CN108630851B

CN108630851B - 电池组

Info

Publication number: CN108630851B
Application number: CN201810219400.XA
Authority: CN
Inventors: 高桥康一; 竿尾周太郎; 安井健
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2017-03-17
Filing date: 2018-03-16
Publication date: 2021-07-16
Anticipated expiration: 2038-03-16
Also published as: US20180269443A1; CN108630851A; JP2018156825A; US10615385B2; JP6545212B2

Abstract

本发明提供一种能够抑制由电池模块的自重导致的电池盒挠曲等的电池组。电池组(1)中，由多个单元电池层叠而成的电池模块(3)沿着与多个单元电池的层叠方向正交的模块配置方向(箭头X方向)配置有多个。借助板状的连结部件(5)将这些多个电池模块(3)中的在模块配置方向相邻的电池模块(3)彼此相连结。连结部件(5)具有与模块配置方向平行的平面部(51)，通过使该平面部(51)分别卡定于在模块配置方向相邻的各电池模块(3)，从而将这些电池模块(3)彼此相连结。

Description

电池组

技术领域

本发明涉及一种例如搭载于电动汽车、混合动力汽车等使用的电池组(batterypack)。

背景技术

目前，作为该种电池组，正在普及一种将多个电池模块沿着水平方向(纵横)排列收纳于电池盒的做法(例如，参照专利文献1、2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5271334号公报

专利文献2：日本特开2013-55056号公报

发明内容

近年来，伴随着电池组的高输出、大容量化，电池模块的重量有增大的倾向。因此，容易发生如下那样的不良情况。

第一、由于电池模块的自重，导致电池盒弯曲，电池盒的中央部下垂。

第二、多个电池模块被固定于电池盒，因此，行驶中的车辆的振动将引起电池模块的低频共振，影响乘车舒适感。

第三、在由于某种原因导致电池盒燃烧的情况下，各电池模块将自电池盒脱落。

此外，对于专利文献1、2中公开的电池组而言，以如下方法来解决问题：在安装于电池模块的两端面的一对端板上垂直弯折地形成有凸缘部，并且使螺栓呈直角地穿插于该凸缘部且紧固于该凸缘部。但是，如果这样的话，端板的凸缘部与模块配置方向(螺栓的轴向) 正交，因此，当电池模块的自重施加于电池盒时，该凸缘部发生弯曲而导致电池模块间的距离容易变化。其结果是，不能从根本上消除上述不良情况。

本发明鉴于这样的情况，其目的在于提供一种电池组，该电池组在抑制由电池模块的自重导致的电池盒的挠曲的同时，避免伴随着车辆的振动导致乘车舒适感的降低，而且还能够防止电池盒燃烧时的各电池模块的脱落。

对于本发明的电池组(例如、后述的电池组1)而言，将由多个单元电池层叠而成的电池模块(例如、后述的电池模块3)沿着与所述多个单元电池的层叠方向正交的模块配置方向配置多个，并且这些多个电池模块中的在所述模块配置方向相邻的电池模块借助板状的连结部件(例如、后述的连结部件5)彼此相连结，所述连结部件具有与所述模块配置方向平行的平面部(例如、后述的平面部51)，通过使该平面部分别卡定于所述多个电池模块中的、在所述模块配置方向相邻的各电池模块，将这些电池模块彼此相连结。

也可以是，所述连结部件的平面部至少具有两个第1穿插孔(例如、后述的第1穿插孔52)，并且所述多个电池模块中的在所述模块配置方向相邻的各电池模块分别至少具有一个第2穿插孔(例如、后述的第2穿插孔35)，通过分别将棒状的紧固部件(例如、后述的螺栓6)穿插于所述各第1穿插孔和所述第2穿插孔以将所述连结部件的平面部固定于这些电池模块，将这些电池模块彼此相连结。

也可以是，所述两个第1穿插孔中的至少一方是在所述模块配置方向延伸的长孔。

也可以是，所述各电池模块分别具有模块本体(例如、后述的模块本体31)和安装于该模块本体的两个端面的一对端板(例如、后述的端板32)，所述第2穿插孔形成于所述端板。

也可以是，所述多个电池模块收纳且固定于电池盒(例如、后述的电池盒2)，所述第2穿插孔是用于将所述端板固定于所述电池盒的孔(例如、后述的孔32b)。

也可以是，所述连结部件固定于所述电池盒。

也可以是，所述电池盒具有加强部件(例如、后述的横梁21、22)，所述连结部件固定于所述加强部件。

也可以是，所述各电池模块分别具有一对侧板(例如、后述的侧板33)，该一对侧板在从该电池模块的模块本体的两个侧面夹着模块本体的状态下，绕到该电池模块的端板且固定于该端板，所述第2穿插孔是用于将所述侧板固定于所述端板的孔(例如、后述的孔32a)。

也可以是，在所述端板上安装托架(例如、后述的托架8)，所述多个电池模块中的在所述模块配置方向相邻的各电池模块，通过利用所述连结部件将这些电池模块的所述托架彼此相连结，从而彼此相连结。

也可以是，所述各电池模块分别在该电池模块的模块本体的中央附近具有中间板，所述第2穿插孔形成于所述中间板。

也可以是，所述连结部件具有与所述平面部交叉的凸缘部(例如、后述的凸缘部53)。

也可以是，所述凸缘部沿着所述电池模块的外形形成。

发明效果

采用本发明，能够提供如下的电池组：在抑制由电池模块的自重导致的电池盒的挠曲的同时，避免伴随着车辆的振动导致乘车舒适感的降低，而且还能够防止电池盒燃烧时的各电池模块的脱落。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施方式的电池组的立体图。

图2是表示从图1所示的电池组拆下了电池模块的模块本体后的状态的立体图。

图3是图2所示的电池组的A-A线的剖视图。

图4是图2所示的电池组的B-B线的剖视图。

图5是示意性地表示图1所示的电池组中的、电池模块彼此的连结状态的主视图。

图6是示意性地表示本发明的第1实施方式的变形例1的电池组中的、电池模块彼此的连结状态的主视图。

图7是示意性地表示本发明的第1实施方式的变形例2的电池组中的、电池模块彼此的连结状态的主视图。

图8是示意性地表示本发明的第1实施方式的变形例3的电池组中的、电池模块彼此的连结状态的主视图。

图9是示意性地表示本发明的第1实施方式的变形例4的电池组中的、电池模块彼此的连结状态的主视图。

图10是表示从本发明的另一实施方式的电池组拆下了电池模块的模块本体后的状态的立体图。

图11是表示图10所示的电池组的主要部分的放大立体图。

图12是表示图10所示的电池组的托架的使用状态的立体图。

附图标记说明

1……电池组

2……电池盒

3……电池模块

5……连结部件

6……螺栓(紧固部件)

8……托架

21、22……横梁(加强部件)

31……模块本体

32……端板

32a……孔

32b……孔

33……侧板

33a……孔

35……第2穿插孔

51……平面部

52……第1穿插孔

53……凸缘部

具体实施方式

以下，基于附图说明本发明的第1实施方式。

(第1实施方式)

图1是表示本发明的第1实施方式的电池组的立体图。图2是表示从图1所示的电池组拆下了电池模块的模块本体后的状态的立体图。图3是图2所示的电池组的A-A线的剖视图。图4是图2所示的电池组的B-B线的剖视图。图5是示意性地表示图1所示的电池组中的、电池模块彼此的连结状态的主视图。

本第1实施方式的电池组1配设在电动汽车的底板的下侧。如图 1和图2所示，该电池组1具有大致平板盘状的电池盒2。电池盒2 具有作为配置在车辆行进方向(图2的箭头X方向)的多根加强部件的横梁21，并且具有沿车辆宽度方向(图2的箭头Y方向)配置的作为加强部件的多根横梁22。

如图1所示，十个电池模块3以在车辆行进方向(图1的箭头X 方向)每五个一组配置、同时在车辆宽度方向(图1的箭头Y方向) 每两个一组配置而成的矩阵状，收纳固定于电池盒2中。如图1和图 2所示，各电池模块3分别由模块本体31、一对端板32、一对侧板 33以及电池盖34构成，其中，该模块本体31是将多个平板状的单元电池在车辆宽度方向层叠而成，该一对端板32安装于该模块本体31 的两个端面，该一对侧板33在从两个侧面夹着模块本体31的状态下绕到端板32且固定于该端板32，该电池盖34从模块本体31上方覆盖模块本体31。

在这里，如图3和图5所示，在端板32的两个端部分别形成有多个孔32a，在侧板33的两个端部的被弯折成直角的部位形成有多个孔33a。而且，通过将螺栓(未图示)穿插于端板32的孔32a和侧板 33的孔33a并紧固，能够将一对侧板33固定于一对端板32，从而整体组装成长方形框状。进而，在长方形框中载置模块本体31。

此外，如图3所示，在端板32的下表面形成多个孔32b。而且，通过将竖立设置在电池盒2的底面的锚固螺栓7穿插并紧固于这些孔 32b，从而将端板32固定于电池盒2。

多个电池模块3中的、在与单元电池的层叠方向(图1的箭头Y 方向)正交的模块配置方向(图1的箭头X方向)上相邻的电池模块 3借助载置于端板32上表面的板状的连结部件(支架)5而彼此相连结。即、如图1和图5所示，连结部件5具有与该模块配置方向(图 5的箭头X方向)平行的平面部51。在平面部51形成有两个第1穿插孔52。另一方面，在电池模块3的端板32的两个端部分别形成有第2穿插孔35。而且，通过将作为棒状的紧固部件的螺栓6穿插于这些第1穿插孔52和第2穿插孔35，将连结部件5的平面部51固定于这些电池模块3，从而将这些电池模块3彼此相连结。

此外，如图1、图3以及图4所示，连结部件5具有与平面部51 正交的凸缘部53。该凸缘部53以沿着电池模块3的外形的方式形成。而且，如图3所示，连结部件5固定于电池盒2的横梁22。

这样一来，在电池组1中，将多个单元电池层叠而成的电池模块 3沿着与多个单元电池的层叠方向正交的模块配置方向(图1的箭头 X方向)配置多个，这些多个电池模块3中的在模块配置方向相邻的电池模块3彼此借助板状的连结部件5相连结。而且，连结部件5具有与模块配置方向平行的平面部51，通过将该平面部51分别卡定于在模块配置方向相邻的各电池模块3，从而将这些电池模块3彼此相连结。

因此，即使电池模块3的自重施加于电池盒2，将电池模块3彼此相连结的连结部件5上也仅作用有剪切力，电池模块3之间的距离 L1几乎不变。因此，对于将多个电池模块3利用连结部件5连结而成的模块组而言，整体在刚性和耐久性方面出色。

其结果是，在电池组1中，即使伴随着其高输出、大容量化而导致电池模块3的重量增大，也能够抑制电池模块3的自重导致电池盒 2的挠曲。此外，能够避免伴随着电动汽车的车辆的振动导致乘车舒适感的降低。而且，能够防止电池盒2燃烧时的各电池模块3的脱落。

而且，在组装电池组1时，在将连结部件5安装于电池模块3之间时，该连结部件5从电池盒2的上方安装，因此，与连结部件5从电池盒2的侧方、下方安装的情况相比，能够提高连结部件5的安装工作效率。

此外，连结部件5具有与平面部51正交的凸缘部53，因此能够使连结部件5的刚性提高，而且能够使电池组1整体的刚性提高。除此以外，该凸缘部53沿着电池模块3的外形形成，因此，在组装电池组1时，连结部件5贴合于电池模块3的一部分，能够容易地对连结部件5定位。

而且，如图3所示，对于电池组1而言，将连结部件5固定于电池盒2的横梁22，因此，能够使连结部件5相对于电池盒2不移动，进一步提高电池组1的刚性。

(第1实施方式的变形例1)

在上述第1实施方式中，如图5所示，连结部件5载置于端板32 的上表面，与此相对，在该变形例1的电池组1中，如图6所示，连结部件5安装于端板32的侧面上部。因此，用于将侧板33固定于端板32的多个孔32a的一部分兼用作用于将连结部件5固定于端板32 的第2穿插孔35。此外，连结部件5的两个第1穿插孔52均是在模块配置方向(图6的箭头X方向)延伸的长孔。关于其他的构造，与上述的第1实施方式基本相同。

因此，该变形例1起到与上述的第1实施方式相同的作用效果。除此以外，端板32的孔32a兼作为第2穿插孔35，因此，能够使电池组1的构造简洁化。此外，连结部件5的第1穿插孔52是在模块配置方向延伸的长孔，因此，在组装电池组1时，即使在电池模块3 之间的模块配置方向的距离L1存在尺寸误差，也能够吸收电池模块 3的公差，将连结部件5安装于电池模块3之间。因此，能够提高电池组1的生产效率。

(第1实施方式的变形例2)

在上述的第1实施方式的变形例1中，如图6所示，连结部件5 安装于端板32的侧面上部，与此相对，在该变形例2的电池组1中，如图7所示，连结部件5安装于端板32的侧面中央部。此外，连结部件5的两个第1穿插孔52均是圆孔。关于其他的构造，与上述的第1实施方式的变形例1基本相同。

因此，该变形例2除了第1穿插孔52形成为长孔所带来的作用效果以外，起到与上述的第1实施方式的变形例1相同的作用效果。

(第1实施方式的变形例3)

在上述第1实施方式的变形例2中，如图7所示，连结部件5安装于端板32的侧面中央部，与此相对，在该变形例3的电池组1中，如图8所示，连结部件5从端板32的侧面中央部安装到侧面下部。关于其他的构造，与上述的第1实施方式的变形例2基本相同。

因此，该变形例3起到与上述的第1实施方式的变形例2相同的作用效果。

(第1实施方式的变形例4)

在上述的第1实施方式的变形例2中，如图7所示，连结部件5 安装于端板32的侧面中央部，与此相对，在该变形例4的电池组1 中，如图9所示，连结部件5安装于端板32的侧面下部。关于其他的构造，与上述的第1实施方式的变形例2基本相同。

因此，该变形例4起到与上述的第1实施方式的变形例2相同的作用效果。

(其他的实施方式)

以上，针对本发明的实施方式进行了说明，但是本发明并不限于上述实施方式。此外，本实施方式记载的效果只不过是列举的由本发明产生的最优效果，本发明带来的效果并不限于本实施方式记载的内容。

例如，在上述第1实施方式的变形例1中，针对用于将侧板33 固定于端板32的多个孔32a的一部分兼用作用于将连结部件5固定于端板32的第2穿插孔35的情况进行了说明。但是，用于将端板32 固定于电池盒2的横梁21的孔32b的全部或者一部分也可以兼用作第2穿插孔35。在该情况下，端板32的孔32a兼用作第2穿插孔35，因此，能够使电池组1的构造简洁化。

此外，在上述的第1实施方式以及其变形例1～4中，针对连结部件5直接固定于端板32的情况进行了说明。但是，也能够如图10 ～图12所示，在模块配置方向相邻的电池模块3中，在各电池模块3 的端板32分别安装有托架8，通过利用连结部件5将这些托架8彼此相连结，来将连结部件5间接地固定于端板32。即、如图12所示，两个L字形的托架8分别通过螺栓紧固而安装于各端板32的上部，如图10和图11所示，通过以横跨在模块配置方向(图10的箭头X 方向)彼此相邻的端板32的方式，利用螺栓紧固将连结部件5安装于各端板32的托架8，从而能够将连结部件5间接地固定于端板32。在该情况下，无需在端板32设置连结部件5用的第2穿插孔35，使端板32的设计自由度提高。

此外，在上述的第1实施方式以及其变形例1～4中，针对电池模块3由模块本体31、端板32、侧板33以及电池盖34构成的情况进行了说明。但是，例如，在单元电池的数量较多而容易导致模块本体31挠曲的情况下，也可以在模块本体31的中央附近设置中间板(未图示)，在该中间板的上表面设置用于将连结部件5固定于端板32 的第2穿插孔35。

此外，在上述第1实施方式的变形例1中，针对连结部件5的第 1穿插孔52是长孔的情况进行了说明。同样，在第1实施方式、第1 实施方式的变形例2～4中，连结部件5的第1穿插孔52当然也可以是长孔。

而且，在上述第1实施方式以及其变形例1～4中，针对使用螺栓6作为用于连结电池模块3彼此的棒状的紧固部件的情况进行了说明，但是也能够用螺栓6以外的紧固部件(例如、螺柱、螺钉等)来替代螺栓，或者与螺栓一起使用。

Claims

1.一种电池组，将由多个单元电池层叠而成的电池模块沿着与所述多个单元电池的层叠方向正交的模块配置方向配置多个，并且这些多个电池模块中的在所述模块配置方向相邻的电池模块彼此借助板状的连结部件相连结，所述电池组的特征在于，

所述多个电池模块被收纳且固定于电池盒，

所述连结部件具有与所述模块配置方向平行的平面部，通过使该平面部分别卡定于所述多个电池模块中的、在所述模块配置方向相邻的各电池模块，将这些电池模块彼此相连结，并且，所述连结部件被固定于所述电池盒。

2.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，

所述连结部件的平面部至少具有两个第1穿插孔，并且所述多个电池模块中的在所述模块配置方向相邻的各电池模块分别至少具有一个第2穿插孔，通过分别将棒状的紧固部件穿插于各所述第1穿插孔和所述第2穿插孔以将所述连结部件的平面部固定于这些电池模块，将这些电池模块彼此相连结。

3.根据权利要求2所述的电池组，其特征在于，

所述两个第1穿插孔中的至少一方是在所述模块配置方向延伸的长孔。

4.根据权利要求2或3所述的电池组，其特征在于，

所述各电池模块分别具有模块本体和安装于该模块本体的两个端面的一对端板，所述第2穿插孔形成于所述端板。

5.根据权利要求4所述的电池组，其特征在于，

所述第2穿插孔是用于将所述端板固定于所述电池盒的孔。

6.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，

所述电池盒具有加强部件，所述连结部件被固定于所述加强部件。

7.根据权利要求4所述的电池组，其特征在于，

所述各电池模块分别具有一对侧板，该一对侧板在从该电池模块的模块本体的两个侧面夹着该模块本体的状态下，绕到该电池模块的端板且固定于该端板，所述第2穿插孔是用于将所述侧板固定于所述端板的孔。

8.根据权利要求4所述的电池组，其特征在于，

在所述端板上安装有托架，所述多个电池模块中的在所述模块配置方向相邻的各电池模块，通过利用所述连结部件将这些电池模块的所述托架彼此相连结，从而彼此相连结。

9.根据权利要求2所述的电池组，其特征在于，

所述各电池模块分别在该电池模块的模块本体的中央附近具有中间板，所述第2穿插孔形成于所述中间板。

10.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，

所述连结部件具有与所述平面部交叉的凸缘部。

11.根据权利要求10所述的电池组，其特征在于，

所述凸缘部沿着所述电池模块的外形形成。

12.根据权利要求1所述的电池组，其特征在于，

各所述电池模块分别具有模块主体和安装在该模块主体的两个端面上的一对端板，

所述连结部件载置在所述端板的上表面。