CN110447126A - 电池系统和该电池系统所使用的汇流条 - Google Patents

Abstract

为了防止引线与汇流条的连接部分的剥离，电池系统包括：电池层叠体，其由多个电池单元层叠而成；汇流条(3)，其将电池单元的电极端子连接；引线(8)，其与汇流条(3)电连接；以及电压检测电路，其借助引线(8)检测电池单元的电压。汇流条(3)包括：汇流条主体(3A)，其具备供电极端子连接的端子连接部(4)；以及引线固定部(3B)，其供引线(8)固定。并且，汇流条(3)在第1面(31)具备供引线(8)电连接的连接区域(5)，并且在引线固定部(3B)具备与连接区域(5)隔开距离且用于卡定并连结引线(8)的卡定连结部(6)。卡定连结部(6)具有贯通引线固定部(3B)的贯通部(7)，在该贯通部(7)，引线(8)至少自汇流条(3)的第2面(32)跨至第1面(31)地配置。

Description

电池系统和该电池系统所使用的汇流条

技术领域

本发明涉及一种层叠多个电池单元并利用汇流条将多个电池单元连接而成的电池系统，特别是，涉及具备用于检测电池单元的电压的电路的电池系统和该电池系统所使用的汇流条。

背景技术

在增大输出的电源装置中，将许多个电池单元串联地连接而提高电压。该电源装置以相同的充电电流对串联地连接的电池单元进行充电，另外以相同的电流进行放电。因而，只要所有的电池单元的特性完全相同，就不会发生电池电压、剩余容量的不平衡。然而，现实中，无法制造特性完全相同的电池。电池单元的不平衡在反复进行充放电时成为电压、剩余容量的不平衡。并且，电池电压的不平衡成为使特定的电池单元过充电或过放电的原因。为了防止电池单元的过充电、过放电，开发了能够检测各个电池单元的电压的电源装置。(参照专利文献1)

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2015-187909号公报

发明内容

发明要解决的问题

该电源装置具备用于检测各电池单元的电压的电压检测电路，电压检测电路检测各个电池单元的电压，控制充放电的电流以防止各电池单元的过充电、过放电。如图21所示，电压检测电路借助作为电压检测线的引线108连接于将电池单元的电极端子102连结起来的汇流条103。在电压检测电路中，将连接于输入侧的引线108连接于汇流条103，借助引线108和汇流条103检测各电池单元的电压。在该电源装置中，在汇流条103固定电压检测端子104以将引线108可靠地连接于汇流条103。该电压检测端子104通过焊接、钎焊等方法而固定于作为构成汇流条的金属板的铜板的表面。

然而，在这样的情况下，存在以下隐患，即，因由振动等导致的线的升降、作业时的对于线的卡挂等而施加剥离力而使引线与汇流条的接合部分脱离。若引线与汇流条的接合部脱离，则会误检测到失去了电池的电压，在电动汽车的情况下，无法起动汽车。

因此，研究了实施基于螺纹紧固的固定来代替熔接的方法，但材料费增加，此外工时增加，因此无法廉价地制造。另外，对于基于螺纹紧固的固定而言，还存在经时松动等不安，因此也存在无法长期安心地使用的问题点。

本发明是鉴于这样的背景而完成的，其目的之一在于，提供能够以低成本稳定地将用于检测电压的引线连接于汇流条，同时防止引线与汇流条的连接部分的剥离，长期稳定地检测电池单元的电压的电池系统和该电池系统所使用的汇流条。

用于解决问题的方案及发明的效果

本发明的一技术方案的电池系统包括：电池层叠体10，其由具备正负的电极端子2的多个电池单元1层叠而成；汇流条3，其将多个电池单元1的电极端子2彼此连接；引线8，其用于检测电压，与汇流条3电连接；以及电压检测电路9，其借助引线8检测电池单元1的电压。汇流条3包括：汇流条主体3A，其具备供电极端子2连接的多个端子连接部4；以及引线固定部3B，其一体地连结于汇流条主体3A，供引线8固定。并且，汇流条3在第1面31具备供引线8电连接的连接区域5，并且在引线固定部3B具备与连接区域5隔开距离且用于卡定并连结引线8的卡定连结部6。卡定连结部6具有贯通引线固定部3B的贯通部7，并且在该贯通部7，引线8至少自汇流条3的与第1面31相反的那一侧的第2面32跨至第1面31地配置。

根据上述结构，能够将电连接于汇流条的用于检测电压的引线牢固地固定为不会自汇流条脱离。其原因在于，在一体地连结于汇流条主体的引线固定部设有用于卡定并连结引线的卡定连结部，在该卡定连结部设有贯通引线固定部的贯通部，并且在该贯通部，至少自汇流条的第2面跨至第1面地配置引线。

根据本发明的另一技术方案的电池系统，能够是，贯通部7设为对引线固定部3B的局部进行切缺而成的缺口7A、7B。

根据上述结构，能够获得以下优点，即，能够不将用于检测电压的引线自顶端插入贯通部而是将引线自开放的区域插入中间部分，能够提高连接引线时的作业性。

根据本发明的另一技术方案的电池系统，能够是，贯通部7设为多列狭缝状的缺口7A、7B。

根据上述结构，通过使引线穿过多列狭缝状的缺口，能够增加跨于汇流条的第1面与第2面之间地配置的次数，能够将引线更稳定地固定于引线固定部。

根据本发明的另一技术方案的电池系统，能够是，多列狭缝状的缺口7A、7B设于引线固定部3B的相对的侧面。

根据本发明的另一技术方案的电池系统，能够是，贯通部7具有以缩小缺口7C、7D的开口面积的方式突出的突起12。

根据上述结构，能够利用突起部阻止引线自缺口的开放的开口部脱落的事态。

根据本发明的另一技术方案的电池系统，能够是，将汇流条主体3A设为平板状，将引线固定部3B设为自汇流条主体3A突出的突出片。

根据本发明的另一技术方案的电池系统，能够是，引线8包括具有导电性的芯线8a和绝缘包覆该芯线8a的包覆部8b，借助包覆部8b使引线8卡定于卡定连结部6。

根据本发明的另一技术方案的电池系统，能够是，利用不同种金属构成汇流条主体3A和引线8。

根据上述结构，关于在不同种金属间的焊接中生成金属间化合物，在剥离方向上刚度降低的问题，通过经由卡定连结部的贯通部而焊接于连接区域，能够避免在剥离方向上产生应力，增加机械强度的可靠性。

根据本发明的另一技术方案的电池系统，能够是，将汇流条主体3A设为铝制。

根据上述结构，能够将引线稳定地连接于铝制的汇流条。

根据本发明的另一技术方案的电池系统，能够是，将连接区域5设为用于通过焊接而连接铜制的引线8的区域。

根据上述结构，能够将用于检测电压的端子稳定地连接于铝制的汇流条。

根据本发明的一技术方案的汇流条，其用于将电池单元1彼此的电极端子2电连接，其中，该汇流条包括：汇流条主体3A，其具备供电极端子2连接的多个端子连接部4；以及引线固定部3B，其一体地连结于汇流条主体3A，供用于检测电压的引线8固定。并且，汇流条在第1面31具备供引线8电连接的连接区域5，并且在引线固定部3B具备与连接区域5隔开距离且用于卡定并连结引线8的卡定连结部6，在卡定连结部6中，能够供引线8自汇流条3的与第1面31相反的那一侧的第2面32跨至第1面31地配置的贯通部7贯通引线固定部3B地设置。

附图说明

图1是本发明的一实施方式的电池系统的概略立体图。

图2是图1所示的电池系统的分解立体图。

图3是图1所示的电池系统的概略俯视图。

图4是表示实施方式1的汇流条与电压检测线的连结构造的放大立体图。

图5是图4所示的汇流条和电压检测线的俯视图。

图6是图5所示的汇流条和电压检测线的侧视图。

图7是表示实施方式2的汇流条与电压检测线的连结构造的俯视图。

图8是表示实施方式3的汇流条与电压检测线的连结构造的立体图。

图9是表示实施方式4的汇流条与电压检测线的连结构造的立体图。

图10是表示实施方式4的汇流条与电压检测线的连结构造的另一个例子的立体图。

图11是表示实施方式5的汇流条与电压检测线的连结构造的立体图。

图12是表示实施方式6的汇流条与电压检测线的连结构造的立体图。

图13是表示实施方式5的汇流条与电压检测线的连结构造的立体图。

图14是图13所示的汇流条和电压检测线的俯视图。

图15是图14所示的汇流条和电压检测线的沿着XV-XV线的剖视图。

图16是表示实施方式7的汇流条与电压检测线的连结构造的立体图。

图17是具备图16所示的汇流条的电池系统的垂直剖视图。

图18是表示将电源装置搭载于利用发动机和电动机行驶的混合动力车的例子的框图。

图19是表示将电源装置搭载于仅利用电动机行驶的电动汽车的例子的框图。

图20是表示应用于蓄电用的电源装置的例子的框图。

图21是具备以往的电压检测端子的汇流条的立体图。

具体实施方式

以下，基于附图，说明本发明的实施方式。不过，以下所示的实施方式是用于将本发明的技术思想具体化的例示，本发明不特定于以下的实施方式。另外，本说明书绝非将权利要求书所示的构件特定为实施方式的构件。特别是，对于实施方式所记载的结构部件的尺寸、材质、形状、其相对配置等而言，只要没有特别进行特定的记载，就并非旨在将本发明的范围仅限定于实施方式，实施方式只不过是说明例。另外，为了使说明清楚，在各附图中有时夸张地表示构件的大小、位置关系等。并且，在以下的说明中，相同的名称、附图标记表示相同或性质相同的构件，适当省略详细说明。并且，对于构成本发明的各要素而言，也可以设为利用同一构件构成多个要素而利用一个构件兼用作多个要素的形态，也能够相反地，利用多个构件分担并实现一个构件的功能。

本发明的电源装置在搭载于混合动力车、电动汽车等电动车辆而向行驶电动机供给电力的电源、存储太阳能发电、风力发电等自然能源的发电电力的电源、或者存储深夜电力的电源等各种用途中被使用，特别是在大电力、大电流的用途中被使用为较佳的电源。

(实施方式1)

图1是表示本发明的实施方式1的电池系统100的立体图，图2是表示该电池系统100的分解立体图，图3是表示该电池系统100的概略俯视图。图1～图3所示的电池系统100包括：电池层叠体10，其由具备正负的电极端子2的多个电池单元1层叠而成；汇流条3，其将多个电池单元1的电极端子2彼此连接；引线8，其用于检测电压，与该汇流条3电连接；以及电压检测电路9，其借助该引线8检测电池单元1的电压。

(电池单元1)

电池单元1是作为宽幅面的主面的外形设为四方形的方形电池，厚度比宽度小。并且，电池单元1是能够充放电的二次电池，设为锂离子二次电池。不过，在本发明的电池系统中，不将电池单元1特定为方形电池，另外，也不将电池单元1特定为锂离子二次电池。对于电池单元1而言，能够使用能够充电的所有的电池，例如也能够使用锂离子二次电池以外的非水系电解液二次电池、镍氢电池单元等。

电池单元1是通过将层叠正负的电极板而成的电极体收纳于外装罐1a并填充电解液并气密地密闭而成的。外装罐1a成形为底部封闭的四方形筒状，利用作为金属板的封口板1b气密地封闭上方的开口部。外装罐1a是通过对铝、铝合金等的金属板进行深拉加工而制作出的。封口板1b与外装罐1a相同，是利用铝、铝合金等的金属板制作出的。将封口板1b插入至外装罐1a的开口部，向封口板1b的外周与外装罐1a的内周的分界照射激光束，从而将封口板1b激光焊接而气密地固定于外装罐1a。

(电极端子2)

在电池单元1中，将作为顶面的封口板1b设为端子面1X，在该端子面1X的两端部固定有正负的电极端子2。如图2的局部放大图所示，正负的电极端子2借助绝缘材料18固定于封口板1b，分别连接于内置的正负的电极板(未图示)。在正负的电极端子2中，将焊接面2b设于突出部2a的周围。焊接面2b呈与封口板1b的表面平行的平面状，将突出部2a设于该焊接面2b的中央部。在图2的电极端子2中，将突出部2a设为圆柱状。不过，不必一定将突出部设为圆柱状，虽未图示，但也能够将突出部设为多棱柱状或椭圆柱状。另外，在不必利用后述的汇流条3的端子孔4a进行汇流条的定位的情况下，也能够设为在焊接面2b未设置突出部的结构。

固定于电池单元1的封口板1b的正负的电极端子2的位置设为正极和负极成为左右对称的位置。由此，通过使电池单元1左右反转地层叠，利用汇流条3将相邻且靠近的正极和负极的电极端子2连接，能够将相邻的电池单元1彼此串联地连接。

(电池层叠体10)

多个电池单元1以各电池单元1的厚度方向成为层叠方向的方式层叠而构成电池层叠体10。在电池层叠体10中，以设有正负的电极端子2的端子面1X，即图中的封口板1b处于同一平面的方式层叠多个电池单元1。在图1～图3所示的电池系统中，利用固定部件13将电池层叠体10固定，将多个电池单元1以层叠状态固定。固定部件13包括：一对端板14，其配置于层叠起来的电池单元1的两端面；以及紧固构件15，其端部连结于该端板14而将层叠状态的电池单元1以加压状态固定。

如图2所示，在电池层叠体10中，在层叠的电池单元1之间夹装有绝缘间隔件16。图中的绝缘间隔件16利用树脂等绝缘材料制作为较薄的板状或片状。图示的绝缘间隔件16设为与电池单元1的相对面大小大致相等的板状，将该绝缘间隔件16层叠于彼此相邻的电池单元1之间而将相邻的电池单元1彼此绝缘。另外，作为配置于相邻的电池单元1之间的间隔件，也能够使用在电池单元1与间隔件之间形成有冷却气体的流路的形状的间隔件。另外，也能够利用绝缘材料包覆电池单元1的表面。例如，也可以利用PET树脂等的收缩软管对外装罐的除了电池单元的电极部分以外的表面进行热熔接。在该情况下，也可以省略绝缘间隔件16。

并且，在图2所示的电池系统100中，以将端面间隔件17夹装于电池层叠体10的两端面的方式配置端板14。如图2所示，端面间隔件17配置于电池层叠体10与端板14之间而使端板14自电池层叠体10绝缘。端面间隔件17利用树脂等绝缘材料制作为较薄的板状或片状。图示的端面间隔件17设为能够覆盖方形的电池单元1的相对面整体的大小和形状，层叠于在电池层叠体10的两端配置的电池单元1与端板14之间。

在图2所示的电池系统100中，设为使彼此相邻的电池单元1彼此左右反转的姿态，以正负的电极端子2交替地成为左右反向的方式层叠12个电池单元1而设为电池层叠体10。在该电池系统100中，利用金属制的汇流条3将相邻的电池单元1的正负的电极端子2连结而将这些电池单元1串联地连接。不过，本发明不特定构成电池层叠体10的电池单元1的个数及其连接状态。在本发明的电池系统中，也能够对构成电池层叠体的电池单元的个数及其连接状态进行各种变更。例如，在电池系统中，也能够是，将多个电池单元串联及并联地连接而增大输出电压和输出电流。

(汇流条3)

汇流条3将彼此相邻地配置的电池单元1的相对的电极端子2彼此连接而将许多个电池单元1串联地连接。图1～图3所示的汇流条3与电池层叠体10的上表面且是电池单元1的端子面1X相对地配置，在电池层叠体10的两侧，将沿着多个电池单元1的层叠方向排列的多个电极端子2连接。如图4～图6所示，汇流条3包括：汇流条主体3A，其具备供电极端子2连接的多个端子连接部；以及引线固定部3B，其一体地连结于该汇流条主体3A，供用于检测电压的引线8固定。

汇流条主体3A呈平板状，在其两端部具备将电极端子2定位并连接的端子连接部4。在图4和图5所示的汇流条主体3A中，作为端子连接部4，开设有用于引导电极端子2的突出部2a并将其定位的端子孔4a。图示的端子孔4a是具有能够供突出部2a插入至内侧的内形的贯通孔，设为与圆柱状的突出部2a的外形对应的圆形状。并且，在汇流条主体3A中，使端子孔4a的间隔与配置于预定的位置的电池单元1的电极端子2的间隔相等。由此，能够利用1个汇流条3将多个电池单元1的电极端子2可靠地连接。虽未图示，但端子孔也能够设为长孔以能够容许连接的电极端子的位置的误差。另外，在不必进行汇流条的定位的情况下，也可以设为在汇流条主体3A未设置端子孔4a的结构。在该情况下，汇流条以重叠地配置于未设置突出部的结构的电极端子的焊接面的状态被焊接。

在图1～图3的电池系统中，利用汇流条3将相邻而层叠的两个电池单元1串联地连接，因此在汇流条主体3A的两端部设有两个端子孔4a。汇流条并非一定将两个电池单元1串联地连接，有时也将例如4个电池单元串联及并联地连接。该汇流条设有4个端子孔4a。

对于汇流条主体3A而言，以电阻能够容许在串联连接的多个电池单元1中流通的电流的方式决定其材质、形状。即，对于汇流条3而言，考虑能够流通的最大电流而将成为汇流条主体3A的金属板的厚度和宽度设为最佳尺寸。在汇流条3中，将形成汇流条主体3A的金属板的厚度设为1mm～3mm，将横宽设为1cm～3cm。

平板状的汇流条能够层叠并连结于在同一平面上配置的多个电池单元1的电极端子2的焊接面2b的上表面。汇流条3激光焊接而连接于被端子连接部4的端子孔4a引导的电极端子2。激光束被调整为能够将汇流条3的端子连接部4可靠地焊接于焊接面2b的能量。

在端子连接部4的端子孔4a的周缘部设有成形得比汇流条主体3A薄的薄壁部4b以易于熔接于焊接面2b。如图6所示，薄壁部4b形成为对汇流条3的端部在上表面侧进行切缺而成的台阶状。通过这样将薄壁部设为在汇流条的端部的上表面侧进行切缺而成的形状，能够使下表面侧与成为焊接对象的焊接面以较大的面积接触，能够利用激光贯穿薄壁部而可靠地焊接。

薄壁部4b设为能够可靠地激光焊接于电极端子2的焊接面2b的厚度。薄壁部4b的厚度是能够利用照射至表面的激光束可靠地焊接于焊接面2b的尺寸，例如设为0.3mm以上，优选设为0.4mm以上。若薄壁部4b过厚，则需要增大将端子连接部4激光焊接于焊接面2b的能量，因此薄壁部4b的厚度例如设为2mm以下，优选设为1.6mm以下。

这样，端子孔4a的周缘部形成得较薄的端子连接部4具有能够减小与电极端子2焊接时的焊接能量的特征。因此，具有以下特征，即，能够缩短焊接时间，廉价地大量生产，并且能够减小焊接时的输入热量而减小对电池单元产生的不良影响。此处，在汇流条主体3A中，能够将端子连接部4的薄壁部4b的厚度设为0.6mm～1.2mm，优选将端子连接部4的薄壁部4b的厚度设为0.7mm～1.0mm。

引线固定部3B一体地连结于汇流条主体3A，用于检测电压的引线8固定于固定位置。图4～图6所示的引线固定部3B设为自汇流条主体3A的中央部突出的突出片。在图示的汇流条3中，以在自汇流条主体3A的中央且是一对端子孔4a的中间偏向一侧(在图4中为前方)的端子孔4a的位置向外侧方向突出的姿态连结。不过，在汇流条中，也能够设置自一对端子孔的中间向外侧方向突出的突出片而设为引线固定部。自汇流条主体3A突出的引线固定部3B呈预定的宽度的带状，与汇流条主体3A厚度相等。

汇流条3在第1面31具备供引线8电连接的连接区域5以将引线8固定于引线固定部3B的预定的位置，并且在引线固定部3B具备与该连接区域5隔开距离且用于卡定并连结引线8的卡定连结部6。

连接区域5是连接引线8的顶端部的区域，设于汇流条3的正侧面即第1面31。在图4～图6所示的汇流条3中，将引线固定部3B的后端部且是与汇流条主体3A的分界部的附近设为连接区域5。引线8的顶端部通过激光焊接等而固定并电连接于该连接区域5。在该位置设置连接区域5的构造具有以下特征，即，能够减小在焊接引线8时向电池单元1输入的输入热量而减小对电池单元1产生的不良影响。不过，连接区域也能够设于汇流条主体。

卡定连结部6具有贯通引线固定部3B的贯通部7以将引线8固定于固定位置。贯通部7以自引线固定部3B的正侧面即第1面31贯通至与第1面31相反的那一侧的背侧面即第2面32的方式开设。在卡定连结部6的该贯通部7中，至少自汇流条3的第2面32跨至第1面31地配设引线8，从而将引线8固定于固定位置。

在图4～图6所示的卡定连结部6中，作为贯通部7，设有两列狭缝状的缺口7A、7B。在图示的卡定连结部6中，设置开设于引线固定部3B的一侧面侧的狭缝状的缺口7A、7B，使两列缺口7A、7B隔开距离，在缺口7A、7B之间形成卡定片11。在该引线固定部3B中，将由两列缺口7A、7B和卡定片11形成的卡定连结部6的俯视时的形状设为大致E字形。

如图6所示，在该卡定连结部6中，自引线固定部3B的顶端侧朝向汇流条主体3A的方向配设的引线8自引线固定部3B的顶端部3b的第1面31穿过至第2面32并延伸至引线固定部3B的后端部的第1面31地配置。即，引线8依次配设于引线固定部3B的顶端部3b的第1面31→缺口7B→卡定片11的背侧面即第2面32→缺口7A→引线固定部3B的后端部的第1面31→连接区域5而固定于引线固定部3B。引线8的顶端部熔接于连接区域5，引线8的中间部卡定于卡定连结部6，从而被固定。

对于这样配设而固定于引线固定部3B的引线8而言，通过将中间部卡定于卡定连结部6，能够阻止焊接于连接区域5的熔接部向自汇流条3剥离的方向且是自汇流条3的上表面分开的方向(图中的箭头A所示的方向)移动，并且也防止引线8向作为引线8的引出方向的牵拉方向(图中的箭头B所示的方向)移动。在要向图6中的箭头B所示的方向牵拉固定于引线固定部3B的引线8时，引线8在引线固定部3B的顶端部3b的第1面31与缺口7B的分界即开口缘7b、卡定片11的背侧面即第2面32与缺口7B的分界即开口缘11b、卡定片11的背侧面即第2面32与缺口7A的分界即开口缘11a以及引线固定部3B的顶端部的第1面31与缺口7A的分界即开口缘7a被卡定。准确地说，利用在上述的分界缘7a、7b、11a、11b作用于接触的引线8的摩擦力，抑制引线8向箭头B所示的自汇流条3分开的方向移动。在向箭头B所示的方向牵拉引线8的力增大时，该摩擦力增大，因此引线8以不会自引线固定部3B脱离的方式固定于引线固定部3B。

并且，在图4所示的汇流条3中，在将引线8引导于两列缺口7A、7B的状态下，如图中的虚线所示，使卡定片11的顶端部向下方弯折，从而能够有效地防止引线8自该部分脱离。由此，卡定于卡定连结部6的引线8进一步以不会自引线固定部3B脱离的方式固定于引线固定部3B。

以上的汇流条3是通过对金属板进行裁切、加工而制造为预定的形状的。即，汇流条3被制造为以下形状，即，在汇流条主体3A连结有引线连结部3B，在汇流条主体3A形成有端子连接部4，并且在引线连结部3B形成有两列缺口7A、7B。构成汇流条3的金属板能够使用电阻较小且重量较轻的金属，例如铝、铝合金。不过，汇流条的金属板也能够使用电阻较小且重量较轻的其他金属、上述的金属的合金。对于由单一的金属形成的汇流条3而言，通过对1片金属板进行压制加工而一体地形成预定的形状的汇流条主体3A和引线连结部6。该构造的汇流条3能够简单且容易地大量生产。并且，汇流条也能够设为将不同种金属接合而成的复合材料，详见后述。

(引线8)

引线8具有：芯线8a，其具有导电性；以及包覆部8b，其绝缘包覆该芯线8a。对于引线8的芯线8a而言，例如能够使用铜线。对于作为铜线的芯线而言，既能够设为单线，也能够设为由多条线形成的捻线。包覆部8b利用乙烯树脂等树脂、硅橡胶或氟橡胶等橡胶包覆芯线8a的表面以将芯线8a绝缘。这样，在表面具备包覆部8b的引线8具有以下特征，即，在该引线8与引线固定部3B的卡定连结部6之间发挥作用的摩擦力增大，因此能够有效地卡定并固定引线8。

引线8的一端连接于汇流条3，并且引线8的另一端连接于用于检测电池单元1的电压的电压检测电路9。在引线8的顶端部，使芯线8a自包覆部8b暴露，将该暴露部电连接于连接区域5。暴露于引线8的顶端的芯线8a能够通过激光焊接而直接地熔接于连接区域。不过，也能够是，将连接用的端子(未图示)连接于自引线的顶端暴露的芯线，将该端子通过激光焊接等而固定于连接区域。

另外，在上述的结构中，成为将暴露于引线8的顶端的芯线8a通过激光焊接而熔接于汇流条3的连接区域5的结构，但引线8与汇流条3的熔接不必通过激光焊接来进行。如上所述，以上的结构的汇流条3利用引线固定部卡定引线，从而不会对引线与汇流条的熔接部位施加较大的载荷。特别是，由引线固定部卡定的引线以在自暴露于引线8的顶端的芯线8a到由引线固定部卡定的部位的部分施加有一定的张力的状态被保持，因此不会受到由从引线固定部卡定的部位到电压检测电路侧的端部之间的部分的位移产生的影响。因此，能够防止对引线与汇流条的熔接部位反复施加应力，因此与以往的结构相比，能够减小引线与汇流条的接合强度。因此，引线与汇流条的接合也能够采用激光焊接以外的各种方法。

(电压检测电路9)

如图3所示，电压检测电路9连接于与各汇流条3连接的引线8，基于自各引线8输入的电位，检测电池单元1的电压。

在电池单元1的电压高于或低于预先设定的设定电压时，电压检测电路9限制或切断电池系统100的充放电的电流。例如在充电的电池单元1的电压高于最高电压时，电压检测电路7将充电电流限制得较小或切断充电电流，另外，在放电的电池单元1的电压低于最低电压时，电压检测电路7限制或切断放电电流，从而防止电池单元1的过充电、过放电。

以下，详细说明汇流条的其他实施方式。另外，在以下的图所示的实施方式中，对与上述的汇流条相同的结构要素标注与上述的汇流条相同的附图标记并省略其详细的说明。

(实施方式2)

在图7所示的汇流条23中，将连接引线8的顶端部的连接区域5设于汇流条主体3A。由此，在该汇流条23中，减小自汇流条主体3A突出的引线连结部23B的突出量T。因此，能够使汇流条23紧凑。

并且，在该汇流条23中，在作为贯通部7形成于卡定连结部26的两列狭缝状的缺口7C、7D的开口部的内表面，一体地设有朝向内侧突出的突起12。形成于该部分的突起12能够有效地防止被缺口7C、7D引导的引线8向外侧移动而自缺口7C、7D脱出。

图示的突起12形成为具有倾斜面的钩形状，能够沿着倾斜面向缺口7C、7D的内部顺畅地引导引线8。

(实施方式3)

在图8所示的汇流条33中，作为卡定连结部36的贯通部7，设有两列狭缝状的缺口7E、7F，但与图4所示的卡定连结部6不同，将各缺口7E、7F设于引线固定部33B的彼此相反侧。即，在图示的引线固定部333B中，使形成于汇流条主体3A侧的缺口7E向引线固定部33B的一侧面(在图中为前方)开口，并且使形成于引线固定部33B的顶端侧的缺口7F向引线固定部33B的另一侧面(在图中为后方)开口。在彼此反向地开设的一对缺口7E、7F之间形成有中间连结部27。在该引线固定部33B中，将由两列缺口7E、7F和中间连结部27形成的卡定连结部36的俯视时的形状设为大致S字形。

如图8所示，该卡定连结部36也是，使自引线固定部33B的顶端侧朝向汇流条主体3A的方向配设的引线8自引线固定部33B的顶端部3b的第1面31穿过至中间连结部27的背侧面即第2面32并延伸至引线固定部33B的后端部的第1面31地配置。在该构造的汇流条3中，通过将固定于引线固定部33B的引线8卡定于卡定连结部36，能够阻止引线向使焊接于连接区域5的熔接部自汇流条33剥离的方向(图中的箭头A所示的方向)移动，并且还能够防止引线8向牵拉方向(图中的箭头B所示的方向)移动。

特别是，在图8所示的汇流条33中，使开设于引线固定部33B的一对缺口7E、7F在引线固定部33B的突出方向上隔开距离且向相反方向开口，因此能够有效地防止被缺口7E、7F引导的引线8自开口部向外侧脱出。并且，虽未图示，但也能够在缺口的开口部的内表面形成用于防止引线脱出的突起。

(实施方式4)

在图9所示的汇流条43中，作为卡定连结部46的贯通部7，在距汇流条主体3A的距离大致相等的位置设有彼此反向地开设的两个缺口7G、7H。在该汇流条43中，通过在距汇流条主体3A的距离相等的位置设置两个缺口7G、7H，能够减小自汇流条主体3A突出的引线连结部43B的突出量T。因此，能够使汇流条43紧凑。

并且，在一对缺口7G、7H的底面之间，形成有连结于引线固定部43B的顶端部的端部连结部28。在该引线固定部43B中，将由两个缺口7G、7H、端部连结部28以及引线固定部43B的顶端部形成的卡定连结部46的俯视时的形状设为大致T字形。虽未图示，但该引线固定部也是，能够在缺口的开口部的内表面形成用于防止引线脱出的突起。

如图9所示，该构造的卡定连结部46也是，使自引线固定部43B的顶端侧朝向汇流条主体3A的方向配设的引线8依次经过引线固定部43B的顶端部3b的第1面31→缺口7H→端部连结部28的背侧面即第2面32→缺口7G→引线固定部3B的后端部的第1面31而进行配设。在该构造的汇流条43中，在要向图9中的箭头B所示的方向牵拉引线8时，摩擦力作用于作为引线固定部43B的顶端部的第1面31与缺口7H的分界的开口缘、作为端部连结部28的背侧面即第2面32与缺口7H的分界的开口缘、作为端部连结部28的背侧面即第2面32与缺口7G的分界的开口缘以及作为引线固定部43B的顶端部的第1面31与缺口7G的分界的开口缘与引线8之间，由此阻止引线8向自汇流条43分开的方向(图中的箭头B所示的方向)移动。

(实施方式5)

并且，图10表示将引线8固定于图9所示的汇流条43的另一个例子。在该图所示的汇流条43中，将引线8卷绕于在两个缺口7G、7H之间形成的端部连结部28。在该构造中，利用由卷绕于端部连结部28的引线8与端部连结部28的接触部分产生的摩擦力阻止引线8向自汇流条43分开的方向移动。因此，在该固定构造中，通过将引线8卷绕于端部连结部28多周，能够更牢固地固定。

并且，在该固定构造中，固定于引线固定部43B的引线8的引出方向不限定于箭头B所示的方向。其原因在于，利用通过卷绕于端部连结部28而产生的摩擦力将引线8卡定于卡定连结部46。因而，在该构造中，能够向所有的方向引出引线8。因此，能够减少对于电池层叠体的上表面的引线8的配置的制约。

(实施方式6)

并且，在图11所示的汇流条53中，将汇流条主体53A设为将不同种金属接合而成的复合材料20。复合材料20由第1金属板21和第2金属板22压接并接合而成。在该汇流条53中，将第1金属板21设为与作为电池单元1的锂离子电池的正极端子相同的金属的铝板。另外，第2金属板22设为与作为电池单元1的锂离子电池的负极端子相同的金属的铜板。在由复合材料20形成的汇流条53中，将第1金属板21设为铝板，但对于第2金属板22而言，选择与第1金属板21不同的金属板且是能够以理想的状态连接于电池单元1的电极端子2的金属板。因而，对于第2金属板22而言，不必特定为铜板，使用能够连接于电池单元1的一电极端子2的金属板。

在第1金属板21的铝板的表面形成有氧化铝的覆膜来防止腐蚀。另外，对于铝板，能够照射激光光线而以优选的状态激光焊接。因此，不必在由铝板形成的第1金属板21的表面设置镀层。不过，对于并非铝板的第2金属板22，通过在表面设置镀层24，能够防止表面的腐蚀，另外，能够防止激光光线的反射而高效地焊接。因而，在第2金属板22的表面设有镀层24。对于镀层24而言，使用镍镀层。镍镀层具有以下特征，即，能够防止第2金属板22的表面的腐蚀，并且能够防止激光光线的反射而可靠地激光焊接。不过，对于第2金属板22的镀层24而言，不必一定设为镍镀层，也能够设为防止表面的腐蚀而能够激光焊接、钎焊等的其他金属镀层。

并且，在图11所示的汇流条53中，将设于汇流条主体53A的两端部的端子连接部54设为与电极端子2的外周对应的圆弧状的缺口部54a。在图示的汇流条53中，在汇流条主体53A的两端缘的中央部设有与电极端子2的圆柱状的突出部2a对应的大致半圆形状的缺口部54a。并且，在设于汇流条主体53A的两端部的端子连接部54中，在大致半圆形状的缺口部54a的周缘部设有成形得比汇流条主体53A薄的薄壁部54b。该薄壁部54b设为能够可靠地激光焊接于电极端子2的焊接面2b的厚度。薄壁部54b的厚度被设计为能够利用照射至表面的激光束可靠地焊接于焊接面2b的尺寸。

如以上那样，在由第1金属板21和第2金属板22的复合材料20形成的汇流条53中，利用作为铝板的第1金属板21一体地形成引线固定部53B。由此，能够降低汇流条53的制造成本并实现重量的减轻。

并且，在图11所示的汇流条53中，作为卡定连结部56的贯通部7，开设有贯通孔7I。在图示的卡定连结部56中，使自引线固定部53B的顶端侧朝向汇流条主体53A的方向配设的引线8自引线固定部53B的顶端部3b的背面侧即第2面32穿过贯通孔7I而延伸至引线固定部3B的后端部的第1面31地配置。在该汇流条53中，在要向图中的箭头B所示的方向牵拉引线8时，引线8被在作为引线固定部53B的顶端部3b的第2面32与贯通孔7I的分界的开口缘和作为引线固定部53B的后端部的第1面31与贯通孔7I的分界的开口缘7c作用于引线8的摩擦力卡定。

(实施方式7)

并且，图12所示的汇流条63与图11所示的上述的汇流条53同样，将汇流条主体53A设为将不同种金属接合而成的复合材料20，将设于汇流条主体53A的两端部的端子连接部54设为与电极端子2的外周对应的圆弧状的缺口部54a。并且，在该汇流条63中，作为卡定连结部66的贯通部7，引线固定部63B开设有狭缝状的缺口7J。在图示的卡定连结部66中，设有开设于引线固定部63B的一侧面侧的1列狭缝状的缺口7J，能够利用缺口7J将贯穿于该缺口7J的引线8保持于固定位置。图示的缺口7J的开口宽度随着朝向深度方向去而逐渐变窄，在最深部成为能够以压接状态保持引线8的开口宽度。并且，在图示的缺口7J中，将开口缘部形成为锥状，易于插入要从此处插入的引线8。

在该卡定连结部66中，使自引线固定部63B的顶端侧朝向汇流条主体53A的方向配设的引线8自引线固定部63B的顶端部3b的背面侧即第2面32穿过缺口7J而延伸至引线固定部3B的后端部的第1面31地配置。在该汇流条63中，将引线8压入缺口7J的内部，因此利用缺口7J的内表面与引线8的表面的摩擦将引线8可靠地卡定于卡定连结部66。在图示的汇流条63中，向箭头B所示的方向引出引线8，但也能够向从图中的箭头B所示的方向到箭头C所示的方向的范围内引出引线。

(实施方式7)

以上的汇流条设为在引线固定部使引线穿过贯通部而至少自汇流条的第2面跨至第1面地配设引线的构造。不过，也能够是，如图13～图15所示，汇流条不是以在垂直剖视时在上下方向上弯曲延伸的姿态配设而是以在俯视时弯曲延伸的姿态配设。

在图13～图15所示的汇流条中，作为卡定连结部76的贯通部7，设有3列狭缝状的缺口7K、7L、7M，并且利用该缺口7K、7L、7M使自引线固定部73B局部切分的卡定片29A、29B、29C向引线固定部73B的第1面31侧突出。在向引线固定部73B的第1面31侧突出的卡定片29A、29B、29C中，使能够引导引线8的槽部向引线固定部73B的两侧方向开口。在图示的卡定连结部77中，设有3列缺口7K、7L、7M，使3条卡定片29A、29B、29C向引线固定部73B的第1面31侧突出。在图示的卡定连结部76中，将3列缺口7K、7L、7M设为交替地朝向相反方向，使3条卡定片29A、29B、29C彼此反向地弯折，使槽部29a、29b、29c交替地朝向相反方向。如图14所示，在该卡定连结部76中，以将引线8引导于在俯视时朝向彼此相反的方向的卡定片29A、29B、29C的槽部29a、29b、29c的方式，自引线固定部73B的顶端侧朝向汇流条主体3A配设引线8。

如图15所示，在该构造的汇流条73中，引线8位于引线固定部73B的正侧面即第1面31与向第1面31侧突出并弯折的卡定片29A、29B、29C的背侧面即第2面32之间地配设。并且，如图14所示，在俯视时也是，通过左右交替地卡定于连续的卡定片29A、29B、29C，从而实现能够针对箭头B所示的方向的牵拉力牢固地固定的特征。在该引线固定部73B中，自引线固定部73B的顶端方向朝向后端方向利用卡定片29A、29B、29C的内侧面与引线8的接触部的摩擦力卡定引线8。

以上的实施方式1～7的汇流条示出了将平板状的汇流条主体和引线固定部配置于大致同一平面内的状态。该构造的汇流条作为最简单的构造能够廉价地大量生产。不过，虽未图示，但汇流条也能够以相对于以与电池层叠体的上表面平行的姿态配置的汇流条主体使引线固定部倾斜的姿态配置。该构造的汇流条具有以下特征，即，能够在考虑电池层叠体的上表面的各构件的配置的制约的同时进行配置。

(实施方式8)

并且，也能够是，在图16和图17所示的汇流条83中，相对于以与电池层叠体的上表面平行的姿态配置的汇流条主体3A，将引线固定部83B弯折为在剖视时呈大致Z字形，在将引线固定部83B设为与汇流条主体3A平行的姿态的同时将引线固定部83B配置于比汇流条主体3A高一层的位置。在图16所示的汇流条83中，在汇流条主体3A与引线固定部83B的分界部分设置将引线固定部83B弯折为立起姿态而成的立起部83y，并且在立起部83y的上端将引线固定部83B的主体部83x弯折为水平姿态，从而将引线固定部83B的主体部83x配置为与汇流条主体3A平行。例如，如图17所示，该构造的汇流条83能够高效地配置于在电池层叠体10的上表面具备表面板19的构造的电池系统。

在图1～图15所示的电池系统中，为了易于理解电池单元与汇流条的连接状态而表示省略了将多个汇流条配置于固定位置的表面板的图。在电池系统中，在电池层叠体的上表面配置表面板，将设于该表面板的贯通部作为汇流条的保持部而配置汇流条，从而能够将多个汇流条彼此绝缘，并且将电池单元的端子面与汇流条绝缘，同时能够将汇流条配置于电池层叠体的上表面的固定位置。作为这样的表面板，例如能够设为开设有供多个汇流条配置的多个保持部的形状。对于该表面板而言，例如由塑料等绝缘材料成形，将多个汇流条配置于各保持部，从而能够将存在电位差的电极端子间绝缘，同时能够将多个汇流条配置于电池层叠体的上表面的固定位置。

(表面板)

在图17所示的电池系统中，在电池层叠体10的上表面配置有表面板19，利用该表面板19覆盖相互层叠的电池单元1的端子面1X。该表面板19成形为与电池层叠体10的上表面对应的外形。该表面板19由尼龙树脂、环氧树脂等绝缘性的塑料成形。并且，如图所示，表面板19设有用于使电池单元1的电极端子2暴露并配置汇流条83的保持部19A，将该保持部19A的上方设为开口窗19a而开口。在表面板19中，虽未图示，但能够沿着电池层叠体10的两侧部设置多个保持部19A。保持部19A设为与汇流条3的外形对应的大小和形状以能够将汇流条3引导至固定位置并连接于电极端子2。配置于表面板19的保持部19A的汇流条3通过激光焊接等熔接而固定于电池单元1的电极端子2，将多个电池单元1连接为预定的连接状态。

图16所示的汇流条83设为以下构造，即，如图17所示，能够将汇流条主体3A配置于表面板19的保持部19A，并且将引线固定部83B配置于表面板19的上表面侧。在该构造的汇流条83中，能够将汇流条主体3A配置于在表面板19开设的保持部19A而配置于电极端子2的固定位置，同时将自汇流条主体3A突出的引线固定部83B配置于表面板19的上表面。因此，能够减少引线固定部83B的配置的制约。

以上的电池系统能够被利用为车载用的电源。以上的电池系统被使用为作为搭载电池系统的车辆的利用发动机和电动机这两者行驶的混合动力车、插电式混合动力车、或者仅利用电动机行驶的电动汽车等电动车辆所能够利用的电源。另外，说明为了获得能够驱动车辆的电力而构筑将许多个上述的电池系统串联、并联地连接并添加需要的控制电路而成的大容量、高输出的电池系统1000的例子。

(混合动力车用电池系统)

图18表示将电池系统搭载于利用发动机和电动机这两者行驶的混合动力车的例子。该图所示的搭载了电池系统的车辆HV包括车辆主体91、用于使该车辆主体91行驶的发动机96和行驶用的电动机93、被上述的发动机96和行驶用的电动机93驱动的车轮97、用于向电动机93供给电力的电池系统1000以及用于对电池系统1000的电池进行充电的发电机94。电池系统1000借助DC/AC逆变器95连接于电动机93和发电机94。车辆HV在对电池系统1000的电池进行充放电的同时利用电动机93和发动机96这两者行驶。电动机93在发动机效率较差的区域，例如加速时、低速行驶时被驱动而使车辆行驶。自电池系统1000向电动机93供给电力而使电动机93驱动。发电机94被发动机96驱动，或者被对车辆施加制动时的再生制动驱动而对电池系统1000的电池进行充电。

(电动汽车用电池系统)

另外，图19表示将电池系统搭载于仅利用电动机行驶的电动汽车的例子。该图所示的搭载了电池系统的车辆EV包括车辆主体91、用于使该车辆主体91行驶的行驶用的电动机93、被该电动机93驱动的车轮97、用于向该电动机93供给电力的电池系统1000以及用于对该电池系统1000的电池进行充电的发电机94。另外，电池系统100借助DC/AC逆变器95连接于电动机93和发电机94。自电池系统1000向电动机93供给电力而使电动机93驱动。发电机94被对车辆EV进行再生制动时的能量驱动而对电池系统1000的电池进行充电。

(蓄电系统)

并且，本发明不将电池系统的用途特定于用于使车辆行驶的电动机的电源。本发明的电池系统也能够被使用为利用通过太阳能发电、风力发电等而发出的电力对电池进行充电并蓄电的蓄电系统的电源。图20表示利用太阳电池对电池系统1000的电池进行充电并蓄电的蓄电系统。如图所示，该图所示的蓄电系统利用由配置于房屋、工厂等建筑物81的屋顶、房顶上等的太阳电池82发出的电力对电池系统100的电池进行充电。并且，该蓄电系统借助DC/AC逆变器85将存储于电池系统100的电力向负载83供给。

并且，虽未图示，但电池系统也能够被使用为利用夜间的深夜电力对电池进行充电并蓄电的蓄电系统的电源。利用深夜电力充电的电池系统能够利用作为发电站的剩余电力的深夜电力充电，在电力负载增大的昼间输出电力，将昼间的峰值电力限制得较小。并且，电池系统也能够被使用为利用太阳电池的输出和深夜电力这两者充电的电源。该电池系统能够有效地利用由太阳电池发出的电力和深夜电力这两者，在考虑到天气、消耗电力的同时高效地蓄电。

以上那样的蓄电系统能够适当地利用于能够搭载于计算机服务器的机架的备用电池系统、手机等的无线基站用的备用电池系统、家庭内用或工厂用的蓄电用电源、路灯的电源等、与太阳电池组合的蓄电装置、信号机、道路用的交通表示器等的备用电源用等用途。

产业上的可利用性

本发明的电池装置最适合使用于向要求大电力的车辆的电动机供给电力的车辆用的电池系统、存储自然能源、深夜电力的蓄电装置。

附图标记说明

100、1000、电池系统；1、电池单元；1X、端子面；1a、外装罐；1b、封口板；2、电极端子；2a、突出部；2b、焊接面；3、23、33、43、53、63、73、83、汇流条；3A、53A、汇流条主体；3B、23B、33B、43B、53B、63B、73B、83B、引线固定部；3b、顶端部；83x、主体部；83y、立起部；4a、54a、端子孔；4b、54b、薄壁部；5、连接区域；6、26、36、46、56、66、76、卡定连结部；7、贯通部；7A、7B、7C、7D、7E、7F、7G、7H、7J、7K、7L、7M、缺口；7I、贯通孔；7a、7b、7c、分界缘；8、引线；8a、芯线；8b、包覆部；9、电压检测电路；10、电池层叠体；11、卡定片；11a、11b、分界缘；12、突起；13、固定部件；14、端板；15、紧固构件；16、绝缘间隔件；17、端面间隔件；18、绝缘材料；19、表面板；19A、保持部；19a、开口窗；20、复合材料；21、第1金属板；22、第2金属板；24、镀层；27、中间连结部；28、端部连结部；29A、29B、29C、卡定片；29a、29b、29c、槽部；31、第1面；32、第2面；81、建筑物；82、太阳电池；84、负载；85、DC/AC逆变器；91、车辆主体；93、电动机；94、发电机；95、DC/AC逆变器；96、发动机；97、车轮；102、电极端子；103、汇流条；104、电压检测端子；108、引线；HV、车辆；EV、车辆。

Claims (11)

1.一种电池系统，其包括：

电池层叠体，其由具备正负的电极端子的多个电池单元层叠而成；

汇流条，其将所述多个电池单元的电极端子彼此连接；

引线，其用于检测电压，与所述汇流条电连接；以及

电压检测电路，其借助所述引线检测所述电池单元的电压，

该电池系统的特征在于，

所述汇流条包括：

汇流条主体，其具备供所述电极端子连接的多个端子连接部；以及

引线固定部，其一体地连结于所述汇流条主体，供所述引线固定，

并且，所述汇流条在第1面具备供所述引线电连接的连接区域，并且在所述引线固定部具备与所述连接区域隔开距离且用于卡定并连结该引线的卡定连结部，

所述卡定连结部具有贯通所述引线固定部的贯通部，并且在所述贯通部，所述引线至少自所述汇流条的与第1面相反的那一侧的第2面跨至第1面地配置。

2.根据权利要求1所述的电池系统，其中，

所述贯通部是对所述引线固定部的局部进行切缺而成的缺口。

3.根据权利要求2所述的电池系统，其中，

所述贯通部是多列狭缝状的缺口。

4.根据权利要求3所述的电池系统，其中，

多列狭缝状的缺口设于所述引线固定部的相对的侧面。

5.根据权利要求2～4中任一项所述的电池系统，其中，

所述贯通部具有以缩小所述缺口的开口面积的方式突出的突起。

6.根据权利要求所述的电池系统，其中，

所述汇流条主体呈平板状，所述引线固定部是自该汇流条主体突出的突出片。

7.根据权利要求1～6中任一项所述的电池系统，其中，

所述引线包括具有导电性的芯线和绝缘包覆该芯线的包覆部，借助所述包覆部使所述引线卡定于所述卡定连结部。

8.根据权利要求1～7中任一项所述的电池系统，其中，

利用不同种金属构成所述汇流条主体和所述引线。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的电池系统，其中，

将所述汇流条主体设为铝制。

10.根据权利要求1～9中任一项所述的电池系统，其中，

将所述连接区域设为用于通过焊接而连接铜制的引线的区域。

11.一种汇流条，其用于将电池单元彼此的电极端子电连接，其中，

该汇流条包括：

汇流条主体，其具备供所述电极端子连接的多个端子连接部；以及

引线固定部，其一体地连结于所述汇流条主体，供用于检测电压的引线固定，

并且，该汇流条在第1面具备供引线电连接的连接区域，并且在所述引线固定部具备与所述连接区域隔开距离且用于卡定并连结引线的卡定连结部，

在所述卡定连结部中，能够供引线自该汇流条的与第1面相反的那一侧的第2面跨至第1面地配置的贯通部贯通所述引线固定部地设置。