CN107112468B - 蓄电池 - Google Patents

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Abstract

蓄电池(10)具有：多个单电池(12、13、14)，分别具有两个电极；控制部(20)，具有电路基板(21)；及壳体(11)，收容单电池(12、13、14)和控制部(20)。壳体(11)具备第一端子(11a)和第二端子(11b)。在第一端子(11a)连接与第一端子(11a)最接近地配置的单电池(12)，在第二端子(11b)经由控制部(20)而连接与控制部(20)相邻的单电池(14)。在单电池(12、13、14)和控制部(20)中，控制部(20)与第二端子(11b)最接近地配置。在单电池(12)与单电池(13)之间，设有作为使第一端子及第二端子(11a、11b)之间的电流路径折回的折回部的母线(33)。

Description

蓄电池
技术领域
本发明涉及具有奇数个单电池的蓄电池。
背景技术
以往，具备多个单电池(cell)的组合的蓄电池广为人知。这样的蓄电池例如用于车辆等(例如参照专利文献1)。
在这样的蓄电池中，大致扁平箱状(六面体)单电池的层叠体并列设置两个(两列)而形成一个模块。在上述层叠体中，单电池使各单电池的六面中面积最大的面彼此接触而层叠。因此，单电池的层叠体的层叠方向上的厚度较薄。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2013-125612号公报
发明内容
发明要解决的课题
如上所述的蓄电池有时在其壳体内收容多个单电池及控制这些单电池的充放电的控制部。各单电池及控制部通过配线部件而彼此连接。各单电池及控制部与形成在壳体上的两个端子也通过配线部件而连接。根据壳体内的多个单电池及控制部的配置，存在配线部件错综复杂、配线部件变长的担心。
本发明的目的在于，提供能够缩短所使用的配线部件的长度的蓄电池。
用于解决课题的手段
本发明的蓄电池具有：多个单电池，分别具有两个电极；控制部，是控制所述多个单电池的充放电的控制部，具有电路基板；及壳体，是收容所述多个单电池和所述控制部的壳体，具有设有第一端子和第二端子的第一侧面。所述第一端子和第二端子以面向同一方向的方式配置在所述第一侧面上。在所述第一端子连接所述多个单电池中与所述第一端子最接近地配置的单电池(以下称为“端子侧单电池”)。在所述第二端子经由所述控制部而连接与所述控制部相邻的单电池(以下称为“控制部侧单电池”)。在所述多个单电池和所述控制部中，所述控制部与所述第二端子最接近地配置。在所述端子侧单电池与所述控制部侧单电池之间，设有使所述第一端子与第二端子之间的电流路径折回的折回部。
根据该结构，第一端子与第二端子之间的电流路径通过折回部而折回，因此能够缩短面向同一方向的第一端子与第二端子之间的电流路径。由此能够缩短配线部件的长度。
在上述蓄电池中，优选为，所述多个单电池以各单电池的所述两个电极彼此相对的方式配置成两列，在各列中相邻的两个单电池以极性不同的电极彼此接近的方式配置，接近的不同极性的电极彼此电连接，所述折回部位于比所述壳体的所述第一侧面靠与所述第一侧面相反的一侧的所述壳体的第二侧面的附近，所述折回部由配线部件构成，所述配线部件在不同列的相对的至少一对单电池之间将一侧的不同极性的电极彼此连接。
根据该结构，各列的单电池的电极彼此相对，因此能够缩短各列的单电池的电极之间的连接距离，能够缩短构成折回部的配线部件。另外，相邻的两个单电池以极性不同的电极彼此接近的方式配置，因此能够进一步缩短配线部件的长度，能够进一步缩短电流路径。
在上述蓄电池中，优选为，所述多个单电池以所述多个单电池的所述两个电极全部面向同一方向的方式配置成两层，在各层中相邻的两个单电池以极性不同的电极彼此接近的方式配置，接近的不同极性的电极彼此电连接，所述折回部位于比所述壳体的所述第一侧面靠与所述第一侧面相反的一侧的所述壳体的第二侧面的附近，所述折回部由配线部件构成，所述配线部件将不同层的两个单电池的不同极性的电极彼此连接。
根据该结构，各单电池的电极全部以面向同一方向的方式配置，因此能够缩短所连接的电极之间的距离，能够缩短构成折回部的配线部件。另外，相邻的单电池以极性不同的电极彼此接近的方式配置，因此能够进一步缩短配线部件的长度，能够进一步缩短电流路径。
在上述蓄电池中，优选为，所述多个单电池的外轮廓为大致多棱柱状或大致圆柱状，所述两个电极从各单电池的一个面向同一方向突出，所述控制部为与能够收容所述多个单电池中的一个单电池的最小体积的长方体相同的大小，或为能够收容于该长方体的大小。
根据该结构，控制部为能够收容一个单电池的最小体积的长方体以下的大小，因此能够在壳体内高效地配置单电池和控制部。
在上述蓄电池中，优选为，所述壳体为扁平的箱状，收容三个以上的奇数个所述多个单电池和一个所述控制部。
根据该结构，能够在壳体内高效地配置单电池和控制部。
在上述蓄电池中，优选为，在所述控制部设有散热部件。
根据该结构，能够由散热部件进行控制部的散热。另外，在例如控制部的厚度比单电池的厚度薄的情况下，通过仅在控制部设置散热部件，能够作为蓄电池整体抑制单电池的厚度方向上的大型化。
在上述蓄电池中，优选为，所述散热部件与所述多个单电池的一部分接触。
根据该结构，也能够进行散热部件所接触的单电池的散热。
在上述蓄电池中，优选为，所述控制部在所述电路基板上具有电流检测电路、升降压电路和控制电路，所述电流检测电路和所述升降压电路在所述电路基板上以面向与所述控制部侧单电池的电极所面向的方向相同的方向的方式配置。
根据该结构，容易发热的电流检测电路和升降压电路配置于形成电流路径的单电池的电极的附近，因此能够抑制热量的扩散。
发明效果
根据本发明的蓄电池，能够缩短所使用的配线部件的长度。
附图说明
图1是一实施方式的蓄电池的概略结构图。
图2是图1的实施方式的蓄电池的俯视图。
图3是用于说明蓄电池的散热构造的、图1的实施方式的蓄电池的概略侧视图。
图4是用于说明蓄电池的另一散热构造的、图1的实施方式的蓄电池的概略侧视图。
图5是另一实施方式的蓄电池的概略结构图。
具体实施方式
以下，说明本发明的蓄电池的一实施方式。
如图1及图2所示，本实施方式的蓄电池10具备：大致扁平箱状的壳体11；和收容于壳体11内的奇数个(在本实施方式中为3个)单电池12、13、14。如图2所示，在壳体11内还收容有控制部20。其中，为了简洁地示出壳体11内的单电池的配置，在图1中省略了除了壳体11及单电池12、13、14以外的结构元件的显示。
各单电池12、13、14由支撑各单电池12、13、14的支撑部(省略图示)固定于壳体11的规定位置。各单电池12、13、14分别形成为略扁平箱状。在各单电池12、13、14的一个面上分别设置负电极12a、13a、14a和正电极12b、13b、14b。以下，将设有负电极12a、13a、14a及正电极12b、13b、14b的各单电池12、13、14的面称为电极面12c、13c、14c。各单电池12、13、14为同一结构。
三个单电池12、13、14以三边中长度最短的边成为厚度方向(Dt)的方式配置。壳体11的厚度方向也与各单电池12、13、14的厚度方向一致。
三个单电池12、13、14中的两个单电池12、13以各电极面12c，13c面向相同方向的方式彼此相邻配置。此时，相邻的两个单电池12、13以一侧的单电池12的正电极12b与另一侧的单电池13的负电极13a接近的方式配置。
单电池13的电极面13c以与单电池14的电极面14c相对的方式配置。更具体而言，单电池13及单电池14以单电池13的负电极13a与单电池14的正电极14b相对、单电池13的正电极13b与单电池14的负电极14a相对的方式配置。
在上述结构中，单电池12及单电池13形成第一列，单电池14形成第二列。因此，在扁平箱状的壳体11内作为第二列的单电池的单电池14的旁边，自然形成能够收容各单电池12、13、14之一的大小的空间S。在该空间S设置控制部20。
控制部20以成为与上述空间S相同的程度或者成为比其小的尺寸的方式构成。控制部20在电路基板21上具有控制电路22、用于测定电压的分流电阻(电流检测电路)23和升降压电路24。控制电路22与暴露于壳体11的外部的连接器C电连接。因此，控制电路22能够与连接于连接器C的外部设备收发信号。
在本实施方式中，以大致正方形板状的电路基板21的厚度方向与各单电池12、13、14的厚度方向一致的方式配置有控制部20。而且，控制部20以与单电池14相邻并且与单电池12相对的方式配置。此时，容易发热的分流电阻23及升降压电路24在电路基板21上配置于与单电池12相对的一侧。
接着，说明如上所述地配置的各单电池12、13、14、控制部20及设于壳体11的暴露于外部的螺栓端子11a、11b之间的电连接关系。
暴露于壳体11的外部的负侧的螺栓端子11a通过母线31而与单电池12的负电极12a电连接。单电池12的正电极12b通过母线32而与在相同的第一列相邻的单电池13的负电极13a电连接。单电池13的正电极13b通过母线33而与在电极面13c的面正交方向上相对的第二列的单电池14的负电极14a电连接。母线33位于比壳体11的设有端子11a、11b的第一侧面11c靠与第一侧面11c相反的一侧的第二侧面11d的附近。母线33将相对的不同列的单电池13、14的不同电极13b、14a彼此连接。母线33相当于使端子11a、11b之间的电流路径折回的折回部。
单电池14的正电极14b通过母线34而与相邻的控制部20电连接。控制部20通过母线35而与暴露于壳体11的外部的正侧的螺栓端子11b电连接。
接着，说明本实施方式的蓄电池10的作用。
本实施方式的蓄电池10基于由控制部20控制单电池12、13、14的充放电的方式而被充电或放电(供电)。在本实施方式的蓄电池10中，扁平箱状的单电池12、13、14的厚度方向与电路基板21的厚度方向一致，并且在与厚度方向正交的方向上，电路基板21(控制部20)与单电池12相对，并且电路基板21(控制部20)与单电池14相邻。由此，抑制在单电池12、13、14的厚度方向上蓄电池变大。
接着，记载本实施方式的效果。
(1)两个端子11a、11b之间的电流路径通过作为折回部的母线33而折回，因此能够缩短面向同一方向的两个端子11a、11b之间的电流路径。由此，能够缩短母线的长度。
(2)第一列的单电池13的电极13a、13b与第二列的单电池14的电极14a、14b相对，因此能够缩短它们的相对的电极之间的连接距离，因此能够缩短构成折回部的母线33。另外，相邻的单电池12、13以极性不同的电极12b、13a彼此接近的方式配置，因此能够进一步缩短母线32的长度，能够进一步缩短电流路径。
(3)控制部20为能够收容一个单电池的最小体积的长方体以下的大小，因此能够在壳体11内高效地配置单电池12、13、14和控制部20。
(4)三个奇数个单电池12、13、14与一个控制部20收容于壳体11内，因此能够在壳体11内高效地配置单电池12、13、14和控制部20。
(5)容易发热的分流电阻23(电流检测电路)和升降压电路24在电路基板上以面向与相邻的单电池14的电极所面向的方向相同的方向的方式配置。即，分流电阻23(电流检测电路)及升降压电路24与电流路径所集中的区域接近地配置，因此能够抑制热量的扩散。
上述实施方式也可以如下进行变更。
·在上述实施方式中，将奇数个单电池12、13、14的个数设为3个，但不限于此。例如，也可以将单电池的数量设为5个以上的奇数。即使在该情况下，也与上述实施方式同样地，两列单电池中的一侧的列的单电池的个数一定多一个，因此能够在单电池少的一侧的列设置控制部20。单电池的数量也可以是一个。另外，单电池的个数也可以是偶数。
·在上述实施方式中，将容易发热(容易成为高温)的分流电阻23和升降压电路24靠近电极面12c、14c而配置，但不限于此，也可以使分流电阻23和升降压电路24分散。
·虽然在上述实施方式中并没有特别提及，但如图3及图4所示，也可以在控制部20(电路基板21)设置作为散热部件的散热器40。
图3所示的散热器40仅与控制部20的电路基板21接触而主要进行控制部20的散热。另外，在如图3所示例如控制部20的厚度比单电池(在图3中为单电池12)的厚度薄的情况下，通过仅在控制部20设置散热器40，能够作为蓄电池10整体抑制单电池的厚度方向上的大型化。
图4所示的散热器40除了与控制部20的电路基板21接触之外，还与单电池(在图4中为仅单电池12)接触。由此，还进行单电池的散热。
·在上述实施方式中，第一列的单电池12、13和第二列的单电池14在与单电池的厚度方向正交的方向上相对，但不限于此。
例如，如图5所示，多个单电池12、13、14也可以以多个单电池12、13、14的两个电极12a、12b、13a、13b、14a、14b全部面向相同方向的方式在厚度方向上层叠成两层。在图5所示的结构中，单电池12、13相当于第一层的单电池，单电池14相当于第二层的单电池。与图1的情况同样地，为了简洁地示出壳体11内的单电池的配置，在图5中省略了除了壳体11及单电池12、13、14以外的结构元件的显示。
在该情况下，用于收容控制部20的空间S处于在壳体11内与单电池12在厚度方向上相对的位置且与单电池14相邻的位置。另外，由于各电极面12c、13c、14c以面向同一方向的方式配置，因此能够缩短电极12a、12b、13a、13b、14a、14b之间的连接距离，能够缩短电流路径。在这样的结构中，进一步优选为，在第一层中相邻的单电池12、13以极性不同的电极12b、13a彼此接近的方式配置，接近的不同极性的电极12b、13a彼此电连接。如此，由于相邻的单电池12、13的极性不同的电极12b、13a彼此接近，因此能够进一步缩短母线32的长度，能够进一步缩短电流路径。
另外，也可以将单电池配置成两列且多层。对例如两列两层的单电池的配置进行说明。第一层的单电池如图1所示，由配置成两列的三个单电池构成。第一列的单电池的两个电极与第二列的单电池的两个电极相对，在相同列中相邻的两个单电池以极性不同的电极彼此接近的方式配置，接近的不同极性的电极彼此电连接。第二层的单电池由配置成两列的四个单电池构成。即，在图1中的空间S也配置单电池。此时，与第一层的单电池同样，第一列的单电池的两个电极与第二列的单电池的两个电极相对，在相同列中相邻的两个单电池以极性不同的电极彼此接近的方式配置，接近的不同极性的电极彼此电连接。由此，相同列的不同层的单电池均以两个电极面向相同方向的方式配置。并且，如图1及图2所示，位于比壳体的设有端子的第一侧面11c靠相反侧的第二侧面11d的附近的配线部件(母线)在不同列的相对的至少一对单电池之间将一侧的不同极性的电极彼此连接。由此，端子11a、11b之间的电流路径被折回。
·上述实施方式记载的一个或多个特征也可以与上述实施方式记载的其他一个或多个特征及/或者各变更例记载的一个或多个特征适当组合。
标号说明
10…蓄电池、11…壳体、11a、11b…端子、12…单电池(端子侧单电池)、13…单电池、14…单电池(控制部侧单电池)、12a、13a、14a…电极(负电极)、12b、13b、14b…电极(正电极)、12c、13c、14c…电极面、20…控制部、21…电路基板、23…分流电阻、24…升降压电路。

Claims (8)

1.一种蓄电池，其特征在于，具有：
多个单电池，分别具有两个电极；
控制部，控制所述多个单电池的充放电，且具有电路基板；及
壳体，收容所述多个单电池和所述控制部，且具有设有第一端子和第二端子的第一侧面，并且，所述壳体收容三个以上的奇数个所述多个单电池和一个所述控制部，
所述第一端子和第二端子以面向同一方向的方式配置在所述第一侧面上，
在所述第一端子连接有所述多个单电池中的与所述第一端子最接近地配置的单电池，以下将该单电池称为“端子侧单电池”，
在所述第二端子经由所述控制部连接有与所述控制部相邻的单电池，以下将该单电池称为“控制部侧单电池”，
所述多个单电池和所述控制部中的所述控制部与所述第二端子最接近地配置，
在所述端子侧单电池与所述控制部侧单电池之间，设有使所述第一端子与第二端子之间的电流路径折回的折回部。
2.根据权利要求1所述的蓄电池，其特征在于，
所述多个单电池以各单电池的所述两个电极彼此相对的方式配置成两列，在各列中相邻的两个单电池以极性不同的电极彼此接近的方式配置，接近的不同极性的电极彼此电连接，
所述折回部相比所述壳体的所述第一侧面位于所述第一侧面的相反侧的所述壳体的第二侧面的附近，所述折回部由配线部件构成，所述配线部件在不同列的相对的至少一对单电池之间将一侧的不同极性的电极彼此连接。
3.根据权利要求1所述的蓄电池，其特征在于，
所述多个单电池以所述多个单电池的所述两个电极全部面向同一方向的方式配置成两层，在各层中相邻的两个单电池以极性不同的电极彼此接近的方式配置，接近的不同极性的电极彼此电连接，
所述折回部相比所述壳体的所述第一侧面位于所述第一侧面的相反侧的所述壳体的第二侧面的附近，所述折回部由配线部件构成，所述配线部件将不同层的两个单电池的不同极性的电极彼此连接。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的蓄电池，其特征在于，
所述多个单电池的外轮廓为大致多棱柱状或大致圆柱状，所述两个电极从各单电池的一个面向同一方向突出，
所述控制部为与能够收容所述多个单电池中的一个单电池的最小体积的长方体相同的大小，或所述控制部为能够收容于该长方体的大小。
5.根据权利要求1～3中任一项所述的蓄电池，其特征在于，
所述壳体为扁平的箱状。
6.根据权利要求1～3中任一项所述的蓄电池，其特征在于，
在所述控制部设有散热部件。
7.根据权利要求6所述的蓄电池，其特征在于，
所述散热部件与所述多个单电池中的至少一个单电池接触。
8.根据权利要求1～3中任一项所述的蓄电池，其特征在于，
所述控制部在所述电路基板上具有电流检测电路、升降压电路和控制电路，
所述电流检测电路和所述升降压电路在所述电路基板上以面向与所述控制部侧单电池的电极所面向的方向相同的方向的方式配置。
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