蓄电池装置的制作方法

1.本新型涉及一种蓄电池装置。


背景技术：

2.搭载于混合动力车辆和电动车辆等车辆上的蓄电池装置具备多个蓄电池，以满足车辆所需的大功率。通常，为了抑制由于各蓄电池的发热而使充放电效率降低，蓄电池装置具有冷却结构，所述冷却结构藉由在冷媒通路中流通的冷媒对各蓄电池进行冷却。这种冷却结构的冷媒通路由密封部件密封，以电性保护各蓄电池免受冷媒的影响。
3.以往，已知一种技术，在搭载于车辆上的逆变器壳体中，将冷媒流路连结部，藉由轴密封结构连结至管，并藉由面密封结构连结至逆变器壳体的侧面(例如，参考专利文献1)。
4.[先行技术文献]
[0005]
(专利文献)
[0006]
专利文献1：日本专利第5880491号公报


技术实现要素：

[0007]
[新型所要解决的问题]
[0008]
蓄电池装置内的多个蓄电池彼此，藉由电性连接部件而被电性连接。因此，在蓄电池装置中，要求即使冷媒从冷媒通路泄漏，也能够电性保护电性连接部件的周围免受冷媒影响。但是，上述以往的技术，并未考虑电性保护蓄电池装置中的电路免受冷媒的影响。
[0009]
因此，本新型的目的在于提供一种蓄电池装置，其能够高度地电性保护将蓄电池彼此电性连接的电性连接部件的周围免受冷媒的影响。
[0010]
[解决问题的技术手段]
[0011]
(1)本新型的蓄电池装置(例如，后述的蓄电池装置1)具有：两个蓄电池(例如，后述的蓄电池3)；筒形收容部(例如，后述的收容部2)，其具有收容室(例如，后述的收容室20)，所述收容室使前述两个蓄电池夹持隔壁部(例如，后述的隔壁部24)地并列收容；电性连接部件(例如，后述的母线34)，其在前述收容部内将前述两个蓄电池彼此电性连接；冷媒通路(例如，后述的冷媒通路26)，其设置在前述隔壁部，流通有对前述两个蓄电池进行冷却的冷媒，并具有朝向前述收容部的至少一方(例如，后述的x1方向)开口的冷媒开口部(例如，后述的冷媒开口部261)；封闭部件(例如，后述的端板4)，其将前述冷媒开口部封闭；第一密封部件(例如，后述的第一密封部件424)，其将前述冷媒开口部与前述封闭部件之间密封；及，第二密封部件(例如，后述的第二密封部件425)，其将前述第一密封部件的外侧与前述封闭部件之间密封；并且，前述电性连接部件，在前述收容部内，被配置在比前述第二密封部件更靠近垂直方向的上方(例如，后述的z1方向)。
[0012]
(2)在上述(1)所述的蓄电池装置中，前述隔壁部，在前述冷媒开口部的垂直方向的上方和下方(例如，后述的z2方向)，分别具有上空间部(例如，后述的上空间部27)和下空
间部(例如，后述的下空间部28)，所述上空间部和下空间部从与前述冷媒开口部位于同一平面上的第一平面(例如，后述的端面24a)向前述收容部内凹入；前述封闭部件具有嵌合部(例如，后述的嵌合部421)，所述嵌合部进入前述上空间部和前述下空间部，并与前述隔壁部的外周面(例如，后述的外周面24b)嵌合；前述第一密封部件，将前述隔壁部中的前述第一平面、及在前述封闭部件中的与前述第一平面相对向的第二平面(例如，后述的底面421a)之间面密封；前述第二密封部件，将前述隔壁部的外周面、及在前述封闭部件中的与前述隔壁部的外周面相对向的前述嵌合部的内周面(例如，后述的内周面421b)之间轴密封。
[0013]
(3)在上述(2)所述的蓄电池装置中，前述电性连接部件被配置在前述收容部的前述上空间部。
[0014]
(4)在上述(3)所述的蓄电池装置中，前述收容部，在与前述隔壁部的前述冷媒开口部相同的平面上，具有被前述封闭部件封闭的收容室开口部(例如，后述的收容室开口部20a)；并且，蓄电池装置还具有第三密封部件(例如，后述的第三密封部件432)，所述第三密封部件被配置在前述第二密封部件的外侧，并将前述收容室开口部与前述封闭部件之间密封；前述电性连接部件，在前述上空间部中，被配置在比前述第二密封部件和前述第三密封部件更靠近前述收容部的内侧(例如，后述的x2方向侧)，且被配置在比前述第二密封部件更靠近上方(例如，后述的z1方向)。
[0015]
(新型的效果)
[0016]
根据上述(1)的技术，由于冷媒通路的冷媒开口部与封闭部件之间由第一密封部件和第一密封部件的外侧的第二密封部件这两个密封部件密封，因此，即使第一密封部件和第二密封部件中有任意一个破损，也能够防止冷媒的泄漏。而且，电性连接部件由于配置在比第二密封部件更靠近垂直方向的上方，因此，不存在泄漏的冷媒附着在电气连接部件上的风险。因此，蓄电池装置能够高度地电性保护电性连接部件的周围免受冷媒的影响。
[0017]
根据上述(2)的技术，第一密封部件由于是面密封，因此，对蓄电池装置中的上下左右方向的密封性的维持效果良好，第二密封部件由于是轴密封，因此，对于冷媒开口部的垂直方向的密封性的维持效果良好。因此，即使冷媒开口部与封闭部件之间在任一方向上产生偏移，冷媒通路仍被确实地密封，因此，能够更可靠地防止水溅到电性连接部件。
[0018]
根据上述(3)的技术，由于可以将收容部内的两个蓄电池在收容部内的上空间部利用电性连接部件电性连接，因此，能够紧凑地构成蓄电池装置。
[0019]
根据上述(4)的技术，由于收容部的收容室开口部与封闭部件之间由第三密封部件密封，因此，能够防止水从蓄电池装置的外部进入。而且，从与冷媒开口部垂直的方向观察收容部时，电性连接部件的上端配置为与第三密封部件重叠，因此，可以将收容部抑制在较低的高度。
附图说明
[0020]
图1是蓄电池装置的分解立体图。
[0021]
图2是蓄电池装置的正面图。
[0022]
图3是收容部的立体图。
[0023]
图4是示出蓄电池的立体图。
[0024]
图5是收容有蓄电池的收容部的立体图。
[0025]
图6是从背面侧观察到的封闭部件的立体图。
[0026]
图7是沿图2中的a-a线的剖面图。
具体实施方式
[0027]
以下，参考图式，对本新型的实施方式进行说明。如图1所示，蓄电池装置1具有：筒形收容部2；两个蓄电池3,3，其收容在收容部2的内部；及，两个端板4,4，其分别封闭收容部2的长度方向的两端面2a,2a。
[0028]
此处，对本说明书的各图中所示的箭头的方向进行定义。x1-x2方向是蓄电池装置1、收容部2及蓄电池3的长度方向。y1-y2方向是蓄电池装置1、收容部2及蓄电池3的宽度方向。z1-z2方向是蓄电池装置1、收容部2及蓄电池3的垂直方向(高度方向)。z1方向表示垂直方向的上方，z2方向表示垂直方向的下方。x1-x2方向、y1-y2方向及z1-z2方向相互正交。
[0029]
筒形收容部2是藉由将铝等金属材料在一个方向(x1-x2方向)上挤压成型而形成的挤压成型品。收容部2形成为宽度方向大于高度方向的横向较长的方筒形。由挤压成型品构成的收容部2由于可以容易地形成，并且不具有将接合板材彼此接合的接合部，因此，具有稳定的形状而不会产生由接合部引起的组装偏差和热应变等。
[0030]
如图1、图2及图3所示，收容部2具有：上壁部21、下壁部22、侧壁部23,23及一个隔壁部24，所述隔壁部24在收容部2的内部与侧壁部23,23平行地配置。隔壁部24，在收容部2的宽度方向的中央部，将上壁部21与下壁部22连接，并横跨收容部2的长度方向的全长而延伸。此外，在图2中，用虚线表示端板4，以便可以看到收容部2的内部。
[0031]
收容部2的内部，具有两个收容室20,20，所述两个收容室20,20收容两个蓄电池3,3。两个收容室20,20，藉由被上壁部21、下壁部22、侧壁部23,23及隔壁部24包围的空间而构成。收容室20,20，横跨筒形收容部2的长度方向的全长而延伸，并以夹持隔壁部24的方式平行排列在收容部2的宽度方向上。在收容部2的两端面2a,2a，开设有收容室开口部20a,20a，所述收容室开口部20a,20a分别开口成横向较长的矩形，由此使收容室20,20与外部连通。
[0032]
在收容部2的侧壁部23,23的内部和隔壁部24的内部，分别一体成型有各自流通冷媒的冷媒通路25,26。冷媒通路25,26，经由侧壁部23,23和隔壁部24，与被收容在收容室20,20内的后述的蓄电池3,3之间进行热传递，从而对蓄电池3,3进行冷却。冷媒通路25,26，横跨收容部2的长度方向的全长而延伸。各冷媒通路25,26具有冷媒开口部251,261，所述冷媒开口部251,261分别朝向收容部2的侧方(x1方向和x2方向)开口。详细来说，冷媒开口部251,251，在侧壁部23,23的端面23a,23a开口，冷媒开口部261在隔壁部24的端面24a开口。该端面24a是被配置在与冷媒开口部261相同的平面上的第一平面。
[0033]
此外，如图2和图3所示，收容部2的端面2a，藉由上壁部21的端面21a、下壁部22a、侧壁部23,23的端面23a,23a及隔壁部24的端面24a构成。这些端面21a,22a,23a,24a被配置在相同的平面上。
[0034]
如图3所示，隔壁部24，在冷媒开口部261的垂直方向的上方(z1方向)和下方(z2方向)，分别具有上空间部27和下空间部28。详细来说，上空间部27是藉由以下方式形成：使对应于比隔壁部24中的冷媒开口部261更靠近垂直方向的上方且比上壁部21更靠近下方的部位，以规定的深度向收容部2的内部的方向(图3中的x2方向)凹入。下空间部28是藉由以下
方式形成：使对应于比隔壁部24中的冷媒开口部261更靠近垂直方向的下方且比下壁部22更靠近上方的部位，以规定的深度向收容部2的内部的方向(图3中的x2方向)凹入。由此，隔壁部24的端面24a与上壁部21的端面21a和下壁部22的端面22a分离，形成为独立的岛形。即，在与收容部2的端面2a相同的平面上，配置有隔壁部24的端面24a、上壁部21的端面21a及下壁部22的端面22a，并且在隔壁部24的端面24a的垂直方向的上方和下方，设置有距离收容部2的端面2a为规定深度的间隙。
[0035]
如图4所示，蓄电池3由以下方式构成，即将由例如锂离子二次电池组成的长方体形状的多个电池单体30，沿一方向(x1-x2方向)层叠。各电池单体30藉由在由铝等制成的单体壳体内收容电极体(未示出)而构成，并且在上表面具有正极端子31和负极端子32。在层叠方向上相邻的电池单体30,30的正极端子31和负极端子32交替配置。相邻的电池单体30,30的正极端子31与负极端子32，藉由母线33电性连接。由此，构成各蓄电池3,3的全部的电池单体30串联地电性连接。
[0036]
蓄电池3,3，相对于收容部2的收容室20,20，分别通过收容室开口部20a,20a沿电池单体30的层叠方向插入。由此，如图1、图2及图5所示，在收容部2的内部，两个蓄电池3,3以夹持隔壁部24的方式并列而被收容。
[0037]
在收容部2内，被配置在一方的蓄电池3的端部处的电池单体30的正极端子31与被配置在另一方的蓄电池3的端部处的电池单体30的负极端子32，藉由电性连接部件也就是母线34而电性连接。母线34被配置在收容部2的上空间部27并沿宽度方向在收容部2内延伸。母线34，经由上空间部27，以横跨一方的蓄电池3的正极端子31与另一方的蓄电池3的负极端子32的方式架设。由此，并列在收容部2内的两个蓄电池3,3，彼此藉由母线33串联地电性连接。
[0038]
端板4,4是由铝等金属材料制成的封闭部件，其由形成为与收容部2的端面2a的外形形状相同的横向较长的矩形板状部件构成。端板4,4以覆盖各端面2a,2a的方式，被配置在收容部2的各端面2a,2a上。如图2、图3及图5所示，在收容部2的侧壁部23,23的端面23a,23a及隔壁部24的端面24a上，分别设置有以从上方和下方夹持冷媒开口部251,261的方式配置的各两个螺栓孔2b。将贯穿端板4,4的螺栓通孔40的多个螺栓10与各螺栓孔2b螺合，由此，端板4,4被固定于端面2a,2a上。由此，收容部2的两端面2a,2a分别被端板4,4封闭。
[0039]
两个端板4,4由于实际上是相同的构造，因此，进一步使用图6和图7，对一个端板4的构造作进一步说明。端板4，在与收容部2的端面2a相对向的背面4a上，设置有两个第一封闭部41,41、一个第二封闭部42及一个第三封闭部43。第一封闭部41,41被配置在端板4的宽度方向的两端部。第二封闭部42被配置在端板4的宽度方向的中央部。第三封闭部43被配置在两个第一封闭部41,41之间且在第二封闭部42的外侧。
[0040]
第一封闭部41,41，与在收容部2中的侧壁部23的端面23a开口的冷媒开口部251,251的位置相对应。当端板4被固定于收容部2的端面2a上时，第一封闭部41,41相对于侧壁部23的端面23a，以包围冷媒开口部251,251的周围的方式抵接。
[0041]
在第一封闭部41,41上分别设有密封槽411,411，所述密封槽411,411以包围冷媒开口部251,251的周围的方式，形成为纵长的环形。在各密封槽411,411上，分别安装有由橡胶填料等构成的环形密封部件412,412。当端板4被固定于收容部2上时，该密封部件412,412与收容部2的侧壁部23,23的端面23a,23a紧密接触。由此，密封部件412,412以包围冷媒
开口部251,251的周围的方式进行面密封。此外，在第一封闭部41,41中，冷媒通路25折回、或冷媒相对于冷媒通路25流进和流出。
[0042]
第二封闭部42，与在收容部2的隔壁部24的端面24a开口的冷媒开口部261的位置相对应。当端板4被固定于收容部2的端面2a上时，第二封闭部42相对于隔壁部24的端面24a，以包围冷媒开口部261的周围的方式抵接。在第二封闭部42上，相对于隔壁部24的外周面24b(参考图2、图3及图5)，从外侧嵌合的垂直方向的上下纵长的筒形嵌合部421，朝向收容部2侧突出地设置。隔壁部24的外周面24b是隔壁部24的外表面，其面对收容部2的上空间部27内和下空间部28内，并包围冷媒开口部261和两个螺栓孔2b,2b。
[0043]
嵌合部421内的底面421a是与隔壁部24的端面24a(第一平面)相对向的第二平面。例如，在该底面421a上，如图7所示，在与冷媒开口部261之间设置有间隙422。冷媒通路26内的冷媒通过该间隙422，由此，冷媒通路26内的冷媒的流动在端板4处折回。
[0044]
另外，在嵌合部421内的底面421a上设置有密封槽423，所述密封槽423以包围冷媒开口部261的周围的方式形成为纵长的环形。如图7所示，密封槽423被配置在隔壁部24的两个螺栓孔2b,2b之间。在密封槽423上，安装有由橡胶填料等构成的环形的第一密封部件424。当端板4被固定于收容部2上时，第一密封部件424相对于收容部2中的隔壁部24的端面24a，以包围冷媒开口部261的方式紧密接触。由此，第一密封部件424将冷媒开口部261的周围与端板4之间密封。详细来说，第一密封部件424，将隔壁部24中的第一平面也就是端面24a、及在端板4中的与端面24a相对向的第二平面也就是底面421a之间面密封。
[0045]
如图7所示，嵌合部421的内周面421b，被配置在相对于隔壁部24的外周面24b稍靠外侧，与外周面24b之间具有间隙s。在该间隙s中，安装有由橡胶填料等构成的环形第二密封部件425。当端板4被固定于收容部2时，嵌合部421进入收容部2的上空间部27和下空间部28，并与隔壁部24的外周面24b嵌合。此时，第二密封部件425被配置在比第一密封部件424更靠近径方向的外侧，相对于隔壁部24的外周面24b从外侧安装。由此，第二密封部件425，将第一密封部材424的外侧与端板4之间密封。详细来说，第二密封部件425，将隔壁部24的外周面24b、及在端板4中的与隔壁部24的外周面24b相对向的嵌合部421的内周面421b之间轴密封。
[0046]
第三封闭部43，与收容部2的上壁部21、下壁部22及侧壁部23,23的各自的内面的位置相对应。如图6所示，第三封闭部43被配置在两个第一封闭部41,41之间，包围第二封闭部42的周围。当端板4被固定于收容部2的端面2a时，第三封闭部43被配置为进入收容部2的上空间部27和下空间部28，并进入上壁部21、下壁部22及侧壁部23,23的各自的内侧。
[0047]
在第三封闭部43上，以沿上壁部21、下壁部22及侧壁部23,23的各自的内面的方式设置有密封槽431。在密封槽431上安装有由橡胶填料等构成的环形第三密封部件432。当端板4被固定于收容部2时，第三密封部件432进入收容部2的上空间部27和下空间部28，并与上壁部21、下壁部22及侧壁部23,23的各自的内面紧密接触。由此，第三密封部件432被配置在第二密封部件425的外侧，将收容部2的收容室开口部20a,20a与端板4之间面密封。
[0048]
如图7所示，将两个蓄电池3,3彼此电性连接的母线34配置在上空间部27。详细来说，母线34，在上空间部27中，被配置在比第二密封部件425和第三密封部件432更靠近收容部2的内侧即收容部2的里侧(x2方向侧)，且被配置在比第二密封部件425更靠近垂直方向的上方。母线34的上端34a，没有与收容部2的上壁部21相接，当从与冷媒开口部261垂直的
方向(x1-x2方向)观察收容部2时，被配置在第二密封部件425与第三密封部件432之间。
[0049]
接着，对具有以上构造的蓄电池装置1的效果进行说明。本实施方式的蓄电池装置1具有：两个蓄电池3,3；筒形收容部2，其具有收容室20,20，收容室20,20使两个蓄电池3,3以夹持隔壁部24的方式并列收容；母线34，其在收容部2内将两个蓄电池3,3彼此电性连接；冷媒通路26，其设置于隔壁部24，流通有对两个蓄电池3,3进行冷却的冷媒，并具有朝向收容部2的侧方(x1-x2方向)开口的冷媒开口部261；端板4，其封闭冷媒开口部261；第一密封部件424，其将冷媒开口部261与端板4之间密封；及，第二密封部件425，其将第一密封部件424的外侧与端板4之间密封。母线34，在收容部2内，被配置在比第二密封部件425更靠近垂直方向的上方(z1方向)。由此，冷媒通路26的冷媒开口部261与端板4之间，藉由第一密封部件424和第一密封部件424的外侧的第二密封部件425这两个密封部件而被密封，因此，即使第一密封部件424和第二密封部件425中的任何一方破损，仍能够防止冷媒的泄漏。而且，由于母线34被配置在比第二密封部件425更靠近垂直方向的上方，因此，不存在泄漏的冷媒附着在母线34上的风险。因此，本实施方式的蓄电池装置1能够高度地电性保护母线34的周边免受冷媒的影响。
[0050]
在本实施方式的蓄电池装置1中，隔壁部24，在冷媒开口部261的垂直方向的上方(z1方向)和下方(z2方向)，分别具有上空间部27和下空间部28，所述上空间部27和下空间部28从与冷媒开口部261位于同一平面上的端面24a(第一平面)向收容部2内凹入。端板4具有嵌合部421，所述嵌合部421进入上空间部27和下空间部28并与隔壁部24的外周面24b嵌合。第一密封部件424，将隔壁部24的端面24a、及在端板4中的与隔壁部24的端面24a相对向的嵌合部421的底面421a(第二平面)之间面密封。第二密封部件425，将隔壁部24的外周面24b、及在端板4中的与隔壁部24的外周面24b相对向的嵌合部421的内周面421b之间轴密封。由此，第一密封部件424由于是面密封，因此，对蓄电池装置1的上下左右方向的密封性的维持效果良好。第二密封部件425由于是轴密封，因此，对冷媒开口部261的垂直方向的密封性的维持效果良好。因此，即使冷媒开口部261与端板4之间在任一方向上产生偏移，冷媒通路26仍被确实地密封，因此，能够更可靠地防止水溅到母线34上。
[0051]
本实施方式的母线34被配置在收容部2的上空间部27。由此，能够将收容部2内的两个蓄电池3,3，在收容部2内的上空间部27中，藉由母线34电性连接，因此，能够紧凑地构成蓄电池装置1。
[0052]
本实施方式的收容部2，在与隔壁部24的冷媒开口部261相同的平面上，具有被端板4封闭的收容室开口部20a,20a，还具有第三密封部件432，所述第三密封部件432被配置在第二密封部件425的外侧并将收容室开口部20a,20a与端板4之间密封。从与冷媒开口部261垂直的方向观察收容部2时，母线34的上端34a以与第三密封部件432重叠的方式配置。由此，收容部2的收容室开口部20a,20a与端板4之间被第三密封部件432密封，因此，能够防止水从蓄电池装置1的外部进入。而且，从与冷媒开口部261垂直的方向观察收容部2时，母线34的上端34a以与第三密封部件432重叠的方式配置，因此，可以将收容部2抑制在较低的高度。
[0053]
附图标记
[0054]
1蓄电池装置
[0055]
2收容部
[0056]
3蓄电池
[0057]
4端板(封闭部件)
[0058]
20收容室
[0059]
20a收容室开口部
[0060]
24隔壁部
[0061]
24a端面(第一平面)
[0062]
24b外周面
[0063]
26冷媒通路
[0064]
27上空间部
[0065]
28下空间部
[0066]
34母线(电性连接部件)
[0067]
261冷媒开口部
[0068]
421嵌合部
[0069]
421a底面(第二平面)
[0070]
421b内周面
[0071]
424第一密封部件
[0072]
425第二密封部件
[0073]
432第三密封部件