DE112015005088T5

DE112015005088T5 - Batteriemodul

Info

Publication number: DE112015005088T5
Application number: DE112015005088.4T
Authority: DE
Inventors: Masahiro Yamada; Yuki CHUJO; Takayuki Kato; Hiromi Ueda; Naoto Morisaku
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 2014-11-10
Filing date: 2015-10-14
Publication date: 2017-07-20
Anticipated expiration: 2035-10-15
Also published as: US20180069219A1; WO2016076056A1; US10403870B2; CN107078249A; CN107078249B; DE112015005088B4

Abstract

Ein Batteriemodul weist folgendes auf: einen Anordnungskörper (15), in dem eine Vielzahl von Batteriezellen (11) angeordnet sind; ein elastisches Bauteil (31), das auf zumindest einer Seite in einer Anordnungsrichtung (D) des Anordnungskörpers (15) angeordnet ist; ein Paar von Endplatten, die den Anordnungskörper (15) und das elastische Bauteil (31) dazwischen halten; eine Harzmittelplatte (61), die zwischen dem Anordnungskörper (15) und dem elastischen Bauteil (31) angeordnet ist; und ein Metallverbindungsbauteil (51), das das Paar von Endplatten miteinander verbindet, in dem die Mittelplatte (61) mit einem Durchgangsloch (65) versehen ist, durch das das Verbindungsbauteil (51) eingesetzt ist und ein Metallkragen (71) durch das Durchgangsloch (65) eingesetzt ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Batteriemodul.
Stand der Technik
Als ein Beispiel eines Batteriemoduls gibt es ein Batteriemodul, das in Patentdokument 1 offenbart ist. Das Batteriemodul von Patentdokument 1 weist einen Array-Körper bzw. Anordnungskörper, in dem eine Vielzahl von Batteriezellen angeordnet sind, ein Paar von Endplatten, die den Anordnungskörper von beiden Seiten halten, ein Paar von Drückplatten (Mittelplatten), die zwischen dem Anordnungskörper und den entsprechenden Endplatten angeordnet sind, und einen Zugstab (Verbindungsbauteil) auf, der das Paar von Endplatten verbindet. Eine Kompressionsfeder ist zwischen der Endplatte und der Mittelplatte angeordnet und die Mittelplatte drückt den Anordnungskörper durch eine Drängkraft der Kompressionsfeder. Jede von den Mittelplatten ist mit einem Durchgangsloch versehen und das Verbindungsbauteil ist durch das Durchgangsloch hindurch eingesetzt.
Literaturstellenliste
Patentliteratur

Patentdokument 1: japanische ungeprüfte Patentoffenlegung Nr. 2003-36830

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
In dem Batteriemodul von Patentdokument 1, das vorangehend beschrieben ist, berühren die Mittelplatten sowohl die Batteriezellen als auch das Verbindungsbauteil. Das Verbindungsbauteil ist im Allgemeinen aus Metall ausgebildet. Aus diesem Grund, wenn die Mittelplatten aus Metall ausgebildet sind, können die Batteriezellen und das Verbindungsbauteil kurzgeschlossen werden. In dem Batteriemodul sind die Batteriezellen vorzugsweise von dem Verbindungsbauteil isoliert, da das Verbindungsbauteil in einem exponierten Zustand bzw. freiliegenden Zustand verwendet wird. Außerdem kann in solch einem Batteriemodul, wenn ein Aufprall darauf wirkt, eine relativ große Scherlast auf die Durchgangslochteile der Mittelplatten von dem Verbindungsbauteil aus wirken und die Mittelplatten können in Teile zerbrochen werden.
Die vorliegende Erfindung wurde in Anbetracht der vorrangehend beschriebenen Umstände gemacht. Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Batteriemodul zu bieten, das eine Verbesserung einer Festigkeit der Mittelplatten gegen eine Scherlast ermöglicht, während eine Isolierung zwischen den Batteriezellen und dem Verbindungsbauteil gewährleistet wird.
Lösung des Problems
Ein Batteriemodul gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist einen Anordnungskörper bzw. Array-Körper, in dem eine Vielzahl von Batteriezellen angeordnet sind, ein elastisches Bauteil, das auf zumindest einer Seite in der Anordnungsrichtung des Anordnungskörpers angeordnet ist, ein Paar von Endplatten, die den Anordnungskörper und das elastische Bauteil dazwischen halten, eine Harzmittelplatte, die zwischen dem Anordnungskörper und dem elastischen Bauteil angeordnet ist, und ein Metallverbindungsbauteil auf, das das Paar von Endplatten verbindet, in dem die Mittelplatte mit einem Durchgangsloch versehen ist, durch das das Verbindungsbauteil eingesetzt ist, und ein Metallkragen ist durch das Durchgangsloch hindurch eingesetzt.
In dem Batteriemodul, da die Mittelplatte aus Harz ausgebildet ist, werden die Batteriezellen und das Verbindungsbauteil nicht kurz geschlossen, selbst wenn die Mittelplatte sowohl die Batteriezellen als auch das Verbindungsbauteil berührt. Dieser Aufbau gewährleistet eine Isolierung zwischen den Batteriezellen und dem Verbindungsbauteil. Außerdem, da der Metallkragen (Kragen, der aus Metall ausgebildet ist) durch das Durchgangsloch der Mittelplatte hindurch eingesetzt ist, kann eine Scherlast mit dem Metallkragen aufgenommen werden. Dieser Aufbau verbessert bzw. verstärkt die Festigkeit der Mittelplatte gegen eine Scherlast. Entsprechend ermöglicht das Batteriemodul eine Verbesserung einer Festigkeit der Mittelplatten gegen eine Scherlast, während eine Isolierung zwischen den Batteriezellen und dem Verbindungsbauteil gewährleistet wird.
In dem Batteriemodul gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann in der Mittelplatte eine gegenüberliegende Fläche, die dem Anordnungskörper gegenüber liegt, mit einem Harzabschirmabschnitt versehen sein, der eine Endfläche des Metallkragens abschirmt. In diesem Fall trennt der Abschirmabschnitt den Metallkragen von den Batteriezellen und gewährleistet eine Isolierung zwischen dem Metallkragen und den Batteriezellen.
In dem Batteriemodul gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann in der Mittelplatte eine gegenüberliegende Fläche, die dem Anordnungsköper gegenüberliegt, mit einem zylindrischen Harzabschnitt versehen sein, durch den das Verbindungsbauteil eingesetzt ist. In diesem Fall trennt der zylindrische Abschnitt das Verbindungsbauteil von den Batteriezellen und gewährleistet eine Isolierung zwischen dem Verbindungsbauteil und den Batteriezellen.
In dem Batteriemodul gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann jede von den Batteriezellen mit einem Zellenhalter gehalten werden und der Zellenhalter kann mit einem Einsetzloch versehen sein, durch das der zylindrische Abschnitt zusammen mit dem Verbindungsbauteil eingesetzt ist. In diesem Fall können in einer Baugruppe bzw. einem Zusammenbau die Mittelplatte und die Zellenhalter durch ein Einsetzen des zylindrischen Abschnitts durch die Einsetzlöcher leicht positioniert werden und die Zusammenbaueigenschaft kann verbessert werden.
In dem Batteriemodul gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann in der Mittelplatte die gegenüberliegende Fläche, die dem elastischen Bauteil gegenüber liegt, mit der anderen Endfläche des Metallkragens bündig bzw. eben sein. In dem Fall, in dem der Metallkragen von der Mittelplatte vorragt, wenn eine Scherlast auf die Mitteplatte wirkt, kann die Last sich auf den Vorsprungsabschnitt konzentrieren und die Mittelplatte kann in dem Abschnitt zerbrochen werden. Hinsichtlich dieses Punkts vermeidet das Batteriemodul solch eine Konzentration einer Last, da die gegenüberliegende Fläche der Mitteplatte, die dem elastischen Bauteil gegenüber liegt, mit der anderen Endfläche des Metallkragens bündig bzw. eben ist.
Ein Batteriemodul gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist einen Anordnungskörper, in dem eine Vielzahl von Batteriezellen angeordnet sind, ein elastisches Bauteil, das auf zumindest einer Seite in einer Anordnungsrichtung des Anordnungskörpers angeordnet ist, ein Paar von Endplatten, die den Anordnungskörper und das elastische Bauteil dazwischen halten, eine Harzmittelplatte, die zwischen dem Anordnungskörper und dem elastischen Bauteil angeordnet ist, und ein Metallverbindungsbauteil auf, das das Paar von Endplatten verbindet, wobei die Mittelplatte mit einem Durchgangsloch versehen ist, durch das das Verbindungsbauteil eingesetzt ist, und in der Mittelplatte eine gegenüberliegende Fläche, die dem Anordnungskörper gegenüber liegt, mit einem zylindrischen Harzabschnitt versehen ist, der mit dem Durchgangsloch in Verbindung steht.
In dem Batteriemodul werden die Batteriezellen und das Verbindungsbauteil nicht kurz geschlossen, selbst wenn die Mitteplatte sowohl die Batteriezellen als auch das Verbindungsbauteil berührt, da die Mittelplatte aus Harz ausgebildet ist. Dieser Aufbau gewährleistet eine Isolierung zwischen den Batteriezellen und dem Verbindungsbauteil. Außerdem ist eine Isolierung zwischen den Batteriezellen und dem Verbindungsbauteil auch von dem Aufbau aus gewährleistet, in dem die Batteriezellen von dem Verbindungsbauteil mit dem zylindrischen Abschnitt getrennt sind. Nebenbei, da die Dicke um das Durchgangsloch herum in der Mittelplatte durch ein Vorsehen des zylindrischen Abschnitts erhöht werden kann, kann die Festigkeit der Mittelplatte gegen eine Scherlast verbessert werden. Entsprechend ermöglicht das Batteriemodul eine Verbesserung einer Festigkeit der Mittelplatte gegen eine Scherlast, während eine Isolierung zwischen den Batteriezellen und dem Verbindungsbauteil gewährleistet ist.
In dem Batteriemodul gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann jede von den Batteriezellen mit einem Zellenhalter gehalten werden und der Zellenhalter kann mit einem Einsetzloch versehen sein, durch das der zylindrische Abschnitt zusammen mit dem Verbindungsbauteil eingesetzt ist. In diesem Fall kann in einem Zusammenbau die Mittelplatte und die Zellenhalter durch ein Einsetzen des zylindrischen Abschnitts durch die Einsetzlöcher leicht positioniert werden und die Zusammenbaueigenschaft kann verbessert werden.
Ein Batteriemodul gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung weist einen Anordnungskörper, in dem eine Vielzahl von Batteriezellen angeordnet sind, ein elastisches Bauteil, das auf zumindest einer Seite in einer Anordnungsrichtung des Anordnungskörpers angeordnet ist, ein Paar von Endplatten, die den Anordnungskörper und das elastische Bauteil dazwischen halten, ein Verbindungsbauteil, das das Paar von Endplatten verbindet, und eine Mittelplatte auf, die zwischen dem Anordnungskörper zum elastischen Bauteil angeordnet sind, wobei die Mittelplatte einen Verstärkungsabschnitt, der aus einem Metallmaterial ausgebildet ist, und einem Isolierabschnitt bzw. einem isolierenden Abschnitt aufweist, der aus einem isolierenden Material ausgebildet ist, und der Verstärkungsabschnitt und der Isolierabschnitt berühren einander.
In dem Batteriemodul mit diesem Aufbau ist der Verstärkungsabschnitt, der aus einem Metallmaterial ausgebildet ist, als ein Teil der Mittelplatte angeordnet. Dieser Aufbau verbessert die Festigkeit der gesamten Mittelplatte. Außerdem ist ein Isolierabschnitt, der aus einem Isoliermaterial ausgebildet ist, als ein Teil der Mittelplatte zwischen dem Anordnungskörper und der Endplatte angeordnet. Dieser Aufbau gewährleistet eine Isolierung zwischen dem Anordnungskörper, der aus einer Vielzahl von angeordneten Batteriezellen ausgebildet ist, und der Endplatte. Als ein Ergebnis bietet dieser Aufbau ein Batteriemodul mit exzellenter Lebensdauer, während eine Isolierung zwischen den Batteriezellen und der Endplatte gewährleistet wird.
In dem Batteriemodul gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Verstärkungsabschnitt auf der Seite des elastischen Bauteils angeordnet sein und der Isolierabschnitt kann auf der Seite des Anordnungskörpers angeordnet sein.
Das Batteriemodul mit dem Aufbau entfernt die Notwendigkeit zum aktiven Vorsehen einer Isolierstruktur zwischen dem Einsetzloch und dem Einsetzloch, durch das das Verbindungsbauteil eingesetzt ist, in dem Verstärkungsbauteil.
In dem Batteriemodul gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann das Verbindungsbauteil durch ein erstes Einsetzloch, das in dem Verstärkungsabschnitt ausgebildet ist, und einem zweiten Einsetzloch eingesetzt werden, das in dem Isolierabschnitt ausgebildet ist, und ein Innendurchmesser des ersten Einsetzlochs kann kleiner sein als ein Innendurchmesser des zweiten Einsetzlochs.
In der Mittelplatte tritt ein Schaden leicht insbesondere in einem Abschnitt auf, der das Verbindungsbauteil in dem Einsetzloch berührt, durch das das Verbindungsbauteil eingesetzt ist. In dem Batteriemodul mit dem Aufbau berührt das Verbindungsbauteil, das durch das erste Einsetzloch und das zweite Einsetzloch eingesetzt ist, lediglich den Verstärkungsabschnitt, der mit dem ersten Einsetzloch versehen ist, das den kleineren Innendurchmesser hat. Dieser Aufbau unterdrückt ein Auftreten eines Schadens im Vergleich mit dem Fall, in dem das Verbindungsbauteil das zweite Einsetzloch des Isolierabschnitts berührt.
In dem Batteriemodul gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Verstärkungsabschnitt mit einem zylindrischen Abschnitt versehen sein, der zu der Isolierabschnittsseite vorragt und einen Innenraumabschnitt aufweist, der mit dem ersten Einsetzloch in Verbindung steht, und der zylindrische Abschnitt kann durch das zweite Einsetzloch eingesetzt werden.
In dem Batteriemodul mit dem Aufbau ist eine Bewegung des Isolierabschnitts hinsichtlich des Verstärkungsabschnitts beschränkt, da der zylindrische Abschnitt, der von dem Verstärkungsabschnitt zu der Seite des Isolierabschnitts hinvorragt, durch das Einsetzloch des Isolierabschnitts eingesetzt ist. Dieser Aufbau hindert den Isolierabschnitt daran, von der vorbestimmten Position aus versetzt zu werden, und unterdrückt ein Auftreten eines Kurzschlusses aufgrund eines Kontakts des Anordnungskörpers und des Verstärkungsabschnitts.
In dem Batteriemodul gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann ein Isolierbauteil zwischen einer Innenumfangsfläche des ersten Einsetzlochs und einer Außenumfangsfläche des Verbindungsbauteils angeordnet sein.
Das Batteriemodul mit dem Aufbau verhindert einen Kurzschluss des Anordnungskörpers und des Verstärkungsabschnitts über das Verbindungsbauteil.
In dem Batteriemodul gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können gegenüberliegende Flächen in dem entsprechenden Isolierabschnitt und Verstärkungsabschnitt mit einem Vorsprung bzw. Vorsprüngen und einer Vertiefung versehen sein, die in gegenseitig entgegengesetzte Richtungen vorragen und vertieft sind, und der Isolierabschnitt und der Verstärkungsabschnitt können gegenseitig mit dem Vorsprung und der Vertiefung gepasst sein.
Das Batteriemodul mit dem Aufbau unterdrückt einen Versatz der Position des Isolierabschnitts hinsichtlich des Verstärkungsabschnitts, da eine Bewegung des Isolierabschnitts hinsichtlich des Verstärkungsabschnitts beschränkt ist. Dieser Aufbau unterdrückt ein Auftreten eines Kurzschlusses aufgrund eines Kontakts des Anordnungskörpers und des Verstärkungsabschnitts. Der Vorsprung und die Vertiefung von diesen kann in einem Zustand mit einem Spiel zueinander gepasst sein oder kann in einem Zustand ohne ein Spiel zueinander gepasst sein.
In dem Batteriemodul gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können der Vorsprung in dem Vorsprung und der Vertiefung in dem Verstärkungsabschnitt ausgebildet sein.
In dem Batteriemodul mit dem Aufbau ist der Vorsprung, der im Vergleich mit der Vertiefung leicht beschädigt wird, in der Lage, aus einem Metallmaterial mit einer relativ hohen Festigkeit im Vergleich mit dem Isoliermaterial ausgebildet sein. Dieser Aufbau unterdrückt einen Schaden an dem Vorsprung.
In dem Batteriemodul gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wenn ein erstes Bereich ein Bereich einer Fläche orthogonal zu einer Erstreckungsrichtung des Verbindungsbauteils in dem Verstärkungsabschnitt ist und ein zweiter Bereich ein Bereich einer Fläche orthogonal zu einer Erstreckungsrichtung des Verbindungsbauteils in dem Isolierabschnitt ist, kann der zweite Bereich größer als der erste Bereich sein.
In dem Batteriemodul mit dem Aufbau berührt der Verstärkungsabschnitt nicht den Anordnungskörper, selbst wenn der Verstärkungsabschnitt geringfügig von dem Isolierabschnitt versetzt ist. Dieser Aufbau unterdrückt ein Auftreten eines Kurzschlusses aufgrund eines Kontakts des Anordnungskörpers und des Verstärkungsabschnitts.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Die vorliegende Erfindung verbessert die Festigkeit der Mittelplatte gegen eine Scherlast, während eine Isolierung zwischen den Batteriezellen und den Verbindungsbauteil gewährleistet wird.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Draufsicht, die ein Batteriemodul gemäß einer ersten Ausführungsform darstellt.
2(a) ist eine perspektivische Ansicht, die eine Batteriezelle darstellt, die in einem Zellenhalter gehalten wird, gemäß dessen Ausführungsform und 2(b) ist eine perspektivische Ansicht, die den Zellenhalter darstellt, gemäß der ersten Ausführungsform.
3(a) ist ein Diagramm einer Mitteplatte gemäß der ersten Ausführungsform, wenn von einer Anordnungskörperseite aus betrachtet, und 3(b) ist ein Diagramm der Mittelplatte gemäß der ersten Ausführungsform, wenn von einer Seite des elastischen Bauteils aus betrachtet.
4. ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht, die einen Teil der Mittelplatte gemäß dessen Ausführungsform darstellt.
5 ist eine Querschnittsansicht, die die Mittelplatte und deren Umgebung in einem zusammengesetzten Zustand gemäß dessen Ausführungsform darstellt.
6 ist eine Querschnittsansicht, die die Mittelplatte und einen Metallkragen gemäß einer ersten Modifikation darstellt.
7(a) bis 7(c) sind Querschnittsansichten, die die Mittelplatten und die Metallkrägen gemäß einer zweiten bis vierten Modifikation darstellen.
8 ist eine Draufsicht, die ein Batteriemodul gemäß einer zweiten Ausführungsform darstellt.
9(a) ist eine Vorderansicht eines Verstärkungsabschnitts einer Mittelplatte gemäß der zweiten Ausführungsform, wenn von der Seite des elastischen Bauteils aus betrachtet, und 9(b) ist eine Vorderansicht des Verstärkungsabschnitts der Mittelplatte gemäß der zweiten Ausführungsform, wenn von der Anordnungskörperseite aus betrachtet.
10(a) ist eine Vorderansicht eines Isolierabschnitts der Mittelplatte gemäß der zweiten Ausführungsform, wenn von der Seite des elastischen Bauteils aus betrachtet, und 10(b) ist eine Vorderansicht des Isolierabschnitts der Mittelplatte gemäß der zweiten Ausführungsform, wenn von der Anordnungskörperseite aus betrachtet.
11 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die einen Teil der Mittelplatte in einem zusammengesetzten Zustand gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt.
12 ist eine Vorderansicht der Mittelplatte gemäß einer fünften Modifikation, wenn von der Seite des elastischen Bauteils aus betrachtet.
13 ist eine Querschnittsansicht der Mittelplatte gemäß einer sechsten Modifikation, wenn von einer Seitenflächenseite aus betrachtet.
Beschreibung von Ausführungsformen
Eine erste Ausführungsform wird mit Bezug auf angefügte Zeichnungen erläutert. In den Erläuterungen der Zeichnungen sind die gleichen oder entsprechenden Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen und redundante Erläuterungen davon werden weggelassen. Die Abmessungen und deren Verhältnisse in den Zeichnungen entsprechen nicht notwendigerweise jenen, die in den Erläuterungen genannt sind. Ferner sind in den Erläuterungen die Ausdrücke, die Richtungen, wie zum Beispiel „oben“ und „unten“ Anzeigen, auf der Konfiguration basierend, wie in den Zeichnungen dargestellt ist, und werden lediglich der Einfachheit halber verwendet.
Erste Ausführungsform
1 ist eine Draufsicht, die ein Batteriemodul darstellt. 2(a) ist eine perspektivische Ansicht, die eine Batteriezelle darstellt, die in einem Zellenhalter gehalten wird, und 2(b) ist eine perspektivische Ansicht, die den Zellenhalter darstellt. 3(a) ist ein Diagramm einer Mittelplatte, wenn von einer Anordnungskörperseite aus betrachtet, und 3(b) ist ein Diagramm der Mittelplatte, wenn von einer Seite eines elastischen Bauteils aus betrachtet. In 3(a) und 3(b) ist die Außenformposition des elastischen Bauteils 31 mit Strichlinien dargestellt. 4 ist eine vergrößerte perspektivische Ansicht, die einen Teil der Mittelplatte darstellt, und 5 ist eine Querschnittsansicht, die die Mittelplatte und deren Umgebung in einem zusammengesetzten Zustand darstellt. Das Batteriemodul 1, das in 1 dargestellt ist, wird in einem Zustand verwendet, in dem zum Beispiel eine Vielzahl von Batteriemodulen 1 in einem Gehäuse enthalten sind und als ein Batteriepack dienen.
Wie in 1 dargestellt ist, weist das Batteriemodul 1 einen Anordnungskörper 15, in dem eine Vielzahl von Batteriezellen 11, die in entsprechenden Zellenhaltern 21 gehalten sind, angeordnet sind, ein elastisches Bauteil 31, das auf einer Seite (rechte Seite in 1) einer Anordnungsrichtung D (laterale Richtung in 1) des Anordnungskörpers 15 angeordnet ist, ein Paar von Endplatten 41, die auf beiden Seiten der Anordnungsrichtung D hinsichtlich des Anordnungskörpers 15 und des elastischen Bauteils 31 angeordnet sind, eine Vielzahl von Schrauben 51 (Verbindungsbauteil), die das Paar von Endplatten 41 miteinander verbinden, und eine Mittelplatte 61 auf, die zwischen dem Anordnungskörper 15 und dem elastischen Bauteil 31 angeordnet ist.
Die Batteriezelle 11 ist eine Batterie, die ausgebildet ist durch ein Enthalten einer Elektrodenbaugruppe in einem Gehäuse mit einer rechtwinkligen Kastenform, zum Beispiel eine nicht wässrige Elektrolytsekundärbatterie, wie zum Beispiel eine Lithiumionensekundärbatterie bzw. ein Lithiumionenakku. In diesem Beispiel sind sieben Batteriezellen 11 angeordnet. Die Batteriezellen 11 sind in einem Zustand angeordnet, in dem sie in entsprechenden Zellenhaltern 21 gehalten sind. Die benachbarten Batteriezellen 11 sind in engem Kontakt miteinander über eine Wärmeübertragungsplatte 12 (siehe 5). Elektrodenanschlüsse bzw. -terminals 13 der benachbarten Batteriezellen 11 sind gegenseitig elektrisch mit einer Sammelschiene 14 verbunden. Auf diese Weise sind die benachbarten Batteriezellen 11 elektrisch in Reihe verbunden. Der Anordnungskörper 15 ist aus den Batteriezellen 11, den Zellenhaltern 21, den Wärmeübertragungsplatten 12 und den Sammelschienen 14 ausgebildet.
Jeder von den Zellenhaltern 21 ist aus Harz ausgebildet. Wie in 2(a) und 2(b) dargestellt ist, weist jeder Zellenhalter 21 einen Rahmenabschnitt 22 und einen Unterteilungsabschnitt 23 auf. Der Rahmenabschnitt 22 weist eine Bodenplatte 24 und ein Paar von Seitenplatten 21 auf, die von beiden Enden der Bodenplatte 24 aus stehen. Jeder von beiden Endabschnitten der Bodenplatte 24 ist mit einem Vorsprungsabschnitt 24a versehen, der in einer Dickenrichtung der Bodenplatte 24 vorragt, und jeder von den Vorsprungsabschnitten 24A ist mit einem Einsetzloch 24B versehen, das sich in der Anordnungsrichtung D erstreckt. Die Schrauben 51 sind durch die entsprechenden Einsetzlöcher 24B eingesetzt.
Der Unterteilungsabschnitt 23 verbindet das Paar von Seitenplatten 25. Ein Paar von Anschlussaufnahmeabschnitten 26 ist an dem Unterteilungsabschnitt 23 vorgesehen. Jeder von den Anschlussaufnahmeabschnitten 26 weist eine kreisförmige Innenwand auf, die die entsprechenden Elektrodenanschlüsse 13 umgibt. Außerdem ist ein Paar von Säulenabschnitten 27, die eine Prismaform haben und mit den entsprechenden Anschlussaufnahmeabschnitte 26 verbunden sind, ist an dem Unterteilungsabschnitt 23 vorgesehen. Das Paar von Säulenabschnitten 27 ist mit Einsetzlöchern 27A versehen, die sich in der Anordnungsrichtung D erstrecken. Ein Durchmesser des Einsetzlochs 27A ist zum Beispiel der Gleiche wie der Durchmesser des Einsetzlochs 24B. Die Schrauben 51 sind durch die entsprechenden Einsetzlöcher 27A eingesetzt.
In jedem von den Zellenhaltern 21 ist ein Unterbringungsraum S mit dem Rahmenabschnitt 22 und dem Unterteilungsabschnitt 23 ausgebildet. Wie in 2(a) dargestellt ist, ist die Batteriezelle 11 in dem Unterbringungsraum S enthalten. Auf diese Weise ist die Batteriezelle 11 in dem Zellenhalter 21 gehalten. Außerdem ist in jedem von den Zellenhaltern 21 ein rechtwinkliger Öffnungsabschnitt 28 mit dem Rahmenabschnitt 22 und der unteren Endfläche des Unterteilungsabschnitts 23 in 2(b) ausgebildet. Der Öffnungsabschnitt 28 wird zum Anordnen der Wärmeübertragungsplatte 12 verwendet.
Wie in 1 dargestellt ist, ist das elastische Bauteil 31 zum Beispiel aus Gummi in einer flachen Plattenform ausgebildet. Das elastische Bauteil 31 ist zwischen der Mittelplatte 61 und der Endplatte 41 angeordnet. Wie mit einer Strichlinie in 3(a) und 3(b) dargestellt ist, ist die planare Form bzw. ebene Form des elastischen Bauteils 31, wenn in der Anordnungsrichtung D betrachtet, zum Beispiel eine längliche Form (rechtwinklige Form) und kleiner als die Außenform der Mittelplatte 61. Das elastische Bauteil 31 ist an bzw. auf der Mittelplatte 61 mit Eingriffsmitteln bzw. einer Eingriffseinrichtung montiert, die nicht dargestellt ist. Auf diese Weise ist das elastische Bauteil 31 hinsichtlich des Anordnungskörpers 15 in der Richtung orthogonal zu der Anordnungsrichtung D positioniert.
Jede von den Endplatten 41 ist zum Beispiel aus Metall in einer flachen Plattenform ausgebildet. Das Paar von Endplatten 41, das den Anordnungskörper 15 und das elastische Bauteil 31 von beiden Seiten in der Anordnungsrichtung D hält, um eine beschränkte Last auf den Anordnungskörper 15 und das elastische Bauteil 31 aufzubringen. Jede von den Endplatten 41 ist mit einer Vielzahl von (vier in diesem Beispiel) Durchgangslöchern versehen, um die Schrauben 51 dort hindurch einzusetzen.
Jede von den Schrauben 51 ist zum Beispiel aus einem eisenbasierten Metall mit einer relativ hohen Festigkeit ausgebildet. Eine Vielzahl von (vier in diesem Beispiel) Schrauben 51 ist vorgesehen, um sich in der Anordnungsrichtung D zu erstrecken und das Paar von Endplatten 41 zu verbinden. Die Schrauben 51 sind durch die entsprechenden Durchgangslöcher von dem Paar von Endplatten 41 eingesetzt und sind durch die Einsetzlöcher 24B oder die Einsetzlöcher 27A eingesetzt, die vorrangehend beschrieben sind. Außerdem werden die Schrauben 51 mit Muttern 53 zur Außenseite von einer von den Endplatten 41 festgezogen. Das Festziehen bringt eine Beschränkungslast auf den Anordnungskörper 15 und das elastische Bauteil 31 auf. Die Schrauben 51 sind ebenfalls durch entsprechende Durchgangslöcher 65 der Mittelplatte 61 eingesetzt, die später beschrieben wird.
Die Mittelplatte 61 weist zum Beispiel einen Hauptkörperabschnitt 62 auf, der aus Harz in einer flachen Plattenform ausgebildet ist. Der Hauptkörperabschnitt 62 liegt zwischen dem Anordnungskörper 15 und dem elastischen Bauteil 31. Dieser Aufbau unterdrückt eine Variation bzw. Änderung der Last, wie von dem elastischen Bauteil 31 auf den Anordnungskörper aufgebracht wird. In der ersten Ausführungsform ist die ebene Form des Hauptkörperabschnitts 62, wenn in der Anordnungsrichtung D betrachtet, zum Beispiel eine rechtwinklige Form, wie in 3(a) und 3(b) dargestellt ist, und ist die gleiche Form wie jene der Endplatten 41.
Wie in 3(b) dargestellt ist, ist der Hauptkörperabschnitt 62 mit vier Durchgangslöchern 65 versehen, um die Schrauben 51 dort hindurch einzusetzen. Die vier Durchgangslöcher 65 sind in einer bilateralen symmetrischen Form angeordnet. Genauer gesagt sind in dem Hauptkörperabschnitt 62 die Durchgangslöcher 65 außerhalb eines Bereichs vorgesehen, der als eine Fläche dient, die das elastische Bauteil 31 berührt, und zwei von den Durchgangslöchern 65 sind in jedem von dem oberen Abschnitt und unteren Abschnitt von 3(a) und 3(b) angeordnet. Die unteren zwei Durchgangslöcher 65 sind in entsprechenden unteren Eckabschnitten des Hauptkörperabschnitts 62 angeordnet. Die oberen zwei Durchgangslöcher 65 sind in einem linken Abschnitt und einem rechten Abschnitt mit einem Raum angeordnet, der enger als der laterale Raum zwischen den unteren zwei Durchgangslöchern 65 ist.
Metallkrägen 71 sind durch die entsprechenden Durchgangslöcher 65 eingesetzt und die Schrauben 51 sind durch die Metallkrägen 71 eingesetzt. Die Metallkrägen 71 sind zum Beispiel aus einem eisenbasierten Metall mit einer relativ hohen Festigkeit ausgebildet, die die Gleiche wie jene der Schrauben 51 ist. Wie in 3(b) dargestellt ist, ist jeder von den Metallkrägen 71 in zum Beispiel einer Scheibenform ausgebildet und weist ein kreisförmiges Einsetzloch 75 in der Mitte von diesem auf. Der Außendurchmesser von jedem von den Metallkrägen 71 ist im Wesentlichen der Gleiche wie der Durchmesser des Durchgangslochs 65, so dass die Metallkrägen 71 in die entsprechenden Durchgangslöcher 65 gepasst und durch diese eingesetzt werden können. Außerdem ist der Durchmesser von jedem von den Einsetzlöchern 75 der Gleiche wie oder geringfügig größer als der Durchmesser von den Schrauben 51, so dass die Schrauben 51 durch die entsprechenden Einsetzlöcher 75 hindurch eingesetzt werden können.
Wie in 5 dargestellt ist, ist die Dicke von jedem von den Metallkrägen 71 die Gleiche wie die Dicke des Hauptkörperabschnitts 62 in diesem Beispiel. Auf diese Weise ist eine (auf der Seite des Anordnungskörpers 15) Endfläche 72 von jedem Metallkragen 71 bündig bzw. eben mit der gegenüberliegenden Fläche 63 des Hauptkörperabschnitts 62, der dem Anordnungskörper 15 gegenüber liegt, und die andere (auf der Seite des elastischen Bauteils 31) Endfläche 73 von jedem Metallkragen 71 ist bündig bzw. eben zu der gegenüberliegenden Fläche 64 des Hauptkörperabschnitts 62, die dem elastischen Bauteil 31 gegenüber liegt. Außerdem, obwohl nicht dargestellt, wird in diesem Beispiel eine Außenumfangsfläche 74 von jedem Metallkragen 71 zum Beispiel einer Rändelung unterzogen, um Vorsprünge und Vertiefungen auszubilden.
Wie in 3(a), 4 und 5 dargestellt ist, ist in dem Hauptkörperabschnitt 62 die gegenüberliegende Fläche 63, die dem Anordnungskörper 15 gegenüber liegt, mit Abschirmabschnitten 67 versehen, um die Endflächen 72 der Metallkrägen 71 abzuschirmen. Die ebene Form von jedem von den Abschirmabschnitten 67, wenn in der Anordnungsrichtung D betrachtet, ist eine Scheibenform mit einem Außendurchmesser, der größer als der Durchmesser der Einsetzlöcher 75 ist. Außerdem ist die Mitte von jedem von den Abschirmabschnitten 67 mit einem Einsetzloch 78 mit zum Beispiel der gleichen Form wie jener der Einsetzlöcher 75 versehen. Wenn in der Anordnungsrichtung D betrachtet, stimmt die Mitte des Einsetzlochs 78 mit der Mitte des Einsetzlochs 75 überein. Jeder von den Abschirmabschnitten 67 ist mit dem Hauptkörperabschnitt 62 durch die Umfangsrichtung in der radial äußeren Seite verbunden, um die ganze Endfläche 72 des Metallkragens 71 abzuschirmen.
Außerdem ist die gegenüberliegende Fläche 63 des Hauptkörperabschnitts 62 mit zylindrischen Abschnitten 69 versehen, die mit den entsprechenden Abschirmabschnitten 67 verbunden sind. Jeder von den zylindrischen Abschnitten 69 ist in einer zylindrischen Form ausgebildet. Jeder von den zylindrischen Abschnitten 69 ist durch das Einsetzloch 24B oder 27A des Zellenhalters 21 eingesetzt, wie später mit Bezug auf 5 beschrieben wird. Der Innendurchmesser von jedem von den zylindrischen Abschnitten 69 ist der Gleiche wie der Durchmesser von jedem von den Einsetzlöchern 75. Wenn in der Anordnungsrichtung D betrachtet, stimmt die Mitte des zylindrischen Abschnitts 69 mit der Mitte des Einsetzlochs 75 überein. Der Außendurchmesser von jedem von den zylindrischen Abschnitten 69 ist der Gleiche wie oder geringfügig kleiner als die Durchmesser der Einsetzlöcher 24B und der Einsetzlöcher 27A, so dass die zylindrischen Abschnitte 69 durch die Einsetzlöcher 24B und die Einsetzlöcher 27A eingesetzt werden können.
Die Mittelplatte 61, in der die Metallkrägen 71 durch die entsprechenden Durchgangslöcher 65 eingesetzt sind, wie vorangehend beschrieben ist, ist zum Beispiel durch ein Spritzgießen (insert molding) ausgebildet. Insbesondere sind in einer Herstellung Metallkrägen 71 in vorbestimmten Positionen in Vertiefungen angeordnet, die zwischen einem Paar von Formen ausgebildet sind, und danach wird geschmolzenes Harz in die Hohlräume gefüllt. Danach wird das eingefüllte Harz verfestigt um die Mittelplatte 61 zu erlangen. Entsprechend sind in diesem Beispiel der Hauptkörperabschnitt 62 die Abschirmabschnitte 67 und die zylindrischen Abschnitte 69 als ein einheitliches Stück ausgebildet.
Ein Zusammenbau bzw. eine Baugruppe des Batteriemoduls 1 wird mit Bezug auf 5 erläutert. In einer Baugruppe sind die Schrauben 51 durch die Einsetzlöcher 75 der Metallkrägen 71, die Einsetzlöcher 68 der Abschirmabschnitte 67 und die zylindrischen Abschnitte 69 eingesetzt. Außerdem sind die Schrauben 51 durch die Einsetzlöcher 24B der Zellenhalter 21 eingesetzt. Die zylindrischen Abschnitte 69 sind durch die Einsetzlöcher 24B zusammen mit den Schrauben 51 eingesetzt. Insbesondere sind in einer Baugruppe bzw. im Zusammenbau die zylindrischen Abschnitte 69 durch die Einsetzlöcher 24B eingesetzt, um die Mittelplatte 61 und die Zellenhalter 21 zu positionieren, und danach sind die Schrauben 51 durch sowohl die zylindrischen Abschnitt 69 als auch die Einsetzlöcher 24B eingesetzt. Auf die gleiche Art und Weise sind die zylindrischen Abschnitte 69 ebenfalls durch die Einsetzlöcher 27A zusammen mit den Schrauben 51 eingesetzt.
Das Folgende ist eine Erläuterung der vorteilhaften Effekte des Batteriemoduls 1, das vorangehend erläutert ist. Wie in 5 dargestellt ist, berührt in dem Batteriemodul 1 die Mittelplatte 61 sowohl die Batteriezelle 11 als auch die Schraube 51. Hinsichtlich dieses Punkts gewährleistet das Batteriemodul 1 eine Isolierung zwischen der Batteriezelle 11 und der Schraube 51, da die Mittelplatte 61 aus Harz hergestellt ist. Außerdem sind die Metallkrägen 71 in der Lage, eine Scherlast aufzunehmen, da die Metallkrägen 71 durch die Durchgangslöcher 65 der Mittelplatte 61 eingesetzt sind. Dieser Aufbau verbessert eine Festigkeit der Mittelplatte 61 gegen eine Scherlast. Entsprechend ermöglicht das Batteriemodul 1 eine Verbesserung in einer Festigkeit der Mittelplatte 61 gegen eine Scherlast, während eine Isolierung zwischen den Batteriezellen 11 und den Schrauben 51 gewährleistet wird.
Wie in 5 dargestellt ist, ist in den Batteriemodul 1 der Metallkragen 71 von der Batteriezelle 11 mit dem Abschirmabschnitt 67 getrennt. Insbesondere erhöht der Abschirmabschnitt 67 einen Abstand (Isolierabstand) zwischen dem Metallkragen 71 und der Batteriezelle 11. Entsprechend gewährleistet das Batteriemodul 1 eine Isolierung zwischen dem Metallkragen 71 und der Batteriezelle 11. Außerdem brennt in dem Batteriemodul 1 der zylindrische Abschnitt 69 die Schraube 51 von der Batteriezelle 11, wie in 5 dargestellt ist. Insbesondere erhöht der zylindrische Abschnitt 69 einen Abstand (Isolierabstand) zwischen der Schraube 51 und der Batteriezelle 11. Entsprechend gewährleistet das Batteriemodul 1 eine Isolierung zwischen der Schraube 51 und der Batteriezelle 11.
In dem Batteriemodul 1, das wie vorangehend beschrieben ist, sind in einem Zusammenbau die zylindrischen Abschnitte 69 durch die Einsetzlöcher 24B und die Einsetzlöcher 27A des Zellenhalters 21 eingesetzt. Entsprechend verbessert das Batteriemodul 1 eine Zusammenbaueigenschaft bzw. -geeignetheit, da die Mittelplatte 61 und der Zellenhalter 21 leicht positioniert werden können durch ein Einsetzen der zylindrischen Abschnitte 69 durch die Einsetzlöcher 24B oder die Einsetzlöcher 27A im Zusammenbau.
In dem Batteriemodul 1 ist die Endfläche 73 des Metallkragens 71 bündig mit der gegenüberliegenden Fläche 64 des Hauptkörperabschnitts 62, die dem elastischen Bauteil 31 gegenüber liegt. Wenn der Metallkragen 71 von dem Hauptkörperabschnitt vorragt, wenn eine Scherlast auf die Mittelplatte 61 wirkt, konzentriert sich die Last auf den Vorsprungabschnitt und die Mittelplatte 61 kann in dem Abschnitt zerbrochen werden. Hinsichtlich dieses Punkts vermeidet das Batteriemodul 1 solch eine Konzentration der Last.
In dem Batteriemodul 1 werden die Außenumfangsflächen 74 der Metallkrägen 71 einer Rändelung unterzogen, um Vorsprünge und Vertiefungen auszubilden. Dieser Aufbau hindert die Metallkrägen 71 daran, leicht aus den Durchgangslöchern 65 heraus zu fallen. Entsprechend unterdrückt dieser Aufbau ein Brechen der Mittelplatte 61 aufgrund eines Herausfallens der Metallkrägen 71. Außerdem sind in dem Batteriemodul 1 die Metallkrägen 71 aus einem eisenbasierten Metall mit einer relativ hohen Festigkeit ausgebildet in der gleichen Art und Weise wie die Schrauben 51. Dieser Aufbau unterdrückt einen Schaden aufgrund eines Verschleißes mit den Schrauben 51 in den Metallkrägen 71.
Das Folgende ist eine Erläuterung von Modifikationen. 6 ist eine Querschnittsansicht, die die Mittelplatte und den Metallkragen gemäß einer ersten Modifikation darstellt. Jeder von den Metallkrägen 71B gemäß der ersten Modifikation ist von den Metallkrägen 71 gemäß der ersten Ausführungsform, die vorangehend beschrieben ist, darin verschieden, dass abgefaste Flächen 76 in den Einsetzlöchern 75 ausgebildet sind. 6 stellt einen Zustand dar, indem der Abschirmabschnitt 67 und der zylindrische Abschnitt 69 weggelassen sind. Die abgefasten Flächen 76 sind durch ein Abfasen von Öffnungsrändern auf beiden Seiten des Einsetzlochs 75 in der Anordnungsrichtung D ausgebildet. Die abgefasten Flächen 76 erstrecken sich in einer Richtung, die die Anordnungsrichtung D kreuzt.
In dem Batteriemodul 1 können die Batteriezellen 11 sich in der Anordnungsrichtung D aufgrund einer Verschlechterung oder einer Überladung ausdehnen. Wenn die Batteriezellen 11 anschwellen, dehnt sich der Anordnungskörper 15 zu der Seite des elastischen Bauteils 31 hin aus aufgrund eines Anschwellens der Batteriezellen 11 und die Mittelplatte 61 wird gedrückt und zu der Seite des elastischen Bauteils 31 hin versetzt. In diesem Zustand gleitet die Mittelplatte 61, um sich hinsichtlich der Schrauben 51 zu bewegen.
Mit Hinblick auf diesen Punkt sind mit dem Metallkragen 71B gemäß der Modifikation die abgefasten Flächen 76 in beiden Endabschnitten des Metallkragens 71B in der Anordnungsrichtung D ausgebildet, die als der Abschnitt dienen, der die Schraube 51 in der Mittelplatte 61 berührt. Dieser Aufbau unterdrückt einen Schaden an der Schraube 51 zu der Zeit, wenn sich die Batteriezelle 11 ausdehnt und die Mittelplatte 61 gleitet, um sich hinsichtlich der Schraube 51 zu bewegen.
7(a) bis 7(c) sind Querschnittsansichten, die Mittelplatten und Metallkrägen gemäß einer zweiten bis vierten Ausführungsform darstellen. Eine Mittelplatte 61C gemäß der zweiten Modifikation, die in 7(a) dargestellt ist, ist mit einem zylindrischen Abschnitt 69C versehen, der mit der gegenüberliegenden Fläche 63 des Hauptkörperabschnitts 62 verbunden ist, anstelle des Aufbaus des Abschirmabschnitts 67. Der zylindrische Abschnitt 69C weist einen ersten Abschnitt 81 mit einem Außendurchmesser und einem Innendurchmesser, die die gleichen wie jene des zylindrischen Abschnitts 69 gemäß der ersten Ausführungsform sind, und einen zweiten Abschnitt 82 auf, der mit dem ersten Abschnitt 81 und der gegenüberliegenden Fläche 63 verbunden ist. Der Außendurchmesser des zweiten Abschnitts 82 ist der gleiche wie jener des ersten Abschnitts 81 und der Innendurchmesser des zweiten Abschnitts 82 ist größer als der erste Abschnitt 81 um die radiale Dicke des Metallkragens 71C. Der zweite Abschnitt 82 steht mit dem Durchgangsloch 65 in Verbindung.
Der Außendurchmesser des Metallkragens 71C der zweiten Ausführungsform ist kleiner als der Außendurchmesser des zylindrischen Abschnitts 69C. Die Dicke des Metallkragens 71C in der Anordnungsrichtung D ist größer als die Dicke des Hauptkörperabschnitts 62 in der Anordnungsrichtung D. Die Endfläche 72 des Metallkragens 71C ragt zu der Seite der Batteriezelle 11 (Anordnungskörper 15) über die gegenüberliegende Fläche 63 des Hauptkörperabschnitts 62 hin vor. Der Vorsprungsabschnitt wird durch den zweiten Abschnitt 82 des zylindrischen Abschnitts 69C zusammen mit der Schraube 51 eingesetzt. Die Endfläche 73 des Metallkragens 71C ist bündig mit der gegenüberliegenden Fläche 64 des Hauptkörperabschnitts 62.
Außerdem gemäß der vorangehend beschriebenen zweiten Modifikation wird der Metallkragen 71C durch das Durchgangsloch 65 in der gleichen Art und Weise wie der vorangehend beschriebenen ersten Ausführungsform eingesetzt. Dieser Aufbau ermöglicht eine Verbesserung der Festigkeit der Mittelplatte 61 gegen eine Scherlast, während eine Isolation zwischen der Batteriezelle 11 und der Schraube 51 gewährleistet wird. Außerdem wird die Außenumfangsfläche (Teil der Außenumfangsfläche 74) des Vorsprungsabschnitts mit dem zweiten Abschnitt 82 abgeschirmt und die Endfläche 72 des Metallkragens 71C wird mit dem ersten Abschnitt 81 abgeschirmt. Entsprechend funktioniert auch der zylindrische Abschnitt 69C als ein Abschirmabschnitt, der eine Isolation zwischen dem Metallkragen 71C und der Batteriezelle 11 gewährleistet. Außerdem, da ein Teil des Metallkragens 71C in dem zylindrischen Abschnitt 69C angeordnet ist, wird die Festigkeit des zylindrischen Abschnitts 69C gewährleistet.
Eine Mittelplatte 61D gemäß der dritten Modifikation, die in 7(b) dargestellt ist, ist mit einem zylindrischen Abschnitt 69D versehen, der die gegenüberliegende Fläche 63 des Hauptkörperabschnitts 62 verbindet, anstelle des Aufbaus des Abschirmabschnitts 67. Der zylindrische Abschnitt 69D hat einen Außendurchmesser und einen Innendurchmesser, die die gleichen wie jene des zylindrischen Abschnitts 69 gemäß der vorangehend beschriebenen ersten Ausführungsform sind. Die Dicke des Metallkragens 71D in der Anordnungsrichtung D gemäß der dritten Modifikation ist kleiner als die Dicke des Hauptkörperabschnitts 62. Ein Durchgangsloch 65D der Mittelplatte 61D gemäß der dritten Modifikation weist einen ersten Abschnitt 83, der mit dem zylindrischen Abschnitt 69D in Verbindung steht, und einen zweiten Abschnitt 84 mit einem Durchmesser auf, der größer als die jener des ersten Abschnitts 83 ist. Die Schraube 51 wird in den zweiten Abschnitt 84 eingesetzt und der Metallkragen 71D wird ebenfalls in den zweiten Abschnitt 84 eingesetzt. Die Endfläche 73 des Metallkragens 71D ist bündig mit der gegenüberliegenden Fläche 64 des Hauptkörperabschnitts 62.
Außerdem wird gemäß der dritten Modifikation, die wie vorangehend beschrieben ist, der Metallkragen 71D in das Durchgangsloch 65D eingesetzt in der gleichen Art und Weise wie in der vorangehend beschriebenen ersten Ausführungsform. Dieser Aufbau ermöglicht eine Verbesserung in einer Festigkeit der Mittelplatte 61 gegen eine Scherbelastung, während eine Isolation zwischen der Batteriezelle 11 und der Schraube 51 gewährleistet ist. Außerdem wird die Endfläche 72 des Metallkragens 71D mit einem Abschnitt des Hauptkörperabschnitts 62 auf der Seite der Batteriezelle 11 über den zweiten Abschnitt 84 hinaus und dem zylindrischen Abschnitt 69D abgeschirmt. Entsprechend funktioniert auch der Abschnitt und der zylindrische Abschnitt 69D als der Abschirmabschnitt, der eine Isolation zwischen dem Metallkragen 71D und der Batteriezelle 11 gewährleistet.
Ein Metallkragen 71E gemäß einer vierten Modifikation, die in 7(c) dargestellt ist, hat eine größere Dicke in der Anordnungsrichtung D als jene des Metallkragens 71D gemäß der dritten Modifikation, die vorangehend beschrieben ist. Die Endfläche 73 des Metallkragens 71E ragt zur Seite des elastischen Bauteils 31 über die gegenüberliegende Fläche 64 des Hauptkörperabschnitts 62 hinaus vor. Die anderen Punkte sind die gleichen wie jene der vorangehend beschriebenen dritten Modifikation und deren Beschreibung wird weggelassen. Außerdem wird gemäß der vorangehend beschriebenen vierten Modifikation der Metallkragen 71E durch das Durchgangsloch 65D in der gleichen Art und Weise wie in der vorangehend beschriebenen ersten Ausführungsform eingesetzt. Dieser Aufbau ermöglicht eine Verbesserung der Festigkeit der Mittelplatte 61 gegen eine Scherbelastung, während eine Isolation zwischen der Batteriezelle 11 und der Schraube 51 gewährleistet ist. Jedoch ist der Aufbau, in dem die Endfläche 73 mit der gegenüberliegenden Fläche 64 bündig ist, hinsichtlich eines Vermeidens einer Konzentration einer Last auf den Vorsprungsabschnitt bevorzugt, wie vorangehend beschrieben ist.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die erste Ausführungsform begrenzt, die vorangehend beschrieben wurde, sondern kann innerhalb des Bereichs modifiziert werden, der den Geist nicht ändert, der in den Ansprüchen genannt ist, oder kann aufeinander angewendet werden.
Zum Beispiel wird der Metallkragen 71 durch das Durchgangsloch 65 der Mittelplatte 61 in der vorangehend beschriebenen ersten Ausführungsform eingesetzt, jedoch wird der Metallkragen 71 nicht notwendigerweise eingesetzt. In solch einem Fall wird der Durchmesser des Durchgangslochs 65 auf einen Durchmesser gleich wie oder geringfügig größer als der Durchmesser der Schraube 51 eingestellt und die gegenüberliegende Fläche 63 der Mittelplatte 61 ist mit dem zylindrischen Abschnitt 69 versehen, um mit dem Durchgangsloch 65 in Verbindung zu stehen. Außerdem ist mit diesem Aufbau die Mittelplatte 61 aus Harz ausgebildet in der gleichen Art und Weise wie in der vorangehend beschriebenen ersten Ausführungsform. Dieser Aufbau gewährleistet ebenfalls eine Isolierung zwischen der Batteriezelle 11 und der Schraube 51. Außerdem, da der zylindrische Abschnitt 69 die Batteriezelle 11 von der Schraube 51 trennt, gewährleistet dieser Aufbau eine Isolation zwischen der Batteriezelle 11 und der Schraube 51. Außerdem erhöht ein Vorsehen des zylindrischen Abschnitts 69 die Dicke um das Durchgangsloch 65 in der Mittelplatte 61 und verbessert eine Festigkeit der Mittelplatte 61 gegen eine Scherbelastung.
Außerdem ist das elastische Bauteil 31 auf einer Seite in der Anordnungsrichtung D in der vorangehend beschriebenen ersten Ausführungsform angeordnet, jedoch reicht es, dass das elastische Bauteil 31 auf zumindest einer Seite angeordnet ist, und das elastische Bauteil 31 kann auf beiden Seiten angeordnet sein. Jedoch ist ein Anordnen des elastischen Bauteils 31 auf beiden Seiten hinsichtlich eines weiteren Erlaubens einer Ausdehnung der Batteriezelle 11 noch wünschenswerter. Die vorangehend beschriebene erste Ausführungsform wurde mit dem Aufbau erläutert, in dem die Mittelplatte 61, in der der Metallkragen 71 durch das Durchgangsloch 65 eingesetzt ist, durch ein Spritzgießen (insert molding) ausgebildet ist, jedoch kann der Metallkragen 71 durch das Durchgangsloch 65 nach einem Formen bzw. Gießen der Mittelplatte 61 eingesetzt werden, und der Hauptkörperabschnitt 62, der Abschirmabschnitt 67 und der zylindrische Abschnitt 69 können verbunden sein und zum Beispiel durch ein Kleben oder eine Fügung vereinigt sein. Jedoch ist ein Ausbilden der Abschnitte gemeinsam durch ein Spritzgießen deshalb noch wünschenswerter, dass der Schritt eines Einsetzens des Metallkragens 71 weggelassen werden kann. Der Metallkragen 71 kann zum Beispiel aus Messing hergestellt sein.
Zweite Ausführungsform
Wie in 8 dargestellt ist, weist das Batteriemodul 101 einen Anordnungskörper 15, indem eine Vielzahl von Batteriezellen 11, die in entsprechenden Batteriehaltern 21 gehalten werden, angeordnet sind, ein elastisches Bauteil 31, das auf einer Seite (rechte Seite in 8) der Anordnungsrichtung D (laterale Richtung in 8) des Anordnungskörpers 15 angeordnet ist, ein Paar von Haltern (Endplatten) 141, die auf beiden Seiten der Anordnungsrichtung D hinsichtlich des Anordnungskörpers 15 und des elastischen Bauteils 13 angeordnet sind, eine Vielzahl von Schrauben 51 (Verbindungsbauteil), die das Paar von Haltern 141 miteinander verbinden, und eine Mittelplatte 161 auf, die zwischen dem Anordnungskörper 15 und dem elastischen Bauteil 31 angeordnet ist.
Der Aufbau eines Verbindens der Batteriezellen 11 miteinander und der Aufbau der Zellenhalter 21 sind die Gleichen wie jene in der vorangehend beschrieben ersten Ausführungsform und sie werden mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und Erläuterungen davon werden weggelassen.
Das Paar von Haltern 141 hält den Anordnungskörper 15 und das elastische Bauteil 31 von beiden Seiten in der Anordnungsrichtung D, um eine beschränkte Last auf den Anordnungskörper 15 und das elastische Bauteil 31 aufzubringen, und befestigen das Batteriemodul 101 hinsichtlich des Wandabschnitts 3 des Gehäuses des Batteriepacks.
Jeder von den Haltern 141 ist ausgebildet durch ein Biegen eines plattenförmigen Bauteils, das aus einem Metallmaterial ausgebildet ist. Jeder von den Haltern 141 hat einen Aufbau, in dem ein Halteabschnitt 142 und ein fester Abschnitt 143 ausgebildet sind, um einen gebogenen Abschnitt bzw. Biegeabschnitt 141A dazwischen zu halten. Der Halteabschnitt 142 ist ein Abschnitt, um den Anordnungskörper 15 über das elastische Bauteil 31 und die Mittelplatte 161 zu halten. Der feste Abschnitt 143 ist ein Abschnitt, der auf bzw. an dem Wandabschnitt 3 des Gehäuses fixiert ist und ist auf dem Wandabschnitt 3 des Gehäuses zum Beispiel mit den Schrauben 51 fixiert. Jeder von den Haltern 141 ist mit einer Rippe 144 versehen, um eine Festigkeit zu erhöhen. Jeder von den Haltern 141 ist mit einer Vielzahl von (vier in diesem Beispiel) Einsetzlöchern 142A versehen, um die Schrauben 51 dorthin durch einzusetzen.
Die Schrauben 51 sind zum Beispiel aus einem eisenbasierten Metall mit einer relativ hohen Festigkeit ausgebildet. Eine Vielzahl von (vier in diesem Beispiel) Schrauben 51 sind vorgesehen, um sich in der Anordnungsrichtung D zu erstrecken, um das Paar von Haltern 141 miteinander zu verbinden. Die Schrauben 51 sind durch die entsprechenden Einsetzlöcher 142A des Paars von Haltern 141 eingesetzt und durch die Einsetzlöcher 24B oder die Einsetzlöcher 27A der Zellenhalter 21 eingesetzt. Die Schrauben 51 sind mit Muttern (Verbindungsbauteile) 53 zu einer Außenseite von einem von den Haltern 141 festgezogen. Das Festziehen bringt eine beschränkte Last auf den Anordnungskörper 15 und das elastische Bauteil 31 auf. Die Schrauben 51 sind außerdem durch erste Einsetzlöcher 163C und zweite Einsetzlöcher 165C (siehe 9(a) und 10(a)) der Mittelplatte 161 eingesetzt, was später beschrieben wird.
Wie in 8 dargestellt ist, liegt die Mittelplatte 161 zwischen dem Anordnungskörper 15 und dem elastischen Bauteil 31. Dieser Aufbau unterdrückt eine Änderung der Last, die von dem elastischen Bauteil 31 auf den Anordnungskörper 15 aufgebracht wird. Die Mittelplatte 161 weist einen Verstärkungsabschnitt 163, der aus einem Metallmaterial (zum Beispiel Eisen (Stahl) oder Aluminium) in einer flachen Plattenform hergestellt ist, und einen Isolierabschnitt 165 auf, der aus einem isolierenden Material bzw. Isoliermaterial (zum Beispiel Harz, wie zum Beispiel Polypropylen-(PP)-Harz, Polyethylen-(PE)-Harz und PA66-Harz) in einer flachen Plattenform ausgebildet ist. Der Verstärkungsabschnitt 163 und der Isolierabschnitt 165 berühren einander. Der Verstärkungsabschnitt 163 ist auf der Seite des elastischen Bauteils 31 angeordnet und der Isolierabschnitt 165 ist auf der Seite des Anordnungskörpers 15 angeordnet.
Das Folgende ist ferner eine detaillierte Erläuterung der Mittelplatte 161 mit Bezug auf 9(a), 9(b), 10(a) und 10(b). 9(a) ist eine Vorderansicht des Verstärkungsabschnitts 163 der Mittelplatte 161, wenn von der Seite des elastischen Bauteils 31 aus betrachtet, und 9(b) ist eine Vorderansicht des Verstärkungsabschnitts 163 der Mittelplatte 161, wenn von der Seite des Anordnungskörpers 15 aus betrachtet. 10(a) ist eine Vorderansicht des Isolierabschnitts 165 der Mittelplatte 161, wenn von der Seite des elastischen Bauteils 31 aus betrachtet, und 10(b) ist eine Vorderansicht des Isolierabschnitts 165 der Mittelplatte, wenn von der Seite des Anordnungskörpers 15 aus betrachtet.
Die ebenen Formen des Verstärkungsabschnitts 163 und des Isolierabschnitts 165, wenn von der Anordnungsrichtung D aus betrachtet, sind rechtwinklige Formen, wie in 9(a) und 10(a) dargestellt ist, und haben die gleiche Größe und die gleiche Form, wie jene des Halters 141, wenn in der Anordnungsrichtung D betrachtet.
Der Verstärkungsabschnitt 163 ist mit vier ersten Einsetzlöchern 163C versehen, um die Schrauben 51 dorthin durch einzusetzen, wie in 9(a) dargestellt ist. Die vier ersten Einsetzlöcher 163C sind in einer bilateralen symmetrischen Art und Weise angeordnet. Genauer gesagt sind die ersten Einsetzlöcher 163C außerhalb eines Bereichs vorgesehen, der als eine Fläche dient, die das elastische Bauteil 31 berührt, und zwei von den ersten Einsetzlöchern 163C sind in jedem von dem oberen Abschnitt und dem unteren Abschnitt in 9(a) angeordnet. Die unteren zwei ersten Einsetzlöcher 163C sind in entsprechenden unteren Eckabschnitten des Verstärkungsabschnitts 163 angeordnet. Die oberen zwei ersten Einsetzlöcher 163C sind in einem oberen Abschnitt des Verstärkungsabschnitts 163 mit einem Raum angeordnet, der enger als der laterale Raum zwischen den unteren zwei ersten Einsetzlöchern 163C ist.
Der Verstärkungsabschnitt 163 weist eine erste Fläche 163A, die das elastische Bauteil 31 berührt, und eine zweite Fläche 163B auf, die dem Isolierabschnitt 165 gegenüber liegt. Wie in 9(b) dargestellt ist, ist die zweite Fläche 163B des Verstärkungsabschnitts 163 mit ersten zylindrischen Abschnitten 164 versehen, die zu der Seite des Isolierabschnitts 165 hin vorragen. Innere Raumabschnitte bzw. Innenraumabschnitte 164A der ersten zylindrischen Abschnitte 164 stehen mit den entsprechenden ersten Einsetzlöchern 163C in Verbindung. Die zweite Fläche 163B des Verstärkungsabschnitts 163 ist mit Vorsprüngen 171 versehen, die zu der Seite des Isolierabschnitts 165 hin vorragen. Im Zusammenbau des Batteriemoduls 101 werden die Vorsprünge 171 in Vertiefungen 173 gepasst, die in einer ersten Fläche 165A des Isolierabschnitts 165 ausgebildet sind, was in dem späteren Absatz im Detail beschrieben wird.
Der Isolierabschnitt 165 ist mit vier zweiten Einsetzlöchern 165C versehen, um die Schrauben 51 dorthin durch einzusetzen, wie in 10(a) dargestellt ist. Der Innendurchmesser D2 von jedem von den zweiten Einsetzlöchern 165C ist größer als ein Innendurchmesser D1 von jedem von den ersten Einsetzlöchern 163C (siehe 11). Die vier zweiten Einsetzlöcher 165C sind in einer bilateralen symmetrischen Art und Weise angeordnet. Genauer gesagt sind die zweiten Einsetzlöcher 165C vorgesehen, um den Positionen der entsprechenden ersten Einsetzlöchern 163C zu entsprechen, wenn der Verstärkungsabschnitt 163 darauf bzw. darüber gelegt ist, und zwei von den zweiten Einsetzlöchern 165C sind in jedem von dem oberen und dem unteren Abschnitt in 10(a) angeordnet. Die unteren zwei zweiten Einsetzlöcher 165C sind in entsprechenden unteren Eckabschnitten des Isolierabschnitts 165 angeordnet. Die oberen zwei zweiten Einsetzlöcher 165C sind in einem oberen Abschnitt des Isolierabschnitts 165 mit einem Raum angeordnet, der enger bzw. schmäler als der laterale Raum zwischen den unteren zwei zweiten Einsetzlöchern 165C ist.
Der Isolierabschnitt 165 weist eine erste Fläche 165A, die dem Verstärkungsabschnitt 163 gegenüberliegt, und eine zweite Fläche 165B auf, die den Anordnungskörper 15 berührt. Wie in 10(b) dargestellt ist, ist die zweite Fläche 165B des Isolierabschnitts 165 mit zwei zylindrischen Abschnitt 166 versehen, die zu der Seite des Anordnungskörpers 15 hin vorragen. Innenraumabschnitte 166A der zweiten zylindrischen Abschnitte 166 stehen mit den entsprechenden zweiten Einsetzlöchern 165C in Verbindung. Die erste Fläche 165A des Isolierabschnitts 165 ist mit Vertiefungen 173 versehen. Im Zusammenbau des Batteriemoduls 101 sind die Vertiefungen 163 mit Vorsprung 161 gepasst, die in der zweiten Fläche 163B des Verstärkungsabschnitts 163 ausgebildet sind, was vorangehend beschrieben ist.
Ein Zusammenbau bzw. eine Baugruppe des Batteriemoduls 101 wird mit Bezug auf 11 beschrieben. Wie in 11 dargestellt ist, wenn das Batteriemodul 101 zusammengesetzt ist bzw. zusammengebaut wird, werden Schrauben 51 durch die ersten Einsetzlöcher 163C des Verstärkungsabschnitts 163, die Innenraumabschnitte 164A der ersten zylindrischen Abschnitte 164 des Verstärkungsabschnitts 163, die zweiten Einsetzlöcher 165C des Isolierabschnitts 165 und die zweiten zylindrischen Abschnitte 166 des Isolierabschnitts 165 eingesetzt. Die ersten zylindrischen Abschnitte 164 des Verstärkungsabschnitts 163 werden zusammen mit den Schrauben 51 durch die zweiten Einsetzlöcher 165C des Isolierabschnitts 165 eingesetzt. Zusätzlich werden die Vertiefungen 173 des Isolierabschnitts 165 mit den Vorsprüngen 171 des Verstärkungsabschnitts 163 gepasst. Insbesondere, wenn das Batteriemodul 101 zusammengesetzt wird, werden die ersten zylindrischen Abschnitte 164 des Verstärkungsabschnitts 163 durch die zweiten Einsetzlöcher 165C des Isolierabschnitts 165 eingesetzt und die Vertiefung 173 des Isolierabschnitts 165 werden mit den Vorsprüngen 171 des Verstärkungsabschnitts 163 gepasst. Auf diese Art und Weise werden der Verstärkungsabschnitt 163 und der Isolierabschnitt 165 positioniert. Danach werden die Schrauben 51 durch sowohl den Verstärkungsabschnitt 163 als auch den Isolierabschnitt 165 eingesetzt. Zu der Zeit ist ein Isolierbauteil 167 zwischen der Innenumfangsfläche des ersten Einsetzlochs 163C und der Außenumfangsfläche der Schraube 51 angeordnet.
Gleichzeitig werden die Schrauben 51 durch die Einsetzlöcher 24B der Zellenhalter 21 eingesetzt. Die zweiten zylindrischen Abschnitte 166 werden zusammen mit den Schrauben 51 durch die Einsetzlöcher 24B der Zellenhalter 21 eingesetzt. Insbesondere, wenn das Batteriemodul 101 zusammengesetzt wird, werden die zweiten zylindrischen Abschnitte 166 des Isolierabschnitts 165 durch die Einsetzlöcher 24B der Zellenhalter 21 eingesetzt, um den Isolierabschnitt 165 der Mittelplatte 161 und die Zellenhalter 21 zu positionieren. Danach werden die Schrauben 51 durch sowohl die Innenraumabschnitte 166A der zweiten zylindrischen Abschnitte 166 und die Einsetzlöcher 24B eingesetzt. In der gleichen Art und Weise werden die zweiten zylindrischen Abschnitte 166 des Isolierabschnitts 165 zusammen mit den Schrauben 51 durch die Einsetzlöcher 27A der Zellenhalter 21 eingesetzt.
Das Folgende ist eine Erläuterung von vorteilhaften Effekten des Batteriemoduls 101, das vorangehend erläutert ist. Wie in 8 dargestellt ist, wird in dem Batteriemodul 101 gemäß der vorangehend beschriebenen zweiten Ausführungsform die Festigkeit der gesamten Mittelplatte 161 verbessert, da der Verstärkungsabschnitt 163, der aus einem Metallmaterial ausgebildet ist, als ein Teil der Mittelplatte 161 angeordnet wird. Außerdem ist der Isolierabschnitt 165, der aus einem Isoliermaterial ausgebildet ist, als ein Teil der Mittelplatte 161 zwischen dem Anordnungskörper 15 und dem Halter 141 angeordnet. Dieser Aufbau gewährleistet eine Isolierung zwischen dem Anordnungskörper 15, indem eine Vielzahl von Batteriezellen 11 angeordnet sind, und dem Halter 141. Als ein Ergebnis bietet dieser Aufbau das Batteriemodul 101 mit exzellenter Lebensdauer, während eine Isolation zwischen dem Anordnungskörper 15, der aus den Batteriezellen 11 ausgebildet ist und dem Halter 141 gewährleistet ist.
Außerdem berühren in dem Batteriemodul 101 die Schrauben 51, die durch die ersten Einsetzlöchern 163C und die zweiten Einsetzlöcher 165C eingesetzt sind, lediglich den Verstärkungsabschnitt 163, der mit den ersten Einsetzlöchern 163C versehen ist, die einen kleineren Innendurchmesser haben, da der Innendurchmesser D1 von jedem von den ersten Einsetzlöchern 163C kleiner als der Innendurchmesser D2 der zweiten Einsetzlöcher 165C ausgebildet ist. Dieser Aufbau unterdrückt ein Auftreten eines Schadens in den ersten Einsetzlöchern 163C und den zweiten Eisetzlöchern 165C, durch welche die Schrauben 51 eingesetzt sind.
In dem Batteriemodul 101 wird eine Bewegung des Isolierabschnitts 165 hinsichtlich des Verstärkungsabschnitts 163 beschränkt, da die ersten zylindrischen Abschnitte 164, die von dem Verstärkungsabschnitt 163 zu der Seite des Isolierabschnitts 165 hin vorragen, durch die zweiten Einsetzlöcher 165C des Isolierabschnitts 165 eingesetzt sind. Dieser Aufbau unterdrückt eine Verschiebung der Position des Isolierabschnitts 165 von der vorbestimmten Position. Folglich unterdrückt dieser Aufbau einen Kurzschluss, der durch einen Kontakt zwischen dem Anordnungskörper 15 und dem Verstärkungsabschnitt 163 verursacht wird.
In dem Batteriemodul 101 sind der Verstärkungsabschnitt 163 und der Isolierabschnitt 165 gegenseitig mit den Vertiefungen 173 und dem Vorsprung 171 gepasst, die an den entsprechenden gegenüberliegenden Flächen des Verstärkungsabschnitts 163 und des Isolierabschnitts 165 (der zweiten Flächen 163B des Verstärkungsabschnitts 163 und der ersten Fläche 165A des Isolierabschnitts) ausgebildet sind. Dieser Aufbau beschränkt die Bewegung des Isolierabschnitts 165 hinsichtlich des Verstärkungsabschnitts 163, wodurch die Verschiebung der Position des Isolierabschnitts 165 hinsichtlich des Verstärkungsabschnitts 163 unterdrückt wird. Folglich unterdrückt dieser Aufbau einen Kurzschluss, der durch einen Kontakt zwischen dem Anordnungskörper 15 und dem Verstärkungsabschnitt 163 verursacht wird.
In dem Batteriemodul 101 sind unter den Vertiefungen 173 und den Vorsprung 171 die Vorsprünge 171 in dem Verstärkungsabschnitt 163 ausgebildet, der aus einem Metallmaterial mit einer relativ hohen Festigkeit im Vergleich zu dem Isoliermaterial ausgebildet ist. Dieser Aufbau unterdrückt einen Schaden an den Vorsprüngen 171.
In dem Batteriemodul 101 ist das Isolierbauteil 167 zwischen der Innenumfangsfläche des ersten Einsetzlochs 163C und der Außenumfangsfläche der Schraube 51 angeordnet. Dieser Aufbau verhindert einen Kurzschluss des Anordnungskörpers 15 und des Verstärkungsabschnitts 163 durch die Schraube 51.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die zweite Ausführungsform begrenzt, die vorangehend erläutert wurde, sondern kann verschiedenartig modifiziert werden innerhalb eines Bereichs, der nicht von dem Geist der Erfindung abweicht.
Die zweite Ausführungsform, die vorangehend beschrieben ist, stellt das Beispiel dar, indem die ebenen Formen des Verstärkungsabschnitts 163 und des Isolierabschnitts 165, wenn in der Anordnungsrichtung D betrachtet, die gleiche Größe und die gleiche Form haben, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel, wie in einer fünften Modifikation dargestellt ist, die in 12 dargestellt ist, können ebene Formen eines Verstärkungsabschnitts 263 und eines Isolierabschnitts 265, wenn in der Anordnungsrichtung D betrachtet, derart ausgebildet sein, dass der Bereich (erster Bereich) einer Fläche 263A des Verstärkungsabschnitts 263, wenn in der Anordnungsrichtung D betrachtet, enger bzw. schmäler ist als der Bereich (zweiter Bereich) einer Fläche 265A des Isolierabschnitts 265, wenn in der Anordnungsrichtung D betrachtet. Mit der Mittelplatte 261 mit diesem Aufbau berührt der Verstärkungsabschnitt 163 nicht den Anordnungskörper 15, selbst wenn der Verstärkungsabschnitt 263 geringfügig von dem Isolierabschnitt 265 verschoben wird. Dieser Aufbau unterdrückt ein Auftreten eines Kurzschluss, der durch einen Kontakt zwischen dem Anordnungskörper 15 und dem Verstärkungsabschnitt 263 verursacht wird.
Außerdem, wie in 12 dargestellt ist, wenn der Bereich der Fläche 263A des Verstärkungsabschnitts 263, wenn in der Anordnungsrichtung D betrachtet, enger bzw. schmäler als der Bereich der Fläche 265A des Isolierabschnitts 265 ist, wenn in der Anordnungsrichtung D betrachtet, kann der Verstärkungsabschnitt 263 hinsichtlich des Isolierabschnitts 265 durch das folgendes Verfahren fixiert bzw. befestigt werden. Insbesondere kann ein Paar von L-förmigen Vorsprüngen 271 in dem Nahbereich der Eckabschnitte vorgesehen werden, die diagonal in dem Isolierabschnitt 265 angeordnet sind, und der Verstärkungsabschnitt 263 kann in die Vorsprünge 271 gepasst werden. Auch in diesem Fall wird eine vertikale und horizontale Bewegung des Verstärkungsabschnitts 263 hinsichtlich des Isolierabschnitts 265 beschränkt. Entsprechend unterdrückt dieser Aufbau ein Auftreten eines Kurzschlusses, der durch einen Kontakt zwischen dem Anordnungskörper 15 und dem Verstärkungsabschnitt 263 verursacht wird. Die Vorsprünge 271 können in allen Eckabschnitten in dem Isolierabschnitt 265 vorgesehen werden.
Die vorangehende beschriebene zweite Ausführungsform stellt das Beispiel dar, das mit den Vertiefungen 173 und den Vorsprüngen 171 versehen ist, die rechtwinklige Formen in einer Draufsicht haben, wenn in der Erstreckungsrichtung der Schrauben 51 betrachtet, wie in 11 dargestellt ist, jedoch können sie beliebige Formen haben, solange sie miteinander gepasst werden können. Außerdem stellt die zweite Ausführungsform das Beispiel dar, in dem die Vorsprünge 171 in dem Verstärkungsabschnitt 163 ausgebildet sind und die Vertiefungen 173 in den Isolierabschnitt 165 ausgebildet sind, jedoch können zumindest eine von den Vertiefungen und den Vorsprüngen in den Verstärkungsabschnitt 163 ausgebildet sein, und zumindest eine von dem Vertiefungen und den Vorsprüngen können in den Isolierabschnitt 165 ausgebildet sein.
Die vorangehend beschriebene zweite Ausführungsform stellt das Beispiel der Mittelplatte 161 dar, in dem der Verstärkungsabschnitt 163 und der Isolierabschnitt 165 gegenseitig gepasst sind, wie in 8 dargestellt ist, jedoch kann die Mittelplatte 161 eine Mittelplatte sein, in der der Verstärkungsabschnitt 163 und der Isolierabschnitt 165 als ein einheitliches Teil bzw. Stück ausgebildet sind.
Die vorangehend beschriebene zweite Ausführungsform stellt das Beispiel dar, in dem der Verstärkungsabschnitt 163 auf der Seite des elastischen Bauteils 31 angeordnet ist und der Isolierabschnitt 165 auf der Seite des Anordnungskörpers 15 in der Mittelplatte 161 angeordnet ist, wie in 8 dargestellt ist, jedoch kann der Isolierabschnitt 165 auf der Seite des elastischen Bauteils 31 angeordnet sein und kann der Verstärkungsabschnitt 163 auf der Seite des Anordnungskörpers 15 angeordnet sein. Auch in diesem Fall ist der Isolierabschnitt 165, der als ein Teil der Mittelplatte dient, zwischen dem Anordnungskörper 15 und dem Halter 141 angeordnet. Dieser Aufbau gewährleistet eine Isolierung zwischen dem Anordnungskörper 15 und dem Halter 141.
Die zweite Ausführungsform stellt das Beispiel dar, in dem die Mittelplatte 161 aus zwei Bauteilen ausgebildet ist, das heißt, dem Verstärkungsabschnitt 163 und dem Isolierabschnitt 165, wie in 8 dargestellt ist, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf begrenzt. Zum Beispiel, wie in 13 dargestellt ist, kann eine Mittelplatte 361 einen Aufbau haben, in dem eine Harzbeschichtung (Isolierabschnitt) 365 auf einer Fläche des Verstärkungsabschnitts 363 vorgesehen sein kann, der aus einem Metallmaterial ausgebildet ist. Auch in diesem Aufbau ist die Festigkeit der gesamten Mittelplatte verbessert, da die Mittelplatte aus einem Metallmaterial ausgebildet ist. Außerdem ist eine Beschichtungsschicht, die aus einem Isoliermaterial ausgebildet ist, zwischen dem Verstärkungsabschnitt und dem Anordnungskörper angeordnet. Dieser Aufbau gewährleistet eine Isolierung bzw. Isolation zwischen dem Anordnungskörper, in dem eine Vielzahl von Batteriezellen angeordnet sind, und der Endplatte. Als ein Ergebnis bietet dieser Aufbau ein Batteriemodul mit einer exzellenten Lebensdauer, während eine Isolation zwischen den Batteriezellen und der Endplatte gewährleistet wird. Es reicht aus, dass die Harzbeschichtung 365 an der Mittelplatte 361 zumindest auf einem Abschnitt vorgesehen ist, der den Anordnungskörper 15 berührt. Zum Beispiel kann die Harzbeschichtung 365 auf der gesamten Mittelplatte 361 vorgesehen sein.
Die Mittelplatte gemäß der sechsten Modifikation reduziert die Anzahl von Komponenten und verbessert eine Bearbeitungsfähigkeit in einer Baugruppe des Batteriemoduls. Außerdem entfernt dieser Aufbau die Notwendigkeit, Vorsprünge und Vertiefungen in dem Verstärkungsabschnitt 163 und / oder dem Isolierabschnitt 165 vorzusehen, um eine Einheit zwischen dem Verstärkungsabschnitt 163 und dem Isolierabschnitt 165 zu gewährleisten. Dieser Aufbau reduziert die Anzahl von Schritten in einer Herstellung und reduziert die Kosten.
Die vorrangehend beschriebene zweite Ausführungsform stellt das Beispiel dar, in dem das elastische Bauteil 31 auf einer Seite in der Anordnungsrichtung D angeordnet ist, wie in 8 dargestellt ist, aber es reicht aus, das elastische Bauteil 31 auf zumindest einer Seite anzuordnen, und das elastische Bauteil 31 kann auf beiden Seiten angeordnet sein. Ein Anordnen des elastischen Bauteils 31 auf beiden Seiten ist noch wünschenswerter darin, dass eine Ausdehnung der Batteriezelle 11 weiter ermöglicht werden kann.
Die vorrangehend beschriebene zweite Ausführungsform stellt das Beispiel dar, in dem der Halter 141 ebenfalls als Endplatten funktioniert, die den Anordnungskörper 15 und das elastische Bauteil 31 dazwischen halten, wie in 8 dargestellt ist, jedoch können die Halter 141 mit Endplatten, die den Anordnungskörper 15 und das elastische Bauteil 31 dazwischen Halten, verbunden sein und Halter zum Fixieren des Batteriemoduls 101 auf dem Wandabschnitt 3 des Gehäuses des Batteriepacks können separat vorgesehen sein.
Die Mittelplatten 161, 261 und 361 der zweiten Ausführungsform, der fünften Modifikation und der sechsten Modifikation können anstelle der Mittelplatte 61 gemäß der ersten Ausführungsform angewendet werden, die vorrangehend beschrieben ist. Außerdem können die Details (auch einschließlich der Modifikationen), die als der ersten Ausführungsform beschrieben sind, geeignet mit den Details (auch mit den Modifikationen), wie in der zweiten Ausführungsform beschrieben ist, kombiniert werden.
Bezugszeichenliste

1, 101 ... Batteriemodul, 11 ... Batteriezelle, 15 ... Anordnungskörper, 21 ... Zellenhalter, 22 ... Rahmenabschnitt, 23 ... Unterteilungsabschnitt, 24 ... Bodenplatte, 24A ... Vorsprungsabschnitt, 24B ... Einsetzloch, 25 ... Seitenplatten, 26 ... Anschlussaufnahmeabschnitt, 27 ... Säulenabschnitt, 27A ... Einsetzloch, 31 ... elastisches Bauteil, 41 ... Endplatte, 51 ... Schraube (Verbindungsbauteil), 53 ... Mutter (Verbindungsbauteil), 61, 61C, 61D, 161, 261, 361 ... Mittelplatte, 62 ... Hauptkörperabschnitt, 63 ... gegenüberliegende Fläche, 64 ... gegenüberliegende Fläche, 65, 65D ... Durchgangsloch, 67.. Abschirmabschnitt, 68 ... Durchgangsloch, 69, 69C, 69D ... zylindrischer Abschnitt, 71, 71B, 71C, 71D, 71E ... Metallkragen, 72 ... Endfläche, 73 ... Endfläche, 74 ... Außenumfangsfläche, 75 ... Einsetzloch, 76 ... abgefaste Fläche bzw. gefaste Fläche, 141 ... Halter (Endplatte), 163, 263, 363 ... Verstärkungsabschnitt, 163C ... erstes Einsetzloch, 164 ... erster zylindrischer Abschnitt, 164A ... innerer Raumabschnitt, 165, 265 ... Isolierabschnitt, 165C ... zweites Einsetzloch, 166 ... zweiter zylindrischer Abschnitt, 166A ... Innenraumabschnitt, 167 ... Isolierbauteil, 171 ... Vorsprung, 173 ... Vertiefung, 271 ... Vorsprung, 365 ... Harzbeschichtung (Isolierabschnitt), D ... Anordnungsrichtung.

Claims

Batteriemodul, das folgendes aufweist: einen Anordnungskörper, in dem eine Vielzahl von Batteriezellen angeordnet sind; ein elastisches Bauteil, das auf zumindest einer Seite in einer Anordnungsrichtung des Anordnungskörpers angeordnet ist; ein Paar von Endplatten, die den Anordnungskörper und das elastische Bauteil dazwischen halten; eine Harzmittelplatte, die zwischen dem Anordnungskörper und dem elastischen Bauteil angeordnet ist; und ein Metallverbindungsbauteil, das das Paar von Endplatten verbindet, wobei die Mittelplatte mit einem Durchgangsloch versehen ist, durch das das Verbindungsbauteil eingesetzt ist, und ein Metallkragen durch das Durchgangsloch eingesetzt ist.
Batteriemodul nach Anspruch 1, wobei in der Mittelplatte eine gegenüberliegende Fläche, die dem Anordnungskörper gegenüber liegt, mit einem Harzabschirmabschnitt versehen ist, der eine Endfläche des Metallkragens abschirmt.
Batteriemodul nach Anspruch 1 oder 2, wobei in der Mittelplatte eine gegenüberliegende Fläche, die dem Anordnungskörper gegenüber liegt, mit einem zylindrischen Harzabschnitt versehen ist, durch den das Verbindungsbauteil eingesetzt ist.
Batteriemodul nach Anspruch 3, wobei jede von den Batteriezellen mit einem Zellenhalter gehalten ist, und der Zellenhalter mit einem Einsetzloch versehen ist, durch das der zylindrische Abschnitt zusammen mit dem Verbindungsbauteil eingesetzt ist.
Batteriemodul nach einem von Ansprüchen 1 bis 4, wobei in der Mittelplatte die gegenüberliegende Fläche, die dem elastischen Bauteil gegenüber liegt, bündig zu der anderen Endfläche des Metallkragens ist.
Batteriemodul, das folgendes aufweist: einen Anordnungskörper, in dem eine Vielzahl von Batteriezellen angeordnet ist; ein elastisches Bauteil, das auf zumindest einer Seite in einer Anordnungsrichtung des Anordnungskörpers angeordnet ist; ein Paar von Endplatten, das den Anordnungskörper und das elastische Bauteil dazwischen halten; eine Harzmittelplatte, die zwischen dem Anordnungskörper und dem elastischen Bauteil angeordnet ist; und ein Metallverbindungsbauteil, das das Paar von Endplatten verbindet, wobei die Mittelplatte mit einem Durchgangsloch versehen ist, durch das das Verbindungsbauteil eingesetzt ist, und in der Mittelplatte eine gegenüberliegende Fläche, die dem Anordnungskörper gegenüber liegt, mit einem zylindrischem Harzabschnitt versehen ist, der mit dem Durchgangsloch in Verbindung steht.
Batteriemodul nach Anspruch 6, wobei jede von den Batteriezellen mit einem Zellenhalter gehalten wird, und der Zellenhalter mit einem Einsetzloch versehen ist, durch das der zylindrische Abschnitt zusammen mit dem Verbindungsbauteil eingesetzt ist.
Batteriemodul nach einem von Ansprüchen 1 bis 7, wobei die Mittelplatte einen Verstärkungsabschnitt, der aus einem Metallmaterial ausgebildet ist, und einen Isolierabschnitt aufweist, der aus einem Isoliermaterial ausgebildet ist, und der Verstärkungsabschnitt und der Isolierabschnitt einander berühren.
Batteriemodul, das folgendes aufweist: einen Anordnungskörper, in dem eine Vielzahl von Batteriezellen angeordnet sind; ein elastisches Bauteil, das auf zumindest einer Seite in einer Anordnungsrichtung des Anordnungskörpers angeordnet ist; ein Paar von Endplatten, die den Anordnungskörper und das elastische Bauteil dazwischen halten; ein Verbindungsbauteil, das das Paar von Endplatten verbindet; und eine Mittelplatte, die zwischen dem Anordnungskörper und dem elastischen Bauteil angeordnet ist, wobei die Mittelplatte einen Verstärkungsabschnitt, der aus einem Metallmaterial ausgebildet ist, und einen Isolierabschnitt aufweist, der aus einem Isoliermaterial ausgebildet ist, und der Verstärkungsabschnitt und der Isolierabschnitt einander berühren.
Batteriemodul nach Anspruch 8 oder 9, wobei der Verstärkungsabschnitt auf der Seite des elastischen Bauteils angeordnet ist, und der Isolierabschnitt auf der Anordnungskörperseite angeordnet ist.
Batteriemodul nach einem von Ansprüchen 8 bis 10, wobei das Verbindungsbauteil durch ein erstes Einsetzloch, das in dem Verstärkungsabschnitt ausgebildet ist, und ein zweites Einsetzloch eingesetzt ist, das in dem Isolierabschnitt ausgebildet ist, und ein Innendurchmesser des ersten Einsetzlochs kleiner ist als ein Innendurchmesser des zweiten Einsetzlochs.
Batteriemodul nach Anspruch 11, wobei der Verstärkungsabschnitt mit einem zylindrischen Abschnitt versehen ist, der zu der Isolierabschnittseite vorragt und einen Innenraumabschnitt aufweist, der mit dem ersten Einsetzloch in Verbindung steht, und der zylindrische Abschnitt durch das zweite Einsetzloch eingesetzt ist.
Batteriemodul nach Anspruch 11 oder 12, wobei ein Isolierbauteil zwischen einer Innenumfangsfläche des ersten Einsetzlochs und einer Außenumfangsfläche des Verbindungsbauteils angeordnet ist.
Batteriemodul nach einem von Ansprüchen 8 bis 13, wobei gegenüberliegende Flächen in dem entsprechenden Isolierabschnitt und Verstärkungsabschnitt mit einem Vorsprung und einer Vertiefung versehen sind, die in gegenseitig entgegengesetzten Richtungen vorragen und vertieft sind, und der Isolierabschnitt und der Verstärkungsabschnitt gegenseitig mit dem Vorsprung und der Vertiefung gepasst sind.
Batteriemodul nach Anspruch 14, wobei der Vorsprung von dem Vorsprung und der Vertiefung in dem Verstärkungsabschnitt ausgebildet ist.
Batteriemodul nach einem von Ansprüchen 8 bis 15, wobei dann, wenn ein erster Bereich ein Bereich einer Fläche orthogonal zu einer Erstreckungsrichtung des Verbindungsbauteils in dem Verstärkungsabschnitt ist, und ein zweiter Bereich ein Bereich einer Fläche orthogonal zu einer Erstreckungsrichtung des Verbindungsbauteils in dem Isolierabschnitt ist, die der zweite Bereich größer als der erste Bereich ist.