan view of FIG. 4 is a battery holder in which the plurality of batteries 1 and the plurality of batteries 1 are arranged in parallel in a fixed position as shown in the exploded perspective view of FIG. 2 and a lead plate 3 for connecting the electrodes of the battery 1 arranged on the same plane, and a potting resin 13 thermally coupled to the lead plate 3.
  • a plurality of batteries 1 are disposed at fixed positions by the battery holder 2, the lead plate 3 is connected to both ends of the battery 1, and the potting resin 13 is a lead as shown in the vertical sectional view of FIG. It is disposed on the outside of the plate 3 and thermally coupled to the lead plate 3 and the end of the battery 1.
  • the battery module 10 is configured such that the liquid or paste potting resin 13 does not infiltrate into the interior through the discharge port of the discharge valve provided on the convex electrode 11 of the battery 1 in the state of being filled with the potting resin 13. And a second double-sided tape 5 and a sealing label 6 are provided.
  • the battery 1 is a cylindrical battery of a lithium ion secondary battery in which an outlet is provided in the convex electrode 11.
  • the lithium ion secondary battery has a large capacity with respect to size and weight, and can increase the total capacity of the battery module 10.
  • the battery module of the present invention does not specify the battery 1 as a lithium ion secondary battery.
  • other rechargeable batteries such as nickel hydrogen batteries and nickel cadmium batteries can also be used.
  • the battery 1 is a cylindrical battery, but a prismatic battery can also be used for the battery.
  • Each battery 1 is connected to the adjacent batteries 1 in series or in parallel by welding the lead plate 3 to the convex electrode 11 at both ends by a method such as spot welding.
  • the battery 1 incorporates a discharge valve (not shown) inside the sealing plate.
  • the discharge valve opens when the internal pressure of the battery 1 becomes higher than the set pressure, and prevents the battery case from bursting.
  • the opening discharge valve discharges the exhaust gas to the outside to prevent an increase in internal pressure.
  • the sealing plate is provided with a discharge port around the convex electrode 11.
  • the battery 1 opens the discharge valve and discharges the exhaust gas to the outside from the discharge port provided around the convex portion electrode 11, thereby preventing the rupture due to the increase of the internal pressure. .
  • the battery holder 2 In the battery holder 2, the battery 1 is in a parallel posture, and the end faces of the convex electrode 11 and the flat electrode 12 are disposed on the same plane and disposed at a predetermined position.
  • the battery holder 2 is manufactured by molding an insulating material such as plastic.
  • the outer peripheral cover portion 21 covering both end surfaces of each battery 1 whose both end surfaces are arranged in the same plane and the respective batteries 1 are inserted and arranged in a fixed position
  • the insertion portion 22 is integrally formed.
  • the battery holder 2 arranges all the batteries 1 at a fixed position in a parallel posture, and connects the lead plates 3 to both ends of the batteries 1 by welding.
  • the battery holder 2 In order to connect the battery holders 2, the battery holder 2 is placed at a specific position by inserting the batteries 1 into the insertion portion 22 so that the both ends thereof are positioned almost in the same plane.
  • the battery holder 2 shown in the exploded perspective view of FIG. 5 is divided into two on both sides of the battery 1 (two divided up and down in FIG. 5) and molded with plastic. Furthermore, the battery holder 2 shown in FIG. 3 and FIG. 4 is provided with a filling chamber 23 for filling the potting resin 13 on the surface of the outer peripheral cover portion 21 covering the end of the battery 1.
  • the battery holder 2 disposed on the upper side is provided with the filling chamber 23 on the upper surface
  • the battery holder 2 disposed on the lower side is provided with the filling chamber 23 on the lower surface.
  • the battery holder 2 is provided with the insertion part 22 which inserts the battery 1 and arrange
  • the insertion portion 22 is cylindrical.
  • the cylindrical insertion portion 22 has an inner diameter slightly larger than the outer diameter of the battery 1 so that the battery 1 can be inserted smoothly.
  • a slight gap is provided between the surface of the battery 1 and the inner surface of the insertion portion 22.
  • the battery holder 2 can form plastic into a cylindrical shape and can provide the insertion portion 22 inside, or can form plastic into a block shape and form a cylindrical through hole inside thereof to provide the insertion portion 22 be able to.
  • the battery holder 2 which shape
  • the battery holder 2 inserts the adjacent battery 1 into the insertion portion 22 which is separated and shaped, so thermal runaway can be prevented more effectively.
  • the battery holder 2 for inserting the battery 1 into the insertion portion 22 of the through hole has a large heat capacity, can absorb the heat of the battery 1 and can prevent the temperature rise of the battery 1, and the temperature difference between the adjacent batteries 1 It can be made smaller.
  • outer peripheral cover portions 21 each having an electrode window 24 that exposes the end of the battery 1 and is connected to the lead plate 3 are provided at both ends of the insertion portion 22.
  • the electrode window 24 exposes the end face of the battery 1 inserted into the insertion portion 22 to the outside from the insertion portion 22, that is, to the bottom of the filling chamber 23.
  • the lead plate 3 is welded to the electrodes at both ends. The lead plate 3 welded to the electrode is disposed at the bottom of the filling chamber 23.
  • the filling chamber 23 is provided with a peripheral wall 25 along the outer periphery of the area filled with the potting resin 13 in order to fill the potting resin 13 in uncured and paste form.
  • the inside of the peripheral wall 25 is a filling chamber 23.
  • the thickness of the potting resin 13 filled in the filling chamber 23 can be controlled by the height of the peripheral wall 25. By raising the peripheral wall 25, a large amount of potting resin 13 can be deeply filled into the filling chamber 23.
  • the depth of the filling chamber 23 is set to such a thickness as, for example, about 1 mm to 10 mm to improve the heat conduction of the adjacent battery 1 and reduce the temperature difference by the potting resin 13 filled therein.
  • the lead plate 3 is a conductive metal plate and is connected to the end of the adjacent battery 1 to connect the batteries 1 in series or in parallel.
  • the lead plate 3 is connected to the convex electrode 11 and the flat electrode 12 which are positive and negative electrodes of the battery 1 to connect the batteries 1 in series or in parallel.
  • the lead plate 3 has a connection recess 32 in the flat portion 31.
  • the flat portion 31 is disposed on the bottom surface of the filling chamber 23 of the battery holder 2, that is, on the outer surface of the outer peripheral cover portion 21 provided on the battery holder 2, and the connection recess 32 is guided by the electrode window 24 of the outer peripheral cover portion 21.
  • a projecting surface 33 projecting toward the electrode of the battery 1 is connected to the battery 1.
  • the lead plate 3 has a flat portion 31 around the connection recess 32 and is shaped so that the opening of the connection recess 32 can be closed by the sealing label 6 bonded to the flat portion 31.
  • the lead plate 3 in which the connection recess 32 is provided in the flat portion 31 is manufactured by cutting and bending a flat metal plate.
  • the projection surface 33 is connected to the projection electrode 11 provided on the end face of the battery 1 and the flat electrode 12, the projection electrode 11 of the battery 1 placed in a fixed position with the battery holder 2 is flat. It is disposed at the opposite position to the electrode 12.
  • the lead plate 3 has a separation slit 34 along the outer periphery of the connection recess 32.
  • the separation slit 34 is not provided on the entire periphery of the connection recess 32, and a portion without the separation slit 34 is used as a connecting portion 35, and the projecting surface 33 is connected to the flat portion 31 via the connecting portion 35.
  • the connecting portion 35 is bent, and the projecting surface 33 of the connecting recess 32 is inserted into the electrode window 24 so as to be in contact with and connected to the electrode of the battery 1.
  • the lead plate 3 in which the separation slit 34 is provided between the projecting surface 33 and the flat portion 31 makes the connecting recess 32 deeper, in other words, causes the projecting surface 33 to protrude high from the flat portion 31 to the electrode of the battery 1. It can connect.
  • the battery module of the present invention can be connected to the electrodes of the battery by projecting the projecting surface from the flat portion without necessarily providing the separation slit on the outer peripheral edge of the connection recess of the lead plate.
  • the protruding surface 33 connected to the electrode of the battery 1 is provided with a welding slit 36 extending in the direction away from the connecting portion 35, and welding points 37 are provided on both sides of the welding slit 36 for pressing and welding positive and negative welding electrodes.
  • the illustrated lead plate 3 is provided with two welding points 37 on both sides of the welding slit 36, and a welding projection is provided at the welding point 37 so that welding can be reliably performed to the electrodes of the battery 1. In a state where this lead plate 3 is set in the filling chamber 23 of the battery holder 2, the connection recess 32 is guided to the electrode window 24, and the welding protrusion is in contact with the protrusion electrode 11 of the battery 1 and the flat electrode 12.
  • the lead plate 3 is pressed by the welding electrode to contact the welding protrusion with the electrode of the battery 1 to connect it can.
  • the projecting surface 33 can be spot-welded and reliably and stably connected to the electrode of the battery 1, the present invention does not specify the state of connecting the projecting surface 33 to the electrode of the battery 1 as spot welding. This is because the projecting surface can be connected to the electrode of the battery by laser welding or ultrasonic welding. In the step of connecting the projecting surface 33 to the electrode of the battery 1 by laser welding, the projecting surface 33 is pressed to be in contact with the electrode of the battery 1 in a state of irradiating a laser beam.
  • the battery module 10 shown in the enlarged cross-sectional view of the main part of FIGS.
  • the double-sided adhesive tape 4 and the second double-sided adhesive tape 5 are attached, and a sealing label 6 is attached to the surface of the lead plate 3 so as to close the connection recess 32.
  • the first double-sided adhesive tape 4, the second double-sided adhesive tape 5, and the sealing label 6 prevent the uncured potting resin 13 from intruding into the interior from the outlet provided in the convex electrode 11. It adheres only to the convex electrode 11 side.
  • the first double-sided adhesive tape 4 is ring-shaped and is in close contact with the outer peripheral edge of the battery 1, that is, the outer peripheral edge of the sealing plate and outside the convex electrode 11 and the outer peripheral cover 21 of the battery holder 2. As a result, the outer peripheral edge of the battery 1 is closely attached to the outer peripheral cover 21 of the battery holder 2 without any gap, thereby preventing the potting resin 13 from entering from the gap between the sealing plate and the outer peripheral cover 21.
  • the first double-sided tape 4 shown in FIGS. 1 and 2 has a ring shape in which the inner diameter is approximately equal to the inner diameter of the electrode window 24 and the outer diameter is approximately equal to the outer diameter of the battery 1.
  • the battery 1 is in close contact with the sealing plate of the battery 1 and the outer peripheral cover 21.
  • the first double-sided adhesive tape 4 is larger than the outer diameter of the convex electrode 11 and has a shape such that the exposed surface of the convex electrode 11 is not reduced in a state of being attached to the sealing plate.
  • the first double-sided adhesive tape 4 is a tape provided with an adhesive layer on both sides, and is disposed between the outer peripheral edge of the battery 1 and the outer peripheral cover 21 and pressed against the outer peripheral cover 21 for close contact.
  • the second double-sided adhesive tape 5 is closely attached between the outer peripheral cover portion 21 of the battery holder 2 and the flat portion 31 of the lead plate 3 so that the surface of the outer peripheral cover portion 21 is in close contact with the flat portion 31 of the lead plate 3 Also, the penetration of the potting resin 13 from the gap between the outer peripheral cover portion 21 and the lead plate 3 is prevented.
  • the outer shape of the second double-sided tape 5 is larger than the outer shape of the first double-sided tape 4 and is in close contact with the surface of the outer peripheral cover 21 over a wide area to reliably seal between the outer peripheral cover 21 and the lead plate 3 Do.
  • the second double-sided tape 5 conforms to the inner shape of the filling chamber 23 so as to cover the area including the opening edges of the plurality of electrode windows 24 opened in the outer peripheral cover portion 21 of the battery holder 2. It has an outer shape.
  • the outer shape of the second double-sided tape 5 is made equal to the outer shape of the lead plate 3 so that the whole of the lead plate 3 can be covered with one second double-sided tape 5.
  • the second double-sided tape 5 has a through hole 5A open at a portion facing the plurality of electrode windows 24 opened at the bottom of the filling chamber 23.
  • the through hole 5A is connected to the connection recess 32 of the lead plate 3. Are connected to the projecting electrode 11 exposed from the electrode window 24.
  • the inner diameter of the through hole 5A opened in the second double-sided tape 5 is also substantially equal to the inner diameter of the electrode window 24 and is slightly larger than the outer diameter of the convex portion electrode 11 exactly. It is because it adheres and it does not narrow the exposed surface of the convex part electrode 11.
  • the second double-sided tape 5 is also a tape provided with an adhesive layer on both sides, and is disposed between the outer peripheral cover portion 21 and the lead plate 3 and is pressed and brought into close contact with the lead plate 3.
  • the sealing label 6 is a tape provided with an adhesive layer on one side of the tape which does not transmit the potting resin 13.
  • the sealing label 6 is in close contact with the flat portion 31 of the lead plate 3 in a state of closing the opening of the connection recess 32.
  • the sealing label 6 has a shape in which the sealing label 6 is in close contact with the flat surface 31 of the entire periphery of the connection recess 32 and is in close contact with the flat surface 31 to prevent the potting resin 13 from flowing into the connection recess 32.
  • the sealing label 6 of FIGS. 4 and 5 covers a plurality of connecting recesses 32 adjacent to each other so as to cover and close a region including the plurality of connecting recesses 32 to which the convex electrode 11 is connected.
  • the sealing label 6 shown in the figure has an outer shape.
  • the sealing label 6 shown in the figure has a zigzag outer shape so as to simultaneously close the four connection recesses 34 arranged in a zigzag shape.
  • the sealing label 6 is attached to the surface of each lead plate 3 and is in close contact with the entire peripheral portions of the plurality of connecting recesses 32 adjacent to each other to reliably close the opening of the connecting recesses 32. .
  • the power supply module 10 having the above structure is assembled in the following steps. (1) Attach the first double-sided tape 4 to the outer peripheral edge of the sealing plate of each battery 1. (2) The battery 1 to which the first double-sided tape 4 is attached is inserted into the insertion portion 22 of the divided battery holder 2, the respective battery holders 2 are connected, and the outer circumference of the first double-sided tape 4 is It adheres to the inner surface of the cover 21. In this state, the sealing plate is in close contact with the inner surface of the outer peripheral cover portion 21, and the gap between the sealing plate and the outer peripheral cover portion 21 is closed.
  • the second double-sided tape 5 is attached to the outside of the electrode window 24 on the upper surface of the outer peripheral cover 21 of the battery holder 2 or on the inner surface of the lead plate 3 and on the outer periphery of the connection recess 32
  • the second double-sided tape 5 is attached as follows.
  • the lead plate 3 is guided to the filling chamber 23 of the battery holder 2 and the second double-sided tape 5 is in close contact with the inner surface of the lead plate 3 and the surface of the outer peripheral cover portion 21.
  • the gap with the part 21 is closed.
  • the connection recess 32 of the lead plate 3 is guided by the electrode window 24 of the outer peripheral cover portion 21, and the projecting surface 33 is in contact with the electrode of the battery 1.
  • the battery module of the present invention is optimally used for a battery module having a structure in which the end face side of a battery provided with a discharge valve is sealed with potting resin.

Landscapes

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

Abstract

凸部電極の排出口からポッティング樹脂が流入するのを防止しながら、凸部電極にリード板を確実に接続する。複数の電池１を電池ホルダーで定位置に配置し、電池１の凸部電極１１にリード板３を接続してポッティング樹脂１３を熱結合しており、電池ホルダーには凸部電極１１を露出させる電極窓２４のある外周カバー部２１を配置して、リード板３には、電極窓２４から凸部電極１１に向かって突出面３３を突出させる接続凹部３２を平面部３１に局部的に設け、電池１の外周縁部と電池ホルダーの外周カバー部２１との間には第１の両面テープ４が密着され、電池ホルダーの外周カバー部２１とリード板３の平面部３１との間には第２の両面テープ５が密着され、リード板３の平面部３１に封止ラベル６が密着されて接続凹部３２の開口部を閉塞して凸部電極１１に設けた排出口へのポッティング樹脂１３の流入を阻止する構造としている。

Description

電池モジュール
　本発明は、電池の凸部電極側をポッティング樹脂に熱結合してなる電池モジュールに関し、とくに、凸部電極側に排出弁を設けてなる電池モジュールに関する。
　電池の凸部電極側をポッティング樹脂に熱結合している電池モジュールは開発されている（特許文献１参照）。
　この構造の電池モジュールは、ポッティング樹脂を介して隣接する電池を熱結合できるので、電池を定位置に配置して温度斑を少なくできる特徴がある。排出弁の排出口を凸部電極に設けている電池は、電池の端部をポッティング樹脂に埋設するときにポッティング樹脂が排出口から流入するのを阻止する必要がある。流入するポッティング樹脂が排出弁の正常な動作を阻害するからである。本発明者は、このことを実現するために、図７の拡大断面図に示すように、電池１０１の凸部電極１１１に封止ラベル１０６を付着して、ポッティング樹脂に埋設する構造を開発した。この図の電池モジュールは、排出ガスで破損するリング状の封止ラベル１０６を、凸部電極１１１側の端面に付着している。封止ラベル１０６は、中心に凸部電極１１１の中央部を露出させる接着穴１０７を開口しており、外周部を封口板１１２の外周部に付着している。この封止ラベル１０６は、凸部電極１１１の外周部と封口板１１２の外周部とに付着されて、凸部電極１１１の立ち上り部に設けている排出口１１３をカバーして、ポッティング樹脂が排出口１１３から流入するのを防止できる。
特開２００８－２５１４７１号公報
　しかしながら、図７に示す電池モジュールは、隣の電池に直列又は並列に接続するためのリード板１０３の接続が難しく、リード板１０３を安定して確実に凸部電極１１１に接続できない欠点がある。外周部に付着されるリング状の封止ラベル１０６が、凸部電極１１１の露出面積を狭くするからである。金属板のリード板１０３は、凸部電極１１１の表面に設けた露出面１１１Ａに確実に接触する状態でスポット溶接され、あるいはレーザー溶接され、又は超音波溶着して接続されるが、リード板１０３の接続部１３３を確実に凸部電極１１１の表面の露出面１１１Ａに接触できない状態では、確実に安定して接続できない。とくに、スポット溶接は、リード板１０３を確実に安定して接続できる特徴があるが、この方法は、図８の拡大平面図に示すように、無効電流を阻止するために設けたスリット１３６の両側２点の溶接点１３７に一対の溶接電極を押圧し、両電極間に通電してリード板１０３を溶接するが、何れの溶接点１３７の接触不良も、安定な接続を阻害する。円筒形のリチウムイオン二次電池として種々の用途に多用されている、通称「１８６５０」と呼ばれる電池は、外径を１８ｍｍ、全長を６５０ｍｍとする円柱形で、外径が１８ｍｍの端面にさらに小さい凸部電極を設けており、この凸部電極にリード板を接続するので、外周縁に封止ラベルが付着されて、電極面積がさらに小さくなると、リード板の接続は極めて難しくなり、とくに安定して確実に接続するのは相当に難しく、このことが電池モジュールの歩留まりを低下させ、また製品の安定性をも低下させる原因となる。
　本発明は、以上の欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の目的の一つは、凸部電極の排出口からポッティング樹脂が流入するのを防止しながら、凸部電極にリード板を安定して確実に接続できる電池モジュールを提供することにある。
課題を解決するための手段及び発明の効果
　本発明のある態様にかかる電池モジュールは、内圧が設定圧力に上昇する状態で開弁する排出弁の排出口を端面の凸部電極１１に設けてなる複数の電池１と、これらの電池１を平行姿勢で定位置に配置してなる電池ホルダー２と、電池ホルダー２で定位置に配置され、かつ端面を同一平面に配置してなる電池１の凸部電極１１に接続してなるリード板３と、リード板３に熱結合してなるポッティング樹脂１３とを備えている。電池ホルダー２は、凸部電極１１を露出する電極窓２４を有すると共に、凸部電極１１の外周縁の対向面に配置する外周カバー部２１を有している。リード板３は、外周カバー部２１の表面に積層される平面部３１と、平面部３１に設けられて電池ホルダー２の電極窓２４に案内されて、凸部電極１１に向かって突出して突出面３３を凸部電極１１に接続してなる接続凹部３２とを有している。電池モジュールは、電池１の外周縁部と電池ホルダー２の外周カバー部との間に第１の両面テープ４が密着されて、電池１の外周縁部が外周カバー部２１に密着され、かつ、電池ホルダー２の外周カバー部２１とリード板３の平面部３１との間に第２の両面テープ５が密着されて、外周カバー部２１がリード板３の平面部３１に密着され、さらに、リード板３の平面部３１に封止ラベル６が密着されて、封止ラベル６がリード板３の接続凹部３２の開口部を閉塞しており、第１の両面テープ４と第２の両面テープ５と封止ラベル６とで、凸部電極１１に設けてなる排出口へのポッティング樹脂１３の流入阻止構造としている。
　以上の電池モジュールは、凸部電極の排出口からポッティング樹脂が内部に流入するのを阻止しながら、凸部電極にリード板を安定して確実に接続できる特徴がある。それは、以上の電池モジュールが、凸部電極の表面に封止ラベルを付着することなく、ポッティング樹脂の排出口からの流入を阻止できるからである。以上の電池モジュールは、図１及び図２の要部拡大断面図に示すように、封止ラベル６が凸部電極１１には付着されずに、凸部電極１１に接続してなるリード板３の表面に付着され、さらに、封止ラベル６に加えて、電池ホルダー２の外周カバー部２１の両面に第１の両面テープ４及び第２の両面テープ５を付着して、電池１の外周縁とリード板３の外周カバー部２１との間からのポッティング樹脂１３の流入を阻止する。
　したがって、以上の電池モジュールは、従来の電池モジュールのように凸部電極には封止ラベルを付着することなく、封止ラベルと両面テープでもって、凸部電極の排出口からのポッティング樹脂の流入を阻止できる。とくに、以上の電池モジュールは、小さい凸部電極の外周縁に正確に封止ラベルを付着する必要がないので、封止ラベルの付着を簡単かつ容易にして能率よく多量生産できる特徴も実現する。また、凸部電極表面の全面を露出してリード板を接続できるので、リード板を確実に安定して接続できる特徴も実現する。さらに、リード板は両面テープを介して電池ホルダーに付着され、また、電池ホルダーは両面テープを介して電池の電極端面に付着できるので、両面テープを介してリード板を位置ずれしないように仮り止めして凸部電極に接続できるので、このことによっても、リード板はより確実に安定して凸部電極に接続できる特徴が実現される。
　また、本発明の他の態様にかかる電池モジュールによれば、電池１を円筒形電池とすることができる。
　さらに、本発明の他の態様にかかる電池モジュールによれば、封止ラベル６は、凸部電極１１が接続される接続凹部３２のうち、互いに隣接して連なる複数の接続凹部３２を被覆する外形とすることができる。
　上記構成により、互いに隣接して連なる複数の接続凹部を１枚の封止ラベルで閉塞できる。この封止ラベルは、複数の接続凹部を含む領域を閉塞できるように全体の面積を広くすると共に、互いに隣接する接続凹部の間の領域にも粘着層を配置することができるので、リード板に対する接着力を高めて、各接続凹部を確実に閉塞できる。また、１枚の封止ラベルで複数の接続凹部を閉塞するので、製造にかかる手間を減らして製造コストを低減できる。
　さらにまた、本発明の他の態様にかかる電池モジュールによれば、第１の両面テープ４は、リング状として、内径を電極窓２４の内径に略等しくし、外径を電池１の外径に略等しくすることができる。
　上記構成により、第１の両面テープをより広い面積で電池の外周縁部と電池ホルダーの外周カバー部とに確実に密着させて封止できる。また、電池の凸部電極の全面を電極窓から確実に露出させることができる。
　さらにまた、本発明の他の態様にかかる電池モジュールによれば、第２の両面テープ５は、リード板３の外形と略等しい外形として、電池ホルダー２に開口された複数の電極窓２４を含む領域を被覆すると共に、各電極窓２４と対向する位置には、電極窓２４に沿う貫通孔５Ａを開口して、貫通孔５Ａに接続凹部３２を配置することができる。
　上記構成により、第２の両面テープをより広い面積でリード板の平面部と、外周カバー部に開口された複数の電極窓の開口縁部とに密着させて確実に封止できる。また、第２の両面テープに開口された貫通孔に配置される接続凹部を電極窓から露出する凸部電極に確実に接触できる。さらに、１枚の第２の両面テープで複数の電極窓の開口縁部とリード板の平面部とを密着できるので、製造にかかる手間を減らして製造コストを低減できる。
本発明の一実施の形態にかかる電池モジュールの要部拡大垂直縦断面図であって、図４のＩ－Ｉ線断面図である。 本発明の一実施の形態にかかる電池モジュールの要部拡大垂直横断面図であって、図４のＩＩ－ＩＩ線断面図である。 本発明の一実施の形態にかかる電池モジュールの斜視図である。 図３に示す電池モジュールの平面図である。 図３に示す電池モジュールの分解斜視図である。 図３に示す電池モジュールのＶＩ－ＶＩ線断面図である。 従来の電池モジュールの電池と封止ラベルとの連結構造を示す要部拡大断面図である。 図７に示す電池とリード板との接続構造を示す拡大平面図である。
　以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための例示であって、以下のものに特定しない。なお、特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。特に実施の形態に記載されている構成部材の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。また、一部の実施例、実施形態において説明された内容は、他の実施例、実施形態等に利用可能なものもある。さらにまた、明細書において上下方向は図面において特定するものとする。
　図３の斜視図と図４の平面図に示す電池モジュール１０は、図５の分解斜視図に示すように、複数の電池１と、複数の電池１を平行姿勢で定位置に配置する電池ホルダー２と、同一平面に配置される電池１の電極を接続するリード板３と、リード板３に熱結合してなるポッティング樹脂１３とを備えている。電池モジュール１０は、複数の電池１が電池ホルダー２で定位置に配置され、電池１の両端にはリード板３が接続され、ポッティング樹脂１３は、図６の垂直断面図に示すように、リード板３の外側に配置されて、リード板３と電池１の端部に熱結合している。
　さらに、電池モジュール１０は、ポッティング樹脂１３を充填する状態で、液状ないしペースト状のポッティング樹脂１３が電池１の凸部電極１１に設けた排出弁の排出口から内部に浸入しないように、第１の両面テープ４と第２の両面テープ５と封止ラベル６とを設けている。
（電池１）
　電池１は、両端に正負の電極を設けており、一方の電極を封口板の凸部電極１１とし、他方の端部を外装缶の底面の平面電極１２としている。電池１は、凸部電極１１に排出口を設けているリチウムイオン二次電池の円筒形電池である。リチウムイオン二次電池は、大きさや重量に対する容量が大きく、電池モジュール１０のトータル容量を大きくできる。ただし、本発明の電池モジュールは、電池１をリチウムイオン二次電池には特定しない。電池１には、充電できる他の電池、たとえばニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池等も使用できる。また、図の電池モジュール１０は、電池１を円筒形電池とするが、電池には角形電池も使用できる。各々の電池１は、その両端の凸部電極１１にリード板３をスポット溶接などの方法で溶接して、隣接する電池１を直列又は並列に接続している。
　電池１は封口板の内部に排出弁（図示せず）を内蔵している。排出弁は、電池１の内圧が設定圧力よりも高くなると開弁して電池ケースが破裂するのを防止する。開弁する排出弁は、排出ガスを外部に排出して内圧の上昇を防止する。開弁した排出弁から排出ガスを排出するために、封口板は、凸部電極１１の周囲に排出口を設けている。電池１は、内圧が設定圧力よりも高くなると、排出弁を開弁し、凸部電極１１の周囲に設けた排出口から排出ガスを外部に排出して、内圧の上昇による破裂が防止される。
（電池ホルダー２）
　電池ホルダー２は、電池１を平行姿勢とし、凸部電極１１及び平面電極１２のある端面を同一平面に配置して定位置に配置する。電池ホルダー２は、プラスチック等の絶縁材を成形して制作される。図３と図４に示す電池ホルダー２は、両端面を同一平面に配置している各々の電池１の両端面部をカバーする外周カバー部２１と、各々の電池１を挿入して定位置に配置する挿入部２２とを一体的に成形して設けている。電池ホルダー２は、すべての電池１を平行な姿勢で定位置に配置して、電池１の両端にリード板３を溶接して接続するが、各々の電池１の端面に平面状のリード板３を接続するために、電池ホルダー２は、各々の電池１をその両端部がほぼ同一面に位置するように、挿入部２２に入れて特定の位置に配置している。
　図５の分解斜視図に示す電池ホルダー２は、電池１の両側に２分割して（図５において上下に２分割して）プラスチックで成形している。さらに、図３及び図４に示す電池ホルダー２は、電池１の端部をカバーする外周カバー部２１の表面にポッティング樹脂１３を充填する充填室２３を設けている。図５において、上側に配設される電池ホルダー２は、上面に充填室２３を設けて、下側に配置される電池ホルダー２は、下面に充填室２３を設けている。
　電池ホルダー２は、電池１を挿入して定位置に配置する挿入部２２を設けている。図の電池モジュール１０は、電池１を円筒形電池とするので、挿入部２２を円筒状としている。円筒状の挿入部２２は、その内径を電池１の外径よりもわずかに大きくして、スムーズに電池１を挿入できるようにしている。また、挿入する状態で、電池１の表面と挿入部２２の内面との間にわずかな隙間を設けている。電池ホルダー２は、プラスチックを筒状に成形して内側に挿入部２２を設けることができ、また、プラスチックをブロック状に成形してその内部に円筒状の貫通孔を設けて挿入部２２を設けることができる。プラスチックを筒状に成形する電池ホルダー２は、各々の電池１を筒状の挿入部２２に入れて定位置に配置する。この電池ホルダー２は、隣接する電池１を分離して成形される挿入部２２に挿入するので、熱暴走をより効果的に阻止できる。また、貫通孔の挿入部２２に電池１を挿入する電池ホルダー２は、熱容量が大きく、電池１の熱を吸収して電池１の温度上昇を防止できると共に、隣接する電池１の温度差をより小さくできる。
　電池ホルダー２は、電池１の端部を露出してリード板３に接続する電極窓２４のある外周カバー部２１を、挿入部２２の両端に設けている。電極窓２４は、挿入部２２に挿入される電池１の端面を挿入部２２から外部に、すなわち充填室２３の底部に露出させる。電極窓２４から充填室２３に露出する電池１は、その両端の電極にリード板３が溶接される。電極に溶接されるリード板３は、充填室２３の底部に配設される。
　図６の断面図に示すように、充填室２３は、ここに未硬化でペースト状のポッティング樹脂１３を充填するために、ポッティング樹脂１３を充填する領域の外周に沿って周壁２５を設けて、周壁２５の内側を充填室２３としている。充填室２３に充填されるポッティング樹脂１３の厚さは、周壁２５の高さでコントロールできる。周壁２５を高くして、多量のポッティング樹脂１３を充填室２３に深く充填できる。充填室２３の深さは、ここに充填するポッティング樹脂１３でもって、隣接する電池１の熱伝導を良くして、温度差を少なくする厚さ、たとえば約１ｍｍないし１０ｍｍとしている。
（リード板３）
　リード板３は、導電性の金属板で、隣接する電池１の端部に接続されて、電池１を直列又は並列に接続する。リード板３は、電池１の正負の電極である凸部電極１１と平面電極１２に接続されて、電池１を直列又は並列に接続する。リード板３は、平面部３１に接続凹部３２を設けている。平面部３１は、電池ホルダー２の充填室２３の底面、すなわち、電池ホルダー２に設けた外周カバー部２１の外面に配置され、接続凹部３２は、外周カバー部２１の電極窓２４に案内されて、電池１の電極に向かって突出する突出面３３を電池１に接続している。リード板３は、接続凹部３２の周囲は平面部３１があって、平面部３１に接着される封止ラベル６で接続凹部３２の開口部を閉塞できる形状としている。
　平面部３１に接続凹部３２を設けたリード板３は、平面状の金属板を裁断し、折曲加工して製作される。接続凹部３２は、電池１の端面に設けた凸部電極１１と平面電極１２とに突出面３３が接続されるので、電池ホルダー２で定位置に配置される電池１の凸部電極１１と平面電極１２との対向位置に配置される。リード板３は、接続凹部３２の外周部に沿って分離スリット３４を設けている。分離スリット３４は接続凹部３２の全周には設けられず、分離スリット３４のない部分を連結部３５として、連結部３５を介して突出面３３を平面部３１に連結している。連結部３５が折曲加工されて、接続凹部３２の突出面３３を電極窓２４に挿入して、電池１の電極に接触して接続される形状としている。突出面３３と平面部３１との間に分離スリット３４を設けるリード板３は、接続凹部３２を深くして、いいかえると、突出面３３を平面部３１から高く突出させて、電池１の電極に接続できる。ただ、本発明の電池モジュールは、リード板の接続凹部の外周縁には必ずしも分離スリットを設けることなく、突出面を平面部から突出して、電池の電極に接続することもできる。
　電池１の電極に接続される突出面３３は、連結部３５から離れる方向に伸びる溶接スリット３６を設けて、溶接スリット３６の両側に正負の溶接電極を押圧して溶接する溶接点３７を設けている。図のリード板３は、溶接スリット３６の両側に各々２個の溶接点３７を設けて、溶接点３７には溶接突起を設けて、電池１の電極に確実に溶接できる構造としている。このリード板３は、電池ホルダー２の充填室２３にセットする状態で、接続凹部３２が電極窓２４に案内されて、溶接突起が電池１の凸部電極１１と平面電極１２とに接触する形状としている。ただし、リード板３は、充填室２３にセットする状態で、溶接突起が電池１の電極に接触しない状態にあっても、溶接電極で押圧して溶接突起を電池１の電極に接触して接続できる。突出面３３をスポット溶接して電池１の電極に確実に安定して接続できるが、本発明は突出面３３を電池１の電極に接続する状態をスポット溶接には特定しない。レーザー溶接し、あるいは超音波溶着して突出面を電池の電極に接続できるからである。レーザー溶接して突出面３３を電池１の電極に接続する工程は、レーザービームを照射する状態で、突出面３３を押圧して電池１の電極に接触させる。
　ポッティング樹脂１３が凸部電極１１の排出口から内部に浸入するのを阻止するために、図１及び図２の要部拡大断面図に示す電池モジュール１０は、外周カバー部２１の両面に第１の両面テープ４及び第２の両面テープ５を付着し、さらにリード板３には接続凹部３２を閉塞するように表面に封止ラベル６を付着している。第１の両面テープ４と第２の両面テープ５と封止ラベル６は、凸部電極１１に設けた排出口から未硬化のポッティング樹脂１３が内部に浸入するのを阻止するので、電池１の凸部電極１１側にのみ付着される。
（第１の両面テープ４）
　第１の両面テープ４はリング状で、電池１の外周縁部、すなわち封口板の外周縁部であって凸部電極１１よりも外側と、電池ホルダー２の外周カバー部２１との間に密着されて、電池１の外周縁部を電池ホルダー２の外周カバー部２１に隙間なく密着して、封口板と外周カバー部２１との隙間からのポッティング樹脂１３の浸入を阻止する。図１と図２に示す第１の両面テープ４は、内径を電極窓２４の内径にほぼ等しく、外径を電池１の外径にほぼ等しく、正確には僅かに小さくしてなるリング状で、電池１の封口板と外周カバー部２１との間に密着している。第１の両面テープ４は凸部電極１１の外径よりも大きく、封口板に付着される状態で、凸部電極１１の露出面を小さくしない形状としている。第１の両面テープ４は、両面に粘着層を設けているテープで、電池１の外周縁部と外周カバー部２１との間に配置され、外周カバー部２１を押圧して密着される。
（第２の両面テープ５）
　第２の両面テープ５は、電池ホルダー２の外周カバー部２１とリード板３の平面部３１との間に密着されて、外周カバー部２１の表面をリード板３の平面部３１に密着して、外周カバー部２１とリード板３との隙間からのポッティング樹脂１３の浸入を阻止する。第２の両面テープ５の外形は第１の両面テープ４の外形よりも大きく、外周カバー部２１の表面に広い面積で密着されて、外周カバー部２１とリード板３との間を確実に密閉する。図５に示す第２の両面テープ５は、電池ホルダー２の外周カバー部２１に開口された複数の電極窓２４の開口縁部を含む領域を被覆できるように、充填室２３の内形に沿う外形としている。言い換えると、第２の両面テープ５の外形をリード板３の外形と等しくして、１枚の第２の両面テープ５で、リード板３の全体を被覆できるようにしている。さらに、第２の両面テープ５は、充填室２３の底面に開口された複数の電極窓２４と対向する部分に貫通孔５Ａを開口しており、この貫通孔５Ａにリード板３の接続凹部３２を通過させて電極窓２４から露出する凸部電極１１に接続するようにしている。第２の両面テープ５に開口される貫通孔５Ａの内径も、電極窓２４の内径にほぼ等しく、正確には僅かに大きくして、凸部電極１１の外径よりも大きくしている。付着されて凸部電極１１の露出面を狭くしないためである。第２の両面テープ５も、両面に粘着層を設けているテープで、外周カバー部２１とリード板３との間に配置され、リード板３を押圧して密着される。
（封止ラベル６）
　封止ラベル６は、ポッティング樹脂１３を透過させないテープの片面に粘着層を設けたテープである。この封止ラベル６は、リード板３の平面部３１に、接続凹部３２の開口部を閉塞する状態で密着される。封止ラベル６は、接続凹部３２の全周の平面部３１に密着される形状で、平面部３１に密着されて、接続凹部３２にポッティング樹脂１３が流入するのを阻止する。図４と図５の封止ラベル６は、凸部電極１１が接続される複数の接続凹部３２を含む領域を被覆して閉塞できるように、互いに隣接して連なる複数の接続凹部３２を被覆する外形としている。具体的には、図に示す封止ラベル６は、ジグザグ状に並ぶ４つの接続凹部３４を同時に閉塞できるように、ジグザグ状の外形としている。この封止ラベル６は、各リード板３の表面に付着されて、互いに隣接する複数の接続凹部３２の周辺部の全体に密着して、これ等の接続凹部３２の開口部を確実に閉塞する。
　以上の構造の電源モジュール１０は、以下の工程で組み立てられる。
（１）各々の電池１の封口板の外周縁部に第１の両面テープ４を付着する。
（２）第１の両面テープ４を付着している電池１を、分割された電池ホルダー２の挿入部２２に挿入し、それぞれの電池ホルダー２を連結して、第１の両面テープ４を外周カバー部２１の内面に密着する。この状態で封口板が外周カバー部２１の内面に密着されて、封口板と外周カバー部２１との隙間は閉塞される。
（３）電池ホルダー２の外周カバー部２１の上面であって、電極窓２４の外側に第２の両面テープ５を付着し、又は、リード板３の内面であって接続凹部３２の外周に位置するように第２の両面テープ５を付着する。
（４）電池ホルダー２の充填室２３にリード板３を案内して、第２の両面テープ５をリード板３の内面と、外周カバー部２１の表面に密着して、リード板３と外周カバー部２１との隙間を閉塞する。この状態で、リード板３の接続凹部３２は外周カバー部２１の電極窓２４に案内されて、突出面３３が電池１の電極に接触される。
（５）リード板３の接続凹部３２に設けている突出面３３を電池１の電極にスポット溶接する。
（６）リード板３の表面に封止ラベル６を付着して、リード板３に設けている接続凹部３２の開口部をポッティング樹脂１３が通過しないように閉塞する。
（７）未硬化で液状ないしペースト状のポッティング樹脂１３を充填室２３に注入して硬化させる。硬化するポッティング樹脂１３は、リード板３を介して電池１に熱結合されて、電池１の温度上昇を低減する。
　本発明の電池モジュールは、排出弁を設けた電池の端面側をポッティング樹脂で封止する構造の電池モジュールに最適に利用される。
１…電池
２…電池ホルダー
３…リード板
４…第１の両面テープ
５…第２の両面テープ
５Ａ…貫通孔
６…封止ラベル
１０…電池モジュール
１１…凸部電極
１２…平面電極
１３…ポッティング樹脂
２１…外周カバー部
２２…挿入部
２３…充填室
２４…電極窓
２５…周壁
３１…平面部
３２…接続凹部
３３…突出面
３４…分離スリット
３５…連結部
３６…溶接スリット
３７…溶接点
１０１…電池
１０３…リード板
１０６…封止ラベル
１０７…接着穴
１１１…凸部電極
１１１Ａ…露出面
１１２…封口板
１１３…排出口
１３３…接続部
１３６…スリット
１３７…溶接点
 

Claims (5)

  1. 　内圧が設定圧力に上昇する状態で開弁する排出弁の排出口を端面の凸部電極に設けてなる複数の電池と、
    　前記電池を平行姿勢で定位置に配置してなる電池ホルダーと、
    　前記電池ホルダーで定位置に配置され、かつ端面を同一平面に配置してなる前記電池の凸部電極に接続してなるリード板と、
    　前記リード板に熱結合してなるポッティング樹脂とを備える電池モジュールであって、
    　前記電池ホルダーは、前記凸部電極を露出する電極窓を有すると共に、前記凸部電極の外周縁の対向面に配置する外周カバー部を有し、
    　前記リード板は、前記外周カバー部の表面に積層される平面部と、前記平面部に設けられて前記電池ホルダーの電極窓に案内されて、前記凸部電極に向かって突出して突出面を前記凸部電極に接続してなる接続凹部とを有し、
    　前記電池の外周縁部と前記電池ホルダーの外周カバー部との間に第１の両面テープが密着されて、前記電池の外周縁部が前記外周カバー部に密着され、
    　かつ、前記電池ホルダーの外周カバー部と前記リード板の平面部との間に第２の両面テープが密着されて、前記外周カバー部が前記リード板の前記平面部に密着され、
    　さらに、前記リード板の平面部に封止ラベルが密着されて、前記封止ラベルが前記リード板の接続凹部の開口部を閉塞して、
    　前記第１の両面テープと前記第２の両面テープと前記封止ラベルとで、前記凸部電極に設けてなる前記排出口へのポッティング樹脂の流入阻止構造としてなることを特徴とする電池モジュール。
  2. 　請求項１に記載される電池モジュールであって、
    　前記電池が円筒形電池であることを特徴とする電池モジュール。
  3. 　請求項１または２に記載される電池モジュールであって、
    　前記封止ラベルが、前記凸部電極が接続される前記接続凹部のうち、互いに隣接して連なる複数の前記接続凹部を被覆する外形であることを特徴とする電池モジュール。
  4. 　請求項１ないし３のいずれかに記載される電池モジュールであって、
    　前記第１の両面テープは、リング状であって、内径が前記電極窓の内径に略等しく、外径が前記電池の外径に略等しいことを特徴とする電池モジュール。
  5. 　請求項１ないし４のいずれかに記載される電池モジュールであって、
    　前記第２の両面テープは、リード板の外形と略等しい外形を有し、電池ホルダーに開口された複数の前記電極窓を含む領域を被覆すると共に、各電極窓と対向する位置には、該電極窓に沿う貫通孔を開口して、前記貫通孔に前記接続凹部を配置してなることを特徴とする電池モジュール。
     
PCT/JP2018/027415 2017-07-26 2018-07-23 電池モジュール WO2019021980A1 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2019532579A JP7160808B2 (ja) 2017-07-26 2018-07-23 電池モジュール
US16/633,019 US11276906B2 (en) 2017-07-26 2018-07-23 Battery module
AU2018307012A AU2018307012B2 (en) 2017-07-26 2018-07-23 Battery module
EP18839174.2A EP3660947B1 (en) 2017-07-26 2018-07-23 Battery module

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017-144774 2017-07-26
JP2017144774 2017-07-26

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019021980A1 true WO2019021980A1 (ja) 2019-01-31

Family

ID=65040263

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2018/027415 WO2019021980A1 (ja) 2017-07-26 2018-07-23 電池モジュール

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11276906B2 (ja)
EP (1) EP3660947B1 (ja)
JP (1) JP7160808B2 (ja)
AU (1) AU2018307012B2 (ja)
WO (1) WO2019021980A1 (ja)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210067700A (ko) * 2019-11-29 2021-06-08 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
KR20230011107A (ko) * 2021-07-13 2023-01-20 (주)코미트 원형니켈단자가　표면실장된　전극결합판을　갖는　직병렬　리튬이온배터리팩
US11616266B2 (en) 2019-11-29 2023-03-28 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack including exhaust pipe
US11652256B2 (en) 2019-11-29 2023-05-16 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack
US11721864B2 (en) 2019-11-29 2023-08-08 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack with separated cooling channels and discharge path
US11837738B2 (en) 2019-11-29 2023-12-05 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018022964A1 (en) 2016-07-29 2018-02-01 Crynamt Management Llc Battery packs having structural members for improving thermal management
US11757149B1 (en) 2016-09-20 2023-09-12 Apple Inc. Battery liquid quench system and methods of manufacture thereof
US10923788B1 (en) 2016-11-30 2021-02-16 Apple Inc. Directed quench systems and components
US11870092B1 (en) 2017-02-01 2024-01-09 Apple Inc. On-board vent gas abatement
US11469471B1 (en) 2018-02-02 2022-10-11 Apple Inc. Battery pack heat dispensing systems
KR20210030070A (ko) * 2019-09-09 2021-03-17 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
US11764431B2 (en) 2020-10-22 2023-09-19 Apple Inc. Battery pack structures and systems

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006196277A (ja) * 2005-01-12 2006-07-27 Sanyo Electric Co Ltd パック電池
JP2008251471A (ja) 2007-03-30 2008-10-16 Sanyo Electric Co Ltd パック電池
JP2012015121A (ja) * 2011-09-06 2012-01-19 Sanyo Electric Co Ltd 電源装置
JP2012054121A (ja) * 2010-09-02 2012-03-15 Sanyo Electric Co Ltd 電池パック
WO2014184993A1 (ja) * 2013-05-15 2014-11-20 三洋電機株式会社 電池パックと電池パックの製造方法
JP2014241296A (ja) * 2014-08-29 2014-12-25 ソニー株式会社 電池ユニット
WO2016178315A1 (ja) * 2015-05-07 2016-11-10 三洋電機株式会社 電池パック及び電池パックの製造方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006196277A (ja) * 2005-01-12 2006-07-27 Sanyo Electric Co Ltd パック電池
JP2008251471A (ja) 2007-03-30 2008-10-16 Sanyo Electric Co Ltd パック電池
JP2012054121A (ja) * 2010-09-02 2012-03-15 Sanyo Electric Co Ltd 電池パック
JP2012015121A (ja) * 2011-09-06 2012-01-19 Sanyo Electric Co Ltd 電源装置
WO2014184993A1 (ja) * 2013-05-15 2014-11-20 三洋電機株式会社 電池パックと電池パックの製造方法
JP2014241296A (ja) * 2014-08-29 2014-12-25 ソニー株式会社 電池ユニット
WO2016178315A1 (ja) * 2015-05-07 2016-11-10 三洋電機株式会社 電池パック及び電池パックの製造方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3660947A4

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210067700A (ko) * 2019-11-29 2021-06-08 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
EP3828992A3 (en) * 2019-11-29 2021-08-25 Samsung SDI Co., Ltd. Battery pack
US11616266B2 (en) 2019-11-29 2023-03-28 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack including exhaust pipe
US11652256B2 (en) 2019-11-29 2023-05-16 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack
US11721864B2 (en) 2019-11-29 2023-08-08 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack with separated cooling channels and discharge path
KR102572650B1 (ko) * 2019-11-29 2023-08-31 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
US11837738B2 (en) 2019-11-29 2023-12-05 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery pack
KR20230011107A (ko) * 2021-07-13 2023-01-20 (주)코미트 원형니켈단자가　표면실장된　전극결합판을　갖는　직병렬　리튬이온배터리팩
KR102598325B1 (ko) * 2021-07-13 2023-11-02 (주)코미트 원형니켈단자가　표면실장된　전극결합판을　갖는　직병렬　리튬이온배터리팩

Also Published As

Publication number Publication date
AU2018307012B2 (en) 2024-02-22
JPWO2019021980A1 (ja) 2020-05-28
AU2018307012A1 (en) 2020-02-27
EP3660947A4 (en) 2020-07-08
EP3660947B1 (en) 2021-09-01
EP3660947A1 (en) 2020-06-03
JP7160808B2 (ja) 2022-10-25
US20200220147A1 (en) 2020-07-09
US11276906B2 (en) 2022-03-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7160808B2 (ja) 電池モジュール
US6455190B1 (en) Battery module, and connecting structure of cells in the battery module
KR101775546B1 (ko) 이차전지
KR20050077744A (ko) 조립식 구조의 이차전지
JP2009517834A (ja) 側方密封部にｐｃｍを備えた小さな電池パック
JP2019029086A (ja) 電池パック
KR20200070944A (ko) 연료전지용 탄성체 셀 프레임 및 그 제조방법과 이를 이용한 단위 셀
KR100892049B1 (ko) 소형 전지팩
JPWO2017104212A1 (ja) 燃料電池スタックのシール構造及びその製造方法
JP7067300B2 (ja) 電池モジュール及び電池モジュールの製造方法
US10985431B2 (en) Battery
CN113991260A (zh) 电池
SE540811C2 (en) A battery module casing, a battery module and a battery
KR101142682B1 (ko) 배터리 팩
KR20200132294A (ko) 연료전지용 탄성체 셀 프레임 및 그 제조방법과 이를 이용한 연료전지 스택
KR20200072198A (ko) 연료전지용 탄성체 셀 프레임 및 그 제조방법과 이를 이용한 단위 셀
KR20200072197A (ko) 연료전지용 탄성체 셀 프레임 및 그 제조방법과 이를 이용한 단위 셀
JP7103033B2 (ja) 蓄電モジュール及び蓄電モジュールの製造方法
JP2008123758A (ja) 電池及び電池パック
JP7067301B2 (ja) 電池モジュール及び電池モジュールの製造方法
KR20220007528A (ko) 이차 전지
JP4172350B2 (ja) 燃料電池セパレータ
JP4318517B2 (ja) 電池パック
JP4091769B2 (ja) 角形密閉式電池
JP2021086675A (ja) 圧力調整弁構造及び蓄電モジュール

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 18839174

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2019532579

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018307012

Country of ref document: AU

Date of ref document: 20180723

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018839174

Country of ref document: EP

Effective date: 20200226