电源装置和电动车辆制造方法及图纸

为了抑制由于单体电池的膨胀而导致的隔板的隔热特性降低来实现高安全性，在电源装置中，在将多个单体电池与隔板(2)层叠而成的电池模块的两端配置端板，并使用绑带将端板连结。隔板(2)具备由纤维片和硅气凝胶构成的隔热片(5)以及层叠于隔热片(5)的表面的橡胶状弹性片(6)。并且，隔板(2)设置有层叠有橡胶状弹性片(6)的层叠区域(2A)以及未被层叠橡胶状弹性片(6)的非层叠区域(2B)。弹性片(6)的非层叠区域(2B)。弹性片(6)的非层叠区域(2B)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电源装置和电动车辆


[0001]本专利技术涉及一种层叠多个单体电池而成的电源装置以及搭载该电源装置的电动车辆。

技术介绍

[0002]层叠多个单体电池而成的电源装置适合于向搭载于电动车辆来使车辆行驶的马达供给电力的电源、太阳能电池等使用自然能量、深夜电力来充电的电源以及停电的备用电源。该构造的电源装置是在层叠的单体电池之间夹着隔板而形成的。隔板用于隔绝单体电池之间的热传导，来抑制单体电池的热失控的诱发。由于正极与负极在内部短路从而发生的内部短路、处理不当等发生单体电池的热失控。当单体电池热失控时会产生大量的热，因此若隔板的隔热性不足，则在相邻的单体电池诱发热失控。若诱发了单体电池的热失控，则电源装置整体释放出极大的热能量从而妨碍作为装置而言的安全性。为了防止该不良影响，开发了一种使用硅气凝胶的具有隔热特性的隔板。该隔板是将具有0.02W/m
·
K的极低的热导率的硅气凝胶充填于纤维片的纤维间隙而成的，从而实现优异的隔热特性，但是存在以下缺点：若在来自外部的压力下硅气凝胶被破坏，则隔热特性降低。
[0003]层叠单体电池而成的电源装置在被充放电的状态下，单体电池膨胀，隔板被以强压力推压，这种状态成为破坏硅气凝胶从而使隔热特性降低的原因。在将多个单体电池以夹着隔板的方式层叠而成的电源装置中，为了阻止由于单体电池膨胀引起的位置偏移，将层叠的单体电池固定为加压状态。为了实现这点，电源装置在层叠多个单体电池而成的电池模块的两个端面配置一对端板，并通过绑带将一对端板连结。绑带和端板以相当强的压力将单体电池保持为加压状态，从而防止由单体电池的相对移动、振动导致的误动作。因此，例如，在层叠将层叠面的面积设为约100平方厘米的单体电池而成的电源装置中，以数顿的强力推压端板并通过绑带将其固定。开发了一种夹在加压状态的单体电池之间来抑制隔热特性降低的构造的隔板(参照专利文献1)。
[0004]现有技术文献
[0005]专利文献
[0006]专利文献1：日本特开2018
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204708号公报

技术实现思路

[0007]专利技术要解决的问题
[0008]专利文献1的隔板具有包括纤维片和硅气凝胶的复合层，将纤维片以折回方式进行层叠而设为多层构造，来防止被加压而导致硅气凝胶破坏。这种构造的隔板由于以折回的方式进行层叠，因此具有整体变厚的缺点，并且具有以下缺点：内部构造在纤维片的折回部与层叠部不均匀，从而难以使与单体电池之间的推压面上的压力差均匀。当隔板变厚时，层叠单体电池而成的电池模块变长、变大，无法对单体电池的推压面均等地进行加压和支承的隔板给单体电池的电极带来不良影响。并且，由纤维片与硅气凝胶的复合层构成的隔
板无法吸收单体电池的膨胀，因此当单体电池膨胀时，单体电池的压力急剧升高，对端板、绑带作用极强的力。因此，端板和绑带被要求极强韧的材质及构造，导致电源装置变重、变大，材料成本升高。
[0009]本专利技术是以消除以上缺点为目的而开发的，因此本专利技术的目的之一在于提供如下一种技术：能够通过由隔板吸收单体电池的膨胀，来抑制由于单体电池的膨胀而导致的隔板的隔热特性降低，并且减少单体电池膨胀而过大的力作用于端板、绑带的情形。
[0010]用于解决问题的方案
[0011]本专利技术的某个方式所涉及的电源装置具备：电池模块10，其是将多个单体电池1以夹着隔板2的方式沿厚度方向层叠而成的；配置于电池模块10的两个端面的一对端板3；以及绑带4，其连结于一对端板3，借助端板3将电池模块10固定为加压状态。隔板2具备：由纤维片和硅气凝胶构成的隔热片5；以及层叠于隔热片5的表面的橡胶状弹性片6。并且，隔板2设置有：层叠有橡胶状弹性片6的层叠区域2A；以及未被层叠橡胶状弹性片6的非层叠区域2B。
[0012]本专利技术的某个方式所涉及的电动车辆具备：上述电源装置100；被电源装置100供给电力的行驶用的马达93；车辆主体91，其搭载电源装置100和马达93；以及车轮97，其通过马达93而被驱动，来使车辆主体91行驶。
[0013]专利技术的效果
[0014]以上的电源装置具有以下特征：能够通过由隔板吸收单体电池的膨胀，来防止由于单体电池的膨胀而导致的隔板的隔热特性降低，并且还能够减少单体电池膨胀而过大的应力用作于端板和绑带的情形。
附图说明
[0015]图1是本专利技术的一个实施方式所涉及的电源装置的立体图。
[0016]图2是图1所示的电源装置的垂直截面图。
[0017]图3是图1所示的电源装置的水平截面图。
[0018]图4是隔板的立体图。
[0019]图5是隔板的主要部分放大截面图。
[0020]图6是示出隔板的另一例的局部放大截面图。
[0021]图7是示出将电源装置搭载于通过发动机和马达行驶的混合动力车辆中的例子的框图。
[0022]图8是示出将电源装置搭载于仅通过马达行驶的电动汽车中的例子的框图。
具体实施方式
[0023]下面，基于附图来详细说明本专利技术。此外，在下面的说明中，根据需要而使用了表示特定的方向、位置的用语(例如“上”、“下”以及包括这些用语的其它用语)，但是这些用语的使用是为了易于参照附图理解专利技术，本专利技术的技术范围不受这些用语的含义的限制。另外，多个附图中示出的相同符号的部分表示相同或等同的部分或构件。
[0024]并且，下面示出的实施方式用于示出本专利技术的技术思想的具体例，并不是将本专利技术限定于以下内容。另外，只要没有特定的记载，则下面记载的构成部件的尺寸、材质、形状
及其相对配置等并不意味着将本专利技术的范围仅限定于此，其意图在于进行例示。另外，在一个实施方式、实施例中说明的内容还能够适用于其它实施方式、实施例。另外，为了使说明明确，附图所示的构件的大小、位置关系等有时被夸张地示出。
[0025]本专利技术的第一实施方式的电源装置具备：电池模块，其是将多个单体电池以夹着隔板的方式沿厚度方向层叠而成的；配置于电池模块的两个端面的一对端板；以及绑带，其连结于一对端板，借助端板将电池模块固定为加压状态。隔板是在由纤维片和硅气凝胶构成的隔热片的表面层叠橡胶状弹性片而成的。并且，隔板不是在隔热片的整个面层叠橡胶状弹性片，而是被划分为层叠有橡胶状弹性片的层叠区域以及未被层叠橡胶状弹性片的非层叠区域。
[0026]关于以上的电源装置，层叠于单体电池之间的隔板是在隔热片的表面设置有当被加压时以变薄的方式发生变形的橡胶状弹性片而成的，因此当单体电池膨胀从而对橡胶状弹性片加压时，隔板变薄。因此，能够抑制单体电池膨胀而使单体电池与隔板之间的面压力增高。由纤维片和硅气凝胶构成的隔热片通过细小的无机粒子的硅气凝胶的极低的热导率示出了优异的隔热特性，但是由于是将无机流体的硅气凝胶充填于纤维间隙，因此即使被加压，厚度也不发生变形。当该隔热片在单体电池的强压力下被加压而压缩应力增强时，无机粒子的硅气凝胶被破坏，隔热特性降低。硅气凝胶是由二氧化硅(SiO2)的骨架和90％～98本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电源装置，具备：电池模块，其是将多个单体电池以夹着隔板的方式沿厚度方向层叠而成的；配置于所述电池模块的两个端面的一对端板；以及绑带，其连结于所述一对端板，借助所述端板将电池模块固定为加压状态，所述电源装置的特征在于，所述隔板具备：由纤维片和硅气凝胶构成的隔热片；以及层叠于所述隔热片的表面的橡胶状弹性片，所述隔板设置有：层叠有所述橡胶状弹性片的层叠区域；以及未被层叠所述橡胶状弹性片的非层叠区域。2.根据权利要求1所述的电源装置，其特征在于，所述单体电池为角形单体电池，将所述隔热片的外周部设为所述隔板的层叠区域，将所述隔热片的中央部设为所述隔板的非层叠区域。3.根据权利要求1或2所述的电源装置，其特征在于，所述隔板是在所述隔热片的两面层叠所述橡胶状弹性片而成的。4.根据权利要求1或2所述的电源装置，其特征在于，所述隔板是仅在所述隔热片的单面层叠所述橡胶状弹性片而成的。5.根据权利要求1～4中的任一项所述的电源装置，其特征在于，所述隔板的所述橡胶状弹性片是不发泡的橡胶状弹性体或者独立气泡的发泡体。6.根据权利要求1～5中的任一项所述的电源装置，其特征在于，所述橡胶状弹性片是合成橡胶片。7.根据权利要求6...

【专利技术属性】
技术研发人员：古上奈央，原塚和博，
申请(专利权)人：三洋电机株式会社，
类型：发明
国别省市：