電池狀態(tài)監(jiān)視裝置以及具備該電池狀態(tài)監(jiān)視裝置的電池模塊的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種電池狀態(tài)監(jiān)視裝置以及具備該電池狀態(tài)監(jiān)視裝置的電池模塊。該電池狀態(tài)監(jiān)視裝置具備：基板，其形成有與電池的安全閥對(duì)置地配設(shè)的貫通孔；測(cè)量器，其被設(shè)置在基板上，且具有正極端和負(fù)極端；第一布線，其在基板上與測(cè)量器的正極端連接且被配設(shè)成通過貫通孔的周緣的一部分；和第二布線，其在基板上與測(cè)量器的負(fù)極端連接且被配設(shè)成通過貫通孔的周緣的一部分，第一布線以及第二布線在貫通孔的周緣處被配設(shè)成相互沿著。
【專利說明】電池狀態(tài)監(jiān)視裝置以及具備該電池狀態(tài)監(jiān)視裝置的電池模塊
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及電池狀態(tài)監(jiān)視裝置以及具備該電池狀態(tài)監(jiān)視裝置的電池模塊。
[0002]本申請(qǐng)基于2012年12月21日于日本提出的特愿2012 — 280000號(hào)來主張優(yōu)先權(quán)，并將其內(nèi)容援引于此。
【背景技術(shù)】
[0003]在鋰離子電池等二次電池中，為使該二次電池正常且安全地工作，需要測(cè)量端子間電壓、電池溫度等。而且，基于測(cè)量結(jié)果來執(zhí)行電池的充放電的控制、使電壓以及溫度變遷到正常范圍的控制。
[0004]在此，作為測(cè)定電池溫度的裝置，提出一種具備被配設(shè)成堵塞電池的安全閥上方的基板、被設(shè)置在基板上且與電池罐接觸配置的熱敏電阻器(thermistor:電熱調(diào)節(jié)器)、和被設(shè)置在基板上的連接器的這一裝置(參照下述專利文獻(xiàn)I )。此外，在該裝置的上表面設(shè)置有連接熱敏電阻器和連接器的布線。
[0005]專利文獻(xiàn)1:日本特開2012 - 177589號(hào)公報(bào)
[0006]在電池因誤使用或控制電路故障等而變?yōu)檫^充電、過電流等異常狀態(tài)的情況下，成為在電池的內(nèi)部所積蓄的高溫氣體會(huì)從在電池蓋上部所設(shè)的安全閥噴出的狀態(tài)。萬一電池陷入這種狀態(tài)的情況下，在上述的專利文獻(xiàn)I所記載的裝置中，由于安全閥的上方被基板遮蓋，因此高溫氣體不會(huì)朝向上方噴出，因基板處的風(fēng)向倒轉(zhuǎn)會(huì)給相鄰的其他電池造成不良影響。
[0007]另一方面，期望來自外部的電磁噪聲盡量不重疊在來自基板上的測(cè)量器的信號(hào)上而穩(wěn)定地進(jìn)行信號(hào)傳輸。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于提供一種在電池變?yōu)楫惓顟B(tài)的情況下既能抑制從電池內(nèi)部噴出的氣體給其他電池等造成的影響又能減少來自外部的噪聲的電池狀態(tài)監(jiān)視裝置以及具備該電池狀態(tài)監(jiān)視裝置的電池模塊。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的第一形態(tài)，電池狀態(tài)監(jiān)視裝置具備:基板，其形成有與電池的安全閥對(duì)置地配設(shè)的貫通孔；測(cè)量器，其被設(shè)置在所述基板上且具有正極端和負(fù)極端；第一布線，其在所述基板上與所述測(cè)量器的正極端連接且被配設(shè)成通過所述貫通孔的周緣的一部分；和第二布線，其在所述基板上與所述測(cè)量器的負(fù)極端連接且被配設(shè)成通過所述貫通孔的周緣的所述一部分。所述第一布線以及所述第二布線被配設(shè)成在所述貫通孔的周緣處相互沿著(沿行)。
[0010]在這種電池狀態(tài)監(jiān)視裝置中，在基板上與安全閥對(duì)置地形成有貫通孔。由此，在萬一從電池的安全閥噴出了高溫的氣體的情況下，由于氣體通過貫通孔而朝向與電池相反的一側(cè)流向上方，因此能夠抑制給相鄰的其他電池等造成的不良影響。[0011]此外，與測(cè)量器的正極端相連接的第一布線和與測(cè)量器的負(fù)極端相連接的第二布線，在貫通孔的周緣處被配設(shè)成相互沿著。由此，流經(jīng)第一布線的電流的方向和流經(jīng)第二布線的電流的方向相互成為對(duì)置方向。由此，因同一噪聲所產(chǎn)生的第一布線處的磁場(chǎng)的朝向和第二布線處的磁場(chǎng)的朝向相互成為相反方向，由于相互抵消，因此能夠減少噪聲。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的第二形態(tài)，所述第一布線、所述第二布線以及所述測(cè)量器被設(shè)置在所述基板的表面和背面之中的所述電池側(cè)的面。
[0013]在這種電池狀態(tài)監(jiān)視裝置中，由于從與基板上的電池側(cè)相反的一側(cè)能夠?qū)⒃肼暤挠绊懸种圃谧钚∠薅龋虼四軌驕p少噪聲。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的第三形態(tài)，電池狀態(tài)監(jiān)視裝置還具備:連接器，其在所述基板上隔著所述貫通孔而被設(shè)置在與所述測(cè)量器相反的一側(cè)。所述第一布線的第一端與所述測(cè)量器的正極端連接、且第二端與所述連接器連接。所述第二布線的第一端與所述測(cè)量器的負(fù)極端連接且第二端與所述連接器連接。
[0015]在這種電池狀態(tài)監(jiān)視裝置中，由于第一布線以及第二布線的大部分從測(cè)量器到連接器相互并排地配設(shè)，因此能夠?qū)⒉季€上產(chǎn)生的噪聲的影響抑制在最小限度，從而能夠減少噪聲。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的第四形態(tài)，所述基板具有由導(dǎo)電材料形成的屏蔽層。
[0017]在這種電池狀態(tài)監(jiān)視裝置中，由于基板由能遮蔽電場(chǎng)以及磁場(chǎng)的導(dǎo)電材料所形成，因此能夠減少來自外部的噪聲。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的第五形態(tài)，所述測(cè)量器是具有電阻值隨著溫度而變化的電阻器的熱敏電阻器。
[0019]在這種電池狀態(tài)監(jiān)視裝置中，由于基于測(cè)量器所具有的電阻值可獲知溫度，因此能夠測(cè)定溫度。
[0020]根據(jù)本發(fā)明的第六形態(tài)，所述基板具有從所述貫通孔的周圍朝向所對(duì)置的所述安全閥的一側(cè)而延伸的筒狀部。
[0021]在這種電池狀態(tài)監(jiān)視裝置中，在萬一氣體從電池的安全閥噴出了的情況下，由于氣體通過筒狀部而從貫通孔朝向與電池相反的一側(cè)流動(dòng)，因此能夠抑制給相鄰的其他電池等造成的不良影響。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的第七形態(tài)，在所述基板上形成有插通所述電極端子的端子插通孔，且具備:定子，其由導(dǎo)熱材料形成，且被設(shè)置在所述端子插通孔的周圍，在所述電極端子插通于所述端子插通孔的狀態(tài)下，該定子能與所述電極端子相接地安裝所述電極端子。所述測(cè)量器被固定在所述基板，經(jīng)由所述定子來測(cè)量所述電極端子的溫度。
[0023]在這種電池狀態(tài)監(jiān)視裝置中，如果將電極端子插通于在基板所形成的端子插通孔，則定子與電極端子接觸，電池狀態(tài)監(jiān)視裝置被安裝在電池。此外，對(duì)電極端子的溫度進(jìn)行測(cè)量的溫度測(cè)量器被固定在基板。因而，即便電池產(chǎn)生振動(dòng)，也能夠維持定子和電極端子穩(wěn)定接觸的狀態(tài)。由此，因?yàn)槎ㄗ佑蓪?dǎo)熱材料形成，所以溫度測(cè)量器經(jīng)由定子能夠穩(wěn)定且準(zhǔn)確地測(cè)定電極端子的溫度、即電池的溫度。
[0024]根據(jù)本發(fā)明的第八形態(tài)，電池模塊具備上述之中任一種形態(tài)所記載的電池狀態(tài)監(jiān)視裝置、和所述電池。
[0025]在這種電池模塊中，由于與測(cè)量器的正極端相連接的第一布線和與測(cè)量器的負(fù)極端相連接的第二布線被配設(shè)成沿著貫通孔的圓周方向的一側(cè)，因此流經(jīng)第一布線的電流的方向和流經(jīng)第二布線的電流的方向相互成為對(duì)置方向。
[0026]由此，因噪聲所產(chǎn)生的信號(hào)將因在第一布線以及第二布線所產(chǎn)生的各自磁場(chǎng)而相互成為相反方向，由于相互抵消，因此能夠減少噪聲。
[0027]根據(jù)上述的電池狀態(tài)監(jiān)視裝置以及具備該裝置的電池模塊，在電池變?yōu)楫惓顟B(tài)的情況下既能抑制從電池內(nèi)部噴出的氣體給其他電池等造成的影響又能減少噪聲。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1是本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的電池模塊的示意性頂視圖。
[0029]圖2是構(gòu)成本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的電池模塊的電池的要部切口立體圖。
[0030]圖3是構(gòu)成本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的電池模塊的電池狀態(tài)監(jiān)視裝置的底視圖。
[0031]圖4是本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的電池模塊的要部的分解剖視圖。
[0032]圖5是本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的電池模塊的要部的剖視圖。
[0033]圖6是圖3的A — A剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]以下，對(duì)本發(fā)明的一實(shí)施方式所涉及的電池模塊進(jìn)行說明。
[0035]如圖1所示，電池模塊I具備多個(gè)電池2、對(duì)電池2的溫度等進(jìn)行測(cè)定的電池狀態(tài)監(jiān)視裝置3、和將多個(gè)電池2相互電連接的匯流條4。另外，在本實(shí)施方式中，電池2以鋰離子二次電池為例進(jìn)行說明。
[0036]首先，對(duì)電池2進(jìn)行說明。
[0037]如圖2所示，電池2具有多個(gè)正極板10、多個(gè)負(fù)極板20、覆蓋負(fù)極板20的隔離物30、電解液、和電池殼體60。電池殼體60是收納正極板10、負(fù)極板20、電解液、和隔離物30的金屬制殼體。
[0038]各電極板10、20具有極板主體11、21、和從該極板主體11、21的芯材的邊緣延伸出的引板14、24。極板主體11、21是在鋁箔、銅箔等的矩形狀的芯材上附著活性物質(zhì)等而構(gòu)成的。負(fù)極板20的極板主體21被隔離物30完全覆蓋。負(fù)極板20的引板24的一部分從隔離物30露出。
[0039]多個(gè)正極板10和各自被隔離物30覆蓋的多個(gè)負(fù)極板20分別交替地層疊成引板14、24向相同一側(cè)突出，從而形成了電極層疊體40。
[0040]在多個(gè)正極板10和多個(gè)負(fù)極板20被層疊的狀態(tài)下，正極引板14和負(fù)極引板24在相對(duì)于該層疊的方向垂直的方向上排列。
[0041]在此，將多個(gè)正極板10以及多個(gè)負(fù)極板20進(jìn)行層疊的層疊方向設(shè)為Z方向。將與Z方向垂直的正極引板14和負(fù)極引板24進(jìn)行排列的方向設(shè)為X方向。將與Z方向以及X方向均垂直的方向設(shè)為Y方向。如圖2所示那樣，XYZ坐標(biāo)的箭頭的方向分別設(shè)為(+)側(cè)。
[0042]電池殼體60具有殼體主體61、和堵塞該殼體主體61的矩形狀的開口的蓋65。殼體主體61形成收納了電極層疊體40的長方體形狀的收納凹部。[0043]殼體主體61具有一對(duì)第一側(cè)板63、一對(duì)第二側(cè)板64、和矩形狀的底板62。一對(duì)第一側(cè)板63以及一對(duì)第二側(cè)板64分別呈矩形狀、且相互對(duì)置。由這些板62、63、64形成了收納凹部。
[0044]在此，一對(duì)第一側(cè)板63在Z方向上相互對(duì)置。一對(duì)第二側(cè)板64在X方向上相互對(duì)置。
[0045]此外，該殼體主體61的開口相對(duì)于底板62而形成在(+) Y偵U。
[0046]蓋65對(duì)應(yīng)于殼體主體61的矩形狀的開口的形狀而呈矩形板狀。正極端子70以及負(fù)極端子75隔著絕緣材79而被固定在該蓋65上。在該正極端子70以及負(fù)極端子75分別形成有內(nèi)螺紋70X、75X。
[0047]進(jìn)而，在蓋65上，在正極端子70與負(fù)極端子75之間的中間位置設(shè)有當(dāng)電池殼體60內(nèi)的壓力達(dá)到規(guī)定以上時(shí)進(jìn)行工作的安全閥78。
[0048]在此，正極端子70、負(fù)極端子75和安全閥78在X方向上排列。此外，正極端子70以及負(fù)極端子75分別從蓋65朝向(+) Y側(cè)突出。
[0049]此外，在矩形板狀的蓋65的四個(gè)角之中的位于(+) Z側(cè)且(一)X側(cè)的角的附近，形成有用于將電解液加入到殼體主體61內(nèi)的注入口 66。其中，在從該注入口 66向電池殼體60內(nèi)加入了電解液之后，在注入口 66的(+) Y側(cè)設(shè)有口蓋67，在口蓋67被螺栓68螺紋咬合，注入口 66被封口。在口蓋67形成有螺栓68用的內(nèi)螺紋68A。
[0050]另外，在本實(shí)施方式中，正極端子70由鋁形成。負(fù)極端子75由銅形成。
[0051]其次，詳細(xì)說明對(duì)如上述那樣構(gòu)成的電池2的溫度等進(jìn)行測(cè)定的電池狀態(tài)監(jiān)視裝置3。
[0052]如圖2以及圖3所示，電池狀態(tài)監(jiān)視裝置3具備:基板100、正側(cè)定子141A以及負(fù)側(cè)定子141B (定子)、對(duì)負(fù)極端子75的溫度進(jìn)行測(cè)量的溫度測(cè)量器151 (測(cè)量器)、被設(shè)置在基板100上的連接器161、和與連接器161連接的多個(gè)布線170。正側(cè)定子141A以及負(fù)側(cè)定子141B (定子)被安裝在電池2的正極端子70以及負(fù)極端子75 (電極端子)。
[0053]基板100是大致矩形狀的板狀部件?；?00的X方向的長度形成為與殼體主體61的X方向的長度大致相同?；?00的Z方向的長度形成為與殼體主體61的Z方向的長度大致相同。另外，基板100的形狀只要是能被安裝于正極端子70以及負(fù)極端子75的形狀即可，也可不與殼體主體61的上述X方向以及Z方向大致相同。
[0054]該基板100相對(duì)于電池2的蓋65而被對(duì)置配置在(十)Y側(cè)。
[0055]在此，將基板100的(+)Y側(cè)的面設(shè)為表面。將配設(shè)電池2的一側(cè)、即基板100的(一)Y側(cè)的面設(shè)為背面。
[0056]如圖4所不,基板100具有形成表面的表層101、形成背面的背層102、和被層疊在表層101與焉層102之間的屏蔽層103。
[0057]屏蔽層103由導(dǎo)電材料形成。在本實(shí)施方式中，作為導(dǎo)電材料的一例，屏蔽層103由銅形成。
[0058]如圖2以及圖3所示，在基板100形成有插通正極端子70的正側(cè)插通孔IllA以及插通負(fù)極端子75的負(fù)側(cè)插通孔IllB(端子插通孔)。此外，在基板100上，在與電池2的安全閥78相對(duì)置的位置處形成有安全閥用孔113 (貫通孔)。該正側(cè)插通孔111Α、負(fù)側(cè)插通孔IllB以及安全閥用孔113的開口為大致圓形狀的貫通孔。[0059]此外，在基板100上，在與形成于蓋65的注入口 66相對(duì)應(yīng)的位置處形成有注入用的貫通孔114。沿著該貫通孔114的邊緣而形成有由導(dǎo)體形成的緣部件115。在該緣部件115形成有內(nèi)螺紋115A。
[0060]詳細(xì)內(nèi)容將在后面敘述，在電池狀態(tài)監(jiān)視裝置3被安裝在電池2的狀態(tài)下，螺栓(未圖示)相對(duì)于該緣部件115的內(nèi)螺紋115A以及注入口 66所設(shè)的口蓋67的螺栓68的內(nèi)螺紋68A而被螺紋咬合。
[0061]并且，如圖2以及圖5所示，基板100具有正側(cè)絕緣突出部121A以及負(fù)側(cè)絕緣突出部121B、和筒狀部122。正側(cè)絕緣突出部121A以及負(fù)側(cè)絕緣突出部121B從正側(cè)插通孔IllA以及負(fù)側(cè)插通孔IllB的周圍朝向基板100的表面?zhèn)?、?+)Y側(cè)突出。筒狀部122從安全閥用孔113的周圍朝向所對(duì)置的安全閥側(cè)、即(一)Y側(cè)延伸。該筒狀部122由耐熱性強(qiáng)的材料形成。另外，在本實(shí)施方式中，也可適當(dāng)省略筒狀部122。
[0062]負(fù)側(cè)絕緣突出部121Β由絕緣材形成。在本實(shí)施方式中，負(fù)側(cè)絕緣突出部121Β由樹脂形成。該負(fù)側(cè)絕緣突出部121Β具有壁部131、凸緣部132、和立設(shè)壁部133。壁部131被配設(shè)在負(fù)側(cè)插通孔IllB的周圍。凸緣部132從壁部131的(+)Υ側(cè)朝負(fù)側(cè)插通孔IllB的徑向外側(cè)進(jìn)行擴(kuò)展。立設(shè)壁部133從凸緣部132的徑向外側(cè)朝向(+)Υ側(cè)進(jìn)行立設(shè)，在其周圍的一部分形成有切口部133Α。立設(shè)壁部133的XZ平面的剖面形狀呈C字狀。
[0063]另外，在本實(shí)施方式中，由于正側(cè)絕緣突出部121Α是與負(fù)側(cè)絕緣突出部121Β相同的構(gòu)成，因此省略說明。
[0064]正側(cè)定子141Α被設(shè)置在正側(cè)插通孔IllA的周圍。此外，負(fù)側(cè)定子141Β被設(shè)置在負(fù)側(cè)插通孔IllB的周圍。
[0065]負(fù)側(cè)定子141Β由導(dǎo)熱且導(dǎo)電材料形成。在本實(shí)施方式中，負(fù)側(cè)定子141Β由銅等金屬形成。由此，負(fù)側(cè)定子141Β承擔(dān)作為用于對(duì)負(fù)極端子75的溫度進(jìn)行測(cè)量的溫度測(cè)量用端子的作用，并且也承擔(dān)作為用于對(duì)負(fù)極端子75的電位進(jìn)行測(cè)量的端子電位測(cè)量用端子的作用。
[0066]此外，正側(cè)定子141Α由導(dǎo)電材料形成。在本實(shí)施方式中，正側(cè)定子141Α由銅等金屬形成。由此，正側(cè)定子141Α承擔(dān)作為用于對(duì)正極端子70的電位進(jìn)行測(cè)量的端子電位測(cè)量用端子的作用。
[0067]如圖3以及圖4所示，負(fù)側(cè)定子141Β形成為環(huán)狀。負(fù)側(cè)定子141Β具有在基板100的背面所設(shè)的負(fù)側(cè)環(huán)狀部142Β、和從負(fù)側(cè)環(huán)狀部142Β朝向(十)Y側(cè)所形成的3個(gè)負(fù)側(cè)按壓部143Β。
[0068]在負(fù)側(cè)環(huán)狀部142Β連接著由導(dǎo)熱材料形成的且朝向負(fù)側(cè)插通孔IllB的徑向外側(cè)進(jìn)行延伸的定子連接端145。該定子連接端145用于熱連接負(fù)側(cè)定子141Β和后述的溫度測(cè)量器151。
[0069]如圖5所示，負(fù)側(cè)按壓部143Β隨著從負(fù)側(cè)環(huán)狀部142Β朝向負(fù)側(cè)插通孔IllB的徑向內(nèi)側(cè)而被形成為朝向(十)Y偵U。
[0070]當(dāng)在負(fù)側(cè)插通孔IllB插通了負(fù)極端子75時(shí)，3個(gè)負(fù)側(cè)按壓部143Β彈性變形為朝向負(fù)側(cè)插通孔IllB的徑向外側(cè)進(jìn)行擴(kuò)展，成為沿著負(fù)極端子75的外周而配置的狀態(tài)。由此，3個(gè)負(fù)側(cè)按壓部143Β分別與負(fù)極端子75相接地將負(fù)極端子75朝向徑向內(nèi)側(cè)按壓。由此，負(fù)側(cè)定子141Β被安裝在負(fù)極端子75。另外，負(fù)側(cè)按壓部143Β并不限于3個(gè)。能夠考慮負(fù)極端子75的大小以及形狀來適當(dāng)?shù)貨Q定負(fù)側(cè)按壓部143B的數(shù)目，以使負(fù)側(cè)定子141B與負(fù)極端子75可實(shí)現(xiàn)更緊固的安裝。
[0071]此外，在負(fù)側(cè)按壓部143B的圓周方向兩側(cè)形成有朝向負(fù)側(cè)插通孔IllB的徑向外側(cè)凹陷的凹部146。
[0072]正側(cè)定子141A與負(fù)側(cè)定子141B同樣地，具有正側(cè)環(huán)狀部142A和正側(cè)按壓部143A。另外，在本實(shí)施方式中，除了在正側(cè)定子141A未設(shè)有定子連接端145這一點(diǎn)之外，正側(cè)定子141A是與負(fù)側(cè)定子141B相同的構(gòu)成，因此省略說明。
[0073]如圖3所示，溫度測(cè)量器151 (熱敏電阻器)被固定在基板100的表面和背面之中的配設(shè)電池2的面、即背面。
[0074]如圖6所示，溫度測(cè)量器151具有內(nèi)置了電阻值隨著溫度而變化的電阻的主體部153、和正極側(cè)端部152A以及負(fù)極側(cè)端部152B。正極側(cè)端部152A以及負(fù)極側(cè)端部152B的第一端與主體部153連接。正極側(cè)端部152A以及負(fù)極側(cè)端部152B的第二端被固定在基板100的背面。
[0075]此外，主體部153隔著間隔而被配設(shè)在與設(shè)于基板100的定子連接端145之間。該定子連接端145以及溫度測(cè)量器151均被絕緣材154覆蓋。在本實(shí)施方式中，被作為絕緣材的一例的硅所覆蓋。
[0076]該溫度測(cè)量器151和負(fù)側(cè)定子141B通過定子連接端145而進(jìn)行熱連接。而且，在負(fù)側(cè)插通孔IllB中插通了負(fù)極端子75的狀態(tài)下，溫度測(cè)量器151能夠經(jīng)由與負(fù)側(cè)定子141B連接的定子連接端145來測(cè)量負(fù)極端子75的溫度。
[0077]另外，在本實(shí)施方式中，由于形成負(fù)極端子75的銅的熱傳導(dǎo)率比形成正極端子70的鋁的熱傳導(dǎo)率高，因此溫度測(cè)量器151被設(shè)置在負(fù)極端子75偵U。
[0078]由此，在形成正極端子70的材料的熱傳導(dǎo)率比形成負(fù)極端子75的材料的熱傳導(dǎo)率高的情況下，期望溫度測(cè)量器151設(shè)置在正極端子70偵U。
[0079]如圖3所示，連接器161在基板100上考慮到基板100的空間，隔著安全閥用孔113而被設(shè)置在與溫度測(cè)量器151相反的一側(cè)。在本實(shí)施方式中，連接器161被設(shè)置在安全閥用孔113與正側(cè)插通孔IllA之間。
[0080]這樣，溫度測(cè)量器151、安全閥用孔113以及連接器161按照該順序在(一)X方向上排列。換言之，從溫度測(cè)量器151到連接器161的排列方向被設(shè)為(一)X方向。
[0081]此外，連接器161可經(jīng)由布線(未圖示)而與控制裝置(未圖示)連接。
[0082]多個(gè)布線170被設(shè)置在基板100的表面和背面之中的電池2側(cè)的面、即背面。該多個(gè)布線170具有與溫度測(cè)量器151的正極側(cè)端部152A相連接的第一布線171、和與溫度測(cè)量器151的負(fù)極側(cè)端部152B相連接的第二布線172。
[0083]第一布線171在基板100上被配設(shè)成:第一端與溫度測(cè)量器151的正極側(cè)端部152A連接，第二端與連接器161連接，且通過安全閥用孔113的周緣的一部分。詳細(xì)而言，第一布線171具有:從正極側(cè)端部152A朝向(一)Z側(cè)的布線部171A、自布線部171A的端部彎曲后朝向(一)X側(cè)的大致直線狀的布線部171B、和被配設(shè)成從布線部171B的端部起沿著安全閥用孔113的圓弧狀的布線部171C。
[0084]第二布線172在基板100上被配設(shè)成:第一端與溫度測(cè)量器151的負(fù)極側(cè)端部152B連接，第二端與連接器161連接，且通過安全閥用孔113的周緣的一部分。詳細(xì)而言，第二布線172具有:從負(fù)極側(cè)端部152B朝向(+)Z側(cè)的布線部172A、自布線部172A的端部彎曲后朝向(一)X側(cè)的大致直線狀的布線部172B、和被配設(shè)成從布線部172B的端部起沿著安全閥用孔113的圓弧狀的布線部172C。
[0085]這樣，第一布線171以及第二布線172在安全閥用孔113的周緣處被配設(shè)成相互沿著、即沿著基板100中的安全閥用孔113的(一)Z側(cè)。第一布線171以及第二布線172被配設(shè)成相對(duì)于安全閥用孔113而沿著與排列方向正交的方向之中一個(gè)方向側(cè)。另外，排列方向?yàn)闇囟葴y(cè)量器151、安全閥用孔113以及連接器161所排列的方向。
[0086]此外，在本實(shí)施方式中，第一布線171以及第二布線172被配設(shè)成通過安全閥用孔113的周緣的一部分是指，第一布線171以及第二布線172被配設(shè)成在基板100的長邊方向(X方向)上從設(shè)有溫度測(cè)量器151的一側(cè)起配設(shè)到以安全閥用孔113為邊界的相反側(cè)，并且相對(duì)于安全閥用孔113而沿著一個(gè)方向((一)Z方向)偵U。
[0087]此外，第一布線171之中的布線部171C、和第二布線172之中的布線部172C被配
設(shè)成相互靠近且大致平行。
[0088]此外，在第一布線171中，從連接器161朝向正極側(cè)端部152A流動(dòng)電流。在第二布線172中，從負(fù)極側(cè)端部152B朝向連接器161流動(dòng)電流。由此，第一布線171中流動(dòng)的電流的朝向、和第二布線172中流動(dòng)的電流的朝向相互成為對(duì)置方向。
[0089]并且，布線170還具有:與在負(fù)側(cè)定子141B的負(fù)側(cè)環(huán)狀部142B所設(shè)的定子連接端145相連接的負(fù)極布線173、與正側(cè)定子141A的正側(cè)環(huán)狀部142A相連接的正極布線174、與在注入用的貫通孔114所設(shè)的緣部件115相連接的電池容器布線175、和對(duì)緣部件115和正側(cè)環(huán)狀部142A進(jìn)行連接的布線176。在該布線176設(shè)有電阻器176A。
[0090]在此，通過在基板100上設(shè)置對(duì)緣部件115和正側(cè)環(huán)狀部142A進(jìn)行連接的布線176，從而能夠?qū)⑴c正側(cè)定子141A相連接的正極端子70和電池殼體60實(shí)質(zhì)上設(shè)為相同電位。因而，能夠?qū)⑴c電解液相接的電池殼體60的內(nèi)部表面設(shè)為氧化性氛圍，從而能夠?qū)㈦姵貧んw60的電位確保在可阻止與鋰離子發(fā)生向LiAl的合金化的電位域。
[0091]此外，通過設(shè)置電阻器176A，從而例如即便發(fā)生了負(fù)極端子75和電池殼體60短路等異常，也能夠?qū)恼龢O端子70流向電池殼體60的電流限制在微小電流、例如mA級(jí)別。電阻器176A (上拉電阻器)的電阻值能夠考慮電池2中可流動(dòng)的電流值等來適當(dāng)?shù)刈杂稍O(shè)定。例如，能夠使用IkQ的電阻器。
[0092]其次，對(duì)匯流條4進(jìn)行說明。
[0093]如圖1以及圖5所示，匯流條4是將相鄰的電池2的電極彼此相互電連接的部件。在該匯流條4上形成有螺栓4X可貫通的貫通孔4A，在電池2的正極端子70、負(fù)極端子75所對(duì)應(yīng)的位置處形成有貫通孔4A。通過使該貫通孔4A與螺栓4X插通，使在正極端子70或負(fù)極端子75所形成的內(nèi)螺紋70X、75X螺紋咬合螺栓4X，從而匯流條4與電池2的電極連接。
[0094]其次，對(duì)如上述那樣構(gòu)成的電池模塊I的組裝進(jìn)行說明。
[0095]首先，使電池2的正極端子70與在電池狀態(tài)監(jiān)視裝置3所形成的正側(cè)插通孔IllA對(duì)置，使負(fù)極端子75與負(fù)側(cè)插通孔IllB對(duì)置，使電池2的安全閥78與安全閥用孔113對(duì)置，由此在電池2的(+) Y側(cè)配置電池狀態(tài)監(jiān)視裝置3。
[0096]此時(shí)，由于正側(cè)按壓部143A從正側(cè)環(huán)狀部142A朝向(+)Y側(cè)地形成，因此正側(cè)按壓部143Α和正極端子70對(duì)應(yīng)。由于負(fù)側(cè)按壓部143Β從負(fù)側(cè)環(huán)狀部142Β朝向(+)Υ側(cè)地形成，因此負(fù)側(cè)按壓部143B和負(fù)極端子75對(duì)應(yīng)。其結(jié)果，基板100相對(duì)于電池2而被定位。從而變得易于使正極端子70可靠且容易地定位并插通于正側(cè)插通孔111A，且易于使負(fù)極端子75可靠且容易地定位并插通于負(fù)側(cè)插通孔111B。
[0097]在該狀態(tài)下，使正側(cè)插通孔IllA中插通正極端子70，并且使負(fù)側(cè)插通孔IllB中插通負(fù)極端子75。此時(shí)，負(fù)側(cè)定子141B的3個(gè)負(fù)側(cè)按壓部143B彈性變形為向負(fù)側(cè)插通孔IllB的徑向外側(cè)進(jìn)行擴(kuò)展。由此，3個(gè)負(fù)側(cè)按壓部143B分別與負(fù)極端子75相接地將負(fù)極端子75朝向負(fù)側(cè)插通孔IllB的徑向內(nèi)側(cè)按壓。由此，負(fù)側(cè)定子141B可相對(duì)于負(fù)極端子75實(shí)現(xiàn)安裝。
[0098]在此，當(dāng)使負(fù)側(cè)插通孔IllB中插通負(fù)極端子75之際，負(fù)側(cè)定子141B的負(fù)側(cè)按壓部143B與負(fù)極端子75的外周面接觸的同時(shí)朝向(一)Y方向移動(dòng)。因而，縱使假設(shè)在電池2的負(fù)極端子75的外周面存在異物等，異物也會(huì)伴隨著負(fù)側(cè)按壓部143B的接觸移動(dòng)而從負(fù)極端子75的外周面被除去。
[0099]同樣地，正側(cè)定子141A的正側(cè)按壓部143A也將正極端子70朝向徑向內(nèi)側(cè)按壓。
[0100]此外，使在形成于基板100的注入用的貫通孔114所設(shè)的緣部件115的內(nèi)螺紋151A、和在電池殼體60的注入口 66被螺紋咬合的螺栓68的內(nèi)螺紋68A，螺紋咬合螺栓(未圖示)。由此，電池狀態(tài)監(jiān)視裝置3被安裝在電池2上。
[0101]在電池狀態(tài)監(jiān)視裝置3安裝于電池2的狀態(tài)下，在負(fù)極端子75側(cè)，由導(dǎo)熱材料形成的負(fù)側(cè)定子141B被安裝在負(fù)極端子75。此外，與負(fù)側(cè)定子141B的負(fù)側(cè)環(huán)狀部142B連接的且由導(dǎo)熱材料形成的定子連接端145將溫度測(cè)量器151和負(fù)側(cè)定子141B進(jìn)行熱連接。由此，負(fù)極端子75和溫度測(cè)量器151經(jīng)由負(fù)側(cè)定子141B以及定子連接端145而進(jìn)行熱連接。
[0102]并且，該負(fù)側(cè)定子141B由導(dǎo)電材料形成。由此，負(fù)極端子75和連接器161經(jīng)由負(fù)側(cè)定子141B以及負(fù)極布線173而進(jìn)行電連接。
[0103]此外,在正極端子70側(cè)，由導(dǎo)電材料形成的正側(cè)定子141A被安裝于正極端子70。由此，正極端子70和連接器161經(jīng)由正側(cè)定子141A以及正極布線174而進(jìn)行電連接。
[0104]此外，在電池殼體60中，電池殼體60和連接器161經(jīng)由在注入口 66被螺紋咬合的螺栓68、在基板100所設(shè)的且由導(dǎo)體形成的緣部件115、螺栓68的內(nèi)螺紋68A和緣部件115的內(nèi)螺紋115A所螺紋咬合的螺栓(未圖示)以及布線170而進(jìn)行電連接。
[0105]其次，安裝在電池2上的電池狀態(tài)監(jiān)視裝置3的連接器161和控制裝置(未圖示)相互利用布線進(jìn)行連接。
[0106]然后，配設(shè)多個(gè)電池2，使在匯流條4所形成的貫通孔4A中插通螺栓4X，使在電池2的正極端子70、負(fù)極端子75所形成的內(nèi)螺紋70X、75X螺紋咬合螺栓4X。由此，電池模塊I被組裝完成。
[0107]在由此構(gòu)成的電池模塊I中，如上所述，第一布線171中流動(dòng)的電流的朝向、和第二布線172中流動(dòng)的電流的朝向相互成為對(duì)置方向。由此，因同一噪聲所產(chǎn)生的第一布線171處的磁場(chǎng)的朝向和第二布線172處的磁場(chǎng)的朝向相互成為相反方向，由于相互抵消，因此能夠減少噪聲。
[0108]此外，第一布線171以及第二布線172被設(shè)置在基板100上的電池2側(cè)的面。由此，能夠?qū)碜曰?00上的與電池2側(cè)相反的一側(cè)((一)Y側(cè))的噪聲的影響抑制在最小限度。
[0109]進(jìn)而，由于基板100形成為包括可遮蔽電場(chǎng)以及磁場(chǎng)的導(dǎo)電材料、即屏蔽層103，因此在基板100的下側(cè)((一)Y側(cè))所設(shè)的第一布線171以及第二布線172能夠進(jìn)一步抑制來自上側(cè)((+) Y側(cè))的噪聲的影響。
[0110]此外，萬一從電池2的安全閥78噴出了氣體的情況下，氣體通過與安全閥78對(duì)置配置的筒狀部122而從安全閥用孔113朝向與電池2相反的一側(cè)((+) Y偵D流動(dòng)。在此，由于筒狀部122由耐熱性強(qiáng)的材料形成，因此能夠在筒狀部122的內(nèi)部中可靠地引導(dǎo)氣體從下方朝向上方流動(dòng)。由此，能夠抑制氣體朝向相鄰的其他電池2的方向流動(dòng)，因此能夠抑制給其他電池2等造成的不良影響。
[0111]此外，如將負(fù)極端子75插通于負(fù)側(cè)插通孔111Β，則在負(fù)極端子75安裝了負(fù)側(cè)定子141Β。而且，負(fù)極端子75和溫度測(cè)量器151進(jìn)行熱連接。
[0112]此外，由于負(fù)側(cè)定子141Β的負(fù)側(cè)按壓部143Β將負(fù)極端子75朝向負(fù)側(cè)插通孔IllB的徑向內(nèi)側(cè)進(jìn)行按壓，因此能夠維持負(fù)側(cè)按壓部143Β與負(fù)極端子75的固定狀態(tài)，且能夠提聞兩者的接觸性。
[0113]而且，由于負(fù)側(cè)定子141Β的3個(gè)負(fù)側(cè)按壓部143Β成為沿著負(fù)極端子75的外周而配置的狀態(tài)，因此能夠遍及圓周方向地對(duì)負(fù)極端子75進(jìn)行按壓。
[0114]由此，例如即便在電池2中產(chǎn)生了振動(dòng)，由于負(fù)極端子75、負(fù)側(cè)定子141Β以及溫度測(cè)量器151的相對(duì)位置關(guān)系不變，因此能夠穩(wěn)定且準(zhǔn)確地測(cè)定負(fù)極端子75甚至電池2的內(nèi)部的溫度。
[0115]此外，由于正極端子70以及負(fù)極端子75和連接器161經(jīng)由正極端子70、負(fù)極端子75、正極布線174以及負(fù)極布線173而進(jìn)行電連接，因此能夠識(shí)別正極端子70與負(fù)極端子75之間的電壓。
[0116]此外，電池殼體60和連接器161經(jīng)由在注入口 66被螺紋咬合的螺栓68、在基板100所設(shè)的且由導(dǎo)體形成的緣部件115、與螺栓68的內(nèi)螺紋68Α和緣部件115的內(nèi)螺紋115Α螺紋咬合的螺栓(未圖示)以及布線170而進(jìn)行電連接。由此，能夠識(shí)別電池殼體60的電位。
[0117]此外，負(fù)側(cè)定子141Β承擔(dān)作為用于對(duì)負(fù)極端子75的溫度進(jìn)行測(cè)量的溫度測(cè)量用端子的作用、以及作為用于對(duì)負(fù)極端子75的電位進(jìn)行測(cè)量的端子電位測(cè)量用端子的作用。由此，較之于單獨(dú)地設(shè)置溫度測(cè)量用端子和端子電位測(cè)量用端子的情況，也能夠抑制測(cè)量裝置的零件件數(shù)。
[0118]另外，在上述的實(shí)施方式中示出的各構(gòu)成部件的諸形狀、組合等僅是一例，在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)基于設(shè)計(jì)要求等可實(shí)施各種變更。
[0119]例如，在本實(shí)施方式中，作為電池2而以鋰二次電池為例進(jìn)行了說明，但是本發(fā)明并不限于此，只要是電極端子被配設(shè)在電池殼體的一個(gè)面上的電池即可，電池的種類、形狀可適當(dāng)?shù)刈兏?br> [0120]此外，在本實(shí)施方式中，以在基板100上設(shè)置連接器161的情況為例進(jìn)行了說明，但是本發(fā)明并不限于此，也可構(gòu)成為:將第一布線171以及第二布線172通過安全閥用孔113的周緣的一部分而配設(shè)在基板100上，例如也能與其他的正極布線174、負(fù)極布線175、電池容器布線176等布線一起從基板100的一處取出。[0121]此外，在本實(shí)施方式中，雖然在基板100上為了使用正側(cè)定子141A以及負(fù)側(cè)定子141B來測(cè)量端子電位而設(shè)置了負(fù)極布線173以及正極布線174，但是本發(fā)明并不限于此，也能省略這些布線。電池容器布線175也同樣可省略。
[0122]此外，在本實(shí)施方式中，由于第一布線171以及第二布線172被設(shè)置在基板100上的電池2側(cè)((一)Y偵D的面，因此能夠?qū)碜曰?00上的與電池2側(cè)相反的一側(cè)((+ )Y偵D的噪聲的影響抑制在最小限度。例如，也可在難以受到來自外部的噪聲的影響的環(huán)境下，將第一布線171以及第二布線172設(shè)置在基板100上的與電池2側(cè)相反的一側(cè)((+) Y偵D的面。
[0123]此外，在本實(shí)施方式中，以基板100構(gòu)成為包括可遮蔽電場(chǎng)以及磁場(chǎng)的導(dǎo)電材料即屏蔽層103的情況為例進(jìn)行了說明，但是本發(fā)明并不限于此，也可省略屏蔽層103。
[0124]此外，在本實(shí)施方式中，雖然對(duì)采用熱敏電阻器作為測(cè)量器進(jìn)行了說明，但是本發(fā)明并不限于此，例如也可是將溫度等測(cè)量數(shù)據(jù)變換成電信號(hào)后輸出的構(gòu)成。
[0125]此外，在本實(shí)施方式中，以在基板100上配備與安全閥75對(duì)置配置的筒狀部122的情況為例進(jìn)行了說明，但是本發(fā)明并不限于此，也可省略筒狀部122。
[0126]此外，在本實(shí)施方式中，以在基板100上形成有負(fù)側(cè)插通孔111B、在所述負(fù)側(cè)插通孔IllB所設(shè)的負(fù)側(cè)定子141B設(shè)置測(cè)量器151的情況為例進(jìn)行了說明，但是本發(fā)明并不限于此，也可在基板100上設(shè)置測(cè)量器151以使得與電池殼體60直接接觸地配置。
[0127]產(chǎn)業(yè)上的可利用性
[0128]根據(jù)上述電池狀態(tài)監(jiān)視裝置以及具備該裝置的電池模塊，既能抑制氣體給其他電池等造成的影響也能減少噪聲。
[0129]標(biāo)號(hào)說明
[0130]I 電池模塊
[0131]2 電池
[0132]3 電池狀態(tài)監(jiān)視裝置
[0133]75 負(fù)極端子(電極端子)
[0134]100 基板
[0135]IllB負(fù)側(cè)插通孔(端子插通孔)
[0136]113 安全閥用孔(貫通孔)
[0137]141B負(fù)側(cè)定子(定子)
[0138]145 定子連接端
[0139]151 溫度測(cè)量器(測(cè)量器)
[0140]152A正極側(cè)端部(正極端)
[0141]152B負(fù)極側(cè)端部(負(fù)極端)
[0142]161 連接器
[0143]171 第一布線
[0144]172 第二布線
【權(quán)利要求】
1.一種電池狀態(tài)監(jiān)視裝置，具備: 基板，其形成有與電池的安全閥對(duì)置地配設(shè)的貫通孔； 測(cè)量器，其被設(shè)置在所述基板上且具有正極端和負(fù)極端； 第一布線，其在所述基板上與所述測(cè)量器的正極端連接且被配設(shè)成通過所述貫通孔的周緣的一部分；和 第二布線，其在所述基板上與所述測(cè)量器的負(fù)極端連接且被配設(shè)成通過所述貫通孔的周緣的所述一部分， 所述第一布線以及所述第二布線被配設(shè)成在所述貫通孔的周緣處相互沿著。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池狀態(tài)監(jiān)視裝置，其中， 所述第一布線、所述第二布線以及所述測(cè)量器被設(shè)置于所述基板的表面和背面之中的所述電池側(cè)的面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池狀態(tài)監(jiān)視裝置，其中， 所述電池狀態(tài)監(jiān)視裝置還具備在所述基板上隔著所述貫通孔而被設(shè)置在與所述測(cè)量器相反的一側(cè)的連接器， 所述第一布線的第一端與所述測(cè)量器的正極端連接且第二端與所述連接器連接， 所述第二布線的第一端與所述測(cè)量器的負(fù)極端連接且第二端與所述連接器連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池狀態(tài)監(jiān)視裝置，其中， 所述基板具有由導(dǎo)電材料形成的屏蔽層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池狀態(tài)監(jiān)視裝置，其中， 所述測(cè)量器是具有電阻值隨著溫度而變化的電阻器的熱敏電阻器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池狀態(tài)監(jiān)視裝置，其中， 所述基板具有從所述貫通孔的周圍朝向所對(duì)置的所述安全閥的一側(cè)而延伸的筒狀部。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電池狀態(tài)監(jiān)視裝置，其中， 在所述基板上形成有插通所述電極端子的端子插通孔， 所述電池狀態(tài)監(jiān)視裝置還具備:定子，其由導(dǎo)熱材料形成，且被設(shè)置在所述端子插通孔的周圍，在所述電極端子插通于所述端子插通孔的狀態(tài)下，該定子與所述電極端子相接地被安裝于所述電極端子， 所述測(cè)量器被固定于所述基板，并經(jīng)由所述定子來測(cè)量所述電極端子的溫度。
8.—種電池模塊,具備: 權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的電池狀態(tài)監(jiān)視裝置；和 電池。
【文檔編號(hào)】H01M10/48GK103887574SQ201310641779
【公開日】2014年6月25日 申請(qǐng)日期:2013年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月21日
【發(fā)明者】高辻秀保 申請(qǐng)人:三菱重工業(yè)株式會(huì)社