CN107851751B - 蓄电装置 - Google Patents

Abstract

蓄电池(2)具备：电池模块(80)，其包括多个单电池(6)；壳体(82)，其容纳电池模块(80)；以及连接器(84)，其设置在壳体(82)的侧壁，并且与构成电池模块(80)的各单电池(6)电连接。通过在壳体(82)的一部分设置缺口部(86)，从而形成有连接器收容空间(88)。连接器(84)从划定连接器收容空间(88)的缺口侧壁(86a)突出，并位于连接器收容空间(88)内。

Description

蓄电装置

技术领域

本公开涉及蓄电池以及使用了该蓄电池的蓄电装置。

背景技术

以往，例如在专利文献1记载了一种蓄电装置，其中，用双面胶带等在大致平板状的电池收容体的两面安装各两个、共计4个作为单位电池的层压电池而构成电池模块，在外壳内分别以沿着纵向竖立的状态横向排列地容纳有多个这样的电池模块。此外，特别是参照专利文献1的图2以及图3，示出了如下内容，即，在俯视下构成大致长方形状的上述电池收容体的一个端部，突出地设置包含把手贯通孔(235)的把手部(236)，并在其两侧安装有第一以及第二连接器(232、234)。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开第2013/011836号小册子

发明内容

发明要解决的课题

可是，若在蓄电池的壳体背面突出地设置有电连接用的连接器，则需要考虑连接器的突出和从连接器伸出的电缆的布设来确保空间。因此，在将多个这样的蓄电池容纳在外壳内或将多个这样的蓄电池载置在支架而构成蓄电装置的情况下，需要在蓄电池的背面侧确保空间，存在包含连接器的蓄电池的尺寸变长而使蓄电装置的设置空间变大这样的问题。

用于解决课题的手段

本公开的电池模块具备：包含多个单电池的电池模块；容纳电池模块的壳体；以及设置在壳体的侧壁并与构成电池模块的各单电池电连接的连接器，在蓄电池中，通过在壳体的一部分设置缺口部而形成连接器收容空间，连接器从划定连接器收容空间的壳体缺口侧壁突出并位于连接器收容空间内。

发明效果

根据本公开涉及的蓄电池以及使用了该蓄电池的蓄电装置，通过将连接器设置在由壳体的缺口部形成的连接器收容空间内，从而不会成为连接器从蓄电池的壳体背面冒出的状态。由此，包含连接器的蓄电池的尺寸变小，能够将由多个蓄电池构成的蓄电装置小型化。其结果是，能够减小蓄电装置的设置空间。

附图说明

图1是从斜前方观察将多个作为本发明的一个实施方式的蓄电池容纳在支架而构成的蓄电装置的立体图。

图2是以从斜后方观察的状态示出图1所示的蓄电装置的立体图。

图3是示出未容纳蓄电池的状态的支架的与图1同样的立体图。

图4是在框架构造体安装了侧面板、后面板以及风扇面板的支架的立体图。

图5是侧面板的主视图。

图6是从前方观察图5所示的侧面板的侧视图。

图7是从前方观察蓄电装置的局部主视图。

图8的(a)是以从上方观察的状态示出收容于支架的蓄电池的图(包括局部放大图)，图8的(b)是以从上方观察的状态示出以往例的蓄电池的图。

图9是概略性地示出冷媒通路中的空气的流动的图。

具体实施方式

以下，参照附图对本发明涉及的实施方式进行详细说明。在该说明中，具体的形状、材料、数值、方向等是用于使本发明容易理解的例示，能够配合用途、目的、规格等而适当地进行变更。此外，最初就设想了如下情况，即，以下在包含多个实施方式、变形例等的情况下，将它们的特征部分适当地进行组合而使用。

以下，在图1等中，将表示水平面上的一个方向的箭头X方向称为“宽度方向”，将与箭头X方向正交的水平面上的箭头Y方向称为“长度方向”，将与箭头X以及Y正交的箭头Z方向称为“上下方向”或“高度方向”。此外，关于长度方向，将一侧称为“前”，将另一侧称为“后”。

图1是以从斜前方观察的状态示出将多个作为本发明的一个实施方式的蓄电池2容纳在蓄电池用支架(以下，适当地简称为“支架”)10而构成的蓄电装置1的立体图。图2是以从斜后方观察的状态示出蓄电装置1的立体图。图3是示出未容纳蓄电池的状态的支架10的与图1同样的立体图。

如图1所示，蓄电装置1以如下方式构成，即，在支架10，在上下方向上呈多级容纳多个蓄电池2而构成。关于支架10，可设想，在上下方向上以给定的间隔排列并容纳例如20个蓄电池2。但是，一个支架10所容纳的蓄电池2的数目不限定于此，能够根据各蓄电池2的外形尺寸、额定容量、为了确保对各蓄电池的冷却性能所需的冷媒通路的尺寸等而适当地进行变更。

以下，首先对支架10进行说明，然后对蓄电池2进行说明。

如图1至图3所示，支架10具备底部框12、顶框14、以及4个支柱16、18、20、22。关于支架10，例如能够使用19英寸支架等以前就有的标准的支架。支架10优选具有即使在容纳了许多有重量的蓄电池2的情况下也能够承受的强度，例如，可适当地使用钢制的支架。

底部框12以及顶框14均形成为长方形状框架。底部框12可以通过用螺栓等紧固构件对4个底部框架进行连结而构成，或者也可以预先一体形成。此外，在底部框12的中央部沿着宽度方向配置有加固框架13。加固框架13的两端通过螺栓等紧固构件与底部框12连结。

在本实施方式中，顶框14也可以与底部框12同样地，通过用螺丝或螺栓等紧固构件对4个底部框架进行连结而构成，或者也可以预先一体形成。另外，虽然在本实施方式中示出顶框14不包含顶板的方式的例子，但是并不限定于此，也可以为了降低灰尘等的沉积而以独立构件或一体设置关闭顶框14的上表面的顶板。此外，对于顶框14，也可以与底部框12同样地，在中央架设加固框架来提高框架构造体11的强度。

4个支柱16、18、20、22与底部框12以及顶框14的四角的角落部对应地竖立设置。各支柱16、18、20、22是沿着上下方向延伸的长条状的构件，例如可使用所谓的L字、コ字型角铁。此外，各支柱16、18、20、22的下端以及上端例如通过螺丝或螺栓等紧固构件分别紧固于底部框12以及顶框14。由此，底部框12、顶框14以及4个支柱16、18、20、22构成包含与长方体的12个边对应的框架部分的框架构造体11。

4个支柱中的位于前方的两个支柱16、20具有以给定间距沿着上下方向形成有许多的安装孔的安装部17、21。此外，在支架10中位于后方的两个支柱18、22具有以给定间距形成有许多的安装孔的安装部。以下，将支架10的两个支柱16、20称为前方支柱，将其它两个支柱18、22称为后方支柱。

如图3所示，前方支柱16、20的安装部17、21分别具有在上下方向上延伸且在长度方向上冒出的宽度窄的安装板24。在安装板24以给定间距形成有许多的安装孔26。此外，在支架10的后方支柱18、22中相互对置的侧面，也以与上述同样的给定间距分别形成有许多的安装孔28。

图4是在框架构造体11安装了侧面板、后面板以及风扇面板的支架10的立体图。

如图1、图2以及图4所示，支架10具备侧面板30。侧面板30在宽度方向X上的一个侧面架设在前方支柱16以及后方支柱18的一个支柱组。此外，侧面板30在宽度方向X上的另一个侧面架设在前方支柱20以及后方支柱22的另一个支柱组。由此，侧面板30在支架10中构成在宽度方向X上对置的侧壁面。在本实施方式中，示出了在支架10的宽度方向两侧安装有各4块侧面板30的例子。

此外，支架10优选具备后面板60以及风扇面板70。如后所述，后面板60可以在后方支柱18、22间安装在侧面板30的后壁面，或者也可以安装在后方支柱18、22。

风扇面板70在支架10的后表面通过螺丝等安装在后面板60和后方支柱22。如图2所示，在风扇面板70例如形成有圆形的安装孔72。在该安装孔72安装风扇74(参照图8的(a))。风扇74具有如下功能，即，在像后述的那样通过侧面板30在支架10载置容纳蓄电池2时，在形成于各蓄电池2间的冷媒通路流过空气等冷却介质。关于作为冷却介质的空气在各蓄电池2间的冷媒通路中流动的情况，后面叙述。

图5是侧面板30的主视图，图6是从前方观察侧面板30的侧视图。此外，图7是从前方观察蓄电装置1的局部主视图。在支架10中，从前方观察，安装在右侧的侧面板30与安装在左侧的侧面板30具有镜像对称的形状。因此，以下，以安装在支架10的右侧的侧面板30为例进行说明。

如图5以及图6所示，侧面板30例如能够通过将一块金属板折弯形成而形成。侧面板30具有多个支承部32。各支承部32形成为在与上下方向正交的宽度方向上突出，并且相互平行。在本实施方式中，示出了在一块侧面板30形成有5个支承部32的例子。即，在本实施方式中，构成为，能够通过在支架10中对置地安装在宽度方向两侧的一对侧面板30来载置5个蓄电池2。

5个支承部32中的4个支承部32通过将金属板的呈コ字状形成了切槽的部分向宽度方向内侧折弯90度而形成。此外，在侧面板30中位于最下部的支承部32通过将金属体的下端部向宽度方向内侧以给定宽度折弯而形成。

如图7所示，各支承部32的上下方向上的间隔K设定为，与形成在以载置于支承部32上的状态容纳的多个蓄电池2间的冷媒通路4的给定的高度尺寸h和蓄电池2的高度尺寸H的合计值大致相等。

此外，通过折弯形成除最下部的支承部32以外的其它支承部32，从而在侧面板30形成有4个开口部34。如图5所示，各开口部34构成沿着长度方向细长地延伸的长方形状。通过形成这样的开口部34，从而在容纳了蓄电池2时，成为蓄电池2的侧面经由开口部34露出在支架10的外部的状态。由此，具有来自蓄电池2的侧面的散热性提高这样的优点。在该情况下，可以不露出蓄电池2的侧面整体，只要露出至少一部分即可。

此外，如图5所示，侧面板30具有堵塞部35。堵塞部35由与支承部32连续地向下方垂下的部分形成。如图7所示，在容纳于支架10并被侧面板30支承的各蓄电池2之间形成冷媒通路4。上述侧面板30的堵塞部35具有堵塞各蓄电池2间的冷媒通路的宽度方向两侧的开口部的功能。由此，能够将容纳在支架10的蓄电池2间的冷媒通路形成为在前方以及后方开口的通路，能够规定作为冷媒的空气的流动方向。另外，虽然在本实施方式中示出了用堵塞部35堵塞冷媒通路4的宽度方向两侧的开口部的整体的例子，但是不限定于此，也可以是，堵塞部封闭冷媒通路4的宽度方向两侧的开口部的一部分，并使其它部分开口而作为空气通过部。

如图5所示，在侧面板30的宽度方向前侧形成安装部36a，在宽度方向后侧形成有安装部36b。在各安装部36a、36b例如在上方方向上以给定间距P1形成有5个内螺纹孔38。该给定间距P1设定为与形成在前方支柱16、20的安装部17、21的安装孔26的间距对应。由此，能够通过经由前方支柱16、20的安装孔26插通了侧面板30的螺丝将侧面板30安装在前方支柱16、20。

如图5以及图6所示，侧面板30的前端部向宽度方向外侧大致垂直地折弯。该折弯部构成侧面板30的前侧壁40。在该前侧壁40例如在上下方向上以给定间距P2形成有5个内螺纹孔42。该给定间距P2能够设定为与呈多级(例如，20级)容纳在支架10的蓄电池2的容纳间距等同。在将用于本实施方式的蓄电池2的高度尺寸H设为例如90mm，并将形成在蓄电池2间的冷媒通路4的高度尺寸h设为例如10mm时，在上下方向上相邻的蓄电池2的配置间距成为100mm。因此，在该情况下，只要将形成在侧面板30的前侧壁40的内螺纹孔42(被紧固部)的间距P2设定为100mm即可。由此，像后述的那样，能够经由固定在蓄电池2的前端侧壁的固定突片将各蓄电池2固定在侧面板30的前侧壁40。

此外，如图5所示，侧面板30的后端部与上述前侧壁40同样被折弯，从而构成后侧壁44。在该后侧壁44也可以与前侧壁40同样地，例如在上下方向上以给定间距P2形成5个内螺纹孔(未图示)。通过将螺丝插通到形成在该后侧壁44的内螺纹孔并紧固，从而能够固定后面板60以及风扇面板70。

在支架10的宽度方向两侧安装各4块像上述那样构成的侧面板30，并且用螺丝等将后面板60以及风扇面板70安装在侧面板30的后侧壁44。由此，组装如图4所示的支架10。在该情况下，各侧面板30具有相当于5个蓄电池的支承部32，因此与使用螺丝或螺栓等紧固构件按每个容纳设备将对应的支架(架)一个一个地组装到框架构造体11的情况相比，装配变得格外容易。

而且，将各蓄电池2从前方插入到像上述那样装配的支架10，设为各蓄电池2的下侧角部载置在处于宽度方向两侧的侧面板30的支承部32上的状态。如图7所示，在蓄电池2的外壳中的前端部的宽度方向两侧，例如通过焊接、螺丝固定等安装有固定突片50。将螺丝52插通到形成在该固定突片50的贯通孔，并与形成在侧面板30的前侧壁40的内螺纹孔42进行紧固。由此，各蓄电池2以在相互之间形成了给定高度尺寸h的冷媒通路4的状态容纳于支架10，从而组装蓄电装置1。

接着，参照图8对本实施方式的蓄电池2进行说明。图8的(a)是以从上方观察的状态示出容纳在支架10的蓄电池2的图(包括局部放大图)，图8的(b)是以从上方观察的状态示出以往例的蓄电池2A的图。

如图8的(a)所示，蓄电池2具备电池模块80、容纳电池模块80的壳体82、以及设置在壳体的侧壁的连接器84。

电池模块80包括许多的圆筒型的单电池6。这些单电池6通过未图示的保持件进行排列配置。此外，各单电池6相互串联连接、并联连接，或者以串联与并联的组合进行连接。关于单电池6，例如可适当地使用锂离子二次电池。另外，单电池6并不限定于圆筒型的二次电池，也可以是方形的二次电池。

壳体82是构成扁平的大致长方体状的容器。壳体82能够由有底且在上方开口的外壳和封闭该外壳的上方开口的盖子构成。此外，为了确保各蓄电池2间的绝缘，壳体82例如优选做成为树脂制的容器。

在壳体82的一部分形成有缺口部86。具体地，缺口部86在俯视下形成在构成大致长方形状的壳体82的长度方向Y上的后方侧的一个角部。缺口部86在俯视下切割为大致长方形状而形成。通过像这样形成的缺口部86的两个缺口侧壁86a、86b，划定由长方体状的空间构成的连接器收容空间88。

连接器84经由正极集电板、负极集电板以及会流条(均未图示)对容纳在壳体82内的电池模块80所包含的各单电池6进行电连接。连接器84设置在构成壳体82的缺口部86的两个缺口侧壁86a、86b中的、朝向长度方向Y上的后方侧的缺口侧壁86a。虽然连接器84从缺口侧壁86a突出，但是位于连接器收容空间88内。由此，连接器收容空间88具有使连接器84不会从蓄电池2的背面，即，壳体82的后侧面82a冒出的功能。

从连接器84伸出电缆85。能够经由连接器84以及电缆85对构成蓄电池2的电池模块80进行电力的输入输出(即，放电以及充电)。在该情况下，连接器收容空间88还能够作为从连接器84伸出的电缆85的布设空间发挥功能。因此，无需另外确保电缆布设用的空间、路径，由此也能够有助于蓄电装置1的小型化。

图9是概略性地示出冷媒通路4中的空气的流动的图。如图8的(a)以及图9所示，在连接器收容空间88对置地配置有安装在风扇面板70的风扇74。若风扇74被驱动，则如图9所示，作为冷媒的一个例子的空气从蓄电装置1的前面的开口部被吸引而流入。因此，从支架10的前方进入到冷媒通路4的空气在冷媒通路4内向后方流动。在此期间，空气对位于上下的蓄电池2进行冷却。此后，空气从形成在后面板60的贯通孔62、64通过连接器收容空间88从风扇74向蓄电装置1的外部进行排气。像这样，通过蓄电池2的缺口部86而划定的连接器收容空间88还作为冷媒通路发挥功能。如上所述，冷媒通路4的宽度方向两侧被侧面板30的堵塞部35堵塞至少一部分。因此，有利于使从冷媒通路4的宽度方向两侧流入以及流出的空气减少从而形成有效的冷媒通路。

再次参照图8的(a)，在蓄电池2的壳体82内，容纳有控制基板83。控制基板83具有控制电池模块80的输入输出电力、监视电池状态等功能。控制基板83配置在壳体82的长度方向Y上的后方侧端部，且配置在未形成缺口部86的另一个角部侧。通过像这样将控制基板83配置在避开了缺口部86的位置而有效利用壳体82内的空间，从而能够有助于蓄电池2的小型化。

在图8的(b)所示的以往例的蓄电池2A中，在蓄电池2A的壳体81的背面81a突出地设置连接器84，并从该连接器84伸出了电缆85。此外，在蓄电池2A的后端部设置罩76，并在该罩76安装了风扇74。在该情况下，为了使风扇74对空气的吸入良好，需要在风扇74与蓄电池2A的背面81a之间确保某种程度的空间。因此，在这样的蓄电池2A中，长度方向尺寸会变长，相应地，将蓄电池2A载置容纳于支架而构成的蓄电装置也会大型化而使设置空间变大。

相对于此，如上所述，根据本实施方式的蓄电池2以及使用了该蓄电池2的蓄电装置1，通过形成在蓄电池2的壳体82的缺口部86来划定连接器收容空间88，并在其中容纳连接器84。因此，不会成为连接器84从蓄电池2的壳体82的背面82a冒出的状态。由此，包含连接器84的蓄电池2的长度尺寸变小，能够将由多个蓄电池2构成的蓄电装置1小型化。其结果是，能够减小蓄电装置1的设置空间。

此外，在本实施方式中，蓄电池2的连接器收容空间88能够利用为从连接器84伸出的电缆85的布设空间，并且还能够利用为冷媒通路。由此，也能够有助于蓄电池2以及使用了蓄电池2的该蓄电装置1的小型化，其结果是，能够进一步减小蓄电装置1的设置空间。

另外，本发明并不限定于上述的实施方式及其变形例，能够在与本申请的权利要求书记载的事项及其等同的范围内进行各种改良、变更。

例如，虽然在上述中，在蓄电池2中在构成大致长方体状的壳体82的一个角部设置缺口部86而形成了连接器收容空间88，但是并不限定于此。划定连接器收容空间的缺口部也可以在壳体的后端的宽度方向中央位置形成为凹状。

附图标记说明

1蓄电装置；2、2A蓄电池；4冷媒通路；6单电池；10蓄电池用支架；11框架构造体；12底部框；13加固框架；14顶框；16、18、20、22支柱；17、21、36a、36b安装部；24安装板；26、28、72安装孔；30侧面板；32支承部；34开口部；35堵塞部；38、42内螺纹孔；40前侧壁；44后侧壁；50固定突片；60后面板；62、64贯通孔；70风扇面板；74风扇；76罩；80电池模块；81、82壳体；81a、82a背面或后侧面；83控制基板；84连接器；85电缆；86缺口部；86a、86b缺口侧壁；88连接器收容空间；H、h尺寸；K间隔；P1、P2给定间距；X宽度方向；Y长度方向；Z上下方向。

Claims (5)

1.一种蓄电装置，在支架以层叠状态载置多个蓄电池而构成，所述蓄电池，具备：

电池模块，其包括多个单电池；

壳体，其容纳所述电池模块；以及

连接器，其设置在所述壳体的侧壁，与构成所述电池模块的各单电池电连接，

在所述壳体的一部分设置沿着所述壳体的厚度方向沿所述壳体的侧壁整体而延伸的缺口部，在所述支架载置了多个所述蓄电池的状态下，形成由所述壳体的各自的所述缺口部和构成所述支架的至少一个面的面板划定的连接器收容空间，所述连接器从划定所述连接器收容空间的壳体缺口侧壁突出并且位于所述连接器收容空间内，并且所述连接器收容空间形成流过对所述蓄电池进行冷却的冷媒的冷媒通路。

2.根据权利要求1所述的蓄电装置，所述连接器收容空间作为从所述连接器伸出的电缆的布设空间发挥功能。

3.根据权利要求1或2所述的蓄电装置，所述壳体构成大致长方体状，所述缺口部形成在所述壳体的一端部中的一个角部。

4.根据权利要求3所述的蓄电装置，在所述壳体内，容纳有对所述电池模块进行控制的控制基板，所述控制基板配置在未形成所述缺口部的另一个角部侧。

5.根据权利要求1或2所述的蓄电装置，在所述支架，与设置在所述蓄电池的壳体的连接器收容空间对置地设置有风扇。

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