专利名称：电池组件的制作方法
技术领域：
本发明涉及电池组件，特别涉及合适搭载于电动汽车或深海探测器等移动体的电池组件。
背景技术：
通常，在将锂电池或燃料电池等用于各种用途时，要求确保这些电池的可靠性和安全性。特别是，在将上述电池用于电动汽车或深海探测器等移动体的情况等时，需要通过落下试验、振动试验、冲击试验等试验来确认上述电池满足规定的标准。而且，若在电池被充电的状态下在电极内发生短路，则因内部短路电流而在电池内部产生热量，恐怕会导致高温气体喷出，并且导致电池破损，电池内的电解液漏出而被点燃。另外，作为搭载于电动汽车的电池组件，已知有专利文献1中公开的电池组件。专利文献1 日本特开2007-242593号公报但是，在上述专利文献1中并未公开应对冲击、振动、漏液或火灾等的对策，如何确保将电池组件搭载于电动汽车或深海探测器等移动体时的安全性成为近年来的课题。
发明内容
本发明是鉴于上述状况而作出的，其目的在于提供一种电池组件，即便搭载于电动汽车或深海探测器等移动体，也能够确保安全性。本发明为了解决上述课题而采用了以下方案。本发明第一方案的电池组件，其具有多个组电池和将所述多个组电池收纳的单元电池容器，该电池组件的特征在于，所述单元电池容器具有作为盖体的上半部框体和载置有所述组电池的下半部框体，在所述下半部框体上，在与各组电池的底面中央部对置的位置，形成有沿板厚方向贯通的通孔，在各通孔分别连接有支管，所述支管与在一端部具有漏液检测传感器的一根主管连接，所述漏液检测传感器经由信号缆线与漏液检测装置连接。根据上述第一方案，组电池被收纳在形成于单元电池容器内的密闭空间内，自构成组电池的单电池漏出的电解液，在经过形成于下半部框体的对应的通孔及支管而被引导到主管后，经过主管内部而被导向漏液检测传感器。而且，若漏液检测传感器检测到电解液，则漏液检测装置进行工作，从而可以掌握漏液的情况，因此，可以防患电解液被点燃于未然。由此，即便将上述电池组件搭载于电动汽车等移动体，也能够确保安全性。在上述第一方案中，更优选为，所述主管是以使具有所述漏液检测传感器的一端部相比另一端部而位于下方的方式倾斜配置的一根直管。根据上述第一方案，主管倾斜配置，自构成组电池的单电池漏出的电解液经过主管内部快速(在短时间内)导向漏液检测传感器，因此，即便自单电池漏出的电解液的量较少，也能够迅速且可靠地检测漏液，从而能够进一步提高搭载于电动汽车等移动体时的安全性。在上述第一方案中，更优选为，在所述漏液检测装置上连接有音响装置，若所述漏液检测传感器检测到漏液，则所述漏液检测装置工作，所述音响装置发出警报音。根据上述第一方案，由于可以通过听觉来掌握(获知)漏液情况，因此，即便在运转过程中也能够容易地掌握漏液情况，能够进一步提高搭载于电动汽车等移动体时的安全性。在上述第一方案中，更优选为，具有灭火系统，一旦所述单元电池容器的内部温度超过规定值，则所述灭火系统向所述单元电池容器的内部喷出灭火剂。根据上述第一方案，例如，一旦由温度传感器检测到的单元电池容器的内部温度超过规定值，则灌装在气罐内的灭火剂强势喷出到单元电池容器的内部。由此，即便在自构成组电池的单电池漏出的电解液被点燃而在单元电池容器内发生火灾的情况下，也能够迅速且可靠地灭火，从而能够进一步提高搭载于电动汽车等移动体时的安全性。在上述第一方案中，更优选为，具有以紧贴的状态收纳所述下半部框体的单元电池容器设置台和安装于该单元电池容器设置台的侧壁且用于吸收振动和冲击的缓冲器。根据上述构成，利用缓冲器，振动和冲击被动地被缓冲(被吸收)，从而可以防止组电池彼此之间或构成组电池的单电池彼此之间产生碰撞，可以防止单电池破损，因此，能够进一步提高搭载于电动汽车等移动体时的安全性。在上述构成中，更优选为，具有冲击缓和系统，该冲击缓和系统基于由安装于所述单元电池容器的冲击传感器检测到的冲击力来主动地控制所述缓冲器。根据上述构成，基于由冲击传感器检测到的冲击力(加速度)能动地(主动地) 控制缓冲器，由此，振动和冲击利用该缓冲器积极地被缓冲(被吸收)。由此，可以进一步防止组电池彼此之间或构成组电池的单电池彼此之间产生碰撞，从而可以进一步防止单电池破损，因此，能够进一步提高搭载于电动汽车等移动体时的安全性。本发明第二方案的电池组件，其具有多个组电池和将所述多个组电池收纳的单元电池容器，该电池组件的特征在于，所述单元电池容器具有作为盖体的上半部框体和载置有所述组电池的下半部框体，在所述单元电池容器的周围，配置有一旦由冲击传感器检测到的冲击力超过规定值则向收纳在气囊收纳箱内部的袋体内部喷出气体的气囊系统。根据上述第二方案，一旦由冲击传感器检测到的冲击力(加速度)超过规定值，则例如灌装在气罐内的气体强势喷出到在气囊收纳箱内部被收纳的袋体内部。由此，作用于电池组件的碰撞力被缓冲(被吸收)，可以防止碰撞时在组电池彼此之间或构成组电池的单电池彼此之间产生碰撞，从而可以防止单电池破损，因此，能够进一步提高搭载于电动汽车等移动体时的安全性。在上述第二方案的电池组件中，更优选为，在所述上半部框体上安装有压住各组电池的顶面的紧固螺钉。根据如上所述的电池组件，组电池被紧固螺钉压住而固定于单元电池容器内，因此，可以防止组电池彼此之间或构成组电池的单电池彼此之间产生碰撞，从而可以防止单电池破损。
在上述电池组件中，更优选为，在所述下半部框体设置有将邻接的组电池与组电池之间分隔的隔壁。根据如上所述的电池组件，利用设置于组电池和组电池之间的隔壁，可以在组电池和组电池之间确保规定的间隙，因此，可以防止组电池彼此之间或构成组电池的单电池彼此之间产生碰撞，从而可以防止单电池破损。本发明的第三方案是搭载有采取了应对冲击、振动、漏液或火灾等的对策的安全性高的电池组件的移动体。根据上述第三方案，即便万一发生碰撞事故或火灾事故等，也能够确保搭乘者的安全。根据本发明，具有如下效果即便搭载于电动汽车或深海探测器等移动体，也能够确保安全性。
图1是表示本发明第一实施方式的电池组件搭载于电动汽车的状态的图。图2是本发明第一实施方式的电池组件的纵剖面图。图3是表示本发明第一实施方式的电池组件的图，是表示将上部框体拆下后的状态的俯视图。图4是本发明第二实施方式的电池组件的纵剖面图。图5是本发明第三实施方式的电池组件的纵剖面图。图6是本发明第四实施方式的电池组件的纵剖面图。图7是表示本发明第五实施方式的电池组件搭载于电动汽车的状态的图。图8是表示本发明第五实施方式的电池组件的图，是表示将上部框体拆下后的状态的俯视图。图9是本发明第五实施方式的电池组件的纵剖面图。图10是本发明第六实施方式的电池组件的纵剖面图。图11是表示本发明第七实施方式的电池组件搭载于电动汽车的状态的图。图12是表示本发明第七实施方式的电池组件的图，是表示将上部框体拆下后的状态的俯视图。图13是本发明第七实施方式的电池组件的纵剖面图。图14是表示本发明第七实施方式的电池组件的图，是表示气囊系统工作的状态的俯视图。图15是表示本发明第七实施方式的电池组件的图，是表示气囊系统工作的状态的纵剖面图。附图标记说明10 电池组件11 电动汽车(移动体)13 组电池14 单元电池容器14a单元电池容器
18上半部框体
19下半部框体
19a下半部框体
20紧固螺钉
22隔壁
23支管
24漏液检测传感器
25主管
26信号缆线
27漏液检测装置
40电池组件
41主管
45电池组件
46扬声器(音响装置)
50电池组件
51灭火系统
60电池组件
61单元电池容器设置台
61a单元电池容器设置台
62缓冲器
65电池组件
66中击缓和系统
67缓冲器
68中击传感器
75电池组件
77气囊系统
81中击传感器
83气囊收纳箱
87袋体
具体实施例方式以下，参照图1 图3说明本发明的电池组件的第一实施方式。图1是表示本实施方式的电池组件搭载于电动汽车的状态的图，图2是本实施方式的电池组件的纵剖面图，图3是表示本实施方式的电池组件的图、是表示将上部框体拆下后的状态的俯视图。如图1所示，本实施方式的电池组件10例如搭载于电动汽车(移动体)11的车体中央部的座位12之下。如图2或图3所示，电池组件10具有作为电动汽车11 (参照图1)的电源而使用的多个(在本实施方式中为10个)组电池13、将这些组电池13收纳(容纳)的单元电池容器(电池收纳容器)14。组电池13通过将多个(在本实施方式中为4个)形成为立方体状的能够充电放电的锂离子二次电池等单电池15串联连接(组合)而成，邻接的单电池15的正极和负极的电极端子16利用由具有导电性的材料形成的汇流条(连接条)17电连接。单元电池容器14具有作为盖体的上半部框体18、载置有组电池13的下半部框体19。如图2所示，在上半部框体18上，在与各单电池15的上面(顶面)中央部对置的位置，形成有沿板厚方向贯通的内螺纹孔(未图示)，在各内螺纹孔内螺合有(安装有)紧固螺钉20。另一方面，在下半部框体19上，在与各单电池15的下面(底面)周缘部(或角部)对置的位置，设置有支承单电池15底面的底面支承台21，在沿长度方向邻接的组电池 13和组电池13之间，设置有将沿长度方向邻接的组电池13和组电池13分隔的隔壁(分隔壁)22。另外，在下半部框体19上，在与各组电池13的底面中央部对置的位置，形成有沿板厚方向贯通的通孔(未图示)，在各通孔分别连接有支管23。支管23与在一端部具有漏液检测传感器(例如，光学式漏液传感器) 且沿水平方向笔直延伸的一根主管25连接。 漏液检测传感器M经由信号缆线沈与漏液检测装置27连接。根据本实施方式的电池组件10，组电池13被收纳在形成于单元电池容器14内的密闭空间内，自单电池15漏出的电解液经过形成于下半部框体19的对应的通孔及支管23 而被引导到主管25后，经过主管25内部而被导向漏液检测传感器24。而且，若漏液检测传感器M检测到电解液，则漏液检测装置27工作，可以掌握漏液情况，从而可以防患电解液被点燃于未然。另外，组电池13被紧固螺钉20压住而固定于单元电池容器14内，并且，在组电池 13和组电池13之间设置有隔壁22，从而可以在组电池13和组电池13之间确保规定的间隙，可以防止组电池13彼此之间或单电池15彼此之间产生碰撞，可以防止单电池15破损。由此，即便搭载于电动汽车11等移动体，也能够确保安全性。参照图4说明本发明的电池组件的第二实施方式。图4是本实施方式的电池组件的纵剖面图。如图4所示，本实施方式的电池组件40与上述第一实施方式的不同之处在于，替代主管25而具有主管41。关于其他构成要素，与上述第一实施方式的构成要素相同，因此， 在此对这些构成要素省略说明。主管41是以使具有漏液检测传感器M的一端部相比另一端部而位于下方的方式倾斜配置的一根直管，经由支管23被导入主管41内的液体自然地流向漏液检测传感器M。根据本实施方式的电池组件40，主管41倾斜配置，自单电池15漏出的电解液经过主管41内部快速(在短时间内)被导向漏液检测传感器M，因此，即便自单电池15漏出的电解液的量较少，也能够迅速且可靠地检测漏液，从而能够进一步提高搭载于电动汽车11 等移动体时的安全性。参照图5说明本发明的电池组件的第三实施方式。图5是本实施方式的电池组件的纵剖面图。
如图5所示，本实施方式的电池组件45与上述第一实施方式的不同之处在于，具有扬声器(音响装置警报装置)46。关于其他构成要素，与上述第一实施方式的构成要素相同，故在此省略这些构成要素的说明。扬声器46经由信号缆线47与漏液检测装置27连接，若漏液检测传感器M检测到漏液，则漏液检测装置27工作，扬声器46发出警报音，向电动汽车11(参照图1)的搭乘者等告知漏液。根据本实施方式的电池组件45，由于可以通过听觉来掌握(获知)漏液情况，因此，即便在运转过程中，也能够容易地掌握漏液情况，从而能够进一步提高搭载于电动汽车 11等移动体时的安全性。参照图6说明本发明的电池组件的第四实施方式。图6是本实施方式的电池组件的纵剖面图。如图6所示，本实施方式的电池组件50与上述第一实施方式的不同之处在于，具有灭火系统(灭火装置)51。关于其他构成要素，与上述第一实施方式的构成要素相同，故在此省略这些构成要素的说明。灭火系统51具有温度传感器52、控制装置(控制器)53、控制阀M、气罐55。温度传感器52设置于上半部框体18的顶板面内侧，用于检测单元电池容器14的内部温度，该温度传感器52经由信号缆线56与控制装置53连接。而且，由温度传感器52 检测到的温度数据经由信号缆线56总是(依次)被输出到控制装置53。一旦由温度传感器52检测到的单元电池容器14的内部温度超过规定值(例如， 100°C)，则控制装置53将控制信号(指令信号)输出至经由信号缆线57连接的控制阀M。控制阀M是如下的自动开闭阀，即一端部与沿板厚方向贯通上半部框体18的侧壁上部的通孔(未图示)连接并与单元电池容器14的内部连通，另一端部与配管58的中途连接，其中该配管58与气罐55连接并与气罐55的内部连通。而且，若控制阀M感知到自控制装置53输送来的控制信号，则该控制阀M使配置在内部的阀体(未图示)自全关闭位置旋转(或移动)到全打开位置。在气罐55的内部，灌装有灭火剂(粉末灭火剂或二氧化碳等)，通过打开控制阀 M，气罐55内的灭火剂强势喷出到单元电池容器14的内部。根据本实施方式的电池组件50，一旦由温度传感器52检测到的单元电池容器14 的内部温度超过规定值(例如，100°c )，则灌装在气罐55内的灭火剂强势喷出到单元电池容器14的内部。由此，即便自单电池15漏出的电解液被点燃而在单元电池容器14内发生火灾，也能够迅速且可靠地灭火，从而能够进一步提高搭载于电动汽车11等移动体时的安全性。参照图7 图9说明本发明的电池组件的第五实施方式。图7是表示本实施方式的电池组件搭载于电动汽车的状态的图，图8是表示本实施方式的电池组件的图、是表示将上部框体拆下后的状态的俯视图，图9是本实施方式的电池组件的纵剖面图。如图7 图9所示，本实施方式的电池组件60与上述第一实施方式的不同之处在于，具有单元电池容器设置台61及缓冲器62。关于其他构成要素，与上述第一实施方式的构成要素相同，故在此省略这些构成要素的说明。
如图9所示，单元电池容器设置台61用于以紧贴的状态收纳单元电池容器14的下半部框体19，在前后左右的各侧壁上，各连接(接合)有两个缓冲器62。另外，在单元电池容器设置台61上，在与形成于下半部框体19的通孔对置的位置，形成有沿板厚方向贯通的通孔。缓冲器62是利用弹簧等对振动和冲击进行缓冲以抑制单元电池容器设置台61及单元电池容器14相对于电动汽车11移动的装置，该缓冲器62的一端部与单元电池容器设置台61的侧壁连接，另一端部与电动汽车11的车架(未图示)等连接(接合)。根据本实施方式的电池组件60，振动和冲击利用缓冲器62被动地被缓冲(被吸收)，从而可以防止组电池13彼此之间或单电池15彼此之间产生碰撞，可以防止单电池15 破损，因此，能够进一步提高搭载于电动汽车11等移动体时的安全性。参照图10说明本发明的电池组件的第六实施方式。图10是本实施方式的电池组件的纵剖面图。如图10所示，本实施方式的电池组件65与上述第五实施方式的不同之处在于，替代缓冲器62而具有冲击缓和系统(冲击缓和装置)66和缓冲器67。对于其他构成要素，与上述第五实施方式的构成要素相同，在此省略这些构成要素的说明。冲击缓和系统66具有冲击传感器(加速度传感器)68和控制装置(控制器)69。冲击传感器68设置于上半部框体18的顶板面外侧，用于对单元电池容器设置台 61及单元电池容器14承受的冲击或加速度进行检测，该冲击传感器68经由信号缆线70与控制装置69连接。而且，由冲击传感器68检测到的冲击数据(加速度数据)经由信号缆线70总是(依次)输出到控制装置69。控制装置69基于由冲击传感器68检测到的冲击力(加速度)，将控制信号(指令信号)输出到经由信号缆线71连接的缓冲器67，对缓冲器67主动地进行控制。缓冲器67是基于自控制装置69输送来的控制信号能动地被控制(朝缓和单元电池容器设置台61及单元电池容器14所承受的冲击的方向或减小加速度的方向被控制)的部件，与上述缓冲器62同样地，在单元电池容器设置台61前后左右的各侧壁和电动汽车11 的车架(未图示)等之间分别配置有各两个缓冲器67。根据本实施方式的电池组件65，基于由冲击传感器68检测到的冲击力(加速度)，缓冲器67能动地(主动地)被控制，振动和冲击可以利用该缓冲器67积极地被缓冲 (被吸收)。由此，可以进一步防止组电池13彼此之间或单电池15彼此之间产生碰撞，并可以进一步防止单电池15破损，因此，能够进一步提高搭载于电动汽车11等移动体时的安全性。参照图11 图15说明本发明的电池组件的第七实施方式。图11是表示本实施方式的电池组件搭载于电动汽车的状态的图，图12是表示本实施方式的电池组件的图、是表示将上部框体拆下后的状态的俯视图，图13是本实施方式的电池组件的纵剖面图，图14是表示本实施方式的电池组件的图、是表示气囊系统工作的状态的俯视图，图15是表示本实施方式的电池组件的图、是表示气囊系统工作的状态的纵剖面图。如图13所示，本实施方式的电池组件75与上述第一实施方式的不同之处在于，替代单元电池容器14而具有单元电池容器14a、单元电池容器设置台61a、悬架76、气囊系统 (气囊装置)77。对于其他构成要素，与上述第一实施方式的构成要素相同，故在此省略这些构成要素的说明。单元电池容器1 具有作为盖体的上半部框体18、载置有组电池13的下半部框体 19a。在上半部框体18上，在与各单电池15的上面(顶面)中央部对置的位置，形成有沿板厚方向贯通的内螺纹孔(未图示)，在各内螺纹孔内螺合有(安装有)紧固螺钉20。另一方面，在下半部框体19a上，在与各单电池15的下面(底面)周缘部(或角部)对置的位置，设置有支承单电池15的底面的底面支承台21，在沿长度方向邻接的组电池13和组电池13之间，设置有将沿长度方向邻接的组电池13和组电池13分隔的隔壁(分隔壁)22。另外，在本实施方式中，在下半部框体19a上未形成在第一实施方式中已说明的通孔，下半部框体19a不具有在第一实施方式中已说明的支管23、漏液检测传感器M、主管 25、信号缆线沈及漏液检测装置27。单元电池容器设置台61a用于以紧贴的状态收纳单元电池容器1 的下半部框体 19a。另外，在本实施方式中，在单元电池容器设置台61a上未形成在第五实施方式中已说明的通孔。悬架76是利用多个弹簧78及多个阻尼器79对振动和冲击进行缓冲以抑制单元电池容器设置台61a及单元电池容器14相对于电动汽车11移动的装置，弹簧78及阻尼器 79的上端部与单元电池容器设置台61a的底面外侧连接，下端部与电动汽车11的车架80 等连接(接合)。气囊系统77具有冲击传感器(加速度传感器)81、控制装置(控制器)82、多个 (在本实施方式中为4个)气囊收纳箱83。冲击传感器81设置于电动汽车11的车架(未图示)等，用于检测电动汽车 11 (即，单元电池容器设置台61及单元电池容器14)所承受的冲击或加速度，该冲击传感器 81经由信号缆线84与控制装置82连接。而且，由冲击传感器81检测到的冲击数据(加速度数据)经由信号缆线84总是(依次)输出到控制装置82。一旦由冲击传感器81检测到的冲击力(加速度)超过规定值(例如，30G)，则控制装置82将控制信号(指令信号)输出到经由信号缆线85连接且被收纳于各气囊收纳箱 83内部的气罐86。在气罐86的内部，灌装有被压缩的气体(氮气等)，通过向气罐86输入控制信号， 气罐86内的气体强势喷出到在气囊收纳箱83内部收纳的袋体87的内部，如图14及图15 所示，袋体87瞬间膨胀。根据本实施方式的电池组件75，一旦由冲击传感器81检测到的冲击力(加速度) 超过规定值(例如，30G)，则灌装在气罐86内的气体强势喷出到在气囊收纳箱83内部收纳的袋体87的内部。由此，电池组件75和电动汽车11的车体之间的碰撞力被缓冲(被吸收)，从而可以防止碰撞时组电池13彼此之间或单电池15彼此之间产生碰撞，可以防止单电池15破损，因此，能够进一步提高搭载于电动汽车11等移动体时的安全性。 另外，本发明并不限于上述实施方式，在不脱离本发明要旨的范围内，既可以将上
述实施方式进行组合，也可以对各实施方式实施变更或变形。
权利要求
1.一种电池组件，其具有多个组电池和将所述多个组电池收纳的单元电池容器，该电池组件的特征在于，所述单元电池容器具有作为盖体的上半部框体和载置有所述组电池的下半部框体，在所述下半部框体上，在与各组电池的底面中央部对置的位置，形成有沿板厚方向贯通的通孔，在各通孔分别连接有支管，所述支管与在一端部具有漏液检测传感器的一根主管连接，所述漏液检测传感器经由信号缆线与漏液检测装置连接。
2.如权利要求1所述的电池组件，其特征在于，所述主管是以使具有所述漏液检测传感器的一端部相比另一端部而位于下方的方式倾斜配置的一根直管。
3.如权利要求1或2所述的电池组件，其特征在于，在所述漏液检测装置上连接有音响装置，若所述漏液检测传感器检测到漏液，则所述漏液检测装置工作，所述音响装置发出警报音。
4.如权利要求1 3中任一项所述的电池组件，其特征在于，具有灭火系统，一旦所述单元电池容器的内部温度超过规定值，则所述灭火系统向所述单元电池容器的内部喷出灭火剂。
5.如权利要求1 4中任一项所述的电池组件，其特征在于，具有以紧贴的状态收纳所述下半部框体的单元电池容器设置台和安装于该单元电池容器设置台的侧壁且用于吸收振动和冲击的缓冲器。
6.如权利要求5所述的电池组件，其特征在于，具有冲击缓和系统，该冲击缓和系统基于由安装于所述单元电池容器的冲击传感器检测到的冲击力来主动地控制所述缓冲器。
7.一种电池组件，其具有多个组电池和将所述多个组电池收纳的单元电池容器，该电池组件的特征在于，所述单元电池容器具有作为盖体的上半部框体和载置有所述组电池的下半部框体，在所述单元电池容器的周围，配置有一旦由冲击传感器检测到的冲击力超过规定值则向收纳在气囊收纳箱内部的袋体内部喷出气体的气囊系统。
8.如权利要求1 7中任一项所述的电池组件，其特征在于，在所述上半部框体上安装有压住各组电池的顶面的紧固螺钉。
9.如权利要求1 8中任一项所述的电池组件，其特征在于，在所述下半部框体设置有将邻接的组电池与组电池之间分隔的隔壁。
10.一种移动体，其特征在于，具备权利要求1 9中任一项所述的电池组件。
全文摘要
一种电池组件，即便搭载于电动汽车或深海探测器等移动体，也能够确保安全性。该电池组件(10)具有多个组电池(13)和收纳这些组电池(13)的单元电池容器(14)，所述单元电池容器(14)具有作为盖体的上半部框体(18)和载置所述组电池(13)的下半部框体(19)，在所述下半部框体(19)上，在与各组电池(13)的底面中央部对置的位置，形成有沿着板厚方向贯通的通孔，在各通孔分别连接有支管(23)，这些支管(23)与在一端部具有漏液检测传感器(24)的一根主管(25)连接，所述漏液检测传感器(24)经由信号缆线(26)与漏液检测装置(27)连接。
文档编号H01M2/10GK102227831SQ20098014803
公开日2011年10月26日 申请日期2009年10月26日 优先权日2008年12月24日
发明者吉田正, 大石正纯, 小林克明, 桥崎克雄, 西田健彦 申请人:三菱重工业株式会社