專利名稱:電池模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及具有多個(gè)單電池的電池模塊。
背景技術(shù):
一直以來,從省資源和節(jié)能的觀點(diǎn)出發(fā),能夠反復(fù)使用的二次電池的需要日益高漲。該二次電池作為手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、攝像機(jī)、筆記本電腦等的各種便攜型電子設(shè)備和移動(dòng)體通信設(shè)備的驅(qū)動(dòng)用電源使用。而且,近年,因混合動(dòng)力汽車和電動(dòng)汽車的普及,二次電池的需要更加高漲。作為這樣的二次電池,公知有電連接多個(gè)通用的單電池并模塊化而成的電池。例如,在專利文獻(xiàn)1的電池模塊中,組合多個(gè)稱為“18650”的通用的單電池,而形成1個(gè)電池模塊。而且,在所述電池模塊中,通過水冷或空冷來溫度調(diào)節(jié)多個(gè)單電池。一般來說,電池的溫度對(duì)該電池的性能及壽命帶來很大影響。由此,在專利文獻(xiàn)1的電池模塊中,將供液體制冷劑流通的冷卻管配置在多個(gè)單電池的附近,使空氣在單電池的周邊流通。由此,調(diào)節(jié)單電池的溫度。另外,在專利文獻(xiàn)2的電池模塊中,多個(gè)單電池被收容在殼體內(nèi),在相鄰的單電池間的空間填充有相變部件。該相變部件與單電池接觸,吸收來自單電池的熱并從固相向液相變化。這樣,將單電池的工作溫度調(diào)整到規(guī)定的溫度范圍內(nèi)?,F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1 日本特開2008-541386號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特表2003-533844號(hào)公報(bào)
發(fā)明概要發(fā)明要解決的課題但是,專利文獻(xiàn)1的電池模塊的溫度調(diào)節(jié)構(gòu)造中存在問題。具體地,在將冷卻管配置在單電池的附近的結(jié)構(gòu)中,單電池和制冷劑之間的熱交換效率差,很難高效低調(diào)節(jié)單電池的溫度。另外,在使空氣在單電池的周邊流通的結(jié)構(gòu)中,單電池的冷卻和單電池的保持同時(shí)實(shí)現(xiàn)變得困難。即,在這樣地組合多個(gè)單電池而成的電池模塊中,需要牢固地保持單電池。但是,像專利文獻(xiàn)1的電池模塊那樣,在使空氣在單電池的周圍流通的結(jié)構(gòu)中,不能夠牢固地保持單電池。這樣,專利文獻(xiàn)1的電池模塊的溫度調(diào)節(jié)構(gòu)造還有改善的余地。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述情況研發(fā)的,其目是保持單電池并效率良好地調(diào)節(jié)單電池的溫度。另外,在這樣的電池模塊中,存在多個(gè)單電池中的1個(gè)或幾個(gè)發(fā)生異常發(fā)熱的情況。這里,異常發(fā)熱是指,單電池的溫度超過其保管溫度(即使長時(shí)間保管單電池,性能劣化的可能性也不高的溫度,是比工作溫度高且比允許上限溫度低的溫度)的發(fā)熱。在發(fā)生異常發(fā)熱的情況下,單電池的性能劣化,根據(jù)情況,單電池也會(huì)成為熱失控狀態(tài)。例如,在單電池內(nèi)發(fā)生了內(nèi)部短路時(shí),單電池成為高溫,發(fā)生異常發(fā)熱。尤其,從成為高溫的極板放出氧,該氧與電解液等周圍的材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。通過這樣的化學(xué)反應(yīng),單電池進(jìn)一步成為高溫,成為熱失控狀態(tài)。其結(jié)果,發(fā)生進(jìn)一步的異常發(fā)熱。另外,因發(fā)生外部短路,而在單電池中流動(dòng)大電流時(shí),或單電池過充電時(shí),都會(huì)發(fā)生異常發(fā)熱。這樣的情況下,由于電池模塊具有多個(gè)單電池,即使一個(gè)單電池發(fā)生異常發(fā)熱,也能夠作為電池模塊發(fā)揮功能。但是,異常發(fā)熱的單電池的熱向附近的其他的單電池傳遞時(shí), 該其他的單電池也成為異常的高溫,性能也會(huì)劣化。而且,該其他的單電池進(jìn)一步加熱鄰接的其他的單電池,還會(huì)使該鄰接的其他的單電池的性能劣化。這樣,在具有多個(gè)單電池的電池模塊中,一個(gè)單電池發(fā)生的異常發(fā)熱對(duì)其他的正常的單電池帶來不良影響,而且,異常發(fā)熱會(huì)對(duì)鄰接的單電池發(fā)生連鎖反應(yīng)。其他的本發(fā)明是鑒于上述情況而研發(fā)的,其目的是在多個(gè)單電池中的一個(gè)單電池發(fā)生了異常發(fā)熱時(shí)抑制對(duì)其他的單電池帶來不良影響。用于解決課題的手段本發(fā)明的對(duì)象是具有多個(gè)柱狀的單電池和保持該單電池的支架的電池模塊。而且,所述支架具有收容所述單電池的筒狀的收容部;調(diào)節(jié)所述單電池的溫度的溫度調(diào)節(jié)部;將所述單電池向該收容部的內(nèi)周面推壓的推壓部,所述支架由金屬或高熱傳導(dǎo)性樹脂形成,所述單電池被所述推壓部推壓,由此,該單電池的外周面與所述收容部的內(nèi)周面接觸。其他的本發(fā)明的對(duì)象是具有多個(gè)單電池的電池模塊。而且,電池模塊還具有保持所述多個(gè)單電池的支架;配置在所述支架上且對(duì)所述單電池的溫度進(jìn)行吸熱而相變的相變部件,所述相變部件不與所述單電池接觸,而經(jīng)由所述支架與該單電池?zé)徇B接。這里,“經(jīng)由支架與單電池?zé)徇B接”是指,單電池和相變部件之間的熱交換不在兩者間直接進(jìn)行,而來自單電池的熱經(jīng)由支架向相變部件傳遞,來自相變部件的熱經(jīng)由支架向單電池傳遞。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明,由于能夠?qū)坞姵氐臒嵝柿己玫貜膯坞姵亟?jīng)由支架傳遞到溫度調(diào)節(jié)部,所以能夠效率良好地調(diào)節(jié)單電池的溫度。另外,由于將單電池以其外周面與收容部的內(nèi)周面接觸的狀態(tài)收容在該收容部中,所以能夠通過支架牢固地保持單電池。根據(jù)其他的本發(fā)明,由于能夠經(jīng)由支架利用相變部件對(duì)異常發(fā)熱的單電池的熱進(jìn)行吸熱,所以能夠抑制其他的單電池的溫度上升。
圖1是實(shí)施方式1的電池模塊的剖視圖。圖2是電池單元的分解立體圖。圖3是單電池的縱剖視圖。圖4是省略了正極連接板、空間及蓋部件的狀態(tài)的電池單元的俯視圖。圖5是沿圖4的V-V線的電池單元的縱剖視圖。
圖6是沿圖4的VI-VI線的電池單元的縱剖視圖。圖7是蓋部件的仰視圖。圖8是實(shí)施方式2的電池單元的省略了正極連接板、空間及蓋部件的狀態(tài)的局部放大俯視圖。圖9是其他實(shí)施方式的電池單元的省略了正極連接板、空間及蓋部件的狀態(tài)的局部放大俯視圖。
具體實(shí)施例方式以下,基于附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式?!栋l(fā)明的實(shí)施方式1》圖1表示本發(fā)明的例示性的實(shí)施方式1的電池模塊1的剖視圖,圖2表示電池單元的分解立體圖。此外,在圖1中,單電池20只圖示了外部形狀。電池模塊1具有多個(gè)單電池20、20···;保持單電池20、20…的支架3、3···;分別與單電池20、20…的正極連接的正極連接板11、11…;隔設(shè)在單電池20、20…的正極側(cè)的端面和正極連接板11之間的隔板12、12···;分別與單電池20、20…的負(fù)極連接的負(fù)極連接板 13,13-;被安裝在支架3上且在單電池20、20…的正極側(cè)的外側(cè)形成后述的排出空間14h 的蓋部件14、14···;以及收容它們的盒15。該電池模塊1例如作為動(dòng)力源搭載在混合動(dòng)力汽車和電動(dòng)汽車上。在圖1中,電池模塊1設(shè)置在混合動(dòng)力汽車的底板18上。在本實(shí)施方式的電池模塊1中,12個(gè)單電池20、20…作為1個(gè)電池單元10構(gòu)成。 而且,在電池模塊1中,設(shè)置了 4個(gè)電池單元10、10···。4個(gè)電池單元10、10…被收容在盒 15內(nèi)。所述支架3、正極連接板11、隔板12、負(fù)極連接板13、蓋部件14按照每個(gè)電池單元 10設(shè)置一個(gè)。S卩,在電池單元10中,12個(gè)單電池20、20···通過支架3被保持。另外,在電池單元10中,單電池20、20···各自的正極端子與正極連接板11連接,而單電池20、20…各自的負(fù)極端子與負(fù)極連接板13連接。而且,一個(gè)電池單元10的正極連接板11與另一個(gè)電池單元10的負(fù)極連接板13連接。也就是說,串聯(lián)地連接4個(gè)由12個(gè)單電池20、20···并聯(lián)地連接而成的電池單元10、10···。首先,對(duì)單電池20詳細(xì)說明。圖3表示單電池20的縱剖視圖。所述單電池20是圓柱狀的鋰離子二次電池,例如,是18650尺寸的通用電池。單電池20具有以夾持隔膜21c的狀態(tài)卷繞而成的正極21a及負(fù)極21b ;將正極21a及負(fù)極21b 與非水電解液一起收容的電池盒22 ;封住電池盒22的開口端的封口板。電池盒22形成為一端開口的有底的圓筒狀。封口板具有過濾器(filter) 23、內(nèi)罩24、內(nèi)襯墊25、閥體沈及端子板27。過濾器23、內(nèi)罩24、內(nèi)襯墊25、閥體沈及端子板27以該順序從電池盒22的內(nèi)側(cè)向外側(cè)層疊。通過對(duì)電池盒22的開口端部斂縫,過濾器23、內(nèi)罩M、內(nèi)襯墊25、閥體26 及端子板27的周緣部經(jīng)由外密封墊28被接合在電池盒22的開口端部。外密封墊28是樹脂制的,電池盒22與封口板被絕緣。詳細(xì)地說,過濾器23形成為其周緣部以外的部分向電池盒22的軸向內(nèi)側(cè)凹陷而成的圓形的盤形狀。在過濾器23的中央形成有貫通孔23a。內(nèi)罩M形成為其中央部向電池盒22的軸向外側(cè)突出而成的圓盤狀。在內(nèi)罩M中以包圍中央的突出部的方式形成有多個(gè)貫通孔Ma、Ma。內(nèi)襯墊25是樹脂制的,呈由平板構(gòu)成的環(huán)狀。閥體沈形成為圓盤狀。內(nèi)罩M的中央的突出部與閥體26接合。在閥體沈的表面上以規(guī)定的形狀實(shí)施劃線 (score)加工。端子板27形成為圓盤狀,在其中央形成有向電池盒22的軸向外側(cè)突出的突出部27a。在端子板27的突出部27a,在其側(cè)周面形成有多個(gè)貫通孔27b、27b。端子板27 作為正極端子發(fā)揮功能。過濾器23、內(nèi)罩M、內(nèi)襯墊25、閥體沈及端子板27各自的周緣部重合。在卷繞的正極21a及負(fù)極21b的軸向兩端配置有絕緣板^aJ9b。正極21a經(jīng)由正極引線21d與過濾器23接合。這樣,正極21a經(jīng)由正極引線21d、過濾器23、內(nèi)罩M及閥體沈與端子板27電連接。負(fù)極21b經(jīng)由負(fù)極引線21e與兼作負(fù)極端子的電池盒22的
底部接合。這樣構(gòu)成的單電池20在發(fā)生內(nèi)部短路等時(shí)內(nèi)壓上升。例如,在單電池20中發(fā)生內(nèi)部短路時(shí),在正極21a及負(fù)極21b中有短路電流流動(dòng),該正極21a及負(fù)極21b變成高溫。 正極21a及負(fù)極21b變成高溫時(shí),正極21a及負(fù)極21b中的氧被放出,該氧與周圍的電解液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。其結(jié)果,單電池20內(nèi)變成高溫的同時(shí),內(nèi)壓上升。內(nèi)壓這樣上升時(shí),閥體沈朝向端子板27側(cè)膨脹,閥體沈與內(nèi)罩M的接合脫離。其結(jié)果,電流路徑被阻斷。單電池 20內(nèi)的內(nèi)壓進(jìn)一步上升時(shí),閥體沈裂開。這里,由于在閥體沈的表面實(shí)施了劃線加工,所以閥體26變得容易從劃線加工的部分裂開。這樣,因閥體沈裂開,單電池20內(nèi)的氣體經(jīng)由過濾器23的貫通孔23a、內(nèi)罩M的貫通孔Ma、Ma、內(nèi)襯墊25的中央開口、閥體沈的裂口及端子板27的貫通孔27b、27b,向電池盒22外被放出。此外,以上說明的單電池20的安全機(jī)構(gòu)不限于該構(gòu)造,也可以是其他構(gòu)造。以下,對(duì)電池單元10進(jìn)行說明。圖4表示省略了正極連接板11、隔板12及蓋部件 14的狀態(tài)的電池單元10的俯視圖,圖5表示沿圖4的V-V線的電池單元10的縱剖視圖,圖 6表示沿圖4的VI-VI線的電池單元10的縱剖視圖,圖7表示蓋部件14的仰視圖。此外, 在圖5、6中,單電池20只圖示了外部形狀。所述支架3具有設(shè)置有收容單電池20的收容部31、31…的支架主體30 ;將被收容在該收容部31中的單電池20向收容部31的內(nèi)周壁推壓的推壓壁33 ;設(shè)置在所述支架主體30上的制冷劑流路34、34···;設(shè)置在所述支架主體30且以規(guī)定的融點(diǎn)從固相向液相變化的相變部件4、4···。推壓壁33構(gòu)成推壓部,制冷劑流路34及相變部件4構(gòu)成溫度調(diào)節(jié)部。支架主體30是鋁合金的擠出成形品,形成為大致長方體形狀。在支架主體30上, 貫穿形成有12個(gè)大致圓筒狀的收容部31。12個(gè)收容部31、31…以各自的軸心平行的狀態(tài)排列成4行3列。詳細(xì)的是,支架主體30具有沿列方向延伸且沿行方向并列的4個(gè)列方向壁36、 36…。而且,在相鄰的列方向壁36、36之間,向列方向并列有4組的橫截面半圓形的圓筒壁32、和與該圓筒壁32以夾著其軸心的方式相對(duì)的推壓壁33。在該1組的圓筒壁32和推壓壁33之間區(qū)劃形成有收容部31。這樣,在支架主體30上設(shè)置有4行3列的收容部31、 31 —ο圓筒壁32的內(nèi)周徑與單電池20的外周徑大致相同。推壓壁33具有與圓筒壁32 同樣地形成為圓筒狀的圓筒部33a ;將圓筒部33a的周方向兩端緣分別與圓筒壁32的周方向一端緣和另一端緣連結(jié)的連結(jié)部33b、33b。圓筒部33a與圓筒壁32同軸,但內(nèi)周徑比圓筒壁32稍小。連結(jié)部3北、3北相比設(shè)軸心及內(nèi)周徑與圓筒壁32相同的假想圓筒向外側(cè)突出,橫截面呈彎曲的形狀。推壓壁33因連結(jié)部33b、33b的存在,而容易向徑向彈性變形。另外,所述制冷劑流路34設(shè)置在沿列方向相鄰的收容部31、31之間。即,制冷劑流路;34是由沿列方向相鄰的收容部31、31中的一個(gè)收容部31的圓筒壁32、另一個(gè)收容部 31的推壓壁33、和列方向壁36、36區(qū)劃形成的。這樣構(gòu)成的制冷劑流路34與收容部31的軸向平行地延伸并貫穿支架主體30。這些制冷劑流路34、34···在收容部31、31…的各列方向上設(shè)置3個(gè),在支架主體30整體中設(shè)置9個(gè)。另外,圓筒壁32位于支架主體30的列方向一端部,推壓壁33位于列方向另一端部。而且,在后述的電池單元10被收容在盒15內(nèi)時(shí),這些位于列方向的端部的圓筒壁32及推壓壁33分別在與下側(cè)盒16的周壁16b之間區(qū)劃形成制冷劑流路(省略圖示)。即,在支架主體部30的列方向上并列有合計(jì)5個(gè)如下的制冷劑流路34、34 由圓筒壁32和推壓壁33區(qū)劃形成的3個(gè)制冷劑流路34、34···;相比這 3個(gè)制冷劑流路34、34···更位于列方向的一端側(cè)且由圓筒壁32和下側(cè)盒16的周壁16b區(qū)劃形成的制冷劑流路;相比這3個(gè)制冷劑流路34、34…更位于列方向的另一端側(cè)且由推壓壁33和下側(cè)盒16的周壁16b區(qū)劃形成的制冷劑流路。所述相變部件4、4…配置在形成于列方向壁36、36···上的配設(shè)部;35、35···內(nèi)。詳細(xì)來說,在每個(gè)列方向壁36上,沿列方向并列形成有4個(gè)配設(shè)部35、35···。作為支架主體 30整體,形成有16個(gè)配設(shè)部35、35···。各配設(shè)部35與收容部31的軸向平行地延伸并貫穿支架3。另外,各配設(shè)部35形成在與收容部31鄰接的位置。相變部件4是根據(jù)其溫度從固相向液相變化的部件。例如,相變部件4是以水(35 50重量% )、硫酸鈉(30 50重量% )、氯化鈉(5 20重量% )為有效成分混合而成的部件,或以水(35 45重量% )、 醋酸鈉(44 65重量% )為有效成分混合而成的部件,或以水(30 45重量% )、磷酸三鈉(35 65重量%)為有效成分混合而成的部件。由于他們都是鹽和水的化合物,所以與含有芳香族有機(jī)化合物、有機(jī)酸、蠟或酒精等的物質(zhì)相比,即使暴露在高溫中也難以燃燒。例如,相變部件4 能夠由 Climator Sweden AB 公司的 “Clin^el C28”、“ClimSel C48'\" ClimSel C58,,、“ Clin^el C70,,等構(gòu)成。另外,作為相變部件4可以是含有石蠟的部件,也可以是組合了氯苯和溴苯的部件,還可以以硬脂酸或硬脂酸、與甲醇、丙醇、丁醇的各種酯等為有效成分。但是,從不發(fā)生燃燒的觀點(diǎn)出發(fā),優(yōu)選以前述的鹽和水為有效成分的相變部件4。而且,作為相變部件4也可以是像樟腦那樣地從固相向氣相相變的部件,或像水那樣地從液相向氣相變化的部件。但是,由于相變部件4配置在配設(shè)部35內(nèi),所以在相變的前后,體積幾乎不變,因此,相變部件4優(yōu)選在單電池20的假設(shè)的溫度范圍內(nèi)從固相向液相相變而不相變到氣相的部件。相變部件4以被疊片(laminated)或鋁箔密封的狀態(tài)配置在配設(shè)部35內(nèi)。此外, 也可以將相變部件4直接配置在配設(shè)部35內(nèi)。該情況下,為封住配設(shè)部35的兩端部,也可以將鋁箔等焊接在支架3上。此外,在假設(shè)相變部件4變化到氣相的情況下等,也可以對(duì)該鋁箔實(shí)施劃線加工,配設(shè)部35的內(nèi)壓過渡上升時(shí),鋁箔裂開。相變部件4的相變溫度(即,融點(diǎn))是單電池20的允許溫度范圍內(nèi)的溫度,詳細(xì)來說,是比單電池20的允許上限溫度稍低的溫度。這里,允許上限溫度是指在單電池20中發(fā)生內(nèi)部短路的可能性變高的溫度。詳細(xì)來說,單電池20具有能夠發(fā)揮所期望的性能的工作溫度范圍。另外,單電池20具有比工作上限溫度高的溫度,S卩,即使長時(shí)間放置,性能劣化的可能性也不高的溫度即保存溫度。而且,單電池20具有比保存溫度高的溫度,即,發(fā)生內(nèi)部短路的可能性變高的溫度即允許上限溫度。另外,在各列方向壁36上形成有自攻螺釘用的預(yù)鉆孔36a、36a···。各預(yù)鉆孔36a 沿與收容部31的軸向平行的方向貫穿列方向壁36。在各預(yù)鉆孔36a中沿其軸向形成有開槽。在這樣構(gòu)成的支架3中,單電池20的軸心與收容部31的軸心一致,將單電池20 從收容部31的軸向一端側(cè)向軸向插入,由此向收容部31內(nèi)設(shè)置。此時(shí),由于推壓壁33的圓筒部33a位于設(shè)軸心及內(nèi)周徑與圓筒壁32相同的假想圓筒相比更靠內(nèi)側(cè),所以在該狀態(tài)下,圓筒部33a與單電池20干涉。因此,通過使推壓壁33向徑向外側(cè)彈性變形,來擴(kuò)大收容部31內(nèi)的空間,將單電池20設(shè)置在收容部31內(nèi)。其結(jié)果,被收容在收容部31的單電池 20被推壓壁33彈性推壓,其外周面與收容部31的圓筒壁32的內(nèi)周面緊密接觸。另外,推壓壁33的圓筒部33a的內(nèi)徑比單電池20的外徑小,但將單電池20向收容部31設(shè)置時(shí),圓筒部33a彈性變形,從而圓筒部33a的內(nèi)周面與單電池20的外周面緊密接觸。所述負(fù)極連接板13是由鎳板或鍍鎳鋼板等構(gòu)成的板狀部件,具有大致長方形的底部13a、和從底部13a的一個(gè)邊緣部立設(shè)的連接部13b。在負(fù)極連接板13的底部13a上貫穿形成有供自攻螺釘插通的多個(gè)插通孔13f、13f···。這些插通孔13f、13f…的位置與設(shè)置在支架3上的預(yù)鉆孔36a、36a···的位置對(duì)應(yīng)。負(fù)極連接板13為,經(jīng)由插通在插通孔13f、 13f…中的自攻螺釘而將底部13a從收容部31、31···的軸向一端側(cè)螺釘緊固在支架3上。該軸向一端側(cè)是在收容部31中收容有單電池20時(shí)電池盒22的底部所處的一側(cè)。在底部13a 上,貫穿形成有與支架3的制冷劑流路34、34···相同形狀的流路開口部13e、13e···。流路開口部i:3e、i;3e…是在將負(fù)極連接板13安裝在支架3上時(shí),與支架3的制冷劑流路34、34··· 連通。另一方面,支架3的收容部31、31…和配設(shè)部35、35···是在將負(fù)極連接板13安裝在支架3上時(shí),它們的開口端被負(fù)極連接板13的底部13a封住。另外,該負(fù)極連接板13的底部13a和各單電池20的電池盒22的底部通過點(diǎn)焊接合。連接部1 從底部13a的一對(duì)沿列方向延伸的邊緣部中的一個(gè)邊緣部,相對(duì)于底部13a垂直地延伸。在連接部13b的前端部,設(shè)置有彎曲地與底部13a平行地延伸的負(fù)極端子片13c。底部13a和負(fù)極端子片13c相對(duì)于連接部1 分別向相反側(cè)延伸。在負(fù)極端子片13c上,沿列方向并列地形成有2個(gè)貫通孔 13d、13d。所述隔板12呈與負(fù)極連接板13大致相同的形狀。即,隔板12是大致長方形的平板狀的部件。隔板12由例如芳香族聚酰胺絕緣紙或玻璃環(huán)氧樹脂片這樣的絕緣部件構(gòu)成。 隔板12配置在支架3的、收容部31、31···的軸向另一端側(cè)。在隔板12上貫穿形成有供自攻螺釘插通的多個(gè)插通孔12c、12c···。隔板12是在將蓋部件14通過自攻螺釘安裝在支架3 上時(shí)被共同緊固的。這些插通孔12c、12c…的位置與支架3的預(yù)鉆孔36a、36a…的位置對(duì)應(yīng)。在隔板12上貫穿形成有與支架3的制冷劑流路34、34···相同形狀的流路開口部12a、 12a···;以及比被收容在收容部31中的單電池20的正極端子的突出部27a直徑大的貫通孔 12b、12b···。將隔板12安裝在支架3上時(shí),流路開口部12a、12a···與支架3的制冷劑流路 ;34、34···連通,并且貫通孔12b、12b···與支架3的收容部31、31…連通。此時(shí),被收容在收容部31的單電池20的突出部27a不與隔板12接觸地位于貫通孔12b的內(nèi)側(cè)。另外,支架3的配設(shè)部35、35···是在將隔板12安裝在支架3上時(shí),它們的開口端被隔板12密封的。也就是說,配設(shè)部35是一個(gè)開口端被負(fù)極連接板13封住且另一個(gè)開口端被隔板12封住而被密閉。所述正極連接板11是由鎳板或鍍鎳鋼板等構(gòu)成的平板狀部件,具有與收容部 31、31···同樣地排列成4行3列且與單電池20的正極端子的突出部27a接觸的圓盤部11a、 11a···;向行方向相互連結(jié)圓盤部IlaUla…的行方向連接部lib、lib···;向列方向相互連接行方向連接部llb、llb···的列方向連接部llc、llc···;以及設(shè)置在比位于行方向一端側(cè)的4 個(gè)圓盤部IlaUla…更靠行方向外側(cè)的正極端子片lid。各行方向連接部lib沿行方向連結(jié)3個(gè)圓盤部lla、lla···。各行方向連接部lib與列方向連接部Ilc相比形成得寬度寬。 正極連接板11中,圓盤部11a、Ila…通過點(diǎn)焊被接合在被收容在支架3的收容部31中的單電池20的突出部27a上。在各圓盤部Ila上,以包圍與單電池20的突出部27a接觸的中央部的方式,形成有4個(gè)圓弧狀的貫通孔lle、lle···。正極端子片Ild俯視觀察時(shí)從支架3 向行方向的一側(cè)鼓出。在正極端子片Ild上,沿列方向并列地形成有2個(gè)貫通孔llf、llf。蓋部件14具有頂板14a、設(shè)置在頂板1 的周緣部上的周壁14b、和區(qū)劃形成制冷劑流路14d、14d…的流路壁部14c、14c···,并由鋁合金構(gòu)成。頂板Ha為大致長方形狀,呈與負(fù)極連接板13大致相同形狀。周壁14b被設(shè)置在頂板1 的4個(gè)邊緣部中的3個(gè)邊緣部上。周壁14b呈沿隔板12的外周形狀的形狀。詳細(xì)來說,周壁14b被設(shè)置在頂板14a中的沿行方向延伸的一對(duì)邊緣部和沿列方向延伸的一對(duì)邊緣部職中沿列方向延伸的一個(gè)邊緣部以外的邊緣部上。也就是說,蓋部件14的周圍被周壁14b從三方向包圍,并向行方向的一側(cè)開口。該蓋部件14的開口是在單電池20異常發(fā)熱時(shí),成為氣體從單電池20放出時(shí)的氣體的排出口 14i。另外,蓋部件14俯視觀察時(shí)呈從支架3向行方向的一側(cè)鼓出的形狀。 另外,9個(gè)筒狀的流路壁部Hc從頂板14a向與周壁14b相同一側(cè)延伸。在各流路壁部14c 內(nèi)形成有制冷劑流路14d。制冷劑流路14d的內(nèi)周形狀與支架3的制冷劑流路34的內(nèi)周形狀相同。各制冷劑流路14d是在將蓋部件14安裝在支架3上時(shí),與隔板12的流路開口部 1 及支架3的制冷劑流路34連通。而且,在蓋部件14的排出口 14i的附近,設(shè)置有2個(gè)從頂板14a向與周壁14b相同一側(cè)延伸的圓筒壁14f、14f。詳細(xì)情況待后述,在該圓筒壁 14f、14f上,插通有將鄰接的2個(gè)電池單元10、10的、一個(gè)正極連接板11和另一個(gè)負(fù)極連接板13連結(jié)的螺栓。在蓋部件14上貫穿形成有供自攻螺釘插通的多個(gè)插通孔14g、14g···。 這些插通孔14g、14g···的位置與支架3的預(yù)鉆孔36a、36a···的位置對(duì)應(yīng)。蓋部件14是以在與支架3之間夾著隔板12的狀態(tài),經(jīng)由插通在插通孔14g、14g···中的自攻螺釘被螺釘緊固在支架3上。此時(shí),蓋部件14的周壁14b及流路壁部14c、14c···的前端與隔板12抵接。但是,在本實(shí)施方式中,這些周壁14b及流路壁部14c、14c···不與位于隔板12上的正極連接板 11接觸。在圓筒壁14f、14f的前端,雖省略圖示,但設(shè)置有絕緣體,經(jīng)由絕緣體與正極連接板11的正極端子片Ild接觸。也就是說,蓋部件14和正極連接板11被電絕緣。這樣地將蓋部件14安裝在支架3上時(shí),蓋部件14的各制冷劑流路14d與隔板12 的流路開口部12a、支架3的制冷劑流路34及負(fù)極連接板13的流路開口部13e連通,它們共同形成1個(gè)制冷劑流路。另外,通過將蓋部件14安裝在支架3上,在蓋部件14和隔板12之間區(qū)劃形成排出空間14h、14h···。排出空間14h、14h…被蓋部件14的流路壁部14c、14c···沿列方向大致分割。即,4個(gè)排出空間14h、14h…沿行方向延伸地形成。排出空間14h、14h…在行方向的一側(cè)的排出口 14i向外部開口。在該排出空間14h、14h…中,前述的單電池20異常發(fā)熱時(shí)放出來自單電池20的高溫氣體。詳細(xì)來說,在單電池20中發(fā)生內(nèi)部短路時(shí),從單電池20放出高溫的氣體。從單電池20放出的氣體通過隔板12的貫通孔1 及正極連接板11的貫通孔lie、lie…流入排出空間14h。該氣體在排出空間14h內(nèi)流通,并從排出口 14i向蓋部件14的外部排出。這樣構(gòu)成的4個(gè)電池單元10、10···被收容在盒15內(nèi)。盒15具有下側(cè)盒16和上側(cè)盒17。下側(cè)盒16具有大致長方形狀的底壁16a ;立設(shè)在底壁16a的4個(gè)周緣部上的周壁16b ;分割下側(cè)盒16內(nèi)的空間并區(qū)劃形成4個(gè)收容空間的分割壁16c、16c···。4個(gè)電池單元10、10…分別被收容在下側(cè)盒16內(nèi)的收容空間。此時(shí),電池單元10、10···以一個(gè)電池單元10的正極連接板11的正極端子片Ild與另一個(gè)電池單元10的負(fù)極連接板13的負(fù)極端子片13c相鄰的方式,被收容在下側(cè)盒16內(nèi)。而且,鄰接的一個(gè)電池單元10的正極端子片 Ild和另一個(gè)電池單元10的負(fù)極端子片13c在下側(cè)盒16的分割壁16c的前端面上重合。 此時(shí),正極端子片Ild的貫通孔IlfUlf與負(fù)極端子片13c的貫通孔13d、13d連通。這里, 雖省略圖示,但在分割壁16c的前端面上設(shè)置有嵌入螺母(insert nut)。該嵌入螺母位于正極端子片Ild的貫通孔IlfUlf及負(fù)極端子片13c的貫通孔13d、13d內(nèi)。而且,經(jīng)由蓋部件14的圓筒壁14f、14f將螺栓插通正極端子片Ild的貫通孔IlfUlf及負(fù)極端子片13c 的貫通孔13d、13d,并與嵌入螺母螺合。這樣,正極端子片Ild和負(fù)極端子片13c螺栓緊固在分割壁16c上。另外,在下側(cè)盒16的底壁16a上貫穿形成有與電池單元10的制冷劑流路連通的流路開口部16d、16d···。S卩,電池單元10配置在下側(cè)盒16的收容空間內(nèi)并通過螺栓緊固在分割壁16c上時(shí),電池單元10的負(fù)極連接板13的流路開口部i;3e、i;3e…和下側(cè)盒16的流路開口部16d、16d…連通。上側(cè)盒17具有大致長方形狀的頂板17a ;從頂板17a的4個(gè)周緣部垂下的周壁 17b ;從頂板17a垂下的筒狀的流路壁部17c、17c···。上側(cè)盒17螺栓緊固在下側(cè)盒16上。 各流路壁部17c的前端與電池單元10的蓋部件14抵接。在各流路壁部17c的內(nèi)部形成有制冷劑流路17d。制冷劑流路17d貫穿頂板17a。該制冷劑流路17d、17d…與電池單元10 的制冷劑流路連通。即,將上側(cè)盒17安裝在下側(cè)盒16上時(shí),電池單元10的蓋部件14的制冷劑流路14d、14d···和上側(cè)盒17的制冷劑流路17d、17cl···連通。另外,在上側(cè)盒17的周壁17b上貫穿形成有將從單電池20噴出的氣體向盒15外排出的排出口 17e。即,從單電池20噴出的氣體在由蓋部件14形成的排出空間14h內(nèi)流通,并經(jīng)由排出口 14i,從電池單元10向盒15內(nèi)排出。向盒15內(nèi)排出的氣體在電池單元 10、10…和上側(cè)盒17之間的空間流通,并從排出口 17e向盒15外排出。4個(gè)電池單元10、10…之中位于一端的電池單元10的正極端子片Ild比另一個(gè)電池單元10的正極端子片Ild長,并從下側(cè)盒16和上側(cè)盒17的接合面向盒15外突出。另外,4個(gè)電池單元10、10···的位于另一端的電池單元10的負(fù)極端子片13c比另一個(gè)電池單元10的負(fù)極端子片13c長,并從下側(cè)盒16和上側(cè)盒17的接合面向盒15外突出。這樣構(gòu)成的電池模塊1被載置在底盤的底板18上。在底板18的表面形成有多個(gè)送風(fēng)槽18a(圖1中只圖示了 1個(gè))。在送風(fēng)槽18a的一端設(shè)置有風(fēng)扇18b。通過該風(fēng)扇 18b,向送風(fēng)槽18a內(nèi)導(dǎo)入空氣。電池模塊1以下側(cè)盒16的流路開口部16d、16cl···位于送風(fēng)槽18a上的方式,被載置在底板18上。其結(jié)果,通過風(fēng)扇18b向送風(fēng)槽18a內(nèi)導(dǎo)入的空氣從下側(cè)盒16的流路開口部16d、16d···流入電池單元10、10···的制冷劑流路內(nèi),并經(jīng)由上側(cè)盒17的制冷劑流路17d,向盒15外流出。此外,向送風(fēng)槽18a遞送的風(fēng)不限于來自風(fēng)扇 18b的風(fēng)。也可以將來自車輛的空調(diào)裝置(省略圖示)的空氣經(jīng)由通道等導(dǎo)向送風(fēng)槽18a。單電池20、20…通過充放電成為高溫,但通過在電池單元10、10···的制冷劑流路中流通的空氣被空冷。詳細(xì)來說,單電池20中產(chǎn)生的熱向保持單電池20的支架3熱傳導(dǎo)。 而且,向支架3傳遞的熱在支架3內(nèi)傳遞,在制冷劑流路34、34…中,向在制冷劑流路34、 34…中流通的制冷劑熱傳導(dǎo)。此時(shí),對(duì)通過風(fēng)扇18b送風(fēng)的空氣的溫度及流量進(jìn)行調(diào)節(jié),由此能夠調(diào)節(jié)從單電池20向制冷劑傳遞的熱量。這里,若設(shè)置測定單電池20、20…的溫度的溫度傳感器,則根據(jù)其檢測溫度調(diào)節(jié)空氣的溫度及流量,由此能夠?qū)坞姵?0、20···的溫度控制成所期望的值。例如,溫度傳感器能夠在支架3的收容部31內(nèi)被安裝在推壓壁33的連結(jié)部3 或單電池20的電池盒22的外周面上。這里,在本實(shí)施方式中,單電池20通過推壓壁33的推壓與圓筒壁32緊密接觸。而且,推壓壁33的圓筒部33a彈性變形,并與單電池20的外周面緊密接觸。由此,單電池20 的熱效率良好地向支架3傳遞。而且,由于支架3是金屬制的,所以從單電池20向支架3傳遞的熱在支架3內(nèi)效率良好地傳遞到制冷劑流路34、34···。這樣,通過降低從單電池20到制冷劑的熱阻力,能夠效率良好地將單電池20的熱向制冷劑傳遞。而且,由于與單電池20 緊密接觸的圓筒壁32及推壓壁33還是區(qū)劃形成制冷劑流路34的壁部,所以單電池20和制冷劑之間的熱的傳遞距離非常短,即,單電池20和制冷劑之間的熱阻力變得非常小。也就是說,在圓筒壁32的內(nèi)周面,從單電池20向圓筒壁32傳遞的熱在圓筒壁32的外周面向在制冷劑流路34內(nèi)流通的制冷劑傳遞。同樣,在推壓壁33的圓筒部33a的內(nèi)周面,從單電池20向推壓壁33傳遞的熱在推壓壁33的外周面向在制冷劑流路34內(nèi)流通的制冷劑傳遞。 由此,單電池20的熱更有效率地向制冷劑傳遞。而且,單電池20如前所述地因內(nèi)部短路等而噴出氣體時(shí),單電池20自身成為高溫。另外,對(duì)單電池20過充電或單電池20以大電流充放電的情況下,單電池20也成為高溫。該情況下,單電池20也被在制冷劑流路34、34…內(nèi)流通的制冷劑冷卻。但是,與通常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)不同,在這樣的異常發(fā)熱狀態(tài)下,不能夠僅由在制冷劑流路34、34…內(nèi)流通的制冷劑吸收單電池20的發(fā)熱量。而且,在這樣的異常發(fā)熱中,引起異常發(fā)熱的單電池20的熱向其他的單電池20、20···傳遞時(shí),連未產(chǎn)生異常發(fā)熱的單電池20、20···也成為高溫。像本實(shí)施方式那樣,在由支架3保持多個(gè)單電池20、20…的結(jié)構(gòu)中,多個(gè)單電池20、20…經(jīng)由支架3熱連接,從而從異常發(fā)熱的單電池20向其他的單電池20、20…的熱傳導(dǎo)尤其成為問題。因此, 在本實(shí)施方式中,利用設(shè)置在支架3上的相變部件4、4…吸收單電池20的熱。S卩,從單電池20向支架3熱傳導(dǎo)的熱在支架3內(nèi)傳遞,不僅向制冷劑流路34、34···,還向相變部件4、 4…熱傳導(dǎo)。受到熱的相變部件4、4…升溫,其溫度達(dá)到融點(diǎn)時(shí),從固相向液相變化。此時(shí), 相變部件4、4…作為潛熱(融解熱)吸收更多的熱。由此,即使是單電池20異常發(fā)熱時(shí)的熱量,與通過不相變的部件吸熱的結(jié)構(gòu)相比,能夠通過相變部件4、4···吸收更多的熱。由此, 對(duì)異常發(fā)熱的單電池20的熱進(jìn)行吸熱,能夠抑制其他的單電池20、20…的溫度上升。而且,單電池20的發(fā)熱量使全部的相變部件4、4…升溫,在該發(fā)熱量是完成相變所需的熱量以下的情況下,能夠?qū)坞姵?0的溫度抑制在相變部件4、4···的融點(diǎn)以下。也就是說,相變部件 4、4···發(fā)生相變時(shí),其溫度大致一定。由此,相變部件4、4…的溫度達(dá)到融點(diǎn)時(shí),其溫度被維持,能夠抑制溫度的進(jìn)一步上升。本實(shí)施方式的相變部件4、4…的融點(diǎn)被設(shè)定成單電池20 的允許上限溫度以下的值,從而單電池20的發(fā)熱量為上述的熱量以下的情況下,能夠?qū)坞姵?0的溫度抑制在允許上限溫度以下。該異常發(fā)熱通常不在全部的單電池20、20…中同時(shí)發(fā)生,偶發(fā)地在1個(gè)或幾個(gè)單電池20、20…中發(fā)生。而且,在支架3上,不僅該單電池20的周邊,還在其他的單電池20的周邊設(shè)置相變部件4、4···。而且,支架3和單電池20、20···熱連接,從而異常發(fā)熱的單電池 20和未異常發(fā)熱的其他的單電池20、20···的周圍設(shè)置的相變部件4、4···也熱連接。S卩,異常發(fā)熱的單電池20的熱不僅通過該單電池20的周邊的相變部件4、4···,還通過在未異常發(fā)熱的其他的單電池20、20···的周邊設(shè)置的相變部件4、4···吸熱。換言之,能夠利用設(shè)置在支架 3上的全部的相變部件4、4…對(duì)異常發(fā)熱的單電池20的熱進(jìn)行吸熱。其結(jié)果,能夠可靠地抑制異常發(fā)熱的單電池20的溫度,并且還能夠可靠地抑制其他的單電池20、20…的溫度上升。這里,如前所述,單電池20通過推壓壁33的推壓與圓筒壁32緊密接觸。而且,推壓壁33的圓筒部33a彈性變形,并與單電池20的外周面緊密接觸。由此,單電池20的熱效率良好地向支架3傳遞。而且,由于支架3是金屬制的,所以從單電池20向支架3傳遞的熱效率良好地傳遞到相變部件4、4···。這樣,通過降低從單電池20到相變部件4、4…的熱阻力,能夠?qū)坞姵?0的熱效率良好地向相變部件4、4…傳遞。因此,根據(jù)本實(shí)施方式,利用支架3的推壓壁33將單電池20向圓筒壁32推壓, 并使單電池20的外周面與圓筒壁32的內(nèi)周壁接觸,由此,單電池20和支架3之間的熱阻力變小,從而能夠?qū)坞姵?0的熱效率良好地向支架3熱傳導(dǎo)。而且,通過支架3采用金屬制,支架3自身的熱阻力也變小,從而能夠?qū)膯坞姵?0向支架3傳遞的熱效率良好地傳遞到制冷劑流通的制冷劑流路34、34···和相變部件4、4···。這樣,將單電池20的熱效率良好地傳遞到制冷劑和相變部件4、4···,其結(jié)果,能夠效率良好且響應(yīng)性良好地調(diào)節(jié)單電池 20的溫度。另外,能夠通過該單電池20的周圍配置的相變部件4、4…及其他的單電池20、 20…的周圍配置的相變部件4、4…效率良好且迅速地對(duì)發(fā)生異常發(fā)熱的單電池20的熱進(jìn)行吸熱。而且,能夠通過圓筒壁32和推壓壁33牢固地保持單電池20。尤其,將電池模塊 1搭載在汽車的情況下,振動(dòng)成為問題,但通過支架3牢固地保持單電池20,能夠提高抗振性。另外,推壓壁33的一部分形成為圓筒狀并與單電池20緊密接觸,由此,能夠擴(kuò)大單電池20和支架3的接觸面積,從而能夠進(jìn)一步減小單電池20和支架3之間的熱阻力,能夠?qū)坞姵?0的熱更有效率地向支架3熱傳導(dǎo)。而且,通過與單電池20緊密接觸的圓筒壁32及推壓壁33區(qū)劃形成制冷劑流路 34,由此能夠進(jìn)一步降低單電池20和制冷劑之間的熱阻力。即,單電池20與圓筒壁32的內(nèi)周面接觸,制冷劑與圓筒壁32的外周面接觸,從而單電池20的熱只傳遞圓筒壁32的厚度的量即可。這樣,能夠進(jìn)一步有效率地將單電池20的熱向制冷劑傳遞。
另外,通過圓筒壁32及推壓壁33區(qū)劃形成制冷劑流路34,由此能夠分離單電池 20的收容部31和制冷劑流路34,從而能夠防止單電池20與制冷劑直接接觸。其結(jié)果,能夠防止單電池20的外表面被制冷劑腐蝕而制冷劑侵入單電池20內(nèi)。而且,在蓋部件14上設(shè)置流路壁部14c,并且在支架3的制冷劑流路34中流通的制冷劑在流路壁部14c內(nèi)的制冷劑流路14d中流通而不流入隔板12和蓋部件14之間的空間,并且在隔板12和蓋部件14 之間的空間避開流路壁部14c地設(shè)置正極連接板11,由此能夠防止正極連接板11與制冷劑直接接觸。其結(jié)果,能夠防止正極連接板11 (尤其,與單電池20抵接的部分)被制冷劑腐蝕。另外,負(fù)極連接板12成為被支架3和下側(cè)盒16的底壁16a夾持的狀態(tài),并且,在負(fù)極連接板12上形成與支架3的制冷劑流路34、34···及底壁16a的流路開口部16d、16d···連通的流路開口部13e、13e···,由此制冷劑不與負(fù)極連接板12的流路開口部13e、13e···的端面以外接觸。其結(jié)果,至少能夠防止負(fù)極連接板12的與單電池20抵接的部分被制冷劑腐蝕。 此外,為完全防止負(fù)極連接板12因制冷劑導(dǎo)致的腐蝕,優(yōu)選通過聚氨酯涂覆等利用樹脂等覆蓋流路開口部i:3e、i;3e…的端面。另外,根據(jù)所述結(jié)構(gòu),多個(gè)單電池20、20···經(jīng)由支架3熱連接,并且單電池20和支架3之間及支架3自身的熱阻力變小,從而熱從溫度高的單電池20向溫度低的單電池20 效率良好地傳遞,能夠?qū)崿F(xiàn)單電池20、20···的溫度的均勻化。另外,通過將相變部件4、4…設(shè)置在支架3上,能夠增大支架3的單位體積的熱容量。也就是說,單電池20、20…的更多的熱能夠被支架3及相變部件4、4…吸收。其結(jié)果, 即使1個(gè)或幾個(gè)單電池20發(fā)生異常發(fā)熱,也能夠抑制其他的單電池20、20···成為高溫。而且,通過采用相變部件4、4···,即使單電池20、20…的溫度上升,單電池20、20…的溫度到達(dá)相變部件4、4…的相變溫度時(shí),也能夠?qū)坞姵?0、20…的溫度維持在該相變溫度,直到相變部件4、4…完成向液相變化。而且,推壓壁33與支架主體30 —體構(gòu)成,能夠降低支架3的組裝工時(shí)。另外,單電池20發(fā)生異常發(fā)熱的情況下,產(chǎn)生的熱被相變部件4、4···吸熱,由此, 能夠防止該熱傳導(dǎo)到未異常發(fā)熱的單電池20、20…而使正常的單電池20、20…也異常發(fā)熱。而且,對(duì)異常發(fā)熱的單電池20的熱進(jìn)行吸熱采用相變部件4,由此,能夠增大單位體積的熱容量,能夠?qū)Ω嗟臒徇M(jìn)行吸熱。也就是說,相變部件4在發(fā)生相變時(shí)作為潛熱吸收更多的熱。由此,與通過不相變的部件吸熱的結(jié)構(gòu)相比,相變部件4能夠吸收更多的熱。 其結(jié)果,能夠使配置相變部件4的支架3小型化,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電池模塊1的小型化。而且,對(duì)異常發(fā)熱的單電池20的熱進(jìn)行吸熱采用相變部件4,由此能夠抑制支架3 及其他的單電池20、20…的溫度上升。也就是說,通過不相變的部件吸熱的情況下,該部件隨著吸熱而溫度上升。而相變部件4隨著吸熱而溫度上升到融點(diǎn),但當(dāng)其溫度達(dá)到融點(diǎn)時(shí), 相變部件4在完成從固相向液相的變化之前,其溫度大致維持在融點(diǎn)。因此,即使異常發(fā)熱的單電池20成為高溫,支架3及正常的單電池20、20…的溫度也被維持在與相變部件4的融點(diǎn)大致相同的溫度。而且,在假定的單電池20的溫度變化范圍內(nèi),采用從固相向液相變化(即,不向氣相變化)的相變部件4,由此能夠反復(fù)使用相變部件4。也就是說,在固相和液相之間的相變中,幾乎不發(fā)生體積變化,即使發(fā)生也很微小,從而能夠防止相變部件4從支架3的配設(shè)部35漏出。由此,異常發(fā)熱的單電池20的發(fā)熱收斂,而單電池20的溫度降低時(shí),支架3和相變部件4的溫度也降低。這里,在支架3上沒有發(fā)生相變部件4漏出等的損壞,從而再次返回到異常發(fā)熱發(fā)生前的狀態(tài)。其結(jié)果,相變部件4能夠用于下一次的異常發(fā)熱。而且,由于相變部件4不與單電池20接觸,所以即使相變部件4向液相變化,也不會(huì)給單電池20帶來不良影響。即,相變部件4和單電池20接觸的情況下,相變部件4成為液相時(shí),腐蝕單電池20的外表面,貨侵入單電池20內(nèi),進(jìn)而使單電池20發(fā)生外部短路。而根據(jù)本實(shí)施方式,由于相變部件4和單電池20不接觸,所以能夠保護(hù)單電池20不受成為液相的相變部件4的影響。即使是這樣的結(jié)構(gòu),由于相變部件4和單電池20經(jīng)由支架3熱連接,所以也能夠效率良好地進(jìn)行單電池20和相變部件4之間的熱傳導(dǎo)?!栋l(fā)明的實(shí)施方式2》以下,對(duì)本發(fā)明的例示性的實(shí)施方式2進(jìn)行說明。圖8表示省略了正極連接板11、 隔板12及蓋部件14的狀態(tài)的電池單元210的局部放大俯視圖。實(shí)施方式2的電池單元210中,支架203的結(jié)構(gòu)與實(shí)施方式1不同。因此,關(guān)于與實(shí)施方式1同樣的結(jié)構(gòu)標(biāo)注同樣的附圖標(biāo)記并省略說明,以不同的結(jié)構(gòu)為中心進(jìn)行說明。支架203具有設(shè)置有收容單電池20的收容部231、231···的支架主體230 ;將被收容在該收容部231的單電池20向收容部231的內(nèi)周壁推壓的推壓板233 ;設(shè)置在所述支架主體230上的制冷劑流路234、234···;以及設(shè)置在所述支架主體230且以規(guī)定的融點(diǎn)從固相向液相變化的相變部件4、4···。推壓板233構(gòu)成推壓部,制冷劑流路234及相變部件4 構(gòu)成溫度調(diào)節(jié)部。支架主體230是鋁合金的擠出成形品,形成為大致長方體。支架主體230具有沿列方向延伸且沿行方向并列的4個(gè)列方向壁236、236(在圖8中,只圖示了 2個(gè))。而且,在相鄰的列方向壁236、236之間,向列方向并列有4組的橫截面半圓形的圓筒壁232、和與該圓筒壁232以夾著其軸心的方式相對(duì)的平板狀壁237。在該1組的圓筒壁232和平板狀壁 237之間區(qū)劃形成有收容部231。這樣,在支架主體230上設(shè)置有4行3列的收容部231、 231···。在平板狀壁237的收容部231側(cè)的面上,形成有向收容部231的軸向延伸的突起 237a、237a。2個(gè)突起237a、237a被設(shè)置在平板狀壁237中的行方向兩端部。此外,制冷劑流路234是由沿列方向相鄰的收容部231、231中的一個(gè)收容部231 的圓筒壁232、另一個(gè)收容部231的平板狀壁237和列方向壁236、236區(qū)劃形成。推壓板233是由彈簧鋼構(gòu)成的平板狀的部件。推壓板233以與平板狀壁237的突起237a、237a抵接的狀態(tài)配置在收容部231內(nèi)。此時(shí),推壓板233與設(shè)軸心及內(nèi)周徑與圓筒壁232相同的假想圓筒干涉。在這樣構(gòu)成的收容部231中,單電池20的軸心與收容部231的軸心一致,單電池 20從收容部231的軸向一端側(cè)向軸向插入,從而向收容部231內(nèi)設(shè)置。此時(shí),推壓板233位于設(shè)軸心及內(nèi)周徑與圓筒壁232相同的假想圓筒的內(nèi)側(cè),在該狀態(tài)下,不能夠?qū)坞姵?0 設(shè)置在收容部231內(nèi)。因此,通過使推壓板233的列方向中央部向平板狀壁237側(cè)彈性變形,來擴(kuò)大收容部231內(nèi)的空間,而將單電池20設(shè)置在收容部231內(nèi)。其結(jié)果,被收容在收容部231的單電池20由推壓板233彈性地被推壓,其外周面與收容部231的圓筒壁232的內(nèi)周面緊密接觸。因此,根據(jù)本實(shí)施方式,通過支架203的推壓板233向圓筒壁232推壓單電池20,而使單電池20的外周面與圓筒壁232的內(nèi)周壁接觸,也能夠減小單電池20和支架203之間的熱阻力,能夠效率良好地將單電池20的熱向支架203熱傳導(dǎo)。而且,支架203采用金屬制,由此能夠進(jìn)一步減小支架203自身的熱阻力,從而能夠效率良好地將從單電池20向支架203傳導(dǎo)的熱傳導(dǎo)到制冷劑流通的制冷劑流路234、234···和相變部件4、4···。這樣,效率良好地將單電池20的熱傳導(dǎo)到制冷劑和相變部件4、4···,其結(jié)果,能夠效率良好且響應(yīng)性良好地調(diào)節(jié)單電池20的溫度。另外,能夠效率良好且迅速地通過該單電池20的周圍配置的相變部件4、4…及其他的單電池20、20…的周圍配置的相變部件4、4…對(duì)發(fā)生了異常發(fā)熱的單電池20的熱進(jìn)行吸熱。另外,支架主體230與推壓板233分體構(gòu)成,由此能夠分別對(duì)各自的功能進(jìn)行特殊化設(shè)計(jì)。例如,支架主體230考慮到熱傳導(dǎo)性而采用鋁合金制,而推壓板233考慮到彈力而采用彈簧鋼制?!镀渌膶?shí)施方式》本發(fā)明關(guān)于所述實(shí)施方式1、2,還可以如下構(gòu)成。例如,單電池20不限于18650尺寸的通用電池。另外,單電池20不限于鋰離子二次電池。而且,單電池20不限于圓柱狀,例如,也可以是棱柱狀?;蛘?,單電池20也可以不是柱狀。同樣,支架3、203的收容部31、231也不限于圓筒狀,可以是截面多邊形的筒狀。另外,單電池20、電池單元10、210的個(gè)數(shù)不限于所述實(shí)施方式。例如,電池單元 10是1個(gè),S卩,電池單元10也可以直接構(gòu)成電池模塊1。作為所述相變部件4,在假定的單電池20的溫度上升范圍內(nèi),只要是從固相向液相變化且不從液相向氣相變化的部件,可以采用任意的部件。另外,相變部件4、4···是以包圍各單電池20的四方向的方式配置在支架3、203上, 但不限于此。即,只要相變部件4被配置在支架3、203內(nèi),由于與單電池20經(jīng)由支架3、203 熱連接,所以能夠吸收單電池20的熱。由此,相變部件4、4…不需要配置在單電池20的周圍,也可以配置在從單電池20遠(yuǎn)離的位置。另外,也不需要對(duì)每個(gè)單電池20設(shè)置相同個(gè)數(shù)的相變部件4、4···。例如,也可以將單電池20、20…配置在支架3內(nèi)之后,將相變部件4、4··· 配置在空的空間。但是,從效率良好地吸收單電池20的熱的觀點(diǎn)出發(fā),相變部件4、4···優(yōu)選在單電池20的附近、且盡可能多地設(shè)置。所述支架3、203由鋁合金構(gòu)成,但不限于此。例如,支架3也可以由鋁合金以外的金屬構(gòu)成。或者,支架3也可以由高熱傳導(dǎo)性樹脂構(gòu)成。作為高熱傳導(dǎo)性樹脂可以列舉例如含有熔融硅的例如環(huán)氧樹脂這樣的樹脂(熱傳導(dǎo)率為約12X 10_4cal/cm · sec · deg)、 含有氧化鋁的樹脂(熱傳導(dǎo)率為約40X 10_4cal/cm · sec · deg)、含有結(jié)晶硅的樹脂(熱傳導(dǎo)率為約35X 10-4cal/cm · sec · deg)及含有氮化鋁的樹脂(熱傳導(dǎo)率為約40X 10_4Cal/ cm · sec · deg)等。在所述電池模塊1中,對(duì)單電池20、20···進(jìn)行空冷,但也可以是液冷。例如,也可以采用設(shè)置與電池單元10的制冷劑流路連通的水冷套管而使水在電池單元10的制冷劑流路中流通的結(jié)構(gòu)。而且,單電池20的形狀不限于圓筒形。例如,也可以采用圖9所示的板狀的單電池 320。即,單電池320形成為橫截面方形的板狀。在所述情況下,支架303的收容部331也形成為橫截面方形。在圖9中,與實(shí)施方式2同樣地,設(shè)置有構(gòu)成推壓部的推壓板333。也就是說,支架303的支架主體330具有列方向壁336、336 (在圖9中,只圖示了 2個(gè))。在這些列方向壁336、336之間,平板狀的抵接壁332和與該抵接壁332相對(duì)的平板狀壁337向列方向設(shè)置有4組(在圖9中,只圖示了 2組)。單電池320從收容部331的軸向一端側(cè)向軸向插入,從而向收容部331收容。單電池320的長度方向與收容部331的軸向一致。在收容部331內(nèi),單電池320與抵接壁332抵接地配置,而在單電池320和平板狀壁337之間, 配置有推壓板333。推壓板333是沿收容部331的軸向延伸的板狀的部件,與行方向兩端部相比,靠行方向中央的部分向列方向突出。即,推壓板333在行方向兩端部和其以外的部分具有階差。而且,推壓板333的行方向兩端部與平板狀壁337抵接,而推壓板333的靠行方向中央的部分與單電池320抵接。此時(shí),推壓板333彈性變形,通過其彈力將單電池320 向抵接壁332推壓。其結(jié)果,單電池320的外周壁與抵接壁332接觸。另外,在相鄰的收容部331、331中,一個(gè)收容部331的平板狀壁337和另一個(gè)收容部331的抵接壁332之間,區(qū)劃形成制冷劑流路334。這樣,即使單電池320的形狀是方形,通過推壓板333推壓單電池 320,也能夠使單電池320的外周面與收容部331的內(nèi)周面(詳細(xì)來說是抵接壁33 接觸。此外,以上的實(shí)施方式是本質(zhì)上優(yōu)選的例示,沒有限制本發(fā)明、其適用物或其用途的范圍的意圖。工業(yè)實(shí)用性如上所述,本發(fā)明對(duì)于具有多個(gè)單電池和保持單電池的支架的電池模塊、或具有多個(gè)柱狀的單電池的電池模塊是有用的。
0111]附圖表機(jī)的說明0112]1電池模塊0113]20單電池0114]3支架0115]30支架主體0116]31收容部0117]33推壓壁(推壓部)0118]34制冷劑流路(溫度調(diào)節(jié)部)0119]4相變部件0120]203支架0121]230支架主體0122]231收容部0123]233推壓板(推壓部)0124]234制冷劑流路(溫度調(diào)節(jié)部)0125]320單電池0126]303支架0127]330支架主體0128]333推壓板(推壓部)
權(quán)利要求
1.一種電池模塊,具有多個(gè)柱狀或板狀的單電池和保持該單電池的支架,其特征在于,所述支架具有收容所述單電池的筒狀的收容部;調(diào)節(jié)所述單電池的溫度的溫度調(diào)節(jié)部;將所述單電池向該收容部的內(nèi)周面推壓的推壓部,所述支架由金屬或高熱傳導(dǎo)性樹脂形成,所述單電池被所述推壓部推壓,由此該單電池的外周面與所述收容部的內(nèi)周面接觸。
2.如權(quán)利要求1所述的電池模塊,其特征在于,所述多個(gè)單電池并聯(lián)連接。
3.如權(quán)利要求1或2所述的電池模塊,其特征在于,所述支架構(gòu)成為使所述單電池從所述收容部的軸向一端側(cè)向軸向插入。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的電池模塊,其特征在于,所述推壓部彈性地推壓所述單電池。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的電池模塊,其特征在于,所述支架具備形成有所述收容部的支架主體,所述推壓部與所述支架主體分體構(gòu)成。
6.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的電池模塊,其特征在于,所述支架具備形成有所述收容部的支架主體,所述推壓部與所述支架主體一體構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的電池模塊,其特征在于,所述溫度調(diào)節(jié)部形成在所述支架上,是用于對(duì)該支架進(jìn)行空冷的制冷劑流路。
8.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的電池模塊,其特征在于,所述溫度調(diào)節(jié)部形成在所述支架上,是用于對(duì)該支架進(jìn)行液冷的制冷劑流路。
9.如權(quán)利要求7或8所述的電池模塊,其特征在于,所述推壓部由區(qū)劃出所述制冷劑流路的壁部構(gòu)成。
10.如權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的電池模塊,其特征在于,所述溫度調(diào)節(jié)部是對(duì)所述單電池的溫度進(jìn)行吸熱而相變的相變部件。
11.如權(quán)利要求10所述的電池模塊,其特征在于,所述相變部件不與所述單電池接觸, 而經(jīng)由所述支架與該單電池?zé)徇B接。
12.如權(quán)利要求10或11所述的電池模塊,其特征在于,所述相變部件的相變溫度比所述單電池的工作上限溫度高。
13.如權(quán)利要求10至12中任一項(xiàng)所述的電池模塊,其特征在于,所述相變部件對(duì)所述單電池的溫度進(jìn)行吸熱而從固相向液相相變。
14.如權(quán)利要求1至13中任一項(xiàng)所述的電池模塊,其特征在于,所述相變部件的相變溫度比所述單電池的允許上限溫度低。
15.如權(quán)利要求1、3至14中任一項(xiàng)所述的電池模塊,其特征在于,具有多個(gè)所述支架,在所述各支架中,所述多個(gè)單電池并聯(lián)連接,被一個(gè)所述支架保持的所述多個(gè)單電池與被另一個(gè)所述支架保持的所述多個(gè)單電池串聯(lián)連接。
16.一種電池模塊,具有多個(gè)單電池,其特征在于,還具有保持所述多個(gè)單電池的支架;以及配置在所述支架上且對(duì)所述單電池的溫度進(jìn)行吸熱而相變的相變部件,所述相變部件不與所述單電池接觸,而經(jīng)由所述支架與該單電池?zé)徇B接。
17.如權(quán)利要求16所述的電池模塊,其特征在于,所述相變部件的相變溫度比所述單電池的工作上限溫度高。
18.如權(quán)利要求16或17所述的電池模塊,其特征在于,所述相變部件對(duì)所述單電池的溫度進(jìn)行吸熱而從固相向液相相變。
19.如權(quán)利要求16至18中任一項(xiàng)所述的電池模塊,其特征在于,所述相變部件的相變溫度比所述單電池的允許上限溫度低。
20.如權(quán)利要求16至19中任一項(xiàng)所述的電池模塊,其特征在于,所述單電池形成為柱狀或板狀,所述支架具有收容所述單電池的筒狀的收容部、和將所述單電池向該收容部的內(nèi)周面推壓的推壓部,并由金屬或高熱傳導(dǎo)性樹脂形成,所述單電池被所述推壓部推壓,由此該單電池的外周面與所述收容部的內(nèi)周面接觸。
21.如權(quán)利要求20所述的電池模塊,其特征在于,所述多個(gè)單電池并聯(lián)連接。
22.如權(quán)利要求20或21所述的電池模塊,其特征在于,所述支架構(gòu)成為使所述單電池從所述收容部的軸向一端側(cè)向軸向插入。
23.如權(quán)利要求20至22中任一項(xiàng)所述的電池模塊,其特征在于,所述推壓部彈性地推壓所述單電池。
24.如權(quán)利要求20至23中任一項(xiàng)所述的電池模塊,其特征在于,所述支架具備形成有所述收容部的支架主體,所述推壓部與所述支架主體分體構(gòu)成。
25.如權(quán)利要求20至23中任一項(xiàng)所述的電池模塊,其特征在于,所述支架具備形成有所述收容部的支架主體,所述推壓部與所述支架主體一體構(gòu)成。
26.如權(quán)利要求20至25中任一項(xiàng)所述的電池模塊,其特征在于,在所述支架上,形成有用于對(duì)該支架進(jìn)行空冷的制冷劑流路。
27.如權(quán)利要求20至25中任一項(xiàng)所述的電池模塊,其特征在于,在所述支架上,形成有用于對(duì)該支架進(jìn)行液冷的制冷劑流路。
28.如權(quán)利要求沈或27所述的電池模塊,其特征在于,所述推壓部由區(qū)劃出所述制冷劑流路的壁部構(gòu)成。
29.如權(quán)利要求20、22至28中任一項(xiàng)所述的電池模塊,其特征在于,具有多個(gè)所述支架,在所述各支架中,所述多個(gè)單電池并聯(lián)連接,被一個(gè)所述支架保持的所述多個(gè)單電池與被另一個(gè)所述支架保持的所述多個(gè)單電池串聯(lián)連接。
全文摘要
保持單電池并效率良好地調(diào)節(jié)單電池的溫度。電池模塊(1)具有多個(gè)柱狀的單電池(20、20...)和保持單電池(20、20...)的支架(3)。支架(3)具有收容單電池(20、20...)的筒狀的收容部(31、31...);調(diào)節(jié)單電池(20、20...)的溫度的制冷劑流路(34、34...)及相變部件(4、4...);以使單電池(20、20...)的外周面與收容部(31、31...)的內(nèi)周面接觸的方式推壓單電池(20、20...)的推壓壁(33、33...)。支架(3)由鋁合金形成。
文檔編號(hào)H01M2/10GK102362388SQ20108001282
公開日2012年2月22日 申請(qǐng)日期2010年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月25日
發(fā)明者高津克己 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社