CN100590910C

CN100590910C - 电池组

Info

Publication number: CN100590910C
Application number: CN200610092507A
Authority: CN
Inventors: 松冈俊之; 水谷淳
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2005-06-16
Filing date: 2006-06-14
Publication date: 2010-02-17
Anticipated expiration: 2026-06-14
Also published as: CN1881656A; JP4749774B2; JP2006351364A; US20060286441A1; US7781091B2

Abstract

电池组件在电池箱内无晃动地形成。在将串联地连接多个单体电池而形成的筒状的电池组件(10)平行地配置多个并收纳在电池箱内(100)的电池组(1)中，使嵌合于电池组件(10)的外周的护环(50)彼此抵接而层叠，从而使电池组件(10)从其轴向观看呈交错地设置。在护环(50)与电池箱(100)的上部框架(130)之间，装有弹性体(150A)与压紧构件(140A)。

Description

电池组

技术领域

本发明涉及在电池箱内平行配置并收纳多个电池组件的电池组。

背景技术

电池组，是将串联连接多个单体电池而形成的圆筒状的电池组件交错地层叠于电池箱内而构成(例如，参照专利文献1)。在该电池组中，将相对于轴向垂直的截面形状为多边形状的环状的保持构件在电池组件的轴向上以规定间隔安装于电池组件的外周。并且，使邻接的电池组件的保持构件的外面彼此面抵接，从而使多个电池组件交错地层叠。

〖专利文献1〗

特开2003-308816号公报

然而，若如所述使保持构件彼此抵接而层叠电池组件，则存在由于保持构件的尺寸误差等最上层的电池组件的上端的高度产生偏差的情况。若这样将产生偏差的状态的交错排列的电池组件收容到电池箱内，则在电池箱内电池组件产生晃动。特别是，将该电池组搭载于车辆上时，由于车辆的振动电池组件产生晃动，难免会成为噪音发生的原因。因此，本发明提供能够防止电池箱内的电池组件的晃动的电池组。

发明内容

为了解决上述课题，第一发明为一种电池组，其特征在于，在将串联地连接多个单体电池(例如，后述实施例中的单体电池11)而形成的筒状的电池组件(例如，后述实施例中的电池组件10)平行地配置多个并收纳在电池箱(例如，后述实施例中的电池箱100)内的电池组中，所述电池组件具有保持构件(例如，后述实施例中的护环50)，其嵌合于外周，且通过使所述保持构件彼此抵接而层叠，从而从轴向观看呈交错地设置，所述电池箱具有：框架(例如，后述实施例中的上部框架130)，其与所述保持构件相对；弹性构件(例如，后述实施例中的弹性体150A、150B)，其介于所述保持构件与所述框架之间。通过这样构成，可由弹性体的压缩来吸收层叠电池组件时产生的尺寸误差，并可由弹性体按压保持电池箱内的电池组件并且，所述电池箱具有压紧构件(例如，后述实施例中的压紧构件140A)，其装于所述弹性体与所述保持构件之间，且在所述弹性体与所述压紧构件的任一方上设置卡合突起(例如，后述实施例中的弹性体固定用突起147)，另一方上设置卡合所述卡合突起的卡合孔(例如，后述实施例中的卡合孔151)，并通过使所述卡合突起与所述卡合孔卡合，从而使所述弹性体与所述压紧构件形成为一体而形成。通过这样构成，由于弹性体与压紧构件成为一体，因此电池组的安装作业变得容易。

第二发明，其特征在于，在第一发明中，所述压紧构件，与所述保持构件相对的侧的形状按照所述保持构件的外廓形状而形成。通过这样构成，可经由压紧构件向各电池组件大致均等地施加力。

第三发明，其特征在于，在第一发明中，由金属制的板簧形成所述弹性体(例如，后述实施例中的弹性体150B)，且在该弹性体上设置用于夹住所述框架的卡爪(例如，后述实施例中的卡爪156)，并通过使所述弹性体的卡爪夹持在所述框架上，从而使所述弹性体与所述框架形成为一体而形成。通过这样构成，由于可通过卡爪夹持所述框架从而将弹性体容易地固定在框架上，因此电池组的安装作业变得容易。

根据第一发明，可由弹性体的压缩吸收层叠电池组件时产生的尺寸误差，并可由弹性体按压保持电池箱内的电池组件。因此，可防止电池箱内的电池组件的晃动，进而可防止晃动引起的噪音发生，由于弹性体与压紧构件成为一体，因此电池组的安装作业变得容易。根据第二发明，可经由压紧构件向各电池组件大致均等地施加力。根据第三发明，由于可将弹性体容易地固定在框架上，因此电池组的安装作业变得容易。

附图说明

图1是本发明的电池组的实施例1中的正视图。

图2是实施例1中的电池组的分解立体图。

图3是将实施例1中的电池箱的上部框架与压紧构件与弹性体上下颠倒而表示的分解立体图。

图4是实施例1中的压紧构件与弹性体的立体图。

图5是实施例1中的电池组件单元的外观立体图。

图6是将实施例1中的打开搬送用把手的状态的电池组上下颠倒而表示的外观立体图。

图7是将实施例1中的闭合搬送用把手的状态的电池组上下颠倒而表示的外观立体图。

图8是本发明的电池组的实施例2中的分解立体图。

图9是将实施例2中的电池箱的上部框架与弹性体上下颠倒而表示的立体图。

图中：1-电池组；10-电池组件；11-单体电池；50-护环(保持构件)；100-电池箱；130-上部框架(框架)；140A、140B-压紧构件；147-弹性体固定用突起(卡合突起)；150A、150B-弹性体；151-卡合孔；156-卡爪。

具体实施方式

以下，参照图1～图9的附图对本发明的电池组的实施例进行说明。

[实施例1]

首先，参照图1～图7的附图对本发明的电池组的实施例1进行说明。该实施例的电池组1是安装于电动汽车的座椅的背面的方式。图1是将多个(本实施例中为22根)电池组件10以其轴向相互平行的方式收容于电池箱100内的电池组1的概略正视图。该电池组1中，如图5中所示，预先由护环(保持构件)50捆扎每两根电池组件10而构成电池组件单元90。另外，如图1中所示，以使相互邻接的电池组件单元90的护环50的外面彼此面抵接的方式层叠。根据该结构，使各电池组件10的轴向相互平行而排列，在邻接的电池组件10、10之间确保一定的间隙，并从其轴向上观看时，使电池组件10交错地设置。还有，该电池组1中，22根全部的电池组件10、10……串联地连接。

下面，参照图5对电池组件10以及电池组件单元90进行说明。另外，在参照图5的电池组件单元90的说明中，将两根电池组件中的一方作为电池组件10A，另一方作为电池组件10B来区分。电池组件10A、10B是将多个(本实施例中为6根)圆筒状的单体电池11串联地连接为直线状而构成。相邻的两个单体电池11、11通过连接环20能电气导通地进行机械式连接，且在连接环20与由该连接环20连接的一方的单体电池11之间，安装有绝缘环30。两根电池组件10A、10B分别使电极方向相反而设置，且电池组件10A的图中右端部的阳极与电池组件10B的图中右端部的阴极由工艺导线(bus bar)91电导通连接且机械地连结。另外，电池组件10A的图中左端部的阴极上安装有阴极用套筒92，电池组件10B的图中左端部的阳极上安装有阳极用套筒93。

并且，电池组件10A与电池组件10B，通过架设于其轴向中途部的两个护环50、50，使轴向相互平行，并在两电池组件10A、10B间确保规定的间隔而连结。护环50，每隔一个而安装于安装有连接环20与绝缘环30的部位，并以一起包围连接环20与绝缘环30的方式嵌合于其外周。护环50为硬质树脂制，由沿电池组件10A、10B的径向对等地分割的两个保持体51、52构成。另外，若使这些保持体51、52跨着电池组件10A、10B，并使设于一方的保持体51上的卡合片55与另一方的保持体52卡合而结合，则形成嵌合于电池组件10A、10B的外周的两个环状的保持部53、54。保持部53、54，相对于护环50的轴向垂直的截面形状形成为多边形，且在保持部53、54的外周，交互地形成有一对的具有凸片56的凸面57与不具有凸片的平坦面58，并且在保持部53、54的连结部，形成有可插入所述凸片56的凹部59。

将电池组件单元90在电池箱100内交错地排列时，使邻接的电池组件单元90、90的护环50、50的平坦面58、58彼此面抵接，另外，在彼此上下层叠的护环50、50中，使一方的护环50的凸片56插入另一方的护环50的凹部59。通过该凸片56与凹部59的卡合，可进行电池组件单元90彼此的轴向的定位。

在图1中所示的电池组件单元90的设置中，图中，位于最下段的最左侧的电池组件10与位于从下方数第二段的最左侧的电池组件10组合为一个电池组件单元90。另外，位于从下数第二段的左侧开始第二位的电池组件10与位于从下方数第三段的最左侧的电池组件10组合为一个电池组件单元90。除此之外的所有电池组件10，在相互地水平方向邻接的电池组件10、10彼此分别组合为电池组件单元90。但是，该设置方法只不过为一例，并非仅限定于此。

另外，图5中虽然省略，但即使电池组件10A、10B的轴向两端部，也通过从工艺导线91的上方包覆的工艺导线罩94(参照图2)和从套筒92、93的上方包覆的盖95(参照图2)而连结。工艺导线罩94与盖95的相对于轴向垂直的截面形状也形成为与护环50同样的多边形，但未设有凸片和凹部。

下面，参照图1～图4、图6、图7对电池箱100进行说明。如图1、图2中所示，电池箱100具有：下部框架110；一对的侧框架120、120；上部框架130；端板160。该电池箱100，是通过在下部框架110的两端部以立起姿态相对地配置并固定一对的侧框架120、120，从而构成箱状的框体，并在该框体的内部排列电池组件单元90、90……，其后，通过在侧框架120、120上固定上部框架130和端板160而组装成的。

下部框架110具有底板111和副架112。该副架112沿着侧框架120配置于底板111的下方，且与底板111一同由螺栓113固定于侧框架120上。在底板111上，且是在电池箱100内配置于最下段的电池组件单元90的护环50、工艺导线罩94、盖95所排列的部位，设有承受这些的承受构件114。承受构件114的上面114a形成为对应护环50、工艺导线罩94、盖95的外周面的波形。在承受构件114的上面载置护环50、工艺导线罩94、盖95时，能够在上面114a的凹部紧密地收容护环50、工艺导线罩94、盖95。

侧框架120是保持电池箱100内配置于最外侧的电池组件单元90的护环50、工艺导线罩94、盖95的构件。配置有电池组件单元90的护环50、工艺导线罩94、盖95的保持部121的内侧面122，以与为使得电池组件10呈交错排列而层叠电池组件单元90时的最外侧的护环50、工艺导线罩94、盖95相抵接的方式，构成为规定的多边形状。另外，在各保持部121的上面以及下面，设有用于安装下部框架110以及上部框架130的螺孔123。在侧框架120中邻接的保持部121、121之间，形成有用于流通冷却空气的开口124。根据该结构，冷却空气可从一方的侧框架120的开口124流入，并流过形成于电池组件10、10之间的间隙，最终从另一方的侧框架120的开口124流出。

上部框架130，其结构包括：两根主框架131、131，其沿着各侧框架120的上方而配置；四根横梁132、132…，其连结沿着设置于最上段的电池组件单元90的护环50、工艺导线罩94、盖95的上方而配置的主框架131、131；三个封盖板133、133、133，其封住横梁132、132之间。各横梁132，被焊接于主框架131、131的上面，各封盖板133嵌入于横梁132、132之间，且由夹子(clip)固定于主框架131、131上。在主框架131与横梁132重合的部分，贯通形成有上部框架固定用孔137。图3中将上部框架130上下颠倒而表示，横梁132形成为使上方开口的近似U字形截面。另外，横梁132的下面其纵长方向的中央部132a比两端部更加向上方弯曲。另外，在该中央部132a的宽度方向中央，沿着纵长方向形成有向上侧弯曲的弯曲部134。还有，图3中省略了封盖板133。在主框架131上，设有在各横梁132的下方沿着横梁132的纵长方向向内侧扩展的舌部135。在该舌部135上，设有相对于横梁132的弯曲部134的压紧构件固定用孔136。

在上部框架130上，安装有按压电池箱100内配置于最上段的电池组件单元90的护环50、工艺导线罩94、盖95的压紧构件140A与弹性体150A。压紧构件140A与弹性体150A形成为与横梁132大致相同的宽度尺寸，且设置于横梁132的下侧。

压紧构件140A为硬脂树脂制，如图4中所示，在上面141的纵长方向的两端部附近形成有台阶部141a，与台阶部141a相比处于端部一侧的座面141b，较之与台阶部141a相比处于中央一侧的弹性体安装面141c稍微高些。在座面141b的大致中央形成有压紧构件固定用突起143，且弹性体安装面141c形成为与横梁132的中央部132a大致相同的长度。图3中将压紧构件140A上下颠倒而表示。压紧构件140A的下面142形成为对应电池组件单元90的护环50、工艺导线罩94、盖95的外周面的波形，且山部142a与谷部142b在纵长方向上交互地形成。并且，将该压紧构件140A载置于配置于最上段的电池组件单元90的护环50、工艺导线罩94、盖95的上方时，以在谷部142b收容护环50、工艺导线罩94、盖95的方式形成。另外，压紧构件140A的上面141的座面141b形成为与侧框架120的保持部121的上面大致相同的高度。另外，除去两端的谷部142b，在其他的各谷部142b上设有贯通上面141的一对的贯通孔145。根据该结构，在护环50的上方配置压紧构件140A时，护环50的凸片56插入贯通孔145中，且凸片56不与压紧构件140A干涉。在弹性体安装面141c中对应各山部142a的背面侧的部位，形成有：多个有底切口146，其用于高精度地成形相对于护环50的抵接面；弹性体固定用突起(卡合突起)147，其向上方突起且在压紧构件140A的纵长方向上细长地延伸。

弹性体150A由橡胶或合成橡胶形成，且形成为平板状，并且形成为比压紧构件140A的上面141的弹性体安装面141c稍微短的长度。在弹性体150A上且在其宽度方向的中央，每隔纵长方向的规定间隔形成有细长的卡合孔151。通过在该卡合孔151中嵌合压紧构件140A的弹性体固定用突起147，从而弹性体150A安装于压紧构件140A的弹性体安装面141c上。还有，也可将固定用突起设于弹性体150A上，并将与此嵌合的卡合孔设于压紧构件140A上，从而将弹性体150A固定在压紧构件140A上。与弹性体150A一体化的压紧构件140A，通过将压紧构件固定用突起143嵌合固定在主框架131的压紧构件固定用孔136中，从而安装于上部框架130上。在将压紧构件140A安装在上部框架130上的状态下，压紧构件140A的座面141b与主框架131的舌部135抵接，且弹性体150A与横梁132的中央部132a和压紧构件140A的弹性体安装面141c抵接，从而被二者夹持而安装。

并且，如图2中所示，将安装了压紧构件140A以及弹性体150A的上部框架130从侧框架120、120以及排列的电池组件单元90、90的上方放下，从而将压紧构件140A载置在护环50、工艺导线罩94、盖95的上方。另外，使螺栓(图示省略)穿过上部框架130的上部框架固定用孔137，并旋入设于侧框架120的保持部121上的螺孔123中，从而将上部框架130紧固在侧框架120的保持部121上。

然而，若层叠电池组件单元90，则存在由于护环50、工艺导线罩94、盖95的尺寸误差等，最上段的电池组件单元90的护环50、工艺导线罩94、盖95的上端的高度产生一些偏差，从而有一部分比预先设定的高度变高的情况。但是，该电池组1的情况，由于上部框架130与电池组件单元90、90之间装有压紧构件140A和弹性体150A，因此在所述的上部框架130的安装过程中弹性体150A被弹性压缩。另外，压紧构件140A按照置于最上段的各电池组件单元90的护环50、工艺导线罩94、盖95的外周面而弯曲，从而可从压紧构件140A向各护环50、工艺导线罩94、盖95大致均等地施加力，并可将这些均等地向下方按压。换而言之，可由弹性体150A的压缩来吸收层叠电池组件单元90时产生的尺寸误差，并可经由压紧构件140A由弹性体150A按压保持电池箱100内的电池组件单元90(换而言之电池组件10)。其结果，可防止电池箱100内的电池组件10的晃动。这对车辆的振动传达给电池组1的情况也有效果。

另外，如图6以及图7中所示，在该电池组1的下部框架110上，安装有搬送时便利的搬送用把手182、182。另外，图6、图7是将电池组1上下颠倒而观看的立体图，在与固定有端板160侧的相反侧中在侧框架120上固定有连接块170。通过该连接块170，连接有邻接的电池组件单元90、90的阴极用套筒92与阳极用套筒93，从而所有的电池组件10串联地连接。

在电池箱100的下部框架110的两个副架112、112上，沿与副架112垂直的方向架设、焊接固定有一对的固定用框架180、180。各固定用框架180，在俯视时，配置于各侧框架120的位于最外侧的保持部121与和其邻接的保持部121之间。在各固定用框架180的纵长方向两端部上设有安装孔180a，通过使螺栓(图示省略)穿过该安装孔180a，固定在设于车辆的座椅背面的车辆框架(图示省略)上，从而可将电池组1固定于座椅背面。

在固定用框架180、180上，沿与固定用框架180垂直的方向架设有一对的搬送用把手182、182。搬送用把手182是将金属制的棒材弯曲加工为近似U字状而形成，并具有：一对的立起部182a，其形成为相互平行；把持部182b，其连结两立起部182a的上端；支撑部182c，其从各立起部182a的下端在相互分离的方向延伸。支撑部182c，其插入并以可旋转的方式被夹持于凹设于固定用框架180上的凹部180b与副架112之间。根据该结构，搬送用把手182可从如图6中所示的相对于下部框架110的底板111立起的姿势，变更为如图7中所示的相对于下部框架110近似平行的姿势。使两搬送用把手182、182形成相对于下部框架110近似平行的姿势时，两方的把持部182b、182b以分离规定尺寸且不重合的方式设定尺寸。

另外，在下部框架110的底板111上，且在位于固定用框架180、180之间的部位的外面侧，嵌入固定有由发泡性树脂构成的把手限制构件184。把手限制构件184的中央部分比周围的部分突出，并在该突出部184a上并排设有两个供把持部182b能够卡合分离的嵌合槽184b。根据这样构成的搬送用把手182，搬送电池组1时，由于可使搬送用把手182形成立起姿势并将搬送用钩(图示省略)挂住把持部182b而进行搬送，因此可容易安装且极其容易地搬送。并且，在搬送后或保管时或将电池组1安装到车辆的座椅背面后，能够使搬送用把手182旋转而倒下并收容于两固定用框架180、180的内侧，从而使把持部182b卡合并固定于把手限制构件184的嵌合槽184b中。因此，搬送后或向座椅背面安装后搬送用把手182不会成为障碍，且保管时可减小保管空间。另外，即使车辆的行驶时搬送用把手182也不会动，因此也不会发生噪音。还有，搬送用把手18或把手限制构件184的形状、材质等，并不限于本实施例，可适当地变更。

[实施例2]下面，参照图8、图9的附图对本发明的电池组的实施例2进行说明。实施例2的电池组1与实施例1的结构的不同点仅为电池箱100的上部框架130和压紧构件140B和弹性体150B。对于其他的结构由于与实施例1的结构相同，因此同一方式部分附加同一符号从而省略说明。在所述的实施例1的电池组1中，压紧构件140A和弹性体150A预先安装于上部框架130上，而在实施例2的电池组1中，虽然弹性体150B预先安装于上部框架130上，但压紧构件140B未安装于上部框架130上，仅载置于设置的最上段的电池组件单元90的护环50、工艺导线罩94、盖95的上方。

由于该差异，因此如图9中所示，在实施例2中的上部框架130的主框架131上，没有用于固定压紧构件的舌部135。另外，如图8中所示，在实施例2中的压紧构件140B上，在其纵长方向两端，设有载置于侧框架120的保持部121的侧部上面的臂144。实施例2中的压紧构件140B的下面142的形状与实施例1的情况相同，但对于上面141，没有用于将压紧构件安装到上部框架130的座面141b或压紧构件固定用突起143，且没有用于在压紧构件140B上安装弹性体的弹性体固定用突起147。

实施例2的弹性体150B与实施例1的弹性体150A的结构完全不同。实施例2的弹性体150B由冲压加工金属板而形成的板簧构成。图9是将弹性体150B安装到上部框架130之前的分解立体图，且将之上下颠倒而表示。弹性体150B形成为截面近似U字形，在作为立起壁部152与水平壁部153的连接部的两拐角部154、154上，以规定的间隔设有长度不同的近似矩形的孔155a、155b。另外，在弹性体150B的一方的拐角部154与另一方的拐角部154上，相对而配置有短孔155a与长孔155b。另外，在水平部153，设有在拐角部154、154之间连接相对配置的孔155a、155b的切口155c。通过这样设置孔155a、155b以及切口155c，赋予弹性体150B规定的弹性。

另外，在各立起壁部152，两个两个地设有卡爪156，其从前端侧切入两个切痕并将其间向内侧弯曲而形成。弹性体150B的宽度尺寸形成为在立起壁部152、152之间可插入横梁132的大小。另外，如图9中所示，若从横梁132的上方按压弹性体150B，则两立起壁部152、152的各卡爪156能够将横梁132从其两侧夹持并压接，从而可通过该卡爪156的压接将弹性体150B固定在横梁132上。在实施例2的电池组1中，如所述在将上部框架130固定在侧框架120上之前，在设置的最上段的电池组件单元90的护环50、工艺导线罩94、盖95之上载置压紧构件140B，并从其上方载置上部框架130且固定到侧框架120上。

在实施例2的电池组1中，也由于在上部框架130与电池组件单元90、90之间装有压紧构件140B和弹性体150B，因此在上部框架130的安装过程中弹性体150B被弹性压缩。另外，压紧构件140B按照配置于最上段的各电池组件单元90的护环50、工艺导线罩94、盖95的外周面而弯曲，从而可从压紧构件140B向各护环50、工艺导线罩94、盖95大致均等地施加力，并可将这些均等地向下方按压。换而言之，可由弹性体150B的压缩来吸收层叠电池组件单元90时产生的尺寸误差，并可经由压紧构件140B由弹性体150B按压保持电池箱100内的电池组件单元90(换而言之电池组件10)。其结果，可防止电池箱100内的电池组件10的晃动，且即使由于车辆的振动也不会晃动。

[其他的实施例]

另外，本发明并不限于所述的实施例。例如，所述实施例中形成为捆扎两根电池组件10、10的护环50，但护环也可安装在每根电池组件10上。另外，实施例中将护环50分割为两个而形成，但也可为不可分割的一体型。另外，实施例中将所有的电池组件串联地连接，但也可并联连接。

Claims

1、一种电池组，将串联地连接多个单体电池而形成的筒状的电池组件平行地配置多个并收纳在电池箱内，其特征在于，

所述电池组件具有嵌合于外周的保持构件，通过使所述保持构件彼此抵接而层叠，从而从轴向观看呈交错地排列，

所述电池箱具有：框架，其与所述保持构件相对；弹性构件，其介于所述保持构件与所述框架之间，

并且，所述电池箱具有压紧构件，其装于所述弹性构件与所述保持构件之间，

在所述弹性构件与所述压紧构件的任一方上设置卡合突起，在另一方上设置卡合所述卡合突起的卡合孔，

使所述卡合突起与所述卡合孔卡合，从而使所述弹性构件与所述压紧构件成为一体而形成。

2、根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，

所述压紧构件，与所述保持构件相对侧的形状按照所述保持构件的外廓形状而形成。