JP2011228165A - Battery pack - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は組電池に関する。 The present invention relates to an assembled battery.
従来から、電池を厚さ方向に沿って複数配列させた電池モジュールを有する組電池が知られている(例えば、特許文献1参照)。この特許文献1に記載した組電池は、一段の電池モジュールから構成されている。前記組電池は、電気自動車等に搭載してモータの駆動源とすることができる。 Conventionally, an assembled battery having a battery module in which a plurality of batteries are arranged in the thickness direction is known (for example, see Patent Document 1). The assembled battery described in Patent Document 1 includes a single-stage battery module. The assembled battery can be mounted on an electric vehicle or the like to serve as a motor drive source.
しかしながら、一段の電池モジュールを多段に積重させて多段構造の組電池を形成するには、多数の連結部材や保持部材が必要になるという問題があった。 However, in order to form a battery assembly having a multi-stage structure by stacking one battery module in multiple stages, there is a problem that a large number of connecting members and holding members are required.
即ち、それぞれの一段の電池モジュールは、複数の電池から構成されているため、これらの電池を保持する保持部材が必要となる。また、電池モジュールを多段に積重する場合に、電池モジュール同士を連結する連結部材も必要である。 That is, since each one-stage battery module is composed of a plurality of batteries, a holding member for holding these batteries is required. In addition, when battery modules are stacked in multiple stages, a connecting member for connecting the battery modules is also necessary.
そこで、本発明は、電池モジュールを多段に積重させる際に用いる部材の数を極力少なくした多段構造の組電池を提供するものである。 Therefore, the present invention provides an assembled battery having a multistage structure in which the number of members used when stacking battery modules in multiple stages is minimized.
本発明に係る組電池は、電池を列方向に複数並設して電池モジュールを構成し、該電池モジュールを多段に積重してなる電池モジュール群と、前記電池モジュールの列方向端に配置されるエンドプレートと、前記電池モジュールに支持され、前記列方向に沿って延びるスタックメンバーと、それぞれの電池モジュールについてエンドプレートとスタックメンバーとを連結し、電池モジュール群の積重方向に沿って延びる支持部材と、を備え、前記支持部材は、前記スタックメンバーに結合される第1結合面と、エンドプレートに結合される第2結合面と、これらの第1結合面および第2結合面を結ぶ連結部と、を有することを主要な特徴としている。 The assembled battery according to the present invention includes a battery module group in which a plurality of batteries are arranged side by side in a row direction to form a battery module, and the battery modules are stacked in multiple stages, and is arranged at a row direction end of the battery module. End plates, stack members supported by the battery modules and extending along the row direction, and support members connecting the end plates and the stack members for the respective battery modules and extending along the stacking direction of the battery module group. A first coupling surface coupled to the stack member; a second coupling surface coupled to the end plate; and a connection connecting the first coupling surface and the second coupling surface. The main feature is to have a part.
本発明に係る組電池によれば、前記支持部材は、それぞれの電池モジュールについてエンドプレートおよびスタックメンバーを連結する第1の機能と、多段に積重された各々の電池モジュール同士を連結する第2の機能とを兼ね備える。即ち、支持部材という一つの部材で2つの機能を有するという効果がある。従って、前記第1の機能を果たす部材と、第2の機能を果たす部材とを別々に設ける必要がなく、電池モジュールを多段に積重させる際に用いる部材の数が極力少ない多段構造の組電池を得ることができる。 According to the assembled battery of the present invention, the support member has a first function of connecting the end plate and the stack member for each battery module, and a second function of connecting the battery modules stacked in multiple stages. Combined with the functions. That is, there is an effect that one member called a support member has two functions. Therefore, there is no need to separately provide a member that fulfills the first function and a member that fulfills the second function, and the assembled battery having a multistage structure using as few members as possible when stacking battery modules in multiple stages. Can be obtained.
以下、本発明の実施形態を図面と共に詳述する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施形態にかかる組電池を示す斜視図であり、バッテリーコントローラや配線コード等の補機類は省略している。 FIG. 1 is a perspective view showing an assembled battery according to an embodiment of the present invention, and auxiliary devices such as a battery controller and a wiring cord are omitted.
図1に示すように、本実施形態による組電池1は、上下方向(積重方向)に積重された3段の電池モジュール3,5,7からなる電池モジュール群9を備えており、車両搭載状態では、車両前後方向と車幅方向と上下方向は、図1の矢印に示す向きに配置されている。
As shown in FIG. 1, the assembled battery 1 according to the present embodiment includes a battery module group 9 including three-
また、電池モジュール群9は、最も上段に配置された上側電池モジュール3と、高さ方向中央側に配置された中央側電池モジュール5と、最も下段に配置された下側電池モジュール7と、から3段に構成されている。
The battery module group 9 includes an
前記3段の電池モジュール同士は、電池モジュール群9の後側の角部に配置されて車両上下方向に沿って延びる支持プレート11(支持部材)と前側の角部に配置された結合プレート13とを介して支持されている。また、それぞれの電池モジュール3,5,7の後面側には、列方向に沿って延びる長尺状のスタックメンバー15が取り付けられている。該スタックメンバー15は、それぞれの電池モジュール3,5,7の上下方向中央の高さ位置に配置され、列方向に沿った両端は支持プレート11に結合されている。また、電池モジュール3,5,7の列方向端には、エンドプレート17が車幅方向の左右一対に配設されている。
The three-stage battery modules are arranged at the rear corner of the battery module group 9 and extend along the vehicle vertical direction, and the
また、図2は、図1を上側から見た組電池の平面図である。 FIG. 2 is a plan view of the assembled battery as viewed from above in FIG.
前記電池モジュール3,5,7のそれぞれについて、板状の電池19が電池19の厚さ方向である列方向(車幅方向)に複数配列されることによって一つの電池モジュール3,5,7を構成している。また、電池モジュール3,5,7の列方向端には、板状のエンドプレート本体21と該エンドプレート本体21の端部に接合されたL字ブラケット23とからなるエンドプレート17が配置されている。このエンドプレート17の後端側には、前記L字ブラケット23が接合されており、前端側には、結合プレート13および保持メンバー25がボルトBを介して締結されている。
For each of the
電池モジュール3,5,7の後面側には、前述のように、スタックメンバー15が列方向に沿って延びている。このスタックメンバー15は、列方向中央側の本体部27と、該本体部27の列方向両側に配置されて車両前後方向に屈曲して延びるフランジ部29と、から一体形成されている。前記電池モジュール3,5,7には、保持ブラケット31が取り付けられており、該保持ブラケット31がスタックメンバー15にボルトBを介して締結されている。
As described above, the
そして、スタックメンバー15のフランジ部29と、エンドプレート17のL字ブラケット23とは、車両上下方向に延びる支持プレート11(支持部材)を介して連結されている。
The
この支持プレート11は、図2に示すように、平面視略W字状に屈曲形成されており、スタックメンバー15のフランジ部29に締結される第1結合面33と、L字ブラケット23の取付フランジ23aに締結される第2結合面35と、これらの第1結合面33および第2結合面35を結ぶ連結部37とから一体形成されている。前記第1結合面33は、電池モジュール3,5,7の列方向に交差する交差方向である車両前後方向に沿って延びている。前記第2結合面35は、電池モジュール3,5,7の列方向に沿って延びている。前記連結部37は、車両前後方向に延びる前後方向面39と列方向に延びる列方向面41とから平面視L字状に形成され、本実施形態では、これらの前後方向面39と列方向面41とによって屈曲部43が形成されている。
As shown in FIG. 2, the
また、図3に示すように、支持プレート11の第1結合面33は、エンドプレート17のエンドプレート本体21の側面よりも電池モジュール3,5,7の列方向中央側に配置されている。一方、支持プレート11の第2結合面35は、電池モジュール3,5,7の後端面45よりもエンドプレート17の中央側に配置されている。具体的には、図4に示すように、支持プレート11の第1結合面33とエンドプレート17のエンドプレート本体21の側面21aとの列方向に沿った距離はL1であり、支持プレート11の第2結合面35と電池モジュール3,5,7の後端面45との車両前後方向に沿った距離はL2である。なお、フランジ部29の先端29aは車幅方向内側に屈曲している。
As shown in FIG. 3, the
一方、図5は比較例に係る組電池における図4に対応する概略図である。図4と同一構造部位には同一符号を付して、その説明を省略している。 On the other hand, FIG. 5 is a schematic view corresponding to FIG. 4 in the assembled battery according to the comparative example. The same structural parts as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.
この比較例では、スタックメンバー115が電池モジュールの列方向に沿って延設されており、スタックメンバー115を構成する本体部127の列方向の端部にフランジ部129が形成されている。また、電池モジュールの列方向端にはエンドプレート17が設けられており、該エンドプレート17のエンドプレート本体21の後端部にはL字ブラケット123が接合されている。このL字ブラケット123には取付フランジ123aが列方向に延びている。そして、これらのスタックメンバー115のフランジ部129とL字ブラケット123の取付フランジ123aとは、支持プレート111を介して連結されている。支持プレート111は、フランジ部129に結合される第1締結面133と、取付フランジ123aに結合される第2締結面135とを備えている。
In this comparative example, the
ただし、図4と比較すれば明らかなように、支持プレート111の第1締結面133は、該エンドプレート17のエンドプレート本体21の側面21aと列方向の同じ位置に配置されている。また、支持プレート111の第2締結面135は、電池モジュールの後端面45と車両前後方向のほぼ同じ位置に配置されている。
However, as is clear from comparison with FIG. 4, the
図6は、図4と図5とを対比した説明図である。 FIG. 6 is an explanatory diagram comparing FIG. 4 and FIG.
図6において、実線は本発明例に係る支持プレート11を示し、一点鎖線は比較例に係る支持プレート111を示している。また、支持プレート111における第1締結面133の先端を133a、第2締結面135の先端を135aとすると、これらの先端133aと135aを結ぶ直線がPである。そして、支持プレート11の屈曲部の頂点を11aとし、この頂点11aを通ると共に前記直線Pに平行な直線をQとすると、直線P,Qの距離はmとなる。即ち、本発明例に係る支持プレート11の方が比較例に係る支持プレート11よりも距離mだけ組電池1の内方側に配置されており、組電池1の全体の容積を小さくすることができる。
In FIG. 6, the solid line indicates the
以下に、本実施形態による作用効果を説明する。 Below, the effect by this embodiment is demonstrated.
(1)本実施形態による組電池1は、複数の電池19を列方向に並設してなる電池モジュール3,5,7を多段に積重して構成される電池モジュール群9と、前記電池モジュール3,5,7の列方向端に設けられるエンドプレート17と、前記電池モジュール3,5,7を支持すると共に電池モジュール3,5,7の列方向に沿って延びるスタックメンバー15と、それぞれの電池モジュール3,5,7についてエンドプレート17とスタックメンバー15とを連結し、電池モジュール群9の積重方向に沿って延びる支持プレート11(支持部材)と、を備えた組電池1であって、前記支持プレート11は、前記スタックメンバー15に結合される第1結合面33と、エンドプレート17に結合される第2結合面35と、これらの第1結合面33および第2結合面35を連結する連結部37と、を有する。
(1) The assembled battery 1 according to the present embodiment includes a battery module group 9 configured by stacking
前記支持プレート11は、それぞれの電池モジュール3,5,7についてエンドプレート17およびスタックメンバー15を連結する第1の機能と、多段に積重された各々の電池モジュール3,5,7同士を連結する第2の機能とを兼ね備える。即ち、支持プレート11という一つの部材で2つの機能を有するという効果がある。従って、前記第1の機能を果たす部材と、第2の機能を果たす部材とを別々に設ける必要がないため、組電池1を構成するための各種部材の数を低減することができる。また、組電池1全体の容積および重量の増大を抑制しつつ電池モジュール3,5,7の多段化を果たすことができる。
The
(2)前記第1結合面33は、電池モジュール3,5,7の列方向に交差する車両前後方向(交差方向)に延びると共にエンドプレート17よりも電池モジュール3,5,7の列方向の中央側に配置され、前記第2結合面35は、電池モジュールの列方向に延びると共に電池モジュール3,5,7の後端面45(端縁)よりもエンドプレート17の中央側に配置されている。
(2) The
第1結合面33を車両前後方向に延びる向きに設定することによりスタックメンバー15に取り付けやすくなり、第2結合面35を電池モジュール3,5,7の列方向に延びる向きに設定することによりエンドプレート17に取り付けやすくなる。ただ、組電池1の外方に突出する向きに設定すると、組電池1の全体容積が増大することになる。そこで、図6を用いて説明したように、第1結合面33をエンドプレート17よりも電池モジュール3,5,7の列方向の中央側に配置し、前記第2結合面35を電池モジュール3,5,7の後端面45よりもエンドプレート17の中央側に配置することにより、組電池1の全体容積(占有スペース)を小さくすることができる。
Setting the
(3)前記連結部37は、少なくとも1つの屈曲部43を有するため、支持プレート11の全体剛性が向上する。
(3) Since the connecting
なお、本発明は、前述した実施形態に限定されることなく、種々の変形および変更が可能である。例えば、前記実施形態では、電池モジュール3,5,7を上下に3段に積重させたが、これに限定されずに2段でも4段以上でも良い。
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and changes can be made. For example, in the above-described embodiment, the
1 組電池
3 上側電池モジュール(電池モジュール)
5 中央側電池モジュール(電池モジュール)
7 下側電池モジュール(電池モジュール)
9 電池モジュール群
11 支持プレート(支持部材)
15 スタックメンバー
17 エンドプレート
19 電池
33 第1締結面
35 第2締結面
37 連結部
43 屈曲部
45 電池モジュールの後端面(端縁)
1 assembled
5 Center side battery module (battery module)
7 Lower battery module (battery module)
9
15
Claims (3)
前記電池モジュールの列方向端に設けられるエンドプレートと、
前記電池モジュールを支持すると共に電池モジュールの列方向に沿って延びるスタックメンバーと、
それぞれの電池モジュールについてエンドプレートとスタックメンバーとを連結し、電池モジュール群の積重方向に沿って延びる支持部材と、を備えた組電池であって、
前記支持部材は、前記スタックメンバーに結合される第1結合面と、エンドプレートに結合される第2結合面と、これらの第1結合面および第2結合面を連結する連結部と、を有することを特徴とする組電池。 A battery module group configured by stacking battery modules formed by arranging a plurality of batteries side by side in a row direction; and
An end plate provided at a row direction end of the battery module;
A stack member that supports the battery module and extends in a row direction of the battery module;
A battery assembly comprising: a support member that connects an end plate and a stack member for each battery module and extends in a stacking direction of the battery module group,
The support member includes a first coupling surface coupled to the stack member, a second coupling surface coupled to the end plate, and a coupling portion that couples the first coupling surface and the second coupling surface. A battery pack characterized by that.
前記第2結合面は、電池モジュールの列方向に延びると共に電池モジュールの端縁よりもエンドプレートの中央側に配置されることを特徴とする請求項1に記載の組電池。 The first coupling surface extends in a crossing direction intersecting the row direction of the battery modules and is disposed on the center side in the row direction of the battery modules from the end plate,
2. The assembled battery according to claim 1, wherein the second coupling surface extends in a column direction of the battery modules and is disposed closer to a center side of the end plate than an edge of the battery modules.
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