蓄电装置制造方法
【专利摘要】一种组装容易的蓄电装置，具备蓄电元件和与蓄电元件排列配置的邻接体，邻接体具有重叠的三个以上的部件，各部件具有一面形成凹部且一面的背面形成凸部的定位部，各部件的定位部分别配置于相互对应的位置，通过将相邻的部件中的一部件的定位部插入相邻的部件中的另一部件的定位部，将相邻的部件相对地定位。
【专利说明】蓄电装置
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及具备蓄电元件的蓄电装置。
【背景技术】
[0002]电动汽车等由于需要大容量的电源，因此，使用具备多个蓄电元件的蓄电装置。如图10所示，这种蓄电装置具备沿规定方向排列的多个蓄电元件120、120、...和夹着多个蓄电元件120、120的一对终端部102、102 (专利文献I)。终端部102为树脂制的板状部件。在该蓄电装置100中，增大板厚来充分地确保终端部102的强度，从而牢固地固定多个蓄电元件120、120、...彼此。
[0003]近年来，寻求着蓄电装置的小型化，但如果如上述蓄电装置100那样，通过增大终端部102的板厚来确保终端部102的强度，则导致蓄电装置100大型化。因此，考虑通过重叠多个设置肋等而加强的较薄的部件来构成终端部102，由此，在确保终端部102的强度的同时，抑制终端部102的厚度。
[0004]但是，在该情况下，由于是重叠多个部件来构成一个终端部102，因此，配件数量增多，部件相互的对位等作业变得繁琐，因此，组装蓄电装置100时的作业效率降低。特别是，在重叠三个以上部件来构成终端部102的情况下，上述对位等作业变得更加繁琐，组装蓄电装置100时的作业效率的降低显著。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1:日本特开2008 - 130374号公报
【发明内容】
[0008]发明所要解决的课题
[0009]因此，本发明是鉴于上述问题而做出的，提供一种组装容易的蓄电装置。
[0010]用于解决课题的技术方案
[0011]本发明提供一种蓄电装置，具备:
[0012]蓄电元件、
[0013]与蓄电元件排列配置的邻接体，
[0014]邻接体具有重叠的三个以上的部件，
[0015]各部件具有一面形成凹部且一面的背面形成凸部的定位部，
[0016]各部件的定位部分别配置于相互对应的位置，
[0017]通过将相邻的部件中的一部件的定位部插入相邻的部件中的另一部件的定位部，使相邻的部件相对地定位。
[0018]根据该结构，在相邻的部件中，通过将一部件的定位部插入另一部件的定位部，可以容易地进行形成邻接体时的部件相互的定位，其结果，蓄电装置的组装变得容易。
[0019]在此，作为本发明的蓄电装置的一方式，
[0020]优选地，各部件具有多个定位部。
[0021]根据该结构，在相邻的部件中，通过将一部件的各定位部分别插入另一部件的对应的定位部，决定部件彼此的相对姿态，因此，能够使蓄电装置的组装更容易。即，在相邻的部件中，通过在一部件的多个定位部的凹部中分别插入另一部件的与所述凹部对应的定位部的凸部，可以防止部件彼此以一个凹部和插入该凹部的凸部为旋转中心的相对旋转，由此，组装作业变得更容易。
[0022]另外，作为本发明的蓄电装置的另一方式，优选地，
[0023]三个以上的部件中配置于最靠蓄电元件侧的部件为绝缘部件，
[0024]三个以上的部件中剩余的部件为金属制部件。
[0025]根据该结构，可以实现蓄电元件和金属制部件之间的绝缘。
[0026]所述金属制部件也可以在表面上具有镀层。
[0027]根据该结构，在进行金属制部件的定位时，与通过焊接等进行的情况相比，能够抑制镀层的损伤。
[0028]所述绝缘部件的形成凸部的定位部也可以插入所述金属制部件的形成凹部的定位部。
[0029]根据该结构，绝缘部件的形成凸部的定位部不向蓄电元件突出，而向金属制部件突出，插入该金属制部件的形成凹部的定位部。因此，可以缩短绝缘部件和蓄电元件之间的间隔，减小蓄电装置的尺寸。
[0030]所述形成凸部的定位部及所述形成凹部的定位部也可以各自具备同心配置的圆柱面形状的内周面及外周面。
[0031]根据该结构，定位部的形成变得容易。
[0032]也可以是，所述形成凸部的定位部及所述形成凹部的定位部各自具备同心配置的内周面及外周面，所述内周面及所述外周面向前端缩径。
[0033]根据该结构，定位部的形成变得容易。
[0034]另外，作为本发明的蓄电装置的另一方式，优选地，
[0035]相邻的部件中的一部件的定位部的凹部在其里侧具有比该凹部的开口大的内周的凹侧大径部，
[0036]相邻的部件中的另一部件的定位部的凸部在该凸部的前端侧具有凸侧大径部，该凸侧大径部是配置于凹侧大径部内且比开口大的外周的凸侧大径部。
[0037]根据该结构，插入定位部的凹部的凸侧大径部难以通过该凹部的开口，因此，通过利用定位部将相邻的部件彼此分别卡合，将构成邻接体的三个以上的部件作为一个配件处理，由此，蓄电装置的组装变得容易。
[0038]另外，作为本发明的蓄电装置的另一方式，
[0039]各定位部也可以通过将重叠状态的三个以上的部件一并局部地进行冲压成型而形成。
[0040]根据该结构，由于将各部件的定位部通过冲压成型一体形成，因此,能够抑制接合的部件间的松动。另外，由于对应的各定位部通过冲压成型同时形成，因此，与各定位部在分别不同的工序中形成的情况相比，可抑制制造误差等引起的相对位置的偏离。
[0041]发明效果
[0042]如上所述，根据本发明，可以提供组装容易的蓄电装置。
【专利附图】
【附图说明】
[0043]图1是本实施方式的电池模块的立体图；
[0044]图2是上述电池模块的局部分解立体图；
[0045]图3是上述电池模块中所含的电池单元的立体图；
[0046]图4是上述电池模块中所含的绝缘部件的放大立体图；
[0047]图5是框架终端的连结部的放大剖视图；
[0048]图6是用于说明上述连结部的形成工序的图，是表示冲压前的图；
[0049]图7是用于说明上述连结部的形成工序的图，是表示冲压中的图；
[0050]图8A是由直径从基部到前端均相同的多个卡合部构成的连结部的剖视图，图SB是由从基部向前端缩径的多个卡合部构成的连结部的剖视图；
[0051]图9是其它实施方式的电池模块的示意图；
[0052]图10是现有的蓄电装置的示意剖视图。
[0053]附图标记说明
[0054]10U0A电池模块(蓄电装置)
[0055]12汇流条
[0056]14分隔件
[0057]16 框架
[0058]17邻接体
[0059]170夹持部件
[0060]171绝缘部件
[0061]172 端板
[0062]173加强部件
[0063]18连结部件
[0064]20电池单元(蓄电元件)
[0065]30连结部
[0066]31 第一^^合部
[0067]32第二卡合部
[0068]33第三卡合部
【具体实施方式】
[0069]下面，参照图1?图7对本发明的一实施方式进行说明。此外，以下说明中，将图1的X轴方向作为宽度方向，将Y轴方向作为前后方向，将Z轴方向作为高度方向。
[0070]本实施方式的蓄电装置是作为蓄电元件具备电池单元的电池模块。如图1?图2
所示，该电池模块具备:多个电池单元(蓄电元件)20、20.....多个汇流条12、12.....多个分隔件14、14.....框架16。
[0071]多个电池单元20、20、...以沿规定方向(本实施方式中为前后方向)排列的方式配置。多个电池单元20、20、...分别具有相同构造及相同形状。以下，对一个电池单元20进行说明。
[0072]如图3所示，电池单元20具备电极体(未图示)和收容电极体的壳体21。
[0073]壳体21具有壳体主体22和盖部23，在由壳体主体22和盖部23包围的内部空间收容上述电极体。壳体主体22具有在宽度方向上扁平的有底方筒形状。盖部23具有覆盖壳体主体22的开口的盖板25和安装于盖板25的一对外部端子26、26。这些一对外部端子26、26中的一外部端子是与上述电极体的正极连接的正极外部端子26a，另一外部端子是与上述电极体的负极连接的负极外部端子26b。
[0074]各汇流条12将相邻的电池单元20、20的对应的外部端子26、26彼此(具体而言，一电池单元20的正极外部端子26a和另一电池单元20的负极外部端子26b)电连接。本实施方式的汇流条12是例如金属制的矩形板部件。
[0075]返回图1?图2，分隔件14配置于相邻的电池单元20、20之间。该分隔件14由合成树脂形成，具有绝缘性。本实施方式的分隔件14以纵截面成为矩形波形状的方式形成。通过将这种形状的分隔件14配置在相邻的电池单元20、20之间，能够在电池单元20、20之间流通空气。
[0076]框架16保持多个电池单元20、20、...及配置于各电池单元20、20之间的多个分隔件14、14、...并进行封装化。该框架16具有沿前后方向隔开间隔配置的一对作为终端的邻接体17、17、和沿前后方向延伸并连结一对邻接体17、17彼此的多个(本实施方式的例子中为4个)连结部件18、18、...。
[0077]一对邻接体17、17通过多个连结部件18、18、...相互连结，由此，将多个电池单元20,20,...从前后方向夹持固定。各邻接体17具有重叠的三个以上的部件。本实施方式的邻接体17具有由多个金属制板的成型品构成的夹持部件170、和绝缘部件171。
[0078]夹持部件170在前后方向上配置在多个电池单元20、20、...中的位于最外侧的电池单元20的外侧。即，一夹持部件170在前后方向(电池单元20的排列方向)上配置于最前侧的电池单元20的前侧，另外，另一夹持部件170配置于最后侧的电池单元20的后侦U。本实施方式的夹持部件170具有端板172和加强部件173。
[0079]端板172沿与前后方向正交的方向扩展，正面观察具有覆盖电池单元20的大致整体的大小及形状。该端板172是对由铁系金属材料形成的金属制板的成型品实施镀锌而得到的板。在端板172上形成有肋、凸出部、弯曲部位等多个加强部172a、172a、...。
[0080]端板172在与绝缘部件171及加强部件173沿前后方向上重叠的区域内具有多个(本实施方式的例子中为两个)第二卡合部(定位部)32、...。该第二卡合部32构成将端板172、加强部件173及绝缘部件171相互连结的连结部30的一部分。后面，对这些连结部30及第二卡合部32进行详细说明。
[0081]加强部件173沿与前后方向正交的方向扩展，正面观察具有覆盖端板172的一部分的大小及形状。该加强部件173是对由铁系金属材料形成的金属制板的成型品实施镀锌而得到的板。本实施方式的加强部件173沿端板172的对角线延伸。在该加强部件173上形成有肋、凸出部、弯曲部位等多个加强部173a、173a、...。
[0082]加强部件173在与绝缘部件171及端板172沿前后方向重叠的区域内(详细而言，与端板172的第二卡合部32对应的位置)具有多个(本实施方式的例子中为两个)第三卡合部(定位部)33、...。该第三卡合部33构成连结部30的一部分。后面,对第三卡合部33进行详细说明。
[0083]在以上的端板172及加强部件173中，为了使这些端板172及加强部件173在沿前后方向上重叠的状态下连结(接合)时成为规定的强度，分别设定各加强部172a、173a的配置位置及形状等。即，通过将如上述那样形成有多个加强部172a、173a的多个板成型品172、173沿前后方向重叠而构成夹持部件170，在能够抑制夹持部件170的厚度(前后方向的尺寸)的同时，还可以确保充分的强度。
[0084]绝缘部件171由树脂形成，具有绝缘性。该绝缘部件171配置于夹持部件170和位于前后方向的最外侧的电池单元20之间。具体而言，一绝缘部件171被夹在配置于前侧的夹持部件170和最前侧的电池单元20之间，另一绝缘部件171被夹在配置于后侧的夹持部件170和最后侧的电池单元20之间。
[0085]绝缘部件171沿与前后方向正交的方向扩展，正面观察具有覆盖电池单元20整体的大小及形状。如图4所示，该绝缘部件171具有作为板状部位的主体部174、从主体部174的与电池单元20相对的面174a突出且在上下方向上隔开间隔相互平行地排列的多个突状体175、175、...。另外，主体部174在与端板172及加强部件173沿前后方向重叠的区域内(详细而言，与端板172的第二卡合部32及加强部件173的第三卡合部33对应的位置)具有多个(本实施方式的例子中为两个)第一卡合部(定位部)31、...。该第一卡合部31构成连结部30的一部分。后面，对第一卡合部31的进行详细说明。
[0086]以上的端板172、加强部件173及绝缘部件171通过多个(本实施方式的例子中为两个)连结部30、.…相互连结(接合)而成为一体。如图5所示，连结部30在绝缘部件171、端板172及加强部件173上形成于在前后方向上相互紧贴的状态下层叠的部位。该连结部30包含上述绝缘部件171的第一卡合部31、上述端板172的第二卡合部32及上述加强部件173的第三卡合部33。
[0087]第一卡合部31的一面形成凹部，上述一面的背面形成凸部。具体而言，第一卡合部31具有如下形状，即，绝缘部件171的主体部174中的与电池单元20相对的面174a侧凹下，并且，该凹下的面的背面突出。该第一卡合部31嵌入第二卡合部32。
[0088]详细而言，第一卡合部31在除其前端之外的前后方向的各位置具有圆环状的截面，外径从基部向前端扩大。即，在第一卡合部31，前端的外周(外径)比基部的外周(外径)大。
[0089]第二卡合部32也与第一卡合部31相同地，一面形成凹部，且上述一面的背面形成凸部。具体而言，第二卡合部32在端板172的与第一卡合部31沿前后方向重叠的位置具有如下形状，即，与绝缘部件171相对的面侧凹下，并且该凹下的面的背面突出。在该第二卡合部32，在凹下的部位中嵌入第一卡合部31，突出的部位嵌入第三卡合部33。
[0090]详细而言，第二卡合部32在除其前端之外的前后方向的各位置具有圆环状的截面，外径从基部朝向前端扩大。即，在第二卡合部32，前端的外周(外径)比基部的外周(外径)大，且前端部的内周(内径)比基部的内周(内径)大。另外，第二卡合部32的基部的内周(内径)即凹下的部位的开口，比第一卡合部31的前端的外周(外径)小。本实施方式中，第二卡合部32的凹下的部位与嵌入该部位的第一^^合部31紧贴。
[0091]第三卡合部33也与第一卡合部及第二卡合部31、32相同地，一面形成凹部，上述一面的背面形成凸部。具体而言，第三卡合部33在加强部件173的与第二卡合部32沿前后方向重叠的位置，具有如下形状，即，与端板172相对的面侧凹下，并且该凹下的面的背面突出。在该第三卡合部33,第二卡合部32嵌入凹下的部位。
[0092]详细而言，第三卡合部33在除其前端之外的前后方向的各位置具有圆环状的截面，外径从基部朝向前端扩大。即，在第三卡合部33，前端的外周(外径)比基部的外周(外径)大，且前端部的内周(内径)比基部的内周(内径)大。另外，第三卡合部33的基部的内周(内径)即凹下的部位的开口，比第二卡合部32的前端的外周(外径)小。本实施方式中，第三卡合部33的凹下的部位与嵌入该部位的第二卡合部32紧贴。
[0093]由以上第一?第三卡合部31?33构成的连结部30通过将重叠的状态下的三个部件(绝缘部件171、端板172、加强部件173) —并局部地进行冲压(冲压成型)而形成。具体而言，如下所述。
[0094]如图6所示，将绝缘部件171、端板172、加强部件173依次重叠。接着，如图7所示，通过一对模具40、41夹持处于重叠的状态的绝缘部件171、端板172及加强部件173中的连结部30的一部分(预定形成部位)来进行冲压。由此，各部件(绝缘部件171、端板172及加强部件173)的被冲压的部位发生塑性形变而形成连结部30。S卩，通过冲压成型，第一?第三卡合部31?33在相互卡合的状态下同时且一体地形成。
[0095]根据以上的电池模块10，在相邻的部件(绝缘部件171及端板172，或者，端板172及加强部件173)中，通过将一部件的卡合部(例如,绝缘部件的第一^^合部31)插入另一部件的卡合部(例如，端板172的第二卡合部32)，可以容易地进行形成作为框架16的终端的邻接体17时的部件171、172、173相互的定位，其结果，电池模块10的组装变得容易。
[0096]构成本实施方式的邻接体17的各部件(绝缘部件171、端板172及加强部件173)具有多个卡合部31、32、33。由此，在相邻的部件(绝缘部件171及端板172，或者，端板172及加强部件173)中，通过将一部件的各卡合部(例如，绝缘部件的第一卡合部31)分别插入另一部件的对应的卡合部(例如，端板172的第二卡合部32)，确定部件171、172(或172、173)彼此的相对姿态，因此，能够使电池模块10的组装更容易。即，在相邻的部件171及172 (或172及173)中，通过在一部件172 (或173)的多个卡合部32 (或33)的凹部分别插入另一部件171 (或172)的与上述凹部对应的卡合部31 (或32)的凸部，能够防止以一个凹部和嵌入该凹部的凸部作为旋转中心的部件171、172(或172、173)彼此的相对旋转，由此，组装作业变得更容易。
[0097]在本实施方式的电池模块10中，构成邻接体17的多个部件中的最靠电池单元20侧的部件为树脂制的绝缘部件。因此，能够实现金属制的端板172及加强部件173与电池单元20之间的绝缘。
[0098]另外，在本实施方式的邻接体17中，嵌入在第二卡合部32的第一^^合部31的前端部难以通过第二卡合部32的开口，且嵌入在第三卡合部33的第二卡合部32的前端部难以通过第三卡合部33的开口。因此，将由各卡合部31、32、33相互连结(接合)的三个部件(绝缘部件171、端板172及加强部件173)作为一个配件处理，由此，电池模块10的组装变得容易。即，在本实施方式的电池模块10中，通过利用金属制的薄的部件(板成型品)构成夹持多个电池单元20、20、...的一对夹持部件170 (端板172及加强部件173)，确保了强度且防止了电池模块10的大型化，同时，利用第一?第三卡合部31?33这样简单的结构，将不同材质的多个部件(金属制的端板172及加强部件173、和树脂制的绝缘部件171)作为一体进行处理，由此，实现了组装的容易性。
[0099]另外，在本实施方式的电池模块10中，第一?第三卡合部31?33通过冲压成型一体形成，因此，能够抑制接合的部件171、172(或172、173)之间的松动。另外，构成共用的连结部30的各卡合部31、32、33通过冲压成型同时形成，因此，与卡合部31、32、33在分别不同的工序中形成于各部件171、172、173上的情况相比，能够抑制制造误差等引起的相对位置的偏尚。
[0100]此外，本发明的蓄电装置不限定于上述实施方式，当然可以在不脱离本发明宗旨的范围内增加各种变更。
[0101]上述实施方式的各卡合部31、32、33的突出侧的面(以下，也简称为“凸部”。)朝向前端扩径，各卡合部31、32、33的电池单元20侧的面(以下也简称为“凹部”。)向里扩径，但不限定于该形状。如图8A所示，构成连结部130的各卡合部131、132、133也可以分别具备同心配置的圆柱面形状的内周面和外周面。另外，如图8B所示，构成连结部230的各卡合部231、232、233的内周面和外周面也可以朝向前端缩径。根据这些任一结构，在相邻的部件(绝缘部件171及端板172，或者，端板172及加强部件173)中，通过将一部件的卡合部(例如，绝缘部件的第一^^合部131)插入另一部件的卡合部(例如，端板172的第二卡合部132)，能够容易地进行形成作为框架16的终端的邻接体17时的部件171、172、173相互的定位。
[0102]上述实施方式的绝缘部件171、端板172和加强部件173通过第一^^合部31、第二卡合部32和第三卡合部33接合(连结)，所述第--^合部31、第二卡合部32和第三卡合部33在通过冲压成型而相互卡合的状态下同时形成，但不限定于该结构。例如，也可以在各部件171、172、173上形成了卡合部31、32、33后，使对应的卡合部31、32(或32、33)彼此卡合(即，将一部件的凸部插入另一部件的凹部)，由此，形成邻接体17。
[0103]另外，在上述实施方式的电池模块10中，在从前后夹持多个电池单元20、20、...的邻接体17中，进行利用第一?第三卡合部31?33的三个部件171、172、173中的部件相互的相对定位，但也可以在电池模块10的其它部位进行上述定位。
[0104]例如，如图9所示的电池模块10A，在将多个电池单元20、20、...收容于壳体45且分别层叠三个以上的部件形成壳体45的左右的侧壁、顶壁及底壁的情况下，也可以在侧壁、顶壁及底壁的至少一个上进行利用上述卡合部的部件相互的相对定位。
[0105]另外，在重叠三个以上的部件而形成配置于电池单元20、20之间的分隔件14的情况下，也可以在这些三个以上的部件的部件相互的相对定位中进行利用上述卡合部31、32、33的定位。
[0106]另外，上述实施方式的框架16的邻接体17通过重叠三个部件171、172、173而构成，但不限定于该结构。邻接体17也可以通过重叠四个以上的部件而形成。
【权利要求】
1.一种蓄电装置，具备: 蓄电元件、 与所述蓄电元件排列配置的邻接体， 所述邻接体具有重叠的三个以上的部件， 各部件具有一面形成凹部且所述一面的背面形成凸部的定位部， 各所述部件的定位部分别配置于相互对应的位置， 通过将相邻的部件中的一部件的定位部插入相邻的部件中的另一所述部件的定位部，将相邻的所述部件相对地定位。
2.如权利要求1所述的蓄电装置，其中， 各所述部件具有多个所述定位部。
3.如权利要求1或2所述的蓄电装置，其中， 三个以上的所述部件中配置于最靠蓄电元件侧的部件为绝缘部件， 三个以上的所述部件中剩余的部件为金属制部件。
4.如权利要求3所述的蓄电装置，其中， 所述金属制部件在表面具有镀层。
5.如权利要求3或4所述的蓄电装置，其中， 所述绝缘部件的形成凸部的定位部插入所述金属制部件的形成凹部的定位部。
6.如权利要求5所述的蓄电装置，其中， 形成凸部的所述定位部及形成凹部的所述定位部各自具备同心配置的圆柱面形状的内周面及外周面。
7.如权利要求5所述的蓄电装置，其中， 形成凸部的所述定位部及形成凹部的所述定位部各自具备同心配置的内周面及外周面，所述内周面及所述外周面朝向前端缩径。
8.如权利要求1?5中任一项所述的蓄电装置,其中， 相邻的所述部件中一部件的定位部的凹部在其里侧具有比该凹部的开口大的内周的凹侧大径部， 相邻的部件中另一所述部件的定位部的凸部在该凸部的前端侧具有凸侧大径部，该凸侧大径部是配置于所述凹侧大径部内且比所述开口大的外周的凸侧大径部。
9.如权利要求1?8中任一项所述的蓄电装置，其中， 各所述定位部通过将重叠的状态下的三个以上的所述部件一并局部地进行冲压成型而形成。
10.一种蓄电装置的制造方法，所述蓄电装置具备蓄电元件和与所述蓄电元件排列配置的邻接体，其中，该蓄电装置的制造方法是， 重叠三个以上的部件， 将相邻的所述部件中一部件的定位部插入相邻的部件中另一所述部件的定位部而形成所述邻接体。
11.如权利要求10所述的蓄电装置的制造方法，其中， 各所述定位部通过将重叠的状态下的三个以上的所述部件一并局部地进行冲压成型而形成。
12.如权利要求11所述的蓄电装置的制造方法，其中，三个以上的所述部件中的配置于最靠蓄电元件侧的部件为绝缘部件，三个以上的所述部件中的剩余部件为金属制部件。
13.如权利要求12所述的蓄电装置的制造方法，其中，所述金属制部件在表面具有镀层。
【文档编号】H01M10/04GK104425783SQ201410409150
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2014年8月19日 优先权日:2013年9月2日
【发明者】村上聪, 吉竹伸介, 垣村宏明 申请人:株式会社杰士汤浅国际