蓄电装置制造方法

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蓄电装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种蓄电装置,通过尽可能紧密地配置,能够提高空间效率。本发明的蓄电装置具有:多个蓄电元件,沿第一方向整齐排列且分别具有沿与第一方向正交的方向延伸的电极端子;保持体,保持该多个蓄电元件;电路壳体,内部收容有电路,保持体具有开口部,电路壳体形成为大小与该开口部对应,并封闭该开口部。
【专利说明】蓄电装置

【技术领域】
[0001] 本发明涉及具有电池单元(单电池)或电容等蓄电元件、和独立地监视该蓄电元件 的监视电路等电路的蓄电装置。

【背景技术】
[0002] 作为这种蓄电装置公知一种装置,其具有:沿第一方向整齐排列的多个蓄电元件; 保持该多个蓄电元件的框架;配置在第一方向上的多个蓄电元件的一侧的监视电路模块 (专利文献1)。
[0003] 然而,对于蓄电装置来说,为提高单位体积的蓄电容量,需要在有限的配置空间内 尽可能不浪费空间地紧密地配置。从该观点来说,在专利文献1记载的蓄电装置中,沿横向 并列地配置蓄电装置时,存在下述问题,即由于存在不具有蓄电能力的监视电路模块,导致 单位体积的蓄电容量降低。
[0004] 【现有技术文献】
[0005] 【专利文献】
[0006] 【专利文献1】日本特开2012-64356号公报


【发明内容】

[0007] 因此,本发明的课题是提供一种蓄电装置,通过尽可能地紧密配置,能够提高空间 效率。
[0008] 本发明的蓄电装置具有:
[0009] 多个蓄电元件,沿第一方向整齐排列且分别具有沿与第一方向正交的方向延伸的 电极端子;
[0010] 保持体,保持该多个蓄电元件;
[0011] 电路壳体,内部收容有电路,
[0012] 所述保持体具有开口部,
[0013] 所述电路壳体形成为大小与该开口部对应,并封闭该开口部。

【专利附图】

【附图说明】
[0014] 图1是表示本发明的蓄电装置的一实施方式的电池模块的立体图。
[0015] 图2表示该电池模块的主视图。
[0016] 图3表示该电池模块的侧视图。
[0017] 图4表示该电池模块的俯视图。
[0018] 图5表示该电池模块的分解立体图。
[0019] 图6表示该电池模块中的框架的终端部件及单元监视电路模块的分解立体图。
[0020] 图7表示该电池模块的、拆下了单元监视电路模块的盖体的状态的立体图。
[0021] 图8 (a)表示框架的一个终端部件和单元监视电路模块的壳体主体之间的接合部 中沿XZ平面的关键部位放大剖视图,图8 (b)表示框架的另一个终端部件和单元监视电路 模块的壳体主体之间的接合部中沿XZ平面的关键部位放大剖视图。
[0022] 图9 (a)表示框架的一个连结部件和单元监视电路模块的壳体主体之间的接合部 中沿YZ平面的关键部位放大剖视图,图9 (b)表示框架的另一个连结部件和单元监视电路 模块的壳体主体之间的接合部中沿YZ平面的关键部位放大剖视图。

【具体实施方式】
[0023] 本发明的蓄电装置具有:
[0024] 多个蓄电元件,沿第一方向整齐排列且分别具有沿与第一方向正交的方向延伸的 电极端子;
[0025] 保持体,保持该多个蓄电元件;
[0026] 电路壳体,内部收容有电路,
[0027] 所述保持体具有开口部,
[0028] 所述电路壳体形成为大小与该开口部对应,并封闭该开口部。
[0029] 根据所述结构,沿与蓄电装置排列的方向正交的方向配置电路壳体。S卩,在蓄电装 置的排列方向上,不存在电路壳体。由此,能够良好地防止由于存在不具有蓄电能力的电路 壳体而导致单位体积的蓄电容量降低的情况,能够相应地提高空间效率。
[0030] 另外,电路被电路壳体覆盖,并被电路壳体保护。由此,能够良好地防止异物与电 路接触、或异物堆积导致的电路的动作不良或损伤。另外,由于能够分解电路壳体而取出电 路,所以例如电路损伤等需要进行更换的情况下,电路壳体能够再利用。
[0031] 而且,保持体的开口部被电路壳体覆盖。由此,能够良好地防止异物从保持体和电 路壳体之间的间隙侵入。
[0032] 这里,作为本发明的蓄电装置的一实施方式,
[0033] 保持体具有:在第一方向上夹着多个蓄电兀件的一对终端部件;分别将该一对终 端部件的侧部彼此连结的一对连结部件;
[0034] 由一对终端部件及一对连结部件各自的在与第一方向正交的方向上的端缘形成 所述开口部。
[0035] 根据所述结构,一对终端部件及一对连结部件的各自的由与第一方向正交的方向 上的端缘形成的保持体的开口部被电路壳体覆盖。由此,能够良好地防止异物从保持体和 电路壳体的间隙侵入。
[0036] 该情况下,
[0037] 该蓄电装置具有长方体形状,该长方体形状中,将具有所述电路壳体的面作为第 一面、将分别具有所述一对终端部件的一对平行面作为第二面及第三面、将分别具有所述 一对连结部件的一对平行面作为第四面及第五面、将所述多个蓄电元件的与所述电极端子 相反侧的面作为第六面。
[0038] 根据所述结构,能够进一步紧密地配置蓄电装置,并且相邻的蓄电装置之间不会 产生浪费的空间。由此,能够进一步提高空间效率。
[0039] 另外,作为本发明的蓄电装置的其他实施方式,
[0040] 开口部将多个蓄电元件的电极端子面开放。
[0041] 根据所述结构,保持体的开口部被电路壳体覆盖,由此,位于保持体的开口部内的 多个蓄电元件的电极端子面被电路壳体覆盖。由此,能够良好地防止异物从保持体和电路 壳体之间的间隙侵入。
[0042] 另外,作为本发明的蓄电装置的其他实施方式,
[0043] 开口部具有从该开口部的端缘沿与第一方向正交的方向延伸的延伸部。
[0044] 根据所述结构,将电路壳体置于保持体的上方时,电路壳体沿着保持体的开口部 的延伸部即可。像这样,延伸部作为将电路壳体置于保持体的上方时的导向构件而发挥功 能。
[0045] 另外,电路壳体被置于保持体的上方时,电路壳体的向横向的移动被延伸部限制。 像这样,延伸部作为电路壳体被置于保持体的上方之后的定位构件而发挥功能。
[0046] 而且,延伸部还具有封闭形成有该延伸部的位置处的保持体和电路壳体的间隙的 效果。由此,能够防止该位置处的异物侵入。
[0047] 该情况下,延伸部从开口部的端缘的多个位置延伸。
[0048] 根据所述结构,将电路壳体置于保持体的上方时,电路壳体被插入由保持体的开 口部的多个延伸部包围的区域内即可。像这样,多个延伸部作为将电路壳体置于保持体的 上方时的导向构件而发挥功能。
[0049] 另外,电路壳体被置于保持体的上方时,电路壳体向横向的移动被多个延伸部限 制。像这样,多个延伸部作为电路壳体被置于保持体的上方之后的定位构件发挥功能。
[0050] 另外,作为本发明的蓄电装置的又一其他实施方式,蓄电装置具有被配置在相邻 的蓄电元件之间的分隔件,
[0051] 该分隔件具有:
[0052] 分隔件主体;
[0053] 从该分隔件主体向所述电路壳体内延伸的延伸部,
[0054] 该延伸部从内侧覆盖所述电路壳体和所述开口部之间的边界。
[0055] 根据所述结构,即使假设异物穿过电路壳体和开口部之间的边界,也能够利用分 隔件的延伸部阻止异物的进一步侵入。
[0056] 以上,根据本发明,通过尽可能紧密地配置蓄电装置,能够发挥提高空间效率这样 的优良效果。
[0057] 以下,关于本发明的蓄电装置的一实施方式的电池模块,参照附图进行说明。
[0058] 如图1?图5所示,电池模块1具有:沿第一方向整齐排列的多个电池单元3 ;在 相邻的电池单元3之间及第一方向上的多个电池单元3的两侧分别配置的多个分隔件5 ; 保持多个电池单元3及多个分隔件5而形成封装件的作为保持体的框架7 ;针对每个电池 单元3监视多个电池单元3的电压、电流或温度中的至少一项的单元监视电路(CMU:Cell Monitor Unit,电池监视单元)模块9。
[0059] 此外,在以下说明中,为了方便,将第一方向称为X方向(各图所示的正交轴上的X 轴方向),将与第一方向正交的第二方向称为Y方向(各图所示的正交轴上的Y轴方向),将 与第一方向及第二方向正交的第三方向称为Z方向(各图所示的正交轴上的Z轴方向)。在 各图中,对于X方向、Y方向、Z方向的各自一侧标注X、Y、Z的符号。此外,Z方向沿着铅直 方向的情况下,Ζ方向成为上下方向,Υ方向成为左右方向,X方向成为前后方向。
[0060] 电池单元3具备由具有开口部的壳体主体31和堵塞并封闭该壳体主体31的开口 部的盖体32构成的壳体30。在壳体30内,收容有包含相互绝缘的正极板和负极板的电极 体(未图示)。电池单元3是沿X方向扁平的方形电池。
[0061] 电池单元3具有一对正负极电极端子33。相邻的电池单元3以极性彼此相反的 方式被配置,在相邻的电池单元3的电极端子33上安装有汇流条34。在此基础上,在电极 端子33上螺纹结合螺母(未图示)。由此,多个电池单元3被电连接,构成一个电池。此外, 在多个电池单元3中的X方向上位于两端的两个电池单元3中,一个电池单元3(以下称为 "处于一端的电池单元")的一个电极端子(正极电极端子)33上,安装有正极外部端子35,在 另一个电池单元3 (以下称为"处于另一端的电池单元")的一个电极端子(负极电极端子) 33上,安装有负极外部端子35。
[0062] 分隔件5是合成树脂制,具有绝缘性。分隔件5具有:分隔件主体50和保持部51, 保持部51对于从该分隔件主体50沿X方向延伸并在X方向上与该分隔件主体50相对的 电池单元3的外周端部进行保持。分隔件主体50与电池单元3的壳体30从X方向观察时 呈矩形的情况对应地形成为矩形。保持部51具有:分别形成在分隔件主体50的四个角部 的角部保持部52 ;分别形成在分隔件主体50的三边的中央部的角部间保持部53。
[0063] 此外,在本实施方式的电池模块中,作为电池单元3的冷却方式采用所谓的水冷 式,即,使电池单元3 (例如通过热传导性的硅胶)与内部(通过管)有水等冷却介质流通的 冷却板(散热器)接触,由此冷却电池单元3。并不是在电池单元3之间形成间隙而使空气 在该间隙内流通来冷却电池单元3的所谓的空冷式。若采用空冷式的分隔件,为确保空气 的流路,需要使用例如截面形状为矩形波浪状的分隔件主体,但在水冷式的分隔件中不需 要这样的结构,而且,为尽可能紧密地配置多个电池单元3而在冷却板上载置更多的电池 单元3,在本实施方式中,采用平坦的板状分隔件主体50。由此,分隔件5被配置在相邻的 电池单元3之间,相邻的电池单元3中一个电池单元3的壳体30在X方向上的面与分隔件 主体50的一个面抵接,且相邻的电池单元3中另一个电池单元3的壳体30在X方向上的 面与分隔件主体50的另一个面抵接。
[0064] 框架7具有一对终端部件70 (所谓的端板)和连结部件75。一对终端部件70被 配置在X方向上的多个电池单元3的两侧,并且在X方向上夹着多个电池单元3及多个分 隔件5 ;连结部件75将该一对终端部件70彼此连结,并一体地紧固多个电池单元3及多个 分隔件5。
[0065] 终端部件70是例如通过铸造形成的、例如由铝等金属制成。终端部件70具有:终 端部件主体71 ;腿部72,从该终端部件主体71的下部向X方向外侧突出。终端部件主体71 与分隔件主体50同样地,与电池单元3的壳体30从X方向观察时呈矩形的情况对应地形 成为矩形。终端部件71由矩形的框部和形成在该框部内的网格形状的加强筋构成,并沿X 方向具有一定程度的厚度,重量轻并具有刚性。
[0066] 在终端部件主体71的侧部,沿Y方向形成有供后述的螺栓(紧固部件)85的螺纹 部旋入的内螺纹710。内螺纹710分别在终端部件主体71的Y方向上一个侧部及另一个侧 部(以下,简称为"一侧部"、"另一侧部"),在Z方向上相互具有间隔地设置了一对。
[0067] 一侧部的一对内螺纹710以Z方向上的终端部件主体71的中心线为基准,形成在 相互非对称的位置。S卩,在一侧部中,一个内螺纹710形成在一侧部的Z方向上的一端侧, 另一个内螺纹710形成在从一侧部的Z方向上的另一端靠近Z方向中心侧的位置。更详细 来说,在一侧部中,一个内螺纹710被配置在一侧部的Z方向上的一端侧,另一个内螺纹710 被配置为与一个内螺纹710之间形成有比螺栓85的头部在Z方向上的宽度尺寸大的间隔、 且在与一侧部的Z方向上的另一端之间形成有比螺栓85的头部在Z方向上的宽度尺寸大 的间隔。
[0068] 另外,另一侧部的一对内螺纹710以Z方向上的终端部件主体71的中心线为基准 形成在相互非对称的位置。即,在另一侧部中,一个内螺纹710形成在另一侧部的Z方向上 的另一端侧,另一个内螺纹710形成在从另一侧部的Z方向上的一端靠近Z方向中心侧的 位置。更详细来说,在另一侧部中,一个内螺纹710被配置在另一侧部的Z方向上的另一端 侦牝另一个内螺纹710被配置为与一个内螺纹710之间形成有比螺栓85的头部在Z方向上 的宽度尺寸大的间隔、且在与另一侧部的Z方向上的一端之间形成有比螺栓85的头部在Z 方向上的宽度尺寸大的间隔。
[0069] 而且,一侧部的一对内螺纹710和另一侧部的一对内螺纹710以Y方向及Z方向 上的终端部件主体71的中心点为基准形成在中心对称位置。
[0070] 腿部72具有一定程度的厚度并与终端部件主体71 -体形成,由此,在通过后述的 螺栓(紧固部件)87其被安装在后述的底板A上的状态下,相对于朝向X方向及Y方向的倾 倒来说具有充分的强度。在腿部72上,沿着Z方向形成用于供螺栓87的螺纹部通过的通 孔720。腿部72的前端部形成为半圆弧状。沿Y方向相互具有间隔地设置一对腿部72。
[0071] 一对腿部72以Y方向上的终端部件主体71的中心线为基准形成在相互非对称的 位置。即,一个腿部72形成在终端部件主体71下部的Y方向上的一端侧,另一个腿部72 形成在比终端部件主体71下部的Y方向上的另一端更靠近Y方向中心侧的位置。更详细 来说,一个腿部72被配置在终端部件主体71下部的Y方向上的一端侧,另一个腿部72被 配置为与一个腿部72之间形成比腿部72在Y方向上的宽度尺寸大的间隔、且在与终端部 件主体71下部的Y方向上的另一端之间形成比腿部72在Y方向上的宽度尺寸大的间隔。
[0072] 在本实施方式中,相同的两个终端部件70被用于一对终端部件70。即,在本实施 方式中,沿相同的方向并列的相同的两个终端部件70中一个终端部件70以180度折回(以 Z轴为中心旋转),在内表面彼此相对的状态下,使用相同的两个终端部件70。
[0073] 此外,配置在终端部件70和电池单元3之间的分隔件5采用与配置在相邻电池单 元3之间的分隔件5相同的结构。因此,配置在终端部件70和电池单元3之间的分隔件5 以电池单元3的壳体30的X方向上的面与分隔件主体50的一个面抵接、且终端部件70的 X方向上的内表面与分隔件主体50的另一个面抵接的方式被配置。
[0074] 在Y方向上的多个电池单元3的两侧设置一对连结部件75。即,连结部件75具 有:从Y方向的一侧与多个电池单元3相对配置的连结部件75 ;从Y方向的另一侧与多个 电池单元3相对配置的连结部件75。
[0075] 连结部件75具备沿X方向延伸并相互具有间隔而平行的一对横梁部76、和将这一 对横梁部76的X方向上的一端部彼此连结并将另一端部彼此连结的一对纵梁部77,成为整 体呈矩形的框形状。一对横梁部76中的一个横梁部76具有迂回到多个电池单元3底部的 弯折部760。一对纵梁部77分别具有向处于一端及另一端的电池单元3的X方向上的面迂 回的弯折部770。
[0076] 由此,一对连结部件75利用弯折部760、770提高了刚性,并且多个电池单元3及 多个分隔件5的Z方向由弯折部760被限制,X方向由一对弯折部770被限制,Y方向由一 对横梁部76及一对纵梁部77被限制。另外,连结部件75通过一对横梁部76及一对纵梁 部77形成为框形状,由此,特别提高了 X方向的截面力矩,从而多个电池单元3的层叠方向 上的刚性变得非常强。
[0077] 在连结部件75的一对纵梁部77上,沿Y方向形成有用于供螺栓85的螺纹部通过 的通孔771。分别在连结部件75的X方向上的一端部及另一端部(以下简称为"一端部"、 "另一端部"),沿Z方向相互具有间隔地设置一对通孔771。
[0078] -端部的一对通孔771以Z方向上的连结部件75的中心线为基准形成在相互非 对称的位置。即,在一端部中,一个通孔771形成在一端部的Z方向上的一端侧,另一个通 孔771形成在比一端部的Z方向上的另一端更靠近Z方向中心侧的位置。更详细来说,在 一端部中,一个通孔771被配置在一端部的Z方向上的一端侧,另一个通孔771配置为与一 个通孔771之间形成比螺栓85的头部在Z方向上的宽度尺寸大的间隔、且与一端部的Z方 向上的另一端之间形成比螺栓85的头部在Z方向上的宽度尺寸大的间隔。
[0079] 另外,另一端部的一对通孔771以Z方向上的连结部件75的中心线为基准形成在 相互非对称的位置。即,在另一端部中,一个通孔771形成在另一端部的Z方向上的另一端 侦牝另一个通孔771形成在比另一端部的Z方向上的一端更靠近Z方向中心侧的位置。更 详细来说,在另一端部中,一个通孔771被配置在另一端部的Z方向上的另一端侧,另一个 通孔771配置为与一个通孔771之间形成比螺栓85的头部在Z方向上的宽度尺寸大的间 隔、且与另一端部的Z方向上的一端之间形成比螺栓85的头部在Z方向上的宽度尺寸大的 间隔。
[0080] 而且,一端部的一对通孔771和另一端部的一对通孔771以连结部件75在Y方向 及Z方向上的中心点为基准形成在中心对称位置。
[0081] 在本实施方式中,相同的两个连结部件75被用于一对连结部件75。即,在本实施 方式中,沿相同的方向并列的相同的两个连结部件75中一个连结部件75以180度折回(以 Z轴为中心旋转),在内表面彼此相对的状态下,使用相同的两个连结部件75。
[0082] 单元监视电路模块9是将单元监视电路(未图示)收容在电路壳体90中而成的。 电路壳体90具备:具有开口部的壳体主体91 ;封闭并密闭该壳体主体91的开口部的盖体 92〇
[0083] 如图6及图7所示,壳体主体91具有:底板部910 ;从该底板部910的周缘立设的 周壁部911。壳体主体91与框架7的沿Z方向形成的开口部的形状从Z方向观察呈矩形的 情况对应地形成为矩形。更详细来说,壳体主体91与框架7的沿Z方向形成的开口部的形 状从Z方向观察时呈X方向长的长方形状的情况对应地形成为X方向长的长方形状。壳体 主体91的长边的长度(X方向的长度)与一对终端部件70的X方向上的外表面彼此的间隔 相同或大致相同。因此,壳体主体91的X方向上的周壁部911的外表面和终端部件70的 外表面齐平或大致齐平。另外,壳体主体91的短边的长度(Y方向的长度)与电池单元3的 宽度(Y方向的长度)加上分隔件5的位于Y方向的一对角部保持部52的各自的厚度得到 的宽度相同或大致相同。因此,壳体主体91的Y方向上的周壁部911的外表面和分隔件5 的角部保持部52的Y方向上的外表面齐平或大致齐平。
[0084] 这里,如图6及图8所示,在终端部件70的终端部件主体71的Z方向的顶部711, 形成有凸条712。凸条712形成为在X方向上具有规定宽度,沿Y方向且从终端部件主体 71的Y方向上的一端延伸到另一端。凸条712与终端部件主体71的X方向上的外表面齐 平地形成,这是与壳体主体91的周壁部911对应的位置。因此,壳体主体91被置于一对终 端部件70上时,凸条712和壳体主体91的周壁部911抵接或接近,成为它们之间没有形成 实质的间隙的状态。
[0085] 此外,壳体主体91的至少角部向终端部件70侧突出。另外,框架7的开口部具有 从该开口部的端缘沿Z方向延伸的延伸部。
[0086] 更具体地进行说明。连结部件75的纵梁部77及其弯折部770与终端部件70相 比进一步向Z方向延伸。更详细来说,连结部件75的纵梁部77及其弯折部770比终端部 件70的凸部更向Z方向突出。即,弯折部770中的、在Z方向上从终端部件70伸出的部分 是框架7的开口部的延伸部。
[0087] 而且,壳体主体91被置于一对终端部件70上时,壳体主体91的四个角部分别成 为通过连结部件75的纵梁部77及其弯折部770从X方向外侧和Y方向外侧被包围的形态。 由此,壳体主体91被置于一对终端部件70上时,壳体主体91在X方向和Y方向的正交平 面上不必要的移动被限制。
[0088] 另外,壳体主体91被置于一对终端部件70上时,在Y方向上,如图9所示,连结部 件75的横梁部76和壳体主体91的周壁部911 (虽然相互在Y方向上错位)抵接或接近, 成为它们之间没有形成实质的间隙的状态。
[0089] 此外,分隔件5的角部保持部52与连结部件75的横梁部76相比进一步向Z方向 突出。因此,壳体主体91被置于一对终端部件70上时,分隔件5的角部保持部52向壳体主 体91内延伸,成为接近周壁部911的内表面的状态。即,从分隔件主体50延伸的作为延伸 部的角部保持部52作为从内侧覆盖连结部件75的横梁部76和壳体主体91的周壁部911 之间的边界的部件发挥功能。
[0090] 返回图6及图7,壳体主体91在底板部910的Y方向上的端部沿X方向具有多个 开口部912。开口部912用于使多个电池单元3的各个电极端子33向壳体主体91内伸出。 开口部912与相邻的电池单元3的电极端子33对应地,S卩,形成为使相邻的电池单元3的 两个电极端子33进入。另外,开口部912形成为汇流条34能够进入的大小。
[0091] 单元监视电路93被配置在壳体主体91的底板部910的Y方向上的中央部,S卩,配 置在沿Y方向具有间隔地两列并列的开口部912的列之间。单元监视电路93具有输入连 接器部930和输出连接器部931。在输入连接器部930上,结合有形成在对多个线束线进行 结束而成的线束(未图示)的一端上的输出连接器部(未图示)。线束线分别在另一端具有连 接端子(未图示)。连接端子被连接在电池单元3的电极端子33或汇流条34上。在输出连 接器部931上,结合有与电池监视电路(BMU:Battery Management Unit,未图示)连接的线 束(未图示)的输入连接器部(未图示)。此外,输出连接器部931为从电路壳体90的外部结 合输入连接器部,需要向电路壳体90的外部开放。由此,壳体主体91的周壁部911中的与 输出连接器部931对应的位置被切掉而开口。
[0092] 这里,在终端部件70的顶部711,向Z方向突出地形成有基座713。基座713形成 在终端部件70的顶部711的两端位置。基座713是在壳体主体91被置于一对终端部件70 上时用于承受壳体主体91 (的底板部910)而设置的。在基座713上,沿Z方向形成有供螺 栓(紧固部件)94的螺纹部旋入的内螺纹714。另一方面,在壳体主体91的底板部910中的 与基座713对应的位置,沿Z方向形成有用于供螺栓94的螺纹部通过的通孔913。而且, 被穿插在壳体主体91的各通孔913中的螺栓94的螺纹部被旋入终端部件70的各内螺纹 714,由此,单元监视电路模块9被安装固定在框架7上。
[0093] 为使壳体主体91的周壁部911封闭沿Z方向形成的开口部,盖体92能够自由拆 装地嵌合于该周壁部911的开口部。此外,如图1?图5所示,盖体92在与一对外部端子 35的配置相对的位置,具有用于使外部端子35露出的开口部920,并且通常为使外部端子 35不露出,具有能够自由开闭地关闭开口部920的帽921。
[0094] 以上结构的电池模块1在中间配置有分隔件5的同时层叠多个电池单元3,在处于 一端及另一端的电池单元3的外侧也配置有分隔件5,而且在其两侧配置有一对终端部件 70,在X方向的压缩力被施加于一对终端部件70之间的状态下,一对连结部件75从Y方向 配置在多个电池单元3上,并且插在连结部件75的各通孔771中的螺栓85的螺纹部被旋 入终端部件70的各内螺纹710,多个电池单元3及多个分隔件5与框架7 -起成为一体之 后,单元监视电路模块9从Z方向被配置并安装在多个电池单元3上,由此完成组装。
[0095] 而且,在以上结构的电池模块1中,单元监视电路模块9被配置在与电池模块1排 列的方向正交的方向上。S卩,在电池模块1的排列方向上,不存在单元监视电路模块9。由 此,能够良好地防止由于存在不具有蓄电能力的单元监视电路模块9而导致单位体积的蓄 电容量降低,能够相应地提高空间效率。
[0096] 另外,在以上结构的电池模块1中,单元监视电路93被电路壳体90覆盖,并被电 路壳体90保护。由此,能够良好地防止异物与单元监视电路93接触、或异物堆积导致的单 元监视电路93的动作不良或损伤。另外,由于能够分解电路壳体90并取出单元监视电路 93,所以例如在单元监视电路93损伤等需要更换的情况下,电路壳体90能够再利用。
[0097] 另外,在以上结构的电池模块1中,单元监视电路模块9被置于框架7的上方时, 单元监视电路模块9的电路壳体90的外周与框架7的沿Z方向形成的开口部的端缘(框架 7的X方向上的一对终端部件70的各自的顶部711的凸条712及框架7的Y方向上的一对 连结部件75的各自的纵梁部77)重合。即,框架7的开口部被电路壳体90覆盖,由此,位 于框架7的开口部内的多个电池单元3的电极端子33面被电路壳体90覆盖。由此,能够 良好地防止异物从框架7和单元监视电路模块9的间隙侵入、异物跨越电池单元3的壳体 30和电极端子33而短路这样的事故。即,电路壳体90作为封闭框架7的开口部的盖体发 挥功能。而且,不需要另外设置盖体,能够削减零件个数。
[0098] 尤其,单元监视电路模块9被置于框架7的上方时,单元监视电路模块9的电路壳 体90的四个角部分别成为由框架7的开口部的一部分(角部)的端缘(框架7的Y方向上的 一对连结部件75的各自的纵梁部77及其弯折部770)从X方向外侧和Y方向外侧包围的 状态。由此,在该位置,能够期待更高的防异物侵入效果。
[0099] 另外,分隔件5的角部保持部52如上所述地从内侧覆盖连结部件75的横梁部76 和壳体主体91的周壁部911之间的边界(参照图9)。由此,即使假设异物穿过横梁部76和 周壁部911之间,也能够通过角部保持部52阻止异物的进一步侵入。
[0100] 另外,在整齐排列的多个电池单元通过具备一对终端部件及连结该一对终端部件 的连结部件的框架被紧固保持的所谓的堆叠式的电池模块中,一般来说,由于向电池单元 施加有压力,相邻电池单元间的距离收缩的可能性高。由此,框架被组装时,若预先设置了 覆盖多个电池单元的结构,存在该构造的尺寸与一对终端部件间的距离不匹配的可能性。 其结果,还存在该构造被一对终端部件夹变形的可能性。另一方面,为覆盖多个电池单元, 还考虑采用使框架要素(例如连结部件)大面积化的方法,但导致重量增加及成本增加。因 此,如果是堆叠式的电池模块,如上述结构的电池模块1那样地,利用框架7紧固(限制)电 池单元3之后,通过与框架7独立的结构覆盖多个电池单元3,由此能够更适当地防止异物 向电池单元3侵入。
[0101] 此外,通过将堆叠式的电池模块收纳于电池组内,能够防止来自外部的异物侵入。 但是,根据上述结构的电池模块1,由于不需要另外设置电池组,所以空间效率变高。
[0102] 另外,在以上结构的电池模块1中,在单元监视电路模块9被置于框架7上方的状 态下,单元监视电路模块9的电路壳体90不与电池单元3接触。由此,即使电池单元3发 热,热量也难以传递到电路壳体90及其内部的单元监视电路93。由此,能够良好地防止单 元监视电路93受到热损伤、或者因热的影响导致误动作这样的不良情况。而且,作为电池 单元3的壳体30的内部压力异常时的对策,将通过开裂使壳体30的内部压力释放的安全 阀设置在壳体30 (主要是成为电极端子33面的盖体32)上情况较多,但根据以上结构的电 池模块1,电路壳体90和电池单元3 (的电极端子33面侧)不接触而是分离,从而电路壳体 90不会成为气体排出的阻碍。
[0103] 另外,在以上结构的电池模块1中,单元监视电路模块9被置于框架7的上方时, 单元监视电路模块9的电路壳体90的角部通过框架7的开口部的一部分(角部)的端缘(框 架7的Y方向上的一对连结部件75的各自的纵梁部77及其弯折部770)在X方向和Y方 向的正交平面上被限制了不必要的移动。由此,能够良好地防止被组装在框架7上的单元 监视电路模块9受到强的外力而引起错位。
[0104] 而且,将单元监视电路模块9置于框架7的上方时,壳体主体91被插入框架7的开 口部的一部分(角部)的端缘内即可。由此,能够将壳体主体91相对于框架7简单地定位。 艮P,框架7的开口部的一部分(角部)的端缘作为将壳体主体91置于框架7的上方时的导向 构件发挥功能,另外,还作为壳体主体91被置于框架7上方之后的定位构件发挥功能。
[0105] 另外,上述结构的电池模块1呈六面体(长方体),将具有单元监视电路模块9的面 作为第一面、将分别具有框架7的一对终端部件70的一对平行的面作为第二面及第三面、 将分别具有框架7的一对连结部件75的一对平行的面作为第四面及第五面、将具有多个电 池单元3的底部的面作为第六面。即,上述结构的电池模块1除了腿部72及螺栓85的头 部以外,没有局部存在以不能忽略的程度成为凸部的部分。而且,在X方向上相邻的电池模 块1的一个电池模块1的腿部72和另一个电池模块1的腿部72位于在Y方向上不同的位 置,从而腿部72彼此不干涉,另外,在Y方向上相邻的电池模块1的一个电池模块1的螺栓 85的头部和另一个电池模块1的螺栓85的头部位于在Z方向上不同的位置,从而螺栓85 的头部彼此也不干涉。由此,能够在纵横两方向上使电池模块1接近并紧密地配置。由此, 能够增加单位体积的蓄电容量的同时,使电池模块单元小型化。
[0106] 此外,本发明的蓄电装置不限于上述实施方式,在不脱离本发明的主旨的范围内 能够进行各种变更。
[0107] 例如,在上述实施方式中,对于框架7的沿Z方向形成的另一个开口部,S卩,多个电 池单元3的底部能够露出的开口部,虽然没有特别提及,但也可以通过另一个单元监视电 路模块9或者其他的盖罩封闭该开口部。多个电池模块1构成了横向排列、纵向排列或纵 横两方向排列的电池模块的情况下,被载置在底板的上方。底板也可以是内部(通过管)有 水等冷却介质流通的冷却板(散热器)。
[0108] 另外,在上述实施方式中,在一个电池模块1中设置了一个单元监视电路模块9。 但是,不限于此。也可以在一个电池模块中例如沿X方向或Y方向并列地配置两个单元监 视电路模块,像这样在一个电池模块中设置多个单元监视电路模块。具体来说,上述实施方 式的单元监视电路模块9可以是X方向上例如被分割成两部分大小的两个单元监视电路模 块沿X方向并列地被配置,或者上述实施方式的单元监视电路模块9也可以是Y方向上例 如被分割成两部分大小的两个单元监视电路模块沿Y方向并列地被配置。
[0109] 另外,在上述实施方式中,关于单元监视电路模块9进行了说明。但是,成为本发 明的对象的电路模块不限于单元监视电路模块9,还包括除此以外的电路模块。
[0110] 另外,在上述实施方式中,单元监视电路模块9的电路壳体90是分割式的。但是, 不限于此。电路壳体90也可以不是分割式,采用将单元监视电路93进行模内成型的结构。 但是,如上所述,从能够仅更换单元监视电路93这点来说,电路壳体90优选为分割式。
[0111] 另外,在上述实施方式中,作为保持体使用了具有一对终端部件70及一对连结部 件75的框架7,被层叠的电池单元3通过框架7被紧固保持。但是,不限于此。保持体也 可以是例如将多个电池单元3紧密配置或在中间具有一定程度间隙地收容的壳体状(箱状) 的框体。
[0112] 另外,在上述实施方式中,各分隔件5的角部保持部52从内侧覆盖连结部件75的 横梁部76和壳体主体91的周壁部911之间的边界。由此,如上所述,即使假设异物穿过横 梁部76和周壁部911之间,也能够通过角部保持部52阻止异物的进一步侵入。但是,不限 于此。例如,优选在全部的分隔件5中,角部保持部52从内侧覆盖连结部件75的横梁部76 和壳体主体91的周壁部911之间的边界,但不是必须的。也可以仅在一部分的分隔件5中, 角部保持部52从内侧覆盖连结部件75的横梁部76和壳体主体91的周壁部911之间的边 界。
[0113] 另外,在上述实施方式中,关于锂离子充电电池进行了说明。但是,电池的种类或 大小(容量)是任意的。
[0114] 另外,本发明不限于锂离子充电电池。本发明还能够适用于各种充电电池,除此以 外还能够适用于原电池或双电层电容等的电容。
【权利要求】
1. 一种蓄电装置,其特征在于,具有: 多个蓄电兀件,沿第一方向整齐排列且分别具有沿与第一方向正交的方向延伸的电极 端子; 保持体,保持该多个蓄电元件; 电路壳体,内部收容有电路, 所述保持体具有开口部, 所述电路壳体形成为大小与该开口部对应,并封闭该开口部。
2. 如权利要求1所述的蓄电装置,其特征在于, 所述保持体具有:在所述第一方向上夹着多个所述蓄电元件的一对终端部件、分别将 该一对终端部件的侧部彼此连结的一对连结部件, 由所述一对终端部件及所述一对连结部件各自的在与所述第一方向正交的方向上的 端缘形成所述开口部。
3. 如权利要求2所述的蓄电装置,其特征在于, 该蓄电装置具有长方体形状,该长方体形状中,将具有所述电路壳体的面作为第一面、 将分别具有所述一对终端部件的一对平行面作为第二面及第三面、将分别具有所述一对连 结部件的一对平行面作为第四面及第五面、将所述多个蓄电元件的与所述电极端子相反侧 的面作为第六面。
4. 如权利要求1?3中任一项所述的蓄电装置,其特征在于,所述开口部使所述多个蓄 电元件的电极端子面开放。
5. 如权利要求1?4中任一项所述的蓄电装置,其特征在于,所述开口部具有从该开口 部的端缘沿与所述第一方向正交的方向延伸的延伸部。
6. 如权利要求5所述的蓄电装置,其特征在于,所述延伸部从所述开口部的所述端缘 的多个位置延伸。
7. 如权利要求1?6中任一项所述的蓄电装置,其特征在于, 具有被配置在相邻的所述蓄电元件之间的分隔件, 该分隔件具有: 分隔件主体; 从该分隔件主体向所述电路壳体内延伸的延伸部, 该延伸部从内侧覆盖所述电路壳体和所述开口部之间的边界。
【文档编号】H01M10/48GK104064699SQ201410089901
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年3月12日 优先权日:2013年3月19日
【发明者】宫胁康贵, 山城裕史 申请人:株式会社杰士汤浅国际
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