JP2015090798A

JP2015090798A - 電池パック

Info

Publication number: JP2015090798A
Application number: JP2013230280A
Authority: JP
Inventors: 正浩今井; Masahiro Imai; 康成高内; Yasunari Takauchi
Original assignee: Kojima Press Industry Co Ltd
Current assignee: Kojima Industries Corp
Priority date: 2013-11-06
Filing date: 2013-11-06
Publication date: 2015-05-11

Abstract

【課題】従来に比べて、部品点数を削減できる、体格を低減できる、の少なくとも一方を達成できる電池パックの提供。【解決手段】ロアケース３１が、積層体２１の下側で積層体２１の積層方向Ｄに延びており一対のエンドプレート２２，２２に固定される拘束バンドロア部３１ａを備えているため、従来要していた２本の拘束バンドロアが不要になる。そのため、従来に比べて部品点数を削減でき、コスト上有利である。また、従来に比べて２本の拘束バンドロアの配設スペースを無くすことができるため、従来に比べて電池スタックの上下方向の体格を低減でき、電池パックの上下方向の体格を低減できる。【選択図】図２

Description

本発明は、電池スタックと該電池スタックを収容するケースとを有する電池パックに関する。

特開２００１−３５４０３９号公報は、図３、図４に示すように、電池スタック２と、ケース３と、を有する電池パック１を開示している。
電池スタック２は、角型電池２ａ１の積層体２ａと、積層体２ａの積層方向の両側に配置される一対のエンドプレート２ｂ、２ｂと、積層体２ａの上側で積層体２ａの積層方向に延びて設けられる２本の拘束バンドアッパ２ｃ、２ｃと、積層体２ａの下側で積層体２ａの積層方向に延びて設けられる２本の拘束バンドロア２ｄ、２ｄと、を備える。
ケース３は、電池スタック２を収容しており、ロアケース３ａとアッパケース３ｂとからなる。

しかし、上記公報開示の電池パック１には、積層体２ａの上下に２本ずつ拘束バンド２ｃ、２ｄを要するため、つぎの問題点がある。
（ａ）部品点数が多い。そのため、コスト上不利である。
（ａ）電池スタック２の体格が大きくなり、電池パック１の体格が大きくなる。

特開２００１−３５４０３９号公報

本発明の目的は、従来に比べて、部品点数を削減できる、体格を低減できる、の少なくとも一方を達成できる電池パックを提供することにある。

上記目的を達成する本発明はつぎの通りである。
（１）電池スタックと、ケースと、を有し、
前記電池スタックは、角型の電池を複数積層してなる積層体と、該積層体の積層方向の両側に配置される一対のエンドプレートと、前記積層体の上側で該積層体の積層方向に延びて設けられており延び方向両端部で前記一対のエンドプレートに固定される拘束バンドアッパと、を備えており、
前記ケースは、前記電池スタックを支持するロアケースと、該ロアケースに取付けられるアッパケースと、を備えており、前記電池スタックを収容しており、
前記ロアケースは、前記積層体の下側で該積層体の積層方向に延びており前記一対のエンドプレートに固定される拘束バンドロア部を備えている、電池パック。
（２）前記拘束バンドアッパと、前記拘束バンドロア部を備える前記ロアケースとにより、前記積層体に前記積層方向に拘束荷重がかけられた状態が保持されている、（１）記載の電池パック。

上記（１）の電池パックによれば、ロアケースが、積層体の下側で積層体の積層方向に延びており一対のエンドプレートに固定される拘束バンドロア部を備えているため、従来要していた２本の拘束バンドロアが不要になる。そのため、従来に比べて部品点数を削減でき、コスト上有利である。また、従来に比べて２本の拘束バンドロアの配設スペースを無くすことができるため、従来に比べて電池スタックの上下方向の体格を低減でき、電池パックの上下方向の体格を低減できる。

上記（２）の電池パックによれば、拘束バンドアッパと、拘束バンドロア部を備えるロアケースとにより、積層体に積層方向に拘束荷重がかけられた状態が保持されているため、拘束バンドアッパとロアケースのみで積層体に積層方向に拘束荷重がかけられた状態を保持できる。

本発明実施例の電池パックの、アッパケースを省略した状態の概略斜視図である。本発明実施例の電池パックの拡大断面図である。ただし、図面の明瞭化のために電池の断面表示は省略している。従来の電池パックの分解斜視図である。従来の電池パックの断面図である。

以下に、本発明実施例の電池パックを、図面を参照して説明する。
本発明実施例の電池パック１０は、たとえばハイブリッド自動車、電池自動車等に搭載される。電池パック１０は、図２に示すように、電池スタック２０と、ケース３０と、を有する。

電池スタック２０は、図１に示すように、積層体２１と、一対のエンドプレート２２，２２と、拘束バンドアッパ２３と、を備える。

積層体２１は、角型の電池２１ａを複数積層してなる。以下、積層体２１の積層方向（電池２１ａの積層される方向）を積層方向Ｄという。各電池２１ａは、二次電池であり、たとえばリチウムイオン電池である。各電池２１ａの上面２１ｂには、図示略のプラスとマイナスの端子が設けられている。
一対のエンドプレート２２、２２は、積層体２１の積層方向の両外側に配置されている。エンドプレート２２は、金属製である。

拘束バンドアッパ２３は、少なくとも１本設けられている。なお、図示例では、１本のみ設けられる場合を示している。拘束バンドアッパ２３は、積層体２１の上側で積層体２１の積層方向Ｄに延びて設けられている。拘束バンドアッパ２３は、拘束バンドアッパ２３の延び方向両端部で一対のエンドプレート２２，２２にボルト等を用いて固定して取付けられる。

拘束バンドアッパ２３は、たとえば金属製であり板金製である。拘束バンドアッパ２３は、積層体２１に積層方向Ｄの拘束加重がかけられた状態を保持するために設けられる。拘束荷重が比較的高く、積層体２１からの反力で拘束バンドアッパ２３が変形するおそれがある場合には、ビードを追加すること、絞り加工や曲げ加工を施すこと等により、拘束バンドアッパ２３の剛性、強度の向上が図られていてもよい。

ケース３０は、電池スタック２０を収容するケースである。ケース３０は、図２に示すように、電池スタック２０を固定支持（締結保持）するロアケース３１と、ロアケース３１の上側に配置されてロアケース３１に固定して取付けられるアッパケース３２と、を備える。

ロアケース３１とアッパケース３２は、それぞれ、金属製であり板金製である。ロアケース３１とアッパケース３２は、それぞれ、複数部品構成であってもよいが、部品点数削減のため一部品構成であることが望ましい。

ロアケース３１は、積層体２１（電池スタック２０）の下側で積層体２１の積層方向Ｄに延びる拘束バンドロア部３１ａを備える。

拘束バンドロア部３１ａは、一対のエンドプレート２２，２２にボルト等を用いて固定して取付けられる。拘束バンドロア部３１ａは、積層体２１に積層方向Ｄの拘束荷重がかけられた状態を保持する。すなわち、電池スタック２０の締結と拘束荷重がかかっている保持をロアケース３１で行なっている。本発明では、従来要していた２本の拘束バンドロアは廃止されており、拘束バンドアッパ２３とロアケース３１の拘束バンドロア部３１ａとのみで、積層体２１に積層方向Ｄに拘束荷重がかけられた状態が保持されている。

拘束荷重が比較的高く、積層体２１からの反力で拘束バンドロア部３１ａ（ロアケース３１）が変形するおそれがある場合には、ビードを追加すること、絞り加工や曲げ加工を施すこと等により、拘束バンドロア部３１ａ（ロアケース３１）の剛性、強度の向上が図られていてもよい。なお、拘束バンドロア部３１ａに絞り加工や曲げ加工を積層方向Ｄと直交する方向に施すことにより拘束バンドロア部３１ａと積層体２１との間に積層方向Ｄに延びる空間Ｓができる場合、該空間Ｓを、電池２１ａを冷却するための冷媒（たとえば空気）が流れる冷却風流路として利用してもよい。この場合、シール部材４０等を用いて風漏れ対策が施されていてもよい。

つぎに、本発明実施例の作用、効果を説明する。
（Ａ）ロアケース３１が積層体２１の下側で積層体２１の積層方向Ｄに延びており一対のエンドプレート２２，２２に固定される拘束バンドロア部３１ａを備えているため、従来要していた２本の拘束バンドロアの機能をロアケース２１に追加でき、従来要していた２本の拘束バンドロアが不要になる。そのため、従来に比べて部品点数を削減でき、コスト上有利である。また、部品点数を削減できるため、従来に比べて電池パック１０の組付工数も削減できコスト上有利である。

（Ｂ）従来要していた２本の拘束バンドロアが不要になるため、従来に比べて２本の拘束バンドロアの配設スペースを無くすことができる。そのため、従来に比べて電池スタック２０の上下方向の体格を低減でき、電池パック１０の上下方向の体格を低減できる。

（Ｃ）拘束バンドアッパ２３と、拘束バンドロア部３１ａを備えるロアケース３１とにより、積層体２１に積層方向Ｄに拘束荷重がかけられた状態が保持されているため、拘束バンドアッパ２３とロアケース３１のみで積層体２１に積層方向Ｄに拘束荷重がかけられた状態を保持できる。

（Ｄ）ビードを追加すること、絞り加工や曲げ加工を施すこと等により、拘束バンドロア部３１ａ（ロアケース３１）の剛性、強度の向上が図られる場合、ロアケース３１の剛性、強度の向上とともに、拘束バンドの機能としての剛性（拘束部品の剛性、拘束部品部分の剛性）も向上できる。

（Ｅ）ロアケース３１は板金製であるため、従来の拘束バンドロアに比べて変形加工（塑性加工）の自由度が高い。よって、必要な剛性、強度を、板厚を増加させることなく比較的容易に確保できる。

１０電池パック
２０電池スタック
２１積層体
２１ａ電池
２１ｂ電池の上面
２２エンドプレート
２３拘束バンドアッパ
３０ケース
３１ロアケース
３１ａ拘束バンドロア部
３２アッパケース
Ｄ積層方向

Claims

電池スタックと、ケースと、を有し、
前記電池スタックは、角型の電池を複数積層してなる積層体と、該積層体の積層方向の両側に配置される一対のエンドプレートと、前記積層体の上側で該積層体の積層方向に延びて設けられており延び方向両端部で前記一対のエンドプレートに固定される拘束バンドアッパと、を備えており、
前記ケースは、前記電池スタックを支持するロアケースと、該ロアケースに取付けられるアッパケースと、を備えており、前記電池スタックを収容しており、
前記ロアケースは、前記積層体の下側で該積層体の積層方向に延びており前記一対のエンドプレートに固定される拘束バンドロア部を備えている、電池パック。
前記拘束バンドアッパと、前記拘束バンドロア部を備える前記ロアケースとにより、前記積層体に前記積層方向に拘束荷重がかけられた状態が保持されている、請求項１記載の電池パック。