CN103682201B - 电池组 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种提高抵接构件相对于电池组的壳体的组装性的电池组。电池组(1)具备收容多个单电池(2)的壳体(2)和抵接构件(7)。抵接构件(7)安装于壳体(4)的上端开口(4a)，与收容在壳体(4)内的单电池(2)抵接而相对于壳体(4)定位。抵接构件(7)具备突起(11、14)，该突起(11、14)具有从上端朝向下端而前端变细的形状。通过将突起(11、14)插入到单电池(2)与壳体(4)之间的间隙，由此使抵接构件(7)相对于壳体(4)的上端开口(4a)进行位置对合。

Description

电池组
技术领域
本发明涉及将多个单电池(电池单体)电连接而模块化的电池组(电池模块)。
背景技术
专利文献1及2中公开的电池组具备收容多个单电池的壳体和组装于壳体的上端开口的抵接构件。多个单电池通过与抵接构件的下侧抵接，而在高度方向上相对于壳体定位。
包括专利文献1及2中公开的电池组在内，在现有的此种电池组中，在组装抵接构件时，需要使抵接构件相对于壳体以及收容在壳体内的单电池正确地进行位置对合。要求正确的位置对合来使抵接构件的组装作业的作业性降低。并且，在通过自动组装装置来执行抵接构件的组装作业时，自动组装装置中对抵接构件的位置对合要求高精度化。
然而，包括专利文献1及2中公开的电池组在内，在现有的此种电池组中，对抵接构件的组装性没有进行特别的考虑。
【在先技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】日本特开2012-128982号(图9及图10)
【专利文献2】日本专利第4638528号(图1及图10)
【发明的概要】
【发明要解决的课题】
发明内容
本发明的课题在于提高收容有多个单电池的电池组所具备的抵接构件的组装性。
【技术方案】
本发明提供一种电池组，其具备：收容多个单电池的壳体；以及与收容在所述壳体内的单电池抵接而将所述单电池相对于所述壳体定位的抵接构件，其中，所述抵接构件具备第1突起，该第1突起插入到由相互相邻的所述单电池及所述壳体划定的第1间隙中，而将所述抵接构件进行位置对合。
通过将第1突起插入到由单电池及壳体划定的第1间隙中，由此将抵接构件进行位置对合，因此能够在不严格地进行位置对合的情况下将抵接构组装。换言之，由于第1突起将抵接构件引导到位置对合的位置，因此抵接构件的组装性提高。
优选所述第1突起具有从基端侧朝向前端侧而前端变细的形状。由于第1突起相对于第1间隙容易插入，因此抵接构件的组装性进一步提高。
所述抵接构件具备从与所述单电池抵接的主体突出而插入到壳体内的肋，从所述主体到所述第1突起的前端的长度比从所述主体到所述肋的前端的长度长。由于第1突起的前端成为比肋的前端突出的位置，因此在抵接构件的组装时，第1突起可靠地插入到第1间隙中。
优选在所述第1突起与所述肋之间设有间隙。在抵接构件的组装时因与壳体或单电池的干涉而对所述第1突起作用有外力的情况下，由于存在间隙，因此第1突起自身能够与肋单独地进行某程度变形。因而，通过设置间隙，能够防止作用在第1突起上的外力经由肋向抵接构件的其他部分传递的情况。
具体而言，所述壳体具备包围所述多个单电池的侧壁，所述抵接构件具备插入到所述单电池与所述侧壁之间的主肋，所述第1突起在所述主肋的前端突出设置。
更具体而言，所述第1突起具有相互相邻的所述单电池的排列方向的间隔从所述基端侧朝向所述前端侧逐渐变窄的一对第1倾斜面。
伴随使抵接构件向壳体的开口接近，一对第1倾斜面分别与单电池接触。抵接构件通过该第1倾斜面和对应的单电池的接触而被引导，从而相对于开口进行位置对合。
优选所述单电池在从插入所述第1突起的方向观察到的拐角部具备所述侧壁侧的弧状部、与该弧状部相连的向从所述侧壁离开的方向延伸的直线状部，插入到所述第1间隙中的所述第1突起的基端侧位于比所述弧状部与所述直线状部的连接部分靠所述侧壁侧的位置。通过较宽地设定第1突起的最大宽度、即基端处的第1倾斜面间的间隔，由此能够提高第1突起的强度。另一方面，通过将第1突起的最大宽度的部分设定在比弧状部和直线状部靠侧壁侧的位置，由此不需要过度大地设定相互相邻的单电池之间的间隔。
所述抵接构件可以具备插入到相互相邻的所述单电池之间的分隔肋。这种情况下，优选所述第1突起设置在所述主肋的与所述分隔肋的端部对应的位置上。另外，在该结构的情况下，所述第1突起具备设置在所述分隔肋的延长线上且从上端侧朝向下端侧而向主肋逐渐接近的第2倾斜面。通过设置这样的第2倾斜面，从而分隔肋更顺利地插入到相互相邻的单电池之间。其结果是，由于第1突起更顺利地插入到第1间隙中，因此能够使抵接构件相对于壳体的开口更容易组装。
所述壳体具备在两个侧壁的连接部分上形成的角部，所述抵接构件具备具有从基端侧朝向前端侧而前端变细的形状的第2突起，该第2突起插入到由所述角部和所述单电池划定的第2间隙中，以使所述抵接构件相对于所述壳体的所述开口进行位置对合。
【发明效果】
通过将在抵接构件上设置的突起(第1突起)插入到由单电池及壳体划定的间隙(第1间隙)，由此将抵接构件进行位置对合，因此能够在不严格地进行位置对合的情况下将抵接构件组装。换言之，第1突起将抵接构件引导到位置对合的位置，因此抵接构件的组装性提高。
附图说明
图1是本发明的实施方式的电池组的分解立体图。
图2是本发明的实施方式的电池组的立体图(省略了盖的图示)。
图3是壳体的立体图。
图4是从抵接构件的上方观察到的立体图。
图5是从抵接构件的下方观察到的立体图。
图6是从第1突起(具有底座部)的下方观察到的立体图。
图7是第1突起(具有底座部)的仰视图。
图8是从第1突起(没有底座部)的下方观察到的立体图。
图9是第1突起(没有底座部)的仰视图。
图10是从第2突起的下方观察到的立体图。
图11是插入有第1突起(没有底座部)的第1间隙的示意的俯视图。
图12是插入有第2突起的第2间隙的示意的俯视图。
图13A是表示第1突起的第1变形例的立体图。
图13B是表示第1突起的第2变形例的立体图。
图13C是表示第1突起的第3变形例的立体图。
【符号说明】
1 电池组
2 单电池
2a 主体
2b 盖体
2c 端子
2d 缘部
2e 圆弧状部
2f 直线状部
3 母线
4 壳体
4a 上端开口
4b 底壁
4c 分隔壁
4d、4e 侧壁
4f、4g 侧壁
4h 卡合孔
5 间隔件
7 抵接构件
7a 卡合孔
7b 主体
7c 贯通孔
7d、7e 切口
7f、7g、7h、7i 主肋
7j 卡合突起
7k 分隔肋
7m 固定肋
7n、7p 角部
8 盖
8a 卡止片
11 第1突起
11a 第1三角板部
11b、11c 第1倾斜面
11d 第2三角板部
11e 第2倾斜面
11f 底座部
12 第1间隙
14 第2突起
14a 第1三角板部
14b 第2三角板部
14c、14d 倾斜面
15 第2间隙
具体实施方式
图1及图2表示本发明的实施方式的电池组(电池模块)1。该电池组1具备作为非水电解质二次电池的8个方型的单电池(电池单体)2。单电池2具备收容电极体等的主体2a(在本实施方式中为扁平的长方体状)和关闭主体2a的上端开口的盖体2b。一对端子2c从盖体2b的两端附近突出。各个单电池2的端子2c通过母线3与相邻的单电池2的端子2c电连接。在图中，位于右端及左端的单电池2的各自的一方的端子2c作为电池组1整体的正极及负极而发挥功能。
单电池2在本实施方式中收容于树脂制的壳体4内。一并参照图3，壳体4整体为长方体状且为具备上端开口4a的箱状。收容在壳体4内的单电池2以俯视下的长边相互对置的方式整齐排列配置成一列。在载置单电池2的壳体4的底壁4b上设有多个(在本实施方式中为7个)插入到相互相邻配置的2个单电池2的底部附近的分隔壁4c。另外，如图3中仅对一对单电池2进行示出的那样，在相互相邻的单电池2之间夹装有间隔件5。
壳体4具备从底壁4b立起的长边方向的侧壁4d、4e。侧壁4d、4e与整齐排列配置的单电池2的俯视下的一对短边对置。另外，壳体4具备从底壁4b立起的短边方向的侧壁4f、4g。侧壁4f、4g与整齐排列配置的单电池2中的两端的单电池2(在图1中，为在左右两端配置的单电池2)的俯视下的长边对置。通过侧壁4d、4e和侧壁4f、4g的上端划定上端开口4a。
在收容有单电池2的壳体4的上端开口4a上组装在本实施方式中为树脂制的抵接构件(中盖)7，从抵接构件7上组装在本实施方式中为金属制的盖(外盖)8。在盖8的长边侧的侧壁设有多个卡合片8a。当将盖8覆盖到组装于壳体4的上端开口4a的抵接构件7上时，卡合片8a从内侧与在抵接构件7上设置的卡合孔7a卡合，由此抵接构件7和盖8被相互固定。
一并参照图4及图5，抵接构件7整体具备大致长方形板状的主体7b。主体7b在抵接构件7组装于壳体4的上端开口4a的状态下与多个(在本实施方式中为8个)单电池2的顶部抵接。在主体7b上形成有用于使各个单电池2的端子2c露出的贯通孔7c。另外，在主体7b上的拐角部设有用于使前述的作为电池组1整体的正极及负极而发挥功能的端子2c露出的切口7d、7e。
抵接构件7具备从主体7b的侧缘向下突出的平板状的两对主肋7f～7i。长边方向的一对主肋7f、7g从上方插入到壳体4的侧壁4d、4e与整齐排列配置成一列的各个单电池2的俯视下的一对短边之间。另一方面，短边方向的一对主肋7h、7i从上方插入到壳体4的侧壁4f、4g与整齐排列配置的单电池2中的两端的单电池2的俯视下的长边之间。在主肋7f～7i上设有多个卡合突起7j。当将盖8组装于壳体4的上端开口4a时，若将主肋7f～7i插入到壳体4与单电池2之间，则卡合突起7j从内侧嵌入在壳体4的侧壁4d～4g上设置的卡合孔4h，由此，将抵接构件7相对于壳体4固定。
如图5所示，在抵接构件7的下表面设有多个(在本实施方式中为7个)从主肋7f到达主肋7g的细长的平板状的分隔肋7k。各个分隔肋7k从上方插入到相互相邻的2个单电池2之间。在各个分隔肋7k的两面上设有多个当将分隔肋7k插入单电池2之间时与单电池2的上端附近的侧部抵接的固定肋7m。
如图5中最清楚地示出的那样，在抵接构件7的主肋7f、7g的下端设置多个第1突起11。详细而言，7个的分隔肋7k中，在图5中的左右两端的2个分隔肋7k的一端与主肋7g连接的位置设有第1突起11，在剩余的5个分隔肋7k的两端与主肋7f、7g连接的位置也设有第1突起11。即，第1突起11设置在主肋7f、7g的与分隔肋7k的端部对应的位置上。
参照图6至图9，第1突起11从主肋7f、7g的下端进一步向下突出。更具体而言，从抵接构件7的主体7b到第1突起11的前端的长度比从主体7b到主肋7f、7g及分隔肋7k的前端的长度长。第1突起11具有从与主肋7f、7g连接的上端侧(基端侧)朝向下端侧(前端侧)而前端变细的形状，并从上方到插入由相互相邻的单电池2的上端附近和壳体4的侧壁4d、4e划定的第1间隙12中。
第1突起11具备实质上与主肋7f、7g处于同一平面上的等腰三角形形状的第1三角板部11a。第1三角板部11a的两侧面构成相互相邻的单电池2的排列方向(参照图11的箭头B1、B2)上的间隔从上端侧朝向下端侧逐渐变窄的一对第1斜面11b、11c。如图11所示，第1三角板部11a插入到第1间隙12中的相互相邻的单电池2与壳体4的侧壁4d、4e之间。
第1突起11在第1三角板部11a的内表面侧具备直角三角形形状的第2三角板部11d。该第2三角板部11d的形成直角的一边沿着第1三角板部11a的对称线延伸。另外，第2三角板部11d的斜边设置在分隔肋7k的延长线上，构成从上端侧朝向下端侧向主肋7f、7g逐渐接近的第2倾斜面11e。如图11所示，第2三角板部11d插入到第1间隙12中的相互相邻的单电池2之间。
如图7及图9中最清楚地示出的那样，第1突起11在第1三角板部11a与分隔肋7k之间设有间隙G。另外，如图6及图8中最清楚地示出的那样，主肋7g的第1突起11在最基端部具备大致梯形柱状的底座部11f，但在主肋7f的第1突起11上未设置该底座部。
如图5中最清楚地示出的那样，在抵接构件7的主肋7g的两端与主肋7h、7i的一端的连接部分上形成的角部7n、7p和在主肋7f的两端与分隔肋7k的连接部分上形成的角部设有第2突起14。
参照图10及图12，第2突起14从主肋7h、7i的下端进一步向下突出。另外，第2突起14从上方插入到通过单电池2和角部7n、7p划定的第2间隙15中。
第2突起14具备分别与构成角部7n、7p的两个壁部实质上处于同一平面上的直角三角形形状的第1及第2三角板部14a、14b。上述的第1及第2三角板部14a、14b都具有倾斜而14c、14d，且具有从上端侧朝向下端侧而前端变细的形状。
接着，对抵接构件7向壳体4的组装作业进行说明。该组装作业既可以通过手工作业来执行，也可以通过自动组装装置来执行。
在壳体4中收容全部的单电池2(在本实施方式中为8个)，并且通过母线3将相邻的单电池2的端子2c连接之后来执行抵接构件7向壳体4的上端开口4a的组装作业。将抵接构件7从上方覆盖壳体4内的单电池2的上方，并将抵接构件7的主肋7f～7i插入到单电池2与壳体4的侧壁4d～4g之间。当使抵接构件7的卡合突起7j与壳体4的卡合孔4h嵌合时，抵接构件7被固定于壳体4而组装完成。在组装完成状态下，抵接构件7的主体7b与收容在壳体4中的单电池2的顶部抵接，由此，将单电池2的上下方向的位置定位。各个单电池2的端子2c经由贯通孔7c而从主体7b向上方露出(参照图2)。
即使在抵接构件7相对于壳体4的上端开口4a而俯视下的位置错动的状态下，抵接构件7相对于上端开口4a下落时，通过将第1及第2突起11、14插入到第1及第2间隙12、15中，由此抵接构件7相对于上端开口4a的俯视下的位置被进行位置对合。其结果是，抵接构件7的主肋7f～7i被顺利地插入到壳体4与单电池2之间。第1及第2突起11、14的长度(从抵接构件7b突出的突出量)比u主肋7f～7i及分隔肋7k的长度设定得长。另外，第1及第2突起11、14形成为前端变细的形状。由此，能够将第1及第2突起11、14可靠且顺利地插入到第1及第2间隙12、15中。
在第1突起11与分隔肋7k之间设有间隙G。因此，在抵接构件7的组装时即使因与壳体4或单电池2的干涉而对第1突起11作用有外力的情况下，由于存在间隙G，因此第1突起11自身也能够与分隔肋7k单独地进行某程度变形。尤其是第1突起11在与单电池2的排列方向正交、即图7及图9中的上下方向上比较容易变形。因此，通过设置间隙G，能够防止作用在第1突起11上的外力经由分隔肋7k而向抵接构件7的其他部分传递的情况。
参照图7及图9，单电池2在从底面侧(插入第1突起12的方向)观察到的拐角部具备侧壁7f、7g侧的圆弧状部2e、与该圆弧状部2e相连的向从侧壁7f、7g离开的方向延伸的直线状部2f。插入到第1间隙12中的第1突起11的基端侧位于比圆弧状部2e与直线状部2f的连接部分靠侧壁7f、7g侧的位置。通过这样设定第1突起11的基端侧与单电池2的位置关系，由此能够较宽地设定第1突起11的最大宽度、即基端处的第1倾斜面间11b、11c的间隔。其结果是，能够提高第1突起11的强度。另一方面，通过将第1突起11的最大宽度的部分设定为比圆弧状部2e与直线状部2f的连接部靠侧壁7f、7g侧，由此不需要过大地设定相互相邻的单电池2之间的间隔。需要说明的是，圆弧状部2e既可以为不包含在圆弧的范畴内的弧状，也可以为由曲线和直线构成的形状。
参照图11，在抵接构件7相对于壳体4的上端开口4a的俯视下的位置如箭头A所示那样向壳体4的内侧错动的情况下，第1突起11的第1三角板部11a的第1倾斜面11b、11c与由电池主体7b和电池盖8的连接部分构成的缘部2d(也参照图3)抵接(也参照图6)。伴随抵接构件7朝向壳体4的上端开口4a下降，第1突起11的第1倾斜面11b、11c被单电池2的缘部2d引导，由此使抵接构件7相对于壳体4的俯视下的位置移动，来消除箭头A的方向的位置的错动。通过该抵接构件7的横向的移动，第1突起11插入到第1间隙12中，抵接构件7相对于壳体4的俯视下的位置被进行位置对合，从而抵接构件7的主肋7f～7i在不与单电池2或壳体4的侧壁4d～4g干涉的情况下顺利地插入到壳体4与单电池2之间。另外，抵接构件7的分隔肋7k插入到相邻的单电池2之间的间隙中。
在抵接构件7相对于壳体4的俯视下的位置除了图11中箭头A所示的方向的错动之外，还在箭头B1、B2所示的单电池2的排列方向上发生了错动的情况下，如前所述，不仅第1突起11的第1三角板部11a的第1倾斜面11b、11c，而且第2三角板部11d的第2倾斜面11e也与单电池2的缘部2d抵接。第1倾斜面11b、11c和第2倾斜面11e由单电池2的缘部2d引导，从而使抵接构件7相对于壳体4的俯视下的位置移动，来消除箭头A、B1、B2的方向的位置错动。通过该移动，抵接构件7的主肋7f～7i在与单电池2、壳体4的侧壁4d、4e及侧壁4f、4g不干涉的情况下顺利地插入到壳体4与单电池2之间。并且，抵接构件7的分隔肋7k插入到相邻的单电池2之间的间隙。如前所述，设有第2倾斜面11e的第2三角板部11d设置在分隔肋7k的延长线上。通过设置第1三角板部11a的第1似斜面11b、11c以外，还设置第2倾斜面11e，由此分隔肋7k更顺利地插入到相邻的单电池2之间。
如以上那样，通过设置第1突起11，在抵接构件7相对于壳体4的上端开口4a的组装时抵接构件7相对于壳体4的俯视下的位置存在错动的情况下，第1突起11也插入到第1间隙12中，使抵接构件7相对于壳体4进行位置对合。因此，抵接构件7相对于壳体4的上端开口4a不需要严格地进行位置对合，能够容易组装。换言之，通过第1突起11由单电池2的缘部2d引导，从而能够将抵接构件7相对于壳体4顺利地组装。其结果是，抵接构件7相对于壳体4的组装作业的作业性提高。另外，在通过自动组装装置来执行抵接构件7相对于壳体4的组装作业时，自动组装装置中，对于抵接构件7相对于壳体4的位置对合不要求过度的高精度。
参照图12，在抵接构件7相对于壳体4的上端开口4a的俯视下的位置向箭头A所示的方向错动的情况下，第2突起14的第1三角板部14a的倾斜面14c与单电池2的缘部2d抵接。同样，在抵接构件7相对于壳体4的上端开口4a的俯视下的位置向箭头B所示的方向错动的情况下，第2突起14的第2三角板部14b的倾斜面14d与单电池2的缘部2d抵接。第1及第2三角板部14a、14b的倾斜面14c、14d由单电池2的缘部2d引导，由此伴随抵接构件7下降，抵接构件7的俯视下的位置向消除位置错动的方向移动。通过该抵接构件7的横向的移动，第2突起14插入到第2间隙15中，抵接构件7相对于壳体4的俯视下的位置被进行位置对合。因此，抵接构件7的主肋7f～7i在不与单电池或壳体4的侧壁4d～4g干涉的情况下顺利地插入到壳体4与单电池2之间。另外，抵接构件7的分隔肋7k顺利地插入到相邻的单电池2之间的间隙。这样，通过除了设置第1突起11之外，还设置第2突起14，由此使抵接构件7相对于壳体4的上端开口4a能够更容易且顺利地组装。
图13A至图13C表示第1突起11的变形例。在图13A的变形例中，第1突起11为在主肋7g、7f上突出设置的圆柱状。这样，只要第1突起11能够插入到第1间隙12(参照图11)中即可，则未必需要一定为前端变细形状。在图13B的变形例中，第1突起11为在主肋7g、7f上突出设置的细长的圆锥台状。在图13C的变形例中，第1突起11为细长的圆锥台状，其不仅在主肋7g、7f上，还在抵接构件7的主体7b的下表面上突出设置。这样，只要第1突起11能够插入到第1间隙12(参照图11)中即可，未必需要一定设置在主肋7g、7f上。图13A至图13C那样的结构也能够适用于第2突起15。
本发明没有限定为实施方式，能够进行各种变形。例如，在实施方式中，壳体4内的各个单电池2的位置由壳体4的分隔壁4c、在单电池2上配置的间隔件5、以及带固定肋7m的分隔肋7k保持。但是，只要能够可靠地保持壳体内的单电池2的位置，则也可以采用上述分隔壁4c、间隔件、以及带固定肋7m的分隔肋7k中的任一个或两个的结构。

Claims (9)

1.一种电池组，其具备：
收容多个单电池的壳体；以及
与收容在所述壳体内的单电池的顶部抵接而将所述单电池相对于所述壳体定位的抵接构件，
所述抵接构件具备：
第1突起，该第1突起插入到由相互相邻的所述单电池及所述壳体划定的第1间隙中，而使所述抵接构件进行位置对合；以及
肋，该肋从与所述单电池抵接的主体突出而插入到壳体内，
从所述主体到所述第1突起的前端的长度比从所述主体到所述肋的前端的长度长。
2.根据权利要求1所述的电池组，其中，
所述第1突起具有从基端侧朝向前端侧而前端变细的形状。
3.根据权利要求1所述的电池组，其中，
在所述第1突起与所述肋之间设有间隙。
4.根据权利要求1所述的电池组，其中，
所述壳体具备将所述多个单电池包围的侧壁，
所述肋包括从所述主体突出而插入到所述单电池与所述侧壁之间的主肋，
所述第1突起突出设置在所述主肋的前端。
5.根据权利要求4所述的电池组，其中，
所述第1突起具有相互相邻的所述单电池的排列方向的间隔从所述第1突起的基端侧朝向所述第1突起的前端侧逐渐变窄的一对第1倾斜面。
6.根据权利要求5所述的电池组，其中，
所述单电池在从所述第1突起所插入的方向观察到的拐角部具备所述侧壁侧的弧状部、与该弧状部相连的向从所述侧壁离开的方向延伸的直线状部，
插入到所述第1间隙中的所述第1突起的基端侧位于比所述弧状部与所述直线状部的连接部分靠所述侧壁侧的位置。
7.根据权利要求5所述的电池组，其中，
所述肋包括插入到相互相邻的所述单电池之间的分隔肋，
所述第1突起设置在所述主肋的与所述分隔肋的端部对应的位置。
8.根据权利要求7所述的电池组，其中，
所述第1突起具备设置在所述分隔肋的延长线上且从所述基端侧朝向所述前端侧而向所述主肋逐渐接近的第2倾斜面。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的电池组，其中，
所述壳体具备在两个侧壁的连接部分上形成的角部，
所述抵接构件具备第2突起，该第2突起插入到由所述角部和所述单电池划定的第2间隙中，以使所述抵接构件相对于所述壳体的开口进行位置对合。
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