JP2010009809A - Power supply device, and vehicle - Google Patents
Power supply device, and vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010009809A JP2010009809A JP2008165329A JP2008165329A JP2010009809A JP 2010009809 A JP2010009809 A JP 2010009809A JP 2008165329 A JP2008165329 A JP 2008165329A JP 2008165329 A JP2008165329 A JP 2008165329A JP 2010009809 A JP2010009809 A JP 2010009809A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- power supply
- guide member
- supply device
- stack
- adjacent
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000010292 electrical insulation Methods 0.000 claims description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 claims description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 4
- 230000002411 adverse Effects 0.000 abstract description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 10
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 description 9
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 6
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 6
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 3
- 230000000116 mitigating effect Effects 0.000 description 3
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 3
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 description 2
- 230000000452 restraining effect Effects 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 230000005489 elastic deformation Effects 0.000 description 1
- 239000012777 electrically insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Battery Mounting, Suspending (AREA)
Abstract
Description
本発明は電源装置に関する。 The present invention relates to a power supply device.
従来、特許文献1に記載のように、二次電池や電気二重層キャパシタ(コンデンサ)といった蓄電装置や燃料電池などの電源装置において、複数の電源部を所定方向に配置し、アッパーケース及びロアケースで構成されるケース内に収容されているものが知られている。電源部は、複数の電源素子が積層されて構成され、ロアケースにボルト等の締結部材により固定される。電源装置もまた、ボルト等の締結部材により車体ボディに固定されて、車両に搭載されている。
Conventionally, as described in
図10は、従来の電池パックの一例を示す斜視図であり、図11は、図10に示す電池パックを、図10におけるZ−Y平面で切断した断面図である。 10 is a perspective view showing an example of a conventional battery pack, and FIG. 11 is a cross-sectional view of the battery pack shown in FIG. 10 cut along the ZY plane in FIG.
図10及び図11に示すように、電池パック100は、ロアケース101及びアッパーケース102と、電源素子111が複数積層された電源部(電源集合体)103とで構成されている。電源部103は、ロアケース101とボルト105により締結固定され、さらにロアケース101及びアッパーケース102とが不図示のボルトにより締結固定される。
As shown in FIGS. 10 and 11, the
図10に示すように、従来の電源装置においては、電源部が所定方向に複数(ここでは2つ)配置された場合に、各電源部は所定の距離を隔てて配置される。 As shown in FIG. 10, in the conventional power supply apparatus, when a plurality (two in this case) of power supply units are arranged in a predetermined direction, the power supply units are arranged at a predetermined distance.
しかしながら、車両の衝突などによる外力が加わると、電源部が固定されている部材や電源部自体が変形し、隣接する電源部同士が接触もしくは衝突してしまう場合がある。電源部を構成する電源素子には、充放電を行うための電極端子が備わっており、電解液が収容されている場合もあるため、隣接する電源部同士を直接接触させたり衝突させたりすることは避けたい。 However, when an external force is applied due to a vehicle collision or the like, a member to which the power supply unit is fixed or the power supply unit itself may be deformed, and adjacent power supply units may contact or collide with each other. The power supply elements that make up the power supply unit are equipped with electrode terminals for charging and discharging, and in some cases, the electrolyte solution may be contained. I want to avoid.
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、隣接する電源部に外力が加えられたときに、電源部同士の衝突等による弊害の発生を回避することができる電源装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and provides a power supply device that can avoid the occurrence of adverse effects due to collision between power supply units when an external force is applied to adjacent power supply units. The purpose is to provide.
本発明の一つの観点における電源装置は、少なくとも1つの電源素子を含む電源部であって、所定方向に配列される複数の電源部と、所定方向において隣接する複数の電源部間に連結され、該複数の電源部間を流れる空気をガイドするとともに、少なくとも一部が外力により変形し易い構造に形成されているガイド部材とを備えることを特徴とする。このようにすることで、隣接して配置される電源部同士を互いに接触もしくは衝突させるような外力が働いた場合においても、電源部間に当該変形し易いガイド部材を介在させることにより、電源部への衝撃の軽減を図ることができる。また、外力に起因して変形するガイド部材を電源部間に介在させることで、電源部同士が直接当接し合うことを防止することができる。また、隣接する電源部同士の接触もしくは衝突による衝撃を、当該電源部間を流れる空気をガイドするガイド部材によって軽減させる構成とすることにより、ガイド部材を兼用することができ、部品点数の削減および電源装置の小型化に寄与することができる。 A power supply device according to one aspect of the present invention is a power supply unit including at least one power supply element, and is connected between a plurality of power supply units arranged in a predetermined direction and a plurality of power supply units adjacent in the predetermined direction, A guide member is provided that guides air flowing between the plurality of power supply units, and at least a part of which is easily deformed by an external force. By doing in this way, even when an external force that causes the power supply units arranged adjacent to each other to contact or collide with each other works, the power supply unit is provided by interposing the easily deformable guide member between the power supply units. The impact to the can be reduced. Further, by interposing a guide member that is deformed due to an external force between the power supply units, it is possible to prevent the power supply units from directly contacting each other. Further, by adopting a configuration in which the impact caused by contact or collision between adjacent power supply units is reduced by the guide member that guides the air flowing between the power supply units, the guide member can also be used, and the number of parts can be reduced. This can contribute to miniaturization of the power supply device.
また、ガイド部材は、該ガイド部材の変形時に、前記所定方向において隣接する複数の電源部の間に挟まれるように変形する構造に形成されているようにしてもよい。このような構成とすることにより、電源部同士を互いに接触もしくは衝突させるような外力が働いた場合にガイド部材を当該電源部間に確実に入り込ませることができ、ガイド部材による電源部同士の接触の防止や衝突時の衝撃の緩和を高い信頼度で実現することができる。 The guide member may be formed in a structure that is deformed so as to be sandwiched between a plurality of power supply units adjacent in the predetermined direction when the guide member is deformed. By adopting such a configuration, when an external force that causes the power supply units to contact or collide with each other is applied, the guide member can be surely inserted between the power supply units. Prevention and mitigation of impact at the time of collision can be realized with high reliability.
また、電源部は、電極端子を有するものであり、ガイド部材は、該ガイド部材の変形時に、所定方向において隣接する複数の電極端子の間に挟まれるように変形する構造に形成されているようにしてもよい。このような構成とすることにより、電源部同士を互いに接触もしくは衝突させるような外力が働いた場合にガイド部材を当該電極端子間に確実に入り込ませることができ、ガイド部材による電極端子同士の接触の防止や衝突時の衝撃の緩和を高い信頼度で実現することができる。 Further, the power supply unit has an electrode terminal, and the guide member is formed to be deformed so as to be sandwiched between a plurality of electrode terminals adjacent in a predetermined direction when the guide member is deformed. It may be. By adopting such a configuration, when an external force that causes the power supply units to contact or collide with each other is applied, the guide member can be surely inserted between the electrode terminals, and the contact between the electrode terminals by the guide member Prevention and mitigation of impact at the time of collision can be realized with high reliability.
さらに、ガイド部材は、隣接する複数の電源部に対して、変形すべき方向側にあらかじめ傾斜した状態で連結されているようにすることもできる。これによれば、電源部同士を互いに接触もしくは衝突させるような外力が働いた場合におけるガイド部材の変形方向を安定的に制御することができる。 Furthermore, the guide member may be connected to a plurality of adjacent power supply units in a state where the guide member is inclined in advance in a direction to be deformed. According to this, it is possible to stably control the deformation direction of the guide member when an external force that causes the power supply units to contact or collide with each other is applied.
さらにまた、ガイド部材は、変形し易い構造に形成されている第1の領域以外の第2の領域の内の少なくとも一部が、第1の領域よりも変形し難い構造に形成されているようにすることもできる。このようにすることで、電源部同士を互いに接触もしくは衝突させるような外力が働いた場合に、ガイド部材を任意の位置で折り曲げ、ガイド部材を任意の形状に変形させることができ、電源部における特に保護したい箇所近傍を折り曲がったガイド部材によって保護することも可能となる。ここで、「変形し難い構造」としては、たとえば、電源部の配列方向において、前記ガイド部材における前記電源部への接続部分から前記第1の領域までの範囲(第1の領域が隣接して複数設けられている場合には、これら第1の領域の間の範囲)の内の少なくとも一部の範囲をリブにより補強する構造や、電源部の配列方向を含む垂直平面方向に延びるリブによってガイド部材を補強した構造等が挙げられる。 Furthermore, at least a part of the second region other than the first region, which is formed in a structure that is easily deformed, is formed in a structure in which the guide member is less deformable than the first region. It can also be. In this way, when an external force that causes the power supply units to contact or collide with each other is applied, the guide member can be bent at an arbitrary position and the guide member can be deformed into an arbitrary shape. In particular, it is possible to protect the vicinity of a portion to be protected by a bent guide member. Here, as “a structure that is difficult to deform”, for example, in the arrangement direction of the power supply units, a range from the connection portion of the guide member to the power supply unit to the first region (the first region is adjacent). In the case of providing a plurality, a structure in which at least a part of the range between the first regions is reinforced with ribs, or a rib extending in the vertical plane direction including the arrangement direction of the power supply units is guided. The structure etc. which reinforced the member are mentioned.
さらにまた、ガイド部材は、変形し易い構造に形成されている第1の領域の厚さが、該第1の領域以外の第2の領域の厚さよりも薄くなるように形成されているようにしてもよい。このように、電源部同士を互いに接触もしくは衝突させるような外力が働いた場合に折り曲げたい箇所の強度を意図的に弱くしておくことにより、そのような低強度の箇所を中心に変形させることができ、ガイド部材の変形の仕方を制御することができる。 Furthermore, the guide member is formed so that the thickness of the first region formed in the structure that is easily deformed is thinner than the thickness of the second region other than the first region. May be. In this way, when an external force that causes the power supply units to contact or collide with each other is applied, by deliberately reducing the strength of the portion to be bent, it can be deformed around such a low strength portion. It is possible to control the deformation of the guide member.
さらにまた、ガイド部材が電気絶縁性を有するようにしてもよい。このような構成によれば、外力によって隣接する電源部同士が近接した場合においても、両者が電気的に作用し合うこと(電源部間での短絡等)を防止することができる。 Furthermore, the guide member may be electrically insulating. According to such a configuration, even when adjacent power supply units are brought close to each other by an external force, it is possible to prevent the two from acting electrically (such as a short circuit between the power supply units).
本発明によれば、隣接する電源部に外力が加えられたときに、電源部同士の衝突等による弊害の発生を回避することができる。 According to the present invention, when an external force is applied to adjacent power supply units, it is possible to avoid the occurrence of adverse effects due to collisions between the power supply units.
以下、本発明の実施例について説明する。 Examples of the present invention will be described below.
(実施例1)
まず、本発明の実施例1である電源装置について、図1、図2、及び図3を用いて説明する。ここで、本実施例では、電源装置の一例として蓄電素子(以下、電池セルと称す、電源素子に相当)12を積層して構成したスタック11(電源部に相当)を内部に収納した電池パック1について説明する。図1は、電源装置としての電池パック1の斜視図であり、図2は、図1におけるZ−Y平面で切断した電池パック1の断面図である。図3は、実施例1の電池パックに配置されるガイド部材の斜視図である。図4は、電池パック1において隣接するスタックが接近した場合の模式的な断面図である。
Example 1
First, a power supply device that is
なお、互いに直交する3軸をそれぞれX軸,Y軸,Z軸とすると、本明細書においては図1に示すように、電池セル12の積層方向をX軸方向、X軸に垂直な幅方向(積層方向で見て左右方向、所定方向に相当)をY軸方向、X軸に垂直な高さ方向(積層方向で見て上下方向)をZ軸方向とする。
If the three axes orthogonal to each other are the X axis, the Y axis, and the Z axis, respectively, in this specification, as shown in FIG. 1, the stacking direction of the
本実施例による電源装置は、例えば車両に搭載されるものであり、車両の走行に用いられるエネルギを出力したり、車両の制動時に発生する運動エネルギーを回生電力として蓄えたりする機能を有している。また、本実施例による電源装置は、車両の外部からの電力供給を受けて充電を行うこともできる。ここでの電源装置は、電源装置としての機能を適切なレベルに維持するために、温度調節媒体としての空気を内部で流通させることにより、温度調節可能な構成となっている。また、ここでの車両としては、ハイブリッド自動車や電気自動車がある。ハイブリッド自動車とは、上記電源装置の他に、車両の走行に用いられるエネルギを出力する内燃機関や燃料電池といった他の動力源を備えた車である。また、電気自動車は、電源装置の出力だけを用いて走行する車である。 The power supply device according to this embodiment is mounted on a vehicle, for example, and has a function of outputting energy used for driving the vehicle or storing kinetic energy generated during braking of the vehicle as regenerative power. Yes. In addition, the power supply apparatus according to the present embodiment can be charged by receiving power supplied from the outside of the vehicle. Here, the power supply device has a configuration in which the temperature can be adjusted by circulating air as a temperature control medium inside in order to maintain the function as the power supply device at an appropriate level. In addition, the vehicle here includes a hybrid vehicle and an electric vehicle. A hybrid vehicle is a vehicle provided with other power sources such as an internal combustion engine and a fuel cell that output energy used for traveling of the vehicle in addition to the power supply device. An electric vehicle is a vehicle that travels using only the output of a power supply device.
具体的に、実施例1に係る電池パック1は、Y軸方向に配列された2つのスタック11が、ロアケース部21及び該ロアケース部21と連結されるアッパーケース部22を備えるスタック収容ケース内に収容される構成である。後述するように電池セル12が一体的に拘束されて構成されるスタック11は、図2に示すように該電池セル12のうち所定数がロアケース部21下方から挿し通されたボルト41により締結されることによって、ロアケース部21に固定される。また、電池パック1は、ロアケース部21が不図示のボルトにより車体ボディに固定されて車両に搭載される。
Specifically, in the
スタック11を構成する複数の電池セル12の各々は、発電要素とこの発電要素を覆う樹脂ケースで構成されている。樹脂ケースは、直方体形状の本体12aと、該本体のY軸方向両側面下部から突出したフランジ部12bを有する。各電池セル12は、最大面積を有する側面がX軸方向と直交する姿勢でX軸方向に積層される。電池セル12は、各電池セル12を直列に接続するための電極端子である正極端子13a及び負極端子13bを上方に備えており、X軸方向において隣接する電池セル12の正極端子13aと負極端子13bとが不図示のバスバーにより直列に接続されている。
Each of the plurality of
積層された電池セル12は、電池セル12の積層方向の両端部に配置される各エンドプレート17と、拘束バー18とにより、エンドプレート17間で一体的に拘束されている。エンドプレート17は、樹脂等の絶縁性を有する材料で、電池セル12に対応した同じ断面形状を有するように形成されており、電池セル12と同様に、Y軸方向両側面の下部から突出したフランジ部を有する。
The stacked
本実施例の電池パック1は、スタック11の温度を調節するための空気をスタック11に導くチャンバ23が、各スタック11の隣接するスタック11と対向しない側の側面(以下、Y軸方向外側面と称す)に配置される。具体的には、チャンバ23は、各電源セル12のY軸方向外側面における上部に設けられたチャンバ係合部14a及び下部(より具体的には、Y軸方向外側面から突出したフランジ部の上側近傍)に設けられたチャンバ係合部14bを介して、スタック11と係合配置される。
In the
チャンバ23には、不図示の空気供給装置により電池パック1外から取り込まれた温度調節媒体としての空気が供給される。供給された空気は、スタック11のX方向側面部を経由し、後述するガイド部材にガイドされて排出される(空気の流通経路を図1においては矢印にて示す)。また、スタック11を構成する積層された電池セル12間を空気が流通するような構成とすることもできる。これにより、積層される電池セル12の温度を効率よく調節することができる。
The
チャンバ23が配置された側面とは反対側のY軸方向側面(以下、Y軸方向内側面と称す)には、第1のガイド部材31及び第2のガイド部材32が、各電池セルのY軸方向内側面に形成されたガイド部材係合部15a及び15bに係合されることにより、隣接する2つのスタック11間を連結するように配置される。具体的には、第1のガイド部材31は、Y軸方向内側面のZ軸方向上側に形成された第1のガイド部材係合部15aと係合してスタック11に対して連結される。また、第2のガイド部材32は、Y軸方向内側面のZ軸方向下側(より具体的には、Y軸方向内側面から突出したフランジ部12の上側近傍)に形成された第2のガイド部材係合部15bと係合してスタック11に対して連結される。なお、第1ガイド部材31及び第2のガイド部材32は、電気絶縁性を有する材料(例えば樹脂など)で成形することができる。
A
ここで、実施例1に係る第1のガイド部材31及び第2のガイド部材32は後述するように変形可能であり、また、それぞれがスタック11に対し、変形すべき方向に予め傾斜させた状態で配置される。具体的には、実施例1においては、第1のガイド部材31及び第2のガイド部材32は、スタック11に対し、図2に示した破線矢印方向に向かって予め傾斜した状態で配置される。
Here, the
続いて、本実施例による電源装置におけるガイド部材の詳細について説明する。 Next, details of the guide member in the power supply device according to the present embodiment will be described.
第1のガイド部材31及び第2のガイド部材32は、スタック11のX軸方向側面部や電池セル12間の間隙を経由して流通した空気を排出方向(図2におけるX軸方向奥側に向かう方向)にガイドする。ガイド部材係合部15a、15bの近傍は、気密性を高めるため、シール部材が配置されている。なお、空気の排出経路を確保するためには、上述の空気供給用チャンバ23と同一形状のチャンバをスタック11ごとにY軸方向内側面に配置することも考えられる。しかしながら、部品点数が増加し、また、構成も複雑となるため、好ましくない。これに対し、実施例1に係るガイド部材31、32の構成によれば、スタックごとに空気排出用のチャンバを配置するよりも部品点数を少なくすることができ、また構成も簡略化することができる。
The
第1のガイド部材31及び第2のガイド部材32の形状について、より詳細に説明する。図2及び図3に示すように、実施例1に係るガイド部材は、薄肉ヒンジ部33(第1の領域)と、薄肉ヒンジ部33よりも厚みが厚く変形し難い構造に形成されている剛性領域34(第2の領域)と、係合領域35とにより構成される。
The shapes of the
薄肉ヒンジ部33は、第1及び第2のガイド部材31、32のY軸方向における略中央位置に、X軸方向に延びる溝を形成することにより構成される。薄肉ヒンジ部33は、剛性領域34、及び係合領域35よりも厚さが薄くなるように設定されている。薄肉ヒンジ部33は、X軸方向視において半円環状の形状を有しており、第1のガイド部材31の薄肉ヒンジ部33はZ軸方向下側へ向けて凸となるように、また、第2のガイド部材32の薄肉ヒンジ部33はZ軸方向上側へ向けて凸となるようにそれぞれ湾曲している。
The
薄肉ヒンジ部33の両側には、X軸方向に延びる剛性領域34が形成されており、剛性領域34は薄肉ヒンジ部33よりも厚みを有する。また、剛性領域34の幅方向(Y軸方向)における長さは、電池パック1の大きさや隣接するスタック11間の距離に合わせて変更可能である。
A
また、剛性領域34にはX軸方向において適当間隔となるように複数の補強リブ36が配置される。個々の補強リブ36は、剛性領域34の幅方向に沿って延び、第1及び第2のガイド部材31、32が薄肉ヒンジ部33を中心(起点)に変形することを担保する。また、図3に示すように、第1のガイド部材31では、第1のガイド部材31がスタック11と係合するときにZ軸方向上側となる面に、また、第2のガイド部材32では、第2のガイド部材32がスタック11と係合するときにZ軸方向下側に位置する面に、それぞれ補強リブ36が形成されている。なお、第2のガイド部材32の補強リブ36は視認できない位置にあるため、図3では破線で表している。ここでの補強リブ36は、Z−Y平面上に延びるように、第1及び第2のガイド部材31、32上に設けられている。
In addition, a plurality of reinforcing
係合領域35は、剛性領域34に隣接して設けられる。係合領域35はその末端部が鉤状に成形され、各電池セル12のガイド部材係合部15a、15bと係合する。
The
次に、第1及び第2のガイド部材31、32が変形する場合について説明する。ガイド部材が変形する場合としては、例えば車両の衝突などに起因して、隣接するスタック11同士を互いに接触もしくは衝突させるような外力(図4参照)を受け、隣接するスタック11が接近する場合が考えられる。
Next, a case where the first and
隣接するスタック11が接近するとき、第1及び第2のガイド部材31、32は、薄肉ガイド部材33が他の領域よりも薄く形成されていること、及び剛性領域34に配置された補強リブ36に起因して、薄肉ヒンジ部33を中心として図2の破線矢印方向に変形する。言い換えれば、図4に示すように、第1及び第2のガイド部材31、32は、ガイド部材の変形時に、隣接するスタック11の間に挟まれるように変形する。なお、実施例1においては、第1及び第2のガイド部材31、32が、スタック11に対し、予め変形すべき方向(図2の破線矢印方向)に傾斜して配置されているため、隣接するスタック11の間に挟まれるような位置への変形がより安定的に達成される。なお、本明細書において、変形とは、塑性変形のほか、破断、および弾性変形をも含む概念である。
When the
このようにすることで、隣接して配置されるスタック11同士を互いに接触もしくは衝突させるような外力が働いた場合においても、スタック11間に当該変形し易いガイド部材を介在させることにより、万一スタック11同士が接触もしくは衝突してしまった場合におけるスタック11への衝撃の軽減を図ることができる。また、外力に起因して変形するガイド部材を電源部間に介在させることでスタック11同士が直接当接し合うことを防止することができる。また、隣接するスタック11同士の接触もしくは衝突による衝撃を、当該スタック11間を流れる空気をガイドするガイド部材によって軽減させる構成とすることにより、ガイド部材を兼用することができ、部品点数の削減および電源装置の小型化に寄与することができる。
In this way, even when an external force that causes the adjacently arranged
また、第1及び第2のガイド部材31、32を、変形時に隣接するスタック11の間に挟まれるように変形する構造とすることにより、スタック11同士を互いに接触もしくは衝突させるような外力が働いた場合にガイド部材を当該スタック11間に確実に入り込ませることができ、ガイド部材によるスタック11同士の接触の防止や衝突時の衝撃の緩和を高い信頼度で実現することができる。
Further, by forming the first and
なお、図2で二点鎖線により表したように、電池セル12の電極端子を覆う保護部材19を用いることで、外力によって隣接するスタック11が近接するときにも、電池セル12の電極端子の接触を防止することができる。保護部材もまた、電気絶縁性を有する材料、例えば樹脂により構成することができる。
In addition, as represented by the dashed-two dotted line in FIG. 2, even when the
(実施例2)
本発明の実施例2である電源装置(電池パック)について、図5及び図6を用いて説明する。図5は実施例2による電池パックをZ−Y平面で切断した断面図であり、図6Aおよび図6Bは隣接するスタック11の距離が短縮された場合の模式的な断面図である。本発明の実施例2は、上述の実施例1の変形例であり、本実施例と第1の実施例との相違点はガイド部材の形状にある。以下、上記実施例1と同じ構成については同符号を付し、説明を省略する(他の実施例についても同様である)。
(Example 2)
A power supply device (battery pack) that is Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to FIGS. 5 is a cross-sectional view of the battery pack according to the second embodiment cut along the ZY plane, and FIGS. 6A and 6B are schematic cross-sectional views when the distance between
実施例2においては、図5の破線矢印方向に変形するように第1のガイド部材31及び第2のガイド部材32が設定される。
In the second embodiment, the
より具体的に説明すると、第1及び第2のガイド部材31、32の薄肉ヒンジ部(第1の領域)は、X軸方向視で半円環状の形状であって、ガイド部材が隣接するスタック11間に配置されたとき、それぞれZ軸方向上側に向かって凸となるように湾曲している。また、第1及び第2のガイド部材31、32は、スタックに対し、図5の破線矢印方向に向かって傾斜した状態で配置される。
More specifically, the thin hinge portions (first regions) of the first and
車両の衝突などによりスタック11に外力が加えられ、隣接するスタック11が接近するとき、第1及び第2のガイド部材31、32は、図6Aに示すように、その略中央にX軸方向に延びて形成された薄肉ヒンジ部33を中心に変形する。このとき、第1のガイド部材31は、破線矢印方向に変形して、隣接するスタック11間でY軸方向で隣接する電極端子の間(正極端子13aと負極端子13bの間)に挟まれるように変形する。一方、第2のガイド部材32は、破線矢印方向に変形して、隣接するスタック11の間に挟まれるように変形する。なお、第1のガイド部材31の剛性領域34の幅方向の長さ及び第1のガイド部材31のスタック11への取り付け位置は、変形した状態においてアッパーケース部22と干渉せず、且つ薄肉ヒンジ部33が電極端子よりもZ軸方向上側に位置するような長さ及び取り付け位置に設定される。
When an external force is applied to the
外力によりスタック11が接近する態様は、図6Aに示したような場合のほか、ロアケース部21が変形したり、スタック11のロアケース部21に対する固定が解除され、X軸方向に連なるフランジ部12bを軸にスタック11が回動したりするなどして、スタック11の電極端子同士が接近する場合(図6Bを参照)もある。実施例2によれば、第2のガイド部材32によって隣接するスタック11同士が直接当接し合うことを防止することができるとともに、第1のガイド部材により、隣接するスタック11それぞれに備わっている電極端子同士の接触を阻害し、電極端子が電気的に作用し合うこと(電源部間での短絡等)を回避することができる。
The manner in which the
(実施例3)
続いて、本発明の実施例3について説明する。
(Example 3)
Subsequently, Example 3 of the present invention will be described.
本発明の実施例3である電源装置(電池パック)を、図7に示す。図7は、実施例3による電池パックをZ−Y平面で切断した断面図である。 A power supply device (battery pack) that is Embodiment 3 of the present invention is shown in FIG. FIG. 7 is a cross-sectional view of the battery pack according to Example 3 cut along the ZY plane.
実施例3の電池パック1に係る第1のガイド部材31は、3つの薄肉ヒンジ部33a、33b、および33cを有する(各ヒンジ部33a〜33cが第1の領域に相当)。ここで、スタックに連結される場合に、第1の薄肉ヒンジ部33aについてはY軸方向内側面の間に位置するように、第2及び第3の薄肉ヒンジ部33b、33cについてはスタックの電極端子(正極端子13a及び負極端子13b)よりもZ軸方向上方に位置するように設定される。また、第1の薄肉ヒンジ部33aと第2の薄肉ヒンジ部33b、または第3の薄肉ヒンジ部33cとに挟まれる第1の剛性領域34aは、第2の薄肉ヒンジ部33b、または第3の薄肉ヒンジ部33cと係合領域35とに挟まれる第2の剛性領域34bよりもその幅方向の長さが長く設定される。
The
実施例3によれば、衝突などにより隣接するスタック11が接近するとき、第1のガイド部材31は3つのヒンジ部を中心として変形する。このとき、第2の剛性領域34bと第1の剛性領域34aの一部が隣接する電極端子間に挟まれるように変形する。また、第1の剛性領域34aの他の部分がスタック11間に挟まれるように変形する。このため、隣接するスタック11の電極端子同士の接触、及び隣接するスタック11本体同士の接触の両方を阻害することが可能となる。
According to the third embodiment, when the
なお、本実施例では、第2及び第3の薄肉ヒンジ部33b、33cが、隣接するスタック11同士が通常の位置関係にある状態において、あらかじめスタック11の電極端子よりもZ軸方向上方に位置するように構成されている例を挙げたが、必ずしもこれに限られるものではなく、隣接するスタック11同士が外力等により接近した際に、ガイド部材が変形した結果として、第2及び第3の薄肉ヒンジ部33b、33cがスタック11の電極端子よりもZ軸方向上方に位置するような構成とすることもできる。
In the present embodiment, the second and third
(実施例4)
続いて、本発明の実施例4について説明する。
Example 4
Subsequently, Example 4 of the present invention will be described.
実施例3では、第2及び第3の薄肉ヒンジ部が電極端子よりもZ軸上方に位置するように設定されている例を示したが、これに限定されるものではなく、他の設定とすることも可能である。例えば、実施例4として図8に表したように、スタック11に連結されたときに、第1の薄肉ヒンジ部33aがスタック11の電極端子よりもZ軸方向上方に位置するとともに、第2、及び第3の薄肉ヒンジ部33b、33cがY軸方向内側面上端部より下方に位置するように設定されていてもよい。
In the third embodiment, an example is shown in which the second and third thin hinge portions are set so as to be positioned above the Z axis with respect to the electrode terminals, but the present invention is not limited to this, and other settings and It is also possible to do. For example, as illustrated in FIG. 8 as the fourth embodiment, when connected to the
実施例4によれば、衝突などにより隣接するスタック11が接近するとき、実施例3と同様に、第1のガイド部材31は3つの薄肉ヒンジ部33a、33b、及び33cを中心として変形する。このとき、第1の剛性領域34aの一部が隣接する電極端子間に挟まれるように変形する。また、第1の剛性領域34aの他の部分と第2の剛性領域34bがスタック11間に挟まれるように変形する。
According to the fourth embodiment, when the
(実施例5)
続いて、本発明の実施例5について説明する。
(Example 5)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described.
さらにまた、第1のガイド部材31だけでなく、第2のガイド部材32においても薄肉ヒンジ部33の数を変更することも可能である。実施例5として図9に表した電源装置は、第1及び第2のガイド部材31、32において、それぞれ5つの薄肉ヒンジ部33を設けている。このように、ガイド部材に多くの薄肉ヒンジ部(第1の領域)を設けることにより、衝突などにより隣接するスタック11が接近するときに、より多くの位置を中心としてガイド部材を折れ曲がらせることができる。このようにすることで、外力により変形した状態でのガイド部材の高さ方向におけるサイズを小さく抑えることができる。
Furthermore, the number of
(他の実施形態)
以上、本発明について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、他の実施形態とすることも可能である。例えば、上述した実施例においてはY軸方向に2つのスタックを並べて配置しているがこれに限定されるものではなく、3つ以上のスタックをY軸方向に配列する構成としてもよい。また、上述の各実施例ではチャンバ側から空気をスタックに供給し、ガイド部材側から空気を排出しているが、ガイド部材側から空気を供給し、チャンバ側から空気を排出するように構成してもよい。さらに、スタックを構成する電池セルの積層個数についても、任意に設定可能である。さらにまた、電源装置として電池パックを挙げて説明したが、燃料電池等の電源装置にも適用可能である。
(Other embodiments)
Although the present invention has been described above, the present invention is not limited to this, and other embodiments can be used. For example, in the above-described embodiment, two stacks are arranged side by side in the Y-axis direction. However, the present invention is not limited to this, and three or more stacks may be arranged in the Y-axis direction. In each of the embodiments described above, air is supplied from the chamber side to the stack and air is discharged from the guide member side. However, air is supplied from the guide member side and air is discharged from the chamber side. May be. Furthermore, the number of stacked battery cells constituting the stack can be arbitrarily set. Furthermore, although the battery pack has been described as the power supply device, the present invention can also be applied to a power supply device such as a fuel cell.
さらにまた、上述した実施例においては2つのガイド部材を隣接するスタックに連結して配置しているが、これに限定されるものではなく、例えば1つのガイド部材を上側に配置して構成してもよいほか、3つ以上のガイド部材を配置してもよい。なお、単一のガイド部材によって隣接するスタックの上部を連結する構成とする場合には、これらスタックの間を流れる空気は、これらスタックが固定されるロアケース部の壁面と、ガイド部材とによってガイドされる。 Furthermore, in the above-described embodiment, the two guide members are arranged to be connected to the adjacent stack. However, the present invention is not limited to this. For example, one guide member is arranged on the upper side. In addition, three or more guide members may be arranged. In addition, when it is set as the structure which connects the upper part of an adjacent stack by a single guide member, the air which flows between these stacks is guided by the wall surface of the lower case part to which these stacks are fixed, and a guide member. The
また、上述の各実施例では、ガイド部材によって連結される対象としての電源部が複数の電池セルを積層してなるスタックである場合を例に挙げたが、必ずしもこれに限られるものではなく、単一の電池セル同士をガイド部材によって連結し、当該ガイド部材によってガイドされる空気によってこれら電池セルの温度調節を行うようにすることもできる。 Further, in each of the above-described embodiments, the case where the power supply unit as an object to be connected by the guide member is a stack formed by stacking a plurality of battery cells, but is not necessarily limited thereto. Single battery cells can be connected to each other by a guide member, and the temperature of these battery cells can be adjusted by air guided by the guide member.
また、上述の各実施例では、スタックが配置された方向(Y軸方向)を含む垂直平面方向に補強リブが配置されているが、薄肉ヒンジ部(第1の領域)を中心として変形するという作用がある限り、これに限定されるものではない。例えば、補強リブを電池セルが積層された方向(X軸方向)に対して傾斜するように配置し、このとき補強リブが薄肉ヒンジ部と、該薄肉ヒンジ部と剛性領域を介して隣接している他の薄肉ヒンジ部もしくはスタックへの接続箇所とを結ぶ線方向に延びるようにすることもできる。 Further, in each of the above-described embodiments, the reinforcing rib is arranged in the vertical plane direction including the direction in which the stack is arranged (Y-axis direction), but it is deformed around the thin hinge portion (first region). As long as there exists an effect | action, it is not limited to this. For example, the reinforcing rib is disposed so as to be inclined with respect to the direction in which the battery cells are stacked (X-axis direction). At this time, the reinforcing rib is adjacent to the thin hinge portion and the thin hinge portion via the rigid region. It can also be made to extend in the direction of a line connecting other thin-walled hinges or connection points to the stack.
また、上述の各実施例では、外力が加わった際にガイド部材が折れ曲がる方向を、薄肉ヒンジ部の設け方と、スタック11に対する取り付け角度等によって規定する例を挙げたが、これに限られるものではなく、ガイド部材に外力が加わった際に、ガイド部材が曲がる方向を制御可能な技術であれば、適用可能であることは言うまでもない。
Further, in each of the above-described embodiments, the direction in which the guide member bends when an external force is applied is exemplified by the provision of the thin hinge portion and the attachment angle with respect to the
例えば、ガイド部材が係合部からY軸方向における中央位置に向かうにつれて厚さが薄くなるように構成することにより、スタックに外力が加えられたときにガイド部材が変形するようにしてもよい。また、上述の実施例ではX軸方向視で半円環状の薄肉ヒンジ部を設けているが、Z軸方向上側または下側に向けて凹となる、X軸方向に沿って延びる切り欠き部を設けるようにしてもよい。 For example, the guide member may be configured to be deformed when an external force is applied to the stack by configuring the guide member so that the thickness decreases from the engagement portion toward the center position in the Y-axis direction. Further, in the above-described embodiment, the semi-circular thin hinge portion is provided when viewed in the X-axis direction, but the notch portion extending along the X-axis direction that is concave toward the upper side or the lower side in the Z-axis direction is provided. You may make it provide.
また、上述の各実施例では、ガイド部材とスタックとを係合によって接続する構成を例示したが、これに限られるものではなく、結果として、隣接して配置されるスタック間をガイド部材によって連結することのできる構成となっていればよい。具体的には、例えば、ガイド部材とスタックとを接着したり、ガイド部材とスタックとを同じ樹脂材料によって一体的に成形したりする接続方法を採用することも可能である。 Further, in each of the above-described embodiments, the configuration in which the guide member and the stack are connected by engagement is illustrated. However, the configuration is not limited to this, and as a result, adjacent stacks are connected by the guide member. It suffices if the configuration can be made. Specifically, for example, a connection method in which the guide member and the stack are bonded, or the guide member and the stack are integrally formed of the same resin material can be employed.
以上のように、本発明を特定の態様により詳細に例示したが、本発明の精神および範囲を逸脱しないかぎり、様々な変更および改質がなされ得ることは、当業者には自明であろう。 As described above, the present invention has been illustrated in detail according to specific embodiments. However, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the present invention.
1 電源装置
11 スタック
12 電池セル
12a 電池セル本体
12b フランジ部
13 電極端子
14 チャンバ係合部
15 ガイド部材係合部
16 エンドプレート
17 拘束バー
21 ロアケース部
22 アッパーケース部
23 チャンバ
31 第1のガイド部材
32 第2のガイド部材
33 薄肉ヒンジ部
34 剛性領域
35 係合領域
36 補強リブ
41 ボルト
DESCRIPTION OF
Claims (8)
前記所定方向において隣接する複数の電源部間に連結され、該複数の電源部間を流れる空気をガイドするとともに、少なくとも一部が外力により変形し易い構造に形成されているガイド部材と、
を備えることを特徴とする電源装置。 A power supply unit including at least one power supply element, a plurality of power supply units arranged in a predetermined direction;
A guide member that is connected between a plurality of power supply units adjacent in the predetermined direction, guides air flowing between the plurality of power supply units, and at least a part that is easily deformed by an external force; and
A power supply apparatus comprising:
ことを特徴とする請求項1に記載の電源装置。 The power supply device according to claim 1, wherein the guide member is formed in a structure that is deformed so as to be sandwiched between a plurality of power supply units adjacent in the predetermined direction when the guide member is deformed. .
前記ガイド部材は、該ガイド部材の変形時に、前記所定方向において隣接する複数の電極端子の間に挟まれるように変形する構造に形成されている
ことを特徴とする請求項1または2に記載の電源装置。 The power supply unit has an electrode terminal,
The said guide member is formed in the structure deform | transformed so that it may be pinched | interposed between the some electrode terminal adjacent in the said predetermined direction at the time of the deformation | transformation of this guide member. Power supply.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008165329A JP2010009809A (en) | 2008-06-25 | 2008-06-25 | Power supply device, and vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008165329A JP2010009809A (en) | 2008-06-25 | 2008-06-25 | Power supply device, and vehicle |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010009809A true JP2010009809A (en) | 2010-01-14 |
Family
ID=41590062
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008165329A Pending JP2010009809A (en) | 2008-06-25 | 2008-06-25 | Power supply device, and vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2010009809A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013058373A (en) * | 2011-09-08 | 2013-03-28 | Toyota Motor Corp | Cooling structure of power supply device and guide unit |
CN103081168A (en) * | 2010-10-15 | 2013-05-01 | 日产自动车株式会社 | Battery pack |
JP2014521201A (en) * | 2011-07-19 | 2014-08-25 | シェンゼェン ビーワイディー オート アールアンドディー カンパニー リミテッド | Electric vehicle power supply device |
JP2014165089A (en) * | 2013-02-27 | 2014-09-08 | Nissan Motor Co Ltd | Fitting structure for battery pack |
JP2018073785A (en) * | 2016-11-04 | 2018-05-10 | トヨタ自動車株式会社 | Battery pack for vehicle mounting |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59162773U (en) * | 1983-04-18 | 1984-10-31 | 古河電池株式会社 | Spacer for assembled battery |
JP2007165698A (en) * | 2005-12-15 | 2007-06-28 | Mitsubishi Electric Corp | Electric power storage device |
JP2008124033A (en) * | 2006-03-28 | 2008-05-29 | Takehiro:Kk | Battery module |
-
2008
- 2008-06-25 JP JP2008165329A patent/JP2010009809A/en active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59162773U (en) * | 1983-04-18 | 1984-10-31 | 古河電池株式会社 | Spacer for assembled battery |
JP2007165698A (en) * | 2005-12-15 | 2007-06-28 | Mitsubishi Electric Corp | Electric power storage device |
JP2008124033A (en) * | 2006-03-28 | 2008-05-29 | Takehiro:Kk | Battery module |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103081168A (en) * | 2010-10-15 | 2013-05-01 | 日产自动车株式会社 | Battery pack |
JP2014521201A (en) * | 2011-07-19 | 2014-08-25 | シェンゼェン ビーワイディー オート アールアンドディー カンパニー リミテッド | Electric vehicle power supply device |
US9306201B2 (en) | 2011-07-19 | 2016-04-05 | Byd Company Limited | Power supply unit for electric vehicle |
JP2013058373A (en) * | 2011-09-08 | 2013-03-28 | Toyota Motor Corp | Cooling structure of power supply device and guide unit |
JP2014165089A (en) * | 2013-02-27 | 2014-09-08 | Nissan Motor Co Ltd | Fitting structure for battery pack |
JP2018073785A (en) * | 2016-11-04 | 2018-05-10 | トヨタ自動車株式会社 | Battery pack for vehicle mounting |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5748380B2 (en) | Battery pack with improved safety | |
EP3407403B1 (en) | Electricity storage block and electricity storage module | |
US11621452B2 (en) | Battery pack including battery module | |
EP2538466B1 (en) | Battery module including sensing members with novel structure | |
CN110998900B (en) | Combined battery module and combined battery pack | |
JP6328842B2 (en) | Power supply device and vehicle equipped with the same | |
JP6634604B2 (en) | Busbar module, battery monitoring module and battery module | |
JP7505036B2 (en) | Battery pack case, battery pack and vehicle | |
CN107615519B (en) | Electricity storage module | |
JP6693381B2 (en) | Battery unit | |
JP6926712B2 (en) | Power storage device | |
US20200075916A1 (en) | Battery wiring module | |
JP2010009809A (en) | Power supply device, and vehicle | |
EP4195389A1 (en) | Power storage device | |
WO2018070334A1 (en) | Battery unit | |
CN115803950A (en) | Battery module and battery pack including the same | |
JP6245048B2 (en) | Battery module | |
EP4224595A1 (en) | Battery pack | |
WO2018230524A1 (en) | Power storage device | |
JP5975044B2 (en) | vehicle | |
JPWO2020189590A1 (en) | Battery pack | |
JP6693382B2 (en) | Battery unit | |
US20240039097A1 (en) | Battery pack | |
WO2022255162A1 (en) | Power storage device | |
WO2023249102A1 (en) | Power storage device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100720 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20121120 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20121127 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130116 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130326 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20130723 |