CN114583348B - 电池组 - Google Patents

电池组 Download PDF

Info

Publication number
CN114583348B
CN114583348B CN202111186798.XA CN202111186798A CN114583348B CN 114583348 B CN114583348 B CN 114583348B CN 202111186798 A CN202111186798 A CN 202111186798A CN 114583348 B CN114583348 B CN 114583348B
Authority
CN
China
Prior art keywords
battery pack
battery
heat conductive
lateral
battery cells
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202111186798.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN114583348A (zh
Inventor
谷口直央
尾关明弘
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Publication of CN114583348A publication Critical patent/CN114583348A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN114583348B publication Critical patent/CN114583348B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/615—Heating or keeping warm
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425—Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/617—Types of temperature control for achieving uniformity or desired distribution of temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625—Vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/653—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by electrically insulating or thermally conductive materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655—Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6554—Rods or plates
    • H01M10/6555—Rods or plates arranged between the cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/657—Means for temperature control structurally associated with the cells by electric or electromagnetic means
    • H01M10/6571—Resistive heaters
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/183—Sealing members
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/209—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for prismatic or rectangular cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/218—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material
    • H01M50/22—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material of the casings or racks
    • H01M50/227—Organic material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/271—Lids or covers for the racks or secondary casings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/289—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/505—Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing comprising a single busbar
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

本发明的电池组具备：电池堆，构成为包括在厚度方向上排列的多个电池单元；壳体，容纳电池堆；加热基板，具有通过通电而发热的多个金属图案，以使各金属图案分别与电池单元对置的方式配置于壳体的内部；以及多个导热片，分别夹设于多个电池单元与多个金属图案之间。

Description

电池组
技术领域
本公开涉及电池组。
背景技术
以往公知有在容纳有由多个电池单元构成的电池模块的收纳容器的盖部的内面安装了片加热器的电池组(例如，参照日本特开2014-194904号公报)。
对于由多个电池单元构成的电池模块而言，在低温时性能降低。因此，在该电池组中，通过用片加热器将收纳容器加热，从而隔着该收纳容器间接地将电池模块加热。
然而，若为上述那样的结构，则由于对电池模块进行加热，因此有可能根据各电池单元的位置而产生温度差。即，以上述那样的结构，不能对每个电池单元进行加热，因此各电池单元有可能不同时升温(产生升温不均)。
发明内容
因此，本公开的目的在于获得一种能够对容纳于壳体的多个电池单元的每一个进行加热的电池组。
为了实现上述的目的，第1形态的电池组具备：电池堆，构成为包括在厚度方向上排列的多个电池单元；壳体，容纳上述电池堆；加热基板，具有通过通电而发热的多个金属图案，以使各金属图案分别与上述电池单元对置的方式配置于上述壳体的内部；以及多个导热片，分别夹设于多个上述电池单元与多个上述金属图案之间。
根据第1形态的电池组，多个电池单元在厚度方向上排列并容纳于壳体的内部，并且配置有具有通过通电而发热的多个金属图案的加热基板。加热基板的各金属图案与各电池单元对置，并在各电池单元与各金属图案之间分别夹设有导热片。因此，通过各金属图案发热，从而经由各导热片将各电池单元加热。即，将容纳于壳体的多个电池单元的每个电池单元加热。
第2形态的电池组构成为：在第1形态的电池组的基础上，在上述加热基板，设置有规定设置上述导热片的区域的电阻标记。
根据第2形态的电池组，在加热基板设置有规定设置导热片的区域的电阻标记。因此，能够将导热片无错位地轻易地进行设置，结果是将各电池单元高效地加热。
第3形态的电池组构成为：在第2形态的电池组的基础上，上述金属图案的长度比上述电阻标记的长度长。
根据第3形态的电池组，金属图案的长度比电阻标记的长度长。这里，对于金属图案而言，通过其长度(金属线的长度)、宽度(金属线的根数)、金属线的粗细来调整电阻值(发热量)。因此，即使在金属图案的宽度一定并且欲获得规定值以上的发热量的情况下，也避免使金属线的粗细变细。由此，即使形成金属图案的宽度方向的设置区域较小，也能够不使该金属图案断线地进行电阻值(发热量)的调整。
第4形态的电池组构成为：在第1形态～第3形态中的任一项所述的电池组的基础上，上述金属图案是铜图案。
根据第4形态的电池组，金属图案为铜图案。这里，铜具有在低温时电阻率较小并在高温时电阻率较大这一电阻率的温度特性。因此，在低温时发热量变大，因此将各电池单元分别在短时间内升温。而且，在高温时发热量变小，因此防止各电池单元中的起火。
第5形态的电池组构成为：在第1形态～第4形态中的任一项所述的电池组的基础上，上述壳体树脂制，在密闭状态下容纳上述电池堆。
根据第5形态的电池组，壳体为树脂制，在密闭状态下容纳电池堆。这里，树脂制的壳体的热传导率较低，难以将内部的热向外部散热。因此，即使是各金属图案仅与各电池单元的一个壁面对置的加热基板，也将容纳于所密闭的壳体的各电池单元高效地升温。
第6形态的电池组构成为：在第1形态～第5形态中的任一电池组的基础上，上述电池堆是辅助用电源。
根据第6形态的电池组，电池堆是辅助用电源。因此，例如在搭载于自动驾驶车辆的情况下，即使主电源因故障等而不发挥功能，也能够行驶一定程度的距离，从而能够使该自动驾驶车辆移动至安全的场所。
第7形态的电池组构成为：在第1形态～第6形态中的任一项所述的电池组的基础上，具备加强部件，该加强部件形成为能够在内侧容纳上述电池堆的框状，并配置于上述壳体的内部，在上述加强部件的上端部配置有在上述厚度方向上延伸的连结部。
根据第7形态的电池组，在配置于壳体的内部的加强部件的上端部配置有在电池单元的厚度方向上延伸的连结部。因此，即使从电池单元的厚度方向输入载荷，也能够由该连结部形成支承棒来确保耐载荷性能。
第8形态的电池组构成为，在第1形态～第7形态中的任一项所述的电池组的基础上，具备：横盖部，将形成于上述壳体的一侧部的开口部封闭；和上盖部，将形成于上述壳体的上部的开口部封闭，上述横盖部具有供形成于上述上盖部的卡止部卡止的被卡止部。
根据第8形态的电池组，横盖部具有供形成于上盖部的卡止部卡止的被卡止部。因此，与壳体具有供形成于上盖部的卡止部卡止的被卡止部的情况相比，降低了该壳体的高度，相应地将电池组小型化。
第9形态的电池组构成为，在第1形态～第8形态中的任一项所述的电池组的基础上，具备：横盖部，将形成于上述壳体的一侧部的开口部封闭；和汇流条，将设置于上述电池堆的电极端子与设置于上述横盖部的电极端子电连接，上述横盖部具有在上述汇流条的安装时防止该汇流条的横向倾倒的横向倾倒防止部。
根据第9形态的电池组，横盖部具有在汇流条的安装时防止该汇流条的横向倾倒的横向倾倒防止部。因此，与横盖部不具有该横向倾倒防止部的情况相比，提高安装汇流条的作业性。
第10形态的电池组构成为：在第9形态的电池组的基础上，上述横向倾倒防止部由供形成于上述汇流条的爪部插入的狭缝部构成。
根据第10形态的电池组，由供形成于汇流条的爪部插入的狭缝部构成横向倾倒防止部。因此，与另外设置横向倾倒防止部的情况相比，简化该横向倾倒防止部的构造。
如以上那样，根据本公开，能够对容纳于壳体的多个电池单元的每一个进行加热。
附图说明
将基于以下附图对优选的实施例进行描述，其中，
图1是表示本实施方式所涉及的电池组的分解立体图。
图2是表示设置于本实施方式所涉及的电池组的外壳内的加强部件的分解立体图。
图3是放大表示本实施方式所涉及的电池组的外罩部件的卡止部和连接器模块的被卡止部的分解立体图。
图4是放大表示将本实施方式所涉及的电池组的电池堆与连接器模块电连接的汇流条的连接构造的分解立体图。
图5是表示设置于本实施方式所涉及的电池组的外壳内的电池堆与加热基板的位置关系的分解立体图。
图6是表示设置于本实施方式所涉及的电池组的外壳内的电池堆和加热基板的剖视图。
图7是表示设置于本实施方式所涉及的电池组的外壳内的加热基板的俯视图。
图8是表示用于设置于本实施方式所涉及的电池组的外壳内的加热基板的铜的相对于温度的电阻率的坐标图。
具体实施方式
以下，基于附图对本公开的实施方式详细地进行说明。此外，本实施方式所涉及的电池组10(参照图1)是搭载于通过电力行驶的自动驾驶车辆(省略图示)的辅助用电源。即，该电池组10是用于即使在成为主电源的电池堆(省略图示)因故障等而不发挥功能的情况下也使得自动驾驶车辆能够行驶一定的距离的备用电源。
另外，为了便于说明，在各附图中，将适当地示出的箭头UP作为电池组10的上方向，将箭头FR作为电池组10的前方向，并将箭头RH作为电池组10的右方向。因此，在以下的说明中，在没有特别说明地记载了上下、前后、左右的方向的情况下，表示电池组10中的上下方向的上下、电池组10中的前后方向的前后、电池组10中的左右方向的左右。
如图1、图2所示，本实施方式所涉及的电池组10具有树脂制的作为壳体的外壳20、沿着外壳20的内表面配置的金属制的加强部件30(在图1中省略)、容纳于加强部件30的内侧(外壳20的内部)的电池堆12(在图2中省略)、设置于电池堆12的上方的汇流条模块18、配置于汇流条模块18的上方的作为金属板的排烟板40。
并且，本实施方式所涉及的电池组10具有能够封闭形成于外壳20的上部的开口部20U的作为上盖部的树脂制的外罩部件50、能够封闭形成于外壳20的一侧部(左侧部)的开口部20L的作为横盖部的树脂制的连接器模块60、配置于连接器模块60的内侧的监视基板58、以及安装于连接器模块60的外侧的逆止阀80。
外壳20例如由聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等树脂材料形成，并具有以左右方向为长边方向的矩形平板状的底壁26、以左右方向为长边方向的矩形平板状的前壁22和后壁24、以及以前后方向为长边方向的矩形平板状的右侧壁28。此外，该右侧壁28相当于另一侧部(右侧部)。
外壳20的左侧部为开口部20L，通过细长的连结部件25将前壁22与后壁24的左上端部连结为一体。即，外壳20的左侧部形成为矩形框状。在形成为该矩形框状的左侧部，例如通过螺钉固定等来安装由聚苯硫醚(PPS)等树脂材料形成为大致矩形平板状的连接器模块60，由此将该左侧部封闭。
如图2所示，加强部件30具有沿着前壁22的内表面配置的前壁32、沿着后壁24的内表面配置的后壁34、沿着右侧壁28的内表面配置的右侧壁38、以及与连接器模块60的内表面对置的左侧壁36。即，该加强部件30形成为在上下方向上敞开的矩形框状(四方筒状)。
对于该加强部件30而言，前壁32和后壁34例如由厚度为1.4mm的钢板形成，左侧壁36和右侧壁38例如由厚度为5.5mm的铝板形成。而且，通过螺钉固定等将前壁32和后壁34的左右两端部分别安装于左侧壁36和右侧壁38的前端面和后端面。
在加强部件30的前壁32的上端部和后壁34的上端部配置有排烟板40。排烟板40例如由厚度为2.0mm左右的钢板形成为俯视大致“H”字状，通过螺钉固定等将在排烟板40的左右方向上延伸的前臂42和后臂44的左右两端部与突出设置于后述的支架16的臂16A一起安装于加强部件30的左侧壁36的上端部和右侧壁38的上端部。
由此，形成将排烟板40的前臂42和后臂44的左右方向中央部连结的(在后述的电池单元14的厚度方向上延伸的)连结部46配置于前壁32的上端部中的左右方向中央部与后壁34的上端部中的左右方向中央部之间的结构。此外，前臂42的宽度和后臂44的宽度形成为相同的宽度，连结部46的宽度形成得比前臂42和后臂44的宽度大。
外罩部件50例如由聚苯硫醚(PPS)等树脂材料形成为与底壁26几乎相同的大小的矩形平板状。而且，如在图3中详细地示出的那样，在外罩部件50的周缘部，等间隔地一体地形成有多个卡止部52。各卡止部52垂设为大致“U”字状，在外罩部件50的长边部形成有5个，在短边部形成有4个。
在外壳20的前壁22、后壁24、右侧壁28的各外表面中的上端部，一体地形成有供各卡止部52分别卡止的作为被卡止部的多个爪部48。即，在前壁22和后壁24的外表面中的上端部，等间隔地形成有5个爪部48，在右侧壁28的外表面中的上端部，等间隔地形成有4个爪部48。在连接器模块60的外表面中的上端部，也一体地形成有供各卡止部52卡止的作为被卡止部的多个爪部48。即，在连接器模块60的外表面中的上端部，等间隔地形成有4个爪部48。
在连接器模块60的内表面中的上端部，朝向连结部件25突出设置有前后一对销(省略图示)。而且，在连结部件25，形成有供该前后一对销嵌合的前后一对嵌合孔(省略图示)。即，连接器模块60构成为通过将各销与各嵌合孔嵌合来相对于外壳20的左侧部定位并安装。由此，形成将形成于外罩部件50的卡止部52相对于形成于连接器模块60的爪部48无错位地卡止的结构。
在外罩部件50与外壳20的上端部之间，设置有O型环54作为密封部件。该O型环54在俯视视角中形成为矩形状，沿着前壁22、后壁24、右侧壁28、连结部件25的上端部配置。同样，在连接器模块60与外壳20的左侧部之间，也设置有O型环56作为密封部件。该O型环56在侧视视角中形成为矩形状，沿着连接器模块60的周缘部(底壁26、前壁22、后壁24的各左端部以及连结部件25)配置。
这样，外罩部件50经由O型环54安装于外壳20，并且连接器模块60经由O型环56安装于外壳20，由此形成容纳有电池堆12等的树脂制的外壳20在防水和防尘状态下被密闭的结构。
如图1所示，电池堆12构成为包括具有形成为大致长方体形状的金属(例如铝)制的外壳14A的多个(例如4个)锂电池单元(以下，简称为“电池单元”)14、和向上方和左右两侧方敞开并容纳多个电池单元14的框状的支架16。多个电池单元14以前后方向为厚度方向在该前后方向上排列并容纳于支架16内。各电池单元14通过设置于其上方的汇流条模块18而以串联的方式电连接。此外，在汇流条模块18也设置有热敏电阻等。
如图4所示，通过前后一对汇流条70，将前后方向一侧(例如前侧)的电池单元14中的正电极端子14P、和前后方向另一侧(例如后侧)的电池单元14中的负电极端子(省略图示)分别与设置于连接器模块60的各电极端子66电连接。
各汇流条70具有细长的大致矩形平板状的主体部72、从主体部72的形成为弯曲状的长边方向一端部(右端部)一体地垂设的第1连接部74、以及从主体部72的长边方向另一端部(左端部)中的一个长边部侧一体地垂设的第2连接部76。
从沿着汇流条70的短边部的方向(前后方向)观察，各汇流条70的第1连接部74形成为大致“L”字状。而且，在各第1连接部74的前端部，以上下方向为轴向形成有大致圆形状(详细而言为正八边形状)的贯通孔74A。
通过向各第1连接部74的贯通孔74A分别插入设置于前侧的电池单元14的正电极端子14P的焊接螺栓15、和设置于后侧的电池单元14的负电极端子的焊接螺栓(省略图示)，并从上方侧将螺母17与各焊接螺栓15扭固，从而形成将各汇流条70的第1连接部74与前侧的电池单元14的正电极端子14P和后侧的电池单元14的负电极端子分别连接的结构。
各汇流条70的第2连接部76以朝向相互相反的方向(前方向和后方向)突出的方式垂设，从沿着汇流条70的长边部的方向(左右方向)观察，形成为大致“L”字状。在各第2连接部76的前端部，以上下方向为轴向形成有大致圆形状(详细而言为正八边形状)的贯通孔76A。另外，在各第2连接部76的前端部，一体地形成有在其突出方向延伸的矩形平板状的爪部78。
在连接器模块60的内表面中的上部，以前后一对的方式形成有俯视大致矩形状的收纳凹部62，在各收纳凹部62内，设置有供各第2连接部76电连接的金属制的电极端子66。在各电极端子66，形成有大致圆形状的贯通孔66A，各贯通孔66A与以上下方向为轴向形成于各收纳凹部62的底部的内螺纹部64连通。将螺栓19与该内螺纹部64扭固。
在收纳凹部62的前后方向外侧(第2连接部76的突出方向侧)的周缘部，形成有供爪部78插入的狭缝部68。各第2连接部76构成为通过将各爪部78插入于各狭缝部68而将各贯通孔76A配置于与各贯通孔66A及各内螺纹部64连通的位置。
通过将爪部78插入于狭缝部68，从而形成即便是第2连接部76仅设置于主体部72的长边方向另一端部(左端部)中的一个长边部侧而左右的平衡不好的汇流条70，也能防止各汇流条70向相互接近的方向的横向倾倒。此外，供爪部78插入的狭缝部68相当于横向倾倒防止部。
另外，如图1所示，在连接器模块60的外表面中的下部，形成有矩形框状的嵌合部61。在嵌合部61的内侧嵌合卡止有逆止阀80。逆止阀80用于将因异常发热而从电池单元14排出并在外壳20内充满的一氧化碳(CO)等气体排出。在逆止阀80连接有排气管98的一端部，从该排气管98向外部排出气体。此外，在排气管98的另一端部设置有垫圈99，防止异物从外部的进入。
在具有以上那样的结构的电池组10中，接下来对本实施方式所涉及的加热基板100进行说明。
如图5、图6所示，加热基板100沿着容纳电池堆12的外壳20的内部、即外壳20的底壁26的内面配置。即，加热基板100配置于外壳20的底壁26的内面与电池堆12(成为各电池单元14的外壳14A的长边部侧的底壁14D)的下表面之间。
如图7所示，加热基板100具有：基板主体(以下，简称为“基板主体”)102，由以左右方向为长边方向的厚度比较薄的大致矩形平板状的环氧树脂玻璃形成；作为多个(例如4个)金属图案的铜图案104，以在前后方向上排列的方式形成于基板主体102的表面(一个面)；以及多个导热片106，配置(粘贴)于各铜图案104上。
在基板主体102的适当位置，形成有紧固用的贯通孔102A。通过将螺钉等插入于改贯通孔102A并将该螺钉等与形成于外壳20的底壁26的内螺纹部(省略图示)扭固，从而将基板主体102安装于该底壁26。
铜图案104由反复进行多次以下动作的结构形成，即，作为1根金属线的铜线在从基板主体102的左右方向一端部侧向另一端部侧延伸后，在前后方向上偏移并折回，进而从左右方向另一端部侧向一端部侧延伸。各个铜图案104通过在一端部侧或者另一端部侧处的折回部分使前后方向的长度变长而相互分离，由1根铜线形成所有的铜图案104。通过该铜线的折回次数(由铜线的根数规定的铜图案104的宽度)、铜线的长度(铜图案104的长度)、以及铜线的粗细，调整铜图案104的电阻值(发热量)。
在基板主体102的形成有各铜图案104的部位，分别设置有矩形框状的电阻标记108。各电阻标记108规定设置各导热片106的区域，在各电阻标记108的内侧分别粘贴有导热片106。各铜图案104的左右方向的长度形成得比各电阻标记108的左右方向的长度长。
前后方向两侧的铜图案104中的各自由端部104A、104B延伸至基板主体102的左侧端部附近，一个自由端部104A与正电极连接，另一自由端部104B与负电极连接。各铜图案104以串联的方式电连接，构成为通过被通电而一起(几乎同时)发热。
如图8所示，之所以使用铜图案104作为金属图案是由于铜的电阻率的温度特性。对于铜而言，在低温时，电阻率较小，在高温时，电阻率较大。因此，若向铜图案104外加一定的电压，则在低温时发热量变大，因此升温功能变高，在高温时，发热量变小，因此能够避免达到电池单元14的燃点。
如图7所示，导热片106在俯视时形成为左右方向为长边方向的矩形平板状。如图6所示，导热片106的厚度形成得比基板主体102的厚度厚，但在各导热片106上配置各电池单元14的底壁14D的下表面(壁面)，通过各电池单元14的重量将各导热片106压溃为扁平状。
换言之，在相互对置的各电池单元14的底壁14D的下表面与各铜图案104的上表面之间分别夹设有导热片106，各导热片106的上表面以规定的压力与各电池单元14的底壁14D的下表面接触，各导热片106的下表面以规定的压力与各铜图案104的上表面接触。
这样，各铜图案104不是与各电池单元14直接接触的结构，而将从各铜图案104产生的热经由各导热片106向各电池单元14导热。即，本实施方式所涉及的加热基板100能够对每个电池单元14分别独立地加热(温度调整)。
在具备为以上那样的结构的加热基板100的本实施方式所涉及的电池组10中，接下来对其作用进行说明。
如上述的那样，在容纳有电池堆12的外壳20的底壁26的内面，设置有具有与各电池单元14对应的多个铜图案104的加热基板100。即，电池堆12中的各电池单元14的底壁14D的下表面与加热基板100的各铜图案104经由导热片106接触。
因此，若通过向加热基板100的各铜图案104外加一定的电压而使各铜图案104分别发热，则能够通过该发热的各铜图案104经由导热片106使各电池单元14分别升温。即，能够对每个电池单元14分别独立地加热。由此，能够抑制或者防止低温时的各电池单元14的性能降低。
并且，铜具有在低温时电阻率较小并且在高温时电阻率较大这一电阻率的温度特性(参照图8)。因此，由于在低温时发热量变大，因此能够使各电池单元14分别在短时间内升温。而且，由于在高温时发热量变小，因此没有将各电池单元14过度地加热的担忧，从而能够防止各电池单元14中的起火。
另外，由于将外壳20内密闭，因此即使加热基板100仅设置于外壳20的底壁26侧(即使各铜图案104仅与各电池单元14的底壁14D的下表面对置)，也能够使容纳于所密闭的外壳20的各电池单元14分别高效地升温。
另外，树脂制的外壳20能够将电池组10轻型化，并且热传导率较低(热电阻值较高)，从而难以将内部的热向外部(外部空气)散热。另外，对于环氧树脂玻璃制的基板主体102而言，耐热性也优异，热传导率也较低(热电阻值也较高)。因此，从各铜图案104产生的热难以经由基板主体102和外壳20向其他部位(也包括外部空气在内)传递。加上这样的结构也能够使各电池单元14分别高效地升温。
若具体地举出一个例子，则每10分钟能够升温5℃～6℃左右。另外，加热基板100的基板主体102由环氧树脂玻璃形成，因此即使形成得比较薄，也不易弯曲变形。因此，即使外壳20内的设置空间较少，也能够容易并且适当地设置该加热基板100。
另外，在加热基板100的基板主体102，设置有规定粘贴各导热片106的区域的电阻标记108。因此，能够不使各导热片106错位地容易地进行粘贴，结果是能够高效地加热各电池单元14。
另外，各铜图案104的长度形成得比各电阻标记108的长度长。这里，对于铜图案104而言，通过其长度(铜线的长度)、宽度(铜线的根数)、铜线的粗细来调整电阻值(发热量)。因此，例如在各铜图案104的宽度一定并且欲获得规定值以上的发热量的情况下，在各铜图案104的长度比各电阻标记108的长度短的情况下，若不使构成各铜图案104的铜线的粗细变细，则不能获得规定值以上的发热量。
然而，在本实施方式所涉及的加热基板100中，各铜图案104的长度形成得比各电阻标记108的长度长，因此即使在各铜图案104的宽度(铜线的根数)一定并且欲获得规定值以上的发热量的情况下，也避免使构成各铜图案104的铜线的粗细变细。由此，即使形成各铜图案104的宽度方向(前后方向)的设置区域较小，也能够不使各铜图案104断线地调整电阻值(发热量)。
另外，如上述那样，将排烟板40的前臂42与后臂44的左右方向中央部连结的连结部46配置于前壁32的上端部中的左右方向中央部与后壁34的上端部中的左右方向中央部之间。即，连结部46作为前壁32的上端部与后壁34的上端部之间的支承棒发挥功能。
由此，即使外壳20不是金属制而为树脂制，相对于从前后方向(电池单元14的厚度方向)施加的外力(载荷)，也能够使其强度提高。即，即使从前后方向对具备树脂制的外壳20的电池组10输入碰撞载荷，也能够确保其碰撞耐性(耐载荷性能)。
另外，如上述那样，外罩部件50的卡止部52与相对于外壳20定位的连接器模块60的爪部48卡止。因此，与例如在比连接器模块60靠上方侧的位置配置连结部件25并与在该连结部件25(外壳20)形成的爪部卡止的情况相比，能够使外壳20的高度降低与该连结部件25的高度相应的大小。即，通过在连接器模块60的外表面中的上端部形成爪部48，能够抑制电池组10的高度增加，从而能够将电池组10小型化。
另外，如上述那样，各第2连接部76在使各贯通孔76A与各贯通孔66A及各内螺纹部64连通时(在将汇流条70安装于连接器模块60时)将各爪部78插入至各狭缝部68。因此，即使使手指从各汇流条70离开，也能够防止各汇流条70向相互接近的方向的横向倾倒。因而，通过将各螺栓19插入于各贯通孔76A和各贯通孔66A并与各内螺纹部64扭固来将各第2连接部76与各电极端子66连接，如此容易进行各螺栓19的扭固作业(能够使用于安装的作业性提高)。
另外，各汇流条70不向相互接近的方向横向倾倒，因此也能够防止短路等的产生，从而能够进一步确保安全性。另外，由供爪部78插入的狭缝部68构成横向倾倒防止部，因此与另外设置横向倾倒防止部的情况相比，能够简化构造。
另外，该电池组10中的电池堆12是辅助用电源。因此，即使主电源因故障等而不发挥功能，通过该电池组10(电池堆12)也能够行驶一定程度的距离。因此，例如能够使自动驾驶车辆移动至安全的场所或者能够修理的场所。
以上，基于附图对本实施方式所涉及的电池组10进行了说明，但本实施方式所涉及的电池组10并不限定于图示的内容，在不脱离本发明的主旨的范围内，能够适当地进行设计变更。例如，本实施方式所涉及的电池组10不仅可以搭载于自动驾驶车辆，也能够搭载于可以手动驾驶的电动汽车等。
另外，加热基板100并不限定于配置于外壳20的底壁26的结构，例如也可以配置于在电池堆12中成为各电池单元14的外壳14A的短边部侧的左右的侧壁(侧面)露出的支架16的左侧部和右侧部。另外，金属图案并不限定于铜图案，只要是在低温时发热量较大并且在高温时发热量较小的金属图案即可。

Claims (8)

1.一种电池组，其中，
所述电池组具备：
电池堆，构成为包括在厚度方向上排列的多个电池单元；
壳体，容纳所述电池堆；
加热基板，具有通过通电而发热的多个金属图案，以使各金属图案分别与所述电池单元对置的方式配置于所述壳体的内部；以及
多个导热片，分别夹设于多个所述电池单元与多个所述金属图案之间，
多个所述导热片配置于多个所述电池单元的底壁的下表面，通过各个所述电池单元的重量被压溃为扁平状，由此使各个所述导热片的上表面以规定的压力与各个所述电池单元的下表面接触，各个所述导热片的下表面以规定的压力与各个所述金属图案的上表面接触，
在所述加热基板，设置有规定设置所述导热片的区域的电阻标记，
所述金属图案的长度比所述电阻标记的长度长。
2.根据权利要求1所述的电池组，其中，
所述金属图案是铜图案。
3.根据权利要求1所述的电池组，其中，
所述壳体是树脂制，在密闭状态下容纳所述电池堆。
4.根据权利要求1所述的电池组，其中，
所述电池堆是辅助用电源。
5.根据权利要求1所述的电池组，其中，
具备加强部件，该加强部件形成为能够在内侧容纳所述电池堆的框状，并配置于所述壳体的内部，
在所述加强部件的上端部配置有在所述厚度方向上延伸的连结部。
6.根据权利要求1所述的电池组，其中，
具备：
横盖部，将形成于所述壳体的一侧部的开口部封闭；和
上盖部，将形成于所述壳体的上部的开口部封闭，
所述横盖部具有供形成于所述上盖部的卡止部卡止的被卡止部。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的电池组，其中，
具备：
横盖部，将形成于所述壳体的一侧部的开口部封闭；和
汇流条，将设置于所述电池堆的电极端子与设置于所述横盖部的电极端子电连接，
所述横盖部具有在所述汇流条的安装时防止该汇流条的横向倾倒的横向倾倒防止部。
8.根据权利要求7所述的电池组，其中，
所述横向倾倒防止部由供形成于所述汇流条的爪部插入的狭缝部构成。
CN202111186798.XA 2020-11-30 2021-10-12 电池组 Active CN114583348B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2020-198456 2020-11-30
JP2020198456A JP7491198B2 (ja) 2020-11-30 2020-11-30 電池パック

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN114583348A CN114583348A (zh) 2022-06-03
CN114583348B true CN114583348B (zh) 2024-05-10

Family

ID=81751840

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202111186798.XA Active CN114583348B (zh) 2020-11-30 2021-10-12 电池组

Country Status (3)

Country Link
US (1) US11955614B2 (zh)
JP (1) JP7491198B2 (zh)
CN (1) CN114583348B (zh)

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6379837B1 (en) * 1999-02-15 2002-04-30 Sony Corporation Battery device loaded on moving body
JP2006107819A (ja) * 2004-10-01 2006-04-20 Nitto Denko Corp 電源装置
DE102008059954A1 (de) * 2008-12-02 2010-06-10 Daimler Ag Batterie mit mehreren parallel und/oder seriell miteinander elektrisch verschalteten Batteriezellen und einer Kühlvorrichtung
WO2012133709A1 (ja) * 2011-03-31 2012-10-04 三洋電機株式会社 電源装置及び電源装置を備える車両
WO2012153230A1 (en) * 2011-05-06 2012-11-15 Optimal Energy (Pty) Ltd Cell stack and battery module with integrated heater and heater panels therefor
WO2014024451A1 (ja) * 2012-08-09 2014-02-13 三洋電機株式会社 電源装置及びこれを備える電動車両並びに蓄電装置
JP2014146489A (ja) * 2013-01-29 2014-08-14 Yazaki Corp バスバモジュール及び電源装置
JP2015049990A (ja) * 2013-08-30 2015-03-16 プライムアースＥｖエナジー株式会社 電池パック
CN105322114A (zh) * 2014-07-31 2016-02-10 株式会社杰士汤浅国际 电源组件
JP2016085879A (ja) * 2014-10-27 2016-05-19 ダイキョーニシカワ株式会社 車両用バッテリパック
JP2016122543A (ja) * 2014-12-24 2016-07-07 トヨタ自動車株式会社 電池冷却装置
JP2017004803A (ja) * 2015-06-11 2017-01-05 株式会社デンソー 組電池
JP2017191762A (ja) * 2016-04-15 2017-10-19 株式会社 アジアスター フィルム型ヒーター
CN107408647A (zh) * 2015-10-05 2017-11-28 株式会社Lg 化学 电池模块和包括该电池模块的电池组

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5063167B2 (ja) 2007-04-10 2012-10-31 三洋電機株式会社 懐炉
US8580423B2 (en) * 2009-10-22 2013-11-12 Samsung Sdi Co., Ltd. Bus bar holder and battery pack including the same
JP5978718B2 (ja) * 2012-03-30 2016-08-24 三菱マテリアル株式会社 温度調節機能付き電池
JP5664690B2 (ja) 2013-03-29 2015-02-04 株式会社豊田自動織機 電池パック
CN203326063U (zh) 2013-07-10 2013-12-04 上海卡耐新能源有限公司 一种具有控温功能的电池模组
JP6330379B2 (ja) * 2014-03-07 2018-05-30 株式会社豊田自動織機 電池パック
JP6416281B2 (ja) * 2014-11-28 2018-10-31 三洋電機株式会社 組電池及びそれを搭載した車両
KR101935013B1 (ko) * 2015-09-25 2019-01-03 주식회사 엘지화학 배터리 모듈, 이러한 배터리 모듈을 포함하는 배터리 팩 및 이러한 배터리 팩을 포함하는 자동차
JP7027255B2 (ja) * 2018-05-31 2022-03-01 本田技研工業株式会社 バッテリパック
US10991998B2 (en) 2019-01-28 2021-04-27 GM Global Technology Operations LLC Thermal interface member and method of making the same
KR20200097511A (ko) * 2019-02-08 2020-08-19 에스케이이노베이션 주식회사 배터리 모듈

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6379837B1 (en) * 1999-02-15 2002-04-30 Sony Corporation Battery device loaded on moving body
JP2006107819A (ja) * 2004-10-01 2006-04-20 Nitto Denko Corp 電源装置
DE102008059954A1 (de) * 2008-12-02 2010-06-10 Daimler Ag Batterie mit mehreren parallel und/oder seriell miteinander elektrisch verschalteten Batteriezellen und einer Kühlvorrichtung
WO2012133709A1 (ja) * 2011-03-31 2012-10-04 三洋電機株式会社 電源装置及び電源装置を備える車両
WO2012153230A1 (en) * 2011-05-06 2012-11-15 Optimal Energy (Pty) Ltd Cell stack and battery module with integrated heater and heater panels therefor
WO2014024451A1 (ja) * 2012-08-09 2014-02-13 三洋電機株式会社 電源装置及びこれを備える電動車両並びに蓄電装置
JP2014146489A (ja) * 2013-01-29 2014-08-14 Yazaki Corp バスバモジュール及び電源装置
JP2015049990A (ja) * 2013-08-30 2015-03-16 プライムアースＥｖエナジー株式会社 電池パック
CN105322114A (zh) * 2014-07-31 2016-02-10 株式会社杰士汤浅国际 电源组件
JP2016085879A (ja) * 2014-10-27 2016-05-19 ダイキョーニシカワ株式会社 車両用バッテリパック
JP2016122543A (ja) * 2014-12-24 2016-07-07 トヨタ自動車株式会社 電池冷却装置
JP2017004803A (ja) * 2015-06-11 2017-01-05 株式会社デンソー 組電池
CN107408647A (zh) * 2015-10-05 2017-11-28 株式会社Lg 化学 电池模块和包括该电池模块的电池组
JP2017191762A (ja) * 2016-04-15 2017-10-19 株式会社 アジアスター フィルム型ヒーター

Also Published As

Publication number Publication date
CN114583348A (zh) 2022-06-03
JP7491198B2 (ja) 2024-05-28
US20220173449A1 (en) 2022-06-02
US11955614B2 (en) 2024-04-09
JP2022086448A (ja) 2022-06-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN114583318B (zh) 电池组
EP3188282B1 (en) Electricity storage device
JP4009515B2 (ja) ヒュージブルリンクユニット
CN110783732B (zh) 安装有连接器的电路体以及汇流条模块
US20120141857A1 (en) Battery module
CN107615519B (zh) 蓄电模块
US10938006B2 (en) Connection member, electric component unit, and battery device
JP2013080693A (ja) 電池用配線モジュール
WO2018221002A1 (ja) 車両搭載用の電池パック
CN111599643B (zh) 电子模块
KR20170113362A (ko) 셀 연결 유닛 및 이를 포함하는 전지 모듈
CN114616931A (zh) 电路结构体
CN114583348B (zh) 电池组
EP4224595A1 (en) Battery pack
US20230282894A1 (en) Electrical box, battery, and power consuming device
CN110875456B (zh) 电池布线模块
US11984620B2 (en) Bus bar module
US20230261333A1 (en) Wiring module
CN111619303A (zh) 具有壳体组件的加热装置
CN113314793B (zh) 蓄电池组
KR20220094854A (ko) 배터리 팩
KR20230043052A (ko) 고내열성 커넥터 및 이를 포함하는 배터리 모듈, 배터리 팩, 자동차
JP6563765B2 (ja) 電池パック
CN115398762A (zh) 电路单元
CN117751479A (zh) 电池组

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant