專利名稱:在外裝殼體內收納多個電池的電池系統的制作方法
技術領域:
本發明涉及一種將多個電池收納于外裝殼體的電池系統,尤其涉及最適于電動自 行車等電動車輛的電池系統。
背景技術:
用于電動自行車等車輛的電池系統由于輸出大,為此內置多個電池,并且要求輸 出電壓和輸出電流大。為了實現該要求,開發出如下電池系統,即,將多個電池以平行的狀 態配置成多層多列,將鄰接的電池通過連接導板串聯和并聯地連接,輸出電力高,并且輸出 電流大。參照日本特開2009-176689號公報。以上的電池系統如圖1的立體圖所示,將多個電池以并聯的狀態配置成多層多 列,在各個電池的端面電極上連接有連接導板113。連接導板113并聯連接同列的電池,并 且串聯連接相鄰列的電池,串聯地連接配置成多層的電池,使輸出電流和輸出電壓升高。該 電池系統將連接于輸出側的連接導板113連接于電路基板115,將輸出導線116連接于電路 基板115。該電池系統具有如下缺點,S卩,連接于電池的輸出側的引出部的電阻大,放電效率 變差。另外,由于將輸出用連接導板113X的一端連接于電路基板115,將輸出導線116連接 于電路基板115,所以,導線和導板的電力損失大,另外,不能形成堅固的導線引出結構,此 夕卜,由于正側與負側相互接近,所以,存在容易出錯而短路的缺點。另外,由于將輸出用連接 導板113X連接于電路基板115,并連接電路基板115的導線116而將其在外裝殼體的內部 布線,所以存在空間效率變差的缺點。
發明內容
本發明是以進一步解決以上缺點為目的而開發的,提供一種電池系統,該電池系 統在改善電池的放電效率并減少電力損失的同時,實現堅固的輸出結構,另外,在有效地防 止正側與負側的短路的同時,改善空間效率,能夠將電力的輸出部整潔地收納于狹窄空間 內。本發明的電池系統,在外裝殼體2中收納電池組合10,該電池組合10通過將多個 可充電的電池1配置在預定位置而構成,上述電池組合10具有上述可充電的多個電池1, 該電池具有端部電極IA ;電池支持件11,將上述多個電池1配置成多層多列;多個連接導 板3,連接于電池1的端部電極1A,并將鄰接的電池1串聯和并聯地連接,該電池1通過上 述電池支持件11配置在預定位置上;以及外部輸出部9,連接于作為上述連接導板3的、配 置于電池1的輸出側的輸出用連接導板3X,將電池1的輸出向外部輸出,上述電池支持件 11將多個電池1以平行的狀態配置成多層多列,使兩端的端面電極IA露出并配置在能夠 連接于上述連接導板3的位置上,上述電池系統的特征在于,多個連接導板3連接于電池1 的兩端的端部電極1A,該連接導板3將相同列的電池1并聯連接,將鄰接列的電池1串聯連 接,通過該連接導板3,將同列的電池1并聯連接,將鄰接的列的電池1串聯連接,并將多個 電池1在排列成多列的方向上串聯連接,將正側的輸出用連接導板3Xa配置于上述電池組合10的一個端部 ,將負側的輸出用連接導板3Xb配置于另一個端部,電池組合10將正側的 外部輸出部9配置于配置正側的輸出用連接導板3Xa的端部,將負側的外部輸出部9配置 于配置負側的輸出用連接導板3Xb的端部,上述輸出用連接導板3X在電池連接部3A的側 緣上連結并設置翼片部3B,并將該翼片部3B連接于外部輸出部9,上述電池連接部3A并聯 連接多個電池1,上述翼片部3B連接于外部輸出部9。以上的電池系統在改善電池的放電效率并減少電力損失的同時,實現堅固的輸出 結構,另外,在有效地防止正側與負側的短路的同時,改善空間效率,能夠將電力的輸出部 整潔地收納于狹窄空間內。這是由于,以上的電池系統將多個電池以平行的狀態配置成多 層多列,通過該連接導板將相同列的電池并聯連接,將鄰接列的電池串聯連接,將多個電池 在配置成多列的方向上從正側向負側串聯連接,將正側的輸出用連接導板配置于電池組合 的一個端部,將負側的輸出用連接導板配置于另一個端部,另外,將正側的外部輸出部配置 于配置電池組合的正側的輸出用連接導板的端部,將負側的外部輸出部配置于配置負側的 輸出用連接導板的端部。在正和負的輸出用連接導板上,將與外部輸出部連接的翼片部連 接并設置于并聯連接多個電池的電池連接部的側面,將該翼片部連接于外部輸出部。特別 是,由于將設置于輸出用連接導板的翼片部直接與外部輸出部連接,所以能夠實現以下特 征,即,電池和外部輸出部之間的電阻極小,電力損失減小,電池的放電效率提高。另外,由 于將正側的外部輸出部配置于電池組合的一方,將負側的外部輸出部配置于另一方,所以, 正負外部輸出部分離,能夠有效地防止短路。另外,由于直接將輸出用連接導板直接連接于 外部輸出部,所以能夠提高空間效率,同時能夠使外部輸出部成為堅固的結構。本發明的電池系統的外部輸出部9具有輸出導板8和輸出端子7,上述輸出導板8 固定于電池支持件11,上述端子7固定于上述輸出導板8,其一部分露出外部殼體2。以上的電池系統將輸出用連接導板連接于輸出導板,能夠從露出于外裝殼體的輸 出端子向外部輸出電力,所以,能夠使外部輸出部成為堅固的結構。本發明的電池系統由第1導板81A和第2導板81B構成,第1導板81A通過將輸 出導板8連接于輸出用連接導板3X的翼片部3B而構成,上述第2導板81B通過連接輸出 端子7而構成,可以通過服務插頭4或保護元件連接第1導板81A和第2導板81B。以上的電池系統在以堅固的結構固定服務插頭和保護元件的同時,能夠以低電阻 的狀態高空間效率且堅固地配置服務插頭和保護元件。在本發明的電池系統中,輸出導板8具有將輸出用連接導板3X的翼片部3B連接 于輸出端子7而形成的導板82,能夠通過保護元件6或服務插頭連接翼片部3B和導板82。以上的電池系統在以堅固的結構固定保護元件和服務插頭的同時,能夠以低電阻 的狀態高空間效率且堅固地配置保護元件和服務插頭。本發明的電池系統可以使輸出用連接導板3X的翼片部3B成為從外部輸出部9的 連接部3b向著電池連接部3A逐漸擴大寬度的錐狀,并且可以使翼片部3B成為相對于電池 連接部3A向電池1的長度方向彎曲的形狀。以上的電池系統能夠將輸出用連接導板連接于外部輸出部的翼片部的電阻減小 得特別小,同時,能夠高效地從電池輸出大的電力,另外,通過將翼片部沿著電池組合的端 面配置并且從外部輸出部的電池的端面開始設置階差地配置,能夠實現理想的空間效率。本發明的電池系統能夠使輸出端子7在外裝殼體2的同一面上露出。
由于以上的電池系統使輸出端子7在外裝殼體2的同一面上露出,所以,能夠簡單 地進行連結于電池系統的外部連接導線的連結。本 發明的電池系統將外裝殼體2分割為第1外裝殼體2A和第2外裝殼體2B,能 夠通過殼體固定螺釘38連接第1外裝殼體2A和第2外裝殼體2B。另外,外裝殼體2具有 將電池支持件11固定于預定位置的螺紋凸起29,電池支持件11具有將外裝殼體2的螺紋 凸起29連結于預定位置的嵌合連結部19,能夠將螺紋凸起29連結于嵌合連結部19,將電 池支持件11連結于外裝殼體2的預定位置,并且,通過殼體固定螺釘38連接第1外裝殼體 2A和第2外裝殼體2B,能夠將電池支持件11固定于外裝殼體2的預定位置。以上的電池系統能夠將外裝殼體和電池支持件一起配置在正確的位置并固定。在本發明的電池系統中,電池支持件11具有卡定并連接連接導板3的臨時卡定突 起59,并且,在連接導板3上開設有供卡定突起59插入的連結孔3c,將臨時卡定突起59引 導入連結孔3c,從而可以將連接導板3配置于電池支持件11的預定位置。在以上的電池系統中,在將連接導板連接于配置在電池支持件上的多個電池的端 部電極的工序中,由于能夠將電池支持件的臨時卡定突起卡定于連接導板的連結孔,將連 接導板以不從電池支持件的預定位置脫落的方式配置,所以,能夠在將多個連接導板臨時 卡定于電池支持件的預定位置的同時,高效地將多個連接導板連接于電池的端部電極。
本發明的電池系統可以搭載于電動車輛中。上述發明的主旨及特征將通過下面的文字說明及附圖進行進一步闡述。
圖1是表示以往的電池系統的立體圖。圖2是本發明的一實施例的電池系統的立體圖。圖3是圖2所示的電池系統的分解立體圖。圖4是從背面側觀察圖3所示的電池系統的分解立體圖。圖5是圖3所示的電池系統的電池組合的立體圖。圖6是從左側觀察圖5所示的電池組合的分解立體圖。圖7是圖5所示的電池組合的分解立體圖。圖8是圖7所示的電池組合的分解立體圖。圖9是表示圖2所示的電池系統輸出端子的放大截面圖,是相當于圖2的IX-IX 線截面的附圖。圖10是表示圖2所示的電池系統輸出端子的放大截面圖,是相當于圖2的X-X線 截面的附圖。圖11是表示外裝殼體貫通孔的放大截面立體圖。圖12是表示串聯連接多個電池的狀態的概略圖。圖13是表示連接導板和電池支持件的連結構造的局部放大分解立體圖。圖14是表示圖5所示的電池組合輸出導板的連結構造的分解立體圖。圖15是表示圖6所示的電池組合輸出導板的連結構造的分解立體圖。圖16是作為輸出端子的金屬棒放大立體圖。圖17是本發明一個實施例的電池系統電路圖。
圖18是表示對外裝殼體拆裝服務插頭的狀態的分解立體圖。圖19是圖18所 示的服務插頭分解立體圖。圖20是從相反一側看到圖19所示的服務插頭的分解立體圖。圖21是表示外裝殼體和服務插頭的連結構造的放大截面圖。圖22是表示罩殼和內殼的連結構造的放大截面圖。符號說明1…電池IA…端部電極2…外裝殼體2A…第1外裝殼體2B···第2外裝殼體3…連接導板3X…輸出用連接導板3Xa…正側的輸出用連接導板3Xb…負側的輸出用連接導板3A…電池連接部3B…翼片部3a…突出部3b…彎曲部3c…連結孔3d…直線部4…服務插頭5…熔斷器6…保護元件6A…熔斷器7…輸出端子8…輸出導板9…外部輸出部10…電池組合11…電池支持件IlA…第1電池支持件IlB…第2電池支持件12…電池安裝部I3…嵌接凹部14…固定板15…固定凸起16…嵌接凸部17…貫通孔18…定位凸緣19…配合連結部19A…嵌接凹部20…表面板21…環壁22…連結突出部22A…導線開口23…插通孔
24…連結凸起25…插頭 連結部25X…突出部25A...卡定部25B…嵌接凹部25C…密封件槽2OT…連結壁26…貫通孔26A…圓形貫通孔26B…非圓形貫通孔27…筒狀突出部28…連結塊部28A…凹部29…螺紋凸起29A…螺釘孔30…狹縫30A…縱向狹縫30B…橫向狹縫31…被連接端子31a…打火花用的突起32…彈性金屬板32X…彈性觸點33…固定螺釘34…絕緣間隙35…電路基板36…彈簧37…導線38…殼體固定螺釘39…密封件40…插頭外殼41…罩殼41A…筒部41B…蓋部410..筒狀部41D…連結凸起41E…連結孔41F…卡定鉤41G…彈性臂部41H…卡定凸部411…捏手部41J …切口部42···內殼42A…收存部42B…底板420.收存壁42D…連結孔42E…階梯差凹部42F…插通部
43…固定螺釘44···凸緣狀環49…密封件49A...0形環
50…熔斷器主體51…連接端子51A…插頭插片52…熔斷器支持件53…拆裝凸部59…臨時卡定突起59a…缺口部59b…卡定鉤70…金屬桿70A…圓柱部70B…非圓柱部71…密封件槽72…0形環73…內螺紋孔74…內螺紋孔75…固定螺釘76…外部連接引線77…接觸端子81…導板81A…第1導板81B…第2導板81X…接觸部81a…固定部81b…連接部81c…立起部81cl···配合孔81e…貫通孔81f…貫通孔82…導板82e…貫通孔82f…貫通孔85…固定螺釘87…連接螺釘113…連接導板113X…輸出用連接導板115…電路基板115…輸出導線
具體實施例方式下面,根據附圖來說明本發明的實施例。本發明的電池系統主要搭載于電動自行車中,最適于給使摩托車行駛的電動機供 應電力的電源。但是,本發明的電池系統不限于電動自行車,也可以搭載于汽車或自行車等的電動車輛中,作為使這些車輛行駛的電源來使用。再者,本發明的電池系統不限于電動車 輛,還可以作為要求大功率輸出的各種電氣設備的電源來使用。圖2至圖8所 示的電池系統具備防水構造的外裝殼體2,由內置電池組合10的絕 緣材料成形體構成,該電池組合10將多個電池1配置在預定位置并并聯和串聯地連接;一 對外部輸出部9,通過防水構造連結于該外裝殼體2并露出于表面,并且將內置的電池1的 正負輸出側連接。在圖中的電池系統中,通過輸出導板8和輸出端子7構成外部輸出部9。 輸出導板8是由金屬板構成的導板81、82,上述金屬板連接于電池組合10的連接導板3,輸 出端子7是金屬棒70,該金屬棒70與輸出導板8連結。雖然沒有圖示,外部輸出部可以由 使輸出端子和輸出導板成為一體結構的金屬制成。[外裝殼體]圖2至圖4所示的外裝殼體2是一種封閉成防水構造的箱形,在內部收納電池組 合10。外裝殼體2是使塑料成形而制作出的。附圖的外裝殼體2使表面板20的外形成為 四邊形,成為以環壁21連結該四邊形周圍的形狀。附圖所示的外裝殼體2雖然作為用防水 構造封閉的結構,但是外裝殼體不一定必須成為防水構造。外裝殼體例如也可以成為在下 方設置排水孔等,將進入內部的水從下方排出的結構。圖3和圖4的外裝殼體2收納電池組合10以便各個電池1對表面板20呈垂直狀 態,其配置為使全部電池1的端部電極IA與表面板20的內面相對。在該狀態下將電池組 合10收納到外裝殼體2內的電池系統在各個電池1相互平行的狀態下收納于外裝殼體2 中。由于在全部電池1的端部電極IA上連接著連接導板3,因而在電池1和表面板20之間 配設連接導板3。外裝殼體2采用ABS樹脂等絕緣材料的塑料成形,并以環壁21的中間為邊界,分 割為二個,用螺絲擰固,固定成防水構造。但是,二個外裝殼體也可以采用嵌入式等的連結 方法進行固定,或者采用熱熔接或粘接等的方法進行固定。外裝殼體2可以設計為與電池 系統的用途或目的、使用狀況以及所收納的電池1外形及個數相應的各種形狀。圖2至圖4所示的外裝殼體2分割為第1外裝殼體2A和第2外裝殼體2B而成 形。第1外裝殼體2A和第2外裝殼體2B在與環壁21搭接的面上夾住密封件39,用殼體 固定螺絲38連結成防水構造。再者,附圖所示的外裝殼體2為了在電池組合10的外側配 置輸出導板8,設有從位于兩端的環壁21向外側突出的連結突出部22。圖2至圖4所示的 外裝殼體2在作為四邊形短邊的環壁21外側設有連結突出部22。第1外裝殼體2A和第2 外裝殼體2B的連結突出部22如圖9和圖10所示,在其間設有配置輸出導板8的空間。再 者,第1外裝殼體2A和第2外裝殼體2B使環壁21的開口部成為相同的形狀,成形為可夾 著密封件39的形狀,以便可以用螺釘擰固,固定為防水構造。另外,在連結突出部22的中 央部(參見圖9及圖10)、未設置連結突出部22的第1外裝殼體2A和第2外裝殼體2B的 長邊一側的環壁21 (參見圖3及圖4)上,在一個上設有引導固定螺釘33的插通孔23,在另 一個上將擰入固定螺釘33進行固定的連結凸起24突出設置在內面。再者,在圖3和圖4的外裝殼體2的四角,也就是連結突出部22的兩端部,用殼體 固定螺釘38連結第1外裝殼體2A和第2外裝殼體2B而進行了固定。該外裝殼體2在連 結突出部22的兩端,一體成形地設有將電池組合10固定于預定位置上的螺紋凸起29。圖 3和圖4的外裝殼體2將圓筒狀的螺紋凸起29突出設置在連結突出部22的內面上,該圓筒狀的螺紋凸起29可以嵌入設置在電池支持件11上的作為嵌合連結部19的嵌接凹部19A 中。圓筒狀的螺紋凸起20在中心設有插通殼體固定螺釘38的螺紋孔29A(參見圖9及圖 10)。再者,外裝殼體2將貫通孔26設置在兩端,該貫通孔26插入負側和正側的輸出端 子7。圖4的外裝殼體2將負和正的貫通孔26,設置到設在兩端的連結突出部22上。貫通 孔26如圖11所示,包括圓柱狀的圓形貫通孔26A,插通作為輸出端子7的金屬棒70的圓 柱部70A ;非圓柱狀的非圓形貫通孔26B,將金屬棒70的非圓柱部70B插通為不旋轉的狀 態。為了設置圓形貫通孔26A和非圓形貫通孔26B,加長貫通孔26,圖9至圖11的截面圖 所示的外裝殼體2以將筒狀突出部27從連結突出部22的表面向內面突出的方式,一體成 形地設置。為了設置筒狀突出部27,圖2、圖9及圖10的外裝殼體2從環壁21向外側突出, 在連結突出部22的表面設置連結塊部28,在連結塊部28上設置筒狀突出部27,在該筒狀 突出部27的內面設置圓形貫通孔26A和非圓形貫通孔26B。再者,圖2、圖9及圖10的外 裝殼體2在連結塊部28的上表面設置凹部28A,在此開出了貫通孔26。將插通輸出端子7 的貫通孔26在連結塊部28的凹部28A中開口的外裝殼體2可以將與輸出端子7電連接的 外部連接引線76,或擰入輸出端子7中的固定螺釘75,配置于比表面板20的表面更靠內側 而進行保護,另外還可以防止輸出端子7與外部的金屬部進行接觸。再者,圖9和圖10的 外裝殼體2將連結塊部28的上表面配置于從表面板20的表面往下的位置上,將配置于凹 部28A內的外部連接引線76的接觸端子77,配置到比表面板20更往下的位置上。[電池組合]在圖3至圖8中表示電池組合10。這些附圖的電池組合10具備多個可充電的 電池1,在相互平行的狀態下鄰接配設;塑料制的電池支持件11,將電池1配置為多層多列; 多個連接導板3,焊接于配置在電池支持件11內的各個電池1的端部電極IA上,連接著鄰 接的電池1。圖8的電池1是一種圓筒形電池,使兩端的端部電極IA位于同一面上,將多個排 列成多層多列。圖8的電池組合10在附圖中按上下8層排列電池1,將其配置成左右14 列。也就是說,將112個電池1排列為8層14列,進行了配置。附圖的電池組合10其排列 為,使配置在同一層且鄰接的列上的電池1交錯地錯開,使相互相鄰列的電池1位于其中 間。該排列可以使圓筒形的電池1相互接近而排列多列。但是,本發明的電池系統不將電 池的個數及配置限定為該狀態。例如,也可以將電池配置為棋盤格狀。[電池]電池1是一種可充電的電池。附圖的電池系統雖然將電池1設為圓筒型電池,但 是在電池中也可以使用方型電池或薄型電池。在本實施例中,作為電池1使用圓筒型的鋰 離子電池。鋰離子電池適于大容量、大輸出的電池系統。其原因為,鋰離子電池可以增大對 容積或重量的容量。但是,本發明的電池系統不將電池限定為鋰離子電池,也可以使用鎳氫 電池或鎳鎘電池等的二次電池。[電池支持件] 圖8所示的電池組合10在電池支持件11的電池安裝部12中插入電池1,將其配 置到預定位置上。電池支持件11如圖8所示,成形為具有圓柱狀電池安裝部12的形狀。電池安裝部12成形為可插入圓筒型電池的內形。附圖的電池支持件11設有112個電池安裝 部12,以便可以插入8層14列的電池1。電池安裝部12的兩端開口。圖8 的電池組合10將電池支持件11,按作為圓筒型電池1長度方向的附圖中的左 右方向分割成2個,由第1電池支持件IlA和第2電池支持件IlB構成。第1電池支持件 IlA和第2電池支持件IlB將電池安裝部12的兩端開口,成形為可插入圓筒形電池1的形 狀。電池支持件11采用塑料等的絕緣性部件成形。將塑料成形為設置有電池安裝部12的 形狀的電池支持件11通過將電池1分區排列,就可以一邊正確地定位多個電池1 一邊進行 排列,且通過將各電池1分別獨立地分開,就可以防止電池1熱失控的誘發。分割成2個而 成形的電池支持件11在連結2個的狀態下,使電池1的端部電極IA從電池安裝部12的開 口部露出于外部。在露出于外部的端部電極IA上采用點焊或激光焊接等的方法焊接連接 導板3。作為電池支持件11的塑料材料,可以利用聚碳酸酯。該材料強度較大,具有對于漏 出的鋰離子電池的電解液難以溶化的性質。還有,ABS樹脂由于具有對于漏出的鋰離子電 池的電解液易于分解的性質,因而是非優選的。電池支持件11在將電池安裝部12的兩端開口的兩面上,成形多列嵌接凹部13,該 多列嵌接凹部13把多個連接導板3相互分開,并配置于預定位置上。連接導板3被嵌接凹 部13引導,連接于電池1的端部電極IA上。從而,嵌接凹部13設置到配置連接導板3的 位置上,該連接導板3與端部電極IA連接。再者,第1電池支持件IlA在其兩端部(在圖5和圖6中是電池支持件11的右 左),設有固定輸出導板8的固定板14。固定板14處于與連接導板3平行的面內,配置在 電池支持件11厚度方向的中間,換言之是圓筒形電池1長度方向的中間。固定板14將下 述固定凸起15和嵌接凸部16突出設置于表面,該固定凸起15通過固定螺釘85來固定輸 出導板8,該嵌接凸部16將輸出導板8配置于預定位置上。再者,還設有引導連接螺釘87 的貫通孔17,該連接螺釘87將輸出端子7固定于輸出導板8上。再者,固定板14如圖3至圖6、圖9及圖10所示,將嵌合連結部19設置在其兩端 部的兩面上,該嵌合連結部19把電池支持件11配置于外裝殼體2的預定位置上。嵌合連 結部19其內形為,通過外裝殼體2嵌入螺紋凸起29的嵌接凹部19A,引導圓筒狀的螺紋凸 起29而將其配置于預定位置上。作為嵌合連結部19的嵌接凹部19A在其中心,設有插通殼 體固定螺釘38的貫通孔。該電池支持件11在設置于固定板14兩面的嵌合連結部19內, 嵌入第1外裝殼體2A和第2外裝殼體2B的螺紋凸起29,連結于外裝殼體2的預定位置上。 在該狀態下,利用殼體固定螺釘38,來固定第1外裝殼體2A和第2外裝殼體2B,電池支持 件11被夾著第1外裝殼體2A和第2外裝殼體2B內并固定于預定位置上。殼體固定螺釘 38貫通第1外裝殼體2A、第2外裝殼體2B和電池支持件11,并將它們固定為一體結構。[連接導板]連接導板3由電池支持件11的嵌接凹部13引導,對電池1的端部電極IA進行點 焊或激光焊接而連接,串聯和并聯連接鄰接的電池1。圖7的電池組合10將多片連接導板 3,設置絕緣間隙34而相互平行排列,焊接到電池1的端部電極IA上。連結導板3將連接于電池1的端部電極IA而鄰接的電池1串聯和并聯地連接。連 接導板3將同列的電池1并聯連接,將鄰接的列的電池1串聯連接。電池組合10通過連接 導板3,將多個電池1在排列成多列的方向上串聯連接,將正側的輸出用連接導板3Xa配置于一個端部,將負側的輸出用連接導板3Xb配置于另一個端部。圖7的電池組合10在電池1的一個端部(在圖7中是右上側的端部)上,排列能 夠連接2列電池1的2列寬的7張連接導板3。7張電池導板3分別并聯連接8層電池,串 聯連接鄰接的2列電池1。另外,在電池1的另一個端部(在圖7中是左下側的端部)上, 將能夠連接2列電池1的2列寬的6張連接導板3配置在中間,在成為正側和負側的輸出 側,配置連接1列電池1的1列寬的2張連接導板3。配置于中間的6張2列寬的連接導 板3分別并聯連接8層電池1,串聯連接鄰接的2列電池1。配置于輸出側的1列寬的連接 導板3通過將電池1的正側和負側連接于外部輸出部9的輸出用連接導板3X,將8層電池 1并聯連接。以上的電池組合10如圖12的概略圖所示,14列電池1如虛線所示,串聯連接 為Z字形,在兩端部配置正側和負側 的、1列寬的輸出用連接導板3X。以上的電池組合10 通過連接導板3,將8個電池1并聯連接,將14個電池1串聯連接。正側和負側的輸出用連接導板3X在并聯連接8個電池1的1列寬的電池連接部 3A的側緣設置翼片部3B,該翼片部3B連接于作為外部輸出部的輸出導板8。圖5至圖7 的輸出用連接導板3X在并聯連接8個的電池連接部3A的一方的側緣彎曲成直角并設置翼 片部3B。該翼片部3B在電池支持件11的表面上配置于電池1的長度方向,將其前端部連 接于輸出導板8。另外,翼片部3B為了以面接觸狀態連接于輸出導板8,將前端部彎曲成直 角,將連接部3b連接于輸出導板8。另外,翼片部3B形成為從前端的輸出導板8的連接部 向電池連接部3A逐漸擴大寬度的錐狀,在寬度更大的翼片部3B與電池連接部3A連結。該 輸出用的連結導板3X能夠在低電阻狀態下將電池1連接于輸出導板8。連接導板3使用電阻較小且熱傳導優良的金屬板,例如鎳板、以及在鐵、鐵合金或 者銅、銅合金等的表面鍍鎳等的金屬板。連接導板3使用厚度最適于焊接的金屬板,例如 0. Imm 0. 3mm的金屬板。進行點焊及激光焊接的連接導板3如果過厚或過薄,則無法在理 想的狀態下焊接于電池1的端部電極IA上。過厚的連接導板由于為了加熱而使其熔化需 要較大的熱能,因而對電池進行加熱的不良影響增大。另外,過薄的連接導板其電阻或熱阻 較大,并且沒有足夠的強度。因此,連接導板要考慮流動的電流及用途,而設定為最佳的厚 度。圖7的連接導板3在對電池1的端部電極IA進行點焊的焊接部上,設有減少焊接 無效電流的狹縫30。圖7的連接導板3在焊接部上設有縱向狹縫30A和橫向狹縫30B,該 橫向狹縫30B與該縱向狹縫30A的上下連結。該連接導板3在縱向狹縫30A的兩側擠壓點 焊的電極,將縱向狹縫30A的兩側焊接于電池1的端部電極IA上。焊接于電池1的端部電 極IA上進行連接的連接導板3穩定地連接于電池1上。再者,連接導板3在其上端設有突 出部3a,用來與電路基板35連接。連接導板3的突出部3a通過引線36,連接到電路基板 35上。另外,連結導板3如圖13所示,成為在點焊于電池1的端部電極IA的工序中能夠 臨時卡定于電池支持件11的預定位置的結構。圖中的電池支持件11將卡定并連結連接導 板3的臨時卡定突起59突出設置于嵌接凹部13。另外,連接導板3在與這些臨時卡定突起 59相對置的位置上開設有供臨時卡定突起59插入的連結孔3c。該連接導板3將從電池支 持件11的外側面突出的臨時卡定突起59引導到連結孔3c中,并配置于電池支持件11的 預定位置。圖13的電池支持件11位于嵌接凹部13的上下的兩端部,分別各設置2個臨時卡定突起59。各個臨時 卡定突起59為嵌接凹部13的端部,與在上下鄰接的電池安裝部12 之間一體成形地設置。圖中的臨時卡定突起59的整體的形狀形成為圓柱狀,并且,切下單 側的下部,設置插入連接導板3的連結孔3c而使其卡合的切口部59a。換句話說,圓柱狀 的臨時卡定突起59使其前端部形成為從切口部59a突出的形狀,并設置卡定連結孔3c的 卡定鉤59b。如圖13所示,配置于相同列的上下的一對臨時卡定突起59以如下方式設置, 即,各個卡定鉤59b (切口部59a)成為相互相向的狀態。另外,圖13的連接導板3位于上下的兩端部并分別各設置2個連結孔3c。各個連 結孔3c為連接導板3的端部,開設于上下鄰接的狹縫30之間。這些連結孔3c形成為能夠 將臨時卡定突起59插入的大小和形狀。圖中所示的連結孔3c不使內部形狀形成為完全的 圓形,將單側的周緣部切成直線狀,開口成俯視時為D字狀的形狀。圖13的連接導板3以 如下方式設置,即,配置于相同列的上下的一對連結孔3c的直線部3d形成與臨時卡定突起 59的切口部59a相對的狀態。使連結孔3c形成為上述形狀的連接導板3以將連結孔3c的 直線部3d引導入臨時卡定突起59的切口部59a的狀態連結于電池支持件11,通過卡定鉤 59b卡定連接導板3。另外,連接導板3在將電池支持件11的臨時卡定突起59引導入連結 孔3c的狀態下,為了不從電池支持件11脫落,使位于上下的一對連結孔3c的直線部3d的 間隔比與之相對置的一對臨時卡定突起59的卡定鉤59b的前端的間隔大,并且,比一對臨 時卡定突起59的切口部59a的相對面的間隔小。該連接導板3例如如圖13的箭頭A所示, 在上下的中央部分撓曲,在使設置于兩端部的連結孔3c的間隔變窄的狀態下,將臨時卡定 突起59引導入各個連結孔3c,之后,通過使連接導板3恢復到原來的形狀,成為使各個連 結孔3c的直線部3d卡合于臨時卡定突起59的切口部59a的狀態,能夠以不從電池支持件 11脫落的方式卡合連接導板3。以上的連結構造使連接導板3在中央部撓曲并連結于電池 支持件11的臨時卡定突起59,但是,作為使電池支持件的臨時卡定突起撓曲的結構,也可 以將連接導板連結于電池支持件的臨時卡定突起,也可以將臨時卡定突起壓入連接導板的 連結孔并以不脫落的方式連結。通過以上構造,能夠將連接導板3臨時卡定于電池支持件11,該結構通過將多張 連接導板3臨時卡定于電池支持件11,能夠在使電池支持件立起的狀態下從左右同時點 焊。因此,效率高,而且能夠可靠并正確地點焊,能夠理想地將連接導板3連接于全部電池 1的端部電極IA。[輸出導板]輸出導板8是與連接導板3相比電阻更小且厚的金屬板,例如是鎳板、以及在鐵、 鐵合金或者銅、銅合金的表面鍍鎳等的金屬板。輸出導板8通過固定螺釘85,固定到設置在 第1電池支持件IlA兩端部的固定板14的表面上。在圖5和圖14中,固定在電池支持件11右側的固定板14上的輸出導板8由作為 金屬板的一對導板81組成。該輸出導板8包括第1導板81A,連接在輸出用連接導板3X 的翼片部3B上;第2導板81B,連接著輸出端子7。圖14所示的輸出導板8將一對導板81 彎曲加工為Z字狀,設有固定部81a、立起部81c及連接部81b。固定部81a設置供設置在 固定板14表面的嵌接凸部16插入的配合孔81d,并將嵌接凸部16引導至此并配置到預定 位置上。再者,第2導板81B的固定部81a設有插通下述連接螺釘87的貫通孔81e,該連接 螺釘87固定作為輸出端子7的金屬棒70。連接螺釘87穿過固定板14的貫通孔17,插入固定部81a的貫通孔81e中,擰入金屬棒70的內螺紋孔74內,輸出導板8就被固定于金屬 棒70上。連接部81b設有插入下述固定螺釘85的貫通孔81f,該固定螺釘85被擰入設置 在固定板14上的固定凸起15內。在貫通孔81f中插入固定螺釘85,擰入固定凸起15內, 輸出導板8就被固定于固定板14上。再者,第1導板81A和第2導板81B的連接部81b通 過服務插頭4進行電連接,將輸出端子7連接到輸出用連接導板3X上。另外,在圖6和圖15中,固定在電池支持件11左側的固定板14上的輸出導板8 由作為金屬板的1片導板82構成。該導板82如圖10和圖15所示,設有插通下述連接螺 釘87的貫通孔82e,該連接螺釘87固定作為輸出端子7的金屬棒70。連接螺釘87穿過固 定板14的貫通孔17,插入導板82的貫通孔82e中,擰入金屬棒70的內螺紋孔74內,輸出 導板8就被固定于金屬棒70上。另外,導板82設有插入下述固定螺釘85的貫通孔82f, 該固定螺釘85擰入設置在固定板14上的固定凸起15內。在貫通孔82f中插入固定螺釘 85,擰入固定凸起15內,輸出導板8就被固定于固定板14上。該輸出導板8在一端上連接 輸出端子7,將另一端通過保護元件6連接到輸出用連接導板3X上。該保護元件6是若流 動了過電流則熔斷的熔斷器6A。但是,保護元件也可以成為若流動了過電流則截斷電流的 電流斷路器或PTC等。
[輸出端子]輸出端子7是將下述金屬加工成細長棒狀的金屬棒70,該金屬的電阻較小,例如 鎳、以及在鐵、鐵合金或者銅、銅合金等的表面鍍鎳等的金屬。輸出端子7的金屬棒70由圓 形或橢圓形的圓柱部70A和作為非圓形柱狀的非圓柱部70B組成。圖16的金屬棒70將 前端部作為圓柱狀的圓柱部70A,使其他的部分成為作為多棱柱狀的六棱柱狀的非圓柱部 70B。金屬棒的圓柱部不一定必須成為圓柱狀,而可以作為橢圓柱狀。另外,非圓柱部不一 定必須成為多棱柱狀,例如也可以作為橢圓柱狀。再者,金屬棒70的輸出端子7使非圓柱 部70B的最大外形比圓柱部70A的最大外形更大。圖16的金屬棒70使圓柱部70A的直徑 比多棱柱狀的非圓柱部70B內接圓的直徑更小。再者,輸出端子7的金屬棒70在圓柱部70A上設置密封件槽71,在該密封件槽71 中配置0形環72。0形環72如圖9和圖10所示,在金屬棒70的圓柱部70A插入圓形貫通 孔26A中的狀態下,并且以被擠壓的狀態配設于圓柱部70A和圓形貫通孔26A之間,封閉圓 柱部70A和圓形貫通孔26A之間形成的間隙而形成防水構造。圓柱部70A的外徑比圓形貫 通孔26A的內徑更小,在圓柱部70A和圓形貫通孔26A之間設置微小的例如0. Imm至0. 5mm 的間隙,將該間隙用密封件的0形環72封閉而形成防水構造。0形環72的環部粗細比密 封件槽71的底部和圓形貫通孔26A的內面之間的間隔更大,由密封件槽71的底部和圓形 貫通孔26A的內面將其彈性地擠壓,將圓柱部70A和圓形貫通孔26A之間的間隙封閉為防 水構造。再者,非圓柱部70B的外形也比非圓形貫通孔26B的內形稍小,使之可以將金屬棒 70順暢地插入圓形貫通孔26A中。金屬棒70的輸出端子7設有內螺紋孔73、74,使之在其前端部和后端部的雙方進 行開口。在前端開口的內螺紋孔73如圖9和圖10所示,利用擰入于此的固定螺釘75,將外 部連接引線76的接觸端子77固定于輸出端子7上。在后端開口的內螺紋孔74利用擰入 于此的連接螺釘87,將輸出端子7的金屬棒70固定在輸出導板8上。作為輸出端子7的金屬棒70的全長為,將后端固定于輸出導板8上,使其前端外露于外裝殼體2的表面,且其前端面從下述連結塊部28的凹部28A底面突出的長度,該連 結塊部28設定為向外裝殼體2的環壁21外側突出。前端面從凹部28A的底面突出的輸出 端子7可以在此可靠地固定外部連接引線76的接觸端子77。其原因為,不用外部連接引線 76的接觸端子77與凹部28A的底面進行接觸,就可以接觸于作為輸出端子7的金屬棒70 的前端面上,用固定螺釘75可靠地固定。[電路基板]
連接各個連接導板3的電路基板35安裝電子部件等,構成電池1的充電控制或保 護電路等,或者安裝電池1剩余容量的運算電路。另外,在基板電路35上,執行剩余容量、 異常、放電停止(指令)、充電停止(指令)等各種信息的運算、取得等,將這些信息,通過導 線37傳達到以本電池系統為電源的電氣設備(例如電動二輪車)。而且,根據這些信息,電 氣設備執行各種控制。圖2所示的外裝殼體2在一個(在圖2中是左側)連結突出部22 上,設有引導導線37的導線開口 22A,從該導線開口 22A將導線37引出到外部。電路基板35在圖5至圖8中,固定并保持于電池支持件11的上表面。電池支持 件11為了將電路基板35引導于預定位置上,沿著電路基板35的周圍一體成形地設有多個 定位肋18。電路基板35被引導于電池支持件11的上表面且由定位肋18包圍的區域上,用 螺釘擰固,固定于電池支持件11上。安裝于電路基板35上的保護電路是檢測電池1的過充電或過放電來控制電流的 電路、檢測電池1的過充電來截斷電流的電路等。保護電路為了檢測電池1的過充電或過 放電,具備檢測電池1電壓的電壓檢測電路(未圖示)。電壓檢測電路經由連接導板3檢測 各個電池電壓,防止過充電或過放電。[服務插頭]服務插頭4如圖17的電路圖所示,串聯連接多個電池1,并連接于一個輸出側。若 服務插頭4安裝于外裝殼體2上,則經由內置的熔斷器5串聯連接全部的電池1。若服務插 頭4從外裝殼體2拔除,則串聯連接的電池1的一端被切斷,不再對正側和負側的輸出端子 7輸出電壓。服務插頭4在將電池系統搭載于電動車輛之前拔除,或者在進行維護時拔除, 來防止對輸出端子7輸出較高的電壓。在電池系統搭載于電動車輛中的狀態下,服務插頭 4安裝于外裝殼體2上。在圖18至圖22中表示出服務插頭4。該服務插頭4具備塑料制的插頭外殼40, 拆裝自如地連結于外裝殼體2上;熔斷器5,內置在該插頭外殼40中;及一對連接端子51, 連接在該熔斷器5上。插頭外殼40具備罩殼41,具有連結于插頭連結部25上的筒部41A ; 內殼42,連結于該罩殼41的筒部41A內側,并內置有熔斷器5。罩殼41采用塑料將下述蓋部41B和筒狀壁41C 一體成形,該蓋部41B為細長形狀, 其兩端部成為半圓形,該筒狀壁41C設置在該蓋部41B的周圍。蓋部41B將連結內殼42的 連結凸起41D設置在其兩端部上。連結凸起41D是從蓋部41B的內面垂直突出的圓柱狀, 在前端設有擰入固定螺釘43進行固定的連結孔41E。罩殼41在筒狀壁41C的兩側設有卡定鉤41F。筒狀壁41C成形為筒狀,使其內面 成形為平滑面。筒狀的筒狀壁41C使其內面形狀成形為朝向開口部地增大內形的錐狀,可 以與設置在外裝殼體2上的插頭連結部25順暢地進行連結,并且利用密封件49更為可靠 地進行防水。其原因為,可以在筒狀壁41C中插入插頭連結部25,減小筒狀壁41C的內形,逐漸強力地擠壓密封件49。但是,筒狀壁也可以使其內形成形為完全的筒狀。卡定鉤41F鉤掛于設置在外裝殼體2上的卡定部25A上,將服務插頭4可靠地連 結于外裝殼體2上。卡定鉤41F通過一對彈性臂部41G連結到筒狀壁41C上。彈性臂部 41G成形為J字形,其配置為可以使卡定鉤41F從筒狀壁41C向外側傾斜移動。再者,卡定 鉤41F在前端的內側,設置鉤掛于外裝殼體2的卡定部25A上的卡定凸部41H,在后端設有 使卡定鉤41F傾斜移動而從外裝殼體2卸下的捏手部411。卡定鉤41F若將捏手部411朝 向筒狀壁41C進行按壓,則使前端的卡定凸部41H向從外裝殼體2的卡定部25A卸下的方 向 傾斜移動。該服務插頭4如圖21的箭頭A所示,通過將罩殼41的兩側所設置的捏手部 411向相互接近的方向捏按,把兩側的捏手部411朝向筒狀壁41C按壓,就可以使兩側的卡 定鉤41F,向圖21的箭頭B所示的方向傾斜移動,從而從外裝殼體2簡單地卸下。在未按壓 捏手部411的狀態下,卡定鉤41F將前端的卡定凸部41H卡定于外裝殼體2的卡定部25A 上,與外裝殼體2進行連結以便拔不掉服務插頭4。內殼42采用塑料將下述方筒狀的收納壁42C和底板42B —體成形,該方筒狀的收 納壁42C在內部收納熔斷器5,該底板42B連結該收納壁42C的底部。內殼42在其收納壁 42C的兩端部,于外側設有連結孔42D,該連結孔42D插通罩殼41上所設置的連結凸起41D。 在該連結孔42D中插通連結凸起41D,再在連結凸起41D中擰入固定螺釘43,內殼42就連 結于罩殼41的預定位置上。內殼42的外形,正確而言是收納壁42C的外形,成形為可插通 于下述嵌接凹部25B內的形狀,該嵌接凹部25B設置在外裝殼體2的插頭連結部25上。再者,附圖所示的內殼42以浮動構造連結于罩殼41上,將收納在內部的熔斷器5 的連接端子51以浮動構造連結到插頭外殼40上。該內殼42使連結孔42D的內形比連結 凸起41D的外形更大,將內殼42以浮動構造連結到罩殼41上。圖19和圖20所示的內殼 42使連結孔42D成為長圓形的長孔,讓插通于此的連結凸起41D在連結孔42D的內側進行 移動,可以使內殼42對罩殼41相對移動。為了使內殼42對罩殼41順暢地移動,換言之, 為了在連結孔42D的內側使連結凸起41D順暢地移動,圖21所示的插頭外殼40使連結凸 起41D的高度(h)比連結孔42D軸向的長度(s)稍大,并且在擰入連結凸起41D內的固定 螺釘43上插通有凸緣狀環44。該凸緣狀環44使其外形比連結孔42D的內形更大,防止了 插通連結凸起41D的內殼42的兩端部從連結凸起41D脫落。附圖的內殼42以作為長孔的連結孔42D的長徑方向,為插頭插片51A的厚度方 向。該連結孔42D使和插頭插片51A的厚度方向正交的寬度方向的內徑即短徑與連結凸 起41D的外徑大致相等,或者稍大,并且使插頭插片51A厚度方向的內徑即長徑比連結凸 起41D的外徑更大,就可以使插通于連結孔42D中的連結凸起41D向插頭插片51A的厚度 方向相對移動。借此,插頭外殼40成為可以將連接端子51向插頭插片51A的厚度方向進 行移動的浮動構造。作為長孔的連結孔42D的長徑例如設為連結凸起41D外徑的1. 05 3倍,優選的是1. 1 2倍,將連接端子51形成為理想的浮動構造。再者,連結孔作為下述 結構,也可以成為能夠使連接端子向插頭插片的寬度方向移動的浮動構造,上述結構為,使 插頭插片寬度方向的內徑比連結凸起的外徑更大,從而可以使插通于連結孔中的連結凸起 向插頭插片的寬度方向相對移動的構造。能夠使連接端子51向插頭插片51A的厚度方向 移動的浮動構造可以將連接端子51在理想的狀態下連接于被連接端子31上。另外,能夠 使連接端子51向厚度方向和寬度方向的雙方移動的浮動構造可以將連接端子51在理想的狀態下連接于被連接端子31上,進而以理想的狀態連結為防水構造。本發明的電池系統由 于作為能夠使連接端子51只沿插頭插片51A的厚度方向移動的浮動構造,可以將連接端子 51合理地在理想的狀態下連接于被連接端子31上,因而可以成為能夠只向該方向移動的 浮動構造。內殼 42在底板42B上設置收納壁42C,設有熔斷器5的收納部42A。收納部42A 的深度成為可將熔斷器5收納于內部的大小。再者,收納部42A使其內寬,也就是對置且平 行配設的一對收納壁42C的內寬(W)和熔斷器5的厚度(D)大致相等,或者稍大,并且使收 納壁42C長度方向的內寬(H)和熔斷器5長度方向的長度(L)大致相等,或者稍大,就可以 把熔斷器5收納于內部的預定位置上。圖19和圖21所示的內殼42在收納壁42C的開口 端部,于內側設有階差凹部42E。該階差凹部42E引導設置在熔斷器5兩側的拆裝凸部53。底板42B如圖20所示,將插通部42F設置在兩側,該插通部42F可以把固定在熔 斷器5上的連接端子51的插頭插片51A順暢地取出及插入。附圖的服務插頭4由于將連 接端子51作為由金屬板構成的插頭插片51A,因而使插通部42F成為縫隙狀。服務插頭4 由于將一對插頭插片51A配置于同一平面上,因而將作為縫隙狀的一對插通部42F排列為 直線狀。配置成直線狀的一對插通部42F —面對一對插頭插片51A的相對置的內側部分 進行定位一面進行引導,成為使相對置的外側部分向外部突出的深度的縫隙。縫隙狀的插 通部42F使其內寬,也就是與長度方向正交的方向的寬度,與作為連接端子51的插頭插片 51A的厚度大致相等、或者稍大,把連接端子51的插頭插片51A配置到內殼42的預定位置 上。另外,作為縫隙狀的一對插通部42F,使其間隔與一對連接端子51的間隔大致相等,并 進行配置以便不使連接端子51在寬度方向上發生錯位。但是,內殼也可以把底板的寬度設 為延長到一對連接端子兩側的長度,將下述縫隙狀的貫通孔設置于底板的兩側來作為插通 部,該縫隙狀的貫通孔可以將插頭插片順暢地取出及插入。作為縫隙狀貫通孔的插通部可 以使縫隙的長度與連接端子的橫向寬度大致相等,進行插通以便不使連接端子在寬度方向 上發生錯位。熔斷器5具備熔斷器主體50,在兩端連結連接端子51 ;及熔斷器支持件52,固定 該熔斷器主體50。熔斷器主體50是一種若流動了過電流則熔斷的元件,并且將額定電流設 定得較小,以便通過與作為上述保護元件6的熔斷器6A相比更小的電流就被熔斷。當電池 系統流動了過電流時,則該構造的服務插頭4的熔斷器主體50比作為保護元件6的熔斷器 6A提前熔斷,從而截斷電流。因此,可以在不熔斷作為保護元件6的熔斷器6A的狀況下,截 斷電流。被熔斷后的熔斷器5可以更換服務插頭4,而更換為新的熔斷器5。這種結構的熔 斷器5 —般在市場上都有銷售。熔斷器支持件52是塑料制品,在內部內置熔斷器主體50,對連接在該熔斷器主體 50兩端的連接端子51的插頭插片51A進行鑲嵌成形,從而固定到預定位置上。連接端子 51的插頭插片51A是一種金屬板,將一對插頭插片51A配置于同一平面上,并固定在熔斷 器支持件52上。熔斷器5將熔斷器支持件52收納于內殼42的收納部42A內,把連接端子 51的插頭插片51A插通于縫隙狀的插通部42F中,使之突出到外部。上面的服務插頭4將收納著熔斷器5的內殼42,以能夠相對于罩殼41移動的浮動 構造連結于罩殼41上,將連接端子51以浮動構造連結在插頭外殼40上。不過,服務插頭 雖然未圖示,但是也可以在內殼的內部以浮動構造收納熔斷器,將連接端子以浮動構造連結于插頭外殼上。該內殼的結構為,可以在收納部的內部以浮動構造收納熔斷器。該內殼使收納部 的深度比熔斷器插入方向的尺寸稍大,以能夠使熔斷器在內部自由移動。再者,使收納部的 內寬,也就是相對置且平行配設的一對收納壁的內寬(W)比熔斷器的厚度(D)更大,以能夠 向插頭插片的厚度方向移動的浮動構造來收納固定在熔斷器上的作為插頭插片的連接端 子。再者,收納壁使其長度方向的內寬(H)比熔斷器長度方向的長度(L)更大,形成為能夠 使連接端子向與厚度方向正交的寬度方向移動的浮動構造。能夠使連接端子向插頭插片的 寬度方向移動的浮動構造可以將連接端子在理想的狀態下連接于被連接端子上。另外,能 夠使連接端子向厚度方向和寬度方向的雙方移動的浮動構造可以將連接端子在理想的狀 態下連接于被連接端子上,并且還以理想的狀態連結為防水構造。電池系統由于作為能夠 使連接端子只向插頭插片的厚度方向移動的浮動構造,可以將連接端子合理地在理想的狀 態下連接于被連接端子上,因而也可以成為能只向該方向移動的浮動構造。再者,該內殼使設置于底板兩側的縫隙狀插通部的內寬,比作為連接端子的插頭 插片的厚度更大,進行插通以能夠使連接端子的插頭插片向厚度方向移動。另外,作為縫隙 狀的一對插通部也可以使其間隔,比一對連接端子的間隔更小,進行插通以能夠使連接端 子向縫隙的長度方向移動。再者,內殼也可以將底板的寬度,設為延長到一對連接端子兩側 的長度,將下述縫隙狀的貫通孔設置于底板的兩側來作為插通部,該縫隙狀的貫通孔可以 將插頭插片順暢地取出及插入。作為縫隙狀貫通孔的插通部可以使縫隙的長度,比連接端 子的橫向寬度更大,進行插通以能夠使連接端子向縫隙的長度方向移動。如上所述,在收納 部的內部以浮動構造來收納熔斷器的結構的內殼固定于兩端部上所設置的連結孔中,以便 在插通罩殼上所設置的連結凸起的狀態下不相對移動,可以將內殼固定于罩殼的預定位置 上。[插頭連結部]圖18的外裝殼體2設有的插頭連結部25,其突出部25X從外裝殼體2的表面突 出。插頭連結部25沿著該突出部25X的外圓在整圈上配設密封件49。作為插頭連結部25 的突出部25X在周圍設置配設密封件49的密封件槽25C,在該密封件槽25C內配設0形環 49A的密封件49。0形環49A的密封件49從突出部25X的表面突出,對連結的服務插頭4 的筒部41A內面進行彈性擠壓,采用防水構造來連結服務插頭4。密封件49與構成服務插 頭4之筒部41A的筒狀壁41C內面緊貼,將服務插頭4連結為防水構造。圖20的服務插頭 4在兩側的筒狀壁41C上設置切口部41J,在該切口部41J上設有卡定鉤41F。密封件49如 圖21所示,被插通于比設置在筒狀壁41C上的切口部41J更靠里,將筒部41A連結為防水 構造。換言之,密封件槽25C設置在將密封件49插通于比筒狀壁41C的切口部41J更靠里 的位置上。密封件49被夾在服務插頭4的筒部41A的內面和插頭連結部25的突出部25X 的外表面之間,將服務插頭4以防水構造連結于外裝殼體2上。插頭連結部25將連結服務插頭4的卡定鉤41F的卡定部25A,突出設置在其兩側。 卡定部25A在將服務插頭4設置于預定位置上的狀態下,被設置于可以將卡定鉤41F前端 設置的卡定凸部41H卡定的位置上,從而連結于外裝殼體2上,以便拔不掉服務插頭4。再者,插頭連結部25將插入服務插頭4之內殼42的嵌接凹部25B設置在內側。該 插頭連結部25設置連結壁25D,在其內側設有嵌接凹部25B。連結壁25D在外側面上設置密封件槽25C,在此配置0形環49A的密封件49。連結壁25D使其內側的形狀,成為服務插 頭4的內殼42可嵌入的形狀。連結壁25D成形為可插入罩殼41的筒狀壁41C和內殼42的 收納壁42C之間的形狀。該插頭連結部25將服務插頭4的內殼42插入嵌接凹部25B中, 將連結壁25D插入筒部41A中,把服務插頭4連結于預定位置上。在連結服務插頭4的狀 態下,卡定鉤41F鉤掛于卡定部25A上,進行連結使之拔不掉。再者,外裝殼體2在連結于插頭連結部25上的服務插頭4的連接端子51所插入 的位置上固定一對被連接端子31。圖5、圖14及圖18的被連接端子31由輸出導板8和彈 性金屬板32構成。該被連接端子31如圖21所示,在輸出導板8和彈性金屬板32之間插 入連接端子51。輸出導板8包括作為導板81的第1導板81A,連接在電池1的輸出側;作 為導板81的第2導板81B,連接在輸出端子7上。第1導板81A和第2導板81B通過服務 插頭4進行連接,輸出端子7連接于電池1的輸出側。第1導板81A和第2導板81B在其 前端緣隔開指定的間隔,且將構成被連接端子31的作為端部的接觸部81X按直線狀配置于 同一平面上。彈性金屬板32將后端部固定于作為輸出導板8的導板81上,將前端部作為 彈性觸點32X。彈性金屬板32的彈性觸點32X和輸出導板8的接觸部81X之間的間隔比連 接端子51的厚度更狹小,將插入于此的連接端子51通過彈性觸點32X對接觸部81X進行 彈性擠壓,把被連接端子31電連接于連接端子51上。再者,圖14、圖18及圖21所示的被連接端子31在連接端子51的插入側設有打 火花用的突起31a。附圖的打火花用突起31a使構成被連接端子31的輸出導板8的接觸 部81X端部和彈性金屬板32的彈性觸點32X端部分別向連接端子51的插入方突出,在相 互相對的狀態下進行設置。相互相對的一對打火花用突起31a其形狀為,按朝向連接端子 51的插入側間隔擴大的錐狀進行傾斜,可以將插入于此的插頭插片51A的連接端子51順 暢地插入。這樣,在被連接端子31上設置打火花用突起31a的結構因為在連結服務插頭4 進行電連接時,插入的連接端子51前端提前與打火花用突起31a接觸,所以在打火花用突 起31a和連接端子51的前端之間的接觸部上產生火花,使該位置上產生因碳化物等附著所 導致的臟污或因火花導致的表面粗糙。特別是,附圖所示的被連接端子31在打火花用突起 31a上使寬度,比作為插頭插片51A的連接端子51的寬度更狹小,易于在與下述連接端子 51的前端之間產生火花,該連接端子51插入相對置的打火花用突起31a之間。如上,因連 接端子51插入時產生的打火花導致的臟污及粗糙只發生于連接端子51和被連接端子31 的端部,作為連接端子51和被連接端子31中央部的電連接面則維持為干凈的狀態。從而, 在作為被連接端子31的彈性觸點32X和接觸部81X之間插入連接端子51的狀態下,可以 使連接端子51和被連接端子31在干凈的面上穩定地接觸,以低電阻的狀態進行電連接。上面的電池系統如下進行組裝。(1)如圖8所示,將多個電池1按指定方向插入電池支持件11中。多個電池1如 下插入,即,使在附圖中上下排列的電池1朝向相同,使左右排列的電池1成為反向。在將 全部的電池1插入電池支持件11的電池安裝部12中之后,連結一對電池支持件11。(2)如圖7所示,在電池支持件11的上方固定電路基板35。電路基板35被引導 于電池支持件11的上表面且定位肋18的內側,用螺釘擰固進行固定。(3)將連接導板3安裝于電池支持件11的嵌接凹部13內。連接導板3將電池支 持件11的嵌接凹部13上設置的臨時卡定突起59引導入兩端部上設置的連結孔3c中,從而臨時卡定在電池支持件11的預定位置上。(4)將連接導板3焊接并固定于各個電池1的端部電極IA上。連接導板3采用點 焊或激光焊接等方法,被焊接于從電池支持件11的電池安裝部12開口部露出的電池1的 端部電極IA上。相互鄰接的連接導板3以設置絕緣間隙34而不接觸的方式排列。再者, 將連接導板3的突出部3a,通過引線36連接于電路基板35上。(5)如圖14和圖15所示,在電池支持件11兩側所設置的固定板14上固定輸出導 板8,在輸出導板8上連接輸出用連接導板3X。(6)在固定板14上所固定的正側和負側輸出導板8上,固定正側和負側輸出端子 7的金屬棒70。此時,金屬棒70在下一工序中一邊定位一邊進行固定,以便可以在外裝殼 體2的貫通孔26中插入該金屬棒70。在上面的工序中組裝電池組合10。(7)將電池組合10收納于第1外裝殼體2A中。此時,在第1外裝殼體2A的貫通 孔26中,插入輸出端子7的金屬棒70。正側和負側的輸出端子7將后端固定于輸出導板8 上,使前端外露于外裝殼體2的表面上。(8)在第1外裝殼體2A上連結第2外裝殼體2B。第1外裝殼體2A和第2外裝殼 體2B在與環壁21搭接的面上夾著密封件39,用殼體固定螺釘38連結為防水構造。工業實用性本發明的電池系統可以最佳地適用于電動自行車、自行車、混合動力車及電動汽 車等在室外使用的電動車輛或要求大功率的各種電氣設備的電源。本發明的其他優點及變形應為本領域技術人員容易想到的。很明顯本發明不僅限 于上述實施方式中記載的內容。在不脫離本發明主旨的范圍內可以進行多種變形及組合。 本申請基于并享受2010年1月27日提交的在先日本專利申請No. 2010-015523,其全部內 容援引入本發明。
2權利要求
1.一種電池系統,在外裝殼體(2)中收納電池組合(10),該電池組合(10)通過將多個 可充電的電池(1)配置在預定位置而構成,上述電池組合(10)具有上述可充電的多個電池(1),該電池具有端部電極(IA);電池支持件(11),將上述多個電池(1)配置成多層多列;多個連接導板(3),連接于電池(1)的端部電極(1A),并將鄰接的電池(1)串聯和并聯 地連接,該電池(1)通過上述電池支持件(11)配置在預定位置上;以及外部輸出部(9),連接于作為上述連接導板(3)的、配置于電池(1)的輸出側的輸出用 連接導板(3X),將電池⑴的輸出向外部輸出,上述電池支持件(11)將多個電池(1)以平行的狀態配置成多層多列,使兩端的端面電 極(IA)露出并配置在能夠連接于上述連接導板(3)的位置上,上述電池系統的特征在于,多個連接導板⑶連接于電池⑴的兩端的端部電極(IA),該連接導板(3)將相同列 的電池⑴并聯連接,將鄰接列的電池⑴串聯連接,并將多個電池⑴在排列成多列的方 向上串聯連接,將正側的輸出用連接導板(3Xa)配置于上述電池組合(10)的一個端部,將 負側的輸出用連接導板(3 )配置于另一個端部,電池組合(10)將正側的外部輸出部(9)配置于配置正側的輸出用連接導板(3 )的 端部,將負側的外部輸出部(9)配置于配置負側的輸出用連接導板(3 )的端部,上述輸出用連接導板(3X)在電池連接部(3A)的側緣上連結并設置翼片部C3B),并將 該翼片部(3B)連接于外部輸出部(9),上述電池連接部(3A)并聯連接多個電池(1),上述 翼片部(3B)連接于外部輸出部(9)。
2.如權利要求1所述的電池系統,其特征在于,上述外部輸出部(9)具有輸出導板(8) 和輸出端子(7),上述輸出導板⑶固定于電池支持件(11),上述輸出端子(7)固定于該輸 出導板(8),且一部分露出于外部殼體O)。
3.如權利要求2所述的電池系統,其特征在于,上述輸出端子(7)為連結于上述輸出導 板(8)的金屬棒(70)。
4.如權利要求2所述的電池系統,其特征在于,上述輸出導板(8)由第1導板(81A)和 第2導板(81B)構成,上述第1導板(81A)連接于上述輸出用連接導板(3X)的翼片部(3B), 上述第2導板(81B)連接輸出端子(7),通過服務插頭(4)連接第1導板(81A)和第2導板 (81B)。
5.如權利要求2所述的電池系統,其特征在于,上述輸出導板(8)由第1導板(81A) 和第2導板(81B)構成,上述第1導板(81A)連接于上述輸出用連接導板(3X)的翼片部 C3B),上述第2導板(81B)連接輸出端子(7),通過保護元件連接第1導板(81A)和第2導 板(81B)。
6.如權利要求2所述的電池系統,其特征在于,上述輸出導板(8)具有將上述輸出用連 接導板(3X)的翼片部(3B)連接于輸出端子(7)的導板(82),通過保護元件(6)連接翼片 部(3B)和導板(82)。
7.如權利要求2所述的電池系統,其特征在于,上述輸出導板(8)具有將上述輸出用 連接導板(3X)的翼片部(3B)連接于輸出端子(7)的導板(82),通過服務插頭連接翼片部(3B)和導板(82)。
8.如權利要求1所述的電池系統,其特征在于,上述輸出用連接導板(3X)的翼片部 (3B)為從外部輸出部(9)的連接部(3b)向著電池連接部(3A)逐漸擴大寬度的錐狀。
9.如權利要求1所述的電池系統,其特征在于,上述輸出用連接導板(3X)的翼片部 (3B)為相對于電池連接部(3A)向電池(1)的長度方向彎曲的形狀。
10.如權利要求1所述的電池系統,其特征在于,上述輸出用連接導板(3X)的翼片部 (3B)為從外部輸出部(9)的連接部(3b)向著電池連接部(3A)逐漸擴大寬度的錐狀,并且, 翼片部(3B)為相對于電池連接部(3A)向電池(1)的長度方向彎曲的形狀。
11.如權利要求10所述的電池系統,其特征在于,上述輸出用連接導板(3X)在電池連 接部(3A)的一個側緣直角彎曲而設置翼片部C3B),上述電池連接部(3A)將多個電池并聯 連接。
12.如權利要求8所述的電池系統,其特征在于,上述翼片部(3B)在前端部具有直角彎 曲而成的連接部C3b),該連接部(3b)連接于輸出導板(8)。
13.如權利要求1所述的電池系統,其特征在于,上述輸出端子(7)在外裝殼體(2)的同一面上露出。
14.如權利要求1所述的電池系統,其特征在于,上述外裝殼體(2)分割為第1外裝殼 體以K)和第2外裝殼體(2B),通過殼體固定螺釘(38)連接第1外裝殼體以K)和第2外裝殼 體(2B),并且,上述外裝殼體( 具有將上述電池支持件(11)固定于預定位置的螺紋凸起 ( ),上述電池支持件(11)具有將外裝殼體O)的螺紋凸起09)連結于預定位置的嵌合 連結部(19),將上述螺紋凸起09)連結于上述嵌合連結部(19),從而電池支持件(11)連 結于外裝殼體O)的預定位置,并且,通過上述殼體固定螺釘(38)連結第1外裝殼體以K) 和第2外裝殼體(2B),從而將上述電池支持件(11)固定于外裝殼體O)的預定位置。
15.如權利要求1所述的電池系統,其特征在于,上述電池支持件(11)具有卡定并連結 上述連接導板C3)的臨時卡定突起(59),并且,上述連接導板C3)開設有供上述臨時卡定突 起(59)插入的連結孔(3c),將上述臨時卡定突起(59)引導入上述連結孔(3c),從而將上 述連接導板配置于上述電池支持件(11)的預定位置。
16.如權利要求15所述的電池系統,其特征在于,上述電池支持件(11)在將電池安裝 部(12)的兩端開口的兩面上,成形設置多列嵌接凹部(13),該多列嵌接凹部(13)使多個連 接導板C3)相互分開而配置在預定位置上,連接導板C3)被引導入嵌接凹部(1 并與電池 (1)的端部電極(IA)連接,嵌接凹部(1 將多個連接導板C3)配置在預定位置上。
17.如權利要求1所述的電池系統,其特征在于,在上述電池支持件(IlA)的兩端部上 設置固定輸出導板(8)的固定板(14),該固定板(14)位于與上述連接導板(3)平行的面 內,并配置在電池(1)的長度方向中間,并且,在表面突出地設置通過卡定螺釘(邪)固定上 述輸出導板(8)的固定凸起(15)、和將輸出導板(8)配置于預定位置的嵌接凸部(16)。
18.如權利要求1所述的電池系統,其特征在于,該電池系統搭載于電動車輛中。
19.如權利要求1所述的電池系統,其特征在于,上述外裝殼體(2)為通過環壁將 外形為四邊形的一對表面板OO)的周圍連結的形狀,并以使電池(1)相對于表面板OO) 成垂直狀態的方式收納電池組合(10),并將所有電池(1)的端部電極(IA)以面對表面板 (20)的內面的方式配置,在電池(1)和表面板OO)之間設置連接導板(3)。
全文摘要
在外裝殼體內收納多個電池的電池系統,用于電動車輛,在外裝殼體(2)中收納將多個電池(1)配置在預定位置而構成電池組合(10)。電池組合具有外部輸出部(9),其連接于連接輸出用連接導板(3X),并將電池的輸出向外部輸出,上述輸出用連接導板配置于多層多列地配置于電池支持件(11)上的多個電池的輸出側。連接導板(3)將相同列的電池并聯連接,將鄰接列的電池串聯連接,將多個電池在排列成多列的方向上串聯連接,并在正側和負側配置輸出用連接導板和外部輸出部。另外,在電池連接部(3A)的側緣上連結并設置翼片部(3B),并將該翼片部連接于外部輸出部,上述電池連接部并聯連接多個電池,上述翼片部連接于外部輸出部。
文檔編號B62M6/90GK102136597SQ201010135669
公開日2011年7月27日 申請日期2010年3月10日 優先權日2010年1月27日
發明者寺田潤史, 福川浩市, 米山慎吾, 米田晴彥, 西山統邦 申請人:三洋電機株式會社, 雅馬哈發動機株式會社