CN112106226A - 蓄电装置 - Google Patents
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Abstract
蓄电装置(10)具备:具有端子(27、28)的蓄电元件(21)、与端子(27、28)连接的母线(33A)、与母线(33A)电连接的电路基板(78)。母线(33A)具备与端子(27、28)固定的母线主体(36)、从母线主体(36)突出的突出部(39)、从突出部(39)突出并固定于电路基板(78)的基板连接部(49)。基板连接部(49)的横向宽度(W1)比突出部(39)的横向宽度(W3)窄。在基板连接部(49)的基端,形成有随着从突出部(39)朝向基板连接部(49)的前端而使横向宽度逐渐变窄的座部(50)。
Description
技术领域
本发明涉及蓄电装置。
背景技术
在专利文献1中,公开了具备电路基板的蓄电装置,该电路基板包括监视蓄电元件的电压的监视电路。蓄电元件与监视电路通过将多个蓄电元件电连接的母线而电连接。母线具备通过焊接而与蓄电元件的端子接合的母线主体和通过焊接与电路基板的监视电路连接的基板连接部。基板连接部设于从母线主体突出的突出部的前端。
在先技术文献
专利文献
专利文献1:专利第5284053号公报
专利文献2:国际公开第2011/52699号
发明内容
发明所要解决的技术问题
在专利文献1的蓄电装置中,在施加了振动以及冲击时,在基板连接部的基端侧应力集中。基板连接部由于比突出部细,且刚性低,因此有时因应力集中而断裂。将基板连接部与电路基板连接的焊接部有时因为应力集中而产生破损(裂纹)。在这些情况下,蓄电元件与电路基板的电导通会产生不良情况。
本发明的课题在于提供一种能够有效抑制由于施加振动以及冲击而导致的基板连接部的断裂以及焊接部的破损的蓄电装置。
用于解决技术问题的技术方案
本发明的一方式提供蓄电装置,具备:具有端子的蓄电元件;连接于所述端子的母线;与所述母线电连接的电路基板;所述母线具备:固定于所述端子的母线主体;从所述母线主体突出的突出部;从所述突出部突出,并固定于所述电路基板的基板连接部;与所述基板连接部的突出方向正交的横向上的所述基板连接部的横向宽度比所述横向上的所述突出部的横向宽度窄,在位于所述突出部侧的所述基板连接部的基端,形成有随着从所述突出部朝向所述基板连接部的前端而横向宽度逐渐变窄的座部。
发明效果
在本发明的蓄电装置中,由于从突出部侧朝向前端侧,横向宽度逐渐变窄的座部形成于基板连接部,因此能够抑制基板连接部断裂或者焊接部破损等。
附图说明
图1是本发明的实施方式的蓄电装置的分解立体图。
图2是表示母线与电路基板的构成的立体图。
图3是表示蓄电元件、中盖以及电路基板的组装状态的立体图。
图4是表示中盖与母线的立体图。
图5是第一母线的立体图。
图6是表示图3的焊接部分的剖面图。
图7是第二母线的立体图。
图8是第三母线的立体图。
图9是表示实施方式的变形例1的基板连接部以及焊接部的剖面图。
图10是表示实施方式的变形例2的基板连接部以及焊接部的剖面图。
具体实施方式
本发明的一方式提供一种蓄电装置,具备:具有端子的蓄电元件;连接于所述端子的母线;与所述母线电连接的电路基板;所述母线具备:固定于所述端子的母线主体;从所述母线主体突出的突出部;从所述突出部突出,并固定于所述电路基板的基板连接部;与所述基板连接部的突出方向正交的横向上的所述基板连接部的横向宽度比所述横向上的所述突出部的横向宽度窄,在位于所述突出部侧的所述基板连接部的基端,形成有随着从所述突出部朝向所述基板连接部的前端而横向宽度逐渐变窄的座部。
利用该蓄电装置,由于基板连接部的横向宽度比突出部的横向宽度窄,因此既能够在焊接时提高在基板连接部的热传导性,又能够在使用时确保在突出部的导电性。由于在基板连接部形成有朝向前端横向宽度逐渐地变窄的座部,因此能够提高基板连接部的基端的刚性。由此,能够抑制由于向基板连接部的基端部分的应力集中,基板连接部断裂或者焊接部破损等。在制造时,能够利用座部,抑制基板连接部向电路基板的过度***,又能抑制熔融的焊料流下。
对熔融焊料的流下抑制进行详细说明。在基板连接部的表面的焊料的流动性在根据焊接的种类而比规定的温度高的情况下较好,但在比规定的温度低的情况下不好。在将基板连接部焊接于电路基板时,基板连接部的前端侧被加热,因此从前端向基端,温度逐渐降低。并且,在基板连接部的座部中,由于朝向突出部,横向宽度逐渐地变宽,因此温度的下降梯度变急。即,在基板连接部的座部中,前端侧的温度容易比规定的温度高,但突出部侧的温度难以比规定的温度高。由于突出部的横向宽度比座部更宽,因此不会比规定的温度高。由此,能够抑制熔融的焊料流动到突出部。其结果是,能够防止焊料的不必要的流下,并且能够利用适当的焊料将基板连接部与电路基板接合。
具备将所述电路基板与所述基板连接部固定的焊接部,所述焊接部设为穿过供所述基板连接部贯通的所述电路基板的连接孔,从所述电路基板的一面跨过另一面,覆盖所述座部的至少一部分。根据该方式,由于利用焊接部加强基板连接部的座部,因此能够有效地抑制在座部的断裂。
所述突出部具备:位于所述母线主体侧的第一部分、位于所述基板连接部侧的第二部分、相对于所述第一部分的面向与所述第二部分交叉的朝向突出的弯曲部,所述第一部分与所述母线主体形成为同一平面状,所述第二部分与所述基板连接部形成为同一平面状。突出部的第一部分与母线主体形成为同一平面状包括通过母线主体向蓄电元件的端子的焊接,在母线主体与突出部产生一些应变(弯曲)的状态。根据该方式,能够将突出部产生的电阻抑制为最小限度。能够抑制蓄电装置的全高变高。
具备中盖,该中盖配置于供所述蓄电元件的所述端子设置的端子面侧,所述突出部的所述第一部分包括固定于所述中盖的固定部。根据该方式,能够抑制从固定部向基板连接部侧的振动的传递。由此,能够有效地抑制基板连接部的断裂以及焊接部的破损。
所述蓄电元件具备方形的容器,该方形的容器具有对置的一对长侧面,以及向与这些长侧面交叉的方向延伸并对置的一对短侧面,所述基板连接部与所述长侧面平行地配置。根据该方式,即便由于不希望的不良情况使蓄电元件膨胀,也能够通过弯曲部将母线主体的位移吸收,因此能够抑制施加到基板连接部的负载。
以往,已知有具备:多个蓄电元件;与蓄电元件的端子分别连接的多个母线;与母线电连接,经由母线检测蓄电元件的电压的电路基板的蓄电装置。在该蓄电装置中,在振动从蓄电元件向母线传递,而使母线的基板连接部与电路基板的焊接部分破损时,蓄电元件与电路基板的导通会产生不良情况。
在上述专利文献2中,公开了在保持母线的树脂外壳上设有***母线的基板连接部的槽的蓄电装置。
专利文献2的蓄电装置中,在树脂外壳的槽上仅***母线的基板连接部,因此不能充分地抑制母线相对于树脂外壳的移动。由此,在专利文献1的蓄电装置中,关于由于振动导致的母线的基板连接部与电路基板的焊接部分的破损抑制,有改善的余地。
本发明将提供能够有效抑制母线的基板连接部与电路基板的焊接部分的破损的蓄电装置作为第二课题。
在本发明的一方式的蓄电装置中,所述蓄电元件以所述端子位于同一平面的方式排列有多个,所述蓄电装置具备中盖,该中盖配置于供多个所述蓄电元件的所述端子设置的面侧,所述母线以分别与所述多个所述蓄电元件的所述端子连接的方式配置有多个,所述电路基板与所述多个所述母线中的至少一个电连接,所述至少一个所述母线具有:与所述母线主体连续,并能够弹性变形的可挠曲部;与所述可挠曲部连续,并固定于所述中盖的固定部;所述基板连接部与所述固定部连续,并固定于所述电路基板并且与所述电路基板电连接。
利用该蓄电装置,由于在母线主体与基板连接部之间设有可挠曲部与固定部,因此能够利用可挠曲部吸收从蓄电元件向母线传递的振动,抑制振动从固定部向基板连接部传递。由此,能够有效地抑制基板连接部与电路基板的焊接部分的破损。通过可挠曲部的变形,能够有效地抑制母线主体与蓄电元件的端子的连接部分的破损。其结果是,能够有效地抑制在蓄电元件与电路基板的电连接,蓄电元件彼此的电连接中产生不良情况。
所述母线主体,所述母线主体、所述可挠曲部、所述固定部以及所述基板连接部为通过同一材料形成的一体构造,所述母线主体、所述可挠曲部以及所述固定部形成为同一平面状。这里,形成为同一平面状包括,通过母线主体向蓄电元件的端子的焊接,固定部向中盖的固定,而在母线主体、可挠曲部以及固定部产生一些应变(弯曲)的状态。根据该方式,既能够利用可挠曲部有效地吸收振动,又能够将可挠曲部的电阻抑制为最小限度。能够抑制蓄电装置的全高变高。
所述可挠曲部与所述固定部在相对于所述母线主体在与所述蓄电元件的排列方向交叉的朝向上相邻,并在所述排列方向并列设置,在所述可挠曲部与所述固定部之间,形成有向从所述母线主体离开的朝向延伸的狭缝。根据该方式,相对于与固定部相邻的可挠曲部,能够有效地赋予弹性。既能够防止母线自身的大型化,又能够确保蓄电元件与电路基板的电连接。
所述基板连接部向与所述固定部的面交叉的朝向突出。根据该方式,能够将向基板连接部与电路基板的焊接部分的负载抑制为最小限度,因此能够有效地抑制焊接部分的破损。
在所述固定部设有卡止孔,在所述中盖设有与所述卡止孔卡止的卡止突起。根据该方式,能够提高固定部相对于中盖组装的作业性,并且能够有效地将固定部固定于中盖。
所述蓄电元件在一面具有供所述端子配置的方形的容器,在所述容器的所述一面设有气体排出阀,所述可挠曲部相对于所述母线主体向从所述气体排出阀离开的朝向突出。根据该方式,在由于不希望异常从容器的气体排出阀喷出高温的排出气体的情况下,能够抑制排出气体对可挠曲部、固定部以及基板连接部的影响。
以下,参照附图对本发明的实施方式进行说明。
图1以及图2表示本发明的实施方式的蓄电装置10。该蓄电装置10是在外装体12的内部收容多个(在本实施方式中为四个)电池单元(蓄电元件)21、母线单元31以及电路基板78的构成。参照图3,母线单元31的母线33A~33C通过焊接(焊接部84)与电路基板78机械式并且电连接。在本实施方式中,有效地抑制该焊接部分的破损。
在以下说明中,有时将电池单元21的排列方向即电池单元21的短边方向称作X方向。有时将电池单元21的长度方向称作Y方向,将电池单元21的高度方向称作Z方向。在各个方向上,有时将箭头的原点侧称作“一侧”,将箭头的前端侧称作“另一侧”。本实施方式的蓄电装置10为X方向的尺寸比Y方向的尺寸短的长方体状,但这些尺寸根据收容的电池单元21的形状以及数量改变。
(蓄电装置的概要)
如图1所示,外装体12为树脂制,具备将一个面(Z方向的上表面)开口的主体13和封堵主体13的开口的盖体17。主体13与盖体17通过粘合剂或者焊接等气密并且液密地固定。
主体13具备大致长方形状的底壁14。在底壁14的X方向两端分别立设有位于电池单元21的排列方向的外侧的一对端壁15。在底壁14的Y方向两侧分别立设有位于与电池单元21的排列方向交叉的方向的外侧的一对侧壁16。
在盖体17上,在Y方向的一侧设有正极外部端子18,在Y方向的另一侧设有负极外部端子19。在本实施方式中,外部端子18、19配置于X方向与Y方向上的各个端部侧即盖体17的角部。这些外部端子18、19具备沿着盖体17的上表面(XY平面)延伸的第一连接部18a、19a,沿着盖体17的端面(YZ平面)延伸的第二连接部18b、19b。外部端子18、19的一部分在局部地盖体17的内部嵌入成形,未嵌入成形的部分在盖体17的表面露出。外部端子18、19在盖体17嵌入成形的部分在蓄电装置10的内部与电路基板78或者母线33电连接。
如图1至图3所示,多个电池单元21以端子27、28位于同一平面上,长侧面23对置的方式,在X方向上排列,并收容于外装体12内。相邻的电池单元21之间的电绝缘通过配置于各自的电池单元21的外周的绝缘部件进行。
作为电池单元21,使用锂离子电池等非水电解质二次电池。但是,除了锂离子电池以外,能够使用包含电容器的各种电池单元21。各自的电池单元21具备金属制的容器22,在该容器22的内部,收容有经由分隔件层叠正极与负极的电极片材的电极体,正极与负极的集电体以及电解液。
如图3所示,容器22为方形,具备沿着YZ平面延伸并对置的一对长侧面23,沿着XZ平面延伸并对置的一对短侧面24。X方向上的短侧面24的尺寸比Y方向上的长侧面23的尺寸短。容器22具备沿着XY平面延伸并对置的底面25与端子面(盖)26。参照图1所示的位于X方向一侧的电池单元21,在位于Z方向的上侧的端子面26,在Y方向的一侧配置有正极端子27,在Y方向的另一侧配置有负极端子28。以位于端子27、28之间的方式,在端子面26设有作为安全阀的气体排出阀29。
本实施方式中的多个电池单元21中,位于X方向一侧的电池单元21的正极端子27和与该电池单元21相邻的X方向另一侧的电池单元21的负极端子28以在X方向相邻的方式交替地改变配置而在X方向排列。通过这种电池单元21的排列,如后述那样,能够将全部的电池单元21电串联连接。在本实施方式中为了将全部的电池单元21以串联的方式连接而采用了这种配置,但也可以使全部的电池单元21以并联的方式连接,在该情况下,在相邻的电池单元21的X方向按照正负将同极的端子排列即可。能够用串联与并联这两方连接全部的电池单元21,在该情况下,在以并联的方式连接的电池单元21的X方向按照正负将同极的端子排列,在以串联的方式连接的电池单元21的X方向按照正负将异极的端子排列即可。
母线单元31具备多个(在本实施方式中5个)母线33A~33C和将其保持的树脂制的母线架60,并配置于电池单元21的端子面26上。即,多个母线33A~33C在母线架60上配置于大致同一平面上,并以一体化的状态配置成电池单元21组。
母线33A~33C构成供给电池单元21的电力的给电电路。母线33A~33C通过焊接与规定的电池单元21的端子27、28电连接并且固定。第一母线33A为将在X方向上相邻的正极端子27与负极端子28电连接的部件,在本实施方式中准备三个。在电池单元21以并联的方式连接的情况下,第一母线33A与正极端子27彼此,或者与负极端子28彼此电连接。第二母线33B是与位于电流流动方向的一端的电池单元21的正极端子27电连接的部件,在本实施方式中准备一个。第三母线33C是与位于电流流动方向的另一端的电池单元21的负极端子28电连接的部件,在本实施方式中准备一个。
在串联连接的情况下,利用一个母线33A,使规定的电池单元21的正极端子27与其他规定的电池单元21的负极端子28电连接。在并联连接的情况下,利用一个母线33A,规定的两个以上的电池单元21的正极端子27彼此电连接,并且将其他规定的两个以上的电池单元21的负极端子28彼此电连接,而将这些正极端子27组与负极端子28组电连接。在本实施方式中,示出了将四个电池单元21串联连接的情况。
在母线33B设置有轴部34,在该轴部34紧固有在盖体17中嵌入成形的正极外部端子18的一部分。在母线33C设有轴部35,并在该轴部35紧固有电路基板78,在该电路基板78连接有在盖体17中嵌入成形的负极外部端子19的一部分。由此多个电池单元21通过将外部端子18、19连接于外部的机器(例如机动两轮车等),而能够进行电气的充电与放电。
母线架60作为分隔外装体12的内部的中盖发挥功能。参照图4,母在线架60设有安装母线33A~33C的多个安装部62A~62C。在本实施方式中,在Y方向的一侧的区域中,在X方向的一侧设有安装母线33B的安装部62B,在X方向的另一侧设有安装母线33C的安装部62C,在它们之间设有安装母线33A的一个安装部62A。在Y方向的另一侧的区域中,安装母线33A的两个安装部62A在X方向并列设置。
如图1至图3所示,电路基板78配置为在母线单元31上沿XY平面延伸的平板。在母线架60的支柱61上嵌入电路基板78的安装孔79,并使贯通的支柱61的前端塑性变形(热熔融或者热紧固),从而在母线架60上固定电路基板78。在图1、图2以及图4所示的分解图中,表示从母线架60取下了电路基板78的状态,但附图为了方便,示出了支柱61的前端进行了塑性变形之后的形状。在实际的制造工序中,在将变形前的支柱61的前端插通到安装孔79之后,将支柱61的前端塑性变形。由此,如图3所示,支柱61的前端形成为圆顶状,圆顶状的部分的Z方向下侧与安装孔79的周围抵接。在电路基板78设置有连接母线33C的轴部35的连接孔80,并且在盖体17中配置有用于将嵌入成形的负极外部端子19的一部分紧固的轴部81。
在电路基板78上,通过多个元件82,形成对电池单元21的输出电压(电位差)进行监视的监视电路(电池监视单元)。为了使各自的电池单元21与该监视电路电连接,在电路基板78设有多个连接孔83,在这些连接孔83分别连接有母线33A、33B的基板连接部49。在监视电路与母线33C的连接中兼用轴部35,在连接该轴部35的连接孔80的周围形成的导电部分支连接有监视电路。
电路基板78在从Z方向的上侧观察的XY平面,形成为以Y方向为上边的大致T字形,在电路基板78的X方向的一侧的区域中,Y方向的一侧与另一侧的角部形成缺口。具体而言,电路基板78的Y方向一侧,沿着Y方向的边以两个阶段形成缺口。在电路基板78的Y方向的一侧的端部,正极外部端子18位于Z方向的上侧,并且正极外部端子18的一部分嵌入盖体17的内部。因此,为了避开该范围,电路基板78的Y方向的一侧的端部形成缺口。以两个阶段形成缺口的电路基板78的Y方向一侧中的、比Y方向的一侧的端部在Y方向上更靠近中央的区域将母线33B的轴部34与嵌入盖体17的内部的正极外部端子18的一部分连接,因此为了避开该范围而形成缺口。换言之,正极外部端子18与母线33B未连接于电路基板78,并且正极外部端子18与母线33B的连接路径绕过电路基板78。在电路基板78的Y方向的另一侧的端部,负极外部端子19位于Z方向的上侧,并且负极外部端子19的一部分嵌入盖体17的内部。因此,为了避开该范围,电路基板78的Y方向的另一侧的端部形成缺口。
以下,对母线33A~33C,安装部62A~62C以及电路基板78的构成进行更详细的说明。
(第一母线的详细情况)
如图4以及图5所示,第一母线(特定的母线)33A具备母线主体36、可挠曲部40、固定部42、连续部45以及基板连接部49,并且是将这些利用相同的金属材料(1张金属板)形成的一体构造。其中,可挠曲部40、固定部42以及连续部45以从电池单元21的气体排出阀29离开的方式,构成从母线主体36向Y方向(与排列方向交叉的朝向)的外侧(另一侧)突出的突出部39。
连续部45具备与固定部42连续的基部46、与基板连接部49连续的前端部47。可挠曲部40、固定部42以及连续部45的基部46为与母线主体36连续的突出部39的第一部分。连续部45的前端部47为与基板连接部49连续的突出部39的第二部分。在连续部45的基部46(第一部分)与前端部47(第二部分)之间,形成有相对于基部46的面(XY平面)用于使前端部47向正交的朝向突出的弯曲部48。由此,突出部39的第一部分与母线主体36位于同一平面状,突出部39的第二部分与基板连接部49以同一平面状设置。以同一平面状设置还包括,通过母线主体36相对于电池单元21的端子27、28的焊接、固定部42相对于母线架60的固定以及基板连接部49相对于电路基板78的焊接,而产生些许应变(弯曲)的状态。
一并参照图2,母线主体36具备一对接合部37a、37b。接合部37a、37b相对于在X方向上相邻的端子27、28,通过焊接固定并且电连接。接合部37a、37b具有能够插通电池单元21的端子27、28中的突出的部分的圆形状的贯通孔38。在本实施方式中,由于负极侧的端子28的轴部突出,因此贯通孔38能够供该轴部插通。图5中的附图标记59为接合部37a、37b的焊接部(焊接轨道),在贯通孔38的周围形成为圆弧状。该焊接部59在向端子27、28接合前未形成,但为了方便说明,在全部的图中展现。贯通孔38以及焊接部59并不限定于第一母线(特定的母线)33A,第二母线33B与第三母线33C也可以是共用的构成。在接合部37a、37b之间设有以大致半圆环状弯曲的弯曲部37c。弯曲部37c为了在电池单元21产生不希望异常而使容器22膨胀时,允许在X方向上相邻的端子27、28间的距离的变化,而维持电池单元21的电连接而设置。
可挠曲部40与接合部37a连续,为了延长从母线主体36到基板连接部49的沿面距离,并且允许固定部42与母线主体36之间的位移而设置。可挠曲部40利用在从母线主体36分离的朝向(Y方向朝外)延伸的狭缝41划分为固定部42。利用该狭缝41,可挠曲部40形成为X方向的横向宽度比固定部42窄,并构成为相对于母线主体36以及固定部42能够弹性变形。
固定部42为了抑制由于电池单元21的移动而导致的基板连接部49的移动而设置。固定部42与可挠曲部40的Y方向的外端连续,相对于可挠曲部40在接合部37b锁止的朝向(电池单元21的排列方向)上并列设置。在固定部42设有以正方形状穿孔的卡止孔43。在与可挠曲部40和母线主体36对置的固定部42的角,设有用倒方形成的缺口部44。
连续部45与前述那样,具备基部46、前端部47以及弯曲部48。连续部45设置为相对于固定部42向与可挠曲部40在X方向的相反的一侧突出。Y方向上的连续部45的横向宽度比Y方向上的固定部42的横向宽度窄。连续部45的基部46中的与母线主体36对置边相对于与母线主体36对置的固定部42的边位于没有凹凸的直线上。
基板连接部49通过焊接,固定于电路基板78的连接孔83,并与监视电路电连接。基板连接部49是经由连续部45与固定部42连续,并沿着相对于固定部42的面(XY平面)正交的YZ平面突出的板状。即,基板连接部49相对于沿着YZ平面延伸的容器22的长侧面23平行地配置。换言之,基板连接部49为沿着与电池单元21的容器容易膨胀的方向即X方向正交的YZ平面突出的板状。
参照图6,基板连接部49在位于连续部45(突出部39)侧的基端具备座部50。Y方向(横向)的座部50的横向宽度从连续部45朝向基板连接部49的前端51,逐渐地变窄(W2→W1)。座部50的倾斜的斜边50a在本实施方式中构成为规定曲率的曲线状(R面),但也可以构成为直线状(C面),其形状能够根据需要变更。比座部50更靠近前端51侧的基板连接部49的横向宽度W1同样,比Y方向上的连续部45的横向宽度W3窄。除了座部50以外的基板连接部49的横向宽度W1比电路基板78的连接孔83的Y方向的横向宽度W4窄。座部50的最宽部分的横向宽度W2比电路基板78的连接孔83的横向宽度W4宽。基板连接部49的各种变形例利用图9以及图10后述。
(第一安装部的详细情况)
如图2以及图4所示,第一安装部62A具备在Z方向上贯通的安装孔63。在安装孔63,在上方配置有母线主体36,并从下方在内部配置有电池单元21的端子27、28。在X方向上的安装孔63的中央,以沿Y方向延伸的方式,设有保持弯曲部37c的保持部64。在安装孔63,以位于Y方向上的突出部39的相反的一侧,并且保持部64上的方式,设有卡止于弯曲部37c(母线主体36)的上表面的卡止片65。
在安装部62A,在安装孔63的Y方向外侧设有将固定部42固定的固定承接部66。固定承接部66具备卡止于卡止孔43的周围的一对卡止突起67。卡止突起67设于弹性片68的Z方向的前端。弹性片68能够沿着Y方向弹性变形,并贯通卡止孔43内。在固定承接部66的安装孔63侧,抵接于固定部42的缺口部44的台阶部69在Z方向朝上突出地设置。
在安装部62A,在与固定承接部66在X方向上相邻的位置,设有支承连续部45的框部70。框部70以支承连续部45的Y方向外侧的缘部与前端部47的外表面的方式,形成为俯视L形。
在安装部62A安装有母线33A的情况下,在保持部64与卡止片65之间***弯曲部37c,并将母线主体36配置于安装孔63。之后,使固定部42朝向固定承接部66相Z方向的下侧压入,并使卡止突起67贯通卡止孔43。由此,卡止突起67卡止于卡止孔43的缘部,并且缺口部44被台阶部69支承。利用框部70支承连续部45。
如此,在固定部42设有卡止孔43,在母线架60设有卡止突起67。而且,仅将固定部42压入固定承接部66,能够将卡止突起67卡止于卡止孔43。因此,能够提高母线33A相对于母线架60的组装作业性,并且能够相对于母线架60有效地对固定部42进行固定。
(电路基板的详细情况)
如图2以及图6所示,电路基板78的连接孔83是比除了座部50以外的基板连接部49的剖面形状大的通孔。连接基板连接部49与电路基板78的焊接部84通过连接孔83,从电路基板78的一面78a遍及另一面78b设置(背面角焊缝)(バックフィレット)。焊接部84覆盖基板连接部49的座部50的一部分。
由于基板连接部49的横向宽度W1比连续部45(突出部39)的横向宽度W3窄,因此在焊接时能够提高在基板连接部49的热传导性,并且能够在使用时确保在突出部39的导电性。利用座部50,能够抑制基板连接部49向电路基板78的过度***,并且能够抑制在焊接时熔融的焊料的流下。
具体而言,在基板连接部49的表面的焊料的流动性在根据焊接的种类比规定的温度高的情况下好,在比规定的温度低的情况下不好。在将基板连接部49焊接到电路基板78时,基板连接部49由于前端51侧被加热,因此从前端51朝向座部50温度逐渐地降低。并且,在座部50中,由于朝向连续部45从横向宽度W1向W2逐渐地变宽,因此温度的下降梯度变急。即,在座部50中,前端51侧的温度容易比规定的温度高,但连续部45侧的温度难以比规定的温度高。连续部45的横向宽度W3比座部50的横向宽度W2更宽,因此不会比规定的温度高。由此,能够抑制熔融的焊料流动到连续部45。其结果是,能够防止焊料的不必要的流下,并且能够利用适量的焊料将基板连接部49与电路基板78接合。
如此构成母线33A、母线架60以及电路基板78,因此在蓄电装置10的使用时能够获得以下效果。
母线33A在母线主体36与基板连接部49之间具备可挠曲部40与固定部42。因此,能够利用可挠曲部40吸收从电池单元21向母线33A传递的振动,能够抑制从固定部42向基板连接部49传递。由此,能够有效抑制基板连接部49与电路基板78的焊接部84的破损。通过可挠曲部40的变形,能够有效抑制母线主体36与电池单元21的端子27、28的接合部分的破损。其结果是,能够有效抑制电池单元21与电路基板78的电连接和电池单元21彼此的电连接产生不良情况。
母线主体36、可挠曲部40以及固定部42形成为同一平面状。因此,能够利用可挠曲部40有效地吸收振动,并且能够将可挠曲部40的电阻抑制为最小限度。由于能够抑制Z方向上的母线33A的尺寸,因此能够抑制蓄电装置10的全高变高。
在可挠曲部40与固定部42之间形成有狭缝41。由此,相对于与固定部42相邻的可挠曲部40,能够有效地赋予弹性。既能够防止由于设置可挠曲部40与固定部42而导致母线33A的大型化,又能够确保电池单元21与电路基板78的电连接。
基板连接部49向与固定部42的面交叉的朝向突出。由此,能够将向连接基板连接部49与电路基板78的焊接部84的负载抑制为最小限度,因此能够有效地抑制焊接部84的破损。包括基板连接部49的突出部39向从电池单元21的气体排出阀29离开的朝向突出。由此,在由于不希望异常而使高温的排出气体从气体排出阀29喷出的情况下,能够抑制由于排出气体导致可挠曲部40、固定部42以及基板连接部49的影响。
在基板连接部49形成有从连续部45朝向前端51使横向宽度逐渐变窄的座部50。因此,能够提高基板连接部49的基端的刚性。由此,能够抑制由于向基板连接部49的基端部分(座部50)的应力集中,基板连接部49断裂,或者焊接部84破损等。并且,焊接部84形成为覆盖座部50的一部分。由此,由于能够利用焊接部84加强基板连接部49的座部50,因此能够有效抑制在座部50的断裂。
(第二母线的详细情况)
如图4以及图7所示,第二母线33B是具有母线主体36、外部端子连接部53、连续部45以及基板连接部49,并将它们利用相同的金属材料形成的一体构造。第二母线33B中,外部端子连接部53与连续部45构成从母线主体36向Y方向(与排列方向交叉的朝向)的内侧突出的突出部39。外部端子连接部53具有与母线33A的固定部42相同的功能。即,第二母线33B在没有可挠曲部40一方面与母线33A不同。
母线主体36具有一个接合部37,也可以不具有相当于母线33A的弯曲部37c的构成。接合部37具有以X方向为短边方向,以Y方向为长度方向,沿Y方向的长条形状。在接合部37的Y方向的外端,设有以同一平面状突出的突片52。突片52以接合部37为基准,设于与外部端子连接部53、连续部45以及基板连接部49在Y方向的相反的一侧。
外部端子连接部53相对于母线主体36,在Z方向隔开间隔地设置,为了安装轴部34而设置。外部端子连接部53具有以沿着XZ平面延伸的方式弯曲的台阶部54,该台阶部54与母线主体36的Y方向的内端连续。在外部端子连接部53的中央设有使轴部34突出的贯通孔55。轴部34从轴向观察具备四边形状的头部34a,该头部34a向外部端子连接部53的下方突出。
连续部45具备台阶部56、基部46以及前端部47。台阶部56与X方向上的外部端子连接部53的一端连续,向Z方向的下方弯曲,并沿着YZ平面延伸。基部46与台阶部56连续,前端部47经由弯曲部48与基部46连续。Y方向上的连续部45的横向宽度以与第一母线33A的连续部45的横向宽度同一尺寸形成。
基板连接部49与第一母线33A相同,具备座部50,并形成为与连续部45连续。与该基板连接部49电连接的电路基板78的连接孔83与连接第一母线33A的基板连接部49的连接孔83相同地形成。
(第二安装部的详细情况)
如图4所示,第二安装部62B具备沿Z方向贯通的安装孔63。在安装孔63未设置第一安装部62A的保持部64与卡止片65。在安装孔63的Y方向的外侧设有载置突片52的载置部71。在载置部71设有能够弹性地变形,并与突片52的上表面卡止的弹性卡止部72。
在安装部62B0,在与外部端子连接部53对应的位置,设置有由四边形状的凹陷构成,配置轴部34的头部34a的凹部73。在与凹部73在X方向相邻的位置,设有支承连续部45的框部70。在框部70设有能够弹性地变形,并与基部46的上表面卡止的弹性卡止部74。
在安装部62B安装有母线33B的情况下,在载置部71上配置有突片52,在凹部73上配置有轴部34,在框部70上配置有连续部45。之后,通过将母线33B整体朝向安装部62B向Z方向的下侧压入,而使弹性卡止部72与突片52卡止,在凹部73配置轴部34的头部34a,并使弹性卡止部74与基部46卡止。
在Z方向上的载置部71与弹性卡止部72之间设有相当于突片52的Z方向的厚度的规定的间隔。由此,在将突片52配置于载置部71上时,通过使突片52沿着Y方向滑动,能够将突片52***载置部71与弹性卡止部72的间隙来配置。
在这样的母线33B与安装部62B中,与母线33A和安装部62A的情况相同,能够提高组装作业性,并且能够有效地固定。母线33B不能够获得与母线33A的可挠曲部40相关的效果,但其他(特别是基板连接部49的焊接部分)的效果能够同样获得。
(第三母线的详细情况)
如图4以及图8所示,第三母线33C是具备母线主体36、外部端子连接部53以及卡止片57,并使它们利用相同的金属材料形成的一体构造。即,第三母线33C在代替连续部45而设置卡止片57,未设有基板连接部49的方面与第二母线33B不同。
母线主体36具备一个接合部37与突片52,外部端子连接部53具备台阶部54与贯通孔55。接合部37具有将X方向作为短边方向,将Y方向作为长度方向,并沿着Y方向为长条的形状。突片52以接合部37为基准,外部端子连接部53、卡止片57设置在Y方向的相反的一侧。卡止片57以与外部端子连接部53平行地设置的方式,从外部端子连接部53向X方向的另一侧(外侧)突出,其板面沿着XY平面。卡止片57具备以沿着YZ平面的方式弯曲的台阶部58,该台阶部58与X方向上的外部端子连接部53的一端连续。
(第三安装部的详细情况)
如图4所示,第三安装部62C与第二安装部62B相同,具备包含载置部71与弹性卡止部72的安装孔63以及凹部73。在与凹部73在X方向相邻的位置,代替框部70而设有卡止承接部75。在卡止承接部75,设有能够弹性地变形,并与卡止片57的上表面卡止的弹性卡止部76。
在安装部62C安装有母线33C的情况下,在载置部71上配置有突片52,在凹部73上配置有轴部35,在卡止承接部75上配置有卡止片57。之后,通过将母线33C朝向安装部62C向Z方向的下侧压入,使弹性卡止部72卡止于突片52,使轴部35的头部35a配置于凹部73,并使弹性卡止部76卡止于卡止片57。
在Z方向上的载置部71与弹性卡止部72之间,设有相当于突片52的Z方向的厚度的规定的间隔的方式为与母线33B相同的构成。关于卡止承接部75与弹性卡止部76也相同,Z方向上的卡止承接部75与弹性卡止部76之间设有相当于突片52的Z方向的厚度的规定的间隔。由此,在将突片52配置于卡止承接部75上时,通过使突片52沿着X方向滑动,能够在卡止承接部75与弹性卡止部76的间隙***突片52来配置。
这样的母线33C与安装部62C与母线33A和安装部62A的情况相同,能够提高组装作业性,并且能够有效地固定。
接下来,将与上述实施方式的基板连接部49相关的变形例以上述实施方式的差量为中心进行说明。
(变形例1)
图9是表示实施方式的变形例1的基板连接部49a以及焊接部84的剖面图。关于基板连接部49a,表示了不是剖面而是从X方向观察的情况下的侧面。
图9所示的基板连接部49a的座部50具有直线状的斜边50a,斜边50a的至少一部分配置于电路基板78的连接孔83的内部。即,座部50的一部分***电路基板78的连接孔83。在这种情况下,基座部50的上端可以形成为到达电路基板78的厚度范围(Z方向的宽度的范围)的中途,也可以如粗线的虚线所示,形成为贯通电路基板78的连接孔83。
在上述任一情况下,在从基板连接部49a的前端51到达连续部45之间,存在基板连接部49a与连接孔83的内表面的间隙逐渐变窄的部分。因而,从电路基板78的一面78a侧进入该间隙的焊料,通过毛细管现象,而容易进入电路基板78的另一面78b侧。其结果是,进一步提高基板连接部49a与电路基板78的电以及机械式接合的可靠性。而且,在本变形例的基板连接部49a中,利用焊接部84固定的座部50的宽度(Z方向以及Y方向的宽度)相对较大。因此,有效地抑制例如振动或者冲击导致的基板连接部49a或者连续部45的破损。
在图9所示的座部50中,斜边50a不一定为直线状。斜边50a也可以是向内侧或者外侧弯曲的形状。斜边50a也可以是具有多个直线部分的折线状的形状。
(变形例2)
图10是表示实施方式的变形例2的基板连接部49b以及焊接部84的剖面图。关于基板连接部49b,表示了不是剖面而是从X方向观察的情况下的侧面。
图10所示的基板连接部49b与实施方式的基板连接部49相比,横向宽度W1大。具体而言,在本变形例中,基板连接部49b的横向宽度W1,连接孔83的Y方向的横向宽度W4满足“W4-W1<W1”这一关系。即,基板连接部49b的横向宽度W1比连接孔83的Y方向的横向宽度W4的一半大。
而且,本变形例的座部50与实施方式的座部50(参照图6)相比,配置在比基板78近的位置。在本变形例中,如图10所示,在将电路基板78的厚度设为W5,将座部50的下端与电路基板78的另一面78b的间隙的宽度设为W6的情况下,满足“W6<W5”这一条件。而且,W6也可以满足“W6<(W4-W1)/2”这一条件。即,W6也可以比基板连接部49b与连接孔83的间隙的宽度((W4-W1)/2)小。
如此,本变形例的基板连接部49b形成为基板连接部49b、电路基板78之间的Y轴向以及Z轴向的间隙变得更小。由此,从电路基板78的一面78a侧进入板连接部49b与连接孔83的间隙的焊料通过毛细管现象,更容易进入电路基板78的另一面78b侧。其结果是,与上述变形例1相同,进一步提高基板连接部49b与电路基板78的电以及机械式的接合的可靠性,有效地抑制由于振动或者冲击导致的基板连接部49b或者连续部45的破损。
在图10所示的座部50中,斜边50a不一定是弯曲形状。斜边50a也可以是至少一部分具有直线部分的形状。
(其他实施方式)
本发明的蓄电装置10并不限定于所述实施方式以及变形例的构成,能够进行各种变更。
例如也可以在第三母线33C设置专用的基板连接部49。也可以在从第一到第三母线33A~33C中的,换句话说是五个母线中的一个上设置基板连接部49。
母线33A独立地设置母线主体36、可挠曲部40、固定部42以及基板连接部49的规定部位,也可以构成为通过接合等一体化的构成。也可以在母线主体36、可挠曲部40以及固定部42,根据需要形成台阶部。
可挠曲部40相对于固定部42利用狭缝41划分,与X方向并列地形成,也可以与Y方向并列地设置,其形状能够根据需要变更。固定部42的固定构造也能够根据需要变更。
基板连接部49也可以相对于固定部42以同一平面状(平行)地突出地设置。基板连接部49也可以向与电池单元21的长侧面23交叉的朝向突出。焊接部84也可以是不覆盖基板连接部49的座部50的一部分的构成。
构成蓄电元件的电池单元21也可以是卷绕有带状的电极片与分隔件的卷绕式,也可以是将矩形状的多个张电极片与分隔件层叠的层叠式。电池单元21不限于将电极体收容在容器22内的方形电池,也可以是通过层压膜将层叠式的电极体密封的层压型电池。
本发明的蓄电装置10能够用于仅搭载有内燃机的汽油车或者柴油车以及搭载有内燃机与电动机的混合动力车的启动用。本发明的蓄电装置10能够用于混合动力车以及仅搭载有电动机的电动汽车的驱动用。
附图标记说明
10…蓄电装置
12…外装体
13…主体
14…底壁
15…端壁
16…侧壁
17…盖体
18…正极外部端子
18a、19a…第一连接部
18b、19b…第二连接部
19…负极外部端子
21…电池单元(蓄电元件)
22…容器
23…长侧面
24…短侧面
25…底面
26…端子面
27…正极端子
28…负极端子
29…气体排出阀
31…母线单元
33A~33C…母线
34、35、81…轴部
34a、35a…头部
36…母线主体
37、37a、37b…接合部
37c、48…弯曲部
38、55…贯通孔
39…突出部
40…可挠曲部
41…狭缝
42…固定部
43…卡止孔
44…缺口部
45…连续部
46…基部
47…前端部
49、49a、49b…基板连接部
50…座部
50a…斜边
51…前端
52…突片
53…外部端子连接部
54、56、58、69…台阶部
57、65…卡止片
59…焊接部
60…母线架(中盖)
61…支柱
62A~62C…安装部
63、79…安装孔
64…保持部
66…固定承接部
67…卡止突起
68…弹性片
70…框部
71…载置部
72、74.76…弹性卡止部
73…凹部
75…卡止承接部
78…电路基板
78a…一面
78b…另一面
80、83…连接孔
82…元件
84…焊接部
Claims (11)
1.一种蓄电装置,其特征在于,具备:
具有端子的蓄电元件;
连接于所述端子的母线;
与所述母线电连接的电路基板;
所述母线具备:
固定于所述端子的母线主体;
从所述母线主体突出的突出部;
从所述突出部突出,并固定于所述电路基板的基板连接部;
与所述基板连接部的突出方向正交的横向上的所述基板连接部的横向宽度比所述横向上的所述突出部的横向宽度窄,
在位于所述突出部侧的所述基板连接部的基端,形成有随着从所述突出部朝向所述基板连接部的前端而横向宽度逐渐变窄的座部。
2.如权利要求1所述的蓄电装置,其特征在于,
具备将所述电路基板与所述基板连接部固定的焊接部,
所述焊接部设为穿过供所述基板连接部贯通的所述电路基板的连接孔,从所述电路基板的一面跨过另一面,覆盖所述座部的至少一部分。
3.如权利要求1或者2所述的蓄电装置,其特征在于,
所述突出部具备:位于所述母线主体侧的第一部分、位于所述基板连接部侧的第二部分、相对于所述第一部分的面向与所述第二部分交叉的朝向突出的弯曲部,
所述第一部分与所述母线主体形成为同一平面状,所述第二部分与所述基板连接部形成为同一平面状。
4.如权利要求3所述的蓄电装置,其特征在于,
具备中盖,该中盖配置于供所述蓄电元件的所述端子设置的端子面侧,
所述突出部的所述第一部分包括固定于所述中盖的固定部。
5.如权利要求3或者4所述的蓄电装置,其特征在于,
所述蓄电元件具备方形的容器,该方形的容器具有对置的一对长侧面,以及向与这些长侧面交叉的方向延伸并对置的一对短侧面,
所述基板连接部与所述长侧面平行地配置。
6.如权利要求1所述的蓄电装置,其特征在于,
所述蓄电元件以所述端子位于同一平面的方式排列有多个,
所述蓄电装置具备中盖,该中盖配置于供多个所述蓄电元件的所述端子设置的面侧,
所述母线以分别与所述多个所述蓄电元件的所述端子连接的方式配置有多个,
所述电路基板与所述多个所述母线中的至少一个电连接,
所述至少一个所述母线具有:
与所述母线主体连续,并能够弹性变形的可挠曲部;
与所述可挠曲部连续,并固定于所述中盖的固定部;
所述基板连接部与所述固定部连续,并固定于所述电路基板并且与所述电路基板电连接。
7.如权利要求6所述的蓄电装置,其特征在于,
所述母线主体、所述可挠曲部、所述固定部以及所述基板连接部为通过同一材料形成的一体构造,
所述母线主体、所述可挠曲部以及所述固定部形成为同一平面状。
8.如权利要求7所述的蓄电装置,其特征在于,
所述可挠曲部与所述固定部在相对于所述母线主体在与所述蓄电元件的排列方向交叉的朝向上相邻,并在所述排列方向并列设置,
在所述可挠曲部与所述固定部之间,形成有向从所述母线主体离开的朝向延伸的狭缝。
9.如权利要求6至8中任一项所述的蓄电装置,其特征在于,
所述基板连接部向与所述固定部的面交叉的朝向突出。
10.如权利要求6至9中任一项所述的蓄电装置,其特征在于,
在所述固定部设有卡止孔,
在所述中盖设有与所述卡止孔卡止的卡止突起。
11.如权利要求6至10中任一项所述的蓄电装置,其特征在于,
所述蓄电元件在一面具有供所述端子配置的方形的容器,
在所述容器的所述一面设有气体排出阀,
所述可挠曲部相对于所述母线主体向从所述气体排出阀离开的朝向突出。
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