JP7147251B2 - 蓄電装置 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の第1実施形態に係る蓄電装置10を示す。この蓄電装置10は、外装体12の内部に、複数(本実施形態では4個)の電池セル(蓄電素子)21、バスバーユニット30、及び回路基板45を収容した構成である。バスバーユニット30は、電池セル21の給電回路を構成する複数のバスバー32A~32Cを備える。本実施形態では、バスバー32A~32Cによる給電を遮断することなく、電池セル21の意図しない膨張を効果的に検出する。
図1に示すように、外装体12は樹脂製であり、1つの面(Z方向の上面)を開口した本体13と、本体13の開口を塞ぐ蓋体17とを備える。本体13と蓋体17は、接着剤又は溶着等によって気密かつ液密に固着される。
図3及び図8に示すように、第1のバスバー32Aは、バスバー本体55、外部端子接続部57、導電板59、及び給電板63を備える。導電板59は、別部材からなる突出部60、破断部61、及び基板接続部(接続部)62を備え、これらを一体化した構成である。
図3に示すように、第2のバスバー32Bは、バスバー本体55及び外部端子接続部57を備え、導電板59と給電板63を備えていない点でバスバー32Aと相違する。バスバー本体55、外部端子接続部57、及び突片56は、同一の金属材料(1枚の金属板)によって形成された一体構造である。
図3及び図10に示すように、第3のバスバー32Cは、バスバー本体68、可撓部72、固定部74、突出部76、及び基板接続部77を備え、これらを同一の金属材料(1枚の金属板)によって形成した一体構造である。そのうち、可撓部72、固定部74、及び突出部76は、バスバー本体68から外側へ突出し、電圧検出回路50に電気的に接続される導電板71を構成する。
前述のように、バスバー32A~32Cは、バスバーフレーム36の取付部38A~38Cに取り付けられた状態で、配列された電池セル21群の端子面26に配置され、バスバー本体55,68が端子27,28にそれぞれ接合される(図6参照)。その後、バスバーユニット30上に回路基板45が配置され、接続孔47にバスバー32Bの軸部34が貫通され、接続孔51にバスバー32A,32Cの基板接続部62,77が貫通され、接続孔52にバスバー32Aの給電板63が貫通される(図7参照)。そして、これらは、ボルト締結と半田付けによって、それぞれ電気的かつ機械的に接続される。その後、これらを収容した本体13の開口が、蓋体17によって気密かつ液密に閉塞される。
図11は第2実施形態の蓄電装置10を示す。この蓄電装置10は、外装体80の内部に、12個の電池セル21とバスバーユニット30を収容した構成であり、第1実施形態に示す電圧検出回路を含む回路基板は備えていない。電圧検出回路とBMUは、蓄電装置10の外部(例えば車両)に配置され、複数の蓄電装置10の複数の電池セル21の電圧を纏めて監視する。
図11に示すように、第2実施形態の外装体80は、X方向の寸法がY方向の寸法よりも長い直方体状である。外装体80は金属製であり、四角筒状の本体81と、本体81の上端開口を塞ぐ蓋体89とを備える。
図13及び図14に示すように、第1の導電板100は、配列方向(X方向)の端に位置する特定の電池セル21Aに接合するバスバー32C1に設けられ、電池セル21AのX方向外側に配置された端壁(エンドプレート)82に固定されている。導電板100は、バスバー32C1と一体構造であり、接合部69aから突出した突出部101と、突出部101に形成された破断部102と、突出部101に連続して設けられた接続部104とを備える。
図13及び図15に示すように、第2の導電板110は、端から三番目に位置する特定の電池セル21Bに接合するバスバー32C2に設けられ、隣接した四番目に位置する電池セル21Cに固定されている。導電板110は、バスバー32C2と一体構造であり、接合部69aから突出した突出部111と、突出部111に形成された破断部112と、突出部111に連続して設けられた接続部114とを備える。
図16は第3実施形態の蓄電装置10を示す。この蓄電装置10は、第2実施形態と同様の外装体80の内部に、8個の電池セル21とバスバーユニット30を収容した構成である。電圧検出回路とBMUは、蓄電装置10の外部(例えば車両)に配置され、複数の蓄電装置10の電圧を纏めて監視する。
図16に示すように、外装体80は、第2実施形態と同様に、X方向の寸法がY方向の寸法よりも長い直方体状である。外装体80は金属製であり、四角筒状の本体81と、本体81の上端開口を塞ぐ蓋体89とを備える。
図18及び図19に示すように、第3の導電板130は、配列方向(X方向)の端から2番目に位置する特定の電池セル21Aに接合するバスバー32C1に設けられ、電池セル21AのY方向外側に配置された側壁(サイドプレート)83に固定されている。導電板130は、バスバー32C1と一体構造であり、接合部69aから突出した突出部131と、突出部131に形成された破断部132と、突出部131に連続して設けられた接続部134とを備える。
図18及び図20に示すように、第4の導電板140は、端から五番目に位置する特定の電池セル21Bに接合するバスバー32C2に設けられ、隣接した六番目の電池セル21との間の特定のスペーサ120Aに固定されている。導電板140は、バスバー32C2と一体構造であり、接合部69bから突出した突出部141と、突出部141に形成された破断部142と、突出部141に連続して設けられた接続部144とを備える。
図21は第4実施形態の蓄電装置10を示す。この蓄電装置10は、第1実施形態と同様に、外装体12の内部に、4個の電池セル21、バスバーユニット30、及び回路基板45を収容した構成である。
図21に示すように、外装体12は樹脂製であり、第1実施形態と同様の本体13と蓋体17を備え、これらが接着剤又は溶着等によって気密かつ液密に固着されている。蓋体17には、正極外部端子18と負極外部端子19が配置されている。
12…外装体
13…本体
14…底壁
15…端壁
16…側壁
17…蓋体
18…正極外部端子
19…負極外部端子
21…電池セル(蓄電素子)
21A,21B…特定の電池セル
21C…特定の電池セルに隣接した電池セル
22…容器
23…長側面
24…短側面
25…底面
26…端子面
27…正極端子
28…負極端子
30…バスバーユニット
32A~32C…バスバー
33…軸部
34…軸部
36…バスバーフレーム
37…支柱
38A~38C…取付部
39…保持部
40…保持部
41…係止片
42…係止片
45…回路基板
45a…基板本体
45b…分離部
46…取付孔
47…接続孔
48…軸部
49…素子
50…電圧検出回路
50a,50b…プリント配線
51…接続孔
52…接続孔
53…コネクタ
55…バスバー本体
56…突片
57…外部端子接続部
58…段部
59…導電板
60…突出部
61…破断部
62…基板接続部
63…給電板
64…凹部
65…凸部
68…バスバー本体
69a,69b…接合部
70…湾曲部
71…導電板
72…可撓部
73…スリット
74…固定部
75…係止孔
76…突出部
77…基板接続部
80…外装体
81…本体
82…端壁
83…側壁
84…正極外部端子
85…負極外部端子
86…基部
87…端子部
88…保持片
89…蓋体
91A,91B…接合部
100…導電板
101…突出部
102…破断部
103…切り欠き
104…接続部
105…固定孔
106…固定突起
110…導電板
111…突出部
111a…第1部分
111b…第2部分
112…破断部
113…切り欠き
114…接続部
115…固定孔
116…固定突起
120…スペーサ
120A…特定のスペーサ
121…基板部
122…カバー部
130…導電板
131…突出部
131a…第1部分
131b…第2部分
132…破断部
133…切り欠き
134…接続部
135…固定孔
136…固定突起
140…導電板
141…突出部
141a…第1部分
141b…第2部分
142…破断部
143…切り欠き
144…接続部
145…固定孔
146…固定突起
150…軸部
152A~152C…導電板
154…破断部
155…切欠部
156…打抜部
Claims (8)
- 端子を有し、配列された複数の蓄電素子と、
前記蓄電素子の前記端子にそれぞれ電気的に接続されるとともに固定され、前記複数の蓄電素子の電力を供給する給電回路を構成する複数のバスバーと、
一端側が前記複数の蓄電素子のうちの特定の蓄電素子の前記端子に電気的に接続されるとともに固定され、他端側が前記蓄電素子の電圧を検出する電圧検出回路に電気的に接続されるとともに前記電圧検出回路を含む回路基板に固定された導電板と、
前記導電板に設けられ、前記蓄電素子の配列方向への前記特定の蓄電素子の移動によって、前記導電板を前記一端側と前記他端側に破断する破断部と
を備える、蓄電装置。 - 端子を有し、配列された複数の蓄電素子と、
前記蓄電素子の前記端子にそれぞれ電気的に接続されるとともに固定され、前記複数の蓄電素子の電力を供給する給電回路を構成する複数のバスバーと、
一端側が前記複数の蓄電素子のうちの特定の蓄電素子の前記端子に電気的に接続されるとともに固定され、他端側が前記蓄電素子の電圧を検出する電圧検出回路に電気的に接続されるとともに前記特定の蓄電素子以外の部材に固定された導電板と、
前記導電板に設けられ、前記蓄電素子の配列方向への前記特定の蓄電素子の移動によって、前記導電板を前記一端側と前記他端側に破断する破断部と、を備え、
前記特定の蓄電素子以外の部材は、前記複数の蓄電素子の前記配列方向の端部に配置されたエンドプレート、隣接した前記蓄電素子、隣接した前記蓄電素子の間に配置されたスペーサ、及び前記配列方向に沿って前記蓄電素子の側部に配置されたサイドプレートのうちのいずれかである、蓄電装置。 - 前記導電板は、前記バスバーと一体構造であり、前記バスバーから突出した突出部であって、前記導電板の前記一端側に設けられた突出部と、前記突出部に形成された前記破断部と、前記突出部に連続して設けられた前記他端側の接続部とを備える、請求項1または2に記載の蓄電装置。
- 前記導電板は、前記バスバーから突出した突出部であって、前記導電板の前記一端側に設けられた突出部と、前記突出部に固着された前記破断部と、前記破断部に固着された前記他端側の接続部とを備え、これらを一体化した構成である、請求項1または2に記載の蓄電装置。
- 前記破断部の断面積は、前記導電板の他の部分の断面積よりも小さい、請求項1から4のいずれか1項に記載の蓄電装置。
- 端子を有し、配列された複数の蓄電素子と、
前記蓄電素子の前記端子にそれぞれ電気的に接続されるとともに固定され、前記複数の蓄電素子の電力を供給する給電回路を構成する複数のバスバーと、
前記蓄電素子の電圧を検出する電圧検出回路を含む回路基板と、
一端側が前記複数の蓄電素子のうちの特定の蓄電素子の前記端子に電気的に接続されるとともに固定され、他端側が前記電圧検出回路に電気的に接続されるとともに前記回路基板に固定された導電板と、
前記回路基板に設けられ、前記蓄電素子の配列方向への前記特定の蓄電素子の移動によって、前記電圧検出回路を含む前記回路基板を破断する破断部と
を備える、蓄電装置。 - 前記導電板の前記他端側は、前記蓄電素子の前記配列方向における前記回路基板の端部に固定されている、請求項6に記載の蓄電装置。
- 一方が前記特定の蓄電素子の前記端子に電気的に接続されるとともに固定され、他方が前記回路基板に電気的に接続されるとともに固定され、前記回路基板に電力を供給する給電板を備える、請求項1、6、及び7のいずれか1項に記載の蓄電装置。
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