CN117795749A - 蓄电模块 - Google Patents

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Abstract

包括：至少一个圆筒形的蓄电装置；上保持件，其保持蓄电装置；以及绝缘板，其设于上保持件的上侧，在蓄电装置的上端部设有排气阀，在上保持件形成有使排气阀暴露的开口部，绝缘板具有：平板状的主体部；开口部，其形成于主体部且与开口部连通；盖部，其堵塞开口部的局部；以及连接部，其将盖部与主体部连接，在主体部设有将绝缘板与上保持件固定的固定部。

Description

蓄电模块
技术领域
本公开涉及蓄电模块。
背景技术
蓄电模块具有：至少一个圆筒形的蓄电装置；以及排气通道，其用于将在蓄电装置异常时从蓄电装置内放出的气体向蓄电模块的外部释放。
在专利文献1所公开的蓄电模块中，划定排气通道的平板(以下，称为绝缘板)设于保持蓄电装置的上侧的保持件的上侧。在绝缘板形成有仅朝向排气通道开放的释放阀。由此，由于在蓄电装置异常时从蓄电装置内放出的气体的压力而开放释放阀，该气体向排气通道流入而向蓄电模块的外部排出。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：国际公开第2012/017586号
发明内容
根据专利文献1的蓄电模块，能够在可靠性上进行改善。然而，蓄电模块要求进一步改善可靠性。
本公开的目的在于提供具备优异的可靠性的蓄电模块。
作为本公开的一方案的蓄电模块包括：至少一个圆筒形的蓄电装置；保持件，其保持蓄电装置；以及绝缘板，其设于保持件的一侧，在蓄电装置的一侧的端部设有排气阀，在保持件形成有使排气阀暴露的第1开口部，绝缘板具有：平板状的主体部；第2开口部，其形成于所述主体部且与保持件开口部连通；盖部，其堵塞绝缘板开口部的局部；以及连接部，其将盖部与主体部连接，在主体部设有将绝缘板与保持件固定的固定部。
根据本公开的一方案，能够改善蓄电模块的可靠性。
附图说明
图1是表示实施方式的蓄电模块的侧剖视图。
图2是表示图1的A部的详细图。
图3是表示绝缘板的俯视图。
图4是表示绝缘板的局部的立体图。
图5是表示其他实施方式的绝缘板的俯视图。
图6是表示其他实施方式的绝缘板的俯视图。
图7是表示其他实施方式的绝缘板的俯视图。
图8是表示其他实施方式的绝缘板的俯视图。
图9是表示其他实施方式的绝缘板的俯视图。
具体实施方式
以下，使用附图而说明本公开的实施方式。以下说明的形状、材料以及个数是例示，能够根据蓄电模块的规格而适当变更。
“蓄电模块”
使用图1和图2而对实施方式的蓄电模块10进行说明。
蓄电模块10主要被使用为动力用的电源。蓄电模块10例如被使用为电动汽车、电动工具、电动辅助自行车、电动摩托车、电动轮椅、电动三轮车、电动二轮车等由电动机驱动的设备的电源。不过，蓄电模块10的用途没有限定，例如，也可以被使用为吸尘器、无线设备、照明装置、数码照相机、摄像机等在室内外被使用的各种电气设备的电源。
在图1中，蓄电模块10包括：多个圆筒形的蓄电装置20；上保持件30，其作为将多个蓄电装置20的上端侧分别保持的保持件；集电构件40，其从蓄电装置20的第1端子(正极端子)和第2端子(负极端子)集电；以及下保持件50，其将多个蓄电装置20的下端侧分别保持。
另外，蓄电模块10还包括：外壳60，其作为收纳蓄电装置20、上保持件30、集电构件40以及下保持件50的壳体；排气通道70，其在外壳60的内部的上侧与外壳60的外部连通；以及绝缘板80，其划定排气通道70的下侧且使排气通道70与蓄电装置20绝缘。
“蓄电装置”
蓄电装置20使用圆筒形的锂离子二次电池。蓄电装置20不限定于锂离子二次电池，也可以是镍氢电池、电容器等。
在图2中，蓄电装置20在上端部处配置有作为第1端子的正极端子和作为第2端子的负极端子，详细情况将后述。更具体而言，正极端子构成为后述的封口体26的顶面。另外，负极端子构成为后述的外装罐25的卷边的开口端部(以下，称为肩部25C)。
也可以是，多个蓄电装置20在蓄电模块10内在考虑到安全性的基础上最密集地填充，相邻的蓄电装置20彼此大致靠近地排列。在蓄电装置20中，例如，在俯视时，以6个蓄电装置20包围1个蓄电装置20的周围的方式排列(以下，称为交错配置)。
蓄电装置20具有：电极组24，其例如由带状的正极21和带状的负极22以隔着带状的间隔件23的状态卷绕而成；圆筒状的外装罐25，其将电极组24与电解液一起收纳；封口体26，其以使外装罐25的开口绝缘的状态封闭外装罐25的开口；箔状的正极片27，其将正极21与封口体26电连接；以及负极片(未图示)，其将负极22与外装罐25电连接。在封口体26的外周与外装罐25的开口的内周面之间配置有绝缘性的垫片28。
在外装罐25的外周面，在开口侧形成有环状的槽部25A。该槽部25A在外装罐25的内周面的对应的部分形成环状的凸部25B。垫片28和封口体26在外装罐25内配置于该环状的凸部25B上。而且，外装罐25的肩部25C以在内周侧配置垫片28的状态下朝向外装罐25的内侧倾倒的方式卷边。封口体26隔着垫片28由卷边的肩部25C和凸部25B在上下方向上夹持，从而封闭外装罐25的开口。此外，排气阀15也可以形成于外装罐25的底部。在该情况下，在支承外装罐25的底部侧的下保持件50形成有开口部，绝缘板配置于下保持件50的外底面上。
也可以是，在封口体26设置电流阻断机构(CID)、在外装罐25内达到预定的压力以上的情况下破裂的排气阀15(未图示)。另外，也可以是，在电极组24与凸部25B之间设置用于使电极组24与外装罐25绝缘的绝缘构件29。在设有绝缘构件29的情况下，正极片27也可以穿过在绝缘构件29形成的贯通孔而延伸。而且，也可以是，在电极组24与外装罐25的底部之间设置用于使电极组24与外装罐25绝缘的绝缘构件。也可以是，负极片即使穿过在绝缘构件形成的贯通孔，也绕过绝缘构件而延伸。
在蓄电装置20中，正极端子如上述那样构成为封口体26的顶面，供后述的集电构件40的正极引线41接合。另外，在蓄电装置20中，负极端子如上述那样构成为外装罐25的卷边的肩部25C，后述的集电构件40的负极引线(未图示)从蓄电装置20的径向外侧接合于外装罐25的肩部25C。
“上保持件”
上保持件30是保持多个蓄电装置20的上端侧的构件。上保持件30由热塑性树脂形成。作为热塑性树脂，大致划分成通用塑料和工程塑料，能够使用聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、ABS等。
在图2中，在上保持件30的底面形成有收纳各个蓄电装置20的上端侧的多个收纳部31。蓄电装置20的上端侧嵌合于收纳部31，从而蓄电装置20的上端侧保持于上保持件30。
在收纳部31的顶部形成有呈圆状开口的开口部32(第1开口部)。根据开口部32，蓄电装置20的封口体26的顶面从上保持件30的上表面暴露。因此，能够经由开口部32使封口体26的顶面与正极引线41接合。另外，能够将在蓄电装置20异常时从蓄电装置20的排气阀15放出的高温气体或高温且导电性的喷出物向上保持件30的上方释放。此外，开口部32的形状不限定于圆形。也可以是椭圆形、长圆形、矩形等多边形。
“集电构件”
在图2中，集电构件40由板状的金属材料(金属箔)形成，设于上保持件30的顶面。集电构件40形成有：基部；开口部(第3开口部)，其形成于基部；正极引线41，其从该开口部的内周缘伸出，与蓄电装置20的正极端子连接；以及负极引线(未图示)，其与蓄电装置20的负极端子连接。此外，也可以是，集电构件40不具有开口部。也可以是，正极引线41或负极引线从集电构件40的外缘伸出。也可以是，对于集电构件40而言，与蓄电装置20的正极端子连接的集电构件和与负极端子连接的集电构件配置于上保持件30的顶面上，也可以是，与一个端子连接的集电板设于下保持件50的外底面上。此时，也可以是，在下保持件50也具有从各蓄电装置20的收纳部使蓄电装置20暴露的开口部。也可以是，从该下保持件50的开口部插入一个电极的引线。
“下保持件”
在图1中，下保持件50是保持多个蓄电装置20的下端侧的构件。下保持件50由热塑性树脂形成。作为热塑性树脂，大致划分为通用塑料和工程塑料，能够使用聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、ABS等。
“外壳”
在图1和图2中，外壳60收纳蓄电装置20、上保持件30、集电构件40以及下保持件50。在外壳60内的上方划定后述的排气通道70。
“排气通道”
在图1和图2中，排气通道70在蓄电装置20异常时将蓄电装置20内的气体向外壳60的外部排出。排气通道70是由后述的绝缘板80和位于比绝缘板80靠上方的位置的外壳60形成的通道。排气通道70具有与外壳60的外部连通的排气口71。此外，在本公开的蓄电模块10中，外壳60或排气通道70不是必需的。
“绝缘板”
使用图2～图4而对绝缘板80详细地进行说明。
绝缘板80划定排气通道70且使排气通道70与蓄电装置20绝缘。绝缘板80由云母、玻璃环氧、难燃纤维形成。
绝缘板80具有：平板状的主体部81；开口部82，其形成于主体部81且与开口部32连通；盖部83，其堵塞开口部82的局部；以及连接部84，其将盖部83与主体部81连接。另外，在主体部81的连接部84的附近设有将绝缘板80与上保持件30固定的固定部85。
主体部81是俯视呈长方形的平板状，抵接于集电构件40的顶面。根据主体部81，能够划定排气通道70且使排气通道70与蓄电装置20绝缘。另外，主体部81在后述的固定部85处由固定件90固定于上保持件30，详细情况将后述。
开口部82形成于主体部81且形成为与上保持件30的开口部32和集电构件40的开口部连通的圆形形状。开口部82与俯视时的开口部32的配置，换言之蓄电装置20的配置相应地交错配置。此外，开口部82的形状不限定于圆形形状。也可以是椭圆形形状、长圆形形状、矩形形状等多边形形状。优选是沿着开口部32的形状的形状。
根据开口部82，蓄电装置20的封口体26的顶面从绝缘板80的上表面暴露。因此，在蓄电装置20异常时从蓄电装置20内放出高温气体或导电性的喷出物(以下，也称为排出物)的情况下，能够将这些排出物向绝缘板80的上方释放。
盖部83如上述那样堵塞开口部82的局部。在本例中，盖部83形成为圆形形状。盖部83形成为比开口部82的直径小的直径，在盖部83的缘部与开口部82的缘部之间形成有预定的间隙。
根据盖部83，由于在蓄电装置20异常时从蓄电装置20内放出的气体的压力而打开，能够将从蓄电装置20内放出的排出物向绝缘板80的上方释放。另一方面，在其他蓄电装置20异常时，能够防止排气通道70内的从异常的蓄电装置20内放出的排出物从开口部82向通常状态的蓄电装置20流入的情况。
连接部84将盖部83与主体部81连接。连接部84例如形成为长方状，将盖部83的缘部与开口部82的缘部连接。此外，连接部84也可以不是长方状。在本例中，针对一个盖部83形成有一个连接部84。根据连接部84，在由于在蓄电装置20异常时从蓄电装置20内放出的气体的压力而盖部83打开时断裂或塑性变形，能够维持盖部83打开的状态。
固定部85在主体部81处将绝缘板80与上保持件30固定。也可以是，固定部85在主体部81处以连接部84的主体部侧的端部为分界而设于与设有盖部83的那一侧相反的那一侧。固定部85只要在连接部84延伸的方向上与连接部84重叠，就能够更可靠地固定绝缘板80。此外，在连接部84在多个方向上延伸的情况下，上述连接部84延伸的方向是距主体部侧端部较近的连接部84延伸的方向。在本例中，针对一个连接部84设有一个固定部85。在固定部85处，绝缘板80和上保持件30由后述的固定件90固定。
根据固定部85，能够抑制绝缘板80由于在蓄电装置20异常时从蓄电装置20内放出的气体的压力而从上保持件30浮起的情况。另外，在由于在蓄电装置20异常时从蓄电装置20内放出的气体的压力而盖部83和连接部84浮起时，借助连接部84将主体部81向上方拉拽，因此通过在连接部84的附近设置固定部85，能够更有效地防止绝缘板80从上保持件30浮起的情况。
固定件90在固定部85处将绝缘板80与上保持件30固定。在本例中，固定件90能够适当地使用树脂铆钉，但不限定于此。也可以是由螺钉进行的紧固固定、由粘接剂或粘接带进行的粘合固定、由热塑性树脂进行的熔接固定、由树脂构件的卡扣进行的嵌入固定。
若在蓄电装置20异常时从蓄电装置20内放出气体，则从开口部82喷出气体，由于气体的压力而抬起盖部83，由于抬起盖部83而连接部84断裂或塑性变形。此时，主体部81由固定部85固定于上保持件30，因此主体部81不会从上保持件30浮起。
同时，从蓄电装置20内放出的高温气体或高温且具有导电性的喷出物向排气通道70排出，从排气口71向外壳60的外部排出。此时，其他蓄电装置20的上方的开口部82由盖部83堵塞，因此能够抑制排气通道70内的高温气体或上述喷出物从开口部82向蓄电装置20流入的情况。
根据绝缘板80，能够抑制由于在蓄电装置20异常时从蓄电装置20内放出的气体的压力而绝缘板80从上保持件30浮起的情况。由此，不会发生如下情况：从蓄电装置20内放出的高温气体或高温且具有导电性的喷出物向绝缘板80下潜入，其他蓄电装置20延烧。
“绝缘板的变形例”
使用图5～图9而对绝缘板80的变形例进行说明。以下，对与上述的实施方式的要素等同的要素标注相同的附图标记而进行说明。
在图5中，在绝缘板80中，针对多个连接部84设有一个固定部85。具体而言，也存在在两个连接部84处设有一个固定部85的情况，也存在在三个连接部84处设有一个固定部85的情况。根据这样的结构，在绝缘板80中共用固定部85，从而需要的固定部85减少，作为绝缘板80、蓄电模块10，能够期待小型化。
在图6中，在绝缘板80中，针对盖部83形成有多个连接部84。具体而言，针对一个盖部83形成有两个连接部84，但也可以针对一个盖部83形成有三个连接部84。在这样针对一个盖部83形成有多个连接部84的情况下，也可以是，在异常的蓄电装置20放出排出物时，利用高温气体的压力使多个连接部84的局部断裂，或者根据绝缘板80的材料而有时盖部83或连接部84延伸，从而向排气通道70放出排出物。根据该结构，即使在没有异常的蓄电装置20的情况、产生异常的蓄电装置20的情况下，也能够利用盖部83更可靠地保护处于通常状态的蓄电装置20。
在图7中，在绝缘板80中，盖部83形成为三角形形状，堵塞开口部82的局部。
在图8中，在绝缘板80中，盖部83形成为矩形形状，堵塞开口部82的局部。
在图9中，多个蓄电装置20以在俯视时蓄电装置20分别整齐排列的状态排列(以下，称为整齐排列配置)。在绝缘板80中，开口部82与俯视时的开口部32的配置，换言之蓄电装置20的配置相应地整齐排列配置。
此外，本发明不限定于上述的实施方式及其变形例，能够在本申请的权利要求书所记载的事项的范围内进行各种变更、改良，这是不言而喻的。
此外，在本实施方式中，在多个蓄电装置20中，以各个蓄电装置20的排气阀15朝向相同的方向而排列的例子进行了说明，但本公开的蓄电模块10不限定于该结构。也可以是，例如多个蓄电装置20中的一部分蓄电装置20的排气阀15朝向上保持件侧，剩余的蓄电装置20的排气阀15朝向下保持件侧。在该情况下，也可以是，在蓄电模块10中，绝缘板分别配置于上保持件、下保持件这两侧。
附图标记说明
10、蓄电模块；15、排气阀；20、蓄电装置；21、正极(第1电极)；22、负极(第2电极)；23、间隔件；24、电极组；25、外装罐；25A、槽部；25B、凸部；25C、肩部；26、封口体；27、正极片；28、垫片；29、绝缘构件；30、上保持件；31、收纳部；32、开口部(第1开口部)；40、集电构件；41、正极引线；50、下保持件；60、外壳；70、排气通道；71、排气口；80、绝缘板；81、主体部；82、板开口部(第2开口部)；83、盖部；84、连接部；85、固定部；90、固定件。

Claims (11)

1.一种蓄电模块，其中，
该蓄电模块包括：
至少一个圆筒形的蓄电装置；保持件，其保持所述蓄电装置；以及绝缘板，其设于所述保持件的一侧，
在所述蓄电装置的一侧的端部设有排气阀，
在所述保持件形成有使所述排气阀暴露的第1开口部，
所述绝缘板具有：平板状的主体部；第2开口部，其形成于所述主体部且与所述第1开口部连通；盖部，其堵塞所述第2开口部的局部；以及连接部，其将所述盖部与所述主体部连接，
在所述主体部设有将所述绝缘板与所述保持件固定的固定部。
2.根据权利要求1所述的蓄电模块，其中，
该蓄电模块还包括：壳体，其收纳所述蓄电装置、所述保持件以及所述绝缘板；以及排气通道，其在所述壳体内的一侧由所述绝缘板划定，与所述壳体的外部连通。
3.根据权利要求1或2所述的蓄电模块，其中，
所述固定部在所述主体部处以与所述连接部连接的连接部位为分界而形成于与形成有所述盖部的那一侧相反的那一侧。
4.根据权利要求1～3中任一项所述的蓄电模块，其中，
所述固定部在所述连接部延伸的方向上与所述连接部重叠。
5.根据权利要求1～4中任一项所述的蓄电模块，其中，
所述连接部形成为长方状。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的蓄电模块，其中，
所述绝缘板针对一个所述盖部具有多个所述连接部。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的蓄电模块，其中，
该蓄电模块包括多个所述蓄电装置，
针对彼此相邻的多个所述连接部设有一个所述固定部。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的蓄电模块，其中，
所述盖部形成为圆形形状、三角形形状或矩形形状。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的蓄电模块，其中，
至少一个所述蓄电装置包括：电极组，其包含第1电极和第2电极；外装罐，其收纳所述电极组；以及封口体，其与垫片一起堵塞该外装罐的开口，所述第1电极与所述封口体电连接，所述第2电极与所述外装罐电连接。
10.根据权利要求9所述的蓄电模块，其中，
所述排气阀设于所述封口体。
11.根据权利要求9或10所述的蓄电模块，其中，
在所述保持件与所述绝缘板之间还包括将多个所述蓄电装置电连接的集电构件，
所述集电构件具有：基部；第3开口部，其形成于所述基部，与所述第1开口部和所述第2开口部重叠；以及引线部，其从所述第3开口部的内缘伸出，与所述封口体或所述外装罐电连接。
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