專利名稱:封裝電池及具備該封裝電池的電動車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及在各種設(shè)備的電源中采用的封裝電池。更詳細而言,本發(fā)明涉及內(nèi)置有由多個單電池構(gòu)成的大容量的電池組的封裝電池及具備該封裝電池的電動車。
背景技術(shù):
一直以來,作為需要大容量的電力的各種設(shè)備的電源,存在各種電源。作為其中之一,已知有具備多個單電池和收容多個單電池的封裝殼體的封裝電池。近年來,從環(huán)境保護的觀點出發(fā),CO2的排出量少的混合動力電動機動車或不排出 CO2的電動機動車(以下,將它們統(tǒng)稱為電動車)正在普及,而上述封裝電池被采用作為向這些電動車的驅(qū)動源或控制系統(tǒng)供給電力的電源。然而,在此種封裝電池中,采用可充放電的二次電池作為單電池。但單電池(二次電池)具有伴隨充放電而發(fā)熱的傾向。單電池的過度的溫度上升成為單電池的性能下降或壽命短化的原因。因此,提出有一種封裝電池,其將多個單電池整齊排列而收容在封裝殼體內(nèi),并以將這多個單電池夾在之間的方式配置第一及第二流路。在上述的封裝電池中,以在相鄰的單電池之間形成供氣體通過的通氣間隙的方式配置多個單電池。因此,當向第一流路供給外部氣體等氣體時,氣體從第一流路通過各通氣間隙向第二流路流動(例如,參照專利文獻1)。由此,在上述的封裝電池中,利用通過通氣間隙的氣體將處于通氣間隙兩側(cè)的單電池冷卻,抑制單電池的過度的溫度上升。因此,單電池的壽命不會變短,從而各單電池發(fā)揮必要的性能。專利文獻1日本國特開2000-243461號公報然而,在上述封裝電池中,由于從第一流路的規(guī)定部位向第一流路供給氣體,因此存在無法將第一流路的下游區(qū)域的單電池充分冷卻的情況。具體而言,配置在封裝殼體內(nèi)的單電池的數(shù)目多時,第一流路的流路長度對應(yīng)于單電池的數(shù)目而變長。因此,第一流路的壓力損失隨著從上游側(cè)朝向下游側(cè)而累積性地增大。即,在第一流路中的壓力損失小的上游區(qū)域,較多的氣體流入通氣間隙,但在壓力損失大的下游區(qū)域,氣體未充分地向通氣間隙供給。因此,在上述封裝電池中,存在無法將第一流路的下游區(qū)域的單電池充分冷卻的情況。因此,在上述封裝電池中,不僅第一流路的下游區(qū)域的單電池發(fā)生故障的可能性升高,而且在上述封裝電池中,第一流路的上游區(qū)域中的單電池和第一流路的下游區(qū)域中的單電池的溫度狀態(tài)產(chǎn)生不均,因此存在無法使全部的單電池充分地發(fā)揮性能的問題。
發(fā)明內(nèi)容
因此,本發(fā)明鑒于這樣的實際情況,其課題在于提供一種能夠均等地將多個單電池冷卻,能夠抑制單電池的故障的發(fā)生,且能夠使全部的單電池充分地發(fā)揮性能的封裝電池及具備該封裝電池的電動車。本發(fā)明的封裝電池具備多個單電池;封裝殼體,其使該多個單電池至少沿第一方向整齊排列并對它們進行收容,在該封裝殼體內(nèi)具備多個通氣間隙,它們在所述第一方向上分別形成在相鄰的單電池之間;第一流路及第二流路,它們沿著所述第一方向形成,在與該第一方向相交的第二方向上配置成將所述多個單電池夾在之間,并且向所述第一流路供給的氣體通過各通氣間隙而向所述第二流路流動;流量限制機構(gòu),其配置在所述第一流路的上游區(qū)域,將向所述多個通氣間隙中的與所述第一流路的所述上游區(qū)域相連的通氣間隙流動的所述氣體的流量限制成規(guī)定流量。在此,在本發(fā)明涉及的封裝電池中,可以采用如下這樣的結(jié)構(gòu)所述流量限制機構(gòu)是至少具有一個以上的通氣部的板材,其以覆蓋與所述第一流路的所述上游區(qū)域相連的通氣間隙的方式配置。另外,在本發(fā)明的封裝電池中,可以采用如這樣的結(jié)構(gòu)所述通氣部是沿著所述第一流路排列的多個開口。另外,在本發(fā)明的封裝電池中,可以采用如這樣的結(jié)構(gòu)所述封裝殼體具有內(nèi)壁面,所述第一流路形成在所述多個單電池中的所述第二方向上的端部的單電池的列與所述封裝殼體的所述內(nèi)壁面之間,所述流量限制機構(gòu)配置成從所述單電池的列朝向所述封裝殼體的所述內(nèi)壁面而前端向下傾斜。另外,在本發(fā)明的封裝電池中,可以采用如這樣的結(jié)構(gòu)所述封裝殼體內(nèi)具備沿所述第一方向隔開間隔的多個分隔部,從而將所述封裝殼體內(nèi)沿著所述第一方向劃分成多個區(qū)域,在所述多個區(qū)域分別整齊排列配置有所述單電池,在各所述分隔部中的與所述第一流路及第二流路相交的部位形成有貫通部。另外,在本發(fā)明的封裝電池中,可以采用如這樣的結(jié)構(gòu)所述多個單電池在所述第一方向上每規(guī)定數(shù)目被封裝化而形成為多個電池模塊,所述流量限制機構(gòu)與和所述第一流路的所述上游區(qū)域相接的電池模塊對應(yīng)而設(shè)置。另外,在本發(fā)明的封裝電池中,可以采用如這樣的結(jié)構(gòu)所述第一流路以所述上游區(qū)域中的流路的截面積窄于比其靠下游側(cè)的流路的截面積的方式形成。另外,在本發(fā)明的封裝電池中,可以采用如這樣的結(jié)構(gòu)所述封裝殼體具備載置所述多個單電池的盤和對該盤上的所述多個單電池進行
覆蓋的罩,對形成在所述多個單電池與所述罩之間的間隙進行閉塞的密封構(gòu)件設(shè)置在所述多個單電池與所述罩之間。
本發(fā)明涉及的電動車具備上述任一種封裝電池作為電源。
圖1表示本發(fā)明的一實施方式涉及的封裝電池的整體立體圖。圖2表示該實施方式涉及的封裝電池中的單電池的整體立體圖。圖3是該實施方式涉及的封裝電池的省略了連結(jié)臂的橫向剖視圖,表示圖1的I-I 剖視圖。圖4是該實施方式涉及的封裝電池的省略了連結(jié)臂的縱向剖視圖,表示圖1的
II-II剖視圖。圖5是該實施方式涉及的封裝電池的省略了連結(jié)臂的縱向剖視圖,表示圖1的
III-III剖視圖。圖6是該實施方式涉及的封裝電池的省略了連結(jié)臂的縱向剖視圖,表示圖1的
IV-IV剖視圖。圖7是該實施方式涉及的在電池模塊上配置有模塊固定構(gòu)件的狀態(tài)的剖視圖,表示從單電池排列的列方向觀察到的剖視圖。圖8是該實施方式涉及的在電池模塊上配置有模塊固定構(gòu)件的狀態(tài)的剖視圖,表示從與在單電池的正極用的連接端子和負極用的連接端子之間的單電池排列的列方向正交的方向觀察到的剖視圖。圖9表示該實施方式涉及的電池模塊的分解立體圖。圖10表示該實施方式涉及的構(gòu)成電池保持架的上框架的立體圖。圖11表示該實施方式涉及的取下端子罩的狀態(tài)的電池模塊及模塊固定構(gòu)件的立體圖。圖12表示該實施方式涉及的在電池模塊上配置有模塊固定構(gòu)件的狀態(tài)的立體圖。圖13表示該實施方式涉及的端子罩的立體圖。圖14是該實施方式涉及的將電池模塊配置于封裝殼體的狀態(tài)圖,表示取下封裝殼體的罩及模塊固定構(gòu)件的狀態(tài)的俯視圖。圖15表示該實施方式涉及的將電池模塊配置于封裝殼體并利用模塊固定構(gòu)件進行固定后的狀態(tài)圖的俯視圖。圖16表示該實施方式涉及的將電池模塊配置于封裝殼體并利用模塊固定構(gòu)件進行固定,且取下了封裝殼體的罩的狀態(tài)的立體圖。圖17是該實施方式涉及的封裝電池的省略了連結(jié)臂的縱向剖視圖,表示圖1的
V-V剖視圖。圖18是用于說明該實施方式涉及的封裝電池中的氣體的流動的局部簡要剖視圖,(a)表示用于說明相鄰的電池模塊的端子罩之間的氣體的流動的局部放大簡要剖視圖, (b)表示用于說明相鄰的電池模塊的端子罩與框狀部之間的氣體的流動的局部放大簡要剖視圖。符號說明1…單電池
2…封裝殼體3…電池模塊4…模塊固定構(gòu)件5…密封構(gòu)件6…流量限制機構(gòu)(流量限制板)10…電槽11a、lib…連接端子20 …盤21 …罩22…邊緣罩30…電池保持架31…電池罩32…模塊盤33…端子罩40…固定構(gòu)件主體41…殼體連結(jié)部42…垂下壁部60…通氣部200…底部201…下側(cè)周壁部202…下側(cè)凸緣部203…連結(jié)臂204…分隔部210…頂部211…上側(cè)周壁部212…上側(cè)凸緣部300…下框架301…載置部302…下框部303…上框部304…連結(jié)部305…下部間隔件(間隔件)305a...厚壁部30 …薄壁部306…上部間隔件(間隔件)310…端子露出部311…氣體引導部320…盤主體部321…保持架限制部
330…罩通氣部331…頂板部332…橫壁部333…縱壁部3;34…匯流條插通部350…上框架351…框狀部352a、!35^ …橫梁部353a、!353b …縱梁部3Ma、!354b…縱向延伸部3553、;35釙…橫向延伸部356…主梁部357a、!357b…電池限制部358…基板支承部:358a…支承部主體;35汕…加強肋359 …槽360…加強梁400…端子露出部410…第一垂下片部411…固定片部420…第二垂下片部421…折回片部422…抵接片部423…通氣用開口Al…第一區(qū)域A2…第二區(qū)域A3···第三區(qū)域A4…第四區(qū)域B…匯流條C…控制裝置CB…電路基板El…前端E2…端部F…冷卻用風扇Ha…開口IP…內(nèi)部通氣部OP…外部通氣部L···引線
P…封裝電池Rl…第一流路(流路)R2…第二流路(流路)S…通氣間隙TP…上部流路TS···上表面US...下表面FS...正面SS…側(cè)面
具體實施例方式以下,參照附圖,說明本發(fā)明的一實施方式。本實施方式涉及的封裝電池在電動機動車(EV)、混合動力電動機動車(HEV)等電動車的電源中采用。如圖1所示,封裝電池具備多個單電池1、…和對多個單電池1、…進行收容的封裝殼體2。如圖2所示,單電池1具備電極元件(未圖示)、收容電極元件的電槽10、配置在電槽10的外表面上的外部連接用的連接端子lla、llb。連接端子IlaUlb與電極元件電連接。單電池1是電槽10形成為六面體狀的所謂方型電池。正極用的連接端子Ila和負極用的連接端子lib隔開間隔配置在構(gòu)成電槽10外表面的六個面中的一個面上。在此種單電池1中,連接端子IlaUlb可以在上下左右的任何方向配置,但在本實施方式中,連接端子IlaUlb向上配置。在電槽10中,配置有連接端子IlaUlb的面(以下,稱為上表面)TS和上表面TS 的相反側(cè)的面(以下,稱為下表面)us分別形成為長方形形狀。將上表面TS的長度方向的端部和下表面US的長度方向的端部連接的兩個面(以下,稱為側(cè)面)ss、SS分別形成為沿上下方向形成長邊的長方形形狀。將上表面TS的與長度方向正交的方向的端部和下表面 US的與長度方向正交的方向的端部連接的兩個面(以下,稱為正面)FS、FS分別形成為在兩個側(cè)面SS、SS之間形成長邊的長方形形狀。因此,上表面TS及下表面US的與長度方向正交的方向(兩個正面FS、FS排列的方向,以下,稱為進深方向)上的電槽10的尺寸小于上表面TS及下表面US的長度方向(兩個側(cè)面SS、SS排列的方向,以下,稱為橫向)上的電槽10的尺寸。由此,構(gòu)成電槽10外表面的六個面中的正面FS的表面積最大。正極用的連接端子1 Ia及負極用的連接端子1 Ib在電槽10的上表面TS上沿橫向隔開間隔配置。需要說明的是,在以下的說明中,為了方便, 將單電池1的上表面TS和下表面US排列的方向稱作上下方向。如圖3至圖6所示,多個單電池1、…在封裝殼體2內(nèi)整齊排列配置。在本實施方式中,如圖3所示,多個單電池1、…整齊排列配置成多列(三列)。即,在本實施方式中, 多個單電池1、…以縱向的列整齊排列且以橫向的列整齊排列,從而配置成矩陣狀。需要說明的是,以下,在本實施方式中,將縱向的列稱為列,而將橫向的列稱為行。而且,將列延伸的方向稱為列方向,將行延伸的方向稱為行方向。
多個單電池1、…以在列方向上相鄰單電池1、1之間形成有供氣體(冷卻氣體) 通過的通氣間隙S的方式配置。在本實施方式中,不同列的單電池1、…在行方向上也整齊排列,因此不同列的通氣間隙S、…排列成一列。多個單電池1、…以在各列中正極用的連接端子Ila和負極用的連接端子lib成為同列的方式整齊排列配置。即,多個單電池1、…以在列方向上相鄰的單電池1、1彼此的正面FS、FS對置且側(cè)面SS、…在同一面上對齊的方式配置。由此,形成在單電池1、1之間的通氣間隙S通過構(gòu)成電槽10外表面的六個面中的表面積最大的正面FS劃分出。多個單電池1、…以列方向上相鄰的單電池1、1的正極用的連接端子Ila和負極用的連接端子lib相鄰的方式配置。并且,相鄰的連接端子IlaUlb彼此通過作為連接配件的匯流條(bus bar)B電串聯(lián)連接(參照圖9)。由此,將多個單電池1、…直接電連接而構(gòu)成大容量的電池組。多個單電池1、…在列方向上每規(guī)定數(shù)目(兩個以上的多個)被封裝化而形成為多個電池模塊3、…。S卩,多個單電池1、…在列方向上每規(guī)定數(shù)目被一體化,并將一體化的規(guī)定數(shù)目的單電池1、…沿列方向依次連接而構(gòu)成電池組。多個單電池1、…配置成多列(三列)。因此,在各列中,多個單電池1、…每規(guī)定數(shù)目被封裝化,而形成為多個電池模塊3、…。多個電池模塊3、…分別具備形成為相同形態(tài)且相同數(shù)目的單電池1、…。因此, 為了將單電池1、…整齊排列配置,而將多個電池模塊3、…整齊排列配置。S卩,多個電池模塊3、…沿列方向整齊排列且沿行方向整齊排列而配置成矩陣狀(多行多列,在圖中為三行三列)。由此,各列的電池模塊3、…的單電池1、…沿列方向整齊排列,不同列的電池模塊3、…的單電池1、…沿行方向整齊排列。而且,由于在列方向上相鄰的單電池1、1之間形成有通氣間隙S,因此不同列的電池模塊3、…的分別在單電池1、1之間形成的通氣間隙 S、…沿行方向排列成一列。在電池模塊3中,如圖7及圖8所示,單電池1中的連接端子IlaUlb所存在的區(qū)域能夠通氣。即,在單電池1中的正極用及負極用的連接端子IlaUlb所存在的上部區(qū)域, 在與上下方向正交的方向上形成有供氣體流動的上部流路TP、···。伴隨于此,如圖7所示, 用于使氣體向上部流路TP、…流入流出的外部通氣部OP、…形成在與上部流路TP、…對
置的位置。如圖8所示,電池模塊3在單電池1、1之間的通氣間隙S中能夠通過氣體,且能夠?qū)⑼ㄟ^通氣間隙后的氣體向外部排出。因此,電池模塊3在電槽10所存在的區(qū)域和連接端子IlaUlb所存在的區(qū)域這雙方能夠通氣。在電池模塊3中,由于單電池1、…形成通氣間隙S而沿列方向整齊排列,因此通過至少沿行方向?qū)⒍鄠€單電池1、…整齊排列配置,從而在各列的單電池1、1之間形成的通氣間隙S、…沿行方向排列成一列。因此,通過將多個電池模塊3、…整齊排列配置成矩陣狀,從而不同列的電池模塊3、…的通氣間隙S、…沿行方向排列成一列。因此,相鄰的電池模塊3、3的通氣間隙S、S彼此能夠通氣(參照圖3)。多個電池模塊3、…分別形成為相同形態(tài)。因此,通過至少沿行方向?qū)⒍鄠€單電池 1、…整齊排列配置,從而在行方向上相鄰的外部通氣部0Ρ、0Ρ彼此對置,且上部流路TP、··· 沿行方向排列成一列。因此,通過將多個電池模塊3、…整齊排列配置成矩陣狀,從而不同
10列的電池模塊3、…的上部流路TP、…沿行方向排列成一列,相鄰的電池模塊3、3的上部流路TP、TP彼此能夠通氣(參照圖4及圖5)。如圖7及圖8所示,電池模塊3具備對沿列方向整齊排列配置的規(guī)定數(shù)目的單電池1、…的正極用的連接端子11a、…及負極用的連接端子lib、…進行包圍的框狀部351。 更詳細而言,在將規(guī)定數(shù)目的單電池1、…電連接而成的電池組中,除了作為電連接路徑的兩端而與外部連接的一對連接端子IlaUlb之外,其它的連接端子11a、…、lib、…被框狀部351包圍。在相鄰的框狀部351、351的彼此對置的位置上分別形成有外部通氣部0P、…,在被框狀部351包圍的區(qū)域內(nèi)形成有上部流路TP、…。需要說明的是,在本實施方式中,列方向上的兩端的兩個單電池1、1的各自的一方的連接端子IlaUlb作為電池組的連接端子 11a、11b,這一對連接端子IlaUlb配置在框狀部351的包圍區(qū)域外。電池模塊3具備規(guī)定數(shù)目的單電池1、…、對兩個以上的單電池1、…進行保持的電池保持架30、對電池保持架30所保持的單電池1、…的上表面TS、…側(cè)進行覆蓋的電池罩31。如圖9所示,電池模塊3具備多個電池保持架30、30。以此為前提,電池模塊3具備一并支承多個電池保持架30、30的盤(以下,稱為模塊盤)32。更詳細而言,在電池模塊 3中,規(guī)定數(shù)目的單電池1、…被劃分成多個組。伴隨于此,電池模塊3具備與將規(guī)定數(shù)目的單電池1、…劃分出的組數(shù)對應(yīng)的數(shù)目的電池保持架30、30和將這些電池保持架30、30 橫向排列配置的模塊盤32。因此,電池保持架30、30分別保持將規(guī)定數(shù)目除以劃分的組數(shù)而得到的數(shù)目的單電池1、…。電池模塊3具備兩個電池保持架30,該電池保持架30能夠保持電池模塊3所具備的單電池1、…的總數(shù)一半的單電池1、…。通過將上述電池保持架30、30在模塊盤32上橫向排列配置,各個電池保持架30所保持的半數(shù)(四個)單電池1、…配置成同列,從而將規(guī)定數(shù)目(八個)單電池1、…整齊排列。電池保持架30將規(guī)定數(shù)目的單電池1、…從上下方向夾入,而一體地保持規(guī)定數(shù)目的單電池1、…。更詳細而言,電池保持架30具備對單電池1、…進行支承的下框架300 和用于對下框架300所支承的單電池1、…進行固定的上框架350。下框架300是具有電絕緣性的樹脂成形件。下框架300具備載置規(guī)定數(shù)目的單電池1、…的載置部301 ;豎立設(shè)置在載置部301的外周,且將配置在載置部301上的規(guī)定數(shù)目的單電池1、…的電槽10、…的下部一并包圍的下框部302;配置在載置部301及下框部302的上方,且將配置在載置部301上的規(guī)定數(shù)目的單電池1、…的電槽10、…的上部一并包圍的上框部303 ;對下框部302和上框部303進行連結(jié)的連結(jié)部304、…。載置部301形成為俯視下的外形為大致四邊形形狀。需要說明的是,在本實施方式中,為了實現(xiàn)下框架300的輕量化,載置部301在支承單電池1、…的部位以外具備開口 (減重部)。載置部301設(shè)定成能夠?qū)⒁?guī)定數(shù)目的單電池1、…沿列方向整齊排列配置的尺寸。 更詳細而言,載置部301設(shè)定成能夠在相鄰的單電池1、1的正面FS、FS之間形成通氣間隙 S而將規(guī)定數(shù)目的單電池1、…沿列方向整齊排列配置的尺寸。下框部302包圍載置部301中的對單電池1、…進行支承的區(qū)域,且其下端整周與載置部301的外周整周連接。即,下框部302對配置有規(guī)定數(shù)目的單電池1、…的區(qū)域進行包圍,而劃分出俯視下大致四邊形形狀的區(qū)域。上框部303劃分出與下框部302相同尺寸及相同形態(tài)的區(qū)域,并將各邊與下框部302的各邊對應(yīng)配置。連結(jié)部304、…分別形成為沿上下方向形成長邊的帶板狀。連結(jié)部304、…沿上框部303及下框部302的周向隔開間隔配置,在周向的多個部位將上框部303和下框部302 連結(jié)。由此,在下框架300中,能夠從連結(jié)部304、304之間流入流出氣體。電池保持架30具備夾裝在單電池1、1之間的間隔件305、306,以將載置在載置部 301上的規(guī)定數(shù)目的單電池1、…每隔規(guī)定間隔配置(在單電池1、…之間形成通氣間隙 S)。間隔件305、306也可以是與形成在單電池1、1之間的通氣間隙S對應(yīng)的厚度的板材。但是,本實施方式涉及的間隔件305、306與下框架300 —體成型。更詳細而言,沿著在載置部301的上表面整齊排列配置單電池1、…的方向,隔開與單電池1、…的進深方向的尺寸對應(yīng)的間隔而豎立設(shè)置有多個間隔件(以下,稱為下部間隔件)305、…。下部間隔件305形成為上下方向的高度成為對單電池1、…的電槽10、…的下部進行包圍的下框部302的上下方向的高度以下的尺寸。并且,下部間隔件305形成為長邊沿著與上下方向正交的方向的帶板狀。下部間隔件305可以以均勻的厚度成形。但是,從輕量化的觀點出發(fā),在下部間隔件305中,設(shè)定成與單電池1、…的間隔對應(yīng)的厚度的厚壁部30 和設(shè)定成比厚壁部30 的厚度薄的薄壁部30 沿著長度方向(與電槽10的橫向?qū)?yīng)的方向)交替形成。下框架300在對單電池1、…的電槽10、…的上部進行包圍的上框部303也具備用于在單電池1、1之間形成通氣間隙S的間隔件(以下,稱為上部間隔件)306。上部間隔件306可以與下部間隔件305同樣地形成為板狀。但是,在本實施方式中,上部間隔件306 是從上框部303的內(nèi)周面向內(nèi)側(cè)突出的突片。上部間隔件306與下部間隔件305的配置對應(yīng)設(shè)置。上部間隔件306的與突出方向正交的方向的厚度對應(yīng)于下部間隔件305的厚壁部 30 的厚度。如此,上框部303及下框部302在將規(guī)定數(shù)目的單電池1、…的電槽10、…的上部及下部一并包圍的狀態(tài)下,下部間隔件305夾入到單電池1、…的電槽10、…的下部之間,且上部間隔件306夾入到單電池1、…的電槽10、…的上部之間。上框架350是具有電絕緣性的樹脂成形件。上框架350可以通過嵌合而與下框架 300的上端部(上框部30 連結(jié)。上框架350以與下框架300的上框部303嵌合的狀態(tài)且以使整齊排列配置在下框架300上的規(guī)定數(shù)目的單電池1、…中的列方向上的兩端的單電池1、1的一方的單電池1的連接端子Ila和另一方的單電池1的連接端子lib向外部露出的方式形成。更詳細而言,上框架350具備框狀部351,該框狀部351形成為能夠?qū)⒁?guī)定數(shù)目的單電池1、…的正極用及負極用的連接端子11a、…、lib、…包圍,且能夠與下框架300的上端部連結(jié)??驙畈?51中,整齊排列配置于下框架300的規(guī)定數(shù)目的單電池1、…中的處于最外側(cè)的兩個單電池1、1的同列排列的一對連接端子IlaUlb交互排列。如圖10所示,框狀部351具備沿著一方向形成長邊而相互對置的一對橫梁部352a,352b ;將一對橫梁部35^i、352b的兩端彼此連接的一對縱梁部353a、353b。一對橫梁部35h、352b在沿列方向排列的規(guī)定數(shù)目的單電池1、…中的處于最外側(cè)的單電池1的外側(cè),以與單電池1的電槽10的正面FS平行或大致平行的方式配置。一對橫梁部35h、352b分別將一端與一方的縱梁部353a連接而從縱梁部353a向正交方向延伸。而且,一對橫梁部35h、352b的各自的長度方向的長度設(shè)定成比從單電池1的電槽10 的一方的側(cè)面SS到相反的側(cè)面SS的距離短。一對縱梁部353a、353b中的一方的縱梁部353a形成為沿著與橫梁部35h、352b 正交的方向筆直地延伸。相對于此,另一方的縱梁部35 具備從兩橫梁部35h、352b的長度方向的另一端向?qū)Ψ降臋M梁部35h、352b側(cè)延伸出的一對縱向延伸部35^、3Mb ;沿著與縱向延伸部35^、354b正交的方向且從一對縱向延伸部35^、354b的前端向一方的縱梁部353a側(cè)的相反側(cè)延伸出的一對橫向延伸部35^1、355b ;將一對橫向延伸部35fe、355b 的前端彼此連結(jié)的主梁部356。一方的縱梁部353a和另一方的縱梁部35 的主梁部356在比下框架300所支承的單電池1、…的兩個側(cè)面ss、ss靠外側(cè),與側(cè)面SS平行或大致平行地配置。一對縱向延伸部35^、354b與一方的縱梁部353a平行或大致平行地配置。一對橫向延伸部35fe、355b 分別配置在電池保持架30所保持的規(guī)定數(shù)目的單電池1、…的列方向上的最外側(cè)的單電池 1和與該單電池1相鄰的單電池1之間。由此,框狀部351能夠包圍規(guī)定數(shù)目的單電池1、…的除列方向上的最外側(cè)的兩個單電池1、1的位于一側(cè)的連接端子IlaUlb以外的連接端子11a、…、lib、…。S卩,一對縱向延伸部35^、354b及一對橫向延伸部35^1、35恥形成為包圍處于整齊排列狀態(tài)的單電池 1、…的除了最外側(cè)的兩個單電池1、1的一方的單電池1的連接端子Ila和另一方的單電池1的連接端子lib之外的連接端子11a、…、lib、…。一對橫梁部35加、352b、一方的縱梁部353a及另一方的縱梁部35 的主梁部356 可以通過嵌合而與下框架300的上框部303連結(jié)。伴隨于此,在一對橫梁部35h、352b、一方的縱梁部353a及另一方的縱梁部35 的主梁部356上沿周向隔開間隔設(shè)置有多個卡合突起(未標注符號),這多個卡合突起與在下框架300的上框部303上形成的被卡合部(未標注符號)卡合。而且,在框狀部351的縱梁部353a、35;3b上隔開間隔設(shè)置有由凹部或孔 (在本實施方式中為孔)構(gòu)成的多個罩固定用被卡合部(未標注符號),這多個罩固定用被卡合部供電池罩31的后述的卡合爪(未標注符號)卡合。上框架350具備在框狀部351所包圍的區(qū)域內(nèi)配置且對規(guī)定數(shù)目的單電池1、… 的上下方向的移動進行限制的電池限制部357a、357b。電池限制部357a、357b在框狀部351 與下框架300連結(jié)的狀態(tài)下,從上方對下框架300所支承的各個單電池1施力。電池限制部357a、357b沿單電池1、…的整齊排列方向延伸而形成為梁狀。電池限制部357a、357b 抵接在各個單電池1的上表面TS中的正極用及負極用的連接端子IlaUlb之間。電池限制部357a、357b設(shè)置有一對,且沿著橫梁部35h、352b的長度方向隔開間隔配置。并且,電池限制部357a、357b的兩端與框狀部351連接。一方的電池限制部357a 的兩端與一對橫梁部35h、352b連接,另一方的電池限制部357b的兩端與另一方的縱梁部 353b的縱向延伸部35^、3Mb的前端(橫向延伸部35fe、355b的基端)連接。因此,另一方的電池限制部357b與縱向延伸部35^、354b連續(xù)而構(gòu)成一個梁,縱向延伸部35^、3Mb作為限制單電池1、…的移動的電池限制部357b而發(fā)揮作用。一對電池限制部357a、357b以彼此的上端位于同一平面上的方式配置。而且,一對電池限制部357a、357b以各自的上端與框狀部351的上端位于同一平面上的方式配置。 即,框狀部351的上端及一對電池限制部357a、357b的上端設(shè)定成相同的高度水平。一對電池限制部357a、357b以位于下框架300所支承的單電池1、…的正極用的連接端子11a、…與負極用的連接端子lib、…之間的方式配置。一對電池限制部357a、 357b對位于正極用的連接端子11a、…與負極用的連接端子lib、…之間的電槽10的上表面TS進行按壓,限制單電池1、…的移動。在框狀部351中的與相鄰配置的框狀部351對置的位置上形成有沿著與上下方向正交的方向貫通的外部通氣部0P、…。而且,在電池限制部357a、357b形成有沿著與上下方向正交的方向貫通的內(nèi)部通氣部IP、…。外部通氣部0P、…及內(nèi)部通氣部IP、…與下框架300所支承的規(guī)定數(shù)目的單電池1、…的各自的配置對應(yīng)地形成。即,在一對縱梁部353a、35 上與各個單電池1的配置對應(yīng)而形成有多個外部通氣部0P、···,并且,在一對電池限制部357a、357b上與各個單電池 1的配置對應(yīng)而形成有多個內(nèi)部通氣部IP、…。由此,外部通氣部0P、…形成為按每個單電池1排列成一列,內(nèi)部通氣部IP、…也形成為按每個單電池1排列成一列。外部通氣部0P、…向縱梁部353a、353b的上端側(cè)變位而形成。相對于此,內(nèi)部通氣部IP、…向電池限制部357a、357b的下端側(cè)變位而形成。即,外部通氣部OP、…形成為上方敞開的切口狀,并且,內(nèi)部通氣部IP、…形成為朝向下方敞開的切口狀。電池限制部357a、357b需要按壓單電池1、…的上表面TS。因此,各自的內(nèi)部通氣部IP與單電池1的上表面TS的進深方向上的中央部對應(yīng)地形成,并且,各自的內(nèi)部通氣部IP的兩側(cè)對電槽10的進深方向上的兩端部進行按壓。需要說明的是,與在電池限制部 357b上形成的內(nèi)部通氣部IP、…同樣,在另一方的縱梁部35 的縱向延伸部35^、3Mb 上形成的外部通氣部OP、…形成為朝向下方敞開的切口狀。在上框架350中的框狀部351所包圍的區(qū)域內(nèi)配置有用于進行單電池1、…的電監(jiān)控的電路基板CB (參照圖9)。伴隨于此,上框架350在框狀部351所包圍的單電池丨、… 的正極用的連接端子11a、…與負極用的連接端子lib、…之間具備用于能夠配置電路基板 CB的基板支承部358。基板支承部358直接或間接地與框狀部351連結(jié)?;逯С胁?58 配置在一對電池限制部357a、357b之間,并與電池限制部357a、357b及橫梁部35h、352b 連結(jié)?;逯С胁?58具備形成有沿上下方向貫通的多個開口而呈格子狀的支承部主體358a;豎立設(shè)置在支承部主體358a上的加強肋358b、…。電路基板CB配置在加強肋 358b、…上?;逯С胁?58配置成不會比一對電池限制部357a、357b的下端向下方突出。即, 基板支承部358配置成與單電池1、…的電槽10、…的上表面TS、…不接觸(參照圖7)。 由此,基板支承部358在由單電池1、…帶來的熱影響少的位置支承電路基板CB。在電池限制部357a、357b的上表面敞開的槽359沿長度方向連續(xù)地形成在一對電池限制部357a、357b中的至少任一方。如圖7所示,在槽359布線有與配置在基板支承部 358上的電路基板CB連接的引線(將電路基板CB和后述的控制裝置C連接的引線)L、···。
如圖9所示,模塊盤32通過對一張板材進行鈑金加工而形成。模塊盤32具備 載置電池保持架30、30的盤主體部320 ;在盤主體部320的外周豎立設(shè)置的保持架限制部 321、…。盤主體部320俯視下呈四邊形形狀,且成為能夠整齊排列配置兩個以上的電池保持架30、30的尺寸。在本實施方式中,電池模塊3具備兩個電池保持架30、30,因此盤主體部320設(shè)定成能夠整齊排列配置兩個電池保持架30、30的尺寸。保持架限制部321、…通過使從構(gòu)成盤主體部320外形的各邊(四邊)延伸出的突邊以立起的方式折彎而形成。由此,各個電池保持架30在配置于模塊盤32的盤主體部 320上的狀態(tài)下與保持架限制部321、…干涉,從而被限制向盤主體部320的面方向移動。 對兩個電池保持架30、30進行一體支承的模塊盤32能夠與封裝殼體2的后述的盤20卡合。在電池保持架30所保持的規(guī)定數(shù)目的單電池1、…中,正極用的連接端子Ila和負極用的連接端子lib通過匯流條B連接。更詳細而言,在上框架350設(shè)有對縱梁部353a 和電池限制部357a進行連接的加強梁360、…。并且,加強梁360、…對應(yīng)地設(shè)置在整齊排列配置的單電池1、1之間。因此,在將上框架350的框狀部351嵌合于對單電池1、…進行支承的下框架300的上框部303之后,跨加強梁360、…配置的匯流條B將相鄰的單電池 1、1的正極用的連接端子Ila和負極用的連接端子lib電連接。另外,跨兩個電池保持架30、30配置的匯流條B將一方的電池保持架30中的單電池1的正極用的連接端子Ila和另一方的電池保持架30中的單電池1的負極用的連接端子lib電連接。由此,兩個電池保持架30、30所保持的單電池1、…電氣性地成為一體而構(gòu)成大容量的電池組。并且,沿列方向整齊排列配置的規(guī)定數(shù)目的單電池1、…的位于最外側(cè)的兩個單電池1、1的一方的單電池1的正極用的連接端子Ila和另一方的單電池1的負極用的連接端子lib成為電池組的連接端子。電池罩31是具有電絕緣性的樹脂成型件。電池罩31通過配置在電池保持架30、 30的上框架350上,而覆蓋規(guī)定數(shù)目的單電池1、…的上表面。在本實施方式中,為了整齊排列配置兩個電池保持架30、30,而電池罩31 —體地覆蓋整齊排列的兩個電池保持架30、 30的上部整個區(qū)域。電池罩31跨兩個電池保持架30、30配置,俯視下形成為大致四邊形形狀(長方形形狀)。在電池罩31的角部形成切口,以使由規(guī)定數(shù)目的單電池1、…構(gòu)成的電池組的正極用的連接端子Ila及負極用的連接端子lib向外部露出。電池罩31在與長度方向正交的方向上的一端側(cè)的兩角部具備切口狀的端子露出部310、310。端子露出部310、310與將上框架350的縱向延伸部35^、354b和橫向延伸部 35如、35恥作為兩邊的四邊形區(qū)域?qū)?yīng)地形成。多個卡合爪(未標注符號)在電池罩31的外周緣部沿周向隔開間隔地突出。各個卡合爪能夠與在框狀部351上形成的多個罩固定用被卡合部(未標注符號)中的對應(yīng)的罩固定用被卡合部卡合。對應(yīng)于內(nèi)部通氣部IP、…的配置,而在電池罩31形成有多個氣體引導部311、…。 氣體引導部311、…朝向電池限制部357a、357b側(cè)以前端向下的方式傾斜。氣體引導部311、…形成在電池罩31的一個面(與單電池1、…對置的面)中的與一對電池限制部357a、357b的兩側(cè)對應(yīng)的位置。氣體引導部311、…形成為從電池罩31 的一個面(與單電池1、…對置的面)朝向下方突出。氣體引導部311、…通過使電池罩 31局部性地鼓出而形成。
如圖7所示,氣體引導部311、…與電池限制部357a或電池限制部357b相鄰配置。各個氣體引導部311的前下側(cè)的前端El成為與電池限制部357a、357b的劃分出內(nèi)部通氣部IP的上壁的端部E2對應(yīng)的配置,或比該端部E2位于上方。如圖11所示,電池模塊3具備對電池組的正極用的連接端子Ila和負極用的連接端子lib進行覆蓋的一對端子罩33、33。如圖12所示,端子罩33能夠與上框架350連結(jié)。端子罩33具備罩通氣部330。 罩通氣部330與相鄰配置的電池模塊3的框狀部351的外部通氣部OP對置并連通。如圖13所示,端子罩33具備在連接端子IlaUlb的上方配置的俯視下大致四邊形形狀的頂板部331 ;從頂板部331的一方向的一端垂下的橫壁部332 ;從與頂板部331的一方向正交的另一方向的一端垂下,且與相鄰的橫壁部332連接的縱壁部333。橫壁部332 與另一方的縱梁部35 的縱向延伸部35^、354b對置,縱壁部333與另一方的縱梁部35 的橫向延伸部35^1、35 對置。罩通氣部330形成于橫壁部332。S卩,罩通氣部330在與形成有外部通氣部OP的縱梁部353a對置的橫壁部332上形成。罩通氣部330是沿內(nèi)外貫通的多條狹縫。縱壁部333的下端部及橫壁部332的下端部被稍微切口而形成匯流條插通部334、 334。帶板狀的匯流條B沿著端子罩33的內(nèi)外穿過匯流條插通部334、334,架設(shè)在相鄰的電池模塊3、3上,而將連接端子IlaUlb彼此連接。在頂板部331的一方向的另一端設(shè)有能夠與上框架350的框狀部351卡合/脫離的安裝爪(未標注符號)。由此,能夠維持電池組的正極用的連接端子Ila及負極用的連接端子lib分別由端子罩33覆蓋的狀態(tài)。本實施方式的電池模塊3、…由以上的結(jié)構(gòu)形成,如圖14所示,以多行多列配置在封裝殼體2內(nèi)而固定于封裝殼體2。伴隨于此,如圖15所示,本實施方式的封裝電池P具備用于對配置在封裝殼體2內(nèi)的電池模塊3、…進行固定的模塊固定構(gòu)件4、…。模塊固定構(gòu)件4、…通過從上方按壓配置在封裝殼體2內(nèi)的電池模塊3、…,而將電池模塊3、…固定在封裝殼體2內(nèi)。模塊固定構(gòu)件4按電池模塊3設(shè)置。如圖11所示,模塊固定構(gòu)件4具備配置在電池模塊3、…的電池罩31上的板狀的固定構(gòu)件主體40 ;與固定構(gòu)件主體40連接并與封裝殼體2連結(jié)的連結(jié)部(以下,稱為殼體連結(jié)部)41、41 ;在多個單電池1、…的行方向上以與框狀部351相面對的方式從固定構(gòu)件主體40的兩端垂下的一對垂下壁部42、42。與電池罩31同樣,固定構(gòu)件主體40對應(yīng)于電池組的正極用的連接端子Ila及負極用的連接端子lib的配置而將角部切口。即,固定構(gòu)件主體40在與長度方向正交的方向上的一端側(cè)的兩角部具備切口狀的端子露出部400、400。固定構(gòu)件主體40的與長度方向正交的方向的尺寸設(shè)定成大于電池模塊3、…的橫向的尺寸。殼體連結(jié)部41、41分別具備從固定構(gòu)件主體40的長度方向上的端部垂下的第一垂下片部410 ;從第一垂下片部410的下端向外側(cè)延伸出的固定片部411。在固定片部411 形成有用于供連結(jié)用的螺釘構(gòu)件(例如,螺栓)穿過的貫通孔。第一垂下片部410的基端部以向外側(cè)鼓出的方式形成。殼體連結(jié)部41具有撓性,在產(chǎn)生外在的要因引起的振動等時, 能夠緩和沖擊等。垂下壁部42、42分別具備從固定構(gòu)件主體40的沿長度方向延伸的端部垂下的第
16二垂下片部420 ;從第二垂下片部420的下端向內(nèi)側(cè)延伸的折回片部421 ;從折回片部421 的前端垂下的抵接片部422。在第二垂下片部420上形成有多個通氣用開口 423、···(在本實施方式中為四邊形形狀的開口)。在第二垂下片部420上形成有用于供固定用螺栓穿過的貫通孔(未標注符號)。貫通孔形成在通氣用開口 423、423之間。如圖7所示,一對第二垂下片部420、420與電池模塊3的框狀部351隔開間隔而對置。一對抵接片部422、422與行方向上的電池模塊3的兩側(cè)抵接。如圖8所示,一對第一垂下片部410、410與列方向上的電池模塊3的兩側(cè)抵接。如圖15及圖16所示,一對殼體連結(jié)部41、41利用穿過貫通孔的螺釘構(gòu)件而與封裝殼體2的后述的分隔部204、…連結(jié)。垂下壁部42利用螺釘構(gòu)件而與相鄰配置的模塊固定構(gòu)件4的垂下壁部42連結(jié)。并且,在相鄰的模塊固定構(gòu)件4、4的垂下壁部42、42連結(jié)的狀態(tài)下,一方的模塊固定構(gòu)件4的通氣用開口 423、…與另一方的模塊固定構(gòu)件4的通氣用開口 423、…連通(參照圖4及圖5)。如圖16所示,封裝殼體2具備配置多個單電池1、…的盤20和對盤20上的單電池1、…進行覆蓋、即對盤20的上部進行覆蓋的罩21。如圖4及圖5所示,盤20具備配置多個單電池1、…的底部200 ;與底部200的外周直接或間接地連接,且在底部200的外側(cè)呈環(huán)狀的下側(cè)凸緣部202。更詳細而言,盤20 具備底部200 ;從底部200的外周立起的下側(cè)周壁部201和從下側(cè)周壁部201的上端向外方延伸出的下側(cè)凸緣部202。底部200俯視下形成為大致長方形形狀。伴隨于此,下側(cè)周壁部201以對應(yīng)于底部200的平面形狀而劃分出俯視下呈長方形形狀的區(qū)域的方式形成為方框狀。用于與電動車的底盤(未圖示)連結(jié)的連結(jié)臂203、…在下側(cè)周壁部201的外表面的多個部位(在本實施方式中為五處)突出(參照圖1等)。如圖3、圖14及圖15所示,被下側(cè)周壁部201包圍的區(qū)域在底部200的長度方向上被劃分成多個(在圖中為四個)區(qū)域A1、A2、A3、A4。因此,在盤20上沿著底部200的長度方向隔開間隔設(shè)有多個分隔部204、…。需要說明的是,在以下的說明中,將通過分隔部 204、…劃分的四個區(qū)域從盤20的底部200的長度方向上的一端側(cè)朝向另一端,依次稱為第一區(qū)域Al、第二區(qū)域A2、第三區(qū)域A3、第四區(qū)域A4。多個分隔部204、…分別與下側(cè)周壁部201的相互對置的一對壁面(未標注符號)連結(jié)。在第一區(qū)域Al、第二區(qū)域A2、第三區(qū)域A3及第四區(qū)域A4中的一個區(qū)域(在本實施方式中為第二區(qū)域A2)中配置有對電池模塊3、…的充電等進行控制的控制裝置(控制基板類)C。在其余的區(qū)域(在本實施方式中為第一區(qū)域Al、第三區(qū)域A3及第四區(qū)域A4) 配置有電池模塊3、…。多組(在本實施方式中為三組)電池模塊3、…以在行方向上整齊排列成一列的狀態(tài)分別配置在第一區(qū)域Al、第三區(qū)域A3及第四區(qū)域A4。由此,多個電池模塊3、…以多行多列的方式配置在盤20整體上。即,在第一區(qū)域Al、第三區(qū)域A3及第四區(qū)域A4的各個區(qū)域上,以電池保持架30、30所保持的規(guī)定數(shù)目的單電池1、…在列方向上成為一列且相鄰列的電池模塊3、3的單電池1、…在行方向上整齊排列的方式配置電池模塊3、…。由此, 在單電池1、1之間形成的通氣間隙S、…沿行方向排列而形成筆直的流路。
在下側(cè)周壁部201安裝有對用于將來自電池模塊3、…的電力向電動車的驅(qū)動用電動機或控制系統(tǒng)供給的線纜進行連接的連接器(未標注符號)、對與電池模塊3、…整體及單電池1、…相關(guān)的信息(充電狀態(tài)等)的信號發(fā)送用的線纜等進行連接的連接器(未標注符號)。如圖4及圖5所示,下側(cè)凸緣部202從下側(cè)周壁部201的上端整周向外方延伸。下側(cè)凸緣部202呈無間斷環(huán)狀(參照圖14)。下側(cè)凸緣部202呈俯視下方形的框狀。罩21具備與盤20的底部200對置的頂部210 ;與頂部210的外周直接或間接地連接,且在頂部210的外側(cè)呈環(huán)狀的上側(cè)凸緣部212。更詳細而言,罩21具備與盤20的敞開部分對應(yīng)的頂部210 ;從頂部210的外周垂下的上側(cè)周壁部211 ;從上側(cè)周壁部211的下端向外方延伸出的上側(cè)凸緣部212。頂部210與盤20的敞開部分對應(yīng)而形成為俯視下大致長方形形狀。上側(cè)凸緣部 212從上側(cè)周壁部211的下端整周向外方延伸出。與下側(cè)凸緣部202同樣,上側(cè)凸緣部212 呈間斷環(huán)狀,在罩21覆蓋盤20的上部開口的狀態(tài)下,上側(cè)凸緣部212與下側(cè)凸緣部202重
口 O封裝電池P以通過具備下側(cè)凸緣部202的盤20和具備上側(cè)凸緣部212的罩21構(gòu)成封裝殼體2為前提,在此基礎(chǔ)上,還具備從外側(cè)對重合的下側(cè)凸緣部202及上側(cè)凸緣部 212的整周或大致整周進行覆蓋的邊緣罩22。需要說明的是,在本實施方式中,在利用邊緣罩22覆蓋重合的下側(cè)凸緣部202及上側(cè)凸緣部212的整周或大致整周的狀態(tài)下,下側(cè)凸緣部202、上側(cè)凸緣部212及邊緣罩22通過螺絲一體地緊固。通過邊緣罩22覆蓋重合的下側(cè)凸緣部202及上側(cè)凸緣部212,從而即使雨水或清洗水等液體附著在封裝殼體2的外表面, 邊緣罩22也能阻止液體進入到下側(cè)凸緣部202與上側(cè)凸緣部212之間。需要說明的是,在本實施方式中,在下側(cè)凸緣部202與上側(cè)凸緣部212之間夾裝有密封劑。因此,能夠更可靠地防止液體向封裝殼體2內(nèi)進入。并且,封裝電池P對伴隨電池模塊3、…的充放電而產(chǎn)生的熱量進行散熱,能夠防止單電池1、…的過度的溫度上升。即,封裝電池P在封裝殼體2內(nèi)制作出氣體的流動,通過氣體的流動來冷卻單電池1、…。如圖16所示,封裝電池P具備冷卻用風扇F。在冷卻用風扇F產(chǎn)生的送風或吸引 (在本實施方式中為吸引)的作用下,氣體流過封裝殼體2內(nèi)的配置有單電池1、…的區(qū)域 (在本實施方式中為第一區(qū)域Al、第三區(qū)域A3及第四區(qū)域A4)。由此,將單電池1、…冷卻。更詳細而言,如圖3所示,在封裝殼體2內(nèi)的多個單電池1···(多個電池模塊3、…) 的兩側(cè)形成有沿列方向延伸而與各通氣間隙S連通的一對流路R1、R2。氣體從一方的流路 (以下,稱為第一流路)Rl的長度方向上的一端側(cè)流入,從另一方的流路(以下,稱為第二流路)R2向外部排出。S卩,在封裝殼體2的內(nèi)部形成有為了將氣體分別導入第一區(qū)域Al、第三區(qū)域A3及第四區(qū)域A4而形成的第一流路R1、和為了將分別通過第一區(qū)域Al、第三區(qū)域A3及第四區(qū)域A4的氣體向外部排出而形成的第二流路R2。如圖4及圖5所示,第一流路Rl及第二流路R2與配置在封裝殼體2內(nèi)的多個單電池1、···(電池模塊3、…)的兩側(cè)相鄰設(shè)置。即,第一流路Rl及第二流路R2形成在第一區(qū)域Al、第三區(qū)域A3及第四區(qū)域A4的兩側(cè)。
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第一流路Rl在位于第一區(qū)域Al、第二區(qū)域A2、第三區(qū)域A3及第四區(qū)域A4的兩側(cè)的區(qū)域中的一方的區(qū)域中,沿著第一區(qū)域Al、第二區(qū)域A2、第三區(qū)域A3及第四區(qū)域A4排列的方向延伸而形成。第二流路R2在位于第一區(qū)域Al、第二區(qū)域A2、第三區(qū)域A3及第四區(qū)域A4的兩側(cè)的區(qū)域中的另一方的區(qū)域中,沿著第一區(qū)域Al、第二區(qū)域A2、第三區(qū)域A3及第四區(qū)域A4排列的方向延伸而形成。在本實施方式中,盤20的下側(cè)周壁部201和與下側(cè)周壁部201的內(nèi)壁面對置的電池模塊3、…的外表面劃分出第一流路Rl及第二流路R2。需要說明的是,在本實施方式中, 由于控制裝置C配置在第二區(qū)域A2內(nèi),因此該區(qū)域A2中,控制裝置C和盤20的下側(cè)周壁部201劃分出第一流路Rl及第二流路R2。并且,在封裝殼體2的分隔部204、…的各自的兩端部形成沿底部200的長度方向貫通的通氣口 H(參照圖幻,以使第一流路Rl及第二流路R2分別從第一區(qū)域Al到第四區(qū)域A4成為連續(xù)的路徑。氣體從第一流路Rl中的盤20的底部200的長度方向上的一端側(cè)(第一區(qū)域Al 側(cè))取入,從第二流路R2中的盤20的底部200的長度方向上的另一端側(cè)(第四區(qū)域A4側(cè)) 向外部排出。伴隨于此,如圖1及圖16所示,在罩21的頂部210中的長度方向上的一端側(cè)(第一區(qū)域Al側(cè))且設(shè)有第一流路Rl的位置形成有吸氣用的開口 Ha。而且,在該方向上的另一端側(cè)(第四區(qū)域A4側(cè))且設(shè)有第二流路R2的位置上形成有排氣用的開口(未圖示)。 即,吸氣用的開口 Ha及排氣用的開口在形成為長方形形狀的頂部210上的對角位置上形成。在本實施方式中,冷卻用風扇F是引風機(有時也稱吸引式鼓風機),安裝在罩21 的排氣用的開口。由此,驅(qū)動冷卻用風扇F時,從排氣用的開口吸引第二流路R2內(nèi)的空氣, 第二流路R2、第一區(qū)域Al、第二區(qū)域A2、第三區(qū)域A3、第四區(qū)域A4及第一流路Rl成為負壓。 因此,外部氣體從吸氣用的開口流入第一流路R1,通過第一區(qū)域Al、第二區(qū)域A2、第三區(qū)域 A3、第四區(qū)域A4、第二流路R2而從排氣用的開口被冷卻用風扇F向外部排出。第一流路Rl是沿著第一區(qū)域Al、第二區(qū)域A2、第三區(qū)域A3、第四區(qū)域A4形成的長流路。第一流路Rl從盤20的底部200的長度方向上的一端側(cè)(第一區(qū)域Al側(cè))將外部氣體取入。因此,從外部流入的外部氣體容易流入第一區(qū)域Al,但難以流入比第一區(qū)域Al 遠的區(qū)域(第三區(qū)域A3或第四區(qū)域A4)。S卩,若第一流路Rl形成為長路徑,則由于第一流路Rl中的壓力損失,而氣體難以向第一流路Rl的下游流動。因此,氣體向第一區(qū)域Al、第三區(qū)域A3及第四區(qū)域A4的流量平衡被破壞,對配置在各區(qū)域的單電池1、…冷卻的冷卻狀態(tài)不同。因此,在封裝電池P中,采取一種用于平衡性良好地從第一流路Rl向第一區(qū)域Al、 第三區(qū)域A3及第四區(qū)域A4分別供給氣體的對策。更詳細而言,第一流路Rl的上游區(qū)域的流路的截面積比其下游側(cè)的流路的截面積窄。即,在第一流路Rl中,第一區(qū)域Al及第二區(qū)域A2中的流路的截面積比第三區(qū)域A3 及第四區(qū)域A4中的流路的截面積窄。如圖3、圖14及圖15所示,盤20的下部周壁部201中的與第一區(qū)域Al及第二區(qū)域A2對應(yīng)的部位形成在比盤20的下部周壁部201中的與第三區(qū)域A3及第四區(qū)域A4對應(yīng)的部位向內(nèi)側(cè)變位的位置。因此,第一流路Rl中的與第一區(qū)域Al及第二區(qū)域A2對應(yīng)的區(qū)域的寬度比第一流路Rl中的與第三區(qū)域A3及第四區(qū)域A4對應(yīng)的區(qū)域的寬度窄。如圖4至圖6所示,對形成在單電池1、…(電池模塊3、…)與罩21之間的間隙進行閉塞的密封構(gòu)件5設(shè)置在單電池1、…(電池模塊3、…)與罩21之間。S卩,為了防止單電池1、…的短路等,在利用罩21覆蓋單電池1、…的狀態(tài)下,以免罩21的頂部210與單電池1、…碰撞。另外,若將單電池1、…與罩21之間的間隙敞開,則在第一流路Rl中流動的氣體通過上述間隙而向第二流路R2流動。因此,在本實施方式中,在上述間隙設(shè)置密封構(gòu)件5, 來閉塞該間隙。需要說明的是,密封構(gòu)件5只要能夠密閉間隙即可,可以適當采用。但是, 為了避免罩21覆蓋電池模塊3、…時在電池模塊3、…等上作用有過度的按壓力,而在本實施方式中采用海綿作為密封構(gòu)件5。由此,在第一流路Rl的上游區(qū)域(與第一區(qū)域Al及第二區(qū)域A2對應(yīng)的區(qū)域)中, 氣體的流速快,氣體勢頭良好地被送入第一流路Rl的下游區(qū)域(與第三區(qū)域A3及第四區(qū)域A4對應(yīng)的區(qū)域)。由此,能夠使氣體向第三區(qū)域A3及第四區(qū)域A4的供給量接近或等于氣體向第一區(qū)域Al的供給量。另外,如圖16及圖17所示,封裝電池P在第一流路Rl的上游區(qū)域(在本實施方式中為與第一區(qū)域Al對應(yīng)的區(qū)域)設(shè)有流量限制機構(gòu)6。流量限制機構(gòu)6用于將朝向第一區(qū)域Al中的單電池1、…流動的氣體的流量限制成規(guī)定流量。即,為了實現(xiàn)從第一流路 Rl向第一區(qū)域Al流入的氣體的流量與向第三區(qū)域A3及第四區(qū)域A4流入的氣體的流量的均衡,而設(shè)置流量限制機構(gòu)6。流量限制機構(gòu)6是形成有使規(guī)定流量的氣體向處于第一區(qū)域Al內(nèi)的單電池丨、… 流動的通氣部60的板材。流量限制機構(gòu)6以覆蓋第一區(qū)域Al中的通氣間隙S的方式配置 (以下,將流量限制機構(gòu)6稱為流量限制板)。通氣部60為一個以上的開口。通氣部60的數(shù)目、形狀及配置根據(jù)向第一區(qū)域Al流動的氣體的供給量(允許流量)、氣體向第一區(qū)域 Al的供給范圍而適當設(shè)定。如圖4所示,流量限制板6配置成隨著從第一區(qū)域Al (單電池1、…)朝向盤20 的下側(cè)周壁部201(封裝殼體2的內(nèi)壁面)而前端向下傾斜。由此,在因氣體流入第一流路 Rl而發(fā)生結(jié)露,且水滴附著于流量控制板6時,能夠利用流量控制板6的傾斜將水滴向第一流路Rl的底部引導。本實施方式的封裝電池P如上所述。封裝電池P安裝在電動機動車(EV)或混合動力電動機動車(HEV)的電動車的車身的底部??刂蒲b置C經(jīng)由線纜而與設(shè)置在車兩側(cè)的驅(qū)動系統(tǒng)或控制系統(tǒng)的電氣系統(tǒng)連接。由此,從單電池1、…向電氣系統(tǒng)供給電能,而且,利用設(shè)置在車兩側(cè)的發(fā)電裝置對單電池1、…充電。并且,在由于單電池1、…的充放電或周圍的環(huán)境(溫度等)而單電池1、…的溫度過度上升時或可能上升時,向封裝殼體2內(nèi)供給氣體(外部氣體)而將單電池1、…冷卻。在此,對封裝電池P中的氣體的流動進行說明。在單電池1、…的溫度過度上升時或可能上升時,驅(qū)動冷卻用風扇F,將封裝殼體2內(nèi)的氣體(空氣)連續(xù)地向外部排出。
如此,封裝殼體2內(nèi)成為負壓,因此封裝殼體2內(nèi)要返回常壓而從吸氣用的開口將外部氣體連續(xù)地向封裝殼體2的內(nèi)部空間吸入。此時,在封裝殼體2內(nèi),形成對單電池進行冷卻的氣體的流動。更詳細而言,如圖15所示,從吸氣用的開口流入到第一流路Rl的氣體向與第一區(qū)域Al對應(yīng)的第一流路Rl的上游側(cè)和與第二區(qū)域A2、第三區(qū)域A3及第四區(qū)域A4對應(yīng)的第一流路Rl的下游側(cè)流動。在此,流入第一流路Rl的氣體中的對第一區(qū)域Al內(nèi)的單電池1、…進行冷卻所需的流量的冷卻氣體通過流量限制板6的通氣部60。另一方面,對第三區(qū)域A3及第四區(qū)域 A4內(nèi)的單電池1、…進行冷卻所需的流量的氣體不通過流量限制板6的通氣部60,而朝向第一流路Rl的下游側(cè)流動。流量限制板6設(shè)定成使向第三區(qū)域A3及第四區(qū)域A4側(cè)流動的氣體的流量多于流入第一區(qū)域Al的氣體的流量。其理由如下所述。由于第一區(qū)域Al處于流路(第一流路Rl 及第二流路R2)的最上游位置,因此從第一流路Rl流入第一區(qū)域Al的氣體或從第一區(qū)域 Al向第二流路R2排出的氣體不會受到其它的區(qū)域的電池模塊3、…的熱量的影響。然而, 流入第三區(qū)域A3或第四區(qū)域A4的氣體從上游側(cè)流來時,會受到其上游側(cè)的第一區(qū)域Al或第三區(qū)域A3中的電池模塊3、…的熱影響。因此,向下游側(cè)供給的氣體的流量多于向上游區(qū)域的第一區(qū)域Al供給的氣體的流量。由此,實現(xiàn)各區(qū)域中的冷卻均衡。另外,第一流路Rl的上游區(qū)域中的流路的截面積比下游區(qū)域中的流路的截面積窄。因此,在第一流路Rl的上游區(qū)域中流動的氣體的流速比下游區(qū)域快,從而來自上游區(qū)域的氣體勢頭良好且高效率地向下游區(qū)域供給。然后,在第一流路Rl中流動的氣體向第一區(qū)域Al、第三區(qū)域A3及第四流域流入而對各區(qū)域內(nèi)的單電池1、…進行冷卻。即,在分別配置于區(qū)域A1、A3、A4中的單電池1、… 中,如圖3所示,通氣間隙S、…從第一流路Rl到第二流路R2連續(xù),因此在第一流路Rl中流動的氣體通過各通氣間隙S而對單電池1、…進行冷卻。而且,在本實施方式中,使單電池1、…中的表面積大的正面FS、FS彼此對置而形成通氣間隙S。因此,氣體與電槽10的接觸面積增多,將單電池1、…有效地冷卻。并且,如圖4及圖5所示,在保持多個單電池1、…的上框架350的框狀部351及電池限制部357a、357b上與單電池1、…的配置對應(yīng)而形成有外部通氣部0P、…及內(nèi)部通氣部IP、…。因此,來自第一流路Rl的氣體通過電池模塊3、…的上部流路TP、…,將單電池1、…的連接端子11a、…、lib、…也冷卻。并且,在上框架350的電池限制部357a、357b上與單電池1、…的配置對應(yīng)而形成有內(nèi)部通氣部IP、…,并且在覆蓋該上框架350的電池罩31上與內(nèi)部通氣部IP、…的配置對應(yīng)而形成氣體引導部311、…。因此,氣體不會停滯在上框架350的電池限制部357a、 357b的外側(cè)(連接端子IlaUlb所存在的區(qū)域),而被順利地導向內(nèi)部通氣部IP、…。流入到電池模塊3、…的上部流路TP、…的氣體通過一側(cè)的內(nèi)部通氣部IP、… 時,通過一對電池限制部357a、357b之間。由此,配置在一對電池限制部357a、357b之間的電路基板CB被在一對電池限制部357a、357b之間流動的氣體冷卻。因此,電路基板CB不會因外在的要因等而意外地發(fā)生溫度上升,能穩(wěn)定地正確進行單電池1、…的監(jiān)視。需要說明的是,電路基板CB配置在基板支承部358上,該基板支承部358架設(shè)在一對電池限制部357a、357b上。因此,很難直接受到通常的來自單電池1、…的熱量的影響。因此,在通常的狀態(tài)下,即使氣體不流動也能防止熱影響引起的錯誤動作的產(chǎn)生。并且,通過了一對電池限制部357a、357b之間的氣體通過另一側(cè)的內(nèi)部通氣部 IP、…,對另一側(cè)的連接端子11a、…、lib、…進行冷卻。然后,將連接端子11a、…、lib、…冷卻后的氣體通過框狀部351的另一側(cè)的外部通氣部0P、…而朝向電池模塊3、…的外部即相鄰配置的電池模塊3或第二流路R2排出。并且,由于相鄰的模塊固定構(gòu)件4、4的通氣用開口 423、423彼此連通,因此通過了電池模塊3、…的上部流路TP、…的氣體經(jīng)由模塊固定構(gòu)件4的通氣用開口 423、…向配置在下游側(cè)的電池模塊3、…的上部流路TP、…流入,而向下游側(cè)流動。并且,通過了與第二流路R2相鄰的電池模塊3、…的上部流路TP、…的氣體向第二流路R2排出。另外,如圖18(a)及圖18(b)所示,對電池組的正極用的連接端子Ila及負極用的連接端子lib進行覆蓋的端子罩33、33分別在橫壁部332上具備罩通氣部330,該橫壁部 332與在框狀部351上形成的外部通氣部OP對置。因此,在上部流路TP、…中流動而通過了另一側(cè)的縱梁部35 的外部通氣部0P、···的氣體通過端子罩33內(nèi),并被從罩通氣部330 排出。由此,也能夠?qū)﹄姵亟M的正極用及負極用的連接端子IlaUlb和其周邊進行冷卻。需要說明的是,如圖15所示,在第一區(qū)域Al、第三區(qū)域A3及第四區(qū)域A4中的各個區(qū)域上,三個電池模塊3、…在行方向上配置成一列。因此,在各區(qū)域中,相鄰的兩個電池模塊3、3以一方的電池模塊3的端子罩33與另一方的電池模塊3的端子罩33對置的方式配置。各區(qū)域中的其余的電池模塊3以端子罩33的橫壁部332與相鄰配置的電池模塊3的上框架350的縱梁部353a對置的方式配置。因此,如圖18(a)所示,在端子罩33、33的橫壁部332、332彼此對置配置的電池模塊3、3中,來自框狀部351的外部通氣部0P、···的氣體流入端子罩33內(nèi),從端子罩33的橫壁部332的罩通氣部330排出,并從另一方的電池模塊3的端子罩33的罩通氣部330流入端子罩33內(nèi),從端子罩33內(nèi)流入框狀部351內(nèi),從相反側(cè)的外部通氣部0P、…排出。另外,如圖18(b)所示,在端子罩33的橫壁部332與上框架350的縱梁部353a對置配置的電池模塊3、3中,從外部通氣部0P、···排出的氣體從端子罩33的罩通氣部330流入端子罩33、33內(nèi),并從框狀部351的外部通氣部0P、···流入框狀部351內(nèi)?;蛘?,在框狀部351內(nèi)流動的氣體從框狀部351的外部通氣部0P、…流入端子罩33內(nèi),并從端子罩33 的罩通氣部330排出,流入相鄰配置的電池模塊3的外部通氣部0P、…。并且,通過了在第一區(qū)域Al、第三區(qū)域A3及第四區(qū)域A4內(nèi)配置的電池模塊3、… 后的氣體在第二流路R2中流動,被冷卻用風扇F從排氣用的開口向外部吸出。需要說明的是,本發(fā)明并沒有限定為上述實施方式,在不脫離本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)當然可以施加適當變更。封裝電池例如也可以作為叉車或吊車等工業(yè)用車輛、其它各種設(shè)備的電源。S卩,封裝電池能夠搭載于需要大容量的電源的各種設(shè)備。多個單電池1、…也可以不形成封裝化的電池模塊3、…,而直接配置在封裝殼體 2內(nèi)。多個單電池1、…可以以一列(多行一列)整齊排列配置。即,多個單電池1…只要至少以一列整齊排列配置即可。
多個單電池1、…也可以不沿直線整齊排列配置,而沿曲線整齊排列配置。冷卻用風扇F也可以是送風機(鼓風機),并配置在吸氣用的開口。如此,能夠從吸氣用的開口向封裝殼體2內(nèi)的第一流路Rl送入氣體,使氣體通過各通氣間隙S而向第二流路R2流動,從排氣用的開口排出。流量限制機構(gòu)6也可以是例如將多個線材以交叉狀態(tài)連接而成的網(wǎng)材。這種情況下,通過適當設(shè)定線材的線徑或線材間的間隔,而能夠使開口率適當。封裝殼體2的內(nèi)部空間也可以不由分隔部204、…劃分而為一個區(qū)域??梢允桥渲秒姵啬K3、…的區(qū)域連續(xù)地排列,而在其端部設(shè)置配置控制裝置C的區(qū)域。而且,控制裝置C也可以設(shè)置在封裝殼體2的外部,而在封裝殼體2的內(nèi)部空間中僅配置單電池1、…。第一流路Rl的截面積也可以在整個長度上均勻或大致均勻。也可以在單電池1、…與封裝殼體2的罩21之間不設(shè)置密封構(gòu)件(海綿)5,而在罩21的頂部210的下表面形成與單電池1、…的上表面TS、…抵接的突片。多個單電池1、…也可以由單一的電池保持架30保持。另外,反之,電池模塊3也可以具備三個以上的電池保持架30、…。電路基板CB配置在上框架350的基板支承部358與電池罩31之間,但并未限定于此,也可以配置在適當部位。也可以是電池罩31形成為能夠整體性地覆蓋單電池1、…的上方,并且不是端子罩33,而是電池罩31覆蓋電池組的正極用及負極用的連接端子lla、llb。
權(quán)利要求
1.一種封裝電池,其具備 多個單電池(1、…);封裝殼體O),其使該多個單電池(1、…)至少沿第一方向整齊排列并對它們進行收容,在該封裝殼體O)內(nèi)具備多個通氣間隙(S、…),它們在所述第一方向上分別形成在相鄰的單電池(1、1)之間; 第一流路(Rl)及第二流路(R2),它們沿著所述第一方向形成,在與該第一方向相交的第二方向上配置成將所述多個單電池(1、···)夾在之間,并且向所述第一流路(Rl)供給的氣體通過各通氣間隙( 而向所述第二流路(以)流動;流量限制機構(gòu)(6),其配置在所述第一流路(Rl)的上游區(qū)域,將向所述多個通氣間隙 (S、…)中的與所述第一流路(Rl)的所述上游區(qū)域相連的通氣間隙(S、…)流動的所述氣體的流量限制成規(guī)定流量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的封裝電池,其中,所述流量限制機構(gòu)(6)是至少具有一個以上的通氣部(60)的板材,其以覆蓋與所述第一流路(Rl)的所述上游區(qū)域相連的通氣間隙(S、…)的方式配置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的封裝電池,其中,所述通氣部(60)是沿著所述第一流路(Rl)排列的多個開口。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的封裝電池,其中, 所述封裝殼體( 具有內(nèi)壁面,所述第一流路(Rl)形成在所述多個單電池(1、…)中的所述第二方向上的端部的單電池(1、…)的列與所述封裝殼體⑵的所述內(nèi)壁面之間,所述流量限制機構(gòu)(6)配置成從所述單電池(1、···)的列朝向所述封裝殼體(2)的所述內(nèi)壁面而前端向下傾斜。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的封裝電池,其中,所述封裝殼體O)內(nèi)具備沿所述第一方向隔開間隔的多個分隔部004、…),從而將所述封裝殼體O)內(nèi)沿著所述第一方向劃分成多個區(qū)域(A1、A2、A3、A4), 在所述多個區(qū)域(A1、A3、A4)分別整齊排列配置有所述單電池(1、…), 在各所述分隔部(204)中的與所述第一流路(Rl)及第二流路(似)相交的部位形成有貫通部(H、H)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項所述的封裝電池,其中,所述多個單電池(1、···)在所述第一方向上每規(guī)定數(shù)目被封裝化而形成為多個電池模塊(3、…),所述流量限制機構(gòu)(6)與和所述第一流路(Rl)的所述上游區(qū)域相接的電池模塊(3) 對應(yīng)而設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任一項所述的封裝電池,其中,所述第一流路(Rl)以所述上游區(qū)域中的流路的截面積窄于比其靠下游側(cè)的流路的截面積的方式形成。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項所述的封裝電池,其中,所述封裝殼體( 具備載置所述多個單電池(1、…)的盤00)和對該盤00)上的所述多個單電池(1、…)進行覆蓋的罩01),對形成在所述多個單電池(1、···)與所述罩之間的間隙進行閉塞的密封構(gòu)件(5) 設(shè)置在所述多個單電池(1、…)與所述罩之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的封裝電池,其中,所述罩在與所述第一流路(Rl)的上游區(qū)域?qū)?yīng)的位置具有吸氣用的開口,在與所述第二流路(似)的下游區(qū)域?qū)?yīng)的位置具有排氣用的開口, 引風機(F)安裝在排氣用的開口附近。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的封裝電池,其中,所述罩在與所述第一流路(Rl)的上游區(qū)域?qū)?yīng)的位置具有吸氣用的開口,在與所述第二流路(似)的下游區(qū)域?qū)?yīng)的位置具有排氣用的開口, 鼓風機(F)安裝在吸氣用的開口附近。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任一項所述的封裝電池,其中,多個單電池(1、…)各自的第二方向的寬度比第一方向的寬度寬。
12.—種電動車,其特征在于,具備權(quán)利要求1至11中任一項所述的封裝電池作為電源。
全文摘要
本發(fā)明提供一種能夠均等地將多個單電池冷卻,能夠抑制單電池的故障的發(fā)生,且能夠使全部的單電池的性能充分地發(fā)揮的封裝電池及具備該封裝電池的電動車。封裝電池在封裝殼體內(nèi)具備多個通氣間隙,它們在第一方向上分別形成在相鄰的單電池之間;第一流路及第二流路,它們沿著第一方向形成,在與該第一方向相交的第二方向上配置成將多個單電池夾在之間,且向第一流路供給的氣體通過各通氣間隙而向第二流路流動;流量限制機構(gòu),其配置在第一流路的上游區(qū)域,將向多個通氣間隙中的與第一流路的上游區(qū)域相連的通氣間隙流動的氣體的流量限制成規(guī)定流量。
文檔編號H01M10/50GK102447145SQ201110303389
公開日2012年5月9日 申請日期2011年9月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月30日
發(fā)明者河原慎吾, 渡邊稔 申請人:鋰能源日本有限公司