CN103887574B - 电池状态监视装置以及具备该电池状态监视装置的电池模块 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种电池状态监视装置以及具备该电池状态监视装置的电池模块。该电池状态监视装置具备:基板,其形成有与电池的安全阀对置地配设的贯通孔;测量器,其被设置在基板上,且具有正极端和负极端;第一布线,其在基板上与测量器的正极端连接且被配设成通过贯通孔的周缘的一部分;和第二布线,其在基板上与测量器的负极端连接且被配设成通过贯通孔的周缘的一部分,第一布线以及第二布线在贯通孔的周缘处被配设成相互沿着。
Description
技术领域
本发明涉及电池状态监视装置以及具备该电池状态监视装置的电池模块。
本申请基于2012年12月21日于日本提出的特愿2012-280000号来主张优先权,并将其内容援引于此。
背景技术
在锂离子电池等二次电池中,为使该二次电池正常且安全地工作,需要测量端子间电压、电池温度等。而且,基于测量结果来执行电池的充放电的控制、使电压以及温度变迁到正常范围的控制。
在此,作为测定电池温度的装置,提出一种具备被配设成堵塞电池的安全阀上方的基板、被设置在基板上且与电池罐接触配置的热敏电阻器(thermistor:电热调节器)、和被设置在基板上的连接器的这一装置(参照下述专利文献1)。此外,在该装置的上表面设置有连接热敏电阻器和连接器的布线。
专利文献1:日本特开2012-177589号公报
在电池因误使用或控制电路故障等而变为过充电、过电流等异常状态的情况下,成为在电池的内部所积蓄的高温气体会从在电池盖上部所设的安全阀喷出的状态。万一电池陷入这种状态的情况下,在上述的专利文献1所记载的装置中,由于安全阀的上方被基板遮盖,因此高温气体不会朝向上方喷出,因基板处的风向倒转会给相邻的其他电池造成不良影响。
另一方面,期望来自外部的电磁噪声尽量不重叠在来自基板上的测量器的信号上而稳定地进行信号传输。
发明内容
本发明的目的在于提供一种在电池变为异常状态的情况下既能抑制从电池内部喷出的气体给其他电池等造成的影响又能减少来自外部的噪声的电池状态监视装置以及具备该电池状态监视装置的电池模块。
根据本发明的第一形态,电池状态监视装置具备:基板,其形成有与电池的安全阀对置地配设的贯通孔;测量器,其被设置在所述基板上且具有正极端和负极端;第一布线,其在所述基板上与所述测量器的正极端连接且被配设成通过所述贯通孔的周缘的一部分;和第二布线,其在所述基板上与所述测量器的负极端连接且被配设成通过所述贯通孔的周缘的所述一部分。所述第一布线以及所述第二布线被配设成在所述贯通孔的周缘处相互沿着(沿行)。
在这种电池状态监视装置中,在基板上与安全阀对置地形成有贯通孔。由此,在万一从电池的安全阀喷出了高温的气体的情况下,由于气体通过贯通孔而朝向与电池相反的一侧流向上方,因此能够抑制给相邻的其他电池等造成的不良影响。
此外,与测量器的正极端相连接的第一布线和与测量器的负极端相连接的第二布线,在贯通孔的周缘处被配设成相互沿着。由此,流经第一布线的电流的方向和流经第二布线的电流的方向相互成为对置方向。由此,因同一噪声所产生的第一布线处的磁场的朝向和第二布线处的磁场的朝向相互成为相反方向,由于相互抵消,因此能够减少噪声。
根据本发明的第二形态,所述第一布线、所述第二布线以及所述测量器被设置在所述基板的表面和背面之中的所述电池侧的面。
在这种电池状态监视装置中,由于从与基板上的电池侧相反的一侧能够将噪声的影响抑制在最小限度,因此能够减少噪声。
根据本发明的第三形态,电池状态监视装置还具备:连接器,其在所述基板上隔着所述贯通孔而被设置在与所述测量器相反的一侧。所述第一布线的第一端与所述测量器的正极端连接、且第二端与所述连接器连接。所述第二布线的第一端与所述测量器的负极端连接且第二端与所述连接器连接。
在这种电池状态监视装置中,由于第一布线以及第二布线的大部分从测量器到连接器相互并排地配设,因此能够将布线上产生的噪声的影响抑制在最小限度,从而能够减少噪声。
根据本发明的第四形态,所述基板具有由导电材料形成的屏蔽层。
在这种电池状态监视装置中,由于基板由能遮蔽电场以及磁场的导电材料所形成,因此能够减少来自外部的噪声。
根据本发明的第五形态,所述测量器是具有电阻值随着温度而变化的电阻器的热敏电阻器。
在这种电池状态监视装置中,由于基于测量器所具有的电阻值可获知温度,因此能够测定温度。
根据本发明的第六形态,所述基板具有从所述贯通孔的周围朝向所对置的所述安全阀的一侧而延伸的筒状部。
在这种电池状态监视装置中,在万一气体从电池的安全阀喷出了的情况下,由于气体通过筒状部而从贯通孔朝向与电池相反的一侧流动,因此能够抑制给相邻的其他电池等造成的不良影响。
根据本发明的第七形态,在所述基板上形成有插通所述电极端子的端子插通孔,且具备:定子,其由导热材料形成,且被设置在所述端子插通孔的周围,在所述电极端子插通于所述端子插通孔的状态下,该定子能与所述电极端子相接地安装所述电极端子。所述测量器被固定在所述基板,经由所述定子来测量所述电极端子的温度。
在这种电池状态监视装置中,如果将电极端子插通于在基板所形成的端子插通孔,则定子与电极端子接触,电池状态监视装置被安装在电池。此外,对电极端子的温度进行测量的温度测量器被固定在基板。因而,即便电池产生振动,也能够维持定子和电极端子稳定接触的状态。由此,因为定子由导热材料形成,所以温度测量器经由定子能够稳定且准确地测定电极端子的温度、即电池的温度。
根据本发明的第八形态,电池模块具备上述之中任一种形态所记载的电池状态监视装置、和所述电池。
在这种电池模块中,由于与测量器的正极端相连接的第一布线和与测量器的负极端相连接的第二布线被配设成沿着贯通孔的圆周方向的一侧,因此流经第一布线的电流的方向和流经第二布线的电流的方向相互成为对置方向。
由此,因噪声所产生的信号将因在第一布线以及第二布线所产生的各自磁场而相互成为相反方向,由于相互抵消,因此能够减少噪声。
根据上述的电池状态监视装置以及具备该装置的电池模块,在电池变为异常状态的情况下既能抑制从电池内部喷出的气体给其他电池等造成的影响又能减少噪声。
附图说明
图1是本发明的一实施方式所涉及的电池模块的示意性顶视图。
图2是构成本发明的一实施方式所涉及的电池模块的电池的要部切口立体图。
图3是构成本发明的一实施方式所涉及的电池模块的电池状态监视装置的底视图。
图4是本发明的一实施方式所涉及的电池模块的要部的分解剖视图。
图5是本发明的一实施方式所涉及的电池模块的要部的剖视图。
图6是图3的A-A剖视图。
具体实施方式
以下,对本发明的一实施方式所涉及的电池模块进行说明。
如图1所示,电池模块1具备多个电池2、对电池2的温度等进行测定的电池状态监视装置3、和将多个电池2相互电连接的汇流条4。另外,在本实施方式中,电池2以锂离子二次电池为例进行说明。
首先,对电池2进行说明。
如图2所示,电池2具有多个正极板10、多个负极板20、覆盖负极板20的隔离物30、电解液、和电池壳体60。电池壳体60是收纳正极板10、负极板20、电解液、和隔离物30的金属制壳体。
各电极板10、20具有极板主体11、21、和从该极板主体11、21的芯材的边缘延伸出的引板14、24。极板主体11、21是在铝箔、铜箔等的矩形状的芯材上附着活性物质等而构成的。负极板20的极板主体21被隔离物30完全覆盖。负极板20的引板24的一部分从隔离物30露出。
多个正极板10和各自被隔离物30覆盖的多个负极板20分别交替地层叠成引板14、24向相同一侧突出,从而形成了电极层叠体40。
在多个正极板10和多个负极板20被层叠的状态下,正极引板14和负极引板24在相对于该层叠的方向垂直的方向上排列。
在此,将多个正极板10以及多个负极板20进行层叠的层叠方向设为Z方向。将与Z方向垂直的正极引板14和负极引板24进行排列的方向设为X方向。将与Z方向以及X方向均垂直的方向设为Y方向。如图2所示那样,XYZ坐标的箭头的方向分别设为(+)侧。
电池壳体60具有壳体主体61、和堵塞该壳体主体61的矩形状的开口的盖65。壳体主体61形成收纳了电极层叠体40的长方体形状的收纳凹部。
壳体主体61具有一对第一侧板63、一对第二侧板64、和矩形状的底板62。一对第一侧板63以及一对第二侧板64分别呈矩形状、且相互对置。由这些板62、63、64形成了收纳凹部。
在此,一对第一侧板63在Z方向上相互对置。一对第二侧板64在X方向上相互对置。
此外,该壳体主体61的开口相对于底板62而形成在(+)Y侧。
盖65对应于壳体主体61的矩形状的开口的形状而呈矩形板状。正极端子70以及负极端子75隔着绝缘材79而被固定在该盖65上。在该正极端子70以及负极端子75分别形成有内螺纹70X、75X。
进而,在盖65上,在正极端子70与负极端子75之间的中间位置设有当电池壳体60内的压力达到规定以上时进行工作的安全阀78。
在此,正极端子70、负极端子75和安全阀78在X方向上排列。此外,正极端子70以及负极端子75分别从盖65朝向(+)Y侧突出。
此外,在矩形板状的盖65的四个角之中的位于(+)Z侧且(-)X侧的角的附近,形成有用于将电解液加入到壳体主体61内的注入口66。其中,在从该注入口66向电池壳体60内加入了电解液之后,在注入口66的(+)Y侧设有口盖67,在口盖67被螺栓68螺纹咬合,注入口66被封口。在口盖67形成有螺栓68用的内螺纹68A。
另外,在本实施方式中,正极端子70由铝形成。负极端子75由铜形成。
其次,详细说明对如上述那样构成的电池2的温度等进行测定的电池状态监视装置3。
如图2以及图3所示,电池状态监视装置3具备:基板100、正侧定子141A以及负侧定子141B(定子)、对负极端子75的温度进行测量的温度测量器151(测量器)、被设置在基板100上的连接器161、和与连接器161连接的多个布线170。正侧定子141A以及负侧定子141B(定子)被安装在电池2的正极端子70以及负极端子75(电极端子)。
基板100是大致矩形状的板状部件。基板100的X方向的长度形成为与壳体主体61的X方向的长度大致相同。基板100的Z方向的长度形成为与壳体主体61的Z方向的长度大致相同。另外,基板100的形状只要是能被安装于正极端子70以及负极端子75的形状即可,也可不与壳体主体61的上述X方向以及Z方向大致相同。
该基板100相对于电池2的盖65而被对置配置在(+)Y侧。
在此,将基板100的(+)Y侧的面设为表面。将配设电池2的一侧、即基板100的(-)Y侧的面设为背面。
如图4所示,基板100具有形成表面的表层101、形成背面的背层102、和被层叠在表层101与背层102之间的屏蔽层103。
屏蔽层103由导电材料形成。在本实施方式中,作为导电材料的一例,屏蔽层103由铜形成。
如图2以及图3所示,在基板100形成有插通正极端子70的正侧插通孔111A以及插通负极端子75的负侧插通孔111B(端子插通孔)。此外,在基板100上,在与电池2的安全阀78相对置的位置处形成有安全阀用孔113(贯通孔)。该正侧插通孔111A、负侧插通孔111B以及安全阀用孔113的开口为大致圆形状的贯通孔。
此外,在基板100上,在与形成于盖65的注入口66相对应的位置处形成有注入用的贯通孔114。沿着该贯通孔114的边缘而形成有由导体形成的缘部件115。在该缘部件115形成有内螺纹115A。
详细内容将在后面叙述,在电池状态监视装置3被安装在电池2的状态下,螺栓(未图示)相对于该缘部件115的内螺纹115A以及注入口66所设的口盖67的螺栓68的内螺纹68A而被螺纹咬合。
并且,如图2以及图5所示,基板100具有正侧绝缘突出部121A以及负侧绝缘突出部121B、和筒状部122。正侧绝缘突出部121A以及负侧绝缘突出部121B从正侧插通孔111A以及负侧插通孔111B的周围朝向基板100的表面侧、即(+)Y侧突出。筒状部122从安全阀用孔113的周围朝向所对置的安全阀侧、即(-)Y侧延伸。该筒状部122由耐热性强的材料形成。另外,在本实施方式中,也可适当省略筒状部122。
负侧绝缘突出部121B由绝缘材形成。在本实施方式中,负侧绝缘突出部121B由树脂形成。该负侧绝缘突出部121B具有壁部131、凸缘部132、和立设壁部133。壁部131被配设在负侧插通孔111B的周围。凸缘部132从壁部131的(+)Y侧朝负侧插通孔111B的径向外侧进行扩展。立设壁部133从凸缘部132的径向外侧朝向(+)Y侧进行立设,在其周围的一部分形成有切口部133A。立设壁部133的XZ平面的剖面形状呈C字状。
另外,在本实施方式中,由于正侧绝缘突出部121A是与负侧绝缘突出部121B相同的构成,因此省略说明。
正侧定子141A被设置在正侧插通孔111A的周围。此外,负侧定子141B被设置在负侧插通孔111B的周围。
负侧定子141B由导热且导电材料形成。在本实施方式中,负侧定子141B由铜等金属形成。由此,负侧定子141B承担作为用于对负极端子75的温度进行测量的温度测量用端子的作用,并且也承担作为用于对负极端子75的电位进行测量的端子电位测量用端子的作用。
此外,正侧定子141A由导电材料形成。在本实施方式中,正侧定子141A由铜等金属形成。由此,正侧定子141A承担作为用于对正极端子70的电位进行测量的端子电位测量用端子的作用。
如图3以及图4所示,负侧定子141B形成为环状。负侧定子141B具有在基板100的背面所设的负侧环状部142B、和从负侧环状部142B朝向(+)Y侧所形成的3个负侧按压部143B。
在负侧环状部142B连接着由导热材料形成的且朝向负侧插通孔111B的径向外侧进行延伸的定子连接端145。该定子连接端145用于热连接负侧定子141B和后述的温度测量器151。
如图5所示,负侧按压部143B随着从负侧环状部142B朝向负侧插通孔111B的径向内侧而被形成为朝向(+)Y侧。
当在负侧插通孔111B插通了负极端子75时,3个负侧按压部143B弹性变形为朝向负侧插通孔111B的径向外侧进行扩展,成为沿着负极端子75的外周而配置的状态。由此,3个负侧按压部143B分别与负极端子75相接地将负极端子75朝向径向内侧按压。由此,负侧定子141B被安装在负极端子75。另外,负侧按压部143B并不限于3个。能够考虑负极端子75的大小以及形状来适当地决定负侧按压部143B的数目,以使负侧定子141B与负极端子75可实现更紧固的安装。
此外,在负侧按压部143B的圆周方向两侧形成有朝向负侧插通孔111B的径向外侧凹陷的凹部146。
正侧定子141A与负侧定子141B同样地,具有正侧环状部142A和正侧按压部143A。另外,在本实施方式中,除了在正侧定子141A未设有定子连接端145这一点之外,正侧定子141A是与负侧定子141B相同的构成,因此省略说明。
如图3所示,温度测量器151(热敏电阻器)被固定在基板100的表面和背面之中的配设电池2的面、即背面。
如图6所示,温度测量器151具有内置了电阻值随着温度而变化的电阻的主体部153、和正极侧端部152A以及负极侧端部152B。正极侧端部152A以及负极侧端部152B的第一端与主体部153连接。正极侧端部152A以及负极侧端部152B的第二端被固定在基板100的背面。
此外,主体部153隔着间隔而被配设在与设于基板100的定子连接端145之间。该定子连接端145以及温度测量器151均被绝缘材154覆盖。在本实施方式中,被作为绝缘材的一例的硅所覆盖。
该温度测量器151和负侧定子141B通过定子连接端145而进行热连接。而且,在负侧插通孔111B中插通了负极端子75的状态下,温度测量器151能够经由与负侧定子141B连接的定子连接端145来测量负极端子75的温度。
另外,在本实施方式中,由于形成负极端子75的铜的热传导率比形成正极端子70的铝的热传导率高,因此温度测量器151被设置在负极端子75侧。
由此,在形成正极端子70的材料的热传导率比形成负极端子75的材料的热传导率高的情况下,期望温度测量器151设置在正极端子70侧。
如图3所示,连接器161在基板100上考虑到基板100的空间,隔着安全阀用孔113而被设置在与温度测量器151相反的一侧。在本实施方式中,连接器161被设置在安全阀用孔113与正侧插通孔111A之间。
这样,温度测量器151、安全阀用孔113以及连接器161按照该顺序在(-)X方向上排列。换言之,从温度测量器151到连接器161的排列方向被设为(-)X方向。
此外,连接器161可经由布线(未图示)而与控制装置(未图示)连接。
多个布线170被设置在基板100的表面和背面之中的电池2侧的面、即背面。该多个布线170具有与温度测量器151的正极侧端部152A相连接的第一布线171、和与温度测量器151的负极侧端部152B相连接的第二布线172。
第一布线171在基板100上被配设成:第一端与温度测量器151的正极侧端部152A连接,第二端与连接器161连接,且通过安全阀用孔113的周缘的一部分。详细而言,第一布线171具有:从正极侧端部152A朝向(-)Z侧的布线部171A、自布线部171A的端部弯曲后朝向(-)X侧的大致直线状的布线部171B、和被配设成从布线部171B的端部起沿着安全阀用孔113的圆弧状的布线部171C。
第二布线172在基板100上被配设成:第一端与温度测量器151的负极侧端部152B连接,第二端与连接器161连接,且通过安全阀用孔113的周缘的一部分。详细而言,第二布线172具有:从负极侧端部152B朝向(+)Z侧的布线部172A、自布线部172A的端部弯曲后朝向(-)X侧的大致直线状的布线部172B、和被配设成从布线部172B的端部起沿着安全阀用孔113的圆弧状的布线部172C。
这样,第一布线171以及第二布线172在安全阀用孔113的周缘处被配设成相互沿着、即沿着基板100中的安全阀用孔113的(-)Z侧。第一布线171以及第二布线172被配设成相对于安全阀用孔113而沿着与排列方向正交的方向之中一个方向侧。另外,排列方向为温度测量器151、安全阀用孔113以及连接器161所排列的方向。
此外,在本实施方式中,第一布线171以及第二布线172被配设成通过安全阀用孔113的周缘的一部分是指,第一布线171以及第二布线172被配设成在基板100的长边方向(X方向)上从设有温度测量器151的一侧起配设到以安全阀用孔113为边界的相反侧,并且相对于安全阀用孔113而沿着一个方向((-)Z方向)侧。
此外,第一布线171之中的布线部171C、和第二布线172之中的布线部172C被配设成相互靠近且大致平行。
此外,在第一布线171中,从连接器161朝向正极侧端部152A流动电流。在第二布线172中,从负极侧端部152B朝向连接器161流动电流。由此,第一布线171中流动的电流的朝向、和第二布线172中流动的电流的朝向相互成为对置方向。
并且,布线170还具有:与在负侧定子141B的负侧环状部142B所设的定子连接端145相连接的负极布线173、与正侧定子141A的正侧环状部142A相连接的正极布线174、与在注入用的贯通孔114所设的缘部件115相连接的电池容器布线175、和对缘部件115和正侧环状部142A进行连接的布线176。在该布线176设有电阻器176A。
在此,通过在基板100上设置对缘部件115和正侧环状部142A进行连接的布线176,从而能够将与正侧定子141A相连接的正极端子70和电池壳体60实质上设为相同电位。因而,能够将与电解液相接的电池壳体60的内部表面设为氧化性氛围,从而能够将电池壳体60的电位确保在可阻止与锂离子发生向LiAl的合金化的电位域。
此外,通过设置电阻器176A,从而例如即便发生了负极端子75和电池壳体60短路等异常,也能够将从正极端子70流向电池壳体60的电流限制在微小电流、例如mA级别。电阻器176A(上拉电阻器)的电阻值能够考虑电池2中可流动的电流值等来适当地自由设定。例如,能够使用1kΩ的电阻器。
其次,对汇流条4进行说明。
如图1以及图5所示,汇流条4是将相邻的电池2的电极彼此相互电连接的部件。在该汇流条4上形成有螺栓4X可贯通的贯通孔4A,在电池2的正极端子70、负极端子75所对应的位置处形成有贯通孔4A。通过使该贯通孔4A与螺栓4X插通,使在正极端子70或负极端子75所形成的内螺纹70X、75X螺纹咬合螺栓4X,从而汇流条4与电池2的电极连接。
其次,对如上述那样构成的电池模块1的组装进行说明。
首先,使电池2的正极端子70与在电池状态监视装置3所形成的正侧插通孔111A对置,使负极端子75与负侧插通孔111B对置,使电池2的安全阀78与安全阀用孔113对置,由此在电池2的(+)Y侧配置电池状态监视装置3。
此时,由于正侧按压部143A从正侧环状部142A朝向(+)Y侧地形成,因此正侧按压部143A和正极端子70对应。由于负侧按压部143B从负侧环状部142B朝向(+)Y侧地形成,因此负侧按压部143B和负极端子75对应。其结果,基板100相对于电池2而被定位。从而变得易于使正极端子70可靠且容易地定位并插通于正侧插通孔111A,且易于使负极端子75可靠且容易地定位并插通于负侧插通孔111B。
在该状态下,使正侧插通孔111A中插通正极端子70,并且使负侧插通孔111B中插通负极端子75。此时,负侧定子141B的3个负侧按压部143B弹性变形为向负侧插通孔111B的径向外侧进行扩展。由此,3个负侧按压部143B分别与负极端子75相接地将负极端子75朝向负侧插通孔111B的径向内侧按压。由此,负侧定子141B可相对于负极端子75实现安装。
在此,当使负侧插通孔111B中插通负极端子75之际,负侧定子141B的负侧按压部143B与负极端子75的外周面接触的同时朝向(-)Y方向移动。因而,纵使假设在电池2的负极端子75的外周面存在异物等,异物也会伴随着负侧按压部143B的接触移动而从负极端子75的外周面被除去。
同样地,正侧定子141A的正侧按压部143A也将正极端子70朝向径向内侧按压。
此外,使在形成于基板100的注入用的贯通孔114所设的缘部件115的内螺纹151A、和在电池壳体60的注入口66被螺纹咬合的螺栓68的内螺纹68A,螺纹咬合螺栓(未图示)。由此,电池状态监视装置3被安装在电池2上。
在电池状态监视装置3安装于电池2的状态下,在负极端子75侧,由导热材料形成的负侧定子141B被安装在负极端子75。此外,与负侧定子141B的负侧环状部142B连接的且由导热材料形成的定子连接端145将温度测量器151和负侧定子141B进行热连接。由此,负极端子75和温度测量器151经由负侧定子141B以及定子连接端145而进行热连接。
并且,该负侧定子141B由导电材料形成。由此,负极端子75和连接器161经由负侧定子141B以及负极布线173而进行电连接。
此外,在正极端子70侧,由导电材料形成的正侧定子141A被安装于正极端子70。由此,正极端子70和连接器161经由正侧定子141A以及正极布线174而进行电连接。
此外,在电池壳体60中,电池壳体60和连接器161经由在注入口66被螺纹咬合的螺栓68、在基板100所设的且由导体形成的缘部件115、螺栓68的内螺纹68A和缘部件115的内螺纹115A所螺纹咬合的螺栓(未图示)以及布线170而进行电连接。
其次,安装在电池2上的电池状态监视装置3的连接器161和控制装置(未图示)相互利用布线进行连接。
然后,配设多个电池2,使在汇流条4所形成的贯通孔4A中插通螺栓4X,使在电池2的正极端子70、负极端子75所形成的内螺纹70X、75X螺纹咬合螺栓4X。由此,电池模块1被组装完成。
在由此构成的电池模块1中,如上所述,第一布线171中流动的电流的朝向、和第二布线172中流动的电流的朝向相互成为对置方向。由此,因同一噪声所产生的第一布线171处的磁场的朝向和第二布线172处的磁场的朝向相互成为相反方向,由于相互抵消,因此能够减少噪声。
此外,第一布线171以及第二布线172被设置在基板100上的电池2侧的面。由此,能够将来自基板100上的与电池2侧相反的一侧((-)Y侧)的噪声的影响抑制在最小限度。
进而,由于基板100形成为包括可遮蔽电场以及磁场的导电材料、即屏蔽层103,因此在基板100的下侧((-)Y侧)所设的第一布线171以及第二布线172能够进一步抑制来自上侧((+)Y侧)的噪声的影响。
此外,万一从电池2的安全阀78喷出了气体的情况下,气体通过与安全阀78对置配置的筒状部122而从安全阀用孔113朝向与电池2相反的一侧((+)Y侧)流动。在此,由于筒状部122由耐热性强的材料形成,因此能够在筒状部122的内部中可靠地引导气体从下方朝向上方流动。由此,能够抑制气体朝向相邻的其他电池2的方向流动,因此能够抑制给其他电池2等造成的不良影响。
此外,如将负极端子75插通于负侧插通孔111B,则在负极端子75安装了负侧定子141B。而且,负极端子75和温度测量器151进行热连接。
此外,由于负侧定子141B的负侧按压部143B将负极端子75朝向负侧插通孔111B的径向内侧进行按压,因此能够维持负侧按压部143B与负极端子75的固定状态,且能够提高两者的接触性。
而且,由于负侧定子141B的3个负侧按压部143B成为沿着负极端子75的外周而配置的状态,因此能够遍及圆周方向地对负极端子75进行按压。
由此,例如即便在电池2中产生了振动,由于负极端子75、负侧定子141B以及温度测量器151的相对位置关系不变,因此能够稳定且准确地测定负极端子75甚至电池2的内部的温度。
此外,由于正极端子70以及负极端子75和连接器161经由正极端子70、负极端子75、正极布线174以及负极布线173而进行电连接,因此能够识别正极端子70与负极端子75之间的电压。
此外,电池壳体60和连接器161经由在注入口66被螺纹咬合的螺栓68、在基板100所设的且由导体形成的缘部件115、与螺栓68的内螺纹68A和缘部件115的内螺纹115A螺纹咬合的螺栓(未图示)以及布线170而进行电连接。由此,能够识别电池壳体60的电位。
此外,负侧定子141B承担作为用于对负极端子75的温度进行测量的温度测量用端子的作用、以及作为用于对负极端子75的电位进行测量的端子电位测量用端子的作用。由此,较之于单独地设置温度测量用端子和端子电位测量用端子的情况,也能够抑制测量装置的零件件数。
另外,在上述的实施方式中示出的各构成部件的诸形状、组合等仅是一例,在不脱离本发明宗旨的范围内基于设计要求等可实施各种变更。
例如,在本实施方式中,作为电池2而以锂二次电池为例进行了说明,但是本发明并不限于此,只要是电极端子被配设在电池壳体的一个面上的电池即可,电池的种类、形状可适当地变更。
此外,在本实施方式中,以在基板100上设置连接器161的情况为例进行了说明,但是本发明并不限于此,也可构成为:将第一布线171以及第二布线172通过安全阀用孔113的周缘的一部分而配设在基板100上,例如也能与其他的正极布线174、负极布线175、电池容器布线176等布线一起从基板100的一处取出。
此外,在本实施方式中,虽然在基板100上为了使用正侧定子141A以及负侧定子141B来测量端子电位而设置了负极布线173以及正极布线174,但是本发明并不限于此,也能省略这些布线。电池容器布线175也同样可省略。
此外,在本实施方式中,由于第一布线171以及第二布线172被设置在基板100上的电池2侧((-)Y侧)的面,因此能够将来自基板100上的与电池2侧相反的一侧((+)Y侧)的噪声的影响抑制在最小限度。例如,也可在难以受到来自外部的噪声的影响的环境下,将第一布线171以及第二布线172设置在基板100上的与电池2侧相反的一侧((+)Y侧)的面。
此外,在本实施方式中,以基板100构成为包括可遮蔽电场以及磁场的导电材料即屏蔽层103的情况为例进行了说明,但是本发明并不限于此,也可省略屏蔽层103。
此外,在本实施方式中,虽然对采用热敏电阻器作为测量器进行了说明,但是本发明并不限于此,例如也可是将温度等测量数据变换成电信号后输出的构成。
此外,在本实施方式中,以在基板100上配备与安全阀75对置配置的筒状部122的情况为例进行了说明,但是本发明并不限于此,也可省略筒状部122。
此外,在本实施方式中,以在基板100上形成有负侧插通孔111B、在所述负侧插通孔111B所设的负侧定子141B设置测量器151的情况为例进行了说明,但是本发明并不限于此,也可在基板100上设置测量器151以使得与电池壳体60直接接触地配置。
产业上的可利用性
根据上述电池状态监视装置以及具备该装置的电池模块,既能抑制气体给其他电池等造成的影响也能减少噪声。
标号说明
1 电池模块
2 电池
3 电池状态监视装置
75 负极端子(电极端子)
100 基板
111B 负侧插通孔(端子插通孔)
113 安全阀用孔(贯通孔)
141B 负侧定子(定子)
145 定子连接端
151 温度测量器(测量器)
152A 正极侧端部(正极端)
152B 负极侧端部(负极端)
161 连接器
171 第一布线
172 第二布线
Claims (8)
1.一种电池状态监视装置,具备:
基板,其具有:插通电池的正极端子的正侧插通孔、插通所述电池的负极端子的负侧插通孔、以及与所述电池的安全阀对置地配设且形成在所述正侧插通孔与所述负侧插通孔之间的贯通孔;
测量器,其被设置在所述基板上且位于所述正侧插通孔与所述贯通孔之间或者所述负侧插通孔与所述贯通孔之间,且具有正极端和负极端;
第一布线,其在所述基板上与所述测量器的正极端连接且被配设成通过所述贯通孔的周缘的一部分;和
第二布线,其在所述基板上与所述测量器的负极端连接且被配设成通过所述贯通孔的周缘的所述一部分,
所述第一布线以及所述第二布线被配设成在所述贯通孔的周缘处相互沿着。
2.根据权利要求1所述的电池状态监视装置,其中,
所述第一布线、所述第二布线以及所述测量器被设置于所述基板的表面和背面之中的所述电池侧的面。
3.根据权利要求1所述的电池状态监视装置,其中,
所述电池状态监视装置还具备在所述基板上隔着所述贯通孔而被设置在与所述测量器相反的一侧的连接器,
所述第一布线的第一端与所述测量器的正极端连接且第二端与所述连接器连接,
所述第二布线的第一端与所述测量器的负极端连接且第二端与所述连接器连接。
4.根据权利要求1所述的电池状态监视装置,其中,
所述基板具有由导电材料形成的屏蔽层。
5.根据权利要求1所述的电池状态监视装置,其中,
所述测量器是具有电阻值随着温度而变化的电阻器的热敏电阻器。
6.根据权利要求1所述的电池状态监视装置,其中,
所述基板具有从所述贯通孔的周围朝向所对置的所述安全阀的一侧而延伸的筒状部。
7.根据权利要求1所述的电池状态监视装置,其中,
所述电池状态监视装置还具备:定子,其由导热材料形成,且被设置在所述正侧插通孔及所述负侧插通孔的周围,在所述正极端子以及所述负极端子插通于所述正侧插通孔以及所述负侧插通孔的状态下,该定子与所述正极端子以及所述负极端子相接而与所述正极端子以及所述负极端子分别构成固定关系,
所述测量器被固定于所述基板,并经由所述定子来测量所述正极端子或所述负极端子的温度。
8.一种电池模块,具备:
权利要求1至7中任一项所述的电池状态监视装置;和
电池。
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