车载用电池的制作方法

文档序号:18810368发布日期:2019-10-08 23:05阅读:197来源:国知局
车载用电池的制作方法

本发明涉及针对搭载于汽车等车辆的车载用电池的技术领域。



背景技术:

在汽车等各种车辆搭载有用于向马达和/或各种电气部件供给电力的车载用电池。

近年来,特别逐渐普及ev(electricvehicle:电动汽车)或hev(hybridelectricvehicle:混合动力汽车)等车辆,在这样的将电力作为动力的车辆中搭载有具有高蓄电功能的车载用电池。

在车载用电池设置有收纳壳和收纳于收纳壳的电池模块,电池模块是例如排列有镍氢电池或锂离子电池等电池单元(二次电池)而构成的。另外,对于搭载于电动汽车等的车载用电池而言,为了保持高蓄电功能,将多个电池模块收纳于收纳壳,并且将这些电池模块的各电池单元串联或并联。

但是,虽然这些电池模块为了在受到因车辆的碰撞而带来的大的冲击的情况下也能安全地保护电池单元而采用了牢固的结构,但是万一电池模块的内置物承受因碰撞带来的大的冲击,则有可能在各部分产生永久变形而无法维持设计尺寸。另外,在最坏的情况下,不能满足电池模块本应具有的各性能,在此以后,在品质方面,也存在不能继续使用的情况。

但是,因为电池模块如上所述地采用坚固的结构,所以仅从外部观察电池模块不能进行是否承受了大的冲击的判断,需要附带该车辆的碰撞历史进行管理。

另一方面,对于从车辆拆下的电池模块而言,需要人手动记录因碰撞导致的冲击的历史并进行管理,但是有可能因为人为的失误而导致再次利用有冲击历史的电池模块。

因此,为了防止再次利用有这样的冲击历史的电池模块,采用如下结构:在车载用电池设置检测冲击力的大小的冲击检测部和保持充电插头的插头支架,在利用冲击检测部检测到一定大小以上的冲击时,解除插头支架进行的充电插头的保持状态而切断高电压电路(例如,参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2017-225286号公报



技术实现要素:

技术问题

但是,在专利文献1所记载的车载用电池中,因为用于防止再次利用电池模块的结构复杂,所以存在车载用电池的制造成本变高这样的不良情况。

因此,本发明的目的在于,克服上述问题点,利用简单的结构在不带来成本的高涨的情况下防止再次利用有大冲击的历史的电池模块。

技术方案

第一,本发明的车载用电池具备:电池模块,其在内部配置有电池单元;收纳壳,其具有贯通孔且收纳所述电池模块;以及检测体,其具有固定于所述电池模块的被固定部和能够弹性变形的可变形部,在因为受到冲击而导致所述电池模块和所述检测体相对于所述收纳壳变位一定以上距离时,所述可变形部通过弹性变形而贯通所述贯通孔。

由此,通过从外部观察因施加冲击而可变形部相对于收纳壳的位置的变化,从而能够目视判断是否是有大冲击的历史的电池模块。

第二,在上述本发明的车载用电池中,优选的是,在所述检测体设置有将所述被固定部和所述可变形部连结的连结部,所述可变形部由从所述连结部的一端部向彼此分离的方向突出的一对弹性部构成,所述一对弹性部能够向彼此分离、接触的方向弹性变形。

由此,因为可变形部由能够向彼此分离、接触的方向弹性变形的一对弹性部构成,所以检测体的结构变得简单。

第三,在上述本发明的车载用电池中,优选的是,设置有第一检测体和第二检测体,所述第一检测体和第二检测体形成为不同形状,并且分别进行与受到的冲击的方向对应的检测。

由此,能够利用第一检测体和第二检测体分别检测从不同方向施加的冲击的历史。

第四,在上述本发明的车载用电池中,优选的是,所述收纳壳由多个壁面部形成,在一个所述壁面部形成有两个所述贯通孔,所述第一检测体的所述可变形部和所述第二检测体的所述可变形部能够分别贯通所述两个贯通孔。

由此,第一检测体和第二检测体位于相同的壁面部侧。

第五,在上述本发明的车载用电池中,优选的是,所述第一检测体和所述第二检测体在左右方向或前后方向上并列设置。

由此,收纳壳的内部的用于配置第一检测体和第二检测体的空间变小。

第六,在上述本发明的车载用电池中,优选的是,设置有悬挂部件,所述悬挂部件的一部分固定于所述收纳壳,且另一部分固定于所述电池模块,所述电池模块以被所述悬挂部件悬挂于所述收纳壳的状态被收纳于所述收纳壳。

由此,因为在电池模块与收纳壳之间没有产生摩擦力,所以在施加了一定以上的冲击时,电池模块和检测体容易相对于收纳壳移动。

发明效果

根据本发明,通过从外部观察因施加冲击而可变形部相对于收纳壳的位置的变化,从而能够目视判断是否是有大冲击的历史的电池模块,因此能够利用简单的结构在不带来成本的高涨的情况下防止再次利用有大冲击的历史的电池模块。

附图说明

图1与图2至图12一起表示本发明车载用电池的实施方式,本图是车载用电池的示意立体图。

图2是第一检测体的立体图。

图3是第二检测体的立体图。

图4是表示受到冲击前的第一检测体等的状态的剖视图。

图5是表示受到冲击前的第二检测体等的状态的剖视图。

图6是表示受到大冲击时的第一检测体等的状态的剖视图。

图7是表示冲击降低时的第一检测体等的状态的剖视图。

图8是表示受到大冲击时的第二检测体等的状态的剖视图。

图9是表示冲击降低时的第二检测体等的状态的剖视图。

图10是表示在前壁面部形成有贯通孔的例子的立体图。

图11是表示在前壁面部和后壁面部形成有贯通孔且设置有两个第一检测体的例子的剖视图。

图12是表示在前壁面部和后壁面部形成有贯通孔且设置有两个第二检测体的例子的剖视图。

符号说明

1…车载用电池、2…收纳壳、3…电池模块、6…前壁面部、6a…贯通孔、7…后壁面部、7a…第一贯通孔、7b…第二贯通孔、8…侧壁面部、11…悬挂部件、12…第一检测体、13…第二检测体、14…被固定部、16…连结部、17…可变形部、17a…弹性部、18…被固定部、19…连结部、20…可变形部、20a…弹性部

具体实施方式

以下,参照附图,对用于实施本发明车载用电池的方式进行说明。

车载用电池1具有收纳壳2和例如两个电池模块3、3(参照图1)。车载用电池1配置于例如车辆的车厢中。应予说明,设置于车载用电池1的电池模块3的数量是任意的数量,可以是一个,也可以是三个以上。

收纳壳2具有向上方开口的收纳部4和从上方封闭收纳部4的开口的未图示的盖部。收纳部4的内部空间形成为配置空间5。

收纳部4具有:位于车辆的后部车座的后侧的前壁面部6;位于前壁面部6的后侧的后壁面部7;左右分离地设置的侧壁面部8、8;以及面朝上下方向的底壁面部9。

在后壁面部7沿左右方向并列地形成有分别沿前后贯通的第一贯通孔7a和第二贯通孔7b。第二贯通孔7b位于比第一贯通孔7a稍下侧的位置。

电池模块3、3例如前后并列地收纳在收纳壳2中。电池模块3具有形成为横边长的大致长方体形状的壳体10和收纳于壳体10的内部的未图示的多个电池单元。

电池模块3例如被悬挂部件11、11悬挂于收纳壳2的状态被收纳于收纳壳2。

悬挂部件11具有:朝向左右方向的平板状的结合面部11a;分别从结合面部11a的前后两端部向上方突出的臂部11b、11b;以及从臂部11b、11b的上端部向左方或右方突出的结合片部11c、11c。

一个悬挂部件11的结合面部11a与电池模块3的一个侧面3a结合而固定,另一个悬挂部件11的结合面部11a与电池模块3的另一个侧面3a结合而固定。悬挂部件11、11的结合片部11c、11c、…与收纳壳2的收纳部4的侧壁面部8、8的上表面8a、8a结合而固定。因此,电池模块3经由悬挂部件11、11悬挂在收纳部4,并且在电池模块3的下表面3b与底壁面部9的上表面9a之间形成间隙。

由此,电池模块3经由悬挂部件11、11固定于收纳壳2,但是万一因车辆的碰撞而向车载用电池1施加大的冲击时,电池模块3相对于收纳壳2相对移动。电池模块3相对于收纳壳2的移动以悬挂部件11、11的结合片部11c、11c、…为支点而摆动进行,例如,在车辆从后方碰撞的所谓的后碰撞的情况下,电池模块3相对于收纳壳2朝后方移动的方向变位,在车辆从前方碰撞的所谓的前碰撞的情况下,电池模块3相对于收纳壳2朝前方移动的方向变位。另外,在车辆从左方碰撞的所谓的侧碰撞的情况下,电池模块3相对于收纳壳2朝左方移动的方向变位,在车辆从右方碰撞的所谓的侧碰撞的情况下,电池模块3相对于收纳壳2朝右方移动的方向变位。

应予说明,如车载用电池1那样,在设置有多个电池模块3、3的情况下,在受到了因车辆的碰撞而导致的冲击时,在电池模块3、3产生相同的动作,电池模块3、3相对于收纳壳2朝相同的方向移动。

在一个电池模块3安装有第一检测体12和第二检测体13。

第一检测体12由被固定部14、插入部15、连结部16和可变形部17构成(参照图2)。

被固定部14形成为块状,具有向后方开口的支承孔14a。

插入部15是插入到支承孔14a的部分,由面朝上下方向的平板状的板状部15a和分别从板状部15a的上下两面的一部分向上方和下方突出的突部15b、15b构成。上侧的突部15b形成为上侧的面向上方凸的圆弧面状,下侧的突部15b形成为下侧的面向下方凸的圆弧面状。

连结部16形成为与插入部15的板状部15a的后端连续且面朝上下方向的平板状。

可变形部17由从连结部16的后端部向不同方向突出的一对弹性部17a、17a构成,一个弹性部17a从连结部16向斜前上方突出,另一个弹性部17a从连结部16向斜前下方突出。弹性部17a、17a能够在上下方向上朝彼此分离、接触的方向弹性变形。

插入部15从后方插入到被固定部14的支承孔14a。在支承孔14a形成有与插入部15的突部15b、15b对应的形状的部分,在该部分插入有突部15b、15b。因此,虽然插入部15支承于被固定部14,但是如果在插入部15和被固定部14产生朝向沿前后方向分离的方向的较大的力,则突部15b、15b相对于被固定部14的卡合被解除,插入部15会从被固定部14抽出。

第二检测体13由被固定部18、连结部19和可变形部20构成(参照图3)。

被固定部18被设置为第二检测体13的前端部,并且形成为面朝上下方向的平板状。

连结部19形成为与被固定部18的后端连续且面朝上下方向的平板状,并且能够弹性变形。

可变形部20由从连结部19的后端部向不同方向突出的一对弹性部20a、20a构成,一个弹性部20a从连结部19向斜后上方突出,另一个弹性部20a从连结部19向斜后下方突出。弹性部20a、20a能够在上下方向上向彼此分离、接触的方向弹性变形。

在第一检测体12的插入部15被支承于被固定部14的状态下,将被固定部14固定在电池模块3的下表面3b的例如中央部(参照图4)。在将被固定部14固定于电池模块3的状态下,第一检测体12的可变形部17的靠近连结部16侧的端部从前方插入到在收纳壳2的后壁面部7形成的第一贯通孔7a。

第二检测体13在与第一检测体12左右并列的状态下,将被固定部18固定在电池模块3的下表面3b的例如中央部(参照图5)。在将被固定部18固定于电池模块3的状态下,第二检测体13的连结部19插入到在收纳壳2的后壁面部7形成的第二贯通孔7b,可变形部20位于后壁面部7的后方。此时,连结部19以后端部位于比前端部更靠下方的位置的方式进行变形。

在上述结构的车载用电池1中,万一搭载有车载用电池1的车辆从后方被碰撞且向电池模块3、3施加因碰撞导致的大的冲击,则电池模块3、3和固定于电池模块3的第一检测体12及第二检测体13相对于收纳壳2向后方变位。在第一检测体12向后方变位时,可变形部17的弹性部17a、17a沿第一贯通孔7a的开口边缘滑动而向彼此靠近的方向弹性变形,可变形部17从前方向后方贯通第一贯通孔7a的状态下弹性部17a、17a弹性复原(参照图6)。此时,虽然第二检测体13伴随着电池模块3的移动而向后方移动,但是可变形部20位于后壁面部7的后方的状态并没有改变。

应予说明,虽然存在因为冲击使车载用电池1的各部分发生变形的情况,但是在图6至图9中,为了容易理解,以各部分没有发生变形的状态进行表示。

如果碰撞现象结束而冲击力降低,则电池模块3、3和第一检测体12、第二检测体13相对于收纳壳2向前方变位,残留塑性变形而弹性变形部分复原,但是弹性复原了的弹性部17a、17a与后壁面部7的后表面接触,限制第一检测体12向前方的变位。

虽然能够限制第一检测体12向前方的变位,但是因为电池模块3向前方移动,所以第一检测体12的被固定部14伴随着电池模块3向前方变位并且插入部15从被固定部14抽出(参照图7)。此时,虽然第二检测体13伴随着电池模块3的变位而向前方移动,但是可变形部20位于后壁面部7的后方的状态并没有改变。

在如上所述车辆从后方被碰撞而向电池模块3、3施加了大的冲击时,第一检测体12的可变形部17贯通第一贯通孔7a而可变形部17位于后壁面部7的后方。因此,虽然在碰撞前第一检测体12位于收纳壳2的内部,但是在碰撞后可目视确认到在收纳壳2的外侧(后侧)存在第一检测体12的一部分,因此,能够客观地识别到车辆被从后方碰撞而向车载用电池1施加了大的冲击。因此,第一检测体12作为车辆从后方被碰撞的情况下的后碰撞用的检测体而发挥功能。

另一方面,万一搭载有车载用电池1的车辆从前方被碰撞并施加因碰撞导致的大的冲击,则电池模块3、3和固定于电池模块3的第一检测体12及第二检测体13相对于收纳壳2向前方变位。在第二检测体13向前方移动时,可变形部20的弹性部20a、20a沿第二贯通孔7b的开口边缘滑动而向彼此靠近的方向弹性变形,可变形部20从后方向前方贯通第二贯通孔7b的状态下弹性部20a、20a弹性复原(参照图8)。另外,变形后的第二检测体13的连结部19消除变形状态而呈大致水平的状态。此时,虽然第一检测体12伴随着电池模块3的移动而向前方变位,但是可变形部17位于收纳壳2的内部的状态并没有改变。

如果碰撞现象结束而冲击力降低,则电池模块3、3、第一检测体12和第二检测体13相对于收纳壳2向后方变位,残留塑性变形而弹性变形分复原,但是弹性复原后的弹性部20a、20a与后壁面部7的前表面接触,限制第二检测体13向后方的变位。

虽然限制第二检测体13向后方变位,但是因为电池模块3向后方变位,所以第二检测体13的连结部19再次变形(参照图9)。此时,虽然第一检测体12伴随着电池模块3的变位而向后方变位,但是第一检测体12位于收纳壳2的内部的状态并没有改变。

在如上所述车辆从前方被碰撞而向电池模块3、3施加了大的冲击时,第二检测体13的可变形部20贯通第二贯通孔7b而可变形部20在收纳壳2的内部位于后壁面部7的前方。因此,虽然在碰撞前第二检测体13的一部分位于收纳壳2的外侧(后侧),但是因为在碰撞后没有目视确认到在收纳壳2的外侧存在第二检测体13,所以能够客观地识别到车辆从前方被碰撞而向车载用电池1施加了大的冲击。因此,第二检测体13作为车辆从前方被碰撞的情况下的前碰撞用的检测体而发挥功能。

如以上所记载的那样,对于车载用电池1而言,通过从外部观察因受到冲击而导致的可变形部17或可变形部20相对于收纳壳2的位置的变化,从而能够目视判断是否是有大冲击的历史的电池模块3,因此能够利用简单的结构在不带来成本的高涨的情况下防止再次利用有大冲击的历史的电池模块3。

另外,第一检测体12和第二检测体13的可变形部17、20由从连结部16、19的一端部向彼此分离的方向突出的一对弹性部17a、17a、20a、20a构成,一对弹性部17a、17a、20a、20a能够向彼此分离、接触的方向弹性变形。

因此,因为可变形部17、20由能够向彼此分离、接触的方向弹性变形的一对弹性部17a、17a、20a、20a构成,所以第一检测体12和第二检测体13的结构简单,能够在不带来制造成本的高涨的情况下检测冲击历史。

而且,设置有第一检测体12和第二检测体13,所述第一检测体12和第二检测体13形成为不同形状且分别进行与受到的冲击的方向对应的检测。

因此,因为能够利用第一检测体12和第二检测体13分别检测从不同方向受到的冲击的历史,所以能够实现提高与冲击的历史相关的检测性能。

此外,在作为收纳壳2的一个壁面部的后壁面部7形成有第一贯通孔7a和第二贯通孔7b,第一检测体12的可变形部17和第二检测体13的可变形部20能够分别贯通第一贯通孔7a和第二贯通孔7b。

因此,因为第一检测体12和第二检测体13位于相同的壁面部即后壁面部7侧,所以只要在相同的壁面部侧形成收纳壳2的内部的用于配置第一检测体12和第二检测体13的空间即可,能够在实现车载用电池1的小型化的基础上,进行冲击历史的检测。

另外,因为第一检测体12和第二检测体13在左右方向上并列地设置,所以收纳壳2的内部的用于配置第一检测体12和第二检测体13的空间变小,能够在实现车载用电池1的进一步的小型化的基础上进行冲击历史的检测。

而且,设置有一部分固定于收纳壳2且另一部分固定于电池模块3的悬挂部件11、11,电池模块3利用悬挂部件11、11以悬挂于收纳壳2的状态被收纳于收纳壳2。

因此,因为在电池模块3与收纳壳2之间没有产生摩擦力,所以在施加了一定以上的冲击时,电池模块3、第一检测体12和第二检测体13容易相对于收纳壳2变位,能够可靠地检测冲击的历史。

上述示出了在后壁面部7形成有第一贯通孔7a和第二贯通孔7b并且第一检测体12和第二检测体13分别贯通第一贯通孔7a和第二贯通孔7b的例子,但是相反也可以采用在前壁面部6形成有第一贯通孔6a和第二贯通孔6b并且第一检测体12和第二检测体13分别贯通第一贯通孔6a和第二贯通孔6b的结构(参照图10)。

在该情况下,在车辆从前方被碰撞的情况下,虽然在碰撞前第一检测体12位于收纳壳2的内部,但是在碰撞后可变形部17从后方向前方贯通第一贯通孔7a而目视确认到在收纳壳2的外侧(前侧)存在第一检测体12的一部分。因此,第一检测体12作为车辆从前方被碰撞的情况下的前碰撞用的检测体而发挥功能。

另一方面,在车辆从后方被碰撞的情况下,虽然在碰撞前第二检测体13的可变形部20位于收纳壳2的外侧(前侧),但是在碰撞后可变形部20从前方向后方贯通第二贯通孔7b而无法目视确认到在收纳壳2的外侧存在第二检测体13。因此,第二检测体13作为车辆被从后方碰撞的情况下的后碰撞用的检测体而发挥功能。

另外,在车载用电池1中,可以采用在后壁面部7和前壁面部6分别形成贯通孔7a、6a并且第一检测体12、12分别贯通贯通孔7a、6a的结构(参照图11)。

在该情况下,在车辆从前方被碰撞的情况下,一个第一检测体12从后方向前方贯通贯通孔6a而目视确认到在收纳壳2的外侧(前侧)存在一个第一检测体12的一部分。因此,一个第一检测体12作为车辆从前方被碰撞的情况下的前碰撞用的检测体而发挥作用。另外,另一个第一检测体12从前方向后方贯通贯通孔7a而目视确认到在收纳壳2的外侧(后侧)存在另一个第一检测体12的一部分。因此,另一个第一检测体12作为车辆从后方被碰撞的情况下的后碰撞用的检测体而发挥作用。

应予说明,相反也可以采用第二检测体13、13分别贯通贯通孔7b、6b的结构(参照图12)。在该情况下,贯通贯通孔7b的一个第二检测体13作为后碰撞用的检测体而发挥作用,贯通贯通孔6b的另一个第二检测体13作为前碰撞用的检测体而发挥作用。

另外,在车载用电池1中,也可以采用在一个侧壁面部8形成两个贯通孔且第一检测体12和第二检测体13分别贯通贯通孔的结构,在该情况下,第一检测体12和第二检测体13都作为侧碰撞用的检测体而发挥作用。

在一个侧壁面部8形成有两个贯通孔的情况下,通过采用第一检测体12和第二检测体13在前后方向上并列地配置的结构,从而收纳壳2的内部的用于配置第一检测体12和第二检测体13的空间变小,能够在实现车载用电池1的小型化的基础上进行冲击历史的检测。

另外,也可以采用在侧壁面部8、8分别形成贯通孔而第一检测体12和第二检测体13分别贯通贯通孔的结构,并且使第一检测体12和第二检测体13都作为侧碰撞用的检测体而发挥作用。

应予说明,在车载用电池1中,即使在设置有多个电池模块3的情况下,也能够通过从外部观察第一检测体12或第二检测体13相对于收纳壳2的位置的变化,从而判断有无大冲击的历史,因此不需要在多个电池模块3分别固定第一检测体12和第二检测体13。

因此,因为将第一检测体12和第二检测体13设为最小限度的数量来判断有无大冲击的历史,所以能够在实现结构简化的基础上防止再次利用有冲击历史的电池模块3。

另外,上述示出了第一检测体12和第二检测体13固定在电池模块3的下表面3b的中央部的例子,但是第一检测体12和第二检测体13也可以固定在电池模块3的任意位置。

而且,上述示出了第一检测体12或第二检测体13固定在电池模块3的例子,但是第一检测体12或第二检测体13也可以固定在因大冲击而相对于收纳壳2变位且配置于收纳壳2的内部的其他结构物,另外,也可以使第一检测体12或第二检测体13小型化而固定于质量小的结构物,或者设定专用的检测部位来检测冲击历史。

其中,通过将第一检测体12或第二检测体13固定于电池模块3,从而第一检测体12或第二检测体13固定于质量大的结构物,在施加了冲击时容易产生大的变位,能够可靠地检测冲击历史。

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