蓄電模塊以及作業機械的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及包括相互連接的多個蓄電單元的蓄電模塊以及搭載有蓄電模塊的作業機械。
【背景技術】
[0002]將層壓型的多個蓄電單元層疊而串聯連接的蓄電模塊是公知的。層壓型的蓄電單元具有將隔著間隔件而交替層疊的正極板和負極板通過兩張層壓膜夾持并密封的構造。電極片通過兩張層壓膜之間向外部導入。在層疊了蓄電單元之后，通過施加層疊方向的壓縮力，由此機械地支承蓄電單元。
[0003]現有技術文獻
[0004]專利文獻
[0005]專利文獻1:國際公開2011/070758號
【發明內容】
[0006]發明要解決的課題
[0007]在層壓型的蓄電單元中，由于層壓膜較柔軟，所以在進行層疊時，難以在與層疊方向正交的面內進行蓄電單元的定位。
[0008]當一個蓄電單元發生異常時，蓄電模塊的動作變得不穩定。為了確保蓄電模塊的穩定動作，有時采用對朝各個蓄電單元施加的電壓進行監視的電路構成。為了對朝各個蓄電單元施加的電壓進行監視，從串聯連接的多個蓄電單元的連接部位分別引出電壓監視用的布線。當蓄電單元的連接數量變多時，連接電壓監視用的布線的作業變得繁雜。
[0009]本發明的目的在于提供一種蓄電模塊，能夠削減對蓄電單元進行層疊而組裝成蓄電模塊的工時。本發明的其他目的在于提供一種搭載有該蓄電模塊的作業機械。
[0010]用于解決課題的手段
[0011]根據本發明的一個方案，提供一種蓄電模塊，具有:
[0012]第一蓄電單元，具有一對電極片；
[0013]第二蓄電單元，具有一對電極片；
[0014]電壓監視用布線，在一端安裝有與上述第一蓄電單元以及上述第二蓄電單元的上述電極片連接的端子板；以及
[0015]緊固件，將上述第一蓄電單元的一方的電極片即第一電極片、上述第二蓄電單元的一方的電極片即第二電極片以及上述端子板在重疊的狀態下緊固。
[0016]根據本發明的其他方案，提供一種作業機械，具有:
[0017]蓄電模塊；以及
[0018]電動機，通過上述蓄電模塊所蓄積的電力來驅動，
[0019]上述蓄電模塊具有:
[0020]第一蓄電單元，具有一對電極片；
[0021]第二蓄電單元，具有一對電極片；
[0022]上述第一蓄電單元以及上述第二蓄電單元的電壓監視用布線；
[0023]端子板，安裝于上述電壓監視用布線的前端；以及
[0024]緊固件，將上述第一蓄電單元的一方的電極片即第一電極片、上述第二蓄電單元的一方的電極片即第二電極片以及上述端子板在重疊的狀態下緊固。
[0025]發明的效果
[0026]由于與電極片重疊的端子板安裝于電壓監視用布線，因此能夠提高組裝時的作業的容易性。
【附圖說明】
[0027]圖1中，圖1A是實施例1的蓄電模塊所使用的層壓型的蓄電單元的俯視圖，圖1B是沿著圖1A的點劃線1B-1B的截面圖，圖1C是蓄電層疊體的局部截面圖。
[0028]圖2是實施例1的蓄電模塊所使用的框體以及傳熱板的立體圖。
[0029]圖3中，圖3A是框體以及傳熱板的俯視圖，圖3B是框體以及傳熱板的仰視圖。
[0030]圖4是構成實施例1的蓄電模塊的單元組件的立體圖。
[0031]圖5中，圖5A以及圖5B分別是單元組件的俯視圖以及仰視圖。
[0032]圖6是沿著圖5A以及圖5B的點劃線6_6的截面圖。
[0033]圖7是重疊了多個單元組件的狀態下的截面圖。
[0034]圖8中，圖8A是安裝于電壓監視用布線的前端的端子板的俯視圖，圖SB是多個電壓監視用布線以及分別安裝于其前端的端子板的俯視圖。
[0035]圖9中，圖9A是框體、端子板以及電極片的連接部位的截面圖，圖9B是表示框體、端子板以及電極片的層疊順序的分解立體圖。
[0036]圖10中，圖1OA是實施例1的蓄電模塊的俯視圖，圖1OB是沿著圖1OA的點劃線10B-10B的截面圖。
[0037]圖11中，圖1lA以及圖1lB分別是收納實施例1的蓄電模塊的上部框體以及下部框體的立體圖。
[0038]圖12是實施例2的蓄電模塊的框體、端子板以及電極片的連接部位的截面圖。
[0039]圖13中，圖13A是實施例3的蓄電模塊的框體、端子板以及電極片的連接部位的截面圖，圖13B是電壓監視用布線的端子板與纜線的連接部位的截面圖。
[0040]圖14是實施例1的單元組件所使用的框體的X方向部分、保護板、端子板、第一電極片、第二電極片以及按壓部件的截面圖。
[0041]圖15中，圖15A是實施例4的單元組件的端子板的立體圖，圖15B是x方向部分、保護板、以及插入它們之間的支承部、第一電極片、第二電極片及按壓部件的平截面圖，圖15C是絕緣罩的立體圖。
[0042]圖16中，圖16A?圖16D是表示實施例4的防止傾倒構造的其他例子的截面圖。
[0043]圖17中，圖17A是表示實施例4的防止傾倒構造的其他例子的立體圖，圖17B是將圖17A所示的支承部收納于X方向部分與保護板之間的間隙的狀態下的截面圖。
[0044]圖18表示實施例4的防止傾倒構造的另一其他例子的截面圖。
[0045]圖19中，圖19A是實施例5的電壓監視用布線以及電壓監視電路的概要圖，圖19B是支承部的基部的俯視圖。
[0046]圖20是實施例6的作業機械的側視圖。
[0047]圖21是實施例6的作業機械的框圖。
【具體實施方式】
[0048][實施例1]
[0049]圖1A表示實施例1的蓄電模塊所使用的層壓型的蓄電單元31的俯視圖。作為蓄電單元31，例如使用雙電荷層電容器、鋰離子二次電池、鋰離子電容器等。從具有近似長方形的平面形狀的蓄電容器50的相互平行的兩個邊緣朝相反方向引出一對電極片(電極端子)33。在電極片33各自的前端的邊緣形成有兩個U字狀的切口 32。
[0050]圖1B表示沿著圖1A的點劃線1B-1B的截面圖。通過兩張鋁層壓膜50A、50B來構成蓄電容器50。層壓膜50A、50B夾持蓄電層疊體56，并對蓄電層疊體56進行密封。一方的層壓膜50B為大致平坦，另一方的層壓膜50A對蓄電層疊體56的形狀進行反映地變形。將大致平坦的面稱作“背面”，將變形的面稱作“腹面”。
[0051]圖1C表不蓄電層疊體56的局部截面圖。在正極集電體51的兩面形成有正極用的極化性電極57，在負極集電體52的兩面形成有負極用的極化性電極58。
[0052]將正極集電體51以及其兩面所形成的極化性電極57稱作“正極板”，將負極集電體52以及其兩面所形成的極化性電極58稱作“負極板”。正極板與負極板交替地層疊。在正極板與負極板之間配置有間隔件53。間隔件53防止正極用的極化性電極57與負極用的極化性電極58之間的短路、以及正極集電體51與負極集電體52之間的短路。
[0053]返回圖1B繼續進行說明。在圖1B中，省略了間隔件53以及極化性電極57、58的記載。
[0054]正極集電體51以及負極集電體52具有分別從兩者的重疊區域朝相互相反方向(在圖1A中，朝左以及朝右)延伸的連接部51A、52A。多個正極集電體51的連接部51A重疊，并超音波焊接于一方的電極片33。多個負極集電體52的連接部52A重疊，并超音波焊接于另一方的電極片33。
[0055]電極片33通過層壓膜50A和層壓膜50B之間，而導出到蓄電容器50的外側。電極片33在導出部位熱恪敷于層壓膜50A和層壓膜50B。
[0056]在正極集電體51的連接部51A與層壓膜50A之間配置有排氣閥55。
[0057]圖2表示實施例1的蓄電模塊所使用的框體20以及傳熱板21的立體圖。圖3A表示框體20以及傳熱板21的俯視圖，圖3B表示框體20以及傳熱板21的仰視圖。以下，參照圖2、圖3A以及圖3B對框體20以及傳熱板21的構造進行說明。
[0058]在具有沿著長方形的外周線的形狀的框體20的內側，收納有層壓型的蓄電單元31 (圖1A?圖1C)。將框體20的朝向z軸的正方向的面定義為上表面，將朝向負方向的面定義為底面。框體20包括沿著長方形的與X方向平行的邊的部分(X方向部分)20x、以及沿著與y方向平行的邊的部分(y方向部分)20y。在框體20的底面上安裝有傳熱板21。傳熱板21具有長方形的平面形狀，并配置為堵塞由框體20包圍的區域的大部分。
[0059]框體20使用絕緣性的樹脂，例如ABS樹脂、聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT)等。傳熱板21使用熱傳導率較高的金屬，例如鋁。
[0060]在框體20的比四角稍微靠內側的上表面，形成有朝z軸的正方向突出的凸部22(圖2、圖3八)。凸部22分別具有中空的圓筒形狀。在框體20的底面的與凸部22對應的區域形成有凹部29 (圖3B)。在使多個框體20沿z方向重疊時，z方向負側的框體20的凸部22插入z方向正側的框體20的凹部29內。由此，多個框體20的xy面內的相對位置被限制。
[0061]傳熱板21架設于框體20的y方向部分20y之間，并從X方向部分20x分離。因此，在框體20的