CN103456904B - 蓄电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种将多个蓄电模块紧固连结到一对连结板之间来构成蓄电装置时，防止蓄电模块的高电位侧及低电位侧的误组装的蓄电装置。将多个蓄电模块(M)配置在一对连结板(26)之间，使分别设置在一对端板上的紧固连结孔与设置在一对连结板上的基准紧固连结孔对位，并通过紧固连结构件(29)进行紧固连结，从而构成蓄电装置(P)。一对端板包括主板(22)、具备紧固连结孔的副板，主板及副板能够以紧固连结孔的位置不同的两个位置关系进行结合，因此能够将高压侧及低压侧的端板以成为相互不同的形状的方式进行组装，来防止相对于连结板的误组装，并且无需分别制造形状不同的高电位侧及低电位侧的端板，因此能够实现成本下降。

Description

蓄电装置
技术领域
本发明涉及一种蓄电装置，该蓄电装置中，通过将多个蓄电单体沿着层叠方向层叠，且在多个所述蓄电单体的层叠方向两端重合一对端板来构成蓄电模块，将所述多个蓄电模块配置在一对连结板之间，并使分别设置在所述一对端板上的紧固连结孔与设置在所述一对连结板上的基准紧固连结孔对位，且通过紧固连结构件进行紧固连结。
背景技术
通过下述专利文献1而公知有一种蓄电装置，该蓄电装置中，利用堆叠构件对在层叠的多个蓄电单体的外侧重合有一对端板的结构一体地进行紧固连结来构成蓄电模块，并将在蓄电模块的一对端板的层叠方向外侧重合的一对加强构件的下端经由销(螺栓)固定在一对支承板上。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2010-272520号公报
发明的概要
发明要解决的课题
然而，在将多个蓄电单体串联地电连接的蓄电模块中，其一方的端板成为高电位侧，另一方的端板成为低电位侧，因此在将多个蓄电模块串联或并联连接时，需要可靠地识别出高电位侧及低电位侧的端板。
然而，上述现有的蓄电装置中，蓄电模块的一对端板由能够互换的同一构件构成，因此在将多个蓄电模块电连接而构成蓄电装置时，可能会产生将本应串联连接的蓄电模块并联连接，或者将本应并联连接的蓄电模块串联连接的误组装。为了防止这样的误组装，考虑通过紧固连结孔的位置不同的不同形状的构件来构成蓄电模块的一对端板，但这样的话，需要制造形状不同的两种端板，存在引起成本上升的问题。
发明内容
本发明鉴于上述情况而提出，其目的在于将多个蓄电模块紧固连结到一对连结板之间来构成蓄电装置时，防止蓄电模块的高电位侧及低电位侧的误组装。
为了实现上述目的，根据本发明的第一方面，提供一种蓄电装置，其中，通过将多个蓄电单体沿层叠方向层叠，且在所述多个蓄电单体的层叠方向两端重合一对端板来构成蓄电模块，将多个所述蓄电模块配置在一对连结板之间，并使分别设置在所述一对端板上的紧固连结孔与设置在所述一对连结板上的基准紧固连结孔对位，且通过紧固连结构件进行紧固连结，所述蓄电装置的特征在于，所述一对端板包括与所述蓄电单体对置的主板、具备所述紧固连结孔且与所述连结板对置的副板，所述主板及所述副板能够以所述紧固连结孔的位置不同的至少两个位置关系进行结合。
另外，根据本发明的第二方面，提供一种蓄电装置，在第一方面的蓄电装置的结构的基础上，其特征在于，所述蓄电装置具备将所述一对端板连接的框架，所述主板为矩形形状，所述副板为直线状，所述副板重合在所述主板的对角线上，且将所述副板、所述主板、所述端板及所述框架的紧固连结部一起紧固。
另外，根据本发明的第三方面，提供一种蓄电装置，在第二方面的蓄电装置的结构的基础上，其特征在于，所述端板具备多个按压点，所述按压点设置在所述主板上的偏离所述副板的位置。
另外，根据本发明的第四方面，提供一种蓄电装置，在第三方面的蓄电装置的结构的基础上，其特征在于，所述主板在与形成于所述副板上的夹具插入孔对应的位置具备所述按压点。
另外，根据本发明的第五方面，提供一种蓄电装置，在第一～第四方面中任一方面的蓄电装置的结构的基础上，其特征在于，将两个所述蓄电模块并联地电连接来构成蓄电模块对，并将多个所述蓄电模块对并联地电连接而成的结构体配置在所述一对连结板之间，且使与构成所述蓄电模块对的两个所述蓄电模块对应的所述基准紧固连结孔的间隔和与不同的两个所述蓄电模块对的彼此相邻的两个所述蓄电模块对应的所述基准紧固连结孔的间隔不同。
需要说明的是，实施方式的上部框架15及下部框架16与本发明的框架对应，实施方式的螺栓29与本发明的紧固连结构件对应。
【发明效果】
根据本发明的第一方面的结构，通过将多个蓄电单体沿层叠方向层叠，且在多个蓄电单体的层叠方向两端重合一对端板来构成蓄电模块。将多个蓄电模块配置在一对连结板之间，使分别设置在一对端板上的紧固连结孔与设置在一对连结板上的基准紧固连结孔对位，并通过紧固连结构件进行紧固连结，由此来构成蓄电装置。一对端板包括与蓄电单体对置的主板、具备紧固连结孔且与连结板对置的副板，主板及副板能够以紧固连结孔的位置不同的至少两个位置关系进行结合，因此能够将高压侧的端板及低压侧的端板以成为相互不同的形状的方式进行组装，来防止相对于连结板的误组装，并且无需将形状不同的高电位侧的端板及低电位侧的端板作为不同构件来制造，因此能够削减成本。
另外，根据本发明的第二方面的结构，主板为矩形形状，副板为直线状，副板重合在主板的对角线上，且将副板、主板、端板及连接一对端板的框架的紧固连结部一起紧固，因此能够共用将副板及主板紧固连结的紧固连结构件和将端板与框架紧固连结的紧固连结构件，从而能够削减部件件数。
另外，根据本发明的第三方面的结构，端板具备多个按压点，因此通过对一对端板及多个蓄电单体沿层叠方向进行按压而使它们压缩，由此将端板及框架紧固连结的作业变得容易。并且，由于将按压点设置在主板上的偏离副板的位置，因此能够使按压力不经由副板而直接作用在主板上，从而能够防止副板的损伤并同时有效地对主板进行按压。
另外，根据本发明的第四方面的结构，主板在与形成于副板上的夹具插入孔对应的位置具备按压点，因此能够不受副板妨碍而在主板的任意的位置设定按压点。
另外，根据本发明的第五方面的结构，在将两个蓄电模块并联地电连接来构成蓄电模块对，且将多个蓄电模块对并联地电连接而成的结构体配置在一对连结板之间时，与一个连结板连接的全部端板的主板及副板全部以相同的位置关系进行结合，因此可能将蓄电模块错开一个间距而相对于连结板进行误组装。然而，在连结板中，由于使与构成蓄电模块对的两个蓄电模块对应的基准紧固连结孔的间隔和与不同的两个蓄电模块对的相互相邻的两个蓄电模块对应的基准紧固连结孔的间隔不同，因此能够可靠地防止蓄电模块对错开一个间距而进行误组装的情况。
附图说明
图1是蓄电模块的立体图。(第一实施方式)
图2是蓄电模块的分解立体图。(第一实施方式)
图3是表示主板及副板与端板的关系的图。(第一实施方式)
图4是蓄电装置的分解立体图。(第一实施方式)
图5是图4的5方向向视图。(第一实施方式)
图6是图5的6部放大图。(第一实施方式)
图7是图6的7-7线剖视图。(第二实施方式)
图8是与图5对应的图。(第二实施方式)
【符号说明】
11蓄电单体
14A端板
14B端板
15上部框架(框架)
15a紧固连结部
16下部框架(框架)
16a紧固连结部
22主板
23副板
23c夹具插入孔
23d紧固连结孔
26连结板
26a基准紧固连结孔
29螺栓(紧固连结构件)
M蓄电模块
M′蓄电模块对
a按压点
b按压点
P基准紧固连结孔的间隔
P′基准紧固连结孔的间隔
具体实施方式
以下，基于图1～图7，对本发明的第一实施方式进行说明。
如图1及图2所示，作为电动机动车或混合动力机动车的电源装置来使用的蓄电模块M具备沿着层叠方向层叠的规定个数(在实施方式中为12个)蓄电单体11…。各蓄电单体11形成为长方体状，具备相互对置的一对主面11a、11a、与主面11a、11a正交且相互对置的一对侧面11b、11b、与主面11a、11a及侧面11b、11b正交且相互对置的顶面11c及底面11d，在顶面11c上设有正负的电极11e、11e。
需要说明的是，在本说明书中，将与层叠方向正交且连结蓄电单体11的顶面11c及底面11d的方向定义为上下方向，将与层叠方向正交且连结蓄电单体11的一对侧面11b、11b的方向定义为左右方向。
12个蓄电单体11…的主面11a…、由合成树脂构成的11个四方板状的中间蓄电单体支架12…沿着层叠方向交替地重合，在层叠方向两端的两个蓄电单体11、11的层叠方向外侧重合有由合成树脂构成的一对四方板状的端部蓄电单体支架12A、12B，并且在该端部蓄电单体支架12A、12B的层叠方向外侧重合有一对金属制的端板14A、14B。11个中间蓄电单体支架12…为能够互换的相同形状的构件，一对端部蓄电单体支架12A、12B为与中间蓄电单体支架12…形状不同且彼此形状不同的构件。
在沿着层叠方向层叠有蓄电单体11…、中间蓄电单体支架12…、端部蓄电单体支架12A、12B及端板14A、14B的状态下，通过具有L字状截面的一对金属制的棒状构件构成的上部框架15、15、具有L字状截面的一对金属制的棒状构件构成的下部框架16、16将一对端板14A、14B的四角彼此连结，从而组装出蓄电模块M。即，通过将在上部框架15、15的两端设置的厚壁的紧固连结部15a…和在下部框架16、16的两端设置的厚壁的紧固连结部16a…与端板14A、14B的四角相抵，并将贯通端板14A、14B的螺栓17…与紧固连结部15a…、16a…螺合，由此组装出蓄电模块M。
此时，在蓄电单体11…、中间蓄电单体支架12…及端部蓄电单体支架12A、12B与上部框架15、15之间配置有合成树脂制的上部绝缘体18、18，该上部绝缘体18、18用于防止因结露水而使蓄电单体11…与上部框架15、15发生液体间电路联接(日语：液絡)的情况。同样，在蓄电单体11…、中间蓄电单体支架12…及端部蓄电单体支架12A、12B与下部框架16、16之间配置有合成树脂制的下部绝缘体19、19，该下部绝缘体19、19用于防止因结露水而使蓄电单体11…与下部框架16、16发生液体间电路联接的情况。并且，在下部框架16、16与下部绝缘体19、19之间配置有用于将各蓄电单体11…的底面11d…向上推压来防止松动的产生的板簧20、20。
在蓄电模块M的上表面安装有形成为U字状的母线板21，通过母线板21将12个蓄电单体11…的电极11e…串联地电连接。因而，一对端板14A、14B中，一方的端板14A成为高电位侧(+侧)，另一方的端板14B成为低电位侧(-侧)。为了避免在将多个蓄电模块M…串联或并联连接时，将高电位侧及低电位侧误组装，而将一方的端板14A及另一方的端板14B形成为不能互换的不同形状的构件。然而，若制造形状不同的两种端板14A、14B，则会导致成本上升，因此在本实施方式中，通过将主板22及副板23结合来将端板14A、14B形成为不同形状的构件。
如图3所示，主板22为大致矩形形状的板材，在其四角突出设置的框架紧固连结部22a…上分别形成有螺栓孔22b…。另一方面，副板23为大致直线状的板材，在其两端的框架紧固连结部23a、23a上分别突出设有螺栓孔23b、23b。在副板23的中央部形成有夹具插入孔23c，在隔着夹具插入孔23c的位置形成的一对紧固连结孔23d、23d的背面熔敷有焊接螺母24、24。
使副板23沿着主板22的两个对角线中的一方的对角线并通过焊接等将两者结合时，成为一方的端板14A。另外，使副板23沿着主板22的两个对角线中的另一方的对角线并通过焊接等将两者结合时，成为另一方的端板14B。一方及另一方的端板14A、14B像右手及左手那样，为相互面对称的形状不同的不同构件，因此若将一方的端板14A作为高电位侧，将另一方的端板14B作为低电位侧，则能够防止将蓄电模块M串联或并联连接时的误组装。
在将主板22及副板23结合而组装出一方及另一方的端板14A、14B的状态下，在主板22上设定五个按压点a、b…。中央的一个按压点设定在副板23的夹具插入孔23c的中心，周围的四个按压点b…设定在偏离副板23的位置。
因而，为了组装蓄电模块M，将12个蓄电单体11…及11个中间蓄电单体支架12…交替地层叠，在它们的层叠方向两端重合一对端部蓄电单体支架12A、12B，在一对端部蓄电单体支架12A、12B的层叠方向两端重合一对端板14A、14B，在这样的状态下，如图6及图7所示，通过分别具备五根按压销25…的一对夹具对一对端板14A、14B的主板22、22各自的五个按压点a、b…向彼此接近的方向进行按压，从而将蓄电单体11…、端部蓄电单体支架12A、12B及中间蓄电单体支架12…压缩。在该状态下，分别将四根螺栓17…与上部框架15、15的紧固连结部15a、15a及下部框架16、16的紧固连结部16a、16a螺合，由此组装出蓄电模块M。
此时，所述四根螺栓17…中，两根螺栓17、17仅贯通主板22的螺栓孔22b、22b，而另两根螺栓17、17贯通副板23的螺栓孔23b、23b及主板22的螺栓孔22b、22b这两方，因此能够通过所述另两根螺栓17、17将主板22及副板23一起紧固来提高端板14A、14B的强度。并且，由于通过将在副板23上形成的夹具插入孔23c贯通的按压销25来对中央的按压点a进行按压，因此即使在主板22与副板23之间存在间隙，也能够在不损伤副板23的情况下有效地对主板22的按压点a进行按压，并且将五个按压点a、b…平衡良好地配置而能够使按压力均匀地作用。
如图4及图5所示，六个蓄电模块M…串联连接而构成蓄电装置P。蓄电装置P具备一对连结板26、26、上板27、下板28，六个蓄电模块M…以90°横躺的状态排列设置在一对连结板26、26之间。并且，将贯通连结板26、26的基准紧固连结孔26…及副板23…的紧固连结孔23d…的螺栓29…与副板23…的背面的焊接螺母24…螺合，由此将六个蓄电模块M…的端板14A…、14B与一对连结板26、26…紧固连结。然后，将上板27及下板28与一对连结板26、26紧固连结，由此组装出蓄电装置P。
此时，六个蓄电模块M…串联地电连接，因此一方的端板14A…及另一方的端板14B…交替地与一方的连结板26对置(参照图5)。在使蓄电模块M成为横躺的车载状态时，一方的(高电位侧)端板14A的两个紧固连结孔23d、23d配置成左高右低的倾斜姿态，另一方的(低电位侧)端板14B的两个紧固连结孔23d、23d配置成左低右高的倾斜姿态，与其对应的连结板26、26的基准紧固连结孔26a…也配置成左高右低或左低右高的倾斜姿态，因此若蓄电模块M的高电位侧及低电位侧被弄反，则无法将该蓄电模块M安装到连结板26、26上，从而可靠地防止了误组装。
如上所述，根据本实施方式，能够通过将简单形状的共用部件即主板22及副板23结合来构成形状不同的一方及另一方的端板14A、14B，因此能够将部件的种类抑制成最小限度，从而有助于成本下降。
【第二实施方式】
接着，基于图8，对本发明的第二实施方式进行说明。
第一实施方式的蓄电装置P通过将多个蓄电模块M…串联地电连接而形成，但第二实施方式的蓄电装置P如下这样形成：将一对蓄电模块M、M并联地电连接而成的结构体一体化来构成蓄电模块对M′，并将多对(在实施方式中为三对)蓄电模块对M′…并联地电连接。
这种情况下，所有的蓄电模块M…的高电位侧及低电位侧分别朝向相同的方向，例如仅一方的端板14A…与一方的连结板26对置。在连结板26、26上预先根据蓄电模块M…的方向而形成有基准紧固连结孔26a…，因此在将蓄电模块M一个一个地组装到连结板26、26上时不会发生误组装，但将上述那样使一对蓄电模块M、M一体化而成的蓄电模块对M′组装到连结板26、26上时，可能将蓄电模块对M′以错开一个间距的状态进行误组装。
然而，根据本实施方式，通过对连结板26、26的基准紧固连结孔26a…的排列间距下功夫，由此能够防止上述误组装。即，相对于一个蓄电模块对M′内的相邻的基准紧固连结孔26a…的排列间距P，将相邻的两个蓄电模块对M′、M′的相邻的基准紧固连结孔26a…的排列间距P′以P′＞P的方式设定，因此能够可靠地防止将蓄电模块对M′以错开一个间距的状态误组装的情况。
以上，对本发明的实施方式进行了说明，但本发明能够在不脱离其主旨的范围内进行各种设计变更。
例如，实施方式的蓄电单体11不局限于锂离子电池，也可以是其它种类的电池或电容器。
另外，蓄电模块M…的电连接的方式是任意的，也可以为将串联及并联组合的连接。
另外，在实施方式中，将主板22和副板23以两个图案的位置关系进行结合，但也可以以两个以上的图案的位置关系进行结合。例如，可以准备多个结合图案，从而能够在多个不同的车种中安装。

Claims (5)

1.一种蓄电装置，其中，通过将多个蓄电单体(11)沿层叠方向层叠，且在所述多个蓄电单体(11)的层叠方向两端重合一对端板(14A、14B)来构成蓄电模块(M)，将多个所述蓄电模块(M)配置在一对连结板(26)之间，并使分别设置在所述一对端板(14A、14B)上的紧固连结孔(23d)与设置在所述一对连结板(26)上的基准紧固连结孔(26a)对位，且通过紧固连结构件(29)进行紧固连结，所述蓄电装置的特征在于，
所述一对端板(14A、14B)包括与所述蓄电单体(11)对置的主板(22)、具备所述紧固连结孔(23d)且与所述连结板(26)对置的副板(23)，所述主板(22)及所述副板(23)能够以所述紧固连结孔(23d)的位置不同的至少两个位置关系进行结合，
所述一对端板(14A、14B)中，一方的端板(14A)成为高电位侧，另一方的端板(14B)成为低电位侧，所述一方的端板(14A)及所述另一方的端板(14B)以成为相互不同的形状的方式进行组装。
2.根据权利要求1所述的蓄电装置，其特征在于，
所述蓄电装置具备将所述一对端板(14A、14B)连接的框架(15、16)，所述主板(22)为矩形形状，所述副板(23)为直线状，所述副板(23)重合在所述主板(22)的对角线上，且将所述副板(23)、所述主板(22)及所述框架(15、16)的紧固连结部(15a、16a)一起紧固。
3.根据权利要求2所述的蓄电装置，其特征在于，
所述端板(14A、14B)具备多个按压点(a、b)，所述按压点(b)设置在所述主板(22)上的偏离所述副板(23)的位置，所述按压点在所述蓄电模块组装时，被按压销按压。
4.根据权利要求3所述的蓄电装置，其特征在于，
所述主板(22)在与形成于所述副板(23)上的夹具插入孔(23c)对应的位置具备所述按压点(a)。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的蓄电装置，其特征在于，
将两个所述蓄电模块(M)并联地电连接来构成蓄电模块对(M′)，并将多个所述蓄电模块对(M′)并联地电连接而成的结构体配置在所述一对连结板(26)之间，且使与构成所述蓄电模块对(M′)的两个所述蓄电模块(M)对应的所述基准紧固连结孔(26a)的间隔(P)和与不同的两个所述蓄电模块对(M′)的彼此相邻的两个所述蓄电模块(M)对应的所述基准紧固连结孔(26a)的间隔(P′)不同。
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