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.在混合动力车辆和电动车辆等车辆上搭载有具备蓄电池的蓄电池装置。蓄电池，藉由与冷媒通路内的冷媒之间进行热传递而被冷却。因此，蓄电池具有传热片，用于有效地进行与冷媒通路内的冷媒之间的热传递，并使传热片以相对于冷媒通路的壁面压缩变形的方式紧密接触。
3.目前，已知的是，藉由将传热片分成多个并调整受压面的面积，减小由经压缩的传热片所产生的反作用力(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：日本特开2014
‑
157763号公报


技术实现要素：

[0007]
[新型所要解决的问题]
[0008]
作为蓄电池装置，有如下的装置，藉由将蓄电池从筒形的收容部的开口部插入，从而将其收容在收容部内而构成。收容部的冷媒通路，沿蓄电池的插入方向设置。在这种蓄电池装置中，以与收容部的冷媒通路相对向的方式，在蓄电池上设置有传热片。具有传热片的蓄电池，从收容部的开口部被插入并收容在收容部内。
[0009]
但是，在将具有传热片的蓄电池收容在收容部时，由于蓄电池是一边在与收容部的壁面之间压缩传热片一边被插入收容部，因此，在传热片为单片时，传热片容易产生扭曲。其原因在于，当因单片的传热片被压缩而增大蓄电池与冷媒通路的壁面之间的接触面积时，没有可供传热片伸展释放该面积的增大量的空间。如果传热片产生扭曲，则传热片有可能以扭曲为起点产生断裂。
[0010]
对此，专利文献1公开了一种技术，其使用已分割成多片的传热片。藉由相邻的传热片之间的间隙，能够将传热片的面积的增大量加以伸展释放，因此，能够消除传热片产生扭曲的问题。
[0011]
然而，在传热片被分割成多片时，在有传热片的部位和没有的部位，会产生压缩负荷高的部位和低的部位。因此，很难一边压缩传热片一边对将蓄电池插入收容部时的压入负荷进行管理，从而产生蓄电池的压缩插入不稳定的问题。
[0012]
本新型的目的在于提供一种蓄电池装置，在将蓄电池压入收容部时，传热片不会产生扭曲，同时，容易管理压入时的负荷，从而能够将蓄电池稳定地压入收容部。
[0013]
[解决问题的技术手段]
[0014]
(1)本新型的蓄电池装置(例如，后述的蓄电池装置1)具备：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)，其从开口部(例如，后述的开口部20a)将前
述蓄电池插入并加以收容；冷媒通路(例如，后述的冷媒通路25,26)，其设置在前述收容部，且冷媒沿前述蓄电池的插入方向(例如，后述的x2方向)流通；及，传热片(例如，后述的传热片5)，其以在前述蓄电池和前述收容部之间压缩变形的状态，被设置在前述蓄电池上的与前述冷媒通路相对向的第一面(例如，后述的侧面3a)上，并在前述蓄电池和前述冷媒通路内的冷媒之间进行热传递；其中，前述传热片被配置为沿前述蓄电池的前述插入方向，隔开间隔地被分割成多个，并在与前述蓄电池的前述插入方向相交的方向(例如，后述的z1
‑
z2方向)上配置多列，且在前述多列之间相互交错配置。
[0015]
(2)在(1)所述的蓄电池装置中，前述传热片之中的至少一片，在前述蓄电池的前述插入方向的前方，从与前述冷媒通路相对向的前述第一面，经由角部(例如，后述的角部3d)，设置到被配置于前述蓄电池的前述插入方向的前方的第二面(例如，后述的前表面3b)上。
[0016]
(3)在(1)或(2)所述的蓄电池装置中，还可以具有薄膜部件(例如，后述的薄膜部件6)，其从前述传热片和前述冷媒通路之间至前述蓄电池的前述第二面，以覆盖前述传热片的方式设置。
[0017]
(4)在(1)～(3)中任一项所述的蓄电池装置中，还可以在前述收容部的前述开口部的边缘部(例如，后述的边缘部23a,24a)上设有倒角部(例如，后述的倒角部27)。
[0018]
(新型的效果)
[0019]
根据上述(1)的技术，由于传热片被分割成多片，因此，可以在相邻的传热片之间，将各传热片被压缩时的面积的增大量加以伸展释放。因此，传热片不会产生扭曲，从而防止传热片断裂。而且，被分割成多片的传热片由于多列之间相互交错设置，因此，抑制了传热片在蓄电池的插入方向的压缩负荷的变化。因此，在压入蓄电池时，传热片不会产生扭曲，同时，容易管理压入时的负荷。由此，能够稳定地将蓄电池压入收容部。另外，蓄电池的发热分布也变得均匀。
[0020]
根据上述(2)的技术，由于传热片以包围蓄电池的插入方向的前方的角部的方式配置，因此，在蓄电池被插入收容部时，可防止位于插入方向的最前头的传热片的端部卡在收容部的开口部的边缘部上而从蓄电池剥离。因此，能够更稳定地将蓄电池压入收容部。
[0021]
根据上述(3)的技术，在蓄电池被插入收容部时，避免了多个传热片各自的端部卡在收容部的开口部的边缘部而发生位置偏移、或从蓄电池剥离。因此，能够更稳定地将蓄电池压入收容部。
[0022]
根据上述(4)的技术，在蓄电池被插入收容部时，藉由设置在开口部的边缘部的倒角部，能够将传热片顺利地引导至开口部的内侧。由此，避免了传热片或薄膜部件卡在收容部的开口部的边缘部而损伤、或从蓄电池剥离，因此，进一步稳定了蓄电池相对于收容部的插入性。
附图说明
[0023]
图1是蓄电池装置的分解立体图。
[0024]
图2是示出沿图1的a
‑
a线的蓄电池装置的收容部的一部分的纵向剖面图。
[0025]
图3是示出设置在蓄电池装置的收容部内的冷媒通路的立体图。
[0026]
图4是示出蓄电池装置的蓄电池的侧面图。
[0027]
图5是从插入方向的前方侧观察到的蓄电池装置的蓄电池的正面图。
[0028]
图6是说明在蓄电池装置的蓄电池上设置传热片和薄膜部件的情形的立体图。
[0029]
图7是示出收容在收容部之前的设置有传热片和薄膜部件的蓄电池的立体图。
[0030]
图8是说明将设置有传热片和薄膜部件的蓄电池插入收容部的情形的立体图。
[0031]
图9是说明将设置有传热片和薄膜部件的蓄电池插入收容部的情形的横向剖面图。
[0032]
图10是说明传热片在上下列之间相互交错配置的实施例的各传热片的压缩负荷的图。
[0033]
图11是说明传热片在上下列之间被配置在相同的位置上的比较例的各传热片的压缩负荷的图。
具体实施方式
[0034]
以下，参考附图，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、收容在收容部2的内部的两个蓄电池3,3、及分别封闭收容部2的长度方向的两端面2a,2a的两个端板4,4。
[0035]
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的高度方向。x1
‑
x2方向、y1
‑
y2方向及z1
‑
z2方向相互正交。
[0036]
筒形收容部2是藉由将铝等金属材料在一方向(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。
[0037]
如图1和图2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平行配置。隔壁部24，在收容部2的宽度方向的中央部，连接上壁部21和下壁部22，并横跨收容部2的长度方向的全长而延伸。
[0038]
收容部2的内部，具有收容两个蓄电池3,3的两个收容室20,20。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。收容部2的两端面2a,2a，分别配置有收容部2的开口部20a,20a，所述开口部20a,20a藉由开口成横向较长的矩形状而使收容室20,20与外部连通。
[0039]
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，并经由被收容在收容室20,20内的后述的蓄电池3,3的传热片5，与蓄电池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，并分别在收容部2的两端面2a,2a上开口。在收容部2的两端面2a,2a上，冷媒通路25,26除了冷媒的流入和流出口之外，其它部分分别藉由密封部件和盖(皆未示出)封闭。
[0040]
如图2所示，各冷媒通路25,26分别被分割成下侧通路251,261和上侧通路252,262。由此，如图3所示，从被配置在收容部2的一端的流入口(未示出)流入的冷媒，通过各自
的下侧通路251,261流至收容部2的另一端，并在另一端折返，并以朝一端回流的方式在上侧通路252,262内流动。
[0041]
如图4～图6所示，分别被收容在收容部2的收容室20,20的蓄电池3,3，藉由例如将由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)层叠而构成。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而构成，并且在上表面具有正负电极端子31,31。在层叠方向上相邻的电池单体30,30的电极端子31,31彼此，藉由母线32电性连接。由此，构成各蓄电池3,3的全部的电池单体30，串联或并联地电性连接。如图6所示，蓄电池3在层叠有多个电池单体30的状态下，被夹持在上板33和下板34之间。
[0042]
在藉由在一方向上层叠多个电池单体30而构成的蓄电池3中，如图2和图4所示，在面向y1
‑
y2方向配置的侧面3a,3a上设置有传热片5。传热片5由例如硅橡胶制成，且具有粘接性。传热片5贴装在蓄电池3的各侧面3a,3a上。该侧面3a,3a是蓄电池3的第一面，在蓄电池3被收容在收容部2的收容室20时，是与收容部2的具有冷媒通路25,26的侧壁部23和隔壁部24相对向的面。两个侧面3a,3a上的传热片5的配置构成实际上相同。如图4所示，设置在一个侧面3a上的传热片5，沿蓄电池3的长度方向(多个电池单体30的层叠方向、x1
‑
x2方向)被分割成多片。
[0043]
详细而言，被分割成多片的传热片5分别形成为条形，并隔开间隔地配置在蓄电池3的长度方向上。由此，在蓄电池3的长度方向上相邻的传热片5,5之间，分别设置有预定的间隙s1。进而，在与蓄电池3的长度方向正交的上下方向上,设置有两列传热片5。即，传热片5，由在蓄电池3的长度方向上隔开间隙s1而设置的多片上列片51、及在蓄电池3的长度方向上隔开间隙s1而设置的多片下列片52构成。在上列片51和下列片52之间设有预定的间隙s2。如后所述，沿蓄电池3的长度方向的间隙s1的间距、及沿蓄电池3的上下方向的间隙s2的宽度，可以考虑一边压缩传热片5一边将蓄电池3压入收容部2时的传热片5的复原性，来适当决定。
[0044]
传热片5，在多列之间，即在上列片51和下列片52之间相互交错配置。因此，相邻的上列片51,51之间的间隙s1的位置、及相邻的下列片52,52之间的间隙s1的位置，在蓄电池3的上下方向上不一致。当从上下方向观察蓄电池3的侧面3a时，在相邻的上列片51,51之间的间隙s1的下方向配置有下列片52，在相邻的下列片52,52之间的间隙s1的上方向上配置有上列片51。其中，如图4所示，在构成蓄电池3的电池单体30上分别配置有至少一片上列片51和至少一片下列片52。
[0045]
如后所述，蓄电池3沿多个电池单体30的层叠方向插入到收容部2的收容室20。在本实施方式的蓄电池3中，x2方向是插入方向。如图4和图5所示，在多个传热片5中，被配置在蓄电池3的插入方向的最前方的传热片5(上列片51a和下列片52a)，从蓄电池3的侧面3a，经由蓄电池3的前方的角部3d,3d，一体地延伸到被配置在蓄电池3的插入方向的前方的前表面3b。即，上列片51a和下列片52a以包围蓄电池3的插入方向的前表面3b的角部3d,3d的方式配置。该前表面3b是蓄电池3的第二面。
[0046]
如图6和图7所示，收容在收容部2之前的蓄电池3，也可以在侧面3a,3a分别贴装多片传热片5(上列片51和下列片52)之后，藉由一个薄膜部件6覆盖各侧面3a,3a。薄膜部件6是由pet(聚对苯二甲酸乙二酯)等制成的极薄的树脂薄膜。薄膜部件6，从蓄电池3的前表面3b通过两侧面3a,3a，延伸到蓄电池3的插入方向的后端侧的后表面3c，并卷绕在蓄电池3的
周围。由此，薄膜部件6覆盖蓄电池3的两侧面3a,3a上设置的全部传热片5。薄膜部件6的两端部6a,6a藉由未图示的胶带等而被固定在蓄电池3的后表面3c上。
[0047]
如图7所示，卷绕有薄膜部件6的蓄电池3被一对板状治具100,100夹持，所述一对板状治具100,100分别抵接蓄电池3的长度方向的两端面也就是前表面3b和后表面3c并用于插入操作。一对板状治具100,100具有与电池单体30几乎相同的大小，在蓄电池3的上面侧和下面侧被杆状紧固件200,200一体紧固。由此，卷绕有薄膜部件6的蓄电池3构成一体物。
[0048]
如图8所示，藉由板状治具100,100和紧固件200,200而构成一体物的蓄电池3，从收容部2的开口部20a沿x2方向插入。在本实施方式中，在将收容部2和蓄电池3上下颠倒的状态下，从收容部2的开口部20a插入收容室20内。
[0049]
此处，如图9所示，蓄电池3的两侧面3a,3a上包括传热片5的蓄电池3的宽度方向的尺寸wb，大于收容部2的收容室20的宽度方向的尺寸wc。在本实施方式的蓄电池3上还设置有覆盖传热片5的薄膜部件6，因此，包括薄膜部件6的蓄电池3的宽度方向的尺寸wb更大于收容部2的收容室20的宽度方向的尺寸wc。因此，蓄电池3一边压缩两侧面3a,3a的各传热片5一边被压入收容部2的收容室20。
[0050]
在将蓄电池3压入收容室20时，由于传热片5被压缩，而在蓄电池3的两侧面3a,3a上产生压缩负荷。此时产生的压缩负荷的情形如图10所示。设置在蓄电池3的侧面3a上的多个传热片5(上列片51和下列片52)，沿蓄电池3的长度方向也就是蓄电池3的插入方向，隔开间隙s1被分割成多个，同时，沿蓄电池3的上下方向，隔开间隙s2设置成两列。上列片51和下列片52相互交错配置。因此，当从上下方向观察蓄电池3的侧面3a时，上列片51和下列片52两片在上下方向排列的区域减小。其结果为，压入蓄电池3时的压缩负荷的变化得到抑制，目标负荷(优选的负荷)沿蓄电池3的插入方向几乎相等，因此，容易管理压入蓄电池3时的负荷。而且，传热片5不会产生扭曲。因此，能够将蓄电池3稳定地压入收容部2的收容室20。另外，上列片51和下列片52相互交错配置，由此，蓄电池3的各电池单体30的发热分布也变得均匀。
[0051]
此外，为了比较，将上列片51和下列片52两片在上下方向上排列配置在蓄电池3的侧面3a上时的压缩负荷的变化示于图11。该情况下，上列片51和下列片52排列的区域、及上列和下列的间隙s1,s1在上下方向上排列的区域，沿蓄电池3的插入方向交替配置，因此，压缩负荷在上列片51和下列片52排列的区域高，在间隙s1,s1在上下方向排列的区域低。其结果为，压入蓄电池3时的压缩负荷沿蓄电池3的插入方向发生较大的变化。因此，蓄电池3相对于收容部2的收容室20的压入变得不稳定。
[0052]
这样一来，在蓄电池3被收容在收容部2的收容室20内之后，板状治具100,100和紧固件200,200被去除。之后，在收容部2的两端面2a,2a上分别藉由螺栓41固定有端板4,4。由此，蓄电池装置1完成。收容部2内的蓄电池3的各传热片5藉由恢复力，从收容室20的内侧压接在具有冷媒通路25,26的侧壁部23和隔壁部24上，并提高与这些侧壁部23和隔壁部24的密接性。由于各传热片5不会产生扭曲或位置偏移，因此，能够与在冷媒通路25,26内流动的冷媒之间进行有效的热传递。
[0053]
在本实施方式中，多个传热片5之中的被配置在蓄电池3的插入方向的前方的上列片51a和下列片52a，以从蓄电池3的侧面3a经由角部3d一体延伸至蓄电池3的前表面3b的方
式设置，并以包围蓄电池3的前表面3b的角部3d,3d的方式配置。由此，在蓄电池3被插入收容部2的收容室20时，避免了位于插入方向的最前头的传热片5(上列片51a和下列片52a)的端部卡在收容部2的开口部20a的边缘部而从蓄电池3剥离。因此，能够进一步稳定地将蓄电池3压入收容部2。
[0054]
在本实施方式中，传热片5(上列片51a和下列片52a)以包围蓄电池3的前表面3b侧的角部3d,3d的方式设置，但除此之外，传热片5也能以包围蓄电池3的后表面3c侧的角部3e,3e的方式设置。
[0055]
在本实施方式中，蓄电池3具有薄膜部件6，所述薄膜部件6从侧面3a至前表面3b以覆盖传热片5的方式设置，因此，在蓄电池3被插入收容部2的收容室20时，避免了多个传热片5各自的端部卡在收容部2的开口部20a的边缘部而产生位置偏移、或者从蓄电池3剥离。因此，能够进一步稳定地将蓄电池3压入收容部2。
[0056]
此外，如图9所示，在蓄电池3插入的一侧(x1方向侧)的收容部2的开口部20a设置有倒角部27,27。该倒角部27,27设置在被配置于开口部20a的宽度方向的两侧的侧壁部23和隔壁部24上的开口部20a侧的边缘部23a,24a。倒角部27,27形成为使开口部20a朝向外侧逐渐变宽。在蓄电池3被插入收容部2的收容室20时，藉由该倒角部27,27能够将传热片5顺利地引导向开口部20a的内侧。由此，防止传热片5或薄膜部件6卡在收容部2的开口部20a的边缘部23a,24a而损伤、或从蓄电池3剥离，因此，进一步稳定蓄电池3相对于收容部2的插入性。
[0057]
设置在蓄电池3上的传热片5只要是导热性良好且可压缩的材质即可，没有特别限定，但优选使用橡胶、弹性体、树脂等具有指示硬度的askerc＞10的硬度的材质。由此，由于传热片5的耐断裂性提高，因此，可以进一步提高蓄电池3相对于收容部2的插入性。
[0058]
在蓄电池装置1中，收容在收容部2内的蓄电池3不限于两个。收容部2可以仅收容一个蓄电池3，也可以经由两个以上的隔壁部24收容3个以上的蓄电池3。
[0059]
在以上的说明中，在将蓄电池3插入收容部2时，如图7～图9所示，使用了薄膜部件6和板状治具100,100，但也不一定必须使用薄膜部件6和板状治具100,100。例如，在传热片5经由蓄电池3的前表面3b的角部3d设置的情况下，即使不使用薄膜部件6和板状治具100,100，也可以确保相对于收容部2的稳定的插入性。
[0060]
另外，设置在蓄电池3的一个侧面3a上的传热片5只要是上下各列之间的传热片5相互交错配置，也可以设置3列以上。
[0061]
附图标记
[0062]
1 蓄电池装置
[0063]
2 收容部
[0064]
20a 开口部
[0065]
23a,24a 边缘部
[0066]
25,26 冷媒通路
[0067]
27 倒角部
[0068]
3 蓄电池
[0069]
3a侧面(第一面)
[0070]
3b 前面(第二面)
[0071]
3d 角部
[0072]
5 传热片
[0073]
6 薄膜部件