KR101722344B1 - 조전지 - Google Patents

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KR101722344B1
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게이스케 사토우
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닛산 지도우샤 가부시키가이샤
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Abstract

조전지(1)는 적층된 복수의 전지 모듈(2)을 갖는 모듈 적층체(20)와, 복수의 전지 모듈(2)의 적층을 보유 지지하기 위해, 모듈 적층체(20)의 동일면에 각각 설치되고, 복수의 전지 모듈(2)의 적층 방향으로 연장되어 있는 제1 및 제2 연결 부재(41, 42)와, 제1 및 제2 연결 부재(41, 42)에 제1 및 제2 고정점에서 각각 고정되어 있는 제1 보강 부재(51)와, 제1 및 제2 연결 부재(41, 42)에 제3 및 제4 고정점에서 각각 고정되어 있는 제2 보강 부재(52)를 구비하고 있고, 제1 및 제3 고정점을 시점으로 하고, 제2 및 제4 고정점을 종점으로 하는 벡터(VA, VB)에 있어서의 전지 모듈(2)의 적층 방향을 따른 성분(Va, Vb)의 방향이 반대이다.

Description

조전지{ASSEMBLED BATTERY}
본 발명은, 복수의 전지 모듈을 적층해서 구성되는 조전지에 관한 것이다.
본 출원은, 2012년 9월 18일에 출원된 일본 특허 출원 제2012-204139에 기초하는 우선권을 주장하는 것이며, 문헌의 참조에 의한 인용이 인정되는 지정국에 대해서는, 상기의 출원에 기재된 내용을 참조에 의해 본 출원에 인용하고, 본 출원의 기재된 일부로 한다.
적층된 복수의 전지 셀을, 밴드나 타이 바에 의해 고정하는 기술이 알려져 있다(예를 들어 특허문헌 1 참조).
일본 특허 공개 제2012-18915호 공보
상기의 기술에서는, 적층된 복수의 전지 셀이 당해 전지 셀의 팽창 등에 의해 변형되는 것을 효과적으로 억제할 수는 있지만, 전지 셀의 적층 방향을 따른 외력이 가해지면, 당해 외력을 받은 전지 셀로부터 연쇄적으로 복수의 당해 전지 셀이 경도되는 경우가 있다고 하는 문제가 있었다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 전지 셀의 적층 방향을 따른 외력이 가해진 경우라도, 당해 전지 셀을 안정되게 유지할 수 있는 조전지를 제공하는 것이다.
본 발명에 있어서의 조전지는, 제1 및 제2 연결 부재에 제1 및 제2 고정점에서 각각 고정된 제1 보강 부재와, 제1 및 제2 연결 부재에 제3 및 제4 고정점에서 각각 고정된 제2 보강 부재를 구비하고 있다.
그리고, 제1 고정점을 시점으로 하고, 제2 고정점을 종점으로 하는 벡터에 있어서의 전지 모듈의 적층 방향을 따른 성분의 방향과, 제3 고정점을 시점으로 하고, 제4 고정점을 종점으로 하는 벡터에 있어서의 전지 모듈의 적층 방향을 따른 성분의 방향을 반대 방향으로 함으로써 상기 과제를 해결한다.
본 발명에 따르면, 전지 모듈의 적층 방향을 따른 외력이 조전지에 가해졌을 때, 제1 또는 제2 보강 부재의 한쪽이 반드시 당해 외력에 대항하도록 경사져서 설치되어 있다. 이로 인해, 적층된 전지 모듈이 당해 외력에 의해 경도되는 것을 억제할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 조전지를 도시하는 정면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 전지 모듈을 도시하는 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 조전지를 도시하는 부분 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 보강 부재의 제1 변형예를 도시하는 정면도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 보강 부재의 제2 변형예를 도시하는 정면도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시 형태에 있어서의 보강 부재의 제3 변형예를 도시하는 정면도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서의 조전지를 도시하는 정면도이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시 형태에 있어서의 보강 부재의 제1 변형예를 도시하는 정면도이다.
이하, 본 발명의 실시 형태를 도면에 기초하여 설명한다.
<<제1 실시 형태>>
도 1은 본 실시 형태에 있어서의 조전지(1)를 도시하는 정면도이며, 도 2는 본 실시 형태에 있어서의 전지 모듈(2)을 도시하는 분해 사시도이며, 도 3은 본 실시 형태에 있어서의 조전지(1)를 도시하는 부분 분해 사시도이며, 도 4 내지 도 6은 본 실시 형태에 있어서의 보강 부재(51, 52)의 제1 내지 제3 변형예를 도시하는 정면도이다.
본 실시 형태의 조전지(1)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 모듈 적층체(20)와, 당해 모듈 적층체(20)에 있어서의 도면 중의 좌우 양측에 구비된 제1 및 제2 엔드 플레이트(31, 32)와, 제1 및 제2 엔드 플레이트(31, 32)를 연결해서 고정하는 제1 및 제2 연결 부재(41, 42)와, 제1 및 제2 연결 부재(41, 42)를 연결해서 조전지(1)를 보강하는 제1 및 제2 보강 부재(51, 52)를 갖고 있다.
모듈 적층체(20)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 도면 중의 X 방향으로 일렬로 배열되어 적층된 복수의 전지 모듈(2)로 구성되는 적층체이다. 또한, 전지 모듈(2)끼리는, 관통 볼트(도시하지 않음)로 연결하여 고정되어 있다.
본 실시 형태에 있어서의 모듈 적층체(20)에서는, 7개의 전지 모듈(2)을 사용해서 조전지(1)를 구성하고 있지만, 조전지(1)를 구성하는 전지 모듈(2)의 수는 특별히 한정되지 않는다. 또한, 이하에 있어서, 이들 7개의 전지 모듈(2)을, 도 1 중 좌측으로부터 순서대로 전지 모듈(2A), 전지 모듈(2B), 전지 모듈(2C), 전지 모듈(2D), 전지 모듈(2E), 전지 모듈(2F), 전지 모듈(2G)이라고도 칭한다.
전지 모듈(2)은, 도 2에 도시하는 바와 같이, 예를 들어 서로 적층된 복수의 단전지(21)와, 단전지(21) 사이에 개재 장착된 스페이서(22)와, 이들 단전지(21) 및 스페이서(22)를 수용하는 케이스(23)를 구비하고 있다.
단전지(21)는, 예를 들어, 리튬 이온 이차 전지 등의 라미네이트 전지이다. 이 단전지(21)는, 특별히 도시하지 않지만, 세퍼레이터를 개재해서 정극판과 부극판을 교대로 적층하여 이루어지는 적층체와, 당해 적층체를 전해액과 함께 밀봉하는 라미네이트 필름을 갖고 있으며, 정극판에 접속된 정극 탭이 라미네이트 필름의 일단부로부터 도출되어 있음과 함께, 부극판에 접속된 부극 탭이 라미네이트 필름의 반대측 단부로부터 도출되어 있다. 또한, 단전지(21)는 니켈 수소 건전지, 납 전지 등으로 구성해도 좋다.
본 실시 형태에서는, 인접하는 단전지(21)의 정극 탭과 부극 탭의 방향을 교대로 반전시켜 단전지(21)를 적층한 후, 당해 정극 탭과 부극 탭을 직접 접합함으로써 각 단전지(21)를 직렬로 접속하고 있다. 그리고, 접속된 복수의 당해 단전지(21)의 일단부는, 정극측, 부극측 각각의 출력 단자(24, 25)와 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 단전지(21)의 전기적인 접속 관계는, 특별히 이에 한정되지 않는다.
이러한 복수의 단전지(21)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 인접하는 단전지(21)끼리의 절연성을 유지하기 위한 스페이서(22)가 개재 장착된 상태로 케이스(23) 내에 수용되어 있다.
케이스(23)는 상자 형상을 갖는 로어 케이스(231) 및 덮개 형상을 갖는 어퍼 케이스(232)로 구성되고, 이들 로어 케이스(231) 및 어퍼 케이스(232)는, 예를 들어 알루미늄판으로 형성된다.
또한, 본 실시 형태에서는, 8개의 단전지(21)가 적층되어 케이스(23)에 수용되어 있지만, 적층되는 단전지(21)의 수는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 1개의 단전지(21)를 케이스(23)에 수용해도 좋다. 또한, 케이스의 구조는 특별히 상기의 것에 한정되지 않고, 로어 케이스와 어퍼 케이스를 모두 상자 형상으로 하고, 그들 개구를 맞춘 구조로 해도 좋다.
어퍼 케이스(232)의 외면에 있어서 정극 및 부극 단자(24, 25)가 도출되는 측면에는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 볼트 지지 부재(26)가 설치되어 있다. 이 볼트 지지 부재(26)에 설치된 볼트(261)는, 후술하는 제1 및 제2 연결 부재(41, 42)나 제1 및 제2 보강 부재(51, 52)를 너트(27)로 체결해서 고정할 때에 사용된다.
본 실시 형태에 있어서 복수의 전지 모듈(2)은, 도 1에 도시하는 바와 같이, 인접하는 전지 모듈(2)의 정극 단자(24)와 부극 단자(25)가 각각 번갈아 배열되도록 적층되어 있다. 즉, 복수의 전지 모듈(2)은 교대로 방향을 반전시켜 적층되어 있다.
그리고, 조전지(1)를 사용할 때는, 이들 복수의 전지 모듈(2)의 모두가 직렬로 접속되도록, 접속 부재(도시하지 않음)를 사용해서 인접하는 전지 모듈(2)의 정극 단자(24)와 부극 단자(25)를 차례차례로 접속한다. 또한, 전지 모듈(2)끼리의 전기적 접속 관계는 특별히 이에 한정되지 않는다.
제1 및 제2 엔드 플레이트(31, 32)는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 전지 모듈(2)의 측면과 동일 정도의 면적을 갖고, 역ㄷ자형의 단면 형상을 갖는 판 형상의 부재이며, 철 등의 강재로 형성된다. 이들 2매의 엔드 플레이트(31, 32)는, 도 1 및 도 3에 도시하는 바와 같이, 모듈 적층체(20)에 있어서의 전지 모듈(2)의 적층 방향의 양측으로부터 모듈 적층체(20)를 사이에 두도록 구비되고, 제1 엔드 플레이트(31)는 도 1 중의 좌측 단부에 배치되어 있음과 함께, 제2 엔드 플레이트(32)는 도 1 중의 우측 단부에 배치되어 있다.
이들 제1 및 제2 엔드 플레이트(31, 32)의 상하 양단에는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 관통 구멍(341, 342)이 각각 형성되어 있다. 하측의 관통 구멍(341)은, 후술하는 제1 연결 부재(41)와의 고정에 사용되는 볼트(33)가 삽입 가능하게 되어 있음과 함께, 상측의 관통 구멍(342)은, 후술하는 제2 연결 부재(42)와의 고정에 사용되는 볼트(33)가 삽입 가능하게 되어 있다.
제1 및 제2 연결 부재(41, 42)는, 전지 모듈(2)의 적층 방향을 따라서 구비되는 평판 막대 형상의 부재이며, 상술한 제1 및 제2 엔드 플레이트(31, 32)를 각각 연결하고 있다. 이들 제1 및 제2 연결 부재(41, 42)는, 모듈 적층체(20)에 있어서의 전지 모듈(2)의 적층 방향의 길이와 동일 정도의 길이를 갖고 있으며, 철 등의 강재로 형성된다. 본 실시 형태에 있어서, 제1 연결 부재(41)는 도 1 중의 하측에 배치되어 있음과 함께, 제2 연결 부재(42)는 도 1 중의 상측에 배치되어 있다.
제1 연결 부재(41)에는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 전지 모듈(2)의 적층 방향의 양단에 관통 구멍(431)이 형성되어 있음과 함께, 당해 양단의 관통 구멍(431)의 사이에 복수(본 예에서는 7개)의 관통 구멍(441)이 실질적으로 등간격으로 형성되어 있다. 이 복수의 관통 구멍(441)은 전지 모듈(2A 내지 2G)이 각각 갖는 볼트(261)에 대응하도록 배치되어 있다.
그리고, 제1 연결 부재(41)의 양단은, 볼트(33) 및 너트(28)를 사용해서 제1 및 제2 엔드 플레이트(31, 32)의 하단부와 고정되어 있다.
구체적으로는, 제1 연결 부재(41)에 있어서의 일단부의 관통 구멍(431)과 제1 엔드 플레이트(31)의 관통 구멍(341)에 볼트(33)를 삽입하고, 그들 제1 연결 부재(41)와 제1 엔드 플레이트(31)를 사이에 둔 상태에서 당해 볼트(33)와 너트(28)를 체결함으로써, 제1 연결 부재(41)를 제1 엔드 플레이트(31)의 하단부와 고정하고 있다.
마찬가지로, 제1 연결 부재(41)에 있어서의 타단부의 관통 구멍(431)과 제2 엔드 플레이트(32)의 관통 구멍(341)에 볼트(33)를 삽입하고, 그들 제1 연결 부재(41)와 제2 엔드 플레이트(32)를 사이에 둔 상태에서 당해 볼트(33)와 너트(28)를 체결함으로써, 제1 연결 부재(41)를 제2 엔드 플레이트(32)의 하단부와 고정하고 있다.
또한, 이 제1 연결 부재(41)는 전지 모듈(2A 내지 2G)의 볼트(261) 및 너트(27)에 의해, 전지 모듈(2A 내지 2G)과 각각 고정되어 있다.
구체적으로는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 제1 연결 부재(41)의 관통 구멍(441)에는 전지 모듈(2A 내지 2G)이 갖는 볼트(261)를 각각 삽입하고, 제1 연결 부재(41)를 사이에 두고 당해 볼트(261)와 너트(27)를 체결함으로써, 제1 연결 부재(41)를 전지 모듈(2A 내지 2G)과 고정하고 있다. 또한, 후술하는 보강 부재(51, 52)를 고정하는 부분에 대해서는, 제1 연결 부재(41)의 관통 구멍(441)과 당해 보강 부재(51, 52)가 갖는 관통 구멍(541)의 양쪽에 볼트(261)를 삽입한 후, 너트(27)로 체결하고 있다.
제2 연결 부재(42)에는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 전지 모듈(2)의 적층 방향의 양단에 관통 구멍(432)이 형성되어 있음과 함께, 당해 양단의 관통 구멍(432)의 사이에 복수(본 예에서는 7개)의 관통 구멍(442)이 실질적으로 등간격으로 형성되어 있다. 이 복수의 관통 구멍(442)은 전지 모듈(2A 내지 2G)이 각각 갖는 볼트(261)에 대응하도록 배치되어 있다.
그리고, 제2 연결 부재(42)의 양단은 볼트(33) 및 너트(28)를 사용해서 제1 및 제2 엔드 플레이트(31, 32)의 상단부와 고정되어 있다.
구체적으로는, 제2 연결 부재(42)에 있어서의 일단부의 관통 구멍(432)과 제1 엔드 플레이트(31)의 관통 구멍(342)에 볼트(33)를 삽입하고, 그들 제2 연결 부재(42)와 제1 엔드 플레이트(31)를 사이에 두고 당해 볼트(33)와 너트(28)를 체결함으로써, 제2 연결 부재(42)를 제1 엔드 플레이트(31)의 상단부와 고정하고 있다.
마찬가지로, 제2 연결 부재(42)에 있어서의 타단부의 관통 구멍(432)과 제2 엔드 플레이트(32)의 관통 구멍(342)에 볼트(33)를 삽입하고, 그들 제2 연결 부재(42)와 제2 엔드 플레이트(32)를 사이에 둔 상태에서 당해 볼트(33)와 너트(28)를 체결함으로써, 제2 연결 부재(42)를 제2 엔드 플레이트(32)의 상단부와 고정하고 있다.
또한, 이 제2 연결 부재(42)도, 전지 모듈(2A 내지 2G)의 볼트(261) 및 너트(27)에 의해, 전지 모듈(2A 내지 2G)과 각각 고정되어 있다.
구체적으로는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 제2 연결 부재(42)의 관통 구멍(442)에는 전지 모듈(2A 내지 2G)이 갖는 볼트(261)를 각각 삽입하고, 제2 연결 부재(42)를 사이에 두고 당해 볼트(261)와 너트(27)를 체결함으로써, 제2 연결 부재(42)를 전지 모듈(2A 내지 2G)과 고정하고 있다. 또한, 후술하는 보강 부재(51, 52)를 고정하는 부분에 대해서는, 제2 연결 부재(42)의 관통 구멍(442)과 당해 보강 부재(51, 52)가 갖는 관통 구멍(542)의 양쪽에 볼트(261)를 삽입한 후, 너트(27)로 체결하고 있다.
또한, 제1 및 제2 연결 부재(41, 42)는, 복수의 전지 모듈(2)의 양단에 배치되는 전지 모듈(2A, 2G)이, 적어도 1개의 볼트(261)를 각각 가짐으로써 제1 및 제2 연결 부재(41, 42)와 고정되어 있으면, 제1 및 제2 엔드 플레이트(31, 32)를 생략해도 좋고, 제1 및 제2 연결 부재(41, 42)에 고정되는 전지 모듈(2)의 수는 특별히 한정되지 않는다. 예를 들어, 전지 모듈(2A 내지 2G)의 전부를 제1 및 제2 연결 부재(41, 42)에 고정해도 좋고, 1개 간격의 전지 모듈(2)을 제1 및 제2 연결 부재(41, 42)에 고정해도 좋다.
또한, 제1 및 제2 연결 부재(41, 42)가 제1 및 제2 엔드 플레이트(31, 32)를 각각 연결하고 있는 경우에는, 전지 모듈(2A 내지 2G)의 볼트(261)를 생략해도 좋다.
제1 및 제2 보강 부재(51, 52)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 제1 연결 부재(41)와 제2 연결 부재(42)를 연결하는 부재이며, 평판 형상을 갖는 철 등의 강재로 형성된다.
제1 및 제2 보강 부재(51, 52)의 상하 단부에는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 전지 모듈(2)이 갖는 볼트(261)가 삽입 가능한 관통 구멍(541, 542)이 형성되어 있고, 당해 볼트(261)를 사용해서 제1 및 제2 보강 부재(51, 52)는 제1 및 제2 연결 부재(41, 42)에 각각 고정되어 있다.
구체적으로는, 제1 및 제2 보강 부재(51, 52)에 있어서의 하측의 관통 구멍(541)에는, 도 3에 도시하는 바와 같이, 제1 연결 부재(41)의 관통 구멍(441)과 아울러 전지 모듈(2)의 볼트(261)를 삽입하고, 당해 볼트(261)와 너트(27)를 체결함으로써, 제1 및 제2 보강 부재(51, 52)를 제1 연결 부재(41)와 각각 고정하고 있다.
마찬가지로, 제1 및 제2 보강 부재(51, 52)에 있어서의 상측의 관통 구멍(542)에는, 제2 연결 부재(42)의 관통 구멍(442)과 아울러 전지 모듈(2)의 볼트(261)를 삽입하고, 당해 볼트(261)와 너트(27)를 체결함으로써, 제1 및 제2 보강 부재(51, 52)를 제2 연결 부재(42)와 각각 고정하고 있다.
또한, 특별히 도시하지 않지만, 이상에서 설명한 제1 및 제2 연결 부재(41, 42)와, 제1 및 제2 보강 부재(51, 52)는 모듈 적층체(20)의 배면측에도 설치되어 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 전지 모듈(2)에 설치된 볼트(261)를 사용해서, 제1 및 제2 보강 부재(51, 52)를 제1 및 제2 연결 부재(41, 42)와 고정하고 있지만, 특별히 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 전지 모듈(2)로부터 독립한 볼트를 사용해서, 제1 및 제2 보강 부재(51, 52)와 제1 및 제2 연결 부재(41, 42)를 고정해도 좋다.
본 실시 형태에서는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 제1 보강 부재(51)의 하단부[제1 고정점(P1)]를 전지 모듈(2C)이 갖는 볼트(261)로 고정하고, 당해 제1 보강 부재(51)의 상단부[제2 고정점(P2)]를 전지 모듈(2B)이 갖는 볼트(261)로 고정하고 있다. 한편, 제2 보강 부재(52)의 하단부[제3 고정점(P3)]를 전지 모듈(2E)이 갖는 볼트(261)로 고정하고, 당해 제2 보강 부재(52)의 상단부[제4 고정점(P4)]를 전지 모듈(2F)이 갖는 볼트(261)로 고정하고 있다.
이와 같이, 제1 보강 부재(51)와 제2 보강 부재(52)는, 도 1 중의 하방으로부터 상방을 향해 그들이 서로 이격되는 방향이 되도록 설치되어 있다. 즉, 제1 고정점(P1)으로부터 제2 고정점(P2)을 향하는 벡터[이하, 벡터(VA)라고 칭함]의 X 방향 성분 벡터[이하, 벡터(Va)라고 칭함]의 방향과, 제3 고정점(P3)으로부터 제4 고정점(P4)을 향하는 벡터[이하, 벡터(VB)라고 칭함]의 X 방향 성분 벡터[이하, 벡터(Vb)라고 칭함]의 방향은 반대로 되어 있다.
또한, 벡터(Va)의 방향과 벡터(Vb)의 방향이 반대로 되는 구성이면, 특별히 상기의 구성에 한정되지 않는다. 또한, 제1 및 제2 보강 부재(51, 52)가 갖는 길이는, 그들 상단부 및 하단부의 고정 위치에 따라서 적절히 조절된다.
예를 들어, 제1 보강 부재(51)는, 인접하는 전지 모듈(2B, 2C)의 볼트(261)로 고정하고 있지만, 전지 모듈(2B)의 볼트(261)와 전지 모듈(2D)의 볼트(261)를 사용함으로써, 전지 모듈(2C)을 걸쳐서 제1 보강 부재(51)를 고정해도 좋다. 마찬가지로, 2개 이상의 전지 모듈(2)을 걸쳐서 제1 보강 부재(51)를 고정해도 좋고, 이때 제2 보강 부재(52)도 1개 이상의 전지 모듈(2)을 걸쳐서 고정해도 좋다.
또한, 본 실시 형태에 있어서 제1 및 제2 보강 부재(51, 52)는, 도 1 중의 하방으로부터 상방을 향해 그들이 서로 이격되는 방향이 되도록 설치되어 있지만, 특별히 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 도 1 중에서 상방으로부터 하방을 향해 서로 이격되는 방향이 되도록 제1 및 제2 보강 부재(51, 52)를 설치해도 좋다.
또한, 도 4에 도시하는 바와 같이, 제1 보강 부재(51)가 대략 삼각 형상을 갖고 있으며, 전지 모듈(2B)이 갖는 2개의 볼트(261) 및 전지 모듈(2C)이 갖는 볼트(261) 중 1개에 의한 합계 3개의 고정 개소에서, 제1 보강 부재(51)를 제1 및 제2 연결 부재(41, 42)와 고정해도 좋다. 또한, 제2 보강 부재(52)도 대략 삼각 형상을 갖고 있으며, 전지 모듈(2E)이 갖는 볼트(261) 중 1개 및 전지 모듈(2F)이 갖는 2개의 볼트(261)에 의한 합계 3개의 고정 개소에서, 제2 보강 부재(52)를 제1 및 제2 연결 부재(41, 42)와 고정해도 좋다.
마찬가지로, 제1 또는 제2 보강 부재(51, 52) 중 적어도 한쪽을, 4개 이상의 고정 개소에서 제1 및 제2 연결 부재(41, 42)와 고정해도 좋다.
다음에, 본 실시 형태에 있어서의 작용에 대해 설명한다.
본 실시 형태에서는, 적층된 복수의 전지 모듈(2A 내지 2G)의 양단에 위치하는 2개의 엔드 플레이트(31, 32)를 고정하는 2개의 연결 부재(41, 42)를 구비하고 있고, 또한 그들 2개의 연결 부재(41, 42)를 연결해서 조전지(1)를 보강하는 제1 및 제2 보강 부재(51, 52)를 구비하고 있다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 이들 2개의 보강 부재(51, 52)에 대해, 벡터(VA)에 있어서의 X 방향을 따른 성분 벡터(Va)의 방향과, 벡터(VB)에 있어서의 X 방향을 따른 성분 벡터(Vb)의 방향은 반대로 되어 있다. 이로 인해, 조전지(1)에 있어서의 전지 모듈(2A 내지 2G)의 적층 방향을 따른 외력이 가해진 경우에서도, 복수의 전지 모듈(2)이 경도되는 것을 방지할 수 있다.
즉, 예를 들어 도 1에 있어서의 조전지(1)의 좌측 상단에 전지 모듈(2A 내지 2G)의 적층 방향을 따른 외력(F)[도면 중의 화살표(F)]이 가해진 경우, 제1 보강 부재(51)는 당해 외력(F)이 가해지는 방향에 대향해서 거역하는 방향의 벡터(Va)를 갖고 있다. 이에 의해, 외력(F)은 당해 제1 보강 부재(51)의 존재에 의해 상쇄되므로, 당해 외력(F)에 의해 전지 모듈(2A)이 경도되고, 이에 연쇄해서 복수의 전지 모듈(2B 내지 2G)이 경도되는 것을 방지할 수 있어, 전지 모듈(2A 내지 2G)을 안정되게 유지할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 전지 모듈(2A 내지 2G)에 설치된 볼트(261)를 사용해서, 제1 및 제2 연결 부재(41, 42)와 제1 및 제2 보강 부재(51, 52)를 고정하고 있다. 이에 의해, 전지 모듈(2A 내지 2G)은 연결 부재(41, 42) 및 보강 부재(51, 52)와 직접 고정되므로, 전지 모듈(2A 내지 2G)을 보다 안정되게 유지할 수 있다.
또한, 도 5에 도시하는 바와 같이, 제1 보강 부재(51)에 있어서의 상단부 또는 하단부의 한쪽을, 제2 보강 부재(52)에 있어서의 상단부 또는 하단부의 한쪽과 동일 위치[본 예에서는 전지 모듈(2D)이 갖는 볼트(261)]에 같이 체결하여 고정함으로써, 제1 및 제2 보강 부재(51, 52)를 합계 3점의 고정 개소에서 제1 및 제2 연결 부재(41, 42)와 고정해도 좋다.
이때, 조전지(1)가 갖는 전지 모듈(2)의 수가 적은 경우에서도, 제1 보강 부재(51)에 있어서의 벡터(Va) 및 제2 보강 부재(52)에 있어서의 벡터(Vb)를 효율적으로 확보할 수 있으므로, 외력에 의한 전지 모듈(2)의 경도를 방지하여, 전지 모듈(2A 내지 2G)을 안정되게 유지할 수 있다.
또한, 제1 및 제2 보강 부재(51, 52)를, 도 6에 도시하는 바와 같이, 단일의 보강 부재(53)로 구성해도 좋다.
이 경우에는, 조전지(1)를 구성하는 부품 개수를 삭감할 수 있어, 조전지(1)를 조립할 때의 작업성 향상을 도모할 수 있다.
또한, 조전지(1)가 갖는 전지 모듈(2)의 수가 더 적은 경우에서도, 보강 부재(53)에 의해 벡터(Va) 및 벡터(Vb)를 효율적으로 확보할 수 있으므로, 외력에 의한 전지 모듈(2)의 경도를 방지하여, 전지 모듈(2A 내지 2G)을 안정되게 유지할 수 있다.
본 실시 형태에 있어서의 벡터(Va)의 방향이, 본 발명의 제1 고정점을 시점으로 하고, 제2 고정점을 종점으로 하는 벡터에 있어서의 전지 모듈의 적층 방향을 따른 성분 방향의 일례에 상당하고, 본 실시 형태에 있어서의 벡터(Vb)의 방향이, 본 발명의 제3 고정점을 시점으로 하고, 제4 고정점을 종점으로 하는 벡터에 있어서의 전지 모듈의 적층 방향을 따른 성분 방향의 일례에 상당하고, 본 실시 형태에 있어서의 볼트(261)가, 본 발명의 제1 볼트의 일례 및 본 발명의 제2 볼트의 일례에 상당한다.
<<제2 실시 형태>>
도 7은 본 실시 형태에 있어서의 조전지(1B)를 도시하는 정면도이며, 도 8은 본 실시 형태에 있어서의 보강 부재(51B, 52B)의 변형예를 도시하는 정면도이다. 제2 실시 형태에 있어서의 조전지(1B)는, 제2 연결 부재(42)를 갖고 있지 않고, 제1 및 제2 보강 부재(51B, 52B)의 상단부가 제1 또는 제2 엔드 플레이트(31, 32)와 고정되어 있는 점 이외는, 상술한 제1 실시 형태와 마찬가지이므로, 제1 실시 형태와 다른 부분에 대해서만 설명하고, 제1 실시 형태와 동일한 부분에 대해서는, 제1 실시 형태와 동일한 부호를 부여해서 설명을 생략한다.
제1 및 제2 보강 부재(51B, 52B)는, 도 7에 도시하는 바와 같이, 제1 연결 부재(41)와 제1 또는 제2 엔드 플레이트(31, 32)를 연결하는 부재이며, 평판 형상을 갖는 철 등의 강재로 형성된다.
특별히 도시하지 않지만, 제1 및 제2 보강 부재(51B, 52B)의 상단부에는, 엔드 플레이트(31, 32)와의 고정에 사용되는 볼트(33)가 삽입 가능한 관통 구멍이 형성되어 있음과 함께, 하단부에는 전지 모듈(2)이 갖는 볼트(261)가 삽입 가능한 관통 구멍이 형성되어 있다.
제1 및 제2 보강 부재(51B, 52B)의 상단부는 볼트(33) 및 너트(28)를 사용해서 엔드 플레이트(31, 32)의 상단부와 고정되어 있다.
구체적으로는, 제1 보강 부재(51B)에 있어서의 도 7 중의 상단부의 관통 구멍과, 제1 엔드 플레이트(31)에 있어서의 관통 구멍(342)에 볼트(33)를 삽입하고, 그들 제1 보강 부재(51B)와 제1 엔드 플레이트(31)를 사이에 둔 상태에서 당해 볼트(33)와 너트(28)를 체결함으로써, 제1 보강 부재(51B)를 제1 엔드 플레이트(31)의 상단부와 고정하고 있다.
마찬가지로, 제2 보강 부재(52B)에 있어서의 도 7 중의 상단부의 관통 구멍과, 제2 엔드 플레이트(32)에 있어서의 관통 구멍(342)에 볼트(33)를 삽입하고, 그들 제2 보강 부재(52B)와 제2 엔드 플레이트(32)를 사이에 둔 상태에서 당해 볼트(33)와 너트(28)를 체결함으로써, 제2 보강 부재(52B)를 제2 엔드 플레이트(32)의 상단부와 고정하고 있다.
또한, 제1 및 제2 보강 부재(51B, 52B)의 하단부는, 전지 모듈(2)이 갖는 볼트(261)를 사용해서 제1 연결 부재(41)와 고정되어 있다.
구체적으로는, 제1 및 제2 보강 부재(51B, 52B)의 하단부에 설치된 관통 구멍에는, 제1 연결 부재(41)의 관통 구멍(441)과 아울러 전지 모듈(2)의 볼트(261)를 각각 삽입하고, 당해 볼트(261)와 너트(27)를 체결함으로써, 제1 및 제2 보강 부재(51B, 52B)를 제1 연결 부재(41)와 각각 고정하고 있다.
또한, 특별히 도시하지 않지만, 이상에서 설명한 제1 연결 부재(41)와, 제1 및 제2 보강 부재(51B, 52B)는 모듈 적층체(20)의 배면측에도 설치되어 있다.
본 실시 형태에서는, 도 7에 도시하는 바와 같이, 제1 보강 부재(51B)의 하단부[제1 고정점(P1)]를 전지 모듈(2B)이 갖는 볼트(261)로 고정하고 있음과 함께, 제2 보강 부재(52B)의 하단부[제3 고정점(P3)]를 전지 모듈(2F)이 갖는 볼트(261)로 고정하고 있다.
또한, 상술한 바와 같이, 제1 보강 부재(51B)의 상단부[제2 고정점(P2)]를 제1 엔드 플레이트(31)의 상단부와 고정하고 있음과 함께, 제2 보강 부재(52B)의 상단부[제4 고정점(P4)]를 제2 엔드 플레이트(32)의 상단부와 고정하고 있다. 이로 인해 본 실시 형태에 있어서도, 제1 고정점(P1)으로부터 제2 고정점(P2)을 향하는 벡터(VA)의 X 방향 성분 벡터(Va)의 방향과, 제3 고정점(P3)으로부터 제4 고정점(P4)을 향하는 벡터(VB)의 X 방향 성분 벡터(Vb)의 방향은 반대로 되어 있다.
이로 인해, 조전지(1B)에 있어서의 전지 모듈(2A 내지 2G)의 적층 방향을 따른 외력이 가해진 경우에서도, 복수의 전지 모듈(2)이 경도되는 것을 방지할 수 있어, 전지 모듈(2A 내지 2G)을 안정되게 유지할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 있어서의 조전지(1B)의 정면은, 도 7에 도시하는 바와 같이, 제1 연결 부재(41)만을 사용해서 제1 및 제2 엔드 플레이트(31, 32)를 연결하고 있다. 이로 인해, 조전지(1B)를 구성하는 부품 개수를 삭감할 수 있어, 조전지(1B)의 조립 시에서의 작업성 향상을 도모할 수 있음과 함께, 조전지(1B)를 경량화할 수 있다.
또한, 본 실시 형태에서는, 전지 모듈(2A 내지 2G)에 설치된 볼트(261)를 사용해서, 제1 연결 부재(41)와 제1 및 제2 보강 부재(51B, 52B)를 고정하고 있다. 이에 의해, 전지 모듈(2A 내지 2G)은 연결 부재(41) 및 보강 부재(51B, 52B)와 직접 고정되므로, 전지 모듈(2A 내지 2G)을 보다 안정되게 유지할 수 있다.
또한, 도 8에 도시하는 바와 같이, 제1 보강 부재(51B)의 하단부와 제2 보강 부재(52B)의 하단부를 동일 위치[본 예에서는 전지 모듈(2D)이 갖는 볼트(261)]에서 같이 체결하는 것에 의해 고정함으로써, 제1 및 제2 보강 부재(51B, 52B)를 합계 3점의 고정 개소에서, 제1 연결 부재(41)와 제1 및 제2 엔드 플레이트(31, 32)에 고정해도 좋다.
이 경우에, 조전지(1B)가 갖는 전지 모듈(2)의 수가 적은 경우에서도, 제1 보강 부재(51B)에 있어서의 벡터(Va) 및 제2 보강 부재(52B)에 있어서의 벡터(Vb)을 효율적으로 확보할 수 있으므로, 외력에 의한 전지 모듈(2)의 경도를 방지하여, 전지 모듈(2A 내지 2G)을 안정되게 유지할 수 있다.
본 실시 형태에 있어서의 벡터(Va)의 방향이, 본 발명의 제1 고정점을 시점으로 하고, 제2 고정점을 종점으로 하는 벡터에 있어서의 전지 모듈의 적층 방향을 따른 성분 방향의 일례에 상당하고, 본 실시 형태에 있어서의 벡터(Vb)의 방향이, 본 발명의 제3 고정점을 시점으로 하고, 제4 고정점을 종점으로 하는 벡터에 있어서의 전지 모듈의 적층 방향을 따른 성분 방향의 일례에 상당하고, 본 실시 형태에 있어서의 볼트(261)가, 본 발명의 볼트의 일례에 상당한다.
또한, 이상에 설명한 실시 형태는, 본 발명의 이해를 용이하게 하기 위해 기재된 것으로서, 본 발명을 한정하기 위해 기재된 것은 아니다. 따라서, 상기의 실시 형태에 개시된 각 요소는, 본 발명의 기술적 범위에 속하는 모든 설계 변경이나 균등물도 포함하는 취지이다.
예를 들어, 모듈 적층체(20)의 한쪽 면에, 제1 실시 형태에서 설명한 구성[2개의 연결 부재(41, 42)와, 2개의 보강 부재(51, 52)를 구비한 구성]을 형성하고, 당해 모듈 적층체(20)의 다른 쪽 면에 제2 실시 형태에서 설명한 구성[1개의 연결 부재(41)와, 2개의 보강 부재(51B, 52B)를 구비한 구성]을 형성해도 좋다.
1, 1B : 조전지
2 : 전지 모듈
261 : 볼트
31 : 제1 엔드 플레이트
32 : 제2 엔드 플레이트
41 : 제1 연결 부재
42 : 제2 연결 부재
51, 51B : 제1 보강 부재
52, 52B : 제2 보강 부재
53 : 보강 부재

Claims (7)

  1. 적층된 복수의 전지 모듈을 갖는 모듈 적층체와,
    상기 모듈 적층체의 일단부에 설치된 제1 엔드 플레이트와,
    상기 모듈 적층체의 타단부에 설치된 제2 엔드 플레이트와,
    상기 복수의 전지 모듈의 적층을 보유 지지하기 위해, 상기 복수의 전지 모듈의 적층 방향으로 연장되어 있는 제1 연결 부재와,
    상기 모듈 적층체에 있어서 상기 제1 연결 부재와 동일 측면에 설치되고, 상기 복수의 전지 모듈의 적층을 보유 지지하기 위해, 상기 복수의 전지 모듈의 적층 방향으로 연장되어 있는 제2 연결 부재와,
    상기 제1 연결 부재에 제1 고정점에서 고정되어 있음과 함께, 상기 제2 연결 부재에 제2 고정점에서 고정되어 있는 제1 보강 부재와,
    상기 제1 연결 부재에 제3 고정점에서 고정되어 있음과 함께, 상기 제2 연결 부재에 제4 고정점에서 고정되어 있는 제2 보강 부재와,
    상기 제1 엔드 플레이트와 상기 제1 연결 부재를 체결하는 제1 고정 볼트와,
    상기 제1 엔드 플레이트와 상기 제2 연결 부재를 체결하는 제2 고정 볼트와,
    상기 제2 엔드 플레이트와 상기 제1 연결 부재를 체결하는 제3 고정 볼트와,
    상기 제2 엔드 플레이트와 상기 제2 연결 부재를 체결하는 제4 고정 볼트를 구비하고,
    상기 제1 내지 제4 고정 볼트의 축 방향은, 상기 측면에 대해 수직으로 되는 방향을 각각 따르고 있고,
    상기 제1 고정점을 시점으로 하고, 상기 제2 고정점을 종점으로 하는 벡터에 있어서의 상기 전지 모듈의 적층 방향을 따른 성분의 방향과,
    상기 제3 고정점을 시점으로 하고, 상기 제4 고정점을 종점으로 하는 벡터에 있어서의 상기 전지 모듈의 적층 방향을 따른 성분의 방향이 반대이고,
    상기 전지 모듈은,
    상기 제1 연결 부재를 향해서 돌출하는 제1 볼트와,
    상기 제2 연결 부재를 향해서 돌출하는 제2 볼트를 갖고,
    상기 제1 볼트는, 상기 제1 연결 부재와, 상기 제1 보강 부재 및 상기 제2 보강 부재 중 적어도 한쪽을 고정하고,
    상기 제2 볼트는, 상기 제2 연결 부재와, 상기 제1 보강 부재 및 상기 제2 보강 부재 중 적어도 한쪽을 고정하고 있는 것을 특징으로 하는, 조전지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 보강 부재 및 상기 제2 보강 부재는, 단일의 부재로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는, 조전지.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 제1 고정점과 상기 제3 고정점은 동일한 점이며, 또는, 상기 제2 고정점과 상기 제4 고정점은 동일한 점인 것을 특징으로 하는, 조전지.
  4. 삭제
  5. 적층된 복수의 전지 모듈을 갖는 모듈 적층체와,
    상기 모듈 적층체의 일단부에 설치된 제1 엔드 플레이트와,
    상기 모듈 적층체의 타단부에 설치된 제2 엔드 플레이트와,
    상기 복수의 전지 모듈의 적층 방향으로 연장하도록, 상기 모듈 적층체의 측면에 설치되고, 상기 제1 엔드 플레이트와, 상기 제2 엔드 플레이트를 고정하는 연결 부재와,
    상기 연결 부재에 제1 고정점에서 고정되어 있음과 함께, 상기 제1 엔드 플레이트에 제2 고정점에서 고정되어 있는 제1 보강 부재와,
    상기 연결 부재에 제3 고정점에서 고정되어 있음과 함께, 상기 제2 엔드 플레이트에 제4 고정점에서 고정되어 있는 제2 보강 부재와,
    상기 제1 엔드 플레이트와 상기 연결 부재를 체결하는 제1 고정 볼트와,
    상기 제2 엔드 플레이트와 상기 연결 부재를 체결하는 제2 고정 볼트를 구비하고,
    상기 제1 및 제2 고정 볼트의 축 방향은, 상기 측면에 대해 수직으로 되는 방향을 각각 따르고 있고,
    상기 제1 고정점을 시점으로 하고, 상기 제2 고정점을 종점으로 하는 벡터에 있어서의 상기 전지 모듈의 적층 방향을 따른 성분의 방향과,
    상기 제3 고정점을 시점으로 하고, 상기 제4 고정점을 종점으로 하는 벡터에 있어서의 상기 전지 모듈의 적층 방향을 따른 성분의 방향이 반대이고,
    상기 전지 모듈은, 상기 연결 부재를 향해서 돌출하는 볼트를 갖고,
    상기 볼트는, 상기 연결 부재와, 상기 제1 보강 부재 및 상기 제2 보강 부재 중 적어도 한쪽을 고정하고 있는 것을 특징으로 하는, 조전지.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제1 고정점과 상기 제3 고정점은 동일한 점인 것을 특징으로 하는, 조전지.
  7. 삭제
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