CN105098111A - 蓄电模块 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够将各蓄电池良好地整齐排列，并且能够实现小型化且轻量化的蓄电模块。蓄电模块(10)具备层叠有多个蓄电池(12)的蓄电池组(12M)，并且端板(18a、18b)由一对连结带(20a、20b)连结。按压蓄电池组(12M)的按压装置(38a)设有：将各蓄电池(12)向同一方向按压的多个销(40a)；以及对应于由各销(40a)按压的按压部位而在连结带(20a)上贯通形成的多个孔部(42a)。

Description

蓄电模块
技术领域
本发明涉及一种蓄电模块，其具备层叠有多个蓄电池的蓄电池组，在所述蓄电池组的层叠方向两端配置有端板，并通过连结带将所述端板彼此连结。
背景技术
通常，已知有一种蓄电模块，其具备层叠有多个蓄电池(蓄电池单体)的蓄电池组(蓄电池模块)。该蓄电模块例如搭载于混合动力车辆或EV等电动车辆，因此需要将多个蓄电池牢固且可靠地搭载于车辆。
例如，专利文献1公开的蓄电池模块具有将以层叠状态配置的多个方型的蓄电池单体(蓄电池)从层叠方向的两侧夹持的一对方型的端板。端板具备与蓄电池单体抵接的内壁面和与所述内壁面的外周相连而与被固定构件对置的外周面，将所述端板固定于所述被固定构件的固定部设置在所述外周面。并且，固定部包括第一固定部和朝向与所述第一固定部所朝向的方向交叉的方向的第二固定部。
因此，根据车身空间而能够选择将第一固定部固定于被固定构件的固定形态、或将第二固定部固定于被固定构件的固定形态。由此，能够将蓄电池模块以不同的两个姿势固定于被固定构件。
【在先技术文献】
【专利文献】
【专利文献1】日本特开2012-256466号公报
【发明要解决的课题】
然而，蓄电池单体各自的单体尺寸存在不均的情况较多。因此，需要将多个蓄电池单体分别整齐排列，在专利文献1中，对应于各蓄电池单体而使用截面U字状的板簧。
因而，在蓄电池模块中，由于设置多个板簧，因此所述蓄电池模块整体可能会成为相当重的重量物。而且，存在蓄电池模块的结构复杂化且大型化的可能性。
发明内容
本发明用于解决这种问题，其目的在于提供一种将各蓄电池良好地整齐排列，并且能够实现小型化且轻量化的蓄电模块。
【用于解决课题的方案】
本发明的蓄电模块具备：层叠有多个蓄电池的蓄电池组；在所述蓄电池组的层叠方向两端设置的端板；以及将所述端板彼此连结的连结带。蓄电模块具备按压蓄电池组的按压装置，并且，所述按压装置设有：将各蓄电池向同一方向按压的多个销状构件；以及将所述销状构件固定于连结带的固定部。
另外，在蓄电模块中，优选的是，在连结带上设有对应于销状构件而贯通形成的多个开口部。
此外，在蓄电模块中，优选的是，沿着在蓄电池组的层叠方向上延伸的第一侧面来配置按压装置。此时，优选的是，在沿着蓄电池组的层叠方向延伸且与第一侧面对置的第二侧面上配置与所述蓄电池组接触的导热冷却装置。
另外，优选的是，按压装置具备配设在销状构件与蓄电池之间的绝缘性构件。
此外，优选的是，按压装置具备板状构件，该板状构件配设在销状构件与蓄电池之间，且以具有比所述销状构件大的接触面积的方式与绝缘性构件抵接。
此外，优选的是，绝缘性构件一体设有：分别配置多根销状构件的多个销支架部；以及配置将蓄电池彼此电连接的多个母线的母线板部。此时，优选的是，各销支架部相对于母线板部分别能够单独变形。
另外，优选的是，在蓄电池之间配置隔板，并且，按压装置对各隔板进行按压，从而借助该隔板与所述蓄电池之间的摩擦力来将该蓄电池按压保持于按压部位。
此外，优选的是，连结带在从蓄电池组的层叠方向一端观察的正面观察下，截面形状具有L形或コ形。
此外，优选的是，销状构件由外螺纹构件构成，另一方面，开口部为与所述外螺纹构件螺合的内螺纹孔。
另外，优选的是，在销状构件的至少一端设置具有比连结带的开口部的开口尺寸大的截面尺寸的卡止端部。
【发明效果】
根据本发明，通过各销状构件将各蓄电池向同一方向按压。因此，各蓄电池不会受到尺寸的不均的影响，能够将与按压装置相反的一侧的面整齐排列成相互连续的平面状。
并且，销状构件通过焊接或螺合等的固定部而固定于连结带。因此，能够将蓄电池组整体准确地整齐排列而配置，并且能够实现蓄电模块整体的小型化且轻量化。
附图说明
图1是本发明的第一实施方式的蓄电模块的简要立体说明图。
图2是所述蓄电模块的主要部分分解立体说明图。
图3是所述蓄电模块的图1中的III-III线剖视图。
图4是本发明的第二实施方式的蓄电模块的主要部分分解立体说明图。
图5是所述蓄电模块的剖视说明图。
图6是本发明的第三实施方式的蓄电模块的局部剖视说明图。
图7是本发明的第四实施方式的蓄电模块的局部剖视说明图。
图8是本发明的第五实施方式的蓄电模块的主要部分分解立体说明图。
图9是所述蓄电模块的剖视说明图。
图10是本发明的第六实施方式的蓄电模块的简要立体说明图。
图11是所述蓄电模块的图10中的XI-XI线剖视图。
图12是本发明的第七实施方式的蓄电模块的从一方的端部观察到的主视说明图。
图13是构成本发明的第八实施方式的蓄电模块的按压装置的简要立体说明图。
图14是构成本发明的第九实施方式的蓄电模块的按压装置的简要立体说明图。
图15是本发明的第十实施方式的蓄电模块的从一方的端部观察到的主视说明图。
【符号说明】
10、50、60、70、80、90、100、130…蓄电模块
12…蓄电池12M…蓄电池组
14…隔板18a、18b…端板
20a、20b、102a、102b、114、124…连结带
28a、28b…端部
34a、34b、36a、36b、116、126…弯折部
38a、38b、62a、62b、72a、72b、82a、82b、92a、92b、104a、104b、110、120、132a、132b…按压装置
40a、40b、94a、94b、106a、106b、112、122…销
42a、42b、96a、96b、108a、108b、118、128…孔部
44a、44b…固定部52…导热冷却装置
54…散热器56…导热片
64a、64b…电绝缘杯74a、74b…圆板构件
84…绝缘性构件86a、86b…销支架部
88…母线板部134a、134b…外螺纹构件
136a、136b…内螺纹孔
具体实施方式
如图1及图2所示，本发明的第一实施方式的蓄电模块10例如搭载于未图示的混合动力机动车或EV等电动车辆。
蓄电模块10具备将多个蓄电池(蓄电池单体)12沿水平方向(箭头A方向)层叠的蓄电池组(蓄电池模块)12M。蓄电池12具有矩形形状，并且以配置成立位姿势的状态与具有绝缘性的隔板(支架)14沿箭头A方向交替地层叠。
如图2所示，在蓄电池组12M的层叠方向两端夹装具有隔热功能及绝缘功能的绝缘板(或者可以是隔板14)16a、16b而配置长方形形状(或正方形形状)的端板18a、18b。端板18a、18b彼此通过配置在箭头B方向两端且沿箭头A方向延伸的例如一对连结带20a、20b来连结(参照图1及图2)。
蓄电池12例如由锂离子蓄电池构成，具有长方形(或正方形)。在各蓄电池12的上表面设有正极(或负极)的端子22a和负极(或正极)的端子22b。相互相邻的蓄电池12的端子22a和端子22b由母线24电连接。
绝缘板16a、16b构成为大致平板状(或者也可以与隔板14相同)。端板18a、18b构成为大致平板状，并且在所述端板18a、18b的箭头B方向两端缘部分别上下地形成有多个螺纹孔26。
如图1及图2所示，连结带20a由具有横长形状的板金(金属板)形成，根据需要，例如为了轻量化或在蓄电池12的冷却用中导入制冷剂而形成有开口部21a。连结带20a在从蓄电池组12M的层叠方向一端观察的正面观察下，截面形状具有コ形。连结带20a的长度方向(长边方向)的各端部28a、28a覆盖端板18a、18b的短边而配置于板面。
在各端部28a上下地形成有多个孔部30a。各孔部30a配置在与端板18a、18b的各螺纹孔26同轴上。螺钉32a向孔部30a插入而与螺纹孔26螺合，由此将连结带20a的各端部28a和端板18a、18b固定。
在连结带20a的上下两端设有从铅垂方向向水平方向内侧弯曲的上方的弯折部34a及下方的弯折部36a。弯折部34a、36a沿蓄电池组12M的层叠方向延伸，所述弯折部36a保持所述蓄电池组12M的一方的下侧角部。
在弯折部34a设有对蓄电池组12M进行按压的按压装置38a。按压装置38a设有将各蓄电池12向同一方向(箭头C方向下方)按压的多个销(销状构件)40a和对应于各销40a而在连结带20a上贯通形成的多个孔部(开口部)42a。如图3所示，各孔部42a在各蓄电池12的上面对应于宽度方向(箭头A方向)大致中央而形成。
销40a向孔部42a插入，并通过焊接等固定于连结带20a的弯折部34a而设置固定部44a。需要说明的是，固定部44a除了焊接之外，也可以通过粘接等来构成。
连结带20b与上述的连结带20a同样地构成，对于同一构成要素，在同一参照数字上取代符号a而标注符号b，并省略其详细说明。
在制造如此构成的蓄电模块10时，将多个蓄电池12层叠，并在层叠方向两端夹装绝缘板16a、16b而配置端板18a、18b。而且，借助螺钉32a、32b将一对连结带20a、20b的端部28a、28b固定在端板18a、18b上。
接着，如图1～图3所示，构成按压装置38a、38b的销40a、40b向连结带20a、20b的弯折部34a、34b的孔部42a、42b插入。沿箭头B方向排列的孔部42a、42b与蓄电池12的上表面两端缘部对置，向所述孔部42a、42b插入的销40a、40b与所述蓄电池12的上表面两端缘部抵接。
因此，销40a、40b在由规定的按压力按压于蓄电池12的上表面两端缘部的状态下，例如通过焊接而固定于弯折部34a、34b，从而设置固定部44a、44b。该处理按照各蓄电池12依次进行。
这种情况下，在第一实施方式中，通过各销40a、40b经由设置于连结带20a、20b的各孔部42a、42b而将各蓄电池12向同一方向(箭头C方向下方)按压。因此，各蓄电池12不会受到尺寸的不均的影响，能够使按压装置38a、38b侧的面(第一侧面)的相反侧的面(第二侧面)整齐排列成沿着弯折部36a、36b连续的平面状。
并且，销40a、40b通过焊接等而固定于连结带20a、20b，从而设置固定部44a、44b。因此，得到如下效果：将蓄电池组12M整体准确地整齐排列而配置，并且能够实现蓄电模块10整体的小型化且轻量化。
图4是本发明的第二实施方式的蓄电模块50的主要部分分解立体说明图。需要说明的是，对于与第一实施方式的蓄电模块10相同的构成要素，标注同一参照符号而省略其详细说明。而且，在以下说明的第三以后的实施方式中也同样地省略其详细说明。
在蓄电模块50中，在蓄电池组12M的底面(按压装置38a、38b侧的第一侧面的相反侧的第二侧面)上配置与所述蓄电池组12M接触的导热冷却装置52。如图4及图5所示，导热冷却装置52具备例如载置在弯折部36a、36b上的散热器(例如，水冷散热器)54，在所述散热器54上，根据需要而配置导热片56。蓄电池组12M的底面与导热片56直接接触。
在如此构成的第二实施方式中，如图5所示，各蓄电池12借助按压装置38a、38b而被向导热冷却装置52侧按压。因此，即便使用单体尺寸不同的蓄电池12，也能够使各蓄电池12容易且可靠地与导热片56(或散热器54)接触。因此，能够良好地抑制多个蓄电池12中的任一个从导热片56分离而使所述蓄电池12的耐久性等下降的情况。由此，可得到能够将各蓄电池12可靠地保持在所希望的温度范围内的效果。
如图6所示，本发明的第三实施方式的蓄电模块60基本上与上述的第二实施方式同样地构成，标注同一参照符号，并省略其详细说明。
蓄电模块60具备按压装置62a、62b。按压装置62a、62b具备配设在销40a、40b与蓄电池12的上表面之间的多个电绝缘杯(绝缘性构件)64a、64b。电绝缘杯64a、64b可以分别单独构成，或者可以一体构成。
由此，在第三实施方式中，通过简单的结构，能够得到尽可能地提高金属制的销40a、40b与蓄电池12之间的电绝缘性的效果。
如图7所示，本发明的第四实施方式的蓄电模块70基本上与上述的第三实施方式同样构成，标注同一参照符号，并省略其详细说明。
蓄电模块70具备按压装置72a、72b。按压装置72a、72b具备圆板构件(板状构件)74a、74b，该圆板构件(板状构件)74a、74b配设在销40a、40b与蓄电池12之间，且以具有比所述销40a、40b大的接触面积的方式与电绝缘杯64a、64b抵接。
这样，在第四实施方式中，在销40a、40b与蓄电池12之间夹装圆板构件74a、74b。因此，能够使从销40a、40b作用于蓄电池12的面压(应力)分散，能够尽可能地抑制所述蓄电池12的损伤。
如图8所示，本发明的第五实施方式的蓄电模块80具备按压装置82a、82b。按压装置82a、82b设有沿着蓄电池组12M的上表面配设的单一的绝缘性构件84。绝缘性构件84具有例如由聚丙烯等构成的薄板形状。
绝缘性构件84一体地设有：分别配置多根销40a、40b的多个销支架部86a、86b；配置将蓄电池12彼此电连接的多个母线24的母线板部88。
在母线板部88上，配置母线24的多个分隔板88a、88b分别沿着箭头A方向设置。各销支架部86a、86b与母线板部88的交界部位形成为薄壁状，所述销支架部86a、86b相对于所述母线板部88能够分别单独变形(参照图9)。
在如此构成的第五实施方式中，绝缘性构件84一体地设有销支架部86a、86b和母线板部88。因此，可得到大幅削减部件个数并一举简化蓄电模块80的组装作业的效果。
如图10所示，本发明的第六实施方式的蓄电模块90具备按压装置92a、92b。按压装置92a、92b具备将各隔板14向箭头C方向下方按压的多个销(销状构件)94a、94b。如图11所示，在连结带20a、20b上设有对应于各隔板14的按压部位14a而贯通形成的多个孔部(开口部)96a、96b。
按压部位14a具有平板状而在隔板14的上部设置成宽幅。在按压部位14a的背面侧设有按压蓄电池12的飞边(日语：ぼり)14b。
在如此构成的第六实施方式中，通过销94a、94b将隔板14的按压部位14a的两端缘部向箭头C方向下方按压。因此，按压部位14a的背面侧的飞边14b与彼此相邻的蓄电池12的上表面肩部抵接。
因此，蓄电池12被向箭头C方向下方按压而沿着导热片56整齐排列，并且飞边14b与彼此相邻的所述蓄电池12之间接触而按压该蓄电池12。由此，各蓄电池12排列成导热片56侧的面整体连续的平面状，并且被固定成沿层叠方向不能移动。因此，在第六实施方式中，能得到与上述的第一～第五实施方式同样的效果。需要说明的是，按压部位14a能够具有与飞边14b同样的功能，因此可以省略所述飞边14b。
如图12所示，本发明的第七实施方式的蓄电模块100具备一对连结带102a、102b。连结带102a、102b在从蓄电池组12M的层叠方向一端观察的正面观察下，截面形状具有L形。蓄电池组12M例如载置在基座框架103上，并且在上部两角部附近设有按压装置104a、104b。
按压装置104a具备：将蓄电池12(或隔板14)的上部角部向箭头C方向下方按压的销(销状构件)106a；沿铅垂方向贯通连结带102a的水平平板部而设置的孔部(开口部)108a。按压装置104b具备：将蓄电池12(或隔板14)的侧部上方角部向箭头B方向一方(连结带102a侧)按压的销(销状构件)106b；沿水平方向贯通连结带102b的铅垂平板部而设置的孔部(开口部)108b。
需要说明的是，按压装置104a、104b也可以采用第三实施方式的按压装置62a、62b～第六实施方式的按压装置82a、82b中的任一者。
在如此构成的第七实施方式中，能得到与上述的第一～第六实施方式同样的效果。
图13是构成本发明的第八实施方式的蓄电模块的按压装置110的简要立体说明图。
按压装置110具备多个销(销状构件)112和在连结带114的弯折部116形成的多个孔部(开口部)118。在销112的上端部设有卡止端部112a，该卡止端部112a具有比连结带114的孔部118的开口尺寸大的截面尺寸。卡止端部112a通过对销112的端部实施压溃加工而形成。
在如此构成的第八实施方式中，多个销112被保持于连结带114的弯折部116，且经由孔部118能够滑动。因此，尤其是能得到销112的操作作业性进一步提高这样的效果。
图14是构成本发明的第九实施方式的蓄电模块的按压装置120的简要立体说明图。
按压装置120具备多个销(销状构件)122和在连结带124的弯折部126形成的多个孔部(开口部)128。在销122的上端部设有卡止端部122a，该卡止端部122a具有比连结带124的孔部128的开口尺寸大的截面尺寸。在销122的下端部设有卡止端部122b，该卡止端部122b具有比孔部128的开口尺寸大的截面尺寸。卡止端部122a、122b通过对销122的端部实施压溃加工而形成。
在如此构成的第九实施方式中，多个销122被保持于连结带124的弯折部126，并且经由孔部128能够滑动且不能脱离。因此，尤其是能得到销112的操作作业性进一步提高这样的效果。
如图15所示，本发明的第十实施方式的蓄电模块130具备按压装置132a、132b。按压装置132a、132b具备将蓄电池12(或隔板14)向箭头C方向下方按压的多个外螺纹构件(销状构件)134a、134b。在连结带20a、20b上设有沿箭头C方向贯通形成的多个内螺纹孔(开口部)136a、136b。
在如此构成的第十实施方式中，通过将外螺纹构件134a、134b向内螺纹孔136a、136b螺入，由此能够通过所述外螺纹构件134a、134b的前端对蓄电池12(或隔板14)进行按压。由此，能得到如下效果：将蓄电池组12M整体准确地整齐排列而配置，并且实现蓄电模块130整体的小型化且轻量化。
需要说明的是，在各实施方式中，销状构件向设置于连结带的贯通孔(开口部)插入，但并没有限定于此。例如，也可以在连结带上直接焊接销状构件。而且，还可以在连结带上设置切口，并在该切口的内周面上直接焊接销状构件。

Claims (10)

1.一种蓄电模块，其具备：
层叠有多个蓄电池的蓄电池组；
在所述蓄电池组的层叠方向两端设置的端板；以及
将所述端板彼此连结的连结带，
所述蓄电模块的特征在于，
所述蓄电模块具备按压所述蓄电池组的按压装置，并且，
所述按压装置设有：
将各蓄电池向同一方向按压的多个销状构件；以及
将所述销状构件固定于所述连结带的固定部。
2.根据权利要求1所述的蓄电模块，其特征在于，
在所述连结带上设有对应于所述销状构件而贯通形成的多个开口部。
3.根据权利要求1或2所述的蓄电模块，其特征在于，
沿着在所述蓄电池组的层叠方向上延伸的第一侧面来配置所述按压装置，
另一方面，在沿着所述蓄电池组的所述层叠方向延伸且与所述第一侧面对置的第二侧面上配置与该蓄电池组接触的导热冷却装置。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的蓄电模块，其特征在于，
所述按压装置具备配设在所述销状构件与所述蓄电池之间的绝缘性构件。
5.根据权利要求4所述的蓄电模块，其特征在于，
所述按压装置具备板状构件，该板状构件配设在所述销状构件与所述蓄电池之间，且以具有比该销状构件大的接触面积的方式与所述绝缘性构件抵接。
6.根据权利要求4或5所述的蓄电模块，其特征在于，
所述绝缘性构件一体设有：
分别配置多根所述销状构件的多个销支架部；以及
配置将所述蓄电池彼此电连接的多个母线的母线板部，
并且，各销支架部相对于所述母线板部分别能够单独变形。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的蓄电模块，其特征在于，
在所述蓄电池之间配置隔板，并且，
所述按压装置对各隔板进行按压，从而借助该隔板与所述蓄电池之间的摩擦力来将该蓄电池按压保持于按压部位。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的蓄电模块，其特征在于，
所述连结带在从所述蓄电池组的层叠方向一端观察的正面观察下，截面形状具有L形或形。
9.根据权利要求2～8中任一项所述的蓄电模块，其特征在于，
所述销状构件由外螺纹构件构成，另一方面，所述开口部为与所述外螺纹构件螺合的内螺纹孔。
10.根据权利要求2～9中任一项所述的蓄电模块，其特征在于，
在所述销状构件的至少一端设置具有比所述连结带的所述开口部的开口尺寸大的截面尺寸的卡止端部。
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