專利名稱：蓄電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種蓄電裝置，所述蓄電裝置利用端板在多個電池上施加約束力。
背景技術(shù)：
在某些情況下，當(dāng)多個單電池用于形成電池組時，多個單電池沿著一方向排列。一對端板放置在單電池的沿著排列方向的兩個端部處，并且端板用于在多個單電池上施加約束力(例如，參見日本專利申請公報N0.2006-253149 (JP-A-2006-253149))。然而，在端板與單電池相接觸的結(jié)構(gòu)的情況下，擔(dān)心的是，因為單電池的熱量被傳遞到端板，所以與端板相接觸的單電池的溫度變得低于不與端板相接觸的其它單電池的溫度。在這種情況下，溫度根據(jù)構(gòu)成電池組的多個單電池發(fā)生變化。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的一方面的蓄電裝置包括:多個電池，所述多個電池沿著預(yù)定方向排列；一對端板，所述一對端板將沿著所述預(yù)定方向的所述多個電池夾在中間；和沿著所述預(yù)定方向延伸的約束構(gòu)件，所述約束構(gòu)件固定到所述一對端板，并且經(jīng)由端板將約束力施加在沿著所述預(yù)定方向的所述多個電池上。每個端板均包括第一板和第二板。所述第一板在面向相鄰的電池的表面上具有多根肋，并且由絕緣材料形成。所述第二板在與面對毗鄰的電池的所述表面相對的側(cè)部上固定到第一板，并且由比用于第一板的絕緣材料更堅固的材料形成。第一板可以由樹脂形成，而第二板可以由金屬形成。第一板可以具有在形成在所述第一板中的多根肋的一部分肋中形成的緊固部分，用于緊固約束構(gòu)件。利用這種構(gòu)造，在將約束構(gòu)件緊固到緊固部分時施加的外力被肋接收，使得能夠抑制第一板的變形。例如，所述多根肋可以至少包括:第一肋，所述第一肋沿著第一方向在正交于所述預(yù)定方向的平面內(nèi)延伸；和第二肋，所述第二肋沿著不同于第一方向的第二方向在所述平面中延伸。當(dāng)使用沿著不同方向延伸的肋時，能夠抑制第一板甚至在形成肋時的強度減小。第一板的與第二板相接觸的表面可以是基本平坦的。這使得容易將第二板附接到第一板?？梢岳玫谝话宓睦咴陔姵氐呐彽谝话宓谋砻嫔闲纬煞忾]空間。當(dāng)形成封閉空間時，防止空氣在封閉空間和外部空間之間流動。通過將空氣保持在封閉空間中，能夠抑制電池的熱量流動到第一板。隔板可以放置在電池中的沿著預(yù)定方向相互毗鄰的兩個電池之間。隔板能夠用于在所述兩個電池的表面上形成供熱交換介質(zhì)流動通過的空間。利用這種構(gòu)造，熱交換介質(zhì)與電池的表面相接觸，使得能夠調(diào)節(jié)電池的溫度。根據(jù)本發(fā)明，能夠通過形成在第一板上的肋在電池的表面上形成空氣層，使得能夠阻止單電池的熱量傳遞到第一板。具體而言，能夠減小第一板和電池之間的接觸表面的面積，以抑制通過接觸表面進行的熱傳遞。另外，第二板附接到形成有肋的第一板，以確保端板具有較高的強度。當(dāng)單獨使用第一板作為端板時，端板的強度相對較低，因此，當(dāng)使用由比用于第一板的材料更堅固的材料形成的第二板時，確保端板具有較高的強度。


將在下文中參照附圖描述本發(fā)明的示例性實施例的特征、優(yōu)勢以及技術(shù)和工業(yè)意義，在所述附圖中，相同的附圖標(biāo)記表示相同的元件，并且其中:圖1是電池組的外部視圖；圖2是隔板的主視圖；圖3示出了從外側(cè)觀察到的端板；圖4示出了從內(nèi)側(cè)觀察到的端板；圖5是沿著圖3中的線V-V獲得的橫截面；和圖6是沿著圖3中的線V1-VI獲得的橫截面。
具體實施例方式將在下文中描述本發(fā)明的實施例。將參照圖1描述作為本發(fā)明的實施例的用作蓄電裝置的電池組。圖1是電池組的外部視圖，并且圖1中示出的X、Y和Z軸線彼此正交。這個實施例的電池組11能夠安裝在車輛上，并且車輛的示例包括混合動力車輛和純電動車輛。混合動力車輛是除了配備有電池組11之外還配備有內(nèi)燃機或燃料電池作為驅(qū)動車輛的動力源的車輛。純電動車輛是僅配備有電池組11作為車輛的動力源的車輛。電池組11可以連接到電動機/發(fā)電機(未示出)，所述電動機/發(fā)電機接收來自電池組11的輸出以產(chǎn)生驅(qū)動車輛的動能。由電動機/發(fā)電機輸出的轉(zhuǎn)矩經(jīng)由動力傳輸機構(gòu)傳輸?shù)杰囕??？梢詫⑸龎弘娐泛蛽Q流器放置在電池組11和電動機/發(fā)電機之間。當(dāng)放置升壓電路時，能夠升高或者增大電池組11的輸出電壓。當(dāng)使用換流器時，能夠?qū)㈦姵亟M11輸出的直流(DC)電轉(zhuǎn)換成交流(AC)電，以便能夠?qū)⑷嘟涣麟妱訖C用作電動機/發(fā)電機。電動機/發(fā)電機將車輛制動期間所產(chǎn)生的動能轉(zhuǎn)換成電能，并且將電能輸出到電池組11。電池組11儲存由電動機/發(fā)電機供應(yīng)的電能。電池組11具有多個沿著X方向排列的單電池111，所述多個單電池中的每一個均用作電池。矩形單電池用作單電池111?？梢赃m當(dāng)?shù)卦O(shè)置構(gòu)成電池組11的單電池111的數(shù)量。例如，可以根據(jù)所需要的電池組11的電力以及每個單電池111的電力設(shè)定單電池111
的數(shù)量。諸如鎳氫電池或鋰離子電池的次級電池可以用作單電池111。作為次級電池的替代方案，可以使用雙電層電容器(電容器)。盡管在本實施例的電池組11中，多個單電池111沿著X方向排列，但是本發(fā)明并不局限于此。具體地，可以應(yīng)用這樣的構(gòu)造，在所述構(gòu)造中，使用多個單電池111形成電池模塊，并且多個電池模塊沿著X方向排列。發(fā)電元件容納在單電池111中。發(fā)電元件是能夠充放電的元件。例如，發(fā)電元件可以包括陰極元件、陽極元件和隔離裝置，所述隔離裝置包括放置在陰極元件和陽極元件之間的電解液。通過在集電器的表面上形成陰極活性材料層來獲得陰極元件。通過在集電器的表面上形成陽極活性材料層來獲得陽極元件。陰極端子Illa和陽極端子Illb設(shè)置在單電池111的上側(cè)部上。陰極端子Illa電連接到發(fā)電元件的陰極元件。陽極端子Illb電連接到發(fā)電元件的陽極元件。兩個毗鄰的單電池11經(jīng)由匯流條彼此電連接。在這個實施例中，所有單電池111串聯(lián)電連接。電池組11可以包括并聯(lián)電連接的單電池111。在這個實施例中，使用匯流條模塊110，所述匯流條模塊110中結(jié)合有多條匯流條。匯流條模塊110放置在電池組11的上側(cè)部上。匯流條模塊110具有多條匯流條和保持匯流條的保持件。保持件由諸如樹脂的絕緣材料形成。圖2中示出的隔板114放置在沿著X方向相互毗鄰的兩個單電池111之間。隔板114由諸如樹脂的絕緣材料形成，并且用于在單電池111的每個表面上形成空間。這個空間用作供調(diào)節(jié)單電池111溫度的熱交換介質(zhì)流動通過的空間。隔板114具有多個突出部114a,所述突出部114a的末端接觸單電池111，使得熱交換介質(zhì)流動通過的空間形成在單電池111的每個表面上。在這個實施例中，突出部114a沿著Y方向延伸，并且多個突出部114a沿著Z方向并排布置。因此，熱交換介質(zhì)在Y方向上沿著突出部114a流動。突出部114a的形狀并不局限于圖2中示出的形狀。具體而言，只要在單電池111的每個表面上形成供熱交換介質(zhì)流動通過的空間即可。通過使熱交換介質(zhì)流動通過由突出部114a形成的空間，熱交換介質(zhì)與單電池111相接觸，使得能夠調(diào)節(jié)單電池111的溫度。當(dāng)單電池111正在產(chǎn)生熱量時，例如，通過使冷卻熱交換介質(zhì)與單電池111相接觸，抑制了單電池111的溫度升高。另一方面，當(dāng)單電池111被過冷卻時，通過使加熱熱交換介質(zhì)與單電池111相接觸，能夠使單電池111升溫。一對端板112放置在電池組11的兩個端部處。用作約束構(gòu)件的約束帶113沿著多個單電池111的排列方向延伸，并且約束帶113的兩個端部部分固定到所述一對端板112。約束帶113中的兩個放置在電池組11的上側(cè)部上，并且約束帶113中的兩個放置在電池組11的下側(cè)部上。當(dāng)約束帶113固定到端板112時，所述一對端板112沿著使得所述一對端板112彼此靠近的方向移動。以這種方式，約束力被施加在被夾在所述一對端板112之間的多個單電池111上。約束力指的是沿著X方向夾緊單電池111的力。盡管這個實施例的約束帶113形成為板狀形狀，但是本發(fā)明并不局限于此。具體而言，只要約束帶113固定到一對端板112并且能夠?qū)⒓s束力施加到單電池111上即可。例如，作為約束帶113的替代方案，能夠使用形成為圓柱狀的約束構(gòu)件。將參照圖3至圖6具體描述端板112的結(jié)構(gòu)。圖3示出了從外側(cè)觀察到的端板112。圖4示出了從內(nèi)側(cè)(單電池111側(cè))觀察到的端板112。圖5是沿著圖3中的線V-V獲得的橫截面，并且圖6是沿著圖3中的線V1-VI獲得的橫截面。端板112具有用作第一板的樹脂板1121和用作第二板的金屬板1122。引導(dǎo)部分1121a設(shè)置在樹脂板1121的上側(cè)部上，約束帶113被固定在每個所述引導(dǎo)部分1121a處。引導(dǎo)部分1121b設(shè)置在樹脂板1121的下側(cè)部上，約束帶113被固定在每個所述引導(dǎo)部分1121b 處。如圖4所示，樹脂板1121在樹脂板1121接觸單電池111的側(cè)部上的表面(Y_Z平面)上具有第一肋1121c、第二肋1121d和第三肋1121e。第一肋1121c沿著Y方向延伸，并且多根第一肋1121c沿著Z方向并排布置。第一肋1121c的末端與單電池111相接觸。因此，如圖5和圖6所示，多個空氣層M形成在單電池111的表面上?？諝鈱覯是這樣的空間，所述空間中的每一個都被樹脂板1121和單電池111包圍。通過在單電池111的表面上形成空氣層M，能夠阻止單電池111的熱量傳遞到端板112 (樹脂板1121)?？諝獾臒釋?dǎo)率低于樹脂板1121的熱導(dǎo)率，因此，單電池111的熱量難以傳遞到樹脂板1121。通過使單電池111的熱量更不容易傳遞到端板112，能夠抑制單電池111的溫度下降?？諝鈱覯可以是封閉的空間。利用這種構(gòu)造，抑制空氣在空氣層M和端板112的外側(cè)之間流動。如果空氣被保持在空氣層M中，即使當(dāng)單電池111的熱量到達(dá)空氣層M時，也能夠抑制熱量從空氣層M逸出。這里，封閉的空間不一定指完全封閉的空間，只要抑制空氣在空氣層M和端板112的外側(cè)之間流動即可。第二肋1121d沿著Z方向延伸，并且與第一肋1121c交叉。多根第二肋1121d沿著Y方向并排布置。第三肋1121e沿著使得第三肋1121e與第一肋1121c和第二肋1121d交叉的方向(傾斜方向)延伸。用于緊固約束帶113的緊固部分F定位在第三肋1121e的第四端部部分中的每一個處。設(shè)置有沿著不同方向延伸的第二肋1121d和第三肋1121e，使得能夠增加樹脂板1121的強度。另外，因為設(shè)置有第三肋1121e，所以能夠在將約束帶113緊固到樹脂板1121時抑制樹脂板1121的變形。與此同時，如圖5所示，樹脂板1121具有突出部1121f，所述突出部1121f與單電池111的底部相接觸。與肋1121C相比，突出部1121f沿著X方向突出得更多。如圖6所示，樹脂板1121具有突出部1121g，所述突出部1121g與單電池111的側(cè)部相接觸。與肋1121c相比，突出部1121g沿著X方向突出得更多。突出部1121f和1121g彼此連續(xù)，并且形成為在沿著X方向觀察時沿著單電池111的外周延伸。金屬板1122固定到樹脂板1121。樹脂板1121的一個側(cè)部與單電池111相接觸，并且樹脂板1121的另一個側(cè)部與金屬板1122相接觸。樹脂板1121的與金屬板1122相接觸的側(cè)部基本是平坦的。因此，能夠容易地將金屬板1122附接到樹脂板1121。金屬板1122具有孔1122a和1122b。孔1122a用于供螺栓插入通過，并且該螺栓用于將約束帶113固定到端板112，所述約束帶113被固定在引導(dǎo)部分1121a處。孔1122b用于供螺栓插入通過，該螺栓用于將約束帶113固定到端板112，所述約束帶113被固定在引導(dǎo)部分1121b處。在樹脂板1121中形成多根肋1121c會降低樹脂板1121的強度。因此，在這個實施例中，通過將金屬板1122固定到樹脂板1121來確保端板112的強度。另外，金屬板1122具有平坦表面，使得約束帶113能夠容易地附接到金屬板1122。盡管在這個實施例中端板112包括樹脂板1121和金屬板1122，但是本發(fā)明并不局限于此。端板112可以包括對應(yīng)于樹脂板1121并且由絕緣材料形成的板和對應(yīng)于金屬板1122并且由比前述板的材料更為堅固的材料形成的板。已經(jīng)僅為說明性目的而參照示例性實施例描述了本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)理解的是，上述描述并不是詳盡的，也不用于限制本發(fā)明的形式，并且，本發(fā)明可以適于用在其它系統(tǒng)或應(yīng)用中。本發(fā)明的范圍涵蓋本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠想到的多種修改方案和等效布置方案。
權(quán)利要求
1.一種蓄電裝置，所述蓄電裝置包括: 多個電池，所述多個電池沿著預(yù)定方向排列； 一對端板，所述一對端板沿著所述預(yù)定方向?qū)⑺龆鄠€電池夾在中間；和 沿著所述預(yù)定方向延伸的約束構(gòu)件，所述約束構(gòu)件固定到所述一對端板，并且經(jīng)由所述端板沿著所述預(yù)定方向?qū)⒓s束力施加到所述多個電池上， 其中，所述端板中的每一個均包括第一板和第二板，所述第一板在面向毗鄰的電池的表面上具有多根肋，并且由絕緣材料形成，所述第二板在所述第一板的與所述面向毗鄰的電池的表面相對的側(cè)部上固定到所述第一板，并且由比用于所述第一板的所述絕緣材料更堅固的材料形成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電裝置，其中，所述第一板由樹脂形成，所述第二板由金屬形成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的蓄電裝置，其中，所述第一板具有形成在所述多根肋的一部分肋中的緊固部分，用于緊固所述約束構(gòu)件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任意一項所述的蓄電裝置，其中，所述多根肋至少包括:第一肋，所述第一肋在正交于所述預(yù)定方向的平面中沿著第一方向延伸；和第二肋，所述第二肋在所述平面中沿著不同于所述第一方向的第二方向延伸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任意一項所述的蓄電裝置，其中，所述第一板的與所述第二板相接觸的表面是基本平坦的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任意一項所述的蓄電裝置，其中，所述肋在所述電池的毗鄰所述第一板的表面上形成封閉的空間。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一項所述的蓄電裝置，所述蓄電裝置還包括隔板，所述隔板放置在所述電池中的沿著所述預(yù)定方向相互毗鄰的兩個電池之間，并且在所述電池中的所述相互毗鄰的兩個電池的表面上形成熱交換介質(zhì)流動通過的空間。
全文摘要
一種蓄電裝置包括多個電池(11)，所述電池沿著預(yù)定方向排列；一對端板(112)，所述一對端板將沿著預(yù)定方向(X方向)的多個電池夾在中間；和約束構(gòu)件(113)，所述約束構(gòu)件沿著預(yù)定方向延伸并且固定到所述一對端板，并且所述約束構(gòu)件經(jīng)由端板將約束力施加在沿著預(yù)定方向的多個電池上。端板中的每一個均包括第一板和第二板。第一板在面向毗鄰的電池的表面上具有多根肋，并且所述第一板由絕緣材料形成。第二板在與面向毗鄰的電池的表面相對的側(cè)部上固定到第一板，并且所述第二板由比用于第一板的絕緣材料更結(jié)實的材料形成。
文檔編號H01M6/42GK103109392SQ201180041244
公開日2013年5月15日 申請日期2011年8月30日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月31日
發(fā)明者刑部友敬, 若杉干夫, 今井正浩, 村山僚悟 申請人:豐田自動車株式會社, 小島沖壓工業(yè)株式會社