本發明涉及具備蓄電元件和外裝體的蓄電裝置。本發明還涉及具備蓄電元件和相對于該蓄電元件安裝的傳感器的蓄電裝置及其制造方法。
背景技術:
以往,已知有在外裝體內收容有多個蓄電元件的蓄電裝置。在外裝體中,除了蓄電元件以外還內置有許多構件,這些構件被單獨卡定(例如參照日本特開2013-191422號公報)。
然而,在現有的蓄電裝置中,具有想要提高內置于外裝體的各構件的組裝精度這樣的迫切期望。
技術實現要素:
本發明的一個目的在于,通過使多個構件的組裝基準均等化而提高各構件的組裝精度。
為了實現上述目的,本發明的一方案的蓄電裝置具備:多個蓄電元件;隔離件單元,其具有在多個蓄電元件之間或側向配置的一個以上的隔離件;以及多個構件,它們配置在多個蓄電元件以及隔離件單元的上方,隔離件單元具有將多個構件單獨卡定的多個卡定部。
附圖說明
圖1是表示第一實施方式的蓄電裝置的外觀的立體圖。
圖2是表示分解了第一實施方式的蓄電裝置的情況下的各構成要素的分解立體圖。
圖3是表示分解了第一實施方式的蓄電單元的情況下的各構成要素的分解立體圖。
圖4是表示第一實施方式的保持構件以及匯流條框與隔離件單元卡定的狀態的立體圖。
圖5是表示第一實施方式的保持構件、匯流條框以及隔熱板的概要結構的分解立體圖。
圖6是表示第一實施方式的隔離件的概要結構的立體圖。
圖7是表示第一實施方式的匯流條框的概要結構的立體圖。
圖8是表示第一實施方式的隔熱板的概要結構的立體圖。
圖9是表示第一實施方式的保持構件的概要結構的立體圖。
圖10是表示第一實施方式的匯流條框的匯流條用突起與隔離件的卡定部的卡合狀態的剖視圖。
圖11是表示第一實施方式的隔熱板的第一肋部與隔離件的卡定部的卡合狀態的剖視圖。
圖12是表示第一實施方式的保持構件的保持用爪部與隔離件的卡定部的卡合狀態的剖視圖。
圖13是作為變形例而表示利用一個隔離件來卡定匯流條框、隔熱板以及保持構件全部的構造的剖視圖。
圖14是表示第二實施方式的蓄電裝置的外觀的立體圖。
圖15是表示分解了第二實施方式的蓄電裝置的情況下的各構成要素的分解立體圖。
圖16是表示分解了第二實施方式的蓄電單元的情況下的各構成要素的分解立體圖。
圖17是表示第二實施方式的熱敏電阻相對于蓄電元件安裝的結構的立體圖。
圖18是表示第二實施方式的熱敏電阻的結構的立體圖。
圖19a是放大表示第二實施方式的保持構件的熱敏電阻安裝部的結構的放大立體圖。
圖19b是放大表示第二實施方式的保持構件的熱敏電阻安裝部的結構的放大立體圖。
圖20a是放大表示第二實施方式的保持構件的熱敏電阻安裝部的結構的放大立體圖。
圖20b是放大表示第二實施方式的保持構件的熱敏電阻安裝部的結構的放大立體圖。
圖21是表示第二實施方式的蓄電裝置的制造方法的流程圖。
圖22是表示向保持構件的熱敏電阻安裝部的開口部插入第二實施方式的熱敏電阻的第一插入工序的立體圖。
圖23是表示向保持構件的熱敏電阻安裝部的開口部插入第二實施方式的熱敏電阻的第一插入工序的剖視圖。
圖24是表示向匯流條框的熱敏電阻用開口部插入第二實施方式的熱敏電阻以及保持構件的第二插入工序的剖視圖。
圖25是表示使第二實施方式的保持構件的上側卡合部與熱敏電阻卡合的第一卡合工序的剖視圖。
圖26是表示使第二實施方式的保持構件的下側卡合部與匯流條框卡合的第二卡合工序的剖視圖。
圖27是表示使第二實施方式的保持構件的側向卡合部與隔離件的隔離件突出部卡合的工序的剖視圖。
圖28a是表示第二實施方式的變形例1的熱敏電阻以及保持構件的熱敏電阻安裝部的結構的立體圖。
圖28b是從下方觀察第二實施方式的變形例1的保持構件的熱敏電阻安裝部的情況下的放大立體圖。
圖29是表示第二實施方式的變形例2的保持構件的熱敏電阻安裝部的結構的剖視圖。
具體實施方式
本發明的一方案的蓄電裝置具備:多個蓄電元件;隔離件單元,其具有在多個蓄電元件之間或側向配置的一個以上的隔離件;以及多個構件,它們配置在多個蓄電元件以及隔離件單元的上方,隔離件單元具有將多個構件單獨卡定的多個卡定部。
根據該結構,在隔離件單元中具備將在該隔離件單元的上方配置的多個構件單獨卡定的多個卡定部,因此能夠以隔離件單元為基準而卡定多個構件。由此,能夠使多個構件的組裝基準均等化,從而能夠提高組裝精度。另外,即便不使用螺釘、粘合劑等,也能夠卡定多個構件,因此能夠抑制制造成本。
另外,也可以是,隔離件分別具有多個所述卡定部。
根據該結構,由于一個隔離件具備多個卡定部,因此能夠利用該一個隔離件所具備的多個卡定部分別卡定不同構件。因而,即使是隔離件單體也能夠使多個構件的組裝基準穩定化。
另外,也可以是,作為隔離件,隔離件單元包含第一隔離件與第二隔離件,多個構件具有第一構件與第二構件,第一隔離件具有卡定部,并借助該卡定部來卡定第一構件,第二隔離件具有卡定部,并借助該卡定部來卡定第二構件。
根據該結構,由于第一隔離件卡定第一構件,第二隔離件卡定第二構件,因此一個隔離件用于卡定一個構件。因此,與利用一個隔離件卡定多個構件的情況相比,能夠穩定地卡定各構件。
另外,也可以是,卡定部以朝向隔離件支承多個構件的狀態進行卡定。
根據該結構,由于在多個構件被卡定部朝向隔離件支承的狀態下進行卡定,因此能夠抑制多個構件的浮起。
另外,也可以是,多個構件沿上下方向層疊。
根據該結構,由于多個構件沿上下方向層疊,因此即便是這樣配置的多個構件,也能夠被多個卡定部卡定。
另外,也可以是,多個卡定部配置于同一高度,多個構件分別具有在對應的卡定部的卡定位置配置的被卡定部。
根據該結構,在多個構件上,分別在對應的卡定部的卡定位置配置有被卡定部,因此即使各構件的多個卡定部處于同一高度,也能夠使各卡定部與各構件的被卡定部卡定。由此,能夠將多個卡定部配置于同一高度。
另外,也可以是,隔離件單元具有多個所述隔離件,多個隔離件具有相同形狀。
根據該結構,由于多個隔離件具有相同形狀,因此能夠抑制制造成本。
另外,也可以是,蓄電裝置還具備向蓄電元件安裝的傳感器,多個構件中的一個構件是保持傳感器的保持構件,傳感器配置在將保持構件卡定的卡定部的附近。
根據該結構,由于在將保持構件卡定的卡定部的附近配置有傳感器,因此能夠利用卡定部來抑制在傳感器向蓄電元件安裝時產生的保持構件的浮起。
另外,也可以是,卡定多個構件中的至少一個構件的卡定部卡定該構件的中央部。
根據該結構,卡定部卡定多個構件各自的中央部,因此能夠抑制該構件的中央部的浮起。
根據本發明中的蓄電裝置,通過使多個構件的組裝基準均等化,能夠提高各構件的組裝精度。
需要說明的是,以往,已知有如下的蓄電裝置:具備蓄電元件,相對于該蓄電元件安裝熱敏電阻那樣的溫度傳感器等傳感器,由此能夠測量該蓄電元件的溫度等(例如參照日本特開2013-251125號公報)。在該蓄電裝置(蓄電模塊)中,具備彈簧構件的傳感器(熱敏電阻)相對于蓄電元件(蓄電單體)進行安裝。
然而,在上述現有的蓄電裝置中,傳感器成為具備彈簧構件的復雜構造,因此相對于蓄電元件安裝傳感器的作業變得繁瑣,具有蓄電裝置的組裝時的作業性有可能降低這樣的問題。
換句話說,在上述現有的蓄電裝置中,由于傳感器具備彈簧構件,因此在相對于蓄電元件安裝傳感器時,該彈簧構件有時與其它部位、線束等發送干涉(鉤掛)。在這種情況下,相對于蓄電元件安裝傳感器的作業變得繁瑣,蓄電裝置的組裝時的作業性降低,與之相伴地,成本也可能增加。
本發明中的一個目的在于,提供無需將傳感器設為復雜構造就能夠相對于蓄電元件容易安裝傳感器的蓄電裝置及其制造方法。
為了實現上述目的,本發明的一方案的蓄電裝置具備蓄電元件以及相對于所述蓄電元件安裝的傳感器,其中,所述蓄電裝置具備與所述蓄電元件對置的第一構件,所述第一構件具有:第一卡合部,其配置在與所述蓄電元件一并夾持所述傳感器的位置,且與所述傳感器卡合;第一施力部,其與所述第一卡合部連接,并對所述傳感器朝向所述蓄電元件施力。
根據該結構,在蓄電裝置中,與蓄電元件對置的第一構件具有:配置在與蓄電元件一并夾持傳感器的位置且與傳感器卡合的第一卡合部;以及與第一卡合部連接并對傳感器朝向蓄電元件施力的第一施力部。利用該結構,第一構件與蓄電元件一并夾住傳感器而與傳感器卡合,并且對傳感器朝向蓄電元件施力,因此無需將傳感器設為復雜構造就能夠相對于蓄電元件容易安裝傳感器。
另外,也可以是,所述第一卡合部與所述傳感器的上表面卡合。
根據該結構,第一卡合部與傳感器的上表面卡合,因此能夠將傳感器設為單純形狀。
另外,也可以是,所述第一構件還具有形成有供所述傳感器插入的開口部的傳感器插入部。
根據該結構,第一構件具有供傳感器插入的傳感器插入部,因此通過向傳感器插入部插入傳感器這樣的簡單作業,能夠相對于蓄電元件而容易安裝傳感器。
另外,也可以是,所述蓄電裝置還具備在所述蓄電元件與所述第一構件之間配置的第二構件,所述傳感器插入部具有第二卡合部,該第二卡合部配置在所述蓄電元件與所述第二構件之間,且與所述第二構件卡合。
根據該結構,傳感器插入部在蓄電元件與第二構件之間具有與第二構件卡合的第二卡合部,因此通過使第二卡合部與第二構件卡合,能夠抑制第一構件浮起。特別是,由于傳感器插入部具有第二卡合部,因此第二卡合部配置在傳感器的附近,能夠有效地抑制第一構件因傳感器而浮起。
另外,也可以是,所述第二卡合部是從所述傳感器插入部的側向突出的突出部。
根據該結構,由于第二卡合部是從傳感器插入部的側向突出的突出部,因此能夠容易與第二構件卡合。
另外,也可以是,所述第二構件具有第二施力部,該第二施力部與所述第二卡合部卡合,且對所述第二卡合部朝向所述蓄電元件施力。
根據該結構,利用第二構件具有的第二施力部,對第二卡合部朝向蓄電元件施力,由此能夠抑制第一構件浮起。
另外,也可以是,所述第二構件在夾持所述第二構件與所述第二卡合部卡合的卡合部位的位置具有與供所述傳感器插入的開口部相連的兩個空隙。
根據該結構,第二構件在夾持所述第二構件與第二卡合部卡合的卡合部位的位置具有兩個空隙,因此在向第二構件安裝第一構件時,能夠使第二構件的該卡合部位彈性變形,并與第二卡合部卡合。
另外,也可以是,一種蓄電裝置,其具備蓄電元件和相對于所述蓄電元件安裝的傳感器,其中,所述蓄電裝置具備:第一構件,其與所述蓄電元件對置;以及第二構件,其配置在所述蓄電元件與所述第一構件之間,所述傳感器配置為與所述第一構件交叉的朝向,所述第一構件具有:第一卡合部,其配置在與所述蓄電元件一并夾持所述傳感器的位置,且與所述傳感器卡合;以及第一施力部,其與所述第一卡合部連接,且對所述傳感器朝向所述蓄電元件施力,所述第一卡合部與所述傳感器的上表面卡合。
根據該結構,在蓄電裝置中,與蓄電元件對置的第一構件具有:第一卡合部,其配置在與蓄電元件一并夾持傳感器的位置,且與傳感器卡合;以及第一施力部,其與第一卡合部連接,且對傳感器朝向蓄電元件施力。另外,傳感器配置為與第一構件交叉的朝向,第一卡合部與傳感器的上表面進行卡合。利用該結構,第一構件與蓄電元件一并夾住傳感器而與傳感器的上表面卡合,并且對傳感器朝向蓄電元件施力,因此無需將傳感器設為復雜構造就能夠相對于蓄電元件容易安裝傳感器。
另外,為了實現上述目的,本發明的一方案的蓄電裝置的制造方法中,該蓄電裝置具備蓄電元件和相對于所述蓄電元件安裝的傳感器,其中,將與所述蓄電元件對置的第一構件的第一卡合部配置在與所述蓄電元件一并夾持所述傳感器的位置,且與所述傳感器卡合,并且利用與所述第一卡合部連接的所述第一構件的第一施力部,對所述傳感器朝向所述蓄電元件施力。
根據該結構,在蓄電裝置的制造方法中,將與蓄電元件對置的第一構件的第一卡合部配置在與蓄電元件一并夾持傳感器的位置而與傳感器卡合,并且利用第一構件的第一施力部對傳感器朝向蓄電元件施力。由此,第一構件與蓄電元件一并夾住傳感器而與傳感器卡合,并且對傳感器朝向蓄電元件施力,因此無需將傳感器設為復雜構造就能夠相對于蓄電元件容易安裝傳感器。
需要說明的是,本發明不僅能夠作為這樣的蓄電裝置來實現,還能夠作為該蓄電裝置具備的第一構件以及第二構件來實現。
根據本發明中的蓄電裝置,無需將傳感器設為復雜構造就能夠相對于蓄電元件容易安裝傳感器。
〔第一實施方式〕
以下,參照附圖,對本發明的第一實施方式的蓄電裝置進行說明。需要說明的是,以下說明的第一實施方式均表示本發明的優選的一具體例。以下的第一實施方式所示的數值、形狀、材料、構成要素、構成要素的配置位置以及連接形態等是一例,并非意在限定本發明。另外,關于以下的第一實施方式中的構成要素中的、表示最上位概念的單獨技術方案沒有記載的構成要素,作為任意的構成要素進行說明。另外,在各附圖中,并沒有嚴格地圖示尺寸等。
首先,說明蓄電裝置1的結構。
圖1是表示本發明的第一實施方式的蓄電裝置1的外觀的立體圖。另外,圖2是表示分解了本發明的第一實施方式的蓄電裝置1的情況下的各構成要素的分解立體圖。
需要說明的是,在這些附圖中,將z軸方向表示為上下方向,以下將z軸方向作為上下方向進行說明,但根據使用方式也考慮z軸方向不為上下方向的情況,因此z軸方向不限于上下方向。在以下的附圖中也是相同的。
蓄電裝置1是能夠從外部充電并且向外部放電的裝置。例如,蓄電裝置1是在電力儲藏用途、電源用途等中使用的電池模塊。尤其是在本實施方式中,蓄電裝置1優選用作例如機動車、機動兩輪車、水上摩托車、雪地摩托車、農業機械、建筑機械等移動體的發動機啟動用蓄電池。在這種情況下,蓄電裝置1例如為了容易進行維護、更換作業等而以在該移動體的機罩或行李廂內等能夠容易觸碰的部位處露出的狀態進行設置。另外,蓄電裝置1能夠單獨(以單體)向外部負載供電、或者能夠單獨(以單體)從外部電源充電。換句話說,作為電動汽車、插電式混合動力電動汽車等的動力用電源,也具有連接多個電池模塊(蓄電裝置)而收容于殼體并設為電池組的結構,但本實施方式中的蓄電裝置1與這樣的結構不同。需要說明的是,也可以根據外部負載或者外部電源,將多個蓄電裝置1電連結而構成電池組。
如圖1以及圖2所示,蓄電裝置1具備:由第一外裝體11和第二外裝體12構成的外裝體10;以及收容于外裝體10內側的蓄電單元20、保持構件30、匯流條41、42與熱敏電阻50等。
外裝體10是構成蓄電裝置1的外裝體的矩形(箱狀)的容器(模塊殼體),僅在一部分能夠與外部連通,在幾乎閉塞的狀態(準閉塞狀態)下使用。換句話說,外裝體10配置在蓄電單元20、保持構件30、匯流條41、42以及熱敏電阻50的外側,將該蓄電單元20等配置在規定的位置,保持蓄電單元20等免受沖擊等。另外,外裝體10由例如聚碳酸酯(pc)、聚丙烯(pp)、聚乙烯(pe)、聚苯硫醚樹脂(pps)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(pbt)或者abs樹脂等絕緣性的樹脂材料構成。由此,外裝體10避免蓄電單元20等與外部的金屬構件等接觸。
在此,外裝體10具有構成外裝體10的蓋體的第一外裝體11以及構成外裝體10的主體的第二外裝體12。第一外裝體11是閉塞第二外裝體12的開口的扁平矩形的罩構件,設有正極外部端子13與負極外部端子14。在第一外裝體11內配置有電路基板(省略圖示)、繼電器(省略圖示)等電氣設備、以及用于連接它們與蓄電單元20內的蓄電元件100的配線(省略圖示)。
在此,在電路基板上設有控制電路,該控制電路例如用于獲取、監視、控制蓄電元件100的充電狀態或放電狀態、電壓值、電流值、溫度等各種信息、控制繼電器的接通斷開、與其它設備進行通信。
蓄電裝置1基于該控制電路的控制而經由正極外部端子13與負極外部端子14從外部充電,并且向外部放電。
第二外裝體12是形成有開口的有底矩形筒狀的外殼,收容蓄電單元20、保持構件30、匯流條41、42以及熱敏電阻50等。
需要說明的是,第一外裝體11與第二外裝體12可以由相同材質的構件形成,也可以由不同材質的構件形成。
蓄電單元20具有多個蓄電元件100(在本實施方式中,為12個蓄電元件100)與多個匯流條200,并與設于第一外裝體11的正極外部端子13和負極外部端子14電連接。換句話說,多個蓄電元件100中的任一個蓄電元件100的正極端子經由匯流條200與正極外部端子13電連接。另外,多個蓄電元件100中的任一個蓄電元件100的負極端子經由匯流條200與負極外部端子14電連接。
另外,蓄電單元20的多個蓄電元件100以成為縱向放置的狀態沿x軸方向排列,并配置在第二外裝體12內。然后,蓄電單元20從上方被第一外裝體11覆蓋而收容于外裝體10的內側。需要說明的是,蓄電單元20的詳細結構的說明見后述。
保持構件30是保持匯流條41、42并且能夠進行匯流條41、42與其它構件的絕緣以及匯流條41、42的位置限制的構件。特別是,保持構件30相對于蓄電單元20內的匯流條200、正極外部端子13以及負極外部端子14而對匯流條41、42進行定位。
具體來說,保持構件30載置于蓄電單元20的上方(z軸方向正側),并相對于蓄電單元20定位。另外,匯流條41、42載置于保持構件30上并被定位。另外,第一外裝體11配置在保持構件30上。由此,匯流條41、42相對于蓄電單元20內的匯流條200、設于第一外裝體11的正極外部端子13以及負極外部端子14而被定位。
另外,保持構件30也具有保持熱敏電阻50的功能。換句話說,保持構件30通過供熱敏電阻50安裝,將熱敏電阻50相對于蓄電元件100定位,并且以相對于蓄電元件100按壓的狀態固定該熱敏電阻50。
需要說明的是,保持構件30例如由pc、pp、pe、pps、pbt或者abs樹脂等絕緣性的樹脂材料形成,但只要是具有絕緣性的構件,也可以由任意的材質形成。
匯流條41、42將蓄電單元20內的匯流條200與設于第一外裝體11的正極外部端子13以及負極外部端子14電連接。換句話說,匯流條41是將正極外部端子13與在蓄電單元20內的一端配置的匯流條200電連接的導電性的構件,匯流條42是將負極外部端子14與在蓄電單元20內的另一端配置的匯流條200電連接的導電性的構件。
需要說明的是,匯流條41、42作為導電性的構件而例如由銅形成,但匯流條41、42的材質沒有特別限定。另外,匯流條41、42可以由相同材質的構件形成,也可以由不同材質的構件形成。
熱敏電阻50是相對于蓄電元件100安裝的溫度傳感器。換句話說,熱敏電阻50安裝于蓄電元件100,并測量蓄電元件100的溫度。在本實施方式中,相對于兩個蓄電元件100配置有兩個熱敏電阻50。
接下來,詳細說明蓄電單元20的結構。
圖3是表示分解了本發明的第一實施方式的蓄電單元20的情況下的各構成要素的分解立體圖。
如該圖所示,蓄電單元20具備多個蓄電元件100、多個匯流條200、隔離件單元300(多個隔離件310、一對第一子隔離件320、一對第二子隔離件321)、一對夾持構件400、多個限制構件500、匯流條框600、以及隔熱板700。
蓄電元件100是能夠充電或者放電的充電電池(單電池),更具體來說,是鋰離子充電電池等非水電解質充電電池。蓄電元件100具有扁平矩形,且與隔離件310鄰接配置。換句話說,多個蓄電元件100的各個蓄電元件與多個隔離件310的各個隔離件交替配置,并沿x軸方向并排。在本實施方式中,12個蓄電元件100與11個隔離件310交替地鄰接配置。需要說明的是,蓄電元件100不限于非水電解質充電電池,可以是非水電解質充電電池以外的充電電池,也可以是電容器。
另外,如該圖所示,蓄電元件100具備容器110、正極端子120以及負極端子130。需要說明的是,在容器110內側配置電極體(發電要素)以及集電體(正極集電體以及負極集電體)等,并且封入有電解液(非水電解質)等液體,但省略詳細說明。
容器110包括由金屬構成的矩形筒狀且具備底部的殼體主體和閉塞該殼體主體的開口的金屬制的蓋部。另外,容器110成為如下結構:在將電極體等收容于內部之后,對蓋部與殼體主體進行焊接等,由此能夠密封內部。這樣,容器110成為在該圖的z軸方向正側具有蓋部、在x軸方向兩側的側面具有長側面、在y軸方向兩側的側面具有短側面、在z軸方向負側具有底面的立方體形狀的容器。換句話說,x軸方向是蓄電元件100的短邊方向,y軸方向是蓄電元件100的長邊方向。以下,有時將x軸方向稱作短邊方向、將y軸方向稱作長邊方向。需要說明的是,容器110的材質沒有特別限定,但優選例如不銹鋼、鋁、鋁合金等能夠焊接的金屬。
正極端子120是經由正極集電體與電極體的正極電連接的電極端子,負極端子130是經由負極集電體與電極體的負極電連接的電極端子,均安裝于容器110的蓋部。換句話說,正極端子120以及負極端子130是用于將電極體所儲存的電向蓄電元件100的外部空間導出、并且為了向電極體儲存電而向蓄電元件100的內部空間導入電的金屬制的電極端子。在本實施方式中,蓄電元件100以使正極端子120以及負極端子130朝向上方的狀態進行配置。
匯流條200是與蓄電單元20內的多個蓄電元件100分別電連接的匯流條。換句話說,匯流條200是與多個蓄電元件100具有的各個電極端子電連接的導電性的構件,且將該多個蓄電元件100具有的任意的電極端子彼此電連接。具體來說,匯流條200配置在多個蓄電元件100具有的各個電極端子的表面上,并與該電極端子連接(接合)。
在本實施方式中,配置5條匯流條200,12個蓄電元件100借助該5條匯流條200成為將以并聯的方式連接而成的每3個蓄電元件100的組串聯連接4組而成的結構。另外,配置于端部的匯流條200與上述的匯流條41、42連接,由此,與正極外部端子13以及負極外部端子14電連接。
需要說明的是,匯流條200作為導電性的構件例如由鋁形成,但匯流條200的材質沒有特別限定。另外,匯流條200可以全部由相同材質的構件形成,也可以使任一條匯流條由不同材質的構件形成。
隔離件單元300具有多個隔離件310、一對第一子隔離件320、以及一對第二子隔離件321,例如由pc、pp、pe、pps、pbt或者abs樹脂等絕緣性的樹脂形成。需要說明的是,隔離件310、第一子隔離件320以及第二子隔離件321只要是具有絕緣性的構件即可,可以由任意的材質形成,并且可以全部由相同材質的構件形成,也可以使任一個隔離件由不同材質的構件形成。
隔離件310是配置在蓄電元件100的側向(x軸方向正側或者負側)的、對該蓄電元件100與其它構件進行絕緣的板狀構件。換句話說,隔離件310配置在相鄰的兩個蓄電元件100之間,對該兩個蓄電元件100間進行絕緣。在本實施方式中,在12個蓄電元件100各自的蓄電元件100之間配置有11片隔離件310。
另外,隔離件310形成為覆蓋蓄電元件100的正面側或者背面側的大致一半(沿x軸方向分成兩部分的情況下的大致一半)。換句話說,在隔離件310的正面側或者背面側的兩面(x軸方向的兩面)形成有凹部,向該凹部插入上述的蓄電元件100的大致一半。利用這樣的結構,蓄電元件100的側向的隔離件310覆蓋蓄電元件100的絕大部分,因此能夠利用隔離件310使蓄電元件100與其它導電性構件之間的絕緣性提高。
第一子隔離件320是配置在后述的夾持構件400與外裝體10之間且對夾持構件400與外裝體10之間進行絕緣的板狀構件。另外,第一子隔離件320在從外部向外裝體10施加沖擊的情況等,也具有作為保護蓄電單元20的緩沖構件的功能。換句話說,一對第一子隔離件320從兩側夾住一對夾持構件400而配置在該一對夾持構件400與外裝體10之間,對蓄電單元20內的蓄電元件100等進行絕緣,并且保護其免受來自外部的沖擊。
第二子隔離件321是對多個蓄電元件100中的配置于x軸方向的最外側的多個蓄電元件100與其它構件進行絕緣的板狀構件。具體來說,多個蓄電元件100中的、位于最外側的一對的蓄電元件100的外側面沒有被隔離件310覆蓋,因此利用該一對第二子隔離件321來覆蓋該蓄電元件100的外側面。由此,一對第二子隔離件321配置在多個蓄電元件100與夾持構件400之間,并對多個蓄電元件100與夾持構件400進行絕緣。
夾持構件400以及限制構件500是在蓄電元件100的電極體的層疊方向上從外側壓迫蓄電元件100的構件。換句話說,夾持構件400以及限制構件500通過從該層疊方向的兩側夾住多個蓄電元件100,由此從兩側壓迫多個蓄電元件100所含的各個蓄電元件100。需要說明的是,蓄電元件100的電極體的層疊方向是指,電極體的正極、負極以及隔板層疊的方向,且是與多個蓄電元件100的并排方向(x軸方向)相同的方向。換句話說,多個蓄電元件100在該層疊方向上進行排列。
具體來說,夾持構件400是在多個蓄電元件100的x軸方向兩側配置的平板狀構件(端板),從多個蓄電元件100、多個隔離件310以及一對第二子隔離件321的并排方向(x軸方向)的兩側夾住并保持該多個蓄電元件100、多個隔離件310以及一對第二子隔離件321。需要說明的是,從強度的觀點等出發,夾持構件400例如由鋼、不銹鋼等金屬制(導電性)的構件形成,但不限于此,也可以例如由強度高的絕緣性的構件形成。
限制構件500是兩端安裝于夾持構件400而限制多個蓄電元件100的長條狀且平板狀的構件(限制桿)。換句話說,限制構件500配置為跨越該多個蓄電元件100、多個隔離件310以及一對第二子隔離件321,相對于該多個蓄電元件100、多個隔離件310以及一對第二子隔離件321而賦予它們的并排方向(x軸方向)上的限制力。
在本實施方式中,在多個蓄電元件100的兩側向(y軸方向兩側)配置有兩個限制構件500,利用該兩個限制構件500從該兩側向夾住并限制該多個蓄電元件100。需要說明的是,限制構件500與夾持構件400同樣地優選例如由鋼、不銹鋼等金屬制的構件形成,但也可以由金屬以外的構件形成。
匯流條框600是能夠進行匯流條200與其它構件的絕緣、以及匯流條200的位置限制的構件。特別是,匯流條框600將匯流條200相對于蓄電單元20內的多個蓄電元件100進行定位。
具體來說,匯流條框600載置于多個蓄電元件100的上方(z軸方向正側),相對于多個蓄電元件100而被定位。另外,匯流條200載置在匯流條框600上并被定位。由此,匯流條200相對于多個蓄電元件100而被定位,而且與該多個蓄電元件100具有的各個電極端子接合。需要說明的是,匯流條框600例如由pc、pp、pe、pps、pbt或者abs樹脂等絕緣性的樹脂材料形成,但只要是具有絕緣性的構件即可,也可以由任意的材質形成。
隔熱板700是配置在蓄電元件100的安全閥的排氣的流路的內側的具有隔熱性的板狀的構件。具體來說,隔熱板700配置在匯流條框600的上方,以便位于蓄電元件100的安全閥的上方。換句話說,隔熱板700在異常時等從蓄電元件100的安全閥排出氣體的情況下,保護在蓄電單元20的上方配置的電路基板等電氣設備免受該氣體的熱量的影響。需要說明的是,在本實施方式中,隔熱板700由熱傳導性低的不銹鋼等金屬材料形成,但不限于此,只要是耐熱性高且熱傳導性低的材料,例如也可以由被玻璃纖維強化的pps、pbt等樹脂或者陶瓷等形成。
在如以上那樣構成的蓄電裝置1中,在隔離件單元300中,供配置于該隔離件單元300的上方的多個構件(保持構件30、匯流條框600以及隔熱板700)卡定并定位。以下,對于這些卡定構造進行詳細說明。在以下的說明中,重點說明與各構件的卡定構造相關的部位。
圖4是表示本發明的第一實施方式的保持構件30以及匯流條框600與隔離件單元300卡定的狀態的立體圖。在圖4中,隔熱板700被保持構件30遮擋,沒有進行圖示。
圖5是表示本發明的第一實施方式的保持構件30、匯流條框600以及隔熱板700的概要結構的分解立體圖。
如圖4以及圖5所示,在隔離件單元300的上方,沿上下方向從下依次層疊有匯流條框600、隔熱板700以及保持構件30。這些匯流條框600、隔熱板700以及保持構件30被隔離件單元300單獨卡定。
首先,詳細說明隔離件單元300所具備的隔離件310。
圖6是表示本發明的第一實施方式的隔離件310的概要結構的立體圖。
如上所述,圖6所示的隔離件310是配置在相鄰的兩個蓄電元件100之間且對該兩個蓄電裝置1進行絕緣的構件。隔離件310具備中板部3120與周壁部330。中板部3120是配置在相鄰的兩個蓄電元件100之間的板狀部。在中板部3120的正面側以及背面側的周緣部,周壁部330分別形成為相對于該中板部3120豎立設置。利用周壁部330與中板部3120形成有僅收容蓄電元件100的大致一半(沿x軸方向分成兩部分的情況下的大致一半)的凹部。
周壁部330中的、設于中板部3120的下端部的部分是與蓄電元件100的底部重疊的底壁331。底壁331在中板部3120的正面側以及背面側具有相同的形狀。底壁331在中板部3120的長邊方向整體的范圍內同樣地連續形成。
周壁部330中的、分別設于中板部3120的一對側部的部分是與蓄電元件100的側部重疊的側壁332。
周壁部330中的、設于中板部3120的上端部的部分是與蓄電元件100的上部對置的上壁336。上壁336在中板部3120的正面側以及背面側具有相同的形狀。在上壁336的長邊方向上的兩端部分別形成有供蓄電元件100的正極端子與負極端子單獨露出的第一開口337。另外,在上壁336的長邊方向上的中央部形成有供蓄電元件100的安全閥露出的第二開口338。在上壁336處,在兩個第一開口337與一個第二開口338之間形成有用于使熱敏電阻50與蓄電元件100接觸的接觸口3101。然后,在上壁336的上表面設有配置為在長邊方向上夾持第二開口338的一對卡定部339。
一對卡定部339是從上壁336的上表面朝向上方突出的爪狀的突起。一對卡定部339是將在隔離件單元300的上方配置的多個構件(保持構件30、匯流條框600以及隔熱板700)單獨卡定的部位。在一對卡定部339的上端部形成有越朝向下方越接近第二開口338的傾斜面3391。另外,一對卡定部339中的傾斜面3391的下端與比其靠下的基部3392成為階梯差,基部3392形成得較薄。需要說明的是,一對卡定部339中的與傾斜面3391相反一側的面整體成為平面。
然后,隔離件單元300所具備的多個隔離件310均具有相同的形狀。由此,多個隔離件310各自的一對卡定部339配置在相同的高度。即使像這樣多個卡定部339處于相同的高度,各卡定部339也可以單獨卡定沿上下方向層疊的多個構件。多個構件沿上下方向層疊,因此各構件的設置位置在上下方向上不同,它們與卡定部339的上下方向上的位置關系也不同。換句話說,在多個構件中,分別在對應的卡定部339的卡定位置配置有被卡定部(圖7以及圖10中的匯流條用突起622、圖8以及圖11中的第一肋部711、圖9以及圖12中的保持用爪部31)。關于卡定位置,不僅是上下方向的位置,也包含水平方向的位置。由于與卡定部339的水平方向的卡定位置對應地配置有各構件的被卡定部,因此在各構件中長邊方向的中央部與卡定部339卡定。
以下,具體說明層疊的各構件(保持構件30、匯流條框600以及隔熱板700)的被卡定部。
首先,說明匯流條框600。
圖7是表示本發明的第一實施方式的匯流條框600的概要結構的立體圖。
匯流條框600是大致平板狀的構件。在匯流條框600的上表面的長邊方向(x軸方向)上的中央部,收容隔熱板700的隔熱凹部601沿著短邊方向(y軸方向)形成。在隔熱凹部601的底部,使各蓄電元件100的安全閥單獨露出而與隔熱板700對置的多個(在本實施方式中為12個)安全閥用開口602沿著短邊方向排列。
另外,在匯流條框600的上表面,設有使各隔離件310的卡定部339單獨露出的多對(在本實施方式中為11對)開口610。多對開口610配置在隔熱凹部601中的y軸方向的外緣部、且是與各對卡定部339對應的位置。利用該多對開口610使各隔離件310的卡定部339與匯流條框600的上部空間連通。
各開口610被分類為:用于卡定匯流條框600的匯流條用開口620、用于卡定隔熱板700的隔熱用開口630、以及用于卡定保持構件30的保持用開口640。需要說明的是,在本實施方式中,關于各開口610,例示了也具有未用于卡定的開口的情況,但也可以將開口610整體分類為:匯流條用開口620、隔熱用開口630、以及保持用開口640。另外,期望根據各構件的布局、強度等設計所需的觀點而適當決定使各開口610與匯流條用開口620、隔熱用開口630以及保持用開口640中的任一者建立對應。
在本實施方式中,匯流條用開口620設置3對。在匯流條用開口620中,在隔熱凹部601側的內側面621(參照圖10)形成有供卡定部339卡合的匯流條用突起622。該匯流條用突起622是匯流條框600中的被卡定部。
在本實施方式中,隔熱用開口630設置2對。隔熱用開口630的隔熱凹部601側的區域也開放。
在本實施方式中,保持用開口640設置3個。需要說明的是,也可以將與3個保持用開口640各自成對的各開口610設為保持用開口640。保持用開口640的隔熱凹部601側的區域也開放。
在匯流條框600的上表面中的兩端部設有單獨載置多個匯流條200的多個(在本實施方式中為5個)匯流條收納凹部660。在匯流條收納凹部660的底部形成有使各蓄電元件100的正極端子以及負極端子單獨露出的多個端子用開口661。經由該端子用開口661使各蓄電元件100的正極端子以及負極端子與各匯流條200電連接。
另外,在匯流條框600的上表面形成有供熱敏電阻50貫穿的貫通孔670。貫通孔670配置在保持用開口640的附近。
另外,在匯流條框600中的長邊方向的兩端緣,與隔離件310的一部分卡合的多個爪部680朝向下方突出。另外,在匯流條框600中的y軸方向的兩端緣,設有用于限制保持構件30的多個第一限制凹部681。另一方面,在匯流條框600中的x軸方向的兩端緣設有用于限制保持構件30的多個第二限制凹部682。
接下來,說明隔熱板700。
圖8是表示本發明的第一實施方式的隔熱板700的概要結構的立體圖。
如圖8所示,隔熱板700是在蓄電元件100的短邊方向(x軸方向)上較長的板材。隔熱板700的兩側部成為朝向下方彎曲的肋部710。肋部710中的、與隔熱用開口630對應的部分是比其它部分朝y軸方向伸出并進入隔熱用開口630的第一肋部711。其它的部分設為第二肋部712。
在第一肋部711中形成有在第一肋部711進入隔熱用開口630內時供隔離件310的卡定部339卡合的開口713。換句話說,第一肋部711是隔熱板700的被卡合部。
接下來,說明保持構件30。
圖9是表示本發明的第一實施方式的保持構件30的概要結構的立體圖。需要說明的是,在圖9中,形成與圖7的匯流條框600以及圖8的隔熱板700不同且從下方觀察保持構件30的立體圖。
如圖9所示,在保持構件30的下表面,供卡定部339卡合的保持用爪部31向下方突出。該保持用爪部31是保持構件30中的被卡定部。保持用爪部31的下端部中的與卡定部339對置的面成為傾斜面32。傾斜面32以越朝向上方越靠外側的方式傾斜。另外,保持用爪部31中的傾斜面32的上端與比其靠上的上部33形成階梯差,上部33形成得較薄。需要說明的是,保持用爪部31中的與傾斜面32相反一側的面整體成為平面。
在保持用爪部31的附近設有保持熱敏電阻50的傳感器保持部34。傳感器保持部34保持熱敏電阻50,以使得在匯流條框600的貫通孔670以及隔離件310的3101內配置的熱敏電阻50相對于蓄電元件100按壓。
另外,在保持構件30中的y軸方向的兩端緣,與匯流條框600的第一限制凹部681單獨卡合的多個第一限制突起部35朝向下方突出。另一方面,在保持構件30中的x軸方向的兩端緣,與匯流條框600的第二限制凹部682單獨卡合的多個第二限制突起部36朝向下方突出。保持構件30的第一限制突起部35以及第二限制突起部36分別與匯流條框600的第一限制凹部681以及第二限制凹部682卡合,由此相對于匯流條框600限制并固定保持構件30。
如圖4所示,當相對于隔離件310組裝匯流條框600、隔熱板700以及保持構件30時,匯流條框600的爪部680與隔離件310的一部分卡合。另外,保持構件30的第一限制突起部35與匯流條框600的第一限制凹部681卡合,保持構件30的第二限制突起部36與匯流條框600的第二限制凹部682卡合。
對組裝后的各被卡定部與隔離件310的卡定部339的卡合狀態進行說明。
首先,對匯流條框600的被卡定部、即匯流條用突起622與隔離件310的卡定部339的卡合狀態進行說明。需要說明的是,當將匯流條框600設為第一構件時,卡定該匯流條框600的隔離件310是第一隔離件。
圖10是表示本發明的第一實施方式的匯流條框600的匯流條用突起622與隔離件310的卡定部339的卡合狀態的剖視圖。圖10成為利用yz平面剖開匯流條用突起622與卡定部339的剖視圖。
如圖10所示,匯流條用突起622在處于匯流條框600載置在隔離件310的上表面的狀態時,配置在比卡定部339的傾斜面3391靠下方的位置。該位置是卡定部339的卡定位置。然后,在組裝時,在從上方向隔離件310組裝匯流條框600時,利用匯流條用突起622使卡定部339向外側(在圖10中為y軸方向負側)擴張。之后,當匯流條用突起622通過卡定部339的傾斜面3391時,卡定部339恢復原始位置,成為圖10所示的卡合狀態,限制匯流條框600朝向上方的移動。換句話說,卡定部339在朝向隔離件310支承匯流條框600的狀態下進行卡定。在卡合狀態下,卡定部339的上端部配置在匯流條用開口620內,在通常時,卡定部339不會與匯流條框600發生干涉。
需要說明的是,在匯流條框600的上表面,在比隔熱板700的第二肋部712靠內側的位置豎立設置的突片625沿著x軸方向形成。利用該突片625,隔熱板700整體的y軸方向的移動受到限制。
接下來,說明作為隔熱板700的被卡定部的第一肋部711與隔離件310的卡定部339的卡合狀態。需要說明的是,當將隔熱板700設為第二構件時,卡定該隔熱板700的隔離件310是第二隔離件。
圖11是表示本發明的第一實施方式的隔熱板700的第一肋部711與隔離件310的卡定部339的卡合狀態的剖視圖。圖11成為利用yz平面剖開第一肋部711與卡定部339的剖視圖。
如圖11所示,第一肋部711的前端部在處于隔熱板700載置在匯流條框600的上表面的狀態時,配置在比卡定部339的傾斜面3391靠下方的位置。該位置是卡定部339的卡定位置。然后,在組裝時,在將隔熱板700從上方組裝到匯流條框600上時,第一肋部711的前端部經由隔熱用開口630與卡定部339抵接,使卡定部339向外側(在圖11中為y軸方向負側)擴張。之后,當第一肋部711的前端部通過卡定部339的傾斜面3391時,卡定部339恢復原始位置而收納在開口713內。由此,第一肋部711成為圖11所示的卡合狀態,限制隔熱板700朝向上方的移動。換句話說,卡定部339在朝向隔離件310支承隔熱板700的狀態下進行卡定。在卡合狀態下,由于卡定部339的上端部配置在隔熱用開口630內,因此在通常時,卡定部339不會與隔熱板700發生干涉。
接下來,對于作為保持構件30的被卡定部的保持用爪部31與隔離件310的卡定部339的卡合狀態進行說明。需要說明的是,當將保持構件30設為第三構件時,卡定該保持構件30的隔離件310是第三隔離件。
圖12是表示本發明的第一實施方式的保持構件30的保持用爪部31與隔離件310的卡定部339的卡合狀態的剖視圖。圖12成為利用yz平面剖開保持用爪部31與卡定部339的剖視圖。
如圖12所示,保持用爪部31的傾斜面32在處于保持構件30載置在隔熱板700的上表面的狀態時,配置在比卡定部339的傾斜面3391靠下方的位置。該位置是卡定部339的卡定位置。然后,在組裝時,在從上方向隔熱板700上組裝保持構件30時,保持用爪部31的傾斜面32經由保持用開口640與卡定部339抵接,使卡定部339向外側(在圖12中為y軸方向負側)擴張。然后,當保持用爪部31的傾斜面32通過卡定部339的傾斜面3391時,卡定部339恢復原始位置,成為圖12所示的卡合狀態,限制保持構件30朝向上方的移動。換句話說,卡定部339在朝向隔離件310支承保持構件30的狀態下進行卡定。在卡合狀態下,卡定部339的上端部配置在保持用開口640內,因此在通常時,卡定部339不會與保持構件30發生干涉。
如以上那樣,根據本發明的第一實施方式的蓄電裝置1,隔離件單元300具備將在隔離件單元300的上方配置的多個構件(保持構件30、匯流條框600以及隔熱板700)單獨卡定的多個卡定部339。由此,能夠以隔離件單元300為基準而卡定多個構件。因而,能夠使多個構件的組裝基準均等化,能夠提高組裝精度。另外,即便不使用螺釘、粘合劑等,也能夠卡定多個構件,因此能夠抑制制造成本。
另外,作為第一隔離件的隔離件310卡定匯流條框600,作為第二隔離件的隔離件310卡定隔熱板700,作為第三隔離件的隔離件310卡定保持構件30。這樣,一個隔離件310用于卡定一個構件,因此與利用一個隔離件310卡定多個構件的情況相比,能夠利用隔離件310將各構件卡定得較為穩定。
另外,由于多個構件以被卡定部339朝向隔離件310支承的狀態被卡定,因此能夠抑制多個構件的浮起。
另外,由于多個構件沿上下方向層疊,因此即便是這樣配置的多個構件,也能夠被多個卡定部卡定。
另外,在多個構件中,分別在對應的卡定部339的卡定位置配置有被卡定部(匯流條用突起622、第一肋部711、保持用爪部31),因此即便各構件的多個卡定部339處于相同的高度,也能夠使各卡定部339與各構件的被卡定部卡定。因而,能夠將多個卡定部339配置于相同高度。
另外,由于多個隔離件310具有相同形狀,因此能夠抑制制造成本。
另外,由于在卡定保持構件30的卡定部339的附近配置有熱敏電阻50,因此能夠利用卡定部339來抑制在熱敏電阻50向蓄電元件100安裝時產生的保持構件30的浮起。另外,由于作為被卡定部的保持用爪部31設于熱敏電阻50的附近,因此能夠提高保持構件30中的熱敏電阻50的附近部分的剛性,成為不易浮起的構造。因而,能夠提高熱敏電阻50相對于蓄電元件100的緊貼性。
另外,由于卡定部339卡定著多個構件各自的中央部,因此能夠抑制該構件的中央部的浮起。需要說明的是,為了可靠地抑制多個構件的浮起,期望預先將各構件與該構件正下方的構件卡定。例如,在本實施方式的情況下,匯流條框600與其正下方的構件即隔離件310卡定。
以上,說明了本發明的第一實施方式的蓄電裝置,但本發明并不限定于上述的實施方式。換句話說,本次公開的第一實施方式在全部點上均為例示,不應被認為是限制性內容。本發明的范圍由技術方案表示,而非上述的說明,意在包含與技術方案均等的含義以及范圍內的所有變更。
例如,在第一實施方式中,例示說明了多個隔離件310全部具備卡定部339的情況,但在并非用于將多個構件單獨卡定的隔離件中,也可以不設置卡定部339。
另外,在第一實施方式中,例示了在一個隔離件310上具備一對卡定部339的情況。但是,一個隔離件310中的卡定部339的設置個數可以是一個,也可以是三個以上。
此外,在第一實施方式中,例示了一個隔離件310所具備的多個卡定部339卡定相同構件的情況,但一個隔離件310所具備的多個卡定部339也可以卡定不同的構件。在這種情況下,即便采用隔離件單體,也能夠使多個構件的組裝基準穩定化。
圖13是作為變形例而表示利用一個隔離件310a來卡定匯流條框600a、隔熱板700a以及保持構件30a全部的構造的剖視圖。
如圖13所示,在隔離件310a上一體地設有匯流條框600a專用的卡定部339a、隔熱板700a專用的卡定部339b、保持構件30a專用的卡定部339c。另外,在匯流條框600a上,與該卡定部339a的高度對應地設有供卡定部339a卡合的匯流條用突起622a。在隔熱板700a上,與該卡定部339b的高度對應地設有供卡定部339b卡合的肋部711a。在保持構件30a上,與該卡定部339c的高度對應地設有供卡定部339c卡合的保持用爪部31a。
由于具有這樣的構造,能夠利用一個隔離件310a來卡定配置為不同高度的多個構件(匯流條框600a、隔熱板700a以及保持構件30a)。
另外,在第一實施方式中,例示了在配置于多個蓄電元件100之間的隔離件310上設有卡定部339的情況。然而,在多個蓄電元件100的側向配置的第一子隔離件320以及第二子隔離件321中的至少一方也可以具備卡定部。
另外,在第一實施方式中,例示說明了由卡定部339卡定的多個構件為匯流條框600、隔熱板700以及保持構件30的情況,但也可以利用卡定部339來卡定這些構件以外的在隔離件單元300的上方配置的構件。
另外,在第一實施方式中,例示說明了多個構件(匯流條框600、隔熱板700以及保持構件30)均為一體的情況。然而,多個構件也可以進行分割。在這種情況下,優選將單獨卡定分割后的部位的多個卡定部設于隔離件單元。分割后的部位沿水平方向并排配置。
需要說明的是,也可以任意組合第一實施方式以及變形例所具備的各構成要素。
包含第一實施方式以及變形例的發明能夠適用于具備蓄電元件和外裝體的蓄電裝置。
(第二實施方式)
以下,參照附圖對本發明的第二實施方式的蓄電裝置進行說明。需要說明的是,以下說明的第二實施方式均表示本發明的優選的一具體例。以下的第二實施方式所示的數值、形狀、材料、構成要素,構成要素的配置位置以及連接形態、制造方法中的各工序、各工序的順序等僅是一例,并非意在限定本發明。另外,對于以下的第二實施方式中的構成要素中的、表示最上位概念的單獨技術方案未記載的構成要素,作為任意的構成要素進行說明。
另外,附圖中的各圖是示意圖,未必嚴格圖示。另外,在各附圖中,對于同一或者同樣的構成要素標注相同的附圖標記。另外,在以下的第二實施方式的說明中,有時使用伴隨有大致一半、大致水平那樣的“大致”的表現。例如,大致水平不僅是指完全水平,還包括實際水平,即,例如也包含數%左右的差異。關于其它的伴隨有“大致”的表現也是相同的。
首先,對蓄電裝置1的結構進行說明。需要說明的是,以下,對于具有與上述的第一實施方式大致相同的功能的構件,有時標記相同的附圖標記并省略其說明。
圖14是表示本發明的第二實施方式的蓄電裝置1的外觀的立體圖。另外,圖15是表示分解了本發明的第二實施方式的蓄電裝置1的情況下的各構成要素的分解立體圖。
蓄電裝置1是與第一實施方式同樣地能夠從外部充電、并且向外部放電的裝置。例如,蓄電裝置1是與第一實施方式同樣地在電力儲藏用途、電源用途等中使用的電池模塊。
在此,如圖14以及圖15所示,蓄電裝置1與第一實施方式同樣地具備:由第一外裝體11和第二外裝體12構成的外裝體10;以及收容于外裝體10內側的蓄電單元20、保持構件30、匯流條41、42與熱敏電阻50等。
在本實施方式中,在第一外裝體11的內側配置有電路基板、繼電器等電氣設備,但省略該電氣設備的圖示。換句話說,第一外裝體11構成為能夠沿上下方向(z軸方向)分離為兩個構件,在該兩個構件之間配置有該電氣設備。由此,電氣設備免受沖擊等,并且避免與外部的金屬構件等接觸。
需要說明的是,該電路基板例如通過配線與后述的蓄電單元20內的蓄電元件100連接,并設有控制電路,該控制電路用于獲取、監視、控制該蓄電元件100的充電狀態或放電狀態、電壓值、電流值、溫度等各種信息、控制繼電器的接通、斷開、與其它設備進行通信。在此,上述的蓄電元件100的溫度是指,使用熱敏電阻50而獲得的溫度。換句話說,控制電路經由配線(導線)與同蓄電元件100抵接設置的熱敏電阻50連接,通過將從熱敏電阻50傳遞的信息(電阻值)轉換為溫度而獲取蓄電元件100的溫度。詳見后述。
蓄電單元20與第一實施方式同樣地具有多個蓄電元件100(在本實施方式中為12個蓄電元件100)和多個匯流條200,并與設于第一外裝體11的正極外部端子13和負極外部端子14電連接。
在本實施方式中,保持構件30是保持匯流條41、42或其它繼電器等電裝元件、配線類等(未圖示)并且能夠進行該匯流條41、42等與其它構件的絕緣以及該匯流條41、42等的位置限制的電裝品托盤。特別是,保持構件30與第一實施方式所示的蓄電裝置1同樣地相對于蓄電單元20內的匯流條200、正極外部端子13以及負極外部端子14而對匯流條41、42進行定位。
另外,保持構件30也具有保持熱敏電阻50的功能。具體來說,在本實施方式中,在保持構件30形成有開口部,向該開口部插入熱敏電阻50,將熱敏電阻50相對于蓄電元件100定位,并且以相對于蓄電元件100按壓的狀態進行固定。換句話說,保持構件30也具有與蓄電元件100對置配置且與熱敏電阻50卡合、并且將熱敏電阻50朝向蓄電元件100施力的作為第一構件的功能。該熱敏電阻50向保持構件30安裝的結構的詳細說明見后述。
熱敏電阻50是配置為與保持構件30交叉的朝向而相對于蓄電元件100安裝的溫度傳感器。換句話說,熱敏電阻50以被蓄電元件100的蓋部按壓的狀態安裝而測量蓄電元件100的溫度。在本實施方式中,相對于四個蓄電元件100配置有四個熱敏電阻50,但熱敏電阻50的個數沒有特別限定。
具體來說,熱敏電阻50在安裝于保持構件30之后,通過保持構件30相對于蓄電元件100安裝而相對于蓄電元件100定位,并且配置為向蓄電元件100按壓。需要說明的是,關于熱敏電阻50測量溫度的原理,與現有的熱敏電阻相同,因此省略詳細說明。另外,熱敏電阻50的結構的詳細說明、以及熱敏電阻50相對于蓄電元件100安裝的結構的詳細說明見后述。
接下來,詳細說明蓄電單元20的結構。
圖16是表示分解了本發明的第二實施方式的蓄電單元20的情況下的各構成要素的分解立體圖。
如該圖所示,蓄電單元20具備多個蓄電元件100、多個匯流條200、多個隔離件310、一對夾持構件400、多個限制構件500、匯流條框600、以及隔熱板700。
蓄電元件100是能夠充電或者放電的充電電池(單電池),更具體來說,是鋰離子充電電池等非水電解質充電電池。蓄電元件100具有扁平矩形,且與隔離件310鄰接配置。換句話說,多個蓄電元件100各自與多個隔離件310各自交替配置,并沿x軸方向并排。在本實施方式中,12個蓄電元件100與11個隔離件310交替地鄰接配置。需要說明的是,蓄電元件100不限于非水電解質充電電池,可以是非水電解質充電電池以外的充電電池、也可以是電容器。
另外,如該圖所示,蓄電元件100具備容器110、正極端子120以及負極端子130。需要說明的是,在容器110內側配置電極體(發電要素)以及集電體(正極集電體以及負極集電體)等,并且封入有電解液(非水電解質)等,但省略詳細說明。
容器110包括由金屬構成的矩形筒狀且具備底部的容器主體和閉塞該容器主體的開口的金屬制的蓋部。另外,容器110成為如下結構:在將電極體等收容于內部之后,對蓋部與容器主體進行焊接等,由此能夠密封內部。這樣,容器110成為在該圖的z軸方向正側具有蓋部、在x軸方向兩側的側面具有長側面、在y軸方向兩側的側面具有短側面、在z軸方向負側具有底面的立方體形狀的容器。需要說明的是,容器110的材質沒有特別限定,但優選例如不銹鋼、鋁、鋁合金等能夠焊接的金屬。
正極端子120是經由正極集電體與電極體的正極電連接的電極端子,負極端子130是經由負極集電體與電極體的負極電連接的電極端子,均安裝于容器110的蓋部。換句話說,正極端子120以及負極端子130是用于將電極體所儲存的電向蓄電元件100的外部空間導出、并且為了向電極體儲存電而向蓄電元件100的內部空間導入電的金屬制的電極端子。在本實施方式中,蓄電元件100以使正極端子120以及負極端子130朝向上方的狀態進行配置。
匯流條200是與蓄電單元20內的多個蓄電元件100分別電連接的匯流條。換句話說,匯流條200是與多個蓄電元件100具有的各個電極端子電連接的導電性的構件,將該多個蓄電元件100具有的任意的電極端子彼此電連接。具體來說,匯流條200配置在多個蓄電元件100具有的各個電極端子的表面上,并與該電極端子連接(接合)。
在本實施方式中,配置5條匯流條200,12個蓄電元件100借助該5條匯流條200成為將以并聯的方式連接而成的每3個蓄電元件100的組串聯連接4組而成的結構。另外,配置于端部的匯流條200與上述的匯流條41、42連接,由此,與正極外部端子13以及負極外部端子14電連接。
需要說明的是,匯流條200作為導電性的構件例如由鋁形成,但匯流條200的材質沒有特別限定。另外,匯流條200可以全部由相同材質的構件形成,也可以使任一條匯流條由不同材質的構件形成。另外,匯流條200的數量、以并聯的方式連接的蓄電元件100的數量、以串聯的方式連接的蓄電元件100的組數等不限于上述。
隔離件310是配置于蓄電元件100的側向(x軸方向正側或者負側)的、對該蓄電元件100與其它構件進行絕緣的板狀構件。例如,隔離件310由pc、pp、pe、pps、pbt或者abs樹脂等絕緣性的樹脂形成。換句話說,隔離件310配置在相鄰的兩個蓄電元件100之間且對該兩個蓄電元件100間進行絕緣。在本實施方式中,在12個蓄電元件100各自的蓄電元件100之間配置有11片隔離件310。需要說明的是,隔離件310只要是具有絕緣性的構件即可,可以由任意的材質形成,并且可以全部由相同材質的構件形成,也可以使任一個隔離件由不同材質的構件形成。
另外,隔離件310形成為覆蓋蓄電元件100的正面側或者背面側的大致一半(沿x軸方向分成兩部分的情況下的大致一半)。換句話說,在隔離件310的正面側或者背面側的兩面(x軸方向的兩面)形成有凹部,向該凹部插入上述的蓄電元件100的大致一半。利用這樣的結構,蓄電元件100的側向的隔離件310覆蓋蓄電元件100的絕大部分,因此能夠利用隔離件310使蓄電元件100與其它導電性構件之間的絕緣性提高。需要說明的是,隔離件310形成為不覆蓋蓄電元件100的熱敏電阻50所處的部分,以使得熱敏電阻50能夠與蓄電元件100抵接。
另外,隔離件310具有向上方突出并與后述的保持構件30的側向卡合部137卡合的隔離件突出部312。換句話說,隔離件突出部312配置在蓄電元件100與保持構件30之間,并具有與作為第二卡合部的側向卡合部137卡合的第二構件的功能。在此,側向卡合部137是第二卡合部的一例,隔離件突出部312是第二構件的一例。關于該隔離件突出部312與側向卡合部137的卡合的詳細說明見后述。
夾持構件400以及限制構件500是在蓄電元件100的電極體的層疊方向上從外側壓迫蓄電元件100的構件。換句話說,夾持構件400以及限制構件500通過從該層疊方向的兩側夾住多個蓄電元件100,由此從兩側壓迫多個蓄電元件100所含的各個蓄電元件100。需要說明的是,蓄電元件100的電極體的層疊方向是指,電極體的正極、負極以及隔板層疊的方向,且是與多個蓄電元件100的并排方向(x軸方向)相同的方向。換句話說,多個蓄電元件100在該層疊方向上進行排列。
具體來說,夾持構件400是在多個蓄電元件100的x軸方向兩側配置的平板狀構件(端板),且從多個蓄電元件100以及多個隔離件310的并排方向(x軸方向)的兩側夾住并保持該多個蓄電元件100以及多個隔離件310。從強度的觀點等出發,夾持構件400例如由鋼、不銹鋼等金屬制(導電性)的構件形成,但不限于此,也可以例如由強度高的絕緣性的構件形成。需要說明的是,在夾持構件400由導電性的構件形成的情況下,為了確保夾持構件400與蓄電元件100之間的絕緣性,在夾持構件400與蓄電元件100之間配置與隔離件310同樣的絕緣性的構件。
限制構件500是兩端安裝于夾持構件400而限制多個蓄電元件100的長條狀且平板狀的構件(限制桿)。換句話說,限制構件500配置為跨越該多個蓄電元件100以及多個隔離件310,且相對于該多個蓄電元件100以及多個隔離件310而賦予它們的并排方向(x軸方向)上的限制力。
在本實施方式中,在多個蓄電元件100的兩側向(y軸方向兩側)配置有兩個限制構件500,利用該兩個限制構件500從該兩側向夾住并限制該多個蓄電元件100。需要說明的是,限制構件500與夾持構件400同樣地優選例如由鋼、不銹鋼等金屬制的構件形成,但也可以由金屬以外的構件形成。
匯流條框600是能夠進行匯流條200與其它構件的絕緣、以及匯流條200的位置限制的構件。特別是,匯流條框600將匯流條200相對于蓄電單元20內的多個蓄電元件100進行定位。
具體來說,匯流條框600載置于多個蓄電元件100的上方(z軸方向正側),且相對于多個蓄電元件100而被定位。另外,匯流條200載置在匯流條框600上并被定位。由此,匯流條200相對于多個蓄電元件100而被定位,而且經由形成于匯流條框600的貫通孔即匯流條用開口部810而與該多個蓄電元件100具有的各個電極端子接合。
另外,在匯流條框600形成有供四個熱敏電阻50插入的貫通孔即兩個熱敏電阻用開口部820與兩個熱敏電阻用開口部830。換句話說,兩個熱敏電阻50(后述的熱敏電阻50a)向兩個熱敏電阻用開口部820插入,剩余的兩個熱敏電阻50(后述的熱敏電阻50b)向兩個熱敏電阻用開口部830插入,并與蓄電元件100的容器110的蓋部抵接。另外,在匯流條框600也形成有供后述的保持構件30的側向卡合部137插入的卡合部用開口部840。
在此,匯流條框600配置在蓄電元件100與保持構件30之間,并具有與后述的保持構件30的作為第二卡合部的下側卡合部135卡合的第二構件的功能。換句話說,下側卡合部135是第二卡合部的一例,匯流條框600是第二構件的一例。關于熱敏電阻用開口部820、熱敏電阻用開口部830以及卡合部用開口部840的詳細結構的說明見后述。
需要說明的是,匯流條框600例如由pc、pp、pe、pps、pbt或者abs樹脂等絕緣性的樹脂材料形成,但只要是具有絕緣性的構件,也可以由任意的材質形成。但是,在本實施方式中,匯流條框600為了確保將保持構件30相對于蓄電元件100固定的功能,優選由剛性比較高的材質(剛性比保持構件30高的材質)形成。
隔熱板700是配置在蓄電元件100的安全閥的排氣的流路的內側的具有隔熱性的板狀的構件。具體來說,隔熱板700配置在匯流條框600的上方,以便位于蓄電元件100的安全閥的上方。換句話說,隔熱板700在異常時等從蓄電元件100的安全閥排出氣體的情況下,保護在蓄電單元20的上方配置的電路基板等的電氣設備免受該氣體的熱量的影響。需要說明的是,在本實施方式中,隔熱板700由熱傳導性低的不銹鋼等金屬材料形成,但不限于此,只要是耐熱性高且熱傳導性低的材料即可,例如也可以由被玻璃纖維強化的pps、pbt等樹脂、或者陶瓷等形成。
在如以上那樣構成的蓄電裝置1中,針對熱敏電阻50相對于蓄電元件100安裝的結構,以下進行詳細說明。
圖17是表示本發明的第二實施方式的熱敏電阻50相對于蓄電元件100安裝的結構的立體圖。具體來說,該圖是用于說明蓄電元件100、隔離件310、匯流條框600、保持構件30與熱敏電阻50的位置關系的圖。
如該圖所示,y軸方向負側的兩個熱敏電阻50(以下也稱為熱敏電阻50a)插入保持構件30的兩個熱敏電阻安裝部30a的開口部、以及匯流條框600的兩個熱敏電阻用開口部820,并相對于蓄電元件100安裝。在此,熱敏電阻用開口部820是大致矩形的貫通孔,并以朝向熱敏電阻用開口部820的內側突出的方式設有兩個第二施力部821。
兩個第二施力部821是沿x軸方向對置設置的一對突出部,且與后述的保持構件30的下側卡合部135卡合并對下側卡合部135朝向蓄電元件100施力。換句話說,在熱敏電阻用開口部820的內側,在夾持與下側卡合部135卡合的卡合部位的位置、換句話說夾持第二施力部821的位置(第二施力部821的y軸方向兩側)設有與供熱敏電阻50a插入的開口部相連的兩個空隙822。利用這樣的結構,第二施力部821對熱敏電阻50a朝向蓄電元件100施力。關于該第二施力部821對熱敏電阻50a朝向蓄電元件100施力的結構的詳細說明見后述。
另外,y軸方向正側的兩個熱敏電阻50(以下也稱為熱敏電阻50b)向保持構件30的兩個熱敏電阻安裝部30b的開口部、匯流條框600的兩個熱敏電阻用開口部830插入而相對于蓄電元件100安裝。在此,熱敏電阻用開口部830是大致矩形的貫通孔。
另外,在匯流條框600的卡合部用開口部840插入后述的保持構件30的側向卡合部137,插入后的側向卡合部137與隔離件310的隔離件突出部312卡合。關于該側向卡合部137與隔離件突出部312卡合的結構的詳細說明見后述。
以上,熱敏電阻50(熱敏電阻50a、50b)各自能夠測量所安裝的各個蓄電元件100的溫度。需要說明的是,熱敏電阻50的個數不限于上述,可以根據想要測量溫度的蓄電元件100的個數或蓄電元件100的溫度測量位置等來適當決定。
接下來,對熱敏電阻50的結構以及保持構件30的熱敏電阻安裝部30a、30b的結構進行詳細說明。首先,對熱敏電阻50的結構進行詳細說明。圖18是表示本發明的第二實施方式的熱敏電阻50的結構的立體圖。
如該圖所示,熱敏電阻50具有作為熱敏電阻50的主體的柱部51以及覆蓋柱部51的罩構件52。另外,在柱部51的上部連接有導線53。
柱部51是內置有熱敏電阻元件主體的棱柱形狀的部位。具體來說,柱部51的外殼例如由鋁形成,在柱部51的內側收容該熱敏電阻元件主體,并注入樹脂而埋設了該熱敏電阻元件主體。需要說明的是,柱部51的形狀不限于棱柱形狀,也可以是圓柱形狀、圓錐形狀、棱錐形狀等。另外,對于該熱敏電阻元件主體朝向柱部51內側的收容方法也沒有限定,可以適當選擇現有的結構等。
另外,導線53與柱部51內側的該熱敏電阻元件主體連接而從柱部51的上部突出并延伸。換句話說,導線53是一端與柱部51連接且另一端與配置于第一外裝體11內側的電路基板連接的電纜,將該熱敏電阻元件主體的電阻值向該電路基板傳遞。換句話說,熱敏電阻元件主體是與溫度對應地改變電阻值的電阻元件,與蓄電元件100的溫度相應的該熱敏電阻元件主體的電阻值向該電路基板傳遞,該電路基板將獲取的電阻值轉換為溫度。需要說明的是,在該圖中,示出導線53的一端與柱部51連接的結構,并省略了導線53的另一端與電路基板連接的結構,但該另一端可以與該電路基板直接連接,也可以經由其它配線進行連接。
罩構件52是覆蓋柱部51的4面(x軸方向負側、y軸方向兩側、z軸方向負側)的矩形的構件,是保護柱部51的罩。罩構件52例如由鋁等形成。另外,罩構件52在上部具有向外側(y軸方向兩側)突出的一對平板狀的熱敏電阻突出部52a,在下部具有覆蓋柱部51的下表面(z軸方向負側的面)的底面部52b。
需要說明的是,熱敏電阻突出部52a的形狀以及個數不限于上述。另外,在本實施方式中,熱敏電阻突出部52a與罩構件52一體形成,但也可以分體形成。
接下來,對保持構件30的熱敏電阻安裝部30a的結構進行詳細說明。圖19a以及圖19b是放大表示本發明的第二實施方式的保持構件30的熱敏電阻安裝部30a的結構的放大立體圖。具體來說,圖19a是從上方觀察圖17所示的熱敏電阻安裝部30a的情況下的放大立體圖,圖19b是從下方觀察該熱敏電阻安裝部30a的情況下的放大立體圖。
如這些圖所示,保持構件30的熱敏電阻安裝部30a具有主體部131、傳感器插入部132、第一施力部133、以及上側卡合部134。在本實施方式中,主體部131、傳感器插入部132、第一施力部133以及上側卡合部134一體形成,但也可以使任一個部位分體形成。
主體部131是成為熱敏電阻安裝部30a的基底的部分,是在z軸方向正側具有上表面131a、在z軸方向負側具有下表面131b的平板狀的部位。
傳感器插入部132是供熱敏電阻50插入的部位,且是形成為貫穿主體部131并從主體部131的下表面131b朝向下方突出的大致方筒形狀的部位。換句話說,在傳感器插入部132形成有供熱敏電阻50插入的矩形的開口部132a。
開口部132a是形成供熱敏電阻50插入的插入路徑的部位,且是由包圍該插入路徑的傳感器插入部132的內壁面構成的部位。開口部132a具有在從傳感器插入部132的上端至下端的范圍內與熱敏電阻50的罩構件52的外形對應的形狀(比罩構件52的外形稍大的形狀)。需要說明的是,開口部132a只要是能夠供熱敏電阻50插入(通過)的形狀即可,不限于上述的形狀。
另外,傳感器插入部132具有下側卡合部135和側向突出部136。在本實施方式中,下側卡合部135以及側向突出部136與傳感器插入部132一體形成,但也可以與傳感器插入部132分體形成。
下側卡合部135是從傳感器插入部132的側向突出的突出部,并配置在蓄電元件100與匯流條框600之間而與匯流條框600卡合。具體來說,下側卡合部135是從傳感器插入部132的x軸方向兩側的側面的中央部分朝向外側突出的一對三棱柱形狀的突出部,上表面成為大致水平面。由此,下側卡合部135的上表面與匯流條框600卡合。對于該下側卡合部135與匯流條框600卡合的結構的詳細說明見后述。
側向突出部136是從下側卡合部135的兩側向突出的突出部。具體來說,側向突出部136是從傳感器插入部132的x軸方向兩側的側面的y軸方向兩端朝向外側突出的兩對三棱柱形狀的突出部。在傳感器插入部132插入匯流條框600的熱敏電阻用開口部820時,該側向突出部136插入到匯流條框600的第二施力部821的兩側的空隙822內。
上側卡合部134是與熱敏電阻50卡合的部位。具體來說,上側卡合部134配置在與蓄電元件100一起夾持熱敏電阻50的位置,并與熱敏電阻50卡合。換句話說,上側卡合部134是在第一施力部133的前端部分形成的板狀的部位,與熱敏電阻50的上表面(熱敏電阻突出部52a的上表面)卡合,與蓄電元件100一起整體夾住熱敏電阻50。需要說明的是,上側卡合部134是第一卡合部的一例。
第一施力部133是對熱敏電阻50朝向蓄電元件100施力的部位,且與上側卡合部134連接配置。具體來說,第一施力部133是一端與主體部131連接、另一端與上側卡合部134連接的、從主體部131至上側卡合部134彎曲并延伸的板狀的部位。換句話說,第一施力部133具有從主體部131朝向傳感器插入部132延伸、并且朝向上方(z軸方向正側)彎曲并延伸、進一步朝向下方(z軸方向負側)彎曲并延伸的倒u字的形狀。利用該結構,第一施力部133成為具有彈性的部位。換句話說,第一施力部133在向傳感器插入部132插入熱敏電阻50而熱敏電阻50朝上方移動的情況下給予將熱敏電阻50朝下方推回的作用力。
接下來,對保持構件30的熱敏電阻安裝部30b的結構進行詳細說明。圖20a以及圖20b是放大表示本發明的第二實施方式的保持構件30的熱敏電阻安裝部30b的結構的放大立體圖。具體來說,圖20a是從上方觀察圖17所示的熱敏電阻安裝部30b的情況下的放大立體圖,圖20b是從下方觀察該熱敏電阻安裝部30b的情況下的放大立體圖。
如這些圖所示,熱敏電阻安裝部30b替代上述的熱敏電阻安裝部30a的傳感器插入部132具有的下側卡合部135而具有側向卡合部137。需要說明的是,關于其它的熱敏電阻安裝部30b具有的結構,與熱敏電阻安裝部30a具有的結構相同,因此省略詳細說明。
側向卡合部137是配置在傳感器插入部132的側向且從主體部131朝向下方突出的突出部,并配置在蓄電元件100與匯流條框600之間而與隔離件310卡合。在本實施方式中,側向卡合部137與主體部131一體形成,但也可以與主體部131分體形成。
具體來說,側向卡合部137是從主體部131的下表面131b朝向下方(z軸方向負側)突出的一對突出部。另外,側向卡合部137的前端部成為向y軸方向正側突出的大致三棱柱形狀的部位,該前端部的上表面成為大致水平面。由此,側向卡合部137的上表面與隔離件310的隔離件突出部312卡合。對該側向卡合部137與隔離件突出部312卡合的結構的詳細說明見后述。
接下來,對在制造蓄電裝置1時相對于蓄電元件100安裝熱敏電阻50(熱敏電阻50a、50b)的方法進行詳細說明。
圖21是表示本發明的第二實施方式的蓄電裝置1的制造方法的流程圖。具體來說,該圖是表示蓄電裝置1的制造方法中的、相對于蓄電元件100安裝熱敏電阻50的方法的流程圖。
如該圖所示,首先,作為第一插入工序,向保持構件30的熱敏電阻安裝部30a的開口部132a插入熱敏電阻50(s102)。對該第一插入工序,以下進行詳細說明。
圖22是表示向保持構件30的熱敏電阻安裝部30a的開口部132a插入本發明的第二實施方式的熱敏電阻50(熱敏電阻50a)的第一插入工序的立體圖。具體來說,該圖的(a)是表示向熱敏電阻安裝部30a的開口部132a插入熱敏電阻50之前的狀態的立體圖,該圖的(b)是表示向熱敏電阻安裝部30a的開口部132a插入熱敏電阻50之后的狀態的立體圖。
另外,圖23是表示向保持構件30的熱敏電阻安裝部30a的開口部132a插入本發明的第二實施方式的熱敏電阻50(熱敏電阻50a)的第一插入工序的剖視圖。具體來說,該圖的(a)是由包含熱敏電阻安裝部30a的中心軸且與yz平面平行的面的剖視圖表示第一插入工序的圖。另外,該圖的(b)是由包含熱敏電阻安裝部30a的中心軸且與xz平面平行的面中的剖視圖表示第一插入工序的圖。
如這些圖所示,在第一插入工序中,將熱敏電阻50配置為與保持構件30交叉的朝向,從保持構件30的熱敏電阻安裝部30a的上方沿著傳感器插入部132的開口部132a插入熱敏電阻50的罩構件52。
具體來說,首先,當向傳感器插入部132的開口部132a插入熱敏電阻50的罩構件52時,熱敏電阻50的一對熱敏電阻突出部52a配置在保持構件30的一對上側卡合部134之間。然后,當進一步壓入并插入熱敏電阻50時,保持構件30進行彈性變形,以使得一對上側卡合部134分離,一對熱敏電阻突出部52a向下方移動。由此,一對熱敏電阻突出部52a在一對上側卡合部134與傳感器插入部132之間移動,并載置在傳感器插入部132上。
返回圖21,接下來,作為第二插入工序,向匯流條框600的熱敏電阻用開口部820插入熱敏電阻50以及保持構件30(s104)。對于該第二插入工序,以下進行詳細說明。
圖24是表示向匯流條框600的熱敏電阻用開口部820插入本發明的第二實施方式的熱敏電阻50(熱敏電阻50a)以及保持構件30的第二插入工序的剖視圖。具體來說,該圖的(a)是由包含熱敏電阻安裝部30a的中心軸且與yz平面平行的面的剖視圖表示第二插入工序的圖。另外,該圖的(b)是由包含熱敏電阻安裝部30a的中心軸且與xz平面平行的面的剖視圖表示第二插入工序的圖。
如該圖所示,在第二插入工序中,在熱敏電阻50插入到保持構件30的熱敏電阻安裝部30a的開口部132a的狀態下,從匯流條框600的上方沿著匯流條框600的熱敏電阻用開口部820插入熱敏電阻50以及保持構件30。
具體來說,當向熱敏電阻用開口部820插入熱敏電阻50的罩構件52以及保持構件30的傳感器插入部132時,傳感器插入部132的下側卡合部135的下部與匯流條框600的第二施力部821的上部抵接。
返回圖21,接下來,作為第一卡合工序,使保持構件30的上側卡合部134與熱敏電阻50卡合(s106)。對于該第一卡合工序,以下進行詳細說明。
圖25是使本發明的第二實施方式的保持構件30的上側卡合部134與熱敏電阻50(熱敏電阻50a)卡合的第一卡合工序的剖視圖。具體來說,該圖的(a)是由包含熱敏電阻安裝部30a的中心軸且與yz平面平行的面的剖視圖表示第一卡合工序的圖。另外,該圖的(b)是由包含熱敏電阻安裝部30a的中心軸且與xz平面平行的面的剖視圖表示第一卡合工序的圖。
如該圖所示,在第一卡合工序中,通過將熱敏電阻50以及保持構件30向匯流條框600的熱敏電阻用開口部820進一步插入,使保持構件30的上側卡合部134與熱敏電阻50卡合。
具體來說,從圖24所示的狀態將熱敏電阻50的罩構件52以及保持構件30的傳感器插入部132沿著熱敏電阻用開口部820進一步插入。由此,傳感器插入部132的下側卡合部135與第二施力部821抵接,因此下側卡合部135按下第二施力部821的前端部,并且傳感器插入部132相對于保持構件30抬起。由此,熱敏電阻50的一對熱敏電阻突出部52a與保持構件30的上側卡合部134卡合。
需要說明的是,在熱敏電阻用開口部820的內側,在夾持第二施力部821與下側卡合部135卡合的卡合部位(第二施力部821的前端部)的位置設有與供熱敏電阻50插入的開口部相連的兩個空隙822。因此,第二施力部821的前端部容易被下側卡合部135按下。
返回圖21,接下來,作為第二卡合工序,使保持構件30的上側卡合部134與熱敏電阻50卡合(s108)。對于該第二卡合工序,以下進行詳細說明。
圖26是表示使本發明的第二實施方式的保持構件30的下側卡合部135與匯流條框600卡合的第二卡合工序的剖視圖。具體來說,該圖的(a)是由包含熱敏電阻安裝部30a的中心軸且與yz平面平行的面的剖視圖表示第二卡合工序的圖。另外,該圖的(b)是由包含熱敏電阻安裝部30a的中心軸且與xz平面平行的面的剖視圖表示第二卡合工序的圖。
如該圖所示,在第二卡合工序中,通過將熱敏電阻50以及保持構件30向匯流條框600的熱敏電阻用開口部820進一步插入,由此使保持構件30的下側卡合部135與匯流條框600卡合。
具體來說,從圖25所示的狀態起,將熱敏電阻50的罩構件52以及保持構件30的傳感器插入部132沿著熱敏電阻用開口部820進一步插入。由此,傳感器插入部132的下側卡合部135進入匯流條框600的第二施力部821的下方,下側卡合部135的上表面與第二施力部821的下表面卡合。
換句話說,由于在匯流條框600的下方配置有蓄電元件100,因此下側卡合部135配置在蓄電元件100與匯流條框600之間而與匯流條框600卡合。由此,即便保持構件30想要朝上方移動,由于利用匯流條框600的第二施力部821,對保持構件30朝向蓄電元件100施力,因此抑制保持構件30朝向上方的移動。
另外,此時,熱敏電阻50的熱敏電阻突出部52a成為與保持構件30的上側卡合部134卡合的狀態,并且成為被保持構件30的第一施力部133朝向蓄電元件100施力的狀態。由此,熱敏電阻50的罩構件52的底面部52b成為向蓄電元件100的上表面按壓的狀態。換句話說,上側卡合部134與熱敏電阻突出部52a的上表面卡合,與蓄電元件100一并整體夾住熱敏電阻50。這樣,能夠將熱敏電阻50相對于蓄電元件100安裝。
需要說明的是,在上述中,作為將熱敏電阻50相對于蓄電元件100安裝的方法,例示說明了熱敏電阻50a,但熱敏電阻50b的情況與熱敏電阻50a的情況略微不同。因此,對于將熱敏電阻50b相對于蓄電元件100安裝的方法,以下以與熱敏電阻50a的情況不同的內容為中心進行說明。
圖27是表示使本發明的第二實施方式的保持構件30的側向卡合部137與隔離件310的隔離件突出部312卡合的工序的剖視圖。需要說明的是,本工序相當于圖21中的第二卡合工序。
換句話說,在熱敏電阻50b中,也具有與熱敏電阻50a中的第一插入工序同樣地將熱敏電阻50b向保持構件30的熱敏電阻安裝部30b的開口部132a插入的第一插入工序。另外,具有與熱敏電阻50a中的第二插入工序同樣地將熱敏電阻50b以及保持構件30向匯流條框600的熱敏電阻用開口部830插入的第二插入工序。另外,具有與熱敏電阻50a中的第一卡合工序同樣地使熱敏電阻安裝部30b的上側卡合部134與熱敏電阻50b卡合的第一卡合工序。
然后,在熱敏電阻50b的第二卡合工序中,如圖27所示,向匯流條框600的卡合部用開口部840插入保持構件30的側向卡合部137,所插入的側向卡合部137與隔離件310的隔離件突出部312卡合。具體來說,隔離件突出部312配置在蓄電元件100與保持構件30之間,下表面與側向卡合部137的上表面卡合。由此,即便保持構件30想要向上方移動,也可以利用隔離件310的隔離件突出部312來抑制保持構件30朝向上方的移動。
另外,與熱敏電阻50a同樣,將保持構件30的上側卡合部134配置在與蓄電元件100一并夾持熱敏電阻50b的位置而與熱敏電阻50b卡合,并且利用保持構件30的第一施力部133對熱敏電阻50b朝向蓄電元件100施力。這樣,能夠相對于蓄電元件100安裝熱敏電阻50b。
以上,根據本發明的第二實施方式的蓄電裝置1,與蓄電元件100對置的作為第一構件的保持構件30具有:配置在與蓄電元件100一并夾持熱敏電阻50的位置且與熱敏電阻50卡合的作為第一卡合部的上側卡合部134;以及與上側卡合部134連接且對熱敏電阻50朝向蓄電元件100施力的第一施力部133。利用該結構,保持構件30與蓄電元件100一并夾住熱敏電阻50而與熱敏電阻50卡合,并且對熱敏電阻50朝向蓄電元件100施力,因此無需將熱敏電阻50設為復雜構造就能夠相對于蓄電元件100容易安裝熱敏電阻50。
另外,上側卡合部134與熱敏電阻50的上表面卡合,因此能夠將熱敏電阻50設為單純形狀。
另外,保持構件30具有供熱敏電阻50插入的傳感器插入部132,因此利用向傳感器插入部132插入熱敏電阻50這樣的簡單作業,能夠容易地相對于蓄電元件100安裝熱敏電阻50。
另外,在熱敏電阻50a中,傳感器插入部132在作為第二構件的匯流條框600與蓄電元件100之間具有與匯流條框600卡合的作為第二卡合部的下側卡合部135。因此,通過使下側卡合部135與匯流條框600卡合,能夠抑制保持構件30浮起。特別是,傳感器插入部132具有下側卡合部135,因此下側卡合部135配置在熱敏電阻50的附近,能夠有效地抑制保持構件30因熱敏電阻50而浮起。
另外,下側卡合部135是從傳感器插入部132的側向突出的突出部,因此能夠容易與匯流條框600卡合。
另外,通過利用匯流條框600具有的第二施力部821,對下側卡合部135朝向蓄電元件100施力,由此能夠抑制保持構件30浮起。
另外,匯流條框600在夾持與下側卡合部135卡合的卡合部位的位置具有兩個空隙822,因此在向匯流條框600安裝保持構件30時,能夠使匯流條框600的該卡合部位彈性變形而與下側卡合部135卡合。
另外,在熱敏電阻50b中,傳感器插入部132在作為第二構件的隔離件突出部312與蓄電元件100之間具有與隔離件突出部312卡合的作為第二卡合部的側向卡合部137。因此,通過使側向卡合部137與隔離件突出部312卡合,能夠抑制保持構件30浮起。
另外,根據本發明的第二實施方式的蓄電裝置1的制造方法,將與蓄電元件100對置的保持構件30的上側卡合部134配置在與蓄電元件100一并夾持熱敏電阻50的位置而與熱敏電阻50卡合,并且利用保持構件30的第一施力部133,對熱敏電阻50朝向蓄電元件100施力。由此,保持構件30與蓄電元件100一并夾住熱敏電阻50而與熱敏電阻50卡合,并且對熱敏電阻50朝向蓄電元件100施力,因此無需將熱敏電阻50設為復雜構造就能夠相對于蓄電元件100容易安裝熱敏電阻50。
(變形例1)
接下來,說明上述第二實施方式的變形例1。在第二實施方式中,熱敏電阻50(熱敏電阻50a、50b)具有棱柱形狀的罩構件52。但是,在本變形例中,熱敏電阻具有圓柱形狀的罩構件。
圖28a是表示本發明的第二實施方式的變形例1的熱敏電阻50c以及保持構件30的熱敏電阻安裝部30c的結構的立體圖,是與第二實施方式中的圖22的(a)對應的圖。另外,圖28b是從下方觀察本發明的第二實施方式的變形例1的保持構件30的熱敏電阻安裝部30c的情況下的放大立體圖,是與第二實施方式中的圖19b對應的圖。
如這些圖所示,熱敏電阻50c替代第二實施方式中的熱敏電阻50的罩構件52而具有圓柱形狀的罩構件54。罩構件54替代第二實施方式中的熱敏電阻突出部52a而具有圓盤形狀的熱敏電阻突出部54a。另外,保持構件30的熱敏電阻安裝部30c替代第二實施方式中的熱敏電阻安裝部30a的傳感器插入部132而具有供熱敏電阻50c插入的傳感器插入部138。換句話說,在傳感器插入部138中,替代第二實施方式中的開口部132a而形成有供罩構件54插入的圓形狀的開口部138a。需要說明的是,由于其它的結構與第二實施方式中的熱敏電阻50相同,因此省略說明。
以上,在本發明的第二實施方式的變形例1的蓄電裝置中,也能夠實現與第二實施方式相同的效果。
(變形例2)
接下來,說明第二實施方式的變形例2。在第二實施方式中,保持構件30具有一對第一施力部133以及一對上側卡合部134。但是,在本變形例中,保持構件30僅具有一個第一施力部以及一個上側卡合部。
圖29是表示本發明的第二實施方式的變形例2的保持構件30的熱敏電阻安裝部30d的結構的剖視圖,是與第二實施方式中的圖26的(a)對應的圖。
如該圖所示,保持構件30的熱敏電阻安裝部30d替代第二實施方式中的保持構件30的熱敏電阻安裝部30a、30b的一對第一施力部133以及一對上側卡合部134而具有一個第一施力部133a以及一個上側卡合部134a。在此,上側卡合部134a與熱敏電阻50的上表面的中央部分進行卡合,但上側卡合部134a與熱敏電阻50卡合的位置沒有特別限定。需要說明的是,由于其它的結構與第二實施方式中的保持構件30相同,因此省略說明。
以上,在本發明的第二實施方式的變形例2的蓄電裝置中,也能夠實現與第二實施方式相同的效果。
以上,說明了本發明的第二實施方式及其變形例的蓄電裝置,但本發明不限于第二實施方式及其變形例。換句話說,本次公開的第二實施方式及其變形例在所有點上均為例示,不應被認為是限制性內容。本發明的范圍由技術方案表示,而非上述的說明,意在包含與技術方案均等的含義以及范圍內的所有變更。另外,任何組合上述第二實施方式及其變形例具備的各構成要素而構建的形態也包含在本發明的范圍內。
例如,在第二實施方式及其變形例中,作為傳感器,蓄電裝置具備熱敏電阻,熱敏電阻相對于蓄電元件100進行安裝。其中,蓄電裝置也可以具備鉑測溫電阻體等熱敏電阻以外的溫度傳感器、或者檢測電壓、電流的傳感器等溫度傳感器以外的傳感器,該傳感器通過與熱敏電阻相同的結構以及方法來相對于蓄電元件100安裝。
另外,在第二實施方式及其變形例中,熱敏電阻配置為與蓄電元件100的上表面抵接。但是,只要是能夠測量蓄電元件100的溫度的部位,熱敏電阻也可以配置在任意的位置,例如熱敏電阻也可以配置為同與蓄電元件100的電極端子(正極端子120此外負極端子130)連接的匯流條抵接。
另外,在第二實施方式及其變形例中,保持構件30具有圖19a、圖20a、圖29等所說明那樣的結構的第一施力部。但是,第一施力部的結構只要是對熱敏電阻朝向蓄電元件100施力的結構,則沒有特別限定。例如,第一施力部可以由彈簧(spring)或板簧那樣的彈性構件構成,也可以由橡膠那樣的具有彈性的材質形成。關于匯流條框600的第二施力部821也是相同的。
另外,在第二實施方式及其變形例中,保持構件30的上側卡合部134與熱敏電阻的上表面卡合。但是,上側卡合部134也可以與熱敏電阻的側面等上表面以外的部分卡合。
另外,在第二實施方式及其變形例中,保持構件30具有傳感器插入部。但是,保持構件30只要具有第一卡合部(上側卡合部)與第一施力部即可,也可以是不具有傳感器插入部的結構。另外,也可以是未設置第二構件(隔離件310、匯流條框600)的結構。
另外,在第二實施方式及其變形例中,作為第一構件而例示出保持匯流條41、42或熱敏電阻等的保持構件30。但是,第一構件不限于保持構件30,只要是與蓄電元件100對置配置的構件即可。換句話說,第一構件可以是不具有保持構件30那樣的保持匯流條41、42或熱敏電阻等的功能的構件,也可以是具有保持匯流條41、42或者熱敏電阻等以外的構件的功能的構件。
另外,在第二實施方式及其變形例中,作為第二構件而例示出隔離件310以及匯流條框600。但是,第二構件只要是具有配置在蓄電元件100與第一構件之間而與第一構件卡合的結構的構件,也可以是任意的構件。
另外,在第二實施方式及其變形例中,在蓄電裝置的制造方法中,在向保持構件30安裝熱敏電阻50之后,相對于蓄電元件100安裝熱敏電阻50以及保持構件30。但是,也可以在相對于蓄電元件100安裝保持構件30之后,向保持構件30安裝熱敏電阻50。
另外,本發明不僅能夠作為這樣的蓄電裝置來實現,還能夠作為該蓄電裝置具備的保持構件30以及匯流條框600來實現。
包含第二實施方式以及變形例的本發明能夠應用于具備蓄電元件和相對于該蓄電元件安裝的傳感器的蓄電裝置等。