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JP2019121589A - ケース、電池モジュール及び電池パック - Google Patents

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Abstract

【課題】本発明は、ケース、電池モジュール及び電池パックを提供する。【解決手段】ケースは、2つの側壁と、頂壁と、底壁と、2つの側壁、頂壁及び底壁により囲まれて形成され、且つ長手方向の両端が開口する収納キャビティとを備える囲み枠と、収納キャビティの開口を封止するように囲み枠の長手方向の両端に固定接続される2つの端板とを備える。各側壁に、幅方向に外方へ突出する固定リブが形成され、固定リブに、高さ方向に貫通する貫通孔が少なくとも1つが設けられる。電池モジュールは、上記ケースを複数備える。電池パックは、下筐体と、下筐体に収納される複数の上記電池モジュールと、複数の締結部材とを備え、各締結部材が、対応する電池モジュールの貫通孔を挿通して電池モジュールを下筐体に固定する。本発明のケースが電池モジュールに適用される場合、電池モジュール及び電池パック全体の重量及びコストを低減させ、組立が便利になり、電池モジュールのケースの強度を高める。【選択図】図3

Description

本発明は、電池分野に関し、特にケース、電池モジュール及び電池パックに関する。
従来の電池モジュール関して、電池筐体内での固定方式は、モジュール両端の端板に上下方向に貫通するビアが設けられ、長ボルトがモジュール両端の端板におけるビアを挿通してモジュールを電池筐体の底部にロックすることである。このような固定方式には、(1)モジュール両端での固定であるため、形式が単一であり、モジュールの電池筐体への組立方式が制限されてしまい、(2)モジュールケースと端板とが溶接またはゲル塗りにより固定され、組立のプロセスが複雑であり、接続の強度がプロセスからの影響を受け、且つモジュールのビアの寸法が組立公差の影響を受け、(3)従来モジュールの端板が厚いため、端板のコストが高く、且つ端部の空間が無駄になる、という課題がある。
背景技術に存在する課題に鑑みて、本発明の目的は、電池モジュールの強度を高め、且つ組立を便利にし、電池モジュール及び電池パック全体の重量とコストを低減させるケース、電池モジュール及び電池パックを提供することにある。
上記目的を達成するために、第1の態様では、本発明は、2つの側壁と、頂壁と、底壁と、収納キャビティとを備える囲み枠と、収納キャビティの開口を封止するように囲み枠の長手方向の両端に固定接続される2つの端板とを備えるケースであって、収納キャビティは、2つの側壁、頂壁及び底壁によって囲まれて形成され、且つ長手方向の両端が開口し、各側壁には、幅方向に外方へ突出する固定リブが形成され、固定リブに、高さ方向に貫通する貫通孔が少なくとも1つが設けられているケースを提供する。
上記目的を達成するために、第2の態様では、本発明は、本発明の第1態様に記載のケースを備える電池モジュールを提供する。
上記目的を達成するために、第3の態様では、本発明は、下筐体と、下筐体に収納される複数の本発明の第2態様に記載の電池モジュールと、複数の締結部材とを備え、各締結部材が、対応する電池モジュールの貫通孔を挿通して電池モジュールを下筐体に固定する電池パックを提供する。
本発明は、以下の有利な効果を奏することができる。本発明のケースが電池モジュールに適用され、ひいては電池パックに適用される場合、側壁の固定リブに設けられる貫通孔が固定作用を発揮することができ、電池モジュールが貫通孔を介して電池パックの下筐体に固定されることにより、従来技術において厚い端板により電池モジュールが固定されることを避け、電池モジュール及び電池パック全体の質量及びコストが低減されるとともに、組立が便利になる。また、固定リブが側壁に設けられることにより、電池モジュールのケースの強度を効果的に高める。
本発明に係るケースの分解斜視図である。 本発明に係る電池モジュールの組立図である。 本発明に係る電池パックの一実施例の分解斜視図である。 本発明に係る電池パックの他の実施例の分解斜視図である。
以下、図面を参照しながら本発明に係るケース、電池モジュール及び電池パックを詳細に説明する。
まず、本発明の第1の態様に係るケースについて説明する。
図1に示すように、本発明に係るケース21は、2つの側壁2111と、頂壁2112と、底壁2113と、2つの側壁2111、頂壁2112及び底壁2113によって囲まれて形成され、且つ長手方向Lの両端が開口する収納キャビティSとを備える囲み枠211と、収納キャビティSの開口を封止するように囲み枠211の長手方向Lの両端に固定接続される2つの端板212とを備え、ここで、各側壁2111には、幅方向Wに外方へ突出する固定リブRが形成され、固定リブRに、高さ方向Hに貫通する貫通孔THが少なくとも1つが設けられている。
本発明に係るケース21では、ケース21の各側壁2111には、幅方向Wに外方へ突出する固定リブRが形成され、固定リブRに、高さ方向Hに貫通する貫通孔THが少なくとも1つが設けられている。ケース21が後述する電池モジュール2に適用され、ひいては電池パックに適用される場合、側壁2111の固定リブRに設けられる貫通孔THが固定作用を発揮することができ、電池モジュール2が貫通孔THを介して後述する電池パックの下筐体1に固定されることにより、従来技術において厚い端板で電池モジュールが固定されることを避け、電池モジュール2及び電池パック全体の重量とコストを低減させ、組立が便利になる。また、固定リブRが、側壁2111に設けられていることにより、補強リブの作用を発揮し、電池モジュール2のケース21の強度を効果的に高める。
固定リブRが側壁2111の長手方向L全体に亘って延びる。
各側壁2111に2つの固定リブRが設けられ、且つ当該2つの固定リブRがそれぞれ各側壁2111の高さ方向Hの上側と下側に設けられている。勿論、固定リブRが1つまたは2つより多くてもよく、具体的な組立状況に応じて決めることが可能であり、これに限定されない。
囲み枠211と2つの端板212とが溶接またはゲル塗りにより固定されている。これにより、ケース21が電池モジュール2に適用される場合、電池モジュール2の密封を実現することができる。
本発明に係るケース21において、囲み枠211の2つの側壁2111、頂壁2112、底壁2113及び固定リブRが一体成形される。囲み枠211の材質は、金属またはプラスチックである。囲み枠211の材質が金属である場合、囲み枠211は、押出成形またはダイカスト成形により製作されることが可能であり、囲み枠211がプラスチックである場合、囲み枠211は、押出成形により製作されることが可能である。固定リブRにおける貫通孔THが後の加工により形成される。
対応的に、端板212の材質は、金属またはプラスチックである。金属は、アルミニウム、鉄から選ばれる1種である。プラスチックは、ABS、PAから選ばれる1種である。
次に、本発明の第2の態様に係る電池モジュールについて説明する。
図3並び図4に合わせて、図2を参照すると、本発明に係る電池モジュール2は、本発明の第1の態様に係るケース21を備える。
本発明の電池モジュール2により電池パックが組み立てられた場合、電池モジュール2のケース21の各側壁2111には、幅方向Wに外方へ突出する固定リブRが形成され、固定リブRに、高さ方向Hに貫通する貫通孔THが少なくとも1つが設けられている。側壁2111の固定リブRに設けられる貫通孔THが固定作用を発揮することができ、電池モジュール2が貫通孔THを介して後述する電池パックの下筐体1に固定されることにより、従来技術において厚い端板で電池モジュールが固定されることを避け、電池モジュール2全体の重量とコストを低減させ、組立が便利になる。また、固定リブRが、側壁2111に設けられることにより、補強リブの作用を発揮し、電池モジュール2のケース21の強度を効果的に高める。
ケース21の固定リブRが側壁2111の長手方向L全体に亘って延びる。
各側壁2111に2つの固定リブRが設けられ、且つ当該2つの固定リブRがそれぞれ各側壁2111の高さ方向Hの上側と下側に設けられている。勿論、固定リブRが1つまたは2つより多くてもよく、電池モジュール2の具体的な組立状況に応じて決めることが可能であり、これに限定されない。
最後に、本発明の第3の態様に係る電池パックについて説明する。
図3と図4を参照すると、本発明に係る電池パックは、下筐体1と、下筐体1に収納される複数の本発明の第2の態様に係る電池モジュール2と、複数の締結部材3とを備え、各締結部材3が、対応する電池モジュール2の貫通孔THを挿通して電池モジュール2を下筐体1に固定する。
本発明に係る電池パックでは、各電池モジュール2は、締結部材3が対応する貫通孔THを挿通することにより、下筐体1に固定されるため、電池モジュール2の固定を効果的に図り、従来技術において電池モジュールが前後端の厚い端板により固定されることを避け、電池モジュール2全体の重量とコストを低減させ、ひいては電池パック全体の重量を低減させるとともに、各電池モジュール2が締結部材3により固定されることで、電池パックの組立が便利になり、電池パックの組立効率を向上させる。また、固定リブRが、電池モジュール2の側壁2111に設けられることにより、補強リブの作用を発揮して、電池モジュール2の強度を効果的に高める。
本発明に係る電池パックでは、電池モジュール2の固定は、複数の方式を使用することが可能である。一実施例において、図3を参照すると、下筐体1は、囲み板11と、高さ方向Hに延びる固定孔fhが複数設けられる底板12とを備え、各固定孔fhが、対応する電池モジュール2の貫通孔THに対応し、各締結部材3が、対応する電池モジュール2の各側壁2111の、対応する貫通孔THを挿通して底板12における対応する1つの固定孔fhに固定されることにより、前記電池モジュール2を下筐体1に固定する。
上記実施例では、各側壁2111に2つの固定リブRが設けられ、且つ当該2つの固定リブRがそれぞれ各側壁2111の高さ方向Hの上側と下側に設けられている。ここで、各締結部材3が、対応する電池モジュール2の各側壁2111の2つの固定リブRにおける対応する2つの貫通孔THを順次に挿通して底板12における対応する1つの固定孔fhに固定されることにより、前記電池モジュール2を下筐体1に固定する。固定リブRの数が2つであることにより、電池モジュール2の固定の安定性を向上させる。勿論、固定リブRの数は、これに限定されなく、1つまたは2つより多くしてもよい。
他の実施例では、図4を参照すると、下筐体1は、4つの囲み壁111により構成される囲み板11と、囲み板11に接続される底板12と、対向する2つの囲み壁111に間隔を隔て懸設される複数の支持板13とを備え、各支持板13には、高さ方向Hに延びる固定孔fhが複数設けられている。ここで、各電池モジュール2が隣接する2つの支持板13の間に設けられ、且つ電池モジュール2の各側壁2111の固定リブRが支持板13の上面に載置され、各締結部材3が、各側壁2111の対応する貫通孔THを挿通して支持板13における対応する1つの固定孔fhに固定されることにより、電池モジュール2を隣接する2つの支持板13に固定する。
上記実施例では、各電池モジュール2の各側壁2111に1つの固定リブRが設けられている。ここで、各締結部材3が、対応する電池モジュール2の各側壁2111の1つの固定リブRにおける対応する1つの貫通孔THを挿通して支持板13における対応する1つの固定孔fhに固定されることにより、前記電池モジュール2を支持板13に固定する。支持板13における固定孔fhは、貫通してもよく、または貫通しなくてもよい。
本発明に係る電池パックでは、一実施例において、締結部材3はボルトであり、固定孔fhはネジ孔であり、締結部材3と固定孔fhとが螺合されることにより、着脱が便利になる。勿論、これに限定されなく、締結部材3は、ネジなしの固定用の釘であってもよく、貫通孔TH及び固定孔fhとの締り嵌め又はかしめにより、電池モジュール2を下筐体1に固定する。注意する必要があることは、底板12における固定孔fhが、貫通してもよく、または貫通しなくてもよい。
下筐体1の材料は、金属、プラスチックまたは複合材料である。対応的に、締結部材3の材質は、金属またはプラスチックであってもよい。
1 下筐体
11 囲み板
111 囲み壁
12 底板
13 支持板
fh 固定孔
2 電池モジュール
21 ケース
211 囲み枠
2111 側壁
R 固定リブ
TH 貫通孔
2112 頂壁
2113 底壁
S 収納キャビティ
212 端板
3 締結部材
L 長手方向
W 幅方向
H 高さ方向

Claims (10)

  1. 2つの側壁(2111)と、頂壁(2112)と、底壁(2113)と、収納キャビティ(S)とを備える囲み枠(211)と、収納キャビティ(S)の開口を封止するように囲み枠(211)の長手方向(L)の両端に固定接続される2つの端板(212)とを備えるケース(21)であって、
    収納キャビティ(S)は、2つの側壁(2111)、頂壁(2112)及び底壁(2113)によって囲まれて形成され、且つ長手方向(L)の両端が開口し、
    各側壁(2111)には、幅方向(W)に外方へ突出する固定リブ(R)が形成され、固定リブ(R)に、高さ方向(H)に貫通する貫通孔(TH)が少なくとも1つが設けられていることを特徴とするケース(21)。
  2. 固定リブ(R)が側壁(2111)の長手方向(L)全体に亘って延びることを特徴とする請求項1に記載のケース(21)。
  3. 各側壁(2111)に2つの固定リブ(R)が設けられ、且つ当該2つの固定リブ(R)がそれぞれ各側壁(2111)の高さ方向(H)の上側と下側に設けられていることを特徴とする請求項2に記載のケース(21)。
  4. 囲み枠(211)における2つの側壁(2111)、頂壁(2112)、底壁(2113)及び固定リブ(R)が一体成形されることを特徴とする請求項1に記載のケース(21)。
  5. 請求項1に記載のケース(21)を備えることを特徴とする電池モジュール(2)。
  6. 下筐体(1)と、下筐体(1)に収納される複数の請求項5に記載の電池モジュール(2)と、複数の締結部材(3)とを備え、各締結部材(3)が、対応する電池モジュール(2)の貫通孔(TH)を挿通して電池モジュール(2)を下筐体(1)に固定することを特徴とする電池パック。
  7. 下筐体(1)は、囲み板(11)と、高さ方向(H)に延びる固定孔(fh)が複数設けられる底板(12)とを備え、各固定孔(fh)が、対応する電池モジュール(2)の貫通孔(TH)に対応し、各締結部材(3)が、対応する電池モジュール(2)の各側壁(2111)の、対応する貫通孔(TH)を挿通して底板(12)における対応する1つの固定孔(fh)に固定されることにより、前記電池モジュール(2)を下筐体(1)に固定することを特徴とする請求項6に記載の電池パック。
  8. 電池モジュール(2)の各側壁(2111)に2つの固定リブ(R)が設けられ、且つ当該2つの固定リブ(R)がそれぞれ各側壁(2111)の高さ方向(H)の上側と下側に設けられ、各締結部材(3)が、対応する電池モジュール(2)の各側壁(2111)の2つの固定リブ(R)における対応する2つの貫通孔(TH)を順次に挿通して底板(12)における対応する1つの固定孔(fh)に固定されることにより、前記電池モジュール(2)を下筐体(1)に固定することを特徴とする請求項7に記載の電池パック。
  9. 下筐体(1)は、4つの囲み壁(111)により構成される囲み板(11)と、囲み板(11)に接続される底板(12)と、対向する2つの囲み壁(111)に間隔を隔て懸設される複数の支持板(13)とを備え、各支持板(13)には、高さ方向(H)に延びる固定孔(fh)が複数設けられ、各電池モジュール(2)が、隣接する2つの支持板(13)の間に設けられ、且つ電池モジュール(2)の各側壁(2111)の固定リブ(R)が支持板(13)の上面に載置され、各締結部材(3)が各側壁(2111)の対応する貫通孔(TH)を挿通して支持板(13)における対応する1つの固定孔(fh)に固定されることにより、電池モジュール(2)を隣接する2つの支持板(13)に固定することを特徴とする請求項6に記載の電池パック。
  10. 各電池モジュール(2)の各側壁(2111)に1つの固定リブ(R)が設けられ、各締結部材(3)が、対応する電池モジュール(2)の各側壁(2111)の1つの固定リブ(R)における対応する1つの貫通孔(TH)を挿通して支持板(13)における対応する1つの固定孔(fh)に固定されることにより、前記電池モジュール(2)を支持板(13)に固定することを特徴とする請求項9に記載の電池パック。
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