CN112424988B - 蓄电池装置及蓄电池装置的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种蓄电池装置，其能够高密度地层叠多个蓄电池单体，而不会引起蓄电池单体组的大型化，并且能够使每个蓄电池单体操作性良好且容易地与热交换面可热交换地接触并保持，所述的蓄电池装置具备：外装体(30)，其具有两个外侧壁(33)；至少一个蓄电池单体组(6)，其配置在外装体(30)的两个外侧壁(33)之间，由多个层叠的蓄电池单体(60)构成；第一温控介质流路(36)，其设置于外装体(30)的两个外侧壁(33)之中的至少一方，并流通可经由外侧壁(33)而与蓄电池单体(60)进行热交换的温控介质；及，保持机构(7)，其对外装体(30)内的前述蓄电池单体组(6)施加朝向具有第一温控介质流路(36)的外侧壁(33)按压的压力，由此，使蓄电池单体组(6)与外侧壁(33)可热交换地接触，并将蓄电池单体组(6)保持在外装体(30)内。

Description

蓄电池装置及蓄电池装置的制造方法
技术领域
本发明涉及一种蓄电池装置及蓄电池装置的制造方法。
背景技术
在混合动力汽车和电动汽车中搭载有蓄电池装置，所述蓄电池装置具有锂离子二次电池等的蓄电池单体。通常，这些车辆由于比普通的汽油车辆需要更多的电力，因此，蓄电池装置的充放电电流极大，蓄电池单体的温度显着升高。蓄电池单体的温度升高由于会导致蓄电池性能降低，因此，当蓄电池单体的温度显着升高时，蓄电池单体需要快速冷却。
以往，为了冷却蓄电池单体，已知以下的蓄电池装置：一种是在配置于相邻的蓄电池单体之间的电池架上分别设置有冷却流路(例如，参考专利文献1)；另一种是在各蓄电池单体的单体壳的底面上分别设置销状的固定突起，并利用贯穿冷却板的固定突起将已搭载于冷却板上的各蓄电池单体拧紧固定于冷却板上(例如，参考专利文献2)。
[先行技术文献]
(专利文献)
专利文献1：日本特开2008-159439号公报
专利文献2：日本特表2015-520924号公报
发明内容
[发明所要解决的问题]
蓄电池装置，为了应对大电流，要求在有限的空间中层叠尽可能多的蓄电池单体而高密度化。另外，需要将各个蓄电池单体相对于热交换面以可热交换的方式接触并保持，以便全部的蓄电池单体可以在与热交换介质之间效率佳地进行热交换。
但是，在专利文献1所述的技术中，虽然可以使各个蓄电池单体与冷却空气接触，但是蓄电池单体在层叠方向上的尺寸增加，蓄电池装置的大型化不可避免。因此，存在以下问题，也就是能够搭载于车辆内的有限空间内的蓄电池单体的数量受限。
另一方面，根据专利文献2所述的技术，可以避免蓄电池装置的体积变大，并同时使各个蓄电池单体与冷却板接触并保持。但是，存在以下问题，也就是必须将蓄电池单体一个一个地拧紧固定在冷却板上，以保持蓄电池单体，因此，蓄电池装置的组装操作性差。
本发明的目的在于提供一种蓄电池装置及蓄电池装置的制造方法，能够高密度地层叠多个蓄电池单体，而不会引起蓄电池单体组的大型化，并且能够使各个蓄电池单体操作性良好且容易地与热交换面可热交换地接触并保持。
[解决问题的技术手段]
(1)本发明的蓄电池装置(例如，后述的蓄电池装置1)具备：外装体(例如，后述的外装体30)，其具有两个外侧壁(例如，后述的外侧壁33)；至少一个蓄电池单体组(例如，后述的蓄电池单体组6)，其配置在前述外装体的前述两个外侧壁之间，由多个层叠的蓄电池单体(例如，后述的蓄电池单体60)构成；第一温控介质流路(例如，后述的温控介质流路36)，其设置于前述外装体的前述两个外侧壁之中的至少一方，并流通可经由前述外侧壁而与前述蓄电池单体进行热交换的温控介质；及，保持机构(例如，后述的保持机构7)，其对前述外装体内的前述蓄电池单体组施加朝向具有前述第一温控介质流路的前述外侧壁按压的压力，由此，使前述蓄电池单体组可热交换地与前述外侧壁接触，并将前述蓄电池单体组保持在前述外装体内。
根据上述(1)所述的蓄电池装置，能够高密度地层叠多个蓄电池单体，而不会引起蓄电池单体组的大型化。另外，无需单独地固定等以使各个蓄电池单体与热交换面可热交换地接触。所述蓄电池装置可以利用保持机构使各个蓄电池单体可热交换地与热交换面即外装体的外侧壁接触并保持。
(2)在(1)所述的蓄电池装置中，前述第一温控介质流路分别设置于两个前述外侧壁，在前述外装体内且在前述两个外侧壁之间并列配置有多个前述蓄电池单体组，前述保持机构被配置在前述多个蓄电池单体组之间，对前述多个蓄电池单体组，施加将前述蓄电池单体组彼此分离并朝向相反方向的前述两个外侧壁按压的压力。
根据上述(2)所述的蓄电池装置，由于能够在一个外装体内并列收容蓄电池单体组，因此，能够更高密度地配置蓄电池单体，并且能够使各蓄电池单体组分别容易地与热交换面即外侧壁接触。
(3)在(1)或(2)所述的蓄电池装置中，优选的是，前述第一温控介质流路设置于前述外侧壁的内部。
根据上述(3)所述的蓄电池装置，后续不需要用于对外装体构筑温控介质流路的槽等加工。另外，由于能够紧凑地构成外装体，因此，能够实现蓄电池装置的小型化。
(4)在(1)～(3)中任一项所述的蓄电池装置中，前述外装体可以是以沿前述蓄电池单体的层叠方向的方向为挤压方向的挤压成型品。
根据上述(4)所述的蓄电池装置，能够容易成形外装体。另外，外装部由于板材之间没有接合部，因此，不会产生组装偏差和热变形，也不会因保持机构的按压力而引起接合部产生变形。
(5)在(1)～(4)中任一项所述的蓄电池装置中，前述保持机构可以由可因化学反应而膨胀的树脂或能够以规定的填充压力填充至前述外装体内的树脂构成，利用前述树脂的膨胀压力或填充压力，对前述蓄电池单体组，施加朝向具有前述第一温控介质流路的前述外侧壁按压的压力。
根据上述(5)所述的蓄电池装置，由于能够利用树脂的膨胀压力或填充压力，与蓄电池单体组的各个蓄电池单体相配合地施加按压方向的压力，因此，能够允许各个蓄电池单体的尺寸的偏差。另外，用于构筑保持机构的空间由于是可以填充树脂的狭小空间即可，因此，能够使蓄电池装置进一步小型化。而且，也能够对保持机构同时添加绝缘功能。
(6)在(5)所述的蓄电池装置中，前述树脂将前述蓄电池单体组保持在前述外装体内，且在与所述树脂相邻的部位也可以具有避让空间(例如，后述的避让空间302)，所述避让空间允许前述树脂在向前述树脂输入载荷而发生变形时进入。
根据上述(6)所述的蓄电池装置，在输入碰撞载荷等载荷时发生变形的树脂会进入避让空间而不会冲击蓄电池单体。因此，能够减小输入载荷时对蓄电池单体产生的影响，并抑制蓄电池单体的变形等。
(7)在(1)～(4)中任一项所述的蓄电池装置中，前述保持机构由形状记忆合金板簧(例如，后述的板簧720)构成，前述板簧也可以利用弹簧反作用力，对前述蓄电池单体组，施加朝向具有前述第一温控介质流路的前述外侧壁按压的压力。
根据上述(7)所述的蓄电池装置，能够藉由在低温状态下压缩形状记忆合金板簧，然后将其以压缩状态插入外装体内之后，伴随温度升高恢复到原来的形状，从而产生弹簧反作用力。因此，用于构筑保持机构的空间由于是可插入压缩状态的板簧的狭小空间即可，因此，能够使蓄电池装置进一步小型化。
(8)在(1)～(4)中任一项所述的蓄电池装置中，前述保持机构由具有弹性的线圈(例如，后述的线圈730)构成，所述线圈配置为其轴线方向沿前述蓄电池单体的层叠方向；前述线圈可以藉由弹性扩径，对前述蓄电池单体组，施加朝向具有前述第一温控介质流路的前述外侧壁按压的压力。
根据上述(8)所述的蓄电池装置，对于每个蓄电池单体的尺寸偏差，藉由改变线圈的每个节距的扩径程度即可轻松地应对，并能够容易地对每个蓄电池单体施加按压方向的压力。另外，可以使用线圈的中心部的空间用作收容配线等组件的空间、或用作供这些配线等组件插通的空间，并且能够有效地利用蓄电池装置内的空间。
(9)在(8)所述的蓄电池装置中，优选的是，前述线圈藉由朝向与卷绕方向相反的方向旋转位移而扩径。
根据上述(9)所述的蓄电池装置，仅藉由使线圈旋转位移就可以轻松扩径，并能够对每个蓄电池单体施加按压方向的压力。
(10)在(8)或(9)所述的蓄电池装置中，优选的是，前述线圈由具有传热性的空心线材构成，前述空心线材的内部构成第二温控介质流路(例如，后述的温控介质流路731)。
根据上述(10)所述的蓄电池装置，由于线圈可以同时兼具蓄电池单体组的按压保持功能和温控功能，因此，能够提高热交换效率。
(11)在(1)～(4)中任一项所述的蓄电池装置中，前述保持机构由凸轮部件(例如，后述的凸轮部件740)构成，所述凸轮部件由刚性体构成，所述刚性体的从旋转中心起算的半径，相对于旋转方向，具有连续变化的截面形状；前述凸轮部件可以配置在使其半径沿前述蓄电池单体组的按压方向增加的旋转位移位置，由此，对前述蓄电池单体组，施加朝向具有前述第一温控介质流路的前述外侧壁按压的压力。
根据上述(11)所述的蓄电池装置，藉由调整凸轮部件的旋转位移量，能够保持蓄电池单体组的按压压力不变。另外，由于凸轮部件由刚性体构成，因此，即使在蓄电池单体组中产生了瞬时的离心力G，也能够保持按压压力。
(12)在(11)所述的蓄电池装置中，优选的是，在前述凸轮部件的至少一方的端部，具有维持前述凸轮部件的旋转位移位置的固定部件(例如，后述的固定部件742)。
根据上述(12)所述的蓄电池装置，利用固定部件能够容易保持凸轮部件的旋转位移位置。
(13)在(1)～(4)中任一项所述的蓄电池装置中，前述保持机构由按压部件(例如，后述的按压部件750)构成，所述按压部件利用塑性变形可以增大前述蓄电池单体组的按压方向的宽度尺寸；前述按压部件可以利用塑性变形，由此，对前述蓄电池单体组，施加朝向具有前述第一温控介质流路的前述外侧壁按压的压力。
根据上述(13)所述的蓄电池装置，能够将塑性变形前的按压部件容易地安装在外装体内，并使用铆接治具等使按压部件在外装体内塑性变形，从而能够对蓄电池单体组容易地施加稳定的按压压力。
(14)在(1)～(4)中任一项所述的蓄电池装置中，前述保持机构由连杆机构(例如，后述的连杆机构760)构成，所述连杆机构具有沿前述蓄电池单体的层叠方向配置的两个平行支承板(例如，后述的支承板761)、及横跨两个前述支承板可回转地连结的多个平行连结部件(例如，后述的连结部件762)，所述连杆机构藉由使前述支承板彼此沿前述蓄电池单体的层叠方向朝向互相相反的方向相对移动，能够增大前述支承板彼此之间的间隔；前述连杆机构，可以增大前述支承板彼此之间的间隔，由此，对前述蓄电池单体组，施加朝向具有前述第一温控介质流路的前述外侧壁按压的压力。
根据上述(14)所述的蓄电池装置，能够将增大支承板的间隔前的连杆机构容易地安装在外装体内，并增大在外装体内的支承板的间隔，由此，能够对蓄电池单体组容易地施加稳定的按压压力。
(15)在(14)所述的蓄电池装置中，在前述蓄电池单体组中的前述蓄电池单体的层叠方向的两端分别配置有端板(例如，后述的端板4、侧壁部201)，前述连杆机构的前述支承板也可以夹持在前述端板之间，由此，维持增大间隔的状态。
根据上述(15)所述的蓄电池装置，由于仅藉由使用端板从两侧夹持蓄电池单体组就能够操作连杆机构，因此，能够容易地对蓄电池单体组施加按压压力。
(16)在(1)～(4)中任一项所述的蓄电池装置中，前述保持机构由楔形机构(例如，后述的楔形机构770)构成，所述楔形机构具有贯穿前述外装体的通孔(例如，后述的通孔771)、及前端具有斜面(例如，后述的斜面772b)的楔形部件(例如，后述的楔形部件772)；插入前述通孔中的前述楔形部件的前述斜面，与前述蓄电池单体组接触，由此，对前述蓄电池单体组，施加朝向具有前述第一温控介质流路的前述外侧壁按压的压力。
根据上述(16)所述的蓄电池装置，从外装体的外侧向通孔中插入楔形部件，由此，能够对外装体内的蓄电池单体组容易地施加按压压力。
(17)在(1)～(4)中任一项所述的蓄电池装置中，前述保持机构由填充部件(例如，后述的填充部件780)构成，所述填充部件具有填充有气体的气体填充层(例如，后述的气体填充层781)、及配置在前述气体填充层的外周并填充有固化性树脂的树脂填充层(例如，后述的树脂填充层782)；前述填充部件，其填充在前述气体填充层中的前述固化性树脂，藉由填充在前述树脂填充层中的前述气体的压力，在按压前述蓄电池单体组的状态下固化，由此，前述填充部件，对前述蓄电池单体组，施加朝向具有前述第一温控介质流路的前述外侧壁按压的压力。
根据上述(17)所述的蓄电池装置，藉由向填充部件的气体填充层填充气体，能够对外装体内的蓄电池单体组施加按压方向的压力而无需等待树脂填充层内的固化性树脂固化，之后，藉由使树脂填充层内的固化性树脂固化，能够保持其按压压力，并能够对外装体内的蓄电池单体组容易地施加稳定的按压压力。
(18)在(17)所述的蓄电池装置中，前述填充部件也可以在末端部(例如，后述的末端部784)具有用于向前述气体填充层填充前述气体的接头部(例如，后述的第一接头部785)、及用于向前述树脂填充层填充前述固化性树脂的接头部(例如，后述的第二接头部786)。
根据上述(18)所述的蓄电池装置，由于能够从沿蓄电池单体的层叠方向的蓄电池单体组的端部侧向填充部件内填充气体和固化性树脂，因此，操作性良好。
(19)在(18)所述的蓄电池装置中，前述接头部也可以是母接头部。
根据上述(19)所述的蓄电池装置，接头部从填充部件的末端部的突出量得到抑制，并能够使末端部小型化。
(20)在(17)～(19)中任一项所述的蓄电池装置中，前述树脂填充层也可以具有路径部，所述路径部沿前述蓄电池单体组的按压方向横穿前述气体填充层(例如，后述的路径部782a)。
根据上述(20)所述的蓄电池装置，能够提高蓄电池单体组的按压方向的填充部件的强度。
(21)本发明的蓄电池装置(例如，后述的蓄电池装置1)的制造方法，在具有两个外侧壁(例如，后述的外侧壁33)且前述两个外侧壁之中的至少一方设置有温控介质流路(例如，后述的温控介质流路36)的外装体(例如，后述的外装体30)的前述两个外侧壁之间，配置由多个层叠的蓄电池单体(例如，后述的蓄电池单体60)构成的至少一个蓄电池单体组(蓄电池单体组6)，之后，对前述蓄电池单体组，施加朝向具有前述温控介质流路的前述外侧壁按压的压力，由此，使前述蓄电池单体组，以与前述外侧壁可热交换地接触的状态保持在前述外装体内。
根据上述(21)所述的蓄电池装置的制造方法，能够容易获得蓄电池装置，其能够高密度地层叠多个蓄电池单体，而不会引起蓄电池单体组的大型化，并且无需单独地固定等以使各个蓄电池单体与热交换面可热交换地接触，并能够容易使每个蓄电池单体与热交换面即外装体的外侧壁可热交换地接触且高效地进行热交换。
(发明的效果)
根据本发明，能够提供一种蓄电池装置及蓄电池装置的制造方法，其能够高密度地层叠多个蓄电池单体，而不会引起蓄电池单体组的大型化，并且能够使每个蓄电池单体操作性良好且容易地与热交换面可热交换地接触并保持。
附图说明
图1是示出本发明的蓄电池装置的一实施方式的立体图。
图2是图1所示的蓄电池装置的分解立体图。
图3是图2中的用矩形框表示的区域A的放大图。
图4是仅示出蓄电池装置中的I/F盒的平面图。
图5是示出连结两个蓄电池装置的状态的平面图。
图6是示出在蓄电池装置的外装体中收容蓄电池单体组的情形的主要部分放大立体图。
图7是图6中的用矩形框表示的区域B的放大图。
图8是示出表示保持机构的一实施方式的蓄电池装置的外装体内部的图。
图9是示出表示保持机构的另一实施方式的蓄电池装置的外装体内部的图。
图10是说明对图9所示的外装体输入碰撞载荷的情形的图。
图11是示出表示保持机构的另一实施方式的蓄电池装置的外装体内部的图。
图12A是示出图11所示的保持机构中所使用的板簧的非压缩状态的图。
图12B是示出图11所示的保持机构中所使用的板簧的压缩状态的图。
图12C是示出图11所示的保持机构中所使用的板簧从压缩状态恢复的情形的图。
图13是示出保持机构的另一实施方式的线圈的立体图。
图14A是从蓄电池单体的层叠方向看到的对蓄电池单体组产生按压压力前的线圈、蓄电池单体组及外侧壁的关系的示意图。
图14B是俯视对蓄电池单体组产生按压压力前的线圈、蓄电池单体组及外侧壁的关系的示意图。
图15A是从蓄电池单体的层叠方向看到的对蓄电池单体组产生按压压力的状态的线圈、蓄电池单体组及外侧壁的关系的示意图。
图15B是俯视对蓄电池单体组产生按压压力的状态的线圈、蓄电池单体组及外侧壁的关系的示意图。
图16是示出使接触部件介于线圈与蓄电池单体之间的情形的示意图。
图17A是示出外装体内的蓄电池单体组与线圈的配置关系的一例的示意图。
图17B是示出外装体内的蓄电池单体组与线圈的配置关系的另一例的示意图。
图17C是示出外装体内的蓄电池单体组与线圈的配置关系的另一例的示意图。
图17D是示出外装体内的蓄电池单体组与线圈的配置关系的另一例的示意图。
图17E是示出外装体内的蓄电池单体组与线圈的配置关系的另一例的示意图。
图17F是示出外装体内的蓄电池单体组与线圈的配置关系的另一例的示意图。
图18A是示出保持机构的另一个实施方式的使凸轮部件不产生按压压力的状态的示意图。
图18B是示出使图18A所示的凸轮部件产生按压压力的状态的示意图。
图19是示出凸轮部件的固定部件的正面图。
图20是示出保持机构的另一实施方式的使按压部件不产生按压压力的状态的示意图。
图21A是示出使图20所示的按压部件塑性变形的方法的一例的示意图。
图21B是示出使图20所示的按压部件产生按压压力的状态的示意图。
图22A是示出保持机构的另一实施方式的使连杆机构不产生按压压力的状态的示意图。
图22B是示出使图22A所示的连杆机构产生按压压力的状态的示意图。
图23是示出具有使用了楔形部件的保持机构的外装体的立体图。
图24是示出具有使用了楔形部件的保持机构的外装体内部的图。
图25是示出保持机构的另一实施方式的使用了填充部件的外装体内部的图。
图26是示出图25所示的填充部件的主要部分的立体图。
图27是图26所示的填充部件的主要部分剖面图。
图28是示出填充部件的另一实施方式的主要部分的立体图。
图29是图28所示的填充部件的主要部分剖面图。
图30是示出填充部件的又另一实施方式的主要部分的立体图。
图31是图30所示的填充部件的主要部分剖面图。
图32是沿图31中的C-C线的剖面图。
具体实施方式
以下，针对本发明的实施方式的一例，参考图式详细说明。
[蓄电池装置的整体结构]
如图1和图2所示，本实施方式所示的蓄电池装置1，具备一个I/F(接口)盒2和两个蓄电池单体搭载部3,3。此外，在本说明书的各图中的箭头表示的方向中，沿D1方向的方向，表示蓄电池装置1的长度方向。沿D2方向的方向，表示蓄电池装置1的宽度方向。沿D3方向的方向，表示蓄电池装置1的高度方向。D3方向表示蓄电池装置1的“上方”，其相反的方向表示蓄电池装置1的“下方”。
蓄电池装置1在中央部配置有I/F盒2，在此I/F盒2的沿D1方向的两端分别配置有蓄电池单体搭载部3,3。蓄电池单体搭载部3,3分别具备蓄电池单体组6。蓄电池单体搭载部3的蓄电池单体组6的详细内容后面进行叙述，其藉由保持机构7而与热交换面可热交换地接触，并保持其接触状态且被定位。
在各蓄电池单体搭载部3,3中的距离I/F盒2较远的一侧的端面上，分别配置有端板4,4。两个蓄电池单体搭载部3,3，利用经由I/F盒2且横跨并插通蓄电池单体搭载部3,3之间的多根(本实施方式中为6根)长条的连结螺栓5而连结在一起。本实施方式所示的端板4,4，利用由连结螺栓5所产生的紧固力，将两个蓄电池单体搭载部3,3朝向互相靠近的方向紧固，从两侧夹持I/F盒2。此外，蓄电池单体搭载部3与I/F盒2的连结方法不限定于采用连结螺栓5，也可以采用焊接或其他合适的公知的接合方法。
[I/F盒]
I/F盒2，收容向蓄电池单体搭载部3,3供应温控介质的流路构件、配电构件、发动机控制单元(engine control unit；ECU)等组件22。具体来说，如图2和图3所示，I/F盒2，具有盒主体20和覆盖盒主体20的上表面的盖体21，在盒主体20的内部收容组件22。组件22在盒主体20内由盖23保护。
盒主体20是由铝、铝合金等的刚性体构成的容器，俯视时形成为矩形。面向D1方向的盒主体20的两个平行的侧壁部201,201，分别被配置在与蓄电池单体搭载部3,3连接的一侧。在本实施方式所示的蓄电池装置1中，此侧壁部201,201还可以作为用于与端板4,4一同从两侧夹持并紧固要被收容在蓄电池单体搭载部3,3内的后述的蓄电池单体组6,6的另一方的端板而发挥作用。因此，侧壁部201,201具有足以能够承受较大的紧固载荷的板厚。在侧壁部201,201上分别设置有多个配线插通孔201a，其各自供分别从蓄电池单体搭载部3,3内的蓄电池单体组6,6延伸出的配线等(未图示)插通，以便与组件22的集配电部电性连接。
如图4所示，在面向沿D2方向的方向的盒主体20的两个侧壁部202,203上，低电压用连接器24、高电压用连接器25、及温控介质供应用连接器26，分别沿D1方向并列突设在一条直线上。低电压用连接器24和高电压用连接器25，分别电性连接于组件22的集配电部。另外，温控介质供应用连接器26，分别与蓄电池单体搭载部3,3的后述的温控介质流路36连通。温控介质供应用连接器26，配置在低电压用连接器24与高电压用连接器25之间。
配置在两个侧壁部202,203之中的一方的侧壁部202上的低电压用连接器24是公连接器241，配置在另一方的侧壁部203上的低电压用连接器24是母连接器242。另外，同样地，配置在一方的侧壁部202上的高电压用连接器25是公连接器251，配置在另一方的侧壁部203上的高电压用连接器25是母连接器252。进而，同样地，配置在一方的侧壁部202上的温控介质供应用连接器26是公连接器261，配置在另一方的侧壁部203上的温控介质供应用连接器26是母连接器262。
这些公连接器241,251,261与母连接器242,252,262具有能够互补连接的结构。两侧壁部202,203上的低电压用连接器24,24彼此、高电压用连接器25,25彼此、及温控介质供应用连接器26,26彼此，分别沿D2方向配置在同一直线上。因此，如图5所示，蓄电池装置1，在与具有相同结构的另一个蓄电池装置1之间，分别将低电压用连接器24,24彼此、高电压用连接器25,25彼此、及温控介质供应用连接器26,26彼此连接，从而能够沿D2方向连结。藉由各连接器24,25,26连接，蓄电池装置1,1彼此电性连接，并能够经由温控介质供应用连接器26,26互相地流通温控介质。由此，能够将多个蓄电池装置1,1在功能上一体化，并能够增加蓄电池装置1的连结数量来简单地构成大容量的蓄电池装置。
在盒主体20中，侧壁部202,203之中的一方的侧壁部202，配置在比与蓄电池单体搭载部3,3连接的两个侧壁部201,201的端部(图4中的下侧的端部)201b,201b稍微更靠近内侧(侧壁部203侧)的位置。因此，在将多个蓄电池装置1,1彼此连结时，各连接器24,25,26的连接部位，被收容在两个侧壁部201,201的端部201b,201b之间和相邻的I/F盒2,2的侧壁部202,203之间。由此，能够使在连结方向上相邻的蓄电池单体搭载部3,3彼此尽可能地靠近或抵接，并能够减轻对连接部位施加的负担。
[蓄电池单体搭载部]
两个蓄电池单体搭载部3,3夹持I/F盒2地配置在其两侧。两个蓄电池单体搭载部3,3是相同的结构，因此，此处使用图6～图8对一个蓄电池单体搭载部3的构成进行说明。
蓄电池单体搭载部3，具有外装体30、收容在外装体30内的蓄电池单体组6、及将蓄电池单体组6保持在外装体30内的保持机构7。本实施方式所示的蓄电池单体搭载部3，具有并列配置在外装体30内的两个蓄电池单体组6,6。由此，蓄电池装置1能够高密度地配置后述的蓄电池单体60。但是，配置在一个外装体30内的蓄电池单体组6也可仅为一组。
(外装体)
本实施方式所示的外装体30由铝、铝合金等的刚性体形成为方筒形。外装体30的长度方向(沿D1方向的方向)的两端分别开口为横向较长的矩形。该外装体30具有上侧壁31、下侧壁32、两个外侧壁33,33、及配置在两个外侧壁33,33之间的中间壁34。如图8所示，外装体30具有供连结螺栓5(图8中未示出)插通的适当数量的螺栓插通孔35。螺栓插通孔35沿外装体30的长度方向延伸并贯穿外装体30。
在两个外侧壁33,33，分别设置有流通温控介质的温控介质流路(第一温控介质流路)36,36。外侧壁33的内表面33a，构成与温控介质流路36内的温控介质的热交换面。各外侧壁33中的温控介质流路36被分成两个流路，分别是配置在上侧位置的上侧流路361、及配置在下侧位置的下侧流路362。上侧流路361及下侧流路362，横跨外装体30的长度方向(D1方向)的全长而延伸，并分别在外装体30的两端面30a,30a上开口。温控介质流路36的I/F盒2侧的端部，虽未图示，但经由I/F盒2的侧壁部201及I/F盒2的内部，与温控介质供应用连接器26连通。
一般使用冷却空气或冷却液作为温控介质，其用于冷却构成蓄电池单体组6的后述的蓄电池单体，但也能够根据需要而使用加热至用于对蓄电池单体进行加热的规定的温度的空气或液体。另外，本实施方式所示的温控介质流路36完全埋入外侧壁33的内部，但温控介质流路36也可以由例如从外侧壁33的外侧凹设的凹槽构成。在这种情况下，藉由使用板材等从外侧壁33的外侧覆盖凹槽，从而在外侧壁33的内部构成可以流通温控介质的流路。温控介质流路36也可以由具有传热性的配管形成。在这种情况下，藉由将该配管可热交换地埋设或固装在外侧壁33上，从而构成具有温控介质流路36的外侧壁33。
中间壁34将外装体30的内部沿D2方向二等分。中间壁34具有薄壁部341和厚壁部342，所述薄壁部341从蓄电池单体组6的高度方向的中央部横跨至与上侧壁31的连结部位而形成为薄壁形，所述厚壁部342从该薄壁部341的下端横跨至与下侧壁32的连结部位而形成为厚壁形。被该中间壁34区划的外装体30内的两个空间，构成蓄电池单体组收容部301,301。各蓄电池单体组收容部301,301分别各收容一个蓄电池单体组6,6。由此，在外装体30内并列配置有两个蓄电池单体组6,6。但是，中间壁34并不是外装体30所必须的，能够根据需要而设置。
在外装体30的外侧壁33的内表面33a，设置有可以卡合后述的凸部641的凹部37，所述凸部641从蓄电池单体组6的下部的一侧面突出。在外装体30的中间壁34的厚壁部342的两面，分别设置有可以卡合后述的凸部611的凹部38，所述凸部611从蓄电池单体组的下部的另一侧面突出。本实施方式所示的凹部37,38，从外侧壁33的内表面33a凹设，并沿外装体30的长度方向延伸。凹部37,38的两端部在外装体30的两端面30a,30a开口。凹部37被配置在比外侧壁33的内部的温控介质流路36更靠近下侧位置，不会与温控介质流路36产生干扰。
本实施方式所示的筒形的外装体30，藉由将螺栓插通孔35、温控介质流路36、凹部37,38、及蓄电池单体组收容部301，沿D1方向以相同形状形成，从而能够由沿D1方向挤压成型的挤压成型品构成。由此，能够容易地形成外装体30。另外，由挤压成型品制成的筒形的外装体30没有接合板材彼此的接合部，因此，不会产生因接合部而引起的组装偏差和热变形。而且，也不会产生由于后述的保持机构7将蓄电池单体组6朝向外侧壁33按压时的应力集中在接合部而产生变形。因此，能够构成具有形状稳定的外装体30的蓄电池装置1。
(蓄电池单体组)
如图6、图7所示，蓄电池单体组6例如藉由沿D1方向层叠多个由锂离子二次电池组成的长方体的蓄电池单体60而构成。在层叠方向上相邻的蓄电池单体60,60之间分别配置有平板形的绝缘性隔板61，并被相邻的蓄电池单体60,60夹持。蓄电池单体60藉由在由铝、铝合金等制成的单体壳内收容电极体而构成，上面具有一对正负电极端子(未图示)。层叠方向上相邻的两个蓄电池单体60,60的电极端子彼此电性连接。由此，蓄电池单体组6的全部的蓄电池单体60串联或并联地电性连接。
在蓄电池单体组6的上面，配置有对蓄电池单体60进行电压检测的CVS(单体电压传感器，Cell Voltage Sensor)等的用于检测蓄电池状态的状态检测部62其。在状态检测部62的周围，配置有横跨蓄电池单体组6的全部的蓄电池单体60的盖63，保护被配置在上面的电极端子等。
在蓄电池单体组6的下面配置有绝缘片64。绝缘片64横跨蓄电池单体组6的整个长度地延伸，将各蓄电池单体60的底面和外装体30的下侧壁32之间绝缘。绝缘片64的配置在外装体30的外侧壁33侧的侧端部，沿蓄电池单体组6的侧面稍稍立起。绝缘片64的上端具有向外侧壁33突出的凸部641。凸部641横跨蓄电池单体组6的整个长度地延伸，并与设置于外侧壁33的内表面33a的凹部37卡合。
在绝缘片64的上面搭载有高密度地层叠的多个蓄电池单体60的状态下，蓄电池单体组6，从外装体30的一方的端面30a(距离I/F盒2较远的一侧的端面30a)的一侧，一边滑动一边插入蓄电池单体组收容部301。此时，蓄电池单体组6，能够一边藉由凸部641和凹部37的卡合而被引导，一边顺利地插入蓄电池单体组收容部301。为了保持各蓄电池单体60的插入时的层叠状态，蓄电池单体组6的各蓄电池单体60也可以使用未图示的约束带等简单地捆扎而一体化。
如图6、图8所示，各隔板61在被配置于外装体30的中间壁34侧的侧端面上具有凸部611，凸部611向中间壁34稍稍突出。该凸部611与设置于中间壁34的厚壁部342上的凹部38卡合。因此，藉由该凸部611与凹部38的卡合，也可以引导蓄电池单体组6顺利地插入蓄电池单体组收容部301。另外，收容在外装体30内的蓄电池单体组6，藉由凹部37,38与凸部641,611的卡合而在上下方向上被定位。
在蓄电池单体组6和外侧壁33的内表面33a之间配置有传热片331。传热片331可以沿蓄电池单体60的层叠方向形成为长条，也可以对应每个蓄电池单体60被分割为多个。另外，在将蓄电池单体组6收容在外装体30内之前的传热片331，可以预先贴装在蓄电池单体60上，也可以预先贴装在外侧壁33的内表面33a。藉由蓄电池单体组6被后述的保持机构7朝向外侧壁33按压，传热片331与各蓄电池单体60和外侧壁33的内表面33a均紧密接触。由此，能够稳定各蓄电池单体60和外侧壁33的内表面33a的可热交换的接触状态，并且能够更高效地进行良好的热交换。
藉由层叠多个蓄电池单体60和隔板61的组而构成蓄电池单体组6。收容在外装体30内的蓄电池单体组6，藉由连结螺栓5而被紧固在端板4和I/F盒2的侧壁部201之间。由此，蓄电池单体60的膨胀得到抑制。在本实施方式中，如图6所示，对并列配置在外装体30内的两个蓄电池单体组6,6使用一片端板4，夹持I/F盒2地配置的两个蓄电池单体搭载部3,3的各蓄电池单体60，藉由连结螺栓5被一体紧固在端板4,4之间。
端板4由铝、铝合金等金属、工程塑料等树脂或这些金属和树脂的复合体等的刚性体形成。端板4，在内部也可以具有与温控介质流路36连通的连通流路(未图示)。例如，连通流路设置为连通两个外侧壁33,33的各温控介质流路36,36彼此。另外，连通流路，例如也可以设置为在与外装体30的端面30a相接的面上连通一个外侧壁33的温控介质流路36的上侧流路361和下侧流路362。由此，利用端板4，能够使流通外装体30内的温控介质高效地流动。
(保持机构)
接着，参考图8～图30对保持机构7进行说明。
保持机构7设置于各蓄电池单体搭载部3,3的外装体30内。保持机构7被配置在已并列配置在外装体30内的蓄电池单体组6,6之间，对该各蓄电池单体组6,6施加将蓄电池单体组6,6彼此分离并朝向相反方向的两个外侧壁33,33按压的压力。由此，保持机构7，使蓄电池单体组6的全部的蓄电池单体60，经由传热片331，与外侧壁33的内表面33a可热交换地接触。另外，与此同时，保持机构7，保持将各蓄电池单体组6,6朝向外侧壁33,33按压的状态。藉由保持机构7，蓄电池单体组6的全部的蓄电池单体60，被定位并保持在被朝向外侧壁33按压的状态，而不会在外装体30内晃动。
被保持机构7按压在外侧壁33的内表面33a上的蓄电池单体60，经由传热片331及外侧壁33的内表面33a，与温控介质流路36内的温控介质进行热交换。为了冷却蓄电池单体60，不需要如以往在相邻的蓄电池单体60,60之间流通冷却空气。因此，能够避免蓄电池单体60的层叠方向的尺寸增加，不会导致蓄电池装置1的大型化。另外，保持机构7不需要如以往将每一个蓄电池单体60都保持在热交换面上，而是能够集中保持整个蓄电池单体组6。因此，用于使蓄电池单体60与热交换面可热交换地接触和保持的操作性良好，而且容易。
保持机构7只要是能够配置于在外装体30内并列的蓄电池单体组6,6之间，并能够施加将蓄电池单体组6,6彼此分离并朝向相反方向的两个外侧壁33,33按压的压力即可，没有特别限制。图8所示的保持机构7由树脂710构成。作为树脂710，可以使用例如因化学反应而膨胀的树脂。作为因化学反应而膨胀的具体的树脂，可以列举藉由两种液体的化学反应而膨胀的聚氨酯树脂。树脂710，沿蓄电池单体60的层叠方向被填充至并列配置的两个蓄电池单体组6,6和中间壁34的薄壁部341的两面之间的间隙。若树脂710藉由填充后的化学反应而膨胀，则树脂710以夹持中间壁34的方式对各蓄电池单体组6,6施加将蓄电池单体组6,6彼此分离并朝向相反方向的两个外侧壁33,33按压的压力(膨胀压力)。由于树脂710因化学反应而膨胀后保持其膨胀状态，因此，各蓄电池单体组6,6的蓄电池单体60，分别经由传热片331与外侧壁33的内表面33a可热交换地接触，并保持其接触状态。因此，蓄电池单体60，能够高效地与温控介质流路36内的温控介质进行热交换。
另外，树脂710也可以藉由填充至外装体30内时的高压的填充压力，施加将蓄电池单体组6,6分离并朝向相反方向的外侧壁33,33按压的压力(填充压力)。以规定的填充压力填充至外装体30内之后的树脂710，在外装体30内固化并保持规定的硬度，且保持对蓄电池单体组6的按压压力。由此，蓄电池单体60，分别经由传热片331，与外侧壁33的内表面33a可热交换地接触，并保持其接触状态。因此，蓄电池单体60，能够高效地与温控介质流路36内的温控介质进行热交换。此时使用的树脂710没有特别限定，可以是例如由热塑性树脂、热固性树脂、弹性体、橡胶或它们的组合构成的树脂。
树脂710，可以藉由膨胀压力或填充压力而容易地追随蓄电池单体组6,6的侧面的凹凸。因此，即使构成蓄电池单体组6的每个蓄电池单体60产生宽度尺寸的偏差，也可以允许该偏差，并能够对各蓄电池单体60均匀地施加压力。另外，由于填充树脂710的空间是非常狭小的空间即可，因此，能够使外装体30进一步小型化。进而，树脂710也能够使蓄电池单体组6和中间壁34之间或并列的蓄电池单体组6,6之间绝缘。
图9是示出具有由树脂710构成的保持机构7的外装体30的另一实施方式。在该外装体30的内部没有设置中间壁34。两个蓄电池单体组6,6共享的一个树脂710，被配置在蓄电池单体组6,6之间。一个树脂710对两个蓄电池单体组6,6的每一个施加朝向相反方向的外侧壁33的内表面33a按压的压力。该树脂710靠近并配置在外装体30的下侧壁32。即，树脂710偏向配置在两个蓄电池单体组6,6之间的下方。
藉由树脂710偏向配置在蓄电池单体组6,6之间的下方，在蓄电池单体组6,6之间的与树脂710相邻的上方的部位，形成有不存在树脂710的避让空间302。该避让空间302允许变形的树脂710的进入。即，如图10所示，藉由从沿D2方向的侧方对外装体30输入例如因车辆的侧面碰撞等而产生的碰撞载荷F，如果外装体30以沿D2方向塌陷的方式被破坏或变形，则碰撞载荷F可能经由蓄电池单体组6作用给树脂710。此时，树脂710被蓄电池单体组6压垮而变形，并能够进入上方的避让空间302内而不会冲击蓄电池单体60。作用给蓄电池单体组6的碰撞载荷F因树脂710的变形而得到缓冲，因此，能够减小在输入碰撞载荷F时对蓄电池单体60产生的影响，并能够抑制蓄电池单体60的变形等。
另外，本实施方式所示的树脂710被偏向配置在蓄电池单体组6的下方，因此，即使树脂710变形而进入避让空间302，也不会到达或者难以到达被配置在蓄电池单体60的上部的电极端子。因此，能够防止或抑制变形的树脂710对电极端子周围产生干扰。
由于在输入碰撞载荷F时，树脂710可产生变形以有效地进入避让空间302，而不会冲击蓄电池单体60，因此，如图9所示，设定了保持蓄电池单体组6时的树脂710自身的耐载荷。具体来说，保持蓄电池单体组6时的树脂710自身的耐载荷设定为比蓄电池单体60的耐载荷小且比树脂710对蓄电池单体组6施加的保持载荷大。由此，在输入比树脂710自身的耐载荷大的碰撞载荷F时，被蓄电池单体组6压垮的树脂710容易变形并可以进入避让空间302，而不会冲击蓄电池单体60。
此外，偏向配置的树脂710，例如能够在作为蓄电池单体组6,6之间的避让空间302的部位，插入用于防止填充树脂710的治具之后，藉由在蓄电池单体组6,6之间填充树脂710来设置。树脂710可以是藉由膨胀来保持蓄电池单体组6的树脂，也可以是藉由填充压力来保持蓄电池单体组6的树脂。治具在树脂710保持蓄电池单体组6之后去除。
图11所示的保持机构7由形状记忆合金板簧720构成。板簧720，横跨外装体30及蓄电池单体组6的长度方向的整个长度而分别被插入并列配置的两个蓄电池单体组6,6和中间壁34的薄壁部341的两面之间的间隙。板簧720，藉由在中间壁34和各蓄电池单体组6,6之间产生弹簧反作用力，将蓄电池单体组6,6彼此分离，并对各蓄电池单体组6,6的每一个施加使蓄电池单体组6,6分离并朝向相反方向的两个外侧壁33,33按压的压力(弹簧反作用力)。
如图12A所示，板簧720，在常温状态下，具有两个第一抵接面721,721和该第一抵接面721,721之间的第二抵接面722，第一抵接面721,721和第二抵接面722具有由倾斜面723,723连结的形状。在图11中，藉由板簧720的弹簧反作用力，第一抵接面721,721与蓄电池单体组6(蓄电池单体60)的侧面抵接，第二抵接面722与中间壁34抵接，反过来也可以。由于板簧720具有形状记忆合金性，因此，如图12B所示，藉由在预先安装前在低温状态下预先将板簧720压缩成几乎平坦的形状，从而在保持该平坦的压缩状态插入中间壁34和各蓄电池单体组6,6之间的间隙。之后，当伴随升温，如图12C所示逐渐恢复原来的状态，则对各蓄电池单体组6,6施加弹簧反作用力。
这种板簧720由于可以在图12B所示的压缩状态下插入中间壁34和各蓄电池单体组6,6之间的间隙，因此，插入板簧720的作业，也不需要使用工具等，非常简单。而且，在收容有蓄电池单体组6的外装体30的内部，只要是可插入压缩状态的板簧720的程度的较小的空间即可，因此，能够使外装体30进一步小型化。
图13所示的保持机构7，由具有弹性的螺旋状的线圈730构成。如图14A、图14B所示，线圈730以线圈730的轴线方向沿蓄电池单体60的层叠方向的方式配置在两个蓄电池单体组6,6之间。线圈730的间距与两个蓄电池单体组6,6的各蓄电池单体60的层叠方向的间距基本相同。此外，此处，也可以不设置外装体30的内部的中间壁34。另外，在图14B中，省略了层叠方向上相邻的蓄电池单体60,60间的隔板61的图示。
图14A、图14B所示的线圈730不对蓄电池单体组6,6施加按压压力。如果从该状态将线圈730的一端固定，并使另一端朝向与线圈730的卷绕方向相反的方向旋转位移，则线圈730弹性扩径。由此，如图15A、图15B所示，线圈730能够将蓄电池单体组6,6彼此分离，并对各蓄电池单体组6,6的每一个施加朝向相反方向的两个外侧壁33,33按压的压力。此时，线圈730，与各蓄电池单体组6,6的每一个蓄电池单体60抵接，并单独地对蓄电池单体60施加压力。
被弹性扩径的线圈730，即使每个蓄电池单体60的宽度尺寸发生偏差，线圈730的每个间距的扩径量会变化而可以容易地追随该偏差。因此，线圈730，能够对蓄电池单体组6,6的全部的蓄电池单体60均匀地施加按压方向的压力。而且，线圈730的中心部的空间，也可以用作收容被设置于蓄电池单体组6,6上的配线等组件的空间、或用作供这些配线等组件插通的空间。
如图13所示，线圈730能够藉由螺旋状卷绕具有传热性的空心线材来形成。该情况下，藉由在由空心线材构成的线圈730的内部，流动由空气或液体组成的温控介质，从而线圈730的内部能够构成温控介质流路(第二温控介质流路)731。由此，不仅可以藉由设置于外侧壁33的温控介质流路36，还可以藉由线圈730内的温控介质流路731来与各蓄电池单体60之间进行热交换。因此，蓄电池单体60能够更效率佳地与热交换介质进行热交换。
如图16所示，也可以在线圈730和蓄电池单体组6,6之间配置具有传热性的接触部件732。接触部件732由硅树脂等形成。与线圈730相对向的接触部件732的面，形成沿线圈730的外周面凹设的圆弧面732a。接触部件732，分散由线圈730对蓄电池单体60产生的接触压力，维持热交换效率的同时，抑制蓄电池单体60的变形等不良情况。
如17A～图17F所示，线圈730藉由使其在外装体30内的配置作各种各样的变化，从而能够容易地改变对外装体30内的蓄电池单体组6的按压方向。例如，如图17A所示，在两个蓄电池单体组6,6之间配置有线圈730情况下，外装体30的高度方向的尺寸得到抑制。另一方面，如图17B所示，在相对于两个蓄电池单体组6,6的斜上方配置有线圈730的情况下，外装体30的宽度方向的尺寸得到抑制。
图17C是示出在外装体30内仅收容一个蓄电池单体组6的情况。线圈730配置在蓄电池单体组6和一方的外侧壁33之间。据此，外装体30的高度尺寸得到抑制。另外，线圈730能够将外装体30内的一个蓄电池单体组6朝向外侧壁33按压并保持。另一方面，图17D是相对于外装体30内的一个蓄电池单体组6线圈730被配置在斜上方。据此，外装体30的宽度方向的尺寸得到抑制。另外，线圈730能够将外装体30内的一个蓄电池单体组6朝向外侧壁33按压并保持。
在外装体30内的蓄电池单体组6，在可以藉由另一个保持机构7而与外侧壁33可热交换地接触的情况下，线圈730也不一定必须对蓄电池单体组6朝向外侧壁33按压。例如，如图17E所示，一个线圈730也可以将外装体30内的一个蓄电池单体组6按压在外装体30的下侧壁32上。另外，如图17F所示，与外装体30内的两个蓄电池单体组6,6对应的两个线圈730,730，也可以分别将蓄电池单体组6按压在外装体30的下侧壁32上。
如图18A、图18B所示的保持机构7由凸轮部件740构成。凸轮部件740由铝、铝合金等的刚性体构成。凸轮部件740的轴线方向(旋转中心)沿外装体30的长度方向延伸。凸轮部件740，其从旋转中心起算的半径，相对于旋转方向，具有连续变化(增大)的截面形状。
图18A是示出在两个蓄电池单体组6,6之间沿高度方向配置有两个凸轮部件740,740的状态。在外装体30的内部没有设置中间壁34。按压板741介于凸轮部件740,740和蓄电池单体组6,6之间，按压板741，防止因凸轮部件740的滑动而对蓄电池单体60产生损伤。
图18A是示出相对于对蓄电池单体组6的按压方向(沿D2方向的方向)，两个凸轮部件740,740的半径缩小的状态。如果各凸轮部件740,740从该状态旋转，则沿蓄电池单体组6,6的按压方向的凸轮部件740,740的半径逐渐增加。图18B是示出凸轮部件740,740的沿对蓄电池单体组6的按压方向的半径增加到最大的状态。如果凸轮部件740,740从图18A所示的旋转位移位置配置到图18B所示的旋转位移位置，则蓄电池单体组6,6被凸轮部件740,740的外周面推动而分离，并被朝向相反的方向按压。
根据由这种凸轮部件740构成的保持机构7，藉由调整凸轮部件740的旋转位移量，能够维持蓄电池单体组6的按压压力不变。另外，由于凸轮部件740由刚性体构成，因此，即使蓄电池单体组6发生瞬时的离心力G，也能够保持按压压力。
由凸轮部件740构成的保持机构7，优选具有用于维持凸轮部件740的旋转位移位置的固定部件742。图19是示出了固定部件742的一例。固定部件742由金属板组成，具有与被配置在外装体30内的上述两个凸轮部件740,740对应的两个卡合孔742a,742a。卡合孔742a形成为多边形状(在本实施方式中为星形)，可供凸轮部件740的多边形状(在本实施方式中为星形)的旋转轴部740a插通并卡合该旋转轴部740a。固定部件742，例如被固定在外装体30的端面30a上，且使各个凸轮部件740的旋转轴部740a分别插通各卡合孔742a。由此，能够容易地将凸轮部件740维持在规定的旋转位移位置。
图20所示的保持机构7由按压部件750构成，按压部件750由铝、铝合金等可塑性变形的金属构成。按压部件750形成为筒形，并沿外装体30的长度方向延伸，被配置在外装体30内的两个蓄电池单体组6,6之间。在外装体30的内部没有设置中间壁34。图20是示出塑性变形前的按压部件750。在该状态下，按压部件750是狭窄的，可以容易地插入被并列的蓄电池单体组6,6之间的空间。接触部件751介于按压部件750和蓄电池单体组6,6之间，所述接触部件751用于防止因与按压部件750的接触而使蓄电池单体60产生变形等。
藉由使用适当的铆接治具从上下方向铆接，使被插入蓄电池单体组6,6之间的按压部件750塑性变形。图21A、图21B是示出使用铆接治具752来铆接按压部件750的方法的一例。铆接治具752在轴部752a的四周具有多个铆接部件752b。本实施方式所示的铆接治具752，具有并列在轴部752a的轴方向上的三个铆接部件752b。各铆接部件752b其高度方向的尺寸不同，形成为从图21A中的右侧向左侧高度逐渐增加。
如图21A所示，铆接治具752从外装体30的一方的端面30a的一侧被插入按压部件750的上方和下方。此时，铆接治具752从高度最小的铆接部件752b的一侧插入外装体30内。之后，铆接治具752以沿外装体30的长度方向贯穿外装体30和按压部件750之间的方式被压入。由此，如图21B所示，按压部件750被高度逐渐增加的多个铆接部件752b逐渐从上下方向被压垮，伴随于此，按压部件750在水平方向(沿D2方向的方向)上变宽。
变宽的按压部件750与左右接触部件751,751分别抵接，并经由接触部件751,751将蓄电池单体组6,6分离，并对各蓄电池单体组6,6施加朝向相反方向的外侧壁33,33按压的压力。由于维持了塑性变形后的按压部件750的变宽的状态，因此，按压部件750能够对蓄电池单体组6,6施加稳定的按压压力。此外，如果按压部件750能够以藉由被从上下方向压垮而变宽的方式塑性变形，则不限于形成为六角筒形，例如也可以是圆筒形等。
图22A、图22B所示的保持机构7，由连杆机构760构成。在外装体30的内部没有设置中间壁34。连杆机构760，具有沿蓄电池单体60的层叠方向配置的两个平行支承板761,761、及连结这两个支承板761,761之间的多个平行连结部件762。连结部件762的两端部，与各支承板761,761可回转地连结。这样构成的连杆机构760，藉由使两个支承板761,761向沿蓄电池单体60的层叠方向的相反方向相对移动，可以减小或者增大支承板761,761彼此之间的间隔。
连杆机构760，以两个支承板761,761分别面对蓄电池单体组6,6的侧面的方式配置在外装体30内的两个蓄电池单体组6,6之间。此时，如图22A所示，连杆机构760形成使两个支承板761,761彼此靠近且宽度尺寸减小的状态。在该状态下，连杆机构760不会对蓄电池单体6,6产生任何按压方向的压力，因此，能够容易地插入外装体30内的蓄电池单体组6,6之间。之后，如果两个支承板761,761沿蓄电池单体60的层叠方向互相朝向相反的方向相对移动，则图22B所示，支承板761,761彼此之间的间隔增大。由此，连杆机构760将蓄电池单体组6,6分离，并对各蓄电池单体组6,6施加朝向相反方向的外侧壁33,33按压的压力。
如图22A所示，藉由对支承板761,761施加沿蓄电池单体60的层叠方向夹持的力，可以增大支承板761,761彼此之间的间隔。支承板761,761能够使用端板进行夹持。在图22A、图22B中，在端板4和也可以用作端板的I/F盒2的侧壁部201之间夹持有支承板761,761。由此，由于仅藉由从两侧使用端板(端板4，侧壁部201)来夹持蓄电池单体组6,6即可操作连杆机构760，因此，不需要用于操作连杆机构760的特殊作业，就可以容易地对蓄电池单体组6,6施加按压压力。
图23所示的保持机构7由楔形机构770构成，楔形机构770具有贯穿外装体30的通孔771和插入该通孔771中的楔形部件772。在外装体30的内部没有设置中间壁34。本实施方式所示的通孔771，被配置在与外装体30中的两个蓄电池单体组6,6之间对应的上侧壁31上。楔形部件772的圆柱状的轴部772a的前端形成为锥形，从而具有斜面772b。该楔形部件772构成为在轴部772a的外周面具有外螺纹且与形成在通孔771内的内螺纹螺合。
如果在通孔771内螺合有楔形部件772，则如图24所示，轴部772a的前端的斜面772b与蓄电池单体组6,6的角部6a,6a抵接。如果楔形部件772被进一步压入，则斜面772b推压蓄电池单体组6,6的角部6a,6a，然后沿其斜面772b将两个蓄电池单体组6,6分离，并朝向外侧壁33,33向相反的方向按压。因此，仅藉由从外装体30的外侧将楔形部件772插入通孔771中，便能够容易地对外装体30内的蓄电池单体组6,6施加按压压力。另外，由于楔形部件772与通孔771螺合，因此，藉由调整楔形部件772的旋转量，能够容易地调整对于蓄电池单体组6,6的按压量。
楔形机构770也可以在外装体30上设置多个。另外，如图23、图24所示，蓄电池单体组6优选使用适当的约束带65一体化。由此，由于使用较少的楔形机构770便能够按压蓄电池单体组6，因此，能够减少零件个数，并提高蓄电池装置1的组装性。此外，楔形机构770也可以构成为从外装体30的下侧壁32插入楔形部件772。
图25所示的保持机构7由填充部件780构成。在外装体30的内部没有设置中间壁34。填充部件780大致呈长方体，并被配置在外装体30内的两个蓄电池单体组6,6之间，且横跨蓄电池单体60的层叠方向的整个长度而延伸。如图26、图27所示，填充部件780具有填充有空气等气体的气体填充层781和填充有环氧树脂等固化性树脂的树脂填充层782。树脂填充层782被配置在气体填充层781的外周，包围该气体填充层781。与被配置在中央的气体填充层781相比，其外周的树脂填充层782形成为较薄的层状。因此，与气体填充层781相比，树脂填充层782的容积较小。气体填充层781和树脂填充层782例如由具有双重结构的袋状的挠性层叠膜783构成。
在填充部件780的一端，具有由金属或硬质树脂等硬质材料形成的末端部784。在末端部784具有与气体填充层781内部连通的气体填充用第一接头部785和与树脂填充层782内部连通的树脂填充用第二接头部786。第一接头部785和第二接头部786自末端部784突出。
填充部件780，在收缩状态下被插入外装体30内的蓄电池单体组6,6之间，该收缩状态是气体填充层781和树脂填充层782中基本上没有填充气体和固化性树脂的状态。由于填充部件780是收缩状态，因此，能够容易地进行插入作业。之后，首先，从第一接头部785向气体填充层781内注入气体。由此，气体填充层781膨胀，将蓄电池单体组6,6分离，并对各蓄电池单体组6,6施加朝向相反方向的外侧壁33按压的压力。但是，由于此时的压力是气体填充层781内的具有压缩性的气体产生的压力，因此，不足以相对于外侧壁33稳定地保持蓄电池单体组6。
接着，如果从第二接头部786向树脂填充层782内注入固化性树脂，则树脂填充层782膨胀，进一步对蓄电池单体组6施加朝向外侧壁33按压的压力。之后，如果树脂填充层782内的固化性树脂固化，则由填充部件780产生的按压压力得到维持。由此，填充部件780能够将蓄电池单体组6稳定地保持在外侧壁33。
根据该填充部件780，藉由气体填充层781的膨胀，能够将蓄电池单体组6,6分离，并对各蓄电池单体组6,6施加朝向相反方向的外侧壁33,33按压的压力，而无需等待树脂填充层782内的固化性树脂的固化。因此，在直到固化性树脂固化为止的期间，无需使用其他的方法将蓄电池单体组6朝向外侧壁33按压。由于固化性树脂的固化后按压压力仍被维持，因此，能够容易地对蓄电池单体组6施加稳定的按压压力。另外，气体填充层781和树脂填充层782能够容易地追随蓄电池单体组6,6的侧面形状。因此，填充部件780允许每一个蓄电池单体60的宽度尺寸的偏差，并能够对每一个蓄电池单体60均匀地施加压力。另外，填充部件780，利用末端部784的第一接头部785和第二接头部786，能够容易地从外装体30的端面30a侧进行气体和固化性树脂的注入作业。
如图28、图29所示，填充部件780的末端部784的第一接头部785和第二接头部786也可以是母接头部。从末端部784突出的各接头部785,786的突出量得到抑制，因此，可实现末端部784的小型化。
如图30～图32所示，树脂填充层782可以具有横穿气体填充层781的路径部782a。本实施方式所示的路径部782a横跨填充部件780的长度方向而延伸。路径部782a沿填充部件780的宽度方向即蓄电池单体组6,6的按压方向(沿D2方向的方向)设置，将填充部件780内的气体填充层781上下一分为二。因此，在末端部784设置有与两个气体填充层781,781对应的两个第一接头部785,785。另外，在本实施方式所示的末端部784，两个第二接头部786,786分开上下设置，以使固化性树脂充分地分布在包含路径部782a的树脂填充层782内。这些接头部785,786也可以与图28、图29相同，由母接头部构成。
如果树脂填充层782内的固化性树脂固化，则如图32所示，路径部782a起到一体连接并强化左右树脂填充层782,782的作用。藉由该路径部782a，填充部件780对蓄电池单体组6朝向外侧壁33的按压方向的强度提高。因此，能够将各蓄电池单体组6,6相对于外侧壁33,33更稳定地保持。此外，这种路径部782a可以仅沿填充部件780的长度方向部分地(间断地)形成。
[蓄电池装置的制造方法]
如以上说明所述，蓄电池装置1，是藉由在外装体30内保持将多个蓄电池单体60层叠而构成的蓄电池单体组6而获得。蓄电池单体组6并列配置在外装体30的两个外侧壁33,33之间的蓄电池单体组收容部301,301。之后，将保持机构7配置在蓄电池单体组6,6之间，并对多个蓄电池单体组6,6施加朝向具有温控介质流路36的外侧壁33,33按压的压力。由此，蓄电池单体组6被按压在外侧壁33的热交换面即内表面33a上，可热交换地接触，并维持该接触状态地被保持在外装体30内。
这样获得的蓄电池装置1，能够高密度地层叠多个蓄电池单体60，而不会导致蓄电池单体组6的大型化。蓄电池装置1，不需要为了使蓄电池单体60与外侧壁33的内表面33a接触而单独地固定蓄电池单体60。因此，根据该制造方法，能够使每一个蓄电池单体60容易地与外侧壁33的内表面33a可热交换地接触，并保持该接触状态。
[蓄电池装置的另一实施方式]
在以上的实施方式所示的蓄电池装置1中，夹持I/F盒2地设置有两个蓄电池单体搭载部3,3，但蓄电池单体搭载部3也可以仅设置于I/F盒2中的任意一侧。
另外，在以上的各实施方式中，收容蓄电池单体组6的外装体30形成为筒形，但外装体不限定于筒形。外装体也可以形成为例如具有可以与上部拆装的盖体的箱形(浴缸形)。该情况下，藉由从取下盖体的开放状态的外装体的上方，向外装体内单独地收容具有隔板61的蓄电池单体60，从而能够在外装体内构成蓄电池单体组6。在外装体具有中间壁34的情况下，凹部38能够设置成可以从上方卡合电池单体组6的凸部618。
即使在使用这种箱形(浴缸形)的外装体的情况下，也可以使用上述保持机构7，将并列配置的蓄电池单体组6朝向外装体的相反方向的两个外侧壁按压。与上述实施方式相同，蓄电池单体组6藉由朝向外侧壁移动，能够使凸部617与外侧壁的凹部37从横方向卡合。该情况下的保持机构7，可以从外装体的上方插入并列的蓄电池单体组6之间，也可以在被配置于蓄电池单体60的层叠方向的两端侧的外装体的壁部的一部分上设置开口部，并从该开口部插入外装体内的并列的蓄电池单体组6之间。
附图标记
1 蓄电池装置
210 侧壁部(端板)
30 外装体
33 外侧壁
36 温控介质流路(第一温控介质流路)
4 端板
6 蓄电池单体组
60 蓄电池单体
7 保持机构
710 树脂(保持机构)
720 板簧(保持机构)
730 线圈(保持机构)
731 温控介质流路(第二温控介质流路)
742 固定部件
750 按压部件(保持机构)
760 连杆机构(保持机构)
761 支承板
762 连结部件
770 楔形机构(保持机构)
771 通孔
772 楔形部件
772b 斜面
780 填充部件(保持机构)
781 气体填充层
782 树脂填充层
782a 路径部
784 末端部
785 第一接头部(接头部)
786 第二接头部(接头部)。

Claims (24)

1.一种蓄电池装置，其具备：
外装体，其具有两个外侧壁；
并列配置的多个蓄电池单体组，其配置在前述外装体的前述两个外侧壁之间，由多个层叠的蓄电池单体构成；
第一温控介质流路，其分别设置于前述外装体的前述两个外侧壁，并流通可经由前述外侧壁而与前述蓄电池单体进行热交换的温控介质；及，
保持机构，其对前述外装体内的前述蓄电池单体组施加朝向具有前述第一温控介质流路的前述外侧壁按压的压力，由此，使前述蓄电池单体组可热交换地与前述外侧壁接触，并将前述蓄电池单体组保持在前述外装体内，
前述保持机构被配置在前述多个蓄电池单体组之间，对前述多个蓄电池单体组，施加将前述蓄电池单体组彼此分离并朝向相反方向的前述两个外侧壁按压的压力。
2.根据权利要求1所述的蓄电池装置，其中，前述第一温控介质流路设置于前述外侧壁的内部。
3.根据权利要求1所述的蓄电池装置，其中，前述外装体是以沿前述蓄电池单体的层叠方向的方向为挤压方向的挤压成型品。
4.根据权利要求2所述的蓄电池装置，其中，前述外装体是以沿前述蓄电池单体的层叠方向的方向为挤压方向的挤压成型品。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的蓄电池装置，其中，前述保持机构由可因化学反应而膨胀的树脂或能够以规定的填充压力填充至前述外装体内的树脂构成，利用前述树脂的膨胀压力或填充压力，对前述蓄电池单体组，施加朝向具有前述第一温控介质流路的前述外侧壁按压的压力。
6.根据权利要求5所述的蓄电池装置，其中，前述树脂将前述蓄电池单体组保持在前述外装体内，且在与所述树脂相邻的部位具有避让空间，所述避让空间允许前述树脂在向前述树脂输入载荷而发生变形时进入。
7.根据权利要求1～4中任一项所述的蓄电池装置，其中，前述保持机构由形状记忆合金板簧构成，
前述板簧利用弹簧反作用力，对前述蓄电池单体组，施加朝向具有前述第一温控介质流路的前述外侧壁按压的压力。
8.根据权利要求1～4中任一项所述的蓄电池装置，其中，前述保持机构由具有弹性的线圈构成，所述线圈配置为其轴线方向沿前述蓄电池单体的层叠方向；
前述线圈藉由弹性扩径，对前述蓄电池单体组，施加朝向具有前述第一温控介质流路的前述外侧壁按压的压力。
9.根据权利要求8所述的蓄电池装置，其中，前述线圈藉由朝向与卷绕方向相反的方向旋转位移而扩径。
10.根据权利要求8所述的蓄电池装置，其中，前述线圈由具有传热性的空心线材构成，前述空心线材的内部构成第二温控介质流路。
11.根据权利要求9所述的蓄电池装置，其中，前述线圈由具有传热性的空心线材构成，前述空心线材的内部构成第二温控介质流路。
12.根据权利要求1～4中任一项所述的蓄电池装置，其中，前述保持机构由凸轮部件构成，所述凸轮部件由刚性体构成，该刚性体的从旋转中心起算的半径，相对于旋转方向，具有连续变化的截面形状；
前述凸轮部件配置在使其半径沿前述蓄电池单体组的按压方向增加的旋转位移位置，由此，对前述蓄电池单体组，施加朝向具有前述第一温控介质流路的前述外侧壁按压的压力。
13.根据权利要求12所述的蓄电池装置，其中，在前述凸轮部件的至少一方的端部，具有维持前述凸轮部件的旋转位移位置的固定部件。
14.根据权利要求1～4中任一项所述的蓄电池装置，其中，前述保持机构由按压部件构成，所述按压部件利用塑性变形可以增大前述蓄电池单体组的按压方向的宽度尺寸；
前述按压部件利用塑性变形，对前述蓄电池单体组，施加朝向具有前述第一温控介质流路的前述外侧壁按压的压力。
15.根据权利要求1～4中任一项所述的蓄电池装置，其中，前述保持机构由连杆机构构成，所述连杆机构具有沿前述蓄电池单体的层叠方向配置的两个平行支承板、及横跨两个前述支承板可回转地连结的多个平行连结部件，所述连杆机构藉由使前述支承板彼此沿前述蓄电池单体的层叠方向朝向互相相反的方向相对移动，能够增大前述支承板彼此之间的间隔；
前述连杆机构，藉由增大前述支承板彼此之间的间隔，对前述蓄电池单体组，施加朝向具有前述第一温控介质流路的前述外侧壁按压的压力。
16.根据权利要求15所述的蓄电池装置，其中，在前述蓄电池单体组中的前述蓄电池单体的层叠方向的两端分别配置有端板，
前述连杆机构的前述支承板被夹持在前述端板之间，由此，维持增大间隔的状态。
17.根据权利要求1～4中任一项所述的蓄电池装置，其中，前述保持机构由楔形机构构成，所述楔形机构具有贯穿前述外装体的通孔、及前端具有斜面的楔形部件；
插入前述通孔中的前述楔形部件的前述斜面，与前述蓄电池单体组接触，由此，对前述蓄电池单体组，施加朝向具有前述第一温控介质流路的前述外侧壁按压的压力。
18.根据权利要求1～4中任一项所述的蓄电池装置，其中，前述保持机构由填充部件构成，所述填充部件具有填充有气体的气体填充层、及配置在前述气体填充层的外周并填充有固化性树脂的树脂填充层；
前述填充部件，其填充在前述树脂填充层中的前述固化性树脂，藉由填充在前述气体填充层中的前述气体的压力，在按压前述蓄电池单体组的状态下固化，由此，对前述蓄电池单体组，施加朝向具有前述第一温控介质流路的前述外侧壁按压的压力。
19.根据权利要求18所述的蓄电池装置，其中，前述填充部件在末端部具有用于向前述气体填充层填充前述气体的接头部、及用于向前述树脂填充层填充前述固化性树脂的接头部。
20.根据权利要求19所述的蓄电池装置，其中，前述接头部是母接头部。
21.根据权利要求18所述的蓄电池装置，其中，前述树脂填充层具有路径部，所述路径部沿前述蓄电池单体组的按压方向横穿前述气体填充层。
22.根据权利要求19所述的蓄电池装置，其中，前述树脂填充层具有路径部，所述路径部沿前述蓄电池单体组的按压方向横穿前述气体填充层。
23.根据权利要求20所述的蓄电池装置，其中，前述树脂填充层具有路径部，所述路径部沿前述蓄电池单体组的按压方向横穿前述气体填充层。
24.一种蓄电池装置的制造方法，在具有两个外侧壁且前述两个外侧壁分别设置有温控介质流路的外装体的前述两个外侧壁之间，并列配置由多个层叠的蓄电池单体构成的多个蓄电池单体组，之后，对前述多个蓄电池单体组，施加将前述蓄电池单体组彼此分离并朝向相反方向的前述两个外侧壁按压的压力，由此，将前述蓄电池单体组，以与前述外侧壁可热交换地接触的状态保持在前述外装体内。
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