バッテリーモジュール及びバッテリーモジュールのエンドプレート固定方法
【課題】エンドプレートの固定構造が改善されたバッテリーモジュール及びその固定方法を提供する。
【解決手段】複数の電池が連結された電池ユニット１０と、電池ユニット１０の端部に設置されたエンドプレート２０と、電池ユニット１０とエンドプレート２０との組立体を取り囲んで固定させる固定バンド３０と、を備え、固定バンド３０が熱膨張後に収縮しつつ、電池ユニット１０とエンドプレート２０とを引き締めるように構成されるバッテリーモジュールである。これにより、熱膨張したバンド３０が収縮しつつ、電池の膨脹に対抗する方向にエンドプレート２０に復原力を加える構造であるので、複数のボルトとナットとを締結した既存の構造に比べて組立が非常に簡便になり、ボルト及びナットのように外部に突出する部分がほとんどなくて体積を減らすのにも有利である。
【解決手段】複数の電池が連結された電池ユニット１０と、電池ユニット１０の端部に設置されたエンドプレート２０と、電池ユニット１０とエンドプレート２０との組立体を取り囲んで固定させる固定バンド３０と、を備え、固定バンド３０が熱膨張後に収縮しつつ、電池ユニット１０とエンドプレート２０とを引き締めるように構成されるバッテリーモジュールである。これにより、熱膨張したバンド３０が収縮しつつ、電池の膨脹に対抗する方向にエンドプレート２０に復原力を加える構造であるので、複数のボルトとナットとを締結した既存の構造に比べて組立が非常に簡便になり、ボルト及びナットのように外部に突出する部分がほとんどなくて体積を減らすのにも有利である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリーモジュール及びバッテリーモジュールのエンドプレート固定方法に関し、特に複数の電池を連結したバッテリーモジュールに適用して好適である。
【背景技術】
【０００２】
バッテリーモジュールは、複数の電池を連結して形成した大容量の電源供給ユニットの要素であって、例えば、電気自動車などに装着されて動力源として使われている。
【０００３】
かかるバッテリーモジュールの電池としては、リチウムイオン電池が主に使われるが、該リチウムイオン電池は、充電と放電を繰り返しても性能があまり低下しないという長所がある一方、充電時にリチウムイオンが移動しつつ負極側が膨脹するという短所も有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】大韓民国特許０３３０６０７号明細書
【特許文献２】大韓民国特許出願公開２００７−００２５７３８号明細書
【特許文献３】大韓民国特許出願公開２００１−０００３２２９号明細書
【特許文献４】特開２０００−３１１７１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
バッテリーモジュールは、複数のリチウムイオン電池を一列または複数列に連結したものであるので、各電池ごとに少しずつ膨脹が起きても、全体的には約５ないし１０％まで膨脹が生じてしまう。これにより、バッテリーモジュールの変形がはなはだしく、それを元来の位置に装着して脱着するのに問題が生じ、また、電池の電気抵抗も増加する。しかも、電気自動車への使用時には、かかるバッテリーモジュールを８個ほど積層してバッテリーパックとして形成して装着するので、各バッテリーモジュールの変形が合わされば、変形量がさらに大きくなって問題がさらに深刻になる。
【０００６】
従って、バッテリーモジュールには、かかる二次電池の膨脹を抑制するために、二次電池列の両端にエンドプレートを当て、この両側のエンドプレートに棒状の連結ロッドで締結して固定させる構造が採用された。
【０００７】
しかしながら、かかる従来の構造では、複数のボルトとナットとを利用して連結ロッドとエンドプレートとを締結するため、締結時間が長くかかるだけでなく、ボルトとナットとがバッテリーモジュールの外側に突出して電池モジュールの体積が増加するという問題がある。
【０００８】
かかるバッテリーモジュールの体積増加は、そのバッテリーモジュールが採用される機器の全体的な体積増加をもたらし、設計上の制約を発生させる。特に、バッテリーモジュールが電気自動車などに採用される場合には、設置空間が狭いため、バッテリーモジュールの体積を最小化する必要がある。
【０００９】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、ボルトとナットとを使用せずにエンドプレートの固定を簡便に行うことが可能な、新規かつ改良されたバッテリーモジュール及びバッテリーモジュールのエンドプレート固定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、複数の電池が連結された電池ユニットと、前記電池ユニットの端部に設置されたエンドプレートと、前記電池ユニットと前記エンドプレートとの組立体を取り囲んで固定させる固定バンドと、を備え、前記固定バンドが熱膨張後に収縮しつつ、前記電池ユニットと前記エンドプレートとを引き締めるバッテリーモジュールが提供される。
【００１１】
ここで、前記固定バンドには、閉ループ状をなすように両端を連結した結合部が備えられるものであってもよい。
【００１２】
前記結合部は、溶接された接合部を備えるものであってもよい。または、前記固定バンドの両端部にそれぞれ設けられ、互いに逆方向の螺旋を有したねじ部と、そのねじ部にねじ結合されるターンバックルと、を備えるものであってもよい。
【００１３】
また、前記結合部は、前記固定バンドの両端部にそれぞれ設けられ、互いに型合わせされる凹凸部と、その凹凸部を貫通するホールに挟まれる結合ピンと、を備えるものであってもよい。または、前記固定バンドの両端部にそれぞれ設けられ、互いにスライディングして結合されるクリップを備えることもできる。
【００１４】
前記エンドプレートの外側面は、中央部が凸状の弧状であってもよい。また、前記エンドプレートに前記固定バンドが収容される収容溝が形成されたものであってもよい。
【００１５】
前記固定バンドの長さは、熱膨張時に前記電池ユニットと前記エンドプレートとの組立体の周り以上に長くなり、冷却時に前記電池ユニットと前記エンドプレートとの組立体の周りより短くなるものであってもよい。
【００１６】
前記固定バンドの材質は、アルミニウムメッキ鋼板及び亜鉛メッキ鋼板のうちいずれか一つを含むものであってもよい。
【００１７】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、電池ユニットとその端部に設置されたエンドプレートとを固定させるバッテリーモジュールのエンドプレート固定方法において、熱膨張及び冷却収縮が可能な固定バンドを準備するステップと、前記固定バンドの長さが前記電池ユニットと前記エンドプレートとの組立体の周りより大きくなるように熱膨張させるステップと、熱膨張された前記固定バンドを前記電池ユニットと前記エンドプレートとの組立体の周りに設置するステップと、前記固定バンドを冷却収縮させて、前記電池ユニットと前記エンドプレートとの組立体を引き締めるステップと、を含むバッテリーモジュールのエンドプレート固定方法が提供される。
【００１８】
ここで、前記固定バンドの熱膨張は、高周波加熱により行われるものであってもよい。
【００１９】
前記固定バンドの冷却収縮は、自然冷却ステップ及び強制送風冷却ステップのうちいずれか一つを含むものであってもよい。また、前記固定バンドを閉ループ状にする閉ループ形成ステップをさらに含むものであってもよい。
【００２０】
前記閉ループ形成ステップは、前記固定バンドの両端を溶接して接合させるステップを含むものであってもよい。
【００２１】
前記閉ループ形成ステップは、前記固定バンドの両端部に互いに逆方向の螺旋を有したねじ部を設けるステップと、そのねじ部にターンバックルをねじ結合させるステップと、を含むものであってもよい。
【００２２】
前記閉ループ形成ステップは、前記固定バンドの両端部に互いに型合わせされる凹凸部を設けるステップと、その凹凸部を貫通するホールに結合ピンを挟むステップと、を含むものであってもよい。
【００２３】
前記閉ループ形成ステップは、前記固定バンドの両端部に互いにスライディングして結合されるクリップを設けるステップと、そのクリップをスライディング結合させるステップと、を含むものであってもよい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、ボルトとナットとを使用せずにエンドプレートの固定を簡便に行うことが可能なバッテリーモジュール及びその固定方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１Ａ】本発明の第１実施形態によるバッテリーモジュールを示した図である。
【図１Ｂ】図１Ａのバッテリーモジュールに採用された固定バンドを示した図である。
【図２Ａ】本発明の第２実施形態によるバッテリーモジュールを示した図である。
【図２Ｂ】図２Ａのバッテリーモジュールに採用された固定バンドを示した図である。
【図３Ａ】本発明の第３実施形態によるバッテリーモジュールを示した図である。
【図３Ｂ】図３Ａのバッテリーモジュールに採用された固定バンドを示した図である。
【図４Ａ】本発明の第４実施形態によるバッテリーモジュールを示した図である。
【図４Ｂ】図４Ａのバッテリーモジュールに採用された固定バンドを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２７】
図１Ａ及び図１Ｂは、本発明の第１実施形態によるバッテリーモジュールの構造を示したものである。まず、図１Ａに示したように、本実施形態のバッテリーモジュールは、一列に連結された複数の電池１を含む電池ユニット１０と、前記電池ユニット１０の両端部に設置される一対のエンドプレート２０と、を備えている。そして、符号３０は、前記一対のエンドプレート２０と電池ユニット１０との組立体を取り囲む固定バンドを表すが、前記固定バンド３０がエンドプレート２０と電池ユニット１０との組立体をしっかり結んで、電池ユニット１０の膨脹に対抗する役割を行う。すなわち、電池ユニット１０が膨脹すれば、一対のエンドプレート２０を外側に押し出そうとする力が作用するが、前記固定バンド３０が前記一対のエンドプレート２０が押し出されないように引き締めているため、変形が抑制されるのである。
【００２８】
前記固定バンド３０は、高周波加熱時に膨脹していて、冷却時に再び収縮する特性を有した材質であって、例えば、ブラウン管の防爆バンドに使われるアルミニウムメッキ鋼板や亜鉛メッキ鋼板が使われる。その成分としては、例えば、Ｆｅをベースとし、Ｃ（０．００５ｗｔ％以下）、Ｎ（０．００５ｗｔ％以下）、Ｓｉ（０．１ないし０．５ｗｔ％）、Ｐ（０．１ｗｔ％以下）、Ｓ（０．０２ｗｔ％以下、Ｍｎ（１．０５ないし２．０ｗｔ％）、Ａｌ（１．０ｗｔ％以下）を含有した組成が適用される。かかる材質の固定バンド３０は、常温でその長さＬＢ（図１Ｂ参照）が前記電池ユニット１０とエンドプレート２０との組立体の全周ＬＭ（図１Ｂ参照）より短いが、加熱時には、熱膨張によって長くなった長さＬｅｘｐａｎｓｉｏｎが加えられつつ、前記電池ユニット１０とエンドプレート２０との組立体の全周ＬＭ以上に長くなる。すなわち、ＬＢ＋Ｌｅｘｐａｎｓｉｏｎ≧ＬＭ＞ＬＢの関係となり、固定バンド３０をこの条件に合う長さに製作するのである。
【００２９】
符号３１は、固定バンド３０の両端部を連結した結合部を表すが、本実施形態では、前記結合部３１が溶接によって形成される。すなわち、別途の締結部材を使用せずに溶接によって両端を付けて閉ループ状を形成したのであり、溶接は、突き合わせ溶接であってもよく、重ね合わせ溶接であってもよい。したがって、溶接方式には制限がなく、電池ユニット１０の膨脹に対抗して切断しないほどの強度を維持すればよい。
【００３０】
一方、前記エンドプレート２０は、中央部が凸状の弧状になされているが、これは、固定バンド３０がエンドプレート２０を巻くときに曲がる角度を緩和させて、固定バンド３０を損傷させないようにするための構造である。そして、符号２１は、固定バンド３０が収容される収容溝を表し、固定バンド３０の設置位置を確保する役割を行う。
【００３１】
かかる固定バンド３０を利用した電池ユニット１０とエンドプレート２０との組立体の固定過程は、次のように行われる。
【００３２】
まず、前記したように、熱膨張及び冷却収縮が可能な固定バンド３０を準備する。固定バンド３０は、ＬＢ＋Ｌｅｘｐａｎｓｉｏｎ≧ＬＭ＞ＬＢの条件を満足するように製作され、両端は溶接によって接合されて閉ループ状に形成される。
【００３３】
このように準備された固定バンド３０を高周波加熱して、その長さが前記電池ユニット１０とエンドプレート２０との組立体の周りより長くなるように熱膨張させる。すなわち、ＬＢ→ＬＢ＋Ｌｅｘｐａｎｓｉｏｎに長くする。
【００３４】
そして、熱膨張された固定バンド３０を前記収容溝２１に合わせて、電池ユニット１０とエンドプレート２０との組立体の周りに設置する。
【００３５】
以後、固定バンド３０を冷却させれば、収縮が起こり、その長さが元来の長さに戻る。すなわち、ＬＢ＋Ｌｅｘｐａｎｓｉｏｎ→ＬＢに短くする。これにより、固定バンド３０の元来の長さＬＢは、電池ユニット１０とエンドプレート２０との組立体の周りの長さＬＭより短いので、強力な引き締め力が作用し、これによって、電池ユニット１０の膨脹時にも、一対のエンドプレート２０間に間隔が生じないように、固定バンド３０が堅固に支持する。固定バンド３０の冷却方法としては、常温で放置する自然冷却及び強制送風による冷却などが使われる。
【００３６】
従って、このように、熱膨張及び収縮が可能な固定バンド３０に電池ユニット１０とエンドプレート２０とを固定させれば、既存のボルトとナットとを利用する方式のように、締結部が外側に突出する部分もほとんどなくなり、複数のボルトを一々に締結する必要もなくなるので、組立作業が非常に簡便になり、構造も簡潔になる。
【００３７】
次いで、図２Ａ及び図２Ｂは、本発明の第２実施形態によるバッテリーモジュールを示したものである。
【００３８】
まず、図２Ａに示したように、本実施形態のバッテリーモジュールも、一列に連結された複数の電池１を含む電池ユニット１０と、前記電池ユニット１０の両端部に設置される一対のエンドプレート２０と、前記一対のエンドプレート２０と電池ユニット１０との組立体を取り囲んで引き締める固定バンド４０と、を備えている。
【００３９】
前記固定バンド４０は、高周波加熱時に膨脹していて、冷却時に再び収縮する特性を有した材質であって、例えば、ブラウン管の防爆バンドに使われるアルミニウムメッキ鋼板や亜鉛メッキ鋼板が使われる。
【００４０】
かかる材質の固定バンド４０は、常温でその長さＬＢが前記電池ユニット１０とエンドプレート２０との組立体の全周ＬＭより短いが、加熱時には、熱膨張によって長くなった長さＬｅｘｐａｎｓｉｏｎが加えられつつ、前記電池ユニット１０とエンドプレート２０との組立体の全周ＬＭ以上に長くなる。すなわち、ＬＢ＋Ｌｅｘｐａｎｓｉｏｎ≧ＬＭ＞ＬＢの関係となり、固定バンド４０をこの条件に合う長さに製作するのである。
【００４１】
符号４１は、固定バンド４０の両端部を連結した結合部を表すが、本実施形態では、前記結合部４１がターンバックル４１ｃとねじ部４１ａ，４１ｂとで形成される。図２Ｂを参照すれば、固定バンド４０の両端部には、互いに逆方向の螺旋を有したねじ部４１ａ，４１ｂが設けられている。すなわち、例えば、一端側のねじ部４１ａが右ねじであれば、他端側のねじ部４１ｂは左ねじで螺旋が形成されている。そして、ターンバックル４１ｃには、二つのねじ部４１ａ，４１ｂの螺旋にそれぞれ合うように螺旋が形成されている。したがって、ターンバックル４１ｃを一方向に回せば、二つのねじ部４１ａ，４１ｂが同時にターンバックル４１ｃとねじ結合されつつ結合がなされる。
【００４２】
前記ターンバックル４１ｃは、エンドプレート２０に設けられた収容溝２１内に位置して、外側にはほとんど突出しない。
【００４３】
かかる固定バンド４０を利用した電池ユニット１０とエンドプレート２０との組立体の固定過程は、次のように行われる。
【００４４】
まず、熱膨張及び冷却収縮が可能な固定バンド４０を準備する。固定バンド４０の両端は、ターンバックル４１ｃ及びねじ部４１ａ，４１ｂにより結合されて閉ループ状に形成され、閉ループ状に結合された状態でＬＢ＋Ｌｅｘｐａｎｓｉｏｎ≧ＬＭ＞ＬＢの条件が満足されるように長さを合わせて製作される。
【００４５】
このように準備された固定バンド４０を高周波加熱して、その長さが前記電池ユニット１０とエンドプレート２０との組立体の回りより長くなるように熱膨張させる。すなわち、ＬＢ→ＬＢ＋Ｌｅｘｐａｎｓｉｏｎに長くする。
【００４６】
そして、熱膨張された固定バンド４０を前記収容溝２１にターンバックル４１ｃが位置するように合わせて、電池ユニット１０とエンドプレート２０との組立体の周りに設置する。
【００４７】
以後、固定バンド４０を冷却させれば、収縮が起こり、その長さが元来の長さに戻る。すなわち、ＬＢ＋Ｌｅｘｐａｎｓｉｏｎ→ＬＢに短くする。これにより、固定バンド４０の元来の長さＬＢは、電池ユニット１０とエンドプレート２０との組立体の回りの長さＬＭより短いので、強力な引き締め力が作用し、これによって、電池ユニット１０の膨脹時にも、一対のエンドプレート２０間に間隔が生じないように、固定バンド４０が堅固に支持する。
【００４８】
次いで、図３Ａ及び図３Ｂは、本発明の第３実施形態によるバッテリーモジュールを示したものである。
【００４９】
まず、図３Ａに示したように、本実施形態のバッテリーモジュールも、一列に連結された複数の電池１を含む電池ユニット１０と、前記電池ユニット１０の両端部に設置される一対のエンドプレート２０と、前記一対のエンドプレート２０と電池ユニット１０との組立体を取り囲んで引き締める固定バンド５０と、を備えている。
【００５０】
前記固定バンド５０は、高周波加熱時に膨脹していて、冷却時に再び収縮する特性を有した材質であって、例えば、ブラウン管の防爆バンドに使われるアルミニウムメッキ鋼板や亜鉛メッキ鋼板が使われる。
【００５１】
かかる材質の固定バンド５０は、常温でその長さＬＢが前記電池ユニット１０とエンドプレート２０との組立体の全周ＬＭより短いが、加熱時には、熱膨張によって長くなった長さＬｅｘｐａｎｓｉｏｎが加えられつつ、前記電池ユニット１０とエンドプレート２０との組立体の全周ＬＭ以上に長くなる。すなわち、ＬＢ＋Ｌｅｘｐａｎｓｉｏｎ≧ＬＭ＞ＬＢの関係となり、固定バンド５０をこの条件に合う長さに製作するのである。
【００５２】
符号５１は、固定バンド５０の両端部を連結した結合部を表すが、本実施形態では、前記結合部５１が凹凸部５１ａ，５１ｂと結合ピン５１ｃとで構成される。図３Ｂを参照すれば、固定バンド５０の両端部には、互いに型合わせされる凹凸部５１ａ，５１ｂが設けられている。そして、前記凹凸部５１ａ，５１ｂには、貫通するホール５１ａ′，５１ｂ′が形成されている。したがって、凹凸部５１ａ，５１ｂを型合わせさせ、結合ピン５１ｃをホール５１ａ′，５１ｂ′に挟めば、簡単に結合がなされる。
【００５３】
前記固定バンド５０を利用した電池ユニット１０とエンドプレート２０との組立体の固定過程は、次のように行われる。
【００５４】
まず、熱膨張及び冷却収縮が可能な固定バンド５０を準備する。固定バンド５０の両端は、凹凸部５１ａ，５１ｂ及び結合ピン５１ｃにより結合されて閉ループ状に形成され、閉ループ状に結合された状態でＬＢ＋Ｌｅｘｐａｎｓｉｏｎ≧ＬＭ＞ＬＢの条件が満足するように長さを合わせて製作される。
【００５５】
このように準備された固定バンド５０を高周波加熱して、その長さが前記電池ユニット１０とエンドプレート２０との組立体の周りより長くなるように熱膨張させる。すなわち、ＬＢ→ＬＢ＋Ｌｅｘｐａｎｓｉｏｎに長くする。
【００５６】
そして、熱膨張された固定バンド５０を前記収容溝２１に位置するように合わせて、電池ユニット１０とエンドプレート２０との組立体の周りに設置する。
【００５７】
以後、固定バンド５０を冷却させれば、収縮が起こり、その長さが元来の長さに戻る。すなわち、ＬＢ＋Ｌｅｘｐａｎｓｉｏｎ→ＬＢに短くする。これにより、固定バンド５０の元来の長さＬＢは、電池ユニット１０とエンドプレート２０との組立体の周りの長さＬＭより短いので、強力な引き締め力が作用し、これによって、電池ユニット１０の膨脹時にも、一対のエンドプレート２０間に間隔が生じないように、固定バンド５０が堅固に支持する。
【００５８】
次いで、図４Ａ及び図４Ｂは、本発明の第４実施形態によるバッテリーモジュールを示したものである。
【００５９】
まず、図４Ａに示したように、本実施形態のバッテリーモジュールも、一列に連結された複数の電池１を含む電池ユニット１０と、前記電池ユニット１０の両端部に設置される一対のエンドプレート２０と、前記一対のエンドプレート２０と電池ユニット１０との組立体を取り囲んで引き締める固定バンド６０と、を備えている。
【００６０】
前記固定バンド６０は、高周波加熱時に膨脹していて、冷却時に再び収縮する特性を有した材質であって、例えば、ブラウン管の防爆バンドに使われるアルミニウムメッキ鋼板や亜鉛メッキ鋼板が使われる。
【００６１】
かかる材質の固定バンド６０は、常温でその長さＬＢが前記電池ユニット１０とエンドプレート２０との組立体の全周ＬＭより短いが、加熱時には、熱膨張によって長くなった長さＬｅｘｐａｎｓｉｏｎが加えられつつ、前記電池ユニット１０とエンドプレート２０との組立体の全周ＬＭ以上に長くなる。すなわち、ＬＢ＋Ｌｅｘｐａｎｓｉｏｎ≧ＬＭ＞ＬＢの関係となり、固定バンド６０をこの条件に合う長さに製作するのである。
【００６２】
符号６１は、固定バンド６０の両端部を連結した結合部を表すが、本実施形態では、前記結合部６１がクリップ６１ａ，６１ｂで構成される。図４Ｂを参照すれば、固定バンド６０の両端部には、互いにスライディング結合されるクリップ６１ａ，６１ｂが設けられている。したがって、両端のクリップ６１ａ，６１ｂを互いにスライディング結合させれば、スライディング方向（Ｘ方向）と垂直な引張方向（Ｙ方向）には分離されない。
【００６３】
前記固定バンド６０を利用した電池ユニット１０とエンドプレート２０との組立体の固定過程は、次のように行われる。
【００６４】
まず、熱膨張及び冷却収縮が可能な固定バンド６０を準備する。固定バンド６０の両端は、クリップ６１ａ，６１ｂにより結合されて閉ループ状に形成され、閉ループ状に結合された状態でＬＢ＋Ｌｅｘｐａｎｓｉｏｎ≧ＬＭ＞ＬＢの条件が満足するように長さを合わせて製作される。
【００６５】
このように準備された固定バンド６０を高周波加熱して、その長さが前記電池ユニット１０とエンドプレート２０との組立体の周りより長くなるように熱膨張させる。すなわち、ＬＢ→ＬＢ＋Ｌｅｘｐａｎｓｉｏｎに長くする。
【００６６】
そして、熱膨張された固定バンド６０を前記収容溝２１に位置するように合わせて、電池ユニット１０とエンドプレート２０との組立体の周りに設置する。
【００６７】
以後、固定バンド６０を冷却させれば、収縮が起こり、その長さが元来の長さに戻る。すなわち、ＬＢ＋Ｌｅｘｐａｎｓｉｏｎ→ＬＢに短くする。これにより、固定バンド６０の元来の長さＬＢは、電池ユニット１０とエンドプレート２０との組立体の周りの長さＬＭより短いので、強力な引き締め力が作用し、これによって、電池ユニット１０の膨脹時にも、一対のエンドプレート２０間に間隔が生じないように、固定バンド６０が堅固に支持する。
【００６８】
本発明の実施形態によるバッテリーモジュールは、熱膨張したバンドが収縮しつつ、電池の膨脹に対抗する方向にエンドプレートに復原力を加える構造であるので、複数のボルトとナットとを締結した既存の構造に比べて組立が非常に簡便になる。また、ボルト及びナットのように外部に突出する部分が存在しないため、体積を減らすのにも有利である。
【００６９】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明は、電源関連の技術分野に広く適用可能である。
【符号の説明】
【００７１】
１ 電池
１０ 電池ユニット
２０ エンドプレート
２１ 収容溝
３０ 固定バンド
３１ 結合部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリーモジュール及びバッテリーモジュールのエンドプレート固定方法に関し、特に複数の電池を連結したバッテリーモジュールに適用して好適である。
【背景技術】
【０００２】
バッテリーモジュールは、複数の電池を連結して形成した大容量の電源供給ユニットの要素であって、例えば、電気自動車などに装着されて動力源として使われている。
【０００３】
かかるバッテリーモジュールの電池としては、リチウムイオン電池が主に使われるが、該リチウムイオン電池は、充電と放電を繰り返しても性能があまり低下しないという長所がある一方、充電時にリチウムイオンが移動しつつ負極側が膨脹するという短所も有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】大韓民国特許０３３０６０７号明細書
【特許文献２】大韓民国特許出願公開２００７−００２５７３８号明細書
【特許文献３】大韓民国特許出願公開２００１−０００３２２９号明細書
【特許文献４】特開２０００−３１１７１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
バッテリーモジュールは、複数のリチウムイオン電池を一列または複数列に連結したものであるので、各電池ごとに少しずつ膨脹が起きても、全体的には約５ないし１０％まで膨脹が生じてしまう。これにより、バッテリーモジュールの変形がはなはだしく、それを元来の位置に装着して脱着するのに問題が生じ、また、電池の電気抵抗も増加する。しかも、電気自動車への使用時には、かかるバッテリーモジュールを８個ほど積層してバッテリーパックとして形成して装着するので、各バッテリーモジュールの変形が合わされば、変形量がさらに大きくなって問題がさらに深刻になる。
【０００６】
従って、バッテリーモジュールには、かかる二次電池の膨脹を抑制するために、二次電池列の両端にエンドプレートを当て、この両側のエンドプレートに棒状の連結ロッドで締結して固定させる構造が採用された。
【０００７】
しかしながら、かかる従来の構造では、複数のボルトとナットとを利用して連結ロッドとエンドプレートとを締結するため、締結時間が長くかかるだけでなく、ボルトとナットとがバッテリーモジュールの外側に突出して電池モジュールの体積が増加するという問題がある。
【０００８】
かかるバッテリーモジュールの体積増加は、そのバッテリーモジュールが採用される機器の全体的な体積増加をもたらし、設計上の制約を発生させる。特に、バッテリーモジュールが電気自動車などに採用される場合には、設置空間が狭いため、バッテリーモジュールの体積を最小化する必要がある。
【０００９】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、ボルトとナットとを使用せずにエンドプレートの固定を簡便に行うことが可能な、新規かつ改良されたバッテリーモジュール及びバッテリーモジュールのエンドプレート固定方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、複数の電池が連結された電池ユニットと、前記電池ユニットの端部に設置されたエンドプレートと、前記電池ユニットと前記エンドプレートとの組立体を取り囲んで固定させる固定バンドと、を備え、前記固定バンドが熱膨張後に収縮しつつ、前記電池ユニットと前記エンドプレートとを引き締めるバッテリーモジュールが提供される。
【００１１】
ここで、前記固定バンドには、閉ループ状をなすように両端を連結した結合部が備えられるものであってもよい。
【００１２】
前記結合部は、溶接された接合部を備えるものであってもよい。または、前記固定バンドの両端部にそれぞれ設けられ、互いに逆方向の螺旋を有したねじ部と、そのねじ部にねじ結合されるターンバックルと、を備えるものであってもよい。
【００１３】
また、前記結合部は、前記固定バンドの両端部にそれぞれ設けられ、互いに型合わせされる凹凸部と、その凹凸部を貫通するホールに挟まれる結合ピンと、を備えるものであってもよい。または、前記固定バンドの両端部にそれぞれ設けられ、互いにスライディングして結合されるクリップを備えることもできる。
【００１４】
前記エンドプレートの外側面は、中央部が凸状の弧状であってもよい。また、前記エンドプレートに前記固定バンドが収容される収容溝が形成されたものであってもよい。
【００１５】
前記固定バンドの長さは、熱膨張時に前記電池ユニットと前記エンドプレートとの組立体の周り以上に長くなり、冷却時に前記電池ユニットと前記エンドプレートとの組立体の周りより短くなるものであってもよい。
【００１６】
前記固定バンドの材質は、アルミニウムメッキ鋼板及び亜鉛メッキ鋼板のうちいずれか一つを含むものであってもよい。
【００１７】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、電池ユニットとその端部に設置されたエンドプレートとを固定させるバッテリーモジュールのエンドプレート固定方法において、熱膨張及び冷却収縮が可能な固定バンドを準備するステップと、前記固定バンドの長さが前記電池ユニットと前記エンドプレートとの組立体の周りより大きくなるように熱膨張させるステップと、熱膨張された前記固定バンドを前記電池ユニットと前記エンドプレートとの組立体の周りに設置するステップと、前記固定バンドを冷却収縮させて、前記電池ユニットと前記エンドプレートとの組立体を引き締めるステップと、を含むバッテリーモジュールのエンドプレート固定方法が提供される。
【００１８】
ここで、前記固定バンドの熱膨張は、高周波加熱により行われるものであってもよい。
【００１９】
前記固定バンドの冷却収縮は、自然冷却ステップ及び強制送風冷却ステップのうちいずれか一つを含むものであってもよい。また、前記固定バンドを閉ループ状にする閉ループ形成ステップをさらに含むものであってもよい。
【００２０】
前記閉ループ形成ステップは、前記固定バンドの両端を溶接して接合させるステップを含むものであってもよい。
【００２１】
前記閉ループ形成ステップは、前記固定バンドの両端部に互いに逆方向の螺旋を有したねじ部を設けるステップと、そのねじ部にターンバックルをねじ結合させるステップと、を含むものであってもよい。
【００２２】
前記閉ループ形成ステップは、前記固定バンドの両端部に互いに型合わせされる凹凸部を設けるステップと、その凹凸部を貫通するホールに結合ピンを挟むステップと、を含むものであってもよい。
【００２３】
前記閉ループ形成ステップは、前記固定バンドの両端部に互いにスライディングして結合されるクリップを設けるステップと、そのクリップをスライディング結合させるステップと、を含むものであってもよい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、ボルトとナットとを使用せずにエンドプレートの固定を簡便に行うことが可能なバッテリーモジュール及びその固定方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１Ａ】本発明の第１実施形態によるバッテリーモジュールを示した図である。
【図１Ｂ】図１Ａのバッテリーモジュールに採用された固定バンドを示した図である。
【図２Ａ】本発明の第２実施形態によるバッテリーモジュールを示した図である。
【図２Ｂ】図２Ａのバッテリーモジュールに採用された固定バンドを示した図である。
【図３Ａ】本発明の第３実施形態によるバッテリーモジュールを示した図である。
【図３Ｂ】図３Ａのバッテリーモジュールに採用された固定バンドを示した図である。
【図４Ａ】本発明の第４実施形態によるバッテリーモジュールを示した図である。
【図４Ｂ】図４Ａのバッテリーモジュールに採用された固定バンドを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２７】
図１Ａ及び図１Ｂは、本発明の第１実施形態によるバッテリーモジュールの構造を示したものである。まず、図１Ａに示したように、本実施形態のバッテリーモジュールは、一列に連結された複数の電池１を含む電池ユニット１０と、前記電池ユニット１０の両端部に設置される一対のエンドプレート２０と、を備えている。そして、符号３０は、前記一対のエンドプレート２０と電池ユニット１０との組立体を取り囲む固定バンドを表すが、前記固定バンド３０がエンドプレート２０と電池ユニット１０との組立体をしっかり結んで、電池ユニット１０の膨脹に対抗する役割を行う。すなわち、電池ユニット１０が膨脹すれば、一対のエンドプレート２０を外側に押し出そうとする力が作用するが、前記固定バンド３０が前記一対のエンドプレート２０が押し出されないように引き締めているため、変形が抑制されるのである。
【００２８】
前記固定バンド３０は、高周波加熱時に膨脹していて、冷却時に再び収縮する特性を有した材質であって、例えば、ブラウン管の防爆バンドに使われるアルミニウムメッキ鋼板や亜鉛メッキ鋼板が使われる。その成分としては、例えば、Ｆｅをベースとし、Ｃ（０．００５ｗｔ％以下）、Ｎ（０．００５ｗｔ％以下）、Ｓｉ（０．１ないし０．５ｗｔ％）、Ｐ（０．１ｗｔ％以下）、Ｓ（０．０２ｗｔ％以下、Ｍｎ（１．０５ないし２．０ｗｔ％）、Ａｌ（１．０ｗｔ％以下）を含有した組成が適用される。かかる材質の固定バンド３０は、常温でその長さＬＢ（図１Ｂ参照）が前記電池ユニット１０とエンドプレート２０との組立体の全周ＬＭ（図１Ｂ参照）より短いが、加熱時には、熱膨張によって長くなった長さＬｅｘｐａｎｓｉｏｎが加えられつつ、前記電池ユニット１０とエンドプレート２０との組立体の全周ＬＭ以上に長くなる。すなわち、ＬＢ＋Ｌｅｘｐａｎｓｉｏｎ≧ＬＭ＞ＬＢの関係となり、固定バンド３０をこの条件に合う長さに製作するのである。
【００２９】
符号３１は、固定バンド３０の両端部を連結した結合部を表すが、本実施形態では、前記結合部３１が溶接によって形成される。すなわち、別途の締結部材を使用せずに溶接によって両端を付けて閉ループ状を形成したのであり、溶接は、突き合わせ溶接であってもよく、重ね合わせ溶接であってもよい。したがって、溶接方式には制限がなく、電池ユニット１０の膨脹に対抗して切断しないほどの強度を維持すればよい。
【００３０】
一方、前記エンドプレート２０は、中央部が凸状の弧状になされているが、これは、固定バンド３０がエンドプレート２０を巻くときに曲がる角度を緩和させて、固定バンド３０を損傷させないようにするための構造である。そして、符号２１は、固定バンド３０が収容される収容溝を表し、固定バンド３０の設置位置を確保する役割を行う。
【００３１】
かかる固定バンド３０を利用した電池ユニット１０とエンドプレート２０との組立体の固定過程は、次のように行われる。
【００３２】
まず、前記したように、熱膨張及び冷却収縮が可能な固定バンド３０を準備する。固定バンド３０は、ＬＢ＋Ｌｅｘｐａｎｓｉｏｎ≧ＬＭ＞ＬＢの条件を満足するように製作され、両端は溶接によって接合されて閉ループ状に形成される。
【００３３】
このように準備された固定バンド３０を高周波加熱して、その長さが前記電池ユニット１０とエンドプレート２０との組立体の周りより長くなるように熱膨張させる。すなわち、ＬＢ→ＬＢ＋Ｌｅｘｐａｎｓｉｏｎに長くする。
【００３４】
そして、熱膨張された固定バンド３０を前記収容溝２１に合わせて、電池ユニット１０とエンドプレート２０との組立体の周りに設置する。
【００３５】
以後、固定バンド３０を冷却させれば、収縮が起こり、その長さが元来の長さに戻る。すなわち、ＬＢ＋Ｌｅｘｐａｎｓｉｏｎ→ＬＢに短くする。これにより、固定バンド３０の元来の長さＬＢは、電池ユニット１０とエンドプレート２０との組立体の周りの長さＬＭより短いので、強力な引き締め力が作用し、これによって、電池ユニット１０の膨脹時にも、一対のエンドプレート２０間に間隔が生じないように、固定バンド３０が堅固に支持する。固定バンド３０の冷却方法としては、常温で放置する自然冷却及び強制送風による冷却などが使われる。
【００３６】
従って、このように、熱膨張及び収縮が可能な固定バンド３０に電池ユニット１０とエンドプレート２０とを固定させれば、既存のボルトとナットとを利用する方式のように、締結部が外側に突出する部分もほとんどなくなり、複数のボルトを一々に締結する必要もなくなるので、組立作業が非常に簡便になり、構造も簡潔になる。
【００３７】
次いで、図２Ａ及び図２Ｂは、本発明の第２実施形態によるバッテリーモジュールを示したものである。
【００３８】
まず、図２Ａに示したように、本実施形態のバッテリーモジュールも、一列に連結された複数の電池１を含む電池ユニット１０と、前記電池ユニット１０の両端部に設置される一対のエンドプレート２０と、前記一対のエンドプレート２０と電池ユニット１０との組立体を取り囲んで引き締める固定バンド４０と、を備えている。
【００３９】
前記固定バンド４０は、高周波加熱時に膨脹していて、冷却時に再び収縮する特性を有した材質であって、例えば、ブラウン管の防爆バンドに使われるアルミニウムメッキ鋼板や亜鉛メッキ鋼板が使われる。
【００４０】
かかる材質の固定バンド４０は、常温でその長さＬＢが前記電池ユニット１０とエンドプレート２０との組立体の全周ＬＭより短いが、加熱時には、熱膨張によって長くなった長さＬｅｘｐａｎｓｉｏｎが加えられつつ、前記電池ユニット１０とエンドプレート２０との組立体の全周ＬＭ以上に長くなる。すなわち、ＬＢ＋Ｌｅｘｐａｎｓｉｏｎ≧ＬＭ＞ＬＢの関係となり、固定バンド４０をこの条件に合う長さに製作するのである。
【００４１】
符号４１は、固定バンド４０の両端部を連結した結合部を表すが、本実施形態では、前記結合部４１がターンバックル４１ｃとねじ部４１ａ，４１ｂとで形成される。図２Ｂを参照すれば、固定バンド４０の両端部には、互いに逆方向の螺旋を有したねじ部４１ａ，４１ｂが設けられている。すなわち、例えば、一端側のねじ部４１ａが右ねじであれば、他端側のねじ部４１ｂは左ねじで螺旋が形成されている。そして、ターンバックル４１ｃには、二つのねじ部４１ａ，４１ｂの螺旋にそれぞれ合うように螺旋が形成されている。したがって、ターンバックル４１ｃを一方向に回せば、二つのねじ部４１ａ，４１ｂが同時にターンバックル４１ｃとねじ結合されつつ結合がなされる。
【００４２】
前記ターンバックル４１ｃは、エンドプレート２０に設けられた収容溝２１内に位置して、外側にはほとんど突出しない。
【００４３】
かかる固定バンド４０を利用した電池ユニット１０とエンドプレート２０との組立体の固定過程は、次のように行われる。
【００４４】
まず、熱膨張及び冷却収縮が可能な固定バンド４０を準備する。固定バンド４０の両端は、ターンバックル４１ｃ及びねじ部４１ａ，４１ｂにより結合されて閉ループ状に形成され、閉ループ状に結合された状態でＬＢ＋Ｌｅｘｐａｎｓｉｏｎ≧ＬＭ＞ＬＢの条件が満足されるように長さを合わせて製作される。
【００４５】
このように準備された固定バンド４０を高周波加熱して、その長さが前記電池ユニット１０とエンドプレート２０との組立体の回りより長くなるように熱膨張させる。すなわち、ＬＢ→ＬＢ＋Ｌｅｘｐａｎｓｉｏｎに長くする。
【００４６】
そして、熱膨張された固定バンド４０を前記収容溝２１にターンバックル４１ｃが位置するように合わせて、電池ユニット１０とエンドプレート２０との組立体の周りに設置する。
【００４７】
以後、固定バンド４０を冷却させれば、収縮が起こり、その長さが元来の長さに戻る。すなわち、ＬＢ＋Ｌｅｘｐａｎｓｉｏｎ→ＬＢに短くする。これにより、固定バンド４０の元来の長さＬＢは、電池ユニット１０とエンドプレート２０との組立体の回りの長さＬＭより短いので、強力な引き締め力が作用し、これによって、電池ユニット１０の膨脹時にも、一対のエンドプレート２０間に間隔が生じないように、固定バンド４０が堅固に支持する。
【００４８】
次いで、図３Ａ及び図３Ｂは、本発明の第３実施形態によるバッテリーモジュールを示したものである。
【００４９】
まず、図３Ａに示したように、本実施形態のバッテリーモジュールも、一列に連結された複数の電池１を含む電池ユニット１０と、前記電池ユニット１０の両端部に設置される一対のエンドプレート２０と、前記一対のエンドプレート２０と電池ユニット１０との組立体を取り囲んで引き締める固定バンド５０と、を備えている。
【００５０】
前記固定バンド５０は、高周波加熱時に膨脹していて、冷却時に再び収縮する特性を有した材質であって、例えば、ブラウン管の防爆バンドに使われるアルミニウムメッキ鋼板や亜鉛メッキ鋼板が使われる。
【００５１】
かかる材質の固定バンド５０は、常温でその長さＬＢが前記電池ユニット１０とエンドプレート２０との組立体の全周ＬＭより短いが、加熱時には、熱膨張によって長くなった長さＬｅｘｐａｎｓｉｏｎが加えられつつ、前記電池ユニット１０とエンドプレート２０との組立体の全周ＬＭ以上に長くなる。すなわち、ＬＢ＋Ｌｅｘｐａｎｓｉｏｎ≧ＬＭ＞ＬＢの関係となり、固定バンド５０をこの条件に合う長さに製作するのである。
【００５２】
符号５１は、固定バンド５０の両端部を連結した結合部を表すが、本実施形態では、前記結合部５１が凹凸部５１ａ，５１ｂと結合ピン５１ｃとで構成される。図３Ｂを参照すれば、固定バンド５０の両端部には、互いに型合わせされる凹凸部５１ａ，５１ｂが設けられている。そして、前記凹凸部５１ａ，５１ｂには、貫通するホール５１ａ′，５１ｂ′が形成されている。したがって、凹凸部５１ａ，５１ｂを型合わせさせ、結合ピン５１ｃをホール５１ａ′，５１ｂ′に挟めば、簡単に結合がなされる。
【００５３】
前記固定バンド５０を利用した電池ユニット１０とエンドプレート２０との組立体の固定過程は、次のように行われる。
【００５４】
まず、熱膨張及び冷却収縮が可能な固定バンド５０を準備する。固定バンド５０の両端は、凹凸部５１ａ，５１ｂ及び結合ピン５１ｃにより結合されて閉ループ状に形成され、閉ループ状に結合された状態でＬＢ＋Ｌｅｘｐａｎｓｉｏｎ≧ＬＭ＞ＬＢの条件が満足するように長さを合わせて製作される。
【００５５】
このように準備された固定バンド５０を高周波加熱して、その長さが前記電池ユニット１０とエンドプレート２０との組立体の周りより長くなるように熱膨張させる。すなわち、ＬＢ→ＬＢ＋Ｌｅｘｐａｎｓｉｏｎに長くする。
【００５６】
そして、熱膨張された固定バンド５０を前記収容溝２１に位置するように合わせて、電池ユニット１０とエンドプレート２０との組立体の周りに設置する。
【００５７】
以後、固定バンド５０を冷却させれば、収縮が起こり、その長さが元来の長さに戻る。すなわち、ＬＢ＋Ｌｅｘｐａｎｓｉｏｎ→ＬＢに短くする。これにより、固定バンド５０の元来の長さＬＢは、電池ユニット１０とエンドプレート２０との組立体の周りの長さＬＭより短いので、強力な引き締め力が作用し、これによって、電池ユニット１０の膨脹時にも、一対のエンドプレート２０間に間隔が生じないように、固定バンド５０が堅固に支持する。
【００５８】
次いで、図４Ａ及び図４Ｂは、本発明の第４実施形態によるバッテリーモジュールを示したものである。
【００５９】
まず、図４Ａに示したように、本実施形態のバッテリーモジュールも、一列に連結された複数の電池１を含む電池ユニット１０と、前記電池ユニット１０の両端部に設置される一対のエンドプレート２０と、前記一対のエンドプレート２０と電池ユニット１０との組立体を取り囲んで引き締める固定バンド６０と、を備えている。
【００６０】
前記固定バンド６０は、高周波加熱時に膨脹していて、冷却時に再び収縮する特性を有した材質であって、例えば、ブラウン管の防爆バンドに使われるアルミニウムメッキ鋼板や亜鉛メッキ鋼板が使われる。
【００６１】
かかる材質の固定バンド６０は、常温でその長さＬＢが前記電池ユニット１０とエンドプレート２０との組立体の全周ＬＭより短いが、加熱時には、熱膨張によって長くなった長さＬｅｘｐａｎｓｉｏｎが加えられつつ、前記電池ユニット１０とエンドプレート２０との組立体の全周ＬＭ以上に長くなる。すなわち、ＬＢ＋Ｌｅｘｐａｎｓｉｏｎ≧ＬＭ＞ＬＢの関係となり、固定バンド６０をこの条件に合う長さに製作するのである。
【００６２】
符号６１は、固定バンド６０の両端部を連結した結合部を表すが、本実施形態では、前記結合部６１がクリップ６１ａ，６１ｂで構成される。図４Ｂを参照すれば、固定バンド６０の両端部には、互いにスライディング結合されるクリップ６１ａ，６１ｂが設けられている。したがって、両端のクリップ６１ａ，６１ｂを互いにスライディング結合させれば、スライディング方向（Ｘ方向）と垂直な引張方向（Ｙ方向）には分離されない。
【００６３】
前記固定バンド６０を利用した電池ユニット１０とエンドプレート２０との組立体の固定過程は、次のように行われる。
【００６４】
まず、熱膨張及び冷却収縮が可能な固定バンド６０を準備する。固定バンド６０の両端は、クリップ６１ａ，６１ｂにより結合されて閉ループ状に形成され、閉ループ状に結合された状態でＬＢ＋Ｌｅｘｐａｎｓｉｏｎ≧ＬＭ＞ＬＢの条件が満足するように長さを合わせて製作される。
【００６５】
このように準備された固定バンド６０を高周波加熱して、その長さが前記電池ユニット１０とエンドプレート２０との組立体の周りより長くなるように熱膨張させる。すなわち、ＬＢ→ＬＢ＋Ｌｅｘｐａｎｓｉｏｎに長くする。
【００６６】
そして、熱膨張された固定バンド６０を前記収容溝２１に位置するように合わせて、電池ユニット１０とエンドプレート２０との組立体の周りに設置する。
【００６７】
以後、固定バンド６０を冷却させれば、収縮が起こり、その長さが元来の長さに戻る。すなわち、ＬＢ＋Ｌｅｘｐａｎｓｉｏｎ→ＬＢに短くする。これにより、固定バンド６０の元来の長さＬＢは、電池ユニット１０とエンドプレート２０との組立体の周りの長さＬＭより短いので、強力な引き締め力が作用し、これによって、電池ユニット１０の膨脹時にも、一対のエンドプレート２０間に間隔が生じないように、固定バンド６０が堅固に支持する。
【００６８】
本発明の実施形態によるバッテリーモジュールは、熱膨張したバンドが収縮しつつ、電池の膨脹に対抗する方向にエンドプレートに復原力を加える構造であるので、複数のボルトとナットとを締結した既存の構造に比べて組立が非常に簡便になる。また、ボルト及びナットのように外部に突出する部分が存在しないため、体積を減らすのにも有利である。
【００６９】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００７０】
本発明は、電源関連の技術分野に広く適用可能である。
【符号の説明】
【００７１】
１ 電池
１０ 電池ユニット
２０ エンドプレート
２１ 収容溝
３０ 固定バンド
３１ 結合部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電池が連結された電池ユニットと、
前記電池ユニットの端部に設置されたエンドプレートと、
前記電池ユニットと前記エンドプレートとの組立体を取り囲んで固定させる固定バンドと、を備え、
前記固定バンドが熱膨張後に収縮しつつ、前記電池ユニットと前記エンドプレートとを引き締める、バッテリーモジュール。
【請求項２】
前記固定バンドには、閉ループ状をなすように両端を連結した結合部が備えられた、請求項１に記載のバッテリーモジュール。
【請求項３】
前記結合部は、溶接された接合部を備える、請求項２に記載のバッテリーモジュール。
【請求項４】
前記結合部は、前記固定バンドの両端部にそれぞれ設けられ、互いに逆方向の螺旋を有したねじ部と、そのねじ部にねじ結合されるターンバックルと、を備える、請求項２に記載のバッテリーモジュール。
【請求項５】
前記結合部は、前記固定バンドの両端部にそれぞれ設けられ、互いに型合わせされる凹凸部と、その凹凸部を貫通するホールに挟まれる結合ピンと、を備える、請求項２に記載のバッテリーモジュール。
【請求項６】
前記結合部は、前記固定バンドの両端部にそれぞれ設けられ、互いにスライディングして結合されるクリップを備える、請求項２に記載のバッテリーモジュール。
【請求項７】
前記エンドプレートの外側面は、中央部が凸状の弧状である、請求項１に記載のバッテリーモジュール。
【請求項８】
前記エンドプレートに前記固定バンドが収容される収容溝が形成された、請求項７に記載のバッテリーモジュール。
【請求項９】
前記固定バンドの長さは、熱膨張時に前記電池ユニットと前記エンドプレートとの組立体の周り以上に長くなり、冷却時に前記電池ユニットと前記エンドプレートとの組立体の周りより短くなる、請求項１に記載のバッテリーモジュール。
【請求項１０】
前記固定バンドの材質は、アルミニウムメッキ鋼板及び亜鉛メッキ鋼板のうちいずれか一つを含む、請求項１に記載のバッテリーモジュール。
【請求項１１】
電池ユニットとその端部に設置されたエンドプレートとを固定させるバッテリーモジュールのエンドプレート固定方法において、
熱膨張及び冷却収縮が可能な固定バンドを準備するステップと、
前記固定バンドの長さを前記電池ユニットと前記エンドプレートとの組立体の周りより大きくなるように熱膨張させるステップと、
熱膨張された前記固定バンドを前記電池ユニットと前記エンドプレートとの組立体の周りに設置するステップと、
前記固定バンドを冷却収縮させて、前記電池ユニットと前記エンドプレートとの組立体を引き締めるステップと、を含む、バッテリーモジュールのエンドプレート固定方法。
【請求項１２】
前記固定バンドの熱膨張は、高周波加熱により行われる、請求項１１に記載のバッテリーモジュールのエンドプレート固定方法。
【請求項１３】
前記固定バンドの冷却収縮は、自然冷却ステップ及び強制送風冷却ステップのうちいずれか１つを含む、請求項１１に記載のバッテリーモジュールのエンドプレート固定方法。
【請求項１４】
前記固定バンドを閉ループ状にする閉ループ形成ステップをさらに含む、請求項１１に記載のバッテリーモジュールのエンドプレート固定方法。
【請求項１５】
前記閉ループ形成ステップは、
前記固定バンドの両端を溶接して接合させるステップを含む、請求項１４に記載のバッテリーモジュールのエンドプレート固定方法。
【請求項１６】
前記閉ループ形成ステップは、
前記固定バンドの両端部に互いに逆方向の螺旋を有したねじ部を設けるステップと、そのねじ部にターンバックルをねじ結合させるステップと、を含む、請求項１４に記載のバッテリーモジュールのエンドプレート固定方法。
【請求項１７】
前記閉ループ形成ステップは、
前記固定バンドの両端部に互いに型合わせされる凹凸部を設けるステップと、その凹凸部を貫通するホールに結合ピンを挟むステップと、を含む、請求項１４に記載のバッテリーモジュールのエンドプレート固定方法。
【請求項１８】
前記閉ループ形成ステップは、
前記固定バンドの両端部に互いにスライディングして結合されるクリップを設けるステップと、そのクリップをスライディング結合させるステップと、を含む、請求項１４に記載のバッテリーモジュールのエンドプレート固定方法。
【請求項１】
複数の電池が連結された電池ユニットと、
前記電池ユニットの端部に設置されたエンドプレートと、
前記電池ユニットと前記エンドプレートとの組立体を取り囲んで固定させる固定バンドと、を備え、
前記固定バンドが熱膨張後に収縮しつつ、前記電池ユニットと前記エンドプレートとを引き締める、バッテリーモジュール。
【請求項２】
前記固定バンドには、閉ループ状をなすように両端を連結した結合部が備えられた、請求項１に記載のバッテリーモジュール。
【請求項３】
前記結合部は、溶接された接合部を備える、請求項２に記載のバッテリーモジュール。
【請求項４】
前記結合部は、前記固定バンドの両端部にそれぞれ設けられ、互いに逆方向の螺旋を有したねじ部と、そのねじ部にねじ結合されるターンバックルと、を備える、請求項２に記載のバッテリーモジュール。
【請求項５】
前記結合部は、前記固定バンドの両端部にそれぞれ設けられ、互いに型合わせされる凹凸部と、その凹凸部を貫通するホールに挟まれる結合ピンと、を備える、請求項２に記載のバッテリーモジュール。
【請求項６】
前記結合部は、前記固定バンドの両端部にそれぞれ設けられ、互いにスライディングして結合されるクリップを備える、請求項２に記載のバッテリーモジュール。
【請求項７】
前記エンドプレートの外側面は、中央部が凸状の弧状である、請求項１に記載のバッテリーモジュール。
【請求項８】
前記エンドプレートに前記固定バンドが収容される収容溝が形成された、請求項７に記載のバッテリーモジュール。
【請求項９】
前記固定バンドの長さは、熱膨張時に前記電池ユニットと前記エンドプレートとの組立体の周り以上に長くなり、冷却時に前記電池ユニットと前記エンドプレートとの組立体の周りより短くなる、請求項１に記載のバッテリーモジュール。
【請求項１０】
前記固定バンドの材質は、アルミニウムメッキ鋼板及び亜鉛メッキ鋼板のうちいずれか一つを含む、請求項１に記載のバッテリーモジュール。
【請求項１１】
電池ユニットとその端部に設置されたエンドプレートとを固定させるバッテリーモジュールのエンドプレート固定方法において、
熱膨張及び冷却収縮が可能な固定バンドを準備するステップと、
前記固定バンドの長さを前記電池ユニットと前記エンドプレートとの組立体の周りより大きくなるように熱膨張させるステップと、
熱膨張された前記固定バンドを前記電池ユニットと前記エンドプレートとの組立体の周りに設置するステップと、
前記固定バンドを冷却収縮させて、前記電池ユニットと前記エンドプレートとの組立体を引き締めるステップと、を含む、バッテリーモジュールのエンドプレート固定方法。
【請求項１２】
前記固定バンドの熱膨張は、高周波加熱により行われる、請求項１１に記載のバッテリーモジュールのエンドプレート固定方法。
【請求項１３】
前記固定バンドの冷却収縮は、自然冷却ステップ及び強制送風冷却ステップのうちいずれか１つを含む、請求項１１に記載のバッテリーモジュールのエンドプレート固定方法。
【請求項１４】
前記固定バンドを閉ループ状にする閉ループ形成ステップをさらに含む、請求項１１に記載のバッテリーモジュールのエンドプレート固定方法。
【請求項１５】
前記閉ループ形成ステップは、
前記固定バンドの両端を溶接して接合させるステップを含む、請求項１４に記載のバッテリーモジュールのエンドプレート固定方法。
【請求項１６】
前記閉ループ形成ステップは、
前記固定バンドの両端部に互いに逆方向の螺旋を有したねじ部を設けるステップと、そのねじ部にターンバックルをねじ結合させるステップと、を含む、請求項１４に記載のバッテリーモジュールのエンドプレート固定方法。
【請求項１７】
前記閉ループ形成ステップは、
前記固定バンドの両端部に互いに型合わせされる凹凸部を設けるステップと、その凹凸部を貫通するホールに結合ピンを挟むステップと、を含む、請求項１４に記載のバッテリーモジュールのエンドプレート固定方法。
【請求項１８】
前記閉ループ形成ステップは、
前記固定バンドの両端部に互いにスライディングして結合されるクリップを設けるステップと、そのクリップをスライディング結合させるステップと、を含む、請求項１４に記載のバッテリーモジュールのエンドプレート固定方法。
【図１Ａ】
【図１Ｂ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【図１Ｂ】
【図２Ａ】
【図２Ｂ】
【図３Ａ】
【図３Ｂ】
【図４Ａ】
【図４Ｂ】
【公開番号】特開２０１１−１３４６９９（Ｐ２０１１−１３４６９９Ａ）
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１７７４５７（Ｐ２０１０−１７７４５７）
【出願日】平成２２年８月６日（２０１０．８．６）
【出願人】（５０９１３９５９７）エス・ビー リモーティブ 株式会社 (130)
【氏名又は名称原語表記】ＳＢ Ｌｉｍｏｔｉｖｅ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年７月７日（２０１１．７．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年８月６日（２０１０．８．６）
【出願人】（５０９１３９５９７）エス・ビー リモーティブ 株式会社 (130)
【氏名又は名称原語表記】ＳＢ Ｌｉｍｏｔｉｖｅ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]