JP4609623B2 - Battery binder - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
本発明は、ハイブリッド自動車(HEV)、電気自動車(PEV)等の電源ユニットして用いられる電池パックに収容される角型電池を結束するための電池結束具に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
ハイブリッド自動車、電気自動車の駆動モータ等の電源として、電池パックと呼ばれる電源ユニットが知られている。電池パックは、ニッケル水素電池、リチウムイオン電池等の2次電池モジュールを複数直列に接続したものを制御装置と共に合成樹脂等のケース内に収容して一体化したものである。電池パックは、複数の2次電池を直列に接続することによって必要な電圧を確保し、また、制御装置によって、電圧、電流、温度等を測定し、電池容量及び必要充放電量等を決定して、充放電等の制御を行っている。
【0003】
なお、特許文献1には、矩形のケース内に複数の単セルを組み込んだニッケル−カドミウム2次電池が記載されている。
【特許文献1】
特公平4−79106号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述の電池パックにおいては、必要な電圧を得るために複数の電池を収容するが、これらを結束して一体化する要求がある。このとき、省スペースの要求から、略矩形の平板状をなす角型電池を用いることが望まれている。また、電池パック内の電池には、充分な放熱性が要求される。
【0005】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、複数の角型2次電池を結束して一体化することができ、放熱性に優れた電池結束具を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、請求項1の発明に係る電池結束具は、重ね合わせた複数の角型電池の一端側に当接する端部プレートと、該端部プレートの両端部から前記角型電池の側面部に沿って前記角型電池の他端側へ延びる弾性的に伸縮可能な一対のテンションプレートとを有するコの字形の複数の本体プレートと、
前記一対のテンションプレートの先端部に結合して、前記角型電池の他端側に当接する終端プレートとを備え、
複数の前記本体プレートは、一の本体プレートの一対のテンションプレートの先端部に、他の本体プレートの端部プレートを順次結合して前記角型電池に当接させて該角型電池を結束し、
終端に結合された前記本体プレートのテンションプレートの先端部に前記終端プレートを結合して前記角型電池に当接させて該角型電池を結束したことを特徴とする。
このように構成したことにより、角型電池の一端側を一の本体プレートの端部プレートに当接させ、一対のテンションプレートを伸長させ、その先端部に他の本体プレートの端部プレート又は終端プレートを結合して角型電池の他端側に当接させると、テンションプレートの弾性力によって角型電池が結束される。
そして、一の本体プレートに他の本体プレートを順次結合し、最後の本体プレートに終端プレートを結合させて、複数の角型電池を結束する。
請求項2の発明に係る電池結束具は、上記請求項1の構成において、前記テンションプレートは、蛇腹部を有していることを特徴とする。
このように構成したことにより、テンションプレートは、蛇腹部の弾性変形によって伸縮する。
また、請求項3の発明に係る電池結束具は、上記請求項1又は2の構成において、前記端部プレートに温度センサを装着したことを特徴とする。
このように構成したことにより、端部プレートに当接する角型電池の温度を温度センサによって検出することができる。
【0007】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1及び図2に示すように、本実施形態に係る電池結束具1は、四隅が面取りされた略矩形平板状の角型電池B1、B2を重ね合せて一体に結束するためのものであり、本体プレート2と終端プレート3とを備えている。角型電池B1、B2としては、例えば、ハイブリッド自動車、電気自動車等の電源として用いられるリチウムイオン電池等の2次電池が想定されるが、これに限らず、角型電池であれば、他の形式の電池でもよく、一次電池でもよい。
【0008】
本体プレート2は、重ね合わされた2つの角型電池B1、B2の一方の端面に当接する矩形平板状の端部プレート4と、この端部プレート4の両端部から垂直に折曲されて、角型電池B1、B2の側面部に沿って、これらの角型電池B1、B2の他方の端面側へ延びる一対のテンションプレート5とを有する略コの字形に形成されている。
【0009】
端部プレート4の左右両端部には、外方、すなわち、テンションプレート5に対して垂直方向に延びる複数(図示のものでは3つ)の所定間隔で配置された爪部6が設けられている。一対のテンションプレート5の先端部には、それぞれ爪部6を挿通可能なスロット7が爪部6と同じ間隔で同じ数だけ設けられている。スロット7は、角型電池B1、B2の端部プレート4に当接する端面とは反対側の端面の位置より僅かに端部プレート4側に配置されている。一対のテンションプレート5は、その中間部に蛇腹部8が形成されており、この蛇腹部8の弾性変形によって伸縮可能となっている。なお、テンションプレート5は、他の手段によって弾性的に伸縮可能としてもよい。端部プレート4には、その上端部又は下端部を折曲して補強リブ9(図3(A)参照)を形成してもよい。
【0010】
一対のテンションプレート5の先端部には、終端プレート3が取付けられている。終端プレート3は、一方の端面が端部プレート4に当接する角型電池B1、B2の他方の端面に当接する平板状の部材であり、その両端部には、一対のテンションプレート5のそれぞれのスロット7に挿通可能な複数の爪部10が設けられている。爪部10は、本体プレート2の爪部6と同様に配置されている。終端プレート3には、その上下端部が折曲されて、補強リブ11が形成されている。
【0011】
本体プレート2及び終端プレート3は、熱伝導率が高く、適度な弾性を有する材料で形成されており、例えば、金属製の板材をプレス加工することによって一体に成形することができ、また、必要に応じて、いくつかの部品を組合わせて溶接等によって結合させて形成することもできる。
【0012】
本体プレート2の端部プレート4及び終端プレート3には、熱電対等からなるシート状の温度センサ12を取付けることができる。
【0013】
以上のように構成した本実施形態の作用について次に説明する。
電池結束具1によって、2つの角型電池B1、B2を結束して一体化する手順について、図3を参照して説明する。
【0014】
図3を参照して、(A)2つの角型電池B1、B2を重ね合わせる。(B)重ね合せた2つの角型電池B1、B2を本体プレート2の一対のテンションプレート5の間に挿入して、角型電池B1、B2の一端面を端部プレート4に当接させる。(C)一対のテンションプレート5の先端を拡開させ、これらの間に終端プレート3を挿入して角型電池B1、B2の他端面に当接させる。(D)終端プレート3を角型電池B1、B2に押付け、テンションプレート5を引張って、そのスロット7に終端プレート3の爪部10を挿通させ、爪部10を折曲して、本体プレート2と終端プレート3とを結合させる。このようにして、2つの角型電池B1、B2を結束して一体化することができる。
【0015】
次に、図4に示すように、本体プレート2によって2つの角型電池B1、B2をモジュール化し、4つの角型電池B1、B2を結束して一体化する手順について、図5を参照して説明する。
【0016】
図5参照して、先ず、(A)第1のモジュールを構成する2つの角型電池B1、B2を重ね合わせて、第1の本体プレート2の一対のテンションプレート5の間に挿入して、角型電池B1、B2の一端面を端部プレート4に当接させる。(B)一対のテンションプレート5の先端を拡開させ、これらの間に、第2の本体プレート2の端部プレート4を挿入して、角型電池B1、B2の他端面に当接させ、これを押圧して第1の本体プレート2のテンションプレート5を引張って、そのスロット7に第2の本体プレート2の爪部6を挿通し、爪部6を折曲して、第1、第2の本体プレート2を互いに結合する。
【0017】
次に、(C)第2のモジュールを構成する2つの角型電池B1、B2を重ね合わせて、第2の本体プレート2の一対のテンションプレート5の間に挿入して、2次電池B3、B4の一端面を端部プレート4に当接させる。(D)第2の本体プレート2の一対のテンションプレート5の先端を拡開させ、これら間に、終端プレート3を挿入して、角型電池B1、B2の他端面に当接させ、これを押圧して第2の本体プレート2のテンションプレート5を引張って、そのスロット7に終端プレート3の爪部10を挿通し、爪部10を折曲して、第2の本体プレート2と終端プレート3とを結合する。このようにして、2つの角型電池B1、B2からなるモジュールを2つ結合することにより、4つの角型電池B1、B2を結束して一体化することができる。
【0018】
さらに、上記のように2つの角型電池B1、B2をモジュール化し、このモジュールを順次結合し、最後に結合されたモジュールの本体プレート2に終端プレート4を結合することにより、必要な数の2次電池を結束して一体化することができる。このようにして、任意数の角型電池B1、B2を結束して一体化することができる。これにより、必要な電圧に応じた数の角型電池B1、B2を結束して一体化し、電池パックのケース内に収容することが可能になる。
【0019】
このとき、テンションプレート5を引張って蛇腹部8を弾性変形させながら、本体プレート2又は終端プレート3を結合させることにより、蛇腹部8の弾性変形によって、適度な結束力を発生させると共に、各部の寸法誤差を吸収することができる。また、角型電池B1、B2が発生する熱は、端部プレート4及び終端プレート3によって受熱され、テンションプレート5に伝達されて、表面積の大きい蛇腹部8から放熱されるので、角型電池B1、B2の放熱を促進することができる。
【0020】
本体プレート2の端部プレート4及び終端プレート12に温度センサ12を取付けることにより、これらに隣接する角型電池B1又はB2の温度を検出することができる。このとき、2つの角型電池B1、B2の間に配置される端部プレート4(例えば、図4及び図5において、中央の2つの角型電池B1、B2間に配置された端部プレート4)に取付けられた温度センサ12によって、2つの角型電池B1、B2の温度を同時に検出することができ、これらの角型電池B1、B2の少なくとも一方に異常があることを検知することができる。
【0021】
ここで、一般的に、電池パックにおいては、制御装置によって、複数の電池の個々の電圧、電流等を検出しているので、これらの検出値と温度センサ12による温度の異常の検出とを組合わせることにより、異常を生じた角型電池B1、B2を特定することができる。これにより、温度センサの数を削減することが可能となる。
【0022】
なお、上記実施形態では、一例として、本体プレート2によって、2つの角型電池B1、B2を結束してモジュール化するものについて説明しているが、このほか、テンションプレート5の長さを適当に設定することにより、必要に応じて本体プレート2によって1つ又は3つ以上の角型電池を結束してモージュール化することも可能である。
【0023】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明に係る電池拘束具によれば、テンションプレートの弾性力によって角型電池を結束することができ、一の本体プレートのテンションプレートに、他の本体プレートの端部プレートを結合して、本体プレートを順次結合することにより、任意数の角型電池を結束して一体化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る電池結束具によって2つの角型電池を結束した状態を示す斜視図である。
【図2】図1に示す電池結束具の本体プレートを背面側から見た斜視図である。
【図3】図1に示す電池結束具によって、2つ角型電池を結束する手順を示す図である。
【図4】図1に示す電池結束具によって、4つの角型電池を結束した状態を示す斜視図である。
【図5】図1に示す電池結束具によって、4つ角型電池を結束する手順を示す図である。
【符号の説明】
1 電池結束具
2 本体プレート
3 終端プレート
4 端部プレート
5 テンションプレート
8 蛇腹部
12 温度センサ
B1、B2 角型電池[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a battery binding tool for binding square batteries housed in a battery pack used as a power supply unit such as a hybrid vehicle (HEV) or an electric vehicle (PEV).
[0002]
[Prior art]
A power supply unit called a battery pack is known as a power source for a drive motor of a hybrid vehicle or an electric vehicle. The battery pack is a battery pack in which a plurality of secondary battery modules such as nickel metal hydride batteries and lithium ion batteries are connected in series together with a control device in a case such as a synthetic resin. The battery pack secures the necessary voltage by connecting a plurality of secondary batteries in series, and measures the voltage, current, temperature, etc. by the control device, and determines the battery capacity and the required charge / discharge amount, etc. Thus, charging and discharging are controlled.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Examined Patent Publication No. 4-79106 [0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the above-described battery pack, a plurality of batteries are accommodated in order to obtain a necessary voltage, but there is a demand to bind and integrate them. At this time, it is desired to use a rectangular battery having a substantially rectangular flat plate shape because of space-saving requirements. Moreover, sufficient heat dissipation is requested | required of the battery in a battery pack.
[0005]
The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a battery binding tool that can bind and integrate a plurality of prismatic secondary batteries and is excellent in heat dissipation. .
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problem, a battery binding device according to the invention of
A termination plate that is coupled to the tip of the pair of tension plates and contacts the other end of the rectangular battery;
The plurality of main body plates are connected to the end portions of a pair of tension plates of one main body plate, and the end plates of the other main body plate are sequentially connected to abut on the square battery to bind the square batteries. ,
The end plate is connected to the tip of the tension plate of the main body plate connected to the end, and the end plate is brought into contact with the end of the square battery, thereby binding the square battery.
With this configuration, one end of the prismatic battery is brought into contact with the end plate of one main body plate, a pair of tension plates are extended, and the end plate or the end of another main body plate is attached to the tip portion thereof. When the plates are joined and brought into contact with the other end of the square battery, the square batteries are bound by the elastic force of the tension plate.
Then, another body plate is sequentially coupled to one body plate, and an end plate is coupled to the last body plate, thereby binding a plurality of prismatic batteries.
According to a second aspect of the present invention, there is provided a battery binding device according to the first aspect, wherein the tension plate has a bellows portion.
With this configuration, the tension plate expands and contracts due to elastic deformation of the bellows portion.
According to a third aspect of the present invention, there is provided a battery binding device according to the first or second aspect, wherein a temperature sensor is attached to the end plate.
With this configuration, the temperature of the prismatic battery in contact with the end plate can be detected by the temperature sensor.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
As shown in FIGS. 1 and 2, the
[0008]
The
[0009]
At both left and right end portions of the
[0010]
An
[0011]
The
[0012]
A sheet-
[0013]
Next, the operation of the present embodiment configured as described above will be described.
A procedure for binding and integrating the two rectangular batteries B1 and B2 by the
[0014]
Referring to FIG. 3, (A) two square batteries B1 and B2 are overlapped. (B) The two rectangular batteries B1 and B2 that are overlapped are inserted between the pair of
[0015]
Next, as shown in FIG. 4, a procedure for modularizing the two rectangular batteries B <b> 1 and B <b> 2 by the
[0016]
Referring to FIG. 5, first, (A) two rectangular batteries B1 and B2 constituting the first module are overlapped and inserted between a pair of
[0017]
Next, (C) the two square batteries B1 and B2 constituting the second module are overlapped and inserted between the pair of
[0018]
Further, as described above, the two rectangular batteries B1 and B2 are modularized, the modules are sequentially coupled, and the
[0019]
At this time, by pulling the
[0020]
By attaching the
[0021]
Here, in general, in the battery pack, the individual voltages and currents of the plurality of batteries are detected by the control device, and therefore, these detected values are combined with the detection of the temperature abnormality by the
[0022]
In the above-described embodiment, as an example, a case has been described in which the
[0023]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the battery restraint device of the present invention, the prismatic battery can be bound by the elastic force of the tension plate, and the end of the other body plate can be attached to the tension plate of one body plate. By combining the plates and sequentially connecting the main body plates, any number of prismatic batteries can be bound and integrated.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a state in which two prismatic batteries are bound by a battery binding tool according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view of a main body plate of the battery binding device shown in FIG. 1 as viewed from the back side.
FIG. 3 is a diagram showing a procedure for binding a rectangular battery with the battery binding device shown in FIG. 1;
4 is a perspective view showing a state in which four prismatic batteries are bound by the battery binding tool shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 5 is a diagram showing a procedure for binding a quadrangular battery with the battery binding device shown in FIG. 1;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (3)
前記一対のテンションプレートの先端部に結合して、前記角型電池の他端側に当接する終端プレートとを備え、
複数の前記本体プレートは、一の本体プレートの一対のテンションプレートの先端部に、他の本体プレートの端部プレートを順次結合して前記角型電池に当接させて該角型電池を結束し、
終端に結合された前記本体プレートのテンションプレートの先端部に前記終端プレートを結合して前記角型電池に当接させて該角型電池を結束したことを特徴とする電池結束具。An end plate contacting one end side of the plurality of stacked square batteries, and elastically extending from both end parts of the end plate to the other end side of the square battery along the side surface of the square battery A plurality of U-shaped body plates having a pair of stretchable tension plates;
A termination plate that is coupled to the tip of the pair of tension plates and contacts the other end of the rectangular battery;
The plurality of main body plates are connected to the end portions of a pair of tension plates of one main body plate, and the end plates of the other main body plate are sequentially connected to abut on the square battery to bind the square batteries. ,
A battery binding tool, wherein the end plate is connected to a tip portion of a tension plate of the main body plate connected to the end and is brought into contact with the square battery to bind the square battery.
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