JP2019009085A - バッテリモジュール - Google Patents
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Abstract
【解決手段】セル積層体2と、該セル積層体2の前面及び後面に配置される一対のエンドプレート3と、該一対のエンドプレート3を連結する締結フレーム4と、を備えるバッテリモジュール1であって、締結フレーム4は、セル積層体2の右面及び左面に配置される一対のサイドフレーム5を備え、一対のサイドフレーム5は、それぞれサイドフレーム本体51と、サイドフレーム本体51からセル積層体2の前面及び後面に回り込む前回込部52F及び後回込部52Rと、を有し、前回込部52F及び後回込部52Rの前後方向の幅W3、W4は、サイドフレーム本体51の左右方向の幅W5よりも大きい。
【選択図】図4
Description
前後方向に複数のセル(例えば、後述の実施形態のセル21)を積層して構成され、前面、後面、左面、右面、上面、及び下面を有するセル積層体(例えば、後述の実施形態のセル積層体2)と、
該セル積層体の前記前面及び前記後面に配置される一対のエンドプレート(例えば、後述の実施形態のエンドプレート3)と、
該一対のエンドプレートを連結する締結フレーム(例えば、後述の実施形態の締結フレーム4)と、を備えるバッテリモジュール(例えば、後述の実施形態のバッテリモジュール1)であって、
前記締結フレームは、前記セル積層体の前記右面及び前記左面に配置される一対のサイドフレーム(例えば、後述の実施形態のサイドフレーム5)を備え、
前記一対のサイドフレームは、それぞれサイドフレーム本体(例えば、後述の実施形態のサイドフレーム本体51)と、前記サイドフレーム本体から前記セル積層体の前記前面及び前記後面に回り込む前回込部(例えば、後述の実施形態の前回込部52F)及び後回込部(例えば、後述の実施形態の後回込部52R)と、を有し、
前記前回込部及び前記後回込部の前後方向の幅(例えば、後述の実施形態の幅W3、W4)は、前記サイドフレーム本体の左右方向の幅(例えば、後述の実施形態の幅W5)よりも大きい。
請求項1に記載のバッテリモジュールであって、
前記前回込部及び前記後回込部は、それぞれ前記エンドプレートに固定される前固定部(例えば、後述の実施形態の前固定部53F)及び後固定部(例えば、後述の実施形態の後固定部53R)と、前記サイドフレーム本体と前記前固定部及び前記後固定部とを連結する前連結部(例えば、後述の実施形態の前連結部54F)及び後連結部(例えば、後述の実施形態の後連結部54R)と、を有し、
前記前連結部及び前記後連結部の前後方向の幅(例えば、後述の実施形態の幅W3)は、前記前固定部及び前記後固定部の前後方向の幅(例えば、後述の実施形態の幅W4)よりも大きい。
請求項1又は2に記載のバッテリモジュールであって、
前記一対のサイドフレームは、左右方向及び上下方向に延設された橋渡部(例えば、後述の実施形態の橋渡部55)により、前記サイドフレーム本体同士が連結されている。
請求項3に記載のバッテリモジュールであって、
前記一対のサイドフレームは、複数の前記橋渡部により連結されており、
隣り合う前記橋渡部の間隔(例えば、後述の実施形態の間隔W6)は、前記セルの前後方向の幅(例えば、後述の実施形態の幅W7)よりも大きい。
請求項3又は4に記載のバッテリモジュールであって、
前記橋渡部の前後方向の幅(例えば、後述の実施形態の幅W8)は、前記前回込部及び前記後回込部の前後方向の幅(例えば、後述の実施形態の幅W3、W4)よりも小さい。
請求項3〜5のいずれか1項に記載のバッテリモジュールであって、
前記橋渡部は、前記サイドフレーム本体と一体に形成されている。
請求項1〜6のいずれか1項に記載のバッテリモジュールであって、
前記セル積層体は、外部接続用端子(例えば、後述の実施形態の外部接続用端子23)を備え、
該外部接続用端子は、前記エンドプレートに固定される。
請求項1〜7のいずれか1項に記載のバッテリモジュールであって、
前記一対のサイドフレームには、隣接する前記セルの間を上下方向に延びる突起部(例えば、後述の実施形態の突起部51a)が設けられている。
請求項2に記載のバッテリモジュールであって、
前記エンドプレートと前記前固定部及び前記後固定部とを締結する締結部材(例えば、後述の実施形態のボルトB1)の端面は、前記前連結部及び前記後連結部の最外面よりも前後方向において前記セル積層体側に位置する。
請求項9に記載のバッテリモジュールであって、
前記一対のエンドプレートは、それぞれ左右方向において中央エンドプレート部(例えば、後述の実施形態の中央エンドプレート部31)を挟んで左エンドプレート部(例えば、後述の実施形態の左エンドプレート部32L)及び右エンドプレート部(例えば、後述の実施形態の右エンドプレート部32R)を有し、
前記中央エンドプレート部の前記前後方向の幅(例えば、後述の実施形態の幅W1)は、前記左エンドプレート部及び前記右エンドプレート部の前記前後方向の幅(例えば、後述の実施形態の幅W2)よりも大きく、
前記前回込部及び前記後回込部の最外面は、前記中央エンドプレート部の最外面よりも前後方向において前記セル積層体側に位置する。
また、サイドフレーム本体の厚さを、前回込部及び後回込部の厚さよりも薄くすることで、バッテリモジュールを小型化、軽量化できる。
また、前回込部及び後回込部の最外面は、中央エンドプレート部の最外面よりも前後方向においてセル積層体側に位置するので、前回込部及び後回込部の張り出しを回避するとともに、前回込部及び後回込部をエンドプレートの中央エンドプレート部によって保護できる。
図1〜図4に示すように、本発明の第1実施形態に係るバッテリモジュール1は、前後方向に複数のセル21を積層して構成され、前面、後面、左面、右面、上面、及び下面を有するセル積層体2と、セル積層体2の前面及び後面に配置される一対のエンドプレート3と、一対のエンドプレート3を連結する締結フレーム4と、を備え、該締結フレーム4は、セル積層体2の左面及び右面に配置される一対のサイドフレーム5と、を備える。
セル積層体2は、複数のセル21と複数の絶縁部材22を前後方向に交互に積層して構成される。セル積層体2の前面及び後面には、絶縁部材22を介した絶縁状態で一対のエンドプレート3が配置され、セル積層体2の左面及び右面には、それぞれ僅かな隙間を介した絶縁状態で一対のサイドフレーム5が配置される。
一対のエンドプレート3は、それぞれ絶縁部材22を介してセル積層体2の前面及び後面に当接し、セル積層体2のセル積層方向の荷重(以下、適宜セル厚拘束反力ともいう。)を受け止める。セル積層体2のセル積層方向の荷重は、主に温度変化や経年劣化によるセル21の膨張に起因するものであり、上述したように、セル21の前面及び後面では、その左右方向中央部及び上下方向中央部が膨張しやすいため、エンドプレート3の左右方向中央部及び上下方向中央部に大きな荷重が入力される。
一対のサイドフレーム5は、アルミ押出材を用いて形成されており、セル積層体2の左面又は右面に沿うサイドフレーム本体51と、サイドフレーム本体51の前端及び後端から前側のエンドプレート3の前面及び後側のエンドプレート3の後面に回り込む前回込部52F及び後回込部52Rと、を備える。また、前回込部52F及び後回込部52Rは、それぞれエンドプレート3に固定される前固定部53F及び後固定部53Rと、サイドフレーム本体51と前固定部53F及び後固定部53Rとを連結する前連結部54F及び後連結部54Rと、を備える。
つぎに、本発明の第2実施形態に係るバッテリモジュールについて、図5及び図6を参照して説明する。ただし、第1実施形態との相違点のみを説明し、第1実施形態と共通の構成については、第1実施形態と同じ符号を用いることにより、第1実施形態の説明を援用する。
図6に示すように、第3実施形態に係るバッテリモジュール1Cは、サイドフレーム5Cのサイドフレーム本体51Cが、隣接するセル21の間を上下方向に延びる複数の突起部51aを備える点が第1実施形態と相違している。例えば、突起部51aは、図6に示すように、隣接するセル21の角部形状に沿う形状を有し、セル21と前後方向において係合している。このような第3実施形態のバッテリモジュール1Cによれば、サイドフレーム5Cのサイドフレーム本体51Cに設けられる複数の突起部51aにより、セル21の前後方向の振動を抑制できる。
2 セル積層体
21 セル
23 外部接続用端子
3 エンドプレート
31 中央エンドプレート部
32L 左エンドプレート部
32R 右エンドプレート部
4 締結フレーム
5 サイドフレーム
51、51B、51C サイドフレーム本体
51a 突起部
52F 前回込部
52R 後回込部
53F 前固定部
53R 後固定部
54F 前連結部
54R 後連結部
55 橋渡部
B1 ボルト(締結部材)
Claims (10)
- 前後方向に複数のセルを積層して構成され、前面、後面、左面、右面、上面、及び下面を有するセル積層体と、
該セル積層体の前記前面及び前記後面に配置される一対のエンドプレートと、
該一対のエンドプレートを連結する締結フレームと、を備えるバッテリモジュールであって、
前記締結フレームは、前記セル積層体の前記右面及び前記左面に配置される一対のサイドフレームを備え、
前記一対のサイドフレームは、それぞれサイドフレーム本体と、前記サイドフレーム本体から前記セル積層体の前記前面及び前記後面に回り込む前回込部及び後回込部と、を有し、
前記前回込部及び前記後回込部の前後方向の幅は、前記サイドフレーム本体の左右方向の幅よりも大きい、バッテリモジュール。 - 請求項1に記載のバッテリモジュールであって、
前記前回込部及び前記後回込部は、それぞれ前記エンドプレートに固定される前固定部及び後固定部と、前記サイドフレーム本体と前記前固定部及び前記後固定部とを連結する前連結部及び後連結部と、を有し、
前記前連結部及び前記後連結部の前後方向の幅は、前記前固定部及び前記後固定部の前後方向の幅よりも大きい、バッテリモジュール。 - 請求項1又は2に記載のバッテリモジュールであって、
前記一対のサイドフレームは、左右方向及び上下方向に延設された橋渡部により、前記サイドフレーム本体同士が連結されている、バッテリモジュール。 - 請求項3に記載のバッテリモジュールであって、
前記一対のサイドフレームは、複数の前記橋渡部により連結されており、
隣り合う前記橋渡部の間隔は、前記セルの前後方向の幅よりも大きい、バッテリモジュール。 - 請求項3又は4に記載のバッテリモジュールであって、
前記橋渡部の前後方向の幅は、前記前回込部及び前記後回込部の前後方向の幅よりも小さい、バッテリモジュール。 - 請求項3〜5のいずれか1項に記載のバッテリモジュールであって、
前記橋渡部は、前記サイドフレーム本体と一体に形成されている、バッテリモジュール。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載のバッテリモジュールであって、
前記セル積層体は、外部接続用端子を備え、
該外部接続用端子は、前記エンドプレートに固定される、バッテリモジュール。 - 請求項1〜7のいずれか1項に記載のバッテリモジュールであって、
前記一対のサイドフレームには、隣接する前記セルの間を上下方向に延びる突起部が設けられている、バッテリモジュール。 - 請求項2に記載のバッテリモジュールであって、
前記エンドプレートと前記前固定部及び前記後固定部とを締結する締結部材の端面は、前記前連結部及び前記後連結部の最外面よりも前後方向において前記セル積層体側に位置する、バッテリモジュール。 - 請求項9に記載のバッテリモジュールであって、
前記一対のエンドプレートは、それぞれ左右方向において中央エンドプレート部を挟んで左エンドプレート部及び右エンドプレート部を有し、
前記中央エンドプレート部の前記前後方向の幅は、前記左エンドプレート部及び前記右エンドプレート部の前記前後方向の幅よりも大きく、
前記前回込部及び前記後回込部の最外面は、前記中央エンドプレート部の最外面よりも前後方向において前記セル積層体側に位置する、バッテリモジュール。
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