封装电池及具备该封装电池的电动车的制作方法

文档序号:7161340阅读:141来源:国知局
专利名称:封装电池及具备该封装电池的电动车的制作方法
技术领域
本发明涉及在各种设备的电源中采用的封装电池。更详细而言,本发明涉及内置有由多个单电池构成的大容量的电池组的封装电池及具备该封装电池的电动车。
背景技术
一直以来,作为需要大容量的电力的各种设备的电源,存在各种电源。作为其中之一,已知有具备多个单电池和收容多个单电池的封装壳体的封装电池。近年来,从环境保护的观点出发,CO2的排出量少的混合动力电动机动车或不排出 CO2的电动机动车(以下,将它们统称为电动车)正在普及,而上述封装电池被采用作为向这些电动车的驱动源或控制系统供给电力的电源。然而,在此种封装电池中,采用可充放电的二次电池作为单电池。但单电池(二次电池)具有伴随充放电而发热的倾向。单电池的过度的温度上升成为单电池的性能下降或寿命短化的原因。因此,提出有一种封装电池,其将多个单电池整齐排列而收容在封装壳体内,并以将这多个单电池夹在之间的方式配置第一及第二流路。在上述的封装电池中,以在相邻的单电池之间形成供气体通过的通气间隙的方式配置多个单电池。因此,当向第一流路供给外部气体等气体时,气体从第一流路通过各通气间隙向第二流路流动(例如,参照专利文献1)。由此,在上述的封装电池中,利用通过通气间隙的气体将处于通气间隙两侧的单电池冷却,抑制单电池的过度的温度上升。因此,单电池的寿命不会变短,从而各单电池发挥必要的性能。专利文献1日本国特开2000-243461号公报然而,在上述封装电池中,由于从第一流路的规定部位向第一流路供给气体,因此存在无法将第一流路的下游区域的单电池充分冷却的情况。具体而言,配置在封装壳体内的单电池的数目多时,第一流路的流路长度对应于单电池的数目而变长。因此,第一流路的压力损失随着从上游侧朝向下游侧而累积性地增大。即,在第一流路中的压力损失小的上游区域,较多的气体流入通气间隙,但在压力损失大的下游区域,气体未充分地向通气间隙供给。因此,在上述封装电池中,存在无法将第一流路的下游区域的单电池充分冷却的情况。因此,在上述封装电池中,不仅第一流路的下游区域的单电池发生故障的可能性升高,而且在上述封装电池中,第一流路的上游区域中的单电池和第一流路的下游区域中的单电池的温度状态产生不均,因此存在无法使全部的单电池充分地发挥性能的问题。

发明内容
因此,本发明鉴于这样的实际情况,其课题在于提供一种能够均等地将多个单电池冷却,能够抑制单电池的故障的发生,且能够使全部的单电池充分地发挥性能的封装电池及具备该封装电池的电动车。本发明的封装电池具备多个单电池;封装壳体,其使该多个单电池至少沿第一方向整齐排列并对它们进行收容,在该封装壳体内具备多个通气间隙,它们在所述第一方向上分别形成在相邻的单电池之间;第一流路及第二流路,它们沿着所述第一方向形成,在与该第一方向相交的第二方向上配置成将所述多个单电池夹在之间,并且向所述第一流路供给的气体通过各通气间隙而向所述第二流路流动;流量限制机构,其配置在所述第一流路的上游区域,将向所述多个通气间隙中的与所述第一流路的所述上游区域相连的通气间隙流动的所述气体的流量限制成规定流量。在此,在本发明涉及的封装电池中,可以采用如下这样的结构所述流量限制机构是至少具有一个以上的通气部的板材,其以覆盖与所述第一流路的所述上游区域相连的通气间隙的方式配置。另外,在本发明的封装电池中,可以采用如这样的结构所述通气部是沿着所述第一流路排列的多个开口。另外,在本发明的封装电池中,可以采用如这样的结构所述封装壳体具有内壁面,所述第一流路形成在所述多个单电池中的所述第二方向上的端部的单电池的列与所述封装壳体的所述内壁面之间,所述流量限制机构配置成从所述单电池的列朝向所述封装壳体的所述内壁面而前端向下倾斜。另外,在本发明的封装电池中,可以采用如这样的结构所述封装壳体内具备沿所述第一方向隔开间隔的多个分隔部,从而将所述封装壳体内沿着所述第一方向划分成多个区域,在所述多个区域分别整齐排列配置有所述单电池,在各所述分隔部中的与所述第一流路及第二流路相交的部位形成有贯通部。另外,在本发明的封装电池中,可以采用如这样的结构所述多个单电池在所述第一方向上每规定数目被封装化而形成为多个电池模块,所述流量限制机构与和所述第一流路的所述上游区域相接的电池模块对应而设置。另外,在本发明的封装电池中,可以采用如这样的结构所述第一流路以所述上游区域中的流路的截面积窄于比其靠下游侧的流路的截面积的方式形成。另外,在本发明的封装电池中,可以采用如这样的结构所述封装壳体具备载置所述多个单电池的盘和对该盘上的所述多个单电池进行
覆盖的罩,对形成在所述多个单电池与所述罩之间的间隙进行闭塞的密封构件设置在所述多个单电池与所述罩之间。
本发明涉及的电动车具备上述任一种封装电池作为电源。


图1表示本发明的一实施方式涉及的封装电池的整体立体图。图2表示该实施方式涉及的封装电池中的单电池的整体立体图。图3是该实施方式涉及的封装电池的省略了连结臂的横向剖视图,表示图1的I-I 剖视图。图4是该实施方式涉及的封装电池的省略了连结臂的纵向剖视图,表示图1的
II-II剖视图。图5是该实施方式涉及的封装电池的省略了连结臂的纵向剖视图,表示图1的
III-III剖视图。图6是该实施方式涉及的封装电池的省略了连结臂的纵向剖视图,表示图1的
IV-IV剖视图。图7是该实施方式涉及的在电池模块上配置有模块固定构件的状态的剖视图,表示从单电池排列的列方向观察到的剖视图。图8是该实施方式涉及的在电池模块上配置有模块固定构件的状态的剖视图,表示从与在单电池的正极用的连接端子和负极用的连接端子之间的单电池排列的列方向正交的方向观察到的剖视图。图9表示该实施方式涉及的电池模块的分解立体图。图10表示该实施方式涉及的构成电池保持架的上框架的立体图。图11表示该实施方式涉及的取下端子罩的状态的电池模块及模块固定构件的立体图。图12表示该实施方式涉及的在电池模块上配置有模块固定构件的状态的立体图。图13表示该实施方式涉及的端子罩的立体图。图14是该实施方式涉及的将电池模块配置于封装壳体的状态图,表示取下封装壳体的罩及模块固定构件的状态的俯视图。图15表示该实施方式涉及的将电池模块配置于封装壳体并利用模块固定构件进行固定后的状态图的俯视图。图16表示该实施方式涉及的将电池模块配置于封装壳体并利用模块固定构件进行固定,且取下了封装壳体的罩的状态的立体图。图17是该实施方式涉及的封装电池的省略了连结臂的纵向剖视图,表示图1的
V-V剖视图。图18是用于说明该实施方式涉及的封装电池中的气体的流动的局部简要剖视图,(a)表示用于说明相邻的电池模块的端子罩之间的气体的流动的局部放大简要剖视图, (b)表示用于说明相邻的电池模块的端子罩与框状部之间的气体的流动的局部放大简要剖视图。符号说明1…单电池
2…封装壳体3…电池模块4…模块固定构件5…密封构件6…流量限制机构(流量限制板)10…电槽11a、lib…连接端子20 …盘21 …罩22…边缘罩30…电池保持架31…电池罩32…模块盘33…端子罩40…固定构件主体41…壳体连结部42…垂下壁部60…通气部200…底部201…下侧周壁部202…下侧凸缘部203…连结臂204…分隔部210…顶部211…上侧周壁部212…上侧凸缘部300…下框架301…载置部302…下框部303…上框部304…连结部305…下部间隔件(间隔件)305a...厚壁部30 …薄壁部306…上部间隔件(间隔件)310…端子露出部311…气体引导部320…盘主体部321…保持架限制部
330…罩通气部331…顶板部332…横壁部333…纵壁部3;34…汇流条插通部350…上框架351…框状部352a、!35^ …横梁部353a、!353b …纵梁部3Ma、!354b…纵向延伸部3553、;35釙…横向延伸部356…主梁部357a、!357b…电池限制部358…基板支承部:358a…支承部主体;35汕…加强肋359 …槽360…加强梁400…端子露出部410…第一垂下片部411…固定片部420…第二垂下片部421…折回片部422…抵接片部423…通气用开口Al…第一区域A2…第二区域A3···第三区域A4…第四区域B…汇流条C…控制装置CB…电路基板El…前端E2…端部F…冷却用风扇Ha…开口IP…内部通气部OP…外部通气部L···引线
P…封装电池Rl…第一流路(流路)R2…第二流路(流路)S…通气间隙TP…上部流路TS···上表面US...下表面FS...正面SS…侧面
具体实施例方式以下,参照附图,说明本发明的一实施方式。本实施方式涉及的封装电池在电动机动车(EV)、混合动力电动机动车(HEV)等电动车的电源中采用。如图1所示,封装电池具备多个单电池1、…和对多个单电池1、…进行收容的封装壳体2。如图2所示,单电池1具备电极元件(未图示)、收容电极元件的电槽10、配置在电槽10的外表面上的外部连接用的连接端子lla、llb。连接端子IlaUlb与电极元件电连接。单电池1是电槽10形成为六面体状的所谓方型电池。正极用的连接端子Ila和负极用的连接端子lib隔开间隔配置在构成电槽10外表面的六个面中的一个面上。在此种单电池1中,连接端子IlaUlb可以在上下左右的任何方向配置,但在本实施方式中,连接端子IlaUlb向上配置。在电槽10中,配置有连接端子IlaUlb的面(以下,称为上表面)TS和上表面TS 的相反侧的面(以下,称为下表面)us分别形成为长方形形状。将上表面TS的长度方向的端部和下表面US的长度方向的端部连接的两个面(以下,称为侧面)ss、SS分别形成为沿上下方向形成长边的长方形形状。将上表面TS的与长度方向正交的方向的端部和下表面 US的与长度方向正交的方向的端部连接的两个面(以下,称为正面)FS、FS分别形成为在两个侧面SS、SS之间形成长边的长方形形状。因此,上表面TS及下表面US的与长度方向正交的方向(两个正面FS、FS排列的方向,以下,称为进深方向)上的电槽10的尺寸小于上表面TS及下表面US的长度方向(两个侧面SS、SS排列的方向,以下,称为横向)上的电槽10的尺寸。由此,构成电槽10外表面的六个面中的正面FS的表面积最大。正极用的连接端子1 Ia及负极用的连接端子1 Ib在电槽10的上表面TS上沿横向隔开间隔配置。需要说明的是,在以下的说明中,为了方便, 将单电池1的上表面TS和下表面US排列的方向称作上下方向。如图3至图6所示,多个单电池1、…在封装壳体2内整齐排列配置。在本实施方式中,如图3所示,多个单电池1、…整齐排列配置成多列(三列)。即,在本实施方式中, 多个单电池1、…以纵向的列整齐排列且以横向的列整齐排列,从而配置成矩阵状。需要说明的是,以下,在本实施方式中,将纵向的列称为列,而将横向的列称为行。而且,将列延伸的方向称为列方向,将行延伸的方向称为行方向。
多个单电池1、…以在列方向上相邻单电池1、1之间形成有供气体(冷却气体) 通过的通气间隙S的方式配置。在本实施方式中,不同列的单电池1、…在行方向上也整齐排列,因此不同列的通气间隙S、…排列成一列。多个单电池1、…以在各列中正极用的连接端子Ila和负极用的连接端子lib成为同列的方式整齐排列配置。即,多个单电池1、…以在列方向上相邻的单电池1、1彼此的正面FS、FS对置且侧面SS、…在同一面上对齐的方式配置。由此,形成在单电池1、1之间的通气间隙S通过构成电槽10外表面的六个面中的表面积最大的正面FS划分出。多个单电池1、…以列方向上相邻的单电池1、1的正极用的连接端子Ila和负极用的连接端子lib相邻的方式配置。并且,相邻的连接端子IlaUlb彼此通过作为连接配件的汇流条(bus bar)B电串联连接(参照图9)。由此,将多个单电池1、…直接电连接而构成大容量的电池组。多个单电池1、…在列方向上每规定数目(两个以上的多个)被封装化而形成为多个电池模块3、…。S卩,多个单电池1、…在列方向上每规定数目被一体化,并将一体化的规定数目的单电池1、…沿列方向依次连接而构成电池组。多个单电池1、…配置成多列(三列)。因此,在各列中,多个单电池1、…每规定数目被封装化,而形成为多个电池模块3、…。多个电池模块3、…分别具备形成为相同形态且相同数目的单电池1、…。因此, 为了将单电池1、…整齐排列配置,而将多个电池模块3、…整齐排列配置。S卩,多个电池模块3、…沿列方向整齐排列且沿行方向整齐排列而配置成矩阵状(多行多列,在图中为三行三列)。由此,各列的电池模块3、…的单电池1、…沿列方向整齐排列,不同列的电池模块3、…的单电池1、…沿行方向整齐排列。而且,由于在列方向上相邻的单电池1、1之间形成有通气间隙S,因此不同列的电池模块3、…的分别在单电池1、1之间形成的通气间隙 S、…沿行方向排列成一列。在电池模块3中,如图7及图8所示,单电池1中的连接端子IlaUlb所存在的区域能够通气。即,在单电池1中的正极用及负极用的连接端子IlaUlb所存在的上部区域, 在与上下方向正交的方向上形成有供气体流动的上部流路TP、···。伴随于此,如图7所示, 用于使气体向上部流路TP、…流入流出的外部通气部OP、…形成在与上部流路TP、…对
置的位置。如图8所示,电池模块3在单电池1、1之间的通气间隙S中能够通过气体,且能够将通过通气间隙后的气体向外部排出。因此,电池模块3在电槽10所存在的区域和连接端子IlaUlb所存在的区域这双方能够通气。在电池模块3中,由于单电池1、…形成通气间隙S而沿列方向整齐排列,因此通过至少沿行方向将多个单电池1、…整齐排列配置,从而在各列的单电池1、1之间形成的通气间隙S、…沿行方向排列成一列。因此,通过将多个电池模块3、…整齐排列配置成矩阵状,从而不同列的电池模块3、…的通气间隙S、…沿行方向排列成一列。因此,相邻的电池模块3、3的通气间隙S、S彼此能够通气(参照图3)。多个电池模块3、…分别形成为相同形态。因此,通过至少沿行方向将多个单电池 1、…整齐排列配置,从而在行方向上相邻的外部通气部0Ρ、0Ρ彼此对置,且上部流路TP、··· 沿行方向排列成一列。因此,通过将多个电池模块3、…整齐排列配置成矩阵状,从而不同
10列的电池模块3、…的上部流路TP、…沿行方向排列成一列,相邻的电池模块3、3的上部流路TP、TP彼此能够通气(参照图4及图5)。如图7及图8所示,电池模块3具备对沿列方向整齐排列配置的规定数目的单电池1、…的正极用的连接端子11a、…及负极用的连接端子lib、…进行包围的框状部351。 更详细而言,在将规定数目的单电池1、…电连接而成的电池组中,除了作为电连接路径的两端而与外部连接的一对连接端子IlaUlb之外,其它的连接端子11a、…、lib、…被框状部351包围。在相邻的框状部351、351的彼此对置的位置上分别形成有外部通气部0P、…,在被框状部351包围的区域内形成有上部流路TP、…。需要说明的是,在本实施方式中,列方向上的两端的两个单电池1、1的各自的一方的连接端子IlaUlb作为电池组的连接端子 11a、11b,这一对连接端子IlaUlb配置在框状部351的包围区域外。电池模块3具备规定数目的单电池1、…、对两个以上的单电池1、…进行保持的电池保持架30、对电池保持架30所保持的单电池1、…的上表面TS、…侧进行覆盖的电池罩31。如图9所示,电池模块3具备多个电池保持架30、30。以此为前提,电池模块3具备一并支承多个电池保持架30、30的盘(以下,称为模块盘)32。更详细而言,在电池模块 3中,规定数目的单电池1、…被划分成多个组。伴随于此,电池模块3具备与将规定数目的单电池1、…划分出的组数对应的数目的电池保持架30、30和将这些电池保持架30、30 横向排列配置的模块盘32。因此,电池保持架30、30分别保持将规定数目除以划分的组数而得到的数目的单电池1、…。电池模块3具备两个电池保持架30,该电池保持架30能够保持电池模块3所具备的单电池1、…的总数一半的单电池1、…。通过将上述电池保持架30、30在模块盘32上横向排列配置,各个电池保持架30所保持的半数(四个)单电池1、…配置成同列,从而将规定数目(八个)单电池1、…整齐排列。电池保持架30将规定数目的单电池1、…从上下方向夹入,而一体地保持规定数目的单电池1、…。更详细而言,电池保持架30具备对单电池1、…进行支承的下框架300 和用于对下框架300所支承的单电池1、…进行固定的上框架350。下框架300是具有电绝缘性的树脂成形件。下框架300具备载置规定数目的单电池1、…的载置部301 ;竖立设置在载置部301的外周,且将配置在载置部301上的规定数目的单电池1、…的电槽10、…的下部一并包围的下框部302;配置在载置部301及下框部302的上方,且将配置在载置部301上的规定数目的单电池1、…的电槽10、…的上部一并包围的上框部303 ;对下框部302和上框部303进行连结的连结部304、…。载置部301形成为俯视下的外形为大致四边形形状。需要说明的是,在本实施方式中,为了实现下框架300的轻量化,载置部301在支承单电池1、…的部位以外具备开口 (减重部)。载置部301设定成能够将规定数目的单电池1、…沿列方向整齐排列配置的尺寸。 更详细而言,载置部301设定成能够在相邻的单电池1、1的正面FS、FS之间形成通气间隙 S而将规定数目的单电池1、…沿列方向整齐排列配置的尺寸。下框部302包围载置部301中的对单电池1、…进行支承的区域,且其下端整周与载置部301的外周整周连接。即,下框部302对配置有规定数目的单电池1、…的区域进行包围,而划分出俯视下大致四边形形状的区域。上框部303划分出与下框部302相同尺寸及相同形态的区域,并将各边与下框部302的各边对应配置。连结部304、…分别形成为沿上下方向形成长边的带板状。连结部304、…沿上框部303及下框部302的周向隔开间隔配置,在周向的多个部位将上框部303和下框部302 连结。由此,在下框架300中,能够从连结部304、304之间流入流出气体。电池保持架30具备夹装在单电池1、1之间的间隔件305、306,以将载置在载置部 301上的规定数目的单电池1、…每隔规定间隔配置(在单电池1、…之间形成通气间隙 S)。间隔件305、306也可以是与形成在单电池1、1之间的通气间隙S对应的厚度的板材。但是,本实施方式涉及的间隔件305、306与下框架300 —体成型。更详细而言,沿着在载置部301的上表面整齐排列配置单电池1、…的方向,隔开与单电池1、…的进深方向的尺寸对应的间隔而竖立设置有多个间隔件(以下,称为下部间隔件)305、…。下部间隔件305形成为上下方向的高度成为对单电池1、…的电槽10、…的下部进行包围的下框部302的上下方向的高度以下的尺寸。并且,下部间隔件305形成为长边沿着与上下方向正交的方向的带板状。下部间隔件305可以以均勻的厚度成形。但是,从轻量化的观点出发,在下部间隔件305中,设定成与单电池1、…的间隔对应的厚度的厚壁部30 和设定成比厚壁部30 的厚度薄的薄壁部30 沿着长度方向(与电槽10的横向对应的方向)交替形成。下框架300在对单电池1、…的电槽10、…的上部进行包围的上框部303也具备用于在单电池1、1之间形成通气间隙S的间隔件(以下,称为上部间隔件)306。上部间隔件306可以与下部间隔件305同样地形成为板状。但是,在本实施方式中,上部间隔件306 是从上框部303的内周面向内侧突出的突片。上部间隔件306与下部间隔件305的配置对应设置。上部间隔件306的与突出方向正交的方向的厚度对应于下部间隔件305的厚壁部 30 的厚度。如此,上框部303及下框部302在将规定数目的单电池1、…的电槽10、…的上部及下部一并包围的状态下,下部间隔件305夹入到单电池1、…的电槽10、…的下部之间,且上部间隔件306夹入到单电池1、…的电槽10、…的上部之间。上框架350是具有电绝缘性的树脂成形件。上框架350可以通过嵌合而与下框架 300的上端部(上框部30 连结。上框架350以与下框架300的上框部303嵌合的状态且以使整齐排列配置在下框架300上的规定数目的单电池1、…中的列方向上的两端的单电池1、1的一方的单电池1的连接端子Ila和另一方的单电池1的连接端子lib向外部露出的方式形成。更详细而言,上框架350具备框状部351,该框状部351形成为能够将规定数目的单电池1、…的正极用及负极用的连接端子11a、…、lib、…包围,且能够与下框架300的上端部连结。框状部351中,整齐排列配置于下框架300的规定数目的单电池1、…中的处于最外侧的两个单电池1、1的同列排列的一对连接端子IlaUlb交互排列。如图10所示,框状部351具备沿着一方向形成长边而相互对置的一对横梁部352a,352b ;将一对横梁部35^i、352b的两端彼此连接的一对纵梁部353a、353b。一对横梁部35h、352b在沿列方向排列的规定数目的单电池1、…中的处于最外侧的单电池1的外侧,以与单电池1的电槽10的正面FS平行或大致平行的方式配置。一对横梁部35h、352b分别将一端与一方的纵梁部353a连接而从纵梁部353a向正交方向延伸。而且,一对横梁部35h、352b的各自的长度方向的长度设定成比从单电池1的电槽10 的一方的侧面SS到相反的侧面SS的距离短。一对纵梁部353a、353b中的一方的纵梁部353a形成为沿着与横梁部35h、352b 正交的方向笔直地延伸。相对于此,另一方的纵梁部35 具备从两横梁部35h、352b的长度方向的另一端向对方的横梁部35h、352b侧延伸出的一对纵向延伸部35^、3Mb ;沿着与纵向延伸部35^、354b正交的方向且从一对纵向延伸部35^、354b的前端向一方的纵梁部353a侧的相反侧延伸出的一对横向延伸部35^1、355b ;将一对横向延伸部35fe、355b 的前端彼此连结的主梁部356。一方的纵梁部353a和另一方的纵梁部35 的主梁部356在比下框架300所支承的单电池1、…的两个侧面ss、ss靠外侧,与侧面SS平行或大致平行地配置。一对纵向延伸部35^、354b与一方的纵梁部353a平行或大致平行地配置。一对横向延伸部35fe、355b 分别配置在电池保持架30所保持的规定数目的单电池1、…的列方向上的最外侧的单电池 1和与该单电池1相邻的单电池1之间。由此,框状部351能够包围规定数目的单电池1、…的除列方向上的最外侧的两个单电池1、1的位于一侧的连接端子IlaUlb以外的连接端子11a、…、lib、…。S卩,一对纵向延伸部35^、354b及一对横向延伸部35^1、35恥形成为包围处于整齐排列状态的单电池 1、…的除了最外侧的两个单电池1、1的一方的单电池1的连接端子Ila和另一方的单电池1的连接端子lib之外的连接端子11a、…、lib、…。一对横梁部35加、352b、一方的纵梁部353a及另一方的纵梁部35 的主梁部356 可以通过嵌合而与下框架300的上框部303连结。伴随于此,在一对横梁部35h、352b、一方的纵梁部353a及另一方的纵梁部35 的主梁部356上沿周向隔开间隔设置有多个卡合突起(未标注符号),这多个卡合突起与在下框架300的上框部303上形成的被卡合部(未标注符号)卡合。而且,在框状部351的纵梁部353a、35;3b上隔开间隔设置有由凹部或孔 (在本实施方式中为孔)构成的多个罩固定用被卡合部(未标注符号),这多个罩固定用被卡合部供电池罩31的后述的卡合爪(未标注符号)卡合。上框架350具备在框状部351所包围的区域内配置且对规定数目的单电池1、… 的上下方向的移动进行限制的电池限制部357a、357b。电池限制部357a、357b在框状部351 与下框架300连结的状态下,从上方对下框架300所支承的各个单电池1施力。电池限制部357a、357b沿单电池1、…的整齐排列方向延伸而形成为梁状。电池限制部357a、357b 抵接在各个单电池1的上表面TS中的正极用及负极用的连接端子IlaUlb之间。电池限制部357a、357b设置有一对,且沿着横梁部35h、352b的长度方向隔开间隔配置。并且,电池限制部357a、357b的两端与框状部351连接。一方的电池限制部357a 的两端与一对横梁部35h、352b连接,另一方的电池限制部357b的两端与另一方的纵梁部 353b的纵向延伸部35^、3Mb的前端(横向延伸部35fe、355b的基端)连接。因此,另一方的电池限制部357b与纵向延伸部35^、354b连续而构成一个梁,纵向延伸部35^、3Mb作为限制单电池1、…的移动的电池限制部357b而发挥作用。一对电池限制部357a、357b以彼此的上端位于同一平面上的方式配置。而且,一对电池限制部357a、357b以各自的上端与框状部351的上端位于同一平面上的方式配置。 即,框状部351的上端及一对电池限制部357a、357b的上端设定成相同的高度水平。一对电池限制部357a、357b以位于下框架300所支承的单电池1、…的正极用的连接端子11a、…与负极用的连接端子lib、…之间的方式配置。一对电池限制部357a、 357b对位于正极用的连接端子11a、…与负极用的连接端子lib、…之间的电槽10的上表面TS进行按压,限制单电池1、…的移动。在框状部351中的与相邻配置的框状部351对置的位置上形成有沿着与上下方向正交的方向贯通的外部通气部0P、…。而且,在电池限制部357a、357b形成有沿着与上下方向正交的方向贯通的内部通气部IP、…。外部通气部0P、…及内部通气部IP、…与下框架300所支承的规定数目的单电池1、…的各自的配置对应地形成。即,在一对纵梁部353a、35 上与各个单电池1的配置对应而形成有多个外部通气部0P、···,并且,在一对电池限制部357a、357b上与各个单电池 1的配置对应而形成有多个内部通气部IP、…。由此,外部通气部0P、…形成为按每个单电池1排列成一列,内部通气部IP、…也形成为按每个单电池1排列成一列。外部通气部0P、…向纵梁部353a、353b的上端侧变位而形成。相对于此,内部通气部IP、…向电池限制部357a、357b的下端侧变位而形成。即,外部通气部OP、…形成为上方敞开的切口状,并且,内部通气部IP、…形成为朝向下方敞开的切口状。电池限制部357a、357b需要按压单电池1、…的上表面TS。因此,各自的内部通气部IP与单电池1的上表面TS的进深方向上的中央部对应地形成,并且,各自的内部通气部IP的两侧对电槽10的进深方向上的两端部进行按压。需要说明的是,与在电池限制部 357b上形成的内部通气部IP、…同样,在另一方的纵梁部35 的纵向延伸部35^、3Mb 上形成的外部通气部OP、…形成为朝向下方敞开的切口状。在上框架350中的框状部351所包围的区域内配置有用于进行单电池1、…的电监控的电路基板CB (参照图9)。伴随于此,上框架350在框状部351所包围的单电池丨、… 的正极用的连接端子11a、…与负极用的连接端子lib、…之间具备用于能够配置电路基板 CB的基板支承部358。基板支承部358直接或间接地与框状部351连结。基板支承部358 配置在一对电池限制部357a、357b之间,并与电池限制部357a、357b及横梁部35h、352b 连结。基板支承部358具备形成有沿上下方向贯通的多个开口而呈格子状的支承部主体358a;竖立设置在支承部主体358a上的加强肋358b、…。电路基板CB配置在加强肋 358b、…上。基板支承部358配置成不会比一对电池限制部357a、357b的下端向下方突出。即, 基板支承部358配置成与单电池1、…的电槽10、…的上表面TS、…不接触(参照图7)。 由此,基板支承部358在由单电池1、…带来的热影响少的位置支承电路基板CB。在电池限制部357a、357b的上表面敞开的槽359沿长度方向连续地形成在一对电池限制部357a、357b中的至少任一方。如图7所示,在槽359布线有与配置在基板支承部 358上的电路基板CB连接的引线(将电路基板CB和后述的控制装置C连接的引线)L、···。
如图9所示,模块盘32通过对一张板材进行钣金加工而形成。模块盘32具备 载置电池保持架30、30的盘主体部320 ;在盘主体部320的外周竖立设置的保持架限制部 321、…。盘主体部320俯视下呈四边形形状,且成为能够整齐排列配置两个以上的电池保持架30、30的尺寸。在本实施方式中,电池模块3具备两个电池保持架30、30,因此盘主体部320设定成能够整齐排列配置两个电池保持架30、30的尺寸。保持架限制部321、…通过使从构成盘主体部320外形的各边(四边)延伸出的突边以立起的方式折弯而形成。由此,各个电池保持架30在配置于模块盘32的盘主体部 320上的状态下与保持架限制部321、…干涉,从而被限制向盘主体部320的面方向移动。 对两个电池保持架30、30进行一体支承的模块盘32能够与封装壳体2的后述的盘20卡合。在电池保持架30所保持的规定数目的单电池1、…中,正极用的连接端子Ila和负极用的连接端子lib通过汇流条B连接。更详细而言,在上框架350设有对纵梁部353a 和电池限制部357a进行连接的加强梁360、…。并且,加强梁360、…对应地设置在整齐排列配置的单电池1、1之间。因此,在将上框架350的框状部351嵌合于对单电池1、…进行支承的下框架300的上框部303之后,跨加强梁360、…配置的汇流条B将相邻的单电池 1、1的正极用的连接端子Ila和负极用的连接端子lib电连接。另外,跨两个电池保持架30、30配置的汇流条B将一方的电池保持架30中的单电池1的正极用的连接端子Ila和另一方的电池保持架30中的单电池1的负极用的连接端子lib电连接。由此,两个电池保持架30、30所保持的单电池1、…电气性地成为一体而构成大容量的电池组。并且,沿列方向整齐排列配置的规定数目的单电池1、…的位于最外侧的两个单电池1、1的一方的单电池1的正极用的连接端子Ila和另一方的单电池1的负极用的连接端子lib成为电池组的连接端子。电池罩31是具有电绝缘性的树脂成型件。电池罩31通过配置在电池保持架30、 30的上框架350上,而覆盖规定数目的单电池1、…的上表面。在本实施方式中,为了整齐排列配置两个电池保持架30、30,而电池罩31 —体地覆盖整齐排列的两个电池保持架30、 30的上部整个区域。电池罩31跨两个电池保持架30、30配置,俯视下形成为大致四边形形状(长方形形状)。在电池罩31的角部形成切口,以使由规定数目的单电池1、…构成的电池组的正极用的连接端子Ila及负极用的连接端子lib向外部露出。电池罩31在与长度方向正交的方向上的一端侧的两角部具备切口状的端子露出部310、310。端子露出部310、310与将上框架350的纵向延伸部35^、354b和横向延伸部 35如、35恥作为两边的四边形区域对应地形成。多个卡合爪(未标注符号)在电池罩31的外周缘部沿周向隔开间隔地突出。各个卡合爪能够与在框状部351上形成的多个罩固定用被卡合部(未标注符号)中的对应的罩固定用被卡合部卡合。对应于内部通气部IP、…的配置,而在电池罩31形成有多个气体引导部311、…。 气体引导部311、…朝向电池限制部357a、357b侧以前端向下的方式倾斜。气体引导部311、…形成在电池罩31的一个面(与单电池1、…对置的面)中的与一对电池限制部357a、357b的两侧对应的位置。气体引导部311、…形成为从电池罩31 的一个面(与单电池1、…对置的面)朝向下方突出。气体引导部311、…通过使电池罩 31局部性地鼓出而形成。
如图7所示,气体引导部311、…与电池限制部357a或电池限制部357b相邻配置。各个气体引导部311的前下侧的前端El成为与电池限制部357a、357b的划分出内部通气部IP的上壁的端部E2对应的配置,或比该端部E2位于上方。如图11所示,电池模块3具备对电池组的正极用的连接端子Ila和负极用的连接端子lib进行覆盖的一对端子罩33、33。如图12所示,端子罩33能够与上框架350连结。端子罩33具备罩通气部330。 罩通气部330与相邻配置的电池模块3的框状部351的外部通气部OP对置并连通。如图13所示,端子罩33具备在连接端子IlaUlb的上方配置的俯视下大致四边形形状的顶板部331 ;从顶板部331的一方向的一端垂下的横壁部332 ;从与顶板部331的一方向正交的另一方向的一端垂下,且与相邻的横壁部332连接的纵壁部333。横壁部332 与另一方的纵梁部35 的纵向延伸部35^、354b对置,纵壁部333与另一方的纵梁部35 的横向延伸部35^1、35 对置。罩通气部330形成于横壁部332。S卩,罩通气部330在与形成有外部通气部OP的纵梁部353a对置的横壁部332上形成。罩通气部330是沿内外贯通的多条狭缝。纵壁部333的下端部及横壁部332的下端部被稍微切口而形成汇流条插通部334、 334。带板状的汇流条B沿着端子罩33的内外穿过汇流条插通部334、334,架设在相邻的电池模块3、3上,而将连接端子IlaUlb彼此连接。在顶板部331的一方向的另一端设有能够与上框架350的框状部351卡合/脱离的安装爪(未标注符号)。由此,能够维持电池组的正极用的连接端子Ila及负极用的连接端子lib分别由端子罩33覆盖的状态。本实施方式的电池模块3、…由以上的结构形成,如图14所示,以多行多列配置在封装壳体2内而固定于封装壳体2。伴随于此,如图15所示,本实施方式的封装电池P具备用于对配置在封装壳体2内的电池模块3、…进行固定的模块固定构件4、…。模块固定构件4、…通过从上方按压配置在封装壳体2内的电池模块3、…,而将电池模块3、…固定在封装壳体2内。模块固定构件4按电池模块3设置。如图11所示,模块固定构件4具备配置在电池模块3、…的电池罩31上的板状的固定构件主体40 ;与固定构件主体40连接并与封装壳体2连结的连结部(以下,称为壳体连结部)41、41 ;在多个单电池1、…的行方向上以与框状部351相面对的方式从固定构件主体40的两端垂下的一对垂下壁部42、42。与电池罩31同样,固定构件主体40对应于电池组的正极用的连接端子Ila及负极用的连接端子lib的配置而将角部切口。即,固定构件主体40在与长度方向正交的方向上的一端侧的两角部具备切口状的端子露出部400、400。固定构件主体40的与长度方向正交的方向的尺寸设定成大于电池模块3、…的横向的尺寸。壳体连结部41、41分别具备从固定构件主体40的长度方向上的端部垂下的第一垂下片部410 ;从第一垂下片部410的下端向外侧延伸出的固定片部411。在固定片部411 形成有用于供连结用的螺钉构件(例如,螺栓)穿过的贯通孔。第一垂下片部410的基端部以向外侧鼓出的方式形成。壳体连结部41具有挠性,在产生外在的要因引起的振动等时, 能够缓和冲击等。垂下壁部42、42分别具备从固定构件主体40的沿长度方向延伸的端部垂下的第
16二垂下片部420 ;从第二垂下片部420的下端向内侧延伸的折回片部421 ;从折回片部421 的前端垂下的抵接片部422。在第二垂下片部420上形成有多个通气用开口 423、···(在本实施方式中为四边形形状的开口)。在第二垂下片部420上形成有用于供固定用螺栓穿过的贯通孔(未标注符号)。贯通孔形成在通气用开口 423、423之间。如图7所示,一对第二垂下片部420、420与电池模块3的框状部351隔开间隔而对置。一对抵接片部422、422与行方向上的电池模块3的两侧抵接。如图8所示,一对第一垂下片部410、410与列方向上的电池模块3的两侧抵接。如图15及图16所示,一对壳体连结部41、41利用穿过贯通孔的螺钉构件而与封装壳体2的后述的分隔部204、…连结。垂下壁部42利用螺钉构件而与相邻配置的模块固定构件4的垂下壁部42连结。并且,在相邻的模块固定构件4、4的垂下壁部42、42连结的状态下,一方的模块固定构件4的通气用开口 423、…与另一方的模块固定构件4的通气用开口 423、…连通(参照图4及图5)。如图16所示,封装壳体2具备配置多个单电池1、…的盘20和对盘20上的单电池1、…进行覆盖、即对盘20的上部进行覆盖的罩21。如图4及图5所示,盘20具备配置多个单电池1、…的底部200 ;与底部200的外周直接或间接地连接,且在底部200的外侧呈环状的下侧凸缘部202。更详细而言,盘20 具备底部200 ;从底部200的外周立起的下侧周壁部201和从下侧周壁部201的上端向外方延伸出的下侧凸缘部202。底部200俯视下形成为大致长方形形状。伴随于此,下侧周壁部201以对应于底部200的平面形状而划分出俯视下呈长方形形状的区域的方式形成为方框状。用于与电动车的底盘(未图示)连结的连结臂203、…在下侧周壁部201的外表面的多个部位(在本实施方式中为五处)突出(参照图1等)。如图3、图14及图15所示,被下侧周壁部201包围的区域在底部200的长度方向上被划分成多个(在图中为四个)区域A1、A2、A3、A4。因此,在盘20上沿着底部200的长度方向隔开间隔设有多个分隔部204、…。需要说明的是,在以下的说明中,将通过分隔部 204、…划分的四个区域从盘20的底部200的长度方向上的一端侧朝向另一端,依次称为第一区域Al、第二区域A2、第三区域A3、第四区域A4。多个分隔部204、…分别与下侧周壁部201的相互对置的一对壁面(未标注符号)连结。在第一区域Al、第二区域A2、第三区域A3及第四区域A4中的一个区域(在本实施方式中为第二区域A2)中配置有对电池模块3、…的充电等进行控制的控制装置(控制基板类)C。在其余的区域(在本实施方式中为第一区域Al、第三区域A3及第四区域A4) 配置有电池模块3、…。多组(在本实施方式中为三组)电池模块3、…以在行方向上整齐排列成一列的状态分别配置在第一区域Al、第三区域A3及第四区域A4。由此,多个电池模块3、…以多行多列的方式配置在盘20整体上。即,在第一区域Al、第三区域A3及第四区域A4的各个区域上,以电池保持架30、30所保持的规定数目的单电池1、…在列方向上成为一列且相邻列的电池模块3、3的单电池1、…在行方向上整齐排列的方式配置电池模块3、…。由此, 在单电池1、1之间形成的通气间隙S、…沿行方向排列而形成笔直的流路。
在下侧周壁部201安装有对用于将来自电池模块3、…的电力向电动车的驱动用电动机或控制系统供给的线缆进行连接的连接器(未标注符号)、对与电池模块3、…整体及单电池1、…相关的信息(充电状态等)的信号发送用的线缆等进行连接的连接器(未标注符号)。如图4及图5所示,下侧凸缘部202从下侧周壁部201的上端整周向外方延伸。下侧凸缘部202呈无间断环状(参照图14)。下侧凸缘部202呈俯视下方形的框状。罩21具备与盘20的底部200对置的顶部210 ;与顶部210的外周直接或间接地连接,且在顶部210的外侧呈环状的上侧凸缘部212。更详细而言,罩21具备与盘20的敞开部分对应的顶部210 ;从顶部210的外周垂下的上侧周壁部211 ;从上侧周壁部211的下端向外方延伸出的上侧凸缘部212。顶部210与盘20的敞开部分对应而形成为俯视下大致长方形形状。上侧凸缘部 212从上侧周壁部211的下端整周向外方延伸出。与下侧凸缘部202同样,上侧凸缘部212 呈间断环状,在罩21覆盖盘20的上部开口的状态下,上侧凸缘部212与下侧凸缘部202重
口 O封装电池P以通过具备下侧凸缘部202的盘20和具备上侧凸缘部212的罩21构成封装壳体2为前提,在此基础上,还具备从外侧对重合的下侧凸缘部202及上侧凸缘部 212的整周或大致整周进行覆盖的边缘罩22。需要说明的是,在本实施方式中,在利用边缘罩22覆盖重合的下侧凸缘部202及上侧凸缘部212的整周或大致整周的状态下,下侧凸缘部202、上侧凸缘部212及边缘罩22通过螺丝一体地紧固。通过边缘罩22覆盖重合的下侧凸缘部202及上侧凸缘部212,从而即使雨水或清洗水等液体附着在封装壳体2的外表面, 边缘罩22也能阻止液体进入到下侧凸缘部202与上侧凸缘部212之间。需要说明的是,在本实施方式中,在下侧凸缘部202与上侧凸缘部212之间夹装有密封剂。因此,能够更可靠地防止液体向封装壳体2内进入。并且,封装电池P对伴随电池模块3、…的充放电而产生的热量进行散热,能够防止单电池1、…的过度的温度上升。即,封装电池P在封装壳体2内制作出气体的流动,通过气体的流动来冷却单电池1、…。如图16所示,封装电池P具备冷却用风扇F。在冷却用风扇F产生的送风或吸引 (在本实施方式中为吸引)的作用下,气体流过封装壳体2内的配置有单电池1、…的区域 (在本实施方式中为第一区域Al、第三区域A3及第四区域A4)。由此,将单电池1、…冷却。更详细而言,如图3所示,在封装壳体2内的多个单电池1···(多个电池模块3、…) 的两侧形成有沿列方向延伸而与各通气间隙S连通的一对流路R1、R2。气体从一方的流路 (以下,称为第一流路)Rl的长度方向上的一端侧流入,从另一方的流路(以下,称为第二流路)R2向外部排出。S卩,在封装壳体2的内部形成有为了将气体分别导入第一区域Al、第三区域A3及第四区域A4而形成的第一流路R1、和为了将分别通过第一区域Al、第三区域A3及第四区域A4的气体向外部排出而形成的第二流路R2。如图4及图5所示,第一流路Rl及第二流路R2与配置在封装壳体2内的多个单电池1、···(电池模块3、…)的两侧相邻设置。即,第一流路Rl及第二流路R2形成在第一区域Al、第三区域A3及第四区域A4的两侧。
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第一流路Rl在位于第一区域Al、第二区域A2、第三区域A3及第四区域A4的两侧的区域中的一方的区域中,沿着第一区域Al、第二区域A2、第三区域A3及第四区域A4排列的方向延伸而形成。第二流路R2在位于第一区域Al、第二区域A2、第三区域A3及第四区域A4的两侧的区域中的另一方的区域中,沿着第一区域Al、第二区域A2、第三区域A3及第四区域A4排列的方向延伸而形成。在本实施方式中,盘20的下侧周壁部201和与下侧周壁部201的内壁面对置的电池模块3、…的外表面划分出第一流路Rl及第二流路R2。需要说明的是,在本实施方式中, 由于控制装置C配置在第二区域A2内,因此该区域A2中,控制装置C和盘20的下侧周壁部201划分出第一流路Rl及第二流路R2。并且,在封装壳体2的分隔部204、…的各自的两端部形成沿底部200的长度方向贯通的通气口 H(参照图幻,以使第一流路Rl及第二流路R2分别从第一区域Al到第四区域A4成为连续的路径。气体从第一流路Rl中的盘20的底部200的长度方向上的一端侧(第一区域Al 侧)取入,从第二流路R2中的盘20的底部200的长度方向上的另一端侧(第四区域A4侧) 向外部排出。伴随于此,如图1及图16所示,在罩21的顶部210中的长度方向上的一端侧(第一区域Al侧)且设有第一流路Rl的位置形成有吸气用的开口 Ha。而且,在该方向上的另一端侧(第四区域A4侧)且设有第二流路R2的位置上形成有排气用的开口(未图示)。 即,吸气用的开口 Ha及排气用的开口在形成为长方形形状的顶部210上的对角位置上形成。在本实施方式中,冷却用风扇F是引风机(有时也称吸引式鼓风机),安装在罩21 的排气用的开口。由此,驱动冷却用风扇F时,从排气用的开口吸引第二流路R2内的空气, 第二流路R2、第一区域Al、第二区域A2、第三区域A3、第四区域A4及第一流路Rl成为负压。 因此,外部气体从吸气用的开口流入第一流路R1,通过第一区域Al、第二区域A2、第三区域 A3、第四区域A4、第二流路R2而从排气用的开口被冷却用风扇F向外部排出。第一流路Rl是沿着第一区域Al、第二区域A2、第三区域A3、第四区域A4形成的长流路。第一流路Rl从盘20的底部200的长度方向上的一端侧(第一区域Al侧)将外部气体取入。因此,从外部流入的外部气体容易流入第一区域Al,但难以流入比第一区域Al 远的区域(第三区域A3或第四区域A4)。S卩,若第一流路Rl形成为长路径,则由于第一流路Rl中的压力损失,而气体难以向第一流路Rl的下游流动。因此,气体向第一区域Al、第三区域A3及第四区域A4的流量平衡被破坏,对配置在各区域的单电池1、…冷却的冷却状态不同。因此,在封装电池P中,采取一种用于平衡性良好地从第一流路Rl向第一区域Al、 第三区域A3及第四区域A4分别供给气体的对策。更详细而言,第一流路Rl的上游区域的流路的截面积比其下游侧的流路的截面积窄。即,在第一流路Rl中,第一区域Al及第二区域A2中的流路的截面积比第三区域A3 及第四区域A4中的流路的截面积窄。如图3、图14及图15所示,盘20的下部周壁部201中的与第一区域Al及第二区域A2对应的部位形成在比盘20的下部周壁部201中的与第三区域A3及第四区域A4对应的部位向内侧变位的位置。因此,第一流路Rl中的与第一区域Al及第二区域A2对应的区域的宽度比第一流路Rl中的与第三区域A3及第四区域A4对应的区域的宽度窄。如图4至图6所示,对形成在单电池1、…(电池模块3、…)与罩21之间的间隙进行闭塞的密封构件5设置在单电池1、…(电池模块3、…)与罩21之间。S卩,为了防止单电池1、…的短路等,在利用罩21覆盖单电池1、…的状态下,以免罩21的顶部210与单电池1、…碰撞。另外,若将单电池1、…与罩21之间的间隙敞开,则在第一流路Rl中流动的气体通过上述间隙而向第二流路R2流动。因此,在本实施方式中,在上述间隙设置密封构件5, 来闭塞该间隙。需要说明的是,密封构件5只要能够密闭间隙即可,可以适当采用。但是, 为了避免罩21覆盖电池模块3、…时在电池模块3、…等上作用有过度的按压力,而在本实施方式中采用海绵作为密封构件5。由此,在第一流路Rl的上游区域(与第一区域Al及第二区域A2对应的区域)中, 气体的流速快,气体势头良好地被送入第一流路Rl的下游区域(与第三区域A3及第四区域A4对应的区域)。由此,能够使气体向第三区域A3及第四区域A4的供给量接近或等于气体向第一区域Al的供给量。另外,如图16及图17所示,封装电池P在第一流路Rl的上游区域(在本实施方式中为与第一区域Al对应的区域)设有流量限制机构6。流量限制机构6用于将朝向第一区域Al中的单电池1、…流动的气体的流量限制成规定流量。即,为了实现从第一流路 Rl向第一区域Al流入的气体的流量与向第三区域A3及第四区域A4流入的气体的流量的均衡,而设置流量限制机构6。流量限制机构6是形成有使规定流量的气体向处于第一区域Al内的单电池丨、… 流动的通气部60的板材。流量限制机构6以覆盖第一区域Al中的通气间隙S的方式配置 (以下,将流量限制机构6称为流量限制板)。通气部60为一个以上的开口。通气部60的数目、形状及配置根据向第一区域Al流动的气体的供给量(允许流量)、气体向第一区域 Al的供给范围而适当设定。如图4所示,流量限制板6配置成随着从第一区域Al (单电池1、…)朝向盘20 的下侧周壁部201(封装壳体2的内壁面)而前端向下倾斜。由此,在因气体流入第一流路 Rl而发生结露,且水滴附着于流量控制板6时,能够利用流量控制板6的倾斜将水滴向第一流路Rl的底部引导。本实施方式的封装电池P如上所述。封装电池P安装在电动机动车(EV)或混合动力电动机动车(HEV)的电动车的车身的底部。控制装置C经由线缆而与设置在车两侧的驱动系统或控制系统的电气系统连接。由此,从单电池1、…向电气系统供给电能,而且,利用设置在车两侧的发电装置对单电池1、…充电。并且,在由于单电池1、…的充放电或周围的环境(温度等)而单电池1、…的温度过度上升时或可能上升时,向封装壳体2内供给气体(外部气体)而将单电池1、…冷却。在此,对封装电池P中的气体的流动进行说明。在单电池1、…的温度过度上升时或可能上升时,驱动冷却用风扇F,将封装壳体2内的气体(空气)连续地向外部排出。
如此,封装壳体2内成为负压,因此封装壳体2内要返回常压而从吸气用的开口将外部气体连续地向封装壳体2的内部空间吸入。此时,在封装壳体2内,形成对单电池进行冷却的气体的流动。更详细而言,如图15所示,从吸气用的开口流入到第一流路Rl的气体向与第一区域Al对应的第一流路Rl的上游侧和与第二区域A2、第三区域A3及第四区域A4对应的第一流路Rl的下游侧流动。在此,流入第一流路Rl的气体中的对第一区域Al内的单电池1、…进行冷却所需的流量的冷却气体通过流量限制板6的通气部60。另一方面,对第三区域A3及第四区域 A4内的单电池1、…进行冷却所需的流量的气体不通过流量限制板6的通气部60,而朝向第一流路Rl的下游侧流动。流量限制板6设定成使向第三区域A3及第四区域A4侧流动的气体的流量多于流入第一区域Al的气体的流量。其理由如下所述。由于第一区域Al处于流路(第一流路Rl 及第二流路R2)的最上游位置,因此从第一流路Rl流入第一区域Al的气体或从第一区域 Al向第二流路R2排出的气体不会受到其它的区域的电池模块3、…的热量的影响。然而, 流入第三区域A3或第四区域A4的气体从上游侧流来时,会受到其上游侧的第一区域Al或第三区域A3中的电池模块3、…的热影响。因此,向下游侧供给的气体的流量多于向上游区域的第一区域Al供给的气体的流量。由此,实现各区域中的冷却均衡。另外,第一流路Rl的上游区域中的流路的截面积比下游区域中的流路的截面积窄。因此,在第一流路Rl的上游区域中流动的气体的流速比下游区域快,从而来自上游区域的气体势头良好且高效率地向下游区域供给。然后,在第一流路Rl中流动的气体向第一区域Al、第三区域A3及第四流域流入而对各区域内的单电池1、…进行冷却。即,在分别配置于区域A1、A3、A4中的单电池1、… 中,如图3所示,通气间隙S、…从第一流路Rl到第二流路R2连续,因此在第一流路Rl中流动的气体通过各通气间隙S而对单电池1、…进行冷却。而且,在本实施方式中,使单电池1、…中的表面积大的正面FS、FS彼此对置而形成通气间隙S。因此,气体与电槽10的接触面积增多,将单电池1、…有效地冷却。并且,如图4及图5所示,在保持多个单电池1、…的上框架350的框状部351及电池限制部357a、357b上与单电池1、…的配置对应而形成有外部通气部0P、…及内部通气部IP、…。因此,来自第一流路Rl的气体通过电池模块3、…的上部流路TP、…,将单电池1、…的连接端子11a、…、lib、…也冷却。并且,在上框架350的电池限制部357a、357b上与单电池1、…的配置对应而形成有内部通气部IP、…,并且在覆盖该上框架350的电池罩31上与内部通气部IP、…的配置对应而形成气体引导部311、…。因此,气体不会停滞在上框架350的电池限制部357a、 357b的外侧(连接端子IlaUlb所存在的区域),而被顺利地导向内部通气部IP、…。流入到电池模块3、…的上部流路TP、…的气体通过一侧的内部通气部IP、… 时,通过一对电池限制部357a、357b之间。由此,配置在一对电池限制部357a、357b之间的电路基板CB被在一对电池限制部357a、357b之间流动的气体冷却。因此,电路基板CB不会因外在的要因等而意外地发生温度上升,能稳定地正确进行单电池1、…的监视。需要说明的是,电路基板CB配置在基板支承部358上,该基板支承部358架设在一对电池限制部357a、357b上。因此,很难直接受到通常的来自单电池1、…的热量的影响。因此,在通常的状态下,即使气体不流动也能防止热影响引起的错误动作的产生。并且,通过了一对电池限制部357a、357b之间的气体通过另一侧的内部通气部 IP、…,对另一侧的连接端子11a、…、lib、…进行冷却。然后,将连接端子11a、…、lib、…冷却后的气体通过框状部351的另一侧的外部通气部0P、…而朝向电池模块3、…的外部即相邻配置的电池模块3或第二流路R2排出。并且,由于相邻的模块固定构件4、4的通气用开口 423、423彼此连通,因此通过了电池模块3、…的上部流路TP、…的气体经由模块固定构件4的通气用开口 423、…向配置在下游侧的电池模块3、…的上部流路TP、…流入,而向下游侧流动。并且,通过了与第二流路R2相邻的电池模块3、…的上部流路TP、…的气体向第二流路R2排出。另外,如图18(a)及图18(b)所示,对电池组的正极用的连接端子Ila及负极用的连接端子lib进行覆盖的端子罩33、33分别在横壁部332上具备罩通气部330,该横壁部 332与在框状部351上形成的外部通气部OP对置。因此,在上部流路TP、…中流动而通过了另一侧的纵梁部35 的外部通气部0P、···的气体通过端子罩33内,并被从罩通气部330 排出。由此,也能够对电池组的正极用及负极用的连接端子IlaUlb和其周边进行冷却。需要说明的是,如图15所示,在第一区域Al、第三区域A3及第四区域A4中的各个区域上,三个电池模块3、…在行方向上配置成一列。因此,在各区域中,相邻的两个电池模块3、3以一方的电池模块3的端子罩33与另一方的电池模块3的端子罩33对置的方式配置。各区域中的其余的电池模块3以端子罩33的横壁部332与相邻配置的电池模块3的上框架350的纵梁部353a对置的方式配置。因此,如图18(a)所示,在端子罩33、33的横壁部332、332彼此对置配置的电池模块3、3中,来自框状部351的外部通气部0P、···的气体流入端子罩33内,从端子罩33的横壁部332的罩通气部330排出,并从另一方的电池模块3的端子罩33的罩通气部330流入端子罩33内,从端子罩33内流入框状部351内,从相反侧的外部通气部0P、…排出。另外,如图18(b)所示,在端子罩33的横壁部332与上框架350的纵梁部353a对置配置的电池模块3、3中,从外部通气部0P、···排出的气体从端子罩33的罩通气部330流入端子罩33、33内,并从框状部351的外部通气部0P、···流入框状部351内。或者,在框状部351内流动的气体从框状部351的外部通气部0P、…流入端子罩33内,并从端子罩33 的罩通气部330排出,流入相邻配置的电池模块3的外部通气部0P、…。并且,通过了在第一区域Al、第三区域A3及第四区域A4内配置的电池模块3、… 后的气体在第二流路R2中流动,被冷却用风扇F从排气用的开口向外部吸出。需要说明的是,本发明并没有限定为上述实施方式,在不脱离本发明的主旨的范围内当然可以施加适当变更。封装电池例如也可以作为叉车或吊车等工业用车辆、其它各种设备的电源。S卩,封装电池能够搭载于需要大容量的电源的各种设备。多个单电池1、…也可以不形成封装化的电池模块3、…,而直接配置在封装壳体 2内。多个单电池1、…可以以一列(多行一列)整齐排列配置。即,多个单电池1…只要至少以一列整齐排列配置即可。
多个单电池1、…也可以不沿直线整齐排列配置,而沿曲线整齐排列配置。冷却用风扇F也可以是送风机(鼓风机),并配置在吸气用的开口。如此,能够从吸气用的开口向封装壳体2内的第一流路Rl送入气体,使气体通过各通气间隙S而向第二流路R2流动,从排气用的开口排出。流量限制机构6也可以是例如将多个线材以交叉状态连接而成的网材。这种情况下,通过适当设定线材的线径或线材间的间隔,而能够使开口率适当。封装壳体2的内部空间也可以不由分隔部204、…划分而为一个区域。可以是配置电池模块3、…的区域连续地排列,而在其端部设置配置控制装置C的区域。而且,控制装置C也可以设置在封装壳体2的外部,而在封装壳体2的内部空间中仅配置单电池1、…。第一流路Rl的截面积也可以在整个长度上均勻或大致均勻。也可以在单电池1、…与封装壳体2的罩21之间不设置密封构件(海绵)5,而在罩21的顶部210的下表面形成与单电池1、…的上表面TS、…抵接的突片。多个单电池1、…也可以由单一的电池保持架30保持。另外,反之,电池模块3也可以具备三个以上的电池保持架30、…。电路基板CB配置在上框架350的基板支承部358与电池罩31之间,但并未限定于此,也可以配置在适当部位。也可以是电池罩31形成为能够整体性地覆盖单电池1、…的上方,并且不是端子罩33,而是电池罩31覆盖电池组的正极用及负极用的连接端子lla、llb。
权利要求
1.一种封装电池,其具备 多个单电池(1、…);封装壳体O),其使该多个单电池(1、…)至少沿第一方向整齐排列并对它们进行收容,在该封装壳体O)内具备多个通气间隙(S、…),它们在所述第一方向上分别形成在相邻的单电池(1、1)之间; 第一流路(Rl)及第二流路(R2),它们沿着所述第一方向形成,在与该第一方向相交的第二方向上配置成将所述多个单电池(1、···)夹在之间,并且向所述第一流路(Rl)供给的气体通过各通气间隙( 而向所述第二流路(以)流动;流量限制机构(6),其配置在所述第一流路(Rl)的上游区域,将向所述多个通气间隙 (S、…)中的与所述第一流路(Rl)的所述上游区域相连的通气间隙(S、…)流动的所述气体的流量限制成规定流量。
2.根据权利要求1所述的封装电池,其中,所述流量限制机构(6)是至少具有一个以上的通气部(60)的板材,其以覆盖与所述第一流路(Rl)的所述上游区域相连的通气间隙(S、…)的方式配置。
3.根据权利要求2所述的封装电池,其中,所述通气部(60)是沿着所述第一流路(Rl)排列的多个开口。
4.根据权利要求2或3所述的封装电池,其中, 所述封装壳体( 具有内壁面,所述第一流路(Rl)形成在所述多个单电池(1、…)中的所述第二方向上的端部的单电池(1、…)的列与所述封装壳体⑵的所述内壁面之间,所述流量限制机构(6)配置成从所述单电池(1、···)的列朝向所述封装壳体(2)的所述内壁面而前端向下倾斜。
5.根据权利要求4所述的封装电池,其中,所述封装壳体O)内具备沿所述第一方向隔开间隔的多个分隔部004、…),从而将所述封装壳体O)内沿着所述第一方向划分成多个区域(A1、A2、A3、A4), 在所述多个区域(A1、A3、A4)分别整齐排列配置有所述单电池(1、…), 在各所述分隔部(204)中的与所述第一流路(Rl)及第二流路(似)相交的部位形成有贯通部(H、H)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的封装电池,其中,所述多个单电池(1、···)在所述第一方向上每规定数目被封装化而形成为多个电池模块(3、…),所述流量限制机构(6)与和所述第一流路(Rl)的所述上游区域相接的电池模块(3) 对应而设置。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的封装电池,其中,所述第一流路(Rl)以所述上游区域中的流路的截面积窄于比其靠下游侧的流路的截面积的方式形成。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的封装电池,其中,所述封装壳体( 具备载置所述多个单电池(1、…)的盘00)和对该盘00)上的所述多个单电池(1、…)进行覆盖的罩01),对形成在所述多个单电池(1、···)与所述罩之间的间隙进行闭塞的密封构件(5) 设置在所述多个单电池(1、…)与所述罩之间。
9.根据权利要求8所述的封装电池,其中,所述罩在与所述第一流路(Rl)的上游区域对应的位置具有吸气用的开口,在与所述第二流路(似)的下游区域对应的位置具有排气用的开口, 引风机(F)安装在排气用的开口附近。
10.根据权利要求8所述的封装电池,其中,所述罩在与所述第一流路(Rl)的上游区域对应的位置具有吸气用的开口,在与所述第二流路(似)的下游区域对应的位置具有排气用的开口, 鼓风机(F)安装在吸气用的开口附近。
11.根据权利要求1至10中任一项所述的封装电池,其中,多个单电池(1、…)各自的第二方向的宽度比第一方向的宽度宽。
12.—种电动车,其特征在于,具备权利要求1至11中任一项所述的封装电池作为电源。
全文摘要
本发明提供一种能够均等地将多个单电池冷却,能够抑制单电池的故障的发生,且能够使全部的单电池的性能充分地发挥的封装电池及具备该封装电池的电动车。封装电池在封装壳体内具备多个通气间隙,它们在第一方向上分别形成在相邻的单电池之间;第一流路及第二流路,它们沿着第一方向形成,在与该第一方向相交的第二方向上配置成将多个单电池夹在之间,且向第一流路供给的气体通过各通气间隙而向第二流路流动;流量限制机构,其配置在第一流路的上游区域,将向多个通气间隙中的与第一流路的上游区域相连的通气间隙流动的气体的流量限制成规定流量。
文档编号H01M10/50GK102447145SQ201110303389
公开日2012年5月9日 申请日期2011年9月29日 优先权日2010年9月30日
发明者河原慎吾, 渡边稔 申请人:锂能源日本有限公司
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