CN101373820B

CN101373820B - 电池包

Info

Publication number: CN101373820B
Application number: CN2008102111268A
Authority: CN
Inventors: 丸川修平
Original assignee: Panasonic EV Energy Co Ltd
Current assignee: Primearth EV Energy Co Ltd
Priority date: 2007-08-24
Filing date: 2008-08-22
Publication date: 2011-02-16
Anticipated expiration: 2028-08-22
Also published as: US8795862B2; US20090053588A1; CN101373820A; JP5096075B2; JP2009054351A

Abstract

本发明涉及一种电池包，即使附接在端子底座上的端子盖与电池包壳体彼此不直接接触，也可以将端子盖和壳体电连接。壳体由导电材料形成并容置电池。端子底座由非导电材料形成并附接在所述壳体上。端子盖由导电材料形成并附接在所述端子底座上。导体由导电材料形成并同时接触所述端子盖和壳体。

Description

电池包

技术领域

本发明关于一种电池包，更具体地，关于一种用作电池包屏蔽的端子盖接地用结构的改进。

背景技术

混合动力车和电动车使用高压电池包作为电源。这种电池包通过把连接器或圆形端子与设置在电池包上的端子底座相连接而连接到车辆的高压单元上。

电池包的高压部分会产生电磁噪音。因此，连接电池包的高压电线具有屏蔽。并且，容置电池的电池包主体由金属壳罩住，该金属壳接地而作为屏蔽。

端子底座包括与连接器或圆形端子连接的端子连接部。端子连接部形成电池包的屏蔽中断。也就是，端子连接部构成了在高压电线的屏蔽和电池包主体的屏蔽之间的中断。通过使用具有用来连接高压电线的屏蔽和电池包主体的屏蔽的内部结构的连接器，可以解决连接部的屏蔽中断问题。但是，圆形端子的结构简单并且不包括屏蔽。结果是，电磁噪音可能从端子连接部泄漏出。

因此，在现有技术中为了防止电磁噪音泄漏，如图1所示，电池包主体的壳体100包括端子底座101，其由金属端子盖102罩住。高压电线103和104的末端分别设置有圆形端子105、106，圆形端子105、106与设置在端子底座101上的端子连接部107、108连接。端子盖102将端子连接部107、108罩住。图2示出了端子底座101附近部分的剖视图。端子盖102直接装在电池包主体的壳体100上并通过壳体100接地。因此，端子盖102防止了电磁噪音从端子底座101的端子连接部107和108泄漏。

电池包可以具有设置在端子底座上的高压联锁(HVIL)开关。当移除端子盖时，HVIL开关将端子连接部从电池断开。HVIL开关是防止当端子盖被移除时，高压作用在暴露的端子底座的端子连接部上的一种安全装置。当将HVIL开关安装在端子底座时，必须确保开关对应端子盖的移除和安装能稳定地打开和闭合。因此，如图3所示，插头111设置在端子盖112内用来打开和闭合设置在端子底座109上的HVIL开关。因此，端子盖112直接安装在设置HVIL开关110的端子底座109上，而不是电池包主体的壳体100上。在这种情况下，参考示出了端子底座109附近部分剖视结构的图4，端子盖112并不与电池包主体的壳体100直接接触。

并且，为了端子连接部的防潮，端子盖可具有密封部。在这种情况下，为了用端子盖密封端子底座，端子盖必须直接安装在端子底座上。

如此，在端子盖安装在端子座而不是电池包主体的壳体上的结构中，端子盖和壳体不能电连接，并且端子盖不能接地。因此，不能确保端子连接部得到足够屏蔽。

日本专利公开号2003—115679描述了一种用于容置在导电壳体内的印刷电路板的接地结构。在该公开专利中，设置在印刷电路板的附接凸部上的接地板与壳体以及印刷电路板电连接。这样将印刷电路板接地。但是，这种接地结构不能作为上述电池包端子盖的接地结构使用。

发明内容

本发明提供一种电池包，即使附接在端子底座上的端子盖与电池包壳体彼此不直接接触，也可以将端子盖和壳体电连接。

本发明的一个方面是一种容置电池的电池包。该电池包包括由导电材料形成用于容置电池的壳体。端子底座由非导电材料形成并附接在壳体上。端子盖由导电材料形成并附接在端子底座上。导体由导电材料形成并同时接触端子盖和壳体。

本发明的另一个方面是一种容置电池的电池包。电池包包括由导电材料形成用于容置电池的壳体。端子底座由非导电材料形成并附接在壳体上。端子盖由导电材料形成并附接在端子底座上。端子底座包括第一连接件和第二连接件，第一连接件可容置用于将端子底座紧固在壳体上的第一螺栓，第二连接件可容置用于将端子盖紧固在端子底座上的第二螺栓。第一母线由导电材料形成并连接第一连接件和第二连接件，以连接端子盖和壳体。

本发明的其它方面和优点将通过下述结合附图以举例方式阐述本发明原理的说明而变得清楚。

附图说明

本发明以及其目的和优点可以通过参考在此的较佳实施例结合附图的说明得到最好的理解。

图1是示出现有技术的电池包的端子底座附近结构的分解示意立体图；

图2是示出图1的电池包的端子底座附近结构的示意剖视图；

图3是现有技术电池包的端子底座附近的结构的分解示意立体图，所述端子底座包括HVIL开关；

图4是示出图3的电池包的端子底座附近结构的示意剖视图；

图5是示出根据本发明的电池包的较佳实施例在端子盖与端子底座分离状态中的端子底座附近结构的立体图；

图6是图5的电池包在端子盖安装在端子底座上状态中的端子底座附近的结构的立体图；

图7是示出图5的电池包的端子底座的结构的平面图；

图8是示出图5的电池包的端子底座结构的分解立体图；

图9是从后侧示出图5的电池包的端子盖的立体图；

图10是示出用于图5的电池包的端子盖的接地结构的示意剖视图；

图11是示出根据本发明的电池包的另一个实施例的端子底座附近结构的立体图；

图12是示出图11的电池包的端子底座附近结构的剖视图。

具体实施例

在附图中，相同的标记自始至终表示相同的元件。

现在结合图5至图10，说明根据本发明的电池包的较佳实施例。电池包是作为车辆电源，使用于诸如混合动力车或电动车等车辆。

电池包具有主体，主体的外部由导电性金属材料形成的壳体界定。电池容置在壳体内。参考图5，电池包主体的壳体10包括侧壁，端子底座11固定在侧壁上。端子底座11是树脂成型产品并且不导电。从车辆的高压单元伸出的高压电线与端子底座11连接。每根电线具有设置有圆形端子的末端，圆形端子与端子底座11连接。如图6所示，端子盖12附接在端子底座11上用来盖住其上表面。端子盖12由导电金属材料形成。当装入车辆中时，电池包主体的壳体10接地。

电池包中，端子盖12附接在端子底座11上并且不与电池包主体的壳体10直接接触。在较佳实施例中，在端子盖12和壳体10之间建立电连接以将端子盖12接地。这样以最佳的方式确保了端子盖12屏蔽端子连接部。

现在详细说明电池包的端子底座11。图7示出了端子底座11结构的平面图，图8是示出了端子底座11结构的分解立体图。

如图7所示，端子底座11包括两个端子连接部13和14，设置在高压电线末端的圆形端子与端子连接部连接。用来紧固圆形端子的双头螺栓15、16分别设置在端子连接部13、14上。橡胶等弹性体制成的护线环17设置在两个端子连接部13、14的末端，用来保持连接的高压电线并保护电线的保护层免遭损坏。

HVIL开关18设置在端子底座11上。插头19(参考图9)从端子盖12的后表面突出。插座19插入HVIL开关18用来闭合HVIL开关18并使容置在电池包中的电池电连接到端子连接部13、14。当插头19从开关拔掉时，HVIL开关18打开并将电池与端子连接部13、14的连接断开。也就是，当端子盖12从端子底座11上移除时，HVIL开关18将设置在端子底座11内的端子连接部13、14与容置在电池包内的电池的连接断开。

端子底座11包括三个端子底座紧固螺栓连接件(此后称为“第一连接件”)26到28。第一连接件26至28各容置端子底座紧固螺栓(此后称为“第一螺栓”)，以将端子底座11紧固在电池包主体的壳体上。由金属导电材料形成的嵌入环32至34分别设置在第一连接件26至28内。图7仅示出了设置在第一连接件28内的嵌入环。但如图8所示，嵌入环32和33也以同样的方式设置在第一连接件26和27内。

进一步，端子底座11包括四个端子盖紧固螺栓连接件(此后称为“第二连接件”)35—38。第二连接件35至38各容置端子盖紧固螺栓(此后称为“第二螺栓”)，以将端子盖12紧固在端子底座11上。金属铆螺母43—46分别设置在第二连接件35—38内。图7仅示出了设置在第二连接件37—38内的两个铆螺母45、46。但如图8所示，铆螺母43、44也以同样的方式设置在另两个第二连接件35、36内。

电池包内，将端子盖12接地的母线47和48设置在端子底座11的两个位置上。母线47和48由金属导电材料形成。如图8所示，母线47设成连接互相相邻的第一连接件26和第二连接件35。以同样方式，另一根母线48设成连接互相相邻的第一连接件27和第二连接件36。

现在详细说明以这种方式附接在端子底座11上的端子盖12。图9从后侧示出了端子盖12的结构的立体图。

如图9所示，对应端子盖12的移除和安装而打开和闭合HVIL开关18的插头19，设置在端子盖12的后表面。进一步，由橡胶等弹性体形成的密封件20和21附接在端子盖12的后表面，处在与端子底座11的端子连接部13和14以及HVIL开关18接触的部分。密封件20和21保护端子连接部13和14以及HVIL开关18以免受潮。与端子连接部13和14接触的密封件20也和端子底座11的护线环17一起用来保持和保护高压线。端子盖12还包括四个分别容置螺栓(例如第二螺栓)的螺栓插入孔22—25，该螺栓用来将端子盖12紧固在端子底座11上。

在电池包中，当将端子盖12附接在端子底座11上时，母线47、48将电池包主体的壳体10与端子盖12电连接从而将端子盖12接地。现在特别说明壳体10和端子盖12通过母线47、48形成的这种电连接。

图10是示出了设置母线47的位置附近结构的示意剖视图。如图10所示，第一螺栓49插入端子底座11上的第一连接件26内并紧固在螺母50上，螺母50固定在电池包主体的壳体10的后表面。第二螺栓51通过螺栓插入孔22插入端子盖12，并紧固在设置在端子底座11上第二连接件35内的铆螺母43上。

母线47的一端保持在第一连接件26的上表面和第一螺栓49的螺栓头之间。母线47的另一端保持在第二连接件35的上表面和端子盖12之间。因此，母线47与设置在第一连接件26内的嵌入环32的上表面以及端子盖12的后表面接触。并且，嵌入环32的下表面与电池包主体的壳体10的表面接触。嵌入环32和母线47都由导电材料形成。因此，嵌入环32和母线47使电池包主体的壳体10和端子盖12电连接。因为电池包主体的壳体10接地，壳体10将端子盖12接地。

连接第一连接件27和第二连接件36的母线48与母线47的设置方式相同。因此，设置在第一连接件27中的嵌入环33和母线48也使电池包主体的壳体10和端子盖12电连接。换句话说，在较佳实施例中，电池包具有两条独立的连接壳体10和端子盖12的导电路径。

在较佳实施例中，嵌入环32和33以及母线47、48既与端子盖12又与壳体10接触，并相当于导电材料形成的导体。

在较佳实施例中，电池包具有下述优点。

(1)电池包包括分别将端子底座11上的第一连接件26、27连接到第二连接件35、36上两根母线47、48。并且，设置在第一连接件26、27上的嵌入环32、33以及母线47、48使电池包主体的壳体10和端子盖12电连接。这样，通过相对简单的改动将端子盖12接地。因此，端子盖12以最佳的方式将端子连接部13和14屏蔽。

(2)设置在第一连接件26、27上的嵌入环32、33使母线47、48与壳体10电连接。因此，利用相对简单的结构，母线47、48使壳体10与端子盖12电连接。

(3)通过母线47、48形成的两条路径，将壳体10和端子盖12电连接。因此，即使一条路径由于接触失效等原因不能进行导电，仍可以通过另一条路径将端子盖12接地。因此，以最佳的方式将端子连接部13和14保持屏蔽并提高了产品的可靠性。

(4)不用将端子盖12直接附接在电池包主体的壳体10上就确保了端子盖12接地。因此，利用将端子盖12附接在端子底座11上的结构，在确保HVIL开关18的操作性以及利用密封件20、21对端子连接部13、14以及HVIL开关18进行密封的同时，端子盖12屏蔽了端子连接部13和14。

(5)在使用没有屏蔽功能的圆形端子作为将高压线与端子连接部13、14连接的端子的同时，端子盖12防止了电磁噪音从端子连接部13、14泄漏。

上述电池包的较佳实施例可以如下所述进行修改。

母线47、48的形状可以在需要时根据连接的第一和第二连接件的位置关系进行变化。只要母线由导电材料形成并且连接第一连接件和第二连接件，不管其形状，就可以在第一连接件和第二连接件之间形成电连接，最终在电池包主体壳体10和端子盖12之间形成电连接。为了使母线47、48保持简单形状和紧凑，连接的第一连接件和第二连接件的位置最好彼此尽可能的靠近。

可以通过除了设置在第一连接件26、27内的嵌入环32、33之外的其它元件来形成母线47、48与壳体10的电连接。例如，第一螺栓49和螺母50可以由导电材料形成。在这种情况下，可以通过第一螺栓49和螺母50在母线47和壳体10之间形成导电。在这种结构中，母线47、第一螺栓49和螺母50用作导体。

导体可仅由母线47、48形成。也就是，除了电连接第一和第二连接件，母线47、48可以与壳体10电连接。

在较佳实施例中，端子底座11上的两根母线47、48在端子盖12和壳体10之间形成两条导电路径。但是，由于接触失效导致两条导电路径都破坏的可能性很低。因此，可以仅用一条母线形成仅一条导电路径。在这种情况下，例如由嵌入环32和母线47形成导体。如果必要，可以使用三条或更多母线来形成三条或更多条导电路径。

当必要时，可以取消设置在端子盖12上的密封件20、21和/或设置在端子底座11上的HVIL开关18。在这种情况下，附接在端子底座11上并不与电池包主体的壳体10直接接触的端子盖12仍可以通过母线与壳体10电连接。因此，端子盖12以最佳的方式将端子连接部13、14屏蔽。

在最佳实施例中，附接在端子底座11上但并不与电池包主体的壳体10直接接触的端子盖12通过母线47、48与壳体10电连接，母线47、48连接端子底座11上的第一连接件26、27以及第二连接件35、36。替代的，可以使用由导电材料形成并同时与端子盖12和壳体10接触的导体来代替母线47、48。也可以在电池包主体的壳体10和端子盖12之间形成导电。

例如，在根据本发明的电池包的另一个实施例中，如图11所示，端子底座61附接在电池包主体的壳体60的外侧。端子盖62附接在端子底座61上。接地板63作为导体设置在端子底座61和端子盖62之间。接地板63包括与壳体60接触的边沿63a。更具体的，由导电材料形成的接地板63附接在端子底座61上用来罩住其上表面。然后端子盖62附接在接地板63上。端子底座61包括端子连接部68、69和HVIL开关70。设置在高压电线64、65末端的圆形端子66、67与端子连接部68、69连接。

设置在端子底座61和端子盖62之间的接地板63比端子盖62薄并且可以以相对简单的方式进行弹性变形。如图12所示，接地板63以接触壳体60的沿边63a折弯的状态设置在壳体60上。因此，接地板63的弹性一直将沿边63a保持压向壳体60。这样将壳体60和接地板63一直保持接触。

因此，同时与壳体60以及端子盖62接触的接地板63使壳体60和端子盖62电连接。在这种状态下，将电池包主体的壳体60接地。这样将端子盖62接地并且利用端子盖62以最佳方式将端子连接部68、69屏蔽。

对本领域的技术人员应该很明显，本发明可以以一些其它特定的形式来实施而不脱离本发明的精神和范围。具体的，应该理解为本发明可以用下述形式实施。

本发明可以应用在端子底座上不包括HVIL开关的电池包中。

本发明可以用在除了作为车辆电源使用以外的其它用途的电池包中。更具体的，本发明可用于任何包括由导电材料形成并容置电池的壳体、由非导电材料形成并附接于壳体外侧的端子底座、以及由导电材料形成并附接于端子底座的端子盖的电池包。

可以认为现在的例子和实施例是说明性的而非限制性的，并且本发明不限于在此给出的细节，也可以在附加权利要求书的范围和等同范围内进行修改。

Claims

1.一种容置电池的电池包，其特征在于，包括：

由导电材料形成、用于容置所述电池的壳体；

由非导电材料形成并附接在所述壳体上的端子底座；

由导电材料形成并附接在所述端子底座上的端子盖；以及

由导电材料形成并同时接触所述端子盖和壳体的导体，其中所述导体包括设置在所述端子底座和所述端子盖之间的接地板，所述接地板具有可接触所述壳体的边沿。

2.如权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述端子底座包括可电连接所述壳体内电池的端子连接部，所述电池包进一步包括：

设置在所述端子底座上的开关，当所述端子盖从所述端子底座移除时，所述开关将所述端子连接部与所述壳体内的电池的电连接断开。

3.如权利要求1所述的电池包，其特征在于，进一步包括：

将所述端子底座与所述端子盖之间密封的密封件。

4.如权利要求1所述的电池包，其特征在于，所述端子底座可与一圆形端子连接。

5.一种容置电池的电池包，其特征在于，所述电池包包括：

由导电材料形成用于容置所述电池的壳体；

由非导电材料形成并附接在所述壳体上的端子底座；

由导电材料形成并附接在所述端子底座上的端子盖，所述端子底座包括第一连接件和第二连接件，所述第一连接件可容置将所述端子底座紧固在所述壳体上的第一螺栓，所述第二连接件可容置将所述端子盖紧固在所述端子底座上的第二螺栓；以及

由导电材料形成并将所述第一和第二连接件连接，以连接所述端子盖和所述壳体的第一母线。

6.如权利要求5所述的电池包，其特征在于，进一步包括：

由导电材料形成并设置在所述第一连接件内用来连接所述第一母线和壳体的环形件。

7.如权利要求5所述的电池包，其特征在于，进一步包括：

由导电材料形成并设置在所述端子底座用来连接所述端子盖和壳体的第二母线。

8.如权利要求5所述的电池包，其特征在于，所述端子底座包括可电连接到所述壳体内电池上的端子连接部，所述电池包进一步包括：

9.如权利要求5所述的电池包，其特征在于，进一步包括：

将所述端子底座与所述端子盖之间密封的密封件。

10.如权利要求5所述的电池包，其特征在于，所述端子底座可与一圆形端子连接。