CN109004166A - 汇流条模块和电池组 - Google Patents

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Abstract

一种汇流条模块，包括绝缘树脂外壳、导电金属汇流条和电压检测端子，绝缘树脂外壳安装至组合电池并且包括汇流条容纳室。组合电池包括正极端子和负极端子交替布置的多个单电池。正极端子和负极端子共同地设置在汇流条容纳室中。导电金属汇流条包括与正极端子及负极端子的数量相对应的多个端子通孔。导电金属汇流条容纳在汇流条容纳室中。

Description

汇流条模块和电池组
技术领域
本发明涉及一种汇流条模块和电池组。
背景技术
已知一种安装到组合电池的汇流条模块，所述组合电池设置有多个板状单电池，该多个板状单电池在面向彼此的板面的同时相互靠近地布置成一行(并排布置)。如图7所示，这种类型的汇流条模块501安装到组合电池，使得连接单电池的汇流条505容纳在外壳503的汇流条容纳室部504中，用于检测单电池的电压的电压检测端子507通过电极螺栓和螺母而组合至汇流条505以与汇流条505紧固在一起。
[专利文献1]JP-A-2003-297334
[专利文献2]JP-A-2013-196907
然而，如图8所示，通过压制导电金属制成的原料板而制造汇流条505，从而汇流条形成为具有恒定的厚度t和恒定的宽度w的形状。在增大横截面积以防止电阻导致的发热的情况下，即使局部发热，也需要将汇流条505制造成使得厚度t和宽度w中的任一者增大到均匀的厚度或均匀的宽度。因此，存在汇流条模块的尺寸和成本整体增加的问题。在安装到并联连接有多个二次电池(单电池)的组合电池的长汇流条模块中，这样的问题是特别明显的。
发明内容
一个以上的实施例提供一种汇流条模块和电池组，其能够防止汇流条中的温度上升，并且防止特定单电池的劣化。
在方面(1)中，一个以上实施例提供一种汇流条模块，包括：安装至组合电池并且包括汇流条容纳室的绝缘树脂外壳、导电金属汇流条和电压检测端子。组合电池包括交替布置正极端子和负极端子的多个单电池。正极端子和负极端子共同地设置在所述汇流条容纳室中。所述导电金属汇流条包括与所述正极端子及所述负极端子的数量相对应的多个端子通孔。所述导电金属汇流条容纳在所述汇流条容纳室中。所述正极端子和所述负极端子在导电金属汇流条中共同导通。所述电压检测端子包括电线连接部和多个端子插孔。所述正极端子和所述负极端子的相邻的端子插入到所述多个端子插孔中。所述电压检测端子堆叠并且固定至所述导电金属汇流条，并且比所述导电金属汇流条短。
根据方面(1)，预先指定汇流条的流通大量电流的部分，并且电压检测端子装接至汇流条以骑跨该部分。汇流条的导体截面积通过与电压检测端子叠置而增大。结果，汇流条的导体截面积增大，并且从而防止了电流流通期间的温度升高。由于电压检测端子与温度大幅升高的部分叠置，所以不需要使汇流条改变包括不必要的部分在内的整个汇流条的宽度和厚度。换言之，能够仅增大汇流条中的必要部分的导体截面积。
在方面(2)中，电池组包括根据方面(1)的汇流条模块以及组合电池。
根据方面(2)，防止特定单电池的焦耳热增加，并且防止并联连接的各个单电池之间的温度变化。
根据一个以上的实施例，能够防止汇流条中的温度升高。
根据一个以上的实施例，能够防止特定单电池劣化。
以上已简要描述本发明。此外，通过参照附图阅读以下用于实施本发明的实施方式(在下文中，被称为“实施例”)的描述，本发明的细节将变得显而易见。
附图说明
图1是图示出根据本发明的实施例的汇流条模块安装到的电池组的主要部分的立体图。
图2是示意性地图示出使用汇流条的单电池的并联连接的实例的分解顶视图。
图3是图1所示的汇流条模块的放大立体图。
图4是汇流条和电压检测端子的分解立体图。
图5是图示出在特定位置处叠置有电压检测端子的汇流条的立体图。
图6A是图示出在厚度均匀增大的现有技术的汇流条中的电压检测端子的连接部的截面图。图6B是图示出在厚度不增加的根据该实施例的汇流条中的电压检测端子的连接部的截面图。
图7是图示出现有技术的汇流条模块的主要部分的立体图。
图8是图7所示的汇流条的放大图。
参考标记列表
11：电池组
13：单电池
15：组合电池
17：正极端子
19：负极端子
21：汇流条
23：外壳
37：汇流条容纳室
39：端子
41：端子通孔
45：电压检测端子
47：端子插孔
49：电线连接部
100：汇流条模块
具体实施方式
下文中将参考附图描述本发明的实施例。
图1是图示出根据本发明的实施例的汇流条模块100安装到的电池组11的主要部分的立体图。
根据该实施例的汇流条模块100安装在组合电池15中，在组合电池15中，多个单电池13彼此并列布置。汇流条模块100和组合电池15构成电池组11。
在该实施例中，单电池13形成为板状，并且在作为矩形平坦表面的上端表面中的长度方向上的两端处设置有正极端子17和负极端子19。在该实施例中，正极端子17和负极端子19形成为螺栓形状，但是本发明不限于此。单电池13一体地布置为面向彼此的板面，以形成组合电池15。
图2是示意性地图示出使用汇流条21的单电池13的并联连接的实例的分解顶视图。
在组合电池15中，数量相同的多个负极端子19和正极端子17交替布置在一对平行直线中的一条直线L1上。在该实施例中，将数量相同的端子设定为例如“三个”。因此，交替布置三个负极端子19和三个正极端子17。在一对平行直线的另一直线L2上，以与直线L1相反的相位相交替布置三个正极端子17和三个负极端子19。要布置的单电池13的数量不限于“三个”。
图3是图1所示的汇流条模块100的放大立体图。
汇流条模块100包括绝缘树脂外壳23作为主体。在外壳23中，长的底板25形成在单电池13的布置方向上。侧壁27形成为在底板25的长度方向上的一侧缘处沿着底板25的长度方向竖立。与侧壁27平行的分隔部29形成为在底板25中竖立。分隔部29还充当下文描述的汇流条容纳室37的壁。侧壁27与分隔部29之间的间隙充当沿着底板25的延伸方向的电线布置槽31。
盖(未示出)形成为通过薄的铰链(未示出)而在侧壁27的上端处可摆动。盖在摆动端包括锁定爪(未示出)。锁定爪锁定至分隔部29中形成的锁定部(未示出)，从而覆盖电线布置槽31的上开口。
在底板25的侧壁27的相对侧的边缘处，在单电池13的布置方向上形成长的容纳室侧壁33。换言之，侧壁27、分隔部29以及容纳室侧壁33平行布置。在侧壁27、分隔部29以及容纳室侧壁33中，分隔部29和容纳室侧壁33的在延伸方向上的两端分别通过端壁35连接。由分隔部29、容纳室侧壁33和一对端壁35围绕的矩形盒部充当汇流条容纳室37。
外壳23被构造为使得汇流条容纳室37和电线布置槽31形成为一个单元。多个单元在长度方向上一体联结以形成外壳23。单元例如通过铰链结构联结以吸收彼此的位移。
外壳23包括通过安装在组合电池15中而设置的六个端子39(本文简单地提到的“端子”泛指正极端子17和负极端子19)。在该实施例中，外壳23是三个负极端子19与三个正极端子17连接的部分。在一个汇流条容纳室37的底板25中，冲裁有六个底部开孔(未示出)，端子39通过这些底部开孔穿过。
在汇流条容纳室37中，容纳了在平面图中与汇流条容纳室37具有几乎相同形状的汇流条21。汇流条21形成为在端子39的布置方向上的长的矩形形状。通过压制例如具有良好的导电性能的铜或黄铜材料而形成汇流条21。汇流条21设置有六个端子通孔41，该六个端子通孔41被冲裁为在汇流条21被容纳在汇流条容纳室37中的状态下与穿过外壳23的底部开孔的端子39相对应。换言之，六个端子39穿过外壳23的底部开孔和汇流条21的端子通孔41，并且从汇流条21的上表面突出，如图1所示。螺母20旋合至从汇流条21突出的端子39。汇流条21通过螺母20紧密旋合至端子39。
因此，相同的多个数量(三个)的正极端子17和负极端子19共同地设置在汇流条容纳室37中。
在分隔部29中，端子引出部43从分隔部29的上端朝向底板25被切开。端子引出部43设置在成对端子39的每个间隔处。因此，在设置了六个端子39的汇流条容纳室37中设置五个端子引出部43。
电压检测端子45安装在汇流条容纳室37中以与汇流条21叠置。通过压制作为具有弹性性能的高导电性材料的铜合金原料板而形成电压检测端子45。
电压检测端子45形成为使得与汇流条21的延伸方向垂直的宽度方向上的尺寸与汇流条21的尺寸几乎相同。另一方面，电压检测端子45形成为使得沿着汇流条21的延伸方向的长度方向上的尺寸至少比汇流条21的尺寸短。在该实施例中，电压检测端子45设置成使得在沿着汇流条21的延伸方向的长度方向上的尺寸设定为紧固至一对相邻的端子39的长度。
因此，电压检测端子45包括一对相邻端子39插入通过的一对端子插孔47。电压检测端子45的端子插孔47形成为与汇流条21的端子通孔41形状相同。通过在任意位置处将一对相邻端子39插入到端子插孔47，而使电压检测端子45在汇流条容纳室37中堆叠并且固定至汇流条21。电压检测端子45设置成通过紧固至一对相邻端子39而骑跨在相邻单电池13之间的边界上。在该实施例中，一对相邻端子39插入通过的一对端子插孔47形成在电压检测端子45中。然而，电压检测端子45可以包括三个以上的相邻端子39穿过其而插入的三个以上的端子插孔47。
电压检测端子45在侧边缘的延伸方向上的中央处形成有电线连接部49。电线连接部49包括例如一对压紧片。压紧片压紧至电压检测线51的导体(见图5)，从而电连接。一对端子39插入到端子插孔47，并且电压检测端子45安装至汇流条21，并且从而电线连接部49设置在连接电压检测线51的端子引出部43中。从端子引出部43将连接到电线连接部49的电压检测线51引导至电线布置槽31。
电压检测连接器(未示出)连接到电压检测线51的末端。电压检测端子45通过电压检测线51和电压检测连接器连接至电池监测单元(未示出)，并且发送各个汇流条21的电压信息。
接着将描述上述构造的作用。
在根据该实施例的汇流条模块100中，汇流条21容纳在外壳23中形成的汇流条容纳室37中。三个单电池13的正极端子17和三个单电池13的负极端子19共同地连接至汇流条21。因此，汇流条21连接至六个单电池13。
组合电池15通过冷空气冷却。此时，如果各个单电池13冷却效率不同，则在单电池13中产生温度变化。
当在单电池之间产生温度变化时，例如大量的电流流向具有高温的单电池13而不是具有低温的单电池13。当大量的电流流向特定单电池13时，该单电池温度比其它单电池13上升更多，并且加速了单电池劣化。
图4是汇流条21和电压检测端子45的分解立体图。
此处，在根据该实施例的汇流条模块100中，预先指定汇流条21的流经大量电流的部分，并且电压检测端子45装接至汇流条21以骑跨该部分(例如，发热部53)。
图5是电压检测单元45与特定位置(发热部53)叠置的汇流条21的立体图。
根据该实施例的汇流条模块100，通过使电压检测端子45与汇流条21的发热部53叠置，增加了导体截面积。结果，汇流条21具有增大了的导体截面积，并且从而在电流流经期间防止了发热部53温度升高。
另外，在汇流条模块100中，由于电压检测端子45仅与发热部53叠置，所以能够节省使用的材料，从而降低尺寸和成本。
在汇流条模块100中，电压检测端子45与汇流条21中的温度上升得高的部分叠置，从而不需要改变包括不必要的部分的整个汇流条的宽度和厚度。换言之，能够仅增大汇流条21中必要部分的导体截面积。
可以与发热部53对应地设置多个相同的电压检测端子45。然而，电压检测线可以连接至多个端子中的仅一个端子，如图5所示。
在组合电池15中安装根据该实施例的汇流条模块100的根据该实施例的电池组11中，防止了特定单电池13的焦耳热的增加，并且防止了并联连接的各个单电池之间的温度变化。
图6A是图示出在厚度均匀增加的汇流条55中的电压检测端子45的连接部的截面图。图6B是图示出厚度不增加的根据该实施例的汇流条21中的电压检测端子45的连接部的截面图。
在现有技术中，在存在发热部53的情况下，使用厚度均匀增加至厚度t1的汇流条55，如图6A所示。在汇流条55中，电压检测端子45与该汇流条55进一步叠置，并且螺母20旋合至从汇流条55突出的端子39A。然后，在假定使用厚度增加的汇流条55的情况下，增加端子39A的高度。
另一方面，在根据本实施例的汇流条模块100中，使用厚度不增加(标准厚度t2(t2<t1))的汇流条21。与发热部53叠置的电压检测端子45能够检测汇流条21的电压信息，能够增加发热部53的截面积，并且能够防止温度升高。结果，在汇流条模块100中，在防止发热的同时不增加端子39的高度。
因此，根据本实施例的汇流条模块100，能够防止汇流条21中的温度上升。
根据本实施例的电池组11，能够防止特定单电池13劣化。
本发明不限于上述实施例，并且本领域技术人员基于本说明书的描述利用公知的技术获得的实施例、变化和修改的这些构造的任何组合均可以被假定为包括在本发明中并落入权利要求的保护范围内。
此处，将分别在以下[1]至[3]中简要并总结列出根据本发明的汇流条模块和电池组的上述实施例的特征。
[1]一种汇流条模块(100)，包括：
绝缘树脂外壳(23)，该绝缘树脂外壳安装至组合电池(15)，并且包括汇流条容纳室(37)；
导电金属汇流条(21)；以及
电压检测端子，
其中，所述组合电池(15)包括多个单电池(13)，
其中，正极端子(17)和负极端子(19)共同地设置在所述汇流条容纳室(37)中，
其中，所述导电金属汇流条(21)包括与所述正极端子(17)和所述负极端子(19)的数量相对应的多个端子通孔(41)，
其中，所述导电金属汇流条(21)容纳在所述汇流条容纳室(37)中，
其中，所述正极端子(17)和所述负极端子(19)在所述导电金属汇流条(21)中共同导通，
其中，所述电压检测端子(45)包括电线连接部(49)和多个端子插孔(47)，
其中，所述正极端子(17)和所述负极端子(19)的相邻的端子(39)插入到所述多个端子插孔(47)中，并且
其中，所述电压检测端子(45)堆叠并且固定至所述导电金属汇流条(21)，并且比所述导电金属汇流条(21)短。
[2]根据[1]的汇流条模块(100)：
其中，所述电压检测端子(45)与所述导电金属汇流条(21)的发热部(53)叠置，以防止在电流流通期间所述发热部(53)温度上升。
[3]根据[1]的汇流条模块(100)：
其中，所述组合电池(15)包括：第一单电池组，在该第一单电池组中，多个所述单电池(13)并联连接；以及第二单电池组，在该第二单电池组中，多个所述单电池(13)并联连接，
其中，所述第一单电池组与所述第二单电池组串联连接。
[4]一种电池组(11)，包括：
根据[1]的所述汇流条模块(100)；以及
所述组合电池(15)。

Claims (4)

1.一种汇流条模块，包括：
绝缘树脂外壳，该绝缘树脂外壳安装至组合电池，并且包括汇流条容纳室；
导电金属汇流条；以及
电压检测端子，
其中，所述组合电池包括多个单电池，
其中，正极端子和负极端子共同地设置在所述汇流条容纳室中，
其中，所述导电金属汇流条包括与所述正极端子和所述负极端子的数量相对应的多个端子通孔，
其中，所述导电金属汇流条容纳在所述汇流条容纳室中，
其中，所述正极端子和所述负极端子在所述导电金属汇流条中共同导通，
其中，所述电压检测端子包括电线连接部和多个端子插孔，
其中，所述正极端子和所述负极端子的相邻的端子插入到所述多个端子插孔中，并且
其中，所述电压检测端子堆叠并且固定至所述导电金属汇流条，并且比所述导电金属汇流条短。
2.根据权利要求1所述的汇流条模块，
其中，所述电压检测端子与所述导电金属汇流条的发热部叠置，以防止在电流流通期间所述发热部的温度上升。
3.根据权利要求1所述的汇流条模块，
其中，所述组合电池包括：第一单电池组，在该第一单电池组中，多个所述单电池并联连接；以及第二单电池组，在该第二单电池组中，多个所述单电池并联连接，
其中，所述第一单电池组与所述第二单电池组串联连接。
4.一种电池组，包括：
根据权利要求1所述的汇流条模块；以及
所述组合电池。
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