JP7189227B2 - 電池モジュール及び電池パック - Google Patents
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Description
図1は、本発明に係る電池モジュールの基本構成を示す斜視図である。図1に示す電池モジュール1Aは、4つの電池セル2を図中のy方向に配列することによって構成される。但し、図1は、電池モジュール1Aの基本的な構成を説明しているにすぎないものであり、電池セル2の数は複数であればよく、4つに制限されるものではない。なお、以下に示す各図中の方向において、x、y、zの各方向は互いに直交する方向を示す。x方向は、電池セル2の幅方向(後述する一対の正極端子23a及び負極端子23bが突出する方向)を示す。y方向は、電池セル2の配列方向を示す。z方向は、電池セル2の厚み方向を示す。本実施形態において、z方向が指す方向は、重力方向に沿う方向を示す。
図2に示すように、セルケース21は、z方向に扁平な直方体状の箱体である。本実施形態に示すセルケース21は、y方向よりもx方向に長尺状に形成されている。電池セル2の相反する側面、具体的には、電池セル2の幅方向(x方向)の両端に配置される2つの側面22、22のうちの一方の側面22には、正極端子23aが突出して設けられ、他方の側面22には、負極端子23bが突出して設けられる。正極端子23a及び負極端子23bは、いずれもアルミニウム、ステンレス、銅等の金属材によって形成されたz方向に薄い平板状の電極端子である。
図5は、複数の電池セル2が直列接続された電池モジュール1Aを複数用いて構成される電池パックP1を示している。図6は、図5中のVI-VI線に沿う断面図である。電池パックP1は、図5に示すxy方向に配置されるフレーム材11、12によって、平面視矩形状に枠組みされる。フレーム材11、12によって枠組みされた内側は、x方向に延びる2本のフレーム材11、11に亘って配置される2本のクロスメンバ13、13によって補強されると共に、3つのスペースに区画されている。なお、電池パックP1の上面及び下面は、図6に示すように、天板14及び底板15によって塞がれている。
この電池パックP2は、クロスメンバ13によって区画される3つのスペースに、それぞれ2組ずつの電池モジュール1Cが配置されている。各電池モジュール1Cは、1層当たり14個の電池セル2を有する合計28個の電池セル2によって構成されている。各電池モジュール1Cは、ウォータージャケット4の上面に、直接的に又は伝熱性及び絶縁性を有するシート等(図示せず)を介して間接的に積層される。
2 電池セル
22 (電池セルの相反する)側面
23a 正極端子(電極端子)
23b 負極端子(電極端子)
201 正電極層
202 負電極層
203 固体電解質層
3 バスバー
4 ウォータージャケット(冷却手段)
5 セパレータ
51 セパレータ本体
52 バスバー当接部
6 連結構造部材
10 モジュール群
11、12 フレーム材
13 クロスメンバ
14 天板
15 底板
P1、P2 電池パック
Claims (9)
- 正電極層、負電極層及び固体電解質層が積層された全固体電池からなる電池セルを複数備える電池モジュールであって、
前記電池セルは、前記電池セルの相反する側面からそれぞれ突出する一対の電極端子を有し、
複数の前記電池セルが、前記正電極層、前記負電極層及び前記固体電解質層の積層面に対して平行であり、且つ、異なる前記電池セルの前記電極端子同士が並列するように配列され、
配列方向に隣り合う前記電池セルの前記電極端子同士が、バスバーによって電気的に接続されると共に、前記電池セルの配列方向に隣り合う前記バスバーにおける対向する端面間に亘って、絶縁性を有する連結構造部材が一体に連結される、電池モジュール。 - 複数の前記電池セルが配列されることにより構成されるモジュール群が、前記積層面と直交する方向に複数積層される、請求項1に記載の電池モジュール。
- 積層方向に隣り合う前記電池セルの前記電極端子同士の間に、前記バスバーが配置され、前記バスバーによって、積層方向に隣り合う前記電池セル同士が並列接続されると共に、前記モジュール群において配列方向に隣り合う前記電池セルの前記電極端子同士が、積層方向に隣り合う前記電池セル同士を電気的に接続する共通の前記バスバーによって直列接続される、請求項2に記載の電池モジュール。
- 積層方向に隣り合う前記電池セルの間に、絶縁性を有するセパレータが介在され、
前記セパレータは、積層方向に隣り合う前記電池セルの間に配置されるセパレータ本体と、前記セパレータ本体の両端部に、前記セパレータ本体と直交するように配置されるバスバー当接部と、を有し、
前記バスバー当接部は、積層された前記電池セルの前記電極端子が突設される側面に配置され、
前記バスバーは、前記バスバー当接部に近接又は当接するように配置される、請求項3に記載の電池モジュール。 - 正電極層、負電極層及び固体電解質層が積層された全固体電池からなる電池セルを複数備える電池モジュールであって、
前記電池セルは、前記電池セルの相反する側面からそれぞれ突出する一対の電極端子を有し、
複数の前記電池セルが、前記正電極層、前記負電極層及び前記固体電解質層の積層面に対して平行であり、且つ、異なる前記電池セルの前記電極端子同士が並列するように配列され、
配列方向に隣り合う前記電池セルの前記電極端子同士が、バスバーによって電気的に接続されると共に、前記電池セルの配列方向に隣り合う前記バスバー同士が、絶縁性を有する連結構造部材によって一体に連結され、
複数の前記電池セルが配列されることにより構成されるモジュール群が、前記積層面と直交する方向に複数積層され、
積層方向に隣り合う前記電池セルの前記電極端子同士の間に、前記バスバーが配置され、前記バスバーによって、積層方向に隣り合う前記電池セル同士が並列接続されると共に、前記モジュール群において配列方向に隣り合う前記電池セルの前記電極端子同士が、積層方向に隣り合う前記電池セル同士を電気的に接続する共通の前記バスバーによって直列接続され、
積層方向に隣り合う前記電池セルの間に、絶縁性を有するセパレータが介在され、
前記セパレータは、積層方向に隣り合う前記電池セルの間に配置されるセパレータ本体と、前記セパレータ本体の両端部に、前記セパレータ本体と直交するように配置されるバスバー当接部と、を有し、
前記バスバー当接部は、積層された前記電池セルの前記電極端子が突設される側面に配置され、
前記バスバーは、前記バスバー当接部に近接又は当接するように配置される、電池モジュール。 - 前記電極端子は、前記積層面に対して平行な平板状に形成される、請求項1~5のいずれか1項に記載の電池モジュール。
- 前記バスバーは、前記電極端子に対して平行な平板状に形成される、請求項6に記載の電池モジュール。
- 請求項1~7のいずれか1項に記載の電池モジュールが、前記電池セルの配列方向に対して平行に、複数配置される、電池パック。
- 前記電池モジュールの下面側に、前記電池セルを冷却する冷却媒体流路を有する、請求項8に記載の電池パック。
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