星空体育官网登录平台:电池组结构pdf
来源:星空体育官网登录平台 发布时间:2026-04-23 02:15:39 浏览量:21 次本实用新型涉及电池组结构,所要解决的问题就在于提供一种电池组结构,在设置后可容易地重复利用、做维修等。未解决以上问题,收纳电池单体(20)的电池组结构(1),包括具有层叠的电池单体(20)的多个单体群(2)、分隔多个单体群(2)且保持多个单体群(2)的保持构件(3)、及固定保持构件(3)的壳体框架(4),保持构件(3)以中间夹持多个单体群(2)且按压多个单体群(2)的端面的方式配置,保持构件(3)及壳体框架(4)设为可装卸。
前述保持构件以中间夹持前述多个单体群且按压前述多个单体群的端面的方式配置,
2.根据权利要求1所述的电池组结构,其中,前述保持构件一边从一定方向按压前述多
个单体群的端面一边被安装,且向与前述一定方向相反的方向拆除,从而将前述多个单体
上部保持部,从前述主体部的上端以保持前述电池单体的上表面的方式延伸;及,
4.根据权利要求3所述的电池组结构,其中,前述上部保持部及前述下部保持部的形状
6.根据权利要求1或2所述的电池组结构,其中,前述壳体框架包括:外壁框架,以包围
7.根据权利要求6所述的电池组结构,其中,前述下板在内部具有供冷却材料流通的冷
[0002]以往,众所周知车辆等所使用的电池组结构是将电池单体固定于壳体内,并构成
模组形式。已经提出了由固定梁与约束构件将电池单体固定于壳体内,并由外罩覆盖的技
[0005]如果将电池组设为模组形式,那么电池组制造后,维修等需要逐个模组进行,而产
[0006]本实用新型的目的是提供一种电池组结构,在设置后可容易地重复利用、进行
[0008](1)一种电池组结构,是收纳电池单体(例如电池单体20)的电池组结构(例如电池
组结构1),其特征是,包括:多个单体群(例如多个单体群2),具有层叠的电池单体;保持
构件(例如保持构件3),分隔前述多个单体群并保持前述多个单体群;及,壳体框架(例如壳
体框架4),固定前述保持构件;前述保持构件以中间夹持前述多个单体群且按压前述多个
[0009](2)根据前述(1)所述的电池组结构,其中,优选为,前述保持构件一边从一定方向
按压前述多个单体群的端面一边被安装,且向与前述一定方向相反的方向拆卸,从而将前
[0010](3)根据前述(1)或(2)所述的电池组结构,其中,优选为,前述保持构件包括:主体
部(例如主体部30),抵接于前述电池单体的侧面(例如前侧侧面20c或后侧侧面20d)并在上
下方向上延伸;上部保持部(例如上部保持部34),从前述主体部的上端以保持前述电池单
体的上表面(例如上表面20a)的方式延伸;及,下部保持部(例如下部保持部35),从前述主
[0011](4)根据前述(3)所述的电池组结构,其中,优选为,前述上部保持部及前述下部保
[0012](5)根据前述(1)或(2)所述的电池组结构,其中,优选为,前述保持构件为绝缘构
[0013](6)根据前述(1)或(2)所述的电池组结构,其中,优选为,前述壳体框架包括:外壁
框架(例如外壁框架41),以包围前述多个单体群的方式设置;及,中心框架(例如中心框架
42),配置于前述外壁框架的内侧且分隔前述多个单体群;并且,进一步包括下板(例如下板
[0014](7)根据前述(6)所述的电池组结构,其中,优选为,前述下板在内部具有供冷却材
[0016]根据前述(1),保持构件与壳体框架为可装卸的构件,因此将保持构件与壳体框架
拆卸,便可将由它们夹持的多个单体群单个地取出。如此一来,即便是多个单体群之中的单
一电池单体出现故障时,也可以只更换故障的电池单体,从而便利性提升。而且,即便电池
单体无法再用于汽车,也容易重复利用。此外,因为电池组结构不是模组形式,所以制造成
[0017]根据前述(2),使多个单体群的安装方向从一个方向进行,组装及分解顺序容易掌
[0018]根据前述(3),可以使电池单体保持于由上部保持部、下部保持部及主体部的侧面
所形成的凹部内,所以当保持构件3保持多个单体群时,无需使用螺丝等。因此,安装及拆卸
[0019]根据前述(4),在保持构件安装时,能够容易地理解上下,因此安装的施工性提升。
而且,在上部保持部及下部保持部的任一方设有突起等时,可以使保持构件一边弹性变形
[0021]根据前述(6),利用由外壁框架形成电池组结构的外侧框,且壳体框架支撑在下板
上,而构成电池组结构的外形。而且,在下板上也有中心框架进行分隔。这些外壁框架、中心
[0022]根据前述(7),多个单体群从底面侧被冷却,从而可抑制电池组结构的温度上升。
[0042]以下,一边参照附图一边对本实用新型的实施方式来进行详细说明。如图1A所示,本
实施方式的电池组结构1在内部收纳电池单体20,并搭载于车辆100。电池组结构1的说明
中,在电池组结构1搭载于车辆100的状态下,将图1A所示之车辆100的前方侧称为前、后方
侧称为后。而且,关于左右,将俯视下的左侧称为左、右侧称为右。电池组结构1包括多个单
[0043]如图2所示,下板5是配置于电池组结构1的底面的板状构件。在下板5的上表面,载
置并固定有后述多个单体群2及保持构件3。下板5的内部具有供冷却材料流通的冷却通路
51。冷却通路51是在下板5内沿前后方向延伸的带状中空部。冷却通路51在下板5的左侧及
[0044]多个单体群2是利用将多个电池单体20排列配置于下板5上而构成。多个单体群2
是将相邻的电池单体20以正电极与负电极互不相同的方式层叠而配置,且连接配置有规定
个数(图1A中为4个)。电池单体20具有大致长方体的形状,且具有上表面20a、下表面20b、前
侧侧面20c、后侧侧面20d、左侧侧面20e及右侧侧面20f。如图1A所示,俯视下,前侧侧面20c
及后侧侧面20d的边长短于左侧侧面20e及右侧侧面20f的边长。左侧侧面20e及右侧侧面
20f沿着车辆100的前后方向配置。电池单体20的左侧侧面20e及/或右侧侧面20f,以与邻接
[0045]相邻的电池单体20彼此由未图示的汇流排固定。这时,在从电池单体20向上方突
出的端子上安装弹簧垫圈,在弹簧垫圈上放置汇流排。在端子设有凹槽,在汇流排上嵌入防
止脱出的E形环。由E形环与弹簧垫圈夹着汇流排的上下两面,利用施加结合所需的接触压
[0046]保持构件3是在车辆100的宽度方向上延伸的构件,以在电池组结构1的俯视下的
左右方向上延伸的方式配置。保持构件3以从车辆的前方侧与后方侧夹着多个单体群2的方
式配置多个。保持构件3利用螺栓9而固定于下板5及后述壳体框架4。保持构件3从图1A的前
方侧起依序具有第1保持构件310、第2保持构件320及第3保持构件330。具体而言,保持构件
3可由补强车辆100的刚性的所谓横梁构成,也可由车辆100的横梁来构成多个保持构件3之
[0047]第1保持构件310具有彼此在左右分开配置的第1左侧保持构件311及第1右侧保持
构件312。第2保持构件320具有彼此在左右分开配置的第2左侧保持构件321及第2右侧保持
构件322。第3保持构件330由一个构件沿左右方向配置。第3保持构件330的左右方向长度,
与后述外壁框架41的前侧外壁框架41c为相同程度。第1保持构件310、第2保持构件320及第
3保持构件330在前后隔开配置,且由后述壳体框架4的中心框架42将第1保持构件310的第1
左侧保持构件311及第1右侧保持构件312、第2保持构件320的第2左侧保持构件321及第2右
[0048]如图2所示,保持构件3具有剖视大致I字形状,具有主体部30、上部保持部34及下
[0049]主体部30具有薄板状的形状,且具有横跨排列配置有多个的电池单体20的前侧侧
面20c或后侧侧面20d延伸的长度、沿着车辆100的前后方向的较短宽度、及与电池单体20的
高度大致相同的高度。主体部30的侧面30a抵接于电池单体20的前侧侧面20c或后侧侧面
[0050]如图2所示,上部保持部34从主体部30的上端以保持电池单体20的上表面20a的方
式向离开主体部30的方向延伸。上部保持部34具有俯视下大致长方形的形状,且具有比主
体部30的宽度更大的宽度及与主体部30的长度大致相同的长度。上部保持部34中的从主体
部30的上端向外侧突出的部分的下表面,抵接于电池单体20的上表面20a。
[0051]下部保持部35,从主体部30的下端,以保持电池单体20的下表面20b的方式向离开
主体部30的方向延伸。下部保持部35具有仰视下大致长方形的形状,且具有比主体部30的
宽度更大的宽度及与主体部30的长度大致相同的长度。于保持构件3的侧面侧,由下部保持
[0052]下部保持部35的形状与上部保持部34不同,具有保持突起351。保持突起351形成
于下部保持部35中的从主体部30的下端向外侧突出的部分的上表面。保持突起351是朝向
上方突出的剖视下大致三角形的部分,沿着主体部30的长边方向连续地形成。保持构件3为
树脂制,因此使保持构件3一边弹性变形一边按压来将多个单体群2嵌入上部保持部34与下
[0053]保持构件3中的主体部30的侧面30a、上部保持部34及下部保持部35,以按压多个
单体群2的端面的方式配置,从而保持多个单体群2。另外,多个单体群2的端面是由邻接配
置的多个电池单体20的前侧侧面20c或后侧侧面20d构成的面。保持构件3与多个单体群2的
[0054]壳体框架4形成用于固定保持构件3的框。壳体框架4利用螺栓9可装卸地固定于配
置在壳体框架4下方的下板5。另外,壳体框架4为挤出型材料,如图1B所示,从形成于内部的
孔安装螺栓9来固定保持构件3。壳体框架4包括外壁框架41与中心框架42。
[0055]外壁框架41以包围多个单体群2的方式配置。外壁框架41配置成向车辆100的后方
侧开口的大致U字状,以从下板5竖立的方式安装。外壁框架41包括左侧外壁框架41a、右侧
外壁框架41b及前侧外壁框架41c。左侧外壁框架41a是在电池组结构1的俯视下的左侧沿前
后方向延伸的板状构件。右侧外壁框架41b是在电池组结构1的俯视下的右侧沿前后方向延
伸的板状构件。前侧外壁框架41c是在电池组结构1的前侧沿左右方向延伸的板状构件。它
[0056]中心框架42,在包围三方的外壁框架41的内侧,配置于左侧外壁框架41a与右侧外
壁框架41b之间的中央。左侧外壁框架41a与中心框架42之间的距离大致等于右侧外壁框架
41b与中心框架42之间的距离。中心框架42的一端连接于前侧外壁框架41c的后表面,且从
前侧外壁框架41c向后方延伸。中心框架42以将配置于由外壁框架41包围的空间内的多个
单体群2分为左右的方式配置。中心框架42在底面侧利用螺栓9固定于下板5。
[0057]如图2所示,导热构件6配置于下板5与电池单体20的底面之间。导热构件6将在下
板5内的冷却通路51中流通的冷却材料的温度传递给电池单体20。导热构件6例如可为片状
[0058]接下来,参照图3A至图3C对电池单体20的安装方法进行说明。首先,如图3A所示,
在由平台等设定的底面50上配置前侧外壁框架41c,以中心框架42从前侧外壁框架41c的左
右方向的中央部延伸的方式将中心框架42固定于前侧外壁框架41c。在该阶段,前侧外壁框
架41c及中心框架42配置成俯视下大致T字状。另外,在前侧外壁框架41c的后方配置接线(ECU,Engine
[0059]然后,将第1左侧保持构件311及第1右侧保持构件312分别从前侧外壁框架41c向
[0060]接着,将第一行的多个单体群2按压于第1左侧保持构件311的后侧及第1右侧保持
构件312的后侧,将多个单体群2各自的前端嵌入由第1保持构件310的主体部30、上部保持
部34及下部保持部35构成的大致U字状凹部36。这时,一边将保持突起351利用弹性变形压
扁一边将多个单体群2压入由主体部30、上部保持部34及下部保持部35构成的大致U字状凹
[0061]接着,如图3B所示,将第2左侧保持构件321的前侧及第2右侧保持构件322的前侧
按压于多个单体群2的后侧端面(也就是电池单体20的后侧侧面20d),将多个单体群2的后
侧端面嵌入由第2保持构件320的主体部30、上部保持部34及下部保持部35构成的大致U字
状凹部36。而且,在第2保持构件320与第1保持构件310之间夹着多个单体群2的状态下,第2
保持构件320以从后向前方按压多个单体群2的端面的方式配置,将第2保持构件320固定并
[0062]如图3C所示,与图3A至图3B的顺序同样地,对于第2保持构件320,将第二行的多个
[0063]然后,将第二行的多个单体群2的后侧端面嵌入由第3保持构件330的主体部30、上
部保持部34及下部保持部35构成的大致U字状凹部36。第3保持构件330位于电池组结构1的
最后端侧。在将第二行的多个单体群2嵌入第3保持构件330的前侧的状态下,将第3保持构
件330固定于中心框架42的后端。借此,进行多个单体群2的车辆前后方向的位置限制。
[0064]接着,如图1A所示,将左侧外壁框架41a从多个单体群2的俯视下的左侧按压,且分
别利用螺栓9固定于前侧外壁框架41c、第1保持构件310、第2保持构件320及第3保持构件
330。同样地,将右侧外壁框架41b从多个单体群2的俯视下的右侧按压,且分别利用螺栓9固
定于前侧外壁框架41c、第1保持构件310、第2保持构件320及第3保持构件330。借此,进行多
[0065]最后,在以前述方式组装的多个单体群2、保持构件3及壳体框架4的下方配置下板
5。而且,在下板5上且多个单体群2下配置有导热构件6的状态下,将下板5与保持构件3及壳
[0066]另外,在维修时等,需要拆除多个单体群2或从多个单体群2拆除规定电池单体20
[0068](1)将收纳电池单体20的电池组结构1构成为包括具有层叠的电池单体20的多个
单体群2、分隔多个单体群2且保持多个单体群2的保持构件3、及固定保持构件3的壳体框架
4,将保持构件3以中间夹持多个单体群2且按压多个单体群2的端面的方式配置,将保持构
件3及壳体框架4设为可装卸。因为保持构件3与壳体框架4为可装卸的构件,所以当拆除保
持构件3与壳体框架4时,可以将由它们夹持的多个单体群2单个地取出。如此一来,即便是
多个单体群2之中的单一电池单体20出现故障时,也可以只更换故障的电池单体20,从而便
利性提升。而且,即便电池单体20无法再用于汽车,也容易重复利用。另外,因为电池组结构
[0069](2)根据本实施方式,将保持构件3一边从一定方向(从后方向前方)按压多个单体
群2的端面一边安装,且向与一定方向相反的方向(从前方向后方)拆除,从而将多个单体群
2设为可装卸。使多个单体群2的安装方向从一个方向进行,组装、分解顺序容易掌握,从而
[0070](3)根据本实施方式,将保持构件3构成为包括抵接于电池单体20的前侧侧面20c
或后侧侧面20d并在上下方向上延伸的主体部30、从主体部30的上端以保持电池单体20的
上表面20a的方式延伸的上部保持部34、及从主体部30的下端以保持电池单体20的下表面
20b的方式延伸的下部保持部35。借此,可将电池单体20保持于由上部保持部34、下部保持
部35及主体部30的侧面30a形成的凹部36,所以在保持构件3保持多个单体群2时,无需使用
[0071](4)根据本实施方式,将上部保持部34及下部保持部35构成为不一样的形状。借此,在
保持构件3安装时可容易理解上下,因此安装的施工性提升。而且,在上部保持部34及下部
保持部35的任一方设有突起等时,可使保持构件3一边弹性变形一边按压来保持,从而保持
[0072](5)根据本实施方式,利用绝缘构件构成保持构件3。借此,可确实地进行电流的阻
[0073](6)根据本实施方式,将壳体框架4构成为包括以包围多个单体群2的方式设置的
外壁框架41、及配置于外壁框架41的内侧且分隔多个单体群2的中心框架42,并且,构成为
进一步包括配置于壳体框架4的下方且可装卸地固定壳体框架4的下板5。利用由外壁框架
41形成电池组结构1的外侧框,且将壳体框架4支撑于下板5,而构成电池组结构1的外形。而
且,在下板5上也有中心框架42进行分隔。利用这些外壁框架41、中心框架42、下板5为可装
[0074](7)根据本实施方式,将下板5构成为在内部具有供冷却材料流通的冷却通路51。
[0075]另外,本实用新型并不限定于前述实施方式,在可实现本实用新型的目的的范围
内的变化、改良等包含于本实用新型。例如,前述实施方式中,保持构件3包括第1保持构件
310、第2保持构件320及第3保持构件330,且第3保持构件330位于电池组结构的后端,但并
不限于此。保持构件的前后方向的个数可根据电池组结构的规模等而适当变更。最后端的
保持构件也可以与比它靠前方的保持构件同样地,在左右方向分开。另外,前述实施方式
中,多个单体群2在左右配置成2行,但并不限定于此。多个单体群2的配置、构成多个单体群
2的电池单体20的个数可适当变更。另外,附图中举例电池组结构为大致长方体,但这是为
了说明而示意性表示者。电池组结构的形状可适当变更。另外,保持构件3的形状并不限定
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