專利名稱：電池組的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及將多個矩形電池模塊并列配置并用連接模塊將各電池模塊電氣連接而構成的電池組。
歷來，將多個矩形電池模塊并列配置并串聯(lián)連接而構成的電池組41如

圖13所示，在電池模塊42的并列方向兩端配置端板43，并用夾緊條44連接兩端板43以夾緊電池模塊42使其成為一體，同時用連接模塊46、47將各電池模塊42電氣連接，從而構成電池組。所述連接模塊46、47是將連接相鄰電池模塊42的連接端子45的多個連接金屬件鑲嵌成形在合成樹脂制的保持體內(nèi)而構成的。
另外，在各電池模塊42的長度方向一端側(cè)的連接模塊46上，還鑲嵌成形有電池電壓檢測端子，在另一端側(cè)的連接模塊47上僅鑲嵌成形有連接金屬件。電池電壓檢測端子與電池電壓檢測裝置48連接。
然而，憑上述那樣的電池組41的構成，難于避免各電池模塊42的連接端子45的位置在與電池模塊42排列方向的垂直方向發(fā)生誤差，因為各連接端子45不位于一個平面上，故如果在該狀態(tài)下將各連接端子45與連接模塊46、47連接固緊，則存在的問題是，連接端子45會受到載荷，連接端子45與電池槽之間的密封性下降，此外，由于各電池模塊42的厚度尺寸的誤差，也難于避免在電池模塊42的排列方向產(chǎn)生連接端子45位置的誤差，如果該誤差較大，則會出現(xiàn)連接模塊46、47很難連接固緊的情況。
此外，將該電池組41配置在車輛的金屬殼體內(nèi)時，發(fā)生車輛的碰撞等情況時，還存在電池組41的連接端子45可能與金屬殼體接觸而形成短路的問題。
另外，在相互不連接且相鄰的連接端子45、45之間存在相當大的電壓差且相互間的空間距離短，因此如果它們之間堆積有塵埃的話，則還存在可能發(fā)生短路的問題。
鑒于上述現(xiàn)有技術存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供這樣一種電池組，該電池組即使各電池模塊的連接端子位置有誤差，也能方便地進行連接模塊的固定，且不會損壞連接端子的密封性，即使配置在車輛的金屬殼體內(nèi)，碰撞等時也不會發(fā)生短路，并且也不會因塵埃而在連接端子間發(fā)生短路。
本發(fā)明的電池組，在長度方向兩端部分別設有正極和負極連接端子的多個矩形電池模塊以正極與負極連接端子交替排列的狀態(tài)并列配置，并由連接模塊依次連接相鄰的連接端子而將各電池模塊串聯(lián)連接，其中，連接模塊由連續(xù)設置的相互可發(fā)生相對位移的單位連接體構成，而單位連接體是將連接相鄰一對連接端子的連接金屬件保持在樹脂制框部中形成一體而構成，即使在與各電池模塊排列方向垂直的方向連接端子的位置有誤差，緊固連接金屬件時，通過每一單位連接體的位移也能吸收該誤差，各連接端子不會受到大的載荷，故可提高連接端子與電池槽之間的密封性，此外，即使在電池模塊的排列方向連接端子的位置有誤差，連接端子的間距產(chǎn)生誤差，但因為每一單位連接體可以發(fā)生位移，所以能方便地進行連接模塊的固定。
具體最好是，在電壓檢測端子的設置側(cè)，利用窄縫將相鄰的單位連接體分離，將從各單位連接體延伸設置的電壓檢測端子保持框的端部連續(xù)設置相互構成一體，在電壓檢測端子的非設置側(cè)，通過U字形連接部連續(xù)設置相鄰的單位連接體。
此外，如果設置覆蓋連接模塊的上部和外側(cè)面的合成樹脂制的罩子，則即使配置在車輛的金屬殼體內(nèi)，車輛相撞等時金屬殼體發(fā)生變形，也因罩子而能防止連接端子與金屬殼體相接觸，能消除短路的可能性。
另外，如果在該罩子內(nèi)側(cè)面的與連接端子相對的部分，突出設置包圍連接端子的突出于螺母外側(cè)面的突出部分周圍且比該突出部分高度還高的環(huán)狀筋，則可以防止罩子被壓靠在接觸面積小的連接端子上而被連接端子刺破，能消除發(fā)生短路的可能性。
此外，通過使罩子的至少與連接端子相對部分的壁厚比連接端子的突出于螺母外表面的突出部分的高度還厚，從而即使環(huán)狀筋發(fā)生變形而不能發(fā)揮其作用時，也能消除發(fā)生短路的可能性。
此外，如果在罩子外側(cè)面的至少與連接端子相對的部分及其周邊設置格子狀的增強筋，則即使受到來自各種方向的外力，也能消除發(fā)生短路的可能性。
此外，如果在連接模塊設置進入與單位連接體之間相對的電池模塊端部之間的間隙來提高連接端子間的絕緣性的絕緣手段，則可以用絕緣手段提高連接端子間的絕緣性，并能防止導致短路的塵埃進入連接端子之間，能確保連接端子間的絕緣性。
具體最好是，在單位連接體設置進入與單位連接體間相對的電池模塊端部間的間隙來提高連接端子間的絕緣性的絕緣片，或者在U字形連接部設置進入與單位連接體間相對的電池模塊端部間的間隙來提高連接端子間的絕緣性的絕緣片，或者在U字形連接部的頂端部形成進入與單位連接體間相對的電池模塊端部間的間隙來提高連接端子間的絕緣性的V字形狀部。
還有，如果在罩子上設置與電池模塊上側(cè)面接觸且進入電池模塊間的間隙來防止塵埃進入電池模塊與連接模塊之間的防塵舌片，則能防止導致短路的塵埃進入連接端子之間，能進一步保證連接端子之間的絕緣性。
此外，如果在覆蓋兩端電池模塊的連接端子的罩子兩端部通過彎折部設置在安裝有罩子的狀態(tài)下能開閉的蓋板，則對整個電池組的正極端子和負極端子接線時，通過打開蓋板進行連接，就能消除進行連接作業(yè)時手及工具與其它連接端子及連接模塊的導體部等的帶電部接觸而產(chǎn)生短路的可能性，能安全進行連接，且便于作業(yè)。
附圖簡介。
圖1所示為本發(fā)明電池組一實施形態(tài)的立體圖。
圖2為該實施形態(tài)的主要部分的放大立體3所示為該實施形態(tài)中的一個連接模塊，其中(a)為主視圖，(b)為沿(a)的A-A線的剖視圖。
圖4所示為該實施形態(tài)中的另一個連接模塊，其中(a)為主視圖，(b)為沿(a)的B-B線的剖視圖。
圖5所示為該實施形態(tài)中的罩子的安裝狀態(tài)，其中(a)為橫剖俯視圖，(b)為主視圖。
圖6所示為該實施形態(tài)中的第1罩子，其中(a)為主視圖，(b)為縱剖側(cè)視圖。
圖7所示為該實施形態(tài)中的第2罩子的主視圖。
圖8所示為該實施形態(tài)中的第1罩子兩端部的主視圖。
圖9所示為對該實施形態(tài)中的電池組進行接線作業(yè)狀態(tài)時的局部立體圖。
圖10所示為該實施形態(tài)中的第1連接模塊的安裝狀態(tài)的橫剖俯視圖。
圖11所示為該實施形態(tài)中的第2連接模塊的安裝狀態(tài)的橫剖俯視圖。
圖12所示為該實施形態(tài)中的第2連接模塊變形例的安裝狀態(tài)的橫剖俯視圖。
圖13所示為將連接模塊分離的傳統(tǒng)例子的電池組的立體圖。
以下參照圖1-圖12，對本發(fā)明電池組一實施形態(tài)進行說明。
在圖1中，本實施形態(tài)的電池組1其構成能很好用作電動汽車用的驅(qū)動電源，是將多個由鎳·氫二次電池構成的平板狀矩形電池模塊2(在圖示例子中為20個)并列配置且在電氣上串聯(lián)連接而構成的。
各電池模塊2是由具有寬度較窄的短側(cè)面和寬度較寬的長側(cè)面的多個長方體狀電池槽(在本實施形態(tài)中為6個)共用其短側(cè)面從而相互連接成一體的一體電池槽所構成的，在各電池槽內(nèi)，與該長側(cè)面平行的多個正極板和負極板夾著隔膜沿短側(cè)面方向?qū)盈B而成極板組，裝入極板組和電解液而構成單體電池，電池模塊2是將這6個單體電池在一體的電池槽內(nèi)串聯(lián)連接而構成的。
在并列配置的電池模塊2的并列方向兩端配置有端板3，在其上端邊及下端邊分別用相隔適當間隔設置的多條夾緊條4固緊，成為一體化的電池組1。
在各電池模塊2的長度方向兩端面的上端部突出設有正極和負極的連接端子5、6，各電池模塊2正極與負極交替朝向相反地并列配置。通過用第1連接模塊7將與電池模塊2并列方向的垂直方向一側(cè)的連接端子5、6相連接，并用第2連接模塊8將另一側(cè)的連接端子5、6相連接，各電池模塊2被串聯(lián)連接。
在第1連接模塊7上，與兩端的正極和負極的連接端子5、6及中間的正極連接端子5分別對應地設有電壓檢測端子9，這些電壓檢測端子9通過導線10與電池電壓檢測裝置11連接。第2連接模塊8上未設有電壓檢測端子9。
如圖2、圖3所示，第1連接模塊7的多個單位連接體12中間隔著窄縫15相互分離設置，該單位連接體12是通過鑲嵌成形將連接相鄰一對連接端子5、6的連接金屬件13保持于樹脂制框部14而構成一體的，同時，從各單位連接體12向下方一體延伸設置的電壓檢測端子保持框16的端部通過連接框部17連續(xù)設置而相互構成一體，將單位連接體12做成相互可以發(fā)生相對位移的結構。在連接金屬件13上形成有穿過連接端子5、6的通孔18，并在配置連接端子5的部分的一個面上，重疊配置有在下端部形成有電壓檢測端子9的電壓檢測端子板19，在該狀態(tài)下進行鑲嵌成形。另外如圖2所示，在該第1連接模塊7中，兩端的單位連接體12設有與單一的連接端子5或6接觸的連接金屬件13和電壓檢測端子板19。
第2連接模塊8如圖4所示，設有將連接相鄰一對連接端子5、6的連接金屬件21保持在樹脂制框部22的多個單位連接體20，同時，相鄰的單位連接體20的樹脂制框部22通過U字形連接部23相互連續(xù)設置，將單位連接體20做成相互可以發(fā)生相對位移的結構。另外，連接金屬件21可以通過鑲嵌成形保持于樹脂制框部22而構成一體，但也可以安裝在預先成形的樹脂制框部22上。
此外，上述第1及第2連接模塊7、8的上部和外側(cè)面用如圖5-圖7所示那樣的合成樹脂制的第1及第2罩子25、26覆蓋。第1罩子25向下方延長設置，以覆蓋電壓檢測端子保持框16、電壓檢測端子9及導線10。在該罩子25、26內(nèi)側(cè)面的與連接端子5、6相對部分，如圖5詳細示出的那樣，突出設有環(huán)狀筋27，該環(huán)狀筋27包圍比擰緊在連接端子5、6上的螺母24外表面突出的連接端子5、6的突出部分的周圍，且其高度H高于該突出部分的高度h。此外，該罩子25、26的至少與連接端子5、6相對部分的壁厚T形成為比連接端子5、6的突出于螺母24外表面的突出部分的高度h要厚。此外，該罩子25、26的至少與連接端子5、6相對的部分及其周邊形成有格子狀的增強筋28。
此外，在覆蓋作為整個電池組1的正極端子和負極端子即第1連接模塊7兩端的連接端子5、6的第1罩子25的兩端部，如圖8、圖9所示，通過可彎折的彎折部29形成有可開閉的蓋板25a，在安裝著罩子25的狀態(tài)下可以開閉。彎折部29的構成為，在罩子25的覆蓋連接模塊7上部的部分形成有窄縫29a，而在前面板上形成有起樹脂鉸鏈作用的薄壁部29b，薄壁部29b作為鉸鏈使可開閉的蓋板25a能開閉，同時在打開狀態(tài)，由于罩子25前面板彎折的剖面形狀的彈性變形而保持該狀態(tài)。此外，在圖8右側(cè)端部的下部，形成有同樣結構的導線10引出開閉蓋板30。
此外，在第1連接模塊7中，如圖10所示，從樹脂制框部14突出設有進入與單位連接體12、12之間相對的電池模塊2的端部之間的間隙來提高連接端子5、6之間的絕緣性的絕緣片31。此外如圖11所示，在第2連接模塊8中，U字形連接部23也突出設有進入與單位連接體20、20之間相對的電池模塊2的端部之間的間隙來提高連接端子5、6之間的絕緣性的絕緣片32。另外，也可以不形成絕緣片32，而代之以如圖12所示，將U字形連接部23的頂端部形成為進入與單位連接體20、20之間相對的電池模塊2端部之間的間隙來提高連接端子之間的絕緣性的V字形部33。
還有，如圖6(b)的虛線所示，最好從覆蓋第1和第2連接模塊7、8上部的第1和第2罩子25、26的頂端部向下垂直設置防塵舌片34，該防塵舌片34與電池模塊2的上表面接觸并進入電池模塊2之間的間隙以防止塵埃進入電池模塊2與這些連接模塊7、8之間。
在以上構成的電池組1中，即使連接端子5、6的位置在與各電池模塊2排列方向垂直的方向有誤差，當將第1和第2連接模塊7、8的連接金屬件13、21連結固緊在這些連接端子5、6上時，也因為每一個單位連接體12、20可以發(fā)生位移，所以可以順利吸收該誤差，各連接端子5、6不會受到大的載荷，因此能提高連接端子5、6與電池槽之間的密封性。
此外，即使因電池模塊2的厚度誤差而在電池模塊2排列方向連接端子5、6的間距產(chǎn)生誤差，也因為每一單位連接體12、20可以發(fā)生位移，所以，能方便地進行第1和第2連接模塊7、8的安裝和固定。
此外，通過分別用合成樹脂制的第1和第2罩子25、26覆蓋該第1和第2連接模塊7、8的上部和外側(cè)面，將該電池組1配置在車輛的金屬殼體(未圖示)內(nèi)時，即使車輛相撞金屬殼體發(fā)生變形，由于這些罩子25、26的存在，也能防止連接端子5、6與金屬殼體接觸，可消除發(fā)生短路的可能性。尤其因為在該罩子25、26內(nèi)側(cè)面的與連接端子5、6相對的部分形成有環(huán)狀筋27，所以，罩子25、26不會壓靠在接觸面積小的連接端子5、6上而被刺破，可以消除發(fā)生短路的可能性。
還有，因為使罩子25、26的至少與連接端子5、6相對部分的壁厚T比連接端子5、6的突出于螺母外側(cè)面的部分的高度h要厚，所以，即使環(huán)狀筋27發(fā)生變形而不能發(fā)揮其作用時，也能消除發(fā)生短路的可能性。此外，由于在罩子25、26外側(cè)面設有格子狀的增強筋28，即使受到來自各種方向的外力作用時，也無發(fā)生短路的可能性。
另外，當對整個電池組1的正極端子5和負極端子6進行接線時，如圖9所示，因為在安裝有罩子25的狀態(tài)下如果打開兩端部的蓋板25a，能保持該打開狀態(tài)，所以，能使電線35頂端的連接端子35a套入正極端子5和負極端子6并擰緊螺母24來進行連接，在進行該連接作業(yè)的過程中，因為用罩子25覆蓋了其它的連接端子5、6及第1連接模塊7的導體部等的帶電部分，所以完全不必擔心手或工具接觸到帶電部分而發(fā)生短路，可以安全進行連接且便于操作。
此外，因為在第1和第2連接模塊7、8上，設有進入與單位連接體12、12之間和20、20之間相對的電池模塊2的端部之間的間隙來提高連接端子之間的絕緣性的絕緣片31、32及V字形部33，所以，提高了連接端子5、6之間的絕緣性，同時能防止導致短路的塵埃進入連接端子5、6之間，可以進一步保證連接端子5、6之間的絕緣性。
如果采用本發(fā)明的電池組，如以上說明過的那樣，因連接相鄰的一對連接端子的連接金屬件保持在樹脂制框部中形成一體而構成單位連接體，并連續(xù)設置相互可發(fā)生位移的該單位連接體而構成連接模塊，所以，即使在與各電池模塊排列方向垂直的方向連接端子的位置有誤差，當緊固連接金屬件時，通過每一單位連接體的位移也能吸收該誤差，各連接端子不會受到大的載荷，所以，可以提高連接端子與電池槽之間的密封性，并且，即使在電池模塊的排列方向連接端子的位置有誤差，連接端子的間距發(fā)生誤差，也因為每一單位連接體可以發(fā)生位移，所以，能方便地進行連接模塊的固定。
此外，如果設置覆蓋連接模塊上部和外側(cè)面的合成樹脂制的罩子，則即使配置在車輛的金屬殼體內(nèi)，在發(fā)生碰撞等時，即使金屬殼體發(fā)生變形，由于罩子也能防止連接端子與金屬殼體接觸，能消除發(fā)生短路的可能性。
此外，如果在該罩子內(nèi)側(cè)面的與連接端子相對的部分，突出設置包圍連接端子的突出于螺母外側(cè)面的部分的周圍且高度高于該突出部分的高度的環(huán)狀筋，則可以防止罩子壓靠在接觸面積小的連接端子上而被連接端子刺破，可以消除發(fā)生短路的可能性。
此外，通過使罩子的至少與連接端子相對部分的壁厚比連接端子的突出于螺母外側(cè)面的突出部分高度要厚，則即使在環(huán)狀筋發(fā)生變形而不能發(fā)揮其作用時，也能消除發(fā)生短路的可能性。
此外，如果在罩子外側(cè)面的至少與連接端子相對的部分及其周邊設置格子狀的增強筋，則即使受到各種方向的外力，也能消除發(fā)生短路的可能性。
此外，如果在連接模塊設置進入與單位連接體之間相對的電池模塊的端部之間的間隙來提高連接端子之間的絕緣性的絕緣手段，則由于絕緣手段的作用，連接端子之間的絕緣性提高，同時也可以防止導致短路的塵埃進入連接端子之間，能保證連接端子之間的絕緣性。
還有，如果在罩子上設置與電池模塊的上表面接觸且進入電池模塊之間的間隙來防止塵埃進入電池模塊與連接模塊之間的防塵舌片，則可以防止導致短路的塵埃進入連接端子之間，進一步保證連接端子之間的絕緣性。
此外，如果在覆蓋兩端電池模塊的連接端子的罩子的兩端部，通過彎折部設置可開閉的蓋板以便在罩子安裝狀態(tài)能開閉，則當對整個電池組的正極端子和負極端子進行接線時，可以防止手及工具與帶電部分接觸而發(fā)生短路，且便于操作。
權利要求
1.一種電池組，在長度方向兩端部分別設有正極和負極連接端子的多個矩形電池模塊以正極與負極連接端子交替排列的狀態(tài)并列配置，并由連接模塊依次連接相鄰的連接端子而將各電池模塊串聯(lián)連接，其特征在于，連接模塊為由連續(xù)設置的相互可發(fā)生相對位移的單位連接體構成，而單位連接體是將連接相鄰一對連接端子的連接金屬件保持在樹脂制框部中形成一體而構成。
2.根據(jù)權利要求1所述的電池組，其特征在于，通過窄縫使相鄰的單位連接體相分離，且連續(xù)設置從各單位連接體延伸設置的電壓檢測端子保持框的端部并相互形成一體。
3.根據(jù)權利要求1所述的電池組，其特征在于，通過U字形連接部連續(xù)設置相鄰的單位連接體。
4.根據(jù)權利要求1所述的電池組，其特征在于，設置覆蓋連接模塊的上部和外側(cè)面的合成樹脂制的罩子。
5.根據(jù)權利要求4所述的電池組，其特征在于，在罩子內(nèi)側(cè)面的與連接端子相對的部分，突出設有包圍連接端子的突出于螺母外側(cè)面的突出部分的周圍且比該突出部分高度還高的環(huán)狀筋。
6.根據(jù)權利要求4或5所述的電池組，其特征在于，使罩子的至少與連接端子相對部分的壁厚比連接端子的突出于螺母外側(cè)面的突出部分的高度還厚。
7.根據(jù)權利要求4-6中的任一項所述的電池組，其特征在于，在罩子外側(cè)面的至少與連接端子相對的部分及其周邊設有格子狀的增強筋。
8.根據(jù)權利要求1所述的電池組，其特征在于，在連接模塊設有進入與單位連接體之間相對的電池模塊端部之間的間隙來提高連接端子之間的絕緣性的絕緣手段。
9.根據(jù)權利要求2所述的電池組，其特征在于，在單位連接體設有進入與單位連接體之間相對的電池模塊端部之間的間隙來提高連接端子之間的絕緣性的絕緣片。
10.根據(jù)權利要求3所述的電池組，其特征在于，在U字形連接部設有進入與單位連接體間相對的電池模塊端部之間的間隙來提高連接端子之間的絕緣性的絕緣片。
11.根據(jù)權利要求3所述的電池組，其特征在于，在U字形連接部的頂端部形成有進入與單位連接體之間相對的電池模塊端部之間的間隙來提高連接端子之間的絕緣性的V字形部。
12.根據(jù)權利要求4所述的電池組，其特征在于，在罩子上設有與電池模塊上側(cè)面接觸且進入電池模塊之間的間隙來防止塵埃進入電池模塊與連接模塊之間的防塵舌片。
13.根據(jù)權利要求4所述的電池組，其特征在于，在覆蓋兩端電池模塊的連接端子的罩子兩端部，通過彎折部設有在安裝著罩子的狀態(tài)下能開閉的蓋板。
全文摘要
一種即使各電池模塊的連接端子位置有誤差也能方便地固定連接模塊且不會損壞密封性的電池組1。兩端分別設有正、負極連接端子5、6的多個矩形電池模塊2以正、負極連接端子5、6交替排列的狀態(tài)并列配置,由第1、第2連接模塊7、8依次連接相鄰的連接端子5、6而將各電池模塊串聯(lián)連接,該第1、第2連接模塊7、8連續(xù)設有相互可發(fā)生位移的單位連接體12、20,單位連接體是將連接相鄰一對連接端子5、6的連接金屬件保持在樹脂制框部中形成一體而構成的。
文檔編號H01M10/04GK1277462SQ0011832
公開日2000年12月20日 申請日期2000年6月9日 優(yōu)先權日1999年6月10日
發(fā)明者丸川修平, 渡邊功, 深尾泰祥 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社, 豐田自動車株式會社