JP2018133525A - カバー及びそれを用いたモジュール - Google Patents

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Abstract

【課題】外部短絡を防止することが可能な蓄電デバイス用のカバー及びそれを用いたモジュールを提供する。
【解決手段】本発明の一形態に係るカバーは、第1のカバーを具備する。上記カバーは、第1の端子用貫通孔及び第2の端子用貫通孔を有する基板の一方の主面上に配置される、上記一方の主面と直交する第1の端面を有する容器と、上記第1の端面から突出し、折り曲げられ、上記第1の端子用貫通孔及び上記第2の端子用貫通孔それぞれを貫通して上記基板の他方の主面から端部が引き出される正極端子及び負極端子とを備える蓄電デバイスのカバーである。上記第1のカバーは、上記基板の一方の主面側に配置され、上記第1の端面と上記一方の主面とともに上記正極端子及び上記負極端子を収容する第1の端子用収容部を形成する。
【選択図】図5

Description

本発明は、リチウムイオンキャパシタ等の蓄電デバイスの正極端子及び負極端子を保護するカバー及びそれを用いたモジュールに関する。
繰り返し充放電でき、高容量密度のリチウムイオンキャパシタを備えるリチウムイオンキャパシタモジュールは、配線板と該配線板上に配置されたリチウムイオンキャパシタとを有する。リチウムイオンキャパシタは、例えば円筒形状の容器内に正極層と負極層との間にセパレータが配置された蓄電素子が電解液とともに収容されて構成される。容器の一端面からは正極層と電気的に接続する正極端子及び負極層と電気的に接続する負極端子が引き出されている。
リチウムイオンキャパシタにおいて、正極端子と負極端子との直接接触や導電性のものを介した電気的接続により、リチウムイオンキャパシタが短絡状態となると、リチウムイオンキャパシタ内で過大な電流が流れる。その結果、容器内の温度、圧力が上昇し、場合によっては圧力弁が作動して内部のガスが放出される。圧力弁が作動したりリチウムイオンキャパシタは、その後使用することはできない。このため、リチウムイオンキャパシタを配線板に実装してモジュールを組み立てる工程時、モジュールを電子機器に組み込む工程時、電子機器にモジュールを組み込んだ後等、外部短絡が生じないように、正極端子と負極端子との絶縁状態を維持する必要がある。
例えば、円筒形状のリチウムイオンキャパシタを配線板上に配置してモジュールを組み立てる場合、配線板の一方の主面上にリチウムイオンキャパシタを配置し、配線板に設けられた貫通孔に正極端子及び負極端子を貫通させ、配線板の他方の主面に正極端子及び負極端子それぞれの端部を引き出して、組み立てが行われる。配線板の他方の主面に引き出される正極端子及び負極端子それぞれの端部は、互いの直接接触等による外部短絡を防止するために、配線板の他方の主面には正極端子及び負極端子を覆うように例えば絶縁シートが貼りつけられる。
モジュールを組み込む電子機器によっては、モジュールの設置スペースの関係で、リチウムイオンキャパシタをその長手方向が配線板と平行となるように横向きにして配置する場合がある。このようにリチウムイオンキャパシタを横向きにして配線板上に配置する場合、容器の正極端子及び負極端子が突出される一端面と配線板とは直交するように配置される。このため、正極端子及び負極端子はL字状に折り曲げられ、正極端子及び負極端子の端部が配線板の他方の主面側に引き出される(例えば、特許文献1)。
特許文献1には、レンズ付きフィルムユニット内に配置されるメインコンデンサの一対のリード端子間の短絡を防止するためにリード端子間に突起を設けることが記載されている。特許文献1では、メインコンデンサのリード端子はユニット内で露出した状態で配置される。
特開平11−258665号公報
しかしながら、特許文献1に記載される構成では、ユニット内で端子が露出しているため、異物の混入等によって正極端子と負極端子とが短絡する恐れがある。
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、横置き型のリチウムイオンキャパシタ等の蓄電デバイスを用いたモジュールにおいて外部短絡を防止することが可能な正極端子及び負極端子を保護する蓄電デバイス用のカバー及びそれを用いたモジュールを提供することにある。
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係るカバーは、第1のカバーを具備する。
上記カバーは、第1の端子用貫通孔及び第2の端子用貫通孔を有する基板の一方の主面上に配置される、上記一方の主面と直交する第1の端面を有する容器と、上記第1の端面から突出し、折り曲げられ、上記第1の端子用貫通孔及び上記第2の端子用貫通孔それぞれを貫通して上記基板の他方の主面から端部が引き出される正極端子及び負極端子とを備える蓄電デバイスのカバーである。
上記第1のカバーは、上記基板の一方の主面側に配置され、上記第1の端面と上記一方の主面とともに上記正極端子及び上記負極端子を収容する第1の端子用収容部を形成する。
本発明のこのような構成によれば、カバーにより異物の混入が防止され、異物の混入による正極端子と負極端子との短絡発生を防止することができる。これにより、外部短絡による蓄電デバイス内の温度及び圧力の上昇の発生を防止することができる。
上記第1の端子用収容部は、互いに隔離された上記正極端子を収容する正極端子用収容部と上記負極端子を収容する負極端子用収容部を有してもよい。
このような構成によれば、正極端子と負極端子との絶縁状態を維持することができ、正極端子と負極端子との直接接触による短絡や導電性の異物等を介した短絡の発生を防止することができる。
上記第1のカバーは、上記正極端子用収容部と上記負極端子用収容部とを隔離する隔壁を有してもよい。
上記他方の主面側に配置され、上記他方の主面とともに上記正極端子及び負極端子を収容する第2の端子用収容部を形成し、上記第1のカバーと係合可能な第2のカバーを更に具備してもよい。
このように、基板を介して互いに係合可能な第1のカバーと第2のカバーによりカバーを構成してもよい。第1のカバーにより基板の一方の主面側に位置する正極端子及び負極端子を収容し、第2のカバーにより基板の他方の主面側に位置する正極端子及び負極端子それぞれの端部を収容することができる。
上記第2の端子用収容部は、互いに隔離された、上記正極端子の端部を収容する正極端子用収容部と、上記負極端子の端部を収容する負極端子用収容部を有してもよい。
このような構成によれば、第1の凹部及び第2の凹部により、正極端子用収容部と負極端子用収容部とを隔離することができ、正極端子と負極端子との絶縁状態を維持することができる。
上記第1のカバーは係合孔を有し、上記第2のカバーは、上記基板に設けられた係合用貫通孔を貫通し上記係合孔に係合する係合爪を有する突起部を有してもよい。
このような構成によれば、第1のカバーと第2のカバーとの係合解除が困難な構成とすることができる。
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係るモジュールは、基板と、蓄電デバイスと、カバーとを具備する。
上記基板は、第1の端子用貫通孔及び第2の端子用貫通孔を有する。
上記蓄電デバイスは、上記基板の一方の主面上に配置され、上記基板と平行な一軸方向に沿って対向配置された第1の端面と第2の端面を有する容器と、上記第1の端面から上記一軸方向に突出し、上記一軸方向と直交するように折り曲げられて、端部が上記第1の端子用貫通孔を貫通して上記基板の他方の主面から引き出された正極端子と、上記第1の端面から上記一軸方向に突出し、上記一軸方向と直交するように折り曲げられて、端部が前記第2の端子用貫通孔を貫通して上記基板の他方の主面から引き出された負極端子とを備える。
上記カバーは、上記基板の一方の主面側に配置され、上記第1の端面と上記一方の主面とともに上記正極端子及び上記負極端子を収容する第1の端子用収容部を形成する第1のカバーを有する。
本発明のこのような構成によれば、カバーにより異物の混入が防止され、異物の混入による正極端子と負極端子との短絡発生を防止することができ、外部短絡による蓄電デバイス内の温度及び圧力の上昇の発生を防止することができる。従って、外部短絡による不良のないモジュールを安定して提供することが可能となる。
上記第1の端子用収容部は、互いに隔離された上記正極端子を収容する正極端子用収容部と上記負極端子を収容する負極端子用収容部を有してもよい。
上記カバーは、上記他方の主面側に配置され、上記他方の主面とともに上記正極端子及び上記負極端子を収容する第2の端子用収容部を形成し、上記第1のカバーと係合可能な第2のカバーを更に有してもよい。
上記第2の端子用収容部は、互いに隔離された、上記正極端子の端部を収容する正極端子用収容部と、上記負極端子の端部を収容する負極端子用収容部を有してもよい。
上記基板は係合用貫通孔を有し、上記第1のカバーは係合孔を有し、上記第2のカバーは上記係合用貫通孔及び上記係合孔を貫通し、上記係合孔に係合する係合爪を有する突起部を備えてもよい。
このような構成によれば、第1のカバーと第2のカバーとの係合解除が困難な構成とすることができ、モジュールに外的衝撃が加わっても、第1のカバーと第2のカバーとは容易には引き離されることはなく、カバーによる異物の混入防止の状態を維持することができる。
本発明によれば、外部短絡を防止することが可能なリチウムイオンキャパシタ等の蓄電デバイス用のカバー及びそれを用いたモジュールを提供することができる。
本発明の一実施形態に係るモジュールの上方からみた斜視図である。 上記モジュールの下方からみた斜視図である。 上記モジュールの上面図である。 上記モジュールの正面図である。 図3の線V−V´で切断した上記モジュールの断面図である。 図3の線VI−VI´で切断した上記モジュールの模式断面図である。 上記モジュールの保護カバーがない状態を示す上方からみた斜視図である。 図7に示す保護カバーがない状態のモジュールを下方からみた斜視図である。 上記モジュールに組み込まれる保護カバーの一部を構成する上部保護カバーを斜め正面方向からみた斜視図である。 図9に示す上部保護カバーを斜め背面方向からみた斜視図である。 上記モジュールに組み込まれる保護カバーの一部を構成する下部保護カバーを上方からみた斜視図である。 図11に示す下部保護カバーを下方からみた斜視図である。 図11に示す下部保護カバーの側面図である。 図11に示す下部保護カバーの上面図である。 第2の実施形態に係る下部保護カバーを上方からみた斜視図である。 図15に示す下部保護カバーを下方からみた斜視図である。
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
<第1の実施形態>
[モジュールの構成]
図1は本発明の一実施形態に係るモジュールを上方からみた斜視図、図2は下方からみた斜視図、図3は上面図、図4は正面図、図5は図3の線V−V´で切断した断面図、図6は図3の線VI−VI´で切断した模式断面図である。図5において、リチウムイオンキャパシタの容器内に収容される蓄電素子の図示は省略し、容器の断面は斜線で図示している。
なお、各図においてX軸、Y軸及びZ軸方向は相互に直交する3軸方向を示している。
本実施形態のモジュール1は、リチウムイオンキャパシタモジュールとして構成される。モジュール1は、配線板2と、蓄電デバイスとしてのリチウムイオンキャパシタ3と、保護カバー4とを具備する。
基板としての配線板2は、対向する第1の主面(一方の主面)23と第2の主面(他方の主面)24とを有する。配線板2は、その厚さ方向に形成された第1の係合用貫通孔21及び第2の係合用貫通孔22、第1の端子用貫通孔25及び第2の端子用貫通孔26を有する。尚、配線板2の大きさは図示された大きさに限定されるものではない。
第1の係合用貫通孔21、第2の係合用貫通孔22、第1の端子用貫通孔25及び第2の端子用貫通孔26は、X軸方向に沿って一列に配置される。第1の係合用貫通孔21及び第2の係合用貫通孔22は、隣り合って配置される第1の端子用貫通孔25及び第2の端子用貫通孔26を挟み込むように、その両脇に配置される。
リチウムイオンキャパシタ3は、対向する第1の端面34と第2の端面35を有する円筒形状を有する容器33と、第1の端面34から突出した正極端子31及び負極端子32を具備する。
容器33は、底部(第2の端面35に相当)を備えた円筒状の容器本体33aと、当該容器本体33aを密閉する第1の端面34側に配置される蓋33bとからなる。正極端子31は負極端子32よりも長く、正極端子31と負極端子32とは容易に識別可能である。尚、本実施形態においては、便宜上、正極端子31と負極端子32の長さは同じとなるように図示している。
容器33内には、蓄電素子と電解液が収容されている。蓄電素子は、正極層及び正極集電体が積層されてなる正極シートと、負極層及び負極集電体が積層されてなる負極シートと、正極層と負極層との間を隔てるセパレータとを有する。セパレータ、正極シート、セパレータ及び負極シートが厚さ方向に積層されたシート状の積層体は、芯軸に旋回されて、容器内33内に収容される。
リチウムイオンキャパシタ3では、蓄電素子がリチウム塩の有機溶媒溶液からなる電解液とともに容器33内に封入される。正極層は、活性炭やPAS(Polyacenic Semiconductor:ポリアセン系有機半導体)等の正極活物質を含むシート状に構成される。負極層は、リチウムイオンを吸蔵可能な黒鉛や難黒鉛化炭素やPAS等の負極活物質を含むシート状に構成される。セパレータは、その厚み方向にイオンが通過可能な多孔質のセルロース系の基材等から構成される。正極集電体には、アルミニウムやチタン等の導電性を有する金属箔を用いることができる。負極集電体には、銅、ステンレス、ニッケル、及びこれらの合金等の導電性を有する金属箔を用いることができる。
図7は保護カバー4がない状態のモジュール1を上方からみた斜視図、図8は下方からみた斜視図である。
正極端子31は正極集電体に接続され、負極端子32は負極集電体に接続されている。図7及び図8に示すように、正極端子31及び負極端子32は、容器33の蓋33bを内側から外側に貫通し、それぞれ容器33の外側に引き出されている。
リチウムイオンキャパシタ3は、互いに対向する第1の端面34及び第2の端面35に沿った一軸方向(図上、Y軸方向)に平行な長手方向を有し、リチウムイオンキャパシタ3は、その長手方向が配線板2の第1の主面23に平行となるように第1の主面23上に配置される。リチウムイオンキャパシタ3の第1の端面34と配線板2の第1の主面23とが直交するように、リチウムイオンキャパシタ3は配線板2上に横置きに配置される。尚、第1の端面34と第1の主面23とが直交する状態は、2つの面がなす角度が90°の状態からわずかにずれた略90°の状態も含む。
正極端子31及び負極端子32は、それぞれ第1の端面34からリチウムイオンキャパシタ3の長手方向と平行に突出し、途中で略直角に折り曲げられたL字形状を有する。途中で直角に折り曲げられた正極端子31及び負極端子32は、それぞれ配線板2に設けられている第1の端子用貫通孔25及び第2の端子用貫通孔26をそれぞれ貫通して、端部が配線板2の第2の主面24から突出して引き出される。
図1〜図6に示すように、保護カバー4は、正極端子31及び負極端子32を覆い保護するものである。保護カバー4は、配線板2の第1の主面23側に配置される第1のカバーとしての上部保護カバー41と、第2の主面24側に配置される第2のカバーとしての下部保護カバー42を備える。上部保護カバー41と下部保護カバー42は、配線板2を介して係合可能に構成される。
以下、保護カバー4の詳細な構造について説明する。
[保護カバーの構成]
図6、図9〜図14を用いて保護カバー4の構成について説明する。
図6は、正極端子31及び負極端子32と、保護カバー4との位置関係を説明する模式図であり、便宜上、構成によって縮尺を異ならせている。図9及び図10はそれぞれ上部保護カバー41を斜め正面方向からみた斜視図、斜め背面方向からみた斜視図である。図11〜14はそれぞれ順に下部保護カバー42を上方からみた斜視図、下方からみた斜視図、側面図、上面図である。
図6に示すように、保護カバー4は、正極端子31を収容する正極端子用収容部51と負極端子用収容部52とを有する。正極端子用収容部51は、後述する上部保護カバー41の隔壁415によって区画形成された上部正極端子用収容部511と、後述する下部保護カバー42の第1の凹部423によって形成された下部正極端子用収容部512とからなる。負極端子用収容部52は、上部保護カバー41の隔壁によって区画形成された上部負極端子用収容部521と、下部保護カバー42の第2の凹部424によって形成された下部負極端子用収容部522とからなる。
このように、正極端子31及び負極端子32は、保護カバー4によって外部からの異物の混入が防止されるので、異物を介した短絡が防止される。更に、正極端子31と負極端子32はそれぞれ、互いに隔離された正極端子用収容部51と負極端子用収容部52それぞれに収容されるので、正極端子31と負極端子32との絶縁状態が維持される。従って、正極端子31と負極端子32との直接接触による短絡を防止することができる。
図9及び図10に示すように、上部保護カバー41は、上部保護カバー本体414と、フランジ部413と、隔壁415とを有する。
上部保護カバー本体414は、モジュール1の形態で、第1の端面34及び配線板2の第1の主面23とともに正極端子31及び負極端子32を収容する第1の端子用収容部(収容空間)61を形成する天面と側面を有する。
フランジ部413は、上部保護カバー本体414に一体成型され、上部保護カバー本体414の裾から張り出した形状を有する。フランジ部413には、後述する下部保護カバー42の第1の係合爪4211a及び第2の係合爪4221aが係合される第1の係合孔411及び第2の係合孔412が設けられている。第1の係合孔411及び第2の係合孔412は、上部保護カバー本体414を挟み込むように上部保護カバー本体414の両脇に位置するようにフランジ部413に設けられる。
隔壁415は、保護カバー4の高さ方向(Z軸方向)に長手方向を有する板状である。隔壁415は、上部保護カバー本体414の第1の端子用収容部(正極端子及び負極端子を収容する収容空間)61を2つに分離するように、上部保護カバー本体414内の中央部に配置される。隔壁415により、互いに隔離された上部正極端子用収容部511と上部負極端子用収容部521が形成される。第1の端子用収容部61は、互いに隔離された、上部正極端子用収容部511と、上部負極端子用収容部521とを有する。隔壁415は、正極端子31と負極端子32との間に設けられる。
図11〜図14に示すように、下部保護カバー42は、下部保護カバー本体425と、第1の突起部421及び第2の突起部422を有する。
下部保護カバー本体425は、略直方体形状を有する。下部保護カバー本体425の天面側には、有底の第1の凹部423及び第2の凹部424が、下部保護カバー本体425の長手方向に沿って設けられている。下部保護カバー本体425の天面は、モジュール1の形態で、配線板2を介して上部保護カバー41のフランジ部413と対向して配置される。
第1の凹部423及び第2の凹部424は、モジュール1の形態で、配線板2の第2の主面24とともに正極端子31及び負極端子32を収容する第2の端子用収容部(収容空間)62を形成する。第2の端子用収容部62は、互いに隔離された、正極端子31の端部を収容する正極端子用収容部となる第1の凹部423と、負極端子32の端部を収容する負極端子用収容部となる第2の凹部424を有する。配線板2と第1の凹部423により、配線板2の第2の主面24側から突出した正極端子31の端部を収容する下部正極端子用収容部512が形成される。配線板2と第2の凹部424により、配線板2の第2の主面24側から突出した負極端子32の端部を収容する下部負極端子収容部522が形成される。
第1の突起部421及び第2の突起部422は、下部保護カバー本体425の長手方向における両端部にそれぞれ下部保護カバー本体425の天面側からZ軸方向に沿って突出して配置される。突起部421及び422は、下部保護カバー本体425と一体成型されている。
第1の突起部421は、第1の柱部4212と、第1の係合爪4211aを有する第1のガイド突起4211とを有する。第2の突起部422は、第2の柱部4222と、第2の係合爪4221aを有する第2のガイド突起4221とを有する。
第1の柱部4212及び第2の柱部4222は、それぞれXY平面に平行する断面が常に同じ大きさの半円である、半円柱形状を有する。
第1のガイド突起4211及び第2のガイド突起4221は、XY平面における円形の断面形状が、モジュール1の組立工程時における突起部421及び422の係合孔411及び412に対する挿入方向(図面上、Z軸の負から正に向かう方向)に沿って連続的に小さくなる、円錐台形状を有する。
このように第1の突起部421(第2の突起部422)の先端を、表面がテーパ形状を有する第1のガイド突起4211(第2のガイド突起4221)とすることにより、モジュール1の組立工程時に、配線板2に設けられている第1の係合用貫通孔21(第2の係合用貫通孔22)及び上部保護カバー41に設けられている第1の係合孔411(第2の係合孔412)への第1の突起部421(第2の突起部422)の挿入を滑らかに行うことができる。
第1のガイド突起4211(第2のガイド突起4221)の円形状の底面の直径と、第1の柱部4212(第2の柱部4222)の半円形状の上面の直径は同じ大きさである。第1のガイド突起4211(第2のガイド突起4221)の円形状の底面の円弧の一部と、第1の柱部4212(第2の柱部4222)の半円状の上面の円弧とが重なりあうように、第1の柱部4212(第2の柱部4222)と第1のガイド突起4211(第2のガイド突起4221)が積層されて、第1の突起部421(第2の突起部422)が構成される。
第1のガイド突起4211(第2のガイド突起4221)の第1の柱部4212(第2の柱部4222)から張り出した部分が、第1の係合爪4211a(第2の結合爪4221a)となっている。
保護カバー4は、下部保護カバー42の第1の係合爪4211a及び第2の結合爪4221aが、それぞれ上部保護カバー42のフランジ部413に設けられた第1の係合孔411及び第2の係合孔412の開口端にひっかかるように構成される。
このように、第1の突起部421(第2の突起部422)の第1の係合爪4211a(第2の係合爪4221a)が上部保護カバー41に設けられた第1の係合孔411(第2の係合孔412)の開口端に係止されて、上部保護カバー41と下部保護カバー42とは係合される。これにより、第1の突起部421及び第2の突起部422の挿入方向と反対方向(図面上、Z軸の正から負に向かう方向)の力が下部保護カバー42に加わっても、第1の係合爪4211a及び第2の係合爪4221aにより下部保護カバー42は上部保護カバー41に係止されて移動が制限されるので、上部保護カバー41と下部保護カバー42とを容易に引き離すことができない、係合解除が困難なはめ殺しに構成することができる。
[モジュールの組立工程]
上述のモジュール1の組立は、例えば次のように行われる。
まず配線板2の第1の主面23上にリチウムイオンキャパシタ3を横置きに配置する。図7及び図8に示すように、正極端子31及び負極端子32の端部が配線板2に向かうように、正極端子31及び負極端子32をL字状に折り曲げる。次に、正極端子31、負極端子32を、第1の主面23側から第1の端子用貫通孔25、第2の端子用貫通孔26それぞれに通し、正極端子31及び負極端子32の端部を配線板2の第2の主面24側から突出するように引き出す。
次に、配線板2の第2の主面24側から下部保護カバー42の第1の突起部421及び第2の突起部422を、それぞれ配線板2の第1の係合用貫通孔21及び第2の係合用貫通孔22に貫通させ、第1の突起部421及び第2の突起部422の先端部を配線板2の第1の主面23側に引き出して、下部保護カバー42を第2の主面24側に配置する。これにより、第2の主面24から突出する正極端子31の端部は第1の凹部423内に、第2の主面24から突出する負極端子32の端部は第2の凹部424内に収容される。
次に、上部保護カバー41を配線板2の第1の主面23側に配置し、上部保護カバー41の第1の係合孔411に第1の突起部421を、第2の係合孔412に第2の突起部422をそれぞれ挿入させる。第1の突起部421の係合爪4211a及び第2の突起部422の係合爪4221aが、それぞれ上部保護カバー41の第1の係合孔411及び第2の係合孔412の開口端に引っかかるまで第1の突起部421及び第2の突起部422を挿入し、上部保護カバー41と下部保護カバー42とを係合させてモジュール1を組み立てる。
尚、組立の順番はこれに限定されない。
以上のように、本実施形態においては、正極端子及び負極端子を覆う保護カバーを設けているので、保護カバーにより異物の混入が防止され、異物の混入による正極端子と負極端子との短絡発生を防止することができる。したがって、外部短絡によるリチウムイオンキャパシタ内の温度及び圧力の上昇の発生を防止することができる。例えばモジュールを電子機器に組み込む際に、外部短絡によって安全弁が作動してリチウムイオンキャパシタが使用できなくなるといったことが生じず、外部短絡による不良のないモジュールを安定して提供することができる。
更に、保護カバーは、隔壁及び凹部により正極端子収容部と負極端子収容部とが隔離されるよう構成されるので、正極端子と負極端子との直接接触を防止することができ、外部短絡が生じない。
また、本実施形態における保護カバーは、配線板を介して基板の一方の主面と他方の主面それぞれに配置された上部保護カバーと下部保護カバーとにより構成される。これにより、基板上にリチウムイオンキャパシタを横置きし、リチウムイオンキャパシタの一端面から突出した正極端子及び負極端子をL字状に折り曲げて配置した場合、配線板の一方の主面側に位置する正極端子及び負極端子を上部保護カバーにより保護し、配線板の他方の主面側に位置する正極端子及び負極端子を第下部保護カバーにより保護することができる。
また、上部保護カバーと下部保護カバーとは、一方に設けられた係合爪が他方にひっかかって留められて係合するように構成されているので、容易に引き離すことができない。これにより正極端子と負極端子との絶縁状態を安定して維持することができる。
<第2の実施形態>
保護カバーの形態は第1の実施形態に示す構造に限定されない。
第1の実施形態においては、落下などの外的衝撃がモジュール1に加わったとき、保護カバー4は、2つの突起部421及び422で荷重をうける構成となっている。
これに対し、第2の実施形態においては、保護カバーの一部を構成する下部保護カバーに、配線板に設けられる凹部に嵌め込まれる突起部を更に設けた構成としている。このような構成とすることにより、外的衝撃がモジュールに加わったとき、凹部に嵌め込まれる突起部(後述する第3の突起部1426)が荷重を受けることにより、2つの突起部421及び422が受ける外的衝撃を低減することができる。
第1の実施形態におけるモジュールと第2の実施形態におけるモジュールとは、下部保護カバー42の構造が異なる点、及び、これに伴い配線板の構造が異なる点が相違する。
以下、第2の実施形態における構成について説明するが、第1の実施形態と同様の構成については同様の符号を付し、説明を省略する場合がある。
図15、図16はそれぞれ本実施形態における保護カバーの一部を構成する下部保護カバーを上方からみた斜視図、下方からみた斜視図である。
本実施形態におけるモジュールは、第1の実施形態に示すモジュール1と基本的な構成は同じであり、配線板と、該配線板上に横置きされたリチウムイオンキャパシタと、L字状に折り曲げられたリチウムイオンキャパシタの正極端子及び負極端子を保護する保護カバーとを有する。
本実施形態における保護カバーは、上部保護カバーと下部保護カバー142を有する。上部保護カバーの構造は第1の実施形態の上部保護カバー41と同様である。
下部保護カバー142は、下部保護カバー本体425と、第1の突起部421及び第2の突起部422と、第3の突起部1426を有する。
第3の突起部1426は、下部保護カバー本体425の天面の略中央部に、天面側から突出して配置される。第3の突起部1426は、下部保護カバー本体425と一体成型されている。第3の突起部1426は、第1の凹部423と第2の凹部424との間に配置される。第3の突起部1426は円柱形状を有するが、これに限定されない。
本実施形態におけるモジュールでは、下部保護カバー142に設けられる第3の突起部1426が嵌め込み可能な凹部が配線板に設けられている点が、第1の実施形態と異なる。モジュールの形態で、第3の突起部1426は配線板に設けられた凹部内に嵌め込まれる。これにより、落下などの外的衝撃がモジュールに加わったとき、保護カバーは、第3の突起部1426が荷重を受けることにより、2つの突起部421及び422が受ける外的衝撃を低減することができ、外的衝撃による強度が向上する。配線板に第3の突起部1426に対応して設けられる凹部は有底であってもよいし、貫通孔であってもよい。
また、本実施形態においては、配線板に設けられた凹部内に嵌め込まれる第3の突起部を1つ設けたが、その数はこれに限定されず、複数あってもよい。第3の突起部を1つ設ける場合においては、第3の突起部1点を支点にした下部保護カバーの回転による負荷が、第1の突起部421及び第2の突起部422にかかるおそれがあるのに対して、複数の第3の突起部を設ける場合においては、下部保護カバーが2点以上で配線板に支持され、下部保護カバーの回転自体が抑制されるため、第1の突起部421及び第2の突起部422への負荷を低減することができる。
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
例えば、上述の実施形態において、上部保護カバーに係合孔を設け、下部保護カバーに係合爪を設けたが、上部保護カバーに係合爪を設け、下部保護カバーに係合孔を設ける構造としてもよい。
また、上述の実施形態においては、保護カバーを、上部保護カバーと下部保護カバーの2つのパーツにより構成したが、これに限定されない。
例えば、配線板のリチウムイオンキャパシタが配置される一方の主面側に位置する正極端子及び負極端子を収容するように配線板の一方の主面側にのみ第1のカバーとしての保護カバーを設けてもよい。そして、他方の主面から引き出される正極端子及び負極端子それぞれの端部を、これらを覆うように絶縁テープを貼りつけることによって、保護し、互いの絶縁状態を維持する構成としてもよい。この場合、例えば、配線板の一方の主面に配置される保護カバーに係合爪を有する突起部を設け、この突起部に対応する係合孔を配線板に設けて、保護カバーと配線板とを係合可能な構成とすることができる。このような構成では、配線板の係合孔に保護カバーの突起部が貫通し、第2の主面側に係合爪が突出し、配線板の係合孔の開口端に係合爪がひっかかって係止される。
横置き型のリチウムイオンキャパシタモジュールでは、配線板のリチウムイオンキャパシタが配置される主面側(一方の主面側)に配置される正極端子及び負極端子は、他方の主面側に端部が引き出されて配置される正極端子及び負極端子よりも、その露出量が多い。このように、配線板の、正極端子及び負極端子の露出量がより多い側の主面側に少なくとも保護カバーを設け、この保護カバーにより正極端子及び負極端子を収容することにより外部短絡の発生を減少させることができる。
上述の実施形態においては、蓄電デバイスとしてリチウムイオンキャパシタを例にあげて説明したが、これに限定されない。例えば、電気二重層キャパシタ、リチウムイオン二次電池等の一端面に正極端子及び負極端子が配置される蓄電デバイスに適用可能である。
1…モジュール
2…配線板(基板)
3…リチウムイオンキャパシタ(蓄電デバイス)
4…保護カバー
21…第1の係合用貫通孔
22…第2の係合用貫通孔
23…第1の主面(一方の主面)
24…第2の主面(他方の主面)
25…第1の端子用貫通孔
26…第2の端子用貫通孔
31…正極端子
32…負極端子
33…容器
34…第1の端面
35…第2の端面
41…上部保護カバー(第1のカバー)
42…下部保護カバー(第2のカバー)
51…正極端子用収容部
52…負極端子用収容部
61…第1の端子用収容部
62…第2の端子用収容部
411…第1の係合孔
412…第2の係合孔
413…フランジ部
415…隔壁
421…第1の突起部
422…第2の突起部
423…第1の凹部(正極端子用収容部)
424…第2の凹部(負極端子用収容部)
511…上部正極端子用収容部
512…下部正極端子用収容部
521…上部負極端子用収容部
522…下部負極端子用収容部
4211a…第1の係合爪
4221a…第2の係合爪

Claims (11)

  1. 第1の端子用貫通孔及び第2の端子用貫通孔を有する基板の一方の主面上に配置される、前記一方の主面と直交する第1の端面を有する容器と、前記第1の端面から突出し、折り曲げられ、前記第1の端子用貫通孔及び前記第2の端子用貫通孔それぞれを貫通して前記基板の他方の主面から端部が引き出される正極端子及び負極端子とを備える蓄電デバイスのカバーであって、
    前記カバーは、
    前記基板の一方の主面側に配置され、前記第1の端面と前記一方の主面とともに前記正極端子及び前記負極端子を収容する第1の端子用収容部を形成する第1のカバー
    を具備するカバー。
  2. 請求項1に記載のカバーであって、
    前記第1の端子用収容部は、互いに隔離された前記正極端子を収容する正極端子用収容部と前記負極端子を収容する負極端子用収容部を有する
    カバー。
  3. 請求項2に記載のカバーであって、
    前記第1のカバーは、前記正極端子用収容部と前記負極端子用収容部とを隔離する隔壁を有する
    カバー。
  4. 請求項1から請求項3いずれか1項に記載のカバーであって、
    前記他方の主面側に配置され、前記他方の主面とともに前記正極端子及び前記負極端子を収容する第2の端子用収容部を形成し、前記第1のカバーと係合可能な第2のカバーを更に具備する
    カバー。
  5. 請求項4に記載のカバーであって、
    前記第2の端子用収容部は、互いに隔離された、前記正極端子の端部を収容する正極端子用収容部と、前記負極端子の端部を収容する負極端子用収容部を有する
    カバー。
  6. 請求項4又は請求項5に記載のカバーであって、
    前記第1のカバーは係合孔を有し、
    前記第2のカバーは、前記基板に設けられた係合用貫通孔を貫通し前記係合孔に係合する係合爪を有する突起部を有する
    カバー。
  7. 第1の端子用貫通孔及び第2の端子用貫通孔を有する基板と、
    前記基板の一方の主面上に配置され、前記基板と平行な一軸方向に沿って対向配置された第1の端面と第2の端面を有する容器と、前記第1の端面から前記一軸方向に突出し、前記一軸方向と直交するように折り曲げられて、端部が前記第1の端子用貫通孔を貫通して前記基板の他方の主面から引き出された正極端子と、前記第1の端面から前記一軸方向に突出し、前記一軸方向と直交するように折り曲げられて、端部が前記第2の端子用貫通孔を貫通して前記基板の他方の主面から引き出された負極端子とを備えた蓄電デバイスと、
    前記基板の一方の主面側に配置され、前記第1の端面と前記一方の主面とともに前記正極端子及び前記負極端子を収容する第1の端子用収容部を形成する第1のカバーを有するカバー
    を具備するモジュール。
  8. 請求項7に記載のモジュールであって、
    前記第1の端子用収容部は、互いに隔離された前記正極端子を収容する正極端子用収容部と前記負極端子を収容する負極端子用収容部を有する
    モジュール。
  9. 請求項7又は請求項8に記載のモジュールであって、
    前記カバーは、前記他方の主面側に配置され、前記他方の主面とともに前記正極端子及び前記負極端子を収容する第2の端子用収容部を形成し、前記第1のカバーと係合可能な第2のカバーを更に有する
    モジュール。
  10. 請求項9に記載のモジュールであって、
    前記第2の端子用収容部は、互いに隔離された、前記正極端子の端部を収容する正極端子用収容部と、前記負極端子の端部を収容する負極端子用収容部を有する
    モジュール。
  11. 請求項9又は請求項10に記載のモジュールであって、
    前記基板は係合用貫通孔を有し、
    前記第1のカバーは係合孔を有し、
    前記第2のカバーは前記係合用貫通孔及び前記係合孔を貫通し、前記係合孔に係合する係合爪を有する突起部を備える
    モジュール。
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