WO2020235116A1 - 電池モジュール、電池パック及び車両 - Google Patents
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Definitions
- Embodiments of the present invention relate to battery modules, battery packs and vehicles.
- a battery module a plurality of batteries are stored inside a case. Then, the case is formed by connecting a plurality of case members. In such a battery module, it is required that a plurality of case members forming the case are firmly connected and each of the plurality of batteries is firmly installed inside the case. Further, it is required that the case is made lighter and the entire battery module is made lighter.
- the problem to be solved by the present invention is a battery module in which a plurality of case members forming a case are firmly connected and each of the plurality of batteries is firmly installed inside the case to reduce the weight. And to provide a battery pack and a vehicle comprising the battery module.
- the battery module includes four or more batteries and a case for storing the four or more batteries inside.
- the four or more batteries are the first battery, the second battery adjacent to the first battery in the first direction, and the first battery in the second direction intersecting the first direction. It includes a third battery adjacent to each other and a fourth battery adjacent to the third battery in the first direction and adjacent to the second battery in the second direction.
- the case has a first partition wall partitioning between the first battery and the second battery in the first direction and between the third battery and the fourth battery, and a first in the second direction. It is provided with a second partition wall that separates the battery from the third battery and between the second battery and the fourth battery.
- the case includes a first case member, a second case member connected to the first case member from one side of a third direction intersecting both the first direction and the second direction, and a first case.
- the case comprises at least one of a first rib projecting in the first direction on the surface of the first partition wall and a second rib projecting in the second direction on the surface of the second partition wall.
- a battery pack including the above-mentioned battery module is provided.
- a vehicle equipped with the above-mentioned battery pack is provided.
- FIG. 1 is a perspective view schematically showing an example of a battery used in the battery module according to the embodiment, which is disassembled for each member.
- FIG. 2 is a perspective view schematically showing the battery of FIG.
- FIG. 3 is a schematic view showing an example of the configuration of the electrode group of the battery of FIG.
- FIG. 4 is a perspective view schematically showing an example of the battery module according to the first embodiment, which is disassembled for each member.
- FIG. 5 is a schematic view showing the battery module of FIG. 4 in a state where the partition wall (first partition wall) is viewed from one side in the first direction.
- FIG. 6 is a schematic view showing a state in which the battery module of FIG.
- FIG. 4 is viewed from the side where the case top wall is located in the third direction, and the second case member is omitted.
- FIG. 7 is a schematic view showing a state in which the battery module of FIG. 4 is viewed from the side where the case bottom wall is located in the third direction.
- FIG. 8 is an enlarged schematic view showing the range A1 of FIG.
- FIG. 9 is a cross-sectional view schematically showing a cross section of A2-A2 of FIG.
- FIG. 10 is a perspective view schematically showing a part of the range of the first case member of the battery module of FIG.
- FIG. 11 is an enlarged schematic view showing the range A3 of FIG.
- FIG. 12 is a perspective view schematically showing a part of the first case member of the battery module of FIG. 4, which is different from that of FIG.
- FIG. 13 is a schematic view showing the range A4 of FIG.
- FIG. 14 is a perspective view schematically showing a part of the range of the second case member of the battery module of FIG.
- FIG. 15 is a schematic view showing one of the eight spaces in the battery module of FIG.
- FIG. 16 is a schematic view showing an example of a battery pack in which the battery module according to the embodiment is used.
- FIG. 17 is a schematic view showing an example of a vehicle in which a battery pack such as the example of FIG. 16 is used.
- the battery module according to the embodiment includes a plurality of batteries.
- FIG. 1 shows the battery 1 disassembled together with the members.
- the battery 1 includes an outer container (exterior portion) 3.
- the outer container 3 is formed of a metal such as aluminum, aluminum alloy, iron or stainless steel. Further, an internal cavity 13 is formed inside the outer container 3.
- the vertical direction (direction indicated by arrows X1 and X2)
- the horizontal direction (vertical or substantially vertical) intersecting the vertical direction (direction indicated by arrow Y1 and arrow Y2)
- Height directions (directions indicated by arrows Z1 and Z2) that intersect (vertical or substantially vertical) with respect to both the vertical and horizontal directions are defined.
- the outer container 3 includes a container body 5 and a lid member 6.
- the container body 5 has a bottom wall 11 and a peripheral wall 12, and is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape with one side open.
- the bottom wall 11 is located on one side (arrow Z2 side) in the height direction with respect to the internal cavity 13.
- the peripheral wall 12 extends along the circumferential direction of the outer container 3, and the outer peripheral side of the inner cavity 13 is surrounded by the peripheral wall 12.
- the internal cavity 13 opens toward the side opposite to the side where the bottom wall 11 is located (arrow Z1 side) in the height direction.
- the side where the internal cavity (internal space) 13 is located with respect to the peripheral wall 12 is the inner peripheral side
- the side opposite to the inner peripheral side is the outer peripheral side.
- the peripheral wall 12 includes two pairs of side walls 15 and 16.
- the pair of side walls (first side wall) 15 face each other with the internal cavity 13 interposed therebetween in the vertical direction.
- the pair of side walls (second side wall) 16 face each other with the internal cavity 13 interposed therebetween in the lateral direction.
- Each of the side walls 15 extends continuously along the lateral direction between the side walls 16. Further, each of the side walls 16 is continuously extended along the vertical direction between the side walls 15.
- the lid member 6 is attached to the container body 5 at the opening of the internal cavity 13. Then, the lid member 6 closes the opening of the internal cavity 13 and is attached to the peripheral wall 12 from the side opposite to the bottom wall 11 in the height direction. Therefore, the lid member 6 faces the bottom wall 11 with the internal cavity 13 interposed therebetween in the height direction.
- the lid member 6 is provided in a state where the thickness direction of the lid member 6 coincides with or substantially coincides with the height direction of the battery 1.
- the vertical dimension between the pair of side walls 15 is the height dimension between the bottom wall 11 and the lid member 6, and the lateral direction between the pair of side walls 16.
- the dimensions in the vertical direction are much smaller than the dimensions in the horizontal direction and the dimensions in the height direction.
- the wall thickness of the outer container 3 is formed uniformly or substantially uniformly over the entire outer container 3. Therefore, in each of the battery 1 and the outer container 3, the dimensions in the vertical direction are much smaller than the dimensions in the horizontal direction and the dimensions in the height direction.
- FIG. 3 is a diagram illustrating the configuration of the electrode group 10.
- the electrode group 10 is formed in a flat shape, for example, and includes a positive electrode 21, a negative electrode 22, and separators 23 and 25.
- the positive electrode 21 includes a positive electrode current collector foil 21A as a positive electrode current collector and a positive electrode active material-containing layer 21B supported on the surface of the positive electrode current collector foil 21A.
- the positive electrode current collector foil 21A is an aluminum foil, an aluminum alloy foil, or the like, and has a thickness of about 10 ⁇ m to 20 ⁇ m.
- a slurry containing a positive electrode active material, a binder and a conductive agent is applied to the positive electrode current collector foil 21A.
- the positive electrode active material include, but are not limited to, oxides, sulfides, polymers, and the like that can occlude and release lithium. Further, from the viewpoint of obtaining a high positive electrode potential, it is preferable that a lithium manganese composite oxide, a lithium nickel composite oxide, a lithium cobalt composite oxide, an iron lithium phosphate or the like is used as the positive electrode active material.
- the negative electrode 22 includes a negative electrode current collector foil 22A as a negative electrode current collector and a negative electrode active material-containing layer 22B supported on the surface of the negative electrode current collector foil 22A.
- the negative electrode current collector foil 22A is an aluminum foil, an aluminum alloy foil, a copper foil, or the like, and has a thickness of about 10 ⁇ m to 20 ⁇ m.
- a slurry containing a negative electrode active material, a binder and a conductive agent is applied to the negative electrode current collector foil 22A.
- the negative electrode active material is not particularly limited, and examples thereof include metal oxides, metal sulfides, metal nitrides, and carbon materials capable of occluding and releasing lithium ions.
- the negative electrode active material a substance having a lithium ion occlusion / release potential of 0.4 V or more with respect to a metallic lithium potential, that is, a lithium ion occlusion / release potential of 0.4 V (vs. Li + / Li) or more. It is preferably a substance.
- a negative electrode active material having such a lithium ion occlusion / release potential the alloy reaction between aluminum or an aluminum alloy and lithium can be suppressed. Therefore, aluminum and aluminum and components related to the negative electrode 22A and the negative electrode 22 are used. Aluminum alloy can be used. Examples of the negative electrode active material in which the storage / release potential of lithium ions is 0.4 V (vs.
- Li + / Li) or more include titanium oxide, lithium titanium composite oxide such as lithium titanate, tungsten oxide, and amorphous tin. Examples thereof include oxides, niobium-titanium composite oxides, tin silicon oxides, silicon oxide and the like, and it is particularly preferable to use lithium titanium composite oxides as the negative electrode active material.
- a carbon material that occludes and releases lithium ions is used as the negative electrode active material, it is preferable to use a copper foil for the negative electrode current collecting foil 22A.
- the carbon material used as the negative electrode active material has an occlusion / release potential of lithium ions of about 0 V (vs. Li + / Li).
- the aluminum alloy used for the positive electrode current collector foil 21A and the negative electrode current collector foil 22A preferably contains one or more elements selected from Mg, Ti, Zn, Mn, Fe, Cu and Si.
- the purity of aluminum and aluminum alloy can be 98% by weight or more, preferably 99.99% by weight or more. Further, pure aluminum having a purity of 100% can be used as a material for the positive electrode current collector and / or the negative electrode current collector.
- the content of transition metals such as nickel and chromium in aluminum and aluminum alloys is preferably 100 ppm by weight or less (including 0 ppm by weight).
- the positive electrode current collecting tab 21D is formed by one long side edge 21C and a portion in the vicinity thereof. In one example of FIG. 2, the positive electrode current collecting tab 21D is formed over the entire length of the long side edge 21C. In the positive electrode current collecting tab 21D, the positive electrode active material-containing layer 21B is not supported on the surface of the positive electrode current collecting foil 21A. Therefore, the positive electrode current collecting foil 21A includes a positive electrode current collecting tab 21D as a portion where the positive electrode active material-containing layer 21B is not supported. Further, in the negative electrode current collecting foil 22A, the negative electrode current collecting tab 22D is formed by one long side edge 22C and a portion in the vicinity thereof. In one example of FIG.
- the negative electrode current collecting tab 22D is formed over the entire length of the long side edge 22C.
- the negative electrode active material-containing layer 22B is not supported on the surface of the negative electrode current collecting foil 22A. Therefore, the negative electrode current collecting foil 22A includes a negative electrode current collecting tab 22D as a portion where the negative electrode active material-containing layer 22B is not supported.
- Each of the separators 23 and 25 is formed of an electrically insulating material, and electrically insulates between the positive electrode 21 and the negative electrode 22.
- Each of the separators 23 and 25 may be a sheet or the like separate from the positive electrode 21 and the negative electrode 22, or may be integrally formed with one of the positive electrode 21 and the negative electrode 22.
- the separators 23 and 25 may be formed of an organic material, an inorganic material, or a mixture of the organic material and the inorganic material. Examples of the organic material forming the separators 23 and 25 include engineering plastics and super engineering plastics.
- Examples of engineering plastics include polyamide, polyacetal, polybutylene terephthalate, polyethylene terephthalate, syndiotactic polystyrene, polycarbonate, polyamideimide, polyvinyl alcohol, polyvinylidene fluoride, and modified polyphenylene ether.
- Examples of superempura include polyphenylene sulfide, polyetheretherketone, liquid crystal polymer, polyvinylidene fluoride, polytetrafluoroethylene (PTFE), polyethernitrile, polysulfone, polyacrylate, polyetherimide, and thermoplastic polyimide. Be done.
- Examples of the inorganic material forming the separators 23 and 25 include oxides (for example, aluminum oxide, silicon dioxide, magnesium oxide, phosphor oxide, calcium oxide, iron oxide, titanium oxide) and nitrides (for example, boron nitride, etc.). (Aluminum nitride, silicon nitride, barium nitride) and the like.
- the positive electrode 21, the negative electrode 22, and the separators 23, 25 are wound shaft B with the separators 23 and 25 sandwiched between the positive electrode active material-containing layer 21B and the negative electrode active material-containing layer 22B. It is wound into a flat shape around the center.
- the positive electrode 21, the separator 23, the negative electrode 22, and the separator 25 are wound in a state of being stacked in this order, for example.
- the positive electrode current collecting tab 21D of the positive electrode current collecting foil 21A projects to one side in the direction along the winding axis B with respect to the negative electrode 22 and the separators 23 and 25.
- the negative electrode current collecting tab 22D of the negative electrode current collecting foil 22A protrudes from the positive electrode 21 and the separators 23 and 25 on the side opposite to the side on which the positive electrode current collecting tab 21D protrudes in the direction along the winding axis B. To do.
- the electrode group 10 is arranged so that the winding shaft B is parallel or substantially parallel to the lateral direction of the battery 1. Therefore, in the inner cavity 13 of the outer container 3, the positive electrode current collecting tab 21D projects to one side in the lateral direction with respect to the negative electrode 22 and the separators 23 and 25. Then, the negative electrode current collecting tab 22D projects laterally to the positive electrode 21 and the separators 23 and 25 on the side opposite to the side on which the positive electrode current collecting tab 21D projects.
- the electrode group 10 does not need to have a winding structure in which the positive electrode, the negative electrode and the separator are wound.
- the electrode group 10 has a stack structure in which a plurality of positive electrodes and a plurality of negative electrodes are alternately laminated, and a separator is provided between the positive electrode and the negative electrode.
- the positive electrode current collecting tab projects to one side in the lateral direction of the battery 1 (outer container 3) with respect to the negative electrode. Then, in the electrode group 10, the negative electrode current collecting tab protrudes from the positive electrode in the lateral direction of the battery 1 to the side opposite to the side on which the positive electrode current collecting tab protrudes.
- the electrode group 10 is impregnated with an electrolytic solution (not shown).
- an electrolytic solution a non-aqueous electrolytic solution is used.
- a non-aqueous electrolytic solution prepared by dissolving an electrolyte in an organic solvent is used.
- lithium perchlorate LiClO 4
- lithium hexafluorophosphate LiPF 6
- lithium tetrafluoroborate LiBF 4
- lithium hexafluoroarsenide LiAsF 6
- Lithium salts such as lithium trifluoromethanesulfonate (LiCF 3 SO 3 ) and bistrifluoromethylsulfonylimide lithium [LiN (CF 3 SO 2 ) 2 ], and mixtures thereof.
- cyclic carbonates such as propylene carbonate (PC), ethylene carbonate (EC) and vinylene carbonate; chain carbonates such as diethyl carbonate (DEC), dimethyl carbonate (DMC) and methyl ethyl carbonate (MEC); tetrahydrofuran.
- Cyclic ethers such as (THF), dimethyltetrahydrofuran (2MeTHF), and dioxolane (DOX); chain ethers such as dimethoxyethane (DME) and diethoxyethane (DEE); ⁇ -butyrolactone (GBL), acetonitrile (AN). And sulfolane (SL) and the like.
- non-aqueous electrolyte a gel-like non-aqueous electrolyte in which a non-aqueous electrolyte solution and a polymer material are composited is used instead of the electrolyte solution.
- the above-mentioned electrolyte and organic solvent are used.
- the polymer material include polyvinylidene fluoride (PVdF), polyacrylonitrile (PAN), polyethylene oxide (PEO) and the like.
- a solid electrolyte such as a polymer solid electrolyte and an inorganic solid electrolyte is provided as a non-aqueous electrolyte instead of the electrolytic solution.
- the electrodes 23 and 25 may not be provided in the electrode group 10.
- a solid electrolyte is sandwiched between the positive electrode 21 and the negative electrode 22. Therefore, in this example, the solid electrolyte electrically insulates between the positive electrode 21 and the negative electrode 22.
- an aqueous electrolyte containing an aqueous solvent instead of the non-aqueous electrolyte may be used as the electrolyte.
- a pair of electrode terminals 27 are attached to the outer surface of the lid member 6, that is, the surface of the lid member 6 facing the side opposite to the bottom wall 11.
- One of the electrode terminals 27 serves as the positive electrode terminal of the battery 1
- the other of the electrode terminals 27 serves as the negative electrode terminal of the battery 1.
- Each of the electrode terminals 27 is attached to the outer surface of the lid member 6 in a state of being exposed to the outside.
- the electrode terminals 27 are arranged apart from each other in the lateral direction. The central position of the battery 1 in the lateral direction is located between the electrode terminals 27.
- Each of the electrode terminals 27 is formed of a conductive material, for example, from any of aluminum, copper, stainless steel, and the like.
- a pair of insulating members 28 electrically formed from an insulating material are provided on the outer surface of the lid member 6.
- Each of the insulating members 28 is interposed between the outer surface of the lid member 6 and the corresponding one of the electrode terminals 27, and electrically insulates the corresponding one of the electrode terminals 27 from the outer container 3. Further, the insulating members 28 are arranged on opposite sides of each other with the central position of the battery 1 in the lateral direction.
- the positive electrode current collecting tab 21D of the electrode group 10 is bundled by welding such as ultrasonic welding. Then, the bundle of the positive electrode current collecting tabs 21D is electrically connected to the corresponding one (positive electrode terminal) of the electrode terminal 27 via one or more positive electrode leads including the positive electrode backup lead 31A, the positive electrode lead 32A, and the like. .. At this time, the connection between the positive electrode current collecting tab 21D and the positive electrode lead, the connection between the positive electrode leads, and the connection between the positive electrode lead and the positive electrode terminal are performed by welding such as ultrasonic welding.
- the positive electrode lead is formed of a conductive metal. Further, the positive electrode current collecting tab 21D and the positive electrode lead are electrically insulated from the outer container 3 by an insulating member (not shown) or the like.
- the negative electrode current collecting tab 22D of the electrode group 10 is bundled by welding such as ultrasonic welding. Then, the bundle of the negative electrode current collecting tabs 22D is electrically connected to the corresponding one side (negative electrode terminal) of the electrode terminal 27 via one or more negative electrode leads including the negative electrode backup lead 31B, the negative electrode lead 32B, and the like. .. At this time, the connection between the negative electrode current collecting tab and the negative electrode lead, the connection between the negative electrode leads, and the connection between the negative electrode lead and the negative electrode terminal are performed by welding such as ultrasonic welding.
- the negative electrode lead is formed of a conductive metal. Further, the negative electrode current collecting tab and the negative electrode lead are electrically insulated from the outer container 3 by an insulating member (not shown) or the like.
- the lid member 6 may be formed with a gas release valve and a liquid injection port (neither of which is shown in FIGS. 1 to 3).
- a sealing plate (not shown in FIGS. 1 to 3) that closes the liquid injection port is welded to the outer surface of the lid member 6.
- one electrode group 10 is housed in the internal cavity 13 of the outer container 3, but the present invention is not limited to this. In one example, a plurality of electrode groups may be housed in the internal cavity 13 of the outer container 3.
- Battery module Next, a battery module including a plurality of batteries such as the battery 1 described above will be described.
- FIGS. 4 to 7 show an example of the battery module 40 of the first embodiment.
- the first direction (direction indicated by arrows X3 and X4) and the second direction intersecting (vertical or substantially vertical) with respect to the first direction.
- Direction indicated by arrows Y3 and Y4) and third directions (vertical or substantially vertical) that intersect both the first and second directions (directions indicated by arrows Z3 and Z4).
- FIG. 5 shows a state viewed from one side in the first direction
- FIGS. 6 and 7 show a state viewed from one side in the third direction.
- the battery module 40 four or more of the above-mentioned batteries 1 are provided, and in the example of FIGS. 4 to 7, eight batteries 1 are provided. Then, in the battery module 40, two (first number) battery rows 41A and 41B are formed. In each of the battery rows 41A and 41B, four (second number) batteries 1 are arranged along the second direction. Therefore, when the number of battery rows (41A, 41B) formed in the battery module 40 is the first number and the number of batteries 1 arranged in each of the battery rows (41A, 41B) is the second number. , The second number is larger than the first number. Further, the battery rows 41A and 41B are adjacent to each other in the first direction. The battery rows 41A and 41B are not or almost not displaced from each other in the second direction and the third direction.
- each of the batteries 1 is arranged in a state in which the lateral direction is along the arrangement direction (second direction), that is, in a state in which the lateral direction coincides with or substantially coincides with the arrangement direction. Then, in each of the battery rows 41A and 41B, each of the batteries 1 is in a state in which the vertical direction coincides with or substantially coincides with the first direction and the height direction coincides with or substantially coincides with the third direction. Be placed. That is, in each of the battery rows 41A and 41B, each of the batteries 1 is arranged in a state in which the vertical direction is along the first direction and the height direction is along the third direction. Further, in each of the battery rows 41A and 41B, the batteries 1 are not or hardly displaced from each other in the first direction and the third direction.
- the battery module 40 includes a case 42.
- each of the batteries 1 is housed in the storage cavity 43 inside the case 42.
- a plurality of batteries 1 (eight in the example of FIGS. 4 to 7) are arranged, and a plurality of battery rows 41A and 41B (two in the example of FIGS. 4 to 7) are formed.
- the case 42 includes a first case member 45 and a second case member 46.
- Each of the first case member 45 and the second case member 46 is formed of an electrically insulating material such as resin.
- the second case member 46 is connected to the first case member 45 from one side (arrow Z3 side) in the third direction.
- the case 42 including the case members 45 and 46 has a case bottom wall 51, a case top wall 52, and a case peripheral wall 53, and is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape.
- the case bottom wall 51 is located on one side (arrow Z4 side) in the third direction with respect to the storage cavity 43 (each outer container 3 of the battery 1).
- the case top wall 52 is located on the side opposite to the side where the case bottom wall 51 is located with respect to the storage cavity 43 (each outer container 3 of the battery 1) in the third direction. Therefore, the storage cavity 43 is formed between the case bottom wall 51 and the case top wall 52 in the third direction.
- the outer surface of the bottom wall 11 faces the side where the case bottom wall 51 is located in the third direction.
- the outer surface of the lid member 6 faces the side where the case top wall 52 is located in the third direction. Therefore, the outer surface of the lid member 6 of each battery 1 faces the side where the second case member 46 is located with respect to the first case member 45.
- the case peripheral wall 53 extends along the circumferential direction of the case 42 (battery module 40) between the case bottom wall 51 and the case top wall 52.
- the outer peripheral side of the storage cavity 43 is surrounded by a case peripheral wall 53.
- the side where the storage cavity (internal space) 43 is located with respect to the case peripheral wall 53 is the inner peripheral side
- the side opposite to the inner peripheral side is the outer peripheral side.
- the case bottom wall 51 is formed by the first case member 45
- the case top wall 52 is formed by the second case member 46
- the case peripheral wall 53 is formed by both the first case member 45 and the second case member 46.
- the case members 45 and 46 come into contact with each other at or near the central position in the third direction.
- the boundary portions of the case members 45 and 46 are formed along the circumferential direction of the case 42.
- a boundary portion of the case members 45 and 46 is formed over the entire circumference or substantially the entire circumference of the case 42 in the circumferential direction.
- FIG. 6 shows a state viewed from the side where the case top wall 52 is located in the third direction
- the second case member 46 is omitted.
- FIG. 7 shows a state viewed from the side where the case bottom wall 51 is located in the third direction.
- the case peripheral wall 53 includes two pairs of case side walls 55 and 56.
- the pair of case side walls (first case side walls) 55 face each other with the storage cavity 43 in the first direction.
- the pair of case side walls (second case side walls) 56 face each other with the storage cavity 43 in the second direction.
- Each of the case side walls 55 extends continuously along the second direction between the case side walls 56. Further, each of the case side walls 56 is continuously extended along the first direction between the case side walls 55.
- the dimensions in the first direction between the pair of case side walls 55 are the dimensions in the second direction between the pair of case side walls 56, and the case. It is smaller than each of the dimensions in the third direction between the bottom wall 51 and the case top wall 52. Therefore, in each of the storage cavity 43 and the case 42, the dimensions in the first direction are smaller than the dimensions in the second direction and the dimensions in the third direction. Further, the dimensions in the second direction between the pair of case side walls 56 are larger than the dimensions in the third direction between the case bottom wall 51 and the case top wall 52. Therefore, in each of the storage cavity 43 and the case 42, the dimensions in the second direction are larger than the dimensions in the third direction.
- the case 42 includes a partition wall (first partition wall) 57 and a partition wall (second partition wall) 58.
- first partition wall first partition wall
- second partition wall second partition wall
- Each of the partition walls 57 and 58 is formed by both the first case member 45 and the second case member 46. Then, in each of the partition walls 57 and 58, they are continuously extended between the case bottom wall 51 and the case top wall 52 in the third direction. Further, in each of the partition walls 57 and 58, the case members 45 and 46 abut against each other at the central position or in the vicinity thereof in the third direction.
- the partition wall 57 is shown when viewed from one side in the first direction.
- the partition wall 57 extends in the storage cavity 43 along the second direction and continuously extends between the case side walls 56. Then, in the partition wall 57, the boundary portions of the case members 45 and 46 are formed along the second direction. Further, the partition wall 57 is formed between the case side walls 55 in the first direction, and is formed at or near the center position of the case 42 in the first direction.
- the battery rows 41A and 41B adjacent to each other in the first direction are partitioned by a partition wall 57.
- Each of the partition walls 58 is extended along the first direction in the storage cavity 43, and is continuously extended between the case side walls 55. Then, in each of the partition walls 58, the boundary portions of the case members 45 and 46 are formed along the first direction. Further, each of the partition walls 58 is formed between the case side walls 56 in the second direction, and the partition walls 58 are arranged apart from each other in the second direction. In each of the battery rows 41A and 41B, the batteries 1 adjacent to each other in the second direction are partitioned by a corresponding one of the partition walls 58.
- the partition walls 57 and 58 are formed as described above, in the example of FIGS. 4 to 7, eight spaces (rooms) 61 are formed in the storage cavity 43.
- the eight spaces 61 are isolated from each other by the partition walls 57 and 58.
- a corresponding one of eight batteries 1 is arranged in each of the spaces 61.
- the spaces 61 have the same volume (area) or substantially the same volume with respect to each other.
- the eight spaces 61 have the same or substantially the same dimensions in the first direction with respect to each other, and the same or substantially the same dimensions in the second direction with respect to each other. Then, the spaces 61 have the same or substantially the same dimensions in the third direction with respect to each other.
- FIG. 8 shows an enlarged range A1 of FIG. 6, and FIG. 9 shows a cross section of A2-A2 of FIG. 7.
- the case members 45 and 46 are formed by fastening the first case member 45 to the second case member 46 by the screw members 63 and 67 which are fastening members. Connected to each other.
- two screw members 63 and three screw members 67 are provided. Each of the screw members 63 fastens the case members 45, 46 to each other at the intersection of the corresponding one of the case side walls 56 and the partition wall 57.
- each of the screw members 67 fastens the case members 45 and 46 to each other at the intersection of the corresponding one of the partition wall (second partition wall) 58 and the partition wall (first partition wall) 57. To do. Therefore, each of the screw members 63 and 67 is arranged at or near the center position of the case 42 in the first direction.
- the first case member 45 is formed with the same number of recesses 62 as the screw member 63, and the first case member 45 is formed with the same number of recesses 66 as the screw member 67.
- the second case member 46 is formed with the same number of holes 65 as the screw member 63, and the second case member 46 is formed with the same number of holes 68 as the screw member 67.
- Each of the recess 62 and the hole 65 is formed at the intersection of the corresponding one of the case side walls 56 and the partition wall 57.
- each of the recess 66 and the hole 68 is formed at the intersection of the corresponding one of the partition wall (second partition wall) 58 and the partition wall (first partition wall) 57.
- Each of the recesses 62 and 66 is recessed from the case bottom wall 51 toward the side where the second case member 46 is located in the third direction. Further, each of the holes 65 and 68 extends from the boundary portion with the first case member 45 in the second case member 46 along the third direction. Each of the recesses 62 communicates with the corresponding one of the holes 65. Also, each of the recesses 66 communicates with the corresponding one of the holes 68.
- the cross-sectional area of the holes 65, 68 perpendicular to or substantially perpendicular to the third direction is smaller than the cross-sectional area of the recesses 62, 66 perpendicular to or substantially perpendicular to the third direction, respectively.
- a head (corresponding one of 63A and 67A) is formed on each of the screw members 63 and 67, and a male screw portion (corresponding one of 63B and 67B) is formed as an engaging portion.
- the cross-sectional area perpendicular to or substantially perpendicular to the axial direction of the head (63A; 67A) is larger than the cross-sectional area perpendicular to or substantially perpendicular to the axial direction of the male screw portion (63B; 67B). It's big.
- the cross-sectional area of the heads (63A; 67A) of the screw members 63 and 67 perpendicular to or substantially perpendicular to the axial direction is the cross-sectional area perpendicular to or substantially perpendicular to the third direction of the recesses 62 and 66, respectively. Compared to that, it's small. Then, the cross-sectional area of the heads (63A; 67A) of the screw members 63 and 67 perpendicular to or substantially perpendicular to the axial direction becomes the cross-sectional area perpendicular to or substantially perpendicular to the third direction of the holes 65 and 68, respectively. Compared to, it's big.
- Each of the screw members 63 is inserted into the corresponding one of the recesses 62. Further, each of the head 63A of the screw member 63 abuts on the corresponding bottom surface of the recess 62 from the side where the case bottom wall 51 is located. A female screw portion (not shown) is formed on the inner peripheral surface of each of the holes 65. Each of the male threaded portions 63B of the threaded member 63 is inserted into the corresponding one of the holes 65. Then, each of the male screw portions 63B of the screw member 63 is screwed with the female screw portion at one of the corresponding holes 65. As a result, each of the screw members 63 fastens the case members 45 and 46 to each other.
- each of the screw members 67 is inserted into the corresponding one of the recesses 66. Further, each of the head 67A of the screw member 67 abuts on the corresponding bottom surface of the recess 66 from the side where the case bottom wall 51 is located.
- a female screw portion (not shown) is formed on the inner peripheral surface of each of the holes 68.
- Each of the male threaded portions 67B of the threaded member 67 is inserted into the corresponding one of the holes 68. Then, each of the male screw portions 67B of the screw member 67 is screwed with the female screw portion in the corresponding one of the holes 68. As a result, each of the screw members 67 fastens the case members 45 and 46 to each other.
- the head (corresponding one of 63A and 67A) is located on the corresponding bottom surface of the recesses 62 and 66, and the case bottom wall 51 is located on the corresponding bottom surface.
- an engaging portion such as a male screw portion (corresponding one of 63B and 67B) is inserted into the corresponding one of the holes 65 and 68 to correspond to the holes 65 and 68. At one of them, it engages with the second case member 46.
- the partition wall (first partition wall) 57 has partition surfaces 57A and 57B.
- the partition surface (first partition surface) 57A faces one side (arrow X3 side) in the first direction, and the partition surface (second partition surface) 57B is different from the partition surface 57A in the first direction. Turn to the other side.
- each of the partition walls (second partition wall) 58 has partition surfaces 58A and 58B.
- the partition surface (third partition surface) 58A faces one side (arrow Y3 side) in the second direction
- the partition surface (fourth partition surface) 58B faces the second direction. Facing the side opposite to the partition surface 58A.
- a plurality of ribs (first ribs) 71 are formed on each of the partition surfaces (surfaces) 57A and 57B of the partition wall 57.
- each of the plurality of ribs 71 projects in the first direction.
- On the partition surface 57A each of the ribs 71 projects in the first direction toward the side (arrow X3 side) facing the partition surface 57A.
- each of the ribs 71 projects toward the side (arrow X4 side) facing the partition surface 57B in the first direction.
- each of the ribs 71 is continuously extended between the case bottom wall 51 and the case top wall 52 in the third direction.
- the plurality of ribs 71 are arranged apart from each other in the second direction. Further, in an example of FIGS. 4 to 9, the number of ribs 71 formed on the partition surface (first partition surface) 57A is the number of ribs 71 formed on the partition surface (second partition surface) 57B. And become the same. Then, each of the ribs 71 formed on the partition surface 57A is not or almost not displaced with respect to the corresponding one of the ribs 71 formed on the partition surface 57B in the second direction. Therefore, the rib 71 is arranged symmetrically (plane symmetric) or substantially symmetric (substantially plane symmetric) with the partition wall 57 as the center (central surface).
- each of the partition walls 58 a plurality of ribs (second ribs) 72 are formed on the partition surfaces (surfaces) 58A and 58B, respectively.
- each of the plurality of ribs 72 projects in the second direction.
- each of the ribs 72 projects toward the side (arrow Y3 side) toward which the partition surface 58A faces in the second direction.
- each of the ribs 72 projects toward the side (arrow Y4 side) facing the partition surface 58B in the second direction.
- each of the ribs 72 is continuously extended between the case bottom wall 51 and the case top wall 52 in the third direction.
- each of the partition surfaces 58A and 58B of the partition wall 58 the plurality of ribs 72 are arranged apart from each other in the first direction. Further, in an example of FIGS. 4 to 9, the number of ribs 72 formed on the partition surface (third partition surface) 58A on each of the partition walls 58 is set to the partition surface (fourth partition surface) 58B. It will be the same as the number of ribs 72 formed. Then, in each of the partition walls 58, each of the ribs 72 formed on the partition surface 58A is not deviated from the corresponding one of the ribs 72 formed on the partition surface 58B in the first direction. Or, there is almost no deviation. Therefore, in each of the partition walls 58, the ribs 72 are arranged symmetrically (plane symmetric) or substantially symmetric (substantially plane symmetric) with the partition wall (corresponding one of 58) as the center (central plane).
- Ribs) 71 project three by three.
- ribs (second ribs) are directed toward each of the spaces 61 (the corresponding four of the eight spaces 61 in the example of FIGS. 4 to 9) adjacent to each other in the second direction.
- 72 protrudes two by two. Therefore, in an example such as FIGS. 4 to 9, three ribs 71 are arranged in each of the eight spaces 61. Further, two ribs 72 are arranged in each of the four spaces 61 located at both ends in the second direction. Then, four ribs 72 are arranged in each of the four spaces 61 excluding the spaces 61 located at both ends in the second direction.
- any one of the eight batteries 1 is referred to as a battery (first battery) 1 ⁇ .
- a battery (second battery) 1 ⁇ adjacent to the battery 1 ⁇ in the first direction and a battery (third battery) 1 ⁇ adjacent to the battery 1 ⁇ in the second direction are defined.
- a battery (fourth battery) 1 ⁇ that is adjacent to the battery 1 ⁇ in the first direction and adjacent to the battery 1 ⁇ in the second direction is defined.
- the battery 1 ⁇ and the battery 1 ⁇ and the battery 1 ⁇ and the battery 1 ⁇ are partitioned by a partition wall (first partition wall) 57 in the first direction.
- the partition wall 58 ⁇ which is one of the corresponding partition walls (second partition wall) 58. .. Therefore, the space 61 in which the batteries 1 ⁇ to 1 ⁇ are arranged is isolated from each other by the partition walls 57 and 58 ⁇ . Further, at the intersection of the partition walls 57 and 58 ⁇ , the case members 45 and 46 are fastened to each other by the corresponding one of the screw members (fastening members) 67.
- a plurality of ribs 71 protrude in the first direction on each of the partition surfaces 57A and 57B of the partition wall 57, and the second on each of the partition surfaces 58A and 58B of the partition wall 58 ⁇ .
- a plurality of ribs 72 project in the direction.
- one or more corresponding ribs 71 protruding from the partition wall 57 and one or more corresponding ribs 72 protruding from the partition wall 58 ⁇ are arranged.
- three ribs (first ribs) 71 project from the partition wall 57 toward each of the batteries 1 ⁇ to 1 ⁇ .
- two ribs (second ribs) 72 project from the partition wall 58 ⁇ toward each of the batteries 1 ⁇ to 1 ⁇ .
- FIG. 10 shows a part of the range of the first case member 45 of the battery module 40 of the example of FIGS. 4 to 9, and FIG. 11 shows an enlarged range A3 of FIG.
- FIG. 12 shows a part of the first case member 45 of the battery module 40, which is different from that of FIG. 10, and FIG. 13 shows the range A4 of FIG.
- the first case member 45 is formed with crash ribs 73A and 73B in addition to the ribs 71 and 72 described above.
- Each of the crash ribs 73A and 73B is arranged in the storage cavity 43 of the case 42.
- each of the crash ribs 73A and 73B is arranged at the end on the side where the case bottom wall 51 is located in the third direction.
- Each of the crash ribs 73A and 73B extends from the bottom wall 51 of the case along a third direction toward the side where the second case member 46 (case top wall 52) is located.
- a plurality of crash ribs 73A are formed on the inner surface of each of the case side walls 55. On each inner surface of the case sidewall 55, each of the plurality of crash ribs 73A projects inward in a first direction. Further, a plurality of crash ribs 73A are formed on each of the partition surfaces 57A and 57B of the partition wall 57. On each of the partition surfaces 57A, 57B of the partition wall 57, each of the plurality of crash ribs 73A further projects in the first direction from the corresponding one of the ribs 71.
- each of the crash ribs 73A projects from the corresponding one of the ribs 71 toward the side facing the partition surface 57A (arrow X3 side) in the first direction. Then, on the partition surface 57B, each of the crash ribs 73A protrudes from the corresponding one of the ribs 71 toward the side (arrow X4 side) facing the partition surface 57B in the first direction.
- each of the partition walls 58 a plurality of crash ribs 73A are formed on the partition surfaces (surfaces) 58A and 58B, respectively.
- each of the plurality of crash ribs 73A projects further in a second direction from the corresponding one of the ribs 72.
- each of the crash ribs 73A protrudes from the corresponding one of the ribs 72 toward the side facing the partition surface 58A (arrow Y3 side) in the second direction.
- each of the crash ribs 73A protrudes from the corresponding one of the ribs 72 toward the side (arrow Y4 side) facing the partition surface 58B in the second direction. ..
- a plurality of crash ribs 73B are formed on each of the partition surfaces 57A and 57B of the partition wall 57.
- each of the plurality of crash ribs 73B projects in the first direction.
- each of the crash ribs 73B projects in the first direction toward the side facing the partition surface 57A (arrow X3 side). Then, on the partition surface 57B, each of the crash ribs 73B protrudes toward the side (arrow X4 side) toward which the partition surface 57B faces in the first direction.
- the amount of protrusion of each of the crash ribs 73A from the corresponding one of the case side wall 55 and the ribs 71 and 72 is smaller than the amount of protrusion of each of the crash ribs 73B from the partition wall 57.
- the crash rib 73A is formed on the partition wall 57 toward each of the adjacent spaces 61 in the first direction (all of the eight spaces 61 in the example of FIGS. 4 to 13). It protrudes three by three, and the crash rib 73B protrudes by two. Then, in each of the partition walls 58, one crash rib 73A is provided toward each of the adjacent spaces 61 (corresponding four of the eight spaces 61 in the example of FIGS. 4 to 13) in the second direction. Protrude. Then, in each of the pair of case side walls 55, the crash ribs 73A are 5 toward each of the adjacent spaces 61 (corresponding four of the eight spaces 61 in the example of FIGS. 4 to 13) in the first direction. Protrude one by one.
- two crash ribs 73B are arranged in each of the eight spaces 61.
- nine crash ribs 73A are arranged in each of the four spaces 61 located at both ends in the second direction.
- 10 crash ribs 73A are arranged in each of the four spaces 61 excluding the spaces 61 located at both ends in the second direction.
- three crash ribs 73A (ribs 71) and two crash ribs 73B alternate in the second direction at a portion along each partition wall 57 of the space 61. Be placed.
- each of the crash ribs 73A and 73B is provided with an inclined surface 77 at the end on the side where the case bottom wall 51 is located in the third direction.
- the inclined surface 77 is inclined so that the amount of protrusion increases as it approaches the case bottom wall 51. That is, on the inclined surfaces 77 of the crash ribs 73A and 73B, the farther away from the case bottom wall 51, the closer to the root position of the protruding portion.
- FIG. 14 shows a part of the range of the second case member 46 of the battery module 40 of the example of FIGS. 4 to 9 and the like.
- the second case member 46 is formed with a plurality of crash ribs 75 in addition to the ribs 71 and 72 described above.
- Each of the crash ribs 75 is arranged in the storage cavity 43 of the case 42. Then, in the storage cavity 43, each of the crash ribs 75 is arranged at the end on the side where the case top wall 52 is located in the third direction.
- Each of the crash ribs 75 extends from the case top wall 52 in a third direction toward the side where the first case member 45 (case bottom wall 51) is located. Therefore, each of the crash ribs 75 is arranged away from each of the crash ribs 73A and 73B in the third direction.
- a plurality of crash ribs 75 are formed on the inner surface of each of the case side walls 55. On each inner surface of the case sidewall 55, each of the plurality of crash ribs 75 projects inward in a first direction. Further, a plurality of crash ribs 75 are formed on each of the partition surfaces 57A and 57B of the partition wall 57. On each of the partition surfaces 57A, 57B of the partition wall 57, each of the plurality of crash ribs 75 further projects in the first direction from the corresponding one of the ribs 71.
- each of the crash ribs 75 projects from the corresponding one of the ribs 71 toward the side facing the partition surface 57A (arrow X3 side) in the first direction. Then, on the partition surface 57B, each of the crash ribs 75 projects from the corresponding one of the ribs 71 toward the side (arrow X4 side) facing the partition surface 57B in the first direction.
- the crash ribs 75 are formed in the partition wall 57 toward each of the adjacent spaces 61 in the first direction (all of the eight spaces 61 in the example of FIGS. 4 to 14). It protrudes three by three. Then, in each of the pair of case side walls 55, three crash ribs 75 are provided toward each of the adjacent spaces 61 (corresponding four of the eight spaces 61 in the example of FIGS. Protrude one by one. Therefore, in the example of FIGS. 4 to 14, six crash ribs 75 are arranged in each of the eight spaces 61.
- FIG. 15 shows one of eight spaces 61.
- FIG. 15 shows a cross section of the space 61 through one of the crash ribs 73A and one of the crash ribs 73B.
- each of the crash ribs 73A and 73B is pressed in the first direction or the second direction by the corresponding peripheral wall 12 of the battery 1.
- each of the crash ribs 73A and 73B is pressed by the corresponding bottom wall 11 of the battery 1 toward the side where the case bottom wall 51 is located in the third direction. ..
- each of the crash ribs 73A and 73B is crushed by the pressing from the corresponding one of the batteries 1.
- each of the crash ribs 75 is also pressed in the first direction or the second direction by the corresponding peripheral wall 12 of the battery 1. Therefore, in each of the spaces 61, each of the crash ribs 75 is crushed by the pressure from the corresponding one of the batteries 1.
- each of the eight batteries 1 is pressed by the inclined surfaces 77 of the crash ribs 73A and 73B toward the side where the case top wall 52 is located in the third direction in the corresponding one of the spaces 61. Then, each of the batteries 1 comes into contact with the inner surface of the case top wall 52 by pressing from the crash ribs 73A and 73B. Then, in each of the batteries 1, the pair of electrode terminals 27 project outward in a third direction with respect to the inner surface of the case top wall 52.
- the case top wall 52 is formed with one or more holes (not shown) that allow the outside of the case 42 and the storage cavity 43 to communicate with each other.
- Each of the electrode terminals 27 of the battery 1 is exposed to the outside of the case 42 through any of the holes formed in the case top wall 52.
- a plurality of batteries 1 are electrically connected to each other by using one or more bus bars (not shown).
- the bus bar is formed of a conductive material such as metal.
- a plurality of batteries 1 may be electrically connected, or a plurality of batteries 1 may be electrically connected in parallel.
- both a series connection in which the batteries 1 are connected in series and a parallel connection in which the batteries 1 are connected in parallel may be formed.
- the bus bar connects between one positive electrode terminal of the two batteries 1 and the other negative electrode terminal of the two batteries 1.
- two or more batteries 1 are electrically connected in parallel using two bus bars
- one of the two bus bars connects the positive electrode terminals of the two or more batteries 1.
- the other of the two bus bars connects the negative electrode terminals of the two or more batteries 1.
- the case members 45 and 46 are fastened by the screw members 63 and 67, which are the fastening members, respectively. Then, by fastening with the screw members 63 and 67, the plurality of case members 45 and 46 forming the case 42 are connected to each other. Therefore, the case members 45 and 46 are connected without using an adhesive or the like.
- each of the screw members 67 is a case member 45, 46 at the intersection of the corresponding one of the partition wall (second partition wall) 58 and the partition wall (first partition wall) 57.
- each of the screw members 67 fastens the case members 45 and 46 between the case side walls 55 in the first direction and between the case side walls 56 in the second direction. That is, each of the screw members 67 fastens the case members 45 and 46 at a portion on the inner peripheral side with respect to the case peripheral wall 53.
- the number of batteries 1 arranged in each of the battery rows (41A, 41B) is the second number, as compared with the first number, which is the number of battery rows (41A, 41B) formed.
- the number of is large.
- the dimensions in the second direction are larger than the dimensions in the first direction and the dimensions in the third direction.
- the case members 45 and 46 are fastened by the screw members 67 at one or more points between the case side walls 56 in the second direction. Therefore, even in the battery module 40 in which the case 42 having a large dimension in the second direction is used, the case members 45 and 46 are firmly connected to each other. Further, by firmly connecting the case members 45 and 46, the strength of the case 42 is ensured even in the battery module 40 in which the case 42 having a large dimension in the second direction is used.
- a plurality of ribs (first ribs) 71 projecting in the first direction are provided on each of the partition surfaces 57A and 57B of the partition wall 57.
- a plurality of ribs (second ribs) 72 projecting in the second direction are provided on each of the partition surfaces 58A and 58B of the partition wall 58.
- the movement of the battery 1 in one corresponding first direction is regulated by the ribs 71.
- the movement of the battery 1 in one corresponding second direction is regulated by the ribs 72.
- the rib 71 is arranged symmetrically (plane symmetry) or substantially symmetric (substantially plane symmetry) with the partition wall 57 as the center (center surface).
- the ribs 72 are arranged symmetrically (plane symmetric) or substantially symmetrically (substantially plane symmetric) with the partition wall (corresponding one of 58) as the center (central surface). Therefore, a force is applied to each of the ribs 71 and 72 more directly from the adjacent battery 1. As a result, each of the batteries 1 can be more reliably fixed (installed).
- one or more crash ribs 73A, 73B, and 75 are arranged in each of the spaces 61. Then, in each of the 61 spaces, each of the crash ribs 73A, 73B, and 75 is crushed by the pressing from the corresponding one of the batteries 1. By crushing the crash ribs 73A, 73B, 75 as described above, the movement of the battery 1 in the corresponding first direction and the second direction is more reliably regulated in each of the spaces 61. Therefore, each of the batteries 1 is installed more firmly in the corresponding one of the spaces 61.
- each of the batteries 1 is installed as described above, it is not necessary to bond the battery 1 to the case 42 with an adhesive or the like. That is, each of the batteries 1 is firmly installed in the corresponding one of the spaces 61 without using an adhesive or the like.
- the movement of the battery 1 in each of the first directions is regulated by the rib 71. Therefore, the movement of the battery 1 in each of the first directions is restricted without increasing the thickness of the partition wall 57 (dimensions in the first direction). By not increasing the thickness of the partition wall 57, the weight of the case 42 can be reduced, and the weight of the battery module 40 can be reduced.
- the movement of the battery 1 in each of the second directions is regulated by the rib 72. Therefore, the movement of the battery 1 in each of the second directions is restricted without increasing the thickness of each of the partition walls 58 (dimensions in the second direction). By not increasing the thickness of each of the partition walls 58, the weight of the case 42 can be reduced, and the weight of the battery module 40 can be reduced.
- each of the batteries 1 comes into contact with the inner surface of the case top wall 52 by pressing from the crash ribs 73A and 73B. Then, in each of the batteries 1, the pair of electrode terminals 27 project outward in a third direction with respect to the inner surface of the case top wall 52. That is, each electrode terminal 27 of the battery 1 projects with respect to the inner surface of the case top wall 52.
- Each lid member 6 of the battery 1 abuts on the inner surface of the case top wall 52, and the position of each electrode terminal 27 of the battery 1 in the third direction is fixed. As a result, no space is formed between each of the electrode terminals 27 and the bus bar (not shown), and the bus bar can be easily brought into contact with each of the electrode terminals 27. This improves the workability of the work of electrically connecting the plurality of batteries 1 using the bus bar at the time of manufacturing the battery module 40 or the like.
- the number of ribs 71 provided on the partition wall 57 and the number of ribs 72 provided on each of the partition walls 58 are not limited to the above-described embodiments.
- one or more ribs 71 project from the partition wall 57 toward each of the batteries 1, and one or more ribs 72 protrude from each of the corresponding partition walls 58 toward each of the batteries 1. Protrude.
- the movement of the battery 1 in each of the first directions is regulated by the rib 71, and the movement of the battery 1 in each of the second directions is regulated by the rib 72.
- the rib 71 does not increase the thickness of the partition wall 57
- the rib 72 does not increase the thickness of the partition wall 58. Therefore, the weight of the case 42 is reduced and the weight of the battery module 40 is reduced as in the above-described embodiment.
- the rib (first rib) 71 is formed on the partition wall (first partition wall) 57, but the rib (second rib) is formed on each of the partition walls (second partition wall) 58.
- the rib) 72 is not formed.
- each of the partition walls 58 is formed thicker than when the rib 72 is provided.
- the movement of the battery 1 in each of the second directions is then regulated by any of the corresponding divider walls 58.
- the thickness of the partition wall 57 is not increased by providing the rib 71. Therefore, even in this modification, the weight of the case 42 is reduced, and the weight of the battery module 40 is reduced.
- ribs (second ribs) 72 are formed on each of the partition walls (second partition walls) 58, but ribs (second ribs) are formed on the partition walls (first partition walls) 57. 1 rib) 71 is not formed.
- the partition wall 57 is formed thicker than when the rib 71 is provided.
- the movement of the battery 1 in each of the first directions is regulated by the partition wall 57.
- the thickness of each of the partition walls 58 is not increased by providing the ribs 72. Therefore, even in this modification, the weight of the case 42 is reduced, and the weight of the battery module 40 is reduced.
- the numbers of the crash ribs 73A and 73B formed on the case 42 and the number of the crash ribs 75 formed on the case 42 are not limited to the above-described embodiments.
- one or more of the crash ribs 73A and 73B are arranged in each of the spaces 61.
- each of the batteries 1 abuts on the inner surface of the case top wall 52 by pressing from either of the corresponding crash ribs 73A and 73B in the corresponding one of the spaces 61. Then, in each of the batteries 1, the pair of electrode terminals 27 project outward in a third direction with respect to the inner surface of the case top wall 52.
- the crash rib 75 may not be provided.
- the crash ribs 73A and 73B may not be provided.
- the number of batteries 1 included in the battery module 40 is not limited to the above-described embodiment and the like.
- the battery module 40 includes four or more batteries 1 including batteries 1 ⁇ to 1 ⁇ . Then, as in the above-described embodiment, the battery (second battery) 1 ⁇ is adjacent to the battery (first battery) 1 ⁇ in the first direction, and the battery (third battery) 1 ⁇ is placed. Adjacent to battery 1 ⁇ in the second direction. The battery (fourth battery) 1 ⁇ is adjacent to the battery 1 ⁇ in the first direction and adjacent to the battery 1 ⁇ in the second direction.
- the battery 1 ⁇ and the battery 1 ⁇ and the battery 1 ⁇ and the battery 1 ⁇ and the battery 1 ⁇ are partitioned by a partition wall (first partition wall) 57 in the first direction, and in the second direction.
- the partition wall (second partition wall) 58 partitions between the battery 1 ⁇ and the battery 1 ⁇ and between the battery 1 ⁇ and the battery 1 ⁇ .
- the first case member 45 is fastened to the second case member 46 by a fastening member such as a screw member 67.
- the case 42 has a rib (first rib) 71 projecting in the first direction on the surface of the partition wall 57 and a rib (second rib) projecting in the second direction on the surface of the partition wall 58. ) 72 is provided at least one of them.
- the batteries 1 ⁇ and 1 ⁇ are battery rows in which a plurality of batteries 1 are arranged along the second direction (first battery row). Form 41A. Then, the batteries 1 ⁇ and 1 ⁇ form a battery row (second battery row) 41B in which a plurality of batteries 1 are arranged along the second direction.
- the battery rows 41A and 41B are adjacent to each other in the first direction.
- four or more batteries 1 including batteries 1 ⁇ to 1 ⁇ form a first number of battery rows including battery rows 41A and 41B. Then, in each of the first number of battery rows including the battery rows 41A and 41B, a second number of batteries 1 larger than the first number are arranged along the second direction. In this case, in the battery module 40, the dimensions in the second direction are larger than the dimensions in the first direction and the dimensions in the third direction, respectively.
- FIG. 16 shows an example of a battery pack 80 in which the battery module 40 of the embodiment shown in FIGS. 4 to 15 is used.
- a plurality of batteries 1 are electrically connected in series.
- the batteries 1 are electrically connected to each other via the bus bar or the like described above.
- a plurality of batteries 1 may be electrically connected in parallel.
- both a series connection in which the batteries 1 are connected in series and a parallel connection in which the batteries 1 are connected in parallel may be formed.
- one corresponding positive electrode terminal (corresponding one of 27) of the plurality of batteries 1 is connected to the module terminal 91 on the positive electrode side via the positive electrode side lead 93 and the like.
- the module in the corresponding one other than the battery 1 to which the positive electrode side lead 93 is connected among the plurality of batteries 1, the negative electrode terminal (corresponding one of 27) is the negative electrode via the negative electrode side lead 94. It is connected to the module terminal 92 on the side.
- the battery pack 80 is provided with a printed wiring board 81.
- a protection circuit 82, a thermistor 83 which is a temperature detector, and an external terminal 85 for energization are mounted on the printed wiring board 81.
- an insulating member (not shown) prevents unnecessary connection between the electric path on the printed wiring board 81 and the wiring of the battery module 40.
- the module terminal 91 on the positive electrode side is connected to the protection circuit 82 via the wiring 86 or the like formed on the printed wiring board 81, and the module terminal 92 on the negative electrode side connects the wiring 87 or the like formed on the printed wiring board 81. It is connected to the protection circuit 82 via.
- the thermistor 83 which is a temperature detector, detects the temperature of each of the plurality of batteries 1 forming the battery module 40. Then, the thermistor 83 outputs a detection signal about the temperature to the protection circuit 82.
- the battery pack 80 has a current detection function and a voltage detection function.
- the input current to the battery module 40 and the output current from the battery module 40 may be detected, and the current flowing through any of the plurality of batteries 1 forming the battery module 40 is detected. May be good.
- the respective voltages of the batteries 1 may be detected in the battery module 40, or the voltage applied to the entire battery module 40 may be detected.
- the battery module 40 and the protection circuit 82 are connected via the wiring 84. A detection signal for current and a detection signal for voltage are output to the protection circuit 82 via the wiring 84.
- the positive electrode potential or the negative electrode potential is detected for each of the batteries 1 forming the battery module 40.
- the battery module 40 is provided with a lithium electrode or the like as a reference electrode. Then, each positive electrode potential or negative electrode potential of the battery 1 is detected with reference to the potential at the reference electrode.
- the external terminal 85 is connected to an external device of the battery pack 80.
- the external terminal 85 is used for outputting the current from the battery module 40 to the outside and / or inputting the current to the battery module 40.
- the battery module 40 of the battery pack 80 is used as a power source, current is supplied to the outside of the battery pack 80 through an external terminal 85 for energization.
- the charging current is supplied to the battery module 40 through the external terminal 85 for energization.
- the charging current of the battery module 40 includes, for example, regenerative energy for power of a vehicle or the like.
- the protection circuit 82 can be connected to the external terminal 85 via the positive wiring 88 and the negative wiring 89.
- the protection circuit 82 has a function of being able to cut off the electrical connection between the battery module 40 and the external terminal 85.
- the protection circuit 82 is provided with a relay, a fuse, or the like as a connection cutoff portion. Further, the protection circuit 82 has a function of controlling charging / discharging of the battery module 40. The protection circuit 82 controls the charging / discharging of the battery module 40 based on the detection result regarding any of the above-mentioned current, voltage, temperature, and the like.
- the protection circuit 82 determines that the predetermined condition has been met. Further, when any of overcharge, overdischarge, overcurrent, etc. is detected in the battery module 40, the protection circuit 82 determines that the battery module 40 has met the predetermined conditions. Then, when it is determined that the battery module 40 meets the above-mentioned predetermined conditions, the protection circuit 82 can cut off the continuity between the protection circuit 82 and the external terminal 85 for energization. By cutting off the continuity between the protection circuit 82 and the external terminal 85 for energization, the output of the current from the battery module 40 to the outside and the input of the current to the battery module 40 are stopped. As a result, the continuous generation of overcurrent or the like in the battery module 40 is effectively prevented.
- a circuit formed in a device that uses the battery pack 80 (battery module 40) as a power source may be used as a protection circuit.
- a plurality of battery modules 40 may be provided, and the battery modules 40 may be electrically connected in series and / or in parallel.
- the configuration of the battery pack 80 including the battery module 40 described above is appropriately changed depending on the application.
- the battery pack 80 is preferably used in a device or the like that is required to be charged and discharged with a large current.
- Specific uses of the battery pack 80 include a power source for a digital camera, a vehicle-mounted power source for a vehicle, and a stationary power source.
- examples of the vehicle on which the battery pack 80 including the battery module 40 is mounted include a two-wheel to four-wheel hybrid electric vehicle, a two-wheel to four-wheel electric vehicle, an assisted bicycle, and a railroad vehicle.
- the vehicle on which the battery pack 80 is mounted includes an automated guided vehicle (AGV) used in factories and the like.
- AGV automated guided vehicle
- FIG. 17 shows an application example to the vehicle 100 as an application example of the battery pack 80 described above.
- the vehicle 100 includes a vehicle body 101 and a battery pack 80.
- the vehicle 100 is a four-wheeled vehicle.
- the vehicle 100 may be equipped with a plurality of battery packs 80.
- the battery pack 80 is mounted in the engine room located in front of the vehicle body 101.
- the battery pack 80 may be mounted, for example, behind the vehicle body 101 or under the seat.
- the battery pack 80 including the battery module 40 described above can be arranged even in a narrow space under the seat.
- the battery pack 80 can be used as a power source for the vehicle 100.
- the battery pack 80 can recover the regenerative energy of the power of the vehicle 100.
- the first partition wall is between the first battery and the second battery and between the third battery and the fourth battery in the first direction.
- a partition is provided, and the second partition wall partitions between the first battery and the third battery and between the second battery and the fourth battery in the second direction.
- the fastening member fastens the first case member to the second case member at the intersection of the first partition wall and the second partition wall.
- the case comprises at least one of a first rib protruding in the first direction on the surface of the first partition wall and a second rib protruding in the second direction on the surface of the second partition wall.
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Abstract
実施形態の電池モジュールは、第1乃至第4の電池、及び、これらの電池を収納するケースを備える。ケースでは、第1の仕切り壁が第1の方向について第1の電池と第2の電池との間及び第3の電池と第4の電池との間を仕切り、第2の仕切り部材が第1の方向に交差する第2の方向について第1の電池と第3の電池との間及び第2の電池と第4の電池との間を仕切る。締結部材は、前述の2つの仕切り壁の交差部分で、複数のケース部材を締結する。ケースは、第1の仕切り壁及び第2の仕切り壁の少なくとも一方の表面において突出するリブを備える。
Description
本発明の実施形態は、電池モジュール、電池パック及び車両に関する。
一般的に、電池モジュールでは、複数の電池が、ケースの内部に収納される。そして、ケースは、複数のケース部材を連結することにより、形成される。このような電池モジュールでは、ケースを形成する複数のケース部材が強固に連結されるとともに、ケースの内部において複数の電池のそれぞれが強固に設置されることが、求められている。また、ケースが軽量化され、電池モジュール全体が軽量化されることが、求められている。
本発明が解決しようとする課題は、ケースを形成する複数のケース部材が強固に連結されるとともに、ケースの内部において複数の電池のそれぞれが強固に設置され、軽量化が実現される電池モジュール、及び、その電池モジュールを備える電池パック及び車両を提供することにある。
実施形態によれば、電池モジュールは、4つ以上の電池と、4つ以上の電池を内部に収納するケースと、を備える。4つ以上の電池は、第1の電池、第1の方向について第1の電池に対して隣り合う第2の電池、第1の方向に交差する第2の方向について第1の電池に対して隣り合う第3の電池、及び、第1の方向について第3の電池に対して隣り合い、かつ、第2の方向について第2の電池に対して隣り合う第4の電池を備える。ケースは、第1の方向について第1の電池と第2の電池との間及び第3の電池と第4の電池との間を仕切る第1の仕切り壁と、第2の方向について第1の電池と第3の電池との間及び第2の電池と第4の電池との間を仕切る第2の仕切り壁と、を備える。ケースは、第1のケース部材と、第1の方向及び第2の方向の両方に交差する第3の方向の一方側から第1のケース部材に連結される第2のケース部材と、第1の仕切り壁と第2の仕切り壁との交差部分において第1のケース部材を第2のケース部材に締結する締結部材と、を備える。ケースは、第1の仕切り壁の表面において第1の方向へ突出する第1のリブ、及び、第2の仕切り壁の表面において第2の方向へ突出する第2のリブの少なくとも一方を備える。
また、実施形態によれば、前述の電池モジュールを備える電池パックが提供される。
また、実施形態によれば、前述の電池パックを備える車両が提供される。
以下、実施形態について図面を参照して説明する。実施形態に係る電池モジュールは、複数の電池を備える。
[電池]
まず、実施形態に係る電池モジュールに用いられる電池単体について説明する。図1及び図2は電池モジュールに用いられる電池1の単体の一例を示す。電池1は、例えば二次電池である。図1は、電池1を部材ごと分解して示す。
まず、実施形態に係る電池モジュールに用いられる電池単体について説明する。図1及び図2は電池モジュールに用いられる電池1の単体の一例を示す。電池1は、例えば二次電池である。図1は、電池1を部材ごと分解して示す。
図1及び図2に示すように、電池1は、外装容器(外装部)3を備える。外装容器3は、アルミニウム、アルミニウム合金、鉄又はステンレス等の金属から形成される。また、外装容器3の内部には、内部空洞13が形成される。電池1及び外装容器3では、縦方向(矢印X1及び矢印X2で示す方向)、縦方向に対して交差する(垂直又は略垂直な)横方向(矢印Y1及び矢印Y2で示す方向)、及び、縦方向及び横方向の両方に対して交差する(垂直又は略垂直な)高さ方向(矢印Z1及び矢印Z2で示す方向)が、規定される。
外装容器3は、容器本体5及び蓋部材6を備える。図1等の一例では、容器本体5は、底壁11及び周壁12を有し、一面が開口した略直方体状に形成される。底壁11は、内部空洞13に対して高さ方向の一方側(矢印Z2側)に位置する。また、周壁12は、外装容器3の周方向に沿って延設され、内部空洞13の外周側は、周壁12によって囲まれる。また、内部空洞13は、高さ方向について、底壁11が位置する側とは反対側(矢印Z1側)に向かって開口する。なお、電池1及び外装容器3のそれぞれでは、周壁12に対して内部空洞(内部空間)13が位置する側を内周側とし、内周側とは反対側を外周側とする。
周壁12は、二対の側壁15,16を備える。一対の側壁(第1の側壁)15は、縦方向について内部空洞13を挟んで対向する。そして、一対の側壁(第2の側壁)16は、横方向について内部空洞13を挟んで対向する。側壁15のそれぞれは、側壁16の間に、横方向に沿って連続して延設される。また、側壁16のそれぞれは、側壁15の間に、縦方向に沿って連続して延設される。
蓋部材6は、内部空洞13の開口において、容器本体5に取付けられる。そして、蓋部材6は、内部空洞13の開口を塞ぎ、高さ方向について底壁11とは反対側から、周壁12に取付けられる。このため、蓋部材6は、高さ方向について内部空洞13を挟んで、底壁11と対向する。図1等の一例では、蓋部材6の厚さ方向が電池1の高さ方向に対して一致又は略一致する状態で、蓋部材6が設けられる。
図1等の一例では、一対の側壁15の間の縦方向についての寸法は、底壁11と蓋部材6との間の高さ方向についての寸法、及び、一対の側壁16の間の横方向について寸法のそれぞれに比べて、遥かに小さい。このため、内部空洞13では、縦方向についての寸法が、横方向についての寸法、及び、高さ方向についての寸法のそれぞれに比べて、遥かに小さくなる。また、外装容器3の肉厚は、外装容器3の全体に渡って均一又は略均一に形成される。したがって、電池1及び外装容器3のそれぞれでは、縦方向についての寸法が、横方向についての寸法、及び、高さ方向についての寸法のそれぞれに比べて、遥かに小さくなる。
外装容器3の内部空洞13には、電極群10が収納される。図3は、電極群10の構成を説明する図である。図3に示すように、電極群10は、例えば、扁平形状に形成され、正極21、負極22及びセパレータ23,25を備える。正極21は、正極集電体としての正極集電箔21Aと、正極集電箔21Aの表面に担持される正極活物質含有層21Bと、を備える。正極集電箔21Aは、アルミニウム箔又はアルミニウム合金箔等であり、厚さが10μm~20μm程度である。正極集電箔21Aには、正極活物質、結着剤及び導電剤を含むスラリーが塗布される。正極活物質としては、これらに限定されるものではないが、リチウムを吸蔵放出できる酸化物、硫化物及びポリマー等が挙げられる。また、高い正極電位を得られる観点から、正極活物質は、リチウムマンガン複合酸化物、リチウムニッケル複合酸化物、リチウムコバルト複合酸化物及びリチウム燐酸鉄等が、用いられることが好ましい。
負極22は、負極集電体としての負極集電箔22Aと、負極集電箔22Aの表面に担持される負極活物質含有層22Bと、を備える。負極集電箔22Aは、アルミニウム箔、アルミニウム合金箔又は銅箔等であり、厚さが10μm~20μm程度である。負極集電箔22Aには、負極活物質、結着剤及び導電剤を含むスラリーが塗布される。負極活物質としては、特に限定されるものではないが、リチウムイオンを吸蔵放出できる金属酸化物、金属硫化物、金属窒化物及び炭素材料等が挙げられる。負極活物質としては、リチウムイオンの吸蔵放出電位が金属リチウム電位に対して0.4V以上となる物質、すなわち、リチウムイオンの吸蔵放出電位が0.4V(vs.Li+/Li)以上になる物質であることが好ましい。このようなリチウムイオン吸蔵放出電位を有する負極活物質を用いることにより、アルミニウム又はアルミニウム合金とリチウムとの合金反応が抑えられるため、負極集電箔22A及び負極22に関連する構成部材に、アルミニウム及びアルミニウム合金を使用可能になる。リチウムイオンの吸蔵放出電位が0.4V(vs.Li+/Li)以上になる負極活物質としては、例えば、チタン酸化物、チタン酸リチウム等のリチウムチタン複合酸化物、タングステン酸化物、アモルファススズ酸化物、ニオブ・チタン複合酸化物、スズ珪素酸化物、及び、酸化珪素等が挙げられ、リチウムチタン複合酸化物を負極活物質として用いることが、特に好ましい。なお、リチウムイオンを吸蔵放出する炭素材料を負極活物質として用いる場合は、負極集電箔22Aは銅箔を用いるとよい。負極活物質として用いられる炭素材料は、リチウムイオンの吸蔵放出電位が0V(vs.Li+/Li)程度になる。
正極集電箔21A及び負極集電箔22Aに用いられるアルミニウム合金は、Mg、Ti、Zn、Mn、Fe、Cu及びSiから選択される1種または2種以上の元素を含むことが望ましい。アルミニウム及びアルミニウム合金の純度は、98重量%以上にすることができ、99.99重量%以上が好ましい。また、純度100%の純アルミニウムを、正極集電体及び/又は負極集電体の材料として用いることが可能である。アルミニウム及びアルミニウム合金における、ニッケル、クロムなどの遷移金属の含有量は100重量ppm以下(0重量ppmを含む)にすることが好ましい。
正極集電箔21Aでは、一方の長辺縁21C及びその近傍部位によって、正極集電タブ21Dが形成される。図2の一例では、正極集電タブ21Dは、長辺縁21Cの全長に渡って形成される。正極集電タブ21Dでは、正極集電箔21Aの表面に正極活物質含有層21Bが担持されない。したがって、正極集電箔21Aは、正極活物質含有層21Bが未担持の部分として正極集電タブ21Dを備える。また、負極集電箔22Aでは、一方の長辺縁22C及びその近傍部位によって、負極集電タブ22Dが形成される。図2の一例では、負極集電タブ22Dは、長辺縁22Cの全長に渡って形成される。負極集電タブ22Dでは、負極集電箔22Aの表面に負極活物質含有層22Bが担持されない。したがって、負極集電箔22Aは、負極活物質含有層22Bが未担持の部分として負極集電タブ22Dを備える。
セパレータ23,25のそれぞれは、電気的に絶縁性を有する材料から形成され、正極21と負極22との間を電気的に絶縁する。セパレータ23,25のそれぞれは、正極21及び負極22とは別体のシート等であってもよく、正極21及び負極22の一方と一体に形成されてもよい。また、セパレータ23,25は、有機材料から形成されてもよく、無機材料から形成されてもよく、有機材料と無機材料との混合物から形成されてもよい。セパレータ23,25を形成する有機材料としては、エンプラ及びスーパーエンプラが挙げられる。そして、エンプラとしては、ポリアミド、ポリアセタール、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、シンジオタクチック・ポリスチレン、ポリカーボネート、ポリアミドイミド、ポリビニルアルコール、ポリフッ化ビニリデン及び変性ポリフェニレンエーテル等が挙げられる。また、スーパーエンプラとしては、ポリフェニレンサルファイド、ポリエーテルエーテルケトン、液晶ポリマー、ポリビニリデンフロライド、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、ポリエーテルニトリル、ポリサルホン、ポリアクリレート、ポリエーテルイミド及び熱可塑性ポリイミド等が挙げられる。また、セパレータ23,25を形成する無機材料としては、酸化物(例えば、酸化アルミニウム、二酸化ケイ素、酸化マグネシウム、リン酸化物、酸化カルシウム、酸化鉄、酸化チタン)、窒化物(例えば、窒化ホウ素、窒化アルミニウム、窒化珪素、窒化バリウム)等が挙げられる。
電極群10では、正極活物質含有層21Bと負極活物質含有層22Bとの間でセパレータ23,25のそれぞれが挟まれた状態で、正極21、負極22及びセパレータ23,25が捲回軸Bを中心として扁平形状に捲回される。正極21、セパレータ23、負極22及びセパレータ25は、例えば、この順に重ねられた状態で、捲回される。また、電極群10では、正極集電箔21Aの正極集電タブ21Dが、負極22及びセパレータ23,25に対して、捲回軸Bに沿う方向の一方側へ突出する。そして、負極集電箔22Aの負極集電タブ22Dが、正極21及びセパレータ23,25に対して、捲回軸Bに沿う方向について正極集電タブ21Dが突出する側とは反対側に、突出する。
電極群10は、捲回軸Bが電池1の横方向に対して平行又は略平行になる状態で配置される。このため、外装容器3の内部空洞13では、正極集電タブ21Dは、横方向の一方側へ負極22及びセパレータ23,25に対して突出する。そして、負極集電タブ22Dは、正極21及びセパレータ23,25に対して、横方向について正極集電タブ21Dが突出する側とは反対側に、突出する。
また、電極群10は、正極、負極及びセパレータが捲回される捲回構造を有する必要はない。ある一例では、電極群10は、複数の正極及び複数の負極が交互に積層されるスタック構造を有し、正極と負極との間にはセパレータが設けられる。この場合も、電極群10では、正極集電タブが、電池1(外装容器3)の横方向について一方側へ、負極に対して突出する。そして、電極群10では、負極集電タブが、電池1の横方向について、正極集電タブが突出する側とは反対側へ、正極に対して突出する。
ある一例では、内部空洞13において、電極群10に、電解液(図示しない)が含浸される。電解液としては、非水電解液が用いられ、例えば、電解質を有機溶媒に溶解することにより調製される非水電解液が用いられる。この場合、有機溶媒に溶解させる電解質として、過塩素酸リチウム(LiClO4)、六フッ化リン酸リチウム(LiPF6)、四フッ化ホウ酸リチウム(LiBF4)、六フッ化砒素リチウム(LiAsF6)、トリフルオロメタンスルホン酸リチウム(LiCF3SO3)及びビストリフルオロメチルスルホニルイミドリチウム[LiN(CF3SO2)2]等のリチウム塩、及び、これらの混合物が挙げられる。また、有機溶媒として、プロピレンカーボネート(PC)、エチレンカーボネート(EC)及びビニレンカーボネート等の環状カーボネート;ジエチルカーボネート(DEC)、ジメチルカーボネート(DMC)及びメチルエチルカーボネート(MEC)等の鎖状カーボネート;テトラヒドロフラン(THF)、2メチルテトラヒドロフラン(2MeTHF)、及びジオキソラン(DOX)等の環状エーテル;ジメトキシエタン(DME)及びジエトキシエタン(DEE)等の鎖状エーテル;γ-ブチロラクトン(GBL)、アセトニトリル(AN)及びスルホラン(SL)等が挙げられる。これらの有機溶媒は、単独で、又は、混合溶媒として用いられる。
また、ある一例では、非水電解質として、非水電解液と高分子材料とを複合化したゲル状非水電解質が、電解液の代わりに用いられる。この場合、前述した電解質及び有機溶媒が用いられる。また、高分子材料として、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、ポリアクリロニトリル(PAN)及びポリエチレンオキサイド(PEO)等が挙げられる。
また、ある一例では、電解液の代わりに、高分子固体電解質及び無機固体電解質等の固体電解質が非水電解質として設けられる。この場合、電極群10に、セパレータ23,25が設けられなくてもよい。そして、電極群10では、セパレータ23,25の代わりに、固体電解質が正極21と負極22との間で挟まれる。このため、この一例では、固体電解質によって、正極21と負極22との間が電気的に絶縁される。また、ある一例では、非水電解質の代わりに水系溶媒を含む水系電解質が、電解質として用いられてもよい。
電池1では、蓋部材6の外表面、すなわち、蓋部材6において底壁11とは反対側を向く面に、一対の電極端子27が取付けられる。電極端子27の一方が電池1の正極端子となり、電極端子27の他方が電池1の負極端子となる。電極端子27のそれぞれは、外部に露出する状態で、蓋部材6の外表面に取付けられる。電池1では、電極端子27は、横方向について互いに対して離れて配置される。そして、横方向についての電池1の中央位置は、電極端子27の間に位置する。電極端子27のそれぞれは、導電材料から形成され、例えば、アルミニウム、銅及びステンレス等のいずれかから形成される。
また、蓋部材6の外表面には、電気的に絶縁材料から形成される一対の絶縁部材28が設けられる。絶縁部材28のそれぞれは、蓋部材6の外表面と電極端子27の対応する一方との間に介在し、電極端子27の対応する一方を外装容器3に対して電気的に絶縁する。また、絶縁部材28は、横方向について、電池1の中央位置を挟んで互いに対して反対側に、配置される。
電極群10の正極集電タブ21Dは、超音波溶接等の溶接によって束ねられる。そして、正極集電タブ21Dの束は、正極バックアップリード31A及び正極リード32A等を含む1つ以上の正極リードを介して、電極端子27の対応する一方(正極端子)に電気的に接続される。この際、正極集電タブ21Dと正極リードとの間の接続、正極リード同士の接続、及び、正極リードと正極端子との間の接続は、超音波溶接等の溶接によって、行われる。ここで、正極リードは、導電性を有する金属から形成される。また、正極集電タブ21D及び正極リードは、絶縁部材(図示しない)等によって、外装容器3に対して電気的に絶縁される。
同様に、電極群10の負極集電タブ22Dは、超音波溶接等の溶接によって束ねられる。そして、負極集電タブ22Dの束は、負極バックアップリード31B及び負極リード32B等を含む1つ以上の負極リードを介して、電極端子27の対応する一方(負極端子)に電気的に接続される。この際、負極集電タブと負極リードとの間の接続、負極リード同士の接続、及び、負極リードと負極端子との間の接続は、超音波溶接等の溶接によって、行われる。ここで、負極リードは、導電性を有する金属から形成される。また、負極集電タブ及び負極リードは、絶縁部材(図示しない)等によって、外装容器3に対して電気的に絶縁される。
また、ある一例では、蓋部材6に、ガス開放弁及び注液口(いずれも図1乃至図3では図示しない)が、形成されてもよい。蓋部材6に注液口が形成される場合、蓋部材6の外表面に、注液口を塞ぐ封止板(図1乃至図3では図示しない)が、溶接される。
また、前述の一例等では、外装容器3の内部空洞13に1つの電極群10が収納されるが、これに限るものではない。ある一例では、外装容器3の内部空洞13に複数の電極群が収納されてもよい。
[電池モジュール]
次に、前述の電池1等の電池を複数備える電池モジュールについて説明する。
次に、前述の電池1等の電池を複数備える電池モジュールについて説明する。
(第1の実施形態)
まず、第1の実施形態に係る電池モジュールについて説明する。図4乃至図7は、第1の実施形態の電池モジュール40の一例を示す。図4乃至図7に示すように、電池モジュール40では、第1の方向(矢印X3及び矢印X4で示す方向)、第1の方向に対して交差する(垂直又は略垂直な)第2の方向(矢印Y3及び矢印Y4で示す方向)、及び、第1の方向及び第2の方向の両方に対して交差する(垂直又は略垂直な)第3の方向(矢印Z3及び矢印Z4で示す方向)が、規定される。ここで、図5は、第1の方向の一方側から視た状態を示し、図6及び図7は、第3の方向の一方側から視た状態を示す。
まず、第1の実施形態に係る電池モジュールについて説明する。図4乃至図7は、第1の実施形態の電池モジュール40の一例を示す。図4乃至図7に示すように、電池モジュール40では、第1の方向(矢印X3及び矢印X4で示す方向)、第1の方向に対して交差する(垂直又は略垂直な)第2の方向(矢印Y3及び矢印Y4で示す方向)、及び、第1の方向及び第2の方向の両方に対して交差する(垂直又は略垂直な)第3の方向(矢印Z3及び矢印Z4で示す方向)が、規定される。ここで、図5は、第1の方向の一方側から視た状態を示し、図6及び図7は、第3の方向の一方側から視た状態を示す。
電池モジュール40では、前述の電池1が4つ以上設けられ、図4乃至図7の一例では、電池1が8つ設けられる。そして、電池モジュール40では、2つ(第1の数)の電池列41A,41Bが形成される。電池列41A,41Bのそれぞれでは、4つ(第2の数)の電池1が第2の方向に沿って配列される。したがって、電池モジュール40において形成される電池列(41A,41B)の数を第1の数とし、電池列(41A,41B)のそれぞれにおいて配列される電池1の数を第2の数とした場合、第2の数は、第1の数に比べて、大きい。また、電池列41A,41Bは、第1の方向について互いに対して隣り合う。そして、電池列41A,41Bは、第2の方向及び第3の方向について、互いに対してずれていない、又は、ほとんどずれていない。
電池列41A,41Bのそれぞれでは、電池1のそれぞれは、横方向が配列方向(第2の方向)に沿う状態、すなわち、横方向が配列方向と一致又は略一致する状態で、配置される。そして、電池列41A,41Bのそれぞれでは、電池1のそれぞれは、縦方向が第1の方向と一致又は略一致し、かつ、高さ方向が第3の方向と一致又は略一致する状態で、配置される。すなわち、電池列41A,41Bのそれぞれでは、電池1のそれぞれは、縦方向が第1の方向に沿い、かつ、高さ方向が第3の方向に沿う状態で、配置される。また、電池列41A,41Bのそれぞれでは、電池1は、第1の方向及び第3の方向について、互いに対してずれていない、又は、ほとんどずれていない。
電池モジュール40は、ケース42を備える。電池モジュール40では、電池1のそれぞれが、ケース42の内部の収納空洞43に収納される。収納空洞43では、前述のように複数(図4乃至図7の一例では8つ)の電池1が配置され、複数(図4乃至図7の一例では2つ)の電池列41A,41Bが形成される。また、ケース42は、第1のケース部材45及び第2のケース部材46を備える。第1のケース部材45及び第2のケース部材46のそれぞれは、樹脂等の電気的絶縁性を有する材料から形成される。また、第2のケース部材46は、第3の方向の一方側(矢印Z3側)から、第1のケース部材45に連結される。
ケース部材45,46を含むケース42は、ケース底壁51、ケース頂壁52及びケース周壁53を有し、略直方体状に形成される。ケース底壁51は、収納空洞43(電池1のそれぞれの外装容器3)に対して第3の方向の一方側(矢印Z4側)に位置する。そして、ケース頂壁52は、第3の方向について、収納空洞43(電池1のそれぞれの外装容器3)に対してケース底壁51が位置する側とは反対側に位置する。このため、収納空洞43は、第3の方向について、ケース底壁51とケース頂壁52との間に形成される。
電池1のそれぞれでは、底壁11の外表面は、第3の方向について、ケース底壁51が位置する側を向く。そして、電池1のそれぞれでは、蓋部材6の外表面は、第3の方向についてケース頂壁52が位置する側を向く。したがって、電池1それぞれの蓋部材6の外表面は、第1のケース部材45に対して第2のケース部材46が位置する側を向く。また、ケース周壁53は、ケース底壁51とケース頂壁52との間において、ケース42(電池モジュール40)の周方向に沿って延設される。収納空洞43の外周側は、ケース周壁53によって囲まれる。なお、電池モジュール40及びケース42のそれぞれでは、ケース周壁53に対して収納空洞(内部空間)43が位置する側を内周側とし、内周側とは反対側を外周側とする。
ケース42では、第1のケース部材45によってケース底壁51が形成され、第2のケース部材46によってケース頂壁52が形成される。そして、第1のケース部材45及び第2のケース部材46の両方によって、ケース周壁53が形成される。ケース周壁53では、第3の方向について中央位置又はその近傍において、ケース部材45,46が互いに対して当接する。そして、ケース周壁53では、ケース部材45,46の境界部分が、ケース42の周方向に沿って、形成される。ケース周壁53では、ケース42の周方向ついて全周又は略全周に渡って、ケース部材45,46の境界部分が形成される。なお、図6は、第3の方向についてケース頂壁52が位置する側から視た状態を示し、第2のケース部材46を省略して示す。そして、図7は、第3の方向についてケース底壁51が位置する側から視た状態を示す。
ケース周壁53は、二対のケース側壁55,56を備える。一対のケース側壁(第1のケース側壁)55は、第1の方向について収納空洞43を挟んで対向する。そして、一対のケース側壁(第2のケース側壁)56は、第2の方向について収納空洞43を挟んで対向する。ケース側壁55のそれぞれは、ケース側壁56の間に、第2の方向に沿って連続して延設される。また、ケース側壁56のそれぞれは、ケース側壁55の間に、第1の方向に沿って連続して延設される。
図4乃至図7等の一例を含む本実施形態では、一対のケース側壁55の間の第1の方向についての寸法は、一対のケース側壁56の間の第2の方向について寸法、及び、ケース底壁51とケース頂壁52との間の第3の方向についての寸法のそれぞれに比べて、小さい。このため、収納空洞43及びケース42のそれぞれでは、第1の方向についての寸法が、第2の方向についての寸法、及び、第3の方向についての寸法のそれぞれに比べて、小さくなる。また、一対のケース側壁56の間の第2の方向について寸法は、ケース底壁51とケース頂壁52との間の第3の方向についての寸法に比べて、大きい。このため、収納空洞43及びケース42のそれぞれでは、第2の方向についての寸法が、第3の方向についての寸法に比べて、大きくなる。
また、ケース42は、仕切り壁(第1の仕切り壁)57及び仕切り壁(第2の仕切り壁)58を備える。図4乃至図7の一例では、仕切り壁57が1つ設けられ、仕切り壁58が3つ設けられる。仕切り壁57,58のそれぞれは、第1のケース部材45及び第2のケース部材46の両方によって、形成される。そして、仕切り壁57,58のそれぞれでは、第3の方向について、ケース底壁51とケース頂壁52との間に連続して延設される。また、仕切り壁57,58のそれぞれでは、第3の方向について中央位置又はその近傍において、ケース部材45,46が互いに対して当接する。なお、図5では、第1の方向の一方側から視た状態で仕切り壁57が示される。
仕切り壁57は、収納空洞43において第2の方向に沿って延設され、ケース側壁56の間に連続して延設される。そして、仕切り壁57では、ケース部材45,46の境界部分が、第2の方向に沿って形成される。また、仕切り壁57は、第1の方向についてケース側壁55の間に形成され、第1の方向についてケース42の中央位置又はその近傍に形成される。第1の方向について隣り合う電池列41A,41Bの間は、仕切り壁57によって仕切られる。
仕切り壁58のそれぞれは、収納空洞43において第1の方向に沿って延設され、ケース側壁55の間に連続して延設される。そして、仕切り壁58のそれぞれでは、ケース部材45,46の境界部分が、第1の方向に沿って形成される。また、仕切り壁58のそれぞれは、第2の方向についてケース側壁56の間に形成され、仕切り壁58は、第2の方向について互いに対して離れて配置される。電池列41A,41Bのそれぞれでは、第2の方向について隣り合う電池1の間は、仕切り壁58の対応する1つによって仕切られる。
前述のように仕切り壁57,58が形成されるため、図4乃至図7の一例では、収納空洞43に、8つの空間(部屋)61が形成される。そして、8つの空間61は、仕切り壁57,58によって、互いに対して隔離される。空間61のそれぞれには、8つの電池1の対応する1つが配置される。なお、収納空洞43では、空間61は、互いに対して容積(広さ)が同一又は略同一になる。また、8つの空間61は、互いに対して第1の方向についての寸法が同一又は略同一になり、互いに対して第2の方向についての寸法が同一又は略同一になる。そして、空間61は、互いに対して第3の方向についての寸法が同一又は略同一になる。
図8は、図6の範囲A1を拡大して示し、図9は、図7のA2-A2断面を示す。図4乃至図9等に示すように、ケース42では、締結部材であるネジ部材63,67によって第1のケース部材45を第2のケース部材46に締結することにより、ケース部材45,46が互いに対して連結される。図4乃至図9等の一例では、2つのネジ部材63及び3つのネジ部材67が設けられる。ネジ部材63のそれぞれは、ケース側壁56の対応する一方と仕切り壁57との交差部分において、ケース部材45,46を互いに対して締結する。また、ネジ部材67のそれぞれは、仕切り壁(第2の仕切り壁)58の対応する1つと仕切り壁(第1の仕切り壁)57との交差部分において、ケース部材45,46を互いに対して締結する。このため、ネジ部材63,67のそれぞれは、第1の方向についてケース42の中央位置又はその近傍に配置される。
第1のケース部材45には、ネジ部材63と同一の数だけ凹部62が形成され、ネジ部材67と同一の数だけ凹部66が形成される。また、第2のケース部材46には、ネジ部材63と同一の数だけ穴65が形成され、ネジ部材67と同一の数だけ穴68が形成される。凹部62及び穴65のそれぞれは、ケース側壁56の対応する一方と仕切り壁57との交差部分に、形成される。また、凹部66及び穴68のそれぞれは、仕切り壁(第2の仕切り壁)58の対応する1つと仕切り壁(第1の仕切り壁)57との交差部分に、形成される。
凹部62,66のそれぞれは、第3の方向について第2のケース部材46が位置する側へ向かって、ケース底壁51から凹む。また、穴65,68のそれぞれは、第2のケース部材46において第1のケース部材45との境界部分から、第3の方向に沿って延設される。凹部62のそれぞれは、穴65の対応する一方と連通する。また、凹部66のそれぞれは、穴68の対応する1つと連通する。穴65,68のそれぞれの第3の方向に垂直又は略垂直な断面積は、凹部62,66のそれぞれの第3の方向に垂直又は略垂直な断面積に比べて、小さい。
ネジ部材63,67のそれぞれには、頭部(63A,67Aの対応する1つ)が形成されるとともに、雄ネジ部(63B,67Bの対応する1つ)が係合部として形成される。ネジ部材63,67のそれぞれでは、頭部(63A;67A)の軸方向に垂直又は略垂直な断面積が、雄ネジ部(63B;67B)の軸方向に垂直又は略垂直な断面積に比べて、大きい。また、ネジ部材63,67のそれぞれの頭部(63A;67A)の軸方向に垂直又は略垂直な断面積は、凹部62,66のそれぞれの第3の方向に垂直又は略垂直な断面積に比べて、小さい。そして、ネジ部材63,67のそれぞれの頭部(63A;67A)の軸方向に垂直又は略垂直な断面積は、穴65,68のそれぞれの第3の方向に垂直又は略垂直な断面積に比べて、大きい。
ネジ部材63のそれぞれは、凹部62の対応する一方に挿入される。また、ネジ部材63の頭部63Aのそれぞれは、凹部62の対応する一方の底面に、ケース底壁51が位置する側から当接する。穴65のそれぞれの内周面には、雌ネジ部(図示しない)が形成される。ネジ部材63の雄ネジ部63Bのそれぞれは、穴65の対応する一方に挿入される。そして、ネジ部材63の雄ネジ部63Bのそれぞれは、穴65の対応する一方において、雌ネジ部と螺合する。これにより、ネジ部材63のそれぞれは、ケース部材45,46を互いに対して締結する。
同様に、ネジ部材67のそれぞれは、凹部66の対応する1つに挿入される。また、ネジ部材67の頭部67Aのそれぞれは、凹部66の対応する1つの底面に、ケース底壁51が位置する側から当接する。穴68のそれぞれの内周面には、雌ネジ部(図示しない)が形成される。ネジ部材67の雄ネジ部67Bのそれぞれは、穴68の対応する1つに挿入される。そして、ネジ部材67の雄ネジ部67Bのそれぞれは、穴68の対応する1つにおいて、雌ネジ部と螺合する。これにより、ネジ部材67のそれぞれは、ケース部材45,46を互いに対して締結する。
前述のように締結部材であるネジ部材63,67のそれぞれでは、頭部(63A,67Aの対応する1つ)が、凹部62,66の対応する1つの底面に、ケース底壁51が位置する側から当接する。そして、ネジ部材63,67のそれぞれでは、雄ネジ部(63B,67Bの対応する1つ)等の係合部が、穴65,68の対応する1つに挿入され、穴65,68の対応する1つにおいて第2のケース部材46と係合する。
仕切り壁(第1の仕切り壁)57は、仕切り表面57A,57Bを有する。仕切り表面(第1の仕切り表面)57Aは、第1の方向の一方側(矢印X3側)を向き、仕切り表面(第2の仕切り表面)57Bは、第1の方向について、仕切り表面57Aとは反対側を向く。また、仕切り壁(第2の仕切り壁)58のそれぞれは、仕切り表面58A,58Bを有する。仕切り壁58のそれぞれでは、仕切り表面(第3の仕切り表面)58Aは、第2の方向の一方側(矢印Y3側)を向き、仕切り表面(第4の仕切り表面)58Bは、第2の方向について、仕切り表面58Aとは反対側を向く。
仕切り壁57の仕切り表面(表面)57A,57Bのそれぞれには、リブ(第1のリブ)71が複数形成される。仕切り表面57A,57Bのそれぞれでは、複数のリブ71のそれぞれは、第1の方向へ突出する。仕切り表面57Aでは、リブ71のそれぞれは、第1の方向について仕切り表面57Aが向く側(矢印X3側)へ向かって突出する。そして、仕切り表面57Bでは、リブ71のそれぞれは、第1の方向について仕切り表面57Bが向く側(矢印X4側)へ向かって突出する。図4乃至図9等の一例では、リブ71のそれぞれは、第3の方向について、ケース底壁51とケース頂壁52との間に連続して延設される。
仕切り表面57A,57Bのそれぞれでは、複数のリブ71は、第2の方向について互いに対して離れて配置される。また、図4乃至図9等の一例では、仕切り表面(第1の仕切り表面)57Aに形成されるリブ71の数は、仕切り表面(第2の仕切り表面)57Bに形成されるリブ71の数と、同一になる。そして、仕切り表面57Aに形成されるリブ71のそれぞれは、第2の方向について、仕切り表面57Bに形成されるリブ71の対応する1つに対して、ずれていない、又は、ほとんどずれていない。したがって、リブ71は、仕切り壁57を中心(中央面)として、対称(面対称)又は略対称(略面対称)に配置される。
仕切り壁58のそれぞれでは、仕切り表面(表面)58A,58Bのそれぞれに、リブ(第2のリブ)72が複数形成される。仕切り壁58のそれぞれの仕切り表面58A,58Bのそれぞれでは、複数のリブ72のそれぞれは、第2の方向へ突出する。仕切り壁58のそれぞれの仕切り表面58Aでは、リブ72のそれぞれは、第2の方向について仕切り表面58Aが向く側(矢印Y3側)へ向かって突出する。そして、仕切り壁58のそれぞれの仕切り表面58Bでは、リブ72のそれぞれは、第2の方向について仕切り表面58Bが向く側(矢印Y4側)へ向かって突出する。図4乃至図9等の一例では、リブ72のそれぞれは、第3の方向について、ケース底壁51とケース頂壁52との間に連続して延設される。
仕切り壁58のそれぞれの仕切り表面58A,58Bのそれぞれでは、複数のリブ72は、第1の方向について互いに対して離れて配置される。また、図4乃至図9等の一例では、仕切り壁58のそれぞれにおいて、仕切り表面(第3の仕切り表面)58Aに形成されるリブ72の数は、仕切り表面(第4の仕切り表面)58Bに形成されるリブ72の数と、同一になる。そして、仕切り壁58のそれぞれでは、仕切り表面58Aに形成されるリブ72のそれぞれは、第1の方向について、仕切り表面58Bに形成されるリブ72の対応する1つに対して、ずれていない、又は、ほとんどずれていない。したがって、仕切り壁58のそれぞれでは、リブ72は、仕切り壁(58の対応する1つ)を中心(中央面)として、対称(面対称)又は略対称(略面対称)に配置される。
図4乃至図9等の一例では、仕切り壁57において、第1の方向について隣接する空間61(図4乃至図9の一例では8つの空間61の全て)のそれぞれに向かって、リブ(第1のリブ)71が3つずつ突出する。そして、仕切り壁58のそれぞれでは、第2の方向について隣接する空間61(図4乃至図9の一例では8つの空間61の対応する4つ)のそれぞれに向かって、リブ(第2のリブ)72が2つずつ突出する。このため、図4乃至図9等の一例では、8つの空間61のそれぞれに、3つのリブ71が配置される。また、第2の方向について両端に位置する4つの空間61のそれぞれに、2つのリブ72が配置される。そして、第2の方向について両端に位置する空間61を除く4つの空間61のそれぞれに、4つのリブ72が配置される。
ここで、8つの電池1の中の任意の1つを電池(第1の電池)1αとする。また、第1の方向について電池1αに対して隣り合う電池(第2の電池)1β、及び、第2の方向について電池1αに対して隣り合う電池(第3の電池)1γを規定する。そして、第1の方向について電池1γに対して隣り合い、かつ、第2の方向について電池1βに対して隣り合う電池(第4の電池)1δを規定する。電池モジュール40では、第1の方向について電池1αと電池1βとの間及び電池1γと電池1δとの間が、仕切り壁(第1の仕切り壁)57によって、仕切られる。そして、第2の方向について電池1αと電池1γとの間及び電池1βと電池1δとの間が、仕切り壁(第2の仕切り壁)58の対応する1つである仕切り壁58αによって、仕切られる。このため、電池1α~1δが配置される空間61は、仕切り壁57,58αによって、互いに対して隔離される。また、仕切り壁57,58αの交差部分では、ネジ部材(締結部材)67の対応する1つによって、ケース部材45,46が互いに対して締結される。
また、前述のように、仕切り壁57の仕切り表面57A,57Bのそれぞれでは、第1の方向に向かって複数のリブ71が突出し、仕切り壁58αの仕切り表面58A,58Bのそれぞれでは、第2の方向に向かって複数のリブ72が突出する。電池1α~1δが収納される空間61のそれぞれには、仕切り壁57から突出するリブ71の対応する1つ以上、及び、仕切り壁58αから突出するリブ72の対応する1つ以上が、配置される。図4乃至図9等の一例では、仕切り壁57から、電池1α~1δのそれぞれに向かって、リブ(第1のリブ)71が3つずつ突出する。そして、仕切り壁58αから、電池1α~1δのそれぞれに向かって、リブ(第2のリブ)72が2つずつ突出する。
図10は、図4乃至図9等の一例の電池モジュール40の第1のケース部材45において、一部の範囲を示し、図11は、図10の範囲A3を拡大して示す。そして、図12は、電池モジュール40の第1のケース部材45において、図10とは別の一部の範囲を示し、図13は、図12の範囲A4を示す。図5、図8、図10乃至図13等に示すように、第1のケース部材45には、前述のリブ71,72に加えて、クラッシュリブ73A,73Bが形成される。クラッシュリブ73A,73Bのそれぞれは、ケース42の収納空洞43に配置される。そして、収納空洞43では、クラッシュリブ73A,73Bのそれぞれは、第3の方向についてケース底壁51が位置する側の端部に、配置される。クラッシュリブ73A,73Bのそれぞれは、ケース底壁51から第3の方向に沿って、第2のケース部材46(ケース頂壁52)が位置する側に向かって延設される。
図4乃至図13等の一例では、ケース側壁55のそれぞれの内表面に、クラッシュリブ73Aが複数形成される。ケース側壁55のそれぞれの内表面では、複数のクラッシュリブ73Aのそれぞれは、第1の方向について内側へ突出する。また、仕切り壁57の仕切り表面57A,57Bのそれぞれにも、クラッシュリブ73Aが複数形成される。仕切り壁57の仕切り表面57A,57Bのそれぞれでは、複数のクラッシュリブ73Aのそれぞれは、リブ71の対応する1つから、第1の方向へさらに突出する。仕切り表面57Aでは、クラッシュリブ73Aのそれぞれは、第1の方向について仕切り表面57Aが向く側(矢印X3側)へ向かって、リブ71の対応する1つから突出する。そして、仕切り表面57Bでは、クラッシュリブ73Aのそれぞれは、第1の方向について仕切り表面57Bが向く側(矢印X4側)へ向かって、リブ71の対応する1つから突出する。
仕切り壁58のそれぞれでも、仕切り表面(表面)58A,58Bのそれぞれに、クラッシュリブ73Aが複数形成される。仕切り壁58のそれぞれの仕切り表面58A,58Bのそれぞれでは、複数のクラッシュリブ73Aのそれぞれは、リブ72の対応する1つから、第2の方向へさらに突出する。仕切り壁58のそれぞれの仕切り表面58Aでは、クラッシュリブ73Aのそれぞれは、第2の方向について仕切り表面58Aが向く側(矢印Y3側)へ向かって、リブ72の対応する1つから突出する。そして、仕切り壁58のそれぞれの仕切り表面58Bでは、クラッシュリブ73Aのそれぞれは、第2の方向について仕切り表面58Bが向く側(矢印Y4側)へ向かって、リブ72の対応する1つから突出する。
また、図4乃至図13等の一例では、仕切り壁57の仕切り表面57A,57Bのそれぞれに、クラッシュリブ73Bが複数形成される。仕切り壁57の仕切り表面57A,57Bのそれぞれでは、複数のクラッシュリブ73Bのそれぞれは、第1の方向へ突出する。仕切り表面57Aでは、クラッシュリブ73Bのそれぞれは、第1の方向について仕切り表面57Aが向く側(矢印X3側)へ向かって、突出する。そして、仕切り表面57Bでは、クラッシュリブ73Bのそれぞれは、第1の方向について仕切り表面57Bが向く側(矢印X4側)へ向かって、突出する。なお、ケース側壁55及びリブ71,72の対応する1つからのクラッシュリブ73Aのそれぞれの突出量は、仕切り壁57からのクラッシュリブ73Bのそれぞれの突出量に比べて、小さい。
図4乃至図13等の一例では、仕切り壁57において、第1の方向について隣接する空間61(図4乃至図13の一例では8つの空間61の全て)のそれぞれに向かって、クラッシュリブ73Aが3つずつ突出し、クラッシュリブ73Bが2つずつ突出する。そして、仕切り壁58のそれぞれにおいて、第2の方向について隣接する空間61(図4乃至図13の一例では8つの空間61の対応する4つ)のそれぞれに向かって、クラッシュリブ73Aが1つずつ突出する。そして、一対のケース側壁55のそれぞれにおいて、第1の方向について隣接する空間61(図4乃至図13の一例では8つの空間61の対応する4つ)のそれぞれに向かって、クラッシュリブ73Aが5つずつ突出する。
このため、図4乃至図13等の一例では、8つの空間61のそれぞれに、2つのクラッシュリブ73Bが配置される。また、第2の方向について両端に位置する4つの空間61のそれぞれに、9個のクラッシュリブ73Aが配置される。そして、第2の方向について両端に位置する空間61を除く4つの空間61のそれぞれに、10個のクラッシュリブ73Aが配置される。また、図4乃至図13等の一例では、空間61のそれぞれの仕切り壁57に沿う部位おいて、3つクラッシュリブ73A(リブ71)及び2つのクラッシュリブ73Bが、第2の方向について交互に配置される。
また、クラッシュリブ73A,73Bのそれぞれでは、第3の方向についてケース底壁51が位置する側の端部に、傾斜面77を備える。クラッシュリブ73A,73Bのそれぞれでは、傾斜面77は、ケース底壁51に近づくほど突出量が大きくなる状態に、傾斜する。すなわち、クラッシュリブ73A,73Bのそれぞれの傾斜面77では、ケース底壁51から離れるほど、突出部分の根元位置に近づく。
図14は、図4乃至図9等の一例の電池モジュール40の第2のケース部材46において、一部の範囲を示す。図5及び図14等に示すように、第2のケース部材46には、前述のリブ71,72に加えて、複数のクラッシュリブ75が形成される。クラッシュリブ75のそれぞれは、ケース42の収納空洞43に配置される。そして、収納空洞43では、クラッシュリブ75のそれぞれは、第3の方向についてケース頂壁52が位置する側の端部に、配置される。クラッシュリブ75のそれぞれは、ケース頂壁52から第3の方向に沿って、第1のケース部材45(ケース底壁51)が位置する側に向かって延設される。このため、クラッシュリブ75のそれぞれは、第3の方向について、クラッシュリブ73A,73Bのそれぞれから離れて配置される。
図4乃至図14等の一例では、ケース側壁55のそれぞれの内表面に、クラッシュリブ75が複数形成される。ケース側壁55のそれぞれの内表面では、複数のクラッシュリブ75のそれぞれは、第1の方向について内側へ突出する。また、仕切り壁57の仕切り表面57A,57Bのそれぞれにも、クラッシュリブ75が複数形成される。仕切り壁57の仕切り表面57A,57Bのそれぞれでは、複数のクラッシュリブ75のそれぞれは、リブ71の対応する1つから、第1の方向へさらに突出する。仕切り表面57Aでは、クラッシュリブ75のそれぞれは、第1の方向について仕切り表面57Aが向く側(矢印X3側)へ向かって、リブ71の対応する1つから突出する。そして、仕切り表面57Bでは、クラッシュリブ75のそれぞれは、第1の方向について仕切り表面57Bが向く側(矢印X4側)へ向かって、リブ71の対応する1つから突出する。
図4乃至図14等の一例では、仕切り壁57において、第1の方向について隣接する空間61(図4乃至図14の一例では8つの空間61の全て)のそれぞれに向かって、クラッシュリブ75が3つずつ突出する。そして、一対のケース側壁55のそれぞれにおいて、第1の方向について隣接する空間61(図4乃至図14の一例では8つの空間61の対応する4つ)のそれぞれに向かって、クラッシュリブ75が3つずつ突出する。このため、図4乃至図14等の一例では、8つの空間61のそれぞれに、6つのクラッシュリブ75が配置される。
図15は、8つの空間61のある1つを示す。図15では、空間61においてクラッシュリブ73Aのある1つ及びクラッシュリブ73Bのある1つを通る断面を示す。図15等に示すように、空間61のそれぞれでは、クラッシュリブ73A,73Bのそれぞれは、電池1の対応する1つの周壁12によって第1の方向又は第2の方向へ押圧される。また、空間の61のそれぞれでは、クラッシュリブ73A,73Bのそれぞれは、電池1の対応する1つの底壁11によって、第3の方向についてケース底壁51が位置する側へ向かって、押圧される。このため、空間61のそれぞれでは、クラッシュリブ73A,73Bのそれぞれは、電池1の対応する1つからの押圧によって、潰れる。また、空間61のそれぞれでは、クラッシュリブ75のそれぞれも、電池1の対応する1つの周壁12によって第1の方向又は第2の方向へ押圧される。このため、空間61のそれぞれでは、クラッシュリブ75のそれぞれは、電池1の対応する1つからの押圧によって、潰れる。
また、空間61のそれぞれでは、クラッシュリブ73A,73Bのそれぞれの傾斜面77は、電池1の対応する1つを、第3の方向についてケース頂壁52が位置する側へ向かって押圧する。したがって、8つの電池1のそれぞれは、空間61の対応する1つにおいて、クラッシュリブ73A,73Bの傾斜面77によって、第3の方向についてケース頂壁52が位置する側へ向かって押圧される。そして、電池1のそれぞれは、クラッシュリブ73A,73Bからの押圧によって、ケース頂壁52の内表面に当接する。そして、電池1のそれぞれでは、一対の電極端子27は、ケース頂壁52の内表面に対して第3の方向について外側へ突出する。ある一例では、ケース頂壁52に、ケース42の外部と収納空洞43を連通させる孔(図示しない)が1つ以上形成される。電池1のそれぞれの電極端子27のそれぞれは、ケース頂壁52に形成される孔のいずれかを通して、ケース42の外部に対して露出する。
また、電池モジュール40では、バスバー(図示しない)を1つ以上用いて、複数の電池1が互いに対して電気的に接続される。バスバーは、金属等の導電材料から形成される。電池モジュール40では、複数の電池1が電気的に接続されてもよく、複数の電池1が電気的に並列に接続されてもよい。また、電池モジュール40において、電池1が直列に接続される直列接続、及び、電池1が並列に接続される並列接続の両方が形成されてもよい。2つの電池1が1つのバスバーを用いて電気的に接続される場合、バスバーは、2つの電池1の一方の正極端子と2つの電池1の他方の負極端子との間を接続する。また、2つ以上の電池1が2つのバスバーを用いて電気的に並列に接続される場合、2つのバスバーの一方は、2つ以上の電池1の正極端子同士を接続する。そして、2つのバスバーの他方は、2つ以上の電池1の負極端子同士を接続する。
本実施形態の電池モジュール40では、締結部材であるネジ部材63,67のそれぞれによって、ケース部材45,46が締結される。そして、ネジ部材63,67による締結によって、ケース42を形成する複数のケース部材45,46が、互いに対して連結される。このため、接着剤等を用いることなく、ケース部材45,46が連結される。
また、電池モジュール40では、ネジ部材67のそれぞれは、仕切り壁(第2の仕切り壁)58の対応する1つと仕切り壁(第1の仕切り壁)57との交差部分において、ケース部材45,46を互いに対して締結する。したがって、ネジ部材67のそれぞれは、第1の方向についてケース側壁55の間で、かつ、第2の方向についてケース側壁56の間の部位において、ケース部材45,46を締結する。すなわち、ネジ部材67のそれぞれは、ケース周壁53に対して内周側の部位において、ケース部材45,46を締結する。ケース周壁53に対して内周側の部位においてケース部材45,46が締結されることにより、ケース42を形成する複数のケース部材45,46が強固に連結される。
また、電池モジュール40では、形成される電池列(41A,41B)の数である第1の数に比べて、電池列(41A,41B)のそれぞれにおいて配列される電池1の数である第2の数が、大きい。そして、電池モジュール40では、第2の方向についての寸法が、第1の方向についての寸法、及び、第3の方向についての寸法のそれぞれに比べて、大きくなる。電池モジュール40では、前述のように、第2の方向についてケース側壁56の間の1つ以上の箇所で、ネジ部材67によって、ケース部材45,46が締結される。このため、第2の方向についての寸法が大きいケース42が用いられる電池モジュール40であっても、ケース部材45,46が互いに対して強固に連結される。また、ケース部材45,46が強固に連結されることにより、第2の方向についての寸法が大きいケース42が用いられる電池モジュール40であっても、ケース42の強度が確保される。
また、電池モジュール40では、仕切り壁57の仕切り表面57A,57Bのそれぞれに、第1の方向へ突出するリブ(第1のリブ)71が複数設けられる。そして、仕切り壁58のそれぞれの仕切り表面58A,58Bのそれぞれに、第2の方向へ突出するリブ(第2のリブ)72が複数設けられる。空間61のそれぞれでは、電池1の対応する1つの第1の方向についての移動が、リブ71によって、規制される。同様に、空間61のそれぞれでは、電池1の対応する1つの第2の方向についての移動が、リブ72によって、規制される。電池1のそれぞれの移動がリブ71,72によって前述のように規制されることにより、電池1のそれぞれは、空間61の対応する1つに、強固に設置される。
また、リブ71は、仕切り壁57を中心(中央面)として、対称(面対称)又は略対称(略面対称)に配置される。そして、仕切り壁58のそれぞれでは、リブ72は、仕切り壁(58の対応する1つ)を中心(中央面)として、対称(面対称)又は略対称(略面対称)に配置される。このため、リブ71,72のそれぞれには、隣接する電池1からより直接的に力が加わることになる。これにより、電池1のそれぞれをより確実に固定(設置)することができる。
また、空間61のそれぞれに、クラッシュリブ73A,73B,75のそれぞれが1つ以上配置される。そして、空間の61のそれぞれでは、クラッシュリブ73A,73B,75のそれぞれは、電池1の対応する1つからの押圧によって、潰れる。前述のようにクラッシュリブ73A,73B,75が潰れることにより、空間61のそれぞれでは、電池1の対応する1つの第1の方向及び第2の方向についての移動が、より確実に規制される。このため、電池1のそれぞれは、空間61の対応する1つに、より強固に設置される。
また、電池モジュール40では、前述のように電池1のそれぞれが設置されるため、電池1をケース42に接着剤等を用いて接着する必要がない。すなわち、接着剤等を用いることなく、電池1のそれぞれは、空間61の対応する1つに強固に設置される。
また、電池モジュール40では、前述のように、電池1のそれぞれの第1の方向についての移動がリブ71によって規制される。このため、仕切り壁57の厚さ(第1の方向についての寸法)を厚くすることなく、電池1のそれぞれの第1の方向についての移動が、規制される。仕切り壁57の厚さが厚くならないことにより、ケース42の軽量化が実現され、電池モジュール40が軽量化される。
また、電池モジュール40では、前述のように、電池1のそれぞれの第2の方向についての移動がリブ72によって規制される。このため、仕切り壁58のそれぞれの厚さ(第2の方向についての寸法)を厚くすることなく、電池1のそれぞれの第2の方向についての移動が、規制される。仕切り壁58のそれぞれの厚さが厚くならないことにより、ケース42の軽量化が実現され、電池モジュール40が軽量化される。
また、電池モジュール40では、電池1のそれぞれは、クラッシュリブ73A,73Bからの押圧によって、ケース頂壁52の内表面に当接する。そして、電池1のそれぞれでは、一対の電極端子27は、ケース頂壁52の内表面に対して第3の方向について外側へ突出する。すなわち、電池1のそれぞれの電極端子27が、ケース頂壁52の内表面に対して突出する。電池1のそれぞれの蓋部材6は、ケース頂壁52の内表面に当接し、電池1のそれぞれの電極端子27の第3の方向についての位置が、固定される。これにより、電極端子27のそれぞれとバスバー(図示しない)との間に空間が形成されることなくなり、バスバーを電極端子27のそれぞれに接触させ易くなる。これにより、電池モジュール40の製造時等において、バスバーを用いて複数の電池1を電気的に接続する作業の作業性が向上する。
(変形例)
なお、仕切り壁57に設けられるリブ71の数、及び、仕切り壁58のそれぞれに設けられるリブ72の数は、前述の実施形態等に限るものではない。ある変形例では、電池1のそれぞれに向かって、仕切り壁57からリブ71が1つ以上ずつ突出し、電池1のそれぞれに向かって、仕切り壁58の対応するいずれかからリブ72が1つ以上ずつ突出する。この場合も、電池1のそれぞれの第1の方向についての移動が、リブ71によって規制され、電池1のそれぞれの第2の方向についての移動が、リブ72によって規制される。また、リブ71が設けられることにより、仕切り壁57の厚さが厚くならず、リブ72が設けられることにより、仕切り壁58のそれぞれの厚さが厚くならない。このため、前述の実施形態等と同様に、ケース42の軽量化が実現され、電池モジュール40が軽量化される。
なお、仕切り壁57に設けられるリブ71の数、及び、仕切り壁58のそれぞれに設けられるリブ72の数は、前述の実施形態等に限るものではない。ある変形例では、電池1のそれぞれに向かって、仕切り壁57からリブ71が1つ以上ずつ突出し、電池1のそれぞれに向かって、仕切り壁58の対応するいずれかからリブ72が1つ以上ずつ突出する。この場合も、電池1のそれぞれの第1の方向についての移動が、リブ71によって規制され、電池1のそれぞれの第2の方向についての移動が、リブ72によって規制される。また、リブ71が設けられることにより、仕切り壁57の厚さが厚くならず、リブ72が設けられることにより、仕切り壁58のそれぞれの厚さが厚くならない。このため、前述の実施形態等と同様に、ケース42の軽量化が実現され、電池モジュール40が軽量化される。
また、ある変形例では、仕切り壁(第1の仕切り壁)57にリブ(第1のリブ)71が形成されるが、仕切り壁(第2の仕切り壁)58のそれぞれにリブ(第2のリブ)72が形成されない。この場合、リブ72が設けられる場合に比べて、仕切り壁58のそれぞれが厚く形成される。そして、電池1のそれぞれの第2の方向についての移動は、仕切り壁58の対応するいずれかによって規制される。本変形例でも、リブ71が設けられることにより、仕切り壁57の厚さが厚くならない。このため、本変形例でも、ケース42の軽量化が実現され、電池モジュール40が軽量化される。
また、別のある変形例では、仕切り壁(第2の仕切り壁)58のそれぞれにリブ(第2のリブ)72が形成されるが、仕切り壁(第1の仕切り壁)57にリブ(第1のリブ)71が形成されない。この場合、リブ71が設けられる場合に比べて、仕切り壁57が厚く形成される。そして、電池1のそれぞれの第1の方向についての移動は、仕切り壁57によって規制される。本変形例でも、リブ72が設けられることにより、仕切り壁58のそれぞれの厚さが厚くならない。このため、本変形例でも、ケース42の軽量化が実現され、電池モジュール40が軽量化される。
また、ケース42に形成されるクラッシュリブ73A,73Bのそれぞれの数、及び、ケース42に形成されるクラッシュリブ75の数は、前述の実施形態等に限るものではない。ある変形例では、空間61のそれぞれに、クラッシュリブ73A,73Bのいずれかが、1つ以上配置される。本変形例でも、電池1のそれぞれは、空間61の対応する1つにおいて、クラッシュリブ73A,73Bの対応するいずれかからの押圧によって、ケース頂壁52の内表面に当接する。そして、電池1のそれぞれでは、一対の電極端子27は、ケース頂壁52の内表面に対して第3の方向について外側へ突出する。
また、ある変形例では、クラッシュリブ75が設けられなくてもよい。また、別のある変形例では、クラッシュリブ73A,73Bが設けられなくてもよい。ただし、これらの変形例でも、仕切り壁(第1の仕切り壁)57から突出するリブ(第1のリブ)71、及び、仕切り壁(第2の仕切り壁)58のそれぞれから突出するリブ(第2のリブ)72の少なくとも一方が、設けられる。
また、電池モジュール40が備える電池1の数は、前述の実施形態等に限るものではない。ただし、いずれの場合も、電池モジュール40は、電池1α~1δを含む4つ以上の電池1を備える。そして、前述の実施形態等と同様に、電池(第2の電池)1βは、第1の方向について電池(第1の電池)1αに対して隣り合い、電池(第3の電池)1γは、第2の方向について電池1αに対して隣り合う。そして、電池(第4の電池)1δは、第1の方向について電池1γに対して隣り合い、かつ、第2の方向について電池1βに対して隣り合う。そして、いずれの場合も、第1の方向について電池1αと電池1βとの間及び電池1γと電池1δとの間が、仕切り壁(第1の仕切り壁)57によって仕切られ、第2の方向について電池1αと電池1γとの間及び電池1βと電池1δとの間が、仕切り壁(第2の仕切り壁)58によって仕切られる。そして、仕切り壁57,58の交差部分において、第1のケース部材45が第2のケース部材46に、ネジ部材67等の締結部材によって締結される。そして、ケース42には、仕切り壁57の表面において第1の方向へ突出するリブ(第1のリブ)71、及び、仕切り壁58の表面において第2の方向へ突出するリブ(第2のリブ)72の少なくとも一方が、設けられる。
また、前述のように電池1α~1δが設けられる場合、電池モジュール40では、電池1α,1γは、第2の方向に沿って複数の電池1が配列される電池列(第1の電池列)41Aを形成する。そして、電池1β,1δは、第2の方向に沿って複数の電池1が配列される電池列(第2の電池列)41Bを形成する。そして、電池列41A,41Bは、第1の方向について、互いに対して隣り合う。
ある一例では、電池1α~1δを含む4つ以上の電池1は、電池列41A,41Bを含む電池列を第1の数だけ形成する。そして、電池列41A,41Bを含む第1の数の電池列のそれぞれでは、第1の数より大きい第2の数の電池1が、第2の方向に沿って配列される。この場合、電池モジュール40では、第2の方向についての寸法は、第1の方向についての寸法及び前記第3の方向についての寸法のそれぞれ比べて、大きくなる。
[電池パック]
次に、前述した実施形態等の電池モジュールが用いられる電池パックについて、説明する。図16は、図4乃至図15等の実施形態の電池モジュール40が用いられる電池パック80の一例を示す。図16等の一例では、電池モジュール40において、複数の電池1が、電気的に直列に接続される。電池1は、前述したバスバー等を介して、互いに対して電気的に接続される。なお、別の一例では、電池モジュール40において、複数の電池1が電気的に並列に接続されてもよい。また、別の一例では、電池モジュール40において、電池1が直列に接続される直列接続、及び、電池1が並列に接続される並列接続の両方が形成されてもよい。
次に、前述した実施形態等の電池モジュールが用いられる電池パックについて、説明する。図16は、図4乃至図15等の実施形態の電池モジュール40が用いられる電池パック80の一例を示す。図16等の一例では、電池モジュール40において、複数の電池1が、電気的に直列に接続される。電池1は、前述したバスバー等を介して、互いに対して電気的に接続される。なお、別の一例では、電池モジュール40において、複数の電池1が電気的に並列に接続されてもよい。また、別の一例では、電池モジュール40において、電池1が直列に接続される直列接続、及び、電池1が並列に接続される並列接続の両方が形成されてもよい。
また、電池パック80の電池モジュール40では、複数の電池1の対応する1つの正極端子(27の対応する1つ)が、正極側リード93等を介して、正極側のモジュール端子91に接続される。そして、複数の電池1の中で正極側リード93が接続される電池1とは別の対応する1つでは、負極端子(27の対応する1つ)が、負極側リード94を介して、負極側のモジュール端子92に接続される。
電池パック80には、プリント配線基板81が設けられる。プリント配線基板81には、保護回路82、温度検出器であるサーミスタ83、及び、通電用の外部端子85が、搭載される。なお、電池パック80では、絶縁部材(図示しない)によって、プリント配線基板81上の電気経路と電池モジュール40の配線との不要な接続が、防止される。正極側のモジュール端子91は、プリント配線基板81に形成される配線86等を介して、保護回路82に接続され、負極側のモジュール端子92は、プリント配線基板81に形成される配線87等を介して、保護回路82に接続される。
温度検出器であるサーミスタ83は、電池モジュール40を形成する複数の電池1のそれぞれについて、温度を検出する。そして、サーミスタ83は、温度についての検出信号を、保護回路82に出力する。
電池パック80は、電流検出機能及び電圧検出機能を有する。電池パック80では、電池モジュール40への入力電流、及び、電池モジュール40からの出力電流が検出されてもよく、電池モジュール40を形成する複数の電池1のいずれかを流れる電流が、検出されてもよい。また、電池パック80では、電池モジュール40において電池1のそれぞれの電圧が検出されてもよく、電池モジュール40全体に印加される電圧が検出されてもよい。電池パック80では、電池モジュール40と保護回路82との間が、配線84を介して、接続される。保護回路82には、電流についての検出信号、及び、電圧についての検出信号が、配線84を介して出力される。
なお、ある一例では、電池1のそれぞれの電圧が検出される代わりに、電池モジュール40を形成する電池1のそれぞれについて、正極電位又は負極電位が検出される。この場合、電池モジュール40に、参照極としてリチウム電極等が設けられる。そして、参照極での電位を基準として、電池1のそれぞれの正極電位又は負極電位が検出される。
外部端子85は、電池パック80の外部の機器に接続される。外部端子85は、電池モジュール40からの電流の外部への出力、及び/又は、電池モジュール40への電流の入力に用いられる。電池パック80の電池モジュール40を電源として使用する際には、電流が通電用の外部端子85を通して、電池パック80の外部に供給される。また、電池モジュール40を充電する際には、充電電流は、通電用の外部端子85を通して電池モジュール40に供給される。電池モジュール40の充電電流には、例えば、車両等の動力の回生エネルギー等が含まれる。また、保護回路82は、プラス配線88及びマイナス配線89を介して外部端子85に接続可能である。
保護回路82は、電池モジュール40と外部端子85との間の電気的な接続を遮断可能な機能を有する。保護回路82には、接続遮断部として、リレー又はヒューズ等が設けられる。また、保護回路82は、電池モジュール40の充放電を制御する機能を有する。保護回路82は、前述の電流、電圧及び温度等のいずれかに関する検出結果に基づいて、電池モジュール40の充放電を制御する。
例えば、サーミスタ83の検出温度が所定温度以上になった場合、保護回路82は、所定の条件になったと判断する。また、電池モジュール40において過充電、過放電及び過電流等のいずれかが検出された場合に、保護回路82は、電池モジュール40が所定の条件になったと判断する。そして、電池モジュール40が前述の所定の条件になったと判断した場合、保護回路82は、保護回路82と通電用の外部端子85との間の導通を、遮断できる。保護回路82と通電用の外部端子85との間の導通が遮断されることにより、電池モジュール40からの電流の外部への出力、及び、電池モジュール40への電流の入力が停止される。これにより、電池モジュール40において過電流等が継続して発生することが、有効に防止される。
なお、ある一例では、電池パック80(電池モジュール40)を電源として使用する装置に形成される回路を、保護回路として使用してもよい。また、電池パック80において、電池モジュール40を複数設け、電池モジュール40同士を電気的に直列及び/又は並列に接続してもよい。
[電池パックの用途]
前述した電池モジュール40を備える電池パック80の構成等は、用途により、適宜変更される。電池パック80の用途としては、大電流での充放電が求められている装置等であることが、好ましい。具体的な電池パック80の用途には、デジタルカメラの電源用、車両の車載用、及び、定置用電源等が、挙げられる。この場合、電池モジュール40を含む電池パック80が搭載される車両としては、二輪乃至四輪のハイブリッド電気自動車、二輪乃至四輪の電気自動車、アシスト自転車、及び、鉄道用車両等が挙げられる。また、電池パック80が搭載される車両には、工場等で用いられる無人搬送車(AGV:Automated Guided Vehicle)が含まれる。
前述した電池モジュール40を備える電池パック80の構成等は、用途により、適宜変更される。電池パック80の用途としては、大電流での充放電が求められている装置等であることが、好ましい。具体的な電池パック80の用途には、デジタルカメラの電源用、車両の車載用、及び、定置用電源等が、挙げられる。この場合、電池モジュール40を含む電池パック80が搭載される車両としては、二輪乃至四輪のハイブリッド電気自動車、二輪乃至四輪の電気自動車、アシスト自転車、及び、鉄道用車両等が挙げられる。また、電池パック80が搭載される車両には、工場等で用いられる無人搬送車(AGV:Automated Guided Vehicle)が含まれる。
図17は、前述の電池パック80のある適用例として、車両100への適用例を示す。図17に示す一例では、車両100は、車両本体101と、電池パック80と、を備える。図17に示す一例では、車両100は、四輪の自動車である。なお、車両100は、複数の電池パック80を搭載してもよい。
図17の一例では、電池パック80が車両本体101の前方に位置するエンジンルーム内に搭載される。なお、電池パック80は、例えば、車両本体101の後方、又は、座席の下に搭載してもよい。特に、前述の電池モジュール40を備える電池パック80は、座席の下の狭いスペースでも、配置可能である。前述のように、電池パック80は、車両100の電源として用いることができる。また、電池パック80は、車両100の動力の回生エネルギーを、回収することができる。
これらの少なくとも一つの実施形態又は実施例によれば、第1の仕切り壁は、第1の方向について第1の電池と第2の電池との間及び第3の電池と第4の電池との間を仕切り、第2の仕切り壁は、第2の方向について第1の電池と第3の電池との間及び第2の電池と第4の電池との間を仕切る。締結部材は、第1の仕切り壁と第2の仕切り壁との交差部分において、第1のケース部材を第2のケース部材に締結する。ケースは、第1の仕切り壁の表面において第1の方向へ突出する第1のリブ、及び、第2の仕切り壁の表面において第2の方向へ突出する第2のリブの少なくとも一方を備える。これにより、ケースを形成する複数のケース部材が強固に連結されるとともに、ケースの内部において複数の電池のそれぞれが強固に設置され、軽量化が実現される電池モジュールを提供することができる。
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。これら新規な実施形態は、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ともに、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。
Claims (10)
- 4つ以上の電池と、
前記4つ以上の電池を内部に収納するケースと、
を具備し、
前記4つ以上の電池は、第1の電池、第1の方向について前記第1の電池に対して隣り合う第2の電池、前記第1の方向に交差する第2の方向について前記第1の電池に対して隣り合う第3の電池、及び、前記第1の方向について前記第3の電池に対して隣り合い、かつ、前記第2の方向について前記第2の電池に対して隣り合う第4の電池を備え、
前記ケースは、前記第1の方向について前記第1の電池と前記第2の電池との間及び前記第3の電池と前記第4の電池との間を仕切る第1の仕切り壁と、前記第2の方向について前記第1の電池と前記第3の電池との間及び前記第2の電池と前記第4の電池との間を仕切る第2の仕切り壁と、を備え、
前記ケースは、第1のケース部材と、前記第1の方向及び前記第2の方向の両方に交差する第3の方向の一方側から前記第1のケース部材に連結される第2のケース部材と、前記第1の仕切り壁と前記第2の仕切り壁との交差部分において前記第1のケース部材を前記第2のケース部材に締結する締結部材と、を備え、
前記ケースは、前記第1の仕切り壁の表面において前記第1の方向へ突出する第1のリブ、及び、前記第2の仕切り壁の表面において前記第2の方向へ突出する第2のリブの少なくとも一方を備える、
電池モジュール。 - 前記第1のリブが4つ以上設けられ、前記第1の仕切り壁から前記第1の電池乃至前記第4の電池のそれぞれに向かって前記第1のリブが1つ以上ずつ突出するか、及び、
前記第2のリブが4つ以上設けられ、前記第2の仕切り壁から前記第1の電池乃至前記第4の電池のそれぞれに向かって前記第2のリブが1つ以上ずつ突出するか、
の少なくとも一方である、請求項1の電池モジュール。 - 前記4つ以上の電池のそれぞれは、電極群と、前記電極群が内部空洞に収納される外装容器と、を備え、
前記4つ以上の電池のそれぞれの前記外装容器では、縦方向についての寸法が、前記縦方向に交差する横方向についての寸法、及び、前記縦方向及び前記横方向の両方に交差する高さ方向についての寸法のそれぞれに比べて、小さく、
前記4つ以上の電池のそれぞれは、前記縦方向が前記第1の方向に沿い、かつ、前記横方向が前記第2の方向に沿う状態で、配置される、
請求項1又は2の電池モジュール。 - 前記4つ以上の電池のそれぞれの前記外装容器は、前記内部空洞に対して高さ方向の一方側に位置する底壁と、前記内部空洞の外周側を囲む周壁と、前記高さ方向について前記底壁とは反対側から前記周壁に取付けられる蓋部材と、を備え、
前記4つ以上の電池のそれぞれは、前記蓋部材の外表面に取付けられる電極端子を備え、
前記第2のケース部材は、ケース頂壁を備え、
前記4つ以上の電池のそれぞれの前記蓋部材の前記外表面は、前記第3の方向について前記ケース頂壁が位置する側を向き、
前記ケースは、前記第3の方向について前記ケース頂壁が位置する側へ前記4つ以上の電池のそれぞれを押圧するクラッシュリブを備え、
前記4つ以上の電池のそれぞれでは、前記クラッシュリブからの押圧によって、前記蓋部材の前記外表面が前記ケース頂壁の内表面に当接し、前記電極端子が前記ケース頂壁の前記内表面に対して前記第3の方向について外側へ突出する、
請求項3の電池モジュール。 - 前記第1の電池及び前記第3の電池は、前記第2の方向に沿って複数の電池が配列される第1の電池列を形成し、
前記第2の電池及び前記第4の電池は、前記第2の方向に沿って複数の電池が配列される第2の電池列を形成し、
前記第1の電池列は、前記第1の方向について前記第2の電池列に対して隣り合う、 請求項1乃至4のいずれか1項の電池モジュール。 - 前記4つ以上の電池は、前記第1の電池列及び前記第2の電池列を含む電池列を第1の数だけ形成し、
前記第1の電池列及び前記第2の電池列を含む前記電池列のそれぞれでは、第1の数より大きい第2の数の電池が、前記第2の方向に沿って配列される、
請求項5の電池モジュール。 - 前記ケースでは、前記第2の方向についての寸法が、前記第1の方向についての寸法及び前記第3の方向についての寸法のそれぞれ比べて大きい、請求項1乃至6のいずれか1項の電池モジュール。
- 前記第1のケース部材は、ケース底壁と、前記第1の仕切り壁と前記第2の仕切り壁との前記交差部分において前記第3の方向について前記第2のケース部材が位置する側へ向かって前記ケース底壁から凹む凹部と、を備え、
前記第2のケース部材には、前記第1の仕切り壁と前記第2の仕切り壁との前記交差部分に、前記凹部と連通する穴が、前記第3の方向に沿って形成され、
前記締結部材は、前記凹部の底面に前記ケース底壁が位置する側から当接する頭部と、前記第2のケース部材の前記穴に挿入され、前記穴において前記第2のケース部材と係合する係合部と、を備える、
請求項1乃至7のいずれか1項の電池モジュール。 - 請求項1乃至8のいずれか1項の電池モジュールを具備する、電池パック。
- 請求項9の電池パックを具備する、車両。
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