JP6840397B2 - 蓄電装置 - Google Patents
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Description
本発明は、蓄電装置に関する。
近年、電池は、様々な用途に用いられ、特に大容量の二次電池は、電気自動車用電源や電力貯蔵などの用途に用いられている。
二次電池を単電池で使用すると、機器が必要とする電圧よりも二次電池の電圧が低い場合がある。このような場合、複数の二次電池を直列に接続し供給電圧を所望の電圧まで高くする必要がある。また、単電池では機器が必要とする電気量を十分に供給できない場合がある。このような場合、複数の二次電池を並列に接続し供給電気量を所望の量まで大きくする必要がある。
二次電池を単電池で使用すると、機器が必要とする電圧よりも二次電池の電圧が低い場合がある。このような場合、複数の二次電池を直列に接続し供給電圧を所望の電圧まで高くする必要がある。また、単電池では機器が必要とする電気量を十分に供給できない場合がある。このような場合、複数の二次電池を並列に接続し供給電気量を所望の量まで大きくする必要がある。
このため、直列又は並列に接続した複数の二次電池を筐体に収容した蓄電装置から機器に電力を供給している。また、この複数の二次電池を監視する電池監視ユニット（BMU）を内蔵した蓄電装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。BMUは、通常、各電池の電圧などを測定し、充・放電時の過充電、過放電を検出する。また、BMUは、各電池の電圧バランスを維持する機能も有することができる。
BMUにより複数の二次電池を監視するためには、BMUと各二次電池のプラス端子およびマイナス端子とを電気的に接続する必要がある。このため、BMUは多くの配線と接続する必要があり、BMUの周りに複数の端子部材が設けられる。また、蓄電装置を小型化するため、複数の端子部材を並べて配置する必要がある。複数の端子部材を並べて配置すると、表面漏れ電流が流れやすくなり端子部材間の短絡が生じる場合がある。また、BMUを収容した筐体内において結露が生じると、表面抵抗が小さくなり表面漏れ電流が流れやすくなり短絡が生じやすくなる。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、並べて配置した２つの端子部材の間の沿面距離を長くすることができ、表面漏れ電流を遮断することができる蓄電装置を提供する。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、並べて配置した２つの端子部材の間の沿面距離を長くすることができ、表面漏れ電流を遮断することができる蓄電装置を提供する。
本発明は、複数の二次電池と、複数の二次電池を監視する電池監視部と、前記電池監視部を収容する保護ケースと、前記保護ケースに並べて取り付けられた板状の第１及び第２端子部材と、複数の二次電池、前記電池監視部及び前記保護ケースを収容する筐体とを備え、前記電池監視部は、第１又は第２端子部材を介して前記二次電池の過充電を検出するように設けられ、第１端子部材は、前記保護ケースの内部に配置された第１内部端子部と、前記保護ケースの外部に配置された第１外部端子部と、前記保護ケースを貫通する第１貫通部と、第１貫通部と第１外部端子部との間に設けられた第１導電部とを備え、第２端子部材は、前記保護ケースの内部に配置された第２内部端子部と、前記保護ケースの外部に配置された第２外部端子部と、前記保護ケースを貫通する第２貫通部と、第２貫通部と第２外部端子部との間に設けられた第２導電部とを備え、第１導電部の幅は、第１外部端子部の幅よりも狭く、第２導電部の幅は、第２外部端子部の幅よりも狭いことを特徴とする蓄電装置を提供する。
本発明の蓄電装置は、複数の二次電池と、複数の二次電池を監視する電池監視部と、複数の二次電池及び前記電池監視部を収容する筐体とを備えるため、電池監視部により複数の二次電池を監視しながら充放電することができ、蓄電装置の安全性を向上させることができる。また、二次電池と電池監視部とを筐体内で電気的に接続することができ、蓄電装置を小型化することや部品数を低減することができる。
本発明の蓄電装置は電池監視部を内部に収容し筐体内に収容される保護ケースを備えるため、筐体内の二次電池を収容するスペースと電池監視部を収容するスペースとを分離することができる。このため、二次電池の液漏れが生じた場合でも、漏れ出た電解液が電池監視部を収容した保護ケース内に浸入することを抑制することができ、電池監視部が損傷することを抑制することができる。
本発明の蓄電装置に含まれる電池監視部は、保護ケースに取り付けられた第１及び第２端子部材を介して二次電池の過充電を検出するように設けられる。このため、過充電が生じると二次電池の充電を中止することが可能になり、蓄電装置の安全性を向上させることができる。
本発明の蓄電装置は電池監視部を内部に収容し筐体内に収容される保護ケースを備えるため、筐体内の二次電池を収容するスペースと電池監視部を収容するスペースとを分離することができる。このため、二次電池の液漏れが生じた場合でも、漏れ出た電解液が電池監視部を収容した保護ケース内に浸入することを抑制することができ、電池監視部が損傷することを抑制することができる。
本発明の蓄電装置に含まれる電池監視部は、保護ケースに取り付けられた第１及び第２端子部材を介して二次電池の過充電を検出するように設けられる。このため、過充電が生じると二次電池の充電を中止することが可能になり、蓄電装置の安全性を向上させることができる。
保護ケースに取り付けられた第１端子部材は、保護ケースの内部に配置された第１内部端子部と、保護ケースの外部に配置された第１外部端子部と、保護ケースを貫通する第１貫通部と、第１貫通部と第１外部端子部との間に設けられた第１導電部とを備える。また、保護ケースに取り付けられた第２端子部材は、保護ケースの内部に配置された第２内部端子部と、保護ケースの外部に配置された第２外部端子部と、保護ケースを貫通する第２貫通部と、第２貫通部と第２外部端子部との間に設けられた第２導電部とを備える。このため、複数の端子部材で保護ケースに収容した電池監視部と、保護ケースの外部に配置した二次電池とを電気的に接続することができ、電池監視部により二次電池の過充電を検出することが可能になる。
第１端子部材及び第２端子部材は、板状であり、保護ケースに並べて取り付けられる。このため、狭いスペースで複数の配線を電池監視部に接続させることができ、蓄電装置を小型化することが可能になる。
第１導電部の幅は第１外部端子部の幅よりも狭く、第２導電部の幅は第２外部端子部の幅よりも狭い。このため、保護ケースに並べて取り付けた第１及び第２端子部材の沿面距離を長くすることができ、表面漏れ電流を遮断することができる。従って、第１及び第２端子部材間の短絡が生じることを防止することができ、電池監視部により二次電池の過電圧を精度よく検出できる。
また、沿面距離を長くすることができるため、筐体内において結露が生じ表面抵抗が低下した場合でも、表面漏れ電流が流れることを抑制することができ、第１及び第２端子部材間の短絡が生じることを抑制することができる。
また、導電部の幅は外部端子部の幅よりも狭いため、外部端子部の面積を広くすることができ、外部端子部と配線端子部との接触面積を広くすることができる。このことにより配線抵抗を小さくすることができる。
第１端子部材及び第２端子部材は、板状であり、保護ケースに並べて取り付けられる。このため、狭いスペースで複数の配線を電池監視部に接続させることができ、蓄電装置を小型化することが可能になる。
第１導電部の幅は第１外部端子部の幅よりも狭く、第２導電部の幅は第２外部端子部の幅よりも狭い。このため、保護ケースに並べて取り付けた第１及び第２端子部材の沿面距離を長くすることができ、表面漏れ電流を遮断することができる。従って、第１及び第２端子部材間の短絡が生じることを防止することができ、電池監視部により二次電池の過電圧を精度よく検出できる。
また、沿面距離を長くすることができるため、筐体内において結露が生じ表面抵抗が低下した場合でも、表面漏れ電流が流れることを抑制することができ、第１及び第２端子部材間の短絡が生じることを抑制することができる。
また、導電部の幅は外部端子部の幅よりも狭いため、外部端子部の面積を広くすることができ、外部端子部と配線端子部との接触面積を広くすることができる。このことにより配線抵抗を小さくすることができる。
本発明の蓄電装置は、複数の二次電池と、複数の二次電池を監視する電池監視部と、前記電池監視部を収容する保護ケースと、前記保護ケースに並べて取り付けられた板状の第１及び第２端子部材と、複数の二次電池、前記電池監視部及び前記保護ケースを収容する筐体とを備え、前記電池監視部は、第１又は第２端子部材を介して前記二次電池の過充電を検出するように設けられ、第１端子部材は、前記保護ケースの内部に配置された第１内部端子部と、前記保護ケースの外部に配置された第１外部端子部と、前記保護ケースを貫通する第１貫通部と、第１貫通部と第１外部端子部との間に設けられた第１導電部とを備え、第２端子部材は、前記保護ケースの内部に配置された第２内部端子部と、前記保護ケースの外部に配置された第２外部端子部と、前記保護ケースを貫通する第２貫通部と、第２貫通部と第２外部端子部との間に設けられた第２導電部とを備え、第１導電部の幅は、第１外部端子部の幅よりも狭く、第２導電部の幅は、第２外部端子部の幅よりも狭いことを特徴とする。
本発明の蓄電装置に含まれる第１端子部材の第１導電部は、第１端子部材に切り欠きを設けることにより幅が狭くなった部分であることが好ましく、第２端子部材の第２導電部は、第２端子部材に切り欠きを設けることにより幅が狭くなった部分であることが好ましい。このことにより、第１導電部と第２導電部との間の沿面距離を長くすることができ、表面漏れ電流を遮断することができる。
本発明の蓄電装置は、第１外部端子部と第２外部端子部との間に設けられた隔壁を備えることが好ましい。このことにより、第１外部端子部と第２外部端子部との間の沿面距離を長くすることができ、表面漏れ電流を遮断することができる。従って、第１及び第２外部端子部間の短絡が生じることを防止することができ、電池監視部により二次電池の過電圧を精度よく検出できる。また、沿面距離を長くすることができるため、筐体内において結露が生じ表面抵抗が低下した場合でも、表面漏れ電流が流れることを抑制することができ、第１及び第２外部端子部間の短絡が生じることを防止することができる。
本発明の蓄電装置は、第１外部端子部と第２外部端子部との間に設けられた隔壁を備えることが好ましい。このことにより、第１外部端子部と第２外部端子部との間の沿面距離を長くすることができ、表面漏れ電流を遮断することができる。従って、第１及び第２外部端子部間の短絡が生じることを防止することができ、電池監視部により二次電池の過電圧を精度よく検出できる。また、沿面距離を長くすることができるため、筐体内において結露が生じ表面抵抗が低下した場合でも、表面漏れ電流が流れることを抑制することができ、第１及び第２外部端子部間の短絡が生じることを防止することができる。
本発明の蓄電装置は、第１又は第２端子部材と並べて保護ケースに取り付けられた第３端子部材を備えることが好ましく、第３端子部材は、保護ケースの内部に配置された第３内部端子部と、保護ケースの外部に配置された第３外部端子部と、保護ケースを貫通する第３貫通部と、第３貫通部と第３外部端子部との間に設けられた第３導電部とを備えることが好ましい。さらに、第３導電部の幅は、第３外部端子部の幅よりも狭く、隔壁は、第１外部端子部と第２外部端子部との間と、第２外部端子部と第３外部端子部との間とに配置されることが好ましい。
このことにより、狭いスペースで３つ以上の配線を電池監視部に接続させることができ、蓄電装置を小型化することが可能になる。さらに、隔壁により、第１外部端子部と第２外部端子部との間、及び第２外部端子部と第３外部端子部との間の沿面距離を長くすることができ、表面漏れ電流を遮断することができる。また、沿面距離を長くすることができるため、筐体内において結露が生じ表面抵抗が低下した場合でも、表面漏れ電流が流れることを抑制することができる。
このことにより、狭いスペースで３つ以上の配線を電池監視部に接続させることができ、蓄電装置を小型化することが可能になる。さらに、隔壁により、第１外部端子部と第２外部端子部との間、及び第２外部端子部と第３外部端子部との間の沿面距離を長くすることができ、表面漏れ電流を遮断することができる。また、沿面距離を長くすることができるため、筐体内において結露が生じ表面抵抗が低下した場合でも、表面漏れ電流が流れることを抑制することができる。
本発明の蓄電装置に含まれる筐体は、複数の二次電池を収容する容器と、二次電池と電池監視部とを電気的に接続する配線を有しかつ前記容器上に配置された中蓋と、中蓋上に配置された上蓋とを備えることが好ましく、保護ケース及び電池監視部は、中蓋と上蓋との間に配置されたことが好ましい。このことにより、中蓋を配線盤として機能させることができ、中蓋上に配置された配線を介して二次電池と電池監視部とを電気的に接続することができる。
本発明の蓄電装置に含まれる中蓋は並べて配置された第１及び第２配線端子部を有することが好ましく、第１外部端子部は第１配線端子部に重着されることが好ましく、第２外部端子部は第２配線端子部に重着されることが好ましい。このことにより、保護ケースを中蓋に取り付ける際に第１外部端子部と第１配線端子部とを電気的に接続させることができ、第２外部端子部と第２配線端子部と電気的に接続させることができる。
本発明の蓄電装置に含まれる保護ケースは、内部が密閉されるように設けられることが好ましい。このことにより、二次電池の液漏れが生じた場合でも、漏れ出た電解液が電池監視部を収容した保護ケース内に浸入することはなく、電池監視部が損傷することを防止することができる。
本発明の蓄電装置に含まれる中蓋は並べて配置された第１及び第２配線端子部を有することが好ましく、第１外部端子部は第１配線端子部に重着されることが好ましく、第２外部端子部は第２配線端子部に重着されることが好ましい。このことにより、保護ケースを中蓋に取り付ける際に第１外部端子部と第１配線端子部とを電気的に接続させることができ、第２外部端子部と第２配線端子部と電気的に接続させることができる。
本発明の蓄電装置に含まれる保護ケースは、内部が密閉されるように設けられることが好ましい。このことにより、二次電池の液漏れが生じた場合でも、漏れ出た電解液が電池監視部を収容した保護ケース内に浸入することはなく、電池監視部が損傷することを防止することができる。
以下、図面を用いて本発明の一実施形態を説明する。図面や以下の記述中で示す構成は、例示であって、本発明の範囲は、図面や以下の記述中で示すものに限定されない。
図１は本実施形態の蓄電装置の概略斜視図であり、図２は図１の破線Ａ−Ａにおける蓄電装置の概略断面図であり、図３（ａ）（ｂ）は本実施形態の蓄電装置の概略回路図である。図４は、本実施形態の蓄電装置に含まれる中蓋及び保護ケースの概略上面図であり、電池監視部を保護ケースに取り付けてなく上蓋を中蓋に取り付けてない状態の蓄電装置の概略上面図である。図５（ａ）は図４の破線Ｂ−Ｂにおける保護ケースの概略断面図であり、図５（ｂ）は図４の破線Ｃ−Ｃにおける中蓋の概略断面図である。
本実施形態の蓄電装置４０は、複数の二次電池２と、複数の二次電池２を監視する電池監視部３と、電池監視部３を収容する保護ケース４と、保護ケース４に並べて取り付けられた板状の第１端子部材５ａ及び第２端子部材５ｂと、複数の二次電池２、電池監視部３及び保護ケース４を収容する筐体１とを備え、電池監視部３は、第１端子部材５ａ又は第２端子部材５ｂを介して二次電池２の過充電を検出するように設けられ、第１端子部材５ａは、保護ケース４の内部に配置された第１内部端子部６ａと、保護ケース４の外部に配置された第１外部端子部７ａと、保護ケース４を貫通する第１貫通部８ａと、第１貫通部８ａと第１外部端子部７ａとの間に設けられた第１導電部９ａとを備え、第２端子部材５ｂは、保護ケース４の内部に配置された第２内部端子部６ｂと、保護ケース４の外部に配置された第２外部端子部７ｂと、保護ケース４を貫通する第２貫通部８ｂと、第２貫通部８ｂと第２外部端子部７ｂとの間に設けられた第２導電部９ｂとを備え、第１導電部９ａの幅は、第１外部端子部７ａの幅よりも狭く、第２導電部９ｂの幅は、第２外部端子部７ｂの幅よりも狭いことを特徴とする。
以下、本実施形態の蓄電装置４０について説明する。
以下、本実施形態の蓄電装置４０について説明する。
１．蓄電装置
本実施形態の蓄電装置４０は、例えば、自動車の電源、自動二輪車の電源、太陽光発電の蓄電、バックアップ電源などに用いられる蓄電装置である。また、蓄電装置４０は、密閉型蓄電装置又は車載用蓄電装置であってもよい。
本実施形態の蓄電装置４０は、例えば、自動車の電源、自動二輪車の電源、太陽光発電の蓄電、バックアップ電源などに用いられる蓄電装置である。また、蓄電装置４０は、密閉型蓄電装置又は車載用蓄電装置であってもよい。
２．二次電池
蓄電装置４０は、筐体１に収容された複数の二次電池２を備える。二次電池２は、筐体１中に収容された密閉型電池であってもよい。複数の二次電池２は、並列接続されていてもよく、直列接続されていてもよい。また、複数の二次電池２は、配線により電気的に接続されてもよく、隣接する２つの電池２の電池端子３８を接触又は接合させることにより電気的に接続されてもよい。
蓄電装置４０は、筐体１に収容された複数の二次電池２を備える。二次電池２は、筐体１中に収容された密閉型電池であってもよい。複数の二次電池２は、並列接続されていてもよく、直列接続されていてもよい。また、複数の二次電池２は、配線により電気的に接続されてもよく、隣接する２つの電池２の電池端子３８を接触又は接合させることにより電気的に接続されてもよい。
二次電池２は、例えば、リチウムイオン電池、ナトリウムイオン電池、ニッケル・水素電池、ニッケル・カドミウム電池等である。また、二次電池２は、角型であってもよく、円筒型であってもよく、パウチ型であってもよい。また、二次電池２は、正極活物質を有する正極２１と、負極活物質を有する負極２２と、正極２１と負極２２とに挟まれたセパレータ２３と、非水電解質２４と、正極２１と負極２２とセパレータ２３と非水電解質２４とを収容する電池容器２５とを備えることができる。
３．筐体
蓄電装置４０は、複数の二次電池２、電池監視部３及び保護ケース４を収容する筐体１を備える。筐体１は密閉構造を有することができる。このことにより、雨水や塵埃が筐体１内に浸入することを防止することができる。一方、筐体１を密閉構造にすると、蓄電装置４０を寒冷地で使用した場合に、筐体１の内部で結露が生じる場合がある。この結露は、絶縁体の表面抵抗を低下させる場合があり、電池監視部３の動作不良を引き起こす場合がある。
筐体１の材料は、硬質プラスチックなどのプラスチックであってもよい。
筐体１は、複数の二次電池２を収容する容器１２と、容器１２上に配置された中蓋１３と、中蓋１３上に配置された上蓋１４とを備えることができる。これらの筐体１を構成する部材を接着する前に容器１２中に複数の二次電池２を入れることにより、密閉構造を有する筐体１中に複数の二次電池２を収容することができる。
蓄電装置４０は、複数の二次電池２、電池監視部３及び保護ケース４を収容する筐体１を備える。筐体１は密閉構造を有することができる。このことにより、雨水や塵埃が筐体１内に浸入することを防止することができる。一方、筐体１を密閉構造にすると、蓄電装置４０を寒冷地で使用した場合に、筐体１の内部で結露が生じる場合がある。この結露は、絶縁体の表面抵抗を低下させる場合があり、電池監視部３の動作不良を引き起こす場合がある。
筐体１の材料は、硬質プラスチックなどのプラスチックであってもよい。
筐体１は、複数の二次電池２を収容する容器１２と、容器１２上に配置された中蓋１３と、中蓋１３上に配置された上蓋１４とを備えることができる。これらの筐体１を構成する部材を接着する前に容器１２中に複数の二次電池２を入れることにより、密閉構造を有する筐体１中に複数の二次電池２を収容することができる。
中蓋１３は、二次電池２と外部接続端子２７とを電気的に接続する配線１６又は二次電池２と電池監視部３とを電気的に接続する配線１６が設けられた配線盤として機能することができる。中蓋１３は、並べて配置された配線端子部１７ａ及び配線端子部１７ｂを有することができる。このことにより、電池監視部３に電気的に接続する端子部材５ａ、５ｂと配線１６とを配線端子部１７ａ、１７ｂを介して電気的に接続させることができる。
また、中蓋１３は、二次電池２の電池端子３８が貫通するスリット３７を有することができ、電池端子３８は、中蓋１３の上面に設けられた接続部３９と接合することができる。このことにより、中蓋１３の上面の配線１６と二次電池２とを電気的に接続することができる。
従って、端子部材５、配線端子部１７、配線１６、接続部３９を介して電池監視部３と二次電池２とを電気的に接続することができる。なお、端子部材５、配線端子部１７、配線１６、接続部３９は、例えば、図３（ａ）（ｂ）の回路図のように電池監視部３と二次電池２とが電気的に接続するように設けることができる。
また、中蓋１３は、二次電池２の電池端子３８が貫通するスリット３７を有することができ、電池端子３８は、中蓋１３の上面に設けられた接続部３９と接合することができる。このことにより、中蓋１３の上面の配線１６と二次電池２とを電気的に接続することができる。
従って、端子部材５、配線端子部１７、配線１６、接続部３９を介して電池監視部３と二次電池２とを電気的に接続することができる。なお、端子部材５、配線端子部１７、配線１６、接続部３９は、例えば、図３（ａ）（ｂ）の回路図のように電池監視部３と二次電池２とが電気的に接続するように設けることができる。
筐体１を構成する各部材は、筐体１の内部が密閉空間となるように接着することができる。このことにより、筐体１内に水などが浸入することを防止することができ、蓄電装置４０の安全性及び寿命特性を向上させることができる。筐体１を構成する各部材は、例えば、接着剤により接着することができる。
筐体１は、安全弁を備えてもよい。このことにより、二次電池２において発生したガスが筐体１内に放出され筐体１の内部圧力が上昇した場合でも、安全弁からガスを筐体１の外部に放出することができる。
筐体１は、安全弁を備えてもよい。このことにより、二次電池２において発生したガスが筐体１内に放出され筐体１の内部圧力が上昇した場合でも、安全弁からガスを筐体１の外部に放出することができる。
４．電池監視部
電池監視部３は、複数の二次電池２を監視する部分である。電池監視部３は、例えば、電子部品を実装した電子回路基板である。電池監視部３は、電子回路基板の一部であってもよい。電池監視部３は複数の電子回路基板を含んでもよい。また、電池監視部３は、保護ケース４に収容される。電池監視部３は、二次電池２、ヒューズ３４、リレー３５又は外部接続端子２７と電気的に接続することができる。このことにより、電池監視部３により二次電池２を監視することができる。電池監視部３は、ヒューズ３４、リレー３５を、保護ケース４に収納されている電子回路基板の一部として有することもできる。
電池監視部３は、複数の二次電池２を監視する部分である。電池監視部３は、例えば、電子部品を実装した電子回路基板である。電池監視部３は、電子回路基板の一部であってもよい。電池監視部３は複数の電子回路基板を含んでもよい。また、電池監視部３は、保護ケース４に収容される。電池監視部３は、二次電池２、ヒューズ３４、リレー３５又は外部接続端子２７と電気的に接続することができる。このことにより、電池監視部３により二次電池２を監視することができる。電池監視部３は、ヒューズ３４、リレー３５を、保護ケース４に収納されている電子回路基板の一部として有することもできる。
電池監視部３は、各電池２の電圧を測定するように設けることができる。また、電池監視部３は、各電池２のプラス端子及びマイナス端子とそれぞれ電気的に接続することができる。また、電池監視部３は、電池２の電圧測定の結果に基づき過充電を検出するように設けることができる。また、電池監視部３は、少なくとも１つの電池２の過充電を検出するとヒューズ３４又はリレー３５により電池２と外部接続端子２７との接続を切る信号を出力するように設けることができる。このことにより、少なくとも１つの電池２に過充電が生じたときに強制的に電流を遮断することができ、蓄電装置４０の安全性を向上させることができる。
電池監視部３は、電池２の過放電を検出するように設けてもよく、筐体１内の温度を測定するように設けてもよく、過電流を検出するように設けてもよい。また、電池監視部３は、容器１２に収容した複数の電池２の電圧のバランスを保つように設けることができる。このことにより、複数の電池２の電圧のアンバランスにより生じる電池２のダメージを軽減することができ、蓄電装置４０の寿命特性を向上させることができる。なお、電池監視部３は、各電池２に対応したバランサーを有することができる。
電池監視部３は、電池２の過放電を検出するように設けてもよく、筐体１内の温度を測定するように設けてもよく、過電流を検出するように設けてもよい。また、電池監視部３は、容器１２に収容した複数の電池２の電圧のバランスを保つように設けることができる。このことにより、複数の電池２の電圧のアンバランスにより生じる電池２のダメージを軽減することができ、蓄電装置４０の寿命特性を向上させることができる。なお、電池監視部３は、各電池２に対応したバランサーを有することができる。
５．保護ケース、端子部材
保護ケース４は、電池監視部３を収容するケースであり、筐体１に収容される。また、保護ケース４は、内部が密閉空間となるように密閉されてもよい。このため、筐体１内の電池２を収容するスペースと電池監視部３を収容するスペースとを分離することができる。この構成により、電池２の液漏れが生じた場合でも、漏れ出た電解液が電池監視部３を収容した保護ケース４内に浸入することを抑制することができ、電池監視部３が損傷することを防止することができる。このため、蓄電装置４０の安全性を向上させることができる。保護ケース４は、例えば、プラスチックケースである。また、保護ケース４は、ヒューズ３４又はリレー３５を収容してもよい。
電池監視部３を配置する密閉空間は、例えば、図２に示した蓄電装置４０のように、保護ケース４とシール部材１９とで形成されてもよい。シール部材１９は、例えば、ゴムシートである。
保護ケース４は、電池監視部３を収容するケースであり、筐体１に収容される。また、保護ケース４は、内部が密閉空間となるように密閉されてもよい。このため、筐体１内の電池２を収容するスペースと電池監視部３を収容するスペースとを分離することができる。この構成により、電池２の液漏れが生じた場合でも、漏れ出た電解液が電池監視部３を収容した保護ケース４内に浸入することを抑制することができ、電池監視部３が損傷することを防止することができる。このため、蓄電装置４０の安全性を向上させることができる。保護ケース４は、例えば、プラスチックケースである。また、保護ケース４は、ヒューズ３４又はリレー３５を収容してもよい。
電池監視部３を配置する密閉空間は、例えば、図２に示した蓄電装置４０のように、保護ケース４とシール部材１９とで形成されてもよい。シール部材１９は、例えば、ゴムシートである。
蓄電装置４０は、保護ケース４に取り付けられた複数の端子部材５を有する。端子部材５は、保護ケース４の内部と外部とを電気的に接続する部材であり、電池監視部３と二次電池２とを電気的に接続する配線の一部となる。
端子部材５は、板状である。従って、金属板を板金加工することにより端子部材５を作製することができる。
端子部材５は、板状である。従って、金属板を板金加工することにより端子部材５を作製することができる。
各端子部材５は、保護ケース４の内部に配置された内部端子部６と、保護ケース４の外部に配置された外部端子部７と、保護ケース４を貫通する貫通部８と、貫通部８と外部端子部７との間に設けられた導電部９とを備える。
内部端子部６は、保護ケース４に収容された電池監視部３に接続することができる。例えば、保護ケース４内に電池監視部３を固定することにより内部端子部６と電池監視部３とが電気的に接続することができる。また、内部端子部６と電池監視部３ははんだ付けにより接続してもよい。
外部端子部７は、中蓋１３上に設けられた配線端子部１７に接続することができる。また、外部端子部７は、配線端子部１７に重着されてもよい。例えば、外部端子部７及び配線端子部１７はそれぞれボルト挿入孔を有することができる。このことにより、ボルト３１とナット３２の締め付け力により外部端子部７と配線端子部１７とを密着させ電気的に接続することができる。
内部端子部６は、保護ケース４に収容された電池監視部３に接続することができる。例えば、保護ケース４内に電池監視部３を固定することにより内部端子部６と電池監視部３とが電気的に接続することができる。また、内部端子部６と電池監視部３ははんだ付けにより接続してもよい。
外部端子部７は、中蓋１３上に設けられた配線端子部１７に接続することができる。また、外部端子部７は、配線端子部１７に重着されてもよい。例えば、外部端子部７及び配線端子部１７はそれぞれボルト挿入孔を有することができる。このことにより、ボルト３１とナット３２の締め付け力により外部端子部７と配線端子部１７とを密着させ電気的に接続することができる。
貫通部８は、端子部材５が保護ケース４を貫通する部分である。貫通部８は、端子部材５と保護ケース４とを、金属‐樹脂一体成型することにより形成することができる。また、端子部材５と保護ケース４とが接触した部分は、端子部材５の表面の微細孔内に保護ケース４を構成するプラスチックが入り込むことにより接合することができる。このことにより、端子部材５を保護ケース４に固定することができる。また、保護ケース４の密閉性を向上させることができる。
導電部９は、貫通部８と外部端子部７とを電気的に接続する部分である。導電部９を設けることにより、外部端子部７を適切な位置に配置することができる。
導電部９は、貫通部８と外部端子部７とを電気的に接続する部分である。導電部９を設けることにより、外部端子部７を適切な位置に配置することができる。
複数の端子部材５は、保護ケース４に並べて取り付けられる。また、複数の配線端子部１７が中蓋１３上に並べて配置される。各端子部材５の外部端子部７は、各配線端子部１７に重着される。このため、少ないスペースで電池監視部３が多くの配線と接続することができ、蓄電装置４０を小型化することができる。また、複数の端子部材５は、各端子部材５の側面が対向するように保護ケース４に並べて取り付けることができる。
なお、保護ケース４に並べて取り付ける端子部材５の数は、２、３、４、５、６、７、８、９又は１０とすることができる。
なお、保護ケース４に並べて取り付ける端子部材５の数は、２、３、４、５、６、７、８、９又は１０とすることができる。
隣接する外部端子部７ａと外部端子部７ｂとの間に隔壁１１を設けることができる。また、隔壁１１は、隣接する配線端子部１７ａと配線端子部１７ｂとの間に設けることができる。このことにより、外部端子部７ａと外部端子部７ｂとの間の沿面距離を長くすることができ、表面漏れ電流を遮断することができる。また、沿面距離を長くすることができるため、筐体内において結露が生じ表面抵抗が低下した場合でも、表面漏れ電流が流れることを抑制することができる。
隔壁１１は、隣接する外部端子部７ｂと外部端子部７ｃとの間に設けることもできる。また、隔壁１１は、並んで配置された３つの外部端子部７のうち真ん中の外部端子部７ｂを囲むように設けることができる。
隔壁１１は、例えば、図４、図５（ｂ）のように設けることができる。
一方、端子部材５の保護ケース４に埋め込まれた部分又は接触する部分は、隔壁１１により沿面距離を長くすることは難しい。
隔壁１１は、隣接する外部端子部７ｂと外部端子部７ｃとの間に設けることもできる。また、隔壁１１は、並んで配置された３つの外部端子部７のうち真ん中の外部端子部７ｂを囲むように設けることができる。
隔壁１１は、例えば、図４、図５（ｂ）のように設けることができる。
一方、端子部材５の保護ケース４に埋め込まれた部分又は接触する部分は、隔壁１１により沿面距離を長くすることは難しい。
端子部材５ａの導電部９ａの幅Ｗxaは、外部端子部７ａの幅Ｗyaよりも狭い。また、端子部材５ａに隣接して配置された端子部材５ｂの導電部９ｂの幅Ｗxbは、外部端子部７ｂの幅Ｗybよりも狭い。このことにより、隣接する導電部９ａと導電部９ｂとの間の沿面距離Ｄabを長くすることができ、表面漏れ電流を遮断することができる。特に、端子部材５の保護ケース４に埋め込まれた部分又は接触する部分であっても、沿面距離を長くすることができる。また、沿面距離を長くすることができるため、筐体１内において結露が生じ表面抵抗が低下した場合でも、表面漏れ電流が流れることを抑制することができる。また、導電部９ａ、９ｂ間の沿面距離を、結露により生じる水滴の大きさよりも十分に大きくすることができ、導電部９ａ、９ｂが水滴によりブリッジされ短絡することを防止することができる。
また、外部端子部７の面積を広くすることができ、外部端子部７と配線端子部１７との接触面積を広くすることができる。このことにより配線抵抗を小さくすることができる。
例えば、図４、図５（ａ）のように導電部９を設けることができ、沿面距離Ｄab、Ｄbcを長くすることができる。
また、外部端子部７の面積を広くすることができ、外部端子部７と配線端子部１７との接触面積を広くすることができる。このことにより配線抵抗を小さくすることができる。
例えば、図４、図５（ａ）のように導電部９を設けることができ、沿面距離Ｄab、Ｄbcを長くすることができる。
導電部９は、端子部材５に切り欠きを設けることにより幅が狭くなった部分であってもよい。また、導電部９は、端子部材５の一方の側面に切り欠きを設けることにより形成された部分であってもよい。また、隣接する２つの端子部材５は、一方の端子部材５ｂの切り欠きを設けた側面と、他方の端子部材５ａの切り欠きを設けていない側面とが対向するように保護ケース４に取り付けることができる。このことにより、隣接する２つの導電部９の沿面距離を長くすることができる。また、端子部材５の製造コストを低減することができる。
１：筐体 ２、２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ：二次電池 ３：電池監視部 ４：保護ケース ５、５ａ、５ｂ、５ｃ：端子部材 ６、６ａ、６ｂ、６ｃ：内部端子部 ７、７ａ、７ｂ、７ｃ：外部端子部 ８、８ａ、８ｂ、８ｃ：貫通部 ９、９ａ、９ｂ、９ｃ：導電部 １１：隔壁 １２：容器 １３：中蓋 １４：上蓋 １６：配線 １７、１７ａ、１７ｂ、１７ｃ：配線端子部 １９：シール部材 ２１：正極 ２２：負極 ２３：セパレータ ２４：非水電解質 ２５：電池容器 ２７、２７ａ、２７ｂ：外部接続端子 ３１、３１ａ、３１ｂ、３１ｃ：ボルト ３２、３２ａ、３２ｂ、３２ｃ：ナット ３４：ヒューズ ３５：リレー ３６：接合用凸部 ３７：スリット ３８：電池端子 ３９：接続部 ４０：蓄電装置
Claims (7)
- 複数の二次電池と、複数の二次電池を監視する電池監視部と、前記電池監視部を収容する保護ケースと、前記保護ケースに並べて取り付けられた板状の第１及び第２端子部材と、複数の二次電池、前記電池監視部及び前記保護ケースを収容する筐体と、前記筐体の外表面上に配置された外部接続端子とを備え、
前記電池監視部は、第１又は第２端子部材を介して前記二次電池の過充電を検出するように設けられ、
第１端子部材は、前記保護ケースの内部に配置された第１内部端子部と、前記保護ケースの外部に配置された第１外部端子部と、前記保護ケースを貫通する第１貫通部と、第１貫通部と第１外部端子部との間に設けられた第１導電部とを備え、
第２端子部材は、前記保護ケースの内部に配置された第２内部端子部と、前記保護ケースの外部に配置された第２外部端子部と、前記保護ケースを貫通する第２貫通部と、第２貫通部と第２外部端子部との間に設けられた第２導電部とを備え、
前記外部接続端子は、前記二次電池と電気的に接続し、
第１導電部の幅が第１外部端子部の幅よりも狭く、第２導電部の幅が第２外部端子部の幅よりも狭いことで第１導電部と第２導電部の間の距離が、第１外部端子部と第２外部端子部の間の距離より長くなっていることを特徴とする蓄電装置。 - 第１導電部は、第１端子部材に切り欠きを設けることにより幅が狭くなった部分であり、
第２導電部は、第２端子部材に切り欠きを設けることにより幅が狭くなった部分である請求項１に記載の蓄電装置。 - 第１外部端子部と第２外部端子部との間に設けられた隔壁をさらに備える請求項１又は２に記載の蓄電装置。
- 第１又は第２端子部材と並べて前記保護ケースに取り付けられた第３端子部材をさらに備え、
第３端子部材は、前記保護ケースの内部に配置された第３内部端子部と、前記保護ケースの外部に配置された第３外部端子部と、前記保護ケースを貫通する第３貫通部と、第３貫通部と第３外部端子部との間に設けられた第３導電部とを備え、
第３導電部の幅は、第３外部端子部の幅よりも狭く、
前記隔壁は、第１外部端子部と第２外部端子部との間と、第２外部端子部と第３外部端子部との間とに配置された請求項３に記載の蓄電装置。 - 前記筐体は、複数の二次電池を収容する容器と、前記二次電池と前記電池監視部とを電気的に接続する配線を有しかつ前記容器上に配置された中蓋と、前記中蓋上に配置された上蓋とを備え、
前記保護ケース及び前記電池監視部は、前記中蓋と前記上蓋との間に配置された請求項１〜４のいずれか１つに記載の蓄電装置。 - 前記中蓋は、並べて配置された第１及び第２配線端子部を有し、
第１外部端子部は、第１配線端子部に重着され、
第２外部端子部は、第２配線端子部に重着された請求項５に記載の蓄電装置。 - 前記保護ケースは、内部が密閉されるように設けられた請求項１〜６のいずれか１つに記載の蓄電装置。
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