JP6866405B2 - 電池モジュール、電池モジュールの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明の第2の態様による電池モジュールの製造方法は、複数の電池セルが第一の方向に積層された第一の電池群と、複数の電池セルが前記第一の方向に積層された第二の電池群と、前記第一の電池群および前記第二の電池群の間に配置される第一のブロック部材と、前記第一のブロック部材と共に前記第一の電池群を挟持する第二のブロック部材と、前記第一のブロック部材と共に前記第二の電池群を挟持する第三のブロック部材と、前記第一の電池群、前記第二の電池群、前記第一のブロック部材、前記第二のブロック部材、および前記第三のブロック部材を固縛する固縛板とを備える電池モジュールの製造方法であって、前記固縛板は、前記第二のブロック部材、および前記第三のブロック部材の位置決めを行う位置決め部を備え、前記第一の電池群、前記第二の電池群、前記第一のブロック部材、前記第二のブロック部材、および前記第三のブロック部材を前記第一の方向と直交する第二の方向に並べて配置し、前記第二のブロック部材および前記第三のブロック部材を前記第一の電池群および前記第二の電池群を挟持する方向に押圧し、前記押圧を維持しつつ、前記位置決め部による位置決めがされた状態で前記固縛板を前記第一のブロック部材、前記第二のブロック部材、および前記第三のブロック部材と締結する。
以下、図1〜図4を参照して、電池モジュールの第1の実施の形態を説明する。
図1は、本発明にかかる電池モジュール1の外観斜視図である。電池モジュール1は、複数の電池セルが積層された第一の電池群11と、複数の電池セルが積層された第二の電池群12と、第一のブロック部材13と、第二のブロック部材14と、第三のブロック部材15と、第一の電池群11および第二の電池群12を一括で固縛する1対の固縛板、すなわち上部固縛板16と下部固縛板17とを備える。第一のブロック部材13は、第一の電池群11と第二の電池群12との間に配置される。第二のブロック部材14は、第一のブロック部材13と共に第一の電池群11を挟持する。第三のブロック部材15は、第一のブロック部材13と共に第二の電池群12を挟持する。
電池モジュール1の製造方法を説明する。
第1の手順として、図2に示すように電池セル21と両面突起絶縁板22とを交互に積層し、その上下端に片面突起絶縁板23を配置して、第一の電池群11、および第二の電池群12を形成する。このとき、両面突起絶縁板22および片面突起絶縁板23は、第一の電池群11および第二の電池群12の側面から飛び出さないように組み立てられる。第2の手順として、図3に示すように長手方向に左手側から第二のブロック部材14、第一の電池群11、第一のブロック部材13、第二の電池群12、第三のブロック部材15を配置する。ただしそれぞれのブロック部材と電池群の間には伝熱シート31を挟む。
(1)電池モジュール1は、複数の電池セル21が第一の方向、すなわち積層方向に積層された第一の電池群11と、複数の電池セル21が積層方向に積層された第二の電池群12と、第一の電池群11および第二の電池群12の間に配置された第一のブロック部材13と、第一のブロック部材13と共に第一の電池群11を挟持する第二のブロック部材14と、第一のブロック部材13と共に第二の電池群12を挟持する第三のブロック部材15と、第一の電池群11、第二の電池群12、第一のブロック部材13、第二のブロック部材14、および第三のブロック部材15を固縛する固縛板67とを備える。第一の電池群11、第二の電池群12、第一のブロック部材13、第二のブロック部材14、および第三のブロック部材15は積層方向と直交する第二の方向、すなわち長手方向に並べて配置される。固縛板67は、第一の電池群11、第二の電池群12、第一のブロック部材13、第二のブロック部材14、および第三のブロック部材15と積層方向に重ねて配置される。固縛板67は、第二のブロック部材14、および第三のブロック部材15の位置決めを行う位置決め部、すなわち穴42を備える。
そのため、固縛板67とブロック部材345とを締結する締結ボルト18が存在することにより電池モジュール1の積層方向の高さが高くなることを防止し、電池モジュール1を低背化できる。具体的には、本実施の形態ではブロック部材345の積層方向の寸法と、第一の電池群11、および第二の電池群12の積層方向の寸法との差が十分に大きいので、締結ボルト18の頭部は第一の電池群11と第二の電池群12との間に隠れており、電池モジュール1が低背化されている。
第二のブロック部材14、および第三のブロック部材15に形成される突起41は、ブロック部材と一体に形成されてもよい。突起41は、たとえば切削加工により形成される。図6は、変形例1における突起41および穴42を示す図である。上述した実施の形態と同様に、上部固縛板16に設けられた穴42に、第二のブロック部材14に設けられた突起41が嵌め合わされる。
固縛板67に突起が形成され、第二のブロック部材14および第三のブロック部材15に穴が形成されてもよい。図7は、変形例2において固縛板67に形成される突起61と、第二のブロック部材14および第三のブロック部材15に形成される穴62とを示す図である。突起61は、たとえば板金加工により形成され、穴62は突起61の形状に合致するようにたとえば4角穴が形成される。
この変形例2によれば、電池モジュール1は次の構成を備える。
(1)位置決め部は凸部、すなわち突起61であり、第二のブロック部材および第三のブロック部材は穴62を有する。固縛板67の突起61は、第二のブロック部材および第三のブロック部材の穴62にそれぞれ嵌め合わされている。
電池モジュール1は、3以上の電池群を備えてもよい。その場合は、電池群の数にあわせて第一のブロック部材13および伝熱シート31を追加するとともに、固縛板67の長手方向の寸法を調整する。ただし固縛板67の穴42の位置は、図5を用いて説明したとおり電池モジュール1の長手方向の両端であって奥行き方向の中央である。第二のブロック部材14、および第三のブロック部材15の構成は実施の形態と同様である。すなわち、電池モジュール1は、固縛する電池群の数にかかわらず固縛板67の4隅を締結ボルト18で締結することで、電池群をバランスよく圧縮固縛した状態を保つ。
電池モジュール1が収納される筐体の底面を下部固縛板17として用いてもよい。この場合は、筐体の底面を下部固縛板17の形状とし、図3に示す部材を長手方向に押圧してその筐体に挿入するとともに上部固縛板16と係合させ、締結ボルト18を用いて固定する。
上述した実施の形態では、電池モジュールとブロック部材とを密着させるために伝熱シート31を用いたが、伝熱シート31に代えて熱伝導率が空気よりも高い部材、たとえば熱伝導グリスなどを用いてもよい。
日本国特許出願2017年第019869号(2017年2月6日出願)
11…第一の電池群
12…第二の電池群
13…第一のブロック部材
14…第二のブロック部材
15…第三のブロック部材
16…上部固縛板
17…下部固縛板
18…締結ボルト
21…電池セル
22…両面突起絶縁板
23…片面突起絶縁板
31…伝熱シート
41…突起
42…穴
61…突起
62…穴
67…固縛板
345…ブロック部材
Claims (7)
- 複数の電池セルが第一の方向に積層された第一の電池群と、
複数の電池セルが前記第一の方向に積層された第二の電池群と、
前記第一の電池群および前記第二の電池群の間に配置された第一のブロック部材と、
前記第一のブロック部材と共に前記第一の電池群を挟持する第二のブロック部材と、
前記第一のブロック部材と共に前記第二の電池群を挟持する第三のブロック部材と、
前記第一の電池群、前記第二の電池群、前記第一のブロック部材、前記第二のブロック部材、および前記第三のブロック部材を固縛する固縛板とを備え、
前記第一の電池群、前記第二の電池群、前記第一のブロック部材、前記第二のブロック部材、および前記第三のブロック部材は前記第一の方向と直交する第二の方向に並べて配置され、
前記固縛板は前記第二のブロック部材から前記第三のブロック部材にかけて1枚の板状部材であり、
前記固縛板は、前記第一の電池群、前記第二の電池群、前記第一のブロック部材、前記第二のブロック部材、および前記第三のブロック部材と前記第一の方向に重ねて配置され、
前記固縛板は、前記第二のブロック部材、および前記第三のブロック部材の位置決めを行う位置決め部と、前記第一の電池群、前記第二の電池群、前記第一のブロック部材、前記第二のブロック部材、および前記第三のブロック部材を固縛するための固定部と、熱伝導率が空気よりも高い部材でなる伝熱シートをそれぞれ備え、
前記第一の電池群は、前記伝熱シートを介して前記第一のブロック部材および第二のブロック部材と接触し、
前記第二の電池群は、前記伝熱シートを介して第一のブロック部材および第三のブロック部材と接触するように構成された電池モジュール。 - 請求項1に記載の電池モジュールにおいて、
前記第一の電池群および前記第二の電池群のそれぞれは、前記第一の方向において前記第二のブロック部材と前記第三のブロック部材よりも前記固縛板の側に突出しており、
前記位置決め部が形成される前記固縛板の面は、前記第一の電池群および前記第二の電池群よりも前記第二のブロック部材および前記第三のブロック部材の側に突出している電池モジュール。 - 請求項1又は2に記載の電池モジュールにおいて、
前記位置決め部は穴であり、
前記第二のブロック部材および前記第三のブロック部材は凸部を有し、
前記凸部は前記穴にそれぞれ嵌め合わされている電池モジュール。 - 請求項1又は2に記載の電池モジュールにおいて、
前記位置決め部は凸部であり、
前記第二のブロック部材および前記第三のブロック部材は穴を有し、
前記凸部は前記穴にそれぞれ嵌め合わされている電池モジュール。 - 請求項1から請求項4までのいずれか一項に記載の電池モジュールにおいて、
前記固縛板は、前記第一の方向および前記第二の方向に直交する第三の方向に延在し、
前記位置決め部は、前記第二のブロック部材および前記第三のブロック部材の前記第三の方向におけるそれぞれの中央部に対応する位置に形成されている電池モジュール。 - 複数の電池セルが第一の方向に積層された第一の電池群と、複数の電池セルが前記第一の方向に積層された第二の電池群と、前記第一の電池群および前記第二の電池群の間に配置される第一のブロック部材と、前記第一のブロック部材と共に前記第一の電池群を挟持する第二のブロック部材と、前記第一のブロック部材と共に前記第二の電池群を挟持する第三のブロック部材と、前記第一の電池群、前記第二の電池群、前記第一のブロック部材、前記第二のブロック部材、および前記第三のブロック部材を固縛する固縛板と、熱伝導率が空気よりも高い部材でなる伝熱シートを備える電池モジュールの製造方法であって、
前記固縛板は、前記第二のブロック部材、および前記第三のブロック部材の位置決めを行う位置決め部を備え、かつ前記第二のブロック部材から前記第三のブロック部材にかけて1枚の板状部材となるように構成されており、
前記第一の電池群、前記第二の電池群、前記第一のブロック部材、前記第二のブロック部材、および前記第三のブロック部材を前記第一の方向と直交する第二の方向に並べて配置し、
前記第二のブロック部材および前記第三のブロック部材を前記第一の電池群および前記第二の電池群を挟持する方向に押圧し、
前記押圧を維持しつつ、前記位置決め部による位置決めがされた状態で前記固縛板を前記第一のブロック部材、前記第二のブロック部材、および前記第三のブロック部材と締結する、
前記第一の電池群は、前記伝熱シートを介して前記第一のブロック部材および第二のブロック部材と接触し、
前記第二の電池群は、前記伝熱シートを介して第一のブロック部材および第三のブロック部材と接触させる電池モジュールの製造方法。 - 請求項1から請求項5までのいずれか一項に記載の電池モジュールにおいて、
前記固縛板は、前記第一の電池群、前記第二の電池群、前記第一のブロック部材、前記第二のブロック部材、および前記第三のブロック部材を、前記第一の方向の両方向から固縛する一対の第一の固縛板と第二の固縛板を有し、
前記第二のブロック部材および前記第三のブロック部材の前記第一の方向の双方の端部に、前記第一の固縛板および前記第二の固縛板のそれぞれの前記位置決め部および前記固定部に対応するブロック部材側位置決め部およびブロック部材側固定部が設けられている電池モジュール。
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