CN104425784A

CN104425784A - 蓄电装置

Info

Publication number: CN104425784A
Application number: CN201410409190.2A
Authority: CN
Inventors: 村上聪; 吉竹伸介; 山本雄太; 本田佳之
Original assignee: GS Yuasa International Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd; GS Yuasa International Ltd
Priority date: 2013-09-02
Filing date: 2014-08-19
Publication date: 2015-03-18
Anticipated expiration: 2034-08-19
Also published as: JP2015050067A; JP6161199B2; US20150064546A1; US9570723B2; CN104425784B

Abstract

一种组装容易的蓄电装置，具备：蓄电元件、与蓄电元件排列配置的绝缘部件、在与蓄电元件之间夹持绝缘部件的金属制的夹持部件，绝缘部件及夹持部件中的任一部件具备在一面上具有开口且向里具有比开口大的内周的凹侧大径部的凹部，绝缘部件及夹持部件中的任一另一部件在其前端侧具备进入凹侧大径部且比开口大的外周的凸侧大径部。

Description

蓄电装置

技术领域

本发明涉及具备蓄电元件的蓄电装置。

背景技术

由于电动汽车等需要大容量的电源，因此，使用具备多个蓄电元件的蓄电装置。如图11所示，这种蓄电装置具备沿规定方向排列的多个蓄电元件120、120、…和夹着多个蓄电元件120、120的一对终端部件102、102(专利文献1)。终端部件102为树脂制的板状部件。在该蓄电装置100中，通过增大板厚来充分地确保终端部件102的强度，由此，能够牢固地固定多个蓄电元件120、120、…彼此。

近年来，寻求着蓄电装置的小型化，但如果像上述蓄电装置100那样通过增大终端部件102的板厚来确保终端部件102的强度，则会导致蓄电装置100大型化。因此，考虑通过将终端部件102由金属制板的成型品制成，从而在确保终端部件102的强度的同时，减薄终端部件102。

但是，在该情况下，为了绝缘，必须要在蓄电元件120和终端部件102之间配置树脂制的绝缘部件，因此，配件数量变多，配件相互的对位或固定等变得繁琐，组装蓄电装置100时的作业效率降低。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008－130374号公报

发明内容

发明所要解决的课题

因此，鉴于上述问题，本发明的课题在于，提供一种组装容易的蓄电装置。

用于解决课题的技术方案

本发明提供一种蓄电装置，具备：

蓄电元件、

与蓄电元件排列配置的绝缘部件、

在与蓄电元件之间夹住绝缘部件的金属制的夹持部件，

绝缘部件及夹持部件中任一部件具备在一面上具有开口的凹部，该凹部在其里侧具有比所述开口大的内周的凹侧大径部，

绝缘部件及夹持部件中任一另一部件在其前端侧具备配置于所述凹侧大径部内且比所述开口大的外周的凸侧大径部。

根据该结构，凸部的凸侧大径部难以通过凹部的开口，因此，通过将处于凸部嵌入凹部的状态下的夹持部件和绝缘部件作为一个配件处理，由此，蓄电装置的组装变得容易。

在此，作为本发明的蓄电装置的一方式，

优选地，凹部设于夹持部件，凸部设于绝缘部件。

根据该结构，与将凹部设于绝缘部件的情况相比，能够减薄绝缘部件，由此，能够抑制从蓄电元件到夹持部件的尺寸。绝缘部件的凸部不向蓄电元件突出，而向夹持部件突出，且嵌入该夹持部件的凹部。因此，能够缩小绝缘部件和蓄电元件的间隔，减小蓄电装置的尺寸。

另外，作为本发明的蓄电装置的另一方式，

优选地，设置多个凹部，设置与凹部对应的数量的凸部，

各凸部分别嵌入与该凸部对应的凹部。

根据该结构，可维持卡合的绝缘部件和夹持部件的相对姿态，因此，能够使蓄电装置的组装更容易。即，通过多个凹部和与多个凹部对应的数量的凸部分别卡合，能够防止绝缘部件和夹持部件以一个凹部和嵌入该凹部的凸部为旋转中心相对旋转，由此，组装作业变得更容易。

另外，作为本发明的蓄电装置的另一方式，

凹部及凸部也可以通过将被重叠的状态下的绝缘部件及夹持部件一并局部地进行冲压成型而形成。

所述绝缘部件也可以在设有所述凸部的面的相反侧的面的、与所述凸部对应的位置形成被冲压凹部(pressed recess)。

根据该结构，由于凹部和嵌入该凹部的凸部通过冲压成型一体形成，因此，能够抑制接合的绝缘部件和夹持部件之间的松动。另外，由于凹部和凸部通过冲压成型同时形成，因此，与凹部和凸部在分别不同的工序中形成的情况相比，可抑制制造误差等引起的相对位置的偏离。

另外，作为本发明的蓄电装置的另一方式，也可以是，

蓄电元件沿规定方向排列多个，

一对夹持部件从其排列方向的外侧夹持多个蓄电元件。

根据该结构，凸部的凸侧大径部难以通过凹部的开口周缘，因此，通过将凸部嵌入凹部的状态下的夹持部件和绝缘部件作为一个配件处理，蓄电装置的组装变得容易。而且，在所述结构的蓄电装置中，通过将夹持多个蓄电元件的一对夹持部件(例如，端板等)由金属制成来确保强度，且防止蓄电装置的大型化，同时，通过凸部嵌入凹部这样的简单的结构，将不同材质的多个部件(金属制的夹持部件及树脂制的绝缘部件)一体地处理，由此，实现了组装的容易性。

发明效果

以上，根据本发明，可以提供组装容易的蓄电装置。

附图说明

图1是本实施方式的电池模块的立体图；

图2是上述电池模块的局部分解立体图；

图3是上述电池模块中所含的电池单元的立体图；

图4是上述电池模块中所含的绝缘部件的放大立体图；

图5是框架终端的连结部的放大剖视图；

图6是用于说明上述连结部的形成工序的图，是表示冲压前的图；

图7是用于说明上述连结部的形成工序的图，是表示冲压中的图；

图8是其它实施方式的框架终端的连结部的放大剖视图；

图9是其它实施方式的电池模块的示意图；

图10是其它实施方式的连结部的剖视图；

图11是现有的蓄电装置的示意剖视图。

标记说明

10、10A 电池模块(蓄电装置)

12 汇流条

14 分隔件

16 框架

17 终端

170 夹持部件

171、46 绝缘部件

172 端板

173 加强部件

18 连结部件

20 电池单元(蓄电元件)

30 连结部

31 第一卡合部

32 第二卡合部

33 第三卡合部

51 开口

52 凹侧大径部

56 凸侧大径部

具体实施方式

下面，参照图1～图7对本发明的一实施方式进行说明。此外，以下说明中，将图1的X轴方向作为宽度方向，将Y轴方向作为前后方向，将Z轴方向作为高度方向。

本实施方式的蓄电装置是具备作为蓄电元件的电池单元的电池模块。如图1～图2所示，该电池模块具备：多个电池单元(蓄电元件)20、20、…、多个汇流条12、12、…、多个分隔件14、14、…、框架16。

多个电池单元20、20、…以沿规定方向(本实施方式中为前后方向)排列的方式配置。多个电池单元20、20、…分别具有相同构造及相同形状。以下，对一个电池单元20进行说明。

如图3所示，电池单元20具备电极体(省略图示)和收容电极体的壳体21。

壳体21具有壳体主体22和盖部23，在由壳体主体22和盖部23包围的内部空间收容上述电极体。壳体主体22具有在宽度方向上扁平的有底方筒形状。盖部23具有覆盖壳体主体22的开口的盖板25和安装于盖板25的一对外部端子26、26。该一对外部端子26、26中的一外部端子是与上述电极体的正极连接的正极外部端子26a，另一外部端子是与上述电极体的负极连接的负极外部端子26b。

各汇流条12将相邻的电池单元20、20的对应的外部端子26、26彼此(具体而言，一电池单元20的正极外部端子26a和另一电池单元20的负极外部端子26b)电连接。本实施方式的汇流条12是例如金属制的矩形板部件。

返回图1～图2，分隔件14配置于相邻的电池单元20、20之间。该分隔件14由合成树脂形成，具有绝缘性。本实施方式的分隔件14以纵截面成为矩形波形状的方式形成。通过将这种形状的分隔件14配置在相邻的电池单元20、20之间，能够在电池单元20、20之间流通空气。

框架16保持多个电池单元20、20、…及配置于各电池单元20、20之间的多个分隔件14、14、…并进行封装化。该框架16具有沿前后方向隔开间隔配置的一对终端17、17、和沿前后方向延伸并连结一对终端17、17彼此的多个(本实施方式的例子中为4个)连结部件18、18、…。

一对终端17、17通过多个连结部件18、18、…相互连结，由此，将多个电池单元20、20、…从前后方向夹持固定。各终端17分别具有夹持部件170和绝缘部件171。

夹持部件170由多个金属制板的成型品构成，在前后方向上配置在多个电池单元20、20、…中的位于最外侧的电池单元20的外侧。即，一夹持部件170在前后方向(电池单元20的排列方向)上配置于最前侧的电池单元20的前侧，另外，另一夹持部件170配置于最后侧的电池单元20的后侧。本实施方式的夹持部件170具有端板172和加强部件173。

端板172沿与前后方向正交的方向扩展，正面观察具有覆盖电池单元20的大致整体的大小及形状。该端板172是对由铁系金属材料形成的金属制板的成型品实施镀锌而得到的板。在端板172上形成有肋、凸出部、弯曲部位等多个加强部172a、172a、…。

端板172在与绝缘部件171及加强部件173沿前后方向重叠的区域内具有多个(本实施方式的例子中为两个)第二卡合部32、…。该第二卡合部32构成将端板172、加强部件173及绝缘部件171相互连结的连结部30的一部分。后面，对这些连结部30及第二卡合部32进行详细说明。

加强部件173沿与前后方向正交的方向扩展，正面观察具有覆盖端板172的一部分的大小及形状。该加强部件173是对由铁系金属材料形成的金属制板的成型品实施镀锌而得到的板。本实施方式的加强部件173沿端板172的对角线延伸。在该加强部件173上形成有肋、凸出部、弯曲部位等多个加强部173a、173a、…。

加强部件173在与绝缘部件171及端板172沿前后方向重叠的区域内(详细而言，与端板172的第二卡合部32对应的位置)具有多个(本实施方式的例子中为两个)第三卡合部(凹部)33、…。该第三卡合部33构成连结部30的一部分。后面，对第三卡合部33进行详细说明。

以上的端板172及加强部件173中，为了这些端板172及加强部件173在前后方向上重叠的状态下被连结(接合)时达到规定的强度，分别设定各加强部172a、173a的配置位置及形状等。即，通过将以上述方式形成有多个加强部172a、173a的多个板成型品172、173在前后方向重叠而构成夹持部件170，能够抑制夹持部件170的厚度(前后方向的尺寸)，还可以确保充分的强度。

绝缘部件171由树脂形成，具有绝缘性。该绝缘部件171配置于夹持部件170和位于前后方向最外侧的电池单元20之间。具体而言，一绝缘部件171被夹在配置于前侧的夹持部件170和最前侧的电池单元20之间，另一绝缘部件171被夹在配置于后侧的夹持部件170和最后侧的电池单元20之间。

绝缘部件171沿与前后方向正交的方向扩展，正面观察具有覆盖电池单元20整体的大小及形状。如图4所示，该绝缘部件171具有作为板状部位的主体部174、和从主体部174中的与电池单元20相对的面174a突出且在上下方向上隔开间隔相互平行地排列的多个突状体175、175、…。另外，主体部174在与端板172及加强部件173沿前后方向重叠的区域内(详细而言，与端板172的第二卡合部32及加强部件173的第三卡合部33对应的位置)具有多个(本实施方式的例子中为两个)第一卡合部(凸部)31、…。该第一卡合部31构成连结部30的一部分。后面，对第一卡合部31进行详细说明。

以上的端板172、加强部件173及绝缘部件171被多个(本实施方式的例子中为两个)连结部30、…相互连结(接合)而成为一体。如图5所示，连结部30在绝缘部件171、端板172及加强部件173上形成于以前后方向上相互紧贴的状态层叠的部位。该连结部30包含上述绝缘部件171的第一卡合部31、上述端板172的第二卡合部32及上述加强部件173的第三卡合部33。

第一卡合部31具有如下形状，即，绝缘部件171的主体部174中的与电池单元20相对的面174a侧凹下，并且，该凹下的面的背面突出。该第一卡合部31嵌入第二卡合部32。

具体而言，第一卡合部31在除其前端之外的前后方向的各位置具有圆环状的截面，外径从基部向前端扩大。即，在第一卡合部31，前端的外周(外径)比基部的外周(外径)大。

第二卡合部32具有如下形状，即，在端板172的与第一卡合部31沿前后方向重叠的位置，与绝缘部件171相对的面侧凹下，并且，该凹下的面的背面突出。在该第二卡合部32中，在凹下的部位中嵌入第一卡合部31，而突出的部位嵌入第三卡合部33。

具体而言，第二卡合部32在除其前端之外的前后方向的各位置具有圆环状的截面，外径从基部朝向前端扩大。即，在第二卡合部32，前端的外周(外径)比基部的外周(外径)大，且前端部的内周(内径)比基部的内周(内径)大。另外，第二卡合部32的基部的内周(内径)即凹下的部位的开口比第一卡合部31的前端的外周(外径)小。本实施方式中，第二卡合部32的凹下的部位与嵌入该部位的第一卡合部31紧贴。

第三卡合部33具有如下形状，即，在加强部件173的与第二卡合部32沿前后方向重叠的位置，与端板172相对的面侧凹下，并且，该凹下的面的背面突出。在该第三卡合部33，第二卡合部32嵌入凹下的部位。

具体而言，第三卡合部33在除其前端之外的前后方向的各位置具有圆环状的截面，外径从基部朝向前端扩大。即，在第三卡合部33，前端的外周(外径)比基部的外周(外径)大，且前端部的内周(内径)比基部的内周(内径)大。另外，第三卡合部33的基部的内周(内径)即凹下的部位的开口比第二卡合部32的前端的外周(外径)小。本实施方式中，第三卡合部33的凹下的部位与嵌入该部位的第二卡合部32紧贴。

由以上第一卡合部～第三卡合部31～33构成的连结部30，通过将重叠的状态下的绝缘部件171、端板172及加强部件173从绝缘部件171朝向加强部件173进行局部地冲压(冲压成型)而形成。具体而言，如下所述。

如图6所示，将绝缘部件171、端板172、加强部件173依次重叠。接着，如图7所示，一对模具40、41夹持处于重叠的状态下的绝缘部件171、端板172及加强部件173中的连结部30的一部分(预定形成部位)而进行冲压。由此，各部件(绝缘部件171、端板172及加强部件173)的被冲压的部位发生塑性形变而形成连结部30。即，通过冲压成型，第一卡合部～第三卡合部31～33在相互卡合的状态下同时且一体地形成。

根据以上的电池模块10，在连结部30中，嵌入第二卡合部32的第一卡合部31的前端部难以通过第二卡合部32的开口，且嵌入第三卡合部33的第二卡合部32的前端部难以通过第三卡合部33的开口。因此，将相互连结(接合)的绝缘部件171、端板172及加强部件173作为一个配件处理，由此，电池模块10的组装变得容易。即，在本实施方式的电池模块10中，通过由金属制的较薄的部件(板成型品)构成夹持多个电池单元20、20、…的一对夹持部件170(端板172及加强部件173)，由此，确保强度且防止电池模块10的大型化，同时，通过第一卡合部～第三卡合部31～33这样简单的结构，将不同材质的多个部件(金属制的端板172及加强部件173、及树脂制的绝缘部件171)一体地处理，从而实现组装的容易性。

另外，在本实施方式的电池模块10中，通过将绝缘部件171的第一卡合部31嵌入夹持部件170的第二卡合部32，能够减薄绝缘部件171。

例如，在将设于夹持部件170的凸部(第二卡合部)嵌入设于绝缘部件171的凹部(第一卡合部)的情况下，以从绝缘部件171的与电池单元20相对的面174a突出的方式形成连结部。因此，由多个突状体175形成的电池单元20和绝缘部件171的主体部174之间的可流通空气的通路中的空气气流被向上述电池单元20侧突出的连结部阻碍。但是，如本实施方式，若将绝缘部件171的第一卡合部31嵌入夹持部件170的第二卡合部32，则能够防止连结部从绝缘部件171的与电池单元20相对的面174a突出。

另外，在本实施方式的电池模块10中，在每个终端17上设有多个连结部30、…，因此，能够维持相互连结的绝缘部件171、端板172及加强部件173的相对姿态，由此，电池模块10的组装变得更容易。即，多个第三卡合部33、33和与第三卡合部33、33对应的数量的第二卡合部32、32分别卡合，并且，多个第二卡合部32、32和与第二卡合部32、32对应的数量的第一卡合部31、31分别卡合，由此，能够防止各部件(绝缘部件171、端板172及加强部件173)以一个连结部30为旋转中心的相对旋转。由此，在电池模块10的组装作业中，不需要绝缘部件171、端板172和加强部件173的相对姿态的调整作业。

另外，在本实施方式的电池模块10中，第一卡合部～第三卡合部31～33通过冲压成型一体形成，因此，能够抑制接合的各部件171、172、173之间的松动。另外，构成共同的连结部30的各卡合部31、32、33通过冲压成型同时形成，因此，与卡合部31、32、33在不同的工序中分别形成于各部件171、172、173上的情况相比，能够抑制制造误差等引起的相对位置的偏离。

此外，本发明的蓄电装置不限定于上述实施方式，当然可以在不脱离本发明宗旨的范围内增加各种变更。

上述实施方式的夹持部件(金属制的部件)170和绝缘部件(树脂制的部件)171由通过冲压成型在相互卡合的状态下同时形成的第一卡合部31和第二卡合部32连结，但不限于该结构。例如，也可以在卡合部分别形成于金属制的部件和树脂制的部件之后，使对应的卡合部彼此卡合(即，将一部件的凸部压入另一部件的凹部)，由此，将不同材质的部件彼此接合(连结)。

另外，上述实施方式的夹持部件(金属制的部件)170是在端板172上连结加强部件173的结构，但不限于该结构。例如，只要端板172具有充分的强度，则没有加强部件173也是可以的。即，夹持部件170也可以仅由端板172构成。在该情况下，例如，如图8所示，在端板172(170)上设置具有凹侧大径部的凹部，在绝缘部件(树脂性的部件)171上设置具有凸侧大径部的凸部。

另外，在上述实施方式的电池模块10中，在从前后夹持多个电池单元20、20、…的终端17中，利用第一卡合部(凸部)31和第二卡合部(凹部)32进行树脂制的部件(绝缘部件)171和金属制的部件(夹持部件)170的接合，但也可以在电池模块10的其它部位进行上述接合。

例如，如图9所示的电池模块10A，在将多个电池单元20、20、…被收容于壳体45的情况下，在壳体45的左右侧壁、顶壁及底壁与配置于多个电池单元20、20、…和壳体45之间的树脂制的绝缘部件46的接合中，也可以采用利用上述凹部和凸部的接合。

另外，在配置于电池单元20、20之间的分隔件14由金属制的部件和树脂制的部件构成的情况下，这些金属制的部件和树脂制的部件的接合也可以采用利用上述凹部和凸部的接合。

另外，上述实施方式的第一卡合部31中的夹持部件170侧的面(凸部的外周面)朝向前端扩径，第二卡合部32的绝缘部件171侧的面(凹部的内周面)向里扩径，但不限于该形状。如图10所示，也可以是，树脂制的部件和金属制的部件中的任一部件50的凹部(卡合部)向里具有比开口51大的内周的凹侧大径部52，树脂制的部件和金属制的部件中的任一另一部件55的凸部(卡合部)在其前端侧具有配置于凹侧大径部52内且比凹部的开口51大的外周的凸侧大径部56。根据该结构，通过将凸部嵌入凹部，能够将金属制的部件50(或55)和树脂制的部件55(或50)接合。此外，凹部和凸部的具体的形状不限于图9所示的形状。

另外，蓄电装置(电池模块)具备的电池单元(蓄电元件)20的数量没有限定。例如，蓄电装置具备的蓄电元件20的数量也可以是1个。

Claims

1.一种蓄电装置，具备：

蓄电元件、

与蓄电元件排列配置的绝缘部件、

在与蓄电元件之间夹持绝缘部件的金属制的夹持部件，

所述绝缘部件及所述夹持部件中任一部件具备在一面上具有开口的凹部，该凹部在其里侧具有比所述开口大的内周的凹侧大径部，

所述绝缘部件及所述夹持部件中任一另一部件在其前端侧具备配置于所述凹侧大径部内且比所述开口大的外周的凸侧大径部。

2.如权利要求1所述的蓄电装置，其中，

所述凹部设于所述夹持部件，所述凸部设于所述绝缘部件。

3.权利要求1或2所述的蓄电装置，其中，

设置多个所述凹部，设置与所述凹部对应的数量的所述凸部，

各凸部分别嵌入与该凸部对应的所述凹部。

4.如权利要求1～3中任一项所述的蓄电装置，其中，

所述凹部及所述凸部通过将重叠的状态下的所述绝缘部件及所述夹持部件一并局部地进行冲压成型而形成。

5.权利要求2所述的蓄电装置，其中，

所述绝缘部件在设有所述凸部的面的相反侧的面中与所述凸部对应的位置形成被冲压凹部。

6.如权利要求1～5中任一项所述的蓄电装置，其中，

所述蓄电元件沿规定方向排列多个，

一对夹持部件从多个所述蓄电元件的排列方向的外侧夹持多个所述蓄电元件。

7.一种蓄电装置的制造方法，所述蓄电装置具备：蓄电元件、与所述蓄电元件排列配置的绝缘部件、在与蓄电元件之间夹持绝缘部件的金属制的夹持部件，其中，

在所述绝缘部件及所述夹持部件中任一部件上形成在一面上具有开口的凹部，该凹部在其里侧具有比所述开口大的内周的凹侧大径部，

在所述绝缘部件及所述夹持部件中任一另一部件的前端侧形成配置于所述凹侧大径部内且比所述开口大的外周的凸侧大径部。

8.如权利要求7所述的蓄电装置的制造方法，其中，

所述凹部及所述凸部通过将重叠的状态下的所述绝缘部件及所述夹持部件一并局部地冲压成型而形成。

9.如权利要求8所述的蓄电装置的制造方法，其中，

所述凹部设于所述夹持部件，所述凸部设于所述绝缘部件。

10.如权利要求9所述的蓄电装置的制造方法，其中，

所述绝缘部件在设有所述凸部的面的相反侧的面中与所述凸部对应的位置上形成被冲压凹部。