CN105531850A - 蓄电模块 - Google Patents

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Abstract

一种蓄电模块，包括：层叠体，将多个蓄电元件层叠而成，各蓄电元件具有从端部向外侧方向突出的正极以及负极的箔状的导线端子；以及连接部件，将相邻的蓄电元件的导线端子彼此连接，在层叠体和连接部件之间配置有绝缘保持部件，在绝缘保持部件设置有将连接部件保持于与层叠体相对的面的相反侧的面的连接部件保持部，并且以沿着保持于连接部件保持部的连接部件的边缘部的方式设置有狭缝，导线端子插通于狭缝并折叠于连接部件地与连接部件连接。

Description

蓄电模块
技术领域
本发明涉及一种蓄电模块。
背景技术
作为在内部容纳有发电要素而成的蓄电池的一例，公知有锂离子电池和镍氧电池等二次电池。通过连接多个锂离子电池等二次电池而构成电池模块。作为这样的电池模块，公知有例如在专利文献1中记载的电池模块等。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2012-138261号公报
发明内容
发明要解决的课题
在上述专利文献1中公开有一种电池模块，该电池模块是将正极以及负极的箔状的导线端子从端部突出的层压型的单电池层叠多个而成。在这样的电池模块中，相邻的单电池通过将极性不同的(极性相反的)导线端子彼此连接而电连接。导线端子彼此的连接通过例如将导线端子的端部直接重叠并进行超声波焊接而进行。
然而，由于上述的箔状的导线端子的厚度较薄，形状不稳定，因此存在如下这样的问题，即当连接作业时施加有过大的力而断裂，不容易得到一定的连接状态，作业性以及连接可靠性不佳。另外，上述的问题在通过将极性相同的导线端子彼此连接而将相邻的单电池彼此连接的情况下也有可能产生。
本发明基于上述的情况而完成，其目的在于，提供一种在连接作业性以及可靠性方面优异的蓄电模块。
用于解决课题的技术方案
为了解决所述课题而完成的本发明的蓄电模块包括：层叠体，将多个蓄电元件层叠而成，各所述蓄电元件具有从端部向外侧方向突出的正极以及负极的箔状的导线端子；连接部件，将相邻的所述蓄电元件的所述导线端子彼此连接；以及绝缘保持部件，配置在所述层叠体和所述连接部件之间，并具有连接部件保持部和狭缝，所述连接部件保持部将所述连接部件保持在与所述层叠体相对的面的相反侧的面上，所述狭缝以沿着保持于所述连接部件保持部的所述连接部件的边缘部的方式设置，所述导线端子插通于所述狭缝并折叠于所述连接部件地与所述连接部件连接。
根据所述的本发明的蓄电模块，箔状的导线端子穿过在绝缘保持部件设置的狭缝并导出至连接部件侧，并折叠在连接部件上，从而与连接部件连接。这时，由于连接部件被设为保持于绝缘保持部件的一面侧(与层叠体相对的面的相反侧的面)的稳定的状态，因此与将柔软且容易变形的箔电极彼此直接重叠并连接的以往的结构相比较，连接作业较容易。并且，如果从折叠于连接部件的箔电极的上方直接进行激光焊接，则与如以往那样地用一对焊头(horn)夹持箔电极而进行焊接的方法相比较，作业性较好。进而，这样一来在作业性方面优异，因此连接可靠性也提高。
在所述结构中，也可以是，蓄电元件以相邻的所述导线端子的极性按照每两个所述导线端子交替地反向的方式而层叠，连接部件形成为彼此平行设置的第一连接部以及第二连接部在它们的各端部通过连结部而连结的形状，第一连接部以及第二连接部将相邻的相同极性的导线端子并联地连接，并且，连结部将在第一连接部以及第二连接部分别并联地连接的不同极性的导线端子串联地连接。
如果是这样的结构，则能够用简单的结构提供输出较高的蓄电模块。
也可以是，所述连接部件保持部为以沿着连接部件的边缘部的方式设置的壁部。或者，也可以是，所述连接部件保持部为能够与连接部件的边缘部卡定的弹性卡定片。
并且，也可以是，在狭缝中的与层叠体相对的面侧的开口边缘部设置有用于将导线端子导入到狭缝的导入部。通过这样的导入部，连接时的作业性进一步提高。
而且，也可以是，在连接部件连接电压检测线的结构。
发明效果
根据本发明，能够得到在导线端子彼此的连接作业性以及可靠性方面优异的蓄电模块。
附图说明
图1为一个实施方式的电池模块的立体图。
图2为电池模块的主视图。
图3为电池模块的仰视图。
图4为单电池的侧视图。
图5为母线的立体图。
图6为母线的俯视图。
图7为母线的侧视图。
图8为电池模块的局部放大立体图。
图9为示出电池模块的组装前的状态的图2的A-A剖视图。
图10为示出电池模块的组装过程的图2的A-A剖视图。
图11为示出组装状态的电池模块的图2的A-A剖视图。
图12为图11的局部放大剖视图。
图13为示出单电池的连接状态的概念图。
具体实施方式
通过图1至图13说明将本发明应用于电池模块10(蓄电模块的一例)的一个实施方式。在以下的说明中，将图2的上方设为上，将下方设为下，将图3的左侧设为前，将右侧设为后而进行说明。
(电池模块10)
如图1所示，电池模块10在整体上形成为大致长方体形状，并包括：层叠体25，将多个单电池20(在本实施方式中为12个单电池20)层叠而成；母线保持板40(绝缘保持部件的一例)，配置成一并地覆盖层叠体25的前表面；以及母线30(连接部件的一例)，保持于母线保持板40。母线保持板40配置在层叠体25和母线30之间。
(单电池20)
本实施方式中的单电池20(蓄电元件的一例)为层压型的电池，如图4所示，在整体上形成为大致长方形的板状。各单电池20具有：电池主体21，通过层压膜包覆未图示的发电要素并且熔敷边缘部；以及箔状的一对导线端子22，与发电要素连接，并且从电池主体21的边缘部沿长轴方向朝向外侧地向彼此相反的方向突出。各导线端子22在单电池20的从图4的上下方向的中心位置向下侧偏移的位置突出。
单电池20将外侧面中的面积较大的面左右配置并层叠多个而构成层叠体25(参照图1)。在层叠方向上相邻的各单电池20配置成每两个单电池20的极性不同的导线端子22配置在相对的位置。
(母线30)
母线30由纯铝、铝合金、铜或者铜合金等金属的导电性材料构成。在本实施方式中，母线30被设为在大致长方形的板状的部件的中央部分具有长方形的孔部31的大致框架形状。更详细地说，如图5至图7所示，所述母线30由第一连接部30A、第二连接部30B和一对连结部30C构成，所述第一连接部30A配置于图6中左侧并沿上下方向延伸，所述第二连接部30B配置于右侧并沿上下方向延伸，所述一对连结部30C将第一连接部30A和第二连接部30B的两上端部以及两下端部分别连结。第一连接部30A以及第二连接部30B彼此平行地配置。并且，一对连结部30C也彼此平行地配置。
在多个(在本实施方式中为四个)母线30中的配置于电池模块10的两端部(图2的左右两端部)的母线30均设置有向长边方向的上侧延伸的延伸部32。在这些延伸部32的端部附近向外侧(前侧)竖立设置有用于与未图示的外部设备连接的双头螺栓33。双头螺栓33形成为大致圆柱状，通过焊接或压入等方法固定于母线30的延伸部32。
(母线保持板40)
母线保持板40为绝缘树脂制的板状的部件，如图1所示，配置成一并地覆盖层叠体25的前表面，并配置在电池主体21以及母线30之间。母线保持板40在与层叠体25相对的面的相反侧的面(配置有母线30的面)上具有保持壁41(壁部的一例)，所述保持壁41从其板面沿垂直方向立起，用于将母线30定位并保持在板面上。
如图2以及图8所示，保持壁41具有：四个外周壁41A，以沿母线30的外周形状围绕其周缘的方式立起；以及四个内周壁41B，设置在各外周壁41A的内侧的位置，并沿母线30的孔部31的边缘部立起。各个外周壁41A的一部分分别被切去，在该缺口部41A1竖立设置有用于将母线30卡定在保持壁41内而成为防脱状态的弹性卡定片43。
另外，在四个外周壁41A中的配置于电池模块10的两端部(图2的左右两端部)的外周壁41A的一部分设置有用于退避上述的母线30的延伸部32的退避部41A2。母线30的延伸部32从退避部41A2朝向图2的上方地配置。在母线保持板40设置有以围绕延伸部32的上端部分(双头螺栓33的周围)的方式呈正方形形状突出的保护壁44。保护壁44的从母线保持板40的板面突出的突出量设定成比保持壁41的突出量大，能够保护双头螺栓33的外周(参照图3)。
在母线保持板40中的各内周壁41B的在图8中上下方向上延伸并彼此相对的一对立壁41B3的外侧沿一对立壁41B3形成有内侧狭缝45B。内侧狭缝45B形成为与内周壁41B的一对立壁41B3的长度相同的长度(参照图2)。
并且，在母线保持板40中的各外周壁41A的在图8中上下方向上延伸的一对立壁41A3的内侧沿一对立壁41A3形成有外侧狭缝45A。外侧狭缝45A设置在与内侧狭缝45B对应的位置，其长度形成为与内侧狭缝45B相同。并且，外周壁41A在形成有外侧狭缝45A的部分形成为向外侧鼓出，以便不会与外侧狭缝45A重合。
另外，在多个外周壁41A中的位于电池模块10的两端部(图2中左右两端部)的立壁41A3的内侧未形成外侧狭缝45A(参照图2)。
这些外侧狭缝45A以及内侧狭缝45B在母线30保持于母线保持板40的状态下，预先设定成配置在沿着母线30的边缘部的位置。
上述的外侧狭缝45A以及内侧狭缝45B中的与层叠体25(电池主体21)相对的面侧的开口边缘部沿倾斜方向张开而成为用于导入导线端子22的导入部46(参照图12)。
(电池模块10的组装方法)
接着，说明本实施方式的电池模块10的组装方法。首先，使图4所示的单电池20以12个相邻的单电池20的导线端子22的电极按照每两个单电池20而极性不同的方式层叠而制作层叠体25。
另一方面，将母线30固定在母线保持板40上的预定位置。具体来说，将框架形状的母线30嵌入母线保持板40的外周壁41A的内侧。这样一来，母线保持板40的内周壁41B以沿着母线30的孔部31的边缘部的方式嵌合并配置在孔部31内。并且，在嵌入母线30时，在外周壁41A的缺口部41A1设置的弹性卡定片43被母线30按压而向外侧弹性变形，并且当母线30配置在预定位置时弹性复原，卡定母线30的边缘部而成为防脱状态。
另外，配置于电池模块10的两端部的具有延伸部32的母线30也与上述同样地保持在母线保持板40上的预定位置。
接着，将固定有母线30的母线保持板40配置于层叠体25的前表面侧(参照图9)，使单电池20的各导线端子22插通到各狭缝45A、45B内(参照图10)。这时，能够通过使用定位夹具等，将导线端子22的向狭缝45A、45B内的插通量设为一定。并且，由于在各狭缝45A、45B设置有导入部46，因此导线端子22被顺畅地导入到各狭缝45A、45B内。
接着，如图11以及图12所示，将导线端子22中的穿过狭缝45A、45B并突出至母线保持板40的前表面侧(图11以及图12的上侧)的部分弯折，与母线30重叠。更具体来说，将插通于外侧狭缝45A的导线端子22向母线30的内侧弯折并且将插通于内侧狭缝45B的导线端子22向母线30的外侧弯折，将各导线端子22重叠在母线30上。
详细地说，如图12所示，相邻的相同极性的一对导线端子22分别与相同的连接部(第一连接部30A或者第二连接部30B)重叠，以彼此并联的状态连接。并且，在不同的连接部(第二连接部30B或者第一连接部30A)以并联状态连接的一对不同极性的导线端子22通过连结部30C与一对相同极性的导线端子22以串联状态连接。即，多个单电池20以图13所示的状态连接。
另外，相邻地配置的一对导线端子22彼此设定成在母线30上不会互相直接接触。
导线端子22中的与母线30重叠的部分通过激光焊接与母线30导通地连接。由此，电池模块10完成。
并且，虽未图示，但在各母线30上通过焊接或者钎焊分别连接有电压检测线，并捆束它们。
(本实施方式的作用以及效果)
接着，说明本实施方式的作用以及效果。
在本实施方式中，箔状的导线端子22穿过在母线保持板40设置的外侧狭缝45A以及内侧狭缝45B并导出至母线30侧，并且折叠在母线30上，从而与母线30连接。该母线30由板状的部件构成，而且，处于保持于母线保持板40的一面侧的稳定的状态，因此即使将柔软且容易变形的导线端子22折叠也不会变形或位置偏移，连接作业较容易。并且，能够对母线30上的导线端子22直接进行激光焊接，在作业性方面优异。
并且，单电池20的导线端子22为下述结构，即通过形成为大致框架形状的母线30的第一连接部30A以及第二连接部30B而与相邻的相同极性的导线端子22并联地连接，并且通过连结部30C而使在第一连接部30A以及第二连接部30B分别并联地连接的不同极性的导线端子22串联地连接，因此能够用简单的结构得到输出较高的电池模块10。
进而，由于将导入部46设置于外侧狭缝45A以及内侧狭缝45B中的与层叠体25相对的面侧的开口边缘部，因此将导线端子22插入各狭缝45A、45B时的作业性提高。
根据这样的本实施方式，能够得到在导线端子22彼此的连接作业性以及可靠性方面优异的电池模块10。
＜其他实施方式＞
本发明不限定于通过上述描述以及附图而说明的实施方式，例如如下所述的实施方式也包含在本发明的技术的范围内。
(1)在上述实施方式中，作为蓄电元件而示出了层压型的单电池20，但蓄电元件也可以为其他电池或电容器等，总之，能够应用于具有箔状的导线端子的各种蓄电元件。
(2)在上述实施方式中，作为连接部件而例示了框架形状的母线30，但也能够使用例如I字形状的结构作为母线。并且，母线也可以设为在框架形状的母线30中省略了一对连结部30C中的一方的形状。
(3)在上述实施方式中，示出了将并联地连接的一对单电池20彼此串联地连接的例子，但也可以设为将所有单电池20串联地连接的方式。
(4)在上述实施方式中，设为设置有用于将母线30保持于母线保持板40的保持壁41以及弹性卡定片43的结构，但也可以设为仅设置有任何一方的结构。
(5)另外，连接部件保持部的形态不限定于上述实施方式。
(6)在上述实施方式中，将绝缘保持部件设为板状，但也能够设为例如箱状等其他形态。
(7)在上述实施方式中，设为将导入部46设置于狭缝45的开口边缘部的结构，但导入部46不是必不可少的。
(8)在上述实施方式中，示出了将导线端子22和母线30进行激光焊接的例子，但也可以通过电阻焊接、超声波焊接等其他焊接方法或软钎焊等钎焊方法来连接。
标号说明
10：电池模块(蓄电模块)
20：单电池(蓄电元件)
21：电池主体
22：导线端子
25：层叠体
30：母线(连接部件)
30A：第一连接部
30B：第二连接部
30C：连结部
31：孔部
40：母线保持板(绝缘保持部件)
41：保持壁(连接部件保持部、壁部)
41A：外周壁
41B：内周壁
43：弹性卡定片(连接部件保持部)
45：狭缝
45A：外侧狭缝
45B：内侧狭缝
46：导入部。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.(修改后)一种蓄电模块，
包括：层叠体，将多个蓄电元件层叠而成，各所述蓄电元件具有从端部向外侧方向突出的正极以及负极的箔状的导线端子，所述蓄电元件以相邻的所述导线端子的极性按照每两个所述导线端子交替地反向的方式层叠；
连接部件，将相邻的所述蓄电元件的所述导线端子彼此连接，并形成为彼此平行设置的第一连接部以及第二连接部在它们的各端部通过连结部而连结的形状；以及
绝缘保持部件，配置在所述层叠体和所述连接部件之间，并具有连接部件保持部和狭缝，所述连接部件保持部将所述连接部件保持在与所述层叠体相对的面的相反侧的面上，所述狭缝以沿着保持于所述连接部件保持部的所述连接部件的边缘部的方式设置，
所述导线端子插通于所述狭缝并折叠于所述连接部件地与所述连接部件连接，
所述第一连接部以及所述第二连接部将相邻的相同极性的所述导线端子并联地连接，并且所述连结部将在所述第一连接部以及第二连接部分别并联地连接的不同极性的所述导线端子串联地连接。
2.(删除)
3.(修改后)根据权利要求1所述的蓄电模块，其中，
所述连接部件保持部为以沿着所述连接部件的边缘部的方式设置的壁部。
4.(修改后)根据权利要求1所述的蓄电模块，其中，
所述连接部件保持部为能够与所述连接部件的边缘部卡定的弹性卡定片。
5.(修改后)根据权利要求1、3、4中的任一项所述的蓄电模块，其中，
在所述狭缝中的与所述层叠体相对的面侧的开口边缘部设置有用于将所述导线端子导入到所述狭缝的导入部。
6.(修改后)根据权利要求1、3至5中的任一项所述的蓄电模块，其中，
在所述连接部件连接有电压检测线。
说明或声明(按照条约第19条的修改)
修改说明：
用权利要求1-6替换原始公开的权利要求1-6，其中的修改请详见修改标示页。

Claims (6)

1.一种蓄电模块，
包括：层叠体，将多个蓄电元件层叠而成，各所述蓄电元件具有从端部向外侧方向突出的正极以及负极的箔状的导线端子；
连接部件，将相邻的所述蓄电元件的所述导线端子彼此连接；以及
绝缘保持部件，配置在所述层叠体和所述连接部件之间，并具有连接部件保持部和狭缝，所述连接部件保持部将所述连接部件保持在与所述层叠体相对的面的相反侧的面上，所述狭缝以沿着保持于所述连接部件保持部的所述连接部件的边缘部的方式设置，
所述导线端子插通于所述狭缝并折叠于所述连接部件地与所述连接部件连接。
2.根据权利要求1所述的蓄电模块，其中，
所述蓄电元件以相邻的所述导线端子的极性按照每两个所述导线端子交替地反向的方式层叠，
所述连接部件形成为彼此平行设置的第一连接部以及第二连接部在它们的各端部通过连结部而连结的形状，
所述第一连接部以及所述第二连接部将相邻的相同极性的所述导线端子并联地连接，并且所述连结部将在所述第一连接部以及第二连接部分别并联地连接的不同极性的所述导线端子串联地连接。
3.根据权利要求1或2所述的蓄电模块，其中，
所述连接部件保持部为以沿着所述连接部件的边缘部的方式设置的壁部。
4.根据权利要求1或2所述的蓄电模块，其中，
所述连接部件保持部为能够与所述连接部件的边缘部卡定的弹性卡定片。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的蓄电模块，其中，
在所述狭缝中的与所述层叠体相对的面侧的开口边缘部设置有用于将所述导线端子导入到所述狭缝的导入部。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的蓄电模块，其中，
在所述连接部件连接有电压检测线。
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