CN103460440A - 电池块 - Google Patents

Abstract

本发明的电池块（40）具有：保持部（124、134、136、144），其在下保持框部件（121）与中保持框部件（131）之间夹着下层的单元电池排列体（103L），在中保持框部件（131）与上保持框部件（141）之间夹着上层的单元电池排列体（103U），并且将上层的单元电池排列体（103U）和下层的单元电池排列体（103L）以在列方向相互偏移的状态进行保持；下紧固部（151），其配置在构成上层的单元电池排列体（103U）的单元电池（101）之中与下层的单元电池排列体（103L）相比更向列方向突出的单元电池（101）的下方位置，并且通过紧固将下保持框部件（121）与中保持框部件（131）结合；和上紧固部（161），其配置在构成下层的单元电池排列体（103L）的单元电池（101）之中与上层单元电池排列体（103U）相比更向列方向一侧突出的单元电池（101）的上方位置，并且通过紧固将中保持框部件（131）与上保持框部件（141）结合。

Description

电池块

技术领域

本发明涉及收纳在二次电池模块的模块箱体内的电池块。

背景技术

专利文献1中示出了一种保持盒的结构，该保持盒包括一对盖壳和配置在这一对盖壳之间的中间壳，将两个并列配置而成的电池列分别夹入其中一个盖壳与中间壳之间和另一个盖壳与中间壳之间而被保持。保持盒通过在壳的四个角紧固贯通两面的盖壳和中间壳的连结螺钉，而连结组装为一体。

专利文献1：日本特开2000-223096号公报

发明内容

发明要解决的技术问题

专利文献1所示的保持盒具有如下结构：以下层的电池的中心轴与上层的电池的中心轴在与列方向正交的方向排列的方式层叠配置有两个电池列（参照专利文献1的图2）。将该技术用于电池块时，不能使电池块的高度尺寸小于两层量的单元电池的尺寸，即不能小于单元电池的直径的两倍，不能实现小型化。

另外，由于使用将两侧的盖壳和中间壳贯通的连结螺钉将被分为这三个部分的壳相互连结，所以需要将连结螺钉所贯通的部分设置于比电池更靠近侧面的位置，壳的横向尺寸仅增大这一部分的量。因此，收纳电池块的电源模块也增大，不能实现小型化。

本发明是鉴于上述问题而完成的，目的在于提供一种能够实现进一步小型化的电池块。

用于解决问题的技术方案

实现上述目的的电池块的发明具有：保持部，其在下保持框部件与中保持框部件之间夹着下层的单元电池排列体，在中保持框部件与上保持框部件之间夹着上层的单元电池排列体，并且将上层的单元电池排列体和下层的单元电池排列体以在列方向相互偏移的状态进行保持；下紧固部，其配置在构成上述上层的单元电池排列体的单元电池之中与下层的单元电池排列体相比更向列方向一侧突出的单元电池的下方位置，通过紧固将下保持框部件和中保持框部件结合；和上紧固部，其配置在构成下层单元电池排列体的单元电池之中与上层单元电池排列体相比更向列方向一侧突出的单元电池的上方位置，通过紧固将中保持框部件和上保持框部件结合。

发明效果

根据本发明，能够使电池块的高度和长度比现有技术更小，能够实现小型化。另外，上述以外的问题、结构和效果通过以下的实施方式的说明得以明确。

附图说明

图1是表示本实施方式的锂离子电池（battery）装置的外观结构的立体图。

图2是图1的分解立体图。

图3是图1的III-III线截面图。

图4是图3的IV部的放大图。

图5是图3的V部的放大图。

图6是管道（duct）部件的正视图。

图7是管道部件的平面图。

图8是表示使用保持盒保持了多个单元电池的状态的图。

图9是图8的分解立体图。

图10是说明下保持框部件和中保持框部件的结合构造的截面图。

图11是说明中保持框部件和上保持框部件的结合构造的截面图。

图12是表示电池块的组装完成状态的立体图。

图13是说明导电部件与电压检测基板的安装构造的分解立体图。

图14是表示电压检测基板的安装方法的一例的图。

图15是表示电压检测基板的安装方法的另一例的图。

图16是说明闸门（shutter）的构造的立体图。

图17是说明闸门的构造的截面图。

图18是说明下盖部的构造的平面图。

图19是说明将收纳室内的气体排出的构造的截面图。

附图符号

1……锂离子电池装置（二次电池模块）、2……模块箱体、40……电池块、101……单元电池、103……单元电池排列体、103L……下层的单元电池排列体、103U……上层的单元电池排列体、111……保持盒、121……下保持框部件、124……下层下保持部、131……中保持框部件、134……下层上保持部、136……上层下保持部、141……上保持框部件、144……上层上保持部、151……下紧固部、152……下紧固螺钉、161……上紧固部、162……上紧固螺钉、171……下卡止部、172……中卡止爪、173……下卡止孔、181……上卡止部、182……上卡止爪、183……中卡止孔。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的实施方式进行详细说明。

在本实施方式中，作为二次电池模块的一例，对锂离子电池装置的情况进行说明。

本实施方式的锂离子电池装置适用于电动车辆，例如电动汽车的电动机驱动系统的车载电源装置。该电动汽车的概念涵盖作为车辆的驱动源具备作为内燃机的发动机和电动机的混合动力电动汽车和将电动机作为车辆的唯一驱动源的纯电动汽车等。

首先，使用图1～图5，对锂离子电池装置的整体结构进行说明。图1是表示锂离子电池装置的外观结构的立体图，图2是图1的分解立体图，图3是图1的III-III线截面图，图4是图3的IV部的放大图，图5是图3的V部的放大图。另外，在以下的说明中，无论锂离子电池装置的安装位置或方向如何，设冷却空气的上游侧为前侧，设冷却空气的下游侧为后侧，来进行说明。

锂离子电池装置1具有在模块箱体2内收纳有电池单元3和控制单元4两个单元的结构。模块箱体2如图1和图2所示，具有平面状地扩展的横长矩形的箱状，包括下盖部11和上盖部12。下盖部11呈具有规定深度的浅盘形状。上盖部12呈将下盖部11的上部封闭的平板形状。上盖部12和下盖部11通过对金属制的薄板进行冲压加工等而形成。下盖部11具有在模块箱体2的前后方向隔开间隔相对的箱体前壁部21和箱体后壁部31。在箱体前壁部21和箱体后壁部31设置有用于使作为制冷剂的冷却空气在电池块40内流通的吸气口22和排气口32。

在模块箱体2内，在模块箱体2的横向一侧形成有收纳电池单元3的电池单元收纳区域2A，在横向另一侧形成有收纳控制单元4的控制单元收纳区域2B。

电池单元3具有第一电池块41、第二电池块42、第三电池块43这三个电池块40。各电池块41～43呈长轴的块状，以长边方向彼此平行的方式相邻地并列配置。在本实施方式中，以在模块箱体2的前后方向延伸的方式被收纳在下盖部11内，朝向离开控制单元收纳区域2B的方向依次排列地配置第一电池块41、第二电池块42、第三电池块43。

在各电池块41～43上，在长边方向两侧分开的部位设置有正极端子41A～43A和负极端子41B～43B。在本实施方式中，第一电池块41和第二电池块42并列地配置为第一电池块41的正极端子41A侧的端部与第二电池块42的负极端子42B侧的端部相对，且第一电池块41的负极端子41B侧的端部与第二电池块42侧的正极端子42A侧的端部相对。

而且，第二电池块42和第三电池块43并列地配置为第二电池块42的负极端子42B侧的端部与第三电池块43的正极端子43A的端部相对，且第二电池块42的正极端子42A侧的端部与第三电池块43的负极端子43B侧的端部相对。

而且，第一电池块41的负极端子41B与第二电池块42的正极端子42A之间和第二电池块42的负极端子42B与第三电池块43的正极端子43A之间通过汇流条（bus bar）51、52电连接。第二电池块42与第三电池块43之间能够通过SD（Service Disconnect）开关53使两者间电连接或断开。SD开关53是为了确保对锂离子电池装置1进行维护、检修时的安全性而设置的安全装置，由将开关和熔断器串联地电连接而得的电路构成，在服务人员进行维护、检修时操作。

第一电池块41的正极端子41A和第三电池块43的负极端子43B经由电线束（harness）54（参照图3和图5）与作为控制单元4的外部端子的逆变器连接端子311（参照图16（b））连接。电池块40具有电压检测基板44和温度检测传感器45，分别通过电压检测线55和传感器线56（参照图3和图5）与控制单元4的控制装置（未图示）连接。

电池块40如图3所示，具有将多个单元电池101保持在保持盒61内的结构，在其两端部设置有用于使制冷剂在电池块40内流通的制冷剂流通口。作为制冷剂流通口，例如在保持盒61的长边方向一侧的壳前端面部62，设置有用于将冷却空气导入保持盒61内的制冷剂导入口62a，在保持盒61的长边方向另一侧的壳后端面部64，设置有用于将通过了保持盒61内的冷却空气导出到保持盒61外的制冷剂导出口64a。而且，在保持盒61的内部形成有冷却通路，使得冷却空气能够从制冷剂导入口62a流入保持盒61内，在保持盒61内遍及整个长边方向地流通，并从制冷剂导出口64a流出。

电池块40如图5所示，在收纳于模块箱体2内的状态下，壳前端面部62与箱体前壁部21相对地配置，壳前端面部62的制冷剂导入口62a与箱体前壁部21的吸气口22相对。而且，如图4所示，壳后端面部64与箱体后壁部31相对地配置，壳后端面部64的制冷剂导出口64a与箱体后壁部31的排气口32相对。

第一电池块41和第二电池块42如图3所示形成为长边方向的长度比模块箱体2的箱体前壁部21与箱体后壁部31之间的距离稍短。而且，在模块箱体2内分别配置于向箱体后壁部31侧偏移的位置，如图4所示，箱体后壁部31与壳后端面部64抵接，使壳后端面部64的制冷剂导出口64a与箱体后壁部31的排气口32成为直接连通的状态。在该状态下，箱体后壁部31与壳后端面部64之间紧贴，能够防止模块箱体2内的气体漏入。另外，也可以在箱体后壁部31与壳后端面部64之间设置密封件。

而且，如图3和图5所示，在箱体前壁部21与壳前端面部62之间安装有管道72。管道72具有如下结构：将箱体前壁部21的吸气口22与壳前端面部62的制冷剂导入口62a之间连通，并且在箱体前壁部21与壳前端面部62之间且管道72的上方和下方（管道的外侧）形成横向连续的空间区域80A、80B。

而且，将该空间区域80A、80B作为配线通路利用，并且有将第一至第三电池块41～43与控制单元4之间连接的配线通过。作为在空间区域80A、80B通过的配线，包括将第三电池块43的负极端子43B与控制单元4之间连接的电线束54、将各电池块41～43的电压的检测信号发送到控制单元4的电压检测线55、将温度检测传感器45的检测信号发送到控制单元4的传感器线56等。

<管道部件>

接着，利用图6和图7，对本实施方式的管道部件的结构进行详细说明。

图6是管道部件的正视图，图7是管道部件的平面图。

管道部件71如图6和图7所示具有管道72和管道保持件81。管道72将箱体前壁部21的吸气口22与壳前端面部62的制冷剂导入口62a之间连通，管道保持件81具有在其连通位置保持管道部件72的结构。管道72具有设置于箱体前壁部21与第一电池块41的壳前端面部62之间的第一管道73和设置于箱体前壁部21与第二电池块42的壳前端面部62之间的第二管道74。

第一管道73和第二管道74例如如图5和图6所示，呈上游端面与箱体前壁部21的吸气口22的周围面接触，下游端面与第一电池块41和第二电池块42的各壳前端面部62的制冷剂导入口62a的周围面接触的框状。而且，与箱体前壁部21和壳前端面部62紧贴，以便防止模块箱体2内的气体漏入。另外，也可以在与箱体前壁部21之间和与壳前端面部62之间设置密封件进行密封。

第一管道73和第二管道74具有对模块箱体2内的电池块41、42的长边方向的移动进行限制来定位的尺寸形状。而且，在箱体前壁部21与壳前端面部62之间并且在第一管道73和第二管道74的上方和下方，形成有遍及第一电池块41与第二电池块42之间、在模块箱体2的横向连续的上方空间区域80A和下方空间区域80B。下方空间区域80A具有能够配置各电池块41～43的电压检测线55的大小。

管道保持件81如图6所示具有如下结构：沿着第一管道73和第二管道74的上部延伸地保持第一管道73和第二管道74。

管道保持件81如图5所示，呈在上方空间区域80B内遍及第一电池块41与第二电池块42之间横向连续地延伸的长棒状，具有一端配置在第三电池块43的负极端子43B的附近位置，另一端配置在控制单元收纳区域2B的长度尺寸。

管道保持件81装配在上方空间区域80B，由此将第一管道73和第二管道74定位配置在将箱体前壁部21的吸气口22与壳前端面部62的制冷剂导入口62a之间连通的位置。

管道保持件81具有沿着长边方向延伸的第一配线通路83。第一配线通路83具有朝向上方开口的截面为大致“コ”字状的槽形，在本实施方式中收纳电线束54。

管道保持件81设置为其前表面与箱体前壁部21相对，后表面与壳前端面部62相对，在该后表面设置有卡止用的凹部84和凸缘85。卡止用的凹部84在从上方将管道部件71插入到箱体前壁部21与壳前端面部62之间的空间区域的情况下被卡止在第一电池块41和第二电池块42，从而固定管道部件71，抑制管道部件71向上方移动。

在本实施方式中，具有从壳前端面部62突出的卡止爪63进入凹部84而卡止的结构，能够通过解除卡止爪63的卡止而将管道部件71拆卸。因此，能够简单地进行安装和拆卸的作业，能够实现将锂离子电池装置1的组装作业和维护作业变容易。

凸缘85具有从管道保持件81的后表面上端沿着电池块40的上表面朝向后方突出并以规定宽度沿着管道保持件81延伸的形状，能够遮盖汇流条51的上表面。由此，例如在维护人员因维护等原因而打开上盖部12时，能够防止汇流条51露出，防止不小心与汇流条51接触，从而确保安全性。

在凸缘85的上部，如图5所示，设置有第二配线通路86。第二配线通路86具有沿着管道保持件81的长边方向延伸并且朝向上方开口的浅槽状，在本实施方式中，能够收纳热敏电阻线等传感器线56而进行布线。

根据具有上述结构的管道构造，在箱体前壁部21与壳前端面部62之间且管道72的外侧形成空间区域80A、80B，将各电池块41～43与控制单元4之间的配线集中在该空间区域80A、80B。因此，与在电池块的上方进行布线的现有技术相比，能够减小锂离子电池装置1整体的高度方向的尺寸，能够实现节省空间。由此，例如能够应用于高度方向的限制比横向大的车内，从而能够确保更宽敞的车内空间。

而且，能够将各配线55、54、56保持在固定位置，因此即使在施加有振动等冲击时，也能够防止过多的力作用于配线的连结部分。因此，能够防止连接器部的破损等，能够提高耐久性，从而成为耐于长期使用的规格。

另外，仅通过在箱体前壁部21与壳前端面部62之间配置电压检测线55来安装管道部件71，就能够将电压检测线55配线分离，能够保持在下方空间区域80A中，因此无需使用其他部件将电压检测线55固定于下盖部11或电池块40，就能够减少部件数量，能够使组装作业变容易。

另外，在上述配线结构中，举例说明了使电压检测线55、电线束54、传感器线56各配线通过下方空间区域80A、第一配线通路83、第二配线通路86的情况，但是也可以至少使一个配线通过，另外，上述的电压检测线55、电线束54、传感器线56各配线，不一定要使它们通过下方空间区域80A、第一配线通路83、第二配线通路86地配置，也能够相互更换地方。

<电池块>

接着，使用图8至图15对本实施方式的电池块的结构进行详细说明。

图8是表示使用保持盒保持有多个单元电池的状态的图，图9是图8的分解立体图，图10是说明下保持框部件与中保持框部件的结合构造的截面图，图11是说明中保持框部件与上保持框部件的结合构造的截面图，图12是表示电池块的组装完成状态的立体图，图13是说明导电部件与电压检测基板的安装结构的分解立体图，图14是表示电压检测基板的安装方法的一例的图，图15是表示电压检测基板的安装方法的另一例的图。

电池块40中，第一电池块41和第二电池块42例如如图14和图15所示，除了电压检测基板201的安装方向不同以外，具有相同的结构，正极端子41A、42A和负极端子41B、42B的位置相互相反地排列配置在模块箱体2内。另一方面，第一电池块41和第二电池块42的单元电池101各为14个，与此相对，第三电池块43的单元电池为12个，这一点上它们的结构不同。而且，配置于模块箱体2内的方向和位置被确定为一个。以下的说明中，以第一电池块41和第二电池块42的情况为例，对电池块40的结构进行说明。

电池块40具有如下结构：在保持盒111内保持多个单元电池101，并通过导电部件将各单元电池串联电连接，由此构成组电池。单元电池101使用锂离子单元电池。

单元电池101是圆柱状的构造体，其是在注入有电解液的电池容器的内部收纳电池元件和安全阀等构成部件而构成的。正极侧的安全阀是在电池容器的内部压力因过充电等异常而达到了规定压力时开裂的开裂阀。安全阀作为通过开裂来切断电池盖与电池元件的正极侧的电连接的断路机构发挥作用，并且作为使在电池容器的内部产生的气体，即含有电解液的雾状的碳酸类气体（喷出物）喷出到电池容器的外部的减压机构发挥作用。

在电池容器的负极侧也设置有开裂槽，在电池容器的内部的压力因过充电等异常而达到规定的压力时开裂。由此，也能够使在电池容器的内部产生的气体从负极端子侧喷出。锂离子单元电池101的额定输出电压为3.0～4.2伏特，平均额定输出电压为3.6伏特。

保持盒111如图8所示，具有长轴的六面体形状，其具有：在上下方向隔开间隔相对并以大致恒定宽度在长边方向延伸的上表面部112和下表面部113；在短边方向隔开间隔相对并遍及（横跨）上表面部112和下表面部113的各长边部之间的一对纵壁面部114、114；在长边方向背离地相对并且遍及（横跨）上表面部112、下表面部113、一对纵壁面部114、114的各短边部之间的一对端面部115、115。

保持盒111具有如下结构：采用以单元电池101的中心轴沿着保持盒111的短边方向即一对端面部115、115之间延伸的方式横卧地并列配置有多个单元电池101的单元电池排列体103，并在将该单元电池排列体103层叠配置的状态下对其进行保持。

第一电池块41和第二电池块42具有在将单元电池101在列方向排列7个、在高度方向排列两级或两层而交错排列（叠置）的状态下对单元电池101进行保持的结构。而且，第三电池块43虽未特别图示，但是具有在将单元电池101在列方向排列6个、在高度方向排列两级或两层而交错排列的状态下对单元电池101进行保持的结构。

下层的单元电池排列体103L和上层的单元电池排列体103U以在列方向相互偏移的状态被保持，在本实施方式中，以在保持盒111的长边方向上偏移半个（单元电池）的量的状态被保持。这样，将下层的单元电池排列体103L和上层的单元电池排列体103U以在列方向偏移的状态下被保持，由此能够使下层的单元电池排列体103L与上层的单元电池排列体103U相互接近，能够缩短与列方向正交的方向的尺寸。因此，能够降低作为组电池整体的高度方向，能够降低电池块40的高度。

下层的单元电池排列体103L和上层的单元电池排列体103U以各单元电池101的正极与负极的方向相反的方式排列，并且被保持为下层的单元电池排列体103L的各单元电池101的正极位于保持盒111的短边方向一侧，上层的单元电池103U的各单元电池101的负极位于保持盒的短边方向另一侧。

保持盒111包括下保持框部件121、中保持框部件131和上保持框部件141这三个部件，并具有如下结构：由下保持框部件121和上保持框部件131夹着保持下层的单元电池排列体103L，由中保持框部件131和上保持框部件141夹着保持上层的单元电池排列体103U。

保持盒111在组装状态下，在壳内部形成各单元电池101露出而在长边方向延伸的冷却通路，在构成保持盒111的壳前端面部62和壳后端面部64的一对端面部115、115，形成分别与通路部的两端部连通的开口部118、118。

各开口部118、118根据将电池块40装配在模块箱体2内的方向，即根据将电池块40用于第一电池块41和第二电池块42中的哪个电池块，一个开口部118成为制冷剂导入口62a或制冷剂导出口64a，另一个开口部118成为制冷剂导出口64a或制冷剂导入口62a（参照图3～图5）。本实施方式中，第一电池块41中，正极端子41A侧的开口部118成为制冷剂导入口62a，负极端子41B侧的开口部118成为制冷剂导出口64a，在第二电池块42中，负极端子42B侧的开口部118成为制冷剂导入口62a，正极端子42A侧的开口部118成为制冷剂导出口64a。

下保持框部件121具有按恒定的横向宽度延伸的平板状的下表面部122和从下表面部122的短边方向的两侧端向上方竖立而对置的一对下纵壁面部123、123。下保持框部件的下表面部122构成保持盒111的下表面部113，下纵壁面部123、123构成保持盒111的纵壁面部114、114的下方部分。

在一对下纵壁面部123、123设置有分别保持构成下层的单元电池排列体103L的单元电池101的下侧部分的下层下保持部124和使保持于下层下保持部的单元电池101的中心轴方向两侧的端面分别露出的开口窗部125。各下层下保持部124具有从下纵壁面部123、123的上边部向下表面部122被切成半圆弧状以使得与单元电池101的端部的外周面面接触的下层下凹陷面和与单元电池101的中心轴方向的端面相对的相对面，通过与后述的中纵壁面部132、132的下层上保持部134配合，构成在限制单元电池101向其中心轴方向和径向的移动的状态下保持下层的单元电池排列体103L的下保持部。

开口窗部125在下纵壁面部123、123开口而形成，使得保持于下层下保持部124的单元电池101的端面的中央部分能够在保护壳111的侧方露出。

中保持框部件131具有以恒定的高度宽度延伸的一对中纵壁面部132、132和遍及中纵壁面部132、132的长边方向两端的短边部之间地设置的一对端面部133、133。中保持框部件131在下保持框部件121之上重叠地结合，由此各中纵壁面部132、132与下保持框部件121的各下纵壁面部123、123的上部连续地连接，构成保持盒111的纵壁面部114、114的高度方向的中央部分。而且，中保持框部件131、131的各端面部133、133构成保持盒111的各端面部115、115。

在一对中纵壁面部132、132，设置有对被保持于下保持框部件121的单元电池101的上侧部分分别进行保持的下层上保持部134和对构成上层的单元电池排列体的单元电池的下侧部分分别进行保持的上层下保持部136。而且设置有使保持于下层上保持部134的单元电池101的中心轴方向两侧的端面和保持于上侧下保持部136的单元电池101的中心轴方向两侧的端面分别露出的开口窗部135、137。

各下层上保持部134具有从中纵壁面部132的下边部向上边部被切成半圆弧状以使得与单元电池101的端部的外周面面接触的下层上凹陷面和与单元电池101的中心轴方向的端面相对的相对面，通过与下保持框部件121的下层下保持部124配合，构成在限制单元电池101向其中心轴方向和径向的移动的状态下保持下层的单元电池排列体103L的下保持部。

各上层下保持部136具有从中纵壁面部132的上边部向下边部被切成半圆弧状以使得与单元电池101的端部的外周面面接触的上层下凹陷面和与单元电池101的中心轴方向的端面相对的相对面，与后述的上保持框部件141的上层上保持部144配合，构成在限制单元电池101向其中心轴方向和径向的移动的状态下保持上层的单元电池排列体103U的上保持部。

各下层上保持部134和各上层下保持部136在使下层的单元电池排列体103L与上层的单元电池排列体103U在列方向上相互偏移的状态下对它们进行保持，因此配置在中保持框部件131的长边方向上相互偏移半个（单元电池）的量的位置上，上层下保持部的中心位于相邻的下层上保持部134之间。而且，中纵壁面部132的高度构成为比单元电池101的直径短。

上保持框部件141具有以恒定的横向宽度延伸的平板状的上表面部142和从上表面部142的短边方向的两侧端向下方下垂而对置的一对上纵壁面部143、143。上保持框部件141的上表面部142构成保持盒111的上表面部112，上纵壁面部143、143构成保持盒111的纵壁面部114的上方部分。

在一对上纵壁面部143、143，设置有对构成上层的单元电池排列体103U的单元电池101的上侧部分分别进行保持的上层上保持部144和使保持于上层上保持部的单元电池101的中心轴方向两侧的端面分别露出的开口窗部125。

各上层上保持部144具有从上纵壁面部143、143的下边部向上表面部142被切成半圆弧状以使得与单元电池101的端部的外周面面接触的上层上凹陷面和与单元电池101的中心轴方向的端面相对的相对面，与中保持框部件131的上层下保持部136配合，构成在限制单元电池101向其中心轴方向和径向的移动的状态下保持上层的单元电池排列体103U的上保持部。

开口窗部145在上纵壁面部143、143开口而形成，使得保持于上层上保持部144的单元电池101的端面的中央部分能够在保护壳111的侧方露出。

保持盒111包括将下保持框部件121和中保持框部件131结合的下结合单元和将中保持框部件131和上保持框部件141结合的上结合单元。通过下结合单元，下保持框部件121和中保持框部件131以将保持框部件131重叠在下保持框部件121上的状态相互结合，通过上结合单元，中保持框部件131和上保持框部件141以将上保持框部件141重叠在中保持框部件131上的状态相互结合。

下结合单元具有下紧固部151、155和下卡止部171，上结合单元具有上紧固部161、165和上卡止部181。

下紧固部151、155如图9所示，相互隔开间隔地设置于保持盒111的长边方向两端部，并且在短边方向上成对，下卡止部171在靠近长边方向中央的位置在短边方向上成对地设置。

下紧固部151、155具有下紧固螺钉152、156、贯通中保持框部件131而形成的螺钉插通孔153、157和穿设于下保持框部件121的旋入孔154、158，并构成为，通过在中保持框部件131重叠在下保持框部件121上的状态下从中保持框部件131的上方安装下紧固螺钉152、156，而使下保持框部件121与中保持框部件131结合（图10中，仅表示下紧固部151）。

下紧固部151设置于保持盒111的长边方向一侧即正极端子40A侧（参照图12）。下紧固部151配置于构成上层的单元电池排列体103U的单元电池101中比下层的单元电池排列体103L向列方向一侧更加突出的单元电池101的下方位置，通过紧固结合下保持框部件121与中保持框部件131。

即，该下紧固部151设置于上层的单元电池排列体103U中比下层的单元电池排列体103L在列方向更突出的一侧，在位于中保持框部件的长边方向最外侧的上层下保持部136的下方位置，配置有插通孔153和旋入孔154（例如参照图4）。

如上所述，中保持框部件131的下层上保持部134形成在比上层下保持部136更靠近负极端子40B的一侧，即形成于向下层的单元电池排列体103L比上层的单元电池排列体103U在列方向更加突出的一侧偏离半个单元电池101的量的位置，在中保持框部件131的位于最靠近正极端子40A侧的位置的上层下保持部136的下方位置，形成约半个单元电池101量的长度的没有中保持框部件131的下层上保持部134的中纵壁部分132a。而且，在其之下的下保持框部件121也连续地形成没有下层下保持部124的下纵壁部分123a。

因此，通过在该中纵壁部分132a和下纵壁部分123a设置下紧固部151，能够防止下紧固部151配置于比中保持框部件131的位于最靠近正极端子侧的上层下保持部136更靠长边方向外侧的位置，即比列方向上突出的单元电池101更靠列方向外侧的位置。

因此，与将下保持框部件121、中保持框部件131和上保持框部件141这三个保持框部件上下贯通而用一个螺钉一起紧固的情况相比，能够缩短保持盒111的长边方向的长度。因此，能够实现电池块40的小型化，能够在箱体前壁部21与壳前端面部62之间形成配线用的空间区域。

下卡止部171如图10所示，具有从中保持框部件131向下方突出的中卡止爪172和形成于下保持框部件121的下卡止孔173，并且构成为，通过使中保持框部件131重叠在下保持框部件121上，将中卡止爪172插入到下卡止孔173进行卡止，而将下保持框部件121与中保持框部件131结合。

上紧固部161、165如图9所示，相互隔开间隔设置于保持盒111的长边方向两端部，并且在短边方向上成对，上卡止部181在靠近长边方向中央的位置在短边方向成对地设置。

上紧固部161、165具有上紧固螺钉162、166、贯通上保持框部件141而形成的螺钉插通孔163、167和穿设于中保持框部件131的旋入孔164、168，并且构成为，通过在将上保持框部件141重叠在中保持框部件131上的状态向从上保持框部件141的上方安装上紧固螺钉162、166，而将中保持框部件131与上保持框部件141结合（图11中，仅表示上紧固部161）。

上紧固部161设置于保持盒111的长边方向另一侧即负极端子40B侧（参照图12）。上紧固部161配置于构成下层的单元电池排列体103L的单元电池101中比上层的单元电池排列体103U向列方向另一侧更加突出的单元电池101的上方位置，通过紧固将中保持框部件131与上保持框部件141结合。

即，该上紧固部161设置于下层的单元电池排列体103L比上层的单元电池排列体103U在列方向更突出的一侧，在位于中保持框部件131的长边方向最外侧的下层上保持部134的上方位置，配置有插通孔163和旋入孔164。

如上所述，中保持框部件131的上层下保持部136形成于比中保持框部件131的下层上保持部134更靠近正极端子40A一侧，即形成于向上层的单元电池排列体103U比下层的单元电池排列体103L在列方向更加突出的一侧偏离半个单元电池101的量的位置，在中保持框部件131的位于最靠近负极端子40B一侧的下层上保持部134的上方位置，形成约半个单元电池101的量的长度的没有中保持框部件131的上层下保持部136的中纵壁部分132b（参照图5）。而且，在其之上的上保持框部件141也连续地形成没有上层上保持部144的上纵壁部分143a（参照图5）。

因此，通过在该中纵壁部分132b和上纵壁部分143a设置上紧固部161，能够防止上紧固部161配置于比中保持框部件131的位于最靠近负极端子40B侧的下层上保持部134更靠长边方向外侧的位置，即比在列方向突出的单元电池101更靠列方向外侧的位置。

因此，与将下保持框部件121、中保持框部件131和上保持框部件141这三个保持框部件上下贯通而用一个螺钉一起紧固的情况相比，能够缩短保持盒111的长边方向的长度。因此，能够实现电池块40的小型化，能够在箱体前壁部21与壳前端面部62之间形成配线用的空间区域。

上卡止部181如图11所示具有从上保持框部件141向下方突出的上卡止爪182和形成于中保持框部件131的中卡止孔183，并且构成为，通过使上保持框部件141重叠在中保持框部件131上，将上卡止爪182卡止到中卡止孔183，由此将中保持框部件131与上保持框部件141结合。

接着，在下面对具有上述结构的保持盒111的组装方法进行说明。

首先，从下保持框部件121的上方插入单元电池101而使其分别保持于各下层下保持部124。各单元电池101以各单元电池101的正极位于保持盒111的短边方向一侧的方式排列而被保持，构成下层的单元电池排列体103L。

接着，使中保持框部件131重叠在下保持框部件121上，将下卡止部171的中卡止爪172插入到下卡止孔173卡止。而且，从中保持框部件131的上方使下紧固部151的下紧固螺钉152插通到中保持框部件131的螺钉插通孔153中，使其旋入到下保持框部件121的旋入孔154中，进行紧固。由此，下保持框部件121和中保持框部件131以在下保持框部件121与中保持框部件131之间保持有单元电池101的状态相互结合。

然后，从中保持框部件131的上方插入单元电池101而使其分别保持于中保持框部件131的各上层下保持部136。各单元电池101以各单元电池101的正极端子位于保持盒111的短边方向另一侧的方式排列而被保持。

接着，使上保持框部件141重叠在中保持框部件131上，将上卡止部181的上卡止爪182插入卡止到中卡止孔183中。而且，从上保持框部件141的上方将上紧固部161的上紧固螺钉162插通到上保持框部件141的螺钉插通孔163中，使其旋入到中保持框部件131的旋入孔164中，进行紧固。由此，中保持框部件131和上保持框部件141以在中保持框部件131与上保持框部件141之间保持有单元电池101的状态相互结合。

根据上述的保护壳111的组装方法，在组装保持盒111的过程中，不使下保持框部件121、中保持框部件131、上保持框部件141上下颠倒，就能够从保持盒111的下部向上部依次组装。因此，能够使电池块40的组装变容易，通过削减工时能够削减制造成本。

电池块40，在组装保持盒111成为如图8所示的状态时，接着安装导电部件191和电压检测基板201。

导电部件191用于将保持在保持盒111内的各单元电池101串联电连接而形成组电池，如图13所示，其分别安装在保持盒111的两侧的纵壁面部114、114。

而且，一端与下层的各单元电池101的端部电连接，另一端与位于下层的各单元电池101的长边方向斜上方的上层的各单元电池101的端部电连接。在导电部件191的大致中央位置，设置有用于与电压检测基板的电压检测端子电连接的连接端子192。

电池块40的正极端子40A与上层的单元电池排列体103U中配置于比下层的单元电池排列体103L更向长边方向突出的位置的单元电池101的电极连接。而且，电池块40的负极端子40B与下层的单元电池排列体103L中配置于比上层的单元电池排列体103U更向长边方向突出的位置的单元电池101的电极连接。

电压检测基板201在安装各导电部件191后，以重叠在这些导电部件191上的方式，分别沿着保持盒111的两侧的纵壁面部114、114安装。在本实施方式中，电压检测基板201螺纹（vis，螺钉）固定于保持盒111。

电压检测基板201具有检测各单元电池101的电压的电压检测电路。电压检测基板201例如具有以一定宽度延伸的带板状，在电压检测基板201的一端部设置有用于连接电压检测线55的连接器202。

在电压检测基板201上，在安装于纵壁面部114的状态下与各导电部件191的大致中央部分相对的部位分别形成有开口部203。在各开口部203突出设置有与导电部件191的连接端子192电连接的电压检测端子204。

电压检测端子204分别配置于与各导电部件191的大致中央位置相对的位置，以使得当将电压检测基板201在长边方向上颠倒过来调换长边方向一侧和另一侧的状态下安装时，也能够与各导电部件191连接。

而且，在电压检测基板201的一端部，设置有能够与正极端子40A和负极端子40B中的任意一方电连接的第一连接端子205，在电压检测基板201的另一端部设置有能够与正极端子40A和负极端子40B中的任意另一方电连接的第二连接端子206。

第一连接端子205和第二连接端子206以将电压检测基板201在长边方向上颠倒过来安装时，也分别能够连接到正极端子40A和负极端子40B的方式，设定其位置。

例如，当将电池块40作为第一电池块41使用时，负极端子40B侧成为壳前端面部62配置于管道部件71侧（参照图3）。因此，如图14所示，以将连接器202配置于成为管道部件71侧的负极端子40B侧的方式安装电压检测基板201。另外，在图14中未示出的另一个纵壁面部114，也以将连接器202配置于负极端子40B侧的方式安装电压检测基板201。

当这样以连接器202配置于负极端子40B侧的方式安装有电压检测基板201时，第一连接端子205配置连接于与将负极端子40B与下层的单元电池101之间连接的连接部分193相对的位置。而且，第二连接端子206从正极端子40A向下方延伸而与上层的单元电池101连接，进一步配置连接于与向下方延伸的延伸部分194相对的位置。

另一方面，当将电池块40作为第二电池块使用时，正极端子40A侧成为壳前端面部62而配置于管道部件71侧。因此，如图15所示，以连接器202配置于成为管道保持件侧的正极端子40A侧的方式安装电压检测基板201。

当以连接器202配置于正极端子40A侧的方式安装有电压检测基板201时，第一连接端子205配置连接于与正极端子40A的延长部分194相对的位置。而且，第二连接端子206配置连接于与负极端子40B的连接部分193相对的位置。

根据上述结构，电压检测基板201在前后方向具有安装互换性，无需使用专用品，能够减少部件的种类，并且能够减少制造成本。

另外，简单说明第三电池块43的结构与第一电池块41和第二电池块的不同点，第三电池块43的单元电池的个数为12个，保持盒的长边方向的长度形成得比第一电池块和第二电池块短。

而且，虽未特别图示，但在成为负极端子43B侧的壳前端面部，一体地形成有使制冷剂导入口向前方延长的延长管道，通过装配在模块箱体2内，延长管道的前端部与箱体前壁部21抵接而与吸气口22连通，并且壳后端面部与箱体后壁部31抵接而与排气口32连通。

<闸门构造>

接着，使用图16和图17对本实施方式的上盖部12的构造进行详细说明。

图16是说明设置于上盖部的闸门构造的立体图，图17是从箭头方向观察图16（a）的XVII-XVII线截面的图。图16（a）表示闸门的关闭状态，图16（b）表示闸门的开放状态。

在模块箱体2的上盖部12形成有连通到模块箱体2内的上盖开口12a，设置有使其上盖开口12a开闭的滑动式的闸门301。

闸门301具有能够沿着上盖部12的上表面在开放方向和关闭方向往复移动地被支承的平板部302和连续地延伸设置在平板部302的开放方向侧的端部的板条（slat）部303。

平板部302，以能够选择地配置在开放上盖开口12a的开放位置和封闭上盖开口12a的关闭位置的方式被支承，当配置于图16（b）所示的开放位置时，开放上盖开口12a而使箱体2内的逆变器连接端子311露出。而且，当配置于图16（a）所示的关闭位置时，封闭上盖开口12a而遮盖逆变器连接端子311。

另外，在平板部302设置有窗孔302a，以使得能够在开放位置以外的位置遮盖安全螺栓312，在开放位置使安全螺栓312露出。安全螺栓312用于构成将上盖部12和下盖部11紧固的多个螺栓5中的一个，只要不解除紧固，就会阻止上盖部12的拆卸。

板条部303在使其向开放方向移动时，由引导件304引导，以使得在上盖部12的后端边缘使其移动方向变为下方。

闸门301如图17所示，在使平板部302配置在关闭位置的状态下，在与板条部303的移动方向开放侧相对的位置，可装卸地安装有SD开关53的连接器53a，只要不拆卸连接器53a，就不能使平板部302从关闭位置向开放方向移动。SD开关53具有通过拆卸连接器53a将第二电池块42与第三电池块43的电连接切断的结构。

根据具有上述结构的闸门构造，在安装有SD开关53的连接器53a的状态下，闸门301保持在关闭位置，不能使闸门301向开放方向移动。因此，能够防止在维持第二电池块42与第三电池块43之间的电连接的状态下，逆变器连接端子311和安全螺栓312露出到外部。

因此，能够防止操作者等在连接状态下误接触逆变器连接端子311，而且能够防止通过解除安全螺栓312的紧固而从下盖部11被拆卸上盖部12。因此，能够使得操作者必须在切断通电的状态下进行维护等作业，能够确保操作者的安全。

<模块箱体>

接着，使用图18和图19对本实施方式的模块箱体2的结构进行详细说明。

图18使模块箱体的下盖部的平面图，图19是以截面表示二次电池模块的主要部分的图。

在下盖部11内设置有在横向保持规定间隔并在前后方向延伸的四个肋411～414。各肋411～414直立设置于遍及下盖部11的箱体前壁部21与箱体后壁部31之间以平面状扩展的箱体底壁部23。这四条肋411～414中，第一肋411将下盖部11内分隔为横向一侧和横向另一侧，形成收纳电池单元3的电池单元收纳区域2A和收纳控制单元4的控制单元收纳区域2B（中壁肋）。

第二肋412和第三肋413将电池单元收纳区域2A划分为三个电池块收纳室，在第一肋411与第二肋412之间形成能够收纳第一电池块41的第一收纳室421，在第二肋412与第三肋413之间，形成能够收纳第二电池块42的第二收纳室422（中壁肋）。

第四肋414沿着箱体侧壁部33设置，在其与第三肋413之间形成能够收纳第三电池块43的第三收纳室423（侧壁肋）。

在各肋411～414的上部设置有用于固定电池块托架91（参照图2）的螺纹孔。电池块托架91从上方分别按压收纳于各收纳室421～423的电池块41～43，并且限制电池块41～43上下方向的移动而对它们进行固定，其通过螺纹紧固在各肋411～413的上部。

如图19所示，在第四肋414与箱体侧壁部33之间，形成具有规定的室内空间的气体排出室424。在箱体侧壁部33，开口形成有气体排出口34，连接有气体排气管35。

而且，如图18所示，箱体前壁部21的吸气口22和箱体后壁部31的排气口32在与各收纳室421～423对应的位置各自成对地形成。各电池块41～43以被肋411～414抑制横向的移动的状态被收纳。

在下盖部11的箱体底壁部23，如图19所示，设置有多个浅槽部24。各浅槽部24例如通过在对下盖部11进行冲压成形时使其从箱体底壁部23向下方突出而形成。各浅槽部24以相互交叉的方式在前后方向和横向延伸地设置。横向延伸的浅槽部24以遍及从第一收纳室421至第三收纳室423之间整个区域的方式连续，其端部与形成于第四肋414与箱体前壁部33之间的气体排出室424连通。

浅槽部24在从收纳于各收纳室421～423的各电池块41～43中的至少一个单元电池101放出有气体时，能够使气体以在如图19箭头表示的流动方向通过，而使其流入到气体排出室424。流入到气体排出室424的气体通过气体排气管35排出到模块箱体2的外部。

根据上述的结构，浅槽部24形成为以遍及从第一收纳室421至第三收纳室423之间整个区域的方式连续，浅槽部24的端部与气体排出室424连通，因此在有气体从收纳于各收纳室421～423的各电池块41～43中的至少一个单元电池101放出时，能够使气体通过浅槽部24流通到气体排出室424，并且能够使其从气体排出室424排出到模块箱体2的外部。因此，能够防止在模块箱体2内放出的气体滞留在模块箱体2内，例如从箱体前壁部21与壳前端面部62之间进入电池块40的保持盒61内，或者通过箱体后壁部31与壳后端面部64之间而从箱体后壁部31的排气口32排出。

另外，在箱体底壁部23形成有在前后方向和横向延伸的浅槽部24，并且前后方向延伸设置有第一肋411至第四肋414，因此能够得到下盖部11高的刚性，能够防止模块箱体2的变形。

另外，本发明并不限于上述的实施方式，在不脱离本发明的宗旨的范围内能够进行各种变更。例如，在上述的实施方式中，举例说明了管道部件71设置于箱体前壁部21与壳前端面部62之间而形成空间区域80A、80B的情况，但是也可以采用将管道部件设置于模块箱体2的箱体后壁部31与电池块40的壳后端面部64之间而形成空间区域的结构。另外，在上述实施方式中，举例说明了电池块40为上层的单元电池排列体103U和下层的单元电池排列体103L两层的情况，但也可以采用三层以上的结构。

Claims (4)

1.一种电池块，将并列配置圆筒形的单元电池而构成的至少两个单元电池排列体层叠配置，在该单元电池排列体的层叠方向，由至少分为三部分的保持框部件夹着保持所述至少两个单元电池排列体，所述电池块的特征在于，具有：

保持部，其在下保持框部件与中保持框部件之间夹着下层的单元电池排列体，在中保持框部件与上保持框部件之间夹着上层的单元电池排列体，将所述上层的单元电池排列体和下层的单元电池排列体以在列方向相互偏移的状态进行保持；

下紧固部，其配置在构成所述上层的单元电池排列体的单元电池之中与所述下层的单元电池排列体相比更向列方向一侧突出的单元电池的下方位置，通过紧固将所述下保持框部件和所述中保持框部件结合；和

上紧固部，其配置在构成下层单元电池排列体的单元电池之中与上层单元电池排列体相比更向列方向一侧突出的单元电池的上方位置，通过紧固将所述中保持框部件和所述上保持框部件结合。

2.如权利要求1所述的电池块，其特征在于：

所述下紧固部具有在将所述中保持框部件重叠在所述下保持框部件之上的状态下从所述中保持框部件的上方被安装的下紧固螺钉，

所述上紧固部具有在将所述上保持框部件重叠在所述中保持框部件之上的状态下从所述上保持框部件的上方被安装的上紧固螺钉。

3.如权利要求1或2所述的电池块，其特征在于，具有：

下卡止部，其配置在所述下层单元电池排列体的横向宽度方向两侧位置，通过卡止将所述下保持框部件和所述中保持框部件结合；和

上卡止部，其配置在所述上层单元电池排列体的横向宽度方向两侧位置，通过卡止将所述中保持框部件和所述上保持框部件结合。

4.如权利要求3所述的电池块，其特征在于：

所述下卡止部，将沿着所述层叠方向从所述下保持框部件和所述中保持框部件中的一方朝向另一方突出的卡止爪插入到设置于所述下保持框部件和所述中保持框部件中的另一方的卡止孔进行卡止，由此将所述下保持框部件和所述中保持框部件结合，

所述上卡止部，沿着所述层叠方向将从所述中保持框部件和所述上保持框部件中的一方朝向另一方突出的卡止爪插入到设置于所述中保持框部件和所述上保持框部件中的另一方的卡止孔进行卡止，由此将所述中保持框部件和所述上保持框部件结合。

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