CN111937105B - 蓄电装置模块和蓄电装置固定支架 - Google Patents

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Abstract

提供一种在抗冲击特性、抗振动特性和散热特性方面得到改进的蓄电装置模块、蓄电装置固定支架。其特征在于，用于容纳蓄电装置的蓄电装置收纳部和用于配置树脂的树脂收纳部是邻接设置的，树脂收纳部和蓄电装置收纳部通过贯通孔空间性连接。更优选的是，蓄电装置存储部设置在相对的树脂存储部之间。

Description

蓄电装置模块和蓄电装置固定支架
技术领域
提供一种在抗冲击性、抗振动性和散热性方面得到改善的蓄电装置模块及蓄电装置固定支架。
背景技术
本发明涉及一种电容器模块的技术，该电容器模块通过将多个电容器安装在配线基板上而构成，该电容器模块广泛用于车载应用等，传统的电容器模块通过将电容器的一对引线装配到设置在配线基板上的安装孔中，然后在背面侧焊接该引线，与设置在配线基板上的配线电路相连接，从而将多个电容器安装在一个配线基板上。
传统的电容器模块，通过设置在配线基板上的安装孔将电容器模块安装到要使用的设备上。由于多个电容器的质量全部施加到一个配线基板上，因此会导致配线基板扭曲变形，另外根据使用条件施加振动时，配线基板上的安装孔和配线基板主体会破裂，或者存在电容器的一对引线电连接到设置在配线基板上的配线电路的焊接部分处可能会出现裂缝。
作为解决该问题的方案之一，下述专利文献1中记载的发明，旨在提供一种不会对配线基板施加重大负荷，即使防爆阀动作，也不会产生短路故障的可靠性高的电容器模块。
根据该文献记载，该发明包含一个安装板，该安装板表面上具有多个凹部；且至少一部分的安装板的凹部中保持多个电容器，以及与从所述电容器引出的引线连接的配线基板。所述安装板和配线基板经由电容器以相反的方向配置，并经由安装板安装在要使用的设备上。由于多个电容器的重量全部由安装板支撑，因此不会对配线基板施加重负荷，并且不会损坏配线基板。提供了高度可靠的电容器模块及其应该具有的作用和效果。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2003-282361号公报
发明内容
发明所要解决的问题
用于车载应用等的蓄电装置模块要求具有高的抗振动性。在传统技术中，蓄电装置模块由多个蓄电装置被具有多个存储筒部的固定支架简单地夹持蓄电装置的主体来保持多个蓄电装置，该蓄电装置模块在受到强烈振动或冲击时可能发生连接到蓄电装置的元件的引线端子断裂的故障，此外，即使在存储筒部分中设置传统结构的肋和狭缝，固定力也不够，并且效果有限。此外，已知用树脂填充存储筒以固定蓄电装置的装置，但是存在诸如树脂在存储筒中的不均匀分布以及难以调节树脂的粘度的问题。
本发明提供一种蓄电装置模块、蓄电装置固定支架，其抗冲击性、抗振动性和散热性得到改善。
用于解决问题的手段
本发明的蓄电装置固定支架，其特征在于，储藏元件容纳的蓄电元件收纳部和配置有树脂的树脂收纳部是邻接设置的，树脂收纳部和蓄电元件收纳部通过贯通孔相连。
此外，本发明的蓄电装置固定支架，其特征在于，蓄电装置收纳部优选地布置在相对的树脂收纳部之间，并且多个蓄电装置收纳部设置在树脂容纳部的周围。
发明效果
提供一种在抗冲击性、抗振动性和散热性方面得到改进的蓄电装置模块和蓄电装置固定支架。
附图说明
图1是说明了从斜上方观察到的多个蓄电装置安装在蓄电装置固定支架上的蓄电装置模块的斜视图。
图2是从斜上方观察并说明拆下蓄电装置的状态下的仅蓄电装置固定支架的结构图。
图3是通过从引线端子侧(底侧)观察到的对部分蓄电装置取消了安装状态的蓄电装置模块的示意图。
图4是通过从引线端子侧(底侧)观察到的对部分蓄电装置取消了安装状态的蓄电装置模块的示意图。
图5是通过从引线端子侧(底侧)侧面观察到的对部分蓄电装置取消了安装状态的蓄电装置模块的示意图。
图6是用于解释在将树脂填充到用于填充树脂的凹部中时引导树脂的布置，并且有助于增强蓄电装置固定支架的结构强度的肋的俯视图。
图7是示出了从斜下方观察底面侧(引线端子侧)的状态，以描述蓄电装置的布置状态和由此形成的下部空间的概要的图。
图8是示出了从斜下方观察底面侧(引线端子侧)的状态，以描述蓄电装置的布置状态和由此形成的下部空间的概要的图。
图9是通过扩大树脂填充凹部来说明的立体图，且是只显示蓄电装置固定支架的图，不显示蓄电装置和树脂的图。
具体实施方式
本实施方式的蓄电装置固定支架分别具有用于保持和安装多个蓄电装置的头部周边的存储部分和用于存储树脂的树脂存储部分，以及各自的固定支架，填充在树脂存储部分中的树脂从设置在侧壁上的狭缝中渗出与蓄电装置紧密联接。因此，将固定支架和蓄电装置牢固地固定在一起的蓄电装置模块可以实现。此外，通过在树脂收纳部周围设置多个蓄电装置收纳部，可以用设置在一个树脂收纳部中的树脂固定多个蓄电装置。
此外，本实施方式的蓄电装置的收纳部并非像筒状那样堵在蓄电装置头部周围，而能够用树脂透过该狭缝固定蓄电装置头部附近的侧面的4个位置及固定支架，因此能够高密度地安装，实现蓄电装置模块的小型化。
另外，由于配置在固定支架的收纳部的蓄电元件仅在该蓄电元件的周围侧面头部附近的4个位置被夹持，是因此不接触一般蓄电元件在发热的最大的侧面中心部附近的固定支架部分，且裸露在外。因此，可以期待其提高散热效果，而不会由于加热部分的空气冷却而阻碍热循环。
此外，本实施方式的蓄电装置固定支架能够将蓄电装置在x轴方向及y轴方向上分别线状对齐配置，因此能够在x轴方向及y轴方向各自的方向上在各线间确保空气的通道，从而能够提高散热效果。
此外，通过使用树脂作为粘合剂，本实施例中描述的蓄电装置固定支架可以更牢固地被固定和安装。并且优选地在固定支架的上部，在蓄电装置的X轴和Y轴成45°倾斜取向的方向上，以倾斜弯曲的线形状设置多个弯曲肋。该肋不仅提高了蓄电装置固定支架的耐久性和强度，而且还起到壁的作用，使得在填充树脂时树脂不会泄漏到蓄电装置的头部，从而能够更容易地进行树脂的可靠填充工作。肋的壁的高度可以是规定的高度，使得在填充树脂时树脂不会扩散到周围。假如蓄电装置是电容器的情况下，树脂附着在蓄电装置的顶部，则可能会阻碍安全阀的动作，但是这样的担忧可以消除。
此外，设置在蓄电装置顶部的安全阀和引线端子根部的密封橡胶部分可以通过固定支架和树脂进行固定，而无需用树脂覆盖。因此，不会阻碍安全阀的动作，不会因蓄电装置的老化而阻碍通过密封橡胶部的气体的释放，不会对蓄电装置的寿命及可靠性造成不利影响，能够高密度地安装及保持多个蓄电装置。下面将基于附图进行更详细的说明。
图1是从倾斜角度观察多个蓄电装置1200安装在蓄电装置固定支架1100上的蓄电装置模块1000的透视图。在图1中，蓄电装置1200在露出其顶部1210的状态下被收纳在蓄电装置固定支架1100的蓄电装置收纳部1110中。蓄电装置1200通常可以是电容器。
如图1所示，存储部1110和蓄电装置1200以在图中的x轴方向和y轴方向上形成线的状态依次且有序地排列。当通常为圆筒状的蓄电装置1200如图1所示布置时，形成由蓄电装置1200包围的大致菱形的间隙，并且在与该间隙相对应的空间中设置用于填充树脂的凹部1120。
因此，如图1所示，蓄电装置1200和树脂填充凹部1120在图中的p方向和q方向所示的倾斜方向上交替布置，所述倾斜方向相对于x轴方向和y轴方向倾斜45°。
此外，根据图1可知，若着眼于一个蓄电装置1200，则四个树脂填充用凹部1120邻接配置于其周围，该四个树脂填充用凹部1120的各一个壁与该一个蓄电装置1200接触而暂时保持。即，各蓄电装置1200分别与在其周围邻接配置的形成四个树脂填充用凹部1120的壁中最近的四个壁抵接，并暂时保持于顶部1210的四个周围侧壁部位。
另外，图2是从斜上方观察并说明在蓄电装置1200被拆下的蓄电装置固定支架1100的结构图。如图2所示，在蓄电装置固定支架1100的四个角上设置有螺丝孔，并且回路基板上能够配置螺丝，但不仅限于此。
在图2中，多个蓄电装置收纳部1110分别在x轴方向和y轴方向上排列成一条线，但是也可以解释为蓄电装置收纳部1110最终由形成在间隙中的树脂填充凹部1120形成。
即，如从图2所示，树脂填充凹部1120形成为大致正方形的容器形状，其上表面被打开以从其上部填充树脂或粘合剂。然后，通过形成树脂填充凹部1120的四个侧面中的一个侧面将树脂填充凹部1120布置成正方形，在中央构成蓄电装置收纳部1110。
此外，如图2所示，在构成树脂填充凹部1120的四个侧壁上分别设置有用于使填充的树脂与蓄电装置1200接触的贯通孔1130。在图2中，通孔1130呈现纵向长的狭缝形状，但不限于此，并且通孔1130可以是任意形状。此外，在图2中，描述了构成各树脂填充用凹部1120的所有四个侧壁分别具备纵长狭缝形状的贯通孔1130，但也可以采用仅在任意规定的侧壁设置贯通孔1130的结构。
此外，在图2中，构成树脂填充用凹部1120的四个侧壁的外表面(即与蓄电装置1200接触的外表面)分别为弯曲的侧壁，以配合圆筒形状的蓄电装置1200的周围，但并不限于该形状，也可以为任意形状。如图2所示，通过形成为与蓄电装置1200的周围配合的弯曲侧壁，能够更安全且可靠地以大面积与蓄电装置1200接触，因此，不仅暂时固定变得容易，而且容易设置纵长狭缝状的贯通孔1130。此外，由于纵长狭缝状的贯通孔1130能够在蓄电装置1200的周壁上方形成在高度方向上延伸的树脂粘接部，并且能够形成在周围四个位置，因此能够可靠地固定安装，能够提高耐振动性及耐冲击性。
此处，图9是放大说明树脂填充用凹部1120的立体图，仅为蓄电装置固定支架1100的图，未示出蓄电装置1200及树脂。更优选的是，在蓄电装置固定支架1100中，如图9所示，以阴影线表示的部分(对应于通孔1130的上部的部分)是开放空间，并且是切口部分1135。在这种情况下，应注意的是，阴影线是一个标记，用于指示该位置，而不是指示任何物质或材料存在于该位置。即，更优选的是，作为蓄电装置固定支架1100的构造，在图9所示的阴影部分中不存在任何构造材料等。通过在通孔1130的上部设置切口部1135，树脂填充变得容易，并且当蓄电装置1200插入到蓄电装置固定支架1100中时，通过贯通孔1130从顶部1210更容易看到蓄电装置1200的安装状态。
图3和图4是示出从引线端子1230(1)和1230(2)侧(底面侧)观察的蓄电装置模块1000的概要图，其中部分蓄电装置1200处于未安装状态。图5是通过从引线端子1230(1)和1230(2)侧(底面侧)的斜视观察来说明在部分蓄电装置1200上未安装的蓄电装置模块1000的概要图。引线端子1230(1)和1230(2)在下文中适当地统称为引线端子1230。在图3(b)中用粗线包围并标记的引导部分1125具有向下扩展的锥形形状，并且用于向上插入和引导蓄电装置1200。设置在树脂填充凹部1120中的狭缝状贯通孔1130没有延伸到引导部1125的区域。如果贯通孔1130延伸到引导部1125的区域，则在蓄电装置1200和延伸到引导部1125的贯通孔1130之间产生间隙(引导部1125是锥形的)，并且可能发生树脂泄漏。
在图3至图5中，引线端子1230既可以分别对未图示的电路基板等进行焊接供电或供电，也可以将蓄电装置固定支架1100可以通过螺丝固定安装于未图示的回路基板上。
从图3至图5可以理解，形成树脂填充凹部1120的四个侧壁的外表面不完全与蓄电装置1200的圆筒形侧表面配合(表面接触)，而是在边缘部可以垂直接触(线接触)。图3至图5所示的树脂填充凹部1120的四个侧壁中着眼于其中一个侧壁的外表面时，该外表面的两个边缘部分(构成两端的两个纵向侧边缘部分的线)在高度方向上与蓄电装置1200接触，并且通过两个侧边缘部分的中心之间的纵向狭缝状贯通孔1130用树脂固定。因此，每个蓄电装置1200可以由设置在其周围的四个树脂填充凹部1120的每个侧壁外表面保持和固定。此外，如图4所示，树脂填充凹部被构造成使得被保持的蓄电装置1200与构成树脂填充凹部1120的侧壁的外表面接触的位置在蓄电装置1200的高度的顶侧1/2以内的范围内。具体来说，在蓄电元件1200为其典型例的电容器的情况下，最发热的部位为电容器的高度尺寸为1(但不包括引线端子长度)时为1/2即中央部，因此该中央部附近及其下部不与该侧壁外表面接触而维持冷却效率较优。
此外，图6是用于说明引导树脂填充用凹部1120时的树脂配置，并有助于加强蓄电装置固定支架1100的结构强度的肋1140的俯视图。如从图6可以理解的，已经说明了蓄电装置容纳单元1110在x轴方向和y轴方向上线性地布置，并且分别形成多条线。
在图6中，用于填充树脂的凹部1120布置在与多个蓄电装置容纳部1110的布置间隙相对应的空间中。如图6所示，树脂填充用凹部1120具有上表面开放的略四角柱形状，其侧壁4面分别设置有填充树脂用于蓄电器1200和密封或粘合的贯通孔1130，贯通孔1130一般为纵长狭缝状。
此外，在图6中，多个第一肋1140(1)从纸面左上向纸面右下方的斜向突出规定高度，并交替弯曲设置，以将蓄电装置收纳部1110及树脂填充用凹部1120正好隔开。同样，从纸面右上方向纸左下方向的斜方向的多个第2罗纹1140(2)，刚好在蓄电元件收纳部1110以及树脂填充用凹部1120之间向上(纸面前侧)突起并交替弯曲设置。第一肋1140(1)及第2肋1140(2)总称为适当的肋1140。
肋1140具有用于防止填充在树脂填充凹部1120中的树脂突出或溢出到相邻的蓄电装置收纳部1110等的分隔壁和引导功能。
倘不存在向上方突出任意规定高度的分隔壁状的肋1140，则填充于树脂填充用凹部1120的树脂，有可能在填充作业时等溢出至邻接部位，因此需要极其精确且精确的填充量控制及填充位置控制。然而，由于肋1140具有分隔壁功能，因此一定程度的控制误差也被允许在允许范围内，从而提高了实际生产现场等的吞吐量和生产率。
肋1140从蓄电装置固定支架1100的构造强化的观点来看也起到很大的作用。即，由于通过可收纳的蓄电装置1200的头顶部1210向上方伸出的网眼状壁结构的肋1140，正好在该上方形成骨架成为撑条，因此，蓄电装置固定支架1100的形状保持强度大幅提高。此外，通过在蓄电装置固定支架1100的最外周壁上设置向上突出到与肋1140相同高度的分隔壁结构，蓄电装置固定支架1100整体的形状保持强度在很大程度上得到保持。
此外，肋1140为分隔壁状，且具有一定程度的厚度，但由于为非块状的网状骨架状，因此整体有助轻量化，并且能够用于保持蓄电装置1200的头顶部1210的空气冷却的空间及通风和通风的空间。此外，在图6中，肋1140被拉伸成略微弯曲的波状，由此其形状强度进一步增加，并且可以实现节省空间。
即，从图6中的视野观察可以理解，略微弯曲的波浪形状向树脂填充凹部1120侧略微膨胀，以扩大蓄电装置固定支架1100的空间。由此，树脂填充凹部1120的体积略微减小，同时蓄电装置固定支架1100的空间增大。换句话说，当确保相同的蓄电装置收纳部1110的空间时，整体的体积减小相当于减小树脂填充凹部1120的体积的量。
如图6所示，可以在蓄电装置固定支架1100的边缘部分设置1/2形状(大致三角形形状)的树脂填充凹部1120。并且，在该情况下，优选在与蓄电装置收纳部1110之间的壁上配置贯通孔1130。
图7和图8是显示从斜下方观察蓄电装置模块1000的底面侧(引线端子1230侧)的状态的示图，以便概述蓄电装置1200的布置状态以及由此形成的下部空间。从图7和图8可以看出，由于蓄电装置1200被蓄电装置固定支架1100(和从贯通孔1130渗出的树脂)保持在其侧面的顶部1210附近，所以侧面的中心附近和底部附近不被蓄电装置模块1000保持而是露出。
因此，特别是在作为发热部位的侧面的中央附近，容易通过空气冷却，并且如图7、图8所示，空气的通过路径确保为线状，因此空气冷却效率高。
即，通过将蓄电装置1200配置为一直线状并配置为多条，可以在各线之间看到直线状的空间，这对空气冷却起到很大的作用。此外，由于可见空间部分位于作为主要发热部分的蓄电装置1200的侧面的中心附近及其下部，因此冷却功能变得非常高。这里所说的蓄电装置1200的暴露是指蓄电装置固定支架1100或树脂等未被覆盖或接触的暴露，并且不一定是蓄电装置主体的暴露。蓄电装置1200在安装于蓄电装置固定支架1100时，其可以被容纳在各种情况或盖中，或者被保护膜等覆盖/保护，但是即使处于被容纳在各种情况或盖中的状态。只要不与蓄电装置固定支架1100接触或被蓄电装置固定支架1100覆盖，就可以理解为此处是蓄电装置1200的露出。。
另外，在上述说明中，为了便于说明，将树脂填充凹部1120作为典型例子进行了说明，但是不限于此，可以采用作为其它树脂收纳部的任意结构等来应用。此外，蓄电装置固定支架可以设置有单个蓄电装置容纳部1110和具有这种可选结构的树脂容纳部分，或者可以设置有多个中的至少一个的蓄电装置固定支架。
本发明的蓄电装置模块和蓄电装置固定支架不限于上述实施方式中说明的结构和方法，能够在本领域技术人员显而易见的范围内且在本发明的技术思想的范围内适当地变更其结构并组合应用。
[工业应用的可能性]
本发明适用于以包括电容器的各种蓄电装置为典型示例的任意数量的电子部件的安装模块。
附图标记的说明
1000：蓄电装置模块；
1100：蓄电装置固定支架；
1110：蓄电装置收纳部；
1120：树脂填充凹部；
1130：贯通孔；
1200：蓄电装置；
1210：头顶部。

Claims (8)

1.一种蓄电装置固定支架，其特征在于，
在蓄电装置固定支架中，收纳蓄电装置的蓄电装置收纳部和用于配置树脂的树脂收纳部邻接设置，
所述树脂收纳部周围配置多个蓄电装置收纳部，
邻接的所述树脂收纳部、多个所述蓄电装置收纳部分别通过将共用的壁贯通而成的贯通孔空间性连接，
所述贯通孔形成为能够使所述树脂通过所述贯通孔与所述蓄电装置接触从而将所述蓄电装置固定到所述蓄电装置固定支架上。
2.根据权利要求1所述的蓄电装置固定支架，其特征在于，
所述蓄电装置收纳部由多个所述树脂收纳部形成。
3.根据权利要求1所述的蓄电装置固定支架，其特征在于，
所述蓄电装置收纳部设置在相对应的树脂收纳部之间。
4.根据权利要求2所述的蓄电装置固定支架，其特征在于，
所述蓄电装置收纳部设置在相对应的树脂收纳部之间。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的蓄电装置固定支架，其特征在于，
在蓄电装置收纳部和树脂收纳部之间的边界处设置肋，该肋的高度比安装的蓄电装置的顶部高。
6.一种蓄电装置模块，其特征在于，
具备：权利要求1至5中任一项所述的蓄电装置固定支架；
所述蓄电装置收纳部中收纳的蓄电装置；以及
设置在所述树脂收纳部的树脂，
所述树脂通过贯通孔与所述蓄电装置接触，从而将所述蓄电装置固定到所述蓄电装置固定支架上。
7.根据权利要求6所述的蓄电装置模块，其特征在于，
若所述蓄电装置的高度尺寸为1，则所述蓄电装置与所述树脂收纳部的侧壁外表对接的位置，在顶部侧1/2以内的范围，构成所述侧壁外表面。
8.一种蓄电装置模块的制造方法，其特征在于，
具有：将蓄电装置安装在权利要求1至5中任一项所述的蓄电装置固定支架上的工序；以及
用树脂固定所述蓄电装置固定支架和蓄电装置的工序。
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