專利名稱：電池模塊單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電池模塊單元，其通過將一對電池模塊并列配置并使它們一體化而構(gòu)成，所述電池模塊通過將多個(gè)電池單體層疊而夾持在第一端板與第二端板之間，并利用連結(jié)構(gòu)件將所述第一端板及所述第二端板連結(jié)而構(gòu)成。
背景技術(shù)：
通過下述專利文獻(xiàn)I公知有如下結(jié)構(gòu):使一對端板與層疊了多個(gè)電池單體的兩端部抵接，并通過螺栓將所述一對端板緊固于限制帶(連結(jié)構(gòu)件)的兩端部，從而構(gòu)成將多個(gè)電池單體以層疊狀態(tài)一體化而得到的電池模塊。在先技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I日本特開2009-48973號公報(bào)發(fā)明的概要發(fā)明要解決的課題若通過使兩個(gè)電池模塊的長度方向的側(cè)面彼此對置而一體化來構(gòu)成電池模塊單元，則能夠?qū)㈦姵啬K的個(gè)數(shù)減少至一半而提高搬運(yùn)時(shí)及裝拆時(shí)的操作性，并且，若對于兩個(gè)電池模塊而言共用端板及連結(jié)構(gòu)件，則能夠削減部件件數(shù)。然而，由于電池模塊通過將多個(gè)電池單體層疊而構(gòu)成，因此存在各電池單體的厚度的公差累積而在電池模塊的長度上產(chǎn)生偏差的問題。因此，在對于兩個(gè)電池模塊而言共用一對端板的情況下，若與較長側(cè)的電池模塊對應(yīng)而緊固連結(jié)構(gòu)件，則無法充分地緊固較短側(cè)的電池模塊，從而存在無法使多個(gè)電池單體牢固地一體化的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于上述的情況而提出，其目的在于，在將一對電池模塊并列配置而一體化的電池模塊單元中，能夠削減端板的個(gè)數(shù)并同時(shí)吸收電池模塊的長度差。用于解決課題的手段為了實(shí)現(xiàn)上述目的，根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種電池模塊單元，其通過將一對電池模塊并列配置并使它們一體化而構(gòu)成，所述電池模塊通過將多個(gè)電池單體層疊而夾持在第一端板與第二端板之間，并利用連結(jié)構(gòu)件將所述第一端板及所述第二端板連結(jié)而構(gòu)成，所述電池模塊單元的特征在于，一對所述電池模塊的所述第一端板由一個(gè)構(gòu)件構(gòu)成，且一對所述電池模塊的兩個(gè)所述第二端板由分體構(gòu)件構(gòu)成。另外，根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一種電池模塊單元，在第一方面的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，其特征在于，一對所述電池模塊的與所述第一端板相接的兩個(gè)所述電池單體的端子彼此通過母線連接。另外，根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供一種電池模塊單元，在第一方面或第二方面的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，其特征在于，通過螺栓將在一端固定于所述第一端板的所述連結(jié)構(gòu)件的另一端上設(shè)置的長孔和在所述第二端板上設(shè)置的螺母緊固。另外，根據(jù)本發(fā)明的第四方面，提供一種電池模塊單元，在第三方面的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，其特征在于，將位于與所述層疊方向正交的方向的外側(cè)的一對所述連結(jié)構(gòu)件緊固于所述第二端板的所述螺栓從與所述層疊方向正交的方向的外側(cè)朝向內(nèi)側(cè)配置。另外，根據(jù)本發(fā)明的第五方面，提供一種電池模塊單兀，在第一 第四方面中任一方面的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，其特征在于，所述電池單體夾著支架而層疊，所述支架與所述連結(jié)構(gòu)件相互凹凸卡合。另外，根據(jù)本發(fā)明的第六方面，提供一種電池模塊單元，在第五方面的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，其特征在于，在所述支架上設(shè)置的突起與所述連結(jié)構(gòu)件的上緣及下緣卡合。需要說明的是，實(shí)施方式的正端子16a及負(fù)端子16b對應(yīng)于本發(fā)明的端子，實(shí)施方式的第一支架33對應(yīng)于本發(fā)明的支架，實(shí)施方式的第一 第三連結(jié)構(gòu)件40、41、42對應(yīng)于本發(fā)明的連結(jié)構(gòu)件，實(shí)施方式的焊接螺母43 46對應(yīng)于本發(fā)明的螺母。發(fā)明效果根據(jù)第一方面的結(jié)構(gòu)，由于將多個(gè)電池單體層疊而夾持在第一端板與第二端板之間，并通過連結(jié)構(gòu)件將第一端板及第二端板連結(jié)而構(gòu)成電池模塊，且將一對電池模塊并列配置而使它們一體化，因此，能夠?qū)⒁粚﹄姵啬K作為一體來進(jìn)行操作，從而不僅能夠提高操作性，而且與將各電池模塊以單體搭載在車身上的情況相比，能夠減少電池模塊間的間隙二有助于空間的削減。另外，由于與一對電池模塊的一端側(cè)抵接的第一端板由一個(gè)構(gòu)件構(gòu)成，與一對電池模塊的另一端側(cè)抵接的兩個(gè)第二端板由分體構(gòu)件構(gòu)成，因此，與對各電池模塊分別設(shè)置一對端板的情況相比，能夠?qū)⒍税宓膫€(gè)數(shù)削減一片，并且，即使因電池單體的厚度的公差的累積而在兩個(gè)電池模塊的層疊方向的長度上產(chǎn)生差異，也能夠通過使兩個(gè)第二端板的位置不同來吸收該長度差。另外，根據(jù)第二方 面的結(jié)構(gòu)，由于一對電池模塊的與共用的第一端板相接的兩個(gè)電池單體的端子被共用的第一端板將相對位置限制為固定，因此，這些端子的距離固定，從而能夠容易進(jìn)行基于母線的連接作業(yè)。另外，根據(jù)第三方面的結(jié)構(gòu)，由于通過螺栓將在一端固定于第一端板的連結(jié)構(gòu)件的另一端上設(shè)置的長孔和在第二端板上設(shè)置的螺母緊固，因此，通過調(diào)整長孔相對于螺栓的位置，能夠吸收電池單體的厚度的公差的累積。另外，根據(jù)第四方面的結(jié)構(gòu)，由于將位于與電池單體的層疊方向正交的方向的外側(cè)的一對連結(jié)構(gòu)件緊固于第二端板的螺栓從與所述層疊方向正交的方向的外側(cè)朝向內(nèi)側(cè)配置，因此，操作螺栓的工具不會(huì)與電池模塊干涉，從而能夠提高作業(yè)性。另外，根據(jù)第五方面的結(jié)構(gòu)，由于電池單體夾著支架而進(jìn)行層疊，且將支架與連結(jié)構(gòu)件相互凹凸卡合，因此在電池模塊的組裝時(shí)，使連結(jié)構(gòu)件卡止于支架，從而不僅能夠提高連結(jié)構(gòu)件與第二端板的緊固作業(yè)的作業(yè)性，而且還能夠防止因振動(dòng)引起的電池單體、支架的位置錯(cuò)動(dòng)。另外，根據(jù)第六方面的結(jié)構(gòu)，由于在支架上設(shè)置的突起與連結(jié)構(gòu)件的上緣及下緣卡合，因此尤其能夠可靠地防止電池單體、支架的上下方向的位置錯(cuò)動(dòng)。


圖1是電池組的立體圖。圖2是兩個(gè)電池模塊單元的立體圖。圖3是一個(gè)電池模塊單元的分解立體圖。圖4是圖2的4方向向視圖。圖5是圖4的5方向向視圖。符號說明16電池模塊16a正端子(端子)16b負(fù)端子(端子)32電池單體33第一支架(支架)33a 突起37第一端板 38第二端板39第二端板40第一連結(jié)構(gòu)件(連結(jié)構(gòu)件)40c 長孔40d 長孔41第二連結(jié)構(gòu)件(連結(jié)構(gòu)件)41c 長孔42第三連結(jié)構(gòu)件(連結(jié)構(gòu)件)42c 長孔43焊接螺母(螺母)44焊接螺母(螺母)45焊接螺母(螺母)46焊接螺母(螺母)47 螺栓48 螺栓49 螺栓50 螺栓51第一母線(母線)
具體實(shí)施例方式以下，基于圖1至圖5，對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行說明。如圖1所示，電動(dòng)機(jī)動(dòng)車的電池組11具備在金屬制的電池托盤12的上表面結(jié)合合成樹脂制的電池罩13并利用螺栓14……進(jìn)行緊固而得到的電池殼體15，在電池托盤12的上表面搭載有多個(gè)電池模塊16……。在電池組11的后部設(shè)置的冷卻裝置17具備配置于車寬方向中央部的吸入管道18和配置于吸入管道18的車寬方向兩側(cè)的左右一對的排出管道19、19。在吸入管道18的上部前表面朝向前方開設(shè)有冷卻空氣吸入口 18a，該冷卻空氣吸入口 18a用于將電池組11的外部的空氣作為冷卻空氣而吸入到吸入管道18的內(nèi)部。另外，在排出管道19、19的內(nèi)部分別收納有電動(dòng)的冷卻風(fēng)扇20、20，用于排出熱交換后的冷卻空氣的冷卻空氣排出口 19a、19a以面向各冷卻風(fēng)扇20、20的外周的方式朝向后方形成。因此，當(dāng)驅(qū)動(dòng)冷卻風(fēng)扇20、20時(shí)，從吸入管道18的冷卻空氣吸入口 18a吸入的冷卻空氣向電池托盤12的內(nèi)部供給，在電池托盤12的內(nèi)部的冷卻通路中流動(dòng)的期間與電池模塊16……之間進(jìn)行熱交換，然后通過排出管道19、19的冷卻風(fēng)扇20、20而從冷卻空氣排出口 19a、19a排出。在電池組11的前部設(shè)置有收納了手動(dòng)開關(guān)的主開關(guān)21，在電池組11的后部設(shè)置
有收納接觸器和熔絲的接線板22。從電池模塊16......延伸的高壓線纜23經(jīng)由主開關(guān)21
及接線板22而與在電池組11的左前部設(shè)置的高壓連接器24連接。另外，用于傳送控制信號的低壓線纜26從在電池組11的右前部設(shè)置的低壓連接器25延伸，該低壓線纜26與接線板22、電池模塊16……的熱敏電阻等連接。接下來，基于圖2至圖5，對電池模塊單元31的結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。電池模塊單元31通過使兩個(gè)電池模塊16、16以它們的長度方向的側(cè)面彼此對置
的方式一體化而成。電池模塊16通過將例如12個(gè)電池單體32......層疊而成，在這些電池
單體32之間夾持有水平截面為H字狀的11個(gè)第一支架33……，并且水平截面為-狀的兩
個(gè)第二支架34、34與兩端的兩個(gè)電池單體32、32的外側(cè)抵接。而且，覆蓋電池單體32......、
第一支架33……及第二支架34、34的上表面的罩35通過螺栓36、36固定在兩個(gè)第二支架34、34 上。以長度方向的側(cè)面彼此對置的方式配置的兩個(gè)電池模塊16、16通過第一端板37、一對第二端板38、39、第一至第三連結(jié)構(gòu)件40、41、42而結(jié)合成一體。第一端板37為大致平坦的板狀構(gòu)件，能夠與一對電池模塊16、16的端面抵接。形成為帶狀的中央的第一連結(jié)構(gòu)件40的一端部以與第一端板37的中央部垂直交叉的方式固定于該第一端板37的中央部，同樣形成為帶狀的第二、第三連結(jié)構(gòu)件41、42的一端部以與第一端板37的兩端部垂直交叉的方式固定于該第一端板37的兩端部。因此，第一端板37及第一 第三連結(jié)構(gòu)件40、41、42在俯視下形成為E字狀。在第一端板37的下端部設(shè)置有用于將其固定于電池托盤12的上表面的四個(gè)安裝托架37a……，另外，在第一端板37的中央部及兩端部設(shè)有與電池模塊16、16的側(cè)面抵接的三個(gè)按壓突起37b……。在第一連結(jié)構(gòu)件40的上端設(shè)有與電池模塊16、16的上表面抵接的四個(gè)按壓突起40a……。另外，在第一連結(jié)構(gòu)件40的另一端設(shè)有沿電池單體32……的層疊方向細(xì)長地形成的上下一對的長孔40c、40d。在外側(cè)的第二、第三連結(jié)構(gòu)件41、42的上端分別設(shè)有與電池模塊16、16的上表面抵接的各兩個(gè)按壓突起41a、41a ;42a、42a。另外，在第二、第三連結(jié)構(gòu)件41、42的另一端設(shè)有沿電池單體32......的層疊方向細(xì)長地形成的上下一對的長孔41c、42c。在夾在電池模塊16……之間的第一支架33……的外側(cè)面，呈上下兩列地形成有朝向外方突出的突起33a……。第一 第三連結(jié)構(gòu)件40、41、42的上緣及下緣分別與第一支架33......的外側(cè)面的上下兩列的突起33a......卡合。一對第二端板38、39為大致平坦的板狀構(gòu)件，且分別具有將第一端板37分割成兩部分而得到的形狀。在第二端板38、39的下端部設(shè)有用于將它們固定在電池托盤12的上表面上的各兩個(gè)安裝托架38a、38a;39a、39a，另外，在第二端板38、39兩端部設(shè)有與電池模塊16、16的側(cè)面抵接的各兩個(gè)按壓突起38b、38b ;39b、39b。另外，在一方的第二端板38的兩端部設(shè)有一對固定托架38c、38d，其中一方的固定托架38c設(shè)有焊接螺母43，在另一方的固定托架38d上設(shè)有焊接螺母44。同樣，在另一方的第二端板39的兩端部設(shè)有一對固定托架39c、39d，其中一方的固定托架39c設(shè)有焊接螺母45，在另一方的固定托架39d上設(shè)有焊接螺母46。將第二連結(jié)構(gòu)件41的長孔41c貫通的螺栓47緊固于一方的第二端板38的焊接螺母43，將第一連結(jié)構(gòu)件40的長孔40c貫通的螺栓48緊固于一方的第二端板38的焊接螺母44。另外，將第三連結(jié)構(gòu)件42的長孔42c貫通的螺栓49緊固于另一方的第二端板39的焊接螺母45，將第一連結(jié)構(gòu)件40的長孔40d貫通的螺栓50緊固于另一方的第二端板39的焊接螺母46。在將12個(gè)電池單體32......串聯(lián)地電連接的電池模塊16的長度方向兩端部設(shè)有正
端子16a及負(fù)端子16b。構(gòu)成電池模塊單元31的兩個(gè)電池模塊16、16以正端子16a及負(fù)端子16b互不相同的方式配置，位于第一端板37側(cè)的一方的電池模塊16的正端子16a與另一方的電池模塊16的負(fù)端子16b通過第一母線51連接。由于所述兩個(gè)電池模塊16、16被作為電池模塊單元31而一體化，因此第一母線51被預(yù)先固定于電池模塊單元31。與第一母線51連接的兩個(gè)電池單體32、32通過共用的第一端板37來正確地確定相互的位置關(guān)系，因此正端子16a與負(fù)端子16b間的距離固定，從而使安裝第一母線51的作業(yè)變得容易。另一方面，電池模塊單元31的兩個(gè)電池模塊16的位于第二端板38、39側(cè)的正端子16a及負(fù)端子16b經(jīng)由第二母線52與相鄰的電池模塊單元31的兩個(gè)電池模塊16的位于第二端板38、39側(cè)的負(fù)端子16b及正端子16a連接。因此，第二母線52在電池模塊單元31處于單體狀態(tài)時(shí)未安裝，在將多個(gè)電池模塊單元31……搭載在電池托盤12上后，以將相鄰的電池模塊單元31、31之間連接的方式安裝。第一母線51的中間部以沿著罩35、35的上表面形狀的方式朝下凸出地彎曲，而第二母線52的中間部以從罩35、35的上表面離開的方式朝上凸出地彎曲。其結(jié)果是，在第二母線52與罩35、35的上表面之間形成有空間，因此能夠利用該空間來配置線纜等。如上所述，由于使兩個(gè)電池模塊16、16 —體化來構(gòu)成電池模塊單元31，因此能夠?qū)蓚€(gè)電池模塊16、16作為一體而進(jìn)行操作，從而不僅操作性得以提高，而且與將各電池模塊16、16以單體搭載在車身上的情況相比，還能夠減少電池模塊16、16間的間隙而有助于空間的削減。接下來，對具備上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明的實(shí)施方式的作用進(jìn)行說明。為了使并列配置的兩個(gè)電池模塊16、16—體化，使第一端板37與它們的一端部抵接，并將第一連結(jié)構(gòu)件40配置在兩個(gè)電池模塊16、16之間，且將第二、第三連結(jié)構(gòu)件41、42以沿著兩個(gè)電池模塊16、16的外側(cè)的方式配置。從該狀態(tài)開始，為了將 一方的第二端板38固定在第一連結(jié)構(gòu)件40的另一端和第二連結(jié)構(gòu)件41的另一端，而使貫通了第二連結(jié)構(gòu)件41的長孔41c的螺栓47緊固于一方的第二端板38的焊接螺母43，且使貫通了第一連結(jié)構(gòu)件40的長孔40c的螺栓48緊固于一方的第二端板38的焊接螺母44。此時(shí)，通過調(diào)整螺栓47、48相對于第一連結(jié)構(gòu)件40的長孔40c及第二連結(jié)構(gòu)件41的長孔41c的位置，能夠?qū)?2個(gè)電池單體32……的厚度公差累積所產(chǎn)生的電池模塊16的長度的偏差吸收，從而能夠?qū)⒃撾姵啬K16牢固地固定。同樣，為了將另一方的第二端板39固定在第一連結(jié)構(gòu)件40的另一端和第三連結(jié)構(gòu)件42的另一端，而將貫通了第三連結(jié)構(gòu)件42的長孔42c的螺栓49緊固于另一方的第二端板39的焊接螺母45，且將貫通了第一連結(jié)構(gòu)件40的長孔40d的螺栓50緊固于另一方的第二端板39的焊接螺母46。此時(shí)，通過調(diào)整螺栓49、50相對于第一連結(jié)構(gòu)件40的長孔40d及第三連結(jié)構(gòu)件42的長孔42c的位置，能夠?qū)?2個(gè)電池單體32……的厚度公差累積所產(chǎn)生的電池模塊16的長度偏差吸收，從而能夠?qū)⒃撾姵啬K16牢固地固定。并且，由于將第二連結(jié)構(gòu)件41緊固于一方的第二端板38的螺栓47從電池模塊單元31的外側(cè)朝向內(nèi)側(cè)螺合，因此能夠不與電池模塊單元31干涉而容易進(jìn)行該螺栓47的螺合作業(yè)。同樣，由于將第三連結(jié)構(gòu)件42緊固于另一方的第二端板39的螺栓49從電池模塊單元31的外側(cè)朝向內(nèi)側(cè)螺合，因此能夠不與電池模塊單元31干涉而容易進(jìn)行該螺栓49的螺合作業(yè)。另外，在夾在電池單體32……之間的第一支架33……上設(shè)置有上下兩列的突起33a……，并使第一 第三連結(jié)構(gòu)件40、41、42的上緣及下緣與該突起33a……卡合，因此在電池模塊單元31的組裝時(shí)，使第一 第三連結(jié)構(gòu)件40、41、42卡止于第一支架33……，從而不僅能夠提高第一 第三連結(jié)構(gòu)件40、41、42與第二端板38、39的緊固作業(yè)的作業(yè)性，而且能夠防止因振動(dòng)引起的電池單體32……、第一支架33……的上下方向的位置錯(cuò)動(dòng)。以上，對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但本發(fā)明在不脫離其主旨的范圍內(nèi)能夠進(jìn)行各種設(shè)計(jì)變更。例如，構(gòu)成一個(gè)電池模塊16的電池單體32......的個(gè)數(shù)沒有限定為12個(gè)。另外，可以替代在第一 `第三連結(jié)構(gòu)件40、41、42上形成長孔40c、40d、41c、42c，而在第二端板38、39側(cè)形成長孔。
權(quán)利要求
1.一種電池模塊單兀,其通過將一對電池模塊(16)并列配置并使它們一體化而構(gòu)成，所述電池模塊(16)通過將多個(gè)電池單體(32)層疊而夾持在第一端板(37)與第二端板(38,39)之間，并利用連結(jié)構(gòu)件(40、41、42)將所述第一端板(37)及所述第二端板(38、39)連結(jié)而構(gòu)成，所述電池模塊單元的特征在于， 一對所述電池模塊(16)的所述第一端板(37)由一個(gè)構(gòu)件構(gòu)成,且一對所述電池模塊(16)的兩個(gè)所述第二端板(38、39)由分體構(gòu)件構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池模塊單元，其特征在于， 一對所述電池模塊(16)的與所述第一端板(37)相接的兩個(gè)所述電池單體(32)的端子(16a、16b)彼此通過母線(51)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電池模塊單元，其特征在于， 通過螺栓(47 50)將在一端固定于所述第一端板(37)的所述連結(jié)構(gòu)件(40、41、42)的另一端上設(shè)置的長孔(40c、40d、41c、42c)和在所述第二端板(38、39)上設(shè)置的螺母(43 46)緊固。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電池模塊單元，其特征在于， 將位于與所述層疊方向正交的方向的外側(cè)的一對所述連結(jié)構(gòu)件(41、42)緊固于所述第二端板(38、39)的所述螺栓(47、49)從與所述層疊方向正交的方向的外側(cè)朝向內(nèi)側(cè)配置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項(xiàng)所述的電池模塊單兀,其特征在于， 所述電池單體(32)夾著支架(33)而層疊，所述支架(33)與所述連結(jié)構(gòu)件(41、42、43)相互凹凸卡合。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電池模塊單元，其特征在于， 在所述支架(33)上設(shè)置的突起(33a)與所述連結(jié)構(gòu)件(41、42、43)的上緣及下緣卡口 ο
全文摘要
本發(fā)明提供一種將一對電池模塊并列配置并使它們一體化而形成的電池模塊單元，其能夠削減端板的個(gè)數(shù)并同時(shí)吸收電池模塊的長度差。在將一對電池模塊(16)并列配置而使它們一體化時(shí)，與一對電池模塊(16)的一端側(cè)抵接的第一端板(37)由一個(gè)構(gòu)件構(gòu)成，與一對電池模塊(16)的另一端側(cè)抵接的兩個(gè)第二端板(38、39)由分體構(gòu)件構(gòu)成，因此與在各電池模塊(16)上分別設(shè)置一對端板的情況相比，能夠?qū)⒍税宓膫€(gè)數(shù)削減一片，而且即使因電池單體(32)的厚度的公差累積而在兩個(gè)電池模塊(16)的層疊方向的長度上產(chǎn)生差異，也能夠使兩個(gè)第二端板(38、39)的位置不同來吸收該長度差。
文檔編號H01M2/10GK103165835SQ20121047782
公開日2013年6月19日 申請日期2012年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月9日
發(fā)明者木村有壽, 山本康一, 安田范史, 藤岡征人 申請人:本田技研工業(yè)株式會(huì)社