專利名稱：電池模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電池模塊。
背景技術(shù)：
在由上殼體和下殼體構(gòu)成的殼體內(nèi)收容電池單元而成的電池模塊中，如果使上殼 體和下殼體通過(guò)超聲波焊接而接合，則可能對(duì)殼體內(nèi)部造成能量的影響。因此，提出了在上殼體和下殼體上，設(shè)置一對(duì)嵌合用爪和嵌合用孔，通過(guò)使它們進(jìn) 行所謂的卡扣(snap-fit)結(jié)合，從而將上殼體和下殼體固定的構(gòu)造(專利文獻(xiàn)1)。專利文獻(xiàn)1 日本特開2007-103^4號(hào)公報(bào)

實(shí)用新型內(nèi)容然而，如果將鋰離子電池等二次電池搭載在汽車上，則有時(shí)還會(huì)向收容電池單元 的電池模塊作用車輛行駛時(shí)的沖擊或振動(dòng)。但是，現(xiàn)有的卡扣構(gòu)造，雖然在上殼體和下殼體的層疊方向上的結(jié)合力較強(qiáng)而難 以分離，但存在在與層疊方向垂直的方向上的結(jié)合力較弱的缺點(diǎn)。因此，如果向殼體作用扭 轉(zhuǎn)方向的力，則可能使殼體變形，使上殼體和下殼體分離。本實(shí)用新型要解決的課題是，提供一種即使向殼體作用扭轉(zhuǎn)方向的力，也不會(huì)容 易地分離的電池模塊。本實(shí)用新型通過(guò)下述方式，解決上述課題，即，在一對(duì)殼體中的一個(gè)殼體的開口周 緣部上形成具有開口邊緣的卡合孔，并且，在一對(duì)殼體中的另一個(gè)殼體的開口周緣部上形 成凸起，以使凸起的前端部超過(guò)卡合孔的開口邊緣的方式將兩者卡合，另一方面，將一對(duì)殼 體向背離方向彈性預(yù)緊。實(shí)用新型的效果根據(jù)本實(shí)用新型，由于以使凸起的前端部超過(guò)卡合孔的開口邊緣的方式將兩者卡 合，另一方面，將一對(duì)殼體向背離方向彈性預(yù)緊，所以凸起的前端部與卡合孔的開口邊緣重 合。由此，即使對(duì)于與殼體的周緣部的面垂直的方向，一對(duì)殼體也被固定，因此，即使向殼體 作用扭轉(zhuǎn)方向的力，也不會(huì)容易地分離。
圖1是表示應(yīng)用本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施方式的電池模塊的分解斜視圖。圖2是表示圖1的彈性凸起的放大斜視圖。圖3A是表示圖1的彈性凸起以及卡合孔的正視圖以及沿X-X線的剖面圖且表示 卡合前的狀態(tài)的圖。圖:3B是表示圖1的彈性凸起以及卡合孔的正視圖以及沿X-X線的剖面圖且表示 卡合中的狀態(tài)的圖。圖3C是表示圖1的彈性凸起以及卡合孔的正視圖以及沿X-X線的剖面圖且表示 鎖止前的狀態(tài)的圖。[0017]圖3D是表示圖1的彈性凸起以及卡合孔的正視圖以及沿X-X線的剖面圖且表示 鎖止后的狀態(tài)的圖。圖4A是沿圖1的Y-Y線的剖面概略圖。圖4B是使用本實(shí)用新型的其他實(shí)施方式的電池模塊，且與圖1的Y-Y線相當(dāng)?shù)钠?面概略圖。圖5是使用本實(shí)用新型的其他實(shí)施方式的電池模塊，且與圖3A相當(dāng)?shù)难豖-X線的 正視圖以及剖面圖。圖6是使用本實(shí)用新型的其他實(shí)施方式的電池模塊，且與圖3A相當(dāng)?shù)难豖-X線的 正視圖以及剖面圖。圖7是用于說(shuō)明將使用本實(shí)用新型的實(shí)施方式的電池模塊堆疊的情況下的優(yōu)點(diǎn) 的側(cè)視概略圖，其中左側(cè)是模塊種類為1種的情況，右側(cè)是模塊種類為2種的情況。
具體實(shí)施方式
下面，基于附圖，說(shuō)明本實(shí)用新型的實(shí)施方式?！兜?實(shí)施方式》圖1是表示應(yīng)用本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施方式的電池模塊M的分解斜視圖，其具有 上殼體11、下殼體12、以及電池單元2。電池單元2是將多個(gè)單電池21層疊，并將各單電池21的電極接頭以規(guī)定的串聯(lián) 或者并聯(lián)的方式連接而構(gòu)成的，具有正電極端子22、負(fù)電極端子23、以及電壓檢測(cè)用端子 對(duì)。此外，在本例中，電池單元2的具體結(jié)構(gòu)并不特別地限定，其連接數(shù)及電極端子22、23 或者電壓檢測(cè)用端子的導(dǎo)出位置等，可以適當(dāng)變更。上殼體11和下殼體12均由不銹鋼、鋁或者塑料等適當(dāng)?shù)牟牧蠘?gòu)成。以下，有時(shí)將 這些上殼體11和下殼體12統(tǒng)稱為殼體1。另外，上以及下的用語(yǔ)，是為了方便地表現(xiàn)該圖 所示的狀態(tài)的電池模塊M，并不是表示上下的絕對(duì)位置的意思。因此，包含以使上殼體11位 于下側(cè)、使下殼體12位于上側(cè)的方式將電池模塊M配置在車輛上情況，以及以使上殼體11 和下殼體12位于左右的方式將電池模塊M立起而配置在車輛上的情況等。上殼體11以及下殼體12，分別形成為具有矩形的底面和從該底面的各邊立起的4 個(gè)壁面的有底筒狀，4個(gè)壁面的前端部彼此重合而結(jié)合。以下，將該重合的部分稱為上殼體 11的周緣部11a、下殼體12的周緣部12a。在該圖所示的例子中，上殼體11的周緣部Ila位于下殼體12的周緣部12a的外 側(cè)而進(jìn)行重合。即，如圖3A 圖3D所示，上殼體11形成與下殼體12相比較大的開口，以 使上殼體11的周緣部Ila的內(nèi)表面與下殼體12的周緣部12a的外表面接觸。此外，也可 以使上殼體11的周緣部Ila位于下殼體12的周緣部12a的內(nèi)側(cè)而進(jìn)行重合，對(duì)此參照?qǐng)D 5在后面記述。此外，在上殼體11的周緣部Ila以及下殼體12的周緣部12a的短邊側(cè)分別形成 的3個(gè)切口部111、121，其用于將上述的電池單元2的電極端子22、23以及電壓檢測(cè)用端子 24向殼體1外導(dǎo)出。在本例的上殼體11以及下殼體12的長(zhǎng)邊側(cè)，分別形成用于在將這些上殼體11和 下殼體12重合后進(jìn)行固定的卡合孔13和彈性凸起14。在本例中，在上殼體11的長(zhǎng)邊側(cè)分別形成4個(gè)卡合孔13，在下殼體12的長(zhǎng)邊側(cè)的
4與上述卡合孔13分別對(duì)應(yīng)的位置上，形成4個(gè)彈性凸起14。在圖1中，僅圖示形成于上殼 體11前側(cè)的長(zhǎng)邊上的卡合孔13，但在后側(cè)的長(zhǎng)邊上也相同地形成4個(gè)卡合孔13。圖2是表示將圖1的彈性凸起14中的一個(gè)放大的斜視圖，圖3是表示一對(duì)卡合孔 13和彈性凸起14的正視圖(左圖)以及沿X-X線的剖面圖(右圖)。本例的卡合孔13是具有矩形的開口邊緣13a而形成于上殼體11的周緣部Ila上 的開口，本例的彈性凸起14是切割凸出片，該切割凸出片是這樣形成的將該下殼體12的 周緣部1 切割而使其凸出，并從下殼體12的周緣部12a向殼體外側(cè)以圓頂狀凸出而成。 另外，卡合孔13的開口尺寸包含彈性凸起14的外周，略大地形成。因此，本例的彈性凸起14，由不銹鋼、鋁或者塑料等構(gòu)成下殼體12的材料本身的 彈性而具有可撓性，在將上殼體11與下殼體12重合時(shí)，彈性凸起14在發(fā)生彈性變形的同 時(shí)與卡合孔13卡合。此外，彈性凸起14的前端部1 與彈性凸起14的整體相比寬度較窄地形成，在將 彈性凸起14的前端部Ha切割而使其凸出的周緣部1 上，留有邊緣部14b。本例的彈性凸起14的前端部14a，如圖3C所示形成為，在無(wú)負(fù)載的狀態(tài)下，與形成 有卡合孔13的上殼體11的周緣部Ila的板厚的量對(duì)應(yīng)地，向殼體外側(cè)凸出。由此，如圖3D 所示，在將上殼體11和下殼體12鎖止時(shí)，彈性凸起14的前端部1 超過(guò)卡合孔13的開口 邊緣13a，與上殼體11的周緣部Ila的外表面接觸，其結(jié)果，相對(duì)于圖3D的右圖中的左右方 向，牢固地固定。此外，在形成多個(gè)成對(duì)的卡合孔13和彈性凸起14的情況下，如圖1所示，優(yōu)選它 們形成在相對(duì)的一對(duì)邊的周緣部lla、12a的對(duì)稱位置，換言之，形成為各邊的對(duì)稱配置位 置上。例如，如該圖所示，在各邊上設(shè)置4個(gè)卡合孔13以及彈性凸起14的情況下，優(yōu)選形 成在與該圖所示的Y-Y線成為線對(duì)稱的各邊位置上。另外，在此情況下，更優(yōu)選形成在相對(duì) 于電池模塊M的中心(Y-Y線的中心點(diǎn))而成為旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的各邊位置上。此外，在圖1所示的本例的電池模塊M中，僅在長(zhǎng)邊側(cè)設(shè)置卡合孔13以及彈性凸 起14，但也可以僅在短邊側(cè)設(shè)置，而且也可以在長(zhǎng)邊側(cè)以及短邊側(cè)這兩側(cè)均設(shè)置。而且，在本例中，如圖1所示，在上殼體11的中央部形成凸?fàn)顝澢?5，其朝向下 殼體12以凸?fàn)钚纬?，在下殼體12的中央部也形成凸?fàn)顝澢?6，其朝向上殼體11以凸?fàn)?形成。上述2個(gè)凸?fàn)顝澢?5、16，在將上殼體11和下殼體12重合時(shí)，將兩個(gè)殼體11、12 向彼此背離的方向彈性預(yù)緊。因此，與電池單元2的厚度對(duì)應(yīng)，設(shè)定凸?fàn)顝澢?5、16的深 度尺寸。此外，形成于殼體11、12上的凸?fàn)顝澢?5、16也可以僅采用一個(gè)。下面，說(shuō)明作用。圖3A 圖3D是表示將上殼體11和下殼體12重合的狀態(tài)的正視圖(左圖)以及 沿X-X線的剖面圖(右圖)，圖3A表示將兩個(gè)殼體11、12重合前的狀態(tài)，圖:3B表示將兩個(gè) 殼體11、12重合過(guò)程中的狀態(tài)，圖3C表示將兩個(gè)殼體11、12重合的狀態(tài)且鎖止前的狀態(tài)， 圖3D表示將兩個(gè)殼體11、12鎖止的狀態(tài)。首先，如果沿圖3A的箭頭方向按壓上殼體11和下殼體12，使上殼體11的周緣部 Ila位于下殼體12的周緣部12a的外側(cè)而重合，則如圖3A 圖所示，彈性凸起14由于 被上殼體11的周緣部Ila的內(nèi)表面按壓而向殼體內(nèi)側(cè)彈性變形。此時(shí)，由于在下殼體12的彈性凸起14處形成具有邊緣部14b的開口，所以彈性凸起14 一邊向該開口退避一邊彈性變形。由此，在上殼體11的周緣部Ila的內(nèi)表面與彈性 凸起14的外表面之間的滑動(dòng)面上，不會(huì)作用過(guò)大的力，可以提高上殼體11的周緣部Ila及 彈性凸起14自身的耐久性。如果進(jìn)一步重合，則如圖3C所示，下殼體12的彈性凸起14被包含在上殼體11 的卡合孔13中。在這里，彈性凸起14通過(guò)自身復(fù)原而使其前端部1 位于卡合孔13的開 口邊緣13a的殼體外側(cè)。如果在圖3C所示的狀態(tài)下，使手離開而開放按壓力，則利用上述的上殼體11的凸 狀彎曲部15以及下殼體12的凸?fàn)顝澢?6的彈性力，上殼體11和下殼體12沿圖3D所 示的箭頭方向彼此背離。然后，上殼體11的卡合孔13的下邊的開口邊緣13a與下殼體12 的彈性凸起14的內(nèi)表面抵接，由此，將上殼體11和下殼體12的位置固定。此時(shí)，如該圖所示，由于彈性凸起14的前端部1 超過(guò)卡合孔13的下邊的開口邊 緣13a而以尺寸D重疊，所以不僅是該圖的上下方向即殼體1的開放方向，對(duì)于該圖的左右 方向，上殼體11和下殼體12也被牢固地固定。如上述所示，在本例的電池模塊M中，由于不僅是上殼體11和下殼體12的開放方 向，對(duì)于與其垂直的方向也被牢固地固定，所以即使向殼體1作用扭轉(zhuǎn)方向的力，也不會(huì)使 上殼體11和下殼體12容易地分離。因此，適用于搭載在車輛上的電池模塊等。另外，由于成對(duì)的卡合孔13以及彈性凸起14設(shè)置在殼體11、12的長(zhǎng)邊的對(duì)稱位 置上，所以這些卡合孔13以及彈性凸起14和凸?fàn)顝澢?5、16對(duì)收容在內(nèi)部的電池單元 2的應(yīng)力在面內(nèi)均勻。其結(jié)果是，可以將在電池單元2的各單電池21內(nèi)部產(chǎn)生的氣體均勻 地向外部排出。另外，由于利用在各周緣部lla、12a上形成的卡合孔13以及彈性凸起14將上殼 體11和下殼體12固定，所以可以得到沿上下方向?qū)ΨQ的電池模塊M，即，成為即使將上下顛 倒也相同或者實(shí)質(zhì)上相同的形狀的電池模塊。如圖7所示，現(xiàn)有的電池模塊是通過(guò)在下殼體120的上部開口處對(duì)上殼體110(蓋 體)的外周進(jìn)行卷邊加工，得到卷繞緊固部50，從而將兩個(gè)殼體固定，在該現(xiàn)有的電池模塊 中，如該圖的左圖所示，如果要將正電極端子51和負(fù)電極端子52連續(xù)地連接，則必須將電 池模塊的上下顛倒而堆疊，與形成卷繞緊固部50的量相應(yīng)地使高度變高。相反地，如果要 將高度變低，則必須如該圖的右圖所示，使用電極端子51、52的導(dǎo)出位置不同的2種電池模 塊(上下的電池模塊和中間的電池模塊，電極端子51、52的導(dǎo)出位置不同)，從而增加部件 個(gè)數(shù)。但是，根據(jù)本例的電池模塊M，由于沒(méi)有卷繞緊固部50，所以不必如該圖的右圖所 示采用2種電池模塊，即使如該圖的左圖所示將上下顛倒而堆疊，也可以將高度降低?！兜?實(shí)施方式》圖4B是使用本實(shí)用新型的其他實(shí)施方式的電池模塊，且與圖1的Y-Y線相當(dāng)?shù)钠?面概略圖。在本例的電池模塊中，不同點(diǎn)在于，取代上述第1實(shí)施方式中的分別形成于上殼 體11以及下殼體12上的凸?fàn)顝澢?5、16，或者在其基礎(chǔ)上追加地，在殼體1內(nèi)部的電池 單元2和上殼體11之間安裝彈性體17，并且在電池單元2和下殼體12之間安裝彈性體18。 其他結(jié)構(gòu)與上述第1實(shí)施方式相同。彈性體17、18只要是將上殼體11和下殼體12向背離的方向彈性預(yù)緊的部件即可，并不特別地限定，也可以直接使用抑制殼體1內(nèi)部的電池單元2的晃動(dòng)的緩沖體。通過(guò)取代形成于殼體11、12上的凸?fàn)顝澢?5、16，而在殼體1內(nèi)部安裝彈性體 17、18，可以使殼體1的外形形狀平坦，可以提供與用途對(duì)應(yīng)的電池模塊M。此外，安裝在殼體1內(nèi)部的彈性體17、18也可以僅采用一個(gè)。《第3實(shí)施方式》圖5是使用本實(shí)用新型的其他實(shí)施方式的電池模塊，是與圖3A相當(dāng)?shù)难豖-X線的 正視圖以及剖面圖。在本例中，采用使上殼體11的周緣部Ila位于下殼體12的周緣部12a的內(nèi)側(cè)而 重合的方式，該情況下的彈性凸起14形成為，如該圖的右圖所示，向殼體1的內(nèi)部凸出。如上述所示，通過(guò)使彈性凸起14向殼體1的內(nèi)側(cè)形成的方式，由于彈性凸起14 的前端部Ha不會(huì)向電池模塊M的外表面露出，所以可以防止萬(wàn)一與彈性凸起14的前端部 14a接觸而將鎖止解除等情況。圖6是使用本實(shí)用新型的其他實(shí)施方式的電池模塊，是與圖3A相當(dāng)?shù)难豖-X線的 正視圖以及剖面圖。在本例中，如該圖的左圖所示，采用使彈性凸起14形成為矩形的方式，與圖3A所 示的圓頂狀相比，雖然由于與下殼體12之間的連接部分較短而存在容易折斷等缺點(diǎn)，但加 工性優(yōu)越。此外，在上述的第1 第3實(shí)施方式中，在上殼體11上形成卡合孔13，在下殼體 12上形成彈性凸起14，但也可以在上殼體11上形成彈性凸起14，在下殼體12上形成卡合 孔13。另外，在上述實(shí)施方式中，構(gòu)成為使彈性凸起14具有彈性，利用該彈性凸起14本 身的彈性進(jìn)行與卡合孔13的卡合，但也可以構(gòu)成為使凸起14為剛體，而使卡合孔13具有 彈性。例如，可以通過(guò)至少使卡合孔13的周圍由軟性材料構(gòu)成，或在卡合孔13的開口邊緣 13a上形成切口，從而施加彈性。上述凸?fàn)顝澢?5、16以及彈性體17、18，相當(dāng)于本實(shí)用新型所涉及的彈性單元。
權(quán)利要求1.一種電池模塊，其在使一對(duì)殼體的各周緣部重合而形成的殼體內(nèi)部收容電池單元， 其具有卡合孔，其形成于所述一對(duì)殼體中的一個(gè)殼體的周緣部，具有開口邊緣； 彈性凸起，其形成于所述一對(duì)殼體中的另一個(gè)殼體的周緣部，前端部超過(guò)所述開口邊 緣而與所述卡合孔卡合；以及彈性單元，其將所述一對(duì)殼體向背離方向彈性預(yù)緊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池模塊，其中，所述成對(duì)的卡合孔以及彈性凸起，在相對(duì)的一對(duì)周緣部的對(duì)稱位置上形成多個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池模塊，其中，形成有所述卡合孔的所述一個(gè)殼體的周緣部，相對(duì)于形成有所述彈性凸起的所述另一 個(gè)殼體的周緣部，在殼體的外側(cè)重合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池模塊，其中，形成有所述卡合孔的所述一個(gè)殼體的周緣部，相對(duì)于形成有所述彈性凸起的所述另一 個(gè)殼體的周緣部，在殼體的內(nèi)側(cè)重合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的電池模塊，其中，所述彈性單元是形成于所述一對(duì)殼體中至少一個(gè)殼體的底面上的凸?fàn)顝澢俊?br> 6.根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的電池模塊，其中，所述彈性單元是安裝在所述殼體內(nèi)部的所述電池單元和所述一對(duì)殼體中至少一個(gè)殼 體的底面之間的彈性體。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種電池模塊，其即使向殼體作用扭轉(zhuǎn)方向的力，也不會(huì)容易地分離。電池模塊(M)，在使一對(duì)殼體(11、12)的各周緣部(11a、12a)重合而形成的殼體(1)內(nèi)部收容電池單元(2)，其具有卡合孔(13)，其形成于上述一個(gè)殼體(11)的周緣部(11a)，具有開口邊緣(13a)；彈性凸起(14)，其形成于上述另一個(gè)殼體(12)的周緣部(12a)，前端部(14a)超過(guò)上述開口邊緣(13a)而與上述卡合孔(13)卡合；以及彈性單元(15、16)，其將上述一對(duì)殼體(11、12)向背離方向彈性預(yù)緊。
文檔編號(hào)H01M2/10GK201868485SQ20102026404
公開日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2010年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月17日
發(fā)明者雨谷龍一 申請(qǐng)人:日產(chǎn)自動(dòng)車株式會(huì)社