JP7639635B2 - Battery module and its cushioning sheet - Google Patents
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Description
本明細書が開示する技術は、電池モジュールその緩衝シートに関する。 The technology disclosed in this specification relates to a battery module and its cushioning sheet.
特許文献1に、電池モジュールが記載されている。この電池モジュールは、積層配置された複数の電池セルと、複数の電池セルと交互に配置された複数の緩衝シートとを備える。各々の電池セルは、角型の非水系二次電池セルであり、各々の緩衝シートは、積層方向に沿って弾性層と断熱層とが積層された二層構造を有する。
上記した電池モジュールのように、緩衝シートが弾性層と断熱層との二層構造を有すると、緩衝シートに弾性と断熱性との両者を与えることができる。しかしながら、単一の緩衝シートに対して、弾性と断熱性との両者を適切に与えることは難しい。特に、非水系の二次電池セルでは、充電や劣化に伴って、内部の電極体が膨張すること(以下、膨化という)が知られている。このとき、弾性層のばね定数が高すぎると、電極体への押圧力が過大となり、電極体から電解液が押し出されることで、電池セルの内部抵抗が増大するおそれがある。一方、弾性層のばね定数が低すぎると、膨化を十分に規制することができず、電極体の積層された集電シートに開きが生じることで、電池セルの容量劣化を招くおそれがある。このような電池セルの膨化に起因する問題を抑制するためには、緩衝シートに与える弾性を適切に調整することが必要となる。 When the buffer sheet has a two-layer structure of an elastic layer and a heat insulating layer, as in the battery module described above, it is possible to provide both elasticity and heat insulation to the buffer sheet. However, it is difficult to provide both elasticity and heat insulation appropriately to a single buffer sheet. In particular, in non-aqueous secondary battery cells, it is known that the internal electrode body expands (hereinafter referred to as swelling) with charging and deterioration. At this time, if the spring constant of the elastic layer is too high, the pressing force on the electrode body becomes excessive, and the electrolyte is pushed out from the electrode body, which may increase the internal resistance of the battery cell. On the other hand, if the spring constant of the elastic layer is too low, the swelling cannot be sufficiently regulated, and openings may occur in the current collecting sheets stacked on the electrode body, which may lead to capacity deterioration of the battery cell. In order to suppress such problems caused by swelling of the battery cell, it is necessary to appropriately adjust the elasticity given to the buffer sheet.
加えて、上記した電池セルの膨化は、電池セルのアスペクト比にも関係する。角型の電池セルにおいてアスペクト比が1.5以上の場合、電極体の端部から中央までの距離が比較的に長く、膨化に対しての断面二次モーメントが高くなって、構造的に膨化が生じ易くなる。なお、アスペクト比が10以上の電池セルにおいては、アスペクト比が高すぎるゆえに、短辺側の剛性が上がり、電極体を規制する力が弱くなって、集電シートの開きに起因する容量低下が発生し易くなる。従って、電池セルの性能低下を抑制するためには、電池セルのアスペクト比についても考慮することが必要となる。 In addition, the swelling of the battery cell described above is also related to the aspect ratio of the battery cell. When the aspect ratio of a rectangular battery cell is 1.5 or more, the distance from the end to the center of the electrode body is relatively long, and the moment of inertia relative to swelling becomes high, making the structure more susceptible to swelling. In addition, in a battery cell with an aspect ratio of 10 or more, the aspect ratio is too high, so the rigidity of the short side increases and the force restricting the electrode body becomes weak, making it easier for capacity reduction to occur due to the opening of the current collecting sheet. Therefore, in order to suppress deterioration of the performance of the battery cell, it is necessary to take into account the aspect ratio of the battery cell.
また、複数の電池セルが積層配置された構造では、一つの電池セルで短絡による発熱が生じたときに、その熱が隣接する電池セルに伝わることによって、当該隣接セルの自己発熱を誘発することが知られている。このような発熱の連鎖(以下、連鎖発熱という)を回避するためには、断熱層による断熱性を高めることが有効であり、そのためには、断熱層の厚みを大きくすることが考えられる。しかしながら、緩衝シートの厚みには制限があり、断熱層の厚みを大きくするためには、弾性層の厚みを小さくする必要があり、その結果、緩衝シートの全体としての弾性は低下する。緩衝シートの弾性が低下すると、電極体に作用する押圧力は過大となり、その状態で連鎖発熱が発生した場合に、隣接セルの電極体ではセパレータが比較的に低い温度でも破断して、短絡が生じるおそれがある。 In addition, in a structure in which multiple battery cells are stacked, it is known that when heat is generated in one battery cell due to a short circuit, the heat is transferred to adjacent battery cells, inducing self-heating in the adjacent cells. In order to avoid such a chain of heat generation (hereinafter referred to as chain heating), it is effective to increase the insulation properties of the insulating layer, and for this purpose, it is considered to increase the thickness of the insulating layer. However, there is a limit to the thickness of the buffer sheet, and in order to increase the thickness of the insulating layer, the thickness of the elastic layer needs to be reduced, and as a result, the elasticity of the buffer sheet as a whole decreases. If the elasticity of the buffer sheet decreases, the pressing force acting on the electrode body becomes excessive, and if chain heating occurs in this state, the separator in the electrode body of the adjacent cell may break even at a relatively low temperature, causing a short circuit.
以上を鑑み、本明細書は、複数の電池セルが緩衝シートを介して積層された電池モジュールにおいて、電池セルの性能低下や故障を抑制し得る技術を提供する。 In view of the above, this specification provides a technology that can suppress performance degradation and failure of battery cells in a battery module in which multiple battery cells are stacked with buffer sheets interposed between them.
本明細書が開示する技術は、電池モジュールに具現化される。この電池モジュールは、積層配置された二以上の電池セルと、二以上の電池セルと交互に配置された少なくとも一つの緩衝シートとを備える。電池セルは、角型の非水系二次電池セルであるとともに、積層方向に対して交差する主表面のアスペクト比が、1.5から10.0までの範囲内となっている。緩衝シートは、積層方向に沿って弾性層と断熱層とが積層された構造を有する。弾性層の積層方向におけるばね定数は、0.03MPa/mmから4.3MPa/mmまでの範囲内にある。断熱層の積層方向における熱伝達率は、0.012W/mKから0.1W/mKまでの範囲内にある。そして、断熱層の積層方向における厚みは、緩衝シートを介して隣接する二つの電池セルの間の距離の12.5パーセントから69パーセントまでの範囲内である。 The technology disclosed in this specification is embodied in a battery module. The battery module includes two or more battery cells arranged in a stacked manner, and at least one buffer sheet arranged alternately with the two or more battery cells. The battery cells are rectangular non-aqueous secondary battery cells, and the aspect ratio of the main surface intersecting the stacking direction is within a range of 1.5 to 10.0. The buffer sheet has a structure in which an elastic layer and a heat insulating layer are stacked along the stacking direction. The spring constant of the elastic layer in the stacking direction is within a range of 0.03 MPa/mm to 4.3 MPa/mm. The heat transfer coefficient of the heat insulating layer in the stacking direction is within a range of 0.012 W/mK to 0.1 W/mK. The thickness of the heat insulating layer in the stacking direction is within a range of 12.5% to 69% of the distance between two adjacent battery cells via the buffer sheet.
上記の構成によると、弾性層と断熱層とを有する緩衝シートが、1.5から10.0までのアスペクト比を有する角型の電池セルに対して、適切な弾性と断熱性とを併せ持つことができる。これにより、電池セルの内部抵抗を増大させない範囲内で、電池セルの膨化を効果的に抑制することができる。また、連鎖発熱を抑制することができるとともに、連鎖発熱において隣接セルのセパレータ破断による短絡を回避することもできる。 According to the above configuration, the buffer sheet having an elastic layer and a heat insulating layer can have both appropriate elasticity and heat insulating properties for rectangular battery cells having an aspect ratio of 1.5 to 10.0. This makes it possible to effectively suppress the expansion of the battery cell without increasing the internal resistance of the battery cell. It also makes it possible to suppress chain heating and to avoid short circuits caused by separator breakage of adjacent cells due to chain heating.
弾性層の弾性は、必ずしも理想的な線形性を有さなくてもよい。即ち、弾性層のばね定数は、弾性層に生じている歪に応じて変化してもよい。この点に関して、弾性層の弾性は次の関係を満たしてもよい。即ち、隣接する二つの電池セルの間の距離をDとし、電池セルの積層方向における厚みをdとし、緩衝シートをD-0.001×dの厚みとなるまで圧縮したときに弾性層に生じる面圧をα1とし、緩衝シートをD-0.002×dの厚みとなるまで圧縮したときに弾性層に生じる面圧をα2としたときに、(α2-α1)/(d(0.002-0.001))=γ1の式で定義される弾性層のばね定数γ1が、0.03MPa/mm<γ1の関係を満たしてもよい。 The elasticity of the elastic layer does not necessarily have to have ideal linearity. That is, the spring constant of the elastic layer may change according to the strain occurring in the elastic layer. In this regard, the elasticity of the elastic layer may satisfy the following relationship. That is, when the distance between two adjacent battery cells is D, the thickness of the battery cells in the stacking direction is d, the surface pressure generated in the elastic layer when the buffer sheet is compressed to a thickness of D-0.001×d is α1, and the surface pressure generated in the elastic layer when the buffer sheet is compressed to a thickness of D-0.002×d is α2, the spring constant γ1 of the elastic layer, defined by the formula (α2-α1)/(d(0.002-0.001))=γ1, may satisfy the relationship of 0.03 MPa/mm<γ1.
上記に加えて、又は代えて、弾性層の弾性は次の関係を満たしてもよい。即ち、隣接する二つの電池セルの間の距離をDとし、電池セルの積層方向における厚みをdとし、緩衝シートをD-0.100×dの厚みとなるまで圧縮したときに弾性層に生じる面圧をβ1とし、緩衝シートをD-0.101×dの厚みとなるまで圧縮したときに弾性層に生じる面圧をβ2としたときに、(β2-β1)/(d(0.101-0.100))=γ2の式で定義される弾性層のばね定数γ2が、γ2<4.3MPa/mmの関係を満たしてもよい。 In addition to or instead of the above, the elasticity of the elastic layer may satisfy the following relationship. That is, if the distance between two adjacent battery cells is D, the thickness of the battery cells in the stacking direction is d, the surface pressure generated on the elastic layer when the buffer sheet is compressed to a thickness of D-0.100 x d is β1, and the surface pressure generated on the elastic layer when the buffer sheet is compressed to a thickness of D-0.101 x d is β2, the spring constant γ2 of the elastic layer, defined by the formula (β2-β1)/(d(0.101-0.100))=γ2, may satisfy the relationship γ2<4.3 MPa/mm.
なお、角型の電池セルの外形は、通常、必ずしも厳密な直方体ではない。よって、上述した距離Dや厚みdの大きさは、測定する位置に応じて僅かに相違し得る。そのことから、本明細書では、距離Dや厚みdといった寸法を、電池セルの外部端子が設けられた面(例えば上面)の位置で測定されるものとする。即ち、本明細書において、隣接する二つの電池セルの間の距離Dとは、一方の電池セルの外部端子が設けられた面と、他方の電池セルの外部端子が設けられた面との間の距離であって、特に、積層方向における距離を意味するものとする。同様に、電池セルの積層方向における厚みdとは、電池セルの外部端子が設けられた面の寸法であって、特に、積層方向における寸法を意味するものとする。 Note that the external shape of a rectangular battery cell is usually not necessarily a strict rectangular parallelepiped. Therefore, the above-mentioned distance D and thickness d may vary slightly depending on the position at which they are measured. For this reason, in this specification, the dimensions such as distance D and thickness d are measured at the position of the surface (e.g., the top surface) on which the external terminals of the battery cell are provided. That is, in this specification, the distance D between two adjacent battery cells means the distance between the surface on which the external terminals of one battery cell are provided and the surface on which the external terminals of the other battery cell are provided, and particularly means the distance in the stacking direction. Similarly, the thickness d of the battery cell in the stacking direction means the dimension of the surface on which the external terminals of the battery cell are provided, and particularly means the dimension in the stacking direction.
図面を参照して、一実施形態の電池モジュール10について説明する。本実施例の電池モジュール10は、例えば電動車両に採用され、車輪を駆動する走行用モータに電力を供給することができる。但し、電池モジュール10の用途については、電動車両に限定されない。
An embodiment of a
図1、図2に示すように、電池モジュール10は、複数の電池セル12と、複数の緩衝シート20とを備える。複数の電池セル12は、図中のX方向に沿って積層配置されている。以下では、X方向を積層方向ということがある。複数の緩衝シート20は、複数の電池セル12と交互に配置されている。即ち、隣接する二つの電池セル12の間に、一つの緩衝シート20が介在している。複数の電池セル12は、セルスタック(又はバッテリスタック)とも称される。図示省略するが、セルスタックの両端は拘束されており、複数の電池セル12には、積層方向に沿って圧縮力が負荷されている。なお、電池セル12及び緩衝シート20の数については特に限定されない。電池モジュール10は、二以上の電池セル12と、少なくとも一つの緩衝シート20を備えればよい。
1 and 2, the
電池セル12は、非水系二次電池セルであって、特に、角型の電池セルである。特に限定されないが、本実施例における電池セル12には、リチウムイオン電池セルが採用されている。電池セル12は、電極体14と、電極体14を収容している角型のハウジング16と、一対の外部端子18p、18nとを備える。電極体14は、正極の集電シートと負極の集電シートとが、絶縁性のセパレータを介して積層された構造を有する。これらの集電シート及びセパレータは、X方向に沿って積層されており、電極体14における集電シートの積層方向は、複数の電池セル12の積層方向に一致している。前述したように、電池セル12は、非水系二次電池セルであり、ハウジング16の内部は非水系の電解液で満たされている。
The
一対の外部端子18p、18nは、ハウジング16の上面16bに設けられている。一対の外部端子18p、18nは、ハウジング16の内部で電極体14と電気的に接続されているとともに、それぞれの一部がハウジング16の上面16bにおいて外部に露出している。図示省略するが、各々の電池セル12の外部端子18p、18nは、隣接する他の電池セル12の外部端子18p、18nと電気的に接続されている。これにより、複数の電池セル12は、電気的に直列に接続されている。なお、他の実施形態として、複数の電池セル12の一部又は全部が、電気的に並列に接続されていてもよい。
A pair of
電池セル12のアスペクト比は、1.5から10.0までの範囲内である。ここでいうアスペクト比とは、積層方向に交差する電池セル12の主表面16aのアスペクト比を意味する。即ち、主表面16aの短辺の長さをh、主表面16aの長辺の長さをwとしたときに、アスペクト比はw/hの式で表すことができる。なお、主表面16aの短辺の長さh及び長辺の長さwは、電池セル12の厚みdよりも十分に大きい。なお、ここでいう厚みdとは、外部端子18p、18nが設けられた上面16bの寸法であって、特に、積層方向における寸法を意味するものとする。
The aspect ratio of the
緩衝シート20は、シート状の部材であり、緩衝シート20の面積は、電池セル12の主表面16aと略等しい。緩衝シート20が介在することにより、隣接する二つの電池セル12の間には、所定の距離Dが設けられている。なお、ここでいう距離Dとは、一方の電池セル12の上面16bと、他方の電池セル12の上面16bとの間の距離であって、特に、積層方向における距離を意味するものとする。
The
図3に示すように、緩衝シート20は、弾性層22と断熱層24とを備え、積層方法(即ち、X方向)に沿って、弾性層22と断熱層24とが積層された構造を有する。弾性層22は、例えばゴム又は樹脂といった、弾性を有する材料で構成されている。断熱層24は、例えば多孔性の材料といった、断熱性を有する材料で構成されている。なお、弾性層22及び断熱層24をそれぞれ構成する材料については、特に限定されない。弾性層22は、少なくとも断熱層24より高い弾性(即ち、低いばね定数)を有すればよく、断熱層24は、少なくとも弾性層22より高い弾性(即ち、低いばね定数)を有すればよい。
As shown in FIG. 3, the
上記した構造により、緩衝シート20は、弾性と断熱性との両者を併せ持つことができる。緩衝シート20の弾性は、主に弾性層22によって発揮され、弾性層22のばね定数に応じて変化する。前述したように、緩衝シート20の弾性は、電池セル12の膨化を抑制する。但し、弾性層22のばね定数が高すぎると、電池セル12の内部抵抗を増大させたり、連鎖発熱時に隣接セルを短絡させるおそれが高くなる。逆に、弾性層22のばね定数が低すぎると、電池セル12の膨化を十分に抑制することができず、電池セル12の容量劣化を招くおそれが高くなる。一方、緩衝シート20の断熱性は、主に断熱層24によって発揮され、断熱層24の熱伝達率に応じて変化する。前述したように、電池セル12の連鎖発熱を抑制する。弾性層22の断熱性は高いほど好ましく、少なくとも、連鎖発熱に起因する隣接セルの短絡等を回避し得る断熱性が求められる。
The above-mentioned structure allows the
加えて、緩衝シート20の弾性及び断熱性は、弾性層22の積層方向における厚みAや、弾性層22の積層方向における厚みBによっても変化する。例えば、弾性層22のばね定数や断熱層24の熱伝達率が一定であっても、弾性層22の厚みAを大きくし、その分だけ弾性層22の厚みBを小さくすると、緩衝シート20の弾性は向上するが、緩衝シート20の断熱性は低下する。逆に、弾性層22の厚みAを小さくし、その分だけ弾性層22の厚みBを大きくすると、緩衝シート20の弾性は低下するが、緩衝シート20の断熱性が向上する。従って、緩衝シート20の設計では、弾性層22のばね定数や断熱層24の熱伝達率だけでなく、緩衝シート20における弾性層22や断熱層24の割合も、重要なパラメータとなる。さらに、電池セル12の膨化は、電池セル12のアスペクト比(w/h)にも関係する。従って、緩衝シート20を設計する際には、電池セル12のアスペクト比(w/h)についても考慮する必要がある。
In addition, the elasticity and heat insulation of the
以上の知見に基づき、図4-図6は、電池モジュール10の様々な実施例について、サイクル試験を実施した結果を示す。このサイクル試験では、電池モジュール10に対して200サイクルの充放電を繰り返し、電池セル12(隣接セル)の発煙の有無、電池セル12の内部抵抗の上昇率、電池セル12の容量劣化を検証した。なお、充電条件としては、電池セル12の充電電圧を4.25V、Cレートを0.5C、カットオフ電流を0.1Cとした定電流定電圧充電である。放電条件としては、電池セル12の放電電圧を2.8V、Cレートを0.5Cとした定電流放電である。
Based on the above findings, Figures 4 to 6 show the results of cycle tests carried out on various embodiments of the
図4-図6において、「断熱材割合」は、二つの電池セル12の間の距離Dに対する断熱層24の厚みBの割合B/Dを示す。「熱伝達率」は、断熱層24の積層方向における熱伝達率(W/mK)を示す。なお、この熱伝達率は、2MPaの圧力を印加した状態で、断熱層24の片面から500℃のヒータ加熱を50秒行ったときの測定値である。「アスペクト比」は、電池セル12の主表面16aのアスペクト比w/hを示す。「隣接セル発煙」は、隣接セルにおける発煙の有無と、発煙までに要した時間を示す。なお、「有無」における「〇」は発煙が無かったことを示し、「×」は発煙が有ったことを示す。また、「時間」における例えば「12:29」は12時間29分を意味する。「ばね定数」は、弾性層22の積層方向におけるばね定数(MPa/mm)を示す。「抵抗上昇率」は、電池セル12の内部抵抗のサイクル試験による変化率を示す。なお、「判定」における「〇」は、「抵抗上昇率」が106パーセント以下であることを示し、「×」はそれ以外を示す。「サイクル維持率」は、電池セル12の容量のサイクル試験による変化率を示す。なお、「判定」における「〇」は、「サイクル維持率」が95パーセント以上であることを示し、「×」はそれ以外を示す。
4 to 6, "Insulation ratio" indicates the ratio B/D of the thickness B of the
図4-図6に示す試験結果より、電池セル12のアスペクト比が1.0から10.0の場合において、以下の技術的見解を得ることができる。即ち、図7に示すように、弾性層22については、その積層方向におけるばね定数が、0.03MPa/mmから4.3MPa/mmまでの範囲内であることが好ましい。特に、ばね定数が4.3MPa/mmが超える範囲では、電池セル12に作用する押圧力が過大となり、連鎖発熱時に隣接セルの短絡が発生するおそれがある。これを避けるためには、充放電におけるCレートを低く制限する必要があり、所望の特性を得ることができない(図7中の「ハイレートNG」)。一方、ばね定数が0.03MPa/mmを下回る範囲では、電池セル12に作用する押圧力が不足して、電池セル12の容量劣化が問題となる(図7中の「電極開きNG」)。
From the test results shown in Figures 4 to 6, the following technical insights can be obtained when the aspect ratio of the
断熱層24については、積層方向における熱伝達率が、0.012W/mKから0.1W/mKまでの範囲内にあることが好ましい。そして、断熱層24の積層方向における厚みBは、緩衝シート20を介して隣接する二つの電池セル12の間の距離Dの12.5パーセントから69パーセントまでの範囲内であることが好ましい。特に、断熱層24の割合が12.5パーセントを下回ると、緩衝シート20の全体としての断熱性が不足して、連鎖発熱を抑制することが難しくなる(図7中の「連鎖NG」)。一方、断熱層24の割合が69パーセントを上回ると、緩衝シート20の全体としての弾性が乏しくなり(即ち、ばね定数が上昇し)、連鎖発熱時に隣接セルの短絡を招くおそれがある。この場合、充放電におけるCレートを低く制限する必要があり、所望の特性を得ることができない(図7中の「ハイレートNG」)。
The thermal conductivity of the insulating
以上のように、弾性層22のばね定数が0.03-4.3MPa/mmまでの範囲内であり、断熱層24の熱伝達率が、0.012-0.1W/mKまでの範囲内であり、断熱層24の割合が12.5-69パーセントの範囲内であると、アスペクト比が1.5から10.0までの電池セル12に対して、緩衝シート20が適切な弾性と断熱性とを併せ持つことができる。これにより、電池セル12の内部抵抗を増大させない範囲内で、電池セル12の膨化を効果的に抑制することができる。また、電池セル12の連鎖発熱を抑制することができるとともに、連鎖発熱時に隣接セルの短絡を招くこともない。
As described above, when the spring constant of the
ここで、弾性層22の弾性は、必ずしも理想的な線形性を有さなくてもよい。即ち、弾性層22のばね定数は、弾性層22に生じている歪に応じて変化してもよい。この点に関して、弾性層22の弾性は次の関係を満たしてもよい。即ち、隣接する二つの電池セル12の間の距離Dと、電池セル12の積層方向における厚みdに関して、緩衝シート20をD-0.001×dの厚みとなるまで圧縮したときに弾性層22に生じる面圧をα1とし、緩衝シート20をD-0.002×dの厚みとなるまで圧縮したときに弾性層22に生じる面圧をα2としたときに、(α2-α1)/(d(0.002-0.001))=γ1の式で定義される弾性層22のばね定数γ1が、0.03MPa/mm<γ1の関係を満たしてもよい。この関係が満たされる場合、電池モジュール10の想定される通常の使用形態において、弾性層22のばね定数が0.03MPa/mmを下回ることを回避することができる。
Here, the elasticity of the
加えて、又は代えて、弾性層22の弾性は次の関係を満たしてもよい。即ち、緩衝シート20をD-0.100×dの厚みとなるまで圧縮したときに弾性層22に生じる面圧をβ1とし、緩衝シート20をD-0.101×dの厚みとなるまで圧縮したときに弾性層22に生じる面圧をβ2としたときに、(β2-β1)/(d(0.101-0.100))=γ2の式で定義される弾性層22のばね定数γ2が、γ2<4.3MPa/mmの関係を満たしてもよい。この関係が満たされる場合、電池モジュール10の想定される通常の使用形態において、弾性層22のばね定数が4.3MPa/mmを上回ることを回避することができる。
In addition, or instead, the elasticity of the
以上、本技術の実施形態について詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例をさまざまに変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独あるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時の請求項に記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数の目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。 Although the embodiments of the present technology have been described in detail above, these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and variations of the specific examples exemplified above. The technical elements described in this specification or drawings exert technical utility alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. Furthermore, the technology exemplified in this specification or drawings achieves multiple objectives simultaneously, and achieving one of those objectives is itself technically useful.
10:電池モジュール
12:電池セル
14:電池セルの電極体
16:電池セルのハウジング
18p、18n:電池セルの外部端子
20:緩衝シート
22:緩衝シートの弾性層
24:緩衝シートの断熱層
10: Battery module 12: Battery cell 14: Battery cell electrode body 16:
Claims (4)
前記二以上の電池セルと交互に配置された少なくとも一つの緩衝シートと、を備え、
前記電池セルは、角型の非水系二次電池セルであるとともに、積層方向に交差する主表面のアスペクト比が1.5から10.0までの範囲内にあり、
前記緩衝シートは、前記積層方向に沿って弾性層と断熱層とが積層された構造を有し、
前記弾性層の前記積層方向におけるばね定数は、0.03MPa/mmから4.3MPa/mmまでの範囲内にあり、
前記断熱層の前記積層方向における熱伝達率は、0.012W/mKから0.1W/mKまでの範囲内にあり、
前記断熱層の前記積層方向における厚みは、前記緩衝シートを介して隣接する二つの電池セルの間の距離の12.5パーセントから69パーセントまでの範囲内である、
電池モジュール。 Two or more battery cells arranged in a stack;
at least one buffer sheet arranged alternately with the two or more battery cells;
the battery cell is a rectangular nonaqueous secondary battery cell, and the aspect ratio of a main surface intersecting a stacking direction is within a range of 1.5 to 10.0;
The buffer sheet has a structure in which an elastic layer and a heat insulating layer are laminated along the lamination direction,
The spring constant of the elastic layer in the stacking direction is in the range of 0.03 MPa/mm to 4.3 MPa/mm,
The thermal insulation layer has a thermal conductivity in the stacking direction in a range of 0.012 W/mK to 0.1 W/mK;
a thickness of the insulating layer in the stacking direction is within a range of 12.5% to 69% of a distance between two adjacent battery cells via the buffer sheet;
Battery module.
前記電池セルは、角型の非水系二次電池セルであるとともに、積層方向に交差する主表面のアスペクト比が1.5から10.0までの範囲内にあり、
前記緩衝シートは、前記積層方向に沿って弾性層と断熱層とが積層された構造を有し、
前記弾性層の前記積層方向におけるばね定数は、0.03MPa/mmから4.3MPa/mmまでの範囲内にあり、
前記断熱層の前記積層方向における熱伝達率は、0.012W/mKから0.1W/mKまでの範囲内にあり、
前記断熱層の前記積層方向における厚みは、前記緩衝シートを介して隣接する前記二つの電池セルの間の距離の12.5パーセントから69パーセントまでの範囲内である、
緩衝シート。 A buffer sheet arranged alternately with two or more stacked battery cells,
the battery cell is a rectangular nonaqueous secondary battery cell, and the aspect ratio of a main surface intersecting a stacking direction is within a range of 1.5 to 10.0;
The buffer sheet has a structure in which an elastic layer and a heat insulating layer are laminated along the lamination direction,
The spring constant of the elastic layer in the stacking direction is in the range of 0.03 MPa/mm to 4.3 MPa/mm,
The thermal insulation layer has a thermal conductivity in the stacking direction in a range of 0.012 W/mK to 0.1 W/mK;
a thickness of the insulating layer in the stacking direction is within a range of 12.5% to 69% of a distance between the two adjacent battery cells via the buffer sheet;
Cushioning sheet.
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