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JP7694427B2 - Battery module and battery pack - Google Patents
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JP7694427B2 - Battery module and battery pack - Google Patents

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Description

本件は、断熱部材を介して横方向に並設された複数の電池セルが電池ケース内に収容された電池モジュール及び、当該電池モジュールを備えた電池パックに関する。 This case relates to a battery module in which multiple battery cells arranged side by side in the horizontal direction with a heat insulating member interposed therebetween are housed in a battery case, and a battery pack including the battery module.

従来、例えば車両の走行駆動用電池のように、高出力高容量の電池には、単電池(電池セル)を複数個組み合わせて構成された電池モジュールや、当該電池モジュールを備えた電池パックを採用したものが知られている。このような電池モジュールまたは電池パックでは、万一、一つの電池セルが熱暴走(発煙)を起こすと、隣接する電池セルも熱暴走を起こす可能性がある。このため、電池モジュールまたは電池パックには、一つの電池セルの熱暴走時に、隣接する電池セルの連鎖的な熱暴走(連爆)を抑制することが求められている。例えば、特許文献1には、互いに隣接する電池セルの間に熱暴走防止シートを配設することで、隣接する電池セルへの熱伝達や連爆を防止又は抑制したバッテリモジュール(電池パック)が開示されている。 Conventionally, for high-output, high-capacity batteries, such as those used to drive vehicles, battery modules made up of a combination of multiple single cells (battery cells) and battery packs equipped with such battery modules have been known. In such battery modules or battery packs, if one battery cell experiences thermal runaway (emission of smoke), there is a possibility that adjacent battery cells may also experience thermal runaway. For this reason, battery modules or battery packs are required to suppress a chain reaction of thermal runaway (multiple explosions) of adjacent battery cells when one battery cell experiences thermal runaway. For example, Patent Document 1 discloses a battery module (battery pack) that prevents or suppresses heat transfer and multiple explosions to adjacent battery cells by disposing a thermal runaway prevention sheet between adjacent battery cells.

特開2018-206605号公報JP 2018-206605 A

上記の特許文献1では、隣接する電池セル間の横方向における熱伝達や連爆は防止され得る。しかしながら、電池セルの上方の空間を通じた連爆の防止には改善の余地がある。各電池セルの上面には、各電池セルの内圧が上昇した場合、例えば、内部短絡や過充電などにより発熱して発煙した場合に、内部のガスや煙を放出して内圧を下げるための安全弁が設けられることがある。このような電池セルを有する電池モジュールまたは電池パックでは、一部の電池セルの安全弁から放出されたガスが、電池セルの上方の空間を通じて他の電池セルに伝わり、連爆を起こす可能性があるからである。 In the above-mentioned Patent Document 1, lateral heat transfer and consecutive explosions between adjacent battery cells can be prevented. However, there is room for improvement in preventing consecutive explosions through the space above the battery cells. The upper surface of each battery cell may be provided with a safety valve to release internal gas or smoke to lower the internal pressure when the internal pressure of the battery cell rises, for example, when the battery cell generates heat and emits smoke due to an internal short circuit or overcharging. This is because in a battery module or battery pack having such battery cells, gas released from the safety valve of some battery cells may be transferred to other battery cells through the space above the battery cells, causing consecutive explosions.

本件は、上記のような課題に鑑み創案されたものであり、複数の電池セルのうち、いずれかの電池セルからガスが放出された場合に、その他の電池セルへの連爆を防ぐことを目的の一つとする。なお、この目的に限らず、後述する発明を実施するための形態に示す各構成により導かれる作用効果であって、従来の技術によっては得られない作用効果を奏することも本件の他の目的である。 This invention was invented in consideration of the above problems, and one of its objectives is to prevent consecutive explosions of the other battery cells when gas is released from one of the multiple battery cells. However, this objective is not the only objective, and another objective of this invention is to achieve effects that cannot be obtained by conventional technology, which are derived from the configurations shown in the embodiments of the invention described below.

開示の電池モジュール及び電池パックは、以下に開示する態様又は適用例として実現でき、上記の課題の少なくとも一部を解決する。
(1)ここで開示する電池モジュールは、断熱部材を介して横方向に並設された複数の電池セルが電池ケース内に収容された電池モジュールにおいて、各々の前記電池セルの上面には、前記各電池セルの内圧の上昇により開弁して前記各電池セル内のガスを放出するための安全弁が設けられ、前記複数の電池セルのうち、いずれかの前記電池セルの前記安全弁が開弁した場合には、前記安全弁が開弁した前記電池セルの放出ガスにより当該電池セル以外の他の前記電池セルの前記上面に連爆防止用の断熱膜が形成される。前記電池ケースは、前記複数の電池セルの前記上面よりも上方において前記複数の電池セルを覆う蓋部を備える。前記断熱膜を構成する部材は、前記蓋部に設けられており、前記放出ガスにより前記部材が前記複数の電池セルの前記上面に落下することで前記断熱膜が形成される。
The disclosed battery module and battery pack can be realized as aspects or application examples disclosed below, and solve at least some of the above problems.
(1) The battery module disclosed herein is a battery module in which a plurality of battery cells arranged side by side in the horizontal direction with a heat insulating member interposed therebetween are housed in a battery case, and a safety valve is provided on the upper surface of each of the battery cells to open due to an increase in the internal pressure of the battery cell and release gas within the battery cell, and when the safety valve of any of the battery cells opens, a heat insulating film for preventing multiple explosions is formed on the upper surfaces of the other battery cells by the gas released from the battery cell with the safety valve open. The battery case includes a lid portion that covers the plurality of battery cells above the upper surfaces of the plurality of battery cells. A member constituting the heat insulating film is provided on the lid portion, and the heat insulating film is formed when the member falls onto the upper surfaces of the plurality of battery cells due to the released gas.

)前記部材は、前記蓋部であり、前記蓋部は、前記電池ケースの外周部において前記電池ケースの側壁部と重複しない位置に設けられて前記蓋部を支持する支持部と、前記各電池セルの前記安全弁の直上に設けられた排煙部と、を備えることが好ましい。この場合、前記蓋部は、前記放出ガスにより、前記支持部が最初に溶解することで落下し、前記安全弁が開弁した前記電池セルの直上の前記排煙部が前記支持部の次に溶解することで前記放出ガスを前記電池ケース外に放出させる排煙口を形成することで、前記断熱膜を形成することが好ましい。 ( 2 ) The member is preferably the lid, and the lid preferably includes a support portion that is provided at a position on the outer periphery of the battery case that does not overlap with a side wall portion of the battery case and supports the lid, and a smoke exhaust portion that is provided directly above the safety valve of each battery cell. In this case, it is preferable that the lid is dropped by the released gas in such a manner that the support portion is dissolved first, and the smoke exhaust portion directly above the battery cell whose safety valve is open is dissolved next to the support portion to form a smoke exhaust port that releases the released gas to the outside of the battery case, thereby forming the insulating film.

)前記支持部は、前記蓋部の前記支持部以外の部分よりも融点の低い樹脂で形成されていることが好ましい。
)前記支持部は、前記蓋部の前記支持部以外の部分よりも薄肉に形成されていることが好ましい。
( 3 ) It is preferable that the support portion is formed of a resin having a lower melting point than the portion of the lid portion other than the support portion.
( 4 ) It is preferable that the support portion is formed thinner than the portion of the lid portion other than the support portion.

)前記蓋部における前記電池セル側を向く面には、前記放出ガスにより溶解されやすいフィルムにセラミック及び熱硬化樹脂を共に内包した包装体が複数設けられていることが好ましい。この場合、前記部材は、前記セラミック及び前記熱硬化樹脂であることが好ましい。
)前記包装体は、前記各電池セルの前記安全弁の直上からずれた位置に配置されることが好ましい。
)ここで開示する電池パックは、上記の(1)~()のいずれか一つに記載の電池モジュールを複数備える。
( 5 ) It is preferable that a surface of the lid portion facing the battery cell is provided with a plurality of packages each including a ceramic and a thermosetting resin in a film that is easily dissolved by the released gas. In this case, it is preferable that the members are the ceramic and the thermosetting resin.
( 6 ) It is preferable that the packaging body is positioned at a position offset from directly above the safety valve of each of the battery cells.
( 7 ) A battery pack disclosed herein includes a plurality of battery modules according to any one of (1) to ( 6 ) above.

開示の電池モジュール及び電池パックによれば、複数の電池セルのうち、いずれかの電池セルからガスが放出された場合に、その他の電池セルへの連爆を防ぐことができる。 The disclosed battery module and battery pack can prevent gas from being released from any one of multiple battery cells, causing a continuous explosion in the other battery cells.

第一実施形態に係る電池モジュールの縦断面図である。FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the battery module according to the first embodiment. 図1の電池モジュールの作用を説明する図であって、複数の電池セルのうち一つの安全弁が開弁した状態を示す電池モジュールの縦断面図である。FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the battery module of FIG. 1, and is a vertical cross-sectional view of the battery module showing a state in which a safety valve of one of the plurality of battery cells is open. 図1の電池モジュールの作用を説明する図であって、断熱膜を構成する電池ケースの蓋部が落下した状態を示す電池モジュールの縦断面図である。FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the battery module of FIG. 1, and is a vertical cross-sectional view of the battery module showing a state in which a lid portion of a battery case that constitutes a heat insulating film has fallen. 第二実施形態に係る電池モジュールの縦断面図である。FIG. 11 is a vertical cross-sectional view of a battery module according to a second embodiment. 図4の電池モジュールの作用を説明する図であって、断熱膜が形成された状態を示す電池モジュールの縦断面図である。FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the battery module of FIG. 4, and is a vertical cross-sectional view of the battery module showing a state in which a heat insulating film has been formed.

図面を参照して、実施形態としての電池モジュール及び電池パックについて説明する。以下に示す実施形態はあくまでも例示に過ぎず、以下の実施形態で明示しない種々の変形や技術の適用を排除する意図はない。本実施形態の各構成は、それらの趣旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。また、必要に応じて取捨選択することができ、あるいは適宜組み合わせることができる。 The battery module and battery pack as embodiments will be described with reference to the drawings. The embodiments described below are merely examples, and are not intended to exclude the application of various modifications or techniques not explicitly stated in the following embodiments. Each configuration of the present embodiment can be modified in various ways without departing from the spirit of the embodiment. In addition, the configurations can be selected or combined as necessary.

実施形態の電池モジュールは、複数の電池セルを備えるものであり、電池パックは、当該電池モジュールを備える。電池モジュールは、複数の電池セルのうちいずれかの電池セルが、例えば内部短絡や過充電などにより発熱して発煙した場合に、当該電池セルから放出されたガス(以下、「放出ガス」ともいう)により当該電池セル以外の他の電池セルが連爆することを防ぐ機能を有する。各電池セルの上面には、各電池セルの内圧の上昇により開弁して各電池セル内のガスを放出する安全弁が設けられている。電池モジュールには、複数の電池セルのうち、いずれかの電池セルの安全弁が開弁した場合に、当該電池セル以外の他の電池セルの上面に連爆防止用の断熱膜が形成される。これにより、電池セルの上方の空間を通じて他の電池セルに放出ガスの熱が伝達されることが抑制されるため、他の電池セルの連爆を抑制できる。 The battery module of the embodiment includes a plurality of battery cells, and the battery pack includes the battery module. The battery module has a function of preventing the other battery cells from exploding due to gas released from a battery cell (hereinafter also referred to as "released gas") when any of the battery cells generates heat and emits smoke due to, for example, an internal short circuit or overcharging. The upper surface of each battery cell is provided with a safety valve that opens when the internal pressure of the battery cell increases to release the gas in the battery cell. In the battery module, when the safety valve of any of the battery cells opens, a heat insulating film for preventing explosion is formed on the upper surface of the other battery cells other than the battery cell. This prevents the heat of the released gas from being transferred to the other battery cells through the space above the battery cell, thereby preventing explosion of the other battery cells.

なお、特許請求の範囲の「当該電池セル以外の他の前記電池セルの前記上面に連爆防止用の断熱膜が形成される」とは、「当該電池セル」の上面には断熱膜が形成されないことを意図したものではない。当該記載は、少なくとも「他の前記電池セルの前記上面」に断熱膜が形成されることを意図する。つまり、上記の記載が意図する構成には、「他の前記電池セルの前記上面」を含め「当該電池セル」の上面の一部にも断熱膜が形成される構成が含まれている。 Note that the phrase "An insulating film for preventing multiple explosions is formed on the upper surface of the other battery cells other than the battery cell in question" in the claims does not mean that no insulating film is formed on the upper surface of the "battery cell in question." The description means that an insulating film is formed on at least the "upper surface of the other battery cells." In other words, the configuration intended by the above description includes a configuration in which an insulating film is formed on part of the upper surface of the "battery cell in question," including the "upper surface of the other battery cells."

[1.第一実施形態]
[1-1.構成]
第一実施形態としての電池モジュール1を図1に示す。電池パックは、図示は省略するが、複数の電池モジュール1がケーシング内に収容されて構成されたものであり、例えば図示しない車両の床下に搭載される。複数の電池モジュール1を内包した電池パックは、車両の走行駆動用電池として利用される。この車両は、駆動源としてのエンジン及びモータと発電装置としてのジェネレータと蓄電装置としてのバッテリ(電池パック)とが搭載されたハイブリッド自動車(ハイブリッド電気自動車,HEV,Hybrid Electric Vehicle)またはプラグインハイブリッド自動車(プラグインハイブリッド電気自動車,PHEV,Plug-in Hybrid Electric Vehicle)、または、駆動源としてのモータと蓄電装置としてのバッテリとが搭載された電気自動車(BEV, Battery EV)である。プラグインハイブリッド自動車とは、バッテリに対する外部充電またはバッテリからの外部給電が可能なハイブリッド自動車を意味する。プラグインハイブリッド自動車と電気自動車とには、外部充電設備からの電力が送給される充電ケーブルを差し込むための充電口(インレット)や外部給電用のコンセント(アウトレット)が設けられる。
[1. First embodiment]
[1-1. Configuration]
FIG. 1 shows a battery module 1 as a first embodiment. Although not shown, the battery pack is configured by housing a plurality of battery modules 1 in a casing, and is mounted, for example, under the floor of a vehicle (not shown). The battery pack containing the plurality of battery modules 1 is used as a battery for driving the vehicle. This vehicle is a hybrid vehicle (HEV, Hybrid Electric Vehicle) or a plug-in hybrid vehicle (PHEV, Plug-in Hybrid Electric Vehicle) equipped with an engine and a motor as a driving source, a generator as a power generation device, and a battery (battery pack) as a power storage device, or an electric vehicle (BEV, Battery EV) equipped with a motor as a driving source and a battery as a power storage device. A plug-in hybrid vehicle means a hybrid vehicle capable of external charging of the battery or external power supply from the battery. A plug-in hybrid vehicle and an electric vehicle are provided with a charging port (inlet) for inserting a charging cable through which power is supplied from an external charging facility and an outlet (outlet) for external power supply.

図1に示すように、電池モジュール1は、複数の電池セル2が断熱部材4を介して横方向に並設された状態で、電池ケース3(以下、単に「ケース3」という)内に収容されて構成される。本実施形態において、上述の連爆防止用の断熱膜を構成する部材は、ケース3の後述する蓋部6である。第一実施形態の電池モジュール1では、複数の電池セル2のうち、いずれかの電池セル2が発熱して発煙した場合に、当該電池セル2から放出されたガスによりケース3の蓋部6が落下する。これにより、蓋部6は、電池セル2の上方の空間と各電池セル2との間の熱の伝達を妨げる連爆防止用の断熱膜として機能する。 As shown in FIG. 1, the battery module 1 is configured by housing a plurality of battery cells 2 arranged side by side in a horizontal direction with insulating members 4 interposed therebetween in a battery case 3 (hereinafter, simply referred to as "case 3"). In this embodiment, the member constituting the insulating film for preventing multiple explosions is the lid portion 6 of the case 3, which will be described later. In the battery module 1 of the first embodiment, when any one of the plurality of battery cells 2 generates heat and emits smoke, the lid portion 6 of the case 3 falls due to the gas released from that battery cell 2. As a result, the lid portion 6 functions as an insulating film for preventing multiple explosions, which prevents heat transfer between the space above the battery cell 2 and each battery cell 2.

各電池セル2は、例えば、リチウムイオン二次電池等の角型電池であり、容器部21と容器部21を上方から封止する上面部22(上面)とを備える。容器部21は、例えばアルミ箔を樹脂でコートしたパウチ型のフィルムである。容器部21は、ステンレス等の金属で形成された有底筒型のものであってもよい。容器部21の内部には、正極板,負極板及びセパレータを含む電極体(蓄電要素)が電解液と共に収容される。なお、図1~図3及び後述する第二実施形態の電池モジュール1′に係る図4及び図5では、電池セル2,2′の上面部22,22′のみを断面図として示し、その他の部分を簡略化して示している。また、図1~図5では、ケース3,3′内で横方向(図中左右方向)に8個の電池セル2,2′が並設された電池モジュール1,1′を例示しているが、電池セル2,2′の数はこれに限らない。 Each battery cell 2 is, for example, a rectangular battery such as a lithium ion secondary battery, and includes a container portion 21 and an upper surface portion 22 (upper surface) that seals the container portion 21 from above. The container portion 21 is, for example, a pouch-type film made of aluminum foil coated with resin. The container portion 21 may be a bottomed cylindrical type made of metal such as stainless steel. Inside the container portion 21, an electrode body (electricity storage element) including a positive electrode plate, a negative electrode plate, and a separator is housed together with an electrolyte. Note that in Figs. 1 to 3 and Figs. 4 and 5 relating to a battery module 1' of a second embodiment described later, only the upper surface portions 22, 22' of the battery cells 2, 2' are shown as cross-sectional views, and other parts are shown in a simplified manner. Also, Figs. 1 to 5 show battery modules 1, 1' in which eight battery cells 2, 2' are arranged side by side in the horizontal direction (left and right direction in the figures) in the cases 3, 3', but the number of battery cells 2, 2' is not limited to this.

上面部22には、容器部21内に収容された電極体の正極板及び負極板のそれぞれに接続される正極端子23及び負極端子24が上方に向かって突設される。複数の電池セル2は、正極端子23及び負極端子24のそれぞれを介して互いに直列に接続される。上面部22にはさらに、正極端子23及び負極端子24の間に安全弁25が設けられる。安全弁25は、上面部22の他の部分よりも相対的に脆弱に形成されており、例えば、容器部21内で内部短絡(ショート)が生じた際等に、容器部21の内圧が所定値に達すると開弁するように構成される。これにより容器部21の内圧が上昇した場合でも、容器部21内のガスが開弁した安全弁25から外部に噴出する。したがって、内圧の上昇による容器部21の破裂を抑制することができる。 On the upper surface portion 22, a positive terminal 23 and a negative terminal 24 are provided to protrude upward and are connected to the positive and negative plates of the electrode body contained in the container portion 21, respectively. The battery cells 2 are connected in series to each other via the positive terminal 23 and the negative terminal 24, respectively. The upper surface portion 22 is further provided with a safety valve 25 between the positive terminal 23 and the negative terminal 24. The safety valve 25 is formed relatively weaker than other parts of the upper surface portion 22, and is configured to open when the internal pressure of the container portion 21 reaches a predetermined value, for example, when an internal short circuit occurs in the container portion 21. As a result, even if the internal pressure of the container portion 21 increases, the gas in the container portion 21 is ejected to the outside from the opened safety valve 25. Therefore, it is possible to suppress the rupture of the container portion 21 due to the increase in internal pressure.

ケース3は、トレイ部5の上方から蓋部6が組み合わされることで構成される電池モジュール1の外殻である。ケース3は、例えば、後述する支持部61及び排煙部62を除き、ステンレス等の金属で成形される。 The case 3 is the outer shell of the battery module 1, which is formed by combining the lid part 6 from above the tray part 5. The case 3 is formed of a metal such as stainless steel, for example, except for the support part 61 and the smoke exhaust part 62 described below.

トレイ部5は、上面側が開放された箱形の容器である。トレイ部5は、平板状の底壁部51と、底壁部51の周縁部から立設された側壁部52とを有する。底壁部51は、例えば上面視で略直方形状をなす。側壁部52は、底壁部51の形状に対応して、四角筒状をなす。複数の電池セル2は、底壁部51の上に載置される。なお、図1では、左右方向に並設された複数の電池セル2を例示しているが、複数の電池セル2は、紙面に直交する方向に並設されていてもよい。つまり、上述の「横方向」とは、ケース3の底壁部51に沿う方向を意味する。 The tray portion 5 is a box-shaped container with an open top. The tray portion 5 has a flat bottom wall portion 51 and a side wall portion 52 erected from the peripheral portion of the bottom wall portion 51. The bottom wall portion 51 has, for example, a substantially rectangular shape when viewed from above. The side wall portion 52 has a rectangular tubular shape corresponding to the shape of the bottom wall portion 51. The multiple battery cells 2 are placed on the bottom wall portion 51. Note that, although FIG. 1 illustrates multiple battery cells 2 arranged side by side in the left-right direction, the multiple battery cells 2 may also be arranged side by side in a direction perpendicular to the paper surface. In other words, the above-mentioned "horizontal direction" means a direction along the bottom wall portion 51 of the case 3.

蓋部6は、電池セル2よりも上方において複数の電池セル2の全てを覆う部材である。本実施形態の蓋部6は、上述のトレイ部5の形状に対応して上面視で略直方形状をなし、トレイ部5の側壁部52に内嵌する平板状をなす。つまり、本実施形態の蓋部6は、側壁部52と横方向に重複しないように配置される。蓋部6は、複数の電池セル2の上面部22よりも上方において、複数の電池セル2の上面部22との間に空間を形成するように配置される。 The lid portion 6 is a member that covers all of the battery cells 2 above the battery cells 2. The lid portion 6 in this embodiment has a generally rectangular shape in top view corresponding to the shape of the tray portion 5 described above, and is a flat plate that fits inside the side wall portion 52 of the tray portion 5. In other words, the lid portion 6 in this embodiment is positioned so as not to overlap the side wall portion 52 in the lateral direction. The lid portion 6 is positioned above the top surface portions 22 of the battery cells 2 so as to form a space between the lid portion 6 and the top surface portions 22 of the battery cells 2.

蓋部6には、上面視でその外形をなす外周部において、側壁部52と横方向に重複しない位置に設けられて蓋部6を支持する支持部61が設けられる。上述のように、本実施形態の蓋部6は、トレイ部5の側壁部52に内嵌することから、支持部61は、蓋部6の外周部そのものをなす。支持部61は、側壁部52の内面に接着されることで、蓋部6を支持する。蓋部6は、支持部61により支持されてその位置が固定され、ケース3は、支持部61が側壁部52の内面に接着されることで密閉される。 The lid portion 6 is provided with a support portion 61 that is provided at a position that does not overlap laterally with the side wall portion 52 at the outer periphery that forms the outer shape of the lid portion 6 when viewed from above and supports the lid portion 6. As described above, since the lid portion 6 in this embodiment is fitted inside the side wall portion 52 of the tray portion 5, the support portion 61 forms the outer periphery of the lid portion 6 itself. The support portion 61 supports the lid portion 6 by being adhered to the inner surface of the side wall portion 52. The lid portion 6 is supported and fixed in position by the support portion 61, and the case 3 is sealed by adhering the support portion 61 to the inner surface of the side wall portion 52.

支持部61は、蓋部6の支持部61以外の部分よりも放出ガスによって溶かされやすく構成される。支持部61の構成方法としては、例えば、蓋部6の支持部61を構成する部分だけ支持部61以外の部分よりも融点の低い樹脂で成形することで構成してもよい。また、支持部61を構成する部分だけ支持部61以外の部分よりも薄肉に形成することで構成してもよい。或いは、これらを組み合わせて構成してもよい。 The support portion 61 is configured to be more easily melted by the released gas than the other portions of the lid portion 6. For example, the support portion 61 may be configured by molding only the portion constituting the support portion 61 of the lid portion 6 from a resin having a lower melting point than the other portions of the support portion 61. Alternatively, the support portion 61 may be configured by forming only the portion constituting the support portion 61 to be thinner than the other portions of the support portion 61. Alternatively, a combination of these may be used.

さらに、蓋部6には、各電池セル2の安全弁25の直上に、支持部61の次に放出ガスによって溶かされやすく構成された排煙部62が設けられる。排煙部62は、例えば、支持部61よりも融点が高く、且つ、蓋部6の支持部61及び排煙部62以外の部分よりも融点の低い樹脂で成形することで構成されてもよい。また、排煙部62は、支持部61よりも肉厚で、且つ、蓋部6の支持部61及び排煙部62以外の部分よりも薄肉に形成することで構成されてもよい。或いは、排煙部62は、これらを組み合わせて、支持部61の次に溶かされやすくなるように構成されてもよい。 Furthermore, the lid portion 6 is provided with a smoke exhaust portion 62 directly above the safety valve 25 of each battery cell 2, which is configured to be the second most likely to melt by released gas after the support portion 61. The smoke exhaust portion 62 may be configured, for example, by molding a resin having a higher melting point than the support portion 61 and a lower melting point than the portions of the lid portion 6 other than the support portion 61 and the smoke exhaust portion 62. The smoke exhaust portion 62 may also be configured to be thicker than the support portion 61 and thinner than the portions of the lid portion 6 other than the support portion 61 and the smoke exhaust portion 62. Alternatively, the smoke exhaust portion 62 may be configured by combining these so as to be the second most likely to melt after the support portion 61.

断熱部材4は、隣り合う電池セル2への熱の伝達を抑制する部材である。断熱部材4は、例えば、セラミック材で成形される。本実施形態では、ケース3の底壁部51から電池セル2の上面部22の位置まで立設された断熱部材4を例示する。なお、断熱部材4の形状は、隣接する電池セル2同士の熱の伝達を抑制する形状であれば特に限らない。また、隣接する電池セル2同士の間には、各電池セル2を冷却するための冷却水が流動する冷却路が設けられていてもよい。また、ケース3内には、各電池セル2を空冷するためのファンや通風路が設けられていてもよい。 The heat insulating member 4 is a member that suppresses the transfer of heat to adjacent battery cells 2. The heat insulating member 4 is formed, for example, from a ceramic material. In this embodiment, the heat insulating member 4 is illustrated as being erected from the bottom wall portion 51 of the case 3 to the position of the upper surface portion 22 of the battery cell 2. The shape of the heat insulating member 4 is not particularly limited as long as it is a shape that suppresses the transfer of heat between adjacent battery cells 2. In addition, a cooling path through which cooling water flows to cool each battery cell 2 may be provided between adjacent battery cells 2. In addition, a fan or a ventilation path for air-cooling each battery cell 2 may be provided inside the case 3.

[1-2.作用]
次に、複数の電池セル2の一つが発熱して発煙した場合における上記の電池モジュール1の作用を説明する。
[1-2. Effect]
Next, the operation of the battery module 1 when one of the battery cells 2 generates heat and emits smoke will be described.

例えば、内部短絡や過充電などにより、複数の電池セル2のうち一つの電池セル2(以下、「発煙セル2」という)が、発熱して発煙すると、図2に示すように、発煙セル2の容器部21の内圧が上昇し、安全弁25が開弁する。これにより、発煙セル2の安全弁25から高温の放出ガスが噴出して、電池セル2と蓋部6との間の空間に放出ガスが充満する。蓋部6は、高温の放出ガスに晒されて、或いは、放出ガスの圧力により、蓋部6のうち最も溶解されやすい支持部61が溶解する。これにより、支持部61による蓋部6の支持が解除される。 For example, when one of the multiple battery cells 2 (hereinafter referred to as the "smoking cell 2") generates heat and emits smoke due to an internal short circuit or overcharging, as shown in FIG. 2, the internal pressure of the container 21 of the smoke-emitting cell 2 rises and the safety valve 25 opens. This causes high-temperature released gas to be ejected from the safety valve 25 of the smoke-emitting cell 2, filling the space between the battery cell 2 and the lid 6. The lid 6 is exposed to the high-temperature released gas, or the pressure of the released gas causes the support portion 61 of the lid 6, which is the most easily dissolved portion, to melt. This causes the support of the lid 6 by the support portion 61 to be released.

支持部61による支持が解除されることで、図3に示すように、蓋部6は下方に落下する。これにより、蓋部6は、電池セル2とその上方の空間との間を断熱する断熱膜となる。また、このとき、発煙セル2の直上に位置する蓋部6の排煙部62は、発煙セル2から噴出する高温の放出ガスに晒されて、或いは、放出ガスの圧力により、溶解する。これにより、発煙セル2の直上には放出ガスが流動可能な排煙口62hが形成される。 When the support by the support portion 61 is released, the lid portion 6 falls downward as shown in FIG. 3. As a result, the lid portion 6 becomes an insulating film that insulates the battery cell 2 from the space above it. At this time, the smoke exhaust portion 62 of the lid portion 6 located directly above the smoke-producing cell 2 is exposed to the high-temperature released gas ejected from the smoke-producing cell 2, or is dissolved by the pressure of the released gas. As a result, a smoke exhaust port 62h through which the released gas can flow is formed directly above the smoke-producing cell 2.

発煙セル2の放出ガスは、この排煙口62hからケース3の外部に放出される。このとき、ケース3の外部において、発煙セル2の付近の電池セル2の上方にも放出ガスが蔓延する。しかし、発煙セル2以外の他の電池セル2とその上方の空間との間には上述のように断熱膜としての蓋部6が存在する。このため、放出ガスの熱により他の電池セル2が発熱することが蓋部6により妨げられる。 The gas released from the smoke-producing cell 2 is released from this smoke exhaust port 62h to the outside of the case 3. At this time, outside the case 3, the released gas also spreads above the battery cells 2 near the smoke-producing cell 2. However, as described above, the lid 6 exists as an insulating film between the other battery cells 2 other than the smoke-producing cell 2 and the space above them. Therefore, the lid 6 prevents the other battery cells 2 from generating heat due to the heat of the released gas.

よって、電池モジュール1では、断熱部材4により隣接する電池セル2間の横方向の熱伝達が抑制されるだけでなく、断熱膜としての蓋部6により電池セル2の上方の空間を通じた他の電池セル2への熱伝達も抑制されることから、他の電池セル2の連爆が抑制される。なお、上述の通り、上面部22には正極端子23及び負極端子24が突設されているため、上面部22と蓋部6との間には若干の隙間が形成されるが、放出ガスには上方に逃げる(流れる)性質があるため、当該隙間には放出ガスが流入しにくい。なお、電池パックのケーシングには、このケーシングの内圧が上昇したときに開放される弁が設けられていることが好ましく、放出ガスはこの弁が開弁することで電池パックから排煙されることが好ましい。 In the battery module 1, not only is the heat insulating member 4 used to suppress lateral heat transfer between adjacent battery cells 2, but the lid 6, which acts as a heat insulating film, also suppresses heat transfer to other battery cells 2 through the space above the battery cell 2, thereby suppressing the explosion of other battery cells 2. As described above, the positive and negative terminals 23 and 24 protrude from the upper surface 22, so a small gap is formed between the upper surface 22 and the lid 6. However, since the released gas has the tendency to escape (flow) upward, it is difficult for the released gas to flow into this gap. The casing of the battery pack is preferably provided with a valve that opens when the internal pressure of the casing rises, and the released gas is preferably exhausted from the battery pack by opening this valve.

[1-3.効果]
(1)上述の電池モジュール1及び電池パックによれば、発煙セル2の安全弁25が開弁した場合に、発煙セル2の放出ガスにより他の電池セル2の上面部22の上面に連爆防止用の断熱膜が形成される。これにより、電池セル2の上方の空間を通じて他の電池セル2に放出ガスの熱が伝達されることが抑制される。よって、他の電池セル2の連爆を防ぐことができる。また、電池モジュール1では、安全弁25が開弁した場合にのみ断熱膜が形成される。言い換えれば、各電池セル2の通常作動時には、各電池セル2の放熱が断熱膜により妨げられることがない。よって、電池セル2の放熱性の低下を防ぐことができる。延いては、電池セル2(電池モジュール1及び電池パック)の劣化を抑制することができる。
[1-3. Effects]
(1) According to the above-described battery module 1 and battery pack, when the safety valve 25 of the smoke-emitting cell 2 is opened, the gas released from the smoke-emitting cell 2 forms an insulating film for preventing multiple explosions on the upper surface of the upper surface portion 22 of the other battery cells 2. This prevents the heat of the released gas from being transferred to the other battery cells 2 through the space above the battery cell 2. This makes it possible to prevent multiple explosions of the other battery cells 2. In addition, in the battery module 1, the insulating film is formed only when the safety valve 25 is opened. In other words, during normal operation of each battery cell 2, the heat dissipation of each battery cell 2 is not hindered by the insulating film. This makes it possible to prevent a decrease in the heat dissipation performance of the battery cells 2. This in turn makes it possible to suppress deterioration of the battery cells 2 (the battery module 1 and the battery pack).

(2)各電池セル2の上面部22には、安全弁25だけでなく正極端子23や負極端子24も設けられる。このため、断熱膜を構成する部材を上面部22上に配置すると、電池モジュールや電池パックの構造が複雑になり得る。対して、上述の電池モジュール1及び電池パックでは、断熱膜を構成する部材が、ケース3の蓋部6に設けられるため、各電池セル2の正極端子23や負極端子24の配置に制約されることなく、簡単な構成で発煙時に断熱膜を形成することができる。 (2) The upper surface 22 of each battery cell 2 is provided with not only a safety valve 25 but also a positive terminal 23 and a negative terminal 24. For this reason, if the components constituting the insulating film are placed on the upper surface 22, the structure of the battery module or battery pack may become complicated. In contrast, in the battery module 1 and battery pack described above, the components constituting the insulating film are provided on the lid portion 6 of the case 3, so that the insulating film can be formed with a simple structure when smoke is generated without being restricted by the placement of the positive terminal 23 and negative terminal 24 of each battery cell 2.

(3)上述の電池モジュール1及び電池パックにおいて、断熱膜を構成する部材は、ケース3の蓋部6である。このように、各電池セル2を収容するためのケース3の蓋部6を、断熱膜を構成する部材としても利用することで、部品点数を増加させることなく他の電池セル2の連爆を防ぐことができる。また、複数の電池セル2を覆う蓋部6を断熱膜を構成する部材として利用することで、他の電池セル2の上面を確実に覆うことができ、より確実に他の電池セル2の連爆を防ぐことができる。 (3) In the above-described battery module 1 and battery pack, the component that constitutes the insulating film is the lid portion 6 of the case 3. In this way, by using the lid portion 6 of the case 3 for housing each battery cell 2 as a component that constitutes the insulating film, it is possible to prevent the other battery cells 2 from exploding consecutively without increasing the number of parts. In addition, by using the lid portion 6 that covers the multiple battery cells 2 as a component that constitutes the insulating film, it is possible to reliably cover the top surfaces of the other battery cells 2, and it is possible to more reliably prevent the other battery cells 2 from exploding consecutively.

(4)支持部61を蓋部6の支持部61以外の部分よりも融点の低い樹脂で形成した場合には、電池セル2と蓋部6との間の空間内の温度上昇が当該部分の溶ける温度に至る前に、支持部61が溶け始める。このため、簡単な手法でより確実に支持部61による蓋部6の支持を解除し、蓋部6を落下させることができる。また、この場合、支持部61の板厚を蓋部6の支持部61以外の部分と同等とすることができるため、蓋部6の剛性強度を確保しつつ、発煙時には蓋部6を落下させることができる。 (4) If the support portion 61 is made of a resin with a lower melting point than the rest of the lid portion 6, the support portion 61 will begin to melt before the temperature rise in the space between the battery cell 2 and the lid portion 6 reaches the temperature at which that portion melts. This makes it possible to more reliably release the support of the lid portion 6 by the support portion 61 and drop the lid portion 6 using a simple technique. Also, in this case, the plate thickness of the support portion 61 can be made the same as the rest of the lid portion 6, so that the rigidity and strength of the lid portion 6 can be maintained while allowing the lid portion 6 to drop in the event of smoke generation.

(5)支持部61を蓋部6の支持部61以外の部分よりも薄肉に形成した場合には、蓋部6の材質を変更することなく簡単な構成で、発煙時の熱や勢い(圧力)を利用して蓋部6を落下させることができる。また、上記の支持部61の構成方法を組み合わせることで、発煙時の熱と勢い(圧力)とを利用してより素早く蓋部6を落下させることができる。 (5) When the support portion 61 is formed thinner than the remaining portions of the lid portion 6, the lid portion 6 can be dropped using the heat and momentum (pressure) generated when smoking, with a simple configuration without changing the material of the lid portion 6. In addition, by combining the above-mentioned configuration methods for the support portion 61, the lid portion 6 can be dropped more quickly using the heat and momentum (pressure) generated when smoking.

[2.第二実施形態]
図4は、第二実施形態としての電池モジュール1′を示す縦断面図である。電池モジュール1′は、連爆防止用の断熱膜を構成する部材が違う点、及び、ケース3′には支持部61及び排煙部62が設けられていない点で第一実施形態の電池モジュール1と異なる。以下の説明では、上述した第一実施形態と異なる構成をおもに説明し、第一実施形態の構成と対応する構成については図1の符号にダッシュ(′)を付し、重複する説明は省略する。なお、第二実施形態の電池パックについても図示は省略するが、第一実施形態と同様、複数の電池モジュール1′がケーシング内に収容されて構成される。
[2. Second embodiment]
FIG. 4 is a vertical cross-sectional view showing a battery module 1' as a second embodiment. The battery module 1' differs from the battery module 1 of the first embodiment in that the material constituting the heat insulating film for preventing multiple explosions is different, and the case 3' does not have a support part 61 and a smoke exhaust part 62. In the following description, the configuration different from the first embodiment described above will be mainly described, and the configuration corresponding to the configuration of the first embodiment will be marked with a prime (') and the overlapping description will be omitted. Note that although the battery pack of the second embodiment is not shown, it is configured by housing a plurality of battery modules 1' in a casing, similar to the first embodiment.

第二実施形態の電池モジュール1′において、連爆防止用の断熱膜を構成する部材は、ケース3′の蓋部6′に設けられたセラミック11及び熱硬化樹脂12である。第二実施形態の電池モジュール1′及び電池パックでは、複数の電池セル2′の一部が発熱して発煙した場合に、放出ガスにより、セラミック11及び熱硬化樹脂12が飛散して落下する。そして、熱硬化樹脂12が、放出ガスの熱によりセラミック11とともに各電池セル2′の上面部22′上で硬化することで、各電池セル2′の上方の空間と各電池セル2′との間の熱の伝達を防ぐ断熱膜F(図5参照)が形成される。 In the battery module 1' of the second embodiment, the components constituting the heat insulating film for preventing multiple explosions are the ceramic 11 and thermosetting resin 12 provided on the lid 6' of the case 3'. In the battery module 1' and battery pack of the second embodiment, when some of the battery cells 2' generate heat and emit smoke, the ceramic 11 and thermosetting resin 12 are scattered and fall due to the released gas. Then, the thermosetting resin 12 hardens on the upper surface 22' of each battery cell 2' together with the ceramic 11 due to the heat of the released gas, forming a heat insulating film F (see FIG. 5) that prevents heat transfer between the space above each battery cell 2' and each battery cell 2'.

セラミック11及び熱硬化樹脂12は、図4に示すように、フィルム7に内包された包装体8として、蓋部6′の電池セル2′側を向く面、すなわち、下面に配置される。セラミック11及び熱硬化樹脂12は、例えば、図4に二点鎖線で拡大して示すように、細かい粒子状に形成されて互いに混ざり合った粉体として設けられる。粒子の大きさは、例えば、1mmよりも小さい径(例えば、400μm)とされる。フィルム7は、放出ガスにより溶解されやすい薄い素材で構成される。 As shown in FIG. 4, the ceramic 11 and thermosetting resin 12 are arranged as a package 8 enclosed in a film 7 on the surface of the lid 6' facing the battery cell 2', i.e., on the underside. The ceramic 11 and thermosetting resin 12 are provided as a powder formed into fine particles and mixed together, for example, as shown enlarged by the two-dot chain line in FIG. 4. The particle size is, for example, a diameter smaller than 1 mm (for example, 400 μm). The film 7 is made of a thin material that is easily dissolved by the released gas.

セラミック11及び熱硬化樹脂12を内包する包装体8は、複数設けられる。また、包装体8は、好ましくは、各電池セル2′の安全弁25′の直上からずれた位置に配置される。ここでは、隣接する電池セル2′同士の間に配置された7個の包装体8を例示するが、包装体8の数はこれに限らない。また、包装体8の配置もこれに限らない。例えば、包装体8は、各電池セル2′の安全弁25′が設けられる位置に対して、紙面に直交する方向にずれた位置に配置されていてもよい。 A plurality of packaging bodies 8 containing the ceramic 11 and thermosetting resin 12 are provided. The packaging bodies 8 are preferably positioned at positions offset from directly above the safety valves 25' of each battery cell 2'. Here, seven packaging bodies 8 are illustrated as being positioned between adjacent battery cells 2', but the number of packaging bodies 8 is not limited to this. The arrangement of the packaging bodies 8 is also not limited to this. For example, the packaging bodies 8 may be positioned at positions offset in a direction perpendicular to the paper surface from the positions where the safety valves 25' of each battery cell 2' are provided.

上記の電池モジュール1′の作用を説明する。発煙セル2′が発煙して発煙セル2′の安全弁25′が開弁すると、発煙セル2′の安全弁25′から高温の放出ガスが噴出する。蓋部6′に設けられた複数の包装体8のフィルム7は、放出ガスの熱により溶かされてセラミック11及び熱硬化樹脂12の粉体が露出する。そして、セラミック11及び熱硬化樹脂12は、噴出した放出ガスによって飛散する。 The operation of the battery module 1' described above will now be explained. When the smoke-producing cell 2' produces smoke and the safety valve 25' of the smoke-producing cell 2' opens, high-temperature released gas is ejected from the safety valve 25' of the smoke-producing cell 2'. The film 7 of the multiple packages 8 attached to the lid 6' is melted by the heat of the released gas, exposing the ceramic 11 and thermosetting resin 12 powder. The ceramic 11 and thermosetting resin 12 are then scattered by the ejected released gas.

詳述すると、セラミック11及び熱硬化樹脂12は、図5のドット塗の矢印で示すように、発煙セル2′の安全弁25′を中心に蔓延する放出ガスの流れに乗って、斜めに吹き飛ばされて飛散する。なお、本実施形態では、上述の通り、発煙セル2′の直上に包装体8が配置されていないため、発煙セル2′の安全弁25′から上方に向かって流れる放出ガスによって、セラミック11及び熱硬化樹脂12が蓋部6′に張り付くことが防止される。 In more detail, the ceramic 11 and thermosetting resin 12 are blown away diagonally by the flow of released gas spreading from the safety valve 25' of the smoke generating cell 2' as shown by the dotted arrows in Figure 5. In this embodiment, as described above, the packaging body 8 is not placed directly above the smoke generating cell 2', so that the released gas flowing upward from the safety valve 25' of the smoke generating cell 2' prevents the ceramic 11 and thermosetting resin 12 from sticking to the lid 6'.

その後、飛散したセラミック11及び熱硬化樹脂12は、電池セル2′の上面に落下して付着し、放出ガスの熱と圧力とによって熱硬化樹脂12がセラミック11とともに硬化する。これにより、他の電池セル2′の上面部22′上には、断熱膜Fが形成される。よって、断熱膜Fにより電池セル2′の上方の空間を通じた他の電池セル2′への熱伝達が抑制されることから、他の電池セル2′の連爆が抑制される。 The scattered ceramic 11 and thermosetting resin 12 then fall onto the upper surface of the battery cell 2' and adhere thereto, where the heat and pressure of the released gas causes the thermosetting resin 12 to harden together with the ceramic 11. As a result, a heat insulating film F is formed on the upper surface 22' of the other battery cells 2'. Therefore, the heat insulating film F prevents heat transfer to the other battery cells 2' through the space above the battery cell 2', thereby preventing the other battery cells 2' from exploding in succession.

上述した電池モジュール1′及び電池パックにおいても、第一実施形態の電池モジュール1及び電池パックと同様の効果を得ることができる。すなわち、上述の電池モジュール1′及び電池パックによれば、発煙セル2′の安全弁25′が開弁した場合に、発煙セル2′の放出ガスにより他の電池セル2′の上面部22′の上面に連爆防止用の断熱膜Fが形成されるため、他の電池セル2′の連爆を防ぐことができる。また、電池モジュール1′及び電池パックでは、安全弁25′が開弁した場合にのみ断熱膜Fが形成されるため、電池セル2′の放熱性の低下を防ぐことができる。さらに、断熱膜Fを構成するセラミック11及び熱硬化樹脂12は、蓋部6′に設けられるため、簡単な構成で各電池セル2′の上面に断熱膜Fを形成することができる。 The above-mentioned battery module 1' and battery pack can achieve the same effect as the battery module 1 and battery pack of the first embodiment. That is, according to the above-mentioned battery module 1' and battery pack, when the safety valve 25' of the smoke-emitting cell 2' is opened, the gas released from the smoke-emitting cell 2' forms an insulating film F for preventing consecutive explosions on the upper surface of the upper surface portion 22' of the other battery cells 2', so that the consecutive explosions of the other battery cells 2' can be prevented. In addition, in the battery module 1' and battery pack, the insulating film F is formed only when the safety valve 25' is opened, so that the deterioration of the heat dissipation properties of the battery cells 2' can be prevented. Furthermore, since the ceramic 11 and thermosetting resin 12 constituting the insulating film F are provided on the lid portion 6', the insulating film F can be formed on the upper surface of each battery cell 2' with a simple structure.

(6)また、上述の電池モジュール1′及び電池パックにおいて、断熱膜Fを構成する部材は、セラミック11と熱硬化樹脂12とであり、セラミック11及び熱硬化樹脂12はフィルム7に内包された包装体8として蓋部6′の下面に配置される。このように、蓋部6′の下面に包装体8を貼り付けるだけで連爆を防ぐことができるため、既存の電池モジュールや電池パックにも適用しやすく、汎用性を高めることができる。また、電池モジュール1′には、複数の包装体8が設けられることから、複数の電池セル2′のどの電池セル2′の発煙にも対応することができる。 (6) In addition, in the above-mentioned battery module 1' and battery pack, the components constituting the insulating film F are ceramic 11 and thermosetting resin 12, and the ceramic 11 and thermosetting resin 12 are placed on the underside of the lid portion 6' as a packaging body 8 enclosed in a film 7. In this way, consecutive explosions can be prevented simply by attaching the packaging body 8 to the underside of the lid portion 6', making it easy to apply to existing battery modules and battery packs and increasing versatility. In addition, since the battery module 1' is provided with multiple packaging bodies 8, it can respond to smoke generation from any of the multiple battery cells 2'.

(7)包装体8が各電池セル2′の安全弁25′の直上からずれた位置に配置されることで、放出ガスの勢いで包装体8に含まれるセラミック11及び熱硬化樹脂12が蓋部6′に張り付くことを防止することができる。また、この場合、セラミック11及び熱硬化樹脂12は、発煙セル2′の安全弁25′を中心に蔓延する放出ガスの流れに乗って、斜めに吹き飛ばされて落下する。このため、他の電池セル2′の上面にセラミック11及び熱硬化樹脂12が局所的に集まることを抑制することができる。よって、他の電池セル2′の上面に満遍なく断熱膜Fを形成することができる。 (7) By positioning the packaging body 8 at a position offset from directly above the safety valve 25' of each battery cell 2', it is possible to prevent the ceramic 11 and thermosetting resin 12 contained in the packaging body 8 from sticking to the lid portion 6' due to the force of the released gas. In this case, the ceramic 11 and thermosetting resin 12 are blown away diagonally and fall along with the flow of released gas spreading from the safety valve 25' of the smoke-emitting cell 2'. This makes it possible to prevent the ceramic 11 and thermosetting resin 12 from collecting locally on the upper surface of the other battery cells 2'. As a result, it is possible to form an insulating film F evenly on the upper surface of the other battery cells 2'.

[3.その他]
上述の電池モジュール1,1′及び電池パックの構成は一例である。電池パックは、上述の電池モジュール1,1′を複数備えたものでなくてもよい。この場合、各電池セル2,2′は、電池パックの外郭をなすケーシングに直接載置されていてもよい。また、この場合、当該ケーシングにケース3,3′の構成が適用されてもよい。つまり、特許請求の範囲の「電池モジュール」とは、「断熱部材を介して横方向に並設された複数の電池セルが電池ケース内に収容された」ものを意図したもの(便宜的によんだもの)であり、「電池モジュール」そのものが「電池パック」と読み替えられてもよい。
[3. Other]
The configurations of the battery modules 1, 1' and battery pack described above are examples. The battery pack does not have to include a plurality of the battery modules 1, 1' described above. In this case, each battery cell 2, 2' may be directly placed on a casing that forms the outer shell of the battery pack. In addition, in this case, the configuration of the case 3, 3' may be applied to the casing. In other words, the "battery module" in the claims is intended to mean (for convenience) "a battery case in which a plurality of battery cells arranged side by side in the horizontal direction via a heat insulating member are housed," and the "battery module" itself may be read as a "battery pack."

各電池セル2,2′は、上面部22,22′に安全弁25,25′を有する電池であれば、角型に限らない。ケース3,3′の形状も、複数の電池セル2,2′を横方向に並設できるものであれば矩形の筐体に限らない。第一実施形態の電池モジュール1において、蓋部6は、電池セル2の発煙時に支持部61が初めに溶解して落下できるものであれば、上述のものに限らない。例えば、蓋部6は、トレイ部5の側壁部52に外嵌するものであってもよい。この場合、支持部61は、蓋部6の外周部のうち内側の部分であって側壁部52と横方向に重複しない位置(支持部61が溶解したときに、蓋部6における支持部61の内側部分が落下する位置)に設けられていればよい。 The battery cells 2, 2' are not limited to being rectangular, as long as they have safety valves 25, 25' on the upper surface portions 22, 22'. The shape of the case 3, 3' is not limited to being rectangular, as long as it can accommodate a plurality of battery cells 2, 2' arranged side by side in the horizontal direction. In the battery module 1 of the first embodiment, the lid portion 6 is not limited to the above-mentioned one, as long as the support portion 61 can melt and fall first when the battery cell 2 emits smoke. For example, the lid portion 6 may be fitted to the side wall portion 52 of the tray portion 5. In this case, the support portion 61 may be provided in the inner part of the outer periphery of the lid portion 6, at a position that does not overlap the side wall portion 52 in the horizontal direction (at a position where the inner part of the support portion 61 in the lid portion 6 falls when the support portion 61 melts).

第二実施形態の電池モジュール1′に、第一実施形態の蓋部6の構成を適用してもよい。この場合、電池モジュール1′には、包装体8に内包されるセラミック11及び熱硬化樹脂12により形成される断熱膜Fと、蓋部6′により形成される断熱膜との二重の断熱膜が形成されるため、断熱膜の断熱性がより向上される。特に、第二実施形態の電池モジュール1′では、飛散したセラミック11及び熱硬化樹脂12により断熱膜Fが形成されることから、断熱膜Fの形状や位置を正確にコントロールすることが難しい。対して、第一実施形態の電池モジュール1では、自重によって落下する蓋部6により断熱膜が形成されることから、断熱膜の形状や位置をより正確にコントロールできる。よって、第一実施形態に開示の構成を第二実施形態の電池モジュール1′に適用することで、断熱膜の断熱性をより向上させることができる。 The configuration of the lid portion 6 of the first embodiment may be applied to the battery module 1' of the second embodiment. In this case, the battery module 1' has a double insulating film formed by the insulating film F formed by the ceramic 11 and thermosetting resin 12 contained in the packaging body 8 and the insulating film formed by the lid portion 6', so that the insulating property of the insulating film is further improved. In particular, in the battery module 1' of the second embodiment, since the insulating film F is formed by the scattered ceramic 11 and thermosetting resin 12, it is difficult to accurately control the shape and position of the insulating film F. In contrast, in the battery module 1 of the first embodiment, since the insulating film is formed by the lid portion 6 that falls by its own weight, the shape and position of the insulating film can be more accurately controlled. Therefore, by applying the configuration disclosed in the first embodiment to the battery module 1' of the second embodiment, the insulating property of the insulating film can be further improved.

また、第二実施形態の蓋部6′には、第一実施形態の排煙部62が設けられていてもよい。第二実施形態の蓋部6′には、ケース3′の内部とケース3′の外部とを連通させるホースを備えた排煙機構が設けられていてもよい。また、電池モジュール1,1′は、車両の走行駆動用電池に限らず、複数の電池セルを備える種々の電池モジュールや電池パックに適用されてもよい。 The lid 6' of the second embodiment may be provided with the smoke exhaust section 62 of the first embodiment. The lid 6' of the second embodiment may be provided with a smoke exhaust mechanism equipped with a hose that connects the inside of the case 3' to the outside of the case 3'. The battery modules 1, 1' are not limited to batteries for driving a vehicle, and may be applied to various battery modules and battery packs equipped with multiple battery cells.

1,1′ 電池モジュール
2,2′ 電池セル
3,3′ ケース(電池ケース)
4,4′ 断熱部材
6,6′ 蓋部
7 フィルム
8 包装体
11 セラミック
12 熱硬化性樹脂
22,22′ 上面部
25,25′ 安全弁
61 支持部
62 排煙部
62h 排煙口
F 断熱膜
1, 1' Battery module 2, 2' Battery cell 3, 3' Case (battery case)
Reference Signs 4, 4': Insulating member 6, 6': Lid 7: Film 8: Packaging body 11: Ceramic 12: Thermosetting resin 22, 22': Upper surface 25, 25': Safety valve 61: Support 62: Smoke exhaust 62h: Smoke exhaust port F: Insulating film

Claims (7)

断熱部材を介して横方向に並設された複数の電池セルが電池ケース内に収容された電池モジュールにおいて、
各々の前記電池セルの上面には、前記各電池セルの内圧の上昇により開弁して前記各電池セル内のガスを放出するための安全弁が設けられ、
前記複数の電池セルのうち、いずれかの前記電池セルの前記安全弁が開弁した場合には、前記安全弁が開弁した前記電池セルの放出ガスにより当該電池セル以外の他の前記電池セルの前記上面に連爆防止用の断熱膜が形成され
前記電池ケースは、前記複数の電池セルの前記上面よりも上方において前記複数の電池セルを覆う蓋部を備え、
前記断熱膜を構成する部材は、前記蓋部に設けられており、
前記放出ガスにより前記部材が前記複数の電池セルの前記上面に落下することで前記断熱膜が形成される
ことを特徴とする、電池モジュール
In a battery module in which a plurality of battery cells are arranged in parallel in a horizontal direction with a heat insulating member interposed therebetween and housed in a battery case,
a safety valve is provided on an upper surface of each of the battery cells to open when the internal pressure of the battery cell increases to release gas within the battery cell;
When the safety valve of any one of the plurality of battery cells is opened, a heat insulating film for preventing multiple explosions is formed on the upper surfaces of the other battery cells by the gas released from the battery cell whose safety valve is opened ,
the battery case includes a lid portion that covers the plurality of battery cells above the upper surfaces of the plurality of battery cells,
The member constituting the heat insulating film is provided on the lid portion,
The released gas causes the member to fall onto the upper surfaces of the plurality of battery cells, thereby forming the insulating film.
A battery module comprising :
前記部材は、前記蓋部であり、
前記蓋部は、前記電池ケースの外周部において前記電池ケースの側壁部と重複しない位置に設けられて前記蓋部を支持する支持部と、前記各電池セルの前記安全弁の直上に設けられた排煙部と、を備え、
前記蓋部は、前記放出ガスにより、前記支持部が最初に溶解することで落下し、前記安全弁が開弁した前記電池セルの直上の前記排煙部が前記支持部の次に溶解することで前記放出ガスを前記電池ケース外に放出させる排煙口を形成することで、前記断熱膜を形成する
ことを特徴とする、請求項に記載の電池モジュール。
The member is the lid portion,
the lid portion includes a support portion that is provided at a position on the outer periphery of the battery case that does not overlap with a side wall portion of the battery case and that supports the lid portion, and a smoke exhaust portion that is provided directly above the safety valve of each of the battery cells,
2. The battery module of claim 1, characterized in that the lid portion forms the insulating film by causing the support portion to dissolve first due to the released gas, and then causing the smoke exhaust portion directly above the battery cell where the safety valve is open to dissolve next to the support portion, thereby forming a smoke exhaust port that releases the released gas outside the battery case .
前記支持部は、前記蓋部の前記支持部以外の部分よりも融点の低い樹脂で形成されている
ことを特徴とする、請求項に記載の電池モジュール。
3. The battery module according to claim 2 , wherein the support portion is made of a resin having a melting point lower than that of the other portion of the lid portion than the support portion.
前記支持部は、前記蓋部の前記支持部以外の部分よりも薄肉に形成されている
ことを特徴とする、請求項又はに記載の電池モジュール。
4. The battery module according to claim 2 , wherein the support portion is formed to be thinner than a portion of the lid portion other than the support portion.
前記蓋部における前記電池セル側を向く面には、前記放出ガスにより溶解されやすいフィルムにセラミック及び熱硬化樹脂を共に内包した包装体が複数設けられ、
前記部材は、前記セラミック及び前記熱硬化樹脂である
ことを特徴とする、請求項のいずれか一項に記載の電池モジュール。
a surface of the lid portion facing the battery cell is provided with a plurality of packages each including a ceramic and a thermosetting resin in a film that is easily dissolved by the released gas;
The battery module according to claim 1 , wherein the member is the ceramic and the thermosetting resin.
前記包装体は、前記各電池セルの前記安全弁の直上からずれた位置に配置される
ことを特徴とする、請求項に記載の電池モジュール。
6. The battery module according to claim 5 , wherein the packaging body is disposed at a position offset from directly above the safety valve of each of the battery cells.
請求項1~のいずれか一項に記載の電池モジュールを複数備える
ことを特徴とする、電池パック。
A battery pack comprising a plurality of battery modules according to any one of claims 1 to 6 .
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