本發(fā)明涉及各種電子設(shè)備、電氣設(shè)備、工業(yè)設(shè)備、汽車等中利用的蓄電單元。

背景技術(shù)：

作為蓄電裝置的一例，雙電層電容器作為以電子設(shè)備的動(dòng)力輔助、后援等為目的的蓄電器件而被開發(fā)。其中，進(jìn)行了將多個(gè)電容器組合起來的蓄電單元的研討。

圖13是作為以往的蓄電單元的一例而示出以往的電容器模塊的立體圖。以往的電容器模塊具有：從上下夾著地容納多個(gè)電容器、與這些電容器電連接的控制基板(均未圖示)的下殼體101、上殼體102；從該下殼體101、上殼體102向外部露出的連接器103；將下殼體101、上殼體102在端部進(jìn)行固定的螺釘104。

另外，作為與本申請(qǐng)有關(guān)的在先文獻(xiàn)信息，例如已知有專利文獻(xiàn)1。

在先技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：日本特開2009-253009號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

通過利用如上述這種蓄電單元的殼體，蓄電單元的確能夠獲得一定的氣密性，從而能夠抑制異物向殼體內(nèi)部進(jìn)入。然而，為了防止水滴從殼體的外部向內(nèi)部的浸入，需要進(jìn)一步的研討。

為此，本發(fā)明的目的在于，提供一種能夠容易地防止水滴的浸入的蓄電單元。

為了解決上述課題，本發(fā)明的蓄電單元的特征在于，具備：蓄電裝置、保持該蓄電裝置的保持器、容納有蓄電裝置和保持器的有底筒狀的殼體、以及覆蓋殼體的開口部的蓋，蓋至少一部分插入到殼體內(nèi)。

根據(jù)該構(gòu)成，本發(fā)明的蓄電單元可抑制異物進(jìn)入殼體內(nèi)部，可靠性得到提高。這是由于，根據(jù)該構(gòu)成，能夠?qū)⑿纬蓺んw與蓋的交界線的面僅作為一側(cè)(殼體的開口部側(cè))的緣故。由此，能夠限制異物(尤其是水滴)進(jìn)入的入口。

附圖說明

圖1是示出本發(fā)明的實(shí)施例中的蓄電單元的分解立體圖。

圖2是示出本發(fā)明的實(shí)施例中的蓄電單元的外觀立體圖。

圖3是示出本發(fā)明的實(shí)施例中的蓄電裝置、保持器、控制基板、連接器的立體圖。

圖4是除去殼體的側(cè)壁的一部分而示出本發(fā)明的實(shí)施例中的蓄電單元的俯視圖。

圖5是基于圖4中的切斷線aa切斷本發(fā)明的實(shí)施例中的蓄電單元而示出的剖視圖。

圖6是基于圖4中的切斷線bb切斷本發(fā)明的實(shí)施例中的蓄電單元而示出的剖視圖。

圖7是基于圖4中的階梯切斷線cc切斷本發(fā)明的實(shí)施例中的蓄電單元而示出的剖視圖。

圖8是示出本發(fā)明的實(shí)施例中的蓄電單元所利用的殼體以及蓋的俯視剖視圖。

圖9是示出將本發(fā)明的實(shí)施例中的蓄電單元固定于其他構(gòu)件的方法的示意圖。

圖10是示出本發(fā)明的其他實(shí)施例中的蓄電單元的殼體的開口部與蓋的附近的部分立體圖。

圖11是基于圖10中的切斷線dd切斷本發(fā)明的其他實(shí)施例中的蓄電單元而示出的開口部側(cè)的部分剖視圖。

圖12是本發(fā)明的其他實(shí)施例中的蓄電單元的部分主視圖。

圖13是示出以往的蓄電單元的外觀立體圖。

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖來說明本發(fā)明的實(shí)施例，但本發(fā)明的構(gòu)成并不限定于以下內(nèi)容。

圖1是示出本實(shí)施例中的蓄電單元的分解立體圖。圖2是示出本實(shí)施例中的蓄電單元的外觀立體圖。

如圖1、圖2所示，本實(shí)施例的蓄電單元由下述部件構(gòu)成，即，進(jìn)行充放電的多個(gè)蓄電裝置1、對(duì)這些蓄電裝置1進(jìn)行支承的保持器2、與蓄電裝置1電連接且被保持器2支承的控制基板3、通過與該控制基板3電連接從而與蓄電裝置1電連接的連接器4、容納上述蓄電裝置1、保持器2、控制基板3以及連接器4的有底筒狀的殼體5、和密封殼體5的蓋6。另外，連接器4為本發(fā)明的“外部連接端子”的一例。

關(guān)于殼體5的側(cè)壁部，剖面為矩形的筒狀，具有在水平方向(圖中x方向)上對(duì)置的側(cè)壁5a、和在上下方向(圖中z方向)上對(duì)置的側(cè)壁5h。此外，具有將側(cè)壁部(側(cè)壁5a、5h)的y方向(參照?qǐng)D1)的一個(gè)(后方)端部進(jìn)行了封閉的底面部5i，在側(cè)壁部的y方向的另一個(gè)(前方)端部形成有開口部5j。蓄電裝置1、保持器2、控制基板3以及連接器4從殼體5的前方(開口部5j側(cè))朝向后方(底面部5i側(cè))而在圖中y方向上插入。另外，底面部5i以及開口部5j對(duì)置的方向(圖中y方向)為本發(fā)明的“第1方向”的一例。

圖3是示出本實(shí)施例的蓄電裝置1、保持器2、控制基板3、連接器4的立體圖，圖3(a)是上方立體圖，圖3(b)是下方立體圖。

蓄電裝置1作為一例而由雙電層電容器構(gòu)成。如圖1、圖3所示，本實(shí)施例的蓄電裝置1具備：容納蓄電元件以及電解液(均未圖示)的有底圓筒狀的外裝容器1a、對(duì)外裝容器1a的開口部進(jìn)行密封的封口件1b、和從設(shè)置于封口件1b的貫通孔(未圖示)向外部延伸的一對(duì)線狀的外部端子1c。外部端子1c由導(dǎo)電材料構(gòu)成，分別在外裝容器1a內(nèi)與蓄電元件的一對(duì)電極電連接。此外，外裝容器1a例如由金屬構(gòu)成，封口件1b例如由橡膠構(gòu)成。在以下的說明中，將從外裝容器1a的底面朝向封口件1b的方向(圖中y方向)設(shè)為蓄電裝置1的高度方向。

保持器2由絕緣材料構(gòu)成。在本實(shí)施例中，該保持器2具有：分別容納多個(gè)(5個(gè))蓄電裝置1的多個(gè)容納室2a、從容納室2a的開口端延伸出的舌片狀的固定爪2b、和形成于上述容納室2a的底的舌片狀的固定爪2c。固定爪2b在各個(gè)容納室2a的兩側(cè)各形成有3對(duì)。此外，固定爪2c是通過在容納室2a的底形成コ字狀的狹縫孔而形成的。固定爪2b、2c分別夾著蓄電裝置1的外裝容器1a的側(cè)面地與外裝容器1a的圓筒狀的周側(cè)面抵接并且進(jìn)行按壓。由此，蓄電裝置1被保持器2保持。上述多個(gè)容納室2a排列設(shè)置為被容納的多個(gè)蓄電裝置1的各高度方向平行。

在控制基板3，在板狀的樹脂基材的平面上形成有布線(未圖示)。通過對(duì)多個(gè)上述蓄電裝置1的外部端子1c和該布線進(jìn)行電連接，從而能夠?qū)⒍鄠€(gè)蓄電裝置1彼此串聯(lián)或并聯(lián)地連接。

保持器2固定在控制基板3的形成有上述布線的平面上，控制基板3和上述保持器2的形成有上述容納室2a的面的背面局部對(duì)置。在上述保持器2的與控制基板3對(duì)置的一側(cè)的面形成有基板支承部2g、2h?；逯С胁?h為凸起部，通過將基板支承部2h插入到形成于控制基板3的引導(dǎo)孔3a，由此來進(jìn)行保持器2和控制基板3的定位。基板支承部2g為卡扣部，通過將基板支承部2g插入到形成于控制基板3的固定用孔3b，由此來固定保持器2和控制基板3。本實(shí)施例的保持器2以及控制基板3彼此向相反方向(圖中y方向)突出地錯(cuò)開對(duì)置。參照?qǐng)D1，所突出的方向是與從殼體5的底面部5i朝向開口部5j的方向(蓋6對(duì)置的方向)相同的方向(成為平行的方向)。

上述蓄電裝置1容納于容納室2a，使得該容納室2a的開口面和蓄電裝置1的高度方向平行。為線狀的外部端子1c從上述保持器2向上述高度方向(圖中y方向)延伸，通過設(shè)置于中途的彎曲部而朝向控制基板3的平面在z方向上彎曲后，與形成于控制基板3的平面上的布線電連接。此時(shí)，本實(shí)施例的外部端子1c朝向控制基板3在z方向上延伸的部分由設(shè)置于保持器2的端子支承部2d夾持。根據(jù)該構(gòu)成，能夠降低由外部應(yīng)力產(chǎn)生的、施加于外部端子1c與控制基板3的連接部位的應(yīng)力。

圖4是在本實(shí)施例的蓄電單元中省略殼體5的上表面?zhèn)?參照?qǐng)D1、圖2)的側(cè)壁5h的圖示而圖示出容納于殼體5內(nèi)的構(gòu)件的俯視圖。圖5是基于圖4中的切斷線aa切斷本實(shí)施例的蓄電單元而示出的剖視圖，圖6是基于圖4中的切斷線bb切斷本實(shí)施例的蓄電單元而示出的剖視圖，圖7是基于圖4中的階梯切斷線cc切斷本實(shí)施例的蓄電單元而示出的剖視圖。圖8是在水平方向上切斷殼體5以及蓋6而示出的俯視剖視圖。

如圖5、圖6所示，容納蓄電裝置1的保持器2的容納室2a由具有大致半圓柱狀的空隙的凹部構(gòu)成。

殼體5由絕緣材料構(gòu)成。在本實(shí)施例的殼體5中，側(cè)壁5h的面積比側(cè)壁5a的面積大，構(gòu)成殼體5的開口部5j的矩形形狀的端邊長(zhǎng)。

殼體5在內(nèi)部設(shè)置有用于支承保持器2、控制基板3的多個(gè)固定部件。如圖1、圖5所示，在殼體5中，本實(shí)施例的控制基板3容納為其平面與側(cè)壁5h平行。

如圖1、圖5、圖8所示，在本實(shí)施例的殼體5中，在下表面?zhèn)鹊膫?cè)壁5h的內(nèi)表面上立設(shè)有與側(cè)壁5a平行的引導(dǎo)壁5b。該引導(dǎo)壁5b被設(shè)為一對(duì)，分別與側(cè)壁5a平行。在該一對(duì)引導(dǎo)壁5b，在相互對(duì)置的面形成有直線狀的引導(dǎo)槽5c。此時(shí)，引導(dǎo)槽5c的形成方向是從殼體5的底面部5i朝向開口部5j的方向(圖1的y方向)。另外，引導(dǎo)槽5c是本發(fā)明的“第1槽”的一例。在該引導(dǎo)槽5c內(nèi)容納(插入)控制基板3的兩端邊，決定在殼體5內(nèi)的控制基板3的位置。

如圖1、圖6那樣，殼體5在比引導(dǎo)槽5c更接近殼體5的底面部5i的位置具有引導(dǎo)槽5d。另外，引導(dǎo)槽5d是本發(fā)明的“第2槽”的一例。在該引導(dǎo)槽5d，插入保持器2的側(cè)面所形成的凸緣部2e(參照?qǐng)D3)的前端。另外，凸緣部2e是本發(fā)明的“側(cè)端部”的一例。此外，如圖1、圖7那樣，在殼體5的底面部5i的內(nèi)側(cè)形成有凹部5e，該凹部5e夾持與殼體5的底面部5i對(duì)置的保持器2的后端部所形成的凸緣部2f。另外，凸緣部2f是本發(fā)明的“突出部”的一例。如此，通過凸緣部2e以及2f，保持器2被固定在側(cè)壁5h以及底面部5i。

另外，引導(dǎo)槽5c越是從殼體5的開口部5j朝向底面部5i則越使得槽的深度變淺，從而越是接近底面部5i則越能夠提高施加于控制基板3的兩端的應(yīng)力。通過如此構(gòu)成，從而在殼體5內(nèi)控制基板3也能夠通過引導(dǎo)槽5c來固定，因此能夠?qū)崿F(xiàn)成為一體的保持器2和控制基板3的相對(duì)于來自3軸的應(yīng)力的固定。在該情況下，不用蓋6來按壓控制基板3，能夠在殼體5內(nèi)實(shí)現(xiàn)保持器2以及控制基板3的固定，因此能夠降低給外部端子1c和控制基板3的連接部位帶來的負(fù)擔(dān)。

進(jìn)而，為了降低給外部端子1c和控制基板3的連接部位帶來的負(fù)擔(dān)，其特征在于，基板支承部2h和控制基板3的固定強(qiáng)度高于將凹部5e和凸緣部2f嵌合所需的應(yīng)力。通過該構(gòu)成，在將凹部5e和凸緣部2f嵌合來固定時(shí)，能夠抑制從保持器2向控制基板3施加的應(yīng)力。作為上述嵌合所需的應(yīng)力以及基板支承部2h與控制基板3之間的固定強(qiáng)度的調(diào)整手段的一例，可列舉調(diào)整彼此固定的2個(gè)構(gòu)件的間隙尺寸。在本實(shí)施例的情況下，參照?qǐng)D3(b)，構(gòu)成為控制基板3的引導(dǎo)孔3a與被插入的基板支承部2h之間的間隙尺寸小于凸緣部2f與凹部5e之間的間隙尺寸。

此外，引導(dǎo)槽5c、5d彼此平行，并且彼此不位于相同的平面上，換言之，參照?qǐng)D5、圖6，優(yōu)選在z方向上位于不同的平面上的構(gòu)成。這是由于，在成為一體的保持器2、控制基板3中，相對(duì)于上下方向(上述側(cè)壁5h的對(duì)置方向)的應(yīng)力，能夠更穩(wěn)固地固定。

進(jìn)而，在保持器2與控制基板3之間如上述那樣進(jìn)行相對(duì)于不同方向的應(yīng)力的固定，從而在產(chǎn)生了控制基板3、保持器2的各自的尺寸誤差時(shí)，保持器2和控制基板3的位置關(guān)系被矯正，能夠抑制給外部端子1c和控制基板3的連接部位帶來負(fù)擔(dān)。

蓋6由板狀的絕緣材料構(gòu)成。此外，如圖1、圖7、圖8那樣，本實(shí)施例的蓋6容納于殼體5的開口部5j側(cè)所設(shè)置的呈臺(tái)階狀的蓋容納部5g。通過設(shè)置于蓋容納部5g的螺釘孔和螺釘7的螺合，從而蓋6被固定在殼體5。另外，控制基板3能夠通過未圖示的螺釘?shù)裙潭ㄓ谏w6。

此時(shí)，本發(fā)明的蓄電單元中，蓋6的整體被插入(容納)于殼體5的開口部5j內(nèi)，因此蓋6和殼體5的交界線(接縫)未出現(xiàn)在側(cè)壁部(側(cè)壁5a、5h)側(cè)，僅出現(xiàn)在殼體5的開口部5j側(cè)。由此，異物除了蓋6和殼體5的底面部5i對(duì)置的方向(y方向)以外，無法從殼體5的外部向內(nèi)部進(jìn)入。在該情況下，通過使該殼體5的開口部5j朝向下方，從而能夠大幅降低水滴等異物從上述交界線進(jìn)入的可能性。在本發(fā)明中，在殼體5的內(nèi)部無需將蓋6全部容納，也可以為一部分。此外，在本實(shí)施例的蓋6設(shè)置有貫通孔6a，使連接器4從該貫通孔6a向殼體5的外部露出。通過該構(gòu)成，連接器4和蓋6的交界線(接縫)也能夠形成在殼體5的開口部5j側(cè)，因此能夠可靠性更高地抑制異物向殼體5的內(nèi)部進(jìn)入。

此外，如圖1、圖2、圖4等所示，在側(cè)壁5a(側(cè)壁部)以及底面部5i的外表面上設(shè)置有固定件連接部8。在固定件連接部8，具有在中央形成有突起8b的嵌合面8a、和沿著該嵌合面8a的彼此對(duì)置的一對(duì)側(cè)端邊(在圖中z方向上)形成的一對(duì)夾持部8c。另外，夾持部8c是本發(fā)明的“第3槽”的一例。

圖9是示出將本實(shí)施例的蓄電單元固定于其他構(gòu)件的方法的示意圖。利用圖9來說明將蓄電單元固定于其他構(gòu)件的方法。固定件連接部8具備上述構(gòu)成，從而能夠利用具有如圖9所示的平板狀的部位的固定件9。即，固定件9具有在中央形成有支承孔9b的連接面9a。該連接面9a的y方向的寬度與一對(duì)夾持部8c的間隔大致相等，連接面9a的x方向的厚度與夾持部8c的夾持寬度(槽寬度)大致相等。在該情況下，固定件9的連接面9a如圖中的箭頭所示，能夠邊使連接面9a在嵌合面8a滑動(dòng)邊從上方插入到夾持部8c之間，因此能夠通過嵌合面8a以及夾持部8c容易地保持連接面9a。在此，在嵌合面8a形成有突起8b，在連接面9a形成有支承孔9b，因此在將連接面9a插入固定件連接部8時(shí)，連接面9a以及嵌合面8a中的至少一者發(fā)生彈性變形，但通過將突起8b收入支承孔9b，從而上述彈性變形恢復(fù)至原始狀態(tài)。由此，連接面9a不易從固定件連接部8拔出，因此能夠更穩(wěn)固地使固定件9與固定件連接部8進(jìn)行固定。

在此，在本實(shí)施例的蓄電單元中，在形成有引導(dǎo)槽5c的引導(dǎo)壁5b與側(cè)壁5a之間，設(shè)置有空隙5f。此外，引導(dǎo)槽5d形成在比與固定件連接部8對(duì)置的側(cè)壁5a的內(nèi)表面更靠底面部5i側(cè)。根據(jù)這些構(gòu)成，即便是在引導(dǎo)槽5c以及引導(dǎo)槽5d內(nèi)分別插入了控制基板3的兩端邊以及保持器2的凸緣部2e的情況，形成有突起8b的嵌合面8a也能夠容易地進(jìn)行上述彈性變形。進(jìn)而，在嵌合面8a進(jìn)行上述彈性變形時(shí)，不會(huì)在水平方向上進(jìn)一步按壓控制基板3的兩端邊以及保持器2的凸緣部2e，因此能夠抑制控制基板3以及保持器2破損。

在該情況下，在側(cè)壁5a以及底面部5i，優(yōu)選使形成有嵌合面8a的部位比其他部位薄壁化。由此，嵌合面8a容易撓曲，因此能夠容易地將連接面9a插入固定件連接部8。此外，本實(shí)施例的夾持部8c由于兩端在上下方向(z方向)上開口，因此從上下任何方向均能夠嵌合固定件9，能夠提高對(duì)于搭載該蓄電單元的設(shè)備的搭載自由度。

另外，本實(shí)施例的引導(dǎo)槽5c形成在引導(dǎo)壁5b上，但本發(fā)明的構(gòu)成并不限定于此，可以直接形成在具有一定厚度的側(cè)壁5a的內(nèi)側(cè)的面。即，只要是在殼體5的內(nèi)部相互對(duì)置的一對(duì)面，就能夠形成引導(dǎo)槽5c。不過，設(shè)置于引導(dǎo)壁5b的構(gòu)成如上述那樣更容易形成空隙5f，因此在設(shè)置固定件連接部8的方面是優(yōu)選的。

接下來，說明本發(fā)明的其他實(shí)施例中的蓄電單元的構(gòu)成。另外，對(duì)于與上述實(shí)施例中的蓄電單元相同的構(gòu)成賦予相同的符號(hào)，并省略說明。

圖10是示出本發(fā)明的其他實(shí)施例中的蓄電單元的殼體15的開口部15j與蓋16的附近的部分立體圖。圖11是基于圖10中的切斷線dd切斷本發(fā)明的其他實(shí)施例中的蓄電單元而示出的開口部15j側(cè)的部分剖視圖。

如圖10、圖11所示，在本發(fā)明的其他實(shí)施例中的蓄電單元之中，蓋16容納在殼體15的開口部15i內(nèi)。由此，在開口部15j側(cè)的側(cè)壁15a以及15h的端部，形成有比蓋16向外側(cè)突出的檐部15k、15m。通過如此構(gòu)成，從而通過檐部15k、15m能夠?qū)⑸w16和殼體15的接縫配置在殼體15的內(nèi)側(cè)。由此，例如，即便是水滴順著側(cè)壁15a或者15h朝向開口部15j流動(dòng)的情況，也能夠抑制水滴浸入殼體15內(nèi)。由此，在本發(fā)明的其他實(shí)施例中的蓄電單元之中，能夠應(yīng)用防水標(biāo)準(zhǔn)ipx1。此時(shí)，檐部15k、15m的長(zhǎng)度為10mm以下，優(yōu)選為4mm程度。

此外，在本發(fā)明的其他實(shí)施例中的蓄電單元之中，在蓋16的外表面的貫通孔16a的周邊具有凸起部16c。由此，在水滴順著蓋16的外表面流動(dòng)的情況下，能夠抑制水滴從貫通孔16a浸入殼體15內(nèi)。

此外，圖12是本發(fā)明的其他實(shí)施例中的蓄電單元的部分主視圖。如圖12所示，通過在蓋16的端邊的一部分形成缺口部16d，從而在蓋16與殼體15的側(cè)壁部(側(cè)壁15a、15h)的內(nèi)表面之間形成有間隙部15n。由此，即便是水滴等進(jìn)入殼體15內(nèi)的情況，也能夠從間隙部15n排出水滴，因此能夠抑制水在殼體15內(nèi)積存。如上述，雖然間隙部15n作為排出孔發(fā)揮功能，但若形成所需程度以上的大的開口部，則不必要的異物容易進(jìn)入。因而，間隙部15n的最大開口寬度能夠設(shè)為10mm以下(例如2mm程度)，其形狀能夠適當(dāng)選擇大致圓形、大致三角形等。此外，在形成間隙部15n時(shí)，如上述那樣切除蓋16的一部分，取代于此，也可以在蓋16形成貫通孔。此外，間隙部15n優(yōu)選形成在殼體15的沿著側(cè)壁部(側(cè)壁15a、15h)的內(nèi)表面的位置，但尤其在殼體15為方筒狀的情況下，優(yōu)選設(shè)置在殼體15的側(cè)壁15a和側(cè)壁15h的角部。

產(chǎn)業(yè)上的可利用性

本發(fā)明的蓄電單元能夠減少出現(xiàn)在殼體的外表面的與蓋的交界線(接縫)，因此能夠抑制異物向殼體內(nèi)的進(jìn)入。由此，能夠抑制由于異物的侵入而使得蓄電單元發(fā)生故障。因而，可期待作為使用環(huán)境多樣且要求高可靠性的電子設(shè)備的蓄電器件來使用。

符號(hào)說明

1蓄電裝置

1a外裝容器

1b封口件

1c外部端子

2保持器

2a容納室

2b、2c固定爪

2d端子支承部

2e凸緣部(側(cè)端部)

2f凸緣部(突出部)

2g、2h基板支承部

3控制基板

4連接器(外部連接端子)

5、15殼體

5a、5h、15a、15h側(cè)壁

5b引導(dǎo)壁

5c引導(dǎo)槽(第1槽)

5d引導(dǎo)槽(第2槽)

5e凹部

5f空隙

5g蓋容納部

5i底面部

5j、15j開口部

6、16蓋

6a、16a貫通孔

6b螺釘孔

7螺釘

8固定件連接部

8a嵌合面

8b突起

8c夾持部(第3槽)

15k、15m檐部

15n間隙部

16c凸起部

16d缺口部