本發(fā)明的一個(gè)側(cè)面涉及電池模塊和電池模塊的制造方法。

背景技術(shù)：

例如，專利文獻(xiàn)1所記載的電池模塊具備：排列體，其通過電池單元以保持于單元架的狀態(tài)排列多個(gè)而構(gòu)成；和一對端板，上述端板沿排列方向?qū)ε帕畜w施加束縛載荷。在這樣的電池模塊中，通過在排列體與端板之間配置彈性部件，能夠防止在電池單元膨脹了的情況下端板破損，或者抑制作用于排列體的束縛載荷的差異。

專利文獻(xiàn)1：日本特開2009-81056號公報(bào)

然而，在電池模塊中，從在電池單元膨脹了的情況下保護(hù)電池單元的觀點(diǎn)出發(fā)，對在相鄰的電池單元間分別配置彈性部件的結(jié)構(gòu)也進(jìn)行了研究。在該結(jié)構(gòu)中，將對排列體施加了束縛載荷時(shí)的彈性部件整體的壓縮量設(shè)為設(shè)計(jì)值，因此以往都是一邊測量端板間的距離一邊調(diào)整彈性部件的壓縮量。因此，提高組裝作業(yè)性成為一大課題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個(gè)側(cè)面的目的在于提供能夠提高組裝作業(yè)性的電池模塊和電池模塊的制造方法。

本發(fā)明的一個(gè)側(cè)面所涉及的電池模塊具備：排列體，其包括由單元架保持并且沿規(guī)定的排列方向排列的多個(gè)電池單元、以及配置于相鄰的電池單元間的彈性部件；和束縛部件，其沿排列方向?qū)ε帕畜w施加束縛載荷，單元架具有沿排列方向突出的突出部，通過突出部與相鄰的電池單元的單元架抵接，來規(guī)定電池單元間的彈性部件的壓縮量。

在該電池模塊中，在保持電池單元的單元架設(shè)置有沿排列體的排列方向突出的突出部。而且，在排列體，相鄰的電池單元間的間隔通過突出部與相鄰的電池單元的單元架抵接而被規(guī)定。因此，在該電池模塊，預(yù)先調(diào)整突出部的長度(突出量)，在組裝時(shí)，僅使突出部與相鄰的單元架抵接就能規(guī)定電池單元間的彈性部件的壓縮量，因此能夠提高組裝作業(yè)性。

優(yōu)選，束縛部件具有從排列方向夾持排列體的一對端板和連結(jié)一對端板彼此的連結(jié)部件，單元架具有供連結(jié)部件插通的插通孔，突出部呈筒狀，與插通孔連通。在該情況下，在與插通孔連通的突出部也插通連結(jié)部件，因此能夠抑制單元架在與排列方向交叉的方向上的錯(cuò)位。另外，在單元架，從排列方向觀察，能夠?qū)⒐┻B結(jié)部件插通的區(qū)域與供突出部配置的區(qū)域共用化，從而實(shí)現(xiàn)單元架的小型化。

優(yōu)選，插通孔具有與突出部相對應(yīng)的凹部，在凹部的底面抵接有相鄰的電池單元的單元架的突出部。在該情況下，能夠進(jìn)一步抑制單元架在與排列方向交叉的方向上的錯(cuò)位。

優(yōu)選，突出部由插入插通孔的金屬套環(huán)構(gòu)成。在該情況下，由金屬套環(huán)提高突出部對束縛載荷的剛度，因此能夠抑制突出部的破損。

優(yōu)選，在插通孔的兩端中的每一端插入有金屬套環(huán)，并且，金屬套環(huán)與相鄰的電池單元的單元架的金屬套環(huán)抵接。如果突出部相對于束縛載荷的剛度不足，則有時(shí)會(huì)在突出部產(chǎn)生蠕變變形(因應(yīng)力導(dǎo)致的隨時(shí)間推移的變形)。與此相對地，通過設(shè)定為能夠使金屬套環(huán)彼此抵接的結(jié)構(gòu)，能夠確保突出部的剛度，從而能夠抑制突出部的蠕變變形。

優(yōu)選，突出部被插入插通孔的一端，在插通孔的另一端插入具有與突出部相對應(yīng)的凹部的金屬套環(huán)，在凹部的底面抵接有相鄰的電池單元的單元架的突出部。在該情況下，通過設(shè)定為使金屬套環(huán)彼此抵接的結(jié)構(gòu)，能夠確保突出部的剛度，從而能夠抑制突出部的蠕變變形。另外，能夠進(jìn)一步抑制單元架在與排列方向交叉的方向上的錯(cuò)位。

優(yōu)選，金屬套環(huán)以從插通孔的兩端突出的方式延伸到插通孔內(nèi)，并與相鄰的電池單元的單元架的金屬套環(huán)抵接。在該情況下，通過設(shè)定為使金屬套環(huán)彼此抵接的結(jié)構(gòu)，能夠確保突出部的剛度，從而能夠抑制突出部的蠕變變形。另外，因?yàn)槿渴`載荷都作用于金屬套環(huán)，因此能夠抑制單元架的破損。

在本發(fā)明的一個(gè)側(cè)面所涉及的電池模塊的制造方法中，具備組裝工序，使用束縛部件對包括由單元架保持并沿規(guī)定的排列方向排列的多個(gè)電池單元、以及配置于相鄰的電池單元間的彈性部件的排列體，沿排列方向施加束縛載荷，在組裝工序中，使用具有沿排列方向突出的突出部的單元架，通過使突出部與相鄰的電池單元的單元架抵接，來規(guī)定電池單元間的彈性部件的壓縮量。

在該電池模塊的制造方法中，在組裝工序中，作為保持電池單元的單元架，使用了設(shè)置有沿排列體的排列方向突出的突出部的單元架。而且，在排列體，通過使突出部與相鄰的電池單元的單元架抵接來規(guī)定相鄰的單元間的間隔。因此，在該電池模塊的制造方法中，預(yù)先調(diào)整突出部的長度(突出量)，在組裝工序中，僅使突出部與相鄰的單元架抵接，就能規(guī)定電池單元間的彈性部件的壓縮量，因此能夠提高組裝作業(yè)性。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)側(cè)面，能夠提供能提高組裝作業(yè)性的電池模塊和電池模塊的制造方法。

附圖說明

圖1是第一實(shí)施方式所涉及的電池模塊的立體圖。

圖2是圖1的ii-ii線的概略剖視圖。

圖3中，的(a)是從排列方向的一側(cè)觀察單元架的立體圖，(b)是從另一側(cè)觀察單元架的立體圖。

圖4是說明組裝工序的概略剖視圖，(a)示出組裝前的狀態(tài)，(b)示出組裝后的狀態(tài)。

圖5中，(a)是第一變形例所涉及的電池模塊的概略剖視圖，(b)是第二變形例所涉及的電池模塊的概略剖視圖。

圖6是第二實(shí)施方式所涉及的電池模塊的概略剖視圖。

具體實(shí)施方式

下面參照附圖，詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。在附圖說明中，對相同或者相當(dāng)要素標(biāo)注相同附圖標(biāo)記，省略重復(fù)說明。

[第一實(shí)施方式]

圖1是第一實(shí)施方式所涉及的電池模塊1的立體圖。圖2是圖1的ii-ii線的概略剖視圖。電池模塊1例如以多個(gè)電池模塊1收容于殼體內(nèi)而形成電池組的狀態(tài)被使用。

如圖1和圖2所示，電池模塊1具備排列體10和用于束縛排列體10的束縛部件20。排列體10包括沿規(guī)定的排列方向d排列的多個(gè)電池單元12和配置于相鄰的電池單元12間的彈性部件16(圖2)而構(gòu)成。

電池單元12是在矩形箱狀的殼體內(nèi)收容電極組裝體而成的電池。電池單元12例如是鋰離子二次電池等非水電解質(zhì)二次電池。電池單元12在該例中沿排列方向d排列有7個(gè)。相鄰的電池單元12的電極端子借助匯流條14(圖1)相互電連接。由此，相鄰的電池單元12以串聯(lián)方式電連接。各電池單元12由單元架30保持。單元架30的結(jié)構(gòu)將在后面闡述。

彈性部件16例如由橡膠形成為平板狀。在該例中，如圖2所示，彈性部件16配置為與相鄰的電池單元12接觸。彈性部件16因來自束縛部件20的束縛載荷，而沿排列方向d壓縮變形規(guī)定的壓縮量(規(guī)定的壓縮率)。在電池單元12因劣化或者過充電等而沿排列方向d膨脹了的情況下，彈性部件16壓縮變形，由此允許電池單元12的膨脹，保護(hù)電池單元12。

束縛部件20對排列體10沿排列方向d施加束縛載荷。束縛部件20具有從排列方向d夾持排列體10的一對端板22和連結(jié)一對端板22彼此的多個(gè)(在該例中，為4個(gè))連結(jié)部件26。

端板22例如由金屬形成為平板狀。在各端板22設(shè)置有供連結(jié)部件26插通的多個(gè)插通孔24。連結(jié)部件26例如是由鐵等金屬形成的螺栓。各連結(jié)部件26依次插通一側(cè)的端板22的插通孔24、后述各單元架30的插通孔42、56以及另一側(cè)的端板22的插通孔24，在另一側(cè)的端板22的外側(cè)由螺母28緊固。通過該緊固，而對排列體10沿排列方向d施加有束縛載荷。

圖3中的(a)是從排列方向d的一側(cè)觀察單元架30的立體圖，圖3中的(b)是從另一側(cè)觀察單元架30的立體圖。單元架30除了后述的金屬套環(huán)46外，例如由樹脂形成。如圖3所示，單元架30具有框體部32和分隔部34?？蝮w部32具有底板36和從底板36的兩端豎起的一對側(cè)板38。在底板36的兩端部分別設(shè)置有向底板36的厚度方向突出的腳部40。

如圖2所示，在各腳部40設(shè)置有沿排列方向d貫通的圓形狀的插通孔42。在各插通孔42插通連結(jié)部件26。在插通孔42的兩端設(shè)置有與后述金屬套環(huán)46相對應(yīng)的圓柱形狀的凹部44。凹部44的直徑大于插通孔42的其他部分的直徑。更加具體而言，插通孔42的凹部44以外的部分的直徑與連結(jié)部件26的直徑相同，或者略大于連結(jié)部件26的直徑。另一方面，凹部44的直徑比其他部分的直徑至少大金屬套環(huán)46的圓筒部48的徑向厚度的量。由此，在凹部44能夠插入連結(jié)部件26和金屬套環(huán)46。

金屬套環(huán)(突出部)46例如由鐵等金屬形成為筒狀。金屬套環(huán)46具有圓筒部48和從圓筒部48的長邊方向上的一端側(cè)的外側(cè)面向徑向外側(cè)突出的圓環(huán)狀的凸緣部50。在該例中，圓筒部48與凸緣部50在該一端側(cè)共面。圓筒部48和凸緣部50的直徑例如與插通孔42的直徑相同。

金屬套環(huán)46插入插通孔42的各凹部44。具體而言，圓筒部48的局部插入凹部44，凸緣部50與腳部40的排列方向d上的側(cè)面接觸。金屬套環(huán)46(圓筒部48)與插通孔42連通，連結(jié)部件26也插通于金屬套環(huán)46。金屬套環(huán)46從腳部40沿排列方向d突出凸緣部50的在排列方向d上的長度(厚度)的量。即，金屬套環(huán)46構(gòu)成從單元架30沿排列方向d突出的突出部。金屬套環(huán)46例如可以通過嵌入成形與單元架30一體形成，或者，可以在單元架30成形后，通過插入或壓入插通孔42而與單元架30成為一體。

如圖3所示，分隔部34連接一對側(cè)板38彼此。在分隔部34上設(shè)置有一對端子收容部52。各端子收容部52具有包圍電極端子的圓形的內(nèi)壁。并且，在分隔部34上設(shè)置有與端子收容部52連接的四棱柱狀的一對柱部54。

在各柱部54設(shè)置有沿排列方向d貫通的插通孔56。插通孔56例如為與插通孔42相同的形狀，兩端分別具有凹部44。在這些各凹部44也插入有金屬套環(huán)46。在插通孔56和插入于插通孔56的金屬套環(huán)46也插通連結(jié)部件26。

在單元架30，由框體部32和分隔部34形成有收容空間s。在該收容空間s收容電池單元12，由此在單元架30保持電池單元12。收容于收容空間s的電池單元12被分隔部34限制向排列方向d的一側(cè)的移動(dòng)。在組裝狀態(tài)下，電池單元12處于被來自彈性部件16的彈性排斥力向分隔部34側(cè)按壓的狀態(tài)。另外，在單元架30，由框體部32和分隔部34的圖3中的下端面形成有矩形狀的開口部58。在該例中，在開口部58配置彈性部件16。

在組裝狀態(tài)下，如圖2所示，一個(gè)單元架30的金屬套環(huán)46與相鄰的電池單元12的單元架30的金屬套環(huán)46抵接。即，相鄰的電池單元12的單元架30彼此在金屬套環(huán)46抵接。由此，單元架30被束縛，相鄰的單元架30間的間隔被規(guī)定。另外，通過相鄰的單元架30間的間隔被規(guī)定，保持于這些單元架的相鄰的電池單元12間的間隔也被規(guī)定。由此，配置于電池單元12間的彈性部件16的壓縮量被規(guī)定。

接下來，參照圖4，對電池模塊1的制造方法所包含的組裝工序進(jìn)行說明。圖4是對組裝工序進(jìn)行說明的概略剖視圖，圖4中，(a)示出組裝前的狀態(tài)，(b)示出組裝后的狀態(tài)。圖4中的(a)所示的彈性部件16未壓縮變形。在組裝工序中，使用束縛部件20對排列體10沿排列方向d施加束縛載荷，其中，該排列體10包括由單元架30保持并沿排列方向d排列的電池單元12和配置于電池單元12間的彈性部件16而構(gòu)成。

例如，首先，如圖4中的(a)所示，準(zhǔn)備由單元架30保持并在排列方向d的一側(cè)的側(cè)面粘貼有彈性部件16的電池單元12。彈性部件16例如通過膠帶等粘貼于電池單元12。而且，將該電池單元12沿排列方向d排列，制成排列體10。接下來，從排列方向d用一對端板22夾持排列體10，由連結(jié)部件26連結(jié)一對端板22彼此。

此時(shí)，如圖4中的(b)所示，將一個(gè)單元架30的金屬套環(huán)46與相鄰的電池單元12的單元架30的金屬套環(huán)46抵接，由此規(guī)定電池單元12間的彈性部件16的壓縮量。此外，將連結(jié)部件26插通于單元架30的操作，既可以在對電池單元12進(jìn)行排列構(gòu)成排列體10后實(shí)施，也可以與對電池單元12的排列并行，依次將連結(jié)部件26插通于各電池單元12的單元架30。彈性部件16可以不粘貼于電池單元12，可以與電池單元12的排列并行，在電池單元12間配置彈性部件16。

如上說明所示，在電池模塊1，通過使金屬套環(huán)46與相鄰的電池單元12的單元架30的金屬套環(huán)46抵接，來規(guī)定排列體10中相鄰的電池單元12間的間隔。因此，在電池模塊1，預(yù)先調(diào)整金屬套環(huán)46的突出量(凸緣部50的排列方向d上的長度)，組裝時(shí)，僅使金屬套環(huán)46與相鄰的單元架30的金屬套環(huán)46抵接，便能規(guī)定電池單元12間的彈性部件16的壓縮量，因此提高了組裝作業(yè)性。

另外，金屬套環(huán)46呈筒狀，與插通孔42或者插通孔56連通，在該金屬套環(huán)46插通有連結(jié)部件26，因此抑制單元架30在與排列方向d交叉的方向上的錯(cuò)位。另外，在單元架30，從排列方向d觀察，供連結(jié)部件26插通的區(qū)域與供金屬套環(huán)46配置的區(qū)域被共用化，實(shí)現(xiàn)了單元架30的小型化。

由金屬套環(huán)46構(gòu)成突出部，因此由金屬套環(huán)46提高了突出部相對于束縛載荷而言的剛度，抑制了突出部的破損。特別是，在電池模塊1，金屬套環(huán)46分別插入插通孔42、56的兩端，與相鄰的電池單元12的單元架30的金屬套環(huán)46抵接。通過像這樣構(gòu)成為使金屬套環(huán)46彼此抵接，確保了突出部的剛度，抑制了突出部的蠕變變形。

[變形例]

圖5中的(a)是第一變形例所涉及的電池模塊的概略剖視圖，圖5中的(b)是第二變形例所涉及的電池模塊的概略剖視圖。如圖5中的(a)所示，在第一變形例的單元架30a中，金屬套環(huán)46a(突出部)被插入插通孔56的一端，在插通孔56的另一端，插入有具有與金屬套環(huán)46a相對應(yīng)的凹部64的金屬套環(huán)62。金屬套環(huán)46a的凸緣部50a的厚度大于上述第一實(shí)施方式的金屬套環(huán)46的凸緣部50的厚度。凹部64例如形成為圓柱形狀，能夠供連結(jié)部件26和凸緣部50a插入。而且，在凹部64的底面抵接有相鄰的電池單元12的單元架30a的金屬套環(huán)46a。此外，既可以在插通孔42側(cè)與插通孔56側(cè)相同，金屬套環(huán)46a、62抵接，也可以在插通孔42側(cè)與第一實(shí)施方式相同，在兩端插入有金屬套環(huán)46。

在第一變形例的電池模塊中，與上述第一實(shí)施方式相同，提高了組裝作業(yè)性。另外，通過構(gòu)成為使金屬套環(huán)46a、62抵接，確保了突出部的剛度，抑制了突出部的蠕變變形。另外，進(jìn)一步抑制了單元架30a在與排列方向d交叉的方向上的錯(cuò)位。

如圖5中的(b)所示，在第二變形例的單元架30b中，金屬套環(huán)46b(突出部)以從插通孔56的兩端突出的方式延伸到插通孔56內(nèi)。即，在金屬套環(huán)46b，圓筒部48b以從插通孔56的兩端突出的方式延伸到插通孔56內(nèi)，凸緣部50b從圓筒部48b的長邊方向的兩端側(cè)的外表面突出。而且，金屬套環(huán)46b與相鄰的電池單元12的單元架30b的金屬套環(huán)46b抵接。此外，既可以在插通孔42側(cè)與插通孔56側(cè)相同，金屬套環(huán)46b彼此抵接，也可以在插通孔42側(cè)與第一實(shí)施方式相同，在兩端插入金屬套環(huán)46，或者還可以與第一變形例相同，金屬套環(huán)46a、62抵接。

在第二變形例的電池模塊中，與上述第一實(shí)施方式相同，提高了組裝作業(yè)性。另外，通過構(gòu)成為使金屬套環(huán)46b彼此抵接，確保了突出部的剛度，抑制了突出部的蠕變變形。另外，因?yàn)槭`載荷全部作用于金屬套環(huán)46b，因此抑制了單元架30b的破損。

[第二實(shí)施方式]

圖6是第二實(shí)施方式所涉及的電池模塊的概略剖視圖。如圖6所示，在第二實(shí)施方式的單元架30c中，不設(shè)置金屬套環(huán)46，而在柱部54的排列方向d上的一側(cè)的側(cè)面設(shè)置有向排列方向d突出的筒狀部66(突出部)。筒狀部66例如由與單元架30c的其他部分相同的樹脂形成為圓筒狀，與插通孔56連通。另外，在插通孔56的一端設(shè)置有與筒狀部66相對應(yīng)的凹部68。凹部68例如為圓柱狀，能夠供連結(jié)部件26和筒狀部66插入。而且，在凹部68的底面，抵接有相鄰的電池單元12的單元架30c的筒狀部66。此外，插通孔42側(cè)可以構(gòu)成為與插通孔56側(cè)相同。

在第二實(shí)施方式的電池模塊中，與上述第一實(shí)施方式相同，提高了組裝作業(yè)性。另外，筒狀部66呈筒狀，與插通孔56連通，在該筒狀部66插通有連結(jié)部件26，因此抑制了單元架30在與排列方向d交叉的方向上的錯(cuò)位。另外，在單元架30c，從排列方向d觀察，供連結(jié)部件26插通的區(qū)域與供筒狀部66配置的區(qū)域被共用化，實(shí)現(xiàn)了單元架30c的小型化。

以上，說明了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施方式，還可以在不變更各權(quán)利要求所述之要旨的范圍內(nèi)進(jìn)行變形，或者用于其他方式。

例如，突出部只要能夠與相鄰的電池單元12的單元架30抵接即可，也可以形成為非筒狀。例如，突出部可以從腳部40和柱部54的排列方向d上的整個(gè)側(cè)面向排列方向d突出，成為矩形狀。但是，如上述實(shí)施方式所示抵接有筒狀的突出部的情況下，突出部與單元架30的接觸面積更小，因此容易確保組裝精度。突出部可以不與插通孔42、56連通，例如可以形成為槽狀、平板狀或者棒狀等。突出部例如可以設(shè)置于單元架30的其他部分。

在上述實(shí)施方式中，在單元架30的開口部58配置彈性部件16，彈性部件16與隔著該彈性部件16相鄰的電池單元12彼此接觸，但并不局限于此。例如，也可以構(gòu)成為：不形成開口部58，由分隔部34封閉收容空間s的排列方向d上的一側(cè)，彈性部件16的排列方向d上的一側(cè)的整個(gè)側(cè)面與分隔部34接觸，彈性部件16的排列方向d上的另一側(cè)的整個(gè)側(cè)面與電池單元12接觸。或者可以構(gòu)成為：變更彈性部件16與電池單元12在排列方向d上的位置關(guān)系，彈性部件16的排列方向d上的另一側(cè)的整個(gè)側(cè)面與分隔部34接觸，彈性部件16的排列方向d上的另一側(cè)的整個(gè)側(cè)面與電池單元12接觸。

附圖標(biāo)記說明

1…電池模塊；10…排列體；12…電池單元；16…彈性部件；20…束縛部件；22…端板；26…連結(jié)部件；30、30a、30b、30c…單元架；42、56…插通孔；46、46a、46b…金屬套環(huán)(突出部)；62…金屬套環(huán)；64、68…凹部；66…筒狀部(突出部)；d…排列方向。