WO2019171575A1 - 組電池 - Google Patents

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WO2019171575A1
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separator
stopper
secondary battery
secondary batteries
cooling passage
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正勝 笠井
清水　紀雄
室　永晃
光弘 星野
研司 重久
隆志 武藤
朝喜 古沢
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株式会社 東芝
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    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • Embodiments of the present invention relate to an assembled battery.
  • the assembled battery of the present embodiment is A terminal surface having a positive electrode terminal and a negative electrode terminal; a pair of main surfaces extending in a direction substantially orthogonal to the terminal surface from a pair of long sides of the terminal surface; a pair of side surfaces extending between the main surfaces; A plurality of secondary batteries having a bottom surface facing An upper case having a lower case having a lower surface opposed to the bottom surface; and an upper case having an upper surface having an upper surface opposed to the terminal surface and having the lower surface opened, wherein the main surfaces are opposed to the plurality of secondary batteries.
  • the lower case has a plurality of first wall portions that are erected at a predetermined height upward from the lower surface and partition each of the plurality of secondary batteries,
  • the upper case has a plurality of second wall portions that are erected at a predetermined height downward from the upper surface and partition each of the plurality of secondary batteries,
  • the plurality of separators are provided between the first wall portion and the second wall portion, and a lower portion of the separator has a thickness substantially equal to the interval between the secondary batteries in the first direction.
  • a second stopper having a thickness substantially the same as the secondary battery interval in the first direction at the top of the separator, and the first stopper and the second stopper.
  • a cooling passage is formed between the plurality of secondary batteries between the stoppers, The case has an opening facing the cooling passage on a surface facing the side surface.
  • FIG. 10 is a partially exploded perspective view of an assembled battery according to Modification 6.
  • FIG. 1 is a perspective view of an assembled battery 1 according to the embodiment
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of the assembled battery 1 according to the embodiment.
  • the assembled battery 1 includes a rectangular box-shaped lower case 2 having an upper opening and a rectangular box-shaped upper case 3 connected to the opened upper side of the lower case 2 and having a lower opening.
  • a rectangular box-shaped lid body 4 that covers the upper portion of the case 3 and that has an open bottom surface is also provided.
  • the lower case 2, the upper case 3, and the lid 4 have insulating resin materials (for example, modified PPE (polyphenylene ether), PFA (perfluoroalkoxyalkane, tetrafluoroethylene par Fluoroalkyl vinyl ether copolymers) and the like are used.
  • insulating resin materials for example, modified PPE (polyphenylene ether), PFA (perfluoroalkoxyalkane, tetrafluoroethylene par Fluoroalkyl vinyl ether copolymers) and the like are used.
  • a thermoplastic resin can be used as olefin resin such as PE, PP, PMP, polyester resin such as PET, PBT, PEN, POM resin, PA6, PA66, PA12.
  • Such as polyamide resins such as PPS resin and LCP resin and their alloy resins, or amorphous such as PS, PC, PC / ABS, ABS, AS, modified PPE, PES, PEI and PSF Resins and their alloy resins can be used.
  • a plurality of secondary batteries 5 as shown in FIG. 3 are accommodated in a housing having a lower case 2, an upper case 3, and a lid 4.
  • the secondary battery 5 is a nonaqueous electrolyte secondary battery such as, for example, a lithium ion battery.
  • an electrode body housed together with the electrolytic solution.
  • the terminal surface 9 on the upper part of the outer casing 6 is provided with two types of terminals, a positive electrode terminal 7a and a negative electrode terminal 7b, at both ends in the longitudinal direction Y of the secondary battery 5, and the positive electrode terminal 7a and the negative electrode terminal 7b are electrodes. It is electrically connected to the body. Further, a gas discharge valve 8 for discharging the gas generated in the secondary battery 5 and a liquid injection port (not shown) for injecting the non-aqueous electrolyte into the secondary battery 5 may be provided.
  • the outer container 6 extends between a pair of main surfaces 10 extending from a pair of long sides of the terminal surface 9 in a direction (Z direction) substantially orthogonal to the terminal surface 9, and the main surface 10.
  • a pair of side surfaces 11 and a bottom surface 12 facing the terminal surface 9 are provided.
  • the lower case 2 is formed with a lower surface 16 facing the bottom surface 12 of the secondary battery 5, and the upper case 3 is formed with an upper surface 17 facing the terminal surface 9 of the secondary battery 5.
  • the main surfaces 10 of the plurality of secondary batteries 5 are accommodated side by side in the X direction (first direction) with a predetermined interval (secondary battery interval) therebetween.
  • a plurality of first wall portions 13 are formed on the lower surface 16 of the lower case 2 so as to stand upward at a predetermined height (upward in the Z direction) and partition each of the plurality of secondary batteries 5.
  • a plurality of second wall portions 15 are formed so as to stand at a predetermined height downward (upward in the Z direction) from the upper surface 17 of the upper case 3 and partition each of the plurality of secondary batteries 5. .
  • the secondary batteries 5 are arranged with the main surfaces 10 facing each other, and constitute a battery cell group. Portions of the upper case 3 corresponding to the positive terminal 7a and the negative terminal 7b of the secondary battery 5 are opened, and the positive terminal 7a and the negative terminal 7b are connected to the bus bar 14 by welding or the like.
  • the bus bar 14 is placed on the surface of the upper surface 17 of the upper case 3 that is not opposed to the terminal surface 9 of the secondary battery 5.
  • the bus bar 14 electrically connects the positive terminal 7 a and the negative terminal 7 b of the adjacent secondary batteries 5.
  • the bus bar 14 is formed by bending a metal plate such as conductive aluminum or brass.
  • the bus bar 14 may include a voltage detection unit (not shown) for electrically connecting to the substrate 20 described later.
  • FIG. 4 is a perspective view of the separator 41
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of the separator 41.
  • the separator 41 is made of an insulating synthetic resin material (for example, modified PPE (polyphenylene ether)).
  • synthetic resin material a thermoplastic resin can be used.
  • polyester resin such as PE, PET, PBT, PEN, or PS, PC, PC / ABS, ABS, AS, modified PPE. , PES, PEI, PSF, and other amorphous resins and their alloy resins can be used.
  • the separator 41 includes a first stopper 41a, a cooling passage 41b, and a second stopper 41c.
  • the first stopper 41a is provided at one end of the separator 41 in the Z-axis direction
  • the second stopper 41c is provided at the other end of the separator 41 in the Z-axis direction
  • the cooling passage 41b is connected to the first stopper 41a and the second stopper 41a. It is provided between the stopper 41c.
  • the first stopper 41 a is a substantially rectangular parallelepiped convex portion, has a substantially U-shaped cross section, and faces the first wall portion 13 erected on the lower case 2.
  • the width of the convex portion in the X-axis direction is substantially the same as a predetermined interval (secondary battery interval) provided between the secondary batteries 5.
  • the plurality of first stoppers 41 a are provided side by side in a direction (Y-axis direction) perpendicular to the thickness direction (X-axis direction) of the separator 41.
  • the second stopper 41c is a groove portion continuous in the Y-axis direction, has a substantially U-shaped cross section, and faces the second wall portion 15 erected on the upper case 3. Further, the width of the groove portion in the X-axis direction is substantially the same as a predetermined interval (secondary battery interval) provided between the plurality of secondary batteries 5.
  • the second stopper 41 c is provided to extend in a direction (Y-axis direction) orthogonal to the thickness direction (X-axis direction) of the separator 41.
  • the length of the first stopper 41a in the Z-axis direction is preferably longer than the length of the second stopper 41c in the Z-axis direction.
  • the cooling passage 41b of the separator 41 has a zigzag cross-sectional structure so as to contact the secondary battery 5 provided on both sides of the separator 41 at multiple points, and the thickness direction of the separator 41 (X-axis direction). And extending in a direction perpendicular to the direction (Y-axis direction).
  • the cooling passage 41b protrudes from the center in the first direction of the secondary battery interval toward one secondary battery 5 of the two secondary batteries 5 adjacent to the cooling passage 41b. 5 and a first protrusion 41b-1 that forms a gap with the other secondary battery 5 of the two adjacent secondary batteries 5, and the center of the secondary battery interval in the first direction And projecting toward the other secondary battery 5 to contact the other secondary battery 5 and have a second projecting portion 41b-2 forming a gap with the one secondary battery 5,
  • One projecting portion 41b-1 and second projecting portion 41b-2 are alternately and repeatedly provided in the direction connecting the first stopper 41a and the second stopper 41c (Z-axis direction).
  • the assembled battery 1 provided with the separator 41 will be described.
  • the separator 41 faces the main surface 10 of the adjacent secondary batteries 5 and is disposed between the secondary batteries 5.
  • the first stopper 41 a is placed on the upper portion of the first wall portion 13 of the lower case 2, and the second stopper 41 c becomes the lower portion of the second wall portion 15 of the upper case 3. It is so placed.
  • a plurality of openings 60 are formed on the side surface (XZ side surface) of the upper case 3 of the assembled battery 1 that faces the side surface 11 of the secondary battery 5.
  • the plurality of openings 60 have a substantially rectangular cross section and are connected to a secondary battery interval provided with a separator 41. That is, the opening 60 is formed with a first predetermined interval, like the separator 41, so that a refrigerant such as air can be fed into the first predetermined interval.
  • the adjacent secondary batteries 5 are insulated from each other while a predetermined interval is provided between the adjacent secondary batteries 5, and a refrigerant such as air is provided in the interval. It can flow.
  • the separator 41 is provided with a zigzag cooling passage 41b. For this reason, the refrigerant contacts both main surfaces 10 of the adjacent secondary batteries 5 without contacting only the main surface 10 of one secondary battery 5. For this reason, compared with the case where the refrigerant contacts only one secondary battery 5, the refrigerant flows so as to make contact with the adjacent secondary batteries 5 relatively evenly, so that the secondary battery 5 is cooled. Therefore, the temperature difference of the secondary battery 5 can be reduced.
  • the separator 41 includes a first stopper 41a and a second stopper 41c.
  • the widths of the convex portions in the X-axis direction of the first stopper 41a and the second stopper 41c are formed substantially the same as the interval between the secondary batteries provided between the secondary batteries 5. For this reason, it is possible to prevent the separator 41 from entering between the secondary battery 5 and the first wall portion 13 and between the secondary battery 5 and the second wall portion 15. In addition, the movement of the separator 41 within the secondary battery interval can be limited.
  • the width of the convex portion in the X-axis direction of the first stopper 41a and the second stopper 41c is formed substantially the same as the interval between the secondary batteries provided between the secondary batteries 5, the refrigerant is the first stopper. 41a and the second stopper 41c are difficult to flow. Therefore, the refrigerant flows intensively in the cooling passage 41b.
  • the cooling passage 41b is located on the terminal surface 9 side of the secondary battery 5 that generates a large amount of heat. As a result, more refrigerant can flow through this portion. Therefore, the secondary battery 5 can be efficiently cooled.
  • Modification 1 Modification 1 will be described. The description of the same configuration and the same effect as the embodiment is omitted as appropriate.
  • FIG. 7 is a perspective view of the separator 42 according to this modification
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of the separator 42 according to this modification
  • FIG. 9 is an XZ plane enlarged sectional view of the assembled battery 1 including the separator 42.
  • the separator 42 includes a first stopper 42a, a cooling passage 42b, and a second stopper 42c.
  • the first stopper 42a is provided at one end of the separator 42 in the Z-axis direction
  • the second stopper 42c is provided at the other end of the separator 42 in the Z-axis direction
  • the cooling passage 42b is connected to the first stopper 42a and the second stopper 42a. It is provided between the stopper 42c.
  • the first stopper 42 a is a groove portion that is continuous in the Y-axis direction, has a substantially U-shaped cross section, and faces the first wall portion 13 erected on the lower case 2. Further, the width of the groove portion in the X-axis direction is substantially the same as a predetermined interval (secondary battery interval) provided between the plurality of secondary batteries 5.
  • the first stopper 42 a is provided to extend in a direction (Y-axis direction) orthogonal to the thickness direction (X-axis direction) of the separator 42.
  • the second stopper 42c is a groove portion continuous in the Y-axis direction, has a substantially U-shaped cross section, and faces the second wall portion 15 erected on the upper case 3. Further, the width of the groove portion in the X-axis direction is substantially the same as a predetermined interval (secondary battery interval) provided between the plurality of secondary batteries 5.
  • the second stopper 42c is provided to extend in a direction (Y-axis direction) orthogonal to the thickness direction (X-axis direction) of the separator 42.
  • the length of the first stopper 42a in the Z-axis direction is preferably longer than the length of the second stopper 42c in the Z-axis direction.
  • the cooling passage 42b of the separator 42 is a flat surface and is formed at a position approximately half of the first predetermined interval in the X-axis direction provided between the secondary batteries 5.
  • the cooling passage 42b of the separator 42 is provided in the center of the secondary battery interval in the first direction.
  • the assembled battery 1 provided with such a separator 42 can allow a refrigerant such as air to flow by providing a predetermined interval between adjacent secondary batteries while insulating the adjacent secondary batteries 5 from each other.
  • the separator 42 includes a cooling passage 42b provided at the center of the secondary battery interval in the first direction, and can contact the refrigerant with each of the adjacent secondary batteries 5. For this reason, compared with the case where the refrigerant contacts only one secondary battery 5, the refrigerant flows so as to make contact with the adjacent secondary batteries 5 relatively evenly, so that the secondary battery 5 is cooled. Therefore, the temperature difference between the secondary batteries 5 can be reduced.
  • the separator 42 includes a first stopper 42a and a second stopper 42c.
  • the widths of the convex portions in the X-axis direction of the first stopper 42a and the second stopper 42c are formed substantially the same as the interval between the secondary batteries in the X-axis direction provided between the secondary batteries 5. For this reason, the separator 42 can be prevented from entering between the secondary battery 5 and the first wall portion 13 and the second wall portion 15. In addition, the movement of the separator 41 in the first gap can be limited.
  • the refrigerant is difficult to flow to the portion where the first stopper 42a and the second stopper 42c are formed. Therefore, the refrigerant will flow to the portion where the cooling passage 42b is formed.
  • the cooling passage 42b is positioned on the terminal surface 9 side of the secondary battery that generates a large amount of heat. Thus, more refrigerant can flow through this portion. Therefore, the secondary battery 5 can be cooled more efficiently.
  • Modification 2 Modification 2 will be described. The description of the same configuration and the same effect as the embodiment is omitted as appropriate.
  • FIG. 10 is a perspective view of a separator 43 according to this modification
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of the separator 43 according to this modification
  • FIG. 12 is an XZ plane enlarged cross-sectional view of the battery pack 1 including the separator 43.
  • the separator 43 includes a first stopper 43a, a cooling passage 43b, and a second stopper 43c.
  • the first stopper 43a is provided at one end of the separator 43 in the Z-axis direction
  • the second stopper 43c is provided at the other end of the separator 43 in the Z-axis direction
  • the cooling passage 43b is connected to the first stopper 43a and the second stopper 43a. It is provided between the stopper 43c.
  • the first stopper 43 a is a substantially rectangular parallelepiped convex portion, has a substantially U-shaped cross section, and faces the first wall portion 13 erected on the lower case 2.
  • the width of the convex portion in the X-axis direction is substantially the same as a predetermined interval (secondary battery interval) provided between the secondary batteries 5.
  • the plurality of first stoppers 43 a are provided side by side in a direction (Y-axis direction) orthogonal to the thickness direction (X-axis direction) of the separator 43.
  • the second stopper 43c is a groove portion continuous in the Y-axis direction, and has a substantially U-shaped cross section and faces the second wall portion 15 erected on the upper case 3. Further, the width of the groove portion in the X-axis direction is substantially the same as a predetermined interval (secondary battery interval) provided between the plurality of secondary batteries 5.
  • the second stopper 43 c is provided to extend in a direction (Y-axis direction) orthogonal to the thickness direction (X-axis direction) of the separator 43.
  • the length of the first stopper 43a in the Z-axis direction is preferably longer than the length of the second stopper 43c in the Z-axis direction.
  • the cooling passage 43b of the separator 43 has a wave-shaped cross-sectional structure so as to come into contact with the secondary battery 5 provided on both sides of the separator 43 at multiple points, and the thickness direction of the separator 43 (X-axis direction) And extending in a direction perpendicular to the direction (Y-axis direction).
  • the cooling passage 43b protrudes from the center in the first direction of the secondary battery interval toward one of the two secondary batteries 5 adjacent to the cooling passage 43b, and the one secondary battery. 5 and a first protrusion 43b-1 that forms a gap with the other secondary battery 5 of the two adjacent secondary batteries 5, and the center of the secondary battery interval in the first direction And projecting toward the other secondary battery 5 and contacting the other secondary battery 5, and having a second projecting portion 43 b-2 forming a gap with the one secondary battery 5,
  • the first protrusion 43b-1 and the second protrusion 43b-2 are alternately and repeatedly provided in a direction perpendicular to the cooling passage to form a wave shape.
  • the length of the first stopper 43a in the Z-axis direction is preferably longer than the length of the second stopper 43c in the Z-axis direction.
  • the adjacent secondary batteries 5 are insulated from each other while a predetermined interval is provided between the adjacent secondary batteries 5 so that a refrigerant such as air can flow. .
  • the separator 43 is provided with a cooling passage 43b.
  • the refrigerant contacts both main surfaces 10 of the adjacent secondary batteries 5 without contacting only the main surface 10 of one secondary battery 5. For this reason, it is hard to produce a difference in the degree to which the secondary battery 5 is cooled, and the temperature difference of the secondary battery 5 can be made small.
  • the separator 43 includes a first stopper 43a and a second stopper 43c. Since the width of the convex portion of the first stopper 43a and the width of the groove portion in the X-axis direction of the second stopper 43c are formed substantially the same as the interval between the secondary batteries provided between the secondary batteries 5, the separator 43 is It is possible to prevent the secondary battery 5 from entering between the first wall portion 13 and the second wall portion 15.
  • the refrigerant is difficult to flow to the portion where the first stopper 43a and the second stopper 43c are formed. Therefore, the refrigerant will flow to the portion where the cooling passage 43b is formed.
  • the cooling passage 43b is positioned on the terminal surface 9 side of the secondary battery generating a large amount of heat. Thus, more refrigerant can flow through this portion. Therefore, the secondary battery 5 can be cooled more efficiently.
  • the first stopper 43a and the second stopper 43c are fixed by being sandwiched between the secondary battery intervals formed between the adjacent secondary batteries 5.
  • the movement of the separator 43 within the first gap can be restricted, and the separator 43 can be prevented from moving within the secondary battery interval and moving to one side of the adjacent secondary battery 5.
  • coolant can contact both the secondary batteries 5 as uniformly as possible, and can cool the secondary battery 5 as uniformly as possible.
  • Modification 3 (Modification 3)
  • Modification 3 will be described.
  • the description of the same configuration and the same effect as the embodiment is omitted as appropriate.
  • FIG. 13 is a perspective view of a separator 44 according to this modification
  • FIG. 14 is a cross-sectional view of the separator 44 according to this modification
  • FIG. 15 is an XZ plane enlarged cross-sectional view of the battery pack 1 including the separator 44.
  • the separator 44 includes a first stopper 44a, a cooling passage 44b, and a second stopper 44c.
  • the first stopper 44a is provided at one end of the separator 44 in the Z-axis direction
  • the second stopper 44c is provided at the other end of the separator 44 in the Z-axis direction
  • the cooling passage 44b is connected to the first stopper 44a and the second stopper 44a. It is provided between the stopper 44c.
  • the first stopper 44a is a substantially rectangular parallelepiped convex portion and has a substantially U-shaped cross section. Further, the width of the convex portion in the X-axis direction is substantially the same as a predetermined interval (secondary battery interval) in the X-axis direction provided between the secondary batteries 5.
  • the plurality of first stoppers 44 a are provided side by side in a direction (Y-axis direction) orthogonal to the thickness direction (X-axis direction) of the separator 44.
  • the second stopper 44c is a groove portion continuous in the Y-axis direction and has a substantially U-shaped cross section.
  • the width of the groove portion in the X-axis direction is substantially the same as a predetermined interval (secondary cell interval) in the X-axis direction provided between the secondary batteries 5.
  • the separator 44 is provided so as to extend in a direction (Y-axis direction) perpendicular to the thickness direction (X-axis direction) of the separator 44.
  • the length of the first stopper 44a in the Z-axis direction is preferably longer than the length of the second stopper 44c in the Z-axis direction.
  • the cooling passage 44b of the separator 44 has a structure in which a plurality of concave and convex portions are continuously formed after the concave and convex portions are formed at predetermined intervals so as to be in contact with the secondary battery 5 provided on both sides of the separator 44 at a plurality of locations. And extending in a direction (Y-axis direction) orthogonal to the thickness direction (X-axis direction) of the separator 44.
  • the cooling passage 44b protrudes from the center in the first direction of the secondary battery interval toward one of the two secondary batteries 5 adjacent to the cooling passage 43b, and projects from one of the secondary batteries 5.
  • the first protrusion 44b-1 that forms a gap between the other secondary battery 5 of the two adjacent secondary batteries 5 and the center of the secondary battery interval in the first direction.
  • a second protrusion 44b-2 that protrudes toward the other secondary battery 5 and abuts against the other secondary battery 5 and forms a gap with the one secondary battery 5 is provided in the cooling passage.
  • the first protrusions 44b-1 and the second protrusions 44b-2 are continuously formed by being alternately and repeatedly provided in a perpendicular direction.
  • first projecting portion 44b-1 and the second projecting portion 44b-2 have surfaces that contact the main surface 10 of the secondary battery 5, and the surfaces have a predetermined length in the Z-axis direction. have.
  • adjacent secondary batteries 5 are insulated from each other, a predetermined secondary battery interval is provided between adjacent secondary batteries 5, and a refrigerant such as air flows through the interval. be able to.
  • the separator 44 by using the separator 44, the refrigerant is caused to flow through the gaps between the adjacent secondary batteries 5 formed by the first protrusion 44b-1 and the second protrusion 44b-2. be able to. For this reason, compared with the case where a refrigerant
  • the width of the convex portion in the X-axis direction of the first stopper 42a and the second stopper 42c is formed to be approximately the same as the interval between the secondary batteries provided between the secondary batteries 5, the separator 44 is doubled. It is possible to prevent the secondary battery 5 from entering between the first wall portion 13 and the second wall portion 15.
  • the cooling passage 44b has a first protrusion 44b-1, and the second protrusion 44b-2 has a surface in contact with the main surface 10 of the secondary battery 5 with a predetermined length in the Z-axis direction. Is easily fixed to the main surface 10 of the adjacent secondary battery. Therefore, the movement of the separator 44 within the secondary battery interval can be limited.
  • the refrigerant is difficult to flow to the portion where the first stopper 44a and the second stopper 44c are formed. Therefore, the refrigerant will flow to the portion where the cooling passage 44b is formed.
  • the cooling passage 44b should be positioned on the terminal surface 9 side of the secondary battery 5 that generates a large amount of heat. Thus, a larger amount of refrigerant can flow through this portion. Therefore, the secondary battery 5 can be cooled more efficiently.
  • Modification 4 will be described. The description of the same configuration and the same effect as the embodiment is omitted as appropriate.
  • FIG. 16 is a perspective view of a separator 45 according to this modification
  • FIG. 17 is an exploded perspective view of an assembled battery in which the separator 45, the secondary battery 5, the upper case 3, and the lid 4 are integrated.
  • the separator 45 according to this modification is formed by connecting a plurality of separators 40 according to the embodiment by connecting portions 45d.
  • the separator 45 according to this modification includes a first stopper 45a, a cooling passage 45b, a second stopper 45c, and a connection portion 45d.
  • the connecting portion 45d is formed of the same material as the other members of the separator 45, for example, a rectangular parallelepiped, and connects the plurality of first stoppers 45a.
  • the connecting portion 45d is formed to extend in a direction (X direction) perpendicular to a surface (YZ plane) including the first stopper 45a, the cooling passage 45b, and the second stopper 45c.
  • the connecting portion between the connecting portion 45d and the first stopper 45a has a structure that can be bent, and the separator 45 can be deformed into a zigzag shape via the connecting portion 45d as shown in FIG. .
  • the separator 45 is inserted into the space between the secondary batteries formed by the secondary battery 5 from the opening side of the upper case 3 with the secondary battery 5 provided in the upper case 3.
  • the direction in which the separator 45 is inserted is the direction with the second stopper 41c as the head, and the connection portion 45d is formed on the separator 45 on the opposite side of the insertion direction.
  • the possibility of interference with the connecting portion 45d during insertion can be reduced.
  • the separator 45 since the separator 45 has a structure in which a plurality of separators are integrated, it is sufficient to insert one separator, and the separator is inserted compared to inserting the separators one by one in the interval of the secondary battery. Man-hours can be reduced.
  • connection portion 45d is added to the shape of the separator 41.
  • the present invention can be applied to other separator shapes by adding the connection portion.
  • Modification 5 (Modification 5)
  • Modification 5 will be described.
  • the description of the same configuration and the same effect as the embodiment is omitted as appropriate.
  • FIG. 18 is a side view of the separator 46 according to this modification
  • FIG. 19 is a partially enlarged perspective view of the separator 46, the secondary battery 5, and the upper case 3. As shown in FIG.
  • the separator 46 has tab-like protrusions at both ends in the Y-axis direction of the region where the first stopper 46 a, the cooling passage 46 b, the second stopper 46 c, and the first stopper 46 a are further provided. A portion 46e is provided. Since the structure of the separator 46 excluding the tab-like protrusion 46e is the same as that of the separator 41 shown in the embodiment, the description of the separator 41 is omitted.
  • the width in the Y-axis direction including the tab-shaped protrusion 46e of the separator 46 is formed to be longer than the width in the Y-axis direction of the secondary battery 5.
  • the tab-shaped protrusion 46e is added to the shape of the separator 41.
  • other separator shapes can be applied by adding a connecting portion.
  • Modification 6 (Modification 6)
  • Modification 6 will be described.
  • the description of the same configuration and the same effect as the embodiment is omitted as appropriate.
  • FIG. 20 is a perspective view of the separator 47 according to this modification
  • FIG. 21 is a perspective view of the assembled battery 1 showing the separator 47, the secondary battery 5, the lower case 2, and the substrate 20.
  • the separator 47 is provided with a first stopper 47a, a cooling passage 47b, and a flow direction changing portion 47f. Since the structure of the separator 47 excluding the flow direction changing portion 47f is the same as the structure of the separator 44 excluding the second stopper 44c shown in the third modification, the description of the separator 44 is omitted.
  • the Z-axis direction upward is released so that the refrigerant flows upward in the Z-axis direction at a predetermined length from both ends in the Y-axis direction of the separator 47 toward the center.
  • the flow path direction changing portion protrudes from the center of the secondary battery interval in the first direction toward the other secondary battery 5 and contacts the other secondary battery 5.
  • the flow path direction changing unit As shown in FIG. 21 (the upper case 3 and the like are omitted), by using such a separator for the assembled battery 1, when the refrigerant flows from both side surfaces of the assembled battery 1, the flow path direction changing unit The refrigerant flows along the shape of 47f to the terminal surface 9 side and the substrate 20 side of the secondary battery.
  • the cooling effect can be enhanced by flowing more refrigerant through these portions.
  • the flow direction change unit 47f is applied to the shape of the separator 44, but the flow direction change unit 47f can be applied to other separator shapes.
  • Modification 7 will be described. The description of the same configuration and the same effect as the embodiment is omitted as appropriate.
  • FIG. 22 is a perspective view of a separator 48 according to this modification
  • FIG. 23 is a cross-sectional view of the separator 48.
  • the separator 48 includes a first stopper 48a, a cooling passage 48b, a second stopper 48c, and a projection 48g in the cooling passage 48b. Since the structure of the separator 48 excluding the projecting portion 48g is the same as the structure of the separator 44 shown in the third modification, the description of the separator 44 is omitted.
  • the protrusion 48g is formed in the cooling passage 48b of the separator 48.
  • the surface on which the protrusion 48g is formed has a convex shape, and the opposite surface has a concave shape in the Y-axis direction of the cooling passage 48b.
  • a plurality are formed along.
  • the plurality of protrusions 48g are preferably not the same in the Z-axis direction, and are preferably the same as the material of the separator 48.
  • the refrigerant flowing into the cooling passage 48b becomes turbulent in the vicinity of the protrusion 48g.
  • the thermal conductivity between the secondary battery 5 and the fluid can be increased, and the heat exchange property can be improved.
  • the protrusion 48g is adapted to the shape of the separator 44, but the protrusion 48g can be applied to other separator shapes.
  • Modification 8 will be described. The description of the same configuration and the same effect as the embodiment is omitted as appropriate.
  • FIG. 24 is a perspective view of a separator 49 according to this modification
  • FIG. 25 is a partially enlarged cross-sectional view of the assembled battery 1 including the separator 49 according to this modification.
  • the separator 49 is provided with a first stopper 49a, a cooling passage 49b, a second stopper 49c, and a rigid body 49h that engages with the cooling passage 49b. Since the structure of the separator 49 excluding the rigid body 49h is the same as the structure of the separator 44 shown in the third modification, the description of the separator 44 is omitted.
  • the rigid body 49h has rigidity capable of withstanding the swelling of the secondary battery 5, and the rigid body 49h is provided in a portion where the swelling of the secondary battery 5 is relatively large, so that even if the secondary battery 5 swells, the rigid body 49h is adjacent. A predetermined interval is maintained by contacting both of the matching secondary batteries 5. Thereby, the swelling of the secondary battery 5 can be suppressed, and the possibility that the separator 49 is crushed between the adjacent secondary batteries 5 can be reduced.
  • the rigid body 49h is preferably joined near the center of the secondary battery 5 in the Z-axis direction. In general, the swelling of the secondary battery 5 is greatest at the central portion of the secondary battery 5, and a more effective effect can be obtained by providing the rigid body 49 h in contact with the central portion.
  • the rigid body 49h is applied to the shape of the separator 44, but the rigid body 49h can be applied to other separator shapes.
  • Modification 9 will be described. The description of the same configuration and the same effect as the embodiment is omitted as appropriate.
  • FIG. 26 is a perspective view of a separator 50 according to this modification.
  • the separator 50 includes a first stopper 50a, a cooling passage 50b, a second stopper 50c, and a continuous uneven portion 50i formed between the first stopper 50a and the cooling passage 50b. Since the structure of the separator 50 excluding the continuous concavo-convex portion 50i is the same as that of the separator 44 shown in the third modification, the description of the separator 44 is omitted.
  • the continuous concavo-convex portion 50i is formed to extend in the Y-axis direction, and is formed continuously with respect to the convex portion 50i-1 that is formed continuously in the Y-axis direction and has a height substantially the same as the secondary battery interval.
  • a recess 50i-2 having a depth is formed continuously in the Y-axis direction. Therefore, the convex portion 50 i-1 of the continuous concave and convex portion 50 i is in contact with the main surface 10 of the secondary battery 5.
  • the continuous uneven part 50i is provided in the central part of the secondary battery 5 in the Z-axis direction.
  • the continuous uneven portion 50i has a function similar to that of a separator, so that the strength of the separator is improved. Furthermore, since the convex portion 50i-1 is in contact with the main surface 10 of the secondary battery 5, even if the adjacent secondary batteries 5 are swollen, the secondary batteries 5 of the convex portions 50i-1 are respectively expanded. Therefore, the swelling can be suppressed.

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Abstract

このような組電池は充放電時に発熱するため、二次電池の性能劣化を抑制するためには二次電池を冷却することが重要となる。そこで、本発明が解決しようとする課題は、二次電池を効率的に冷却できる組電池を提供することである。　複数の二次電池のそれぞれの間に挟まれる複数のセパレータと、を有し、セパレータの上部には第一の方向に二次電池間隔と略同一の厚みを有する第二のストッパーを有し、第一のストッパーと前記第二のストッパーの間には複数の二次電池の間に冷却通路を形成し、ケースの側面に対向する面に冷却通路に対向する開口部を設ける、組電池。

Description

組電池
　本発明の実施形態は、組電池に関する。
　近年、車両や電子機器、その他産業用の電源として、二次電池を組み合わせた組電池の用途が拡大している。
特開２０１３－５２０６２０号公報
　このような組電池は充放電時に発熱するため、二次電池の性能劣化を抑制するためには二次電池を冷却することが重要となる。そこで、本発明が解決しようとする課題は、二次電池を効率的に冷却できる組電池を提供することである。
　上記の課題を解決するために、本実施形態の組電池は、
正極端子と負極端子を有する端子面と、前記端子面の一対の長辺から前記端子面に略直交した方向に延びる一対の主面と、前記主面間に延びる一対の側面と、前記端子面に対向する底面とを備える複数の二次電池と、
　上部が開口し、前記底面に対向する下面を有する下ケースと、下部が開口し、前記端子面に対向する上面を有する上ケースとを含み、前記複数の二次電池を前記主面が対向するよう所定の二次電池間隔を空けて第一の方向に並べて収容するケースと、
　前記複数の二次電池のそれぞれの間に挟まれる複数のセパレータと、を有し、
　前記下ケースは、前記下面から上方に所定の高さ立設し、前記複数の二次電池の間のそれぞれを仕切る複数の第一の壁部を有し、
　前記上ケースは、前記上面から下方に所定の高さ立設し、前記複数の二次電池の間のそれぞれを仕切る複数の第二の壁部を有し、
　前記複数のセパレータは、前記第一の壁部と、前記第二の壁部との間に設けられ、前記セパレータの下部には前記第一の方向に前記二次電池間隔と略同一の厚みを有する第一のストッパーを有し、前記セパレータの上部には前記第一の方向に前記二次電池間隔と略同一の厚みを有する第二のストッパーを有し、前記第一のストッパーと前記第二のストッパーの間には前記複数の二次電池の間に冷却通路を形成し、
　前記ケースの前記側面に対向する面に前記冷却通路に対向する開口部
　を有している。
実施形態に係る組電池の斜視図。 実施形態に係る組電池の分解斜視図。 実施形態に係る二次電池の斜視図。 実施形態に係る組電池の断面拡大図。 実施形態に係るセパレータの斜視図。 実施形態に係るセパレータの断面図。 変形例１に係るセパレータの斜視図。 変形例１に係るセパレータの断面図。 変形例１に係る組電池の断面拡大図。 変形例２に係るセパレータの斜視図。 変形例２に係るセパレータの断面図。 変形例２に係る組電池の断面拡大図。 変形例３に係るセパレータの斜視図。 変形例３に係るセパレータの断面図。 変形例３に係る組電池の断面拡大図。 変形例４に係るセパレータの斜視図。 変形例４に係る組電池の斜視図。 変形例５に係るセパレータの横面図。 変形例５に係る組電池の一部拡大図。 変形例６に係るセパレータの斜視図。 変形例６に係る組電池の一部分解斜視図。 変形例７に係るセパレータの斜視図。 変形例７に係るセパレータの断面図。 変形例８に係るセパレータの分解斜視図。 変形例８に係る組電池の断面図。 変形例９に係るセパレータの斜視図。
　以下、実施形態を図面に基づき説明する。以下の各図では、便宜上、方向（Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向）が規定されている。Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向は、互いに直交している。
　図１は実施形態に係る組電池１の斜視図であり、図２は実施形態に係る組電池１の分解斜視図である。組電池１は上部が開口した矩形箱状の下ケース２と、この下ケース２の開口している上部側に接続され、下部が開放した矩形箱状の上ケース３とを有し、この上ケース３の上部を覆う、下面が開口した矩形箱状の蓋体４も備わる。
　なお、下ケース２、上ケース３、蓋体４の各部品には、絶縁性を有した合成樹脂材料（例えば、変性ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）や、ＰＦＡ（パーフルオロアルコキシアルカン、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）等）が用いられている。また、合成樹脂材料としては、熱可塑性樹脂を用いることができ、例えば、ＰＥや、ＰＰ、ＰＭＰ等のオレフィン樹脂、ＰＥＴや、ＰＢＴ、ＰＥＮ等のポリエステル系樹脂、ＰＯＭ樹脂、ＰＡ６、ＰＡ６６、ＰＡ１２等のポリアミド系樹脂、ＰＰＳ樹脂、ＬＣＰ樹脂等の結晶性樹脂およびそれらのアロイ樹脂、あるいは、ＰＳや、ＰＣ、ＰＣ／ＡＢＳ、ＡＢＳ、ＡＳ、変性ＰＰＥ、ＰＥＳ、ＰＥＩ、ＰＳＦ等の非結晶性樹脂およびそれらのアロイ樹脂を、用いることができる。
　下ケース２、上ケース３、蓋体４を有する筐体の内部には、図３に示すような複数の二次電池５が収容されている。二次電池５は、例えば、リチウムイオン電池などの非水電解質二次電池であり、例えば、アルミニウムまたはアルミニウム合金で形成された扁平又は略直方形状の外装容器６と、外装容器６内に非水電解液と共に収納された電極体（図示しない）と、を備えている。
　外装容器６の上部の端子面９には、二次電池５の長手方向Ｙの両端部に正極端子７ａと負極端子７ｂの２種の端子を備えており、正極端子７ａ及び負極端子７ｂは電極体に電気的に接続されている。また、二次電池５内に発生したガスを排出するガス排出弁８、非水電解液を二次電池５の内部に注入するための注液口（図示しない）を備えていてもよい。
　また、外装容器６は、端子面９の他に端子面９の一対の長辺から端子面９略直交した方向（Ｚ方向）に伸びる一対の主面１０と、その主面１０の間に延びる一対の側面１１と、端子面９に対向する底面１２を備えている。
　図１、図２及び、組電池１のＸＺ平面の一部拡大断面図である図４を用い、下ケース２及び上ケース３について説明を続ける。下ケース２には二次電池５の底面１２に対向する下面１６が形成され、上ケース３には二次電池５の端子面９に対向する上面１７が形成されており、二次電池５は複数の二次電池５の主面１０同士が対向するように、所定の間隔（二次電池間隔）を空けてＸ方向（第一の方向）に並べて収容されている。
　また、下ケース２の下面１６には、上方（Ｚ方向上向き）に所定の高さ立設し、複数の二次電池５の間のそれぞれを仕切る複数の第一の壁部１３が形成されている。
　一方で、上ケース３の上面１７から下方（Ｚ方向下向き）に所定の高さ立設し、複数の二次電池５の間のそれぞれを仕切る複数の第二の壁部１５が形成されている。
　本実施形態においては、二次電池５を９個直列に接続した例を示している。二次電池５は主面１０同士を対向させて配列され、電池セル群を構成する。上ケース３の、二次電池５の正極端子７ａ、負極端子７ｂに対応する部分は開口しており正極端子７ａおよび負極端子７ｂは、バスバー１４と溶接等で接続されている。
　バスバー１４は上ケース３の上面１７のうち、二次電池５の端子面９対向しない側の面に載置されている。バスバー１４は隣り合う二次電池５の正極端子７ａと負極端子７ｂとを電気的に接続している。なお、バスバー１４は、導電性のアルミニウムや真鍮等の金属板を曲げて成形して形成される。さらに、バスバー１４は後述する基板２０と電気的に接続するための電圧検出部（図示せず）を備えていてもよい。
　図４に示す通り、複数の二次電池５のそれぞれの間には、複数のセパレータ４１が挟まれている。以下、セパレータ４１を図４、図５及び図６に基づいて詳しく説明する。図５はセパレータ４１の斜視図、図６はセパレータ４１の断面図である。
　セパレータ４１は絶縁性を有した合成樹脂材料（例えば、変性ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル））等が用いられている。また、合成樹脂材料としては、熱可塑性樹脂を用いることができ、例えば、ＰＥ、ＰＥＴや、ＰＢＴ、ＰＥＮ等のポリエステル系樹脂、あるいは、ＰＳや、ＰＣ、ＰＣ／ＡＢＳ、ＡＢＳ、ＡＳ、変性ＰＰＥ、ＰＥＳ、ＰＥＩ、ＰＳＦ等の非結晶性樹脂およびそれらのアロイ樹脂を、用いることができる。
　セパレータ４１は第一のストッパー４１ａ、冷却通路４１ｂ、第二のストッパー４１ｃと、を備えている。ここで、第一のストッパー４１ａはＺ軸方向においてセパレータ４１の一端に、第二のストッパー４１ｃはＺ軸方向においてセパレータ４１の他端に設けられ、冷却通路４１ｂは第一のストッパー４１ａと第二のストッパー４１ｃとの間に設けられている。
　第一のストッパー４１ａは略直方体の凸部であり、略コの字型の断面を有し、下ケース２に立設された第一の壁部１３に対向している。また、Ｘ軸方向の凸部の幅は複数の二次電池５同士に設けられた、所定の間隔（二次電池間隔）と略同一である。複数の第一のストッパー４１ａは、セパレータ４１の厚さ方向（Ｘ軸方向）に直交する向き（Ｙ軸方向）に間隔を空けて並んで設けられている。
　一方、第二のストッパー４１ｃはＹ軸方向に連続した溝部であり、略コの字型の断面を有し、上ケース３に立設された第二の壁部１５に対向している。また、Ｘ軸方向の溝部の幅は複数の二次電池５同士に設けられた、所定の間隔（二次電池間隔）と略同一である。第二のストッパー４１ｃはセパレータ４１の厚さ方向（Ｘ軸方向）に直交する向き（Ｙ軸方向）に延伸して設けられている。
　また、第一のストッパー４１ａのＺ軸方向の長さは、第二のストッパー４１ｃのＺ軸方向の長さよりも長いことが好ましい。
　本実施形態に係るセパレータ４１の冷却通路４１ｂはセパレータ４１の両側に備わる二次電池５に多点で接するように、ジグザグ状の断面構造を有し、セパレータ４１の厚さ方向（Ｘ軸方向）に直交する向き（Ｙ軸方向）に延伸して設けられている。
　言い換えると、冷却通路４１ｂには二次電池間隔の第一の方向の中心から冷却通路４１ｂに隣り合う２つの二次電池５のうち一方の二次電池５に向けて突出して一方の二次電池５に当接し、隣り合う２つの二次電池５のうち他方の二次電池５との間に隙間を形成する第一の突出部４１ｂ－１と、二次電池間隔の第一の方向の中心から他方の二次電池５に向けて突出して他方の二次電池５に当接し、一方の二次電池５との間に隙間を形成する第二の突出部４１ｂ－２とを有し、第一の突出部４１ｂ－１と第二の突出部４１ｂ－２が第一のストッパー４１ａと第二のストッパー４１ｃとを結ぶ方向（Ｚ軸方向）に連続して交互に繰り返し設けられている。
　続いて図４に戻り、セパレータ４１の備わる組電池１について説明する。上述したように、セパレータ４１は隣り合う二次電池５の主面１０に対向し、二次電池５に挟まれて配置されている。ここで、セパレータ４１は、第一のストッパー４１ａを下ケース２の第一の壁部１３の上部に載置され、第二のストッパー４１ｃは上ケース３の第二の壁部１５の下部になるように載置されている。
　また、図１及び図２に示す通り、組電池１の上ケース３のうち、二次電池５の側面１１に対向する側面（ＸＺ側面）には複数の開口部６０が形成されている。複数の開口部６０は略長方形の断面を有し、セパレータ４１が備わる二次電池間隔に接続されている。つまり、開口部６０はセパレータ４１と同様に第一の所定の間隔を空けて形成されており、第一の所定の間隔に空気などの冷媒を送り込むことのできるようになっている。
　このような組電池１は、セパレータ４１が備わっているため、隣り合う二次電池５同士を絶縁しつつも、隣り合う二次電池５に所定の間隔を設け、その間隔に空気などの冷媒を流すことができる。
　また、セパレータ４１はジグザグ状の冷却通路４１ｂを備えている。このため、冷媒が一方の二次電池５の主面１０にのみ接触することなく、隣り合う二次電池５の両方の主面１０に接触する。このため、一方の二次電池５のみに冷媒が接触する場合と比較して、隣り合う二次電池５に対して比較的均等に接触するように冷媒が流れるため、二次電池５が冷却される度合いに差が生じにくく、二次電池５の温度差を小さくすることができる。
　更に、セパレータ４１は第一のストッパー４１ａ及び第二のストッパー４１ｃを備えている。第一のストッパー４１ａ及び第二のストッパー４１ｃのＸ軸方向の凸部の幅は二次電池５同士に設けられた二次電池間隔と略同一に形成されている。このため、セパレータ４１が二次電池５と第一の壁部１３及び二次電池５と第二の壁部１５との間に入り込むことを防ぐことができる。加えて、セパレータ４１の二次電池間隔内での動きを制限することができる。
　第一のストッパー４１ａ及び第二のストッパー４１ｃのＸ軸方向の凸部の幅は二次電池５同士に設けられた二次電池間隔と略同一に形成されているため、冷媒は第一のストッパー４１ａ及び第二のストッパー４１ｃが形成されている部分に流れにくい。そのため、冷媒は冷却通路４１ｂに集中的に流れることとなる。
　また、第一のストッパー４１ａのＺ軸方向の長さは、第二のストッパー４１ｃのＺ軸方向の長さよりも長い場合、冷却通路４１ｂは発熱の大きい二次電池５の端子面９側に位置することになり、この部分により多くの冷媒を流すことができる。よって、効率的に二次電池５を冷却することができる。
（変形例１）
　以下、変形例１について説明する。実施形態と同じ構成や同じ効果の記載は適宜省略する。
　図７は本変形例に係るセパレータ４２の斜視図、図８は本変形例に係るセパレータ４２の断面図である。また、図９はセパレータ４２を備えた組電池１のＸＺ平面拡大断面図である。
　図７～図９に示す通り、本変形例に係るセパレータ４２は、第一のストッパー４２ａ、冷却通路４２ｂ、第二のストッパー４２ｃと、を備えている。
　ここで、第一のストッパー４２ａはＺ軸方向においてセパレータ４２の一端に、第二のストッパー４２ｃはＺ軸方向においてセパレータ４２の他端に設けられ、冷却通路４２ｂは第一のストッパー４２ａと第二のストッパー４２ｃとの間に設けられている。
　第一のストッパー４２ａはＹ軸方向に連続した溝部であり、略コの字型の断面を有し、下ケース２に立設された第一の壁部１３に対向している。また、Ｘ軸方向の溝部の幅は複数の二次電池５同士に設けられた、所定の間隔（二次電池間隔）と略同一である。第一のストッパー４２ａは、セパレータ４２の厚さ方向（Ｘ軸方向）に直交する向き（Ｙ軸方向）に延伸して設けられている。
　一方、第二のストッパー４２ｃはＹ軸方向に連続した溝部であり略コの字型の断面を有し、上ケース３に立設された第二の壁部１５に対向している。また、Ｘ軸方向の溝部の幅は複数の二次電池５同士に設けられた、所定の間隔（二次電池間隔）と略同一である。第二のストッパー４２ｃはセパレータ４２の厚さ方向（Ｘ軸方向）に直交する向き（Ｙ軸方向）に延伸して設けられている。
　また、第一のストッパー４２ａのＺ軸方向の長さは、第二のストッパー４２ｃのＺ軸方向の長さよりも長いことが好ましい。
　また、本実施形態に係るセパレータ４２の冷却通路４２ｂは平面であり、二次電池５同士に設けられたＸ軸方向の第一の所定の間隔の略半分の位置に形成されている。言い換えると、セパレータ４２の冷却通路４２ｂは二次電池間隔の第一の方向の中心部に設けられている。
　このようなセパレータ４２が備わる組電池１は、隣り合う二次電池５同士を絶縁しつつも、隣り合う二次電池に所定の間隔を設け、空気などの冷媒を流すことができる。
　また、セパレータ４２は二次電池間隔の第一の方向の中心部に設けられた冷却通路４２ｂを備えており、隣り合う二次電池５のそれぞれに対して冷媒を接触することができる。このため、一方の二次電池５のみに冷媒が接触する場合と比較して、隣り合う二次電池５に対して比較的均等に接触するように冷媒が流れるため、二次電池５が冷却される度合いに差が生じにくく、二次電池５同士の温度差を小さくすることができる。
　更に、セパレータ４２は第一のストッパー４２ａ及び第二のストッパー４２ｃを備えている。第一のストッパー４２ａ及び第二のストッパー４２ｃのＸ軸方向の凸部の幅は二次電池５同士に設けられたＸ軸方向の二次電池間隔と略同一に形成されている。このため、セパレータ４２が二次電池５と第一の壁部１３及び第二の壁部１５との間に入り込むことを防ぐことができる。加えて、セパレータ４１の第一の間隙内での動きを制限することができる。
　また、冷媒は第一のストッパー４２ａ及び第二のストッパー４２ｃが形成されている部分に流れにくい。そのため、冷媒は冷却通路４２ｂの形成されている部分に流れることとなる。第一のストッパー４２ａのＺ軸方向の長さは、第二のストッパー４２ｃのＺ軸方向の長さよりも長い場合、冷却通路４２ｂは発熱の大きい二次電池の端子面９側に位置することになり、この部分により多くの冷媒を流すことができる。よって、より効率的に二次電池５を冷却することができる。
（変形例２）
　以下、変形例２について説明する。実施形態と同じ構成や同じ効果の記載は適宜省略する。
　図１０は本変形例に係るセパレータ４３の斜視図、図１１は本変形例に係るセパレータ４３の断面図である。また、図１２はセパレータ４３を備えた組電池１のＸＺ平面拡大断面図である。
　図１０～図１２に示す通り、本変形例に係るセパレータ４３は、第一のストッパー４３ａ、冷却通路４３ｂ、第二のストッパー４３ｃと、を備えている。
　ここで、第一のストッパー４３ａはＺ軸方向においてセパレータ４３の一端に、第二のストッパー４３ｃはＺ軸方向においてセパレータ４３の他端に設けられ、冷却通路４３ｂは第一のストッパー４３ａと第二のストッパー４３ｃとの間に設けられている。
　第一のストッパー４３ａは略直方体の凸部であり、略コの字型の断面を有し、下ケース２に立設された第一の壁部１３に対向している。また、Ｘ軸方向の凸部の幅は複数の二次電池５同士に設けられた、所定の間隔（二次電池間隔）と略同一である。複数の第一のストッパー４３ａは、セパレータ４３の厚さ方向（Ｘ軸方向）に直交する向き（Ｙ軸方向）に間隔を空けて並んで設けられている。
　一方、第二のストッパー４３ｃはＹ軸方向に連続した溝部であり、略コの字型の断面を有し上ケース３に立設された第二の壁部１５に対向している。また、Ｘ軸方向の溝部の幅は複数の二次電池５同士に設けられた、所定の間隔（二次電池間隔）と略同一である。第二のストッパー４３ｃはセパレータ４３の厚さ方向（Ｘ軸方向）に直交する向き（Ｙ軸方向）に延伸して設けられている。
　また、第一のストッパー４３ａのＺ軸方向の長さは、第二のストッパー４３ｃのＺ軸方向の長さよりも長いことが好ましい。
　本実施形態に係るセパレータ４３の冷却通路４３ｂは、セパレータ４３の両側に備わる二次電池５に多点で接するように波形状の断面構造を有し、セパレータ４３の厚さ方向（Ｘ軸方向）に直交する向き（Ｙ軸方向）に延伸して設けられている。
　言い換えると、冷却通路４３ｂには二次電池間隔の第一の方向の中心から冷却通路４３ｂに隣り合う２つの二次電池５のうち一方の二次電池５に向けて突出して一方の二次電池５に当接し、隣り合う２つの二次電池５のうち他方の二次電池５との間に隙間を形成する第一の突出部４３ｂ－１と、二次電池間隔の第一の方向の中心から他方の二次電池５に向けて突出して他方の二次電池５に当接し、一方の二次電池５との間に隙間を形成する第二の突出部４３ｂ－２とを有し、第一の突出部４３ｂ－１と第二の突出部４３ｂ－２は冷却通路に直角な方向に連続して交互に繰り返し設けられて波形状を形成している。
　なお、第一のストッパー４３ａのＺ軸方向の長さは、第二のストッパー４３ｃのＺ軸方向の長さよりも長いことが好ましい。
　このような組電池１は、セパレータ４３が備わっているため、隣り合う二次電池５同士を絶縁しつつも、隣り合う二次電池に所定の間隔を設け、空気などの冷媒を流すことができる。
　また、セパレータ４３は冷却通路４３ｂを備えている。このため、冷媒が一方の二次電池５の主面１０にのみ接触することなく、隣り合う二次電池５の両方の主面１０に接触する。このため、二次電池５が冷却される度合いに差が生じにくく、二次電池５の温度差を小さくすることができる。
　更に、セパレータ４３は第一のストッパー４３ａ及び第二のストッパー４３ｃを備えている。第一のストッパー４３ａ凸部の幅及び第二のストッパー４３ｃのＸ軸方向の溝部の幅は二次電池５同士に設けられた二次電池間隔と略同一に形成されているため、セパレータ４３が二次電池５と第一の壁部１３及び第二の壁部１５との間に入り込むことを防ぐことができる。
　また、冷媒は第一のストッパー４３ａ及び第二のストッパー４３ｃが形成されている部分に流れにくい。そのため、冷媒は冷却通路４３ｂの形成されている部分に流れることとなる。第一のストッパー４３ａのＺ軸方向の長さは、第二のストッパー４３ｃのＺ軸方向の長さよりも長い場合、冷却通路４３ｂは発熱の大きい二次電池の端子面９側に位置することになり、この部分により多くの冷媒を流すことができる。よって、より効率的に二次電池５を冷却することができる。
　また、第一のストッパー４３ａ及び第二のストッパー４３ｃが隣り合う二次電池５同士の間に形成された二次電池間隔に挟まれて固定される。これによりセパレータ４３の第一の間隙内での動きを制限することができ、セパレータ４３が二次電池間隔内で移動して隣り合う二次電池５の片側に寄ってしまうことを避けることができる。これにより、冷媒が両二次電池５に対してなるべく均等に接触することができ、なるべく均等に二次電池５を冷却することができる。
　（変形例３）
　以下、変形例３について説明する。実施形態と同じ構成や同じ効果の記載は適宜省略する。
　図１３は本変形例に係るセパレータ４４の斜視図、図１４は本変形例に係るセパレータ４４の断面図である。また、図１５はセパレータ４４を備えた組電池１のＸＺ平面拡大断面図である。
　図１３～図１５に示す通り、本変形例に係るセパレータ４４は、第一のストッパー４４ａ、冷却通路４４ｂ、第二のストッパー４４ｃと、を備えている。
　ここで、第一のストッパー４４ａはＺ軸方向においてセパレータ４４の一端に、第二のストッパー４４ｃはＺ軸方向においてセパレータ４４の他端に設けられ、冷却通路４４ｂは第一のストッパー４４ａと第二のストッパー４４ｃとの間に設けられている。
　第一のストッパー４４ａは略直方体の凸部であり、略コの字型の断面を有している。また、Ｘ軸方向の凸部の幅は二次電池５同士に設けられたＸ軸方向の所定の間隔（二次電池間隔）と略同一である。複数の第一のストッパー４４ａは、セパレータ４４の厚さ方向（Ｘ軸方向）に直交する向き（Ｙ軸方向）に間隔を空けて並んで設けられている。
　一方、第二のストッパー４４ｃはＹ軸方向に連続した溝部であり、略コの字型の断面を有している。また、Ｘ軸方向の溝部の幅は二次電池５同士に設けられたＸ軸方向の所定の間隔（二次電池間隔）と略同一である。セパレータ４４の厚さ方向（Ｘ軸方向）に直交する向き（Ｙ軸方向）に延伸して設けられている。
　なお、第一のストッパー４４ａのＺ軸方向の長さは、第二のストッパー４４ｃのＺ軸方向の長さよりも長いことが好ましい。
　実施形態に係るセパレータ４４の冷却通路４４ｂはセパレータ４４の両側に備わる二次電池５に複数個所で接するように、凹凸部がそれぞれ所定の間隔形成されたうえで、その凹凸部が複数連続した構造を有し、セパレータ４４の厚さ方向（Ｘ軸方向）に直交する向き（Ｙ軸方向）に延伸して設けられている。
　言い換えると、冷却通路４４ｂは二次電池間隔の第一の方向の中心から冷却通路４３ｂに隣り合う２つの二次電池５のうち一方の二次電池５に向けて突出して一方の二次電池５に当接し、隣り合う２つの二次電池５のうち他方の二次電池５との間に隙間を形成する第一の突出部４４ｂ－１と、二次電池間隔の第一の方向の中心から他方の二次電池５に向けて突出して他方の二次電池５に当接し、一方の二次電池５との間に隙間を形成する第二の突出部４４ｂ－２とを、前記冷却通路に直角な方向に連続して交互に繰り返し設けられ、第一の突出部４４ｂ－１と第二の突出部４４ｂ－２とが連続して形成されている。
　ここで、第一の突出部４４ｂ－１及び第二の突出部４４ｂ－２は二次電池５の主面１０に当接する面を有しており、その面はＺ軸方向に所定の長さを有している。
　このようなセパレータ４４が備わる組電池１は、隣り合う二次電池５同士を絶縁しつつも、隣り合う二次電池５同士に所定二次電池間隔を設け、その間隔に空気などの冷媒を流すことができる。
　また、セパレータ４４を用いることで、第一の突出部４４ｂ－１及び第二の突出部４４ｂ－２により形成された、互いに隣り合う二次電池５とのそれぞれとの隙間に対して冷媒を流すことができる。このため、一方の二次電池５のみに冷媒が接触する場合と比較して、隣り合う二次電池５を比較的均等に冷却することができる。このため、二次電池５が冷却される度合いに差が生じにくく、二次電池５同士の温度差を小さくすることができる。
　さらに、第一のストッパー４２ａ及び第二のストッパー４２ｃのＸ軸方向の凸部の幅は二次電池５同士に設けられた二次電池間隔と略同一に形成されているため、セパレータ４４が二次電池５と第一の壁部１３及び第二の壁部１５との間に入り込むことを防ぐことができる。
　さらに、冷却通路４４ｂは第一の突出部４４ｂ－１、第二の突出部４４ｂ－２はＺ軸方向に所定の長さを二次電池５の主面１０に接する面を有し、セパレータ４４が隣り合う二次電池の主面１０に固定されやすい。よって、セパレータ４４の二次電池間隔内での動きを制限することができる。
　また、冷媒は第一のストッパー４４ａ及び第二のストッパー４４ｃが形成されている部分に流れにくい。そのため、冷媒は冷却通路４４ｂの形成されている部分に流れることとなる。第一のストッパー４４ａのＺ軸方向の長さは、第二のストッパー４４ｃのＺ軸方向の長さよりも長い場合、冷却通路４４ｂは発熱の大きい二次電池５の端子面９側に位置することになり、この部分により多くの冷媒を流すことができる。よって、より効率的に二次電池５を冷却することができる。
　（変形例４）
　以下、変形例４について説明する。実施形態と同じ構成や同じ効果の記載は適宜省略する。
　図１６は本変形例に係るセパレータ４５の斜視図、図１７はセパレータ４５と、二次電池５と、上ケース３と蓋体４とが一体化した組電池の分解斜視図である。
　図１６、図１７に示す通り、本変形例に係るセパレータ４５は、実施形態に係る複数のセパレータ４０を接続部４５ｄにより連結したものである。本変形例に係るセパレータ４５は第一のストッパー４５ａ、冷却通路４５ｂ、第二のストッパー４５ｃと、さらに、接続部４５ｄを備える。
　セパレータ４５の接続部４５ｄを除いた構造は実施例で示したセパレータ４１と同一であるから、セパレータ４１で説明した内容は省略する。
　接続部４５ｄはセパレータ４５の他の部材と同じ材質により、例えば直方体に形成されており、複数の第一のストッパー４５ａ同士を接続している。接続部４５ｄは第一のストッパー４５ａ、冷却通路４５ｂ、第二のストッパー４５ｃを備える面（ＹＺ平面）に垂直な方向（Ｘ方向）に延伸して形成されている。
　また、接続部４５ｄと第一のストッパー４５ａとの連結部は、折り曲げることのできる構造となっており、図１７に示すようにセパレータ４５は接続部４５ｄを介してつづら折りの形状に変形ことができる。
　図１７のように、セパレータ４５は上ケース３に二次電池５が備わった状態で、上ケース３の開口部側から二次電池５によって形成された二次電池間隔に挿入される。
　セパレータ４５を挿入する方向は第二のストッパー４１ｃを先頭とした方向であり、セパレータ４５において接続部４５ｄが形成されているのは、挿入方向の逆側であるため、セパレータ４５を上ケース３に挿入する際に接続部４５ｄと干渉する可能性を低減することができる。また、セパレータ４５は複数のセパレータが一体化した構造であるため、一枚のセパレータを挿入することで足り、セパレータを二次電池間隔に一枚ずつ順に挿入することに比べると、セパレータを挿入する工数を低減することができる。
　なお、本変形例ではセパレータ４１の形状に対して接続部４５ｄを加える形で説明したが、その他のセパレータ形状においても接続部を加えることで適応可能である。
　（変形例５）
　以下、変形例５について説明する。実施形態と同じ構成や同じ効果の記載は適宜省略する。
　図１８は本変形例に係るセパレータ４６の側面図、図１９はセパレータ４６と、二次電池５と、上ケース３の一部拡大斜視図である。
　図１８に示すように、セパレータ４６は第一のストッパー４６ａ、冷却通路４６ｂ、第二のストッパー４６ｃと、さらに第一のストッパー４６ａが設けられて領域の、Ｙ軸方向における両端部にタブ状突起部４６ｅが設けられている。セパレータ４６のタブ状突起部４６ｅを除いた構造は実施例で示したセパレータ４１と同一であるから、セパレータ４１で説明した内容は省略する。
　具体的には、セパレータ４６のタブ状突起部４６ｅを含めたＹ軸方向の幅は、二次電池５のＹ軸方向の幅よりも長くなるように形成されている。
　図１９に示すように、このようなセパレータ４６を用いることで、上ケース３に挿入された状態でも、セパレータ４６のタブ状突起部４６ｅが二次電池５に隠れることなく、二次電池５の側面１１付近に現れる。よって、組電池１の製造の際にセパレータの挿入忘れを防止することができる。
　なお、本変形例ではセパレータ４１の形状に対してタブ状突起部４６ｅを加える形で説明したが、その他のセパレータ形状においても接続部を加えることで適応可能である。
（変形例６）
　以下、変形例６について説明する。実施形態と同じ構成や同じ効果の記載は適宜省略する。
　図２０は本変形例に係るセパレータ４７の斜視図、図２１はセパレータ４７と、二次電池５と、下ケース２と基板２０とを示した組電池１の斜視図である。
　図２０に示すように、セパレータ４７は第一のストッパー４７ａ、冷却通路４７ｂと、流路方向変更部４７ｆが設けられている。セパレータ４７の流路方向変更部４７ｆを除いた構造は、変形例３で示したセパレータ４４の第二のストッパー４４ｃを除いた構造と同一であるから、セパレータ４４で説明した内容は省略する。
　セパレータ４７のＹ軸方向両端部から中心部に向かった所定の長さにおいてＺ軸方向上向きに冷媒が流れるよう、Ｚ軸方向上向きが解放されている。
　一方、セパレータ４７のＹ軸方向中心部においては、二次電池間隔の第一の方向の中心から他方の二次電池５に向けて突出して他方の二次電池５に当接する流路方向変更部４７ｆを有している。
　図２１（上ケース３などを省略）に示すように、組電池１に対してこのようなセパレータを使用することで、組電池１の両側面から冷媒を流した際に、流路方向変更部４７ｆの形状に沿って冷媒が二次電池の端子面９側及び基板２０側に流れることになる。
　二次電池の端子面９側や基板２０側は発熱が大きいため、これら部分により多くの冷媒を流すことにより、冷却効果を高めることができる。
　なお、本変形例ではセパレータ４４の形状に対して流路方向変更部４７ｆを適応する形で説明したが、その他のセパレータ形状においても流路方向変更部４７ｆを適応可能である。
（変形例７）
　以下、変形例７について説明する。実施形態と同じ構成や同じ効果の記載は適宜省略する。
　図２２は本変形例に係るセパレータ４８の斜視図、図２３はセパレータ４８断面図である。
　図２２及び図２３に示すように、セパレータ４８は第一のストッパー４８ａ、冷却通路４８ｂ、第二のストッパー４８ｃと、さらに冷却通路４８ｂには突起部４８ｇとが備えられている。セパレータ４８の突起部４８ｇを除いた構造は、変形例３で示したセパレータ４４の構造と同一であるから、セパレータ４４で説明した内容は省略する。
　突起部４８ｇはセパレータ４８の冷却通路４８ｂに形成され、突起部４８ｇが形成された面には凸形状が、その反対側の面は凹形状が形成されており、冷却通路４８ｂのＹ軸方向に沿って複数形成されている。これら複数の突起部４８ｇはＺ軸方向には同一でないことが好ましく、セパレータ４８の材質と同一であることが好ましい。
　このような突起部４８ｇが形成されたセパレータ４８を備える組電池１においては、冷却通路４８ｂに流入した冷媒が、突起部４８ｇ付近で乱流なる。この乱流効果によって二次電池５と流体との間の熱伝導率を高め、熱交換性を高めることができる。
　なお、本変形例ではセパレータ４４の形状に対して突起部４８ｇを適応する形で説明したが、その他のセパレータ形状においても突起部４８ｇを適応可能である。
（変形例８）
　以下、変形例８について説明する。実施形態と同じ構成や同じ効果の記載は適宜省略する。
　図２４は本変形例に係るセパレータ４９の斜視図、図２５は本変形例に係るセパレータ４９を備えた組電池１の一部拡大断面図である。
　図２４及び図２５に示すように、セパレータ４９は第一のストッパー４９ａ、冷却通路４９ｂ、第二のストッパー４９ｃと、さらに冷却通路４９ｂに篏合する剛体４９ｈとが備えられている。セパレータ４９の剛体４９ｈを除いた構造は、変形例３で示したセパレータ４４の構造と同一であるから、セパレータ４４で説明した内容は省略する。
　剛体４９ｈに二次電池５の膨れにも耐えうる剛性があり、比較的二次電池５の膨れが大きな部分に剛体４９ｈを備えることで、二次電池５が膨れるような場合でも剛体４９ｈが隣り合う二次電池５の両方に当接して、所定の間隔を保つ。これにより二次電池５の膨れを抑制することや、セパレータ４９が隣り合う二次電池５同士に押しつぶされるような可能性を低減することができる。
　剛体４９ｈはＺ軸方向における二次電池５の中央部付近に篏合されていることが好ましい。一般的に二次電池５の膨れは二次電池５の中央部が最も大きく、この中央部に接する形で剛体４９ｈを設けることで、より効果を発揮することができる。
　なお、本変形例ではセパレータ４４の形状に対して剛体４９ｈを適応する形で説明したが、その他のセパレータ形状においても剛体４９ｈを適応可能である。
（変形例９）
　以下、変形例９について説明する。実施形態と同じ構成や同じ効果の記載は適宜省略する。
　図２６は本変形例に係るセパレータ５０の斜視図である。
　図２６に示すようにセパレータ５０は第一のストッパー５０ａ、冷却通路５０ｂ、第二のストッパー５０ｃと、第一のストッパー５０ａと冷却通路５０ｂの間に、連続凹凸部５０ｉが形成されている。セパレータ５０の連続凹凸部５０ｉを除いた構造は、変形例３で示したセパレータ４４と同一であるから、セパレータ４４で説明した内容は省略する。
　連続凹凸部５０ｉはＹ軸方向に延伸して形成されており、Ｙ軸方向に連続して形成され、二次電池間隔と略同一の高さを有する凸部５０ｉ－１に対して、所定の深さを有する凹部５０ｉ－２がＹ軸方向に連続して形成されている。そのため、連続凹凸部５０ｉの凸部５０ｉ－１は二次電池５の主面１０に当接している。
　連続凹凸部５０ｉはＺ軸方向における二次電池５の中央部に設けられていることが好ましい。
　連続凹凸部５０ｉは、セパレータの骨組みのような機能を有するため、セパレータの強度が向上する。更に、凸部５０ｉ－１は二次電池５の主面１０に当接しているため、隣り合う二次電池５がそれぞれ膨れた場合であっても、凸部５０ｉ－１それぞれの二次電池５に当接するため、その膨れを抑制することができる。
　なお、本変形例ではセパレータ４４の形状に対して連続凹凸部５０ｉを適応する形で説明したが、その他のセパレータ形状においても連続凹凸部５０ｉを適応可能である。
　本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
１…組電池、２…下ケース、３…上ケース、４…蓋体、５…二次電池、１３…第一の壁部、１５…第二の壁部、４１…セパレータ、４１ａ…第一のストッパー、４１ｂ…冷却通路、４１ｂ－１…第一の突出部、４１ｂ－２…第二の突出部、４１ｃ…第二のストッパー

Claims (6)

  1. 　正極端子と負極端子を有する端子面と、前記端子面の一対の長辺から前記端子面に略直交した方向に延びる一対の主面と、前記主面間に延びる一対の側面と、前記端子面に対向する底面とを備える複数の二次電池と、
    　上部が開口し、前記底面に対向する下面を有する下ケースと、下部が開口し、前記端子面に対向する上面を有する上ケースとを含み、前記複数の二次電池を前記主面が対向するよう所定の二次電池間隔を空けて第一の方向に並べて収容するケースと、
    　前記複数の二次電池のそれぞれの間に挟まれる複数のセパレータと、を有し、
    　前記下ケースは、前記下面から上方に所定の高さ立設し、前記複数の二次電池の間のそれぞれを仕切る複数の第一の壁部を有し、
    　前記上ケースは、前記上面から下方に所定の高さ立設し、前記複数の二次電池の間のそれぞれを仕切る複数の第二の壁部を有し、
    　前記複数のセパレータは、前記第一の壁部と、前記第二の壁部との間に設けられ、前記セパレータの下部には前記第一の方向に前記二次電池間隔と略同一の厚みを有する第一のストッパーを有し、前記セパレータの上部には前記第一の方向に前記二次電池間隔と略同一の厚みを有する第二のストッパーを有し、前記第一のストッパーと前記第二のストッパーの間には前記複数の二次電池の間に冷却通路を形成し、
    　前記ケースの前記側面に対向する面に前記冷却通路に対向する開口部を設ける、
    　組電池。
  2. 　前記冷却通路は、前記二次電池間隔の前記第一の方向の中心から前記冷却通路に隣り合う２つの前記二次電池のうち一方の二次電池に向けて突出して前記一方の二次電池に当接し、前記隣り合う２つの前記二次電池のうち他方の二次電池との間に隙間を形成する第一の突出部と、前記二次電池間隔の前記第一の方向の中心から前記他方の二次電池に向けて突出して前記他方の二次電池に当接し、前記一方の二次電池との間に隙間を形成する第二の突出部とを、前記冷却通路に直角な方向に連続して交互に繰り返して複数設ける、
    　請求項１に記載の組電池。
  3. 　前記第一の突出部と前記第二の突出部とは連続したジグザグ形状を有している、請求項２に記載の組電池。
  4. 　前記第一の突出部と前記第二の突出部とは連続した波形状を有している、請求項２に記載の組電池。
  5. 　前記冷却通路は、前記二次電池間隔の前記第一の方向の中心部に平面を設けることにより両側に形成される、請求項１に記載の組電池。
  6. 　前記第一のストッパーの上下方向の寸法は、前記第二のストッパーの上下方向の寸法よりも大きい、請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の組電池。
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