[go: up one dir, main page]

JP2023172181A - 蓄電装置 - Google Patents

蓄電装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2023172181A
JP2023172181A JP2022083809A JP2022083809A JP2023172181A JP 2023172181 A JP2023172181 A JP 2023172181A JP 2022083809 A JP2022083809 A JP 2022083809A JP 2022083809 A JP2022083809 A JP 2022083809A JP 2023172181 A JP2023172181 A JP 2023172181A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
storage device
power storage
exterior body
cells
protruding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2022083809A
Other languages
English (en)
Inventor
博之 中山
Hiroyuki Nakayama
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2022083809A priority Critical patent/JP2023172181A/ja
Priority to US18/184,801 priority patent/US20230378590A1/en
Priority to EP23163732.3A priority patent/EP4283767A3/en
Priority to CN202310309324.2A priority patent/CN117117406A/zh
Publication of JP2023172181A publication Critical patent/JP2023172181A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/211Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for pouch cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/289Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/105Pouches or flexible bags
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/172Arrangements of electric connectors penetrating the casing
    • H01M50/174Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells
    • H01M50/178Arrangements of electric connectors penetrating the casing adapted for the shape of the cells for pouch or flexible bag cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/209Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/233Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by physical properties of casings or racks, e.g. dimensions
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/244Secondary casings; Racks; Suspension devices; Carrying devices; Holders characterised by their mounting method
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/249Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/289Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs
    • H01M50/291Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs characterised by their shape
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/40Separators; Membranes; Diaphragms; Spacing elements inside cells
    • H01M50/489Separators, membranes, diaphragms or spacing elements inside the cells, characterised by their physical properties, e.g. swelling degree, hydrophilicity or shut down properties
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/503Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the shape of the interconnectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/507Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing comprising an arrangement of two or more busbars within a container structure, e.g. busbar modules
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/509Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the type of connection, e.g. mixed connections
    • H01M50/51Connection only in series
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/543Terminals
    • H01M50/547Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells
    • H01M50/548Terminals characterised by the disposition of the terminals on the cells on opposite sides of the cell
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572Means for preventing undesired use or discharge
    • H01M50/584Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries
    • H01M50/59Means for preventing undesired use or discharge for preventing incorrect connections inside or outside the batteries characterised by the protection means
    • H01M50/593Spacers; Insulating plates
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Abstract

【課題】積層された複数のセルのいずれかから電解液が漏出した場合であっても、短絡の発生を抑制できる蓄電装置を提供する。【解決手段】蓄電装置1は、上下方向に配列された複数のセル10と、隣り合うセルの間に各々が配置された複数のスペーサ20とを備え、複数のセル10の各々は、内部に電解液を収容する外装体16と、第1端子部11および第2端子部12とを含み、上方から見た場合に外装体から突出する第1突出方向および第2突出方向の各々で、第1端子部11と第2端子部12が交互に上下方向に並んで配置されており、複数のスペーサ20の各々は、第1突出方向において外装体の端部よりも外側に突出する第1端部21と、第2突出方向において外装体の端部よりも外側に突出する第2端部22と、を含み、第1端部21および第2端部22の各々に、上下方向の一方側に向かう延在部が設けられている。【選択図】図2

Description

本開示は、蓄電装置に関する。
近年の電気自動車やハイブリッド自動車の電源として用いられる蓄電装置が種々開発されている。
特開2013-229266号公報(特許文献1)には、蓄電装置としてバッテリモジュールが開示されている。当該バッテリモジュールは、上下方向に積層した複数の扁平な電池を備えており、電池としては、正極、負極およびセパレータを積層した電極体をラミネートフィルムで封止した長方形状のラミネート型電池が用いられている。
このラミネート型電池においては、短辺となる両端部の中央からそれぞれ薄い金属板からなる電極タブ(端子部)が、外装としてのラミネートフィルムから帯状に導出されている。複数の電池は、正極側の電極タブと負極側の電極タブとが交互となるように交互の向きで積層されている。長辺方向の一方側と他方側とで交互に隣接する正極側の電極タブと負極側の電極タブとを接続することで、複数の電池が全体として直列に接続されている。
特開2013-229266号公報
特許文献1に開示された蓄電装置においては、外装の一部が破損した場合には、電解液が外装の内部から外部に漏出する。このような場合に、何ら手立てが無い場合には、漏出した電解液は、互いに積層された複数の電池の外装の外周面に沿って下方に流れる。この際、上下方向に並んでいるが直接は互いに接続されていない正極側の電極タブと負極側の電極タブとが、電解液を介して電気的に接続される場合がある。これにより、蓄電装置が短絡するおそれがある。
本開示は、上記のような問題に鑑みてなされたものであり、本開示の目的は、積層された複数のセルのいずれかから電解液が漏出した場合であっても、短絡の発生を抑制できる蓄電装置を提供することにある。
本開示に基づく蓄電装置は、上下方向に配列された複数のセルと、上記上下方向に上記複数のセルと交互に積層され、上記上下方向において隣り合うセルの間に各々が配置された複数のスペーサと、を備える。上記複数のセルの各々は、内部に電解液を収容する外装体と、上記外装体から突出する第1端子部および第2端子部と、を含む。上方から見た場合に上記外装体から突出する第1突出方向および上記第1突出方向とは異なる第2突出方向の各々で、上記第1端子部と上記第2端子部が交互に上記上下方向に並んで配置されている。上記複数のスペーサの各々は、上記第1突出方向において上記外装体の端部よりも外側に突出する第1端部と、上記第2突出方向において上記外装体の端部よりも外側に突出する第2端部と、を含む。上記第1端部および上記第2端部の各々に、上記上下方向の一方側に向かう延在部が設けられている。
上記構成によれば、隣り合うセルのうち上方側のセルの外装体が破損して、電解液が漏出した場合に、電解液は、外装体の外周面を伝ってスペーサの上面に到達する。スペーサの上面に到達した電解液は、スペーサの第1端部に設けられた延在部および/または第2端部に設けられた延在部に向かう。延在部が上方に向かう場合には、電解液を延在部の内側に留めることができる。延在部が下方に向かう場合には、第1端部および第2端部は、隣り合うセルのうち下方側のセルの外装体よりも外側に突出しているため、延在部に向かった電解液は、下方側のセルの外装体の側面を伝うことなく、延在部から下方に向けて滴る。この際、漏出した電解液の流路が切断される。このように、意図しない箇所において、隣り合うセルの第1端子部と第2端子部とが電解液を介して電気的に接続されることを抑制できる。この結果、蓄電装置において短絡が発生することを抑制できる。
上記本開示に基づく蓄電装置にあっては、上記延在部は、下方側に向けて延在していてもよい。
上記構成によれば、スペーサの上方に位置するセルの外装体から漏出した電解液を、下方側のセルの外装体の側面に伝うことなく、延在部の下端から下方に向けて滴らすことができる。
上記本開示に基づく蓄電装置にあっては、上記延在部は、上方側に向けて延在していてもよい。
上記構成によれば、スペーサの上方に位置するセルの外装体から漏出した電解液を延在部の内側に電解液を滞留させることができる。
上記本開示に基づく蓄電装置にあっては、上記スペーサは、耐電解液性を有することが好ましい。
上記構成によれば、セルから電解液が漏出した場合に、電解液によってスペーサが腐食されることを抑制することができる。
上記本開示に基づく蓄電装置は、底部を有し、上記複数のセルと上記複数のスペーサを収容する収容ケースと、最も下方に位置するセルと上記底部の間に配置される底部側スペーサと、をさらに備えていてもよい。この場合には、上記底部側スペーサは、上記第1突出方向において上記外装体の端部よりも外側に突出する第1突出端部と、上記第2突出方向において上記外装体の端部よりも外側に突出する第2突出端部と、を有していてもよい。また、上記第1突出端部および上記第2突出端部の各々に、上方に向かう延在部が設けられていてもよい。
上記構成によれば、上方側のセルの外装体が破損し、スペーサの延在部から底部に向けて落下してきた電解液を、底部側スペーサの第1突出端部および上記第2突出端部に設けられた延在部によって堰き止めることができる。また、最も下方に位置するセルの第1端子部と第2端子部との高さ位置を底部側スペーサの厚み分だけ高くすることができる。これにより、底部に落下した電解液によって、最も下方に位置するセルが影響を受けることを抑制することができる。
上記本開示に基づく蓄電装置は、上記複数のセルが直列接続されるように上記隣り合うセルの上記第1端子部および上記第2端子部を電気的に接続する複数の接続部と、をさらに備えていてもよい。この場合には、上記第1突出方向は、上記上下方向に直交する横方向の一方側であり、上記第2突出方向は、上記横方向の他方側であってもよい。また、上記複数のスペーサの各々が有する上記第1端部および上記第2端部のうち一方の端部は、上記横方向において上記複数の接続部のいずれかに対向していてもよい。さらに、上記複数のスペーサの各々が有する上記第1端部および上記第2端部のうち他方の端部は、上方から見た場合に、上記上下方向に交互に並ぶ上記第1端子部および上記第2端子部から上記横方向外側に突出していてもよい。
上記構成によれば、上下方向において第1端子部と第2端子部とが接続部によって接続されていない側において、横方向におけるスペーサの端部が、上下方向に並ぶ第1端子部および第2端子部よりも横方向外側に位置する。これにより、隣り合うセルのうち上方側のセルから電解液が漏出した場合に、上下方向において第1端子部と第2端子部とが接続部によって接続されていない側において、上下方向に並ぶ第1端子部および第2端子部よりも外側に電解液を誘導することができる。
上記本開示に基づく蓄電装置は、底部を有し、上記複数のセルと上記複数のスペーサを収容する収容ケースをさらに備えていてもよい。この場合には、上記底部には、上記複数のセルの少なくともいずれかから漏出した上記電解液を滞留させる滞留部が設けられていてもよい。
上記構成によれば、上方側のセルの外装体が破損し、スペーサの延在部から底部に向けて落下してきた電解液を滞留部に滞留させることができる。これにより、底部に落下してきた電解液が自由に移動することを抑制することができる。
本開示によれば、積層された複数のセルのいずれかから電解液が漏出した場合であっても、短絡の発生を抑制できる蓄電装置を提供することができる。
実施の形態1に係る蓄電装置を示す上面図である。 実施の形態1に係る蓄電装置を示す断面図である。 実施の形態1に係る蓄電装置においてセルから電解液が漏出した場合の一例を示す断面図である。 比較例における蓄電装置においてセルから電解液が漏出した場合の一例を示す断面図である。 実施の形態2に係る蓄電装置を示す断面図である。 実施の形態3に係る蓄電装置を示す断面図である。 実施の形態4に係る蓄電装置を示す断面図である。 実施の形態5に係る蓄電装置を示す断面図である。
以下、本開示の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。なお、以下に示す実施の形態においては、同一のまたは共通する部分について図中同一の符号を付し、その説明は繰り返さない。
(実施の形態1)
図1は、実施の形態1に係る蓄電装置を示す上面図である。図2は、実施の形態1に係る蓄電装置を示す断面図である。なお、図1においては、便宜上、収容ケースの天井部を省略して図示している。また、図2は、図1に示すII-II線に沿った断面図である。図1および図2を参照して、実施の形態1に係る蓄電装置1について説明する。
実施の形態1に係る蓄電装置1は、モータとエンジンとの少なくとも一方の動力を用いて走行可能なハイブリッド車両、または、電気エネルギによって得られた駆動力で走行する電動車両等の車両に搭載される。
蓄電装置1は、複数のセル10と、複数のスペーサ20と、複数の接続部30と、収容ケース40とを備える。
収容ケース40は、略箱形形状を有し、複数のセル10と、複数のスペーサ20と、複数の接続部30とを内部に収容する。収容ケース40は、上下方向(DR1方向)に対向する天井部41および底部42、ならびに天井部41および底部42の周縁を接続する周壁部を含む。周壁部は、上下方向に直交する横方向(DR2方向)に対向する側壁部43,44を有する。
複数のセル10は、上下方向に配列されている。セル10としては、たとえば、リチウムイオン電池が挙げられる。セル10は、いわゆるラミネート型セルである。
セル10は、電極積層体15と、外装体16と、第1端子部としての正極集電板11と、第2端子部としての負極集電板12とを含む。
電極積層体15は、たとえば、複数の正極シートと、複数のセパレータと、複数の負極シートとを含む。正極シートおよび負極シート間には、セパレータが配置されている。
正極シートは、アルミニウム箔と、アルミニウム箔の表裏面に形成された正極合材層とを含む。アルミニウム箔には正極合材層が形成されていない未塗布部が形成されている。
負極シートは、銅箔と、銅箔の表裏面に形成された負極合材層とを含む。銅箔には、負極合材層が形成されていない未塗布部が形成されている。
外装体16は、内部に電極積層体15および電解液を収容する。外装体16は、たとえば、ラミネートフィルムによって構成されている。ラミネートフィルムは、正極集電板11の一部、負極集電板12の一部、および電極積層体15を被覆している。
正極集電板11は、外装体16から外部に突出する。正極集電板11は、正極シートの未塗工部に接続されている。正極集電板11は、平板形状を有する。正極集電板11は、たとえば、アルミニウム、またはアルミニウムを主成分とする合金から成る。
負極集電板12は、外装体16から外部に突出する。負極集電板12は、負極シートの未塗工部に接続されている。負極集電板12は、平板形状を有する。負極集電板12は、たとえば、銅、または銅を主成分とする合金から成る。
複数のセル10は、上方から見た場合に外装体16から突出する第1突出方向(AR1方向)および当該第1突出方向とは異なる第2突出方向(AR2方向)の各々で、正極集電板11と負極集電板12とが上下方向に交互に並ぶように、上下方向に配列されている。
複数の接続部30は、複数のセル10が直列に接続されるように隣り合うセル10の正極集電板11および負極集電板12を電気的に接続する。複数の接続部30は、第1突出方向側および第2突出方向側で交互に、正極集電板11および負極集電板12を接続する。複数の接続部30は、第1接続部31および第2接続部32を含む。第1接続部31は、第1突出方向側で、正極集電板11および負極集電板12を接続する。第2接続部32は、第2突出方向側で、正極集電板11および負極集電板12を接続する。
本実施の形態においては、第1突出方向は、上下方向に直交する横方向の一方側を向く方向であり、第2突出方向は、当該横方向の他方側を向く方向である。すなわち、第2突出方向は、第1突出方向の反対方向となる。なお、第1突出方向と第2突出方向との関係は、上記限定されず、第1突出方向と第2突出方向とは、交差していてもよい。
最も上方に位置するセル10の正極集電板11は、バスバー(不図示)によって収容ケース40の外部に設けられた外部正極端子(不図示)に接続されている。最も下方に位置するセル10の負極集電板12は、バスバー(不図示)によって収容ケース40の外部に設けられた外部負極端子(不図示)に接続されている。
複数のスペーサ20は、上下方向に複数のセル10と交互に積層されている。複数のスペーサ20は、上下方向において隣り合うセルの間の各々に配置されている。スペーサ20としては、たとえば、ウレタン、EPDM(エチレンプロピレンゴム)等の耐電解液性を有する部材が用いられる。これにより、セル10から電解液が漏出した場合に、電解液によってスペーサが腐食されることを抑制することができる。
スペーサ20は、プレート形状を有する。スペーサ20は、第1端部21および第2端部22を有する。第1端部21および第2端部22は、上記横方向における両端側に位置する。
第1端部21は、第1突出方向において外装体16の端部16aよりも外側に突出する。第1端部21には、下方に向かう延在部23(第1延在部)が設けられている。延在部23は、上下方向に平行となるように設けられていてもよいし、下方に向かうにつれて、第1突出方向に広がるように傾斜していてもよい。
第2端部22は、第2突出方向において外装体16の端部16bよりも外側に突出する。第2端部22には、下方に向かう延在部24(第2延在部)が設けられている。延在部24は、上下方向に平行となるように設けられていてもよいし、下方に向かうにつれて、第2突出方向に広がるように傾斜していてもよい。
複数のスペーサ20の各々が有する第1端部21および第2端部22のうち一方の端部は、上記横方向において複数の接続部30のいずれかに対向している。各スペーサ20が有する第1端部21および第2端部22のうち他方の端部は、上記横方向において複数の接続部30のいずれにも対向しない。
より具体的には、第1突出方向側で、第1端部21が第1接続部31に横方向に対向するスペーサ20において、第2端部22は、第2突出方向側で第2接続部32に横方向に対向していない。第2突出方向側で、第2端部22が第2接続部32に横方向に対向するスペーサ20において、第1端部21は、第1突出方向側で第1接続部31に横方向に対向していない。
なお、上方から見た場合に、スペーサ20の外形は、全体的に外装体16よりも大きくてもよい。この場合には、上方から見た場合に、上下方向および上記横方向に直交する直交方向におけるスペーサの両端部は、当該直交方向における外装体16の両端よりも外側に突出していてもよい。
図3は、実施の形態1に係る蓄電装置においてセルから電解液が漏出した場合の一例を示す断面図である。
図3に示すように、隣り合うセルのうち上方側のセル10の外装体16が破損して、電解液Lが漏出した場合に、電解液Lは、外装体16の外周面を伝って、下方側で隣接するスペーサ20の上面に到達する。スペーサ20の上面に到達した電解液Lは、スペーサの第1端部21に設けられた延在部23および/または第2端部22に設けられた延在部24に向かう。第1端部21および第2端部22は、隣り合うセルのうち下方側のセルの外装体16よりも外側に突出しているため、延在部23,24に向かった電解液Lは、下方側のセル10の外装体16の外周面を伝うことなく、延在部23,24から下方に向けて滴る。この際、漏出した電解液Lの流路が切断される。これにより、意図しない箇所(より特定的には、接続部30によって直接されていないものの、上下方向に正極集電板11と負極集電板12とが並ぶ箇所)において、隣り合うセルの正極集電板11と負極集電板12とが電解液Lを介して電気的に接続されることを抑制できる。この結果、蓄電装置1において短絡が発生することを抑制できる。
(比較例)
図4は、比較例における蓄電装置においてセルから電解液が漏出した場合の一例を示す断面図である。図4を参照して、比較例における蓄電装置1Xについて説明する。
図4に示すように、比較例における蓄電装置1Xは、実施の形態1に係る蓄電装置1と比較した場合に、複数のスペーサ20を備えていない点において相違する。その他の構成については、ほぼ同様である。
図4に示すように、互いに隣り合うセル10の間にスペーサが設けられていない場合には、隣り合うセルのうち上方側のセル10の外装体16が破損して、電解液Lが漏出した場合に、電解液Lは、上方側のセル10の外装体16の外周面、および下方側のセル10の外装体16の外周面を伝いながら下方に向けて移動する。これにより、意図しない箇所(より特定的には、接続部30によって直接されていないものの、上下方向に正極集電板11と負極集電板12とが並ぶ箇所)において、隣り合うセルの正極集電板11と負極集電板12とが電解液Lを介して電気的に接続されてしまう。この結果、比較例における蓄電装置1Xにおいては、短絡が発生することが起こり得る。
(実施の形態2)
図5は、実施の形態2に係る蓄電装置を示す断面図である。図5を参照して、実施の形態2に係る蓄電装置1Aについて説明する。
図5に示すように、実施の形態2に係る蓄電装置1Aは、実施の形態1に係る蓄電装置1と比較した場合に、延在部23,24の延在する方向が相違する。その他の構成については、ほぼ同様である。実施の形態2においては、延在部23,24は、上方に向かうように延在する。
延在部23は、上下方向に平行となるように設けられていてもよいし、上方に向かうにつれて、第1突出方向に広がるように傾斜していてもよい。同様に、延在部24は、上下方向に平行となるように設けられていてもよいし、上方に向かうにつれて、第2突出方向に広がるように傾斜していてもよい。
実施の形態2においては、延在部23,24が上方に向かうように延在することにより、隣り合うセル10のうち上方に位置するセル10から電解液が漏出した場合であっても、電解液を延在部23,24の内側に電解液を滞留させることができる。これにより、意図しない箇所(より特定的には、接続部30によって接続されていない箇所)において、隣り合うセルの正極集電板11と負極集電板12とが電解液を介して電気的に接続されることを抑制できる。この結果、蓄電装置1Aにおいて短絡が発生することを抑制できる。
(実施の形態3)
図6は、実施の形態3に係る蓄電装置を示す断面図である。図6を参照して、実施の形態3に係る蓄電装置1Bについて説明する。
図6に示すように、実施の形態3に係る蓄電装置1Bは、実施の形態1に係る蓄電装置1と比較した場合に、収容ケースの底部42に電解液を滞留される滞留部50が設けられている点において相違する。その他の構成については、ほぼ同様である。
たとえば、滞留部50は、底部42の内表面に設けられた溝部によって構成されている。なお、溝部に変えて、電解液を吸収して捕集する捕集部によって構成されていてもよい。この場合には、捕集部は、底部42の内表面に固定される。
上述のように構成される場合であっても、実施の形態1とほぼ同様の効果が得られる。また、滞留部50を設けることにより、底部42に落下してきた電解液が自由に移動することを抑制できる。
(実施の形態4)
図7は、実施の形態4に係る蓄電装置を示す断面図である。図7を参照して、実施の形態4に係る蓄電装置1Cについて説明する。
図7に示すように、実施の形態4に係る蓄電装置1Cは、実施の形態1に係る蓄電装置1と比較した場合に、スペーサ20の構成が相違する。その他の構成についてはほぼ同様である。
実施の形態4においては、複数のスペーサ20の各々が有する第1端部21および第2端部22のうち、横方向において複数の接続部30のいずれにも対向しない側の端部が、上方から見た場合に、上下方向に交互に並ぶ正極集電板11および負極集電板12から横方向外側に突出している。
なお、横方向において複数の接続部30のいずれにも対向しない側のスペーサの端部は、収容ケース40の側壁部43または側壁部44に当接していてもよい。
上述のように構成される場合であっても、実施の形態1とほぼ同様の効果が得られる。実施の形態4においては、隣り合うセル10のうち上方側のセル10から電解液が漏出した場合に、上下方向において正極集電板11と負極集電板12とが接続部30によって接続されていない側において、上下方向に並ぶ正極集電板11および負極集電板12よりも外側に電解液を誘導することができる。これにより、意図しない箇所(より特定的には、接続部30によって接続されていない箇所)において、隣り合うセルの正極集電板11と負極集電板12とが電解液を介して電気的に接続されることをさらに抑制できる。
(実施の形態5)
図8は、実施の形態5に係る蓄電装置を示す断面図である。図8を参照して、実施の形態5に係る蓄電装置1Dについて説明する。
図8に示すように、実施の形態5に係る蓄電装置1Dは、実施の形態1に係る蓄電装置1と比較した場合に、最も下方に位置するセル10と収容ケース40の底部42との間に、底部側スペーサ20Dが設けられている点において相違する。その他の構成については、ほぼ同様である。
底部側スペーサ20Dは、第1突出方向において外装体16の端部よりも外側に突出する第1突出端部21Dと、第2突出方向において外装体16の端部よりも外側に突出する第2突出端部22Dとを有する。当該第1突出端部21Dに上方に向かう延在部23Dが設けられ、第2突出端部22Dに上方に向かう延在部24Dが設けられている。
底部側スペーサ20Dは、互いに隣り合うセル10の間に配置されたスペーサ20を上下方向に反転させたものである。これにより、スペーサ20を上下反転させたものを底部側スペーサ20Dとして利用することができ、部品を共通化することができる。この結果、製造コストを低減することができる。
上述のように構成される場合であっても、実施の形態1とほぼ同様の効果が得られる。また、上方に向かう延在部23D,24Dを有する底部側スペーサ20Dを配置することにより、底部42に向けて落下してきた電解液を延在部23D,24Dによってせき止めることができる。また、最も下方に位置するセル10の正極集電板11および負極集電板12の高さ位置を底部側スペーサ20Dの厚さだけ高くすることができる。これにより、底部に落下した電解液によって、最も下方に位置するセル10が影響を受けることを抑制することができる。
以上、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。
1,1A,1B,1C,1D,1X 蓄電装置、10 セル、11 正極集電板、12 負極集電板、15 電極積層体、16 外装体、16a,16b 端部、20 スペーサ、20D 底部側スペーサ、21 第1端部、21D 第1突出端部、22 第2端部、22D 第2突出端部、23,23D,24,24D 延在部、30 接続部、31 第1接続部、32 第2接続部、40 収容ケース、41 天井部、42 底部、43,44 側壁部、50 滞留部、L 電解液。

Claims (7)

  1. 上下方向に配列された複数のセルと、
    前記上下方向に前記複数のセルと交互に積層され、前記上下方向において隣り合うセルの間に各々が配置された複数のスペーサと、を備え、
    前記複数のセルの各々は、内部に電解液を収容する外装体と、前記外装体から突出する第1端子部および第2端子部と、を含み、
    上方から見た場合に前記外装体から突出する第1突出方向および前記第1突出方向とは異なる第2突出方向の各々で、前記第1端子部と前記第2端子部が交互に前記上下方向に並んで配置されており、
    前記複数のスペーサの各々は、前記第1突出方向において前記外装体の端部よりも外側に突出する第1端部と、前記第2突出方向において前記外装体の端部よりも外側に突出する第2端部と、を含み、
    前記第1端部および前記第2端部の各々に、前記上下方向の一方側に向かう延在部が設けられている、蓄電装置。
  2. 前記延在部は、下方側に向けて延在する、請求項1に記載の蓄電装置。
  3. 前記延在部は、上方側に向けて延在する、請求項1に記載の蓄電装置。
  4. 前記スペーサは、耐電解液性を有する、請求項1から3のいずれか1項に記載の蓄電装置。
  5. 底部を有し、前記複数のセルと前記複数のスペーサを収容する収容ケースと、
    最も下方に位置するセルと前記底部の間に配置される底部側スペーサと、をさらに備え、
    前記底部側スペーサは、前記第1突出方向において前記外装体の端部よりも外側に突出する第1突出端部と、前記第2突出方向において前記外装体の端部よりも外側に突出する第2突出端部と、を有し、
    前記第1突出端部および前記第2突出端部の各々に、上方に向かう延在部が設けられている、請求項1から3のいずれか1項に記載の蓄電装置。
  6. 前記複数のセルが直列接続されるように前記隣り合うセルの前記第1端子部および前記第2端子部を電気的に接続する複数の接続部と、をさらに備え、
    前記第1突出方向は、前記上下方向に直交する横方向の一方側を向く方向であり、
    前記第2突出方向は、前記横方向の他方側を向く方向であり、
    前記複数のスペーサの各々が有する前記第1端部および前記第2端部のうち一方の端部は、前記横方向において前記複数の接続部のいずれかに対向しており、
    前記複数のスペーサの各々が有する前記第1端部および前記第2端部のうち他方の端部は、上方から見た場合に、前記上下方向に交互に並ぶ前記第1端子部および前記第2端子部から前記横方向外側に突出する、請求項1から3のいずれか1項に記載の蓄電装置。
  7. 底部を有し、前記複数のセルと前記複数のスペーサを収容する収容ケースをさらに備え、
    前記底部には、前記複数のセルの少なくともいずれかから漏出した前記電解液を滞留させる滞留部が設けられている、請求項1から3のいずれか1項に記載の蓄電装置。
JP2022083809A 2022-05-23 2022-05-23 蓄電装置 Pending JP2023172181A (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022083809A JP2023172181A (ja) 2022-05-23 2022-05-23 蓄電装置
US18/184,801 US20230378590A1 (en) 2022-05-23 2023-03-16 Electric power storage device
EP23163732.3A EP4283767A3 (en) 2022-05-23 2023-03-23 Electric power storage device
CN202310309324.2A CN117117406A (zh) 2022-05-23 2023-03-28 蓄电装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022083809A JP2023172181A (ja) 2022-05-23 2022-05-23 蓄電装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2023172181A true JP2023172181A (ja) 2023-12-06

Family

ID=85726347

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022083809A Pending JP2023172181A (ja) 2022-05-23 2022-05-23 蓄電装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20230378590A1 (ja)
EP (1) EP4283767A3 (ja)
JP (1) JP2023172181A (ja)
CN (1) CN117117406A (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102023112978A1 (de) * 2023-05-17 2024-11-21 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Batterie für ein Elektrofahrzeug

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2011040297A1 (ja) * 2009-10-02 2013-02-28 株式会社村田製作所 蓄電デバイス組立構造体と蓄電デバイス単位構造体
US8574740B2 (en) * 2010-08-10 2013-11-05 GM Global Technology Operations LLC Molded frame with corrugated cooling fin for air-cooled battery
WO2013080385A1 (ja) * 2011-12-02 2013-06-06 株式会社日立製作所 電池システム
CN103208598B (zh) * 2012-01-16 2016-06-29 微宏动力系统(湖州)有限公司 电池组及其漏液检测方法
JP5944178B2 (ja) * 2012-02-22 2016-07-05 株式会社東芝 電池ユニット
JP5916500B2 (ja) 2012-04-27 2016-05-11 オートモーティブエナジーサプライ株式会社 組電池
JP2017126531A (ja) * 2016-01-15 2017-07-20 株式会社東芝 組電池
JP2020177851A (ja) * 2019-04-22 2020-10-29 トヨタ自動車株式会社 二次電池モジュール

Also Published As

Publication number Publication date
EP4283767A3 (en) 2024-06-19
US20230378590A1 (en) 2023-11-23
EP4283767A2 (en) 2023-11-29
CN117117406A (zh) 2023-11-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101403388B1 (ko) 비정형 구조의 전지셀 및 이를 포함하는 전지모듈
EP4120466B1 (en) Battery cell, battery, electric device, and manufacturing method and device for battery cell
JP5515260B2 (ja) 電気化学セル
KR20130116087A (ko) 이차 전지 및 그 모듈
KR20180126534A (ko) 다중공동 배터리 모듈
JP2006260905A (ja) 電池パック構造
JPWO2017056407A1 (ja) 電池モジュール
JP2023513937A (ja) 電池、電池モジュール、電池パック及び電気自動車
US20230369698A1 (en) Battery, power consuming apparatus, and method and apparatus for manufacturing battery
JP2023172181A (ja) 蓄電装置
KR101521776B1 (ko) 출력단자 위치 변경용 버스 바를 포함하는 전지모듈
KR102722680B1 (ko) 전지 모듈 및 그 제조 방법
KR20140102383A (ko) 복합 구조로 형성된 전극조립체
JP5863417B2 (ja) 積層型電池モジュールおよびこれに用いられる電池
JP7430615B2 (ja) 蓄電装置
JP2023539707A (ja) 電池の筐体、電池、電力使用機器、電池を製造する方法と機器
KR20230129034A (ko) 전극 조립체 및 그 제조 방법, 배터리 셀, 배터리 및전기기기
CN115149158B (zh) 蓄电装置
CN119050609A (zh) 电池单体、电池以及用电装置
CN115149162B (zh) 蓄电装置
JP7470730B2 (ja) バッテリパック
JP2023144383A (ja) 蓄電装置
KR101994842B1 (ko) 내부 공간 활용을 극대화할 수 있는 구조의 전극판 및 이를 포함하는 이차전지 또는 캐패시터
JP7697405B2 (ja) 蓄電装置
JP7380629B2 (ja) 組電池

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20240125

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20250127

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20250304

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20250325

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20250617