JP5405858B2 - 組電池、組電池の製造方法および組電池を搭載した車両 - Google Patents
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Description
20 組電池、
22 吸気口、
24 排気口、
26 ハウジング、
30 電池スタック、
40 電池モジュール、
42 ケース、
44 ロアケース、
46 アッパーケース、
48 窪み部、
49 窪み部、
50 二次電池、
52 外装材、
54,56 電極タブ、
58 発電領域、
60,61 スペーサ(枠状部材)、
70 リブ部、
72 突出部、
74 スリーブ部、
78 パッド部(隆起部)、
79 パッド部(隆起部)、
80 側方壁部、
80A 短辺側部位、
80B 屈曲部位、
80C 長辺側部位、
82 凸部(第1嵌合部および第2嵌合部の一方)、
84 凹部(第1嵌合部および第2嵌合部の他方)、
86 ガイド部(位置決め部)、
88 パッド部(隆起部)、
90 下部スタックフレーム、
92 上部スタックフレーム、
94 前エンドプレート、
96 後エンドプレート、
130 電池スタック、
132,133 ガス排出通路、
135 ガス排出配管系、
136,137 連結部、
138 排出口、
140 電池モジュール、
142 ケース、
144 ロアケース、
145(145A,145B) 排気口、
146 アッパーケース、
160,161 スペーサ(枠状部材)、
162 ガス排出通路形成部、
164 連結部、
165 Oリング(シール部材)、
166 ガス排出部、
167 貫通孔、
168 円筒状部、
169 Oリング(第2弾性部)、
170 リブ部、
178,179 パッド部(第1弾性部)、
180 側方壁部、
182 凸部(第1嵌合部および第2嵌合部の一方)、
184 凹部(第1嵌合部および第2嵌合部の他方)、
186 ガイド部(位置決め部)、
188 パッド部(隆起部)、
CA 冷却風(冷媒)。
Claims (19)
- 二次電池をケース内に収容してなる電池モジュールを複数積層して形成される電池スタックを有する組電池であって、
電池モジュールのケースに着脱自在に互いに離間して取付けられる一対の枠体を有し、
前記ケースは、金属製ケースであり、
前記枠体の各々は、
前記電池モジュールの積層方向の一端の複数の位置に設けられた複数の第1嵌合部と、
前記電池モジュールの前記積層方向の他端の複数の位置に設けられ、前記積層方向で隣接する他の枠体の複数の第1嵌合部と嵌合する複数の第2嵌合部と、
前記電池モジュール積層面に配置されかつ電池モジュール出力端子が配置される前記ケースの側方の壁部と並行に延長するリブ部と、
前記リブ部の両側に配置されかつ前記電池モジュールのケースの側方に位置する側方壁部と、を有し、
前記第1嵌合部の少なくともひとつと、前記ひとつと嵌合する前記積層方向で隣接する他の枠体の第2嵌合部とは、着脱自在に連結する連結構造を構成し、
前記側方壁部は、前記積層方向の端面の一方および他方に配置される凸部および凹部を有し、
前記凸部および前記凹部は、互いに嵌合自在の構造を有しかつ位置合せされており、前記第1嵌合部および前記第2嵌合部を構成し、
前記枠体の一方における前記リブ部と前記枠体の他方における前記リブ部とは、前記二次電池の発電領域に相対するケース部位から離間して配置され、一体として、前記積層方向で隣接する別の電池モジュールのケースとの間に冷媒通路を形成するための隔壁部を構成している
ことを特徴とする組電池。 - 前記枠体の各々は、前記電池モジュールのケースの角部を覆っていることを特徴とする請求項1に記載の組電池。
- 前記電池スタックを締結するためのスタックフレームを有し、
前記スタックフレームは、前記積層方向に延長しており、
前記枠体の各々は、前記スタックフレームに対して位置決めするための位置決め部を有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の組電池。 - 前記リブ部の外面は、弾性体からなる隆起部を有することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の組電池。
- 前記側方壁部の外面は、弾性体からなる隆起部を有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の組電池。
- 前記枠体の各々は、前記リブ部および前記側方壁部からなる枠状部材によって構成されており、
前記枠体の一方における前記枠状部材と他方における前記枠状部材とは、対称形状を有することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の組電池。 - 前記電池モジュールのケースは、前記積層方向に延長する貫通孔を有し、
前記リブ部は、前記貫通孔に挿通されるスリーブ部を有し、
前記スリーブ部は、前記電池スタックを締結するための締結力を受けている
ことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の組電池。 - 前記枠体の各々は、前記積層方向に延長する冷媒通路を形成するための隔壁部を有し、前記隔壁部は、前記側方壁部によって構成されていることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の組電池。
- 前記リブ部は、前記二次電池の発電領域に相対する前記ケースの部位から離間して配置されていることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の組電池。
- 前記ケースは、前記積層方向に延長する貫通穴あるいは凹部からなる窪み部を有し、
前記枠体の各々は、前記窪み部に嵌合自在の突出部を有することを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の組電池。 - 前記電池モジュールは、当該電池モジュールの内部において発生するガスを排出するための排気口を有し、
前記枠体の各々は、
前記排気口と連通する連結部と、
前記連通部と連通するガス排出部と、を有し、
前記ガス排出部は、前記積層方向で隣接する他の枠体のガス排出部と互いに嵌合自在の構造を有しかつ位置合せされている
ことを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の組電池。 - 前記枠体の各々は、
前記積層方向で隣接する他の枠体と当接する第1弾性部と、前記積層方向で隣接する他の枠体のガス排出部との間に配置される第2弾性部と、を有し、
前記第2弾性部は、前記第1弾性部よりも軟らかい
ことを特徴とする請求項11に記載の組電池。 - 前記ガス排出部は、前記電池モジュールの略角部に配置されることを特徴とする請求項11又は請求項12に記載の組電池。
- 前記電池モジュールの排気口と、前記連結部との間に配置されるシール部材を有することを特徴とする請求項11〜13のいずれか1項に記載の組電池。
- 前記電池モジュールを冷却した冷却風の排出通路に連通するガス排出配管系を有し、
前記ガス排出部の出口は、前記ガス排出配管系に連結されている
ことを特徴とする請求項11〜14のいずれか1項に記載の組電池。 - 前記二次電池は、リチウムイオン二次電池からなることを特徴とする請求項1〜15のいずれか1項に記載の組電池。
- 二次電池をケース内に収容してなる電池モジュールを複数積層して形成される電池スタックを有する組電池の製造方法であって、
積層方向に延長するスタックフレームに位置合せしながら、一対の枠体が互いに離間して取付けられた前記電池モジュールを複数積層して電池スタックを形成するための工程、
前記電池スタックにおける前記積層方向に関する両側に、エンドプレートを配置するための工程、および、
前記スタックフレームによって前記エンドプレートを締結することで、前記エンドプレートの間に挟まれる前記電池スタックを拘束するための工程を有しており、
前記ケースは、金属製ケースであり、
前記枠体の各々は、
前記電池モジュールの積層方向の一端の複数の位置に設けられた複数の第1嵌合部と、
前記電池モジュールの前記積層方向の他端の複数の位置に設けられ、前記積層方向で隣接する他の枠体の複数の第1嵌合部と嵌合する複数の第2嵌合部と、
前記電池モジュール積層面に配置されかつ電池モジュール出力端子が配置される前記ケースの側方の壁部と並行に延長するリブ部と、
前記リブ部の両側に配置されかつ前記電池モジュールのケースの側方に位置する側方壁部と、を有し、
前記第1嵌合部の少なくともひとつと、前記ひとつと嵌合する前記積層方向で隣接する他の枠体の第2嵌合部とは、着脱自在に連結する連結構造を構成し、
前記側方壁部は、前記積層方向の端面の一方および他方に配置される凸部および凹部を有し、
前記凸部および前記凹部は、互いに嵌合自在の構造を有しかつ位置合せされており、前記第1嵌合部および前記第2嵌合部を構成し、
前記枠体の一方における前記リブ部と前記枠体の他方における前記リブ部とは、前記二次電池の発電領域に相対するケース部位から離間して配置され、一体として、前記積層方向で隣接する別の電池モジュールのケースとの間に冷媒通路を形成するための隔壁部を構成し、
前記電池スタックを形成するための工程において、
前記第1嵌合部と、前記積層方向で隣接する他の枠体の第2嵌合部とを嵌合し、隣接する別の電池モジュールのケースを、位置決めする
ことを特徴とする組電池の製造方法。 - 前記枠体の各々は、前記スタックフレームに対して位置決めするための位置決め部を有することを特徴とする請求項17に記載の組電池の製造方法。
- 請求項1〜16のいずれか1項に記載の組電池を、駆動用電源として搭載していることを特徴とする車両。
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