电池模块
2019-11-22

电池模块

保持单电池并效率良好地调节单电池的温度。电池模块(1)具有多个柱状的单电池(20、20...)和保持单电池(20、20...)的支架(3)。支架(3)具有:收容单电池(20、20...)的筒状的收容部(31、31...);调节单电池(20、20...)的温度的制冷剂流路(34、34...)及相变部件(4、4...);以使单电池(20、20...)的外周面与收容部(31、31...)的内周面接触的方式推压单电池(20、20...)的推压壁(33、33...)。支架(3)由铝合金形成。

图4是省略了正极连接板、空间及盖部件的状态的电池单元的俯视图。

此外,以上说明的单电池20的安全机构不限于该构造,也可以是其他构造。

在这样构成的收容部231中,单电池20的轴心与收容部231的轴心一致,单电池20从收容部231的轴向一端侧向轴向插入,从而向收容部231内设置。此时,推压板233位于设轴心及内周径与圆筒壁232相同的假想圆筒的内侧,在该状态下,不能够将单电池20设置在收容部231内。因此,通过使推压板233的列方向中央部向平板状壁237侧弹性变形,来扩大收容部231内的空间,而将单电池20设置在收容部231内。其结果,被收容在收容部231的单电池20由推压板233弹性地被推压,其外周面与收容部231的圆筒壁232的内周面紧密接触。

在本实施方式的电`池模块I中,12个单电池20、20…作为I个电池单元10构成。而且,在电池模块I中,设置了4个电池单元10、10...。4个电池单元10、10…被收容在盒15内。所述支架3、正极连接板11、隔板12、负极连接板13、盖部件14按照每个电池单元10设置一个。S卩,在电池单元10中,12个单电池20、20...通过支架3被保持。另外,在电池单元10中,单电池20、20...各自的正极端子与正极连接板11连接,而单电池20、20...各自的负极端子与负极连接板13连接。而且,一个电池单元10的正极连接板11与另一个电池单元10的负极连接板13连接。也就是说,串联地连接4个由12个单电池20、20...并联地连接而成的电池单元10、10...。

本发明关于所述实施方式1、2,还可以如下构成。

另外,通过将盖部件14安装在支架3上,在盖部件14和隔板12之间区划形成排出空间14h、14h...。排出空间14h、14h…被盖部件14的流路壁部14c、14c...沿列方向大致分割。即,4个排出空间14h、14h…沿行方向延伸地形成。排出空间14h、14h...在行方向的一侧的排出口14i向外部开口。

详细的是,支架主体30具有沿列方向延伸且沿行方向并列的4个列方向壁36、36...。而且,在相邻的列方向壁36、36之间,向列方向并列有4组的横截面半圆形的圆筒壁32、和与该圆筒壁32以夹着其轴心的方式相对的推压壁33。在该I组的圆筒壁32和推压壁33之间区划形成有收容部31。这样,在支架主体30上设置有4行3列的收容部31、31…。

专利文献2:日本特表2003-533844号公报

附图说明

其他的本发明的对象是具有多个单电池的电池模块。而且,电池模块还具有:保持所述多个单电池的支架;配置在所述支架上且对所述单电池的温度进行吸热而相变的相变部件,所述相变部件不与所述单电池接触,而经由所述支架与该单电池热连接。

支架203具有:设置有收容单电池20的收容部231、231...的支架主体230;将被收容在该收容部231的单电池20向收容部231的内周壁推压的推压板233;设置在所述支架主体230上的制冷剂流路234、234...;以及设置在所述支架主体230且以规定的融点从固相向液相变化的相变部件4、4...。推压板233构成推压部,制冷剂流路234及相变部件4构成温度调节部。

而且,通过与单电池20紧密接触的圆筒壁32及推压壁33区划形成制冷剂流路34,由此能够进一步降低单电池20和制冷剂之间的热阻力。即,单电池20与圆筒壁32的内周面接触,制冷剂与圆筒壁32的外周面接触,从而单电池20的热只传递圆筒壁32的厚度的量即可。这样,能够进一步有效率地将单电池20的热向制冷剂传递。 另外,通过圆筒壁32及推压壁33区划形成制冷剂流路34,由此能够分离单电池20的收容部31和制冷剂流路34,从而能够防止单电池20与制冷剂直接接触。其结果,能够防止单电池20的外表面被制冷剂腐蚀而制冷剂侵入单电池20内。而且,在盖部件14上设置流路壁部14c,并且在支架3的制冷剂流路34中流通的制冷剂在流路壁部14c内的制冷剂流路14d中流通而不流入隔板12和盖部件14之间的空间,并且在隔板12和盖部件14之间的空间避开流路壁部14c地设置正极连接板11,由此能够防止正极连接板11与制冷剂直接接触。其结果,能够防止正极连接板11(尤其,与单电池20抵接的部分)被制冷剂腐蚀。另外,负极连接板12成为被支架3和下侧盒16的底壁16a夹持的状态,并且,在负极连接板12上形成与支架3的制冷剂流路34、34...及底壁16a的流路开口部16d、16d...连通的流路开口部13e、13e...,由此制冷剂不与负极连接板12的流路开口部13e、13e...的端面以外接触。其结果,至少能够防止负极连接板12的与单电池20抵接的部分被制冷剂腐蚀。此外,为完全防止负极连接板12因制冷剂导致的腐蚀,优选通过聚氨酯涂覆等利用树脂等覆盖流路开口部13e、13e…的端面。

303支架

在所述电池模块I中,对单电池20、20...进行空冷,但也可以是液冷。例如,也可以采用设置与电池单元10的制冷剂流路连通的水冷套管而使水在电池单元10的制冷剂流路中流通的结构。

电池模块

一种电池模块(10),该电池模块(10)设有:多个连接构件(20),用于电连接相邻单电池(11)的电极端子(13A,13B);电压检测线(30),用于测量单电池(11)的电压。在柔性扁平线缆(30)的设置在相邻的连接构件(20,20)之间的部分中形成有折叠部分(31),该折叠部分(31)通过在被定向成与柔性扁平线缆(30)的长度方向交叉的折叠线(31A)处折叠柔性扁平线缆(30)而形成。

本发明的有利效果

图21是说明将柔性扁平线缆连接到第一容纳构件排列的方法的俯视图。

如图5所示,每个汇流条20均大体为矩形,并且具有端子插入孔24和24,电极端子13A和13B通过所述端子插入孔24插入用于连接。通过冲压诸如铜、铜合金、铝、铝合金、金或不锈钢(SUS)的金属板材料而形成汇流条20。为了增强焊接性,可以利用诸如锡、镍、银或金的金属对汇流条20进行板材加工。

每个端部容纳构件70B均容纳一个单孔汇流条60B和一个两孔汇流条60A,并且每个第一容纳构件70A均容纳两孔汇流条60A。

专利文献1:日本专利N0.3990960

(6)尽管根据以上第一实施例的电池模块包括:金属制的电池槽;和分隔件,该分隔件在相邻单电池之间的位置处设有突出部,但是电池槽可以是由树脂制成的。当电池槽由树脂制成时,不需要分隔件。此外,电池模块可以包括:金属制的电池槽;分隔件;以及具有短路预防肋的短路预防构件。

通过将单孔汇流条60B的检测线连接区域66设置到第一汇流条安装部分76E上并且将单孔汇流条60B的端子连接区域65设置到第一汇流条容纳部72上而进行收容操作。通过将单孔汇流条60B的检测线连接区域66设置到第一汇流条安装部分76E上,单孔汇流条60B被第一锁定突出部76C锁定。当单孔汇流条60B的端子连接区域65插入到第一汇流条容纳部72中时,单孔汇流条60B的端部紧靠两个锁定爪73C和73C并且由此使锁定爪73C和73C向外偏转。当在设置于第一汇流条容纳部72的横向壁72E和72D的安装部分73A上安装单孔汇流条60B的端部时,两个锁定爪73C和73C具有弹性恢复使得单孔汇流条60B的端子连接区域65被容纳在第一汇流条容纳部72中的同时被锁定。

第一汇流条容纳部72的横向壁72D和72E分别设有狭槽73B,该狭槽73B从横向壁72D和72E的下端向上延伸。在每个横向壁72D和72E中,狭槽73B被定位在更靠近开口72C的端部处并且在邻近安装部分73A的位置处。在两个狭槽73B和73B之间,设置有安装在单孔汇流条60B的上表面上,并且用以锁定单孔汇流条60B的锁定爪73C(见图13和14)。

〈第一实施例〉

12、52:电池槽

FFC保持部78的与铰链77相对的边缘(即在图12和15中更靠近读者设置的边缘)设有第三锁定突出部78E,在FFC保持部78叠置在FFC安装部分76上时,第三锁定突出部78E被锁定到设置于一体壁741的第一锁定孔741A。

图1是图示根据第一实施例的电池模块的立体图;

同样,通过将十二个第一容纳构件70A联接在一起使得它们的端子插入孔64对准成一条直线,所述十二个第一容纳构件70A的FFC安装部分81被线性地布置。通过将线性布置的FFC安装部分81的FFC固定突出部81F插入到FFC84的附接孔89中,使FFC84固定到FFC安装部分81,并且通过与上述方法类似的方法使每个汇流条60均与FFC84连接。随后,分别通过汇流条容纳部79的第二锁定孔791和791将FFC保持部83的第五锁定突出部83E和83E锁定,并且FFC保持部83的FFC固定孔83A还与FFC安装部分81的FFC固定突出部81F接合。利用这些操作,保持FFC84,并且获得第二容纳构件排列71B。

电池模块

公开了一种电池模块,所述电池模块包括多个单元电池,每个单元电池具有电极端子和将多个单元电池的电极端子相互连接的连接件。所述连接件包括弹性地结合到所述电极端子上的一对联结装置。所述联结装置通过电线彼此连接。

本发明的一方面在于提供一种电池模块。所述电池模块包括:多个单元电池,每个单元电池包括电极端子;连接构件,用于将至少两个电极端子相

如图7和图8所示,此变型例子中的弹性构件73由压缩弹簧形成。弹性构件73置于壳罩75和端子容纳器77的可移动件770之间。

在特定实施例中,限定冷却剂流动通道的障栏26可以安装在单元电池IO之间,以将单元电池IO产生的热量散出去。

在此变型例子中,可移动件850被弹性带83环绕。

所述连接件还可包括引导构件,所述引导构件置于联结装置上,用于对将所述电极端子插入到联结装置进行引导。所述引导构件将所述壳罩的一端连接到所述联结装置的一端。所述引导构件可由弹性材料形成。所述引导构件可形成为带状。

尽管在本实施例中,单元电池10是棱柱形的,但是本发明不限于此。正极端子21和负极端子22通常位于同一方向上,但是本发明不限于此。以一个单元电池的正极端子和负极端子与相邻单元电池的正极端子和负极端

图4是联结装置的变型的例子的透视图。图5是联结装置的另一变型的例子的截面图。图6是联结装置的又一变型的例子的截面图。图7是:f关结装置的又一变型的例子的透视图。图8是沿图7的VIII-VIII线截取的截面图。图9是联结装置的又一变型的例子的透视图。

壳体14可以由导电材料形成,例如由铝、铝合金、或具有镍的不锈钢板形成。壳体14可以是具有用于容纳电极组15的内部空间的棱柱形。

另外,在前述电池模块中,所述联结装置可包括可弹性地移动的可移动件,被构造为使所述联结装置容纳并夹紧不同尺寸的电极端子。所述联结装置可包括可移动件和连接到所述可移动件的弹性构件,其中,所述弹性构件可使所述可移动件弹性移动,从而接触电极端子。可移动件可被构造为基本包围电极端子。可移动件可以构造为具有空腔的基本的圆筒形,从而在所述空腔中容纳并夹紧所述电极端子。所述圆筒形构造的可移动件可由具有两个边缘的单个弯曲的板片制成,所述两个边缘通过弹性构件连接。所述联结装置可包括两个或更多通过两个或更多弹性构件相互连接的弯曲片,从而形成具有用于将电极端子容纳在其中的空腔的圆筒形构造。

在实施例中,所述电导体连接器可以容易地安装到电极端子上,或从电极端子上拆除。

在实施例中,可以有效地防止由于单元电池的变形能导致的结合部分的损坏。

另外,在前述电池模块中,所述联结装置还可包括用于容纳可移动件和弹性构件的壳罩。所述可移动件被布置为由一个可移动件形成的用于将电极端子容纳在其中的空间,或者和另外的一个或更多可移动件一起形成的用于将电极端子容纳在其中的空间,并且所述弹性构件可位于所述可移动件和所述壳体之间,并且被构造为使所述可移动件在所述壳体内弹性移动。所述联结装置还包括被构造为引导所述电极端子的容纳的引导构件。所述联结装置还可包括壳罩,用于包围所述可移动件和弹性构件,并且所述引导构件将所

端子容纳器34包括一对可移动件340,所述可移动件包括与端子21或22的外表面或轮廓相应或互补的表面。

如图3中所示,联结装置31包括壳罩36、紧密地绕着正极端子21或负极端子22安装的端子容纳器34、以及用于对端子容纳器34提供弹力的弹性构件35。

壳体14可以由导电材料形成,例如由铝、铝合金、或具有镍的不锈钢板形成。壳体14可以是具有用于容纳电极组15的内部空间的棱柱形。

电池模块

本发明的目的是提供通过使电池单体间的劣化的发展均匀化而延长寿命的电池模块。电池模块是将并联连接多个电池单体而成的多组的组电池再串联连接而成,其中,具有正极端子及负极端子,组电池彼此由多个导电板连接,在接近假想线的位置上配置的导电板的充放电电流方向的电阻值高,在其他位置上配置的导电板的电阻值低,假想线连结正极端子和负极端子。

从正极引线向负极端子流动的电流容易通过最短路径流动。因此,在接近假想线的路径中,配置电阻率值最高的导电板6a,由此最短路径的电阻变得比其他的路径的电阻大,电流过度流动被抑制。另外,在电池模块140中,越远离假想线配置的导电板的电阻率值越小地形成。越远离假想线,导电板的电阻率值越小,由此在电流不易流动的远的路径中,电流变得容易流动。其结果,多个筒状电池单体I间流动的电流量被均质化,施加在所有的筒状电池单体I上的负担被均质化,各筒状电池单体I的寿命被均质化。其结果,实现电池模块140的长寿命化。

参照图5〜图6说明本发明的电池模块的其他方式的电池模块110。图5是表示电池模块110的结构的立体示意图。另外,图6是电池模块110的仰视示意图。此外,关于与第I实施方式中利用图1〜图4说明的要素同样的要素,使用相同的附图标记。

图12是电池模块140的仰视示意图。

在电池模块120中,正极引线212是在位于正极侧终端即第一列的组电池IOa的终端的、第七行的筒状电池单体Ig的附近,与正极集电板21连接。由此,从正极引线212到筒状电池单体Ig的电流路径变得比从正极引线212到其他的筒状电池单体的电流路径短。另外,负极引线213是在负极侧终端即第六列的组电池IOf的第I行的筒状电池单体la’的附近,与负极集电板22连接。由此,从负极引线213到筒状电池单体la’的电流路径变得比从负极引线213到其他的筒状电池单体的电流路径短。

另外,专利文献2公开了一种二次电池系统,其具有:将连接多个单位电池而成的电池模块并联连接而成的二次电池主体;以使各电池模块的内部电阻相等的方式控制各电池模块的温度的控制装置。

组电池10由7个筒状电池单体构成,但筒状电池单体的数量不限于7个,根据用途可以适当调整。另外,电池模块100是由6组的组电池串联连接而成,但组电池的数量不限于6组,根据用途可以适当调整。而且,电池单体I是圆筒型的筒状电池单体,但形状没有特别限定,也可以使用方型电池或扁平状电池。

另外,电池模块100是交替地配置组电池10的正极集电板21和负极集电板22而成的,但不限于此。例如,也可以将组电池10的正极集电板21彼此及负极集电板22彼此分别配置在同一侧。

多个筒状电池单体之间的劣化度存在差异的情况下,劣化了的筒状电池单体的电阻变高而产生的焦耳热进一步变多。由此,已开始早期劣化的筒状电池单体的劣化逐渐被促进。电池模块的寿命受到多个筒状电池单体中的寿命短的筒状电池单体影响。因此,存在如下问题,特定的筒状电池单体的寿命将尽的情况下,即使其他的筒状电池单体处于良好状态,电池模块的寿命也将尽。

电池模块140除了替换了导电板的种类以外,与电池模块100相同。

图12是电池模块140的仰视示意图。

本发明涉及将并联连接多个电池单体而成的多组组电池再进行串联连接而成的电池模块。具体是关于对组电池的连接方法进行了改良的电池模块。

参照图5〜图6说明本发明的电池模块的其他方式的电池模块110。图5是表示电池模块110的结构的立体示意图。另外,图6是电池模块110的仰视示意图。此外,关于与第I实施方式中利用图1〜图4说明的要素同样的要素,使用相同的附图标记。

在电池模块120中,正极引线212是在位于正极侧终端即第一列的组电池IOa的终端的、第七行的筒状电池单体Ig的附近,与正极集电板21连接。由此,从正极引线212到筒状电池单体Ig的电流路径变得比从正极引线212到其他的筒状电池单体的电流路径短。另外,负极引线213是在负极侧终端即第六列的组电池IOf的第I行的筒状电池单体la’的附近,与负极集电板22连接。由此,从负极引线213到筒状电池单体la’的电流路径变得比从负极引线213到其他的筒状电池单体的电流路径短。