CN108370001B - 电池 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种即使是在产生了单电池的液体泄漏的情况下、也能够防止电池监视单元损伤且安全性较高的电池。本发明的电池的特征在于，具备：单电池；电池监视部，其监视所述单电池；保护壳体，其收纳所述电池监视部；以及外壳，其收纳所述单电池和所述保护壳体，所述保护壳体的内部被密闭起来。

Description

电池
技术领域
本发明涉及电池。
背景技术
近年来，电池被用于各种用途，特别是大容量的电池被用于电动汽车用电源、蓄电等用途。
若将电池以单电池来使用，则存在单电池的电压比设备所需要的电压低的情况。在这样的情况下，需要将多个单电池串联地连接，并使供给电压提高到所期望的电压。另外，对于单电池，存在无法充分地供给设备所需要的电量的情况。在这样的情况下，需要将多个单电池并联地连接，并使供给电量增大到所期望的量。
因此，从将串联或并联地连接起来的多个单电池收纳到外壳而成的电池向设备供给电力。另外，公知有内置有对该多个单电池进行监视的电池监视单元(BMU)的电池(参照例如专利文献1)。BMU通常对各单电池的电压等进行测定，对充·放电时的过充电、过放电进行检测。另外，BMU也能够具有维持各单电池的电压平衡的功能。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015-8121号公报
发明内容
发明要解决的问题
不过，在以往的内置有电池监视单元的电池中，在外壳中收纳有单电池和电池监视单元，因此，在产生了单电池的液体泄漏的情况下，存在电池监视单元损伤、无法对过充电进行检测的情况。
本发明是鉴于这样的状况而做成的，提供一种即使是在产生了单电池的液体泄漏的情况下、也能够防止电池监视单元损伤且安全性较高的电池。
用于解决问题的方案
本发明提供一种电池，该电池的特征在于，具备：单电池；电池监视部，其监视所述单电池；保护壳体，其收纳所述电池监视部；以及外壳，其收纳所述单电池和所述保护壳体，所述保护壳体的内部被密闭起来。
发明的效果
本发明的电池具备：单电池；电池监视部，其监视单电池；外壳，其收纳单电池和电池监视部，因此，能够一边利用电池监视部监视单电池一边进行充放电，能够使电池的安全性提高。另外，能够将单电池和电池监视部在外壳内电连接，能够使电池小型化、减少零部件数。
本发明的电池具备保护壳体，该保护壳体收纳电池监视部，并被收纳于外壳内，该所述保护壳体的内部被密闭起来，因此，能够使外壳内的收纳单电池的空间与收纳电池监视部的空间分离。因此，即使是在产生了单电池的液体泄漏的情况下，漏出来的电解液也不会进入收纳有电池监视部的保护壳体内，能够防止电池监视部损伤。因此，能够使电池的安全性提高。
附图说明
图1是本发明的第1实施方式的电池的概略立体图。
图2是图1的虚线A-A处的电池的概略剖视图。
图3是本发明的第1实施方式的电池所包含的收纳有电池监视部的保护壳体的概略立体图。
图4的(a)、(b)分别是本发明的第1实施方式的电池的概略电路图。
图5是本发明的第2实施方式的电池的概略剖视图。
图6是本发明的第3实施方式的电池的概略剖视图。
图7是本发明的第4实施方式的电池的概略剖视图。
具体实施方式
本发明的电池的特征在于，具备：单电池；电池监视部，其监视所述单电池；保护壳体，其收纳所述电池监视部；以及外壳，其收纳所述单电池和所述保护壳体，所述保护壳体的内部被密闭起来。
在本发明的电池中，优选的是，保护壳体具备多个从保护壳体的内部向外部导出的连接端子，优选的是，多个连接端子中的至少1个将电池监视部和单电池电连接。由此，能够在将保护壳体的内部设为密闭空间的状态下将电池监视部和单电池电连接。
优选的是，本发明的电池还具备具有将单电池和电池监视部电连接的配线的配线盘，优选的是，外壳包括收纳单电池的容器和盖，优选的是，配线盘配置于收纳到容器的单电池与盖之间，优选的是，保护壳体配置于配线盘与盖之间。根据这样的结构，能够借助配线盘将收纳到容器的单电池和收纳到保护壳体的电池监视部电连接。另外，能够使电池小型化。而且，能够将外壳设为密闭构造。
在本发明的电池中，优选的是，配线盘的一部分成为外壳的一部分。由此，能够在配线盘设置外部连接端子。
在本发明的电池中，优选的是，配线盘具备单电池侧配线端子和贯通配线盘的狭缝，优选的是，单电池具备单电池端子，优选的是，单电池端子贯通狭缝并与单电池侧配线端子接合。由此，能够省略将单电池和配线盘连接的配线，能够减少电池的零部件数。另外，能够降低电池的制造成本。
优选的是，本发明的电池还具备设置到保护壳体与盖之间的密封构件，优选的是，保护壳体被密封构件密闭。由此，能够将保护壳体的内部容易地设为密闭空间。
在本发明的电池中，优选的是，外壳收纳多个单电池，优选的是，多个单电池被串联连接或并联连接起来。由此，电池能够具有多个单电池，能够增大电池的输出电压或输出电力。
在本发明的电池中，优选的是，电池监视部以对各单电池的电压进行测定的方式设置。由此，即使是电池所包含的多个单电池中的至少1个单电池成为过充电的情况下，也能够对过充电进行检测，能够使电池的安全性提高。
优选的是，本发明的电池还具有与单电池电连接起来的外部连接端子和熔断器或继电器，优选的是，熔断器或继电器设置于将单电池和外部连接端子电连接的路径上，优选的是，电池监视部被设置成，若检测到单电池的过充电，则输出利用熔断器或继电器使单电池与外部连接端子之间的电连接断开的信号。由此，在电池监视部检测到过充电之际，能够使外部连接端子与单电池之间的电连接断开，能够使电池的安全性提高。
优选的是，本发明的电池具备与单电池电连接起来的外部连接端子，优选的是，电池监视部具有设置到将单电池和外部连接端子电连接的路径上的熔断器或继电器，优选的是，多个连接端子中的至少1个将外部连接端子和熔断器或继电器电连接。由此，能够将熔断器或继电器配置于保护壳体内，即使是在产生了单电池的液体泄漏的情况下，也能够防止熔断器或继电器损伤。
在本发明的电池中，优选的是，外壳具有密闭构造。由此，能够防止水等进入外壳内，能够使电池的安全性提高。另外，能够使电池的寿命特性提高。
以下，使用附图来对本发明的一实施方式进行说明。在附图、以下的叙述内容中所示的结构是例示，本发明的范围并不限定于在附图、以下的叙述中所示的内容。
电池的结构
图1是第1实施方式的电池的概略立体图。图2是图1的虚线A-A处的电池的概略剖视图。图3是第1实施方式的电池所包含的收纳有电池监视部的保护壳体的概略立体图，图4的(a)、(b)分别是第1实施方式的电池的概略电路图。另外，图5、6、7分别是第2、3、4实施方式的电池的概略剖视图。此外，本实施方式的电池包括第1～4实施方式的电池。
本实施方式的电池30的特征在于，具备：单电池5；电池监视部3，其监视单电池5；保护壳体2，其收纳电池监视部3；以及外壳1，其收纳单电池5和保护壳体2，保护壳体2的内部被密闭起来。
以下，对本实施方式的电池30进行说明。
1.电池
本实施方式的电池30是例如汽车的电源、机动二轮车的电源、太阳光发电的蓄电、备份电源等所使用的电池。另外，电池30能够设置成能够进行充放电。
2.单电池
电池30具备收纳到外壳1的单电池5。单电池5具有正极单电池端子和负极单电池端子(在本说明书中，将正极单电池端子和负极单电池端子称为单电池端子17)。另外，单电池5能够以正极单电池端子和负极单电池端子配置于上侧的方式收纳于容器7。
另外，电池30能够具备收纳到外壳1的多个单电池5。该多个单电池5既可以被并联连接，也可以被串联连接。例如，如图4的(a)、(b)所示的电路图那样，第1实施方式的电池30具备4个单电池5a～5d，这些单电池5被串联地连接。另外，多个单电池5既可以由配线电连接，也可以通过使两个单电池5的单电池端子17接触来进行电连接。
单电池5能够设为密闭型电池，例如是锂离子二次电池、镍·氢二次电池、镍·镉二次电池等。另外，单电池5既可以是方型，也可以是圆筒型，也可以是袋型。另外，单电池5能够具有在外包装体内收纳有正极、负极以及电解液的构造。
3.外壳
电池30具备收纳单电池5和保护壳体2的外壳1。另外，外壳1能够包括收纳单电池5的容器7和盖9。另外，配线盘8的一部分也可以成为外壳1的一部分。例如，在图1、2所示的第1实施方式的电池30和图5所示的第2实施方式的电池30中，外壳1由容器7、盖9和配线盘8的一部分构成，在图6所示的第3实施方式的电池30和图7所示的第4实施方式的电池30中，外壳1由容器7和盖9构成。此外，容器7、盖9以及配电盘8的基体的材料也可以是塑料。
构成外壳1的各构件能够以使外壳1的内部成为密闭空间的方式连接。例如，各构件能够利用粘接剂粘接。由此，能够防止水等进入外壳1内，能够使电池30的安全性和寿命特性提高。
4.配线盘
电池30能够具备具有将单电池5和电池监视部3电连接的配线15的配线盘8。配线盘8能够配置于收纳到容器7的单电池5与盖9之间。配线盘8的一部分既可以成为外壳1的一部分、也可以不成为外壳1的一部分。在图1所示的第1实施方式的电池30中，配线盘8的一部分成为外壳1的一部分，在图7所示的第4实施方式的电池30中，配线盘8收纳于外壳1的内部，不成为外壳1的一部分。通过将配线盘8的一部分设为外壳1的一部分，能够在配线盘8设置外部连接端子20。
此外，如图6所示的电池30那样，在将配线15设置于保护壳体2的情况下，能够省略配线盘8。另外，在利用线束等电线将单电池5和电池监视部3连接的情况下，能够省略配线盘8。
配线盘8能够具有供单电池5的单电池端子17接合的单电池侧配线端子18。单电池端子17和单电池侧配线端子18既可以通过超声波焊接等接合，也可以由螺栓和螺母接合。由此，能够将配线15和单电池端子17连接。另外，配线盘8也可以具有供单电池端子17贯通的狭缝。另外，单电池侧配线端子18能够与狭缝相邻地设置。另外，单电池端子17和单电池侧配线端子18能够在配线盘8的与单电池5侧相反的一侧接合。由此，能够使配置到配线盘8的下侧的单电池5的单电池端子17贯通配线盘8的狭缝，并与单电池侧配线端子18接合，能够将单电池5和配线盘8直接连接。
此外，在容器7收纳多个单电池5的情况下，能够以各单电池5的单电池端子17能够与配线盘8电连接的方式分别设置多个狭缝和多个单电池侧配线端子18。
配线盘8能够在成为外壳1的一部分的部分具有负极外部连接端子20a和正极外部连接端子20b(在本说明书中，将负极外部连接端子20a和正极外部连接端子20b称为外部连接端子20)。另外，外部连接端子20能够经由配线15与单电池侧配线端子18电连接。由此，能够经由外部连接端子20进行单电池5的充电或放电。另外，外部连接端子20与单电池侧配线端子18之间的配线15的一部分也可以埋入配线盘8。由此，在使外壳1的内部成为密闭空间的状态下，能够将外部连接端子20和单电池侧配线端子18电连接。
电池30能够在将外部连接端子20和单电池侧配线端子18电连接的配线具有熔断器22或继电器23。另外，熔断器22或继电器23能够设置成，利用来自电池监视部3的信号使外部连接端子20与单电池侧配线端子18之间的电连接断开。熔断器22或继电器23既可以设置于配线盘8，也可以设置于保护壳体2的内部，也可以设为电池监视部3的一部分。熔断器22或继电器23能够例如像图4的(a)、(b)的电路图或图3的立体图那样设置。
配线盘8能够具有多个电池监视部侧配线端子。电池监视部侧配线端子能够与保护壳体2的连接端子6连接。由此，能够将单电池5和电池监视部3电连接。
此外，单电池侧配线端子18和电池监视部侧配线端子能够以电池监视部3能够对各单电池5的电压进行监视的方式分别设置多个。例如，能够以能够形成图4的(a)、(b)所示的电路图那样的电路的方式设置单电池侧配线端子18和电池监视部侧配线端子。
5.电池监视部
电池监视部3是监视单电池5的部分。电池监视部3例如是安装有电子零部件的电子电路基板。电池监视部3也可以是电子电路基板的一部分。电池监视部3也可以包括多个电子电路基板。另外，电池监视部3收纳于保护壳体2。电池监视部3能够与单电池5、熔断器22、继电器23或外部连接端子20电连接。由此，能够利用电池监视部3监视单电池。电池监视部3也能够具有熔断器22、继电器23作为收纳于保护壳体2的电子电路基板的一部分。例如，能够像图4的(a)、(b)所示的电路图那样将电池监视部3和单电池5等电连接。
电池监视部3能够设置成对各单电池5的电压进行测定。另外，电池监视部3能够设置成，基于单电池5的电压测定的结果来对过充电进行检测。另外，电池监视部3能够设置成，若检测到至少1个单电池5的过充电，则输出利用熔断器22或继电器23使单电池5与外部连接端子20之间的连接断开的信号。由此，在至少1个单电池5产生了过充电时，能够强制性地阻断电流，能够使电池30的安全性提高。
电池监视部3既可以设置成对单电池5的过放电进行检测，也可以设置成对外壳1内的温度进行测定，也可以设置成对过电流进行检测。另外，电池监视部3能够设置成，保持已收纳到容器7的多个单电池5的电压的平衡。由此，能够减轻由于多个单电池5的电压的不平衡而产生的单电池5的损伤，能够使电池30的寿命特性提高。此外，电池监视部3能够具有与各单电池5相对应的平衡器。
6.保护壳体
保护壳体2是收纳电池监视部3的壳体，被收纳于外壳1，且被密闭成内部成为密闭空间。因此，能够使外壳1内的收纳单电池5的空间和收纳电池监视部3的空间分离。根据该结构，即使是在产生了单电池5的液体泄漏的情况下，漏出来的电解液也不会进入收纳有电池监视部3的保护壳体2内，能够防止电池监视部3损伤。因此，能够使电池30的安全性提高。保护壳体2是例如塑料壳体。
配置电池监视部3的密闭空间既可以如图2所示的第1实施方式的电池30那样由保护壳体2和密封构件12形成，也可以如图5所示的第2实施方式的电池30那样由保护壳体2、密封构件12以及盖9形成，也可以由保护壳体2和盖9形成，也可以仅由保护壳体2形成。密封构件12是例如橡胶片。密封构件12既可以如图2所示的第1实施方式的电池30那样以覆盖保护壳体2的开口的方式设置，也可以如图5所示的第2实施方式的电池30那样设置于保护壳体2的侧壁与盖9之间。另外，密封构件12也可以被保护壳体2和盖9夹持。由此，能够使密封构件12和保护壳体2、盖9密合，能够使保护壳体2的内部成为密闭空间。另外，例如，也可以利用粘接剂粘接保护壳体2和盖9，从而使保护壳体2的内部成为密闭空间。另外，既可以将塑料的罩粘接或熔接于保护壳体2而设为密闭空间，也可以使密封构件夹在塑料的罩与盖9之间。
保护壳体2能够具备多个从保护壳体2的内部向外部导出的连接端子6。至少1个连接端子6与电池监视部3电连接。另外，连接端子6与电池监视部3之间的配线的一部分也可以埋入保护壳体2。由此，能够在使保护壳体2的内部成为密闭空间的状态下将连接端子6和电池监视部3电连接。另外，至少1个连接端子6能够与单电池5电连接。另外，至少1个连接端子6能够与外部连接端子20电连接。由此，电池监视部3能够与各单电池5间的配线以及单电池5和外部连接端子20之间的配线分别电连接，电池监视部3能够对各单电池5的电压进行监视。另外，在将熔断器22或继电器23设为电池监视部3的一部分的情况下，或者在将熔断器22或继电器23配置于保护壳体2的内部的情况下，能够经由连接端子6将外部连接端子20和熔断器22或继电器23电连接。例如，图3所示的保护壳体2具有6a～6f这6个连接端子6。连接端子6例如能够设置成形成图4的(a)、(b)所示的电路图那样的电路。连接端子6能够与配线盘8的电池监视部侧配线端子接合。另外，能够利用线束等电线与各端子连接。由此，能够经由配线15将电池监视部3和单电池5电连接。
附图标记说明
1、外壳；2、保护壳体；3、电池监视部；5、5a、5b、5c、5d、单电池；6、6a、6b、6c、6d、6e、6f、连接端子；7、容器；8、配线盘；9、盖；12、密封构件；15、配线；17、单电池端子；18、单电池侧配线端子；20、20a、20b、外部连接端子；22、熔断器；23、继电器；30、电池。

Claims (14)

1.一种电池，其特征在于，
该电池具备：
单电池；电池监视部，其监视所述单电池；保护壳体，其收纳所述电池监视部；密封构件；外壳，其收纳所述单电池、所述密封构件以及所述保护壳体；外部连接端子，其与所述单电池电连接起来；以及熔断器或继电器，
所述外壳具有密闭构造并包括收纳所述单电池的容器和盖，
所述密封构件设置到所述保护壳体与所述盖之间，
所述保护壳体的内部被所述密封构件密闭起来，
所述保护壳体具备多个从所述保护壳体的内部向外部导出的连接端子，
多个连接端子中的至少1个将所述电池监视部和所述单电池电连接，
所述熔断器或所述继电器设置于将所述单电池和所述外部连接端子电连接的路径上，
所述电池监视部被设置成，若检测到所述单电池的过充电，则输出利用所述熔断器或所述继电器使所述单电池与所述外部连接端子之间的电连接断开的信号。
2.根据权利要求1所述的电池，其中，
该电池还具备具有将所述单电池和所述电池监视部电连接的配线的配线盘，
所述配线盘配置于收纳到所述容器的所述单电池与所述盖之间，
所述保护壳体配置到所述配线盘与所述盖之间。
3.根据权利要求2所述的电池，其中，
所述配线盘的一部分成为所述外壳的一部分。
4.根据权利要求2所述的电池，其中，
所述配线盘具备单电池侧配线端子和贯通所述配线盘的狭缝，
所述单电池具备单电池端子，
所述单电池端子贯通所述狭缝并与所述单电池侧配线端子接合。
5.根据权利要求3所述的电池，其中，
所述配线盘具备单电池侧配线端子和贯通所述配线盘的狭缝，
所述单电池具备单电池端子，
所述单电池端子贯通所述狭缝并与所述单电池侧配线端子接合。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的电池，其中，
所述外壳收纳多个所述单电池，
多个单电池串联连接或并联连接起来。
7.根据权利要求6所述的电池，其中，
所述电池监视部以对各单电池的电压进行测定的方式设置。
8.一种电池，其特征在于，
该电池具备：
单电池；电池监视部，其监视所述单电池；保护壳体，其收纳所述电池监视部；密封构件；外壳，其收纳所述单电池、所述密封构件以及所述保护壳体；以及外部连接端子，其与所述单电池电连接起来，
所述外壳具有密闭构造并包括收纳所述单电池的容器和盖，
所述密封构件设置到所述保护壳体与所述盖之间，
所述保护壳体的内部被所述密封构件密闭起来，
所述保护壳体具备多个从所述保护壳体的内部向外部导出的连接端子，
多个连接端子中的至少1个将所述电池监视部和所述单电池电连接，
所述电池监视部具有设置到将所述单电池和所述外部连接端子电连接的路径上的熔断器或继电器，
多个连接端子中的至少1个将所述外部连接端子和所述熔断器或所述继电器电连接。
9.根据权利要求8所述的电池，其中，
该电池还具备具有将所述单电池和所述电池监视部电连接的配线的配线盘，
所述配线盘配置于收纳到所述容器的所述单电池与所述盖之间，
所述保护壳体配置到所述配线盘与所述盖之间。
10.根据权利要求9所述的电池，其中，
所述配线盘的一部分成为所述外壳的一部分。
11.根据权利要求9所述的电池，其中，
所述配线盘具备单电池侧配线端子和贯通所述配线盘的狭缝，
所述单电池具备单电池端子，
所述单电池端子贯通所述狭缝并与所述单电池侧配线端子接合。
12.根据权利要求10所述的电池，其中，
所述配线盘具备单电池侧配线端子和贯通所述配线盘的狭缝，
所述单电池具备单电池端子，
所述单电池端子贯通所述狭缝并与所述单电池侧配线端子接合。
13.根据权利要求8～12中任一项所述的电池，其中，
所述外壳收纳多个所述单电池，
多个单电池串联连接或并联连接起来。
14.根据权利要求13所述的电池，其中，
所述电池监视部以对各单电池的电压进行测定的方式设置。
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