蓄电池装置的制作方法

本发明涉及一种包括多个电池模块的蓄电池装置。具体地，本发明涉及一种具有堆叠有电池模块的、设置在外壳中的电池堆叠的蓄电池装置，该蓄电池装置是相对简单的配置并且具有对电池模块的优异的冷却性能。

背景技术：

蓄电池装置具有多个可再充电电池模块，并且在必要时使在电池模块中充电的电力放电。关于这种蓄电池装置的使用，例如，其在白天放电在夜间以较便宜的费用充电的电力，或者例如，其在夜间放电在白天通过太阳能充的电力。此外，蓄电池装置还可以在断电期间用作应急电源。这种蓄电池装置按照惯例通常被安装在工厂、办公室和商业设施中。近年来，这种蓄电池装置被安装在一般住宅等中。

存在用于容纳蓄电池装置中的电池模块的外壳(也称为“壳体”)的各种配置。例如，专利文件1公开了一种蓄电池装置，该蓄电池装置具有：具有上开口和底部的外壳；设置在该外壳中的多个电池；以及附接至外壳的上表面的板状盖。该文献进一步公开了可以通过使用诸如挤压、浇铸、冲压、焊接连接、紧固件组装等方法来形成具有底部的外壳。

专利文件2公开了一种蓄电池设备，具有在高度方向上堆叠并且设置在外壳中的多个电池模块，其中，该设备被配置为经由外壳的侧表面来对来自每个电池模块的热量进行散热。

现有技术文献

专利文件1：日本特开2013-140790号

专利文件2：日本特开2012-248374号

技术实现要素：

技术问题

关于蓄电池装置，电池中的温度可能根据电池的使用状态而变高。这可能缩短电池寿命或者使得充电和放电性能不均匀。因此，提供散热结构以避免极高温度是重要的。

接下来，当制造蓄电池设备时，其配置明显取决于，例如，其用于车辆还是用于固定的，或者取决于要容纳的电池的数目和大小。在文件2中，使来自电池模块的热量耗散至外壳的侧表面。其被配置为使具有复杂形状(例如，波形部分)的弹簧构件连接相应的电池模块和壳体的侧表面，从而可以使热量耗散至壳体。在散热性能和保持长期电池性能方面，这种配置似乎是优越的。然而，由于连接电池模块和壳体的侧表面的弹簧构件的形状是复杂的，所以在组装和制造成本方面，其可能不是优选的。

本发明的目的在于提供一种具有堆叠有电池模块的、设置在外壳中的电池堆叠的蓄电池装置，该蓄电池装置是相对简单的配置并且具有对电池模块的优异的冷却性能。

解决问题的手段

根据本发明的用于实现上述目的的实施例的蓄电池装置如下：

一种蓄电池装置，包括：

蓄电池单元，该蓄电池单元包括堆叠有多个电池模块的电池堆叠和用于容纳电池堆叠的金属外壳；以及

保持构件，该保持构件用于保持蓄电池单元；

其中，在由保持构件保持蓄电池单元的定向中，(i)电池模块沿水平方向被堆叠，并且(ii)电池堆叠的至少一个侧表面直接地或经由片状导热体与金属外壳的一部分热接触。

根据该结构，由于热接触部位于侧面部分，所以可以获得良好的散热效果，在侧面部分中，与热接触部位于在蓄电池单元的上表面和/或下表面上的配置相比，可以容易地生成气流置。此外，因为没有设置复杂形状的导热构件，所以能够简化配置。此外，由于电池模块被设置在横向方向上，所以在堆积配置的上电池与下电池之间的大温差的问题不会发生。

(术语)

在本说明书中的“电池单体(battery cell)”指电化学单体，诸如用作电池的一个单元的覆膜电池。

“电池模块”指用于输出预定电力的模块，该模块具有一个或多个电池单体和用于容纳其的壳体。

“蓄电池单元”指具有多个上述电池模块的单元。

“蓄电池装置”指包括至少一个蓄电池单元(电池部)及其控制电路等的整个装置。

“片状导热体”不仅指以片状预先形成的导热体，而且指通过在一些构件之间沉积具有流动性的材料并且使该材料固化所形成的片状导热体。“片状”包括具有平坦表面的片和具有凹凸表面的片。

“密封的”——在以密封方式容纳外壳的描述中，术语“密封的”指在电池单体被点燃时确保电池单体自熄的密封。因此，其包括完全密封和实质性密封。

本发明的效果

根据本发明，可以提供一种具有堆叠有电池模块的、设置在外壳中的电池堆叠的蓄电池装置，该蓄电池装置是相对简单的配置并且具有对电池模块的优异的冷却性能。

附图说明

图1是根据本发明的一个实施例的蓄电池单元的分解立体图。

图2是示例性蓄电池装置的立体图。

图3是蓄电池装置的外观示例的立体图。

图4是用于阐释电池模块和导热板等的立体图。

图5是蓄电池单元的横截面视图。

图6是示出了设置在电池盖的凸缘部与其外围结构之间的密封构件的放大截面视图。

图7是电池盖的平面图。

图8是示出了在组装状态下的电池模块的侧表面附近的截面视图。

图9是在垂直方向上堆叠的蓄电池单元的示意性横截面视图。

图10是框架的示例的立体图。

图11是用于阐释蓄电池单元的安装状态的视图。

图12是根据另一实施例的蓄电池单元的分解立体图。

图13是示意地示出了图12的蓄电池单元的配置的截面视图。

图14是示意地示出了具有导热片的蓄电池单元的示例的截面视图。

图15是示意地示出了可用于本发明的一个实施例的电池盖的示例的立体图。

图16A是示出了蓄电池单元和PCS单元等的各种布置的视图。

图16B是示出了蓄电池单元和PCS单元等的各种布置的视图。

具体实施方式

下面将参照附图描述本发明的实施例。附图中所表示的配置仅仅是本发明的实施例。本发明不限于具体配置，而是可以在不脱离本发明的范围的情况下适当地进行改变。在以下描述中，在单独的实施例中描述了根据本发明的一些方面的发明；然而，可以适当地组合在每个实施例中公开的技术问题。

图2中所示的本发明的蓄电池装置1是固定型电源装置，该固定型电源装置具有两个蓄电池单元10、接线盒91、PCS(电力调节系统)单元92以及用于保持它们的框架80。例如，在图3中示出了蓄电池设备1的外观(外壳110)。稍后将描述对蓄电池装置1和外壳110的具体描述。

(蓄电池单元)

蓄电池单元10具有堆叠有多个电池模块20的电池堆叠30和用于容纳电池堆叠30的密封外壳50，如图1中所示。在该示例中，密封外壳50由设置为彼此面对的一对电池盖51、56组成。

关于电池堆叠30，在该示例中，8个电池模块20与彼此串联地电连接。注意，电池模块20的数量不限于8个，而可以是7个或更少或者9个或更多。如图4所示，电池模块20可以以平坦的形状作为整体被形成。

具体地，电池模块20具有薄的长方体外壳壳体21，其中设置了一个或多个电化学单体(未示出)。此处，限定了外壳壳体21的外表面(换言之，电池模块20的外表面)。如图4所示，附图标记22指示主表面(指示仅一个)，附图标记23指示短的侧表面，并且附图标记24指示长的侧表面。正电极端子和负电极端子25a、25b被设置在上侧表面23上。端子25a、25b从侧表面23突出。

可以为外壳壳体21选择各种材料。例如，可以使用附接至表面的塑料壳体27和金属盖28、28。金属盖28可以覆盖几乎全部主表面22和侧表面23、24的一部分。通过将这种盖28分别附接至主表面22、22，可以利用金属盖28来覆盖几乎所有电池模块20。替代地，可以使用由塑料或者金属作为整体制成的外壳壳体。

从电池模块20的散热的角度来看，优选地使内部热量被有效地耗散至电池模块的外部。上述配置允许经由金属盖28将热量有效地传递至设置在外部的散热构件。

再次参照图4，外壳壳体21的角部(在侧表面23、24之间的连接部)是圆形形状。在外壳壳体21的每个角部附近形成在其厚度方向上穿过壳体的通孔22h。通过紧固插入到通孔22h内的固定杆(未示出)来使电池模块20彼此固定。注意，可以省略外壳壳体的圆形角部。关于通孔22h，可以在任何位置形成一个或者两个或更多个通孔。

设置在外壳壳体21中的电化学单体可以是作为锂离子二次电池的覆膜电池。覆膜电池通常具有电池元件，其中，正电极和负电极经由分隔件交替地堆叠。将电池元件与在诸如层压膜等的外部膜中的电介质密封在一起。电化学单体的电压可以在3.0V至5.0V或者3.0V至4.0V的范围内。在外壳壳体21中的电池模块可以全部串联地或者以并联和串联的组合被连接。具体的布置不限于，但是例如，可以将两个至四个电池单体在其厚度方向上以堆叠的方式容纳在壳体中。更具体地，鉴于针对保护设备的理论上的亲和性，可以设置2的幂个(例如，两个或者四个)电化学单体。

注意，家用蓄电池具有串联连接的电池单元单体，因为有必要输出与从电力公司供应到家庭的单相三线AC 200V类似的AC电力。因为层压型锂离子电池(覆膜电池)是薄的并且重量轻，所以利用多串行化和锂离子电池对家用蓄电池而言是有利的。为了输出单相三线AC 200V，优选的是通过在设备内串联连接电池以便于最大化电力调节器(下文称为PCS)的效率，来获得近似DC 200V。因此，对于具有平均电压4V的电池，可以使用设置有具有串联连接的64个电池单元的单个模块模块或者具有串联连接的32个蓄电池单元的两个模块模块的配置。当使用4个串联的电池模块时，可以被配置为将该模块模块连接至在电池区域内串联连接的16个或者8个模块。

(电池堆叠)

电池堆叠30是堆叠有多个电池模块20的子组件。在该示例中，使8个电池模块20在厚度方向上对齐(堆叠)。端板31、31被设置在电池堆叠的两端。隔板32被设置在中间部分处。在一些情况下，可以省略这些板。

例如，端板31和隔板32可以是片状金属。在该示例中，端板31和隔板32具有支撑电池模块20并且将电池模块20固定到稍后描述的支撑构件45、46的作用。对于后一种作用，端板31和隔板32中的每一个具有在其一部分中的延伸部31a、32a。固定部被设置在延伸部31a、32a的尖端处，其中形成有用于使固定螺丝被插入的孔，并且该部分配置为被固定到稍后描述的支撑部件46。

虽然省略了详细说明，但是固定部还被设置在延伸部31a、32a的另一侧(图1中是左侧)的尖端处，其中，形成有供固定螺丝被插入的孔，并且该部分配置为被固定到稍后描述的支撑部件45。

端板31和隔板32的大小可以例如与电池模块20相同或者实质相同，或者可以比图1所示的电池模块稍大。虽然省略了详细说明，但是用于固定所有电池模块20的杆(例如，4个)可以被配置为按顺序穿过端板31、4个电池模块20、隔板32、其它4个电池模块20和其它端板31。通过将螺母紧固到杆的尖端来执行固定。

在电池堆叠30中的电池模块20的电连接可以是串联连接或者可以是并联连接和串联连接的组合。对于电连接，可以使用汇流条(未示出)、电缆等。

电池堆叠30还可以具有用于测量电池模块20的温度的一个或多个传感器(未示出)。

图1的电池堆叠30具有用于输出电力的电力连接部37和用于将温度传感器的检测信号等输出至外部的信号连接部38。为了提供与连接部37、38的电连接，可以在连接器与之附接的电池盖56上形成开口。可以使用防水连接器。

(电池盖)

详细描述用于构成密封外壳50的电池盖51、56。如图1和图5所示，电池盖51、56的整体形状可以是相同的或者对称的，但是具体形状可以彼此略有不同。以示例的方式阐释电池盖51，可以通过冲压金属板(例如，深拉)来制造该电池盖51。电池盖51作为整体具有浴缸状的形状，换言之，具有无缝形成的杯部的形状，该杯部具有特定深度。

虽然示出为使得杯部向上突出，但是电池盖51具有与杯部的底表面对应的盖表面51a、从盖表面51a的外围延伸的四个侧表面51b-1至51b-4(下文简称为“侧表面51b”)、以及形成在侧表面51b的端部处的凸缘部51f。

在盖表面51a与侧表面51b之间的角部和相邻的侧表面51b之间的角部是渐圆形的(gently rounded)。为了适当地形成这种形状，角部的曲率半径可以是25mm或者更大(例如，材料的厚度是1.5mm或更大和2.5mm或更小)，更具体地是30mm或更大。

电池盖51、56的材料可以是，例如，轧制钢板、不锈钢板等。根据所需要的模块大小等，电池盖51、56的材料的厚度可以例如在1.2mm至2.0mm的范围内。

盖表面51a可以是没有被特别加工的平坦表面或者凹凸表面。可以根据多种观点来设计这种凹凸表面，然而，可以根据提高刚度和散热性能来设计这种凹凸表面。侧表面51b可以实质上垂直于盖表面51a，或者以1至3度锥形化。

凸缘部51f具有平坦的形状，以在虚拟基准平面(未示出)内延伸，并且其整体外部形状是方形的。通过将电池盖51的凸缘部51f固定到另一电池盖56的凸缘部56f，在盖51、56之间形成封闭空间。可以使用固定螺丝、焊接、铆接等来固定凸缘部51f、56f。可以在凸缘部51f、56f上形成用于固定螺丝等的多个通孔(未示出)。

可以使用冲压操作或者诸如钻孔的二次加工来形成通孔。

在本实施例中的封闭外壳50可以产生以下效果。具体地，即使电池单体由于某种原因而点燃，也能够在密封外壳50的内部使其自动熄灭。因此，能够防止蓄电池装置1中的点燃并且防止火势蔓延。为了确保足够的密封性能，电池盖51、56的凸缘部51f、56f可以具有凹槽51d、56d，该凹槽51d、56d具有预定深度，如图6所示，并且密封构件Sa可以被设置在该凹槽51d、56d之间形成的空间中。优选地，沿如图7所示的凸缘部的整个外围形成凹槽51d、56d(仅示出凹槽56d)。凹槽(未示出)的轮廓形状可以是方形。虽然在该示例中仅形成了一个凹槽，但是可以形成内部和外部的两个凹槽。

可以对凹槽51d、56d的尺寸进行各种修改。例如，假设凸缘部51f、56f的厚度是1.6mm，深度可以在0.8mm至1.0mm的范围内(因此，内部空间的高度是约1.6mm至2.0mm)，并且宽度可以在6mm至12mm的范围内。凸缘部51f、56f二者的形状可以是相同的。替代地，深度和/或宽度可以彼此不同。可以使用如下配置：一个凸缘部具有凹槽，而另一凸缘部不具有凹槽。冲压有利于根据可工作性形成凹槽并且减少制造成本，然而，本发明不限于此，可以使用其它工艺。

密封构件Sa是例如弹性构件。密封构件Sa在凸缘部51f、56f之间被压缩以确保气密性。冲压工作可能难以确保凸缘部51f、56f的平坦度，然而，可以实现良好的气密性，并且通过使用在本发明中所示的弹性密封构件Sa来获得自熄性能，即使凸缘部51f、56f不具有足够的平坦度。

密封构件Sa可以以凹槽51d、56d的形状被预先形成，但是不限于此。例如，可以使用可发泡材料。例如，在沿凹槽沉积具有一些流动性的材料之后，然后该材料发泡，从而填充在凹槽51d、56d之间的空间。例如，在发泡之后为约4mm的密封构件可以在2mm高的空间中被压缩(换言之，发泡的密封构件的压缩比率是约50％)。

替代地，可以使用密封构件，诸如密封圈或者垫圈。根据密封构件的类型或者形状，密封构件不一定被设置在凹槽中。密封构件可以被插入在不具有凹槽的凸缘部51f、56f之间。注意，如果不需要自熄性能，则外壳50可以不具有密封性能。

(电池堆叠的固定)

参照图1和图5，将描述电池堆叠30在密封外壳50中的固定。在本实施例中，电池堆叠30被配置为经由支撑构件45、46被固定到封闭外壳50，如图1中所示。

支撑构件45、46中的每一个是以阶梯形状弯曲的金属板。例如，将描述支撑构件45。其具有沿电池盖56的侧表面56b-3延伸的固定表面45a、形成有多个螺丝孔并且从固定表面45a的下端弯曲的安装表面45b、从安装表面45b的端部弯曲的连接表面45c、以及从连接表面45c的下端弯曲并且沿盖底表面延伸的固定表面45d。类似地，另一支撑构件46具有阶梯形状，但是在开口45h等的数目和位置方面是不同的。上述电池堆叠30的连接部37、38被配置为被插入到开口45h中。

支撑构件45、46可以被焊接到电池盖56的内表面。图5示意地示出了固定状态。通过用螺丝B1将电池堆叠30的一部分固定到支撑构件45并且通过用螺丝B2将其他部分固定到另一支撑部件46来将电池堆叠30固定到外壳50。

根据本实施例，通过使用支撑构件45、46，电池堆叠30的固定位置(换言之，图5所示的安装表面45b、46b的位置)更接近外壳50的中心线CL。这产生了如下结果。

假设蓄电池单元10不仅在图5所示的横向方向上，而且在垂直方向(换言之，电池盖51、56在横向上而不是在纵向上对齐的定向)上。在这种情况下，如果电池堆叠的固定位置接近盖构件的底表面，则电池堆叠30将以悬臂状状态被支撑。这可能影响支撑的稳定性。然而，本实施例可以实现稳定支撑，因为电池堆叠30的固定位置定位为更接近中心线CL，并且电池堆叠30的重心平衡中心的偏差不明显。

已经根据附图中所示的具体配置描述了具体形状等，然而，可以产生类似结果的配置不限于上述结构。支撑构件可以是具有固定部和安装部的任何构件，固定部被附接至电池盖，电池堆叠的一部分被连接至安装部。在图5的示例中，安装表面45b、46b被定为在电池盖56的底表面与中心线CL之间的中间附近，然而，其可以自由地改变。其可以被定位在更接近中心线CL的位置处(包括在线CL上)，或者可以被定位在远离中心线CL的位置处。支撑构件不一定与其它构件相同。

(散热结构)

将描述蓄电池单元10的散热。在本实施例中，如图1和图5中所示，电池堆叠30的电池模块20的一侧与电池盖51的内表面热接触，并且另一侧与电池盖56的内表面热接触。具体地，电池模块20和电池盖51、56经由导热片61、62彼此热接触。注意，可以省略导热片中的一个或二者。

进一步参照图4，在本实施例中，导热片61被设置在电池模块20的较长的侧表面24上。一个导热片61可以被设置在电池模块20的侧表面24上。替代地，可以设置两个、三个或更多个导热片。

只要导热片可以将热量从电池模块20有效地传递至外部的其它构件，导热片就不限于具体材料。例如，热导率可以是1.0(W·m^-1·K^-1)或更大、或者10(W·m^-1·K^-1)或者更大。关于形状，可以使用具有特定厚度(例如，0.5mm至3.0mm的范围)的弹性片材。一个或两个表面可以是粘性的。导热片可以是阻燃剂。导热片可以粘附到电池模块的侧表面和外壳的内侧中的一个或二者。导热片可以以压缩状态被设置。

导热片与电池组件的侧表面的比率可以是50％或更大、60％或更大、70％或更大、80％或更大、90％或更大、或者95％或更大。导热片与电池组模块的侧表面(如果角部不是圆形的，则不包括圆形部分的平坦部分)的比率可以是50％或更大、60％或更大、70％或更大、80％或更大、90％或更大、或者95％或更大。

导热片61可以被直接附接到电池模块20，但是在该示例中，附接到图4中的导热板70。导热板70由金属板制成。导热板70具有接触表面71，该接触表面71被插入在相邻电池模块20(图4中所示的电池模块20中的仅一个)的主表面22与从接触表面71的一个边缘弯曲的一个或多个延伸部72之间。在该实施例中，设置两个延伸部72并且两个延伸部72关于接触表面71弯曲。

通孔71h在平坦部71的四个角部处形成。导热板70被配置为通过固定插入到通孔71h中的固定杆而被支撑在电池模块20之间。

如图8示意性所示，在组装时，导热板70的接触表面71与两个电池模块20的主表面接触，而延伸部72与电池模块20的侧表面接触。然后，将导热片61插入在延伸部72的外表面与电池盖51之间。

只要导热片61可以将热量从电池模块20有效地传递至另一外部构件，导热片61就不限于具体材料。例如，可以使用具有特定导热性和厚度的弹性片。

根据上述配置，经由导热板70和导热片61将在电池模块20中生成的热量传递至电池盖51，并且然后使其辐射。图1并没有示出细节，然而，导热片优选地被设置在电池模块20的另一侧(图1中的下侧表面)。在图5中，示意地示出了导热片62。

导热片61分别被设置在电池模块20的侧表面上。然而，导热片62可以被设置在多个电池模块20的侧表面(例如，一个薄片用于四个电池模块或者八个电池模块)上。在这种情况下，在不使用图4的导热板70的情况下，导热片可以与电池模块20的侧表面直接接触。替代地，可以使用与导热片61相似的分离的导热片61。

上述蓄电池单元10设置有电池盖51、56，该电池盖51、56具有通过冲压操作(例如，深拉冲压操作)分别形成的无缝杯部。因此，获得以下优点。即，对于密封外壳的组件，可以使用由折叠和焊接的金属板形成的盒形盖，然而这样的工作需要很多时间。相反，因为上述电池盖51、56可以通过冲压操作来形成，所以上述电池盖51、56有利于容易地组装并且降低制造成本。

此外，与焊接不同，因为电池盖51、56没有缝隙，所以可以提高导热性能和散热性能的均衡性，并且因此获得良好的散热性能。可以通过冲压操作容易地形成电池盖51、56的圆形角部。此外，更有利于提高散热性能，因为空气可以在盖构件的内部或外部(换言之，外壳的内部和外部)平滑地流动。具体地，例如，25mm或者更大，优选为大于30mm的曲率半径可以有效地防止在角部处发生紊流。

(蓄电池单元的安装)

没有具体限制使用中的蓄电池单元10的定向，但是可以在任何定向上使用蓄电池单元10。如图2所示，在本实施例中，蓄电池单元在垂直方向(电池盖51、56以横向方向而不是垂直方向上被布置的定向)上被支撑在框架80上。

在这种情况下，如图9示意性所示，电池模块20的侧表面与电池盖51、56热接触。换言之，在电池模块20与电池盖51、56之间的热接触区域在使用定向上位于蓄电池单元10的右侧和左侧。与热接触位置位于上侧和/或下侧的配置相比，上述配置根据在蓄电池单元10周围的设施的位置关系来使得空气能够平滑地流动，产生良好的辐射效果。

导热片61、62中的任何一个仅被设置在电池模块20的一侧而非两侧的配置还可以产生与上述情况类似的效果。另外，电池模块20可以在不使用导热片61、62的情况下与电池盖51或者电池盖56直接接触。当通过热接触部的侧面布置而集中于散热效果时，注意，本领域的技术人员可以理解，只要在蓄电池单元的这种位置处设置热接触位置，封闭外壳的形状就不限于具体形状。因此，不仅可以使用图1所示的通过深拉形成的电池盖，还可以使用通过焊接等形成的电池盖。

对于通过使用焊接等形成的电池盖，可以使用例如在图15中所示的电池盖51。该盖由具有通过焊接形成的焊缝51a’的折叠金属片制成。

(框架和模块的安装)

将描述用于支撑蓄电池单元10和接线盒91等的框架80(参见图2和图10)。图2和图10示出了部分不同的框架80，然而，这不是本质上的差异，并且每个配置都可以被使用。构成框架80的所有构件可以由金属制成。

如图10所示，框架80具有基板88、垂直设置在基板88的两端的支撑柱81L、81R、以及横跨支撑柱81L、81R之间的横向框架构件82、83。框架80提供上安装空间和下安装空间。

腿部89L、89R被设置在基板88的下表面的左侧和右侧。每个腿部89L、89R可以是横截面以L形折叠的金属板。腿部89L、89R可以具有供固定螺丝被插入其中的一个或多个通孔。

分隔构件87被垂直设置在两个支撑柱81L、81R之间以提供空间A1、A2，蓄电池单元10(参见图1和图2)分别被设置在该空间A1、A2中。在该配置中，空间A1、A2并排布置。

例如，可以通过使用诸如紧固螺钉或者铆钉等机械夹具来将蓄电池单元10固定到框架80，但是不限于此。可以将蓄电池单元10的凸缘部51f固定到框架80的一部分(例如，固定到立柱81L、81R中的一个和中心分隔构件87)。

优选的是，夹具被配置为对模块10进行固定，使得其可以被拆卸。例如，可以使用安装构件95，该安装构件95具有与分隔构件87的侧表面远离预定距离的安装表面。在这种情况下，即使电池盖51的凸缘部51f的外边缘不是直的，而是图5所示的弯曲部51e，也可以将蓄电池单元10的凸缘部适当地附接至框架80。用于固定一个蓄电池单元10的安装构件95的数目可以是但不限于该示例中的4个。

除了诸如固定螺钉和铆钉等夹具之外，可以使用诸如滑入配合夹具的固定设备，其不需要工具并且例如在模块10已经相对于框架80移动到预定位置时将对模块10进行固定。

图11是示意地示出了蓄电池单元10被附接至框架80的状态的横向截面视图。根据本实施例的配置，如图5所示，蓄电池单元10被配置为密封外壳50，该密封外壳50通过相对于中心线CL实质上对称的形状制成。因此，在蓄电池单元10的凸缘部51f等被安装到框架80的状态下，如图11所示，安装基准表面RS和蓄电池单元10的重心的位移(参照图11中的垂直方向)被减小，结果，蓄电池单元10可以在良好的重心平衡下被支撑。

如图11示意性所示，还优选的是将一个蓄电池单元10和另一蓄电池单元10的两个凸缘部二者固定到中心分隔构件87。在这种情况下，因为分隔部件87用作用于两个模块的公共保持构件，所以有利地能够简化配置并且降低制造成本。

在框架80的左上空间中，两个支架构件84L和84R沿垂直方向横跨上下横向框架构件82、83。各个支架构件84L和84R以实质上U形形状作为整体被形成。接线盒91将被安装到其上。

在框架80的右上空间中，保持板85-1、85-2被固定到横向框架构件82、83中的每一个。两个保持板85-1、85-2分别具有在相反的方向上延伸的水平表面85a，具体地在一个示例中，保持板85-1的水平表面85a朝向前侧延伸，而底部的保持板85-2的水平表面85a朝向后侧延伸。PCS单元92将被安装在上下保持板85-1、85-2之间。

结果，如图2所示，在本实施例中，蓄电池单元10被并排安装在框架的下部位置，并且接线盒91和PCS单元92被并排安装在框架的上部位置。

如果蓄电池单元10位于PCS单元92等的上方，则当PCS单元92的热量大时，蓄电池单元可能会受热。然而，根据图2的配置，因为蓄电池单元10位于下部位置，有利地，这种问题不太可能发生。

另外，如图3所示，配置为覆盖整个框架80的包括外壳主体111以及每一个是可拆卸的、设置在前侧的盖112、113的壳体110可以产生以下优点。即，例如，如果上PCS单元92需要维修或修改，则能够仅仅通过打开上盖112来接入PCS单元92等。或者，如果下部蓄电池单元10需要维修或修改，则仅能够通过直接打开下盖113等来直接接入模块10。

在蓄电池单元10沿前后方向被设置的配置存储中，如果用户希望接入后模块10，则前模块10可能妨碍如上所述从前侧访问或者可能使模块被拆卸。然而，根据图2中所示的横向配置，用户可以直接接入相应的模块10，这是方便的。

(蓄电池单元的其它实施例)

虽然已经描述了本发明的实施例，但是本发明的蓄电池单元可以是图12和图13中所示的配置。

蓄电池单元110包括其上设置有电池堆叠30的基板158以及具有用于覆盖整个电池堆叠158的形状的电池盖151。示意性地描绘了电池堆叠30，但是其可以与图1的电池堆叠实质相同。

然而，如果使用图1中所示的电池堆叠30，则可以将端板31和32的延伸部31a、32a(固定螺丝所附接的部分)移动至下部位置，使得这些部分可以被固定到基板158。

类似于上述实施例，电池盖151通过冲压操作由金属板来形成。该电池盖151具有盖表面151a、从盖表面151a的外围向下延伸的四个侧表面、以及在侧表面的端部处形成的凸缘部151f。电池盖151可以具有例如在约1:0.3至1:4(例如，2:3)的范围内的高宽比(dw:dh)。

例如，可以使用固定螺丝、铆钉、焊接等来将电池盖151的凸缘部151f固定到基板158。如图13示意性所示，密封构件158可以被设置在凸缘部151f与基板158之间。各种密封可以用于密封构件158。在一个示例中，其可以是与凸缘部151f的形状对应的、围绕电池堆叠30的垫圈。

例如，基板158可以是金属板。基板158和电池盖的材料可以是相同的或者不同的。基板158的外部形状可以是与凸缘部151f的形状相同的方形形状。或者，其可以比凸缘部158略大。

在该配置中，优选的是，电池堆叠30的一部分与金属盖151的一部分热接触，以便于提供图14中所示的散热机制。在该示例中，电池堆叠30的一个表面(上表面)经由导热片61与电池盖151的上表面的内部热接触。电池堆叠30的另一表面(下表面)经由导热片62与基板158热接触。虽然导热片61、62可以具有任何形状，但是在该示例中，如图13所示，导热片61被分别设置在电池模块20的表面(上表面)上。虽然省略了详细说明，但是在这种情况下，可以将图4中所示的导热板70设置在电池模块20之间。关于导热片62，其可以具有与上表面的导热片61相同的结构。替代地，可以使用用于多个电池模块20的共用的一个较大导热片、或者两个或更多个导热片。

(不具有导热片的配置)

如上所述，在本发明的一个实施例中，导热片不是必要组件。然而，如图13所示，电池堆叠30的侧表面或者电池模块20的侧表面可以在不使用导热片的情况下与盖的内表面热接触。在上述实施例中，已经描述了使用用于提高散热性能的导热片的配置，但是只要满足对散辐射性能的需求，就能够省略导热片中的一部分或全部。此外，在不具有导热片的配置中，电池堆叠或电池模块可以与金属盖物理接触，或者可以与金属盖分离，只要热接触即可。这种配置可以通过由单个构件形成的金属盖来产生热辐射性能。

(蓄电池单元和PCS单元的布置)

在根据本发明的一个方面的蓄电池装置中，如图16A和图16B所示，蓄电池单元和PCS单元可以被设置在各种位置中。

在图16A(a)和图16A(b)中，两个蓄电池单元被并排设置在下部空间中，并且接线盒91和PCS单元92被并排设置在上部空间中。

在图16A(c)中，两个蓄电池单元10被垂直地设置，并且接线盒91和PCS单元92被设置在其侧面。在图16A(d)中，接线盒91设置在电池单元10上方，并且PCS单元92设置在另一单元10的侧面。

在图16B(e)至图16B(h)中，使用与两个蓄电池单元10对应的大的单元10’。在图16B(e)中，接线盒91和PCS单元92被并排设置在电池单元10’上方。在图16B(f)中，接线盒91和PCS单元92被垂直设置在蓄电池单元10’上方。在图16B(g)中，接线盒91被设置在蓄电池单元10’上方，并且PCS单元92被设置在蓄电池单元10’的侧面。在图16B(h)中，接线盒91和PCS单元92被垂直设置在蓄电池单元10’的侧面。

已经参照附图描述了本发明的实施例。本发明不限于上述实施例，但是各种修改都是可用的：

(a)关于电池盖51、56等，已经描述了具有底部形状实质上上是矩形的杯部，但是底部表面的形状可以是圆形、椭圆形、多边形或者其中两个或更多个的组合。

(b)在上文中，凹部的底表面可以是平坦的或者凹凸的电池盖形成在其上，然而，底表面可以具有分别具有不同高度的两个或更多个表面。

(C)关于电池堆叠30，在电池堆叠中，8个电池模块由一个隔板32以四个被分隔。然而，例如，12个电池模块20可以通过两个隔板以四个被分隔。

(补充说明)

本申请公开了以下发明：

1、一种蓄电池装置，其包括：

蓄电池单元(10)，该蓄电池单元(10)包括堆叠有多个电池模块(20)的电池堆叠(30)和用于容纳电池堆叠的金属外壳(50)；以及

保持构件(80)，该保持构件(80)用于保持蓄电池单元(10)；

其中，在由保持构件保持蓄电池单元的定向上，(i)沿水平方向堆叠电池模块(20)，并且(ii)电池堆叠(30)的至少一个侧表面直接地或者经由导热体(片状导热体)与金属外壳的一部分热接触。

根据该结构，因为热接触部位于与热接触部位于蓄电池单元的上表面和/或下表面的配置相比可以容易地生成气流的侧面位置处，所以可以获得良好的散热效果。此外，因为电池堆叠和外壳可以在不插入具有复杂形状的导热构件的情况下与彼此热接触，所以能够简化配置。此外，因为电池模块在横向方向上被布置(而不是在垂直方向上堆积)，所以可以获得以下优点。即，在垂直堆叠的情况下，上电池模块可能由于来自在其下方的下电池模块的热量而变热，并且在上电池与下电池之间存在大的温差。然而，横向布置不会产生这种问题。

2、如上蓄电池装置，其中，金属外壳封闭地容纳电池堆叠。根据这种配置，即使电池点燃，火也可以自动熄灭。

3、如上蓄电池装置，其中，电池模块具有平坦的大体上长方体的外部形状，该外部形状具有两个主表面(22)和连接主表面的侧表面(23、24)，并且其中，电池模块的侧表面与金属外壳热接触。根据这种配置，可以经由电池模块的侧表面而不是主表面将热量耗散至金属外壳。

4、如上蓄电池装置，其中，电池模块的侧表面(24)的至少一部分由金属形成，并且金属部分与金属外壳热接触。根据这种配置，因为侧表面由金属制成，所以热导率比树脂等高，并且热量经由该金属部分释放，可以改善散热。

5、如上蓄电池装置，其中，电池堆叠的两个侧表面分别与金属外壳的一部分热接触。根据这种配置，可以经由两个侧表面使热量有效地耗散。

附图标记列表

1 蓄电池装置

10、110 蓄电池单元

20 电池模块

21 外壳壳体

22 主表面

23、24 侧表面

25a、25b 端子

27 塑料壳体

28 盖

30 电池堆叠

31 端板

32 隔板

37、38

45、46 支撑构件

50 密封外壳

51、56 电池盖

51a 盖表面

51b 侧表面

51f 凸缘部

61、62 导热片

70 导热板

71 接触表面

72 延伸部

80 框架

81L、81R 支撑杆

82、83 横向框架构件

87 分隔构件

88 基板

89L、89R 腿部

91 接线盒

92 PCS单元

110 外壳

111 外壳主体

112 上盖

113 下盖

158 基板

SA 密封构件