CN116137369A - 电池模块 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种解体时的作业性优异的电池模块。电池模块具备在预定方向上层叠的多个电池单体(11)和用于将多个电池单体彼此电连接的多个汇流条(50)。多个汇流条包括在多个电池单体中的在预定方向上相邻的第一电池单体(11d)与第二电池单体(11a)之间延伸的第一汇流条(51)。第一汇流条具有:第一基部(226),其与第一电池单体连接;第二基部(221),其与第二电池单体连接;以及立起部(231),其具有从第一基部及第二基部立起的形状,并将第一基部与第二基部之间连接。在立起部的根部区域(236)设置有脆弱部(240)。
Description
技术领域
本发明涉及电池模块。
背景技术
例如,在日本特开2017-216095号公报中公开了一种电池模块,所述电池模块具备:电池单体层叠体,所述电池单体层叠体层叠多个电池单体而构成;以及多个汇流条,所述多个汇流条将在层叠方向上相邻的电池单体的正极外部端子及负极外部端子之间连接。在汇流条设置有脆弱部,所述脆弱部是相对于电池单体的层叠方向的压缩强度弱的部分。
另外,在日本特开2012-59451号公报中公开了一种汇流条模块,所述汇流条模块具备用于将相邻的蓄电元件之间电连接的多个汇流条、保持多个汇流条的多个汇流条保持部、以及将相邻的汇流条保持部彼此连结的连结部。在连结部,以预定部分的截面积比与预定部分相邻的部分小的方式设置有切口。
另外,在日本特开2011-253735号公报中公开了一种电池组,所述电池组具备:多个单电池,所述多个单电池具有气体放出阀并在预定方向上层叠;以及汇流条模块,所述汇流条模块将用于连接在预定方向上相邻的单电池的多个汇流条单元化。在汇流条模块设置有在从气体放出阀放出气体的情况下进行热熔融的脆弱部。
如上述的专利文献所公开的那样,已知有具备在一个方向上层叠的多个电池单体的电池模块,在这样的电池模块中,使用汇流条作为用于将多个电池单体相互电连接的部件。
另一方面,在电池模块的维护时等,有时想要解除汇流条对多个电池单体间的连接而将电池模块解体。然而,在以往的电池模块中,在汇流条对多个电池单体间的连接中,未充分地考虑电池模块的解体。
发明内容
发明所要解决的课题
因此,本发明的目的在于解决上述课题,提供一种解体时的作业性优异的电池模块。
本发明的电池模块具备在预定方向上层叠的多个电池单体和用于将多个电池单体彼此电连接的多个汇流条。多个汇流条包括第一汇流条,该第一汇流条在多个电池单体中的在预定方向上相邻的第一电池单体与第二电池单体之间延伸。第一汇流条具有:第一基部,所述第一基部与第一电池单体连接;第二基部,所述第二基部与第二电池单体连接;以及立起部,所述立起部具有从第一基部及第二基部立起的形状,并将第一基部与第二基部之间连接。在立起部的根部区域设置有脆弱部。
根据这样构成的电池模块,作业者通过使脆弱部断裂,从而能够解除立起部对第一基部与第二基部之间的连接,将第一电池单体及第二电池单体分离。在该情况下,脆弱部设置于立起部的根部区域,因此作业者能够容易地使脆弱部断裂。由此,能够提高电池模块解体时的作业性。
另外,优选的是,脆弱部具有使立起部的厚度局部变小的薄壁构造。
根据这样构成的电池模块,作业者能够容易地使具有薄壁构造的脆弱部断裂。
另外,优选的是,对多个电池单体施加沿着预定方向的约束力。脆弱部处的立起部的厚度方向与预定方向平行。
根据这样构成的电池模块,作业者为了使具有薄壁构造的脆弱部断裂,在对立起部施加其厚度方向的力的情况下,施加该力的方向与对多个电池单体施加约束力的方向平行。因此,能够利用约束力抑制第一电池单体及第二电池单体的姿势朝着向立起部施加的力的方向倾倒,能够更高效地向脆弱部传递力。由此,作业者能够更容易地使脆弱部断裂。
另外,优选的是,脆弱部由切口构造或线状孔眼构造构成,所述切口构造在与立起部的立起方向和立起部的厚度方向正交的立起部的宽度方向上设置有切口,所述线状孔眼构造断续且线状地设置有在立起部的厚度方向上贯通的切断部。
根据这样构成的电池模块,作业者能够容易地使由切口构造或线状孔眼构造构成的脆弱部断裂。
另外,优选的是,脆弱部与构成第一电池单体及第二电池单体的边界的预定平面重叠地设置。第一汇流条夹着预定平面具有对称形状。
根据这样构成的电池模块,第一汇流条在夹着脆弱部的两侧由第一电池单体及第二电池单体均衡地支承。因此,在作业者为了使脆弱部断裂而对立起部施加力的情况下,能够抑制第一汇流条变形,能够更高效地向脆弱部传递力。由此,作业者能够更容易地使脆弱部断裂。
另外,优选的是,立起部包括分割部,所述分割部将第一基部与第二基部之间连接并能够以脆弱部为边界从第一基部及第二基部分割。
根据这样构成的电池模块,作业者能够一边把持分割部一边高效地向立起部施加力,直到脆弱部断裂。由此,作业者能够更容易地使脆弱部断裂。
另外,优选的是,立起部还包括在分割部从第一基部及第二基部分割的状态下残留于第一基部侧的第一残留部和残留于第二基部侧并与第一残留部重叠的第二残留部。
根据这样构成的电池模块,在解除立起部对第一基部与第二基部之间的连接并将第一电池单体及第二电池单体分离后,有时会再次组装解体后的电池模块。即使在这样的情况下,通过使用相互重叠的第一残留部及第二残留部,也能够将第一基部与第二基部之间连接。
另外,优选的是,电池模块具备在预定方向上排列并被施加沿着预定方向的约束力的多个电池单体单元。各电池单体单元具有在预定方向上连续地排列的多个电池单体和一体地保持在预定方向上连续地排列的多个电池单体的保持构件。第一汇流条在多个电池单体单元中的第一电池单体单元和多个电池单体单元中的在预定方向上与第一电池单体单元相邻的第二电池单体单元之间,将在预定方向上相邻的电池单体彼此电连接。多个汇流条还包括在各电池单体单元中将在预定方向上相邻的电池单体彼此电连接的第二汇流条。
根据这样构成的电池模块,能够通过容易的作业将第一电池单体单元及第二电池单体单元分离。
另外,优选的是,电池单体具有8000W/L以上的输出密度。
根据这样构成的电池模块,在具备具有8000W/L以上的高输出密度的电池单体的电池模块中,能够提高解体时的作业性。
本发明的上述及其他目的、特征、方面以及优点将从与附图相关联地理解的本发明的接下来的详细说明中变得清楚。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式的电池模块的立体图。
图2是示出图1中的电池模块的内部构造的立体图。
图3是示出构成图1中的电池模块的电池单体单元的立体图。
图4是示出构成图3中的电池单体单元的电池单体的立体图。
图5是示出多个电池单体彼此的连接构造的分解组装图。
图6是示出相邻的电池单体单元间的电池单体的连接构造的立体图。
图7是示出电池单体单元内的电池单体的连接构造的立体图。
图8是示出在图6中的箭头VIII所示的方向上观察到的电池单体的连接构造的图。
图9是示出图6中的电池单体的连接构造的第一形态变化的立体图。
图10是示出在图9中的箭头X所示的方向上观察到的电池单体的连接构造的图。
图11是示出图6中的电池单体的连接构造的第二形态变化的立体图。
图12是示出图8中的脆弱部的第一变形例的图。
图13是示出图8中的脆弱部的第二变形例的图。
图14是示出图6中的第一汇流条的变形例的立体图。
图15是示出在图14中的箭头XV所示的方向上观察到的第一汇流条的图。
具体实施方式
参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外,在以下参照的附图中,对相同或与其相当的构件标注相同的附图标记。
图1是示出本发明的实施方式的电池模块的立体图。图2是示出图1中的电池模块的内部构造的立体图。图3是示出构成图1中的电池模块的电池单体单元的立体图。
参照图1至图3,电池模块100用作混合动力车(HEV:Hybrid Electric Vehicle)、插电式混合动力车(PHEV:Plug-in Hybrid Electric Vehicle)或电动汽车(BEV:BatteryElectric Vehicle)等车辆的驱动用电源。
在本说明书中,为了便于说明电池模块100的构造,将与后述的多个电池单体11的层叠方向平行地延伸的轴称为“Y轴”,以该“Y轴”为基准,将在与Y轴正交的方向上延伸的轴称为“X轴”,将在与Y轴和X轴正交的方向上延伸的轴称为“Z轴”。图1的纸面的右斜上方向为“+Y轴方向”,左斜下方向为“-Y轴方向”。图1的纸面的右斜下方向为“+X轴方向”,左斜上方向为“-X轴方向”。图1的纸面的上方向为“+Z轴方向”,下方向为“-Z轴方向”。
典型地,电池模块100通过+Z轴方向与上方向对应且-Z轴方向与下方向对应的姿势搭载于车辆。
首先,对电池模块100的整体构造进行说明。如图1所示,电池模块100具有多个电池单体单元21(21A、21B、21C、21D、21E、21F)和约束构件41。
多个电池单体单元21在Y轴方向上层叠。电池单体单元21A、电池单体单元21B、电池单体单元21C、电池单体单元21D、电池单体单元21E及电池单体单元21F按照列举的顺序从Y轴方向的负侧向正侧排列。需要说明的是,电池模块100所具备的电池单体单元21的数量只要为2以上即可,没有特别限定。
多个电池单体单元21由约束构件41一体地保持。约束构件41对多个电池单体单元21施加沿着Y轴方向的约束力。约束构件41具有一对端板42(42P、42Q)、一对第一约束带43以及第二约束带(未图示)。
一对端板42分别配置于在Y轴方向上层叠的多个电池单体单元21的两侧。端板42P在Y轴方向上与电池单体单元21A相向配置。端板42Q在Y轴方向上与电池单体单元21F相向配置。端板42由Y轴方向成为厚度方向的板材构成。
一对第一约束带43在X轴方向上配置于多个电池单体单元21的两侧。第二约束带(未图示)在Z轴方向上设置于与多个电池单体单元21相向的位置。第一约束带43及第二约束带这些各带沿Y轴方向延伸。-Y轴方向上的第一约束带43及第二约束带这些各带的端部与端板42P连接。+Y轴方向上的第一约束带43及第二约束带这些各带的端部与端板42Q连接。
在第一约束带43设置有多个开口部44。多个开口部44在Y轴方向上相互隔开间隔地设置,开口部44由在X轴方向上贯通第一约束带43的贯通孔构成。开口部44以使设置于后述的壳体31的通气口32露出的方式设置。
电池模块100还具有一对总端子91(91p、91q)、配线构件92、多个电压检测线96及排气管道93。
一对总端子91分别配置于在Y轴方向上层叠的多个电池单体单元21的两侧。总端子91p设置于在从Z轴方向观察时与端板42P重叠的位置。总端子91q设置于在从Z轴方向观察时与端板42Q重叠的位置。总端子91是用于将电池模块100与配置于电池模块100的外部的电缆等外部配线连接的端子。
配线构件92设置于在Z轴方向上与多个电池单体单元21相向的位置。配线构件92夹着多个电池单体单元21配置在第二约束带(未图示)的相反侧。配线构件92通过X轴方向上的电池单体单元21的中央部而在Y轴方向上延伸。配线构件92例如由柔性印刷基板构成。多个电压检测线96从配线构件92延伸,并分别与后述的多个汇流条50连接。
排气管道93在Y轴方向上延伸。排气管道93在从Z轴方向观察时在与配线构件92重叠的位置延伸。排气管道93在Z轴方向上配置于多个电池单体单元21与配线构件92之间。
如图2及图3所示,电池单体单元21具有多个电池单体11和保持构件30。
电池单体单元21具有4个电池单体11(11a、11b、11c、11d)。电池单体单元21具有偶数个电池单体11。需要说明的是,各电池单体单元21所具备的电池单体11的数量只要为2以上即可,没有特别限定。电池单体11的数量也可以是奇数个。
在电池单体单元21A、电池单体单元21B、电池单体单元21C、电池单体单元21D、电池单体单元21E及电池单体单元21F这些各电池单体单元21中,多个电池单体11在Y轴方向上连续地排列。电池单体11a、电池单体11b、电池单体11c及电池单体11d按照列举的顺序从Y轴方向的负侧向正侧排列。
各电池单体单元21中的多个电池单体11的层叠方向与多个电池单体单元21的层叠方向为同一方向。约束构件41对多个电池单体11施加沿着Y轴方向的约束力。
保持构件30一体地保持多个电池单体11(11a、11b、11c、11d)。保持构件30具有壳体31。壳体31具有长方体形状的外观。多个电池单体11收容于壳体31。
在壳体31设置有多个通气口32。多个通气口32设置于与X轴方向正交的壳体31的两侧面。通气口32由在X轴方向上贯通壳体31的贯通孔构成。通气口32作为用于向在Y轴方向上相邻的电池单体11之间的间隙导入冷却风或从该间隙排出冷却风的通路而设置。
图4是示出构成图3中的电池单体单元的电池单体的立体图。图5是示出多个电池单体彼此的连接构造的分解组装图。
参照图4及图5,电池单体11是锂离子电池。电池单体11具有8000W/L以上的输出密度。电池单体11为方形,具有长方体形状的薄板形状。多个电池单体11以Y轴方向成为电池单体11的厚度方向的方式层叠。
电池单体11具有外装体12。外装体12由长方体形状的框体构成,形成电池单体11的外观。在外装体12中收容有电极体及电解液。
外装体12具有第一侧面13、第二侧面14及第三侧面15。第一侧面13及第二侧面14这些各侧面由与Y轴方向正交的平面构成。第一侧面13及第二侧面14在Y轴方向上相互朝向相反侧。第一侧面13及第二侧面14这些各侧面具有外装体12所具有的多个侧面中的最大的面积。第一侧面13及第二侧面14这些各侧面在从Y轴方向观察时具有矩形形状。第一侧面13及第二侧面14这些各侧面在从Y轴方向观察时具有X轴方向成为长边方向且Z轴方向成为短边方向的矩形形状。第三侧面15由与Z轴方向正交的平面构成。第三侧面15朝向+Z轴方向。
电池单体11还具有气体排出阀17。气体排出阀17设置于第三侧面15。气体排出阀17在由于在外装体12的内部产生的气体而外装体12的内压成为预定值以上的情况下,将该气体排出到外装体12的外部。来自气体排出阀17的气体在图1中的排气管道93中流动,向电池模块100的外部排出。
电池单体11还具有正极端子16P及负极端子16N成对的电极端子16。电极端子16由金属构成。电极端子16设置于第三侧面15。正极端子16P及负极端子16N在X轴方向上相互分离地设置。正极端子16P及负极端子16N在X轴方向上分别设置于配线构件92及排气管道93的两侧。
多个电池单体11在Y轴方向上相邻的电池单体11、11之间以第一侧面13彼此相对且第二侧面14彼此相对的方式层叠。由此,在层叠多个电池单体11的Y轴方向上,正极端子16P与负极端子16N交替地排列。
此外,在电池单体单元21所具备的电池单体11的数量为奇数个的情况下,在Y轴方向上相邻的电池单体单元21之间,电池单体单元21的姿势以Z轴为中心反转180°即可。
接着,对多个电池单体11的连接构造进行说明。参照图1至图5,电池模块100还具有多个汇流条50。汇流条50由导电体构成。多个汇流条50是为了将电池模块100所具备的多个电池单体11相互电连接而设置的。
汇流条50在Y轴方向上延伸。汇流条50在沿Y轴方向延伸的两端分别与在Y轴方向上相邻的电池单体11、11连接。汇流条50以在Y轴方向上相邻的电池单体11、11之间将沿Y轴方向排列的正极端子16P与负极端子16N连接的方式设置。多个电池单体11通过多个汇流条50相互电串联连接。
图6是示出相邻的电池单体单元间的电池单体的连接构造的立体图。图7是示出电池单体单元内的电池单体的连接构造的立体图。
参照图5至图7,多个汇流条50包括一个或多个第一汇流条51和一个或多个第二汇流条52。在本实施方式中,多个汇流条50包括多个第一汇流条51和多个第二汇流条52。
如图5及图6所示,第一汇流条51在多个电池单体11中的在Y轴方向上相邻的第一电池单体11d与第二电池单体11a之间延伸。第一汇流条51在多个电池单体单元21中的第一电池单体单元和多个电池单体单元21中的在Y轴方向上与第一电池单体单元相邻的第二电池单体单元之间,将在Y轴方向上相邻的电池单体11、11彼此电连接。
第一汇流条51具有第一基部226、第二基部221及立起部231。第一基部226与第一电池单体11d连接。第二基部221与第二电池单体11a连接。立起部231具有从第一基部226及第二基部221立起的形状。立起部231将第一基部226与第二基部221之间连接。
当以图6所示的范围进行说明时,电池单体单元21B对应于第一电池单体单元,电池单体单元21C对应于第二电池单体单元,电池单体单元21B中的电池单体11d对应于第一电池单体,电池单体单元21C中的电池单体11a对应于第二电池单体。
第一基部226与电池单体单元21B中的电池单体11d的负极端子16N连接。第二基部221与电池单体单元21C中的电池单体11a的正极端子16P连接。第一汇流条51在电池单体单元21B与电池单体单元21C之间将电池单体单元21B中的电池单体11d的负极端子16N与电池单体单元21C中的电池单体11a的正极端子16P电连接。
如图5及图7所示,第二汇流条52在各电池单体单元21中将在Y轴方向上相邻的电池单体11、11彼此电连接。当以图7所示的范围进行说明时,第二汇流条52在电池单体单元21C中将电池单体11b的负极端子16N与电池单体11c的正极端子16P电连接。
图8是示出在图6中的箭头VIII所示的方向上观察到的电池单体的连接构造的图。以下,一边关注图6及图8所示的范围,一边对第一汇流条51的更具体的构造进行说明。
参照图6及图8,第一汇流条51由第一汇流条分割体211和第二汇流条分割体212组合而构成。
第一汇流条分割体211及第二汇流条分割体212由相互分离的导电体(金属板)构成。第一汇流条分割体211与电池单体单元21B中的电池单体11d的负极端子16N连接。第二汇流条分割体212与电池单体单元21C中的电池单体11a的正极端子16P连接。第一汇流条分割体211及第二汇流条分割体212通过焊接而相互接合。
在沿Z轴方向观察的情况下,第一汇流条分割体211设置于与电池单体单元21B中的电池单体11d重叠的位置。第一汇流条分割体211具有第一板部227、第二板部228、第三板部229及第四板部233。
第一板部227具有Z轴方向成为厚度方向的板形状,与X轴-Y轴平面平行地配置。第一板部227在Z轴方向上与电池单体单元21B中的电池单体11d的负极端子16N重叠。第一板部227通过焊接与电池单体单元21B中的电池单体11d的负极端子16N接合。第二板部228具有X轴方向成为厚度方向的板形状,与Y轴-Z轴平面平行地配置。第二板部228从-X轴方向上的第一板部227的端部向+Z轴方向延伸。
第三板部229具有Z轴方向成为厚度方向的板形状,与X轴-Y轴平面平行地配置。第三板部229从+Z轴方向上的第二板部228的端部向-X轴方向延伸。第四板部233具有Y轴方向成为厚度方向的板形状,与X轴-Z轴平面平行地配置。第四板部233从+Y轴方向上的第三板部229的端部向+Z轴方向延伸。
在沿Z轴方向观察的情况下,第二汇流条分割体212设置于与电池单体单元21C中的电池单体11a重叠的位置。第二汇流条分割体212具有第五板部222、第六板部223、第七板部224及第八板部232。
第五板部222、第六板部223、第七板部224及第八板部232分别具有夹着构成电池单体单元21B中的电池单体11d与电池单体单元21C中的电池单体11a的边界的X轴-Z轴平面而与第一板部227、第二板部228、第三板部229及第四板部233成为对称的形状。
第五板部222在Z轴方向上与电池单体单元21C中的电池单体11a的正极端子16P重叠。第五板部222通过焊接与电池单体单元21C中的电池单体11a的正极端子16P接合。第八板部232在Y轴方向上与第四板部233重叠。第四板部233及第八板部232在与X轴-Z轴平面平行的面内相互面接触。第四板部233及第八板部232通过焊接而相互接合。
在具备这样的结构的第一汇流条51中,第一基部226由第一板部227、第二板部228及第三板部229构成。第一基部226的第一板部227与电池单体单元21B中的电池单体11d的负极端子16N连接。第二基部221由第五板部222、第六板部223及第七板部224构成。第二基部221的第五板部222与电池单体单元21C中的电池单体11a的正极端子16P连接。
立起部231由第四板部233及第八板部232相互重叠的部分构成。立起部231具有从第一基部226的第三板部229及第二基部221的第七板部224向+Z轴方向立起的形状。
立起部231从第一基部226的第三板部229及第二基部221的第七板部224向与配置有第三板部229及第七板部224的X轴-Y轴平面正交的+Z轴方向立起。立起部231从第一基部226及第二基部221向远离连接有这些第一基部226及第二基部221的电池单体11、11的方向立起。立起部231设置于从设置有电极端子16的外装体12的第三侧面15向+Z轴方向离开的位置。
立起部231从第一基部226(第三板部229)及第二基部221(第七板部224)立起的Z轴方向与立起部231的立起方向对应。第四板部233及第八板部232相互重叠的Y轴方向与立起部231的厚度方向对应。与立起部231的立起方向和立起部231的厚度方向正交的X轴方向与立起部231的宽度方向对应。
在立起部231设置有脆弱部240。脆弱部240设置于立起部231的根部区域236。脆弱部240具有比除了脆弱部240之外的立起部231的其他部分小的刚性。脆弱部240具有比立起部231的顶端区域237小的刚性。
如图8所示,立起部231的根部区域236被规定在具有从第一基部226及第二基部221立起的立起形状的立起部231的根部侧。立起部231的顶端区域237被规定在具有从第一基部226及第二基部221立起的立起形状的立起部231的顶端侧。
更具体而言,立起部231具有根部231j和顶端部231k,并在根部231j与顶端部231k之间延伸。根部231j在立起部231的立起方向(Z轴方向)上位于第一基部226及第二基部221侧,顶端部231k位于根部231j的相反侧。立起部231的根部区域236与在立起部231的立起方向上比顶端部231k靠近根部231j的区域对应。立起部231的顶端区域237与在立起部231的立起方向上比根部231j靠近顶端部231k的区域对应。
立起部231具有立起长度La。在该情况下,立起部231的根部区域236是从根部231j朝向+Z轴方向为La/2的长度的范围。立起部231的顶端区域237是从顶端部231k朝向-Z轴方向为La/2的长度的范围。
脆弱部240设置于从根部231j向+Z轴方向离开的位置。脆弱部240设置于从立起部231的顶端区域237向-Z轴方向离开的位置。
脆弱部240由局部减小立起部231的厚度的薄壁构造241构成。立起部231在除了脆弱部240以外的位置,在Y轴方向上具有厚度Tb。脆弱部240在Y轴方向上具有比厚度Tb小的厚度Ta(Ta<Tb)。在立起部231的根部区域236设置有槽部242。槽部242形成从朝向-Y轴方向的第四板部233的表面及朝向+Y轴方向的第八板部232的表面凹陷并向+X轴方向延伸的槽形状。薄壁构造241由槽部242构成。
脆弱部240中的立起部231的厚度方向与对多个电池单体11施加由约束构件41产生的约束力的Y轴方向平行。
脆弱部240设置于与构成电池单体单元21B中的电池单体11d与电池单体单元21C中的电池单体11a的边界的X轴-Z轴平面(预定平面)重叠的位置。第一汇流条51具有夹着构成电池单体单元21B中的电池单体11d与电池单体单元21C中的电池单体11a的边界的X轴-Z轴平面而成为对称的形状。
图9是示出图6中的电池单体的连接构造的第一形态变化的立体图。图10是示出在图9中的箭头X所示的方向上观察到的电池单体的连接构造的图。图11是示出图6中的电池单体的连接构造的第二形态变化的立体图。
参照图6及图8至图11,立起部231具有分割部251、第一残留部252及第二残留部253。
分割部251将第一基部226与第二基部221之间连接。分割部251能够以脆弱部240为边界从第一基部226及第二基部221分割。在分割部251从第一基部226及第二基部221分割的状态下,第一残留部252残留于第一基部226侧,第二残留部253残留于第二基部221侧。第一残留部252及第二残留部253相互重叠。
分割部251与第一残留部252及第二残留部253在脆弱部240处相互连接。分割部251由比脆弱部240靠立起部231的顶端侧的第四板部233和比脆弱部240靠立起部231的顶端侧的第八板部232构成。第四板部233及第八板部232在分割部251处相互接合。
第一残留部252由比脆弱部240靠立起部231的根部侧的第四板部233构成。第二残留部253由比脆弱部240靠立起部231的根部侧的第八板部232构成。第四板部233及第八板部232在第一残留部252及第二残留部253处彼此不接合。
有时为了维护等而将电池模块100解体。在这样的情况下,作业者一边利用钳子等工具把持立起部231中的分割部251,一边对立起部231施加沿着Y轴方向的力,由此使脆弱部240断裂。由此,能够解除立起部231对第一基部226与第二基部221之间的连接,将相邻的电池单体单元21彼此分离。作业者例如如图11所示,将电池单体单元21C从其两侧的电池单体单元21B、21D分离,进行电池单体单元21C中的部件的修理或者更换电池单体单元21C中的电池单体11。
在本实施方式中,脆弱部240设置于立起部231的根部区域236。通过这样的结构,作业者容易利用钳子等把持立起部231,或者容易对脆弱部240施加力,因此能够容易地使脆弱部240断裂。由此,能够提高电池模块100的解体时的作业性。
另外,在由薄壁构造241构成的脆弱部240中,脆弱部240的立起部231的厚度方向与层叠多个电池单体11(电池单体单元21)的Y轴方向平行。在该情况下,由于从约束构件41对多个电池单体11(电池单体单元21)施加Y轴方向的约束力,因此能够抑制在作业者为了使脆弱部240断裂而对立起部231施加沿着Y轴方向的力时电池单体11向Y轴方向倾倒的情形。由此,能够更高效地向脆弱部240传递施加于立起部231的力,提高作业者使脆弱部240断裂时的作业性。
另外,脆弱部240与构成由第一汇流条51连接的电池单体11、11的边界的X轴-Z轴平面重叠地配置,并且第一汇流条51夹着该X轴-Z轴平面而具有对称形状。通过这样的结构,第一汇流条51夹着被传递来自作业者的力的脆弱部240,在与第一电池单体11d连接的第一基部226侧和与第二电池单体11a连接的第二基部221侧之间由电池单体11均衡地支承。因此,在作业者为了使脆弱部240断裂而对立起部231施加沿着Y轴方向的力时,能够抑制第一汇流条51弹性地变形。由此,能够更高效地向脆弱部240传递施加于立起部231的力,提高作业者使脆弱部240断裂时的作业性。
另外,立起部231具有能够以脆弱部240为边界从第一基部226及第二基部221分割的分割部251。通过这样的结构,作业者能够一边把持分割部251一边对立起部231持续施加力直到脆弱部240断裂,因此能够提高作业者使脆弱部240断裂时的作业性。
另外,立起部231还具有图9及图10中所示的第一残留部252及第二残留部253。通过这样的结构,在将维护完成的电池单体单元21组装于电池模块100时,通过对第一残留部252及第二残留部253实施焊接,能够将第一汇流条51的第一基部226与第二基部221之间再次连接。
图12是示出图8中的脆弱部的第一变形例的图。参照图12,在本变形例中,脆弱部240由切口构造243构成。在立起部231的根部区域236设置有切口244。
切口244以在与立起部231的立起方向(Z轴方向)和立起部231的厚度方向(Y轴方向)正交的立起部231的宽度方向(X轴方向)上切口的方式设置立起部231。切口244形成从朝向+X轴方向及-X轴方向的立起部231的两侧面凹陷并在Y轴方向上贯通立起部231的切口形状。脆弱部240中的立起部231的宽度Sa比除了脆弱部240之外的位置处的立起部231的宽度Sb小(Sa<Sb)。
图13是示出图8中的脆弱部的第二变形例的图。参照图13,在本变形例中,脆弱部240由线状孔眼构造246构成。在立起部231的根部区域236设置有切断部247。
切断部247由在立起部231的厚度方向上贯通立起部231的贯通孔构成。切断部247断续且线状地设置。切断部247呈直线状延伸。切断部247在X轴方向上延伸。
图14是示出图6中的第一汇流条的变形例的立体图。图15是示出在图14中的箭头XV所示的方向上观察到的第一汇流条的图。
参照图14及图15,在本变形例中,在沿Z轴方向观察的情况下,第一汇流条分割体211设置于与电池单体单元21B中的电池单体11d重叠的位置。第一汇流条分割体211具有第一板部284和第二板部283。
第一板部284具有Z轴方向成为厚度方向的板形状,与X轴-Y轴平面平行地配置。第一板部284在Z轴方向上与电池单体单元21B中的电池单体11d的负极端子16N重叠。第一板部284通过焊接与电池单体单元21B中的电池单体11d的负极端子16N接合。第二板部283具有X轴方向成为厚度方向的板形状,与Y轴-Z轴平面平行地配置。第二板部283从-X轴方向上的第一板部284的端部向+Z轴方向延伸。
在沿Z轴方向观察的情况下,第二汇流条分割体212跨越与电池单体单元21C中的电池单体11a重叠的位置和与电池单体单元21B中的电池单体11d重叠的位置而设置。第二汇流条分割体212具有第三板部262、第四板部263、第五板部264、弹性部265、第六板部266及第七板部282。
第三板部262具有Z轴方向成为厚度方向的板形状,与X轴-Y轴平面平行地配置。第三板部262在Z轴方向上与电池单体单元21C中的电池单体11a的正极端子16P重叠。第三板部262通过焊接与电池单体单元21C中的电池单体11a的正极端子16P接合。第四板部263具有X轴方向成为厚度方向的板形状,与Y轴-Z轴平面平行地配置。第四板部263从-X轴方向上的第三板部262的端部向+Z轴方向延伸。
第五板部264及第六板部266这些各板部具有Z轴方向成为厚度方向的板形状,与X轴-Y轴平面平行地配置。第五板部264从+Z轴方向上的第四板部263的端部向-X轴方向延伸。第六板部266设置于从第五板部264向-Y轴方向偏离的位置。第五板部264设置于在沿Z轴方向观察的情况下与电池单体单元21C中的电池单体11a重叠的位置,第六板部266设置于在沿Z轴方向观察的情况下与电池单体单元21B中的电池单体11d重叠的位置。
弹性部265在第五板部264与第六板部266之间延伸。在沿Z轴方向观察的情况下,弹性部265设置于与电池单体单元21C中的电池单体11a和电池单体单元21B中的电池单体11d的边界重叠的位置。弹性部265一边从-Y轴方向上的第五板部264的端部向-Z轴方向延伸并弯曲一边在Z轴方向上反转,进而向+Z轴方向延伸而与+Y轴方向上的第六板部266的端部相连。弹性部265能够以Y轴方向上的第五板部264与第六板部266之间的距离变化的方式弹性变形。
第七板部282具有X轴方向成为厚度方向的板形状,与Y轴-Z轴平面平行地配置。第七板部282从+X轴方向上的第六板部266的端部向+Z轴方向延伸。第七板部282在X轴方向上与第二板部283重叠。第七板部282在与Y轴-Z轴平面平行的面内与第二板部283面接触。第二板部283及第七板部282通过焊接而相互接合。
在具备这样的结构的第一汇流条51中,第一基部226由第一板部284构成。第一基部226的第一板部284与电池单体单元21B中的电池单体11d的负极端子16N连接。第二基部221由第三板部262、第四板部263、第五板部264、弹性部265及第六板部266构成。第二基部221的第三板部262与电池单体单元21C中的电池单体11a的正极端子16P连接。
立起部231由第二板部283与第七板部282相互重叠的部分构成。立起部231是比第六板部266及第七板部282的角部靠Z轴方向的正侧的部分。
脆弱部240设置于立起部231的根部区域236。立起部231具有立起长度Lb。立起部231的根部区域236是从立起部231的根部231j朝向+Z轴方向为Lb/2的长度的范围。立起部231的顶端区域237是从立起部231的顶端部231k朝向-Z轴方向为Lb/2的长度的范围。
脆弱部240中的立起部231的厚度方向是与对多个电池单体11施加由约束构件41产生的约束力的Y轴方向正交的X轴方向。第一汇流条51具有夹着构成电池单体单元21B中的电池单体11d与电池单体单元21C中的电池单体11a的边界的X轴-Z轴平面而成为非对称的形状。
当总结以上说明的本发明的实施方式中的电池模块100的构造时,本实施方式中的电池模块100具备:在作为预定方向的Y轴方向上层叠的多个电池单体11、以及用于将多个电池单体11彼此电连接的多个汇流条50。多个汇流条50包括在多个电池单体11中的在Y轴方向上相邻的第一电池单体11d与第二电池单体11a之间延伸的第一汇流条51。第一汇流条51具有:第一基部226,所述第一基部226与第一电池单体11d连接;第二基部221,所述第二基部221与第二电池单体11a连接;以及立起部231,所述立起部231具有从第一基部226及第二基部221立起的形状,并将第一基部226与第二基部221之间连接。在立起部231的根部区域236设置有脆弱部240。
根据这样构成的本发明的实施方式的电池模块100,通过在立起部231的根部区域236设置脆弱部240,作业者能够容易地使脆弱部240断裂,将在预定方向上相邻的第一电池单体11d及第二电池单体11a分离。由此,能够提高电池模块100的解体时的作业性。
此外,除了第一汇流条51之外,也可以在电池单体单元21内将电池单体11、11彼此连接的第二汇流条52设置本发明中的脆弱部。
对本发明的实施方式进行了说明,但应该认为本次公开的实施方式在所有方面都是例示而非限制性的。本发明的范围由权利要求书示出,意在包括与权利要求书等同的意思及范围内的所有变更。
Claims (9)
1.一种电池模块,所述电池模块具备在预定方向上层叠的多个电池单体和用于将多个所述电池单体彼此电连接的多个汇流条,
多个所述汇流条包括第一汇流条,该第一汇流条在多个所述电池单体中的在所述预定方向上相邻的第一电池单体与第二电池单体之间延伸,
所述第一汇流条具有:
第一基部,所述第一基部与所述第一电池单体连接;
第二基部,所述第二基部与所述第二电池单体连接;以及
立起部,所述立起部具有从所述第一基部及所述第二基部立起的形状,并将所述第一基部与所述第二基部之间连接,
在所述立起部的根部区域设置有脆弱部。
2.根据权利要求1所述的电池模块,其中,
所述脆弱部具有使所述立起部的厚度局部变小的薄壁构造。
3.根据权利要求2所述的电池模块,其中,
对多个所述电池单体施加沿着所述预定方向的约束力,
所述脆弱部处的所述立起部的厚度方向与所述预定方向平行。
4.根据权利要求1所述的电池模块,其中,
所述脆弱部由切口构造或线状孔眼构造构成,所述切口构造在与所述立起部的立起方向和所述立起部的厚度方向正交的所述立起部的宽度方向上设置有切口,所述线状孔眼构造断续且线状地设置有在所述立起部的厚度方向上贯通的切断部。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的电池模块,其中,
所述脆弱部与构成所述第一电池单体及所述第二电池单体的边界的预定平面重叠地设置,
所述第一汇流条夹着所述预定平面具有对称形状。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的电池模块,其中,
所述立起部包括分割部,所述分割部将所述第一基部与所述第二基部之间连接并能够以所述脆弱部为边界从所述第一基部及所述第二基部分割。
7.根据权利要求6所述的电池模块,其中,
所述立起部还包括在所述分割部从所述第一基部及所述第二基部分割的状态下残留于所述第一基部侧的第一残留部和残留于所述第二基部侧并与所述第一残留部重叠的第二残留部。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的电池模块,其中,
所述电池模块具备在所述预定方向上排列并被施加沿着所述预定方向的约束力的多个电池单体单元,
各所述电池单体单元具有在所述预定方向上连续地排列的多个所述电池单体和一体地保持在所述预定方向上连续地排列的多个所述电池单体的保持构件,
所述第一汇流条在多个所述电池单体单元中的第一电池单体单元和多个所述电池单体单元中的在所述预定方向上与所述第一电池单体单元相邻的第二电池单体单元之间,将在所述预定方向上相邻的所述电池单体彼此电连接,
多个所述汇流条还包括在各所述电池单体单元中将在所述预定方向上相邻的所述电池单体彼此电连接的第二汇流条。
9.根据权利要求1~8中任一项所述的电池模块,其中,
所述电池单体具有8000W/L以上的输出密度。
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