JP6624457B2 - Battery pack - Google Patents
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Description
本発明は、複数の電池モジュールが並べられて形成された組電池に関する。 The present invention relates to an assembled battery in which a plurality of battery modules are arranged.
二次電池を用いた蓄電ユニットに関する従来技術として、下記の従来技術がある。この従来技術による蓄電ユニットは、電池本体を収容したケースを備えており、ケースは互いに溶接により固着された本体部材と蓋部材とにより形成されている。ケースの外周面には、充放電時の変形を規制するために規制部材が取り付けられており、ケースの溶接部分と対向した規制部材の部位には、溶接部分のビードを収容する凹部が形成されている。これにより、ケースの変形による応力がビードに伝わることを抑制することができるため、溶接部分の破損等を防ぐことができる。 As a prior art relating to a power storage unit using a secondary battery, there is the following prior art. The power storage unit according to the related art includes a case accommodating a battery main body, and the case is formed by a main body member and a lid member fixed to each other by welding. A regulating member is attached to the outer peripheral surface of the case to regulate deformation during charging and discharging, and a concave portion for accommodating a bead of the welding portion is formed at a portion of the regulating member facing the welding portion of the case. ing. Thereby, it is possible to prevent the stress due to the deformation of the case from being transmitted to the bead, and it is possible to prevent the welded portion from being damaged.
複数の電池セルを積層して電池モジュールを形成する場合、一対のエンドプレートにより電池セルを積層方向に挟持し、複数の拘束プレートをエンドプレート同士の間に架け渡している。互いに直角に配置されたエンドプレートの端部と拘束プレートの端部とを、溶接によって接合する場合、溶接代を設けるために、一方のプレートの端部が他方のプレートの側面から突出するように配置されている。したがって、複数の電池モジュールを並べて、組電池を形成する場合に、それぞれ隣り合った電池モジュールに含まれている突出したプレートの端部同士が干渉するため、隣り合った電池モジュールを密着させて並べることが困難であった。このために、組電池が大型化することを余儀なくされていた。また、前述の従来技術においては、ケースの外周面に規制部材が取り付けられているため、さらに、装置全体が大型化していた。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、隣り合った電池モジュール同士を密着して配置することのできる小型の組電池を提供することにある。
When a battery module is formed by stacking a plurality of battery cells, the battery cells are sandwiched in a stacking direction by a pair of end plates, and a plurality of constraint plates are bridged between the end plates. When joining the end of the end plate and the end of the constraining plate arranged at right angles to each other by welding, in order to provide a welding margin, the end of one plate is projected from the side surface of the other plate. Are located. Therefore, when a battery pack is formed by arranging a plurality of battery modules, the ends of the protruding plates included in the adjacent battery modules interfere with each other, so that the adjacent battery modules are arranged in close contact with each other. It was difficult. This has necessitated an increase in the size of the assembled battery. Further, in the above-described conventional technology, since the regulating member is attached to the outer peripheral surface of the case, the size of the entire apparatus is further increased.
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a small assembled battery in which adjacent battery modules can be closely arranged.
上述した課題を解決するために、請求項1に係る組電池の発明は、積層された複数の電池セルと、複数の電池セルを、積層方向に挟持する一対のエンドプレートと、双方のエンドプレート間に延在し、両端部が各々双方のエンドプレートに対して直交するように溶接により接合され、所定の張力を有して、エンドプレート同士を連結する複数の拘束プレートと、をそれぞれ有した複数の電池モジュールが、縦方向および横方向のうちの少なくともいずれかに並べられて形成された組電池であって、互いに接合されたエンドプレートおよび拘束プレートのうち、接合された端部が相手側の側面から突出している方を突出側プレートとし、相手側を受側プレートとした場合、突出側プレートにおいて、複数の電池モジュールの並び方向の端部のうち、一方の端部の一部には凸部が形成され、他方には凹部が形成され、複数の電池モジュールが並べられた状態において、一の電池モジュールに含まれる突出側プレートの凸部は、隣接した電池モジュールに含まれる突出側プレートの凹部に挿入されている。
In order to solve the above-described problem, the invention of a battery pack according to
この構成によれば、複数の電池モジュールが並べられた状態において、一の電池モジュールに含まれる突出側プレートに形成された凸部は、隣接した電池モジュールに含まれる突出側プレートに形成された凹部に挿入されている。これにより、隣り合った突出側プレートの端部同士が干渉することがなく、隣り合った受側プレートの側面同士を密着させて電池モジュールを並べることができるため、組電池を小型化することができる。 According to this configuration, when the plurality of battery modules are arranged, the protrusion formed on the protruding plate included in one battery module is replaced with the recess formed on the protruding plate included in the adjacent battery module. Has been inserted. Thereby, the end portions of the adjacent protruding side plates do not interfere with each other, and the side surfaces of the adjacent receiving side plates can be brought into close contact with each other to arrange the battery modules, thereby reducing the size of the assembled battery. it can.
以下、本発明の実施形態1乃至実施形態4について説明する。以下、各々の図においてそれぞれ矢印によって示した方向を、電池パック1および電池モジュール2、2a、2bの前後方向、左右方向、上下方向として説明するが、これらは電池パック1および電池モジュール2、2a、2bの実際の取付方向とは無関係である。
Hereinafter,
<実施形態1の構成>
図1乃至図5に基づき、本発明の実施形態1による電池パック1の構成について説明する。電池パック1は、図2に示した電池モジュール2が、左右方向に複数個並べられて形成されている。電池パック1は、組電池に該当する。図1に示すように、本実施形態による電池パック1は7個の電池モジュール2を含んでいるが、この数に限られるものではなく、左右方向に電池モジュール2がいくつ並べられていてもよい。
<Configuration of
The configuration of the
複数の電池モジュール2は、隣り合ったもの同士が当接した状態で、その左端に配置されたパック拘束プレート3aおよび右端に配置されたパック拘束プレート3bにより並べられた方向に挟まれている。パック拘束プレート3a、3bは、パックプレートに該当する。左右のパック拘束プレート3a、3bの前端部および後端部には、複数の拘束バンド4が貫通している。各々の拘束バンド4の左右端部には締付ナット5が螺合しており、締付ナット5を各々の拘束バンド4に締め付けることによって、双方のパック拘束プレート3a、3bが複数の電池モジュール2を挟圧する。尚、図1において、締付ナット5は拘束バンド4の左端部に螺合されたもののみ示している。各々の電池モジュール2は、その前後縁部の下端において、固定ナット6によりベースプレート7に固定されている。
The plurality of
図2に示したように、それぞれの電池モジュール2は、左右方向に4個の電池セル22が積層されることにより各々形成された前列セル群21a、中列セル群21bおよび後列セル群21cを含んでいる。以下、前列セル群21a、中列セル群21bおよび後列セル群21cを包括して電池セル群21と言う。電池モジュール2中において、前列セル群21a、中列セル群21bおよび後列セル群21cは前後方向に並べられており、前列セル群21aは前列に配置され、後列セル群21cは後列に配置され、中列セル群21bは前列セル群21aと後列セル群21cとの間に配置されている。電池セル22は、積層方向に薄型の外筐を有した二次電池である。本実施形態において、電池セル22はリチウムイオン電池であるが、必ずしも、これに限定されるべきものではなく、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池等であってもよい。
As shown in FIG. 2, each
電池セル群21の左右端部には、複数の電池セル22を積層方向に挟持する一対のエンドプレート23が配置されている。各々のエンドプレート23の前後端部には、一対の拘束プレート24が直交するように隅肉溶接によって接合されている。それぞれの拘束プレート24は、双方のエンドプレート23の間に延在しており、所定の張力を有してエンドプレート23同士を連結している。図2に示したように、エンドプレート23に接合された拘束プレート24の左右方向の両端部は、エンドプレート23の側面から突出している。拘束プレート24は突出側プレートに該当し、エンドプレート23は受側プレートおよび相手側に該当する。
At the left and right ends of the
双方のエンドプレート23には、上下方向に延びたプレート保持孔23aが貫通している。図2において、プレート保持孔23aは、左側のエンドプレート23に形成されたもののみを示す。プレート保持孔23aは、エンドプレート23の前後端部の間に位置するように、2列に形成されている。各々のプレート保持孔23aには、前述したものと同様の拘束プレート24の端部が挿入され、隅肉溶接によってエンドプレート23に固定されている。当該2枚の拘束プレート24は、それぞれ前列セル群21aと中列セル群21bとの間、および、中列セル群21bと後列セル群21cとの間を、左右方向に延びている。双方のエンドプレート23は、4枚の拘束プレート24によって、電池セル群21を所定荷重で左右方向に挟圧した状態で保持されている。エンドプレート23の前後端部に固定された拘束プレート24には、それぞれベースプレート7に固定するためのブラケット25が取り付けられている。
A
図2に示すように、電池モジュール2に含まれる各々の電池セル22の上面には、一対の電極端子22aが形成されている。一つの電池セル22に形成された電極端子22aは、一方が正極、他方が負極であって、双方の間で充放電が可能となっている。電池モジュール2中の後列セル群21cにおいて、後方に位置する電極端子22aには、一対のバスバー26a、26bが取り付けられ、左右方向に隣り合った電池セル22の電極端子22aを電気的に接続している。バスバー26a、26bのうちの一方が電池モジュール2の正極を形成し、他方が電池モジュール2の負極を形成している。また、前列セル群21aにおいて、前方に位置する電極端子22aには、バスバー27が取り付けられ、左右方向に積層された電池セル22の電極端子22aを電気的に接続している。さらに、電池モジュール2には、前後方向に隣接して配置された複数の電池セル22に設けられた電極端子22a同士を連結するバスバー28が含まれている。上述した各バスバー26a、26b、27、28は、板状の銅またはアルミニウムあるいはその他の導電性金属により形成されている。
As shown in FIG. 2, a pair of
図3に示した電池パック1は、説明の都合により簡略化され、一対の電池モジュール2a、2bのみによって形成されている。以下、電池モジュール2a、2bを包括して、電池モジュール2と言う場合がある。また、本実施形態についての以後の説明においては、説明の都合上、電池モジュール2に含まれた拘束プレート24は、エンドプレート23の前後端部に固定された一対の拘束プレート24のみとする。図3に示すように、電池モジュール2a、2bに含まれた拘束プレート24において、電池モジュール2a、2bの並び方向である左右方向の端部の内、右端の上下方向の一部には凸部24aが突出している。図3において、凸部24aは右方に突出している。また、左端には一対の囲繞部24bが形成され、囲繞部24b同士の間には凹部24cが設けられている。拘束プレート24の右端は端部の一方に該当し、左端は端部の他方に該当する。また、囲繞部24bは、凹部を挟んだ一対の部位に該当する。
The
一対の電池モジュール2a、2bが並べられた状態において、一方の電池モジュール2aに含まれる拘束プレート24に形成された凸部24aの先端部は、隣接した電池モジュール2bに含まれる拘束プレート24に形成された凹部24cに挿入されている。図4に示すように、拘束プレート24の凸部24aは、隅肉溶接によってエンドプレート23に接合されている。また、図5に示すように、拘束プレート24の囲繞部24bも、隅肉溶接によってエンドプレート23に接合されている。図3において、エンドプレート23と拘束プレート24との接合部位において、隅肉溶接によって形成された溶接肉FLは、破線で囲まれたハッチングにて示されている。
In a state where the pair of
凸部24aにおけるエンドプレート23に対する接合長さL0は、各々の囲繞部24bにおけるエンドプレート23に対する接合長さL1の和に等しく形成されており、式:L0=(L1)×2が成立する。しかしながら本実施形態においては、必ずしも、凸部24aにおける接合長さL0が、各々の囲繞部24bにおける接合長さL1の和に等しくなければならないわけではなく、式:L0>(L1)×2または式:L0<(L1)×2が成立していてもよい。本実施形態においては、双方の囲繞部24bの上下方向長さL1は互いに等しく設定されているが、各々の囲繞部24bの上下方向長さを互いに異ならせてもよい。
The joint length L0 of the
図5に示したように、左方に配置された電池モジュール2aに含まれたエンドプレート23の端部には、隣接した電池モジュール2bに含まれたエンドプレート23と拘束プレート24とを接合する溶接肉FLを回避する逃し部23bが形成されている。逃し部23bは、エンドプレート23の端部において、厚み方向に傾いた斜面により形成されている。同様に、図4に示すように、右方に配置された電池モジュール2bに含まれたエンドプレート23の端部には、隣接した電池モジュール2aに含まれたエンドプレート23と拘束プレート24とを接合する溶接肉FLを避けるための逃し部23bが形成されている。上述した構成によって、電池モジュール2aと電池モジュール2bとは、各々のエンドプレート23の側面が互いに密着するように配置されている。尚、図2において、逃し部23bは省略されている。
As shown in FIG. 5, the
図5に示すように、電池パック1の左端に配置されたパック拘束プレート3aの前後端部には、拘束プレート24に形成された囲繞部24bが挿入されるようにへこんだ収容部3cが上下2列に(都合4個)形成されている。さらに、図4に示すように、電池パック1の右端に配置されたパック拘束プレート3bの前後端部には、拘束プレート24に形成された凸部24aが挿入される一対の窪み部3dが形成されている。上述した構成によって、各々のパック拘束プレート3a、3bは、電池モジュール2aおよび電池モジュールのエンドプレート23に対し密着して配置されている。
As shown in FIG. 5, at the front and rear ends of a
以下、図6A、6Bに基づいて、電池パック1の組付方法の一例について説明する。図6Aに示したように、最初に、一方のエンドプレート23の端部に対し、一対の拘束プレート24の各々の一端部を溶接する。この時、双方の拘束プレート24の凸部24aが、一方のエンドプレート23の側面から突出するように位置決めする。次に、拘束プレート24同士の間に複数の電池セル22を積層していく。
Hereinafter, an example of a method of assembling the
次に、図6Bに示すように、他方のエンドプレート23を積層された電池セル22に当接させて、双方のエンドプレート23によって電池セル22を所定の荷重で挟圧する。そして、この状態で他方のエンドプレート23の端部をそれぞれの拘束プレート24に溶接する。この場合にも、双方の拘束プレート24の囲繞部24bが、他方のエンドプレート23の側面から突出するように位置決めする。上述した実施形態と異なり、積層された電池セル22を一対の拘束プレート24の間に配置し、双方のエンドプレート23によって電池セル22を所定の荷重で挟圧した状態で、拘束プレート24に対し双方のエンドプレート23を一度に溶接するようにしてもよい。
Next, as shown in FIG. 6B, the
その後、各電池セル22の電極端子22a間をバスバー26a、26b、27、28で接続して電池モジュール2a、2bを形成する。次に、一の電池モジュール2aに含まれた拘束プレート24の凸部24aを、隣接した電池モジュール2bに含まれた拘束プレート24の凹部24cに挿入することにより、双方の電池モジュール2a、2bのエンドプレート23の側面を互いに密着させる。この状態において、複数の電池モジュール2a、2bをパック拘束プレート3a、3bによって左右方向に挟んで、拘束バンド4と締付ナット5により絞め付け電池パック1を完成させる。この時、拘束プレート24の凸部24aをパック拘束プレート3bの窪み部3dに挿入し、拘束プレート24の囲繞部24bをパック拘束プレート3bの収容部3cに挿入することにより、パック拘束プレート3a、3bを電池モジュール2a、2bのエンドプレート23の側面に密着させる。
Thereafter, the
<実施形態1の作用効果>
本実施形態によれば、複数の電池モジュール2a、2bが並べられた状態において、一の電池モジュール2aに含まれる拘束プレート24に形成された凸部24aは、隣接した電池モジュール2bに含まれる拘束プレート24に形成された凹部24cに挿入されている。これにより、隣り合った拘束プレート24の端部同士が干渉することがなく、隣り合ったエンドプレート23の側面同士を密着させて電池モジュール2a、2bを並べることができるため、電池パック1を小型化することができる。また、そのために追加する部品もなく、低コストの電池パック1にすることができる。
<Effects of
According to the present embodiment, in a state where the plurality of
電池モジュール2aに含まれるエンドプレート23の端部には、隣接した電池モジュール2bに含まれたエンドプレート23と拘束プレート24とを接合する溶接肉FLを回避するための逃し部23bが形成されている。これにより、エンドプレート23が溶接肉FLに干渉することを防止することができ、隙間なく電池モジュール2a、2bを並べることができる。また、溶接肉FLがエンドプレート23に干渉することがないため、溶接肉FLにおける応力の発生を防ぎ、エンドプレート23と拘束プレート24との接合力の低下を防止することができる。また、電池モジュール2a、2bの外部から溶接を可能とし、作り勝手のよい電池モジュール2a、2bにすることができる。
At the end of the
逃し部23bは、エンドプレート23の端部において、厚み方向に延びた斜面により形成されている。これにより、エンドプレート23の端部において、逃し部23bを容易に形成することができるとともに、溶接肉FLを確実に回避することができる。
エンドプレート23と拘束プレート24とは、隅肉溶接によって接合されている。これにより、互いに直交するエンドプレート23と拘束プレート24とを強固に接合することができる。
拘束プレート24において、複数の電池モジュール2a、2bの並び方向の端部のうち、右端部の一部には凸部24aが形成され、左端部には凹部24cが形成されている。これにより、拘束プレート24が連続して並べられることを可能にし、電池パック1において左右方向に並べられるすべての電池モジュール2a、2bにおいて、拘束プレート24を共通して使用することができる。
The
The
In the restraining
拘束プレート24の一方の端部は、凸部24aにおいてエンドプレート23に接合されており、拘束プレート24の他方の端部は、凹部24cを挟んだ一対の囲繞部24bにおいてエンドプレート23に接合されている。そして、凸部24aにおけるエンドプレート23に対する接合長さL0は、囲繞部24bにおけるエンドプレート23に対する接合長さL1の和に等しい。これにより、拘束プレート24の双方の端部において、エンドプレート23に対する接合力を均等化することができ、拘束プレート24によってエンドプレート23をバランスよく保持することができる。
One end of the
電池パック1は、複数の電池モジュール2a、2bを、両端部において並べられた方向に挟む一対のパック拘束プレート3a、3bを備えている。そして、電池パック1の右端部に配置されたパック拘束プレート3bには、拘束プレート24に形成された凸部24aが挿入される窪み部3dが形成され、電池パック1の左端部に配置されたパック拘束プレート3aには、囲繞部24bが挿入される収容部3cが形成されている。これにより、拘束プレート24において突出した凸部24aおよび囲繞部24bに拘わらず、並べられた複数の電池モジュール2a、2bに対し、パック拘束プレート3a、3bを密着させることができ、電池パック1を小型化することができる。また、パック拘束プレート3a、3bの厚みを利用して、拘束プレート24の突出した凸部24aおよび囲繞部24bを収容でき、電池パック1の大型化を防止することができる。
The
<実施形態2の構成>
図7に基づいて、実施形態2による拘束プレート24Aの構成について説明する。拘束プレート24Aの右端部には、一対の凸部24dが形成されている。図7において、各々の凸部24dは右方に突出している。一方、拘束プレート24Aの左端部には、3個の囲繞部24eが形成されており、囲繞部24e同士の間には各々凹部24fが設けられている。したがって、拘束プレート24Aの左端部には、一対の凹部24fが形成されている。拘束プレート24Aの右端部は、突出側プレートの一方の端部に該当し、左端部は突出側プレートの他方の端部に該当する。凹部24fは、複数の電池モジュール2を左右方向に並べた場合に、隣接した拘束プレート24Aの凸部24dが挿入可能に形成されている。
<Configuration of Second Embodiment>
The configuration of the
本実施形態においても、拘束プレート24Aは、それぞれの凸部24dおよび囲繞部24eにおいてエンドプレート23に隅肉溶接されている。図7において、隅肉溶接による溶接肉FLの位置は、破線で囲まれたハッチングにて示されている。各々の凸部24dにおけるエンドプレート23に対する接合長さL2は、各々の囲繞部24eにおけるエンドプレート23に対する接合長さL3、L4の和に等しく形成されており、式:(L2)×2=L3+(L4)×2が成立する。しかしながら本実施形態においては、必ずしも、凸部24dにおける接合長さL2の和が、各々の囲繞部24eにおける接合長さL3、L4の和に等しくなければならないわけではなく、式:(L2)×2>L3+(L4)×2または式:(L2)×2<L3+(L4)×2が成立していてもよい。また、図7に示した構成に限られず、拘束プレート24Aの右端部に3個以上の凸部24dを形成し、拘束プレート24Aの左端部に、凸部24dと同数の凹部24fを設けるようにしてもよい。
Also in the present embodiment, the constraining
<実施形態2の作用効果>
本実施形態によれば、拘束プレート24Aの右端部には、複数の凸部24dが形成され、拘束プレート24Aの左端部には、凸部24dと同数の凹部24fが形成されている。これにより、拘束プレート24Aの端部において、上下方向の各部位にエンドプレート23との接合箇所が分散する。このため、拘束プレート24Aの各々の端部において、その上下方向の全長に渡ってエンドプレート23に対する接合力を均等化することができ、拘束プレート24Aをがたつくことなくエンドプレート23に接合することができる。また、拘束プレート24Aに接合されたエンドプレート23の端部において、その全長に渡ってバランスよく拘束プレート24Aから荷重を受けることができ、エンドプレート23同士によって積層された電池セル22を均等に挟圧することができる。また、仮に、複数の凸部24dまたは囲繞部24eのうちのいずれかにおいて、接合に不備が発生したとしても、その他の凸部24dまたは囲繞部24eにおける接合によって、拘束プレート24Aが電池モジュール2から脱落することを防止することができる。
<Operation and Effect of Second Embodiment>
According to the present embodiment, a plurality of
<実施形態3の構成>
図8乃至図10に基づいて、実施形態3による電池パック1Aの構成について説明する。尚、図8乃至図10において、パック拘束プレート3a、3bは省略されている。本実施形態においては、説明の都合上、電池モジュール2a、2bに含まれた拘束プレート24Bは、エンドプレート23Aの前後端部に固定された一対の拘束プレート24Bのみとする。図9に示すように、本実施形態によるエンドプレート23Aの前後端には、プレート挿入孔23cが、それぞれ貫通している。プレート挿入孔23cは貫通方向に垂直な断面が矩形状を呈しており、各々のプレート挿入孔23cには、拘束プレート24Bの端部が挿入されている。図10に示したように、電池モジュール2a、2bに含まれた拘束プレート24Bの右端部には、厚み方向の一部位に凸部24gが形成されている。一方、拘束プレート24Bの左端部には、厚み方向の一部位において凹部24hが形成されている。拘束プレート24Bの右端部は一方の端部に該当し、拘束プレート24Bの左端部は他方の端部に該当する。
<Configuration of Embodiment 3>
The configuration of the
凹部24hは、電池モジュール2a、2bが並べられた状態において、拘束プレート24Bの厚み方向において、隣接した電池モジュール2a、2bに含まれた拘束プレート24Bの凸部24gが挿入される部位に形成されている。図10に示すように、拘束プレート24Bの左右端部は、エンドプレート23Aの側面に対して溶接されている。前述したプレート挿入孔23cは、拘束プレート24Bとエンドプレート23Aとを接合する溶接肉FLを回避することが可能な大きさに形成されており、プレート挿入孔23cは逃し部に該当する。上述した構成によって、電池モジュール2aと電池モジュール2bとは、各々のエンドプレート23Aの側面が互いに密着するように配置されている。
The
複数の電池モジュール2a、2bが並べられた状態において、電池モジュール2aに含まれた拘束プレート24Bの凸部24gは、電池モジュール2aに含まれたエンドプレート23Aのプレート挿入孔23cを貫通し、隣接した電池モジュール2bに含まれたエンドプレート23Aのプレート挿入孔23c内まで延びている。そして、電池モジュール2aに含まれた拘束プレート24Bの凸部24gは、電池モジュール2a、2bに含まれた双方のエンドプレート23Aのプレート挿入孔23c内において、電池モジュール2bに含まれたエンドプレート23Aの凹部24hに挿入されている。
本実施形態は、図2に示した電池モジュール2において、前列セル群21aと中列セル群21bとの間を左右方向に延びた拘束プレート24とエンドプレート23Aとの接合、または、中列セル群21bと後列セル群21cとの間を左右方向に延びた拘束プレート24とエンドプレート23Aとの接合にも適用可能である。
In a state where the plurality of
In the present embodiment, in the
<実施形態3の作用効果>
本実施形態によれば、エンドプレート23Aには、拘束プレート24Bの端部が挿入されるプレート挿入孔23cが形成されている。そして、凸部24gは、拘束プレート24Bの右端部において厚み方向の一部位に形成され、凹部24hは、拘束プレート24Bの左端部の厚み方向において、凸部24gが挿入可能な位置に形成されている。これにより、図8に示すように、拘束プレート24Bの双方の端部において、その上下方向の全長に渡ってエンドプレート23Aに対して溶接することができ、各々の端部における溶接強度を増大させることができる。また、拘束プレート24Bの端部において、その上下方向の全長に渡って溶接強度を均一化することができ、拘束プレート24Bによってエンドプレート23Aをバランスよく保持することができる。
また、拘束プレート24Bの端部が、エンドプレート23Aのプレート挿入孔23c内に挿入されているため、拘束プレート24Bの端部と他部材との干渉を防ぎ、電池パック1Aを前後方向に小型化することができる。また、部品点数を増大させる必要がないため、小型で低コストの電池パック1Aにすることができる。
<Operation and Effect of Third Embodiment>
According to this embodiment, a
Further, since the end of the
<実施形態4の構成>
図11乃至図13に基づいて、実施形態4による電池パック1Bの構成について説明する。本実施形態においては、説明の都合上、電池モジュール2a、2bに含まれた拘束プレート24は、エンドプレート23Bの前後端部に固定された一対の拘束プレート24のみとする。図11に示すように、本実施形態による電池パック1Bは、実施形態1による電池パック1に含まれるものと同様の拘束プレート24および拘束パックプレート3a、3bを含んでいる。図12および図13に示すように、エンドプレート23Bには、実施形態3によるエンドプレート23Aと同様に、プレート挿入孔23dが貫通している。各々のプレート挿入孔23dは、実施形態3によるプレート挿入孔23cとは異なり、孔壁がエンドプレート23Bの厚さ方向に傾斜している。
<Configuration of
The configuration of the
各々のプレート挿入孔23dには、拘束プレート24の端部が挿入されており、実施形態3と同様に、拘束プレート24の左右端部は、エンドプレート23Bの側面に対して溶接されている。プレート挿入孔23dの孔壁は、拘束プレート24とエンドプレート23Bとを接合する溶接肉FLを回避するように傾斜しており、プレート挿入孔23dは逃し部に該当する。実施形態1による電池パック1と同様に、電池モジュール2a、2bが並べられた状態において、電池モジュール2a、2bに含まれる拘束プレート24に形成された凸部24aは、隣接した電池モジュール2a、2bに含まれる拘束プレート24に形成された凹部24cに挿入されている。上述した構成によって、電池モジュール2aと電池モジュール2bとは、各々のエンドプレート23Bの側面が互いに密着するように配置されている。
The ends of the
複数の電池モジュール2a、2bが並べられた状態において、電池モジュール2aに含まれた拘束プレート24の凸部24aは、電池モジュール2aに含まれたエンドプレート23Bのプレート挿入孔23dを貫通し、隣接した電池モジュール2bに含まれたエンドプレート23Bのプレート挿入孔23d内まで延びている。そして、電池モジュール2aに含まれた拘束プレート24の凸部24aは、電池モジュール2a、2bに含まれた双方のエンドプレート23Bのプレート挿入孔23d内において、電池モジュール2bに含まれたエンドプレート23Bの凹部24cに挿入されている。
In a state where the plurality of
本実施形態においても、実施形態1の場合と同様に、拘束プレート24の凸部24aにおけるエンドプレート23Bに対する接合長さは、各々の囲繞部24bにおけるエンドプレート23Bに対する接合長さの和に等しく形成されている。本実施形態は、図2に示した電池モジュール2において、前列セル群21aと中列セル群21bとの間を左右方向に延びた拘束プレート24とエンドプレート23Bとの接合、または、中列セル群21bと後列セル群21cとの間を左右方向に延びた拘束プレート24とエンドプレート23Bとの接合にも適用可能である。
Also in the present embodiment, similarly to the first embodiment, the joint length of the
<実施形態4の作用効果>
本実施形態によれば、拘束プレート24の端部が、エンドプレート23Bのプレート挿入孔23d内に挿入されているため、電池パック1Bを前後方向に小型化することができる。
また、エンドプレート23Bに孔壁が傾斜したプレート挿入孔23dを形成するのみで、エンドプレート23Bが溶接肉FLを回避することができる。
<Effects of
According to the present embodiment, since the end of the
Further, only by forming the
<他の実施形態>
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、次のように変形または拡張することができる。
電池パック1、1A、1Bは、電池モジュール2が縦方向および横方向のうちの少なくとも一方に複数個並べられて形成されていればよい。
エンドプレート23、23A、23Bと拘束プレート24、24A、24Bとを接合するための溶接方法は、隅肉溶接に限られず、フレア溶接等であってもよい。
エンドプレート23、23A、23Bを突出側プレートとし、拘束プレート24、24A、24Bを受側プレートとして、電池モジュール2において、エンドプレート23、23A、23Bの端部が拘束プレート24、24A、24Bの側面から突出するようにしてもよい。この場合、凸部24a、24d、24gおよび凹部24c、24f、24hは、エンドプレート23、23A、23Bの端部に形成される。
電池パック1、1A、1Bは、上述した実施形態1乃至4の各構成を、可能な限り互いに組み合わせることにより形成することができる。
<Other embodiments>
The present invention is not limited to the embodiments described above, and can be modified or expanded as follows.
The battery packs 1, 1A, and 1B only need to be formed by arranging a plurality of
The welding method for joining the
In the
The battery packs 1, 1 </ b> A, and 1 </ b> B can be formed by combining the configurations of the first to fourth embodiments with each other as much as possible.
図面中、1,1A,1Bは電池パック(組電池)、2,2a,2bは電池モジュール、3a,3bはパック拘束プレート(パックプレート)、3dは窪み部、22は電池セル、23,23A,23Bはエンドプレート(受側プレート、相手側)、23bは逃し部、23c,23dはプレート挿入孔(逃し部)、24,24A,24Bは拘束プレート(突出側プレート)、24a,24d,24gは凸部、24b,24eは囲繞部(凹部を挟んだ一対の部位)、24c,24f,24hは凹部、FLは溶接肉を示している。 In the drawings, 1, 1A and 1B are battery packs (assembled batteries), 2, 2a and 2b are battery modules, 3a and 3b are pack restraining plates (pack plates), 3d is a recess, 22 is a battery cell, and 23 and 23A. , 23B are end plates (receiving plate, mating side), 23b is a relief portion, 23c and 23d are plate insertion holes (relief portions), 24, 24A and 24B are restraining plates (projection side plates), 24a, 24d and 24g. Indicates a convex portion, 24b and 24e indicate a surrounding portion (a pair of portions sandwiching the concave portion), 24c, 24f and 24h indicate a concave portion, and FL indicates a welded meat.
Claims (8)
複数の前記電池セルを、積層方向に挟持する一対のエンドプレート(23、23A、23B)と、
双方の前記エンドプレート間に延在し、両端部が各々双方の前記エンドプレートに対して直交するように溶接により接合され、所定の張力を有して、前記エンドプレート同士を連結する複数の拘束プレート(24、24A、24B)と、
をそれぞれ有した複数の電池モジュール(2、2a、2b)が、縦方向および横方向のうちの少なくともいずれかに並べられて形成された組電池(1、1A、1B)であって、
互いに接合された前記エンドプレートおよび前記拘束プレートのうち、接合された端部が相手側の側面から突出している方を突出側プレート(24、24A、24B)とし、前記相手側を受側プレート(23、23A、23B)とした場合、
前記突出側プレートにおいて、複数の前記電池モジュールの並び方向の端部のうち、一方の端部の一部には凸部(24a、24d、24g)が形成され、他方には凹部(24c、24f、24h)が形成され、
複数の前記電池モジュールが並べられた状態において、一の前記電池モジュール(2a)に含まれる前記突出側プレートの前記凸部は、隣接した前記電池モジュール(2b)に含まれる前記突出側プレートの前記凹部に挿入されている組電池。 A plurality of stacked battery cells (22);
A pair of end plates (23, 23A, 23B) for holding the plurality of battery cells in the stacking direction;
A plurality of restraints extending between the two end plates and joined by welding so that both ends are orthogonal to both the end plates, and having a predetermined tension, and connecting the end plates to each other. Plates (24, 24A, 24B),
A battery module (1, 1A, 1B) formed by arranging a plurality of battery modules (2, 2a, 2b) each having at least one of a vertical direction and a horizontal direction,
Of the end plate and the restraint plate joined to each other, the one whose joined end protrudes from the side surface of the mating side is referred to as a projecting side plate (24, 24A, 24B), and the mating side is a receiving side plate ( 23, 23A, 23B),
In the protruding side plate, a protrusion (24a, 24d, 24g) is formed at a part of one end of the plurality of battery modules in the arrangement direction, and a recess (24c, 24f) is formed at the other. , 24h) are formed,
In a state where a plurality of the battery modules are arranged, the projecting portion of the projecting side plate included in one battery module (2a) is connected to the projecting portion of the projecting side plate included in the adjacent battery module (2b). An assembled battery inserted into the recess.
隣接した前記電池モジュールに含まれた前記エンドプレートと前記拘束プレートとを接合する溶接肉(FL)を回避する逃し部(23b、23c、23d)が形成されている請求項1記載の組電池。 At the end of the receiving plate,
The assembled battery according to claim 1, wherein relief portions (23b, 23c, 23d) are formed to avoid a welded meat (FL) joining the end plate and the constraint plate included in the adjacent battery module.
前記受側プレート(23、23B)の端部において、厚み方向に傾いた斜面により形成されている請求項2記載の組電池。 The relief portions (23b, 23d)
3. The battery pack according to claim 2, wherein an end of the receiving plate (23, 23B) is formed by a slope inclined in a thickness direction.
前記凸部における前記受側プレートに対する接合長さ(L0、(L2)×2)は、各々の前記凹部を挟んだ部位における前記受側プレートに対する接合長さの和((L1)×2、L3+(L4)×2)に等しい請求項1乃至5のうちのいずれか一項に記載の組電池。 The one end of the protruding side plate (24, 24A) is joined to the receiving side plate (23, 23B) at the convex portion (24a, 24d), and the other end of the protruding side plate is provided. The portion is joined to the receiving plate at a pair of portions (24b, 24e) sandwiching the recesses (24c, 24f),
The joining length (L0, (L2) × 2) of the convex portion to the receiving plate is the sum of the joining length ((L1) × 2, L3 + The battery pack according to any one of claims 1 to 5, wherein (L4) x 2).
前記凸部(24g)は、
前記突出側プレートの前記一方の端部において、厚み方向の一部位に形成され、
前記凹部(24h)は、
前記突出側プレートの前記他方の端部の厚み方向において、前記凸部が挿入される位置に形成されており、
複数の前記電池モジュールが並べられた場合、前記凸部は、隣接した前記電池モジュールに含まれる前記受側プレートの前記プレート挿入孔内において、前記凹部に挿入されている請求項1または2に記載の組電池。 A plate insertion hole (23c) into which an end of the protruding side plate (24B) is inserted is formed in the receiving plate (23A),
The protrusion (24g)
At the one end of the protruding side plate, formed at one site in the thickness direction,
The recess (24h)
In the thickness direction of the other end of the protruding side plate, formed at a position where the convex portion is inserted,
The said convex part is inserted in the said recessed part in the said plate insertion hole of the said receiving side plate contained in the said adjacent battery module, when a several said battery module is arranged. Battery pack.
前記パックプレートには、前記突出側プレート(24)に形成された前記凸部(24a)が挿入される窪み部(3d)が形成されている請求項1乃至7のうちのいずれか一項に記載の組電池。 A pair of pack plates (3a, 3b) sandwiching the plurality of battery modules in the direction arranged at both ends;
The said pack plate is a recessed part (3d) in which the said convex part (24a) formed in the said protrusion side plate (24) is inserted is formed in any one of Claims 1 thru | or 7. The battery pack as described.
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