JP7053447B2 - Battery pack - Google Patents
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Description
本発明は、電池パックに関する。 The present invention relates to a battery pack.
特許文献1には、列置方向に一列に列置された複数の電池を有する電池スタックと、この電池スタックを収納する収納ケースとを備える電池パックが開示されている。
特許文献1には、以下のような電池パックを製造する方法が開示されている。具体的には、まず、収納ケース内に、複数の電池を列置方向に一列に列置しつつ収納する。但し、列置方向に隣り合う電池の間、収納ケースの一方端側壁部と電池との間、及び、収納ケースの他方端側壁部と電池との間に、隙間を設けるようにして、複数の電池を収納ケース内に配置する。その後、列置方向に隣り合う電池の間の隙間、収納ケースの一方端側壁部と電池との間の隙間、及び、収納ケースの他方端側壁部と電池との間の隙間に、中間部材を挿入する。このようにして、列置方向に一列に列置された複数の電池と中間部材とを有する電池スタックが形成されると共に、当該電池スタックが収納ケース内に収納された電池パックが製造される。
ところで、電池パックとして、収納ケース内に収納された電池スタックが列置方向に一定の荷重で加圧された状態(圧縮荷重が付加された状態)の電池パックが求められている。すなわち、収納ケース内に収納された電池スタックに対し列置方向に一定の拘束荷重がかかった状態の電池パックを製造することが求められている。しかしながら、電池スタックを構成する電池には、列置方向寸法(厚み)に少なからずバラツキ(製造誤差)があるため、複数の電池が列置方向に列置された電池スタックでは、列置方向寸法にバラツキが生じてしまうことがある。 By the way, as a battery pack, there is a demand for a battery pack in which the battery stack stored in the storage case is pressurized with a constant load in the row arrangement direction (a state in which a compression load is applied). That is, it is required to manufacture a battery pack in a state where a constant restraining load is applied to the battery stack stored in the storage case in the row arrangement direction. However, since the batteries constituting the battery stack have considerable variations (manufacturing error) in the row-arranging direction dimension (thickness), in a battery stack in which a plurality of batteries are arranged in a row-arranging direction, the row-arranging direction dimension (thickness) is present. May vary.
このため、列置方向に一定の拘束荷重がかけられた状態の電池スタックを有する電池パックを製造するために、以下のような製造方法が検討されている。具体的には、まず、収納ケースとして、列置方向にかかる内側寸法Bが、電池の寸法バラツキを考慮した想定され得る電池スタックの列置方向寸法の最大値よりも大きな収納ケースを用意する。また、収納ケース内に配置する板状のスペーサであって、電池スタックと収納ケースとの間の隙間を埋めるためのスペーサを多数用意する。但し、スペーサとして、異なる厚み(列置方向寸法)を有する複数種類のスペーサを用意する。 Therefore, in order to manufacture a battery pack having a battery stack in a state where a constant restraining load is applied in the row arrangement direction, the following manufacturing method is being studied. Specifically, first, as a storage case, a storage case is prepared in which the inner dimension B in the rowing direction is larger than the maximum value of the rowing direction dimension of the battery stack that can be assumed in consideration of the dimensional variation of the battery. Further, a large number of plate-shaped spacers to be arranged in the storage case for filling the gap between the battery stack and the storage case are prepared. However, as spacers, a plurality of types of spacers having different thicknesses (dimensions in the rowing direction) are prepared.
そして、拘束荷重付与装置等を用いて、列置方向に一列に列置された複数の電池を有する電池スタックに対し、列置方向に一定の拘束荷重をかけ、この状態を保持する。さらに、電池スタックを収納ケース内に収納するのに先立って、列置方向に一定の拘束荷重がかけられた状態の電池スタックについて、列置方向の寸法A(収納ケース内に配置される部位の列置方向寸法)を測定し、収納ケースの列置方向にかかる内側寸法Bから電池スタックの列置方向の寸法Aを差し引いた差分値C(=B-A)を算出する。そして、多数のスペーサの中から、合計の厚み(列置方向寸法)が差分値Cとなる1または複数のスペーサを選択し、電池スタックを収納ケース内に収納するのに先立って、収納ケース内に選択した複数のスペーサを配置する。例えば、1つのスペーサを収納ケースの一方端側壁部に接触させるようにして、複数のスペーサを収納ケースの一方端側壁部側に重ねて配置する。 Then, using a restraint load applying device or the like, a constant restraint load is applied in the row arrangement direction to the battery stack having a plurality of batteries arranged in a row in the row arrangement direction, and this state is maintained. Further, prior to storing the battery stack in the storage case, for the battery stack in a state where a certain restraining load is applied in the row arrangement direction, the dimension A in the row arrangement direction (the portion of the portion arranged in the storage case). The dimension in the rowing direction) is measured, and the difference value C (= BA) obtained by subtracting the dimension A in the rowing direction of the battery stack from the inner dimension B in the rowing direction of the storage case is calculated. Then, from among a large number of spacers, one or a plurality of spacers having a total thickness (dimension in the row arrangement direction) having a difference value C is selected, and the battery stack is stored in the storage case prior to being stored in the storage case. Place multiple selected spacers in. For example, one spacer is brought into contact with one end side wall portion of the storage case, and a plurality of spacers are arranged so as to be overlapped on the one end side wall portion side of the storage case.
この状態で、複数のスペーサと収納ケースの他方端側壁部との間に電池スタックが挟まれるように、拘束荷重付与装置等によって列置方向に一定の拘束荷重がかけられている状態の電池スタックを、収納ケース内に収納する。その後、拘束荷重付与装置等による電池スタックへの拘束荷重の付与を解放する。このようにすることで、列置方向に一定の拘束荷重がかけられた状態の電池スタックを有する電池パックを製造することができる。 In this state, the battery stack is in a state where a constant constraint load is applied in the row arrangement direction by a constraint load applying device or the like so that the battery stack is sandwiched between the plurality of spacers and the other end side wall portion of the storage case. Is stored in the storage case. After that, the binding load applied to the battery stack by the constraint load applying device or the like is released. By doing so, it is possible to manufacture a battery pack having a battery stack in a state where a constant restraining load is applied in the row arrangement direction.
しかしながら、上述の製造方法では、収納ケース内にスペーサを配置した状態で、電池スタックを収納ケース内に収納する際に、スペーサが倒れてしまうことがあり、スムーズに電池パックを製造できないことがあった。このため、スペーサを使用することなく、簡易に、収納ケース内に収納された電池スタックが列置方向に加圧された(圧縮荷重が付加された)状態にできるように、製造し易い電池パックが求められていた。 However, in the above-mentioned manufacturing method, when the battery stack is stored in the storage case with the spacer arranged in the storage case, the spacer may fall down and the battery pack may not be manufactured smoothly. rice field. Therefore, a battery pack that is easy to manufacture so that the battery stack stored in the storage case can be easily pressurized (compressed load is applied) in the row arrangement direction without using a spacer. Was sought after.
本発明は、かかる現状に鑑みてなされたものであって、製造し易い電池パックを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the present situation, and an object of the present invention is to provide a battery pack that is easy to manufacture.
列置方向に一列に列置された複数の電池を有する電池スタックと、前記電池スタックを収納する収納ケースと、を備える電池パックであって、前記収納ケースの壁部のうち前記列置方向の一方端側に位置する一方端側壁部であって、前記電池スタックのうち前記列置方向の一方端側に位置する一方端部と対向する一方端側壁部は、当該一方端側壁部を前記列置方向に貫通する雌ネジ孔を有し、前記電池スタックのうち前記列置方向の他方端側に位置する他方端部は、前記収納ケースの壁部のうち前記列置方向の他方端側に位置する他方端側壁部に接触しており、前記電池パックは、前記雌ネジ孔に螺挿されて前記一方端側壁部を貫通する態様で前記一方端側壁部に装着された加圧ボルトであって、当該加圧ボルトの先端部が前記電池スタックの前記一方端部に当接する加圧ボルトを有し、前記電池スタックは、前記収納ケースの前記他方端側壁部と前記加圧ボルトの前記先端部との間に挟まれる態様で、前記列置方向に加圧されている電池パックが好ましい。 A battery pack including a battery stack having a plurality of batteries arranged in a row in the row arrangement direction and a storage case for accommodating the battery stack, which is the wall portion of the storage case in the row arrangement direction. The one-end side wall portion located on one end side and facing the one-end side wall portion located on the one-end side of the battery stack in the row placement direction has the one-end side wall portion in the row. The other end of the battery stack, which has a female screw hole penetrating in the placement direction and is located on the other end side of the row placement direction, is located on the other end side of the storage case wall portion in the row placement direction. The battery pack is in contact with the located other end side wall portion, and the battery pack is a pressure bolt mounted on the one end side wall portion in a manner of being screwed into the female screw hole and penetrating the one end side wall portion. The tip of the pressurizing bolt has a pressurizing bolt that abuts on the one end of the battery stack, and the battery stack has the other end side wall of the storage case and the tip of the pressurizing bolt. A battery pack that is pressurized in the rowing direction is preferable because it is sandwiched between the portions.
上述の電池パックは、列置方向に一列に列置された複数の電池を有する電池スタックと、電池スタックを収納する収納ケースとを備える。
この電池パックでは、収納ケースの一方端側壁部が、当該一方端側壁部を列置方向に貫通する雌ネジ孔を有している。ここで、収納ケースの一方端側壁部とは、収納ケースの壁部のうち列置方向の一方端側に位置する壁部であって、電池スタックの一方端部と対向する壁部である。また、電池スタックの一方端部とは、電池スタックの端部のうち列置方向の一方端側に位置する端部である。
The above-mentioned battery pack includes a battery stack having a plurality of batteries arranged in a row in a row arrangement direction, and a storage case for accommodating the battery stacks.
In this battery pack, one end side wall portion of the storage case has a female screw hole penetrating the one end side wall portion in the row arrangement direction. Here, the one-end side wall portion of the storage case is a wall portion of the wall portion of the storage case located on one end side in the row arrangement direction, and is a wall portion facing the one end portion of the battery stack. Further, the one end portion of the battery stack is an end portion of the end portions of the battery stack located on one end side in the row arrangement direction.
さらに、上述の電池パックでは、電池スタックの他方端部が、収納ケースの他方端側壁部に接触している。ここで、電池スタックの他方端部とは、電池スタックの端部のうち列置方向の他方端側に位置する端部であり、列置方向について一方端部の反対側に位置する端部である。また、収納ケースの他方端側壁部とは、収納ケースの壁部のうち列置方向の他方端側に位置する壁部であって、列置方向について一方端側壁部の反対側に位置する壁部である。 Further, in the battery pack described above, the other end of the battery stack is in contact with the other end side wall of the storage case. Here, the other end of the battery stack is an end of the end of the battery stack located on the other end side in the row arrangement direction, and is an end portion located on the opposite side of the one end portion in the row arrangement direction. be. Further, the other end side wall portion of the storage case is a wall portion of the wall portion of the storage case located on the other end side in the row arrangement direction, and is a wall located on the opposite side of the one end side wall portion in the row arrangement direction. It is a department.
さらに、上述の電池パックは、一方端側壁部の雌ネジ孔に螺挿されて一方端側壁部を貫通する態様で一方端側壁部に装着された加圧ボルトを有している。この加圧ボルトの先端部は、電池スタックの一方端部に当接している。 Further, the above-mentioned battery pack has a pressure bolt mounted on the one-end side wall portion in a manner of being screwed into the female screw hole of the one-end side wall portion and penetrating the one-end side wall portion. The tip of the pressure bolt is in contact with one end of the battery stack.
これにより、上述の電池パックでは、電池スタック(これに含まれる複数の電池)が、収納ケースの他方端側壁部と加圧ボルトの先端部との間に挟まれる態様で、列置方向に加圧されている(圧縮荷重が付加されている)。 As a result, in the above-mentioned battery pack, the battery stack (multiple batteries included therein) is added in the rowing direction in such a manner that it is sandwiched between the other end side wall portion of the storage case and the tip portion of the pressure bolt. It is being pressed (compressive load is applied).
このような構成の電池パックは、製造し易い電池パックとなっている。例えば、以下のようにして製造することで、スペーサを使用することなく、簡易に、収納ケース内に収納された電池スタックが列置方向に加圧された(圧縮荷重が付加された)状態の電池パックを製造することができる。 The battery pack having such a configuration is an easy-to-manufacture battery pack. For example, by manufacturing as follows, the battery stack stored in the storage case is easily pressurized (compressed load is applied) in the row arrangement direction without using a spacer. Battery packs can be manufactured.
まず、列置方向に一列に列置された複数の電池を有する電池スタックを用意する。さらに、一方端側壁部を列置方向に貫通する雌ネジ孔を有する収納ケースを用意する。そして、用意した電池スタックを、用意した収納ケース内に収納する。但し、このとき、電池スタックの一方端部を、列置方向について収納ケースの一方端側壁部に対向させると共に、電池スタックの他方端部を、収納ケースの他方端側壁部に接触させた状態にする。 First, a battery stack having a plurality of batteries arranged in a row in the row arrangement direction is prepared. Further, a storage case having a female screw hole penetrating the side wall portion at one end in the row arrangement direction is prepared. Then, the prepared battery stack is stored in the prepared storage case. However, at this time, one end of the battery stack is opposed to the one end side wall of the storage case in the row arrangement direction, and the other end of the battery stack is in contact with the other end side wall of the storage case. do.
次に、一方端側壁部の雌ネジ孔に螺合可能な雄ネジを有する加圧ボルトを用意し、この加圧ボルトを、一方端側壁部の外側から雌ネジ孔に螺挿してゆき、加圧ボルトの先端部を電池スタックの一方端部に当接させる。さらに、加圧ボルトを螺挿してゆくことで、収納ケースの他方端側壁部と加圧ボルトの先端部との間に電池スタックを挟む態様で、電池スタックを列置方向に加圧する(電池スタックに対し列置方向に圧縮荷重を付加する)。 Next, prepare a pressure bolt having a male screw that can be screwed into the female screw hole on the one end side wall, and screw this pressure bolt into the female screw hole from the outside of the one end side wall to add it. The tip of the compression bolt is brought into contact with one end of the battery stack. Further, by screwing the pressure bolt, the battery stack is pressed in the rowing direction by sandwiching the battery stack between the other end side wall of the storage case and the tip of the pressure bolt (battery stack). A compressive load is applied in the rowing direction).
このような構成では、一方端側壁部の内面(電池スタック側を向く面)からの加圧ボルトの突出量(突出長さ)を調整する(すなわち、加圧ボルトの締め付け量を調整する)ことで、電池スタックに対する圧縮荷重を調整することができる。従って、一方端側壁部の内面からの加圧ボルトの突出量(突出長さ)を調整する(すなわち、加圧ボルトの締め付け量を調整する)ことで、電池スタックに対する圧縮荷重を、予め設定した規定値にすることができる。 In such a configuration, the amount of protrusion (protrusion length) of the pressure bolt from the inner surface (the surface facing the battery stack side) of the one end side wall portion is adjusted (that is, the tightening amount of the pressure bolt is adjusted). Allows the compressive load on the battery stack to be adjusted. Therefore, by adjusting the amount of protrusion (protrusion length) of the pressure bolt from the inner surface of the one end side wall portion (that is, adjusting the tightening amount of the pressure bolt), the compressive load on the battery stack is set in advance. It can be a specified value.
詳細には、電池スタックにおいて列置方向の寸法にバラツキが生じている場合でも、一方端側壁部の内面からの加圧ボルトの突出量を調整する(すなわち、加圧ボルトの締め付け量を調整する)ことで、列置方向の寸法が異なる電池スタックに対し、適切に、予め設定した規定の(一定の)圧縮荷重を付加させることができる。具体的には、例えば、電池スタックに対する圧縮荷重が規定の値になるように、加圧ボルトの締め付けの程度を調整するだけで、列置方向の寸法が異なる電池スタックに対し、適切に、予め設定した規定の(一定の)圧縮荷重を付加させることができる。
以上説明したように、上述の電池パックは、製造し易い電池パックとなっている。
Specifically, even if the dimensions of the battery stack in the rowing direction vary, the amount of protrusion of the pressure bolt from the inner surface of the one end side wall portion is adjusted (that is, the amount of tightening of the pressure bolt is adjusted). ) Therefore, it is possible to appropriately apply a predetermined (constant) compressive load to battery stacks having different dimensions in the rowing direction. Specifically, for example, by simply adjusting the degree of tightening of the pressure bolts so that the compressive load on the battery stack becomes a specified value, the battery stacks having different dimensions in the rowing direction can be appropriately and preliminarily used. A set specified (constant) compressive load can be applied.
As described above, the above-mentioned battery pack is an easy-to-manufacture battery pack.
なお、上述の電池パックは、電池スタックが収納ケース内に1つ(1列)設けられる場合に限らず、複数(複数列)の電池スタックが、収納ケース内に、列置方向に直交する方向(幅方向)に並んで設けられる場合も含む。
また、雌ネジ孔及び加圧ボルトは、1つ(1列)の電池スタックに対し、1個ずつ設ける場合に限らず、1つの電池スタックに対し、複数個ずつ設ける場合も含む。
The above-mentioned battery pack is not limited to the case where one battery stack is provided in the storage case (one row), and the direction in which a plurality of (multiple rows) of battery stacks are orthogonal to the row placement direction in the storage case. Including the case where they are provided side by side (in the width direction).
Further, the female screw holes and the pressure bolts are not limited to the case where one female screw hole and the pressure bolt are provided for one (one row) battery stack, but also include the case where a plurality of female screw holes and pressure bolts are provided for one battery stack.
さらに、前記の電池パックであって、前記加圧ボルトが緩んで前記加圧ボルトの前記先端部が前記電池スタックから離間する方向に移動しないように、前記雌ネジ孔に前記加圧ボルトが挿通された状態で、前記雌ネジ孔の一部を変形させてなる電池パックとするのが好ましい。 Further, in the battery pack, the pressure bolt is inserted into the female screw hole so that the pressure bolt does not loosen and the tip portion of the pressure bolt does not move in a direction away from the battery stack. It is preferable to form a battery pack in which a part of the female screw hole is deformed in this state.
換言すれば、前記の電池パックであって、前記収納ケースの前記一方端側壁部は、前記加圧ボルトが緩んで前記加圧ボルトの前記先端部が前記電池スタックから離間する方向に移動することを防止するボルト緩み防止部であって、前記雌ネジ孔に前記加圧ボルトが挿通された状態で前記雌ネジ孔の一部を変形させてなるボルト緩み防止部、を有する電池パックとするのが好ましい。
本発明の一態様は、前記いずれかの電池パックであって、前記収納ケースの前記一方端側壁部は、前記加圧ボルトが緩んで前記加圧ボルトの前記先端部が前記電池スタックから離間する方向に移動することを防止するボルト緩み防止部であって、前記加圧ボルトが挿通された前記雌ネジ孔の一部を変形させて前記加圧ボルトに密着させてなるボルト緩み防止部を有する電池パックである。
In other words, in the battery pack, the one end side wall portion of the storage case is such that the pressure bolt is loosened and the tip portion of the pressure bolt moves in a direction away from the battery stack. A battery pack having a bolt loosening prevention portion for preventing bolt loosening, which is formed by deforming a part of the female screw hole with the pressure bolt inserted in the female screw hole. Is preferable.
One aspect of the present invention is any of the battery packs, wherein the pressure bolt is loosened at the one end side wall portion of the storage case, and the tip portion of the pressure bolt is separated from the battery stack. It is a bolt loosening prevention portion that prevents the bolt from moving in the direction, and has a bolt loosening prevention portion that deforms a part of the female screw hole into which the pressure bolt is inserted and is brought into close contact with the pressure bolt. It is a battery pack.
上述の電池パックによれば、加圧ボルトが緩んで加圧ボルトの先端部が電池スタックから離間する方向に移動することを防止することができる。これにより、上述の電池パックでは、電池スタック(これに含まれる複数の電池)が、収納ケースの他方端側壁部と加圧ボルトの先端部との間に挟まれる態様で、列置方向に加圧されている(圧縮荷重が付加されている)状態を、長期間にわたって維持することができる。より具体的には、電池スタックに対する圧縮荷重が、長期間にわたって、製造時に設定した規定値から低下し難くなる。例えば、電池スタックに対する圧縮荷重を、長期間にわたって、製造時に設定した規定値に維持することができる。 According to the battery pack described above, it is possible to prevent the pressure bolt from loosening and the tip of the pressure bolt from moving in a direction away from the battery stack. As a result, in the above-mentioned battery pack, the battery stack (multiple batteries included therein) is added in the rowing direction in such a manner that it is sandwiched between the other end side wall portion of the storage case and the tip portion of the pressure bolt. The state of being pressed (compressive load is applied) can be maintained for a long period of time. More specifically, the compressive load on the battery stack is less likely to drop from the specified value set at the time of manufacture for a long period of time. For example, the compressive load on the battery stack can be maintained at a specified value set at the time of manufacture for a long period of time.
なお、ボルト緩み防止部は、例えば、前記雌ネジ孔の前記加圧ボルトが挿通された状態で、前記収納ケースの前記一方端側壁部の加締めによって、雌ネジ孔の一部を当該雌ネジ孔の径方向内側に突出する態様に変形させることで形成することができる。 In the bolt loosening prevention portion, for example, in a state where the pressure bolt of the female screw hole is inserted, a part of the female screw hole is partially screwed by crimping the one end side wall portion of the storage case. It can be formed by deforming the hole so as to project inward in the radial direction.
次に、本発明の実施形態について説明する。図1は、実施形態にかかる電池パック1の部分断面概略図である。図2は、図1のE部拡大図である。図3は、実施形態にかかる電池スタック10の側面視概略図である。図4は、実施形態にかかる収納ケース20の断面概略図である。
Next, an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic partial cross-sectional view of the
本実施形態の電池パック1は、図1に示すように、列置方向DL(図1において左右方向)に一列に列置された複数の電池11を有する電池スタック10と、電池スタック10を収納する収納ケース20とを備える。なお、本実施形態の電池パック1では、収納ケース20内に、2つ(2列)の電池スタック10が収納されている。具体的には、収納ケース20の幅方向(図1において紙面に直交する方向)に、2つの電池スタック10が並んでいる。
As shown in FIG. 1, the
電池スタック10は、図3に示すように、列置方向DLに一列に配置された複数の電池11と、列置方向DLに隣り合う電池11の間に介在する冷却板12と、これらを列置方向DLに挟んで固定するための一対のエンドプレート13,14とを備えている。電池11は、直方体形状をなしている。なお、本実施形態では、冷却板12、及び、エンドプレート13,14は、電気絶縁性を有する樹脂により形成されている。
As shown in FIG. 3, the
また、収納ケース20は、金属からなり、略矩形箱形状をなしている。なお、本実施形態では、収納ケース20は、アルミダイキャストによって形成されている。図1及び図4に示すように、収納ケース20の一方端側壁部21bには、一方端側壁部21bを列置方向DLに貫通する雌ネジ孔21fが形成されている。ここで、収納ケース20の一方端側壁部21bとは、収納ケース20の壁部21のうち列置方向DLの一方端側DL1(図1及び図4において右側)に位置する壁部21である。
Further, the
この一方端側壁部21bは、電池スタック10の一方端部10bの外面10j(具体的には、エンドプレート13の外面13j)と、列置方向DLに対向している。ここで、電池スタック10の一方端部10bとは、電池スタック10の端部のうち列置方向DLの一方端側DL1(図1及び図3において右側)に位置する端部である。
The one end
なお、本実施形態では、収納ケース20の一方端側壁部21bのうち、収納ケース20の幅方向(図1及び図4において紙面に直交する方向)に並ぶ2つの電池スタック10の一方端部10bの外面10j(具体的には、エンドプレート13の外面13j)のそれぞれと列置方向DLに対向する位置に、雌ネジ孔21fが形成されている。すなわち、収納ケース20の一方端側壁部21bには、2個の雌ネジ孔21fが、収納ケース20の幅方向(図1及び図4において紙面に直交する方向)に間隔を空けて形成されている。
In this embodiment, of the one-end
さらに、本実施形態の電池パック1では、電池スタック10の他方端部10cが、収納ケース20の他方端側壁部21cに接触(当接)している。ここで、電池スタック10の他方端部10cとは、電池スタック10の端部のうち列置方向DLの他方端側DL2(図1及び図3において左側)に位置する端部であり、列置方向DLについて一方端部10bの反対側に位置する端部である。また、収納ケース20の他方端側壁部21cとは、収納ケース20の壁部21のうち列置方向DLの他方端側DL2に位置する壁部であって、列置方向DLについて一方端側壁部21bの反対側に位置する壁部である。
Further, in the
さらに、本実施形態の電池パック1は、一方端側壁部21bの雌ネジ孔21fに螺挿されて、一方端側壁部21bを貫通する態様で一方端側壁部21bに装着された加圧ボルト30を有している(図1及び図4参照)。この加圧ボルト30は、雌ネジ孔21f(雌ネジ部21g、図7参照)に螺合する雄ネジ部31と、頭部32とを有する。前述したように、一方端側壁部21bには、2個の雌ネジ孔21fが形成されている。従って、加圧ボルト30は、それぞれの雌ネジ孔21fに螺挿されて、一方端側壁部21bを貫通する態様で一方端側壁部21bに装着されている。すなわち、本実施形態の電池パック1では、加圧ボルト30が2個設けられている。
Further, the
それぞれの加圧ボルト30の先端部30bは、電池スタック10の一方端部10bの外面10j(具体的には、エンドプレート13の外面13j)に当接している。具体的には、加圧ボルト30の先端部30bは、電池スタック10の一方端部10bの外面10j(具体的には、エンドプレート13の外面13j)を、規定の荷重で押圧している。
The
このような構成により、本実施形態の電池パック1では、電池スタック10(これに含まれる複数の電池11)が、収納ケース20の他方端側壁部21cの内面21kと加圧ボルト30の先端部30bとの間に挟まれる態様で、規定の荷重で列置方向DLに加圧されている(規定の圧縮荷重が付加されている)。より具体的には、電池スタック10の一方端部10bが、加圧ボルト30によって列置方向DLの他方端側DL2(図1において左側)に押圧されると共に、電池スタック10の他方端部10cが、収納ケース20の他方端側壁部21cによって列置方向DLの一方端側DL1(図1において右側)に押圧される態様で、電池スタック10に対し、列置方向DLに規定の(一定)の拘束荷重(圧縮荷重)がかけられている。これにより、エンドプレート13と14との間に挟まれている複数の電池11に対し、列置方向DLについて一定の(規定の)圧縮荷重を付加した状態にすることができる。
With such a configuration, in the
さらに、本実施形態の電池パック1では、加圧ボルト30が緩んで加圧ボルト30の先端部30bが電池スタック10から離間する方向(列置方向DLの一方端側DL1、図1において右側)に移動しないようにするために、雌ネジ孔21fに加圧ボルト30が挿通された状態(詳細には、加圧ボルト30によって電池スタック10の一方端部10bを規定の荷重で押圧した状態)で、雌ネジ孔21f(雌ネジ部21g)の一部を変形させている(図2参照)。
Further, in the
換言すれば、本実施形態の電池パック1では、収納ケース20の一方端側壁部21bが、加圧ボルト30が緩んで加圧ボルト30の先端部30bが電池スタック10から離間する方向(列置方向DLの一方端側DL1、図1において右側)に移動することを防止するボルト緩み防止部21hであって、雌ネジ孔21fに加圧ボルト30が挿通された状態で雌ネジ孔21f(雌ネジ部21g)の一部を変形させてなるボルト緩み防止部21hを有する(図2参照)。
In other words, in the
なお、図2は、図1のE部拡大図である。図2に示す二点鎖線は、雌ネジ孔21f(雌ネジ部21g)を変形させる前の雌ネジ孔21f(雌ネジ部21g)の断面の外形線(図7参照)である。図2に示すように、本実施形態の電池パック1では、雌ネジ孔21f(雌ネジ部21g)の一部を、雌ネジ孔21fの径方向内側(加圧ボルト30の雄ネジ部31側)に突出する態様に変形させて(変形させることでボルト緩み防止部21hを形成し)、雌ネジ部21gの一部(ボルト緩み防止部21h)を、加圧ボルト30の雄ネジ部31に密着させている。
Note that FIG. 2 is an enlarged view of part E of FIG. The two-dot chain line shown in FIG. 2 is an outline (see FIG. 7) of the cross section of the
なお、本実施形態では、雌ネジ孔21fに加圧ボルト30が挿通された状態(詳細には、加圧ボルト30によって電池スタック10の一方端部10bを規定の荷重で押圧した状態)で、収納ケース20の一方端側壁部21bの加締め部21d(一方端側壁部21bの上面の一部)を加締める(詳細には、一方端側壁部21bの加締め部21dを下方に押圧して凹形状に変形させる、図1参照)ことによって、雌ネジ孔21f(雌ネジ部21g)の一部を雌ネジ孔21fの径方向内側に突出する態様に変形させることで、ボルト緩み防止部21hを形成している。
In the present embodiment, the
このような電池パック1によれば、加圧ボルト30が緩んで、加圧ボルト30の先端部30bが電池スタック10から離間する方向(列置方向DLの一方端側DL1、図1において右側)に移動することを防止することができる。これにより、本実施形態の電池パック1では、電池スタック10(これに含まれる複数の電池11)が、収納ケース20の他方端側壁部21cと加圧ボルト30の先端部30bとの間に挟まれる態様で、列置方向DLに加圧されている(圧縮荷重が付加されている)状態を、長期間にわたって維持することができる。
According to such a
より具体的には、電池スタック10(これに含まれる複数の電池11)に対する圧縮荷重が、長期間にわたって、製造時に設定した規定値から低下し難くなる。例えば、電池スタック10(これに含まれる複数の電池11)に対する圧縮荷重を、長期間にわたって、製造時に設定した規定値に維持することができる。
More specifically, the compressive load on the battery stack 10 (the plurality of
このような構成の電池パック1は、製造し易い電池パックとなっている。具体的には、後述するようにして電池パック1を製造することで、スペーサを使用することなく、簡易に、収納ケース20内に収納された電池スタック10が列置方向DLに加圧された(圧縮荷重が付加された)状態の電池パック1を製造することができる。
The
次に、本実施形態にかかる電池パック1の製造方法について説明する。
まず、列置方向DLに一列に配置された複数の電池11と、列置方向DLに隣り合う電池11の間に介在する冷却板12と、これらを列置方向DLに挟んで固定するためのエンドプレート13,14とを備えた、電池スタック10を用意する(図3参照)。
Next, a method of manufacturing the
First, a plurality of
さらに、一方端側壁部21bに雌ネジ孔21fが形成された収納ケース20を用意する(図4参照)。なお、本実施形態の収納ケース20では、列置方向DLにかかる内側寸法が、電池11の寸法バラツキを考慮した電池スタック10の列置方向寸法(列置方向DLにかかる寸法)の想定され得る最大値よりも大きくされている。すなわち、収納ケース20内に電池スタック10のみを配置したときには、必ず、列置方向DLについて収納ケース20の内面と電池スタック10との間に隙間ができるようにされている。
Further, a
さらに、一方端側壁部21bの外側(収納ケース20の外側)から、一方端側壁部21bの雌ネジ孔21fに加圧ボルト30の雄ネジ部31を螺挿させて、一方端側壁部21bに加圧ボルト30を装着する(図4参照)。但し、このとき、加圧ボルト30の先端部30bが、一方端側壁部21bの内面21jから収納ケース20の内側に突出しないようにしておく。
Further, the
次いで、用意した電池スタック10を、用意した収納ケース20内に収納する(図5参照)。但し、このとき、電池スタック10の一方端部10bの外面10j(具体的には、エンドプレート13の外面13j)を、列置方向DLについて収納ケース20の一方端側壁部21bの内面21jに対向させると共に、電池スタック10の他方端部10cの外面10k(具体的には、エンドプレート14の外面14k)を、収納ケース20の他方端側壁部21cの内面21kに接触させた状態にする(図5参照)。
Next, the
なお、本実施形態では、収納ケース20をアルミダイキャストによって形成している。アルミダイキャストの上型を抜くため、収納ケース20の一方端側壁部21bの内面21jと、収納ケース20の他方端側壁部21cの内面21kとは、上方に向かうにしたがって(収納ケース20の底面20bから離間するにしたがって)、両者の間の距離(列置方向DLの距離)が拡がる形態のテーパ面(傾斜面)となっている。すなわち、一方端側壁部21bの内面21jは、上方に向かうにしたがって列置方向DLの一方端側DL1(図4及び図5において右側)に変位する形態の傾斜面となっている。また、他方端側壁部21cの内面21kは、上方に向かうにしたがって列置方向DLの他方端側DL2(図4及び図5において左側)に変位する形態の傾斜面となっている。
In this embodiment, the
また、電池スタック10の他方端部10cの外面10k(具体的には、エンドプレート14の外面14k)は、他方端側壁部21cの内面21kと同様に、上方に向かうにしたがって列置方向DLの他方端側DL2(図3及び図5において左側)に変位する形態の傾斜面(他方端側壁部21cの内面21kと同等の傾斜角の傾斜面)となっている。これにより、電池スタック10を収納ケース20内に収納したとき、電池スタック10の他方端部10cの外面10k(具体的には、エンドプレート14の外面14k)を、適切に、収納ケース20の他方端側壁部21cの内面21kに接触させた状態にすることができる(図5参照)。
Further, the
次に、加圧ボルト30の先端部30bが一方端側壁部21bの内面21jから収納ケース20の内側に突出するように、加圧ボルト30の雄ネジ部31を雌ネジ孔21fに螺挿してゆき(加圧ボルト30を列置方向DLの他方端側DL2に移動させてゆき)、加圧ボルト30の先端部30bを電池スタック10の一方端部10bの外面10j(具体的には、エンドプレート13の外面13j)に当接させる(図6参照)。さらに、加圧ボルト30の雄ネジ部31を雌ネジ孔21fに螺挿してゆく(加圧ボルト30を列置方向DLの他方端側DL2に移動させてゆく)ことで、加圧ボルト30の先端部30bによって、電池スタック10の一方端部10bの外面10j(具体的には、エンドプレート13の外面13j)を、規定の荷重で押圧する(図6参照)。
Next, the
これにより、収納ケース20の他方端側壁部21cと加圧ボルト30の先端部30bとの間に電池スタック10を挟む態様で、電池スタック10(これに含まれる複数の電池11)が列置方向DLに加圧された(電池スタック10に対し列置方向DLに圧縮荷重が付加された)状態にする。より具体的には、電池スタック10の一方端部10bが、加圧ボルト30によって列置方向DLの他方端側DL2(図6において左側)に押圧されると共に、電池スタック10の他方端部10cが、収納ケース20の他方端側壁部21cによって列置方向DLの一方端側DL1(図6において右側)に押圧される態様で、電池スタック10に対し、列置方向DLに規定の(一定)の圧縮荷重(例えば、5.1kN)がかけられた状態にする。これにより、エンドプレート13と14との間に挟まれている複数の電池11に対し、列置方向DLについて一定の(規定の)圧縮荷重を付加した状態にする。
As a result, the battery stack 10 (a plurality of
ところで、電池スタック10を構成する電池11には、列置方向DLの寸法(厚み)に少なからずバラツキ(製造誤差)がある。このため、複数の電池11が列置方向DLに列置された電池スタック10では、列置方向DLの寸法にバラツキが生じてしまうことがある。
By the way, the
これに対し、本実施形態では、上述したように、加圧ボルト30が、一方端側壁部21bの内面21jから収納ケース20の内側に突出する態様で、加圧ボルト30の先端部30bによって、電池スタック10の一方端部10bの外面10j(具体的には、エンドプレート13の外面13j)を規定の荷重で押圧することで、電池スタック10に対し、列置方向DLに規定の(一定)の圧縮荷重を付加するようにしている。
On the other hand, in the present embodiment, as described above, the
従って、電池スタック10において列置方向DLの寸法にバラツキが生じている場合でも、一方端側壁部21bの内面21jからの加圧ボルト30の突出量を調整する(すなわち、加圧ボルト30の締め付け量を調整する)ことで、列置方向DLの寸法が異なる電池スタック10に対し、適切に、予め設定した規定の(一定の)圧縮荷重を付加させることができる。具体的には、電池スタック10に対する圧縮荷重が規定の値になるように、加圧ボルト30の締め付けの程度を調整するだけで、列置方向DLの寸法が異なる電池スタック10に対し、適切に、予め設定した規定の(一定の)圧縮荷重を付加させることができる。
Therefore, even if the dimensions of the DL in the row arrangement direction vary in the
なお、本実施形態では、一旦、電池スタック10に対する圧縮荷重が、規定の荷重(例えば、5.1kN)よりも大きな値(例えば9.3kN)になるまで、加圧ボルト30を締め付けてゆき(列置方向DLの他方端側DL2に移動させてゆき)、その後、所定時間放置している。すなわち、規定値よりも大きな荷重を電池スタック10に付加している状態を、所定時間維持している。その後、加圧ボルト30を緩めてゆき(列置方向DLの一方端側DL1に移動させてゆき)、電池スタック10に対する圧縮荷重の値を、規定の値(例えば、5.1kN)に調整している。このようにすることで、樹脂からなるエンドプレート13,14及び冷却板12のクリープ現象の影響による、電池スタック10に対する圧縮荷重の低下を低減することができる。
In this embodiment, the
次いで、加圧ボルト30が緩んで加圧ボルト30の先端部30bが電池スタック10から離間する方向(列置方向DLの一方端側DL1、図6において右側)に移動しないようにするために、雌ネジ孔21fに加圧ボルト30が挿通された状態(詳細には、加圧ボルト30によって電池スタック10の一方端部10bを規定の荷重で押圧した状態)で、雌ネジ孔21f(雌ネジ部21g)の一部を変形させて、ボルト緩み防止部21hを形成する(図2参照)。
Next, in order to prevent the
換言すれば、収納ケース20の一方端側壁部21bが、加圧ボルト30が緩んで加圧ボルト30の先端部30bが電池スタック10から離間する方向(列置方向DLの一方端側DL1、図6において右側)に移動することを防止するボルト緩み防止部21hであって、雌ネジ孔21fに加圧ボルト30が挿通された状態で雌ネジ孔21f(雌ネジ部21g)の一部を変形させてなるボルト緩み防止部21hを形成する(図2参照)。
In other words, the
具体的には、図8に示すように、雌ネジ孔21fに加圧ボルト30が挿通された状態(詳細には、加圧ボルト30によって電池スタック10の一方端部10bを規定の荷重で押圧した状態)で、収納ケース20の一方端側壁部21bの加締め部21d(一方端側壁部21bの上面の一部)を加締める。詳細には、図8に示すように、一方端側壁部21bの加締め部21dを下方に押圧して(押圧力Fを下方に加えて)、加締め部21dを凹形状に変形させる(図1参照)。これによって、雌ネジ孔21f(雌ネジ部21g)の一部を雌ネジ孔21fの径方向内側に突出する態様に変形させて、ボルト緩み防止部21hを形成する(図2参照)。
Specifically, as shown in FIG. 8, a state in which the
なお、図7は、図6のG部拡大図であり、雌ネジ孔21f(雌ネジ部21g)の一部を変形させる前の雌ネジ孔21f(雌ネジ部21g)と雄ネジ部31の部分拡大断面図である。一方、図2は、図1のE部拡大図であり、雌ネジ孔21f(雌ネジ部21g)の一部を変形させた後の雌ネジ孔21f(雌ネジ部21g)と雄ネジ部31の部分拡大断面図である。なお、図2に示す二点鎖線は、雌ネジ孔21f(雌ネジ部21g)を変形させる前の雌ネジ孔21f(雌ネジ部21g)の断面の外形線(図7参照)である。
Note that FIG. 7 is an enlarged view of the G portion of FIG. 6, in which the
本実施形態では、上述のようにして、雌ネジ孔21f(雌ネジ部21g)の一部を、雌ネジ孔21fの径方向内側(加圧ボルト30の雄ネジ部31側)に突出する態様に変形させて(変形させることでボルト緩み防止部21hを形成し)、雌ネジ部21gの一部(ボルト緩み防止部21h)を、加圧ボルト30の雄ネジ部31に密着させている(図2参照)。これにより、加圧ボルト30の緩みを防止することができる。
以上のようにして、本実施形態の電池パック1(図1参照)が完成する。
In the present embodiment, as described above, a part of the
As described above, the battery pack 1 (see FIG. 1) of the present embodiment is completed.
このような電池パック1によれば、加圧ボルト30が緩んで、加圧ボルト30の先端部30bが電池スタック10から離間する方向(列置方向DLの一方端側DL1、図1において右側)に移動することを防止することができる。これにより、本実施形態の電池パック1では、電池スタック10(これに含まれる複数の電池11)が、収納ケース20の他方端側壁部21cと加圧ボルト30の先端部30bとの間に挟まれる態様で、列置方向DLに加圧されている(圧縮荷重が付加されている)状態を、長期間にわたって維持することができる。
According to such a
より具体的には、電池スタック10(これに含まれる複数の電池11)に対する圧縮荷重が、長期間にわたって、製造時に設定した規定値から低下し難くなる。例えば、電池スタック10(これに含まれる複数の電池11)に対する圧縮荷重を、長期間にわたって、製造時に設定した規定値に維持することができる。
以上説明したように、本実施形態の電池パック1は、製造し易い電池パックとなっている。
More specifically, the compressive load on the battery stack 10 (the plurality of
As described above, the
以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できることはいうまでもない。 Although the present invention has been described above in accordance with the embodiment, it is needless to say that the present invention is not limited to the above embodiment and can be appropriately modified and applied without departing from the gist thereof.
例えば、実施形態では、1つ(1列)の電池スタック10に対し、雌ネジ孔21f及び加圧ボルト30を、1個ずつ設けるようにした。しかしながら、雌ネジ孔21f及び加圧ボルト30は、1つ(1列)の電池スタック10に対し、複数個ずつ設けるようにしても良い。すなわち、複数の加圧ボルト30によって、1つの電池スタック10の一方端部10bの外面10j(具体的には、1枚のエンドプレート13の外面13j)を押圧するようにしても良い。
For example, in the embodiment, one
また、実施形態では、2つ(2列)の電池スタック10が幅方向に並んで収納ケース20内に収納された電池パック1を示したが、本発明では、収納ケース内に収納される電池スタックの数は、いくつであっても良い。本発明は、1つ(1列)の電池スタックが収納ケース内に収納された電池パックにも適用することができるし、3つ(3列)以上の電池スタックが幅方向に並んで収納ケース内に収納された電池パックにも適用することができる。
Further, in the embodiment, the
1 電池パック
10 電池スタック
10b 一方端部
10c 他方端部
11 電池
12 冷却板
13,14 エンドプレート
20 収納ケース
21 壁部
21b 一方端側壁部
21c 他方端側壁部
21d 加締め部
21f 雌ネジ孔
21g 雌ネジ部
21h ボルト緩み防止部
30 加圧ボルト
30b 先端部
31 雄ネジ部
DL 列置方向
DL1 列置方向の一方端側
DL2 列置方向の他方端側
1
Claims (1)
前記電池スタックを収納する収納ケースと、を備える
電池パックであって、
前記収納ケースの壁部のうち前記列置方向の一方端側に位置する一方端側壁部であって、前記電池スタックのうち前記列置方向の一方端側に位置する一方端部と対向する一方端側壁部は、当該一方端側壁部を前記列置方向に貫通する雌ネジ孔を有し、
前記電池スタックのうち前記列置方向の他方端側に位置する他方端部は、前記収納ケースの壁部のうち前記列置方向の他方端側に位置する他方端側壁部に接触しており、
前記電池パックは、
前記雌ネジ孔に螺挿されて前記一方端側壁部を貫通する態様で前記一方端側壁部に装着された加圧ボルトであって、当該加圧ボルトの先端部が前記電池スタックの前記一方端部に当接する加圧ボルトを有し、
前記電池スタックは、前記収納ケースの前記他方端側壁部と前記加圧ボルトの前記先端部との間に挟まれる態様で、前記列置方向に加圧されており、
前記収納ケースの前記一方端側壁部は、前記加圧ボルトが緩んで前記加圧ボルトの前記先端部が前記電池スタックから離間する方向に移動することを防止するボルト緩み防止部であって、前記加圧ボルトが挿通された前記雌ネジ孔の一部を変形させて前記加圧ボルトに密着させてなるボルト緩み防止部を有する
電池パック。 A battery stack with multiple batteries arranged in a row in the rowing direction,
A battery pack including a storage case for storing the battery stack.
One end side wall portion of the wall portion of the storage case located on one end side in the row placement direction and facing one end portion of the battery stack located on one end side of the row placement direction. The end side wall portion has a female screw hole that penetrates the one end side wall portion in the row arrangement direction.
The other end of the battery stack located on the other end side in the row placement direction is in contact with the other end side wall portion of the wall portion of the storage case located on the other end side in the row placement direction.
The battery pack is
A pressure bolt mounted on the one-end side wall portion by being screwed into the female screw hole and penetrating the one-end side wall portion, and the tip end portion of the pressure bolt is the one end portion of the battery stack. It has a pressure bolt that comes into contact with the part,
The battery stack is pressurized in the row-arranging direction in such a manner that it is sandwiched between the other end side wall portion of the storage case and the tip end portion of the pressurizing bolt .
The one-end side wall portion of the storage case is a bolt loosening prevention portion that prevents the pressure bolt from loosening and the tip portion of the pressure bolt from moving in a direction away from the battery stack. It has a bolt loosening prevention part that deforms a part of the female screw hole into which the pressure bolt is inserted and makes it adhere to the pressure bolt.
Battery pack.
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