WO2019150903A1 - 電池モジュール - Google Patents

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WO2019150903A1
WO2019150903A1 PCT/JP2019/000478 JP2019000478W WO2019150903A1 WO 2019150903 A1 WO2019150903 A1 WO 2019150903A1 JP 2019000478 W JP2019000478 W JP 2019000478W WO 2019150903 A1 WO2019150903 A1 WO 2019150903A1
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WO
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battery
lead terminal
battery cells
battery module
battery cell
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PCT/JP2019/000478
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English (en)
French (fr)
Inventor
剛正 山本
小林　由樹
Original Assignee
Ｎｅｃエナジーデバイス株式会社
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Publication date
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    • 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
    • H01M50/20—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
    • H01M50/211—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for pouch cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/584—Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries
    • H01M50/588—Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries outside the batteries, e.g. incorrect connections of terminals or busbars

Definitions

  • the present invention relates to a battery module.
  • a battery module may be composed of a plurality of stacked battery cells.
  • Each battery cell includes a positive electrode, a negative electrode, a separator, and an exterior material.
  • the positive electrode, the negative electrode, and the separator constitute a laminated body, and are laminated so that the adjacent positive electrode and negative electrode are separated from each other by the separator.
  • the laminate is wrapped with an exterior material.
  • Patent Document 1 describes an example of a battery module.
  • a tab protrudes from each of the plurality of positive electrodes, and a positive electrode lead terminal is constituted by a tab welded to each other.
  • a tab protrudes from each of the plurality of negative electrodes, and the tabs welded to each other
  • a negative lead terminal is configured.
  • the positive electrode lead terminal and the negative electrode lead terminal protrude from the end portions of the exterior material, and a buffer member is provided between the end portions of the adjacent exterior materials.
  • Patent Document 2 describes an example of a battery module.
  • an insulating sheet is disposed between adjacent battery cells.
  • JP 2013-51121 A Japanese Patent Laid-Open No. 2003-323883
  • a lead terminal may be provided so that one end of the lead terminal faces an internal member (for example, a laminate) of the battery cell.
  • the inventor has found that there is a possibility that the lead terminal may pierce the internal member of the battery cell due to the impact.
  • An object of the present invention is to suppress the piercing of the lead terminal into the internal member of the battery cell.
  • a plurality of battery cells each having a plurality of first lead terminals, the first lead terminals being stacked so as to be aligned in one direction;
  • a plurality of buffer members arranged in the one direction and separating adjacent first lead terminals, and
  • a connecting member extending over the plurality of buffer members along the one direction, and connecting the buffer members to each other;
  • a battery module is provided.
  • a plurality of battery cells each having a first lead terminal and stacked such that each first lead terminal is aligned in one direction;
  • a spacer member separating the first group of battery cells and the second group of battery cells from among the plurality of battery cells;
  • a battery module is provided in which the spacer member has a portion protruding to the outside of the plurality of battery cells from any first lead terminal of the plurality of battery cells.
  • the piercing of the lead terminal into the internal member of the battery cell can be suppressed.
  • FIG. 1 is a perspective view of a battery module according to Embodiment 1.
  • FIG. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line BB in FIG. It is a figure for demonstrating an example of operation
  • 6 is a perspective view of a battery module according to Embodiment 2.
  • FIG. It is the perspective view which looked at the battery module shown in FIG. 5 from the opposite side to FIG.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG.
  • FIG. 7 is a DD cross-sectional view of FIG. 6.
  • 6 is a perspective view of a battery module according to Embodiment 3.
  • FIG. 10 is a perspective view of a spacer member used in the battery module shown in FIG. 9.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the line PP in FIG. 9.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view taken along the line QQ in FIG. 9.
  • 6 is a perspective view of a battery pack according to Embodiment 4.
  • FIG. It is the figure which permeate
  • FIG. 1 is a perspective view of the battery module 12 according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG.
  • the battery module 12 may be accommodated in a case 400 shown in FIG. 13 or FIG.
  • a circuit board (not shown) may be accommodated.
  • the battery module 12 includes a plurality of battery cells 10, a plurality of buffer members 210, and a connecting member 220.
  • the plurality of battery cells 10 each have a plurality of first lead terminals 114.
  • the plurality of battery cells 10 are stacked such that the first lead terminals 114 are arranged in one direction (Z direction in the drawing).
  • the plurality of buffer members 210 are arranged in the above-described one direction (Z direction in the drawing).
  • the plurality of buffer members 210 separate the adjacent first lead terminals 114 from each other.
  • the connecting member 220 extends across the plurality of buffer members 210 along the above-described one direction (Z direction in the drawing), and connects the plurality of buffer members 210 to each other.
  • the first lead terminal 114 can be prevented from sticking into the internal member (for example, a laminate 100 described later) of the battery cell 10.
  • the connecting member 220 extends across the plurality of buffer members 210 along one direction (the Z direction in the figure), and connects the plurality of buffer members 210 to each other. Yes. Therefore, even if a large impact is applied to the battery module 12, the plurality of first lead terminals 114 are more than the plurality of buffer members 210 rather than moving toward the inside of the battery cell 10, as will be described later with reference to FIG. It is easy to bend along the arrangement direction (Z direction in the figure). Therefore, the first lead terminal 114 can be prevented from sticking into the internal member of the battery cell 10.
  • the plurality of battery cells 10 have a plurality of second lead terminals 124, respectively.
  • the second lead terminal 124 has a polarity different from that of the first lead terminal 114.
  • the plurality of battery cells 10 are stacked such that the second lead terminals 124 are arranged in one direction (Z direction in the drawing).
  • the plurality of buffer members 210 are arranged in the above-described one direction (Z direction in the drawing).
  • the plurality of buffer members 210 separate the adjacent second lead terminals 124 from each other.
  • the connecting member 220 extends across the plurality of buffer members 210 along the above-described one direction (Z direction in the drawing), and connects the plurality of buffer members 210 to each other.
  • the second lead terminal 124 can be prevented from sticking to the internal member (for example, a laminated body 100 described later) of the battery cell 10. .
  • the battery module 12 includes a plurality of battery cells 10, a plurality of buffer members 210, and a plurality of connection members 220 (a connection member 222 and a connection member 224).
  • Each battery cell 10 includes a stacked body 100, a plurality of first tabs 112, a first lead terminal 114, a plurality of second tabs 122, a second lead terminal 124, and an exterior body 150.
  • the laminate 100 has a plurality of first electrodes 110, a plurality of second electrodes 120, and a plurality of separators 130.
  • the first electrode 110 and the second electrode 120 have different polarities.
  • the first electrode 110 and the second electrode 120 are a positive electrode and a negative electrode, respectively.
  • the first electrode 110 and the second electrode 120 The second electrode 120 may be a negative electrode and a positive electrode, respectively.
  • the plurality of first electrodes 110 and the plurality of second electrodes 120 are alternately stacked, and the plurality of separators 130 separate the adjacent first electrode 110 and second electrode 120 from each other.
  • the plurality of first tabs 112 protrude from the stacked body 100 and are bundled with the first lead terminals 114.
  • the plurality of first tabs 112 are connected to the plurality of first electrodes 110, respectively. Accordingly, the plurality of first electrodes 110 can be electrically connected to the first lead terminal 114 via the plurality of first tabs 112, respectively.
  • the plurality of second tabs 122 protrude from the stacked body 100 and are bundled with the second lead terminals 124.
  • the plurality of second tabs 122 are respectively connected to the plurality of second electrodes 120. Therefore, the plurality of second electrodes 120 can be electrically connected to the second lead terminal 124 via the plurality of second tabs 122, respectively.
  • the exterior body 150 accommodates the laminated body 100.
  • the exterior body 150 is made of, for example, an Al film.
  • the exterior body 150 has a first portion 150a and a second portion 150b.
  • the first portion 150a sandwiches the stacked body 100. Therefore, the thickness of the exterior body 150 is thicker in the first portion 150a than in portions other than the first portion 150a.
  • the second portion 150b is outside the first portion 150a and sandwiches a part of the first tab 112 and a part of the first lead terminal 114.
  • the first lead terminal 114 has one end connected to the plurality of first tabs 112 inside the exterior body 150 and the other end protruding outside the exterior body 150. Therefore, the first electrode 110 of the multilayer body 100 can be electrically connected to a member outside the exterior body 150 via the first lead terminal 114. In the example shown in FIG. 2, the one end of the first lead terminal 114 faces the stacked body 100.
  • the second lead terminal 124 has one end connected to the plurality of second tabs 122 inside the exterior body 150 and the other end protruding outside the exterior body 150. Therefore, the second electrode 120 of the multilayer body 100 can be electrically connected to a member outside the exterior body 150 via the second lead terminal 124. In the example shown in FIG. 3, the one end of the second lead terminal 124 faces the stacked body 100.
  • each battery cell 10 has a width in a first direction (X direction in the figure) and a length in a second direction (Y direction in the figure) orthogonal to the first direction. And it has thickness in the 3rd direction (Z direction in a figure) orthogonal to both the 1st direction and the 2nd direction.
  • the length (Y direction) of each battery cell 10 is larger than the width (X direction) of each battery cell 10.
  • both the first lead terminal 114 and the second lead terminal 124 are provided on one end side of both ends in the length direction (Y direction) of each battery cell 10.
  • a lead terminal is not provided on the other end side of both ends in the length direction (Y direction) of the battery cell 10.
  • the plurality of battery cells 10 are stacked in one direction (Z direction in the figure), the plurality of first lead terminals 114 are arranged in one direction (Z direction in the figure), and the plurality of second lead terminals 124 are arranged. Are arranged in one direction (Z direction in the figure).
  • the plurality of buffer members 210 separate the adjacent first lead terminals 114 and the adjacent second lead terminals 124.
  • each buffer member 210 is located between the adjacent second portions 150 b of the exterior body 150.
  • each buffer member 210 extends from a region sandwiched between adjacent first lead terminals 114 to a region sandwiched between adjacent second lead terminals 124.
  • the buffer member 210 is made of a material (for example, sponge or rubber) that can absorb an impact applied to the battery cell 10.
  • each buffer member 210 has a first surface 210a, a second surface 210b, and a third surface 210c.
  • the first surface 210a faces one side in the above-described one direction (Z direction in the drawing).
  • the second surface 210b is on the opposite side of the first surface 210a.
  • the third surface 210c is between the first surface 210a and the second surface 210b and faces the outside of the plurality of battery cells 10.
  • the first lead terminals 114 of the adjacent battery cells 10 among the plurality of battery cells 10 are the first lead terminals of the battery cells 10 at the lowermost end of the plurality of battery cells 10. It is bent along the common buffer member 210 except for 114.
  • the first lead terminal 114 of one of the adjacent battery cells 10 is the first surface 210a and the third surface of the buffer member 210 (first buffer member).
  • 210c includes a portion extending along 210c
  • the first lead terminal 114 of the other battery cell 10 (second battery cell) of the adjacent battery cells 10 is the buffer member 210 (first buffer member).
  • a portion extending along the second surface 210b and the third surface 210c is included.
  • each second lead terminal 124 of the adjacent battery cells 10 among the plurality of battery cells 10 is the second lead terminal of the battery cell 10 at the uppermost end of the plurality of battery cells 10. It is bent along the common buffer member 210 except for 124.
  • the second lead terminal 124 of one of the adjacent battery cells 10 (first battery cell) is the first surface 210a and the third surface of the buffer member 210 (first buffer member).
  • the second lead terminal 124 of the other battery cell 10 (second battery cell) of the adjacent battery cells 10 includes a portion extending along 210c, and the second lead terminal 124 of the buffer member 210 (first buffer member). A portion extending along the second surface 210b and the third surface 210c is included.
  • the plurality of buffer members 210 include a buffer member 210 wound around the adjacent first lead terminal 114 and a buffer member 210 wound around the adjacent second lead terminal 124.
  • the buffer members 210 wound around the adjacent first lead terminals 114 and the buffer members 210 wound around the adjacent second lead terminals 124 are alternately arranged along one direction (Z direction in the figure).
  • the connecting member 222 has a first surface 222a and a second surface 222b.
  • the first surface 222a faces the plurality of buffer members 210.
  • the first lead terminal 114 is covered.
  • the second surface 222b is on the opposite side of the first surface 222a.
  • the first lead terminal 114 of the battery cell 10 at the lowermost end of the plurality of battery cells 10 includes a portion extending along the second surface 222 b of the connecting member 222.
  • the connecting member 224 has a first surface 224a and a second surface 224b.
  • the first surface 224a faces the plurality of buffer members 210.
  • a plurality of the first surfaces 224a are provided except for the second lead terminal 124 of the battery cell 10 at the uppermost end of the plurality of battery cells 10.
  • the second lead terminal 124 is covered.
  • the second surface 224b is on the opposite side of the first surface 224a.
  • the second lead terminal 124 of the battery cell 10 at the uppermost end of the plurality of battery cells 10 includes a portion that extends along the second surface 224 b of the connecting member 222.
  • the connecting member 220 (the connecting member 222 and the connecting member 224) is, for example, a tape, and is made of a material having an appropriate adhesive force, an appropriate tensile strength, and an appropriate elongation. From the viewpoint of preventing breakage of the connecting member 220 due to an impact, the tensile strength of the connecting member 220 is preferably high to some extent, for example, 100.0 N / 10 mm or more.
  • the plurality of battery cells 10 have a first region 10a, a second region 10b, and a third region 10c.
  • the first region 10a has a plurality of stacked bodies 100 arranged in one direction (Z direction in the figure).
  • the second region 10b has a plurality of buffer members 210 arranged in one direction (Z direction in the drawing).
  • the third region 10c is between the first region 10a and the second region 10b.
  • a gap 230 is defined between adjacent exterior bodies 150.
  • the gap 230 functions as a space for the buffer member 210 to enter when the first lead terminal 114 or the second lead terminal 124 is bent, as will be described later with reference to FIG.
  • the gap 230 also functions as a buffer region for mitigating external impacts.
  • FIG. 4 is a diagram for explaining an example of the operation of the battery module 12 shown in FIGS. 1 to 3.
  • a large impact is applied to the battery module 12 due to, for example, dropping.
  • Such an impact may be applied when the battery module 12 is mounted on a flying object such as a drone.
  • the present embodiment even if a large impact is applied to the battery module 12, it is possible to suppress the piercing of the first lead terminal 114 into the internal member (for example, the laminated body 100) of the battery cell 10.
  • the plurality of buffer members 210 are connected to each other by the connecting member 220. Therefore, when an impact is applied to the battery module 12, the first lead terminal 114 is easily bent along the arrangement direction (Z direction in the drawing) of the plurality of buffer members 210. Therefore, the first lead terminal 114 can be prevented from sticking into the internal member of the battery cell 10.
  • the buffer member 210 when the first lead terminal 114 is bent, the buffer member 210 can enter the gap 230. Therefore, damage to the first tab 112 due to the buffer member 210, for example, damage to the first tab 112 due to pressing of the buffer member 210 can be suppressed.
  • FIG. 5 is a perspective view of the battery module 12 according to the second embodiment.
  • 6 is a perspective view of the battery module 12 shown in FIG. 5 as viewed from the opposite side to FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line DD of FIG.
  • the battery module 12 according to the present embodiment is the same as the battery module 12 according to the first embodiment except for the following points.
  • the first lead terminal 114 is provided on one end side of both ends in the length direction (Y direction) of each battery cell 10, and the second lead terminal 124 is each battery cell. 10 is provided on the other end side of both ends in the length direction (Y direction).
  • the buffer member 210 (buffer member 212) separates the adjacent first lead terminals 114 from each other, and there are a plurality of connecting members 220 (connecting members 222).
  • the buffer members 210 (the plurality of buffer members 212) are connected to each other. Therefore, even if an impact is applied to the battery module 12, the first lead terminal 114 can be prevented from sticking into the internal member of the battery cell 10.
  • the buffer member 210 (buffer member 214) separates adjacent second lead terminals 124 from each other, and a plurality of connecting members 220 (connecting members 224) are provided.
  • the buffer members 210 (the plurality of buffer members 214) are connected to each other. Therefore, even if an impact is applied to the battery module 12, the second lead terminal 124 can be prevented from being stuck into the internal member of the battery cell 10.
  • FIG. 9 is a perspective view of the battery module 12 according to the third embodiment.
  • FIG. 10 is a perspective view of the spacer member 300 used in the battery module 12 shown in FIG. 11 is a cross-sectional view taken along the line PP in FIG. 12 is a cross-sectional view taken along the line QQ in FIG.
  • the battery module 12 according to the present embodiment is the same as the battery module 12 according to the first embodiment except for the following points.
  • the battery module 12 includes a spacer member 300.
  • the spacer member 300 separates the battery cells 10 of the first group G1 and the battery cells 10 of the second group G2 from among the plurality of battery cells 10.
  • the spacer member 300 has a protrusion 320.
  • the protrusion 320 protrudes outside the plurality of battery cells 10 from any lead terminal (the first lead terminal 114 and the second lead terminal 124) of the plurality of battery cells 10.
  • the first lead terminal 114 and the second lead terminal 124 can be prevented from sticking into the internal member of the battery cell 10.
  • the protruding portion 320 protrudes to the outside of the plurality of battery cells 10 from any lead terminal (the first lead terminal 114 and the second lead terminal 124) of the plurality of battery cells 10. ing. Therefore, even if a large impact is applied to the battery module 12, the projecting portion 320 can receive much of the force due to the impact instead of the first lead terminal 114 and the second lead terminal 124. Therefore, the first lead terminal 114 and the second lead terminal 124 can be prevented from sticking into the internal member of the battery cell 10.
  • the spacer member 300 includes a base material 310, a protruding portion 320, a first guide portion 322, and a second guide portion 324.
  • the protrusion 320, the first guide 322, and the second guide 324 protrude toward the same side from the spacer member 300, and the protrusion 320 is between the first guide 322 and the second guide 324.
  • the connecting member 222 can be positioned by the protrusion 320 and the first guide 322, and the connecting member 224 can be positioned by the protrusion 320 and the second guide 324.
  • the battery module 12 includes a plurality of buffer members 210, a connecting member 222, and a connecting member 224.
  • the battery module 12 includes a plurality of buffer members 210, The connecting member 222 and the connecting member 224 may not be provided.
  • the protrusion 320 of the spacer member 300 can suppress the piercing of the first lead terminal 114 and the second lead terminal 124 into the internal member of the battery cell 10.
  • FIG. 13 is a perspective view of the battery pack 20 according to the fourth embodiment.
  • FIG. 14 is a view through the case 400 shown in FIG.
  • the battery pack 20 includes a battery module 12 and a case 400.
  • the battery module 12 according to the present embodiment is the same as the battery module 12 according to the first embodiment.
  • the battery module 12 is accommodated in the case 400.
  • the case 400 may have terminals (not shown) for electrically connecting the first lead terminals 114 and the second lead terminals 124 of the battery module 12 to the outside of the battery pack 20.
  • the case 400 includes a first case member 410 and a second case member 420.
  • the first case member 410 and the second case member 420 are attachable to and removable from each other.
  • the second case member 420 may be removed from the first case member 410 in one example.
  • the first lead terminal 114 and the second lead terminal 124 can be prevented from sticking into the internal member of the battery cell 10.
  • the battery module 12 may collide with the inner surface of the case 400 and receive an impact from the inner surface of the case 400. Even if the battery module 12 receives such an impact, in the present embodiment, the first lead terminal 114 and the second lead terminal 124 can be prevented from sticking into the internal member of the battery cell 10.

Abstract

電池モジュール（１２）は、複数の電池セル（１０）、複数の緩衝部材（２１０）及び連結部材（２２０）を備えている。複数の電池セル（１０）は、複数の第１リード端子（１１４）をそれぞれ有している。複数の電池セル（１０）は、各第１リード端子（１１４）が一方向（Ｚ方向）に並ぶように重ねられている。複数の緩衝部材（２１０）は、上述した一方向（Ｚ方向）に並んでいる。複数の緩衝部材（２１０）は、隣り合う第１リード端子（１１４）をそれぞれ隔てている。連結部材（２２０）は、上述した一方向（Ｚ方向）に沿って複数の緩衝部材（２１０）に亘って延びており、複数の緩衝部材（２１０）を互いに連結している。

Description

電池モジュール
　本発明は、電池モジュールに関する。
　近年、非水電解液二次電池、特に、リチウムイオン二次電池が開発されている。リチウムイオン二次電池では、積層された複数の電池セルによって電池モジュールが構成されることがある。各電池セルは、正極、負極、セパレータ及び外装材を含んでいる。正極、負極及びセパレータは、積層体を構成しており、隣り合う正極及び負極がセパレータによって互いに隔てられるように積層されている。積層体は、外装材によって包まれている。
　特許文献１には、電池モジュールの一例が記載されている。この電池モジュールでは、複数の正極のそれぞれからタブが突出しており、互いに溶接されたタブによって正極リード端子が構成されており、複数の負極のそれぞれからタブが突出しており、互いに溶接されたタブによって負極リード端子が構成されている。正極リード端子及び負極リード端子は、外装材の端部から突出しており、隣り合う外装材の端部の間には、緩衝部材が設けられている。
　特許文献２には、電池モジュールの一例が記載されている。この電池モジュールでは、隣り合う電池セルの間に絶縁シートが配置されている。
特開２０１３－５１１２１号公報 特開２００３－３２３８８３号公報
　電池モジュールでは、リード端子が設けられてリード端子の一端が電池セルの内部部材（例えば、積層体）に対向するようにされることがある。本発明者は、衝撃によってリード端子が電池セルの内部部材へ突き刺さるおそれがあることを見出した。
　本発明の目的は、リード端子の電池セルの内部部材への突き刺さりを抑えることにある。
　本発明によれば、
　複数の第１リード端子をそれぞれ有し、各第１リード端子が一方向に並ぶように重ねられた複数の電池セルと、
　前記一方向に並んでおり、隣り合う第１リード端子をそれぞれ隔てる複数の緩衝部材と、
　前記一方向に沿って前記複数の緩衝部材に亘って延びており、前記複数の緩衝部材を互いに連結する連結部材と、
を備える電池モジュールが提供される。
　本発明によれば、
　第１リード端子をそれぞれ有し、各第１リード端子が一方向に並ぶように重ねられた複数の電池セルと、
　前記複数の電池セルのうちの第１群の電池セルと第２群の電池セルを互いに隔てるスペーサ部材と、
を備え、
　前記スペーサ部材は、前記複数の電池セルのいずれの第１リード端子よりも前記複数の電池セルの外側に突出した部分を有する電池モジュールが提供される。
　本発明によれば、リード端子の電池セルの内部部材への突き刺さりを抑えることができる。
　上述した目的、およびその他の目的、特徴および利点は、以下に述べる好適な実施の形態、およびそれに付随する以下の図面によってさらに明らかになる。
実施形態１に係る電池モジュールの斜視図である。 図１のＡ－Ａ断面図である。 図１のＢ－Ｂ断面図である。 図１から図３に示した電池モジュールの動作の一例を説明するための図である。 実施形態２に係る電池モジュールの斜視図である。 図５に示した電池モジュールを図５とは反対側から見た斜視図である。 図５のＣ－Ｃ断面図である。 図６のＤ－Ｄ断面図である。 実施形態３に係る電池モジュールの斜視図である。 図９に示した電池モジュールに用いられているスペーサ部材の斜視図である。 図９のＰ－Ｐ断面図である。 図９のＱ－Ｑ断面図である。 実施形態４に係る電池パックの斜視図である。 図１３に示したケースを透過させた図である。
　以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。尚、すべての図面において、同様な構成要素には同様の符号を付し、適宜説明を省略する。
（実施形態１）
　図１は、実施形態１に係る電池モジュール１２の斜視図である。図２は、図１のＡ－Ａ断面図である。図３は、図１のＢ－Ｂ断面図である。なお、電池モジュール１２は、例えば、後述する図１３又は図１４に示すケース４００内に収容されるようにしてもよい。ケース４００内には不図示の回路基板も収容される場合がある。
　図２を用いて、電池モジュール１２の概要を説明する。電池モジュール１２は、複数の電池セル１０、複数の緩衝部材２１０及び連結部材２２０を備えている。複数の電池セル１０は、複数の第１リード端子１１４をそれぞれ有している。複数の電池セル１０は、各第１リード端子１１４が一方向（図内のＺ方向）に並ぶように重ねられている。複数の緩衝部材２１０は、上述した一方向（図内のＺ方向）に並んでいる。複数の緩衝部材２１０は、隣り合う第１リード端子１１４をそれぞれ隔てている。連結部材２２０は、上述した一方向（図内のＺ方向）に沿って複数の緩衝部材２１０に亘って延びており、複数の緩衝部材２１０を互いに連結している。
　上述した構成によれば、第１リード端子１１４の電池セル１０の内部部材（例えば、後述する積層体１００）への突き刺さりを抑えることができる。具体的には、上述した構成においては、連結部材２２０は、一方向（図内のＺ方向）に沿って複数の緩衝部材２１０に亘って延びており、複数の緩衝部材２１０を互いに連結している。したがって、電池モジュール１２に大きな衝撃が加わっても、図４を用いて後述するように、複数の第１リード端子１１４は、電池セル１０の内部に向けて移動するよりも、複数の緩衝部材２１０の配列方向（図内のＺ方向）に沿って折れ曲がりやすくなっている。したがって、第１リード端子１１４の電池セル１０の内部部材への突き刺さりを抑えることができる。
　本実施形態においては、図３に示すように、複数の電池セル１０は、複数の第２リード端子１２４をそれぞれ有している。第２リード端子１２４は、第１リード端子１１４とは異なる極性を有している。複数の電池セル１０は、各第２リード端子１２４が一方向（図内のＺ方向）に並ぶように重ねられている。複数の緩衝部材２１０は、上述した一方向（図内のＺ方向）に並んでいる。複数の緩衝部材２１０は、隣り合う第２リード端子１２４をそれぞれ隔てている。連結部材２２０は、上述した一方向（図内のＺ方向）に沿って複数の緩衝部材２１０に亘って延びており、複数の緩衝部材２１０を互いに連結している。
　上述した構成によれば、第１リード端子１１４について上述した理由と同様にして、第２リード端子１２４の電池セル１０の内部部材（例えば、後述する積層体１００）への突き刺さりを抑えることができる。
　図１から図３を用いて、電池モジュール１２の詳細を説明する。
　電池モジュール１２は、複数の電池セル１０、複数の緩衝部材２１０及び複数の連結部材２２０（連結部材２２２及び連結部材２２４）を備えている。
　各電池セル１０は、積層体１００、複数の第１タブ１１２、第１リード端子１１４、複数の第２タブ１２２、第２リード端子１２４及び外装体１５０を有している。
　積層体１００は、複数の第１電極１１０、複数の第２電極１２０及び複数のセパレータ１３０を有している。第１電極１１０及び第２電極１２０は、互いに異なる極性を有しており、一例において、第１電極１１０及び第２電極１２０はそれぞれ正極及び負極であり、他の例において、第１電極１１０及び第２電極１２０はそれぞれ負極及び正極であってもよい。複数の第１電極１１０及び複数の第２電極１２０は、交互に重ねられており、複数のセパレータ１３０は、隣り合う第１電極１１０と第２電極１２０を互いに隔てている。
　複数の第１タブ１１２は、積層体１００から突出しており、第１リード端子１１４に束ねられている。複数の第１タブ１１２は、複数の第１電極１１０にそれぞれ接続している。したがって、複数の第１電極１１０は、複数の第１タブ１１２をそれぞれ介して、第１リード端子１１４に電気的に接続することができる。
　複数の第２タブ１２２は、積層体１００から突出しており、第２リード端子１２４に束ねられている。複数の第２タブ１２２は、複数の第２電極１２０にそれぞれ接続している。したがって、複数の第２電極１２０は、複数の第２タブ１２２をそれぞれ介して、第２リード端子１２４に電気的に接続することができる。
　外装体１５０は、積層体１００を収容している。外装体１５０は、例えば、Ａｌフィルムからなる。
　外装体１５０は、第１部分１５０ａ及び第２部分１５０ｂを有している。第１部分１５０ａは、積層体１００を挟んでいる。したがって、外装体１５０の厚さは、第１部分１５０ａにおいて、第１部分１５０ａ以外の部分よりも厚くなっている。第２部分１５０ｂは、第１部分１５０ａの外側にあって、第１タブ１１２の一部及び第１リード端子１１４の一部を挟んでいる。
　第１リード端子１１４は、外装体１５０の内側で複数の第１タブ１１２に接続する一端及び外装体１５０の外側に突出した他端を有している。したがって、積層体１００の第１電極１１０は、第１リード端子１１４を介して、外装体１５０の外側の部材に電気的に接続することができる。図２に示す例では、第１リード端子１１４の当該一端は、積層体１００に対向している。
　第２リード端子１２４は、外装体１５０の内側で複数の第２タブ１２２に接続する一端及び外装体１５０の外側に突出した他端を有している。したがって、積層体１００の第２電極１２０は、第２リード端子１２４を介して、外装体１５０の外側の部材に電気的に接続することができる。図３に示す例では、第２リード端子１２４の当該一端は、積層体１００に対向している。
　図１に示す例では、各電池セル１０は、第１方向（図内のＸ方向）に幅を有し、第１方向に直交する第２方向（図内のＹ方向）に長さを有し、第１方向及び第２方向の双方に直交する第３方向（図内のＺ方向）に厚さを有している。図１に示す例では、各電池セル１０の長さ（Ｙ方向）は、各電池セル１０の幅（Ｘ方向）より大きくなっている。
　図１から図３に示す例では、第１リード端子１１４及び第２リード端子１２４の双方が各電池セル１０の長さ方向（Ｙ方向）における両端のうちの一端側に設けられており、各電池セル１０の長さ方向（Ｙ方向）における両端のうちのもう一端側には、リード端子が設けられていない。
　複数の電池セル１０は、一方向（図内のＺ方向）に重ねられており、複数の第１リード端子１１４が一方向（図内のＺ方向）に並び、かつ複数の第２リード端子１２４が一方向（図内のＺ方向）に並ぶようになっている。
　複数の緩衝部材２１０は、隣り合う第１リード端子１１４及び隣り合う第２リード端子１２４を隔てている。図１から図３に示す例では、各緩衝部材２１０は、外装体１５０のうちの隣り合う第２部分１５０ｂの間に位置している。さらに、図１から図３に示す例では、各緩衝部材２１０は、隣り合う第１リード端子１１４によって挟まれた領域から隣り合う第２リード端子１２４によって挟まれた領域にかけて延伸している。
　緩衝部材２１０は、電池セル１０に加わる衝撃を吸収可能な材料（例えば、スポンジ又はゴム）からなる。
　図２及び図３に示すように、各緩衝部材２１０は、第１面２１０ａ、第２面２１０ｂ及び第３面２１０ｃを有している。第１面２１０ａは、上述した一方向（図内のＺ方向）における一方の側を向いている。第２面２１０ｂは、第１面２１０ａの反対側にある。第３面２１０ｃは、第１面２１０ａと第２面２１０ｂの間にあって複数の電池セル１０の外側を向いている。
　図２に示す例において、複数の電池セル１０のうちの隣り合う電池セル１０のそれぞれの第１リード端子１１４は、複数の電池セル１０のうちの最下端にある電池セル１０の第１リード端子１１４を除いて、共通の緩衝部材２１０に沿って折り曲げられている。具体的には、隣り合う電池セル１０のうちの一方の電池セル１０（第１電池セル）の第１リード端子１１４は、緩衝部材２１０（第１緩衝部材）の第１面２１０ａ及び第３面２１０ｃに沿って延伸する部分を含んでおり、隣り合う電池セル１０のうちのもう一方の電池セル１０（第２電池セル）の第１リード端子１１４は、緩衝部材２１０（第１緩衝部材）の第２面２１０ｂ及び第３面２１０ｃに沿って延伸する部分を含んでいる。
　図３に示す例において、複数の電池セル１０のうちの隣り合う電池セル１０のそれぞれの第２リード端子１２４は、複数の電池セル１０のうちの最上端にある電池セル１０の第２リード端子１２４を除いて、共通の緩衝部材２１０に沿って折り曲げられている。具体的には、隣り合う電池セル１０のうちの一方の電池セル１０（第１電池セル）の第２リード端子１２４は、緩衝部材２１０（第１緩衝部材）の第１面２１０ａ及び第３面２１０ｃに沿って延伸する部分を含んでおり、隣り合う電池セル１０のうちのもう一方の電池セル１０（第２電池セル）の第２リード端子１２４は、緩衝部材２１０（第１緩衝部材）の第２面２１０ｂ及び第３面２１０ｃに沿って延伸する部分を含んでいる。
　図２及び図３に示す例では、複数の緩衝部材２１０は、隣り合う第１リード端子１１４に巻かれた緩衝部材２１０及び隣り合う第２リード端子１２４に巻かれた緩衝部材２１０を含んでおり、隣り合う第１リード端子１１４に巻かれた緩衝部材２１０及び隣り合う第２リード端子１２４に巻かれた緩衝部材２１０が一方向（図内のＺ方向）に沿って交互に並んでいる。
　連結部材２２２は、第１面２２２ａ及び第２面２２２ｂを有している。第１面２２２ａは、複数の緩衝部材２１０に対向しており、図２に示す例では、複数の電池セル１０のうちの最下端にある電池セル１０の第１リード端子１１４を除いて、複数の第１リード端子１１４を覆っている。第２面２２２ｂは、第１面２２２ａの反対側にある。図２に示す例では、複数の電池セル１０のうちの最下端にある電池セル１０の第１リード端子１１４は、連結部材２２２の第２面２２２ｂに沿って延伸する部分を含んでいる。
　連結部材２２４は、第１面２２４ａ及び第２面２２４ｂを有している。第１面２２４ａは、複数の緩衝部材２１０に対向しており、図３に示す例では、複数の電池セル１０のうちの最上端にある電池セル１０の第２リード端子１２４を除いて、複数の第２リード端子１２４を覆っている。第２面２２４ｂは、第１面２２４ａの反対側にある。図３に示す例では、複数の電池セル１０のうちの最上端にある電池セル１０の第２リード端子１２４は、連結部材２２２の第２面２２４ｂに沿って延伸する部分を含んでいる。
　連結部材２２０（連結部材２２２及び連結部材２２４）は、例えばテープであり、適当な粘着力、適当な引張強度及び適当な伸びを有する材料からなる。衝撃による連結部材２２０の破断を防止する観点からすると、連結部材２２０の引張強度は、ある程度高いこと、例えば１００．０Ｎ／１０ｍｍ以上であることが好ましい。
　複数の電池セル１０は、第１領域１０ａ、第２領域１０ｂ及び第３領域１０ｃを有している。第１領域１０ａは、一方向（図内のＺ方向）に並ぶ複数の積層体１００を有している。第２領域１０ｂは、一方向（図内のＺ方向）に並ぶ複数の緩衝部材２１０を有している。第３領域１０ｃは、第１領域１０ａと第２領域１０ｂの間にある。第３領域１０ｃでは、隣り合う外装体１５０の間に隙間２３０が画定されている。隙間２３０は、図４を用いて後述するように第１リード端子１１４又は第２リード端子１２４が折れ曲がった場合に緩衝部材２１０が入り込むためのスペースとして機能する。さらに、隙間２３０は、外部からの衝撃を緩和するための緩衝領域としても機能する。
　図４は、図１から図３に示した電池モジュール１２の動作の一例を説明するための図である。
　図４に示す例では、電池モジュール１２に、例えば落下によって、大きな衝撃が加わっている。このような衝撃は、電池モジュール１２を飛行物体、例えばドローンに搭載した場合に加わることがある。
　本実施形態においては、電池モジュール１２に大きな衝撃が加わっても、第１リード端子１１４の電池セル１０の内部部材（例えば、積層体１００）への突き刺さりを抑えることができる。具体的には、本実施形態においては、複数の緩衝部材２１０が連結部材２２０によって互いに連結している。したがって、電池モジュール１２に衝撃が加わると、第１リード端子１１４が複数の緩衝部材２１０の配列方向（図内のＺ方向）に沿って折れ曲がりやすくなっている。したがって、第１リード端子１１４の電池セル１０の内部部材への突き刺さりを抑えることができる。
　さらに、本実施形態においては、第１リード端子１１４が折れ曲がった場合、緩衝部材２１０が隙間２３０に入り込むことができる。したがって、緩衝部材２１０による第１タブ１１２の損傷、例えば、緩衝部材２１０の押圧による第１タブ１１２の損傷を抑えることができる。
（実施形態２）
　図５は、実施形態２に係る電池モジュール１２の斜視図である。図６は、図５に示した電池モジュール１２を図５とは反対側から見た斜視図である。図７は、図５のＣ－Ｃ断面図である。図８は、図６のＤ－Ｄ断面図である。本実施形態に係る電池モジュール１２は、以下の点を除いて、実施形態１に係る電池モジュール１２と同様である。
　図５から図８に示す例では、第１リード端子１１４が各電池セル１０の長さ方向（Ｙ方向）における両端のうちの一端側に設けられており、第２リード端子１２４が各電池セル１０の長さ方向（Ｙ方向）における両端のうちのもう一端側に設けられている。
　図７に示す例では、図２に示した例と同様にして、緩衝部材２１０（緩衝部材２１２）が隣り合う第１リード端子１１４を互いに隔てており、連結部材２２０（連結部材２２２）が複数の緩衝部材２１０（複数の緩衝部材２１２）を互いに連結している。したがって、電池モジュール１２に衝撃が加わっても、第１リード端子１１４の電池セル１０の内部部材への突き刺さりを抑えることができる。
　図８に示す例では、図３に示した例と同様にして、緩衝部材２１０（緩衝部材２１４）が隣り合う第２リード端子１２４を互いに隔てており、連結部材２２０（連結部材２２４）が複数の緩衝部材２１０（複数の緩衝部材２１４）を互いに連結している。したがって、電池モジュール１２に衝撃が加わっても、第２リード端子１２４の電池セル１０の内部部材への突き刺さりを抑えることができる。
（実施形態３）
　図９は、実施形態３に係る電池モジュール１２の斜視図である。図１０は、図９に示した電池モジュール１２に用いられているスペーサ部材３００の斜視図である。図１１は、図９のＰ－Ｐ断面図である。図１２は、図９のＱ－Ｑ断面図である。本実施形態に係る電池モジュール１２は、以下の点を除いて、実施形態１に係る電池モジュール１２と同様である。
　電池モジュール１２は、スペーサ部材３００を備えている。スペーサ部材３００は、複数の電池セル１０のうちの第１群Ｇ１の電池セル１０と第２群Ｇ２の電池セル１０を互いに隔てている。スペーサ部材３００は、突出部３２０を有している。突出部３２０は、複数の電池セル１０のいずれのリード端子（第１リード端子１１４及び第２リード端子１２４）よりも複数の電池セル１０の外側に突出している。
　上述した構成によれば、第１リード端子１１４及び第２リード端子１２４の電池セル１０の内部部材への突き刺さりを抑えることができる。具体的には、上述した構成においては、突出部３２０は、複数の電池セル１０のいずれのリード端子（第１リード端子１１４及び第２リード端子１２４）よりも複数の電池セル１０の外側に突出している。したがって、電池モジュール１２に大きな衝撃が加わっても、突出部３２０が、第１リード端子１１４及び第２リード端子１２４に代わって、衝撃による力の多くを受けることができる。したがって、第１リード端子１１４及び第２リード端子１２４の電池セル１０の内部部材への突き刺さりを抑えることができる。
　図１０に示す例において、スペーサ部材３００は、基材３１０、突出部３２０、第１案内部３２２及び第２案内部３２４を有している。突出部３２０、第１案内部３２２及び第２案内部３２４は、スペーサ部材３００から同じ側に向けて突出しており、突出部３２０は、第１案内部３２２と第２案内部３２４の間にある。突出部３２０と第１案内部３２２によって連結部材２２２の位置決めをすることができ、突出部３２０と第２案内部３２４によって連結部材２２４の位置決めをすることができる。
　図９から図１２に示す例では、電池モジュール１２は、複数の緩衝部材２１０、連結部材２２２及び連結部材２２４を備えているが、他の例において、電池モジュール１２は、複数の緩衝部材２１０、連結部材２２２及び連結部材２２４を備えていなくてもよい。この例においても、スペーサ部材３００の突出部３２０によって、第１リード端子１１４及び第２リード端子１２４の電池セル１０の内部部材への突き刺さりを抑えることができる。
（実施形態４）
　図１３は、実施形態４に係る電池パック２０の斜視図である。図１４は、図１３に示したケース４００を透過させた図である。
　電池パック２０は、電池モジュール１２及びケース４００を含んでいる。本実施形態に係る電池モジュール１２は、実施形態１に係る電池モジュール１２と同様である。電池モジュール１２は、ケース４００内に収容されている。ケース４００は、電池モジュール１２の第１リード端子１１４及び第２リード端子１２４を電池パック２０の外部と電気的に接続させるための端子（不図示）を有していてもよい。
　図１３に示す例において、ケース４００は、第１ケース部材４１０及び第２ケース部材４２０を有している。第１ケース部材４１０及び第２ケース部材４２０は、互いに取り付け可能かつ互いから取り外し可能になっている。ケース４００内に電池モジュール１２を収容する場合は、一例において、第１ケース部材４１０から第２ケース部材４２０を取り外してもよい。
　本実施形態においても、第１リード端子１１４及び第２リード端子１２４の電池セル１０の内部部材への突き刺さりを抑えることができる。特に本実施形態においては、電池パック２０が落下すると、電池モジュール１２は、ケース４００の内面と衝突して、ケース４００の内面から衝撃を受ける可能性がある。電池モジュール１２がこのような衝撃を受けても、本実施形態においては、第１リード端子１１４及び第２リード端子１２４の電池セル１０の内部部材への突き刺さりを抑えることができる。
　以上、図面を参照して本発明の実施形態について述べたが、これらは本発明の例示であり、上記以外の様々な構成を採用することもできる。
　この出願は、２０１８年１月３０日に出願された日本出願特願２０１８－０１３６３０号を基礎とする優先権を主張し、その開示の全てをここに取り込む。

Claims (5)

  1. 　複数の第１リード端子をそれぞれ有し、各第１リード端子が一方向に並ぶように重ねられた複数の電池セルと、
    　前記一方向に並んでおり、隣り合う第１リード端子をそれぞれ隔てる複数の緩衝部材と、
    　前記一方向に沿って前記複数の緩衝部材に亘って延びており、前記複数の緩衝部材を互いに連結する連結部材と、
    を備える電池モジュール。
  2. 　請求項１に記載の電池モジュールにおいて、
    　前記複数の電池セルは、第１電池セルと、前記第１電池セルに隣接する第２電池セルと、を含み、
    　前記複数の緩衝部材は、前記第１電池セルの前記第１リード端子と前記第２電池セルの前記第１リード端子を隔てる第１緩衝部材を含み、
    　前記第１緩衝部材は、前記一方向における一方の側を向いた第１面と、前記第１面の反対側の第２面と、前記第１面と前記第２面の反対側にあって前記複数の電池セルの外側を向いた第３面と、を有し、
    　前記第１電池セルの前記第１リード端子は、前記第１緩衝部材の前記第１面及び前記第３面に沿って延伸する部分を含み、
    　前記第２電池セルの前記第１リード端子は、前記第１緩衝部材の前記第２面及び前記第３面に沿って延伸する部分を含む電池モジュール。
  3. 　請求項１又は２に記載の電池モジュールにおいて、
    　前記複数の電池セルは、第１電極、第２電極及びセパレータをそれぞれ含む複数の積層体と、前記複数の積層体をそれぞれ収容する複数の外装体と、をそれぞれ有し、
    　前記複数の電池セルは、前記一方向に並ぶ前記複数の積層体を有する第１領域と、前記一方向に並ぶ前記複数の緩衝部材を有する第２領域と、前記第１領域と前記第２領域の間の第３領域と、を有し、
    　前記第３領域では、隣り合う外装体の間に隙間が画定されている電池モジュール。
  4. 　請求項１から３までのいずれか一項に記載の電池モジュールにおいて、
    　前記複数の電池セルのうちの第１群の電池セルと第２群の電池セルを互いに隔てるスペーサ部材をさらに備え、
    　前記スペーサ部材は、前記複数の電池セルのいずれの第１リード端子よりも前記複数の電池セルの外側に突出した部分を有する電池モジュール。
  5. 　第１リード端子をそれぞれ有し、各第１リード端子が一方向に並ぶように重ねられた複数の電池セルと、
    　前記複数の電池セルのうちの第１群の電池セルと第２群の電池セルを互いに隔てるスペーサ部材と、
    を備え、
    　前記スペーサ部材は、前記複数の電池セルのいずれの第１リード端子よりも前記複数の電池セルの外側に突出した部分を有する電池モジュール。
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