CN114747072A - 蓄电装置 - Google Patents
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Abstract
蓄电装置(1)具备具有多个蓄电元件(11)的蓄电单元(10)、负极电源线缆(32)以及正极电源线缆(31)。负极电源线缆(32)连接于蓄电单元(10)的负极连接端子(52),从蓄电单元(10)的端部(18a)向蓄电单元(10)的外侧延伸设置。正极电源线缆(31)连接于蓄电单元(10)的正极连接端子(51),从蓄电单元(10)的端部(18a)向蓄电单元(10)的外侧延伸设置。负极电源线缆(32)具有负极连接器(42)。正极电源线缆(31)具有有着能够与负极连接器(42)直接连接的构造的正极连接器(41)。负极电源线缆(32)以负极连接器(42)与正极连接器(41)不能连接的姿态配置。
Description
技术领域
本发明涉及具备多个蓄电元件的蓄电装置。
背景技术
在专利文献1中公开了一种具备以串联的方式连接的多个单电池的电池模组。在该电池模组中,在单电池的电极端子连接有导体的一方的端部,在导体的另一方的端部设有连接器壳体。相邻的两个单电池内的一方的单电池的连接器壳体以及单电池的连接器壳体都嵌合于中继连接器壳体。由此,该两个单电池以串联的方式连接。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2013-171728号公报
专利文献2:日本特开2012-204296号公报
发明内容
发明将要解决的课题
以往,在相互相邻的两个蓄电装置的电连接中,存在如上述以往的电池模组中的单电池间那样使用中继连接器的情况。在该情况下,只要将该两个蓄电装置的一方的蓄电装置的正极或者负极的连接器与另一方的蓄电装置的相反极的连接器插入到中继连接器即可,因此不需要扳手等工具。然而,在应连接的蓄电装置的数量多的情况下,所需的中继连接器的数量也变多,与这多个中继连接器的运输以及保管等相关的作业或者成本等负担变大。因此,本申请发明人们对不使用中继连接器地将两个蓄电装置的连接器直接连接的构造进行了研究。其结果,发现产生将一个蓄电装置的正极以及负极的连接器误连接的可能性。
本发明是本申请发明人新颖地着眼于上述课题而而完成的,第一目的在于提供一种具备多个蓄电元件并且提高了安全性的蓄电装置。
用于解决课题的手段
本发明的一方式的蓄电装置具备:蓄电单元,其具有多个蓄电元件;第一电源线缆,其连接于所述蓄电单元的正极连接端子以及负极连接端子的一方,从所述蓄电单元的端部向所述蓄电单元的外侧延伸设置;以及第二电源线缆,其连接于所述正极连接端子以及所述负极连接端子的另一方,从所述蓄电单元的所述端部向所述蓄电单元的外侧延伸设置,所述第一电源线缆具有第一连接器,所述第二电源线缆具有第二连接器,该第二连接器具有能够与所述第一连接器直接连接的构造,第一线缆以所述第一连接器与第二连接器不能连接的姿态配置。
发明效果
根据本发明,能够提供具备多个蓄电元件并且提高了安全性的蓄电装置。
附图说明
图1是表示实施方式1的蓄电装置的外观的立体图。
图2是表示将实施方式1的蓄电装置分离为蓄电单元与基板单元的情况下的构成的立体图。
图3是表示分解了实施方式1的蓄电单元的情况下的各构成要素的分解立体图。
图4是表示实施方式1的蓄电单元中的外装体的端部的构成的立体图。
图5是用于说明实施方式1的外装体的角部的范围的一个例子的图。
图6是表示实施方式1的蓄电设备的构成概要的局部主视图。
图7是表示实施方式1的蓄电设备中的两个蓄电装置的电连接的方式的放大立体图。
图8是表示实施方式1的变形例1的蓄电装置的正极电源线缆以及负极电源线缆的配置例的示意图。
图9是表示实施方式1的变形例1的蓄电设备的构成概要的局部主视图。
图10是表示实施方式1的变形例2的蓄电装置的正极电源线缆以及负极电源线缆的配置例的示意图。
图11是表示实施方式2的蓄电单元中的外装体的端部的构成的立体图。
图12是表示实施方式2的汇流条框架以及外装体主体与负极电源线缆的构造上的关系的立体图。
图13是表示实施方式2的负极电源线缆与蓄电元件的连接构造的分解立体图。
图14是表示实施方式2的汇流条框架以及外装体主体与负极电源线缆的构造上的关系的局部剖面图。
具体实施方式
本发明的一方式的蓄电装置具备:蓄电单元,其具有多个蓄电元件;第一电源线缆,其连接于所述蓄电单元的正极连接端子以及负极连接端子的一方,从所述蓄电单元的端部向所述蓄电单元的外侧延伸设置;以及第二电源线缆,其连接于所述正极连接端子以及所述负极连接端子的另一方,从所述蓄电单元的所述端部向所述蓄电单元的外侧延伸设置,所述第一电源线缆具有第一连接器,所述第二电源线缆具有第二连接器,该第二连接器具有能够与所述第一连接器直接连接的构造,第一线缆以所述第一连接器与第二连接器不能连接的姿态配置。
根据该构成,在本方式的蓄电装置中,第一连接器具有能够与第二连接器直接连接的构造,因此通过排列多个该蓄电装置,能够构成整体容量的较大的蓄电设备。由于一个蓄电装置所具有的第一连接器被设为在物理上不能与第二连接器连接的状态,因此不会发生一个蓄电装置所具有的第一连接器与第二连接器误连接所引起的短路。如此,本方式的蓄电装置是提高了安全性的蓄电装置。
也可以是,所述第一电源线缆的从所述蓄电单元延伸设置的部分被固定于所述蓄电单元,使得所述第一电源线缆以所述第一连接器与第二连接器不能连接的姿态配置。
根据该构成,例如第一电源线缆中的第一连接器被固定。或者,第一电源线缆中的第一连接器的附近的线缆部分被固定。因此,能够防止第一连接器与该蓄电装置的第二连接器的误连接,并且能够以适合与其他蓄电装置的连接的朝向固定第一电源线缆。
也可以是,所述蓄电单元还具有对所述多个蓄电元件进行支承的板状的底座部件,所述底座部件具有对所述第一线缆进行固定的固定部。
如此,例如在由铁等金属形成的底座部件设置固定部,因此能够稳固或者可靠地进行第一电源线缆的固定。其结果,第一连接器的姿态被更可靠地维持为规定的姿态。因而,可提高第一连接器与其他连接器连接的可靠性或者可靠性。
也可以是,所述第一连接器被配置为在所述第二连接器与其他蓄电装置的第一连接器连接的情况下、与所述第二连接器向所述其他蓄电装置的第一连接器插入的插入方向相反朝向的姿态。
由此,能够将一个蓄电装置与夹持该一个蓄电装置的两个其他蓄电装置排列成一列,并且将这些蓄电装置以串联的方式电连接。即,排列成一列的多个蓄电装置分别安全并且容易地连接于应连接的蓄电装置。
也可以是,蓄电装置还具备基板单元,该基板单元具有电连接于所述蓄电单元的基板,所述基板单元配置于所述蓄电单元的所述端部。
如此,基板单元配置于蓄电单元中的引出第一电源线缆以及第二电源线缆的端部。因此,通过将蓄电单元的该端部朝向作业员往来的通路侧地配置蓄电装置,可实现基板单元或者基板的维护、或者第一连接器与第二连接器的连接作业等的容易化。
也可以是,所述多个蓄电元件分别具有配置有电极端子的端子配置面,所述蓄电装置还具备:绝缘部件,其具有将所述多个蓄电元件的所述端子配置面各自的至少一部分一并覆盖的部分;以及导电部件,其连接于作为所述多个蓄电元件内的一个的规定的蓄电元件所具有的所述电极端子的端子面,在将所述多个蓄电元件配置为所述端子配置面朝上的姿态的情况下,所述端子面为所述电极端子的上表面,所述绝缘部件的下端部在上下方向上位于比所述端子面靠下方,所述绝缘部件具有位于所述规定的蓄电元件的侧方的壁部,所述壁部具有供所述导电部件贯通配置的第一开口部,该第一开口部在所述上下方向上设于包含与所述端子面相同的位置的范围。
根据该构成,连接于电极端子的端子面的线缆等导电部件能够成为从与该端子面相同的高度位置经由第一开口部合理地向绝缘部件的外侧引出的状态。因此,即使在导电部件的使用于与电极端子的连接的连接端子的附近存在外径变粗的部分,也能够在使导电部件的连接端子与电极端子的端子面接触的状态下与电极端子连接。即,无需使用使导电部件通过壁部之上的情况下所需的夹设于导电部件与端子面之间的其他导电部件。如此,根据本方式的蓄电装置,能够实现构成的简化。
也可以是,所述第一开口部是设于所述绝缘部件的所述下端部的缺口。
根据该构成,能够在将导电部件连接于电极端子的状态下对于多个蓄电元件配置绝缘部件。因此,能够不被绝缘部件阻碍地进行导电部件向电极端子的连接作业(螺母的紧固等)。因而,根据本方式的蓄电装置,在实现构成的简化的同时,还能够实现制造作业的容易化。
也可以是,所述绝缘部件具有限制部,该限制部位于所述第一开口部中的所述导电部件的上方,限制所述导电部件向上方的移动。
根据该构成,由于可抑制导电部件在第一开口部的位置向上方移动或者倾斜,因此限制部作为导电部件向电极端子连接前的临时按压件发挥功能。在导电部件向电极端子连接后,半完成品的处理变得容易。即,根据本方式的蓄电装置,在实现构成的简化的同时,还能够实现制造效率的提高。
也可以是,蓄电装置还具备上方开口的外壳,该外壳收容所述多个蓄电元件,所述外壳的上端部在上下方向上位于比所述电极端子的端子面靠上方,所述外壳具有第二开口部,该第二开口部配置于与所述第一开口部对置的位置,供所述导电部件贯通地配置。
根据该构成,收容多个蓄电元件的外壳能够将多个蓄电元件覆盖至包含连接于规定的蓄电元件的导电部件的高度位置,由此,能够将绝缘部件固定于外壳。因此,可提高外壳的作为覆盖多个蓄电元件的构造体的强度。通过在外壳设有第二开口部,导电部件从外壳引出的构造不会被外壳阻碍。即,根据本方式的蓄电装置,在实现构成的简化的同时,也可实现构造的稳定化。
也可以是,所述绝缘部件是对电连接所述多个蓄电元件的一个以上的汇流条进行保持的汇流条框架。
根据该构成,汇流条框架覆盖到比电极端子的端子面靠下方的部分,因此能够防止电极端子与其他部件的不必要的导通,并且能够利用第一开口部使导电部件以合理的姿态直接连接于电极端子。即,在实现构成的简化的同时,还可实现绝缘部件的高效的利用。
以下,一边参照附图,一边对本发明的实施方式(也包含其变形例)的蓄电装置以及蓄电设备进行说明。以下说明的实施方式都表示总括性或具体的例子。以下的实施方式所示的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置以及连接方式等是一个例子,并非旨在限定本发明。在各图中,尺寸等没有严格图示。
在以下的说明以及附图中,将一个蓄电元件中的一对(正极侧以及负极侧)电极端子的排列方向、蓄电元件的容器的短侧面的对置方向、或者蓄电单元的外装体的长侧面的对置方向定义为X轴方向。将多个蓄电元件的排列方向、蓄电元件的容器的长侧面的对置方向、蓄电单元的外装体的短侧面的对置方向、或者蓄电单元与基板单元的排列方向定义为Y轴方向。将蓄电单元的底座部件与外装体盖体的排列方向、蓄电元件与汇流条的排列方向、蓄电元件的容器主体与盖部的排列方向、或者上下方向定义为Z轴方向。这些X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向是相互交叉(在本实施方式中是正交)的方向。根据使用方式,也考虑Z轴方向不成为上下方向的情况,但以下为了便于说明,将Z轴方向作为上下方向进行说明。
在以下的说明中,例如X轴正方向表示X轴的箭头方向,X轴负方向表示与X轴正方向相反的方向。关于Y轴方向以及Z轴方向也相同。平行以及正交等表示相对的方向或者姿态的表现严格来说也包含并非该方向或者姿态的情况。例如所谓两个方向正交,不仅有该两个方向完全正交的意思,还有实质上正交、即例如包含几%左右的差异的意思。
(实施方式1)
[1-1.蓄电装置的总体说明]
首先,对本实施方式的蓄电装置1的构成进行说明。图1是表示本实施方式的蓄电装置1的外观的立体图。图2是表示将本实施方式的蓄电装置1分离为蓄电单元10与基板单元20的情况下的构成的立体图。图3是表示分解了本实施方式的蓄电单元10的情况下的各构成要素的分解立体图。
蓄电装置1是能够从外部充电、而且能够向外部放电的装置,在本实施方式中,具有大致立方体形状。本实施方式的蓄电装置1是使用于电力储存用途或者电源用途等的电池模组(组电池)。具体而言,蓄电装置1例如被用作蓄积并输出由发电机发出的电力的蓄电设备100所具备的固定用的电池。蓄电设备100中具备电连接的多个蓄电装置1。关于蓄电设备100的构成,之后使用图6以及图7来叙述。
蓄电装置1不仅可以用作家庭用或者发电机用等中使用的固定用的电池,还可以使用于各种电力储存用途或者电源用途等。蓄电装置1例如也能够用作汽车、机动两轮车、水运工具、船舶、机动雪橇、农业机械、建筑机械、或者电气化铁路用的铁路车辆等移动体的驱动用或者发动机启动用等的电池等。作为上述的汽车,可例示电动汽车(EV)、混合动力电动汽车(HEV)、插电式混合动力电动汽车(PHEV)以及汽油汽车。作为上述的电气化铁路用的铁路车辆,可例示电车、单轨以及线性电动车。
如图1~图3所示,蓄电装置1具备蓄电单元10与安装于蓄电单元10的基板单元20。蓄电单元10是在Y轴方向上具有纵长的大致立方体形状的电池模组(组电池)。具体而言,蓄电单元10具有多个蓄电元件11、汇流条框架60、多个汇流条13、及由收容它们的外装体主体14、底座部件15以及外装体盖体17构成的外装体18。在蓄电单元10连接有正极电源线缆31以及负极电源线缆32。蓄电单元10也可以具有约束多个蓄电元件11的约束部件(端板、侧板等)等。
蓄电元件11是能够充电且放电的二次电池(单电池),更具体而言,是锂离子二次电池等非水电解质二次电池。蓄电元件11具有扁平的立方体(方形)的形状,在本实施方式中,16个蓄电元件11沿Y轴方向并排排列。蓄电元件11的形状、配置位置以及个数等不被特别限定。蓄电元件11不被限定于非水电解质二次电池,也可以是非水电解质二次电池以外的二次电池,也可以是电容器。蓄电元件11也可以不是二次电池,而是即使使用者不充电也能够使用所蓄积的电的一次电池。蓄电元件11也可以是使用了固体电解质的电池。蓄电元件11也可以是层压型的蓄电元件。
具体而言,蓄电元件11具备金属制的容器11a,在容器11a的盖部设有作为金属制的电极端子的正极端子11b以及负极端子11c。即,容器11a的盖部形成了配置有电极端子(正极端子11b、负极端子11c)的端子配置面11e。在相邻的蓄电元件11彼此之间配置有隔件12。在容器11a的盖部(端子配置面11e)也可以设有用于注入电解液的注液部以及在容器11a内的压力上升时排出气体而释放压力的气体排出阀等。在容器11a的内侧配置有电极体(也称作蓄电要素或者发电要素)以及集电体(正极集电体以及负极集电体)等,并封入有电解液(非水电解质)等,但省略详细的说明。
正极端子11b以及负极端子11c在容器11a的端子配置面11e的长度方向(X轴方向)的两端部朝向上方(Z轴正方向)突出地配置。而且,蓄电元件11彼此电连接,多个蓄电元件11所具有的最外侧的正极端子11b以及负极端子11c分别连接于电源线缆,使得蓄电装置1(蓄电单元10)能够从外部充电,而且能够向外部放电。
具体而言,如图3所示,多个蓄电元件11中的Y轴正方向的端部的蓄电元件11的正极端子11b作为多个蓄电元件11的总正端子(蓄电单元10的正极连接端子51)发挥功能。即,在外装体18的内部,在蓄电单元10的正极连接端子51连接正极电源线缆31。多个蓄电元件11中的Y轴负方向的端部的蓄电元件11的负极端子11c作为多个蓄电元件11的总负端子(蓄电单元10的负极连接端子52)发挥功能。即,在外装体18的内部,在蓄电单元10的负极连接端子52连接负极电源线缆32。多个蓄电元件11的位于电连接的端部的蓄电元件11的正极端子11b或者负极端子11c作为正极连接端子51或者负极连接端子52来处理。因此,例如排列成一列的多个蓄电元件11中的列的中途的蓄电元件11的正极端子11b或者负极端子11c也可以作为正极连接端子51或者负极连接端子52来处理。在图3以后的各图中,有所将Y轴正方向的端部的蓄电元件11记载为蓄电元件11B,将Y轴负方向的端部的蓄电元件11记载为蓄电元件11A。在该情况下,蓄电元件11B的正极端子11b作为蓄电单元10的正极连接端子51发挥功能,蓄电元件11A的负极端子11c作为蓄电单元10的负极连接端子52发挥功能。在后述的实施方式2中,蓄电元件11A是作为导电部件的一个例子的负极电源线缆32所连接的规定的蓄电元件的一个例子。
在实施方式1中,正极连接端子51(负极连接端子52)与正极电源线缆31(负极电源线缆32)不需要直接连接。也可以在作为正极连接端子51的正极端子11b连接输出端子汇流条,在输出端子汇流条连接正极电源线缆31。正极电源线缆31以及负极电源线缆32不需要分别由单一的线缆构成。也可以是连接于作为正极连接端子51的正极端子11b的第一线缆与电路上的中继部件(汇流条等)连接,并在该中继部件连接有在一端设有正极连接器41的第二线缆的另一端。即,也可以在正极电源线缆31的导通路上夹设有汇流条等导电部件。
如此,在本实施方式中,蓄电元件11的正极端子11b以及负极端子11c在容器11a的一个侧面上在与多个蓄电元件11的排列方向(Y轴方向)交叉的方向(X轴方向)上排列设置。蓄电元件11的数量为偶数(在本实施方式中是16),这些偶数的蓄电元件11串联连接。
根据该构成,由于蓄电元件11的数量为偶数,因此蓄电单元10的正极连接端子51与负极连接端子52在X轴方向上配置于同一侧(在本实施方式中是X轴正方向侧)。因而,容易将正极连接器41与负极连接器42配置为同一直线状。在各蓄电装置1中,X轴方向的相反侧(在本实施方式中是X轴负方向侧)空出,因此如图9那样,容易将在左右方向(X轴方向)上相邻的两个蓄电装置1的一方的负极连接器42连接于另一方的正极连接器41。即,由于在蓄电装置1的端部18a的附近存在空出的空间,因此对于正极电源线缆31以及负极电源线缆32能够分别确保用于相互的连接器连接的线缆卷绕用的长度。
正极电源线缆31以及负极电源线缆32是供用于将蓄电装置1(蓄电单元10)充放电的电流(也称作充放电电流、主电流)流过的覆盖电线(也称作电力线缆、主电路线缆、电源线、电力线)。正极电源线缆31以及负极电源线缆32分别例如是芯线的截面面积为5mm2~20mm2左右的相对较粗的电线。在本实施方式中,分别采用芯线的截面面积为8mm2左右的覆盖电线作为正极电源线缆31以及负极电源线缆32。在正极电源线缆31的从蓄电单元10露出的部分的端部设有正极连接器41,在负极电源线缆32的从蓄电单元10露出的部分的端部设有负极连接器42。在本实施方式中,正极电源线缆31以及负极电源线缆32的一方是第一电源线缆的一个例子,另一方是第二电源线缆的一个例子。在作为第一电源线缆的正极电源线缆31或者负极电源线缆32的端部设置的正极连接器41或者负极连接器42是第一连接器的一个例子。在作为第二电源线缆的正极电源线缆31或者负极电源线缆32的端部设置的正极连接器41或者负极连接器42是第二连接器的一个例子。关于这些电源线缆以及连接器的配置位置等,之后使用图4以及图5进行叙述。正极电源线缆31以及负极电源线缆32分别如图2所示那样以从外装体18的端部18a(也称作蓄电单元10的端部18a)向外装体18的外侧引出的状态配置。例如“以从线缆向外装体18引出的状态配置”指的是线缆贯通外装体18的壁部而配置的状态。即,在正极电源线缆31以及负极电源线缆32的配置作业中,从外装体18的内部向外部实际引出的动作并非必须。
汇流条框架60是能够进行汇流条13与其他部件的电绝缘以及汇流条13的位置限制的扁平的矩形状的部件。汇流条框架60由聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)等与后述的基板单元20的基板外壳21相同的绝缘部件形成。具体而言,汇流条框架60载置于多个蓄电元件11的上方,相对于多个蓄电元件11被定位。在汇流条框架60形成有多个汇流条用开口部65,在多个汇流条用开口部65分别载置并定位汇流条13。由此,汇流条13相对于多个蓄电元件11被定位,并接合于该多个蓄电元件11所具有的正极端子11b以及负极端子11c。汇流条框架60作为外装体18的中盖,还具有进行外装体主体14的加强的功能。汇流条框架60是具有一并覆盖多个蓄电元件11的端子配置面11e各自的至少一部分的部分的绝缘部件的一个例子。
汇流条框架60还具有在形成有多个汇流条用开口部65的部分的周缘立设的壁部61,在壁部61形成有第一开口部62。负极电源线缆32以贯通的状态配置在第一开口部62。关于负极电源线缆32与汇流条框架60等的构造上的关系,作为实施方式2在后面叙述。
汇流条13是配置于多个蓄电元件11上(汇流条框架60上)且将多个蓄电元件11的电极端子彼此电连接的矩形状的板状部件。汇流条13由铝、铝合金、铜、铜合金、不锈钢等金属形成。在本实施方式中,汇流条13将相邻的蓄电元件11的正极端子11b与负极端子11c连接,将16个蓄电元件11以串联的方式连接。蓄电元件11的连接的方式不被限定于上述,串联连接以及并联连接可以任意组合。
在汇流条13或者蓄电元件11的电极端子连接有检测用线缆13a。检测用线缆13a是蓄电元件11的电压测量用、温度测量用、或者蓄电元件11间的电压平衡用的电线(也称作通信线缆、控制线缆、通信线、控制线)。在汇流条13或者蓄电元件11的电极端子配置有用于测量蓄电元件11的温度的热敏电阻(未图示),但省略说明。在检测用线缆13a的Y轴负方向的端部连接有连接器13b。连接器13b是连接于后述的基板单元20的基板25的连接器。即,检测用线缆13a经由连接器13b将蓄电元件11的电压以及温度等信息传递到基板单元20的基板25。检测用线缆13a也在通过基板25的控制使电压较高的蓄电元件11放电而使蓄电元件11间的电压平衡时被使用。
外装体18是构成蓄电单元10的外装体的矩形状(箱状)的容器(模组外壳)。即,外装体18配置于蓄电元件11等外侧,将蓄电元件11等固定在规定的位置,保护其不受冲击等影响。外装体18如上述那样,具有外装体主体14、底座部件15以及外装体盖体17。
外装体主体14是形成有开口的有底矩形筒状的壳体。外装体主体14由PC、PP、PE等绝缘部件形成。底座部件15以及外装体盖体17是对外装体主体14进行保护(加强)的部件。底座部件15以及外装体盖体17由不锈钢、铝、铝合金、铁、镀敷钢板等金属制的部件形成。底座部件15以及外装体盖体17也可以由相同材质的部件形成,也可以由不同材质的部件形成。外装体主体14是后述的实施方式2中的上方开口并且收容多个蓄电元件11的外壳的一个例子。
底座部件15是从下方(Z轴负方向)支承外装体主体14的板状的部件,也具有经由外装体主体14支承多个蓄电元件11的作用。底座部件15具有底部15a、基板单元安装部16、连接部15b以及15c。底部15a是构成蓄电装置1的底部的与XY平面平行并且沿Y轴方向延伸设置的平板状且矩形状的部位,配置于外装体主体14的下方。基板单元安装部16是从底部15a的Y轴负方向侧的端部向Z轴正方向立设的平板状并且矩形状的部位,供基板单元20安装。连接部15b是配置于基板单元安装部16的Z轴正方向侧的端部且向Y轴负方向突出的部位,与外装体盖体17连接。连接部15c从底部15a的Y轴正方向侧的端部向Z轴正方向立设并且向Y轴正方向突出的部位,与外装体盖体17连接。
外装体盖体17是配置为封堵外装体主体14的开口的部件,具有顶面部17a、连接部17b以及17c。顶面部17a是构成蓄电装置1的上表面部且与XY平面平行并且向Y轴方向延伸设置的平板状且矩形状的部位,配置于外装体主体14的上方。连接部17b是配置于顶面部17a的Y轴负方向侧的端部且向Z轴负方向延伸、并且向Y轴负方向突出的部位,与底座部件15的连接部15b连接。连接部17c是从顶面部17a的Y轴正方向侧的端部向Z轴负方向延伸并且向Y轴正方向突出的部位,与底座部件15的连接部15c连接。如此,底座部件15以及外装体盖体17构成为,在从上下方向夹住外装体主体14的状态下,连接部15b以及15c与连接部17b以及17c通过螺钉固定等连接而固定。
基板单元20是能够进行蓄电单元10所具有的蓄电元件11的状态的监视以及蓄电元件11的控制的设备。在本实施方式中,基板单元20是安装于蓄电单元10的外装体18的长度方向的端部18a(参照图2)即蓄电单元10的Y轴负方向侧的侧面的扁平的矩形状的部件。基板单元20具有由聚碳酸酯(PC)、聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)等绝缘部件形成的基板外壳21(参照图2)与收容于基板外壳21的基板25。具体而言,基板单元20安装于设于蓄电单元10的外装体18所具有的底座部件15的基板单元安装部16。基板25是电连接于蓄电单元10的电路基板(监视基板)。具体而言,基板25经由上述的检测用线缆13a以及连接器13b电连接于蓄电元件11,从而取得蓄电元件11的电压以及温度等信息,监视蓄电元件11的充电状态以及放电状态等状态。基板25也具有作为使用检测用线缆13a使蓄电元件11放电而使蓄电元件11间的电压平衡的控制基板的功能。在基板25安装有用于实现该功能的多个部件(未图示)。基板25也可以不进行蓄电元件11的控制,而是仅进行蓄电元件11的状态的监视,且由连接于蓄电装置1的外部的控制装置进行基于监视结果的控制。
[1-2.电源线缆以及连接器的配置]
接下来,使用图4以及图5对实施方式1的蓄电装置1中的正极电源线缆31、负极电源线缆32、正极连接器41以及负极连接器42的配置位置等进行说明。
图4是表示实施方式的蓄电单元10中的外装体18的端部18a的构成的立体图。具体而言,在图4中,以将外装体盖体17从外装体主体14抬起的状态图示了外装体18的端部18a。外装体18的Y轴负方向的端部18a也是作为蓄电单元10的端部。因此,“外装体18的端部18a”也可以改称为“蓄电单元10的端部18a”。关于“从外装体18延伸设置”等的表现也相同,能够将“外装体18”置换为“蓄电单元10”。图5是用于说明实施方式的外装体18的角部19的范围的一个例子的图。
如图4所示,正极电源线缆31以及负极电源线缆32以从外装体18的内部向外部延伸设置的状态配置。具体而言,正极电源线缆31以及负极电源线缆32都从外装体18的端部18a朝向外装体18的外部延伸设置。正极电源线缆31具有正极连接器41,负极电源线缆32具有负极连接器42。虽然在图4中省略,但在正极连接器41以及负极连接器42分别配置有用于与对象侧连接器电连接的端子等。
在本实施方式中,正极连接器41以及负极连接器42具有能够相互直接连接的构造。负极连接器42以及正极连接器41的一方与另一方机械式地连接(插入、嵌合、螺入等),使得负极连接器42以及正极连接器41电连接。由此,不使用扳手等工具就能够容易地连接相邻的两个蓄电装置1的一方的正极连接器41与另一方的负极连接器42。能够不另外准备连接线缆等地将相邻的蓄电装置1彼此电连接。
相邻的蓄电装置1为相同的构造,将相邻的两个蓄电装置1的一方的蓄电装置1的正极连接器41连接于另一方的蓄电装置1的负极连接器42。这里,若观察一个蓄电装置1,则作为部件单体,正极连接器41以及负极连接器42能够相互连接。但是,一个蓄电装置1所具有的正极连接器41以及负极连接器42被配置成不能相互直接连接的状态。具体而言,在一个蓄电装置1中,正极连接器41与负极连接器42以不能连接的线缆长度或者姿态配置。如果是图4所示的例子,负极电源线缆32的从外装体18延伸设置的部分中的至少一部分固定于蓄电单元10。具体而言,在本实施方式中,金属制的底座部件15具有将负极电源线缆32的该至少一部分固定的固定部15d。由此,负极连接器42实质上被朝下(负极连接器42的插入正极连接器41的开口朝下,正极连接器41相对于负极连接器42的插拔方向为上下方向的姿态,以下相同)固定。
在本实施方式中,通过固定部件15g,将包含负极连接器42的负极电源线缆32的一部分固定于在底座部件15形成的固定部15d。具体而言,固定部件15g是插销式扎线带。在本实施方式中,利用设于底座部件15的贯通孔(固定孔15i)实现了固定部15d。即,如图4所示,在形成于底座部件15的固定片部15h的固定孔15i中,不能插拔地插入有作为插销式扎线带的固定部件15g的一部分,由此将负极电源线缆32强力地固定。因此,为了解除负极电源线缆32的固定,需要实施固定部件15g的切断或者变形等破坏。固定部15d中的固定构造没有特别限定,例如也可以通过将负极电源线缆32的一部分埋入设于外装体18的凹部(槽、缺口、狭缝、孔等)、或者固定于外装体18的部件的凹部等而将该一部分固定。即,固定部15d也可以由凹部而并非孔来实现。
如此,在负极连接器42的姿态被限制的状态下,在正极电源线缆31的从外装体18的角部19延伸设置的部分的长度为图4所示的程度的长度的情况下,不能将负极连接器42与正极连接器41直接连接。如此,一个蓄电装置1所具有的正极连接器41以及负极连接器42被置于不能相互连接的状态。即,例如只要不伴随破坏,就不会产生将一个蓄电装置1所具有的正极连接器41与负极连接器42误连接的问题。换言之,实质上能够防止可使蓄电装置1自身发生短路的正极连接器41与负极连接器42的误连接。
正极电源线缆31的从外装体18延伸设置的部分不受约束,因此正极连接器41的朝向能够朝向上下左右前后的任一朝向。在本实施方式中,负极连接器42如图4所示那样实质上朝下固定。因此,正极连接器41成为朝上(正极连接器41的插入负极连接器42的端部朝上,正极连接器41相对于负极连接器42的插拔方向为上下方向的姿态,以下相同)的姿态,从而能够与上方的其他蓄电装置1的负极连接器42直接连接。如此,正极电源线缆31以及负极电源线缆32配置成能够在同一直线上相互朝向相反侧的位置以及长度。因此,能够容易地将在上下方向上排列成一列的多个蓄电装置1以串联的方式连接。更详细地说,正极连接器41与负极连接器42一定能够配置成同一直线状。正极电源线缆31中的正极连接器41的根基部分与负极电源线缆32中的负极连接器42的根基部分也一定能够配置成同一直线状。在图4中,正极电源线缆31以及负极电源线缆32配置成能够在上下方向(Z轴方向)的直线L上相互朝向相反侧(负极连接器42的开口朝下,正极连接器41的前端部朝上)的位置以及长度。更详细地说,能够将正极连接器41以及负极连接器42相互朝向相反侧地排列在直线L上。能够将正极电源线缆31中的正极连接器41的根基部分以及负极电源线缆32中的负极连接器42的根基部分配置成直线L状。因此,能够容易地将沿上下方向排列的多个蓄电装置1以串联的方式连接。
都从外装体18的端部18a向外部延伸设置的正极电源线缆31以及负极电源线缆32更具体而言从作为端部18a的一部分的角部19向外装体18的外部延伸设置。即,简单地说,正极电源线缆31以及负极电源线缆32处于在以方形的外装体18中的一个顶点为中心的规定的范围内从外装体18引出的状态。外装体18的角部19的范围例示为由图5所示的虚线包围的范围。如以下那样说明图5中的角部19的范围。
如图5所示,设想将整体为立方体形状的外装体18配置成外装体18的各边沿着X轴、Y轴、或者Z轴,并且各边的长度为D、M以及H(在图5中,D>M>H)。此时,将从外装体18的长度方向(Y轴方向)的端部18a所含的一个顶点19c在Y轴方向上到d、在X轴方向上到m、并且在Z轴方向上到h的范围(图5中的虚线的内侧的区域)规定为角部19。这些d、m以及h的值例如是m=M/2、h=H/2,d例如是m以及h中的某一个的值。即,d可以与m以及h中的较大值即m相同(d=M/2),也可以与m以及h中的较小值即h相同(d=H/2)。如此说明的角部19的范围是一个例子,例如角部19也可以是到距顶点19c的直线距离为m以及h中的较小值即h为止的范围(以顶点19c为中心的半径h的球内)等。也可以是d=D/2。为了进一步限定角部19的范围,也可以是m=M/N,h=H/N以及h=m或者h,并且N为大于2整数。在该情况下,正极电源线缆31以及负极电源线缆32的自外装体18的出口集中在更接近顶点19c的范围。
在本实施方式中,正极电源线缆31以及负极电源线缆32的自外装体18的出口、即贯穿外装体18的内外而配置的部位大致位于外装体18的上边,并且在从顶点19c到距离m的范围内。
如此,在本实施方式中,正极电源线缆31以及负极电源线缆32的自外装体18的出口集中在角部19。
[1-3.蓄电设备的构成]
如上述那样构成的蓄电装置1如上述那样能够用作蓄电设备所具备的固定用的电池。以下,一边参照图6以及图7一边对本实施方式的蓄电设备100的构成进行说明。
图6是表示实施方式1的蓄电设备100的构成概要的局部主视图。在图6中,多个蓄电装置1分别被省略了基板单元20的图示,固定部15d被示意性地图示等简易图示,用粗线的实线图示出正极电源线缆31,用粗线的虚线图示出负极电源线缆32。这些补充事项也适用于后述的图8以及图9。图7是表示实施方式的蓄电设备100中的两个蓄电装置1的电连接的方式的放大立体图。在图7中,仅着眼于上下排列的两个蓄电装置1及其之间的架板120,省略了其他蓄电装置1等的图示。
如图6所示,蓄电设备100具备多个蓄电装置1、收容多个蓄电装置1的机架110以及与多个蓄电装置1连接的电路单元150。机架110具有能够分别载置一个以上的蓄电装置1的多个架板120。多个架板120沿上下方向排列地配置。在如此构成的机架110中,分别载置于多个架板120的多个蓄电装置1的各个沿上下方向以直线状并排排列。即,在机架110中,上下方向(纵向)的蓄电装置1的列(蓄电装置列200)沿左右方向形成多个。在图6中,为了区别在左右方向上排列的多个蓄电装置列200的各个,标注了相互不同的附图标记(200A、200B、200C)。
由此,本实施方式的蓄电装置1能够高效并且简易地与正上方以及正下方的至少一方的蓄电装置1电连接。具体而言,若着眼于一个蓄电装置1,则如上述那样,如图7所示,负极连接器42以及正极连接器41能够在上下方向的直线上成为相互反向的姿态。由此,如图6所示,在多个蓄电装置列200的各个中,能够以串联的方式连接多个蓄电装置1。多个蓄电装置列200各自中的最上层的蓄电装置1的正极连接器41利用连接线缆91与电路单元150连接,最下层的蓄电装置1的负极连接器42利用连接线缆92与电路单元150连接。
这种,蓄电装置列200沿左右方向形成多个,电路单元150将在左右方向上相邻的蓄电装置列200以串联的方式电连接。例如蓄电装置列200A、200B以及200C依次以串联的方式连接。由此,收容于机架110的所有蓄电装置1以串联的方式电连接。即,在通过收容于机架110而纵横(上下左右)排列的多个蓄电装置1中,纵向的串联连接通过上下相邻的两个蓄电装置1的正极连接器41与负极连接器42的连接完成。在纵横排列的该多个蓄电装置1中,蓄电装置列200的左右方向的串联连接通过电介入在左右方向上相邻的蓄电装置列200之间的电路单元150完成。蓄电装置列200彼此的串联连接也可以通过将在左右方向上相邻的蓄电装置列200之间连接的中间线缆而并非电路单元150完成。
也可以不将所有蓄电装置列200串联连接,而是使各蓄电装置列200并联连接。也可以通过将多个蓄电装置列200中的一部分(两个以上)蓄电装置列200串联连接,将其作为一个单位的蓄电装置组,同样地构成多个蓄电装置组,并将各蓄电装置组并联连接。
在电路单元150中例如收容有用于将蓄电装置列200串联连接的布线线缆、布线断路器(断路器)以及控制电路等。断路器配置于用于将各蓄电装置1充放电的主电流所流过的主电路上,控制电路利用未图示的信号线与各蓄电装置1的基板单元20连接。电路单元150能够按照每个蓄电装置列200控制多个蓄电装置1的充放电。
在具有这种构成的蓄电设备100中,若着眼于一个蓄电装置1与其上下左右的四个蓄电装置1可否连接,则仅能够与上下的蓄电装置1连接。具体而言,在将位于图6的大致中央的蓄电装置1记载为蓄电装置1A,将其上下左右的四个蓄电装置1记载为蓄电装置1B、1C、1D、1E,并且对各电源线缆以及连接器的附图标记也标注A~B而区别的情况下,进行以下说明。蓄电装置1A是第一蓄电装置的一个例子,蓄电装置1B是第二蓄电装置的一个例子。
蓄电装置1A的负极电源线缆32A由蓄电装置1A的蓄电单元10所具有的固定部15d(参照图7)固定成负极连接器42A朝下(用于与正极连接器41C连接的开口朝下)的姿态。蓄电装置1A的正极电源线缆31A的长度为在负极电源线缆32A由固定部15d固定的状态下、正极连接器41A不能与负极连接器42A连接的长度。
在蓄电装置1A的上下左右的蓄电装置1B~1E的各个中,也是负极连接器42B~42E成为朝下的姿态。在该状态下,蓄电装置1A的正极电源线缆31A并非能够将正极连接器41A连接于正下方以及左右的蓄电装置1C、1D以及1E的负极连接器42C、42D以及42E的长度。但是,蓄电装置1A的正上方的蓄电装置1B的负极连接器42B为向下的姿态,即朝向正极连接器41A存在的一侧配置。由此,如图6以及图7所示,蓄电装置1A的正极电源线缆31A所具有的正极连接器41A能够与蓄电装置1B的负极电源线缆32B所具有的负极连接器42B合理地直接连接。在图6中,对于蓄电装置1A的斜上方以及斜下方的四个蓄电装置1,若与上下左右的蓄电装置1B~1E比较,则距正极连接器41A更远,因此不能将各个负极连接器42与正极连接器41A连接。
如此,在本实施方式中,在上下左右排列的多个蓄电装置1中,能够仅在上下相邻的蓄电装置1间直接连接。
若着眼于正极连接器41以及负极连接器42的前后方向上的位置,则首先如图7所示,各蓄电装置1外装体18的端部18a配置成朝向机架110中的前面侧(Y轴负方向侧)的姿态。正极连接器41以及负极连接器42的前后方向的位置位于架板120的前端面120a或者其附近。
在图7所示的例子中,蓄电装置1A的正极连接器41A以及负极连接器42A位于比架板120的前端面120a靠前方。由此,在将正极连接器41A与负极连接器42B连接的情况下,蓄电装置1A之上的架板120不会成为障碍。同样,在将正极连接器41C(参照图6)连接于负极连接器42A的情况下,蓄电装置1A之下的架板120不会成为障碍。在上下方向上排列的多个架板120的前后方向的位置相同,这些前端面120a的前后方向的位置也相同。
在图7所示的例子中,关于具有正极连接器41的正极电源线缆31,也以正极连接器41成为规定的姿态的方式固定。具体而言,蓄电装置1A的正极电源线缆31A的一部分固定于架板120的前端面120a。在本实施方式中,设于架板120的前端面120a的贯通孔作为固定部120b发挥功能。固定部120b中的固定能够与固定部15d相同地使用作为固定部件的插销式扎线带实现。在图7所示的例子中,通过将捆束正极电源线缆31A的插销式扎线带插入蓄电装置1A之上的架板120的前端面120a的孔(固定部120b),实现了正极电源线缆31A的固定。由此,正极连接器41A以朝上的姿态、即朝向作为连接对象的负极连接器42B的方向的姿态固定。其结果,能够利用固定部120b以及插销式扎线带吸收或者缓和正极电源线缆31A弯曲而产生的弯曲应力。由此,即使在正极电源线缆31A相对较硬的情况下,也可减少正极电源线缆31A的弯曲应力阻碍正极连接器41A与负极连接器42B的连接电以及机械连接的可能性。固定部120b也与固定部15d相同,对固定构造没有特别限定。在进行蓄电装置1的维护等时,需要取下正极连接器41与负极连接器42。因此,设定作为固定部120b的贯通孔的大小,以使正极电源线缆31的固定能够装卸。
设于架板120的前端面的固定部120b也能够使用于连接线缆92(参照图6)的固定。即,通过将安装于连接线缆92的作为固定部件的插销式扎线带插入固定部120b,能够将连接线缆92的位于机架110的前面的部分固定于机架110。
[1-4.变形例1]
如上述那样,在本实施方式中,在蓄电装置1中,正极电源线缆31以及负极电源线缆32配置成正极连接器41以及负极连接器42的一方能够在上下方向的直线上朝向与另一方相反的一侧的位置以及长度。但是,正极连接器41以及负极连接器42排列的方向不限定于上下方向。因此,对于正极连接器41以及负极连接器42排列的方向是左右方向的情况,作为实施方式1的变形例1,以与上述实施方式的差别为中心进行说明。
图8是表示实施方式的变形例1的蓄电装置1的正极电源线缆31以及负极电源线缆32的配置例的示意图。图9是表示实施方式的变形例1的蓄电设备100的构成概要的局部主视图。在图9中,为了将三个蓄电装置1的各个相互区别,记载为蓄电装置1F、1G以及1H。蓄电装置1F是第一蓄电装置的一个例子,蓄电装置1H是第二蓄电装置的一个例子。在图9中,为了区别在左右方向上排列的多个蓄电装置1的列(蓄电装置列)、在上下方向上排列的两个蓄电装置列,分别标注相互不同的附图标记(200D、200E)。
本变形例的蓄电装置1与实施方式1的蓄电装置1的基本构造相同,即具备图8以及图9中未图示的基板单元20,在外装体18的内部收容有多个蓄电元件11。在外装体18的内部,多个蓄电元件11的总正端子(蓄电单元10的正极连接端子51)与正极电源线缆31连接,多个蓄电元件11的总负端子(蓄电单元10的负极连接端子52)与负极电源线缆32连接。正极电源线缆31以及负极电源线缆32都从外装体18的端部18a中的角部19向外部延伸设置。
但是,如图8所示,本变形例的负极电源线缆32的一部分被固定部15f固定,以使负极连接器42成为朝向左侧的姿态。在该情况下,正极电源线缆31并非能够将正极连接器41连接于负极连接器42的位置以及长度。即,负极电源线缆32的一部分由固定部15f固定,使得负极连接器42与正极连接器41以不能连接的姿态配置。
但是,蓄电装置1所具备的正极电源线缆31未被固定,因此能够使正极连接器41朝向各种方向。即,如图8所示,正极电源线缆31以及负极电源线缆32配置成正极连接器41以及负极连接器42的一方能够在左右方向的直线L上朝向与另一方相反的一侧的位置以及长度。在将如此构成的蓄电装置1使用于图9所示的本变形例的蓄电设备100的情况下,能够将在左右方向(X轴方向)相邻的两个蓄电装置1的一方的负极连接器42与另一方的正极连接器41合理地直接连接,并且也不会产生误连接。
蓄电装置1F的负极连接器42仅能够与从正面观察时左侧相邻的蓄电装置1G的正极连接器41连接。蓄电装置1F的正极连接器41仅能够与从正面观察时右侧相邻的蓄电装置1H的负极连接器42连接。由此,能够容易或者高效地将在左右方向上排列的多个蓄电装置1以串联的方式连接。在本变形例的蓄电设备100中,蓄电装置1的左右方向的列中的左右的端部的蓄电装置1利用连接线缆91(未图示)或者连接线缆92与电路单元150(未图示)连接。由此,电路单元150例如能够按照在上下方向上排列的蓄电装置列(200D、200E)的每一个控制多个蓄电装置1的充放电。
[1-5.变形例2]
在上述实施方式1中,在蓄电装置1中,正极电源线缆31以及负极电源线缆32都从外装体18的端部18a中的角部19向外部延伸设置。但是,正极电源线缆31以及负极电源线缆32也可以从外装体18中的相互不同的角部19向外部延伸设置。因此,对于正极电源线缆31以及负极电源线缆32从相互不同的角部19延伸设置的情况,作为实施方式1的变形例2,以与上述实施方式1的差别为中心进行说明。
图10是表示实施方式1的变形例2的蓄电装置1的正极电源线缆31以及负极电源线缆32的配置例的示意图。在图10中,为了将两个蓄电装置1的各个相互区别,记载为蓄电装置1I以及1J。蓄电装置1I是第一蓄电装置的一个例子,蓄电装置1J是第二蓄电装置的一个例子。为了区别蓄电装置1的端部18a中的上部的两个角部19的各个,标注了相互不同的附图标记(19a以及19b)。
本变形例的蓄电装置1与实施方式1的蓄电装置1的基本构造相同,即具备图10中未图示的基板单元20,在外装体18的内部收容有多个蓄电元件11。在外装体18的内部,多个蓄电元件11的总正端子(蓄电单元10的正极连接端子51)与正极电源线缆31连接,多个蓄电元件11的总负端子(蓄电单元10的负极连接端子52)与负极电源线缆32连接。正极电源线缆31以及负极电源线缆32都从外装体18的端部18a向外部延伸设置。
但是,如图10所示,本变形例的负极电源线缆32的正极电源线缆31从角部19a向外部延伸设置,负极电源线缆32从角部19b向外部延伸设置。即,正极电源线缆31以及负极电源线缆32从相互不同的角部19延伸设置。而且,负极电源线缆32利用未图示的固定部固定于蓄电单元10。由此,负极连接器42与正极连接器41以不能相互连接的状态配置。
在该情况下,由于蓄电装置1所具备的正极电源线缆31未被固定,因此向能够使正极连接器41朝向各种方。即,如图10所示,一个蓄电装置1所具有的正极电源线缆31以及负极电源线缆32配置于正极连接器41以及负极连接器42的一方能够在上下方向的直线上另朝向与一方相反的一侧的位置。在将如此构成的蓄电装置1使用于图10所示的本变形例的蓄电设备100的情况下,能够将在上下方向(Z轴方向)上相邻的两个蓄电装置1的一方的负极连接器42与另一方的正极连接器41合理地直接连接。
[1-6.效果的说明]
实施方式1(包含其变形例)的蓄电装置1具备:具有多个蓄电元件11的蓄电单元10;负极电源线缆32;以及正极电源线缆31。负极电源线缆32连接于蓄电单元10的负极连接端子52,从蓄电单元10的端部18a向蓄电单元10的外侧延伸设置。正极电源线缆31连接于蓄电单元10的正极连接端子51,从蓄电单元10的端部18a向蓄电单元10的外侧延伸设置。负极电源线缆32具有负极连接器42。正极电源线缆31具有正极连接器41,该正极连接器41具有能够与负极连接器42直接连接的构造。负极电源线缆32以负极连接器42与正极连接器41不能连接的长度或者姿态配置。
如此,在实施方式1的蓄电装置1中,负极连接器42具有能够与正极连接器41直接连接的构造,因此通过排列多个该蓄电装置1,作为整体能够构成输出电压较大的蓄电设备100。一个蓄电装置1所具有的负极连接器42与正极连接器41被设置成物理上不能连接的状态,因此不会产生由于将一个蓄电装置1所具有的负极连接器42与正极连接器41误连接而引起的短路。如此,本实施方式的蓄电装置1是提高了安全性的蓄电装置。通过调整负极电源线缆32的长度而并非姿态、或者调整负极电源线缆32的姿态以及长度,也能够使负极连接器42与正极连接器41不能连接。
负极电源线缆32的从蓄电单元10延伸设置的部分相对于蓄电单元10被固定,使得负极电源线缆32以负极连接器42与正极连接器41不能连接的姿态配置。
根据该构成,例如负极电源线缆32中的负极连接器42被固定。或者,负极电源线缆32中的负极连接器42的附近的线缆部分被固定。因此,能够防止负极连接器42与该蓄电装置1的正极连接器41的误连接,并且能够以适合与其他蓄电装置1的连接的朝向固定负极电源线缆32。
更具体而言,在本实施方式中,如图1以及图4等所示,从蓄电单元10的端部18a延伸设置的负极电源线缆32固定在比配置于该端部18a的基板单元20的该延伸设置方向(Y轴负方向)的端面靠内侧(蓄电单元10的一侧)的位置。即,负极电源线缆32从蓄电单元10引出的引出位置是蓄电单元10的端部18a并且是基板单元20的侧方,从而能够将负极电源线缆32以不从蓄电装置1的外形突出的方式弯曲配置。由此,可实现蓄电装置1的小型化。
蓄电单元10具有支承多个蓄电元件11的板状的底座部件15。底座部件15具有固定负极电源线缆32的固定部15d。
如此,由于在由铁等金属形成的底座部件15设置固定部15d,因此能够稳固或者可靠地进行负极电源线缆32的固定。其结果,负极连接器42的姿态更可靠地被维持为规定的姿态。
负极连接器42配置为在正极连接器41与其他蓄电装置1的负极连接器42连接的情况下、与正极连接器41向该其他蓄电装置1的负极连接器42插入的插入方向相反朝向的姿态。
由此,能够将一个蓄电装置1(第一蓄电装置)与夹持该一个蓄电装置1的两个其他蓄电装置1(第二蓄电装置、第三蓄电装置)排列成一列,并且将这些蓄电装置1以串联的方式电连接。具体而言,在实施方式1中,如图6所示,在蓄电装置1A(第一蓄电装置)中,正极连接器41A与上方的蓄电装置1B(第二蓄电装置)的负极连接器42B连接,并且负极连接器42A配置成朝下的姿态。该负极连接器42A连接于下方的蓄电装置1C(第三蓄电装置)的正极连接器41C。在该状态下,蓄电装置1A的负极连接器42A向蓄电装置1C的正极连接器41C的插入方向(下方向)与蓄电装置1A的正极连接器41A向蓄电装置1B的负极连接器42B的插入方向(上方向)相反。由此,在上下方向上排列成一列的多个蓄电装置1以串联的方式连接。在变形例中,如图9所示,蓄电装置1F(第一蓄电装置)的正极连接器41与右边的蓄电装置1H(第二蓄电装置)的负极连接器42连接,并且蓄电装置1F的负极连接器42配置成朝左的姿态。蓄电装置1F的负极连接器42A连接于左边的蓄电装置1G(第三蓄电装置)的正极连接器41。在该状态下,蓄电装置1F的负极连接器42向蓄电装置1G的正极连接器41的插入方向(左方向)与蓄电装置1F的正极连接器41向蓄电装置1H的负极连接器42的插入方向(右方向)相反。由此,在左右方向上排列成一列的多个蓄电装置1以串联的方式连接。
如图2所示,蓄电装置1具备基板单元20,该基板单元20具有电连接于蓄电单元10的基板25。基板单元20配置于蓄电单元10的端部18a。
如此,基板单元20配置于蓄电单元10中的引出了负极电源线缆32以及正极电源线缆31的端部18a。因此,通过将蓄电单元10的端部18a朝向作业员往来的通路侧地配置蓄电装置1,可实现基板单元20或者基板25的维护、或者负极连接器42与正极连接器41的连接作业等的容易化。
实施方式1(包含其变形例)的蓄电设备100具备多个蓄电装置1。多个蓄电装置1分别具备:蓄电单元10,具有多个蓄电元件11以及保持多个蓄电元件11的外装体18;正极电源线缆31;以及负极电源线缆32。正极电源线缆31在外装体18的内部连接于蓄电单元10的正极连接端子51,从外装体18的端部18a朝向外装体18的外部延伸设置。负极电源线缆32在外装体18的内部连接于蓄电单元10的负极连接端子52,从外装体18的端部18a朝向外装体18的外部延伸设置。正极电源线缆31具有正极连接器41,负极电源线缆32具有与正极连接器41独立的负极连接器42。多个蓄电装置1中的相互相邻两个蓄电装置1内的一个蓄电装置1的正极连接器41与该两个蓄电装置1内的另一个蓄电装置1的负极连接器42直接地连接。
如此,在本实施方式中,在排列有多个的蓄电装置1中,通过将相邻的两个蓄电装置1的一方的正极连接器41与另一方的负极连接器42连接,将该两个蓄电装置1连接。即,通过一次(一处)连接作业将该两个蓄电装置1电连接。由于正极连接器41与负极连接器42独立,因此能够朝向相互不同的方向,由此,能够对于蓄电装置1的排列方向上的两侧(上下或者左右等)的蓄电装置1以串联的方式连接该蓄电装置1。如此,各个蓄电装置1具有正极用以及负极用各自的带连接器的电源线缆(31以及32)。因此,无需另外使用用于连接蓄电装置1彼此的线缆等导电部件,并且无需使用扳手等工具,就能够容易地连接应连接的两个蓄电装置1。如此,根据实施方式1的蓄电设备100,能够容易地进行多个蓄电装置1的连接作业。
在制造多个蓄电装置1的工序中,进行正极电源线缆31以及负极电源线缆32向蓄电单元10的连接作业(螺母的紧固等)。因此,可实现正极电源线缆31以及负极电源线缆32与蓄电单元10的连接的可靠性或者品质的提高,也可实现多个蓄电装置1间的可靠性或者品质的均匀化。
多个蓄电装置1以各自所具有的外装体18的端部18a、并且是引出了正极电源线缆31以及负极电源线缆32的端部18a朝向相同方向(第一方向)的姿态,沿上下方向以及左右方向内的至少一个方向排列地配置。在实施方式1中,如图6、图7以及图9所示,多个蓄电装置1以各自的外装体18的端部18a朝向正面(机架110的前侧)的姿态,沿上下方向以及左右方向排列地配置。一个蓄电装置1(例如图6以及图7的蓄电装置1A)的正极电源线缆31A构成为,正极连接器41A能够与蓄电装置1B的负极连接器42B连接,并且不能与蓄电装置1B以外(包含蓄电装置1A)的1个以上的蓄电装置1各自的负极连接器42连接。在本实施方式中,机架110所朝向的方向(架板120的前端面120a所朝向的方向、Y轴负方向)是第一方向。多个蓄电装置1在作为与第一方向交叉的第二方向的上下方向(Z轴方向)上排列地配置。与第一方向交叉的第二方向也可以是左右方向(X轴方向)。在该情况下,多个蓄电装置1沿左右方向(X轴方向)排列地配置。
根据该构成,设于某一个蓄电装置1的正极电源线缆31的正极连接器41成为不能与禁止连接的负极连接器42在物理上连接的状态。因此,在作为同一产品的多个蓄电装置1上下左右排列的情况下,不会以错误的组合连接正极连接器41与负极连接器42,也不会连接一个蓄电装置1的正极连接器41与负极连接器42(蓄电装置1中的短路)。即,能够容易并且准确地进行多个蓄电装置1的连接作业。正极连接器41A的能够连接的连接器以及不能连接的连接器能够通过改变正极电源线缆31A的长度而选择性地变更。
正极电源线缆31以及负极电源线缆32是外装体18的端部18a的一部分,从方形的外装体18的角部19向外装体18的外部延伸设置。
如此,在蓄电装置1中,正极用以及负极用的两根电源线缆(31以及32)的自外装体18的出口集中于外装体18的角部19。因此,无论是连接对象的蓄电装置1为上下左右的哪一种情况,正极电源线缆31以及负极电源线缆32都以沿着上下方向或者左右方向的姿态配置(参照图6以及图9)。即,在将相邻的蓄电装置1以串联的方式连接的情况下,正极电源线缆31以及负极电源线缆32的各个不会相对于上下方向或者左右方向倾斜地配置。因而,正极电源线缆31以及负极电源线缆32的长度也可以相对较短,并且正极电源线缆31与负极电源线缆32的接线作业(正极连接器41与负极连接器42的连接作业)容易。
在多个蓄电装置1的各个中,正极电源线缆31以及负极电源线缆32配置于正极连接器41以及负极连接器42的一方能够在同一直线上朝向与另一方相反的一侧的位置。
根据该构成,一个蓄电装置1的正极连接器41与负极连接器42相互反向并且在直线上排列。因此,在将多个蓄电装置1沿与该直线平行的方向排列的情况下,成为相邻的两个蓄电装置1的一方的正极连接器41与另一方的负极连接器42在同轴上相向的姿态。因而,能够容易地将多个蓄电装置1以串联的方式连接。即,在上述实施方式1中,一个蓄电装置1的正极连接器41与负极连接器42相互反向并且在上下方向的直线L上排列(参照图4)。因此,如图6所示,能够容易地将在上下方向上有规则地排列的多个蓄电装置1以串联的方式连接。在上述变形例中,一个蓄电装置1的正极连接器41与负极连接器42相互反向并且在左右方向的直线L上排列(参照图7)。因此,如图9所示,能够容易地将在左右方向上有规则地排列的多个蓄电装置1以串联的方式连接。正极连接器41以及负极连接器42的一方能否在同一直线上朝向与另一方相反的一侧,有时不仅与正极电源线缆31以及负极电源线缆32的位置有关,也与它们的长度有关。即,正极电源线缆31以及负极电源线缆32也可以配置为正极连接器41以及负极连接器42的一方能够在同一直线上朝向与另一方相反的一侧的位置以及长度。
蓄电设备100具备机架110,该机架110具有供多个蓄电装置1分别载置的一个以上的架板120。多个蓄电装置1分别配置成外装体18的端部18a朝向机架110中的前面侧的姿态。正极连接器41以及负极连接器42配置为前后方向的位置位于架板120的前端面120a或者其附近。
根据该构成,在机架110的前端面120a或者其附近配置有应连接的组合的正极连接器41以及负极连接器42。因此,在将多个蓄电装置1载置于机架110的多个架板120之后,容易进行将上下相邻的两个蓄电装置1的一方的正极连接器41与负极连接器42连接的作业。更优选的是,正极连接器41以及负极连接器42的前后方向的位置与位于两个蓄电装置1之间的架板120的前端面120a相同或者在前方。在该情况下,如图7所示,具有正极连接器41的正极电源线缆31配置于沿上下方向越过架板120的位置,但配置于几乎不与该架板120干扰的位置。负极连接器42位于朝上的正极连接器41的正上方。因而,能够几乎排除正极连接器41与负极连接器42的连接作业被该架板120阻碍的可能性。
在蓄电设备100中,负极电源线缆32从蓄电单元10延伸设置的部分中的至少一部分相对于蓄电单元10被固定,正极电源线缆31从蓄电单元10延伸设置的部分相对于蓄电单元10不被固定。
如此,从一个蓄电装置1引出的负极电源线缆32固定于该蓄电装置1,并且从该蓄电装置1引出的正极电源线缆31不被固定而是自由的。由此,在如图6那样连接正极连接器41与负极连接器42的情况下,负极连接器42的位置稳定,并且正极连接器41的位置以及姿态的自由度较高,从而容易进行负极连接器42与正极连接器41的连接作业。能够将连接状态的负极连接器42以及正极连接器41的组的位置限制在规定的位置。因此,容易通过目视观察进行多个组的负极连接器42以及正极连接器41各自的连接状态的确认。
[1-7.与实施方式1相关的其他变形例]
以上,虽然说明实施方式1及其变形例的蓄电设备100以及蓄电装置1了,但本发明不限定于上述实施方式1以及变形例。即,这次公开的实施方式1以及变形例在所有方面为例示而并非限制,本发明的范围包含与权利要求书等效意思以及范围内的所有变更。
例如在实施方式中,为了将在上下方向上排列的多个蓄电装置1以串联的方式连接,在各蓄电装置1中,负极连接器42固定为朝下的姿态,但负极连接器42也可以朝上地固定。也可以以正极连接器41而并非负极连接器42成为朝下或者朝上的姿态的方式固定正极电源线缆31的一部分。在哪种情况下,都是只要负极连接器42以及正极连接器41的未被固定的一方能够与上或者下方的蓄电装置1的负极连接器42以及正极连接器41的被固定的一方连接即可。由此,能够合理或者高效地以串联的方式连接多个蓄电装置1。关于变形例也相同,在各蓄电装置1中,负极连接器42也可以朝右而并非朝左地固定。也可以以正极连接器41而并非负极连接器42成为朝左或者朝右的姿态的方式固定正极电源线缆31的一部分。在哪种情况下,都是只要负极连接器42以及正极连接器41的未被固定的一方能够与左或者右的蓄电装置1的负极连接器42以及正极连接器41的被固定的一方连接即可。
并非必须将蓄电装置1的负极连接器42以及正极连接器41的一方固定。根据蓄电装置1的负极电源线缆32以及正极电源线缆31各自的长度或者硬度等,或者根据负极连接器42以及正极连接器41各自的尺寸或者形状等,也可以使一个蓄电装置1的负极连接器42与正极连接器41不能连接。即使在该情况下,也是只要能够在与该一个蓄电装置1的上下或者左右相邻的其他蓄电装置1之间连接负极连接器42与正极连接器41,就能够将沿上下方向或者左右方向排列的多个蓄电装置1以串联的方式连接,并且也可减少误连接的可能性。
在蓄电装置1沿相对于上下方向倾斜的方向排列的情况下,蓄电装置1也可以以成为负极连接器42或者正极连接器41朝向沿着该方向的朝向的姿态的方式固定负极电源线缆32或者正极电源线缆31的一部分。由此,能够合理或者高效地将沿相对于上下方向倾斜的方向排列的多个蓄电装置1以串联的方式连接。
正极电源线缆31以及负极电源线缆32的距外装体18的出口所集中的角部19无需如图7以及图8所示那样为从正面观察蓄电装置1时处于右上的角部。也可以根据蓄电单元10所具有的蓄电元件11的姿态或者蓄电元件11的电极端子的位置等,使正极电源线缆31以及负极电源线缆32的距外装体18的出口集中在外装体18的左上、左下、或者右下的角部。
蓄电装置1也可以不具备基板单元20。即,多个蓄电元件11的充电状态的监视以及电压调整等功能也可以由与蓄电装置1电连接的外部的装置来承担。
正极电源线缆31以及负极电源线缆32也可以不从外装体18的同一端部延伸设置,也可以从位于外装体18的相互相反的一侧的端部朝向外装体18的外部延伸设置。在图2中,也可以从外装体18的Y轴负方向的端部延伸设置正极电源线缆31,从外装体18的Y轴正方向的端部延伸设置负极电源线缆32。即使在该情况下,也是在能够从机架110的前面侧以及背面侧接近蓄电装置1的情况下,能够从机架110的前面侧以及背面侧进行正极连接器41与负极连接器42的连接作业等。在将多个蓄电装置1在规定的平面区域排列地配置而并非收容于机架110的情况下,能够从多个蓄电装置1的上表面侧进行正极连接器41与负极连接器42的连接作业等。
(实施方式2)
接下来,着眼于连接于蓄电元件的电极端子的线缆与配置于与蓄电元件的端子配置面对置的位置的绝缘部件的构造上的关系,作为实施方式2详细地说明。
在专利文献2中公开了一种蓄电装置,其具备收容多个蓄电元件的外装体与设于外装体的外部的正极外部端子以及负极外部端子。正极外部端子以及负极外部端子分别被端子罩主体部覆盖。在端子罩主体部设有开口部,端子罩主体部以开口部配置于不同的位置的方式相对于正极外部端子或者负极外部端子能够旋转地安装。
在专利文献2所记载的蓄电装置那样的以往的蓄电装置中,在多个蓄电元件的上方配置保持例如基板以及汇流条等的内盖(绝缘部件)。在绝缘部件中,在载置有基板等的板状部分的周围立设壁部,多个蓄电元件各自的电极端子被壁部保护而不受侧方的其他部件的影响,以免产生不必要的导通。在如此构成的蓄电装置中,在与其他蓄电装置等之间,有时使用具备圆端子等连接端子的线缆作为形成充电以及放电时的电流的导通路(主电路)的部件。在该情况下,在线缆中的连接端子的附近存在外径相对较大的部分,由此产生线缆难以越过壁部的状况。因此,以往,采用了通过在连接端子与电极端子之间夹设其他导电部件而将连接端子向上方抬起的构造。由此,能够将线缆以越过绝缘部件的壁部的状态合理地连接于蓄电元件。然而,在该情况下,由于需要抬起连接端子的其他导电部件等,蓄电装置的构成复杂化。
本发明是本申请发明人新颖地着眼于上述课题而完成的,第二目的在于提供一种具备多个蓄电元件并且能够实现构成的简化的蓄电装置。
本发明的一方式的蓄电装置具备:分别具有配置有电极端子的端子配置面的多个蓄电元件;绝缘部件,其具有将所述多个蓄电元件的所述端子配置面各自的至少一部分一并覆盖的部分;以及导电部件,其连接于作为所述多个蓄电元件内的一个的规定的蓄电元件所具有的所述电极端子的端子面,在将所述多个蓄电元件配置为所述端子配置面朝上的姿态的情况下,所述端子面为所述电极端子的上表面,所述绝缘部件的下端部在上下方向上位于比所述端子面靠下方,所述绝缘部件具有位于所述规定的蓄电元件的侧方的壁部,所述壁部具有供所述导电部件贯通配置的第一开口部,该第一开口部在所述上下方向上设于包含与所述端子面相同的位置的范围。
根据该构成,连接于电极端子的端子面的线缆等导电部件能够成为从与该端子面相同的高度位置经由第一开口部合理地向绝缘部件的外侧引出的状态。因此,即使在导电部件的使用于电极端子的连接的连接端子的附近存在外径变粗的部分,也能够在使导电部件的连接端子与电极端子的端子面接触的状态下与电极端子连接。即,无需使用使导电部件通过壁部之上的情况下所需的夹设于导电部件与端子面之间的其他导电部件。如此,根据本方式的蓄电装置,能够实现构成的简化。
所述第一开口部也可以是设于所述绝缘部件的所述下端部的缺口。
根据该构成,能够在将导电部件连接于电极端子的状态下对于多个蓄电元件配置绝缘部件。因此,能够不被绝缘部件阻碍地进行导电部件向电极端子的连接作业(螺母的紧固等)。因而,根据本方式的蓄电装置,在实现构成的简化的同时,还能够实现制造作业的容易化。
所也可以是,所述绝缘部件具有限制部,该限制部位于所述第一开口部中的所述导电部件的上方,限制所述导电部件向上方的移动。
根据该构成,由于可抑制导电部件向第一开口部的位置向上方移动或者倾斜,因此限制部作为导电部件向电极端子连接前的临时按压件发挥功能。在导电部件向电极端子连接后,半完成品的处理变得容易。即,根据本方式的蓄电装置,在实现构成的简化的同时,还能够实现制造效率的提高。
也可以是,蓄电装置还具备上方开口的外壳,该外壳收容所述多个蓄电元件,所述外壳的上端部在上下方向上位于比所述电极端子的端子面靠上方,所述外壳具有第二开口部,该第二开口部配置于与所述第一开口部对置的位置,供所述导电部件贯通地配置。
根据该构成,收容多个蓄电元件的外壳能够将多个蓄电元件覆盖至包含连接于规定的蓄电元件的导电部件的高度位置,由此,能够将绝缘部件固定于外壳。因此,可提高外壳的作为覆盖多个蓄电元件的构造体的强度。通过在外壳设有第二开口部,导电部件从外壳引出的构造不会被外壳阻碍。即,根据本方式的蓄电装置,在实现构成的简化的同时,也可实现构造的稳定化。
也可以是,所述绝缘部件是对电连接所述多个蓄电元件的一个以上的汇流条进行保持的汇流条框架。
根据该构成,汇流条框架覆盖到比电极端子的端子面靠下方的部分,因此能够防止电极端子与其他部件的不必要的导通,并且能够利用第一开口部使导电部件以合理的姿态直接连接于电极端子。即,在实现构成的简化的同时,还可实现绝缘部件的高效的利用。
根据本发明,能够提供可实现构成的简化的蓄电装置。
[2-1.电源线缆的配置方式]
本实施方式的蓄电装置1的总体构成(例如参照图1~图3)与上述实施方式1的蓄电装置1相同,因此省略这里的说明,以下,对电源线缆的配置的方式进行说明。
在实施方式2的蓄电装置1中,与实施方式1的蓄电装置1相同,正极电源线缆31以及负极电源线缆32在外装体18的端部18a以从外装体18的内部向外部引出的状态配置。其中,负极电源线缆32与离外装体18的端部18a最近的蓄电元件11A的负极端子11c连接。因此,在汇流条框架60以及外装体主体14的关系中,应该如何配置负极电源线缆32成为问题。
关于这一点,在本实施方式中,汇流条框架60以及外装体主体14分别具有用于将负极电源线缆32以从外装体18引出的状态合理地配置的构造。因此,关于蓄电装置1中的正极电源线缆31以及负极电源线缆32的配置方式,特别是着眼于负极电源线缆32,以下一边参照图11~图14一边进行说明。另外,在图11~图14中,分别主要图示了成为说明对象的多个构成要素,关于其他构成要素的图示被适当省略。
图11是表示实施方式2的蓄电单元10中的外装体18的端部18a的构成的立体图。具体而言,在图11中,以将外装体盖体17从外装体主体14抬起的状态图示外装体18的端部18a。图12是表示实施方式2的汇流条框架60以及外装体主体14与负极电源线缆32的构造上的关系的立体图。图13是表示实施方式2的负极电源线缆32与蓄电元件11A的连接构造的分解立体图。在图13中,蓄电元件11A仅被简易图示了负极端子11c及其周边。图14是表示实施方式2的汇流条框架60以及外装体主体14与负极电源线缆32的构造上的关系的局部剖面图。在图14中,图示了通过图12的XIV-XIV线的YZ平面上的汇流条框架60以及外装体主体14的局部剖面,蓄电元件11A以及负极电源线缆32用侧视图表示。图14中的双点划线T表示负极端子11c的端子面11f的上下方向(Z轴方向)的位置。在本实施方式中,蓄电装置1所具备的多个蓄电元件11的正极端子11b以及负极端子11c各自的端子面11f在上下方向上配置于实质上相同的位置(双点划线T的位置)。
如图11所示,正极电源线缆31以及负极电源线缆32以从外装体18的内部向外部延伸设置的状态配置。具体而言,正极电源线缆31以及负极电源线缆32都从外装体18的端部18a朝向外装体18的外部延伸设置。正极电源线缆31具有正极连接器41,负极电源线缆32具有负极连接器42。虽然在图11中省略,但在正极连接器41以及负极连接器42分别配置有成为与另一方的电触点的端子等。
在本实施方式中,正极连接器41以及负极连接器42具有能够相互直接连接的构造。负极连接器42以及正极连接器41的一方机械式地连接(插入、嵌合、螺入等)于另一方,从而将负极连接器42以及正极连接器41电连接。由此,不使用扳手等工具就能够容易地连接相邻的两个蓄电装置1的一方的正极连接器41与另一方的负极连接器42。因而,在将多个蓄电装置1以端部18a朝向相同方向的方式沿上下方向或者左右方向排列成一列的情况下,能够容易地以串联的方式连接这多个蓄电装置1的整体。
一个蓄电装置1所具有的正极连接器41以及负极连接器42被置于不能相互直接连接的状态。具体而言,如图11所示,负极电源线缆32的从外装体18延伸设置的部分中的至少一部分固定于蓄电单元10。在本实施方式中,金属制的底座部件15具有固定负极电源线缆32的该至少一部分的固定部15d,由此,负极连接器42实质上被朝下固定。在该固定部15d中采用了将包含负极连接器42的负极电源线缆32的一部分捆束、并且固定于在底座部件15形成的凹部或者孔的捆束部件(例如被称作插销式扎线带)。固定部15d中的固定构造没有特别限定,也可以通过将负极电源线缆32的一部分埋入设于外装体18的凹部(槽、缺口、狭缝等)、或者固定于外装体18的部件的凹部来将该一部分固定。
如此,在负极连接器42的姿态被限制的状态下,在正极电源线缆31的从外装体18的角部19延伸设置的部分的长度为图11所示的程度的长度的情况下,不能将负极连接器42与正极连接器41直接地连接。因此,能够实质上使防止蓄电装置1的短路产生的正极连接器41与负极连接器42的误连接。
在这种构成中,在配置于与多个蓄电元件11的端子配置面11e对置的位置的汇流条框架60上,以包围设有多个汇流条用开口部65的与XY方向平行的部分的方式立设有壁部61(参照图3、图12、图14)。由此,减少了其他要素从侧方接触多个蓄电元件11的正极端子11b以及负极端子11c的可能性。即,可抑制各蓄电元件11中的不必要的导通。
然而,汇流条框架60的壁部61会产生与和蓄电元件11A的负极端子11c连接的负极电源线缆32干扰的问题。具体而言,在本实施方式中,负极电源线缆32如图12~图14所示,在端部具有圆端子的连接端子32a,在连接端子32a的根部配置有将负极电源线缆32的电线与连接端子32a的压接部分覆盖的绝缘罩32b。因而,在负极电源线缆32中的连接端子32a的附近存在外径相对较大的部分(大径部)。在像这样在附近存在大径部的连接端子32a与负极端子11c的连接中使用螺母11h。具体而言,负极端子11c具有在外周形成有螺纹牙的连接轴体11g,以连接轴体11g贯通连接端子32a的状态紧固螺母11h,由此,连接端子32a与端子面11f面接触。其结果,在设有负极电源线缆32的连接端子32a的端部,以成为与端子面11f大致平行的姿态的方式作用有基于螺母11h的紧固力。
另一方面,汇流条框架60为了使各蓄电元件11的电极端子(11b、11c)与侧方的其他部件可靠地绝缘,优选的是汇流条框架60的下端部60a位于比电极端子(图14中的负极端子11c)的端子面11f靠下方。即,在负极端子11c的侧方配置在上下方向上相对较长的壁部61。
在这种构成中,在本实施方式中,在汇流条框架60的壁部61上,在包含负极端子11c的端子面11f的位置(图14中的双点划线T的位置)的范围设有第一开口部62。由此,能够合理且容易地配置负极电源线缆32。
[2-2.效果的说明]
本实施方式2的蓄电装置1分别具备:多个蓄电元件11,具有配置有电极端子的端子配置面11e;汇流条框架60;以及负极电源线缆32。在端子配置面11e上作为电极端子配置有正极端子11b以及负极端子11c。汇流条框架60具有将多个蓄电元件11的端子配置面11e各自的至少一部分一并覆盖的部分。负极电源线缆32连接于多个蓄电元件11内的一个即蓄电元件11A所具有的负极端子11c的端子面11f。在将多个蓄电元件11配置为端子配置面11e朝上的姿态的情况下,端子面11f为负极端子11c的上表面,汇流条框架60的下端部60a在上下方向上位于比端子面11f靠下。汇流条框架60具有位于蓄电元件11A的侧方的壁部61。壁部61具有供负极电源线缆32贯通配置的第一开口部62,该第一开口部62在上下方向上设于包含与端子面11f相同的位置的范围。
根据该构成,如图12以及图14所示,连接于负极端子11c的端子面11f的负极电源线缆32能够成为从与该端子面11f相同的高度位置经由第一开口部62合理地向汇流条框架60的外侧引出的状态。因此,即使在负极电源线缆32存在大径部(特别是配置有绝缘罩32b的部分)的情况下,也能够在使负极电源线缆32的连接端子32a与负极端子11c的端子面11f接触的状态下连接负极端子11c。即,无需使用使负极电源线缆32通过壁部61之上的情况下所需的、夹设于连接端子32a与端子面11f之间的其他导电部件。如此,根据本实施方式的蓄电装置1,能够实现构成的简化。
在本实施方式中,更详细地说,第一开口部62在上下方向上配置于包含与端子面11f相同的位置、并且包含端子配置面11e以下的范围。由此,如图14所示,即使是包含绝缘罩32b的负极电源线缆32的一部分与端子配置面11e接触的状态,也难以产生负极电源线缆32与汇流条框架60干扰的问题。因而,难以产生因振动或者冲击等而负极电源线缆32以及汇流条框架60的一方损伤另一方那样的不良情况。
在本实施方式中,具有第一开口部62的汇流条框架60抵接于多个蓄电元件11的端子配置面11e地配置。因此,汇流条框架60通过直接或者间接地固定于外装体18,也作为限制多个蓄电元件11向上方的移动的限制部件发挥功能。汇流条框架60也可以例如通过粘合剂固定于多个蓄电元件11的端子配置面11e。由此,多个蓄电元件11的位置的稳定性提高,并且能够抑制多个蓄电元件11各自的膨胀。包含汇流条框架60的外装体18整体的强度也提高。
在本实施方式中,对于多个正极端子11b以及多个负极端子11c配置使这些电极端子与其他部件的电绝缘更可靠地的一个绝缘部件(汇流条框架60)。因此,与在多个电极端子的每一个上设置绝缘部件的情况比较,能够更高效地制造蓄电装置1,并且也可减少制造所需的部件数量。在多个电极端子的每一个上设置同一构造的绝缘部件的情况下,在所有绝缘部件形成用于使电源线缆贯通的开口部,其结果,绝缘部件的开口部必定位于所有电极端子的侧方。即,原本不需要的(未被使用的)开口部存在于一个以上的电极端子的侧方,这从电极端子与其他部件的电绝缘的可靠性的观点来看是不利的。关于这一点,在本实施方式中,对于多个正极端子11b以及多个负极端子11c配置一个汇流条框架60,在汇流条框架60上,能够仅在应该使电源线缆贯通的部位形成第一开口部62。因此,能够不在多个正极端子11b以及多个负极端子11c各自的侧方配置原本不需要的开口部。
本实施方式中,如图3以及图14所示,第一开口部62是设于汇流条框架60的下端部60a的缺口。
根据该构成,能够在将负极电源线缆32连接于负极端子11c的状态下对于多个蓄电元件11配置汇流条框架60。因此,能够不被汇流条框架60阻碍地进行负极电源线缆32向负极端子11c的连接作业(在本实施方式中是螺母11h的紧固等)。因而,根据本实施方式的蓄电装置1,在实现构成的简化的同时,还能够实现制造作业的容易化。
在本实施方式中,汇流条框架60具有限制部63。限制部63如图12以及图14所示,位于第一开口部62中的负极电源线缆32的上方,限制负极电源线缆32向上方的移动。
根据该构成,可抑制负极电源线缆32在第一开口部62的位置向上方移动或者倾斜,因此限制部63作为负极电源线缆32向负极端子11c连接前的临时按压件发挥功能。在负极电源线缆32向负极端子11c连接后,半完成品的处理变得容易。即,根据本实施方式的蓄电装置1,在实现构成的简化的同时,还能够实现制造效率的提高。
如本实施方式那样,在将限制部63以连接第一开口部62的左右的部分的方式设为架桥状的情况下,壁部61跨越第一开口部62而连续(未被第一开口部62分离)。因此,可抑制因在汇流条框架60设置第一开口部62而引起的汇流条框架60的强度的降低。
在本实施方式中,蓄电装置1具备上方开口的外装体主体14,该外装体主体14收容多个蓄电元件11。外装体主体14的上端部14a(参照图12以及图14)在上下方向上位于比负极端子11c的端子面11f靠上方。外装体主体14具有第二开口部14b。第二开口部14b配置于与第一开口部62对置的位置。在第二开口部14b中贯通地配置负极电源线缆32。
根据该构成,收容多个蓄电元件11的外装体主体14能够将多个蓄电元件11覆盖到包含连接于蓄电元件11A的负极电源线缆32的高度位置。由此,能够将汇流条框架60固定于外装体主体14。因此,可提高外装体主体14的作为覆盖多个蓄电元件11的构造体的强度。通过在外装体主体14设有第二开口部14b,使得负极电源线缆32从外装体主体14的引出构造不会被外装体主体14阻碍。即,根据本实施方式的蓄电装置1,在实现构成的简化的同时,也可实现构造的稳定化。
在本实施方式中,与多个蓄电元件11的端子配置面11e对置地配置且具有第一开口部62的绝缘部件是汇流条框架60。汇流条框架60是保持将多个蓄电元件11电连接的一个以上的汇流条13的部件。
即,在本实施方式中,具有多个汇流条13的定位等作用的汇流条框架60覆盖到比电极端子(11b以及11c)的端子面11f靠下的部分,因此能够防止电极端子(11b以及11c)与其他部件的不必要的导通。汇流条框架60具有第一开口部62,从而能够将负极电源线缆32以合理的姿态直接连接于作为应连接的电极端子的负极端子11c。即,根据本实施方式的蓄电装置1,实现构成的简化,并且也可实现汇流条框架60的高效的利用。
[2-3.与实施方式2相关的其他变形例]
以上,虽然说明了本实施方式2的蓄电装置1,但本发明不限定于上述实施方式2。即,这次公开的实施方式2在所有方面都是例示而不是限制,本发明的范围包括与权利要求书等效的意思以及范围内的所有变更。
在实施方式中,例示了贯通汇流条框架60的第一开口部62以及外装体主体14的第二开口部14b而配置的导电部件是负极电源线缆32的情况。但是,贯通第一开口部62以及第二开口部14b而配置的导电部件也可以是正极电源线缆31。在以从外装体18的端部18a的相反侧的端部引出负极电源线缆32以及正极电源线缆31的状态配置的情况下,也可以在该端部的一侧设置第一开口部62以及第二开口部14b。由此,连接于距该端部最近的蓄电元件11B的正极端子11b的负极电源线缆32能够经由第一开口部62以及第二开口部14b合理地越过汇流条框架60以及外装体主体14来配置。
在蓄电单元10中,保持多个蓄电元件11的外装体无需为图2所示那样的箱状。蓄电装置1也可以具备约束部件作为外装体,该约束部件利用一对端板与连接一对端板的连接部件将多个蓄电元件11沿其排列方向约束。在该情况下,通过在一对端板的至少一方设置第二开口部,能够避免在上下方向上上端部与位于比端子面11f靠上方的端板干扰而合理地配置负极电源线缆32或者正极电源线缆31。
汇流条框架60所具有的第一开口部62的形状不限定于图3、图12以及图14等所示的形状。位于第一开口部62之上的限制部63也可以不是将第一开口部62的左右的部分连接的架桥状,而是设为仅从第一开口部62的左右的部分的一方延伸设置的悬臂状。在该情况下,第一开口部62成为在壁部61的上端开口的形状。因此,对于多个蓄电元件11配置汇流条框架60之后的负极电源线缆32的配置作业变得容易。第一开口部62并非必须从汇流条框架60的下端部60a设为缺口状,汇流条框架60也可以具备设于壁部61的简单的贯通孔作为第一开口部62。
外装体主体14所具有的第二开口部14b的形状也不限定于图12等所示的形状。外装体主体14也可以具有位于第二开口部14b中的负极电源线缆32的上方的限制部。在该情况下,限制部也可以设为将第二开口部14b的左右的部分连接的架桥状,也可以设为仅从该左右的部分的一方延伸设置的悬臂状。在限制部设为架桥状的情况下,第二开口部14b由设于外装体主体14的贯通孔实现。在限制部设为悬臂状的情况下,第二开口部14b中的在外装体主体14的上端部14a开口的部分被残留。因此,对于外装体主体14配置汇流条框架60之后的负极电源线缆32的配置作业变得容易。
与多个蓄电元件11的端子配置面11e对置地配置的绝缘部件也可以是汇流条框架60以外的部件。保持控制电路等电气设备以及布线等且不具有保持汇流条13的功能的部件(例如中盖)、或者保护多个蓄电元件11及其上方的部件的部件(例如外盖)也可以作为绝缘部件而配置。即使在该情况下,也是在中盖或者外盖的下端部在上下方向上位于比端子面11f靠下方的情况下,中盖或者外盖具有在上下方向上设于包含与端子面11f相同的位置的范围的第一开口部即可。由此,连接于蓄电元件11A或者11B的负极电源线缆32或者正极电源线缆31能够经由第一开口部合理地以从中盖或者外盖向外部引出的状态配置。
在实施方式中,在各蓄电装置1中,负极连接器42以朝下的姿态被固定,但负极连接器42也可以朝上被固定。也可以以正极连接器41而并非负极连接器42成为朝下或者朝上的姿态的方式固定正极电源线缆31的一部分。实质上被固定姿态的负极连接器42或者正极连接器41的朝向不必是上下方向,也可以是左右方向。并非必须固定蓄电装置1的负极连接器42以及正极连接器41的一方。
蓄电装置1也可以不具备基板单元20。即,也可以使与蓄电装置1电连接的外部的装置承担多个蓄电元件11的充电状态的监视以及电压调整等功能。
工业上的可利用性
本发明能够应用于具备锂离子二次电池等蓄电元件的蓄电装置。
附图标记说明
1、1A~1J 蓄电装置
10 蓄电单元
11、11A、11B 蓄电元件
11a 容器
11b 正极端子
11c 负极端子
11e 端子配置面
11f 端子面
11g 连接轴体
11h 螺母
12 隔件
13 汇流条
13a 检测用线缆
13b 连接器
14 外装体主体
14a 上端部
14b 第二开口部
15 底座部件
15a 底部
15b、15c、17b、17c 连接部
15d、15f、120b 固定部
15g 固定部件
15h 固定片部
15i 固定孔
16 基板单元安装部
17 外装体盖体
17a 顶面部
18 外装体
18a 端部
19、19a、19b 角部
19c 顶点
20 基板单元
21 基板外壳
25 基板
31、31A 正极电源线缆
32、32A、32B 负极电源线缆
32a 连接端子
32b 绝缘罩
41、41A、41C 正极连接器
42、42A~42E 负极连接器
51 正极连接端子
52 负极连接端子
60 汇流条框架
60a 下端部
61 壁部
62 第一开口部
63 限制部
65 汇流条用开口部
91、92 连接线缆
100 蓄电设备
110 机架
120 架板
120a 前端面
150 电路单元
200、200A~200E 蓄电装置列。
Claims (10)
1.一种蓄电装置,其特征在于,具备:
蓄电单元,其具有多个蓄电元件;
第一电源线缆,其连接于所述蓄电单元的正极连接端子以及负极连接端子的一方,从所述蓄电单元的端部向所述蓄电单元的外侧延伸设置;以及
第二电源线缆,其连接于所述正极连接端子以及所述负极连接端子的另一方,从所述蓄电单元的所述端部向所述蓄电单元的外侧延伸设置,
所述第一电源线缆具有第一连接器,
所述第二电源线缆具有第二连接器,该第二连接器具有能够与所述第一连接器直接连接的构造,
第一线缆以所述第一连接器与第二连接器不能连接的姿态配置。
2.根据权利要求1所述的蓄电装置,其特征在于,
所述第一电源线缆的从所述蓄电单元延伸设置的部分被固定于所述蓄电单元,使得所述第一电源线缆以所述第一连接器与第二连接器不能连接的姿态配置。
3.根据权利要求2所述的蓄电装置,其特征在于,
所述蓄电单元还具有对所述多个蓄电元件进行支承的板状的底座部件,
所述底座部件具有对所述第一线缆进行固定的固定部。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的蓄电装置,其特征在于,
所述第一连接器被配置为在所述第二连接器与其他蓄电装置的第一连接器连接的情况下、与所述第二连接器向所述其他蓄电装置的第一连接器插入的插入方向相反朝向的姿态。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的蓄电装置,其特征在于,
还具备基板单元,该基板单元具有电连接于所述蓄电单元的基板,
所述基板单元配置于所述蓄电单元的所述端部。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的蓄电装置,其特征在于,
所述多个蓄电元件分别具有配置有电极端子的端子配置面,
所述蓄电装置还具备:
绝缘部件,其具有将所述多个蓄电元件的所述端子配置面各自的至少一部分一并覆盖的部分;以及
导电部件,其连接于作为所述多个蓄电元件内的一个的规定的蓄电元件所具有的所述电极端子的端子面,
在将所述多个蓄电元件配置为所述端子配置面朝上的姿态的情况下,
所述端子面为所述电极端子的上表面,
所述绝缘部件的下端部在上下方向上位于比所述端子面靠下方,
所述绝缘部件具有位于所述规定的蓄电元件的侧方的壁部,
所述壁部具有供所述导电部件贯通配置的第一开口部,该第一开口部在所述上下方向上设于包含与所述端子面相同的位置的范围。
7.根据权利要求6所述的蓄电装置,其特征在于,
所述第一开口部是设于所述绝缘部件的所述下端部的缺口。
8.根据权利要求6或7所述的蓄电装置,其特征在于,
所述绝缘部件具有限制部,该限制部位于所述第一开口部中的所述导电部件的上方,限制所述导电部件向上方的移动。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的蓄电装置,其特征在于,
还具备上方开口的外壳,该外壳收容所述多个蓄电元件,
所述外壳的上端部在所述上下方向上位于比所述电极端子的所述端子面靠上方,
所述外壳具有第二开口部,该第二开口部配置于与所述第一开口部对置的位置,供所述导电部件贯通地配置。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的蓄电装置,其特征在于,
所述绝缘部件是对电连接所述多个蓄电元件的一个以上的汇流条进行保持的汇流条框架。
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