CN106252544B - 蓄电装置 - Google Patents

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CN106252544B CN201610236449.7A CN201610236449A CN106252544B CN 106252544 B CN106252544 B CN 106252544B CN 201610236449 A CN201610236449 A CN 201610236449A CN 106252544 B CN106252544 B CN 106252544B
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Abstract

本发明提供一种即便蓄电单体膨胀而层叠方向上的尺寸发生变化，也能够容易且可靠地吸收该尺寸的变化，且能够良好地确保蓄电模块与安装板的固定状态的蓄电装置。蓄电装置(10)具备蓄电模块(16)和与所述蓄电模块(16)连接的安装板(18)。在安装板(18)上设有位移吸收部(46a、46b)，该位移吸收部(46a、46b)沿着与蓄电单体(22)的层叠方向交叉的单体侧面方向延伸，且通过所述层叠方向的载荷而发生变形，来吸收该层叠方向的位移。位移吸收部(46a、46b)设置在比螺纹孔(36a、36b)靠层叠方向的内侧的位置。

Description

蓄电装置
技术领域
本发明涉及一种蓄电装置，其具备：层叠有多个蓄电单体的蓄电模块；以及通过与在所述蓄电模块上设置的紧固连结部连接，来与该蓄电模块连接的安装板。
背景技术
通常，已知一种层叠有多个蓄电单体(蓄电池单体)的蓄电模块(蓄电池模块)。该蓄电模块例如搭载于混合动力车辆、EV等电动车辆，因此通过层叠多个蓄电单体来较高地设定输出电压。
在蓄电模块中，在蓄电单体的层叠方向两端配置有一对端板，并且所述一对端板例如由沿着所述蓄电单体的侧面而在层叠方向上配置的一对梯子形框架紧固连结。此时，由于蓄电模块通过层叠多个蓄电单体而构成，因此存在各蓄电单体的厚度的公差累积而使蓄电模块的长度产生不均这样的问题。
因此，例如，已知有专利文献1所公开的蓄电池模块单元。在该蓄电池模块单元中，将一对蓄电池模块串联配置而一体化。蓄电池模块将多个蓄电池单体层叠而夹持在第一端板与第二端板之间，并通过连结构件将所述第一端板及所述第二端板连结。
而且，将连结构件的一端固定于第二端板，并且将另一端经由公差吸收机构而连结于第一端板，且通过共用的一个构件来构成一对蓄电池模块的所述第一端板。
因此，即便因蓄电池单体的厚度的公差的累积而使各蓄电池模块的层叠方向的长度产生差异，也能够使第二端板的位置不同来吸收该差异。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-122820号公报
然而，近年来，伴随蓄电模块的高容量化及高输出化，存在蓄电单体膨胀的情况。因此，蓄电模块可能沿着蓄电单体的层叠方向鼓起。因而，可能在将蓄电模块固定于安装部位的紧固连结机构、或者在所述蓄电模块上安装其他部件的紧固连结机构、例如螺栓上产生松动而无法维持所希望的固定状态。
发明内容
本发明用于解决此种问题，其目的在于提供一种即便蓄电单体膨胀而层叠方向上的尺寸发生变化，也能够容易且可靠地吸收该尺寸的变化，且能够良好地确保蓄电模块与安装板的固定状态的蓄电装置。
用于解决课题的方案
本发明的蓄电装置具备：层叠有多个蓄电单体的蓄电模块；以及通过与在所述蓄电模块上设置的紧固连结部连接，来与该蓄电模块连接的安装板。
在安装板上设有位移吸收部，该位移吸收部沿着与蓄电单体的层叠方向交叉的单体侧面方向延伸，且通过所述层叠方向的载荷而发生变形，来吸收该层叠方向的位移。并且，位移吸收部设置在比紧固连结部靠层叠方向的内侧的位置。
另外，优选的是，位移吸收部是沿单体侧面方向延伸的弯曲形状部，且在从所述单体侧面方向观察的安装板的侧视观察下具有波形形状。
此外，优选的是，位移吸收部具有：在单体侧面方向的中央部分处向层叠方向外侧突出的突出中央部；以及从所述突出中央部朝向所述单体侧面方向的两侧而向所述层叠方向内侧离开的两端部。
此外，优选的是，安装板具备保持蓄电模块并将该蓄电模块固定于安装部位的固定部。此时，优选的是，固定部设置在沿着层叠方向而比紧固连结部靠内侧的位置，并且，沿着所述层叠方向在所述固定部与所述紧固连结部之间配置位移吸收部。
发明效果
根据本发明，在安装板上设有位移吸收部，该位移吸收部通过层叠方向的载荷而发生变形，来吸收该层叠方向的位移。因此，当蓄电单体在层叠方向上膨胀时，位移吸收部以在所述层叠方向上伸长的方式发生变形，由此能够吸收所述蓄电单体的鼓起。因此，能够可靠地阻止紧固连结部松动的情况。
由此，即便蓄电单体膨胀而层叠方向上的尺寸发生变化，也能够借助位移吸收部容易且可靠地吸收该尺寸的变化，且能够良好地确保蓄电模块与安装板的固定状态。
附图说明
图1是装入有本发明的第一实施方式的蓄电装置的动力单元的主要部分立体说明图。
图2是所述蓄电装置的分解立体说明图。
图3是所述蓄电装置的、图2中的III-III线剖视说明图。
图4是构成所述蓄电装置的另一安装板的立体说明图。
图5是所述另一安装板的、图4中的V-V线剖视说明图。
图6是本发明的第二实施方式的蓄电装置的主要部分分解立体说明图。
图7是装入有本发明的第三实施方式的蓄电装置的动力单元的主要部分立体说明图。
图8是所述蓄电装置的主要部分侧视说明图。
图9是本发明的第四实施方式的蓄电装置的主要部分分解立体说明图。
符号说明：
10、60、70、90…蓄电装置
12、72…动力单元
14、74…固定板
16…蓄电模块
18、18a、62、76、92…安装板
20…控制部
22…蓄电单体
28a、28b…端板
32a、32b…孔部
34…固定螺钉
36a、36b、44a、44b…螺纹孔
38a、38b、53、55…凸缘部
40a、40b、82a、82b…孔部
42、54、56…螺钉
46a、46b、64a、64b、84a、84b、94a、94b…位移吸收部
50a…垂直面
50b…水平部
52…罩板
66a、96a…突出中央部
66b、66c、96b、96c…两端部
80a、80b…保持销
具体实施方式
如图1所示，本发明的第一实施方式的蓄电装置10被装入动力单元12。动力单元12搭载于电动车辆(例如，混合动力车辆或EV)，所述电动车辆通过从所述动力单元12供给的电来驱动行驶用马达(未图示)。
动力单元12具备在车架(未图示)上设置的固定板(安装部位)14。在固定板14上经由安装板18而搭载有构成蓄电装置10的多组蓄电模块16。在任意的蓄电模块16上，经由安装于固定板14的安装板18a而层叠有另一蓄电模块16。
在固定板14上搭载有位于大致中央部的空间部位的控制部20。控制部20例如具备逆变器装置、继电器装置及蓄电池ECU等各种设备类。
如图2所示，蓄电模块16中，将多个蓄电单体22沿水平方向(箭头A方向)层叠。蓄电单体22具有矩形形状，且以配置成立位姿态的状态与具有绝缘性的隔板(支架)24在箭头A方向上交替层叠。蓄电单体22例如由锂离子蓄电池构成，且具有长方形(或正方形)形状。
在蓄电单体22的层叠方向两端，夹设具有隔热功能及绝缘功能的绝缘板(或者也可以是隔板24)26a、26b而配置有长方形(或正方形)的端板28a、28b。端板28a、28b彼此由在箭头B方向两端配置且沿箭头A方向延伸的例如一对连结带30a、30b连结，将多个蓄电单体22保持为一体。
端板28a、28b构成为大致平板状，并且在所述端板28a、28b的箭头B方向两端缘部分别经由多个螺钉31a、31b而将连结带30a、30b的两端固定。在端板28a的箭头B方向两端缘部沿铅垂方向贯通而形成有孔部32a，在端板28b的箭头B方向两端缘部沿铅垂方向贯通而形成有孔部32b。向孔部32a、32b分别插入作为紧固连结部的固定螺钉34。
在蓄电模块16的上部例如装配有母线单元35。母线单元35将相互相邻的一方的蓄电单体22的正电极端子和另一方的蓄电单体22的负电极端子电连接。多个蓄电单体22经由母线单元35而串联地电连接。
安装板18由在蓄电单体22的层叠方向(箭头A方向)上较长的金属制板材构成。在安装板18的箭头A方向两端缘部分别形成有一对螺纹孔36a、36b。螺纹孔36a、36b与端板28a、28b的孔部32a、32b配置在同轴上，且与固定螺钉34螺合。
安装板18在与箭头A方向交叉的箭头B方向的两长边上，向箭头B方向突出形成有作为固定部的凸缘部38a、38b。一对凸缘部38a设置在与一对螺纹孔36a接近的端部侧，另一方面，一对凸缘部38b设置在与一对螺纹孔36b接近的端部侧。
在凸缘部38a、38b上形成有孔部40a、40b，向所述孔部40a、40b插入的螺钉42与在固定板14上形成的螺纹孔44a、44b螺合。安装板18通过将螺钉42插入孔部40a、40b并与螺纹孔44a、44b螺合而固定于固定板14。
在安装板18上设有位移吸收部46a、46b，该位移吸收部46a、46b沿箭头B方向(与蓄电单体22的层叠方向交叉的单体侧面方向)延伸，且通过层叠方向的载荷而发生变形，来吸收该层叠方向的位移。
如图2及图3所示，位移吸收部46a设置在比螺纹孔36a(紧固连结部)靠层叠方向的内侧的位置，更具体地说，沿着层叠方向在固定螺钉34与螺钉42(固定部)之间设置。位移吸收部46a是沿箭头B方向(单体侧面方向)延伸的弯曲形状部，且在从箭头B方向观察的安装板18的侧视观察下具有波形形状。
如图2所示，位移吸收部46b设置在比螺纹孔36b(紧固连结部)靠层叠方向的内侧的位置，更具体地说，沿着层叠方向在固定螺钉34与螺钉42(固定部)之间设置。位移吸收部46b是沿箭头B方向(单体侧面方向)延伸的弯曲形状部，且在从箭头B方向观察的安装板18的侧视观察下具有波形形状。
如图4及图5所示，安装板18a由金属制板材构成，具有从固定板14的板面(水平面)向铅垂方向延伸的垂直面50a。在垂直面50a的上端部一体地设有向水平方向弯折而延伸的水平部50b。在构成安装板18a的水平部50b的箭头A方向两端缘部分别形成有一对螺纹孔36a、36b。
在构成安装板18a的垂直面50a的下端部，向箭头B方向突出形成有作为固定部的凸缘部38a、38b。在凸缘部38a、38b上形成有孔部40a、40b，向所述孔部40a、40b插入的螺钉42与在固定板14上形成的螺纹孔44a、44b螺合。安装板18a被固定于固定板14。
如图4所示，在安装板18a上设有位移吸收部46a、46b，该位移吸收部46a、46b沿箭头B方向(与蓄电单体22的层叠方向交叉的单体侧面方向)延伸，且通过层叠方向的载荷而发生变形，来吸收该层叠方向的位移。沿着层叠方向在螺纹孔36a与凸缘部38a(螺钉42)之间设置位移吸收部46a，沿着层叠方向在螺纹孔36b与凸缘部38b(螺钉42)之间设置位移吸收部46b。
位移吸收部46a、46b是沿箭头B方向(单体侧面方向)及箭头C方向(单体侧面方向)延伸的波形形状的弯曲形状部，从垂直面50a到水平部50b连续设置。
如图5所示，在安装板18a的背面侧配置有与所述安装板18a一起覆盖蓄电模块16的3面的罩板52。罩板52中，在下端部设置的凸缘部53经由螺钉54而固定于固定板14，另一方面，上端部经由螺钉56而固定于在安装板18a的上部设置的凸缘部55。
在这样构成的蓄电装置10中，如图2所示，在安装板18上设有位移吸收部46a、46b，该位移吸收部46a、46b通过层叠方向的载荷而发生变形，来吸收该层叠方向的位移。因此，当蓄电单体22发生膨胀而使蓄电模块16在所述蓄电单体22的层叠方向上鼓起时，保持并固定所述蓄电模块16的安装板18以使位移吸收部46a、46b在层叠方向上伸长的方式发生变形。
具体地说，位移吸收部46a、46b是波形形状的弯曲形状部。另一方面，凸缘部38a、38b(固定部)设置在沿着层叠方向而比螺纹孔36a、36b(紧固连结部)靠内侧的位置。而且，沿着层叠方向在凸缘部38a、38b与螺纹孔36a、36b之间配置位移吸收部46a、46b。因此，如图3所示，当蓄电模块16整体在层叠方向上鼓起时，在所述蓄电模块16的两端部施加有由箭头F表示的载荷(应力)。
在蓄电模块16的端板28a上插入有与螺纹孔36a螺合的固定螺钉34。由此，在固定螺钉34上施加有载荷，从而位移吸收部46a能够以使波形形状变得平缓的方式发生变形，来吸收蓄电单体22的鼓起(图3中，参照从实线至双点划线)。因此，能够可靠地阻止螺钉42松动的情况。端板28b侧与上述的端板28a侧同样，位移吸收部46b发生变形而能够吸收蓄电单体22的鼓起。
因此，即便蓄电单体22膨胀而层叠方向上的尺寸发生变化，也能够借助位移吸收部46a、46b容易且可靠地吸收该尺寸的变化。由此，得到能够良好地确保蓄电模块16与安装板18的固定状态这样的效果。
另外，如图4及图5所示，在任意的蓄电模块16上经由在固定板14上安装的安装板18a而层叠有另一蓄电模块16。安装板18a与安装板18同样，设有位移吸收部46a、46b，从而得到与所述安装板18相同的效果。
图6是本发明的第二实施方式的蓄电装置60的主要部分分解立体说明图。需要说明的是，对与第一实施方式的蓄电装置10相同的构成要素，标注相同的符号并省略其详细的说明。另外，在以下说明的第三实施方式中同样省略其详细的说明。
蓄电装置60具备安装板62，在所述安装板62上设有位移吸收部64a、64b，该位移吸收部64a、64b沿箭头B方向延伸，且通过层叠方向的载荷而发生变形，来吸收该层叠方向的位移。沿着层叠方向在螺纹孔36a与凸缘部38a之间设置位移吸收部64a，沿着层叠方向在螺纹孔36b与凸缘部38b之间设置位移吸收部64b。位移吸收部64a、64b是沿箭头B方向(单体侧面方向)延伸的弯曲形状部，在从箭头B观察的安装板62的侧视观察下具有波形形状。
位移吸收部64a、64b具有：在箭头B方向上的中央部分处向层叠方向外侧突出的突出中央部66a；以及从所述突出中央部66a朝向箭头B方向的两侧而向层叠方向内侧离开的两端部66b、66c。
在这样构成的第二实施方式中，位移吸收部64a、64b具有突出中央部66a和两端部66b、66c，且在俯视观察下设定为波形形状。因此，能够进一步提高安装板62整体的刚性，此外，还可得到能够在层叠方向上良好地变形等、与上述的第一实施方式同样的效果。
图7是装入有本发明的第三实施方式的蓄电装置70的动力单元72的主要部分立体说明图。
动力单元72具备在车架(未图示)上设置的固定板(安装部位)74。在固定板74上经由安装板18而搭载有构成蓄电装置70的多组蓄电模块16。在多组例如4组蓄电模块16上一体地连接有安装板76，并且在所述安装板76上搭载有各种设备类78a、78b及78c。至少设备类78a、78b或78c例如具备配电部件。
安装板76由在多组例如4组蓄电模块16的排列方向(与层叠方向交叉的箭头B方向)上较长的金属制板材构成，且一体地覆盖4组所述蓄电模块16上。安装板76的短边方向上的长度相当于蓄电单体22的层叠方向上的长度。在安装板76的各长边上形成有供在端板28a、28b的上表面立起设置的保持销80a、80b插入的各四个孔部82a、82b(紧固连结部)。
在安装板76上设有位移吸收部84a、84b，该位移吸收部84a、84b沿箭头B方向(与蓄电单体22的层叠方向交叉的单体侧面方向)延伸，且通过层叠方向的载荷而发生变形，来吸收该层叠方向的位移。位移吸收部84a、84b设置在比孔部82a、82b(紧固连结部)靠层叠方向的内侧的位置。位移吸收部84a、84b是沿箭头B方向(单体侧面方向)延伸的弯曲形状部，且在从箭头B方向观察的安装板76的侧视观察下具有波形形状(参照图7及图8)。
在这样构成的第三实施方式中，在安装板76上设有位移吸收部84a、84b，该位移吸收部84a、84b通过层叠方向的载荷而发生变形，来吸收该层叠方向的位移。因此，当蓄电单体22膨胀而各蓄电模块16在所述蓄电单体22的层叠方向上鼓起时，在各蓄电模块16上一体设置的安装板76以使位移吸收部84a、84b在层叠方向上伸长的方式发生变形。
因此，搭载于安装板76上的设备类78a、78b及78c不会发生不必要的位移。尤其是对于位移产生的影响显著的配电部件而言，能够尽可能地抑制位移，从而得到能够良好地进行保护这样的效果。
图9是本发明的第四实施方式的蓄电装置90的主要部分分解立体说明图。需要说明的是，对与第三实施方式的蓄电装置70相同的构成要素，标注相同的符号并省略其详细的说明。
在蓄电装置90中，在单一(或多组)的蓄电模块16上连接安装板92，并且在所述安装板92上搭载未图示的各种设备类。安装板92由在蓄电单体22的层叠方向上较长的金属制板材构成，在两短边侧端部上形成有供在端板28a、28b的上表面立起设置的各2个保持销80a、80b插入的各2个孔部82a、82b(紧固连结部)。
在安装板92上设有位移吸收部94a、94b，该位移吸收部94a、94b沿箭头B方向(与蓄电单体22的层叠方向交叉的单体侧面方向)延伸，且通过层叠方向的载荷而发生变形，来吸收该层叠方向的位移。位移吸收部94a、94b设置在比孔部82a、82b(紧固连结部)靠层叠方向的内侧的位置。位移吸收部94a、94b是沿箭头B方向(单体侧面方向)延伸的弯曲形状部，且在从箭头B方向观察的安装板92的侧视观察下具有波形形状。
位移吸收部94a、94b具有：在箭头B方向上的中央部分处向层叠方向外侧突出的突出中央部96a；以及从所述突出中央部96a朝向箭头B方向两侧而向所述层叠方向内侧离开的两端部96b、96c。
在这样构成的第四实施方式中，位移吸收部94a、94b具有突出中央部96a和两端部96b、96c，且在俯视观察下设定为波形形状。因此，可得到能够进一步提高安装板92整体的刚性且能够在层叠方向上良好地变形等、与上述的第二实施方式同样的效果。
需要说明的是，在第四实施方式中，也能够适用于构成第三实施方式的蓄电装置70的安装板76。

Claims (5)

1.一种蓄电装置，其具备：
层叠有多个蓄电单体的蓄电模块；以及
通过与在所述蓄电模块上设置的紧固连结部连接，来与该蓄电模块连接的安装板，
所述蓄电装置的特征在于，
在所述安装板上设有位移吸收部，该位移吸收部沿着与所述蓄电单体的层叠方向交叉的单体侧面方向延伸，且通过所述层叠方向的载荷而发生变形，来吸收该层叠方向的位移，并且，
所述位移吸收部设置在比所述紧固连结部靠所述层叠方向的内侧的位置。
2.根据权利要求1所述的蓄电装置，其特征在于，
所述位移吸收部是沿着所述单体侧面方向延伸的弯曲形状部，且在从所述单体侧面方向观察的所述安装板的侧视观察下具有波形形状。
3.根据权利要求1或2所述的蓄电装置，其特征在于，
所述位移吸收部具有：
在所述单体侧面方向的中央部分处向所述层叠方向外侧突出的突出中央部；以及
从所述突出中央部朝向所述单体侧面方向的两侧而向所述层叠方向内侧离开的两端部。
4.根据权利要求1或2所述的蓄电装置，其特征在于，
所述安装板具备保持所述蓄电模块并将所述蓄电模块固定于安装部位的固定部，
所述固定部设置在沿着所述层叠方向而比所述紧固连结部靠内侧的位置，并且，沿着所述层叠方向在所述固定部与所述紧固连结部之间配置所述位移吸收部。
5.根据权利要求3所述的蓄电装置，其特征在于，
所述安装板具备保持所述蓄电模块并将所述蓄电模块固定于安装部位的固定部，
所述固定部设置在沿着所述层叠方向而比所述紧固连结部靠内侧的位置，并且，沿着所述层叠方向在所述固定部与所述紧固连结部之间配置所述位移吸收部。
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