CN104303333A - 电力供应装置 - Google Patents

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CN104303333A CN201380017598.9A CN201380017598A CN104303333A CN 104303333 A CN104303333 A CN 104303333A CN 201380017598 A CN201380017598 A CN 201380017598A CN 104303333 A CN104303333 A CN 104303333A
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Abstract

一种电力供应装置(A)包括：电池组件(1)，在电池组件(1)中具有突出的电极(2b)和(3b)的多个电池单元(2)和(3)堆叠；电池联接块体(10)，电池联接块体(10)设置在电池组件(1)的电极(2b)和(3b)突出的侧面上并具有基板(12)，基板(12)设置有用于电压检测的电路图形部并设置有端子***孔(14)；电池侧中继端子(16)，电池侧中继端子(16)连接至电池单元(2)和(3)的电极(2b)和(3b)并从端子***孔(14)突出至基板(12)的外表面侧；基板侧中继端子(18)，基板侧中继端子(18)连接至用于电压检测的电路图形部并突出至基板(12)的外表面侧；以及夹子(19)，夹子夹紧电池侧中继端子(16)和(17)与基板侧中继端子(18)。

Description

电力供应装置
技术领域
本发明涉及一种具有多个堆叠的电池单元的电力供应装置。
背景技术
电力供应装置作为用于电动机的驱动源安装在例如混合动力车辆或电动车辆上。到目前为止，已提出了各种电力供应装置(参见专利文献1和2)，并且本申请人也提出了图11所示的电力供应装置。
如图11所示，电力供应装置100包括：电池组件101，电池组件101具有多个堆叠的电池单元102和103，并且其中，相邻的电池单元102与103的各自的电极102b与103b设置成彼此面对；以及电池联接块体110，电池联接块体110设置在电池组件101的一侧上，电极102b和103b在该侧上突出。
电池联接块体110包括：绝缘壳体111；中继端子112，中继端子112固定至绝缘壳体111；和基板113，基板113固定绝缘壳体111内。中继端子112由汇流排形成。中继端子112突出至基板113的外表面侧。用于电压检测的电路图形部(未示出)形成在基板113上。电极***孔113a在相应中继端子112的位置处形成在基板113中。电池单元102和103的电极102b和103b从相应的电极***孔113a突出至基板113的外表面侧。突出至基板113的外表面侧的相应电极102b和103b以与中继端子112的上下表面重叠的状态布置。相应的电极102b和103b与中继端子112处于相互固定并且相互电联接的状态。电极102b和103b以这样的方式连接到的中继端子112经由电线W1连接至用于基板113的电压检测的电路布图。中继端子112与电线W1通常通过焊接固定。采用以上构造，可检测相应电池单元102和103的输出状态。
[PTL1]日本专利申请特开公布No.2010-055885
[PTL2]日本专利申请特开公布No.2004-055492
发明内容
然而，在上述传统的电力供应装置100中，当电池单元102、103或基板113失效或者损坏并且要被替换时，由于中继端子112与电线W1之间的焊接等，所以不能容易地拆开电池组件101与电池联接块体110。因此，电池组件101和电池联接块体110一体地替换，并且出现提高替换成本等的问题。需要一种能够解决解决该问题并且能够容易并且单独地替换电池组件和电池联接块体的结构。
因此，已做出本发明，以便解决上述问题，并且本发明旨在提供一种能够容易并且单独地替换电池组件和电池联接块体的电力供应装置。
本发明是一种电力供应装置，其特征在于包括：电池组件，在该电池组件中具有突出的电极的多个电池单元堆叠；电池联接块体，该电池联接块体设置在电池组件的电极突出的侧面上并具有基板，该基板设置有用于电压检测的电路图形部并设置有端子***孔；电池侧中继端子，该电池侧中继端子连接至电池单元的电极并从端子***孔突出至基板的外表面侧；基板侧中继端子，该基板侧中继端子连接至用于电压检测的电路图形部并突出至基板的外表面侧；以及夹子，该夹子夹紧电池侧中继端子和基板侧中继端子。
优选的是，电池侧中继端子具有电极连接部，并且电极分别固定至电极连接部的两个表面。优选的是，电池侧中继端子具有由联接部联接的多个电极连接部，并且电池单元的电极分别连接至相应的电极连接部。优选的是，在相应的电极连接部的内表面侧上开口的电极***孔设置在联接部中。
附图说明
图1是电力供应装置的总透视图，示出了本发明的一个实施例。
图2是示出电池单元的电极与基板的电路图形部的连接结构的基本部分剖视图，示出了本发明的一个实施例。
图3是电池组件的透视图，示出了本发明的一个实施例。
图4(a)和4(b)分别是第一电池单元和第二电池单元的透视图，示出了本发明的一个实施例。
图5(a)、5(b)和5(c)分别是第一电极侧中继端子、第二电极侧中继端子和夹子的透视图，示出了本发明的一个实施例。
图6(a)和6(b)分别是从彼此不同的方向观察的基板侧中继端子的透视图，示出了本发明的一个实施例。
图7是示出基板侧中继端子固定至基板的状态的透视图，示出了本发明的一个实施例。
图8(a)是示出装配电池组件和电池联接块体的过程的透视图，并且图8(b)是图8(a)中的D1部的放大图，示出了本发明的一个实施例。
图9(a)是示出装配电池组件和电池联接块体的过程的透视图，并且图9(b)是图9(a)中的D2部的放大图，示出了本发明的一个实施例。
图10是在电池组件和电池联接块体的装配完成时的透视图，示出了本发明的一个实施例。
图11(a)是电力供应装置的透视图，并且图11(b)是示出电池单元的电极与基板的电路图形部的连接结构的基本部分横截面视图，示出了现有技术。
附图标记列表
A 电力供应装置
2、3 电池单元
2b、3b 电极
10、20 电池联接块体
12  基板
14  端子***孔
16  第一电池侧中继端子
16a、16b、17a 电极连接部
16c 联接部
16e 电极***孔
17  第二电池侧中继端子
18  基板侧中继端子
19  夹子
具体实施方式
在下文中，将基于附图描述本发明的实施例。
图1至图10示出了本发明的一个实施例。如图1所示，电力供应装置A包括：电池组件1，该电池组件1包括多个(十二个)堆叠的电池单元2和3；设置在电池组件1的两侧的一对电池联接块体10和20；以及扁平电缆40，该扁平电缆40连接在一对电池联接块体10与20之间。
如图3详细所示，电池组件1由十二个电池单元2和3构成。电池组件1被分成三组电池单元组SG1、SG2和SG3，每个电池单元组中四个电池单元2和3并联连接，并且三组电池单元组SG1、SG2和SG3串联连接。
如图4(a)所示，电池单元2具有扁平矩形单元体2a和从其左、右侧面突出的一对电极(正电极和负电极)2b。
如图4(b)所示，电池单元3具有扁平矩形单元体3a和从其左、右侧面突出的一对电极(正电极和负电极)3b。
电极2b和3b中的每个电极被设定成仅在上下方向上不同并且在平面图中位于相同的位置，即便当电池单元2与3颠倒反转布置时也一样。每个独立的电极2b和3b具有薄膜形状(板状形状)。每个独立的电极2b和3b朝着后面侧突出。
在电极2b和3b的突出高度方面不同的两种电池单元，即，第一电池单元2和第二电池单元3用作电池单元2和3。如图4(a)所示，第一电池单元2的电极2b的突出高度H1低。如图4(b)所示，第二电池单元3的电极3b的突出高度H2高。堆叠的十二个电池单元2和3从顶部起依次构成了第一电池单元组SG1、第二电池单元组SG2和第三电池单元组SG3。在下文中将详细描述电池单元组SG1、SG2和SG3中的每个电池单元组中的电池单元2和3的堆叠模式。
一个电池联接块体10具有：绝缘壳体11；基板12，基板12设置在绝缘壳体11的框架内；以及绝缘盖13，绝缘盖13从外表面侧覆盖绝缘壳体11的框架的内部。
如图2所示，端子***孔11a在两处设置在绝缘壳体11中。端子***孔14同样在与绝缘壳体11中的端子***孔11a相同的位置设置在基板12中。
用于电压检测的电路图形部(未示出)形成在基板12上。电路图形部分别具有靠近每个端子***孔14的电极焊盘部15。通孔12a在每个电极焊盘部15的位置处形成在基板12中。一对固定孔12b形成在通孔12a的左、右位置处。
绝缘盖13由四个分盖部13a至13d构成。在其两端的分盖部13a和13d被安装到绝缘壳体11上。中部的两个分盖部13b和13c分别由在两端的分盖部13a和13d可旋转地支撑。当将中部的两个分盖部13b和13c设定至打开位置时，基板12的外表面侧露出，如图1等所示。当将中部的两个分盖部13b和13c设定至闭合位置时，它们覆盖基板12的外表面侧，如图10所示。在闭合位置，中部的两个分盖部13b和13c被安装到绝缘壳体11上。由此，一个电池联接块体10将突出至电池组件1的一侧的电极2b和3b绝缘。
另一电池联接块体20具有与所述一个电池联接块体10大致相同的构造，并具有绝缘壳体21、基板(未示出)和绝缘盖22。该另一电池联接块体20使突出至电池组件1的另一侧的电极2b和3b绝缘。从另一电池联接块体20的一侧获得的每个电极的电压经由扁平电缆40被引导至所述一个电池联接块体10的基板12。
接下来，将描述电池单元2和3的每个电极2b和3b与用于基板12的电压检测的电路图形部(未示出)的连接结构。该连接结构使用第一电池侧中继端子16、第二电池侧中继端子17、基板侧中继端子18和夹子19。如图5(a)详细所示地，第一电池侧中继端子16由汇流排形成，该汇流排由导电金属制成。第一电池侧中继端子16包括以一定的间隔平行布置的两个电极连接部16a和16b、用于联接这两个电极连接部16a和16b的联接部16c，以及从一个电极连接部16a突出的突出部16d，并大致具有倒C形。在联接部16c中，电极***孔16e分别在靠近各电极连接部16a和16b的内表面的位置处形成在联接部16C中。电极2b和3b可通过利用这些电极***孔16e中的每个***到每个电极连接部16a和16b的内表面侧中。因此，电极2b和3b可布置在每个电极连接部16a和16b的两表面上。
如图5(b)详细所示地，第二电池侧中继端子17由汇流排形成，该汇流排由导电金属制成。第二电池侧中继端子17包括：单个电极连接部17a，以及从电极连接部17a突出的突出部17b，并具有扁平形状。电极2b和3b可布置在电极连接部17a的两表面上。
如图6(a)和6(b)所示地，基板侧中继端子18由汇流排形成，该汇流排由导电金属制成。基板侧中继端子18包括：底板部18a、从底板部18a的两侧端弯曲的一对基板***板部18b、从底板部18a的中部位置弯曲并在与基板***板部18b相同的方向上突出的基板连接销部18c，以及从底板部18a的上端弯曲的突出部18d。如图7所示，一对基板***板部18b***到基板12中的固定孔12b中，并且基板连接销部18c***到基板12中的通孔12a中。接着，通过焊接连接基板连接销部18c与用于电压检测的电路图形部的电极焊盘部15。
如图5(c)详细所示地，夹子19由导电金属材料形成。夹子19具有一对夹紧臂部19a。
如图2所示，在该情形中，第一电池侧中继端子16和基板侧中继端子18成对***到一对夹紧臂部19a之间，且第二电池侧中继端子17和基板侧中继端子18成对***。
当将第一电池侧中继端子16和基板侧中继端子18成对***到一对夹紧臂部19a之间中时，夹子19将第一电池侧中继端子16的突出部16d和基板侧中继端子18的突出部18d夹在中间，并使突出部16d和18d紧密连接到一起。安装的夹子19可通过将其与突出部16d和18d分开而被拆卸。
当将第二电池侧中继端子17和基板侧中继端子18成对***到成对的一对夹紧臂部19a之间中时，夹子19将第二电池侧中继端子17的突出部17b和基板侧中继端子18的突出部18d夹在中间，并使突出部17b和18d紧密连接到一起。安装的夹子19可通过将其与突出部17b和18d分开而被拆卸。
接下来，将描述电池单元2和3的堆叠模式。堆叠的十二个电池单元2和3从顶部起依次构成了第一电池单元组SG1、第二电池单元组SG2和第三电池单元组SG3。在每个电池单元组中的四个电池单元2和3中，内部的两个为第一电池单元2，并且外部的两个为第二电池单元3。电池单元2和3堆叠成列，其中，共同朝向的电极2b和3b具有相同的极性，并且共同朝向的电极2b和3b突出的方向是共同朝向的方向，使得每个电池单元组中的四个电池单元2和3相互并联连接。
因此，如图2所示，在第一电池单元组SG1的一侧上，基于第二电池侧中继端子17的电极连接部17a的位置，布置在上侧(一侧)上的电池单元2和3的电极2b和3b以重叠方式布置在电极连接部17a的上表面(一个表面)上，并且布置在下侧(另一侧)上的电池单元2和3的电极2b和3b以重叠方式布置在电极连接部17a的下表面(另一表面)上。
在第二电池单元组SG2的一侧上，基于第一电池侧中继端子16的电极连接部16a的位置，布置在上侧(一侧)上的电池单元2和3的电极2b和3b以重叠方式布置在电极连接部16a的上表面(一个表面)上，并且布置在下侧(另一侧)上的电池单元2和3的电极2b和3b以重叠方式布置在电极连接部16a的下表面(另一表面)上。
在第三电池单元组SG3的一侧上，基于第一电池侧中继端子16的电极连接部16b的位置，布置在上侧(一侧)上的电池单元2和3的电极2b和3b以重叠方式布置在电极连接部16b的上表面(一个表面)上，并且布置在下侧(另一侧)上的电池单元2和3的电极2b和3b以重叠方式布置在电极连接部16b的下表面(另一表面)上。
在第一电池单元组SG1和第二电池单元组SG2的另一侧上，尽管未在附图中示出，但相应电极2b和3b分别以与以上所述相同的状态布置在第一电池侧中继端子16的相应电极连接部16a和16b上，并且在第三电池单元组SG3的另一侧上，相应电极2b和3b分别以与以上相同的状态布置在第二电池侧中继端子17的电极连接部17a上。
由于以上布置，单元组SG1、SG2和SG3达到串联连接的状态。
第一和第二电池侧中继端子16和17与多个电极2b和3b通过焊接等连接。
有关每个电池单元2和3中的两侧上的电极位置的电压的信息被引导至基板12。于是，基于这些信息确定与每个电池单元2和3的输出电压等相关的异常存在/不存在。
另外，一对输出端子30和31设置在一对电池联接块体10和20的相应绝缘壳体11和21上。从一对输出端子30和31获得电力供应装置A的输出。
接下来，将描述电力供应装置A的装配工作的概要。第一和第二电池侧中继端子16和17连接至电池组件1的电极2b和3b的聚集点。将假定基板侧中继端子18连接至基板12做出说明。
使一个电池联接块体10从面对电池组件1的一侧的方向靠近，将第一电池侧中继端子16***到绝缘壳体11中的端子***孔11a和基板12中的端子***孔14中，并且同时地，将第二电池侧中继端子17***到绝缘壳体11中的端子***孔11a和基板12中的端子***孔14中。由此，第一和第二电池侧中继端子16和17的每个突出部16d和17b突出至基板12的外表面侧，并布置在接近或靠近基板侧中继端子18的每个突出部18d的位置(参见图8(a)和8(b))。接下来，通过夹子19分别将一组第一电池侧中继端子16的突出部16d与基板侧中继端子18的突出部18d，以及一组第二电池侧中继端子17的突出部17b与基板侧中继端子18的突出部18d夹在中间，并且安装夹子19(参见图9(a)和9(b))。接下来，将中部的分盖部13b和13c设定至闭合位置，以用绝缘盖13覆盖绝缘壳体11中的基板12(参见图10)。
可大致通过与用于一个电池联接块体10的装配相同的工作进行另一电池联接块体20的装配，并从而完成工作。
如上所述，电力供应装置A包括：电池组件1；电池联接块体10和20，电池联接块体10和20设置在电池组件1的电极2b和3b突出的侧面上并具有基板12，基板12设置有用于电压检测的电路图形部并设置有端子***孔14；第一和第二电池侧中继端子16和17，第一和第二电池侧中继端子16和17连接至电池单元2和3的电极2b和3b，并且第一和第二电池侧中继端子16和17的突出部16d和17b通过端子***孔14突出至基板12的外表面侧；基板侧中继端子18，基板侧中继端子18连接至用于电压检测的电路图形部，并且基板侧中继端子18的突出部18d突出至基板12的外表面侧；以及夹子19，夹子19夹紧电池侧中继端子16和17与基板侧中继端子18的突出部16d和17b与18d，以使突出部16d和17b与18d彼此接触。
因此，当拆卸夹子19时，释放第一和第二电池侧中继端子16和17与基板侧中继端子18之间的连接，并且可从基板12中的端子***孔14拔出第一和第二电池侧中继端子16和17，并从而可释放电池组件1与电池联接块体10和20的装配状态。当要装配电池组件1与电池联接块体10和20时，可通过与以上所述大致相反的工作进行装配。由于以上所述，所以可容易地单独替换电池组件1与电池联接块体10和20。
由于夹子19的安装位置在基板12的外侧，所以可便于夹子19的安装/拆卸。
由于每个电池单元组SG1至SG3中的电极2b和3b被分开并布置在电极连接部的两表面上，所以减少了电极2b和3b的堆积数量，并因此可减少电极连接部与每个电池单元组SG1至SG3中的电极2b和3b之间的连接所需的人工。
尽管电池单元组SG1至SG3中的电池单元2和3的数量为四，但在电池单元组SG1至SG3中的电池单元2和3的数量可以是不同于四的数量(包括一)。
第一电池侧中继端子16具有通过联接部16c联接的两个电极连接部16a和16b。因此，两个电池单元组(SG2与SG3的组合和SG1与SG2的组合)中交互的电池单元2和3可分别并联连接，并且两个电池单元组(SG2与SG3的组合和SG1与SG2的组合)可串联连接。
尽管第一电池侧中继端子16具有两个电极连接部16a和16b，但其可具有三个或更多个电极连接部16a和16b。
在每个电极连接部16a和16b的内表面侧上开口的电极***孔16e设置在联接部16c中。因此，电极2b和3b可从联接部16c的外表面侧***，并从而第一电池侧中继端子16与电极2b和3b之间的连接可操作性(例如，焊接可操作性)良好。
本申请要求2012年4月5日提交的日本专利申请No.2012-086500的优先权，并且该专利申请的内容通过引用并入本申请。
工业实用性
根据本发明，当拆卸夹子时，释放基板侧中继端子与电池侧中继端子之间的连接，并且可从基板中的端子***孔拔出电池侧中继端子，并从而可释放电池组件与电池联接块体的装配状态。可通过与以上所述大致相反的工作进行电池组件与电池联接块体的装配。由于以上所述，所以可容易地单独替换电池组件和电池联接块体。

Claims (4)

1.一种电力供应装置，包括：
电池组件，该电池组件中具有突出的电极的多个电池单元堆叠；
电池联接块体，该电池联接块体设置在所述电池组件的所述电极突出的一侧上并具有基板，该基板设置有用于电压检测的电路图形部并设置有端子***孔；
电池侧中继端子，该电池侧中继端子连接至所述电池单元的所述电极，并从所述端子***孔突出至所述基板的外表面侧；
基板侧中继端子，该基板侧中继端子连接至用于电压检测的所述电路图形部，并突出至所述基板的所述外表面侧；以及
夹子，该夹子夹紧所述电池侧中继端子和所述基板侧中继端子。
2.根据权利要求1所述的电力供应装置，其中，
所述电池侧中继端子具有电极连接部，并且所述电极分别固定至所述电极连接部的两个表面。
3.根据权利要求2所述的电力供应装置，其中，
所述电池侧中继端子具有由联接部联接的多个电极连接部，并且
所述电池单元的所述电极分别连接至相应的所述电极连接部。
4.根据权利要求3所述的电力供应装置，其中，
在相应的所述电极连接部的内表面侧上开口的电极***孔形成在所述联接部中。
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