BR102017010404A2

BR102017010404A2 - Vehicle battery module

Info

Publication number: BR102017010404A2
Application number: BR102017010404-4A
Authority: BR
Inventors: Morioka Satoshi
Original assignee: Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha
Priority date: 2016-05-24
Filing date: 2017-05-18
Publication date: 2017-12-12
Also published as: CN107452906B; JP6350592B2; EP3249716B1; US20170346050A1; EP3249716A1; JP2017212065A; RU2662730C1; US10439178B2; CN107452906A; MY193829A

Abstract

a presente invenção refere-se a um módulo de bateria dentro do veículo que inclui uma pluralidade de células de bateria cilíndricas (12), um suporte de célula de bateria (14), uma caixa de proteção (16), uma cobertura de ventilação (20) proporcionada de tal modo que o suporte de célula de bateria é posicionado entre a caixa de proteção e a cobertura de ventilação, a cobertura de ventilação e o suporte de célula de bateria dispostos de tal modo que um espaço de ventilação no qual o gás descarregado de uma face de extremidade em um lado de segundo eletrodo da célula de bateria cilíndrica flui é proporcionado entre a cobertura de ventilação e o suporte de célula de bateria, pelo menos um barramento de primeiro eletrodo (23), pelo menos um barramento de segundo eletrodo (25) proporcionado no espaço de ventilação, e um elemento de suporte (50) disposto parcialmente no espaço de ventilação e o elemento de suporte sendo configurado para suportar o barramento do segundo eletrodo a partir do lado da cobertura de ventilação.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "MÓDULO DE BATERÍA NO VEÍCULO".

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

1. CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se a um módulo de batería dentro do veículo que inclui uma pluralidade de células de batería cilíndricas e é instalado em um veículo.

2. DESCRIÇÃO DE TÉCNICA RELACIONADA

[002] Convencionalmente, é conhecido um módulo de batería que inclui uma pluralidade de células de batería cilíndricas e está instalado em um veículo. Por exemplo, a Publicação de Pedido de Patente Japonesa No. 2010-113999 (JP 2010-113999 A) descreve um módulo de batería que inclui uma pluralidade de células de batería cilíndricas. No documento JP 2010-113999 A, um par de placas laterais estão dispostas em ambos os lados axiais das células de batería cilíndricas e mantêm as células de batería cilíndricas entre elas. Barramentos que conectam eletricamente as células de batería cilíndricas são incorporados nas placas laterais. Nos lados, oposto às células de batería cilíndricas, das placas laterais, os elementos de cobertura que cobrem as placas laterais estão dispostos de tal modo que são formados cursos de escoamento para o fluido circular entre os elementos de cobertura e as placas laterais.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[003] Conforme descrito acima, o módulo de batería convencional descrito no documento JP 2010-113999 A tem a estrutura para manter as células de batería cilíndricas. No entanto, no módulo de batería convencional, não há consideração suficiente sobre uma estrutura para manter o desempenho do módulo de batería mesmo quando os elementos que mantêm as células de batería cilíndricas estão parcialmente danificados ou degradados.

[004] Por exemplo, no módulo de bateria do documento JP 201 Ο113999 A, enquanto as células de bateria cilíndricas são mantidas entre o par de placas laterais, se qualquer uma das placas laterais estiver danificada ou dobrada, as células de bateria cilíndricas se movem na direção axial, de modo que não é possível assegurar a ligação elétrica. Em outras palavras, no módulo de bateria convencional, há um problema que o desempenho elétrico é prejudicado mesmo com danos a um componente, resultando em fraca confiabilidade como um módulo de bateria. Em particular, esse problema tende a surgir em um módulo de bateria dentro do veículo que está sujeito a várias vibrações durante o deslocamento de um veículo.

[005] Portanto, a invenção proporciona um módulo de bateria no interior do veículo que pode melhorar ainda mais a confiabilidade.

[006] Um módulo de bateria dentro do veículo de acordo com a invenção inclui: uma pluralidade de células de bateria cilíndricas cada uma da pluralidade de células de bateria cilíndricas incluindo um primeiro eletrodo e um segundo eletrodo em ambas as extremidades axi-ais da bateria cilíndrica; um suporte de célula de bateria configurado para manter a pluralidade de células de bateria cilíndricas em um estado em que os primeiros eletrodos e os segundos eletrodos são expostos ao exterior; uma caixa protetora configurada para pressionar as faces de extremidade nos lados do primeiro eletrodo da pluralidade de células de bateria cilíndricas em direção aos lados do segundo eletrodo da pluralidade de células de bateria cilíndricas; uma cobertura de ventilação fornecida de tal modo que o suporte de célula de bateria é posicionado entre a caixa de proteção e a cobertura de ventilação, a cobertura de ventilação e o suporte de célula de bateria dispostos de tal modo que um espaço de ventilação no qual o gás descarregado de uma face de extremidade no lado do segundo eletrodo dos fluxos cilíndricos de células de bateria é proporcionado entre a cobertura de ventilação e o suporte de célula de bateria; pelo menos um barramento de primeiro eletrodo em contato com os primeiros eletrodos da pluralidade de células de bateria cilíndricas de modo que pelo menos duas das células de bateria cilíndricas estejam ligadas em paralelo uma à outra; pelo menos um barramento de segundo eletrodo proporcionado no espaço de ventilação e pelo menos um barramento de segundo eletrodo estando em contato com os segundos eletrodos da pluralidade de células de bateria cilíndricas de modo que pelo menos duas das células de bateria cilíndricas estejam conectadas em paralelo entre si; e um elemento de suporte disposto parcialmente no espaço de ventilação e o elemento de suporte sendo configurado para suportar o barramento do segundo eletrodo do lado da cobertura de ventilação.

[007] Neste caso, as células de bateria cilíndricas são mantidas entre a caixa de proteção e o barramento de segundo eletrodo e, ainda, o barramento de segundo eletrodo é suportado pelo elemento de suporte. Portanto, mesmo quando um adesivo ou semelhante que fixa as células de bateria cilíndricas ao suporte de célula de bateria é danificado, o movimento das células de bateria cilíndricas na direção axial é restrito, de modo que o estado ligadas eletricamente das células de bateria cilíndricas é mantido. Em outras palavras, uma vez que o desempenho do módulo de bateria é mantido mesmo quando um componente (adesivo) está danificado, é possível melhorar a confiabilidade do módulo de bateria.

[008] O módulo de bateria dentro do veículo pode incluir um elemento elástico disposto pelo menos um de entre as faces de extremidade nos lados do primeiro eletrodo das células de bateria cilíndricas e a caixa de proteção e entre as faces de extremidade nos lados do segundo eletrodo das células de bateria cilíndricas e o barramento de segundo eletrodo, de tal modo que o elemento elástico se deforma elasticamente para absorver uma tolerância de altura axial das células de batería cilíndricas.

[009] Neste caso, uma vez que a tolerância de altura axial das células de batería cilíndricas é absorvida, as células de batería cilíndricas são mantidas de forma mais confiável entre a caixa de proteção e o barramento de segundo eletrodo, de modo que o movimento das células de batería cilíndricas na direção axial é evitado de forma mais confiável.

[0010] O barramento de primeiro eletrodo pode ser unido ao suporte de célula de batería através da caixa de proteção e o barramento de segundo eletrodo pode ser unido ao suporte de célula de batería através da cobertura de ventilação.

[0011] Neste caso, uma vez que o barramento de primeiro eletrodo e o barramento de segundo eletrodo se movem na mesma fase, a carga aplicada às porções condutoras dos barramentos às células de batería cilíndricas durante a vibração pode ser reduzida.

[0012] O elemento de suporte pode incluir uma pluralidade de porções em forma de coluna dispostas, em um intervalo, entre a cobertura de ventilação e o barramento do segundo eletrodo.

[0013] Neste caso, os pontos de suporte do barramento de segundo eletrodo pelas porções em coluna podem ser uniformemente distribuídos sem prejudicar o fluxo de gás, de modo que a dobra ou semelhante do barramento de segundo eletrodo pode ser impedida de forma mais eficaz.

[0014] O tratamento de isolamento pode ser aplicado a uma superfície da cobertura de ventilação, uma parte da cobertura de ventilação submetida ao tratamento de isolamento pode incluir uma porção saliente que se projeta para o barramento do segundo eletrodo e suporta o barramento do segundo eletrodo, e a porção projetante pode funcionar como o elemento de suporte.

[0015] Neste caso, uma vez que a cobertura de ventilação é utili- zada não só como o elemento de suporte, mas também como a cobertura de ventilação, é possível reduzir o número de componentes.

[0016] Conforme descrito acima, de acordo com a invenção, uma vez que o desempenho de um módulo de batería é mantido mesmo quando um componente (adesivo) é danificado, é possível melhorar a confiabilidade do módulo de batería.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0017] As características, vantagens e significado técnico e industrial de modalidades exemplificativas da invenção serão descritos abaixo com referência aos desenhos anexos, nos quais os números iguais designam elementos semelhantes, e em que: [0018] A FIGURA 1 é uma vista em perspectiva explodida de um módulo de batería de acordo com uma modalidade da invenção;

[0019] A FIGURA 2 é uma vista de plano de placas condutoras de um barramento de eletrodos negativos;

[0020] A FIGURA 3 é uma vista em perspectiva de uma cobertura de ventilação integrada com um elemento de suporte;

[0021] A FIGURA 4 é uma vista em corte do módulo de batería no plano YZ;

[0022] A FIGURA 5 é uma vista de plano esquemática do elemento de suporte;

[0023] A FIGURA 6 é uma vista em corte no plano YZ de um módulo de batería de acordo com uma segunda modalidade da invenção; e [0024] A FIGURA 7 é uma vista de plano esquemática de um elemento de suporte do módulo de batería da segunda modalidade. DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES

[0025] Daqui em diante, um módulo de batería 10 de acordo com uma modalidade da invenção será descrito com referência aos desenhos. A FIGURA 1 é uma vista em perspectiva explodida do módulo de batería 10 de acordo com a modalidade da invenção. A FIGURA 2 é uma vista de plano de placas condutoras 24 de um barramento de eletrodos negativos 25; a FIGURA 3 é uma vista em perspectiva de uma cobertura de ventilação 20 que está integrada com um elemento de suporte 50, e a FIGURA 4 é uma vista em corte do módulo de batería 10 no plano YZ. Na descrição que se segue, uma direção longitudinal do módulo de batería 10 será referida como uma "direção X", uma direção axial de uma célula de batería 12 como uma "direção Z" e uma direção perpendicular à direção X e a direção Z Direção "Y".

[0026] O módulo de batería 10 inclui uma pluralidade de células de batería cilíndricas 12. A célula de batería 12 é uma célula de batería secundária carregável e descarregável e pode ser, por exemplo, uma célula de batería de níquel-hidrogénio ou uma célula de batería de íon de lítio que é alojado em uma caixa cilíndrica. A célula de batería 12 é dotada nas suas duas extremidades axiais de um eletrodo positivo (primeiro eletrodo) e um eletrodo negativo (segundo eletrodo) servindo como eletrodos da célula de batería 12. O módulo de batería 10 ilustrado na FIGURA 1 inclui 60 células de batería 12, e estas 60 células de batería 12 estão dispostas em uma matriz de 4 linhas e 15 colunas. As 60 células de batería 12 são agrupadas por 15 células de batería para formar quatro grupos de células de batería. As 15 células de batería 12 que pertencem aos mesmos grupos de células de batería estão ligadas em paralelo entre si pelo barramento de eletrodo negativo 25 e um barramento de eletrodo positivo 23 que será descrito mais tarde. Os grupos de células de batería compreendendo cada um as 15 células de batería 12 ligadas em paralelo entre si estão ligados em série aos outros grupos de células de batería ou terminais de saída externos por barramentos intergrupos 26 descritas mais adiante.

[0027] A célula de batería 12 é dotada na sua face de extremidade no lado do eletrodo negativo de uma válvula de descarga (não mostra- da) que permite a descarga do gás gerado na célula de batería 12. Desde que a válvula de descarga possa ser aberta quando a pressão interna da célula de batería 12 é elevada, a sua configuração não é particularmente limitada. A válvula de descarga pode ser formada, por exemplo, por afinamento parcial de uma caixa exterior da célula de batería 12. Quando é gerado gás na célula de batería 12 devido à sobrecarga, sobre descarga, curto-circuito ou semelhante para elevar a pressão interna da célula de batería 12, a válvula de descarga (parte afinada) é quebrada, de modo que o gás é descarregado para o exterior da célula de batería 12.

[0028] As células de batería 12 são mantidas em posição vertical com as d dos eletrodos positivos e os eletrodos negativos alinhadas. Nesta modalidade, as células de batería 12 são mantidas em uma postura vertical, na qual as suas faces de extremidade com os eletrodos negativos voltados para baixo (o lado da cobertura de ventilação 20). As células de batería 12 são mantidas por um suporte de célula de batería 14 com as suas porções de extremidade inferiores recebidas em furos de recebimento 15 que são proporcionados no suporte de célula de batería 14. O suporte de célula de batería 14 é geralmente em forma de placa e os furos de recebimento15 estão dispostos bidimensionalmente no plano da placa. Nesta modalidade, os furos de recebimento 15 estão dispostos em um conjunto de 4 linhas e 15 colunas, e os furos de recebimento 15 nas filas adjacentes são deslocados por meio passo.

[0029] O furo de recebimento 15 tem uma forma de furo redondo que é ajustada à forma cilíndrica da célula de batería 12. A célula de batería 12 é inserida no furo redondo 15 e fixada ao mesmo com um adesivo 60 (ver a Figura 4). O comprimento em uma direção de eixo central do furo de recebimento 15 é ajustado o suficiente para impedir que a célula de batería mantida 12 balance. O furo de recebimento 15 penetra no suporte de célula de batería 14 na sua direção de espessura, de modo que a extremidade inferior da célula de batería 12 é exposta para baixo. De modo a dispersar uniformemente o calor gerado para reduzir a variação de temperatura entre as células de batería 12, o suporte de célula de batería 14 é feito de um material de alta transferência de calor, tal como alumínio.

[0030] As células de batería 12 mantidas pelo suporte de célula de batería 14 são cobertas ao redor com uma caixa de proteção 16. A caixa de proteção 16 é feita de uma resina isoladora e é geralmente em forma de caixa com a sua porção de fundo completamente aberta. A extremidade inferior da caixa de proteção 16 está unida à borda periférica do suporte de célula de batería 14. Esta maneira de união não é particularmente limitada desde que a caixa de proteção 16 possa mover-se em conjunto com o suporte de célula de batería 14 quando o módulo de batería 10 é submetido à vibração ou semelhante. Por conseguinte, a caixa de proteção 16 é unida ao suporte de célula de batería 14, por exemplo, por montagem, rosqueamento ou soldadura. Como será descrito mais tarde, o barramento de eletrodos positivos 23 (barra de eletrodos de primeiro eletrodo) é integrado com a caixa de proteção 16. Portanto, pode-se dizer que o barramento de eletrodos positivos 23 é unido ao suporte de célula de batería 14 via a caixa de proteção 16.

[0031] A caixa de proteção 16 tem uma placa de teto 30 (ver figura 4) que é proporcionada perto da sua extremidade superior e que pressiona as faces de extremidade nos lados do eletrodo positivo das células de batería 12 para os lados do eletrodo negativo. A placa de teto 30 é dotada de aberturas de retenção 32 com um diâmetro menor do que um diâmetro externo das células de batería 12. Enquanto os eletrodos positivos das células de batería 12 são expostos ao exterior através das aberturas de retenção 32, as faces de extremidade das células de batería 12 são pressionadas em direção aos lados do eletrodo negativo pelas bordas periféricas das aberturas de retenção 32. O barramento do eletrodo positivo 23 é fixado a uma superfície superior da placa de teto 30. Além disso, vários fios (por exemplo, fios de detecção de tensão e fios de detecção de temperatura) estão ligados acima da caixa de proteção 16, e estes fios são cobertos com uma cobertura isoladora 18.

[0032] As aberturas de entrada 34 (ver figura 4) e as aberturas de saída 36 (ver figura 4) são formadas em uma superfície periférica da caixa de proteção 16. As aberturas de entrada 34 são aberturas para introduzir no módulo de batería 10 ar de arrefecimento que esfria as células de batería 12. As aberturas de saída 36 são aberturas para descarregar para o exterior o ar de arrefecimento introduzido no módulo de batería 10. As aberturas de saída 36 são proporcionadas em uma parede lateral da caixa de proteção 16 no lado oposto às aberturas de entrada 34 de tal modo que as células de batería 12 são interpostas entre as aberturas de entrada 34 e as aberturas de saída 36. As aberturas de entrada 34 e as aberturas de saída 36 são furos de fenda proporcionados nas paredes laterais da caixa de proteção 16. Estes furos de fenda são, cada um deles, alongados no sentido da altura (direção Z) e estão dispostos a intervalos na direção longitudinal (direção X).

[0033] A cobertura de ventilação 20 está disposta abaixo do suporte de célula de batería 14. A cobertura de ventilação 20 tem uma forma geralmente em formato de barco com a sua borda periférica levantada para cima. A borda periférica da cobertura de ventilação 20 adere à borda periférica do suporte de célula de batería 14 através da borda periférica do elemento de suporte 50 descrito mais tarde, formando, desse modo, um espaço vedado entre a cobertura de ventilação 20 e o suporte de célula de batería 14. Esse espaço vedado serve como um espaço para dispor o barramento de eletrodos negativos 25 (barramento de segundo eletrodo) descrito mais tarde e também serve como um espaço de ventilação 28 no qual o gás descarregado das células de bateria 12 flui. O gás descarregado das células de bateria 12 para dentro do espaço de ventilação 28 é descarregado para o exterior do módulo de bateria 10 através de orifícios de escape 62 formados em porções de extremidade do barramento de eletrodos negativos 25 e passagens de escape 64 (ver FIGURA 1) formadas nas porções de extremidade do suporte de célula de bateria 14 e, em seguida, é conduzido para uma posição adequada através de condutos ou semelhantes.

[0034] Como a caixa de proteção 16, a cobertura de ventilação 20 também está ligada ao suporte de célula de bateria 14. Esta maneira de junção também não é particularmente limitada desde que a cobertura de ventilação 20 possa mover-se em conjunto com o suporte de célula de bateria 14 quando o módulo de bateria 10 é submetido a vibração ou semelhante. Nesta modalidade, a cobertura de ventilação 20 tem partes de união 20a que se estendem a partir da borda periférica da cobertura de ventilação 20 em direção ao suporte de célula de bateria 14. A cobertura de ventilação 20 é aparafusada no suporte de célula de bateria 14 através de orifícios de união proporcionados às porções de união 20a. Em vez de aparafusar, no entanto, a cobertura de ventilação 20 pode ser unida ao suporte de célula de bateria 14 por outros meios de união, tais como montagem ou soldadura. Uma vez que a borda periférica do barramento de eletrodo negativo 25 é colocada entre a cobertura de ventilação 20 e o suporte de célula de bateria 14, pode-se dizer que o barramento de eletrodo negativo 25 está unida ao suporte de célula de bateria 14 através da cobertura de ventilação 20.

[0035] O barramento de eletrodos positivos 23 que liga eletrica- mente os eletrodos positivos das células de bateria 12 entre si e o bar-ramento de eletrodos negativos 25 que liga eletricamente os eletrodos negativos das células de bateria 12 entre si estão dispostas em ambos os lados axiais das células de bateria 12. As configurações do barra-mento de eletrodo positivo 23 e o barramento de eletrodo negativo 25 são substancialmente as mesmas. Por conseguinte, a seguir, a configuração do barramento de eletrodos negativos 25 será descrita principalmente com referência à FIGURA 2.

[0036] As placas condutoras 24 do mesmo número que a dos grupos de células de bateria (quatro nesta modalidade) estão integradas umas com as outras por um material de resina 43, formando, assim, o barramento de eletrodo negativo 25. As quatro placas condutoras 24 são integradas umas com as outras pela resina 43 (ver figura 4) em um estado em que as placas condutoras 24 estão afastadas umas das outras para manter o isolamento entre elas. O barramento de eletrodos negativos 25 é mantido com a sua borda periférica encaixada entre a cobertura de ventilação 20 e o suporte de célula de bateria 14.

[0037] Cada placa condutora 24 liga eletricamente entre si os eletrodos negativos das 15 células de bateria 12 que formam o único grupo de células de bateria. A placa condutora 24 é um elemento de placa plano feito de um material condutor tal como cobre. A placa condutora 24 está provida de aberturas de passagem 40 correspondentes às células de bateria dispostas 12. As aberturas de passagem 40 são proporcionadas em correspondência de uma para uma com as células de bateria individuais 12 de tal modo que as faces de extremidade inferiores das células de bateria correspondentes 12 são expostas ao espaço de ventilação 28. A abertura de passagem 40 tem um diâmetro ligeiramente menor do que o diâmetro exterior da célula de bateria 12. A válvula de descarga fornecida à célula de bateria 12 é exposta ao espaço de ventilação 28 através da abertura de passagem 40. O gás descarregado da célula de bateria 12 passa através da abertura de passagem 40 para atingir o espaço de ventilação 28.

[0038] A face de extremidade no lado do eletrodo negativo da célula de bateria 12 é suportada pela borda periférica (mais precisamente, a resina 43 que cobre a borda periférica) da abertura de passagem 40. Em outras palavras, as células de bateria 12 são mantidas na direção axial entre a placa de teto 30 da caixa de proteção 16 e o barra-mento de eletrodo negativo 25. No entanto, existe uma pequena tolerância para o tamanho das células de bateria 12. Para absorver esta tolerância de forma a manter seguras as células de bateria 12 entre a placa de teto 30 e o barramento de eletrodos negativos 25, está disposto um elemento elástico 68 entre as faces de extremidade nos lados do eletrodo negativo das células de bateria 12 e a barra de eletrodos de eletrodo negativo 25 nesta modalidade. O elemento elástico 68 tem uma elasticidade adequada e é deformado conforme apropriado para absorver a variação na altura axial das células de bateria 12. O elemento elástico 68 está disposto nos lados do eletrodo negativo das células de bateria 12 nesta modalidade, mas pode ser disposto nos lados do eletrodo positivo das células de bateria 12, isto é, entre as faces de extremidade nos lados do eletrodo positivo das células de bateria 12 e da placa de teto 30. Quando a tolerância na direção axial das células de bateria 12 é pequena, o elemento elástico 68 pode ser omitido.

[0039] Uma peça de ligação 42 que é uma parte da placa conduto-ra 24 está localizada na abertura de passagem 40. A peça de ligação 42 tem a forma de uma mola de placa com uma elasticidade adequada e está inclinada para se aproximar do eletrodo negativo da célula de bateria 12 à medida que se aproxima da ponta. As pontas de todas as peças de ligação 42 estão em contato com os eletrodos negativos das células de bateria correspondentes 12, assim, conectando eletrica- mente os eletrodos negativos das 15 células de bateria 12 entre si.

[0040] O barramento de eletrodo positivo 23 incluindo placas con-dutoras das mesmas formas que as placas condutoras 24 está disposto acima das células de bateria 12. Embora o barramento de eletrodos negativos 25 forme por si só um componente, o barramento de eletrodo positivo 23 é montado na caixa de proteção 16 e integrada com a caixa de proteção 16. Cada placa condutora do barramento de eletrodos positivos 23 liga eletricamente uns aos outros os eletrodos positivos das 15 células de bateria 12 que formam o único grupo de células de bateria. Através da barra coletora de eletrodo negativo 25 e o barramento de eletrodo positivo 23, as 15 células de bateria 12 que formam cada um dos grupos de células de bateria estão ligadas em paralelo umas às outras.

[0041] Os quatro grupos de células de bateria estão ligados em série uns aos outros pelos barramentos intergrupo 26. Especificamente, o barramento intergrupo 26 estabelece ligação elétrica entre a placa condutora, ligada a um dos grupos de células de bateria, do barramento de eletrodos positivos 23 e a placa condutora 24, ligada ao outro grupo de células de bateria adjacente, do barramento de eletrodos negativos 25. O barramento intergrupos 26 é um elemento de placa geralmente plano feito de um material condutor tal como cobre e, como ilustrado nas FIGURAS 1 e 4, está disposta fora da caixa de proteção 16. O barramento intergrupo 26 tem uma forma geralmente de pa-ralelogramo que vai na direção X à medida que vai na direção Z de tal modo que uma extremidade superior do barramento intergrupo 26 está ligada à placa condutora, para um dos grupos de células de bateria, do barramento de eletrodos positivos 23, enquanto a sua extremidade inferior está ligada à placa condutora 24, para o grupo de células de bateria adjacente, do barramento de eletrodo negativo 25.

[0042] O elemento de suporte 50 é proporcionado entre o barra- mento de eletrodos negativos 25 e a cobertura de ventilação 20, isto é, no espaço de ventilação 28. O elemento de suporte 50 é feito de um material isolador tal como uma resina. Nesta modalidade, o elemento de suporte 50 é integrado com a cobertura de ventilação 20 por uma resina. O elemento de suporte 50 tem uma porção de base 52 que adere a uma superfície interna da cobertura de ventilação 20 e uma pluralidade de porções de coluna 54 que seguem verticalmente a partir da porção de base 52. A altura da porção de coluna 54 é substancialmente igual a uma distância de uma superfície da porção de base 52 para o barramento de eletrodos negativos 25. Portanto, as porções de colunas 54 podem ser interpostas entre o barramento de eletrodos negativos 25 e a cobertura de ventilação 20 para suportar a barra de eletrodos de eletrodos negativos 25 da parte inferior (lado da cobertura de ventilação 20). A fim de não impedir a descarga de gás, as porções em forma de coluna 54 são proporcionadas a intervalos. Em outras palavras, o elemento de suporte 50 é proporcionado apenas parcialmente no espaço de ventilação 28.

[0043] Conforme será descrito mais adiante, as porções em forma de coluna 54 são proporcionadas para impedir a queda das células de bateria 12. Por conseguinte, é desejável que pelo menos uma porção em forma de coluna 54 seja proporcionada perto de cada célula de bateria 12, de preferência perto da borda periférica de cada abertura de passagem 40. A FIGURA 5 é uma vista de topo do elemento de suporte 50 desta modalidade. Conforme descrito acima, as placas conduto-ras 24 do barramento de eletrodos negativos 25 estão providas, cada uma, com as aberturas de passagem 40 em posições correspondentes às células de bateria 12 e, tal como está claro da FIGURA 5, nesta modalidade, pelo menos uma porção colunar 54 é proporcionada entre as duas aberturas de passagem adjacentes 40.

[0044] Em seguida, será descrita a razão para proporcionar o ele- mento de suporte 50 nesta modalidade. Quando o elemento de suporte 50 não é proporcionado, o barramento de eletrodos negativos 25 que suporta as células de batería 12 é suportada apenas na sua borda periférica pela borda periférica da cobertura de ventilação 20. Não existe qualquer problema mesmo com tal configuração quando o adesivo 60 que fixa as células de batería 12 aos furos de recebimento 15 do suporte de célula de batería 14 funciona corretamente. No entanto, quando o adesivo 60 que fixa as células de batería 12 é degradado mecanicamente devido à vibração durante o deslocamento de um veículo ou quimicamente degradado devido ao envelhecimento, existe a possibilidade de que as células de batería 12 saiam dos furos de recebimento 15. Então, as células 12 saem dos furos de recebimento 15, a carga das células de batería 12 é aplicada ao barramento de eletrodos negativos 25. Neste caso, existe a possibilidade de o barramento de eletrodos negativos 25 ser dobrado ou danificado devido à carga das células de batería 12. Depois, quando o barramento de eletrodos negativos 25 é dobrado ou danificado, as células de batería 12 caem no espaço de ventilação 28, de modo que a ligação elétrica ao barramento de eletrodos positivos 23 é perdida. Isto é, quando o elemento de suporte 50 não é fornecido, existe a possibilidade de que as células de batería 12 não funcionem normalmente mesmo com danos a um elemento, isto é, o adesivo 60, que fixa as células de batería 12 aos furos de recebimento 15.

[0045] Por outro lado, nesta modalidade, como descrito acima, o elemento de suporte 50 que suporta o barramento de eletrodos negativos 25 a partir do lado inferior (o lado da cobertura de ventilação) é proporcionado no espaço de ventilação 28. Ao proporcionar o elemento de suporte 50, mesmo quando o adesivo 60 é danificado para fazer com que as células de batería 12 saiam dos furos de recebimento 15, a queda das células de batería 12 pode ser evitada. Isto é, mesmo quando as células de batería 12 saem dos furos de recebimento 15 para aplicar a carga da mesma ao barramento de eletrodos negativos 25, o barramento de eletrodos negativos 25 é suportado pelo elemento de suporte 50. Assim, a dobra ou semelhante do barramento de eletrodos negativos 25 é impedida, efetivamente. Como resultado, é possível manter continuamente o estado onde as células de batería 12 são mantidas entre o barramento de eletrodos negativos 25 e a placa de teto 30 da caixa de proteção 16. Ao manter este estado, é possível manter o estado onde as células de batería 12 estão ligadas ao barramento de eletrodos positivos 23 e ao barramento de eletrodos negativos 25, de modo que o desempenho do módulo de batería 10 pode ser mantido adequadamente. Deste modo, de acordo com esta modalidade, uma vez que o desempenho do módulo de batería 10 pode ser mantido mesmo quando um componente parcial (o adesivo 60) é danificado, é possível melhorar ainda mais a confiabilidade do módulo de batería 10.

[0046] O barramento de eletrodos negativos 25 é suportado pelo elemento de suporte 50, enquanto o elemento de suporte 50 é suportado pela cobertura de ventilação 20. A cobertura de ventilação 20 está unida ao suporte de célula de batería 14 como descrito acima. Além disso, a caixa de proteção 16 integrada com o barramento de eletrodos positivos 23 é também unida ao suporte de célula de batería 14. Por conseguinte, quando o módulo de batería 10 é sujeito à vibração, o barramento de eletrodo negativo 25 e a caixa de proteção 16 (o barramento de eletrodo positivo 23) podem mover-se em conjunto com o suporte de célula de batería 14. Como resultado, quando o módulo de batería 10 é sujeito à vibração, o barramento de eletrodo negativo 25 e o barramento de eletrodo positivo 23 deslocam- se na mesma fase. Consequentemente, a carga para as porções condutoras (as pontas das peças de ligação 42) do barramento de eletrodos negativos 25 e o barramento de eletrodos positivos 23 durante a vibração pode ser efetivamente reduzida, de modo que é possível impedir eficazmente a degradação dos barramentos de eletrodo positivo / eletrodo negativo 23 e 25.

[0047] Nesta modalidade, o elemento de suporte 50 é integrado com a cobertura de ventilação 20 pelo material de resina. Por conseguinte, é possível reduzir o número de componentes do módulo de batería 10 e assim reduzir o número de etapas de montagem do módulo de batería 10. O elemento de suporte 50 pode ser integrado com a barra de eletrodos negativos 25, não com a cobertura de ventilação 20, pelo material de resina. Nesta modalidade, o barramento de eletrodos negativos 25 é suportado pelas porções de colunas 54 dispostas em intervalos. Com esta configuração, em comparação com um caso em que a barra de eletrodos de eletrodos negativos 25 é suportada por nervuras lineares ou semelhantes, o fluxo de ventilação é menos impedido e, além disso, é fácil distribuir uniformemente pontos de suporte do barramento de eletrodos negativos 25. Como resultado, a dobra do barramento de eletrodos negativos 25 é efetivamente impedida, de modo que o movimento das células de batería 12 na direção axial é efetivamente impedido.

[0048] Em seguida, será descrita outra modalidade. A FIGURA 6 é uma vista em corte no plano YZ de um módulo de batería 10, e a FIGURA 7 é uma vista de plano esquemática de uma cobertura de ventilação 20. Na FIGURA 7, porções de areia indicam, cada uma delas, uma porção de contato entre uma porção projetante 58 e um barramento de eletrodos negativos 25.

[0049] No módulo de batería 10, porções da cobertura de ventilação 20 são utilizadas como elementos de suporte em vez do elemento de suporte 50 que tem as porções em forma de colunas 54. Ou seja, a cobertura de ventilação 20 desta modalidade é proporcionada em por- ções da sua superfície de fundo com as porções salientes 58 que sobressaem para o lado do barramento de eletrodos negativos 25 e que suportam a barra de eletrodos negativos 25 do lado inferior. A porção projetante 58 tem uma forma de talão que sobressai em um arco e é formada, por exemplo, pressionando uma placa metálica que constitui a cobertura de ventilação 20. Neste caso, a cobertura de ventilação 20 é contígua com o barramento de eletrodos negativos 25. A fim de garantir confiável mente o isolamento do barramento de eletrodos negativos 25, aplica-se tratamento de isolamento a uma superfície da cobertura de ventilação 20. Embora o modo de tratamento de isolamento não seja particularmente limitado, é possível utilizar, por exemplo, um método de tratamento para pintura de cationtes de tinta isolante.

[0050] Conforme ilustrado na FIGURA 7, a porção projetante 58 está disposta entre duas aberturas de passagem 40 adjacentes uma à outra na direção Y e tem uma forma geralmente linear que se estende na direção X. A razão para moldar a porção projetante 58 de modo a se estender na direção X é que o gás proveniente das células de batería 12 é descarregado para o exterior a partir de porções de extremidade de sentido X do módulo de batería 10. Isto é, no módulo de batería 10 desta modalidade, o gás descarregado para dentro de um espaço de ventilação 28 é descarregado para o exterior através de orifícios de saída 62 proporcionados nas porções de extremidade de sentido X do barramento de eletrodos negativos 25 e passagens de escape 64 proporcionadas nas porções de extremidade de direção X de um suporte de célula de batería 14 Por conseguinte, é satisfatório que o gás descarregado no espaço de ventilação 28 possa mover-se para as porções de extremidade da direção X do espaço de ventilação 28 e, assim, mesmo se o movimento do gás na direção Y estiver limitado em alguma extensão, nenhum problema grave se origina. Por conseguinte, nesta modalidade, a porção projetante 58 é formada na forma linear que se estende na direção X. Consequentemente, enquanto suporta adequadamente porções periféricas das aberturas de passagem 40 do barramento de eletrodos negativos 25, é possível uma ventilação adequada.

[0051] Como é evidente a partir da descrição dada acima, nesta modalidade, o elemento de suporte 50 como um elemento separado da cobertura de ventilação 20 é eliminado, e as porções (as porções projetantes 58) da cobertura de ventilação 20 são utilizadas como elementos de suporte. Como resultado, é possível reduzir ainda mais o número de componentes do módulo de bateria 10 e assim reduzir o número de etapas de montagem e assim por diante. Ainda nesta modalidade, tal como na primeira modalidade, mesmo quando um adesivo 60 que fixa as células de bateria 12 é danificado ou semelhante, é possível manter continuamente as células de bateria 12 entre o barramento de eletrodos negativos 25 e uma placa de teto 30 de uma caixa de proteção 16, de modo que o movimento das células de bateria 12 na direção axial é efetivamente impedido, resultando em que é possível manter continuamente a ligação elétrica das células de bateria 12. Deste modo, de acordo com esta modalidade, o desempenho do módulo de bateria 10 pode ser mantido mesmo quando um componente parcial (o adesivo 60) é danificado, é possível melhorar ainda mais a confiabilidade do módulo de bateria 10.

[0052] As configurações descritas acima são apenas a título de exemplo. Enquanto o elemento de suporte 50 que suporta o barramento é proporcionado na configuração em que as células de bateria 12 são mantidas entre parte da caixa de proteção 16 e parte do barramento, as outras configurações podem ser alteradas conforme apropriado. Por exemplo, o módulo de bateria 10 de cada uma das primeira e segunda modalidades está disposto de modo que a direção axial das células de bateria 12 é substancialmente paralela à direção vertical.

No entanto, a postura de disposição do módulo de batería 10 pode ser alterada conforme apropriado e, por exemplo, o módulo de batería 10 pode ser disposto de tal modo que a direção axial das células de batería 12 seja substancialmente paralela à direção horizontal. Mesmo neste caso, desde que as células de batería 12 sejam mantidas entre parte da caixa de proteção 16 e parte do barramento e ainda o barramen-to seja suportado pelo elemento de suporte 50, o movimento das células de batería 12 na posição axial de modo que a ligação elétrica das células de batería 12 é mantida. Além disso, na descrição dada acima, as células de batería 12 estão dispostas na postura na qual os eletrodos positivos estão localizados no lado da placa de teto 30 (a caixa de proteção 16) e os eletrodos negativos estão localizados no lado da cobertura de ventilação 20, mas Isso pode ser revertido. Isto é, no exemplo da FIGURA 1, as células de batería 12 podem ser dispostas em uma postura na qual os eletrodos positivos estão voltados para baixo, enquanto os eletrodos negativos estão voltados para cima. O barramento de eletrodo positivo 23 está preferencial mente integrado com a caixa de proteção 16, mas pode ser separado da caixa de proteção 16. Quando a barra de eletrodos de eletrodo positivo 23 é separada da caixa de proteção 16, é desejável que o barramento de eletrodo positivo 23 seja unido à caixa de proteção 16 por algum meio de modo a deslocar-se na mesma fase com a caixa de proteção 16. Além disso, os números das células de batería 12 e os grupos de células de batería que formam o módulo de batería 10 podem ser alterados como adequado.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Módulo de batería no veículo, caracterizado pelo fato de compreender: uma pluralidade de células de batería cilíndricas (12), cada uma da pluralidade de células de batería cilíndricas incluindo um primeiro eletrodo e um segundo eletrodo, em ambas as extremidades axiais da batería cilíndrica; um suporte de célula de batería (14) configurado para conter a pluralidade de células de batería cilíndricas em um estado em que os primeiros eletrodos e os segundos eletrodos são expostos ao exterior; uma caixa de proteção (16) configurada para pressionar as faces de extremidade nos lados do primeiro eletrodo da pluralidade de células de batería cilíndricas em direção aos lados do segundo eletrodo da pluralidade de células de batería cilíndricas; uma cobertura de ventilação (20), proporcionada de tal modo que o suporte de célula de batería é posicionado entre a caixa de proteção e a cobertura de ventilação, a cobertura de ventilação e o suporte de célula de batería dispostos de tal modo que um espaço de ventilação no qual o gás descarregado de uma face de extremidade, no lado do eletrodo dos fluxos de células de batería cilíndricos é proporcionado entre a cobertura de ventilação e o suporte de célula de batería; pelo menos um barramento de primeiro eletrodo (23) estando em contato com os primeiros eletrodos da pluralidade de células de batería cilíndricas, de modo que pelo menos duas das células de batería cilíndricas estejam ligadas em paralelo entre si; pelo menos um barramento de segundo eletrodo (25) proporcionada no espaço de ventilação e pelo menos um barramento de segundo eletrodo estando em contato com os segundos eletrodos da pluralidade de células de batería cilíndricas, de modo que pelo menos duas das células de batería cilíndricas estão ligadas em paralelo entre si; e um elemento de suporte (50) disposto parcialmente no espaço de ventilação e o elemento de suporte configurado para suportar o barramento do segundo eletrodo do lado da cobertura de ventilação.

2. Módulo de batería no veículo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender ainda um elemento elástico (68) disposto em pelo menos um dentre as faces de extremidade nos lados do primeiro eletrodo das células de batería cilíndricas, e da caixa de proteção e entre as faces de extremidade nos lados do segundo eletrodo das células de batería cilíndricas, e o barramento do segundo eletrodo de modo que o elemento elástico se deforma elasticamente para absorver uma tolerância de altura axial das células de batería cilíndricas.

3. Módulo de batería no veículo de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de o barramento do primeiro eletrodo ser unido ao suporte da célula de batería através da caixa de proteção e o barramento do segundo eletrodo ser unido ao suporte da célula de batería através da cobertura de ventilação.

4. Módulo de batería no veículo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de o elemento de suporte incluir uma pluralidade de porções em forma de coluna (54) dispostas, em um intervalo, entre a cobertura de ventilação e o barramento do segundo eletrodo.

5. Módulo de batería no veículo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de: o tratamento de isolamento ser aplicado a uma superfície da cobertura de ventilação, uma parte da cobertura de ventilação submetida ao tratamento de isolamento incluir uma porção saliente (58) que se projeta para o barramento do segundo eletrodo e suporta o barramento do segundo eletrodo, e a porção projetante funcionar como o elemento de suporte.