特許ウォッチ

公開番号2025018782
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-02-06
出願番号2023122779
出願日2023-07-27
発明の名称電池モジュール
出願人トヨタ自動車株式会社
代理人弁理士法人太陽国際特許事務所
主分類H01M 10/6555 20140101AFI20250130BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】電極体から発生した熱を効率的に放熱することができる電池モジュールの提供。
【解決手段】正極、負極、並びに正極及び負極の間に介在されるセパレータを有する積層構造が、さらに複数積層された電極体と、電極体を内部に封入する電池セルケースと、を有する電池セルと、電池セルケースに接触する放熱部材と、を含む電池モジュールであって、電池セルケースは、金属層、及び金属層の内面側に配置される融着樹脂層を少なくとも有し、且つ外面側の少なくとも一部に金属層が露出した露出部を有し、放熱部材は露出部に接触する、電池モジュール。
【選択図】図2
特許請求の範囲【請求項１】
正極、負極、並びに前記正極及び前記負極の間に介在されるセパレータを有する積層構造が、さらに複数積層された電極体と、前記電極体を内部に封入する電池セルケースと、を有する電池セルと、
前記電池セルケースに接触する放熱部材と、を含む電池モジュールであって、
前記電池セルケースは、金属層、及び前記金属層の内面側に配置される融着樹脂層を少なくとも有し、且つ外面側の少なくとも一部に前記金属層が露出した露出部を有し、
前記放熱部材は前記露出部に接触する、電池モジュール。
続きを表示（約 550 文字）【請求項２】
前記電極体の電極面の形状が長方形であり、前記露出部は前記長方形の形状における長辺側の端部に配置される、請求項１に記載の電池モジュール。
【請求項３】
前記電池セルケースは、内面側が前記電極体に接触する領域Ｅの外面側に前記露出部を有し、且つ前記領域Ｅにおける前記露出部に前記放熱部材が接触する、請求項１に記載の電池モジュール。
【請求項４】
前記電池セルケースが、前記露出部を有する第１シート、及び前記露出部を有さない第２シートを含み、前記第１シートにおける前記金属層の平均厚みが前記第２シートにおける前記金属層の平均厚みより大きい、請求項１に記載の電池モジュール。
【請求項５】
前記放熱部材としての電池モジュールケース及び冷却器の少なくとも一方を有し、前記電池モジュールケース及び前記冷却器の少なくとも一方が前記露出部に接触する、請求項１に記載の電池モジュール。
【請求項６】
電池モジュールケース及び冷却器の少なくとも一方を有し、且つ前記放熱部材としての電池モジュールケース及び冷却器の少なくとも一方と前記電池セルケースとを接合する樹脂部材を有し、前記樹脂部材が前記露出部に接触する、請求項１に記載の電池モジュール。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、電池モジュールに関する。
続きを表示（約 3,100 文字）【背景技術】
【０００２】
正極、負極、及びセパレータが複数積層された電極体が電池セルケースの内部に封入された電池セルが、従来から使用されている。なお、電極体からは充放電時や短絡時などに熱が発生するため、この電極体からの熱を外部に放熱するための手段が、従来から検討されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、複数のプレート形状バッテリーセルがモジュールケース中に連続的に積み重ねられる構造に形成されたバッテリーモジュールであって、該プレート形状バッテリーセルのそれぞれが、樹脂層及び金属層を包含するラミネートシートから形成されたバッテリーケース中に取り付けられたカソード／セパレータ／アノード構造の電極アセンブリーを包含し、複数の放熱部材が、該バッテリーセル間の二つ以上の界面に配置され、該放熱部材を一体的に相互接続している熱交換部材が、該バッテリーセルの積重構造の片側に取り付けられており、それによって、バッテリーセルの充電及び放電の際にバッテリーセルから発生した熱が熱交換部材により除去される、バッテリーモジュール、が開示されている。
また特許文献２には、内部空間を形成する下部板と側壁を有するモジュールケース、前記モジュールケースの内部空間に存在する複数のバッテリーセル、および前記モジュールケースの内部空間に存在する樹脂層を含み、前記樹脂層は、前記複数のバッテリーセルと接触しており、また、前記モジュールケースの下部板または側壁と接触している、バッテリーモジュール、が開示されている。
また特許文献３には、正極活物質と集電体とを有する正極部材と、負極活物質と集電体とを有する負極部材とが、セパレータ部材を介して互いに対向するように積層され、電解質とともに筐体内に収容され、かつ、前記筐体の外表面に接合するように伝熱板が配設された構造を有する電池であって、前記伝熱板は、前記筺体の外表面と直接に接触する領域と、前記伝熱板を前記筐体の外表面に接合するための接合材が配設される領域とを備えている電池、が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特表２０１２－５１１８０２号公報
特表２０１８－５１０４６３号公報
国際公開第２０１２／０８１３１１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
電池モジュール内の電極体においては充放電時や短絡時などに熱が発生する。そのため、この電極体から発生した熱を外部に効率的に放熱することが求められている。この放熱を実施する観点から、特許文献１に開示される電池モジュールでは、ラミネートシートから形成されたバッテリーケースを有する複数の電池モジュールの間に、放熱部材が配置された構成としており、特許文献３に開示される電池においても放熱用の伝熱板が配置された構成としている。一方、特許文献２に開示されるバッテリーモジュールでは、モジュールケースの内部空間に複数のバッテリーセルと樹脂層を有し、樹脂層がバッテリーセル及びモジュールケースの下部板または側壁と接触した構成としている。
しかし、より効率的に電極体からの熱を放熱することが求められている。
【０００６】
本開示は、上記実情に鑑みてなされたものであり、電極体から発生した熱を効率的に放熱することができる電池モジュールを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
＜１＞
正極、負極、並びに前記正極及び前記負極の間に介在されるセパレータを有する積層構造が、さらに複数積層された電極体と、前記電極体を内部に封入する電池セルケースと、を有する電池セルと、
前記電池セルケースに接触する放熱部材と、を含む電池モジュールであって、
前記電池セルケースは、金属層、及び前記金属層の内面側に配置される融着樹脂層を少なくとも有し、且つ外面側の少なくとも一部に前記金属層が露出した露出部を有し、
前記放熱部材は前記露出部に接触する、電池モジュール。
＜２＞
前記電極体の電極面の形状が長方形であり、前記露出部は前記長方形の形状における長辺側の端部に配置される、＜１＞に記載の電池モジュール。
＜３＞
前記電池セルケースは、内面側が前記電極体に接触する領域Ｅの外面側に前記露出部を有し、且つ前記領域Ｅにおける前記露出部に前記放熱部材が接触する、＜１＞又は＜２＞に記載の電池モジュール。
＜４＞
前記電池セルケースが、前記露出部を有する第１シート、及び前記露出部を有さない第２シートを含み、前記第１シートにおける前記金属層の平均厚みが前記第２シートにおける前記金属層の平均厚みより大きい、＜１＞～＜３＞のいずれか１項に記載の電池モジュール。
＜５＞
前記放熱部材としての電池モジュールケース及び冷却器の少なくとも一方を有し、前記電池モジュールケース及び前記冷却器の少なくとも一方が前記露出部に接触する、＜１＞～＜４＞のいずれか１項に記載の電池モジュール。
＜６＞
電池モジュールケース及び冷却器の少なくとも一方を有し、且つ前記放熱部材としての電池モジュールケース及び冷却器の少なくとも一方と前記電池セルケースとを接合する樹脂部材を有し、前記樹脂部材が前記露出部に接触する、＜１＞～＜４＞のいずれか１項に記載の電池モジュール。
【発明の効果】
【０００８】
本開示によれば、電極体から発生した熱を効率的に放熱することができる電池モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本開示の実施形態に係る電池モジュールに用いられる電池セルを例示する概略断面図である。
本開示の実施形態に係る電池モジュールを例示する概略断面図である。
本開示の実施形態に係る電池モジュールの別の態様を例示する概略断面図である。
本開示の実施形態に係る電池モジュールの別の態様を例示する概略断面図である。
本開示の実施形態に係る電池モジュールに用いられる電池セルの断面及び斜視方向からの面を示す概略斜視図である。
本開示の実施形態に係る電池モジュールに用いられる電池セルの断面及び斜視方向からの面を示す概略斜視図である。
車両の要部を示す概略平面図である。
電池モジュールの概略斜視図である。
電池モジュールの上蓋を取り除いた状態の平面図である。
電池モジュールに収容された電池セルを厚み方向から見た概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
＜電池モジュール＞
本開示の実施形態に係る電池モジュールは、電池セル及び放熱部材を含む。電池セルは、正極、負極、並びに正極及び負極の間に介在されるセパレータを有する積層構造が、さらに複数積層された電極体と、電極体を内部に封入する電池セルケースと、を有する。放熱部材は、電池セルケースに接触するよう配置される。
電池セルケースは、金属層、及び金属層の内面側に配置される融着樹脂層を少なくとも有する。電池セルケースは、外面側の少なくとも一部に金属層が露出した露出部を有する。なお、金属層の外面側の一部に保護樹脂層が配置されていてもよい。そして、放熱部材は露出部に接触する。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許