JP3178852U

JP3178852U - 車用電池

Info

Publication number: JP3178852U
Application number: JP2012004475U
Authority: JP
Inventors: 李佳原
Original assignee: 李佳原
Priority date: 2012-07-23
Filing date: 2012-07-23
Publication date: 2012-10-04
Anticipated expiration: 2022-07-23

Abstract

【課題】防水、防火、防振、防爆４つの安全効果を達成し、かつリチウム鉄電池を使用するときの熱エネルギーを実装体を介して外部に放出し、使用時の安全性及び安定性を確保する構造を有した車用電池を提供する。
【解決手段】複数のリチウム鉄電池１１と、少なくとも一つのブラケット１２と、一つの電気接続モジュール１３と、実装体１４と、を備える。リチウム鉄電池をブラケットの内部に組み付け、電気接続モジュール１３を介して、リチウム鉄電池１１と電気接続した後、最後に真空環境にて実装体１４を用いてリチウム鉄電池１１と、ブラケット１２と電気接続モジュール１３の外部を完全に覆う。また、実装体１４は軟質かつ弾性を有する伝熱膠質体を使用し、真空環境にて実装し隙間を徹底的に充填する。
【選択図】図２

Description

本考案は車用電池に関し、特に軟質の弾性実装体を使用し実装することにより、防水、防火、防振、防爆４つの防護機能を達成できる車用電池に関する。

リチウム鉄電池のうち、リン酸鉄リチウム（ＬｉＦｅＰＯ４）を正極部材とした充電池は耐高温、構造安定、汚染のない、長サイクル寿命（ｃｙｃｌｅｌｉｆｅ）、体積小、高放電効率などの長所を有し、特に瞬時（２０μ ｓｅｃ）に大電流を発生する放電能力（１５０Ａｍｐ）及び塩酸電池０．７Ｖｏｌｔを上回る稼働電圧を有するため、自動車に適用することによって省燃費、瞬時作動の効果を有する。しかし、リチウム鉄電池のコストが高く、かつ初期と末期のパワー差が大きく、使用の際に制限を受ける。

通常、この種のリチウム鉄電池に高電圧が必要なときは、直列接続して２４Ｖを構成する電気システムが主である。直列式リチウム鉄電池の電気システムの場合は、電池セル数の増加により、これらの電池を組み付けるためのケーシングまたはモジュールを増設する必要があり、金型の開発費のコストアップとなる。
さらに、車用電池は極めて悪い環境で稼働される。取り付けスペースが小さいことから、熱エネルギーを有効に排出できないほか、常に落ち着かない状態に使用されているため、固定方式のほか、車の系列によってそれぞれの規格がある。例えば、日系（ＪＩＳ）、米系（ＢＣＩ）、欧系（ＤＩＮ）など３つの規格を有するほか、端子の位置もＳＬ型、ＳＲ型、ＳＩＤＥ型それぞれ異なり、大量生産にふさわしくないため、価格も有効に引き下げることはできない。
さらに、リチウム鉄電池が長寿命の特性を有していることから、消費者らは各車種の自動車に適用できることを望んでいる。

現在は、リチウム鉄電池を単独に使用する車用電池構造と、リチウム鉄電池と塩酸電池を結合した２種類の車用電池構造がある。
その構造及び設計はリチウム鉄電池をプラスチック製のケーシングに取り付けケーシングの内部空間を仕切って、それぞれ一つのリチウム鉄電池を取り付ける。またはそれぞれリチウム鉄電池のブラケットに覆い被せておき、その後の組み付けに直列接続する。
しかし、前述ケーシングまたは電池ブラケットは防水、防振対策に着眼し設計しているもので、使用時間を経過すると効果が低下する。さらに、防火、防爆対策の設計がないため、使用の際に安全性を懸念される。

前述課題に対して、本考案の目的は車用電池を提供することにある。少なくとも一つのブラケットと、実装体を設け、複数のリチウム鉄電池の取り付けに提供する。実装体は防水、防火、防振のほかに防爆などの機能を備えているほか、リチウム鉄電池を使用するときの発生熱を外部へ速やかに放出させ、使用時の安全性及び安定性を向上する。

前述目的を達成するため、本考案の車用電池は、両端部はそれぞれ正極と、負極を有する複数のリチウム鉄電池と、内部は各リチウム鉄電池を覆う複数の収容部を設けていて、かつ各リチウム鉄電池の正極と負極を両面に露出させる少なくとも一つのブラケットと、電気接続モジュールと、を備える。
前記電気接続モジュールは、複数の正極ねじを介して、それぞれリチウム鉄電池の正極に接続する少なくとも一つの正極接続シートと、複数の負極ねじを介してそれぞれリチウム鉄電池の負極に接続する少なくとも一つの負極接続シートと、それぞれ正極接続シートと負極接続シートに接続する一対の接続ケーブルと、一対の接続ケーブルの末端部に接続し、リチウム鉄電池の電気を出力する出力コネクタと、リチウム鉄電池、ブラケット及び電気接続モジュールの外部に覆い被せて、一対の接続ケーブルと出力コネクタを露出して置き、かつ真空環境において、実装して緻密構造の保護構造を形成する実装体と、を有する。

そのうち、ブラケットは接続溝と、接続ブロックと、を有し、２つ以上のブラケットが互いに直列接続して一体となり、かつブラケットは伝熱部材の発泡体またはプラスチックのいずれからなり、製造コストが低いほか、設計者による直列接続の形態設計が便利である。

そのうち、実装体は伝熱膠質体からなり、リチウム鉄電池の発生熱を外部に伝導し放出する。

一実施例において、本考案の車用電池は、実装体の外部に覆い被せる外部ケースをさらに有し、外部ケースは金属部材またはプラスチック部材のいずれかを選択し、車用電池により良い保護効果を提供する。

一実施例において、本考案の車用電池は、正極ねじに覆い被せる複数の絶縁スリーブをさらに有し、放電するときに引き起こすフラッシュオーバを防止する。

以下説明のとおり、本考案の車用電池１は主にブラケット１２と実装体１４を利用し、リチウム鉄電池１１に必要な支持効果及び保護効果を提供する。
実装体１４の弾性部材が軟性を有し、かつ真空環境において実装され、その弾性を利用し、防水、防火、防振４つの機能を備える安全効果を完全に実現できる。
さらに、ブラケット１２と実装体１４も伝熱発泡体及び伝熱膠質体を使用しており、リチウム鉄電池１１使用時の発生熱をすばやく外部に放出させ、使用時の安全性と安定性を向上できるほか、電気の寿命延長に貢献できる。

本考案の好ましい実施例の取り付け概略図である。本考案の好ましい実施例の立体分解図である。本考案の好ましい実施例における組立後の外観図である。本考案の好ましい実施例組立後の断面図である。本考案の好ましい実施例に外部ケースを取り付けた実施態様である。本考案の好ましい実施例に外部ケースを取り付けたもう一つの実施態様である。

本考案の内容のさらなる理解のため、以下にて図面と合わせて説明する。

図１ないし４、本考案の好ましい実施例の取り付け概略図と、立体分解図と、組立後の外観図と、断面図を参照する。図に示すように、本考案の車用電池１は複数のリチウム鉄電池１１と、複数のブラケット１２と、一組の電気接続モジュール１３と、実装体１４と、を備え、組付けた後は防水、防火、防振、防爆４つの安全効果を達成でき、車用電池１は自動車のエンジンルーム２内部に従来電池と同じ取付位置に取り付け、実装体１４によって、より良い防振効果を有する。

そのうち、各リチウム鉄電池１１の両端部はそれぞれ正極１１１と、負極１１２と、を有する。

ブラケット１２は伝熱性の発泡体またはプラスチックのいずれかからなる矩形の塊状構造体であり、各ブラケット１２の内部にそれぞれ複数の収容部１２１を有する。
各収容部１２１は２つの面に連絡した貫通穴を有し、各リチウム鉄電池１１をそれぞれ覆って、各リチウム鉄電池１１の正極１１１と負極１１２をそれぞれブラケット１２に備える２つの面に露出させ、図示のように、各ブラケット１２の内部に４つのリチウム鉄電池１１を設けて、一つのセル（ＣＥＬＬ）を形成する。
さらに、拡充組み付けの利便性と安定性を向上するため、各ブラケット１２の側面は、それぞれ接続溝１２２と接続ブロック１２３を有し、２つ以上のブラケット１２を相互直列接続して一体に結合する。

電気接続モジュール１３は複数の正極接続シート１３１と、複数の負極接続シート１３２と、一対の接続ケーブル１３３と、一つの出力コネクタ１３４と、を有する。
正極接続シート１３１と、負極接続シート１３２は導電性金属板材を使用したシート状の構造体であり、その形状、寸法は実務の需要に応じて裁断でき、図示の矩形に限られない。
そのうち、正極接続シート１３１は複数の正極ねじ１３１１を介して、それぞれリチウム鉄電池１１の正極１１１に接続されている。よって、図示のように、前述各ブラケット１２の内部は４つのリチウム鉄電池１２からなるセルを設け、正極接続シート１３１を介して、ねじ締め付け方式により、４つの正極１１１をその上に接続して、並列の態様を形成する。
負極接続シート１３２も同じく複数の負極ねじ１３２１により、各リチウム鉄電池１１の負極１１２に接続されている。そのため、セルの各負極も同じく負極接続シート１３２を利用して、並列の接続態様を形成する。
一対の接続ケーブル１３３はさらにそれぞれ正極接続シート１３１と、負極接続シート１３２に接続し、直列接続の態様を形成する。電気出力コネクタ１３４は一対の接続ケーブル１３３の末端部に接続し、リチウム鉄電池１１の電気の出力に使用する。
使用の安全性をさらに向上するため、本考案の車用電池１は正極ねじ１３１１上に覆い被せる複数の絶縁スリーブ１３１２をさらに有し、放電するときに引き起こすフラッシュオーバを防止する。

実装体１４には伝熱膠質体を使用し、リチウム鉄電池１１、ブラケット１２及び電気接続モジュール１３の外部に覆い被せて、一対の接続ケーブル１３３と、出力コネクタ１３４のみを実装体１４外部に露出して置き、実装体１４は真空環境にて実装して精緻な保護構造を形成する。さらに、実装体１４自体が伝熱膠質体のため、使用時に、リチウム鉄電池１１の発生熱を外部に伝導し放出することができる。

実装体１４は凝固した後は軟質の特性を有するため、本考案は保護効果をさらに向上させるため、実装体１４の外部を外部ケース１５で覆う。外部ケース１５は実装体１４の形状、寸法に対応して、金属またはプラスチック部材のいずれかを選択する。

引き続き、図５と図６、本考案の好ましい実施例によって、外部ケースが追設されたさらに２つの実施態様を参照する。
図示のように、本考案の外部ケース１５は、それぞれ一対の接続ケーブル１３３と電気接続するための正極部１５１と負極部１５２を有し、リチウム鉄電池１１と電気接続する効果を持つ。図９に示すように外部ケース１５は従来電池のような円柱体を形成し、正極部１５１はその最上部に位置し、負極部１５２はその底部に位置する。
使用するとき、従来電池の取付方式と同じく、車用電池１をあらかじめ設置していた電池タンク（図示しない）に内設して置き、充電するときは例えば、特殊に設計された充電装置（図示しない）の内部に取り付けて充電し、従来電池のように直感的に操作できる。よって、操作の便利性を向上できる。
または図１０に示すように、外部ケース１５を従来電池の矩形の塊状体に仕上げて、正極部１５１と負極部１５２ともその最上部に設け、かつ正極と負極に電気接続するための２つの鉄片を設けることもできる。

１車用電池
１１リチウム鉄電池
１１１正極
１１２負極
１２ブラケット
１２１収容部
１２２接続溝
１２３接続ブロック
１３電気接続モジュール
１３１正極接続シート
１３１１正極ねじ
１３１２絶縁スリーブ
１３２負極接続シート
１３２１負極ねじ
１３３接続ケーブル
１３４出力コネクタ
１４実装体
１５外部ケース
１５１正極部
１５２負極部
２エンジンルーム

Claims

車用電池であって、
両端部はそれぞれ正極と、負極を有する複数のリチウム鉄電池と、
複数の収容部を内設して、各前記リチウム鉄電池を覆い、かつ各前記リチウム鉄電池の前記正極と前記負極は、それぞれ外部の両面に露出する少なくとも一つのブラケットと、
複数の正極ねじを介して、それぞれ前記リチウム鉄電池の前記正極に接続する少なくとも一つの正極接続シートと、
複数の負極ねじを介して、それぞれ前記リチウム鉄電池の前記負極に接続する少なくとも一つの負極接続シートと、
それぞれ前記正極接続シートと前記負極接続シートに接続する一対の接続ケーブルと、
前記一対の接続ケーブルの末端部に接続し、前記リチウム鉄電池の電気を出力する出力コネクタと、を有する電気接続モジュールと、
前記リチウム鉄電池、前記ブラケット及び前記電気接続モジュールの外部を覆い、前記一対の接続ケーブル及び前記出力コネクタのみを外部に露出して置き、かつ真空環境にて実装し、緻密構造の保護構造を形成する実装体と、を備える車用電池。
前記ブラケットは接続溝と、接続ブロックと、を有し、２つ以上の前記ブラケットを相互に直列接続して一体を形成することを特徴とする、請求項１記載の車用電池。
前記実装体は伝熱膠質体からなり、前記リチウム鉄電池の発生熱を外部に伝導して放出することを特徴とする、請求項１記載の車用電池。
前記実装体の外部に覆い被せる外部ケースをさらに有することを特徴とする、請求項１記載の車用電池。
前記正極ねじに覆い被せる複数の絶縁スリーブをさらに有することを特徴とする、請求項１記載の車用電池。