CN113206416B - 电池组和电池堆之间的电线连接结构 - Google Patents

电池组和电池堆之间的电线连接结构 Download PDF

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Abstract

一种电池组包括：一个电池堆；相对于一个电池堆在堆层叠方向上布置的另一个电池堆；以及被配置为将一个电池堆电连接到另一个电池堆的电连接构件。并且电连接构件包括：高压电线，其包括电线主体和在其两端的电线端部；以及设置在电线端部上的一个端子配件和另一个端子配件。至少所述一个端子配件包括：堆连接部；电线连接部；以及中间连续部，该中间连续部位于堆连接部和电线连接部之间以成为连续部。

Description

电池组和电池堆之间的电线连接结构
技术领域
本发明涉及一种电池组，包括在堆层叠方向上布置的一个电池堆和另一个电池堆、以及用于电连接这些电池堆的电连接构件。本发明还涉及电池堆之间的电线连接结构。
背景技术
将被安装在电动车辆或混合动力车辆上的电池组包括具有多个电池单元的电池堆。电池组安装在电动车辆或混合动力车辆的预定位置，并且用作驱动电动机的动力供应源。下面专利文献1中公开的电池组形成为在水平方向上的同一平面上并排布置两个电池堆并且使用电连接构件将两个电池堆电连接。作为电连接构件，采用通过层叠多个母线而形成的层叠母线。层叠母线形成为呈条状延伸，并且在其两端形成有螺栓插入孔。螺栓插入孔被插入竖立在电池堆上的螺栓轴部中。通过拧紧螺栓轴部上的螺母，将层叠母线固定到两个电池堆中的每一个上。此外，为了吸收并排布置的两个电池堆之间的间隔的偏差，在层叠母线的中间形成变形允许部。变形允许部形成为能够膨胀和收缩的半圆弧状形状。
现有技术文献
专利文献1：日本发明专利特开2018-181780号公报
在现有技术的上述技术中，两个电池堆在水平方向上的同一平面上并排布置。在这种情况下，由于两个电池堆之间的间隔相对较小，因此能够使用短的层叠母线充分地进行电连接。另外，如图12所示，当两个电池堆1竖直地布置，即，沿堆层叠方向P布置时，两个电池堆1的各电连接部(螺栓轴部2和终端端子)的位置相对远离，从而难以使用现有技术中的层叠母线连接两个电池堆1。
在图12中，电连接构件4除了角，较粗的高压电线3之外，还包括设置在电线3两端的端子配件5。因为螺栓轴部2沿堆层叠方向P设置，因此端子配件5形成为三维形状。特别是，端子配件5包括堆连接部6、电线连接部7以及位于其间的中间连续部8。中间连续部8形成为相对于堆连接部6弯曲90度的形状，并且中间连续部8和电线连接部7形成为L字形。在这种端子配件5中，电线连接部7被设置成朝向电池堆1的一侧表面9延伸。由于端子配件5的形状以及电线连接部7的配置如图所示并且由于电线3较粗，具有弹性，而且具有可弯曲半径大的特性，电线3以C字形弯曲状态被设置(布设)。
在使用包括电线3的电连接构件4进行连接的情况下，电线3的主体中间部10从电池堆1的一侧表面9突出到外部。如图12所示，即使在两个电池堆1中的一个(图中下侧的一个)沿水平方向Q移位的情况下，主体中间部10也向外部突出。因此，在这种连接的情况下，问题在于必须考虑到主体中间部10的突出量而确保空间。结果，存在必须确保电池堆的安装空间稍大的问题。
发明内容
一个或多个实施例提供了一种能够减少安装空间的电池堆和电池堆之间的电线连接结构。
在项目(1)中，一种电池组包括：一个电池堆；相对于一个电池堆在堆层叠方向上布置的另一个电池堆；以及电连接构件，其被配置为电连接一个电池堆和另一电池堆。电连接构件包括：高压电线，其包括电线主体和在其两端的电线端部；以及设置在电线端部上的一个端子配件和另一个端子配件。端子配件包括堆连接部；电线连接部；以及中间连续部，该中间连续部位于堆连接部分和电线连接部之间，以成为连续部。中间连续部非线性地设置在堆连接部分和电线连接部分之间。电线主体的一部分通过中间连续部。
根据项目(1)，能够偏移电线的布置。如果能够偏移电线的布置，则电线主体的中间部也能够布置为不突出到电池堆的外部，并且能够减小用于电池组的安装空间。
在项目(2)中，在平面图中，中间连续部和电线连接部可以形成为连续的L字形。
根据项目(2)，当偏移电线的布置时，能够将电线与堆连接部分离。因此，能够容易地进行与使用堆连接部的连接有关的工作。
在项目(3)中，电线连接部与电线端部之间的连接部可以通过压接、压力焊、焊接以及粘合中的任何一种来连接。
根据项目(3)，能够将各种连接形式应用于电线与端子配件之间的连接。
在项目(4)中，电线连接部可以包括：导体连接部，其连接电线端部的导体部；以及绝缘体固定部，其固定电线端部的绝缘体部。绝缘体固定部可以布置在比导体连接部更靠近中间连续部。
根据项目(4)，当通过电线主体的一部分通过端子配件的中间连续部来偏移电线的布置时，电线端部的绝缘体部经由绝缘体固定部被固定，从而能够稳定电线的布置。
在项目(5)中，一个电池堆和另一个电池堆可以被布置为在与堆层叠方向正交的方向上移位。
根据项目(5)，当布置电线主体的中间部而不突出到电池堆的外部时，能够提供更好的形式。
在项目(6)中，电池组还可以包括盖构件，该盖构件被配置为覆盖至少电线连接部与电线端部之间的连接部。
根据项目(6)，至少连接部能够由盖构件保护。另外，如果盖构件由树脂制成，则也能够确保绝缘性。
在项目(7)中，电池堆之间的电线连接结构包括：一个电池堆；相对于一个电池堆在堆层叠方向上布置的另一个电池堆；以及电连接构件，其被配置为电连接一个电池堆和另一个电池堆。电连接构件包括：高压电线，其包括电线主体和在其两端的电线端部；以及设置在电线端部上的一个端子配件和另一个端子配件。至少一个端子配件包括堆连接部；电线连接部；以及中间连续部，该中间连续部位于堆连接部和电线连接部之间以成为连续部。中间连续部非线性地布置在堆连接部和电线连接部之间。电线主体的一部分通过中间连续部。
根据项目(7)，能够提供一种用于偏移电线的布置的结构。利用用于偏移电线的布置的结构，能够布置电线主体的中间部而不会突出到电池堆的外部，并且能够减小用于电池组的安装空间。
根据一个或多个实施例，电池组和电池堆之间的电线连接结构能够减小安装空间。
附图的简要说明
图1是根据一个实施例的从R方向观察的电池堆和电池堆之间的电线连接结构的图。
图2是根据本实施例的从Q方向观察的电池堆和电池堆之间的电线连接结构的图。
图3是一个电池堆的连接状态的透视图。
图4是一个端子配件和电线端部的连接状态的图。
图5是从导体连接部侧观察的一个端子配件的透视图。
图6是从绝缘体固定部侧观察的一个端子配件的透视图。
图7是另一个电池堆的连接状态的透视图。
图8是另一个端子配件与电线端部的连接状态的图。
图9是从导体连接部侧观察的另一端子配件的透视图。
图10是从绝缘体固定部侧观察的另一端子配件的透视图。
图11是电线的偏移状态的图。
图12是在现有技术中使用较粗的高压电线代替层叠母线进行连接的研究的图。
详细说明
电池组包括：一个电池堆；相对于一个电池堆在堆层叠方向上布置的另一个电池堆；电连接构件，其被配置为电连接这些电池堆。电连接构件包括：高压电线，其包括电线主体和在其两端的电线端部；以及设置在电线端部上的一个端子配件和另一个端子配件。在电池堆经由电线连接的状态下，电线主体的一部分通过作为端子配件的中间部的中间连续部。
图1和图2是根据一个实施例的电池堆和电池堆之间的电线连接结构的图。另外，图3是一个电池堆的连接状态的透视图。图4至图6是与一个端子配件有关的图。此外，图7是另一个电池堆的连接状态的透视图。图8至图10是与另一端子配件有关的图。图11是电线的偏移状态的图。图中的箭头P的方向表示电池堆的堆层叠方向(一个或另一个电池堆的堆层叠方向，在图中与上下的方向相同)。箭头Q的方向表示水平方向，箭头R的方向表示与这些方向正交的方向。
<电池组21>
在图1和图2中，电池组21安装在电动车辆或混合动力车辆的预定位置，并且用作驱动电动机的动力供应源。诸如接线盒(电接线盒)和逆变器之类的已知装置布置在电池组21与电动机之间。电池组21包括：一个电池堆22；相对于一个电池堆22沿箭头P的方向(堆层叠方向)配置的另一个电池堆23；电连接构件24，其被配置为电连接一个电池堆22和另一个电池堆23。电池组21被模块化以具有这种构造。尽管在本实施例中电池组的数量为两个，但是该数量可以大于两个。
<一个电池堆22和另一个电池堆23>
在图1和图2中，一个电池堆22和另一个电池堆23分别包括多个电池单元；用于串联连接多个电池单元的母线组件；作为电连接部的螺栓轴部25(终端端子)；拧入螺栓轴部25的螺母26；和绝缘壳。一个电池堆22和另一个电池堆23中的每一个是多个电池单元的组件。电池单元具有作为用于存储电力的电池的功能，并且电池单元沿预定方向(在本实施例中与箭头P的方向正交的方向)并排设置。螺栓轴部25如上所述是终端端子，并且被布置在上述配置中的多个电池单元的端部位置。螺栓轴部25被配置为从平坦的端子连接面(未示出)突出。
一个电池堆22和另一个电池堆23在箭头P的方向(堆层叠方向)上以预定间隔S1布置。另外，一个电池堆22和另一个电池堆23被配置为使得其一侧表面27在箭头Q的方向(水平方向)上以间隔S2彼此错开。此外，一个电池堆22和另一个电池堆23被布置为使得其另一侧表面28在箭头R的方向(水平方向)上以间隔S3彼此错开。上述错开配置是一个示例。即，可以仅以间隔S1配置。
<电连接构件24>
在图1和图2中，电连接构件24包括较粗的高压电线29；一个端子配件30；另一个端子配件31；一个盖构件32以及另一个盖构件33。电连接构件24采用使用电线29的构件。电连接构件24被配置为电连接一个电池堆22和另一个电池堆23，并且比现有技术中的层叠母线更长，并且形成为在电线29的部分可弯曲和可变形。由于电连接构件24可以在电线29的该部分弯曲和变形，所以与现有技术中的层叠母线相比，能够简化组装到一个端子配件30和另一端子配件31的工作。在下文中，将描述电连接构件24的以上结构。
<电线29>
在图1至图10中，电线29如上所述是用于高压的较粗的产品，并且由于是较粗的产品，因此具有弹性而且具有可弯曲半径大的特性。电线29形成在一个电池堆22与另一个电池堆23之间，并且形成有能够以C字形弯曲状态配置(布设)的长度。换句话说，电线29形成为具有用于配置(布设)的额外长度。从图中可以看出，电线29的数量是一。电线29包括:具有导电性的导体34；具有绝缘性并且覆盖导体34的绝缘体35；以及也具有绝缘性并且覆盖绝缘体35的护套36。导体34通过将由铜、铜合金、铝、或铝合金的金属单线绞合成的具有圆形横截面的一股而形成(金属线是一个例子，也可以使用可弯曲的圆棒等)。绝缘体35和护套36使用热塑性树脂材料挤压成型。绝缘体35和护套36形成为具有圆形截面的覆盖。绝缘体35和护套36具有预定厚度。作为热塑性树脂，可以使用各种已知类型的热塑性树脂，并且优选诸如聚氯乙烯树脂、聚乙烯树脂或聚丙烯树脂的聚合物材料。护套36的存在与否是可选的。
具有这种结构的电线29当在整个长度方向上被分成“部分”时，包括电线主体37以及在电线主体37的两端处的电线端部38、39。电线主体37是占据电线29的全长大部分的部分(在本实施例中形成为电线端部38侧和电线端部39侧的护套36较长的部分被除去的状态)。电线端部38、39通过剥去使导体34和绝缘体35形成为露出的状态。露出的导体34形成在电连接到一个端子配件30和另一端子配件31的部分上。露出的绝缘体35形成在固定到一个端子配件30和另一端子配件31的部分上。露出的绝缘体35被形成为相对于一个端子配件30和另一端子配件31，与后述的通过部连续。
<一个端子配件30>
在图3至图6中，一个端子配件30设置在电线29的电线端部38上，并且连接到一个电池堆22的电连接部(终端端子)。一个端子配件30通过加工导电金属板而形成。一个端子配件30包括堆连接部40、电线连接部41以及中间连续部42，并且以所示形状连续形成。即，中间连续部42形成为相对于堆连接部40弯曲90度的形状，并且中间连续部42和电线连接部41在平面图中形成为L字形。
堆连接部40形成在具有U字形外形的板部分中。堆连接部40形成在与一个电池堆22的电连接部中的平面端子连接面表面接触的部分。堆连接部40形成有圆形的螺栓插入孔43，从端子连接面突出的螺栓轴部25通过该圆形的螺栓插入孔43被插入。堆连接部40与中间连续部42之间的连续部形成为弯曲部(省略附图标记)。
由于中间连续部42，电线连接部41相对于堆连接部40非线性地布置。电线连接部41与中间连续部42一起形成在L字形板部中。电线连接部41设置在远离一个电池堆22和另一个电池堆23的一侧表面27的一侧。此外，电线连接部41形成为延伸到远离一侧表面27的一侧。
在电线连接部41上形成有导体连接部44和绝缘体固定部45。导体连接部44形成为能够电连接电线端部38处的导体34的部分。固定部45形成为能够固定电线端部38上的绝缘体35的部分。导体连接部44和绝缘体固定部45形成为已知的筒状。与电线连接部41和电线端部38有关的连接部不限于上述压接连接结构。即，可以采用通过压力焊，焊接，粘合和软焊获得的各种连接结构。导体连接部44和绝缘体固定部45被布置为绝缘体固定部45比导体连接部44更靠近中间连续部42侧(通过与图12的电线连接部7进行比较可以看出，特征在于不同配置)。
中间连续部42位于堆连接部40和电线连接部41之间，以成为其连续部。通过导体连接部44和绝缘体固定部分45的布置，如图所示，中间连续部42形成在使与电线端部38连续的(靠近电线端部38的)电线主体37的一部分通过的部分。即，中间连续部42形成有电线被通过部46，该电线被通过部46为导体主体37的一部分的被通过部分。电线被通过部46也形成为能够放置电线主体37的一部分的部分上。
<另一个端子配件31>
在图7至图10中，本实施例的另一个端子配件31与一个端子配件30相同。因此，另一个端子配件31还包括堆连接部40、电线连接部41以及中间连续部42。绝缘体固定部45被布置为比导体连接部44更靠近中间连续部42侧，并且电线被通过部46形成在中间连续部42中。电线连接部41和中间连续部42形成为L字形，但是，例如，也可以将两者形成为具有稍微锐角的配置的大致V字形的板部。如果将实施例仅应用于一个端子配件30，则另一个端子配件31可以以一般结构形成。
<一个盖构件32>
在图1至图3中，一个盖构件32为树脂模制产品，并且形成为覆盖一个端子配件30与电线29的电线端部38之间的连接部、以及一个端子配件30的中间连续部42。提供一个盖构件32以确保与外部和工人的绝缘(根据需要提供)。一个盖构件32包括盖主体部47和覆盖部48。一个盖构件32中的附图标记49表示锁定部。
<另一盖构件33>
在图1、图2以及图7中，本实施例的另一个盖构件33与一个盖构件32相同。因此，另一个盖构件33还包括盖主体部47、覆盖部48以及锁定部49。
<电池堆彼此电连接的状态>
在图1和图2中，当沿箭头P的方向(堆层叠方向)布置的一个电池堆22和另一个电池堆23经由电连接构件24彼此电连接时，电连接构件24的电线29(电线主体37)被配置(布设)为从另一个电池堆23的一侧表面27沿箭头Q方向不突出。但是，在电连接构件4(参见图12的研究的图)中的电线3的主体中间部10如图11所示突出到外部。因此，如果采用电连接构件24，则电线29(3)的配置能够偏移尺寸线表示的分量(偏移尺寸X的分量)，并且不必考虑主体中间部10的突出量来确保空间。
<效果>
如以上参照图1至图11所述，根据一个实施例的电池组21和电池堆之间的电线连接结构，中间连续部42包括电线被通过部46，并且绝缘体固定部45比导体连接部44更靠近中间连续部42侧，因此能够使电线29的配置偏移。因此，电线29(电线主体37)不会从另一个电池堆23的一个侧面27向外部突出，因此，不需要考虑突出量来确保空间。结果，能够展现出减小电池组21的安装空间的效果。
另外，由于在平面图中中间连续部和电线连接部形成为连续的L字形，所以电线能够与堆连接部分开，因此，能够表现出简化与使用堆连接部连接有关的工作的效果。
附图标记说明
P堆层叠方向
Q水平方向
X偏移尺寸
21电池组
22一个电池堆
23另一个电池堆
24电连接构件
25螺栓轴部
26螺母
27一侧表面
28另一侧表面
29电线
30一个端子配件
31另一个端子配件
32一个盖构件
33另一个盖构件
34导体
35绝缘体
36护套
37电线主体
38、39电线端部
40堆连接部
41电线连接部
42中间连续部
43螺栓插入孔
44导体连接部
45绝缘体固定部
46电线被通过部
47盖主体部
48覆盖部
49锁定部

Claims (5)

1.一种电池组，包括：
一个电池堆；
相对于所述一个电池堆在堆层叠方向上布置的另一个电池堆；以及
电连接构件，其被配置为电连接所述一个电池堆和所述另一个电池堆，
其中，所述电连接构件包括：
高压电线，其包括电线主体和在其两端的电线端部；以及
设置在所述电线端部上的一个端子配件和另一个端子配件，
其中，至少所述一个端子配件包括：
堆连接部；
电线连接部，设置在远离所述一个电池堆和所述另一个电池堆的一侧表面的一侧，并且形成为延伸到远离所述一侧表面的一侧；以及
中间连续部，所述中间连续部位于所述堆连接部和所述电线连接部之间，以成为连续部，
其中，所述中间连续部非线性地设置在所述堆连接部和所述电线连接部之间，
其中，所述电线主体的一部分通过所述中间连续部，
其中，在平面图中，所述中间连续部和所述电线连接部形成为连续的L字形；
其中，所述中间连续部形成为相对于所述堆连接部弯曲90度的形状，
其中，所述一个电池堆和所述另一个电池堆被布置为在所述电线连接部的延伸方向上移位，所述延伸方向与所述堆层叠方向正交，并且
其中，所述堆层叠方向垂直于所述一个电池堆的与所述堆连接部接触的表面。
2.根据权利要求1所述的电池组，
其中，所述电线连接部与所述电线端部之间的连接部通过压接、压力焊、焊接以及粘合中的任何一种来连接。
3.根据权利要求2所述的电池组，
其中，所述电线连接部包括：
导体连接部，其连接所述电线端部的导体部；以及
绝缘体固定部，其固定所述电线端部的绝缘体部，
其中，所述绝缘体固定部布置在比所述导体连接部更靠近所述中间连续部侧。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电池组，
其中，所述电池组还包括盖构件，该盖构件被配置为覆盖至少所述电线连接部与所述电线端部之间的所述连接部。
5.一种电池堆之间的电线连接结构，包括：
一个电池堆；
相对于所述一个电池堆在堆层叠方向上布置的另一个电池堆；以及
电连接构件，其被配置为电连接所述一个电池堆和所述另一个电池堆，
其中，所述电连接构件包括：
高压电线，其包括电线主体和在其两端的电线端部；以及
设置在所述电线端部上的一个端子配件和另一个端子配件，
其中，至少所述一个端子配件包括：
堆连接部；
电线连接部，设置在远离所述一个电池堆和所述另一个电池堆的一侧表面的一侧，并且形成为延伸到远离所述一侧表面的一侧；以及
中间连续部，所述中间连续部位于所述堆连接部和所述电线连接部之间，以成为连续部；
其中，所述中间连续部非线性地设置在所述堆连接部和所述电线连接部之间，
其中，所述电线主体的一部分通过所述中间连续部；
其中，在平面图中，所述中间连续部和所述电线连接部形成为连续的L字形；
其中，所述中间连续部形成为相对于所述堆连接部弯曲90度的形状，
其中，所述一个电池堆和所述另一个电池堆被布置为在所述电线连接部的延伸方向上移位，所述延伸方向与所述堆层叠方向正交，并且
其中，所述堆层叠方向垂直于所述一个电池堆的与所述堆连接部接触的表面。
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