JP2017220344A - Battery pack - Google Patents
Battery pack Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017220344A JP2017220344A JP2016113535A JP2016113535A JP2017220344A JP 2017220344 A JP2017220344 A JP 2017220344A JP 2016113535 A JP2016113535 A JP 2016113535A JP 2016113535 A JP2016113535 A JP 2016113535A JP 2017220344 A JP2017220344 A JP 2017220344A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lid
- washer
- battery pack
- main body
- bolt
- 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
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、電池パックに関する。 The present invention relates to a battery pack.
従来、電池モジュールを筐体内に複数収容してなる電池パックが知られている(例えば特許文献1参照)。特許文献1に記載の電池パックの筐体は、一面側が開口する本体部と、本体の開口を塞ぐ蓋部とを有し、例えばボルト等で蓋部を本体部に締結することにより組み立てられている。 Conventionally, a battery pack in which a plurality of battery modules are housed in a casing is known (see, for example, Patent Document 1). The casing of the battery pack described in Patent Document 1 has a main body portion that opens on one side and a lid portion that closes the opening of the main body, and is assembled by fastening the lid portion to the main body portion with, for example, a bolt or the like. Yes.
上述したような電池パックでは、筐体の本体部及び蓋部の締結面が塗装面同士であり、且つ、筐体の重量が大きいことにより、本体部と蓋部とを直接接触させてボルト締結した場合、筐体に衝撃等が加わった際に、本体部と蓋部との間に滑りが生じる虞がある。このような滑りが生じると、例えば本体部と蓋部とを締結するボルトが損傷したり破断したりするといった問題が生じ得る。また、筐体の気密性を高めるために本体部と蓋部との間にシール部材を設ける場合があるが、この場合、シール部材の圧縮量を適切な範囲に調整する必要がある。このような調整をボルト締め付けの強さの調節のみによって行うのは困難である。 In the battery pack as described above, the fastening surfaces of the main body part and the lid part of the casing are painted surfaces, and the weight of the casing is large, so that the main body part and the lid part are brought into direct contact with each other and the bolt is fastened. In such a case, when an impact or the like is applied to the housing, there is a possibility that slip occurs between the main body portion and the lid portion. When such slipping occurs, there may arise a problem that, for example, a bolt that fastens the main body and the lid is damaged or broken. Moreover, in order to improve the airtightness of a housing | casing, although a sealing member may be provided between a main-body part and a cover part, in this case, it is necessary to adjust the compression amount of a sealing member to an appropriate range. It is difficult to perform such adjustment only by adjusting the strength of bolt tightening.
そこで、本発明は、筐体を構成する部材間の滑りを抑制できると共に、当該部材間に設けられるシール部材の圧縮量を容易に調整できる電池パックを提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the battery pack which can adjust the compression amount of the sealing member provided between the said members while being able to suppress the slip between the members which comprise a housing | casing.
本発明の一側面に係る電池パックは、筐体内に一以上の電池モジュールを収容してなる電池パックであって、筐体を構成する第1部材及び第2部材と、第1部材と第2部材とを締結するボルトと、ボルトが挿通される環状部材と、第1部材と第2部材との間に配置されるシール部材と、を備え、第1部材と第2部材とは、環状部材を挟んだ状態でボルトにより締結されており、シール部材は、環状部材により規定される第1部材と第2部材との離間距離に応じて、第1部材と第2部材とにより圧縮されている。 A battery pack according to an aspect of the present invention is a battery pack in which one or more battery modules are accommodated in a housing, and includes a first member, a second member, a first member, and a second member constituting the housing. A bolt for fastening the member; an annular member into which the bolt is inserted; and a seal member disposed between the first member and the second member. The first member and the second member are annular members. The seal member is compressed by the first member and the second member in accordance with the separation distance between the first member and the second member defined by the annular member. .
この電池パックでは、筐体を構成する第1部材と第2部材とが、環状部材を介してボルト締結されることにより、第1部材に対する第2部材の滑りが抑制される。さらに、環状部材によって規定される第1部材と第2部材との間の離間距離に応じて、シール部材の圧縮量(すなわち、圧縮前のシール部材の厚さと圧縮後のシール部材の厚さとの差)が調整される。従って、上記電池パックによれば、筐体を構成する部材(第1部材及び第2部材)間の滑りを抑制できると共に、当該部材間に設けられるシール部材の圧縮量を容易に調整できる。 In this battery pack, the first member and the second member constituting the housing are bolted via the annular member, so that the sliding of the second member with respect to the first member is suppressed. Furthermore, the compression amount of the seal member (that is, the thickness of the seal member before compression and the thickness of the seal member after compression is determined according to the separation distance between the first member and the second member defined by the annular member. Difference) is adjusted. Therefore, according to the said battery pack, while being able to suppress the slip between the members (1st member and 2nd member) which comprise a housing | casing, the compression amount of the sealing member provided between the said members can be adjusted easily.
第1部材は、開口が設けられた箱状の本体部であり、第2部材は、開口を塞ぐように本体部に対して固定される板状の蓋部であり、第2部材には、少なくとも一つの電池モジュールが取り付けられていてもよい。 The first member is a box-shaped main body provided with an opening, the second member is a plate-like lid fixed to the main body so as to close the opening, and the second member includes: At least one battery module may be attached.
一般に、電池モジュールの重量は大きいため、蓋部に電池モジュールを取り付ける場合には、電池パックに対する衝撃等に起因して、蓋部が本体部に対して滑り易くなる。上記構成では、本体部と蓋部との間に環状部材が介在することにより、蓋部に電池モジュールが取り付けられた場合においても、本体部に対する蓋部の滑りを抑制できる。また、電池モジュールを本体部及び蓋部の両方に取り付けることが可能となるので、筐体内における電池モジュールの収納性、及び筐体の組付け作業における作業性等の向上を図ることができる。 In general, since the battery module is heavy, when the battery module is attached to the lid portion, the lid portion easily slides with respect to the main body portion due to an impact on the battery pack or the like. In the above configuration, since the annular member is interposed between the main body portion and the lid portion, even when the battery module is attached to the lid portion, the sliding of the lid portion with respect to the main body portion can be suppressed. Further, since the battery module can be attached to both the main body portion and the lid portion, it is possible to improve the storage property of the battery module in the housing and the workability in the assembly work of the housing.
環状部材は、第1部材に対向する第1面と、第2部材に対向する第2面と、を有し、第1面及び第2面の一方は、第1部材及び第2部材の一方に固定されており、第1面及び第2面の他方には、第1部材及び第2部材の他方に向けて突出する突起部が設けられていてもよい。 The annular member has a first surface facing the first member and a second surface facing the second member, and one of the first surface and the second surface is one of the first member and the second member. A protrusion that protrudes toward the other of the first member and the second member may be provided on the other of the first surface and the second surface.
上記構成では、環状部材の一方面(第1面及び第2面の一方)が一方の部材(第1部材及び第2部材の一方)に固定されることにより、一方の部材に対する環状部材の位置ずれが防止される。また、環状部材の他方面(第1面及び第2面の他方)に設けられた突起部により、他方の部材(第1部材及び第2部材の他方)に対する環状部材の位置ずれが抑制される。従って、筐体を構成する部材(第1部材及び第2部材)間の滑りを効果的に抑制できる。 In the above configuration, the position of the annular member with respect to one member is fixed by fixing one surface (one of the first surface and the second surface) of the annular member to one member (one of the first member and the second member). Misalignment is prevented. Further, the protrusion provided on the other surface of the annular member (the other of the first surface and the second surface) suppresses the displacement of the annular member with respect to the other member (the other of the first member and the second member). . Therefore, it is possible to effectively suppress slipping between members (first member and second member) constituting the housing.
環状部材は、第1部材に対向する第1面と、第2部材に対向する第2面と、を有し、第1面には、第1部材に向けて突出する突起部が設けられており、第2面には、第2部材に向けて突出する突起部が設けられていてもよい。 The annular member has a first surface that faces the first member and a second surface that faces the second member, and the first surface is provided with a protrusion that protrudes toward the first member. And the 2nd surface may be provided with the projection part which protrudes toward the 2nd member.
上記構成では、環状部材の両面(第1面及び第2面)に設けられた突起部により、第1部材及び第2部材に対する環状部材の位置ずれが抑制される。従って、筐体を構成する部材(第1部材及び第2部材)間の滑りを効果的に抑制できる。 In the said structure, the position shift of the annular member with respect to a 1st member and a 2nd member is suppressed by the projection part provided in both surfaces (1st surface and 2nd surface) of the annular member. Therefore, it is possible to effectively suppress slipping between members (first member and second member) constituting the housing.
圧縮された状態のシール部材のボルトの軸方向における厚さの適正範囲は、環状部材から突起部を除いた部分の上記軸方向における厚さと環状部材の上記軸方向における厚さとの間の範囲を含むように調整されていてもよい。 The appropriate range of the thickness of the bolt of the seal member in the compressed state in the axial direction is a range between the thickness in the axial direction of the portion excluding the protrusion from the annular member and the thickness in the axial direction of the annular member. It may be adjusted to include.
環状部材に突起部が設けられる場合、組み付け時のボルトの締結力等の要因によって、突起部が第1部材又は第2部材に完全に食い込む場合もあれば、食い込まない場合もある。従って、環状部材に突起部が設けられる場合、第1部材と第2部材との離間距離は、環状部材から突起部を除いた部分の厚さと環状部材の厚さとの間で変動し得る。上記構成では、圧縮後のシール部材の厚さの適正範囲が上記変動範囲を含むように調整されているので、圧縮後のシール部材の厚さを常に適正範囲に収めることができる。これにより、突起部が筐体に食い込むか否かといった筐体の組み付け誤差を許容して、筐体の気密性を確保することができる。 When the projecting portion is provided on the annular member, the projecting portion may or may not completely bite into the first member or the second member depending on factors such as the fastening force of the bolt at the time of assembly. Therefore, when the annular member is provided with a protrusion, the separation distance between the first member and the second member can vary between the thickness of the portion excluding the protrusion from the annular member and the thickness of the annular member. In the above configuration, since the appropriate range of the thickness of the seal member after compression is adjusted to include the above fluctuation range, the thickness of the seal member after compression can always be within the appropriate range. Thereby, the assembly | attachment error of the housing | casing of whether a projection part bites into a housing | casing is permitted, and the airtightness of a housing | casing can be ensured.
筐体の変形に対する耐力、ボルトの軸方向から環状部材を見た場合の突起部の投影面積、及びボルトの締結力は、突起部が筐体に食い込むように調整されていてもよい。 The resistance to deformation of the housing, the projected area of the projection when the annular member is viewed from the axial direction of the bolt, and the fastening force of the bolt may be adjusted so that the projection bites into the housing.
上記構成では、環状部材に設けられた突起部が筐体(第1部材又は第2部材)に食い込むことにより、環状部材において突起部が設けられた面(第1面又は第2面)と当該面に対向する部材(第1部材又は第2部材)との間の位置ずれが、より確実に抑制される。これにより、筐体を構成する部材(第1部材及び第2部材)間の滑りを一層効果的に抑制できる。 In the configuration described above, the protrusion provided on the annular member bites into the housing (first member or second member), so that the surface (first surface or second surface) on which the protrusion is provided on the annular member and the The positional deviation between the member (the first member or the second member) facing the surface is more reliably suppressed. Thereby, the slip between the members (1st member and 2nd member) which comprise a housing | casing can be suppressed much more effectively.
環状部材は、シール部材と一体化されていてもよい。 The annular member may be integrated with the seal member.
上記構成によれば、部品点数を削減できると共に、第1部材と第2部材との間へのシール部材及び環状部材の配置を容易に行うことができる。 According to the above configuration, the number of parts can be reduced, and the sealing member and the annular member can be easily arranged between the first member and the second member.
本発明によれば、筐体を構成する部材間の滑りを抑制できると共に、当該部材間に設けられるシール部材の圧縮量を容易に調整できる電池パックを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while being able to suppress the slip between the members which comprise a housing | casing, the battery pack which can adjust easily the compression amount of the sealing member provided between the said members can be provided.
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態について詳細に説明する。なお、図面において同一要素には同一符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明の電池パックと必ずしも一致していない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. In addition, the dimensional ratios in the drawings do not necessarily match the battery pack described.
[第1実施形態]
図1〜図4を参照して、第1実施形態の電池パック1について説明する。図1は、電池パック1を示す分解斜視図である。図1に示すように、電池パック1は、筐体2内に一以上(本実施形態では一例として7つ)の電池モジュール3を収容してなる。電池パック1は、例えば車両のバッテリーとして構成される。電池モジュール3は、例えば、複数の電池セルを配列した配列体と、電池セルの配列方向に拘束荷重を配列体に付加する拘束部材とを含んで構成されている。電池セルは、例えばリチウムイオン電池等の二次電池である。
[First Embodiment]
The battery pack 1 of 1st Embodiment is demonstrated with reference to FIGS. 1-4. FIG. 1 is an exploded perspective view showing the battery pack 1. As shown in FIG. 1, the battery pack 1 includes one or more (seven as an example in the present embodiment)
筐体2は、全体として略直方体状の外形を有している。筐体2は、例えば鉄(SS400)等の金属材料によって形成されている。筐体2は、開口Aを有する箱状の本体部4(第1部材)と、板状の蓋部5(第2部材)と、を有する。蓋部5は、本体部4の開口Aを塞ぐように、本体部4にボルト6で締結されている。本体部4と蓋部5とがボルト6で締結されることによって、筐体2が構成されている。
The housing |
本体部4は、ベース板41と、ベース板41の周縁部に立設された4つの側板42と、を有する。ベース板41と側板42とは、それぞれ矩形状の平板部材であり、例えば溶接により互いに接合されて一体化されている。筐体2の内面を構成するベース板41の内面には、3つの電池モジュール3が取り付けられている。4つの側板42の開口A側の端部によって構成される矩形枠状の端面43には、それぞれボルト6が螺合される8つのボルト孔44が設けられている。この例では、ボルト孔44は、端面43の四隅(隅部)と隣接する隅部同士の4つの中間位置との計8つの位置に設けられている。
The
蓋部5は、ベース板41と同形状をなす矩形状の平板部材からなる。蓋部5は、ベース板41に対向する内面51と、内面51とは反対側に位置する外面52と、を有する。内面51には、4つの電池モジュール3が取り付けられている。蓋部5には、本体部4の端面43に設けられた8つのボルト孔44の位置に対応するように、内面51から外面52にかけて貫通する8つの断面円形状の挿通孔53が設けられている。挿通孔53は、いわゆるバカ穴とされている。すなわち、挿通孔53の孔径は、ボルト6の軸径よりも僅かに大きくされている。
The
本体部4の端面43と蓋部5の内面51との間には、ボルト6が挿通される環状部材として、ワッシャ7が介在している。ワッシャ7は、ボルト6の軸方向Xに直交する方向における本体部4に対する蓋部5の相対移動(滑り)を抑制する機能を有すると共に、後述するシール部材8の圧縮量を調整する役割を果たす。図3の(a)はワッシャ7を示す斜視図であり、図3の(b)は図3の(a)のb−b線に沿った断面図である。ワッシャ7は、円環状に形成されており、蓋部5に対向する面71(第2面)と、本体部4に対向する面72(第1面)と、を有する。ワッシャ7には、面71から面72にかけて貫通する断面円形状の挿通孔73が設けられている。挿通孔73の孔径は、挿通孔53の孔径と同様に、ボルト6の軸径よりも僅かに大きくされている。
A
ワッシャ7の面71には、蓋部5に向けて突出する複数(この例では12個)の突起部74が設けられている。この例では、複数の突起部74は、面71の周縁部に沿って等間隔に配置されている。各突起部74は、ワッシャ7を面71側から見た場合の時計回り方向に、傾斜角度θ1で上り勾配となるスロープ形状をなしている。ワッシャ7の面71,72に直交する方向(すなわち、ボルト6の軸方向X)における厚さ(以下、「ボルト6の軸方向Xにおける厚さ」のことを単に「厚さ」という。)は、ワッシャ7から突起部74を除いた部分の厚さdと突起部74の最大厚さd1との和(d+d1)で表される。
On the
ワッシャ7の面72は、ボルト孔44の中心軸と挿通孔73の中心軸とが一致するようにして、例えば溶着等により本体部4の端面43に固定されている。
The
図1及び図2に示すように、本体部4と蓋部5とは、ワッシャ7を挟んだ状態でボルト6により締結されている。具体的には、本体部4と蓋部5とは、ボルト6が蓋部5の挿通孔53及びワッシャ7の挿通孔73を挿通すると共に本体部4のボルト孔44に螺合されることで、ワッシャ7を介して締結されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
図4は、電池パック1における本体部4と蓋部5との締結部分を示す拡大断面図である。図4に示すように、この例では、本体部4と蓋部5とがワッシャ7を介してボルト6により締結された状態において、ワッシャ7の面71に設けられた突起部74は、蓋部5に食い込んでいる。このような状態は、蓋部5(筐体2)の変形に対する耐力、ボルト6の軸方向Xからワッシャ7を見た場合の複数の突起部74の投影面積、及びボルト6の締結力(締結軸力)が下記式(1)を満たすように調整されることによって実現されている。なお、蓋部5の変形に対する耐力は、蓋部5の材料を変えること等により、調整される。
σb[MPa]<F/S1cosθ1 …(1)
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view showing a fastening portion between the
σb [MPa] <F / S1 cos θ1 (1)
上記式(1)において、σbは、蓋部5の陥没(変形)に対する耐力である。すなわち、σbは、蓋部5の一部に圧力が加わった際に、当該蓋部5の一部が陥没することなく耐えられる限界の圧力である。Fは、ボルト6の締結力(すなわち、ボルト6の軸方向Xに沿って本体部4と蓋部5とによってワッシャ7を挟み込む力)である。S1は、複数の突起部74の斜面74aの表面積の和である。従って、S1cosθ1は、ボルト6の軸方向Xからワッシャ7を見た場合の複数の突起部74の投影面積を示す。また、F/S1cosθ1は、複数の突起部74の全体が蓋部5に食い込んだ状態で、蓋部5において複数の突起部74の斜面74aに接触する部分に対して、単位投影面積当たりに加わる締結力を示す。ここで、ボルト6による締結時において、複数の突起部74の斜面74aと蓋部5とが接触する部分の投影面積は、0からS1cosθ1まで徐々に変化する。そして、蓋部5において複数の突起部74の斜面74aに接触する部分に対して単位投影面積当たりに加わる締結力(圧力)は、複数の突起部74の全体が蓋部5に食い込んだ状態において最も小さい値(F/S1cosθ1)となる。従って、蓋部5の陥没に対する耐力σbが、上記式(1)を満たす場合には、図4に示すように、複数の突起部74の全体が蓋部5に食い込むことになる。
In the above formula (1), σb is a yield strength against the depression (deformation) of the
シール部材8は、例えば、EPDM(エチレン・プロピレン・ジエンゴム)等で形成され、矩形環状を呈している(図1参照)。シール部材8は、本体部4の端面43と蓋部5の内面51との間に配置される。シール部材8は、ワッシャ7により規定される端面43と内面51との離間距離に応じて、本体部4と蓋部5とによって両側から圧縮された状態で、端面43と内面51との間をシールする。これにより、筐体2の気密性及び水密性が高められている。なお、この例では、シール部材8は、端面43と内面51との間において、複数のボルト孔44及び複数のワッシャ7の外側に配置されているが、シール部材8は、複数のボルト孔44及び複数のワッシャ7の内側に配置されてもよい。また、シール部材8は、複数のボルト孔44及び複数のワッシャ7の外側及び内側の両方に配置されてもよい。
The
図4において、一点鎖線は、圧縮前の状態のシール部材8の輪郭を示す。図4に示すように、圧縮前の状態のシール部材8の厚さhは、ボルト締結後の端面43と内面51との離間距離よりも大きくされている。そして、ボルト6によって本体部4に蓋部5が締結されることにより、シール部材8は、厚さh1(<h)まで圧縮されている。この例では、突起部74の全体が蓋部5に食い込んだ状態となることから、端面43と内面51との離間距離は、ワッシャ7から突起部74を除いた部分の厚さdに一致しており、「h1=d」の関係が成立している。
In FIG. 4, the alternate long and short dash line indicates the outline of the
ここで、上記式(1)の関係が成立しない場合等、突起部74が蓋部5に食い込まない場合も考えられる。突起部74が蓋部5に食い込まない場合、端面43と内面51との離間距離は、突起部74を含むワッシャ7全体の厚さ(d+d1)となる。すなわち、突起部74が蓋部5に食い込むか否か(或いは、突起部74が蓋部5に食い込む程度)に応じて、端面43と内面51との離間距離は、dから(d+d1)までの範囲で変動し得る。すなわち、圧縮後のシール部材8の厚さh1は、下記式(2)に示す範囲で変動し得る。また、シール部材8によって端面43と内面51との間を効果的にシールするためには、シール部材8は、適正な圧縮量で圧縮される必要がある。言い換えれば、圧縮後のシール部材8の厚さh1は、予め定められた適正な範囲に収められる必要がある。
d≦h1≦d+d1 …(2)
Here, a case where the
d ≦ h1 ≦ d + d1 (2)
そこで、圧縮後のシール部材8の厚さh1の適正範囲は、ワッシャ7から突起部74を除いた部分の厚さdとワッシャ7の全体の厚さ(d+d1)との間の範囲[d,d+d1]を含むように調整されていることが好ましい。このような適正範囲の調整は、例えば、シール部材8の初期圧縮量等を調整することにより行われてもよいし、ワッシャ7の突起部74を除いた部分の厚さd及び突起部74の最大厚さd1等を調整することにより行われてもよい。
Therefore, an appropriate range of the thickness h1 of the
続いて、電池パック1の作用効果について説明する。本体部4及び蓋部5は、通常塗装されるため、本体部4の端面43と蓋部5の内面51とは塗装面同士となり、滑り易くなっている。また、上述の通り、蓋部5の挿通孔53はいわゆるバカ穴であり、挿通孔53の孔径は、ボルト6の軸径よりも僅かに大きくされている。従って、仮に、電池パック1においてワッシャ7を設けずに、端面43と内面51とを直接接触させてボルト締結する構成を採用した場合、電池パック1に衝撃が加わった際に、ボルト6が緩み、本体部4に対して蓋部5が滑る事象が発生し得る。そして、このような事象が発生した場合、蓋部5が横滑りすることにより、ボルト6の軸部に対して軸方向Xに直交する方向に力がかかってしまい、ボルト6が損傷又は破断してしまう虞がある。
Then, the effect of the battery pack 1 is demonstrated. Since the
一方、電池パック1では、筐体2を構成する本体部4と蓋部5とが、ワッシャ7を介してボルト締結されることにより、ボルト6の軸方向Xに直交する方向における本体部4に対する蓋部5の滑りが抑制される。さらに、ワッシャ7によって規定される本体部4と蓋部5との間の離間距離(この例では、ワッシャ7から突起部74を除いた部分の厚さd)に応じて、シール部材8の圧縮量(すなわち、圧縮前のシール部材8の厚さhと圧縮されたシール部材8の厚さh1との差)が調整される。従って、電池パック1によれば、筐体2を構成する部材(本体部4及び蓋部5)間の滑りを抑制できると共に、当該部材間に設けられるシール部材8の圧縮量(h−h1)を容易に調整できる。
On the other hand, in the battery pack 1, the
また、一般に、電池モジュール3の重量は大きいため、蓋部5に電池モジュール3を取り付ける場合には、電池パック1に対する衝撃等に起因して、蓋部5が本体部4に対して滑り易くなる。上記構成では、本体部4と蓋部5との間にワッシャ7が介在することにより、蓋部5に電池モジュール3が取り付けられた場合においても、本体部4に対する蓋部5の滑りを抑制できる。また、電池モジュール3を本体部4及び蓋部5の両方に取り付けることが可能となるので、筐体2内における電池モジュール3の収納性、及び筐体2の組付け作業における作業性等の向上を図ることができる。
In general, since the weight of the
また、ワッシャ7の面72が本体部4の端面43に固定されることにより、本体部4に対するワッシャ7の位置ずれが防止される。また、ワッシャ7の面71に設けられた突起部74により、蓋部5に対するワッシャ7の位置ずれが抑制される。特に本実施形態では、蓋部5(筐体2)の変形に対する耐力(σb)、ボルト6の軸方向Xからワッシャ7を見た場合の複数の突起部74の投影面積(S1cosθ1)、及びボルト6の締結力(F)は、突起部74が蓋部5に食い込むように調整されている。すなわち、上記式(1)の関係が成立するように調整されている。その結果、図4に示すように、突起部74が蓋部5に食い込むことにより、蓋部5に対するワッシャ7の位置ずれが、より確実に抑制される。以上のように、ワッシャ7に対する本体部4及び蓋部5の位置ずれが防止又は抑制される結果、筐体2を構成する部材(本体部4及び蓋部5)間の滑りを効果的に抑制できる。
In addition, since the
また、圧縮された状態のシール部材8の厚さh1の適正範囲は、上記範囲[d,d+d1]を含むように調整されている。これにより、突起部74が蓋部5に食い込むか否かによらずに、圧縮後のシール部材8の厚さh1を常に適正範囲に収めることができる。その結果、突起部74が蓋部5に食い込むか否かといった筐体2の組み付け誤差を許容して、筐体2の気密性を確保することができる。
Further, the appropriate range of the thickness h1 of the
[第2実施形態]
図5及び図6を参照して、第2実施形態の電池パック1Aについて説明する。電池パック1Aは、片面(面71)にのみ突起部74が設けられたワッシャ7の代わりに、両面(面71及び面72)に突起部74,75が設けられたワッシャ7Aが用いられる点で、電池パック1と相違し、その他の構成については、電池パック1と同様である。図5は、電池パック1Aにおける本体部4と蓋部5との締結部分を示す拡大断面図である。図6の(a)はワッシャ7Aを示す斜視図であり、図6の(b)は図6の(a)のb−b線に沿った断面図である。
[Second Embodiment]
With reference to FIG.5 and FIG.6,
図6に示すように、ワッシャ7Aの蓋部5に対向する面71には、ワッシャ7と同様に、複数(この例では12個)の突起部74が設けられている。また、ワッシャ7Aにおいては、本体部4に対向する面72に、本体部4に向けて突出する複数(この例では12個)の突起部75が設けられている。この例では、複数の突起部75は、複数の突起部74と同様の形状及び配置構成をなしている。すなわち、複数の突起部75は、面72の周縁部に沿って等間隔に配置されている。各突起部75は、ワッシャ7Aを面72側から見た場合の時計回り方向に、傾斜角度θ2で上り勾配となるスロープ形状をなしている。ワッシャ7Aの厚さは、ワッシャ7Aから突起部74,75を除いた部分の厚さdと突起部74の最大厚さd1と突起部75の最大厚さd2との和(d+d1+d2)で表される。
As shown in FIG. 6, a plurality of (in this example, twelve)
図5に示すように、この例では、本体部4と蓋部5とがワッシャ7Aを介してボルト6により締結された状態において、ワッシャ7Aの面71に設けられた突起部74が蓋部5に食い込むと共に、ワッシャ7Aの面72に設けられた突起部75が本体部4に食い込んでいる。具体的には、突起部74が蓋部5に食い込む状態は、蓋部5(筐体2)の変形に対する耐力(σb)、ボルト6の軸方向Xからワッシャ7Aを見た場合の複数の突起部74の投影面積(S1cosθ1)、及びボルト6の締結力(F)が、上記式(1)を満たすように調整されることによって実現されている。同様に、突起部75が本体部4に食い込む状態は、本体部4(筐体2)の変形に対する耐力(σb)、ボルト6の軸方向Xからワッシャ7Aを見た場合の複数の突起部75の投影面積(S2cosθ2)、及びボルト6の締結力(F)が、下記式(3)を満たすように調整されることによって実現されている。
σb[MPa]<F/S2cosθ2 …(3)
As shown in FIG. 5, in this example, in a state where the
σb [MPa] <F / S2 cos θ2 (3)
上記式(3)において、σbは、本体部4の陥没(変形)に対する耐力である。本実施形態では、本体部4及び蓋部5は同じ部材で形成されるため、本体部4の陥没に対する耐力は、蓋部5の陥没に対する耐力と同じである。S2は、複数の突起部75の斜面75aの表面積の和である。従って、S2cosθ2は、ボルト6の軸方向Xからワッシャ7Aを見た場合の複数の突起部75の投影面積を示す。また、F/S2cosθ2は、複数の突起部75の全体が本体部4に食い込んだ状態で、本体部4において複数の突起部75の斜面75aに接触する部分に対して、単位投影面積当たりに加わる締結力を示す。ここで、ボルト6による締結時において、複数の突起部75の斜面75aと本体部4とが接触する部分の投影面積は、0からS2cosθ2まで徐々に変化する。そして、本体部4において複数の突起部75の斜面75aに接触する部分に対して単位投影面積当たりに加わる締結力(圧力)は、複数の突起部75の全体が本体部4に食い込んだ状態において最も小さい値(F/S2cosθ2)となる。従って、本体部4の陥没に対する耐力σbが、上記式(3)を満たす場合には、図5に示すように、複数の突起部75の全体が本体部4に食い込むことになる。
In the above formula (3), σb is a yield strength against the depression (deformation) of the
図5に示すように、ボルト6によって本体部4に蓋部5が締結されることにより、シール部材8は、厚さh2(<h)まで圧縮されている。この例では、突起部74の全体が蓋部5に食い込むと共に突起部75の全体が本体部4に食い込んだ状態となることから、端面43と内面51との離間距離は、ワッシャ7Aから突起部74,75を除いた部分の厚さdに一致しており、「h2=d」の関係が成立している。
As shown in FIG. 5, the
ここで、上記式(1)又は上記式(3)の関係が成立しない場合等、突起部74が蓋部5に食い込まない場合、又は、突起部75が本体部4に食い込まない場合も考えられる。突起部74,75が蓋部5及び本体部4に食い込まない場合、端面43と内面51との離間距離は、突起部74,75を含むワッシャ7A全体の厚さ(d+d1+d2)となる。すなわち、突起部74,75が蓋部5及び本体部4に食い込むか否か(或いは、突起部74,75が蓋部5及び本体部4に食い込む程度)に応じて、端面43と内面51との離間距離は、dから(d+d1+d2)までの範囲で変動し得る。すなわち、圧縮後のシール部材8の厚さh2は、下記式(4)に示す範囲で変動し得る。
d≦h2≦d+d1+d2 …(4)
Here, when the relationship of the said Formula (1) or the said Formula (3) is not materialized, the case where the
d ≦ h2 ≦ d + d1 + d2 (4)
そこで、圧縮後のシール部材8の厚さh2の適正範囲は、ワッシャ7Aから突起部74,75を除いた部分の厚さdとワッシャ7Aの全体の厚さ(d+d1+d2)との間の範囲[d,d+d1+d2]を含むように調整されていることが好ましい。このような適正範囲の調整は、例えば、シール部材8の初期圧縮量等を調整することにより行われてもよいし、ワッシャ7Aの突起部74,75を除いた部分の厚さd、突起部74の最大厚さd1、及び突起部75の最大厚さd2等を調整することにより行われてもよい。
Therefore, an appropriate range of the thickness h2 of the
以上述べた電池パック1Aでは、電池パック1と同様に、筐体2を構成する部材(本体部4及び蓋部5)間の滑りを抑制できると共に、当該部材間に設けられるシール部材8の圧縮量(h−h2)を容易に調整できる。
In the battery pack 1 </ b> A described above, similarly to the battery pack 1, it is possible to suppress slipping between members (the
具体的には、ワッシャ7Aの面71に設けられた突起部74により、蓋部5に対するワッシャ7Aの位置ずれが抑制されると共に、ワッシャ7Aの面72に設けられた突起部75により、本体部4に対するワッシャ7Aの位置ずれが抑制される。特に本実施形態では、筐体2の変形に対する耐力(σb)、ボルト6の軸方向Xからワッシャ7Aを見た場合の複数の突起部74,75の投影面積(S1cosθ1及びS2cosθ2)、及びボルト6の締結力(F)は、突起部74,75が蓋部5及び本体部4に食い込むように調整されている。すなわち、上記式(1),(3)の関係が成立するように調整されている。その結果、図5に示すように、突起部74が蓋部5に食い込むと共に突起部75が本体部4に食い込むことにより、蓋部5及び本体部4に対するワッシャ7Aの位置ずれが、より確実に抑制される。以上のように、ワッシャ7Aに対する本体部4及び蓋部5の位置ずれが抑制される結果、筐体2を構成する部材(本体部4及び蓋部5)間の滑りを効果的に抑制できる。
Specifically, the
また、圧縮された状態のシール部材8の厚さh2の適正範囲は、上記範囲[d,d+d1+d2]を含むように調整されている。これにより、突起部74,75が蓋部5及び本体部4に食い込むか否かによらずに、圧縮後のシール部材8の厚さh2を常に適正範囲に収めることができる。その結果、突起部74,75が蓋部5及び本体部4に食い込むか否かといった筐体2の組み付け誤差を許容して、筐体2の気密性を確保することができる。
Further, the appropriate range of the thickness h2 of the
[第3実施形態]
図7及び図8を参照して、第3実施形態の電池パック1Bについて説明する。電池パック1Bは、シール部材8の代わりに、ワッシャ7Aと一体化されたシール部材9が用いられる点で、電池パック1Aと相違し、その他の構成については、電池パック1Aと同様である。図7は、電池パック1Bを示す分解斜視図である。図8は、電池パック1Bにおける本体部4と蓋部5との締結部分を示す拡大断面図である。ただし、図7においては、圧縮前の状態のシール部材9を図示している。
[Third Embodiment]
With reference to FIG.7 and FIG.8, the
図7に示すように、シール部材9は、シール部材8と同様の材料によって形成され、端面43に沿うように矩形環状に設けられている。圧縮前の状態のシール部材9の厚さhは、ワッシャ7Aの厚さ(d+d1+d2)よりも大きくされている。シール部材9の四隅(隅部)と隣接する隅部同士の4つの中間位置とには、端面43に設けられた8つのボルト孔44に対応するように、8つの挿通孔9aが設けられている。各挿通孔9aの孔径は、ワッシャ7Aの外形に合った大きさとされており、各挿通孔9aの内側には、ワッシャ7Aが配置されている。ワッシャ7Aは、例えばワッシャ7Aの側面が挿通孔9aの内壁に接着されることにより、挿通孔9a内に配置されている。この例では、ワッシャ7Aは、ワッシャ7Aの面72がシール部材9の本体部4側の面と同一平面上に位置するように、挿通孔9a内に配置されている。
As shown in FIG. 7, the
電池パック1Bでは、上述のように各挿通孔9a内にワッシャ7Aが組み込まれたシール部材9を本体部4と蓋部5との間に挟み込んだ状態で、蓋部5が本体部4にボルトで締結される。これにより、図8に示すように、シール部材9は、本体部4と蓋部5とによって圧縮された状態となる。この例では、シール部材9は、厚さh3(<h)まで圧縮されている。また、上述した電池パック1Aと同様に、ワッシャ7Aの面71に設けられた突起部74が蓋部5に食い込むと共に、ワッシャ7Aの面72に設けられた突起部75が本体部4に食い込んでいる。従って、端面43と内面51との離間距離は、ワッシャ7Aから突起部74,75を除いた部分の厚さdに一致しており、「h3=d」の関係が成立している。
In the
なお、ワッシャ7Aの面71に設けられた突起部74が蓋部5に食い込むと共に、ワッシャ7Aの面72に設けられた突起部75が本体部4に食い込むための条件は、上述した通り、上記式(1),(3)の関係が成立することである。また、突起部74,75が蓋部5及び本体部4に食い込むか否かによらずに、圧縮後のシール部材9の厚さを適正範囲に収めるための条件は、上述した電池パック1Aと同様に、シール部材9の厚さh3の適正範囲が範囲[d,d+d1+d2]を含むように調整されていることである。
The conditions for the
以上述べた電池パック1Bでは、電池パック1,1Aと同様に、筐体2を構成する部材(本体部4及び蓋部5)間の滑りを抑制できると共に、当該部材間に設けられるシール部材9の圧縮量(h−h3)を容易に調整できる。さらに、電池パック1Bでは、複数(この例では8つ)のワッシャ7Aがシール部材9と一体化されることにより、部品点数を削減できると共に、本体部4と蓋部5との間へのシール部材9及びワッシャ7Aの配置を容易に行うことができる。
In the
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではない。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above.
例えば、電池パック1におけるワッシャ7の向きを入れ替えてもよい。具体的には、ワッシャ7の面72を蓋部5の内面51に対向させると共に、ワッシャ7の面71を本体部4の端面43に対向させてもよい。そして、面72を蓋部5の内面51に固定するとともに、面71に設けられた突起部74を本体部4に食い込ませる構成としてもよい。
For example, the direction of the
また、電池パック1Bにおいて、シール部材9と一体化されるワッシャとしては、ワッシャ7Aではなくワッシャ7が用いられてもよい。
Further, in the
また、突起部74,75の形状及び個数は、上記実施形態の例に限られない。ただし、突起部74,75を上記実施形態のように筐体2(本体部4又は蓋部5)側に向かって先細りとなる形状(上記実施形態では一例として、側面視において直角三角形状)にすることで、突起部74,75が筐体2に食い込み易くなるという利点がある。
Further, the shape and the number of the
また、各実施形態において、本体部4と蓋部5との間に配置される環状部材は、ワッシャに限られず、金属カラー等のワッシャ以外の環状部材が用いられてもよい。また、環状部材の形状は、円環状に限られず、例えば矩形環状であってもよい。また、上記実施形態では、ワッシャにおいて突起部が設けられていない面が溶着等により筐体(本体部又は蓋部)に固定される例を示したが、突起部が設けられていない面を筐体に固定する代わりに、当該面に対して防滑加工がされていてもよい。例えば、突起部が設けられていない面が摩擦係数の高い材質でコーティングされたワッシャであれば、当該面が筐体に固定されていなくても、筐体に対するワッシャの位置ずれを抑制できる。その結果、ワッシャを挟んだ本体部及び蓋部間の滑りを抑制できる。また、両面に対して防滑加工がされ、いずれの面にも突起部が設けられていないワッシャが、環状部材として用いられてもよい。このような場合でも、筐体に対するワッシャの位置ずれを抑制でき、ワッシャを挟んだ本体部及び蓋部間の滑りを抑制できる。
Moreover, in each embodiment, the annular member arrange | positioned between the main-
1,1A,1B…電池パック、2…筐体、3…電池モジュール、4…本体部(第1部材)、5…蓋部(第2部材)、6…ボルト、7,7A…ワッシャ(環状部材)、8,9…シール部材、44…ボルト孔、53…挿通孔、71…面(第1面)、72…面(第2面)、73…挿通孔、74…突起部、X…軸方向。
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記筐体を構成する第1部材及び第2部材と、
前記第1部材と前記第2部材とを締結するボルトと、
前記ボルトが挿通される環状部材と、
前記第1部材と前記第2部材との間に配置されるシール部材と、
を備え、
前記第1部材と前記第2部材とは、前記環状部材を挟んだ状態で前記ボルトにより締結されており、
前記シール部材は、前記環状部材により規定される前記第1部材と前記第2部材との離間距離に応じて、前記第1部材と前記第2部材とにより圧縮されている、
電池パック。 A battery pack containing one or more battery modules in a housing,
A first member and a second member constituting the housing;
A bolt for fastening the first member and the second member;
An annular member through which the bolt is inserted;
A seal member disposed between the first member and the second member;
With
The first member and the second member are fastened by the bolt in a state of sandwiching the annular member,
The seal member is compressed by the first member and the second member according to a separation distance between the first member and the second member defined by the annular member.
Battery pack.
前記第2部材は、前記開口を塞ぐように前記本体部に対して固定される板状の蓋部であり、
前記第2部材には、少なくとも一つの前記電池モジュールが取り付けられている、
請求項1に記載の電池パック。 The first member is a box-shaped main body provided with an opening,
The second member is a plate-like lid portion fixed to the main body portion so as to close the opening,
At least one of the battery modules is attached to the second member.
The battery pack according to claim 1.
前記第1面及び前記第2面の一方は、前記第1部材及び前記第2部材の一方に固定されており、
前記第1面及び前記第2面の他方には、前記第1部材及び前記第2部材の他方に向けて突出する突起部が設けられている、
請求項1又は2に記載の電池パック。 The annular member has a first surface facing the first member, and a second surface facing the second member;
One of the first surface and the second surface is fixed to one of the first member and the second member;
The other of the first surface and the second surface is provided with a protrusion that protrudes toward the other of the first member and the second member.
The battery pack according to claim 1 or 2.
前記第1面には、前記第1部材に向けて突出する突起部が設けられており、
前記第2面には、前記第2部材に向けて突出する突起部が設けられている、
請求項1又は2に記載の電池パック。 The annular member has a first surface facing the first member, and a second surface facing the second member;
The first surface is provided with a protrusion that protrudes toward the first member,
The second surface is provided with a protrusion that protrudes toward the second member.
The battery pack according to claim 1 or 2.
請求項3又は4に記載の電池パック。 An appropriate range of the thickness of the seal member in the axial direction of the bolt in the compressed state is the thickness in the axial direction of the portion excluding the protrusion from the annular member and the thickness in the axial direction of the annular member. Adjusted to include the range between,
The battery pack according to claim 3 or 4.
請求項3〜5のいずれか一項に記載の電池パック。 The resistance to deformation of the housing, the projected area of the projection when the annular member is viewed from the axial direction of the bolt, and the fastening force of the bolt are adjusted so that the projection bites into the housing. ing,
The battery pack according to any one of claims 3 to 5.
請求項1〜6のいずれか一項に記載の電池パック。 The annular member is integrated with the seal member;
The battery pack according to any one of claims 1 to 6.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016113535A JP2017220344A (en) | 2016-06-07 | 2016-06-07 | Battery pack |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016113535A JP2017220344A (en) | 2016-06-07 | 2016-06-07 | Battery pack |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017220344A true JP2017220344A (en) | 2017-12-14 |
Family
ID=60656277
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016113535A Pending JP2017220344A (en) | 2016-06-07 | 2016-06-07 | Battery pack |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2017220344A (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108110181A (en) * | 2017-12-28 | 2018-06-01 | 江苏双登富朗特新能源有限公司 | The lithium ionic cell module that can be monitored |
CN111430624A (en) * | 2020-04-21 | 2020-07-17 | 福建飞毛腿动力科技有限公司 | Battery module structure and assembly method |
JP2022530355A (en) * | 2019-12-02 | 2022-06-29 | エルジー エナジー ソリューション リミテッド | Battery pack and devices containing it |
CN116960560A (en) * | 2023-09-19 | 2023-10-27 | 中宏科创新能源科技(浙江)有限公司 | Battery clamping device, mounting method, dismounting method and adjusting method thereof |
WO2024029562A1 (en) * | 2022-08-04 | 2024-02-08 | 株式会社Aescジャパン | Battery pack |
-
2016
- 2016-06-07 JP JP2016113535A patent/JP2017220344A/en active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108110181A (en) * | 2017-12-28 | 2018-06-01 | 江苏双登富朗特新能源有限公司 | The lithium ionic cell module that can be monitored |
JP2022530355A (en) * | 2019-12-02 | 2022-06-29 | エルジー エナジー ソリューション リミテッド | Battery pack and devices containing it |
CN111430624A (en) * | 2020-04-21 | 2020-07-17 | 福建飞毛腿动力科技有限公司 | Battery module structure and assembly method |
CN111430624B (en) * | 2020-04-21 | 2024-01-12 | 福建飞毛腿动力科技有限公司 | Battery module structure and assembly method |
WO2024029562A1 (en) * | 2022-08-04 | 2024-02-08 | 株式会社Aescジャパン | Battery pack |
CN116960560A (en) * | 2023-09-19 | 2023-10-27 | 中宏科创新能源科技(浙江)有限公司 | Battery clamping device, mounting method, dismounting method and adjusting method thereof |
CN116960560B (en) * | 2023-09-19 | 2024-01-05 | 中宏科创新能源科技(浙江)有限公司 | Battery clamping device, mounting method, dismounting method and adjusting method thereof |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2017220344A (en) | Battery pack | |
JP6258272B2 (en) | Battery module | |
KR102257681B1 (en) | Battery module | |
JP2017195018A (en) | Battery pack | |
US20120009008A1 (en) | Combined structural member | |
JP4992208B2 (en) | Fuel cell mounting structure | |
WO2016129473A1 (en) | Battery pack | |
JP6870630B2 (en) | Fuel cell stack | |
JP2016012408A (en) | Manufacturing method of fuel battery | |
US20240141924A1 (en) | Assembly comprising fluid control units for a motor vehicle | |
JP6794709B2 (en) | Battery module | |
KR101802624B1 (en) | Fuel cell stack | |
US20170204960A1 (en) | Transmission case | |
JP2017168300A (en) | Battery pack | |
US9521762B2 (en) | Attachment structure | |
JP6759571B2 (en) | Battery pack | |
JP6844360B2 (en) | Battery module | |
JP2017188375A (en) | Battery pack | |
WO2017169443A1 (en) | Battery pack | |
US20220397178A1 (en) | Vibration-damping device | |
JP2017188207A (en) | Battery pack | |
JP2013041845A (en) | Protective structure of fuel cell | |
JP6801208B2 (en) | Battery module | |
JP2014129834A (en) | Vibration isolation connecting rod | |
JP6844361B2 (en) | Battery module |