專利名稱：電池組的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將多個(gè)矩形的單位電池并列配置而構(gòu)成的電池組。
作為將多個(gè)矩形單位電池并列配置而構(gòu)成的傳統(tǒng)的電池組21，已知的如圖7所示，在單位電池22的并列方向兩端配置端板23，并用夾緊條24連接兩端板23、23以?shī)A緊各單位電池22使其成為一體。此外，在該電池組21中，為了有效冷卻并列配置的各單位電池22，在單位電池22的兩側(cè)面，分散突出設(shè)有當(dāng)將單位電池22并列配置時(shí)相互抵靠的多個(gè)凸起，在各單位電池22的相對(duì)側(cè)面間形成冷卻媒體通道。
夾緊條24一般由帶狀板構(gòu)成，在電池組21的相互相對(duì)的1對(duì)寬側(cè)面上，使1對(duì)夾緊條24的板面沿著該寬側(cè)面且分別隔開適當(dāng)間隔配置，其兩端部用鉚釘25固定在端板23上。
此外還可以如圖8所示，沿著電池組21的相互相對(duì)的1對(duì)窄側(cè)面配置1條或多條夾緊條26，將其兩端用鉚釘固定在端板23上，使冷卻液體如中空箭頭所示，在貫穿電池組21寬側(cè)面的方向流過(guò)，以此有效冷卻各單位電池22的兩側(cè)面。
然而，圖7所示那樣的電池組21的構(gòu)成，使冷卻流體沿貫穿電池組21的寬側(cè)面的方向流過(guò)來(lái)冷卻單位電池22時(shí)，則存在如下問(wèn)題；夾緊條24會(huì)妨礙冷卻介質(zhì)的流通，在設(shè)有夾緊條24的廣大區(qū)域冷卻流體不能充分流通，不能均勻冷卻單位電池22，并且冷卻效率也差，輸出特性及壽命下降。
此外，根據(jù)圖8所示那樣的電池組21的構(gòu)成，因?yàn)槔鋮s介質(zhì)流過(guò)寬側(cè)面的整個(gè)面，故能有效冷卻單位電池22，但如果由于單位電池22充放電導(dǎo)致膨脹及內(nèi)壓上升，因而受到大的負(fù)荷作用時(shí)，則因?yàn)閵A緊條26、26間的跨距較長(zhǎng)，故存在端板23的中央部會(huì)發(fā)生變形的問(wèn)題。
此外，因?yàn)閷A緊條24、26的兩端用鉚釘25固定在端板23上，所以在維修保養(yǎng)時(shí)分解電池組21時(shí)，必須切斷鉚釘25，有可能使端板23及夾緊條24受傷，并且因?yàn)樵阢T釘25被切斷的同時(shí)，作用于電池組21的壓縮力一下子被釋放，所以，可能導(dǎo)致鉚釘25的碎片飛散開來(lái)、端板23及夾緊條24向上彈起等情況，此外，電池組21裝配時(shí)還另外需要夾緊工具，如果不是電池組21的廠家就很難進(jìn)行作業(yè)，并且鉚釘連接部往往強(qiáng)度不足，可能導(dǎo)致斷裂。
鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供這樣一種電池組，該電池組能高效冷卻其單位電池且無(wú)端板變形之虞，能以充分的強(qiáng)度裝配夾緊條，且裝配、拆卸時(shí)不用特別的工具就能進(jìn)行，能方便且操作性能良好地進(jìn)行裝配及維修保養(yǎng)。
本發(fā)明的電池組，是一種將長(zhǎng)方體狀的單位電池并列配置成其最大面積的側(cè)面重疊且在各單位電池之間形成有冷卻介質(zhì)通道的狀態(tài)，用夾緊帶夾緊配置在單位電池的排列方向兩端的端板，使其成為一體而構(gòu)成的電池組，其中，在該電池組的寬側(cè)面隔開適當(dāng)間隔配置多條夾緊帶，且該夾緊帶的剖面形狀為，相對(duì)電池組的寬側(cè)面垂直方向的尺寸大于平行方向的尺寸。
這樣，因?yàn)樵趯拏?cè)面隔開適當(dāng)間隔配置有多條夾緊帶，故夾緊帶間的間距較短，端板不會(huì)發(fā)生變形，并且使冷卻介質(zhì)在貫穿寬側(cè)面的方向流動(dòng)，以此冷卻單位電池，且即使在該寬側(cè)面配置有多條夾緊帶，也因?yàn)楦鲓A緊帶在阻礙冷卻介質(zhì)流動(dòng)方向的剖面尺寸小，所以能有效冷卻單位電池，能提高輸出特性及壽命。
理想的是，夾緊帶的剖面形狀為，沿通過(guò)冷卻介質(zhì)通道的冷卻介質(zhì)的流動(dòng)方向的曲面或與流動(dòng)方向平行的平面占外側(cè)面的大部分。具體是，夾緊帶由剖面為圓形的構(gòu)件構(gòu)成，其兩端部設(shè)有板面沿著端板安裝面的安裝部，或者，由剖面為長(zhǎng)方形、其較長(zhǎng)的邊垂直配置于電池組的寬側(cè)面的板材構(gòu)成，其兩端部設(shè)有板面沿著端板安裝面的安裝部。
此外，如果在端板內(nèi)形成相對(duì)電池組的寬側(cè)面為垂直方向的冷卻介質(zhì)通道，則與端板連接的單位電池的側(cè)面也可被有效冷卻，能提高構(gòu)成電池組的所有單位電池的輸出特性及壽命。
此外，本發(fā)明的電池組是一種將長(zhǎng)方體狀的單位電池并列配置成其最大面積的側(cè)面重疊，且用夾緊帶夾緊配置在單位電池排列方向兩端的端板，使其成為一體而構(gòu)成的電池組，其中，至少夾緊帶的一端部和一個(gè)端板的安裝部具有沿夾緊帶長(zhǎng)度方向配置的、使夾緊帶的有效長(zhǎng)度伸縮的螺釘機(jī)構(gòu)，通過(guò)螺釘機(jī)構(gòu)使其具有必要的強(qiáng)度，可以充分的強(qiáng)度裝配夾緊帶，并且通過(guò)螺釘機(jī)構(gòu)的操作，不用特別的工具就能裝配或拆卸夾緊帶，能容易且操作性能良好地進(jìn)行裝配及維修保養(yǎng)。
理想的是，在夾緊帶的一端部設(shè)置結(jié)合著頭部或一端被固定的連接螺釘，而在端板形成穿插連接螺釘?shù)穆菘?，并使擰合在連接螺釘上的螺母擰合在端板的與單位電池重疊面的相反側(cè)，以這樣簡(jiǎn)單的構(gòu)成，能收到上述的作用效果。
此外，通過(guò)用拉制成形件構(gòu)成上述端板，可以獲得任意剖面形狀的端板，可以獲得小型緊湊但有必要強(qiáng)度的端板，并能方便地形成具有如上所述的冷卻介質(zhì)通道的端板。
附圖簡(jiǎn)介。


圖1所示為本發(fā)明一實(shí)施形態(tài)的電池組的立體圖。
圖2所示為上述實(shí)施形態(tài)的電池組的俯視圖。
圖3所示為上述實(shí)施形態(tài)的電池組的主視圖。
圖4所示為上述實(shí)施形態(tài)的電池組的夾緊工序的側(cè)視圖。
圖5所示為本發(fā)明另一實(shí)施形態(tài)的電池組的主視圖。
圖6所示為本發(fā)明又一實(shí)施形態(tài)的電池組的立體圖。
圖7所示為傳統(tǒng)例子的電池組的立體圖。
圖8所示為將另一傳統(tǒng)例子中的夾緊帶分離后示出的立體圖。
以下參照?qǐng)D1-圖4，對(duì)本發(fā)明電池組的一實(shí)施形態(tài)進(jìn)行說(shuō)明。
在圖1-圖3中，本實(shí)施形態(tài)的電池組1的構(gòu)成適合用作電動(dòng)車用的驅(qū)動(dòng)電源，是將由鎳、氫二次電池構(gòu)成的平板狀矩形單位電池2多個(gè)(在圖示例子中是15個(gè))并列配置而構(gòu)成的。在并列配置的單位電池2的并列方向兩端配置有端板3、4，并用分別隔開適當(dāng)間隔配置的多條(在圖示中為3條)夾緊帶5夾緊它們的上端部和下端部，從而組成一體的電池組1。
各單位電池2的長(zhǎng)度方向兩端面的上端部突出設(shè)有正極和負(fù)極的連接端子11、12，各單位電池2并列配置成正極與負(fù)極的連接端子11、12交替向著相反方向的狀態(tài)，相鄰的連接端子11、12依次相互連接，各單位電池2被串聯(lián)連接。
如圖3的虛線所示，各單位電池2有多個(gè)寬度較窄的窄側(cè)面和寬度較寬的寬側(cè)面的長(zhǎng)方體狀電池槽13(本實(shí)施例為6個(gè))，在將其窄側(cè)面共用作電池槽13、13之間的隔壁的狀態(tài)下多個(gè)，相互一體連接而成一體電池槽，兩端電池槽13外側(cè)的窄側(cè)面構(gòu)成一體電池槽的端壁15。在各電池槽13內(nèi)，收容有由與所述寬側(cè)面平行的多個(gè)正極板與負(fù)極板夾著隔板沿窄側(cè)面方向?qū)盈B而成的極板組和電解液，從而構(gòu)成電池單元，將這6個(gè)電池單元在一體電池槽內(nèi)串聯(lián)連接而構(gòu)成單位電池2，在兩端的電池單元上連接著連接端子11、12。
此外，一體電池槽的上端成一體結(jié)合著蓋體16并被關(guān)閉，在該蓋體16上設(shè)有當(dāng)各電池單元的內(nèi)部壓力達(dá)到規(guī)定壓力以上時(shí)釋放壓力用的安全閥17，另外形成有檢測(cè)各電池單元溫度的溫度檢測(cè)傳感器安裝用的溫度檢測(cè)孔18。
在各單位電池2的寬側(cè)面上，在與各電池槽13的兩側(cè)端的隔壁14及端壁15相對(duì)的位置，突出設(shè)有向上下延伸的筋條狀凸起19，并根據(jù)需要，在筋條狀凸起19、19之間，也以適當(dāng)間距矩陣狀突出設(shè)置多個(gè)較小的圓形突起等，以便在并列配置單位電池2時(shí)在它們之間形成冷卻介質(zhì)通道20。
夾緊帶5由剖面為長(zhǎng)方形、其長(zhǎng)邊垂直地配置在電池組的寬側(cè)面上的板材構(gòu)成，與通過(guò)冷卻介質(zhì)通道20的冷卻介質(zhì)流動(dòng)方向平行的平面占據(jù)外側(cè)面的大部分。夾緊帶5的一端部相對(duì)夾緊帶5的長(zhǎng)度方向成L字形彎折，從而形成與端板3的與單位電池2相對(duì)面重合的L字形安裝部5a，在夾緊帶5的另一端部，向著夾緊帶5的剖面方向L字形延伸，形成與端板4的周邊側(cè)面重合的安裝板部5b。
在L字形安裝部5a上，穿插著沿夾緊帶5的長(zhǎng)度方向延伸的連接螺釘6，其頭部6a被結(jié)合固定，連接螺釘6穿過(guò)形成于端板3的螺釘孔，從頂端側(cè)擰合在該連接螺釘6上的螺母7擰合在端板3的與單位電池2重合面相反的一側(cè)。安裝板部5b通過(guò)安裝螺釘8緊固在端板4上。
在以上構(gòu)成的電池組1中，因?yàn)槎鄺l夾緊帶5隔開適當(dāng)間隔配置在電池組1的寬側(cè)面上，所以，可以縮短夾緊帶5、5間的配置間距，可以消除因隨著各單位電池2的充放電產(chǎn)生的膨脹及內(nèi)壓上升而導(dǎo)致端板3、4發(fā)生變形的可能性。而且，因?yàn)閵A緊帶5由剖面為長(zhǎng)方形狀、其較長(zhǎng)邊垂直地配置于電池組1的寬側(cè)面的板材所構(gòu)成，所以，能有效且均勻地冷卻各單位電池2全體，所以如圖3的箭頭所示，即使使冷卻風(fēng)沿貫穿電池組1寬側(cè)面的方向流動(dòng)，也因?yàn)檫@些夾緊帶5的剖面尺寸在阻礙冷卻風(fēng)的方向很小，所以不會(huì)阻礙冷卻風(fēng)的流動(dòng)，能有效冷卻單位電池2。這樣，能有效冷卻電池組1的各單位電池2，能提高輸出特性及壽命。
此外，電池組1裝配時(shí)，將單位電池2并列配置并在其兩端配置端板3、4，將從夾緊帶5一端部的L字形安裝部5a伸出的連接螺釘6穿過(guò)端板3的螺釘孔，從該連接螺釘6的頂端側(cè)擰上螺母7，用安裝螺釘8將夾緊帶5的另一端部的安裝板部5b緊固在端板4上，然后如圖4所示，旋緊螺母7，將端板3如圖中箭頭所示推壓向成組的單位電池2，就能使其呈規(guī)定的夾緊狀態(tài)，不使用特別的工具，就可以方便且操作性良好地裝上夾緊帶5。此外，因?yàn)榘殡S單位電池2的充放電產(chǎn)生的膨脹及內(nèi)壓上升引起的夾緊力由連接螺釘6的軸向負(fù)荷承受，所以，使連接螺釘6具有必要的強(qiáng)度，就能有充分強(qiáng)度地裝上夾緊帶5。
此外，進(jìn)行維修保養(yǎng)等分解電池組1時(shí)，松開螺母7，就能漸漸解除對(duì)單位電池2的夾緊力，不會(huì)象傳統(tǒng)例子那樣，在切斷鉚釘?shù)葧r(shí)使端板3、4及夾緊帶5受損傷，可以安全且操作性良好地進(jìn)行分解或裝配。
在上述實(shí)施形態(tài)中，作為夾緊帶5使用剖面為長(zhǎng)方形狀的構(gòu)件，但也可以如圖5所示，由圓棒及管子等剖面為圓形的構(gòu)件構(gòu)成。此情況下，為了相對(duì)端板3、4進(jìn)行安裝，夾緊帶5的兩端部也做成與上述實(shí)施形態(tài)相同的安裝結(jié)構(gòu)。在該實(shí)施形態(tài)中，夾緊帶5的剖面尺寸也很少阻礙冷卻介質(zhì)的流動(dòng)，能有效冷卻單位電池，能提高輸出特性及壽命。
此外，在上述實(shí)施形態(tài)中，對(duì)端板3、4的剖面構(gòu)成未指定，可以使用板金等任意材質(zhì)、任意形狀和結(jié)構(gòu)，但如果用鋁合金等的拉制成形件構(gòu)成，則可以獲得任意剖面形狀的端板，可以獲得形狀小型緊湊并有必要強(qiáng)度的端板，尤其如圖6所示，如果在端板3、4內(nèi)形成相對(duì)電池組1的寬側(cè)面為垂直方向的冷卻介質(zhì)通道10，則不必另外設(shè)置將從電池組1上方送來(lái)的冷卻介質(zhì)繞到下方用的通道，可以獲得體積效率高的電池組，并且還能將與端板3、4連接的單位電池2的側(cè)面有效冷卻，可以提高構(gòu)成電池組1的所有單位電池2的輸出特性及壽命。
還有，在上述實(shí)施形態(tài)中，示出了在電池組1上側(cè)和下側(cè)兩個(gè)寬側(cè)面分別配置夾緊帶5的例子，但也可以在其中一個(gè)寬側(cè)面由其它結(jié)構(gòu)物支承的狀態(tài)下，由設(shè)于該結(jié)構(gòu)物的按壓裝置等進(jìn)行夾持。
根據(jù)本發(fā)明的電池組，如通過(guò)以上說(shuō)明已知的那樣，由于在電池組的寬側(cè)面隔開適當(dāng)間隔配置多條夾緊帶，夾緊帶間的間距較短，故端板不會(huì)發(fā)生變形，并通過(guò)使冷卻介質(zhì)在貫穿寬側(cè)面的方向流動(dòng)來(lái)冷卻單位電池，并且因?yàn)榧词乖谠搶拏?cè)面配置多條夾緊帶，因?yàn)楦鲓A緊帶的剖面形狀也是相對(duì)電池組寬側(cè)面垂直方向的尺寸大于平行方向的尺寸，故其剖面尺寸在阻礙冷卻介質(zhì)流動(dòng)的方向很小，所以，能有效冷卻單位電池，能提高輸出特性及壽命此外，如果在端板內(nèi)形成相對(duì)電池組寬側(cè)面為垂直方向的冷卻介質(zhì)通道，則因?yàn)椴槐亓硗庠O(shè)置使從電池組1上方送來(lái)的冷卻介質(zhì)繞到下方用的通道，所以能獲得體積效率高的電池組，并且與端板連接的單位電池的側(cè)面也可以有效冷卻，可以提高構(gòu)成電池組的所有單位電池的輸出特性及壽命。
此外，若根據(jù)本發(fā)明的電池組，因?yàn)橹辽賷A緊帶一端部和一個(gè)端板的安裝部具有沿夾緊帶長(zhǎng)度方向配置、使夾緊帶的有效長(zhǎng)度伸縮的螺釘機(jī)構(gòu)，所以，使螺釘機(jī)構(gòu)具有必要的強(qiáng)度，就能有充分強(qiáng)度地裝上夾緊帶，并且通過(guò)螺釘機(jī)構(gòu)的操作，無(wú)特別的工具也能裝配及拆卸夾緊帶，能容易且操作性良好地進(jìn)行裝配及維修保養(yǎng)。
此外，在夾緊帶一端部設(shè)置結(jié)合著頭部或一端被固定的連接螺釘，在端板形成穿插連接螺釘?shù)穆葆斂祝瑢Q合在連接螺釘上的螺母擰合在端板的與單位電池重合面相反的一側(cè)，則以簡(jiǎn)單的構(gòu)成，可以收到上述作用效果。
此外用拉制成形件構(gòu)成上述端板，可以獲得任意剖面形狀的端板，不僅能以小型緊湊的大小獲得具有必要強(qiáng)度的端板，同時(shí)，還能方便地形成具有如上所述的冷卻介質(zhì)通道的端板。
權(quán)利要求
1．一種電池組，一種將長(zhǎng)方體狀的單位電池并列配置成其最大面積的側(cè)面重疊且在各單位電池之間形成有冷卻介質(zhì)通道的狀態(tài)，用夾緊帶夾緊配置在單位電池的排列方向兩端的端板，使其成為一體而構(gòu)成的電池組，其特征在于，在該電池組的寬側(cè)面隔開適當(dāng)間隔配置多條夾緊帶，且該夾緊帶的剖面形狀為，相對(duì)電池組的寬側(cè)面垂直方向的尺寸大于平行方向的尺寸。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組，其特征在于，夾緊帶的剖面形狀為，沿通過(guò)冷卻介質(zhì)通道的冷卻介質(zhì)的流動(dòng)方向的曲面或與流動(dòng)方向平行的平面占外側(cè)面的大部分。
3．根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組，其特征在于，夾緊帶由剖面為圓形的構(gòu)件構(gòu)成，其兩端部設(shè)有板面沿著端板安裝面的安裝部。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組，其特征在于，夾緊帶由剖面為長(zhǎng)方形、其長(zhǎng)邊垂直配置于電池組的寬側(cè)面的板材構(gòu)成，其兩端部設(shè)有板面沿著端板安裝面的安裝部。
5．根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池組，其特征在于，在端板內(nèi)形成相對(duì)電池組的寬側(cè)面為垂直方向的冷卻介質(zhì)通道。
6．一種將長(zhǎng)方體狀的單位電池并列配置成其最大面積的側(cè)面重疊，且用夾緊帶夾緊配置在單位電池排列方向兩端的端板，使其成為一體而構(gòu)成的電池組，其特征在于，至少夾緊帶的一端部和一個(gè)端板的安裝部具有沿夾緊帶長(zhǎng)度方向配置的、使夾緊帶的有效長(zhǎng)度伸縮的螺釘機(jī)構(gòu)。
7．根據(jù)權(quán)利要求6所述的電池組，其特征在于，在夾緊帶的一端部設(shè)有結(jié)合著頭部或一端被固定的連接螺釘，而在端板形成有穿插連接螺釘?shù)穆菘?，且與連接螺釘擰合的螺母擰合在端板的與單位電池重疊面相反的一側(cè)。
8．根據(jù)權(quán)利要求1-7中的任一項(xiàng)所述的電池組，其特征在于，上述端板由拉制成形件構(gòu)成。
全文摘要
一種將長(zhǎng)方體狀的單位電池2并列配置成其最大面積的側(cè)面重疊且在各單位電池2之間形成有冷卻介質(zhì)通道的狀態(tài),并用夾緊帶5夾緊配置在單位電池2的排列方向兩端的端板3、4,使其成為一體而構(gòu)成的電池組1,在該電池組1的寬側(cè)面隔開適當(dāng)間隔配置多條夾緊帶5,且該夾緊帶5由剖面形狀為相對(duì)電池組1的寬側(cè)面垂直方向的尺寸大于平行方向的尺寸、剖面形狀為長(zhǎng)方形的板材或剖面形狀為圓形的圓棒、管件構(gòu)成。該電池組能有效冷卻電池組且端板不會(huì)變形。
文檔編號(hào)F02M39/02GK1286501SQ0012649
公開日2001年3月7日 申請(qǐng)日期2000年8月31日 優(yōu)先權(quán)日1999年8月31日
發(fā)明者丸川修平, 渡邊功, 江藤豐彥, 米田省吾, 木谷信昭 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社, 豐田自動(dòng)車株式會(huì)社