JP6282125B2 - Battery module - Google Patents
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Description
本発明は、例えば電気自動車等に搭載される電池モジュールに関するものである。 The present invention relates to a battery module mounted on, for example, an electric vehicle.
従来より、例えば高電圧が要求される電気自動車の走行用バッテリは、多数の二次電池をケースに収容して接続することでモジュール化されている(例えば特許文献1参照)。特許文献1の電池モジュールは、二次電池同士を接続するバスバーを備えている。二次電池には電極ポストが突出するように設けられている。この電極ポストがバスバーを貫通し、電極ポストのバスバーを貫通した部分にナットを螺合させることでバスバーを各二次電池に電気的に接続するようにしている。
Conventionally, for example, a battery for running an electric vehicle that requires a high voltage is modularized by housing and connecting a large number of secondary batteries in a case (see, for example, Patent Document 1). The battery module of
また、特許文献2では、バスバーを二次電池の端子に溶接するようにしている。
In
ところが、例えば自動車等の車両に電池モジュールを搭載する場合を想定すると、電池モジュールには車両走行時の振動等が加わることになる。このため特許文献1のようにバスバーをナットで固定しただけでは接続不良を起こす懸念がある。
However, assuming a case where a battery module is mounted on a vehicle such as an automobile, for example, vibration during traveling of the vehicle is applied to the battery module. For this reason, there is a concern that connection failure may occur only by fixing the bus bar with a nut as in
そこで特許文献2のようにバスバーを二次電池の端子に溶接する方法が考えられる。しかしながら、二次電池は熱に弱く、溶接時の熱によって損傷する恐れがある。
Therefore, a method of welding the bus bar to the terminal of the secondary battery as in
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、バスバーを二次電池の端子に溶接する場合に、溶接時の熱によって二次電池が損傷しないようにしながら確実な接続状態が得られるようにすることにある。 The present invention has been made in view of such points, and the object of the present invention is to ensure that the secondary battery is not damaged by the heat during welding when the bus bar is welded to the terminal of the secondary battery. It is to be able to obtain a simple connection state.
上記目的を達成するために、本発明では、バスバーにおける二次電池の端子に溶接される部分を薄くして少ない熱量で確実に溶接できるようにした。 In order to achieve the above object, in the present invention, the portion of the bus bar that is welded to the terminal of the secondary battery is thinned so that it can be reliably welded with a small amount of heat.
第1の発明は、
複数の二次電池と、
上記二次電池の端子同士を接続する金属製のプレス成形品からなるバスバーとを備えた電池モジュールにおいて、
上記バスバーは、本体部と、該本体部に一体成形され、上記二次電池の端子に溶接によって接続される接続部とを備え、
上記本体部の縁部には、延出部が設けられ、
上記接続部は、上記延出部の縁部から上記二次電池の端子に向けて屈曲して該端子に溶接される部分まで該端子に接近する方向に傾斜しながら延びる傾斜板部を有し、
上記接続部における上記二次電池の端子に溶接される部分は、上記本体部に比べて薄肉状に形成されるとともに上記傾斜板部に対し屈曲して上記端子に沿って延びる板状をなし、上記傾斜板部は、上記延出部から上記二次電池の端子に溶接される部分に向かって次第に薄肉となるように成形されていることを特徴とする。
The first invention is
A plurality of secondary batteries;
In a battery module comprising a bus bar made of a metal press-molded product that connects the terminals of the secondary battery,
The bus bar includes a main body portion and a connection portion that is integrally formed with the main body portion and is connected to a terminal of the secondary battery by welding,
An extension portion is provided at the edge of the main body,
The connecting portion has an inclined plate portion that is bent from the edge of the extending portion toward the terminal of the secondary battery and extends while inclining in a direction approaching the terminal to a portion welded to the terminal. ,
Portion to be welded to the terminal of the secondary battery in the connecting portion, a plate shape extending along the terminal bent to Rutotomoni the inclined plate portion is formed in a thin-walled as compared with the main body, The inclined plate portion is formed so as to gradually become thinner from the extending portion toward a portion welded to the terminal of the secondary battery.
この構成によれば、バスバーの接続部が薄くなっているので、二次電池の端子に溶接する際に与える熱量が少なくても該端子に溶接可能である。よって、溶接時の熱によって二次電池が損傷してしまうのを抑制することが可能になる。 According to this structure, since the connection part of a bus bar is thin, even if there is little calorie | heat amount given when welding to the terminal of a secondary battery, it can weld to this terminal. Therefore, it becomes possible to suppress that a secondary battery is damaged with the heat at the time of welding.
また、バスバーの接続部を容易に薄肉化することが可能になる。 In addition, the connection portion of the bus bar can be easily thinned.
第2の発明は、第1の発明において、
上記二次電池は所定方向に並ぶように配置され、上記バスバーの本体部は、上記二次電池の並ぶ方向に延びるように形成され、上記バスバーの接続部は、上記本体部の長手方向に延びる両縁部にそれぞれ形成されていることを特徴とする。
According to a second invention, in the first invention,
The secondary batteries are arranged in a predetermined direction, the bus bar body portion is formed to extend in the secondary battery row direction, and the bus bar connection portion extends in the longitudinal direction of the body portion. It is characterized by being formed on both edges, respectively.
この構成によれば、二次電池の数が多い場合に、バスバーの本体部を共通にしながら、多数の接続部を一体成形することが可能になる。 According to this configuration, when the number of secondary batteries is large, it is possible to integrally form a large number of connection portions while sharing the main body portion of the bus bar.
第1の発明によれば、バスバーの接続部を薄くして二次電池の端子に溶接するようにしたので、溶接時の熱によって二次電池が損傷しないようにしながら確実な接続状態を得ることができる。また、バスバーの接続部を本体部に一体成形したので部品点数の増加を抑制できる。 According to the first invention, since the connecting portion of the bus bar is thinned and welded to the terminal of the secondary battery, a reliable connection state can be obtained while preventing the secondary battery from being damaged by heat during welding. Can do. Moreover, since the connection part of the bus bar is integrally formed with the main body part, an increase in the number of parts can be suppressed.
また、バスバーをプレス成形品としたことで接続部を容易に薄肉化することができる。 Further, since the bus bar is a press-formed product, the connection portion can be easily thinned.
第2の発明によれば、バスバーの接続部を本体部の長手方向に延びる両縁部にそれぞれ形成したので、二次電池の数が多い場合に、バスバーの本体部を共通にしながら、多数の接続部を一体成形することができる。 According to the second invention, since the connecting portions of the bus bar are respectively formed on both edge portions extending in the longitudinal direction of the main body portion, when the number of secondary batteries is large, the bus bar main body portions are shared, The connecting portion can be integrally formed.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. It should be noted that the following description of the preferred embodiment is merely illustrative in nature, and is not intended to limit the present invention, its application, or its use.
図1は、本発明の実施形態に係る電池モジュール1を示すものである。電池モジュール1は、例えば電気自動車やハイブリット自動車(プラグインハイブリッド自動車を含む)等の車両に搭載されて走行用モーター等に電力を供給するためのものである。尚、電池モジュール1は、例えば、電動フォークリフト等の車両に搭載することもできるし、電動式の船舶等に搭載することもできる。
FIG. 1 shows a
電池モジュール1は、多数の二次電池2(図2、図3、図7、図8等に示す)と、二次電池2を収容する内側ケースAと、内側ケースAを収容する外側ケースBと、二次電池2の正極端子に接続される正極側バスバーC(図5、図6に示す)と、二次電池2の負極端子に接続される負極側バスバーD(図5、図6に示す)と、ベースプレート(放熱部材)7(図4に示す)とを備えている。二次電池2は、例えばリチウムイオン電池等であり、この実施形態では円柱形状をなしている。二次電池2の正極端子は長手方向の一端部に設けられ、負極端子は他端部に設けられている。
The
尚、図1では、二次電池2、内側ケースA、外側ケースB、正極側バスバー(正極側接続部材)C及び負極側バスバー(負極側接続部材)DからなるユニットYを1つだけ備えている場合について図示しているが、このユニットYを水平方向に並ぶように複数備えた構成とすることもできる。
In FIG. 1, only one unit Y including the
ベースプレート7は、例えばアルミニウム合金等の熱伝導性を有する材料からなるものであり、略水平に延びる姿勢で配設される。ベースプレート7は、二次電池2から発生する熱を放熱するためのヒートシンクとなり、ユニットYの底面形状よりも大きく形成されている。図4にも示すように、ベースプレート7の上面には、同方向に延びる多数のフィン7aが形成されている。隣り合うフィン7a、7aの間には、冷却風が流通可能な冷却風通路7bがフィン7aの長手方向に沿って延びるように設けられている。冷却風通路7bの両端は開放されている。冷却風通路7bには外部から冷却風を送給することもできる。
The
また、ベースプレート7には複数の孔部7cが上下方向に貫通するように形成されている。孔部7cには、後述する外側ケースBの係合部としての突部65が挿入された状態で係合するようになっている。
The
尚、図示しないが、ベースプレート7の内部に冷却風通路を形成してもよい。また、ベースプレート7の内部に冷媒が流通する冷媒通路を形成し、外部から冷媒の給排が可能となるように構成することもできる。
Although not shown, a cooling air passage may be formed inside the
図2、3等に示すように、内側ケースAは、上下方向に分割された上部内側ケース構成部材(第2内側ケース構成部材)30と、下部内側ケース構成部材(第1内側ケース構成部材)40とを有している。また、外側ケースBは、内側ケースAの同方向(上下方向)に分割された上部外側ケース構成部材(第2外側ケース構成部材)50と、下部外側ケース構成部材(第1外側ケース構成部材)60とを有している。そして、正極側バスバーC及び負極側バスバーDは、図5及び図6に示すように内側ケースAの外側に組み付けられ、図2や図3に示すように内側ケースAと共に外側ケースBに収容されている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the inner case A includes an upper inner case constituent member (second inner case constituent member) 30 and a lower inner case constituent member (first inner case constituent member) that are divided in the vertical direction. 40. The outer case B includes an upper outer case constituent member (second outer case constituent member) 50 divided in the same direction (vertical direction) as the inner case A, and a lower outer case constituent member (first outer case constituent member). 60. The positive electrode side bus bar C and the negative electrode side bus bar D are assembled to the outside of the inner case A as shown in FIGS. 5 and 6, and are accommodated in the outer case B together with the inner case A as shown in FIGS. ing.
図1に示すように外側ケースBは略直方体であり、分割部位は上下方向の中央部である。上部外側ケース構成部材50及び下部外側ケース構成部材60は共に絶縁性を有する樹脂材を射出成形してなるものである。
As shown in FIG. 1, the outer case B is a substantially rectangular parallelepiped, and the divided portion is a central portion in the vertical direction. The upper outer case
図9〜図15に示すように下部外側ケース構成部材60は、上方に開放した箱形に形成されており、平面視で略矩形の底壁部61と、底壁部61の周縁部から上方へ延びる周壁部62とを備えている。図10や図11に示すように、底壁部61の下面には、4つの突部65が下方へ突出するように形成されている。突部65は、断面が円形であり、底壁部61の4つの角部近傍にそれぞれ配置されている。突部65は、ベースプレート7の孔部7cに挿入された状態で該突部65の外周面が孔部7cの内周面に接触することによって係合する。これにより、ユニットYが水平方向には移動しないようにベースプレート7に対して位置決めされる。
As shown in FIGS. 9 to 15, the lower outer case
尚、図示しないが、例えばベースプレート7に突部を形成し、下部外側ケース構成部材60の底壁部61に係合部としての凹部または孔部を形成してもよい。この場合、ベースプレート7の突部を下部外側ケース構成部材60の凹部または孔部に挿入して係合させることができる。また、係合部としては、例えば凹部、孔部、突部等を組み合わせて設けることもできる。
Although not shown, for example, a protrusion may be formed on the
下部外側ケース構成部材60の周壁部62のうち、長手方向に延びる側壁部62a、62aには、上方に開放する切欠部62bがそれぞれ形成されている。また、側壁部62aの切欠部62bよりも下側には、複数の係合孔62cが貫通するように形成されている。この係合孔62cには、後述する内側ケースAに設けられた爪部41hが係合するようになっている。
Of the
下部外側ケース構成部材60の周壁部62のうち、端壁部62d、62dには、上方に開放する切欠部62eがそれぞれ形成されている。また、端壁部62dにおける切欠部62eの両側方には、係合孔62fがそれぞれ貫通するように形成されている。この係合孔62fには、後述する内側ケースAに設けられた爪部41iが係合するようになっている。
Of the
図15に示すように、下部外側ケース構成部材60の一方の端壁部62dには、負極側であることを示す負極マーク63が設けられている。さらに、両端壁部62d、62dには、それぞれ切欠部62eの周縁部に沿うように延びるリブ64が下部外側ケース構成部材60の外方へ突出するように形成されている。
As shown in FIG. 15, a
図16〜図22に示すように上部外側ケース構成部材50は、下方に開放した箱形に形成されており、平面視で略矩形の上壁部51と、上壁部51の周縁部から下方へ延びる周壁部52とを備えている。図16及び図18に示すように、上壁部51の上面には、4つの突部55が上方へ突出するように形成されている。突部55は、断面が円形であり、上壁部51の4つの角部近傍にそれぞれ配置されている。
As shown in FIGS. 16 to 22, the upper outer
上部外側ケース構成部材50の周壁部52のうち、長手方向に延びる側壁部52a、52aには、下方に開放する切欠部52bがそれぞれ形成されている。この上部外側ケース構成部材50の切欠部52bの開放部分は、上記下部外側ケース構成部材60の切欠部62bの開放部分と一致するようになっており、上部外側ケース構成部材50と下部外側ケース構成部材60とを組み合わせた状態で、切欠部52bと切欠部62bとで外側ケースBの両側壁部に冷却風の流通が可能な通風口としての開口部1a(図1にのみ示す)がそれぞれ開口することになる。
Of the
また、上部外側ケース構成部材50の側壁部52aの切欠部52bよりも上側には、複数の係合孔52cが貫通するように形成されている。この係合孔52cには、後述する内側ケースAに設けられた爪部31hが係合するようになっている。
Further, a plurality of
上部外側ケース構成部材50の周壁部52のうち、端壁部52d、52dには、上方に開放する切欠部52eがそれぞれ形成されている。この上部外側ケース構成部材50の切欠部52eの開放部分は、上記下部外側ケース構成部材60の切欠部62eの開放部分と一致するようになっており、上部外側ケース構成部材50と下部外側ケース構成部材60とを組み合わせた状態で、切欠部52eと切欠部62eとで外側ケースBの両端壁部に開口部1b(図1にのみ示す)がそれぞれ形成されることになる。
Of the
また、上部外側ケース構成部材50の端壁部52dにおける切欠部52eの両側方には、係合孔52fがそれぞれ貫通するように形成されている。この係合孔52fには、後述する内側ケースAに設けられた爪部31iが係合するようになっている。
Further, engaging
図16等に示すように、上部外側ケース構成部材50の一方の端壁部52dには、正極側であることを示す正極マーク53が設けられている。さらに、両端壁部52d、52dには、それぞれ切欠部52eの周縁部に沿うように延びるリブ54が上部外側ケース構成部材50の外方へ突出するように形成されている。
As shown in FIG. 16 and the like, a
図2及び図3に示すように、内側ケースAの電池収容用凹部31の底壁部31bと外側ケースBの上壁部51との間には、異常時に二次電池2から排出されたガスを外側ケースBの外部に導出するガス導出通路Rが形成されている。すなわち、図示しないが、二次電池2は異常時にガスを排出する排出弁が正極端子側に設けられている。二次電池2は、正極端子が上に位置するように配置されており、従って、異常時には二次電池2の上部からガスが排出されてガス導出通路Rに流出する。ガスがガス導出通路Rに流出する詳細構造については後述する。
As shown in FIGS. 2 and 3, the gas discharged from the
ガス導出通路Rは外側ケースBの長手方向に延びるように形成されている。ガス導出通路Rの両端部は、上部外側ケース構成部材50の両端壁部52d、52dの上部に形成された開口部52g、52gに連通していて外側ケースBの外部に常時開放されている。開口部52gは、端壁部52dの幅方向両端近傍に亘る細長い形状とされており、ガスを排出するのに十分な開口面積を持っている。
The gas outlet passage R is formed so as to extend in the longitudinal direction of the outer case B. Both end portions of the gas lead-out passage R communicate with opening
図5〜図7に示すように内側ケースAは外側ケースBと同方向に長い形状を有しており、分割部位は上下方向の中央部である。上部内側ケース構成部材30及び下部内側ケース構成部材40は共に絶縁性を有する樹脂材を射出成形してなるものである。
As shown in FIGS. 5 to 7, the inner case A has a shape that is long in the same direction as the outer case B, and the divided portion is a central portion in the vertical direction. Both the upper inner case
図23〜図30に示すように下部内側ケース構成部材40は、上方に開放した箱形に形成されており、多数の電池収容用凹部41を有する底壁部42と、底壁部42の周縁部から上方へ延びる周壁部43とを備えている。この実施形態では、電池収容用凹部41は内側ケースAの長手方向に並ぶとともに、幅方向にも並ぶように配置されており、それぞれに二次電池2の略下半部(負極端子側)が挿入された状態で嵌まり、これにより二次電池2が保持されるようになっている。
As shown in FIGS. 23 to 30, the lower inner case
各電池収容用凹部41の周壁部41aは、略円筒状に形成されている。隣接する電池収容用凹部41の周壁部41aは共通化されて隣り合う二次電池2の隙間を極小化している。図24に示すように、隣接する電池収容用凹部41の底壁部41bは連続するように形成されている。
The
また、各周壁部41aの内面には、上下方向に延びる複数の溝41mが互いに周方向に離れて形成されている。この溝41mの形成により二次電池2の外周面と周壁部41aの内周面との接触面積が減少して二次電池2を電池収容用凹部41に挿入しやすくなる。これにより、周壁スリット41cを浅く形成することができるようになり、内側ケースAの剛性をより高い状態に保つことができる。二次電池2を電池収容用凹部41に収容した状態で、隣り合う二次電池2、2間の隙間が広い部分に対応するように溝41mが形成されている。
A plurality of
各電池収容用凹部41の周壁部41aには、該電池収容用凹部41の深さ方向に延びる周壁スリット41cが形成されている。また、各電池収容用凹部41の底壁部41bには、周壁スリット41cに連続して電池収容用凹部41の径方向に延びる底壁スリット41dが形成されている。内側ケースAの長手方向に並ぶ電池収容用凹部41、41、…の底壁スリット41dは全て連続するように形成されている。従って、下部内側ケース構成部材40の底壁部42では、底壁スリット41dとが下部内側ケース構成部材40の長手方向に延びるスリットを構成することになる。
A peripheral wall slit 41 c extending in the depth direction of the
底壁スリット41dは、二次電池2の負極端子を露出させるように形成されている。すなわち、各底壁スリット41dにおける長手方向の中央部は、両側に比べて幅が広く形成されて負極端子を露出可能な開口部となっている。この底壁スリット41dから露出した負極端子は、下部外側ケース構成部材60によって覆われるようになっている。
The
電池収容用凹部41の外面には、下部外側ケース構成部材60の係合孔62cに係合する爪部41hが設けられている。
A
また、下部内側ケース構成部材40の周壁部43には、下部外側ケース構成部材60の係合孔62fに係合する爪部41iが設けられている。さらに、図26及び図28に示すように、下部内側ケース構成部材40の周壁部43の長手方向に延びる側壁部43bには、冷却風が流通する複数の通風口43cが長手方向に間隔をあけて形成されている。また、下部内側ケース構成部材40の周壁部43の上縁部には、複数の上部係合孔43gが設けられている。
Further, a
図31〜図38に示すように上部内側ケース構成部材30は、下方に開放した箱形に形成されており、多数の電池収容用凹部31を有する上壁部32と、上壁部32の周縁部から下方へ延びる周壁部33とを備えている。電池収容用凹部31は、上向きの凹部であって、下部内側ケース構成部材40の電池収容用凹部41の直上方に位置するように形成されている。電池収容用凹部31には、それぞれに二次電池2の略上半部(正極端子側)が挿入された状態で嵌まり、これにより二次電池2が保持されるようになっている。
As shown in FIGS. 31 to 38, the upper
各電池収容用凹部31は下部内側ケース構成部材40の電池収容用凹部41と同様に構成されている。すなわち、電池収容用凹部31は、周壁部31aと底壁部31bとを有しており、周壁部31aには、該電池収容用凹部31の深さ方向に延びる周壁スリット31cが形成され、また、底壁部31bには、周壁スリット31cに連続して電池収容用凹部31の径方向に延びる底壁スリット31dが形成されている。
Each
また、各周壁部31aの内面には、上下方向に延びる複数の溝31mが互いに周方向に離れて形成されている。この溝31mの形成により二次電池2の外周面と周壁部31aの内周面との接触面積が減少して二次電池2を電池収容用凹部31に挿入しやすくなる。これにより、周壁スリット41cを浅く形成することができるようになり、内側ケースAの剛性をより高い状態に保つことができる。二次電池2を電池収容用凹部31に収容した状態で、隣り合う二次電池2、2間の隙間が広い部分に対応するように溝31mが形成されている。
A plurality of
底壁スリット31dは、二次電池2の正極端子を露出させるように形成されている。すなわち、各底壁スリット31dにおける長手方向の中央部は、両側に比べて幅が広く形成されて正極端子を露出可能な開口部となっている。この底壁スリット31dから露出した正極端子は、上部外側ケース構成部材50によって覆われるようになっている。また、電池収容用凹部31の底壁スリット31dは、内側ケースAの外部に連通する連通部となっており、内側ケースAと外側ケースBとの間に設けられているガス導出通路Rが底壁スリット31dと連通している。
The
電池収容用凹部31の外面には、上部外側ケース構成部材50の係合孔52cに係合する爪部31hが設けられている。
A
また、上部内側ケース構成部材30の周壁部33には、上部外側ケース構成部材50の係合孔52fに係合する爪部31iが設けられている。さらに、図34及び図36に示すように、上部内側ケース構成部材30の周壁部33の長手方向に延びる側壁部33bには、冷却風が流通する複数の通風口33cが長手方向に間隔をあけて形成されている。また、上部内側ケース構成部材30の周壁部33の下部には、下部内側ケース構成部材40の下部係合孔43gに係合する爪部33gが下部係合孔43gに対応するように設けられている。
The
また、図8に示すように、内側ケースA内には、熱伝導性を有する部材からなる熱伝導部材70が収容されている。熱伝導部材70は、例えばシリコンやアルミニウム合金等から構成されており、二次電池2が挿入される挿入孔71が多数形成されている。熱伝導部材70は、二次電池2の上部及び下部を挿入孔71から露出させることができるように形成されている。また、熱伝導部材70は、内側ケースAの通風口33c及び通風口43cを通して外部から見えるように、即ち、外部に臨むように配設されている。尚、シリコン製の熱伝導部材70とアルミニウム合金製の熱伝導部材70とを組み合わせて用いてもよい。
Further, as shown in FIG. 8, a
図5、図6及び図39に示すように、正極側バスバーCは、二次電池2の端子に電気的に接続される導電性金属材料からなるものであり、上板部(本体部)81と、タブ(接続部)95とを備えている。
As shown in FIGS. 5, 6, and 39, the positive electrode bus bar C is made of a conductive metal material that is electrically connected to the terminals of the
上板部81は厚い板材をプレス成形してなるものであり、上部内側ケース構成部材30の上壁部31に沿って長手方向に延びている。正極側バスバーCは、さらに、上板部81の長手方向一端部から下方へ延びる第1側板部82と、上板部81の長手方向他端部から下方へ延びる第2側板部83とを有している。上板部81には、二次電池2の正極端子に対応する部位にそれぞれ上下方向に貫通する貫通部81aが形成されている。従って、貫通部81aは、内側ケースAの上壁部31における底壁スリット31dの幅が広い部分と一致することになり、二次電池2から排出されたガスが流通可能な部位となる。
The
第1側板部82の略上半部は、上部内側ケース構成部材30の周壁部33に沿うように延びている。第1側板部82の略上半部には、上部内側ケース構成部材30の周壁部33に設けられている爪部33dに係合する係合孔(正極側第2係合部)82aが形成されている。
The substantially upper half portion of the first
第1側板部82の略下半部は、上部内側ケース構成部材30の周壁部33から離れる方向に突出するように形成されている。この第1側板部82の略下半部には、電池モジュール1の正極側の電極となる電極部84が固定されている。
The substantially lower half portion of the first
第1側板部82の電極部84よりも下側には、下部内側ケース構成部材40の周壁部43に接近する方向に延びた後、下方へ延びる鉤形状に形成された鉤部(正極側第1係合部)82bが設けられている。図2に示すように、この鉤部82bは、下部内側ケース構成部材40の周壁部43に形成された係合孔43dに挿入された状態で係合するようになっている。
On the lower side of the
また、第2側板部83は、第1側板部82よりも短く形成されており、上部内側ケース構成部材30の周壁部33に沿うように延びている。第2側板部83には、上部内側ケース構成部材30の周壁部33に設けられている爪部33eに係合する係合孔(正極側第2係合部)83aが形成されている。
The second
各タブ95は、上板部81から延出するように該上板部81に一体成形されており、上板部81に比べて薄肉状に形成されている。タブ95は、二次電池2の正極端子に溶接によって接続されるものである。
Each
タブ95は、図40に示すように平坦に形成されており、上部内側ケース構成部材30の開口部としての底壁スリット31dに挿入された状態で二次電池2の正極端子にレーザースポット溶接される。図41に溶接部分を符号95aで示す。
The
すなわち、上板部81には、その両縁部81b、81b及び貫通部81aの周縁部から略水平に延出する延出部81cが設けられている。延出部81cの縁部に、タブ95の基端側の傾斜板部95bが連なっている。傾斜板部95bは延出部81cの縁部から下方へ向けて傾斜している。傾斜板部95bは下方へ向かって次第に薄肉化している。
That is, the
図5、図6及び図42に示すように、負極側バスバーDは、正極側バスバーCと同様に構成されている。すなわち、負極側バスバーDは、下板部(本体部)101と、薄肉のタブ115とを備えている。下板部101は、下部内側ケース構成部材40の底壁部41に沿って長手方向に延びている。下板部101は、長手方向一端部から上方へ延びる第1側板部102と、長手方向他端部から上方へ延びる第2側板部103とを有している。下板部101には、二次電池2の負極端子に対応する部位にそれぞれ上下方向に貫通する貫通部101aが形成されている。従って、貫通部101aは、内側ケースAの下壁部41における底壁スリット41dの幅が広い部分と一致することになる。
As shown in FIGS. 5, 6, and 42, the negative electrode side bus bar D is configured similarly to the positive electrode side bus bar C. That is, the negative electrode side bus bar D includes a lower plate portion (main body portion) 101 and a
図2に示すように、第1側板部102の略下半部は、下部内側ケース構成部材40の周壁部43に沿うように延びている。第1側板部102の略下半部には、下部内側ケース構成部材40の周壁部43に設けられている爪部43iに係合する係合孔(負極側第2係合部)102aが形成されている。
As shown in FIG. 2, the substantially lower half portion of the first
第1側板部102の略上半部は、下部内側ケース構成部材40の周壁部43から離れる方向に突出するように形成されている。この第1側板部102の略上半部には、負極側の電極となる電極部104が固定されている。
The substantially upper half portion of the first
第1側板部102の電極部104よりも上側には、上部内側ケース構成部材30の周壁部33に接近する方向に延びた後、上方へ延びる鉤形状に形成された鉤部(負極側第1係合部)102bが設けられている。この鉤部102bは、上部内側ケース構成部材30の周壁部33に形成された係合孔33iに挿入された状態で係合するようになっている。
On the upper side of the
また、第2側板部103は、第1側板部102よりも短く形成されており、下部内側ケース構成部材40の周壁部43に沿うように延びている。第2側板部103には、下部内側ケース構成部材40の周壁部43に設けられている爪部43eに係合する係合孔(負極側第2係合部)103aが形成されている。
Further, the second
各タブ115は、二次電池2の負極端子に溶接によって接続されるものである。タブ115は平坦に形成されており、底壁スリット41dに挿入された状態で二次電池2の負極端子にレーザースポット溶接される。
Each
下板部101には、その両縁部101b、101b及び貫通部101aの周縁部から略水平に延出する延出部101cが設けられている。延出部101cの縁部に、タブ115の基端側の傾斜板部115bが連なっている。傾斜板部115bは延出部101cの縁部から上方へ向けて傾斜している。傾斜板部115bは上方へ向かって次第に薄肉化している。
The
次に、上記のように構成された電池モジュール1を組み立てる場合について説明する。まず、下部内側ケース構成部材40の電池収容用凹部41に二次電池2をそれぞれ収容する。このとき、電池収容用凹部41の周壁部41a及び底壁部41bには周壁スリット41c及び底壁スリット41dがそれぞれ形成され、これら両スリット41c、41dが連続しているので、二次電池2の外径が電池収容用凹部41の内径よりも多少大きくても電池収容用凹部41を拡径するように弾性変形させながら二次電池2を挿入することができる。これにより、挿入後の二次電池2が電池収容用凹部41に嵌まって保持される。
Next, the case where the
その後、上部内側ケース構成部材30を下部内側ケース構成部材40の上方から下部内側ケース構成部材40に組み合わせる。このとき、二次電池2が上部内側ケース構成部材30の電池収容用凹部31に挿入されるが、下側の場合と同様に電池収容用凹部31を拡径するように弾性変形させながら二次電池2を挿入することができる。
Thereafter, the upper inner case
上部内側ケース構成部材30を下部内側ケース構成部材40に組み合わせると、下部内側ケース構成部材40の下部係合孔43gに、上部内側ケース構成部材30の爪部33gが係合する。この係合構造は、上部内側ケース構成部材30及び下部内側ケース構成部材40を仮に結合しておくためのものである。以上の工程によって内側ケースAが構成される。
When the upper inner case
しかる後、正極側バスバーC及び負極側バスバーDを内側ケースAに組み付けていく。尚、正極側バスバーC及び負極側バスバーDのいずれから組み付けてもよい。 Thereafter, the positive electrode side bus bar C and the negative electrode side bus bar D are assembled to the inner case A. The positive bus bar C and the negative bus bar D may be assembled.
正極側バスバーCを内側ケースAに組み付ける場合には、始めに正極側バスバーCの鉤部82bを下部内側ケース構成部材40の係合孔43d(図2に示す)に挿入して係合させる。この鉤部82bの挿入時には正極側バスバーCの上板部81を内側ケースAの上壁部31から離した状態として鉤部82bをその先端側から挿入していき、その後、上板部81を内側ケースAの上壁部31に載置する。上板部81を内側ケースAの上壁部31に載置すると、正極側バスバーCの係合孔82aに内側ケースAの上部内側ケース構成部材30の爪部33dが入り込んで係合するとともに、正極側バスバーCの係合孔83aに内側ケースAの上部内側ケース構成部材30の爪部33eが入り込んで係合する。これにより、正極側バスバーCが上部内側ケース構成部材30及び下部内側ケース構成部材40の両方に係合することになるので、正極側バスバーCによって上部内側ケース構成部材30及び下部内側ケース構成部材40を結合状態とすることができる。つまり、正極側バスバーCの組み付けが完了すると同時に、上部内側ケース構成部材30及び下部内側ケース構成部材40の結合も完了するので、上部内側ケース構成部材30及び下部内側ケース構成部材40の結合作業時に締結部材等を別途用いて行う必要はない。
When the positive electrode side bus bar C is assembled to the inner case A, first, the
次いで、正極側バスバーCのタブ95を二次電池2の正極端子に溶接する。タブ95が上板部81よりも薄くなっているので、二次電池2の端子に溶接する際に与える熱量が少なくても該端子に溶接可能である。よって、溶接時の熱によって二次電池2が損傷してしまうのを抑制することが可能になる。
Next, the
負極側バスバーDを内側ケースAに組み付ける場合には、始めに負極側バスバーDの鉤部102bを上部内側ケース構成部材30の係合孔33i(図2に示す)に挿入して係合させる。この鉤部102bの挿入時には負極側バスバーDの下板部101を内側ケースAの下壁部41から離した状態として鉤部102bをその先端側から挿入していき、その後、下板部101を内側ケースAの下壁部41に接触させる。下板部101を内側ケースAの下壁部41に接触させると、負極側バスバーDの係合孔102aに内側ケースAの下部内側ケース構成部材40の爪部43iが入り込んで係合するとともに、負極側バスバーDの係合孔103aに内側ケースAの下部内側ケース構成部材40の爪部43eが入り込んで係合する。これにより、負極側バスバーDが上部内側ケース構成部材30及び下部内側ケース構成部材40の両方に係合する。そして、タブ115を二次電池2の負極端子に溶接する。
When assembling the negative electrode side bus bar D to the inner case A, first, the
その後、内側ケースAを下部外側ケース構成部材60の上方から下部外側ケース構成部材60に収容する。すると、下部外側ケース構成部材60の係合孔62fに下部内側ケース構成部材40の爪部41iが入り込んで係合する。
Thereafter, the inner case A is accommodated in the lower outer case
次いで、上部外側ケース構成部材50を下部外側ケース構成部材60の上方から下部外側ケース構成部材60に組み合わせる。すると、上部外側ケース構成部材50の係合孔52fに上部内側ケース構成部材30の爪部31iが入り込んで係合する。つまり、上部外側ケース構成部材50及び下部外側ケース構成部材60を内側ケースAに固定して一体化することができるので、締結部材等は不要である。以上の工程により外側ケースBが構成されて図1に示すユニットYが得られる。
Next, the upper outer case
ユニットYを構成する際、内側ケースAと外側ケースBの分割方向が同方向であるため、内側ケースAの向きを変えることなく、外側ケースBを組み立てることが可能になる。また、内側ケースAから露出した二次電池2の正極端子及び負極端子は、外側ケースBにより覆われるので絶縁が確実に行われる。
When the unit Y is configured, since the inner case A and the outer case B are divided in the same direction, the outer case B can be assembled without changing the direction of the inner case A. Further, since the positive terminal and the negative terminal of the
ユニットYは、ベースプレート7の上面に外側ケースBの底壁部61が接触した状態で載置される。このとき、外側ケースBの底壁部61の突部65がベースプレート7の孔部7cに挿入されて係合するので、ユニットYが水平方向には移動しないようにベースプレート7に対して位置決めされて電池モジュール1が得られる。このとき、ユニットYの重量によって突部65を孔部7cに確実に挿入して抜けないようすることができる。尚、図示しないが、ユニットYはベースプレート7の上面に水平方向に複数並べて載置することができ、それらを直列又は並列に接続して使用することができる。
The unit Y is placed in a state where the
電池モジュール1の使用時には二次電池2が発熱することがある。この実施形態では、二次電池2の熱は内側ケースA内部の熱伝導部材70に伝わって放熱されるとともに、内側ケースA及び外側ケースBを介してベースプレート7にも伝わって放熱される。このとき、内側ケースAには通風口33c及び通風口43cが形成され、外側ケースBには切欠部52b、62bによって図1に示す通風口1aが形成されているので、二次電池2の冷却風を外側ケースBの一方の側壁部の通風口1aから外側ケースB及び内側ケースA内に流入させた後、他方の側壁部の通風口1aからスムーズに流出させることが可能になる。また、二次電池2の冷却風を外側ケースBの一方の端壁部52dの開口部52gから外側ケースB及び内側ケースA内のガス流出路Rに流入させた後、他方の端壁部52dの開口部52gからスムーズに流出させることが可能になる。よって、二次電池2が収容されている部分への冷却風の供給が可能になり、冷却性能が向上する。さらに、ベースプレート7は外側ケースBの外部に配置されているので冷却風が当たりやすく十分な冷却性能が得られる。また、ベースプレート7の冷却風通路7bに冷却風を積極的に供給することで冷却性能がより一層向上する。
When the
万が一、電池モジュール1の使用時に二次電池2が異常状態になって正極端子側からガスが噴出した場合には、内側ケースAの上壁部31の底壁スリット31dから正極側バスバーCの上板部81の貫通部81aを流通してガス導出通路Rに流出する。ガス導出通路Rに流出したガスは外側ケースBの長手方向に流れて開口部52g、52gから外部に導出される。
Should the
以上説明したように、この実施形態によれば、正極側バスバーCのタブ95を薄くして二次電池2の端子に溶接するようにしたので、溶接時の熱によって二次電池2が損傷しないようにしながら確実な接続状態を得ることができる。また、正極側バスバーCのタブ95を上板部81に一体成形したので部品点数の増加を抑制できる。
As described above, according to this embodiment, since the
また、正極側バスバーCをプレス成形品としたことでタブ95を容易に薄肉化することができる。
Moreover, the
さらに、この実施形態では、正極側バスバーCのタブ95を上板部81の長手方向に延びる両縁部にも形成している。これにより、二次電池2の数が多い場合に、正極側バスバーCの上板部81を共通にしながら、多数のタブ95を一体成形することができる。
Further, in this embodiment, the
負極側バスバーDについても同様な作用効果を奏することができる。 A similar effect can be achieved with respect to the negative electrode bus bar D.
上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。 The above-described embodiment is merely an example in all respects and should not be interpreted in a limited manner. Further, all modifications and changes belonging to the equivalent scope of the claims are within the scope of the present invention.
以上説明したように、本発明に係る電池モジュールは、例えば電気自動車に搭載することができる。 As described above, the battery module according to the present invention can be mounted on, for example, an electric vehicle.
1 電池モジュール
2 二次電池
81 上板部(本体部)
95 タブ(接続部)
A 内側ケース
B 外側ケース
C 正極側バスバー
D 負極側バスバー
DESCRIPTION OF
95 Tab (connection part)
A Inner case B Outer case C Positive side bus bar D Negative side bus bar
Claims (2)
上記二次電池(2)の端子同士を接続する金属製のプレス成形品からなるバスバー(C)とを備えた電池モジュール(1)において、
上記バスバー(C)は、本体部(81)と、該本体部(81)に一体成形され、上記二次電池(2)の端子に溶接によって接続される接続部(95)とを備え、
上記本体部(81)の縁部には、延出部(81c)が設けられ、
上記接続部(95)は、上記延出部(81c)の縁部から上記二次電池(2)の端子に向けて屈曲して該端子に溶接される部分まで該端子に接近する方向に傾斜しながら延びる傾斜板部(95b)を有し、
上記接続部(95)における上記二次電池(2)の端子に溶接される部分は、上記本体部(81)に比べて薄肉状に形成されるとともに上記傾斜板部(95b)に対し屈曲して上記端子に沿って延びる板状をなし、上記傾斜板部(95b)は、上記延出部(81c)から上記二次電池(2)の端子に溶接される部分に向かって次第に薄肉となるように成形されていることを特徴とする電池モジュール(1)。 A plurality of secondary batteries (2);
In the battery module (1) including the bus bar (C) made of a metal press-molded product that connects the terminals of the secondary battery (2),
The bus bar (C) includes a main body part (81) and a connection part (95) integrally formed with the main body part (81) and connected to a terminal of the secondary battery (2) by welding,
An extension part (81c) is provided at an edge of the main body part (81),
The connection part (95) is inclined in a direction approaching the terminal from the edge part of the extension part (81c) to a part that is bent toward the terminal of the secondary battery (2) and is welded to the terminal. An inclined plate portion (95b) extending while
Portion to be welded to the terminal of the secondary battery (2) in the connection part (95) is bent to Rutotomoni the inclined plate portion is formed in a thin shape (95b) as compared to the body portion (81) a plate-like shape extending along the terminal Te, the inclined plate portion (95b) is gradually thinner toward the extending portion from (81c) to the portion to be welded to the terminal of the secondary battery (2) A battery module (1) characterized by being molded as described above.
上記二次電池(2)は所定方向に並ぶように配置され、
上記バスバー(C)の本体部(81)は、上記二次電池(2)の並ぶ方向に延びるように形成され、
上記バスバー(C)の接続部(95)は、上記本体部(81)の長手方向に延びる両縁部にそれぞれ形成されていることを特徴とする電池モジュール(1)。 The battery module (1) according to claim 1,
The secondary batteries (2) are arranged in a predetermined direction,
The main body (81) of the bus bar (C) is formed to extend in the direction in which the secondary batteries (2) are arranged,
The battery module (1), wherein the connection portion (95) of the bus bar (C) is formed on both edge portions extending in the longitudinal direction of the main body portion (81).
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