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JP7664718B2 - Battery device - 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装置に関する。 Embodiments of the present invention relate to battery modules and battery devices.

従来、複数の電池セルを二つの挟み部材で挟み、二つの挟み部材を雄ネジ部材で結合した構成の電池モジュールが知られている。 Conventionally, a battery module is known in which multiple battery cells are sandwiched between two clamping members, and the two clamping members are joined by a male screw member.

特開2020-129528号公報JP 2020-129528 A 特開2011-222490号公報JP 2011-222490 A 特許第6149670号公報Patent No. 6149670

この種の電池モジュールでは、例えば、複数の電池セル間に隙間が生じると複数の電池セルの保持が安定しないという問題がある。そこで、この種の電池モジュールでは、複数の電池セルを安定して保持することができれば、有益である。 This type of battery module has the problem that, for example, if gaps occur between the multiple battery cells, the multiple battery cells cannot be held stably. Therefore, it would be beneficial for this type of battery module if it could hold the multiple battery cells stably.

実施形態の電池装置は、電池モジュールと、冷却部と、を備える。前記電池モジュールは、複数の電池セル群と、二つの挟み部材と、複数の結合部と、第1雌ネジ部と、第1雄ネジ部材と、亘部材と、第2雌ネジ部と、第2雄ネジ部材と、を備える。前記複数の電池セル群は、第1方向に並べられた複数の電池セルをそれぞれが含み、前記第1方向と交差する第2方向に並べられている。前記二つの挟み部材は、前記第1方向に間隔を空けて位置されるとともに互いの間に前記複数の電池セル群が位置されている。前記複数の結合部は、前記複数の電池セル群に対して前記第2方向側と前記第2方向の反対方向側とに位置され、前記二つの挟み部材が前記複数の電池セルを挟むように前記二つの挟み部材を結合している。前記第1雌ネジ部は、前記二つの挟み部材のうち一方の前記挟み部材に設けられている。前記第1雄ネジ部材は、前記第1雌ネジ部と結合し、前記二つの挟み部材のうち他方の前記挟み部材に向けて前記電池セル群を押す。前記亘部材は、前記電池セル群に対して前記第1方向および前記第2方向と交差する第3方向の反対方向側に位置し、前記二つの挟み部材に亘って設けられている。前記第2雌ネジ部は、前記亘部材に設けられている。前記第2雄ネジ部材は、前記第2雌ネジ部と結合し、前記冷却部に向けて前記電池セル群を押す。前記冷却部は、前記複数の電池セル群に対して前記第3方向側に位置され、前記複数の電池セル群と重ねられ、前記複数の電池セル群を冷却する。 A battery device according to an embodiment includes a battery module and a cooling unit. The battery module includes a plurality of battery cell groups, two clamping members, a plurality of coupling parts, a first female screw part, a first male screw member, a cross member, a second female screw part, and a second male screw member . The plurality of battery cell groups each include a plurality of battery cells arranged in a first direction, and are arranged in a second direction intersecting the first direction. The two clamping members are positioned at intervals in the first direction, and the plurality of battery cell groups are positioned between each other. The plurality of coupling parts are positioned on the second direction side and the opposite side of the second direction with respect to the plurality of battery cell groups, and couple the two clamping members together so that the two clamping members sandwich the plurality of battery cells. The first female screw part is provided on one of the two clamping members. The first male screw member couples with the first female screw part and presses the battery cell group toward the other of the two clamping members. The spanning member is located on the opposite side of the battery cell group in a third direction intersecting the first direction and the second direction, and is provided across the two clamping members. The second female screw portion is provided on the spanning member. The second male screw member engages with the second female screw portion and presses the battery cell group toward the cooling portion. The cooling portion is located on the third direction side of the multiple battery cell groups, overlaps with the multiple battery cell groups, and cools the multiple battery cell groups.

図1は、第1実施形態の電池装置の例示的かつ模式的な斜視図である。FIG. 1 is an exemplary schematic perspective view of a battery device according to a first embodiment. 図2は、第1実施形態の複数の電池セルを含む電池セットの例示的かつ模式的な分解斜視図である。FIG. 2 is an exemplary schematic exploded perspective view of a battery set including a plurality of battery cells according to the first embodiment. 図3は、図1のIII-III断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line III-III of FIG. 図4は、図3におけるボルトを含む部分の拡大図である。FIG. 4 is an enlarged view of a portion including the bolt in FIG. 図5は、図1のV-V断面図である。FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line V-V of FIG. 図6は、第2実施形態の電池装置の例示的かつ模式的な断面図である。FIG. 6 is an exemplary schematic cross-sectional view of a battery device according to the second embodiment. 図7は、第3実施形態の電池装置の例示的かつ模式的な断面図である。FIG. 7 is an exemplary schematic cross-sectional view of a battery device according to the third embodiment. 図8は、図7のVIII部の拡大図である。FIG. 8 is an enlarged view of part VIII in FIG. 図9は、第4実施形態の電池装置の例示的かつ模式的な斜視図である。FIG. 9 is an exemplary schematic perspective view of a battery device according to the fourth embodiment. 図10は、第4実施形態の電池装置の例示的かつ模式的な平面図である。FIG. 10 is an illustrative schematic plan view of a battery device according to the fourth embodiment.

以下、本発明の例示的な実施形態が開示される。以下に示される実施形態の構成、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、一例である。 The following describes exemplary embodiments of the present invention. The configuration of the embodiment described below, as well as the actions and results (effects) brought about by the configuration, are merely examples.

また、以下に開示される複数の実施形態には、同様の構成要素が含まれる。よって、以下では、それら同様の構成要素には共通の符号が付与されるとともに、重複する説明が省略される。 Furthermore, the multiple embodiments disclosed below include similar components. Therefore, in the following, the similar components are given the same reference numerals and duplicated descriptions are omitted.

<第1実施形態>
図1は、第1実施形態の電池装置1の例示的かつ模式的な斜視図である。
First Embodiment
FIG. 1 is an exemplary schematic perspective view of a battery device 1 according to a first embodiment.

図1に示されるように、電池装置1は、電池モジュール2と、冷却部3と、を備える。電池装置1は、電池パックとも称され、電池モジュール2は、組電池とも称される。 As shown in FIG. 1, the battery device 1 includes a battery module 2 and a cooling unit 3. The battery device 1 is also called a battery pack, and the battery module 2 is also called a battery pack.

図2は、第1実施形態の複数の電池セル10を含む電池セット13の例示的かつ模式的な分解斜視図である。図3は、図1のIII-III断面図である。 Figure 2 is an exemplary and schematic exploded perspective view of a battery set 13 including a plurality of battery cells 10 of the first embodiment. Figure 3 is a cross-sectional view taken along line III-III in Figure 1.

図1~3に示されるように、電池モジュール2は、複数の電池セル10(図2,3)と、フレーム11と、を備える。複数の電池セル10は、行列状に並べられた状態でフレーム11によって支持されている。また、複数の電池セル10は、バスバー80によって直列または並列に接続されている。 As shown in Figs. 1 to 3, the battery module 2 includes a plurality of battery cells 10 (Figs. 2 and 3) and a frame 11. The plurality of battery cells 10 are supported by the frame 11 while being arranged in a matrix. The plurality of battery cells 10 are also connected in series or parallel by bus bars 80.

なお、以下の各図では、便宜上、方向が定義されている。X方向は、電池セル10の厚さ方向に沿い、Y方向は、電池セル10の幅方向に沿い、Z方向は、電池セル10の高さ方向に沿う。X方向、Y方向、およびZ方向は、互いに直交している。 In the following figures, directions are defined for convenience. The X direction is along the thickness direction of the battery cell 10, the Y direction is along the width direction of the battery cell 10, and the Z direction is along the height direction of the battery cell 10. The X direction, Y direction, and Z direction are mutually perpendicular.

電池セル10は、例えば、リチウムイオン二次電池である。なお、電池セル10は、ニッケル水素電池や、ニッケルカドミウム電池、鉛蓄電池等、他の二次電池であってもよい。 The battery cell 10 is, for example, a lithium ion secondary battery. Note that the battery cell 10 may also be another type of secondary battery, such as a nickel-metal hydride battery, a nickel-cadmium battery, or a lead-acid battery.

図2に示されるように、電池セル10は、筐体20と、正極端子23および負極端子24と、を有する。筐体20は、例えば、アルミニウム等の金属材料によって構成されている。電池セル10は、所謂角型缶タイプのものであり、缶セル等とも称されうる。 As shown in FIG. 2, the battery cell 10 has a housing 20, a positive terminal 23, and a negative terminal 24. The housing 20 is made of a metal material such as aluminum. The battery cell 10 is of the so-called rectangular can type, and may also be called a can cell.

筐体20は、例えば、ケース21と、蓋22と、を有する。ケース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。蓋22は、長方形状の板状に構成され、ケース21の開放された部分を塞いでいる。ケース21と蓋22とは、例えば、溶接等によって互いに結合され、結合された部分から液体や気体等が漏れるのが抑制されている。ケース21は、第一筐体部材や、下ケース等とも称され、蓋22は、第二筐体部材や、上ケース、カバー等とも称されうる。 The housing 20 has, for example, a case 21 and a lid 22. The case 21 is configured as a rectangular box with one end (top end) open. The lid 22 is configured as a rectangular plate and covers the open part of the case 21. The case 21 and the lid 22 are joined to each other by, for example, welding, etc., to prevent liquid, gas, etc. from leaking from the joined part. The case 21 can also be referred to as a first housing member, a lower case, etc., and the lid 22 can also be referred to as a second housing member, an upper case, a cover, etc.

また、筐体20の内部には、例えば、電極体や、電解液等が収容されている。電極体は、例えば、正極シートと、負極シートと、絶縁層(セパレータ)と、を有する。電極体は、正極シート、負極シート、および絶縁層が巻回されて、扁平形状に構成されうる。電極体は、電極群であって発電要素として機能する。 The inside of the housing 20 contains, for example, an electrode body, an electrolyte, etc. The electrode body has, for example, a positive electrode sheet, a negative electrode sheet, and an insulating layer (separator). The electrode body can be configured in a flat shape by winding the positive electrode sheet, the negative electrode sheet, and the insulating layer. The electrode body is an electrode group and functions as a power generation element.

正極端子23は、筐体20内で電極体の正極シートと電気的に接続され、負極端子24は、筐体20内で電極体の負極シートと電気的に接続されている。なお、蓋22の正極端子23と負極端子24との間には、弁部が設けられうる。弁部は、筐体20内の圧力が閾値よりも高くなった場合に開放され、当該筐体20内の圧力を低下させる。 The positive electrode terminal 23 is electrically connected to the positive electrode sheet of the electrode body within the housing 20, and the negative electrode terminal 24 is electrically connected to the negative electrode sheet of the electrode body within the housing 20. A valve portion may be provided between the positive electrode terminal 23 and the negative electrode terminal 24 of the lid 22. The valve portion is opened when the pressure within the housing 20 becomes higher than a threshold value, thereby reducing the pressure within the housing 20.

また、筐体20は、互いに別の方向を向いた複数の面20a~20f(外面)を有する。面20aは、筐体20のうち蓋22に設けられ、Z方向を向いている。面20aには、正極端子23および負極端子24が露出している。面20aは、端子面や上面等と称されうる。 The housing 20 also has multiple faces 20a to 20f (outer faces) facing in different directions. Face 20a is provided on the lid 22 of the housing 20 and faces the Z direction. A positive terminal 23 and a negative terminal 24 are exposed on face 20a. Face 20a may be referred to as a terminal face, a top face, etc.

面20bは、筐体20のうちケース21に設けられ、Z方向の反対方向を向いている。面20bは、面20aとは反対側の面であり、底面や下面等と称されうる。 Surface 20b is provided on case 21 of housing 20 and faces the opposite direction of the Z direction. Surface 20b is the surface opposite surface 20a and may be referred to as the bottom surface, lower surface, etc.

面20c~20fは、筐体20のうちケース21に設けられている。面20e,20cは、X方向およびその反対方向を向き、面20f,20dは、Y方向およびその反対方向を向いている。面20c~20fは、面20a,20bと交差した面であり、側面等と称されうる。また、面20c,20eは、長側面等とも称され、面20d,20fは、短側面等とも称されうる。 Surfaces 20c to 20f are provided on case 21 of housing 20. Surfaces 20e and 20c face in the X direction and the opposite direction, and surfaces 20f and 20d face in the Y direction and the opposite direction. Surfaces 20c to 20f are surfaces that intersect with surfaces 20a and 20b, and may be referred to as side surfaces, etc. Surfaces 20c and 20e may also be referred to as long side surfaces, etc., and surfaces 20d and 20f may also be referred to as short side surfaces, etc.

図2に示されるように、複数(一例として四つ)の電池セル10は、ケース12に収容されており、これらの複数の電池セル10とケース12とによって電池セット13が構成されている。 As shown in FIG. 2, multiple (four in one example) battery cells 10 are housed in a case 12, and the multiple battery cells 10 and the case 12 form a battery set 13.

電池セット13の複数の電池セル10は、それぞれの面20aが同じ方向(一例としてZ方向)を向きかつそれぞれの面20eが同じ方向(X方向)を向いた姿勢で、Y方向すなわち電池セル10の幅方向(長手方向)に並べられている。 The multiple battery cells 10 of the battery set 13 are arranged in the Y direction, i.e., the width direction (longitudinal direction) of the battery cells 10, with each face 20a facing the same direction (for example, the Z direction) and each face 20e facing the same direction (the X direction).

ケース12は、ベース壁12aと、一対の側壁12bと、上壁12cと、複数の挿通部12dと、を有する。ケース12は、X方向の反対方向およびZ方向の反対方向に開放されている。ベース壁12aは、電池セル10の面20eと面する。上壁12cは、電池セル10の面20aと面する。上壁12cには、切欠12eが設けられており、切欠12eから電池セル10の正極端子23、負極端子24、および弁部が露出する。一対の側壁12bのうち一方は、電池セル10の面20eと面し、一対の側壁12bのうち他方は、電池セル10の面20dと面する。各側壁12bには、上下二つの挿通部12dが接続されている。挿通部12dには、貫通孔12fが設けられている。貫通孔12fは、X方向に挿通部12gを貫通している。 The case 12 has a base wall 12a, a pair of side walls 12b, an upper wall 12c, and a plurality of insertion portions 12d. The case 12 is open in the opposite direction of the X direction and the opposite direction of the Z direction. The base wall 12a faces the surface 20e of the battery cell 10. The upper wall 12c faces the surface 20a of the battery cell 10. The upper wall 12c has a notch 12e, and the positive terminal 23, the negative terminal 24, and the valve portion of the battery cell 10 are exposed from the notch 12e. One of the pair of side walls 12b faces the surface 20e of the battery cell 10, and the other of the pair of side walls 12b faces the surface 20d of the battery cell 10. Two insertion portions 12d, one above and one below, are connected to each side wall 12b. The insertion portion 12d has a through hole 12f. The through hole 12f penetrates the insertion portion 12g in the X direction.

また、ケース12は、樹脂部14と、複数(一例として四つ)の金属カラー15と、を有する。樹脂部14は、ベース壁12aと、一対の側壁12bと、上壁12cと、各挿通部12dの一部と、を含む。樹脂部14は、絶縁性の合成樹脂材料によって構成されている。金属カラー15は、挿通部12dの一部を含み、貫通孔12fが設けられている。金属カラー15は、金属材料によって構成されている。金属カラー15は、樹脂部14に対してインサート成形または圧入されている。 The case 12 also has a resin portion 14 and a plurality of (four, for example) metal collars 15. The resin portion 14 includes a base wall 12a, a pair of side walls 12b, an upper wall 12c, and a portion of each insertion portion 12d. The resin portion 14 is made of an insulating synthetic resin material. The metal collar 15 includes a portion of the insertion portion 12d, and is provided with a through hole 12f. The metal collar 15 is made of a metal material. The metal collar 15 is insert molded or press-fitted into the resin portion 14.

図1,3に示されるように、本実施形態では、複数の電池セット13がX方向に積層されて一体化されている。これにより、複数の電池セル10は、X方向およびY方向に行列状に並べられている。X方向に並べられた複数の電池セル10の群を電池セル群9と称する。本実施形態では、複数(一例として四つ)の電池セル群9が、X方向と交差するY方向に並べられている。電池セル群9において隣り合う二つの電池セル10の間には、ケース12における樹脂部14のベース壁12aが介在している。これにより、当該二つの電池セル10の筐体20間の絶縁されている。X方向は、第1方向の一例であり、Y方向は第2方向の一例である。 As shown in Figs. 1 and 3, in this embodiment, multiple battery sets 13 are stacked and integrated in the X direction. As a result, multiple battery cells 10 are arranged in a matrix in the X and Y directions. A group of multiple battery cells 10 arranged in the X direction is called a battery cell group 9. In this embodiment, multiple (four, for example) battery cell groups 9 are arranged in the Y direction intersecting the X direction. Between two adjacent battery cells 10 in the battery cell group 9, a base wall 12a of the resin part 14 in the case 12 is interposed. This provides insulation between the housings 20 of the two battery cells 10. The X direction is an example of a first direction, and the Y direction is an example of a second direction.

図1~3に示されるように、フレーム11は、ケース12と、二つの挟み部材30A,30Bと、複数の結合部31と、複数の梁34と、を有する。以後、二つの挟み部材30A,30Bの総称として挟み部材30を用いる。挟み部材30は、プレートとも称される。 As shown in Figures 1 to 3, the frame 11 has a case 12, two clamping members 30A and 30B, multiple connecting portions 31, and multiple beams 34. Hereinafter, the clamping member 30 will be used as a general term for the two clamping members 30A and 30B. The clamping member 30 is also referred to as a plate.

図1,3に示されるに、二つの挟み部材30は、X方向に間隔を空けて並べられている。一方の挟み部材30AのX方向側に他方の挟み部材30Bが位置している。二つの挟み部材30の間に複数の電池セット13すなわち複数の電池セル群9が位置している。 As shown in Figures 1 and 3, the two clamping members 30 are arranged with a gap between them in the X direction. One clamping member 30A is located on the X direction side of the other clamping member 30B. A plurality of battery sets 13, i.e., a plurality of battery cell groups 9, are located between the two clamping members 30.

挟み部材30は、ベース壁30aと、複数(一例として二つ)の固定部30bと、を有する。ベース壁30aは、電池セット13と対向する。固定部30bは、ベース壁30aから二つの挟み部材30の外側(X方向またはX方向の反対方向)に突出している。複数の固定部30bは、Y方向に間隔を空けて並べられている。固定部30bは、ボルト等の結合具81によって冷却部3に固定されている。挟み部材30は、例えば、金属材料によって構成されている。 The clamping member 30 has a base wall 30a and multiple (for example, two) fixing parts 30b. The base wall 30a faces the battery set 13. The fixing parts 30b protrude from the base wall 30a to the outside of the two clamping members 30 (in the X direction or the direction opposite to the X direction). The multiple fixing parts 30b are arranged at intervals in the Y direction. The fixing parts 30b are fixed to the cooling unit 3 by fasteners 81 such as bolts. The clamping member 30 is made of, for example, a metal material.

複数の結合部31は、複数の電池セル群9に対してY方向側とY方向の反対方向側とに位置されている。具体的には、複数(一例として二つ)の結合部31が複数の電池セル群9に対してY方向側に設けられ、複数(一例として二つ)の結合部31が複数の電池セル群9に対してY方向の反対方向側に設けられている。複数の結合部31は、二つの挟み部材30A,30Bが複数の電池セル群9すなわち複数の電池セル10を挟むように、二つの挟み部材30A,30Bを結合している。これにより、二つの挟み部材30A,30Bが複数の電池セル群9すなわち複数の電池セル10を挟む。 The multiple connecting portions 31 are positioned on the Y direction side and the opposite side of the Y direction relative to the multiple battery cell groups 9. Specifically, multiple connecting portions 31 (two, for example) are provided on the Y direction side of the multiple battery cell groups 9, and multiple connecting portions 31 (two, for example) are provided on the opposite side of the Y direction relative to the multiple battery cell groups 9. The multiple connecting portions 31 connect the two clamping members 30A, 30B such that the two clamping members 30A, 30B clamp the multiple battery cell groups 9, i.e., the multiple battery cells 10. As a result, the two clamping members 30A, 30B clamp the multiple battery cell groups 9, i.e., the multiple battery cells 10.

結合部31は、ボルト32と、ナット33と、を有する。ボルト32は、二つの挟み部材30に亘っている。ボルト32は、各挟み部材30のベース壁30aに設けられた貫通孔(不図示)と、電池セット13における金属カラー15の貫通孔12fとに挿通されて、ナット33と結合している。結合部31は、ボルト32とナット33とによって、二つの挟み部材30にそれらが近づく方向に力を付与している。このとき、電池セット13は、金属カラー15によってボルト32の軸力を受けるので、変形しにくい。 The connecting portion 31 has a bolt 32 and a nut 33. The bolt 32 spans the two clamping members 30. The bolt 32 is inserted through a through hole (not shown) provided in the base wall 30a of each clamping member 30 and through a through hole 12f of the metal collar 15 of the battery set 13, and is connected to the nut 33. The connecting portion 31 applies a force to the two clamping members 30 by the bolt 32 and the nut 33 in a direction in which they approach each other. At this time, the battery set 13 is not easily deformed because the axial force of the bolt 32 is received by the metal collar 15.

複数の梁34は、電池セル群9に対してZ方向側に位置し、二つの挟み部材30に亘って設けられている。梁34は、挟み部材30に固定されている。梁34は、例えば金属材料によって構成されている。梁34は、亘部材の一例である。 The multiple beams 34 are located on the Z-direction side of the battery cell group 9 and are provided across the two clamping members 30. The beams 34 are fixed to the clamping members 30. The beams 34 are made of, for example, a metal material. The beams 34 are an example of a spanning member.

また、図1,3に示されるように、電池モジュール2は、X方向に電池セル群9を押すボルト41を有する。すなわち、ボルト41は、二つの挟み部材30A,30Bの一方から他方に向けて電池セル群9を押す。一例として、ボルト41は、Y方向に並べられた複数の電池セル群9のうち両端以外の中間の二つの電池セル群9に対してそれぞれ設けられている。ボルト41は、第1雄ネジ部材の一例である。ボルト41は、積層方向面圧負荷ボルトとも称される。 As shown in Figs. 1 and 3, the battery module 2 has bolts 41 that press the battery cell groups 9 in the X direction. That is, the bolts 41 press the battery cell groups 9 from one of the two clamping members 30A, 30B toward the other. As an example, the bolts 41 are provided for each of the two middle battery cell groups 9 other than the two ends among the multiple battery cell groups 9 arranged in the Y direction. The bolts 41 are an example of a first male screw member. The bolts 41 are also referred to as stacking direction surface pressure load bolts.

図4は、図3におけるボルト41を含む部分の拡大図である。図4に示されるように、ボルト41は、挟み部材30Aのベース壁30aに設けられた雌ネジ部30dと結合している。ベース壁30aには、貫通孔30cが設けられ、雌ネジ部30dは、ベース壁30aにおける貫通孔30cを形成する周面に形成されている。なお、雌ネジ部30dは、インサートナットであってもよい。また、ボルト41は、回り止め用ナット82によって回り止めがされている。雌ネジ部30dは、第1雌ネジ部の一例である。 Figure 4 is an enlarged view of a portion including the bolt 41 in Figure 3. As shown in Figure 4, the bolt 41 is coupled to a female threaded portion 30d provided in the base wall 30a of the clamping member 30A. A through hole 30c is provided in the base wall 30a, and the female threaded portion 30d is formed on the circumferential surface that forms the through hole 30c in the base wall 30a. The female threaded portion 30d may be an insert nut. The bolt 41 is prevented from rotating by a rotation prevention nut 82. The female threaded portion 30d is an example of a first female threaded portion.

また、ボルト41は、弾性部材43およびプレート44を介して電池セル群9をX方向に押している。弾性部材43は、ボルト41の軸部の先端部に固定されている。弾性部材43は、ボルト41よりもヤング率が低く、ボルト41に押圧されることにより弾性変形する。弾性部材43は、ポリプロピレン(PP)やエラストマーなどの比較的柔らかい材料によって構成されうる。プレート44は、弾性部材43と電池セル群9との間に介在している。プレート44は、弾性部材43よりもヤング率が高く、弾性部材43によって押圧されることにより電池セル群9の端部に位置する電池セル10の面20cを押圧する。プレート44は、合成樹脂材料や金属材料によって構成されうる。このように、ボルト41がプレート44を介して電池セル群9を押圧するので、電池セル10の局所的な変形が抑制されやすい。また、ボルト41と電池セル群9との間に弾性部材43が介在しているので、電池セル10の膨張等によって電池セル10が変形や変位しても、電池セル10の面20c,20eに作用するボルト41の押圧力の変動を低減することができる。 The bolt 41 presses the battery cell group 9 in the X direction via the elastic member 43 and the plate 44. The elastic member 43 is fixed to the tip of the shaft of the bolt 41. The elastic member 43 has a lower Young's modulus than the bolt 41, and is elastically deformed by being pressed by the bolt 41. The elastic member 43 may be made of a relatively soft material such as polypropylene (PP) or elastomer. The plate 44 is interposed between the elastic member 43 and the battery cell group 9. The plate 44 has a higher Young's modulus than the elastic member 43, and is pressed by the elastic member 43 to press the surface 20c of the battery cell 10 located at the end of the battery cell group 9. The plate 44 may be made of a synthetic resin material or a metal material. In this way, the bolt 41 presses the battery cell group 9 via the plate 44, so that local deformation of the battery cell 10 is easily suppressed. In addition, because an elastic member 43 is interposed between the bolt 41 and the battery cell group 9, even if the battery cell 10 is deformed or displaced due to expansion of the battery cell 10, the fluctuation in the pressing force of the bolt 41 acting on the surfaces 20c and 20e of the battery cell 10 can be reduced.

以上のように、ボルト4は、二つの挟み部材30A,30Bのうち一方の挟み部材30A,30B(一例として挟み部材30A)に設けられた雌ネジ部30dと結合し、二つの挟み部材30A,30Bのうち他方(一例として挟み部材30B)に向けて電池セル群9を押す。 As described above, the bolt 4 engages with the female thread portion 30d provided on one of the two clamping members 30A, 30B (one example is clamping member 30A) and presses the battery cell group 9 toward the other of the two clamping members 30A, 30B (one example is clamping member 30B).

また、図1,3に示されるよう、電池モジュール2は、Z方向の反対方向すなわち冷却部3に向けて電池セル群9を押すボルト51を有する。一例として、ボルト51は、電池セル10ごとに一つずつ設けられている。ボルト51は、第2雄ネジ部材の一例である。 As shown in Figs. 1 and 3, the battery module 2 has bolts 51 that press the battery cell group 9 in the opposite direction to the Z direction, i.e., toward the cooling section 3. As an example, one bolt 51 is provided for each battery cell 10. The bolts 51 are an example of a second male screw member.

図5は、図1のV-V断面図である。図5に示されるように、ボルト51は、梁34に設けられた雌ネジ部34bと結合している。梁34には、貫通孔34aが設けられ、雌ネジ部34bは、梁34における貫通孔34aを形成する周面に形成されている。なお、雌ネジ部34bは、インサートナットであってもよい。雌ネジ部34bは、第2雌ネジ部の一例である。ボルト51は、鉛直方向面圧負荷ボルトとも称される。 Figure 5 is a V-V cross-sectional view of Figure 1. As shown in Figure 5, the bolt 51 is coupled to the female threaded portion 34b provided in the beam 34. The beam 34 is provided with a through hole 34a, and the female threaded portion 34b is formed on the peripheral surface that forms the through hole 34a in the beam 34. The female threaded portion 34b may be an insert nut. The female threaded portion 34b is an example of a second female threaded portion. The bolt 51 is also called a vertical surface pressure load bolt.

ボルト51は、雌ネジ部34bと結合し、電池セル群9の電池セル10の面20aを冷却部3に向けて押す。なお、ボルト51は、弾性部材(不図示)を介して電池セル10を押してもよい。 The bolt 51 engages with the female thread portion 34b and presses the surface 20a of the battery cell 10 of the battery cell group 9 toward the cooling section 3. The bolt 51 may also press the battery cell 10 via an elastic member (not shown).

図1,5に示されるように、冷却部3は、複数の電池セル群9に対してX方向およびY方向と交差するZ方向の反対方向側に位置されて、複数の電池セル群9と重ねられている。冷却部3は、複数の電池セル群9を冷却する。Z方向の反対方向は、第3の方向の一例である。 As shown in Figs. 1 and 5, the cooling unit 3 is positioned on the opposite side of the Z direction intersecting the X direction and the Y direction with respect to the plurality of battery cell groups 9, and is overlapped with the plurality of battery cell groups 9. The cooling unit 3 cools the plurality of battery cell groups 9. The opposite direction to the Z direction is an example of a third direction.

冷却部3は、プレート61と、複数のパイプ62と、シート63と、を有する。プレート61は、Z方向と交差する方向に広がっている。プレート61は、例えば金属材料によって構成されている。パイプ62は、プレート61の厚さ方向と直交する方向(X方向)にプレート61を貫通している。シート63は、プレート61におけるZ方向側の面に重ねられている。シート63は、プレート61に固定されている。シート63は、絶縁性および弾性を有する。シート63は、例えば、絶縁シートや、絶縁フィルム等であり、Z方向と直交する方向(YZ平面)に沿って延びた四角形状の薄板状に構成されている。シート63は、例えば、無機熱伝導フィラーが含有された合成樹脂材料等によって構成されうる。無機熱伝導フィラーとしては、例えば、シリカ(SiO)やアルミナ(Al)等が用いられる。なお、シート63が絶縁性を有さない場合には、プレート61の表面に絶縁加工をしてもよい。シート63は、プレート61と電池セル10の面20bとの間に介在し、プレート61と電池セル10の面20bと接触している。このとき、電池セル10は、ボルト51によってシート63に対して押し付けられ、シート63と密着する。すなわち、シート63と電池セル10との間に気泡等が介在するのが抑制される。これにより、シート63と電池セル10との間の接触熱抵抗が小さくなり、電池セル10の冷却効率が向上する。プレート61は、冷却プレートとも称され、シート63は、熱伝導シートとも称される。 The cooling unit 3 has a plate 61, a plurality of pipes 62, and a sheet 63. The plate 61 spreads in a direction intersecting the Z direction. The plate 61 is made of, for example, a metal material. The pipes 62 penetrate the plate 61 in a direction (X direction) perpendicular to the thickness direction of the plate 61. The sheet 63 is superposed on the surface of the plate 61 on the Z direction side. The sheet 63 is fixed to the plate 61. The sheet 63 has insulating properties and elasticity. The sheet 63 is, for example, an insulating sheet or insulating film, and is configured in a rectangular thin plate shape extending along a direction (YZ plane) perpendicular to the Z direction. The sheet 63 can be, for example, made of a synthetic resin material containing an inorganic thermally conductive filler. As the inorganic thermally conductive filler, for example, silica (SiO 2 ) or alumina (Al 2 O 3 ) is used. In addition, if the sheet 63 does not have insulating properties, the surface of the plate 61 may be subjected to insulating processing. The sheet 63 is interposed between the plate 61 and the surface 20b of the battery cell 10, and is in contact with the plate 61 and the surface 20b of the battery cell 10. At this time, the battery cell 10 is pressed against the sheet 63 by the bolts 51, and is in close contact with the sheet 63. That is, the presence of air bubbles or the like between the sheet 63 and the battery cell 10 is suppressed. This reduces the contact thermal resistance between the sheet 63 and the battery cell 10, and improves the cooling efficiency of the battery cell 10. The plate 61 is also referred to as a cooling plate, and the sheet 63 is also referred to as a thermally conductive sheet.

冷却部3は、パイプ62を流れる流体(冷却媒体)とプレート61との間の熱交換によって、プレート61およびシート63を介して電池セル10を冷却する。 The cooling section 3 cools the battery cells 10 through the plate 61 and the sheet 63 by heat exchange between the fluid (cooling medium) flowing through the pipe 62 and the plate 61.

以上の構成の電池装置1では、複数の結合部31が二つの挟み部材30A,30Bを結合している。これにより、二つの挟み部材30A,30Bが複数の電池セル群9すなわち複数の電池セル10を挟んで保持する。このとき、複数の結合部31が複数の電池セル群9に対してY方向側とY方向の反対方向側とに位置されている。このため、二つの挟み部材30A,30Bによる電池セル10に対する拘束力(挟み力)は、下記のようになる。すなわち、複数の電池セル群9のうちY方向の端に位置する電池セル群9とY方向の反対方向の端に位置する電池セル群9に対して作用する拘束力が、それら両端の電池セル群9の間(中間)に位置する電池セル群9に対して作用する拘束力よりも大きい。換言すると、複数の電池セル群9のうちY方向の端に位置する電池セル群9とY方向の反対方向の端に位置する電池セル群9に対して作用するも拘束力よりも、それら両端の電池セル群9の間(中間)に位置する電池セル群9に対して作用する拘束力の方が小さい。そこで、本実施形態では、上述のように、ボルト41によって、Y方向に並べられた複数の電池セル群9のうち両端以外の中間の二つの電池セル群9を押している。これにより、当該中間の電池セル群9に作用する力が大きくなり、当該中間の電池セル群9において隣り合う電池セル10に隙間が生じるのが抑制される。以上により、複数の電池セル10の面20c,20eに作用する圧力(面圧)にばらつきが生じるのが抑制されやすい。また、隣り合う電池セル10を保持する摩擦力が確保できるため、電池装置1に振動や衝撃が加わっても電池セル10の位置ずれ等の発生が抑制される。 In the battery device 1 having the above configuration, the multiple joints 31 join the two clamping members 30A and 30B. As a result, the two clamping members 30A and 30B clamp and hold the multiple battery cell groups 9, i.e., the multiple battery cells 10. At this time, the multiple joints 31 are positioned on the Y direction side and the opposite side of the Y direction with respect to the multiple battery cell groups 9. Therefore, the restraining force (clamping force) on the battery cell 10 by the two clamping members 30A and 30B is as follows. That is, the restraining force acting on the battery cell group 9 located at the end of the Y direction among the multiple battery cell groups 9 and the battery cell group 9 located at the end in the opposite direction of the Y direction is greater than the restraining force acting on the battery cell group 9 located between (in the middle) the battery cell groups 9 at both ends. In other words, the restraining force acting on the battery cell group 9 located between (in the middle) the battery cell groups 9 at both ends is smaller than the restraining force acting on the battery cell group 9 located at the end of the Y direction among the multiple battery cell groups 9 and the battery cell group 9 located at the end in the opposite direction of the Y direction. Therefore, in this embodiment, as described above, the bolts 41 press the two middle battery cell groups 9 other than the two ends of the multiple battery cell groups 9 arranged in the Y direction. This increases the force acting on the middle battery cell group 9, suppressing the occurrence of gaps between adjacent battery cells 10 in the middle battery cell group 9. As a result, it is easy to suppress the occurrence of variations in the pressure (surface pressure) acting on the faces 20c, 20e of the multiple battery cells 10. In addition, because the frictional force that holds the adjacent battery cells 10 in place can be secured, the occurrence of misalignment of the battery cells 10 is suppressed even if the battery device 1 is subjected to vibration or impact.

以上のように、本実施形態では、電池装置1の電池モジュール2は、複数の電池セル群9と、二つの挟み部材30と、複数の結合部31と、雌ネジ部30d(第1雌ネジ部)と、ボルト41(第1雄ネジ部材)と、を備える。複数の電池セル群9は、X方向(第1方向)に並べられた複数の電池セル10をそれぞれが含む。複数の電池セル群9は、X方向と交差するY方向(第2方向)に並べられている。二つの挟み部材30は、X方向に間隔を空けて位置されている。二つの挟み部材30の間に複数の電池セル群9が位置されている。複数の結合部31は、複数の電池セル群9に対してY方向側とY方向の反対方向側とに位置されている。複数の結合部31は、二つの挟み部材30が複数の電池セル10を挟むように二つの挟み部材30を結合している。雌ネジ部30dは、二つの挟み部材30のうち一方(一例として挟み部材30A)に設けられている。ボルト41は、雌ネジ部30d部と結合し、二つの挟み部材30のうち他方(一例として挟み部材30B)に向けて電池セル群9を押す。 As described above, in this embodiment, the battery module 2 of the battery device 1 includes a plurality of battery cell groups 9, two clamping members 30, a plurality of connecting portions 31, a female screw portion 30d (first female screw portion), and a bolt 41 (first male screw member). Each of the plurality of battery cell groups 9 includes a plurality of battery cells 10 arranged in the X direction (first direction). The plurality of battery cell groups 9 are arranged in the Y direction (second direction) intersecting the X direction. The two clamping members 30 are positioned with a gap in the X direction. The plurality of battery cell groups 9 are positioned between the two clamping members 30. The plurality of connecting portions 31 are positioned on the Y direction side and the opposite side of the Y direction with respect to the plurality of battery cell groups 9. The plurality of connecting portions 31 connect the two clamping members 30 so that the two clamping members 30 sandwich the plurality of battery cells 10. The female thread portion 30d is provided on one of the two clamping members 30 (as an example, clamping member 30A). The bolt 41 engages with the female thread portion 30d and presses the battery cell group 9 toward the other of the two clamping members 30 (as an example, clamping member 30B).

このような構成によれば、ボルト41が二つの挟み部材30のうち他方(挟み部材30B)に向けて電池セル群9を押すので、電池セル群9において隣り合う電池セル10間に隙間が生じるのが抑制される。よって、複数の電池セル10を安定して保持することができる。 With this configuration, the bolt 41 presses the battery cell group 9 toward the other of the two clamping members 30 (clamping member 30B), preventing gaps from forming between adjacent battery cells 10 in the battery cell group 9. This makes it possible to stably hold multiple battery cells 10.

ここで、電池セル群9をばね等の弾性部材(不図示)によって押圧する場合には、その押圧力を調整することができない。これに対して、本実施形態では、ボルト41によって電池セル群9を押すので、雌ネジ部30dに対するボルト41の位置(ねじ込み量)を調整することにより、電池セル群9に対するボルト41の押圧力を調整することができる。 Here, when the battery cell group 9 is pressed by an elastic member (not shown) such as a spring, the pressing force cannot be adjusted. In contrast, in this embodiment, the battery cell group 9 is pressed by the bolt 41, so the pressing force of the bolt 41 against the battery cell group 9 can be adjusted by adjusting the position (threading amount) of the bolt 41 relative to the female thread portion 30d.

また、本実施形態では、電池装置1は、冷却部3を備える。冷却部3は、複数の電池セル群9に対してX方向およびY方向と交差するZ方向の反対方向(第3方向)側に位置され、複数の電池セル群9と重ねられ、複数の電池セル群9を冷却する。 In addition, in this embodiment, the battery device 1 includes a cooling unit 3. The cooling unit 3 is positioned on the opposite side (third direction) of the Z direction intersecting with the X direction and the Y direction relative to the multiple battery cell groups 9, and is overlapped with the multiple battery cell groups 9 to cool the multiple battery cell groups 9.

このような構成によれば、複数の電池セル10を冷却部3によって冷却することができる。 With this configuration, multiple battery cells 10 can be cooled by the cooling unit 3.

また、本実施形態では、電池モジュール2は、梁34(亘部材)と、雌ネジ部34b(第2雌ネジ部)と、ボルト51(第2雄ネジ部材)と、を備える。梁34は、電池セル群9に対してZ方向側に位置し、二つの挟み部材30に亘って設けられている。雌ネジ部34bは、梁34に設けられている。ボルト51は、雌ネジ部34bと結合し、冷却部3に向けて電池セル群9を押す。 In this embodiment, the battery module 2 includes a beam 34 (spanning member), a female screw portion 34b (second female screw portion), and a bolt 51 (second male screw member). The beam 34 is located on the Z-direction side of the battery cell group 9, and is provided across the two clamping members 30. The female screw portion 34b is provided on the beam 34. The bolt 51 is coupled with the female screw portion 34b and presses the battery cell group 9 toward the cooling section 3.

このような構成によれば、電池セル群9が冷却部3に向けてボルト51によって押されるので、電池セル群9の電池セル10が冷却部3に密着する。よって、電池セル10と冷却部3とのそれぞれの接触面の面圧を均等にしやすい。これにより、電池セル10の冷却効果が大きくなりやすい。 With this configuration, the battery cell group 9 is pushed toward the cooling section 3 by the bolts 51, so that the battery cells 10 of the battery cell group 9 are in close contact with the cooling section 3. This makes it easier to equalize the surface pressure on the contact surfaces between the battery cells 10 and the cooling section 3. This makes it easier to increase the cooling effect of the battery cells 10.

ここで、ボルト51が設けられていない構成では、電池セル群9のうち中央部に位置する電池セル10は、電池セル群9の両端に位置する電池セル10に比べて、冷却部3に密着しにくい。これに対して、本実実施形態では、電池セル群9のうち中央部に位置する電池セル10を含む全ての電池セル10をボルト51によって冷却部3に向けて押すので、電池セル群9のうち中央部に位置する電池セル10を含む全ての電池セル10が冷却部3に密着しやすい。 Here, in a configuration in which the bolts 51 are not provided, the battery cells 10 located in the center of the battery cell group 9 are less likely to adhere to the cooling section 3 than the battery cells 10 located at both ends of the battery cell group 9. In contrast, in this embodiment, all of the battery cells 10, including the battery cell 10 located in the center of the battery cell group 9, are pushed toward the cooling section 3 by the bolts 51, so that all of the battery cells 10, including the battery cell 10 located in the center of the battery cell group 9, are more likely to adhere to the cooling section 3.

また、電池セル群9をばね等の弾性部材(不図示)によって押圧する場合には、その押圧力を調整することができない。これに対して、本実施形態では、ボルト51によって電池セル群9を押すので、雌ネジ部34bに対するボルト51の位置(ねじ込み量)を調整することにより、電池セル群9に対するボルト41の押圧力を調整することができる。 In addition, when the battery cell group 9 is pressed by an elastic member (not shown) such as a spring, the pressing force cannot be adjusted. In contrast, in this embodiment, the battery cell group 9 is pressed by the bolt 51, so the pressing force of the bolt 41 against the battery cell group 9 can be adjusted by adjusting the position (threading amount) of the bolt 51 relative to the female thread portion 34b.

また、本実施形態では、梁34が設けられている。このような構成によれば、梁34によって、ボルト41の力による挟み部材30の変形が抑制されやすい。 In addition, in this embodiment, a beam 34 is provided. With this configuration, the beam 34 tends to suppress deformation of the clamping member 30 due to the force of the bolt 41.

<第2実施形態>
図6は、第2実施形態の電池装置1Aの例示的かつ模式的な断面図である。
Second Embodiment
FIG. 6 is an illustrative and schematic cross-sectional view of a battery device 1A of the second embodiment.

本実施形態の電池装置1Aは、第1実施形態の電池装置1と同様の構成を備える。よって、本実施形態によっても、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。 The battery device 1A of this embodiment has a configuration similar to that of the battery device 1 of the first embodiment. Therefore, this embodiment also provides the same results (effects) based on the same configuration as the first embodiment.

ただし、本実施形態では、図6に示されるように、所定の複数(一例として3つ)の電池セル10に対して一つのボルト51が設けられている。ボルト51と複数の電池セル10との間にはプレート65が介在している。すなわち、ボルト51は、プレート65を介して複数の電池セル10を冷却部3に向けて押す。一つのボルト51で押す電池セル10の個数は、電池セル10の面圧のばらつきが許容できる範囲で任意に決められる。 However, in this embodiment, as shown in FIG. 6, one bolt 51 is provided for a given number of battery cells 10 (three, for example). A plate 65 is interposed between the bolt 51 and the battery cells 10. That is, the bolt 51 presses the battery cells 10 toward the cooling section 3 via the plate 65. The number of battery cells 10 pressed by one bolt 51 can be determined arbitrarily within the range in which the variation in surface pressure of the battery cells 10 is tolerable.

また、本実施形態では、電池セル群9のうち両端の電池セル10に対しては、ボルト51が設けられていない。これは、電池セル群9のうち両端の電池セル10は、挟み部材30を固定する荷重で十分な面圧が確保されるためである。 In addition, in this embodiment, bolts 51 are not provided for the battery cells 10 at both ends of the battery cell group 9. This is because the load for fixing the clamping member 30 ensures sufficient surface pressure for the battery cells 10 at both ends of the battery cell group 9.

このような構成によれば、各電池セル10に対してボルト51が一つずつ設けられている構成に比べて、ボルト51の数を少なくすることができる。 This configuration allows for a smaller number of bolts 51 than in a configuration in which one bolt 51 is provided for each battery cell 10.

<第3実施形態>
図7は、第3実施形態の電池装置1Bの例示的かつ模式的な断面図である。図8は、図7のVIII部の拡大図である。
Third Embodiment
Fig. 7 is an exemplary schematic cross-sectional view of a battery device 1B according to a third embodiment. Fig. 8 is an enlarged view of part VIII in Fig. 7.

本実施形態の電池装置1Bは、第1実施形態の電池装置1と同様の構成を備える。よって、本実施形態によっても、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。 The battery device 1B of this embodiment has a configuration similar to that of the battery device 1 of the first embodiment. Therefore, this embodiment also provides the same results (effects) as the first embodiment based on the same configuration.

ただし、本実施形態では、図7に示されるように、電池モジュール2が、複数の伝熱部材71を備える。伝熱部材71は、ボルト51と電池セル10との間に介在している。伝熱部材71は、Z方向に延びる柱部71aと、柱部71aのZ方向の端部からZ方向と交差する方向に突出したフランジ71bと、を有する。ベース例えば金属材料によって構成されている。伝熱部材71は、支持部材や介在部材とも称される。 However, in this embodiment, as shown in FIG. 7, the battery module 2 includes a plurality of heat transfer members 71. The heat transfer members 71 are interposed between the bolts 51 and the battery cells 10. The heat transfer members 71 have a column portion 71a extending in the Z direction and a flange 71b protruding from the Z direction end of the column portion 71a in a direction intersecting the Z direction. The base is made of, for example, a metal material. The heat transfer members 71 are also called support members or interposed members.

また、図8に示されるよう、本実施形態では、電池モジュール2は、基板72および温度センサ73を備える。なお、図8には、電池セット13のケース12の向きが図2の例と逆の例が示されている。 As shown in FIG. 8, in this embodiment, the battery module 2 includes a substrate 72 and a temperature sensor 73. Note that FIG. 8 shows an example in which the orientation of the case 12 of the battery set 13 is opposite to that of the example in FIG. 2.

基板72は、電池セル10のZ方向側に位置され、伝熱部材71に固定されている。すなわち、基板72は、伝熱部材71によって位置決めされている。詳細には、基板72には、伝熱部材71の柱部71aが挿通された貫通孔73aが設けられている。基板72のZ方向側の面73bに伝熱部材71のフランジ71bが重ねられている。基板72は、少なくともフランジ71bと固定されている。 The substrate 72 is positioned on the Z-direction side of the battery cell 10 and is fixed to the heat transfer member 71. That is, the substrate 72 is positioned by the heat transfer member 71. In detail, the substrate 72 has a through hole 73a through which the column portion 71a of the heat transfer member 71 is inserted. The flange 71b of the heat transfer member 71 is placed on the surface 73b on the Z-direction side of the substrate 72. The substrate 72 is fixed to at least the flange 71b.

温度センサ73は、基板72の面73bに実装されている。温度センサ73は、伝熱部のフランジ71bの近傍(周囲)に配置されている。温度センサ73は、基板72および伝熱部材71を介して電池セル10と熱的に接続されている。すなわち、温度センサ73には、基板72および伝熱部材71を介して電池セル10の熱が伝わる。これにより、温度センサ73は、電池セル10の温度を計測することができる。温度センサ73は、サーミスタによって構成されうる。 The temperature sensor 73 is mounted on the surface 73b of the substrate 72. The temperature sensor 73 is disposed in the vicinity (around) of the flange 71b of the heat transfer section. The temperature sensor 73 is thermally connected to the battery cell 10 via the substrate 72 and the heat transfer member 71. That is, heat from the battery cell 10 is transferred to the temperature sensor 73 via the substrate 72 and the heat transfer member 71. This allows the temperature sensor 73 to measure the temperature of the battery cell 10. The temperature sensor 73 may be constituted by a thermistor.

上記構成では、伝熱部材71は、電池セル10の面20aと基板72上の温度センサ73との間の温度差を小さくする効果を有している。ボルト51は、伝熱部材71を押すことで伝熱部材71を介して電池セル10の面20bに面圧をかけることができる。さらには、伝熱部材71を電池セル10に押し付けることにより、電池セル10から温度センサ73側への熱伝導を促す効果が得られる。これにより、温度測定精度が高くなる。ここで、電池セル10の温度と温度センサ73の温度の差を小さくするために、電池セル10からの熱がボルト51からボルト51の反力を受ける梁34へ逃げないように、ボルト51や梁34の材料を熱伝導率の小さい樹脂材料を用いてよい。 In the above configuration, the heat transfer member 71 has the effect of reducing the temperature difference between the surface 20a of the battery cell 10 and the temperature sensor 73 on the substrate 72. The bolt 51 can apply surface pressure to the surface 20b of the battery cell 10 through the heat transfer member 71 by pressing the heat transfer member 71. Furthermore, by pressing the heat transfer member 71 against the battery cell 10, the effect of promoting heat conduction from the battery cell 10 to the temperature sensor 73 side is obtained. This improves the accuracy of temperature measurement. Here, in order to reduce the difference in temperature between the battery cell 10 and the temperature sensor 73, a resin material with low thermal conductivity may be used as the material for the bolt 51 and the beam 34 so that the heat from the battery cell 10 does not escape from the bolt 51 to the beam 34 that receives the reaction force of the bolt 51.

以上のように、本実施形態では、電池モジュール2は、伝熱部材71と、基板72と、温度センサ73と、を備える。伝熱部材71は、ボルト51と電池セル10との間に介在している。基板72は、電池セル群9に対してZ方向側(第3方向の反対側)に位置し伝熱部材71に固定されている。温度センサ73は、基板72に実装され電池セル10の温度を計測する。 As described above, in this embodiment, the battery module 2 includes a heat transfer member 71, a substrate 72, and a temperature sensor 73. The heat transfer member 71 is interposed between the bolt 51 and the battery cell 10. The substrate 72 is located on the Z direction side (opposite the third direction) of the battery cell group 9 and is fixed to the heat transfer member 71. The temperature sensor 73 is mounted on the substrate 72 and measures the temperature of the battery cell 10.

このような構成によれば、ボルト51の押圧力が伝熱部材71を介して電池セル10に伝達されるとともに、電池セル10の熱が伝熱部材71を介して温度センサ73に伝達される。すなわち、伝熱部材71は、押圧力を伝達する部材と熱を伝達する部材とを兼ねる。よって、押圧力を伝達する部材と熱を伝達する部材とが別個に設けられた構成に比べて、電池モジュール2の構成を簡素化しやすい。 With this configuration, the pressing force of the bolt 51 is transferred to the battery cell 10 via the heat transfer member 71, and the heat of the battery cell 10 is transferred to the temperature sensor 73 via the heat transfer member 71. In other words, the heat transfer member 71 serves both as a member that transfers the pressing force and a member that transfers the heat. Therefore, it is easier to simplify the configuration of the battery module 2 compared to a configuration in which a member that transfers the pressing force and a member that transfers the heat are provided separately.

<第4実施形態>
図9は、第4実施形態の電池装置1Cの例示的かつ模式的な斜視図である。図10は、第4実施形態の電池装置1Cの例示的かつ模式的な平面図である。
Fourth Embodiment
Fig. 9 is an exemplary schematic perspective view of the battery device 1C of the fourth embodiment. Fig. 10 is an exemplary schematic plan view of the battery device 1C of the fourth embodiment.

本実施形態の電池装置1Cは、第1実施形態の電池装置1と同様の構成を備える。よって、本実施形態によっても、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。 The battery device 1C of this embodiment has a configuration similar to that of the battery device 1 of the first embodiment. Therefore, this embodiment also provides the same results (effects) as the first embodiment based on the same configuration.

ただし、本実施形態では、図9,10に示されるように、電池装置1Cは、複数(一例として、二つ)の電池モジュール2を備える。複数の電池モジュール2は、冷却部3上にX方向に並べられている。 However, in this embodiment, as shown in Figs. 9 and 10, the battery device 1C includes multiple (for example, two) battery modules 2. The multiple battery modules 2 are arranged in the X direction on the cooling section 3.

図10に示されるように、X方向で隣り合う二つの電池モジュール2の固定部30bは、Y方向(第2方向)に並べられている。 As shown in FIG. 10, the fixing portions 30b of two battery modules 2 adjacent in the X direction are aligned in the Y direction (second direction).

以上のように、本実施形態では、電池装置1Cは、X方向(第1方向)に並べられた複数の電池モジュール2を備える。電池モジュール2は、冷却部3に固定された固定部30bを備える。X方向で隣り合う二つの電池モジュール2の固定部30bは、Y方向(第2方向)に並べられている。 As described above, in this embodiment, the battery device 1C includes a plurality of battery modules 2 arranged in the X direction (first direction). The battery modules 2 include fixing parts 30b fixed to the cooling part 3. The fixing parts 30b of two battery modules 2 adjacent to each other in the X direction are arranged in the Y direction (second direction).

このような構成によれば、X方向で隣り合う二つの電池モジュール2の固定部30bがX方向に並べられた構成に比べて、電池装置1をX方向に小型化しやすい。よって、電池装置1の体積エネルギー密度を高くすることができる。 This configuration makes it easier to miniaturize the battery device 1 in the X direction compared to a configuration in which the fixing parts 30b of two battery modules 2 adjacent in the X direction are aligned in the X direction. Therefore, the volumetric energy density of the battery device 1 can be increased.

発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。 Although several embodiments of the invention have been described, these embodiments are presented as examples and are not intended to limit the scope of the invention. These novel embodiments can be embodied in various other forms, and various omissions, substitutions, and modifications can be made without departing from the gist of the invention. These embodiments and their modifications are included within the scope and gist of the invention, and are included in the scope of the invention and its equivalents as set forth in the claims.

1…電池装置、2…電池モジュール、3…冷却部、9…電池セル群、10…電池セル、30,30A,30B…挟み部材、30b…固定部、30d…雌ネジ部(第1雌ネジ部)、31…結合部、34…梁(亘部材)、34b…雌ネジ部(第2雌ネジ部)、41…ボルト(第1雄ネジ部材)、51…ボルト(第2雄ネジ部材)、71…伝熱部材、72…基板、73…温度センサ。 1...battery device, 2...battery module, 3...cooling section, 9...battery cell group, 10...battery cell, 30, 30A, 30B...clamping member, 30b...fixing section, 30d...female threaded section (first female threaded section), 31...connecting section, 34...beam (crossing member), 34b...female threaded section (second female threaded section), 41...bolt (first male threaded member), 51...bolt (second male threaded member), 71...heat transfer member, 72...substrate, 73...temperature sensor.

Claims (4)

電池モジュールと、
冷却部と、
を備え、
前記電池モジュールは、
第1方向に並べられた複数の電池セルをそれぞれが含み、前記第1方向と交差する第2方向に並べられた複数の電池セル群と、
前記第1方向に間隔を空けて位置されるとともに互いの間に前記複数の電池セル群が位置された二つの挟み部材と、
前記複数の電池セル群に対して前記第2方向側と前記第2方向の反対方向側とに位置され、前記二つの挟み部材が前記複数の電池セルを挟むように前記二つの挟み部材を結合した複数の結合部と、
前記二つの挟み部材のうち一方の前記挟み部材に設けられた第1雌ネジ部と、
前記第1雌ネジ部と結合し、前記二つの挟み部材のうち他方の前記挟み部材に向けて前記電池セル群を押す第1雄ネジ部材と、
前記電池セル群に対して前記第1方向および前記第2方向と交差する第3方向の反対方向側に位置し、前記二つの挟み部材に亘って設けられた亘部材と、
前記亘部材に設けられた第2雌ネジ部と、
前記第2雌ネジ部と結合し、前記冷却部に向けて前記電池セル群を押す第2雄ネジ部材と、
を備え
前記冷却部は、前記複数の電池セル群に対して前記第3方向側に位置され、前記複数の電池セル群と重ねられ、前記複数の電池セル群を冷却する、
電池装置
A battery module;
A cooling section;
Equipped with
The battery module includes:
a plurality of battery cell groups each including a plurality of battery cells arranged in a first direction and arranged in a second direction intersecting the first direction;
two clamping members spaced apart in the first direction and between which the battery cell groups are positioned;
a plurality of coupling portions that are positioned on the second direction side and on the opposite direction side to the second direction with respect to the plurality of battery cell groups, and that couple the two clamping members together such that the two clamping members sandwich the plurality of battery cells;
A first female screw portion provided on one of the two clamping members;
a first male screw member that is coupled with the first female screw portion and presses the battery cell group toward the other of the two clamping members;
a spanning member located on a side of the battery cell group opposite a third direction intersecting the first direction and the second direction, the spanning member being provided across the two sandwiching members;
A second female screw portion provided on the connecting member;
a second male screw member that is coupled to the second female screw portion and presses the battery cell group toward the cooling portion;
Equipped with
the cooling unit is positioned on the third direction side with respect to the plurality of battery cell groups, overlaps with the plurality of battery cell groups, and cools the plurality of battery cell groups.
Battery device .
前記電池モジュールは、
前記第2雄ネジ部材と前記電池セルとの間に介在した伝熱部材と、
前記電池セル群に対して前記第3方向の反対方向側に位置し前記伝熱部材に固定された基板と、
前記基板に実装され前記電池セルの温度を計測する温度センサと、
を備えた請求項に記載の電池装置。
The battery module includes:
a heat transfer member interposed between the second male screw member and the battery cell;
a substrate located on an opposite side of the battery cell group in the third direction and fixed to the heat transfer member;
a temperature sensor mounted on the board for measuring a temperature of the battery cell;
The battery device according to claim 1 .
第1方向に並べられた複数の電池モジュールと、
冷却部と、
を備え、
前記電池モジュールは、
前記第1方向に並べられた複数の電池セルをそれぞれが含み、前記第1方向と交差する第2方向に並べられた複数の電池セル群と、
前記第1方向に間隔を空けて位置されるとともに互いの間に前記複数の電池セル群が位置された二つの挟み部材と、
前記複数の電池セル群に対して前記第2方向側と前記第2方向の反対方向側とに位置され、前記二つの挟み部材が前記複数の電池セルを挟むように前記二つの挟み部材を結合した複数の結合部と、
前記二つの挟み部材のうち一方の前記挟み部材に設けられた第1雌ネジ部と、
前記第1雌ネジ部と結合し、前記二つの挟み部材のうち他方の前記挟み部材に向けて前記電池セル群を押す第1雄ネジ部材と、
前記冷却部に固定された固定部と、
を備え
前記第1方向で隣り合う二つの前記電池モジュールの前記固定部は、前記第2方向に並べられ、
前記冷却部は、前記複数の電池セル群に対して前記第1方向および前記第2方向と交差する第3方向側に位置され、前記複数の電池セル群と重ねられ、前記複数の電池セル群を冷却する、
電池装置
A plurality of battery modules arranged in a first direction;
A cooling section;
Equipped with
The battery module includes:
a plurality of battery cell groups each including a plurality of battery cells arranged in the first direction and arranged in a second direction intersecting the first direction;
two clamping members spaced apart in the first direction and between which the battery cell groups are positioned;
a plurality of coupling portions that are positioned on the second direction side and on the opposite direction side to the second direction with respect to the plurality of battery cell groups, and that couple the two clamping members together such that the two clamping members sandwich the plurality of battery cells;
A first female screw portion provided on one of the two clamping members;
a first male screw member that is coupled with the first female screw portion and presses the battery cell group toward the other of the two clamping members;
A fixing part fixed to the cooling part;
Equipped with
the fixing portions of the two battery modules adjacent to each other in the first direction are aligned in the second direction,
the cooling unit is positioned on a third direction side intersecting the first direction and the second direction with respect to the plurality of battery cell groups, and overlaps the plurality of battery cell groups to cool the plurality of battery cell groups.
Battery device .
前記第1方向に並べられた複数の前記電池モジュールを備え、
前記電池モジュールは、前記冷却部に固定された固定部を備え、
前記第1方向で隣り合う二つの前記電池モジュールの前記固定部は、前記第2方向に並べられた、請求項1または2に記載の電池装置。
a plurality of the battery modules arranged in the first direction;
the battery module includes a fixing portion fixed to the cooling portion,
The battery device according to claim 1 , wherein the fixing portions of two of the battery modules adjacent to each other in the first direction are aligned in the second direction.
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