JP2012256466A - Battery module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、積層状態で配置される複数の角型のバッテリセルを積層方向の両側から挟持する一対の角型のエンドプレートが、前記バッテリセルに当接する内壁面と、前記内壁面の外周に連なって被固定部材に対向する外周面とを備え、前記エンドプレートを前記被固定部材に固定する固定部が前記外周面に設けられたバッテリモジュールに関する。 According to the present invention, a pair of rectangular end plates sandwiching a plurality of rectangular battery cells arranged in a stacked state from both sides in the stacking direction are provided on an inner wall surface contacting the battery cell and on an outer periphery of the inner wall surface. The present invention relates to a battery module including an outer peripheral surface that continuously faces the fixed member, and a fixing portion that fixes the end plate to the fixed member is provided on the outer peripheral surface.
複数の単電池(バッテリセル)を積層し、その積層方向の両側に配置した一対のエンドプレートを一対のレール部材の両端部にボルトで固定することで積層電池(バッテリモジュール)を構成するものにおいて、自動車の車体に固定したロアケースに一対のレール部材をボルトで固定することで積層電池を車体に搭載するものが、下記特許文献1により公知である。 In a stacked battery (battery module) by stacking a plurality of single cells (battery cells) and fixing a pair of end plates arranged on both sides in the stacking direction to both ends of a pair of rail members with bolts Patent Document 1 below discloses that a laminated battery is mounted on a vehicle body by fixing a pair of rail members with bolts to a lower case fixed to the vehicle body of an automobile.
ところでバッテリセルを積層方向に見た形状は正方形であるとは限らず、長方形である場合が多いため、バッテリモジュールを車体に搭載する際に、縦置き姿勢(バッテリセルの端子が上方に突出する姿勢)あるいは横置き姿勢(バッテリセルの端子が水平方向に突出する姿勢)を任意に選択することができれば、車体の限られたスペースを有効に利用してバッテリモジュールの汎用性を高めることができる。 By the way, the shape of the battery cell viewed in the stacking direction is not necessarily a square, but is often a rectangle. Therefore, when the battery module is mounted on the vehicle body, the battery module is mounted in a vertical position (the terminal of the battery cell protrudes upward). (Position) or horizontal position (position in which the terminal of the battery cell protrudes in the horizontal direction) can be arbitrarily selected, the versatility of the battery module can be enhanced by effectively utilizing the limited space of the vehicle body. .
しかしながら、上記従来のものは、バッテリモジュールを一つの決められた姿勢でしか車体に固定することができないため、車体の限られたスペースにバッテリモジュールを搭載できない場合には、異なる形状のバッテリモジュールを新たに設計することが必要となり、汎用性の欠如によってコストが増大する問題がある。 However, in the above conventional one, since the battery module can be fixed to the vehicle body only in one predetermined posture, when the battery module cannot be mounted in a limited space of the vehicle body, a battery module having a different shape is used. A new design is required, and there is a problem that costs increase due to lack of versatility.
本発明は前述の事情に鑑みてなされたもので、バッテリモジュールを異なる姿勢で被固定部材に固定できるようにして汎用性を向上させることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to improve versatility by allowing a battery module to be fixed to a fixed member in different postures.
上記目的を達成するために、請求項1に記載された発明によれば、積層状態で配置される複数の角型のバッテリセルを積層方向の両側から挟持する一対の角型のエンドプレートが、前記バッテリセルに当接する内壁面と、前記内壁面の外周に連なって被固定部材に対向する外周面とを備え、前記エンドプレートを前記被固定部材に固定する固定部が前記外周面に設けられたバッテリモジュールにおいて、前記固定部は、第1固定部と、前記第1固定部が向く方向に対して交差する方向を向く第2固定部とを含むことを特徴とするバッテリモジュールが提案される。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a pair of rectangular end plates that sandwich a plurality of rectangular battery cells arranged in a stacked state from both sides in the stacking direction, An inner wall surface that contacts the battery cell, and an outer peripheral surface that is continuous with the outer periphery of the inner wall surface and faces the fixed member, and a fixing portion that fixes the end plate to the fixed member is provided on the outer peripheral surface. In the battery module, the battery module is characterized in that the fixing part includes a first fixing part and a second fixing part facing in a direction intersecting with a direction in which the first fixing part faces. .
また請求項2に記載された発明によれば、請求項1の構成に加えて、前記エンドプレートは前記内壁面と反対側に位置する外壁面を備え、前記第1、第2固定部は前記外壁面に沿って棒状に延びることを特徴とするバッテリモジュールが提案される。 According to the invention described in claim 2, in addition to the configuration of claim 1, the end plate includes an outer wall surface located on the side opposite to the inner wall surface, and the first and second fixing portions are A battery module is proposed that extends in a rod shape along the outer wall surface.
また請求項3に記載された発明によれば、請求項2の構成に加えて、前記第1、第2固定部は貫通孔を有して中空に形成されており、前記第1固定部あるいは前記第2固定部の先端を前記被固定部材に当接させた状態で、前記貫通孔を貫通する締結部材により前記エンドプレートが前記被固定部材に固定されることを特徴とするバッテリモジュールが提案される。 According to a third aspect of the present invention, in addition to the configuration of the second aspect, the first and second fixing portions have a through hole and are formed hollow, and the first fixing portion or A battery module is proposed in which the end plate is fixed to the fixed member by a fastening member that penetrates the through hole in a state where the tip of the second fixing portion is in contact with the fixed member. Is done.
また請求項4に記載された発明によれば、請求項1〜請求項3の何れか1項の構成に加えて、前記第1固定部は前記外周面から前記バッテリセルの端子が突出する方向に突出しており、前記第1固定部の先端の突出高さは前記端子の先端の突出高さよりも高いことを特徴とするバッテリモジュールが提案される。 According to the invention described in claim 4, in addition to the configuration of any one of claims 1 to 3, the first fixing portion is a direction in which the terminal of the battery cell protrudes from the outer peripheral surface. A battery module is proposed in which the protruding height of the tip of the first fixing portion is higher than the protruding height of the tip of the terminal.
また請求項5に記載された発明によれば、請求項4の構成に加えて、前記第1固定部は前記端子よりも前記バッテリセルの幅方向外側に位置することを特徴とするバッテリモジュールが提案される。 According to a fifth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the fourth aspect, the battery module is characterized in that the first fixing portion is located outside the terminal in the width direction of the battery cell. Proposed.
尚、実施の形態の側面13c、頂面13dおよび底面13eは本発明の外周面に対応し、実施の形態の第1、第2固定部13f,13gは本発明の固定部に対応し、実施の形態のボルト15,17は本発明の締結部材に対応し、実施の形態の支持板28は本発明の被固定部材に対応する。
The
請求項1の構成によれば、積層状態で配置される複数の角型のバッテリセルを積層方向の両側から挟持する一対の角型のエンドプレートの外周面に設けられた固定部が、第1固定部と、第1固定部が向く方向に対して交差する方向を向く第2固定部とを含むので、車体のスペースの形状に応じて第1固定部を被固定部材に固定する固定態様あるいは第2固定部を被固定部材に固定する固定態様を選択することで、バッテリモジュールを異なる二つの姿勢で被固定部材に固定することが可能となる。これによりスペースを有効に利用することが可能となってバッテリモジュールの汎用性が向上し、ひいてはコストダウンに寄与することができる。 According to the configuration of the first aspect, the fixing portion provided on the outer peripheral surface of the pair of rectangular end plates that sandwich the plurality of rectangular battery cells arranged in the stacked state from both sides in the stacking direction is the first. Since the fixing portion and the second fixing portion that faces in the direction intersecting the direction in which the first fixing portion faces are included, a fixing mode in which the first fixing portion is fixed to the fixed member according to the shape of the space of the vehicle body or By selecting a fixing mode in which the second fixing portion is fixed to the fixed member, the battery module can be fixed to the fixed member in two different postures. As a result, space can be used effectively, and the versatility of the battery module can be improved, thereby contributing to cost reduction.
また請求項2の構成によれば、エンドプレートは内壁面と反対側に位置する外壁面を備え、第1、第2固定部は外壁面に沿って棒状に延びるので、第1、第2固定部が補強リブとして機能することでエンドプレートの剛性を高め、エンドプレートの内壁面でバッテリセルを強固に保持してバッテリセルの膨らみを防止することができる。 According to the second aspect of the present invention, the end plate includes the outer wall surface located on the side opposite to the inner wall surface, and the first and second fixing portions extend in a rod shape along the outer wall surface. Since the portion functions as a reinforcing rib, the rigidity of the end plate can be increased, and the battery cell can be firmly held on the inner wall surface of the end plate and the swelling of the battery cell can be prevented.
また請求項3の構成によれば、第1、第2固定部は貫通孔を有して中空に形成されており、第1固定部あるいは第2固定部の先端を被固定部材に当接させた状態で、貫通孔を貫通する締結部材によりエンドプレートが被固定部材に固定されるので、締結部材によってバッテリモジュールを被固定部材に強固に固定できるだけでなく、締結部材によってエンドプレートの固定部を補強して剛性を更に高めることができる。 According to a third aspect of the present invention, the first and second fixing portions have a through hole and are formed hollow, and the tip of the first fixing portion or the second fixing portion is brought into contact with the fixed member. In this state, the end plate is fixed to the fixed member by the fastening member that penetrates the through hole, so that the battery module can be firmly fixed to the fixed member by the fastening member, and the fixing portion of the end plate can be fixed by the fastening member. It can be reinforced to further increase rigidity.
また請求項4の構成によれば、エンドプレートの第1固定部は外周面からバッテリセルの端子が突出する方向に突出しており、第1固定部の先端の突出高さは端子の先端の突出高さよりも高いので、バッテリモジュールを倒したときにバッテリセルの端子が他部材に接触して損傷するのを確実に防止することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, the first fixed portion of the end plate protrudes from the outer peripheral surface in the direction in which the terminal of the battery cell protrudes, and the protruding height of the tip of the first fixed portion is the protrusion of the tip of the terminal. Since the height is higher than the height, it is possible to reliably prevent the terminals of the battery cells from coming into contact with other members and being damaged when the battery module is tilted down.
また請求項5の構成によれば、エンドプレートの第1固定部はバッテリセルの端子よりもバッテリセルの幅方向外側に位置するので、第1固定部の突出量を小さく抑えてバッテリモジュールの大型化を防止しながら、バッテリモジュールを倒したときにバッテリセルの端子が他部材に接触して損傷するのを一層確実に防止することができる。 According to the fifth aspect of the present invention, since the first fixing portion of the end plate is located outside the battery cell terminal in the width direction of the battery cell, the projecting amount of the first fixing portion is suppressed to be small and the battery module is large. It is possible to more reliably prevent the battery cell terminals from coming into contact with other members and damaging the battery module when the battery module is tilted.
以下、図1〜図11に基づいて本発明の実施の形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1に示すように、ハイブリッド車両用のバッテリモジュールMは、例えばリチウムイオンバッテリよりなる複数のバッテリセル11…を備える。直方体状のバッテリセル11は、横長の長方形状の一対の主冷却面11a,11aと、一対の主冷却面11a,11aに挟まれた一対の側面11b,11bと、一対の主冷却面11a,11aに挟まれた頂面11cおよび底面11dとを備えており、頂面11cには一対の端子11e,11eが突設される。複数のバッテリセル11…は、それらの主冷却面11a…の間に合成樹脂製の同一形状のホルダ12…を挟持した状態で積層される。
As shown in FIG. 1, the battery module M for hybrid vehicles includes a plurality of
尚、本明細書において、複数のバッテリセル11…が積層される方向を積層方向と定義し、バッテリセル11の長方形の主冷却面11aの長辺の方向を幅方向と定義し、短辺の方向を高さ方向(上下方向)と定義する。
In the present specification, the direction in which the plurality of
交互に積層された複数のバッテリセル11…および複数のホルダ12…のうち、積層方向の両端に位置する一対のホルダ12,12の更に外側に一対のエンドプレート13,13が積層され、これら一対のエンドプレート13,13はバッテリセル11…の側面11b,11bに沿って積層方向に配置された一対のラダーフレーム14,14の両端部にボルト15…で締結される。これにより、バッテリセル11…、ホルダ12…およびエンドプレート13,13は積層状態を維持するように緊縛される。一方のエンドプレート13の外側に、バッテリセル11の電圧を検出するセンサユニット16がボルト17,17で固定される。
Among the plurality of alternately stacked
次に、図2、図3、図9および図10に基づいてホルダ12の構造を説明する。
Next, the structure of the
全てのホルダ12…は互換可能な同一形状の部材であって、隣接するバッテリセル11の主冷却面11aに沿う本体部12aを備える。本体部12aは幅方向に沿って延びる複数の折れ線で波板状に折り曲げられており、バッテリセル11の主冷却面11aとの間に冷却風が流れる複数の冷却風通路18…(図7および図9参照)を構成する。
All the
本体部12aの上部には、L字状断面に形成されてバッテリセル11の一対の側面11b,11bおよび頂面11c間の角部に係合可能な一対の第1係合部12b,12bと、積層方向一方側に突出してバッテリセル11の頂面11cの幅方向中央部に係合可能な板状の第2係合部12cとが設けられる。本体部12aの一方の側部には、積層方向一方側に突出してバッテリセル11の一方の側面11bの高さ方向中央部に係合可能な板状の第3係合部12dが設けられる。第3係合部12dには、冷却風通路18…を遮らないように、2個の開口12e,12eが形成される。
A pair of first
本体部12aに下部には、積層方向両側に突出してバッテリセル11の一対の側面11b,11bの下端部に係合可能な一対の板状の第4係合部12f,12fと、積層方向他方側に突出してバッテリセル11の底面11dの幅方向両端部に当接する一対の板状の上側荷重伝達部12g,12gと、積層方向一方側に突出して前記上側荷重伝達部12g,12gの下面に重なり合う一対の板状の下側荷重伝達部12h,12hと、一対の板状の上側荷重伝達部12g,12gに挟まれる位置から下向きかつ積層方向一方側に突出する一対のサーミスタ保持部12i,12iとが設けられる。
A pair of plate-like fourth
本体部12aの下端であって一対の板状の下側荷重伝達部12h,12hの上方に連なる部分に、幅方向に延びる一対の溝状の結露水保持凹部12j,12j(図2および図7参照)が形成される。また一対の第4係合部12f,12fのうち、冷却風通路18…を流れる冷却風の下流側の第4係合部12fには、それを貫通して一方の結露水保持凹部12jに連通する結露水排出孔12k(図2、図5および図7参照)が形成される。
A pair of groove-shaped dew condensation
図10に最も良く示されるように、一対のサーミスタ保持部12i,12iは、本体部12aの下縁に連なる一対のサーミスタ挿入部a,aと、サーミスタ挿入部a,aから後述するサーミスタ22(図8参照)の挿入方向の奥側に連なる一対のサーミスタ係止部b,bと、サーミスタ係止部b,bからその下面を覆うように板状に張り出す覆い部c,cとを備える、一対の開口部a,a間の幅W1に対して、一対のサーミスタ係止部b,b間の幅は広がっている。ホルダ12の下端には、サーミスタ保持部12i,12iが突出する方向と逆方向に2個の移動規制部12m,12m(図2、図3、図9および図10参照)が突設される。
As best shown in FIG. 10, the pair of
隣接する2個のホルダ12,12どうしは、その本体部12aから延びる第1係合部12b,12b、第4係合部12f,12f、上側荷重伝達部12g,12gおよび下側荷重伝達部12h,12hが相互に噛み合うことで一定に位置関係に結合される。このとき、一方のホルダ12の下側荷重伝達部12h,12hの上面に、他方のホルダ12の上側荷重伝達部12g,12gの下面が重なり合い、両者の間にラビリンス33(図7参照)が形成される。そしてホルダ12の本体部12aがバッテリセル11の主冷却面11aに当接し、ホルダ12の第1係合部12b,12b、第2係合部12c、第3係合部12d、第4係合部12f,12fおよび上側荷重伝達部12g,12gがバッテリセル11の側面11b,11b、頂面11cおよび底面11dに当接することで、ホルダ12の内部にバッテリセル11が安定した姿勢で保持される。
Two
次に、図1、図5および図6に基づいてエンドプレート13,13の構造を説明する。一対のエンドプレート13,13は実質的に鏡面対象な形状を有しているため、その代表として一方のエンドプレート13の構造を説明する。
Next, the structure of the
エンドプレート13は、積層方向の端部に位置するホルダ12の本体部12aに当接する内壁面13aと、内壁面13aの反対側の外壁面13bとを備えており、内壁面13aおよび外壁面13b間に一対の側面13c,13c、頂面13dおよび底面13eが形成される。
The
エンドプレート13の外壁面13bには、その頂面13dおよび底面13eを超えて上下方向に突出する2本の平行な中空棒状の第1固定部13f,13fが一体に形成されるとともに、その一対の側面13c,13cを超えて幅方向に突出する1本の中空棒状の第2固定部13gが一体に形成される。第1固定部13f,13fの内部を貫通孔13h,13hが貫通し、第2固定部13gの内部を貫通孔13iが貫通する。第1、第2固定部13f,13f,13gは外壁面13bから畝状に膨出しており、よって第1、第2固定部13f,13f,13gはエンドプレート13の剛性を高める補強リブとして機能する。
The
2本のエンドプレート13の頂面から突出する第1固定部13f,13fの先端の高さは、バッテリセル11の頂面11cから突出する一対の端子11e,11eの高さよりも高く設定されている(図5参照)。またエンドプレート13の頂面から突出する2本の第1固定部13f,13fの幅方向の位置は、バッテリセル11の頂面11cから突出する一対の端子11e,11eよりも幅方向外側に位置している(図4および図5参照)。
The heights of the tips of the
エンドプレート13の一対の側面13c,13cには、ラダーフレーム14の端部を締結する2本のボルト15,15が螺合する2個のボルト孔13j,13jがそれぞれ形成されるとともに、一方のエンドプレート13の外壁面13bにはセンサユニット16を締結する2本のボルト17,17が螺合する2個のボルト孔13k,13kが形成される。このボルト孔13k,13kは、センサユニット16が締結されない側のエンドプレート13には設けられていない。
The pair of side surfaces 13c and 13c of the
図1、図4および図5から明らかなように、ラダーフレーム14は金属板をプレス加工して構成したもので、各ホルダ12…の本体部12aにより形成される冷却風通路18…(図7および図9参照)に冷却風を供給・排出すべく、その本体部14aに上下方向に延びる複数のスリット14b…が形成される。ラダーフレーム14の上縁および下縁には、そこを幅方向内向きに折り曲げた上部フランジ14cおよび下部フランジ14dが形成されており、下部フランジ14dの上面に断面U字状の板ばね20…が各バッテリセル11…に対応して設けられている。また本体部14aの内壁面には、バッテリセル11…の側面11b…との間をシールする環状のシール部材21が設けられる。
As apparent from FIGS. 1, 4 and 5, the
従って、一対のラダーフレーム14,14を一対のエンドプレート13,13に締結した状態では、ホルダ12の第1係合部12b,12bがラダーフレーム14,14の上部フランジ14c,14cの下面および本体部14a,14aの上部内面に当接し、ホルダ12の第4係合部12f,12fがラダーフレーム14,14の本体部14a,14aの下部内面に当接し、かつホルダ12の下部フランジ14d,14dの上面に設けた板ばね20,20がホルダ12の下側荷重伝達部12h,12hの下面に当接して上方に付勢することで、一対のラダーフレーム14,14間に各ホルダ12…が安定した状態で支持される。
Therefore, in a state where the pair of ladder frames 14 and 14 are fastened to the pair of
次に、図8〜図10に基づいてサーミスタ22の取付構造を説明する。
Next, the mounting structure of the
サーミスタ22はホルダ12のサーミスタ保持部12i,12iに装着されてバッテリセル11の温度を検出するためのもので、バッテリモジュールMを構成する複数のバッテリセル11…に対して少なくとも1個のサーミスタ22が設けられる(図4参照)。
The
サーミスタ22は、バッテリセル11の底面11dに当接するセンサ部23と、センサ部23をハーネス24に接続するコネクタ部25と、センサ部23をバッテリセル11の底面11dに押し付ける一対の断面U字状のセンサ圧着ばね26,26と、センサ部23、コネクタ部25および一対のセンサ圧着ばね26,26を支持する合成樹脂製のセンサケース27とを備える。センサケース27は自己の弾性で開閉可能な一対の弾性爪27a,27aを備えており、自由状態における一対の弾性爪27a,27a間の幅W2は、ホルダ12のサーミスタ保持部12iの一対の開口部a,a間の幅W1に対して、W2>W1の関係にある(図10参照)。また隣接する2個のホルダ12,12のサーミスタ保持部12i,12i間の距離Dは、サーミスタ22の挿入方向の長さLよりも大きく設定されている(図9参照)。サーミスタ22から延びるハーネス24はセンサユニット16に接続され、センサユニット16はサーミスタ22の出力からバッテリセル11の温度を検出する。
The
次に、上記構成を備えた本発明の実施の形態の作用を説明する。 Next, the operation of the embodiment of the present invention having the above configuration will be described.
空気中の水分がバッテリセル11…の表面に結露して生成した結露水が重力で流下してラダーフレーム14の下部フランジ14dに溶接した板ばね20…を濡らすと、複数のバッテリセル11…が板ばね20…およびラダーフレーム14を介して短絡してしまう可能性がある。また隣接する板ばね20…どうしが結露水によって短絡すると、複数のバッテリセル11…がラダーフレーム14を介さずに板ばね20…だけを介して短絡してしまう場合もある。この短絡を防止するには、バッテリセル11の下部と板ばね20との間の短絡経路を遮断すること、つまりバッテリセル11の下部と板ばね20との間に結露水が連続的に介在しないようにすることが必要である。
When the moisture in the air condenses on the surface of the
本実施の形態によれば、バッテリセル11の底面11dと板ばね20との間には、上側荷重伝達部12gおよび下側荷重伝達部12hの当接面に形成される距離の長いラビリンス33(図7参照)が介在するため、前記ラビリンス33の全長の何れか1カ所で結露水が途切れるだけでバッテリセル11の底面11dと板ばね20との間の電気的導通が遮断され、バッテリセル11…どうしの短絡が確実に防止される。しかも2個のバッテリセル11,11間には少なくとも2個のラビリンス33,33が介在するため、2個のバッテリセル11,11が2個のラビリンス33,33を介して短絡する事態は殆ど発生しないと考えられる。
According to the present embodiment, a long labyrinth 33 (between the
それに対し、ホルダ12が上側荷重伝達部12gおよび下側荷重伝達部12hを備えておらず、単に積層方向に突き合わされているだけだと仮定すると、その突き合わせ部に結露水が浸入するだけでバッテリセル11の底面11dと板ばね20とが導通してしまい、バッテリセル11…どうしの短絡が発生する可能性がある。
On the other hand, assuming that the
また本実施の形態によれば、ホルダ12の本体部12aが上側荷重伝達部12g,12gに接続する部分に結露水保持凹部12j,12j(図7参照)が形成されているため、この結露水保持凹部12j,12jに結露水を一時的に保持して前記ラビリンス33への流入を阻止することで、短絡の発生を一層確実に防止することができる。
Further, according to the present embodiment, the dew condensation
また図4に示すように、バッテリモジュールMを冷却すべく一方のラダーフレーム14に沿って流れる冷却風はラダーフレーム14のスリット14b…からホルダ12…の冷却風通路18…に流入し、そこを流れる間にバッテリセル11…の主冷却面11a…との間で熱交換を行った後に、他方のラダーフレーム14のスリット14b…を通過して排出される。冷却風通路18…の下流側に位置する結露水保持凹部12j…に溜まった結露水は、第4係合部12f…に阻止されて排出され難くなるが、冷却風通路18…の下流側に位置する第4係合部12f…に結露水排出孔12k…(図5および図7参照)を形成したことで、結露水保持凹部12j…からの結露水の排出を促進することができる。
As shown in FIG. 4, the cooling air flowing along one
尚、冷却風通路18…の上流側に位置する結露水保持凹部12j…に溜まった結露水は冷却風に押されてホルダ12…の下面の幅方向中央部に排出されるため、この結露水によって一方のラダーフレーム14の板ばね20…と他方のラダーフレーム14の板ばね20…とが導通してバッテリセル11…間の短絡が発生する可能性がある。しかしながら本実施の形態によれば、ホルダ12…の下面の中央部にサーミスタ保持部12i…が下向きに突出しているため、このサーミスタ保持部12i…で結露水を遮って両ラダーフレーム14,14の板ばね20…どうしが導通するのを阻止することで、バッテリセル11…間の短絡を防止することができる。
The condensed water accumulated in the condensed
ところで、図5に示すように、バッテリモジュールMの車体への搭載は、車体に固定される支持板28の上面に一対のエンドプレート13,13を固定することで行われる。バッテリモジュールMの通常の搭載姿勢は、バッテリセル11…の頂面11cが上を向き、底面11dが支持板28に対向する姿勢である。この場合、各エンドプレート13の2個の第1固定部13f,113fを上から下に貫通する2本のボルト29,29を、支持板28の下面に溶接したウエルドナット30,30に螺合して締結することで、バッテリモジュールMが支持板28に固定される。上記固定作業は、合計4本のボルト29…を上から下に挿入して回転させるだけで済むため、作業性が極めて良好である。
As shown in FIG. 5, the battery module M is mounted on the vehicle body by fixing the pair of
バッテリモジュールMを図5に示す姿勢で支持板28に固定するとき、冷却風通路18…の下流側に位置する第4係合部12f…の結露水排出孔12k…からの結露水の排出を促進するには、結露水排出孔12k…が形成された左側の第4係合部12f…を、結露水排出孔12k…が形成されていない右側の第4係合部12f…よりも低くすることが望ましい。そこで本実施の形態では、図5における左側の第1固定部13fがエンドプレート13の下面から下側に突出する長さを、右側の第1固定部13fがエンドプレート13の下面から下側に突出する長さよりも短くしている。これにより、水平に配置された支持板28の上面に固定された一対のエンドプレート13,13を左下がりに角度θだけ傾斜させ、結露水排出孔12k…からの結露水の排出を促進することができる。
When the battery module M is fixed to the
尚、一対のエンドプレート13,13を支持板28に対して平行に固定し、結露水排出孔12k…が形成された左側の第4係合部12f…側が低くなるように、支持板28を水平面に対して傾斜させた状態で車体に固定しても、同様の作用効果を達成することができる。
The pair of
車体側のスペースに制限があり、バッテリモジュールMを上記した通常の姿勢で搭載できない場合には、バッテリモジュールMを90°横倒しにした姿勢で搭載することができる。即ち、図11に示すように、バッテリモジュールMをバッテリセル11…の一方の側面11b…が下向きになるように支持板28に載置し、各エンドプレート13の第2固定部13gを上から下に貫通するボルト31を、支持板28の下面に溶接したウエルドナット32に螺合して締結することで、バッテリモジュールMが支持板28に固定される。この場合も、合計2本のボルト31,31を上から下に挿入して回転させるだけで済むため、作業性が極めて良好である。
When the space on the vehicle body side is limited and the battery module M cannot be mounted in the above-described normal posture, the battery module M can be mounted in a posture that is laid down by 90 °. That is, as shown in FIG. 11, the battery module M is placed on the
尚、バッテリモジュールMを90°横倒しにした姿勢で搭載した場合、バッテリセル11…の一方の側面11b…が下を向く姿勢となるが、この場合には板ばね20…は前記側壁11b…の下方に位置することなく側方に位置し、かつ前記側面11b…とその下方に位置するラダーフレーム14との間には充分な隙間が存在するため、短絡が発生する懸念はない。
When the battery module M is mounted in a 90 ° -side-down posture, one
エンドプレート13は、その外壁面13bに沿ってパイプ状の第1固定部13f,13fおよび第2固定部13gが形成されているため、それらが補強リブとして機能することで剛性が高められる。バッテリセル11は、その内部で行われる化学反応で膨らむように変形しようとするが、積層されたバッテリセル11…の両端を剛性の高い一対のエンドプレート13,13で挟持することで、バッテリセル11…の変形を確実に防止することができる。しかも第1固定部13f,13fの貫通孔13h,13hあるいは第2固定部13gの貫通孔13iをボルト15,15あるいはボルト17が貫通するので、それらのボルト15,15,17によってエンドプレート13,13の剛性を更に高めることができる。
Since the pipe-shaped first fixing
支持板28に固定する前のバッテリモジュールMは、バッテリセル11…の底面11d…側を下にして床面に置かれるが、何らかの理由でバッテリモジュールMが転倒するとバッテリセル11…の端子11e…が床面に接触して損傷する可能性がある。しかしながら、本実施の形態によれば、エンドプレート13の2本の第1固定部13f,13fはバッテリセル11の一対の端子11e,11eの先端を超えて上方に突出し、かつ2本の第1固定部13f,13fはバッテリセル11の一対の端子11e,11eよりも幅方向外側に位置しているので(図4および図5参照)、バッテリモジュールMが転倒しても第1固定部13f,13fが先に床面に接触することで端子11e,11eが床面に接触することが回避され、端子11e,11eの損傷が効果的に防止される。バッテリモジュールMが転倒した場合に限らず、バッテリモジュールMの上方から異物が落下したような場合でも、第1固定部13f,13fによって端子11e,11eを保護することができる。
The battery module M before being fixed to the
複数のバッテリセル11…および複数のホルダ12…を交互に積層し、その積層方向両端部を挟持する一対のエンドプレート13,13を一対のラダーフレーム14,14で連結してバッテリモジュールMを組み立てた後、少なくとも1個のホルダ12のサーミスタ保持部12i,12iにサーミスタ22を装着する。
A plurality of
即ち、図10に示すように、ホルダ12のサーミスタ保持部12i,12iの一対の開口部a,a間の幅W1と、自由状態における一対の弾性爪27a,27a間の幅W2とは、W2>W1の関係にあるため、図9に示すように、バッテリセル11…の底面11d側から所定のホルダ12のサーミスタ保持部12i,12iにサーミスタ22を矢印A方向に挿入すると、一対の弾性爪27a,27aはサーミスタ挿入部a,aに当接して相互に接近するように弾性変形するが、サーミスタ挿入部a,aを通過した後に自己の弾性で自由状態に拡開してサーミスタ係止部b,bに係合することで、サーミスタ22はサーミスタ保持部12i,12iに脱落不能に保持される。
That is, as shown in FIG. 10, the width W1 between the pair of openings a, a of the
このとき、隣接する2個のホルダ12,12のサーミスタ保持部12i,12i間の距離Dは、サーミスタ22の挿入方向の長さLよりも大きいため、バッテリモジュールMを組み立てた後にサーミスタ22を装着することが可能となる(図9参照)。しかもサーミスタ22を所定のバッテリセル11の底面11dに沿って移動させるだけでホルダ12…のサーミスタ保持部12i,12iに固定することができるので、ボルト等の固定手段を用いる場合に比べて組付性が向上する。
At this time, since the distance D between the
そしてセンサケース27に設けた一対のセンサ圧着ばね26,26の一端側がサーミスタ保持部12i,12iの覆い部c,cに当接するため、その反力でセンサ圧着ばね26,26の他端側がセンサケース27を押し上げてセンサ部23をバッテリセル11の底面11dに押し付けることで、センサ部23がバッテリセル11の底面11dに密着して確実な温度検出を可能にすることができる。これと同時に、センサ圧着ばね26,26の先端が隣接するホルダ12の移動規制部12m,12mに当接することで、サーミスタ22の挿入方向の移動端が規制され、弾性爪27a,27aがサーミスタ係止部b,bに係合して挿入方向と逆方向の移動端が規制されることと相まって、サーミスタ22が確実に位置決めされる。更に、弾性爪27a,27aやサーミスタ係止部b,bに生じる寸法誤差を、センサ圧着ばね26,26がサーミスタ22の挿入方向に撓むことにより、吸収することができる。
And since one end side of a pair of sensor pressurization springs 26 and 26 provided in
そして本実施の形態によれば、サーミスタ22がバッテリセル11の底面11dに接するようにホルダ12の下部に設けたサーミスタ保持部12i,12iに固定されるので、バッテリセル11の一方の側面11b側から流入して一対の主冷却面11a,11aに沿って流れた後に他方の側面11b側から流出する冷却風はホルダ12の下部のサーミスタ保持部12i,12iと干渉し難くなる。これにより、複数のホルダ12…が同一形状であっても、サーミスタ22が装着されているホルダ12のサーミスタ保持部12i,12iと、装着されていないホルダ12のサーミスタ保持部12i,12iとで冷却風の漏れ量が異なってしまうのを防止し、各バッテリセル11…の冷却状態を均一化して寿命の延長を図ることができる。
According to the present embodiment, the
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更を行うことが可能である。 The embodiments of the present invention have been described above, but various design changes can be made without departing from the scope of the present invention.
例えば、実施の形態では第1固定部13f,13fの数が2個で第2固定部13gの数が1個であるが、それらの数は実施の形態に限定されるものではない。
For example, in the embodiment, the number of the
また実施の形態では第1固定部13f,13fあるいは第2固定部13gをボルト15,15,17で固定しているが、それをクランプ等の他の手段で固定しても良い。
In the embodiment, the
11 バッテリセル
11e 端子
13 エンドプレート
13a 内壁面
13b 外壁面
13c 側面(外周面)
13d 頂面(外周面)
13e 底面(外周面)
13f 第1固定部(固定部)
13g 第2固定部(固定部)
13h 貫通孔
13i 貫通孔
15 ボルト(締結部材)
17 ボルト(締結部材)
28 支持板(被固定部材)
11
13d Top surface (outer peripheral surface)
13e Bottom (outer peripheral surface)
13f 1st fixed part (fixed part)
13g Second fixing part (fixing part)
13h Through
17 Bolt (fastening member)
28 Support plate (fixed member)
Claims (5)
前記固定部(13f,13g)は、第1固定部(13f)と、前記第1固定部(13f)が向く方向に対して交差する方向を向く第2固定部(13g)とを含むことを特徴とするバッテリモジュール。 A pair of rectangular end plates (13) that sandwich a plurality of rectangular battery cells (11) arranged in a stacked state from both sides in the stacking direction, an inner wall surface (13a) that contacts the battery cells (11). And an outer peripheral surface (13c, 13d, 13e) that continues to the outer periphery of the inner wall surface (13a) and faces the fixed member (28), and the end plate (13) is attached to the fixed member (28). In the battery module in which the fixing portion (13f, 13g) to be fixed is provided on the outer peripheral surface (13c, 13d, 13e),
The fixing part (13f, 13g) includes a first fixing part (13f) and a second fixing part (13g) facing in a direction intersecting with a direction in which the first fixing part (13f) faces. A battery module.
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