电池组

技术领域

本公开涉及电池组。

背景技术

日本特开2017-111893公开了对作为多个电池单体的层叠体的电池堆进行收纳的电池壳。该电池壳具有与电池堆的底面相对的底壁、和连接于该底壁且与电池堆的侧面相对的4个侧壁。

发明内容

在载荷输入到电池壳的任一侧壁时，该侧壁以与底壁的连接部为起点变形。伴随于这样的侧壁变形，会产生局部载荷对电池单体的输入。

本公开是鉴于上述那样的课题而完成的，目的在于提供一种电池组，使得在载荷输入到电池壳的侧壁时能够抑制局部载荷向电池单体的输入。

本公开所涉及的电池组具备对层叠的多个电池单体进行收纳的电池壳。电池壳包含与多个电池单体的底面相对的底壁、和连接于底壁并与多个电池单体的侧面相对的4个侧壁。4个侧壁中的至少1个包含与多个电池单体相对的中央部、和位于中央部的周围的周边部。周边部包含以覆盖中央部的方式设置成框状且刚性比中央部低的脆弱部。

脆弱部可以是形成为框状的凹部。

脆弱部也可以是位于形成为比周边部厚的中央部与周边部之间的台阶部。

根据本公开所涉及的电池组，通过具备上述的脆弱部，在向电池壳的侧壁输入载荷时，能够使应力集中到脆弱部。其结果，设置成框状的脆弱部断裂，在侧壁的大范围(即中央部)与多个电池单体接触了的状态下作用有来自外部的载荷。因而，能够抑制局部载荷向多个电池单体的输入。

附图说明

下面将参照附图描述本发明的示例性实施例的特征、优点以及技术和工业意义，附图中相同的附图标记表示相同的要素，其中：

图1是概略性地示出实施方式所涉及的电池组的构造的立体图。

图2是从上方俯瞰图1所示的电池组而得到的俯视图。

图3是图2中的A-A线剖视图。

图4是从侧壁侧观察图1所示的电池壳而得到的概略侧视图。

图5A是用于说明比较例所涉及的电池组的课题的图。

图5B是用于说明比较例所涉及的电池组的课题的图。

图6A是概略性地示出实施方式的变形例所涉及的电池组的构造的图。

图6B是概略性地示出实施方式的变形例所涉及的电池组的构造的图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本公开的实施方式所涉及的电池组进行说明。此外，对于在各图中共通的要素，标注同一附图标记并省略或简化重复的说明。

1.电池组的构造

图1是概略性地示出实施方式所涉及的电池组1的构造的立体图。图2是从上方俯瞰图1所示的电池组1而得到的俯视图。

电池组1具备作为多个电池单体12的层叠体的电池堆10、和对电池堆10进行收纳的电池壳20。电池组1搭载于混合动力车(HEV)或电动汽车(BEV)等电动车，向电动车供给电力。

更详细地说，作为一例，电池堆10通过将多个方型的电池单体12和间隔件14交替地层叠而构成，且具备以从层叠方向D1的两侧夹着电池单体12与间隔件14的集合体的方式配置的一对端板16。间隔件14由绝缘性的树脂形成，确保相邻的电池单体12的绝缘性，并且作为电池单体12的散热路径发挥功能。具有这样的构成的电池堆10，在从位于其两端的一对端板16侧施加了压缩载荷的状态下收纳于电池壳20中。

此外，在电池组1的例子中，电池堆10呈2列并列配置，但也可以呈1列或3列以上的多列并列配置。另外，在电池组1的例子中，电池单体12的层叠方向D1与电池壳20的长边方向平行，但也可以与电池壳20的短边方向平行。

电池壳20例如是金属制，具有大致长方体形状。电池壳20由构成电池壳20的上壁的顶罩(图示省略)和底壳构成。底壳构成底壁22(参照图3)和4个侧壁24、26、28以及30。底壁22与电池堆10(各电池单体12)的底面相对。4个侧壁24～30分别连接于底壁22，且与电池堆10的各个侧面相对。在图1及图2中，该底壳作为电池壳20而示出。即，底壳具有上表面开口了的大致长方体形状。

接着，参照图1及图2和图3及图4，对电池壳20(底壳)的构成进行说明。图3是图2中的A-A线剖视图，是从与层叠方向D1正交的方向观察到的电池单体12及电池壳20的剖视图。在图3中，示出了2列电池堆10中的靠近侧壁24那一方的电池堆10周围的构成，省略了另一方的电池堆10周围的构成的图示。图4是从侧壁24侧观察图1所示的电池壳20而得到的概略侧视图。

电池壳20的侧壁24是沿着层叠方向D1延伸的侧壁之一。如图4等所示，侧壁24包含与电池堆10相对的中央部24a(一般面)和位于该中央部24a的周围的周边部24b。更详细地说，在从侧壁24侧观察到的电池壳20的侧视图(参照图4)中，在此所说的中央部24a相当于与构成电池堆10的多个电池单体12重叠的、侧壁24的中央区域。并且，周边部24b是中央部24a以外的侧壁24的部位。

在此基础上，如图4所示，周边部24b包含以覆盖中央部24a的方式设置成框状的脆弱部24b1。脆弱部24b1是刚性比中央部24a低的部位。

具体地说，脆弱部24b1是以覆盖中央部24a的方式形成为框状(更详细地说是“コ”字状)的凹部，换言之，在侧壁24的外表面形成为槽状。进一步说明，脆弱部24b1是与脆弱部24b1的周围相比厚度较小的薄壁部。因而，脆弱部24b1成为了刚性比周边部24b中的脆弱部24b1以外的部位而非仅仅中央部24a低的部位。此外，作为凹部的脆弱部24b1也可以形成于侧壁24的内表面。

更详细地说，在如图2所示从上方俯瞰侧壁24时，脆弱部24b1与位于层叠方向D1的各端的电池单体12的外侧端位置P1及P2相比，位于该层叠方向D1上的侧壁24的外侧，且沿着电池壳20的上下方向D2(参照图3)延伸。即，脆弱部24b1在与侧壁24相邻的两侧的侧壁26及30各自的附近设置于周边部24b。并且，在如图3所示从与层叠方向D1正交的方向观察侧壁24时，脆弱部24b1位于比上下方向D2上的电池单体12的下端位置P3靠侧壁24的下侧处，且沿着层叠方向D1延伸。即，脆弱部24b1在底壁22的附近设置于周边部24b。

2.效果

图5A及图5B是用于说明比较例所涉及的电池组100的课题的图。在与该比较例所涉及的电池组100进行对比的同时，对实施方式所涉及的电池组1的效果进行说明。电池组100具备电池壳102。电池壳102除了不具有脆弱部24b1这一点之外，与电池壳20同样地形成。

图5A中所示的曲线C概略性地示出了在压溃试验中通过压子从箭头B的方向向电池壳102的侧壁104输入了载荷时产生的侧壁104的变形。具体地说，如以曲线C所示，侧壁104的整体挠曲会导致局部载荷对电池堆10(多个电池单体12)的侧面部的输入。其理由如下。即，不具有脆弱部24b1的侧壁104，壁面刚性一致。因而，如图5A中以曲线C所示，发生侧壁104的变形，伴随于此，侧壁104以图5B中标注圆圈E示出的侧壁104与底壁106的连接部为起点变形。作为其结果，产生局部载荷对电池堆10(多个电池单体12)的输入。

相对于此，根据本实施方式所涉及的电池组1，电池壳20的侧壁24包含以覆盖与电池堆10相对的中央部24a的方式设置成框状且刚性比中央部24a低的脆弱部24b1。由此，在通过压子从外部输入载荷时，能够使应力集中到脆弱部24b1。其结果，设置成框状的脆弱部24b1断裂，在侧壁24的大范围(即中央部24a)与电池堆10(多个电池单体12)接触了的状态下作用有来自外部的载荷。因而，能够抑制局部载荷向电池堆10(多个电池单体12)的输入。换言之，能够利用多个电池单体12的整体刚性，来承接来自外部的载荷。

另外，在本实施方式中，脆弱部24b1是以覆盖中央部24a的方式形成为框状的“凹部”。由此，无需追加另外的部件，能够利用简易的构造抑制局部载荷向电池堆10(多个电池单体12)的输入。

3.变形例

图6A及图6B是概略性地示出实施方式的变形例所涉及的电池组2的构造的图。该变形例所涉及的电池组2具备电池壳40。电池壳40在脆弱部(换言之，应力集中部)的构成中，与图1所示的电池壳20不同。

具体地说，电池壳40包含侧壁42。侧壁42包含与电池堆10相对的中央部42a(一般面)和位于中央部42a的周围的周边部42b。并且，周边部42b包含脆弱部42b1。此外，本公开所涉及的“中央部”是与层叠的多个电池单体(即电池堆)相对的部位，但只要包含与多个电池单体相对的部位即可，不严格地仅限定于与多个电池单体相对的部位。即，可以如图6A、图6B所示的中央部42a的例子那样，中央部包含与多个单体相对的部位、和其周边的部位。

在此基础上，如图6A及图6B所示，中央部42a形成为比周边部42b厚。并且，脆弱部42b1相当于位于该中央部42a与周边部42b之间的台阶部。

根据如上述那样构成的电池壳40，相对于周边部42b而言，中央部42a的刚性相对地提高。因而，能够在中央部42a与脆弱部42b1之间产生刚性差。由此，在压溃试验中从外部向侧壁42输入了载荷时，能够使应力集中到具有台阶形状的脆弱部42b1。其结果，设置成框状的脆弱部42b1断裂，能够抑制局部载荷向电池堆10(多个电池单体12)的输入。

在上述的实施方式中，脆弱部24b1(参照图2)仅设置于电池壳20的4个侧壁24、26、28以及30中的、与多个电池单体12的层叠方向D1平行的侧壁24。然而，本公开所涉及的“脆弱部”也可以针对与层叠方向D1平行的另一方的侧壁28也同样地设置，来作为侧壁24的替代或补充。而且，脆弱部24b1也可以同样地设置于沿着与层叠方向D1正交的方向延伸的侧壁26和30中的至少一方，作为侧壁24和28中的至少一方的替代或补充。此外，这一点关于图6A所示的电池壳40也是同样的。