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公開番号2025011565
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-24
出願番号2023113752
出願日2023-07-11
発明の名称二次電池モジュール
出願人本田技研工業株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H01M 50/262 20210101AFI20250117BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】充放電によって体積が変動する二次電池を用いても、サイクル特性が優れる二次電池モジュールを提供すること。
【解決手段】複数個の二次電池を積層した電池積層体と、前記電池積層体の積層方向の両端に配置された一対のエンドプレートと、を有する二次電池モジュールであって、隣接する前記二次電池の間及び前記電池積層体と前記エンドプレートとの間の少なくとも一方に配置される緩衝材をさらに備え、前記電池積層体の積層方向に直交する第1方向において、前記緩衝材の一方の端部は前記積層方向の長さが大きい厚肉部とされ、他方の端部は前記積層方向の長さが前記厚肉部よりも小さい薄肉部とされている、二次電池モジュール。
【選択図】図1

特許請求の範囲【請求項１】
複数個の二次電池を積層した電池積層体と、前記電池積層体の積層方向の両端に配置された一対のエンドプレートと、を有する二次電池モジュールであって、
隣接する前記二次電池の間及び前記電池積層体と前記エンドプレートとの間の少なくとも一方に配置される緩衝材をさらに備え、
前記電池積層体の積層方向に直交する第１方向において、前記緩衝材の一方の端部は前記積層方向の長さが大きい厚肉部とされ、他方の端部は前記積層方向の長さが前記厚肉部よりも小さい薄肉部とされている、二次電池モジュール。
続きを表示（約 860 文字）【請求項２】
前記二次電池は、充放電によって体積が変動する、請求項１に記載の二次電池モジュール。
【請求項３】
前記緩衝材の前記薄肉部は前記第１方向に沿って先細るように傾斜しており、前記厚肉部に対する前記薄肉部の傾斜角度は０．０５７～１．１５度である、請求項１に記載の二次電池モジュール。
【請求項４】
前記積層方向と前記第１方向とに直交する第２方向において、前記緩衝材の前記厚肉部は中央を頂点とする円弧状とされている、請求項１に記載の二次電池モジュール。
【請求項５】
前記緩衝材は、前記積層方向と前記第１方向とに直交する第２方向と、前記第１方向と、に沿う面に溝が設けられていて、
前記面の前記第１方向における長さをＡとし、前記第２方向における長さをＣとして、
前記溝は、前記第１方向における前記厚肉部側端部の前記第２方向の中央点と、前記第１方向の薄肉部側端部の前記第２方向の両端から前記厚肉部側に向かって２／３Ａの長さまで位置にある２つの点とを結ぶ曲線状であるか、又は、前記中央点と、前記第１方向の薄肉部側端部の両端から前記第２方向に向かって１／５Ｃの長さまでの位置にある２つの点とを結ぶ曲線状である、請求項１に記載の二次電池モジュール。
【請求項６】
前記緩衝材は、前記薄肉部が前記厚肉部よりも重力方向の上側に位置するように配置されている、請求項１に記載の二次電池モジュール。
【請求項７】
前記二次電池は、正極と負極とをセパレータを介して積層した電極積層体と、電解液と、前記電極積層体及び電解液を収容する包装体と、を有し、
前記二次電池は、前記電極積層体の積層方向が前記電池積層体の積層方向に一致するように配置されている、請求項１に記載の二次電池モジュール。
【請求項８】
前記負極は、充電によって体積が増加し、放電によって体積が減少する、請求項７に記載の二次電池モジュール。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、二次電池モジュールに関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、より多くの人々が手ごろで信頼でき、持続可能かつ先進的なエネルギーへのアクセスを確保できるようにするため、エネルギーの効率化に貢献する二次電池モジュールに関する研究開発が行われている。二次電池モジュールは、複数個の二次電池を組み合わせてモジュール化したものであり、一般に、複数個の二次電池を積層したセル積層体と、セル積層体の積層方向の両端に配置された一対のエンドプレートとを含む。二次電池モジュールは、電気自動車やハイブリッド電気自動車のモータ駆動用等、大電流、高電圧を要する用途に用いられる。
【０００３】
二次電池モジュールでは、二次電池と二次電池との間やセル積層体とエンドプレートとの間に緩衝材を配置して、バッテリセルの積層方向に荷重（拘束力）を付与することが検討されている。緩衝材としては、板ばねや液体ばねなどのばね弾性体が知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２１－９６９７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、二次電池モジュールに関する技術においては、電気容量の向上が課題である。二次電池の電気容量の向上のため、二次電池として、正極と負極とをセパレータを介して積層させた電極積層体と電解液とを外装体に収容したものを用い、負極の負極活物質としてリチウム金属やシリコン粒子を用いることが検討されている。しかしながら、リチウム金属やシリコン粒子を用いたリチウム二次電池は、充電時に負極の体積が大きく増加し、放電時に負極の体積が大きく減少する。このため、充放電サイクルを繰り返すと、電極積層体の内部から電解液が電極積層体と外装体との間に流出して、電極積層体の電解液が不足する液枯れが起こり、サイクル特性が低下するおそれがある。
【０００６】
本願は上記課題の解決のため、充放電によって体積が変動する二次電池を用いても、サイクル特性が優れる二次電池モジュールを提供することを目的としたものである。そして、延いてはエネルギーの効率化に寄与するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、二次電池と二次電池との間やセル積層体とエンドプレートとの間に、一方の端部は厚みが大きい厚肉部とされ、他方の端部は前記厚肉部よりも厚みが小さい薄肉部とされている緩衝材を配置することによって、上記の課題を解決することが可能となることを見出し、本発明を完成するに至った。したがって、本発明は次のものを提供する。
【０００８】
（１）複数個の二次電池を積層した電池積層体と、前記電池積層体の積層方向の両端に配置された一対のエンドプレートと、を有する二次電池モジュールであって、隣接する前記二次電池の間及び前記電池積層体と前記エンドプレートとの間の少なくとも一方に配置される緩衝材をさらに備え、前記電池積層体の積層方向に直交する第１方向において、前記緩衝材の一方の端部は前記積層方向の長さが大きい厚肉部とされ、他方の端部は前記積層方向の長さが前記厚肉部よりも小さい薄肉部とされている、二次電池モジュール。
【０００９】
（１）の二次電池モジュールによれば、緩衝材が厚肉部と薄肉部とを有するので、二次電池の体積の変動量に合わせて緩衝材の潰れ量が変化し、これにより、二次電池に付与される拘束力を制御することが可能となるので、充放電時の二次電池内の電解液の流れを調整することができる。このため、（１）の二次電池モジュールによれば、充放電によって体積が変動する二次電池を用いても、電解液の液枯れが起こりにくく、サイクル特性が優れる。
【００１０】
（２）前記二次電池は、充放電によって体積が変動する、上記（１）に記載の二次電池モジュール。
（【００１１】以降は省略されています）

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