汇流条模块和电池组的制作方法

本发明涉及一种汇流条模块和电池组。

背景技术：

已知一种安装于组装电池的汇流条模块，该组装电池由使被形成为板状的多个单体电池的板面靠近地对齐成一排而并列设置(并置)。如图6所示，在壳体503的汇流条容纳部504内容纳有将各单体电池之间连接的汇流条505，并且组合用于检测单体电池电压的电压检测端子507并通过螺母将汇流条505一起紧固在组装电池的电极螺栓上，从而将这种汇流条模块501安装在组装电池上。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2003-297334号公报

专利文献2：日本专利特开2013-196907号公报

技术实现要素：

发明欲解决的技术问题

然而，如图7所示，由于汇流条505是通过对由导电金属制成的原料板进行冲压加工而制成，因此厚度t和宽度w都具有预定的形状。在为了抑制由电阻产生的热量而增加截面积的情况下，即使发热是局部的，汇流条505也需要以具有均一的厚度或均一的宽度的方式增加厚度t或宽度w中的任一者。随之而来，存在汇流条模块整体的大型化和重量增加、成本增加等问题。该问题对在并联连接多个二次电池(单体电池)的组装电池(例如，参见专利文献1和2)上安装的长形汇流条模块来说，尤为显著。

本发明鉴于上述情况而做出，其目的在于提供一种汇流条模块以及电池组，能够可小型化和轻量化地抑制汇流条的温度上升，并且能够抑制特定的单体电池的劣化。

用于解决问题的技术手段

根据本发明的上述目的通过以下配置实现。

(1)一种汇流条模块的特征在于：包括：绝缘树脂制的壳体，被安装于以每多个且相同数量的正极端子和负极端子交替排列的方式并列设置多个单体电池而成的组装电池，并且具有将所述每多个且相同数量的正极端子和负极端子一并地配置的汇流条容纳室；和导电性金属制汇流条，具有与所述每多个且相同数量的正极端子和负极端子的数量相对应的多个端子贯通孔并容纳于所述汇流条容纳室，并且将所述每多个且相同数量的正极端子和负极端子一并地导通，且形成为所述每多个且相同数量的正极端子和负极端子之间的分界部分的宽度比该汇流条的其他部分的宽度宽。

根据上述(1)构成的汇流条模块，预先指定流过大量电流的汇流条的部位，并且通过改变该部位的宽度来增加导体的截面积。其结果，在汇流条中，导体截面积增加，抑制了通电时的温度上升。通过与温度上升幅度较大的部位匹配地加宽汇流条的宽度，从而不需要改变包括不必要部位的汇流条整体的宽度和厚度。即，汇流条可以仅在必要部位增加导体截面积。特别地，在并联电路中出现了较高温升的长条的汇流条中，通过仅在纵向的中央部(正极端子和负极端子之间的分界)增加宽度，从而不需要改变不必要的汇流条整体的宽度和厚度，并且所用材料和成本的抑制效果很明显。

另外，由于汇流条没有厚度增加或重叠等，因此可以有助于减小汇流条模块的高度、尺寸和重量。

(2)如上述(1)所述的汇流条模块，其特征在于：所述汇流条中，与所述多个单体电池并列配置的方向正交的方向(宽度方向)的两侧边缘的至少一个侧边缘被形成为在所述分界部分朝向宽度方向外侧突出的弧形。

根据上述(2)的构成的汇流条模块，与正极端子和负极端子的分界部分的侧边缘有棱角地突出的汇流条形状相比，外形整体上角部减少，防止了汇流条组装时汇流条彼此或与其他部件接触所造成的损伤。

(3)一种电池组，其特征在于，包括：上述(1)或(2)所述的汇流条模块和所述组装电池。

根据上述(3)的构成的电池组，特定的单体电池的焦耳热的上升被抑制，并且抑制了在并联连接的各单体电池之间，特别是在并联电路中出现了较高温升的每多个且相同数量的正极端子和负极端子之间的分界部分(即，汇流条的纵向的中央部)的温度不均衡。

发明效果

本发明涉及的汇流条模块，能够可小型化和轻量化地抑制汇流条的温度上升。

根据本发明涉及的电池组，能够抑制特定的单体电池的劣化。

以上，对本发明进行了简单说明。进而，通过参考附图阅读下面描述的用于实施发明的方式(下文中称为“实施方式”)，将进一步明确本发明的细节。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式涉及的安装有汇流条模块的电池组的主要部分的立体图。

图2是表示基于汇流条而进行的单体电池的并联连接的示例的示意性分解俯视图。

图3是图1示出的汇流条模块的放大立体图。

图4是安装有将正极端子和负极端子一并连接的汇流条的汇流条容纳室的主要部分的立体图。

图5是图4示出的汇流条的放大立体图。

图6是现有汇流条模块的主要部分的立体图。

图7是图6示出的汇流条的放大图。

符号说明

11…电池组(batterypack)

13…单体电池(unitcells)

15…组装电池(batteryassembly)

17…正极端子

19…负极端子

21…汇流条

23…壳体

37…汇流条容纳室

41…端子贯通孔

45…分界部分

47…侧边缘

100…汇流条模块

具体实施方式

在下文中，将参考附图对本发明所涉及的实施方式进行说明。

图1是本发明的一个实施方式涉及的安装有汇流条模块100的电池组11的主要部分的立体图。

本实施方式涉及的汇流条模块100被安装于并置了多个单体电池13而成的组装电池15。汇流条模块100和组装电池15构成电池组11。

在本实施方式中，单体电池13形成为板状，并且正极端子17和负极端子19立设在成为矩形平面的上端面的纵向两端。在本实施方式中，这些正极端子17和负极端子19以螺栓的形式形成，但不限于此。单体电池13以各自的板面彼此面对的方式一体化而构成组装电池15。

图2是表示基于汇流条21而进行的单体电池13的并联连接的示例的示意性分解俯视图。

在组装电池15中，每多个且相同数量的负极端子19和正极端子17交替地配置在一对平行直线l1、l2中的一条直线l1上。在本实施方式中，每多个且相同数量以每三个为例进行说明。因此，三个负极端子19和三个正极端子17交替排列。此外，在一对平行直线l1、l2中的另一条直线l2上，以不同于一条直线l1上的相位，交替地排列有三个正极端子17和三个负极端子19。再者，单体电池13的并联数量不限于三个。

图3是图1示出的汇流条模块100的放大立体图。

汇流条模块100具有由绝缘树脂制成的作为主体的壳体23。在壳体23中，在单体电池13的排列方向形成长条的底板部25。在底板部25的纵向的一个侧边缘，沿底板部25的纵向立起地形成侧壁部27。在底板部25中，立起地形成与侧壁部27平行的隔壁部29。该隔壁部29还作为后述的汇流条容纳室的壁而发挥作用。侧壁部27和隔壁部29之间成为沿底板部25的延伸方向延伸的电线布线槽31。

盖部(未示出)通过薄壁铰链(未示出)而摇动自如地形成在侧壁部27的上端。盖部通过形成在摇动端的锁定爪(未示出)被卡止在形成于隔壁部29的卡止部(未示出)，从而能够覆盖电线布线槽31的上表面开口。

在与底板部25的侧壁部27相反侧的侧边缘，在单体电池13的排列方向形成长条的容纳室侧壁部33。即，侧壁部27、隔壁部29和容纳室侧壁部33是平行的。其中，隔壁部29和容纳室侧壁部33的在延伸方向的两端彼此分别通过端壁部35连接。由该隔壁部29、容纳室侧壁部33和一对端壁部35围成的矩形箱体部分成为汇流条容纳室37。

在壳体23中，汇流条容纳室37和电线布线槽31构成一个单元部。在壳体23中，这些多个单元部沿纵向一体地连接。单元部彼此通过吸收相互间的位移的例如铰链结构而连接。

壳体23通过安装于组装电池15，从而配置六个端子39(这里，“端子39”是指正极端子17和负极端子19的总称)。在本实施方式中，三个负极端子19和三个正极端子17是连续的部分。在一个汇流条容纳室37的底板部25穿设有由该端子39进行贯通的六个底面开口(未示出)。

图4是安装有将正极端子17和负极端子19一并连接的汇流条21的汇流条容纳室37的主要部分立体图。

各汇流条容纳室37在俯视时被形成为大致相同的形状。汇流条21容纳在各汇流条容纳室37。汇流条21被形成为在端子39的排列方向较长的长条形状。汇流条21例如通过对导电性良好的铜或黄铜材料等进行冲压加工而形成。

该汇流条21穿设有在容纳于汇流条容纳室37的状态下与贯通了壳体23的底面开口的端子39对应的六个端子贯通孔41(参见图5)。即，六个端子39贯通壳体23的底面开口和汇流条21的端子贯通孔41，并且如图1所示，从汇流条21的上表面突出。螺母43与从汇流条21突出后的端子39螺纹接合。汇流条21通过螺母43与端子39拧紧。

因此，每相同数量且多个(三个)的正极端子17和负极端子19通过汇流条21一并导通连接地配置在汇流条容纳室37。

图5是图4示出的汇流条21的放大立体图。

然而，如图5所示，汇流条21形成为使每多个且相同数量的正极端子17和负极端子19之间的分界部分45的宽度比其他部分的宽度宽。汇流条21中，各单体电池之间，特别是并联电路中发现较高温升的每多个且相同数量的正极端子17和负极端子19之间的分界部分45(即，汇流条纵向的中央部)被形成为宽幅。

在本实施方式中，汇流条21中，与并排配置多个单体电池13的方向正交的方向(宽度方向)的两侧的侧边缘47被形成为在分界部分45处朝向宽度方向外侧突出的弧形。在本说明书中，朝向该宽度方向外侧突出的弧形的侧边缘47也称为弧形宽幅部49。此外，使汇流条21的中央部变宽的外形不限于将分界部分45朝向宽度方向外侧突出的弧形宽幅部49。

该汇流条21不仅可以通过上述冲压加工制造，而且可以通过例如镦锻(日文：すえ込み鍛造)来制造。通过镦锻制造的汇流条21可以从矩形形状(图5中的双点划线外形51)的金属板形成图5所示的弧形宽幅部49。在这种情况下，镦锻前的金属板可以使用具有汇流条21的窄幅部53的宽度w1的金属板。即，通过镦锻具有宽度w1的金属板，从而可以在金属板的中央部的两侧沿图5的箭头a方向塑性形变地同时形成弧形宽幅部49。

在镦锻中，将金属板推入具有镦槽的金属模具(未示出)。该镦槽形成为具有扩幅部的槽形状。被推入的金属板受到来自槽末端的反作用力，并且厚度方向受到镦槽的约束，因此被压扁而在宽度方向扩展。进行推入操作，直到在宽度方向上的扩展到达镦槽的扩幅部的内表面为止。其结果，金属板保持相同的板厚的同时成型为仅宽度方向跟随镦槽的扩幅部的弧形宽幅部49(在这种情况下，也称为膨出宽幅部)。

在这种情况下，汇流条21由等宽基部(金属板的原形形状即图5中的双点划线外部形状51)和从等宽基部的两侧的侧边缘47突出的弧形宽幅部49构成。再者，即使在镦锻的情况下，使汇流条21的中央部变宽的外形也不限于使分界部分45朝向宽度方向外侧突出的弧形宽幅部49。

根据利用这种镦锻方法制造的汇流条21，可以不产生冲压加工中废弃的在膨出宽幅部以外的部分切下的废料。

如图3所示，在壳体23的隔壁部29中，从隔壁部29的上端朝向底板部25地切出端子导出部55。该端子导出部55设置于每一对端子39之间。因此，在配置有六个端子39的汇流条容纳室37中，设置有五个端子导出部55。

电压检测端子(未示出)以与汇流条21重叠的方式安装在汇流条容纳室37。电压检测端子通过对具有导电性的金属原料板进行冲压加工而形成。与电压检测端子连接的电压检测线从端子导出部55被导出到电线布线槽31并进行布线。

接下来，对上述构成的作用进行说明。

在本实施方式涉及的汇流条模块100中，预先指定流动有大量电流的汇流条21的部位，并且改变该部位的宽度，从而增加导体截面积。其结果，抑制了通电时汇流条21的温度上升。通过与温升较高的部位h(参见图5)匹配地增加汇流条21的宽度，从而不必改变包括不必要部位的汇流条整体的宽度和厚度。换句话说，汇流条21可以仅在必要部位增加导体截面积。特别地，通过在并联电路中发现温升较高的长条的汇流条21中，仅增加在纵向的中央部的宽度，从而没有必要改变不必要的汇流条整体的宽度和厚度，使用材料和成本的抑制效果显著。

此外，由于汇流条21没有厚度增加或重叠等，因此，能够有助于减小汇流条模块100的高度、尺寸和重量。

在该汇流条模块100中，与使汇流条21中的正极端子17和负极端子19之间的分界部分45的侧边缘47有棱角地突出而成的汇流条形状(图5中的双点划线外形57)相比，外形整体的角部减少，并且抑制了在汇流条组装时由于汇流条彼此或与其他部件接触而导致的损伤。

另外，在本实施方式涉及的电池组11中，抑制了特定的单体电池13的焦耳热的增加。可以有效地抑制在并联连接的各单体电池13之间，特别是在并联电路中出现了温升较高的每多个且相同数量的正极端子17和负极端子19之间的分界部分45(即，汇流条的纵向中央部)处的温度不均衡。

因此，本实施方式涉及的汇流条模块100，可以实现小型化和轻量化，并且可以抑制汇流条21的温度上升。

此外，本实施方式涉及的电池组11，可以防止特定的单体电池13的劣化。

本发明不限于上述实施方式，本领域技术人员对实施方式的各构成进行相互组合、基于说明书的描述和众所周知的技术所做的修改和应用也包含在本发明中，并且包括在要求保护的范围内。

例如，在上述实施方式中，对与并排配置多个单体电池13的方向正交的方向(宽度方向)的两侧的侧边缘47形成为在分界部分45朝向宽度方向外侧突出的弧形的情况进行了说明，但本发明涉及的汇流条模块的汇流条也可以仅单侧的侧边缘47形成为在分界部分45朝向宽度方向外侧突出的弧形。

这里，分别在下面的[1]至[3]中简要概述上述根据本发明的汇流条模块和电池组的实施方式的特征。

[1]一种汇流条模块(100)，其特征在于，包括：

绝缘树脂制的壳体(23)，被安装在以每多个且相同数量的正极端子(17)和负极端子(19)交替排列的方式并列设置多个单体电池(13)而成的组装电池(15)，并具有将所述每多个且相同数量的正极端子(17)和负极端子(19)一并地配置的汇流条容纳室(37)；和

导电性金属制汇流条(21)，具有与所述每多个且相同数量的正极端子(17)和负极端子(19)的数量相对应的多个端子贯通孔(41)并容纳于所述汇流条容纳室(37)，将所述每多个且相同数量的正极端子(17)和负极端子(19)一并地导通，并且形成为所述每多个且相同数量的正极端子(17)和负极端子(19)之间的分界部分(45)的宽度比其他部分的宽度宽。

[2]如上述[1]所述的汇流条模块(100)，其特征在于：

所述汇流条(21)中，与所述多个单体电池(13)并列配置的方向正交的方向(宽度方向)的两侧边缘中的至少一个侧边缘(47)被形成为在所述分界部分(45)处朝向宽度方向外侧突出的弧形。

[3]一种电池组(11)，其特征在于，包括：

上述[1]或[2]所述的汇流条模块(100)；和

所述组装电池(15)。