JP5144582B2 - 蓄電装置の漏液伝達抑制構造 - Google Patents

蓄電装置の漏液伝達抑制構造 Download PDF

Info

Publication number
JP5144582B2
JP5144582B2 JP2009105005A JP2009105005A JP5144582B2 JP 5144582 B2 JP5144582 B2 JP 5144582B2 JP 2009105005 A JP2009105005 A JP 2009105005A JP 2009105005 A JP2009105005 A JP 2009105005A JP 5144582 B2 JP5144582 B2 JP 5144582B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electric wire
voltage detection
detection terminal
power storage
electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2009105005A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2010257686A (ja
Inventor
修一 永田
学 對馬
茂徳 渡辺
隆雄 庄子
智洋 池田
彦人 山崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyota Motor Corp
Yazaki Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Yazaki Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp, Yazaki Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2009105005A priority Critical patent/JP5144582B2/ja
Priority to CN2010800176259A priority patent/CN102414923A/zh
Priority to PCT/IB2010/000907 priority patent/WO2010122412A1/en
Priority to DE112010001711T priority patent/DE112010001711T5/de
Priority to US13/265,551 priority patent/US20120038365A1/en
Publication of JP2010257686A publication Critical patent/JP2010257686A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5144582B2 publication Critical patent/JP5144582B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/482Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for several batteries or cells simultaneously or sequentially
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/507Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing comprising an arrangement of two or more busbars within a container structure, e.g. busbar modules
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/509Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the type of connection, e.g. mixed connections
    • H01M50/51Connection only in series
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/521Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the material
    • H01M50/522Inorganic material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/502Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing
    • H01M50/521Interconnectors for connecting terminals of adjacent batteries; Interconnectors for connecting cells outside a battery casing characterised by the material
    • H01M50/524Organic material
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/569Constructional details of current conducting connections for detecting conditions inside cells or batteries, e.g. details of voltage sensing terminals
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/571Methods or arrangements for affording protection against corrosion; Selection of materials therefor
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/4228Leak testing of cells or batteries
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/02Soldered or welded connections
    • H01R4/023Soldered or welded connections between cables or wires and terminals
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/10Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation
    • H01R4/18Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation by crimping
    • H01R4/187Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation by crimping combined with soldering or welding
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01RELECTRICALLY-CONDUCTIVE CONNECTIONS; STRUCTURAL ASSOCIATIONS OF A PLURALITY OF MUTUALLY-INSULATED ELECTRICAL CONNECTING ELEMENTS; COUPLING DEVICES; CURRENT COLLECTORS
    • H01R4/00Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation
    • H01R4/10Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation
    • H01R4/18Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation by crimping
    • H01R4/20Electrically-conductive connections between two or more conductive members in direct contact, i.e. touching one another; Means for effecting or maintaining such contact; Electrically-conductive connections having two or more spaced connecting locations for conductors and using contact members penetrating insulation effected solely by twisting, wrapping, bending, crimping, or other permanent deformation by crimping using a crimping sleeve
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Description

本発明は、2次電池等の蓄電装置の電解液の漏液伝達抑制構造及びバスバーモジュールに関する。
例えば、特許文献1に記載のようにハイブリッド自動車や電気自動車に搭載される2次電池等のバッテリは、複数の単電池で構成されるバッテリ集合体の両側にバスバーモジュール(バッテリ接続モジュール)が装着され、各単電池が直列接続されている。バスバーモジュールは合成樹脂材等で形成され、各単電池の電極間を電気的に接続するバスバー及び1つ又は複数の単電池間の電圧を検出するための電圧検出用端子が設けられており、単電池の電極とバスバー及び電圧検出用端子がナット等でねじ締め固定される。電圧検出用端子は、バスバーと接触して単電池の電圧を検出する電気接触部と電気接触部で検出した電圧を不図示のバッテリコントローラに出力するための電線が圧着接続される圧着部とを含んで構成されている。
図6(a)は、単電池とバスバーモジュールの接続箇所における拡大断面図であり、バスバー21の一方の端面が単電池10の電池極柱11に接触配置され、バスバー21の他方の端面に電圧検出用端子22の電気接触部22aが接触配置される。そして、電池極柱11に設けられたねじ部12にナット23がねじ締めされることで、バスバー21及び電圧検出用端子22が電池極柱11にねじ締め固定される。
図6(b)は、バスバーモジュール20の設置方向(Y方向)から見た図であり、電圧検出用端子22が単電池10の正極P及び負極Nのうち負極Nに配置され、バスバーモジュール20には、電圧検出用端子22の圧着部22b及び電線Cが配置される配線スペースSが形成されている。
特開2000−333343号公報(図7、図8、図14等) 特開2001−006658号公報 特開2006−222043号公報
2次電池等のバッテリは内部に電解液が封入されているが、反応機構や温度上昇によってクリープが発生し、しばしば電極から電解液が外部に液漏れすることがある。現状、電池のクリープが発生しない好適な方策がないため、バスバーモジュールの電圧検出用端子や電線が液漏れした電解液に晒されることによる不具合、例えば、液漏れした電解液(漏液)が電線を伝わって他の電気部品に伝達されたり、電線の芯線を伝わることによるバッテリの機能上の問題を生じさせることがある。
しかしながら、従来のバッテリは、電解液の漏液に対する対策が不十分であり、特に、上述した従来のバスバーモジュールの電圧検出用端子は、その圧着部(電気接触部と電線とを電気的に接続するために電線の芯線が圧着される圧着面側)が電池極柱側を向いており、電池極柱から漏液した電解液がそのまま電池極柱を伝わり、重力の関係により下側に垂れてきた際に圧着部に電解液が入り易い構造となっている。このため、電線の芯線に電解液が侵入し易い構造となっており、また、電線を伝わって漏液した電解液が他の電気部品に侵入しやすい構造となっている。
また、上記特許文献1に記載のように従来の電圧検出用端子は、電池電極の負極側に設定されているが、ニッケル水素蓄電池(Ni−MH電池)やニッケルカドミウム蓄電池(Ni−Cd電池)などのアルカリ電解液を含む電池の電解液封止においては、正極もしくは負極端子部の電槽内部にゴム、ナイロン(登録商標)等のガスケットを設置し、一定の圧力をかけることにより電解液の液漏れを防止している。しかしながら、アルカリ性の電解液では、クリープ現象と呼ばれる金属表面上を這い進む現象が起こり、完全な封止は極めて困難で、特に本現象は正極より負極で起こりやすいことが知られている。このため、従来のように電圧検出用端子が負極側に接続されている場合、負極から漏液した電解液が電圧検出用端子に伝達するまでの距離が短いために負極から漏液した電解液が電圧検出用端子に導かれ易い構造となっている。
また、図6(b)に示すように、合成樹脂で形成されたバスバーモジュール20における電圧検出用端子22の圧着部22b及び電線Cの配線スペースSは、電線Cを挟持するように形成され、電圧検出用端子22の圧着部22b及び電線Cが当該配線スペースSに隙間なく配設される。このため、正極P又は負極Nから電解液が漏液して電圧検出用端子22の圧着部22bに伝達した場合、電線Cと配線スペースSとの間に間隙がないために液漏れした電解液の逃げ場がなく、電圧検出用端子の圧着部付近に電解液が溜まるとともに、電線の芯線内部に侵入して毛細管現象により電線の芯線内部を伝達してしまう恐れがある。
さらには、配線スペースSと圧着部22b及び電線Cとの間に隙間がないことから、その圧着部22b付近に液漏れした電解液に対するシール材を充填しようにも、そのシール材を充填するスペースがないため、漏液に対するシール対策を施すことができない。
本発明の目的は、蓄電装置の電解液の漏液に対し、その電解液の漏液が電線を伝わって流れ出ること及び、電線の芯線内部を毛細管現象で伝達されることを抑制する蓄電装置の漏液伝達抑制構造及びバスバーモジュールを提供することにある。
本発明の1つの観点としての漏液伝達抑制構造は、電極がバッテリ集合体の左右方向に突出し、バスバーモジュールがバッテリ集合体の左右方向側面に配置される蓄電装置の漏液伝達抑制構造である。バッテリ集合体を構成する各蓄電体間の電極を電気的に接続するバスバーと、バスバーに配置され、蓄電装置の電圧を検出するための電線が接続される電圧検出用端子と、を含み、電圧検出用端子は垂直方向に配置されるとともに、電極よりも下方に位置し、電線を電圧検出用端子と電気的に接続する電線圧着部を含んで構成される。電線圧着部は、電圧検出用端子の電極と向かい合う領域から下方に延び、電極側に向かって電線が露出しないように電線を覆う第1の領域と、第1の領域から電線の周方向に延び、電線を支持する第2の領域と、を有する。そして、電線は、電極に対して第1の領域をはさんで左右方向に並んで配置されていることを特徴とする。
また、上記電線の内部に電極から液漏れした電解液を吸収又は吸着するシール材を設けることもできる。
また、上記漏液伝達抑制構造において、電圧検出用端子を該蓄電装置の正極側の電極に電気的に接続することができる。
また、上記漏液伝達抑制構造において、バスバーモジュールは、電線圧着部及び/又は電線が配設される配線スペースを有しており、配線スペースに電極から液漏れした電解液の液溜まり部又はシール材充填部が形成されるように構成することができる。
また、上記漏液伝達抑制構造において、電線圧着部を封止することができ、電線圧着部は、ハンダにより封止することができる。
本発明の請求項1によれば、電圧検出用端子の電線が圧着される圧着面側が蓄電装置の電極と反対方向を向くように該電極に接続されるため、電極から液漏れした電解液が電線を伝わって電線の芯線内部に侵入することを抑制することができる。
また、本発明の請求項3によれば、電圧検出用端子を蓄電装置の正極側の電極に電気的に接続するため、ニッケル水素蓄電池(Ni−MH電池)やニッケルカドミウム蓄電池(Ni−Cd電池)などのアルカリ電解液を用いる電池の負極クリープ現象による負極側からの電解液の漏液を電圧検出用端子に伝達し難くすることができる。
また、本発明の請求項4によれば、バスバーモジュールにおける電圧検出用端子の圧着部及び/又は電線が配設される配線スペースに、液溜まり部(間隙)を形成したので、圧着部及び/又は電線と配線スペースとの間に隙間ができ、電圧検出用端子に漏液した電解液が伝わり難くなるとともに、液溜まり部がシール材の充填スペースしての役割を担うことができ、シール材による電解液の液漏れ対策を施すことができる。
また、本発明の請求項5によれば、電圧検出用端子の(電線が圧着される)圧着部を封止することにより、電解液が圧着部に到達した場合でも、電線(電圧検出線)の芯線内部への侵入を抑制することができる。なお、圧着部はハンダで封止されることができるが、これに限定されずに接着剤やその他シール材を用いることができる。これにより、液漏れした電解液が他の電気部品に伝達され難くなる。
本発明の実施例1における蓄電装置の分解斜視図である。 本発明の実施例1における蓄電装置のバスバーモジュールの接続形態を説明する図であり、(a)は、電池電極とバスバーモジュールの接続箇所の拡大断面図、(b)は、バスバーモジュールの正面図である。 本発明の実施例2における電圧検出用端子を説明する図であり、(a)は、電圧検出用端子のハンダ接続を説明する図であり、(b)は、電圧検出用端子の斜視図であり、(c)は、電線の断面図である。 本発明の変形例1を説明するための図である。 本発明の変形例2を説明するための図である。 従来のバスバーモジュールの接続形態を説明する図であり、(a)は、電池電極とバスバーモジュールの接続箇所の拡大断面図、(b)は、バスバーモジュールの正面図である。
以下、本発明の実施例について説明する。
(実施例1)
図1は、本発明の漏液伝達抑制構造及びバスバーモジュールが適用された蓄電装置の分解斜視図であり、本実施例の蓄電装置1は、複数の単電池10から構成されるバッテリ集合体(蓄電集合体)15と、単電池10間の正極P(+)及び負極N(−)を電気的に接続し、バッテリ集合体15全体を直列に接続するバスバーモジュール20とで構成される。
蓄電装置1は、ニッケル水素蓄電池(Ni−MH電池)やニッケルカドミウム蓄電池(Ni−Cd電池)などのアルカリ電解液を用いる2次電池やリチウムイオン2次電池、電気二重層キャパシタなどのハイブリッド車や電気自動車に搭載される電源装置である。各単電池10は、内部に電解液を含み、その正極P及び負極Pがバッテリ集合体15の左右方向Y(各単電池10の積層方向Xに直交する単電池の左右方向Y)に突出するように設けられている。
バスバーモジュール20は、合成樹脂材等で形成された樹脂ケースであり、複数のバスバー21を含む。バスバー21は、隣接する単電池間の異なる電極、すなわち、一方の単電池の正極Pと他方の単電池の負極Nとを電気的に接続するための金属材で形成され、各単電池の電極に各々設けられる電池極柱11のねじ部12が挿通する2つの挿通孔Hが設けられている。そして、バスバーモジュール20は、バッテリ集合体15全体が直列に接続されるようにバッテリ集合体15の左右(側面側)に一対設けられ、バスバー21の挿通孔Hに電池極柱11に設けられたねじ部12を挿通させてナット23でねじ締めすることで、バスバーモジュール20(バスバー21)が、バッテリ集合体15を直列に接続する。
また、バスバー21には、単電池10の電圧を検出する電圧検出用端子22が設けられ、バスバーモジュール20には、電圧検出用端子22を保持する保持機構(不図示)及び電圧検出用端子22に接続される電線(電圧検出線)Cの配線スペースS1が形成されている。
以下、図2(a)及び図2(b)を参照しながら、本実施例のバスバーモジュール20、電圧検出用端子22及びその構造について詳細に説明する。
電圧検出用端子22は、図2に示すように、バスバー21に電気的に接触して単電池10の電圧を検出する電気接触部22aと、電気接触部22aで検出した電圧を不図示のバッテリコントローラに出力するための電線Cが圧着接続される圧着部22bとを含む。電線Cは、銅線等の芯線C1と芯線C1を被覆する被覆材C2とで構成され、電線Cは、芯線C1が露出した状態で圧着部22bに圧着接続されて電圧検出用端子22と電気的に接続される。
バスバーモジュール20の配線スペースS1は、電圧検出用端子22の圧着部22b及び圧着部22b付近の電線Cに対して当該バスバーモジュール20(配線スペースS1)の壁面との間に間隙を形成し、少なくとも圧着部22b及び圧着部22b付近の電線Cが、バスバーモジュール20と接触することなく圧着部22bから離間した位置における電線Cの一部がバスバーモジュール20の保持部200よって保持される。
つまり、圧着部22b及び電線Cが配線スペースSによって挟持されて圧着部22b及び/又は電線Cと配線スペースの壁面との間に間隙が形成されていない従来のバスバーモジュールと異なり(図6参照)、電圧検出用端子22の圧着部22b及び圧着部22b付近の電線Cとバスバーモジュール20との間に間隙を含む電圧検出用端子22が配置可能な配線スペースS1が形成される。
また、配線スペースS1には、圧着部22b付近に液溜まり部S2が形成されており、液溜まり部S2のX方向断面視において(図2(b)参照)、配線スペースS1の断面積より広くなるように形成されている。この液溜まり部S2には、バスバーモジュール20の外部から電解液を吸着・吸収するシール材を充填するためのシール材充填口(不図示)が形成されており、このシール材充填口からシール材が充填することができる。充填されたシール材は、配線スペースS1及び液溜まり部S2によって形成された空間を満たし、電圧検出用端子22の圧着部22bに伝達してきた漏液した電解液を吸着・吸収する。なお、シール材は、電解液を吸水等するものであればよく、例えば、吸水性ポリマーのシートや粉体を用いることができる。
上述のように2次電池等のバッテリは内部に封入されている電解液が、反応機構や温度上昇によって生じるクリープ現象により電極から単電池外部に液漏れすることがある。この場合、図1に示すように、電圧検出用端子22の圧着部22b及び電線Cが、液漏れが発生する電極電柱11よりも下方に位置することから、電池極柱11から漏液した電解液がそのまま電池極柱11を伝わり、重力の関係により下側に垂れて電圧検出用端子22に電解液が導かれることになる。つまり、電池極柱11がバッテリ集合体15の左右方向(Y方向)に突出して構成される場合、バスバーモジュール20がバッテリ集合体15の左右方向側面に配設される。このため、バッテリ集合体15の左右方向側面における電池極柱11と電圧検出用端子22とのZ方向における位置関係において、電圧検出用端子22が、液漏れが発生する電池極柱11の下方に位置するため、単電池10の左右方向側面に位置する電池極柱11から漏液した電解液が、電圧検出用端子22の圧着部22b及び電線Cに導かれ易い構造となっている。
そこで、本実施例では、従来のようにバスバーモジュール20の電圧検出用端子22の圧着部(電気接触部と電線とを電気的に接続するために電線の芯線部が圧着される圧着面Pb側,図6参照)が電池極柱11側を向くように設置するのではなく、図2(a)に示すようにその圧着部22bの圧着面Pb側が電池極柱11(電極)と反対方向を向くように、電圧検出用端子22をバスバー21とともに電池極柱11にねじ締め接続する。
すなわち、圧着面Pbとは、電線Cの芯線C1が被覆材C2から露出して電圧検出用端子22に電気的に圧着接続される面であり、具体的には、圧着部22bにおいて芯線C1が載設される側が、電池極柱11(電極)と反対方向を向くように(電池極柱側に向かって露出しないように)電圧検出用端子22が当該電極に設けられる。つまり、圧着部22bの圧着面Pbの背面側が、電池極柱11側と対向するように設けられる。
このため、電池極柱11から漏液した電解液がそのまま電池極柱11を伝わり、重力の関係により下側に垂れて電圧検出用端子22に電解液が伝達したとしても、圧着面Pbの背面側の面を電解液が伝達するので、電線Cの芯線C1が漏液した電解液に接触することを抑制することができ、電線Cの芯線C1内部に侵入して毛細管現象により当該電解液が進むことによる漏液した電解液の伝達を抑制することができる。
また、本実施例の電圧検出用端子22は、1つのバスバーで接続される正極P及び負極Nのうち、正極側のバスバーに配置されて正極P側でねじ締め接続される。つまり、ニッケル水素蓄電池(Ni−MH電池)やニッケルカドミウム蓄電池(Ni−Cd電池)などのアルカリ電解液を用いる電池では、クリープ現象により電解液が負極N側から液漏れし易いことが知られており、電圧検出用端子22を正極P側に接続することで、負極Nから漏液した電解液が電圧検出用端子22に伝達するまでの距離を長くすることができ、負極N側から漏液した電解液が電圧検出用端子22に導かれ難い構造とすることができる。
さらに、図2(b)に示すように、合成樹脂で形成されたバスバーモジュール20における電圧検出用端子22の圧着部22b及び電線Cの配線スペースS1は、その壁面と圧着部22b及び電線Cとの間に隙間を形成するように構成し、正極P又は負極Nから電解液が漏液して電圧検出用端子22の圧着部22bに伝達した場合であっても、液漏れした電解液が電圧検出用端子22及びその付近に溜まることなく、電線Cと配線スペースS1との間の間隙から下方に伝達される。このため、電線Cの芯線C1内部に侵入して毛細管現象により液漏れした電解液が伝達されてしまうことを抑制することができる。
また、図2(b)に示すように、配線スペースS1には、液溜まり部S2が形成されているので、これら配線スペースS1及び液溜まり部S2によって圧着部22b及び電線Cとの間に液漏れした電解液に対するシール材の充填スペースが確保される。したがって、圧着部22b付近の漏液に対するシール対策を好適に施すことができる。
(実施例2)
図3は、上記実施例1における電圧検出用端子22を説明する図であり、図3(a)は電圧検出用端子22のハンダ接続を説明する図、図3(b)は電圧検出用端子22の斜視図、図3(c)は電線の断面図である。
本実施例の電圧検出用端子22は、圧着部22bに設けられた圧着足部221b(前足)及び222b(後ろ足)全体をハンダ(網目箇所)で覆って封止し、電線Cの芯線に漏液した電解液が侵入しないようにする。すなわち、従来は、圧着足部221b及び222bで電線Cを圧着部22bに圧着接続するとともに、電気接触部22aに近い圧着足部221b(芯線C1が露出して電気的に接続される部分のみ)に対してハンダを施していたが、本実施例では、圧着足部222bを含む圧着部22b全体を覆うようにハンダ付けをすることで、電線Cの芯線C1内部への漏液した電解液の侵入を抑制することができる。なお、ハンダ以外にも接着剤やその他のシール材を用いて圧着部22bを封止することができる。
また、図3(b)に示すように、電線Cにおいて芯線C1が露出して電気的に接続するための圧着部22bを傘形状に形成した電圧検出用端子220を用いることも可能である。具体的には、図3(a)に示すような2つの圧着足部221b及び222bにより電線Cを圧着接続するのではなく、電線Cの被覆されていない芯線C1が挿入可能な筒状の孔部220を有し、該孔220における電気接触部22a側が閉じている傘形状の孔部220を圧着部22bとして形成している。このため、電線Cの芯線C1が傘形状の圧着部22bから露出することなく電線Cを圧着接続することができるため、液漏れした電解液が圧着部22bから電線Cの芯線C1内部に侵入することを好適に抑制することができる。また、ハンダ付け等の作業手間を省くことができる。
図3(c)は、上記実施例1における電線Cの芯線C1と被覆材C2との間にシール材C3を充填した形態を示す図であり、この場合、芯線C1内部に侵入する電解液がシール材C3により吸着・吸収されるため、電線Cの芯線C1内部に漏液した電解液が侵入しても毛細管現象による当該電解液の伝達を抑制することができる。
(変形例)
図4は、上記実施例1の変形例1を示す図であり、上述のようにバッテリ集合体15の左右方向に配置された電極から液漏れする電解液は、重力の関係によりバッテリ集合体15の下方に導かれるので、圧着部22bがバッテリ集合体15のZ方向において電極(電池極柱11)よりも上方に位置するようにバスバーモジュール20を形成して電圧検出用端子20を配設する。このように構成することで、正極P又は負極Nから液漏れした電解液は重力の関係により下側に導かれるものの、圧着部22bが液漏れする電極よりも上方に位置しているので、圧着部22b及び電線Cに電解液が伝達されることがなく、液漏れした電解液の伝達を抑制することができ、かつ圧着部22b及び電線Cが電解液に接触しないので、腐食等を抑制することができる。
また、電圧検出用端子22の電線Cは、不図示のバッテリコントローラに接続され、電圧検出用端子22によって検出された電圧検出信号は、バッテリコントローラに入力される。このとき、バッテリコントローラと電線Cを接続するためにコネクタ300が設けられ、電線Cは、バッテリコントローラにコネクタ300を介して接続される。図5は、バスバーモジュール20に配設された複数の電圧検出用端子22から延びる複数の電線Cが、1つのコネクタ300に集約された状態を示す図(変形例2)である。
ここで、毛細管現象は、電線Cの一方の端部が閉じていれば発生しない。そこで、電線Cの芯線C1内部を毛細管現象により漏液した電解液の進行に対し、一方の端部が外気又は外部に対して閉鎖状態にして電線Cの内部に空気等が入らないようにする。本変形例2では、不図示のバッテリコントローラに接続されるコネクタ300に電線Cの封止処理を施すことで、圧着部22bから電線C内部の芯線C1に侵入した電解液が毛細管現象により伝達されることを抑制する。
具体的には、コネクタ300における電線Cの端部を含む領域にポッティング処理(網目箇所)を施し、電線Cの端部が配置されるコネクタ300の内部に樹脂等を封入して電線C内部に空気等が入らないようにする。
以上、本発明の好適な実施例に則して説明したが、本発明の技術分野における当業者にとっては、特許請求の範囲に記載された本発明の技術的思想及びその領域から逸脱しない範囲内で、本発明を多様に修正及び変更させることができる。すなわち、本発明の技術的範囲は、特許請求の範囲に基づいて定められ、上記実施例に限定されるのではない。
1 蓄電装置
10 単電池(蓄電体)
11 電池極柱
12 ナット
20 バスバーモジュール
21 バスバー
22 電圧検出用端子
22a 電気接触部
22b 圧着部
23 ねじ部
P 正極
N 負極
C 電線
S1 配線スペース
S2 液溜まり部

Claims (6)

  1. 電極がバッテリ集合体の左右方向に突出し、バスバーモジュールが前記バッテリ集合体の左右方向側面に配置される蓄電装置の漏液伝達抑制構造であって、
    前記バッテリ集合体を構成する各蓄電体間の電極を電気的に接続するバスバーと、
    前記バスバーに配置され、前記蓄電装置の電圧を検出するための電線が接続される電圧検出用端子と、を含み、
    前記電圧検出用端子は垂直方向に配置されるとともに、前記電極よりも下方に位置し、前記電線を前記電圧検出用端子と電気的に接続する電線圧着部を含んで構成され、
    前記電線圧着部は、前記電圧検出用端子の前記電極と向かい合う領域から下方に延び、前記電極側に向かって前記電線が露出しないように前記電線を覆う第1の領域と、前記第1の領域から前記電線の周方向に延び、前記電線を支持する第2の領域と、を有し、
    前記電線は、前記電極に対して前記第1の領域をはさんで前記左右方向に並んで配置されていることを特徴とする蓄電装置の漏液伝達抑制構造。
  2. 前記電線の内部に、前記電極から液漏れした電解液を吸収又は吸着するシール材を設けたことを特徴とする請求項1に記載の蓄電装置の漏液伝達抑制構造。
  3. 前記電圧検出用端子を前記蓄電装置の正極側の電極に電気的に接続したことを特徴とする請求項1又は2に記載の蓄電装置の漏液伝達抑制構造。
  4. 前記バスバーモジュールは、
    前記電線圧着部及び/又は前記電線が配設される配線スペースを有し、前記配線スペースに前記電極から液漏れした電解液の液溜まり部又はシール材充填部を形成したことを特徴とする請求項1から3のいずれか1つに記載の蓄電装置の漏液伝達抑制構造。
  5. 前記電線圧着部を封止したことを特徴とする請求項1から4のいずれか1つに記載の蓄電装置の漏液伝達抑制構造。
  6. 前記電線圧着部をハンダで封止したことを特徴とする請求項5に記載の蓄電装置の漏液伝達抑制構造。
JP2009105005A 2009-04-23 2009-04-23 蓄電装置の漏液伝達抑制構造 Active JP5144582B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009105005A JP5144582B2 (ja) 2009-04-23 2009-04-23 蓄電装置の漏液伝達抑制構造
CN2010800176259A CN102414923A (zh) 2009-04-23 2010-04-22 用于蓄电装置的液体泄漏扩散抑制结构以及母线模块
PCT/IB2010/000907 WO2010122412A1 (en) 2009-04-23 2010-04-22 Liquid leakage propagation restraining structure for electricity storage device and bus bar module
DE112010001711T DE112010001711T5 (de) 2009-04-23 2010-04-22 Struktur zum hemmen der ausbreitung von ausgelaufener flüssigkeit für eine elektrizitätsspeichervorrichtung und sammelleitermodul
US13/265,551 US20120038365A1 (en) 2009-04-23 2010-04-22 Liquid leakage propagation restraining structure for electricity storage device and bus bar module

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009105005A JP5144582B2 (ja) 2009-04-23 2009-04-23 蓄電装置の漏液伝達抑制構造

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010257686A JP2010257686A (ja) 2010-11-11
JP5144582B2 true JP5144582B2 (ja) 2013-02-13

Family

ID=42315588

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009105005A Active JP5144582B2 (ja) 2009-04-23 2009-04-23 蓄電装置の漏液伝達抑制構造

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20120038365A1 (ja)
JP (1) JP5144582B2 (ja)
CN (1) CN102414923A (ja)
DE (1) DE112010001711T5 (ja)
WO (1) WO2010122412A1 (ja)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5554757B2 (ja) 2011-07-28 2014-07-23 矢崎総業株式会社 電池パック
JP5472493B2 (ja) 2011-08-31 2014-04-16 トヨタ自動車株式会社 バスバーモジュール、車両用電源装置及び車両
JP5825991B2 (ja) * 2011-11-21 2015-12-02 矢崎総業株式会社 蓄電池用の電線配索構造
CN102427121A (zh) * 2011-12-09 2012-04-25 广东金莱特电器股份有限公司 一种小型蓄电池
JP5881207B2 (ja) * 2012-02-09 2016-03-09 矢崎総業株式会社 電池接続体
US8802275B2 (en) 2012-02-23 2014-08-12 Samsung Sdi Co., Ltd. Battery module
JP6068059B2 (ja) * 2012-08-30 2017-01-25 矢崎総業株式会社 バスバモジュール
EP2800168B1 (de) * 2013-04-29 2015-10-21 Samsung SDI Co., Ltd. Batteriesystem und Verfahren zur Herstellung einer elektrisch leitenden Verbindung zwischen einem Zellverbinder und einer Elektronikeinheit eines Batteriesystems
US9432032B2 (en) * 2013-10-24 2016-08-30 Marvell World Trade Ltd. Sample-rate conversion in a multi-clock system sharing a common reference
US10096865B2 (en) 2013-12-13 2018-10-09 Hitachi Automotive Systems, Ltd. Secondary cell module
US9007015B1 (en) 2014-07-03 2015-04-14 The Noco Company Portable vehicle battery jump start apparatus with safety protection
US11788500B2 (en) 2016-02-11 2023-10-17 The Noco Company Battery device for a battery jump starting device
US11458851B2 (en) 2014-07-03 2022-10-04 The Noco Company Jump starting apparatus
JP6590212B2 (ja) * 2015-07-17 2019-10-16 株式会社オートネットワーク技術研究所 配線モジュール、及び蓄電モジュール
JP6424783B2 (ja) * 2015-09-18 2018-11-21 株式会社オートネットワーク技術研究所 端子付き電線、及び配線モジュール
JP6370756B2 (ja) 2015-09-25 2018-08-08 矢崎総業株式会社 電池配索用電線及びワイヤーハーネス
AU2017217661B2 (en) * 2016-02-11 2018-11-15 The Noco Company Battery connector device for a battery jump starting device
JP6686806B2 (ja) * 2016-09-06 2020-04-22 住友電装株式会社 端子モジュール
AU2018403192B2 (en) 2017-12-14 2022-02-10 The Noco Company Portable vehicle battery jump starter with air pump
JP7087959B2 (ja) * 2018-11-27 2022-06-21 トヨタ自動車株式会社 組電池
JP7108582B2 (ja) * 2019-07-05 2022-07-28 プライムアースEvエナジー株式会社 二次電池、二次電池スタック、及びバスバーモジュール
CN112563597A (zh) * 2019-09-10 2021-03-26 广州汽车集团股份有限公司 一种置于电芯内的温感线及排布方法
WO2023037137A1 (en) 2021-09-09 2023-03-16 Saft Groupe Electric cable free of electrolyte creepage

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3373401B2 (ja) * 1997-09-08 2003-02-04 株式会社オートネットワーク技術研究所 バッテリポストと信号用電線の接続構造
JP3343890B2 (ja) * 1997-10-13 2002-11-11 トヨタ自動車株式会社 バッテリーホルダ用接続プレート
JP3613445B2 (ja) * 1999-05-18 2005-01-26 矢崎総業株式会社 バッテリ接続プレート
JP3707597B2 (ja) * 1999-10-05 2005-10-19 矢崎総業株式会社 バッテリ接続プレートの端子加工装置及び端子加工方法
JP2003080365A (ja) * 2001-09-07 2003-03-18 Japan Storage Battery Co Ltd 電池の端子ケーブルの製造方法及びその製造装置
JP4352707B2 (ja) * 2003-01-21 2009-10-28 ソニーケミカル&インフォメーションデバイス株式会社 吸液性組成物、吸液性シート及び非水電解液電池パック

Also Published As

Publication number Publication date
DE112010001711T5 (de) 2012-11-08
CN102414923A (zh) 2012-04-11
WO2010122412A1 (en) 2010-10-28
US20120038365A1 (en) 2012-02-16
JP2010257686A (ja) 2010-11-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5144582B2 (ja) 蓄電装置の漏液伝達抑制構造
CN107836048B (zh) 电池模块、包括电池模块的电池组和包括电池组的车辆
CN112055897B (zh) 电池模块和包括其的电池组和车辆
JP5825991B2 (ja) 蓄電池用の電線配索構造
ES2653266T3 (es) Bloque de electrodos, batería estratificada, y método de ensamblaje para batería estratificada
KR20130094733A (ko) 전지셀 상호연결 및 전압 센싱 어셈블리와, 어셈블리의 제조 방법
KR101944957B1 (ko) 배터리 팩 및 이를 포함하는 자동차
KR20090096732A (ko) 배터리 팩
KR20170011349A (ko) 배터리 모듈 어셈블리 및 이를 포함하는 배터리 팩
KR102140311B1 (ko) 배터리 모듈과 이를 포함하는 배터리 팩 및 자동차
KR101688569B1 (ko) 단차 구조를 포함하는 전지셀 및 절연저항 불량 확인 방법
CN105659440B (zh) 用于将电池单体形式的至少一个电压源和/或电压变换器与外部电气部件连接的连接装置和包括连接装置的电气装置
KR20170021752A (ko) 배터리 셀의 제조 방법 및 배터리 셀
JP5926090B2 (ja) 電圧検出用端子の接続構造
JP2009032550A (ja) 電源装置
KR102116188B1 (ko) 에너지저장용 배터리팩
CN106025160A (zh) 一种电动自行车用锂电池结构及其制备方法
US20120141863A1 (en) Electrochemical device
JP2020161461A (ja) 蓄電装置
CN205944186U (zh) 一种结构一体化的软包快充电池组
EP3116045B1 (en) Electricity storage module
JP7276106B2 (ja) 蓄電装置
CN107078265B (zh) 原电池和用于制造原电池的方法
JP2019023971A (ja) 電池および電池モジュール
JP6974104B2 (ja) 蓄電モジュール

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20100913

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110803

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110809

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20111004

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120522

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120718

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20121106

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20121122

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151130

Year of fee payment: 3

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5144582

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250