CN106030852B - 电池组 - Google Patents

Abstract

电池组具备外壳、壳体、单元电池、密封件以及隔离物。壳体具有以关闭外壳的贯通孔的方式固定于外壳的盖部件。外壳具有包围贯通孔的贯通孔周缘部。盖部件通过螺栓固定于贯通孔周缘部上。在壳体的内压上升时，盖部件的一部分向从贯通孔周缘部分离的方向变形而释放壳体的内压。单元电池收容于壳体的内部。密封件以确保壳体的气密性的方式配置于盖部件与贯通孔周缘部之间。隔离物以维持盖部件与贯通孔周缘部的间隔的方式配置于盖部件与贯通孔周缘部之间。

Description

电池组

技术领域

本发明涉及在壳体收容有单元电池的电池组。

背景技术

例如在专利文献1中公开有一种将被相互连接而模块化的多个单元电池收容于外壳的电池模块。

专利文献1：日本特开2013－171796号公报

专利文献1的各单元电池具备将由单元电池的内部产生的气体向单元电池的外部排出的排出阀。但是，若从单元电池向外壳的内部排出气体，则外壳内的压力增高而成为外壳破损的原因。

发明内容

本发明的目的在于提供一种既能确保外壳的气密性又能抑制外壳内的压力过度上升的电池组。

解决上述课题的电池组具备：壳体，其具有外壳以及盖部件，该外壳具有贯通孔，该盖部件以关闭上述贯通孔的方式固定于上述外壳，上述外壳具有包围上述贯通孔的贯通孔周缘部，上述盖部件通过螺栓固定于上述贯通孔周缘部上，在上述壳体的内压上升时上述盖部件的一部分向从上述贯通孔周缘部分离的方向变形而释放上述壳体的内压；单元电池，其收容于上述壳体的内部；密封件，其配置于上述盖部件与上述贯通孔周缘部之间以确保上述壳体的气密性；以及隔离物，其配置于上述盖部件与上述贯通孔周缘部之间以维持上述盖部件与上述贯通孔周缘部的间隔。

根据上述结构，通过密封来确保壳体的气密性，并且在壳体的内压上升时通过盖部件的变形而释放壳体的内压。

然而，在上述结构中，通过螺栓的紧固力来压缩密封件，由此确保壳体的气密性。但是，通过螺栓的紧固力，存在密封件的压缩率不足而壳体的气密性不足、密封件过度被压缩而破损的可能性。

在这点上，在上述结构中，在紧固螺栓时，利用隔离物抑制盖部件朝向贯通孔周缘部的移动。因此，能够利用隔离物对密封件的压缩率进行规定，从而能够适当地进行密封件的压缩。

附图说明

图1A是表示一个实施方式的电池组的立体图。

图1B是表示图1A的电池组的贯通孔以及盖部件的分解立体图。

图2是沿图1B的2－2线的剖视图。

图3是沿图2的3－3线的剖视图。

图4是表示图1A的单元电池的剖视图。

具体实施方式

以下，对电池组10的一个实施方式进行说明。

如图1A所示，电池组10具备壳体11、以及收容于壳体11的多个电池模块21。各电池模块21具有多个单元电池22。壳体11具有设置有矩形形状的贯通孔31的外壳18、以及关闭贯通孔31的矩形平板状的盖部件33。

外壳18具备方筒状的主体12，主体12具有开口、未图示的底壁、以及从底壁的周缘分别延伸的四个侧壁14。外壳18还具备关闭主体12的开口的平板部件17。主体12与平板部件17例如由粘合剂接合。

如图1A以及图1B所示，在四个侧壁14中的一个侧壁14形成有上述贯通孔31。将外壳18(具体而言，主体12的一个侧壁14)中的形成贯通孔31的部分、换言之即包围贯通孔31的部分称为贯通孔周缘部32。贯通孔31由固定于贯通孔周缘部32的上述盖部件33关闭。

如图2以及图3所示，在贯通孔周缘部32形成有多个螺纹孔34，在各螺纹孔34的内周面形成有内螺纹。螺纹孔34配置于贯通孔31的两侧。具体而言，螺纹孔34设置于贯通孔周缘部32中的与贯通孔31的短边方向两端对应的部分，并沿贯通孔31的长边方向各排列有三个。盖部件33具有与螺纹孔34对应并沿其厚度方向贯通盖部件33的多个插通孔35。在以下的说明中，将盖部件33的四个端部41～44中的具有对置的一对长边的端部设为第1端部41以及第2端部42，将具有对置的一对短边的端部设为第3端部43以及第4端部44。

如图1A以及图1B所示，插通孔35设置于第1端部41以及第2端部42。插通孔35沿第1端部41以及第2端部42的边(盖部件33的长边)各排列有三个，且不设置于盖部件33的角部。插通孔35沿第3端部43与第4端部44所对置的方向(从第3端部43朝向第4端部44的方向)排列。换句话说，插通孔35设置于盖部件33的短边方向两端部。在第3端部43与第4端部44未设置有插通孔35。

如图2以及图3所示，在盖部件33与贯通孔周缘部32之间设置有密封件36以及两个隔离物37。密封件36形成为方框，并在盖部件33的外周区域的整周范围与盖部件33接触，由此确保壳体11的气密性。各隔离物37配置于相比盖部件33中的供密封件36接触的部分更靠内周侧的位置，为树脂制并比密封件36变形抗力大。即，各隔离物37位于相比密封件36更靠内周侧的位置。两隔离物37形成为矩形平板状，并以与盖部件33的第1端部41以及第2端部42分别对置的方式配置于贯通孔31的两侧。换句话说，两隔离物37分别位于盖部件33的第1以及第2端部41、42与贯通孔周缘部32之间，并沿盖部件33的长边方向延伸。在各隔离物37形成有与螺纹孔34以及插通孔35对应的三个插通孔38。各隔离物37以维持盖部件33与贯通孔周缘部32的间隔的方式发挥功能。

盖部件33、两隔离物37以及贯通孔周缘部32以使插通孔35、插通孔38以及螺纹孔34排列成一列的方式配置。多个螺栓B1分别插通盖部件33的插通孔35以及隔离物37的插通孔38并与主体12的螺纹孔34旋合，由此将盖部件33、密封件36以及两隔离物37固定于贯通孔周缘部32。因此，在各隔离物37插通有多个螺栓B1。

如图4所示，单元电池22(例如，锂离子二次电池或者镍氢蓄电池)具备电池壳体23，在电池壳体23的内部收容有电极组装体24以及电解液25。电池壳体23具备收容电极组装体24并且具有开口以及底部的箱状的壳体主体26、以及关闭壳体主体26的开口的矩形板状的盖27。在盖27形成有沿盖27的厚度方向贯通的孔28，并且在该孔28设置有在电池壳体23的内压超过规定压力时被敞开的排出阀29。该“规定压力”被设定为在电池壳体23的内压增高时电池壳体23破损之前排出阀29断裂的压力。

接下来，对本实施方式的电池组10的作用进行说明。

若在单元电池22产生异常，排出阀29被敞开，则从电池壳体23向壳体11的内部排出气体。伴随从单元电池22排出气体而壳体11的内压上升。如图3所示，在壳体11的内压上升至规定压力的情况下，盖部件33中的第3端部43以及第4端部44向从贯通孔周缘部32分离的方向变形(在图3中仅利用双点划线图示了第4端部44的变形)。变形的部分具体是指从最靠近第3端部43的螺栓B1的位置至第3端部43的边为止的部分以及从最靠近第4端部44的螺栓B1的位置至第4端部44的边为止的部分。即，在壳体11的内压上升至规定压力的情况下，盖部件33中的相比其长边方向的最外侧的螺栓B1的位置更加靠外侧的部分，分别向从贯通孔周缘部32分离的方向变形。这样盖部件33的一部分变形，壳体11内的气体被放出。该“规定压力”被设定为比产生壳体11的破损的压力值小的值。通过使盖部件33的一部分作为压力释放阀发挥功能，能够进行壳体11的压力释放。

与供螺栓B1插通的部分对应地在盖部件33与贯通孔周缘部32之间设置有两隔离物37，因此在旋合螺栓B1时，利用隔离物37限制螺栓B1的紧固。能够根据隔离物37的变形抗力与密封件36的变形抗力的关系、隔离物37、密封件36以及螺栓B1的位置关系、以及隔离物37的厚度与密封件36的厚度的关系等，对通过螺栓B1的紧固经由盖部件33施加于密封件36的力进行规定。因此，能够通过选定隔离物37的厚度、隔离物37的变形抗力、以及隔离物37的配置位置对密封件36的压缩率进行规定，从而抑制密封件36过度被压缩、密封件36的压缩不足的情况。

因此，根据上述实施方式，能够获得如下效果。

(1)在盖部件33与贯通孔周缘部32之间设置有隔离物37。能够利用隔离物37对密封件36的压缩率进行规定。因此，在紧固螺栓B1时，抑制密封件36的压缩不足、密封件36过度被压缩的情况，能够适当地进行密封件36的压缩。

(2)隔离物37比密封件36变形抗力大，因此能够适当地限制螺栓B1的紧固，从而能够抑制密封件36过度被压缩的情况。

(3)密封件36在盖部件33外周区域的整周范围上接触。隔离物37设置于相比密封件36更靠内周侧的位置。即，在相比盖部件33中的供密封件36接触的部分更靠内周侧的位置配置有隔离物37。由此，隔离物37由密封件36围起，不易暴露于外部空气中。因此，抑制隔离物37劣化的情况。

(4)在各隔离物37贯通有多个螺栓B1。在对各螺栓B1设置有独立的隔离物37的情况下，有在紧固各螺栓B1之前所对应的隔离物37脱落的顾虑，螺栓B1的紧固变得比较困难。如本实施方式那样相对于多个螺栓B1使用共用的隔离物37，从而能够容易地紧固螺栓B1。

(5)由于使用树脂制的隔离物37，所以隔离物37不生锈。因此，防止固定于盖部件33以及贯通孔周缘部32的生锈的隔离物阻碍盖部件33的变形的情况。

(6)考虑向形成于盖部件33以及贯通孔周缘部32的至少任一方的环状槽放入密封件(例如，O型环)的结构。在该结构中，因生锈而盖部件33固定于贯通孔周缘部32，从而有阻碍盖部件33的变形的顾虑。在盖部件33与贯通孔周缘部32之间以维持盖部件33与贯通孔周缘部32的间隔的方式配置有隔离物37，从而盖部件33与贯通孔周缘部32的接触面积变少，从而能够抑制因盖部件33与贯通孔周缘部32的生锈而引起的固定。

此外，实施方式也可以如下变更。

·在实施方式中，隔离物37也可以为金属制。在该情况下也同样，密封件36在盖部件33的外周区域的整周范围上接触，由此隔离物37不易暴露于外部空气。因此，抑制金属制的隔离物37生锈的情况，从而抑制盖部件33以及贯通孔周缘部32固定于隔离物37的情况。即便隔离物37生锈，也由于在相比密封件36更靠内周侧的位置配置有隔离物37，所以比较难以阻碍盖部件33的变形，从而因生锈而引起的固定的影响变少。

·隔离物37也可以设置于相比密封件36更靠外周侧的位置。在该情况下，优选使用树脂制的隔离物37、或者对于金属实施树脂包覆等而抑制产生生锈的隔离物37。

·在实施方式中，虽将贯通孔31设置于外壳18的侧壁14，并在侧壁14的贯通孔周缘部32与盖部件33之间设置有密封件36以及隔离物37，但贯通孔只要设置于外壳18便可以设置于任何位置。即，在关闭贯通孔的盖部件与贯通孔周缘部之间设置有密封件36以及隔离物37即可。

·隔离物37也可以为比密封件36变形抗力小的部件。

·也可以使用插通有单数的螺栓B1的隔离物37。

·隔离物37的形状可以为任何形状，例如，可以采用包围贯通孔31的环状的隔离物。另外，隔离物37的数量并不局限于两个，可以比两个多，也可以比两个少。

·在实施方式中，虽将全部螺栓B1插通于隔离物37，但并不局限于此，也可以将一部分的螺栓B1插通于隔离物37。例如，也可以将插通于隔离物37的螺栓B1、与未插通于隔离物37的螺栓B1交替配置。另外，也可以不向隔离物37插通螺栓B1。

·也可以增加贯通孔31部以及盖部件33的组数，并在各贯通孔周缘部32与相对于其对应的盖部件33之间设置密封件36以及隔离物37。

Claims (7)

1.一种电池组，其特征在于，具备：

壳体，其具有外壳以及盖部件，该外壳具有贯通孔，该盖部件以关闭所述贯通孔的方式固定于所述外壳，所述外壳具有包围所述贯通孔的贯通孔周缘部，所述盖部件通过螺栓固定于所述贯通孔周缘部上，在所述壳体的内压上升时所述盖部件的一部分向从所述贯通孔周缘部分离的方向变形而释放所述壳体的内压；

单元电池，其收容于所述壳体的内部；

密封件，其配置于所述盖部件与所述贯通孔周缘部之间以确保所述壳体的气密性；以及

隔离物，其配置于所述盖部件与所述贯通孔周缘部之间以维持所述盖部件与所述贯通孔周缘部的间隔，

所述隔离物比所述密封件靠内周侧或者外周侧设置，

在从所述螺栓的长轴线的方向观察时，所述隔离物以不与所述密封件重叠的方式配置。

2.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，

所述隔离物具有比所述密封件大的变形抗力。

3.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，

所述密封件构成为在所述盖部件的外周区域的整周范围与所述盖部件接触。

4.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，

所述隔离物设置在相比所述盖部件中的供所述密封件接触的部分靠内周侧的位置。

5.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，

在所述隔离物插通有多个螺栓。

6.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，

所述隔离物为树脂制。

7.根据权利要求1～6中的任一项所述的电池组，其特征在于，

所述隔离物在所述贯通孔的两侧相互平行地延伸。