DE112015002135B4

DE112015002135B4 - Batteriemodul

Info

Publication number: DE112015002135B4
Application number: DE112015002135.3T
Authority: DE
Inventors: Naoto Morisaku; Hiromi Ueda; Takayuki Kato
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2014-05-07
Filing date: 2015-04-21
Publication date: 2017-08-17
Anticipated expiration: 2035-04-22
Also published as: JP2015213039A; JP6252776B2; US9716255B2; DE112015002135T5; US20170054116A1; WO2015170580A1

Abstract

Batteriemodul, das Folgendes aufweist: eine Vielzahl von ausgerichteten Batteriezellen (11), wobei jede Batteriezelle (11) einen Anschluss (16) und eine Fläche hat, auf der der Anschluss (16) vorgesehen ist; eine Abdeckung (70), die den Flächen der Batteriezellen (11) zugewandt ist, auf denen die Anschlüsse (16) vorgesehen sind; einen Leiter (100), der mit den Batteriezellen (11) verbunden ist und an der Abdeckung (70) fixiert ist; eine erste Endplatte (61) und eine zweite Endplatte (62), die die Batteriezellen (11) von entgegengesetzten Enden in einer Ausrichtungsrichtung der Batteriezellen (11) halten; einen elastischen Körper (31), der zwischen der zweiten Endplatte (62) und der Batteriezelle (11) angeordnet ist, die benachbart zu der zweiten Endplatte (62) ist; und eine Fixierplatte (51), die zwischen dem elastischen Körper (31) und der Batteriezelle (11) angeordnet ist, die benachbart zu dem elastischen Körper (31) ist, wobei der elastische Körper (31) gestaltet ist, um elastisch deformiert zu werden, um eine Last zu absorbieren, die auf die erste und zweite Endplatte (61, 62) aufgebracht wird, wenn sich die Batteriezellen (11) ausdehnen, und die Fixierplatte (51) an der Abdeckung (70) fixiert ist und gestaltet ist, um sich in der Ausrichtungsrichtung der Batteriezellen (11) zusammen mit der Abdeckung (70) zu bewegen, wenn sich die Batteriezellen (11) ausdehnen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Batteriemodul mit einer Abdeckung.
STAND DER TECHNIK
Einige Batteriemodule sind mit einer Abdeckung ausgerüstet, um Flüssigkeit oder Staub daran zu hindern, sich auf den Batteriezellen anzusammeln, und um Sammelschienenverbindungsabschnitte zwischen den Terminals beziehungsweise den Anschlüssen der Batteriezellen zu isolieren und zu schützen. JP 2012-109152 A offenbart ein Batteriemodul, das eine Sammelschienenabdeckung zum Schützen des oberen Teils des Batteriemoduls hat. Die Sammelschienenabdeckung weist einen Leiter auf, der mit einer Batteriezelle verbunden ist und an der Sammelschienenabdeckung fixiert ist.
JP 2012-160347 A betrifft ebenfalls ein Batteriemodul.
DE 10 2012 214 443 A1 offenbart eine Batteriezelle für vorgespannte Batteriemodule. Die Batteriezelle weist dabei ein Zellgehäuse und einen Chemikalienträger auf. Der Chemikalienträger ist im Zellgehäuse angeordnet. Das Zellgehäuse ist dabei bombiert ausgeführt.
US 2015/0093607 A1 und US 2012/0045686 A1 betreffen gleichermaßen Batteriemodule.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Probleme, die die Erfindung zu lösen hat
Die Batteriezellen dehnen sich aus, wenn sie verwendet werden. Eine Ausdehnung der Batteriezellen kann die Sammelschienenabdeckung bewegen. Solch eine Bewegung der Sammelschienenabdeckung neigt dazu, eine Spannung auf die Leiter aufzubringen, und die Leiter können entsprechend beschädigt werden.
Entsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Batteriemodul zu bieten, das einen Leiter darin beschränkt, Spannung aufzunehmen.
Mittel zum Lösen der Probleme
Um die vorangehende Aufgabe zu erreichen und in Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Batteriemodul vorgesehen, das eine Vielzahl von ausgerichteten Batteriezellen, eine Abdeckung, einen Leiter, eine erste Endplatte und eine zweite Endplatte, einen elastischen Körper und eine Fixierplatte beziehungsweise Befestigungsplatte aufweist. Jede Batteriezelle hat ein Terminal beziehungsweise einen Anschluss und eine Fläche, auf der das Terminal beziehungsweise der Anschluss vorgesehen ist. Die Abdeckung ist den Flächen der Batteriezelle zugewandt, auf denen die Terminals vorgesehen sind. Der Leiter ist mit den Batteriezellen verbunden und an der Abdeckung fixiert. Die erste Endplatte und die zweite Endplatte halten Batteriezellen von entgegengesetzten Enden in einer Ausrichtungsrichtung der Batteriezellen aus. Der elastische Körper ist zwischen der zweiten Endplatte und der Batteriezelle vorgesehen, die benachbart zu der zweiten Endplatte ist. Die Fixierplatte beziehungsweise Befestigungsplatte ist zwischen dem elastischen Körper und der Batteriezelle angeordnet, die benachbart zu dem elastischen Körper ist. Der elastische Körper ist gestaltet, um elastisch deformiert zu werden, um eine Last zu absorbieren, die auf die erste und zweite Endplatte aufgebracht wird, wenn sich die Batteriezellen ausdehnen. Die Fixierplatte ist an der Abdeckung fixiert beziehungsweise befestigt und ist gestaltet, um sich in der Ausrichtungsrichtung der Batteriezellen zusammen mit der Abdeckung zu bewegen, wenn sich die Batteriezellen ausdehnen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Batteriemodul gemäß einer Ausführungsform darstellt.
2 ist eine Schnittansicht des Batteriemoduls, das in 1 gezeigt ist.
3 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Batteriezelle, einen Batteriehalter, eine Wärmeübertragungsplatte, eine Fixierplatte und eine Endplatte darstellt, die in 2 gezeigt sind.
4 ist eine perspektivische Ansicht, die das erste Abdeckungsbauteil zeigt, das in 1 gezeigt ist.
5 ist eine perspektivische Ansicht, die das zweite Abdeckungsbauteil zeigt, das in 1 gezeigt ist.
6 ist eine perspektivische Explosionsansicht des Batteriemoduls, die eine Art und Weise darstellt, in der die Fixierplatte und das zweite Abdeckungsbauteil fixiert sind.
7 ist eine teilweise abgeschnittene Querschnittsansicht, die ein Batteriemodul eines Vergleichsbeispiels darstellt.
8 ist eine teilweise abgeschnittene Querschnittsansicht, die das Batteriemodul darstellt, das in 7 gezeigt ist.
9 ist eine erläuternde Querschnittsansicht, die einen Betrieb beziehungsweise eine Betätigung des Batteriemoduls darstellt, das in 6 gezeigt ist.
10 ist eine erläuternde Querschnittsansicht, die einen Betrieb beziehungsweise eine Betätigung des Batteriemoduls darstellt, das in 6 gezeigt ist.
ARTEN ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Ein Batteriemodul 10 gemäß einer Ausführungsform wird nun beschrieben.
Wie in 1 und 2 gezeigt ist, weist das Batteriemodul 10 ausgerichtete Batteriezellen 11 und Wärmeübertragungsplatten 41 auf. Die Batteriezellen 11 und die Wärmeübertragungsplatten 41 sind abwechselnd angeordnet. Jeder von einer Vielzahl von Batteriehaltern 20 hält eine Batteriezelle 11 und eine Wärmeübertragungsplatte 41. Die Batteriezellen 11 und die Wärmeübertragungsplatten 41 werden durch eine erste Endplatte 61 und eine zweite Endplatte 62 gehalten, welche an den entgegengesetzten Enden in der Ausrichtungsrichtung der Batteriezellen 11 angeordnet sind. Hiernach wird eine von den Batteriezellen 11 an den entgegengesetzten Enden in der Ausrichtungsrichtung als eine erste Batteriezelle 11a definiert, während die andere als eine zweite Batteriezelle 11b definiert wird. Die erste Batteriezelle 11a ist benachbart zu der ersten Endplatte 61 und die zweite Batteriezelle 11b ist benachbart zu der zweiten Endplatte 62.
Wie in 2 gezeigt ist, sind eine flache plattenförmige beziehungsweise tafelförmige Fixierplatte 51 und ein flacher plattenförmiger beziehungsweise tafelförmiger elastischer Körper 31 zwischen der zweiten Endplatte 62 und der zweiten Batteriezelle 11b angeordnet. Zwischen der zweiten Endplatte 62 und der zweiten Batteriezelle 11b ist die Fixierplatte 51 näher an der zweiten Batteriezelle 11b angeordnet und ist der elastische Körper 31 näher an der zweiten Endplatte 62 angeordnet. Das heißt, die Fixierplatte 51 ist zwischen dem elastischen Körper 31 und der zweiten Batteriezelle 11b angeordnet und der elastische Körper 31 ist zwischen der zweiten Endplatte 62 und der Fixierplatte 51 angeordnet. Der elastische Körper 31 ist aus einem elastischen deformierbaren Material, wie zum Beispiel Gummi oder einem plastischen Schwamm beziehungsweise Kunststoffschwamm hergestellt.
Wie in 3 gezeigt ist, weist jeder Batteriehalter 20 eine rechtwinklige flache plattenförmige erste Abdeckwand 21 auf. Rechtwinklige flache plattenförmige zweite und dritte Abdeckwand 22, 23 sind an den entgegengesetzten Enden in der Längsrichtung der ersten Abdeckwand 21 vorgesehen. Die zweite und dritte Abdeckwand 22, 23 erstrecken sich in der Dickenrichtung der ersten Abdeckwand 21, mit anderen Worten in einer Richtung senkrecht zu der ersten Abdeckwand 21. Der Bereich, der von der ersten Abdeckwand 21, der zweiten Abdeckwand 22 und der dritten Abdeckwand 23 umgeben ist, dient als ein Unterbringungsabschnitt beziehungsweise Beherbergungsabschnitt S, in dem eine Batteriezelle 11 untergebracht ist.
Die zweite Abdeckwand 22 hat ein erstes Ende 22a und ein zweites Ende 22c in der Längsrichtung, welche auf den entgegengesetzten Seiten sind. Die dritte Abdeckwand 23 hat ein erstes Ende 23a und ein zweites Ende 23c in der Längsrichtung, welche auf den entgegengesetzten Seiten sind. Die erste Abdeckwand 21 ist mit den zweiten Längsenden 22c, 23c der zweiten und dritten Abdeckwand 22, 23 verbunden. Eine rechtwinklige flache plattenförmige vierte Abdeckwand 24 ist mit den ersten Längsenden 22a, 23a der zweiten und dritten Abdeckwand 22, 23 verbunden. Die vierte Abdeckwand 24 erstreckt sich zwischen ersten Enden 22b, 23b in der Querrichtung der Abdeckwände 22, 23. Die Dickenrichtung der vierten Abdeckwand 24 stimmt mit der Querrichtung der Abdeckwände 22, 23 überein. Die zweite Abdeckwand 22 und die dritte Abdeckwand 23 sind einander in der Längsrichtung der vierten Abdeckwand 24 zugewandt. Die Richtung senkrecht zu sowohl der Dickenrichtung als auch der Längsrichtung der vierten Abdeckwand 24 ist die Querrichtung der vierten Abdeckwand 24.
Die vierte Abdeckwand 24 hat U-förmige Terminalunterbringungsabschnitte beziehungsweise Anschlussunterbringungsabschnitte 25 in den Nahbereichen der entgegengesetzten Enden in der Längsrichtung. Die Anschlussunterbringungsabschnitte 25 öffnen sich in der Dickenrichtung der vierten Abdeckwand 24. Die Anschlussunterbringungsabschnitte 25 sind stetig mit der zweiten beziehungsweise dritten Abdeckwand 22, 23 ausgebildet.
Die vierte Abdeckwand 24 hat zwei viereckige prismaartige Säulenbauteile 26, von denen jedes benachbart zu einem Entsprechenden von den Anschlussunterbringungsabschnitten 25 ist. Jedes Säulenbauteil 26 hat eine Achse, die sich in der Querrichtung der Abdeckwände 22, 23 erstreckt. Jedes Säulenbauteil 26 hat ein Einsetzloch 26a, das sich durch das Säulenbauteil 26 entlang der Achse des Säulenbauteils 26 erstreckt.
Rechtwinklige flache plattenförmige Führungsabschnitte 27 erstrecken sich von dem ersten Längsende 22a, 23a der Abdeckwände 22, 23 in der Längsrichtung der zweiten Abdeckwand 22 beziehungsweise der dritten Abdeckwand 23. Die Führungsabschnitte 27 sind einander zugewandt. Jeder Führungsabschnitt 27 ist mit der Entsprechenden von den Abdeckwänden 22, 23 integriert. Viereckige prismaartige Schenkel 28 sind an den zweiten Längsenden 22c, 23c der zweiten Abdeckwand 22 beziehungsweise der dritten Abdeckwand 23 vorgesehen. Jeder Schenkel 28 hat eine Achse, die sich in der Querrichtung der Abdeckwände 22, 23 erstreckt. Jeder Schenkel 28 hat ein Einsetzloch 28a, das sich durch den Schenkel 28 entlang der Achse des Schenkels 28 erstreckt.
Jede Batteriezelle 11 weist ein Gehäuse 12 und eine Elektrodenbaugruppe 13 auf, die in dem Gehäuse 12 beherbergt ist und eine positive Elektrode und eine negative Elektrode hat. Das Gehäuse 12 weist einen rechtwinkligen röhrenförmigen Gehäusekörper 14, der einen Boden und eine Öffnung hat, und ein Deckelbauteil 15 auf, das die Öffnung des Gehäusekörpers 14 schließt. Das Deckelbauteil 15 hat zwei Anschlüsse beziehungsweise Terminals 16, das heißt ein positives Terminal beziehungsweise einen positiven Anschluss und ein negatives Terminal beziehungsweise einen negativen Anschluss. Ein Verbindungsbauteil zum Verbinden der Batteriezellen 11 miteinander ist mit jedem Terminal 16 verbunden.
Jede Wärmeübertragungsplatte 41 ist durch ein Biegen einer Metallplatte in eine L-Form ausgebildet. Die Wärmeübertragungsplatte 41 weist einen rechtwinkligen flachen plattenförmigen Hauptkörper 42 und einen Biegeabschnitt 43 auf, der sich in der Dickenrichtung des Hauptkörpers 42 von einem Ende in der Längsrichtung des Hauptkörpers 42 aus erstreckt.
Die Fixierplatte 51 hat einen rechtwinkligen flachen plattenförmigen Basisabschnitt 52. Der Basisabschnitt 52 hat Vorsprünge 53, 54, die sich in entgegengesetzten Richtungen von den Enden in der Querrichtung des Basisabschnitts 52 aus erstrecken. Insbesondere sind zwei erste Vorsprünge 53 an einem von den Enden in der Querrichtung des Basisabschnitts 52 vorgesehen und zwei zweite Vorsprünge 54 sind an dem anderen Ende vorgesehen.
Die ersten Vorsprünge 53 befinden sich relativ nahe an der Mitte in der Längsrichtung des Basisabschnitts 52, während sie voneinander beabstandet sind. Jeder erste Vorsprung 53 hat ein erstes Durchgangsloch 55 und ein zweites Durchgangsloch 56, die sich durch den ersten Vorsprung 53 in der Dickenrichtung erstrecken. Der Abstand zwischen den ersten Durchgangslöchern 55 ist gleich dem Abstand zwischen den Einsetzlöchern 26a der Säulenbauteile 26 des Batteriehalters 20.
Die zweiten Vorsprünge 54 sind an den entgegengesetzten Enden in der Längsrichtung des Basisabschnitts 52 vorgesehen. Jeder zweite Vorsprung 54 hat ein drittes Durchgangsloch 57. Der Abstand zwischen den dritten Durchgangslöchern 57 ist gleich dem Abstand zwischen den Einsetzlöchern 28a der Schenkel 28 des Batteriehalters 20.
Die erste Endplatte 61 hat einen rechtwinkligen flachen plattenförmigen Plattenbasisabschnitt 63. Der Plattenbasisabschnitt 63 hat zwei erste Plattenvorsprünge 64 und zwei zweite Plattenvorsprünge 65. Die ersten Plattenvorsprünge 64 erstrecken sich in entgegengesetzten Richtungen von den entgegengesetzten Enden in der Querrichtung des Plattenbasisabschnitts 63.
Jeder erste Plattenvorsprung 64 hat ein erstes Plattendurchgangsloch 66, das sich durch die ersten Plattenvorsprünge 64 in der Dickenrichtung erstreckt. Der Abstand zwischen den ersten Plattendurchgangslöchern 66 ist gleich dem Abstand zwischen den Einsetzlöchern 26a der Plattenbauteile 26 des Batteriehalters 20. Jeder erste Plattenvorsprung 64 hat außerdem ein zweites Plattendurchgangsloch 68, das sich durch die ersten Plattenvorsprünge 64 in der Dickenrichtung erstreckt. Jeder zweite Plattenvorsprung 65 hat ein drittes Plattendurchgangsloch 67. Der Abstand zwischen den dritten Plattendurchgangslöchern 67 ist gleich dem Abstand zwischen den Einsetzlöchern 28a der Schenkel 28 des Batteriehalters 20.
Wie in 6 gezeigt ist, hat die zweite Endplatte 62 die gleiche Form wie die erste Endplatte 61 mit Ausnahme, dass die zweite Endplatte 62 keine zweiten Plattendurchgangslöcher 68 hat. Daher werden die gleichen Bezugszeichen an jene Teile der zweiten Endplatte 62 vergeben, die die gleichen wie die entsprechenden Teile der ersten Endplatte 61 sind, und Erläuterungen werden weggelassen.
Wie in 2 gezeigt ist, werden die Batteriezellen 11, die Wärmeübertragungsplatten 41, die Batteriehalter 20, die Fixierplatte 51 und der elastische Körper 31 durch die erste Endplatte 61 und die zweite Endplatte 62 gehalten. Zwei Bolzen beziehungsweise Schrauben B sind durch die zwei Plattendurchgangslöcher 66 der ersten Endplatte 61, die zwei Einsetzlöcher 26a von jedem Batteriehalter 20, die zwei ersten Durchgangslöcher 55 der Fixierplatte 51 und die zwei Plattendurchgangslöcher 66 der zweiten Endplatte 62 hindurch geführt. Außerdem sind zwei Bolzen beziehungsweise Schrauben B durch die zwei Plattendurchgangslöcher 67 der ersten Endplatte 61, die Einsetzlöcher 28a von jedem Batteriehalter 20 und die zwei dritten Durchgangslöcher 57 der Fixierplatte 51 hindurch geführt. Jede Schraube B ist durch das entsprechende der Plattendurchgangslöcher 66, 67 der zweiten Endplatte 61 hindurch geführt und das Ende entgegengesetzt zu dem Kopf ist mit einer Mutter N verschraubt. Entsprechend nehmen die erste Endplatte 61 und die zweite Endplatte 62 eine Last auf, die in der Annäherungsrichtung wirkt, was die Komponenten zwischen den Endplatten 61, 62 veranlasst, durch die Endplatten 61, 62 verbunden beziehungsweise gefesselt zu sein.
Wie in 1 bis 3 gezeigt ist, weist das Batteriemodul 10 eine Abdeckung 70 auf. Die Abdeckung 70 ist den Flächen der Batteriezellen 11 zugewandt, auf denen die Terminals beziehungsweise Anschlüsse 16 vorgesehen sind, das heißt, den Deckelbauteilen 15, und befindet sich zwischen den Führungsabschnitten 27 der Batteriehalter 20. Die Abdeckung 70 weist ein erstes Abdeckbauteil 71 und ein zweites Abdeckbauteil 72 auf. Das erste Abdeckbauteil 71 und das zweite Abdeckbauteil 72 sind in der Ausrichtungsrichtung der Batteriezellen 11 angeordnet.
Wie in 4 gezeigt ist, weist das erste Abdeckbauteil 71 einen rechtwinkligen flachen plattenförmigen Hauptkörper 73 auf. Der Hauptkörper 73 hat Seitenwände (aufrechte Wände) 74, die sich in der Dickenrichtung von den entgegengesetzten Enden in der Längsrichtung des Hauptkörpers 73 aus erstrecken. Der Hauptkörper 73 hat ein Durchgangsloch 75, das sich durch die Dicke hindurch erstreckt. Das Durchgangsloch 75 befindet sich in dem Nahbereich von einem von den vier Ecken des Hauptkörpers 73.
Der Hauptkörper 73 hat zwei viereckige prismaartige Fixierabschnitte 83 auf der Fläche entgegengesetzt zu der Fläche, auf der die Seitenwände 74 vorgesehen sind (die Fläche, die dem Deckelbauteil 15 zugewandt ist). Die Fixierabschnitte 83 befinden sich beide an einem von den Enden in der Querrichtung des Hauptkörpers 73. Die Fixierabschnitte 83 sind voneinander in der Längsrichtung des Hauptkörpers 76 beabstandet. Eine Mutter 84 ist in jedem Fixierabschnitt 81 zum Beispiel durch ein Umspritzen eingebettet. Der Abstand zwischen den Muttern 84, die in den Fixierabschnitten 81 eingebettet sind (der Abstand zwischen den Mitten der Muttern 84) ist gleich dem Abstand zwischen den zweiten Plattendurchgangslöchern 68 der ersten Endplatte 61.
Wie in 5 gezeigt ist, weist das zweite Abdeckbauteil 72 einen rechtwinkligen flachen plattenförmigen Hauptkörper 76 auf. Der Hauptkörper 76 hat zwei Seitenwände (aufrechte Wände) 77, die sich in der Dickenrichtung von den entgegengesetzten Enden in der Längsrichtung des Hauptkörpers 76 aus erstrecken. Der Hauptkörper 76 hat ein Durchgangsloch 78, das sich durch die Dicke hindurch erstreckt. Das Durchgangsloch 78 befindet sich in dem Nahbereich von einem von den vier Ecken des Hauptkörpers 76. Der Hauptkörper 76 hat eine flache plattenförmige Fixierplatte 79, die sich in der Dickenrichtung des Hauptkörpers 76 von der Fläche aus erstreckt, auf der die Seitenwände 77 vorgesehen sind. Die Fixierplatte 79 befindet sich in dem Nahbereich des Durchgangslochs 78. Eine Mutter 80 ist in der Fixierplatte 79 zum Beispiel durch ein Umspritzen eingebettet.
Der Hauptkörper 76 hat zwei viereckige prismaartige Fixierabschnitte 81 auf der Fläche entgegengesetzt zu der Fläche, auf der die Seitenwände 77 vorgesehen sind (die Fläche, die dem Deckelbauteil 15 zugewandt ist). Die Fixierabschnitte 81 befinden sich beide an einem von den Enden in der Querrichtung des Hauptkörpers 76. Die Fixierabschnitte 81 sind voneinander in der Längsrichtung des Hauptkörpers 76 beabstandet. Der Abstand zwischen den Flächen der Fixierabschnitte 81, die auf den Seiten entgegengesetzt zu den Flächen sind, die einander zugewandt sind (die Flächen der Fixierabschnitte 81, die in der Längsrichtung des Hauptkörpers 76 nach außen hin gewandt sind) ist kürzer als der Abstand zwischen den Flächen der Säulenbauteile 26 des Batteriehalters 20, die einander zugewandt sind. Eine Mutter 82 ist in jedem Fixierabschnitt 81 zum Beispiel durch ein Umspritzen eingebettet.
Das erste Abdeckbauteil 71 und das zweite Abdeckbauteil 72 sind derart angeordnet, dass die Ecken benachbart zu den Durchgangslöchern 75, 78 an diagonal entgegengesetzten Positionen sind. In der Ausrichtungsrichtung der Batteriezellen 11 befindet sich das erste Abdeckbauteil 71 näher an der ersten Endplatte 61 und befindet sich das zweite Abdeckbauteil 72 näher an der zweiten Endplatte 62. Wie in 1 und 6 gezeigt ist, sind die Seitenwände 74 des ersten Abdeckbauteils 71 und die Seitenwände 77 des zweiten Abdeckbauteils 72 entlang der Führungsabschnitte 27 der entsprechenden Batteriehalter 20 jeweils angeordnet. Das erste Abdeckbauteil 71 und das zweite Abdeckbauteil 72 sind nicht aneinander fixiert und können voneinander beabstandet sein.
Wie in 1 und 2 gezeigt ist, ist eine Schraube 59 in jedes zweite Plattendurchgangsloch 68 der ersten Endplatte 61 eingesetzt und mit der Mutter 84 verschraubt, die in dem entsprechenden Fixierabschnitt 83 des ersten Abdeckbauteils 71 eingebettet ist. Dies fixiert die erste Endplatte 61 an dem ersten Abdeckbauteil 71.
Wie in 6 gezeigt ist, befinden sich die zwei Fixierabschnitte 81 des zweiten Abdeckbauteils 72 zwischen den zwei Säulenbauteilen 26 des entsprechenden Batteriehalters 20. Die Schrauben 58, die in die zweiten Durchgangslöcher 56 der Fixierplatte 51 eingesetzt sind, werden mit den Muttern 82 verschraubt, die in den Fixierabschnitten 81 eingebettet sind, sodass die Fixierplatte 51 an dem zweiten Abdeckbauteil 72 fixiert ist.
Wie in 1 gezeigt ist, ist ein Stromsensor 85 an dem ersten Abdeckbauteil 71 platziert. Der Stromsensor 58 ist mit den Batteriezellen 11 verbunden. Insbesondere hat die erste Batteriezelle 11a eine säulenförmige Sammelschiene beziehungsweise Stromschiene 68 an dem Terminal beziehungsweise Anschluss 16. Die Sammelschiene 68 erstreckt sich durch das Durchgangsloch 75 des ersten Abdeckbauteils 71 hindurch und ist mit einem Verbindungsterminal 87 des Stromsensors 85 verbunden.
Ein Verbindungsbauteil 89 ist an einem Verbindungsterminal 88 des Stromsensors 85 fixiert. Das Verbindungsbauteil 89 ist mit einer Leiterplatte 90 verbunden. Elektronische Komponenten 91 sind auf der Leiterplatte 90 montiert. Die elektronischen Komponenten 91 weisen zum Beispiel Halbleitervorrichtungen, wie zum Beispiel Feldeffekttransistoren (FETs) auf. Die elektronischen Komponenten 91 sind miteinander mit leitfähigen Bahnen auf der Leiterplatte 90 verbunden. Die Leiterplatte 90 ist mit einem Verbindungsbauteil 92 verbunden. Ein Kabelbaum 93 ist an dem Verbindungsbauteil 92 fixiert.
Eine Überwachungs-ECU 94 ist auf dem zweiten Abdeckbauteil 72 platziert. Die Überwachungs-ECU 94 überwacht das Batteriemodul 10. Wenn eine Abnormalität in dem Batteriemodul 10 (oder in einer beliebigen von den Batteriezellen 11) auftritt, stoppt zum Beispiel die Überwachungs-ECU 94 ein Entladen. Ein Leiter, der eine säulenförmige Sammelschiene 100 ist, ist in das Durchgangsloch 78 des zweiten Abdeckbauteils 72 eingesetzte. Die Sammelschiene 100 weist einen ersten Säulenabschnitt 101 und einen zweiten Säulenabschnitt 102 auf. Der erste Säulenabschnitt 101 ist mit dem Terminal 16 der zweiten Batteriezelle 11b verbunden und erstreckt sich durch das Durchgangsloch 78 des zweiten Abdeckbauteils 72, um von dem Abdeckbauteil 72 aus aufwärts vorzuragen. Der zweite Säulenabschnitt 102 erstreckt sich von dem distalen Ende des ersten Säulenabschnitts 101 entlang der Fixierplatte 79, das heißt in einer Richtung senkrecht zu dem ersten Säulenabschnitt 101. Ein Kabelbaum 104 ist an dem zweiten Säulenabschnitt 102 mit einer Schraube 103 fixiert. Die Schraube 103 wird durch den Spalt des U-förmigen Endes eines Verbindungsabschnitts 105 des Kabelbaums 104 und das Loch des zweiten Säulenabschnitts 102 hindurch geführt und wird mit der Mutter 80 verschraubt, die in der Fixierplatte 79 eingebettet ist. Dies fixiert den Kabelbaum 104 zusammen mit der Sammelschiene 100 an dem zweiten Abdeckbauteil 72.
Ein Betrieb des Batteriemoduls 10 der vorliegenden Ausführungsform wird nun beschrieben.
In den Batteriezellen 11 werden Filme auf den Elektroden ausgebildet, wenn die Batteriezellen 11 verwendet werden. Wenn sich die Filme verdicken, dehnen sich die Batteriezellen 11 aus. Da der elastische Körper 31 zwischen der zweiten Endplatte 62 und der zweiten Batteriezelle 11b platziert ist, deformiert eine Expansion beziehungsweise Ausdehnung der Batteriezellen 11 elastisch den elastischen Körper 31. Der elastische Körper 31 wird elastisch deformiert, um die Last zu absorbieren, die auf die Endplatten 61, 62 aufgrund eines Ausdehnens der Batteriezellen 11 aufgebracht wird.
Ein Batteriemodul 200 eines Vergleichsbeispiels wird nun beschrieben.
Wie in 7 gezeigt ist, hat das Batteriemodul 200 des Vergleichsbeispiels nicht die Fixierplatte 51 und das zweite Abdeckbauteil 72 ist an der zweiten Endplatte 62 fixiert. Insbesondere werden Schrauben 201 durch die zweite Endplatte 62 hindurch geführt und mit den Muttern 82 verschraubt, die in den entsprechenden Fixierabschnitten 81 des zweiten Abdeckbauteils 72 eingebettet sind, sodass das zweite Abdeckbauteil 72 an der zweiten Endplatte 62 fixiert ist.
Wie in 8 gezeigt ist, wenn die Batteriezellen 11 sich ausdehnen, drücken benachbarte Batteriezellen 11 einander. Die Last der Drückkraft der Batteriezellen 11 wirkt auf den elastischen Körper 31, um den elastischen Körper 31 elastisch zu deformieren, sodass die Batteriezellen 11 geringfügig zu der zweiten Endplatte 62 hin bewegt werden. Wenn die Batteriezellen 11 zu der zweiten Endplatte 62 hin bewegt werden, wird die Sammelschiene 100, die an einer von den Batteriezellen 11 fixiert ist, im Ganzen bewegt. Die Sammelschiene 100 ist an dem zweiten Abdeckbauteil 72 fixiert. Jedoch, da das zweite Abdeckbauteil 72 an der zweiten Endplatte 62 fixiert ist, können die Batteriezellen 11, die Sammelschiene 100 und das zweite Abdeckbauteil 72 nicht im Ganzen bewegt werden. Dementsprechend konzentriert sich die Spannung, die die Bewegung der Batteriezellen 11 begleitet, sich auf der Sammelschiene 100. Dies kann die Sammelschiene 100 biegen, die Schrauben 103 lockern und das zweite Abdeckbauteil 72 beschädigen.
In der vorliegenden Ausführungsform sind die Fixierplatte 51 und der elastische Körper 31 zwischen der zweiten Endplatte 62 und den Batteriezellen 11 angeordnet, wie in 9 gezeigt ist. Die Fixierplatte 51 ist zwischen dem elastischen Körper 31 und der Batteriezelle 11 (der zweiten Batteriezelle 11b) angeordnet und der elastische Körper 31 ist zwischen der Fixierplatte 51 und der zweiten Endplatte 62 angeordnet.
Falls die Batteriezellen 11 sich ausdehnen und sich zu der zweiten Endplatte 62 hin bewegen, wie in 10 gezeigt ist, und sich das zweite Abdeckbauteil 72 integral beziehungsweise ganzheitlich mit den Batteriezellen 11 bewegt, wird die Fixierplatte 51, an der das zweite Abdeckbauteil 72 fixiert ist, ganzheitlich mit dem zweiten Abdeckbauteil 72 bewegt. Dies erlaubt es den Batteriezellen 11, der Sammelschiene 100 und dem zweiten Abdeckbauteil 72, sich ganzheitlich zu bewegen, um die Sammelschiene 100 darin zu beschränken, eine Spannung aufzunehmen. Wenn das zweite Abdeckbauteil 72 sich bewegt, werden die Seitenwände 77 entlang den Führungsabschnitten 27 der Batteriehalter 20 bewegt, sodass das zweite Abdeckbauteil 72 in der Ausrichtungsrichtung der Batteriezellen 11 geführt wird.
In der vorliegenden Ausführungsform, während der elastische Körper 31 zwischen der zweiten Endplatte 62 und der zweiten Batteriezelle 11b vorgesehen ist, ist der elastische Körper 31 nicht zwischen der ersten Endplatte 61 und der ersten Batteriezelle 11a vorgesehen. Dementsprechend dehnen sich die Batteriezellen 11 aus und bewegen sich geringfügig, wobei sich die Batteriezellen 11 zu dem elastischen Körper 31 hin bewegen, das heißt, zu der zweiten Endplatte 62 hin. Deshalb wird die zweite Batteriezelle 11b um einen größeren Betrag als die erste Batteriezelle 11a bewegt. Da das erste Abdeckbauteil 71 und das zweite Abdeckbauteil 72 nicht aneinander fixiert sind, wird lediglich das zweite Abdeckbauteil 72 integral beziehungsweise einstückig mit der zweiten Batteriezelle 11b bewegt, wenn sich die zweite Batteriezelle 11b bewegt. Das heißt, ein Vorsehen des elastischen Körpers 31 lediglich zwischen der zweiten Endplatte 62 und der zweiten Batteriezelle 11b bestimmt die Bewegungsrichtung der Batteriezellen 11 und erlaubt es dem ersten Abdeckbauteil 71 und dem zweiten Abdeckbauteil 72, voneinander beabstandet zu sein. Dies reduziert den Einfluss auf das erste Abdeckbauteil 71.
Die vorangehend beschriebene Ausführungsform erreicht die folgenden Vorteile.

(1) Der elastische Körper 31 und die Fixierplatte 51 sind zwischen der zweiten Endplatte 62 und den Batteriezellen 11 vorgesehen und die Abdeckung 70 ist an der Fixierplatte 51 fixiert. Daher, wenn sich die Batteriezellen 11 ausdehnen, ist es der Fixierplatte 51 möglich, sich integral beziehungsweise in Gänze mit dem zweiten Abdeckbauteil 72 zu bewegen, um eine Spannung darin zu beschränken, auf die Sammelschiene 100 zu wirken. Dies beschränkt eine Deformation der Sammelschiene 100, ein Lockern der Schraube 103 und einen Schaden an dem zweiten Abdeckbauteil 72.
(2) Der elastische Körper 31 ist zwischen der zweiten Batteriezelle 11b und der zweiten Endplatte 62 vorgesehen, um es dem ersten Abdeckbauteil 71 und dem zweiten Abdeckbauteil 72 zu ermöglichen, voneinander beabstandet zu sein. Wenn die Batteriezellen 11 sich ausdehnen, ist es den Batteriezellen 11 ermöglicht, sich zu der zweiten Endplatte 62 hin zu bewegen. Dies verringert den Bewegungsbetrag der ersten Batteriezelle 11a und erhöht den Bewegungsbetrag der zweiten Batteriezelle 11b. Entsprechend ist der Bewegungsbetrag des ersten Abdeckbauteils 71 geringer als jener von dem zweiten Abdeckbauteil 72. Dies beschränkt eine Spannung darin, auf die Sammelschiene 86 zu wirken.
(3) Die Seitenwände 74 des ersten Abdeckbauteils 71 und die Seitenwände 77 des zweiten Abdeckbauteils 72 sind jeweils entlang der Führungsabschnitte 27 der entsprechenden Batteriehalter 20 angeordnet. Daher, wenn sich die Abdeckung 20 bewegt, wird die Bewegung in der Ausrichtungsrichtung der Batteriezellen 11 durch die Führungsabschnitte 27 geführt.

Die Ausführungsform kann wie folgt modifiziert werden.
In der vorangehend dargestellten Ausführungsform weist die Abdeckung 70 eine Vielzahl von Abdeckbauteilen 71, 72 auf. Jedoch kann die Abdeckung 70 ein einzelnes Abdeckbauteil aufweisen. Alternativ hat die Abdeckung 70 drei oder mehrere Abdeckbauteile.
Solange die Sammelschiene 100 an einer beliebigen Position der Abdeckung 70 fixiert ist, muss die Sammelschiene 100 nicht notwendigerweise an der Fixierplatte 79 fixiert sein. Falls die Sammelschiene 100 nicht an der Fixierplatte 79 fixiert ist, kann die Fixierplatte 79 weggelassen werden.
Zusätzlich zu dem elastischen Körper 31 und der Fixierplatte 51, welche zwischen der zweiten Endplatte 62 und der zweiten Batteriezelle 11b vorgesehen sind, können zusätzlich ein elastischer Körper 31 und eine Fixierplatte 51 zwischen der ersten Endplatte 61 und der ersten Batteriezelle 11a vorgesehen werden.
Die Fixierplatte 51 kann an der Abdeckung 70 mittels anderen Fixierbauteilen als den Schrauben 58 fixiert werden; kann zum Beispiel lediglich durch einen Klebstoff fixiert sein.
Der Leiter kann ein beliebiges Bauteil sein, das an der Abdeckung 70 fixiert ist, und kann zum Beispiel eine plattenförmige Sammelschiene sein.
Der Batteriehalter 20 muss nicht notwendigerweise die Führungsabschnitte 27 haben.

Claims

Batteriemodul, das Folgendes aufweist: eine Vielzahl von ausgerichteten Batteriezellen (11), wobei jede Batteriezelle (11) einen Anschluss (16) und eine Fläche hat, auf der der Anschluss (16) vorgesehen ist; eine Abdeckung (70), die den Flächen der Batteriezellen (11) zugewandt ist, auf denen die Anschlüsse (16) vorgesehen sind; einen Leiter (100), der mit den Batteriezellen (11) verbunden ist und an der Abdeckung (70) fixiert ist; eine erste Endplatte (61) und eine zweite Endplatte (62), die die Batteriezellen (11) von entgegengesetzten Enden in einer Ausrichtungsrichtung der Batteriezellen (11) halten; einen elastischen Körper (31), der zwischen der zweiten Endplatte (62) und der Batteriezelle (11) angeordnet ist, die benachbart zu der zweiten Endplatte (62) ist; und eine Fixierplatte (51), die zwischen dem elastischen Körper (31) und der Batteriezelle (11) angeordnet ist, die benachbart zu dem elastischen Körper (31) ist, wobei der elastische Körper (31) gestaltet ist, um elastisch deformiert zu werden, um eine Last zu absorbieren, die auf die erste und zweite Endplatte (61, 62) aufgebracht wird, wenn sich die Batteriezellen (11) ausdehnen, und die Fixierplatte (51) an der Abdeckung (70) fixiert ist und gestaltet ist, um sich in der Ausrichtungsrichtung der Batteriezellen (11) zusammen mit der Abdeckung (70) zu bewegen, wenn sich die Batteriezellen (11) ausdehnen.
Batteriemodul nach Anspruch 1, wobei der elastische Körper (31) und die Fixierplatte (51) lediglich zwischen der zweiten Endplatte (62) und der entsprechenden Batteriezelle (11) vorgesehen sind, die Abdeckung (70) eine Vielzahl von Abdeckbauteilen (71, 72) aufweist, die in der Ausrichtungsrichtung der Batteriezellen (11) angeordnet sind, die Abdeckbauteile (71, 72) in der Lage sind, voneinander in der Ausrichtungsrichtung der Batteriezellen (11) beabstandet zu sein, wenn sich die Batteriezellen (11) ausdehnen, und von den Abdeckbauteilen (71, 72) das Abdeckbauteil (71), das nächstliegend zu der Fixierplatte (51) ist, an der Fixierplatte (51) fixiert ist.
Batteriemodul nach Anspruch 1 oder 2, ferner mit einer Vielzahl von Batteriehaltern (20), von denen jeder eine von den Batteriezellen (11) hält, wobei die Batteriehalter (20) Führungsabschnitte (27) haben, die entlang der Abdeckung (70) angeordnet sind, und die Führungsabschnitte (27) eine Bewegung der Abdeckung (70) in der Ausrichtungsrichtung führen, wenn sich die Batteriezellen (11) ausdehnen.