DE112014001246B4

DE112014001246B4 - Stromversorgungsgerät

Info

Publication number: DE112014001246B4
Application number: DE112014001246.7T
Authority: DE
Inventors: Tomohiro Ikeda; Daiki NAGATA
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2013-03-13
Filing date: 2014-03-12
Publication date: 2021-07-08
Anticipated expiration: 2034-03-13
Also published as: DE112014001246T5; US20150380699A1; US9748540B2; CN105074958A; JP2014175291A; WO2014142148A1; JP6247448B2

Abstract

Stromversorgungsgerät (1), umfassend:eine Vielzahl von Batteriezellen (22), in denen positive Elektroden (20) und negative Elektroden (21) abwechselnd und umgekehrt zueinander vorhanden sind;eine Vielzahl von Stromschienen (3), die in einer geraden Linie angeordnet sind, um die Vielzahl von Batteriezellen (22) in Reihe zu schalten;einen plattenförmigen Isolierfilm (5), der auf wenigstens einer Oberflächenseite der Vielzahl von Stromschienen (3) angeordnet ist; undeinen Harzrahmen (23) zum Befestigen der Vielzahl von Batteriezellen (22),wobei ein Isolierabschnitt (29) zum Isolieren benachbarter Batteriezellen (22) voneinander auf dem Isolierfilm (5) vorhanden ist,dadurch gekennzeichnet, dassder Isolierabschnitt (29) in einer solchen Weise ausgebildet ist, dass dieser eine plattenähnliche Form aufweist und zwischen benachbarten Stromschienen (3) stehend angeordnet ist, indem ein durchgehender Verlängerungsabschnitt des Isolierfilms (5) gefaltet ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Stromversorgungsgerät, und insbesondere ein Stromversorgungsgerät, in dem eine Vielzahl von Batteriezellen in Reihe geschaltet ist.
Technischer Hintergrund
Beispielsweise weisen ein von einem Elektromotor angetriebenes Elektrofahrzeug und ein mit einem Verbrennungsmotor und einem Elektromotor angetriebenes Hybrid-Elektrofahrzeug das zuvor erwähnte Stromversorgungsgerät als eine Quelle für den Antrieb des Elektromotors auf. Dieses Stromversorgungsgerät ist mit dem Stromschienenmodul zum Schalten einer Vielzahl von Batteriezellen in Reihe ausgebildet (siehe Patentliteratur PTL 1).
Das zuvor erwähnte herkömmliche Stromschienenmodul, das in 6 dargestellt ist, ist an die Batteriezellenanordnung, die durch abwechselndes und umgekehrtes Aneinanderreihen der Batteriezellen mit jeweils einem positiven Anschluss an einem Ende und einem negativen Anschluss an dem anderen Ende hergestellt werden, befestigt und schaltet die wechselseitig aneinander gereihten Batteriezellen in Reihe. Das herkömmliche Stromschienenmodul umfasst eine Vielzahl von Stromschienen 103, die linear in zwei Reihen angeordnet sind, um die Vielzahl von Batteriezellen in Reihenschaltung miteinander zu verbinden, einen Verdrahtungsstrukturabschnitt 104, der mit jeder der Stromschienen 103 verbunden ist und eine Spannung jeder der Batteriezellen erfasst, und ein Paar von oberen und unteren Isolierfilmen 105a und 105b (siehe 7), die die in zwei Reihen angeordneten Stromschienen 103 und den Verdrahtungsstrukturabschnitt 104 dazwischen einspannen. 6 ist eine Draufsicht eines herkömmlichen Stromschienenmoduls 101, während 7 eine perspektivische Explosionsansicht des herkömmlichen Stromschienenmoduls der 6 zeigt.
Wie ebenfalls in 7 gezeigt, weist jede der Stromschienen 103 eine rechteckige, plattenförmige Form und zwei Einführungslöcher 103a, in die Anschlüsse benachbarter Batteriezellen eingesetzt werden, auf. Der Verdrahtungsstrukturabschnitt 104 umfasst eine Kupferfolie mit einer vorbestimmten Struktur auf dem einen Film 105A der oberen und unteren Filme 105A und 105B. Durch die oberen und unteren Filme 105A und 105B wird ein Paar von Verbindungslöchern 105a an einer Position gebildet, das mit dem Paar von Einführungslöchern 103a der jeweiligen Stromschiene 103 überlappt.
Ein solches Stromschienenmodul 101 wird in einem Zustand, in dem die Stromschienen 103 und der Verdrahtungsstrukturabschnitt 104 eingespannt sind, fest montiert, indem eine Vakuumpressvorrichtung zwischen den oberen und unteren Filmen 105A und 105B, die transparente Harzfilme umfassen, in Betrieb gesetzt wird.
Das so zusammengebaute Stromschienenmodul 101 wird derart an die Batteriezellenanordnung befestigt, dass eine Vielzahl von Muttern (nicht dargestellt) in einem Zustand, in dem diese sich in die Nähe der oberen Fläche der Batteriezellenanordnung gebracht werden, mit einem Anschluss jeder Batteriezelle verschraubt werden, und die Anschlüsse der Batteriezellen in die Einführungslöcher 103a der Stromschienen 103 und die Verbindungslöcher 105a des oberen und unteren Films 105a und 105b eingeführt werden, um mit der oberen Fläche der Batteriezellenanordnung zu überlappen, sodass jede Stromschiene 103 die Anschlüsse benachbarter Batteriezellen elektronisch und gegenseitig verbindet.
Zitationsliste
Patentliteratur
PTL 1: JP 2012-190678 A
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Ein solches herkömmliches Stromversorgungsgerät, das aus dem Stromschienenmodul 101 gebildet ist, weist das Problem auf, dass beim Eindringen von Fremdkörpern zwischen den Anschlüssen der benachbarten Batteriezellen ein Kurzschluss zwischen den benachbarten Batteriezellen verursacht wird. Da ferner das Stromversorgungsgerät in einem Zustand, bei dem die Stromschienen 103 und der Verdrahtungsstrukturabschnitt 104 unter Verwendung einer Vakuumpressvorrichtung zwischen dem oberen und unteren Film 105A und 105B eingespannt werden, fest verbunden wird, ist mehr Geld für den Kauf der Vakuumpressvorrichtung und ein Ort für den Betrieb der Vakuumpressvorrichtung erforderlich, so dass sich die Kosten für die Herstellung des Stromversorgungsgeräts erhöhen.
Weiterer Stand der Technik ist aus den Dokumenten US 2012/0328920A1 und US 2010/0190050A1 bekannt.
Die vorliegende Erfindung stellt ein Stromversorgungsgerät zur Unterdrückung eines Kurzschlusses zwischen den benachbarten Batteriezellen bereit.
Lösung des Problems
Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Stromversorgungsgerät gemäß Anspruch 1.
Ein bevorzugter Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft das Stromversorgungsgerät gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung, wobei ein säulenförmiger Anschluss in jeder der Batteriezellen vorgesehen ist, der in dem Isolierfilm vorgesehene Isolierabschnitt ein Teil des Isolierfilms ist, und eine Spitze des Isolierabschnitts in der stehenden Richtung höher als ein oberer Abschnitt des Anschlusses angeordnet ist, und eine Breite des Isolierabschnitts in einer Richtung, die sich mit einer Anordnungsrichtung der Stromschienen überkreuzt, größer als ein Außendurchmesser des Anschlusses ist.
Ein weiterer bevorzugter Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft das Stromversorgungsgerät gemäß dem ersten Aspekt oder dem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung, wobei der Isolierfilm dehnbares, synthetisches Harz umfasst.
Ein weiterer bevorzugter Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft das Stromversorgungsgerät gemäß dem ersten Aspekt oder einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung, wobei die Vielzahl von Stromschienen mittels einer Haftschicht an dem Isolierfilm angebracht sind.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Da das Stromversorgungsgerät den Harzrahmen zum Befestigen der Vielzahl von Batteriezellen umfasst und der Isolierabschnitt zum Isolieren benachbarter Batteriezellen voneinander auf dem Isolierfilm vorgesehen ist, verhindert der Isolierabschnitt gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung, dass Fremdkörper zwischen den Anschlüssen der Batteriezellen, die nebeneinander an der benachbarten Stromschienenseite angeordnet sind, eindringen, wodurch ein Kurzschluss zwischen den benachbarten Batteriezellen verhindert werden kann.
Da gemäß der vorliegenden Erfindung der Isolierabschnitt auf dem Isolierfilm in einer solchen Weise ausgebildet ist, dass dieser eine plattenähnliche Form aufweist und zwischen benachbarten Stromschienen stehend angeordnet ist, indem ein durchgehender Verlängerungsabschnitt des Isolierfilms gefaltet und an einem Abschnitt des Isolierfilms verklebt ist, kann der Isolierabschnitt auf dem Isolierfilm durch Falten und Verkleben des Verlängerungsabschnitts, ohne Vorsehen eines neuen Elements, gebildet werden, und da die Spitze des Isolierabschnitts in der stehenden Richtung höher als ein oberer Abschnitt des Anschlusses angeordnet und die Breite des Isolierabschnitts in einer Richtung, die sich mit einer Anordnungsrichtung der Stromschienen schneidet, größer als die Breite der Stromschiene ist, kann sicher verhindert werden, dass Fremdkörper zwischen den Stromschienen eindringen und ein Kurzschluss zwischen den benachbarten Batteriezellen verursacht wird.
Gemäß dem weiteren bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird der Isolierfilm mit einem dehnbaren, synthetischen Harz ausgebildet. Da die Vielzahl von Batteriezellen, die die Batteriezellenanordnung bildet, mithilfe des an beiden Seiten jeder Batteriezelle vorgesehenen Harzrahmens befestigt wird, wird, wenn der Abstand zwischen den benachbarten Batteriezellen aufgrund eines zufälligen Fehlers innerhalb des Toleranzgrößenbereichs des Harzrahmens schwankt, der Isolierfilm entsprechend der Schwankungen im Abstand der Anschlüsse kleiner, so dass die Abstände der Anschlüsse, das heißt, die Abstände der benachbarten Stromschienen, eingestellt werden können, wodurch die am Isolierfilm angeordneten Stromschienen problemlos mit den Anschlüssen verbunden werden können.
Gemäß dem weiteren bevorzugten Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Vielzahl der Stromschienen im Gegensatz zum Stand der Technik ohne Verwenden einer Vakuumpressvorrichtung mit dem Isolierfilm verbunden werden, da die Vielzahl von Stromschienen mittels einer Haftschicht an dem Isolierfilm befestigt ist, wodurch die Herstellungskosten des Stromversorgungsgerätes verringert werden können, da keine Vakuumpressvorrichtung benötigt wird.
Figurenliste

1 zeigt eine Ansicht, die ein Stromversorgungsgerät einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt.
2 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht eines Stromschienenmoduls, das das in 1 dargestellte Stromversorgungsgerät bildet.
3 zeigt eine perspektivische Ansicht, die ein Montageverfahren des in 1 dargestellten Stromversorgungsgeräts zeigt.
4 zeigt eine perspektivische Ansicht, die eine teilweise vergrößerte Ansicht des in 1 dargestellten Stromversorgungsgeräts darstellt.
5 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Variante des in 4 dargestellten Stromversorgungsgeräts.
6 zeigt eine Draufsicht eines herkömmlichen Stromschienenmoduls.
7 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht, die das in 6 dargestellte Stromschienenmodul darstellt.

Beschreibung der Ausführungsformen
Nachfolgend wird das Stromversorgungsgerät gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf 1 bis 4 erläutert.
Das Stromversorgungsgerät der vorliegenden Erfindung ist mit einer Batteriezellenanordnung 2 und einem Paar von Stromschienenmodulen 10, die an der oberen Fläche der Batteriezellenanordnung 2 befestigbar sind, ausgebildet. Dieses Stromversorgungsgerät 1 ist an einem Elektrofahrzeug, das durch Verwendung eines Elektromotors angetrieben wird, an einem Hybridkraftfahrzeug, das unter Verwendung eines Verbrennungsmotors als auch eines Elektromotors angetrieben wird, oder dergleichen montiert und eingerichtet, den Elektromotor mit elektrischer Leistung zu versorgen.
Die Batteriezellenanordnung 2 ist, wie in 2 gezeigt, aus einer Vielzahl von Batteriezellen 22, in denen positive Elektroden 20 und negative Elektroden 21 abwechselnd und umgekehrt zueinander in einer geraden Linie vorgesehen sind, und einem festen Rahmen 23 (einen Harzrahmen), der zwischen benachbarten Batteriezellen 22 vorgesehen ist und diese Batteriezellen 22 in der angeordneten Weise befestigt, gebildet. Hierin gibt der Pfeil Y in 1 eine Anordnungsrichtung der Batteriezellen 22, die Anordnungsrichtung der Stromschienen 3 (die später diskutiert werden) und eine Längsrichtung des Stromschienenmoduls 10 an. Der Pfeil X gibt eine Breitenrichtung des Stromschienenmoduls 10 an. Der Pfeil Z gibt eine Höhenrichtung jeder Batteriezelle 22, das heißt, eine Höhenrichtung des Stromversorgungsgeräts 1, an.
Jede Batteriezelle 22 umfasst, wie in 2 gezeigt, einen Batteriezellenkörper 24, der innerhalb eines Gehäuses des Batteriezellenkörpers 24 mit Elektrolyt gefüllt ist und eine rechteckige Kastenform aufweist, wobei die positive Elektrode 20 (die den Anschlüssen der Aspekte der vorliegenden Erfindung entspricht) und die negative Elektrode 21 (die den Anschlüssen der Aspekte der vorliegenden Erfindung entspricht) jeweils von beiden Enden der oberen Fläche des Batteriezellenkörpers 24 in der Längsrichtung X vorstehen. Der Batteriezellenkörper 24 ist mit einer oberen Fläche 24a und einer unteren Fläche in der Richtung des Pfeils Z ausgebildet, wobei sich jeweils beide Seitenflächen zu dem Randbereich von sowohl der oberen Fläche 24a als auch der unteren Fläche in einer Breitenrichtung (in Richtung des Pfeils Y) erstrecken, und sich jeweils beide Seitenflächen 24b zu dem Randbereich von sowohl der oberen Fläche 24a und der unteren Fläche in einer Längsrichtung (in Richtung des Pfeils X) erstrecken. Die obere Fläche 24a des Batteriezellenkörpers 24 ist mit einem flachen Abschnitt 24A in einem Mittelabschnitt der oberen Fläche 24a in der Längsrichtung ausgebildet (in Richtung des Pfeils X), und Stufenabschnitte 24b sind an beiden Enden der oberen Fläche 24a in der Längsrichtung vorgesehen, die etwas höher als der flache Abschnitt 24A sind. An einem Endabschnitt dieses Stufenabschnitts 24B auf der Seite des flachen Abschnitts 24A ist entweder die positive Elektrode 20 oder die negative Elektrode 21 vorgesehen. Die positive Elektrode 20 und die negative Elektrode 21 sind jeweils aus einem Metall mit elektrischer Leitfähigkeit ausgebildet und weisen eine Säulenform auf. An den Außenumfangsflächen der positiven Elektrode 20 und der negativen Elektrode 21 sind Schraubnuten zum Verschrauben mit Muttern 2A gebildet.
Der feste Rahmen 23 ist, wie in 2 gezeigt, mit Rahmenabschnitten 23A ausgebildet, die abwechselnd mit den Batteriezellen 22 zwischen den benachbarten Batteriezellen 22 vorgesehen und die miteinander verbunden sind, um die Batteriezellen 22 anzuordnen und zu befestigen. Jeder Rahmen 23A umfasst einen Seitenplattenabschnitt 25, der an einer Seitenfläche des Batteriezellenkörpers 24 in Richtung des Pfeiles Y angeordnet ist, und einen Kopplungsabschnitt 26, der säulenförmig in der Anordnungsrichtung (in Richtung des Pfeils Y) der Batteriezellen 22 von beiden Enden der oberen und unteren Positionen (in Richtung des Pfeils Z) des Seitenplattenabschnitts 25 vorsteht und über der Seitenfläche 24b des Batteriezellenkörper 24 verbunden ist. Die obere Fläche jedes Rahmenabschnitts 23A ist, wie es in 3 und 4 gezeigt, aus einem Basisabschnitt 27, der in einem Mittelabschnitt auf der oberen Fläche des Seitenplattenabschnitts 25 in Richtung des Pfeils X vorgesehen ist, beiden Endabschnitten der oberen Fläche des Seitenplattenabschnitts 25 in der Längsrichtung und einem Stufenabschnitt 28, der an dem Kopplungsabschnitt 26 vorgesehen ist, gebildet, wobei eine Höhe des Stufenabschnitts 28 geringfügig höher als die des Basisabschnitts 27 ist.
Der Basisabschnitt 27 ist etwas höher als der flache Abschnitt 24A des Batteriezellenkörpers 24, wie in 4 veranschaulicht. Der Basisabschnitt 27 ist an beiden Enden des Basisabschnitts 27 in Richtung des Pfeils X mit einem Isolierabschnitt 29 zum Isolieren benachbarter Stromschienen 3 voneinander ausgebildet, wobei die benachbarten Stromschienen 3 mit den Anschlüssen 20 und 21 verbunden sind.
Der Isolierabschnitt 29 ist in einer solchen Weise ausgebildet, dass dieser, wie in 4 gezeigt, eine rechteckige Plattenform aufweist und von dem Basisabschnitt 27 stehend angeordnet ist. Dieser Isolierabschnitt 29 ist derart ausgebildet, dass dessen Längsrichtung in die gleiche Richtung wie die Richtung des Pfeils X verläuft, dessen Breitenrichtung in die gleiche Richtung wie die Richtung des Pfeils Z verläuft und dessen Plattendickenrichtung in die gleiche Richtung wie die Richtung des Pfeils Y verläuft. In 4 ist der Isolierabschnitt 29 zwischen den Anschlüssen 20 und 21, die zueinander unterschiedlich sind, auf einer Seite der negativen Elektrode 21 der Batteriezelle 22 in der Richtung des Pfeils Y (an der Vorderseite in Richtung des Pfeils Y in 4) und der anderen Seite der positiven Elektrode 20 der Batteriezelle 22 vorgesehen. Der Isolierabschnitt 29 ist derart ausgebildet, dass ein oberes Ende (die Spitze in der stehenden Richtung) von diesem höher als jene der Anschlüsse 20 und 21 ist, und die Größe in Längsrichtung (in Richtung des Pfeils X) von diesem größer als der Außendurchmesser der mit den Anschlüssen 20 und 21 verschraubten Muttern 2A ist und beide Endabschnitte des Isolierabschnitts 29 in einer Längsrichtung an der Außenseite der beiden Endabschnitte der Muttern 2A in der Richtung des Pfeils X angeordnet sind. Vorzugsweise ist der Isolierabschnitt 29 so ausgebildet, dass ein oberes Ende von diesem höher als die oberen Abschnitte der Anschlüsse 20 und 21 ist, eine Längsabmessung von diesem größer als die Breitenabmessung (in Richtung des Pfeils X) der mit den Anschlüssen 20 und 21 verbundenen Stromschienen 3 ist und beide Endabschnitte des Isolierabschnitts 29 in einer Längsrichtung an der Außenseite der beiden Endabschnitte der Stromschienen 3, die mit den Anschlüssen 20 und 21 verbunden sind, in Richtung des Pfeils X angeordnet sind.
Jedes an der oberen Fläche des Batteriezellenanordnung 2 angebrachte Stromschienenmodul 10 ist eingerichtet, dass es die zuvor erwähnte Vielzahl von Batteriezellen 22 in Reihe schaltet. Jedes Stromschienenmodul 10 ist, wie in 1 gezeigt, aus den Stromschienen 3, die durch Verbinden der positiven Elektrode 20 und der negativen Elektrode 21 der benachbarten Batteriezellen 22 die Batteriezellen 22 in Reihe schalten, einem Verbindungskörper (in den Figuren nicht dargestellt), der elektrisch mit jeder der Stromschienen 3 verbunden ist, und einem plattenförmiger Isolierfilm 5, auf dem eine Oberfläche der Stromschiene 3 angeordnet ist, gebildet. Der Verbindungskörper ist aus einer Vielzahl von elektrischen Drähten gebildet, und jeder elektrische Draht ist ausgebildet, um die Spannung jeder Batteriezelle 22 in einem Zustand zu erfassen, in dem ein Ende jedes elektrischen Drahtes mit der Stromschiene 3 und das andere Ende jedes elektrischen Drahtes mit einem Spannungserfassungsabschnitt (nicht dargestellt) verbunden sind.
Die Vielzahl von Stromschienen 3 wird jeweils aus einer Metallplatte, die unter Verwendung einer Presse oder dergleichen bearbeitet wird, erhalten und ist, wie in den 2 und 3 gezeigt, derart ausgebildet, dass ein Paar von Anschlusseinführungslöcher 3a in einer Metallplatte ausgebildet ist, wobei die positive Elektrode 20 und die negative Elektrode 21 der benachbarten Batteriezellen 22 in die Anschlusseinführungslöcher 3a eingeführt werden. Jede Stromschiene 3 wird durch die Muttern 2A (siehe 2, etc.), die mit der positiven Elektrode 20 und der negativen Elektrode 21 verschraubt sind, an die positive Elektrode 20 und die negative Elektrode 21, die mit dem Paar von Anschlusseinführungslöchern 3a verschraubt sind, befestigt und elektrisch verbunden.
Der Isolierfilm 5 ist aus einem synthetischen Harz mit Isolierungs- und Dehnungseigenschaften gebildet, und weist eine rechteckige Plattenform auf. Dieser Isolierfilm 5 ist so ausgebildet, dass dessen Längsgrößenabmessung (in Richtung des Pfeils Y) im Wesentlichen gleich der Längsgrö-ßenabmessung der Batteriezellenanordnung 2 an der oberen Fläche des Batteriezellenanordnung 2 ist und die Breitenabmessung (in Richtung des Pfeils X) des Isolierfilms 5 größer als die Größe des Stufenabschnitts 24B der Batteriezelle 22 in der Richtung des Pfeils X ist, sodass der Isolierfilm 5 in der Lage ist, die gesamten Bereiche der Stufenabschnitte 24B sämtlicher Batteriezellen 22 zu bedecken. In dem Isolierfilm 5 werden alle Paare von Anschlusseinführungslöchern 5a ausgebildet, durch die jeder der Anschlüsse 20 und 21 der jeweiligen Batteriezelle 22 in einer solchen Weise einführbar ist, um mit jedem Paar von Anschlusseinführungslöchern 3a der Stromschienen 3 zu kommunizieren, und der in dem festen Rahmen 23 vorgesehene Isolierabschnitt 29 ist durch ein Isoliereinführungsloch 5b einführbar.
Ferner weist dieser Isolierfilm 5 ein Haftvermögen (eine nicht dargestellte Haftschicht) auf, und jeder Stromschiene 3 ist über diese Haftschicht an einer vorbestimmten Stelle auf dem Isolierfilm 5 befestigt.
Als nächstes wird ein Montageverfahren des Stromschienenmoduls 10 erläutert. Nach der Herstellung der Stromschienen 3 und des Isolierfilms 5, wird die Stromschiene 3 auf einer Fläche des Isolierfilms 5 in einem Zustand, in dem sich jedes Paar der Anschlusseinführungslöcher 3a der Stromschiene 3 in der Nähe eines jeden Paares von Anschlusseinführungslöchern 5a auf der einen Fläche des Isolierfilms 5 befindet und die Löcher 3a und 5a miteinander kommunizieren, angeordnet. Da der Isolierfilm 5 ein Haftvermögen (die Haftschicht) aufweist, wird durch diese Haftschicht jede Stromschiene 3 an einer vorbestimmten Stelle auf dem Isolierfilm 5 befestigt. Anschließend wird ein Verbindungskörper mit jeder Stromschiene 3 elektrisch verbunden. Auf diese Weise wird das Stromschienenmodul 10 zusammengebaut.
Als nächstes wird ein Montageverfahren des Stromversorgungsgeräts 1 mit Bezug auf 3 und 4 beschrieben. Wie in 3 gezeigt, wird ein Endabschnitt des Stromschienenmoduls 10, das durch das oben erwähnte Verfahren in einer Längsrichtung (in Richtung des Pfeils Y) zusammengesetzt wurde, in einer Lage, in der die Stromschienen 3 des Stromschienenmoduls 10 über dem Isolierfilm 5 angeordnet sind, in der Nähe eines Endes der oberen Fläche der Batteriezellenanordnung 2 angeordnet. Als nächstes wird, wie in 4 gezeigt der Anschluss 20 an dem einen Endabschnitt der Batteriezellenanordnung 2 in die Einführungslöcher 3a und 5a an dem einen Endabschnitt des Stromschienenmoduls 10 eingeführt, und der Isolierabschnitt 29 auf der anderen Endseite des Anschlusses 20 des einen Endabschnitts der Batteriezellenanordnung 2 wird in das Isoliereinführungsloch 5b an der anderen Endseite des Stromschienenmoduls 10 eingeführt, wodurch das Stromschienenmodul 10 dazu gebracht wird, die obere Fläche der Batteriezellenanordnung 2 zu überlappen. Da dabei der feste Rahmen 23 mit einem Kunstharz ausgebildet ist, kann selbst dann, wenn der Abstand zwischen den Anschlüssen 20 und 21 der benachbarten Batteriezellen 22 aufgrund einer Dehnungsbewegung des Isolierfilms 5, die den Schwankungen im Abstand zwischen den Anschlüssen 20 und 21 entspricht, schwankt, das Stromschienenmodul 10 die obere Fläche der Batteriezellenanordnung 2 überlappen. In diesem Zustand werden die Muttern 2A mit den Anschlüssen 20 und 21 verschraubt und das Stromschienenmodul 10 an der Batteriezellenanordnung 2 befestigt, um so das Stromversorgungsgerät 1 zusammenzubauen.
Da gemäß dem somit zusammengesetzten Stromversorgungsgerät 1 der Isolierabschnitt 29 in dem festen Rahmen 23 derart ausgebildet ist, dass dieser plattenförmig zwischen den benachbarten Stromschienen 3 stehend vorgesehen ist und die Spitze des Isolierabschnitts 29 in der stehenden Richtung (in Richtung des Pfeils Z) höher als die oberen Abschnitte der Anschlüsse 20 und 21 angeordnet und die Breitenabmessung des Isolierabschnitts 29 in einer Richtung, die die Anordnungsrichtung dieser Stromschienen 3 schneidet, größer als der Außendurchmesser der Anschlüsse 20 und 21 ausgebildet ist, kann der Isolierabschnitt 29 verhindern, dass Fremdkörper zwischen die Anschlüsse 20 und 21 der Batteriezellen 22, die nebeneinander auf der Seite der benachbarten Stromschienen 3 angeordnet sind, eindringen.
Wie bei dem zuvor beschriebenen Stromversorgungsgerät 1, ist vorzugsweise in einem Fall, in dem sich der Isolierfilm 5 näher an den Batteriezellen 22 befindet als die Stromschienen 3 und die Flächen der Stromschienen 3 freiliegen, der in dem festen Rahmen 23 (der Harzrahmen) vorgesehene Isolierabschnitt 29 ferner derart ausgebildet, dass die Breitenabmessung des Isolierabschnittes 29 in einer Richtung, die die Anordnungsrichtung der Stromschienen 3 kreuzt, größer als die Breitenabmessung der Stromschienen 3 ist. Durch derartiges Ausbilden des Isolierabschnitts 29 wird verhindert, dass Fremdkörper zwischen benachbarte Stromschienen 3 eindringen und ein Kurzschluss zwischen den benachbarten Batteriezellen entsteht.
Obwohl darüber hinaus der Isolierabschnitt 29 in dem festen Rahmen 23 ausgebildet ist, ist die vorliegende Erfindung in der oben erwähnten Ausführungsform nicht darauf beschränkt, und somit kann, anstelle des Ausbildens des Isolierabschnitts 29 in dem festen Rahmen 23, ein Isolierabschnitt 29A in dem Isolierfilm 5 gebildet werden. In diesem Fall kann der Isolierabschnitt 29A, wie in 5 gezeigt, in einer solchen Weise gebildet werden, dass dieser eine plattenförmige Forma aufweist und zwischen benachbarten Stromschienen 3 stehend angeordnet ist, indem ein Verlängerungsabschnitt, der sich durchgehend über einen Abschnitt des Isolierfilms 5 erstreckt, gefaltet und verklebt wird. Vorzugsweise sind beide Enden des Isolierabschnitts 29a in der Breitenrichtung an der Außenseite der beiden Enden der Stromschienen 3, die mit den Anschlüssen 20 und 21 in Richtung des Pfeils X verbunden sind, angeordnet, ist der obere Abschnitt des Isolierabschnitts 29a höher als die oberen Abschnitte der Anschlüsse 20 und 21 und ist die Breitenabmessung des oberen Abschnitts des Isolierabschnitt 29A breiter als die Breitenabmessung der Stromschiene 3 (in Richtung des Pfeils X).
Obwohl in der oben erwähnten Ausführungsform die Stromschiene 3 in einem von dem Isolierfilm 5 nach oben gerichteten Zustand an die Batteriezellenanordnung 2 befestigt wird, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt, und der Isolierfilm 5 kann in einem von den Stromschienen 3 nach oben gerichteten Zustand mit der Batteriezellenanordnung 2 verbunden werden. Obwohl ein einzelner Isolierfilm 5 vorgesehen ist und die Vielzahl von Stromschienen 3 an diesem einzelnen Isolierfilm 5 befestigt ist, ist die vorliegende Erfindung gemäß der oben erwähnten Ausführungsform nicht darauf beschränkt, und es können zwei Isolierschichten 5 in einer Weise vorgesehen sein, dass sie die Vielzahl von Stromschienen 3 dazwischen einspannen und fixieren. Da die Flächen der Stromschienen 3 somit durch den Isolierfilm 5 bedeckt sind, wird verhindert, dass selbst dann, wenn Fremdkörper zwischen den benachbarten Stromschienen 3 eindringen, die Fremdkörper die Oberfläche der Stromschienen 3 direkt berühren, wodurch ein Kurzschluss zwischen den benachbarten Stromschienen 3 verhindert wird. Dementsprechend kann, wenn die Flächen der Stromschienen 3 mit der Isolierschicht 5 bedeckt sind, die Größe der Isolierabschnitte 29, 29A in der Richtung des Pfeils X kürzer als die Breite der Stromschienen 3 ausgebildet werden.
Obwohl in der vorgenannten Ausführungsform das Isoliereinführungsloch 5b in dem Isolierfilm 5 ausgebildet ist und das Stromschienenmodul 10 die obere Fläche der Batteriezellenanordnung 2 überdeckt, indem der Isolierabschnitt 29 in das Isoliereinführungsloch 5b eingeführt wird, kann das Isoliereinführungsloch 5b weggelassen werden. In einem solchen Fall kann das Stromschienenmodul 10 auf der oberen Fläche der Batteriezellenanordnung 2 so angeordnet werden, dass der Isolierfilm 5 die Außenfläche des Isolierabschnittes 29 in einer Längsrichtung überlappt (wird in der Richtung des Pfeils Y).
Obwohl in der oben erwähnten Ausführungsform der Isolierfilm 5 mit einem synthetischen Harz, das eine Hafteigenschaft (die Haftschicht) aufweist, ausgebildet ist, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt, und der Isolierfilm muss nicht aus Kunstharz, das eine Hafteigenschaften aufweist, gebildet sein. In einem solchen Fall kann die Haftschicht auf einer Fläche oder auf beiden Flächen des Isolierfilms ausgebildet werden.
Bezugszeichenliste

1: Stromversorgungsgerät
3: Stromschiene
5: Isolierfilm
20: Positive Elektrode (Anschluss)
21: Negative Elektrode (Anschluss)
22: Batteriezelle
23: fester Rahmen (Harzrahmen)

Claims

Stromversorgungsgerät (1), umfassend: eine Vielzahl von Batteriezellen (22), in denen positive Elektroden (20) und negative Elektroden (21) abwechselnd und umgekehrt zueinander vorhanden sind; eine Vielzahl von Stromschienen (3), die in einer geraden Linie angeordnet sind, um die Vielzahl von Batteriezellen (22) in Reihe zu schalten; einen plattenförmigen Isolierfilm (5), der auf wenigstens einer Oberflächenseite der Vielzahl von Stromschienen (3) angeordnet ist; und einen Harzrahmen (23) zum Befestigen der Vielzahl von Batteriezellen (22), wobei ein Isolierabschnitt (29) zum Isolieren benachbarter Batteriezellen (22) voneinander auf dem Isolierfilm (5) vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Isolierabschnitt (29) in einer solchen Weise ausgebildet ist, dass dieser eine plattenähnliche Form aufweist und zwischen benachbarten Stromschienen (3) stehend angeordnet ist, indem ein durchgehender Verlängerungsabschnitt des Isolierfilms (5) gefaltet ist.
Stromversorgungsgerät (1) gemäß Anspruch 1, wobei ein säulenförmiger Anschluss in jeder der Batteriezellen (22) vorhanden ist, der in dem Isolierfilm (5) vorhandene Isolierabschnitt (29) ein Teil des Isolierfilms (5) ist, und eine Spitze des Isolierabschnitts (29) in der stehenden Richtung höher als ein oberer Abschnitt des Anschlusses positioniert ist, und eine Breite des Isolierabschnitts (29) in einer Richtung, die sich mit einer Anordnungsrichtung der Stromschienen (3) schneidet, größer als ein Außendurchmesser des Anschlusses ist.
Stromversorgungsgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der Isolierfilm (5) ein dehnbares synthetisches Harz umfasst.
Stromversorgungsgerät (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Vielzahl von Stromschienen (3) mittels einer Haftschicht an dem Isolierfilm (5) angebracht sind.