JP2019075246A - バッテリモジュール - Google Patents
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Abstract
Description
第1方向に複数のセルを積層して構成され、前記第1方向において一端側の面である第1面、前記第1方向において他端側の面である第2面、前記第1方向に直交する方向である第2方向において一端側の面である第3面、前記第2方向において他端側の面である第4面、前記第1方向及び前記第2方向に直交する第3方向において一端側の面である第5面、前記第3方向において他端側の面である第6面を有するセル積層体と、
該セル積層体の前記第1面及び前記第2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一対の連結フレームと、を備えるバッテリモジュールであって、
前記エンドプレートは、前記第3方向に延びる複数の柱部と、前記第2方向に延びる複数の梁部と、該柱部と該梁部とによって形成された肉抜部と、を有し、
前記エンドプレートは、前記第1方向の幅が一様であって、
複数の前記梁部のうち少なくとも1つの梁部は、前記第2方向における中央部の前記第3方向の幅が、前記第2方向における両端部の前記第3方向の幅よりも大きい。
図1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、セル積層体2の左面及び右面に配置され、一対のエンドプレート3を連結する連結フレーム4と、セル積層体2の下面に配置されるベースプレート5と、を備える。
図1及び図2に示すように、セル積層体2は、複数のセル21と複数の第1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、それぞれ第2絶縁部材23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の下面には、第3絶縁部材24を介した絶縁状態でベースプレート5が配置される。また、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連結フレーム4が配置される。セル積層体2の上面には、左端部及び右端部に一対の第4絶縁部材25が配置される。
図1〜図4に示すように、一対のエンドプレート3は、それぞれ第2絶縁部材23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。
図1〜図4に示すように、連結フレーム4は、金属板材をプレス加工して形成されており、セル積層体2の左面又は右面に沿う連結フレーム本体41と、連結フレーム本体41の前端から前側のエンドプレート3(セル積層体2)の前面に回り込む前フランジ部42Fと、連結フレーム本体41の後端から後側のエンドプレート3(セル積層体2)の後面に回り込む後フランジ部42Rと、連結フレーム本体41の上端からセル積層体2の上面に回り込む上フランジ部43と、連結フレーム本体41の下端からベースプレート5(セル積層体2)の下面に回り込む下フランジ部44と、を備える。
図1〜図3に示すように、ベースプレート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及びエンドプレート3の下面に沿って延びるベースプレート本体51と、バッテリモジュール1を支持するモジュール支持構造体(図示せず)に固定される複数の固定部52と、左右方向においてベースプレート本体51の両端部から上方に突出し、且つ前後方向に沿って延びるガイド部53と、ベースプレート本体51の下面左右中央部に凹設される温調デバイス収容部54と、エンドプレート3の突出部36を収容する溝部55と、ボルトB2を介して下フランジ部44の被留部44aが留められる複数の留部56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1について、図5を参照して説明する。ただし、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で、第1実施形態の説明を援用する。
前述した実施形態からは、少なくとも以下の態様が抽出される。なお、括弧内には、上記した実施形態において対応する構成要素等を示しているが、これに限定されるものではない。
該セル積層体の前記第1面及び前記第2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一対の連結フレーム(例えば、後述の実施形態の連結フレーム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、
前記エンドプレートは、前記第3方向に延びる複数の柱部(例えば、後述の実施形態の柱部32)と、前記第2方向に延びる複数の梁部(例えば、後述の実施形態の梁部33)と、該柱部と該梁部とによって形成された肉抜部(例えば、後述の実施形態の肉抜部34)と、を有し、
前記エンドプレートは、前記第1方向の幅が一様であって、
複数の前記梁部のうち少なくとも1つの梁部は、前記第2方向における中央部の前記第3方向の幅(例えば、後述の実施形態の幅W1、W4)が、前記第2方向における両端部の前記第3方向の幅(例えば、後述の実施形態の幅W2、W3、W5、W6)よりも大きい。
前記少なくとも1つの梁部は、前記第1方向及び前記第2方向に平行な一対の平行面(例えば、後述の実施形態の平行面33a、33b、33c)を有し、
該一対の平行面に、前記セル積層体の外部接続端子(例えば、後述の実施形態の外部接続端子26)が固定されている。
前記一対の連結フレームは、それぞれ連結フレーム本体(例えば、後述の実施形態の連結フレーム本体41)と、前記連結フレーム本体から前記セル積層体の前記第1面及び前記第2面に回り込む一対の回込部(例えば、後述の実施形態の前フランジ部42F、後フランジ部42R)と、を有し、
前記エンドプレートは、前記第1方向から見て矩形形状を有し、
前記エンドプレートの四隅には、所定の曲率を有するR部(例えば、後述の実施形態のR部31)が設けられ、
前記回込部の前記第3方向における両端部は、前記R部と前記第3方向でオーバーラップする。
前記回込部の前記第3方向の長さ(例えば、後述の実施形態の長さL1)は、前記エンドプレートの前記第3方向の長さ(例えば、後述の実施形態の長さL2)よりも短い。
前記バッテリモジュールは、前記セル積層体の前記第6面に配置されるベースプレート(例えば、後述の実施形態のベースプレート5)を備え、
前記エンドプレートには、前記ベースプレートと対向する対向面に突出部(例えば、後述の実施形態の突出部36)が設けられ、
前記ベースプレートには、前記突出部を収容し、前記第1方向に延びる溝部(例えば、後述の実施形態の溝部55)が設けられている。
前記バッテリモジュールは、前記セル積層体の前記第6面に配置されるベースプレート(例えば、後述の実施形態のベースプレート5)を備え、
前記エンドプレートには、該ベースプレートと対向する梁部が、前記第1方向及び前記第2方向に平行な一対の平行面(例えば、後述の実施形態の平行面33a)を有し、
前記ベースプレートと該梁部の前記平行面とが締結部材(例えば、後述の実施形態のリベットR2)によって結合されている、バッテリモジュール。
前記エンドプレートは、押出成型品である。
前記エンドプレートは、アルミ製の押出成型品である。
2 セル積層体
21 セル
26 外部接続端子
3 エンドプレート
31 R部
32 柱部
33 梁部
33a,33b,33c 平行面
34 肉抜部
36 突出部
4 連結フレーム
41 連結フレーム本体
42F 前フランジ部(回込部)
42R 後フランジ部(回込部)
5 ベースプレート
55 溝部
R2 リベット(締結部材)
Claims (8)
- 第1方向に複数のセルを積層して構成され、前記第1方向において一端側の面である第1面、前記第1方向において他端側の面である第2面、前記第1方向に直交する方向である第2方向において一端側の面である第3面、前記第2方向において他端側の面である第4面、前記第1方向及び前記第2方向に直交する第3方向において一端側の面である第5面、前記第3方向において他端側の面である第6面を有するセル積層体と、
該セル積層体の前記第1面及び前記第2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一対の連結フレームと、を備えるバッテリモジュールであって、
前記エンドプレートは、前記第3方向に延びる複数の柱部と、前記第2方向に延びる複数の梁部と、該柱部と該梁部とによって形成された肉抜部と、を有し、
前記エンドプレートは、前記第1方向の幅が一様であって、
複数の前記梁部のうち少なくとも1つの梁部は、
前記第2方向における中央部の前記第3方向の幅が、前記第2方向における両端部の前記第3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、
前記少なくとも1つの梁部は、前記第1方向及び前記第2方向に平行な一対の平行面を有し、
該一対の平行面に、前記セル積層体の外部接続端子が固定されている、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、
前記一対の連結フレームは、それぞれ連結フレーム本体と、前記連結フレーム本体から前記セル積層体の前記第1面及び前記第2面に回り込む一対の回込部と、を有し、
前記エンドプレートは、前記第1方向から見て矩形形状を有し、
前記エンドプレートの四隅には、所定の曲率を有するR部が設けられ、
前記回込部の前記第3方向における両端部は、前記R部と前記第3方向でオーバーラップする、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、
前記回込部の前記第3方向の長さは、前記エンドプレートの前記第3方向の長さよりも短い、バッテリモジュール。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載のバッテリモジュールであって、
前記バッテリモジュールは、前記セル積層体の前記第6面に配置されるベースプレートを備え、
前記エンドプレートには、前記ベースプレートと対向する対向面に突出部が設けられ、
前記ベースプレートには、前記突出部を収容し、前記第1方向に延びる溝部が設けられている、バッテリモジュール。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載のバッテリモジュールであって、
前記バッテリモジュールは、前記セル積層体の前記第6面に配置されるベースプレートを備え、
前記エンドプレートには、該ベースプレートと対向する梁部が、前記第1方向及び前記第2方向に平行な一対の平行面を有し、
前記ベースプレートと該梁部の前記平行面とが締結部材によって結合されている、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、
前記エンドプレートは、押出成型品である、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、
前記エンドプレートは、アルミ製の押出成型品である、バッテリモジュール。
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