JP2009277393A - Terminal connection member or terminal connection structure, and battery pack using these - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、端子を有する単電池相互間の端子同士を接続する端子接続部材あるいは端子接続構造およびこれらを用いて複数の単電池を接続して組み合わせた組電池に関するものである。 The present invention relates to a terminal connection member or a terminal connection structure for connecting terminals between single cells having terminals, and an assembled battery obtained by connecting and combining a plurality of single cells using these.
リチウム二次電池には、たとえば、円柱状の正極端子と負極端子とが備えられている。単電池であるリチウム二次電池を複数用いて組電池を構成する場合、たとえば、特許文献1に示されるように結線部材(ブスバー)によってリチウム二次電池相互間の端子同士が接続される。
従来、このブスバーによる端子間の接続は、リチウム二次電池間の端子の先端にブスバーを当接し、先端側からブスバーを介し端子にボルトを螺合させて固定することによって行われている。
A lithium secondary battery includes, for example, a cylindrical positive electrode terminal and a negative electrode terminal. When the assembled battery is configured by using a plurality of lithium secondary batteries that are single cells, for example, as shown in Patent Document 1, terminals between lithium secondary batteries are connected to each other by a connecting member (bus bar).
Conventionally, the connection between the terminals by the bus bar is performed by contacting the bus bar to the tip of the terminal between the lithium secondary batteries and screwing and fixing the bolt to the terminal through the bus bar from the tip side.
しかしながら、このように端子の端部に直接ボルトが螺合されていると、端子の横断面の径は大きさが制限されているので、端子とブスバーとの接触面積はその範囲に限定され、接触面積をより大きくすることができない。そして、組電池が移動体(車、バイク、船、電車、フォークリフト等)内部などに設置されていると、移動体が稼働中の場合に発生する振動が単電池のボルトに直接作用するので、たとえば、振動によって端子が緩む回転方向への動きがボルトに作用すると、ボルトが緩む恐れがある。ボルトが緩むと、端子とブスバーとの接触状態が不良となるので、端子とブスバーとの接触抵抗が増加することになり、端子とブスバー間で異常発熱が発生し、端子部が焼損する可能性がある。
これらにより、単電池間を長期間安定して接続を維持できない恐れがある。
さらに、端子の先端にブスバーおよびボルトの頭部が存在するので、その分の高さ方向のスペースを必要とする。したがって、組電池とした場合、電池本体以外のデッドスペースが追加で必要となるので、組電池をコンパクトにすることを阻害している。
However, when the bolt is screwed directly to the end of the terminal in this way, the diameter of the cross section of the terminal is limited, so the contact area between the terminal and the bus bar is limited to that range, The contact area cannot be increased. And if the assembled battery is installed inside a moving body (car, motorcycle, ship, train, forklift, etc.), the vibration generated when the moving body is in operation directly acts on the bolt of the cell, For example, if the movement in the rotational direction in which the terminal is loosened by vibration acts on the bolt, the bolt may be loosened. If the bolts are loosened, the contact state between the terminal and bus bar will be poor, so the contact resistance between the terminal and bus bar will increase, and abnormal heat generation may occur between the terminal and bus bar, causing the terminal part to burn out. There is.
Accordingly, there is a possibility that the connection between the single cells cannot be stably maintained for a long time.
Furthermore, since the bus bar and the head of the bolt are present at the tip of the terminal, a corresponding space in the height direction is required. Accordingly, when an assembled battery is used, a dead space other than the battery main body is additionally required, which prevents the assembled battery from being made compact.
本発明は、上記問題に鑑み、端子との接触性を長期間安定的に保持し、かつ、空間の利用効率を向上させ得る端子接続部材あるいは端子接続構造およびこれらを用いた組電池を提供することを目的とする。 In view of the above problems, the present invention provides a terminal connection member or a terminal connection structure that can stably maintain contactability with a terminal for a long period of time and can improve space utilization efficiency, and an assembled battery using these. For the purpose.
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
本発明にかかる端子接続部材は、柱状をした端子を有する単電池相互間の該端子同士を接続する、導電材料で形成された端子接続部材であって、板状をした本体と、該本体の面内に厚さ方向に貫通し、前記各端子に対応して設けられた接触部と、を備え、該接触部の面内形状は、その周縁部が前記端子の横断面形状の少なくとも一部に沿う形状をしていることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the present invention employs the following means.
A terminal connecting member according to the present invention is a terminal connecting member formed of a conductive material for connecting the terminals between single cells having columnar terminals, and a plate-shaped main body, A contact portion penetrating in the thickness direction in a plane and provided corresponding to each terminal, and the in-plane shape of the contact portion is at least a part of the cross-sectional shape of the terminal. It is characterized by having a shape along.
本発明によれば、本体の面内に厚さ方向に貫通するように設けられた接触部の面内形状は、その周縁部が端子の横断面形状の少なくとも一部に沿う形状をしているので、接触部の周縁部が端子の外側面に沿うように位置させ、密着するように取り付けることができる。言い換えれば、接触部が端子の外側面を覆う形で端子接続部材を端子に取り付けることができる。
このように、端子の外側面に沿って取り付けられるので、制限を比較的受けない端子の軸線方向長さを大きくし、端子接続部材の厚さを大きくすることによって端子と端子接続部材との接触面積を大きくすることができ、両者間の結合力(摩擦力)を大きくすることができる。
また、端子接続部材を端子に密着させる構造は自由度を持つことができ、従来のように端子に直接ボルトを螺合させるような構造を用いなくともよい。このため、たとえば、移動体などが稼働中の場合に発生する振動が、移動体などの内部に設置されている組電池の端子に端子接続部材を密着させる構造に直接的に作用しにくくなるので、その影響を小さくすることができる。
According to the present invention, the in-plane shape of the contact portion provided so as to penetrate in the thickness direction in the surface of the main body has a shape in which the peripheral edge portion conforms to at least a part of the cross-sectional shape of the terminal. Therefore, it can be attached so that the peripheral part of a contact part may be located so that the outer surface of a terminal may be followed, and it may contact | adhere. In other words, the terminal connection member can be attached to the terminal such that the contact portion covers the outer surface of the terminal.
Thus, since it is attached along the outer surface of the terminal, the contact between the terminal and the terminal connecting member is increased by increasing the axial length of the terminal that is relatively unrestricted and increasing the thickness of the terminal connecting member. The area can be increased, and the coupling force (frictional force) between the two can be increased.
Further, the structure in which the terminal connecting member is brought into close contact with the terminal can have a degree of freedom, and it is not necessary to use a structure in which a bolt is screwed directly to the terminal as in the prior art. For this reason, for example, vibration generated when a moving body or the like is in operation is less likely to directly act on a structure in which the terminal connection member is in close contact with a terminal of an assembled battery installed inside the moving body or the like. The effect can be reduced.
これらにより、端子と端子接続部材との間の接触抵抗を安定的に長期間に亘り低く維持することができるので、端子接続部材は単電池の性能、たとえば、リチウム二次電池の優れた入出力特性、大電流充放電特性、を損なうことなく、長期間安定的に接続維持することができる。
また、端子と端子接続部材とは軸線方向において重複するように取り付けられているので、端子接続部材が端子の先端面に配置されている従来のものに比べて軸線方向の長さが端子接続部材の厚み分小さくできる。その分、組電池を構成したとき電池本体以外のデッドスペースが小さくなるので、空間利用効率を向上させることができる。
As a result, the contact resistance between the terminal and the terminal connection member can be stably kept low over a long period of time, so that the terminal connection member has excellent cell performance, for example, excellent input / output of a lithium secondary battery. The connection can be maintained stably for a long time without impairing the characteristics and the large current charge / discharge characteristics.
Further, since the terminal and the terminal connection member are attached so as to overlap in the axial direction, the length in the axial direction is longer than that of the conventional one in which the terminal connection member is disposed on the tip end surface of the terminal. The thickness can be reduced. Accordingly, when the assembled battery is configured, the dead space other than the battery body is reduced, so that the space utilization efficiency can be improved.
上記発明では、前記接触部の前記面内形状は前記端子の前記横断面形状とされ、前記接触部から前記本体の外周部まで前記厚さ方向に貫通するスリットが設けられ、前記本体における該スリットの幅方向に対向される部分を接離させる締結部材が備えられていてもよい。 In the above invention, the in-plane shape of the contact portion is the cross-sectional shape of the terminal, and a slit penetrating in the thickness direction from the contact portion to the outer peripheral portion of the main body is provided, and the slit in the main body The fastening member which contacts and separates the part which opposes in the width direction may be provided.
このように、接触部の面内形状は端子の横断面形状とされ、接触部から本体の外周部まで厚さ方向に貫通するスリットが設けられているので、接触部とスリットとで外周部まで連続した空間が形成されることになる。締結部材によって本体のスリットを挟んで対向している部分を接近させるとこの空間を挟む本体の部分が接触部のスリットに対して反対位置を支点として揺動するので、接触部は、その内側に向かい移動することになる。
したがって、端子接続部材の接触部に端子を挿入し、締結部材を締めることによって接触部を端子に対して強固に密着させることができる。
また、締結部材は端子に直接接触していないので、たとえば、移動体などの内部に設置されている組電池の端子の振動による影響を小さくすることができる。これにより、締結部材が緩む恐れを著しく低減させることができる。
なお、スリットは本体の短手方向に開口する構成とするのが締結部材の効率からみて好適である。
また、締結部材としては、たとえば、ボルト、ネジが用いられる。
In this way, the in-plane shape of the contact portion is the cross-sectional shape of the terminal, and since the slit penetrating in the thickness direction from the contact portion to the outer peripheral portion of the main body is provided, the contact portion and the slit reach the outer peripheral portion. A continuous space will be formed. When the part facing the slit of the main body is approached by the fastening member, the part of the main body sandwiching this space swings with the opposite position with respect to the slit of the contact portion as a fulcrum. It will move in the opposite direction.
Accordingly, the contact portion can be firmly attached to the terminal by inserting the terminal into the contact portion of the terminal connection member and tightening the fastening member.
In addition, since the fastening member is not in direct contact with the terminal, for example, the influence of vibration of the terminal of the assembled battery installed inside the moving body can be reduced. Thereby, a possibility that a fastening member may loosen can be reduced remarkably.
In addition, it is suitable from the viewpoint of the efficiency of the fastening member that the slit is configured to open in the short direction of the main body.
Moreover, as a fastening member, a volt | bolt and a screw are used, for example.
上記発明では、前記本体は前記接触部の中間部位置を結ぶ線に沿って分割された分割本体とし、該分割本体間を締結部材によって接合可能にしていてもよい。 In the above invention, the main body may be a divided main body that is divided along a line that connects the intermediate position of the contact portion, and the divided main bodies may be joined by a fastening member.
このように、本体は接触部の中間部位置を結ぶ線に沿って分割された分割本体とされているので、分割本体をその各接触部が端子の外周面に沿うようにして締結部材で接合することによって端子接続部材を端子に密着するように取り付けることができる。ここで、中間部位置とは本体の短手方向長さの中央部三分の一以内の部位をいう。締結部材を締めることによって接触部を端子に対して強固に密着させることができる。
また、締結部材は端子に直接接触していないので、端子の振動による影響を小さくすることができる。これにより、締結部材が緩む恐れを著しく低減させることができる。
なお、締結部材としては、たとえば、ボルト、ネジが用いられる。
Thus, since the main body is a divided main body divided along the line connecting the intermediate position of the contact portion, the divided main body is joined with a fastening member so that each contact portion is along the outer peripheral surface of the terminal. By doing so, the terminal connecting member can be attached so as to be in close contact with the terminal. Here, the intermediate portion position means a portion within one third of the central portion of the length in the short direction of the main body. By tightening the fastening member, the contact portion can be firmly attached to the terminal.
Further, since the fastening member is not in direct contact with the terminal, the influence of the vibration of the terminal can be reduced. Thereby, a possibility that a fastening member may loosen can be reduced remarkably.
In addition, as a fastening member, a volt | bolt and a screw are used, for example.
上記発明では、前記本体は、その外表面に、ニッケル、錫または金のいずれか1つ以上の金属を含んだめっきが施されていてもよい。
このようにすると、端子接続部材の接触抵抗を一層低減することができる。
In the above invention, the main body may be plated on the outer surface thereof including one or more of nickel, tin, and gold.
If it does in this way, the contact resistance of a terminal connection member can be reduced further.
本発明にかかる端子接続構造は、上記の端子接続部材と、前記端子の先端部に着脱可能に取り付けられる前記端子接続部材の先端方向への移動を制限する停止板と、で構成されていることを特徴とする。 The terminal connection structure according to the present invention includes the terminal connection member and a stop plate that restricts movement of the terminal connection member that is detachably attached to the distal end portion of the terminal in the distal direction. It is characterized by.
このように、端子の先端部に端子接続部材の先端方向への移動を制限する停止板が取り付けられているので、たとえば、振動の大きな移動体などの内部に設置されている組電池の端子の軸線方向における振動の影響を抑制することができる。
また、端子接続部材の接触部と端子との間の密着性がたとえ喪失されたとしても端子接続部材が端子から離脱する恐れを防止することができる。
As described above, since the stop plate for restricting the movement of the terminal connecting member in the distal direction is attached to the distal end portion of the terminal, for example, the terminal of the assembled battery installed in the moving body having a large vibration is used. The influence of vibration in the axial direction can be suppressed.
Moreover, even if the adhesiveness between the contact portion of the terminal connection member and the terminal is lost, it is possible to prevent the terminal connection member from being detached from the terminal.
上記発明では、前記停止板は、前記端子の電位を測定するために設けられる測定端子とすることが好ましい。
このようにすると、電位を測定する測定端子に停止板の機能を持たせるので、停止板を別途設けるのに比べて組電池のコストを低減することができる。
In the said invention, it is preferable that the said stop board is a measurement terminal provided in order to measure the electric potential of the said terminal.
If it does in this way, since the measurement terminal which measures an electric potential has the function of a stop plate, the cost of an assembled battery can be reduced compared with providing a stop plate separately.
上記発明では、前記端子が前記単電池側に向かい断面積が徐々に小さくなる形状とされるとともに前記接触部の面積が厚さ方向に前記単電池側に向かい徐々に小さくなるようにされていてもよい。 In the above invention, the terminal has a shape in which the cross-sectional area gradually decreases toward the unit cell, and the area of the contact portion gradually decreases in the thickness direction toward the unit cell. Also good.
このようにすると、装着状態では、接触部は先端方向から端子に押えられていることになるので、接続部材の先端方向への移動は防止され、たとえば、移動体などの内部に設置されている組電池の端子の軸線方向における振動の影響を一層抑制することができる。
また、端子接続部材の接触部と端子との間の密着性がたとえ喪失されたとしても端子接続部材が端子から離脱する恐れを確実に防止することができる。
In this way, in the mounted state, the contact portion is pressed by the terminal from the distal end direction, so that the movement of the connecting member in the distal end direction is prevented, for example, installed inside a moving body or the like. The influence of vibration in the axial direction of the terminals of the assembled battery can be further suppressed.
Moreover, even if the adhesion between the contact portion of the terminal connection member and the terminal is lost, it is possible to reliably prevent the terminal connection member from being detached from the terminal.
本発明にかかる端子接続構造は、請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の端子接続部材を用い、前記端子が前記単電池側に向かい断面積が徐々に小さくなる形状とされるとともに前記接触部の面積が厚さ方向に前記単電池側に向かい徐々に小さくなるようにされていることを特徴とする。 A terminal connection structure according to the present invention uses the terminal connection member according to any one of claims 1 to 4, wherein the terminal has a shape in which a cross-sectional area gradually decreases toward the unit cell and the terminal The area of the contact portion is gradually reduced toward the unit cell in the thickness direction.
このように、端子が単電池側に向かい断面積が徐々に小さくなる形状とされるとともに接触部の面積が厚さ方向に単電池側に向かい徐々に小さくなるようにされているので、装着状態では、接触部は先端方向から端子に押えられていることになる。このため、接続部材の先端方向への移動は防止されるので、たとえば、移動体などの内部に設置されている組電池の端子の軸線方向における振動の影響を抑制することができる。
また、端子接続部材の接触部と端子との間の密着性がたとえ喪失されたとしても端子接続部材が端子から離脱する恐れを防止することができる。
In this way, the terminal is shaped so that the cross-sectional area gradually decreases toward the unit cell side and the area of the contact portion is gradually decreased toward the unit cell side in the thickness direction, so that the mounted state Then, the contact part is pressed by the terminal from the front end direction. For this reason, since the movement to the front-end | tip direction of a connection member is prevented, the influence of the vibration in the axial direction of the terminal of the assembled battery currently installed in the inside of a moving body etc. can be suppressed, for example.
Moreover, even if the adhesiveness between the contact portion of the terminal connection member and the terminal is lost, it is possible to prevent the terminal connection member from being detached from the terminal.
また、本発明は、複数の前記単電池が上記端子接続部材あるいは上記端子接続構造を用いて接続されている組電池を提供する。 Moreover, this invention provides the assembled battery by which the said several cell is connected using the said terminal connection member or the said terminal connection structure.
このように、単電池の性能を損なうことなく、長期間安定的に接続維持することができる端子接続部材あるいは端子接続構造を用いて接続するので、寿命の長い、また、メンテナンスの手間の少ない、たとえば、移動体などの内部に設置される組電池を提供することができる。
また、空間効率の高い端子接続部材あるいは端子接続構造を用いるので、コンパクトな組電池とすることができる。
In this way, since it is connected using a terminal connection member or a terminal connection structure that can be stably connected and maintained for a long time without impairing the performance of the unit cell, the life is long, and the maintenance work is less. For example, an assembled battery installed inside a moving body or the like can be provided.
Moreover, since a highly space-efficient terminal connection member or terminal connection structure is used, a compact assembled battery can be obtained.
また、本発明は、上記組電池を用いている移動体を提供する。
このように、寿命の長い、また、メンテナンスの手間の少ない組電池を用いているので、移動体は組電池の電力を長期間に亘り活用することができる。
また、コンパクトな組電池を用いているので、移動体は組電池の設置場所を自由に選定することができる。
なお、移動体としては、車、バイク、船、電車、フォークリフト等がある。
The present invention also provides a moving body using the assembled battery.
Thus, since the assembled battery having a long life and less maintenance is used, the mobile body can utilize the power of the assembled battery for a long period of time.
Moreover, since the compact assembled battery is used, the moving body can freely select the installation location of the assembled battery.
Note that the moving body includes a car, a motorcycle, a ship, a train, a forklift, and the like.
本発明によれば、本体の面内に厚さ方向に貫通するように設けられた接触部の面内形状は、その周縁部が端子の横断面形状の少なくとも一部に沿う形状をしているので、単電池の性能を損なうことなく、長期間安定的に接続維持することができる。
また、空間利用効率を向上させることができる。
According to the present invention, the in-plane shape of the contact portion provided so as to penetrate in the thickness direction in the surface of the main body has a shape in which the peripheral edge portion conforms to at least a part of the cross-sectional shape of the terminal. Therefore, the connection can be stably maintained for a long time without impairing the performance of the unit cell.
Moreover, space utilization efficiency can be improved.
以下に、本発明の一実施形態に係る組電池1について、図面を参照して説明する。
図1は、組電池1の概略の外観を示す斜視図である。図2は、組み電池1の上部を形成する蓋7を取り除いた状態を示す平面図である。図3は、リチウム二次電池(単電池)3の概略構成を示す平面図である。図4はリチウム二次電池3の概略構成を示す一部を破断した正面図である。図5は、図2のX−X視図である。
組電池1は、リチウム二次電池3を収納する上部が開口した略直方体形状のケース5と、蓋7と、が備えられている。蓋7の長辺に近接して、2ヶ所の略矩形状の開口部が備えられ、それぞれ円柱形状をした電池正極端子9と電池負極端子11とが突出するように設置されている。
Below, the assembled battery 1 which concerns on one Embodiment of this invention is demonstrated with reference to drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic appearance of the assembled battery 1. FIG. 2 is a plan view showing a state in which the
The assembled battery 1 is provided with a
ケース5には、図2に示されるように4個のリチウム二次電池3が一列に収納されている。
リチウム二次電池3の電池容器13は、上面が開放された中空の略直方体形状とされている。この上面を覆うように略矩形状をした板状体である電池蓋15が固定して取り付けられる。
電池容器13および電池蓋15は、たとえば、ステンレス等の鋼材、アルミ系材料等で形成されている。また、電池容器13の内面は、非水電解液と直接接していても構わないが、変性ポリオレフィン等の絶縁物で被覆されたものを用いることも出来る。
電池容器13の内部には、図示を省略しているが、リチウムイオンを含む非水電解液と、正極集電体と、負極集電体とが収納されている。
As shown in FIG. 2, the
The
The
Although not shown, the
電池蓋15には、正極集電体と接続された正極端子(端子)17と、破裂型の安全弁19と、負極集電体に接続された負極端子(端子)21と、封止栓23と、が備えられている。
正極端子17および負極端子21は、円柱形状をし、それぞれ絶縁物25を介して電池蓋15に取り付けられている。
正極端子17および負極端子21の外側端面には、略同一軸線中心となるようにネジ穴27が形成されている。
正極端子17は、たとえば、アルミニウムで形成されている。正極端子17の外側端部の表面には、接触抵抗を下げるため、たとえば、ニッケルめっきを施すようにしてもよい。負極端子21は、たとえば、銅で形成されている。
The
The
Screw holes 27 are formed on the outer end surfaces of the
The
安全弁19は、薄い円板状をし、電池蓋15の中央部に取り付けられている。
安全弁19は、たとえば、アルミニウム等の金属材料で形成され、たとえば、リチウム二次電池1において内部短絡が発生し、ガスが発生し内部圧力が急激に上昇すると、安全弁29が破裂開放される。これにより内部圧力が低下するので、電池容器13の全体が破裂するような事態を防止することができる。
The
The
封止栓23は、電池蓋15の隅部に装着されている。封止栓23は、ボルトなどで、たとえば、Oリングを挟み込んで封止するように構成されたものである。
The sealing
図2に示される組電池1は、4個のリチウム二次電池3を直列に接続した構成とされている。この組電池1は、リチウム二次電池3の電池蓋15が上面に位置するように設置されている。
ケース5には、各リチウム二次電池3は相互に間隔を空けて所定の位置に収める仕切がある。一のリチウム二次電池3に対して隣なりのリチウム二次電池3は裏返しにされた状態で並べられている。
これにより、一のリチウム二次電池3の正極端子17(負極端子21)と隣なりのリチウム二次電池3の負極端子21(正極端子17)とを最短距離として接続することができる。
この隣り合う正極端子17と負極端子21とが順次ブスバー(端子接続部材)29によって接続されることによってリチウム二次電池3が直列に接続されることになる。
The assembled battery 1 shown in FIG. 2 has a configuration in which four lithium
The
Thereby, the positive electrode terminal 17 (negative electrode terminal 21) of one lithium
The adjacent
ブスバー29には、図6および図7に示されるように、略矩形状をした板状体である本体31と、本体31に形成された一対の接触部33と、本体31に形成された一対のスリット35と、本体31に形成された一対のネジ穴(締結部材)37と、締結ボルト(締結部材)39と、が備えられている。
本体31は、導電部材、たとえば、銅で形成されている。接触部33およびスリット35は、本体31の面内に厚さ方向に貫通するように形成されている。
本体31の表面には、接触抵抗を下げるために全面に亘りニッケルめっきが施されている。このめっきは、ニッケルめっきに限らず、たとえば、錫めっき、金めっきなど、ニッケル、錫、金などを含有した金属でめっきされてもよい。
本体31の面内に厚さ方向に貫通した接触部33は、本体の短辺部に接近して形成されている。
接触部33の面内形状は正極端子17および負極端子21の断面形状に沿うように略円形とされている。接触部33の厚さ方向の面が、正極端子17および負極端子21と接触する接触面41となる。
As shown in FIGS. 6 and 7, the
The
The surface of the
The
The in-plane shape of the
スリット35は本体31の短辺部から接触部33まで、長辺部と略平行に形成されている。したがって、スリット35は本体31の両端部を部分Aと部分Bとに分割していることになる。
ネジ穴37は、本体31の厚み方向の略中間位置に、かつ、スリット35の長手方向の中途位置に、スリット35と交差するように、すなわち、本体31の短辺部と略平行するように本体31の全幅に亘り形成されている。
締付ボルト39は、ネジ穴37と螺合するもので、部分Aを通って部分Bの略中間位置に至る長さを有している。
The
The
The
順次直列に接続された正極端子17および負極端子21の端部の正極端子17および負極端子21は、端部ブスバー43によってそれぞれ電池正極端子9および電池負極端子11に接続されている。
端部ブスバー43の正極端子17および負極端子21との係合部分は、ブスバー29のそれと略同等の構成とされている。
The
The engaging portion of the
全ての正極端子17および負極端子21の上端には、電位を測定する導線45が接続されている。導線45には端部が略ドーナツ形をした電圧端子(停止板、測定端子)47が接続されている。電圧端子47はドーナツ形の空間部に挿入されるボルト49がネジ穴27に螺合されることによって取り付けられている。
正極端子17、負極端子21、ブスバー29、電圧端子47およびボルト49が本発明の端子接続構造を構成する。
これらの導線45は、端部の監視部51に設けられた図示しない監視回路に接続されている。監視回路は、各端子における電位と、各電池容器13の温度を監視するものであり、それらに異常があれば警報を出す、あるいは運転を中止する等の処置をとる。
また、本実施形態では、リチウム二次電池3を直列に接続する場合について述べたが、同様の接続方法により、リチウム二次電池3を並列に接続して組電池を構成することとしてもよい。
The
These conducting
Moreover, although the case where the lithium
以上説明した本実施形態にかかる組電池1の組立について説明する。
ケース5の所定位置に4個のリチウム二次電池3を、隣り合うリチウム二次電池3が裏返し関係となるように設置する。
次いで、図2に示されるように、所定の正極端子17および負極端子21をブスバー29で接続する。
The assembly of the assembled battery 1 according to the present embodiment described above will be described.
Four lithium
Next, as shown in FIG. 2, a predetermined positive terminal 17 and a
すなわち、まず、接触部33の内側に正極端子17および負極端子21が位置するように上からブスバー29を設置する。言い換えると、接触部33が正極端子17および負極端子21の外側面を覆う形とする。
正極端子17および負極端子21の外側面と接触部33の接触面41はともに横断面が円形であるので、略全面に亘り接触することになる。
この状態で、締付ボルト39をネジ穴37に螺合させると、スリット35によって分離されている部分Aと部分Bとが相互に接近する。
部分Aと部分Bとがネジ穴37の部分で接近すると、部分Aおよび部分Bは接触部33において本体31の短辺部に対し最も離隔している点Cを支点として揺動するので、接触部33の接触面41は、その内側に向かい移動することになる。
That is, first, the
Since both the outer surface of the
In this state, when the
When the part A and the part B come close to each other at the
これにより、接触面41は正極端子17および負極端子21の外周面に強く押し付けられるので、ブスバー29は正極端子17および負極端子21に対して強固に密着させることができる。
このように、ブスバー29の接触部33は、正極端子17および負極端子21の外側面に沿って取り付けられるので、組電池1の空間利用効率の制限を比較的受けない端子の軸線方向長さを大きくし、ブスバー29の厚さを図8に示されるように大きくすることによって接触面41の面積を大きくすることができ、端子と接触面41との間の結合力(摩擦力)を大きくすることができる。
また、締結ボルト39は正極端子17および負極端子21に直接接触していないので、移動体などの内部に設置されている組電池1の正極端子17および負極端子21の振動による影響を小さくすることができる。これにより、締結部材が緩む恐れを著しく低減させることができる。
Thereby, the
Thus, since the
Further, since the
これらにより、正極端子17および負極端子21とブスバー29との間の接触抵抗を安定的に長期間に亘り低く維持することができるので、ブスバー29は、リチウム二次電池3の優れた入出力特性、大電流充放電特性を損なうことなく、長期間安定的に接続維持することができる。
As a result, the contact resistance between the
また、正極端子17および負極端子21とブスバー29とは軸線方向において重複するように取り付けられているので、ブスバー29が正極端子17および負極端子21の上端面に配置されている従来のものに比べて軸線方向の長さがブスバー29の厚み分小さくできる。その分、組電池1を構成したときリチウム二次電池3本体以外のデッドスペースが小さくなるので、空間利用効率を向上させることができる。
すなわち、組電池1をコンパクトに形成することができる。
Further, since the
That is, the assembled battery 1 can be formed compactly.
そして、順次直列に接続された正極端子17および負極端子21の端部の正極端子17および負極端子21に、端部ブスバー43をブスバー29と同様に接続し、それぞれ電池正極端子9および電池負極端子11に接続する。
その後、全ての正極端子17および負極端子21の上端に、電位を測定する導線45を接続する。導線45は電圧端子47の空間部に挿入されるボルト49をネジ穴27に螺合されることによって取り付ける。
Then, the
Then, the
電圧端子47は正極端子17および負極端子21の端面よりも大きくされているので、ブスバー29の軸線方向の移動を抑制することができる。これにより、移動体などの内部に設置されている組電池1の正極端子17および負極端子21の軸線方向における振動の影響を抑制することができる。
また、たとえば、締結ボルト39が緩んでブスバー29の接触部33と正極端子17および負極端子21との間の密着性がたとえ喪失されたとしてもブスバー29が正極端子17および負極端子21から離脱する恐れを防止することができる。
このように、停止板として電圧端子47を用いないで、他の適当な形状をしたものを用いるようにしてもよい。
Since the
For example, even if the
Thus, the
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。 As mentioned above, although embodiment of this invention was explained in full detail with reference to drawings, the specific structure is not restricted to this embodiment, The design change etc. of the range which does not deviate from the summary of this invention are included.
たとえば、本実施形態では、正極端子17および負極端子21の横断面形状および接触部の面内形状を円形としているが、これに限定されることはない。正極端子17および負極端子21の横断面形状および接触部の面内形状が略同じものであればよい。たとえば、この形状は、楕円、多角形、等種々の形状であってもよい。
For example, in this embodiment, the cross-sectional shape of the
また、図9に示されるように、図6のスリット35を長手方向に全通するようにする、すなわち、本体31を接触部33の中間部位置を結ぶ線に沿って分割し、分割本体31A,31Bを形成するようにしてもよい。ここで、中間部位置とは本体31の短手方向長さの中央部三分の一以内の部位をいう。
接触部33も分割されて分割接触部33A,33Bとなる。
分割本体31A,31Bを対向して配置し、その分割接触部33A,33Bが正極端子17および負極端子21の外側面に沿うようにして締結ボルト39で接合する。これにより分割接触部33A,33Bを正極端子17および負極端子21に密着するように取り付けることができる。締結ボルト39を締めることによって分割接触部33A,33Bを正極端子17および負極端子21に対して強固に密着させることができる。
また、締結ボルト39は正極端子17および負極端子21に直接接触していないので、移動体などの内部に設置されている組電池1の正極端子17および負極端子21の振動による影響を小さくすることができる。これにより、締結ボルト39が緩む恐れを著しく低減させることができる。
この場合、装着状態で、分割本体31A,31Bに図9に示されるように隙間を存在させるのが、強固な密着および調整余地を得るには好ましい。
また、この場合図6のような構成とするよりも、正極端子17および負極端子21への分割本体31A,31Bの取付が容易となる。
つまり、図6の構成の場合、ブスバー29の接触部33の接触面41の横断面は、正極端子17および負極端子21の外側面の横断面より若干大きい状態に精度良くしないと、取付が良好にできないため、接触部33の接触面41の横断面を精度良く加工する必要があるが、本実施形態では、分割本体31A,31Bの接触面41の横断面を正極端子17および負極端子21の外側面の横断面より大きめにさえ加工すれば、加工精度が低くても正極端子17および負極端子21への分割本体31A,31Bの取付が容易となり、かつ、接触性を安定的に長期間に亘り維持することができる。
Further, as shown in FIG. 9, the
The
The split
Further, since the
In this case, in the mounted state, it is preferable to provide a gap in the divided
Further, in this case, the divided
That is, in the case of the configuration of FIG. 6, if the cross section of the
また、図10に示されるように、正極端子17および負極端子21の外形を下方に、すなわち、電池蓋15側に向かい断面積が徐々に小さくなる形状とされるとともに接触部33の面積が厚さ方向に下方に、すなわち、電池蓋15側に向かい徐々に小さくなるようにしてもよい。
こうすると、装着状態では、接触部33は上方向から正極端子17および負極端子21に押えられていることになる。このため、ブスバー29の上方向へ移動は強く制限されるので、移動体などの内部に設置されている組電池1の正極端子17および負極端子21の軸線方向における振動の影響を抑制することができる。
また、ブスバー29の接触部33と正極端子17および負極端子21との間の密着性がたとえ喪失されたとしてもバスバー29が正極端子17および負極端子21から離脱する恐れを防止することができる。
Further, as shown in FIG. 10, the outer shape of the
If it carries out like this, in the mounting state, the
Further, even if the adhesion between the
また、締付ボルト39をネジ穴37に螺合させて、スリット35によって分離されている部分Aと部分Bとが相互に接近揺動する際の支点となる点Cの位置がばらつかないように、たとえば、図11に示されるように接触部33の点Cの位置に切込みを設けるようにしてもよい。
Further, the tightening
また、図11に示されるように、本体31の形状を接触部33の内側部分において、たとえば、接触部33の形状に沿うような切込み55を設け、本体31の両端部の部分Aと部分Bの本体31の短辺方向の厚みを接触部33の中央部側から本体31の長辺方向の端部側へ広がるようにしてもよい。
このようにすると、部分Aと部分Bの厚みのそれぞれの最薄部が接触部33の全周の三分の一程度確保できるために、図6の構成のように最薄部が1点しかない場合に比べて、部分Aと部分Bに作用する負荷が最薄部の範囲内で位置によらず略均一に近づく。これにより、部分Aと部分Bとのバネ性が向上し、締付ボルト39の締付に対する挙動が滑らかに行われる。
これにより、ブスバー29の装着、調整を容易に行うことができる。
Further, as shown in FIG. 11, in the inner portion of the
In this way, since the thinnest part of each of the thicknesses of the part A and the part B can be secured about one third of the entire circumference of the
Thereby, mounting and adjustment of the
1 組電池
3 リチウム二次電池
13 電池容器
17 正極端子
21 負極端子
23 封止栓
29 ブスバー
31 本体
31A,31B 分割本体
33 接触部
33A,33B 分割接触部
35 スリット
37 ネジ穴
39 締付ボルト
47 電圧端子
A,B 部分
C 点
1 assembled
Claims (10)
板状をした本体と、
該本体の面内に厚さ方向に貫通し、前記各端子に対応して設けられた接触部と、を備え、
該接触部の面内形状は、その周縁部が前記端子の横断面形状の少なくとも一部に沿う形状をしていることを特徴とする端子接続部材。 A terminal connecting member formed of a conductive material for connecting the terminals between single cells having columnar terminals,
A plate-shaped body,
A contact portion that penetrates in the thickness direction in the surface of the main body and is provided corresponding to each terminal,
An in-plane shape of the contact portion is a terminal connecting member characterized in that a peripheral portion thereof has a shape along at least a part of a cross-sectional shape of the terminal.
前記接触部から前記本体の外周部まで前記厚さ方向に貫通するスリットが設けられ、
前記本体における該スリットの幅方向に対向される部分を接離させる締結部材が備えられていることを特徴とする請求項1に記載の端子接続部材。 The in-plane shape of the contact portion is the cross-sectional shape of the terminal,
A slit penetrating in the thickness direction from the contact portion to the outer peripheral portion of the main body is provided,
The terminal connection member according to claim 1, further comprising a fastening member that contacts and separates a portion of the main body facing the slit in the width direction.
前記端子の先端部に着脱可能に取り付けられる前記端子接続部材の先端方向への移動を制限する停止板と、で構成されていることを特徴とする端子接続構造。 The terminal connection member according to any one of claims 1 to 4,
A terminal connection structure comprising: a stop plate that restricts movement of the terminal connection member, which is detachably attached to the distal end portion of the terminal, in the distal direction.
前記端子が前記単電池側に向かい断面積が徐々に小さくなる形状とされるとともに前記接触部の面積が厚さ方向に前記単電池側に向かい徐々に小さくなるようにされていることを特徴とする端子接続構造。 Using the terminal connection member according to any one of claims 1 to 4,
The terminal is shaped so that the cross-sectional area gradually decreases toward the unit cell, and the area of the contact portion is gradually decreased toward the unit cell in the thickness direction. Terminal connection structure.
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