专利名称：电池模块的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电池模块。
背景技术：
在由上壳体和下壳体构成的壳体内收容电池单元而成的电池模块中，如果使上壳 体和下壳体通过超声波焊接而接合，则可能对壳体内部造成能量的影响。因此，提出了在上壳体和下壳体上，设置一对嵌合用爪和嵌合用孔，通过使它们进 行所谓的卡扣(snap-fit)结合，从而将上壳体和下壳体固定的构造(专利文献1)。专利文献1 日本特开2007-103^4号公报
实用新型内容然而，如果将锂离子电池等二次电池搭载在汽车上，则有时还会向收容电池单元 的电池模块作用车辆行驶时的冲击或振动。但是，现有的卡扣构造，虽然在上壳体和下壳体的层叠方向上的结合力较强而难 以分离，但存在在与层叠方向垂直的方向上的结合力较弱的缺点。因此，如果向壳体作用扭 转方向的力，则可能使壳体变形，使上壳体和下壳体分离。本实用新型要解决的课题是，提供一种即使向壳体作用扭转方向的力，也不会容 易地分离的电池模块。本实用新型通过下述方式，解决上述课题，即，在一对壳体中的一个壳体的开口周 缘部上形成具有开口边缘的卡合孔，并且，在一对壳体中的另一个壳体的开口周缘部上形 成凸起，以使凸起的前端部超过卡合孔的开口边缘的方式将两者卡合，另一方面，将一对壳 体向背离方向弹性预紧。实用新型的效果根据本实用新型，由于以使凸起的前端部超过卡合孔的开口边缘的方式将两者卡 合，另一方面，将一对壳体向背离方向弹性预紧，所以凸起的前端部与卡合孔的开口边缘重 合。由此，即使对于与壳体的周缘部的面垂直的方向，一对壳体也被固定，因此，即使向壳体 作用扭转方向的力，也不会容易地分离。
图1是表示应用本实用新型的一个实施方式的电池模块的分解斜视图。图2是表示图1的弹性凸起的放大斜视图。图3A是表示图1的弹性凸起以及卡合孔的正视图以及沿X-X线的剖面图且表示 卡合前的状态的图。图:3B是表示图1的弹性凸起以及卡合孔的正视图以及沿X-X线的剖面图且表示 卡合中的状态的图。图3C是表示图1的弹性凸起以及卡合孔的正视图以及沿X-X线的剖面图且表示 锁止前的状态的图。[0017]图3D是表示图1的弹性凸起以及卡合孔的正视图以及沿X-X线的剖面图且表示 锁止后的状态的图。图4A是沿图1的Y-Y线的剖面概略图。图4B是使用本实用新型的其他实施方式的电池模块，且与图1的Y-Y线相当的剖 面概略图。图5是使用本实用新型的其他实施方式的电池模块，且与图3A相当的沿X-X线的 正视图以及剖面图。图6是使用本实用新型的其他实施方式的电池模块，且与图3A相当的沿X-X线的 正视图以及剖面图。图7是用于说明将使用本实用新型的实施方式的电池模块堆叠的情况下的优点 的侧视概略图，其中左侧是模块种类为1种的情况，右侧是模块种类为2种的情况。
具体实施方式
下面，基于附图，说明本实用新型的实施方式。《第1实施方式》图1是表示应用本实用新型的一个实施方式的电池模块M的分解斜视图，其具有 上壳体11、下壳体12、以及电池单元2。电池单元2是将多个单电池21层叠，并将各单电池21的电极接头以规定的串联 或者并联的方式连接而构成的，具有正电极端子22、负电极端子23、以及电压检测用端子 对。此外，在本例中，电池单元2的具体结构并不特别地限定，其连接数及电极端子22、23 或者电压检测用端子的导出位置等，可以适当变更。上壳体11和下壳体12均由不锈钢、铝或者塑料等适当的材料构成。以下，有时将 这些上壳体11和下壳体12统称为壳体1。另外，上以及下的用语，是为了方便地表现该图 所示的状态的电池模块M，并不是表示上下的绝对位置的意思。因此，包含以使上壳体11位 于下侧、使下壳体12位于上侧的方式将电池模块M配置在车辆上情况，以及以使上壳体11 和下壳体12位于左右的方式将电池模块M立起而配置在车辆上的情况等。上壳体11以及下壳体12，分别形成为具有矩形的底面和从该底面的各边立起的4 个壁面的有底筒状，4个壁面的前端部彼此重合而结合。以下，将该重合的部分称为上壳体 11的周缘部11a、下壳体12的周缘部12a。在该图所示的例子中，上壳体11的周缘部Ila位于下壳体12的周缘部12a的外 侧而进行重合。即，如图3A 图3D所示，上壳体11形成与下壳体12相比较大的开口，以 使上壳体11的周缘部Ila的内表面与下壳体12的周缘部12a的外表面接触。此外，也可 以使上壳体11的周缘部Ila位于下壳体12的周缘部12a的内侧而进行重合，对此参照图 5在后面记述。此外，在上壳体11的周缘部Ila以及下壳体12的周缘部12a的短边侧分别形成 的3个切口部111、121，其用于将上述的电池单元2的电极端子22、23以及电压检测用端子 24向壳体1外导出。在本例的上壳体11以及下壳体12的长边侧，分别形成用于在将这些上壳体11和 下壳体12重合后进行固定的卡合孔13和弹性凸起14。在本例中，在上壳体11的长边侧分别形成4个卡合孔13，在下壳体12的长边侧的
4与上述卡合孔13分别对应的位置上，形成4个弹性凸起14。在图1中，仅图示形成于上壳 体11前侧的长边上的卡合孔13，但在后侧的长边上也相同地形成4个卡合孔13。图2是表示将图1的弹性凸起14中的一个放大的斜视图，图3是表示一对卡合孔 13和弹性凸起14的正视图(左图)以及沿X-X线的剖面图(右图)。本例的卡合孔13是具有矩形的开口边缘13a而形成于上壳体11的周缘部Ila上 的开口，本例的弹性凸起14是切割凸出片，该切割凸出片是这样形成的将该下壳体12的 周缘部1 切割而使其凸出，并从下壳体12的周缘部12a向壳体外侧以圆顶状凸出而成。 另外，卡合孔13的开口尺寸包含弹性凸起14的外周，略大地形成。因此，本例的弹性凸起14，由不锈钢、铝或者塑料等构成下壳体12的材料本身的 弹性而具有可挠性，在将上壳体11与下壳体12重合时，弹性凸起14在发生弹性变形的同 时与卡合孔13卡合。此外，弹性凸起14的前端部1 与弹性凸起14的整体相比宽度较窄地形成，在将 弹性凸起14的前端部Ha切割而使其凸出的周缘部1 上，留有边缘部14b。本例的弹性凸起14的前端部14a，如图3C所示形成为，在无负载的状态下，与形成 有卡合孔13的上壳体11的周缘部Ila的板厚的量对应地，向壳体外侧凸出。由此，如图3D 所示，在将上壳体11和下壳体12锁止时，弹性凸起14的前端部1 超过卡合孔13的开口 边缘13a，与上壳体11的周缘部Ila的外表面接触，其结果，相对于图3D的右图中的左右方 向，牢固地固定。此外，在形成多个成对的卡合孔13和弹性凸起14的情况下，如图1所示，优选它 们形成在相对的一对边的周缘部lla、12a的对称位置，换言之，形成为各边的对称配置位 置上。例如，如该图所示，在各边上设置4个卡合孔13以及弹性凸起14的情况下，优选形 成在与该图所示的Y-Y线成为线对称的各边位置上。另外，在此情况下，更优选形成在相对 于电池模块M的中心(Y-Y线的中心点)而成为旋转对称的各边位置上。此外，在图1所示的本例的电池模块M中，仅在长边侧设置卡合孔13以及弹性凸 起14，但也可以仅在短边侧设置，而且也可以在长边侧以及短边侧这两侧均设置。而且，在本例中，如图1所示，在上壳体11的中央部形成凸状弯曲部15，其朝向下 壳体12以凸状形成，在下壳体12的中央部也形成凸状弯曲部16，其朝向上壳体11以凸状 形成。上述2个凸状弯曲部15、16，在将上壳体11和下壳体12重合时，将两个壳体11、12 向彼此背离的方向弹性预紧。因此，与电池单元2的厚度对应，设定凸状弯曲部15、16的深 度尺寸。此外，形成于壳体11、12上的凸状弯曲部15、16也可以仅采用一个。下面，说明作用。图3A 图3D是表示将上壳体11和下壳体12重合的状态的正视图(左图)以及 沿X-X线的剖面图(右图)，图3A表示将两个壳体11、12重合前的状态，图:3B表示将两个 壳体11、12重合过程中的状态，图3C表示将两个壳体11、12重合的状态且锁止前的状态， 图3D表示将两个壳体11、12锁止的状态。首先，如果沿图3A的箭头方向按压上壳体11和下壳体12，使上壳体11的周缘部 Ila位于下壳体12的周缘部12a的外侧而重合，则如图3A 图所示，弹性凸起14由于 被上壳体11的周缘部Ila的内表面按压而向壳体内侧弹性变形。此时，由于在下壳体12的弹性凸起14处形成具有边缘部14b的开口，所以弹性凸起14 一边向该开口退避一边弹性变形。由此，在上壳体11的周缘部Ila的内表面与弹性 凸起14的外表面之间的滑动面上，不会作用过大的力，可以提高上壳体11的周缘部Ila及 弹性凸起14自身的耐久性。如果进一步重合，则如图3C所示，下壳体12的弹性凸起14被包含在上壳体11 的卡合孔13中。在这里，弹性凸起14通过自身复原而使其前端部1 位于卡合孔13的开 口边缘13a的壳体外侧。如果在图3C所示的状态下，使手离开而开放按压力，则利用上述的上壳体11的凸 状弯曲部15以及下壳体12的凸状弯曲部16的弹性力，上壳体11和下壳体12沿图3D所 示的箭头方向彼此背离。然后，上壳体11的卡合孔13的下边的开口边缘13a与下壳体12 的弹性凸起14的内表面抵接，由此，将上壳体11和下壳体12的位置固定。此时，如该图所示，由于弹性凸起14的前端部1 超过卡合孔13的下边的开口边 缘13a而以尺寸D重叠，所以不仅是该图的上下方向即壳体1的开放方向，对于该图的左右 方向，上壳体11和下壳体12也被牢固地固定。如上述所示，在本例的电池模块M中，由于不仅是上壳体11和下壳体12的开放方 向，对于与其垂直的方向也被牢固地固定，所以即使向壳体1作用扭转方向的力，也不会使 上壳体11和下壳体12容易地分离。因此，适用于搭载在车辆上的电池模块等。另外，由于成对的卡合孔13以及弹性凸起14设置在壳体11、12的长边的对称位 置上，所以这些卡合孔13以及弹性凸起14和凸状弯曲部15、16对收容在内部的电池单元 2的应力在面内均勻。其结果是，可以将在电池单元2的各单电池21内部产生的气体均勻 地向外部排出。另外，由于利用在各周缘部lla、12a上形成的卡合孔13以及弹性凸起14将上壳 体11和下壳体12固定，所以可以得到沿上下方向对称的电池模块M，即，成为即使将上下颠 倒也相同或者实质上相同的形状的电池模块。如图7所示，现有的电池模块是通过在下壳体120的上部开口处对上壳体110(盖 体)的外周进行卷边加工，得到卷绕紧固部50，从而将两个壳体固定，在该现有的电池模块 中，如该图的左图所示，如果要将正电极端子51和负电极端子52连续地连接，则必须将电 池模块的上下颠倒而堆叠，与形成卷绕紧固部50的量相应地使高度变高。相反地，如果要 将高度变低，则必须如该图的右图所示，使用电极端子51、52的导出位置不同的2种电池模 块(上下的电池模块和中间的电池模块，电极端子51、52的导出位置不同)，从而增加部件 个数。但是，根据本例的电池模块M，由于没有卷绕紧固部50，所以不必如该图的右图所 示采用2种电池模块，即使如该图的左图所示将上下颠倒而堆叠，也可以将高度降低。《第2实施方式》图4B是使用本实用新型的其他实施方式的电池模块，且与图1的Y-Y线相当的剖 面概略图。在本例的电池模块中，不同点在于，取代上述第1实施方式中的分别形成于上壳 体11以及下壳体12上的凸状弯曲部15、16，或者在其基础上追加地，在壳体1内部的电池 单元2和上壳体11之间安装弹性体17，并且在电池单元2和下壳体12之间安装弹性体18。 其他结构与上述第1实施方式相同。弹性体17、18只要是将上壳体11和下壳体12向背离的方向弹性预紧的部件即可，并不特别地限定，也可以直接使用抑制壳体1内部的电池单元2的晃动的缓冲体。通过取代形成于壳体11、12上的凸状弯曲部15、16，而在壳体1内部安装弹性体 17、18，可以使壳体1的外形形状平坦，可以提供与用途对应的电池模块M。此外，安装在壳体1内部的弹性体17、18也可以仅采用一个。《第3实施方式》图5是使用本实用新型的其他实施方式的电池模块，是与图3A相当的沿X-X线的 正视图以及剖面图。在本例中，采用使上壳体11的周缘部Ila位于下壳体12的周缘部12a的内侧而 重合的方式，该情况下的弹性凸起14形成为，如该图的右图所示，向壳体1的内部凸出。如上述所示，通过使弹性凸起14向壳体1的内侧形成的方式，由于弹性凸起14 的前端部Ha不会向电池模块M的外表面露出，所以可以防止万一与弹性凸起14的前端部 14a接触而将锁止解除等情况。图6是使用本实用新型的其他实施方式的电池模块，是与图3A相当的沿X-X线的 正视图以及剖面图。在本例中，如该图的左图所示，采用使弹性凸起14形成为矩形的方式，与图3A所 示的圆顶状相比，虽然由于与下壳体12之间的连接部分较短而存在容易折断等缺点，但加 工性优越。此外，在上述的第1 第3实施方式中，在上壳体11上形成卡合孔13，在下壳体 12上形成弹性凸起14，但也可以在上壳体11上形成弹性凸起14，在下壳体12上形成卡合 孔13。另外，在上述实施方式中，构成为使弹性凸起14具有弹性，利用该弹性凸起14本 身的弹性进行与卡合孔13的卡合，但也可以构成为使凸起14为刚体，而使卡合孔13具有 弹性。例如，可以通过至少使卡合孔13的周围由软性材料构成，或在卡合孔13的开口边缘 13a上形成切口，从而施加弹性。上述凸状弯曲部15、16以及弹性体17、18，相当于本实用新型所涉及的弹性单元。
权利要求1.一种电池模块，其在使一对壳体的各周缘部重合而形成的壳体内部收容电池单元， 其具有卡合孔，其形成于所述一对壳体中的一个壳体的周缘部，具有开口边缘； 弹性凸起，其形成于所述一对壳体中的另一个壳体的周缘部，前端部超过所述开口边 缘而与所述卡合孔卡合；以及弹性单元，其将所述一对壳体向背离方向弹性预紧。
2.根据权利要求1所述的电池模块，其中，所述成对的卡合孔以及弹性凸起，在相对的一对周缘部的对称位置上形成多个。
3.根据权利要求1所述的电池模块，其中，形成有所述卡合孔的所述一个壳体的周缘部，相对于形成有所述弹性凸起的所述另一 个壳体的周缘部，在壳体的外侧重合。
4.根据权利要求1所述的电池模块，其中，形成有所述卡合孔的所述一个壳体的周缘部，相对于形成有所述弹性凸起的所述另一 个壳体的周缘部，在壳体的内侧重合。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的电池模块，其中，所述弹性单元是形成于所述一对壳体中至少一个壳体的底面上的凸状弯曲部。
6.根据权利要求1至4中任一项所述的电池模块，其中，所述弹性单元是安装在所述壳体内部的所述电池单元和所述一对壳体中至少一个壳 体的底面之间的弹性体。
专利摘要本实用新型提供一种电池模块，其即使向壳体作用扭转方向的力，也不会容易地分离。电池模块(M)，在使一对壳体(11、12)的各周缘部(11a、12a)重合而形成的壳体(1)内部收容电池单元(2)，其具有卡合孔(13)，其形成于上述一个壳体(11)的周缘部(11a)，具有开口边缘(13a)；弹性凸起(14)，其形成于上述另一个壳体(12)的周缘部(12a)，前端部(14a)超过上述开口边缘(13a)而与上述卡合孔(13)卡合；以及弹性单元(15、16)，其将上述一对壳体(11、12)向背离方向弹性预紧。
文档编号H01M2/10GK201868485SQ20102026404
公开日2011年6月15日 申请日期2010年7月16日 优先权日2009年7月17日
发明者雨谷龙一 申请人:日产自动车株式会社