CN110679003A - 蓄电池单元 - Google Patents

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battery
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远矢正一
中岛武
山田洋平
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Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
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Abstract

蓄电池单元(1)具有多个单电池(420)以及连接有用于输入输出该多个单电池(420)的电力的电力线(531、532)及用于输入输出该多个单电池的信息的通信线(535)的模块电路(500)，通过电力线(254、255)以及通信线(256)与模块电路(500)连接且与外部的电力转换装置(2)连接的单元电路(20)，模块电路(500)具有第一端子(521)，与电力线(254、255)和通信线(256)的一端连接，并配置于该蓄电池单元(1)的多个侧面中的相对的一对侧面中的一个面侧的位置，单元电路(20)具有第二端子(221)，与电力转换装置(2)连接，并配置在一对侧面中的另一个面侧的位置。

Description

蓄电池单元
技术领域
本发明涉及具备具有多个单电池的电池模块的蓄电池单元。
背景技术
专利文献1公开了具备蓄电池模块的蓄电池单元，所述蓄电池模块具有包含多个单电池单体的电池组。
专利文献1：日本特开2013-97926号公报
发明内容
在专利文献1的技术中，无法容易地进行对蓄电池单元的维护等作业。
因此，本发明提供一种能够容易地进行作业的蓄电池单元。
本发明的一个方式的蓄电池单元，具备：电池模块，所述电池模块具有多个单电池、以及连接有用于输入输出该多个单电池的电力的第一电力线及用于输入输出该多个单电池的信息的第一通信线的模块电路；以及单元电路，所述单元电路通过第二电力线和第二通信线与所述模块电路连接，并且，所述单元电路与外部的电力转换装置连接，将所述电池模块与所述单元电路排列的第一方向设为铅垂方向，将除了配置有所述蓄电池单元时的该蓄电池单元的上表面以及下表面以外的多个侧面中的相对的一对侧面设为第一面以及第二面时，所述模块电路具有第一端子，所述第一端子与所述第二电力线和所述第二通信线的一端连接，并配置在所述第一面和所述第二面中的一个面侧的位置，所述单元电路具有第二端子，所述第二端子与所述电力转换装置连接，配置在所述第一面和所述第二面中的另一个面侧的位置。
根据本发明的蓄电池单元，能够容易地进行对该蓄电池单元的作业。
附图说明
图1是表示实施方式的蓄电池单元的外观的一例的立体图。
图2是将蓄电池单元的框体及单元电路分解后的分解立体图。
图3是图1的蓄电池单元的框体的III-III剖视图。
图4是图1的蓄电池单元的框体的IV-IV剖视图。
图5是表示除去框体后的蓄电池单元的外观的一例的立体图。
图6是表示单元电路的外观的一例的立体图。
图7是表示电池模块的外观的一例的立体图。
图8是将电池模块的外装体分解后的分解立体图。
图9是用于说明电池层叠体的分解立体图。
图10是用于说明蓄电池单元的电连接的概略图。
具体实施方式
以下，参照附图对实施方式的蓄电池单元进行说明。另外，以下说明的实施方式均表示总括性或具体的例子。在以下的实施方式中示出的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置以及连接方式、步骤、步骤的顺序等是一个例子，并非旨在限定本发明。此外，对于以下的实施方式中的构成要素中的、未记载在表示最上位概念的独立权利要求中的构成要素，作为任意的构成要素进行说明。
另外，各图是示意图，并不一定是严格图示的图。此外，在各图中，对实质上相同的结构标注相同的附图标记，有时省略或简化重复的说明。
(实施方式)
以下，使用图1～图10对实施方式进行说明。
[1.结构]
图1是表示实施方式的蓄电池单元的外观的一例的立体图。图2是将蓄电池单元的外装体及单元电路分解后的分解立体图。
另外，在这些图以及以后的图中，为了便于说明，将Y轴方向作为前后方向，将Y轴方向正侧(箭头的前端侧)作为前侧，将Y轴方向负侧(箭头的后端侧)作为后侧。此外，将Z轴方向作为上下方向，将Z轴方向正侧(箭头的前端侧)作为上侧，将Z轴方向负侧(箭头的后端侧)作为下侧。通过将如上述方式定义的Y轴方向以及Z轴方向应用于右手系的坐标系，来定义X轴方向。即，将与Y轴方向以及Z轴方向垂直的方向(左右方向)设为Y轴方向，将X轴方向正侧(箭头的前端侧)设为左侧，将X轴方向负侧(箭头的后端侧)设为右侧。
如图1以及图2所示，蓄电池单元1具备框体10、单元电路20以及电池模块30。在本实施方式中，蓄电池单元1具备两个电池模块30。例如，在蓄电池单元1中将单元电路20和两个电池模块30串联连接。
两个电池模块30分别是具有多个单电池、能够对电力进行充电、或对充电后的电力进行放电的二次电池。电池模块30可以由锂离子二次电池构成，也可以由铅蓄电池构成。电池模块30的具体结构后述。
另外，蓄电池单元1不限于具备两个电池模块30的结构，也可以是具备一个电池模块30的结构，也可以是具备三个以上的电池模块30的结构。
单元电路20与两个电池模块30电连接，作为表示两个电池模块30所具有的单电池的状态的信息，定期地测量温度、电流、电压等，并将测量结果通知给外部的电力转换装置2。外部的电力转换装置2基于来自单元电路20的通知内容，决定容许的电流值、电压值，并且控制充放电使其在决定的值的范围内。此外，单元电路20监视蓄电池单元1的内部的异常，在判断为异常的情况下，以切断蓄电池单元1中的电流的出入的方式进行控制。单元电路20的具体结构后述。
(框体的结构)
对框体10的具体结构进行说明。
图3是图1的蓄电池单元的框体的III-III剖视图。图4是图1的蓄电池单元的框体的IV-IV剖视图。图5是除去多个板状构件后的蓄电池单元的立体图。此外，图3及图4是除去框体10以外的结构后的剖视图。另外，图3是将蓄电池单元1的侧板的部分以X-Y平面切断后的情况下的剖视图。即，图3表示蓄电池单元1的侧板120～150的位置关系。图4是蓄电池单元的上板110的部分以X-Y平面切断后的情况下的剖视图。即，图4表示蓄电池单元1的上板110与各侧板120～150之间的位置关系。
如图1～图4所示，框体10由多个板状构件构成。多个板状构件包含配置于蓄电池单元1的上表面的上板110、配置于蓄电池单元1的下表面的下板160、配置于除去上板110及下板160以外的侧面的侧板120～150。框体10还可以具备支承单元电路20以及电池模块30的支承台170。
(上板)
上板110具有第一上板部111。第一上板部111是覆盖蓄电池单元1的上表面的大致整个面的例如矩形板状的部位。上板110还可以具有第二上板部112。第二上板部112是沿着侧板120～150，从第一上板部111的4边的部位向下方延伸的4个板状的部位相互连接的方筒状的部位。
另外，第二上板部112只要是从第一上板部111的4边的部位分别向下方延伸的板状的部位即可，也可以不通过4个板状的部位相互连接形成方筒状。此外，第二上板部112只要是从第一上板部111的4边的部位的任意一边的部位向下方延伸的板状的部位即可，也可以是从第一上板部111的4边中的3边、2边或者1边的部位向下方延伸的板状的部位。此外，第二上板部112为如下结构，即，一个板状的部位从第一上板部111的4个边的部位中的一边的部位向下方延伸，但也可以是两个以上的板状的部位从1边的部位向下方延伸的结构。上板110例如由金属、树脂等构成。
上板110通过螺钉等紧固构件113固定于支承台170。也可以在上板110的上部配置板状的罩构件114。罩构件114是通过覆盖由紧固构件113固定的上板110的上表面而覆盖紧固构件113的构件。即，紧固构件113配置于不从框体10露出的位置。
也可以在上板110的上侧设置有与罩构件114嵌合的空间。即，上板110的上侧也可以形成有突出部111a，所述突出部111a从第一上板部111的4边的部位向上方突出罩构件114的厚度的量的。罩构件114例如由金属、树脂等构成。
(下板)
下板160是覆盖蓄电池单元1的下表面的大致整个面的板状构件。下板160例如通过螺钉等紧固构件(未图示)固定于支承台170。下板160例如由金属、树脂等构成。
(侧板)
侧板具有配置于蓄电池单元1的前表面的前板120、配置于蓄电池单元1的后表面的后板130、配置于蓄电池单元1的右侧面的右板140、以及配置于蓄电池单元1的左侧面的左板150。
(前板)
前板120具有第一前板部121和固定部122。第一前板部121是覆盖蓄电池单元1的前表面的大致整个面的例如矩形板状的部位。固定部122是与第一前板部121连接的板状的部位。固定部122沿着第一上板部111配置。固定部122是由从第一前板部121的上部向上方延伸的连接部122b连接，从连接部122b的上端部向后方延伸的部位。固定部122不限于通过连接部122b连接的结构，也可以是与第一前板部121的上部直接连接的结构。
固定部122具有贯通孔122a。在本实施方式中，两个固定部122与第一前板部121的上端部的左右两端连接。另外，不限于在第一前板部121的上端部连接有两个固定部122的结构，也可以是连接有一个的结构，也可以是连接有三个以上的结构。此外，在固定部122为一个的情况下，也可以遍及第一前板部121的上端部的左右方向的宽度而形成。
前板120在将固定部122的贯通孔122a与上板110的第一上板部111的贯通孔一起由紧固构件113贯通的状态下，通过紧固构件113螺合于支承台170，从而与上板110一起固定于支承台170。由此，前板120的固定部122与第一上板部111的下表面互相固定。
另外，也可以前板120的固定部122与第一上板部111的下表面不相互固定。即，前板120的固定部122的贯通孔122a和第一上板部111的贯通孔共同由紧固构件113贯通，但不限于此。例如，也可以是前板120的固定部122仅相对于支承台170独立地固定的结构。
另外，上板110的第一上板部111和前板120的固定部122中的每一个为如下结构，即，在贯通于紧固构件113的状态下，通过紧固构件113螺合于支承台170而直接固定于支承台170，但不限于此。例如，也可以是通过使紧固构件113与固定于支承台170的构件螺合，从而使第一上板部111与固定部122间接地固定于支承台170的结构。即，侧板具有覆盖作为蓄电池单元1的侧面的前表面的大致整个面的作为第一侧板部的第一前板部121和与第一侧板部连接的固定部。
此外，上板110的第一上板部111和前板120的固定部122是通过紧固构件113一起固定于支承台170的结构，但也可以是每一个分别通过紧固构件113直接或者间接地固定于支承台170的结构。
此外，前板120还可以具有第二前板部123、124。第二前板部123是沿着蓄电池单元1的左侧面的板状的部位。第二前板部123从第一前板部121的左侧的边的部位向后方延伸。第二前板部124是沿着蓄电池单元1的右侧面的板状的部位。第二前板部124从第一前板部121的右侧的边的部位向后方延伸。第二前板部123、124也可以遍及第一前板部121的上下方向的宽度而形成。由此，能够提高前板120的刚性。
此外，前板120还可以具有第三前板部125。如图4所示，第三前板部125是配置于比上板110的第二上板部112靠内侧的位置的板状的部位。即，第三前板部125配置于比第二上板部112的前侧的部位靠后侧的位置。此外，第三前板部125配置于比第一前板部121靠上方的位置，并且配置于向后方偏移的位置。第一前板部121的上端部和第三前板部125的下端部在前后方向上相互连接。
此外，第三前板部125也可以配置于两个固定部122之间，遍及第一前板部121的上端部中的两个固定部122之间的部位的左右方向的宽度而形成。这样，第三前板部125配置于从第一前板部121偏移的位置，并且在前后方向上与第一前板部121连接，因此能够提高前板120的刚性。
第三前板部125例如通过螺钉等紧固构件(未图示)在固定于支承台170的单元电路20的前表面固定。另外，第三前板部125不限于经由单元电路20固定于支承台170的结构，也可以是直接固定于支承台170的结构。
此外，由于第三前板部125配置于比第二上板部112靠内侧的位置，因此固定第三前板部125的紧固构件成为被第二上板部112覆盖的状态。即，该紧固构件配置于不从框体10露出的位置。
前板120例如由金属、树脂等构成。
(左右板)
右板140具有第一右板部141和第二右板部142。第一右板部141是覆盖蓄电池单元1的右侧面的大致整个面的例如矩形板状的部位。如图3所示，第二右板部142是配置于前板120的比第二前板部124靠内侧的位置的部位。即，第二右板部142配置于比第二前板部124靠左侧的位置。此外，第二右板部142配置于比第一右板部141靠前方的位置，并且配置于向左方偏移的位置。第一右板部141的前端部和第二右板部142的后端部在左右方向上相互连接。
此外，第二右板部142也可以遍及第一右板部141的前端部的上下方向的宽度而形成。这样，第二右板部142配置于从第一右板部141偏移的位置，并且在左右方向上与第一右板部141连接，因此能够提高右板140的刚性。
第二右板部142例如通过螺钉等紧固构件(未图示)固定于支承台170的右侧面。由于第二右板部142配置于比第二前板部124靠内侧的位置，因此固定第二右板部142的紧固构件成为被第二前板部124覆盖的状态。即，该紧固构件配置于不从框体10露出的位置。
此外，右板140还可以具有第三右板部143。如图4所示，第三右板部143是配置于比上板110的第二上板部112靠内侧的位置的板状的部位。即，第三右板部143配置于比第二上板部112的右侧的部位靠左侧的位置。此外，第三右板部143配置于比第一右板部141靠上方的位置，并且配置于向左方偏移的位置。第一右板部141的上端部和第三右板部143的下端部在左右方向上相互连接。
此外，第三右板部143也可以遍及第一右板部141的上端部的前后方向的宽度而形成。这样，第三右板部143配置于从第一右板部141偏移的位置，并且在左右方向上与第一右板部141连接，因此能够提高右板140的刚性。
第三右板部143例如通过螺钉等紧固构件(未图示)固定于支承台170的右侧面。由于第三右板部143配置于比第二上板部112靠内侧的位置，因此固定第三右板部143的紧固构件成为被第二上板部112覆盖的状态。即，该紧固构件配置于不从框体10露出的位置。
如果第三右板部143通过紧固构件固定于支承台170，则也可以不实施第二右板部142的基于紧固构件向支承台170的固定。
此外，右板140还可以具有第四右板部144。第四右板部144是沿着蓄电池单元1的后表面的部位。
左板150具有第一左板部151和第二左板部152。左板150还可以具有第三左板部153。左板150还可以具有第四左板部154。另外，由于左板150的结构与使右板140左右翻转后的结构相同，因此省略详细的说明。
右板140及左板150例如由金属、树脂等构成。
(后板)
后板130具有第一后板部131和第二后板部132。第一后板部131是覆盖蓄电池单元1的后表面的大致整个面的例如矩形板状的部位。如图4所示，第二后板部132是配置于第二上板部112的内侧的部位。即，第二后板部132配置于比第二上板部112的后侧的部位靠前侧的位置。另外，第二后板部132配置于比第一后板部131靠上方的位置，并且配置于向前方偏移的位置。第一后板部131的上端部与第二后板部132的下端部在前后方向上相互连接。此外，在第一后板部131的上部形成有用于对后述的外部电力线251、252以及外部通信线253进行配线的开口135、136。
此外，第二后板部132也可以遍及第一后板部131的上端部的左右方向的宽度而形成。这样，第二后板部132配置于从第一后板部131偏移的位置，并且在前后方向上与第一后板部131连接，因此能够提高后板130的刚性。
第二后板部132例如通过螺钉等紧固构件(未图示)在固定于支承台170的单元电路20的后表面固定。另外，第二后板部132并不限于经由单元电路20固定于支承台170的结构，也可以是直接固定于支承台170的结构。
此外，由于第二后板部132配置于比第二上板部112靠内侧的位置，因此固定第二后板部132的紧固构件成为被第二上板部112覆盖的状态。即，该紧固构件配置于不从框体10露出的位置。
此外，后板130还可以具有第三后板部133和第四后板部134。如图3所示，第三后板部133以及第四后板部134分别是配置于左板150的第四左板部154以及右板140的第四右板部144的内侧的位置的部位。
即，第三后板部133配置于比第四左板部154靠前侧的位置。第三后板部133配置于比第一后板部131靠左方的位置，并且配置于向前方偏移的位置。第一后板部131的左端部和第三后板部133在前后方向上相互连接。
此外，第四后板部134配置于比第四右板部144靠前侧的位置。第四后板部134配置于比第一后板部131靠右方的位置，并且配置于向前方偏移的位置。第一后板部131的右端部和第四后板部134在前后方向上相互连接。
此外，第三后板部133以及第四后板部134也可以分别遍及第一后板部131的左端部以及右端部的上下方向的宽度而形成。这样，第三后板部133以及第四后板部134分别配置于从第一后板部131偏移的位置，并且与第一后板部131在前后方向上连接，因此能够提高后板130的刚性。
第三后板部133以及第四后板部134例如通过螺钉等紧固构件(未图示)固定于支承台170的后表面。由于第三后板部133以及第四后板部134分别配置于比第四左板部154以及第四右板部144靠内侧的位置，因此固定第三后板部133以及第四后板部134的紧固构件成为被第四左板部154以及第四右板部144覆盖的状态。即，该紧固构件配置于不从框体10露出的位置。
后板130例如由金属、树脂等构成。
(支承台)
图5是除去多个板状构件后的蓄电池单元的立体图。
支承台170具有上段部171、中段部172以及下段部173。在上段部171固定有单元电路20，在中段部172及下段部173固定有两个电池模块30。即，单元电路20以及两个电池模块30沿Z轴方向排列，并被支承台170支承。在支承台170的X轴方向正侧的壁面上，分别设置有用于将针对单元电路20以及两个电池模块30的配线连接的开口174～176。
中段部172及下段部173也可以构成为在固定的电池模块30发生不良时能够更换为新的电池模块30。此外，也可以构成为能够将暂时固定于下段部173的电池模块30向中段部172移动并固定于其上。此外，也可以构成为能够将暂时固定于中段部172的电池模块30向下段部173移动并固定于其上。一般来说，越是上部越容易积存高温度的空气，因此在上部和下部产生温度差。因此，在配置于上部的电池模块30与配置于下部的电池模块30中伴随温度差产生劣化程度之差。通过在经过了规定期间之后更换电池模块30的配置场所，能够抑制劣化程度的差。
此外，如上所述，在支承台170固定有上板110、前板120、后板130、右板140、左板150以及下板160。在支承台170设置有内螺纹部，所述内螺纹部用于供固定上板110、前板120、后板130、右板140、左板150以及下板160的紧固构件螺合。
(单元电路的结构)
接着，使用图6对单元电路20的具体结构进行说明。
单元电路20具有第二端子221。第二端子221通过外部电力线251、252以及外部通信线253与外部的电力转换装置2(参照图10)连接。具体而言，第二端子221具有连接有外部电力线251、252的电力线端子222、和连接有外部通信线253的通信线端子223。电力线端子222以及通信线端子223配置于单元电路20的X轴方向负侧的位置。
电力线端子222是用于进行蓄积于电池模块30的电力的输出(放电)、向电池模块30的外部电力的输入(充电)的端子。即，电力线端子222是与成为负载的外部设备连接、或经由电力转换装置2与输出发电设备等的电力的设备、系统电源等连接的端子。
通信线端子223是用于获取来自外部设备的控制信号、或向外部设备输出表示蓄电池单元1的状态的信号的端子。通信线端子223与单元电路基板220电连接。单元电路基板220经由通信线端子223取得来自外部的控制信号，或经由通信线端子223输出表示蓄电池单元1的状态的信号。
单元电路20还可以具有第三端子231。第三端子231具有电力线端子232和通信线端子233，所述电力线端子232被一端与电池模块30连接的电力线254的另一端所连接、所述通信线端子233被一端与电池模块30连接的通信线256的另一端所连接。电力线端子232以及通信线端子233配置于单元电路20的X轴方向正侧的位置。即，第三端子231与电力线254的另一端连接，配置于蓄电池单元1的左侧面侧的位置。
单元电路20还可以具有单元电路基板220和断路器224。
单元电路基板220通过经由第三端子231与电力线254以及通信线256连接，从而与两个电池模块30连接。单元电路基板220具有控制电路，所述控制电路用于管理来自两个电池模块30的放电以及对两个电池模块30的充电。在单元电路基板220上例如安装有第三端子231和第四端子234。第四端子234与正极侧的电力线连接，该电力线与断路器224连接。
断路器224在比规定的电流大的电流流过的情况下，切断电流。
单元电路20还可以具有箱体210。箱体210是收纳单元电路基板220、断路器224以及第二端子221的有底方筒状的构件。箱体210在Y轴方向正侧的壁面具有内螺纹部211，所述内螺纹部211用于通过紧固构件使前板120的第三前板部125的上部螺合。此外，箱体210具有开口212，所述开口212用于将与第二端子221连接的外部电力线251、252以及外部通信线253向单元电路20的外部配线。此外，箱体210具有开口213，所述开口213用于将与第三端子231连接的电力线254、255以及通信线256配线至电池模块30。
(电池模块的结构)
接着，对电池模块30的具体结构进行说明。
图7是表示电池模块的外观的一例的立体图。图8是将电池模块的外装体分解后的分解立体图。图9是用于说明电池层叠体的分解立体图。
如图7～图9所示，电池模块30具备模块加强板310～340、盖部350、模块电路500、电池层叠体400以及第一端子521。
模块加强板310是配置于电池模块30的Y轴方向正侧的金属制的板状构件。模块加强板310配置于如下位置，即，覆盖除去电池层叠体400的层叠方向(Z轴方向)侧的两外侧的一对外表面(上表面以及下表面)以外的多个外表面(多个侧面)的位置中的至少覆盖具有最大面积的外表面(在本实施方式中为Y轴方向正侧的外表面)的整个面的位置。在此所说的除去电池层叠体400的层叠方向(Z轴方向)侧的两外侧的一对外表面以外的多个外表面是指与作为该一对外表面的上表面及下表面交叉(在本实施方式中为正交)的多个侧面。另外，模块加强板310也可以不必严密地覆盖电池层叠体400的Y轴方向正侧的外表面的整个面，例如也可以使整体的10％以下的一部分露出。模块加强板310在平面视时具有大致矩形状的外形。
模块加强板310也可以具有向Y轴方向正侧突出的突出部311。突出部311沿X轴方向排列并形成有两个，例如具有大致长方体形状。突出部311也可以是对构成模块加强板310的金属制的板状构件通过冲压加工而构成的部位。即，也可以在突出部311的相反侧(Y轴方向负侧)形成有与突出部311的形状对应的形状的凹部。此外，突出部311不限于形成有两个，也可以是形成有一个的结构，也可以是形成有三个以上的结构。
模块加强板320是配置于电池模块30的Y轴方向负侧的金属制的板状构件。模块加强板320配置于与模块加强板310相向的位置，配置于覆盖电池层叠体400的Y轴方向负侧的外表面的大致整个面的位置。模块加强板320与模块加强板310相比，在相对于电池层叠体400配置的位置为相反侧这一点和未形成突出部311这一点上有所不同。
模块加强板330是配置于电池模块30的X轴方向负侧的金属制的板状构件。模块加强板330配置于覆盖电池层叠体400的X轴方向负侧的外表面的位置。X轴方向负侧的外表面不是电池层叠体400的多个侧面中面积最大的侧面。模块加强板330通过在由螺钉等紧固构件贯通了4个贯通孔的状态下将紧固构件固定于电池层叠体400而固定于电池层叠体400。
模块加强板340是配置于电池模块30的X轴方向正侧的金属制的板状构件。模块加强板340配置于与模块加强板330相向的位置，配置于覆盖电池层叠体400的X轴方向正侧的外表面的位置。X轴方向正侧的外表面不是电池层叠体400的多个侧面中面积最大的侧面。模块加强板340是矩形板状的构件，具有使第一端子521露出的开口341、342。开口341使第一端子521中的电力线端子522露出。开口342使第一端子521中的通信线端子523露出。模块加强板340与模块加强板330同样，通过螺钉等紧固构件固定于电池层叠体400。
盖部350是配置于电池模块30的Z轴方向正侧的金属制的板状构件。盖部350配置于将电池层叠体400的Z轴方向正侧配置的模块电路500覆盖的位置。盖部350在平面视时具有大致矩形状的外形。
这样，模块加强板310～340配置于覆盖除去电池层叠体400的层叠方向(Z轴方向)侧的两外侧的一对外表面(上表面以及下表面)以外的多个外表面(多个侧面)的位置。即，模块加强板310～340也可以配置于不覆盖电池层叠体400的Z轴方向的两外侧的外表面的位置。
如图9所示，电池层叠体400是层叠多个板状的单电池420而成的组装体。具体而言，电池层叠体400是以包含一个单电池420和固定该一个单电池420的主面的板状托盘410的板状体为单位层叠多个而成的组装体。即，电池层叠体400是将单电池420和板状托盘410交替层叠而成的组装体。在电池层叠体400中，在层叠的多个单电池420中的相邻的两个单电池420中，一个单电池420的正极端子421和另一个单电池420的负极端子422通过连接单元601、602电连接。
单电池420在内部具有按顺序反复层叠矩形状的正极、隔膜、负极和隔膜而成的发电元件。单电池420例如具有覆盖发电元件的外表面的层压板。即，单电池420的外装体通过层压板而构成。单电池420具有正极端子421和负极端子422，所述正极端子421与发电元件的正极电连接且从X轴方向负侧或X轴方向正侧露出，所述负极端子422与发电元件的负极电连接且从X轴方向正侧或X轴方向负侧露出。正极端子421和负极端子422是金属制的板状构件。
在本实施方式中，单电池420是在X轴方向上从彼此相反侧的边露出正极端子421和负极端子422的结构，但不限于该结构，也可以是正极端子和负极端子从同一边露出的结构，只要在上下方向上重叠多个单电池时在俯视下相互重叠的位置配置正极端子和负极端子即可。例如，可以是如下结构，即，在将一个单电池和与一个单电池背向的其他单电池重叠时，一个单电池的正极端子和其他单电池的负极端子重叠，一个单电池的负极端子与其它单电池的正极端子重叠，以这种方式将正极端子和负极端子配置在正极端子和负极端子之一在彼此点对称的关系的位置上。由此，能够容易地进行多个单电池的串联连接。
如图8所示，模块电路500具有模块电路基板510和第一端子521。模块电路500连接有用于输入输出多个单电池420的电力的电力线531、532、以及用于输入输出该多个单电池420的信息的通信线535。
模块电路基板510配置于作为覆盖电池层叠体400的上表面的板状构件的板状托盘430上。板状托盘430配置于电池层叠体400的上表面侧。模块电路基板510具有进行储存于电池层叠体400的电力的输出控制、向电池层叠体400的充电控制等的控制电路。具体而言，模块电路基板510具有与多个单电池420各自的电极端子电连接的输入输出端子511。输入输出端子511为了取得电池层叠体400的中间电位而与多个单电池420各自的电极端子电连接。
第一端子521具有电力线端子522以及通信线端子523。
电力线端子522是用于进行蓄积于电池层叠体400的电力的输出(放电)、从单元电路20供给的向电池层叠体400的外部电力的输入(充电)的端子。电力线端子522通过电力线533与模块电路基板510电连接，并经由模块电路基板510而与位于电池层叠体400的正极侧的端部的位置的单电池的正极端子(以下，称为“电池层叠体400的正极端子”)、以及位于电池层叠体400的负极侧的端部的位置的单电池的负极端子(以下，称为“电池层叠体400的负极端子”)电连接。
在此，模块电路基板510通过正极电力线531与电池层叠体400的正极端子电连接，通过负极电力线532与电池层叠体400的负极端子电连接。另外，电力线端子522经由模块电路基板510与电池层叠体400的正极端子及负极端子电连接，但不限于此，也可以直接通过各电力线与电池层叠体400的正极端子及负极端子电连接。
与连接单元601、602的多个单电池420的各电极端子连接的构件分别通过两根通信线535与安装于模块电路基板510的两个输入输出端子511电连接。由此，模块电路基板510取得电池层叠体400的中间电位。
通信线端子523是用于取得来自单元电路20的控制信号、或向单元电路20输出表示电池模块30的状态的信号的端子。通信线端子523通过通信线534与安装于模块电路基板510的连接器512电连接。由此，模块电路基板510经由通信线端子523获取来自单元电路20的控制信号，或者经由通信线端子523输出表示电池模块30的状态的信号。
另外，电力线端子522以及通信线端子523在电池模块30的X轴方向正侧的面上沿Y轴方向排列配置。
此外，如图9所示，在电池层叠体400的Z轴方向正侧配置有具有与板状托盘410相同的结构的板状托盘430。板状托盘430相当于板状构件。在板状托盘430上配置有模块电路500。
模块加强板310～340固定于配置于电池层叠体400的Z轴方向正侧的板状托盘430、和配置于电池层叠体400的Z轴方向负侧的板状托盘410。由此，模块加强板310～340维持层叠了构成电池层叠体400的多个单电池420和多个板状托盘410、430的状态。
(各端子的位置及配线)
接下来，使用图5、图6以及图10对与单元电路20和两个电池模块30的电连接相关的结构进行说明。
图10是用于说明蓄电池单元的电连接关系的概略图。
如图5、图6以及图10所示，单元电路20所具有的第二端子221配置于蓄电池单元1的右侧面侧。即，构成第二端子221的电力线端子222以及通信线端子223配置于蓄电池单元1的右侧面侧。
在此，蓄电池单元1的右侧面是将电池模块30与单元电路20排列的Z轴方向作为铅垂方向，将配置了蓄电池单元1时的除去该蓄电池单元1的上表面以及下表面以外的多个侧面中的相向的一对侧面作为第一面以及第二面时的一个面。另外，蓄电池单元1的左侧面是第一面以及第二面中的另一个面。另外，也可以将蓄电池单元1的前侧面及后侧面作为一对侧面。
此外，单元电路20所具有的第三端子231配置于与配置有第二端子221的蓄电池单元1的右侧面侧相反的左侧面侧。即，构成第三端子231的电力线端子232以及通信线端子233配置于蓄电池单元1的左侧面侧。
此外，电池模块30以第一端子521朝向蓄电池单元1的左侧面侧的姿势配置。由此，构成第一端子521的电力线端子522以及通信线端子523配置于蓄电池单元1的左侧面侧。因此，单元电路20的第二端子221配置于与电池模块30所具备的第一端子521所配置的一侧相反的一侧。
单元电路20以及两个电池模块30通过电力线254、255、257和通信线256、258连接。
电力线254、255、257将单元电路20的电力线端子232与模块电路500的电力线端子522连接。具体而言，电力线254将单元电路20的电力线端子232与两个电池模块30中的配置于上侧的电池模块30的正极连接。此外，电力线257将两个电池模块30中的配置于上侧的电池模块30的负极和配置于下侧的电池模块30的正极连接。此外，电力线255将配置于下侧的电池模块30的负极与单元电路20的断路器224连接。
另外，电力线254、257具有与上侧的电池模块30的电力线端子522连接的连接器262。此外，电力线255、257具有与下侧的电池模块30的电力线端子522连接的连接器261。这样，两个电池模块30以串联连接的状态与单元电路20连接。
另外，两个电池模块30也可以在并联连接的状态下与单元电路20连接。此外，在蓄电池单元具备3个以上的电池模块的情况下，3个以上的电池模块也可以以串联连接及并联连接的组合连接的状态与单元电路连接。
此外，电力线254的与连接器262相反的一侧的端部与单元电路20的电力线端子232直接连接。另外，该相反侧的端部也可以经由连接器与电力线端子232连接。
此外，电力线255的与连接器261相反的一侧的端部与单元电路20的断路器224直接连接。另外，该相反侧的端部也可以经由连接器与断路器224连接。
此外，通信线256、258将单元电路20的通信线端子233与模块电路500的通信线端子523连接。具体而言，通信线256将单元电路20的通信线端子233与两个电池模块30中的配置于上侧的电池模块30的通信线端子523连接。此外，通信线258将两个电池模块30中的配置于上侧的电池模块30的通信线端子523与配置于下侧的电池模块30的通信线端子523连接。
另外，通信线256、258具有与上侧的电池模块30的通信线端子523连接的连接器264。此外，通信线258具有与下侧的电池模块30的通信线端子523连接的连接器263。另外，只要单元电路20的通信线端子233与各电池模块30的通信线端子523连接即可，通信线的结构不限于上述结构。
此外，如图5所示，单元电路20的电力线端子232配置于比单元电路20的通信线端子233靠水平方向上的一侧(即Y轴方向正侧)的位置。此外，电池模块30的电力线端子522配置于比电池模块30的通信线端子523靠水平方向上的一侧(即Y轴方向正侧)的位置。
这样，在单元电路20以及电池模块30中，电力线端子232、522配置于比通信线端子233、523靠Y轴方向正侧的位置，因此能够以电力线254、255、257与通信线256、258相互不交叉的方式进行配线。
进而，也可以以如下方式配置单元电路20的电力线端子232及通信线端子233、电池模块30的电力线端子522及通信线端子523。
即，单元电路20的电力线端子232以及通信线端子233以沿水平方向(Y轴方向)排列的方式配置。电池模块30的电力线端子522以及通信线端子523以沿在水平方向(Y轴方向)排列的方式配置。单元电路20的电力线端子232与电池模块30的电力线端子522以沿铅垂方向(Z轴方向)排列的方式配置。单元电路20的通信线端子233和电池模块30的通信线端子523以沿铅垂方向(Z轴方向)排列的方式配置。
此外，第二端子221也可以以从后侧与外部电力线251、252进行连接的朝向配置于单元电路20，所述外部电力线251、252连接在第二端子221与电力转换装置2之间。此时，电力线端子232配置于比通信线端子233靠后侧的相反侧的前侧的位置。
[2.效果等]
本实施方式的蓄电池单元1具备电池模块30以及单元电路20。电池模块30具有多个单电池420和模块电路500。模块电路500连接有电力线531、532以及通信线535。电力线531、532是用于输入输出该多个单电池420的电力的电力线。通信线535是用于输入输出该多个单电池420的信息的通信线。单元电路20通过电力线254、255、257以及通信线256、258与模块电路500连接，并且与外部的电力转换装置2连接。将电池模块30与单元电路20排列的第一方向设为铅垂方向，将除了配置有蓄电池单元1时的该蓄电池单元1的上表面以及下表面以外的多个侧面中的相对的一对侧面设为第一面以及第二面。这时，模块电路500具有第一端子521。第一端子521与电力线254、255、257和通信线256、258的一端连接，并配置在第一面和第二面中的一个面(右侧面)侧的位置。此时，单元电路20具有第二端子221。第二端子221与电力转换装置2连接，配置在第一面和第二面中的另一个面(左侧面)侧的位置。
由此，即使在蓄电池单元1的第二端子221与外部的电力转换装置2连接的状态下，电池模块30的第一端子521也配置在第二端子221的相反侧的X轴方向正侧。因此，操作者在进行电池模块30的调整、更换等的维护作业的情况下，能够容易地对第一端子521进行操作。
通常，用于将蓄电池单元1与外部的电力转换装置2连接的蓄电池单元1中，外部电力线251、252以及外部通信线253配置于建筑物的壁侧。因此，在蓄电池单元1与外部电力线251、252以及外部通信线253连接的情况下，将蓄电池单元1的第二端子221朝向壁侧地配置蓄电池单元1。因此，蓄电池单元1成为难以从壁侧的位置移动的状态。然而，由于电池模块30的第一端子521成为维护作业等作业的对象，因此要求使对第一端子521的作业变得容易。
在本实施方式的蓄电池单元1中，将电池模块30的第一端子521配置于蓄电池单元1的与第二端子221相反的一侧。即，在将蓄电池单元1与外部电力线251、252以及外部通信线253连接的状态下，能够将第一端子521配置于与壁相反的一侧。因此，作业者能够容易地进行向连接有蓄电池单元1的电池模块30的第一端子521的作业。
此外，在本实施方式的蓄电池单元1中，单元电路20还具有第三端子231。第三端子231与电力线254以及通信线256的另一端连接，配置于第一面以及第二面中的一个面(右侧面)侧的位置。
由此，将第三端子231配置于与电池模块30的第一端子521相同的一侧。因此，能够极力缩短将单元电路20与电池模块30连接的电力线254、255、257与通信线256、258的长度。
此外，在本实施方式的蓄电池单元1中，第一端子521包含电力线端子522以及通信线端子523。电力线端子522与电力线254、255、257的一端连接。通信线端子523与通信线256、258的一端连接。第三端子231包含电力线端子232以及通信线端子233。电力线端子232与电力线254的另一端连接。通信线端子233与通信线256的另一端连接。在将第一方向作为铅垂方向来设置蓄电池单元1时，电力线端子522配置于比通信线端子523靠水平方向上的一侧(Y轴方向正侧)的位置。此外，此时，电力线端子232配置于比通信线端子233靠水平方向上的一侧(Y轴方向正侧)的位置。
因此，能够以电力线254、255、257与通信线256、258不相互交叉的方式，将电力线254、255、257和通信线256、258与模块电路500以及单元电路20连接。因此，能够减少来自电力线254、255、257的噪声混入通信线256、258的情况。
此外，在本实施方式的蓄电池单元1中，电力线端子522和通信线端子523以沿水平方向(Y轴方向)排列的方式配置。此外，电力线端子232和通信线端子233以沿水平方向(Y轴方向)排列的方式配置。此外，电力线端子522和电力线端子232以沿铅垂方向(Z轴方向)排列的方式配置。另外，通信线端子523和通信线端子233以在铅垂方向(Z轴方向)排列的方式配置。
由此，电力线254、255、257与通信线256、258大致平行地配线。因此，能够极力缩短电力线254、255、257与通信线256、258的长度。
此外，在本实施方式的蓄电池单元1中，将多个侧面中的与第一面(右侧面)以及第二面(左侧面)不同的面设为第三面(后表面)。此时，第二端子221以从第三面(后表面)侧与外部电力线251、252进行连接的朝向配置于单元电路20，所述外部电力线251、252连接在第二端子221与电力转换装置2之间。电力线端子232配置于比通信线端子233靠第三面(后表面)侧的相反侧(前表面侧)。
由此，第二端子221以从后侧与外部电力线251、252进行连接的朝向配置于单元电路20，外部电力线251、252连接在第二端子221与电力转换装置2之间。因此，当从蓄电池单元1的左侧连接电力线254、255、257和通信线256、258时，需要在单元电路20的内部使各配线弯曲90度。此时，由于将电力线端子232配置于比通信线端子233靠前侧的位置，因此与在单元电路20的内部配线的通信线朝向第二端子221的曲率半径相比，能够增大在单元电路20的内部配线的电力线朝向第二端子221的曲率半径。一般而言，电力线的直径比通信线的直径大，因此能够在单元电路20内部以降低了施加于电力线的应力的状态配置电力线和通信线。
本实施方式的蓄电池单元1具备电池模块30、单元电路20以及框体10。电池模块30具有多个单电池420和模块电路500。模块电路500连接有电力线531、532以及通信线535。电力线531、532是用于输入输出该多个单电池420的电力的电力线。通信线534是用于输入输出该多个单电池420的信息的通信线。单元电路20通过电力线254、255、257以及通信线256、258与模块电路500连接，并且与外部的电力转换装置2连接。框体10收纳电池模块30及上述单元电路20。框体10由多个板状部件构成。多个板状部件至少包括配置于蓄电池单元1的上表面的上板110、配置于下表面的下板160、配置于除了上表面以及下表面之外的侧面的前板120。上板110具有覆盖上表面的大致整个面的第一上板部111。前板120具备第一前板部121和固定部122。第一前板部121覆盖前表面的大致整个面。固定部122是与第一前板部121连接的板状的部位。固定部122沿着第一上板部111配置。
由此，前板120的固定部122沿着第一上板部111配置，因此如果解除该固定部122的固定，则能够容易地卸下前板120。
另外，在本实施方式所涉及的蓄电池单元1中，框体10还具有支承电池模块30以及单元电路20的支承台170。第一上板部111以及固定部122分别具有贯通孔以及贯通孔122a，通过紧固部件113以贯通第一上板部111的贯通孔及固定部122的贯通孔122a的状态与支承台170螺合，从而相互固定。
由此，紧固部件113通过螺合而被固定，因此能够容易地解除前板120的固定部122与上板110的下表面的固定。
另外，在本实施方式的蓄电池单元1中，侧板120～150中的、配置于蓄电池单元1的前表面的前板120具备固定部122。
因此，能够容易地拆下侧板120～150中的前板120。
另外，在本实施方式的蓄电池单元1中，上板110还具有沿着前板120的第二上板部112。前板120还具有配置于比第二上板部112靠内侧的位置的第三前板部125。
另外，后板130还可以具有配置在比第二上板部112靠内侧的位置的第二后板部132。并且，右板140还可以具有配置于比第二上板部112靠内侧的位置的第三右板部143。并且，左板150还可以具有配置在比第二上板部112靠内侧的位置的第三左板部153。
因此，前板120的第三前板部125、后板130的第二后板部132、右板140的第三右板部143以及左板150的第三左板部153分别被第二上板部112限制向蓄电池单元1的外侧移动。另外，第三前板部125、第二后板部132、第三右板部143以及第三左板部153被第二上板部112覆盖，因此使用紧固部件，在将第三前板部125、第二后板部132、第三右板部143以及第三左板部153固定的情况下，能够通过第二上板部112隐藏该紧固部件。
另外，在本实施方式的蓄电池单元1中，侧板120～150中的、配置于蓄电池单元1的前表面的前板120具有作为第一侧板部覆盖前面的大致整个面的第一前板部121和沿着蓄电池单元1的左侧面以及右侧面的第二前板部123、124。侧板120～150中的配置于左侧面的左板150具有作为第一侧板部覆盖左侧面的大致整个面的第一左板部151和配置在前板120的比第二前板部123、124靠内侧的位置的第二左板部152。侧板120～150中的配置于右侧面的右板140具有作为第一侧板部覆盖右侧面的大致整个面的第一右板部141和配置于比前板120的第二前板部123、124靠内侧的位置的第二右板部142。
因此，右板140的第二右板部142以及左板150的第二左板部152分别通过第二前板部123、124限制向蓄电池单元1的外侧移动。另外，由于第二右板部142以及第二左板部152分别被第二前板部123、124覆盖，因此在使用紧固部件固定第二右板部142以及第二左板部152的情况下，能够通过第二前板部123、124隐藏该紧固部件。
[3.变形例]
在上述实施方式的蓄电池单元1中，也可以具有如下结构，即，各侧板120～150在支承台170的下部被限制部卡止，该限制部限制各侧板120～150的下部分别向下方以及支承台170的外侧移动。由此，各侧板120～150在由限制部限制各侧板120～150的下部向下方以及支承台170的外侧移动的状态下，各侧板120～150的上部通过紧固构件固定于支承台170。因此，仅通过利用紧固构件将各侧板120～150的上部固定，就能够将各侧板120～150固定于支承台170。因此，作业者仅通过进行卸下将各侧板120～150的上部紧固的紧固构件的作业，就能够将各侧板120～150从支承台170拆下。
此外，在上述实施方式的蓄电池单元1中，也可以是后板130与前板120同样地具有固定部的结构。
以上，基于实施方式对本发明的一个或多个方式的蓄电池单元进行了说明，但本发明并不限于该实施方式。只要不脱离本发明的主旨，对本实施方式实施了本领域技术人员能想到的各种变形的方式、将不同的实施方式中的构成要素组合而构建的方式也可以包含在本发明的一个或多个方式的范围内。
附图标记说明
1 蓄电池单元
2 电力转换装置
20 单元电路
30 电池模块
221 第二端子
222、232、522 电力线端子
223、233、523 通信线端子
231 第三端子
251、252 外部电力线
254、255、257 电力线
256、258、535 通信线
420 单电池
500 模块电路
521 第一端子
531 正极电力线
532 负极电力线

Claims (5)

1.一种蓄电池单元，其中，具备：
电池模块，所述电池模块具有多个单电池、以及连接有用于输入输出该多个单电池的电力的第一电力线及用于输入输出该多个单电池的信息的第一通信线的模块电路；以及
单元电路，所述单元电路通过第二电力线和第二通信线与所述模块电路连接，并且，所述单元电路与外部的电力转换装置连接，
将所述电池模块与所述单元电路排列的第一方向设为铅垂方向，将除了配置有所述蓄电池单元时的该蓄电池单元的上表面以及下表面以外的多个侧面中的相对的一对侧面设为第一面以及第二面时，
所述模块电路具有第一端子，所述第一端子与所述第二电力线和所述第二通信线的一端连接，并配置在所述第一面和所述第二面中的一个面侧的位置，
所述单元电路具有第二端子，所述第二端子与所述电力转换装置连接，配置在所述第一面和所述第二面中的另一个面侧的位置。
2.根据权利要求1所述的蓄电池单元，其中，
所述单元电路还具有第三端子，所述第三端子与所述第二电力线和所述第二通信线的另一端连接，并配置在所述第一面和所述第二面中的所述一个面侧的位置。
3.根据权利要求2所述的蓄电池单元，其中，
所述第一端子包含与所述第二电力线的一端连接的第一电力线端子以及与所述第二通信线的一端连接的第一通信线端子，
所述第三端子包含与所述第二电力线的另一端连接的第二电力线端子以及与所述第二通信线的另一端连接的第二通信线端子，
在将所述第一方向设为铅垂方向设置了所述蓄电池单元时，
所述第一电力线端子配置在比所述第一通信线端子靠水平方向上的一侧的位置，
所述第二电力线端子配置在比所述第二通信线端子靠所述水平方向上的一侧的位置。
4.根据权利要求3所述的蓄电池单元，其中，
所述第一电力线端子与所述第一通信线端子以在所述水平方向上排列的方式配置，
所述第二电力线端子与所述第二通信线端子以在所述水平方向上排列的方式配置，
所述第一电力线端子与所述第二电力线端子以在铅垂方向上排列的方式配置，
所述第一通信线端子与所述第二通信线端子以在铅垂方向上排列的方式配置。
5.根据权利要求3或4所述的蓄电池单元，其中，
将所述多个侧面中的与所述第一面及所述第二面不同的面设为第三面时，
所述第二端子以从所述第三面侧与外部电力线进行连接的朝向，配置于所述单元电路，所述外部电力线连接在该第二端子与所述电力转换装置之间，
所述第二电力线端子配置在比所述第二通信线端子靠所述第三面侧的相反侧的位置。
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