CN104067408B - 汇流条模块 - Google Patents

Abstract

提供一种能够在不增加安装空间的情况下防止组装电池的电极被来自上方的载荷变形或者损坏的汇流条模块。保持部件(6)包括用于在多个电池单元(20)的一个电极线中保持多个汇流条(3)的第一保持部件(61)、用于在该多个电池单元(20)的另一个电极线中保持该多个汇流条(3)的第二保持部件(62)、和用于将第一保持部件(61)在结构上结合到第二保持部件(62)的结合部件(63)，并且该结合部件(63)形成为从第一保持部件(61)和第二保持部件(62)的内侧端向上凸出的拱形形状并且还具有用于维持拱形形状的刚性部(63a)和用于被来自上方的载荷垂直地弯曲的柔性部(63b)。

Description

汇流条模块

技术领域

本发明涉及一种汇流条模块，并且特别地涉及一种用于串联连接电池的多个电池单元的汇流条模块。

背景技术

作为装接到通过堆叠多个电池单元而构成的组装电池的汇流条模块，被构造成具有连接到电池单元的每一个电极的多个端子、连接到每一个端子的多根电线、板和盖的汇流条模块是传统上已知的(例如，见专利文献1)。

在于专利文献1中描述的汇流条模块中，板具有多个端子接收部和多个电线接收部，并且盖被构造成通过装接到电线接收部而覆盖开口，该盖通过在从电池组件的另一端侧朝向一端侧的方向上在电线接收部的开口内侧滑动而装接到电线接收部。

在另一方面，近年来，作为混合动力车辆或者电动车辆的组装电池，锂离子电池的采用已经得到检验。因为锂离子电池可能由于过度充电等而排放烟气，所以有必要为组装电池的上表面提供排气管道。

引用列表

专利文献

专利文献1：JP-A-2011-65749

发明内容

技术问题

然而，当在这种传统汇流条模块中为组装电池的上表面设置排气管道时，为了避免妨碍排气管道并且还在规则位置中定位排气管道，考虑了包括用于将汇流条模块的一个电极线侧在结构上结合到另一个电极线侧的保持部件(对应于专利参考1的板)并且将该结合部件形成为拱形形状从而跨过排气管道。

另一方面，组装电池经常安装在小的空间中从而增加行李间或者舱室，并且推测组装电池承受来自上面板等的载荷。

结果，当拱形结合部件承受来自上部的载荷时，该载荷传递到电极或者组装电池的每一个电池单元的本体，并且特别地，电池单元的电极可能变形或者损坏。

已经实现了本发明从而解决如上所述的传统问题，并且本发明的一个目的在于提供一种汇流条模块，其能够在不增加安装空间的情况下防止组装电池的电极被来自上方的载荷变形或者损坏。

解决问题的方案

利用如下构造实现了本发明的目的。

(1)一种安装在组装电池中的汇流条模块，在该组装电池中，多个电池单元被布置成交替地布置电极的极性并且利用多个汇流条电连接多个电池单元的彼此相邻的电极，从而利用该多个汇流条串联电连接该多个电池单元，该汇流条模块包括：

保持部件，该保持部件用于在维持汇流条之间的相互距离的情况下保持该多个汇流条，

该保持部件具有：

第一保持部件，该第一保持部件用于在该多个电池单元的一个电极线中保持该多个汇流条，

第二保持部件，该第二保持部件用于在该多个电池单元的另一个电极线中保持该多个汇流条，以及

结合部件，该结合部件用于将第一保持部件在结构上结合到第二保持部件，

其中，该结合部件形成为从第一保持部件和第二保持部件的内侧端向上凸出的拱形形状，该结合部件具有适于维持拱形形状的刚性部和适于被来自上方的载荷垂直地弯曲的柔性部。

利用这个构造，当结合部件承受来自于上方的载荷时，在利用刚性部维持拱形形状的同时，通过柔性部中的弯曲来减小载荷，并且能够防止载荷传递到第一保持部件和第二保持部件。而且，因为柔性部弯曲并且载荷能够减小，所以增加结合部件与结合部件上部的部件之间的间隙是不必要的，从而能够防止安装空间的增加。

因此，能够在不增加安装空间的情况下防止组装电池的电极被来自上方的载荷变形或者损坏。

(2)在具有以上(1)的构造的汇流条模块中，刚性部具有用于维持刚性的肋，并且柔性部形成为平板状。

利用该构造，刚性部包括肋并且由此能够赋予刚性部刚性，并且通过从柔性部消除用于维持刚性的肋，柔性部还形成为平板状并且由此能够容易地赋予柔性部柔性。

(3)在具有以上(1)或者(2)的构造的汇流条模块中，柔性部在结合部件的下端上形成。

利用该构造，为了减小布置在结合部件的下端上的柔性部中的载荷，柔性部垂直地弯曲并且刚性部能够维持结合部件的总体拱形形状。

附图简要说明

图1是示出根据本发明的组装电池和汇流条模块的构造的透视图。

图2是示出根据本发明的汇流条模块的详细构造的透视图。

图3是示出图2的汇流条模块的结合部件中的截面的截面视图。

图4是示出在图2的汇流条模块的结合部件中的截面的截面视图并且是示出在结合部件承受载荷时的功能的视图。

附图标记列表

1汇流条模块

2组装电池

3汇流条

3a、4a电极插入孔

4电压检测端子

5电线

6保持部件

8螺母

10电源装置

11上框架

20电池单元

21电池单元本体

22正电极

23负电极

61第一保持部件

62第二保持部件

63结合部件

63a刚性部

63b柔性部

63c、63d弯曲部

71汇流条接收部

72电线布线部

具体实施方式

将在下文中使用附图描述根据本发明的汇流条模块的实施例。

图1至3是示出根据本发明的汇流条模块的一个实施例的视图。

首先，描述构造。如在图1和2中所示，本发明的汇流条模块1装接到组装电池2以构成电源装置10。电源装置10安装在例如使用电动机作为驱动源驱动的电动车辆或者利用发动机和电动机的组合驱动的混合动力车辆中，并且向电动机供应电力。

另外，通过在相反方向上交替地堆叠在一端中具有正电极并且在另一端中具有负电极的电池单元(方形电池)形成组装电池2。

组装电池2是通过彼此地堆叠多个电池单元20而固定的电池。该多个电池单元20的每一个都具有长方体形状的电池单元本体21、分别从该电池单元本体21的上表面的一端和另一端凸出的正电极22和负电极23。

多个电池单元20被堆叠成正电极22和负电极23沿着这些电池单元20的堆叠方向成直线地交替地布置。具体地，成直线地交替地布置正电极22和负电极23的电极线在电池单元本体21的上表面的一端和另一端的每一个之中形成。

而且，图1中的箭头Z示出该多个电池单元20的堆叠方向和组装电池2的纵向方向，并且箭头X示出每一个电池单元20的宽度方向，即，组装电池2的宽度方向，并且箭头Y示出每一个电池单元20的高度方向，即，组装电池2的高度方向。

而且，组装电池2在高度方向(箭头Y的方向)平行于重力方向的方向上安装在车辆中。即，在组装电池2安装在车辆中的状态下，图1中沿着箭头Y方向的上侧成为重力方向的上侧并且沿着箭头Y方向的下侧成为重力方向的下侧。

而且，在组装电池2安装在车辆中的状态下，正电极22和负电极23变为在箭头Y的方向上从每一个电池单元20的电池单元本体21的上表面凸出。

而且，组装电池2的上表面在一个端侧的电极线与另一个端侧的电极线之间设置有排气管道24。在下表面形成为在组装电池2一侧中打开的半圆形截面形状的同时，排气管道24在电池单元20的堆叠方向上延伸，并且排气管道24是用于收集从每一个电池单元20产生的烟气并且向外侧排放烟气的装置。

汇流条模块1具有：用于将该多个电池单元20串联电连接的多个汇流条3；分别堆叠在每一个汇流条3上并且电连接到汇流条3的多个电压检测端子4；分别连接到每一个电压检测端子4的多根电线5；以及由合成树脂制成的用于接收汇流条3、电压检测端子4和电线5并且在预定位置中定位该多个汇流条3和该多个电压检测端子4的保持部件6。

汇流条3是通过例如冲压金属板而获得的，并且被构造成使得两个电极插入孔3a形成在如图2所示以大致矩形形状的金属板中，彼此相邻的电池单元20的柱状正电极22和负电极23中的任意一个分别被插入电极插入孔3a中。

在相邻电池单元20的一侧上形成的正电极22插入该两个电极插入孔3a的一侧中，并且在相邻电池单元20的另一侧上形成的负电极23插入该两个电极插入孔3a的另一侧中，并且汇流条3装接到正电极22和负电极23并且还电连接到正电极22和负电极23。

而且，汇流条3被构造成通过螺母8(见图1)分别拧入到插入电极插入孔3a中的正电极22和负电极23中而固定到电池单元20。

电压检测端子4是通过例如冲压金属板而获得的，并且形成为板状，并且构造成具有正电极22和负电极23之一插入其中的电极插入孔4a。在正电极22和负电极23之一插入电极插入孔4a中的状态下，电压检测端子4在汇流条3上堆叠并且电连接到汇流条3。

电线5包括导电芯线和用以包覆芯线的由绝缘合成树脂制成的包覆部。电线5的一端连接到在保持部件6的汇流条接收部71内侧接收的电压检测端子4并且在保持部件6的电线布线部72内侧布线，而电线5的另一端连接到电压检测电路(未示出)等。

另一方面，保持部件6构造成形成为当整体上观察时与组装电池2的上表面形状大致相同的大致矩形形状，并且也在组装电池2的上表面上堆叠，并且该保持部件6是用于通过在维持在彼此的汇流条3之间的距离时保持该多个汇流条3而便于组装到组装电池2的装置。

保持部件6设置有沿着箭头Z的方向彼此隔开的多个汇流条接收部71、和分别在两行中沿着箭头X的方向附接于汇流条接收部71的多个电线布线部72。

具体地，保持部件6包括：第一保持部件61，该第一保持部件61用于接收并且保持用于电连接在该多个电池单元20的一侧中以成行的状态布置的正电极22和负电极23的多个汇流条3；第二保持部件62，该第二保持部件62用于接收并且保持用于电连接在该多个电池单元20的另一侧中以成行的状态布置的正电极22和负电极23的多个汇流条3；以及结合部件63，该结合部件63用于将第一保持部件61在结构上结合到第二保持部件62。

第一保持部件61和第二保持部件62分别具有多个汇流条接收部71，多个汇流条接收部71分别接收每一个汇流条3和在汇流条3上堆叠的每一个电压检测端子4，并且沿着箭头Z的方向相互隔开。

第一保持部件61和第二保持部件62以越过位于组装电池2的上表面中的排气管道24相对的状态布置在组装电池2的上表面上。

而且，第一保持部件61和第二保持部件62具有电线布线部72，该电线布线部72沿着该多个汇流条接收部71的布置方向延伸并且还在平行于该多个汇流条接收部71的箭头Z的方向上间隔地延伸，并且接收连接到每一个电压检测端子4的该多根电线5。在第一保持部件61和第二保持部件62中，该多个汇流条接收部71和该多个电线布线部72被结合并且一体地形成。

每一个汇流条接收部71都由底壁和周壁制成，并且形成为能够将每一个汇流条3装配到底部中的盒状，并且上表面是打开的。每一个汇流条接收部71都构造成接收每一个汇流条3和在汇流条3上堆叠的每一个电压检测端子4。

该多个汇流条接收部71在该多个电池单元20的堆叠方向，即，箭头Z的方向上相互隔开。利用通过例如将树脂模制为薄壁状态而可弹性变性的连接部，将彼此相邻的汇流条接收部71分别连接，并且因此这容许在每一个汇流条接收部71和对应于该汇流条接收部71的电池单元20的正电极22或者负电极23之间的移位。

该多个电线布线部72在箭头Z的方向上并置到该多个汇流条接收部71的外侧。类似于该多个汇流条接收部71，该多个电线布线部72相互隔开并且彼此相邻的电线布线部72被结合。

利用通过例如将树脂模制为薄壁状态而可弹性变性的连接部，将彼此相邻的电线布线部72分别连接，并且这能够根据彼此相邻的汇流条接收部71之间的距离的改变而改变对应于这些汇流条接收部71的彼此的电线布线部72之间的距离，结果允许在每一个汇流条接收部71和对应于该汇流条接收部71的电池单元20的正电极22或者负电极23之间的移位。

电线布线部72形成为由上壁、底壁和周壁制成的盒状，并且上壁构造成通过铰链能够打开和关闭的盖部。

将参考图2和3详细描述结合部件63。如图2和3所示，结合部件63形成为从第一保持部件61和第二保持部件62的内侧端向上凸出的拱形形状，并且被布置为横跨排气管道24的状态，从而避开存在于组装电池2的上表面中并且位于第一保持部件61与第二保持部件62之间的排气管道24。

结合部件63的上端布置有在该上端与布置在结合部件63上方的上框架11之间形成的预定间隙。结果，即使当上框架11由于来自上方的载荷而向下弯曲时，仍然防止了来自上框架11的载荷立即施加到结合部件63。

另外，当结合部件63承受来自上框架11的载荷时，该载荷被传递到第一保持部件61和第二保持部件62并且载荷可以被施加到正电极22和负电极23。

而且，结合部件63的上端布置有在该上端与布置在结合部件63下方的排气管道24的上表面之间形成的预定间隙。结果，即使当结合部件63的上端由于来自上框架11的载荷而向下移位时，仍然防止了结合部件63的上端立即与排气管道24发生接触。

当在这里将在排气管道24的上端的上方形成的间隙设定得大时，更加防止了当上框架11向下弯曲时来自上框架11的载荷被施加到结合部件63，但是在该情形下，由于增加的间隙而增加了电源装置10的布置空间，使得行李空间变小。

因此，该实施例构造成结合部件63具有用于维持拱形形状的刚性部63a和用于由于来自上方的载荷垂直地弯曲的柔性部63b，并且利用柔性部63b减小了载荷。

刚性部63a构成结合部件63的大致在水平方向上延伸的上部和大致在垂直方向上延伸的中间部，并且包括用于保持刚度并且维持拱形形状的肋63e。该肋63e在刚性部63a的上部中在水平方向上延伸并且在刚性部63a的中间部中在垂直方向上延伸。即，在图2中，包括结合部件63的肋63e的部分是刚性部63a。

而且，柔性部63b构成结合部件63的下端，即，连接到第一保持部件61和第二保持部件62的部分，并且不包括用于保持刚度的肋。柔性部63b形成为不包括肋的条形平板形状，并且还在两个弯曲部63c、63d弯曲。

在柔性部63b中，使用弯曲部63c作为边界，该边界的上部成为在垂直方向上延伸的垂直表面，并且使用弯曲部63d作为边界，该边界的下部成为在水平方向上延伸的水平表面，而弯曲部63c与弯曲部63d之间的部分成为倾斜表面。

柔性部63b利用弯曲部63c、63d能够根据施加的载荷顺利地弯曲，并且还被构造成在弯曲之前和之后限定各种形状。

因此，结合部件63构造成利用刚性部63a维持拱形形状并保持横向刚度并且还通过利用柔性部63b降低纵向刚度而被弯曲。

结果，当结合部件63承受来自于结合部件63的上部的上框架11的载荷时，柔性部63b弯曲并且由此载荷减小并且载荷向第一保持部件61和第二保持部件62的传播被阻断。

接着，将描述功能。在如上所述地构造的汇流条模块1中，结合部件63能够利用具有肋63e的刚性部63a维持拱形形状并且保持横向刚度，并且还通过利用不具有肋的柔性部63b降低纵向刚度而被弯曲。

结果，如在图4中所示，当结合部件63承受来自于上框架11的载荷时，在利用刚性部63a维持拱形形状时，通过在柔性部63b中的弯曲来减小载荷，并且防止了载荷传递到第一保持部件61和第二保持部件62。

而且，因为结合部件63垂直地弯曲，所以不产生使第一保持部件61和第二保持部件62在水平方向上移位的力，并且在横向方向，即，箭头X的方向上的载荷不被施加到每一个电池单元20的正电极22和负电极23。

如上所述，该实施例构造成保持部件6包括：第一保持部件61，该第一保持部件61用于在多个电池单元20的一个电极线中保持多个汇流条3；第二保持部件62，该第二保持部件62用于在多个电池单元20的另一个电极线中保持多个汇流条3；以及结合部件63，该结合部件63用于将第一保持部件61在结构上结合到第二保持部件62，并且这个结合部件63形成为从第一保持部件61和第二保持部件62的内侧端向上凸出的拱形形状，并且还具有用于维持拱形形状的刚性部63a和用于由于来自上方的载荷而垂直地弯曲的柔性部63b。

利用该构造，当结合部件63承受来自于上框架11的载荷时，在利用刚性部63a维持拱形形状时，通过在柔性部63b中的弯曲而减小载荷，并且能够防止载荷传递到第一保持部件61和第二保持部件62。而且，因为柔性部63b弯曲并且载荷能够减小，所以不需要增加结合部件63与结合部件63的上部的上框架11之间的间隙，从而能够防止安装空间的增加。

因此，能够在不增加安装空间的情况下防止组装电池2的电极被来自上方的载荷变形或者损坏。

而且，该实施例构造成刚性部63a具有用于维持刚性的肋63e并且柔性部63b形成为平板状。

利用该构造，刚性部63a包括肋63e并且由此能够赋予刚性部63a刚度；并且柔性部63b还被形成为不具有用于维持刚性的肋的平板状，并且由此能够容易地赋予柔性部63b柔性。

而且，该实施例构造成柔性部63b形成在结合部件63的下端上。

利用该构造，为了减小布置在结合部件63的下端上的柔性部63b中的载荷，柔性部63b垂直地弯曲并且能够利用刚性部63a来维持结合部件63的总体拱形形状。

如上所述，本发明能够在不增加安装空间的情况下防止组装电池的电极被来自上方的载荷变形或者损坏，并且在用于串联组装电池的多个电池单元的汇流条模块中特别有用。

显然能够在不偏离本发明的主旨的范围内在本发明中实现各种修改。

本申请基于在2012年1月24日提交的日本专利申请No.2012-012198，并且该专利申请的内容在此通过引用而被并入。

工业适用性

本发明对于提供一种汇流条模块而言是有用的，该汇流条模块能够在不增加安装空间的情况下防止组装电池的电极被来自上方的载荷变形或者损坏。

Claims (3)

1.一种安装在组装电池中的汇流条模块，在所述组装电池中，多个电池单元被布置成交替地布置电极的极性并且利用多个汇流条电连接所述多个电池单元的彼此相邻的电极，从而利用所述多个汇流条串联电连接所述多个电池单元，该汇流条模块包括：

保持部件，该保持部件用于在维持在所述汇流条之间的相互距离的情况下保持所述多个汇流条，

所述保持部件具有：

第一保持部件，该第一保持部件用于在所述多个电池单元的一个电极列中保持所述多个汇流条的一部分，

第二保持部件，该第二保持部件用于在所述多个电池单元的另一个电极列中保持所述多个汇流条的另一部分，以及

结合部件，该结合部件用于将所述第一保持部件在结构上结合到所述第二保持部件，

其中，所述结合部件形成为从所述第一保持部件和所述第二保持部件的内侧端向上凸出的拱形形状，所述结合部件具有适于维持所述拱形形状的刚性部和适于由于来自上方的载荷而纵向弯曲的柔性部。

2.根据权利要求1所述的汇流条模块，其中，所述刚性部具有用于维持刚性的肋，并且所述柔性部形成为平板状。

3.根据权利要求1或者2所述的汇流条模块，其中，所述柔性部在所述结合部件的下端上形成。