JP2023509229A - 取付座、電池および電気設備 - Google Patents
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Abstract
本出願は、取付座、電池および電気設備を提供し、電池の技術分野に属する。取付座は、エンドカバーおよび出力電極と接続され、エンドカバーの一側に、エンドカバーと電池セルとを絶縁隔離する絶縁部材が設置される。取付座は、本体を備え、本体の絶縁部材に面する側にガイド溝が設けられ、ガイド溝は、出力電極とエンドカバーとが、本体と絶縁部材との間の液体を介して電気的に接続されることを防止するためのものである。本体にガイド溝を設けることにより、ガイド溝の設置箇所での本体と絶縁部材との距離を増加させることでき、この箇所で本体と絶縁部材との間に連続的な液膜が形成されにくいので、出力電極とエンドカバーとが、本体と絶縁部材との間の液体を介して電気的に接続され、取付座の出力電極に対する絶縁保護作用が失われるリスクを効果的に低減することができる。これによって、電池では短絡が発生しにくくなり、電池の安全性が向上する。【選択図】図４
Description
本出願は、電池の技術分野に属し、具体的に、取付座、電池および電気設備に関する。
関係出願の相互参照
本出願は、２０２０年１１月２７日に提出された、名称が「取付座、電池および電気設備」であり、出願番号が２０２０１１３６７６７４．７である中国出願に基づいて優先権を主張し、その内容のすべては本開示に参照として取り込まれる。
本出願は、２０２０年１１月２７日に提出された、名称が「取付座、電池および電気設備」であり、出願番号が２０２０１１３６７６７４．７である中国出願に基づいて優先権を主張し、その内容のすべては本開示に参照として取り込まれる。
電池は、通常、エンドカバー、取付座、出力電極、絶縁部材および電池セルを備える。電池セルの電極端子が出力電極と電気的に接続され、取付座がエンドカバーに取り付けられ、出力電極が取付座に取り付けられる。取付座は、出力電極を絶縁保護し、出力電極とエンドカバーとを絶縁隔離するためのものである。絶縁部材は、電池セルとエンドカバーとの間に設置され、電池セルとエンドカバーとを絶縁隔離するためのものである。
しかしながら、ある状態では、電池が短絡を発生する場合があるので、安全性をさらに高める必要がある。
本出願の実施例は、電池の安全性を高める取付座、電池および電気設備を提供する。
第１局面では、本出願の実施例が取付座を提供する。取付座は、エンドカバーおよび出力電極と接続され、前記エンドカバーの一側に、前記エンドカバーと電池セルとを絶縁隔離する絶縁部材が設置され、前記絶縁部材に面する側にガイド溝が設けられる本体を備え、前記ガイド溝は、前記出力電極と前記エンドカバーとが、前記本体と前記絶縁部材との間の液体を介して電気的に接続されることを防止するためのものである。
上記技術案において、取付座の本体の、絶縁部材に面する側にガイド溝を設けることにより、ガイド溝の設置箇所での本体と絶縁部材との距離を増加させることができ、この箇所で本体と絶縁部材との間に連続的な液膜が形成されにくいので、出力電極とエンドカバーとが、本体と絶縁部材との間の液体を介して電気的に接続され、取付座の出力電極に対する絶縁保護作用が失われるリスクを効果的に低減することができる。これによって、電池では短絡が発生しにくくなり、電池の安全性を向上することができる。
いくつかの実施例において、前記本体は、第１方向において、対向する第１端および第２端を備え、前記第１端は、前記エンドカバーと接続されるものであり、前記第２端は、出力電極を取り付けるものであり、前記ガイド溝は、前記本体の前記第１方向に垂直の第２方向の両側を貫通するものである。
上記技術案において、ガイド溝が本体の第２方向の両側を貫通し、ガイド溝により、第１方向において、本体と絶縁部材との間の液膜を、ガイド溝の両側に位置する２つの部分に分割することができるので、第１方向において本体と絶縁部材との間に連続的な液膜を形成する可能性をさらに低減することができる。
いくつかの実施例において、前記本体は、第１側面を備えるベース部と、前記第１側面に凸設され、前記絶縁部材と当接する第１当接部と、前記第１側面に凸設され、前記第１方向において前記第１当接部と対向して設置され、前記絶縁部材と当接する第２当接部とを、備え、前記ガイド溝は、前記第１当接部、前記第１側面および前記第２当接部により形成される。
上記技術案において、ガイド溝は第１当接部、第１側面および第２当接部により形成されるものであるので、第１方向において対向して設置される第１当接部および第２当接部がいずれも絶縁部材と当接できるので、本体がエンドカバーに取付けられたあとの安定性を高めることができる。
いくつかの実施例において、前記第１当接部の前記第１側面から突出する高さと前記第２当接部の前記第１側面から突出する高さは同じである。
上記技術案において、第１当接部の第１側面から突出する高さと第２当接部の第１側面から突出する高さが同じであるので、本体がエンドカバーに取付けられたあと、第１当接部および第２当接部が同時に絶縁部材と当接することを容易に確保することができる。
いくつかの実施例において、前記ベース部には、前記エンドカバーの挿着溝に挿着され、前記本体が前記第１方向において前記エンドカバーから脱離することを制限するための挿着部が設けられる。
上記技術案において、ベース部の挿着部とエンドカバーの挿着溝との挿着により、本体に対する位置を制限することで、本体が第１方向においてエンドカバーから脱離することを制限でき、取付座とエンドカバーとの脱着を速やかに行うことができる。
いくつかの実施例において、前記挿着部は、第３方向に延在し、その一端は、前記第１側面から延出して前記絶縁部材と当接し、前記第１方向、前記第２方向および前記第３方向は互いに垂直である。
上記技術案において、ベース部の挿着部とエンドカバーの挿着溝との挿着により、本体に対する位置を制限し、さらに、挿着部が絶縁部材と当接するので、本体と絶縁部材との接触面積が大きくなり、本体がエンドカバーに取付けられたあとの安定性をさらに向上させることができる。
いくつかの実施例において、前記第１当接部は、前記絶縁部材と当接する第１当接面を備え、前記挿着部は、前記絶縁部材と当接する第２当接面を備え、前記第２当接面は前記第１当接面と面一である。
上記技術案において、第１当接部の絶縁部材と当接する第１当接面は挿着部の絶縁部材と当接する第２当接面と面一であるので、本体をエンドカバーに取り付けたあと、第１当接面および第２当接面が同時に絶縁部材と当接することを容易に保証することができる。
いくつかの実施例において、前記ガイド溝の深さは２ｍｍ以上である。
上記技術案において、ガイド溝の深さが２ｍｍ以上であるので、ガイド溝の底壁と絶縁部材との間の距離が大きくなり、本体のガイド溝の設置箇所において、絶縁部材およびガイド溝の底壁に付着する液膜が形成されず、本体と絶縁部材との間に連続的な液膜が形成されにくくなる。
いくつかの実施例において、前記本体には、前記ガイド溝と連通する排出孔が設けられる。
上記技術案において、本体にはガイド溝と連通する排出孔が設けられ、排出孔がガイド溝内の液体を排出するように構成されるものであるため、ガイド溝内に液体が集まらず、ガイド溝の設置箇所での本体と絶縁部材との間に液膜が形成される可能性をさらに低減できる。
第２局面では、本出願の実施例が電池を提供する。電池は、エンドカバーと、電池セルと、前記電池セルの電極端子と接続され、前記電池セルの電気エネルギーを出力する出力電極と、前記電池セルと前記エンドカバーとの間に設置され、前記エンドカバーと前記電池セルとを絶縁隔離する絶縁部材と、第１局面または第１局面の任意の実施例による取付座と、を備え、前記取付座が前記エンドカバーに取り付けられ、前記出力電極が前記取付座に取り付けられ、前記ガイド溝が前記本体の前記絶縁部材に面する側に設けられる。
上記技術案において、電池の取付座の本体の、絶縁部材に面する側にガイド溝を設けることにより、ガイド溝の設置箇所での本体と絶縁部材との距離を増加させることができ、この箇所で本体と絶縁部材との間に連続的な液膜が形成されにくいので、出力電極とエンドカバーとが、本体と絶縁部材との間の液体を介して電気的に接続され、取付座の出力電極に対する絶縁保護が失われるリスクを効果的に低減することができる。これによって、電池の短絡が発生しにくくなり、電池の安全性を向上することができる。
第３局面では、本出願の実施例が第２局面による電池を含む電気設備を提供する。
本出願における実施例の技術案をより明瞭に説明するため、以下、実施例の説明に必要な図面を簡単に説明する。説明する図面は、本出願の一部の実施例を示すものにすぎず、範囲を限定するものではない。当業者は、発明能力を用いなくても、これらの図面に基づいて他の関連図面を得ることが可能である。
本出願の実施例の目的、技術案及び利点をより明瞭にするため、以下、本出願の実施例の図面を参照しながら、本出願の実施例の技術案を明瞭に説明する。説明する実施例は、本出願の一部の実施例にすぎず、当然のことながら全ての実施例ではない。本出願の実施例をもとに、当業者が発明能力を用いることなく得た全ての他の実施例も、本出願の保護範囲に属する。
特に断りがない限り、本出願で用いられるすべての技術用語及び科学用語は、本出願が属する分野の一般技術者の通常の理解と同様の意味を有する。本出願において、本願明細書に使用される用語は、実施例を具体的に説明するためのものにすぎず、本出願を限定するものではない。また、本出願の明細書、特許請求の範囲および図面の説明に記載の用語「含む」、「有する」及びその類義語は、非排他的な包含をカバーすることが意図される。本出願の明細書、特許請求の範囲及び図面に記載の「第１」、「第２」などの用語は、類似の対象を区別するためのものすぎず、特定の順序又は順位を限定するものではない。
本出願で言及する「実施例」は、実施例に関連して記載される特定の特徴、構造、または特性が本出願の少なくとも一実施例に含まれ得ることを意味するものである。明細書における様々な部分でのこの用語の出現は、全てが同じ実施例を参照しているわけではないし、他の実施例を互いに除いた別個のまたは代替的な実施例でもない。本明細書に記載された実施例は、他の実施例と組み合わせてもよいことが、当業者によって明示的または暗示的に理解される。
本出願の説明において、明確な定義や限定がない限り、「取付」、「連結」、「接続」、「固定」などの用語は、広義に理解すべきである。例えば、固定接続でもよいし、取外し可能な接続でもよいし、一体的な接続でもよい。また、直接接続してもよいし、中間物を介して間接的に接続してもよいし、２つの要素の内部が連通し又は２つの要素が相互に作用してもよい。当業者は、本出願における上記用語の具体的な意味を、具体的な状況に応じて理解することができる。
本出願の実施例において、同様の符号は、同様の部品を示し、簡単に説明するため、異なる実施例どうしの間で、同一部品に対する詳細の説明を省略する。また、図面に示す本出願の実施例の各部品の厚さ、長さ、幅などの寸法、および集積装置の全体の厚さ、長さ、幅など寸法は、例示的なものにすぎず、本出願を限定するものではないと理解される。
本出願において「複数」は、２つ以上（２つを含む）のことを意味する。
本出願において、電池セルは、リチウムイオン二次電池の電池セル、リチウムイオン一次電池の電池セル、リチウム・硫黄電池の電池セル、ナトリウムリチウムイオン電池の電池セル、ナトリウムイオン電池の電池セルまたはマグネシウムイオン電池などを含み得るが、これらに限定されない。電池セルは、円柱状、偏平体状、長方体状またはその他の形状などを呈するが、これらに限定されない。電池セルは、パッケージング方式により、一般的に、柱状電池セル、角型電池セル、パウチ電池セルの３種類に分けられるが、これらに限定されない。
本出願の実施形態に記載の電池は、より高い電圧および容量を提供するために１つまたは複数の電池セルを含む単一の物理モジュールである。例えば、本出願で言及される電池は、電池モジュールまたは電池バックなどを含み得る。電池は、通常、１つまたは複数の電池セルを封入するための筐体を備える。筐体は、液体や他の異物による電池セルの充放電への影響を防止することができる。
電池セルは、電極ユニットと電解液を含み、電極ユニットは、正極板、負極板、セパレータからなる。電池セルは、主に、正極板と負極板の間の金属イオンの移動によって動作する。正極板は、正極集電体と正極活物質層とを含む。正極活物質層は、正極集電体の表面に塗布される。正極活物質層が塗布されていない正極集電体は、正極活物質層が塗布された正極集電体から突出して、正極タブとして使用される。リチウムイオン電池を例にすると、正極集電体の材料はアルミニウムであり、正極活物質はコバルト酸リチウム、リン酸鉄リチウム、３元リチウムまたはマンガン酸リチウムなどであり得る。負極板は、負極集電体と負極活物質層を含む。負極活物質層は、負極集電体の表面に塗布される。負極活物質層が塗布されていない負極集電体は、負極活物質層が塗布された負極集電体から突出して、負極タブとして使用される。負極集電体の材質は、銅であり、負極活物質は、カーボンやシリコン等であり得る。大電流が通過しても溶断しないことを確保するために、複数の正極タブを設けてそれらを積み重ね、複数の負極タブを設けてそれらを積み重ねるようにする。セパレータの材料は、ＰＰ（ｐｏｌｙｐｒｏｐｙｌｅｎｅ、ポリプロピレン）またはＰＥ（ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅポリエチレン）等で有り得る。さらに、電極ユニットは、コイル状構造または積層構造からなるものでもよいが、これらに限定されない。電池の技術の発展に伴い、エネルギー密度、サイクル寿命、放電容量、充放電効率などの性能パラメータなどの、多くの設計要素を考慮する必要がある。さらに、電池の安全性も考慮しなければならない。
電池は、通常、取付座がエンドカバーに取り付けられ、出力電極が取付座に取り付けられ、取付座が出力電極と取付座との間に位置し、絶縁部材と当接するように構成される。また、取付座は、出力電極を絶縁保護し、出力電極とエンドカバーとを絶縁隔離するためのものであり、絶縁部材は、電池セルとエンドカバーとの間に設置され、電池セルとエンドカバーとを絶縁隔離するためのものである。
発明者らは、電池の短絡が容易に発生するリスクがあることを見出した。研究により、発明者らは、ある状態では（例えば凝集）、液体が取付座と絶縁部材との間に入り、取付座と絶縁部材との間で比較的薄い液膜が形成され、出力電極とエンドカバーとが、取付座と絶縁部材との間の液体を介して電気的に接続されることにより、取付座の出力電極に対する絶縁保護作用が失われ、出力電極とエンドカバーとの間の絶縁性に影響を与え、短絡してしまうことを見出した。
本出願の実施例は、上記事情を鑑みてなされたものであり、取付座の本体の、絶縁部材に面する側にガイド溝が設けられる技術を提供する。ガイド溝を設けることにより、ガイド溝の設置箇所での本体と絶縁部材との距離を増加させることができ、この箇所で絶縁部材との間に液膜が形成されにくくなるので、出力電極とエンドカバーとが、本体と絶縁部材との間の液体を介して電気的接続され、取付座の出力電極に対する絶縁保護作用が失われるリスクを効果的に低減することができる。
本出願の実施例に記載の液膜は、本体と絶縁部材との間に存在する比較的薄い液体である。
本出願の実施例に記載の技術案は、電池および電池を使用する電気設備に適する。
電気設備とは、車両、携帯電話、携帯型機器、ノートパソコン、船、航空機、電動玩具および電動工具などが挙げられる。車両には、ガソリン自動車、天然ガス自動車または新エネルギー自動車が含まれ、新エネルギー自動車には、電気自動車、ハイブリッド車またはレンジエクステンダー式電気自動車などが含まれる。航空機には、飛行機、ロケット、スペースシャトルおよび宇宙船などが含まれる。電動玩具には、固定式または移動式のものが含まれ、例えば、ゲーム機、電動車玩具、電動船玩具および電動飛行機玩具などが挙げられる。電動工具には、金属切削電動工具、研磨電動工具、組立用電動工具および鉄道用電動工具が含まれ、例えば、電動ドリル、電動グラインダー、電動レンチ、電動ドライバー、電動ハンマー、インパクト電動ドリル、コンクリートバイブレーターおよび電動カンナなどが挙げられる。本出願の実施形態は、上記の電気設備に対して特に限定するものではない。
以下の実施形態では、説明の便宜のために、電気設備が車両である場合を説明する。
図１は、本出願のいくつかの実施例による車両１０００の構成模式図である。図１に示すように、車両１０００の内部には、電池１００が配置されている。電池１００は、車両１０００の底部、前部または後部に設置することが可能である。電池１００は、車両１０００に給電するためのものであり、例えば、車両１０００の動作電源とすることができる。
車両１０００は、制御器２００およびモータ３００をさらに含む。制御器２００は、モータ３００に給電するように電池１００を制御するためのものであり、例えば、車両１０００の始動、ナビゲートおよび走行時に必要な電力を供給するように、電池１００を制御する。
本出願のいくつかの実施例において、電池１００は、車両１０００の動作電源として使用可能であるだけではなく、ガソリンや天然ガスの代わりに車両１０００に駆動電力を提供するための車両１０００の駆動電源としても使用することができる。
図２は、本出願のいくつかの実施例による電池１００の構成を示す模式図である。図２に示すように、電池１００は、エンドカバー１０、電池セル２０、出力電極３０、絶縁部材４０および取付座５０を含む。
出力電極３０は、電池セル２０の電極端子（図２に図示せず）と接続され、電池セル２０の電気エネルギーを出力するためのものである。絶縁部材４０は、電池セル２０とエンドカバー１０との間に設置され、エンドカバー１０と電池セル２０とを絶縁隔離するためのものである。取付座５０が、エンドカバー１０に取り付けられ、出力電極３０が、取付座５０に取り付けられる。
電池１００は、１つまたは複数の電池セル２０を含み得る。複数の電池セル２０を含む場合、複数の電池セル２０が直列、並列または直並列に接続されてもよい。直並列とは、複数の電池セル２０を直列接続し且つ並列接続することを指す。複数の電池セル２０を、直接に、直列、並列または直並列することができ、複数の電池セル２０を先に直列、並列または直並列して電池モジュールを形成し、さらに、複数の電池モジュールを直列、並列または直並列して一体のものとすることもできる。
例示的に、図２に示すように、複数の電池セル２０を含む場合、それらの直列、並列または直並列の接続を実現するために、集電部材６０を介して複数の電池セル２０を電気的に接続してもよい。
いくつかの実施例においては、図２に示すように、２つのエンドカバー１０を有する。複数の電池セル２０が２つのエンドカバー１０の間に位置し、２つのエンドカバー１０が、電池セル２０を制限するものである。
出力電極３０は、例えば、金属導電片のような金属導体である。出力電極３０は、２つあってもよく、１つの出力電極３０が電池セル２０の正極端子と電気的に接続するものであり、もう一つの出力電極３０が電池セル２０の負極端子と電気的に接続するものである。２つの出力電極３０は、それぞれ同一の電池セル２０の正極端子と負極端子に接続され得る。例えば、複数の電池セル２０を並列接続する場合、２つの出力電極３０が、１つの電池セル２０の正極端子と負極端子にそれぞれ電気的に接続されてもよいし、１つの出力電極３０が１つの電池セル２０の正極端子と電気的に接続され、別の出力電極３０が別の電池セル２０の負極端子と電気的に接続されてもよい。また、例えば、複数の電池セル２０が直列される場合、１つの出力電極３０が、直列接続する電池セル２０の最初のものの正極端子と電気的接続され、もう一つの出力電極３０が、直列接続される電池セル２０の最後のものの負極端子と電気的に接続されることも可能である。
取付座５０は、２つあってもよく、出力電極３０と一対一に設置されることが可能である。２つの取付座５０は、それぞれ２つのエンドカバー１０に取り付けられてもよい。つまり、エンドカバー１０ごとに１つの取付座５０を取り付けることが可能である。また、図２に示すように、２つの取付座５０が１つのエンドカバー１０に取り付けられてもよい。
絶縁部材４０は、２つあってもよく、取付座５０ごとに１つの絶縁部材４０を設置することが可能である。絶縁部材４０は、エンドカバー１０と電池セル２０との間に位置し、電池セル２０とエンドカバー１０とを絶縁隔離するためのものである。
図３は、図２に示す電池１００の部分分解図である。図３に示すように、絶縁部材４０は、エンドカバー１０の厚さ方向の一側に設置され、取付座５０は、絶縁部材４０に当接するようにエンドカバー１０に取り付けられる。
絶縁部材４０は、ゴム、プラスチックなどの絶縁材料からなり、そのプラスチックは、ＰＢＴ（Ｐｏｌｙｂｕｔｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ、ポリブチレンテレフタレート）、ＰＥＴ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ、ポリエチレンテレフタレート）、ＰＡ（Ｐｏｌｙａｍｉｄｅ、ポリアミド）などであり得る。
例示的に、絶縁部材４０は、板状のものである。
いくつかの実施例において、図２に示すように、電池１００は、さらに底板７０および２つの側板８０を含む。底板７０、２つの側板８０および２つのエンドカバー１０により、頂部に開口を有する電池セル２０を収容する筐体９０が形成される。電池１００は、さらにカバー体（図２に図示せず）を含んでも良い。カバー体は、筐体９０の頂部をカバーして密封するように筐体９０と接続される。カバー体と筐体９０により、電池セル２０を収容する密封空間が形成される。
図４は、図３に示す取付座５０の構成模式図である。図４に示すように、本出願の実施例において、取付座５０は、本体５１を備え、本体５１の絶縁部材４０（図３に図示せず）に面する側に、ガイド溝５１１が設けられる。ガイド溝５１１を設けることにより、出力電極３０とエンドカバー１０とが本体５１と絶縁部材４０との間の液体を介して電気的接続されることを防止することが可能である。
本体５１の絶縁部材４０に面する側にガイド溝５１１を設けることによって、ガイド溝５１１の設置箇所での本体５１と絶縁部材４０との距離を増加させることができ、この箇所で本体５１と絶縁部材４０との間に連続的な液膜が形成されにくくなるので、出力電極３０とエンドカバー１０とが、本体５１と絶縁部材４０との間の液体を介して電気的に接続され、取付座５０の出力電極３０に対する絶縁保護作用が失われるリスクを効果的に低減することができる。これによって、電池１００では短絡が発生しにくく、電池１００の安全性を向上することができる。
本体５１は、出力電極３０を絶縁保護するための絶縁材料からなる。本体５１の材料は、プラスチック、ゴムなどであってもよい。プラスチックは、ＰＢＴ（Ｐｏｌｙｂｕｔｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ、ポリブチレンテレフタレート）、ＰＥＴ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ、ポリエチレンテレフタレート）、ＰＡ（Ｐｏｌｙａｍｉｄｅ、ポリアミド）などであり得る。例示的に、本体５１は、熱可塑性成形により形成されるものである。
本出願の実施例において、ガイド溝５１１を設けることにより、ガイド溝５１１の設置箇所での本体５１と絶縁部材４０との距離を増加させることができるので、この箇所で絶縁部材４０との間に液膜が形成されにくくなる。つまり、ガイド溝５１１の底壁から絶縁部材４０までの距離が、本体５１の絶縁部材４０に面する側の、ガイド溝５１１が設けれていない部分から絶縁部材４０までの距離よりも大きくなるので、液体がガイド溝５１１の底壁と絶縁部材４０との間に留まらず、ガイド溝５１１の底壁と絶縁部材４０との間に液膜が形成されにくくなる。ガイド溝５１１の深さが深いほど、ガイド溝５１１の底壁と絶縁部材４０の間の距離が大きくなり、ガイド溝５１１の底壁と絶縁部材４０との間に液膜がより形成されにくくなる。
いくつかの実施例において、ガイド溝５１１の深さは２ｍｍ以上である。これによって、ガイド溝５１１の底壁と絶縁部材４０との間の距離が大きくなり、本体５１のガイド溝５１１の設置箇所において、絶縁部材４０およびガイド溝５１１の底壁に付着する液膜が形成されず、本体５１と絶縁部材４０との間に連続的な液膜が形成されにくくなる。
いくつかの実施例において、ガイド溝５１１の深さは２．５ｍｍ以上である。これによって、ガイド溝５１１の底壁と絶縁部材４０との間の距離がさらに増加され、本体５１と絶縁部材４０との間に連続的な液膜が形成されにくくなる。
いくつかの実施例において、図４に示すように、本体５１は、第１方向Ｚにおいて対向する第１端５１２および第２端５１３を備える。第１端５１２は、エンドカバー１０（図３に示す）と接続するものであり、第２端５１３は、出力電極３０（図３に示す）を取り付けるものである。第２ガイド溝５１１は、本体５１の第１方向Ｚと垂直な第２方向Ｘの両側を貫通するように構成される。
ガイド溝５１１が本体５１の第２方向Ｘの両側を貫通し、ガイド溝５１１により、第１方向Ｚにおいて、本体５１と絶縁部材４０（図３で示す）との間の液膜を、ガイド溝５１１の両側に位置する２つの部分に分割することができるので、第１方向Ｚにおいて本体５１と絶縁部材４０との間に連続的な液膜を形成する可能性をさらに低減することができる。
なお、第１ガイド溝５１１の設置方向は、第２方向Ｘと同じであってもよく、第２方向Ｘと夾角をなす方向であってもよい。図４において、第１ガイド溝５１１の設置方向が第２方向Ｘと同一である。
いくつかの実施例において、図４に示すように、本体５１は、ベース部５１４、第１当接部５１５および第２当接部５１６を含む。ベース部５１４は、第１側面５１４１を備える。第１当接部５１５は、絶縁部材４０と当接するように、第１側面５１４１に突出して設置される。第２当接部５１６は、絶縁部材４０と当接するように、第１方向Ｚにおいて第１当接部５１５と対向して、第１側面５１４１に突出して設定される。第１当接部５１５、第１側面５１４１および第２当接部５１６によりガイド溝５１１が形成される。
本体５１の第１方向Ｚにおいて対向するように設置される第１当接部５１５および第２当接部５１６は、いずれも絶縁部材４０と当接可能であるので、本体５１がエンドカバー１０に取付けられたあとの安定性を向上させることができる。
そのうち、第１当接部５１５は、第２当接部５１６よりも第１端５１２に近接するように構成される。
なお、第１側面５１４１の一部は、ガイド溝５１１の底壁を構成する。
例示的に、第１当接部５１５の第１側面５１４１から突出する高さは、第２当接部５１６の第２側面から突出する高さと同じである。このようにして、本体５１がエンドカバー１０に取付けられたあと、第１当接部５１５および第２当接部５１６が同時に絶縁部材４０と当接することを容易に確保できる。
本実施例において、ガイド溝５１１は、第１当接部５１５、第１側面５１４１および第２当接部５１６により形成されるので、ガイド溝５１１の第１方向Ｚの両側に位置する本体５１の部分（第１当接部５１５および第２当接部５１６）は、いずれも絶縁部材４０との当接に用いることが可能になる。他の実施例において、ガイド溝５１１は本体５１の第１端５１２を貫通するように構成され、この場合、ガイド溝５１１が第２端５１３に近接する側の本体５１の部分は、絶縁部材４０との当接に用いることが可能である。ガイド溝５１１は、本体５１の第２端５１３を貫通するように構成されてもよく、この場合、ガイド溝５１１が第１端に近接する側の本体５１の部分は、絶縁部材４０との当接に用いることが可能である。
いくつかの実施例において、図４に示すように、本体５１には、ガイド溝５１１と連通する排出孔５１７が設けられる。排出孔５１７はガイド溝５１１内の液体を排出するように構成されるので、ガイド溝５１１内に液体が集まらず、ガイド溝５１１の設置箇所での本体５１と絶縁部材４０との間に液膜が形成される可能性をさらに低減できる。
例示的に、排出孔５１７は第１当接部５１５に設けられ、第１当接部５１５は排出孔５１７により第２方向Ｘで間隔をあける２つの当接部分５１５１に分割される。このようにして、ガイド溝５１１内の液体の排出に寄与できる。
本出願の実施例において、本体５１は、例えば接着で、エンドカバー１０と固定接続されてもよいし、例えば、挿着や、ボルトで脱着可能にエンドカバー１０と接続されてもよい。
図５は、図２に示す電池１００の取付座５０とエンドカバー１０の組立模式図である。いくつかの実施例において、図４および図５に示すように、取付座５０の本体５１がエンドカバー１０に挿着される。本体５１のベース部５１４に挿着部５１８が設けられ、エンドカバー１０に挿着溝１１が設けられ、挿着部５１８を挿着溝１１の内側に挿入して取付けることより、本体５１が第１方向Ｚでエンドカバー１０から脱離することを制限する。このようにして、取付座５０とエンドカバー１０との脱着を速やかに実施することができる。
なお、ベース部５１４には、１つまたは複数の挿着部５１８を設けることができる。例えば、図４および図５では、ベース部５１４に２つの挿着部５１８を設ける例を示しており、その２つの挿着部５１８は、それぞれベース部５１４の第２方向Ｘの両側に設けられる。
図５で例示するように、エンドカバー１０の挿着溝１１は、挿着部５１８と一対一に設けられる。エンドカバー１０の高さ方向の頂部に、凹んだ凹溝１２が設けられ、凹溝１２がエンドカバー１０の厚さ方向の両端を貫通するように構成され、凹溝１２の対向する２つの側壁にはいずれも挿着溝１１が設けられる。そのうち、エンドカバー１０の高さ方向は第１方向Ｚと一致する。
本体５１の装着は、本体５１のベース部５１４をエンドカバー１０の厚さ方向に沿って凹溝１２内に移動させ、ベース部５１４の第２方向Ｘの２つの挿着部５１８をそれぞれ２つの挿着溝１１内に挿入して、本体５１をエンドカバー１０に装着するように行われる。
いくつかの実施例において、図４に示すように、挿着部５１８は第３方向Ｙに延在し、挿着部５１８の一端は、第１側面５１４１から延出し、絶縁部材４０と当接する。第１方向Ｚ、第２方向Ｘおよび第３方向Ｙは、互いに垂直である。
一方、挿着部５１８は、エンドカバー１０の挿着溝１１との挿着により、本体５１に対する位置を制限し、さらに、絶縁部材４０と当接するので、本体５１と絶縁部材４０との接触面積が大きくなり、本体５１がエンドカバー１０に取付けられたあとの安定性をさらに向上させることができる。
なお、挿着部５１８を挿着溝１１に挿着し、即ち、本体５１をエンドカバー１０に取り付けた場合、第１方向Ｚがエンドカバー１０の高さ方向であり、第２方向Ｘがエンドカバー１０の長さ方向であり、第３方向Ｙがエンドカバー１０の厚さ方向であるようになる。
いくつかの実施例において、図４に示すように、第１当接部５１５は絶縁部材４０と当接する第１当接面５１５２を備え、挿着部５１８は絶縁部材４０と当接する第２当接面５１８１を備え、第２当接面５１８１は第１当接面５１５２と面一である。
第１当接部５１５の絶縁部材４０と当接する第１当接面５１５２が挿着部５１８の絶縁部材４０と当接する第２当接面５１８１と面一である。そのため本体５１をエンドカバー１０に取り付けたあと、第１当接面５１５２および第２当接面５１８１が同時に絶縁部材４０と当接することを容易に保証することができる。
例示的に、１つの挿着部５１８は、１つの当接部分５１５１に対応して接続され、Ｌ字状の構造を形成するので、第１当接部５１５および２つの挿着部５１８によりＵ字状の構造を形成することができ、ガイド溝５１１内の液体の排出孔５１７からの排出がより容易になる。
いくつかの実施例において、図４に示すように、取付座５０は、出力電極３０と接続するためのナット５３を備え、ナット５３の一端は本体５１内に入る。
ナット５３は、いろいろな方式で本体５１と接続することが可能である。例えば、本体５１にねじ孔が形成され、ナット５３がねじ孔と螺合するように構成されてもよい。このようにして、ナット５３が脱着可能になり、ナット５３の交換に便利である。また、例えばナット５３を本体５１内に埋め込み、つまり、本体５１の成形過程において、ナット５３を本体５１内に埋め込み、本体５１が硬化して成形され、ナット５３を本体５１に固定するように構成されてもよい。
例示的に、ナット５３は、例えば、銅、鉄、アルミニウム、アルミニウム合金およびステンレス鋼などの金属材料からなる。
図６は、図２に示す電池１００の取付座５０および出力電極３０の分解図である。図６に示すように、ナット５３がねじ３２と螺合し、これによって、出力電極３０を本体５１の第２端５１３に取り付ける。
出力電極３０の装着は、ねじ３２を出力電極３０の取付孔３１に挿通して、ナット５３と螺合させ、出力電極３０を本体５１の第２端５１３に装着することで行われる。
いくつかの実施例において、図４に示すように、本体５１の第２端５１３に、その周縁に沿う包囲体５２０が設けられ、包囲体５２０の内部が、出力電極３０の一部を収容する収容空間５２１として形成される。
例示的に、包囲体５２０は、矩形を呈し、第１凸部５２０１と第２凸部５２０２とを含み、第１凸部５２０１と第２凸部５２０２とが接続されて無端状に構成される。第１凸部５２０１の第２端５１３から突出する高さは、第２凸部５２０２の第２端５１３から突出する高さよりも大きい。第１凸部５２０１は矩形の３つの縁部に位置し、第２凸部５２０２は矩形の２つの縁部に位置し、また、第１凸部５２０１の一部と第２凸部５２０２の一部はともに矩形の１つの縁部に位置する。第２当接部５１６は、第１凸部５２０１の一部として構成される。
図７は、図２に示す電池１００の取付座５０、出力電極３０、エンドカバー１０および絶縁部材４０の位置関係図である。図７に示すように、出力電極３０が本体５１に装着され、出力電極３０の一部が包囲体５２０の収容空間５２１内に位置し、包囲体５２０の第１凸部５２０１の一部により、出力電極３０と絶縁部材４０とが隔離される。包囲体５２０の第１凸部５２０１を第２凸部５２０２（図４に示す）よりも高くするので、収容空間５２１内の液体が第１凸部５２０１から溢れ、本体５１と絶縁部材４０との間に進入し液膜を形成することが容易ではないので、出力電極３０とエンドカバー１０との間の沿面距離を増加することができる。
なお、本出願の実施例において、ガイド溝５１１の設置は、上記の各実施例に限定されず、他の形式で設置されてもよい。図８は、本出願のいくつかの実施例による取付座５０の構成を示す模式図である。いくつかの実施例において、図８に示すように、ガイド溝５１１は、本体５１の絶縁部材４０（図７示出）に面する側の周囲部に形成され、本体５１の絶縁部材４０に面する側に絶縁部材４０と接触する突出部５２２が形成される。このように構成されたガイド溝５１１によって、出力電極３０とエンドカバー１０とが、本体５１と絶縁部材４０との間の液体を介して電気的に接続されることを効果的に抑えることができ、取付座５０の出力電極３０に対する絶縁保護作用が失われるリスクを効果的に低減することができる。
また、突出部５２２は、円形、楕円形、矩形などを呈し、本出願の実施例の形状に限定されない。例示的に、図８に示すように、突出部５２２は円形を呈する。
なお、矛盾がない限り、本出願の実施例および実施例における特徴を相互結合させることができる。
上記の実施例が、本出願の技術案を説明するためのものにすぎず、本出願を限定するものではない。当業者にとって、本出願に各種の変更や変化を有してもよい。本出願の精神及び原理から逸脱しない限り、行った如何なる変更、均等置換、改良等も、本出願の保護範囲内に属する。
１０…エンドカバー
１１…挿着溝
１２…凹溝
２０…電池セル
３０…出力電極
３１…取付孔
３２…ねじ
４０…絶縁部材
５０…取付座
５１…本体
５１１…ガイド溝
５１２…第１端
５１３…第２端
５１４…ベース部
５１４１…第１側面
５１５…第１当接部
５１５１…当接部分
５１５２…第１当接面
５１６…第２当接部
５１７…排出孔
５１８…挿着部
５１８１…第２当接面
５２０…包囲体
５２０１…第１凸部
５２０２…第２凸部
５２１…収容空間
５２２…突出部
５３…ナット
６０…集電部材
７０…底板
８０…側板
９０…筐体
１００…電池
２００…制御器
３００…モータ
１０００…車両
Ｚ…第１方向
Ｘ…第２方向
Ｙ…第３方向
１１…挿着溝
１２…凹溝
２０…電池セル
３０…出力電極
３１…取付孔
３２…ねじ
４０…絶縁部材
５０…取付座
５１…本体
５１１…ガイド溝
５１２…第１端
５１３…第２端
５１４…ベース部
５１４１…第１側面
５１５…第１当接部
５１５１…当接部分
５１５２…第１当接面
５１６…第２当接部
５１７…排出孔
５１８…挿着部
５１８１…第２当接面
５２０…包囲体
５２０１…第１凸部
５２０２…第２凸部
５２１…収容空間
５２２…突出部
５３…ナット
６０…集電部材
７０…底板
８０…側板
９０…筐体
１００…電池
２００…制御器
３００…モータ
１０００…車両
Ｚ…第１方向
Ｘ…第２方向
Ｙ…第３方向
Claims (11)
- エンドカバーおよび出力電極と接続され、前記エンドカバーの一側に、前記エンドカバーと電池セルとを絶縁隔離する絶縁部材が設置される取付座であって、
前記絶縁部材に面する側にガイド溝が設けられる本体を備え、
前記ガイド溝は、前記出力電極と前記エンドカバーとが、前記本体と前記絶縁部材との間の液体を介して電気的に接続されることを防止するためのものである、取付座。 - 前記本体は、第１方向において、対向する第１端および第２端を備え、前記第１端は、前記エンドカバーと接続されるものであり、前記第２端は、出力電極を取り付けるものであり、
前記ガイド溝は、前記本体の前記第１方向に垂直の第２方向の両側を貫通する、
請求項１に記載の取付座。 - 前記本体は、
第１側面を備えるベース部と、
前記第１側面に凸設され、前記絶縁部材と当接する第１当接部と、
前記第１側面に凸設され、前記第１方向において前記第１当接部と対向して設置され、前記絶縁部材と当接する第２当接部と、
を備え、
前記ガイド溝は、前記第１当接部、前記第１側面および前記第２当接部より形成される、
請求項２に記載の取付座。 - 前記第１当接部の前記第１側面から突出する高さと前記第２当接部の前記第１側面から突出する高さが同じである、請求項３に記載の取付座。
- 前記ベース部には、前記エンドカバーの挿着溝に挿着され、前記本体が前記第１方向において前記エンドカバーから脱離することを制限するための挿着部が設けられる、請求項３または４に記載の取付座。
- 前記挿着部は、第３方向に延在し、その一端が、前記第１側面から延出して前記絶縁部材と当接し、
前記第１方向、前記第２方向および前記第３方向は互いに垂直である、
請求項５に記載の取付座。 - 前記第１当接部は、前記絶縁部材と当接する第１当接面を備え、
前記挿着部は、前記絶縁部材と当接する第２当接面を備え、
前記第２当接面が前記第１当接面と面一である、
請求項６に記載の取付座。 - 前記ガイド溝の深さが２ｍｍ以上である、請求項１～７のいずれか１項に記載の取付座。
- 前記本体には、前記ガイド溝と連通する排出孔が設けられる、請求項１～８のいずれか１項に記載の取付座。
- エンドカバーと、
電池セルと、
前記電池セルの電極端子と接続され、前記電池セルの電気エネルギーを出力する出力電極と、
前記電池セルと前記エンドカバーとの間に設置され、前記エンドカバーと前記電池セルとを絶縁隔離する絶縁部材と、
請求項１～９のいずれか１項に記載の取付座と、を備え、
前記取付座が前記エンドカバーに取り付けられ、前記出力電極が前記取付座に取り付けられ、前記ガイド溝が前記本体の前記絶縁部材に面する側に設けられる、電池。 - 請求項１０に記載の電池を含む、電気設備。
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