CN107000563A - 电池模组以及车辆 - Google Patents

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Abstract

电池模组具备第1单元电池群、第2单元电池群及外壳。第1单元电池群具备具有配置有端子的上表面、底面、一对长侧面和比所述长侧面短的短侧面、且以所述长侧面彼此对置的方式进行排列的多个单元电池。第2单元电池群具备以所述长侧面彼此对置的方式进行排列、且配置在与所述第1单元电池群并列的位置的多个所述单元电池。所述外壳配置于在车辆的乘坐室的前方设置的车头部，收容以所述第1单元电池群及所述第2单元电池群的至少一方的所述长侧面沿着所述车辆的前后方向的方式进行排列的所述第1单元电池群及所述第2单元电池群。

Description

电池模组以及车辆
技术领域
本发明的实施方式涉及搭载于车辆等移动体的电池模组以及车辆。
背景技术
已知有在使用电能的移动体、特别是汽车等车辆中使用具备多个单元电池的电池模组的构成。例如，在汽车中搭载电池模组的情况下，在设置于乘坐室的前方且收容有发动机的车头(front)部中配置有电池模组。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本国特开平10－149805号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明要解决的课题为，提供一种能够抑制电池模组的单元电池损坏的电池模组以及车辆。
附图说明
图1是表示第1实施方式的车辆的构成的例子的立体图。
图2是表示车辆中配置的电池模组的构成的例子的立体图。
图3是表示电池模组的构成的截面图。
图4是表示第2实施方式的车辆的电池模组的构成的例子的立体图。
具体实施方式
根据实施方式，电池模组具备第1单元电池群、第2单元电池群、外壳。第1单元电池群具备具有配置有端子的上表面、底面、一对长侧面和比所述长侧面短的短侧面、且以所述长侧面彼此对置的方式进行排列的多个单元电池。第2单元电池群具备以所述长侧面彼此对置的方式进行排列、且配置在与所述第1单元电池群并列的位置的多个所述单元电池。所述外壳配置于在车辆的乘坐室的前方设置的车头部，收容以所述第1单元电池群及所述第2单元电池群的至少一方的所述长侧面沿着所述车辆的前后方向的方式进行排列的所述第1单元电池群及所述第2单元电池群。
(第1实施方式)
以下，使用图1至图3对第1实施方式的车辆1进行说明。图1是表示第1实施方式的车辆1的构成的例子的立体图。图2是表示车辆1中配置的电池模组5的构成的例子的立体图。图3是将电池模组5的构成作为一部分剖面来表示的截面图。
车辆1例如为汽车。如图1所示那样，车辆1具备设置有乘坐室3的车体2、发动机及电池模组5。车体2具备设置在乘坐室3的前方的车头部4。车头部4具有所谓发动机室。车头部4对电池模组5、以及发动机等进行收容。
如图2所示那样，电池模组5具备第1单元电池群11、第2单元电池群12、连接构件13、外壳14。
第1单元电池群11具备分别形成为长方体状的多个单元电池21。
单元电池21例如为非水二次电池。在单元电池21的上表面设置有一对端子22。单元电池21的侧面由一对长侧面23、比长侧面23短的一对短侧面24构成。
第1单元电池群11的多个单元电池21以长侧面23对置的方式排列。第1单元电池群11是奇数个或者偶数个单元电池21排列而构成的。例如，第1单元电池群11由奇数个单元电池21构成。具体地说，第1单元电池群11由5个单元电池21构成。
第2单元电池群12具备多个单元电池21、以及与单元电池21大致同形状的CMU(Cell Monitoring Unit)25。第2单元电池群12在外壳14内配置在第1单元电池群11的上方。
第2单元电池群12是多个单元电池21及CMU25以长侧面23彼此对置的方式排列而构成的。例如，第2单元电池群12的多个单元电池21配置在与第1单元电池群11并列的位置。即，第2单元电池群12的多个单元电池21沿着与第1单元电池群11的多个单元电池21的排列方向正交的方向排列。更具体地说，第2单元电池群12的多个单元电池21排列在第1单元电池群11的多个单元电池21的上方。
第2单元电池群12是奇数个或者偶数个单元电池21及CMU25排列而构成的。第2单元电池群12由个数比第1单元电池群11少的单元电池21构成。例如，第2单元电池群12由偶数个单元电池21构成。具体地说，第2单元电池群12由4个单元电池21构成。
CMU25为电装部件。CMU25例如对各单元电池21的电压、电流以及温度进行监视。CMU25的外形状形成为与单元电池21大致相同形状的长方体状。即，CMU25的侧面由与长侧面23几乎同形状的一对长侧面26、与短侧面24几乎同形状且比长侧面26短的一对短侧面28构成。CMU25以CMU25的长侧面26与第2单元电池群21的多个单元电池21之中的配置于一个端部的单元电池21的长侧面23对置的方式配置。
图3示出了用图2的AA线对第2单元电池群12进行了切断的剖面。在第2单元电池群12的两端部分别配置的单元电池21及CMU25在与车辆1的前后方向正交的一个面上分别具备以规定的深度形成的槽部29。槽部29例如从单元电池21及CMU25的上表面至底面地在一个短侧面24、28上以连接构件13的厚度的尺寸以上的深度而形成
第1单元电池群11及第2单元电池群12一体地配置在外壳14内。
连接构件13具备：将单元电池21彼此电连接的多个第1母排31、将第1单元电池群11与第2单元电池群12电连接的第2母排32、将第1单元电池群11与第2单元电池群12电连接的第3母排33。多个第1母排12将相邻的2个单元电池21的一对端子22的一方彼此电连接。
第2母排32除了两端部之外被绝缘体34覆盖。被绝缘体34覆盖后的第2母排32形成为，厚度的尺寸与单元电池21的槽部29的深度相同或者比单元电池21的槽部29的深度薄。第2母排21的一端与在第2单元电池群12的端部配置的单元电池21的端子22连接。第2母排21的另一端与在第1单元电池群11的端部配置的单元电池21的端子22连接。第2母排32配置于单元电池21的槽部29。
第3母排33除了两端部之外被绝缘体34覆盖。被绝缘体34覆盖后的第3母排33形成为，厚度的尺寸与CMU25的槽部29的深度相同或者比单元电池21的槽部29的深度薄。第3母排33的一端与在第1单元电池群11的端部配置的单元电池21的端子22连接。第3母排33的另一端配置于在第2单元电池群12的端部配置的CMU25的上表面。第3母排33配置于CMU25的槽部29。
外壳14是以长方体状形成的树脂制的外壳。外壳14能够收容由连接构件13连接且上下重叠状态的第1单元电池群11及第2单元电池群12。外壳14使所收容的第1单元电池群11及第2单元电池群12与外部绝缘。
外壳14收容着第1单元电池群11、第2单元电池群12及连接构件13，这些第1单元电池群11、第2单元电池群12及连接构件13以从第1单元电池群11的底面至第2单元电池群12的上表面的尺寸比第1单元电池群11及第2单元电池群12的宽度方向及进深方向的尺寸长的状态被进行了连接。外壳14将第1单元电池群11的单元电池21及第2单元电池群12的单元电池21以使短侧面28配置成同一面状的状态进行收容。
外壳14以使第1单元电池群11及第2单元电池群12的长侧面23沿着车辆1的前后方向即车体2的前后方向且在车辆1的车宽度方向上并列的方式将第1单元电池群11、第2单元电池群12及连接构件13固定于车辆1的车头部4。
根据这样构成的电池模组5，由于在沿着车辆1前后方向的方向上对象物与车辆1的正面碰撞的前侧撞车而导致车头部4变形的情况下，变形的车头部4的一部分或者对象物与电池模组5的外壳14抵接而对外壳14施加应力。因此，外壳14会对收容于外壳14内的第1单元电池群11及第2单元电池群12施加应力。
但是，第1单元电池群11及第2单元电池群12具备以沿着车辆1的前后方向且在车辆1的车宽度方向上并列的方式配置的多个长侧面23、27，由此，能够增加被施加因前侧撞车产生的弯曲应力的面积。由此，能够提高第1单元电池群11及第2单元电池群12相对于因前侧撞车产生的应力的抗弯强度。结果，电池模组5能够抑制收容在外壳14内的构成第1单元电池群11及第2单元电池群12的单元电池21及CMU25损坏。
此外，如上述那样构成的电池模组5为，配置于上段的第2单元电池群12与配置于下段的第1单元电池群11相比，单元电池21的个数少。此外，重量比单元电池21轻的CMU25与第2单元电池群12一起配置于上段，因此，电池模组5构成为配置于上段的第2单元电池群12比第1单元电池群11轻。由此，电池模组5能够降低重心，能够使模组构成稳定。结果，能够使外壳14的构成简单。
此外，如上述那样构成的第3母排33将在第1单元电池群11的端部配置的单元电池21的端子，配置于CMU25的与单元电池21的端子22的设置面相同侧的面上。即，第3母排33将在第1单元电池群11的端部配置的单元电池21的端子，配置于与第2单元电池群12一起配置的CMU25的上表面。由此，第3母排33能够将电池模组5的单元电池21的端子22集中地配置在CMU25的附近且与外壳14的内表面对置的面上。结果，第3母排33能够提高电装部件与单元电池21之间的布线的引绕性。
此外，在前侧撞车时外壳14未断裂、外壳14的内表面抵接到了第1单元电池群11及第2单元电池群12的情况下，成为从外壳14的内表面对第1单元电池群11及第2单元电池群12施加应力。该情况下，对与车辆1的前后方向正交且以同一面状配置的多个短侧面24、28，同时从外壳14的内表面施加应力。这样构成的电池模组通过将从外壳14的内表面施加的应力分散到多个短侧面24、28，能够减少对1个短侧面24或者28施加的应力。结果，电池模组5能够抑制在外壳14内收容的构成第1单元电池群11及第2单元电池群12的单元电池21及CMU25损坏。
此外，被绝缘体34覆盖的第2母排32及第3母排33的厚度的尺寸形成为与槽部29的深度相同或者比槽部29薄，因此，第2母排32及第3母排33分别成为与单元电池21及CMU25的短侧面为同一面状或者位于其内侧。通过该构成，在对多个短侧面24、28同时从外壳14的内表面施加了应力的情况下，能够防止第2母排32及第3母排33比短侧面24、28更先地抵接到外壳14的内表面。结果，能够防止由第2母排32或者第3母排33对单元电池21及CMU25施加应力。
如上述那样，根据第1实施方式的电池模组5，具备以沿着车辆1的前后方向且在车辆5的车宽度方向上并列的方式配置的多个长侧面23、27，由此，提高了相对于前侧撞车的应力的抗弯强度，能够抑制构成第1单元电池群11及第2单元电池群12的单元电池21及CMU25损坏。
(第2实施方式)
以下，使用图4对第2实施方式的车辆1中使用的电池模组5A进行说明。图4是表示第2实施方式的车辆的电池模组的构成的例子的立体图。
接下来，对第2实施方式的电池模组5A进行说明。另外，对于与上述的第1实施方式同样的构成，赋予相同的参照附图标记并省略其详细说明。
第2实施方式的电池模组5A具备第1单元电池群11、第2单元电池群12、连接构件13、外壳14。电池模组5A为，以第1单元电池群11的长侧面23与第2单元电池群12的长侧面23正交的方式以两段来配置第1单元电池群11和第2单元电池群12。
这样构成的电池模组5A能够通过第1单元电池群11及第2单元电池群12分别提高相对于因对象物碰撞车辆1的侧面的侧方撞车、以及前侧撞车产生的应力的抗弯强度。结果，电池模组5A能够抑制在外壳14内收容的构成第1单元电池群11及第2单元电池群12的单元电池21及CMU25损坏。
另外，第1单元电池群11及第2单元电池群12所具备的单元电池21的个数不限于上述的第1实施方式及第2实施方式的例子。第1单元电池群11及第2单元电池群12所具备的单元电池21的个数只要是在对短侧面24施加了应力的情况下被施加弯曲应力的面积比对长侧面23施加了应力的情况下被施加弯曲应力的面积大的构成即可，任何个数都可以。
另外，在上述的例子中，以第2单元电池群12是具备CMU25的构成为例进行了说明，但是也可以是第2单元电池群12仅由单元电池25构成。
另外，也可以是，在上述的槽部29，以第2母排32及第3母排33不从槽部29突出的厚度在所述车辆1的前后方向的第2母排32及第3母排33与槽部29之间设置缓冲件。缓冲件例如是相对于第2母排32及第3母排33而言硬度低的弹性体，与压力相应地变形并且产生弹性应力。根据这样的构成，与缓冲件的变形相应地第2母排32及第3母排33向单元电池21及CMU25侧移动，由此，能够减少对第2母排32及第3母排33施加的应力。此外，由于缓冲件的硬度相对于第2母排32及第3母排33更低地构成，因此能够减少从第2母排32及第3母排33向单元电池21及CMU25传递的应力。
另外，在上述的第2实施方式中，关于电池模组5A，说明了以第1单元电池群11的长侧面23与第2单元电池群11的长侧面12正交的方式以两段来配置第1单元电池群11和第2单元电池群12的结构，但是不限于该构成。电池模组5A也可以是如下构成，具备第3单元电池群，该第3单元电池群具有相对于第1单元电池群11及第2单元电池群12的长侧面23形成角度的长侧面，且与第1单元电池群11及第2单元电池群12并列地配置。这样，电池模组5具备第3单元电池群的情况下，能够提高相对于来自倾斜方向的应力的抗弯强度。
以上说明了本发明的几个实施方式，但是这些实施方式只是作为例子而提示，并不意欲限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他各种方式来实施，在不脱离发明的要旨的范围内能够进行各种省略、置换及变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围及要旨内，并且包含在权利要求书所记载的发明及其等同的范围。

Claims (6)

1.一种电池模组，其特征在于，具备：
第1单元电池群，具备具有配置有端子的上表面、底面、一对长侧面和比所述长侧面短的短侧面、且以所述长侧面彼此对置的方式进行排列的多个单元电池；
第2单元电池群，具备以所述长侧面彼此对置的方式进行排列、且配置在与所述第1单元电池群并列的位置的多个所述单元电池；以及
外壳，配置于在车辆的乘坐室的前方设置的车头部，收容以所述第1单元电池群及所述第2单元电池群的至少一方的所述长侧面沿着所述车辆的前后方向的方式进行排列的所述第1单元电池群及所述第2单元电池群。
2.如权利要求1所述的电池模组，其特征在于，
所述外壳中，使所述第1单元电池群及所述第2单元电池群的双方的所述长侧面沿着所述车辆的前后方向而配置，且使所述第1单元电池群及所述第2单元电池群的双方的多个所述短侧面与所述车辆的前后方向正交且呈同一面状地配置。
3.如权利要求1所述的电池模组，其特征在于，
所述外壳中，使所述第1单元电池群的所述长侧面与所述第2单元电池群的所述短侧面正交地配置，且使所述第1单元电池群及所述第2单元电池群的所述长侧面和所述短侧面呈同一面状地配置。
4.如权利要求1所述的电池模组，其特征在于，
所述外壳收容对所述第1单元电池群的所述单元电池的所述端子与所述第2单元电池群的所述单元电池的所述端子进行电连接的连接构件，
所述第1单元电池群或者所述第2单元电池群的配置于一侧端部的所述单元电池，在与所述车辆的前后方向正交的面上，具备以所述连接构件的厚度的尺寸以上的深度形成且用于配置所述连接构件的槽部。
5.如权利要求4所述的电池模组，其特征在于，
所述第2单元电池群具备外形状形成为长方体状、1个面与所述第2单元电池群的配置于一侧端部的所述单元电池的长侧面对置地配置的电装部件，
所述连接构件将所述第1单元电池群的所述单元电池的所述端子配置在所述电装部件的与所述单元电池的所述上表面相同侧的面上。
6.一种车辆，其特征在于，具备：
车体，具备设置于乘坐室的前方的车头部；
第1单元电池群，具备具有配置有端子的上表面、底面、一对长侧面和比所述长侧面短的短侧面、且以所述长侧面彼此对置的方式进行排列的多个单元电池；
第2单元电池群，具备以所述长侧面彼此对置的方式进行排列、且配置在与所述第1单元电池群并列的位置的多个所述单元电池；以及
外壳，配置于所述车头部，收容以所述第1单元电池群及所述第2单元电池群的至少一方的所述长侧面沿着所述车辆的前后方向的方式进行排列的所述第1单元电池群及所述第2单元电池群。
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