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組電池及其制造方法

文檔序號:7037711閱讀:263來源:國知局
組電池及其制造方法
【專利摘要】在具備串聯(lián)連接多個電池組的電池單元、組裝了檢測中間電位來進(jìn)行保護(hù)的保護(hù)電路的電路單元的組電池中,可容易地進(jìn)行電池單元中的各引線板的抽頭部與電路單元的端子之間的連接。電池單元(10)中,在引線板(101~114)中的上端部分,沿著安裝面的左右兩側(cè),按電位順序設(shè)置有抽頭部(101a~114a)。電路單元(20)的軸體被埋入電池單元(10)的軸承部,能進(jìn)行軸支承。組裝時,在進(jìn)行軸支承的同時將最低電位的抽頭部(101a)連接至端子部,伴隨于使電路單元(20)旋轉(zhuǎn)來安裝到安裝面上的動作,將已連接至電路單元(20)的端子部的各引線管腳依次連接于對應(yīng)的抽頭部。
【專利說明】
組電池及其制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及組電池及其制造方法,尤其涉及具備多個電池組被串聯(lián)連接而成的電池單元和保護(hù)電路基板的組電池。

【背景技術(shù)】
[0002]用作電動自行車、電動車輛或作業(yè)用機(jī)器人等的電源的組電池,如專利文獻(xiàn)I所示,正在開發(fā)具備連接多個單電池而成的電池單元和安裝了保護(hù)電路的保護(hù)電路基板且被收納于由樹脂等組成的殼體內(nèi)的組電池。
[0003]在這種組電池中,大多采用以下構(gòu)成:具有多個單電池被配置成塊狀且由電池支架保持的電池單元,多個電池組彼此互相通過引線板而被串聯(lián)連接,并以高電壓進(jìn)行輸出。
[0004]再有,在專利文獻(xiàn)I示出的組電池中,安裝了保護(hù)電路用IC的電路基板被收納于基板支架內(nèi),由此構(gòu)成電路單元。而且,電路單元被配置在電池單元的表面上,且被固定于電池支架。
[0005]可是,在串聯(lián)連接電池組而成的組電池中,在充放電時,保護(hù)電路基板中不僅檢查被串聯(lián)連接的電池組的兩端電壓,還檢查中間電位,并基于此而控制成各電池不會成為過充電或過放電。
[0006]為了向保護(hù)電路基板輸入中間電位,在專利文獻(xiàn)I示出的組電池中,保護(hù)電路基板IC的各輸入端子經(jīng)由橫跨保護(hù)電路基板與電池單元的引線而被連接至電池組彼此之間的引線板。
[0007]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0008]專利文獻(xiàn)
[0009]專利文獻(xiàn)I JP特開2010-277795號公報
[0010]專利文獻(xiàn)2 JP特開2011-243426號公報


【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0012]如上述專利文獻(xiàn)I所述,制造在保護(hù)電路基板中檢查中間電壓的組電池時,途經(jīng)以下工序:制作電池單元及保護(hù)電路基板,利用引線等,連接保護(hù)電路基板的輸入端子和電池單元中的表示中間電位的各引線板。
[0013]基于該引線的連接工序例如采取以下方法:將各引線的一端部預(yù)先連接至保護(hù)電路基板側(cè),將該保護(hù)電路基板安裝于電池單元,并且將各引線的另一端部與電池單元中對應(yīng)的引線板的抽頭部卡合,由此進(jìn)行連接。
[0014]這樣,在利用多個引線來連接電池單元的抽頭部與保護(hù)電路基板的端子的工序中,需要將引線按電位順序連接于電池單元中的引線板的抽頭部,以使不會向保護(hù)電路基板的IC施加高電壓。
[0015]因此,以多個引線來連接保護(hù)電路基板與引線板的工序是通過手動操作完成的,所以很麻煩。
[0016]本發(fā)明鑒于這種現(xiàn)狀,其目的在于,在具備串聯(lián)連接多個電池組而構(gòu)成的電池單元、和檢測中間電位來進(jìn)行保護(hù)的保護(hù)電路基板的組電池中,可容易進(jìn)行電池單元中的各引線板的抽頭部與保護(hù)電路基板的端子之間的連接。
[0017]用于解決技術(shù)問題的手段
[0018]本發(fā)明具有以下的構(gòu)成。
[0019][I]組電池
[0020]本發(fā)明涉及的組電池具備:
[0021]電池單元,具有由多個單電池構(gòu)成的電池集合體及被連接于電池集合體中的多個單電池的正極端子與負(fù)極端子的多個引線板,在電池單元中,經(jīng)由多個引線板而串聯(lián)連接電池組,該電池組是經(jīng)由多個引線板并聯(lián)連接單電池而成的;和保護(hù)電路基板,被組裝在電池集合體的一個表面,其中,各引線板朝著一個表面而引出抽頭部,且表現(xiàn)于各抽頭部的電位呈在一個方向上以升序或降序排列的狀態(tài),在保護(hù)電路基板上與電池單元的各抽頭部對應(yīng)地在一個方向上排列設(shè)置多個輸入端子,在保護(hù)電路基板所存在的表面中的一個方向的端部側(cè)具備軸支承構(gòu)造,該組電池為各輸入端子被電連接到對應(yīng)的各抽頭部的狀態(tài)。
[0022][2]組電池的制造方法
[0023]本發(fā)明涉及的組電池的制造方法包括:
[0024]電池單元制作步驟,制作電池單元,該電池單元具有:電池集合體,將多個單電池以正極端子和負(fù)極端子朝橫向的狀態(tài)排列而構(gòu)成;和多個引線板,被連接于電池集合體中的多個單電池的正極端子與負(fù)極端子相望的側(cè)面上,在上述電池單元中,經(jīng)由多個引線板而串聯(lián)連接電池組,該電池組是經(jīng)由多個引線板并聯(lián)連接單電池而成的;保護(hù)電路基板制作步驟,制作被組裝于電池集合體的一個表面的保護(hù)電路基板;和安裝步驟,將保護(hù)電路基板安裝到電池集合體的一個表面,在該制造方法中,在通過電池單元制作步驟制作的電池單元中,從各引線板朝著一個表面引出抽頭部,且呈表現(xiàn)于各抽頭部的電位以升序或降序排列的狀態(tài),在通過保護(hù)電路基板制作步驟制作的保護(hù)電路基板中,與所述電池單元的各抽頭部對應(yīng)地在一個方向上排列設(shè)置多個輸入端子,安裝步驟具備:在使保護(hù)電路基板與電池單元分離開的狀態(tài)下在一個方向的端部側(cè)進(jìn)行軸支承的軸支承子步驟;和通過使軸支承的保護(hù)電路基板旋轉(zhuǎn)來進(jìn)行安裝的旋轉(zhuǎn)子步驟,在軸支承子步驟中,連接離軸最近的輸入端子和對應(yīng)的抽頭部,在旋轉(zhuǎn)子步驟中,使其余的輸入端子與對應(yīng)的抽頭部按電位順序進(jìn)行連接。
[0025]-發(fā)明效果-
[0026][I]本發(fā)明的組電池,(a)呈朝著組裝有保護(hù)電路基板的一個表面從各引線板引出抽頭部,且表現(xiàn)于各抽頭部的電位在一個方向上以升序或降序排列的狀態(tài),(b)保護(hù)電路基板上,與電池單元的各抽頭部對應(yīng)地,在一個方向上排列設(shè)置多個輸入端子,(C)在保護(hù)電路基板所存在的表面中的一個方向的端部側(cè)具備對電池單元與保護(hù)電路基板進(jìn)行軸支承的軸支承構(gòu)造,(d)呈各輸入端子被電連接到對應(yīng)的各抽頭部的狀態(tài)。
[0027]因此,在對該組電池進(jìn)行組裝時,可以一邊使保護(hù)電路基板繞軸旋轉(zhuǎn)來進(jìn)行安裝,一邊將各輸入端子從靠近軸的端子起按順序與對應(yīng)的引線板的抽頭部接觸。
[0028]由此,根據(jù)本發(fā)明的組電池,能夠?qū)⒈Wo(hù)電路基板的各輸入端子按電位順序容易地連接至對應(yīng)的引線板。
[0029]上述組電池可以以下這樣構(gòu)成。
[0030]在軸支承構(gòu)造中,利用沿著一個表面并與一個方向正交的軸對電池單元與保護(hù)電路基板進(jìn)行軸支承。
[0031]多個輸入端子中設(shè)有連接了引線管腳的輸入端子,也可以經(jīng)由引線管腳而將輸入端子電連接于對應(yīng)的抽頭部。
[0032]在此,也可以在與引線管腳對應(yīng)的抽頭部形成能插入引線管腳的缺口。
[0033]由此,伴隨于保護(hù)電路基板的安裝,將各引線管腳嵌入對應(yīng)的抽頭部的缺口,可以使引線管腳與抽頭部的連接牢固。
[0034]再有,將設(shè)置于抽頭部的缺口形成為從一個表面?zhèn)瘸騿坞姵貍?cè)而成為前端變細(xì)的形狀。
[0035]由此,將引線管腳誘入并插入缺口內(nèi),插入后利用缺口夾持引線管腳,從而可以牢固地進(jìn)行連接。
[0036]在電池單元中設(shè)置保持電池集合體的電池支架,在保護(hù)電路基板安裝保持該基板的基板支架,在基板支架上設(shè)置軸體,在電池支架上設(shè)置能旋轉(zhuǎn)地支承軸體的軸承,由此可容易地實現(xiàn)上述的軸支承。
[0037]在此,也可以在基板支架形成對引線管腳與對應(yīng)的抽頭部接觸的位置進(jìn)行規(guī)定的肋部。
[0038]電池集合體也可設(shè)為以下構(gòu)成:將多個單電池以正極端子及負(fù)極端子朝著橫向的狀態(tài)排列構(gòu)成,多個引線板配置于電池集合體中的正極端子與負(fù)極端子相望的側(cè)面上,經(jīng)由多個引線板串聯(lián)連接電池組,該電池組以相同數(shù)目為單位經(jīng)由多個引線板并聯(lián)連接單電池而成。而且,也可使電池集合體的安裝保護(hù)電路基板的表面與上述側(cè)面相鄰,保護(hù)電路基板輸入表現(xiàn)于各引線板的電位,并通過保護(hù)電路來進(jìn)行電池電路的保護(hù)。
[0039]構(gòu)成電池集合體的多個單電池中,可以存在屬于正極端子朝著第I側(cè)面的第I小組的單電池、及屬于負(fù)極端子朝著第I側(cè)面的第2小組的單電池,多個引線板被分開配置于電池集合體中的第I側(cè)面及與該第I側(cè)面對置的第2側(cè)面上,安裝保護(hù)電路基板的表面在第I側(cè)面與第2側(cè)面之間與兩側(cè)面相鄰。
[0040]該情況下,從多個引線板分別延伸出的抽頭部沿著一個表面部的兩側(cè)邊緣按電位順序排列于一個方向上,在保護(hù)電路基板中,也可以與電池單元的各抽頭部對應(yīng)地將多個輸入端子沿著兩側(cè)面排列設(shè)置在一個方向上。
[0041]再有,將多個引線板分開配置于對置的第I側(cè)面與第2側(cè)面,在兩側(cè)面之間的一個表面組裝保護(hù)電路基板,因此可以使組電池更緊湊。
[0042]在此,也可設(shè)為以下構(gòu)成:屬于第I小組的單電池被分為相等的單電池數(shù)的N(N為I以上的整數(shù))個電池組,屬于第2小組的單電池被分為相同的單電池數(shù)的N+1個電池組,在第I側(cè)面中,屬于第2小組的最低電位的電池組的負(fù)極端子與I個引線板連接,并且屬于第I小組的N個電池組的正極端子與屬于第2小組的N個電池組的負(fù)極端子通過每個電池組共用的弓I線板而被連接,在電池集合體中的與第I側(cè)面對置的第2側(cè)面中,最高電位的電池組的正極端子與I個引線板連接,并且屬于第I小組的N個電池組的正極端子與屬于第2小組的N個電池組的負(fù)極端子通過每個電池組共用的引線板而被連接。
[0043][2]組電池的制造方法
[0044]本發(fā)明涉及的組電池的制造方法具備:
[0045]電池單元制作步驟,制作電池單元,該電池單元具有由多個單電池構(gòu)成的電池集合體、及被連接于電池集合體中的多個單電池的正極端子與負(fù)極端子的多個引線板,在電池單元中,經(jīng)由多個引線板而串聯(lián)連接電池組,該電池組是經(jīng)由多個引線板并聯(lián)連接單電池而成的;保護(hù)電路基板制作步驟,制作被組裝于電池集合體的一個表面的保護(hù)電路基板;和安裝步驟,將保護(hù)電路基板安裝到電池集合體的一個表面,在該制造方法中,在通過電池單元制作步驟制作的電池單元中,從各引線板朝著一個表面引出抽頭部,且呈表現(xiàn)于各抽頭部的電位以升序或降序排列的狀態(tài),通過保護(hù)電路基板制作步驟制作的保護(hù)電路基板中,與電池單元的各抽頭部對應(yīng)地在所述一個方向上排列設(shè)置多個輸入端子,安裝步驟具備:在使保護(hù)電路基板與電池單元分離開的狀態(tài)下在一個方向的端部側(cè)進(jìn)行軸支承的軸支承子步驟;和通過使軸支承的保護(hù)電路基板旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行安裝的旋轉(zhuǎn)子步驟,在軸支承子步驟中,連接離軸最近的輸入端子與對應(yīng)的抽頭部,在旋轉(zhuǎn)子步驟中,使其余的輸入端子與對應(yīng)的抽頭部按電位順序連接。
[0046]因此,根據(jù)該制法,在安裝步驟中可以伴隨于使被軸支承的保護(hù)電路基板旋轉(zhuǎn),將保護(hù)電路基板的各輸入端子按電位順序連接于對應(yīng)的抽頭部。
[0047]在上述組電池的制造方法中,可以如下這樣。
[0048]保護(hù)電路基板制作步驟中,進(jìn)一步在除了離軸最近的輸入端子以外的各輸入端子上使連接部件延伸而出,在旋轉(zhuǎn)子步驟中,使已被連接至各輸入端子的連接部件與對應(yīng)的抽頭部按電位順序連接。
[0049]在保護(hù)電路基板制作步驟中,被連接至輸入端子的連接部件包含有引線管腳,在電池單元制作步驟所采用的引線板的抽頭部形成與引線管腳對應(yīng)的缺口,在旋轉(zhuǎn)子步驟中,伴隨于保護(hù)電路基板的旋轉(zhuǎn),將對應(yīng)的引線管腳嵌入各抽頭部的缺口,由此進(jìn)行電連接。
[0050]由此,可以使得引線管腳與抽頭部的連接牢固。
[0051 ] 在保護(hù)電路基板制作步驟中,在已安裝了電子部件的基板上安裝保持該基板的基板支架,在該基板支架設(shè)置軸體,在電池單元制作步驟中,采用保持多個電池組的電池支架來制作電池單元,并在該電池支架設(shè)置軸承。
[0052]這樣一來,在軸支承子步驟中,可以將基板支架的軸體嵌入電池支架的軸承中來進(jìn)行軸支承。
[0053]如果將電池單元制作步驟中形成于電池支架的軸承作成成周面的一部分被開放的形狀,則在軸支承子步驟中可以從軸承的被開放的部分將軸體嵌入。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0054]圖1是實施方式涉及的芯包(core pack) I的外觀立體圖。
[0055]圖2是表示芯包I的構(gòu)成的分解立體圖。
[0056]圖3是芯包I所包含的電池單元10的外觀立體圖。
[0057]圖4(a)、(b)是對電池集合體30所包含的單電池3的連接方式進(jìn)行說明的圖。
[0058]圖5是表示電路單元20的構(gòu)成的立體圖。
[0059]圖6是表示電池單元10及電路單元20中的各部分連接的圖。
[0060]圖7 (a)、(b)是軸承部52的放大圖,(c)、(d)是軸承部53的放大圖。
[0061]圖8是表示使電池單元10對電路單元20進(jìn)行軸支承的工序的圖。
[0062]圖9(a)?(d)是表示將電路單元20安裝于電池單元10的工序的圖。
[0063]圖10(a)是表示伴隨于電路單元20的安裝而將引線管腳順序地連接至抽頭部的情況的側(cè)視圖,(b)是其說明圖。
[0064]圖11(a)是表示使引線管腳按順序與抽頭部接觸的情況的立體圖,(b)是其說明圖。
[0065]圖12(a)是從上方觀察到電路單元20中的引線管腳203、205附近的放大俯視圖,(b)、(c)是從后方觀察到引線管腳203附近的剖視圖。

【具體實施方式】
[0066]以下,參照附圖來說明用于實施本發(fā)明的方式。其中,以下所示的具體例是為了容易理解本發(fā)明的構(gòu)成及其構(gòu)成所能達(dá)成的作用/效果而進(jìn)行說明的一例,本發(fā)明并不限于以下的具體例。
[0067][實施方式]
[0068]1.組電池的整體構(gòu)成
[0069]圖1是表示組電池的芯包I的外觀立體圖。該組電池構(gòu)成為芯包I被收納于外裝殼體(未圖示)內(nèi),且被用作電動自行車的電源。
[0070]圖2是芯包I的分解立體圖。圖3是電池單元10的外觀立體圖。
[0071]芯包I由電池單元10和被安裝于電池單元10的電路單元20構(gòu)成。
[0072]電池單元10具備將多個單電池3配置成塊狀(大致三角柱狀)而成的電池集合體30。該電池集合體30成為以下的連接方式:在其表面中,通過沿著各單電池3的正極端子及負(fù)極端子面向的側(cè)面(左右的三角形狀的側(cè)面部分)而配置的多個引線板101?114,將多個電池組31A?31M互相串聯(lián)連接。
[0073]電路單元20將基板支架21安裝于保護(hù)電路基板22上而成。電路單元20是平板狀,被安裝組裝于電池單元10中的安裝面11 (參照圖3)。該安裝面11在電池集合體30的表面中與配置有多個引線板101?114的側(cè)板部120的外表面及側(cè)板部130的外表面相鄰。再有,安裝面11沿著X-Y面,側(cè)板部120、130的外表面沿著X-Z面,因此是設(shè)置成相互正交的對接的面。
[0074]這樣,芯包I將電路單元20組裝到電池單元10中配置有引線板101?114的兩側(cè)面之間的安裝面11上,由此成為整體緊湊的構(gòu)成。
[0075]向電路單元20組裝保護(hù)電路,該保護(hù)電路輸入作為最低電位的引線板101的電位、以及與來自引線板101的電池組的串聯(lián)數(shù)目相應(yīng)地表現(xiàn)于引線板102?113的中間電位,并基于所輸入的各電位,對電池單元10進(jìn)行保護(hù)。
[0076]為了便于說明,將電池單元10中的安裝面11的長邊方向作為前后方向(圖中,將箭頭X作為后方向)、將安裝面11的短邊方向作為左右方向(圖中,將箭頭Y作為左方向)、將垂直于安裝面11的方向作為上下方向(圖中,將箭頭Z作為上方向)。
[0077]2.電池單元10
[0078]如圖2所示,電池單元10所包含的多個(52個)單電池3堆疊成:各單電池3的筒軸在沿著左右方向的狀態(tài)下被并行地排列,整體成為塊狀(三角柱狀),由此形成電池集合體30。
[0079]各單電池3是圓筒形的二次電池,左右的端部具有正極端子及負(fù)極端子。在此,作為單電池3而采用鋰離子電池。
[0080]這樣,配置多個單電池3而成的電池集合體30從右方及左方埋入一對電池支架部件12、13,保持該配置狀態(tài)。電池支架部件12、13是將樹脂成形的成型品。
[0081]電池支架部件12包括覆蓋電池集合體30的整個右面的三角形狀的側(cè)板部120、及覆蓋各單電池3的右半部分的外周面的周面覆蓋部121,周面覆蓋部121被設(shè)置成從側(cè)板部120朝左方向突出。
[0082]電池支架部件13也包括覆蓋電池集合體30的整個左面的三角形狀的側(cè)板部130、及覆蓋各單電池3的左半部分的外周面的周面覆蓋部131,周面覆蓋部131被設(shè)置成從側(cè)板部130朝右方向突出。
[0083]電池支架部件12和電池支架部件13在將周面覆蓋部121的前端與周面覆蓋部131的前端對接的狀態(tài)下被結(jié)合,穩(wěn)定地保持著電池集合體30的各單電池3。
[0084]引線板101?114被分開配置于電池集合體30的左右側(cè)面上,即側(cè)板部120的外表面上和側(cè)板部130的外表面上,安裝電路單元20的安裝面11是與側(cè)板部120的外表面及側(cè)板部130的外表面正交的平面(X-Y面),且是與電路單元20同等的長方形。而且,在安裝面11的左右兩側(cè),沿著前后方向(X方向)延伸的各邊與側(cè)板部120及側(cè)板部130的上邊緣相鄰。
[0085]在安裝面11上,排列于電池集合體30的表面的單電池3的外周面的一部分、以及周面覆蓋部121、131的一部分露出,由此可將電路單元20穩(wěn)定地安裝在安裝面11上。
[0086]圖4是對電池集合體30所包含的單電池3的連接方式進(jìn)行說明的圖,(a)是從右側(cè)面觀察到的圖、(b)是從左側(cè)面觀察到的圖。圖中,以實線表示電池組31A、31B、31C、...31M,以虛線表示引線板101?114。
[0087]在此,說明并聯(lián)連接四個單電池3來構(gòu)成一個電池組的情況。
[0088]電池集合體30所包含的多個單電池3被分為:正極端子朝右的第I小組和負(fù)極端子朝右的第2小組。而且,屬于第I小組的單電池3被分為N個電池組,屬于第2小組的單電池被分為(N+1)個電池組。
[0089]如圖4(a)、(b)所示,構(gòu)成電池集合體30的單電池的個數(shù)為52個,被分為13個電池組 31A、31B、31C、...3IM (N 的值為 6)。
[0090]其中,屬于第I小組的N個(六個)電池組31B、31D、31F、31H、31J、31L中,各單電池3的正極端子朝右、負(fù)極端子朝左。
[0091]另一方面,屬于第2小組的N+1個(7個)電池組31A、31C、31E、31G、311、31K、31M
中,各單電池3的正極端子朝左、負(fù)極端子朝右。
[0092]如圖2、3、圖4(a)所示,引線板101?114之中,引線板101,103、105、107、109、
111、113排列在電池集合體30的右側(cè)面(側(cè)板部120的外表面)上,引線板102、104、106、108、110、112、114排列在電池集合體30的左側(cè)面(側(cè)板部130的外表面)上。
[0093]并且,在電池集合體30的右側(cè)面,通過引線板101而連接最低電位的電池組31A的負(fù)極端子。并且,對于其余的12個電池組31B?31M而言,通過每個電池組公共的引線板103、105、107、109、111、113來連接屬于第I小組的六個電池組31B、31D、31F、31H、31J、31L的正極端子和屬于第2小組的六個電池組31C、31E、31G、311、31K、31M的負(fù)極端子。另一方面,如圖4(b)所示,在電池集合體30的左側(cè)面,通過引線板114而連接最高電位的電池組31M的正極端子。而且,對于其余的12個電池組31A?31L而言,通過每個電池組共同的引線板102、104、106、108、110、112而連接屬于第I小組的六個電池組31B、31D、31F、31H、31J、31L的負(fù)極端子和屬于第2小組的六個電池組31A、31C、31E、31G、311、31K的正極端子。
[0094]在側(cè)板部120及側(cè)板部130中,各單電池3的端子相望的位置處開設(shè)有窗部,經(jīng)過各窗部,引線板101?114被焊接于各單電池3的端子。
[0095]這樣,通過在電池集合體30的左右兩側(cè)面上分開配置引線板101?114,從而成為將并聯(lián)連接四個單電池而成的電池組31A、31B、31C、...31M串聯(lián)連接成13組的連接方式(4并聯(lián)13串聯(lián))。
[0096]在位于電池單元10的右前端的最低電位的引線板101的上部設(shè)置有抽頭部101a,在位于電池單元10的左后端的最高電位的引線板114的上部設(shè)置有抽頭部114a。
[0097]對電池單元10的充放電是經(jīng)由該抽頭部1la及抽頭部114a來進(jìn)行的。
[0098]再有,在各引線板102?113中的上端部分設(shè)置有輸出中間電位的抽頭部102a?113a。抽頭部1la及抽頭部103a、105a、107a、109a、111a、113a沿著安裝面11的右側(cè)(即電池集合體30的右面與安裝面11的邊界)而排列在X方向上,抽頭部102a、104a、106a、108a、110a、112a及抽頭部114a沿著安裝面11的左側(cè)、即電池集合體30的左面與安裝面11的邊界而排列在X方向上。
[0099]觀察這些抽頭部1la?114a的整體性的前后方向的排列順序可知,如圖3所示,排列于右側(cè)的抽頭部和排列于左側(cè)的抽頭部被交替地排列,從前方開始按抽頭部101a、102a、103a、104a、...113aU14a 的順序排列。
[0100]抽頭部102a?113a比安裝面11更向上方突出。另外,抽頭部102a?113a從安裝面11突出的高度被設(shè)定成從前方向后方變小(參照圖10(a))。
[0101 ] 電池支架部件12的側(cè)板部120在不存在抽頭部103a、105a、107a、109a、11 la、113a的部位,比安裝面11更向上方延伸而出,由此形成隔板部71?76。各抽頭部105a、107a、109a、11 la、113a位于隔板部71?76相互相鄰的其間。
[0102]同樣,電池支架部件13的側(cè)板部130也在不存在抽頭部102a、104a、106a、108a、110a、112a的部位,比安裝面11更向上方延伸而出,由此形成隔板部81?87。各抽頭部104a?112a位于隔板部81?87彼此相互相鄰的其間。
[0103]電路單元20在被埋入排列在安裝面11的右側(cè)的隔板部71?76與排列在左側(cè)的隔板部81?87之間的狀態(tài)下,被安裝于安裝面11上(參照圖8)。
[0104]而且,若電路單元20被安裝于安裝面11上,則抽頭部1la?114a成為沿著電路單元20的左右兩側(cè)配置的狀態(tài)。
[0105]3.電路單元20的構(gòu)成
[0106]圖5是表示電路單元20的構(gòu)成的立體圖。
[0107]電路單元20構(gòu)成為在盤狀基板支架21之中收納保護(hù)電路基板22。保護(hù)電路基板22是前后方向(X方向)長的長方形,基板支架21具有搭載保護(hù)電路基板22的長方形的底板部、和包圍保護(hù)電路基板22的周圍的右側(cè)壁部21a、左側(cè)壁部21b、前側(cè)壁部21c、后側(cè)壁部21d?;逯Ъ?1是將樹脂成形的成型品。
[0108]如圖1、5所示,作為電力用端子,在保護(hù)電路基板22上,在右前端部設(shè)置低電位側(cè)(負(fù)極側(cè))的端子部26,并在左后端部設(shè)置高電位側(cè)(正極側(cè))的端子部27。再有,在保護(hù)電路基板22的后端部安裝著電力用連接器25。
[0109]如圖6所示,在保護(hù)電路基板22中,端子部26、27經(jīng)由電力用布線28等而與連接器25連接。另外,連接器25從外裝殼體的開口窗向外露出。
[0110]再有,在保護(hù)電路基板22上,為了形成對電池單元10中的中間電位進(jìn)行檢測并控制電池單元10的充放電的電路,安裝保護(hù)IC23、開關(guān)元件24a、24b等構(gòu)成保護(hù)電路的各種電子部件。
[0111]圖1、5中,雖然省略了電路單元20中的電子部件的圖示,但在圖6中與電池單元10及電路單元20的布線一起表示了保護(hù)IC23、開關(guān)元件24a、24b等。
[0112]如圖6所示,從電池單元10的引線板101?114向保護(hù)IC23輸入表現(xiàn)于各引線板的電位。
[0113]因此,在保護(hù)電路基板22上,沿著在其前后方向上伸長的邊22a、22b,作為輸入中間電位的端子的端子部252?263與上述電池單元10的抽頭部102a?113a對應(yīng)地排列在保護(hù)IC23上。
[0114]具體是,沿著保護(hù)電路基板22的右邊22a,從前方開始順序地排列設(shè)置電力用端子部26及中間電位用端子部253、255、257、259、261、263,沿著保護(hù)電路基板22的左邊22b,從前方開始順序地排列設(shè)置中間電位用的端子部252、254、256、258、260、262及電力用端子部27。
[0115]如圖6所示,中間電位用的各端子部252?263與引線管腳202?213連接,經(jīng)由引線管腳202?213而從電池單元10向保護(hù)IC23輸入中間電位。再有,端子部26、27也與抽頭部101a、114a連接并輸入其電位。
[0116]保護(hù)IC23在充放電時基于所輸入的各電位來檢查各電池組31A?31M的電壓,由此控制充放電的電流。例如,在充電時,在任一電池組的電壓超過上限時,將開關(guān)元件24a斷開來停止充電。還有,在任一電池組的電壓低于下限時,將開關(guān)元件24b斷開來切斷放電電流。
[0117]另外,如后所述,在保護(hù)電路基板22中,在中間電位用的各端子部252?263形成有孔,各引線管腳202?213在一部分被埋入該孔中的狀態(tài)下被焊接。
[0118]也可以向基板支架21之中澆灌樹脂來將各引線管腳202?213的下部埋入。作為澆灌樹脂,例如可以采用硅系樹脂材料、環(huán)氧系樹脂材料或者聚氨酯系樹脂材料等。
[0119]再有,例如通過用澆灌樹脂覆蓋保護(hù)電路基板22來構(gòu)成電路單元,從而在電路單元中也可省略基板支架21。
[0120]4.電池單元10與電路單元20間的電力路徑的連接
[0121]低電位側(cè)(負(fù)極側(cè))電力路徑的連接:
[0122]如圖1的部分放大圖所示,引線板101自抽頭部1la起進(jìn)一步彎折并同時延伸,由此形成第I彎折部101b、第2彎折部1lc和連接部101d。
[0123]第I彎折部1lb從引線板101的端子部1la起向左方彎折,并沿著電池支架部件12的上表面而延伸。第2彎折部1lc自第I彎折部1lb起向上方彎折并沿著基板支架21的前側(cè)壁部21c的外表面延伸。連接部1ld自第2彎折部1lc起向后方彎折。
[0124]在電路單元20已被安裝于電池單元10的安裝面11上的狀態(tài)下,連接部1ld跨越前側(cè)壁部21c之上而延伸成重疊于保護(hù)電路基板22的連接部1ld之上,連接部1ld與端子部26接觸。由此,進(jìn)行引線板101與端子部26的電連接。
[0125]為了確保連接部1ld與端子部26的連接,在連接部1ld的后端部形成缺口101e,在基板支架21的前端部,與該缺口 1le卡合的卡止銷29向上方突出地設(shè)置在端子部26的跟前。
[0126]卡止銷29是T字形狀,若該卡止銷29被插入缺口 101e,則連接部1ld成為被卡止銷29按壓到端子部26上的狀態(tài),因此可穩(wěn)定地保持連接部1ld與端子部26的連接。
[0127]高電位側(cè)(正極側(cè))電力路徑的連接:
[0128]如圖1所示,電池單元10中的最高電位的抽頭部114a向上方延伸,其前端部分向內(nèi)側(cè)彎折,并向保護(hù)電路基板22的后端部之上延伸。
[0129]另一方面,在保護(hù)電路基板22的后端部,在與該抽頭部114a的前端部對應(yīng)的位置處設(shè)置有端子部27。該端子部27在保護(hù)電路基板22上被連接至連接器25,并與保護(hù)IC23也連接著。
[0130]并且,電力端子部114a重疊于端子部27之上并與端子部27接觸,完成引線板114與端子部27的電連接。
[0131]5.引線管腳202?213的詳細(xì)
[0132]說明連接電池單元10的抽頭部102a?113a和電路單元20的端子部252?263的引線管腳202?213。
[0133]如圖1、5所示,引線管腳202?213從設(shè)置于保護(hù)電路基板22的各端子部252?263向基板支架21之外延伸,進(jìn)而朝向?qū)?yīng)的各抽頭部102a?113a延伸。
[0134]引線管腳203、205、207、209、211、213跨越右側(cè)壁部21a而設(shè)置,引線管腳202、204、206、208、212跨越左側(cè)壁部21b而設(shè)置。
[0135]彎曲具有彈性的金屬線而形成各引線管腳202?213。
[0136]對引線管腳202?213的形狀及其固定進(jìn)行說明。在此,代表性地對引線管腳206進(jìn)行說明。
[0137]在圖5的部分放大圖中表示了已被安裝于保護(hù)電路基板22的引線管腳206及引線管腳206單獨的立體圖。
[0138]引線管腳206具備:被固定連接于保護(hù)電路基板22的表面上的固定連接部41 ;從固定連接部41起被彎折并沿著左側(cè)壁部21b的內(nèi)表面而向上方(Z方向)長伸的上方伸長部42 ;自上方伸長部42的上端起被彎折并越過左側(cè)壁部21b之上并向外方(Y方向)伸長的外方伸長部43 ;自外方伸長部43起被彎折并朝下方向伸長的下方伸長部44 ;以及自下方伸長部44的下端起向外方(Y方向)彎折并與引線板106接觸的接觸部45。
[0139]接觸部45是被埋入形成于引線板106的抽頭部106a中的缺口內(nèi)而進(jìn)行電連接的部分,接觸部45的前端部分46向下方彎折,且在固定連接部41形成按照向下方伸出的方式被彎曲的彎曲部411。該彎曲部411被埋入設(shè)置于保護(hù)電路基板22上的端子部256的孔內(nèi),由此進(jìn)行與端子部256的連接,并且相對于保護(hù)電路基板22,將固定連接部41固定于恒定位置。彎曲部411與端子部256被焊接,由此進(jìn)行電連接及接合。
[0140]再有,固定連接部41的前端部412介于保護(hù)電路基板22與左側(cè)壁部21b之間。由此,固定連接部41相對于保護(hù)電路基板22的固定被強(qiáng)化。
[0141]外方伸長部43在被埋入設(shè)置于左側(cè)壁部21b的上緣的缺口 63內(nèi)的狀態(tài)下橫跨左側(cè)壁部21b之上。通過該缺口 63,對將引線管腳206的外方伸長部43安裝于基板支架21時的前后方向的位置進(jìn)行定位。
[0142]此外,在缺口 63的附近,在左側(cè)壁部21b的外表面突出地設(shè)置第I肋部61。詳細(xì)情況將后述,該第I肋部61對引線管腳206中的下方伸長部44的位置進(jìn)行規(guī)定。
[0143]通過這種引線管腳202?213,連接電池單元10的抽頭部102a?113a和電路單元20的端子部252?263。
[0144]6.電路單元20與電池單元10的軸支承機(jī)構(gòu)
[0145]芯包I中,在其組裝時按照伴隨于旋轉(zhuǎn)電路單元20來安裝在安裝面11上的動作而將各引線管腳202?213依次連接至對應(yīng)的抽頭部102a?113a的方式,通過沿著橫方向的軸50 (參照圖1)對電路單元20的前端側(cè)的部分和電池單元10的前端側(cè)的部分進(jìn)行軸支承。
[0146]具體是,如圖2所示,在基板支架21中的前端部的下側(cè)設(shè)置有朝右方向突出的軸體51a、朝左方向突出的軸體51b。另一方面,在電池支架部件12、13中的側(cè)板部120、130的前端部設(shè)置有能旋轉(zhuǎn)地支承軸體5la、5Ib的軸承部52、53。
[0147]該軸體51a、51b既可以由與基板支架21的主體相同的樹脂形成,也可以由金屬等其他材料形成。軸承部52、53也同樣地既可以由樹脂形成,也可以由金屬等其他材料形成。
[0148]圖7 (a)、(b)是設(shè)置在電池支架部件12中的側(cè)板部120的前端部的軸承部52的放大圖。
[0149]圖7(a)是從與圖3相同的方向觀察到軸承部52的部分放大圖,圖7 (b)是從內(nèi)表面?zhèn)扔^察到軸承部52的部分放大圖。
[0150]如圖7(b)所示,在軸承部52中的內(nèi)表面?zhèn)刃纬煽刹迦胼S體51a的軸承槽520。
[0151]圖7(c)、(d)是從內(nèi)表面?zhèn)扔^察到在電池支架部件13中的側(cè)板部130的前端部設(shè)置的軸承部53的放大圖。
[0152]在軸承部53中的內(nèi)表面?zhèn)刃纬汕度胼S體51a的軸承槽530。
[0153]如圖7(d)所示,軸承槽530具有從軸方向(Y方向)觀察時的形狀為U字狀的內(nèi)周面。
[0154]軸承槽530的底部532為圓弧狀,沿著軸承槽530的后方斜上方具有U字狀的內(nèi)周面的開口部531,通過從該開口部531將電路單元20的軸體51b沿圖7(c)、(d)中空白箭頭B所示的方向插入,從而可將軸體51b插入至軸承槽530的底部532。
[0155]另外,在軸承槽530的內(nèi)周面設(shè)置有防止被插入底部532的軸體51b從底部532被拔出的突起533。
[0156]軸承槽520也是與軸承槽530相同的構(gòu)造,如圖7(b)所示,軸承槽520具有從軸方向(Y方向)觀察時的形狀為U字狀的內(nèi)周面,底部522的內(nèi)周面為圓弧狀。
[0157]在軸承槽520的后方有U字狀的內(nèi)周面的開口部521,從該開口部521將電路單元20的軸體51a沿圖7(a)、(b)中空白箭頭A所示的方向插入,可將軸體51a插入至軸承槽520的底部522。
[0158]再有,在軸承槽520的內(nèi)周面設(shè)置有防止已被插入底部522的軸體51a從底部522被拔出的突起523。
[0159]圖8是表示使電池單元10軸支承電路單元20的樣子的立體圖。
[0160]如該圖所示,將電池單元10的連接部1ld如箭頭所示那樣抬起,將電路單元20的前端部向連接部1ld的下方插入,從電池單元10的軸承部52、53的后方斜上方(X方向與Y方向之間)將軸體51a、51b插入軸承槽520、530。
[0161]若軸體5la、5Ib被插入至軸承槽520、530的底部522、532,則軸體5la、5Ib可在軸承部52、53的底部522、532順利地旋轉(zhuǎn)。
[0162]g卩,電路單元20的前端部在電池單元10的前端部中被軸支承,電路單元20能以軸50為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn)。
[0163]芯包I具有這種軸支承構(gòu)造,由此如以下所說明的,在制造芯包I時,使電路單元20旋轉(zhuǎn)并安裝至電池單元10的安裝面11上,并且可以將安裝于電路單元20的引線管腳202?213按該順序連接至抽頭部102a?113a。
[0164]7.芯包I的制造方法
[0165]在制造芯包I之際,歷經(jīng)制造電池單元10的工序、制造帶引線管腳的電路單元20的工序和將電路單元20安裝于電池單元10且連接引線管腳的工序。
[0166]在電池單元10的制造工序中,將多個單電池3組入電池支架部件12、13中的同時組裝電池集合體30。然后,將引線板101?114嵌入電池支架部件12、13中并焊接到各單電池3的端子,由此制作電池單元10。
[0167]在制造帶引線管腳的電路單元20的工序中,將保護(hù)電路基板22收納在基板支架21內(nèi)。而且,將引線管腳202?213嵌入保護(hù)電路基板22的對應(yīng)的端子部252?263的孔內(nèi),并進(jìn)行焊接。進(jìn)而,也可以向基板支架21之中澆灌樹脂。
[0168]在將電路單元20安裝于電池單元10的工序中,由電池單元10對已安裝引線管腳202?213的電路單元20進(jìn)行軸支承,朝著安裝面11使電路單元20旋轉(zhuǎn)來進(jìn)行安裝。伴隨于此,將引線管腳202?213按順序連接于抽頭部102a?113a。
[0169]關(guān)于該安裝工序,以下詳述。
[0170]8.電路單元20的安裝工序
[0171]圖9(a)?(d)是表示將電路單元20安裝于電池單元10的工序的圖。
[0172]如圖9 (a)所示,將被設(shè)置在電路單元20的前端的軸體5la、5Ib嵌入軸承部52、53中,以進(jìn)行軸支承。此時,連接部1ld與端子部26接觸,抽頭部1la與端子部26被連接,完成電力路徑中的低電位側(cè)(負(fù)極側(cè))的連接。
[0173]接著,如圖9(b)?(d)所示,使電路單元20朝向安裝面11旋轉(zhuǎn)來進(jìn)行安裝。另夕卜,在將電路單元20安裝到安裝面11上時,在使抽頭部114a的前端部分如圖8中箭頭所示的那樣立起的狀態(tài)下進(jìn)行。
[0174]電路單元20中,引線管腳202?213從前方向后方按順序被排列,因此以該順序,距軸50的距離變大。
[0175]因此,伴隨于電路單元20的安裝動作,接觸部45與抽頭部102a?113a接觸,已被安裝在電路單元20的引線管腳202?213按照該順序被嵌入缺口。
[0176]圖10(a)、(b)是對伴隨于電路單元20的安裝,從靠近軸50的管腳起按順序?qū)⒁€管腳與抽頭部連接的狀況進(jìn)行說明的圖。
[0177]如圖10(a)所示,沿著電路單元20的右側(cè)壁部2Ia排列的引線管腳203、205、207、209,213伴隨于電路單元20的旋轉(zhuǎn),沿著圓弧狀的路徑C3、C5、C7、C9、Cll、C13被嵌入抽頭部103a、105a、107a、109a、llla、113a的缺口內(nèi)并被連接。與此同樣,沿著電路單元20的左側(cè)壁部21b排列的引線管腳202、204、206、208、210、212也沿著圓弧狀的路徑被嵌入抽頭部 102a、104a、106a、108a、110a、112a 的缺口內(nèi)而被連接。
[0178]這樣,在電路單元20旋轉(zhuǎn)且引線管腳202?213被連接至抽頭部102a?113a時,引線管腳202?213旋轉(zhuǎn)的角度是相同的,但與抽頭部102a?113a接觸的順序如下:首先,最靠近軸50的引線管腳202與抽頭部102a接觸,接著,引線管腳203、204...依次與抽頭部103a、104a、105a...接觸,最后,引線管腳213與抽頭部113a接觸。
[0179]換言之,在以軸50為中心使電路單元20旋轉(zhuǎn)時,靠近軸50的引線管腳與抽頭部開始接觸為止的旋轉(zhuǎn)角較小,遠(yuǎn)離軸50的引線管腳與對應(yīng)的抽頭部開始接觸為止的旋轉(zhuǎn)角較大。
[0180]關(guān)于這一點,參照圖10(b)進(jìn)行說明。該圖中,利用位于靠近軸50的位置處的引線管腳203和位于遠(yuǎn)離軸50的位置處的引線管腳213來比較旋轉(zhuǎn)角。
[0181]在圖10(b)所示的狀態(tài)下,電路單元20相對于安裝面11的角度為Θ0。因此,若從該狀態(tài)起使電路單元20旋轉(zhuǎn)角度?O,則電路單元20被安裝于安裝面11上。伴隨于此,引線管腳203及引線管腳213也均旋轉(zhuǎn)角度Θ0,向抽頭部103a及抽頭部113a的連接完成。
[0182]另一方面,若關(guān)注靠近軸50的引線管腳203開始與抽頭部103a接觸的旋轉(zhuǎn)角Θ 1、和遠(yuǎn)離軸50的引線管腳213開始與抽頭部113a接觸的旋轉(zhuǎn)角Θ 2,則旋轉(zhuǎn)角Θ I與旋轉(zhuǎn)角Θ 2均比旋轉(zhuǎn)角Θ O小,但與旋轉(zhuǎn)角Θ I相比,旋轉(zhuǎn)角0 2更大(0 1< Θ 2 < Θ0)。
[0183]這樣,芯包I伴隨于電路單元20的旋轉(zhuǎn)而成為自靠近軸50的引線管腳起按順序與抽頭部102a?113a接觸。
[0184]另外,這樣有助于使引線管腳202?213按順序與抽頭部102a?113a接觸,且在電池單元10中,如上述那樣抽頭部102a?113a從安裝面11向上方突出、以及在抽頭部102a?113a之中遠(yuǎn)離軸50的抽頭部從安裝面11突出的高度被設(shè)定得較低等。
[0185]如上所述,在將引線管腳202?213按順序連接至抽頭部102a?113a后,將抽頭部114a的前端部分彎曲重疊在端子部27上,構(gòu)成作為高電位側(cè)的電力用端子的引線板114與端子部27的電連接。
[0186]9.電路單元20向電池單元10的固定
[0187]電路單元20在已安裝于安裝面11上的狀態(tài)下,可用螺釘將其前端部及后端部固定到電池單元10。
[0188]具體是,在前端部,在軸承部52的軸50通過的位置處開設(shè)孔54a,在軸承部53中也在軸50通過的位置處開設(shè)孔54b。而且,從這些孔54a、54b將螺釘(未圖示)插入軸體51a、51b的螺釘孔510 (參照圖5)并擰緊,由此軸體51a、51b相對于軸承部52、53而被固定。
[0189]再有,在后端部中,在基板支架21的后端部安裝固定用的軸體56a、56b,另一方面在電池支架部件12的側(cè)板部120及電池支架部件13的側(cè)板部130,在電路單元20已被安裝于安裝面11上的狀態(tài)下與軸體56a、56b對應(yīng)的位置處開設(shè)孔57a、57b。而且,從這些孔57a、57b將螺釘(未圖示)插入軸體56a、56b的螺釘孔560 (參照圖5)并擰緊,由此軸體56a、56b相對于側(cè)板部120、130而被固定。
[0190]10.規(guī)定抽頭部相對于引線管腳的連接位置的肋部
[0191]如上述,各引線管腳202?213中的彎曲部411被嵌入端子部252?263的孔內(nèi),并相對于保護(hù)電路基板22而固定在恒定位置上,而且各引線管腳202?213的外方伸長部43被嵌入缺口 63內(nèi),且相對于基板支架21而固定在恒定位置上,但是各引線管腳202?213的下方伸長部44及接觸部45并未被固定在基板支架21上。還有,因為外方伸長部43、下方伸長部44、接觸部45具有彈性,所以若施加外力,則會進(jìn)行彈性變形。因此,接觸部45通過施加外力而能在某種程度上沿著前后方向移動。
[0192]在此,如圖10(a)等所示,在基板支架21中的側(cè)壁部21a、21b的外表面,按照每個引線管腳202?213,以包圍各引線管腳的下方伸長部44的方式成對地設(shè)置第I肋部61及第2肋部62,下方伸長部44或接觸部45的變動范圍被限制。
[0193]S卩,在圖11(a)中示出了對于各引線管腳203、205、207而言在右側(cè)壁部21a的外表面設(shè)置有第I肋部61及第2肋部62的樣子。
[0194]再有,圖12(a)是從上方觀察到電路單元20中的引線管腳203、205附近的放大俯視圖。圖12(b)、(c)是從后方觀察到引線管腳203附近的剖視圖。
[0195]如這些圖所不,第I肋部61被設(shè)置在與缺口 63相鄰的位置上。該第I肋部61由從右側(cè)壁部21a的外表面向外方(右方向、Y方向的相反方向)突出的外方突出部61a、及從外方突出部61a向前方(X方向的相反方向)比被彎折的彎折部61b構(gòu)成,從上方看的話為L字形狀。
[0196]外方突出部61a沿著引線管腳203的外方伸長部43伸長,彎折部61b覆蓋引線管腳203的下方伸長部44的外側(cè)。
[0197]這樣,各引線管腳202?213的下方伸長部44被第I肋部61及第2肋部62包圍,因此即便下方伸長部44進(jìn)行了彈性變形,也停留在由第I肋部61及第2肋部62包圍的范圍內(nèi),接觸部45在前后可改變位置的范圍也被限定。
[0198]還有,在將已安裝了引線管腳202?213的電路單元20安裝到安裝面11上時,各引線管腳的接觸部45如下所述那樣按照與抽頭部102a?113a交叉并被填充于該缺口內(nèi)的方式規(guī)定左右方向的位置。
[0199]如圖11 (a)、圖12所示,包圍引線管腳203的下方伸長部44的第I肋部61及第2肋部62,在抽頭部103a的內(nèi)側(cè)被埋入軸承部52與隔板部71之間的空間內(nèi),引線管腳203的接觸部45與抽頭部103a接觸。同樣地,包圍引線管腳205的下方伸長部44的第I肋部61及第2肋部62在抽頭部105a的內(nèi)側(cè)也被埋入隔板部71與隔板部73之間的空間內(nèi),弓丨線管腳205的接觸部45與抽頭部105a接觸。
[0200]包圍其他引線管腳202、204、206?213的下方伸長部44的的第I肋部61及第2肋部62也同樣地在各抽頭部102a、104a、106a?113a的內(nèi)側(cè)被埋入相鄰的隔板部之間的空間內(nèi),由此引線管腳202,204,206?213的接觸部45與抽頭部102a、104a、106a?113a接觸。
[0201]進(jìn)而,第I肋部61及第2肋部62形成為下端面傾斜。
[0202]圖11 (a)、圖12(b)、(C)示出與引線管腳203對應(yīng)的第I肋部61、第2肋部62。如該圖所示,第I肋部61的下端面610并不垂直于右側(cè)壁部21a,而是成為向左右方向傾斜的面。同樣地,第2肋部62的下端面620也成為向左右方向傾斜的面。
[0203]由此,在電路單元20的安裝工序中,因為第I肋部61及第2肋部62平滑地進(jìn)入抽頭部102a?113a的內(nèi)側(cè),所以對應(yīng)的引線管腳的接觸部45可靠地進(jìn)入抽頭部的缺口內(nèi)并良好地接觸。
[0204]具體是,例如在將軸體51a、51b插入軸承槽520、530內(nèi)進(jìn)行軸支承的狀態(tài)下,兩者之間存在某種程度的余裕。因此,軸50的朝向多少有偏離,在自圖12的(b)向(c)的狀態(tài)移轉(zhuǎn)時,抽頭部103a的上端部有可能會與第I肋部61的下端面610及第2肋部的下端面620碰上。
[0205]可是,即便抽頭部103a的上端部與該下端面610、620碰上,也能在使傾斜的下端面610、620于抽頭部103a的上端部滑動的同時,第I肋部61及第2肋部62平滑地進(jìn)入抽頭部103a的內(nèi)側(cè)(抽頭部103a的左側(cè))。
[0206]再有,如圖11 (a)、圖12(a)?(C)所示,引線管腳203的接觸部45通過第I肋部61中的彎折部61b之下而向右方向(Y方向的相反方向)突出并延伸,因此引線管腳203的接觸部45按照可靠地被埋入抽頭部103a的缺口內(nèi)的方式使左右方向的位置吻合。
[0207]如上所述,各引線管腳202?213的接觸部45通過第I肋部61及第2肋部62的移動而被可靠地埋入對應(yīng)的抽頭部102a?113a的缺口內(nèi),由此完成連接。
[0208]11.將引線管腳誘入抽頭部的缺口的機(jī)構(gòu)
[0209]形成于各抽頭部102a?113a的缺口的形狀從安裝面11側(cè)朝向單電池3側(cè)而成為前端變細(xì)的形狀。即,各缺口的形狀沿著對應(yīng)的引線管腳202?213所描繪的圓弧狀的路徑而形成為寬度從其入口部分朝深部逐漸變窄。
[0210]由此,伴隨于電路單元20的旋轉(zhuǎn),各引線管腳202?213的接觸部45與對應(yīng)的抽頭部102a?113a接觸之后被誘入缺口內(nèi),平滑地進(jìn)入到缺口的深部。
[0211]圖11(a)是表示引線管腳203、205、207與抽頭部接觸的樣子的立體圖、(b)是其說明圖。參照該圖對引線管腳203、205、207進(jìn)行說明。
[0212]如圖11(b)所示,電路單元20以軸50為中心進(jìn)行旋轉(zhuǎn),伴隨于此,引線管腳203、205,207的接觸部45沿著圓弧狀的路徑C3、C5、C7而被連接至抽頭部103a、105a、107a。
[0213]在各抽頭部103a、105a、107a中形成有對應(yīng)的引線管腳203、205、207被埋入的缺口(狹縫)S3、S5、S7,該缺口 S3、S5、S7沿著上述圓弧狀的路徑C3、C5、C7而形成。
[0214]再有,缺口 S3、S5、S7是,入口部分的寬度較寬,隨著進(jìn)入深部,寬度漸漸變窄。
[0215]在此,如上所述,各引線管腳的接觸部45通過被施加外力而在某種程度上其位置在前后方向有變動,因此即便引線管腳203、205、207的接觸部45被插入缺口 S3、S5、S7時的路徑在前后方向上稍微有偏離,引線管腳203、205、207的接觸部45也可以在缺口 S3、S5、S7的邊緣滑動的同時從缺口的入口部分平滑地進(jìn)入到深部。
[0216]12.芯包I及其制造方法的主要效果
[0217]一般而言,在保護(hù)單元中,在組裝輸入電池單元的中間電壓來進(jìn)行保護(hù)動作的組電池時,歷經(jīng)對電池單元的抽頭部與電路單元的各輸入端子進(jìn)行連接的工序。此時,若連接已經(jīng)被連接且電位為與抽頭部大不相同的電位的抽頭部,則其間的電池組的串聯(lián)電壓被施加至電路單元的1C,向保護(hù)IC施加額定值以上的高電壓,會破壞保護(hù)1C。再有,伴隨于IC的故障,也有對已被安裝在電路基板上的其他元件類造成惡劣影響的可能性。
[0218]與此相對,上述的芯包I在其組裝時伴隨于由電池單元10對電路單元20進(jìn)行軸支承而將端子部26連接至最低電位的抽頭部101a,接著使電路單元20旋轉(zhuǎn)后安裝到安裝面11上,伴隨于此,將電池單元10的抽頭部102a?113a自低電位側(cè)起按升序的電位自動地連接至電路單元20的端子部252?263。
[0219]因此,不會破壞保護(hù)IC23,即便不花費通過手動操作I根I根地連接引線的工夫,也能進(jìn)行與電路單元的用于輸入中間電位的連接,對制造成本的降低也有幫助。
[0220]再有,在芯包I中,即便在從電路單元20被安裝于電池單元10且連接引線管腳202?213與抽頭部102a?113a的狀態(tài)開始進(jìn)行切斷的情況下,若以軸50為中心使電路單元20旋轉(zhuǎn)來從安裝面11上分離開,則各引線管腳202?213自動地從高電位側(cè)起按順序從抽頭部102a?113a被斷開。由此,基于與組裝時相同的理由,可防止向電路單元的保護(hù)IC施加額定值以上的高電壓。
[0221]因此,在維護(hù)時等可以容易地進(jìn)行將芯包I的電路單元20從電池單元10斷開的操作。
[0222][變形例等]
[0223]以上,基于實施方式進(jìn)行了說明,但以下的變形例也能實施。
[0224]1.在上述實施方式涉及的組電池中,電池單元的立體形狀為三角柱狀,但其形狀并未被特別地限定,例如也可以是長方體狀。
[0225]2.在上述實施方式中,作為單電池而采用了鋰離子電池,但可使用能充放電的所有電池。例如,即便采用鋰聚合物電池或鎳氫單電池等,也同樣可實施。
[0226]3.上述實施方式涉及的組電池中,電池單元所包含的各電池組是將4個單電池并聯(lián)連接而構(gòu)成的結(jié)構(gòu),但構(gòu)成各電池組的單電池的個數(shù)并沒有特別限定,也可以是I個。再有,也可以在各電池組內(nèi)將多個單電池串聯(lián)連接。
[0227]還有,上述實施方式涉及的組電池中,電池組的串聯(lián)數(shù)為13個,但關(guān)于串聯(lián)數(shù),只要是3個以上即可。
[0228]另外,在上述實施方式涉及的組電池中,電池組的串聯(lián)數(shù)為奇數(shù),最高電位的抽頭部與最低電位的抽頭部被配置在電池集合體的左側(cè)面與右側(cè)面,但電池組的串聯(lián)數(shù)也可以是偶數(shù),該情況下最高電位的抽頭部與最低電位的抽頭部被配置在相同側(cè)的側(cè)面。
[0229]4.在上述實施方式涉及的芯包I中,在用電池單元10軸支承電路單元20時,連接部1ld與端子部26接觸,從而實現(xiàn)了引線板101與端子部26的電連接,但也可以在用電池單元10軸支承電路單元20之前,預(yù)先用引線等來連接引線板101與端子部26。
[0230]5.上述實施方式涉及的芯包I中,在電路支架21上設(shè)置軸體51a、51b,在電池支架部件12、13設(shè)置軸承部52、53,由此實現(xiàn)了軸支承構(gòu)造,但軸支承構(gòu)造部并不限于此,相反,即便在電池支架部件設(shè)置軸體而在電路支架設(shè)置軸承部,也可以由電池單元對電路單元進(jìn)行軸支承來實現(xiàn)同樣的動作。
[0231]或者,即便在電路支架與電池支架的前端部開設(shè)孔,將軸體埋入該孔內(nèi),也能由電池單元對電路單元進(jìn)行軸支承。
[0232]6.上述實施方式涉及的組電池中,作為構(gòu)成電池單元的單電池,采用了一端側(cè)具有正極端子、另一端側(cè)具有負(fù)極端子的單電池,但也可采用一端側(cè)具有正極端子與負(fù)極端子這兩個端子的單電池。
[0233]該情況下,也可以在電池單元的一個端面使正極端子與負(fù)極端子露出,在該端面配置多個引線板,在電池單元中的安裝面的單側(cè)按電位順序排列設(shè)置多個抽頭部,并且在電路單元的單側(cè)設(shè)置多個引線管腳,伴隨于電路單元的旋轉(zhuǎn)而連接至各抽頭部。
[0234]工業(yè)可利用性
[0235]本發(fā)明的組電池可用作電動自行車、電動車輛、作業(yè)用機(jī)器人等的電源。
[0236]符號說明
[0237]I 芯包
[0238]3 單電池
[0239]10 電池單元
[0240]11安裝面
[0241]12、13電池支架部件
[0242]20 電路單元
[0243]21基板支架
[0244]21a右側(cè)壁部
[0245]21b左側(cè)壁部
[0246]22電路基板
[0247]22a 右邊
[0248]22b 左邊
[0249]23 保護(hù) IC
[0250]24a、24b 開關(guān)元件
[0251]25 連接
[0252]26、27連接端子
[0253]28 布線
[0254]29卡止銷
[0255]30 電池集合體
[0256]31電池組
[0257]41固定連接部
[0258]42上方伸長部
[0259]43外方伸長部
[0260]44下方伸長部
[0261]45接觸部
[0262]46前端部分
[0263]50 軸
[0264]51a、51b 軸體
[0265]52、53 軸承部
[0266]61第I肋部
[0267]61a外方突出部
[0268]61b彎折部
[0269]62第2肋部
[0270]63 缺口
[0271]71?76、81?87隔板部
[0272]101?114引線板
[0273]1la ?114a 抽頭部
[0274]120、130 側(cè)板部
[0275]202?213 引線管腳
[0276]252?263端子部
[0277]411 彎曲部
[0278]412前端部
[0279]520、530 軸承槽
[0280]610、620 下端面
【權(quán)利要求】
1.一種組電池,具備: 電池單元,具有由多個單電池構(gòu)成的電池集合體和連接于所述電池集合體中的多個單電池的正極端子與負(fù)極端子的多個引線板,在所述電池單元中,經(jīng)由所述多個引線板而串聯(lián)連接電池組,該電池組是經(jīng)由所述多個引線板并聯(lián)連接單電池而構(gòu)成的;和保護(hù)電路基板,組裝在電池集合體的一個表面, 各所述引線板中,朝著所述一個表面引出抽頭部,且表現(xiàn)于各抽頭部的電位呈在一個方向上以升序或降序排列的狀態(tài), 在所述保護(hù)電路基板上,與所述電池單元的各抽頭部對應(yīng)地,在所述一個方向上排列設(shè)置多個輸入端子, 在所述保護(hù)電路基板所存在的表面中的一個方向的端部側(cè)具備軸支承構(gòu)造, 該組電池呈各所述輸入端子被電連接到對應(yīng)的各抽頭部的狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組電池,其中, 所述軸支承構(gòu)造利用沿著所述一個表面與所述一個方向正交的軸對所述電池單元與所述保護(hù)電路基板進(jìn)行軸支承。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的組電池,其中, 所述多個輸入端子中存在連接了引線管腳的輸入端子, 輸入端子經(jīng)由弓丨線管腳而電連接至對應(yīng)的抽頭部。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的組電池,其中, 在與所述引線管腳對應(yīng)的抽頭部形成有插入引線管腳的缺口。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的組電池,其中, 設(shè)置在所述抽頭部的缺口從所述一個表面?zhèn)瘸騿坞姵貍?cè)而成為前端變細(xì)的形狀。
6.根據(jù)權(quán)利要求1?5中任一項所述的組電池,其中, 所述電池單元具備保持所述電池集合體的電池支架, 所述保護(hù)電路基板安裝保持該基板的基板支架, 在所述基板支架中設(shè)置軸體, 在所述電池支架設(shè)置能旋轉(zhuǎn)支承所述軸體的軸承。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的組電池,其中, 在所述基板支架形成有對各所述連接部件與對應(yīng)的各抽頭部接觸的位置進(jìn)行規(guī)定的肋部。
8.根據(jù)權(quán)利要求1?7中任一項所述的組電池,其中, 所述電池集合體將多個單電池以正極端子及負(fù)極端子朝著橫向的狀態(tài)排列而構(gòu)成,所述多個引線板配置于所述電池集合體中的正極端子與負(fù)極端子相望的側(cè)面,經(jīng)由所述多個引線板串聯(lián)連接電池組,該電池組是以相同數(shù)目為單位經(jīng)由所述多個引線板并聯(lián)連接單電池而成的, 電池集合體的一個表面與所述側(cè)面相鄰, 所述保護(hù)電路基板輸入表現(xiàn)于各所述弓I線板的電位,并通過保護(hù)電路來進(jìn)行電池電路的保護(hù)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的組電池,其中, 在構(gòu)成所述電池集合體的多個單電池中,存在屬于正極端子朝著第I側(cè)面的第I小組的單電池和屬于負(fù)極端子朝著所述第I側(cè)面的第2小組的單電池, 所述多個引線板分開配置在電池集合體中的第I側(cè)面及與該第I側(cè)面對置的第2側(cè)面, 所述一個表面在第I側(cè)面與第2側(cè)面之間與兩側(cè)面相鄰。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的組電池,其中, 屬于第I小組的單電池被分為單電池數(shù)相等的N個電池組,屬于第2小組的單電池被分為與所述單電池數(shù)相同的單電池數(shù)的N+1個電池組,N為I以上的整數(shù), 在第I側(cè)面,通過I個引線板連接屬于第2小組的最低電位的電池組的負(fù)極端子,并且通過每個電池組共用的引線板而連接屬于第I小組的N個電池組的正極端子與屬于第2小組的N個電池組的負(fù)極端子, 在所述電池集合體中與第I側(cè)面對置的第2側(cè)面,通過I個引線板連接最高電位的電池組的正極端子,并且通過每個電池組共用的引線板而連接屬于第I小組的N個電池組的正極端子與屬于第2小組的N個電池組的負(fù)極端子。
11.一種組電池的制造方法,包括: 電池單元制作步驟,制作電池單元,該電池單元具有由多個單電池構(gòu)成的電池集合體及連接于所述電池集合體中的多個單電池的正極端子與負(fù)極端子的多個引線板,在所述電池單元中,經(jīng)由所述多個引線板而串聯(lián)連接電池組,該電池組是經(jīng)由所述多個引線板并聯(lián)連接單電池而成的; 保護(hù)電路基板制作步驟,制作組裝于電池集合體的一個表面的保護(hù)電路基板;和 安裝步驟,將所述保護(hù)電路基板安裝到電池集合體的一個表面, 在該組電池的制造方法中, 在通過所述電池單元制作步驟制作的電池單元中,從各所述引線板朝著所述一個表面引出抽頭部,且呈表現(xiàn)于各抽頭部的電位以升序或降序排列的狀態(tài), 在通過所述保護(hù)電路基板制作步驟制作的保護(hù)電路基板中,與所述電池單元的各抽頭部對應(yīng)地在所述一個方向上排列設(shè)置多個輸入端子, 所述安裝步驟具備: 在使所述保護(hù)電路基板與所述電池單元分離開的狀態(tài)下在所述一個方向的端部側(cè)進(jìn)行軸支承的軸支承子步驟;以及通過使軸支承的所述保護(hù)電路基板旋轉(zhuǎn)而進(jìn)行安裝的旋轉(zhuǎn)子步驟, 在所述軸支承子步驟中,連接離軸最近的輸入端子與對應(yīng)的抽頭部, 在所述旋轉(zhuǎn)步驟中,使其余的輸入端子與對應(yīng)的抽頭部按電位順序進(jìn)行連接。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的組電池的制造方法,其中, 在所述保護(hù)電路基板制作步驟中,進(jìn)一步在除了離軸最近的輸入端子以外的各輸入端子上延伸地設(shè)置連接部件, 在所述旋轉(zhuǎn)步驟中,使已連接至各輸入端子的連接部件與對應(yīng)的抽頭部按電位順序進(jìn)行連接。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的組電池的制造方法,其中, 在所述保護(hù)電路基板制作步驟中連接至輸入端子的連接部件包括引線管腳, 在所述電池單元制作步驟中所采用的引線板的抽頭部形成與所述引線管腳對應(yīng)的缺π, 在所述旋轉(zhuǎn)子步驟中,伴隨于所述保護(hù)電路基板的旋轉(zhuǎn),將對應(yīng)的引線管腳嵌入各抽頭部的缺口,由此進(jìn)行電連接。
14.根據(jù)權(quán)利要求11?13中任一項所述的組電池的制造方法,其中, 在所述保護(hù)電路基板制作步驟中,在已安裝了電子部件的基板上安裝保持該基板的基板支架,在該基板支架上設(shè)置軸體, 在所述電池單元制作步驟中,使用保持所述多個電池組的電池支架來制作電池單元,并在該電池支架上設(shè)置軸承, 在軸支承子步驟中,將所述軸體埋入所述軸承中來進(jìn)行軸支承。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的組電池的制造方法,其中, 在所述電池單元制作步驟中,形成于所述電池支架的軸承是周面的一部分被開放的形狀, 在所述軸支承子步驟中,從所述軸承的被開放的部位嵌入所述軸體。
【文檔編號】H01M2/20GK104205413SQ201380018816
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2013年10月11日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月22日
【發(fā)明者】米田晴彥, 山上定男, 拜野真己 申請人:三洋電機(jī)株式會社
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