蓄電模塊的製作方法

2023-04-27 10:25:19 1

本發明涉及蓄電模塊。

背景技術：

在構成電池模塊的多個單電池上有時連接有對單電池的狀態進行檢測的檢測端子(例如參照專利文獻1)。在檢測端子連接有檢測電線，檢測電線與電池ECU等連接。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2013-114956號公報

技術實現要素：

發明所要解決的課題

在專利文獻1的電池模塊中，在檢測電線彼此短路時熔斷的保險絲與檢測電線連接。在該電池模塊中，由於具備收納檢測電線的樹脂保護件和相對於樹脂保護件獨立的熔絲斷路器，所以小型化程度有限。

本發明的目的為在具備保險絲的蓄電模塊中提供小型化的蓄電模塊。

用於解決課題的手段

本發明的一個方式為蓄電模塊，具備蓄電元件組和保持部件，所述蓄電元件組是將多個具有從側緣突出的導線端子的蓄電元件層積而成，所述保持部件安裝於設有所述導線端子的側緣並保持所述蓄電元件，其中，在所述保持部件設有保險絲裝配部，在該保險絲裝配部中裝配與所述導線端子電連接的保險絲。

在本發明中，由於在保持蓄電元件的保持部件設有保險絲裝配部，所以不需要另外設置用於裝配保險絲的部件。其結果，根據本發明，能提供小型化的蓄電模塊。

本發明也可以形成為以下結構。

在所述蓄電元件的層積方向上相鄰的保持部件也可以能沿所述蓄電元件的層積方向移動地卡止。

如果形成為這樣的結構，就能吸收在層積方向上的蓄電元件的公差。

也可以在所述保持部件設置檢測端子保持部，檢測端子保持部保持對所述蓄電元件的狀態進行檢測的檢測端子。

如果採用這樣的結構，由於還可以在設有保險絲裝配部的保持部件保持檢測端子，所以能確實地實現小型化。

發明效果

根據本發明，能提供小型化的蓄電模塊。

附圖說明

圖1是示出從前方觀看實施方式1的蓄電模塊時的立體圖。

圖2是示出從後方觀看蓄電模塊時的立體圖。

圖3是蓄電模塊的俯視圖。

圖4是沿圖3的A-A線的剖視圖。

圖5是沿圖3的B-B線的剖視圖。

圖6是沿圖3的C-C線的剖視圖。

圖7是示出從前方觀看卸下了保險絲罩的蓄電模塊時的立體圖。

圖8是示出從後方觀看卸下了保險絲罩的蓄電模塊時的立體圖。

圖9是第1蓄電單元的俯視圖。

圖10是第1蓄電單元的主視圖。

圖11是第1保持部件的立體圖。

圖12是第2保持部件的立體圖。

圖13是第2蓄電單元的俯視圖。

圖14是第2蓄電單元的右側視圖。

圖15是沿圖14的D-D線的剖視圖。

圖16是第2蓄電單元的局部立體圖。

圖17是第3保持部件的立體圖。

圖18是第4保持部件的立體圖。

圖19是第3蓄電單元的俯視圖。

圖20是第5保持部件的立體圖。

圖21是第6保持部件的立體圖。

具體實施方式

根據圖1-圖21對本發明的實施方式1進行說明。在附圖中，有時僅對多個同一部件中的一個部件標註標記，對其他同一部件省略標記的情況。在以下說明中，將圖1的左側當作前方，將右側當作後方。

本實施方式的蓄電模塊10，如圖1以及圖2所示，具備蓄電元件組11，蓄電元件組11由多個(在本實施方式中為4個)蓄電元件12層積而成。在本實施方式中，蓄電元件12能根據需要採用例如二次電池、電容(capacitor)、電容器(condenser)等任意的蓄電元件12。作為本實施方式所涉及的蓄電元件12，採用了二次電池。

本實施方式的蓄電模塊10具備將4個蓄電單元21層積而成的層積體20，蓄電單元21是在安裝有保持部件30的傳熱部件22上載置蓄電元件12而成。

(蓄電單元21)

構成層積體20的4個蓄電單元21從下面開始依次分別為第1蓄電單元21A、第2蓄電單元21B、第2蓄電單元21B、第3蓄電單元21C(參照圖4)。各蓄電單元21具備：傳熱部件22，在長邊方向上的兩個端部分別安裝有保持部件30；以及蓄電元件12，其載置於傳熱部件22之上並被保持部件30保持。

(傳熱部件22)

傳熱部件22是由導熱性材料而成的部件。在本實施方式中，作為導熱性材料，採用具有出色的導熱性的鋁或者鋁合金。在傳熱部件22的長邊方向上的一對側緣，如圖1所示，在每個側緣上隔著間隔形成有4個向上方豎起的導熱壁23。該導熱壁23以在將層積體20收納到殼體(未圖示)時與殼體內壁面接觸的方式配置，並具有將從蓄電元件12產生的熱傳遞到殼體的功能。從蓄電元件12產生的熱經由導熱壁23傳遞到殼體，並散熱到殼體外。

在傳熱部件22的長邊方向上的兩個端部分別安裝有由絕緣樹脂材料形成的保持部件30，在傳熱部件22的上表面載置有蓄電元件12。

(蓄電元件12)

如圖3所示，蓄電元件12形成為在從上方觀察時呈大致長方形。蓄電元件12具備：容器13，其通過對呈大致長方形的一對層壓薄膜(laminate film)的側緣進行熔接而形成；未予圖示的蓄電要素，其收納於容器13的內部；以及導線端子14，其在容器13的內部與蓄電要素連接，並且從容器13的側緣向外部導出。從容器13的一個側緣導出的導線端子14的極性與從另一個側緣導出的導線端子14的極性不同。

如圖4所示，在層積方向層疊的蓄電元件12彼此通過以各自的蓄電元件12的導線端子14彼此重疊的方式配置，從而串聯或者並聯連接。

在本實施方式中，如圖4所示，在層積方向(圖4的上下方向)上相鄰的導線端子14的端部以向垂直上方或者垂直下方折彎而相互重疊的方式配置。

在本實施方式中，在層積方向層疊的蓄電元件12彼此通過相反極性的導線端子14電連接，從而串聯連接。在層積方向上相鄰的導線端子14彼此能通過熔接、焊接、銅焊等公知的方法連接。

在導線端子14上通過熔接、焊接、銅焊等公知的方法而連接有金屬制的電壓檢測母線43(檢測端子的一例)，電壓檢測母線43用於檢測蓄電元件12的電壓。

(保持部件30)

在由絕緣材料形成的保持部件30貫通設有2個貫通孔31，在各貫通孔31中能插入固定部件(未圖示)。如圖3所示，在各保持部件30上形成有凹狀的蓄電元件保持部32，在蓄電元件保持部32中嵌合導線端子14的寬幅區域15的角部15A。通過該蓄電元件保持部32，導線端子14(蓄電元件12)被限制移動。

在本實施方式中，採用6種保持部件30。構成從下面開始第1層的第1蓄電單元21A的2個保持部件30中的圖9所示的右側的保持部件30是第1保持部件30A(參照圖11)、左側的保持部件30是第2保持部件30B(參照圖12)。

構成從下面開始第2層以及從下面開始第3層的第2蓄電單元21B的2個保持部件30中的圖13所示的右側的保持部件30是第3保持部件30C(參照圖17)、左側的保持部件30是第4保持部件30D(參照圖18)。

從下面開始第3層的第2蓄電單元21B是將從下面開始第2層的第2蓄電單元21B旋轉180℃的蓄電單元。

構成從下面開始第4層(最頂層)的第3蓄電單元21C的2個保持部件30中的圖19所示的右側的保持部件30是第5保持部件30E(參照圖20)，左側的保持部件30是第6保持部件30F(參照圖21)。

在本實施方式中，在蓄電元件12的層積方向上相鄰的保持部件30能沿蓄電元件12的層積方向移動地卡止(參照圖6)。

在圖11中的第1保持部件30A的左右端緣分別形成有向上方突出的卡止部33。在圖12中的第2保持部件30B的近前側的端緣形成有一對向上方突出的卡止部33。

在圖17中的第3保持部件30C的左右端緣分別設有卡止接受部34，卡止接受部34接受在層積時被配置於下方的保持部件30(第1保持部件30A或者第4保持部件30D)的卡止部33，並且在圖17中的第3保持部件30C的近前側的端緣形成有一對向上方突出的卡止部33。

在圖18中的第4保持部件30D的近前側的端緣設有一對卡止接受部34，卡止接受部34接受在層積時被配置於下方的保持部件30(第2保持部件30B或者第3保持部件30C)的卡止部33，並且在圖18中的第4保持部件30D的左右端緣分別形成有一對向上方突出的卡止部33。

在圖20中的第5保持部件30E的左右端緣設有一對卡止接受部34，卡止接受部34接受在層積時被配置於下方的第4保持部件30D的卡止部33。

在圖21中的第6保持部件30F的近前側的端緣設有一對卡止接受部34，卡止接受部34接受在層積時被配置於下方的第3保持部件30C的卡止部33。

在第1保持部件30A以及第5保持部件30E分別設有母線保持部35，母線保持部35保持與外部設備連接的外部連接母線36。母線保持部35具備：凹陷部35A，在其中嵌入外部連接母線36；以及防脫突部35B，其防止嵌入於凹陷部35A的外部連接母線36脫落。

外部連接母線36由銅、銅合金、鋁、鋁合金等金屬制材料形成，並以與導線端子14重疊的方式配置。外部連接母線36的端部向前方突出，在其端部設有連接孔36A，連接孔36A與外部連接端子(未圖示)連接。

在第1保持部件30A、第2保持部件30B、第3保持部件30C以及第5保持部件30E分別設有：檢測端子保持部37，其保持電壓檢測母線43；保險絲裝配部38，在其中裝配與電壓檢測母線43連接的保險絲40；以及端子收納部39，在其中收納中繼端子45和陰端子47，中繼端子45與保險絲40連接，陰端子47與中繼端子45電連接。

檢測端子保持部37所保持的電壓檢測母線43如圖16所示，具備：端子連接部43A，其與導線端子14重疊；延伸部43B，其從端子連接部43A向側方延伸；以及音叉端子部43C，其通過相對於延伸部43B向垂直上方折彎並在端部分岔為2岔而形成。電壓檢測母線43是由例如銅、銅合金、鋁、鋁合金等金屬制材料形成。保險絲40被夾於音叉端子部43C並與其電連接。

檢測端子保持部37具有：凹部37A，在其中嵌入電壓檢測母線43的端子連接部43A和延伸部43B；以及第1端子插入部37B，其形成於保險絲裝配部38。

保險絲裝配部38和端子收納部39一體地設置，如圖11、圖12、圖17以及圖20所示呈箱狀。

保險絲裝配部38以保險絲40能從圖11的近前側插入的方式開口。保險絲裝配部38的開口部分38A通過在插入保險絲40後安裝保險絲罩50而被封閉(參照圖1以及圖2)。

保險絲裝配部38的內壁如圖15所示，形成為沿保險絲40形狀的形狀。在保險絲裝配部38的上壁設有第1端子插入部37B和第2端子插入部38B，在第1端子插入部37B中插入電壓檢測母線43的音叉端子部43C，在第2端子插入部38B中插入中繼端子45的音叉端子部45A。第2端子插入部38B形成為在俯視時呈C字形，並且從保險絲裝配部38設置到端子收納部39。

保險絲40具有：連接部40A，其被夾於電壓檢測母線43的音叉端子部43C並與其電連接；連接部40B，其被夾入中繼端子45的音叉端子部45A並與其電連接；以及絕緣樹脂制的絕緣部41，其以將2個連接部40A、40B連接的方式設置。2個連接部40A、40B在絕緣部41的內部連接。連接部40A、40B由金屬材料形成。在過電流流過保險絲40時，通過保險絲40熔斷，從而切斷過電流。

中繼端子45是由例如銅、銅合金、鋁、鋁合金等金屬制材料形成，具備：音叉端子部45A，其與保險絲40連接；以及薄片狀的陽端子45B，其從音叉端子部45A連續並配置在端子收納部39內。

端子收納部39在圖11的近前側開口，在內部配置中繼端子45的陽端子45B。在前端側的上壁突出形成有卡止突部39B，卡止突部39B卡止保險絲罩50。如圖15所示，在端子收納部39的內壁形成有矛形件(lance)39C，矛形件39C將與陽端子45B電連接的陰端子47卡止。

陰端子47通過與在端子收納部39的內壁形成的矛形件39C卡止，從而在端子收納部39內以防脫狀態被保持。陰端子47是將金屬板材衝壓加工成規定的形狀而成。陰端子47與電線48的端部連接。陰端子47在與電線48連接的部分相反側的位置具備筒狀的端子連接部47A，端子連接部47A與中繼端子45的陽端子45B連接。在連接部47A的內部配置有彈性接觸片47B，彈性接觸片47B與陽端子45B彈性接觸。通過陽端子45B和彈性接觸片47B彈性接觸，從而保險絲40和陰端子47經由中繼端子45電連接。電線48通過對陰端子47的2組筒部47C進行壓接而被連接。

保險絲裝配部38的開口部分38A和端子收納部39的開口部分39A通過安裝保險絲罩50而被覆蓋。在保險絲罩50形成有卡止孔51和電線配置孔52，卡止孔51與端子收納部39的卡止突部39B卡止，在電線配置孔52中配置電線48。

(蓄電模塊10的組裝方法)

準備如下部件：已安裝有第1保持部件30A和第2保持部件30B的傳熱部件22，2個已安裝有第3保持部件30C和第4保持部件30D的傳熱部件22，已安裝有第5保持部件30E和第6保持部件30F的傳熱部件22。

將外部連接母線36安裝於母線保持部35，使電壓檢測母線43保持於檢測端子保持部37，並將電壓檢測母線43插入到第1端子插入部37B而進行安裝。將中繼端子45插入到端子收納部39的第2端子插入部38B而進行安裝。

接著，將蓄電元件12載置於各傳熱部件22，將外部連接母線36與導線端子14、以及電壓檢測母線43與導線端子14分別通過焊接等方法進行連接，由此製作圖9、圖13、圖19所示的各蓄電單元21。

接著，將保險絲40插入到保險絲裝配部38而進行安裝。當將陰端子47從端子收納部39的開口部分39A插入時，陰端子47與矛形件39C卡止從而防止其脫落，並且陰端子47的連接部47A的彈性接觸片47B與陽端子45B彈性接觸(參照圖15)。

接著，層積4個蓄電單元21而製作層積體20。在第1蓄電單元21A之上層疊2層第2蓄電單元21B，並層疊第3蓄電單元21C。此時，使在層積方向上相鄰的保持部件30的卡止部33與卡止接受部34卡止。

在本實施方式中，如圖6所示，在層積方向上相鄰的保持部件30的卡止部33與卡止接受部34之間形成有間隙S，因此保持部件30能沿蓄電元件12的層積方向進行移動。

在將蓄電單元21層積後，將在層積方向上相鄰的導線端子14彼此通過焊接等方法進行連接，由此得到如圖7以及圖8所示的層積體20。

接著，以覆蓋保險絲裝配部38的開口部分38A和端子收納部39的開口部分39A的方式安裝保險絲罩50，由此得到圖1-圖3所示的蓄電模塊10。

(本實施方式的作用、效果)

接著，對本實施方式的作用、效果進行說明。

在本實施方式中，由於在保持蓄電元件12的保持部件30設置保險絲裝配部38，所以不需要另外設置用於安裝保險絲40的部件。其結果，根據本發明，能提供小型化的蓄電模塊10。

另外，根據本實施方式，由於在蓄電元件12的層積方向上相鄰的保持部件30能沿蓄電元件12的層積方向移動地卡止，所以能吸收蓄電元件12在層積方向上的公差。

並且，蓄電元件12的層積方向下側的保持部件30通過上側的保持部件30的卡止部33卡止，能良好地進行各蓄電單元21A、21B、23C的層積作業。

另外，根據本實施方式，在保持部件30設置檢測端子保持部37，檢測端子保持部37保持電壓檢測母線43，電壓檢測母線43對蓄電元件12的狀態進行檢測，所以在設有保險絲裝配部38的保持部件30上還能保持電壓檢測母線43，因此能確實地實現小型化。

本發明不限定為根據上述描述以及附圖進行說明的實施方式，例如以下的實施方式也被包括在本發明的技術範圍。

(1)在上述實施方式中，示出了在蓄電元件12的層積方向上相鄰的保持部件30能沿蓄電元件12的層積方向移動地卡止，但是在層積方向上相鄰的保持部件也可以不卡止。

(2)在上述實施方式中，示出了設有檢測端子保持部37的保持部件30，檢測端子保持部37保持對蓄電元件12的電壓進行檢測的電壓檢測母線43，但是也可以不在保持部件上設置檢測端子保持部。

(3)在上述實施方式中，作為檢測端子而示出了電壓檢測母線43，但並不僅限於此。檢測端子也可以是對蓄電元件12的溫度進行檢測的溫度檢測端子等。

附圖標記說明

10…蓄電模塊

11…蓄電元件組

12…蓄電元件

14…導線端子

21…蓄電單元

30…保持部件

30A…第1保持部件

30B…第2保持部件

30C…第3保持部件

30D…第4保持部件

30E…第5保持部件

30F…第6保持部件

33…卡止部

34…卡止接受部

37…檢測端子保持部

37A…凹部

38…保險絲裝配部

39…端子收納部

40…保險絲

40A、40B…連接部

43…電壓檢測母線(檢測端子)

43A…端子連接部

43B…延伸部

43C…音叉端子部

50…保險絲罩

S…間隙