蓄电装置的制作方法-j9九游会真人

文档序号:35889467发布日期:2023-10-28 19:19阅读:2来源:国知局
蓄电装置的制作方法

1.本发明涉及具备蓄电元件的蓄电装置。


背景技术:

2.以往,公知一种具备蓄电元件且在流过包括蓄电元件的主电路的电流的路径上配置有导电构件的蓄电装置。在专利文献1中,公开了一种利用带有吸热体的导体(导电构件)将具备多个单电池(蓄电元件)的电池组彼此连接的电池包(蓄电装置)。带有吸热体的导体(导电构件)具备筒形状的导体主体部、导体主体部的开口端被压扁成平坦状而成的一对电连接部、以及被封入导体主体部的内部的吸热体,由此抑制异常通电时的温度上升。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1:日本特开2019-9090号公报


技术实现要素:

6.发明要解决的问题
7.在上述现有的蓄电装置中,存在用于抑制温度上升的结构复杂的问题。在上述专利文献1所公开的蓄电装置中,导电构件(带有吸热体的导体)是在筒形状的导体主体部的内部封入吸热体并将开口端压扁成平坦状的复杂的结构。
8.本发明是本技术发明者重新着眼于上述课题而完成的,其目的在于提供一种能够以简单的结构抑制温度上升的蓄电装置。
9.用于解决问题的手段
10.本发明的一方式所涉及的蓄电装置具备:蓄电元件;电气部件,配置于流过包括所述蓄电元件的主电路的电流的路径上;第一导电构件,具有与所述蓄电元件电连接的第一连接部;第二导电构件,与所述第一导电构件连接,并与所述电气部件电连接;以及外装体,容纳所述蓄电元件、所述电气部件、所述第一导电构件以及所述第二导电构件,所述第一导电构件和所述第二导电构件中的至少一方具有:第二连接部,其是与另一方重叠的部分,并以与所述另一方接触的状态与所述另一方连接;以及延伸设置部,从所述第二连接部向离开所述电流的路径的方向延伸设置。
11.发明效果
12.根据本发明中的蓄电装置,能够以简单的结构抑制温度上升。
附图说明
13.图1是表示实施方式所涉及的蓄电装置的外观的立体图。
14.图2是表示将实施方式所涉及的蓄电装置分解后的情况下的各构成要素的分解立体图。
15.图3是表示实施方式所涉及的蓄电元件的结构的立体图。
16.图4是表示实施方式所涉及的汇流条(bus bar)的结构的立体图。
17.图5是表示实施方式所涉及的汇流条与继电器端子连接的状态下的结构的立体图。
18.图6是表示实施方式的变形例1所涉及的汇流条的结构的立体图。
19.图7a是表示实施方式的变形例2所涉及的第一导电构件及第二导电构件的结构的侧视图。
20.图7b是表示实施方式的变形例所涉及2的第一导电构件及第二导电构件的结构的侧视图。
21.图8是表示实施方式的变形例3所涉及的第二导电构件与电气部件连接的结构的侧视图。
22.图9是表示实施方式的变形例4所涉及的包围延伸设置部的周围的绝缘构件的结构的俯视图。
23.图10是表示实施方式的变形例5所涉及的汇流条的结构的俯视图。
具体实施方式
24.本发明的一方式所涉及的蓄电装置,具备:蓄电元件;电气部件,配置于流过包括所述蓄电元件的主电路的电流的路径上;第一导电构件,具有与所述蓄电元件电连接的第一连接部;第二导电构件,与所述第一导电构件连接,并与所述电气部件电连接;以及外装体,容纳所述蓄电元件、所述电气部件、所述第一导电构件以及所述第二导电构件,所述第一导电构件和所述第二导电构件中的至少一方具有:第二连接部,其是与另一方重叠的部分,并以与所述另一方接触的状态与所述另一方连接;以及延伸设置部,从所述第二连接部向离开所述电流的路径的方向延伸设置。
25.由此,在蓄电装置中,第一导电构件和第二导电构件中的至少一方具有:第二连接部,其是与另一方重叠的部分,并以与该另一方接触的状态与所述另一方连接;以及延伸设置部,从第二连接部向离开电流的路径的方向延伸设置。由此,通过在第一导电构件和第二导电构件中的至少一方上设置从第二连接部延伸设置的部位来作为延伸设置部,从而能够容易地形成延伸设置部。根据该结构,即使在异常时等流过过大的电流,也能够通过在延伸设置部蓄热来抑制导电构件(第一导电构件和第二导电构件)的发热,因此能够抑制导电构件的温度上升。因此,在蓄电装置中,能够以简单的结构抑制温度上升。
26.所述电气部件、所述第一导电构件的至少一部分、以及所述第二导电构件的至少一部分也可以配置于相互相对的所述蓄电元件的外表面与所述外装体的内表面之间。
27.由此,即使在蓄电元件的外表面与外装体的内表面之间的比较狭窄的空间中存在发热的电气部件的情况下,也能够利用延伸设置部抑制导电构件(第一导电构件及第二导电构件)的温度上升。
28.所述第一导电构件也可以具有立起部,该立起部位于所述第一连接部与所述第二连接部之间,并向离开所述蓄电元件的方向延伸。
29.由此,第一导电构件具有在离开蓄电元件的方向上延伸的立起部,由此能够使延伸设置部从蓄电元件离开,因此能够抑制延伸设置部与蓄电元件接触而发生短路。
30.所述延伸设置部在与所述延伸设置部的延伸设置方向正交的面上的截面积,也可
以比所述第二连接部在与所述延伸设置部的延伸设置方向正交的面上的截面积大。
31.在散热的情况下,优选增大表面积,但在蓄热的情况下,优选增大体积,如果增大延伸设置部的截面积,则能够增大延伸设置部的体积。因此,使延伸设置部的截面积比第二连接部的截面积大。由此,能够在延伸设置部蓄积更多的热量,进一步抑制导电构件(第一导电构件和第二导电构件)的发热,因此能够进一步抑制导电构件的温度上升。因此,在蓄电装置中,能够以简单的结构抑制温度上升。
32.所述延伸设置部在与所述延伸设置部的延伸设置方向正交的方向上的宽度,也可以比所述第二连接部在与所述延伸设置部的延伸设置方向正交的方向上的宽度大。
33.如果增大延伸设置部的宽度,则能够增大延伸设置部的体积。因此,使延伸设置部的宽度大于第二连接部的宽度。由此,能够在延伸设置部蓄积更多的热量,进一步抑制导电构件(第一导电构件及第二导电构件)的发热,因此能够进一步抑制导电构件的温度上升。因此,在蓄电装置中,能够以简单的结构抑制温度上升。
34.所述延伸设置部的体积也可以比所述第二连接部的体积大。
35.在蓄热的情况下,优选增大体积。因此,使延伸设置部的体积大于第二连接部的体积。由此,能够在延伸设置部蓄积更多的热量,进一步抑制导电构件(第一导电构件及第二导电构件)的发热,因此能够进一步抑制导电构件的温度上升。因此,在蓄电装置中,能够以简单的结构抑制温度上升。
36.所述延伸设置部也可以具有绝缘覆盖层。
37.由此,能够利用绝缘覆盖层使延伸设置部绝缘,因此能够抑制延伸设置部与蓄电元件等接触而发生短路。
38.也可以还具备包围所述延伸设置部的周围的绝缘构件。
39.由此,通过利用绝缘构件包围延伸设置部的周围,能够抑制延伸设置部与蓄电元件等接触而发生短路。
40.以下,参照附图对本发明的实施方式(也包括其变形例)所涉及的蓄电装置进行说明。以下说明的实施方式都表示总括性的例子或具体的例子。以下的实施方式所示的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置及连接方式、制造工序、制造工序的顺序等是一个例子,而不是限定本发明的主旨。在各图中,尺寸等并未严格地图示。在各图中,对于相同或同样的构成要素赋予相同的附图标记。
41.在以下的说明和附图中,将多个蓄电元件的配置方向、蓄电元件的容器的长侧面的相对方向、蓄电元件与间隔件的排列方向、或者一对端板的排列方向定义为x轴方向。将一个蓄电元件中的一对(正极侧和负极侧)的电极端子的排列方向、蓄电元件的容器的短侧面的相对方向、或者一对侧板的排列方向定义为y轴方向。将蓄电装置的外装体主体和外装体盖体的排列方向、蓄电元件的容器主体和容器盖体的排列方向、蓄电元件和汇流条的排列方向、蓄电元件和汇流条框架的排列方向、或者上下方向定义为z轴方向。这些x轴方向、y轴方向和z轴方向是相互交叉(在本实施方式中为正交)的方向。根据使用方式,也考虑z轴方向不是上下方向的情况,但以下为了便于说明,将z轴方向作为上下方向进行说明。
42.在以下的说明中,x轴正方向表示x轴的箭头方向,x轴负方向表示与x轴正方向相反的方向。在仅称为x轴方向的情况下,表示x轴正方向和x轴负方向这两个方向或任意一个方向。关于y轴方向和z轴方向也同样。以下,有时将z轴方向也称为第一方向,将x轴方向也
称为第二方向,将y轴方向也称为第三方向。平行和正交等表示相对方向或姿态的表达,在严格意义上,也包括不是该方向或姿态的情况。两个方向正交不仅意味着该两个方向完全正交,而且还意味着该两个方向基本上正交,即,例如包括百分之几左右的差异。在以下的说明中,在表达为“绝缘”的情况下,意味着“电绝缘”。
43.(实施方式)
44.[1蓄电装置10的整体说明]
[0045]
首先,对本实施方式中的蓄电装置10的整体进行说明。图1是表示本实施方式所涉及的蓄电装置10的外观的立体图。图2是表示将本实施方式所涉及的蓄电装置10分解后的情况下的各构成要素的分解立体图。
[0046]
蓄电装置10是能够从外部充电和向外部放电的装置,并且在本实施方式中具有大致长方体形状。蓄电装置10是用于电力储存用途或电源用途等的电池模块(电池组)。具体而言,蓄电装置10被用作汽车、摩托车、舟艇、船舶、小型雪上车、农业机械、建筑机械、或电气化铁路用的铁路车辆等移动体的驱动用或发动机起动用等的电池等。作为上述的汽车,例示有电动车(ev)、混合动力电动车(hev)、插电式混合动力电动车(phev)及汽油汽车。作为上述的电气化铁路用的铁路车辆,例示有电车、单轨列车、线性电动机驱动车辆、以及具备柴油发动机及电动机这两者的混合动力电车。蓄电装置10也能够用作在家庭用或经营用等中使用的固定用的电池等。
[0047]
如图1所示,蓄电装置10具备外装体100。如图2所示,在外装体100的内部容纳有多个蓄电元件200、多个间隔件300、一对端板400、一对侧板500、底板510、汇流条框架600、多个汇流条700(710~730)以及电气设备800等。蓄电装置10除了上述的构成要素以外,也可以具备将电气设备800与外部连接的连接器等。
[0048]
外装体100是构成蓄电装置10的框体(外壳)的箱形(大致长方体形状)的容器(模块壳体)。外装体100配置在多个蓄电元件200等的外部,将该多个蓄电元件200等固定在规定的位置,保护其免受冲击等。外装体100由聚碳酸酯(pc)、聚丙烯(pp)、聚乙烯(pe)、聚苯乙烯(ps)、聚苯硫醚树脂(pps)、聚苯醚(ppe(包括改性ppe))、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(pbt)、聚醚醚酮(peek)、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚(pfa)、聚四氟乙烯(ptfe)、聚醚砜(pes)、abs树脂、者它们的复合材料等绝缘构件、或者进行了绝缘涂装的金属等形成。由此,外装体100避免蓄电元件200等与外部的金属构件等接触。只要是保持蓄电元件200等的绝缘性的结构即可,外装体100也可以由金属等导电构件形成。
[0049]
外装体100具有构成外装体100的主体的外装体主体110和构成外装体100的盖体的外装体盖体120。外装体主体110是形成有开口的有底矩形筒状的壳体(框体),容纳蓄电元件200等。外装体盖体120是封闭外装体主体110的开口的扁平的矩形状的构件。外装体盖体120通过粘接剂、热封或超声焊接等与外装体主体110接合。由此,外装体100成为内部被密闭(密封)的结构。在外装体盖体120设有一对(正极侧及负极侧)外端端子121。蓄电装置10经由该一对外部端子121从外部进行充电和向外部放电。
[0050]
在外装体盖体120上设有排气部122。排气部122是具有将从蓄电元件200的后述的气体排出阀231排出的气体向外装体100的外部排出的排气口的管状(筒状)的部位。在外装体盖体120的内部,在与排气部122相连的空间的壁的内表面设置(粘贴)有通气防水膜(未
图示)。这样,由于在外装体100上仅设置有一个排气口,还配置有通气防水膜,因此外装体100成为热量容易滞留的结构。
[0051]
蓄电元件200是能够充电和放电的二次电池(单电池),更具体地说,是锂离子二次电池等非水电解质二次电池。蓄电元件200具有扁平的长方体形状(方形),在本实施方式中,8个蓄电元件200在x轴方向上排列配置。蓄电元件200的大小、形状、以及所配置的蓄电元件200的个数等没有限定,例如也可以仅配置1个蓄电元件200。蓄电元件200不限于非水电解质二次电池,可以是非水电解质二次电池以外的二次电池,也可以是电容器。蓄电元件200也可以不是二次电池,而是即使使用者不充电也能够使用蓄积的电能的一次电池。蓄电元件200也可以是使用固体电解质的电池。蓄电元件200也可以是袋型的蓄电元件。关于蓄电元件200的结构的详细说明将在后面叙述。
[0052]
间隔件300是配置在蓄电元件200的侧方(x轴正方向或x轴负方向),并使蓄电元件200与其他构件电绝缘的平板状且矩形状的构件。具体而言,间隔件300配置在相邻的两个蓄电元件200之间、以及端部的蓄电元件200与端板400之间,使该两个蓄电元件200之间、以及该端部的蓄电元件200与端板400之间绝缘。在本实施方式中,间隔件300没有配置在并联连接的两个蓄电元件200之间,但间隔件300的配置位置及个数等没有特别限定。间隔件300由能够用于上述外装体100的任意树脂材料等具有绝缘性的构件、或者达玛(damma)材料等具有隔热性的构件等形成。
[0053]
端板400、侧板500及底板510是在多个蓄电元件200及多个间隔件300的排列方向(x轴方向)上从外部压迫(约束)多个蓄电元件200及多个间隔件300的约束构件。也就是说,端板400、侧板500及底板510通过从x轴方向的两侧夹持该多个蓄电元件200等,从x轴方向的两侧压迫(约束)各个蓄电元件200。从确保强度的观点等出发,端板400、侧板500及底板510由钢或不锈钢等金属制的构件形成,但其材质没有特别限定,可以由强度高的绝缘性的构件形成,也可以对金属制的构件实施绝缘处理。
[0054]
汇流条框架600是进行汇流条700及电气设备800等与其他构件的绝缘、以及汇流条700及电气设备800等的位置限制的矩形状且平板状的构件。具体而言,在汇流条框架600上载置汇流条700及电气设备800等并进行定位,另外,在多个蓄电元件200上载置汇流条框架600并相对于多个蓄电元件200进行定位。由此,汇流条700相对于多个蓄电元件200被定位。汇流条框架600在y轴方向中央部具有沿x轴方向延伸的排气管道620。在从蓄电元件200的气体排出阀231排出气体时,高温的气体通过排气管道620,由此能够避免高温的气体直接碰到汇流条700等,因此能够抑制热量向汇流条700等传递。排气管道620也可以是与汇流条框架600分体的管道。汇流条框架600由能够用于上述外装体100的任意树脂材料等具有绝缘性的构件等形成。
[0055]
汇流条700是连接于蓄电元件200的板状的构件。汇流条700配置在多个蓄电元件200的上方,并与多个蓄电元件200所具有的电极端子240(参见图2、图3等)、以及电气设备800连接(接合)。即,汇流条700将多个蓄电元件200的电极端子240彼此连接,并且将端部的蓄电元件200的电极端子240与电气设备800连接。由此,汇流条700将多个蓄电元件200和外部端子121电连接。在本实施方式中,汇流条700和电极端子240通过焊接连接(结合),汇流条700和电气设备800通过螺栓紧固连接(接合),但其连接方式没有特别限定。汇流条700由铝、铝合金、铜、铜合金、镍等金属制的导电构件或它们的组合、或者金属以外的导电性的构
件形成。
[0056]
具体而言,汇流条700具有汇流条710、720及730。汇流条730将蓄电元件200每两个并联连接而构成四组蓄电元件组,并将该四组蓄电元件组串联连接。具体而言,汇流条730与相邻的两组蓄电元件组内的蓄电元件200的电极端子240(即,四个电极端子240)连接。汇流条710与配置于x轴负方向的端部的蓄电元件200的电极端子240连接,且经由电气设备800与x轴负方向的外部端子121连接。具体而言,汇流条710连接于电气设备800的后述的继电器端子811,将该蓄电元件200的电极端子240和该外部端子121电连接。汇流条720与配置于x轴正方向的端部的蓄电元件200的电极端子240连接,且经由电气设备800与x轴正方向的外部端子121连接。具体而言,汇流条720与电气设备800的后述的分流电阻端子821连接,将该蓄电元件200的电极端子240与该外部端子121电连接。
[0057]
汇流条700的连接方式没有特别限定,可以将多个蓄电元件200以任意组合串联连接或并联连接,也可以将全部蓄电元件200串联或并联连接。
[0058]
电气设备800是载置于汇流条框架600的电气部件,与汇流条700连接,将蓄电元件200和外部端子121电连接。电气设备800具有继电器810、基板单元820以及汇流条830、840。电气设备800除了上述结构以外,还可以具有熔丝等电气部件。
[0059]
继电器810是接通及断开相对于蓄电元件200流动的电流(流过主电路的电流)的流动的电气部件。电气部件是指,使主电路的电流路径接通及断开的开关部件(继电器、fet等)、或者与主电路相关的测定部件(分流电阻)等。该电气部件是主要通过焦耳发热而发热的部件,是想要抑制由该热量引起的温度上升的部件。继电器810是配置于流过包括蓄电元件200的主电路的电流的路径上,并在异常时等流过过大的电流的情况下等发热的发热体。继电器端子811及812连接于继电器810。继电器端子811是连接于汇流条710的平板状且矩形状的端子。继电器端子812是连接于汇流条830的平板状且矩形状的端子。继电器端子811及812的配置位置、大小、形状等没有特别限制。继电器端子811及812由能够用于上述汇流条700(710~730)的任意的金属等导电性的构件形成。
[0060]
基板单元820是能够进行蓄电元件200的充电状态、放电状态、电压及温度等的状态监视、蓄电元件200的充放电等的控制、继电器810的控制、以及与外部的通信等的设备,在内部具有电路基板及连接器等。基板单元820具有分流电阻860、分流电阻端子821及822。分流电阻860是作为主电路的电流路径的一部分配置,并用于测定流过主电路的电流的电流值的电气部件。分流电阻860是在中央部配置有作为分流电阻的电阻体、且在该电阻体的两端配置有分流电阻端子821及822的电气部件。分流电阻860还具有未图示的检测端子,并连接于基板单元820内的电路基板。分流电阻端子821是连接于汇流条720的平板状且矩形状的端子。分流电阻端子822是连接于汇流条840的平板状且矩形状的端子。分流电阻端子821及822的配置位置、大小及形状等没有特别限定。分流电阻端子821及822由能够用于上述的汇流条700(710~730)的任意的金属等适合于分流电阻860的导电性构件形成。
[0061]
汇流条830是连接于继电器端子812和x轴负方向的外部端子121,并将继电器810和该外部端子121电连接的板状的构件。汇流条840是连接于分流电阻端子822和x轴正方向的外部端子121,并将分流电阻860和外部端子121电连接的板状的构件。汇流条830及840由能够用于上述的汇流条700(710~730)的任意的金属等导电性的构件形成。
[0062]
这样,汇流条700(710~730)、继电器端子811及812、分流电阻端子821及822、以及
汇流条830及840是配置于流过包括蓄电元件200的主电路的电流(流过蓄电元件200的电极体的电流)的路径上,并且该电流流过的导电构件。在本实施方式中,汇流条710是第一导电构件的一例,继电器端子811是与电气部件(继电器810)电连接的第二导电构件的一例。也就是说,汇流条710及继电器端子811是配置于流过包括蓄电元件200的主电路的电流的路径上并相互连接的第一导电构件及第二导电构件。电气部件(继电器810)、第一导电构件(汇流条710)的至少一部分、以及第二导电构件(继电器端子811)的至少一部分配置于相互相对的蓄电元件200的外表面(后述的容器盖体230的上表面)与外装体100的内表面(外装体盖体120的下表面)之间。继电器810的端子也可以相当于第二导电构件。即,继电器810也可以具有电气部件和第二导电构件。在继电器810的壳体内,有作为电气部件的开关构件,并且连接到开关构件的端子的一部分作为继电器端子811及812被导出到壳体之外。继电器端子811具有连接到后述的汇流条710的第二连接部713的第三连接部813(参见图5)。关于第三连接部813、汇流条710(第一导电构件)的结构的详细说明,将在后面叙述。
[0063]
[2蓄电元件200的说明]
[0064]
接着,对蓄电元件200的结构进行详细说明。图3是表示本实施方式所涉及的蓄电元件200的结构的立体图。具体而言,图3放大表示图2所示的多个蓄电元件200中的一个蓄电元件200的外观。该多个蓄电元件200全部具有相同的结构,因此以下对一个蓄电元件200的结构进行详细说明。
[0065]
如图3所示,蓄电元件200具备容器210、一对(正极侧及负极侧)电极端子240、上部密封垫250。容器210的内部容纳有下部密封垫、电极体、一对(正极侧及负极侧)集电体、电解液(非水电解质)等,但省略了它们的图示。作为该电解液,只要不损害蓄电元件200的性能,其种类就没有特别限制,能够选择各种各样的电解液。
[0066]
除了上述构成要素之外,蓄电元件200还可以具有配置在电极体的侧方或下方等的间隔件、以及将电极体等包入的绝缘膜等。在容器210的周围可以配置有覆盖容器210的外表面的绝缘膜(收缩管等)。该绝缘膜的材质只要能够确保蓄电元件200所需的绝缘性即可,没有特别限定,能够例示出pc、pp、pe、pps、pet、pbt或abs树脂等绝缘性的树脂、环氧树脂、kapton、特氟龙(注册商标)、硅酮、聚异戊二烯及聚氯乙烯等。
[0067]
容器210是具有形成有开口的容器主体220和封闭容器主体220的该开口的容器盖体230的长方体形状(方形或箱形)的壳体。容器主体220是构成容器210的主体部的矩形筒状且具备底的构件,在z轴正方向侧形成有开口。容器盖体230是构成容器210的盖部的矩形状的板状构件,并配置成在容器主体220的z轴正方向侧沿y轴方向延伸设置。容器盖体230设有在容器210的内部的压力过度升高的情况下释放该压力的气体排出阀231、以及用于将电解液注入容器210内部的注液部(未图示)等。容器210是在将电极体等容纳在容器主体220的内部之后,通过焊接等将容器主体220和容器盖体230接合,从而内部被密闭(密封)的结构。容器210在x轴方向两侧的侧面具有一对长侧面,在y轴方向两侧的侧面具有一对短侧面,在z轴负方向侧具有底面。容器210(容器主体220及容器盖体230)的材质没有特别限定,例如能够是不锈钢、铝、铝合金、铁、电镀钢板等可焊接(可接合)的金属,但也能够使用树脂。
[0068]
电极端子240是配置于容器盖体230的蓄电元件200的端子构件(正极端子及负极端子),并经由集电体与电极体的正极板及负极板电连接。也就是说,电极端子240是用于将
蓄积于电极体的电能导出到蓄电元件200的外部空间和为了在电极体中蓄积电而将电能导入到蓄电元件200的内部空间的金属制的构件。电极端子240由铝、铝合金、铜、铜合金等形成。
[0069]
电极体是层叠正极板、负极板和隔膜而形成的蓄电元件(发电元件)。正极板是在由铝或铝合金等金属构成的集电箔即正极基材层上形成正极活性物质层而成的。负极板是在由铜或铜合金等金属构成的集电箔即负极基材层上形成负极活性物质层而成的。作为用于正极活性物质层和负极活性物质层的活性物质,只要能够吸贮和释放锂离子即可,能够适当使用公知的材料。隔膜能够使用由树脂构成的微多孔性的片材或者无纺布等。在本实施方式中,电极体将极板(正极板及负极板)在x轴方向上层叠而形成。电极体可以是卷绕极板(正极板及负极板)而形成的卷绕型的电极体、层叠多个平板状的极板而形成的层叠型(堆叠型)的电极体、或者将极板折叠成波纹状的波纹型的电极体等任意方式的电极体。
[0070]
集电体是与电极端子240和电极体电连接的导电性的构件(正极集电体及负极集电体)。正极集电体与正极板的正极基材层同样,由铝或铝合金等形成,负极集电体与负极板的负极基材层同样,由铜或铜合金等形成。上部密封垫250是配置在容器盖体230和电极端子240之间,并将容器盖体230与电极端子240之间绝缘并密封的密封垫。下部密封垫是配置在容器盖体230和集电体之间,并将容器盖体230与集电体之间绝缘并密封的密封垫。上部密封垫250和下部密封垫只要具有绝缘性即可,可以由任意材料形成。
[0071]
[3汇流条710(第一导电构件)的说明]
[0072]
接着,对汇流条710(第一导电构件)的结构进行详细说明。图4是表示本实施方式所涉及的汇流条710的结构的立体图。图5是表示本实施方式所涉及的汇流条710和继电器端子811连接的状态下的结构的立体图。在图5中,为了便于说明,省略了连接汇流条710和继电器端子811的连接构件(螺栓和螺母等)的图示。
[0073]
如这些图所示,汇流条710(第一导电构件)具有第一连接部711、中间部712、第二连接部713、延伸设置部714、立起部715。继电器端子811具有连接于第二连接部713的第三连接部813。第三连接部813是继电器端子811中的与第二连接部713接触的部位(从z轴方向观察与第二连接部713重叠的部位)。
[0074]
第一连接部711是与并联连接的两个蓄电元件200所具有的相同极性的两个电极端子240电连接(接合)的平板状且矩形状的部位。中间部712是配置在第一连接部711和第二连接部713之间的板状的部位。具体而言,中间部712与第一连接部711的x轴负方向端部的y轴正方向端缘和第二连接部713的x轴负方向端缘连接。更具体地说,中间部712从第一连接部711的x轴负方向端部的y轴正方向端缘向y轴正方向延伸,且向x轴正方向延伸,进而,向z轴正方向折弯后向x轴正方向折弯,与第二连接部713的x轴负方向端缘连接。中间部712中的、在z轴正方向上延伸的与yz平面平行的平板状的部位也称为立起部715。立起部715是位于第一连接部711与第二连接部713之间,并向离开蓄电元件200的方向(z轴正方向)延伸的部位。
[0075]
第二连接部713是与继电器端子811(第二导电构件)连接(接合)的平板状且矩形状的部位。第二连接部713是从z轴方向(第一方向)观察与继电器端子811(第二导电构件)重叠的部分,以在z轴方向(第一方向)上与继电器端子811(第二导电构件)接触的状态与继电器端子811连接(参照图5)。即,第二连接部713是汇流条710中的与继电器端子811(第三
连接部813)接触的部分。换言之,第二连接部713是在与继电器端子811之间流过电流的部分。第二连接部713的z轴正方向的面与继电器端子811的第三连接部813的z轴负方向的面接触,电流在该接触的面彼此之间流过。在第二连接部713及第三连接部813中,形成有供用于连接汇流条710及继电器端子811的连接构件(螺栓等)插入的圆形状的贯通孔。第二连接部713及第三连接部813能够定义为具有该贯通孔等用于连接的形状的部位。在汇流条710及继电器端子811通过焊接连接的情况下,可以不形成该贯通孔。
[0076]
延伸设置部714是从第二连接部713向x轴方向(与第一方向交叉的第二方向)且向离开流过主电路的电流的路径的方向延伸设置的、能够蓄积热量的部位(蓄热部)。电流在中间部712与第二连接部713之间流过,因此“离开电流(流过包括蓄电元件200的主电路的电流)的路径的方向”是与从第二连接部713朝向中间部712的方向(x轴负方向)不同的方向。具体而言,延伸设置部714是与第二连接部713的x轴正方向端缘连接,且从第二连接部713的x轴正方向端缘向x轴正方向(离开电流的路径的方向)延伸设置的平板状且矩形状的部位。在本实施方式中,延伸设置部714的位于x轴负方向端部且y轴负方向侧的部位从第二连接部713的x轴正方向端部的y轴负方向端缘向y轴负方向(离开电流的路径的方向)延伸设置。延伸设置部714不限于平板状,也可以是延伸设置部714的一部分或整体被弯曲,也可以是波纹板形状等。通过弯曲延伸设置部714的一部分或整体,能够避免与延伸设置部714附近的其他部件的干涉,或者将延伸设置部714配置于有空间的一侧。在将延伸设置部714设为波纹板形状的情况下,由于能够通过钣金加工来制作,因此能够容易地增加延伸设置部714的面积及体积。
[0077]
延伸设置部714在y轴方向(与第一方向和第二方向交叉的第三方向)上的宽度比第二连接部713在y轴方向(与第一方向和第二方向交叉的第三方向)上的宽度大。在第二连接部713的y轴方向的宽度不恒定的情况下,延伸设置部714的y轴方向的宽度比第二连接部713的y轴方向的宽度的平均值大。这样,延伸设置部714在与延伸设置部714的延伸设置方向(x轴方向)正交的方向(在本实施方式中为y轴方向)上的宽度,比第二连接部713在与延伸设置部714的延伸设置方向(x轴方向)正交的方向(在本实施方式中为y轴方向)上的宽度大。延伸设置部714在x轴方向(第二方向)上的长度比第二连接部713在x轴方向(第二方向)上的长度长。在第二连接部713的x轴方向的长度不恒定的情况下,延伸设置部714的x轴方向的长度比第二连接部713的x轴方向的长度的平均值长。延伸设置部714在z轴方向上具有与第二连接部713相同的厚度。
[0078]
由此,延伸设置部714在与延伸设置部714的延伸设置方向即x轴方向(第二方向)正交的面(与yz平面平行的面)上的截面积,比第二连接部713在与延伸设置部714的延伸设置方向即x轴方向(第二方向)正交的面(与yz平面平行的面)上的截面积大。延伸设置部714的体积比第二连接部713大。也就是说,延伸设置部714以体积大于第二连接部713的体积的方式在x轴方向及y轴方向上延伸设置。延伸设置部714在y轴方向上具有第二连接部713的宽度的1.5~2倍左右的宽度,在x轴方向上具有第二连接部713的长度的2~3倍左右的长度。通过这样的结构,延伸设置部714在第二连接部713发热的情况下,能够蓄积第二连接部713的热量。
[0079]
[4效果的说明]
[0080]
如上所述,根据本发明的实施方式所涉及的蓄电装置10,流过主电路的电流的路
径上的汇流条710(第一导电构件)具有从以与继电器端子811(第二导电构件)接触的状态与继电器端子811连接的第二连接部713向离开电流的路径的方向延伸设置的延伸设置部714。这样,通过在汇流条710上设置从与继电器端子811连接的第二连接部713延伸设置的部位而作为延伸设置部714,从而能够容易地形成延伸设置部714。根据该结构,即使在异常时等流过过大的电流,也能够通过在延伸设置部714蓄热来抑制导电构件(汇流条710及继电器端子811)的发热,因此能够抑制该导电构件的温度上升。特别地,由于蓄电装置10被外装体100密闭(密封),因此与散热相比,蓄热抑制导电构件的温度上升的效果更高。因此,在蓄电装置10中,能够以简单的结构抑制温度上升。如果能够抑制导电构件的温度上升,则能够抑制导电构件发热而损伤蓄电装置10内部的设备。也就是说,为了使电气部件正常地动作,抑制与电气部件连接的导电构件的温度上升。通过将从第二连接部713延伸设置的部位作为延伸设置部714,在形成延伸设置部714时,布局上的制约较少,因此也能够提高布局的自由度。如本实施方式所示,延伸设置部714优选配置在继电器810(电气部件)的附近。
[0081]
具体地说,为了使电气部件适当地动作,需要不超过动作温度范围。特别是,对于温度范围的高温侧,需要抑制由通电时的焦耳发热等引起的温度上升。即,需要抑制与电气部件连接的导电构件的温度上升。因此,通过抑制与电气部件连接的导电构件的温度上升,能够使电气部件正常地动作。并且,蓄电元件200能够进行大电流的放电或充电,此时伴随着发热,因此在该大电流流过的导电构件(第一导电构件或第二导电构件)上设置延伸设置部714。由此,能够降低该发热引起的热影响。
[0082]
即使在蓄电元件200的外表面与外装体100的内表面之间的比较狭窄的空间中存在发热的电气部件(继电器810等)的情况下,也能够利用延伸设置部714抑制导电构件(汇流条710及继电器端子811)的温度上升。
[0083]
汇流条710具有向离开蓄电元件200的方向延伸的立起部715,由此能够使延伸设置部714从蓄电元件200离开,因此能够抑制延伸设置部714与蓄电元件200接触而发生短路。
[0084]
在散热的情况下,优选增大表面积(增大表面积的结果,也可以增大体积),但在蓄热的情况下,优选增大体积,如果增大延伸设置部714的截面积,则能够增大延伸设置部714的体积。由于延伸设置部714的体积增加而热容量增加,因此能够将更多的热量蓄积于延伸设置部714。因此,使延伸设置部714的截面积比第二连接部713的截面积大。由此,能够将更多的热量蓄积于延伸设置部714,并进一步抑制导电构件(汇流条710及继电器端子811)的发热,从而能够进一步抑制该导电构件的温度上升。因此,在蓄电装置10中,能够以简单的结构抑制温度上升。
[0085]
如果增大延伸设置部714的宽度,则能够增大延伸设置部714的体积,因此使延伸设置部714的宽度比第二连接部713的宽度大。由此,能够将更多的热量蓄积于延伸设置部714,并进一步抑制导电构件(汇流条710及继电器端子811)的发热,从而能够进一步抑制该导电构件的温度上升。因此,在蓄电装置10中,能够以简单的结构抑制温度上升。
[0086]
在蓄热的情况下,优选增大体积,因此使延伸设置部714的体积比第二连接部713的体积大。由此,能够将更多的热量蓄积于延伸设置部714,并进一步抑制导电构件(汇流条710及继电器端子811)的发热,从而能够进一步抑制该导电构件的温度上升。因此,在蓄电装置10中,能够以简单的结构抑制温度上升。
[0087]
[5变形例的说明]
[0088]
以上,对本实施方式所涉及的蓄电装置10进行了说明,但本发明并不限定于上述实施方式。本次公开的实施方式在所有方面都是例示而不是限制性的,本发明的范围包括与权利要求书等同的意思以及范围内的所有变更。
[0089]
(变形例1)
[0090]
在上述实施方式中,汇流条710的延伸设置部714在y轴方向(第三方向)上的宽度比第二连接部713在y轴方向(第三方向)上的宽度大。但是,延伸设置部在z轴方向(第一方向)上的厚度也可以比第二连接部713在z轴方向(第一方向)上的厚度厚。图6是表示本实施方式的变型例1所涉及的汇流条710a的结构的立体图。具体而言,图6是与图4对应的图。如图6所示,本变形例所涉及的汇流条710a具有延伸设置部714a,以代替上述实施方式中的汇流条710的延伸设置部714。关于本变形例的其他结构与上述实施方式相同,因此省略详细的说明。
[0091]
延伸设置部714a是在z轴方向(第一方向)上的厚度比第二连接部713在z轴方向(第一方向)上的厚度厚的长方体形状(块状)的部位。在第二连接部713的z轴方向的厚度不恒定的情况下,延伸设置部714a的z轴方向的厚度比第二连接部713的z轴方向的厚度的平均值大。因此,延伸设置部714a在与延伸设置部714a的延伸设置方向(x轴方向)正交的方向(在本变形例中为z轴方向)上的宽度(厚度)比第二连接部713在与延伸设置部714a的延伸设置方向(x轴方向)正交的方向(在本变形例中为z轴方向)上的宽度(厚度)大(厚)。延伸设置部714a在x轴方向(第二方向)上的长度比第二连接部713在x轴方向(第二方向)上的长度长。在第二连接部713的x轴方向的长度不恒定的情况下,延伸设置部714a的x轴方向的长度比第二连接部713的x轴方向的长度的平均值长。延伸设置部714a在y轴方向上具有与第二连接部713相同的宽度。
[0092]
由此,延伸设置部714a在与延伸设置部714a的延伸设置方向即x轴方向(第二方向)正交的面(与yz平面平行的面)上的截面积,比第二连接部713在与延伸设置部714a的延伸设置方向即x轴方向(第二方向)正交的面(与yz平面平行的面)上的截面积大。延伸设置部714a的体积比第二连接部713的体积大。也就是说,延伸设置部714a以体积大于第二连接部713的体积的方式在z轴方向上较厚且在x轴方向上延伸设置。延伸设置部714a在z轴方向上具有第二连接部713的厚度的5~10倍左右的厚度,在x轴方向上具有第二连接部713的长度的2~3倍左右的长度。通过这样的结构,延伸设置部714a在第二连接部713发热的情况下,能够蓄积第二连接部713的热量。
[0093]
如本变形例所示,通过使延伸设置部714a的厚度比第二连接部713的厚度厚,能够增大延伸设置部714a的体积。由此,能够将更多的热量蓄积于延伸设置部714a,并进一步抑制导电构件(汇流条710a及继电器端子811(第一导电构件及第二导电构件))的发热,从而能够进一步抑制该导电构件的温度上升。因此,在蓄电装置中,能够以简单的结构抑制温度上升。
[0094]
汇流条710或710a(以下称为汇流条710等)的延伸设置部714或714a(以下称为延伸设置部714等)不限定于上述的大小及形状。延伸设置部714等与第二连接部713相比,y轴方向上的宽度可以小,z轴方向上的厚度可以薄,x轴方向上的长度可以短。也就是说,延伸设置部714等与第二连接部713相比,截面积可以小,体积也可以小。延伸设置部714等可以
不是平板状或块状,而是曲板状、圆柱状、长圆柱状、椭圆柱状、筒状、中空形状等任意形状。
[0095]
(变形例2)
[0096]
在上述实施方式中,电气部件(继电器810)、第一导电构件(汇流条710)的至少一部分、以及第二导电构件(继电器端子811)的至少一部分配置在蓄电元件200的上表面与外装体盖体120的下表面之间,但也可以配置在蓄电元件200的外表面与外装体100的内表面之间。在上述实施方式中,延伸设置部714设置于第一导电构件(汇流条710),但也可以设置于第二导电构件。图7a和图7b是表示本实施方式的第二变形例所涉及的第一导电构件(汇流条740)及第二导电构件(汇流条850)的结构的侧视图。在图7a和图7b中,透视外装体100,表示配置在外装体100的内部的蓄电元件200、继电器810(电气部件)、汇流条740(第一导电构件)及汇流条850(第二导电构件)的结构。
[0097]
在本变形例中,继电器810是电气部件的一例,汇流条740是第一导电构件的一例,汇流条850是第二导电构件的一例。如图7a和图7b所示,继电器810、汇流条740的至少一部分、以及汇流条850的至少一部分配置在蓄电元件200的侧面(容器主体220的侧面(长侧面))与外装体100的内表面(外装体主体110的内表面)之间。汇流条740具有连接于蓄电元件200的电极端子240的第一连接部741和连接于汇流条850的第三连接部742。汇流条850具有:第二连接部851,其是与汇流条740的第三连接部742重叠的部分并在与第三连接部742接触的状态下与第三连接部742连接;第四连接部852,与继电器端子811电连接;以及延伸设置部853。延伸设置部853从第二连接部851向离开电流的路径的方向(在本变形例中为z轴正方向)延伸。第四连接部852是第二导电构件(汇流条850)中的与电气部件(继电器端子811)连接的部位。
[0098]
这样,第一导电构件和第二导电构件中的至少一方可以具有:第二连接部,其是与另一方重叠的部分,并以与该另一方接触的状态与该另一方连接;以及延伸设置部,从第二连接部向离开电流的路径的方向延伸设置。第一导电构件及第二导电构件这两者可以具有第二连接部和延伸设置部。电气部件、第一导电构件的至少一部分、以及第二导电构件的至少一部分只要配置于相互相对的蓄电元件200的外表面与外装体100的内表面之间即可。
[0099]
如上所述,在上述实施方式中,延伸设置部714等从第二连接部713的x轴正方向端缘向x轴正方向延伸设置。但是,延伸设置部714等可以从第二连接部713的y轴负方向端缘向y轴负方向延伸设置,也可以从第二连接部的y轴正方向端缘向y轴正方向延伸设置。
[0100]
在上述实施方式中,在汇流条710等上设置延伸设置部714等。但是,也可以在继电器端子811上设置延伸设置部,以代替汇流条710等的延伸设置部714等,也可以除了汇流条710等的延伸设置部714等之外,在继电器端子811上也设置延伸设置部。
[0101]
在上述实施方式中,将汇流条710等及继电器端子811作为第一导电构件及第二导电构件的一例。但是,第一导电构件及第二导电构件只要是配置于流过蓄电元件200的电流的路径上并彼此连接的两个导电构件即可,可以是任意构件。作为第一导电构件及第二导电构件的一例,可以举出汇流条830及继电器端子812、汇流条830及外部端子121、汇流条720及分流电阻端子821、汇流条840及分流电阻端子822、或者汇流条840及外部端子121等。也可以将分流电阻860所具有的电阻体作为电气部件的一例,将分流电阻端子821或822作为第二导电构件的一例。在将分流电阻端子821作为第二导电构件的情况下,能够将汇流条720作为第一导电构件,在汇流条720上形成延伸设置部。汇流条710等例如汇流条720、730、
830或840中的任意一个可以由两个构件构成,将该两个构件作为第一导电构件及第二导电构件的一例。也可以设置多个第一导电构件及第二导电构件(多个延伸设置部)。如上述实施方式所示,第一导电构件或第二导电构件(延伸设置部)配置在继电器810等发热体的附近,能够有效地抑制由该发热体引起的导电构件的温度上升,因此优选。
[0102]
(变形例3)
[0103]
在上述实施方式中,连接第二导电构件(继电器端子811)的电气部件是继电器810,但也可以是任意的电气部件。图8是表示本实施方式的变形例3所涉及的第二导电构件(汇流条850)连接到电气部件(fet824)的结构的侧视图。在图8中,代替图7a的第二导电构件(汇流条850)及电气部件(继电器810),示出了第二导电构件(汇流条850)、以及设置于基板823的电气部件(fet824)。
[0104]
在本变形例中,fet824是电气部件的一例,汇流条740是第一导电构件的一例,汇流条850是第二导电构件的一例。也就是说,在本变形例中,将变形例2的继电器810变更为fet824。fet824是设置在基板823上的fet(field effect transistor:场效应晶体管),在基板823上安装有多个fet824。在本变形例中,六个fet824以两串三并和的方式安装于基板823。fet824经由基板823的配线图案配置在主电路的电流路径上。基板823具有端子825及826。汇流条850通过第四连接部852与基板823的端子825连接而与fet824电连接。在本变形例中,在变形例2的结构中将继电器810变更为fet824,但也可以在上述实施方式的结构中将继电器810变更为fet824。在本变形例中,将fet824作为电气部件,但也可以将安装有fet824的基板823作为电气部件。在这种情况下,该电气部件的端子(端子825)连接到汇流条850。作为电气部件,也能够不例示fet824,而例示电流检测部件(分流电阻等)等。
[0105]
(变形例4)
[0106]
在上述实施方式中,也可以设置包围延伸设置部714的周围的绝缘构件。图9是表示本实施方式的变形例4所涉及的包围延伸设置部714的周围的绝缘构件的结构的俯视图。在本变形例中,在汇流条框架600上设置有包围从第二连接部713延伸的延伸设置部714的周围的壁部610。壁部610是包围延伸设置部714的y轴方向两侧及x轴正方向的壁。延伸设置部714载置于汇流条框架600的z轴正方向的面,并且容纳(收纳)于汇流条框架600的由壁部610包围的部分。这样,通过用绝缘构件(汇流条框架600的壁部610)包围延伸设置部714的周围,能够抑制延伸设置部714与蓄电元件200等接触而发生短路。在本变形例中,也可以用汇流条框架600以外的绝缘构件包围延伸设置部714的周围。
[0107]
代替用绝缘构件包围延伸设置部分714的周围,或者除了用绝缘构件包围延伸设置部分714的周围之外,延伸设置部分714也可以具有绝缘覆盖层。也就是说,也可以通过在延伸设置部714的外表面涂敷或粘贴绝缘构件来形成绝缘覆盖层,用绝缘覆盖层覆盖延伸设置部714的外表面。绝缘覆盖层能够由能够用于上述外装体100的任意树脂材料等具有绝缘性的构件形成。由此,延伸设置部714能够通过绝缘覆盖层来绝缘,因此能够抑制延伸设置部714与蓄电元件200等接触而发生短路。
[0108]
(变形例5)
[0109]
在上述实施方式中,汇流条710的延伸设置部714从第二连接部713延伸设置,但也可以从与第二连接部713分离的位置延伸设置。图10是表示本实施方式所涉及的变形例5的汇流条710的结构的俯视图。在本变形例中,延伸设置部714从第一连接部711及第二连接部
713之间的中间部712向y轴正方向延伸设置。延伸设置部714可以向y轴负方向延伸设置,也可以向其他方向延伸设置。延伸设置部714可以从立起部715延伸设置,也可以从第一连接部711延伸设置。这样,延伸设置部714也可以从汇流条710(第一导电构件)与继电器端子811(第二导电构件)之间的连接部分(第二连接部713)以外的部分延伸设置。
[0110]
将上述实施方式及其变形例中所包含的构成要素任意组合而构建的方式也包含在本发明的范围内。
[0111]
本发明不仅能够作为这样的蓄电装置来实现,也能够作为第一导电构件、或者第一导电构件与第二导电构件的组合来实现。
[0112]
产业上的可利用性
[0113]
本发明能够应用于具备锂离子二次电池等蓄电元件的蓄电装置等。
[0114]
附图标记的说明
[0115]
10 蓄电装置
[0116]
100 外装体
[0117]
110 外装体主体
[0118]
120 外装体盖体
[0119]
121 外部端子
[0120]
122 排气部
[0121]
200 蓄电元件
[0122]
210 容器
[0123]
220 容器主体
[0124]
230 容器盖体
[0125]
231 气体排出阀
[0126]
240 电极端子
[0127]
250 上部密封垫
[0128]
300 间隔件
[0129]
400 端板
[0130]
500 侧板
[0131]
510 底板
[0132]
600 汇流条框架
[0133]
610 壁部
[0134]
620 排气管道
[0135]
700、710、710a、720、730、740、830、840、850汇流条
[0136]
711、741 第一连接部
[0137]
712 中间部
[0138]
713、851 第二连接部
[0139]
742、813 第三连接部
[0140]
714、714a、853延伸设置部
[0141]
715 立起部
[0142]
800 电气设备
[0143]
810 继电器
[0144]
811、812 继电器端子
[0145]
821、822 分流电阻端子
[0146]
820 基板单元
[0147]
823 基板
[0148]
824fet
[0149]
852 第四连接部
[0150]
860 分流电阻
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