电池组的制作方法

本发明涉及将多个蓄电元件收纳于壳体内而成的电池组。

背景技术：

以往，已知将多个单元收纳于电池组壳体内而成的电池组(参照专利文献1)。该电池组例如搭载在电动汽车或混合动力车(以下简称为“车辆”。)中。如图8所示，电池组包括：多个单元101串并联地连接而成的多个模块102、收纳有各模块102的多个模块壳体103、收纳有全部模块壳体103的电池组壳体104。另外，该电池组100包括：具有单元冷却用风扇105且将外部空气从电池组壳体104的外部向模块壳体103内送风的通道106、在模块壳体103内将单元101冷却后的风向电池组壳体104的外部排气的通道107。各通道106、107配置于电池组壳体内部。

在该电池组100中，通过具有单元冷却用风扇105的通道106，外部空气被向模块壳体103内送风，该外部空气在模块壳体103内与单元101接触并流过后，通过通道107，向电池组壳体104的外部排气。由此，各单元101被冷却。

但是，在该电池组100中，当车辆周围的温度(外部空气温度)高，因而电池组壳体104内部温度上升时，由于该电池组壳体104内部温度的上升，而在配置于该电池组壳体104内的通道(详细的是，将外部空气向模块壳体103内送风的通道)106中流动的外部空气温度受到所述内部温度影响而上升，存在冷却效率降低的情况。

专利文献1：(日本)特开平11-329517号公报

技术实现要素：

因此，本发明的课题在于提供能够抑制壳体内部温度对在通道内部流动的流体的影响的电池组，其中该通道配置于该壳体内而向蓄电元件供给流体。

本发明的电池组，包括：隔着使流体通过的间隙而配置的多个蓄电元件； 收纳多个所述蓄电元件的壳体；配置于所述壳体内部并划定向所述间隙供给所述流体的供给流路的第一通道；配置于所述壳体内部并划定将通过所述间隙的所述流体排出的排出流路的第二通道；沿所述第一通道的外表面形成有供所述流体流动的辅助流路，所述流体同时在所述供给流路和所述辅助流路中流动。

根据该结构，当流体在第一通道内部(供给流路)流动时，通过流体沿第一通道的外表面流动，抑制了壳体内部温度对在第一通道内部流动的流体的影响。

也可以是，多个所述蓄电元件沿第一方向排列，所述第一通道在第一方向上延伸，并且在与第一方向正交的第二方向上与多个所述蓄电元件相对，所述辅助流路由所述壳体和所述第一通道的外表面划定。

根据该结构，第一通道外表面的周向的一部分与多个蓄电元件相对，因此即使流体不在第一通道的外表面的周向的整个区域流动，也能够抑制壳体内部温度对在第一通道内部流动的流体的影响。

优选的是，所述供给流路中的所述流体的流动方向与所述辅助流路中的所述流体的流动方向相同。

根据该结构，与流体的流动方向相反的情况相比，抑制了供给流路的延伸方向的各位置处的在第一通道的通道壁两侧(内部及外部)流动的流体之间的温度差，因此能够抑制第一通道的通道壁的温度变化，由此，能够更有效地抑制在供给流路中流动的流体的温度变化。

优选的是，所述第一通道具有将所述供给流路和所述辅助流路连通的分支部，所述分支部设于在所述供给流路的所述流体的流动方向上比所述第一通道到达所述蓄电元件的位置靠上游的位置。

根据该结构，在供给流路中流动的流体由分支部分支而在第一通道的通道壁的两侧(内部及外部)流动，因此能够在比分支部靠下游侧的区域更有效地抑制在所述通道壁的内侧和外侧流动的流体的温度差，由此，能够进一步抑制在供给流路中流动的流体的温度变化。

也可以是，所述第二通道具有将所述辅助流路和所述排出流路连通的合流部，所述合流部设于在所述辅助流路的所述流体的流动方向上比所述第一通道靠下游的位置。

根据该结构，沿第一通道流过辅助流路后的流体通过排出流路排出到壳 体的外部，因此能够减少将流体从壳体排出到外部的部位(即，壳体内部与外部连通的部位)的数量，能够防止水等向壳体内部的浸入。

发明效果

如上所述，根据本发明，能够提供抑制壳体内部温度对在通道内部中流动的流体的影响的电池组，其中该通道配置于该壳体内而向蓄电元件供给流体。

附图说明

图1是表示本实施方式的电池组的结构的示意图。

图2是所述电池组中使用的蓄电元件的立体图。

图3是所述蓄电元件的分解立体图。

图4是所述电池组中使用的电池模块的立体图。

图5是所述电池模块的分解立体图。

图6是表示所述电池组中的车内空气的流动的图。

图7是表示通道形状的例子的俯视图。

图8是表示现有的电池组的结构的示意图。

附图标记说明

1：电池组

2：蓄电元件

21：电极体

22：壳体

221：壳体主体

222：封闭部

223：主体部

224：盖板

23：外部端子

231：面

24：集电体

3：电池模块

31：间隔件

311：基座

312：通风路

313：限制部

32：保持部件

321：终端部件

322：压接部

323：框架

3231：第一连接部

3232：第二连接部

3233：支承部

33：汇流条

4：壳体

41、42：开口部

43：内表面

5：第一通道

51：通道主体

511：一端

512：另一端部

52：分支部

6：第二通道

61：通道主体

611：一端

612：另一端部

62：合流部

7：抽吸部

具体实施方式

以下，参照图1～图7对本发明的一个实施方式进行说明。需要说明的是，本实施方式的各结构部件(各结构要素)的名称是本实施方式中的名称，存在与背景技术中的各结构部件(各结构要素)的名称不同的情况。

本实施方式的电池组，例如是搭载于电动汽车或混合动力车(以下仅称为“车辆”。)的电池组。如图1所示，电池组具备：隔着间隙而配置的多个 蓄电元件2、收纳多个蓄电元件2的壳体4、配置于壳体4内部的第一通道5及第二通道6。在本实施方式的电池组1中，由在图1纸面的垂直方向上配置的多个蓄电元件2构成电池模块3。多个电池模块3在第一通道5及第二通道6的延伸方向上隔着间隙而配置在壳体4内部。另外，电池组1具有用于将蓄电元件2的温度调整用的流体(本实施方式例中为车内空气)抽吸到第一通道5内的抽吸部7。抽吸部7设于第二通道6。

如图2及图3所示，蓄电元件2具有：正极及负极隔着隔板而层叠的电极体21、将电极体21与电解液一起收纳的单元壳体22、配置于单元壳体22的外表面的外部端子23、使电极体21和外部端子23导通的集电体24。另外，蓄电元件2具有配置于电极体21与单元壳体22之间且将电极体21与单元壳体22之间绝缘的绝缘部件25。

单元壳体22具有：具有开口的壳体主体221、将壳体主体221的开口封闭的盖板224。壳体主体221具备：矩形的板状的封闭部222、与封闭部222的周缘连接的扁平的方筒状的主体部223。盖板224是封闭壳体主体221的开口的板状部件。在该盖板224的周缘部重叠于壳体主体221的开口周缘部的状态下，将该盖板224与壳体主体221的边界部焊接，以封闭壳体主体221的开口。

外部端子23是与其他蓄电元件的外部端子或外部设备等电连接的部位。外部端子23由具有导电性的部件形成。该外部端子23具有能够焊接汇流条等的面(本实施方式例中为平面)。

集电体24由具有导电性的部件形成。该集电体24配置于单元壳体22内部，可通电地与电极体21及外部端子23直接或间接地连接。

如图4及图5所示，电池模块3具有：在一个方向上排列的多个蓄电元件2、与蓄电元件2相邻配置的多个间隔件31、将多个蓄电元件2和多个间隔件31一起保持的保持部件32、将相邻的蓄电元件2的外部端子23彼此连接的多个汇流条33。另外，电池模块3具有将保持部件32和排成一列的多个蓄电元件2绝缘的绝缘体34。以下，在电池模块3中，将蓄电元件2的排列方向作为直角坐标系中的X轴方向，将蓄电元件2的盖板224的长度方向作为所述直角坐标系中的Y轴方向，蓄电元件2的盖板224的厚度方向作为所述直角坐标系中的Z轴方向。

间隔件31具有绝缘性，具有：与蓄电元件2(详细的是，壳体22)相邻 的基座311、防止与该基座311相邻的蓄电元件2的位置偏差的限制部313。基座311沿Y-Z面(包含Y轴和Z轴的面)扩展。该基座311在沿X-Z面(包含X轴和Z轴的面)的截面中，形成使车内空气能够在该基座311和与该基座311邻接的蓄电元件2之间通过的通风路312。在从X轴方向观察时，该基座311具有与蓄电元件2的轮廓大致相同(本实施方式例中为矩形形状)的轮廓。

在本实施方式的电池模块3中，配置于相邻的蓄电元件2之间的间隔件31的基座311具有方波形状的截面(沿X-Z面的截面)。由此，配置于相邻的蓄电元件2之间的间隔件31的基座311在该基座311与在X轴方向上的一侧相邻的蓄电元件2之间形成通风路312，同时，在该基座311与在X轴方向的另一侧相邻的蓄电元件2之间形成通风路312。即，在本实施方式的电池模块3中，在夹着间隔件31相邻的蓄电元件2之间形成有通风路312。

另外，与配置于在X轴方向上排列的多个蓄电元件2中的最外侧的蓄电元件2相邻(外侧)配置的间隔件31的基座311具有：沿Y-Z面扩展的板状部位、从该部位在X轴方向上(详细的是，朝向邻接的蓄电元件2)突出且在Y轴方向上延伸的多个突条。这些多个突条在Z轴方向上隔着间隔地排列。由此，与配置于最外侧的所述蓄电元件2相邻配置的间隔件31的基座311在该基座311与在X轴方向的一侧(或另一侧)相邻的蓄电元件2之间形成通风路312。由此，在本实施方式的电池模块3中，在配置于X轴方向的最外侧的蓄电元件2的外侧也形成有通风路312。

限制部313限制蓄电元件2相对于基部311在Y-Z面方向上的移动。各限制部313从基座311的各角部在X轴方向上延伸。

保持部件32包括：在X轴方向上夹着多个蓄电元件2的一对终端部件321、将该一对终端部件321连结的一对框架323。

一对终端部件321各自具有压接部332，该压接部332在Y-Z面方向上扩展，并隔着间隔件31压接于蓄电元件2。

各框架323具有：在X轴方向上延伸且连结一对终端部件321的第一连接部3231；在Z轴方向上的与第一连接部3231不同的位置，在X轴方向上延伸且连结一对终端部件321的第二连接部3232。第一连接部3231在Z轴方向上配置于与蓄电元件2的盖板224对应的位置。第二连接部3232在Z轴方向上配置于与蓄电元件2的封闭部222对应的位置。另外，框架323具有 在Z轴方向上延伸且将第一连接部3231和第二连接部3233的端部彼此连接的一对支承部3233。通过该支承部3233将第一连接部3231和第二连接部3232的端部彼此连接，框架323形成为框体状。如上所述地构成的框状的框架323与在X轴方向上排列的多个蓄电元件2分别在Y轴方向的一侧和另一侧相邻。

回到图1，壳体4在内部具有收纳空间，收纳隔着间隙而在Z轴方向上排列的多个电池模块3。在该壳体4中，通过利用螺钉等紧固部件将各电池模块3的保持部件32紧固于该壳体4，而各电池模块3被固定于壳体4内部。壳体4具有将内部和外部连通的两个开口部41，42。一个开口部41与第一通道5的一端511连接，另一开口部42与第二通道6的一端611连接。本实施方式的壳体4收容多个电池模块3、第一通道5及第二通道6、抽吸部7。在该壳体4中，在第一通道5的外表面与壳体4(壳体4的内表面43)之间形成有车内空气能够通过的空间。另外，在第二通道6的外表面与壳体4(壳体4的内表面43)之间也形成有车内空气能够通过的空间。以下，将由这些空间(由壳体4的内表面43和第一通道5的外表面划定的空间、以及由壳体4的内表面43和第二通道6的外表面划定的空间)所形成的车内空气的流路称为辅助流路。

第一通道5划定向蓄电元件2彼此的间隙(本实施方式例中，为在间隔件31和与该间隔件31相邻的蓄电元件2之间形成的通风路312)供给车内空气的供给流路。第一通道5具有第一通道主体51、使供给流路和辅助流路连通的分支部52。本实施方式的第一通道5是金属制，具有金属通道壁。

第一通道主体51的一端511如上所述地与壳体4的开口部41连接，第一通道主体51的另一端部512与各电池模块3连接。第一通道主体51的另一端部512分别与各电池模块3中的一侧的框架323连接，将从一端511流入到第一通道主体51内部的车内空气供给到电池模块3的各通风路312。本实施方式的第一通道主体51在Z轴方向(第一方向)上延伸且在Y轴方向(第二方向)上与多个电池模块3相对地配置。

分支部52设于在供给流路的车内空气的流动方向上第一通道5(详细的是，第一通道主体51)中的比到达电池模块3(蓄电元件2)的位置靠上游的位置。分支部52配置在第一通道主体51中的一端511与多个电池模块3中的配置于最上游位置的电池模块3之间。优选地，该分支部52的配置位置是第一通道主体51中的上游侧的位置。本实施方式的分支部52设于第一通道 主体51的一端511(壳体4的开口部41)的附近。该分支部52由设于第一通道主体51的至少一个贯通孔(将第一通道主体52的内部和外部连通的孔)构成。在设有多个贯通孔的情况下，这些多个贯通孔在第一通道主体51的周向上隔着间隔而配置。

第二通道6划定将通过蓄电元件2之间的间隙(本实施方式例中，为在间隔件31和与该间隔件31相邻的蓄电元件2之间形成的通风路312)的车内空气排出到壳体4的外部的排出流路。第二通道6具有第二通道主体61和使辅助流路与排出流路连通的合流部62。

第二通道主体61的一端611如上所述地与壳体4的开口部42连接，第二通道主体61的另一端部612与各电池模块3连接。第二通道主体61的另一端部612分别与各电池模块3中的另一侧的框架(连接有第一通道主体51的框架323的相反侧的框架)323连接，使在各电池模块3中通过蓄电元件2之间的车内空气流入第二通道主体61。本实施方式的第二通道主体61在相对于各电池模块3而与第一通道主体51在Y轴方向上相反的一侧，在Z轴方向(第一方向)上延伸且在Y轴方向(第二方向)上与多个电池模块3相对地配置。

合流部62设于在辅助流路的车内空气的流动方向(本实施方式例中为沿第一通道5、多个电池模块3、以及第二通道6而从分支部52朝向合流部62的方向)上第二通道6(第二通道主体61)中的比第一通道5靠下游的位置。合流部62配置在第二通道主体61中的一端611和多个电池模块3中的配置于最下游位置的电池模块3之间。本实施方式的合流部62设于第二通道主体61的另一端部612的下游位置。该合流部62由设于第二通道主体61的贯通孔(将第二通道主体61的内部和外部连通的孔)和开闭该贯通孔的电磁阀构成。

抽吸部7安装于第二通道主体61，从另一端部612侧向一端611送出第二通道主体61内部的空气。抽吸部7配置于第二通道主体61的中途位置(详细的是，合流部62与一端611之间)。本实施方式的抽吸部7是送风风扇。

在以上的电池组1中，首先，在抽吸部7工作的同时，合流部62的电磁阀开放。由此，车内空气在供给流路、排出流路以及辅助流路(参照图6的箭头)中流动。详细如下。

首先，若在抽吸部7工作的同时，合流部62的电磁阀开放，则从第一通 道主体51的一端抽吸车内空气，并在第一通道主体51内部朝向另一端部512流动。此时，因为电磁阀开放，壳体4内部的(在壳体4的内表面43和第一通道主体51的外表面及第二通道主体61的外表面之间的)空气被抽吸到第二通道主体61内部。由此，第一通道主体51内部的车内空气的流动的一部分由分支部52分支而流出到第一通道主体51的外部。

该流出的车内空气在辅助流路(由壳体4的内表面43和第一通道主体51的外表面划定的流路以及由壳体4的内表面43和第二通道主体51的外表面划定的流路)中流动，并从合流部62抽吸到第二通道主体61内部。此时，在辅助流路中流动的车内空气沿第一通道主体51的外表面流动。另外，第一通道主体51内部的车内空气的流动与沿第一通道主体51外表面的车内空气的流动是相同的方向。

在第一通道主体51中通过分支部52的车内空气被供给到各电池模块3的通风路312。通风路312平行于单元壳体22的盖板224延伸的方向地延伸。换言之，通风路312在单元壳体22的盖板224上方与外部端子23、23排列的方向平行地延伸。通过通风路312的车内空气(通过在通过通风路312时与蓄电元件2接触而与该蓄电元件2进行热交换的车内空气)通过第二通道主体61被排气到壳体4的外部。另外，从分支部52流出到第一通道主体51的外部并在辅助流路中流动的(即，在第一通道主体51的外侧沿该第一通道主体51流动的)车内空气与从合流部62抽吸而在第二通道主体61内部流动的车内空气合流，并被排气到壳体4的外部。在本实施方式的电池组1中，如上所述，进行电池模块3的各蓄电元件2的温度调整。

在使抽吸部7工作的状态下，若关闭合流部62的电磁阀，则在第一通道5中车内空气的流动在分支部52的分支停止，即，能够停止车内空气从分支部52向第一通道主体51的外部(辅助流路)流出。在该情况下，从第一通道主体51的一端511抽吸到第一通道主体51内部的车内空气不沿第一通道主体51的外表面流动，而经由各电池模块3的通风路312、第二通道主体61排出到壳体4的外部。

根据本实施方式的电池组1，通过在车内空气(流体)在第一通道主体51(供给流路)流动时，车内空气沿第一通道主体51的外表面流动，能够抑制壳体4的内部温度对在第一通道主体51内部流动的车内空气的影响。即，在本实施方式的电池组1中，即使在夏天等外部空气温度(车辆外部的温度) 高而壳体4内部的温度上升，抽吸由空调等冷却的车内空气以将各电池模块3的蓄电元件2冷却，当车内空气在第一通道主体51内部流动时，因为车内空气在该第一通道主体51的外侧沿该第一通道主体51流动，所以也能够抑制壳体4的内部温度对在第一通道主体51内部流动的车内空气的影响，由此，能够适当地冷却各电池模块3的蓄电元件2。另外，即使在冬天、极寒地区等外部空气温度(车辆外部的温度)低而壳体4内部的温度降低，抽吸由空调等加热的车内空气以将各电池模块3的蓄电元件2加热，当车内空气在第一通道主体51内部流动时，因为车内空气在该第一通道主体51的外侧沿该第一通道主体51流动，所以也能够抑制壳体4的内部温度对在第一通道主体51内部流动的车内空气的影响，由此，能够适当地将各电池模块3的蓄电元件2加热。

在本实施方式的电池组1中，第一通道主体51在Z轴方向上延伸且在Y轴方向上与多个电池模块3相对地配置。因为第一通道主体51的外表面的周向的一部分与多个电池模块3相对，所以即使车内空气不在第一通道主体51的外表面周向的整个区域流动，也能够抑制壳体4的内部温度对在第一通道主体51内部流动的车内空气的影响。

在本实施方式的电池组1中，供给流路(由第一通道5划定的车辆空气的流路)中的车内空气的流动方向与辅助流路(由壳体4的内表面43和第一通道5及第二通道6的各外表面划定的车内空气的流路)中的车内空气的流动方向相同。因此，与车内空气的流动方向相反的情况相比，抑制供给流路的延伸方向的各个位置处的在第一通道5的通道壁两侧(内部及外部)流动的车内空气之间的温度差。由此，能够抑制第一通道5的通道壁的温度变化，其结果是，能够更有效地抑制在供给流路中流动的车内空气的温度变化。

在本实施方式的电池组1中，分支部52设于在第一通道主体51(供给流路)的车内空气的流动方向上第一通道主体51中的比到达电池模块3的位置靠上游的位置。因此，在第一通道主体51(供给流路)中流动的车内空气的一部分由分支部52分支并在第一通道主体51的通道壁两侧(内部及外部)流动。由此，能够更有效地抑制在比分支部52靠下游侧的区域在所述通道壁内侧和外侧流动的车内空气的温度差。其结果是，能够进一步抑制在第一通道主体51(供给流路)中流动的车内空气的温度变化。

在本实施方式的电池组1中，合流部62设于在第二通道主体61(辅助流 路)的车内空气的流动方向上第二通道主体61中的比第一通道5靠下游的位置。因此，沿第一通道主体51流过辅助流路后的车内空气通过第二通道主体61(排出流路)而排出到壳体4的外部，由此，能够减少将车内空气等流体从壳体4排出到外部的部位(即，壳体4的内部与外部连通的部位)的数量。其结果是，能够防止水等向壳体4内部的浸入。

图7是表示第一通道5及第二通道6的形状的例子的俯视图。第一通道5及第二通道6的形状不限于此。在俯视时，第一通道5的通道主体51中的比分支部52靠下游侧的部分的宽度尺寸(与流动方向正交的方向的尺寸)变宽，覆盖在流动方向上隔着间隙而配置的多个电池模块3的上部。在俯视时，第二通道6的通道主体61中的比合流部62靠上游侧的部分的宽度尺寸变宽，覆盖多个电池模块3的下部。通道主体51的最大宽度尺寸比电池模块3的蓄电元件层叠方向的尺寸大。通道主体61也可以为相同的形状。

本发明的电池组不限于上述实施方式，当然可以在不脱离本发明主旨的范围内添加各种变更。例如，可以对某一实施方式的结构追加其他实施方式的结构，或者，可以将某一实施方式结构的一部分置换成其他实施方式的结构。而且，可以将某一实施方式结构的一部分删除。

在上述实施方式的电池组1中，在壳体4内部配置有多个电池模块3，但不限于该结构。例如，也可以是在壳体4内部在隔着使流体(车内空气等)通过的间隙的状态下配置蓄电元件2的结构。

上述实施方式的电池组1将车内空气取入第一通道5并调整蓄电元件2的温度，但不限定于该结构。例如，电池组1也可以是将车外空气(外部空气)取入第一通道5并调整蓄电元件2的温度的结构。

上述实施方式的电池组1搭载于电动汽车或混合动力车，但也可以搭载于其他装置、设备等。

在上述实施方式的电池组1中，抽吸部7设于第二通道主体61的中途位置，但不限定于该结构。例如，抽吸部7也可以设于第一通道主体51的中途位置。另外，抽吸部7也可以配置于第一通道主体51的一端511、第二通道主体61的一端611。在该情况下，抽吸部7也可以配置于壳体4的外部。

在上述实施方式的电池组1中，在合流部62中，利用电磁阀开闭设于第二通道主体61的贯通孔，但不限定于该结构。只要是能够开闭所述贯通孔的结构，则也可以使用其他机构。另外，在第二通道6中，也可以没有能够关 闭所述贯通孔的结构。另外，也可以是在所述贯通孔中设有风扇等的结构。

在上述实施方式的电池组1中，空气(气体)在供给流路、排出流路以及辅助流路中流动，但不限定于该结构。也可以是冷却液等液体在供给流路、排出流路以及辅助流路中流动的结构。