CN110896135B

CN110896135B - 电池模块

Info

Publication number: CN110896135B
Application number: CN201910841184.7A
Authority: CN
Inventors: 佐佐木宇大
Original assignee: Kojima Press Industry Co Ltd
Current assignee: Kojima Industries Corp
Priority date: 2018-09-12
Filing date: 2019-09-06
Publication date: 2023-03-07
Anticipated expiration: 2039-09-06
Also published as: JP2020043005A; JP7181740B2; CN110896135A

Abstract

提供一种能够在层叠体的层叠方向上减小电池模块的中央部处的振幅的电池模块。在层叠体(40)的层叠方向(D)上相邻的位置配置的2个框构件(30)即第1、第2框构件(30A、30B)的外框部(31)彼此互相结合。因而，能够抑制第1、第2框构件(30A、30B)的相对移动。因此，即使在框构件(30)具有供软质树脂制的弹性构件(32a)设置的内侧部(32)的情况且车辆的行驶振动向电池模块(10)施加了的情况下，也能够在层叠体(40)的层叠方向(D)上使电池模块(10)的中央部(10a)处的振幅比较小。

Description

电池模块

技术领域

本发明涉及电池模块。

背景技术

日本特开2016-129110号公报公开了一种具有单元电池与框构件交替层叠而成的层叠体的电池模块。在该公报公开的电池模块中，如图16所示，在框构件2设置有用于在单元电池3与框构件2之间形成供冷却用空气流动的流路的肋4。该肋4由橡胶、海绵等弹性材料形成，通过粘接剂而粘接于单元电池3。

根据上述公报公开的技术，如图17所示，由于肋4由弹性材料形成且粘接于单元电池3，所以即使因车辆行驶振动等而导致电池模块1在上下方向下振动，肋4也能够在层叠体的层叠方向L1上伸缩，能够抑制框构件2与单元电池3的接触面积下降。

但是，上述公报公开的技术存在以下问题点。

由弹性材料形成的肋4不仅在层叠方向L1上伸缩，在与层叠方向L1正交的上下方向L2上也有可能挠曲。因而，以电池模块1的整体来看，在层叠方向L1的中央部处电池模块1的振幅可能会变大。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016-129110号公报

发明内容

发明所要解决的课题

本发明的目的在于提供一种能够在层叠体的层叠方向上减小电池模块的中央部处的振幅的电池模块。

用于解决课题的技术方案

用于达成上述目的的本发明如下。

(1)一种电池模块，具有单元电池与框构件交替层叠而成的层叠体，其中，

所述框构件具有在周向上连续的外框部、和处于该外框部的内周侧且至少一部分与所述单元电池接触的内侧部，

所述外框部是硬质树脂制，

在所述内侧部，在与所述单元电池接触的范围设置有软质树脂制的弹性构件，

在所述层叠体的层叠方向上相邻的位置配置的2个框构件中的一方即第1框构件的外框部与所述2个框构件中的另一方即第2框构件的外框部互相结合。

(2)根据(1)所述的电池模块，

在所述第1框构件设置有由爪和爪接受部(日文：爪受け)中的一方构成的第1卡合部，在所述第2框构件设置有由所述爪和所述爪接受部中的另一方构成的第2卡合部，

通过使所述第1卡合部与所述第2卡合部互相卡合，从而所述第1框构件的外框部与所述第2框构件的外框部互相结合。

(3)根据(2)所述的电池模块，

在所述第1框构件的外框部设置有向接近所述第2框构件的方向延伸的突出片，在该突出片设置有所述第1卡合部。

(4)根据(3)所述的电池模块，

所述突出片具有设置于延伸方向中间部的台阶部(日文：段部)、位于比该台阶部靠延伸方向远去侧的突出片前部、及处于比所述台阶部靠延伸方向的近前侧且与所述第1框构件的外框部相连的突出片后部，

所述第1卡合部设置于所述突出片前部。

(5)根据(4)所述的电池模块，

设置有从所述第1框构件的外框部遍及所述突出片后部地连续的肋。

(6)根据(1)～(5)所述的电池模块，

所述外框部在从所述层叠体的层叠方向观察时具有位于所述内侧部的上侧的上边、位于所述内侧部的下侧的下边、位于所述内侧部的右侧的右边、及位于所述内侧部的左侧的左边这4个边，

在所述4个边的各边处，所述第1框构件的外框部与所述第2框构件的外框部互相结合。

(7)根据(1)～(6)所述的电池模块，

所述内侧部的弹性构件设定于所述框构件的所述层叠方向的两面且贯通该框构件而相连。

发明的效果

在上述(1)的电池模块中，能够得到以下效果。

由于在层叠体的层叠方向上相邻的位置配置的2个框构件即第1、第2框构件的外框部彼此互相结合，所以能够抑制第1、第2框构件的相对移动。因此，即使在框构件具有供软质树脂制的弹性构件设置的内侧部的情况下，也能够在层叠体的层叠方向上使电池模块的中央部处的振幅比较小。

另外，由于框构件在与单元电池接触的范围具有供软质树脂制的弹性构件设置的内侧部，所以即使在向电池模块施加了上下方向的振动的情况下，也能够通过弹性构件和单元电池振动来吸收振动能量的至少一部分。其结果，能够抑制电池模块的振幅的增大化。

在上述(2)的电池模块中，能够得到以下效果。

由于通过使由爪和爪接受部中的一方构成的第1卡合部与由爪和爪接受部中的另一方构成的第2卡合部互相卡合，从而第1框构件与第2框构件互相结合，所以能够以简易的构造将第1框构件与第2框构件结合。另外，能够将第1卡合部一体地形成于第1框构件的外框部，能够将第2卡合部一体地形成于第2框构件的外框部，在成本上是有利的。

在上述(3)的电池模块中，能够得到以下效果。

由于在突出片设置有第1卡合部，所以能够通过使突出片挠曲而使第1卡合部卡合于第2卡合部。

在上述(4)的电池模块中，能够得到以下效果。

由于第1卡合部设置于突出片前部，所以能够通过使突出片前部挠曲而使第1卡合部卡合于第2卡合部。

在上述(5)的电池模块中，能够得到以下效果。

由于设置有从第1框构件的外框部遍及突出片后部地连续的肋，所以在使突出片前部挠曲而使第1卡合部卡合于第2卡合部时，能够抑制突出片后部和第1框构件的外框部挠曲(变形)。

在上述(6)的电池模块中，能够得到以下效果。

由于在外框部的上下左右的4个边的各边(4个边的全部)处，第1框构件的外框部与第2框构件的外框部结合，所以与未在4个边的全部处结合的情况相比，能够牢固地抑制第1框构件与第2框构件的相对移动。因而，在减小电池模块的层叠方向的中央部处的振幅这一点上极为有利。

在上述(7)的电池模块中，能够得到以下效果。

由于内侧部的弹性构件设定于框构件的层叠方向的两面且贯通框构件而相连，所以即使在向电池模块施加了上下方向的振动的情况下，也能够通过弹性构件和单元电池振动来高效地吸收振动能量。其结果，能够高效地抑制电池模块整体的振幅的增大化。

附图说明

图1是本发明实施例的电池模块的俯视图。

图2是本发明实施例的电池模块的局部分解剖视图。

图3是本发明实施例的电池模块中的框构件的、从层叠方向的一侧观察时的立体图。

图4是本发明实施例的电池模块中的框构件的、从层叠方向的另一侧观察时的立体图。

图5是本发明实施例的电池模块中的框构件的主视图。

图6是本发明实施例的电池模块中的框构件的局部放大俯视图。

图7是示出本发明实施例的电池模块的、第1框构件与第2框构件的结合状态的局部放大剖视图。

图8是本发明实施例的电池模块中的框构件的、仅在框构件的内侧部的一部分设置有弹性构件的情况的主视图。

图9是本发明实施例的电池模块中的框构件的、仅在框构件的内侧部的一部分设置有弹性构件的情况的主视图。

图10是本发明实施例的电池模块中的框构件的、仅在框构件的内侧部的一部分设置有弹性构件的情况的剖视图。

图11是本发明实施例的电池模块中的框构件的、弹性构件的肋的放大剖视图。

图12是弹性构件的肋的与图11所示的情况相比增大了高度的情况的放大剖视图。此外，图中虚线示出了图11所示的情况。

图13是弹性构件的肋的与图11所示的情况相比增大了宽度的情况的放大剖视图。此外，图中虚线示出了图11所示的情况。

图14是弹性构件的肋的被设为尖细形状的情况的放大剖视图。此外，图中虚线示出了图11所示的情况。

图15是本发明实施例的电池模块中的框构件的、弹性构件的肋在从正面观察时被设为圆形状的情况的主视图。

图16是以往的电池模块的分解立体图。

图17是以往的电池模块的、肋在层叠方向上发生了变形时的侧视图。

附图标记说明

10 电池模块

10a 电池模块的中央部

20 单元电池

30 框构件

30A 第1框构件

30B 第2框构件

30a、30b 框构件的两面

31 外框部

31a 上边

31b 下边

31c 右边

31d 左边

32 内侧部

32a 弹性构件

32b 流路形成肋

33 第1卡合部

34 第2卡合部

35 突出片

35a 台阶部

35b 突出片前部

35c 突出片后部

35d 肋

40 层叠体

50 端板

51 第1端板

52 第2端板

D 层叠体的层叠方向

具体实施方式

以下，参照图1～图15来说明本发明实施例的电池模块。

本发明实施例的电池模块10搭载于混合动力汽车、电动汽车等车辆。

如图1所示，本发明实施例的电池模块10具有作为发热体的单元电池20与框构件30交替层叠而成的层叠体40。电池模块10还具有在层叠体40的层叠方向D的两外侧配置的端板50。

〔端板50〕

端板50具有在层叠体40的层叠方向D的一侧配置的第1端板51和在层叠体40的层叠方向D的另一侧配置的第2端板52。利用第1端板51和第2端板52从层叠方向D的两侧夹着层叠体40。

第1、第2端板51、52通过在层叠方向D上延伸的图示省略的束缚带而互相结合。束缚带与第1、第2端板51、52使用小螺钉、螺栓等而结合。

〔层叠体40的单元电池20〕

单元电池20是除了设置于上部的端子21之外为在从正面观察时大致矩形的方形电池。单元电池20例如是锂离子电池、镍氢电池等二次电池。各单元电池20串联连接。

〔层叠体40的框构件30〕

框构件30是树脂制。框构件30是电绝缘构件。如图5所示，框构件30在从正面观察时(在从层叠体40的层叠方向D观察时)为大致矩形。框构件30在从正面观察时具有在周向上遍及整周而连续设置的外框部31、和处于外框部31的内周侧且至少一部分与单元电池20接触的内侧部32。

外框部31是硬质树脂制，硬质树脂例如是PP(聚丙烯)。外框部31在从正面观察时具有位于内侧部32的上侧的上边31a、位于内侧部32的下侧的下边31b、位于内侧部32的右侧的右边31c、及位于内侧部32的左侧的左边31d这4个边。右边31c和左边31d也可以相反。

在内侧部32，在与单元电池20接触的范围设置有比外框部31的材料的硬质树脂软质且能够弹性变形的软质树脂制的弹性构件32a。软质树脂例如是弹性体。弹性构件32a是内侧部32的一部分。

如图5所示，弹性构件32a在从正面观察时设置于内侧部32的整体。不过，如图8、图9所示，弹性构件32a也可以在从正面观察时仅设置于内侧部32的一部分。由此，能够变更弹性构件32a与单元电池20的接触范围，能够调节弹性构件32a的变形的容易度(柔软度)。

此外，图8示出了弹性构件32a仅设置于在内侧部32设置的椭圆部32c的内侧的情况。另外，图9示出了弹性构件32a在左右方向上断续地设置于内侧部32的情况。

在弹性构件32a仅设置于内侧部32的一部分的情况下，除了弹性构件32a之外的内侧部32优选是与外框部31相同的硬质树脂制且与外框部31一体地形成。

如图2所示，弹性构件32a设定于框构件30的层叠方向D的两面30a、30b且在层叠方向D上贯通框构件30而相连。不过，如图10所示，在框构件30的层叠方向D的两面30a、30b设定的弹性构件32a也可以是其一部分未在层叠方向上贯通框构件30而相连。由此，能够调节弹性构件32a的变形的容易度。

在设定于框构件30的两面30a、30b的弹性构件32a一体形成有向层叠方向D的外侧突出的多个流路形成肋32b。流路形成肋32b在从层叠方向D观察时可以如图5所示那样是线状，也可以如图15所示那样是点状，还可以是图示省略的其他形状。另外，流路形成肋32b的截面形状可以如图11所示那样是矩形，也可以如图12所示那样是与图11所示的情况相比增大了高度的矩形，还可以如图13所示那样是与图11所示的情况相比增大了宽度的矩形，还可以如图14所示那样是尖细的形状。

由于流路形成肋32b设置于弹性构件32a，所以在弹性构件32a与处于与该弹性构件32a相对向的位置的单元电池20之间形成制冷剂流路。冷却单元电池20的制冷剂(例如空气)在制冷剂流路流动。此外，在本发明图示例中，流路形成肋32b设置于框构件30的两面30a、30b，但流路形成肋32b也可以仅设置于框构件的面30a，还可以仅设置于面30b。即，流路形成肋32b设置于框构件30的面30a、30b中的至少任一方即可。

如图2所示，框构件30具有由硬质树脂制形成的部分(外框部31和除了弹性构件32a之外的内侧部32)、和设置弹性构件32a的部分。因而，框构件30使用2种树脂材料来制造。虽然没有特别地限定，但框构件30例如通过二色成形来制造。

如图7所示，在层叠体40的层叠方向D上相邻的2个框构件30、30的外侧部31彼此互相结合。即，在层叠体40的层叠方向D上相邻的位置配置的2个框构件30、30中的一方即第1框构件30A的外框部31与2个框构件30、30中的另一方即第2框构件30B的外框部31互相结合。

在第1框构件30A设置有由爪和爪接受部中的一方构成的第1卡合部33，在第2框构件30B设置有由爪和爪接受部中的另一方构成的第2卡合部34。并且，通过使第1卡合部33与第2卡合部34卡合，从而第1框构件30A与第2框构件30B互相结合。

设置于第2框构件30B的第2卡合部34设置有与设置于第1框构件30A的第1卡合部33相同的数量，且设置于与第1卡合部33对应的位置。

如图6、图7所示，在第1框构件30A的外框部31一体地设置有向接近第2框构件30B的方向延伸的突出片35，在突出片35设置有第1卡合部33。

突出片35具有设置于突出片35的延伸方向中间部的台阶部35a、处于比台阶部35a靠延伸方向的远去侧(第2框构件30B侧)的突出片前部35b、及处于比台阶部35a靠延伸方向的近前侧(第1框构件30A侧)的突出片后部35c。第1卡合部33设置于突出片35的突出片前部35b。突出片35在突出片后部35c处与第1框构件30A的外框部31相连。

如图3所示，突出片35设置于第1外侧部30A的外侧部31的上下左右的4个边31a、31b、31c、31d的各边。在4个边31a、31b、31c、31d的各边设置的突出片35的个数可以是1个，也可以是多个。此外，在图示例中，示出了在上边31a和下边31b分别设置有2个突出片35且在右边31c和左边31d分别设置有1个突出片35的情况。

第1卡合部33设置于多个突出片35的全部。另外，第2框构件30B的第2卡合部34设置有与第1卡合部33相同的数量且设置于与第1卡合部33对应的位置。因而，在4个边31a、31b、31c、31d的各边处，第1框构件30A的外框部31与第2框构件30B的外框部31互相结合。

在突出片35，为了使突出片35的刚性提高而一体地形成有肋35d。肋35d设置于突出片后部35c，未设置于突出片前部35b。肋35d从第1框构件30A的外框部31遍及突出片后部35c地连续设置。肋35d可以仅设置有1个，也可以设置有多个。

接着，说明本发明实施例的作用、效果。

(A)由于在层叠体40的层叠方向D上相邻的位置配置的2个框构件30即第1、第2框构件30A、30B的外框部31彼此互相结合，所以能够抑制第1、第2框构件30A、30B的相对移动。因此，即使在框构件30具有供软质树脂制的弹性构件32a设置的内侧部32的情况且车辆的行驶振动向电池模块10施加了的情况下，也能够在层叠体40的层叠方向D上使电池模块10的中央部10a处的振幅比较小。

(B)由于框构件40在与单元电池20接触的范围具有供软质树脂制的弹性构件32a设置的内侧部32，所以即使在向电池模块10施加了上下方向的振动的情况下，也能够通过弹性构件32a和单元电池20振动来吸收振动能量的至少一部分。其结果，能够抑制电池模块10的振幅的增大化。

(C)由于通过使由爪和爪接受部中的一方构成的第1卡合部33与由爪和爪接受部中的另一方构成的第2卡合部34互相卡合，从而第1框构件30A与第2框构件30B互相结合，所以能够以简易的构造将第1框构件30A与第2框构件30B结合。另外，能够将第1卡合部33一体地形成于第1框构件30A的外框部31，能够将第2卡合部34一体地形成于第2框构件30B的外框部31，在成本上是有利的。

(D)由于在突出片35设置有第1卡合部33，所以能够通过使突出片35挠曲而使第1卡合部33卡合于第2卡合部34。

(E)由于第1卡合部33设置于突出片前部35b，所以能够通过使突出片前部35b挠曲而使第1卡合部33卡合于第2卡合部34。

(F)由于设置有从第1框构件30A的外框部31遍及突出片后部35c地连续的肋35d，所以在使突出片前部35b挠曲而使第1卡合部33卡合于第2卡合部34时，能够抑制突出片后部35c和第1框构件30A的外框部31挠曲(变形)。

(G)由于在外框部31的上下左右的4个边31a、31b、31c、31d的各边(4个边的全部)处，第1框构件30A的外框部31与第2框构件30B的外框部31结合，所以与未在4个边31a、31b、31c、31d的全部处结合的情况相比，能够牢固地抑制第1框构件30A与第2框构件30B的相对移动。因而，在减小电池模块10的层叠方向D的中央部10a处的振幅这一点上极为有利。

(H)由于内侧部32的弹性构件32a设定于框构件30的层叠方向D的两面30a、30b且贯通框构件30而相连，所以即使在向电池模块10施加了上下方向的振动的情况下，也能够通过弹性构件32a和单元电池20振动来高效地吸收振动能量。其结果，能够高效地抑制电池模块10整体的振幅的增大化。

Claims

1.一种电池模块，具有单元电池与框构件交替层叠而成的层叠体，其中，

所述外框部是硬质树脂制，

在所述层叠体的层叠方向上相邻的位置配置的2个框构件中的一方即第1框构件的外框部与所述2个框构件中的另一方即第2框构件的外框部以能够抑制所述第1框构件与所述第2框构件的相对移动的方式互相结合，所述第1框构件与所述第2框构件的相对移动包括所述第1框构件与所述第2框构件的在所述层叠方向的分离，

在所述第1框构件设置有由爪和爪接受部中的一方构成的第1卡合部，在所述第2框构件设置有由所述爪和所述爪接受部中的另一方构成的第2卡合部，

通过使所述第1卡合部与所述第2卡合部互相卡合，从而所述第1框构件的外框部与所述第2框构件的外框部互相结合，

在所述第1框构件的外框部设置有向接近所述第2框构件的方向延伸的突出片，在该突出片设置有所述第1卡合部，

所述突出片具有设置于延伸方向中间部的台阶部、处于比该台阶部靠延伸方向远去侧的突出片前部、及处于比所述台阶部靠延伸方向的近前侧且与所述第1框构件的外框部相连的突出片后部，

所述第1卡合部设置于所述突出片前部，

设置有从所述第1框构件的外框部遍及所述突出片后部地连续的肋，

所述肋(35d)仅设置于第1框构件(30A)的外框部(31)和所述突出片后部(35c)。

2.根据权利要求1所述的电池模块，

3.根据权利要求1或2所述的电池模块，