CN112005401B - 电源装置 - Google Patents

电源装置 Download PDF

Info

Publication number
CN112005401B
CN112005401B CN201980027970.1A CN201980027970A CN112005401B CN 112005401 B CN112005401 B CN 112005401B CN 201980027970 A CN201980027970 A CN 201980027970A CN 112005401 B CN112005401 B CN 112005401B
Authority
CN
China
Prior art keywords
circuit board
battery
case
power supply
supply device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201980027970.1A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112005401A (zh
Inventor
栗原秀实
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic New Energy Co ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Publication of CN112005401A publication Critical patent/CN112005401A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112005401B publication Critical patent/CN112005401B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/623Portable devices, e.g. mobile telephones, cameras or pacemakers
    • H01M10/6235Power tools
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/44Methods for charging or discharging
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M10/4257Smart batteries, e.g. electronic circuits inside the housing of the cells or batteries
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/658Means for temperature control structurally associated with the cells by thermal insulation or shielding
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/213Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for cells having curved cross-section, e.g. round or elliptic
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/247Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for portable devices, e.g. mobile phones, computers, hand tools or pacemakers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/284Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with incorporated circuit boards, e.g. printed circuit boards [PCB]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/64Heating or cooling; Temperature control characterised by the shape of the cells
    • H01M10/643Cylindrical cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/425Structural combination with electronic components, e.g. electronic circuits integrated to the outside of the casing
    • H01M2010/4271Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00Batteries for particular applications
    • H01M2220/30Batteries in portable systems, e.g. mobile phone, laptop
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0013Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries acting upon several batteries simultaneously or sequentially
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H02J7/0029Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries with safety or protection devices or circuits
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

提供一种电源装置,其能够提高收纳有多个二次电池单元、电路基板的外装壳体的安全性,并且抑制重量的增加。电源装置具备:电池块(10),其将多个二次电池单元(1)相互串联和/或并联连接;电路基板(4),其安装有保护构成电池块(10)的二次电池单元(1)的保护电路;以及外装壳体(9),其收纳电池块(10)以及电路基板(4)。将外装壳体(9)的与电路基板(4)直接对置的对置部位(7)形成为与作为其他部位即非对置部位的至少一部分相比壁厚。由此,使与电路基板(4)直接对置的部位相对较厚地形成外装壳体(9)的壁厚,来提高耐热性,在电路基板(4)成为高温时能够降低对外部的影响。

Description

电源装置
技术领域
本发明涉及内置多个二次电池单元的电源装置。
背景技术
作为无绳地使用的便携式电气设备用的电源,使用将多个二次电池单元收纳于外装壳体的电池组(例如参照专利文献1)。该电池组将多个二次电池单元串联、并联连接,从而增大容量。特别是近年来,要求电池组的高容量化。
通过这样的电池组的高容量化,存在安装有保护二次电池单元的保护电路的电路基板的发热量也变大的倾向。假设在由于某些缘由而电路基板成为高温的情况下,需要抑制高热传递到外装壳体的外部。因此,在以往的电池组中,使外装壳体的壁厚变厚来提高绝热性。
另一方面,从电池组的携带性等观点出发,还要求小型、轻量化。然而,若为了提高绝热性而将外装壳体设为壁厚,则外装壳体的重量变重,进而导致关系到连接有电池组的电气设备的重量的增大。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2012-186038号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明是鉴于这样的背景而完成的,其目的之一在于提供一种电源装置,其能够提高收纳有多个二次电池单元、电路基板的外装壳体的安全性,并且抑制重量的增加。
用于解决课题的手段以及发明效果
本发明的第1方面所涉及的电源装置具备:电池块,其将多个二次电池单元相互串联和/或并联连接;电路基板,其安装保护构成所述电池块的所述二次电池单元的保护电路;以及外装壳体,其收纳所述电池块以及电路基板,将所述外装壳体的与所述电路基板直接对置的对置部位形成为与作为其他部位即非对置部位的至少一部分相比壁厚。根据上述结构,使与电路基板直接对置的部位相对较厚地形成将外装壳体的壁厚,从而提高耐热性,能够在电路基板成为高温时降低对外部的影响。
此外,第2方面所涉及的电源装置在上述结构的基础上,所述外装壳体将收纳所述电池块以及电路基板的内表面形成为平面状,在露出于外部的外表面侧内,通过使所述非对置部位的至少一部分比所述对置部位凹下,来做成壁薄地形成的薄壁区域。根据上述结构,通过使在没有介于与电路基板之间的构件的状态下直接对置的部位相对较厚,来形成外装壳体的壁厚,并且使作为其他部位的非对置部位的表面变薄,能够提高设计性,并且用手容易握持而能够提高功能性。
进而,第3方面所涉及的电源装置在上述任一结构的基础上,所述外装壳体被分割为第1壳体和第2壳体,使所述第1壳体与第2壳体的接合面位于所述非对置部位。根据上述结构,使分割为第1壳体和第2壳体的接合面与电路基板分离,即使万一电路基板成为高温,也能够避免高温从接合面向外部传播的情况而提高安全性。
此外,第4方面所涉及的电源装置在上述任一结构的基础上,将所述第1壳体与第2壳体的接合面形成为比所述薄壁区域壁厚。根据上述结构,能够提高分割为第1壳体和第2壳体的接合面的机械强度。
此外,第5方面所涉及的电源装置在上述任一结构的基础上,将所述第1壳体与第2壳体的接合面形成为与所述对置部位相同的壁厚。根据上述结构,即使万一电路基板成为高温,也能够使与电路基板直接对置的部位、第1壳体与第2壳体的接合面这样的热量容易向外部泄漏的区域这样的重要部位为厚壁来提高安全性,并且使其他区域成为薄壁而实现轻量化。
此外,第6方面所涉及的电源装置在上述任一结构的基础上,所述外装壳体形成为向一个方向延长的方柱状,所述外装壳体在该延长方向上被分割为第1壳体和第2壳体。根据上述结构,即使收纳于沿延长方向分割的第1壳体和第2壳体的电路基板成为高温,也能够有效地抑制热量泄漏到外装壳体的外部的情况。
此外,第7方面所涉及的电源装置在上述任一结构的基础上,将所述对置部位设为与所述电路基板的板状的端缘接近的区域。根据上述结构,通过在外装壳体内将与电路基板的端缘对置的区域形成为壁厚,能够有效地抑制在电路基板成为高温时热量向外装壳体的外部泄漏的情况。
此外,第8方面所涉及的电源装置在上述任一结构的基础上,还具备:保持所述多个二次电池单元的电池支架,将所述电路基板载置于所述电池支架的一面。
此外,第9方面所涉及的电源装置是与便携式电气设备连接而供给电力的电池组。
附图说明
图1本发明的一实施方式所涉及的电池组的立体图。
图2是图1所示的电池组的II-II线剖视图。
图3是图1所示的电池组的分解立体图。
图4是连结2个电池块和电路基板的芯组(core pack)的立体图。
图5是图4所示的芯组的俯视图。
图6是电池块的立体图。
图7是图6所示的电池块的分解立体图。
图8是表示二次电池单元和引线板的连接状态的分解立体图。
图9是表示比较例所涉及的电池组的剖视图。
具体实施方式
以下,基于附图对本发明的实施方式所涉及的电源装置进行详细说明。另外,在以下的说明中,根据需要而使用表示特定的方向、位置的用语(例如,“上”、“下”、以及包含这些用语的其他用语),但这些用语的使用是为了使参照附图的发明的理解变得容易,并不根据这些用语的含义来限制本发明的技术范围。此外,多个附图中出现的相同附图标记的部分表示相同或同等的部分或者构件。
进而,以下所示的实施方式表示本发明的技术思想的具体例,并不限定本发明。此外,以下所记载的构成部件的尺寸、材质、形状、其相对的配置等只要没有特定的记载,则并不是将本发明的范围仅限定于此的意思。此外,在一个实施方式、实施例中说明的内容也能够应用于其他实施方式、实施例。此外,附图所示的构件的大小、位置关系等为了明确说明而存在夸张的情况。
以下的图所示的电源装置通过电路基板将多个电池块电连接并物理连结。电池块通过电池支架将多个二次电池单元配置在固定位置,用引线板连接二次电池单元。各个电池块将与电路基板连接的端子部配置在相同位置而共通化。电路基板设置有将各个电池块的端子部连接并连结的连接部。电源装置将各个电池块的端子部与电路基板的连接部连结,将多个电池块串联或者并联连接。
电源装置例如被用作吸尘器等便携式电气设备的电源。但是,本发明也能够不确定成为电源装置的用途的电气设备,而作为其他电气设备、例如电动工具、助力自行车等电源来利用。此外,电源装置除了能够拆装自如地与电气设备连结的构造以外,还能够应用于在无法拆装的状态下组装于电气设备而使用的方式。
以下,作为本发明的一个实施方式的电源装置,在图1~图7中示出便携式电气设备的电池组。图1是电池组的立体图,图2是电池组的垂直横截面图,图3是电池组的分解立体图。此外,图4以及图5表示将内置于电池组的电池块与电路基板连结的芯组的立体图以及俯视图,图6以及图7表示电池块的立体图以及分解立体图。
电池组100具备多个电池块10和电路基板4。图3的电池组将2组电池块10与电路基板4连结。本实施方式所涉及的电池组不将电池块10确定为2组,也能够将未图示的3组以上的电池块10与电路基板4连结。电池块10具备多个二次电池单元1和将二次电池单元1配置为平行姿势的电池支架2。进而,图3的电池组将2组电池块10与电路基板4连结而收纳于外装壳体9。
(外装壳体9)
如图1至图3所示,电池组100形成为四角筒状的箱形。图中的外装壳体9被分割为第1壳体9A和第2壳体9B两部分。外装壳体9将用于与由电池组100供给电力的便携设备连接的连接器19引出到外部。外装壳体9是由绝缘性和绝热性优异的材质、例如聚碳酸酯、ABS、或者将它们组合而成的树脂制。
如图3所示,在外装壳体9的内部收纳有2组电池块10、配置于电池块10之间的绝缘板11、以及连结电池块10的电路基板4。如图6以及图7所示,电池块10将多个二次电池单元1用电池支架2配置成平行姿势。在图的电池块10中,将4根二次电池单元1用电池支架2配置成2列2层。二次电池单元1使用使外装罐为圆筒状的圆筒形电池。图的电池块10将4根二次电池单元1配置成2列2层,利用引线板3将各个二次电池单元1串联连接。图中的电池块10将4根二次电池单元1配置成2列2层而串联连接,但二次电池单元1的根数、连接方式能够自由地变更。
二次电池单元1是锂离子二次电池。但是,能够设为锂离子二次电池以外的非水系电解液二次电池,此外,圆筒形二次电池单元能够使用镍氢电池、镍镉电池等可充放电的二次电池、特别是在使用状态下在高温下发热的电池。
(绝缘板11)
此外,如图3所示,在外装壳体9内,在电池块10之间配置绝缘板11。绝缘板11配置于在外装壳体9的长边方向上排列配置的电池块10之间。该绝缘板11使用绝缘性和绝热性优异的材质,例如云母板等无机板。
(电池块10)
电池块10在塑料制的电池支架2上将4根二次电池单元1配置在固定位置,用引线板3将二次电池单元1串联连接。图6以及图7所示的电池块10利用引线板3将各二次电池单元1串联连接而提高输出电压,但电池块10也可以通过引线板3将二次电池单元1并联连接,此外,也能够串联和并联连接。在电路基板4上连结多个电池块10,但各个电池块10通过相同形状的电池支架2将相同外形的二次电池单元1、例如相同尺寸的圆筒形电池配置在固定位置,利用相同形状的引线板3将二次电池单元1连接而能够共通化。将所有部件共通化的电池块10能够特别廉价地大量生产。
电池块10突出设置有用于与电路基板4连结的端子部5。电池块10将端子部5配置在相同的位置而共通化。图4~图7的电池块10设有由正负的输出端子5x和3组的电压检测端子5y构成的5个端子部5。将5个端子部5与电路基板4的连接部41连结,1组电池块10与电路基板4连结。如图5所示,该电路基板4将设置于5处的连接部41作为1组连接部单元40,将1组电池块10连结于1组连接部单元40。图的电池组将2组电池块10与电路基板4连结,因此在电路基板4上将2组连接部单元40、即5处连接部41作为1组连接部单元40,以2组设置10处连接部41。各组的连接部单元40在相同的位置配置多个连接部41,将各个电池块10的端子部5连结。图的电池组将2组电池块10连结,因此将2组电池块10的端子部5连结的2组连接部单元40设置于电路基板4。电池组也可以将3组以上的电池块10与电路基板4连结。3组以上的电池块10也可以经由电路基板4串联连接,或者并联连接,或者将4组以上的电池块10与电路基板4连结并串联和并联连接。
图中所示的电路基板4开口插入端子部5的贯通孔42,将该贯通孔42的开口缘部作为端子部5的连接部41。电路基板4在该贯通孔中插入端子部5,通过钎焊将端子部5与连接部41连结。插入贯通孔42并钎焊而与连接部41连结的端子部5以理想的状态与电路基板4电连接并物理性地连结。
(电池支架2)
图6以及图7的电池支架2将多个二次电池单元1使两端的端子面配置于同一平面而配置成平行姿势。电池支架2将多个二次电池单元1配置为多层多列。图中的电池支架2将塑料成形为有将4个二次电池单元1配置于固定位置的保持筒22的形状。该电池支架2是将4组保持筒22以平行姿势连结为2列2层的形状,使保持筒22的内侧与二次电池单元1外形大致相等而成为保持部21。
图6的立体图所示的电池支架2在与电路基板4对置的固定面2X(图中为上表面)突出地设置有嵌合凸部29。嵌合凸部29是在固定面2X的四角部向上以垂直姿势突出的中空柱状的凸台,与电池支架2的塑料一体成形而设置。嵌合凸部29成形为上收缩锥状,如图4所示,对设置于电路基板4的嵌合凹部43进行引导,将电路基板4配置于固定位置。进而,图6所示的电池支架2在固定面2X的多处一体地成形设置有用于将电路基板4载置在其上而确定上下位置的载置肋31。载置肋31设置在电池保持件2的固定面2X的两侧的多个部位,将电路基板4载置在其方而配置在固定位置。进而,图6的电池块10在电池保持件2的固定面2X一体地成形设置有电路基板4的卡止钩30。如图4所示,卡止钩30将设置在固定位置的电路基板4卡定而配置在固定位置。电路基板4将电池块10的端子部5插入电路基板4的贯通孔42,将电池支架2的嵌合凸部29引导至嵌合凹部43,进而将底面载置于载置肋31而配置于固定位置,卡止于卡止钩30而配置于固定位置。电路基板4在通过卡止钩30设置于固定位置的状态下,将电池块10的端子部5钎焊于电路基板4的连接部41,将电池块10连结。
图7的电池块10将电池支架2沿二次电池单元1的长边方向分割为第1电池支架2A和第2电池支架2B。该电池支架2能够顺畅地插入细长的二次电池单元1。第1电池支架2A和第2电池支架2B成形塑料而分别制作,插入二次电池单体1而相互连结。为了将圆筒形的二次电池单元1插入并配置于固定位置,第1电池支架2A和第2电池支架2B设置有圆柱状的保持筒22。保持筒22的内形与二次电池单元1的外形大致相等,准确地说是稍大,以使得能够顺畅地插入二次电池单元1并配置在固定位置。该构造的第1电池支架2A和第2电池支架2B在插入圆筒形的二次电池单元1的两端部的状态下,经由二次电池单元1而相互连结于固定位置。第1电池支架2A与第2电池支架2B能够将对置面设为嵌合构造来更正确地连结,另外,经由后述的非熔融板而连结于固定位置。经由二次电池单元1连结的第1电池支架2A和第2电池支架2B与电路基板4连结并相互保持为连结状态。
图2以及图7所示的电池块10将配置于相邻的二次电池单元1之间的保持筒22作为划分壁23,在划分壁23的内部配置云母板等非熔融板13。图的电池支架2将二次电池单元1配置成2列2层,因此在配置于上下左右的4组二次电池单元1之间设置有十字状的划分壁23。划分壁23设置有插入内部的非熔融板13的插入间隙25。划分壁23在该插入间隙25中插入有云母板等非熔融板13。该电池块10在任一个二次电池单元1热失控而异常发热的状态下,能够防止在相邻的二次电池单元1诱发热失控。
(引线板3)
电池块10的二次电池单元1通过引线板3串联电连接。引线板3是将导电性优异的金属板弯折而构成的。引线板3焊接固定于在二次电池单元1的端面设置的电极。图8表示在一个电池块10中引线板3连接二次电池单元1的状态。该图为了容易理解引线板3的连接状态,示出了在将引线板3从二次电池单元1分离的状态下,去除了电池支架2的图。该图表示一个电池块10,与电路基板4连结的各个电池块10通过相同形状的引线板3将二次电池单元1连接成相同的状态。
如图8所示,电池块10通过5片引线板3将4个二次电池单元1串联连接,用引线板3设置输出端子5x。5片引线板3在二次电池单元1的电极上设置有焊接部3a。焊接部3a为了减少点焊的无效电流,在狭缝的两侧设置焊接点。焊接点突出,点焊固定于二次电池单元1的电极。电池块10具备第1~第5引线板3。第1引线板3A和第2引线板3B将一端作为焊接部3a,将另一端作为电池块10的输出端子5x。第3引线板3C、第4引线板3D及第5引线板3E设置有一对焊接部3a和电压检测端子5y。一对焊接部3a与相邻的二次电池单元1的电极连接,将相邻的二次电池单元1彼此串联连接。设置于引线板3的端部的输出端子5x和电压检测端子5y配置于电池支架2的固定位置,在将焊接部3a固定于二次电池单元1的电极的状态下,从电池块10的固定面2X突出。
图6~图8所示的电池块10在引线板3的端部设置有端子部5。电池块10将设置于引线板3的端部的端子部5钎焊于电路基板4并与电路基板4连结。图6的电池块10在电池支架2的单侧配置电池块10的输出端子5x,在另一单侧配置检测二次电池单元1的电压的电压检测端子5y。如图4及图5所示,电池块10将由输出端子5x和电压检测端子5y构成的端子部5与电路基板4连结,而与电路基板4物理连结。将两侧的端子部5与电路基板4连结的电池块10稳定地与电路基板4连结。
(电路基板4)
电路基板4连结多个电池块10,将各个电池块10电连接,进而进行物理连结。图3的分解立体图所示的电池组100利用贯通电路基板4的固定螺钉18将电路基板4螺纹固定于2组电池块10,进而牢固地连结多个电池块10。电池块10将拧入固定螺钉18的固定凸台28设置在电池支架2的固定面2X上。各个电池块10的输出端子5x经由电路基板4连接,进而与连接器19连接。电路基板4在表面设置有铜箔等导电层(未图示)。导电层将输出端子5x的连接部41电连接而将电池块10串联连接,另外,将输出端子5x与连接器19的引线16连接。进而,导电层将电压检测端子5y的连接部41与电路基板4的保护电路连接。电路基板4安装对二次电池单元1进行充放电的保护电路,将各个二次电池单元1与保护电路连接。保护电路检测各个二次电池单元1的电压、电流,在控制充放电的电流来保护电池的同时进行充放电。
以上的电池组100利用引线板3将电池块10的二次电池单元1串联连接而提高电池块10的输出电压,但电池块10也能够以通过引线板3将二次电池单元1并联连接,或者串联和并联连接。此外,以上的电池组将电池块10串联连接而提高输出电压,但也可以将电池块10并联连接,增大电流容量,进而将3组以上的电池块10与电路基板4连结,将各个电池块10串联连接、并联连接,此外,还能将4组以上的电池块10连结,将电池块10串联和并联连接。
(外装壳体9的壁厚构造)
如图2的剖视图所示,外装壳体9将与电路基板4直接对置的对置部位7形成为与作为其他部位即非对置部位的至少一部分相比壁厚。由此,能够对于与电路基板4直接对置的部位将外装壳体9的壁厚形成得相对较厚而提高耐热性,在电路基板4成为高温时降低对外部的影响。
在电池组的内部,在由于某些缘由而构件成为高温而起火的情况下,要求使高温、火不会泄漏到电池组的外部。因此,为了提高这样的高温、起火时的安全性,在外装壳体中使用阻燃性的构件,或者使外装壳体为厚壁来提高隔热性能。然而,若将外装壳体设为壁厚,则重量会相应变重。特别是在便携式电气设备用的电源装置中,要求小型轻量化。这样,电源装置的安全性的提高和小型轻量化是相反的特性,难以兼顾它们。
一般认为在电池组中,起火的可能性相对变高的是电路基板的附近。因此,在本实施方式中,为了在电路基板4的附近提高阻燃性,在确保外装壳体9的壁厚的同时,在高温、起火的可能性相对低的部位,使外装壳体9的壁厚变薄。即,如图9的比较例所示的电池组900那样,与电路基板904的位置关系无关地使外装壳体909的壁厚不均匀,如图2所示那样局部地变薄,从而能够在确保安全性的同时实现轻量化。
如图2等所示,外装壳体9内的与电路基板4直接对置的对置部位7是指在没有介于电路基板4与外装壳体9的内表面之间存在的构件的状态对置的状态。这样,由于发热集中于与电路基板4直接对置的部位的可能性高,因此通过将这样的对置部位7形成为厚壁,能够减轻高温、火从外装壳体9向外部漏出而延烧的事态的风险。此外,对置部位7是与电路基板4的板状的端缘接近的区域。通过将外装壳体9的与端缘接近的区域形成为厚壁,能够发挥对高温的耐性。
外装壳体9形成为向一个方向延长的方柱状。在该外装壳体9的内部,如图2的剖视图所示,电路基板4配置于保持多个二次电池单元1的电池支架2的上表面。该电路基板4配置成与方柱状的外装壳体9的任一面(在图2的剖视图中为上表面)大致平行的姿势。外装壳体9的上表面侧的壁厚也维持为厚壁,在电路基板4发热时发挥阻燃性。
(薄壁区域6)
此外,如图2的剖视图所示,外装壳体9将收纳电池块以及电路基板4的内表面(在图2中为左右的面)形成为平面状。由此,确保用于收纳电池块、电路基板4的内部空间。另一方面,在露出于外装壳体9的外部的外表面侧内,通过使非对置部位的至少一部分比对置部位7凹下而成为形成为壁薄的薄壁区域6。由此,使与电路基板4直接对置的部位相对较厚地形成外装壳体9的壁厚,并且使作为其他部位的非对置部位的表面变薄,从而如图1的立体图所示,能够使外观不是平板状而是局部地凹下而提高外观性。此外,容易用手握住凹下的薄壁区域6,也能够提高功能性。
(接合面8)
此外,外装壳体9在延长方向上被分割为第1壳体9A和第2壳体9B。这些第1壳体9A与第2壳体9B的接合面8位于电路基板4与外装壳体9不直接对置的非对置部位。这样,通过使第1壳体9A与第2壳体9B的接合面8从与电路基板4对置的位置离开,即使万一电路基板4起火,也能够阻止火焰从第1壳体9A与第2壳体9B的间隙泄漏到外装壳体9的外部的情况,能够期待提高安全性的效果够。
此外,优选第1壳体9A与第2壳体9B的接合面8形成为壁厚比薄壁区域6厚。由此,提高接合面8的机械强度,提高第1壳体9A与第2壳体9B的接合的可靠性。除此之外,减少在第1壳体9A与第2壳体9B的接合界面产生间隙的情况,即使万一电路基板4起火,也能够抑制火焰从接合面8向外部泄漏。优选的是,第1壳体9A与第2壳体9B的接合面8形成为与对置部位7相同的壁厚。换言之,将外装壳体9的壁厚设为恒定,并且将热对策的必要性相对低的部位即非对置部位设为薄壁,能够容易地进行外装壳体9的成形。
如以上那样,使与电路基板4直接对置的部位、第1壳体9A与第2壳体9B的接合面8这样的重要部位为壁厚,万一在外装壳体9的内部电路基板4成为高温而产生起火,也难以向外部泄漏而提高安全性,并且其他区域作为薄壁而能够实现轻量化。
产业上的可利用性
本发明的电源装置优选用于作为吸尘器、电动工具、助力自行车等便携式电气设备的电源而利用的电池组。
附图标记说明
100、900…电池组
1…二次电池单元
2…电池支架
2A…第1电池支架
2B…第2电池支架
2X…固定面
3…引线板
3A…第1引线板
3B…第2引线板
3C…第3引线板
3D…第4引线板
3E…第5引线板
4、904…电路基板
5…端子部
5x…输出端子
5y…电压检测端子
6…薄壁区域
7…对置部位
8…接合面
9,909…外装壳体;9A…第1壳体;9B…第2壳体
9a…开口窗
10…电池块
11…绝缘板
13…非熔融板
16…引线线
17…闭塞盖
18…固定螺钉
19…连接器
20…芯组
21…保持部
22…保持筒
23…划分壁
25…插入间隙
28…固定凸台
29…嵌合凸部
30…卡止钩
31…载置肋
40…连接部单元
41…连接部
42…贯通孔
43…嵌合凹部。

Claims (9)

1.一种电源装置,具备:
电池块,其将多个二次电池单元相互串联和/或并联连接;
电路基板,其安装保护构成所述电池块的所述二次电池单元的保护电路;以及
外装壳体,其收纳所述电池块以及电路基板,
将所述外装壳体的与所述电路基板直接对置的对置部位形成为与作为其他部位即非对置部位的至少一部分相比壁厚,
所述外装壳体在露出于外部的外表面侧内,通过使所述非对置部位的至少一部分从包含所述对置部位在内的壁厚的部位起比所述对置部位凹下,来做成壁薄地形成的薄壁区域。
2.根据权利要求1所述的电源装置,其中,
所述外装壳体将收纳所述电池块以及电路基板的内表面形成为平面状。
3.根据权利要求2所述的电源装置,其中,
所述外装壳体被分割为第1壳体和第2壳体,
使所述第1壳体与第2壳体的接合面位于所述非对置部位。
4.根据权利要求3所述的电源装置,其中,
将所述第1壳体与第2壳体的接合面形成为比所述薄壁区域壁厚。
5.根据权利要求4所述的电源装置,其中,
将所述第1壳体与第2壳体的接合面形成为与所述对置部位相同的壁厚。
6.根据权利要求3~5中的任一项所述的电源装置,其中,
所述外装壳体形成为向一个方向延长的方柱状,
所述外装壳体在该延长方向上被分割为第1壳体和第2壳体。
7.根据权利要求1~5中的任一项所述的电源装置,其中,
所述对置部位是与所述电路基板的板状的端缘接近的区域。
8.根据权利要求1~5中的任一项所述的电源装置,其中,
所述电源装置还具备:保持所述多个二次电池单元的电池支架,
将所述电路基板载置于所述电池支架的一面。
9.根据权利要求1~5中的任一项所述的电源装置,其中,
所述电源装置是与便携式电气设备连接而供给电力的电池组。
CN201980027970.1A 2018-04-25 2019-04-10 电源装置 Active CN112005401B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018-084555 2018-04-25
JP2018084555 2018-04-25
PCT/JP2019/015582 WO2019208219A1 (ja) 2018-04-25 2019-04-10 電源装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112005401A CN112005401A (zh) 2020-11-27
CN112005401B true CN112005401B (zh) 2022-12-06

Family

ID=68294991

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980027970.1A Active CN112005401B (zh) 2018-04-25 2019-04-10 电源装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20210159553A1 (zh)
EP (1) EP3787061A4 (zh)
JP (1) JP7216079B2 (zh)
CN (1) CN112005401B (zh)
WO (1) WO2019208219A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024116646A1 (ja) * 2022-11-30 2024-06-06 パナソニックエナジー株式会社 電池パック

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012209135A (ja) * 2011-03-30 2012-10-25 Sanyo Electric Co Ltd 電池パック
CN104600394A (zh) * 2013-09-16 2015-05-06 罗伯特·博世有限公司 蓄电池
EP3306703A1 (en) * 2016-10-07 2018-04-11 Makita Corporation Battery pack and electric working machine

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4635288B2 (ja) * 1999-02-15 2011-02-23 ソニー株式会社 移動体搭載用バッテリ装置
JP3848565B2 (ja) * 2001-11-27 2006-11-22 松下電器産業株式会社 電池間接続構造および電池モジュール並びに電池パック
JP5115204B2 (ja) * 2007-03-02 2013-01-09 パナソニック株式会社 面実装用方形蓄電セル
DE102008040811A1 (de) * 2008-07-29 2010-02-04 Robert Bosch Gmbh Akkumulator
CN104064721B (zh) * 2009-12-24 2016-08-31 三洋电机株式会社 电池组
JP2011154986A (ja) * 2010-01-28 2011-08-11 Sanyo Electric Co Ltd 電池パック
EP2365560B1 (en) * 2010-03-09 2012-05-09 SANYO Electric Co., Ltd. Battery pack with lead-plates
JP2011222173A (ja) * 2010-04-06 2011-11-04 Makita Corp バッテリパック
JP2013214354A (ja) * 2010-07-30 2013-10-17 Panasonic Corp 電池モジュール
JP2012182082A (ja) * 2011-03-02 2012-09-20 Dendo Sharyo Gijutsu Kaihatsu Kk 電池ユニット、伝熱板、および伝熱板の製造方法
JP2012186038A (ja) 2011-03-07 2012-09-27 Panasonic Corp 電池パック
JP5836871B2 (ja) * 2012-04-10 2015-12-24 三洋電機株式会社 コネクタ装置及びこれを備える電池パック
JP6390524B2 (ja) * 2015-06-03 2018-09-19 株式会社デンソー 電池パック
JP2017059502A (ja) * 2015-09-18 2017-03-23 株式会社Gsユアサ 蓄電装置

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012209135A (ja) * 2011-03-30 2012-10-25 Sanyo Electric Co Ltd 電池パック
CN104600394A (zh) * 2013-09-16 2015-05-06 罗伯特·博世有限公司 蓄电池
EP3306703A1 (en) * 2016-10-07 2018-04-11 Makita Corporation Battery pack and electric working machine

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019208219A1 (ja) 2019-10-31
JP7216079B2 (ja) 2023-01-31
JPWO2019208219A1 (ja) 2021-04-30
CN112005401A (zh) 2020-11-27
EP3787061A4 (en) 2021-07-14
US20210159553A1 (en) 2021-05-27
EP3787061A1 (en) 2021-03-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2207222B1 (en) Battery pack
CN108028332B (zh) 蓄电装置
CN112005400B (zh) 电池组
JP7337047B2 (ja) 電池パック
KR101440890B1 (ko) 전지 팩
JP2015060690A (ja) 電池積層体及び電池パック
US20220311101A1 (en) Battery pack
KR20120130311A (ko) 배터리 팩
KR101397025B1 (ko) 리드탭 조립체 및 이를 구비한 전지 모듈
KR20140096197A (ko) 배터리 팩
KR20180137313A (ko) 배터리 팩
KR101430619B1 (ko) 전지 팩
CN112005401B (zh) 电源装置
KR101502900B1 (ko) 전지 팩
KR101502899B1 (ko) 전지 팩
WO2019103400A1 (ko) 연결 보드 및 이를 포함하는 전지 모듈
KR102331065B1 (ko) 베터리 팩
JP2020523773A (ja) 電池モジュールおよびこれを含む電池パック
WO2016204011A1 (ja) 電池
WO2024116646A1 (ja) 電池パック
US20230073204A1 (en) Battery pack
EP4376176A1 (en) Battery module
US20230361420A1 (en) Battery module
US20230282929A1 (en) Battery module and battery pack including the same
TW202406203A (zh) 電池包

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20230901

Address after: Osaka, Japan

Patentee after: Panasonic New Energy Co.,Ltd.

Address before: Japan Osaka

Patentee before: Sanyo Electric Co.,Ltd.

TR01 Transfer of patent right