JP2019040807A - Assembled battery - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、組電池に関する。 The present invention relates to an assembled battery.
従来、複数の電池セルを筐体等の部材に収容した組電池が知られている。例えば、特許文献1には、電池を防水構造に収納しながらヒューズを容易に交換でき、ヒューズの交換後も防水構造を実現できる組電池が開示されている。 Conventionally, a battery pack in which a plurality of battery cells are housed in a member such as a housing is known. For example, Patent Document 1 discloses an assembled battery in which a fuse can be easily replaced while the battery is housed in a waterproof structure, and the waterproof structure can be realized even after the fuse is replaced.
しかしながら、特許文献1に記載の組電池では、ヒューズを取り付ける際に、バスバの上にヒューズの接続端子を配置し、接続端子の外面側からねじ止めによってヒューズの接続端子とバスバとを固定する。このような配置では、ねじ等の締結部材による摩擦でヒューズ部自体の供回りが生じ、ヒューズ部の変形に伴う物理的な破損につながる恐れがある。また、ヒューズ本体は、構造的に脆弱であり、わずかな衝撃でも断線する恐れがある。 However, in the assembled battery described in Patent Literature 1, when a fuse is attached, a fuse connection terminal is disposed on the bus bar, and the fuse connection terminal and the bus bar are fixed by screwing from the outer surface side of the connection terminal. In such an arrangement, the friction of the fastening member such as a screw causes rotation of the fuse part itself, which may lead to physical damage accompanying deformation of the fuse part. Further, the fuse body is structurally fragile and may be broken even by a slight impact.
このような問題点に鑑みてなされた本発明の目的は、取り付けの際にヒューズ部の破損を防止できる組電池を提供することにある。 An object of the present invention made in view of such a problem is to provide an assembled battery capable of preventing the fuse portion from being damaged at the time of attachment.
上記課題を解決するために本発明の一実施形態に係る組電池は、
電池セルを内部に収容するケースと、
前記ケースに保持されるバスバと、
前記ケースに保持され、端子が前記バスバと重畳するヒューズ部と、
を備え、
前記ヒューズ部の前記端子は、前記バスバと前記ケースとの間に配置され、前記バスバの外面側から前記バスバを介して前記ケースに固定される。
In order to solve the above problems, an assembled battery according to an embodiment of the present invention is provided.
A case for accommodating the battery cell inside,
A bus bar held in the case;
A fuse part that is held in the case, and a terminal overlaps with the bus bar;
With
The terminal of the fuse part is disposed between the bus bar and the case, and is fixed to the case from the outer surface side of the bus bar via the bus bar.
本発明の一実施形態に係る組電池によれば、取り付けの際にヒューズ部の破損を防止できる。 According to the assembled battery according to the embodiment of the present invention, it is possible to prevent the fuse portion from being damaged at the time of attachment.
以下、本発明の一実施形態に係る組電池100について、図面を参照して説明する。図面は、模式的なものである。図面上の寸法又は比率等は、現実のものとは必ずしも一致していない。各図面における各構成部の描写は、部分的に簡略化されることがある。 Hereinafter, an assembled battery 100 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The drawings are schematic. The dimensions or ratios on the drawings do not necessarily match the actual ones. The depiction of each component in each drawing may be partially simplified.
図1は、本発明の一実施形態に係る組電池100の外観斜視図である。図2は、組電池100の上部ケース300及びガス排出管600を外した状態を示す外観斜視図である。図3は、ヒュージブルリンク240単体を示す図である。組電池100は、上部ケース300と、下部ケース110と、セルホルダ120と、BATケース500と、ガス排出管600とを備える。組電池100は、略直方体形状である。Y軸の正の方向に向く面は、組電池100の第1側面ともいう。Y軸の負の方向に向く面は、組電池100の第2側面ともいう。Z軸の正の方向に向く面は、組電池100の上面ともいう。上面の反対側に対応するZ軸の負の方向に向く面は、組電池100の底面ともいう。X軸の正の方向を向く面は、組電池100の前面ともいう。前面の反対側に対応するX軸の負の方向を向く面は、組電池100の背面ともいう。組電池100の各面の名称は、下部ケース110、セルホルダ120及びBATケース500の各面を示す名称として適用されうる。「下部」及び「上部」の記載は、構成を区別するための識別子である。本実施形態において、下部ケース110として示される構成は、上部ケース300として示される構成の下部に位置するものとするが、下部に限られず、上部又は側部等に位置してもよい。 FIG. 1 is an external perspective view of an assembled battery 100 according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an external perspective view showing a state where the upper case 300 and the gas exhaust pipe 600 of the assembled battery 100 are removed. FIG. 3 is a diagram showing the fusible link 240 alone. The assembled battery 100 includes an upper case 300, a lower case 110, a cell holder 120, a BAT case 500, and a gas exhaust pipe 600. The assembled battery 100 has a substantially rectangular parallelepiped shape. The surface facing the positive direction of the Y axis is also referred to as the first side surface of the battery pack 100. The surface facing the negative direction of the Y axis is also referred to as the second side surface of the battery pack 100. The surface facing the positive direction of the Z axis is also referred to as the upper surface of the assembled battery 100. The surface facing the negative direction of the Z axis corresponding to the opposite side of the upper surface is also referred to as the bottom surface of the battery pack 100. The surface facing the positive direction of the X axis is also referred to as the front surface of the battery pack 100. The surface facing the negative direction of the X axis corresponding to the opposite side of the front surface is also referred to as the back surface of the battery pack 100. The names of the surfaces of the assembled battery 100 can be applied as names indicating the surfaces of the lower case 110, the cell holder 120, and the BAT case 500. The descriptions of “lower” and “upper” are identifiers for distinguishing configurations. In the present embodiment, the configuration shown as the lower case 110 is located at the lower portion of the configuration shown as the upper case 300, but is not limited to the lower portion, and may be located at the upper portion or the side portion.
下部ケース110と、セルホルダ120と、BATケース500とは、係合部材180によって、第1側面の側で互いに係合される。下部ケース110と、セルホルダ120と、BATケース500とは、係合部材180によって、第2側面の側でも互いに係合される。下部ケース110と、セルホルダ120と、BATケース500とが係合された部材は、電池ケースともいう。下部ケース110、セルホルダ120、BATケース500及び電池ケースは、単にケースともいう。電池ケースには、電池セル150(図4参照)が収容される。電池セル150は、例えば、リチウムイオン電池又はニッケル水素電池等の二次電池であってよい。 The lower case 110, the cell holder 120, and the BAT case 500 are engaged with each other on the first side surface side by the engaging member 180. The lower case 110, the cell holder 120, and the BAT case 500 are engaged with each other also on the second side surface by the engaging member 180. A member in which the lower case 110, the cell holder 120, and the BAT case 500 are engaged is also referred to as a battery case. The lower case 110, the cell holder 120, the BAT case 500, and the battery case are also simply referred to as cases. Battery cells 150 (see FIG. 4) are accommodated in the battery case. The battery cell 150 may be a secondary battery such as a lithium ion battery or a nickel metal hydride battery.
下部ケース110と、セルホルダ120と、BATケース500とは、例えば、PBT(Poly-Butylene Terephthalate)等の樹脂により構成されてよい。 The lower case 110, the cell holder 120, and the BAT case 500 may be made of a resin such as PBT (Poly-Butylene Terephthalate).
上部ケース300は、上面と前面とが接続する辺の一部に、凹部301を有する。また上部ケース300は、上面と第1側面とが接続する辺の一部に、凹部302を有する。組電池100は、凹部301及び凹部302が設けられた位置に、それぞれ第1端子250及び第2端子260を備える。第1端子250の周囲を囲むようにパッキン270が配置される。同様に第2端子260の周囲を囲むようにパッキン270が配置される。パッキン270は、弾性を有する任意の部材により形成されるのが好適である。しかしながら、これに限定されず、パッキン270は、弾性を有さなくともよい。 The upper case 300 has a recess 301 in a part of the side where the upper surface and the front surface are connected. The upper case 300 has a recess 302 in a part of the side connecting the upper surface and the first side surface. The assembled battery 100 includes a first terminal 250 and a second terminal 260 at positions where the concave portion 301 and the concave portion 302 are provided, respectively. A packing 270 is disposed so as to surround the first terminal 250. Similarly, the packing 270 is disposed so as to surround the second terminal 260. The packing 270 is preferably formed of an arbitrary member having elasticity. However, the present invention is not limited to this, and the packing 270 may not have elasticity.
上部ケース300は、第1側面に開口303を有する。組電池100は、開口303が設けられた位置に、コネクタ310を備える。 The upper case 300 has an opening 303 on the first side surface. The assembled battery 100 includes a connector 310 at a position where the opening 303 is provided.
組電池100は、電池ケースの上面に、リレー221及び222を備えてよい。リレー221及び222は、互いに区別されなくてもよい場合、リレー220と総称される。リレー220は、下部ケース110の上に位置してよいし、下部ケース110の上とセルホルダ120の上とにまたがって位置してよい。リレー220の数は、2つに限られず、1つであってよいし、3つ以上であってよい。 The assembled battery 100 may include relays 221 and 222 on the upper surface of the battery case. Relays 221 and 222 are collectively referred to as relay 220 when they do not need to be distinguished from each other. The relay 220 may be positioned on the lower case 110 or may be positioned over the lower case 110 and the cell holder 120. The number of relays 220 is not limited to two and may be one or three or more.
組電池100は、電池セル150の端子に電気的に接続するバスバ160を備えてよい。バスバ160は、電池セル150の正極の側の端子と負極の側の端子とにそれぞれ接続してよい。組電池100は、電池ケースの上面に、銅バスバ280を備えてよい。組電池100が備える銅バスバ280の数は、5つに限られず、4つ以下であってよいし、6つ以上であってよい。以下では、5つの銅バスバ280をそれぞれ銅バスバ280a〜280eとして区別する。各銅バスバを区別しない場合、銅バスバ280と総称する。 The assembled battery 100 may include a bus bar 160 that is electrically connected to a terminal of the battery cell 150. The bus bar 160 may be connected to the positive terminal and the negative terminal of the battery cell 150, respectively. The assembled battery 100 may include a copper bus bar 280 on the upper surface of the battery case. The number of copper bus bars 280 included in the assembled battery 100 is not limited to five, and may be four or less, or may be six or more. Hereinafter, the five copper bus bars 280 are distinguished as copper bus bars 280a to 280e, respectively. When not distinguishing each copper bus bar, the copper bus bar 280 is collectively referred to.
リレー221は、一端において、銅バスバ280aを介してバスバ160に電気的に接続してよい。リレー221は、他端において、銅バスバ280bを介して第1端子250に電気的に接続してよい。リレー222は、一端において銅バスバ280cを介してバスバ160に電気的に接続してよい。リレー222は、他端において銅バスバ280dと、ヒュージブルリンク240と、銅バスバ280eとを介して第2端子260に電気的に接続してよい。リレー221及びリレー222は、電池セル150を、電源システムにおける組電池100外の各構成要素と並列に接続する、又は、各構成要素から切断するスイッチング素子として機能する。 Relay 221 may be electrically connected to bus bar 160 at one end via copper bus bar 280a. The relay 221 may be electrically connected to the first terminal 250 through the copper bus bar 280b at the other end. Relay 222 may be electrically connected to bus bar 160 at one end via copper bus bar 280c. The relay 222 may be electrically connected to the second terminal 260 through the copper bus bar 280d, the fusible link 240, and the copper bus bar 280e at the other end. The relay 221 and the relay 222 function as a switching element that connects or disconnects the battery cell 150 in parallel with each component outside the assembled battery 100 in the power supply system.
上部ケース300は、例えば、PBT等の樹脂により構成されてよい。上部ケース300は、電池セル150、銅バスバ280、リレー220、センサ基板230及びヒュージブルリンク240を覆っており、これにより組電池100の内部の電子部品及び金属部分の腐食及び短絡を防止する。 The upper case 300 may be made of a resin such as PBT, for example. The upper case 300 covers the battery cell 150, the copper bus bar 280, the relay 220, the sensor substrate 230, and the fusible link 240, thereby preventing corrosion and short circuit of electronic components and metal parts inside the assembled battery 100.
センサ基板230は、電池セル150に電気的に接続され、適宜な方式で第1の二次電池を含む回路に流れる電流、又は、電池セル150を含む回路に印加される電圧を測定する。センサ基板230は、BMS(Battery Management System)を含む。BMSは、電源システムの制御部に通信可能に接続され、リレー220及びセンサ基板230の制御を行う。 The sensor substrate 230 is electrically connected to the battery cell 150 and measures a current flowing through a circuit including the first secondary battery or a voltage applied to the circuit including the battery cell 150 by an appropriate method. The sensor substrate 230 includes a BMS (Battery Management System). The BMS is communicably connected to the control unit of the power supply system, and controls the relay 220 and the sensor board 230.
図3に示すとおり、ヒュージブルリンク240(ヒューズ部)は、ヒューズ本体と、ヒューズ本体を収容保持する絶縁樹脂製のハウジングと、ハウジングを覆う絶縁樹脂製のカバー240aと、両端において互いに反対方向に突出する一対の端子240bと、を有する。端子240bの略中央部には、略円形状の貫通孔240cが形成される。ヒュージブルリンク240のヒューズ本体は、過電流が生じた場合に溶断する。 As shown in FIG. 3, the fusible link 240 (fuse portion) includes a fuse body, an insulating resin housing for housing and holding the fuse body, an insulating resin cover 240a for covering the housing, and opposite directions at both ends. And a pair of protruding terminals 240b. A substantially circular through hole 240c is formed in a substantially central portion of the terminal 240b. The fuse body of the fusible link 240 is blown when an overcurrent occurs.
本実施形態に係る組電池100は、内燃機関を備えた車両、内燃機関と電動機との双方の動力で走行可能なハイブリッド車両等の車両に搭載されて使用されると仮定する。組電池100は、例えば、車両の座席の下に搭載されてよい。組電池100は、例えば、車両のセンターコンソールに搭載されてよい。組電池100は、車両用に限られず、他の用途で用いられてよい。 Assume that the assembled battery 100 according to the present embodiment is mounted and used in a vehicle such as a vehicle including an internal combustion engine, a hybrid vehicle capable of traveling with the power of both the internal combustion engine and the electric motor. The assembled battery 100 may be mounted under a vehicle seat, for example. The assembled battery 100 may be mounted on a center console of a vehicle, for example. The assembled battery 100 is not limited to a vehicle, and may be used for other purposes.
図4は、組電池100に収容される電池セル150の配置を示す斜視図である。本実施形態に係る組電池100は、5個の電池セル150−1〜5を収容する。組電池100に収容される電池セル150の数量は、5つに限られない。組電池100に収容される電池セル150の数量は、電池セル150の最大出力、車両等の被駆動機器が消費する電力等に応じて、適宜決定されうる。 FIG. 4 is a perspective view showing the arrangement of the battery cells 150 accommodated in the assembled battery 100. The assembled battery 100 according to the present embodiment accommodates five battery cells 150-1 to 150-5. The number of battery cells 150 accommodated in the assembled battery 100 is not limited to five. The number of battery cells 150 accommodated in the assembled battery 100 can be appropriately determined according to the maximum output of the battery cells 150, the power consumed by a driven device such as a vehicle, and the like.
電池セル150は、6つの面を有する略直方体形状である。電池セル150の6つの面のうち2つの面は、他の4つの面よりも大きい面積を有する。電池セル150の面のうち比較的面積の大きい2つの面は、扁平面ともいう。電池セル150は、扁平面がZ軸の正の方向及び負の方向に向くように配置される。言い換えれば、電池セル150は、扁平面が組電池100の上面及び底面に略平行となるように配置される。電池セル150の扁平面は、ケースの上面に沿うように配置されるともいえる。 The battery cell 150 has a substantially rectangular parallelepiped shape having six surfaces. Two of the six surfaces of the battery cell 150 have a larger area than the other four surfaces. Two surfaces having a relatively large area among the surfaces of the battery cell 150 are also referred to as flat surfaces. The battery cell 150 is disposed such that the flat surface is directed in the positive direction and the negative direction of the Z axis. In other words, the battery cell 150 is disposed such that the flat surface is substantially parallel to the upper surface and the bottom surface of the assembled battery 100. It can be said that the flat surface of the battery cell 150 is arranged along the upper surface of the case.
本実施形態に係る組電池100において、電池セル150は、2段と3段とに分けてZ軸方向に積層される。2段に積層された電池セル150は、Y軸の正の方向の側に配置される。3段に積層された電池セル150は、Y軸の負の方向の側に配置される。電池セル150が積層される数量は、組電池100に収容される電池セル150の数量に応じて、適宜変更されうる。 In the assembled battery 100 according to this embodiment, the battery cells 150 are stacked in the Z-axis direction in two stages and three stages. The battery cells 150 stacked in two stages are arranged on the positive side of the Y axis. The battery cells 150 stacked in three stages are arranged on the negative direction side of the Y axis. The number of battery cells 150 stacked may be appropriately changed according to the number of battery cells 150 accommodated in the assembled battery 100.
電池セル150のX軸の正の方向の側の面は、キャップ面151ともいう。電池セル150は、キャップ面151が組電池100の前面の側に向くように配置される。電池セル150は、キャップ面151に、正極端子152と、負極端子153と、安全弁154とを備える。キャップ面151は、長辺と短辺とを有する略長方形状である。正極端子152及び負極端子153は、キャップ面151の長辺方向の両端付近に設けられる。正極端子152及び負極端子153は、電池セル150から電力を出力する電極である。正極端子152及び負極端子153をまとめて電極端子ともいう。 The surface on the positive side of the X axis of the battery cell 150 is also referred to as a cap surface 151. The battery cell 150 is disposed so that the cap surface 151 faces the front side of the battery pack 100. The battery cell 150 includes a positive electrode terminal 152, a negative electrode terminal 153, and a safety valve 154 on the cap surface 151. The cap surface 151 has a substantially rectangular shape having a long side and a short side. The positive terminal 152 and the negative terminal 153 are provided near both ends of the cap surface 151 in the long side direction. The positive terminal 152 and the negative terminal 153 are electrodes that output power from the battery cell 150. The positive electrode terminal 152 and the negative electrode terminal 153 are collectively referred to as an electrode terminal.
安全弁154は、正極端子152と負極端子153との間に設けられる。安全弁154は、電池セル150内部で発生するガスによって、電池セル150内部の圧力が所定圧力以上になった場合にガスを外部に排出するために開く。電池セル150内部の圧力は、電池セル150が経年劣化した場合、熱暴走した場合等に、所定圧力以上になりうる。所定圧力は、電池セル150の仕様に応じて、適宜定められうる。 The safety valve 154 is provided between the positive terminal 152 and the negative terminal 153. The safety valve 154 is opened to discharge the gas to the outside when the pressure generated in the battery cell 150 causes the pressure inside the battery cell 150 to exceed a predetermined pressure. The internal pressure of the battery cell 150 may be equal to or higher than a predetermined pressure when the battery cell 150 is deteriorated with age or when a thermal runaway occurs. The predetermined pressure can be appropriately determined according to the specifications of the battery cell 150.
図5は、図1に示す組電池100の分解斜視図である。電池モジュールは、以下のように組み立てられてよい。電池セル150は、絶縁シート155を挟んで3段と2段とに積層され、下部ケース110とセルホルダ120との間に収容される。下部ケース110とセルホルダ120とは、係合部材180によって係合される。下部ケース110とセルホルダ120の上面に、銅バスバ280と、リレー220と、ヒュージブルリンク240とが取り付けられる。電池セル150の電極端子に、バスバ160が取り付けられる。図6に、電池セル150が下部ケース110及びセルホルダ120に収容された状態を示す。電池セル150のキャップ面151の側にシール630を挟んでガスカバー610が取り付けられる。バスバ160のセンサ取付端子に、センサ基板230が取り付けられる。図7及び図8に、センサ基板230が取り付けられた組電池100の斜視図及び正面図を示す。センサ基板230が取り付けられた後、BATケース500が電池セル150のキャップ面151の側をカバーするように、セルホルダ120に、係合部材180によって係合される。図9に、BATケース500が取り付けられた組電池100の上面図を示す。BATケース500が取り付けられた後、ガスカバー610のガスダクト611に、ガス排出管600が取り付けられる。 FIG. 5 is an exploded perspective view of the battery pack 100 shown in FIG. The battery module may be assembled as follows. The battery cells 150 are stacked in three and two stages with the insulating sheet 155 interposed therebetween, and are accommodated between the lower case 110 and the cell holder 120. Lower case 110 and cell holder 120 are engaged by engagement member 180. Copper bus bar 280, relay 220, and fusible link 240 are attached to the upper surface of lower case 110 and cell holder 120. A bus bar 160 is attached to the electrode terminal of the battery cell 150. FIG. 6 shows a state in which the battery cell 150 is accommodated in the lower case 110 and the cell holder 120. A gas cover 610 is attached to the cap surface 151 side of the battery cell 150 with a seal 630 interposed therebetween. The sensor substrate 230 is attached to the sensor attachment terminal of the bus bar 160. 7 and 8 are a perspective view and a front view of the assembled battery 100 to which the sensor substrate 230 is attached. After the sensor substrate 230 is attached, the BAT case 500 is engaged with the cell holder 120 by the engaging member 180 so as to cover the cap surface 151 side of the battery cell 150. FIG. 9 shows a top view of the assembled battery 100 to which the BAT case 500 is attached. After the BAT case 500 is attached, the gas discharge pipe 600 is attached to the gas duct 611 of the gas cover 610.
上部ケース300は、電池モジュール全体をカバーするように取り付けられる。上部ケース300と電池ケースとは、係合部材190によって前面側及び背面側で互いに係合される。なお上部ケース300と電池ケースとは、例えば、爪と穴との嵌合によって互いに係合されてよい。組電池100は、以上説明してきた手順例によって、組み立てられうる。 The upper case 300 is attached so as to cover the entire battery module. The upper case 300 and the battery case are engaged with each other on the front side and the back side by the engaging member 190. The upper case 300 and the battery case may be engaged with each other, for example, by fitting a claw and a hole. The assembled battery 100 can be assembled according to the procedure example described above.
電池モジュールの組み立てにおいて、電池セル150は、接着剤によってセルホルダ120に接着されてよい。接着剤は、電池セル150とセルホルダ120とを接着可能な任意の接着剤であってよい。接着剤は、例えばアクリル系接着剤、エポキシ系接着剤等であってよい。接着剤は、セルホルダ120に塗布されてよい。接着剤は、セルホルダ120の、電池セル150のキャップ面151に対向する部分に塗布されてよい。電池セル150は、セルホルダ120に接着剤が塗布された後に、セルホルダ120に挿入されてよい。 In the assembly of the battery module, the battery cell 150 may be bonded to the cell holder 120 with an adhesive. The adhesive may be any adhesive that can bond the battery cell 150 and the cell holder 120. The adhesive may be, for example, an acrylic adhesive or an epoxy adhesive. The adhesive may be applied to the cell holder 120. The adhesive may be applied to a portion of the cell holder 120 that faces the cap surface 151 of the battery cell 150. The battery cell 150 may be inserted into the cell holder 120 after an adhesive is applied to the cell holder 120.
電池セル150とセルホルダ120とが接着された後、電池セル150の電極端子には、バスバ160が溶接されてよい。電極端子とバスバ160とが溶接される際、電極端子とバスバ160との位置関係には、高い精度が要求されることがある。この場合、電池セル150とセルホルダ120とを接着する接着剤の塗布位置の精度を高めることによって、電極端子とバスバ160との溶接が容易になりうる。また、電池セル150にバスバ160が溶接される前に電池セル150とセルホルダ120とが接着されることによって、電池モジュールの生産性が向上しうる。 After the battery cell 150 and the cell holder 120 are bonded, the bus bar 160 may be welded to the electrode terminal of the battery cell 150. When the electrode terminal and the bus bar 160 are welded, a high accuracy may be required for the positional relationship between the electrode terminal and the bus bar 160. In this case, the electrode terminal and the bus bar 160 can be easily welded by increasing the accuracy of the application position of the adhesive that bonds the battery cell 150 and the cell holder 120. Further, the battery cell 150 and the cell holder 120 are bonded to each other before the bus bar 160 is welded to the battery cell 150, so that the productivity of the battery module can be improved.
本実施形態に係る組電池100は、前面の側に第1端子250を備え、第1側面の側に第2端子260を備える(図9参照)。このように第1端子250と第2端子260とが異なる面に配置されることによって、識別されやすくなる。このようにすることで、組電池100を車両に搭載する際における誤配線が防止されやすくなる。 The assembled battery 100 according to the present embodiment includes a first terminal 250 on the front side and a second terminal 260 on the first side surface (see FIG. 9). As described above, the first terminal 250 and the second terminal 260 are arranged on different surfaces, so that they can be easily identified. By doing in this way, it becomes easy to prevent the incorrect wiring at the time of mounting the assembled battery 100 in a vehicle.
第1端子250に電気的に接続されるケーブルの長さは、第2端子260に電気的に接続されるケーブルの長さと異なるように構成されてよい。このようにすることで、組電池100を車両に搭載する際における誤配線がさらに防止されやすくなる。 The length of the cable electrically connected to the first terminal 250 may be configured to be different from the length of the cable electrically connected to the second terminal 260. By doing in this way, it becomes easy to prevent the incorrect wiring at the time of mounting the assembled battery 100 in a vehicle.
図5に示すように、組電池100は、前面側にガスカバー610を備える。ガスカバー610は、例えばPBT等の樹脂で構成されてよい。図10に、ガスカバー610のガスダクト611にガス排出管600を接続した状態の組電池100の正面図を示す。図10に示すようにガスダクト611は、BATケース500の開口部510から、BATケース500の前面側に突出する。ガスダクト611の先端部612(図5参照)は、ガス排出管600の端部から挿入され、ガスダクト611とガス排出管600とが密閉状態で連通している。ガス排出管600は、2つのガスダクト611のそれぞれに取り付けられるように、第1の管601の中間部602に第2の管603を接合した2又構造となっている。第1の管601は、一端が電池セル150−4〜5側のガスダクト611に接続され、他端が外部空間へ延びる。第2の管603は、一端が電池セル150−1〜3側のガスダクト611に接続され、他端が第1の管601の中間部602に接合する。 As shown in FIG. 5, the assembled battery 100 includes a gas cover 610 on the front side. The gas cover 610 may be made of a resin such as PBT, for example. FIG. 10 shows a front view of the assembled battery 100 in a state where the gas discharge pipe 600 is connected to the gas duct 611 of the gas cover 610. As shown in FIG. 10, the gas duct 611 protrudes from the opening 510 of the BAT case 500 to the front side of the BAT case 500. The front end 612 (see FIG. 5) of the gas duct 611 is inserted from the end of the gas exhaust pipe 600, and the gas duct 611 and the gas exhaust pipe 600 communicate with each other in a sealed state. The gas exhaust pipe 600 has a bifurcated structure in which a second pipe 603 is joined to an intermediate portion 602 of the first pipe 601 so as to be attached to each of the two gas ducts 611. One end of the first tube 601 is connected to the gas duct 611 on the battery cell 150-4 to 5 side, and the other end extends to the external space. One end of the second pipe 603 is connected to the gas duct 611 on the battery cell 150-1-3 side, and the other end is joined to the intermediate portion 602 of the first pipe 601.
図11は、図2のXI-XI矢線に沿った断面図である。図12は、図11のXII部を拡大した拡大断面図である。図13は、下部ケース110の上面を主に示した、図2のXIII部に対応する拡大図である。以下では、図9、図11乃至図13を主に用いて、ヒュージブルリンク240の配置に関する説明を詳細に行う。 11 is a cross-sectional view taken along the line XI-XI in FIG. 12 is an enlarged cross-sectional view of the XII portion of FIG. FIG. 13 is an enlarged view corresponding mainly to the XIII portion of FIG. 2, mainly showing the upper surface of the lower case 110. Hereinafter, the arrangement of the fusible link 240 will be described in detail mainly using FIGS. 9 and 11 to 13.
図9に示すとおり、ヒュージブルリンク240及び銅バスバ280は、電池ケース、特に下部ケース110の上面に保持される。ヒュージブルリンク240の端子240b及び銅バスバ280d、280eは、上下方向に沿って互いに重畳するように配置される。 As shown in FIG. 9, the fusible link 240 and the copper bus bar 280 are held on the upper surface of the battery case, particularly the lower case 110. The terminal 240b of the fusible link 240 and the copper bus bars 280d and 280e are arranged so as to overlap each other along the vertical direction.
より詳細には、ヒュージブルリンク240は、図12及び図13に示すとおり、下部ケース110の上面側から突出するリブによって形成される凹部111にカバー240a及び端子240bが収容された状態で配置される。凹部111は、ヒュージブルリンク240の端子240bの外形に対応するように形成されるのが好適である。例えば、凹部111は、対応する部分が端子240bの板厚と同程度に形成されることで、下部ケース110の表面及び端子240bの上面が同一平面を構成してもよい。すなわち、直上に配置される銅バスバ280の支持面が一平面によって構成されるように、凹部111が形成されてもよい。このとき、一対の端子240bは、凹部111の両側に形成されるボルト穴112上に配置される。特に、ボルト穴112と貫通孔240cとが上下方向に沿って重畳するように、一対の端子240bがボルト穴112上に配置される。端子240bの位置は、凹部111を形成するリブの壁によって決定される。 More specifically, as shown in FIGS. 12 and 13, the fusible link 240 is disposed in a state where the cover 240 a and the terminal 240 b are accommodated in the recess 111 formed by a rib protruding from the upper surface side of the lower case 110. The The recess 111 is preferably formed so as to correspond to the outer shape of the terminal 240 b of the fusible link 240. For example, the concave portion 111 may have a corresponding portion formed to have the same thickness as the terminal 240b, so that the surface of the lower case 110 and the upper surface of the terminal 240b may form the same plane. That is, the concave portion 111 may be formed so that the support surface of the copper bus bar 280 disposed immediately above is constituted by a single plane. At this time, the pair of terminals 240 b are disposed on the bolt holes 112 formed on both sides of the recess 111. In particular, the pair of terminals 240b is disposed on the bolt hole 112 so that the bolt hole 112 and the through hole 240c overlap in the vertical direction. The position of the terminal 240 b is determined by the rib wall that forms the recess 111.
2つの銅バスバ280d、280eは、その端部が一対の端子240bとそれぞれ当接した状態で重畳するように、端子240bの上方から設置される。銅バスバ280は、当該端部に形成されたボルト孔281がボルト穴112及び貫通孔240cと上下方向に沿って重畳するように配置される。図13に示すとおり、銅バスバ280の位置は、下部ケース110から突出するリブの壁によって決定される。このとき、図9に示すとおり、端子240bは、銅バスバ280d、280eの端部によって完全に覆われる。 The two copper bus bars 280d and 280e are installed from above the terminal 240b so that the end portions overlap with each other in contact with the pair of terminals 240b. The copper bus bar 280 is disposed such that the bolt hole 281 formed at the end portion overlaps the bolt hole 112 and the through hole 240c in the vertical direction. As shown in FIG. 13, the position of the copper bus bar 280 is determined by the rib wall protruding from the lower case 110. At this time, as shown in FIG. 9, the terminal 240b is completely covered by the ends of the copper bus bars 280d and 280e.
このように、端子240bは、銅バスバ280と下部ケース110との間に配置される(図12参照)。この状態で、端子240bは、銅バスバ280の外面側、すなわち上面側から銅バスバ280を介して下部ケース110に固定される。特に、端子240bは、下部ケース110及び銅バスバ280と当接し、各々の間で挟持された状態で固定される。端子240bは、例えばボルト112a等の適宜な締結部材によって銅バスバ280と共に下部ケース110に固定されるのが好適である。すなわち、上下方向に沿って重畳したボルト穴112、貫通孔240c及びボルト孔281の上方からボルト112a挿入して、ボルト穴112とボルト112aとが螺合することで、端子240bが固定される。このとき、端子240bが銅バスバ280の端部によって完全に覆われていることで、ボルト112aとヒュージブルリンク240とは直接接触しない。ボルト112aは、銅バスバ280と直接接触した状態で、銅バスバ280を介して端子240bを下部ケース110に固定する。なお、端子240bは、銅バスバ280を介して下部ケース110にボルト112a締結される構成であれば足りるため、銅バスバ280と下部ケース110との間に別の部材が介在するような構成であっても良い。 Thus, the terminal 240b is disposed between the copper bus bar 280 and the lower case 110 (see FIG. 12). In this state, the terminal 240 b is fixed to the lower case 110 via the copper bus bar 280 from the outer surface side, that is, the upper surface side of the copper bus bar 280. In particular, the terminal 240b contacts the lower case 110 and the copper bus bar 280, and is fixed in a state of being sandwiched between them. The terminal 240b is preferably fixed to the lower case 110 together with the copper bus bar 280 by an appropriate fastening member such as a bolt 112a. That is, the bolts 112a are inserted from above the bolt holes 112, the through holes 240c, and the bolt holes 281 that are overlapped in the vertical direction, and the bolt holes 112 and the bolts 112a are screwed together, thereby fixing the terminal 240b. At this time, since the terminal 240b is completely covered by the end portion of the copper bus bar 280, the bolt 112a and the fusible link 240 are not in direct contact with each other. The bolt 112 a fixes the terminal 240 b to the lower case 110 through the copper bus bar 280 in a state of being in direct contact with the copper bus bar 280. The terminal 240b may be configured to be fastened with the bolt 112a to the lower case 110 via the copper bus bar 280, so that another member is interposed between the copper bus bar 280 and the lower case 110. May be.
下部ケース110は、銅バスバ280、特に銅バスバ280dの位置を規制するバスバ規制部113を有する(図13参照)。バスバ規制部113は、下部ケース110の表面から突設されたリブにより構成される。特に、バスバ規制部113は、リレー222側に配置される銅バスバ280dの延伸方向に対して垂直な方向に沿うように一対形成され、当該銅バスバ280dを前後両側から挟む。 The lower case 110 includes a bus bar restricting portion 113 that restricts the position of the copper bus bar 280, particularly the copper bus bar 280d (see FIG. 13). The bus bar restricting portion 113 is configured by a rib protruding from the surface of the lower case 110. In particular, the bus bar restricting portion 113 is formed in a pair along the direction perpendicular to the extending direction of the copper bus bar 280d disposed on the relay 222 side, and sandwiches the copper bus bar 280d from the front and rear sides.
本発明の一実施形態に係る組電池100によれば、取り付けの際にヒュージブルリンク240の破損を防止できる。すなわち、銅バスバ280の外面側から銅バスバ280を介して端子240bを下部ケース110に固定することで、組電池100は、ボルト112aの回転に伴う摩擦でヒュージブルリンク240自体が供回りすることを防止する。すなわち、銅バスバ280は、ヒュージブルリンク240よりも長くより質量を有する傾向にあるので、ボルト112aとの接触においても、供回りを引き起こしにくい。銅バスバ280の供回りが防止されることで、組電池100は、その下部に配置されるヒュージブルリンク240の供回りも防止できる。 According to the assembled battery 100 according to the embodiment of the present invention, the fusible link 240 can be prevented from being damaged at the time of attachment. That is, by fixing the terminal 240b to the lower case 110 from the outer surface side of the copper bus bar 280 via the copper bus bar 280, the assembled battery 100 is provided with the fusible link 240 itself by friction caused by the rotation of the bolt 112a. To prevent. That is, since the copper bus bar 280 tends to have a longer and larger mass than the fusible link 240, it is difficult for the copper bus bar 280 to cause rotation even in contact with the bolt 112a. By preventing the copper bus bar 280 from rotating, the assembled battery 100 can also prevent the fusible link 240 disposed below the battery pack 100 from rotating.
このように、組電池100は、ヒュージブルリンク240の変形に伴う物理的な破損を防止できる。組電池100は、構造的に脆弱なヒュージブルリンク240との直接の接触を避け、より剛性の高い銅バスバ280とボルト112aとが直接接触することで、ボルト112a締結時にヒュージブルリンク240を適切に保護できる。 Thus, the assembled battery 100 can prevent physical damage due to deformation of the fusible link 240. The assembled battery 100 avoids direct contact with the structurally fragile fusible link 240, and the more rigid copper bus bar 280 and the bolt 112 a are in direct contact, so that the fusible link 240 is properly connected when the bolt 112 a is fastened. Can be protected.
組電池100は、銅バスバ280を介することで、ボルト112aの締結による衝撃を緩和できる。特に、組電池100は、ボルト112aの回転に伴うヒュージブルリンク240へのトルクの伝達を緩和できる。これにより、組電池100は、構造的に脆弱なヒュージブルリンク240のヒューズ本体が意図せずに断線することを防止できる。 The assembled battery 100 can relieve the impact caused by the fastening of the bolt 112a through the copper bus bar 280. In particular, the assembled battery 100 can alleviate the transmission of torque to the fusible link 240 accompanying the rotation of the bolt 112a. Thereby, the assembled battery 100 can prevent the fuse body of the fusible link 240 that is structurally fragile from being disconnected unintentionally.
組電池100は、端子240bが下部ケース110及び銅バスバ280の間で挟持されることで、ヒュージブルリンク240をより効果的に保護できる。すなわち、組電池100は、ボルト112a締結時の下方への押圧力によって銅バスバ280を介して下部ケース110に端子240bを押しつけることで、供回りに対する抵抗力を生じさせることができる。これにより、組電池100は、ヒュージブルリンク240の供回りをより効果的に防止できる。また、組電池100は、端子240bが下部ケース110及び銅バスバ280の間で直接挟持されることで、各々の間で余計な部品を設ける必要がなく、供回り防止の効果をより顕著に奏することができる。加えて、組電池100は、端子240bと銅バスバ280との間の電気的な接続を良好に維持できる。 The assembled battery 100 can protect the fusible link 240 more effectively because the terminal 240b is sandwiched between the lower case 110 and the copper bus bar 280. That is, the assembled battery 100 can generate a resistance force against the rotation by pressing the terminal 240b against the lower case 110 via the copper bus bar 280 by the downward pressing force when the bolt 112a is fastened. Thereby, the assembled battery 100 can more effectively prevent the fusible link 240 from rotating. In addition, the assembled battery 100 has the terminal 240b directly sandwiched between the lower case 110 and the copper bus bar 280, so that it is not necessary to provide extra parts between them, and the effect of preventing rotation is more remarkable. be able to. In addition, the assembled battery 100 can maintain the electrical connection between the terminal 240b and the copper bus bar 280 well.
組電池100は、端子240bがボルト112a等の締結部材によって下部ケース110に固定されることで、力学的な作用のみによってヒュージブルリンク240を固定できる。例えば、溶接等の熱作用によって端子240bと銅バスバ280とを接続する場合、溶接に伴って発生する熱によってヒューズ本体が溶断する恐れがある。組電池100は、このような熱による溶断の恐れを排除して、取り付け作業時の意図しないヒューズ本体の断線を防止できる。組電池100は、取り付け作業の際にヒュージブルリンク240を適切に保護できる。 The assembled battery 100 can fix the fusible link 240 only by a dynamic action by fixing the terminal 240b to the lower case 110 by a fastening member such as a bolt 112a. For example, when the terminal 240b and the copper bus bar 280 are connected by a thermal action such as welding, the fuse body may be blown by heat generated during welding. The assembled battery 100 eliminates the possibility of such fusing due to heat, and can prevent unintentional disconnection of the fuse body during the mounting operation. The assembled battery 100 can appropriately protect the fusible link 240 during the attaching operation.
組電池100は、バスバ規制部113を有することで、ボルト112aとの摩擦によって生じる銅バスバ280の供回りをより効果的に防止できる。特に、バスバ規制部113が銅バスバ280dを両側から挟むように形成されることで、銅バスバ280dの回転を規制できる。 The assembled battery 100 has the bus bar restricting portion 113, so that it is possible to more effectively prevent the copper bus bar 280 from rotating due to friction with the bolt 112a. In particular, the bus bar restricting portion 113 is formed so as to sandwich the copper bus bar 280d from both sides, whereby the rotation of the copper bus bar 280d can be restricted.
また、組電池100は、バスバ規制部113が突設された一対のリブにより構成されることで、銅バスバ280の回転をより効果的に規制できる。加えて、組電池100は、銅バスバ280の取り付けを容易にする。すなわち、当該一対のリブが銅バスバ280の取り付け位置への誘い込みとして機能することで、組電池100は、組立性を向上できる。 Moreover, the assembled battery 100 can be more effectively restricted from rotating the copper bus bar 280 by being constituted by a pair of ribs provided with the bus bar restricting portion 113 protruding. In addition, the assembled battery 100 facilitates the attachment of the copper bus bar 280. That is, the assembled battery 100 can improve assemblability by the pair of ribs functioning as a guide to the attachment position of the copper bus bar 280.
組電池100は、端子240bを収容する凹部111を有することで、ヒュージブルリンク240を安定して配置可能である。すなわち、凹部111に収容された端子240bは、回転しようとしても凹部111を構成するリブの壁に接触するので、回転方向の動きが強く規制される。これにより、組電池100は、ボルト112a締結時の供回りを防止して、ヒュージブルリンク240を適切に保護できる。 The assembled battery 100 includes the recess 111 that accommodates the terminal 240b, so that the fusible link 240 can be stably disposed. That is, since the terminal 240b accommodated in the concave portion 111 comes into contact with the rib wall constituting the concave portion 111 even when attempting to rotate, the movement in the rotational direction is strongly restricted. Thereby, the assembled battery 100 can prevent the rotation at the time of bolt 112a fastening, and can protect the fusible link 240 appropriately.
さらに、組電池100は、凹部111が端子240bの外形に対応することで、ヒュージブルリンク240の回転をより強く規制できる。特に、組電池100は、下部ケース110の表面及び端子240bの上面が同一平面を構成することで、直上に配置される銅バスバ280の支持面が一平面によって構成される。これにより、組電池100は、銅バスバ280のがたつきを防止できる。 Furthermore, the assembled battery 100 can restrict | limit rotation of the fusible link 240 more strongly because the recessed part 111 respond | corresponds to the external shape of the terminal 240b. In particular, in the battery pack 100, the surface of the lower case 110 and the upper surface of the terminal 240b constitute the same plane, so that the support surface of the copper bus bar 280 arranged immediately above is constituted by one plane. Thereby, the assembled battery 100 can prevent the copper bus bar 280 from rattling.
本発明は、その精神又はその本質的な特徴から離れることなく、上述した実施形態以外の他の所定の形態で実現できることは当業者にとって明白である。したがって、先の記述は例示的なものであり、これに限定されるものではない。発明の範囲は、先の記述によってではなく、付加した請求項によって定義される。あらゆる変更のうちその均等の範囲内にあるいくつかの変更は、その中に包含されるものとする。 It will be apparent to those skilled in the art that the present invention can be realized in other predetermined forms other than the above-described embodiments without departing from the spirit or essential characteristics thereof. Accordingly, the foregoing description is illustrative and not restrictive. The scope of the invention is defined by the appended claims rather than by the foregoing description. Some of all changes that fall within the equivalent scope shall be included therein.
端子240bと下部ケース110及び銅バスバ280との間には他の部品が介在しないものとして説明したがこれに限定されない。組電池100は、端子240bを適切に保護できるのであれば、任意の部品を端子240bと下部ケース110及び銅バスバ280との間に配置してもよい。 Although it has been described that no other component is interposed between the terminal 240b, the lower case 110, and the copper bus bar 280, the present invention is not limited to this. As long as the assembled battery 100 can appropriately protect the terminal 240 b, any component may be disposed between the terminal 240 b, the lower case 110, and the copper bus bar 280.
端子240bの下部ケース110への固定方法は、ボルト112a及びボルト穴112による締結構造を用いる方法に限定されず、任意の締結構造を用いた方法であってもよいし、その他の任意の固定方法であってもよい。 The method for fixing the terminal 240b to the lower case 110 is not limited to the method using the fastening structure by the bolt 112a and the bolt hole 112, and may be a method using any fastening structure, or any other fixing method. It may be.
組電池100は、ボルト112a締結時の銅バスバ280の供回りを適切に防止できるのであれば、バスバ規制部113を有さなくてもよい。 The assembled battery 100 does not need to have the bus bar regulating unit 113 as long as the copper bus bar 280 can be appropriately prevented from being turned when the bolt 112a is fastened.
さらに、バスバ規制部113は、図13のような構造に限定されず、銅バスバ280の供回りを適切に防止できる任意の構造を有してもよい。 Furthermore, the bus bar restricting portion 113 is not limited to the structure as shown in FIG. 13, and may have an arbitrary structure that can appropriately prevent the copper bus bar 280 from rotating.
組電池100は、端子240bを収容する凹部111を有する構成に限定されない。組電池100は、ヒュージブルリンク240の配置を安定化できるのであれば、凹部111を有さなくてもよい。 The assembled battery 100 is not limited to the configuration having the recess 111 that accommodates the terminal 240b. The assembled battery 100 may not have the recess 111 as long as the arrangement of the fusible link 240 can be stabilized.
凹部111は、端子240bの外形に対応する構成に限定されない。凹部111は、例えば銅バスバ280のがたつきを防止できる任意の形状により構成されてもよい。 The recess 111 is not limited to the configuration corresponding to the outer shape of the terminal 240b. For example, the recess 111 may be formed in any shape that can prevent the copper bus bar 280 from rattling.
100 組電池
110 下部ケース(ケース)
111 凹部
112 ボルト穴
112a ボルト(締結部材)
113 バスバ規制部
120 セルホルダ(ケース)
150 電池セル
151 キャップ面
152 正極端子
153 負極端子
154 安全弁
155 絶縁シート
160 バスバ
180、190 係合部材
220(221、222) リレー
230 センサ基板
240 ヒュージブルリンク(ヒューズ部)
240a カバー
240b 端子
240c 貫通孔
250 第1端子
260 第2端子
270 パッキン
280(280a、280b、280c、280d、280e) 銅バスバ
281 ボルト孔
300 上部ケース
301、302 凹部
303 開口
310 コネクタ
500 BATケース(ケース)
510 開口部
600 ガス排出管
601 第1の管
602 中間部
603 第2の管
610 ガスカバー
611 ガスダクト
612 先端部
630 シール
100 assembled battery 110 lower case (case)
111 Concave portion 112 Bolt hole 112a Bolt (fastening member)
113 Bus bar regulating part 120 Cell holder (case)
150 battery cell 151 cap surface 152 positive electrode terminal 153 negative electrode terminal 154 safety valve 155 insulation sheet 160 bus bar 180, 190 engagement member 220 (221, 222) relay 230 sensor substrate 240 fusible link (fuse part)
240a cover 240b terminal 240c through hole 250 first terminal 260 second terminal 270 packing 280 (280a, 280b, 280c, 280d, 280e) copper bus bar 281 bolt hole 300 upper case 301, 302 recess 303 opening 310 connector 500 BAT case (case) )
510 opening 600 gas discharge pipe 601 first pipe 602 middle part 603 second pipe 610 gas cover 611 gas duct 612 tip 630 seal
Claims (7)
前記ケースに保持されるバスバと、
前記ケースに保持され、端子が前記バスバと重畳するヒューズ部と、
を備え、
前記ヒューズ部の前記端子は、前記バスバと前記ケースとの間に配置され、前記バスバの外面側から前記バスバを介して前記ケースに固定される、
組電池。 A case for accommodating the battery cell inside,
A bus bar held in the case;
A fuse part that is held in the case, and a terminal overlaps with the bus bar;
With
The terminal of the fuse portion is disposed between the bus bar and the case, and is fixed to the case via the bus bar from the outer surface side of the bus bar.
Assembled battery.
請求項1に記載の組電池。 The terminal of the fuse part is in contact with the case and the bus bar and fixed in a state of being sandwiched between each.
The assembled battery according to claim 1.
請求項1又は2に記載の組電池。 The terminal of the fuse portion is fixed to the case together with the bus bar by a fastening member.
The assembled battery according to claim 1 or 2.
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の組電池。 The case includes a bus bar restricting portion that restricts a position of the bus bar.
The assembled battery according to any one of claims 1 to 3.
請求項4に記載の組電池。 The bus bar restricting portion is configured by a rib protruding from the surface of the case.
The assembled battery according to claim 4.
請求項1乃至5のいずれか1項に記載の組電池。 The case includes a recess that accommodates the terminal of the fuse portion.
The assembled battery according to any one of claims 1 to 5.
請求項6に記載の組電池。 The recess corresponds to the outer shape of the terminal of the fuse portion;
The assembled battery according to claim 6.
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- 2017-08-28 JP JP2017163614A patent/JP2019040807A/en active Pending
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