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串聯(lián)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)若通過使兩個(gè)電池模塊的長度方向的端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，若共用夾在兩個(gè)電池模塊之間的端板，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，從而需要設(shè)置吸收該電池模塊的長度的偏差的公差吸收機(jī)構(gòu)。然而，在使兩個(gè)電池模塊的長度方向的端面彼此對置而一體化的情況下，若在其兩端部分別設(shè)置公差吸收機(jī)構(gòu)，則電池模塊單元的全長變得更大，從而可能導(dǎo)致操作性降低。

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，在將一對電池模塊串聯(lián)配置并使它們一體化的電池模塊單元中，將因設(shè)置吸收電池模塊的長度差的公差吸收機(jī)構(gòu)而引起的全長的增加抑制為最小限度。為了達(dá)成上述目的，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串聯(lián)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，所述連結(jié)構(gòu)件的一端固定于所述第二端板，并且另一端經(jīng)由公差吸收機(jī)構(gòu)與所述第一端板連結(jié)，一對所述電池模塊的所述第一端板由共用的一個(gè)構(gòu)件構(gòu)成。另外，根據(jù)本發(fā)明的第二方面，在第一方面的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，其特征在于，所述公差吸收機(jī)構(gòu)包括:在一端固定于一方的所述電池模塊的所述第二端板上的所述連結(jié)構(gòu)件的另一端形成的長孔；貫通該長孔而與所述第一端板螺合的第一螺栓。另外，根據(jù)本發(fā)明的第三方面，在第一或第二方面的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，其特征在于，所述公差吸收機(jī)構(gòu)分別設(shè)置在一體化了的所述一對電池模塊中的一方及另一方。
另外，根據(jù)本發(fā)明的第四方面，在第二或第三方面的結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，其特征在于，所述第一端板由拉制件或擠壓件構(gòu)成，在所述第一端板的共用的凸臺(tái)部上螺合第二螺栓和所述第一螺栓，所述第二螺栓對保持一對所述電池模塊的保持構(gòu)件進(jìn)行緊固。需要說明的是，實(shí)施方式的第二凸臺(tái)部37d與本發(fā)明的凸臺(tái)部對應(yīng)。發(fā)明效果根據(jù)本發(fā)明的第一方面，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)件將第一端板及第二端板連結(jié)來構(gòu)成電池模塊，將兩個(gè)電池模塊串聯(lián)配置并使它們一體化，因此能夠?qū)蓚€(gè)電池模塊作為一體來進(jìn)行操作，從而操作性提高。另夕卜，由于第一、第二電池模塊的第一端板由共用的一個(gè)構(gòu)件構(gòu)成，因此能夠提高電池模塊單元的剛性而提高抗振性，并且由于一端固定于第二端板上的連結(jié)構(gòu)件的另一端經(jīng)由公差吸收機(jī)構(gòu)與第一端板連結(jié)，因此即使因電池單體的厚度的公差的累積而引起各電池模塊的層疊方向的長度上產(chǎn)生差異，也能夠通過使第二端板的位置不同來吸收該差異。并且，由于將電池模塊的公差吸收機(jī)構(gòu)設(shè)置在中央的第一端板上，因此能夠防止公差吸收機(jī)構(gòu)在電池模塊單元的兩端突出的情況，從而能夠?qū)崿F(xiàn)該電池模塊單元的小型化。另外，根據(jù)本發(fā)明的第二方面，由于公差吸收機(jī)構(gòu)由形成在電池模塊的連結(jié)構(gòu)件上的長孔和貫通該長孔而與第一端板螺合的第一螺栓構(gòu)成，因此通過調(diào)整長孔相對于第一螺栓的位置，就能夠吸收電池單體的厚度的公差的累積。另外，根據(jù)本發(fā)明的第三方面，由于將公差吸收機(jī)構(gòu)分別設(shè)置在一體化了的一對電池模塊中的一方及另一方，因此能夠同時(shí)吸收兩個(gè)電池模塊的電池單體的厚度的公差的累積。另外，根據(jù)本發(fā)明的第四方面，由于第一端板由拉制件或擠壓件構(gòu)成，且在第一端板的共用的凸臺(tái)部上螺合對保持一對電池模塊的保持構(gòu)件進(jìn)行緊固的第二螺栓以及對連結(jié)構(gòu)件進(jìn)行緊固的第一螺栓，因此能夠?qū)⒌谝欢税宓耐古_(tái)部的數(shù)目抑制為最小限度，從而能夠?qū)崿F(xiàn)輕量化。


圖1是電池組的立體圖。圖2是圖1的2方向向視圖。圖3是與圖2對應(yīng)的分解立體圖。圖4是圖2的4方向向視圖。圖5是圖4的5-5線剖視圖。圖6是圖5的6-6線剖視圖。符號說明:16電池模塊32電池單體37第一端板37d第二凸臺(tái)部(凸臺(tái)部)38第二端板 39連結(jié)構(gòu)件
39a 長孔41公差吸收機(jī)構(gòu)43A 第一螺栓43B 第一螺栓45保持構(gòu)件47第二螺栓
具體實(shí)施例方式以下，基于圖1 圖6，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、配置在吸入管道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，用于將熱交換后的冷卻空氣排出的冷卻空氣排出口 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，之后通過排出管道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)置有收納了接觸器或熔絲的接線板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或電池模塊16…的熱敏電阻等連接。在電池托盤12上載置的電池模塊16…每兩個(gè)并聯(lián)地一體化而構(gòu)成電池模塊單元31…。然而，在經(jīng)由左右一對的支承腿27、27而架設(shè)在電池托盤12的后部的板狀的支承構(gòu)件28的上表面載置的一個(gè)電池模塊單兀31中，兩個(gè)電池模塊16、16以長度方向的端面彼此對置的方式串聯(lián)地一體化。由拉制件構(gòu)成的支承構(gòu)件28在內(nèi)部形成有平行地延伸的多個(gè)冷卻空氣通路28a…(參照圖2及圖5)，這些冷卻空氣通路28a...經(jīng)由在左右的支承腿27、27的內(nèi)部形成的冷卻空氣通路27a、27a(參照圖2)而與在電池托盤12的內(nèi)部形成的冷卻空氣通路連通。接著，基于圖2 圖6，對電池模塊單元31的結(jié)構(gòu)及其支承結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明。本實(shí)施方式的電池模塊單元31載置在支承構(gòu)件28的上表面上，通過將兩個(gè)電池模塊16、16以它們的長度方向的端面彼此對置的方式一體化而構(gòu)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…，并且在兩端的兩個(gè)電池單體32、32的外側(cè)抵接水平截面為-形狀的兩個(gè)第二支架34、34。并且，將覆蓋電池單體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。以長度方向的端面彼此對置的方式配置的兩個(gè)電池模塊16、16通過夾持在它們之間的第一端板37、在兩個(gè)電池模塊16、16的長度方向兩端部配置的一對第二端板38、38、一端固定于各第二端板38且朝向第一端板37延伸的兩根連結(jié)構(gòu)件39、39而一體化,從而構(gòu)成電池模塊單元31。從兩個(gè)第二端板38、38朝向共用的第一端板37延伸的共計(jì)四根連結(jié)構(gòu)件39…經(jīng)由共用的公差吸收機(jī)構(gòu)41 (參照圖2及圖4)與第一端板37結(jié)合。第一端板37由具有長邊37a、37a及短邊37b、37b的矩形形狀截面的鋁制拉制件構(gòu)成，在其內(nèi)部具備:呈圓形的兩個(gè)第一凸臺(tái)部37c、37c ;呈組合有三角形及圓形的形狀的兩個(gè)第二凸臺(tái)部37d、37d ;從各凸臺(tái)部37c、37c、37d、37d朝向長邊37a、37a延伸的各兩根肋37e、37e(參照圖6)。各第二端板38為板狀的構(gòu)件，在其下端設(shè)置有一對安裝托架38a、38a，在其上端設(shè)置有兩個(gè)按壓突起38b、38b。一方的第二端板38通過貫通安裝托架38a、38a的兩根螺栓42、42而固定于在一方的支承腿27的上部設(shè)置的固定部27b。同樣,另一方的第二端板38通過貫通安裝托架38a、38a的兩根螺栓42、42而固定于在另一方的支承腿27的上部設(shè)置的固定部27b。在一端固定于一方的第二端板38上的兩根帶狀的連結(jié)構(gòu)件39、39的另一端分別形成有長孔39a、39a，貫通該長孔39a、39a的兩根第一螺栓43A、43A分別與第一端板37的兩個(gè)第二凸臺(tái)部37d、37d螺合。同樣，在一端固定于另一方的第二端板38上的兩根帶狀的連結(jié)構(gòu)件39、39的另一端分別形成有長孔39a、39a，貫通該長孔39a、39a的兩根第一螺栓43B、43B分別與第一端板37的兩個(gè)第二凸臺(tái)部37d、37d螺合。從一方的第二端板38延伸的兩根連結(jié)構(gòu)件39、39的高度與從另一方的第二端板38延伸的兩根連結(jié)構(gòu)件39、39的高度不同，以防彼此相互干涉。 共計(jì)四個(gè)長孔39a…及共計(jì)四根第一螺栓43A、43A、43B、43B構(gòu)成所述公差吸收機(jī)構(gòu)41。在支承構(gòu)件28的上表面通過焊接固定有兩個(gè)塊狀的固定構(gòu)件44、44。在第一端板37與固定構(gòu)件44、44的上表面重合且保持構(gòu)件45與第一端板37的上表面重合的狀態(tài)下，貫通保持構(gòu)件45的兩根螺栓46、46與第一端板37的兩個(gè)第一凸臺(tái)部37c、37c螺合，貫通保持構(gòu)件45及第一端板37的兩個(gè)第二凸臺(tái)部37d、37d的兩根第二螺栓47、47分別與兩個(gè)固定構(gòu)件44、44螺合。保持構(gòu)件45具備與一方的電池模塊16的上表面抵接的四個(gè)按壓突起45a...、與另一方的電池模塊16的上表面抵接的四個(gè)按壓突起45a...，接著，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。當(dāng)以長度方向的一方的端面彼此夾著第一端板37而對置的方式將兩個(gè)電池模塊
16、16串聯(lián)配置,且使第二端板38、38分別與上述兩個(gè)電池模塊16、16的長度方向的另一方的端面抵接時(shí)，一端固定于各第二端板38的兩根連結(jié)構(gòu)件39、39沿著電池模塊16的長度方向側(cè)面延伸而到達(dá)第一端板37的位置。從該狀態(tài)開始，將貫通一方的電池模塊16的兩根連結(jié)構(gòu)件39、39的長孔39a、39a的兩根第一螺栓43A、43A分別與第一端板37的兩個(gè)第二凸臺(tái)部37d、37d螺合，并且將貫通另一方的電池模塊16的兩根連結(jié)構(gòu)件39、39的長孔39a、39a的兩根第一螺栓43B、43B分別與第一端板37的兩個(gè)第二凸臺(tái)部37d、37d螺合。此時(shí)，由于兩電池模塊16、16的各兩根連結(jié)構(gòu)件39、39的高度不同，因此能夠防止它們在第一端板37上發(fā)生干涉的情況。電池模塊16、16的長度因12個(gè)電池單體32…的厚度的公差累積而存在少許的偏差，但將貫通連結(jié)構(gòu)件39…的長孔39a…的第一螺栓43A、43A、43B、43B分別與第一端板37的第二凸臺(tái)部37d、37d螺合時(shí)，通過調(diào)整長孔39a...相對于第一螺栓43A、43A、43B、43B的位置，由此能夠吸收所述長度的偏差。這樣將兩個(gè)電池模塊16、16夾著第一端板37 —體化而成的電池模塊單兀31中，第一端板37由具有厚度的拉制件構(gòu)成，并且通過公差吸收機(jī)構(gòu)41來不產(chǎn)生松緩地緊固各電池單體32...，由此能夠提高電池模塊單元31的剛性。接著，將貫通保持構(gòu)件45的兩根螺栓46、46與第一端板37的兩個(gè)第一凸臺(tái)部37c,37c螺合，并且將貫通保持構(gòu)件45及第一端板37的兩個(gè)第二凸臺(tái)部37d、37d的兩根第二螺栓47、47緊固到在支承構(gòu)件28的上表面焊接的兩個(gè)固定構(gòu)件44、44上，由此將第一端板37固定在支承構(gòu)件28上。此時(shí)，保持構(gòu)件45的8個(gè)按壓突起45a…與一對電池模塊16,16的上表面分別各四個(gè)地進(jìn)行卡合，由此將電池模塊16、16牢固地固定在支承構(gòu)件28的上表面。另外，將貫通設(shè)置在各電池模塊16的第二端板38上的兩個(gè)安裝托架38a、38a的兩根螺栓42、42緊固到支承構(gòu)件28的支承腿27的固定部27b上時(shí)，通過第二端板38的兩個(gè)按壓突起38b、38b和連結(jié)構(gòu)件39、39的兩個(gè)按壓突起39b、39b將電池模塊16的上表面下壓，由此將電池模塊16更牢固地固定到支承構(gòu)件28上。如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式，通過將兩個(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作為一體來進(jìn)行操作，從而提高操作性。另外，由于兩個(gè)電池模塊16、16的第一端板37由共用的一個(gè)構(gòu)件構(gòu)成，因此能夠提高電池模塊單元31的剛性，從而提高抗振性，并且由于將一端固定于兩個(gè)第二端板38、38的連結(jié)構(gòu)件39…的另一端經(jīng)由公差吸收機(jī)構(gòu)41與第一端板37連結(jié)，因此即使因電池單體32…的厚度的公差的累積而使各電池模塊16、16的層疊方向的長度產(chǎn)生差異，也能夠通過使兩個(gè)第二端板38、38的位置不同來吸收該差異。另外，由于將公差吸收機(jī)構(gòu)41配置在兩個(gè)電池模塊16、16之間，因此能夠防止公差吸收機(jī)構(gòu)41在電池模塊單元31的兩端突出，從而能夠?qū)崿F(xiàn)該電池模塊單元31的小型化。另外，由于公差吸收機(jī)構(gòu)41由在一端固定于第二端板38、38上的連結(jié)構(gòu)件39…的另一端形成的長孔39a...、貫通上述長孔39a…而與第一端板37螺合的第一螺栓43A、43A、43B、43B來構(gòu)成，因此通過調(diào)整長孔39a…相對于第一螺栓43A、43A、43B、43B的位置，不僅能夠吸收電池單體32…的厚度的公差的累積，并且與將兩個(gè)連結(jié)構(gòu)件39、39通過共用的螺栓緊固于第一端板37的情況相比，能夠?qū)崿F(xiàn)螺栓及其支承面的小型化。另外，由于將固定連結(jié)構(gòu)件39…的第一螺栓43A、43A、43B、43B及緊固保持構(gòu)件45的第二螺栓47、47與設(shè)置在由拉制件構(gòu)成的第一端板37上的共用的第二凸臺(tái)37d、37d螺合，因此能夠?qū)⒌谝欢税?7的凸臺(tái)部的數(shù)目抑制為最小限度，從而能夠?qū)崿F(xiàn)輕量化。另外，由于在支承構(gòu)件28的內(nèi)部形成有供冷卻空氣流動(dòng)的冷卻空氣通路28a...，因此將用于固定保持構(gòu)件45及第一端板37的第二螺栓47、47與支承構(gòu)件28直接螺合時(shí)，該第二螺栓47、47可能向冷卻空氣通路28a...內(nèi)突出而阻礙冷卻空氣的流動(dòng)，但根據(jù)本實(shí)施方式，由于將第二螺栓47、47與焊接在支承構(gòu)件28上的固定構(gòu)件44、44螺合，因此能夠?qū)崿F(xiàn)冷卻空氣的順暢的流通，從而能夠確保電池模塊16、16的冷卻效果。另外，由于利用用于將一對電池模塊16、16 —體地結(jié)合的構(gòu)件即第一端板37來將電池模塊單元31固定于支承構(gòu)件28，因此不需要用于將電池模塊單元31固定于支承構(gòu)件28的特別的構(gòu)件，從而不僅能夠削減部件件數(shù)，還能夠利用一個(gè)第一端板37來固定兩個(gè)電池模塊16、16，從而能夠進(jìn)一步削減部件件數(shù)。另外，由于將第一端板37緊固于兩個(gè)固定構(gòu)件44、44，因此能夠?qū)⒌谝欢税?7牢固地固定在支承構(gòu)件28上，從而將電池模塊16、16以穩(wěn)定的姿態(tài)保持。并且，由于固定構(gòu)件44、44配置在支承構(gòu)件28與第一固定構(gòu)件37之間，因此能夠避免因設(shè)置固定構(gòu)件44、44而引起的電池模塊16、16的固定部的大型化。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，在實(shí)施方式中，支承構(gòu)件28及第一端板37由拉制件構(gòu)成，但也可以由擠壓件構(gòu)成。另外，構(gòu) 成一個(gè)電池模塊16的電池單體32…的數(shù)目沒有限定為12個(gè)。
權(quán)利要求
1.一種電池模塊單元，其通過將一對電池模塊(16)串聯(lián)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)之間，并利用連結(jié)構(gòu)件(39)將所述第一端板(37)及所述第二端板(38)連結(jié)而構(gòu)成，所述電池模塊單元的特征在于， 所述連結(jié)構(gòu)件(39)的一端固定于所述第二端板(38)，并且另一端經(jīng)由公差吸收機(jī)構(gòu)(41)與所述第一端板(37)連結(jié)，一對所述電池模塊(16)的所述第一端板(37)由共用的一個(gè)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， 所述公差吸收機(jī)構(gòu)(41)包括:在一端固定于一方的所述電池模塊(16)的所述第二端板(38)上的所述連結(jié)構(gòu)件(39)的另一端形成的長孔(39a);貫通該長孔(39a)而與所述第一端板(37)螺合的第一螺栓(43A、43B)。
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， 所述公差吸收機(jī)構(gòu)(41)分別設(shè)置在一體化了的一對所述電池模塊(16)中的一方及另一方。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的電池模塊單元，其特征在于， 所述第一端板(37)由拉制件或擠壓件構(gòu)成，在所述第一端板(37)的共用的凸臺(tái)部(37d)上螺合第二螺栓(47)和所述第一螺栓(43A、43B)，所述第二螺栓(47)對保持一對所述電池模塊(16)的保持構(gòu)件(45)進(jìn)行緊固。
全文摘要
本發(fā)明提供一種通過將一對電池模塊串聯(lián)配置并使它們一體化而構(gòu)成的電池模塊單元，其將因設(shè)置吸收電池模塊的長度差的公差吸收機(jī)構(gòu)而引起的全長的增加抑制為最小限度。夾持在一對電池模塊(16)之間的第一端板(37)由共用的一個(gè)構(gòu)件構(gòu)成，因此能夠提高電池模塊單元(31)的剛性而提高抗振性。另外，由于將兩個(gè)一端固定于第二端板(38)的連結(jié)構(gòu)件(39)的另一端經(jīng)由公差吸收機(jī)構(gòu)(41)與第一端板(37)連結(jié)，因此能夠吸收因電池單體的厚度的公差的累積而引起的電池模塊的層疊方向的長度的誤差。并且，由于將公差吸收機(jī)構(gòu)配置在兩個(gè)電池模塊之間，因此能夠防止公差吸收機(jī)構(gòu)在電池模塊單元的兩端突出，從而能夠?qū)崿F(xiàn)該電池模塊單元的小型化。
文檔編號H01M2/10GK103165836SQ20121047787
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, 高橋正樹 申請人:本田技研工業(yè)株式會(huì)社