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JP7559009B2 - Energy Storage Module - Google Patents

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JP7559009B2
JP7559009B2 JP2022100623A JP2022100623A JP7559009B2 JP 7559009 B2 JP7559009 B2 JP 7559009B2 JP 2022100623 A JP2022100623 A JP 2022100623A JP 2022100623 A JP2022100623 A JP 2022100623A JP 7559009 B2 JP7559009 B2 JP 7559009B2
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electrode
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善隆 南田
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  • Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)

Description

本発明は、電池やキャパシタなどの蓄電デバイスを複数、そのケース厚み方向に積み重ね、更にこれらをその積み重ね方向に拘束具で拘束してなる蓄電モジュールに関する。 The present invention relates to an energy storage module in which multiple energy storage devices, such as batteries and capacitors, are stacked in the thickness direction of the case and further restrained in the stacking direction by restraining devices.

従来、複数の角形電池を備える電池モジュールでは、各電池を、各電池のケース長側部同士が重なり、残りのケース上部、ケース底部及び一対のケース短側部がそれぞれ隣り合う電池同士で揃う(面一となる)ように、ケース厚み方向に真っ直ぐに積み重ねている。そして、隣り合う電池の外部電極端子部同士をバスバ等の導電接続部材で電気的に接続すると共に、電池の集合体を、一対のエンドプレート及びこれら間に架け渡す拘束バンド等の拘束具を用いて、電池の積み重ね方向の内側に向けて圧縮して拘束している。 Conventionally, in a battery module containing multiple rectangular batteries, the batteries are stacked straight in the case thickness direction so that the long case sides of the batteries overlap, and the remaining case top, case bottom, and pair of short case sides are aligned (flush) with adjacent batteries. The external electrode terminals of adjacent batteries are then electrically connected with conductive connecting members such as bus bars, and the battery assembly is compressed and restrained toward the inside in the stacking direction of the batteries using a pair of end plates and restraining devices such as restraining bands that span between them.

しかし、充電の際に電池内に収容された電極体は電極板積層方向に膨張し、電池もこの電極板積層方向と平行な電池のケース厚み方向に膨張するため、ケース厚み方向に積み重ねられた電池の集合体全体も、電池の積み重ね方向に伸びようとする。すると、電池の集合体を積み重ね方向に拘束している拘束具、及び、隣り合う電池の外部電極端子部同士を接続している導電接続部材に、それぞれ積み重ね方向の外側に引っ張る大きな引張力が掛かる。このため、このような引張力が掛かっても問題が生じないように、拘束具や導電接続部材、電池の外部電極端子部を頑丈に形成する必要があった。 However, when charging, the electrode body contained in the battery expands in the electrode plate stacking direction, and the battery also expands in the battery case thickness direction, which is parallel to the electrode plate stacking direction, so the entire assembly of batteries stacked in the case thickness direction also tends to stretch in the stacking direction of the batteries. This causes large tensile forces to be applied to the restraining device that restrains the battery assembly in the stacking direction, and to the conductive connection members that connect the external electrode terminals of adjacent batteries, pulling them outward in the stacking direction. For this reason, it was necessary to make the restraining device, conductive connection members, and external electrode terminals of the batteries sturdy so that problems would not arise even if such tensile forces were applied.

これに対し、各電池を、積み重ね方向に直交するケース幅方向にジグザグに配置しつつ積み重ね方向に積み重ねて、これらを積み重ね方向に拘束具で拘束した電池モジュールが考えられる。特許文献1の図2等に、このような形態の電池モジュールが開示されている。各電池をジグザグに配置しつつ積み重ねれば、隣り合う電池同士の重なる面積が小さくなり、充電の際に電池の集合体が積み重ね方向に伸びようとする力が小さくなるため、拘束具及び導電接続部材に掛かる上述の引張力が小さくなる。このため、拘束具や導電接続部材、電池の外部電極端子部を簡素化することが可能となる。 In response to this, a battery module can be considered in which the batteries are stacked in the stacking direction while being arranged in a zigzag pattern in the case width direction perpendicular to the stacking direction, and then restrained in the stacking direction with restraining devices. A battery module of this type is disclosed in FIG. 2 of Patent Document 1, etc. If the batteries are stacked while being arranged in a zigzag pattern, the overlapping area between adjacent batteries is reduced, and the force that stretches the battery assembly in the stacking direction during charging is reduced, thereby reducing the above-mentioned tensile force applied to the restraining devices and conductive connection members. This makes it possible to simplify the restraining devices, conductive connection members, and external electrode terminals of the batteries.

特開2012-156131号公報JP 2012-156131 A

しかしながら、各電池をジグザグに配置しつつ積み重ねると、特許文献1の図2等に記載されているように、各導電接続部材を積み重ね方向に対して斜めに配置して外部電極端子部同士を接続することになる。このため、各電池を真っ直ぐに積み重ねる場合に比べ、導電接続部材の長さを長くする必要があり、またこれに伴って電池モジュールの重量が増加する新たな課題が生じた。 However, when the batteries are stacked in a zigzag arrangement, as shown in FIG. 2 of Patent Document 1, the conductive connection members are arranged at an angle to the stacking direction to connect the external electrode terminals. This requires the conductive connection members to be longer than when the batteries are stacked in a straight line, and this creates a new problem of increased weight for the battery module.

本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、複数の蓄電デバイスをジグザグに配置しつつ積み重ねた従来の蓄電モジュールに比べて、導電接続部材の長さを短くでき、蓄電モジュールを軽量化することができる蓄電モジュールを提供する。 The present invention was made in consideration of this current situation, and provides an energy storage module that can reduce the length of the conductive connecting members and reduce the weight of the energy storage module compared to conventional energy storage modules in which multiple energy storage devices are stacked in a zigzag arrangement.

上記課題を解決するための本発明の一態様は、複数の電極板が電極板積層方向に積層された電極積層部を含む電極体、上記電極体を上記電極板積層方向がケース厚み方向に平行な姿勢として、上記電極体を内部に収容したケース、及び、上記ケースのうち、上記ケース厚み方向に直交するケース高さ方向の一方側の部位にそれぞれ固設された一対の外部電極端子部を有する3つ以上の蓄電デバイスであって、各々の上記蓄電デバイスの上記ケース高さ方向の上記一方側がいずれも同方向とされ、上記ケース厚み方向に平行な積み重ね方向に積み重ねられ、かつ、上記ケース厚み方向及び上記ケース高さ方向に直交するケース幅方向にジグザグに配置された3つ以上の蓄電デバイスと、上記積み重ね方向に隣り合う上記蓄電デバイスの異極または同極の上記外部電極端子部同士を接続する複数の導電接続部材と、積み重ねられた上記3つ以上の蓄電デバイスを上記積み重ね方向の内側に向けて圧縮して拘束する拘束具と、を備え、3つ以上の上記蓄電デバイスは、上記複数の導電接続部材により、上記蓄電デバイスの積層順に電気的に接続されてなる蓄電モジュールであって、上記ケース幅方向にジグザグに配置された3つ以上の上記蓄電デバイスは、それぞれの上記外部電極端子部が、隣り合う上記蓄電デバイスの上記外部電極端子部同士が上記積み重ね方向に並ぶ、上記ケース幅方向の位置に配置されており、上記導電接続部材は、上記積み重ね方向に延びて、上記積み重ね方向に並んだ隣り合う上記蓄電デバイスの上記外部電極端子部同士を接続してなる蓄電モジュール。或いは、複数の電極板が電極板積層方向に積層された電極積層部を含む電極体、上記電極体を上記電極板積層方向がケース厚み方向に平行な姿勢として、上記電極体を内部に収容したケース、及び、上記ケースのうち、上記ケース厚み方向に直交するケース高さ方向の一方側の部位にそれぞれ固設された一対の外部電極端子部を有する複数の蓄電デバイスであって、各々の上記蓄電デバイスの上記ケース高さ方向の上記一方側がいずれも同方向とされ、上記ケース厚み方向に平行な積み重ね方向に積み重ねられ、かつ、上記ケース厚み方向及び上記ケース高さ方向に直交するケース幅方向にジグザグに配置された複数の蓄電デバイスと、上記積み重ね方向に隣り合う上記蓄電デバイスの異極または同極の上記外部電極端子部同士を接続する導電接続部材と、積み重ねられた上記複数の蓄電デバイスを上記積み重ね方向の内側に向けて圧縮して拘束する拘束具と、を備える蓄電モジュールであって、上記ケース幅方向にジグザグに配置された複数の上記蓄電デバイスは、一対の上記外部電極端子部が、上記ケース幅方向について非対称に設けられており、かつ、それぞれの上記外部電極端子部が、隣り合う上記蓄電デバイスの上記外部電極端子部同士が上記積み重ね方向に並ぶ、上記ケース幅方向の位置に配置されており、上記導電接続部材は、上記積み重ね方向に延びて、上記積み重ね方向に並んだ隣り合う上記蓄電デバイスの上記外部電極端子部同士を接続してなる蓄電モジュールである。 One aspect of the present invention for solving the above problem includes an electrode body including an electrode stacking portion in which a plurality of electrode plates are stacked in an electrode plate stacking direction, a case in which the electrode body is housed inside with the electrode plate stacking direction parallel to a case thickness direction, and three or more power storage devices having a pair of external electrode terminal portions fixed to one side of the case in a case height direction perpendicular to the case thickness direction, wherein the one side of each of the power storage devices in the case height direction is all in the same direction, the three or more power storage devices are stacked in a stacking direction parallel to the case thickness direction and are arranged in a zigzag pattern in a case width direction perpendicular to the case thickness direction and the case height direction, and the power storage devices .... and a restraining device that compresses and restrains the three or more stacked electricity storage devices toward the inside in the stacking direction, wherein the three or more electricity storage devices are electrically connected by the multiple conductive connection members in the stacking order of the electricity storage devices, and the three or more electricity storage devices arranged in a zigzag pattern in the case width direction have the external electrode terminals arranged in the case width direction at positions where the external electrode terminals of adjacent electricity storage devices are aligned in the stacking direction, and the conductive connection members extend in the stacking direction to connect the external electrode terminals of adjacent electricity storage devices aligned in the stacking direction. Alternatively, a plurality of power storage devices including an electrode assembly including an electrode stacking portion in which a plurality of electrode plates are stacked in an electrode plate stacking direction, a case in which the electrode assembly is housed inside with the electrode plate stacking direction parallel to a case thickness direction, and a pair of external electrode terminal portions fixed to one side of the case in a case height direction perpendicular to the case thickness direction, wherein the one side of each of the power storage devices in the case height direction is in the same direction, the power storage devices are stacked in a stacking direction parallel to the case thickness direction and are arranged in a zigzag pattern in a case width direction perpendicular to the case thickness direction and the case height direction, and the power storage devices adjacent to each other in the stacking direction have different poles or This is an energy storage module comprising: a conductive connection member connecting the external electrode terminal portions of the same polarity; and a restraining device compressing and restraining the stacked energy storage devices toward the inside in the stacking direction, wherein the multiple energy storage devices arranged in a zigzag pattern in the case width direction have a pair of the external electrode terminal portions provided asymmetrically with respect to the case width direction, and each of the external electrode terminal portions is arranged at a position in the case width direction where the external electrode terminal portions of adjacent energy storage devices are aligned in the stacking direction, and the conductive connection member extends in the stacking direction to connect the external electrode terminal portions of adjacent energy storage devices aligned in the stacking direction.

上述の蓄電モジュールでは、特許文献1と同じく、複数の蓄電デバイスをケース幅方向にジグザグに配置しつつケース厚み方向(積み重ね方向)に積み重ねている。このため、充電の際に蓄電デバイスの集合体が積み重ね方向に延びようとする力が、蓄電デバイスを真っ直ぐに積み重ね方向に積み重ねた場合よりも小さくなるため、拘束具及び導電接続部材に掛かる、積み重ね方向の外側に引っ張る引張力が小さくなる。かくして、拘束具や導電接続部材、蓄電モジュールの外部電極端子部を簡素化することができる。
加えて上述の蓄電モジュールでは、隣り合う蓄電デバイスの外部電極端子部同士が積み重ね方向に並んでおり、導電接続部材が積み重ね方向に延びて、積み重ね方向に並んだ隣り合う蓄電デバイスの外部電極端子部同士を接続している。このため、導電接続部材が積み重ね方向に対して斜めに延びている場合よりも、導電接続部材の長さを短くでき、蓄電モジュールを軽量化することができる。
In the above-mentioned energy storage module, similarly to Patent Document 1, a plurality of energy storage devices are arranged in a zigzag pattern in the case width direction and stacked in the case thickness direction (stacking direction). Therefore, the force that causes the assembly of energy storage devices to stretch in the stacking direction during charging is smaller than when the energy storage devices are stacked straight in the stacking direction, and the tensile force that pulls the restraining device and the conductive connecting member outward in the stacking direction is smaller. Thus, the restraining device, the conductive connecting member, and the external electrode terminal portion of the energy storage module can be simplified.
In addition, in the above-mentioned energy storage module, the external electrode terminals of adjacent energy storage devices are aligned in the stacking direction, and the conductive connection members extend in the stacking direction to connect the external electrode terminals of adjacent energy storage devices aligned in the stacking direction. This allows the length of the conductive connection members to be shorter than when the conductive connection members extend obliquely with respect to the stacking direction, thereby making it possible to reduce the weight of the energy storage module.

なお、「蓄電デバイス」としては、例えば、リチウムイオン二次電池等の二次電池や、リチウムイオンキャパシタ等のキャパシタ、全固体電池などが挙げられる。
「電極体」としては、例えば、一枚の帯状の正極板と一枚の帯状の負極板とを帯状のセパレータを介して扁平状に捲回した扁平状捲回型の電極体や、複数の矩形状の電極板(例えば複数枚の矩形状の正極板及び複数枚の矩形状の負極板)をセパレータを介して直方体状に積層した積層型の電極体などが挙げられる。扁平状捲回型の電極体は、平坦部と、平坦部の両側に位置する一対のR部とを有しており、平坦部のうち、複数の電極板がセパレータを介して積層された部位が、前述の「電極積層部」に該当する。一方、積層型の電極体では、複数の電極板がセパレータを介して積層された部位が、前述の「電極体積層部」に該当する。また蓄電デバイスは、電極体を単数備えていても複数備えていてもよい。
「ケース」としては、例えば、金属缶からなるケースや、樹脂からなるケース、ラミネートフィルムからなるケースなどが挙げられる。
Examples of the "electricity storage device" include secondary batteries such as lithium ion secondary batteries, capacitors such as lithium ion capacitors, and all-solid-state batteries.
Examples of the "electrode body" include a flat wound electrode body in which one strip-shaped positive electrode plate and one strip-shaped negative electrode plate are wound flatly through a strip-shaped separator, and a laminated electrode body in which multiple rectangular electrode plates (for example, multiple rectangular positive electrode plates and multiple rectangular negative electrode plates) are laminated in a rectangular parallelepiped shape through a separator. The flat wound electrode body has a flat portion and a pair of R portions located on both sides of the flat portion, and the part of the flat portion where multiple electrode plates are laminated through a separator corresponds to the above-mentioned "electrode laminated portion". On the other hand, in the laminated electrode body, the part where multiple electrode plates are laminated through a separator corresponds to the above-mentioned "electrode body laminated portion". In addition, the power storage device may have a single electrode body or multiple electrode bodies.
Examples of the "case" include a case made of a metal can, a case made of a resin, and a case made of a laminate film.

複数の蓄電デバイスは、蓄電デバイス同士を直接積み重ねてもよいし、スペーサ等を介して間接に積み重ねてもよい。
導電接続部材による蓄電デバイス同士の電気的接続は、直列接続としても並列接続としてもよい。
「拘束具」としては、一対のエンドプレート及びこれら間に架け渡す拘束バンドやボルトを有する拘束具や、蓄電デバイスの集合体を拘束しつつ内部に収容する矩形環状や有底四角筒状のデバイスケースなどが挙げられる。
The plurality of power storage devices may be stacked directly on one another, or may be stacked indirectly via spacers or the like.
The electrical connection between the power storage devices by the conductive connecting members may be in series or in parallel.
Examples of the "restraint device" include a restraint device having a pair of end plates and a restraint band or bolt spanning between them, and a rectangular ring-shaped or bottomed square tubular device case that restrains and houses an assembly of electricity storage devices inside.

実施形態1に係る電池の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a battery according to a first embodiment. 実施形態1に係る電池のケース高さ方向及びケース幅方向に沿う断面図である。1 is a cross-sectional view taken along the case height direction and the case width direction of a battery according to a first embodiment. FIG. 実施形態1に係る電池モジュールの上面図である。FIG. 2 is a top view of the battery module according to the first embodiment. 実施形態1に係る電池モジュールの側面図である。FIG. 2 is a side view of the battery module according to the first embodiment. 実施形態2に係る電池の斜視図である。FIG. 11 is a perspective view of a battery according to a second embodiment. 実施形態2に係る電池モジュールの上面図である。FIG. 11 is a top view of a battery module according to a second embodiment. 実施形態2に係る電池モジュールの側面図である。FIG. 11 is a side view of a battery module according to a second embodiment.

(実施形態1)
以下、本発明の第1の実施形態を、図面を参照しつつ説明する。図1に本実施形態1に係る電池(蓄電デバイス)200の斜視図を、図2に電池200の断面図を示す。また図3に本実施形態1に係る電池モジュール(蓄電モジュール)1の上面図を、図4に電池モジュール1の側面図を示す。なお、以下では、電池200のケース高さ方向AH、ケース幅方向BH及びケース厚み方向CHを、図1及び図2に示す方向と定めると共に、電池モジュール1のモジュール高さ方向EH、モジュール短手方向FH及びモジュール長手方向(電池の積み重ね方向)GHを、図3及び図4に示す方向と定めて説明する。
(Embodiment 1)
A first embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. Fig. 1 shows a perspective view of a battery (electricity storage device) 200 according to the first embodiment, and Fig. 2 shows a cross-sectional view of the battery 200. Fig. 3 shows a top view of a battery module (electricity storage module) 1 according to the first embodiment, and Fig. 4 shows a side view of the battery module 1. In the following description, the case height direction AH, case width direction BH, and case thickness direction CH of the battery 200 are defined as the directions shown in Figs. 1 and 2, and the module height direction EH, module short side direction FH, and module longitudinal direction (battery stacking direction) GH of the battery module 1 are defined as the directions shown in Figs. 3 and 4.

電池モジュール1は、直方体状であり、ハイブリッドカーやプラグインハイブリッドカー、電気自動車等の車両などに搭載される電池モジュールである。また電池モジュール1に含まれる各電池200は、角形(扁平な直方体状)で密閉型のリチウムイオン二次電池である。 The battery module 1 is a rectangular parallelepiped battery module that is installed in vehicles such as hybrid cars, plug-in hybrid cars, and electric cars. Each battery 200 included in the battery module 1 is a rectangular (flat rectangular) sealed lithium ion secondary battery.

まず電池200について説明する(図1及び図2参照)。この電池200は、ケース210と、ケース210内に収容された電極体230と、ケース210に支持された一対の電極端子(正極端子240及び負極端子250)等から構成されている。またケース210内には、電解液205が収容されており、その一部は電極体230内に含浸され、残りはケース210の底部に溜まっている。また電極体230は、絶縁フィルムを折り曲げて、ケース高さ方向AHの上方(一方側)AH1に開口する袋状に形成した絶縁ホルダ235に覆われている。 First, the battery 200 will be described (see Figures 1 and 2). The battery 200 is composed of a case 210, an electrode body 230 housed in the case 210, and a pair of electrode terminals (positive terminal 240 and negative terminal 250) supported by the case 210. An electrolyte 205 is housed in the case 210, a portion of which is impregnated in the electrode body 230 and the remainder is stored at the bottom of the case 210. The electrode body 230 is covered by an insulating holder 235 formed by folding an insulating film into a bag shape that opens to the upper side (one side) AH1 in the case height direction AH.

このうちケース210は、金属(本実施形態1ではアルミニウム)からなる直方体箱状である。このケース210は、ケース高さ方向AHの上側AH1に位置する矩形状のケース上部211と、これに対向する矩形状のケース底部212と、これらの間を結ぶ4つの矩形状のケース側部(一対のケース長側部213,214及び一対のケース短側部215,216)とを有する。ケース210は、ケース高さ方向AHの上側AH1に開口221cを有する有底角筒状で、ケース底部212、ケース長側部213,214及びケース短側部215,216をなすケース本体部材221と、このケース本体部材221の開口221cを閉塞する形態で溶接された矩形板状で、ケース上部211をなすケース蓋部材222とから構成されている。 The case 210 is a rectangular box made of metal (aluminum in this embodiment 1). The case 210 has a rectangular case upper part 211 located on the upper side AH1 of the case height direction AH, a rectangular case bottom part 212 facing the upper part 211, and four rectangular case sides (a pair of case long sides 213, 214 and a pair of case short sides 215, 216) connecting the upper part 211 and the lower part 212. The case 210 is a bottomed square cylinder having an opening 221c on the upper side AH1 of the case height direction AH, and is composed of a case body member 221 that forms the case bottom part 212, the case long sides 213, 214, and the case short sides 215, 216, and a rectangular plate-like case cover member 222 that is welded in a form that closes the opening 221c of the case body member 221 and forms the case upper part 211.

ケース上部211には、アルミニウムからなる正極端子240が、絶縁部材245を介してケース210と絶縁された状態でケース上部211に固設されている。この正極端子240は、ケース上部211上に設けられた矩形板状の外部正極端子部(外部電極端子部)241と、主にケース210内に配置され、ケース上部211を貫通して外部正極端子部241に繋がる内部正極端子部242とを有する。外部正極端子部241は、ケース上部211のうち、ケース幅方向BHの一方側BH1の端部211a近傍に設けられている。また内部正極端子部242は、ケース210内で電極体230の正極タブ230aに接合し導通している。 A positive electrode terminal 240 made of aluminum is fixed to the case upper portion 211 in a state insulated from the case 210 via an insulating member 245. The positive electrode terminal 240 has a rectangular plate-shaped external positive electrode terminal portion (external electrode terminal portion) 241 provided on the case upper portion 211, and an internal positive electrode terminal portion 242 that is disposed mainly inside the case 210 and connects to the external positive electrode terminal portion 241 by penetrating the case upper portion 211. The external positive electrode terminal portion 241 is provided in the case upper portion 211 near the end portion 211a of one side BH1 in the case width direction BH. The internal positive electrode terminal portion 242 is joined to the positive electrode tab 230a of the electrode body 230 inside the case 210 and is electrically connected.

またケース上部211には、銅からなる負極端子250が、絶縁部材255を介してケース210と絶縁された状態でケース上部211に固設されている。この負極端子250は、ケース上部211上に設けられた矩形板状の外部負極端子部(外部電極端子部)251と、主にケース210内に配置され、ケース上部211を貫通して外部負極端子部251に繋がる内部負極端子部252とを有する。外部負極端子部251は、ケース上部211のうち、ケース幅方向BHの他方側BH2の端部211bから離れた位置に、外部正極端子部241とは非対称に設けられている。具体的には、ケース210のケース幅方向BHの他方側BH2の端から、外部負極端子部251のケース幅方向BHの中心までの距離DN1は、ケース210のケース幅方向BHの一方側BH1の端から、外部正極端子部241のケース幅方向BHの中心までの距離DP1に、距離D1を加えた大きさである(DN1=DP1+D1)。なお、本実施形態1では、この距離D1は、ケース210のケース幅方向BHの幅寸法Waの5分の1(D1=Wa/5)である。また内部負極端子部252は、ケース210内で電極体230の負極タブ230bに接合し導通している。 In addition, a negative electrode terminal 250 made of copper is fixed to the case upper portion 211 in a state insulated from the case 210 via an insulating member 255. This negative electrode terminal 250 has a rectangular plate-shaped external negative electrode terminal portion (external electrode terminal portion) 251 provided on the case upper portion 211, and an internal negative electrode terminal portion 252 that is mainly disposed inside the case 210 and connects to the external negative electrode terminal portion 251 through the case upper portion 211. The external negative electrode terminal portion 251 is provided asymmetrically with respect to the external positive electrode terminal portion 241 at a position away from the end portion 211b of the other side BH2 of the case width direction BH in the case upper portion 211. Specifically, the distance DN1 from the end of the other side BH2 of the case width direction BH of the case 210 to the center of the case width direction BH of the external negative electrode terminal 251 is the distance DP1 from the end of one side BH1 of the case width direction BH of the case 210 to the center of the case width direction BH of the external positive electrode terminal 241 plus the distance D1 (DN1 = DP1 + D1). In this embodiment 1, this distance D1 is 1/5 of the width dimension Wa of the case width direction BH of the case 210 (D1 = Wa / 5). In addition, the internal negative electrode terminal 252 is joined to the negative electrode tab 230b of the electrode body 230 inside the case 210 and is electrically connected.

またケース上部211のうち、外部正極端子部241と外部負極端子部251とのケース幅方向BHの中間部位には、安全弁225が設けられている。この安全弁225は、ケース蓋部材222の他の部位よりも薄肉化され、ケース210の内圧が開弁圧を超えたときに破断して開弁し、ケース210内で発生したガスをケース210外に放出する非復帰型の安全弁である。 A safety valve 225 is provided in the case upper portion 211 at a midpoint in the case width direction BH between the external positive electrode terminal portion 241 and the external negative electrode terminal portion 251. This safety valve 225 is thinner than other portions of the case lid member 222, and is a non-returnable safety valve that breaks and opens when the internal pressure of the case 210 exceeds the valve opening pressure, releasing gas generated within the case 210 to the outside of the case 210.

電極体230は、扁平な直方体状であり、複数の矩形状の正極板(電極板)231と、複数の矩形状の負極板(電極板)232とを、樹脂製の多孔質膜からなる矩形状のセパレータ233を介して交互に電極板積層方向DHに積層した積層型の電極体である。電極体230のうち、複数の正極板231と複数の負極板232とがセパレータ233を介して積層された部位が、電極積層部230cである。電極体230は、電極板積層方向DHがケース厚み方向CHに平行な姿勢で、ケース210内に収容されている。従って、本実施形態1の電池200では、充電の際に電極体230が電極板積層方向DHに膨張し、これに伴い電池200がケース厚み方向CHに膨張する。 The electrode body 230 is a flat rectangular parallelepiped, and is a laminated electrode body in which a plurality of rectangular positive electrode plates (electrode plates) 231 and a plurality of rectangular negative electrode plates (electrode plates) 232 are alternately laminated in the electrode plate lamination direction DH via rectangular separators 233 made of a resin porous film. The electrode laminated portion 230c is a portion of the electrode body 230 where the plurality of positive electrode plates 231 and the plurality of negative electrode plates 232 are laminated via the separators 233. The electrode body 230 is housed in the case 210 with the electrode plate lamination direction DH parallel to the case thickness direction CH. Therefore, in the battery 200 of this embodiment 1, the electrode body 230 expands in the electrode plate lamination direction DH during charging, and the battery 200 expands in the case thickness direction CH accordingly.

正極板231は、矩形状のアルミニウム箔からなる正極集電箔(不図示)の両主面上にそれぞれ正極活物質層(不図示)を有する。正極板231のうち、ケース高さ方向AHの上側AH1に延びる延出部は、厚み方向に正極活物質層が存在せず、正極集電箔が厚み方向に露出した正極露出部231rとなっており、各々の正極露出部231r同士が厚み方向に重なって前述の正極タブ230aを形成している。この正極タブ230aは、前述のように正極端子240の内部正極端子部242に接合している。 The positive electrode plate 231 has a positive electrode active material layer (not shown) on each of the two main surfaces of a positive electrode collector foil (not shown) made of rectangular aluminum foil. The extension portion of the positive electrode plate 231 extending to the upper side AH1 in the case height direction AH has no positive electrode active material layer in the thickness direction, and is a positive electrode exposed portion 231r in which the positive electrode collector foil is exposed in the thickness direction, and each positive electrode exposed portion 231r overlaps with each other in the thickness direction to form the above-mentioned positive electrode tab 230a. This positive electrode tab 230a is joined to the internal positive electrode terminal portion 242 of the positive electrode terminal 240 as described above.

負極板232は、矩形状の銅箔からなる負極集電箔(不図示)の両主面上にそれぞれ負極活物質層(不図示)を有する。負極板232のうち、ケース高さ方向AHの上側AH1に延びる延出部は、厚み方向に負極活物質層が存在せず、負極集電箔が厚み方向に露出した負極露出部232rとなっており、各々の負極露出部232r同士が厚み方向に重なって前述の負極タブ230bを形成している。この負極タブ230bは、前述のように負極端子250の内部負極端子部252に接合している。 The negative electrode plate 232 has a negative electrode active material layer (not shown) on each of the two main surfaces of a negative electrode current collector foil (not shown) made of rectangular copper foil. The extension portion of the negative electrode plate 232 that extends to the upper side AH1 in the case height direction AH has no negative electrode active material layer in the thickness direction, and is a negative electrode exposed portion 232r in which the negative electrode current collector foil is exposed in the thickness direction, and each negative electrode exposed portion 232r overlaps with each other in the thickness direction to form the aforementioned negative electrode tab 230b. This negative electrode tab 230b is joined to the internal negative electrode terminal portion 252 of the negative electrode terminal 250 as described above.

次いで、複数の電池200を積層し、これらを拘束具30で拘束した電池モジュール1について説明する(図3及び図4参照)。この電池モジュール1は、複数の電池200をケース厚み方向CHに平行な積み重ね方向(モジュール長手方向)GHに積層した電池集合体10と、この電池集合体10を積み重ね方向GHの内側GH1に向けて圧縮して拘束した拘束具30とを備える。また積み重ね方向GHに隣り合う電池200の正極端子240の外部正極端子部241と負極端子250の内部負極端子部252とは、それぞれバスバ(導電接続部材)20を介して電気的に接続されており、電池集合体10を構成する各電池200が直列に接続されている。また1つ置きに積み重ね方向GHに隣り合う電池200同士の間隙には、それぞれ冷却部材40が配置されている。 Next, a battery module 1 in which a plurality of batteries 200 are stacked and restrained by a restraining device 30 will be described (see Figs. 3 and 4). This battery module 1 includes a battery assembly 10 in which a plurality of batteries 200 are stacked in a stacking direction (module longitudinal direction) GH parallel to the case thickness direction CH, and a restraining device 30 that compresses and restrains the battery assembly 10 toward the inside GH1 of the stacking direction GH. In addition, the external positive terminal portion 241 of the positive terminal 240 and the internal negative terminal portion 252 of the negative terminal 250 of the batteries 200 adjacent to each other in the stacking direction GH are electrically connected via a bus bar (conductive connection member) 20, and each battery 200 constituting the battery assembly 10 is connected in series. In addition, a cooling member 40 is disposed in the gap between every other battery 200 adjacent to each other in the stacking direction GH.

電池集合体10を構成する各電池200は、いずれも、ケース高さ方向AHが電池モジュール1のモジュール高さ方向EHと一致し、ケース幅方向BHが電池モジュール1のモジュール短手方向FHと一致し、かつ、ケース厚み方向CHが電池モジュール1の積み重ね方向(モジュール長手方向)GHと一致する姿勢で、ケース厚み方向CHに積み重ねられている。また各電池200は、隣り合う電池200同士においてケース長側部213同士またはケース長側部214同士が対向する(重なる)ように、各電池200の向きを交互に変えて積み重ねられている。また各電池200は、各電池200のケース上部211が面一に、各電池200のケース底部212が面一になるように積み重ねられている。 The batteries 200 constituting the battery assembly 10 are stacked in the case thickness direction CH with the case height direction AH coinciding with the module height direction EH of the battery module 1, the case width direction BH coinciding with the module short side direction FH of the battery module 1, and the case thickness direction CH coinciding with the stacking direction (module longitudinal direction) GH of the battery modules 1. The batteries 200 are stacked with their orientations alternating so that the case long sides 213 or case long sides 214 of adjacent batteries 200 face each other (overlap). The batteries 200 are stacked so that the case tops 211 of the batteries 200 are flush and the case bottoms 212 of the batteries 200 are flush.

また各電池200は、ケース幅方向BHにジグザグに配置されている。本実施形態1では、隣り合う電池200のケース幅方向BHの位置ズレ量Lを、ケース210の幅寸法Waの5分の1(L=Wa/5)としている。これにより、隣り合う電池200同士は、ケース幅方向BHの位置ズレによって、電極体230の電極積層部230cの一部同士でのみ、積み重ね方向GHに重なり合う配置となっている。具体的には、電極積層部230cのケース幅方向BHの幅寸法をWb(但し、Wb>L)とすると、隣り合う電池200の位置ズレ(位置ズレ量L)によって、隣り合う電池200の電極積層部230cが、幅Wc=Wb-Lに亘って積み重ね方向GHに重なり合っている。
また各電池200のケース幅方向BHの位置ズレ量L=Wa/5は、前述した外部負極端子部251の距離D1と同じであるため(L=Wa/5=D1)、電池集合体10において、隣り合う電池200の正極端子240の外部正極端子部241と負極端子250の外部負極端子部251が積み重ね方向GHに並んでいる。
Moreover, the batteries 200 are arranged in a zigzag pattern in the case width direction BH. In the first embodiment, the positional deviation L of adjacent batteries 200 in the case width direction BH is set to 1/5 (L=Wa/5) of the width dimension Wa of the case 210. As a result, adjacent batteries 200 are arranged such that only a portion of the electrode laminated portion 230c of the electrode body 230 overlaps with each other in the stacking direction GH due to the positional deviation in the case width direction BH. Specifically, when the width dimension of the electrode laminated portion 230c in the case width direction BH is Wb (where Wb>L), the positional deviation (positional deviation amount L) of adjacent batteries 200 causes the electrode laminated portions 230c of adjacent batteries 200 to overlap with each other in the stacking direction GH over a width Wc=Wb-L.
In addition, the positional deviation L = Wa/5 in the case width direction BH of each battery 200 is the same as the distance D1 of the external negative terminal portion 251 described above (L = Wa/5 = D1), so in the battery assembly 10, the external positive terminal portion 241 of the positive terminal 240 and the external negative terminal portion 251 of the negative terminal 250 of adjacent batteries 200 are aligned in the stacking direction GH.

バスバ20は、積み重ね方向GHに延びる矩形板状であり、隣り合う電池200の、積み重ね方向GHに並んだ外部正極端子部241と外部負極端子部251とをそれぞれ接続している。本実施形態1では、バスバ20と外部正極端子部241及び外部負極端子部251とは、それぞれ溶接により接合されている。 The bus bar 20 is a rectangular plate extending in the stacking direction GH, and connects the external positive electrode terminals 241 and external negative electrode terminals 251 of adjacent batteries 200 arranged in the stacking direction GH. In this embodiment 1, the bus bar 20 is joined to the external positive electrode terminals 241 and external negative electrode terminals 251 by welding.

拘束具30は、金属(本実施形態1ではアルミニウム)からなる矩形板状の一対のエンドプレート31と、これらのエンドプレート31の間に架け渡されてエンドプレート31同士の間をそれぞれ連結する複数の拘束バンド32とを有する。一対のエンドプレート31は、電池集合体10の積み重ね方向GHの外側GH2にそれぞれ配置されており、電池集合体10を積み重ね方向GHの内側GH1に挟持する。拘束バンド32は、金属(本実施形態1ではアルミニウム)からなる帯状である。拘束バンド32は、積み重ね方向GHに伸ばされた状態で、拘束バンド32の両端部32aがそれぞれボルト33によりエンドプレート31に固定されている。これにより、電池集合体10を構成する各電池200は、それぞれ積み重ね方向GH(ケース厚み方向CH及び電極板積層方向DHと同じ)に圧縮され、各電池200の電極体230の電極積層部230cは、電極板積層方向DHに圧縮されている。 The restraining device 30 has a pair of rectangular end plates 31 made of metal (aluminum in this embodiment 1) and a plurality of restraining bands 32 that are stretched between the end plates 31 and connect the end plates 31 to each other. The pair of end plates 31 are arranged on the outer side GH2 of the stacking direction GH of the battery assembly 10, and clamp the battery assembly 10 on the inner side GH1 of the stacking direction GH. The restraining bands 32 are strip-shaped and made of metal (aluminum in this embodiment 1). The restraining bands 32 are stretched in the stacking direction GH, and both ends 32a of the restraining bands 32 are fixed to the end plates 31 by bolts 33. As a result, each battery 200 constituting the battery assembly 10 is compressed in the stacking direction GH (the same as the case thickness direction CH and the electrode plate stacking direction DH), and the electrode stacking portion 230c of the electrode body 230 of each battery 200 is compressed in the electrode plate stacking direction DH.

冷却部材40は、金属(本実施形態1ではアルミニウム)からなる直方体状である。この冷却部材40には、冷却部材40をモジュール高さ方向EHに貫通する流通路40kが設けられている。この流通路40kに冷却媒体(不図示)を流通させることにより、冷却部材40に接する各電池200を冷却することができる。 The cooling member 40 is a rectangular parallelepiped made of metal (aluminum in this embodiment 1). This cooling member 40 is provided with a flow passage 40k that penetrates the cooling member 40 in the module height direction EH. By circulating a cooling medium (not shown) through this flow passage 40k, each battery 200 in contact with the cooling member 40 can be cooled.

本実施形態1の電池モジュール1では、複数の電池200をケース幅方向BHにジグザグに配置しつつケース厚み方向CH(積み重ね方向GH)に積み重ねている。このため、充電の際に電池集合体10が積み重ね方向GHに延びようとする力が、電池200を真っ直ぐに積み重ね方向GHに積み重ねた場合よりも小さくなるため、拘束具30及びバスバ20に掛かる、積み重ね方向GHの外側GH2に引っ張る引張力が小さくなる。かくして、拘束具30、バスバ20、電池200の外部正極端子部241及び外部負極端子部251を簡素化することができる。 In the battery module 1 of this embodiment 1, multiple batteries 200 are arranged in a zigzag pattern in the case width direction BH and stacked in the case thickness direction CH (stacking direction GH). As a result, the force that causes the battery assembly 10 to stretch in the stacking direction GH during charging is smaller than when the batteries 200 are stacked straight in the stacking direction GH, and the tensile force acting on the restraint 30 and bus bar 20 to pull them outward GH2 in the stacking direction GH is smaller. This allows the restraint 30, bus bar 20, and external positive terminal portion 241 and external negative terminal portion 251 of the battery 200 to be simplified.

加えて電池モジュール1では、隣り合う電池200の外部正極端子部241及び外部負極端子部251が積み重ね方向GHに並んでおり、各バスバ20が積み重ね方向GHに延びて、積み重ね方向GHに並んだ隣り合う電池200の外部正極端子部241及び外部負極端子部251をそれぞれ接続している。このため、バスバ20が積み重ね方向GHに対して斜めに延びている場合よりも、各バスバ20の長さを短くでき、電池モジュール1を軽量化することができる。 In addition, in the battery module 1, the external positive electrode terminals 241 and external negative electrode terminals 251 of adjacent batteries 200 are aligned in the stacking direction GH, and each bus bar 20 extends in the stacking direction GH to connect the external positive electrode terminals 241 and external negative electrode terminals 251 of adjacent batteries 200 aligned in the stacking direction GH. As a result, the length of each bus bar 20 can be made shorter than when the bus bars 20 extend obliquely relative to the stacking direction GH, making the battery module 1 lighter.

次いで、電池200及び電池モジュール1の製造方法について説明する。まず電池200を製造する。即ち、正極板231、負極板232及びセパレータ233を積層して電極体230を形成する。次にケース蓋部材222に正極端子240及び負極端子250を固設し、更に正極端子240及び負極端子250を、電極体230の正極タブ230a及び負極タブ230bにそれぞれ溶接して接続する。次にこの電極体230を袋状の絶縁ホルダ235で包んで、これらを別途用意したケース本体部材221内に挿入し、ケース本体部材221の開口221cをケース蓋部材222で塞ぐ。その後、ケース本体部材221とケース蓋部材222とを、ケース蓋部材222の全周に亘って溶接してケース210を形成する。次に電解液205を注液孔(不図示)を通じてケース210内に注液し、注液孔を封止部材(不図示)で封止する。その後、この電池200に初充電や各種検査等を行う。かくして、電池200が製造される。 Next, a method for manufacturing the battery 200 and the battery module 1 will be described. First, the battery 200 is manufactured. That is, the positive electrode plate 231, the negative electrode plate 232, and the separator 233 are laminated to form the electrode body 230. Next, the positive electrode terminal 240 and the negative electrode terminal 250 are fixed to the case lid member 222, and the positive electrode terminal 240 and the negative electrode terminal 250 are welded and connected to the positive electrode tab 230a and the negative electrode tab 230b of the electrode body 230, respectively. Next, the electrode body 230 is wrapped in a bag-shaped insulating holder 235, and these are inserted into a separately prepared case body member 221, and the opening 221c of the case body member 221 is blocked with the case lid member 222. Then, the case body member 221 and the case lid member 222 are welded around the entire circumference of the case lid member 222 to form the case 210. Next, electrolyte 205 is injected into case 210 through an injection hole (not shown), and the injection hole is sealed with a sealing member (not shown). After that, initial charging and various inspections are performed on battery 200. In this manner, battery 200 is manufactured.

次に複数の電池200をケース厚み方向CH(積み重ね方向GH)に積み重ねると共に、1つ置きに積み重ね方向GHに隣り合う電池200同士の間隙に、それぞれ冷却部材40を配置して、電池集合体10を形成する。その際、各電池200のケース高さ方向AHの上側AH1をいずれも同方向とし、各電池200のケース上部211が面一に、ケース底部212が面一となるように、各電池200を積み重ねる。また隣り合う電池200において、ケース長側部213同士またはケース長側部214同士が対向するように、各電池200の向きを交互に変える。また各電池200をケース幅方向BHにジグザグに配置する。隣り合う電池200のケース幅方向BHの位置ズレ量Lを、ケース210の幅寸法Waの5分の1(L=Wa/5)として、隣り合う電池200の外部正極端子部241と外部負極端子部251を積み重ね方向GHに並べる。 Next, multiple batteries 200 are stacked in the case thickness direction CH (stacking direction GH), and cooling members 40 are placed in the gaps between adjacent batteries 200 in the stacking direction GH every other battery 200 to form a battery assembly 10. At this time, the batteries 200 are stacked so that the upper sides AH1 of the case height direction AH of each battery 200 are all in the same direction, and the case tops 211 and case bottoms 212 of each battery 200 are flush. In addition, the orientation of each battery 200 is alternated so that the case long sides 213 or case long sides 214 of adjacent batteries 200 face each other. In addition, each battery 200 is arranged in a zigzag pattern in the case width direction BH. The amount of positional misalignment L between adjacent batteries 200 in the case width direction BH is set to one-fifth of the width dimension Wa of the case 210 (L = Wa/5), and the external positive electrode terminal portion 241 and the external negative electrode terminal portion 251 of adjacent batteries 200 are aligned in the stacking direction GH.

次にこの電池集合体10を拘束具30で拘束する。即ち、電池集合体10の積み重ね方向GHの両外側に一対のエンドプレート31を配置し、図示しない圧縮装置を用いて電池集合体10及びエンドプレート31を積み重ね方向GHに圧縮する。この状態で、一対のエンドプレート31の間に複数の拘束バンド32を架け渡し、拘束バンド32の両端部32aをエンドプレート31にボルト33で固定する。その後、圧縮装置による圧縮を解除する。次に隣り合う電池200の外部正極端子部241と外部負極端子部251とにそれぞれバスバ20を溶接する。かくして、電池モジュール1が完成する。 Next, the battery assembly 10 is restrained by a restraining device 30. That is, a pair of end plates 31 are placed on both outer sides of the battery assembly 10 in the stacking direction GH, and the battery assembly 10 and the end plates 31 are compressed in the stacking direction GH using a compression device (not shown). In this state, multiple restraining bands 32 are stretched between the pair of end plates 31, and both ends 32a of the restraining bands 32 are fixed to the end plates 31 with bolts 33. The compression by the compression device is then released. Next, the bus bars 20 are welded to the external positive electrode terminal portions 241 and external negative electrode terminal portions 251 of adjacent batteries 200, respectively. In this manner, the battery module 1 is completed.

(実施形態2)
次いで、第2の実施形態について説明する(図5~図7参照)。なお、実施形態1と同様な部分の説明は、省略または簡略化する。実施形態1の電池モジュール1では、電池モジュール1を1種類の電池200を積み重ねて形成し、これらの電池200を直列に接続していた。これに対し、本実施形態2の電池モジュール(蓄電モジュール)100では、電池モジュール100を、電極端子の形態が異なる2種類の電池200,300を交互に積み重ねて形成し、これらの電池200,300を並列に接続している。
(Embodiment 2)
Next, a second embodiment will be described (see Figs. 5 to 7). Descriptions of parts similar to those of the first embodiment will be omitted or simplified. In the battery module 1 of the first embodiment, the battery module 1 is formed by stacking one type of battery 200, and these batteries 200 are connected in series. In contrast, in the battery module (energy storage module) 100 of the second embodiment, the battery module 100 is formed by alternately stacking two types of batteries 200, 300 having different electrode terminal shapes, and these batteries 200, 300 are connected in parallel.

本実施形態2の電池モジュール100に含まれる電池200,300のうち、電池200は、実施形態1に係る電池200と同じである。一方、電池300(図5参照)は、正極端子(電極端子)340の外部正極端子部(外部電極端子部)341及び負極端子(電極端子)350の外部負極端子部(外部電極端子部)351の形成位置が、電池200と異なる。 Of the batteries 200 and 300 included in the battery module 100 of this embodiment 2, the battery 200 is the same as the battery 200 of embodiment 1. On the other hand, the battery 300 (see FIG. 5) differs from the battery 200 in the positions at which the external positive terminal portion (external electrode terminal portion) 341 of the positive terminal (electrode terminal) 340 and the external negative terminal portion (external electrode terminal portion) 351 of the negative terminal (electrode terminal) 350 are formed.

具体的には、電池300の外部負極端子部351は、ケース上部211のうち、ケース幅方向BHの他方側BH2の端部211b近傍に設けられている。
一方、電池300の外部正極端子部341は、ケース上部211のうち、ケース幅方向BHの一方側BH1の端部211aから離れた位置に、外部負極端子部351とは非対称に設けられている。具体的には、ケース210のケース幅方向BHの一方側BH1の端から、外部正極端子部341のケース幅方向BHの中心までの距離DP2は、ケース210のケース幅方向BHの他方側BH2の端から、外部負極端子部351のケース幅方向BHの中心までの距離DN2に、距離D2を加えた大きさである(DP2=DN2+D2)。なお、距離DN2は、電池200における距離DP1と同じ大きさ(DN2=DP1)である。また距離D2は、電池200における距離D1と同じ大きさ(D2=D1)であるため、距離DP2(=DN2+D2)は、電池200における距離DN1(=DP1+D1)と同じ大きさ(DP2=DN1)である。
また安全弁325は、ケース上部211のうち、外部正極端子部341と外部負極端子部351とのケース幅方向BHの中間部位に設けられている。
Specifically, the external negative terminal portion 351 of the battery 300 is provided in the case upper portion 211 near an end portion 211b on the other side BH2 in the case width direction BH.
On the other hand, the external positive electrode terminal 341 of the battery 300 is provided asymmetrically with respect to the external negative electrode terminal 351 at a position away from the end 211a of one side BH1 of the case width direction BH of the case upper part 211. Specifically, the distance DP2 from the end of one side BH1 of the case width direction BH of the case 210 to the center of the case width direction BH of the external positive electrode terminal 341 is a distance DN2 from the end of the other side BH2 of the case width direction BH of the case 210 to the center of the case width direction BH of the external negative electrode terminal 351, plus the distance D2 (DP2 = DN2 + D2). Note that the distance DN2 is the same as the distance DP1 in the battery 200 (DN2 = DP1). Furthermore, since distance D2 is the same as distance D1 in battery 200 (D2=D1), distance DP2 (=DN2+D2) is the same as distance DN1 (=DP1+D1) in battery 200 (DP2=DN1).
The safety valve 325 is provided in the case upper portion 211 at a middle portion between the external positive electrode terminal portion 341 and the external negative electrode terminal portion 351 in the case width direction BH.

本実施形態2の電池モジュール100(図6及び図7参照)は、複数の電池200と複数の電池300とを交互にケース厚み方向CH(積み重ね方向GH)に積み重ねて、電池集合体110を形成している。具体的には、電池集合体110を構成する各電池200,300は、いずれも、ケース高さ方向AHが電池モジュール100のモジュール高さ方向EHと一致し、ケース幅方向BHが電池モジュール100のモジュール短手方向FHと一致し、かつ、ケース厚み方向CHが電池モジュール100の積み重ね方向(モジュール長手方向)GHと一致する姿勢で、ケース厚み方向CHに積み重ねられている。また各電池200,300は、隣り合う電池200と電池300において、ケース長側部213とケース長側部214が対向する(重なる)ように積み重ねられている。また各電池200,300は、各電池200,300のケース上部211が面一に、各電池200,300のケース底部212が面一になるように積み重ねられている。 In the battery module 100 of the second embodiment (see Figs. 6 and 7), a plurality of batteries 200 and a plurality of batteries 300 are alternately stacked in the case thickness direction CH (stacking direction GH) to form a battery assembly 110. Specifically, each of the batteries 200, 300 constituting the battery assembly 110 is stacked in the case thickness direction CH in such a manner that the case height direction AH coincides with the module height direction EH of the battery module 100, the case width direction BH coincides with the module short side direction FH of the battery module 100, and the case thickness direction CH coincides with the stacking direction (module longitudinal direction) GH of the battery module 100. In addition, each of the batteries 200, 300 is stacked so that the case long side portion 213 and the case long side portion 214 of the adjacent batteries 200 and 300 face each other (overlap). In addition, the batteries 200, 300 are stacked so that the case tops 211 of the batteries 200, 300 are flush and the case bottoms 212 of the batteries 200, 300 are flush.

また各電池200,300は、ケース幅方向BHにジグザグに配置されている。本実施形態2でも、隣り合う電池200,300のケース幅方向BHの位置ズレ量Lを、ケース210の幅寸法Waの5分の1(L=Wa/5)としている。これにより、隣り合う電池200,300同士は、実施形態1と同様に電極体230の電極積層部230cの一部同士でのみ、積み重ね方向GHに重なり合う配置となっている。
また各電池200,300のケース幅方向BHの位置ズレ量L=Wa/5は、電池200の外部負極端子部251の距離D1及び電池300の外部正極端子部341の距離D2と同じ大きさであるため(L=Wa/5=D1=D2)、電池集合体110において、隣り合う電池200,300の外部正極端子部241,341同士と外部負極端子部251,351同士が、それぞれ積み重ね方向GHに並んでいる。
The batteries 200, 300 are also arranged in a zigzag pattern in the case width direction BH. In the second embodiment as well, the positional deviation L between adjacent batteries 200, 300 in the case width direction BH is set to one-fifth (L=Wa/5) of the width dimension Wa of the case 210. As a result, the adjacent batteries 200, 300 are arranged such that only parts of the electrode stacked portions 230c of the electrode body 230 overlap each other in the stacking direction GH, as in the first embodiment.
In addition, the positional misalignment amount L = Wa/5 in the case width direction BH of each battery 200, 300 is the same as the distance D1 of the external negative terminal portion 251 of battery 200 and the distance D2 of the external positive terminal portion 341 of battery 300 (L = Wa/5 = D1 = D2), so in the battery assembly 110, the external positive terminal portions 241, 341 and the external negative terminal portions 251, 351 of adjacent batteries 200, 300 are each aligned in the stacking direction GH.

また本実施形態2の電池モジュール100は、積み重ね方向GHに帯状に延びる2つのバスバ120を有している。一方のバスバ120は、積み重ね方向GHに一列に並んだ外部正極端子部241,341を接続し、他方のバスバ120は、積み重ね方向GHに一列に並んだ外部負極端子部251,351を接続している。 The battery module 100 of this embodiment 2 also has two bus bars 120 that extend in a strip shape in the stacking direction GH. One bus bar 120 connects the external positive electrode terminal parts 241, 341 that are aligned in a row in the stacking direction GH, and the other bus bar 120 connects the external negative electrode terminal parts 251, 351 that are aligned in a row in the stacking direction GH.

本実施形態2の電池モジュール100でも、複数の電池200,300をケース幅方向BHにジグザグに配置しつつケース厚み方向CH(積み重ね方向GH)に積み重ねている。このため、充電の際に拘束具30及びバスバ120に掛かる、積み重ね方向GHの外側GH2に引っ張る引張力が小さくなるので、拘束具30、バスバ120、外部正極端子部241,341及び外部負極端子部251,351を簡素化することができる。
加えて、隣り合う電池200,300の外部正極端子部241,341同士及び外部負極端子部251,351同士がそれぞれ積み重ね方向GHに並んでおり、バスバ120が積み重ね方向GHに延びて、外部正極端子部241,341同士及び外部負極端子部251,351同士をそれぞれ接続している。このため、バスバ120の長さを短くでき、電池モジュール100を軽量化することができる。その他、実施形態1と同様な部分は、実施形態1と同様な作用効果を奏する。
In the battery module 100 of the second embodiment, the batteries 200, 300 are also stacked in the case thickness direction CH (stacking direction GH) while being arranged in a zigzag pattern in the case width direction BH. This reduces the tensile force acting on the restraining device 30 and the bus bar 120 during charging, pulling them outward in the stacking direction GH2, and thus allows the restraining device 30, the bus bar 120, the external positive electrode terminals 241, 341, and the external negative electrode terminals 251, 351 to be simplified.
In addition, the external positive electrode terminal portions 241, 341 and the external negative electrode terminal portions 251, 351 of adjacent batteries 200, 300 are aligned in the stacking direction GH, and the bus bar 120 extends in the stacking direction GH to connect the external positive electrode terminal portions 241, 341 and the external negative electrode terminal portions 251, 351 to each other. This allows the length of the bus bar 120 to be shortened, and the battery module 100 to be made lighter. Other parts similar to those in the first embodiment provide the same effects as those in the first embodiment.

以上において、本発明を実施形態1,2に即して説明したが、本発明は実施形態1,2に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることは言うまでもない。 Although the present invention has been described above with reference to the first and second embodiments, it goes without saying that the present invention is not limited to the first and second embodiments, and can be modified as appropriate without departing from the spirit of the present invention.

1,100 電池モジュール(蓄電モジュール)
20,120 バスバ(導電接続部材)
30 拘束具
200,300 電池(蓄電デバイス)
210 ケース
211 ケース上部(ケースのうちケース高さ方向の一方側の部位)
230 電極体
230c 電極積層部
231 正極板(電極板)
232 負極板(電極板)
240,340 正極端子(電極端子)
241,341 外部正極端子部(外部電極端子部)
250,350 負極端子(電極端子)
251,351 外部負極端子部(外部電極端子部)
AH ケース高さ方向
AH1 上側(一方側)
BH ケース幅方向
CH ケース厚み方向
DH 電極板積層方向
GH モジュール長手方向(電池の積み重ね方向)
GH1 (積み重ね方向の)内側
GH2 (積み重ね方向の)外側
1,100 Battery module (energy storage module)
20, 120 Bus bar (conductive connection member)
30 Restraint 200, 300 Battery (electricity storage device)
210 Case 211 Case upper part (one side part of the case in the case height direction)
230 Electrode body 230c Electrode laminate portion 231 Positive electrode plate (electrode plate)
232 Negative electrode plate (electrode plate)
240, 340 Positive terminal (electrode terminal)
241, 341 External positive electrode terminal section (external electrode terminal section)
250,350 Negative terminal (electrode terminal)
251,351 External negative terminal part (external electrode terminal part)
AH Case height direction AH1 Top side (one side)
BH: Case width direction CH: Case thickness direction DH: Electrode plate stacking direction GH: Module longitudinal direction (battery stacking direction)
GH1 (stack direction) inside GH2 (stack direction) outside

Claims (2)

複数の電極板が電極板積層方向に積層された電極積層部を含む電極体、
上記電極体を上記電極板積層方向がケース厚み方向に平行な姿勢として、上記電極体を内部に収容したケース、及び、
上記ケースのうち、上記ケース厚み方向に直交するケース高さ方向の一方側の部位にそれぞれ固設された一対の外部電極端子部を有する
3つ以上の蓄電デバイスであって、
各々の上記蓄電デバイスの上記ケース高さ方向の上記一方側がいずれも同方向とされ、
上記ケース厚み方向に平行な積み重ね方向に積み重ねられ、かつ、
上記ケース厚み方向及び上記ケース高さ方向に直交するケース幅方向にジグザグに配置された
3つ以上の蓄電デバイスと、
上記積み重ね方向に隣り合う上記蓄電デバイスの異極または同極の上記外部電極端子部同士を接続する複数の導電接続部材と、
積み重ねられた上記3つ以上の蓄電デバイスを上記積み重ね方向の内側に向けて圧縮して拘束する拘束具と、を備え、
3つ以上の上記蓄電デバイスは、上記複数の導電接続部材により、上記蓄電デバイスの積層順に電気的に接続されてなる
蓄電モジュールであって、
記ケース幅方向にジグザグに配置された3つ以上の上記蓄電デバイスは、
それぞれの上記外部電極端子部が、隣り合う上記蓄電デバイスの上記外部電極端子部同士が上記積み重ね方向に並ぶ、上記ケース幅方向の位置に配置されており、
上記導電接続部材は、
上記積み重ね方向に延びて、上記積み重ね方向に並んだ隣り合う上記蓄電デバイスの上記外部電極端子部同士を接続してなる
蓄電モジュール。
an electrode assembly including an electrode laminated portion in which a plurality of electrode plates are laminated in an electrode plate lamination direction;
a case in which the electrode body is housed with the electrode plate lamination direction parallel to the case thickness direction; and
Three or more electricity storage devices each having a pair of external electrode terminals fixed to a portion of one side of the case in a case height direction perpendicular to the case thickness direction,
the one side of each of the power storage devices in the case height direction is in the same direction,
The stacking direction is parallel to the thickness direction of the case, and
three or more power storage devices arranged in a zigzag pattern in a case width direction perpendicular to the case thickness direction and the case height direction;
a plurality of conductive connection members that connect the external electrode terminal portions of the power storage devices of different poles or the same pole that are adjacent to each other in the stacking direction;
a restraining device that compresses and restrains the three or more stacked power storage devices toward the inside in the stacking direction,
The three or more power storage devices are electrically connected to each other in the stacking order of the power storage devices by the plurality of conductive connection members,
The three or more power storage devices arranged in a zigzag pattern in the case width direction,
the external electrode terminal portions are disposed at positions in the case width direction such that the external electrode terminal portions of adjacent power storage devices are aligned in the stacking direction,
The conductive connection member is
an electricity storage module extending in the stacking direction and connecting the external electrode terminals of adjacent electricity storage devices arranged in the stacking direction;
複数の電極板が電極板積層方向に積層された電極積層部を含む電極体、
上記電極体を上記電極板積層方向がケース厚み方向に平行な姿勢として、上記電極体を内部に収容したケース、及び、
上記ケースのうち、上記ケース厚み方向に直交するケース高さ方向の一方側の部位にそれぞれ固設された一対の外部電極端子部を有する
複数の蓄電デバイスであって、
各々の上記蓄電デバイスの上記ケース高さ方向の上記一方側がいずれも同方向とされ、
上記ケース厚み方向に平行な積み重ね方向に積み重ねられ、かつ、
上記ケース厚み方向及び上記ケース高さ方向に直交するケース幅方向にジグザグに配置された
複数の蓄電デバイスと、
上記積み重ね方向に隣り合う上記蓄電デバイスの異極または同極の上記外部電極端子部同士を接続する導電接続部材と、
積み重ねられた上記複数の蓄電デバイスを上記積み重ね方向の内側に向けて圧縮して拘束する拘束具と、を備える
蓄電モジュールであって、
上記ケース幅方向にジグザグに配置された複数の上記蓄電デバイスは、
一対の上記外部電極端子部が、上記ケース幅方向について非対称に設けられており、かつ、
それぞれの上記外部電極端子部が、隣り合う上記蓄電デバイスの上記外部電極端子部同士が上記積み重ね方向に並ぶ、上記ケース幅方向の位置に配置されており、
上記導電接続部材は、
上記積み重ね方向に延びて、上記積み重ね方向に並んだ隣り合う上記蓄電デバイスの上記外部電極端子部同士を接続してなる
蓄電モジュール。
an electrode assembly including an electrode laminated portion in which a plurality of electrode plates are laminated in an electrode plate lamination direction;
a case in which the electrode body is housed with the electrode plate lamination direction parallel to the case thickness direction; and
a plurality of electricity storage devices each having a pair of external electrode terminals fixed to a portion of one side of the case in a case height direction perpendicular to the case thickness direction,
the one side of each of the power storage devices in the case height direction is in the same direction,
The stacking direction is parallel to the thickness direction of the case, and
a plurality of electricity storage devices arranged in a zigzag pattern in a case width direction perpendicular to the case thickness direction and the case height direction;
a conductive connection member that connects the external electrode terminal portions of the power storage devices having different poles or the same pole that are adjacent to each other in the stacking direction;
a restraining device that compresses and restrains the stacked power storage devices toward an inner side in the stacking direction,
The plurality of power storage devices arranged in a zigzag pattern in the case width direction,
the pair of external electrode terminal portions are provided asymmetrically with respect to the width direction of the case,
the external electrode terminal portions are disposed at positions in the case width direction such that the external electrode terminal portions of adjacent power storage devices are aligned in the stacking direction,
The conductive connection member is
an electricity storage module extending in the stacking direction and connecting the external electrode terminals of adjacent electricity storage devices arranged in the stacking direction;
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