JP6396033B2 - Battery module and battery cell - Google Patents
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Description
本発明の実施形態は、電池モジュールおよび電池セルに関する。 Embodiments described herein relate generally to a battery module and a battery cell.
従来、筐体内に並んだ電池セル同士が接着剤で接着された電池モジュールが知られている。 Conventionally, a battery module in which battery cells arranged in a casing are bonded to each other with an adhesive is known.
この種の電池モジュールでは、例えば、全体としてより小型化されやすい新規な構成が得られれば、好ましい。 In this type of battery module, for example, it is preferable if a new configuration that is easy to be miniaturized as a whole is obtained.
実施形態にかかる電池モジュールは、例えば、第一の筐体と、電池セルと、を備える。第一の筐体は、第一の壁部を有する。複数の電池セルは、第一の筐体に収容され、それぞれが第二の筐体を有し、第一の方向に並んでいる。第二の筐体は、開口部が設けられた第一の部材と、開口部を塞ぐ第二の部材と、を有し、開口部の第一の方向に沿った開口幅は、開口部の第一の方向と交差する第二の方向の両端部から開口部の第二の方向の中央部に向かうにつれて徐々に広がり、第一の部材は、第一の壁部または隣接する他の電池セル側に向けて開口され接着剤が収容された凹部が設けられ接着剤を介して第一の壁部または他の電池セルと接着された第二の壁部、を有する。 The battery module according to the embodiment includes, for example, a first housing and a battery cell. The first housing has a first wall portion. The plurality of battery cells are housed in a first casing, each having a second casing, and arranged in the first direction. The second housing has a first member provided with an opening and a second member that closes the opening, and the opening width along the first direction of the opening is The first member is gradually widened from both ends of the second direction intersecting the first direction toward the center of the opening in the second direction, and the first member is the first wall portion or other adjacent battery cell. A concave portion that opens toward the side and accommodates an adhesive is provided, and has a second wall that is bonded to the first wall or another battery cell via the adhesive.
以下、図面を参照して、実施形態について説明する。なお、以下の例示的な複数の実施形態には、同様の構成要素が含まれている。よって、以下では、同様の構成要素には共通の符号が付されるとともに、重複する説明が省略される。また、以下の各図では、便宜上、方向が規定されている。X方向は、筐体3の長手方向(複数の電池セル2が並ぶ方向、電池セル2の厚さ方向、第一の方向)、Y方向は、筐体3の短手方向(電池セル2の幅方向、第二の方向)、Z方向は、筐体3の上下方向(電池セル2の高さ方向)である。X方向、Y方向、およびZ方向は、互いに直交している。
Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. It should be noted that the following exemplary embodiments include similar components. Therefore, below, the same code | symbol is attached | subjected to the same component, and the overlapping description is abbreviate | omitted. In the following drawings, directions are defined for convenience. The X direction is the longitudinal direction of the casing 3 (the direction in which the plurality of
また、以下に示される実施形態の構成(技術的特徴)、ならびに当該構成によってもたらされる作用および結果(効果)は、あくまで一例である。本発明は、以下の実施形態に開示される構成以外によっても実現可能であるとともに、基本的な構成によって得られる種々の効果(派生的な効果も含む)のうち少なくとも一つを得ることが可能である。 Further, the configuration (technical feature) of the embodiment shown below, and the action and result (effect) brought about by the configuration are merely examples. The present invention can be realized by configurations other than those disclosed in the following embodiments, and at least one of various effects (including derivative effects) obtained by the basic configuration can be obtained. It is.
<第1実施形態>
図1〜図4に示されるように、電池モジュール1(組電池)は、複数(本実施形態では、例えば六個)の電池セル2(単電池、図2参照)と、筐体3(第一の筐体)と、導電部材13(バスバー)と、を備える。複数の電池セル2は、筐体3の長手方向(X方向、第一の方向)に沿って一列に並んだ状態で、筐体3に収容されている。複数の電池セル2は、それぞれ、正極端子23と負極端子24とを有する。正極端子23および負極端子24は、筐体3に設けられた開口部(図示されず)、ならびに導電部材13に設けられた開口部13aを貫通した状態で、導電部材13に結合されている。電池モジュール1では、例えば、筐体3の長手方向(X方向)に隣接する二つの電池セル2の正極端子23と負極端子24とが導電部材13を介して電気的に接続されるとともに、端部の導電部材13に設けられた一対の出力端子部14,14を介して電力が取り出される。本実施形態では、このような電池モジュール1が複数個用いられ、各電池モジュール1が直列または並列に接続されて電池システム(図示されず)が構成されている。電池システムは、例えば、車両等に搭載されうる。
<First Embodiment>
As shown in FIGS. 1 to 4, the battery module 1 (assembled battery) includes a plurality (for example, six in this embodiment) of battery cells 2 (single cells, see FIG. 2) and a casing 3 (first battery). One casing) and a conductive member 13 (bus bar). The plurality of
筐体3(第一の筐体)は、X方向に長い直方体状に構成されている。筐体3は、図1,2に示されるように、複数の壁部3a〜3fを有する。壁部3aおよび壁部3cは、いずれも、筐体3の長手方向(X方向)と交差する方向(本実施形態では、例えば直交する方向、YZ平面)に沿って延びている(拡がっている)。壁部3aおよび壁部3cは、筐体3の長手方向(X方向)に間隔をあけて互いに平行に設けられている。また、壁部3bおよび壁部3dは、いずれも、筐体3の短手方向(Y方向)と交差する方向(本実施形態では、例えば直交する方向、XZ平面)に沿って延びている(拡がっている)。壁部3bおよび壁部3dは、筐体3の短手方向(Y方向)に間隔をあけて互いに平行に設けられている。壁部3a〜3dは、側壁部等と称されうる。また、壁部3a,3cは、側壁部のうちの短辺部の一例であり、壁部3b,3dは、側壁部のうちの長辺部の一例である。また、壁部3eおよび壁部3fは、いずれも、筐体3の上下方向(Z方向)と交差する方向(本実施形態では、例えば直交する方向、XY平面)に沿って延びている(拡がっている)。壁部3eおよび壁部3fは、筐体3の上下方向(Z方向)に間隔をあけて互いに平行に設けられている。壁部3eは、下壁部や、底壁部等と称されうる。また、壁部3fは、上壁部や、天壁部等と称されうる。複数の壁部3a〜3fは、それぞれ、外面3hと、内面3i(図3参照)と、を有する。
The housing 3 (first housing) is configured in a rectangular parallelepiped shape that is long in the X direction. The housing | casing 3 has
また、筐体3は、図3に示されるように、複数の壁部3gを有する。複数の壁部3gは、いずれも、筐体3の長手方向(X方向)と交差する方向(本実施形態では、例えば直交する方向、YZ平面)に沿って延びている(拡がっている)。また、複数の壁部3gは、いずれも、壁部3aと壁部3cとの間に位置され、壁部3bと壁部3dとの間に亘っている。複数の壁部3gは、壁部3aおよび壁部3cと平行である。複数の壁部3gは、壁部3aや壁部3cとともに筐体3の長手方向(X方向)に間隔をあけて設けられている。そして、筐体3の長手方向(X方向)に隣接する二つの壁部3g,3gの間や、壁部3gと壁部3aとの間、壁部3gと壁部3cとの間には、電池セル2を収容する収容部6が設けられている。壁部3gは、隔壁部や、仕切壁、分離壁等と称されうる。また、壁部3gは、絶縁部の一例である。壁部3gは、第一亘面3mと、第二亘面3nと、を有する。筐体3内では、電池セル2と壁部3gとが交互に長手方向(X方向、電池セル2の厚さ方向)に積み重ねられている。
Moreover, the housing | casing 3 has the some
さらに、筐体3は、複数の部品(分割体)が組み合わせられて構成されることができる。具体的には、本実施形態では、例えば、筐体3は、少なくとも壁部3fを含む第一筐体部材4(カバー、蓋部、上ケース、図1参照)と、少なくとも壁部3a〜3eを含む第二筐体部材5(ケース、下ケース、図3参照)と、を有する。壁部3gは、第一筐体部材4および第二筐体部材5のうち少なくともいずれか一方(本実施形態では、例えば第二筐体部材5)に含まれる。第一筐体部材4は、第二筐体部材5の開口部(複数の収容部6)を塞いだ状態で、第二筐体部材5と結合(一体化)される。第一筐体部材4や第二筐体部材5は、例えば、合成樹脂材料や、金属材料等で構成されうる。
Further, the housing 3 can be configured by combining a plurality of components (divided bodies). Specifically, in the present embodiment, for example, the housing 3 includes a first housing member 4 (cover, lid, upper case, see FIG. 1) including at least a
電池セル2は、図4,5に示されるように、筐体(第二の筐体)20と、正極端子23と、負極端子24と、電極体25と、正極リード26と、負極リード27と、を有する。電池セル2は、例えば、リチウムイオン二次電池として構成されることができる。リチウムイオン二次電池は、非水電解質二次電池の一種であり、電解質中のリチウムイオンが電気伝導を担う。電極体25の正極材料としては、例えば、マンガンや、ニッケル、リン酸鉄等が用いられ、電極体25の負極材料としては、例えば、チタン酸リチウム(LTO)等の酸化物や、一般式LixM(1−y)NbyNb2O(7+δ)で表されるニオブ複合酸化物等の酸化物材料等が用いられる。ここで、Mは、例えば、TiおよびZrから成る群から選択される少なくとも一種であり、x、yおよびδは、それぞれ、0≦x≦6、0≦y≦1および−1≦δ≦1を満たす数値である。また、電解質(例えば、電解液)としては、フッ素系錯塩(LiBF4)等のリチウム塩が配合された炭酸エチレンや炭酸ジエチル等の有機溶媒等が用いられる。
4 and 5, the
筐体20(第二の筐体)は、X方向に薄い扁平な直方体状に構成されている。筐体20は、複数の壁部20a〜20fを有する。壁部20aおよび壁部20cは、いずれも、筐体20の厚さ方向(X方向)と交差する方向(本実施形態では、例えば直交する方向、YZ平面)に沿って延びている(拡がっている)。壁部20aおよび壁部20cは、筐体20の厚さ方向(X方向)に間隔をあけて互いに平行に設けられている。また、壁部20bおよび壁部20dは、いずれも、筐体20の幅方向(Y方向)と交差する方向(本実施形態では、例えば直交する方向、XZ平面)に沿って延びている(拡がっている)。壁部20bおよび壁部20dは、筐体20の幅方向(Y方向)に間隔をあけて互いに平行に設けられている。壁部20a〜20dは、側壁部等と称されうる。また、壁部20a,20cは、側壁部のうちの長辺部の一例であり、壁部20b,20dは、側壁部のうちの短辺部の一例である。また、壁部20eおよび壁部20fは、いずれも、筐体20の高さ方向(Z方向)と交差する方向(本実施形態では、例えば直交する方向、XY平面)に沿って延びている(拡がっている)。壁部20eおよび壁部20fは、筐体20の高さ方向(Z方向)に間隔をあけて互いに平行に設けられている。壁部20eは、下壁部や、底壁部等と称されうる。また、壁部20fは、上壁部や、天壁部等と称されうる。複数の壁部20a〜20fは、それぞれ、外面20hと、内面20i(図5,6参照)と、を有する。
The housing | casing 20 (2nd housing | casing) is comprised by the flat rectangular parallelepiped shape thin in the X direction. The housing | casing 20 has
また、筐体20は、複数の部品(分割体)が組み合わせられて構成されることができる。具体的には、本実施形態では、筐体20は、少なくとも壁部20a〜20eを含む第一の部材21(ケース、下ケース、図5参照)と、少なくとも壁部20fを含む第二の部材22(カバー、蓋部、上ケース、図5参照)と、を有する。第一の部材21の内側には、電極体25や、正極リード26、負極リード27等を収容する開口部28が設けられている。すなわち、第一の部材21は、一端側(上端側)が開放された直方体状の箱型に構成されている。第二の部材22は、四角形状(長方形状)の板状に構成され、第一の部材21の開口部28を塞いだ状態で、第一の部材21と結合(一体化)される。また、第一の部材21と第二の部材22とは、例えば溶接などによって気密および液密に結合されうる。第一の部材21や第二の部材22は、金属材料(例えば、アルミニウムや、アルミニウム合金、ステンレス等)で構成されている。なお、壁部20a〜20eの内面20iには、第一の部材21と正極リード26および負極リード27とを絶縁する絶縁層(例えば、絶縁シート等)が設けられうる。
Moreover, the housing | casing 20 can be comprised by combining several components (divided body). Specifically, in this embodiment, the
正極端子23および負極端子24は、第二の部材22(壁部20f)に設けられている。具体的には、正極端子23は、第二の部材22の長手方向(Y方向、電池セル2の幅方向)の一端部に位置され、負極端子24は、第二の部材22の長手方向(Y方向、電池セル2の幅方向)の他端部に位置されている。正極端子23は、壁部20fを貫通した状態で設けられ、壁部20f(筐体20)の内側で正極リード26に結合されている。また、負極端子24は、壁部20fを貫通した状態で設けられ、壁部20f(筐体20)の内側で負極リード27に結合されている。
The
また、正極端子23と壁部20fとの間、および負極端子24と壁部20fとの間には、それぞれ、シール部材23a,24a(ガスケット、介在物)が設けられている。シール部材23a,24aは、合成樹脂材料やガラスなどの絶縁体で構成されている。シール部材23a,24aは、正極端子23および負極端子24と壁部20fとの間を気密および液密にシール(封止)するとともに電気的に絶縁している。また、壁部20fには、開口部29(貫通孔)が設けられている。開口部29は、例えば、筐体20内に電解液を注液するための注液口として構成されうる。開口部29は、正極端子23と負極端子24との間に位置されている。
電極体25は、図5に示されるように、正極31と、負極32と、絶縁層33(セパレータ)と、を有する。正極31、負極32、および絶縁層33は、それぞれ、シート状に構成されている。そして、電極体25は、シート状の正極31、負極32、および絶縁層33が巻回されて(折り畳まれて)、扁平形状に構成されている。正極31は、集電体や、集電体を覆う(被覆する)活物質層(正極活性物質)、集電体から突出し活物質層(正極活性物質)から外れて位置された集電タブ等を有する。正極31の集電タブは、正極バックアップリード35と接続されている。また、負極32は、集電体や、集電体を覆う(被覆する)活物質層(負極活性物質)、集電体から突出し活物質層(負極活性物質)から外れて位置された集電タブ等を有する。負極32の集電タブは、負極バックアップリード36と接続されている。電極体25は、電極群であって発電要素として機能する。
As shown in FIG. 5, the
正極リード26は、正極バックアップリード35を介して正極31と正極端子23とを電気的に接続している。正極リード26は、第一の部分26aと、第二の部分26bと、を有する。第一の部分26aは、壁部20fに沿って延び、当該壁部20fと筐体20の内側で重ねられている(対向している)。また、第一の部分26aには、正極端子23が挿入(圧入)される開口部26cが設けられている。第二の部分26bは、第一の部分26aの端部に設けられ、壁部20e側(壁部20fとは反対側)へ向けて第一の部分26aと交差する方向(本実施形態では、例えば直交方向)に延びている。第二の部分26bは、筐体20の厚さ方向(X方向)に間隔をあけて設けられた二つの壁部26d,26dを有する。第二の部分26bは、二つの壁部26d,26dによって電極体25の端部(正極バックアップリード35側の端部)を挟んだ状態で、正極バックアップリード35に超音波溶接等により結合されうる。
The
負極リード27は、負極バックアップリード36を介して負極32と負極端子24とを電気的に接続している。負極リード27は、第一の部分27aと、第二の部分27bと、を有する。第一の部分27aは、壁部20fに沿って延び、当該壁部20fと筐体20の内側で重ねられている(対向している)。また、第一の部分27aには、負極端子24が挿入(圧入)される開口部27cが設けられている。第二の部分27bは、第一の部分27aの端部に設けられ、壁部20e側(第二の部材22とは反対側)へ向けて第一の部分27aと交差する方向(本実施形態では、例えば直交方向)に延びている。第二の部分27bは、筐体20の厚さ方向(X方向)に間隔をあけて設けられた二つの壁部27d,27dを有する。第二の部分27bは、二つの壁部27d,27dによって電極体25の端部(負極バックアップリード36側の端部)を挟んだ状態で、負極バックアップリード36に超音波溶接等により結合されうる。
The
本実施形態では、第二の部材22と一体化された状態の正極リード26、負極リード27、および電極体25が、第一の部材21の開口部28内に挿入される。そして、第二の部材22が、第一の部材21の開口部28を塞いだ状態で、第一の部材21に結合される。その後、電解液が、第二の部材22の開口部29を介して筐体20内に所定量(例えば、筐体20内の電極体25が電解液によって十分に浸される量)だけ注入される。そして、開口部29が溶接などによって封止される。
In the present embodiment, the
複数の電池セル2は、図2に示されるように、それぞれの第二の部材22が同じ方向(図2の上方向)を向いた姿勢で、筐体3の長手方向(X方向)に沿って並べられている。また、複数の電池セル2は、例えば、筐体3の長手方向(X方向)に沿う方向において、正極端子23と負極端子24とが交互に配置されるように並べられている。
As shown in FIG. 2, the plurality of
電池モジュール1の組立に際し、本実施形態では、収容部6(図3参照)のそれぞれに電池セル2が入れられた状態で、電池セル2と内面3iとの間や、電池セル2と第一亘面3mとの間、電池セル2と第二亘面3nとの間等に、接着剤50(図6参照)が流される(流し込まれる、注入される)。複数の電池セル2は、後に固化された接着剤50によって、壁部3a〜3d(側壁部)や、壁部3g(隔壁部)等に固定(すなわち、接着)される。なお、電池セル2を収容部6に入れる前に、壁部3e(底壁部)の内面3iや、壁部20e(底壁部)の外面20h等に、予め接着剤50を塗布しておいてもよい。
When the battery module 1 is assembled, in the present embodiment, the
図7は、接着層(接着剤50)の厚さと最大荷重(引張荷重)との関係の一例が示されたグラフである。図7には、厚さが異なる接着層で接着された複数組の試験片についての、接着層の厚さと最大荷重との関係(実験結果)が示されている。横軸は、接着層(接着剤50)の厚さ、縦軸は、最大荷重(引張荷重)である。図7に示される結果から、試験片の強度は、接着層の厚さが厚くなるほど(接着剤50の体積が増えるほど)高くなるものの、ある値を超えると下がる傾向にあることが分かる。すなわち、電池セル2と筐体3との接着強度を高めるためには、電池セル2と筐体3との間に適度な大きさの隙間を確保し、その隙間に接着剤50を流す(流し込む)必要がある。一方で、電池セル2と壁部3a,3cとの間の隙間C1(図6参照)や、電池セル2と壁部3b,3dとの間の隙間C2、電池セル2と壁部3gとの間の隙間C3等をあまり大きく確保してしまうと、筐体3、ひいては電池モジュール1が大型化してしまう虞があるため、留意する必要がある。
FIG. 7 is a graph showing an example of the relationship between the thickness of the adhesive layer (adhesive 50) and the maximum load (tensile load). FIG. 7 shows the relationship between the thickness of the adhesive layer and the maximum load (experimental results) for a plurality of sets of test pieces bonded with adhesive layers having different thicknesses. The horizontal axis represents the thickness of the adhesive layer (adhesive 50), and the vertical axis represents the maximum load (tensile load). From the results shown in FIG. 7, it can be seen that the strength of the test piece increases as the thickness of the adhesive layer increases (as the volume of the adhesive 50 increases), but tends to decrease when it exceeds a certain value. That is, in order to increase the adhesive strength between the
そこで、本実施形態では、複数の電池セル2のそれぞれに、接着剤50が収容される凹部40が設けられている。具体的には、図4〜図6に示されるように、凹部40は、筐体20の二つの壁部20a,20cに設けられている。なお、図4〜図6では、わかりやすくするため、凹部40の形状が、厚さ方向(X方向)に強調されている。二つの壁部20a,20cは、筐体20の厚さ方向(X方向、第一の方向)の両端部に位置された壁部であり、複数の壁部20a〜20fのうち最も面積の大きな壁部である。また、二つの壁部20a,20cは、筐体3内で、壁部3a,壁部3c,および壁部3gのうち少なくとも一つと対向する(面する、重なる)壁部である。凹部40は、筐体3内で対向する壁部(壁部3a,壁部3c,あるいは壁部3g)側に向けて開口されている。二つの壁部20a,20cは、第二の壁部の一例であり、壁部3a,壁部3c,および壁部3gは、第一の壁部の一例である。
Therefore, in the present embodiment, each of the plurality of
また、凹部40は、例えば、電解液の注液後に筐体20内の圧力を大気圧(筐体20の外側の圧力)よりも減圧し、その状態で注液口29を封止することによって構成されうる。すなわち、封止後、電池セル2を元の気圧(大気圧)の場に戻すことによって、筐体20の内側と筐体20の外側とに圧力差が生じ、その圧力差によって筐体20に凹部40を形成することができる。この場合、筐体20の壁部20a〜20fのうち最も面積の大きな壁部20a,20cに、最も深くかつ広い(すなわち大きい)凹部40が形成される。
Moreover, the recessed
また、図5,6に示されるように、この場合の凹部40の深さは、壁部20a,20cの端部20jから壁部20a,20cの中央部20kに向けて除々に深くなっている。すなわち、壁部20a,20cは、電池セル2の幅方向(Y方向)に沿って凹面状(曲面状)に湾曲するとともに、電池セル2の高さ方向(Z方向)に沿って凹面状(曲面状)に湾曲する。全体として、凹部40は、部分的な球面状に湾曲している。このように、本実施形態では、電池セル2の壁部20a,20cに凹部40が設けられているため、電池セル2と筐体3との接着時に、接着剤50を凹部40に入らせる(入り込ませる)ことができる。ここで、凹部40を設けない従来の構成では、接着剤50の厚さの分、筐体3が長手方向(X方向)に大型化してしまう。この点、本実施形態によれば、例えば、凹部40によって接着剤50の量すなわち接着強度を確保しながら、筐体3の長手方向(X方向)への大型化を抑制することができる。
As shown in FIGS. 5 and 6, the depth of the
以上のように、本実施形態では、例えば、電池セル2は、筐体3(第一の筐体)の壁部(例えば壁部3a、第一の壁部)と接着剤50を介して接着される壁部20a(第二の壁部)を有し、当該壁部20aには、壁部3a側に向けて開口され接着剤50が収容される凹部40が設けられている。よって、本実施形態によれば、例えば、従来と同じ量(体積)の接着剤50によって二つの壁部3a,20aを接着する場合に、二つの壁部3a,20aの間の距離を短くすることができる。よって、例えば、筐体3、ひいては電池モジュール1が小型化されやすい。また、例えば、電池セルの壁部が平坦な従来の構成と比べて、壁部20a(第二の壁部)の表面積(外面20hの面積)が大きくなりやすい。よって、例えば、接着剤50が塗布される面積が増えるため、壁部3aと壁部20aとがよりしっかりと接着(固定)されやすい。
As described above, in the present embodiment, for example, the
また、本実施形態では、例えば、凹部40は、筐体20(第二の筐体)の厚さ方向(X方向、第一の方向)の両端部に位置された二つの壁部20a,20c(第二の壁部)のうち少なくとも一方(本実施形態では、一例として壁部20aおよび壁部20c)に設けられている。よって、本実施形態によれば、例えば、筐体3、ならびに電池モジュール1が、複数の電池セル2が並ぶ方向(X方向、第一の方向)により一層小型化されやすい。
In the present embodiment, for example, the
また、本実施形態では、例えば、凹部40の深さは、壁部20a,20c(第二の壁部)の端部20jから中央部20kに向けて徐々に深くなっている。すなわち、本実施形態では、壁部20a,20cの全体に亘って凹部40が設けられている。よって、本実施形態によれば、例えば、凹部40がより広く確保されやすく、よって、例えば、筐体3と壁部20a,20cとがよりしっかりと接着(固定)されやすい。
In the present embodiment, for example, the depth of the
また、本実施形態では、例えば、筐体20(第二の筐体)の内側の圧力が、当該筐体20の外側の圧力よりも低いように構成されている。よって、本実施形態によれば、例えば、筐体20の内側と筐体20の外側との圧力差を利用して比較的容易に凹部40が形成されやすい。この場合、筐体20の壁部20a〜20fのうちの最も撓みやすい最も広い壁部20a,20cに、比較的広い凹部40を、比較的容易に形成することができる。
In the present embodiment, for example, the pressure inside the housing 20 (second housing) is configured to be lower than the pressure outside the
また、本実施形態では、例えば、電極体35の負極32(例えば負極活性物質)の少なくとも一部が、一般式LixM(1−y)NbyNb2O(7+δ)(Mは、TiおよびZrから成る群から選択される少なくとも1種であり、x、yおよびδは、それぞれ、0≦x≦6、0≦y≦1および−1≦δ≦1を満たす数)で表されるニオブ複合酸化物等の酸化物材料等で構成されている。よって、本実施形態によれば、例えば、負極32の少なくとも一部を、熱に比較的強く変形しにくい酸化物材料で構成することができる。よって、例えば、電極体25、ひいては電池セル2の筐体20が厚さ方向(X方向)に膨らむのが抑制されやすい。
In the present embodiment, for example, at least a part of the negative electrode 32 (for example, the negative electrode active material) of the
なお、本実施形態では、例えば、筐体3の長手方向(X方向、第一の方向)に隣接する二つの電池セル2,2の間に壁部3g(隔壁部)が設けられ、電池セル2と壁部3gとが接着されたが、壁部3gが設けられず、隣接する二つの電池セル2,2が接着剤50を介して接着される構成であってもよい。
In the present embodiment, for example, a
また、本実施形態では、例えば、筐体20の内側を減圧することによって凹部40が形成されたが、型(金型)によって、凹部40、ならびに筐体20(第一の部材21)が一体成形される構成であってもよい。
In the present embodiment, for example, the
また、本実施形態では、例えば、電池セル2の壁部20a,20c(側壁部)に凹部40が設けられたが、壁部20b,20d(他の側壁部)や、壁部20e(底壁部)、あるいは壁部20f(天壁部)に、凹部40が設けられてもよい。
Moreover, in this embodiment, although the recessed
また、本実施形態では、例えば、電池セル2がリチウムイオン二次電池で構成された場合を例示したが、これに限定されず、例えば、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池、鉛蓄電池等であってもよい。
Moreover, in this embodiment, although the case where the
<第2実施形態>
図8に示される実施形態にかかる電池モジュールは、上記第1実施形態の電池モジュール1と同様の構成を備えている。よって、本実施形態によっても、上記第1実施形態と同様の構成に基づく同様の結果(効果)が得られる。
Second Embodiment
The battery module according to the embodiment shown in FIG. 8 has the same configuration as the battery module 1 of the first embodiment. Therefore, also according to this embodiment, the same result (effect) based on the same configuration as that of the first embodiment can be obtained.
ただし、本実施形態では、例えば、図8に示されるように、第一の部材21Aの開口部28Aが、筐体20の厚さ方向(X方向、第一の方向)に広がっている。具体的には、開口部28AのX方向に沿った開口幅は、筐体20の幅方向(Y方向、第二の方向)の両端部(壁部20b,20d)から開口部28AのY方向の中央部に向かうにつれて除々に広がっている。また、開口部28Aは、第二の部材22側(図8の上側)の一部分だけが広がっており、壁部20e側(第二の部材22とは反対側、図8の下側)は広がっていない。すなわち、壁部20a,20cの第二の部材22側の端部20jが、筐体20の厚さ方向(X方向)の外側に向けて張り出している。また、開口部28AのZ方向の中央部は、凹部40によってX方向に狭まっている。このように、本実施形態では、開口部28Aの挿入部分(第二の部材22側の端部)が、筐体20の厚さ方向(X方向)に広がっている。よって、本実施形態によれば、例えば、開口部28Aに、電極体25や、正極リード26、負極リード27等が、より容易にあるいはより迅速に挿入されやすい。なお、壁部20a,20cの張出部分(第二の部材22側の端部20j)は、型(金型)による第一の部材21Aの成形時に成形されることができる。また、凹部40は、上記第1実施形態と同様に、第一の部材21Aと第二の部材22との結合後に減圧によって構成されてもよいし、型(金型)によって第一の部材21Aと同時に成形されてもよい。図8に示された筐体20(第一の部材21A)の形状は、アセンブリ後も維持される。
However, in the present embodiment, for example, as illustrated in FIG. 8, the
<第3実施形態>
図9に示される実施形態にかかる電池モジュールは、上記第1実施形態の電池モジュール1と同様の構成を備えている。よって、本実施形態によっても、上記第1実施形態と同様の構成に基づく同様の結果(効果)が得られる。
<Third Embodiment>
The battery module according to the embodiment shown in FIG. 9 has the same configuration as the battery module 1 of the first embodiment. Therefore, also according to this embodiment, the same result (effect) based on the same configuration as that of the first embodiment can be obtained.
ただし、本実施形態では、例えば、図9に示されるように、第一の部材21Bの壁部20a,20cに、中央の底部が平坦な四角形状で断面が台形状となる凹部40Aが設けられている。本実施形態は、凹部40A、ならびに第一の部材21Bを型(金型)によって一体成形した場合の一例である。よって、本実施形態によっても、例えば、筐体3、ならびに電池モジュール1が、複数の電池セル2が並ぶ方向(X方向、第一の方向)に小型化されやすい。また、例えば、接着剤50(接着層)の厚さが厚くなる部分がより広い範囲に亘って設けられやすく、よって、例えば、筐体3と壁部20a,20cとがより一層しっかりと接着(固定)されやすい。
However, in the present embodiment, for example, as shown in FIG. 9, the
<第4実施形態>
図10に示される実施形態にかかる電池モジュールは、上記第1実施形態の電池モジュール1と同様の構成を備えている。よって、本実施形態によっても、上記第1実施形態と同様の構成に基づく同様の結果(効果)が得られる。
<Fourth embodiment>
The battery module according to the embodiment shown in FIG. 10 has the same configuration as the battery module 1 of the first embodiment. Therefore, also according to this embodiment, the same result (effect) based on the same configuration as that of the first embodiment can be obtained.
ただし、本実施形態では、例えば、図10に示されるように、第一の部材21Cの壁部20a,20cに、複数の凹部40Bが設けられている。本実施形態は、上記第3実施形態と同様に、凹部40B、ならびに第一の部材21Cを型(金型)によって一体成形した場合の一例である。よって、本実施形態によっても、例えば、筐体3、ならびに電池モジュール1が、複数の電池セル2が並ぶ方向(X方向、第一の方向)に小型化されやすい。また、例えば、接着剤50(接着層)の厚さが厚くなる部分がより広い範囲に亘って分布されやすく、よって、例えば、筐体3と壁部20a,20cとがより一層しっかりと接着(固定)されやすい。
However, in the present embodiment, for example, as shown in FIG. 10, a plurality of
以上、本発明の実施形態を例示したが、上記実施形態はあくまで一例であって、発明の範囲を限定することは意図していない。上記実施形態は、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、組み合わせ、変更を行うことができる。上記実施形態は、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。また、各構成要素のスペック(構造や、種類、方向、形状、大きさ、長さ、幅、厚さ、高さ、数、配置、位置、材質等)は、適宜に変更して実施することができる。また、凹部は、上述したものには限定されず、例えば、溝や、ディンプル等であってもよい。 As mentioned above, although embodiment of this invention was illustrated, the said embodiment is an example to the last, Comprising: It is not intending limiting the range of invention. The above embodiment can be implemented in various other forms, and various omissions, replacements, combinations, and changes can be made without departing from the spirit of the invention. The above embodiments are included in the scope and gist of the invention, and are included in the invention described in the claims and the equivalents thereof. In addition, the specifications of each component (structure, type, direction, shape, size, length, width, thickness, height, number, arrangement, position, material, etc.) should be changed as appropriate. Can do. Further, the concave portion is not limited to the above-described one, and may be, for example, a groove or a dimple.
1…電池モジュール、2…電池セル、3…筐体(第一の筐体)、3a,3c,3g…壁部(第一の壁部)、4…第一筐体部材、5…第二筐体部材、6…収容部、20…筐体(第二の筐体)、20a,20c…壁部(第二の壁部)、20j…端部、20k…中央部、21,21A,21B,21C…第一の部材、22…第二の部材、23…正極端子、24…負極端子、25…電極体、28,28A…開口部、31…正極、32…負極、40,40A,40B…凹部、50…接着剤、X…筐体の長手方向(第一の方向)、Y…筐体の短手方向(第二の方向)、Z…筐体の上下方向。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Battery module, 2 ... Battery cell, 3 ... Housing | casing (1st housing | casing), 3a, 3c, 3g ... Wall part (1st wall part), 4 ... 1st housing member, 5 ... 2nd Housing member, 6 ... housing portion, 20 ... housing (second housing), 20a, 20c ... wall portion (second wall portion), 20j ... end, 20k ... central portion, 21, 21A, 21B , 21C ... first member, 22 ... second member, 23 ... positive electrode terminal, 24 ... negative electrode terminal, 25 ... electrode body, 28, 28A ... opening, 31 ... positive electrode, 32 ... negative electrode, 40, 40A, 40B ... recess, 50 ... adhesive, X ... longitudinal direction (first direction) of casing, Y ... short side direction (second direction) of casing, Z ... vertical direction of casing.
Claims (7)
前記第一の筐体に収容され、それぞれが第二の筐体を有し、第一の方向に並んだ複数の電池セルと、
を備え、
前記第二の筐体は、開口部が設けられた第一の部材と、前記開口部を塞ぐ第二の部材と、を有し、
前記開口部の前記第一の方向に沿った開口幅は、前記開口部の前記第一の方向と交差する第二の方向の両端部から前記開口部の前記第二の方向の中央部に向かうにつれて徐々に広がり、
前記第一の部材は、前記第一の壁部または隣接する他の電池セル側に向けて開口され接着剤が収容された凹部が設けられ前記接着剤を介して前記第一の壁部または他の電池セルと接着された第二の壁部、を有した、
電池モジュール。 A first housing having a first wall;
A plurality of battery cells housed in the first housing, each having a second housing, arranged in a first direction;
With
The second casing has a first member provided with an opening, and a second member that closes the opening,
The opening width of the opening along the first direction is from both ends of the second direction intersecting the first direction of the opening toward the center of the opening in the second direction. Gradually spread,
The first member is provided with a concave portion that is opened toward the first wall portion or another adjacent battery cell side and accommodates an adhesive, and the first wall portion or the other through the adhesive. Having a second wall bonded to the battery cell,
Battery module.
前記凹部は、二つの前記第二の壁部のうち少なくとも一方に設けられた、請求項1に記載の電池モジュール。 The second wall portion is located at both ends of the first member in the first direction,
The battery module according to claim 1, wherein the recess is provided in at least one of the two second wall portions.
前記第一の筐体に収容され、それぞれが第二の筐体を有し、第一の方向に並んだ複数の電池セルと、
を備え、
前記第二の筐体は、前記第一の壁部または隣接する他の電池セル側に向けて開口され接着剤が収容された凹部が設けられ前記接着剤を介して前記第一の壁部または他の電池セルと接着された第二の壁部、を有し、
前記第二の壁部は、前記第二の筐体の、前記第一の方向の両端部に位置され、
前記二つの第二の壁部のうち少なくとも一方に、前記第一の方向と交差する方向に互いに間隔をあけて複数の前記凹部が設けられた、電池モジュール。 A first housing having a first wall;
A plurality of battery cells housed in the first housing, each having a second housing, arranged in a first direction;
With
The second casing is provided with a recess that is opened toward the first wall portion or another adjacent battery cell side and accommodates an adhesive, and the first wall portion or the A second wall bonded to another battery cell,
The second wall portion is located at both ends of the second casing in the first direction,
A battery module , wherein at least one of the two second wall portions is provided with a plurality of the concave portions spaced apart from each other in a direction intersecting the first direction .
前記電極体は、LixM(1−y)NbyNb2O(7+δ)(Mは、TiおよびZrから成る群から選択される少なくとも1種であり、x、yおよびδは、それぞれ、0≦x≦6、0≦y≦1および−1≦δ≦1を満たす数)で表される材料で少なくとも一部が構成された負極を有した、請求項1〜5のうちいずれか1項に記載の電池モジュール。 The battery cell has an electrode body accommodated in the second casing,
The electrode body is Li x M (1-y) Nb y Nb 2 O (7 + δ) (M is at least one selected from the group consisting of Ti and Zr, and x, y, and δ are respectively Any one of claims 1 to 5 having a negative electrode at least partly composed of a material represented by: 0 ≦ x ≦ 6, a number satisfying 0 ≦ y ≦ 1 and −1 ≦ δ ≦ 1. The battery module according to item.
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