電池組用堆疊器和電池組的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電池組用堆疊器和電池組。
[0002]本申請(qǐng)基于2013年7月26日在日本申請(qǐng)的特愿2013-155097號(hào)專(zhuān)利主張優(yōu)先權(quán)，援引其內(nèi)容。
【背景技術(shù)】
[0003]該說(shuō)明書(shū)中，“電池塊”意味著“在厚度方向上層疊的多個(gè)平板狀的電池”?！半姵貕K的厚度方向”意味著與“多個(gè)平板狀的電池的層疊方向”相同的方向?！半姵亟M”意味著“利用電池組用堆疊器將電池塊固定而成的部件”。
[0004]一般地，電池組用堆疊器(stacker)例如具備:一對(duì)端板，配置在電池塊的厚度方向的兩端部；以及連結(jié)構(gòu)件，在電池塊的厚度方向上延伸并且連結(jié)在一對(duì)端板間。
[0005]電池組用堆疊器追求用于穩(wěn)定并保持電池塊的結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度。如果電池塊反復(fù)進(jìn)行充電和放電就會(huì)惡化而膨脹。因此，電池組用堆疊器也需要耐受電池塊膨脹時(shí)產(chǎn)生的應(yīng)力。
[0006]專(zhuān)利文獻(xiàn)1公開(kāi)了一種電池組，是在以鋁、鋁合金或者硬質(zhì)塑料為原材料的一對(duì)端板間用金屬帶(連結(jié)構(gòu)件)連結(jié)而成的。為了提高端板的彎曲強(qiáng)度，在該端板設(shè)有平板狀的加強(qiáng)肋使其與端板成為一體。在端板的原材料采用鋁或者鋁合金的情況下，通過(guò)壓鑄法來(lái)將端板和加強(qiáng)肋一體成型。
[0007]專(zhuān)利文獻(xiàn)2公開(kāi)了一種電池組，通過(guò)對(duì)合成樹(shù)脂進(jìn)行注射成形來(lái)形成端板和支架構(gòu)件(連結(jié)構(gòu)件)。
[0008]專(zhuān)利文獻(xiàn)3公開(kāi)了一種電池組，其中，代替端板而在多個(gè)電池各自的側(cè)面設(shè)有連結(jié)構(gòu)件，通過(guò)該連結(jié)構(gòu)件對(duì)多個(gè)電池裝配有連結(jié)桿。在各連結(jié)構(gòu)件中形成有貫通孔，連結(jié)桿插通于該貫通孔。
[0009]專(zhuān)利文獻(xiàn)4公開(kāi)了一種電池模塊單元，其中，將一對(duì)電池模塊以串聯(lián)的方式配置從而一體化。在該電池模塊單元中，利用配置在一對(duì)電池模塊間的第1端板和配置在一對(duì)電池模塊的兩端部的2枚第2端板來(lái)夾著一對(duì)電池模塊。在第2端板一體形成有連結(jié)部，該連結(jié)部的頂端固定于第1端板的側(cè)面。
[0010]專(zhuān)利文獻(xiàn)5公開(kāi)了一種蓄電池，利用一對(duì)端板和將一對(duì)端板的側(cè)面彼此連結(jié)的綁帶來(lái)固定電池塊。
[0011]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0012]專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0013]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本國(guó)特開(kāi)2008-282582號(hào)公報(bào)
[0014]專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本國(guó)特開(kāi)2012-59581號(hào)公報(bào)
[0015]專(zhuān)利文獻(xiàn)3:日本國(guó)特開(kāi)2013-8479號(hào)公報(bào)
[0016]專(zhuān)利文獻(xiàn)4:日本國(guó)特開(kāi)2013-122820號(hào)公報(bào)
[0017]專(zhuān)利文獻(xiàn)5:日本國(guó)特開(kāi)平9-120808號(hào)公報(bào)
[0018]發(fā)明要解決的課題
[0019]然而，在專(zhuān)利文獻(xiàn)1的電池組中，在作為端板的原材料而采用鋁或者鋁合金的情況下，端板通過(guò)壓鑄法制造。因此，端板的加工成本高并且無(wú)法變薄，因此重量會(huì)變大。另夕卜，在作為端板的原材料而采用硬質(zhì)塑料的情況下，為了形成加強(qiáng)肋，加工成本會(huì)變高。另夕卜，為了確保必要的強(qiáng)度，必須使硬質(zhì)塑料的使用量變多，因此材料成本變高。而且，如果端板采用塑料，則電池組的散熱性會(huì)變差。
[0020]在專(zhuān)利文獻(xiàn)2的電池組中，端板也由合成樹(shù)脂形成，因此同樣，為了確保必要的強(qiáng)度，材料成本會(huì)變高，并且電池組的散熱性會(huì)變差。
[0021]在專(zhuān)利文獻(xiàn)3的電池組中，需要在全部的電池中設(shè)置連結(jié)構(gòu)件，因此制造成本會(huì)變高。
[0022]在專(zhuān)利文獻(xiàn)4的電池模塊單元中，第1端板包括鋁制拉拔件。因此，第1端板的加工成本高并且無(wú)法變薄，因此重量變大。此外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)4的電池模塊單元中采用如下構(gòu)成:利用端板以外的固定于支撐構(gòu)件的上表面的塊狀固定構(gòu)件來(lái)抑制電池模塊的膨脹。即，僅用專(zhuān)利文獻(xiàn)4的端板無(wú)法充分抑制電池模塊的膨脹。
[0023]專(zhuān)利文獻(xiàn)5的蓄電池中，是在一對(duì)端板的側(cè)面固定綁帶的結(jié)構(gòu)，因此電池膨脹時(shí)的應(yīng)力會(huì)集中在固定部附近。因此，為了確保必要強(qiáng)度需要增大端板的厚度和重量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0024]因此，本發(fā)明的目的在于提供一種電池組用堆疊器和電池組，與使用現(xiàn)有的電池組用堆疊器的情況相比，能確保必要強(qiáng)度并且謀求輕型化和省空間化，能減少制造成本，具有良好的散熱性。
[0025]用于解決問(wèn)題的手段
[0026]本發(fā)明的概要如下述那樣。
[0027](1)本發(fā)明的第一形態(tài)是收納將多個(gè)平板狀的電池在厚度方向上層疊而成的電池塊的電池組用堆疊器。該電池組用堆疊器具備:一對(duì)端板，由第1鋼板形成，并且配置在上述電池塊的上述厚度方向的兩端部；以及連結(jié)構(gòu)件，由第2鋼板形成，并且將上述一對(duì)端板相互連結(jié)。上述端板具備:底壁部，與上述電池塊的上述厚度方向上的端面相對(duì)；以及側(cè)壁部，從上述底壁部的兩側(cè)在上述電池塊的厚度方向上延伸，覆蓋上述電池塊的側(cè)面的一部分，上述連結(jié)構(gòu)件以與上述側(cè)壁部的至少一部分重疊的方式配置。
[0028](2)也可以是，在上述(1)所述的電池組用堆疊器中，上述連結(jié)構(gòu)件在上述端板的外表面上在上述側(cè)壁部上通過(guò)，延(日文:回*9込)至上述底壁部上并固定于上述底壁部。
[0029](3)也可以是，在上述(1)或者(2)所述的電池組用堆疊器中，上述端板的上述底壁部在從上述電池塊的上述厚度方向觀察時(shí)具有矩形的形狀，上述側(cè)壁部沿著上述底壁部的一對(duì)對(duì)邊形成，在上述端板中，在上述底壁部的角部附近固定有上述連結(jié)部。
[0030](4)也可以是，在上述(1)?(3)中的任一項(xiàng)所述的電池組用堆疊器中，上述側(cè)壁部的上述電池塊的上述厚度方向的寬度W(mm)和上述底壁部的面積S(mm2)滿(mǎn)足下述式(A)o
[0031]0.1XS1,2彡 W 彡 0.4XS 1/2......式(A)
[0032](5)也可以是，在上述(1)?(4)中的任一項(xiàng)所述的電池組用堆疊器中，在上述底壁部形成有開(kāi)口部。
[0033](6)也可以是，在上述(1)?(5)中的任一項(xiàng)所述的電池組用堆疊器中，在上述端板形成有跨越上述底壁部和上述側(cè)壁部向外側(cè)鼓起的第1線(xiàn)狀凸部。
[0034](7)也可以是，在上述(6)所述的電池組用堆疊器中，在上述第1線(xiàn)狀凸部中形成有通氣孔。
[0035](8)也可以是，在上述(1)?(7)中的任一項(xiàng)所述的電池組用堆疊器中，在上述端板形成有跨越上述底壁部和上述側(cè)壁部向內(nèi)側(cè)鼓起的第2線(xiàn)狀凸部。
[0036](9)也可以是，在上述(1)?(8)中的任一項(xiàng)所述的電池組用堆疊器中，上述第1鋼板和上述第2鋼板的抗拉強(qiáng)度為590MPa以上。
[0037](10)本發(fā)明的第二形態(tài)是一種電池組，具備:將多個(gè)平板狀的電池在厚度方向上層疊而成的電池塊；以及收納上述電池塊的、上述(1)?(9)中的任一項(xiàng)所述的電池組用堆疊器。
[0038]發(fā)明效果
[0039]根據(jù)上述構(gòu)成，端板和連結(jié)構(gòu)件分別由鋼板形成，因此與將鋁或者鋁合金等金屬材料壓鑄成型的情況相比，能形成得更薄。另外，與利用樹(shù)脂形成連結(jié)構(gòu)件的情況相比，能使為了得到必要的強(qiáng)度所需的厚度變得極薄。因此，根據(jù)本發(fā)明，能謀求電池組用堆疊器的輕型化，能減少材料成本，能謀求電池組的小型化(省空間化)。另外，鋼板與樹(shù)脂相比熱傳導(dǎo)性尚，因此能提尚散熱性。
[0040]而且，由鋼板形成的端板和連結(jié)構(gòu)件能通過(guò)沖壓加工來(lái)提高生產(chǎn)性地進(jìn)行制造。能通過(guò)對(duì)規(guī)定形狀的平板狀的鋼板進(jìn)行彎曲加工來(lái)制造具備底壁部和側(cè)壁部的端板。因此，能降低加工成本。
[0041]在端板中，特別是在底壁部與側(cè)壁部之間的過(guò)渡部附近，在電池由于惡化而膨脹的情況下，會(huì)承受比其它部分大的應(yīng)力。根據(jù)本發(fā)明，在該過(guò)渡部附近形成了端板(至少側(cè)壁部的一部分)和連結(jié)構(gòu)件的雙重結(jié)構(gòu)。由此，能緩解在該過(guò)渡部附近產(chǎn)生的應(yīng)力的集中。因此，端板和連結(jié)構(gòu)件能采用耐受力低和/或者板厚小的鋼板。
【附圖說(shuō)明】
[0042]圖1是包括本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的電池組用堆疊器10的電池組1的分解立體圖。
[0043]圖2是作為本發(fā)明的變形例而在端板13與電池塊20之間配設(shè)襯墊50的情況的概略局部俯視圖。
[0044]圖3是用于說(shuō)明對(duì)鋼板100進(jìn)行沖壓加工來(lái)形成端板13的方法的概略立體圖。
[0045]圖4是作為本發(fā)明的變形例采用連結(jié)構(gòu)件14a情況的概略立體圖。
[0046]圖5是示出端板13和連結(jié)構(gòu)件14中產(chǎn)生的應(yīng)力的分布的概略圖。
[0047]圖6是在示出圖1所示的構(gòu)成的電池組1中，端板13的厚度和側(cè)壁部13B的寬度W與端板13中產(chǎn)生的最大應(yīng)力的關(guān)系的圖。
[0048]圖7是在底壁部13A形成開(kāi)口部13D的情況下的概略立體圖。
[0049]圖8是在線(xiàn)狀凸部13C形成通氣孔13E的情況下的概略立體圖。
【具體實(shí)施方式】
[0050]以下，參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的電池組用堆疊器10。
[0051]圖1是包括本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的電池組用堆疊器10的電池組1的分解立體圖。
[0052]本實(shí)施方式的電池組用堆疊器10是收納并固定電池塊20從而構(gòu)成電池組1的構(gòu)件。電池塊20是將平板狀電池20a在其厚度方向(層疊方向)上層疊構(gòu)成的構(gòu)件。平板狀電池20a是所謂方形電池，在俯視時(shí)即從電池塊20的厚度方向觀察時(shí)，具有矩形形狀。
[0053]本實(shí)施方式的電池組用堆疊器10包括配置在電池塊20的厚度方向的兩端部的一對(duì)端板13和將一對(duì)端板13