特許ウォッチ

公開番号2025141621
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-29
出願番号2024041639
出願日2024-03-15
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
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類H01M 50/204 20210101AFI20250919BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】電池セルと拘束部材とが電気的に短絡することを防止しつつ、隣り合う電池セルの熱が他方の電池セルに影響することを抑制すること。
【解決手段】複数の電池セルが積層した積層体と、積層体を拘束する拘束部材とを備えた電池モジュールであって、電池セルの側面と拘束部材との間に介在し、絶縁性を有する熱伝導材を備え、拘束部材は、第1電池セルに接触する熱伝導材と接触する第1拘束部と、第1拘束部と平行に配置され、第2電池セルに接触する熱伝導材と接触する第2拘束部と、を含み、第1拘束部と第2拘束部とはそれぞれに、隣り合う電池セルにおいて一方の熱が拘束部材を介して他方に伝わらないように、少なくとも電池セルを一つ飛ばしで熱伝導材と接触し、第1電池セルと第2拘束部との間および第2電池セルと第1拘束部との間には、電池セルと拘束部材とが接触しないだけの隙間、または断熱性を有する絶縁材が設けられている。
【選択図】図5
特許請求の範囲【請求項１】
複数の電池セルと複数の断熱材とが交互に配置されて積層した積層体と、
前記積層体を拘束する拘束部材と、
を備え、
前記拘束部材は、前記積層体の側面と対向して配置され、前記積層体の積層方向に沿って延在する電池モジュールであって、
前記電池セルの側面と前記拘束部材との間に介在し、絶縁性を有する熱伝導材を備え、
前記複数の電池セルは、隣り合う第１電池セルと第２電池セルとを含み、
前記拘束部材は、
前記第１電池セルに接触する前記熱伝導材と接触する第１拘束部と、
前記第１拘束部と平行に配置され、前記第２電池セルに接触する前記熱伝導材と接触する第２拘束部と、を含み、
前記第１拘束部と前記第２拘束部とはそれぞれに、前記隣り合う第１電池セルと第２電池セルにおいて一方の電池セルの熱が前記拘束部材を介して他方の電池セルに伝わらないように、少なくとも前記電池セルを一つ飛ばしで前記熱伝導材と接触し、
前記第１電池セルの側面と前記第２拘束部との間、および前記第２電池セルの側面と前記第１拘束部との間には、前記電池セルの側面と前記拘束部材とが接触しないだけの隙間、または断熱性を有する絶縁材が設けられている
ことを特徴とする電池モジュール。
続きを表示（約 630 文字）【請求項２】
前記第１電池セルの側面と前記第２拘束部との間、および前記第２電池セルの側面と前記第１拘束部との間には、前記絶縁材が設けられ、
前記絶縁材は、前記電池セルの側面と前記拘束部材との間に介在し、
前記第１拘束部は、前記第１電池セルに接触する前記熱伝導材と前記第２電池セルに接触する前記断熱材とに前記積層方向において交互に接触し、
前記第２拘束部は、前記第２電池セルに接触する前記熱伝導材と前記第１電池セルに接触する前記断熱材とに前記積層方向において交互に接触する
ことを特徴とする請求項１に記載の電池モジュール。
【請求項３】
前記熱伝導材は、熱伝導率が１Ｗ／ｍｋ以上であり、かつ電気抵抗値が１０ＭΩ以上である
ことを特徴とする請求項２に記載の電池モジュール。
【請求項４】
前記積層方向において前記積層体の両端側に配置され、前記積層体を前記積層方向の両側から挟み込む一対のエンドプレート、を備え、
前記拘束部材は、前記積層方向の両端部が前記一対のエンドプレートに固定されたバンド部材である
ことを特徴とする請求項３に記載の電池モジュール。
【請求項５】
前記積層体は、電池パックのロアケースに収容され、
前記拘束部材は、前記ロアケースに一体化されたクロス部材である
ことを特徴とする請求項３に記載の電池モジュール。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池モジュールに関する。
続きを表示（約 2,000 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、複数の電池セルが積層した電池モジュールにおいて、いずれかの電池セルが異常発熱した際に、異常発熱した電池セルから隣り合う電池セルへと熱が伝わることを抑制するために、隣り合う電池セル同士の熱抵抗を高くすることが開示されている。特許文献１に記載の構成では、一対のエンドプレート間を繋ぎ電池セルを保持するバンド部材によって電池セルの熱移動を制御している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
国際公開第２０１８／０２５５６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の構成は、金属製の拘束部材が電池セルのセルケースに直接接触する構造であるため、電池セルのセルケースと拘束部材とが短絡してしまい、この短絡による発熱を起こす虞がある。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、電池セルと拘束部材とが電気的に短絡することを防止しつつ、隣り合う電池セルの熱が他方の電池セルに影響することを抑制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】
【０００６】
本発明は、複数の電池セルと複数の断熱材とが交互に配置されて積層した積層体と、前記積層体を拘束する拘束部材と、を備え、前記拘束部材は、前記積層体の側面と対向して配置され、前記積層体の積層方向に沿って延在する電池モジュールであって、前記電池セルの側面と前記拘束部材との間に介在し、絶縁性を有する熱伝導材を備え、前記複数の電池セルは、隣り合う第１電池セルと第２電池セルとを含み、前記拘束部材は、前記第１電池セルに接触する前記熱伝導材と接触する第１拘束部と、前記第１拘束部と平行に配置され、前記第２電池セルに接触する前記熱伝導材と接触する第２拘束部と、を含み、前記第１拘束部と前記第２拘束部とはそれぞれに、前記隣り合う第１電池セルと第２電池セルにおいて一方の電池セルの熱が前記拘束部材を介して他方の電池セルに伝わらないように、少なくとも前記電池セルを一つ飛ばしで前記熱伝導材と接触し、前記第１電池セルの側面と前記第２拘束部との間、および前記第２電池セルの側面と前記第１拘束部との間には、前記電池セルの側面と前記拘束部材とが接触しないだけの隙間、または断熱性を有する絶縁材が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明では、電池セルと拘束部材とが電気的に短絡することを防止しつつ、隣り合う電池セルの熱が他方の電池セルに影響することを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
実施形態における電池モジュールを説明するための図である。
電池モジュールを模式的に示す図である。
熱伝導材および絶縁材を説明するための図である。
拘束部材と熱伝導材とが接触する構造を説明するための図である。
発熱した電池セルから熱が移動する場合を説明するための図である。
拘束部材にスリットが設けられた構造を説明するための図である。
電池パックのロアケースに設けられたクロス部材と熱伝導材とが接触する構造を説明するための図である。
電池セルの片側の側面に拘束部材が三つ配置された構造を説明するための図である。
片方の側面に三つの拘束部材が配置された構造を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施形態における電池モジュールについて具体的に説明する。なお、本発明は以下に説明する実施形態に限定されるものではない。
【００１０】
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と複数の断熱材３とが交互に配置されて積層した積層体４と、積層体４を積層方向の両側から挟み込む一対のエンドプレート５と、絶縁性を有する熱伝導材６と、断熱性を有する絶縁材７と、を備える。図２に示すように、電池モジュール１は、積層体４を拘束する拘束バンド８を備える。電池モジュール１では、冷却器２１によって電池セル２の下面２ａ側から電池セル２が冷却される。冷却器２１は熱伝導材２２を介して電池セル２の下面２ａ側を冷却する。熱伝導材２２は電池セル２の下面２ａと冷却器２１との間に介在する。電池モジュール１はロアケース９の内部に収容されている。電池モジュール１は電池パックのケース（パックケース）に収容されている。パックケースは、電池モジュール１を収容するロアケース９を含む。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許