JP4652138B2 - 保持部材および組電池 - Google Patents
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Description
そこで、この発明は、電池モジュールへの装着が容易で、材料選択の自由度が大きく、組電池の小型化が可能な保持部材を提供するものである。
このように構成することにより、1つの保持部材で複数の電池モジュールを整列させて保持することができる。保持部材が複数の電池モジュールを跨ぐ形状をなす複数の保持体に分割されているので、保持部材を電池モジュールに容易に取り付けることが可能になる。また、保持部材は弾性を有しなくてもよくなるので、保持部材の材料選定の自由度が広がる。分割された保持体は保持部間の分割部を結合する結合手段によって結合されるので、保持部材における電池モジュールの整列方向の寸法を小さくすることができる。
このように構成することにより、絶縁リングの突起を保持部材の嵌合部に嵌合することにより、保持部材の電池モジュールに対する軸方向の位置決めを精度よく行うことができる。しかも、互いに隣接する保持部の嵌合部同士が電池モジュールの軸方向に位置をずらして配置されているので、保持部間の分割部の肉厚を薄くすることができる。
このように構成することにより、保持部材における電池モジュールの整列方向の寸法を小さくすることができる。
このように構成することにより、電池モジュールを千鳥に配列した組電池を容易に組み立てることができるとともに、組電池の小型化が可能になる。
また、互いに隣接する保持部の嵌合部同士を電池モジュールの軸方向に位置をずらして配置したことにより、保持部間の分割部の肉厚を薄くすることができるので、電池モジュールを接近させて配列することができる。その結果、組電池の小型化が可能になる。
請求項4に係る発明によれば、電池モジュールを千鳥に配列した組電池を容易に組み立てることができるとともに、組電池の小型化が可能になる。
図1は電池ボックス2内に多数(この実施例では22本)の電池モジュール10がその軸方向を互いに平行にして収容された組電池1の概略正面図である。この組電池1では、図2に示すように予め電池モジュール10を2本ずつグロメット(保持部材)50によって束ねて電池モジュールユニット90に組み立てておき、互いに隣接する電池モジュールユニット90のグロメット50の外面同士を面当接するように積み重ねることにより、各電池モジュール10の軸方向を互いに平行にして整列させ、隣接する電池モジュール10,10間に一定の隙間を確保し、電池モジュール10をその軸方向から見て千鳥に配列させている。なお、この組電池1では、22本全ての電池モジュール10,10・・・が直列に接続される
なお、電池ボックス2は底板3と側板4と蓋板5を備え、底板3には最下段の電池モジュール10のグロメット50を受ける受け部材6が設けられ、蓋板5には最上段の電池モジュール10のグロメット50を押さえる押さえ部材7が設けられており、受け部材6の上面6aおよび押さえ部材7の下面7aは整列したグロメット50の外面に合わせた波形に形成されている。
図3に示すように、電池モジュール10は複数(この実施例では6本)の円筒状の単電池11を直列に直線状に接続して構成されている。隣り合う2つの単電池11,11は接続リング20によって電気的に且つ機械的に接続されており、接続リング20とこの接続リング20によって接続された一方の単電池11との間には絶縁リング30Aまたは30Bが取り付けられている。絶縁リング30Aと絶縁リング30Bとの相違点は外周面の突起34の有無だけであり、基本的に絶縁リング30A,30Bは交互に配置されている。詳述すると、電池モジュール10の軸方向中央に配置された絶縁リングは突起34を有さない絶縁リング30Bにされており、その両隣に配置された絶縁リングは突起34を有する絶縁リング30Aにされており、さらにその隣に配置された絶縁リングは突起34を有さない絶縁リング30Bにされている。
絶縁リング30Aは接続リング20を単電池11,11にスポット溶接する前に前記他方の単電池11の陽極13側に被せたものであり、折り返し部33の先端は陽極13の端板部14に突き当てられている。この絶縁リング30Aにより、2つの単電池11,11間の短絡を確実に防止することができる。
絶縁リング30Bは筒部32の外周に突起34を有しない以外は絶縁リング30Aと全く同じ構成であるので説明を省略する。なお、電池モジュール10の端部に配置されて陽極13の端子15が露出する単電池11の陽極13側の外周にも、突起34を有さない絶縁リング30Bが取り付けられている。
さらに、この実施例では電池モジュール10に対する絶縁性を高めるために、電池モジュール10の外周にその全長に亘って熱収縮性樹脂フィルムからなる絶縁フィルム40(図11参照)が被覆されている。ただし、絶縁フィルム40はなくてもよい。
図6はグロメット50を取り外した状態における電池モジュールユニット90の平面図であり、2本の電池モジュール10A,10Bはそれぞれ電極の向きを逆にして配列されている。詳述すると、電池モジュール10Aは図6において右端部が陽極13で左端部が陰極12になっており、電池モジュール10Bは図6における右端部が陰極12で左端部が陽極13になっている。
電池モジュール10Aの陽極13と電池モジュール10Bの陰極12はバスバー91によって電気的に接続され且つ機械的に連結されており、電池モジュール10Aの陰極12には陰極用ソケット92が取り付けられ、電池モジュール10Bの陽極13には陽極用ソケット93が取り付けられている。
また、この2本の電池モジュール10A,10Bは、電池モジュール10Aにおける絶縁リング30Aの突起34と電池モジュール10Bにおける絶縁リング30Aの突起34とを、電池モジュール10A,10Bの軸方向に所定寸法ずらして配列されている。
グロメット50は電池モジュール10A,10Bの絶縁リング30Aが配置された部位にのみ取り付けられており、絶縁リング30Bが配置されている部位には装着されていない。
まず、保持体51,52が連結された状態でグロメット50を説明する。各保持部53,54には、軸方向の一端側と他端側で内径を異にする断面円形の貫通孔55が設けられている。貫通孔55は、その軸方向一端寄りに段部56を有し、段部56よりも一端側は小径部57にされ、他端側は大径部58にされている。但し、保持部53の貫通孔55と保持部54の貫通孔55では、内径の縮径する方向が逆にされている。つまり、保持部53の小径部57と保持部54の大径部58がグロメット50の軸方向一端側に並んで配置されており、保持部53の大径部58と保持部54の小径部57がグロメット50の軸方向他端側に並んで配置されている。なお、グロメット50の軸方向とは、装着される電池モジュール10の軸方向と同一方向である。
図10に示すようにグロメット50を2つの貫通孔55,55が水平に並ぶように置いたときに、鉛直方向上下に位置する面はフィン63を有する面61bとなっており、この面よりも内側に位置するグロメット50の外周面60はフィンを有しない面61aで構成され、外側に位置するグロメット50の外周面60はフィンを有しない面61aとフィン63を有する面61bが交互に配置されて構成されている。したがって、グロメット50の最外側に位置する面はフィンを有しない面61aで構成されている。
保持体52における3つの分割部70の分割面には、中央の分割面を含む2つの分割面に係合突起71が設けられ、残る1つの分割面に係合穴72が設けられており、保持体51における3つの分割部70の分割面には、保持体52の係合突起71あるいは係合穴72に係合する係合穴あるいは係合突起が設けられている。この係合突起と係合穴の係合により、保持体51,52を結合したときに保持部53,54の各溝59,59が環状に繋がるように、保持体51,52の位置決めが行われる。
なお、この実施例においては、アーム73は結合手段の係合片を構成し、保持体52の連結面62は結合手段の係合受部を構成する。
まず、アーム73がない方の保持体52に電池モジュール10A,10Bを配置する。このとき、保持体52における保持部53の溝59に電池モジュール10Aの絶縁リング30Aの突起34を嵌合し、保持体52における保持部54の溝59に電池モジュール10Bの絶縁リング30Aの突起34を嵌合する。このように配置したときに、保持体52の保持部53,54において、接続リング20の大径筒部21の先端部が段部56に位置する(図11参照)。
この後、電池モジュール10A,10Bを跨がせるようにして保持体52の上方に、アーム73を有する保持体51を配置し、前述したようにアーム73を弾性変形させながら保持体51を下方に押し込み、アーム73の係止突起74を保持体52の連結面62に係合させる。すると、保持体51における保持部53の溝59に電池モジュール10Aの絶縁リング30Aの突起34が嵌合し、保持体51における保持部54の溝59に電池モジュール10Bの絶縁リング30Aの突起34が嵌合する。なお、図11は一方の保持部における断面を示している。
前述したようにグロメット50が電池モジュール10の軸方向に対して高精度に位置決めされているので、図1に示すように多数の電池モジュールユニット90を積み重ねていき組電池1を組み立てていくときに、フィン63,63を確実にリブ64,64間に挿入することができるようになり、多数の電池モジュール10を極めて容易に千鳥配列することができるようになる。また、互いに隣接する電池モジュールユニット90,90を電池モジュール10の軸方向に対して高精度に位置決めすることができ、且つ、軸方向の相対移動を規制することができる。
なお、この発明は前述した実施例に限られるものではない。
前述した実施例では、絶縁リング30Aの突起34に対する嵌合部を環状の溝59で構成したが、環状の溝59に代えて、突起34に対応する位置に周方向所定間隔に設けた半球状の穴で構成することも可能である。
前述した実施例では突起34を有する絶縁リング30Aと突起34を有しない絶縁リング30Bを使い分けたが、全ての絶縁リングを突起34を有する絶縁リング30Aとすることも可能である。その場合には、全ての絶縁リング30Aの外周にグロメット50を取り付けてもよいし、一部の絶縁リング30Aの外周にだけグロメット50を取り付けてもよい。
10 電池モジュール
11 単電池
20 接続リング
30A 絶縁リング
32 筒部
34 突起
50 グロメット(保持部材)
51,52 保持体
53,54 保持部
59 溝(嵌合部)
60 外周面
62 連結面(係合受部、結合手段)
70 分割部
73 アーム(係合片、結合手段)
Claims (4)
- 複数の単電池を直列に接続してなる筒状の電池モジュールの軸方向中途部の外周に取り付けられ、互いに隣接する複数の前記電池モジュール間の隙間を確保するとともに各電池モジュールの軸方向を互いに平行にして整列させる保持部材であって、
前記電池モジュールを保持する環状の保持部が複数連結されてなり、連結された複数の前記保持部は保持される複数の前記電池モジュールを跨ぐ形状の複数の保持体に分割する複数の分割部を備え、互いに隣接する前記保持部間の分割部を結合する結合手段を備えることを特徴とする保持部材。 - 前記電池モジュールは単電池間に絶縁リングを備え、前記絶縁リングは前記単電池の外周を包囲する筒部の外周面に突起を備えていて、
前記保持部の内面には前記絶縁リングの前記突起と嵌合する嵌合部が設けられ、互いに隣接する保持部の前記嵌合部同士が電池モジュールの軸方向に位置をずらして配置されていることを特徴とする請求項1に記載の保持部材。 - 前記結合手段は、前記分割部により分割された一方の前記保持体の軸方向端部から他方の前記保持体の外面に沿って延出する係合片と、前記他方の保持体の軸方向端部に設けられ前記係合片と係合する係合受部とから構成されることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の保持部材。
- 請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の保持部の外周面同士を面当接させて複数の前記保持部材を積み重ねた状態に配列することにより、複数の電池モジュールをその軸方向から見て千鳥に整列したことを特徴とする組電池。
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