CN105406141B - 蓄电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种蓄电装置,其能够高精度地测量蓄电元件的状态。蓄电装置(1)具备蓄电元件(100)、在蓄电元件(100)的第一方向侧设置的隔离件(200)、以及在蓄电元件(100)的与第一方向交叉的第二方向侧设置且测量蓄电元件(100)的状态的测量部(740),隔离件(200)具有在蓄电元件100的第二方向侧及其相反侧设置的一对壁部(223、224),蓄电元件(100)配置在距设于第二方向侧的壁部(223)的距离(d1)比距设于相反侧的壁部(224)的距离(d2)短的位置处。

Description

蓄电装置
技术领域
本发明涉及一种具备蓄电元件和在蓄电元件的侧方设置的隔离件的蓄电装置。
背景技术
一直以来,知晓有在具备多个蓄电元件(电池单体)的蓄电装置(电池组)中设置用于实现该多个蓄电元件之间的绝缘的隔离件的结构(参照专利文献1)。在专利文献1的蓄电装置中,设有温度传感器(温度检测器),该温度传感器配置在多个蓄电元件的、与多个蓄电元件的排列方向交叉的方向侧,对蓄电装置的温度进行检测,将温度传感器的检测结果应用于蓄电装置的控制。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2013-20891号公报
发明要解决的课题
然而,在上述现有的蓄电装置中,例如在对蓄电装置给予了振动、冲击的情况下,在蓄电元件与温度传感器之间产生位置偏移,蓄电元件与温度传感器之间分离、或者使温度检测器从蓄电元件的期望的位置偏离,由此有可能无法高精度地测量蓄电元件的温度。
发明内容
本发明是为了解决上述问题而完成的,其目的在于,提供一种能够高精度地测量蓄电元件的状态的蓄电装置。
用于解决课题的手段
为了实现上述目的,本发明的一技术方案的蓄电装置具备蓄电元件、在所述蓄电元件的第一方向侧设置的隔离件、以及在所述蓄电元件的与所述第一方向交叉的第二方向侧设置且测量所述蓄电元件的状态的测量部,其中,所述隔离件具有在所述蓄电元件的所述第二方向侧及其相反侧设置的一对壁部,所述蓄电元件配置在如下所述的位置:该位置是所述蓄电元件距在所述第二方向侧设置的壁部的距离比所述蓄电元件距在所述相反侧设置的壁部的距离短的位置。
根据该结构,蓄电元件配置在比起第二方向的相反侧的壁部更靠近设置测量部的一侧的第二方向侧的壁部的位置处,能够设为使蓄电元件可靠地接近测量部的状态。由此,测量部能够高精度地测量蓄电元件的状态。
另外,也可以是,在所述壁部的设置所述测量部的位置处形成有开口部。
因此,能够提高蓄电元件的第二方向侧的绝缘性,并且能够高精度且容易地进行基于测量部的蓄电元件的状态的测量。
另外,也可以是,所述隔离件还具有突起部,该突起部配置在抵接于所述蓄电元件的与所述第二方向侧相反的一侧的面的位置。
根据该结构,在设于蓄电元件的第一方向侧的隔离件中,在抵接于蓄电元件的与设置测量部的面相反的一侧的面的位置处形成有突起部,因此能使蓄电元件靠近隔离件的第二方向侧的壁部进行配置。由此,能够成为使蓄电元件靠近测量部的状态。因此,测量部能够高精度地测量蓄电元件的状态。
另外,也可以是,所述突起部与所述测量部配置在所述第二方向上对应的位置处。
因此,隔离件能够至少在与测量部对应的位置处使蓄电元件朝向测量部靠近。
另外,也可以是,所述蓄电装置还具备两个约束构件,该两个约束构件配置在所述蓄电元件以及所述隔离件的所述第二方向侧及其相反侧的端部,并对所述蓄电元件与所述隔离件之间赋予所述第一方向上的约束力,所述两个约束构件中的配置在所述第二方向侧的第一约束构件,配置在比所述测量部更靠与所述第一方向以及所述第二方向交叉的第三方向侧的位置,所述两个约束构件中的配置在所述相反侧的第二约束构件,配置在所述第一约束构件的与所述第三方向侧相反的一侧的位置。
因此,两个约束构件能够配置在除测量部配置的位置以外的位置处。由此,在将测量部设于蓄电元件的第二方向侧时,能够配置为不与两个约束构件发生干涉。另外,两个约束构件能够相对于蓄电元件以及隔离件之间在第三方向的宽度范围内无偏差地赋予约束力。由此,测量部能够高精度地测量蓄电元件的状态,另外,两个约束构件能够相对于蓄电元件以及隔离件之间更稳定地赋予约束力。
另外,也可以是,所述第一约束构件以及所述第二约束构件配置在相对于所述蓄电元件的中心而彼此大致对称的位置处。
因此,两个约束构件能够相对于蓄电元件以及隔离件之间在第三方向的宽度范围内平均地赋予约束力。由此,两个约束构件能够相对于蓄电元件以及隔离件之间更稳定地赋予约束力。
另外,也可以是,所述测量部为测量所述蓄电元件的温度的温度传感器。
因此,测量部能够高精度地测量蓄电元件的温度。
另外,也可以是,所述测量部在与所述蓄电元件的侧面中的所述蓄电元件所具备的集电体对置的位置处与所述集电体抵接。
因此,能够测量蓄电元件的侧面中的与容易发热的集电体对置的位置处的温度。因此,能够将由测量部测量出的温度有效地用于蓄电装置的各种控制。
另外,也可以是,所述测量部在与构成所述集电体的正极集电体以及负极集电体中的电阻较大的集电体对置的位置处与所述电阻较大的集电体抵接。
因此,能够测量蓄电元件的侧面中的与容易发热的正极集电体对置的位置处的温度。因此,能够将由测量部测量出的温度有效地用于蓄电装置的各种控制。
另外,也可以是,所述蓄电装置具备在所述第一方向上并排的三个以上的所述蓄电元件,在所述三个以上的蓄电元件之间设置多个隔离件,所述测量部设置在所述三个以上的蓄电元件中的配置在内侧的内侧蓄电元件的所述第二方向侧,在所述多个隔离件中的与所述内侧蓄电元件抵接的隔离件上形成有所述突起部。
根据该结构,能够使三个以上的蓄电元件中的温度容易上升的内侧蓄电元件可靠地接近测量部。由此,测量部能够高精度地测量内侧蓄电元件的温度。
另外,也可以是,所述突起部形成为相对于所述蓄电元件而赋予朝向所述测量部侧的作用力。
因此,即便在蓄电装置被给予振动、冲击的情况下,隔离件也能够维持使蓄电元件靠近测量部的状态。
另外,也可以是,所述隔离件还具有设置在所述蓄电元件的与所述第二方向侧相反的一侧的其它壁部,在所述其它壁部上形成有包含所述突起部在内的多个突起部。
因此,能够以相对于第二方向不倾斜的方式使蓄电元件靠近测量部。换句话说,测量部能够在稳定状态的蓄电元件的面处测量蓄电元件的状态,因此能够高精度地测量蓄电元件的状态。
需要说明的是,本发明不仅能够作为上述的蓄电装置来实现,也能够作为该蓄电装置所具备的隔离件来实现。
发明效果
根据本发明的蓄电装置,能够高精度地测量蓄电元件的状态。
附图说明
图1是表示本发明的实施方式的蓄电装置的外观的立体图。
图2是表示分解了本发明的实施方式的蓄电装置的情况下的各构成要素的分解立体图。
图3是表示本发明的实施方式的蓄电单元的结构的立体图。
图4是表示本发明的实施方式的蓄电单元的结构的立体图。
图5是表示本发明的实施方式的蓄电元件的结构的立体图。
图6是表示本发明的实施方式的电气设备的结构的立体图。
图7是表示分解了本发明的实施方式的电气设备的情况下的各构成要素的分解立体图。
图8是表示本发明的实施方式的蓄电单元与电气设备的一部分的位置关系的立体图。
图9A是表示本发明的实施方式的隔离件的结构的立体图。
图9B是表示本发明的实施方式的隔离件的结构的立体图。
图10是表示本发明的实施方式的隔离件的结构的俯视图。
图11是表示利用通过测量部的X-Y平面来剖开组装蓄电单元以及电气设备而成的组装体时的剖视图。
附图标记说明:
1 蓄电装置
10 外装体
11 第一外装体
12 第二外装体
21 正极外部端子
22 负极外部端子
30 蓄电单元
40 电气设备
100、100a、100b 蓄电元件
110 容器
120 正极端子
130 负极端子
140 电极体
150 正极集电体
160 负极集电体
200 隔离件
210 板状构件
211 压迫突出部
212 环状突出部
213 第一中空突出部
214 第二中空突出部
220、221、222、223、224 壁部
223a 开口部
230、231、232、233、234 十字突出部
241、242 突起部
300、310、320 夹持构件
400、410、420、430、440 约束构件
500 汇流条框架
600 汇流条
701 电气设备容器
710 盖部
711 卡合部
720 容器主体
721 被卡合部
722 开口部
723 施力部
730 电路基板
740、741、742 测量部
750 正极汇流条
751 绝缘构件
760 继电器
具体实施方式
以下,参照附图,对本发明的实施方式的蓄电装置进行说明。需要说明的是,以下说明的实施方式均表示本发明的优选的一具体例。以下的实施方式所示出的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置以及连接形态等仅是一例,其主旨并非限定本发明。另外,对于以下的实施方式中的构成要素中的、在表示最上位概念的独立权利要求中未进行记载的构成要素,将其作为任意的构成要素进行说明。另外,在各附图中,尺寸等并非严格地进行图示。
(实施方式)
首先,对蓄电装置1的结构进行说明。
图1是表示本发明的实施方式的蓄电装置1的外观的立体图。另外,图2是表示对本发明的实施方式的蓄电装置1进行了分解的情况下的各构成要素的分解立体图。
需要说明的是,在图1、2中,Z轴方向表示上下方向,以下将Z轴方向作为上下方向进行说明,但是根据使用方式也考虑Z轴方向不成为上下方向的情况,因此Z轴方向并不限定于成为上下方向。
蓄电装置1是能够充入来自外部的电力并向外部释放电力的装置。例如,蓄电装置1是被用于电力储存用途、电源用途等的电池模块。
如图1、2所示,蓄电装置1具备由第一外装体11及第二外装体12构成的外装体10、以及收容在外装体10内侧的蓄电单元30以及电气设备40。
外装体10是配置在蓄电单元30以及电气设备40的外侧的、构成蓄电装置1的外装体的矩形(箱状)的容器(模块外壳)。换句话说,外装体10将蓄电单元30以及电气设备40配置在规定的位置处,保护蓄电单元30以及电气设备40免受冲击等。另外,外装体10由例如聚碳酸酯、聚丙烯(PP)等绝缘性的树脂等构成,从而避免蓄电单元30以及电气设备40与外部的金属构件等接触。
在此,外装体10具有构成外装体10的盖体的第一外装体11以及构成外装体10的主体的第二外装体12。第一外装体11是堵塞第二外装体12的开口的扁平矩形的罩构件,设有正极外部端子21与负极外部端子22。蓄电装置1经由该正极外部端子21与负极外部端子22而充入来自外部的电力并向外部释放电力。另外,第二外装体12是形成有开口的有底矩形筒状的壳体,收容蓄电单元30以及电气设备40。
需要说明的是,第一外装体11与第二外装体12可以由相同材质的构件形成,也可以由不同材质的构件形成。
蓄电单元30具有多个蓄电元件,与设于第一外装体11的正极外部端子21和负极外部端子22相连接。在本实施方式中,如图2所示,蓄电单元30以多个蓄电元件成为横置的状态沿Z轴方向进行层叠,并配置在第二外装体12内。而且,蓄电单元30从上方被第一外装体11覆盖,收容在外装体10的内侧。需要说明的是,蓄电单元30的详细结构的说明见后述。
电气设备40是在内侧配置有电路基板、继电器等的矩形的设备,配置在蓄电单元30的侧方(X轴方向正侧)。在本实施方式中,如图2所示,电气设备40以电路基板成为纵置的状态沿Z轴方向立起,且配置在第二外装体12内。而且,电气设备40从上方被第一外装体11覆盖,收容在外装体10的内侧。需要说明的是,电气设备40的详细结构的说明见后述。
接下来,对蓄电单元30的结构进行详细说明。
图3以及图4是表示本发明的实施方式的蓄电单元30的结构的立体图。具体来说,图3是表示从蓄电单元30中分离出汇流条框架500与汇流条600的情况下的结构的分解立体图。另外,图4是表示对从蓄电单元30中分离出汇流条框架500与汇流条600后的构成要素进行进一步分解的情况下的各构成要素的分解立体图。
需要说明的是,在图3、4及之后的附图中,为了便于说明,将Y轴方向表示为上下方向,有时将Y轴方向作为上下方向进行说明,但是在实际的使用方式下,Y轴方向并不限于成为上下方向。
如图3、4所示,蓄电单元30具备多个蓄电元件100(在本实施方式中为8个蓄电元件100)、多个隔离件200(在本实施方式中为7个隔离件200)、一对夹持构件300、多个约束构件400(在本实施方式中为4个约束构件410~440)、汇流条框架500以及多个汇流条600。
蓄电元件100是能够充电或放电的充电电池(单电池),更具体来说,是锂离子充电电池等非水电解质充电电池。蓄电元件100具有扁平矩形,与隔离件200邻接配置。换句话说,多个蓄电元件100的各个蓄电元件100与多个隔离件200的各个隔离件200交替配置,并在Z轴方向上排列。总之,隔离件200设置在蓄电元件100的侧方。
在本实施方式中,蓄电元件100横向配置在外装体10内侧(参照图2),但是在图3与图4中,为了便于说明,将蓄电元件100以电极端子朝向上方配置的状态进行图示。需要说明的是,蓄电元件100并不限定于非水电解质充电电池,可以是非水电解质充电电池以外的充电电池,也可以是电容器。蓄电元件100的详细结构的说明见后述。
隔离件200配置在相邻的两个蓄电元件100之间,具有由对该两个蓄电元件100间进行绝缘的树脂等形成的绝缘性的板状构件。在本实施方式中,在8个蓄电元件100之间配置7个隔离件200。需要说明的是,隔离件200由例如聚碳酸酯、聚丙烯(PP)等绝缘性的树脂形成,但只要是具有绝缘性的构件即可,可以由任意的材质形成。
另外,隔离件200形成为覆盖蓄电元件100的正面侧或者背面侧的大致一半(沿Z轴方向分成两半的情况下的大致一半)。换句话说,在隔离件200的正面侧或者背面侧的两面(Z轴方向的两面)形成凹部,在该凹部中插入上述的蓄电元件100的大致一半。根据这样的结构,夹持蓄电元件100的两个隔离件200覆盖蓄电元件100的绝大部分,由此能够利用隔离件200来提高蓄电元件100与其它导电性构件之间的绝缘性。隔离件200的详细结构见后述。
夹持构件300由作为一对平板状构件的夹持构件310以及320构成,从该多个蓄电元件100的排列方向(Z轴方向)的两侧夹入并保持多个蓄电元件100。
换句话说,夹持构件310是比多个蓄电元件100中的最靠Z轴方向正侧配置的蓄电元件100配置在Z轴方向正侧的平板状构件。另外,夹持构件320是比多个蓄电元件100中的最靠Z轴方向负侧配置的蓄电元件100配置在Z轴方向负侧的平板状构件。而且,通过夹持构件310与夹持构件320,从该多个蓄电元件100以及多个隔离件200的排列方向(Z轴方向)的两侧夹入并保持多个蓄电元件100以及多个隔离件200。
另外,从强度的观点等出发,夹持构件300(夹持构件310、320)由例如不锈钢、铝等金属制(导电性)的构件形成,但通过在相邻的蓄电元件100之间配置绝缘性的构件,确保了夹持构件300与蓄电元件100之间的绝缘性。需要说明的是,夹持构件300并不限定于金属制(导电性)的构件,也可以由例如强度高的绝缘性的构件形成。另外,夹持构件310与夹持构件320可以由相同材质的构件形成,也可以由不同材质的构件形成。
约束构件400是两端安装于夹持构件300而约束多个蓄电元件100的构件。换句话说,约束构件400配置为横跨该多个蓄电元件100,相对于该多个蓄电元件100而赋予多个蓄电元件的排列方向(Z轴方向)上的约束力。需要说明的是,约束构件400与夹持构件300同样地优选由例如不锈钢、铝等金属制的构件形成,但也可以由金属以外的构件形成。
具体来说,约束构件400的一端安装于夹持构件310,并且另一端安装于夹持构件320。而且,约束构件400相对于多个蓄电元件100以及多个隔离件200而赋予该多个蓄电元件100以及多个隔离件200的排列方向上的约束力。
在此,约束构件400由约束构件410~440构成。约束构件410以及420配置在多个蓄电元件100的上下方向两侧(Y轴方向的两侧),从该两侧夹入并约束该多个蓄电元件100。另外,约束构件430以及440配置在多个蓄电元件100的两侧(X轴方向的两侧),从该两侧夹入并约束该多个蓄电元件100。
具体来说,约束构件410以及约束构件420是配置在该多个蓄电元件100的Y轴方向正侧以及负侧的一对长条状且平板状的构件。另外,约束构件430以及约束构件440是配置在该多个蓄电元件100的X轴方向正侧以及负侧的一对长条状并且平板状的构件。
汇流条框架500是能够进行汇流条600与其它构件之间的绝缘、配置在蓄电装置1内的各种配线等的保护、以及汇流条600的位置限制的构件。尤其是,汇流条框架500将汇流条600相对于多个蓄电元件100进行定位。
具体来说,汇流条框架500载置在多个蓄电元件100的上方(Y轴方向正侧),相对于多个蓄电元件100进行定位。另外,在汇流条框架500上载置汇流条600。此时,汇流条框架500所具有的突起部插入汇流条600所形成的开口部,由此相对于汇流条框架500而定位汇流条600。由此,汇流条600相对于多个蓄电元件100进行定位,并且与多个蓄电元件100具有的各个电极端子接合。
需要说明的是,汇流条框架500由例如聚碳酸酯、聚丙烯(PP)等绝缘性的树脂形成,但只要是具有绝缘性的构件即可,可以由任意的材质形成。另外,汇流条框架500的详细结构、以及汇流条框架500对汇流条600进行定位的详细结构的说明见后述。
汇流条600是与多个蓄电元件100的各个蓄电元件100电连接的汇流条。换句话说,汇流条600是与多个蓄电元件100具有的各个电极端子进行电连接的导电性的构件,对该多个蓄电元件100具有的任意的电极端子彼此进行电连接。
需要说明的是,作为导电性的构件,汇流条600例如由铝形成,但是汇流条600的材质并不特别限定。另外,汇流条600可以全部由相同材质的构件形成,也可以使任意的汇流条由不同材质的构件形成。
接下来,对蓄电元件100的结构进行详细说明。
图5是表示本发明的实施方式的蓄电元件100的结构的立体图。具体来说,图5是透视蓄电元件100的容器110而示出蓄电元件100的内部的立体图。
如图5所示,蓄电元件100具备容器110、正极端子120以及负极端子130。另外,在容器110内侧配置有电极体140、正极集电体150以及负极集电体160。需要说明的是,在容器110的内部封入有电解液等液体,但是省略该液体的图示。
容器110包括由金属构成的矩形筒状且具备底部的主体、以及堵塞该主体的开口的金属制的盖部。容器110能够通过在将电极体140等收容于内部之后对盖部与主体进行焊接等,从而密封内部。
电极体140是具备正极、负极与隔离物并能够储存电的发电元件。具体来说,电极体140是对以在正极与负极之间夹入隔离物的方式配置为层状的结构进行卷绕而形成的卷绕型的电极体。需要说明的是,电极体140也可以是层叠平板状极板而成的层叠型的电极体。
在此,正极是在由铝或者铝合金等构成的长条带状的导电性的正极集电箔的表面上形成正极活性物质层而成的电极板,负极是在由铜或者铜合金等构成的长条带状的导电性的负极集电箔的表面上形成负极活性物质层而成的电极板,隔离物为微多孔性的片材。需要说明的是,蓄电元件100所使用的正极、负极以及隔离物并没有与以往使用的结构存在特别不同,只要是不损害蓄电元件100的性能,能够适当使用公知的材料。另外,作为封入到容器110的电解液(非水电解质),只要是不损害蓄电元件100的性能,不会对其种类进行特别限制,能够选择各种材料。
正极端子120是经由正极集电体150而与电极体140的正极电连接的电极端子,负极端子130是经由负极集电体160而与电极体140的负极电连接的电极端子。换句话说,正极端子120以及负极端子130是用于将在电极体140中储存的电向蓄电元件100的外部空间导出、或者为了在电极体140中储存电而向蓄电元件100的内部空间导入电的金属制的电极端子。
正极集电体150是配置在电极体140的正极与容器110的侧壁之间且与正极端子120和电极体140的正极电连接的具备导电性与刚性的构件。需要说明的是,正极集电体150与正极的正极集电箔相同地由铝或者铝合金等形成。另外,负极集电体160是配置在电极体140的负极与容器110的侧壁之间且与负极端子130和电极体140的负极电连接的具备导电性与刚性的构件。需要说明的是,负极集电体160与负极的负极集电箔相同地由铜或者铜合金等形成。
接下来,对电气设备40的结构进行详细说明。
图6是表示本发明的实施方式的电气设备40的结构的立体图。图7是表示对本发明的实施方式的电气设备40进行了分解的情况下的各构成要素的分解立体图。图8是表示本发明的实施方式的蓄电单元30与电气设备40的一部分之间的位置关系的立体图。
如图6以及图7所示,电气设备40通过将包含电路基板730、测量部740、正极汇流条750、继电器760在内的各种部件收容在箱状的电气设备容器701的内侧而构成。
电气设备容器701是由例如聚碳酸酯、聚丙烯(PP)等绝缘性的树脂构成的箱状构件,由盖部710与容器主体720构成。盖部710在外周部(具体来说为Y轴方向的两端以及Z轴方向的两端)上具有用于与容器主体720卡合的多个卡合部711。容器主体720是能够收容各种部件的矩形筒状且具备底部的结构,且具有在侧壁(具体来说为在Y轴方向的两端以及Z轴方向的两端形成的侧壁)被多个卡合部711卡合的、突起状的多个被卡合部721。电气设备容器701通过使盖部710的多个卡合部711分别与容器主体720的多个被卡合部721卡合,由此成为收容各种部件的箱状构件。
电路基板730通过配线(导线)与蓄电单元30内的各个蓄电元件100的正极端子120或者负极端子130、测量部740等连接,例如获取、监视、控制该蓄电元件100的充电状态、放电状态(电压、温度等电池状态)等。
测量部740是测量蓄电单元30中的两个蓄电元件100的温度的温度传感器(热敏电阻)。测量部740配置在形成于容器主体720的X轴方向负侧的底面上的开口部722。换句话说,测量部740设于蓄电元件100的X轴方向正侧。具体来说,如图8所示,测量部740具有对蓄电单元30中的从Z轴方向正侧配置为第二位的蓄电元件100a的温度进行测量的测量部741、以及对从Z轴方向正侧配置为第四位的蓄电元件100b的温度进行测量的测量部742(也参照图3以及图4)。测量部741配置为与蓄电元件100a的负极侧的侧面进行面接触,测量部742配置为与蓄电元件100b的正极侧的侧面进行面接触。更具体来说,测量部740配置为,与被隔离件200覆盖的蓄电元件100的X轴方向正侧的侧面中的、从设于隔离件200的开口部223a露出的侧面进行面接触。如此,测量部740与蓄电元件100的X轴方向正侧的侧面抵接,因此在与蓄电元件100的正极集电体150或者负极集电体160对置的位置处抵接。需要说明的是,测量部740在蓄电元件100的侧面中的与正极集电体150或者负极集电体160对置的位置之中也优选在靠近电极端子120、130的位置处抵接。这是因为,在蓄电元件100之中,正极集电体150或者负极集电体160容易发热,并且在靠近电极端子120、130的位置更容易发热。
如此,测量部740对蓄电单元30中的配置在多个蓄电元件100的排列方向(Z轴方向)的中央附近的蓄电元件100b的温度进行测量,因此能够测量多个蓄电元件100中的温度容易上升的蓄电元件100b的温度。另外,测量部742配置在蓄电元件100b的比负极侧容易发热的正极侧的侧面(换句话说,与正极集电体150对置的位置),因此能够测量在蓄电元件100b之中温度容易上升的部分的温度。需要说明的是,正极集电体150比负极集电体160温度容易上升的原因在于,构成正极集电体150的铝(铝合金)比构成负极集电体160的铜(铜合金)电阻大。换句话说,测量部742对在蓄电单元30之中温度最容易上升的部分的温度进行测量。因此,能够将测量部742所测量的温度有效地应用于电路基板730中的各种控制。
正极汇流条750是将多个蓄电元件100被汇流条600电连接而成的蓄电单元30的正极端子与继电器760电连接的汇流条。正极汇流条750的除与蓄电单元30的正极端子和继电器760连接的部分之外的部分被由热收缩管构成的绝缘构件751覆盖。
继电器760与正极汇流条750和正极外部端子21电连接,且是根据电路基板730的控制信号而切换蓄电单元30的正极端子与正极外部端子21之间的导通以及非导通的继电器开关。
接下来,对隔离件200的结构进行详细说明。
图9A以及图9B是表示本发明的实施方式的隔离件200的结构的立体图。图10是表示本发明的实施方式的隔离件200的结构的俯视图。
如图9、10所示,隔离件200具有在蓄电元件100的Z轴方向侧配置的板状构件210、以及在蓄电元件100的X轴方向的两侧以及Y轴方向的两侧配置的壁部220。
隔离件200具有从板状构件210朝向Z轴方向的两侧进行突出的、压迫突出部211、环状突出部212以及中空突出部213、214。板状构件210是沿着X-Y平面形成的、X轴方向较长的矩形的板状构件。压迫突出部211、环状突出部212以及多个中空突出部213、214是在通过约束构件400对蓄电元件100以及隔离件200之间赋予约束力的状态下与蓄电元件100抵接的突出部。
压迫突出部211通过与蓄电元件100抵接而压迫蓄电元件100。压迫突出部211形成在板状构件210的中央附近,从Z轴方向观察时以沿X轴方向较长的矩形突出。换句话说,压迫突出部211设置在与蓄电元件100的侧面的中央对置的位置。
环状突出部212朝向蓄电元件100而呈环状突出,并且以密闭环状的内侧空间的方式与蓄电元件100抵接。环状突出部212从板状构件210的外周部朝向Z轴方向的两侧突出。换句话说,隔离件200具有朝向在板状构件210的两侧设置的两个蓄电元件100各自突出的两个环状突出部212。环状突出部212形成为沿着壁部220的内侧而包围压迫突出部211。换句话说,压迫突出部211形成在环状突出部212的内侧空间。另外,环状突出部212沿着蓄电元件100的侧面的外周部形成。
多个中空突出部213、214以在内侧形成空间的方式朝向蓄电元件100突出。多个中空突出部213、214具有突出的部分的相反侧以沿着突出的形状的方式凹陷的形状。换句话说,在多个中空突出部213、214中,通过使突出的部分的相反侧凹陷而形成的空间形成于内侧。另外,多个中空突出部213、214具有以随着朝向前端而与突出方向垂直的方向上的间隔变小的方式倾斜的形状。换句话说,多个中空突出部213、214以大致圆锥台形状进行突出。
多个中空突出部213、214包括从板状构件210向Z轴方向正侧突出的多个第一中空突出部213以及从板状构件210向Z轴方向负侧突出的多个第二中空突出部214。换句话说,第一中空突出部213朝向设于隔离件200的两侧的两个蓄电元件100的一方突出。第二中空突出部214朝向该两个蓄电元件100的另一方突出。需要说明的是,第一中空突出部213以及第二中空突出部214仅在彼此朝向相反侧突出的方面不同,突出以及凹陷的形状彼此相同。多个中空突出部213、214在环状突出部212的内侧空间以包围压迫突出部211的方式呈环状并排配置。另外,多个第一中空突出部213的各个第一中空突出部213与多个第二中空突出部214的各个第二中空突出部214交替进行配置。
壁部220形成为从板状构件210的外缘朝向Z轴方向的两侧延伸,并且包围蓄电元件100的四方。换句话说,隔离件200的、覆盖蓄电元件100的正面侧或者背面侧的大致一半那样的凹部由板状构件210以及壁部220形成。壁部220具有在蓄电元件100的Y轴方向正侧设置的壁部221、在蓄电元件100的Y轴方向负侧设置的壁部222、在蓄电元件100的X轴方向正侧设置的壁部223、以及在蓄电元件100的X轴方向负侧设置的壁部224。在壁部223的设置测量部740的位置处形成有开口部223a。换句话说,在壁部223形成有用于使蓄电元件100的侧面露出的开口部223a,使得测量部740能够与蓄电元件100的侧面直接接触。需要说明的是,如上所述,蓄电元件100配置在两个隔离件200之间,设置测量部740的X轴方向正侧的侧面被两个隔离件200的壁部223从Z轴方向的两侧覆盖。因此,通过在隔离件200的壁部223的Z轴方向的两侧呈切口状地形成开口部223a,由此与相邻的隔离件200组合而能够在蓄电元件100的X轴方向正侧的侧面形成矩形的开口。换句话说,能够使蓄电元件100的X轴方向正侧的侧面的通过Z轴方向中心的区域露出。
在壁部220上形成有从壁部220朝向壁部220的外侧呈十字状突出的十字突出部230。具体来说,在壁部221上形成有向Y轴方向正侧突出的十字突出部231,在壁部222上形成有向Y轴方向负侧突出的十字突出部232,在壁部223上形成有向X轴方向正侧突出的十字突出部233,在壁部224上形成有向X轴方向负侧突出的十字突出部234。如此,在壁部220上形成有十字突出部230,因此在被约束构件400约束的状态下,能够利用十字突出部230来填充壁部220与约束构件400之间的间隔。
隔离件200具有多个突起部241、242,该多个突起部241、242配置在抵接于蓄电元件100的与供各突出部211~214抵接的面交叉的面的位置处。在本实施方式中,隔离件200具有以横跨板状构件210的X轴方向负侧的端部与壁部224的方式形成的四个突起部241、和以横跨板状构件210的Y轴方向正侧的端部与壁部221的方式形成的四个突起部242。
需要说明的是,隔离件200形成为一体。换句话说,隔离件200所具有的板状构件210、壁部220、各突出部211、212、213、214、230以及多个突起部241、242通过利用上述的材料(树脂)进行一体成形而形成。
接下来,使用图11来说明多个突起部241对蓄电元件100朝向测量部740进行施力的作用力。
图11是利用通过测量部740的X-Y平面来剖开蓄电单元30以及电气设备40组装而成的组装体时的剖视图。
如图11所示,在向隔离件200的侧方的规定的位置配置有蓄电元件100的情况下,多个突起部241通过与蓄电元件100的X轴方向负侧的面抵接,对蓄电元件100朝向X轴方向正侧施力。换句话说,多个突起部241形成为对蓄电元件100赋予朝向测量部740侧的作用力。另外,蓄电元件100被多个突起部241朝向X轴方向正侧施力,并且在隔离件200的X轴方向正侧的壁部223上未形成突起部,因此蓄电元件100的X轴方向正侧的侧面与壁部223抵接。由此,在向隔离件200的侧方的规定的位置配置有蓄电元件100的情况下,隔离件200的X轴方向正侧的壁部223以及蓄电元件100之间的距离d1比隔离件200的X轴方向负侧的壁部224以及蓄电元件100之间的距离d2短。如此一来,蓄电元件100通过多个突起部241以及壁部223来进行相对于隔离件200的X轴方向上的定位。
在向隔离件200的侧方的规定的位置配置有蓄电元件100的情况下,多个突起部242与蓄电元件100的Y轴方向正侧的面抵接,由此对蓄电元件100朝向Y轴方向负侧施力。蓄电元件100被多个突起部242朝向Y轴方向负侧施力,因此蓄电元件100的Y轴方向负侧的侧面与壁部222抵接。换句话说,蓄电元件100通过多个突起部242以及壁部222来进行相对于隔离件200的Y轴方向上的定位。
如此,隔离件200是形成有多个突起部241、242、壁部222以及壁部223的结构,因此能够容易进行蓄电元件100与隔离件200之间的X轴方向以及Y轴方向上的定位。
需要说明的是,在与蓄电元件100组装之前的隔离件200中,多个突起部241的X轴方向正侧的前端与壁部223之间的间隔比蓄电元件100的X轴方向的宽度稍小,多个突起部242的Y轴方向负侧的前端与壁部223之间的间隔比蓄电元件100的Y轴方向的宽度稍小。因此,在向隔离件200组合有蓄电元件100时,多个突起部241的X轴方向正侧的前端和多个突起部242的Y轴方向负侧的前端与蓄电元件100的X轴方向负侧的侧面以及Y轴方向正侧的侧面抵接,并且发生变形,由此能够对蓄电元件100赋予朝向X轴方向正侧以及Y轴方向负侧的作用力。
另外,测量部740被形成于电气设备容器701的容器主体720的施力部723朝向X轴方向负侧施力。换句话说,测量部740以及蓄电元件100以彼此靠近的方式分别被容器主体720的施力部723与隔离件200的多个突起部241施力。
接下来,使用图11对约束构件430、440的配置位置进行说明。
如图11所示,在蓄电元件100以及隔离件200的X轴方向上的两端配置的两个约束构件430、440沿Y轴方向配置在不同的位置。更具体来说,两个约束构件430、440中的一方即作为第一约束构件的约束构件430配置在比测量部740靠近Y轴方向负侧的位置,两个约束构件430、440中的另一方即作为第二约束构件的约束构件440配置在约束构件430的X轴方向负侧,并且配置在约束构件430的Y轴方向正侧。另外,两个约束构件430、440配置在相对于蓄电元件100的中心彼此大致对称的位置。换句话说,两个约束构件430、440以在X轴方向上彼此不对置的方式配置在彼此不同的位置。
如上所述,根据本发明的实施方式的蓄电装置1,蓄电元件100配置在与X轴方向负侧的壁部224相比更靠近设有测量部740的一侧的X轴方向正侧的壁部223的位置,因此能够设为蓄电元件100可靠地接近测量部740的状态。由此,测量部740能够高精度地测量蓄电元件100的状态。
另外,突起部241形成为相对于蓄电元件100赋予朝向测量部740侧的作用力。因此,即便蓄电装置被给予振动、冲击,隔离件200也能够维持蓄电元件100与测量部740接近的状态。
另外,隔离件200配置在与蓄电元件100的X轴方向正侧的面的相反侧的面抵接的位置处,并且具有用于使蓄电元件100靠近测量部740的突起部241。换句话说,在与蓄电元件100的Z轴方向侧(换句话说侧方)邻接设置的隔离件200上,在与蓄电元件100的设有测量部740的面的相反侧的面抵接的位置处形成有突起部241,因此在向隔离件200的侧方配置有蓄电元件100时,能够使蓄电元件100与测量部740可靠地靠近。由此,测量部740能够高精度地测量蓄电元件100的温度。
另外,在隔离件200的、设于蓄电元件100的X轴方向正侧的壁部223上,在设置测量部740的位置处形成有开口部223a。因此,能够使蓄电元件100的X轴方向正侧的绝缘性提高,并且高精度且容易地进行基于测量部740的蓄电元件100的温度的测量。
另外,在隔离件200的、设于蓄电元件100的X轴方向负侧的壁部224上形成有多个突起部241。因此,能够以相对于X轴方向不倾斜的方式使蓄电元件100靠近测量部740。换句话说,测量部740能够在稳定状态下的蓄电元件100的面上测量蓄电元件100的温度,因此能够高精度地测量蓄电元件100的状态。
另外,两个约束构件430、440中的一方即约束构件430配置在蓄电元件100以及隔离件200的与测量部740配置的一侧相同的一侧,并且配置在比测量部740靠近Y轴方向侧的位置。因此,两个约束构件430、440能够配置在除测量部740配置的位置之外的位置。由此,在将测量部740设于蓄电元件100的X轴方向正侧时,能够不与两个约束构件430、440发生干涉地进行配置。另外,两个约束构件430、440能够在Y轴方向的宽度范围内无偏差地赋予约束力。由此,测量部740能够可靠地测量蓄电元件100的温度,并且,两个约束构件430、440能够相对于蓄电元件100以及隔离件200之间更稳定地赋予约束力。
需要说明的是,如本实施方式那样,在将沿第二方向夹入蓄电元件100以及隔离件200进行配置的两个约束构件沿第三方向配置在不同的位置的情况下,为了在第二方向的整个区域中施加约束力,优选在矩形的夹持构件300的短边侧设置两个约束构件。另外,如本实施方式那样,在夹持构件300的短边侧,两个约束构件在与短边交叉的方向上配置于不同的位置(换句话说为彼此不同的位置),由此与在长边侧配置于彼此不同的位置的情况相比,能够降低赋予偏置分布的约束力的情况。
另外,两个约束构件430、440配置在相对于蓄电元件100的中心彼此大致对称的位置。因此,两个约束构件430、440能够相对于蓄电元件100以及隔离件200之间在Y轴方向的宽度范围内无偏差且平均地赋予约束力。由此,两个约束构件430、440能够相对于蓄电元件100以及隔离件200之间更稳定地赋予约束力。
以上,对本发明的实施方式的蓄电装置1进行了说明,但本发明并不限定于上述实施方式。换句话说,应考虑到本次公开的实施方式的全部点皆为示例,并非限制性内容。本发明的范围由权利要求书表示而不是上述的说明,意图包含与权利要求书均等的含义以及范围内的所有变更。
例如,在上述实施方式中,在隔离件200上以与蓄电元件100的测量部740抵接的面的相反侧的面抵接的方式设有多个突起部241,但是多个突起部241不限于此,也可以采用设置有一个突起部的隔离件。需要说明的是,在这种情况下,期望将该突起部配置在沿X轴方向与测量部740对应的位置。需要说明的是,这种情况下的X轴方向是与蓄电元件100的面向X轴方向的侧面大致垂直的方向。换句话说,期望将突起部配置在测量部740的Y轴方向的位置所包含的位置处。由此,即便为一个突起部,也能够向蓄电元件100赋予沿着X轴方向的作用力,因此能够使蓄电元件100有效地靠近测量部740。另外,即便为形成多个突起部的隔离件,也期望将包含多个突起部在内的Y轴方向的范围配置在与配置有测量部740的Y轴方向的位置重叠的位置处。由此,该隔离件能够至少在与测量部740对应的位置使蓄电元件100朝向测量部740靠近。另外,也可以说是突起部与测量部740配置为在X轴方向上夹持蓄电元件100而进行对置。
另外,在上述实施方式中,在隔离件200中,在X轴方向负侧的壁部224上设有多个突起部241,在X轴方向正侧的壁部223上未设置多个突起部,但也可以采用在X轴方向正侧的壁部设置多个突起部的结构。在这种情况下,优选在X轴方向负侧的壁部设置的多个突起部比在X轴方向正侧的壁部设置的多个突起部突出。由此,能够配置为蓄电元件100相对于该隔离件靠近X轴方向正侧(即靠近测量部740)的状态。
另外,在上述实施方式中,测量部740是对作为蓄电元件100的状态的温度进行测量的温度传感器,但不限于温度传感器。测量部可以是例如对作为蓄电元件100的状态的充电放电状态进行测量的电流传感器,也可以是测量蓄电元件100的电压的电压传感器。需要说明的是,此时,测量部设置为与蓄电元件100的正极端子120以及负极端子130抵接。
另外,在上述实施方式中,在隔离件200的壁部223上设有切口状的开口部223a,但开口部的形状不限于切口状,也可以采用设置有开口的周围连续的开口部(换句话说为贯通孔)的隔离件。在这种情况下,例如蓄电元件100的X轴方向正侧的侧面没有被邻接的隔离件分割地覆盖,而是考虑利用一个隔离件来覆盖的结构。如此,在具有利用一个隔离件来覆盖蓄电元件100的X轴方向正侧的侧面的壁部的隔离件中,作为开口部也可以采用贯通孔。
另外,在上述实施方式中,在多个隔离件200中的全部隔离件200上形成有多个突起部241,但也可以是至少仅在与在侧面上设有测量部740的蓄电元件100a、100b邻接的隔离件上形成多个突起部241的结构。另外,在这种情况下,也可以采用与蓄电元件100a、100b邻接的隔离件中的、设为仅在与蓄电元件100a、100b邻接的一侧形成多个突起部241的结构的隔离件。
另外,在上述实施方式中,在隔离件200中,多个突起部241以横跨壁部224与板状构件210之间的方式形成,但不限于此,可以形成为仅从壁部224突出,可以形成为仅从板状构件210突出,也可以形成为从壁部221以及壁部222中的至少一方突出。
另外,在上述实施方式中,隔离件200形成有各突出部211~214、230,但也可以采用没有形成上述各突出部211~214、230的隔离件。
另外,在上述实施方式中,蓄电装置1为具备多个蓄电元件100的结构,但也能够适用于具备一个蓄电元件的结构的蓄电装置。
另外,本发明不仅能够作为上述的蓄电装置1来实现,也能够作为蓄电装置1所具备的隔离件200来实现。
另外,上述实施方式及其变形例所具备的各构成要素任意组合而构建的形态也包含在本发明的范围内。
工业实用性
本发明作为具备蓄电元件和配置在该蓄电元件的侧方的隔离件的蓄电装置是有用的。

Claims (11)

1.一种蓄电装置,其具备具有电极端子的蓄电元件、在所述蓄电元件的第一方向侧设置且具有一对壁部的隔离件、以及在所述蓄电元件的与所述第一方向交叉的第二方向侧设置且测量所述蓄电元件的温度的温度测量部,其中,
所述温度测量部在所述第二方向侧且与所述蓄电元件的侧面对置的位置设置,
所述一对壁部包括在所述蓄电元件的所述第二方向侧设置的第一壁部以及在所述蓄电元件的所述第二方向侧的相反侧设置的第二壁部,
所述蓄电元件配置在距所述第一壁部的距离比距所述第二壁部的距离短的位置。
2.根据权利要求1所述的蓄电装置,其中,
在所述第一壁部的设置所述温度测量部的位置处形成有开口部。
3.根据权利要求2所述的蓄电装置,其中,
所述隔离件还具有突起部,该突起部配置在抵接于所述蓄电元件的与所述第二方向侧相反的一侧的面的位置。
4.根据权利要求3所述的蓄电装置,其中,
所述突起部与所述温度测量部配置在所述第二方向上对应的位置。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的蓄电装置,其中,
所述蓄电装置还具备两个约束构件,所述两个约束构件配置在所述蓄电元件以及所述隔离件的所述第二方向侧及其相反侧的端部,并对所述蓄电元件与所述隔离件之间赋予所述第一方向上的约束力,
所述两个约束构件中的配置在所述第二方向侧的第一约束构件,配置在比所述温度测量部更靠与所述第一方向以及所述第二方向交叉的第三方向侧的位置,
所述两个约束构件中的配置在所述相反侧的第二约束构件,配置在所述第一约束构件的与所述第三方向侧相反的一侧的位置。
6.根据权利要求5所述的蓄电装置,其中,
所述第一约束构件以及所述第二约束构件配置在相对于所述蓄电元件的中心而彼此对称的位置。
7.根据权利要求3或4所述的蓄电装置,其中,
所述温度测量部为测量所述蓄电元件的温度的温度传感器。
8.根据权利要求7所述的蓄电装置,其中,
所述温度测量部在与所述蓄电元件的侧面中的所述蓄电元件所具备的集电体对置的位置处与所述集电体抵接。
9.根据权利要求8所述的蓄电装置,其中,
所述温度测量部在与构成所述集电体的正极集电体以及负极集电体中的电阻较大的集电体对置的位置处与所述电阻较大的集电体抵接。
10.根据权利要求9所述的蓄电装置,其中,
所述蓄电装置具备在所述第一方向上并排的三个以上的所述蓄电元件,
在所述三个以上的蓄电元件之间设置多个隔离件,
所述温度测量部设置在所述三个以上的蓄电元件中的配置在内侧的内侧蓄电元件的所述第二方向侧,
在所述多个隔离件中的与所述内侧蓄电元件抵接的隔离件上形成有所述突起部。
11.根据权利要求3所述的蓄电装置,其中,
所述隔离件具备在所述蓄电元件之间配置的板状构件、以及从所述板状构件的外缘朝向所述蓄电元件的所述第一方向以及与所述第一方向相反的一侧延伸的所述一对壁部,
在所述蓄电元件的所述第二方向侧的所述第一壁部上形成有所述开口部,在所述蓄电元件的与所述第二方向侧相反一侧的所述第二壁部上设有所述突起部。
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