CN108780861B - 电源装置 - Google Patents

Abstract

为了提高电源装置的组装作业性，电源装置(1)包括电池块体(10)、侧板(20)以及绝缘部(50)。电池块体(10)在一个面具有端子面，多个电池单元(11)的端子(12)在该端子面上排列。侧板(20)含有沿电池块体(10)的侧面延伸的主体部(21)。侧板(20)具有弹性部(24)和保持部。弹性部(24)与电池块体(10)的端子面相对。保持部与电池块体(10)的底面相对。绝缘部(50)配置在弹性部(24)与电池块体(10)之间。另外，绝缘部(50)具有设于绝缘部(50)的与弹性部(24)相对的那一个面的定位区域和按压区域。按压区域被弹性部按压。定位区域设于绝缘部(50)的位于主体部(21)侧的端部，延伸至比按压区域还远离弹性部的位置。

Description

电源装置

技术领域

本发明涉及一种包括多个电池单元的电源装置。

背景技术

近年来，使用推进用的电源装置的电动汽车得到普及。电动汽车已知各种各样的结构，例如有搭载有驱动用的电动机的车辆(BEV：Battery Electric Vehicle，蓄电池电动汽车)、除电动机以外还搭载有发动机的混合动力汽车(HEV：Hybrid Electric Vehicle，混合动力电动汽车)等。在搭载于这些电动汽车的电源装置中，使用多个电池单元。各电池单元是锂离子电池、镍氢电池等能够充放电的二次电池。

典型的电动汽车用的电源装置具有包括多个电池单元的电池块体。通过将多个电池单元集合而形成电池块体，能够提高电源装置的组装作业性。考虑组装作业性等而适当地确定电池块体的电池单元的数量。

另一方面，在搭载于车辆的电源装置的情况下，因车辆的振动等，有时对电池块体施加比较大的负荷。鉴于这样的状况，提出了像下述的专利文献1记载的那样的具有对各电池单元施力的弹性体的电源装置。

具体而言，下述专利文献1公开的电源装置包括电池块体和保持框架，上述电池块体含有交替层叠的多个电池单元和多个隔离件，上述保持框架保持电池块体。保持框架含有在电池块体的上下方向上的两端延伸的保持部。在一保持部与电池块体之间夹装有对各电池单元施力的弹性体。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-99650号公报

发明内容

发明要解决的问题

专利文献1的电源装置需要在使弹性体发生了变形的状态下组装保持框架。具体而言，在专利文献1的电源装置中，保持框架包括一对端板、侧板以及下板，上述一对端板配置在电池块体的两端，上述侧板配置于电池块体的侧面，上述下板具有弹性体。另外，侧板含有自侧板的上下的端缘突出并在电池块体的两端延伸的保持部，以便能够夹持电池块体和下板。在该结构的情况下，需要一边维持电池单元被弹性体施力的状态，一边使电池块体和下板嵌合在侧板的保持部之间，存在组装作业性差的问题。

本发明是鉴于该实际情况而做成的。本发明的主要的目的在于，提供一种使构成电池块体的多个电池单元的位移得到抑制，并且提高组装作业性的技术。

用于解决问题的方案

为了解决所述问题，本发明的一技术方案的电源装置包括电池块体、侧板以及绝缘部。电池块体含有多个电池单元，所述多个电池单元具有端子，并且所述电池块体在一个面具有端子面，多个电池单元的端子在所述端子面上排列。侧板含有沿电池块体的与端子面相邻的面延伸的主体部。另外，侧板具有自主体部的端缘朝向电池块体突出的弹性部和保持部。弹性部与电池块体的端子面相对。保持部与电池块体的位于端子面的相反侧的底面相对。绝缘部配置在弹性部与电池块体之间。另外，绝缘部具有设于绝缘部的与弹性部相对的那一个面的定位区域和按压区域。按压区域被弹性部沿与端子面垂直的方向按压。定位区域设于绝缘部的位于主体部侧的端部，并且在与端子面垂直的方向上，延伸至比按压区域还远离弹性部的位置。

发明的效果

采用所述的结构，在将侧板组装于电池块体时，能够利用在与端子面垂直的方向上延伸至比按压区域还远离弹性部的位置的定位区域，进行侧板与电池块体的定位。因此，在进行侧板与电池块体的定位时，能够防止因弹性部的作用力引起的电池单元的错位。因而，通过采用所述结构，能够形成为对因振动引起的多个电池单元的位移进行抑制的结构，并且能够提高电源装置的组装作业性。

附图说明

图1是本发明的实施方式的电源装置的立体图。

图2是图1的电池块体的立体图

图3是图1的电池块体的俯视图。

图4是图1的电池单元的立体图。

图5是图1的绝缘隔离件的立体图。

图6是图1的侧板的立体图。

图7是本发明的另一实施方式的电池块体的立体图。

图8是图7的电池块体的俯视图。

图9是图7的汇流条板的立体图。

图10是具有本发明的变形例的侧板的电源装置的立体图。

图11是具有本发明的变形例的绝缘部的电池块体的立体图。

具体实施方式

图1是表示作为本发明的实施方式的一个例子的电源装置1的结构的图。电源装置1包括电池块体10和保持框架2，上述电池块体10含有多个电池单元11，上述保持框架2保持多个电池单元11。电池块体10具有端子面，多个电池单元11的端子12在该端子面上排列。保持框架2具有侧板20，该侧板20含有沿电池块体10的与端子面相邻的侧面延伸的主体部21。如图6所示，侧板20具有自主体部21朝向电池块体10突出的弹性部24和保持部23。弹性部24设于与电池块体10的端子面相对的位置。保持部23设于与电池块体10的位于端子面的相反侧的底面相对的位置。

如图1～图3所示，电源装置1还具有配置在弹性部24与电池块体10之间的绝缘部50。如图2所示，绝缘部50具有设于绝缘部50的与弹性部24相对的那一个面的定位区域52和按压区域51。按压区域51的至少一部分被弹性部24沿与端子面垂直的方向按压。定位区域52设于绝缘部50的位于侧板20的主体部21侧的端部，并在与端子面垂直的方向上，延伸至比按压区域51还远离弹性部24的位置。

在以上的结构的电源装置1中，弹性部24自电池块体10的上表面侧朝向保持部23按压绝缘部50的按压区域51，从而经由绝缘部50对各电池单元11施力。

另外，将绝缘部50和电池块体10插入弹性部24与保持部23之间而组装以上的结构的电源装置1。此时，侧板20经由弹性部24的顶端位于绝缘部50的定位区域52之上的第1姿势向弹性部24的顶端处于与绝缘部50的按压区域51抵接的位置的第2姿势过渡。如上所述，定位区域52在与端子面垂直的方向上，延伸至比按压区域51还远离弹性部24的位置，因此在第1姿势下，弹性部24不变形或者几乎不变形。因而，在第1姿势下，各电池单元11处于实质未被施力的状态。因此，能够独立地进行电池块体10与绝缘部50的定位以及弹性部24对各电池单元11的施力，从而能够提高电源装置1的组装作业性。

另外，优选构成为，插入到侧板20的弹性部24与保持部23之间的含有电池块体10、绝缘部50等的构件的尺寸的合计值小于侧板20的弹性部24的顶端与保持部23的顶端间的尺寸。采用该结构，当在组装侧板20时，定位区域52与弹性部24未抵接而侧板20处于第2姿势的状态的情况下，能使由弹性部24产生的作用力不作用于各电池单元11。

另一方面，也可以不必一定构成为，插入到侧板20的弹性部24与保持部23之间的含有电池块体10、绝缘部50等的构件的尺寸的合计值小于侧板20的弹性部24的顶端与保持部23的顶端间的尺寸。在该结构的情况下，即使是第1姿势，也朝向保持部23对各电池单元施力，与第2姿势相比，作用力处于较弱的状态。即使仅仅降低作用力，也能充分地期待使组装作业性得到提高的效果。

如图4所示，电池单元11具有外装罐13和封口体14，上述外装罐13为金属制，并具有开口，上述封口体14密封外装罐13的开口。外装罐13形成为具有一对宽幅面的扁平的长方体形状。在外装罐13内配置有电解液、电极等发电要素。封口体14具有与外装罐13内的发电要素连接的正负的端子12，能够经由正负的端子12输出电池单元11的电力。另外，为了提高绝缘性，也可以包围外装罐13的方式设置绝缘层。作为这种绝缘层，能够使用由具有热收缩性的绝缘树脂构成的收缩管、粘贴于外装罐13的表面的绝缘片等。如上所述，电池单元11在封口体14所在的电池单元11的那一个面设有正负的端子12。以封口体14在同一平面上排列的方式配置多个电池单元11，从而构成上述的电池块体10。

另外，图1～图3中例示的电池块体10由沿一方向层叠的多个电池单元11构成，但不需要限定于图示的多个电池单元11的排列。

如图2和图3所示，电池块体10除多个电池单元11以外，还包括多个绝缘隔离件15。如图5所示，各个绝缘隔离件15配置在相邻的电池单元11之间，使相邻的电池单元11彼此绝缘。绝缘隔离件15含有与相邻的电池单元11的外装罐的宽幅面相对的绝缘板16。在绝缘板16的上端设有覆盖相邻的电池单元11的上表面的上壁部17。多个绝缘隔离件15的上壁部17介于侧板20的弹性部24与电池块体10之间，绝缘部50由多个上壁部17构成。另外，绝缘隔离件15具有覆盖相邻的电池单元11的下表面的下壁部18。多个绝缘隔离件15的下壁部18介于侧板20的保持部23与电池块体10之间。

绝缘板16形成为比外装罐13的宽幅面大一些的尺寸，能将外装罐13插入由绝缘板16、上壁部17以及下壁部18包围的空间。与绝缘隔离件15卡合的状态的电池单元11的外装罐13的与宽幅面相邻的面的至少一部分被上壁部17和下壁部18覆盖。另外，通过设置上壁部17、下壁部18，使相邻的电池单元11彼此的沿面距离变长。当冷却电池单元11时，结露水有时附着于外装罐13的表面，但通过使相邻的电池单元11彼此的沿面距离变长，能够防止因结露水引起的短路。

另外，如图7～图9所示，绝缘部50也可以由绝缘隔离件15以外的构件构成。图7和图8所示的电池块体10具有配置在多个电池单元11的端子12排列的端子面上的汇流条板60。汇流条板60由绝缘性的树脂形成，并具有多个汇流条收纳部62。在各个汇流条收纳部62配置有用于将相邻的电池单元11的端子12电连接的汇流条61。汇流条板60构成为延伸至电池块体10的上表面的周缘，并介于侧板20的弹性部24与电池块体10之间。如上所述，绝缘部50也可以由绝缘性的汇流条板60构成。

如图1所示，具体而言，保持框架2含有一对端板30和一对侧板20。在图1例示的电源装置1中，多个电池单元11以使彼此的宽幅面相对的姿势沿一方向配置。一对端板30沿电池块体10的层叠方向上的各个端面配置。如图6所示，侧板20具有固定于各个端板30的一对连结部22。另外，作为固定端板30和侧板20的固定手段，能够利用螺栓固定、焊接等公知的手段。另外，如图1等例示的那样，侧板20也可以在主体部21形成开口。通过形成开口，能使侧板20轻量化。另一方面，在主体部21不形成开口的结构的情况下，能够提高侧板20的刚性。

电池单元11的外装罐有时因充放电、劣化而膨胀。特别是，具有扁平的长方体形状的外装罐的电池单元11有沿垂直于外装罐的宽幅面的方向膨胀的倾向。如图1中例示的那样，在利用一对端板30和架设于一对端板的侧板20构成保持框架2的情况下，能够利用侧板20限制一对端板30间的尺寸，抑制电池块体10的层叠方向的膨胀。

如图6所示，侧板20的弹性部24也可以形成为含有构成为相互独立地位移的多个弹性片25的结构。在图6例示的侧板20的情况下，通过对构成侧板20的金属板进行压制加工而形成弹性部24，通过设置多个狭缝26而形成多个弹性片25。采用该结构，由于在相邻的弹性片25之间设有狭缝26，因此多个弹性片25能够构成为相互独立地位移。

图6中例示的侧板20的用于形成弹性片25的狭缝26延伸至主体部21。也就是说，如图1所示，用于形成弹性片25的狭缝26延伸至与电池块体10的侧面相对的位置。各个弹性片25由于与配置于与电池块体10的侧面相对的位置的主体部21相连，因此当弹性部24与按压区域抵接而向上方位移时，复原力不仅沿上下方向施加负荷，也沿左右方向(与电池块体10的侧面垂直的方向)施加负荷。通过构成为狭缝26延伸至与电池块体10的侧面相对的位置，能够利用弹性片的位于主体部21侧的端部的变形来吸收左右方向的负荷，防止应力的集中。

另外，也可以像图10例示的侧板20那样，将弹性部24形成为包括基部27和多个弹性片28的结构，上述基部27延伸至与电池块体10的端子面相对的位置，上述多个弹性片28的一端与基部27连结。在该结构中，位于相邻的弹性片28之间的狭缝29未延伸至与电池块体10的侧面相对的位置。如上所述，当弹性部24与突起抵接而向上方位移时，复原力不仅沿上下方向施加负荷，也沿左右方向(与电池块体10的侧面垂直的方向)施加负荷，但通过设计基部27以便抵抗该负荷，能够防止侧板20在与电池块体10的侧面垂直的方向上的位移。通过防止侧板20的位移，不必考虑随着侧板20的位移而发生的电源装置1的尺寸的变化。

如图6和图10所示，设于侧板20的各个弹性片25、28也可以设为顶端逐渐变细那样的形状。另外，弹性片25也可以在顶端形成呈圆弧状弯曲的弯曲部25a，弹性片28也可以在顶端形成呈圆弧状弯曲的弯曲部28a。采用这些结构，能使弹性部24容易地变形，因此侧板20的组装作业的作业性提高。

另外，如图2和图7所示，绝缘部50也可以形成为具有设在与各个弹性片25相对的位置的多个突起的结构。在该结构中，多个突起与各个弹性片25抵接并朝向保持部23被施力。也就是说，能在突起的顶端形成有上述的按压区域51，从而能够利用简单的结构实现具有上述的定位区域52和按压区域51的绝缘部50。

另外，如图11所示，绝缘部50也可以形成为具有含有倾斜区域52a的定位区域52的结构，上述倾斜区域52a具有与按压区域51连结的斜面。这里，也可以通过利用连续的面连接定位区域52和按压区域51等，使定位区域52与按压区域51之间没有明确的分界。在本发明中，重要的是，利用定位区域52和按压区域51赋予了高低差。

如图1～图3、图7～图9以及图11所示，绝缘部50也可以与设于侧板20的各弹性片25对应地形成有槽部53。在各个槽部53的底面形成有定位区域52和按压区域51。另外，各个槽部53具有自槽的底面竖立设置的一对侧壁53a。采用以上的结构，在将侧板20组装于电池块体10时，能够借助一对侧壁53a将各弹性部24向预定的位置引导。

接下来，以下说明作为图1所示的本发明的实施方式的一个例子的电源装置1的组装工序。首先，准备多个电池单元11和多个绝缘隔离件15，以使电池单元11和绝缘隔离件15交替地层叠的方式，沿一方向排列多个电池单元11和多个绝缘隔离件15而形成电池块体10。在电池块体10的层叠方向的两端配置各个端板30。使用未图示的夹具从两侧向使一对端板30靠近的方向对在两端配置有一对端板30的状态的电池块体10进行按压。在电池块体10被压缩着的状态下将侧板20安装于电池块体10。

具体而言，将电池块体10插入设于侧板20的端缘的多个弹性部24与保持部23之间。这里，如上所述，侧板20经由弹性部24的顶端位于绝缘部50的定位区域52之上的第1姿势向多个弹性部24的顶端处于与绝缘部50的按压区域51抵接的位置的第2姿势过渡。如上所述，在第1姿势下，由弹性部24产生的作用力实质不作用于各电池单元11。因此，在第1姿势下，不会因弹性部24的作用力引起电池单元11错位，能够容易地进行侧板20与电池块体10的定位。在进行了侧板20与电池块体10及绝缘部50的定位后，将侧板20插入至成为第2姿势。固定第2姿势的侧板20和各个端板30。由此，利用侧板20的弹性部24和保持部23夹持各电池单元11。

如上所述，作为图1所示的本发明的实施方式的一个例子的电源装置1在组装工序中，能够独立地进行侧板20与电池块体10及绝缘部50的定位以及由弹性部24进行的施力。

以上，基于实施方式说明了本发明。上述这些实施方式为例示，本领域技术人员应理解，能对这些实施方式的各构成要素、各处理工艺的组合实施各种各样的变形例，另外那样的变形例也在本发明的范围内。

附图标记说明

1、电源装置；10、电池块体；11、电池单元；12、端子；13、外装罐；14、封口体；15、绝缘隔离件；16、绝缘板；17、上壁部；18、下壁部；2、保持框架；20、侧板；21、主体部；22、连结部；23、保持部；24、弹性部；25、弹性片；25a、弯曲部；26、狭缝；27、基部；28、弹性片；28a、弯曲部；29、狭缝；30、端板；50、绝缘部；51、按压区域；52、定位区域；53、槽部；53a、侧壁；60、汇流条板；61、汇流条；62、汇流条收纳部。

Claims (9)

1.一种电源装置，其中，

所述电源装置包括：

电池块体，其含有多个电池单元，所述多个电池单元分别具有端子，而且所述电池块体具有端子面，所述多个电池单元的端子在所述端子面上排列；

侧板，其含有沿所述电池块体的与所述端子面相邻的侧面延伸的主体部，所述侧板具有自所述主体部朝向所述电池块体突出的弹性部和保持部，而且，所述弹性部与所述电池块体的端子面相对，并且所述保持部与所述电池块体的位于所述端子面的相反侧的底面相对；以及

绝缘部，其配置在所述弹性部与所述电池块体之间，所述绝缘部具有设于所述绝缘部的与所述弹性部相对的那一个面的定位区域和按压区域，而且，所述按压区域被所述弹性部沿与所述端子面垂直的方向按压，而且，所述定位区域设于所述绝缘部的位于所述主体部侧的端部，并且在与所述端子面垂直的方向上，延伸至比所述按压区域还远离所述弹性部的位置。

2.根据权利要求1所述的电源装置，其中，

所述定位区域含有倾斜区域，所述倾斜区域具有与所述按压区域连结的斜面。

3.根据权利要求1或2所述的电源装置，其特征在于，

所述弹性部具有多个弹性片和多个狭缝，所述多个弹性片与所述多个电池单元对应地设置，所述多个狭缝分别设在相邻的弹性片之间。

4.根据权利要求3所述的电源装置，其特征在于，

所述多个弹性片分别在顶端形成有圆弧状的弯曲部。

5.根据权利要求3所述的电源装置，其特征在于，

所述多个狭缝延伸至与所述电池块体的侧面相对的位置。

6.根据权利要求3所述的电源装置，其特征在于，

所述弹性部还含有与所述多个弹性片的一端连结的基部，

所述基部延伸至与所述电池块体的端子面相对的位置。

7.根据权利要求3所述的电源装置，其中，

所述绝缘部具有多个突起，所述多个突起自所述绝缘部的与所述弹性部相对的那一个面朝向所述多个弹性片的各个弹性片突出，在所述多个突起分别形成有所述按压区域。

8.根据权利要求1或2所述的电源装置，其特征在于，

所述电池块体还含有多个绝缘隔离件，

所述多个绝缘隔离件分别配置在相邻的电池单元之间，并且具有上壁部，所述上壁部覆盖所述相邻的电池单元的至少一电池单元的设有所述端子的面的一部分，

所述绝缘部由所述多个绝缘隔离件的上壁部形成。

9.根据权利要求1或2所述的电源装置，其特征在于，

所述电源装置还包括：

汇流条，其将所述多个电池单元中的至少两个电池单元电连接；以及

汇流条板，其配置于所述电池块体的端子面，含有所述绝缘部和配置有所述汇流条的汇流条收纳部。

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