电源组件的制作方法_2

文档序号:9566022阅读:来源:国知局
)。容器主体10通过超声波熔敷、热熔敷等手段与盖部20接合,由此以保持气密性的方式被封闭。也可以使衬垫介于容器主体10与盖部20之间,通过螺钉、螺栓等进行紧固。
[0090]另外,在电源模块30的两侧面设有后述的排气口31,该排气口 31用于排出来自排列多个单电池而成的电池堆的气体。通过使外壳整体具有气密性,由此,从排气口 31排出的气体在滞留于外壳的内部之后从盖部20的排气筒22朝向电源组件1的外部排出。
[0091]需要说明的是,电源模块的电池堆中的单电池的排列方向位于在图1所示的X轴、Y轴以及Z轴的正交坐标系中的与X轴平行的直线上。构成电源组件1的外壳、电源模块30等的各面大致分别与X轴、Y轴以及Z轴平行。在进行以下说明时,以图中箭头的方向为基准,将X轴方向规定为从右到左,将Y轴方向规定为从里侧到近前,并且将z轴方向规定为从下到上。
[0092](2.电源模块)
[0093]图3是以分解电源模块30的结构的一部分的状态示意性示出的立体图。如图3所示,电源模块30具备将非水电解质充电电池等排列、紧固单电池而成的电池堆32、用于电连接电池堆32的各单电池的汇流条装配单元33、以及与汇流条装配单元33电连接的电气部件组装件34。
[0094]电池堆32具备:后述的电池堆主体320,其通过多个单电池排列为负极的电极端子320a3、正极的电极端子320a4、以及安全阀320a5位于上表面而得到;绝缘性的罩32a,其覆盖电池堆主体320的表面;以及保持件32b,其设置于电池堆主体320及罩32a的表面,且保持这些部件的恒定形状。
[0095]在罩32a的上表面上分别设置有开口,该开口用于使单电池的电极端子320a3、320a4、以及安全阀320a5朝向外部露出。需要说明的是,在图中仅对使安全阀320a5露出的开口 32x标注附图标记进行表示。
[0096]接下来,汇流条装配单元33具有:框体330a,其是聚丙烯等具有绝缘性并对电解液所造成的腐蚀具有耐受性的合成树脂等的构件,且该框体330a与电池堆32的上表面的外形相对应;以及开口,该开口形成在框体330a上,且与在电池堆32上露出的电极端子320a3、320a4以及安全阀320a5的位置相对应地形成。需要说明的是,作为框体330a的材料,也可以使用PBT树脂等具有绝缘性以及耐热性的合成树脂。
[0097]与电极端子320a3、320a4相对应的开口的尺寸设定为横跨相邻的电极间,以便与各电池的电连接相对应地控制电极端子间的连线方式。在各开口处埋入与电极端子320a3、320a4连接的金属制的汇流条332a、332b、332c。需要说明的是,汇流条332a、332b使用于电池堆32的端子彼此的连接以及电源组件1朝向电极端子21a、21b的连接,汇流条332c使用于电池堆32的电极端子彼此的连接。
[0098]另一方面,与安全阀320a5相对应的开口 330c与构成电池堆主体320的单电池的个数相对应地独立设置。
[0099]在框体330a的开口 330c的位置,从框体330a的表面观察时具有双层的台阶,形成有两端到达框体330a的两端的槽部330x。槽部330x沿着安全阀320a5的排列方向延伸,被设有开口 330c的下层面330b与设于下层面330b的边缘的中层面330d划分。
[0100]另外,隔热体331位于槽部330x的上部。隔热体331遮挡来自电池堆32的散热,降低对位于汇流条装配单元33的上方的构成电源组件1的各构件、电气部件即电气部件组装件34、盖部20、以及后述的内置于盖部20的电气部件造成的热量方面的影响,并且加强电源模块30。隔热体331由与汇流条装配单元33的槽部330x的外形相对应的矩形状的金属制的隔热主体板331a构成,且嵌入槽部330x的中层面330d。
[0101]隔热体331经由开设在隔热主体板331a的表面上的贯通孔331b,通过安装螺钉331c螺纹固定在设于汇流条装配单元33的框体330a上的安装孔330e,由此隔热体331被固定于汇流条装配单元33。
[0102]电气部件组装件34通过在与汇流条装配单元33的框体330a同样的合成树脂制的基体上配置经过汇流条332a、332b的电气布线、继电器等开闭器、电阻等、以及其他与汇流条332a、332b、332c连接的线束等电气部件而成。电气部件组装件34与汇流条装配单元33的电连接通过从电气部件组装件34的上表面向分别设于汇流条332a、332b的安装孔332al、332bl安装螺栓来进行。
[0103]需要说明的是,在位于电气部件组装件34的更上层的盖部20内,作为电气部件而设有BMU(Battery Management Unit)和其他用于进行电源组件1的充电放电的控制、温度等的状态管理、以及与连接电源组件1的设备之间的通信的电子元件。
[0104](3.电池堆)
[0105]图4是以分解保持件32b的状态示出电池堆32的结构的立体图,图5是以分解电池堆主体320的状态示出的立体图。
[0106]如图4所示,在电池堆32中,处于一体化的状态的电池堆主体320以及罩32a沿着构成电池堆主体320的单电池的排列方向,被分别配置在电池堆的两端的一对端板321a夹持。
[0107]以单电池的排列方向作为轴线,以相对于该轴线对称的方式在电池堆主体320的与图中Z-X平面平行的侧面上配置紧固杆322a、322b,在该轴的下方、即电池堆主体320的成为与图中Y-X平面平行的平面的底面上配置紧固杆322c。
[0108]紧固杆322a?322c是具有相同结构的构件。以下,以紧固杆322a为例说明结构。
[0109]紧固杆322a具有与一对端板321a分别对置的平板状的一对紧固部322al、以及连结紧固部322al彼此且沿着单电池的排列方向形成的连接部322a2。紧固杆322a的基材的剖面呈大致U字状,以在周边形成凸缘的方式对钢板等进行冲压加工等而成。例如,紧固部322al以及连接部322a2通过使单一的基材弯曲而形成。
[0110]紧固杆322a与端板321a通过在开设于端板321a周围的安装孔321al上重叠紧固部322al的贯通孔322a0,并利用紧固螺栓323a进行紧固而被固定。紧固杆322b、322c与端板321a的固定也使用紧固螺栓323b、323c同样地进行。
[0111]需要说明的是,在端板321a的下方设有沿上下方向开口的安装孔321a2,在安装孔321a2中安装从外壳的外侧插入的螺栓11,该螺栓11使用于电源模块30与外壳的容器主体10之间的固定。
[0112]如图5所示,构成电池堆主体320的多个单电池320a具备:外装主体部320al,其被封入有电极体以及电解液,例如是铝或者不锈钢等金属制;以及盖部320a2,在该盖部320a2上设有电极端子320a3、320a4、安全阀320a5、以及密封电解液注入口的密封栓320a6,该盖部320a2通过激光焊接等封闭外装主体部320al的开口,且由与外装主体部320al相同的材料构成,将盖部320a2的表面以及作为其对置面的外装主体部320al的底面设为上下底面的外形具有扁平的棱柱的形状。需要说明的是,在单电池320a中,外装主体部320al的表面可以直接露出,也可以采用底面以外的侧面被绝缘性的薄膜覆盖的结构。
[0113]在单电池320a中,以各侧面中的面积最大的面作为主面S,相邻的单电池320a的主面S彼此之间隔着隔离片320b对置排列,由此构成电池堆主体320。
[0114]隔离片320b是由合成树脂等绝缘性材料制作的构件,具有:主板部320bl,其被单电池320a的主面S夹住;以及侧板部320b2,其形成于主板部320bl的周围且沿着单电池320a的排列方向朝两边突出,该侧板部320b2覆盖单电池320a的盖部320a2的表面以及其他侧面。在侧板部320b2的与单电池320a的安全阀320a5重叠的部分,设置切口而作为切口 320b3,在与电极端子320a3或者电极端子320a4发生干涉的部分设置切口作为
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