CN112219310A - 蓄电元件模块 - Google Patents

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Abstract

蓄电元件模块(1、1001、2001)具备分别以使电极(12)朝向上方的方式配置的第一蓄电元件(10)及第二蓄电元件(110)和将电极(12)彼此连接的汇流条(30、1030、2030)。第一蓄电元件(10)具备从电极(12)向上方突出的定位凸起(20)。汇流条具备在上下方向上贯通且插通有定位凸起(20)的贯通孔(40)和向下方突出且载置于第一蓄电元件(10)的电极(12)的支承突部(52、1052、2052)。在支承突部与第一蓄电元件(10)的电极(12)之间设置有将它们电连接的接合部(70、1070、2070)。接合部及定位凸起在从上方观察时在一直线上排列。

Description

蓄电元件模块
技术领域
本说明书所公开的技术涉及蓄电元件模块，详细而言，涉及蓄电元件间的连接构造。
背景技术
以往，作为具备多个蓄电元件而成的蓄电元件模块，例如已知有专利文献1的模块。在该电池模块中，多个电池包分别具备上表面被设为平坦的电极面的电极端子，汇流条呈由板材形成的大致长方形状。多个电池包以使相邻的电极端子成为不同的极性的方式排列，在形成有电极端子的面安装有布线模块。配置于布线模块内的汇流条和电极端子通过对汇流条与电极端子重叠的部分进行激光焊接而电连接。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2016-100248号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是，在该技术中，由于以各电极端子和汇流条面接触为前提，所以在相邻的电池包中形成有电极端子的面彼此的高度位置因尺寸公差等而不同的情况下，需要强行使汇流条相对于各电极端子面接触并接合。其结果，汇流条可能会塑性变形。
用于解决课题的手段
本说明书所公开的技术的蓄电元件模块具备分别以使电极朝向上方的方式配置的第一蓄电元件及第二蓄电元件和将所述电极彼此连接的汇流条，其中，所述第一蓄电元件具备从所述第一蓄电元件的电极向上方突出的定位凸起，所述汇流条具备在上下方向上贯通且插通有所述定位凸起的贯通孔和向下方突出且载置于所述第一蓄电元件的电极的支承突部，在所述支承突部与所述第一蓄电元件的电极之间设置有将它们电连接的接合部，所述接合部及所述定位凸起在从上方观察时在一直线上排列。
根据该结构，通过使定位凸起插通于贯通孔并将支承突部载置于电极，能够将汇流条相对于定位凸起定位。此时，汇流条通过支承突部而仅以自重倾斜，与一对电极接触，因此，即使在该电极与第二蓄电元件的电极之间存在高度方向的偏移的情况下，也能够吸收该偏移而使汇流条倾斜地载置汇流条。其结果，不会使汇流条产生塑性变形，能够确保汇流条的耐久性。另外，由于接合部以在从上方观察时与定位凸起在一直线上排列的方式形成即可，所以能够以定位凸起为基准来决定应该形成接合部的位置。
作为本说明书所公开的技术的实施方案，以下的结构是优选的。
(1)所述支承突部具备与所述定位凸起在一直线上排列的突出端部，所述电极具备载置有所述突出端部的被载置部，所述接合部由所述突出端部和所述被载置部构成。
根据该结构，在形成接合部时，能够以定位凸起为基准来确定突出端部和被载置部的位置，将该位置设为应该形成接合部的部位。
(2)所述突出端部呈直线形状，在所述支承突部的上表面侧设置有在从侧方观察时呈V字状凹陷且其槽底部呈直线形状的V字槽部，所述突出端部和所述槽底部在上下方向上重叠。
根据该结构，能够通过从上方检测槽底部来从上方确定突出端部的位置，将应该形成接合部的部位线状地确定，因此能够缩窄应该进行接合作业的区域。另外，由于仅将汇流条折弯为突出端部向下方突出就能够形成V字槽部和支承突部，所以能够抑制加工成本。
(3)所述支承突部呈球冠形状，在所述支承突部的上表面侧设置有呈与所述支承突部同轴的球冠形状的球冠凹部。
根据该结构，支承突部的最下点的位置成为突出端部，突出端部的位置和球冠凹部的最下点的位置在上下方向上必定一致，因此能够将上表面侧的最下点的位置设为突出端部的位置。由此，能够确定进行接合作业的区域。
发明效果
根据本说明书所公开的技术的蓄电元件模块，能够提高汇流条的耐久性。
附图说明
图1是示出实施方式1的蓄电元件模块的立体图。
图2是示出蓄电元件的立体图。
图3是示出蓄电元件模块的侧视图。
图4是示出汇流条的立体图。
图5是示出汇流条的俯视图。
图6是示出汇流条的侧视图。
图7是示出蓄电元件模块的俯视图。
图8是图7的A-A线处的剖视图。
图9是示出实施方式2的汇流条的立体图。
图10是示出汇流条的侧视图。
图11是示出蓄电元件模块的后视图。
图12是示出蓄电元件模块的俯视图。
图13是示出蓄电元件模块的侧视图。
图14是示出实施方式3的蓄电元件模块的侧视图。
图15是示出蓄电元件模块的立体图。
图16是示出蓄电元件模块的俯视图。
具体实施方式
<实施方式1>
通过图1～图8来说明实施方式1。
本实施方式是搭载于车辆等而使用的蓄电元件模块1，如图1所示，由多个(在本实施方式中是2个)蓄电元件10、110和将蓄电元件10、110互相连接的汇流条30构成。以下，将箭头线Z所示的朝向设为上方，将箭头线Y所示的朝向设为前方，将箭头线X所示的朝向设为左方来说明。
如图2所示，多个蓄电元件10、110中的第一蓄电元件10具备前后扁平的长方体形状的元件主体11和设置于元件主体11的上表面的电极12。电极12的上表面12A被设为平坦面。以下，将电极12的上表面12A称作电极面12A。
在第一蓄电元件10设置有用于将汇流条30相对于电极12定位的定位凸起20。定位凸起20由导电性的金属材料形成，从电极12向上方突出。定位凸起20具有从上方观察时呈圆形状的基端20B和呈与基端20B同心的圆形状的上端20D，被设为从基端20B朝向上端20D稍微变得尖细的圆锥台形状。第二蓄电元件110的结构除了电极12的极性与第一蓄电元件10的电极12不同之外与第一蓄电元件10是同样的，因此省略说明。
如图1所示，第一蓄电元件10及第二蓄电元件110在未图示的模块壳体内以互相使电极面12A彼此在前后方向上排列的方式配置。在此，在第一蓄电元件10的电极面12A和第二蓄电元件110的电极面12A存在由第一蓄电元件10、第二蓄电元件110及模块壳体的尺寸公差引起的位置公差，因此两电极面12A、12A有时相对于彼此配置于不同的高度位置。在本实施方式中，如图3所示，假设第一蓄电元件10的电极面12A相对于第二蓄电元件110的电极面12A而相对地向下方位置偏移且它们的位置公差在上下各自的方向上最大来说明。
汇流条30由铜、铝等导电性的金属材料形成，如图4及图5所示，从上方观察时呈长方形的板状。在汇流条30相对于板面垂直地贯通形成有前后一对贯通孔40。
详细而言，如图5所示，各贯通孔40呈在前后方向上长的长孔形状，其孔缘41由端部侧圆弧部41F、中心侧圆弧部41B及将端部侧圆弧部41F的左右后端和中心侧圆弧部41B的左右前端彼此分别连结的左右一对直线孔缘部41S构成。各直线孔缘部41S呈直线形状，相对于彼此平行地延伸。一对直线孔缘部41S的左右方向上的分离距离(换言之，贯通孔40的最大宽度)比定位凸起20的基端20B处的直径稍大，或者被设定为相同直径。
如图4所示，汇流条30的前后方向上的中央部分被设为平坦的连结部31，并且比其靠前侧及后侧的部分分别被设为以在从侧方观察时呈浅的V字形状的方式折弯的形状的折弯部50。
各折弯部50的上表面侧成为了向下方凹陷的V字槽部51。V字槽部51的槽底部51A从各直线孔缘部41S的前后方向上的中心分别到达汇流条30的左右各侧端30S，在左右方向上呈直线状延伸。折弯部50的下表面侧成为了向下方突出的突条形状的支承突部52。支承突部52的上端20D呈左右延伸的直线形状。在汇流条30被设为了使中央部成为水平的水平姿势时，如图6所示，V字槽部51的槽底部51A和支承突部52的突出端部52A在上下方向上重叠。
在汇流条30将一对蓄电元件10、110彼此连接的状态下，如图3所示，在各贯通孔40中分别插通定位凸起20，并且各支承突部52载置于各电极面12A上。由此，汇流条30相对于各电极12被定位。需要说明的是，端部侧圆弧部41F及中心侧圆弧部41B的圆弧形状以及直线孔缘部41S的长度以在第一蓄电元件10与第二蓄电元件110的上下方向上的位置公差成为了最小的情况及成为了最大的情况下两圆弧部41F、41B都不会与定位凸起20的外周面20R干涉的方式设定。由此，关于各贯通孔40的孔缘41，如图7所示，在前后方向上端部侧圆弧部41F及中心侧圆弧部41B从定位凸起20的外周面20R分离，在左右方向上从外周面20R稍微分离。
此时，由于第一蓄电元件10的电极12及第二蓄电元件110的电极面12A如上所述配置于不同的高度位置，所以载置于各电极面12A的汇流条30如图3所示那样成为了朝向后方而向下方倾斜的姿势。如图3所示，支承突部52从汇流条30的突出尺寸以配置于即使在汇流条30的倾斜角度被设为最大时汇流条30也不会与第一蓄电元件10及第二蓄电元件110的各元件主体11及各电极12干涉的程度的高度位置的方式设定。
需要说明的是，在上述中，说明了各蓄电元件10、110相对于彼此在高度方向上位置偏移而配置的情况，但本实施方式中，由于定位凸起20被设为圆锥台形状并且各贯通孔40被设为在互相的排列方向上长的长孔形状，所以也能够吸收各蓄电元件10、110的左右方向及前后方向上的位置偏移。
如图7及图8所示，在孔缘41的各直线孔缘部41S与定位凸起20的外周面20R之间形成有将它们电连接的一对辅助接合部60。即，一对辅助接合部60在穿过定位凸起20而左右延伸的直线上隔着定位凸起20而排列。在本实施方式中，辅助接合部60通过利用激光焊接将各直线孔缘部41S与定位凸起20的外周面20R的界面熔解而形成。
另一方面，如图8所示，在电极面12A与载置于该电极面12A的一对支承突部52的上端20D之间形成有将它们电连接的一对接合部70。即，一对接合部70在穿过各定位凸起20而左右延伸的直线上隔着该定位凸起20而排列。在本实施方式中，接合部70通过利用激光焊接将电极面12A中的载置有突出端部52A的被载置部12B与支承突部52的突出端部52A的界面焊接而形成。
接着，例示接合部70的形成工序。首先，在收容于未图示的模块壳体的第一蓄电元件10及第二蓄电元件110的各电极面12A上配置汇流条30。此时，若使各定位凸起20向各贯通孔40插通，则如图3所示，汇流条30通过自重而以朝向后方下降的方式倾斜。由此，各电极面12A彼此的高度的偏移被吸收，各支承突部52的突出端部52A以遍及左右方向上的全长地与各电极面12A接触的状态载置于各电极面12A上。
接着，确定支承突部52的突出端部52A的位置。此时，首先，利用未图示的检测单元从上方检测定位凸起20的上端20D的存在区域。然后，将使该上端20D的存在区域左右扩张至相当于汇流条的宽度尺寸的范围而得到的区域定义为突出端部52A有可能存在的存在可能区域。然后，在存在可能区域内，检测V字槽部51的槽底部51A的位置。然后，将该位置确定为突出端部52A的位置，将通过该位置而左右延伸的区域决定为激光照射范围。
此时，在各电极面12A的高度不同的情况下，支承突部52在从侧方观察时成为了其轴线52X比相对于电极面12A的垂直线12X稍微朝向后方稍微倒下的姿势(参照图3)，因此突出端部52A的前后方向上的位置和槽底部51A的前后方向上的位置严格来说产生轻微的误差。优选考虑该误差而使激光照射范围在前后方向上具有一些宽度。
然后，在激光照射范围内，利用未图示的激光光点从上方沿左右方向呈直线状扫描。此时，如前所述，由于各支承突部52的突出端部52A通过汇流条30的自重而遍及左右方向上的全长地与各电极面12A接触，因此无需强行将突出端部52A向各电极面12A压靠。因此，在形成接合部70时，不担心使汇流条30塑性变形。
由此，如图8所示，支承突部52的突出端部52A与电极面12A的被载置部12B的界面被焊接，在各电极12与汇流条30之间，一对接合部70以隔着定位凸起20而沿左右在一直线上排列的方式形成。
需要说明的是，在激光照射范围中直线孔缘部41S与定位凸起20的外周面20R的分离距离为能够激光焊接的范围内的情况下，它们的界面也同时被焊接而形成辅助接合部60。在该情况下，如图8所示，辅助接合部60和接合部70以在左右方向上在一直线上排列的方式形成。
根据本实施方式的结构，是具备分别以使电极12朝向上方的方式配置的第一蓄电元件10及第二蓄电元件110和将所述电极12彼此连接的汇流条30的蓄电元件模块1，所述第一蓄电元件10具备从所述第一蓄电元件10的电极12向上方突出的定位凸起20，所述汇流条30具备在上下方向上贯通且插通有所述定位凸起20的贯通孔40和向下方突出且载置于所述第一蓄电元件10的电极12的支承突部52，在所述支承突部52与所述第一蓄电元件10的电极12之间设置有将它们电连接的接合部70，所述接合部70及所述定位凸起20在从上方观察时在一直线上排列。
根据该结构，通过使定位凸起20插通于贯通孔40并将支承突部52载置于电极12，能够将汇流条30相对于定位凸起20定位。此时，汇流条30通过支承突部52而仅以自重倾斜，与一对电极12接触，因此，即使在该电极12与第二蓄电元件110的电极12之间存在高度方向的偏移的情况下，也能够吸收该偏移并使汇流条30倾斜地载置汇流条30。其结果，不会使汇流条30产生塑性变形，能够确保汇流条30的耐久性。另外，由于接合部70在从上方观察时以与定位凸起20在一直线上排列的方式形成即可，所以能够以定位凸起20为基准来决定应该形成接合部70的位置。
所述支承突部52具备与所述定位凸起20在一直线上排列的突出端部52A，所述电极12具备载置有所述突出端部52A的被载置部12B，所述接合部70由所述突出端部52A和所述被载置部12B构成。
根据该结构，在形成接合部70时，能够以定位凸起20为基准来确定突出端部52A与被载置部12B的位置，将该位置设为应该形成接合部70的部位。
所述突出端部52A呈直线形状，在所述支承突部52的上表面侧设置有在从侧方观察时呈V字状凹陷且其槽底部51A呈直线形状的V字槽部51，所述突出端部52A和所述槽底部51A在上下方向上重叠。
根据该结构，能够通过从上方检测槽底部51A而从上方确定突出端部52A的位置2051A，将应该形成接合部70的部位线状地确定，因此能够缩窄应该进行接合作业的区域。另外，由于仅以使突出端部52A向下方突出的方式将汇流条30折弯就能够形成V字槽部51和支承突部52，所以能够抑制加工成本。
<实施方式2>
接着，通过图9～图13来说明实施方式2。本实施方式的蓄电元件模块1001对实施方式1的汇流条30的结构进行变更而设为了汇流条1030。关于与实施方式1对应的结构，使用对实施方式1的标号加上1000而得到的标号。关于与实施方式1相同的结构、作用及效果省略其说明，关于与实施方式1相同的结构使用同一标号。
详细而言，如图9～图11所示，本实施方式的汇流条1030取代实施方式1的汇流条30中的折弯部50而具备在各贯通孔40的两侧方隔着各贯通孔40而左右排列设置的一对压花部1050。在各压花部1050处，下表面侧成为了向下方呈球冠形状突出的支承突部1052，上表面侧成为了向下方凹陷的球冠凹部1051。如图10所示，各球冠凹部1051呈与支承突部1052同轴的球冠形状。
在汇流条1030将一对蓄电元件10、110间连接的状态下，如图11及图12所示，左右一对支承突部1052在定位凸起20的两侧以使突出端部1052A与电极面12A接触的方式载置于电极面12A上。一对接合部1070隔着该定位凸起20而与该定位凸起20一起在一直线上排列。
此时，如图13所示，汇流条30成为了在两电极面12A上朝向后方而向下方倾斜的姿势，如图13所示，压花部1050的比压花部1050的下表面中的中心点P1在前后方向上偏移的位置成为最下点的位置(即突出端部1052A)，与电极面12A相接。即，在本实施方式中，突出端部1052A能够与各电极面12A上的汇流条1030的倾斜对应地以中心点P1为中心而前后移动。
在形成接合部1070时，从上方计测而检测球冠凹部1051的最下点的位置，将其确定为压花底部1051A(参照图13)。然后，将呈以压花底部1051A为中心的小圆的区域决定为激光照射范围。然后，从上方利用激光光点对激光照射范围内进行点照射，如图12及图13所示，形成小圆形状的接合部1070。此时，由于球冠凹部1051被设为与支承突部1052同轴的球冠形状，所以突出端部1052A的位置和球冠凹部1051的最下点的位置(压花底部1051A)在上下方向上必定一致。因此，无需考虑它们的位置偏移而扩大激光照射范围。
根据该结构，由于支承突部1052的突出端部1052A成为小圆形状，所以能够将更窄的区域确定为激光照射范围。另外，由于支承突部1052的突出端部1052A和压花底部1051A在上下方向上重叠，所以通过将激光向激光照射范围内进行点照射，能够可靠地形成接合部1070。
<实施方式3>
接着，通过图14～图16来说明实施方式3。本实施方式的蓄电元件模块2001对实施方式1的汇流条30的结构进行变更而设为了汇流条2030，关于与实施方式1对应的结构，使用对实施方式1的标号加上2000而得到的标号。关于与实施方式1相同的结构、作用及效果省略其说明，关于与实施方式1相同的结构使用同一标号。
在本实施方式的汇流条2030中，如图14所示，支承突部2052在从侧方观察时呈向下方突出的圆弧形状。另外，在支承突部2052的上表面侧设置有在从侧面观察时以呈与支承突部2052同轴的圆弧的方式朝向下方凹陷的圆弧凹部2051。
根据该结构，与实施方式2同样，支承突部2052的突出端部2052A与汇流条2030的倾斜对应地以支承突部2052的前后方向上的中心线L1为中心而前后移动，且与圆弧凹部2051的最下点的位置2051A在上下方向上必定一致。因此，无需考虑它们的位置偏移而将激光照射范围在前后方向上扩大。
<其他实施方式>
本说明书所公开的技术不限定于通过上述记述及附图而说明的实施方式，例如能够以以下这样的方式实施。
(1)在上述实施方式中，定位凸起20设为了从基端20B朝向上端20D稍微变得尖细的圆锥台形状，但定位凸起的形状不限于此，例如也可以设为从基端到突出端直径相等的圆柱形状。
(2)在上述实施方式中，设为了在各蓄电元件10、110的电极12设置定位凸起20且汇流条30具备一对贯通孔40的结构，但也可以设为仅在各蓄电元件的一方设置定位凸起且汇流条仅具备一个贯通孔的结构。在该情况下，也能够如上述那样从上方检测支承突部的突出端部的位置或者以定位凸起为基准来决定形成接合部的位置。
(3)在上述实施方式中，通过将支承突部52的突出端部52A与电极面12A的被载置部12B的界面利用激光焊接进行焊接而形成接合部，但接合部的方式不限于此，例如也可以将银焊料、焊锡等接合材料配置于突出端部与被载置部之间，通过进行硬钎焊来形成接合部。
标号说明
1、1001、2001：蓄电元件模块
10：第一蓄电元件
12：电极
12B：被载置部
20：定位凸起
30、1030、2030：汇流条
40：贯通孔
51：V字槽部
51A：槽底部
52、1052、2052：支承突部
52A、1052、2052：突出端部
70、1070、2070：接合部
110：第二蓄电元件
1051：球冠凹部

Claims (4)

1.一种蓄电元件模块，具备分别以使电极朝向上方的方式配置的第一蓄电元件及第二蓄电元件和将所述电极彼此连接的汇流条，其中，
所述第一蓄电元件具备从所述第一蓄电元件的电极向上方突出的定位凸起，
所述汇流条具备在上下方向上贯通且插通有所述定位凸起的贯通孔和向下方突出且载置于所述第一蓄电元件的电极的支承突部，
在所述支承突部与所述第一蓄电元件的电极之间设置有将所述支承突部与所述第一蓄电元件的电极电连接的接合部，
所述接合部及所述定位凸起在从上方观察时在一直线上排列。
2.根据权利要求1所述的蓄电元件模块，
所述支承突部具备与所述定位凸起在一直线上排列的突出端部，
所述电极具备载置有所述突出端部的被载置部，
所述接合部由所述突出端部和所述被载置部构成。
3.根据权利要求2所述的蓄电元件模块，
所述突出端部呈直线形状，在所述支承突部的上表面侧设置有在从侧方观察时呈V字状凹陷且其槽底部呈直线形状的V字槽部，所述突出端部和所述槽底部在上下方向上重叠。
4.根据权利要求2所述的蓄电元件模块，
所述支承突部呈球冠形状，在所述支承突部的上表面侧设置有呈与所述支承突部同轴的球冠形状的球冠凹部。
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