JP2018018825A - Battery module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電池体をブラケットによって被固定部材に固定した電池モジュールに関する。 The present invention relates to a battery module in which a battery body is fixed to a fixed member by a bracket.
並設した複数の電池セルをブラケットによって被固定部材に固定した電池モジュールとしては、例えば、特許文献１が挙げられる。
特許文献１では、複数の角型電池（電池セル）が、厚み方向に積層されている。並設された複数の角型電池は、一対の拘束プレートによって挟まれており、一対の拘束プレートは、連結部材によって連結されている。
Patent Document 1 is an example of a battery module in which a plurality of battery cells arranged in parallel are fixed to a fixed member by a bracket.
In Patent Document 1, a plurality of rectangular batteries (battery cells) are stacked in the thickness direction. The plurality of prismatic batteries arranged side by side are sandwiched by a pair of restraining plates, and the pair of restraining plates are connected by a connecting member.
ところで、電池セルは、使用に伴い電極の表面に被膜が形成されていく。電池セルの使用期間が長くなると、被膜も厚みを増していき、電池セルが膨張していく。特許文献１の電池パックをケースなどの被固定部材に固定する場合、例えば、拘束プレートにブラケットを設け、このブラケットを挿通したボルトを被固定部材に固定する構成が挙げられる。この場合、電池セルが膨張すると、ブラケットには電池セルが膨張することで荷重が加わり、ブラケットの破断を招くおそれがある。 By the way, the battery cell is formed with a film on the surface of the electrode with use. As the usage period of the battery cell becomes longer, the coating also increases in thickness, and the battery cell expands. When fixing the battery pack of patent document 1 to to-be-fixed members, such as a case, the structure which provides a bracket to a restraint plate and fixes the volt | bolt which penetrated this bracket to a to-be-fixed member is mentioned, for example. In this case, when the battery cell expands, a load is applied to the bracket due to the expansion of the battery cell, which may cause breakage of the bracket.
本発明の目的は、電池体を被固定部材に固定するブラケットの破断を抑制することができる電池モジュールを提供することにある。 The objective of this invention is providing the battery module which can suppress the fracture | rupture of the bracket which fixes a battery body to a to-be-fixed member.
上記課題を解決する電池モジュールは、複数の電池セルを並設した電池体と、前記電池体における前記複数の電池セルの並設方向の両端のうちの一端に固定された第１のブラケット及び他端に固定された第２のブラケットと、前記電池体が固定される被固定部材と、を備え、前記第１のブラケット及び第２のブラケットに設けられた挿通孔を挿通した締結部材が前記被固定部材に締結されることで前記電池体を前記被固定部材に固定した電池モジュールであって、前記電池セルの並設方向両端には、第１のエンドプレート及び第２のエンドプレートが設けられており、前記第１のエンドプレートの連結ボルト挿通孔から前記第２のエンドプレートの連結ボルト挿通孔に向けて挿通された連結ボルトは、前記第２のエンドプレートを挿通した位置においてナットに螺合されており、前記第１のブラケットに設けられた第１の挿通孔は、円形状の孔であり、前記第２のブラケットに設けられた第２の挿通孔は、前記複数の電池セルの並設方向に延びる長孔であり、前記第１のエンドプレートに前記第１のブラケットが固定され、前記第２のエンドプレートに前記第２のブラケットが固定されていることを要旨とする。 A battery module that solves the above problems includes a battery body in which a plurality of battery cells are arranged side by side, a first bracket that is fixed to one end of both ends of the battery body in the direction in which the plurality of battery cells are arranged in parallel, and the like. A second bracket fixed to an end; and a fixed member to which the battery body is fixed; and a fastening member inserted through an insertion hole provided in the first bracket and the second bracket. A battery module in which the battery body is fixed to the fixed member by being fastened to a fixing member, and a first end plate and a second end plate are provided at both ends of the battery cells in the juxtaposition direction. And the connecting bolt inserted from the connecting bolt insertion hole of the first end plate toward the connecting bolt insertion hole of the second end plate is inserted into the second end plate. The first insertion hole provided in the first bracket is a circular hole, and the second insertion hole provided in the second bracket includes the plurality of insertion holes. The elongated holes extend in the direction in which the battery cells are juxtaposed, the first bracket is fixed to the first end plate, and the second bracket is fixed to the second end plate. And
本発明によれば、電池体を被固定部材に固定するブラケットの破断を抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress breakage of the bracket that fixes the battery body to the fixed member.
以下、電池パックを構成する電池モジュールの一実施形態について説明する。
図１に示すように、電池パック１０は、筐体１１に複数の電池モジュール２１が収容されている。筐体１１は、四角箱状をなしており、矩形平板状の底板１２と、底板１２から立設する矩形平板状の４つの側壁１３ａ〜１３ｄと、側壁１３ａ〜１３ｄによって囲まれる開口部を閉塞する矩形平板状の天板１４と、を有している。側壁１３ａと側壁１３ｄは、互いに対向しており、側壁１３ｂと側壁１３ｃは互いに対向している。本実施形態では、電池モジュール２１を２個積層した第１の電池列Ｌ１及び第２の電池列Ｌ２が、側壁１３ａの長手方向に並んで設けられており、計４個の電池モジュール２１が筐体１１に収容されている。
Hereinafter, an embodiment of a battery module constituting the battery pack will be described.
As shown in FIG. 1, the battery pack 10 has a plurality of battery modules 21 housed in a housing 11. The housing 11 has a rectangular box shape, and closes a rectangular flat plate-shaped bottom plate 12, four rectangular flat plate-shaped side walls 13 a to 13 d erected from the bottom plate 12, and an opening surrounded by the side walls 13 a to 13 d. And a rectangular flat plate 14. The side wall 13a and the side wall 13d face each other, and the side wall 13b and the side wall 13c face each other. In the present embodiment, a first battery row L1 and a second battery row L2 in which two battery modules 21 are stacked are provided side by side in the longitudinal direction of the side wall 13a, and a total of four battery modules 21 are provided in a housing. It is accommodated in the body 11.
図２及び図３に示すように、電池モジュール２１は、並設される複数の電池セル２４を有する電池体２２を有し、電池体２２において電池セル２４の並設方向両端には、エンドプレート３１，３２が設けられている。電池体２２は、電池ホルダ２３に保持された電池セル２４（例えば、リチウムイオン二次電池や、ニッケル水素蓄電池などの二次電池）と伝熱プレート２５が複数並設されている。電池ホルダ２３に保持された電池セル２４と、伝熱プレート２５は、交互に並設されている。本実施形態の電池セル２４としては、角型電池が使用されている。電池セル２４は、ケース２６の内部に、複数の電極を有する電極組立体２７が収容されている。 As shown in FIGS. 2 and 3, the battery module 21 includes a battery body 22 having a plurality of battery cells 24 arranged side by side. 31 and 32 are provided. The battery body 22 includes a plurality of battery cells 24 (for example, a secondary battery such as a lithium ion secondary battery or a nickel metal hydride storage battery) held by a battery holder 23 and a plurality of heat transfer plates 25. The battery cells 24 held by the battery holder 23 and the heat transfer plates 25 are alternately arranged in parallel. As the battery cell 24 of this embodiment, a square battery is used. The battery cell 24 accommodates an electrode assembly 27 having a plurality of electrodes inside a case 26.
二つのエンドプレート３１，３２には、ボルトＢ１が挿通されている。一方のエンドプレート３１を第１のエンドプレート３１、他方のエンドプレート３２を第２のエンドプレート３２とすると、ボルトＢ１は、第１のエンドプレート３１から第２のエンドプレート３２に向けて挿通されるとともに、第２のエンドプレート３２を挿通した位置でナットＮ１に螺合されている。これにより、各エンドプレート３１，３２には、互いに近づく方向に荷重が加わり、電池セル２４及び伝熱プレート２５には、エンドプレート３１，３２からの拘束荷重が電池セル２４の並設方向に加わっている。 Bolts B <b> 1 are inserted through the two end plates 31 and 32. When one end plate 31 is the first end plate 31 and the other end plate 32 is the second end plate 32, the bolt B <b> 1 is inserted from the first end plate 31 toward the second end plate 32. And is screwed into the nut N1 at a position where the second end plate 32 is inserted. Thereby, a load is applied to the end plates 31 and 32 in a direction approaching each other, and a restraining load from the end plates 31 and 32 is applied to the battery cell 24 and the heat transfer plate 25 in the direction in which the battery cells 24 are arranged in parallel. ing.
第１のエンドプレート３１及び第２のエンドプレート３２には、電池体２２を側壁１３ａに固定するためのブラケット４１，５１が固定されている。第１のエンドプレート３１に固定されるブラケット４１，５１と第２のエンドプレート３２に固定されるブラケット４１，５１は、形状が異なっている。以下、第１のブラケット４１と、第２のブラケット５１について説明する。 Brackets 41 and 51 for fixing the battery body 22 to the side wall 13a are fixed to the first end plate 31 and the second end plate 32. The brackets 41 and 51 fixed to the first end plate 31 and the brackets 41 and 51 fixed to the second end plate 32 have different shapes. Hereinafter, the first bracket 41 and the second bracket 51 will be described.
図５（ａ）に示すように、第１のブラケット４１は、矩形平板状の第１の固定部４２と、第１の固定部４２の短手方向一端から立設する矩形平板状の第１のボルト挿通部４３とを有している。第１のボルト挿通部４３には、ボルトＢ２が挿通される第１の挿通孔４４が、長手方向に間隔を空けて形成されている。第１の挿通孔４４は、円形状をなしており、その直径はボルトＢ２の軸部の直径よりも若干大きい。 As shown in FIG. 5A, the first bracket 41 includes a rectangular flat plate-like first fixing portion 42 and a rectangular flat plate-like first erected from one end in the short direction of the first fixing portion 42. Bolt insertion portion 43. In the first bolt insertion portion 43, first insertion holes 44 through which the bolts B2 are inserted are formed at intervals in the longitudinal direction. The first insertion hole 44 has a circular shape, and the diameter thereof is slightly larger than the diameter of the shaft portion of the bolt B2.
図５（ｂ）に示すように、第２のブラケット５１は、矩形平板状の第２の固定部５２と、第２の固定部５２の短手方向一端から立設する矩形平板状の第２のボルト挿通部５３とを有している。第２のボルト挿通部５３の短手方向において、第２の固定部５２側には、第２の固定部５２に向けて厚くなる厚肉部５４が設けられている。厚肉部５４は、第２の固定部５２の厚さ方向と交わる二面のうち第２のボルト挿通部５３が設けられる面と、第２のボルト挿通部５３の厚さ方向と交わる二面のうち第２の固定部５２が設けられた面とを繋ぐテーパ面５６を有している。第２のボルト挿通部５３には、締結部材としてのボルトＢ２が挿通される第２の挿通孔５５が長手方向に間隔を空けて形成されている。第２の挿通孔５５は、第２のボルト挿通部５３の短手方向一端側から短手方向他端側に向かって延びる長孔である。第２の挿通孔５５の短手方向の寸法は、ボルトＢ２の軸部の直径よりも若干大きく、第２の挿通孔５５の長手方向の寸法は、ボルトＢ２の軸部の直径よりも大きい。第２の挿通孔５５の長手方向の一端は、厚肉部５４の一部分に至るまで延びている。これにより、第２の挿通孔５５の長手方向の周縁の一部には、テーパ面５６が設けられている。 As shown in FIG. 5B, the second bracket 51 includes a rectangular flat plate-like second fixing portion 52 and a rectangular flat plate-like second standing from one end in the short direction of the second fixing portion 52. Bolt insertion portion 53. In the short direction of the second bolt insertion portion 53, a thick portion 54 that is thicker toward the second fixing portion 52 is provided on the second fixing portion 52 side. The thick part 54 includes two surfaces intersecting with the thickness direction of the second fixing portion 52 and two surfaces intersecting with the surface where the second bolt insertion portion 53 is provided and the thickness direction of the second bolt insertion portion 53. The taper surface 56 which connects the surface in which the 2nd fixing | fixed part 52 was provided is included. In the second bolt insertion portion 53, second insertion holes 55 through which the bolts B2 as fastening members are inserted are formed at intervals in the longitudinal direction. The second insertion hole 55 is a long hole extending from one end side in the short direction of the second bolt insertion portion 53 toward the other end side in the short direction. The dimension in the short direction of the second insertion hole 55 is slightly larger than the diameter of the shaft part of the bolt B2, and the dimension in the longitudinal direction of the second insertion hole 55 is larger than the diameter of the shaft part of the bolt B2. One end in the longitudinal direction of the second insertion hole 55 extends to reach a part of the thick portion 54. Accordingly, a tapered surface 56 is provided on a part of the peripheral edge in the longitudinal direction of the second insertion hole 55.
図３及び図４に示すように、図１における第１の電池列Ｌ１の電池モジュール２１には、第１のエンドプレート３１に第１のブラケット４１の第１の固定部４２が固定され、第２のエンドプレート３２に第２のブラケット５１の第２の固定部５２が固定されている。第１の固定部４２及び第２の固定部５２は、例えば、溶接や、ボルトなどによりエンドプレート３１，３２に固定されており、本実施形態では溶接により固定される。そして、電池モジュール２１は、第１のブラケット４１と側壁１３ｂとが隣り合うように固定される。図１における第２の電池列Ｌ２の電池モジュール２１には、第１のエンドプレート３１に第２のブラケット５１の第２の固定部５２が固定され、第２のエンドプレート３２に第１のブラケット４１の第１の固定部４２が固定されている。第２のボルト挿通部５３の短手方向と、電池セル２４の並設方向は、同一方向となる。第２の挿通孔５５は、第２のボルト挿通部５３の短手方向に延びているため、電池セル２４の並設方向と、第２の挿通孔５５の長手方向は同一方向となる。そして、電池モジュール２１は、第１のブラケット４１と側壁１３ｃとが隣り合うように固定されている。 As shown in FIGS. 3 and 4, in the battery module 21 of the first battery row L <b> 1 in FIG. 1, the first fixing portion 42 of the first bracket 41 is fixed to the first end plate 31. The second fixing portion 52 of the second bracket 51 is fixed to the second end plate 32. The first fixing portion 42 and the second fixing portion 52 are fixed to the end plates 31 and 32 by, for example, welding or bolts, and are fixed by welding in the present embodiment. The battery module 21 is fixed so that the first bracket 41 and the side wall 13b are adjacent to each other. In the battery module 21 of the second battery row L2 in FIG. 1, the second fixing portion 52 of the second bracket 51 is fixed to the first end plate 31, and the first bracket is fixed to the second end plate 32. A first fixing portion 42 of 41 is fixed. The short direction of the second bolt insertion portion 53 and the parallel arrangement direction of the battery cells 24 are the same direction. Since the second insertion hole 55 extends in the short direction of the second bolt insertion portion 53, the juxtaposition direction of the battery cells 24 and the longitudinal direction of the second insertion hole 55 are the same direction. The battery module 21 is fixed so that the first bracket 41 and the side wall 13c are adjacent to each other.
第１のブラケット４１の第１の挿通孔４４及び第２のブラケット５１の第２の挿通孔５５には、ボルトＢ２が挿通されている。そして、第１のブラケット４１の第１の挿通孔４４及び第２のブラケット５１の第２の挿通孔５５を挿通したボルトＢ２は、側壁１３ａに締結され、これにより第１のブラケット４１及び第２のブラケット５１が側壁１３ａに固定されている。すなわち、本実施形態では、第１のブラケット４１及び第２のブラケット５１が締結される被固定部材は、筐体１１の側壁１３ａとなる。第１のブラケット４１の第１のボルト挿通部４３は、第１のボルト挿通部４３の厚さ方向と交わる二面のうち第１の固定部４２が設けられる面とは反対側の面が側壁１３ａと接触している。同様に、第２のブラケット５１の第２のボルト挿通部５３は、第２のボルト挿通部５３の厚さ方向と交わる二面のうち第２の固定部５２が設けられる面とは反対側の面が側壁１３ａと接触している。第２のブラケット５１のテーパ面５６は、電池体２２に近付くにつれて、側壁１３ａから離間する。 The bolt B <b> 2 is inserted through the first insertion hole 44 of the first bracket 41 and the second insertion hole 55 of the second bracket 51. And the volt | bolt B2 which penetrated the 1st penetration hole 44 of the 1st bracket 41 and the 2nd penetration hole 55 of the 2nd bracket 51 is fastened by the side wall 13a, and, thereby, the 1st bracket 41 and 2nd The bracket 51 is fixed to the side wall 13a. That is, in this embodiment, the fixed member to which the first bracket 41 and the second bracket 51 are fastened is the side wall 13 a of the housing 11. The first bolt insertion portion 43 of the first bracket 41 has a side surface opposite to the surface on which the first fixing portion 42 is provided, of two surfaces intersecting with the thickness direction of the first bolt insertion portion 43. 13a is in contact. Similarly, the second bolt insertion portion 53 of the second bracket 51 is on the opposite side to the surface on which the second fixing portion 52 is provided, of the two surfaces intersecting the thickness direction of the second bolt insertion portion 53. The surface is in contact with the side wall 13a. The taper surface 56 of the second bracket 51 is separated from the side wall 13a as it approaches the battery body 22.
第２のブラケット５１の第２の挿通孔５５に挿通されたボルトＢ２は、第２の挿通孔５５の長手方向において、第２の固定部５２側（電池体２２側）とは反対側の端部に挿通されている。これにより、第２のブラケット５１の第２の挿通孔５５に挿通されたボルトＢ２と、第２の挿通孔５５の長手方向における第２の固定部５２側（電池体２２側）の端部との間には隙間５８が形成されている。 The bolt B <b> 2 inserted into the second insertion hole 55 of the second bracket 51 is the end opposite to the second fixing portion 52 side (battery body 22 side) in the longitudinal direction of the second insertion hole 55. The part is inserted. Accordingly, the bolt B2 inserted into the second insertion hole 55 of the second bracket 51, and the end portion on the second fixing portion 52 side (battery body 22 side) in the longitudinal direction of the second insertion hole 55, A gap 58 is formed between them.
また、筐体１１の外面及び内面は、塗装されており、塗料６１で覆われている。筐体１１の内面の一部は、塗料６１が設けられていない非塗装部６２となっている。本実施形態において、非塗装部６２の面積は、第２のブラケット５１の第２のボルト挿通部５３の厚さ方向と交わる二面のうち第２の固定部５２が設けられる面とは反対側の面の面積よりも大きい。具体的にいえば、側壁１３ａにおいて、第２のブラケット５１の第２のボルト挿通部５３と対向する面を第２の挿通孔５５の長手方向の寸法分、側壁１３ａの長手方向に延長した面が非塗装部６２となっている。そして、第２のブラケット５１は、第２のボルト挿通部５３が非塗装部６２と対向するように固定されている。 Further, the outer surface and the inner surface of the housing 11 are painted and covered with the paint 61. A part of the inner surface of the housing 11 is a non-coating portion 62 where no paint 61 is provided. In the present embodiment, the area of the non-coating portion 62 is opposite to the surface on which the second fixing portion 52 is provided among the two surfaces that intersect the thickness direction of the second bolt insertion portion 53 of the second bracket 51. It is larger than the surface area. Specifically, in the side wall 13a, the surface of the second bracket 51 that faces the second bolt insertion portion 53 is extended in the longitudinal direction of the side wall 13a by the dimension in the longitudinal direction of the second insertion hole 55. Is a non-painted portion 62. The second bracket 51 is fixed so that the second bolt insertion portion 53 faces the non-coating portion 62.
ところで、電池セル２４は、充電時に膨張する。電池セル２４の膨張は、ケース２６内に設けられた電極の膨張に起因するものであり、電池セル２４は、厚み方向に膨張する。電池セル２４が厚み方向に膨張すると、エンドプレート３１，３２に電池セル２４からの荷重が加わり、この荷重はエンドプレート３１，３２を介してブラケット４１，５１に加わる。また、ブラケット４１，５１には、電池パック１０使用時の振動（例えば、本発明の電池パックが車両に搭載された場合における車両走行時に発生する振動）によっても荷重が加わる。 By the way, the battery cell 24 expand | swells at the time of charge. The expansion of the battery cell 24 is caused by the expansion of the electrode provided in the case 26, and the battery cell 24 expands in the thickness direction. When the battery cell 24 expands in the thickness direction, a load from the battery cell 24 is applied to the end plates 31 and 32, and this load is applied to the brackets 41 and 51 via the end plates 31 and 32. In addition, a load is applied to the brackets 41 and 51 by vibrations when the battery pack 10 is used (for example, vibrations generated when the battery pack of the present invention is mounted on the vehicle).
また、電池セル２４は、使用に伴い電極に被膜が形成されていく。電池セル２４の使用期間が長くなると、この被膜が厚みを増していき、これに伴い電池セル２４が膨張する。この荷重はエンドプレート３１，３２を介してブラケット４１，５１に加わる。 In addition, the battery cell 24 is formed with a film on the electrode with use. As the use period of the battery cell 24 becomes longer, the thickness of the coating increases and the battery cell 24 expands accordingly. This load is applied to the brackets 41 and 51 via the end plates 31 and 32.
ここで、ブラケット４１，５１の締結力は、ブラケット４１，５１を固定するためのボルトＢ２の本数、ボルトＢ２の軸力及び側壁１３ａとブラケット４１，５１の界面の摩擦係数によって求めることができる。第２のブラケット５１を側壁１３ａに締結するボルトＢ２は、充電時の電池セル２４の膨張によって第２のブラケット５１に加わる荷重と、電池パック１０の振動によって第２のブラケット５１に加わる荷重を加算した定常荷重が電池体２２側から掛かった場合であっても第２のブラケット５１のスライドを抑制する締結力で第２のブラケット５１を締結している。また、第２のブラケット５１を締結するボルトＢ２は、定常荷重よりも大きく、ブラケット４１，５１が破断する破断荷重よりも小さい荷重が電池体２２側から掛かった場合に第２のブラケット５１がスライドする締結力で第２のブラケット５１を締結している。 Here, the fastening force of the brackets 41 and 51 can be obtained from the number of bolts B2 for fixing the brackets 41 and 51, the axial force of the bolts B2, and the friction coefficient at the interface between the side wall 13a and the brackets 41 and 51. The bolt B2 that fastens the second bracket 51 to the side wall 13a adds the load applied to the second bracket 51 due to the expansion of the battery cell 24 during charging and the load applied to the second bracket 51 due to the vibration of the battery pack 10. Even when the steady load applied is applied from the battery body 22 side, the second bracket 51 is fastened with a fastening force that suppresses the sliding of the second bracket 51. In addition, the bolt B2 that fastens the second bracket 51 slides when the second bracket 51 slides when a load larger than the steady load and smaller than the breaking load at which the brackets 41 and 51 break is applied from the battery body 22 side. The second bracket 51 is fastened with the fastening force to be applied.
次に、電池パック１０の作用について説明する。
図６に示すように、電池セル２４の使用に伴い、電極に被膜が形成されていくと、第１のブラケット４１及び第２のブラケット５１に加わる荷重が大きくなっていく。第２のブラケット５１に加わる荷重が、破断荷重となる前に、第２のブラケット５１は、電池セル２４の膨張方向（電池セル２４の並設方向）に、スライドする。第２のブラケット５１の第２の挿通孔５５は長孔であり、第２のブラケット５１のスライドを許容する隙間５８を有した状態で固定されているため、第２のボルト挿通部５３が、側壁１３ａ上をスライドする。このとき、第１のブラケット４１の第１の挿通孔４４は、長孔となっていないため、第２のブラケット５１のみがスライドする。このとき、側壁１３ａにおいて、第２のブラケット５１の第２のボルト挿通部５３と対向する面を第２の挿通孔５５の長手方向の寸法分、側壁１３ａの長手方向に延長した面が非塗装部６２となっている。すなわち、第２のブラケット５１のスライド先も非塗装部６２となっているため、第２のブラケット５１は、非塗装部６２をスライドする。
Next, the operation of the battery pack 10 will be described.
As shown in FIG. 6, the load applied to the first bracket 41 and the second bracket 51 increases as a film is formed on the electrode as the battery cell 24 is used. Before the load applied to the second bracket 51 becomes a breaking load, the second bracket 51 slides in the expansion direction of the battery cells 24 (the direction in which the battery cells 24 are arranged side by side). Since the second insertion hole 55 of the second bracket 51 is a long hole and is fixed with a gap 58 that allows the second bracket 51 to slide, the second bolt insertion portion 53 is Slide on the side wall 13a. At this time, since the first insertion hole 44 of the first bracket 41 is not a long hole, only the second bracket 51 slides. At this time, in the side wall 13a, the surface of the second bracket 51 facing the second bolt insertion portion 53 is extended in the longitudinal direction of the second insertion hole 55 in the longitudinal direction of the side wall 13a. Part 62 is formed. That is, since the slide destination of the second bracket 51 is also the non-painting portion 62, the second bracket 51 slides on the non-painting portion 62.
そして、第２のブラケット５１がスライドすることで、第１のブラケット４１及び第２のブラケット５１に加わっていた荷重が軽減され、第１のブラケット４１及び第２のブラケット５１が破断しにくくなる。 As the second bracket 51 slides, the load applied to the first bracket 41 and the second bracket 51 is reduced, and the first bracket 41 and the second bracket 51 are not easily broken.
また、第２のブラケット５１のスライドや、振動などに伴いボルトＢ２の締結が緩むと、ボルトＢ２の頭部が側壁１３ａから次第に離れていくが、スライドした先にテーパ面５６を有する厚肉部５４が形成されているため、ボルトＢ２の頭部が厚肉部５４に乗り上げ、ボルトＢ２の締結力の低減が抑制される。 In addition, when the bolt B2 is loosened due to the sliding or vibration of the second bracket 51, the head of the bolt B2 gradually moves away from the side wall 13a, but the thick portion having the tapered surface 56 at the tip of the sliding. Since 54 is formed, the head of the bolt B2 rides on the thick portion 54, and the reduction of the fastening force of the bolt B2 is suppressed.
したがって、上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）第２のブラケット５１は、ボルトＢ２が挿通される第２の挿通孔５５が長孔となっており、第２のブラケット５１を締結するボルトＢ２の締結力は、定常荷重よりも大きく、破断荷重よりも小さい荷重が電池体２２側から掛かった場合に第２のブラケット５１がスライドする締結力である。このため、電池セル２４が膨張していき、第２のブラケット５１に電池体２２側から加わる荷重がボルトＢ２の締結力よりも大きくなると、第２のブラケット５１がスライドする。これにより、第２のブラケット５１が破断することが抑制される。
Therefore, according to the above embodiment, the following effects can be obtained.
(1) In the second bracket 51, the second insertion hole 55 through which the bolt B2 is inserted is a long hole, and the fastening force of the bolt B2 that fastens the second bracket 51 is larger than the steady load. This is the fastening force with which the second bracket 51 slides when a load smaller than the breaking load is applied from the battery body 22 side. For this reason, if the battery cell 24 expand | swells and the load added to the 2nd bracket 51 from the battery body 22 side becomes larger than the fastening force of volt | bolt B2, the 2nd bracket 51 will slide. Thereby, it is suppressed that the 2nd bracket 51 fractures | ruptures.
（２）また、第１のブラケット４１と第２のブラケット５１のうち、第２のブラケット５１の第２の挿通孔５５のみを長孔としている。このため、電池セル２４が膨張したときに、第１のブラケット４１はスライドせず、第２のブラケット５１のみをスライドさせることができる。このため、側壁１３ｂ，１３ｃなど、ブラケット４１，５１のスライドを阻害する部材がない方向にブラケット４１，５１をスライドさせることができる。 (2) Of the first bracket 41 and the second bracket 51, only the second insertion hole 55 of the second bracket 51 is a long hole. For this reason, when the battery cell 24 expand | swells, the 1st bracket 41 does not slide, but only the 2nd bracket 51 can be slid. For this reason, the brackets 41 and 51 can be slid in a direction in which there are no members such as the side walls 13b and 13c that obstruct the sliding of the brackets 41 and 51.
（３）第２のブラケット５１には厚肉部５４が設けられているため、第２のブラケット５１がスライドしたときに、この厚肉部５４でボルトＢ２の頭部を持ち上げて、ボルトＢ２の締結力を向上させることができる。また、厚肉部５４は、テーパ面５６を有しているため、ボルトＢ２の頭部が厚肉部５４に乗り上げやすい。 (3) Since the thick part 54 is provided in the second bracket 51, when the second bracket 51 slides, the head of the bolt B2 is lifted by the thick part 54, and the bolt B2 Fastening force can be improved. Moreover, since the thick part 54 has the taper surface 56, the head of the bolt B2 is likely to ride on the thick part 54.
（４）第２のブラケット５１は、側壁１３ａの非塗装部６２に設けられている。第２のブラケット５１がスライドしたとき、第２のブラケット５１が塗装されている部分に設けられていると、第２のブラケット５１がスライドすることによる側壁１３ａ（塗料６１）の摩耗が大きく、ボルトＢ２の軸力が低下することで、摩擦力が低下する。非塗装部６２に第２のブラケット５１を設けることで、側壁１３ａの摩耗を抑制することができる。このため、第２のブラケット５１の締結力が低下しにくい。 (4) The 2nd bracket 51 is provided in the non-coating part 62 of the side wall 13a. When the second bracket 51 is slid, if the second bracket 51 is provided in a painted portion, the wear of the side wall 13a (coating material 61) due to the sliding of the second bracket 51 is large, and the bolt As the axial force of B2 decreases, the frictional force decreases. By providing the second bracket 51 in the non-coating portion 62, wear of the side wall 13a can be suppressed. For this reason, the fastening force of the second bracket 51 is unlikely to decrease.
なお、実施形態は以下のように変更してもよい。
○第１のブラケット４１の第１の挿通孔４４及び第２のブラケット５１の第２の挿通孔５５の両方が長孔であってもよい。
In addition, you may change embodiment as follows.
Both the first insertion hole 44 of the first bracket 41 and the second insertion hole 55 of the second bracket 51 may be long holes.
○第２のブラケット５１は、厚肉部５４を有していなくてもよい。
○ケース２６の内面は、塗装されていなくてもよい。
○厚肉部５４は、第２の固定部５２の厚さ方向と交わる二面のうち第２のボルト挿通部５３が設けられる面と、第２のボルト挿通部５３の厚さ方向と交わる二面のうち第２の固定部５２が設けられる面とを繋ぐ面が、段差を有するように構成されていてもよい。
The second bracket 51 may not have the thick part 54.
○ The inner surface of the case 26 may not be painted.
The thick portion 54 intersects the surface where the second bolt insertion portion 53 is provided and the thickness direction of the second bolt insertion portion 53 out of the two surfaces intersecting the thickness direction of the second fixing portion 52. Of the surfaces, the surface connecting the surface on which the second fixing portion 52 is provided may be configured to have a step.
○ブラケット４１，５１を曲げることで形成される曲面（Ｒ）によってテーパ面を形成してもよい。
○塗装されている部分にブラケット４１，５１を固定してもよい。
A taper surface may be formed by a curved surface (R) formed by bending the brackets 41 and 51.
O You may fix brackets 41 and 51 to the painted part.
○電池体２２は、電池セル２４を複数並設したものであればよく、電池ホルダ２３や、伝熱プレート２５を有していなくてもよい。
○被固定部材は、筐体１１の側壁以外でもよく、例えば、産業車両のカウンタウェイトなどであってもよい。
The battery body 22 only needs to have a plurality of battery cells 24 arranged side by side, and may not have the battery holder 23 or the heat transfer plate 25.
The fixed member may be other than the side wall of the housing 11, for example, a counterweight of an industrial vehicle.
○電池モジュール２１の数は増やしてもよいし、減らしてもよい。
○締結部材は、リベットなどでもよい。
○エンドプレート３１，３２にブラケット４１，５１を設けたが、電池体２２（電池セル２４）に直接、ブラケット４１，５１を設けてもよい。
The number of battery modules 21 may be increased or decreased.
○ The fastening member may be a rivet or the like.
Although the brackets 41 and 51 are provided on the end plates 31 and 32, the brackets 41 and 51 may be provided directly on the battery body 22 (battery cell 24).
○第１のブラケット４１は設けられていなくてもよい。この場合、電池体２２における電池セル２４の並設方向の一端は溶接などで側壁１３ａに固定され、電池セル２４の並設方向の他端は第２のブラケット５１によって側壁１３ａに固定される。 The first bracket 41 may not be provided. In this case, one end in the juxtaposed direction of the battery cells 24 in the battery body 22 is fixed to the side wall 13 a by welding or the like, and the other end in the juxtaposed direction of the battery cells 24 is fixed to the side wall 13 a by the second bracket 51.
次に、上記実施形態から把握することができる技術的思想について追記する。
（イ）複数の電池セルを並設した電池体において、前記電池セルの並設方向の両端のうち少なくとも一端に固定された固定ブラケットを挿通した締結部材を被固定部材に締結する締結部材の締結方法であって、前記締結部材は、前記電池セルの充電時における前記電池セルの膨張によって前記電池体側から前記固定ブラケットに加わる荷重と、前記電池パックの振動によって前記固定ブラケットに加わる荷重を加算した定常荷重が前記電池体側から前記固定ブラケットに掛かった場合であっても前記固定ブラケットのスライドを抑制する締結力で、かつ、前記固定ブラケットに対して前記電池体側から前記定常荷重より大きく前記固定ブラケットが破断する破断荷重よりも小さな荷重が掛かった場合に前記固定ブラケットが前記複数の電池セルの並設方向にスライドする締結力で、前記固定ブラケットを前記被固定部材に締結することを特徴とする締結部材の締結方法。
Next, a technical idea that can be grasped from the above embodiment will be additionally described.
(A) In a battery body in which a plurality of battery cells are arranged side by side, fastening of a fastening member for fastening a fastening member inserted through a fixing bracket fixed to at least one end of both ends of the battery cells in the side-by-side arrangement direction to a fixed member In the method, the fastening member adds a load applied to the fixed bracket from the battery body side due to expansion of the battery cell during charging of the battery cell, and a load applied to the fixed bracket due to vibration of the battery pack. Even when a steady load is applied to the fixed bracket from the battery body side, the fixing bracket suppresses sliding of the fixed bracket and is larger than the steady load from the battery body side to the fixed bracket. When the load smaller than the breaking load at which the battery breaks is applied, the fixing bracket is connected to the plurality of battery cells. In fastening force to slide arrangement direction, the fastening method of fastening member characterized by fastening the fixing bracket to the fixation member.
Ｂ２…ボルト、１０…電池パック、１３ａ…側壁、２２…電池体、２４…電池セル、４１…第１のブラケット、４４…第１の挿通孔、５１…第２のブラケット、５５…第２の挿通孔、５６…テーパ面、６２…非塗装部。 B2 ... bolt, 10 ... battery pack, 13a ... side wall, 22 ... battery body, 24 ... battery cell, 41 ... first bracket, 44 ... first insertion hole, 51 ... second bracket, 55 ... second Insertion hole, 56 ... taper surface, 62 ... non-coating part.
Claims (1)
前記電池体における前記複数の電池セルの並設方向の両端のうちの一端に固定された第１のブラケット及び他端に固定された第２のブラケットと、
前記電池体が固定される被固定部材と、を備え、前記第１のブラケット及び第２のブラケットに設けられた挿通孔を挿通した締結部材が前記被固定部材に締結されることで前記電池体を前記被固定部材に固定した電池モジュールであって、
前記電池セルの並設方向両端には、第１のエンドプレート及び第２のエンドプレートが設けられており、
前記第１のエンドプレートの連結ボルト挿通孔から前記第２のエンドプレートの連結ボルト挿通孔に向けて挿通された連結ボルトは、前記第２のエンドプレートを挿通した位置においてナットに螺合されており、
前記第１のブラケットに設けられた第１の挿通孔は、円形状の孔であり、
前記第２のブラケットに設けられた第２の挿通孔は、前記複数の電池セルの並設方向に延びる長孔であり、
前記第１のエンドプレートに前記第１のブラケットが固定され、前記第２のエンドプレートに前記第２のブラケットが固定されていることを特徴とする電池モジュール。
A battery body in which a plurality of battery cells are arranged side by side;
A first bracket fixed to one end of both ends of the plurality of battery cells in the battery body, and a second bracket fixed to the other end;
A fixing member to which the battery body is fixed, and a fastening member that is inserted through insertion holes provided in the first bracket and the second bracket is fastened to the fixing member, thereby the battery body. A battery module fixed to the fixed member,
A first end plate and a second end plate are provided at both ends of the battery cells in the parallel direction,
The connection bolt inserted from the connection bolt insertion hole of the first end plate toward the connection bolt insertion hole of the second end plate is screwed into the nut at a position where the second end plate is inserted. And
The first insertion hole provided in the first bracket is a circular hole,
The second insertion hole provided in the second bracket is a long hole extending in the parallel arrangement direction of the plurality of battery cells,
The battery module, wherein the first end plate is fixed to the first end plate, and the second bracket is fixed to the second end plate.
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