CN114982058A - 汇流条和电池组件 - Google Patents

Abstract

汇流条(10)具备：接合面(38)，其供电压检测线接合；以及位置限制部(44)，其设于接合面(38)的周围的至少一部分，对将接合面(38)包覆的缓蚀剂的扩散进行限制。

Description

汇流条和电池组件

技术领域

本发明涉及汇流条和电池组件。

背景技术

例如，作为车辆用等要求较高的输出电压的电源，已知有将多个电池电连接而成的电池组件。在电池组件中，相邻的电池借助汇流条电连接。另外，例如像在专利文献1中公开的那样，在各汇流条安装有电压检测线，对各电池之间的电压进行检测。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2017-27831号公报

发明内容

发明要解决的问题

为了提高电池组件的安全性，要求高精度地检测各电池之间的电压。因此，期望提高电压检测线和汇流条的连接可靠性。

本发明是鉴于这样的状况而完成的，其目的在于提供一种提高电压检测线和汇流条的连接可靠性的技术。

用于解决问题的方案

本发明的一方案是汇流条。该汇流条具备：接合面，其供电压检测线接合；以及位置限制部，其设于接合面的周围的至少一部分，对将接合面包覆的缓蚀剂的扩散进行限制。

本发明的另一方案是电池组件。该电池组件具备：多个电池；上述方案的汇流条，其将多个电池电连接；以及电压检测线，其接合于汇流条而对多个电池的电压进行检测。

此外，将以上的构成要素的任意组合、本发明的表现在方法、装置、系统等之间变换得到的方案，也作为本发明的方案是有效的。

发明的效果

根据本发明，能够提高电压检测线和汇流条的连接可靠性。

附图说明

图1是实施方式的电池组件的俯视图。

图2是电池层叠体的一部分的立体图。

图3是实施方式的汇流条的立体图。

图4的(A)是放大表示汇流条的包括接合面的区域的立体图。图4的(B)是接合有电压检测线的汇流条的剖面示意图。

图5的(A)是放大表示变形例1的汇流条的包括接合面的区域的立体图。图5的(B)是接合有电压检测线的汇流条的剖面示意图。

具体实施方式

以下，基于优选的实施方式，参照附图对本发明进行说明。实施方式并非限定发明而是例示，实施方式中记述的所有特征、其组合未必一定是发明的本质性的特征、组合。设为对各附图所示的相同或同等的构成要素、构件、处理标注相同的附图标记，并且适当省略重复的说明。另外，为了易于说明而方便地设定各图所示的各部分的比例尺、形状，并且只要没有特别提及就并非限定性地进行解释。另外，对于在本说明书或权利要求中使用“第1”、“第2”等用语的情况而言，只要没有特别提及，该用语就不表示任何顺序、重要度，而是用于区分某个结构和其他结构。另外，在各附图中，省略在说明实施方式上不重要的构件的一部分并进行表示。

图1是实施方式的电池组件的俯视图。图2是电池层叠体的一部分的立体图。此外，在图1中，对于电池层叠体，仅将一部分电池以虚线图示。另外，在图1和图2中，示意性地图示出输出端子和汇流条的形状。

电池组件1具备电池层叠体2、管道板4和电压检测线6。电池层叠体2具有所排列的多个电池8、以及将各电池8电连接的多个汇流条10。各电池8例如为锂离子电池、镍氢电池、镍镉电池等能够充电的二次电池。各电池8是所谓的方形电池，具有扁平的长方体形状的外装罐12。在外装罐12的一面设有大致长方形形状的开口(未图示)，经由该开口将电极体、电解液等收纳于外装罐12。在外装罐12的开口嵌合有封闭开口的大致长方形形状的封口板14。

在封口板14配置有一对输出端子16。具体而言，在长度方向上的一端附近配置正极端子16a，在另一端附近配置负极端子16b。以下，在无需对一对输出端子16的极性进行区分的情况下，将正极端子16a和负极端子16b统称为输出端子16。

外装罐12、封口板14和输出端子16是导电体，例如由铝、铁、不锈钢等金属构成。外装罐12和封口板14例如通过激光焊接而接合。各输出端子16贯通形成于封口板14的贯通孔。绝缘性的密封构件介于各输出端子16与各贯通孔之间。外装罐12也可以由收缩管等未图示的绝缘膜包覆。另外，外装罐12和封口板14也可以由绝缘性的树脂构成。

各电池8在封口板14具有阀部18。阀部18配置于封口板14的一对输出端子16之间。阀部18也被称为安全阀，其构成为能够在电池8的内压上升至预定值以上时开阀而释放电池8的内部的气体。阀部18例如包括设于封口板14的局部的与其他部分相比厚度较薄的薄壁部、以及形成于该薄壁部的表面的线状的槽。在该结构中，当电池8的内压上升时，薄壁部以槽为起点破裂，由此阀部18开阀。各电池8的阀部18连接于后述的气体管道20，电池内部的气体自阀部18向气体管道20排出。

在本实施方式的说明中，为了方便，将封口板14设为电池8的上表面，将与封口板14相对的外装罐12的底面设为电池8的下表面。另外，电池8具有将上表面和下表面连接的4个侧面。4个侧面中的两个侧面是与封口板14的相对的两个长边连接的一对长侧面。各长侧面是电池8所具有的面中面积最大的面即主表面。除了两个长侧面之外的其余两个侧面是与封口板14的短边连接的一对短侧面。

另外，为了方便，在电池层叠体2中，将电池8的上表面侧的面设为电池层叠体2的上表面，将电池8的下表面侧的面设为电池层叠体2的下表面，将电池8的短侧面集合得到的面设为电池层叠体2的长侧面，将电池8的长侧面侧的面设为电池层叠体2的短侧面。这些方向和位置是为了方便而规定的。因此，例如，在本发明中，被规定为上表面的部分并不意味着必须位于比被规定为下表面的部分靠上方的位置。

多个电池8以相邻的电池8的主表面彼此相对的方式以预定的间隔被排列。在本实施方式中，电池8沿水平方向进行排列。以下，适当地将电池8所排列的方向设为第1方向X，将与第1方向X相交的水平方向设为第2方向Y，将与第1方向X以及第2方向Y相交的铅垂方向设为第3方向Z。在本实施方式中，第1方向X、第2方向Y和第3方向Z相互正交。

各电池8以输出端子16朝向相同方向的方式配置。本实施方式的各电池8以输出端子16朝向铅垂方向上方的方式配置。另外，在将相邻的电池8串联连接的情况下，各电池8以一个电池8的正极端子16a和另一个电池8的负极端子16b相邻的方式排列。另外，在将相邻的电池8并联连接的情况下，该各电池8以一个电池8的正极端子16a和另一个电池8的正极端子16a相邻的方式排列。

在相邻的两个电池8之间配置有未图示的分隔件。由此，该两个电池8之间被电绝缘。分隔件也被称为绝缘隔板，例如由具有绝缘性的树脂片构成。作为构成分隔件的树脂，能例示聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚碳酸酯(PC)、NORYL(注册商标)树脂(改性PPE)等树脂。

多个电池8在第1方向X上被未图示的一对端板夹持。一对端板隔着分隔件而与位于第1方向X上的两端的电池8相邻。各端板是由铁、不锈钢、铝等金属构成的金属板。

多个电池8被未图示的一对约束构件沿第1方向X约束。一对约束构件也被称为束紧条，其是在第1方向X上较长的长条状的构件。一对约束构件例如沿第2方向Y排列。各约束构件例如由铁、不锈钢等金属构成。

多个电池8在与多个分隔件交替排列的状态下，被一对端板在第1方向X上夹持。一对约束构件被配置为在第2方向Y上夹持多个电池8、多个分隔件和一对端板，且各约束构件的两端被固定于一对端板。例如，约束构件在第1方向X上的两端具有与端板的主表面重叠的弯折部，该弯折部通过螺纹紧固等固定于端板。多个电池8由一对约束构件在第1方向X上进行约束，从而在第1方向X上被定位。分隔件、端板和约束构件具有公知的构造，因此省略图示和详细的说明。

相邻的电池8的输出端子16彼此由汇流条10电连接。汇流条10是大致带状的金属构件。本实施方式的汇流条10为铝制。汇流条10的一个端部连接于相邻的两个电池8中的一个电池8的正极端子16a，另一个端部连接于相邻的两个电池8中的另一个电池8的负极端子16b。此外，汇流条10也可以将相邻的多个电池8中的同极性的输出端子16彼此并联连接而形成电池块，进而将电池块彼此串联连接。另外，在第1方向X上的最外侧的电池8的输出端子16安装有外部连接端子22。外部连接端子22连接于未图示的外部负载。

在电池层叠体2的上表面载置管道板4。管道板4是将电池层叠体2的上表面即各电池8的配置阀部18的面覆盖的板状的构件。管道板4具有基板24、多个开口部26和气体管道20。基板24沿着电池层叠体2的上表面扩展。多个开口部26和气体管道20设于基板24。

多个开口部26设于在第3方向Z上与各电池8的输出端子16重叠的位置，使输出端子16暴露。在各开口部26载置汇流条10。多个汇流条10由管道板4支承。因此，管道板4也作为所谓的汇流条板发挥作用。

气体管道20是供自各电池8喷出的气体流入的流路。基板24在与各电池8的阀部18对应的位置具有使阀部18暴露的未图示的多个开口。气体管道20沿第1方向X延伸，且在第3方向Z上与各阀部18重叠。各阀部18经由设于基板24的开口与气体管道20连通。

在本实施方式的管道板4中，除了气体管道20中的与各阀部18相对的顶面以外，由聚丙烯(PP)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚碳酸酯(PC)、NORYL(注册商标)树脂(改性PPE)等树脂构成。气体管道20的顶面由铁、铝等的金属板构成。

在管道板4载置有电压检测线6。因此，管道板4也作为支承电压检测线6的支承板发挥作用。电压检测线6是用于对多个电池8的电压进行检测的构件。电压检测线6具有多个导线28集合得到的构造。本实施方式的导线28为铜制。

各导线28的一端侧连接于连接器30，另一端侧接合于对应的汇流条10。由此，将各汇流条10和连接器30电连接。另外，一部分导线28将外部连接端子22和连接器30电连接。连接器30连接于外部的电池ECU等。电池ECU对各电池8的电压等的检测、各电池8的充放电等进行控制。

图3是实施方式的汇流条10的立体图。图4的(A)是放大表示汇流条10的包括接合面的区域的立体图。图4的(B)是接合有电压检测线6的汇流条10的剖面示意图。汇流条10具备第1连接部32、第2连接部34、连结部36、接合面38、支承部40、夹持部42和位置限制部44。

第1连接部32位于带状的汇流条10的一端侧，其与相邻的两个电池8中的一个电池8的输出端子16电连接。第2连接部34位于汇流条10的另一端侧，其与相邻的两个电池8中的另一个电池8的输出端子16电连接。第1连接部32和第2连接部34例如通过激光焊接、超声波接合而接合于输出端子16。

连结部36将第1连接部32和第2连接部34连结。本实施方式的连结部36具有向第3方向Z突出的弯曲形状。因此，连结部36从第2方向Y观察具有大致字母U形形状。连结部36根据第1连接部32所连接的电池8和第2连接部34所连接的电池8的相对位移而弹性变形。由此，能够吸收两个电池8的相对位移。

接合面38是供电压检测线6的导线28接合的面。作为一例，本实施方式的接合面38设于与第1连接部32相邻的位置。接合面38是朝向与电池层叠体2相反的一侧的平坦面。在将导线28的前端部载置于接合面38的状态下实施超声波接合等处理，由此，将导线28接合于接合面38。

支承部40对导线28中的接近前端部的颈部进行支承。支承部40具有自接合面38连续的载置面46。载置面46设为与接合面38共面。由此，能够形成至少导线28的前端部和颈部呈直线状地延伸的状态。

夹持部42是拱形的构件，其配置为将载置面46覆盖。夹持部42的一端连结于支承部40。夹持部42能够以该一端为支点转动而相对于载置面46接近、分离。在夹持部42接近载置面46的状态下，夹持部42的另一端与支承部40嵌合。由此，夹持部42的转动被限制。在夹持部42的另一端嵌合于支承部40的状态下，由载置面46和夹持部42的内侧面夹持导线28的颈部。由此，导线28被固定。

导线28的前端部所接合的接合面38被缓蚀剂48包覆。作为缓蚀剂48，能例示使硅树脂、环氧树脂、聚氨酯树脂等树脂分散在溶剂中的液状缓蚀剂。缓蚀剂48被实施预定的固化处理而成为缓蚀层。

在本实施方式中，汇流条10由铝构成，导线28由铜构成。因此，接合面38和导线28的接合为异种金属接合。在该情况下，若水附着于接合部，则存在这样的危险：发生异种金属接触腐蚀(电蚀)而导致汇流条10与导线28之间的电阻增加、或导线28自汇流条10脱离。特别是，在搭载有电池组件1的车辆在沿海地带行驶的情况下等，海水有可能附着于接合部，从而更容易发生电蚀。对此，通过将缓蚀剂48涂布(灌封)于接合面38来包覆接合部，能够抑制在接合面38和导线28的接合部发生电蚀的情况。

位置限制部44设于接合面38的周围的至少一部分，其对将接合面38包覆的缓蚀剂48的扩散进行限制。本实施方式的位置限制部44由在汇流条10的厚度方向(在本实施方式中为第3方向Z)上比接合面38凹陷的凹部构成。对于在接合面38的周围未设有位置限制部44的情况而言，存在这样的危险：在将缓蚀剂48涂布于接合面38时，缓蚀剂48过度扩散而无法得到充分的涂布厚度、或涂布厚度变得不均匀。在该情况下，由缓蚀剂48构成的缓蚀层的强度至少局部变得不足，从而存在这样的危险：在电池组件1的使用过程中，由于振动等而在缓蚀层产生裂缝、或缓蚀层自接合面38脱离。另外，若缓蚀剂48的涂布厚度不足，则也存在这样的危险：导线28的一部分暴露，缓蚀层的防腐功能受损。

对此，通过在接合面38的周围设置作为位置限制部44的凹部，能够限制涂布于接合面38的缓蚀剂48向比凹部靠外侧的位置扩散的情况。其结果是，能够利用足量的缓蚀剂48将接合面38和导线28的接合部包覆。

在本实施方式的汇流条10中，在接合面38与载置面46之间具有位置限制部44的非形成区域50。通过设置非形成区域50，能够得到自载置面46至接合面38共面的表面。并且，通过在该表面载置导线28，能够自导线28的颈部至前端部保持直线的状态，能够提高导线28和接合面38的连接可靠性。

如以上已说明的那样，本实施方式的汇流条10具备：接合面38，其供电压检测线6接合；以及位置限制部44，其设于接合面38的周围的至少一部分，对将接合面38包覆的缓蚀剂48的扩散进行限制。通过利用位置限制部44包围接合面38的周围，能够利用缓蚀剂48更稳定地保护接合面38和电压检测线6的接合部。因此，能够提高电压检测线6和汇流条10的连接可靠性。

另外，本实施方式的电池组件1具备：多个电池8；汇流条10，其将多个电池8电连接；以及电压检测线6，其接合于汇流条10而对多个电池8的电压进行检测。由此，能够提高电池组件1的安全性。

另外，本实施方式的位置限制部44由在汇流条10的厚度方向上比接合面38凹陷的凹部构成。通过由凹部构成位置限制部44，能够通过金属板的冲压加工等简单地形成位置限制部44。

另外，本实施方式的电压检测线6具有接合于接合面38的铜制的导线28，汇流条10为铝制。因此，导线28和接合面38的接合是异种金属接合，容易发生电蚀而腐蚀。对此，通过利用缓蚀剂48包覆接合面38来保护接合部，能够进一步提高电压检测线6和汇流条10的连接可靠性。另外，通过将汇流条10设为铝制，能够实现汇流条10的轻量化和低成本化，进而实现电池组件1的轻量化和低成本化。

以上，详细地说明了本发明的实施方式。前述的实施方式只不过示出了实施本发明时的具体例。实施方式的内容并不限定本发明的技术范围，能够在不脱离权利要求书所规定的发明的思想的范围内进行构成要素的变更、追加、删除等多种设计变更。添加了设计变更的新的实施方式兼具所组合的实施方式和变形各自的效果。在前述的实施方式中，关于能够进行这样的设计变更的内容，附加“本实施方式的”、“在本实施方式中”等标记来进行强调，但即使是没有这样的标记的内容也允许设计变更。实施方式所包括的构成要素的任意组合也作为本发明的方式是有效的。

(变形例1)

图5的(A)是放大表示变形例1的汇流条10的包括接合面38的区域的立体图。图5的(B)是接合有电压检测线6的汇流条10的剖面示意图。实施方式的位置限制部44由凹部构成，但本变形例的位置限制部44由在汇流条10的厚度方向上比接合面38突出的凸部构成。

通过在接合面38的周围设置作为位置限制部44的凸部，能够限制涂布于接合面38的缓蚀剂48向比凸部靠外侧的位置扩散的情况。另外，通过由凸部构成位置限制部44，能够进一步增大缓蚀剂48的涂布厚度。因此，能够利用更厚的腐蚀保护层来保护接合面38和导线28的接合部，能够进一步提高电压检测线6和汇流条10的连接可靠性。或者，能够使缓蚀剂48的涂布量减少，并且能够提高电压检测线6和汇流条10的连接可靠性。

(其他变形例)

电池组件1所具备的电池8的数量没有特别限定。包括多个电池8的约束构造等的电池层叠体2的各部分的构造没有特别限定。电池8也可以是圆筒状等。

附图标记说明

1、电池组件；6、电压检测线；8、电池；10、汇流条；28、导线；38、接合面；44、位置限制部；48、缓蚀剂。

Claims (5)

1.一种汇流条，其中，

所述汇流条具备：

接合面，其供电压检测线接合；以及

位置限制部，其设于所述接合面的周围的至少一部分，对将所述接合面包覆的缓蚀剂的扩散进行限制。

2.根据权利要求1所述的汇流条，其中，

所述位置限制部由比所述接合面凹陷的凹部构成。

3.根据权利要求1所述的汇流条，其中，

所述位置限制部由比所述接合面突出的凸部构成。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的汇流条，其中，

所述电压检测线具有接合于所述接合面的铜制的导线，

所述汇流条为铝制。

5.一种电池组件，其中，

所述电池组件具备：

多个电池；

权利要求1至4中任一项所述的汇流条，其将所述多个电池电连接；以及

电压检测线，其接合于所述汇流条而对所述多个电池的电压进行检测。

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