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JP2018081886A - Assembled battery - Google Patents

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JP2018081886A
JP2018081886A JP2016225284A JP2016225284A JP2018081886A JP 2018081886 A JP2018081886 A JP 2018081886A JP 2016225284 A JP2016225284 A JP 2016225284A JP 2016225284 A JP2016225284 A JP 2016225284A JP 2018081886 A JP2018081886 A JP 2018081886A
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JP
Japan
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end opening
spacer
width
assembled battery
dust
Prior art date
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Application number
JP2016225284A
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Japanese (ja)
Inventor
剛 小出
Takeshi Koide
剛 小出
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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  • Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

【課題】砂埃に起因する各単電池間の短絡が抑制された組電池を提供する。【解決手段】組電池は、配列された単電池間の間隙に配置された板状のスペーサ30と、スペーサ30の上端に開口した上端開口32と、スペーサ30の下端に開口した下端開口34と、上端開口32と下端開口34とを連通する連通経路36とを備える。単電池の配列方向と単電池の高さ方向Hとに直交する幅方向Wにおいて、上端開口32の開口幅w1は、下端開口34の開口幅w2よりも大きく、連通経路36は、該連通経路36の幅方向Wにおける幅が上端開口32に向かって拡がり、かつ、下端開口34に向かって狭まるように傾斜した傾斜面38を有する。【選択図】図4PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an assembled battery in which a short circuit between individual cells due to dust is suppressed. SOLUTION: The assembled battery includes a plate-shaped spacer 30 arranged in a gap between the arrayed cells, an upper end opening 32 opened at an upper end of the spacer 30, and a lower end opening 34 opened at a lower end of the spacer 30. , A communication path 36 that connects the upper end opening 32 and the lower end opening 34. In the width direction W orthogonal to the cell array direction and the cell height direction H, the opening width w1 of the upper end opening 32 is larger than the opening width w2 of the lower end opening 34, and the communication path 36 is the communication path. It has an inclined surface 38 that is inclined so that the width of the width 36 in the width direction W widens toward the upper end opening 32 and narrows toward the lower end opening 34. [Selection diagram] Fig. 4

Description

本発明は、複数の充放電可能な単電池が所定方向に配列されて構成された組電池に関する。   The present invention relates to an assembled battery in which a plurality of chargeable / dischargeable cells are arranged in a predetermined direction.

軽量で高エネルギー密度が得られるリチウムイオン二次電池、ニッケル水素電池その他の二次電池あるいはキャパシタ等の蓄電素子を単電池とし、該単電池を複数直列接続して成る組電池は高出力が得られる電源として、車両搭載用電源、或いはパソコンおよび携帯端末の電源として好ましく用いられている。例えば車両搭載用組電池の一例として特許文献1には、角型の単電池を複数個配列すると共に各単電池の上面に設けられた正極端子および負極端子をそれぞれ直列に接続することにより構成された組電池が開示されている。   Lithium ion secondary batteries, nickel hydride batteries and other secondary batteries that are lightweight and provide high energy density are used as unit cells, and a battery pack that consists of a plurality of unit cells connected in series provides high output. As a power source to be used, it is preferably used as a vehicle-mounted power source or a personal computer and a portable terminal. For example, Patent Document 1 as an example of an assembled battery for a vehicle is configured by arranging a plurality of rectangular unit cells and connecting a positive electrode terminal and a negative electrode terminal provided on the upper surface of each unit cell in series. An assembled battery is disclosed.

特開2016−091665号公報JP 2006-091665 A

複数の単電池が所定方向に配列されて構成された組電池においては、図9に示すように、組電池の外部から混入した金属粉等を含む砂埃1が単電池2の上面に堆積する場合があり得る。単電池2の上面に砂埃1が堆積すると、砂埃1が隣接する単電池2間を架橋することで、単電池2(例えば電池ケース)間が短絡する虞がある。
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、上記砂埃に起因する単電池間の短絡を抑制し得る組電池を提供することである。
In an assembled battery in which a plurality of unit cells are arranged in a predetermined direction, as shown in FIG. 9, when dust 1 containing metal powder mixed from the outside of the assembled battery accumulates on the upper surface of the unit cell 2. There can be. When the dust 1 accumulates on the upper surface of the unit cell 2, there is a possibility that the unit cell 2 (for example, a battery case) may be short-circuited by bridging the adjacent unit cells 2 with the dust 1.
This invention is made | formed in view of this situation, The main objective is to provide the assembled battery which can suppress the short circuit between the single cells resulting from the said dust.

本発明によって提供される組電池は、複数の充放電可能な単電池が所定方向に配列されて構成された組電池である。この組電池は、前記配列された単電池間の間隙に配置された板状のスペーサと、前記スペーサの上端に開口した上端開口と、前記スペーサの下端に開口した下端開口と、前記上端開口と前記下端開口とを連通する連通経路とを備える。前記単電池の配列方向と前記単電池の高さ方向とに直交する幅方向において、前記上端開口の開口幅は、前記下端開口の開口幅よりも大きく、かつ、前記スペーサの全幅と同じ幅で形成されている。そして、前記連通経路は、該連通経路の前記幅方向における幅が前記上端開口に向かって拡がり、かつ、前記下端開口に向かって狭まるように傾斜した傾斜面を有する。かかる構成によれば、単電池の上面に堆積した砂埃に起因する単電池間の短絡を抑制し得る、信頼性の高い組電池を提供することができる。   The assembled battery provided by the present invention is an assembled battery in which a plurality of chargeable / dischargeable cells are arranged in a predetermined direction. The assembled battery includes a plate-like spacer disposed in a gap between the arranged single cells, an upper end opening opened at the upper end of the spacer, a lower end opening opened at the lower end of the spacer, and the upper end opening. A communication path communicating with the lower end opening. In the width direction perpendicular to the arrangement direction of the unit cells and the height direction of the unit cells, the opening width of the upper end opening is larger than the opening width of the lower end opening and the same width as the entire width of the spacer. Is formed. The communication path has an inclined surface that is inclined so that a width of the communication path in the width direction is widened toward the upper end opening and is narrowed toward the lower end opening. According to such a configuration, it is possible to provide a highly reliable assembled battery that can suppress a short circuit between the single cells due to dust accumulated on the upper surface of the single cells.

なお、本明細書において「単電池」とは、組電池を構成するために相互に直列接続され得る個々の蓄電素子を指す用語であり、特に限定しない限り種々の組成の電池、キャパシタを包含する。また、「二次電池」とは、繰り返し充電可能な電池一般をいい、リチウムイオン二次電池、ニッケル水素電池等のいわゆる蓄電池を包含する。リチウムイオン二次電池を構成する蓄電素子は、ここでいう「単電池」に包含される典型例であり、そのような単電池を複数備えて成るリチウムイオン二次電池パックは、ここで開示される「組電池」の典型例である。   In this specification, the “unit cell” is a term indicating individual storage elements that can be connected in series to form an assembled battery, and includes batteries and capacitors having various compositions unless otherwise specified. . The “secondary battery” generally refers to a battery that can be repeatedly charged, and includes so-called storage batteries such as lithium ion secondary batteries and nickel metal hydride batteries. The electric storage element constituting the lithium ion secondary battery is a typical example included in the “unit cell” referred to herein, and a lithium ion secondary battery pack including a plurality of such unit cells is disclosed herein. This is a typical example of an “assembled battery”.

一実施形態に係る組電池の構成を模式的に示す側面図である。It is a side view which shows typically the structure of the assembled battery which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る組電池の構成を模式的に示す上面図である。It is a top view which shows typically the structure of the assembled battery which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係るスペーサの構成を模式的に示す上面図である。It is a top view which shows typically the structure of the spacer which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係るスペーサの構成を模式的に示す正面図である。It is a front view which shows typically the structure of the spacer which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係るスペーサの構成を模式的に示す側面図である。It is a side view which shows typically the structure of the spacer which concerns on one Embodiment. 図4のA−A断面図である。It is AA sectional drawing of FIG. 一実施形態に係る組電池の構成を模式的に示す側面図である。It is a side view which shows typically the structure of the assembled battery which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係るスペーサの構成を模式的に示す正面図である。It is a front view which shows typically the structure of the spacer which concerns on one Embodiment. 従来の組電池の構成を模式的に示す側面図である。It is a side view which shows typically the structure of the conventional assembled battery.

以下、本発明の好適な実施形態を説明する。なお、本明細書において特に言及している事項以外の事柄であって本発明の実施に必要な事柄は、当該分野における従来技術に基づく当業者の設計事項として把握され得る。本発明は、本明細書に開示されている内容と当該分野における技術常識とに基づいて実施することができる。なお、各図面は、模式的に描いており、必ずしも実物を反映しない。また、各図面は、一例を示すのみであり、各図面は、特に言及されない限りにおいて本発明を限定しない。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described. Note that matters other than matters specifically mentioned in the present specification and necessary for the implementation of the present invention can be grasped as design matters of those skilled in the art based on the prior art in this field. The present invention can be carried out based on the contents disclosed in this specification and common technical knowledge in the field. In addition, each drawing is drawn typically and does not necessarily reflect a real thing. Each drawing shows only an example, and each drawing does not limit the present invention unless otherwise specified.

ここに開示される組電池は、単電池(典型的には、扁平形状の外形を有する単電池)を配列してなる組電池であればよく、単電池の構成は特に制限されない。特に限定することを意図したものではないが、以下、扁平形状のリチウムイオン二次電池を単電池とし、該単電池の複数個を直列に接続してなる組電池を例にして本発明を詳細に説明する。   The assembled battery disclosed herein may be an assembled battery formed by arranging single cells (typically, single cells having a flat outer shape), and the configuration of the single cells is not particularly limited. Although not intended to be particularly limited, the present invention will be described in detail below using an example of an assembled battery in which a flat lithium ion secondary battery is a single battery and a plurality of the single batteries are connected in series. Explained.

<第1実施形態>
図1および図2を参照しながら本実施形態の組電池10の構成について説明する。図1および図2は本実施形態の組電池10の構成を模式的に示す図であり、図1は側面図、図2は上面図である。
<First Embodiment>
The structure of the assembled battery 10 of this embodiment is demonstrated referring FIG. 1 and FIG. FIG. 1 and FIG. 2 are diagrams schematically showing the configuration of the assembled battery 10 of the present embodiment, FIG. 1 is a side view, and FIG. 2 is a top view.

組電池10は、複数の充放電可能な単電池20が直列に接続されて構成されている。図示した例では、同形状の4個の単電池20が一定の間隔で直列に配列されている。なお、図面中の符号Lは単電池の配列方向(単電池の厚み方向)を示し、符号Hは単電池の高さ方向を示し、符号Wは単電池の幅方向(単電池の配列方向と単電池の高さ方向とに直交する方向)を示している。   The assembled battery 10 is configured by connecting a plurality of chargeable / dischargeable cells 20 in series. In the illustrated example, four unit cells 20 having the same shape are arranged in series at regular intervals. In addition, the code | symbol L in drawing shows the arrangement direction of a single cell (thickness direction of a single cell), the code | symbol H shows the height direction of a single cell, and the code | symbol W is the width direction (single cell arrangement direction with a single cell). The direction perpendicular to the height direction of the unit cell) is shown.

単電池20は、正極および負極を備える電極体(図示せず)と、該電極体および電解質を収容する電池ケース50とを備える。本実施形態の電極体は、典型的な組電池に装備される単電池と同様、所定の電池構成材料(正負極それぞれの活物質、正負極それぞれの集電体、セパレータ等)から構成されている。また、ここでは電極体として扁平形状の捲回電極体が用いられている。   The unit cell 20 includes an electrode body (not shown) including a positive electrode and a negative electrode, and a battery case 50 that houses the electrode body and an electrolyte. The electrode body of the present embodiment is composed of predetermined battery constituent materials (active materials for positive and negative electrodes, current collectors for positive and negative electrodes, separators, etc.) as well as single cells equipped in typical assembled batteries. Yes. Here, a flat wound electrode body is used as the electrode body.

本実施形態の電池ケース50は扁平形状の捲回電極体を収容し得る形状(図示した例では箱型)を有する。また、電池ケース50の材質は、典型的な単電池で使用されるものと同じであればよく特に制限はないが、組電池自体の軽量化の観点から、例えば薄い金属製或いは合成樹脂製の容器電池ケースが使用され得る。   The battery case 50 of the present embodiment has a shape (box shape in the illustrated example) that can accommodate a flat wound electrode body. The material of the battery case 50 is not particularly limited as long as it is the same as that used for a typical unit cell, but from the viewpoint of reducing the weight of the assembled battery itself, for example, it is made of a thin metal or a synthetic resin. A container battery case may be used.

電池ケース50の上面には、捲回電極体の正極と電気的に接続する正極端子60および負極と電気的に接続する負極端子62が設けられている。そして、隣接する単電池20間において一方の正極端子60と他方の負極端子62とが端子間接続具によって電気的に接続される。このように各単電池20を直列に接続することにより、所望する電圧の組電池10が構築される。   On the upper surface of the battery case 50, a positive electrode terminal 60 electrically connected to the positive electrode of the wound electrode body and a negative electrode terminal 62 electrically connected to the negative electrode are provided. And between the adjacent unit cells 20, one positive electrode terminal 60 and the other negative electrode terminal 62 are electrically connected by an inter-terminal connector. Thus, the assembled battery 10 of the desired voltage is constructed | assembled by connecting each cell 20 in series.

本実施形態の単電池20は、所定方向に配列されている。具体的には、複数の単電池20は、それぞれの正極端子60および負極端子62が交互に配置されるように一つずつ反転させて配置されており、電池ケース50の側壁(電池ケース50の幅広な面、即ち電池ケース50内に収容される後述する捲回電極体の扁平面に対応する面)が対向する方向に配列される。   The unit cells 20 of the present embodiment are arranged in a predetermined direction. Specifically, the plurality of single cells 20 are arranged so as to be inverted one by one so that the positive terminals 60 and the negative terminals 62 are alternately arranged, and the side walls of the battery case 50 (of the battery case 50). A wide surface, that is, a surface corresponding to a flat surface of a wound electrode body (described later) housed in the battery case 50 is arranged in a facing direction.

また、このように配列された単電池20間の間隙には、板状のスペーサ30が配置されている。図3〜図6は、隣接する単電池20間に配置されたスペーサ30を模式的に示す図であり、図3は上面図、図4は正面図、図5は側面図、図6は図4のA−A断面図である。   Further, plate-like spacers 30 are arranged in the gaps between the cells 20 arranged in this way. 3 to 6 are views schematically showing spacers 30 arranged between adjacent unit cells 20, FIG. 3 is a top view, FIG. 4 is a front view, FIG. 5 is a side view, and FIG. FIG.

図3〜図6に示すように、スペーサ30は樹脂製の板状部材であり、隣接する単電池20の双方に接触するように配置されている。スペーサ30には、単電池20が載置される載置台31が取り付けられている。また、スペーサ30は、該スペーサ30の上端に開口した上端開口32と、該スペーサ30の下端に開口した下端開口34と、上端開口32と下端開口34とを連通する連通経路36とを備えている。この実施形態では、上端開口32は、外部から混入した砂埃をスペーサ30の連通経路36内に導入するための開口部である。また、下端開口34は、スペーサ30の連通経路36内を通過した砂埃を外部に排出するための開口部である。   As shown in FIGS. 3 to 6, the spacer 30 is a resin-made plate-like member and is disposed so as to contact both of the adjacent unit cells 20. A mounting table 31 on which the unit cell 20 is mounted is attached to the spacer 30. The spacer 30 includes an upper end opening 32 opened at the upper end of the spacer 30, a lower end opening 34 opened at the lower end of the spacer 30, and a communication path 36 that connects the upper end opening 32 and the lower end opening 34. Yes. In this embodiment, the upper end opening 32 is an opening for introducing dust mixed from the outside into the communication path 36 of the spacer 30. The lower end opening 34 is an opening for discharging dust that has passed through the communication path 36 of the spacer 30 to the outside.

幅方向Wにおいて、上端開口32の開口幅w1は、下端開口34の開口幅w2よりも大きい。また、幅方向Wにおいて、上端開口32は、スペーサ30の全幅と同じ幅で形成されている。この実施形態では、下端開口34は、幅方向Wにおいて、スペーサ30の下面の中央部に設けられている。下端開口34は、幅方向Wにおいて、スペーサ30の全幅の1/8〜1/4(例えば1/6程度)の幅で形成されている。連通経路36は、幅方向Wにおける幅が上端開口32に向かって拡がり、かつ、下端開口34に向かって狭まるように徐々に傾斜した傾斜面38を有する。この実施形態では、連通経路36は、傾斜面38と鉛直面39とを有するY形状に形成されている。傾斜面38は、上端開口32から下方に傾斜して延びている。鉛直面39は、下端開口34から鉛直上方に延びている。鉛直面39の上端は、傾斜面38の下端と連結されている。   In the width direction W, the opening width w 1 of the upper end opening 32 is larger than the opening width w 2 of the lower end opening 34. In the width direction W, the upper end opening 32 is formed with the same width as the entire width of the spacer 30. In this embodiment, the lower end opening 34 is provided in the center of the lower surface of the spacer 30 in the width direction W. The lower end opening 34 is formed in the width direction W with a width of 1/8 to 1/4 (for example, about 1/6) of the entire width of the spacer 30. The communication path 36 has an inclined surface 38 that gradually inclines so that the width in the width direction W widens toward the upper end opening 32 and narrows toward the lower end opening 34. In this embodiment, the communication path 36 is formed in a Y shape having an inclined surface 38 and a vertical surface 39. The inclined surface 38 extends downwardly from the upper end opening 32. The vertical surface 39 extends vertically upward from the lower end opening 34. The upper end of the vertical surface 39 is connected to the lower end of the inclined surface 38.

幅方向Wに対する傾斜面38の傾斜角度θは特に限定されないが、砂埃が傾斜面38に堆積することを抑制する等の観点から、例えば30度以上にすることが適当であり、好ましくは35度以上、より好ましくは40度以上である。傾斜面38の傾斜角度θの上限は特に限定されないが、後述する冷却経路のスペースを確保する等の観点から、好ましくは60度以下、例えば50度以下、典型的には45度以下である。ここで開示される技術は、傾斜面38の傾斜角度θが30度以上60度以下である態様で好ましく実施され得る。   The inclination angle θ of the inclined surface 38 with respect to the width direction W is not particularly limited. However, from the viewpoint of suppressing the accumulation of dust on the inclined surface 38, for example, the angle is preferably 30 degrees or more, and preferably 35 degrees. Above, more preferably 40 degrees or more. The upper limit of the inclination angle θ of the inclined surface 38 is not particularly limited, but is preferably 60 degrees or less, for example, 50 degrees or less, typically 45 degrees or less from the viewpoint of securing a space for a cooling path described later. The technique disclosed here can be preferably implemented in an aspect in which the inclination angle θ of the inclined surface 38 is not less than 30 degrees and not more than 60 degrees.

この実施形態では、スペーサ30の下面に突起35が設けられている。図示した例では、2つの突起35が下端開口34を挟んで一定の間隔をあけて配置されている。この突起35によってスペーサ30の下面が持ち上げられ、下端開口34の下方に空間が形成されている。この空間に下端開口34から排出された砂埃90が溜まるようになっている。   In this embodiment, a protrusion 35 is provided on the lower surface of the spacer 30. In the illustrated example, the two protrusions 35 are arranged at a predetermined interval with the lower end opening 34 interposed therebetween. The lower surface of the spacer 30 is lifted by the projection 35, and a space is formed below the lower end opening 34. The dust 90 discharged from the lower end opening 34 is accumulated in this space.

この実施形態では、スペーサ30は、該スペーサ30の幅方向Wの側面に開口して冷却媒体が導入される冷却媒体導入口42と、該スペーサ30の幅方向Wの側面に開口して冷却媒体が排出される冷却媒体排出口44と、冷却媒体導入口42と冷却媒体排出口44とを連結する冷却経路46とを備えている。図示した例では、冷却媒体導入口42と冷却媒体排出口44と冷却経路46とは、スペーサ30の幅方向Wの左右の側面にそれぞれ設けられている。冷却媒体導入口42は、スペーサ30の左右の側面の上部に設けられている。冷却媒体排出口44は、スペーサ30の左右の側面の下部に設けられている。冷却媒体導入口42から冷却媒体排出口44に至る冷却経路46には、冷却媒体の流れを整える複数の整流面48が設けられている。この実施形態では、冷却媒体は空気(冷却風)である。   In this embodiment, the spacer 30 includes a cooling medium introduction port 42 through which a cooling medium is introduced by opening on a side surface in the width direction W of the spacer 30, and a cooling medium by opening at a side surface in the width direction W of the spacer 30 Is provided with a cooling medium outlet 44 and a cooling path 46 that connects the cooling medium inlet 42 and the cooling medium outlet 44. In the illustrated example, the cooling medium introduction port 42, the cooling medium discharge port 44, and the cooling path 46 are respectively provided on the left and right side surfaces of the spacer 30 in the width direction W. The cooling medium inlet 42 is provided at the upper part of the left and right side surfaces of the spacer 30. The cooling medium discharge port 44 is provided at the lower part of the left and right side surfaces of the spacer 30. A cooling path 46 extending from the cooling medium introduction port 42 to the cooling medium discharge port 44 is provided with a plurality of rectifying surfaces 48 that regulate the flow of the cooling medium. In this embodiment, the cooling medium is air (cooling air).

この組電池10においては、図4に示すように、外部から混入した砂埃は、スペーサ30の上端開口32に導入される。上端開口32から導入された砂埃は、連通経路36の傾斜面38および鉛直面39を滑落して下端開口34に到達する。図4においては、上端開口32から導入された砂埃が連通経路36を通過して下端開口34に到達するルートを矢印92で示している。下端開口34に到達した砂埃は、下端開口34から下方に排出され、下端開口34の下方に形成された空間に堆積する(砂埃90参照)。   In the assembled battery 10, dust mixed from the outside is introduced into the upper end opening 32 of the spacer 30 as shown in FIG. 4. The dust introduced from the upper end opening 32 slides down the inclined surface 38 and the vertical surface 39 of the communication path 36 and reaches the lower end opening 34. In FIG. 4, an arrow 92 indicates a route in which dust introduced from the upper end opening 32 passes through the communication path 36 and reaches the lower end opening 34. The dust that has reached the lower end opening 34 is discharged downward from the lower end opening 34 and accumulates in a space formed below the lower end opening 34 (see dust 90).

このように構成された組電池10によると、図1〜6に示すように、外部から混入した砂埃がスペーサ30の上端開口32から連通経路36内に導入され、連通経路36の傾斜面38を滑落して下端開口34から外部に排出されるので、砂埃が単電池20およびスペーサ30の上面に堆積して単電池20(電池ケース50)間を架橋するような事態が生じ難い。そのため、砂埃が単電池20間を架橋することに起因して、単電池20間が短絡する不都合が解消または緩和され得る。このことにより、従来に比して信頼性の高い組電池10を提供することができる。   According to the assembled battery 10 configured as described above, as shown in FIGS. 1 to 6, dust mixed from the outside is introduced into the communication path 36 from the upper end opening 32 of the spacer 30, and the inclined surface 38 of the communication path 36 is formed. Since it slides down and is discharged to the outside through the lower end opening 34, it is difficult for a situation in which dust accumulates on the upper surface of the unit cell 20 and the spacer 30 to bridge the unit cell 20 (battery case 50). Therefore, the disadvantage that the single cells 20 are short-circuited due to the sand dust bridging the single cells 20 can be eliminated or alleviated. As a result, it is possible to provide the assembled battery 10 having higher reliability than the conventional one.

また、本組電池10によれば、幅方向Wに対する傾斜面38の傾斜角度θが30度以上に設定されているので、上端開口32から導入された砂埃が連通経路36の傾斜面38に堆積することなく円滑に滑落する。そのため、上端開口32から導入された砂埃を下端開口34からより確実に排出することができる。   Further, according to the battery pack 10, since the inclination angle θ of the inclined surface 38 with respect to the width direction W is set to 30 ° or more, dust introduced from the upper end opening 32 accumulates on the inclined surface 38 of the communication path 36. It slides smoothly without doing. Therefore, the dust introduced from the upper end opening 32 can be more reliably discharged from the lower end opening 34.

さらに、本組電池10によれば、スペーサ30の下面に突起35が設けられている。このようにスペーサ30の下面に突起35を設けることで、スペーサ30の下面が持ち上げられ、下端開口34の下方に砂埃90の堆積スペースを確保することができる。このようにすれば、後述する第2実施形態とは異なり、単電池20の上面以外の面を絶縁体で覆う処理が不要となり、単電池20の構成を簡略化できる。   Further, according to the assembled battery 10, the protrusion 35 is provided on the lower surface of the spacer 30. By providing the protrusions 35 on the lower surface of the spacer 30 in this way, the lower surface of the spacer 30 is lifted, and a space for depositing dust 90 can be secured below the lower end opening 34. In this way, unlike the second embodiment to be described later, a process of covering the surface other than the upper surface of the unit cell 20 with an insulator becomes unnecessary, and the configuration of the unit cell 20 can be simplified.

また、上記実施形態では、スペーサ30は、冷却媒体が導入される冷却媒体導入口42と、冷却媒体が排出される冷却媒体排出口44と、冷却媒体導入口42と冷却媒体排出口44とを連結する冷却経路46とを備えている。かかる構成によると、冷却媒体導入口42から導入された冷却風は、冷却経路46を通過して冷却媒体排出口44に到達し、冷却媒体排出口44から外部に排出される。冷却媒体が冷却経路46を通過する間に、スペーサ30と接触している単電池20が冷却され得る。このようにすれば、砂埃を排出する機能と単電池を冷却する機能とを1つのスペーサ30に持たせることができる。そのため、冷却用のスペーサを別途設ける必要がなく、組電池10の構成を簡略化できる。   In the above embodiment, the spacer 30 includes the cooling medium introduction port 42 into which the cooling medium is introduced, the cooling medium discharge port 44 through which the cooling medium is discharged, the cooling medium introduction port 42, and the cooling medium discharge port 44. And a cooling path 46 to be connected. According to this configuration, the cooling air introduced from the cooling medium introduction port 42 passes through the cooling path 46, reaches the cooling medium discharge port 44, and is discharged to the outside from the cooling medium discharge port 44. While the cooling medium passes through the cooling path 46, the unit cell 20 in contact with the spacer 30 can be cooled. In this way, one spacer 30 can be provided with the function of discharging dust and the function of cooling the unit cell. Therefore, it is not necessary to separately provide a cooling spacer, and the configuration of the assembled battery 10 can be simplified.

<第2実施形態>
図7は、第2実施形態に係る組電池110の構成を模式的に示す側面図である。図8は、第2実施形態に係るスペーサ130の構成を模式的に示す正面図である。図7および図8に示すように、第2実施形態では、スペーサ130の下面に突起35(図1および図4参照)が形成されていない点において、前述した第1実施形態とは相違する。また、この実施形態では、各単電池120の上面を除く面(4つの側面および下面)が図示しない絶縁体(例えば樹脂フィルム)で覆われている。なお、その他の形態については、第1実施形態と同様であるため、説明を省略する。
Second Embodiment
FIG. 7 is a side view schematically showing the configuration of the assembled battery 110 according to the second embodiment. FIG. 8 is a front view schematically showing the configuration of the spacer 130 according to the second embodiment. As shown in FIGS. 7 and 8, the second embodiment is different from the first embodiment described above in that the protrusion 35 (see FIGS. 1 and 4) is not formed on the lower surface of the spacer 130. In this embodiment, the surface (four side surfaces and the lower surface) excluding the upper surface of each unit cell 120 is covered with an insulator (for example, a resin film) not shown. Since other forms are the same as those in the first embodiment, description thereof will be omitted.

この組電池110においては、図8に示すように、外部から混入した砂埃がスペーサ130の上端開口132に導入される。上端開口132から導入された砂埃は、連通経路136の傾斜面138および鉛直面139を滑落して(連通経路136を通過して)下端開口34に到達する。図8においては、上端開口132から導入された砂埃が連通経路136を通過して下端開口134に到達するルートを矢印192で示している。下端開口134に到達した砂埃は、下端開口34の周辺に堆積して溜められる(砂埃190参照)。   In this assembled battery 110, as shown in FIG. 8, dust mixed from the outside is introduced into the upper end opening 132 of the spacer 130. The dust introduced from the upper end opening 132 slides down the inclined surface 138 and the vertical surface 139 of the communication path 136 (passes through the communication path 136) and reaches the lower end opening 34. In FIG. 8, an arrow 192 indicates a route in which dust introduced from the upper end opening 132 passes through the communication path 136 and reaches the lower end opening 134. The dust that has reached the lower end opening 134 is accumulated and accumulated around the lower end opening 34 (see dust 190).

上記のように構成された組電池110によると、外部から混入した砂埃がスペーサ130の上端開口132から連通経路136に導入され、連通経路136の傾斜面138を滑落して下端開口134周辺に溜められるので、砂埃が単電池120およびスペーサ130の上面に堆積して単電池120(例えば電池ケース)間を架橋するような事態が生じ難い。そのため、砂埃が単電池120間を架橋することに起因して、単電池120間が短絡する不都合が解消または緩和され得る。また、砂埃が下端開口134の周辺に溜まると、単電池120の下部で単電池120間の短絡が発生する可能性があるが、本構成によれば、単電池120の上面を除く面(4つの側面および下面)が絶縁体で覆われているので、単電池120の下部での短絡を抑制することができる。このようにすれば、スペーサ130の下面に突起を設けるスペースがなくて下端開口134の下方に砂埃を逃がす空間を十分に確保できない場合でも、砂埃に起因する単電池20間の短絡を抑制することができる。   According to the assembled battery 110 configured as described above, dust mixed in from the outside is introduced into the communication path 136 from the upper end opening 132 of the spacer 130, and slides down the inclined surface 138 of the communication path 136 and collects around the lower end opening 134. Therefore, it is difficult for the dust to accumulate on the upper surfaces of the unit cells 120 and the spacers 130 to bridge between the unit cells 120 (for example, the battery case). Therefore, the disadvantage that the single cells 120 are short-circuited due to the bridging between the single cells 120 by the sand dust can be eliminated or alleviated. In addition, when dust collects around the lower end opening 134, there is a possibility that a short circuit between the unit cells 120 may occur in the lower part of the unit cell 120. According to this configuration, the surface (4) except the upper surface of the unit cell 120. Since one side surface and the lower surface are covered with an insulator, a short circuit at the lower portion of the unit cell 120 can be suppressed. In this way, even if there is no space for providing protrusions on the lower surface of the spacer 130 and a sufficient space for dust to escape is not secured below the lower end opening 134, short-circuiting between the single cells 20 due to dust can be suppressed. Can do.

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、請求の範囲を限定するものではない。請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。   As mentioned above, although the specific example of this invention was demonstrated in detail, these are only illustrations and do not limit a claim. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above.

ここに開示される組電池10は、砂埃に起因する各単電池間の短絡が抑制され、高性能を発揮し得ることから、例えば、車両に搭載される電源として好適である。したがって、ここに開示される組電池10は、ハイブリッド自動車、電気自動車のように電動機を備えた車両に搭載されるモーター用の電源(典型的には駆動用電源)として好適に使用され得る。   The assembled battery 10 disclosed herein is suitable as a power source mounted on a vehicle, for example, because short-circuiting between individual cells due to dust is suppressed and high performance can be exhibited. Therefore, the assembled battery 10 disclosed herein can be suitably used as a power source (typically a driving power source) for a motor mounted on a vehicle including an electric motor such as a hybrid vehicle or an electric vehicle.

10 組電池
20 単電池
30 スペーサ
32 上端開口
34 下端開口
35 突起
36 連通経路
38 傾斜面
50 電池ケース
90 砂埃

10 assembled battery 20 single cell 30 spacer 32 upper end opening 34 lower end opening 35 protrusion 36 communication path 38 inclined surface 50 battery case 90 dust

Claims (1)

複数の充放電可能な単電池が所定方向に配列されて構成された組電池であって、
前記配列された単電池間の間隙に配置された板状のスペーサと、
前記スペーサの上端に開口した上端開口と、
前記スペーサの下端に開口した下端開口と、
前記上端開口と前記下端開口とを連通する連通経路と
を備え、
前記単電池の配列方向と前記単電池の高さ方向とに直交する幅方向において、前記上端開口の開口幅は、前記下端開口の開口幅よりも大きく、かつ、前記スペーサの全幅と同じ幅で形成され、
前記連通経路は、該連通経路の前記幅方向における幅が前記上端開口に向かって拡がり、かつ、前記下端開口に向かって狭まるように傾斜した傾斜面を有する、組電池。
An assembled battery in which a plurality of chargeable / dischargeable cells are arranged in a predetermined direction,
A plate-like spacer disposed in a gap between the arranged single cells;
An upper end opening opened at an upper end of the spacer;
A lower end opening at the lower end of the spacer;
A communication path communicating the upper end opening and the lower end opening;
In the width direction perpendicular to the arrangement direction of the unit cells and the height direction of the unit cells, the opening width of the upper end opening is larger than the opening width of the lower end opening and the same width as the entire width of the spacer Formed,
The assembled battery has an inclined surface that is inclined so that a width of the communication path in the width direction is widened toward the upper end opening and is narrowed toward the lower end opening.
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