JP6752190B2 - バッテリモジュール - Google Patents
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Description
第1方向に複数のセルを積層して構成され、前記第1方向において一端側の面である第1面、前記第1方向において他端側の面である第2面、前記第1方向に直交する方向である第2方向において一端側の面である第3面、前記第2方向において他端側の面である第4面、前記第1方向及び前記第2方向に直交する第3方向において一端側の面である第5面、前記第3方向において他端側の面である第6面を有するセル積層体と、
該セル積層体の前記第1面及び前記第2面に配置される一対のエンドプレートと、
前記セル積層体の前記第3面及び前記第4面に配置され、該一対のエンドプレートを連結する一対の連結フレームと、
前記セル積層体の前記第6面に配置されるベースプレートと、
前記セル積層体と前記ベースプレートとを互いに近づく方向に付勢する一対の固定部材と、を備え、
前記ベースプレートは、
前記セル積層体の前記第6面に沿って延びるプレート本体と、
前記第2方向における該プレート本体の両端部に、前記セル積層体を搭載する搭載面から前記セル積層体の前記第3面及び前記第4面に沿って突出し、且つ前記第1方向に沿って延びる一対のプレート壁部と、を有し、
前記連結フレームは、前記第3方向において前記プレート壁部の延長線上に配置されるとともに、前記連結フレームの前記第3方向において前記プレート壁部側の面が、前記プレート壁部の前記第3方向において前記連結フレーム側の面と当接又は近接するように配置され、
前記固定部材は、前記セル積層体の前記第5面を支持する第1支持部と、前記ベースプレートを支持する第2支持部と、前記第1支持部と前記第2支持部を接続する接続部と、を備え、
前記固定部材は、前記第1支持部、前記第2支持部、及び前記接続部が一体に形成された弾性部材であり、
前記固定部材は、複数の前記弾性部材が連続して形成され、
隣り合う前記弾性部材を連結する連結部は、隣り合う前記セルに跨って配置されている。
図1に示すように、本発明の実施形態に係るバッテリモジュール1は、前後方向に複数のセル21を積層して構成され、前面、後面、左面、右面、上面、及び下面を有するセル積層体2と、セル積層体2の前面及び後面に配置される一対のエンドプレート3と、セル積層体2の左面及び右面に配置され、一対のエンドプレート3を連結する一対の連結フレーム4と、セル積層体2の下面に配置されるベースプレート5と、セル積層体2とベースプレート5とを互いに近づく方向に付勢する一対の固定部材7と、を備える。
図1〜図3に示すように、セル積層体2は、複数のセル21と複数の第1絶縁部材22を前後方向に交互に積層して構成される。セル積層体2の前面及び後面には、それぞれ第2絶縁部材23を介した絶縁状態で一対のエンドプレート3が配置され、セル積層体2の下面には、第3絶縁部材24を介した絶縁状態でベースプレート5が配置され、セル積層体2の左面及び右面には、僅かな隙間を介した絶縁状態で一対の連結フレーム4が配置される。セル積層体2の上面には、左端部及び右端部に一対の第4絶縁部材6が配置される。
図1〜図3及び図5に示すように、一対のエンドプレート3は、それぞれ第2絶縁部材23を介してセル積層体2の前面及び後面に当接し、セル積層体2のセル積層方向の荷重(以下、適宜セル厚拘束反力ともいう。)を受け止める。セル積層体2のセル積層方向の荷重は、主に温度変化や経年劣化によるセル21の膨張に起因するものであり、セル21の前面及び後面では、その左右方向中央部及び上下方向中央部が膨張しやすいため、エンドプレート3の左右方向中央部及び上下方向中央部に大きな荷重が入力される。
図1〜図4及び図6に示すように、一対の連結フレーム4は、セル積層体2の左面又は右面に沿う連結フレーム本体41と、連結フレーム本体41の前端から前側のエンドプレート3の前面に沿って互いに近づく方向に延びる前フランジ部42Fと、連結フレーム本体41の後端から後側のエンドプレート3の後面に沿って互いに近づく方向に延びる後フランジ部42Rと、連結フレーム本体41の外側面に設けられる複数の係止部43と、を備える。
図1〜図5に示すように、ベースプレート5は、セル積層体2及びエンドプレート3の下面に沿って延びるプレート本体51と、バッテリモジュール1を支持するモジュール支持構造体(図示せず)に固定される複数の構造体固定部52と、プレート本体51の左右両端部からセル積層体2の左面及び右面に沿って突出し、且つ前後方向に沿って延びる一対のプレート壁部53と、プレート本体51の下面左右中央部に凹設される温調デバイス収容部54と、リベットRを介してエンドプレート3のベースプレート締結部31aと締結されるエンドプレート締結部55と、固定部材7と係合する固定部材係合部56と、を備える。
第4絶縁部材6は、図4に示すように、セル積層体2の上面に沿って前後方向に延びる上面絶縁部61と、セル積層体2の左面又は右面に沿って前後方向に延びる側面絶縁部62と、が交差したL字形状を有する絶縁部材であり、例えば、絶縁性の樹脂で形成される。
図1〜図4及び図6に示すように、固定部材7は、第4絶縁部材6の上面絶縁部61を介してセル積層体2の上面を上方から押圧する第1支持部71と、ベースプレート5の固定部材係合部56を下方から押圧する第2支持部72と、第1支持部71と第2支持部72を接続する接続部73と、を備える弾性部材74からなる。第1支持部71は第4絶縁部材6の上面絶縁部61を介してセル積層体2をベースプレート5のプレート本体51に向けて押圧する。また、反対に、第2支持部72は、ベースプレート5をセル積層体2に向けて押圧する。なお、第1支持部71及び第2支持部72は、左右方向において略同じ位置で上面絶縁部61及び固定部材係合部56を介してセル積層体2を押圧している。これにより、セル積層体2とベースプレート5とが互いに近づく方向に付勢され、固定部材7によって上下方向に拘束される。バッテリモジュール1に上下方向の外力が作用した場合、固定部材7によってセル積層体2とベースプレート5との相対位置は規制されるとともに、上記したようにベースプレート5を撓ませる方向の力は連結フレーム4の連結フレーム本体41によって受けられる。したがって、セル積層体2を構成するセル21同士の位置ずれが抑制される。
前述した実施形態からは、少なくとも以下の態様が抽出される。なお、括弧内には、上記した実施形態において対応する構成要素等を示しているが、これに限定されるものではない。
第1方向(前後方向)に複数のセル(セル21)を積層して構成され、前記第1方向において一端側の面である第1面(前面)、前記第1方向において他端側の面である第2面(後面)、前記第1方向に直交する方向である第2方向(左右方向)において一端側の面である第3面(左面)、前記第2方向において他端側の面である第4面(右面)、前記第1方向及び前記第2方向に直交する第3方向(上下方向)において一端側の面である第5面(上面)、前記第3方向において他端側の面である第6面(下面)を有するセル積層体(セル積層体2)と、
該セル積層体の前記第1面及び前記第2面に配置される一対のエンドプレート(エンドプレート3)と、
前記セル積層体の前記第3面及び前記第4面に配置され、該一対のエンドプレートを連結する一対の連結フレーム(連結フレーム4)と、
前記セル積層体の前記第6面に配置されるベースプレート(ベースプレート5)と、
前記セル積層体と前記ベースプレートとを互いに近づく方向に付勢する一対の固定部材(固定部材7)と、を備え、
前記ベースプレートは、
前記セル積層体の前記第6面に沿って延びるプレート本体(プレート本体51)と、
前記第2方向における該プレート本体の両端部に、前記セル積層体を搭載する搭載面から前記セル積層体の前記第3面及び前記第4面に沿って突出し、且つ前記第1方向に沿って延びる一対のプレート壁部(プレート壁部53)と、を有し、
前記連結フレームは、前記第3方向において前記プレート壁部の延長線上に配置される、バッテリモジュール。
前記固定部材は、セル積層体の前記第5面を支持する第1支持部(第1支持部71)と、前記ベースプレートを支持する第2支持部(第2支持部72)と、前記第1支持部と前記第2支持部を接続する接続部(接続部73)と、を備え、
前記固定部材は、前記第1支持部、前記第2支持部、及び前記接続部が一体に形成された弾性部材(弾性部材74)である。
前記固定部材は、線材である。
前記固定部材は、複数の前記弾性部材が連続して形成され、
隣り合う前記弾性部材を連結する連結部(第1連結部71a、第2連結部72a)は、隣り合う前記セルに跨って配置されている。
前記連結フレームは、外側面に凸部又は凹部からなる係止部(係止部43)が設けられ、
前記固定部材が、前記係止部で位置決めされている。
前記連結フレームは、アルミ合金材から構成され、連結フレーム本体(連結フレーム本体41)が前記係止部と一体に形成されている。
前記ベースプレートを挟んで前記セル積層体とは反対側には、前記バッテリモジュールを支持する構造体又は温調デバイスが設けられている。
2 セル積層体
21 セル
3 エンドプレート
4 連結フレーム
41 連結フレーム本体
43 係止部
5 ベースプレート
51 プレート本体
53 プレート壁部
7 固定部材
71 第1支持部
71a 第1連結部(連結部)
72 第2支持部
72a 第2連結部(連結部)
73 接続部
74 弾性部材
Claims (6)
- バッテリモジュールであって、
第1方向に複数のセルを積層して構成され、前記第1方向において一端側の面である第1面、前記第1方向において他端側の面である第2面、前記第1方向に直交する方向である第2方向において一端側の面である第3面、前記第2方向において他端側の面である第4面、前記第1方向及び前記第2方向に直交する第3方向において一端側の面である第5面、前記第3方向において他端側の面である第6面を有するセル積層体と、
該セル積層体の前記第1面及び前記第2面に配置される一対のエンドプレートと、
前記セル積層体の前記第3面及び前記第4面に配置され、該一対のエンドプレートを連結する一対の連結フレームと、
前記セル積層体の前記第6面に配置されるベースプレートと、
前記セル積層体と前記ベースプレートとを互いに近づく方向に付勢する一対の固定部材と、を備え、
前記ベースプレートは、
前記セル積層体の前記第6面に沿って延びるプレート本体と、
前記第2方向における該プレート本体の両端部に、前記セル積層体を搭載する搭載面から前記セル積層体の前記第3面及び前記第4面に沿って突出し、且つ前記第1方向に沿って延びる一対のプレート壁部と、を有し、
前記連結フレームは、前記第3方向において前記プレート壁部の延長線上に配置されるとともに、前記連結フレームの前記第3方向において前記プレート壁部側の面が、前記プレート壁部の前記第3方向において前記連結フレーム側の面と当接又は近接するように配置され、
前記固定部材は、前記セル積層体の前記第5面を支持する第1支持部と、前記ベースプレートを支持する第2支持部と、前記第1支持部と前記第2支持部を接続する接続部と、を備え、
前記固定部材は、前記第1支持部、前記第2支持部、及び前記接続部が一体に形成された弾性部材であり、
前記固定部材は、複数の前記弾性部材が連続して形成され、
隣り合う前記弾性部材を連結する連結部は、隣り合う前記セルに跨って配置されている、バッテリモジュール。 - 請求項1に記載のバッテリモジュールであって、
前記連結フレームは、前記セル積層体の前記第3面及び前記第4面に沿って前記第1方向に延びる板状部材である、バッテリモジュール。 - 請求項1又は2に記載のバッテリモジュールであって、
前記固定部材は、線材である、バッテリモジュール。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載のバッテリモジュールであって、
前記連結フレームは、外側面に凸部又は凹部からなる係止部が設けられ、
前記固定部材が、前記係止部で位置決めされている、バッテリモジュール。 - 請求項4に記載のバッテリモジュールであって、
前記連結フレームは、アルミ合金材から構成され、連結フレーム本体が前記係止部と一体に形成されている、バッテリモジュール。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載のバッテリモジュールであって、
前記ベースプレートを挟んで前記セル積層体とは反対側には、前記バッテリモジュールを支持する構造体又は温調デバイスが設けられている、バッテリモジュール。
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