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公開番号2025086384
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-09
出願番号2023200300
出願日2023-11-28
発明の名称電池モジュール
出願人日産自動車株式会社
代理人個人,個人,個人
主分類H01M 10/6556 20140101AFI20250602BHJP(基本的電気素子)
要約【課題】電池セルの冷却効率に優れるとともに軽量化可能な電池モジュールを提供する。
【解決手段】電池モジュール100Aは、複数の電池セル1が積層方向に積層されている。各電池セル1は、セル外装体20の側方に張り出すタブリード30を備える。積層方向に沿ってタブリード30の側方に自身内部空間に冷媒が流される冷却ジャケット60が付設され、タブリード30と冷却ジャケット60との間には相互を繋ぐ伝熱部材50が設けられる。タブリード30は、隣接するタブリード30相互を繋ぐタブ接続部40Jにより接続される。伝熱部材50は、積層方向でタブ接続部40Jと対向する冷却ジャケット60との間に設けられ、タブ接続部40J、セル外装体20および積層方向で隣接するタブリード30同士が囲む画成領域には伝熱部材50が存在しない空隙部Nが設けられる。
【選択図】図4
特許請求の範囲【請求項１】
電池要素と、該電池要素を収容する扁平なセル外装体と、前記電池要素から前記セル外装体の側方に張り出すタブリードと、を備える複数の電池セルが前記セル外装体相互の積層方向に積層された電池モジュールであって、
前記積層方向で隣接する前記タブリード相互を電気的に繋ぐタブ接続部と、
前記複数の電池セルの積層方向に沿って前記タブ接続部の側方に付設されて自身内部空間に冷媒が流される冷却構造体と、
前記タブ接続部と前記冷却構造体との間に相互を繋ぐように設けられて電気絶縁性を有する伝熱部材と、
を備え、
前記タブ接続部、前記セル外装体および前記積層方向で隣接する前記タブリード同士が囲む画成領域には、前記伝熱部材が存在しない空隙部を有することを特徴とする電池モジュール。
続きを表示（約 590 文字）【請求項２】
前記冷却構造体は、前記積層方向で隣接する前記タブリード同士の間に張り出す冷却張出部を有し、
前記伝熱部材は、前記冷却張出部と前記タブリードとの間に介装されている請求項１に記載の電池モジュール。
【請求項３】
前記伝熱部材は、前記積層方向で隣接する前記タブ接続部同士の間を空けて前記積層方向に間歇的に設けられている請求項１に記載の電池モジュール。
【請求項４】
前記冷却構造体は、管形状の冷却管を有する請求項３に記載の電池モジュール。
【請求項５】
前記冷却管は、横断面が長方形をなすとともに、該長方形の長辺を含む面が前記タブ接続部に対向して付設されている請求項４に記載の電池モジュール。
【請求項６】
前記冷却管は、前記積層方向で隣接する前記タブリード同士の間の位置に配管されるとともに、前記タブ接続部の側方に張り出して前記積層方向でU字状に順に折り返す折り返し構造を有する請求項４に記載の電池モジュール。
【請求項７】
前記冷却管は、
前記タブ接続部と対向する位置に配置される第一の冷却管と、
前記第一の冷却管と併設されて前記積層方向で隣接する前記タブリード同士の間の位置に配管される第二の冷却管と、
を有する請求項４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、電池セルを複数積層した電池モジュールに係り、特に、この種の電池モジュールを冷却する技術に関する。
続きを表示（約 2,400 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば、特許文献１記載の技術では、電池セルのバスバに対し、電池セルの積層方向に冷却用流路を線状に接触させて電池セルを冷却している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－２４８８６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、同文献記載の技術における電池セルでは、電池セルのバスバに対して、冷却用流路が積層方向に線状に接触しているため、冷却用流路とバスバ間の熱伝導効率が悪く、電池セルの冷却効率を向上する上で改善の余地がある。
そこで、本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、電池セルの冷却効率に優れる電池モジュールを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明の一態様に係る電池モジュールは、電池要素と、該電池要素を収容する扁平なセル外装体と、前記電池要素から前記セル外装体の側方に張り出すタブリードと、を備える複数の電池セルが前記セル外装体相互の積層方向に積層された電池モジュールであって、前記積層方向で隣接する前記タブリード相互を電気的に繋ぐタブ接続部と、前記複数の電池セルの積層方向に沿って前記タブ接続部の側方に付設されて自身内部空間に冷媒が流される冷却構造体と、前記タブ接続部と前記冷却構造体との間に相互を繋ぐように設けられて電気絶縁性を有する伝熱部材と、を備え、前記タブ接続部、前記セル外装体および前記積層方向で隣接する前記タブリード同士が囲む画成領域には、前記伝熱部材が存在しない空隙部を有する。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、電池セルの冷却効率に優れる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
本発明の一態様に係る電池モジュールの第一実施形態である全固体電池の模式的斜視図である。
本発明の一態様に係る電池モジュールを構成する電池セルの一実施形態の説明図であり、同図では、積層電極体を構成する単電池の厚み方向に沿った模式的断面図を示している。
図１の要部を説明する図であって、同図（ａ）は図１のＸ－Ｘ断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ部拡大図、（ｃ）は（ｂ）を正面から見た図である。
本発明に係る電池モジュールの第二実施形態の説明図であり、同図（ａ）は図１でのＸ－Ｘ断面に対応する断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ部拡大図、（ｃ）は（ｂ）を正面から見た図である。
本発明に係る電池モジュールの第三実施形態の説明図であり、同図（ａ）は図１でのＸ－Ｘ断面に対応する断面図、（ｂ）は（ａ）のＣ部拡大図、（ｃ）は（ｂ）を正面から見た図である。
本発明に係る電池モジュールの第四実施形態の説明図であり、同図（ａ）は図１でのＸ－Ｘ断面に対応する断面図、（ｂ）は（ａ）のＤ部拡大図、（ｃ）は（ｂ）を正面から見た図である。
本発明に係る電池モジュールの第五実施形態の説明図であり、同図（ａ）は図１でのＸ－Ｘ断面に対応する断面図、（ｂ）は（ａ）のＥ部拡大図、（ｃ）は（ｂ）を正面から見た図である。
本発明に係る電池モジュールの第六実施形態の説明図であり、同図（ａ）は図１でのＸ－Ｘ断面に対応する断面図、（ｂ）は（ａ）のＦ部拡大図、（ｃ）は（ｂ）を正面から見た図である。
本発明に係る電池モジュールの第七実施形態の説明図であり、同図（ａ）は図１でのＸ－Ｘ断面に対応する断面図、（ｂ）は（ａ）のＧ部拡大図、（ｃ）は（ｂ）を正面から見た図である。
本発明に係る電池モジュールに対する比較例の説明図であり、同図（ａ）はその模式的斜視図、（ｂ）は（ａ）のＸ－Ｘ断面図、（ｃ）は（ｂ）のＨ部拡大図である。
本発明に係る電池モジュールのタブ接続部の変形例を示す模式図（ａ）～（ｃ）である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態について、図面を適宜参照しつつ説明する。各実施形態の全固体電池は、複数回充放電が可能な二次電池である。
なお、図面は模式的なものである。そのため、厚みと平面寸法との関係、比率等は現実のものとは異なることに留意すべきであり、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。
また、以下に示す実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を下記の実施形態に特定するものではない。
【０００９】
［電池モジュール］
図１に示すように、第一実施形態は、複数の電池セル１が積層されてなる電池モジュール１００Ａを備える全固体電池である。電池モジュール１００Ａは、不図示のバッテリケースに収容されて車両に搭載される。車両に搭載する際は、電池セル１の積層方向を水平にして複数の電池モジュール１００Ａが不図示のバッテリケース内に格納される。
バッテリケース内において、各電池モジュール１００Ａは、積層された複数の電池セル１が、弾性を有する拘束帯等で加圧状態に保持され、電池セル１が膨張・収縮したときに、電池セル１の膨張・収縮に応じて、電池モジュール１００Ａ全体が複数の電池セル１の積層方向に沿って伸縮に追従可能になっている。
【００１０】
第一実施形態の電池モジュール１００Ａでは、図２に示すように、各電池セル１の正極および負極のタブリード３１、３２は、電池セル１の厚さ方向における中心線上において、一方の辺とこれとは反対側の他方の辺とから中心線に沿ってそれぞれ側方に張り出すように設けられる。
（【００１１】以降は省略されています）

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