CN102171858A - 二次电池用汇流条和二次电池模块 - Google Patents

二次电池用汇流条和二次电池模块 Download PDF

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大石正纯
富永修仁
宫下吉永
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Nanaboshi Electric Manufacturing Co Ltd
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Abstract

提供一种能够把多个二次电池之间可靠性良好地电连接的二次电池用汇流条。其具备：板状且具有导电性的板部分、设置在所述板部分且被***具有凸状电极端子的二次电池的所述电极端子的开口部、在把所述电极端子***时使所述开口部的形状弹性变化地从所述板部分的端部延伸到所述开口部的第一切口部，所述开口部被形成得比所述电极端子窄小，以利用弹性力把被***的所述电极端子夹紧。

Description

二次电池用汇流条和二次电池模块
技术领域
本发明涉及连接二次电池彼此的二次电池用汇流条以及二次电池模块。
背景技术
锂二次电池等的二次电池具有电池容器。在该电池容器内作为进行充电放电的电池元件而收容有正极和负极。电池容器内被封入有电解液，把电池元件含浸在该电解液中。电池容器为了使电池元件与外部装置电连接而设置有正极和负极的电极端子。电极端子通常从该电池容器突出而被形成凸状。
在被要求供给高电压的情况下，把多个二次电池电连接，作为二次电池模块使用。多个二次电池彼此利用二次电池用汇流条来电连接。通过二次电池用汇流条把一个二次电池的电极端子与另一个二次电池的电极端子来连接。
对于该二次电池用汇流条，要求把多个二次电池之间进行可靠性良好地电连接。
作为相关技术而能够举出特开2007-324004号公报。特开2007-324004号公报中记载有使端子彼此连接的部件(汇流条)塑性变形来适合电极端子的形态。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够把多个二次电池之间可靠性良好地电连接的二次电池用汇流条和二次电池模块。
本发明的二次电池用汇流条具备：板状且具有导电性的板部分、设置在板部分且被***具有凸状电极端子的二次电池电极端子的开口部、从所述开口部延伸而在把电极端子向开口部***时使开口部的形状弹性变化的第一切口部。开口部被形成得比所述电极端子窄小，以利用弹性力把被***的电极端子夹紧。
根据本发明，由于设置有第一切口部且开口部比电极端子窄小，所以在***电极端子时，开口部弹性扩展。由此，把电极端子弹性夹紧。假定在把汇流条向电极端子牢固固定的情况下，认为被加有冲击等时固定部位会被损伤。对此，根据本实施例，由于在开口部是把电极端子弹性地夹紧，所以对于机械冲击等的抗受能力高。因此，能够提高二次电池之间电连接的可靠性。
所述二次电池用汇流条还可以具有设置在板部分的第二切口部。把第二切口部设置在开口部的形状变化时应力集中的位置。
根据本发明，通过设置第二切口部而能够防止在板部分的特定位置有应力集中。通过防止应力集中而能够更可靠地防止板部分损伤。
所述二次电池用汇流条还可以具有：相对板部分而能够自由装卸安装的辅助杆、被设置在板部分而与辅助杆的两端部卡合的一对辅助杆用缺口部。一对辅助杆用缺口部被设置在与第一切口部正交的方向把第一切口部夹住的位置。辅助杆通过以两端部与一对辅助杆用缺口部卡合而施加把开口部夹紧的力。
根据本发明，能够利用辅助杆而辅助性追加把电极端子夹紧的力。
所述二次电池用汇流条也可以还具有：在被***电极端子的状态下，把板部分覆盖安装的弹性盖。
根据本发明，利用弹性盖而把二次电池用汇流条覆盖。由此，能够防止二次电池用汇流条与空气接触，能够防止二次电池用汇流条被腐蚀。
板部分是把第一方向作为长度方向延伸的形状，开口部在该第一方向排列地被设置在板部分的两部位，第一切口部与两部位的开口部对应而被设置在两部位，两部位的各个第一切口部也可以是沿该第一方向延伸的形状。
本发明的二次电池模块具备：具有凸状电极端子的多个二次电池、把多个二次电池的电极端子彼此进行连接的所述二次电池用汇流条。
本发明的二次电池用汇流条具备：板状且具有导电性的板部分、设置在板部分且被***具有凸状电极端子的二次电池电极端子的开口部。板部分是由多个板元件构成的层合结构。
通过把板部分设定成层合结构，能够在板部分的厚度方向使其特性具有变化。由此，兼顾用途等而能够把板部分的特性最佳化。
在多个板元件之间，也可以是材质不同。
在多个板元件之间，也可以是板厚度不同。
在多个板元件之间，也可以是开口部的大小不同。
在多个板元件之间，也可以是开口部的大小越靠***电极端子侧就越大。这样，在越靠***电极端子侧(二次电池侧)开口部就越大的情况下，能够容易把电极端子向开口部***。
在多个板元件的各个中，也可以是开口部越靠***电极端子侧开口径就越大的锥状。由此，能够容易把电极端子向开口部***。且使被***的电极端子容易与板部分在多个部位接触，能够减少电极端子与板部分之间的接触电阻。
板部分的宽度也可以在多个板元件之间不同。由此，能够增加板部分的表面面积。通过增加板部分的表面面积而能够提高板部分的散热性。
所述二次电池用汇流条也可以还具有设置在板部分且与多个板元件结合的铆钉群。该铆钉群具备多个铆钉。
板部分把第一方向作为长度方向延伸，开口部也可以在该第一方向排列地被设置在板部分的两部位。
本发明的二次电池模块具备：具有凸状电极端子的多个二次电池、把多个二次电池的电极端子彼此进行连接的所述二次电池用汇流条。
根据本发明，可提供能够把多个二次电池之间可靠性良好地电连接的二次电池用汇流条和二次电池模块。
附图说明
图1A是第一实施例二次电池模块的俯视图；
图1B是第一实施例二次电池模块的侧视图；
图2是第一实施例二次电池用汇流条的俯视图；
图3是表示汇流条***用工具的立体图；
图4A是用于说明电极端子***法的说明图；
图4B是用于说明电极端子***法的说明图；
图5是第一实施例二次电池用汇流条的立体图；
图6A是表示开口部的剖视图；
图6B是表示开口部其他例的立体图；
图7是表示开口部的剖视图；
图8是表示开口部的剖视图；
图9A是表示开口部的剖视图；
图9B是表示开口部的剖视图；
图9C是表示第一实施例二次电池用汇流条制造工序的说明图；
图9D是表示第一实施例二次电池用汇流条制造工序的说明图；
图10A是板部分的剖视图；
图10B是表示板部分其他例的立体图；
图11是表示第一切口部变形例的俯视图；
图12是表示第一切口部变形例的俯视图；
图13是表示第一切口部变形例的俯视图；
图14是第二实施例二次电池用汇流条的俯视图；
图15是第二实施例二次电池用汇流条的侧视图；
图16是第三实施例二次电池用汇流条的立体图。
具体实施方式
(第一实施例)
以下，一边参照附图一边说明本发明的实施例。
图1A是本实施例二次电池模块的俯视图。图1B是表示该二次电池模块的侧视图。
如图1A和图1B所示，本实施例的二次电池模块具备多个二次电池1。多个二次电池1之间由二次电池用汇流条(以下记载为汇流条)电连接。
多个二次电池1的各个具有电池容器。在该电池容器内收容有未图示的能够充电放电的发电元件。发电元件具备正极和负极。在电池容器内被填充有非水电解液，把发电元件含浸透在该非水电解液中。
各二次电池1的其电池容器安装有两个电极端子(正极端子2和负极端子3)。正极端子2在电池容器内与发电元件的正极连接，负极端子3与发电元件的负极连接。两个电极端子(2、3)从电池容器突出地被形成凸状。两个电极端子(2、3)是圆柱状。相邻的两个二次电池1中，一个二次电池1的正极端子2通过汇流条与另一个二次电池的负极端子3连接。由此，把多个二次电池1串联电连接。
图2是表示汇流条的俯视图。汇流条由板状的板部分4所形成。板部分4把第一方向作为长度方向延伸。板部分4设置有：开口部5、第一切口部6和第二切口部7(7-1、7-2)。
板部分4由具有导电性的材料构成。板部分4的材料只要具有导电性就没有特别的限定，例如能够举出：黄铜、铜合金、SUS、锡、镍、钢、铝和铍铜合金等。根据需要也可以对板部分4实施表面处理。例如也可以以提高导电性为目的而对表面实施金、银等的导电性镀敷。相反地，也可以以防止触电等为目的而在板部分4的表面涂覆绝缘性材料(例如绝缘树脂)。
开口部5被设置在板部分4的两部位。开口部5是***电极端子(2、3)的部分。两个开口部5沿第一方向排列。各开口部5的形状与电极端子(2、3)的形状对应，大体是圆形。各开口部5的开口径比电极端子(2、3)的径稍微窄小。
第一切口部6与各开口部5对应设置。即，第一切口部6也被设置在板部分4的两部位。被设置在两部位的各个第一切口部6从板部分4的端部向各开口部5延伸。各第一切口部6沿第一方向从各开口部5向外侧延伸。
由于第一切口部6的存在而在电极端子(2、3)***时各开口部5的形状被弹性扩展。所***的电极端子(2、3)被板部分4弹性夹紧。
为了防止在板部分4中应力向一个部位集中而设置有第二切口部7(7-1、7-2)。在***电极端子(2、3)时各开口部5在第一切口部6侧扩展。另一方面，以各开口部5为基准而在第一切口部6的相反侧相应位置板部分4被压缩，应力集中。因此，以开口部5为基准而在第一切口部6的相反侧相应位置设置第二切口部7(7-1、7-2)。具体说就是，在板部分4沿第一方向的各个两个边(图中，第一边)中比开口部5更靠中央侧的相应位置设置有切口7-1。且从开口部5向板部分4中央侧延伸地设置有切口7-2。由于在这些位置存在有第二切口部7(7-1、7-2)，所以即使开口部5扩展，在板部分4中应力也不会向一个部位集中。因此，能够防止板部分4的永久变形。
如以上所说明，只要使用上述结构的汇流条，由于开口部5的径比电极端子(2、3)小，所以在***电极端子(2、3)时开口部5扩展。在此，由于存在有第一切口部6，所以开口部5的形状能够弹性变化。因此，即使不过度地加力，也能够简单地把电极端子(2、3)***。所***的电极端子(2、3)被弹性夹紧。由于是弹性夹紧，所以即使被加有冲击等，板部分4与电极端子(2、3)的连接部分也不易被损伤。且由于存在有第二切口部7(7-1、7-2)而能够防止应力向板部分4的一个部位集中。由此，对于冲击等的耐受力更被提高。与开口部5的形状变化无关地还能够防止板部分4的永久变形。因此，能够可靠性良好地把多个二次电池之间电连接。
在向上述结构的汇流条***电极端子(2、3)时，若使用前端部的截面形状被形成椭圆的工具则是便利的。图3是表示这种汇流条***用工具8一例的立体图。汇流条***用工具8具备：使用者握持的握持部81和从握持部81延伸的延伸部82。延伸部82在中途大体被弯曲成直角。延伸部82的其前端部的截面被形成椭圆形状。图4A和图4B是表示使用汇流条***用工具8而***电极端子(2、3)时情况的说明图。如图4A所示，把汇流条***用工具8的前端部分使长轴方向与第一切口部6的延伸方向一致地向第一切口部6***。接着，回转握持部81。由此则如图4B所示，利用汇流条***用工具8而把第一切口部6按压扩开。只要在该状态下把电极端子(2、3)***，就能够简单地***电极端子(2、3)。
接着，详述板部分4。
图5是汇流条的立体图。如图5所示，板部分4是由多个板元件41构成的层合结构。多个板元件41被未图示的铆钉结合。对于该板部分4是从下侧***电极端子(2、3)。
在此，本实施例中由于板部分4是层合结构，所以在板厚度方向能够改变板部分4的特性。
例如在多个板元件41之间，能够改变开口部5的大小。图6A是表示本实施例变形例的剖视图，是沿图5的A-A′的线的剖视图。该变形例中，开口部5的大小在板厚度方向上不同。开口部5的大小(开口径)是越靠下侧的板元件41就越大。由于越靠下侧，开口径就越大，则使***电极端子(2、3)容易。所***的电极端子(2、3)被开口径小的上侧的板元件41牢固地夹紧。因此，能够可靠地把电极端子(2、3)与板部分4连接。
在多个板元件41之间改变开口部5大小时，也不一定需要在开口部5的全周来改变开口部5的大小。例如也可以如图6B那样，仅在第一切口部6部分使多个板元件41成为台阶状。即使是该图6B的结构，也能够容易***电极端子(2、3)。
在多个板元件41之间也能够改变板厚度。图7是表示本实施例其他变形例的剖视图。该变形例中，板部分4具备薄的板元件41-2和厚的板元件41-1。把薄的板元件41-2设置在下侧，把厚的板元件41-1设置在上侧。由于薄的板元件41-2容易弯曲，所以容易***电极端子(2、3)。另一方面，厚的板元件41-1难于弯曲，于是把***的电极端子(2、3)牢固地夹紧。由此，与图6A所示的例同样地容易***电极端子(2、3)，而且能够可靠地连接电极端子(2、3)与板部分4。
图8是表示向图7所示的板部分4***电极端子(2、3)状态的图。被设置在下侧的薄的板元件41-2由于容易弯曲，所以与二次电池1的电池容器之间难于产生间隙。即容易使板部分4与二次电池1的电池容器紧密接触。在二次电池1的电池容器与板部分4之间存在有间隙的情况下，二次电池的电池容器与空气接触，电池容器容易被腐蚀。对此，通过使板部分4与电池容器紧密接触而能够防止电池容器被腐蚀。
更作为其他的变形例，也可以在多个板元件41之间使用不同的材质。例如，作为上侧的板元件41而能够使用耐腐蚀性高的材料(例如铍铜合金)，作为下侧的板元件41而能够使用弹性高的材料(例如铜、黄铜)。通过使用这样的材料，对于容易与空气接触容易被腐蚀的部分(板部分4的上侧)而能够提高耐腐蚀性。在下侧则通过提高弹性而能够容易***电极端子(2、3)。
板部分4中，各板元件41的开口部5的形状也可以是越靠电极端子(2、3)***侧开口径就越大的锥状。图9A是表示本实施例又其他变形例的剖视图。该变形例中，各板元件41的开口部5是越靠下侧开口径就越大的锥状。根据该变形例则使***电极端子(2、3)容易。且电极端子(2、3)一旦被***就难于拔出。而且在开口部5，电极端子(2、3)是与多个板元件41分别接触。即，能够使板部分4与电极端子(2、3)在多个部位可靠地接触(参照图9B)。由此，能够减少二次电池与汇流条的接触电阻，能够更加提高电连接的可靠性。
在把各元件的开口部5设定成锥状的情况下，也不一定需要把开口部5的全周设定成锥状。例如，也可以仅在第一切口部6把各板元件41设定成锥状。
开口部5是锥状的各板元件41能够如下方法得到。如图9C所示，准备各板元件41，利用模具冲裁。由此，如图9D所示那样形成开口部5。这时，开口部5的越靠模具的冲裁侧，开口径越大。因此，只要把多个板元件41使冲裁侧成为下侧地层合，就能够得到图9A所示形状的板部分4。在制造板部分4时，不需要为了形成锥状的特别的制造工序。
通过把板部分4设定成层合结构，能够抑制制造板部分4时的成本。这是根据下面叙述的理由。为了在板部分4设置开口部5而要进行模具的冲裁。在此，冲裁厚度薄的板比冲裁厚度厚的板而模具的负担大幅度被减轻。因此，通过把板部分4设定成层合结构，能够延长模具的寿命，能够抑制制造成本。
作为又其他变形例，也可以在多个板元件41之间改变板宽度。图10A是表示改变板宽度的变形例的剖视图，表示与图5的BB′对应的截面。根据该变形例，通过板宽度的不同而使在板部分4的端部产生台阶，能够增加板部分4的表面面积。汇流条由于有电流流动而发热，通过增加板部分4的表面面积而能够提高汇流条的散热性。
在改变板宽度的情况下，也不一定需要对于板部分4整体来改变板宽度。也可以对于板部分4的一部分来改变板宽度。例如，如图10B所示那样，也可以仅在第一切口部6部分设置台阶。
本实施例中，说明了第一切口部6从开口部5延伸到板部分4端部的情况。但只要把第一切口部6设置成把***的电极端子(2、3)弹性夹紧便可，也不一定需要从开口部5延伸到板部分4的端部。例如也可以如图11的又其他变形例所示那样，在第一切口部6的延长线上使板部分连接。
同样地，本实施例中说明了第一切口部6沿第一方向直线延伸的情况，但第一切口部6也不一定需要直线延伸。例如也可以如图12的又其他变形例所示那样，第一切口部6一边弯曲一边延伸。
且本实施例在图2中描绘的是第一切口部6在板部分的短边方向(与第一方向正交的方向)中央部沿第一方向延伸。但第一切口部6也不一定需要在中央部沿第一方向延伸。例如也可以如图13的又其他变形例所示那样，第一切口部6也可以相对第一方向倾斜延伸。
上述的变形例也可以把多个形态组合使用。例如也可以在多个板元件41之间使板厚度和开口部5的开口径这两者都不同。
(第二实施例)
接着，说明本发明的第二实施例。图14是表示本实施例汇流条的俯视图。本实施例在板部分4设置有辅助杆用缺口部9的点和安装有辅助杆10的点上与第一实施例不同。对于其他的点则能够与第一实施例相同，所以省略详细的说明。
辅助杆用缺口部9被设置在板部分4第一方向的两端部的每个端部的两个部位上。两部位的辅助杆用缺口部9在与第一切口部6正交的方向(图中的第二方向)被设置在把第一切口部6夹住的位置。该辅助杆用缺口部9被设置为用于把辅助杆10安装在板部分4上。
辅助杆10是为了在开口部5把电极端子(2、3)辅助夹紧而设置。图15是从图14的C方向看汇流条时的侧视图。如图15所示，辅助杆10沿板宽度(第二方向)延伸。辅助杆10第二方向的两端部为了与辅助杆用缺口部9卡合而弯曲，其截面成コ字状。
在把电极端子(2、3)***到了开口部5后，相对板部分4来安装辅助杆10。辅助杆10是与第一切口部6交叉地安装。板部分4利用辅助杆10而在设置有第一切口部6的部分被约束。利用辅助杆10在开口部来辅助性追加夹紧电极端子(2、3)的力。由此，使所***的电极端子(2、3)更难于被拔出，能够更加提高电极端子(2、3)与汇流条的***可靠性。
(第三实施例)
接着，说明本发明的第三实施例。本实施例更被追加有弹性模量大的盖。对于其他的点则能够与已述的实施例相同，所以省略详细的说明。
图16是表示本实施例汇流条的立体图。该汇流条在板部分4的基础上还具有盖11。盖11具备：平板部11-1、开口部11-2和侧部11-3。平板部11-1是覆盖板部分4上面的部分。侧部11-3是覆盖板部分4侧部的部分。开口部11-2是穿过电极端子(2、3)的部分。
盖11例如由橡胶等比板部分4弹性模量高的材料形成。
本实施例中，板部分4被盖11所覆盖。由此，防止板部分4与空气接触，防止板部分4被腐蚀。
以上说明了第一～第三实施例。且这些实施例在没有矛盾的范围内也能够相互组合使用。

Claims (16)

1.一种二次电池用汇流条，其中，具备：
板状且具有导电性的板部分、
设置在所述板部分且被***具有凸状的电极端子的二次电池的所述电极端子的开口部、
从所述开口部延伸的第一切口部，
所述开口部被形成得比所述电极端子窄小，以把被***的所述电极端子夹紧。
2.如权利要求1所述的二次电池用汇流条，其中，
还具有设置在所述板部分的第二切口部，
所述第二切口部被设置在所述开口部的形状变化时应力集中的位置。
3.如权利要求1或2所述的二次电池用汇流条，其中，还具有：
相对所述板部分而能够自由装卸地安装的辅助杆、
被设置在所述板部分且与所述辅助杆的两端部卡合的一对辅助杆用缺口部，
所述一对辅助杆用缺口部被设置在与所述第一切口部正交的方向把所述第一切口部夹住的位置，
所述辅助杆通过以两端部与所述一对辅助杆用缺口部卡合，而辅助性地施加把所述开口部夹紧的力。
4.如权利要求1到3任一项所述的二次电池用汇流条，其中，还具有：
在被***所述电极端子的状态下，把所述板部分覆盖而安装的盖。
5.如权利要求1到4任一项所述的二次电池用汇流条，其中，
所述板部分是把第一方向作为长度方向延伸的形状，
所述开口部在所述第一方向排列地被设置在所述板部分的两部位，
所述第一切口部与所述两部位的开口部对应而被设置在两部位，
所述两部位的各个第一切口部沿所述第一方向延伸。
6.一种二次电池模块，其中，具备：
具有凸状电极端子的多个二次电池、
把所述多个二次电池的所述电极端子彼此进行连接的权利要求1到5任一项所述的二次电池用汇流条。
7.一种二次电池用汇流条，其中，具备：
板状且具有导电性的板部分、
设置在所述板部分且被***具有凸状电极端子的二次电池的所述电极端子的开口部，
所述板部分是由多个板元件构成的层合结构。
8.如权利要求7所述的二次电池用汇流条，其中，
在所述多个板元件间，材质不同。
9.如权利要求7或8所述的二次电池用汇流条，其中，
在所述多个板元件间，板厚度不同。
10.如权利要求7到9任一项所述的二次电池用汇流条，其中，
在所述多个板元件间，所述开口部的大小不同。
11.如权利要求10所述的二次电池用汇流条，其中，
所述电极端子被从所述板部分的下侧***，
在所述多个板元件间，所述开口部的大小越靠所述下侧的板元件就越大。
12.如权利要求7到11任一项所述的二次电池用汇流条，其中，
所述电极端子被从所述板部分的下侧***，
在所述多个板元件的每一个之中，所述开口部是越靠所述下侧开口径就越大的锥状。
13.如权利要求7到12任一项所述的二次电池用汇流条，其中，
所述板部分的宽度在所述多个板元件间不同。
14.如权利要求7到13任一项所述的二次电池用汇流条，其中，
还具有设置在所述板部分且与所述多个板元件结合的铆钉。
15.如权利要求7到14任一项所述的二次电池用汇流条，其中，
所述板部分把第一方向作为长度方向延伸，
所述开口部在所述第一方向排列地被设置在所述板部分的两部位。
16.一种二次电池模块，其中，具备：
具有凸状电极端子的多个二次电池、
把所述多个二次电池的所述电极端子彼此进行连接的权利要求7到15任一项所述的二次电池用汇流条。
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