JP2020187853A - Power storage device - Google Patents

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Abstract

To provide a power storage device that can ensure rigidity.SOLUTION: A power storage device 5 includes a housing 2, an intermediate plate 22, a plurality of storage cells 20 arranged in the housing 2 together with the intermediate plate 22 and stacked in a predetermined direction, and a beam member 23 provided so as to penetrate the intermediate plate 22 in the direction intersecting the predetermined direction.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本開示は、蓄電装置に関する。 The present disclosure relates to a power storage device.

特開２０１３−０５５０７０号公報（特許文献１）に開示されているように、積層する角型電池を固定部品で固定している組電池が知られている。この固定部品は、積層している角型電池の両端面に配置される一対のエンドプレートと、このエンドプレートに、先端の折曲部を連結して積層状態の角型電池を圧縮状態に固定してなる金属バンドとからなる。 As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-05507 (Patent Document 1), an assembled battery in which stacked square batteries are fixed by fixed parts is known. This fixing component consists of a pair of end plates arranged on both end faces of the stacked square batteries, and a bent portion at the tip is connected to the end plates to fix the stacked square batteries in a compressed state. It consists of a metal band.

特開２０１３−０５５０７０号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2013-05507

特許文献１においては、積層された角型電池を積層方向における両側から一対のエンドプレートで締結することによって１つの組電池を構成し、このような組電池の２つを積層方向に連結している。２つの組電池間にはエンドプレートが２重に存在している。２つの組電池間のエンドプレートを１枚にすることが考えられる。しかしながら、単にプレートを減らした場合には、組電池の剛性が低くなることが考えられる。 In Patent Document 1, one assembled battery is formed by fastening laminated square batteries from both sides in the laminated direction with a pair of end plates, and two such assembled batteries are connected in the laminated direction. There is. There are double end plates between the two assembled batteries. It is conceivable to use one end plate between the two assembled batteries. However, if the number of plates is simply reduced, it is conceivable that the rigidity of the assembled battery will decrease.

本開示は、中間プレートを貫通するように設けられた梁部材によって、組電池の剛性および蓄電装置の剛性を担保することを目的とする。 An object of the present disclosure is to ensure the rigidity of the assembled battery and the rigidity of the power storage device by a beam member provided so as to penetrate the intermediate plate.

蓄電装置は、筐体と、中間プレートと、中間プレートとともに筐体内に配置され、中間プレートを挟み込むように所定方向に積層された複数の蓄電セルと、所定方向に対して交差する方向に中間プレートを貫通するように設けられた梁部材と、を備える。 The power storage device is arranged in the housing together with the housing, the intermediate plate, and the intermediate plate, and a plurality of storage cells stacked in a predetermined direction so as to sandwich the intermediate plate, and an intermediate plate in a direction intersecting the predetermined direction. It is provided with a beam member provided so as to penetrate the above.

上記蓄電装置においては、複数の蓄電セルが、中間プレートとともに筐体内に配置され、中間プレートを挟み込むように所定方向に積層されており、所定方向に対して交差する方向に中間プレートを貫通するように梁部材が設けられている。そのため、組電池間に介在する２枚のエンドプレートを１枚の中間プレートに置き換えた場合であっても、中間プレートを貫通するように設けられた梁部材が組電池の剛性を担保し、仮に筐体の外部から衝撃を受けたとしても梁部材の存在により組電池は保護されやすくなる。 In the above-mentioned power storage device, a plurality of power storage cells are arranged in a housing together with an intermediate plate, are stacked in a predetermined direction so as to sandwich the intermediate plate, and penetrate the intermediate plate in a direction intersecting the predetermined direction. A beam member is provided on the. Therefore, even when the two end plates interposed between the assembled batteries are replaced with one intermediate plate, the beam member provided so as to penetrate the intermediate plates secures the rigidity of the assembled batteries, and even if it is assumed. Even if an impact is received from the outside of the housing, the presence of the beam member makes it easier to protect the assembled battery.

本開示の蓄電装置によれば、組電池の剛性および蓄電装置の剛性を担保することが可能となる。 According to the power storage device of the present disclosure, it is possible to ensure the rigidity of the assembled battery and the rigidity of the power storage device.

車両１を示す図である。It is a figure which shows the vehicle 1. 蓄電装置５を示す上面図である。It is a top view which shows the power storage device 5. 図２の線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った蓄電装置５の断面図である。It is sectional drawing of the power storage device 5 along the line III-III of FIG. 比較例における蓄電装置を示す上面図である。It is a top view which shows the power storage device in the comparative example. 図４の線Ｖ−Ｖに沿った組電池の断面図である。It is sectional drawing of the assembled battery along the line VV of FIG. 変形例における蓄電装置を示す上面図である。It is a top view which shows the power storage device in the modification.

以下、本開示の実施の形態について、図を参照して詳細に説明する。以下に示す実施の形態の説明においては、同一のまたは共通する部分について図中同一の符号を付し、その説明は繰り返さない場合がある。 Hereinafter, embodiments of the present disclosure will be described in detail with reference to the drawings. In the description of the embodiments shown below, the same or common parts may be designated by the same reference numerals in the drawings, and the description may not be repeated.

（車両１）
図１は、車両１を示す図である。車両１は、車両本体３０、ＰＣＵ３（ＰＣＵ：Power Control Unit）、回転電機４、蓄電装置５、および、図示しないエンジン等を含む。車両本体３０内には、車室３２が形成されている。車両本体３０は、フロアパネル３３を含む。フロアパネル３３は車両１の底面を形成する金属製の板状部材である。車両本体３０のフロアパネル３３の下面には、蓄電装置５が搭載される。車両本体３０の側面には、蓋３４が設けられており、蓋３４を開けることで、充電インレット３５が外部に露出する。 (Vehicle 1)
FIG. 1 is a diagram showing a vehicle 1. The vehicle 1 includes a vehicle body 30, a PCU 3 (PCU: Power Control Unit), a rotary electric machine 4, a power storage device 5, an engine (not shown), and the like. A vehicle interior 32 is formed in the vehicle body 30. The vehicle body 30 includes a floor panel 33. The floor panel 33 is a metal plate-shaped member that forms the bottom surface of the vehicle 1. A power storage device 5 is mounted on the lower surface of the floor panel 33 of the vehicle body 30. A lid 34 is provided on the side surface of the vehicle body 30, and the charging inlet 35 is exposed to the outside by opening the lid 34.

蓄電装置５は、充放電可能な二次電池から構成される。蓄電装置５は電力をＰＣＵ３に供給し、ＰＣＵ３に供給された電力により回転電機４が駆動し、これにより車両１が走行する。回転電機４は主に発電機として機能し、回転電機４によって発電された電力はＰＣＵ３を通して蓄電装置５に供給される。 The power storage device 5 is composed of a rechargeable secondary battery. The power storage device 5 supplies electric power to the PCU 3, and the rotary electric machine 4 is driven by the electric power supplied to the PCU 3, whereby the vehicle 1 travels. The rotary electric machine 4 mainly functions as a generator, and the electric power generated by the rotary electric machine 4 is supplied to the power storage device 5 through the PCU 3.

本開示に係る蓄電装置５は、ハイブリッド車両のみならず、電気自動車や燃料電池車両にも適用することができる。ハイブリッド車両に適用される蓄電装置５は、シリーズ方式、パラレル方式およびシリーズ・パラレル方式のいずれにも適用することができる。蓄電装置５は、回転電機が２つ設けられたハイブリッド車両に限られず、回転電機が１つ設けられた、いわゆるワンモータハイブリッドにも適用することができる。 The power storage device 5 according to the present disclosure can be applied not only to hybrid vehicles but also to electric vehicles and fuel cell vehicles. The power storage device 5 applied to the hybrid vehicle can be applied to any of the series system, the parallel system and the series parallel system. The power storage device 5 is not limited to a hybrid vehicle provided with two rotary electric machines, but can also be applied to a so-called one-motor hybrid provided with one rotary electric machine.

（蓄電装置５）
図２は、蓄電装置５を示す上面図である。図３は、図２の線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った蓄電装置５の断面図である。説明上の便宜のため、側壁１２，１４および底板１５（後述する）は図３には図示していない。 (Power storage device 5)
FIG. 2 is a top view showing the power storage device 5. FIG. 3 is a cross-sectional view of the power storage device 5 along the lines III-III of FIG. For convenience of explanation, the side walls 12, 14 and the bottom plate 15 (described later) are not shown in FIG.

図２および図３に示すように、蓄電装置５は、筐体２、組電池２６、および梁部材２３を備える。筐体２は、側壁１１，１２，１３，１４および底板１５を含む。筐体２内には、組電池２６が配置される。組電池２６は、複数の蓄電セル２０、中間プレート２２、およびエンドプレート２１ａ，２１ｂを含む。 As shown in FIGS. 2 and 3, the power storage device 5 includes a housing 2, an assembled battery 26, and a beam member 23. The housing 2 includes side walls 11, 12, 13, 14 and a bottom plate 15. The assembled battery 26 is arranged in the housing 2. The assembled battery 26 includes a plurality of storage cells 20, an intermediate plate 22, and end plates 21a and 21b.

複数の蓄電セル２０は、中間プレート２２とともに筐体２内に配置され、中間プレート２２を挟み込むように所定方向に積層される。蓄電セル２０は、ニッケル水素電池およびリチウムイオン電池等の二次電池から構成され、角型形状を有している。蓄電セル２０は、液状の電解質を用いるものであってもよいし、固体状の電解質を用いるものであってもよい。 The plurality of storage cells 20 are arranged in the housing 2 together with the intermediate plate 22, and are laminated in a predetermined direction so as to sandwich the intermediate plate 22. The power storage cell 20 is composed of a secondary battery such as a nickel hydrogen battery and a lithium ion battery, and has a square shape. The storage cell 20 may use a liquid electrolyte or a solid electrolyte.

中間プレート２２は複数の蓄電セル２０間に配置されている。中間プレート２２は、絶縁性を有する部材、典型的には樹脂系の部材から構成される。筐体２内に複数の組電池２６が配置されてもよく（図２に示す場合では４つ）、この場合、複数の組電池２６における中間プレート２２の各々は、それぞれの組電池２６における複数の蓄電セル２０が積層される所定方向に対して交差する方向に、互いに位置合わせされるように配置されてもよい。 The intermediate plate 22 is arranged between the plurality of storage cells 20. The intermediate plate 22 is composed of an insulating member, typically a resin-based member. A plurality of assembled batteries 26 may be arranged in the housing 2 (four in the case shown in FIG. 2), and in this case, each of the intermediate plates 22 in the plurality of assembled batteries 26 is a plurality of each in the respective assembled batteries 26. The storage cells 20 may be arranged so as to be aligned with each other in a direction intersecting a predetermined direction in which the storage cells 20 are stacked.

梁部材２３は、複数の蓄電セル２０が積層される所定方向に対して交差する方向（ここでは直交する方向）に中間プレート２２を貫通するように設けられる。梁部材２３は、中間プレート２２に設けられた開口（不図示）を貫通する。梁部材２３は、中間プレート２２に締結されていてもよい。梁部材２３の両端は、中間プレート２２から露出していてもよい。 The beam member 23 is provided so as to penetrate the intermediate plate 22 in a direction intersecting (here, a direction orthogonal to each other) with respect to a predetermined direction in which the plurality of storage cells 20 are stacked. The beam member 23 penetrates an opening (not shown) provided in the intermediate plate 22. The beam member 23 may be fastened to the intermediate plate 22. Both ends of the beam member 23 may be exposed from the intermediate plate 22.

エンドプレート２１ａは、蓄電セル２０の所定方向の一端に設けられており、エンドプレート２１ｂは、蓄電セル２０の所定方向における他端に設けられている。拘束バンド（不図示）によって、エンドプレート２１ａとエンドプレート２１ｂとが接続され、蓄電セル２０は、エンドプレート２１ａとエンドプレート２１ｂとの間に拘束（押圧固定）されている。エンドプレート２１ａ，２１ｂは、底板１５に固定されていてもよい。中間プレート２２も、底板１５に固定されていてもよい。 The end plate 21a is provided at one end of the storage cell 20 in a predetermined direction, and the end plate 21b is provided at the other end of the storage cell 20 in a predetermined direction. The end plate 21a and the end plate 21b are connected by a restraint band (not shown), and the power storage cell 20 is restrained (pressed and fixed) between the end plate 21a and the end plate 21b. The end plates 21a and 21b may be fixed to the bottom plate 15. The intermediate plate 22 may also be fixed to the bottom plate 15.

実施の形態の構成によれば、複数の蓄電セル２０が積層される所定方向に対して交差する方向に中間プレート２２を貫通するように設けられた梁部材２３を備えていることによって、組電池２６の剛性および蓄電装置５の剛性を担保することができる。組電池２６と側壁１１，１２，１３，１４との間には、衝突時の変形防止などを考慮したスペースが設けられるが、組電池２６が高い剛性を有していることにより、このようなスペースを小さくでき、ひいては蓄電装置５の小型化も図れる。 According to the configuration of the embodiment, the assembled battery is provided with the beam member 23 provided so as to penetrate the intermediate plate 22 in the direction intersecting the predetermined direction in which the plurality of storage cells 20 are stacked. The rigidity of 26 and the rigidity of the power storage device 5 can be ensured. A space is provided between the assembled battery 26 and the side walls 11, 12, 13, and 14 in consideration of preventing deformation in the event of a collision, but this is because the assembled battery 26 has high rigidity. The space can be reduced, and the power storage device 5 can be downsized.

また、たとえば中国では、圧壊試験を行うことが規則により定められている。圧壊試験は、蓄電装置に衝撃を加えたときに、蓄電装置が圧壊しないかどうかを確認するための試験である。たとえば、車両１に対して、蓄電セル２０が積層される所定方向に対して交差する方向（梁部材２３が延在する方向）に衝撃が加えられた場合、梁部材２３が衝撃を受けることとなる。これにより、組電池２６に対する衝撃が低減されるため、組電池２６の圧壊を抑制することが可能となる。したがって、組電池２６の剛性、ひいては蓄電装置５の剛性を担保することができる。 Also, in China, for example, the regulations stipulate that a crush test should be conducted. The crushing test is a test for confirming whether or not the power storage device is crushed when an impact is applied to the power storage device. For example, when an impact is applied to the vehicle 1 in a direction intersecting a predetermined direction in which the storage cells 20 are stacked (a direction in which the beam member 23 extends), the beam member 23 is impacted. Become. As a result, the impact on the assembled battery 26 is reduced, so that the crushing of the assembled battery 26 can be suppressed. Therefore, the rigidity of the assembled battery 26 and the rigidity of the power storage device 5 can be ensured.

実施の形態の構成によれば、蓄電セル２０が中間プレート２２を挟み込むように積層されていることによって、組電池２６の耐振動性を担保することが可能となる。上述のように、中間プレート２２および中間プレート２２を貫通するように設けられた梁部材２３は、組電池２６の剛性を担保する。蓄電セル２０は、剛性に寄与する中間プレート２２を挟み込むように積層されているため、拘束荷重は、エンドプレート２１ａとエンドプレート２１ｂとの間に作用することとなる。そのため、組電池２６の両端に位置するエンドプレート２１ａ，２１ｂ間にわたって、組電池２６の耐振動性を担保することが可能となる。 According to the configuration of the embodiment, the storage cells 20 are laminated so as to sandwich the intermediate plate 22, so that the vibration resistance of the assembled battery 26 can be ensured. As described above, the intermediate plate 22 and the beam member 23 provided so as to penetrate the intermediate plate 22 ensure the rigidity of the assembled battery 26. Since the power storage cells 20 are laminated so as to sandwich the intermediate plate 22 that contributes to rigidity, the restraining load acts between the end plate 21a and the end plate 21b. Therefore, it is possible to ensure the vibration resistance of the assembled battery 26 between the end plates 21a and 21b located at both ends of the assembled battery 26.

図４および図５に示す蓄電装置５Ｚ（比較例）においては、組電池２６Ｘ，２６Ｙ間には、中間プレートは配置されない。蓄電装置５Ｚにおいては、中間プレートの代わりに、組電池２６Ｘ側のエンドプレート２１ｘ、梁部材２３Ｚ、および組電池２６Ｙ側のエンドプレート２１ｙが配置されている。このような蓄電装置５Ｚでは、上述したように、エンドプレート２１ｘ，２１ｙが２重になる。 In the power storage device 5Z (comparative example) shown in FIGS. 4 and 5, an intermediate plate is not arranged between the assembled batteries 26X and 26Y. In the power storage device 5Z, the end plate 21x on the assembled battery 26X side, the beam member 23Z, and the end plate 21y on the assembled battery 26Y side are arranged instead of the intermediate plate. In such a power storage device 5Z, as described above, the end plates 21x and 21y are duplicated.

実施の形態の構成によれば、図４および図５に示す比較例の蓄電装置５Ｚのエンドプレート２１ｘおよびエンドプレート２１ｙは、中間プレート２２に置き換えられる。そのため、エンドプレート２１ｘおよびエンドプレート２１ｙの分だけ、より多くの蓄電セルを搭載することが可能となる。したがって、筐体２の内部のスペースを効率的に活用することが可能となる。 According to the configuration of the embodiment, the end plate 21x and the end plate 21y of the power storage device 5Z of the comparative example shown in FIGS. 4 and 5 are replaced with the intermediate plate 22. Therefore, it is possible to mount more storage cells by the amount of the end plate 21x and the end plate 21y. Therefore, it is possible to efficiently utilize the space inside the housing 2.

実施の形態の構成によれば、中間プレート２２および中間プレート２２を貫通するように設けられた梁部材２３を備えることによって、車両本体３０のフロアパネル３３の下面に搭載された蓄電装置５が、中国の規則で定められた圧壊基準に適合しやすくなるとともに、より多くの蓄電セル２０を搭載することを可能とする。 According to the configuration of the embodiment, the power storage device 5 mounted on the lower surface of the floor panel 33 of the vehicle body 30 is provided with the intermediate plate 22 and the beam member 23 provided so as to penetrate the intermediate plate 22. It will be easier to comply with the crushing standards set by Chinese regulations, and it will be possible to mount more storage cells 20.

図６に示す蓄電装置５Ａ（変形例）においては、３つの中間プレート２２と、３つの梁部材２３とを備えている。この場合でも、上述の実施の形態における蓄電装置５と同様の効果を得ることができる。なお、中間プレート２２および梁部材２３の数は、車両の骨格によって選択されることができ、３つに限定されない。 The power storage device 5A (modified example) shown in FIG. 6 includes three intermediate plates 22 and three beam members 23. Even in this case, the same effect as that of the power storage device 5 in the above-described embodiment can be obtained. The number of intermediate plates 22 and beam members 23 can be selected by the skeleton of the vehicle and is not limited to three.

以上、今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではない。本発明の範囲は特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。 As described above, the embodiments disclosed this time are exemplary in all respects and are not restrictive. The scope of the present invention is indicated by the scope of claims and includes all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of claims.

１ 車両、２ 筐体、４ 回転電機、５，５Ａ，５Ｚ 蓄電装置、１１，１２，１３，１４ 側壁、１５ 底板、２０ 蓄電セル、２１ａ，２１ｂ，２１ｘ，２１ｙ エンドプレート、２２ 中間プレート、２３，２３Ｚ 梁部材、２６，２６Ｘ，２６Ｙ 組電池、３０ 車両本体、３２ 車室、３３ フロアパネル、３４ 蓋、３５ 充電インレット。 1 vehicle, 2 housing, 4 rotary electric machine, 5,5A, 5Z power storage device, 11, 12, 13, 14 side wall, 15 bottom plate, 20 power storage cell, 21a, 21b, 21x, 21y end plate, 22 intermediate plate, 23 , 23Z beam member, 26, 26X, 26Y battery, 30 vehicle body, 32 cabin, 33 floor panel, 34 lid, 35 charging inlet.

Claims (1)

筐体と、
中間プレートと、
前記中間プレートとともに前記筐体内に配置され、前記中間プレートを挟み込むように所定方向に積層された複数の蓄電セルと、
前記所定方向に対して交差する方向に前記中間プレートを貫通するように設けられた梁部材と、を備える、蓄電装置。 With the housing
With the intermediate plate
A plurality of power storage cells arranged in the housing together with the intermediate plate and laminated in a predetermined direction so as to sandwich the intermediate plate.
A power storage device including a beam member provided so as to penetrate the intermediate plate in a direction intersecting with the predetermined direction.
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