JP2013161681A - Secondary battery device - Google Patents
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Abstract
Description
ここで述べる実施形態は、複数の電池セルを有する二次電池装置に関する。 Embodiment described here is related with the secondary battery apparatus which has a some battery cell.
ハイブリッド自動車、電気自動車などの車両で使われる二次電池装置は、高出力でかつ頻繁な出力変化に対応する必要がある。このような二次電池装置は、一般に、必要な出力や容量に応じて、電池セルを複数個電気的に直列あるいは並列接続し、かつ、機械的にも一体化した組電池あるいは電池モジュールとして構成されている。モジュールとして構成するほうが、製造性向上や製造品質確保の面でも有利となる。電池モジュールにおいて、各電池セルは、正極および負極の電極端子を有し、複数の電池セルのうち、例えば隣接する2つの電池セルの電極端子は、バスバーのような導電部材で互いに接続されている。また、複数の電池セルは、外ケース内に並べて収容されている。 A secondary battery device used in a vehicle such as a hybrid vehicle or an electric vehicle needs to have high output and cope with frequent output changes. Such a secondary battery device is generally configured as an assembled battery or battery module in which a plurality of battery cells are electrically connected in series or in parallel and mechanically integrated according to the required output and capacity. Has been. The configuration as a module is advantageous in terms of improving manufacturability and ensuring manufacturing quality. In a battery module, each battery cell has a positive electrode terminal and a negative electrode terminal, and among the plurality of battery cells, for example, electrode terminals of two adjacent battery cells are connected to each other by a conductive member such as a bus bar. . Further, the plurality of battery cells are accommodated in the outer case.
電池モジュールという構成にした場合でも、電池モジュールの製造性向上、製造コスト低減、信頼性向上などの要求は大きく、それらに応えられるモジュール構成が求められている。 Even in the case of the configuration of a battery module, there are large demands for improving the manufacturability of the battery module, reducing the manufacturing cost, and improving the reliability, and a module configuration that can meet these demands is required.
上記のように、電池モジュールは、中核部品である電池セルとともに、外ケースなどの構造部品、電池セルの端子間を接続する導体(バスバー)、セル電圧の検出回路を搭載した電圧検出基板などの部品を組み合わせて構成する。 As described above, the battery module includes a battery cell as a core part, a structural part such as an outer case, a conductor (bus bar) connecting between terminals of the battery cell, a voltage detection board mounted with a cell voltage detection circuit, and the like. Combining parts.
これら各部品は、シンプルな構成かつ製造コストが小さく、また組立作業性が良く、製造歩留まりが高く、それらの結果、組立コストが小さいことが望ましい。 It is desirable that each of these parts has a simple configuration and low manufacturing cost, has good assembly workability, has a high manufacturing yield, and as a result, has low assembly cost.
しかし、現状では必ずしも各要求項目を十分満足するような構成に到達していないため、諸課題を総合的に改善できる構成の電池モジュール実現が期待されている。すなわち、上記構成の電池モジュールは、外ケースを構成するモジュールケースとともにモジュールカバーを必要としている。また、バスバーを接続する組立作業工程において、いくつかの課題が内在している。第一は、セル短絡の危険が残存していることである。バスバーの搭載位置を決める作業において、隣接バスバー間に金属物が接触すると、セルを短絡する回路が生成される危険がある。セル短絡が生じると、完放電して再使用できなくなる。また、アークが発生することもあり安全上好ましくない。接触金属物としては、作業工具やネジなどの金属部品が考えられる。 However, at present, a configuration that sufficiently satisfies each required item has not yet been reached, and thus a battery module having a configuration that can comprehensively improve various problems is expected. That is, the battery module having the above configuration requires a module cover together with the module case constituting the outer case. In addition, some problems are inherent in the assembly work process for connecting the bus bars. The first is that the danger of a cell short circuit remains. In the operation of determining the mounting position of the bus bar, when a metal object contacts between adjacent bus bars, there is a risk that a circuit for short-circuiting the cell is generated. When a cell short circuit occurs, the battery is completely discharged and cannot be reused. Moreover, an arc may occur, which is not preferable for safety. As a contact metal object, metal parts, such as a work tool and a screw, can be considered.
第二は、バスバーのレーザ溶接には、バスバーの位置固定やアシストガス供給が必須
であり、それには専用の治具を要することである。この治具は、レーザ溶接工程のみに必要なため、工程の前後で装着と取り外しを要する。それらの工数も無視できないレベルであり、製造コスト低減の観点で改善が期待されている。
Secondly, in the laser welding of the bus bar, it is essential to fix the position of the bus bar and supply the assist gas, which requires a dedicated jig. Since this jig is necessary only for the laser welding process, it must be attached and removed before and after the process. These man-hours are also at a level that cannot be ignored, and improvements are expected from the viewpoint of reducing manufacturing costs.
この発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、その課題は、組立性の向上、製造コストの低減を図ることが可能な二次電池装置を提供することにある。 This invention is made in view of the said situation, The subject is providing the secondary battery apparatus which can aim at the improvement of assembly property and reduction of manufacturing cost.
実施形態によれば、二次電池装置は、ケースと、それぞれ電極端子を有し、前記ケース内に並べて配置された複数の電池セルと、前記電池セルの電極端子間を電気的に接続する複数の導電部材と、それぞれ前記導電部材を覆う閉じ位置と、前記導電部材を露出する開放位置との間を移動可能に前記ケースに設けられ、前記導電部材間の電気的な短絡を防止する複数の部材カバーと、を備える。 According to the embodiment, the secondary battery device has a case, each of which has an electrode terminal, a plurality of battery cells arranged side by side in the case, and a plurality of electrodes electrically connecting the electrode terminals of the battery cell. A plurality of conductive members, each of which is provided in the case so as to be movable between a closed position that covers the conductive member and an open position that exposes the conductive member, and prevents an electrical short circuit between the conductive members. A member cover.
以下、図面を参照しながら、実施形態に係る二次電池装置について詳細に説明する。
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係る二次電池装置の外観を示す斜視図、図2は、二次電池装置を分解して示す分解斜視図、図3は、トップカバーおよび電圧検出基板を分解して示す二次電池装置の分解斜視図である。
Hereinafter, the secondary battery device according to the embodiment will be described in detail with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a perspective view showing an appearance of the secondary battery device according to the first embodiment, FIG. 2 is an exploded perspective view showing the secondary battery device in an exploded manner, and FIG. 3 shows a top cover and a voltage detection board. It is a disassembled perspective view of the secondary battery device shown disassembled.
図1、図2、図3に示すように、二次電池装置10は、例えば、矩形箱状のケース14と、このケース内に並んで収容された複数、例えば、12個の電池セル(二次電池セル)12と、各電池セルの電圧を検出する電圧検出基板17と、を備え、電池モジュール(組電池)として構成されている。隣り合う電池セル12の電極端子間は、導電部材としてのバスバーにより電気的に接続されている。
As shown in FIGS. 1, 2, and 3, the
ケース14は、上面が開口しているとともに底を有する矩形箱状のケース本体16と、このケース本体の上面開口を覆う上ケース18と、更に、上ケースを覆うトップカバー20と、を有し、それぞれ絶縁性を有する合成樹脂、例えば、ボリカーボネイト(PC)、ポリフェニレンエーテル(PPE)等の熱可塑性樹脂を用い、射出成形法などにより製造される。このようにケース14は、電気絶縁部品である。バスバー接続や電圧検出基板の接続の都合により、このような構成を用いる。ケース本体16は、それぞれ1つの電池セル12を収容する12個の電池収容部26を有している。
The
図2に示すように、各電池セル12は、例えば、リチウムイオン電池等の非水電解質二次電池であり、アルミニウムまたはアルミニウム合金で形成された扁平な略直方体形状の外装容器21と、外装容器21内に非水電解液と共に収納された電極体23と、を備えている。外装容器21は、上端が開口した容器本体と、容器本体に溶接され容器本体の開口を閉塞した矩形板状の蓋体とを有し、内部が液密に形成されている。電極体23は、例えば、正極板および負極板をその間にセパレータを介在させて渦巻き状に捲回し、更に、径方向に圧縮することにより、偏平な矩形状に形成されている。
As shown in FIG. 2, each
正極端子22aおよび負極端子22bが蓋体の長手方向両端部にそれぞれ設けられ、蓋体から突出している。正極端子22aおよび負極端子22bは、電極体23の正極および負極にそれぞれ接続されている。一方の端子、例えば、正極端子22aは、蓋体に電気的に接続され、外装容器21と同電位となっている。負極端子22bは、蓋体を貫通して延びている。負極端子22bと蓋体との間には、合成樹脂、ガラス等の絶縁体からなるシール材、例えば、ガスケットが設けられている。
A
蓋体の中央部には、例えば、矩形状の安全弁24が形成されている。電池セル12の異常モード等により外装容器21内にガスが発生し、外装容器内の内圧が所定の値以上に上昇した際、安全弁24が開放し、内圧を下げて外装容器21の破裂等の不具合を防止する。
For example, a
図2および図5に示すように、複数の電池セル12は、外装容器21の主面同士が所定の隙間を置いて向い合った状態で、かつ、電極端子22a、22bが設けられている外装容器21の上端が同一方向を向いた状態で、一列に並んで配設されている。
As shown in FIG. 2 and FIG. 5, the plurality of
すなわち、12個の電池セル12は、図1ないし図3に示すように、外装容器21の主面同士が所定の隙間を置いて向い合った状態で、かつ、電極端子側が同一方を向いた状態で、一列に並んで配置されている。本実施形態において、隣合う2つの電池セル12は、正極端子22aおよび負極端子22bの位置が逆となるように、互いに180度反転した状態で配列されている。12個の電池セル12は、その配列方向に沿って、正極端子22aと負極端子22bと交互にかつ2列に並ぶように、配置されている。
That is, as shown in FIGS. 1 to 3, the twelve
次に、ケース14の構成を詳細に説明する。図1ないし図6に示すように、ケース本体16は、12個分の電池セル12に対応する大きさに形成され電池セル12の底に対向する矩形状の底壁30と、底壁30の対向する2側縁、ここでは、長辺に沿って立設され電池セル12の側面に対向する一対の第1側壁32a、32bと、底壁30の対向する他の2側縁、ここでは、短辺に沿って立設され電池セル12の主面に対向する一対の第2側壁34a、34bと、第1側壁32a、32b間に設けられ、それぞれ電池セル12の主面に対向する複数、例えば、11枚の仕切り壁36と、を有している。11枚の仕切り壁36は、矩形状に形成され、第2側壁34a、34bとほぼ平行対向し、かつ、底壁30の長手方向に所定の間隔をおいて並んでいる。各仕切り壁36は、その両側縁および下縁が、一対の第1側壁32a、32bの内面および底壁30の内面にそれぞれ連結されている。
Next, the configuration of the
そして、底壁30、第1側壁32a、32b、および第2側壁34a、34bあるいは仕切り壁36により、複数、ここでは、12個の収容部26が規定されている。各収容部26は、電池セル12の横断面形状よりも僅かに大きな横断面形状に形成され、また、電池セルを挿通可能な上部開口を有している。各収容部26の深さ、つまり、高さ、は、例えば、電池セル12の電極側の端部を除く約9割を収容可能な大きさに形成されている。これらの収容部26は、ケース14の長手方向に並んで形成され、隣合う2つの収容部26間は、仕切り壁36により仕切られている。底壁30、第1側壁32a、32b、第2側壁34a、および各仕切り壁36は、合成樹脂により各壁部と一体に成形された複数の押圧ばね40を有し、これらの押圧ばねは、収容部26に収容された電池セル12を押圧して位置決めする。
The
図5および図6に示すように、電池セル12が上部開口を通して収容部26に上から押込まれると、押圧ばね40は電池セル12の側面に押されて外側に弾性変形し、これにより、電池セルに押圧力を印加する。すなわち、押圧ばね40は、電池セル12の主面およい側面を押圧し、電池セル12を反対側の側壁および仕切り壁の内面に押付け、収容部26内における電池セル12の幅方向および厚さ方向の位置をガタ無く位置決めする。
As shown in FIG. 5 and FIG. 6, when the
図2ないし図6に示すように、各収容部26に電池セル12が収容されたケース本体16に、上ケース18が上から被され、ケース本体16に取付けられる。これにより、全体として矩形箱状のケース14が構成される。上ケース18は、底壁22に対応する大きさの矩形板状に形成されている。上ケース18の周縁部には、複数の係合爪42が一体に形成されている。複数の係合爪42は、上ケース18の周縁から下方に突出し、弾性変形可能に形成されている。
As shown in FIGS. 2 to 6, the
上ケース18には、それぞれ電池セル12の電極端子を挿通するための複数の開口44が形成されている。これらの開口44は、上ケース18の長手方向に沿って、2列に並んで設けられている。上ケース18の上面中央部に、電圧検出基板17および排気管45が取付けられ、上ケース18の長手方向に沿って、かつ、上ケース18のほぼ全長に亘って延びている。排気管45の一端には、排気バルブ47が設けられている。また、上ケース18には、それぞれ電池セル12の安全弁24に対向する複数の排気孔46が形成され、これらの排気孔は、排気管45に連通している。
The
上ケース18は、ケース本体16の各収容部26に電池セル12が収容された状態で、ケース本体16に上から被され、複数の係合爪54をそれぞれケース本体16の係止孔に弾性的に係合させ、更に、各仕切り壁36に突設された複数の係合爪を上ケース18の対応するスリットに係合させることにより、ケース本体16の上部に取付けられる。
The
各収容部26に収容された電池セル12は、上ケース18の内面に当接することにより、上端位置、特に、電極端子22a、22bの高さ位置が決めされている。各電池セル12の正極端子22aおよび負極端子22bは、それぞれ対応する上ケース18の開口44内に挿通され、上方に露出している。各電池セル12の安全弁24は上ケース18の排気孔46に対向している。
The
図2、図3、図5、図6に示すように、複数の電池セル12は、導電部材としての複数のバスバー50により、電気的に、例えば、直列に接続されている。複数の電池セル12は、隣合う電池セル12の正極端子と負極端子とが交互に並ぶ向きに配列されている。各バスバー50は、導電材料、例えば、アルミニウム等からなる金属板を折曲げ成形して形成されている。バスバー50は、上ケース18上の所定位置に配置され、電池セル12の端子上に位置している。バスバー50は、一端部が電池セル12の正極端子22aに接合され、他端部が隣の電池セル12の負極端子22bに接合され、これらの電極端子を電気的に接続している。電池セル12の端子とバスバー50との接合は、例えば、レーザ溶接により行う。このように、12個の電池セル12は、複数のバスバー50により直列に接続されている。なお、複数の電池セル12は、直列に限らず、並列に接続するようにしてもよい。溶接は、レーザ溶接に代えて電子ビーム溶接や抵抗溶接を用いてもよい。
As shown in FIGS. 2, 3, 5, and 6, the plurality of
複数の電池セル12の内、配列の一方の端に位置した電池セル12の負極端子22b、および、配列の他端に位置した電池セル12の正極端子22aには、それぞれ出力端子52a、52bが接続されている。出力端子52a、52bは、いずれも、導電材料、例えば、アルミニウム等からなる金属板材を折曲げ成形して形成されている。
Among the plurality of
上ケース18上には、電圧制御部、電圧検出器、温度センサ等を含む電圧検出基板17が設置され、各バスバー50および出力端子64に電気的に接続される。更に、上ケース18には、バスバー50、排気管45、電圧検出基板17を覆うトップカバー20が取付けられる。
On the
図2ないし図6に示すように、上ケース18は、バスバー50および出力端子52a、52bを覆う複数の開閉自在な部材カバー60、62を有している。部材カバー60、62は、例えば、合成樹脂により、上ケース18と一体に成形されている。部材カバー60、62は、上ケース18の各長辺に沿って並んで配置されている。バスバー50用の部材カバー60は、例えば、バスバー50を覆うことが可能な大きさの平坦な矩形板状に形成されたカバー本体60aと、カバー本体と上ケース18の側縁部とを連結するヒンジ部60bと、を有している。そして、部材カバー60は、ヒンジ部60bの回りで、バスバー50を覆う図4に示す閉じ位置と、バスバー50の上方空間を開放しバスバーを露出する図3に示す開放位置との間を回動可能(移動可能)に支持されている。
As shown in FIGS. 2 to 6, the
各部材カバー60は、バスバー50の溶接位置、ここでは、バスバー両端部の2箇所、を押圧し位置決めする2つの押圧部64を有している。これらの押圧部64は、筒状、例えば、角筒状に形成され、カバー本体60aからほぼ垂直にバスバー50側に突出している。カバー本体60aに開口63が形成され、それぞれ押圧部64の内孔に連通している。
Each
図4ないし図5に示すように、バスバー50を上ケース18の所定位置に装着した状態で、部材カバー60を閉じ位置に回動すると、カバー本体60aはバスバー50の上方に上ケース18の上面と平行に対向し、バスバー50を覆い隠す。また、2つの押圧部64は、それぞれバスバー50の溶接位置の周囲を押圧して上ケース18および電池セル12の電極端子に押し付け、位置決めする。また、この状態で、部材カバー60の開口63および押圧部64の内孔を通して、外部からバスバー50の溶接位置にレーザを照射し、溶接することができる。
As shown in FIGS. 4 to 5, when the
図3および図4に示すように、出力端子52a、52b用の部材カバー62は、例えば、出力端子を覆うことが可能な大きさの平坦な矩形板状に形成されたカバー本体65aと、カバー本体と上ケース18の側縁部とを連結するヒンジ部65bと、を有している。そして、部材カバー62は、ヒンジ部65bの回りで、出力端子を覆う図4に示す閉じ位置と、出力端子の上方空間を開放し出力端子を露出する図3に示す開放位置との間を回動可能(移動可能)に支持されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
各部材カバー62は、出力端子52a、52bの溶接位置の周囲を押圧し位置決めする押圧部66を有している。押圧部66は、筒状、例えば、角筒状に形成され、カバー本体62aからほぼ垂直に突出している。カバー本体62aに開口67が形成され、押圧部66の内孔に連通している。
Each
出力端子52a、52bを上ケース18の所定位置に装着した状態で、部材カバー62を閉じ位置に回動すると、カバー本体62aは出力端子の上方に上ケース18の上面と平行に対向し、出力端子の溶接部を覆い隠す。また、押圧部66は、出力端子の溶接位置の周囲を押圧して上ケース18および電池セル12の電極端子に押し付け、位置決めする。また、この状態で、部材カバー62の開口67および押圧部66の内孔を通して、外部から出力端子52a、52bの溶接位置にレーザを照射し、溶接することができる。
When the
図1および図4に示すように、バスバー50および出力端子52a、52bを対応する電池セル12の電極端子に溶接した後、電圧検出基板17が上ケース18上に取り付けられ、かつ、各バスバー50に電気的に接続される。部材カバー60、62がそれぞれ閉じ位置に回動された状態で、上ケース18にトップカバー20が取り付けられ、バスバー50、排気管45、電圧検出基板17を覆っている。
As shown in FIGS. 1 and 4, after the
以上のように構成された二次電池装置の組立てにおいては、初めに、複数の電池セル12をケース本体16の収容部26にそれぞれ収納した後、上ケース18をケース本体16に嵌め込み電池セル12の上部を覆う。これにより、電池セル12をケース14内に収納する。次に、バスバー50を装填していない状態で、上ケース18の部材カバー60、62をヒンジ部の回りで180度回動し、全て閉塞位置に閉じる。
In assembling the secondary battery device configured as described above, first, after storing a plurality of
続いて、バスバー50および出力端子62a、62bを上ケース18上の所定位置に装填する。この際、バスバー50、出力端子52a、52bを装着する都度、対応する部材カバー60あるいは62だけを開放位置に開き、バスバー、出力端子を搭載したらまた部材カバーを閉じる。以降、同じ方法で、部材カバー60、62を開閉しながら、1個ずつバスバー50、出力端子を上ケース18の所定位置に搭載していく。
Subsequently, the
バスバー50、出力端子52a、52bを装着した後、部材カバー60、62を閉じ位置へ閉じることにより、部材カバーの押圧部64、66でバスバー50、出力端子52a、52bの溶接位置周囲を押圧し、保持することにより、バスバー50、出力端子を所定位置に位置決め保持する。
After mounting the
この状態で、部材カバー60の開口63および押圧部64の内孔を通して、バスバー50の溶接位置にレーザを照射し、バスバーを電池セル12の電極端子に溶接する。同様に、部材カバー62の開口67および押圧部66の内孔を通して、出力端子52a、52bの溶接位置にレーザを照射し、出力端子を電池セル12の電極端子に溶接する。
In this state, the laser is irradiated to the welding position of the
上記のような部材カバー60、62を用いることにより、全部のバスバー50、出力端子52a、52bがむき出し状態になることはないので、組立て時、隣接バスバー間に作業工具やネジなどの金属物が接触する危険を無くし、電池セル短絡の危険を大幅に低減できる。また、部材カバーを閉じると、押圧部64、66がバスバーおよび出力端子の溶接部の周囲に突き当たり、位置決めすることができる。すなわち、専用治具を用いて実施していたバスバーを固定する機能を、部材カバーで代用することができる。これにより、溶接の専用治具の構成を簡易化することができ、組立工数の低減および製造コストの低減を図ることができる。
以上のことから、組立性の向上、製造コストの低減を図ることが可能な二次電池装置が得られる。
By using the member covers 60 and 62 as described above, all the bus bars 50 and the
From the above, a secondary battery device capable of improving assemblability and reducing manufacturing costs can be obtained.
次に、他の実施形態に係る二次電池装置について説明する。以下に述べる他の実施形態において、第1の実施形態と同一の部分には同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略し、異なる構成について詳細に説明する。 Next, a secondary battery device according to another embodiment will be described. In other embodiments described below, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, detailed description thereof is omitted, and different configurations will be described in detail.
(第2の実施形態)
図7は、第2の実施形態に係る二次電池装置の分解斜視図であり、部材カバーが開いた状態を示し、図8は、二次電池装置の分解斜視図であり、部材カバーが閉じた状態を示している。
(Second Embodiment)
FIG. 7 is an exploded perspective view of the secondary battery device according to the second embodiment, showing a state in which the member cover is opened. FIG. 8 is an exploded perspective view of the secondary battery device, and the member cover is closed. Shows the state.
第2の実施形態によれば、バスバー50の使用数分の部材カバーを設けるのではなく、略2列に直線状に配置された、複数のバスバー群および出力端子に対して、2個の部材カバー60を設けている。すなわち、一方の部材カバー60は、上ケース18の一側に並んで設けられた6個のバスバー50を覆う大きさに形成された細長い矩形状のカバー本体60aと、カバー本体と上ケース18の側縁部とを連結する複数のヒンジ部60bと、を有している。そして、部材カバー60は、ヒンジ部60bの回りで、6個のバスバー50を覆う図8に示す閉じ位置と、バスバー50の上方空間を開放しバスバーを露出する図7に示す開放位置との間を回動可能(移動可能)に支持されている。
According to the second embodiment, two members are provided for a plurality of bus bar groups and output terminals arranged linearly in approximately two rows instead of providing member covers for the number of
同様に、他方の部材カバー60は、上ケース18の他側に並んで設けられた4個のバスバー50および2つの出力端子52a、52bを覆う大きさに形成された細長い矩形状のカバー本体60aと、カバー本体と上ケース18の側縁部とを連結する複数のヒンジ部60bと、を有している。そして、部材カバー60は、ヒンジ部60bの回りで、バスバー50および出力端子25a、25bを覆う図8に示す閉じ位置と、バスバー50および出力端子の上方空間を開放しバスバーおよび出力端子を露出する図7に示す開放位置との間を回動可能(移動可能)に支持されている。
Similarly, the
各部材カバー60は、バスバー50および出力端子の溶接位置の周囲をそれぞれ押圧し位置決めする12個の中空の押圧部64を有している。これらの押圧部64は、筒状、例えば、角筒状に形成され、カバー本体60aからほぼ垂直にバスバー50側に突出している。カバー本体60aに開口63が形成され、それぞれ押圧部64の内孔に連通している。
Each
上記のように構成された第2の本実施形態によれば、部材カバー60は、複数のバスバーの一列分および複数のバスバーおよび出力端子の一列分が一体で形成され、複数のバスバーおよび出力端子に対して、部材カバーを同時に開閉することができる。そのため、バスバーおよび出力端子に対する押圧部64の位置ずれが生じにくい。従って、バスバー50および出力端子の位置固定精度が向上し、溶接の信頼性向上を図ることができる。
According to the second embodiment configured as described above, the
(第3の実施形態)
図9は、第3の実施形態に係る二次電池装置の分解斜視図であり、部材カバーが開いた状態を示し、図10は、二次電池装置の分解斜視図であり、部材カバーが閉じた状態を示し、図11は、二次電池装置のバスバーおよび部材カバーを含む断面図である。
(Third embodiment)
FIG. 9 is an exploded perspective view of the secondary battery device according to the third embodiment, showing a state in which the member cover is opened, and FIG. 10 is an exploded perspective view of the secondary battery device, in which the member cover is closed. FIG. 11 is a cross-sectional view including a bus bar and a member cover of the secondary battery device.
第3の実施形態によれば、二次電池装置10は、2つの部材カバー60の各々に一体に形成されたガス供給管68を備えている。このガス供給管68は、部材カバー60の上面上に形成され部材カバー60の長手方向全長に渡って延びている主管68aと、主管から分岐して各押圧部64の内孔に連通する複数の分岐管68bと、を有している。
According to the third embodiment, the
組立て時にバスバー50および出力端子52a、52bを電池セル12の電極端子にレーザ溶接する際、ガス供給管68にアシストガスが供給され、主管68a、分岐管68bを通してバスバーおよび出力端子の溶接部に供給される。
When laser welding the
上記第3の実施形態によれば、前述した第2の実施形態の効果に加えて、レーザ溶接の専用治具の機能の内、アシストガス供給路の機能も付加することができる。その結果、専用治具の構成をさらに簡易化、もしくは治具を不要とすることができ、組立工数および製造コストをさらに低減することが可能となる。 According to the third embodiment, in addition to the effects of the second embodiment described above, the function of the assist gas supply path can be added among the functions of the laser welding dedicated jig. As a result, the configuration of the dedicated jig can be further simplified or the jig can be made unnecessary, and the assembly man-hour and the manufacturing cost can be further reduced.
(第4の実施形態)
図12は、第4の実施形態に係る二次電池装置の斜視図であり、部材カバーが閉じた状態を示し、図13は、部材カバーが開いた状態の二次電池装置を示す斜視図である。
(Fourth embodiment)
FIG. 12 is a perspective view of the secondary battery device according to the fourth embodiment, showing a state in which the member cover is closed, and FIG. 13 is a perspective view showing the secondary battery device in a state in which the member cover is opened. is there.
第4の実施形態によれば、二次電池装置10の上ケース18とトップカバー20とが一体に形成され、更に、複数の部材カバー60、62、70は、トップカバー20に形成され、閉じ位置において、トップカバーを兼ねている。すなわち、本実施形態では、バスバー50に対向する複数の部材カバー60と、出力端子52a、52bに対向する部材カバー62と、排気管45および電圧検出基板に対向する中央部材カバー70と、を備え、これらはトップカバー20に形成されている。
According to the fourth embodiment, the
部材カバー60は、矩形板状のカバー本体60aおよびトップカバー20の側縁に連結されたヒンジ部60bを有し、開放位置と閉じ位置との間を開閉自在となっている。部材カバー62は、矩形板状のカバー本体65aおよびトップカバー20の側縁に連結されたヒンジ部65bを有し、開放位置と閉じ位置との間を開閉自在となっている。中央部材カバー70は、細長い矩形板状のカバー本体70aおよびトップカバー20の側縁に連結されたヒンジ部70bを有し、開放位置と閉じ位置との間を開閉自在となっている。部材カバー60、62、70が全て閉じられた状態において、これらの部材カバーによりトップカバーが形成され、バスバー、出力端子、排気管等を覆っている。
The
本実施形態では、バスバー50はレーザ溶接で接合する方式ではなく、接触嵌合方式で電池セルの電極端子と接続する構成としている。そのため、部材カバー60、62は、バスバーを押圧固定する押圧部を付加していない。
In the present embodiment, the
本実施形態によれば、バスバー50、1個装着する都度、対応する部材カバー60、62を開閉することにより、金属物接触の危険を防止し、電池セルの短絡を大幅に低減することができる。また、トップカバーを不要にすることができ、二次電池装置の部品構成をより簡素化することができる。更に、電圧検出基板の装着に対しても、専用カバーを用意する必要がなくなり、モジュール部品構成を簡素化できる。
According to the present embodiment, each time when one
(第5の実施形態)
図14は、第5の実施形態に係る二次電池装置の斜視図であり、部材カバーが閉じた状態を示し、図15は、部材カバーが開いた状態の二次電池装置を示す平面図、図16は、部材カバーが開いた状態の二次電池装置を示す斜視図である。
(Fifth embodiment)
FIG. 14 is a perspective view of the secondary battery device according to the fifth embodiment, showing a state in which the member cover is closed, and FIG. 15 is a plan view showing the secondary battery device in a state in which the member cover is opened. FIG. 16 is a perspective view showing the secondary battery device with the member cover opened.
第5の実施形態によれば、上述した第4の実施形態と同様に、二次電池装置10の上ケース18とトップカバー20とが一体に形成され、更に、複数の部材カバー60、62、70、72は、トップカバー20に形成され、閉じ位置において、トップカバーを兼ねている。本実施形態では、排気管45および電圧検出基板17に対向する中央部材カバーは、2つの中央部材カバー70、72に分かれ、観音開き可能となっている。すなわち、中央部材カバー70は、排気管45および電圧検出基板17のほぼ半分を覆うカバー本体70aと、トップカバー20の長手方向一端縁に連結されたヒンジ部70bとを一体に有している。他方の中央部材カバー72は、排気管45および電圧検出基板17のほぼ半分を覆うカバー本体72aと、トップカバー20の長手方向他端縁に連結されたヒンジ部72bとを一体に有している。二次電池装置の他の構成は、前述した第4の実施形態と同様である。
According to the fifth embodiment, similarly to the above-described fourth embodiment, the
上記のように構成された第5の実施形態によれば、中央部材カバー70、72は、観音開き方式で開閉される。第4の実施形態に比較して、各中央部材カバー70、72はその長さが二分され、大幅に短くなっているため、図15に示すように、大きな開閉角度をもって開くことができる。すなわち、開状態で部材カバーの突出寸法を小さくできる。従って、使い勝手の良い、また、組立性が向上した二次電池装置が得られる。
(第6の実施形態)
図17は、第6の実施形態に係る二次電池装置の分解斜視図であり、部材カバーが閉じた状態を示し、図18は、部材カバーが開いた状態の二次電池装置を示す分解斜視図である。
According to the fifth embodiment configured as described above, the central member covers 70 and 72 are opened and closed by a double door method. Compared with the fourth embodiment, each of the central member covers 70 and 72 is halved in length and greatly shortened, and therefore can be opened with a large opening / closing angle as shown in FIG. That is, the protruding dimension of the member cover can be reduced in the open state. Therefore, a secondary battery device that is easy to use and has improved assemblability can be obtained.
(Sixth embodiment)
FIG. 17 is an exploded perspective view of the secondary battery device according to the sixth embodiment, showing a state in which the member cover is closed, and FIG. 18 is an exploded perspective view showing the secondary battery device in a state in which the member cover is opened. FIG.
第6の実施形態によれば、二次電池装置10は、バスバー50に対向する複数の部材カバー60と、出力端子52a、52bに対向する部材カバー62と、電圧検出基板17に対向する中央部材カバー70、72と、を備え、これらはトップカバー20に形成され、閉じ位置において、トップカバー20を兼ねている。本実施形態では、電圧検出基板17に対向する中央部材カバーは、2つの中央部材カバー70、72に分かれ、観音開き可能となっている。すなわち、中央部材カバー70は、電圧検出基板17のほぼ半分を覆うカバー本体70aと、トップカバー20の長手方向一端縁に連結されたヒンジ部70bとを一体に有している。他方の中央部材カバー72は、電圧検出基板17のほぼ半分を覆うカバー本体72aと、トップカバー20の長手方向他端縁に連結されたヒンジ部72bとを一体に有している。
According to the sixth embodiment, the
部材カバー60は、矩形板状のカバー本体60aおよびトップカバー20の側縁に連結されたヒンジ部60bを有し、開放位置と閉じ位置との間を開閉自在となっている。カバー本体60aは、その周縁部が直角に折曲げられ、全体として、箱状あるいは蓋状に形成されている。部材カバー62は、矩形板状のカバー本体65aおよびトップカバー20の側縁に連結されたヒンジ部65bを有し、開放位置と閉じ位置との間を開閉自在となっている。カバー本体65aは、その周縁部が直角に折曲げられ、全体として、箱状あるいは蓋状に形成されている。
The
中央部材カバー70、72は、細長い矩形板状のカバー本体70a、72aおよびトップカバー20の側縁に連結されたヒンジ部70b、72bを有し、開放位置と閉じ位置との間を開閉自在となっている。カバー本体70a、72a、ヒンジ部70b、72bは、その周縁部が直角に折曲げられ、全体として、箱状あるいは蓋状に形成されている。
The central member covers 70 and 72 have elongated rectangular plate-
部材カバー60、62、70、72が全て閉じられた状態において、これらの部材カバーによりトップカバーが形成され、バスバー、出力端子、排気管等を覆っている。 When the member covers 60, 62, 70, 72 are all closed, a top cover is formed by these member covers and covers the bus bar, the output terminal, the exhaust pipe, and the like.
本実施形態では、バスバー50はレーザ溶接で接合する方式ではなく、接触嵌合方式で電池セルの電極端子と接続する構成としている。そのため、部材カバー60、62は、バスバーを押圧固定する押圧部を付加していない。
In the present embodiment, the
本実施形態によれば、バスバー50、1個装着する都度、対応する部材カバー60、62を開閉することにより、金属物接触の危険を防止し、電池セルの短絡を大幅に低減することができる。また、電圧検出基板の装着に対しても、専用カバーを用意する必要がなくなり、モジュール部品構成を簡素化できる。複数の部材カバーによりトップカバーを兼ねることにより、装置全体の小型化、製造コストの低減を図ることが可能となる。なお、二次電池装置の他の構成は、前述した第1の実施形態と同様である。
According to the present embodiment, each time when one
上述した第2ないし第6の実施形態においても、組立性の向上、製造コストの低減を図ることが可能な二次電池装置を得ることができる。 Also in the second to sixth embodiments described above, it is possible to obtain a secondary battery device capable of improving assemblability and reducing manufacturing costs.
なお、この発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化可能である。また、上記実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
電池セル群を構成する電池セルの数、ケースの形状、構造等は、前述した実施形態に限定されることなく、必要に応じて適宜変更可能である。部材カバーは、絶縁性を有する材料であれば、種々選択可能である。電池セルは直列に限らず、並列に接続してもよい。
Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. Various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of constituent elements disclosed in the embodiments. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined.
The number of battery cells constituting the battery cell group, the shape of the case, the structure, and the like are not limited to the above-described embodiments, and can be appropriately changed as necessary. The member cover can be variously selected as long as it is an insulating material. The battery cells are not limited to being connected in series, and may be connected in parallel.
10…電池モジュール、12…電池セル、14…ケース、16…電圧検出基板、
18…上ケース、20…トップカバー、50…バスバー、52a、52b…出力端子、
60、62…部材カバー、60a、65a…カバー本体、60b、65b…ヒンジ部、
64、66…押圧部、66…ガス供給管、68a…主管、68b…分岐管、
70、72…中央部材カバー
DESCRIPTION OF
18 ... Upper case, 20 ... Top cover, 50 ... Bus bar, 52a, 52b ... Output terminal,
60, 62 ... member cover, 60a, 65a ... cover body, 60b, 65b ... hinge part,
64, 66 ... pressing part, 66 ... gas supply pipe, 68a ... main pipe, 68b ... branch pipe,
70, 72 ... Central member cover
Claims (7)
それぞれ前記導電部材を覆う閉じ位置と、前記導電部材を露出する開放位置との間を移動可能に前記ケースに設けられ、前記導電部材間の電気的な短絡を防止する複数の部材カバーと、
を備える二次電池装置。 A case, a plurality of battery cells each having an electrode terminal, arranged in the case, and a plurality of conductive members for electrically connecting the electrode terminals of the battery cell;
A plurality of member covers that are provided in the case so as to be movable between a closed position that covers the conductive member and an open position that exposes the conductive member, and prevent electrical shorting between the conductive members;
A secondary battery device comprising:
前記部材カバーは、前記トップカバーの一部により形成され前記導電部材に対向するカバー本体と、前記カバー本体を前記トップカバーに連結するヒンジ部と、を一体に有し、前記閉じ位置において、前記導電部材を覆うとともに前記チップカバーを構成する請求項1に記載の二次電池装置。 The case includes a top cover that is formed integrally with the upper case and covers the plurality of conductive members,
The member cover integrally includes a cover main body formed by a part of the top cover and facing the conductive member, and a hinge portion connecting the cover main body to the top cover, and in the closed position, The secondary battery device according to claim 1, wherein the chip cover is configured while covering a conductive member.
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