CN109314201A - 蓄电装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够防止雨水、清洗水等向框体内浸入的蓄电装置。本发明的蓄电装置的特征在于，该蓄电装置具备二次电池、具有密闭结构的框体、安全阀及排水用贯通孔，所述框体具备收容所述二次电池的外部容器和在所述外部容器上配置的上盖，所述上盖在上表面具有凹部，所述安全阀配置于所述凹部中，所述排水用贯通孔以贯通所述凹部的侧壁的方式设置。

Description

蓄电装置
技术领域
本发明涉及蓄电装置。
背景技术
近些年，二次电池被用于各种用途，特别是大容量的二次电池被用于机动车用电源、电力贮藏等用途。
当在单电池中使用二次电池时，存在二次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，需要将多个二次电池串联连接而使供给电压升高到所期望的电压。另外，在单电池中存在不能充分地供给设备所需要的电量的情况。在这样的情况下，需要将多个二次电池并联连接而使供给电量增大到所期望的量。
因此，从将串联或并联连接的多个二次电池收容于框体的蓄电装置向设备供给电力。另外，已知内置有对这多个二次电池进行监视的电池监视单元(BMU)的蓄电装置(例如参照专利文献1)。BMU通常测定各二次电池的电压等，来检测充、放电时的过充电、过放电。另外，BMU也可以具有维持各二次电池的电压平衡的功能。
另一方面，在机动车、机动二轮车等中通常搭载有铅蓄电池。由于铅蓄电池存在比较重这一缺点，因此开发有包含比较轻的锂离子电池的车载用蓄电装置。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015-8121号公报
发明要解决的课题
若在车载用蓄电装置中使用锂离子电池，则需要在蓄电装置内搭载BMU等电子设备，以防止过充电等。因此，在雨水、清洗水等浸入到蓄电装置的内部时，BMU、配线发生腐蚀而成为蓄电装置产生故障的原因、漏电的原因。
发明内容
本发明是鉴于这样的情况而提出的，提供一种能够防止雨水、清洗水等向框体内浸入的蓄电装置。
用于解决课题的方案
本发明提供一种蓄电装置，其特征在于，所述蓄电装置具备二次电池、具有密闭结构的框体、安全阀及排水用贯通孔，所述框体具备收容所述二次电池的外部容器和在所述外部容器上配置的上盖，所述上盖在上表面具有凹部，所述安全阀配置于所述凹部中，所述排水用贯通孔以贯通所述凹部的侧壁的方式设置。
发明效果
本发明的蓄电装置具备二次电池，因此能够进行充放电。
本发明的蓄电装置具备具有密闭结构的框体，因此能够防止水浸入到框体内，能够防止蓄电装置因雨水、清洗水等而发生故障。
框体具备收容二次电池的外部容器和在所述外部容器上配置的上盖，因此通过将二次电池放入外部容器，并由上盖堵塞外部容器，从而能够制造在具有密闭结构的框体中收容有二次电池的蓄电装置。
本发明的蓄电装置具备安全阀，因此即使在二次电池中产生的气体向框体内放出而使框体的内压上升了的情况下，也能够从安全阀将气体向框体的外部放出。因此，能够防止框体发生膨胀或破裂的情况。
安全阀配置于上盖的凹部中，因此能够不从上盖的主要上表面突出地设置安全阀，能够使蓄电装置的尺寸与设置空间相适合。另外，能够有效利用上盖的主要上表面的下方的空间。
本发明的蓄电装置具备以贯通凹部的侧壁的方式设置的排水用贯通孔，因此即使雨水、清洗水浸入到凹部，也能够将水从贯通孔排出。由此，能够防止水积存于配置有安全阀的凹部，能够防止水经由安全阀而浸入框体内。
附图说明
图1是本发明的一实施方式的蓄电装置的简要立体图。
图2是图1的虚线A-A处的蓄电装置的简要剖视图。
具体实施方式
本发明的蓄电装置的特征在于，所述蓄电装置具备二次电池、具有密闭结构的框体、安全阀及排水用贯通孔，所述框体具备收容所述二次电池的外部容器和在所述外部容器上配置的上盖，所述上盖在上表面具有凹部，所述安全阀配置于所述凹部中，所述排水用贯通孔以贯通所述凹部的侧壁的方式设置。
优选本发明的蓄电装置所包含的安全阀具有排气筒和将排气筒的外侧的出口堵塞的帽。根据这样的安全阀，在框体的内部压力上升了的情况下，通过该内部压力能够使帽发生弹性变形而在帽与排气筒之间形成间隙，能够从该间隙将框体内部的气体向外部放出。当框体的内压降低至大气压时，帽恢复到原来的形状，从而能够使框体的内部再次成为密闭空间。
优选本发明的蓄电装置所包含的框体具备在收容于外部容器的二次电池与上盖之间配置的中盖。该中盖能够作为配线盘而发挥功能，该配线盘设置有将二次电池与外部连接端子连接的配线或将二次电池与电池监视部连接的配线。
优选本发明的蓄电装置具备监视二次电池的电池监视部，优选电池监视部配置于中盖与上盖之间。通过该电池监视部能够监视二次电池，能够使蓄电装置的安全性提高。
另外，优选电池监视部以不位于二次电池与安全阀之间的方式收容于框体内。由此，能够在从将二次电池中产生的气体由安全阀排出的排出路径偏离的位置配置电池监视部，能够抑制在二次电池中产生的气体或从二次电池喷出的电解液附着于电池监视部的情况。
优选本发明的蓄电装置还具备配置于中盖与上盖之间的保护壳体，优选保护壳体收容电池监视部，且该保护壳体的内部被密闭。通过设置该保护壳体，即使在发生二次电池液漏的情况下，漏出的电解液也不会浸入收容有电池监视部的保护壳体内，从而能够防止电池监视部发生损伤的情况。
优选本发明的蓄电装置所包含的二次电池具备：具有正极活性物质的正极；具有负极活性物质的负极；由正极与负极夹着的间隔件；非水电解质；以及收容正极、负极、间隔件及非水电解质的容器。
以下，使用附图对本发明的一实施方式进行说明。附图、以下的记述中所示的结构为例示，本发明的范围不限定于附图、以下的记述中所示的结构。
图1是本实施方式的蓄电装置的简要立体图，图2是图1的虚线A-A处的蓄电装置的简要剖视图。
本实施方式的蓄电装置40的特征在于，该蓄电装置40具备二次电池5、具有密闭结构的框体4、安全阀6及排水用贯通孔9，框体4具备收容二次电池5的外部容器1和在外部容器1上配置的上盖3，上盖3在上表面具有凹部8，安全阀6配置于凹部8中，排水用贯通孔9以贯通凹部8的侧壁的方式设置。
另外，本实施方式的蓄电装置40也可以具备电池监视部15或保护壳体16。
以下，对本实施方式的蓄电装置40进行说明。
1.蓄电装置
本实施方式的蓄电装置40例如是用于机动车的电源、机动二轮车的电源、太阳光发电的蓄电、备用电源等的蓄电装置。另外，蓄电装置40可以设置成能够进行充放电。另外，蓄电装置40也可以是密闭型蓄电装置或车载用蓄电装置。
2.二次电池
蓄电装置40具备收容于框体4的二次电池5。二次电池5具有正极电池端子和负极电池端子(在本说明书中将正极电池端子或负极电池端子称作电池端子28)。另外，二次电池5能够以正极电池端子及负极电池端子配置于上侧的方式收容于框体4的外部容器1。
另外，蓄电装置40可以具备收容于框体4的多个二次电池5。这多个二次电池5可以并联连接，也可以串联连接。另外，多个二次电池5可以由配线电连接，也可以通过使相邻的两个电池5的电池端子28接触或接合来进行电连接。
二次电池5例如为锂离子电池、钠离子电池、镍-氢电池、镍-镉电池等。二次电池5也可以是密闭型电池。另外，二次电池5可以是方型，也可以是圆筒型，还可以是袋型。另外，二次电池5可以具备：具有正极活性物质的正极21；具有负极活性物质的负极22；由正极21与负极22夹着的间隔件23；非水电解质24；以及收容正极21、负极22、间隔件23及非水电解质24的容器25。
3.框体、安全阀、排水用贯通孔
蓄电装置40具备收容二次电池5并具有密闭结构的框体4。框体4具备收容二次电池5的外部容器1和在外部容器1上配置的上盖3。另外，框体4也可以具备配置于外部容器1与上盖3之间的中盖2。通过在将这些构成框体4的构件粘接之前将二次电池5放入外部容器1中，从而能够将二次电池5收容于具有密闭结构的框体4中。
中盖2能够作为配线盘而发挥功能，该配线盘设置有将二次电池5与外部连接端子30连接的配线33或将二次电池5与电池监视部15连接的配线33。另外，中盖2可以具有供二次电池5的电池端子28贯通的狭缝，电池端子28可以与设置于中盖2的上表面的连接部32接合。由此，能够将中盖2的上表面的配线33与二次电池5电连接。
中盖2可以在安全阀6的正下方具有贯通孔35。由此，在从二次电池5产生气体的情况下，能够将贯通孔35及安全阀6作为排出路径而将气体向蓄电装置40的外部排出。由此，能够抑制从二次电池5产生的气体充满于框体4内的情况，能够抑制因从二次电池5产生的气体而将电池监视部15腐蚀的情况。
构成框体4的各构件可以粘接成使框体4的内部成为密闭空间。由此，能够防止水等浸入框体4内，能够使蓄电装置40的安全性及寿命特性提高。构成框体4的各构件例如可以通过粘接剂进行粘接。需要说明的是，框体4的材料可以是塑料。
上盖3在上表面具有凹部8。另外，在上盖3的凹部8中设置有安全阀6(溢流阀)。安全阀6具有在框体4的内部压力异常上升时，阀自动打开，将框体4的内部的气体向外部放出来使内部压力下降，且当内部压力下降时，阀自动关闭的结构。通过在上盖3设置安全阀6，即使在二次电池5中产生的气体向框体4内放出而使框体4的内部压力上升了的情况下，也能够从安全阀6将气体向框体4的外部放出。因此，能够防止框体4发生膨胀、破裂或破损。
安全阀6可以具有排气筒11及将排气筒11的外侧的出口堵塞的帽12。例如可以如图2所示的蓄电装置40那样设置排气筒11及帽12。排气筒11可以设置于上盖3。另外，排气筒11中的开口可以设置成贯通上盖3。另外，帽12的材料可以为橡胶，帽12可以为覆盖排气筒11的外侧的端部的形状。通过帽12的橡胶弹性能够使框体4的内部成为密闭空间。另外，在框体4的内部压力上升了的情况下，通过该内部压力能够使帽12发生弹性变形而在帽12与排气筒11之间形成间隙，能够从该间隙将框体4内部的气体向外部放出。在框体4的内压降低至大气压时，帽12恢复到原来的形状，能够使框体4的内部再次成为密闭空间。
安全阀6可以在帽12的上方具有阀按压板。由此，在通过安全阀6将框体4的内部的气体放出时，能够防止帽12从排气筒11脱落的情况。
安全阀6配置于上盖3的凹部8中。因此，能够不从上盖3的主要上表面突出地设置安全阀6，能够使蓄电装置40的尺寸与设置空间相适合。另外，能够有效利用上盖3的主要上表面的下方的空间。在蓄电装置40例如为机动二轮车用的蓄电池的情况下，蓄电装置40需要形成为能够搭载于各种车型的机动二轮车，需要将蓄电装置40匹配为规定的尺寸。因此，若将安全阀6设置成从上盖3的主要上表面突出，则在主要上表面的上方产生不能利用的死区。通过将安全阀6配置于凹部8中，从而能够抑制产生这样的死区。另外，例如能够在上盖3的主要上表面的下方收容BMU，能够增大二次电池5的尺寸。由此，能够增大蓄电装置40的电池容量。
蓄电装置40具有以贯通凹部8的侧壁的方式设置的排水用贯通孔9。另外，排水用贯通孔9能够以入口位于凹部8的内壁面且出口位于上盖3的侧面的方式设置。由此，即使雨水、清洗水浸入到凹部8，也能够将水从贯通孔9排出。由此，能够防止水积存于配置有安全阀6的凹部8，能够防止水经由安全阀6而浸入框体4内。
贯通孔9的入口可以与凹部8的底部接近设置。另外，贯通孔9也可以设置成从入口朝向出口成为向下倾斜。
排水用贯通孔9可以是将上盖3的一部分贯通的贯通孔。另外，也可以通过在上盖3上形成管形状部分来形成排水用贯通孔9。另外，还可以在上盖3组合管构件来形成排水用贯通孔9。
4.电池监视部
电池监视部15为监视二次电池5的部分。电池监视部15可以配置于中盖2与上盖3之间。另外，电池监视部15可以设置成与凹部8不重叠。另外，电池监视部15可以配置成不位于从二次电池5产生的气体由安全阀6排出的排出路径上。
电池监视部15例如为安装有电子部件的电子电路基板。电池监视部15可以是电子电路基板的一部分。电池监视部15也可以包含多个电子电路基板。另外，电池监视部15可以收容于保护壳体16。电池监视部15可以与二次电池5、熔断器、继电器或外部连接端子30电连接。由此，通过电池监视部15能够监视电池。
电池监视部15可以设置成测定各二次电池5的电压。另外，电池监视部15可以设置成基于二次电池5的电压测定的结果来检测过充电。另外，电池监视部15可以设置成当检测出至少一个二次电池5的过充电时，输出通过熔断器或继电器将二次电池5与外部连接端子30的连接切断的信号。由此，在至少一个二次电池5发生过充电时，能够强制地切断电流，能够使蓄电装置40的安全性提高。
电池监视部15也可以设置成检测二次电池5的过放电，还可以设置成测定框体4内的温度，还可以设置成检测过电流。另外，电池监视部15可以设置成保持收容于外部容器1的多个二次电池5的电压的平衡。由此，能够减轻因多个二次电池5的电压的不平衡而产生的二次电池5的损伤，能够使蓄电装置40的寿命特性提高。需要说明的是，电池监视部15可以具有与各二次电池5对应的平衡器。
5.保护壳体
保护壳体16为收容电池监视部15的壳体，收容于框体4内，且以内部成为密闭空间的方式被密闭。因此，能够将框体4内的收容二次电池5的空间与收容电池监视部15的空间分离。根据该结构，即使在产生二次电池5的液漏的情况下，漏出的电解液也不会浸入收容有电池监视部15的保护壳体16内，能够防止电池监视部15发生损伤的情况。因此，能够使蓄电装置40的安全性提高。保护壳体16可以配置在中盖2与上盖3之间。保护壳体16例如为塑料壳体。
配置电池监视部15的密闭空间可以如图2所示的蓄电装置40那样，由保护壳体16和密封构件17形成。另外，该密闭空间也可以由保护壳体16、密封构件17及框体4形成，还可以由保护壳体16和框体4形成，还可以仅由保护壳体16形成。密封构件17例如为橡胶片。密封构件17可以如图2所示的蓄电装置40那样，以覆盖保护壳体16的开口的方式设置。另外，密封构件17也可以设置在保护壳体16的侧壁的上表面与框体4之间。另外，密封构件17也可以由保护壳体16和框体4夹持。由此，能够使密封构件17与保护壳体16及框体4密接，能够使保护壳体16的内部成为密闭空间。另外，例如也可以通过粘接剂将框体4与保护壳体16粘接，从而使保护壳体16的内部成为密闭空间。
保护壳体16可以在保护壳体16的外部具备连接端子。该连接端子与电池监视部15电连接。另外，可以将连接端子与电池监视部15之间的配线的一部分埋入保护壳体16。由此，能够在使保护壳体16的内部成为密闭空间的状态下将连接端子与电池监视部15电连接。另外，保护壳体16可以具备多个连接端子。由此，电池监视部15能够分别与各二次电池5间的配线以及二次电池5和外部连接端子30之间的配线电连接，电池监视部15能够监视各二次电池5的电压。连接端子可以与中盖2的电池监视部侧配线端子接合。由此，能够经由配线33将电池监视部15与二次电池5电连接。
附图标记说明：
1：外部容器 2：中盖 3：上盖 4：框体 5、5a、5b：二次电池 6：安全阀 8：凹部 9：排水用贯通孔 11：排气筒 12：帽 15：电池监视部 16：保护壳体 17：密封构件 21：正极 22：负极 23：间隔件 24：非水电解质 25：容器 28：电池端子 30、30a、30b：外部连接端子 32：连接部 33：配线 35：贯通孔 40：蓄电装置。

Claims (5)

1.一种蓄电装置，其特征在于，
所述蓄电装置具备二次电池、具有密闭结构的框体、安全阀及排水用贯通孔，
所述框体具备收容所述二次电池的外部容器和在所述外部容器上配置的上盖，
所述上盖在上表面具有凹部，
所述安全阀配置于所述凹部中，
所述排水用贯通孔以贯通所述凹部的侧壁的方式设置。
2.根据权利要求1所述的蓄电装置，其中，
所述安全阀具有排气筒和将所述排气筒的外侧的出口堵塞的帽。
3.根据权利要求1或2所述的蓄电装置，其中，
所述蓄电装置还具备监视所述二次电池的电池监视部，
所述电池监视部以不位于所述二次电池与所述安全阀之间的方式收容于所述框体内。
4.根据权利要求3所述的蓄电装置，其中，
所述蓄电装置还具备配置在所述二次电池与所述上盖之间的保护壳体，
所述保护壳体收容所述电池监视部，且所述保护壳体的内部被密闭。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的蓄电装置，其中，
所述二次电池具备：具有正极活性物质的正极；具有负极活性物质的负极；由所述正极和所述负极夹着的间隔件；非水电解质；以及收容所述正极、所述负极、所述间隔件及所述非水电解质的容器。
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