TWI485913B - 電池單元 - Google Patents

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TWI485913B TW101150094A TW101150094A TWI485913B TW I485913 B TWI485913 B TW I485913B TW 101150094 A TW101150094 A TW 101150094A TW 101150094 A TW101150094 A TW 101150094A TW I485913 B TWI485913 B TW I485913B
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Kazunori Kuroda
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Honda Motor Co Ltd
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Description

電池單元
本發明為電池模組，特別是關於：應用於「利用電池的電力驅動馬達而行駛之電動車輛」的電池模組。
傳統以來，採用集合了複數個電池單體的組合電池，也就是所謂的電池模組，作為用來對電動車輛的馬達供給電力之電池的做法已為大眾所知悉。
在專利文獻1中揭示一種電池模組，是藉由在車體的前後方向上積層「具有特定厚度的平板狀電池單體」，而構成上下方向的尺寸小於前後方向及車寬方向之略長方體的電池模組。該電池模組構成：為了冷卻電池模組，使冷卻風通過電池單體之間的間隙並朝向電池模組的車寬方向流通。
[專利文獻1]日本特許4242665號公報
然而，在專利文獻1所記載的技術中，為了保持電池單體之間的位置關係，雖具有「藉由延伸於電池單體之積層方向的板狀構件，連結電池模組之兩端面」的構造，卻不具任何「各電池單體因溫度上升或長時間的變化而導致膨脹」的對策。此外，一旦採用防止電池模組膨脹的構 造，將衍生出「容易招致電池單元大型化和零件數量增加」的課題。
本發明的目的在於提供一種：可解決上述習知技術的課題，既能採用防止電池單體之膨脹的構造，又能防止電池模組的大型化和零件數量增加的電池單元。
為了達成前述目的，本發明，是將含有「在車體上下方向上被積層成水平堆積狀的複數個板狀電池單體(60)」之略長方體的電池模組(70)，收納於「被安裝於車體的箱狀電池盒(19)」之內部的電池單元(65)，其第1特徵為具備：「構成前述電池盒(19)的局部，且從車體上方收入前述電池模組(70)之有底箱狀」的盒本體(51)；及抵接於前述電池模組(70)上面的固定板(63)；藉由將前述固定板(63)鎖緊於前述盒本體(51)，而構成可在壓力從車體上方作用於前述電池模組(70)的狀態下，將前述電池模組(70)固定於前述盒本體(51)，前述電池模組(70)配置有複數個，前述固定板(63)是跨越前述複數個電池模組(70)的長形構件，前述固定板(63)的鎖緊部(51a)被設在前述盒本體(51)的開口部附近。
此外，第2特徵為：前述電池模組(70)，包含用來收納前述電池單體(60)的電池單體收納箱(72)，在前述電池單體收納箱(72)的內壁設有：被夾入前述電池單 體(60)之間的分隔板(82、98)。
此外，第3特徵為：前述分隔板(82、98)形成：抵接於前述電池單體(60)的其中一面之至少一部分的形狀。
此外，第4特徵為：在前述盒本體(51)之車體前方側的其中一壁面，形成有用來導入外部氣體的貫穿孔(51b)，並具備用來封塞前述電池模組(70)彼此間之間隙的第1中間構件(85)、及用來封塞「前述盒本體(51)的內壁、與前述電池模組(70)的側面之間的間隙」的第2中間構件(90、91、92)；前述第2中間構件(90、91、92)形成：將從前述貫穿孔(51b)所導入的外部氣體，導向前述電池模組(70)之左右方向的其中一方側。
此外，第5特徵為具備第3中間構件(93、94、95、96、97)，該第3中間構件(93、94、95、96、97)被配設在前述電池模組(70)之左右方向的其中一方側的面，使由前述第2中間構件(90、91、92)導向前述電池模組(70)之左右方向的其中一方側的外部氣體，不會朝前述電池模組(70)的上面側及後面側逃逸。
此外，第6特徵為：前述電池模組(70)包含用來收納前述電池單體(60)的電池單體收納箱(101)，在前述電池單體收納箱(101)的內壁，設有被夾入前述電池單體(60)彼此之間的分隔板(103、105)，前述分隔板(103、105)形成具有：朝向前述電池單體收納箱 (101)的內側且交互地突出的凸部。
除此之外，第7特徵為：在前述電池單體收納箱(72)設有：用來將外部氣體導入該電池單體收納箱(72)之內部的吸入隙縫(83)、及用來排出該所導入之外部氣體的排出隙縫(81)；前述吸入隙縫(83)形成：具有較前述排出隙縫(81)更寬大的開口面積；前述吸入隙縫(83)與前述排出隙縫(81)，被設在車寬方向上相對向的位置。
根據第1特徴，具備：「構成電池盒的局部，且從車體上方收入電池模組之有底箱狀」的盒本體；及抵接於電池模組上面的固定板；藉由將固定板鎖緊於盒本體，而構成可在壓力從車體上方作用於電池模組的狀態下，將電池模組固定於盒本體，電池模組配置有複數個，固定板是跨越複數個電池模組的長形構件，固定板的鎖緊部被設在前述盒本體的開口部附近，因此可使1個固定板兼具：將電池模組固定於盒本體的功能、及防止電池單體因長時間的變化或發熱等所引起之膨脹的功能。藉此，使用來防止電池單體膨脹的鎖緊構造得以簡潔化而降低零件數量，可達成電池單元的小型化。
此外，可利用一個固定板將複數個電池模組固定於盒本體。藉此，可降低鎖緊部分及零件數量而達成電池單元的小型化。
除此之外，舉例來說，相較於將固定板的鎖緊部設在盒本體之底部附近的構造，容易縮小「電池模組與盒本體之內壁間的間隔」，使電池單元的小型化變的可能。此外，由於可降低固定板的長度，因此可降低因電池的膨脹而導致固定板變形的可能性。
根據第2特徴，由於電池模組包含「用來收納電池單體的電池單體收納箱」，且在電池單體收納箱的內壁設有「被夾入電池單體彼此之間的分隔板」，因此可輕易地限制電池單體間在積層方向上的間隔。
根據第3特徴，由於分隔板形成抵接於「電池單體的其中一面的至少一部份」的形狀，因此可利用「分隔板抵接於電池單體的部分」限制電池單體間的間隔，並在「電池單體彼此之間未與分隔板形成抵接的部分」設置特定的間隙。如此一來，可在電池單體彼此之間確保冷卻風的通道。
根據第4特徴，由於在盒本體之車體前方側的其中一壁面形成有「用來導入外部氣體的貫穿孔」，且具備「用來封塞電池模組彼此間之間隙的第1中間構件」、及「用來封塞盒本體的內壁與電池模組的側面間之間隙的第2中間構件」，第2中間構件形成「可將從貫穿孔所導入的外部氣體，導向電池模組之左右方向的其中一方側」，因此被導向電池模組之左右方向的其中一方側的外部氣體，容易有效率地導入電池單體彼此之間的間隙，而非電池模組彼此之間的間隙。
根據第5特徴，由於具備第3中間構件，該第3中間構件被配設在電池模組的左右方向之其中一方側的面，使由第2中間構件導向電池模組的左右方向之其中一方側的外部氣體，不會朝電池模組的上面側及後面側逃逸，因此可使「被導向電池模組的左右方向之其中一方側的外部氣體」確實地流動於電池單體彼此之間。
根據第6特徴，由於電池模組包含「用來收納電池單體的電池單體收納箱」，且在電池單體收納箱的內壁設有「被夾入電池單體彼此之間的分隔板」，分隔板形成具有「朝向電池單體收納箱的內側交互地突出的凸部」，因此藉由凸部的設置改變外部氣體通路之開口的寬度而對流速帶來變化，可提高冷卻效率。
根據第7特徴，由於在電池單體收納箱設有：用來將外部氣體導入該電池單體收納箱內部的吸入隙縫、及用來排出該所導入之外部氣體的排出隙縫；吸入隙縫形成具有「較排出隙縫更寬大的開口面積」，吸入隙縫與排出隙縫被設在「車寬方向上相對向的位置」，因此可提高「被導入的外部氣體」在排出部分的流速，而提升冷卻功能。此外，藉由將排出隙縫設在「在車寬方向上，與吸入隙縫相對向的位置」，當將電池模組排列設置於車寬方向時，可藉由排出隙縫所排出的外部氣體，來冷卻鄰接的電池模組。
以下，參考圖面詳細地說明本發明的實施形態。第1圖，為本發明其中一個實施形態之電動機車1的左側視圖。此外，第2圖為車體框架17的左側視圖，第3圖為車體框架17的立體圖。
電動機車1是具有低底板21之速克達型的跨騎型電動車輛，並具有：藉由收納於搖臂(Unit Swing)33的電動馬達M所產生的旋轉動力，來驅動由車軸34所軸支承之後輪WR旋轉的構造。
電動機車1的車體框架17具備：將「用來軸支承前輪WF的前叉2」、及「連結於該前叉2上部之棒狀的轉向車把9」支承成可轉向，且朝後上方傾斜的頭管15；和從該頭管15朝後下方延伸的主框架16；和經由彎曲部23連結於該主框架16的下部，並朝後方延伸的左右一對下框架27；及一體地連接於上述下框架27的後端，且朝後上方延伸的左右一對後框架40。
頭管15，將轉向桿軸14支承成可自由轉動，在該轉向桿軸14的上端固定有轉向車把9。另外，在轉向桿軸14的下端部固定有：用來支承前叉2之上端的下托架12。
在被設在車體框架17之兩後框架40的樞接板31，搖臂33的前部是透過樞支軸30而被支承成可搖動。在左側之後框架40的後部、與搖臂33的後部之間設有後避震單元43。搖臂33形成僅以車寬方向左側的臂來軸支承後輪WR的懸臂式(cantilever)，在懸臂的前方且樞支軸30 之正後方的位置，配設有用來控制電動馬達M之輸出的PDU(Power Drive Unit：動力驅動單元)32。
電動機車1具備：從前方覆蓋頭管15的前罩7；和從頭管15的後方連接於前罩7，而從前方包覆坐在座墊37的騎士之腳部的護腿板10；及和連接於護腿板10的下部以供坐在座墊37之騎士的腳放置，並且從上方包覆電池盒19的低底板21。電池盒19的周圍及後框架40的周圍，是被「由樹脂等所形成的整流罩(cowling)」所包覆。
在前罩7的前端，由「被固定於頭管15的前支桿11」支承著頭燈4，另外，在後框架40的後端部安裝有尾燈42。在頭燈4的後部配設有喇叭13，在其下方配設著「由前叉2所支承的前擋泥板3」。
轉向車把9的車寬方向中央是由車把罩8所覆蓋，前罩7的前方，藉由前支桿11支承著前載架6。在前載架6可安裝用來收納行李的置物籃6a等。此外，在後框架40的上方安裝有後載架41。
在左右的下框架27之間配設有：用來收納「對電動馬達M供給電力之高電壓(譬如，69V)的電池單元65」的電池盒19。在左右的下框架27間，設有在車寬方向上跨越電池盒19的防護板20，使作用於低底板21的荷重不會對電池盒19造成影響。
在兩下框架27的前部設有：連結於主框架16的下端，用來保護電池盒19之前側下部的前部保護構件25。 此外，在兩下框架27的後部設有：用來保護電池盒19之後部下部的後部保護構件29，並且將「延伸於車體前後方向，從下方保護電池盒19的複數個下部保護構件28」設在前部保護構件25與後部保護構件29之間。
在電池盒19的前部，透過連接管24連接有左右一對冷卻空氣導入導管18的下流端部。冷卻空氣導入導管18，是以「在護腿板10內從兩側包夾主框架16」的態樣，沿著該主框架16延伸設置。冷卻空氣導入導管18的上端側連接於「形成於護腿板10的空氣吸入口」。
在電池盒19的後部上面，安裝有用來吸出電池盒19內之空氣的冷卻風扇22。藉由該冷卻風扇22的作動，可從冷卻空氣導入導管18積極地將空氣導入，而形成對電池盒19內之電池單元65的冷卻。
此外，在左右的後框架40之間，「被配置於座墊37下方且搖臂33上方之合成樹脂製」的收納箱35被配置成由兩後框架40所支承。收納箱35，是由可開閉的座墊37從上方所覆蓋。在收納箱35的後側下部，收納「對頭燈4或尾燈42等輔助裝置(auxiliary machine)類供給電力的低電壓電池(譬如，12V)38」的收納凹部39，是朝下方突出而形成一體。在低電壓電池38的前方，配設有保險絲盒36。
參考第2、3圖，由硬質合成樹脂等所形成的電池盒19，是由呈有底箱狀的盒本體51、及覆蓋盒本體51之上部開口的蓋構件50所構成。在盒本體51與蓋構件50間 之接合面的周圍，形成有突出於車寬方向的凸緣部46。在兩下框架27的上面熔接固定有側托架47，防護板20及電池盒19的凸緣部46，被固定於該側托架47。形成避開防護板20之形狀的凸緣部46，是藉由螺栓45固定於側托架47的上面。
在兩側托架47的前端部及後端部的上面，安裝有用來對低底板21形成4點支承之圓柱狀的支柱48。此外，左右的後框架40，在電池盒19之後方上方的位置，由指向車寬方向的連結管49所連結。在電池盒19，形成有沿著後框架40的形狀而朝車體後方側隆起的部分，將冷卻風扇22安裝於該隆起的部分。在冷卻風扇22的附近，形成有「從電池盒19朝外部延伸的高壓線束及訊號線束」的安裝用孔52、53。
第4圖為電池單元65的分解立體圖。此外，第5圖為電池單元65的局部剖面側面圖，第6圖為第5圖的A-A線剖面圖。在本實施形態中，將「呈現已收納有複數個電池模組70之狀態的電池盒19全體」稱為電池單元65。如以上所述，在電池盒19之盒本體51的車體前方側端面，形成有貫穿孔51b，在該貫穿孔51b安裝有左右一對連接管24。此外，在盒本體51的車體後方側，設有內含接觸器單元68的鼓出部69。
在電池盒19，於在車體前後方向上收納有3組的電池模組70，且每一組電池模組70是在車寬方向上排列成1列。電池模組70形成：藉由帶狀的固定構件73，固定 「10個具有厚度的平板狀電池單體60」的構造。固定構件73被配設成：捲繞於「5個＊ 2列之電池單體60」的外壁。固定構件73可由金屬或樹脂等形成，其形狀可存在各式各樣的變化。
電池模組70，是藉由「指向車體前後方向之長形構件」的固定板63，而固定於盒本體51。更詳細地說，是將電池模組70配設在盒本體51之底部的特定位置，接著將固定板63配設在電池模組70的上部，再利用作為鎖緊構件的鎖緊螺栓64，將該固定板63於車體前後方向上的兩端部鎖緊於盒本體51，藉此固定於盒本體51。在本實施形態中，是藉由2個固定板63，將排列於車體前後方向上的3組電池模組70固定於盒本體51。
固定板63，是指向車體前後方向且寬度狹小的平板構件，舉例來說，可由金屬或硬質的樹脂等所形成。本實施形態的固定板63，在車體的側面視角中，其車體後方側端部形成直線狀，其車體前方側端部則配合「被配置在較電池模組70的上面更低之位置的鎖緊部51a」而設有段差。當盒本體成型時，可將嵌入螺帽嵌入「可供鎖緊螺栓64鎖合」的鎖緊部51a。蓋構件50與盒本體51，是藉由將「從上方貫穿形成蓋構件50之貫穿孔50a」的螺栓(圖面中未顯示)，旋鎖於「被設在盒本體51的螺絲孔穴51c」而相互地結合。而如同先前所述，由於位在「固定板63之車體前方端部側」的鎖緊部51a，是被配設在較電池模組70的上面更低的位置，因此在第4圖中，被盒本體51 的側壁所遮蔽。
接著，根據以上所述的構造，可對應於將固定板配設於電池模組70上面時，固定板63的兩端部與鎖緊部51a間的尺寸設定，將鎖緊螺栓64予以鎖緊，而以「從電池模組70的上方作用壓力的狀態」固定電池模組70。如此一來，可使固定板63兼具「將電池模組70固定於盒本體51的功能」、及「防止電池單體60因長時間變化或發熱等所引發的膨脹的功能」，電池單體的鎖緊構造得以簡潔化而降低零件數量，可達成電池單元的小型化。
再者，在本實施形態中，藉由將固定板63的鎖緊部51a設在盒本體51的開口部附近，舉例來說，相較於將固定板的鎖緊部設在盒本體之底部附近的構造，可輕易地縮小電池模組70與盒本體51的內壁之間的間隔，使電池單元的小型化變得可能。此外，由於可降低固定板的長度，因此可降低因電池的膨脹而導致固定板變形的可能性。固定板63也可以設成複數個。
可在形成於固定板63上方的空間67配設譬如：具有厚度的平板狀電池管理單元(BMU：Battery Management Unit)66。此外，在電池模組70彼此之間，配設有「作為用來封塞其間隙之第1中間構件」的第1海綿85。
第7圖為電池模組70的分解立體圖。雖然在第4、5、6圖中，顯示將5個電池單體60以2個並列的方式積層並利用帶狀固定構件73形成固定的電池模組70，但在第7圖中，是顯示採用「收納5個電池單體60」之電池收 納箱72的變形例。該電池收納箱72，也可藉由從盒本體51的開口插入並利用固定板63形成固定，而在從電池模組70上方作用壓力的狀態下，固定於盒本體51。在本實施形態中，藉由將電池單體60積層於車體上下方向，也就是形成所謂的水平積層狀態，而可將固定板63放置在電池單體的膨脹方向上，而形成可在「均等地對所有的電池單體施力的狀態下」，抑制電池單體的膨脹。
在電池單體60彼此之間，插入「從電池收納箱72的內壁豎立設置的分隔板」，如此一來，對電池單體60彼此之間的間隙形成限定。而電池單體60的正電極61與負電極62，是彼此分離地設在車體前方側的面。
電池單體收納箱72，是由「由硬質樹脂等所形成的」前側半體72a與後側半體72b所形成。前側半體72a與後側半體72b大致形成以下的構造：在上下左右方向具有側壁之有底箱狀的內部，形成複數個可夾入電池單體60彼此之間的分隔板，並在側壁的局部，設置複數個可供外部氣體通過的隙縫。
在後側半體72b設有：4張分隔板82、4處(指4個位置)的吸入隙縫83、4處(指4個位置)的排出隙縫81。另外，在前側半體72a設有：4張分隔板98(請參考第9圖)、4處的右側排出隙縫79、4處的前側排出隙縫76。除此之外‧在前側半體72a形成有：可使電池單體60之正電極61外露的貫穿孔75、及可使負電極61外露的貫穿孔77。
前側半體72a與後側半體72b，在已收納5個電池單體60的狀態下，藉由從各自的側壁面所豎立設置的安裝部(圖面中未顯示)而相互結合。安裝部可藉由譬如：不需要獨立之鎖緊零件的爪鉤(claw hook)之類的卡合構造而構成。在前側半體72a之車體前方側的面，安裝有用來保護「連接於兩電極61、62之配線(圖面中未顯示)」的保護板71。在保護板71，設有4個與前側半體72a之前側排出隙縫76形成位置重疊的隙縫74。
第8圖，是顯示3組電池模組70之配置關係的立體圖。此外，第9圖是顯示流通於電池模組70內之風的流動的局部剖面俯視圖。在第9圖中，是顯示將3組電池模組70配置於車體前後方向的狀態。經由連接管24被導入電池盒19內的外部氣體，是藉由作為「用來掩埋電池盒19的內壁與電池模組70間之間隙的第2中間構件」的第2海綿90、91、92，而被導向電池模組70的車寬方向左側。上述的現象，可藉由被連接配設成略U字型的第2海綿90、91、92，限制外部氣體的逃逸通道而達成。
其次，被導向電池模組70之車寬方向左側的外部氣體，通過電池模組70的內部後被導向車寬方向右側。此一現象，可藉由將第1海綿85配設於電池模組70彼此之間，並在電池模組70的左側面配設作為「從上端部連續至後端部之第3中間構件」的第3海綿93、94、95、96、97，來限制外部氣體的逃逸通道而達成。而在第8圖中，顯示形成水平積層狀態之電池單體60的積層線H。
參考第9圖，藉由第2海綿91~92的功能而被導向電池模組70之車寬方向左側的外部氣體，可藉由第1海綿85與第3海綿93~97的功能，而防止外部氣體朝電池模組70的上面側和後面側逃逸，並從後側半體72b的吸入隙縫83導入電池模組70內部。雖然在上述實施形態中，是說明了採用海棉作為第1~第3中間構件的例子，但是該中間構件也可採用：可遮蔽流動的風且掩埋間隙的樹脂構件、橡膠系構件、發泡系構件等。
形成於前側半體72a的分隔板82及形成於後側半體72b的分隔板98，是分別僅覆蓋電池單體60其中一側面之局部的構件，如此一來，可利用與電池單體60形成接觸的部分來限制電池單體60間的間隔，並在不存在分隔板82、98的部分，確保外部氣體的通道。接著，已通過電池單體60彼此之間的外部氣體，是通過後側半體72b的排出隙縫81、前側半體72a的前側排出隙縫76與右側排出隙縫79，而被排出至電池模組70的車寬方向右側。此外，由前側排出隙縫76所排出的外部氣體，由於撞擊「鄰接於車體前方側之電池模組70的車體後方側」的面，因此電池模組70也能從車體後方側形成冷卻。
更詳細地說，在電池單體收納箱72設有：用來將外部氣體導入該電池單體收納箱內部的吸入隙縫83、及用來排出該導入之外部氣體的排出隙縫81，而吸入隙縫83形成：具有較排出隙縫81更寬大的開口面積。如此一來，可提高「被導入的外部氣體」在排出部分的流速，而提升 冷卻功能。此外，藉由將排出隙縫81設在「在車寬方向上，與吸入隙縫83相對向的位置」，當將「使用了電池收納箱72的電池模組70」排列設置於車寬方向時，可藉由排出隙縫81所排出的外部氣體，來冷卻鄰接的電池模組70。
此外，在電池模組70之車寬方向右側的面，配設有用來收集電池的電壓或溫度等資訊的電壓/溫度監視(VTM：Voltage/Thermal Monitoring)基板99。根據該構造，可有效活用電池模組70之車寬方向右側面的空間來安裝電壓/溫度監視基板99。而電壓/溫度監視基板99，在車體前後方向上排列3組電池模組70且在車寬方向上排成2列的場合中，可沿著車寬方向右側的面配設6個。第5圖所示的電池管理單元66，是使用CAN通訊(Controller Area Network Communication)等，將電壓/溫度監視基板99所收集之電池的電壓或溫度等資訊傳達至PDU32(請參考第1圖)。
第10圖，是本發明第2實施形態之電池模組100的前視圖。此外，第11圖為第10圖的B-B線剖面圖。形成於呈現水平積層狀態的各電池單體110間之外部氣體的通路形狀，可對應於電池單體收納箱101所形成之分隔板的形狀而存在各種的變化。在本實施形態中，藉由被設在電池單體收納箱101之前側半體102的分隔板103、與被設在後側半體104的分隔板105，延長外部氣體的通路，且利用提高空氣的流速而達成冷卻效率的提升。更詳細地 說，上述的分隔板103、105，是從電池單體收納箱101的內壁朝向內側交互地突出的凸部，藉由設置這樣的凸部，改變外部氣體通路之開口的寬度，且藉由令流速產生變化而提高冷卻效率。
而電池單體及電池模組的形狀和構造、用來鎖緊電池模組的固定板及鎖緊構件的形狀和構造等，並不侷限於上述的實施形態，可存在各種的變化。舉例來說，用來將固定板固定於盒本體的鎖緊構件，除了鎖緊螺栓之外，也可以是自攻螺絲或者鉚釘等。本發明的電池單元，並不限用於電動機車，也可以適用於跨騎型的三/四輪車之類的各種電動車輛。
1‧‧‧電動機車
17‧‧‧車體框架
19‧‧‧電池盒
24‧‧‧連接管
50‧‧‧蓋構件
51‧‧‧盒本體
51a‧‧‧鎖緊部
51b‧‧‧貫穿孔
60‧‧‧電池單體
61‧‧‧正電極
62‧‧‧負電極
63‧‧‧固定板
64‧‧‧鎖緊螺栓(鎖緊構件)
65‧‧‧電池單元
66‧‧‧電池管理單元
70‧‧‧電池模組
72‧‧‧電池單體收納箱
72a‧‧‧前側半體
72b‧‧‧後側半體
82、98‧‧‧分隔板
85‧‧‧第1海綿(第1中間構件)
90、91、92‧‧‧第2海綿(第2中間構件)
93、94、95、96、97‧‧‧第3海綿(第3中間構件)
99‧‧‧電壓/溫度監視基板
第1圖：為電動機車的透視側面圖。
第2圖：為車體框架的側面圖。
第3圖：為車體框架的立體圖。
第4圖：為電池單元的分解立體圖。
第5圖：為電池單元的局部剖面側面圖。
第6圖：為第5圖的A-A線剖面圖。
第7圖：為電池模組的分解立體圖。
第8圖：為顯示3組電池模組之配置關係的立體圖。
第9圖：是顯示流通於電池模組內之風的流動的局部剖面俯視圖。
第10圖：為本發明第2實施形態之電池模組的前視 圖。
第11圖：為第10圖的B-B線剖面圖。
19‧‧‧電池盒
24‧‧‧連接管
50‧‧‧蓋構件
51‧‧‧盒本體
51a‧‧‧鎖緊部
51b‧‧‧貫穿孔
53‧‧‧安裝用孔
60‧‧‧電池單體
63‧‧‧固定板
64‧‧‧鎖緊螺栓
65‧‧‧電池單元
66‧‧‧電池管理單元
67‧‧‧空間
68‧‧‧接觸器單元
69‧‧‧鼓出部
70‧‧‧電池模組
73‧‧‧固定構件
85‧‧‧第1海綿

Claims (7)

  1. 一種電池單元，是將含有在車體上下方向上被積層成水平堆積狀的複數個板狀電池單體(60)之大致長方體的電池模組(70)，收納在被安裝於車體的箱狀電池盒(19)內部的電池單元(65)，其特徵為：具備：構成前述電池盒(19)的局部，且從車體上方收入前述電池模組(70)之有底箱狀的盒本體(51)；及抵接於前述電池模組(70)上面的固定板(63)；藉由將前述固定板(63)鎖緊於前述盒本體(51)，而構成可在壓力從車體上方作用於前述電池模組(70)的狀態下，將前述電池模組(70)固定於前述盒本體(51)，前述電池模組(70)配置有複數個，前述固定板(63)是跨越前述複數個電池模組(70)的長形構件，前述固定板(63)的鎖緊部(51a)被設在前述盒本體(51)的開口部附近。
  2. 如申請專利範圍第1項所記載的電池單元，其中前述電池模組(70)，包含用來收納前述電池單體(60)的電池單體收納箱(72)，在前述電池單體收納箱(72)的內壁設有：被夾入前述電池單體(60)彼此之間的分隔板(82、98)。
  3. 如申請專利範圍第2項所記載的電池單元，其中前述分隔板(82、98)形成：抵接於前述電池單體(60)的其中一面之至少一部分的形狀。
  4. 如申請專利範圍第1、2或3項所記載的電池單元，其中在前述盒本體(51)之車體前方側的其中一壁面，形成有用來導入外部氣體的貫穿孔(51b)，並具備：用來封塞前述電池模組(70)彼此間之間隙的第1中間構件(85)；及用來封塞前述盒本體(51)的內壁、與前述電池模組(70)的側面之間的間隙的第2中間構件(90、91、92)；前述第2中間構件(90、91、92)形成：將從前述貫穿孔(51b)所導入的外部氣體，導向前述電池模組(70)之左右方向的其中一方側。
  5. 如申請專利範圍第4項所記載的電池單元，其中具備第3中間構件(93、94、95、96、97)，該第3中間構件(93、94、95、96、97)被配設在前述電池模組(70)之左右方向的其中一方側的面，使由前述第2中間構件(90、91、92)導向前述電池模組(70)之左右方向的其中一方側的外部氣體，不會朝前述電池模組(70)的上面側及後面側逃逸。
  6. 如申請專利範圍第1項所記載的電池單元，其中前述電池模組(70)包含用來收納前述電池單體(60)的電 池單體收納箱(101)，在前述電池單體收納箱(101)的內壁，設有被夾入前述電池單體(60)彼此之間的分隔板(103、105)，前述分隔板(103、105)形成：具有朝向前述電池單體收納箱(101)的內側且交互地突出的凸部。
  7. 如申請專利範圍第3項所記載的電池單元，其中在前述電池單體收納箱(72)設有：用來將外部氣體導入該電池單體收納箱(72)之內部的吸入隙縫(83)、及用來排出該所導入之外部氣體的排出隙縫(81)，前述吸入隙縫(83)形成：具有較前述排出隙縫(81)更寬大的開口面積，前述吸入隙縫(83)與前述排出隙縫(81)，被設在車寬方向上相對向的位置。
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Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101987778B1 (ko) * 2012-05-11 2019-06-11 에스케이이노베이션 주식회사 냉각 유로 관통형 이차전지모듈
CN105594057A (zh) * 2013-10-03 2016-05-18 日立汽车系统株式会社 蓄电装置
DE102014209287A1 (de) * 2014-05-16 2015-11-19 Volkswagen Aktiengesellschaft Energiespeicher, Kraftfahrzeug mit einem solchen Energiespeicher sowie Verfahren zur Herstellung eines Energiespeichers
EP2953180A1 (en) * 2014-06-08 2015-12-09 Sergei Startchik Battery assembly and battery unit for electric vehicles
KR20160091124A (ko) 2015-01-23 2016-08-02 삼성에스디아이 주식회사 이차전지 유닛을 수납하는 하우징을 구비하는 배터리 모듈
USD772816S1 (en) * 2015-02-27 2016-11-29 Johnson Controls Technology Company Battery module vent
KR102288543B1 (ko) 2015-03-10 2021-08-11 삼성에스디아이 주식회사 배터리 팩
JP6344293B2 (ja) * 2015-04-03 2018-06-20 株式会社デンソー 電池パック
JP6616103B2 (ja) * 2015-05-21 2019-12-04 株式会社エンビジョンＡｅｓｃジャパン 車両用バッテリパックにおけるバッテリモジュール支持構造
JP6520424B2 (ja) * 2015-06-05 2019-05-29 スズキ株式会社 車両用バッテリパックの取付け構造
JP6646427B2 (ja) * 2015-12-15 2020-02-14 豊田鉄工株式会社 電池ケース
CN106159146B (zh) * 2016-08-18 2018-08-28 系统电子科技（镇江）有限公司 一种电芯模块
JP6922750B2 (ja) * 2018-01-12 2021-08-18 トヨタ自動車株式会社 蓄電装置
JP2019160446A (ja) * 2018-03-08 2019-09-19 ヤマハ発動機株式会社 リーン車両用バッテリ及びリーン車両
JP7091775B2 (ja) * 2018-03-30 2022-06-28 トヨタ自動車株式会社 電池パック
JP7147252B2 (ja) * 2018-05-09 2022-10-05 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電装置
JP6683777B2 (ja) 2018-08-28 2020-04-22 本田技研工業株式会社 バッテリケースの固定構造
JP7156878B2 (ja) * 2018-09-20 2022-10-19 株式会社小松製作所 電動式建設機械
FR3088488B1 (fr) * 2018-11-09 2020-11-27 Renault Sa Dispositif de support de batterie pour vehicule automobile
JP7047783B2 (ja) * 2019-01-14 2022-04-05 トヨタ自動車株式会社 電池パック
JP6635205B2 (ja) * 2019-01-23 2020-01-22 スズキ株式会社 車両用バッテリパックの取付け構造
CN110212265A (zh) * 2019-06-05 2019-09-06 武汉科技大学 一种直流快充液冷电池系统及其热管理方法
CN112331983B (zh) * 2019-11-29 2021-10-08 宁德时代新能源科技股份有限公司 电池模块、装置及失效电池单体的失效处理方法
WO2021145271A1 (ja) * 2020-01-17 2021-07-22 株式会社Ｇｓユアサ 蓄電装置
JP2021138187A (ja) * 2020-03-02 2021-09-16 トヨタ自動車株式会社 車体下部構造
JP7567395B2 (ja) 2020-11-24 2024-10-16 スズキ株式会社 バッテリ
TWI768962B (zh) * 2021-06-10 2022-06-21 英業達股份有限公司 電源供應裝置與電池模組
US12024101B2 (en) * 2022-06-28 2024-07-02 Saft America Sealed power distribution unit for an electrical power distribution system

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03159058A (ja) * 1989-11-17 1991-07-09 Seiko Electronic Components Ltd 調圧ユニット付電池
DE19837449C1 (de) * 1998-08-18 2000-01-05 Cmw Automation Gmbh Vorrichtung zum Formatieren einer Mehrzahl von zu einer Gruppe zusammengefaßten Akkumulatoren
JP2007042627A (ja) * 2005-07-29 2007-02-15 Samsung Sdi Co Ltd 電池モジュールとこれに適用される単位電池固定用連結ロッド
JP4242665B2 (ja) * 2002-05-13 2009-03-25 パナソニック株式会社 組電池の冷却装置及び二次電池
DE102010039323A1 (de) * 2010-08-13 2012-02-16 Sb Limotive Company Ltd. Batterie, Verfahren zur Herstellung einer Batterie und Kraftfahrzeug

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04242665A (ja) 1991-01-07 1992-08-31 Koichi Nishikawa 温暖または常温において放射性を有する天然石を応用した健康器具
JP2864953B2 (ja) * 1993-08-19 1999-03-08 日産自動車株式会社 電気自動車のバッテリ固定構造
JPH09109693A (ja) * 1995-10-20 1997-04-28 Nissan Motor Co Ltd 電気自動車のバッテリ位置決め構造および同位置決め方法
JP2000040535A (ja) * 1998-07-21 2000-02-08 Honda Motor Co Ltd 電気自動車の冷却構造
JP2001297740A (ja) * 2000-04-12 2001-10-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd 電池モジュールのマウントフレームおよびこれを用いた電池モジュールのマウント方法
JP4894140B2 (ja) * 2004-11-29 2012-03-14 日産自動車株式会社 組電池
US9653748B2 (en) * 2005-04-14 2017-05-16 Enerdel, Inc. Apparatus and method for securing battery cell packs
JP2008192551A (ja) * 2007-02-07 2008-08-21 Toyota Motor Corp バッテリパック構造
KR101095346B1 (ko) * 2008-12-12 2011-12-16 주식회사 엘지화학 우수한 방열 특성의 전지모듈 및 중대형 전지팩
KR100937897B1 (ko) * 2008-12-12 2010-01-21 주식회사 엘지화학 신규한 공냉식 구조의 중대형 전지팩
JP5443039B2 (ja) * 2009-04-07 2014-03-19 アイシン軽金属株式会社 バッテリスタックの固定構造
US9455427B2 (en) 2009-12-23 2016-09-27 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery with voltage-generating cells and interposed compensating plates
DE102010013002A1 (de) 2010-03-26 2011-09-29 Daimler Ag Batterie mit einem Zellenstapel
JP5343048B2 (ja) * 2010-07-29 2013-11-13 日立ビークルエナジー株式会社 蓄電モジュールおよび蓄電装置
US8852789B2 (en) * 2010-11-04 2014-10-07 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery module having battery cell holder
US8642206B2 (en) * 2010-11-04 2014-02-04 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery module
US20120115016A1 (en) * 2010-11-04 2012-05-10 Myung-Chul Kim Battery module
US20120114984A1 (en) * 2010-11-04 2012-05-10 Myung-Chul Kim Battery module
US8980457B2 (en) * 2010-11-04 2015-03-17 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery module
US9450219B2 (en) * 2011-09-15 2016-09-20 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery module
CN102339969B (zh) * 2011-09-29 2013-08-07 北京神州远望科技有限公司 智能动力锂电池模块

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH03159058A (ja) * 1989-11-17 1991-07-09 Seiko Electronic Components Ltd 調圧ユニット付電池
DE19837449C1 (de) * 1998-08-18 2000-01-05 Cmw Automation Gmbh Vorrichtung zum Formatieren einer Mehrzahl von zu einer Gruppe zusammengefaßten Akkumulatoren
JP4242665B2 (ja) * 2002-05-13 2009-03-25 パナソニック株式会社 組電池の冷却装置及び二次電池
JP2007042627A (ja) * 2005-07-29 2007-02-15 Samsung Sdi Co Ltd 電池モジュールとこれに適用される単位電池固定用連結ロッド
DE102010039323A1 (de) * 2010-08-13 2012-02-16 Sb Limotive Company Ltd. Batterie, Verfahren zur Herstellung einer Batterie und Kraftfahrzeug

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