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JP4513451B2 - Assembled battery - Google Patents
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JP4513451B2 - Assembled battery - Google Patents

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Description

本発明は、電池積層体を構成する各扁平型電池に均一な加圧力が付与できるようにした組電池に関する。   The present invention relates to an assembled battery that can apply a uniform pressure to each flat battery constituting a battery stack.

近年、環境意識の高まりを受けて、自動車の動力源を、化石燃料を利用するエンジンから電気エネルギーを利用するモータに移行しようとする動きがある。このため、モータの電力源となる電池の技術も急速に発展しつつある。   In recent years, in response to growing environmental awareness, there is a movement to shift the power source of automobiles from an engine using fossil fuel to a motor using electric energy. For this reason, the technology of the battery that serves as a power source for the motor is also rapidly developing.

自動車には、小型軽量で、大きな電力を頻繁に充放電可能な、耐震動性に優れた電池の搭載が望まれる。これらの要望を受けて、近年では下記特許文献1に示すように、複数の扁平型電池をその厚み方向に積層した組電池が開発されている。
特開2001−236937号公報
An automobile is desired to be equipped with a battery that is small and light and can be charged and discharged with a large amount of electric power and has excellent vibration resistance. In response to these demands, recently, as shown in Patent Document 1 below, an assembled battery in which a plurality of flat batteries are stacked in the thickness direction has been developed.
JP 2001-236937 A

ところが、このような従来の組電池にあっては、積層した複数の扁平型電池をその積層方向の両側(上下)から一対の拘束プレートで挟み込み、拘束プレートの角部を連結するボルトナットで拘束プレートを相互に近接させる方向に締め付けることによってそれぞれの扁平型電池に面圧を付与するようになっているので、拘束プレートの歪みや締め付け力の局部化が原因となって、扁平型電池の全面に均一な面圧を与えることが難しいという問題がある。   However, in such a conventional assembled battery, a plurality of stacked flat batteries are sandwiched by a pair of restraining plates from both sides (upper and lower) in the stacking direction, and restrained by bolts and nuts that connect the corners of the restraining plates. Since the flat plates are tightened in the direction to bring them close to each other, surface pressure is applied to each flat battery, so that the entire surface of the flat battery is caused by distortion of the restraint plate and localized tightening force. There is a problem that it is difficult to give a uniform surface pressure to the surface.

面圧は扁平型電池の寿命を大きく左右する要因であることは良く知られている。均一な面圧が与えられるようにするには、拘束プレートの厚みを増して剛性を高めるか、拘束プレートを連結するボルトナットの数を増やすことが考えられるが、いずれも、組電池の小型軽量化の要請に逆行し、組み立て効率が悪くなるなどの問題が生じるため、いずれの手法も採用することはできない。また、均一な面圧を与えるためにはボルトナットによる締め付け力を個別に調整する必要があることから、この点においても作業性およびメンテナンス性が悪いという問題もある。   It is well known that surface pressure is a factor that greatly affects the life of flat batteries. In order to provide a uniform surface pressure, the thickness of the restraint plate can be increased to increase its rigidity, or the number of bolts and nuts that connect the restraint plate can be increased. Neither method can be adopted because the problem arises that the assembly efficiency is worsened against the demands of the system. In addition, in order to provide a uniform surface pressure, it is necessary to individually adjust the tightening force by the bolts and nuts, so that there is also a problem that workability and maintainability are poor in this respect.

本発明は、以上のような従来の技術の問題点に鑑みて成されたものであり、電池積層体を構成する各扁平型電池に均一な加圧力が付与できる組電池を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide an assembled battery that can apply a uniform pressure to each flat battery constituting the battery stack. And

上記目的を達成するための本発明にかかる組電池は、複数の扁平型電池がその厚み方向に積層されてなる電池積層体と、当該電池積層体の積層方向両端に位置する扁平型電池に当接する1組の加圧板と、当該1組の加圧板を前記電池積層体の対向する両側面から挟み込む1組の加圧力付与部材と、当該1組の加圧力付与部材を連結しそれぞれの加圧力付与部材を互いに近接させる方向に付勢することができる連結部材と、を備え、当該連結部材によって前記加圧力付与部材を互いに近接させると前記1組の加圧板が互いに接近する方向に移動して前記電池積層体に前記積層方向への加圧力を付与することができるように構成されており、前記加圧力付与部材と前記加圧板とが線状にまたは複数の点で接触する前記加圧力付与部材または前記加圧板の少なくともいずれか一方の接触面には、前記加圧力付与部材を互いに近接させたときに前記加圧板を互いに近接する方向に移動させるための傾斜部が形成されている。 In order to achieve the above object, an assembled battery according to the present invention is applied to a battery stack in which a plurality of flat batteries are stacked in the thickness direction, and flat batteries positioned at both ends of the battery stack in the stacking direction. A set of pressure plates in contact with each other, a set of pressure application members sandwiching the set of pressure plates from opposite side surfaces of the battery stack, and the set of pressure application members connected to each other. A connecting member capable of biasing the applying members toward each other, and when the pressurizing members are brought close to each other by the connecting members, the pair of pressure plates move in a direction approaching each other. It is comprised so that the pressurization force to the said lamination direction can be provided to the said battery laminated body , The said pressurization provision which the said pressurization provision member and the said pressurization plate contact linearly or in several points | pieces Member or said On one of the contact surfaces at least one of the plate, the inclined portion for the moving in the direction toward the pressure plate each other when said pressing force applying member in proximity to each other are formed.

加圧力付与部材は連結部材によって互いに接続され、連結部材によって互いに近接する方向に付勢することができるようになっている。加圧力付与部材は電池積層体の積層方向両端に当接するそれぞれの加圧板を電池積層体の対向する両側面から挟み込む。連結部材によって加圧力付与部材を互いに近接させると1組の加圧板が互いに接近する方向に移動する。このため、電池積層体に対して積層方向への加圧力を均一に付与することができる。   The pressure applying members are connected to each other by a connecting member, and can be urged by the connecting member in directions close to each other. The pressure applying member sandwiches the respective pressure plates that are in contact with both ends of the battery stack in the stacking direction from the opposite side surfaces of the battery stack. When the pressure applying members are brought close to each other by the connecting member, the pair of pressure plates move in a direction approaching each other. For this reason, it is possible to uniformly apply pressure in the stacking direction to the battery stack.

上記のように構成された本発明にかかる組電池によれば、1組の加圧板は1組の加圧力付与部材によって局部的にではなく全体的に電池積層体を加圧するので、少ない部品で均一な加圧力を各扁平型電池に与えることができ、小型軽量化された組み立て効率およびメンテナンス性の良好な組電池を提供することができる。   According to the assembled battery according to the present invention configured as described above, one set of pressure plates presses the battery stack as a whole, not locally, by one set of pressure applying members, so the number of parts is reduced. A uniform applied pressure can be applied to each flat battery, and an assembled battery that is compact and lightweight and has good assembly efficiency and maintainability can be provided.

以下に、本実施の形態にかかる組電池を図面に基づいて詳細に説明する。図1は本実施の形態にかかる組電池の斜視図、図2は図1の組電池の側面図である。   Below, the assembled battery concerning this Embodiment is demonstrated in detail based on drawing. FIG. 1 is a perspective view of the battery pack according to the present embodiment, and FIG. 2 is a side view of the battery pack of FIG.

図1に示すように、本発明にかかる組電池100は、板形状のフレームがその厚み方向に複数枚積層されてなる電池積層体としての電池ユニット200を1組の加圧板であるヒートシンク300、350で挟み、1組の加圧力付与部材である固定プレート400、450を用いて電池ユニット200をフレームの積層方向の両面から加圧して一体的に保持したものである。   As shown in FIG. 1, an assembled battery 100 according to the present invention includes a heat sink 300, which is a battery unit 200 as a battery laminate in which a plurality of plate-shaped frames are laminated in the thickness direction. The battery unit 200 is sandwiched between 350 and pressed integrally from both sides in the frame stacking direction using the fixed plates 400 and 450 which are a set of pressure applying members, and are integrally held.

各フレーム210にはその長手方向に4個の扁平型電池(具体的には長方形状のラミネート電池)が並列に配置され、このフレーム210を24枚その厚み方向に積層することによって電池ユニット200が形成される。したがって、組電池100は4個並列に配置された扁平型電池がその厚み方向にそれぞれ24個ずつ積層されて構成され、合計96個の扁平型電池を有していることになる。また、フレームの積層方向6枚おきに中間ヒートシンク325A、325B、325Cが挿入されており、電池ユニット200の放熱効率を高めている。   In each frame 210, four flat batteries (specifically, rectangular laminated batteries) are arranged in parallel in the longitudinal direction, and the battery unit 200 is formed by stacking 24 frames 210 in the thickness direction. It is formed. Therefore, the assembled battery 100 is configured by stacking 24 flat batteries arranged in parallel in the thickness direction, each having 24 flat batteries, and has a total of 96 flat batteries. In addition, intermediate heat sinks 325A, 325B, and 325C are inserted every six sheets in the stacking direction of the frames, and the heat dissipation efficiency of the battery unit 200 is increased.

電池ユニット200の熱を放熱させる機能を有しているヒートシンク300および350は、図2に示すように、電池ユニット200の積層方向両端に位置する扁平型電池に当接している。ヒートシンク300および350には、固定プレート400および450と接触する接触部310A、310B、360A、360Bが形成されている。固定プレート400、450は四角形状の板でありヒートシンク300および350を電池ユニット200の対向する両側面から挟み込んでいる。固定プレート400および450には、ヒートシンク300および350と接触する柱状部410A、410B、460A、460Bが形成されている。固定プレート400の柱状部410A、410Bとヒートシンク300および350の接触部310A、360A、並びに固定プレート450の柱状部460A、460Bとヒートシンク300および350の接触部310B、360Bは、それぞれ線状にまたは複数の点で接触するように構成されている。固定プレート400および450の柱状部410A、410B、460A、460Bのそれぞれに対するヒートシンク300および350の接触部310A、310B、360A、360Bのいずれか一方の接触面には、固定プレート400および450を互いに近接させたときにヒートシンク300および350を互いに近接する方向に移動させるためのテーパー状の傾斜部が形成されている。固定プレート400、450は、電池ユニット200の側面に対してほぼ平行に伸延している連結部材として機能するボルトナット475(ボルト475A〜475Dとナット480A〜480Dの総称)によってその4隅において互いに連結される。   As shown in FIG. 2, the heat sinks 300 and 350 having a function of radiating the heat of the battery unit 200 are in contact with flat batteries located at both ends of the battery unit 200 in the stacking direction. In the heat sinks 300 and 350, contact portions 310A, 310B, 360A, and 360B that are in contact with the fixing plates 400 and 450 are formed. The fixing plates 400 and 450 are rectangular plates and sandwich the heat sinks 300 and 350 from opposite side surfaces of the battery unit 200. The fixing plates 400 and 450 are formed with columnar portions 410A, 410B, 460A, and 460B that are in contact with the heat sinks 300 and 350, respectively. The columnar portions 410A and 410B of the fixed plate 400 and the contact portions 310A and 360A of the heat sinks 300 and 350, and the columnar portions 460A and 460B of the fixed plate 450 and the contact portions 310B and 360B of the heat sinks 300 and 350 are linear or plural respectively. It is comprised so that it may contact at the point. The fixing plates 400 and 450 are close to each other on the contact surfaces of the contact portions 310A, 310B, 360A, and 360B of the heat sinks 300 and 350 with respect to the columnar portions 410A, 410B, 460A, and 460B of the fixing plates 400 and 450, respectively. A tapered inclined portion for moving the heat sinks 300 and 350 in a direction close to each other is formed. The fixing plates 400 and 450 are connected to each other at the four corners thereof by bolts and nuts 475 (generic names of bolts 475A to 475D and nuts 480A to 480D) that function as connecting members extending substantially parallel to the side surface of the battery unit 200. Is done.

ボルト475A〜475Dにナット480A〜480Dを締め付けると、固定プレート400、450は互いに近接させる方向に付勢される。固定プレート400、450が近接する方向に移動すると、固定プレート400、450並びにヒートシンク300、350それぞれの接触面によってヒートシンク300と350とを互いに接近させる方向(扁平型電池の加圧方向)の加圧力がヒートシンク300、350の端面全体に付与され、この加圧力によってヒートシンク300、350が互いに近接し電池ユニット200に積層方向への適切な加圧力が付与される。   When the nuts 480A to 480D are tightened to the bolts 475A to 475D, the fixing plates 400 and 450 are urged in a direction in which they are brought close to each other. When the fixing plates 400 and 450 move in the approaching direction, the pressing force in the direction in which the heat sinks 300 and 350 are brought close to each other by the contact surfaces of the fixing plates 400 and 450 and the heat sinks 300 and 350 (flat battery pressing direction). Is applied to the entire end surfaces of the heat sinks 300 and 350, and the heat sinks 300 and 350 are brought close to each other by the applied pressure, and an appropriate applied pressure in the stacking direction is applied to the battery unit 200.

以上では、固定プレート400、450を四角形状の板としているが、固定プレートは板状のものではなく四角形状の枠状のものであっても良い。また、固定プレート400、450にはその重量の軽量化のため、その剛性に悪影響を与える恐れがない場所に適切な数の孔を開口しても良い。   In the above description, the fixed plates 400 and 450 are rectangular plates. However, the fixed plates may have a rectangular frame shape instead of a plate shape. Further, in order to reduce the weight of the fixing plates 400 and 450, an appropriate number of holes may be opened in a place where there is no possibility of adversely affecting the rigidity.

また、以上では、連結部材はボルトナットによって構成されているが、ボルトの一部分にその長手方向に伸縮自在なばね部材を含ませても良い。さらに、連結部材は、一方の固定プレートと一体的に形成されていても良い。   In the above description, the connecting member is constituted by a bolt and nut, but a part of the bolt may include a spring member that can expand and contract in the longitudinal direction. Further, the connecting member may be formed integrally with one of the fixed plates.

図3は、組電池100を構成する扁平型電池の外観図である。   FIG. 3 is an external view of a flat battery constituting the assembled battery 100.

本実施の形態で用いる扁平型電池214は、図3に示すような矩形状の積層二次電池であり、少なくとも正極板と負極板を順に積層した積層型の発電要素を内部に備えており、例えば、特開2003−059486号公報に開示されているような構造を持つものである。扁平型電池214はその外装材としてラミネートフィルムが用いられ、内蔵されている発電要素は扁平型電池214の周縁部が熱融着接合されることで封止される。扁平型電池214の長手方向両側面からは電極タブ215A、215Bが引き出されている。電極タブ215Aは+の電極タブでありたとえば厚さ0.2mm程度のアルミニウム薄板で構成されている。一方、電極タブ215Bは−の電極タブでありたとえば厚さ0.2mm程度の銅の薄板で構成されている。両電極タブ215A、215Bには積層されている電極同士を連結する通しボルトを挿入するための挿入孔272A、272Bが開口されている。なお、熱融着接合されている扁平型電池214の周縁部216はフレームに形成されている保持部で位置決め保持される。扁平型電池の積層方向は、この発電要素を構成する正極板と負極板の積層方向と同一の方向である。   The flat battery 214 used in the present embodiment is a rectangular laminated secondary battery as shown in FIG. 3, and includes a laminated power generation element in which at least a positive electrode plate and a negative electrode plate are sequentially laminated, For example, it has a structure as disclosed in JP 2003-059486 A. The flat battery 214 uses a laminate film as its exterior material, and the built-in power generation element is sealed by heat-sealing the peripheral edge of the flat battery 214. Electrode tabs 215 </ b> A and 215 </ b> B are drawn out from both side surfaces in the longitudinal direction of the flat battery 214. The electrode tab 215A is a positive electrode tab, and is made of an aluminum thin plate having a thickness of about 0.2 mm, for example. On the other hand, the electrode tab 215B is a negative electrode tab, and is composed of, for example, a thin copper plate having a thickness of about 0.2 mm. Both electrode tabs 215A and 215B are provided with insertion holes 272A and 272B for inserting through bolts connecting the stacked electrodes. It should be noted that the peripheral portion 216 of the flat battery 214 that is heat-sealed and bonded is positioned and held by a holding portion formed on the frame. The stacking direction of the flat battery is the same as the stacking direction of the positive electrode plate and the negative electrode plate constituting the power generation element.

図4および図5は扁平型電池のフレームへの配置状態を示す図であり、図6はフレームの積層状態を示す図である。   4 and 5 are diagrams showing the arrangement state of the flat battery in the frame, and FIG. 6 is a diagram showing the laminated state of the frames.

フレーム210は、図4および図5に示すように、4枚の扁平型電池214A〜214Dをその長手方向に配列できるようになっている。フレーム210には、扁平型電池214A〜214Dがその極性を交互にして配列される。フレーム210の一端部には絶縁性の部材である絶縁ワッシャ212または導通ワッシャが埋め込まれ、フレーム210にはそれぞれの扁平型電池の周縁部216を支持する周縁支持部218が形成されている。フレーム210において周縁支持部218によって囲まれているフレーム210の中央部分は開口され、図6に示すように、積層方向に隣接する要素(ヒートシンク300、350、中間ヒートシンク325A〜325Cまたは積層されるフレーム220の他の扁平型電池225A〜225D)と扁平型電池214A〜214Dの外装面とが直接接触できるようになっている。また、フレーム210の他端部には扁平型電池214A〜214Dの電極タブ215Aまたは215Bを、積層方向に隣接する扁平型電池の電極タブと超音波溶接するための開口部217Aが設けられている。   As shown in FIGS. 4 and 5, the frame 210 can arrange four flat batteries 214 </ b> A to 214 </ b> D in the longitudinal direction. In the frame 210, flat batteries 214A to 214D are arranged with their polarities alternately arranged. An insulating washer 212 or a conductive washer, which is an insulating member, is embedded in one end of the frame 210, and a peripheral edge supporting portion 218 that supports the peripheral edge portion 216 of each flat battery is formed in the frame 210. A central portion of the frame 210 surrounded by the peripheral edge support portion 218 in the frame 210 is opened, and as shown in FIG. 6, adjacent elements in the stacking direction (heat sinks 300 and 350, intermediate heat sinks 325A to 325C or frames to be stacked). The other 220 flat batteries 225A to 225D) and the outer surfaces of the flat batteries 214A to 214D can be in direct contact with each other. The other end of the frame 210 is provided with an opening 217A for ultrasonic welding the electrode tabs 215A or 215B of the flat batteries 214A to 214D to the electrode tabs of the flat batteries adjacent in the stacking direction. .

フレームは、図6に示すように、絶縁ワッシャが埋め込まれているものと、導通ワッシャが埋め込まれているものとを交互に6枚積層する。その上に中間ヒートシンク325Cを積層し、さらにその上に6枚のフレーム、中間ヒートシンク325B、6枚のフレーム、中間ヒートシンク325A、6枚のフレームを積層して電池ユニット200を形成し、最後にその積層方向両端からヒートシンク300、350で挟んで固定プレート400、450およびボルトナット475で固定する。   As shown in FIG. 6, six frames, in which insulating washers are embedded and in which conductive washers are embedded, are alternately stacked. An intermediate heat sink 325C is laminated thereon, and further, six frames, an intermediate heat sink 325B, six frames, an intermediate heat sink 325A, and six frames are laminated thereon to form the battery unit 200. Finally, The fixing plates 400 and 450 and the bolts and nuts 475 are sandwiched between the heat sinks 300 and 350 from both ends in the stacking direction.

以上のように構成された組電池100は、24個の扁平型電池が積層された4列の電池積層体を有しているが、図7に示すように、各電池積層体250、260、270、280は、扁平型電池がその積層方向にすべて直列に接続されている。   The assembled battery 100 configured as described above includes four rows of battery stacks in which 24 flat batteries are stacked. As shown in FIG. 7, each of the battery stacks 250, 260, In 270 and 280, flat batteries are all connected in series in the stacking direction.

すなわち、電池積層体250の左側の扁平型電池同士の接続(図中の×印部分)は超音波溶接によって行われ、扁平型電池同士の絶縁(図中の四角印部分)は絶縁テープによって行われている。一方、電池積層体250の右側の扁平型電池同士の接続(図中の○印部分)は導通ワッシャによって行われ、扁平型電池同士の絶縁(図示三角印部分)は絶縁ワッシャによって行われている。したがって、組電池100が組み上がると、電池積層体250を構成するすべての扁平型電池が直列に接続される。他の電池積層体260、270、280も同一の構造によりすべての扁平型電池が直列に接続される。   That is, the connection between the flat batteries on the left side of the battery stack 250 is performed by ultrasonic welding, and the insulation between the flat batteries (the square mark in the figure) is performed with an insulating tape. It has been broken. On the other hand, the flat batteries on the right side of the battery stack 250 are connected to each other by a conduction washer (the circled portion in the figure), and the flat batteries are insulated from each other (the triangular mark in the drawing) by an insulating washer. . Therefore, when the assembled battery 100 is assembled, all the flat batteries constituting the battery stack 250 are connected in series. In the other battery stacks 260, 270, and 280, all flat batteries are connected in series with the same structure.

各電池積層体250、260、270、280は、バスバー292、294、296(ヒートシンク300、350に設けられている)によって直列に接続される。このように、組電池100を構成するすべての扁平型電池は直列に接続される。このような接続方法を採用すると、電力端子490A、490Bの接続部を一方向(ヒートシンク300の上側)のみにすることができるので、組電池設置後の電力配線が行いやすくなり生産性が向上する。   The battery stacks 250, 260, 270, 280 are connected in series by bus bars 292, 294, 296 (provided on the heat sinks 300, 350). In this way, all flat batteries constituting the assembled battery 100 are connected in series. When such a connection method is adopted, the connection portions of the power terminals 490A and 490B can be made only in one direction (the upper side of the heat sink 300), so that power wiring after the assembled battery is easily installed and productivity is improved. .

図8〜図11は、本実施の形態にかかる組電池の組み立て過程の説明に供する図である。   8-11 is a figure where it uses for description of the assembly process of the assembled battery concerning this Embodiment.

組電池100を組み立てるに当たっては、まず、図3に示した扁平型電池214を、図4および図5のようにフレーム210、220に配列し、扁平型電池が配列されたフレームを6枚積層するごとに中間ヒートシンクを介在させ、全部で24枚のフレームを積層して電池ユニット200を形成する。次に、電池ユニット200の積層方向両面からヒートシンク300および350で電池ユニット200を挟み込む。ヒートシンク300の上面側およびヒートシンク350の下面側のそれぞれの端面は、図8および図9に示すように、その全周に渡ってテーパー状の傾斜面315が形成されている。   In assembling the assembled battery 100, first, the flat battery 214 shown in FIG. 3 is arranged on the frames 210 and 220 as shown in FIGS. 4 and 5, and six frames on which the flat batteries are arranged are stacked. A battery unit 200 is formed by stacking a total of 24 frames with an intermediate heat sink interposed therebetween. Next, the battery unit 200 is sandwiched between the heat sinks 300 and 350 from both sides of the battery unit 200 in the stacking direction. As shown in FIGS. 8 and 9, tapered end surfaces 315 are formed on the respective end surfaces of the upper surface side of the heat sink 300 and the lower surface side of the heat sink 350 as shown in FIGS. 8 and 9.

そして、固定プレート400および450を電池ユニット200の対向する両側面から挟み込むように配置させ、固定プレート400および450の4隅に開口されているボルト貫通孔にボルト475A〜475Dを通し、そのボルト475A〜475Dの先端にナット480A〜480Dを取り付けて締め込む。固定プレート400および450には、図8および図9に示すように、ヒートシンク300および350の長手方向の対抗する2辺の傾斜面315と全体にわたって接触する(線状に接触する)傾斜面415を備えた柱状部410A、410B、460A、460Bが形成されている。図9に示すように、固定プレート400が有する柱状部410Aと柱状部410Bとの傾斜面開始間距離L1は電池ユニット200にヒートシンク300および350を積層した場合のヒートシンク300とヒートシンク350との傾斜面終了間距離L2よりも大きくその傾斜面開始間距離L3よりも小さくなっている。ただし、L1〜L3の寸法関係は、ボルト475A〜475Dが完全に締め付けられた状態でも、L3<L1<L2の関係が保たれるようにする。傾斜面は、上記のように傾斜面315の全体に対して線状に接触するものに限らず、傾斜面315に対して一定間隔をおいて点状に接触させるようにしても良い。   Then, the fixing plates 400 and 450 are disposed so as to be sandwiched from the opposite side surfaces of the battery unit 200, and bolts 475A to 475D are passed through the bolt through holes opened at the four corners of the fixing plates 400 and 450. Attach nuts 480A to 480D to the tip of ˜475D and tighten. As shown in FIGS. 8 and 9, the fixing plates 400 and 450 are provided with inclined surfaces 415 that are in contact with the entire two inclined surfaces 315 in the longitudinal direction of the heat sinks 300 and 350 (contact linearly). The provided columnar portions 410A, 410B, 460A, and 460B are formed. As shown in FIG. 9, the inclined surface start distance L1 between the columnar portion 410A and the columnar portion 410B of the fixed plate 400 is the inclined surface between the heat sink 300 and the heat sink 350 when the heat sinks 300 and 350 are stacked on the battery unit 200. It is larger than the end distance L2 and smaller than the inclined surface start distance L3. However, the dimensional relationship of L1 to L3 is such that the relationship of L3 <L1 <L2 is maintained even when the bolts 475A to 475D are completely tightened. The inclined surface is not limited to the linear contact with the entire inclined surface 315 as described above, and may be contacted with the inclined surface 315 in a dotted manner at a constant interval.

固定プレート400および450をボルト475A〜475Dで連結した状態でナット480A〜480Dを締め込むと、固定プレート400、450は徐々に互いに近接させる方向に付勢され、これに伴って、図10に示すように、柱状部410Aが図示左方向に移動する。この移動に伴って柱状部410Aの傾斜面415がヒートシンク300の傾斜面315と摺接し、ヒートシンク300を図示下方向に押し下げる。逆にヒートシンク350は柱状部410Bの傾斜面415によって押し上げられる。ヒートシンク300、350を押し下げまたは押し上げる作用は、柱状部410B、410C、410Dにおいても同じように生じる。したがって、ナット480A〜480Dを締め込むことによってヒートシンク300および350が互いに近接され電池ユニット200に積層方向への適切な加圧力が付与されることになる。   When the nuts 480A to 480D are tightened in a state where the fixing plates 400 and 450 are connected by the bolts 475A to 475D, the fixing plates 400 and 450 are gradually biased toward each other, and accordingly, as shown in FIG. Thus, the columnar portion 410A moves in the left direction in the figure. Along with this movement, the inclined surface 415 of the columnar portion 410A comes into sliding contact with the inclined surface 315 of the heat sink 300, and pushes down the heat sink 300 in the downward direction in the figure. Conversely, the heat sink 350 is pushed up by the inclined surface 415 of the columnar portion 410B. The action of pushing down or pushing up the heat sinks 300 and 350 occurs similarly in the columnar portions 410B, 410C and 410D. Therefore, by tightening the nuts 480A to 480D, the heat sinks 300 and 350 are brought close to each other, and an appropriate pressure is applied to the battery unit 200 in the stacking direction.

なお、ヒートシンク300および350には図11に示すように傾斜面が形成されていなくとも良い。傾斜面が形成されていなくとも図10と同様に電池ユニット200に積層方向への適切な加圧力を付与することができるからである。   Note that the heat sinks 300 and 350 need not have inclined surfaces as shown in FIG. This is because even if the inclined surface is not formed, an appropriate pressure in the stacking direction can be applied to the battery unit 200 as in FIG.

本実施の形態では、ヒートシンク300、350を、板厚7.4mm、大きさ294mm×586mmのアルミニウム板で形成し、これらに従来のように6箇所のボルトナットを用いて合計160kgfの加重を与えた場合と、本実施の形態のように固定プレート400、450を用いて合計160kgfの加重を与えた場合とでヒートシンクの変位量にどの程度の差があるかを検証した。従来の場合、ヒートシンク300、350の長手方向における最大変位量と最小変位量との差が最大で0.6mmあった。ところが、本実施の形態の場合、その差はほぼ0mmであった。この検証結果により、本実施の形態によれば、ヒートシンク300、350の短手方向の歪み分布をほぼ一定にすることができ、電池ユニット200を構成する各扁平型電池に均一な加圧力を与えることができることがわかる。   In the present embodiment, the heat sinks 300 and 350 are formed of aluminum plates having a plate thickness of 7.4 mm and a size of 294 mm × 586 mm, and a total of 160 kgf is applied to these using six bolts and nuts as in the past. It was verified how much the amount of displacement of the heat sink is different between the case where the load is applied and a total weight of 160 kgf is applied using the fixed plates 400 and 450 as in the present embodiment. In the conventional case, the difference between the maximum displacement amount and the minimum displacement amount in the longitudinal direction of the heat sinks 300 and 350 is 0.6 mm at the maximum. However, in the case of this embodiment, the difference was almost 0 mm. According to this verification result, according to the present embodiment, the strain distribution in the short direction of the heat sinks 300 and 350 can be made substantially constant, and a uniform pressure is applied to each flat battery constituting the battery unit 200. You can see that

本発明の組電池によれば、各扁平型電池の面圧が均一になるため、組電池としてのサイクル(充放電)特性を安定化させることができ、組電池の信頼性と寿命が向上する。   According to the assembled battery of the present invention, since the surface pressure of each flat battery becomes uniform, cycle (charge / discharge) characteristics as the assembled battery can be stabilized, and the reliability and life of the assembled battery are improved. .

部品点数削減のため、図12に示すように、連結部材として機能するボルト475A〜475Dを固定プレート400と一体的に形成するようにしても良い。さらに、図13に示すように、ボルト475A〜475Dを金属ベルト500で連結し、固定プレート400、450を同時に締め付けることができるようにしても良い。   In order to reduce the number of parts, bolts 475A to 475D that function as connecting members may be formed integrally with the fixing plate 400 as shown in FIG. Furthermore, as shown in FIG. 13, the bolts 475A to 475D may be connected by a metal belt 500 so that the fixing plates 400 and 450 can be tightened simultaneously.

本発明は、比較的簡単な構成で、組電池を構成する扁平型電池に均一な加圧力を付与することができるので、車両に搭載する電池として相応しい組電池が提供できる。   The present invention can provide a uniform applied pressure to the flat battery constituting the assembled battery with a relatively simple structure, and thus can provide an assembled battery suitable as a battery mounted on a vehicle.

本実施の形態にかかる組電池の斜視図である。It is a perspective view of the assembled battery concerning this Embodiment. 図1の組電池の側面図である。It is a side view of the assembled battery of FIG. 組電池を構成する扁平型電池の外観図である。It is an external view of the flat battery which comprises an assembled battery. 扁平型電池のフレームへの配置状態を示す図である。It is a figure which shows the arrangement | positioning state to the flame | frame of a flat battery. 扁平型電池のフレームへの配置状態を示す図である。It is a figure which shows the arrangement | positioning state to the flame | frame of a flat battery. フレームの積層状態を示す図である。It is a figure which shows the lamination | stacking state of a flame | frame. 組電池を構成する扁平型電池の接続状態を示す図である。It is a figure which shows the connection state of the flat battery which comprises an assembled battery. 本実施の形態にかかる組電池の組み立て過程の説明に供する図である。It is a figure where it uses for description of the assembly process of the assembled battery concerning this Embodiment. 本実施の形態にかかる組電池の組み立て過程の説明に供する図である。It is a figure where it uses for description of the assembly process of the assembled battery concerning this Embodiment. 本実施の形態にかかる組電池の組み立て過程の説明に供する図である。It is a figure where it uses for description of the assembly process of the assembled battery concerning this Embodiment. 本実施の形態にかかる組電池の組み立て過程の説明に供する図である。It is a figure where it uses for description of the assembly process of the assembled battery concerning this Embodiment. 他の形態の連結部材を示す図である。It is a figure which shows the connection member of another form. 他の形態の連結部材を示す図である。It is a figure which shows the connection member of another form.

符号の説明Explanation of symbols

100 組電池、
200 電池ユニット、
210、220 フレーム、
214、214A〜214D、215A〜215D 扁平型電池、
215A、215B 電極タブ、
250、260、270、280 電池積層体、
300、350 ヒートシンク、
310A、310B、360A、360B 接触部、
315 傾斜面、
325A、325B、325C 中間ヒートシンク、
410A、410B、460A、460B 柱状部、
400、450 固定プレート、
475 ボルトナット、
475A〜475D ボルト、
480A〜480D ナット、
490A、490B 電力端子、
500 金属ベルト。
100 battery packs,
200 battery unit,
210, 220 frames,
214, 214A-214D, 215A-215D flat battery,
215A, 215B electrode tab,
250, 260, 270, 280 battery stack,
300, 350 heat sink,
310A, 310B, 360A, 360B contact portion,
315 inclined surface,
325A, 325B, 325C Intermediate heat sink,
410A, 410B, 460A, 460B Columnar part,
400, 450 fixing plate,
475 bolt nut,
475A-475D bolts,
480A-480D nut,
490A, 490B power terminal,
500 Metal belt.

Claims (9)

複数の扁平型電池がその厚み方向に積層されてなる電池積層体と、
当該電池積層体の積層方向両端に位置する扁平型電池に当接する1組の加圧板と、
当該1組の加圧板を前記電池積層体の対向する両側面から挟み込む1組の加圧力付与部材と、
当該1組の加圧力付与部材を連結しそれぞれの加圧力付与部材を互いに近接させる方向に付勢することができる連結部材と、を備え、
当該連結部材によって前記加圧力付与部材を互いに近接させると前記1組の加圧板が互いに接近する方向に移動して前記電池積層体に前記積層方向への加圧力を付与することができるように構成されており、
前記加圧力付与部材と前記加圧板とが線状にまたは複数の点で接触する前記加圧力付与部材または前記加圧板の少なくともいずれか一方の接触面には、前記加圧力付与部材を互いに近接させたときに前記加圧板を互いに近接する方向に移動させるための傾斜部が形成されていることを特徴とする組電池。
A battery stack in which a plurality of flat batteries are stacked in the thickness direction;
A set of pressure plates in contact with the flat batteries located at both ends in the stacking direction of the battery stack;
A set of pressure-applying members for sandwiching the set of pressure plates from opposite sides of the battery stack;
A connecting member capable of connecting the set of pressure applying members and energizing the pressure applying members in a direction to bring them close to each other;
When the pressing member is brought close to each other by the connecting member, the pair of pressure plates move in a direction approaching each other, and the pressing force in the stacking direction can be applied to the battery stack. Has been
The pressure application member and the pressure plate are brought into contact with each other on at least one of the contact surfaces of the pressure application member and the pressure plate where the pressure application member and the pressure plate contact each other at a plurality of points. The assembled battery is characterized in that an inclined portion is formed for moving the pressure plates in directions close to each other .
前記1組の加圧力付与部材は、前記電池積層体の側面に対してほぼ平行に伸延する連結部材によって互いに連結されていることを特徴とする請求項1に記載の組電池。2. The assembled battery according to claim 1, wherein the one set of pressure applying members are connected to each other by a connecting member extending substantially parallel to a side surface of the battery stack. 前記1組の加圧力付与部材は、四角形状の板または四角形状の枠であることを特徴とする請求項1または2に記載の組電池。The assembled battery according to claim 1 or 2, wherein the one set of pressure applying members is a quadrangular plate or a quadrangular frame. 前記1組の加圧力付与部材は、軽量化用の複数の孔を有していることを特徴とする請求項3に記載の組電池。The assembled battery according to claim 3, wherein the one set of pressure applying members has a plurality of holes for weight reduction. 前記連結部材は、一方の加圧力付与部材と一体的に形成されていることを特徴とする請求項2に記載の組電池。The assembled battery according to claim 2, wherein the connecting member is formed integrally with one pressure applying member. 前記連結部材は、ボルトおよびナットから形成されていることを特徴とする請求項2または5に記載の組電池。The assembled battery according to claim 2 or 5, wherein the connecting member is formed of a bolt and a nut. 前記連結部材は、その長手方向に伸縮自在なばね部材を含むことを特徴とする請求項2に記載の組電池。The assembled battery according to claim 2, wherein the connecting member includes a spring member that is extendable in a longitudinal direction thereof. 前記1組の加圧板は、前記電池積層体の熱を放散させるヒートシンクであることを特徴とする請求項1に記載の組電池。The assembled battery according to claim 1, wherein the one set of pressure plates is a heat sink that dissipates heat of the battery stack. 前記扁平型電池は、長方形状のラミネート電池であることを特徴とする請求項1に記載の組電池。The assembled battery according to claim 1, wherein the flat battery is a rectangular laminated battery.
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