JP2010212155A - Terminal connecting member material and battery pack - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、端子接続部材及び組電池に関する。 The present invention relates to a terminal connection member and an assembled battery.
リチウム二次電池には、正極端子及び負極端子といった電極端子が突出して配されている。この二次電池の一つ一つを単電池として複数備えた組電池には、単電池に配された電極端子同士を接続するブスバー(端子接続部材)が配されている(例えば、特許文献1参照。)。このようなブスバーは、円柱・円筒形又は四角柱・四角筒形に形成されている。 Electrode terminals such as a positive electrode terminal and a negative electrode terminal protrude from the lithium secondary battery. A battery pack including a plurality of each of the secondary batteries as a single battery is provided with a bus bar (terminal connection member) that connects electrode terminals arranged in the single battery (for example, Patent Document 1). reference.). Such a bus bar is formed in a cylindrical / cylindrical shape or a quadrangular prism / rectangular cylindrical shape.
しかしながら、上記従来の端子接続部材では、組電池の充放電時に比較的高い発熱を生じてしまい、電極端子との間の接触抵抗も大きくなってしまう。また、電池の内部温度の上昇に伴い、寿命を縮めて電池性能を劣化、又は破壊させてしまう可能性がある。 However, the conventional terminal connecting member generates relatively high heat during charging and discharging of the assembled battery, and the contact resistance with the electrode terminal also increases. Further, as the internal temperature of the battery rises, there is a possibility that the battery performance may be deteriorated or destroyed by shortening the life.
本発明は上記事情に鑑みて成されたものであり、充放電時に電極端子との間における温度上昇を抑えて接触抵抗の増加を好適に抑えることができる端子接続部材及び組電池を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a terminal connection member and an assembled battery that can suppress an increase in contact resistance by suppressing a temperature rise between electrode terminals during charge and discharge. With the goal.
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
本発明に係る端子接続部材は、複数の単電池間の電極端子同士を接続する導電性の端子接続部材であって、各前記電極端子と接触される一対の接触部と、該一対の接触部間を接続する部材本体と、を備え、該部材本体の少なくとも一部に放熱部が配されていることを特徴とする。
The present invention employs the following means in order to solve the above problems.
The terminal connection member according to the present invention is a conductive terminal connection member that connects electrode terminals between a plurality of single cells, and a pair of contact portions that are in contact with the electrode terminals, and the pair of contact portions. And a member main body for connecting between them, and a heat radiating portion is arranged on at least a part of the member main body.
この発明は、端子接続部材の部材本体に放熱部が配されているので、通電された際、接触部と電極端子との間の接触抵抗の大きさに応じて部材本体の温度が上昇しても、放熱部からの放熱によって、接触部の温度上昇を好適に抑えることができる。 In this invention, since the heat radiating portion is arranged on the member main body of the terminal connection member, the temperature of the member main body rises according to the magnitude of the contact resistance between the contact portion and the electrode terminal when energized. Moreover, the temperature rise of a contact part can be suppressed suitably by the thermal radiation from a thermal radiation part.
また、本発明に係る端子接続部材は、前記端子接続部材であって、前記部材本体が長手方向を有して板状に形成され、前記長手方向に対して蛇腹折りされて前記放熱部が形成されていることを特徴とする。 Further, the terminal connection member according to the present invention is the terminal connection member, wherein the member main body is formed in a plate shape having a longitudinal direction, and the heat dissipation portion is formed by being bellows-folded with respect to the longitudinal direction. It is characterized by being.
この発明は、部材本体の全長を変えずに放熱部の放熱面積を確保することができる。さらに、プレス加工等によって放熱部を容易に作成することができる。 According to the present invention, the heat radiation area of the heat radiation portion can be secured without changing the overall length of the member main body. Furthermore, the heat radiating portion can be easily created by pressing or the like.
また、本発明に係
る端子接続部材は、前記端子接続部材であって、前記放熱部が、前記部材本体の外周面から突出して、又は前記外周面に凹んで配されていることを特徴とする。
この発明は、放熱部によって部材本体の表面積を増やして放熱面積を確保することができる。
Further, the terminal connection member according to the present invention is the terminal connection member, wherein the heat radiating portion is arranged to protrude from the outer peripheral surface of the member main body or to be recessed in the outer peripheral surface. .
According to the present invention, the surface area of the member main body can be increased by the heat radiating portion to ensure the heat radiating area.
また、本発明に係る端子接続部材は、前記端子接続部材であって、前記部材本体及び前記放熱部が、銅若しくは銅合金、又はアルミニウム若しくはアルミニウム合金からなることを特徴とする。
この発明は、放熱部の熱伝導率が大きいので、接触部の温度上昇にすばやく対応して放熱させることができる。
The terminal connecting member according to the present invention is the terminal connecting member, wherein the member main body and the heat radiating portion are made of copper or a copper alloy, or aluminum or an aluminum alloy.
In the present invention, since the heat conductivity of the heat radiating portion is large, heat can be radiated in response to the temperature rise of the contact portion.
また、本発明に係る端子接続部材は、前記端子接続部材であって、前記部材本体又は前記放熱部の外周面の少なくとも一部に配された電気的な絶縁層を備えていることを特徴とする。
この発明は、人が最も接触しやすい外周面に絶縁層が配されているので、安全性を高めることができると同時に、それ以外の表面から好適に放熱させることができる。
Further, the terminal connection member according to the present invention is the terminal connection member, and includes an electrical insulating layer disposed on at least a part of the outer peripheral surface of the member main body or the heat dissipation portion. To do.
In the present invention, since the insulating layer is disposed on the outer peripheral surface that is most easily contacted by humans, safety can be improved and heat can be suitably radiated from other surfaces.
本発明に係る組電池は、突出した複数の電極端子を有する複数の単電池と、これら単電池が収納される電池収納容器と、前記単電池間の前記電極端子同士を接続する本発明に係る端子接続部材と、を備えていることを特徴とする。 The assembled battery according to the present invention relates to the present invention in which a plurality of unit cells having a plurality of protruding electrode terminals, a battery storage container in which these unit cells are stored, and the electrode terminals between the unit cells are connected to each other. And a terminal connection member.
この発明は、本発明に係る端子接続部材を備えているので、通電された際、接触部と電極端子との間の接触抵抗の大きさに応じて部材本体の温度が上昇しても、放熱部からの放熱によって、接触部の温度上昇を好適に抑えることができる。 Since the present invention includes the terminal connecting member according to the present invention, even if the temperature of the member main body rises according to the magnitude of the contact resistance between the contact portion and the electrode terminal when energized, the heat dissipation The temperature rise of the contact portion can be suitably suppressed by heat radiation from the portion.
また、本発明に係る組電池は、前記組電池であって、前記電池収納容器における、前記放熱部が配される位置に、通風孔が配されていることを特徴とする。
この発明は、温度上昇する放熱部と通風孔を通過する空気との間で好適に熱交換させてより容易に排熱させることができる。
Further, the assembled battery according to the present invention is the assembled battery, wherein a vent hole is arranged at a position where the heat radiating portion is arranged in the battery storage container.
According to the present invention, heat can be exhausted more easily by suitably exchanging heat between the heat-radiating part whose temperature rises and the air passing through the ventilation hole.
本発明によれば、充放電時に電極端子と端子接続部材との間における温度上昇を抑えて接触抵抗の増加を好適に抑えることができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the temperature rise between an electrode terminal and a terminal connection member can be suppressed at the time of charging / discharging, and the increase in contact resistance can be suppressed suitably.
(第1の実施形態)
本発明に係る第1の実施形態について、図1から図7を参照して説明する。
本実施形態に係る組電池1は、図1から図3に示すように、突出した複数の電極端子2を有する複数の単電池3と、単電池3を制御する制御部5と、単電池3及び制御部5が収納される電池収納容器6と、単電池3間の電極端子2同士を接続するブスバー(端子接続部材)7と、を備えている。
(First embodiment)
A first embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIGS. 1 to 3, the assembled
単電池3は、略立方体形状に形成された、例えば、リチウムイオン二次電池である。電極端子2は、単電池3の端面から円柱状に突出して配されている。電極端子2の端面には、制御部5と電気的に接続される略円環状の圧着端子8が、ネジ等の固定部材10によって取り付けられている。なお、図1及び図2では、説明を容易にするため、圧着端子8を1つだけ図示し、残りの圧着端子は図示を省略している。
The
単電池3は、組電池1内に4個配され、ブスバー7によってこれらの単電池3が直列に接続されている。なお、単電池3の数は4個未満でも4個を超える数でも構わない。また、単電池3が並列に接続されていても構わない。
Four
制御部5は図示しない基板上に形成された制御回路であって、組電池1の充放電時に各単電池3の電圧や温度を監視するとともに、電圧等を制御する。電池収納容器6は、内部に単電池3が収納され、組電池1の外形を構成している。電池収納容器6には、図4に示すように、電極端子2が露出する開口部11と、制御部5と外部とを連通させる通風孔12と、が配されている。
The
ブスバー7は、図5に示すように、電極端子2と接触される一対の接触部13A,13Bと、一対の接触部13A,13B間を接続する部材本体15と、を備えている。一対の接触部13A,13Bは平板状に形成され、電極端子2が貫通される貫通孔13aがそれぞれ配されている。ブスバー7は、銅又は銅合金から形成される。なお、アルミニウム又はアルミニウム合金などであっても構わない。
As shown in FIG. 5, the
部材本体15は、長手方向を有して断面矩形の平板状に形成され、電池収納容器6内に単電池3が配された際の隣接する単電池3の電極端子2間の距離に応じて所定の長さとなっている。部材本体15の中央には放熱部16が配されている。この放熱部16は、図6に示すように、部材本体15が長手方向に複数回蛇腹折りされて形成されている。各折り目部分には、部材本体15と略平行に端面16aが形成されている。また、端面を有することに限定するものではない。
The member
次に本実施形態に係る組電池1の作用について説明する。
組電池1の充放電時には、各ブスバー7に通電される。この際、ブスバー7と電極端子2との間の接触抵抗は、他の電気的抵抗に比して大きいので、この部分で発熱した熱が部材本体15に熱伝導によって伝えられる。このとき、電池収納容器6内の空気と放熱部16の表面との間で熱交換が行われ、放熱部16から放熱される。放熱された熱は、通風孔12等によって容器外部へ排熱される。なお、図7に示すように、各ブスバー7の放熱部16が配される位置に通風孔17が配された電池収納容器6でもよい。この場合には、放熱部16近傍の高温空気をより好適に容器外に排出することができる。
Next, the effect | action of the assembled
When the assembled
この組電池1及びブスバー7によれば、部材本体15に放熱部16が配されているので、通電の際、部材本体15の温度が上昇しても放熱部16からの放熱によって、一対の接触部13A,13Bの温度上昇を抑えることができる。したがって、充放電時においても電極端子2とブスバー7との間の接触抵抗の増加を好適に抑えることができ、電池性能を維持して安定した電力供給を行うことができる。
According to the assembled
特に、ブスバー7の部材本体15が長手方向を有して板状に形成され、長手方向に対して蛇腹折りされて放熱部16が形成されているので、部材本体の全長を変えずに放熱面積を確保することができる。また、プレス加工等によって放熱部16を容易に作成することができる。また、ブスバー7が熱伝導率の高い銅若しくは銅合金からなるので、一対の接触部13A,13Bの温度上昇にすばやく対応して放熱させることができる。
In particular, the member
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態について図8から図10を参照して説明する。
なお、上述した第1の実施形態と同様の構成要素には同一符号を付すとともに説明を省略する。
第2の実施形態と第1の実施形態との異なる点は、本実施形態に係るブスバー20は、部材本体21が断面矩形の棒状とされ、放熱部22が部材本体21の外周面に溝状に配されているとした点である。放熱部22は、部材本体21の中心軸線Cに沿って部材本体21中央の周方向に複数配されている。放熱部22の溝幅及び溝深さは何れも略一定となっている。このようなブスバー20は、例えば、部材本体21を構成する板材に、放熱部22を構成する溝部を機械加工等することにより形成することができ、あるいは、材質がアルミニウムなどの場合には押し出し加工によっても製造することができる。
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component similar to 1st Embodiment mentioned above, and description is abbreviate | omitted.
The difference between the second embodiment and the first embodiment is that the
このブスバー20によれば、第1の実施形態と同様に、通電の際、部材本体21の温度が上昇しても放熱部22からの放熱によって、一対の接触部13A,13Bの温度上昇を抑えることができる。この際、放熱部22の表面の分、放熱面積を確保することができる。また、第1の実施形態よりも部材本体21の断面積を大きく確保することができ、大きな電流を流すことができる。
According to the
(第3の実施形態)
次に、本発明の第3の実施形態について図11から図13を参照して説明する。
なお、上述した他の実施形態と同様の構成要素には同一符号を付すとともに説明を省略する。
第3の実施形態と第2の実施形態との異なる点は、本実施形態に係るブスバー30の放熱部31が、部材本体32の外周面から突出して立設されているとした点である。放熱部31は、断面略矩形状のフィンとして、略一定の幅及び高さに形成されている。そして、部材本体32の中心軸線Cに沿って部材本体32中央の周方向に複数配されている。また、このようなブスバー30については、放熱部31を構成するフィン材を溶接などにより接合することによって製造することができ、あるいは、材質がアルミニウムなどの場合には押し出し加工によっても製造することができる。
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component similar to other embodiment mentioned above, and description is abbreviate | omitted.
The difference between the third embodiment and the second embodiment is that the
このブスバー30によれば、放熱部31の表面積分の放熱面積を確保でき、第2の実施形態と同様の作用・効果を奏することができる。また、放熱部31を単に突出させた形状とする分、第2の実施形態に係るブスバー20よりも容易に製造することができる。
According to the
(第4の実施形態)
次に、本発明の第4の実施形態について図14から図16を参照して説明する。
なお、上述した他の実施形態と同様の構成要素には同一符号を付すとともに説明を省略する。
第4の実施形態と第2の実施形態との異なる点は、本実施形態に係るブスバー40の部材本体41が、断面略円形となっている点である。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component similar to other embodiment mentioned above, and description is abbreviate | omitted.
The difference between the fourth embodiment and the second embodiment is that the member
放熱部42は、第2の実施形態と同様に、部材本体41の中心軸線Cに沿って部材本体41中央の周方向に溝状に複数配されている。
このようなブスバー40では、円柱状の部材を機械加工することにより溝を形成して部材本体41及び放熱部42を構成することも可能である。
そして、このブスバー40によれば、第2の実施形態と同様の作用・効果を奏することができる。
Similarly to the second embodiment, a plurality of the
In such a
And according to this
(第5の実施形態)
次に、本発明の第5の実施形態について図17から図19を参照して説明する。
なお、上述した他の実施形態と同様の構成要素には同一符号を付すとともに説明を省略する。
第5の実施形態と第4の実施形態との異なる点は、本実施形態に係るブスバー50の放熱部51が、部材本体52の外周面から突出して立設されているとした点である。
(Fifth embodiment)
Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component similar to other embodiment mentioned above, and description is abbreviate | omitted.
The difference between the fifth embodiment and the fourth embodiment is that the
放熱部51は、第3の実施形態と同様に、断面略矩形状のフィンとして形成されている。このブスバー50によれば、第3の実施形態と同様の作用・効果を奏することができる。
Similarly to the third embodiment, the
(第6の実施形態)
次に、本発明の第6の実施形態について図20から図22を参照して説明する。
なお、上述した他の実施形態と同様の構成要素には同一符号を付すとともに説明を省略する。
第6の実施形態と第5の実施形態との異なる点は、本実施形態に係るブスバー60の部材本体61が中空に形成され、放熱部62が、部材本体61の外周面に略一定の厚さ及び突出高さで鍔状に形成されて配されているとした点である。
(Sixth embodiment)
Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the component similar to other embodiment mentioned above, and description is abbreviate | omitted.
The difference between the sixth embodiment and the fifth embodiment is that the member
放熱部62は、部材本体61中央の中心軸線C方向に略一定の間隔を有して複数配されている。一対の接触部13A,13Bは、中空状の部材本体61の両端が平板状につぶされて形成されている。
このブスバー60によれば、部材本体61が中空状なので、他の実施形態よりもブスバー重量を削減することができる。また、本実施形態では、部材本体61に外部と内部空間とを連通する貫通孔を設けても良い。このようにすることで、部材本体61の内部空間と外部との間で空気を流通させて冷却を促進させることができる。
A plurality of the
According to the
なお、本発明の技術範囲は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。例えば、図23及び図24に示すように、電気的な絶縁層70を備えたブスバー71であってもよい。このブスバー71の放熱部72は、第1の実施形態と同様に部材本体73が蛇腹折りされて形成されている。
The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, as shown in FIGS. 23 and 24, a
この場合、人が最も接触しやすい放熱部72の端面に絶縁層70が配されることになるので、接触しても感電することなく安全性を高めることができる。また、端面以外の放熱部72の表面には絶縁層70がないので、これらの面からは好適に放熱させることができる。同様に、図25及び図26に示すように、第6の実施形態と同様に、部材本体78に鍔状の放熱部75が配され、この放熱部75の先端面及びその近傍の側面に絶縁層76が配されたブスバー77であってもよい。また、他の実施形態にも絶縁層を適用することでも、同様の効果を得ることができる。
In this case, since the insulating
また、放熱部の表面にさらに凹凸状の模様が配されたものでも構わない。これによって、放熱部の放熱面積をさらに増やすことができる。さらに、放熱部の向きは、上記実施形態のものに限らず、空気の流れに沿った方向でも構わない。また、放熱部の周辺で乱流を積極的に発生させるようにしてもよい。 Moreover, the thing with the uneven | corrugated pattern further arranged on the surface of the thermal radiation part may be sufficient. Thereby, the heat radiation area of the heat radiation portion can be further increased. Furthermore, the direction of the heat radiating portion is not limited to that of the above embodiment, and may be a direction along the air flow. Moreover, you may make it generate a turbulent flow actively around a thermal radiation part.
1 組電池
2 電極端子
3 単電池
6 電池収納容器
7,20,30,40,50,60,71,77 ブスバー(端子接続部材)
13A,13B,63A,63B 接触部
15,21,32,41,52,61,73,78 部材本体
16,22,31,42,51,62,72,75 放熱部
17 通風孔
70,76 絶縁層
DESCRIPTION OF
13A, 13B, 63A,
Claims (7)
各前記電極端子と接触される一対の接触部と、
該一対の接触部間を接続する部材本体と、
を備え、
該部材本体の少なくとも一部に放熱部が配されていることを特徴とする端子接続部材。 A conductive terminal connecting member for connecting electrode terminals between a plurality of single cells,
A pair of contact portions in contact with each of the electrode terminals;
A member body for connecting the pair of contact portions;
With
A terminal connecting member, wherein a heat radiating portion is disposed on at least a part of the member main body.
これら単電池が収納される電池収納容器と、
前記単電池間の前記電極端子同士を接続する請求項1から5の何れか一つに記載の端子接続部材と、
を備えていることを特徴とする組電池。 A plurality of single cells having a plurality of protruding electrode terminals;
A battery storage container in which these single cells are stored;
The terminal connection member according to any one of claims 1 to 5, wherein the electrode terminals between the single cells are connected to each other.
An assembled battery comprising:
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