CN1277462A - 电池组 - Google Patents

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Abstract

一种即使各电池模块的连接端子位置有误差也能方便地固定连接模块且不会损坏密封性的电池组1。两端分别设有正、负极连接端子5、6的多个矩形电池模块2以正、负极连接端子5、6交替排列的状态并列配置,由第1、第2连接模块7、8依次连接相邻的连接端子5、6而将各电池模块串联连接,该第1、第2连接模块7、8连续设有相互可发生位移的单位连接体12、20,单位连接体是将连接相邻一对连接端子5、6的连接金属件保持在树脂制框部中形成一体而构成的。

Description

电池组
本发明涉及将多个矩形电池模块并列配置并用连接模块将各电池模块电气连接而构成的电池组。
历来，将多个矩形电池模块并列配置并串联连接而构成的电池组41如图13所示，在电池模块42的并列方向两端配置端板43，并用夹紧条44连接两端板43以夹紧电池模块42使其成为一体，同时用连接模块46、47将各电池模块42电气连接，从而构成电池组。所述连接模块46、47是将连接相邻电池模块42的连接端子45的多个连接金属件镶嵌成形在合成树脂制的保持体内而构成的。
另外，在各电池模块42的长度方向一端侧的连接模块46上，还镶嵌成形有电池电压检测端子，在另一端侧的连接模块47上仅镶嵌成形有连接金属件。电池电压检测端子与电池电压检测装置48连接。
然而，凭上述那样的电池组41的构成，难于避免各电池模块42的连接端子45的位置在与电池模块42排列方向的垂直方向发生误差，因为各连接端子45不位于一个平面上，故如果在该状态下将各连接端子45与连接模块46、47连接固紧，则存在的问题是，连接端子45会受到载荷，连接端子45与电池槽之间的密封性下降，此外，由于各电池模块42的厚度尺寸的误差，也难于避免在电池模块42的排列方向产生连接端子45位置的误差，如果该误差较大，则会出现连接模块46、47很难连接固紧的情况。
此外，将该电池组41配置在车辆的金属壳体内时，发生车辆的碰撞等情况时，还存在电池组41的连接端子45可能与金属壳体接触而形成短路的问题。
另外，在相互不连接且相邻的连接端子45、45之间存在相当大的电压差且相互间的空间距离短，因此如果它们之间堆积有尘埃的话，则还存在可能发生短路的问题。
鉴于上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供这样一种电池组，该电池组即使各电池模块的连接端子位置有误差，也能方便地进行连接模块的固定，且不会损坏连接端子的密封性，即使配置在车辆的金属壳体内，碰撞等时也不会发生短路，并且也不会因尘埃而在连接端子间发生短路。
本发明的电池组，在长度方向两端部分别设有正极和负极连接端子的多个矩形电池模块以正极与负极连接端子交替排列的状态并列配置，并由连接模块依次连接相邻的连接端子而将各电池模块串联连接，其中，连接模块由连续设置的相互可发生相对位移的单位连接体构成，而单位连接体是将连接相邻一对连接端子的连接金属件保持在树脂制框部中形成一体而构成，即使在与各电池模块排列方向垂直的方向连接端子的位置有误差，紧固连接金属件时，通过每一单位连接体的位移也能吸收该误差，各连接端子不会受到大的载荷，故可提高连接端子与电池槽之间的密封性，此外，即使在电池模块的排列方向连接端子的位置有误差，连接端子的间距产生误差，但因为每一单位连接体可以发生位移，所以能方便地进行连接模块的固定。
具体最好是，在电压检测端子的设置侧，利用窄缝将相邻的单位连接体分离，将从各单位连接体延伸设置的电压检测端子保持框的端部连续设置相互构成一体，在电压检测端子的非设置侧，通过U字形连接部连续设置相邻的单位连接体。
此外，如果设置覆盖连接模块的上部和外侧面的合成树脂制的罩子，则即使配置在车辆的金属壳体内，车辆相撞等时金属壳体发生变形，也因罩子而能防止连接端子与金属壳体相接触，能消除短路的可能性。
另外，如果在该罩子内侧面的与连接端子相对的部分，突出设置包围连接端子的突出于螺母外侧面的突出部分周围且比该突出部分高度还高的环状筋，则可以防止罩子被压靠在接触面积小的连接端子上而被连接端子刺破，能消除发生短路的可能性。
此外，通过使罩子的至少与连接端子相对部分的壁厚比连接端子的突出于螺母外表面的突出部分的高度还厚，从而即使环状筋发生变形而不能发挥其作用时，也能消除发生短路的可能性。
此外，如果在罩子外侧面的至少与连接端子相对的部分及其周边设置格子状的增强筋，则即使受到来自各种方向的外力，也能消除发生短路的可能性。
此外，如果在连接模块设置进入与单位连接体之间相对的电池模块端部之间的间隙来提高连接端子间的绝缘性的绝缘手段，则可以用绝缘手段提高连接端子间的绝缘性，并能防止导致短路的尘埃进入连接端子之间，能确保连接端子间的绝缘性。
具体最好是，在单位连接体设置进入与单位连接体间相对的电池模块端部间的间隙来提高连接端子间的绝缘性的绝缘片，或者在U字形连接部设置进入与单位连接体间相对的电池模块端部间的间隙来提高连接端子间的绝缘性的绝缘片，或者在U字形连接部的顶端部形成进入与单位连接体间相对的电池模块端部间的间隙来提高连接端子间的绝缘性的V字形状部。
还有，如果在罩子上设置与电池模块上侧面接触且进入电池模块间的间隙来防止尘埃进入电池模块与连接模块之间的防尘舌片，则能防止导致短路的尘埃进入连接端子之间，能进一步保证连接端子之间的绝缘性。
此外，如果在覆盖两端电池模块的连接端子的罩子两端部通过弯折部设置在安装有罩子的状态下能开闭的盖板，则对整个电池组的正极端子和负极端子接线时，通过打开盖板进行连接，就能消除进行连接作业时手及工具与其它连接端子及连接模块的导体部等的带电部接触而产生短路的可能性，能安全进行连接，且便于作业。
附图简介。
图1所示为本发明电池组一实施形态的立体图。
图2为该实施形态的主要部分的放大立体图
图3所示为该实施形态中的一个连接模块，其中(a)为主视图，(b)为沿(a)的A-A线的剖视图。
图4所示为该实施形态中的另一个连接模块，其中(a)为主视图，(b)为沿(a)的B-B线的剖视图。
图5所示为该实施形态中的罩子的安装状态，其中(a)为横剖俯视图，(b)为主视图。
图6所示为该实施形态中的第1罩子，其中(a)为主视图，(b)为纵剖侧视图。
图7所示为该实施形态中的第2罩子的主视图。
图8所示为该实施形态中的第1罩子两端部的主视图。
图9所示为对该实施形态中的电池组进行接线作业状态时的局部立体图。
图10所示为该实施形态中的第1连接模块的安装状态的横剖俯视图。
图11所示为该实施形态中的第2连接模块的安装状态的横剖俯视图。
图12所示为该实施形态中的第2连接模块变形例的安装状态的横剖俯视图。
图13所示为将连接模块分离的传统例子的电池组的立体图。
以下参照图1-图12，对本发明电池组一实施形态进行说明。
在图1中，本实施形态的电池组1其构成能很好用作电动汽车用的驱动电源，是将多个由镍·氢二次电池构成的平板状矩形电池模块2(在图示例子中为20个)并列配置且在电气上串联连接而构成的。
各电池模块2是由具有宽度较窄的短侧面和宽度较宽的长侧面的多个长方体状电池槽(在本实施形态中为6个)共用其短侧面从而相互连接成一体的一体电池槽所构成的，在各电池槽内，与该长侧面平行的多个正极板和负极板夹着隔膜沿短侧面方向层叠而成极板组，装入极板组和电解液而构成单体电池，电池模块2是将这6个单体电池在一体的电池槽内串联连接而构成的。
在并列配置的电池模块2的并列方向两端配置有端板3，在其上端边及下端边分别用相隔适当间隔设置的多条夹紧条4固紧，成为一体化的电池组1。
在各电池模块2的长度方向两端面的上端部突出设有正极和负极的连接端子5、6，各电池模块2正极与负极交替朝向相反地并列配置。通过用第1连接模块7将与电池模块2并列方向的垂直方向一侧的连接端子5、6相连接，并用第2连接模块8将另一侧的连接端子5、6相连接，各电池模块2被串联连接。
在第1连接模块7上，与两端的正极和负极的连接端子5、6及中间的正极连接端子5分别对应地设有电压检测端子9，这些电压检测端子9通过导线10与电池电压检测装置11连接。第2连接模块8上未设有电压检测端子9。
如图2、图3所示，第1连接模块7的多个单位连接体12中间隔着窄缝15相互分离设置，该单位连接体12是通过镶嵌成形将连接相邻一对连接端子5、6的连接金属件13保持于树脂制框部14而构成一体的，同时，从各单位连接体12向下方一体延伸设置的电压检测端子保持框16的端部通过连接框部17连续设置而相互构成一体，将单位连接体12做成相互可以发生相对位移的结构。在连接金属件13上形成有穿过连接端子5、6的通孔18，并在配置连接端子5的部分的一个面上，重叠配置有在下端部形成有电压检测端子9的电压检测端子板19，在该状态下进行镶嵌成形。另外如图2所示，在该第1连接模块7中，两端的单位连接体12设有与单一的连接端子5或6接触的连接金属件13和电压检测端子板19。
第2连接模块8如图4所示，设有将连接相邻一对连接端子5、6的连接金属件21保持在树脂制框部22的多个单位连接体20，同时，相邻的单位连接体20的树脂制框部22通过U字形连接部23相互连续设置，将单位连接体20做成相互可以发生相对位移的结构。另外，连接金属件21可以通过镶嵌成形保持于树脂制框部22而构成一体，但也可以安装在预先成形的树脂制框部22上。
此外，上述第1及第2连接模块7、8的上部和外侧面用如图5-图7所示那样的合成树脂制的第1及第2罩子25、26覆盖。第1罩子25向下方延长设置，以覆盖电压检测端子保持框16、电压检测端子9及导线10。在该罩子25、26内侧面的与连接端子5、6相对部分，如图5详细示出的那样，突出设有环状筋27，该环状筋27包围比拧紧在连接端子5、6上的螺母24外表面突出的连接端子5、6的突出部分的周围，且其高度H高于该突出部分的高度h。此外，该罩子25、26的至少与连接端子5、6相对部分的壁厚T形成为比连接端子5、6的突出于螺母24外表面的突出部分的高度h要厚。此外，该罩子25、26的至少与连接端子5、6相对的部分及其周边形成有格子状的增强筋28。
此外，在覆盖作为整个电池组1的正极端子和负极端子即第1连接模块7两端的连接端子5、6的第1罩子25的两端部，如图8、图9所示，通过可弯折的弯折部29形成有可开闭的盖板25a，在安装着罩子25的状态下可以开闭。弯折部29的构成为，在罩子25的覆盖连接模块7上部的部分形成有窄缝29a，而在前面板上形成有起树脂铰链作用的薄壁部29b，薄壁部29b作为铰链使可开闭的盖板25a能开闭，同时在打开状态，由于罩子25前面板弯折的剖面形状的弹性变形而保持该状态。此外，在图8右侧端部的下部，形成有同样结构的导线10引出开闭盖板30。
此外，在第1连接模块7中，如图10所示，从树脂制框部14突出设有进入与单位连接体12、12之间相对的电池模块2的端部之间的间隙来提高连接端子5、6之间的绝缘性的绝缘片31。此外如图11所示，在第2连接模块8中，U字形连接部23也突出设有进入与单位连接体20、20之间相对的电池模块2的端部之间的间隙来提高连接端子5、6之间的绝缘性的绝缘片32。另外，也可以不形成绝缘片32，而代之以如图12所示，将U字形连接部23的顶端部形成为进入与单位连接体20、20之间相对的电池模块2端部之间的间隙来提高连接端子之间的绝缘性的V字形部33。
还有，如图6(b)的虚线所示，最好从覆盖第1和第2连接模块7、8上部的第1和第2罩子25、26的顶端部向下垂直设置防尘舌片34，该防尘舌片34与电池模块2的上表面接触并进入电池模块2之间的间隙以防止尘埃进入电池模块2与这些连接模块7、8之间。
在以上构成的电池组1中，即使连接端子5、6的位置在与各电池模块2排列方向垂直的方向有误差，当将第1和第2连接模块7、8的连接金属件13、21连结固紧在这些连接端子5、6上时，也因为每一个单位连接体12、20可以发生位移，所以可以顺利吸收该误差，各连接端子5、6不会受到大的载荷，因此能提高连接端子5、6与电池槽之间的密封性。
此外，即使因电池模块2的厚度误差而在电池模块2排列方向连接端子5、6的间距产生误差，也因为每一单位连接体12、20可以发生位移，所以，能方便地进行第1和第2连接模块7、8的安装和固定。
此外，通过分别用合成树脂制的第1和第2罩子25、26覆盖该第1和第2连接模块7、8的上部和外侧面，将该电池组1配置在车辆的金属壳体(未图示)内时，即使车辆相撞金属壳体发生变形，由于这些罩子25、26的存在，也能防止连接端子5、6与金属壳体接触，可消除发生短路的可能性。尤其因为在该罩子25、26内侧面的与连接端子5、6相对的部分形成有环状筋27，所以，罩子25、26不会压靠在接触面积小的连接端子5、6上而被刺破，可以消除发生短路的可能性。
还有，因为使罩子25、26的至少与连接端子5、6相对部分的壁厚T比连接端子5、6的突出于螺母外侧面的部分的高度h要厚，所以，即使环状筋27发生变形而不能发挥其作用时，也能消除发生短路的可能性。此外，由于在罩子25、26外侧面设有格子状的增强筋28，即使受到来自各种方向的外力作用时，也无发生短路的可能性。
另外，当对整个电池组1的正极端子5和负极端子6进行接线时，如图9所示，因为在安装有罩子25的状态下如果打开两端部的盖板25a，能保持该打开状态，所以，能使电线35顶端的连接端子35a套入正极端子5和负极端子6并拧紧螺母24来进行连接，在进行该连接作业的过程中，因为用罩子25覆盖了其它的连接端子5、6及第1连接模块7的导体部等的带电部分，所以完全不必担心手或工具接触到带电部分而发生短路，可以安全进行连接且便于操作。
此外，因为在第1和第2连接模块7、8上，设有进入与单位连接体12、12之间和20、20之间相对的电池模块2的端部之间的间隙来提高连接端子之间的绝缘性的绝缘片31、32及V字形部33，所以，提高了连接端子5、6之间的绝缘性，同时能防止导致短路的尘埃进入连接端子5、6之间，可以进一步保证连接端子5、6之间的绝缘性。
如果采用本发明的电池组，如以上说明过的那样，因连接相邻的一对连接端子的连接金属件保持在树脂制框部中形成一体而构成单位连接体，并连续设置相互可发生位移的该单位连接体而构成连接模块，所以，即使在与各电池模块排列方向垂直的方向连接端子的位置有误差，当紧固连接金属件时，通过每一单位连接体的位移也能吸收该误差，各连接端子不会受到大的载荷，所以，可以提高连接端子与电池槽之间的密封性，并且，即使在电池模块的排列方向连接端子的位置有误差，连接端子的间距发生误差，也因为每一单位连接体可以发生位移，所以，能方便地进行连接模块的固定。
此外，如果设置覆盖连接模块上部和外侧面的合成树脂制的罩子，则即使配置在车辆的金属壳体内，在发生碰撞等时，即使金属壳体发生变形，由于罩子也能防止连接端子与金属壳体接触，能消除发生短路的可能性。
此外，如果在该罩子内侧面的与连接端子相对的部分，突出设置包围连接端子的突出于螺母外侧面的部分的周围且高度高于该突出部分的高度的环状筋，则可以防止罩子压靠在接触面积小的连接端子上而被连接端子刺破，可以消除发生短路的可能性。
此外，通过使罩子的至少与连接端子相对部分的壁厚比连接端子的突出于螺母外侧面的突出部分高度要厚，则即使在环状筋发生变形而不能发挥其作用时，也能消除发生短路的可能性。
此外，如果在罩子外侧面的至少与连接端子相对的部分及其周边设置格子状的增强筋，则即使受到各种方向的外力，也能消除发生短路的可能性。
此外，如果在连接模块设置进入与单位连接体之间相对的电池模块的端部之间的间隙来提高连接端子之间的绝缘性的绝缘手段，则由于绝缘手段的作用，连接端子之间的绝缘性提高，同时也可以防止导致短路的尘埃进入连接端子之间，能保证连接端子之间的绝缘性。
还有，如果在罩子上设置与电池模块的上表面接触且进入电池模块之间的间隙来防止尘埃进入电池模块与连接模块之间的防尘舌片，则可以防止导致短路的尘埃进入连接端子之间，进一步保证连接端子之间的绝缘性。
此外，如果在覆盖两端电池模块的连接端子的罩子的两端部，通过弯折部设置可开闭的盖板以便在罩子安装状态能开闭，则当对整个电池组的正极端子和负极端子进行接线时，可以防止手及工具与带电部分接触而发生短路，且便于操作。

Claims (13)

1.一种电池组，在长度方向两端部分别设有正极和负极连接端子的多个矩形电池模块以正极与负极连接端子交替排列的状态并列配置，并由连接模块依次连接相邻的连接端子而将各电池模块串联连接，其特征在于，连接模块为由连续设置的相互可发生相对位移的单位连接体构成，而单位连接体是将连接相邻一对连接端子的连接金属件保持在树脂制框部中形成一体而构成。
2.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，通过窄缝使相邻的单位连接体相分离，且连续设置从各单位连接体延伸设置的电压检测端子保持框的端部并相互形成一体。
3.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，通过U字形连接部连续设置相邻的单位连接体。
4.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，设置覆盖连接模块的上部和外侧面的合成树脂制的罩子。
5.根据权利要求4所述的电池组，其特征在于，在罩子内侧面的与连接端子相对的部分，突出设有包围连接端子的突出于螺母外侧面的突出部分的周围且比该突出部分高度还高的环状筋。
6.根据权利要求4或5所述的电池组，其特征在于，使罩子的至少与连接端子相对部分的壁厚比连接端子的突出于螺母外侧面的突出部分的高度还厚。
7.根据权利要求4-6中的任一项所述的电池组，其特征在于，在罩子外侧面的至少与连接端子相对的部分及其周边设有格子状的增强筋。
8.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，在连接模块设有进入与单位连接体之间相对的电池模块端部之间的间隙来提高连接端子之间的绝缘性的绝缘手段。
9.根据权利要求2所述的电池组，其特征在于，在单位连接体设有进入与单位连接体之间相对的电池模块端部之间的间隙来提高连接端子之间的绝缘性的绝缘片。
10.根据权利要求3所述的电池组，其特征在于，在U字形连接部设有进入与单位连接体间相对的电池模块端部之间的间隙来提高连接端子之间的绝缘性的绝缘片。
11.根据权利要求3所述的电池组，其特征在于，在U字形连接部的顶端部形成有进入与单位连接体之间相对的电池模块端部之间的间隙来提高连接端子之间的绝缘性的V字形部。
12.根据权利要求4所述的电池组，其特征在于，在罩子上设有与电池模块上侧面接触且进入电池模块之间的间隙来防止尘埃进入电池模块与连接模块之间的防尘舌片。
13.根据权利要求4所述的电池组，其特征在于，在覆盖两端电池模块的连接端子的罩子两端部，通过弯折部设有在安装着罩子的状态下能开闭的盖板。
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