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电池组

阅读：700发布：2020-05-13

IPRDB可以提供电池组专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且能够有效地防止因振动、冲击而使保险丝断裂，并且在过电流流过保险丝的状态下，能够在短时间内可靠地熔断保险丝来保护电池。电池组具备：多个电池(1)，能够充放电；电池保持架(2)，将各个电池(1)配置在固定位置而成；以及金属板的汇流条(3)，固定于电池(1)的电极端子(1x、1y)而成。汇流条(3)具有：多个固定端子(3A)，与电池(1)的电极端子(1x、1y)连接；基部(3B)，将多个电池(1)经由多个固定端子(3A)串联和/或并联连接；以及保险丝(3C)，将前端连结于固定端子(3A)并将根部连结于基部(3B)。进而，电池组具备以紧贴状态覆盖保险丝(3C)和与该保险丝(3C)连结的固定端子(3A)的表面的绝热构件(8)。，下面是电池组专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种电池组，具备：

多个电池，能够充放电；

电池保持架，将各个电池配置在固定位置而成；以及金属板的汇流条，固定于所述电池的电极端子而成，所述汇流条具有：

多个固定端子，与所述电池的电极端子连接；

基部，将所述多个电池经由所述多个固定端子串联和/或并联连接；以及保险丝，将前端连结于所述固定端子并将根部连结于所述基部，还具备：绝热构件，以紧贴状态覆盖所述保险丝和与该保险丝连结的所述固定端子的表面。

2.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述绝热构件由灌封树脂形成。

3.根据权利要求1所述的电池组，其中，所述绝热构件具备树脂成型后的覆盖件，且将所述覆盖件以紧贴状态固定于所述保险丝和与该保险丝连结的所述固定端子的表面。

4.根据权利要求1～3中的任一项所述的电池组，其中，所述汇流条具备多个所述保险丝，且一体成型以紧贴状态覆盖设置于该汇流条的全部的该保险丝的表面的绝热构件。

5.根据权利要求4所述的电池组，其中，所述绝热构件形成于所述汇流条的整个表面。

6.根据权利要求1～5中的任一项所述的电池组，其中，所述电池保持架使所述多个电池为相互平行的姿势，且将设置于各电池的两端的电极端子配置于同一面，并且在该电池保持架的两面用所述汇流条连接所述电池的电极端子，进而，所述电池保持架在配置所述电池的电极端子的两面形成配置所述汇流条的定位凹部，在所述定位凹部配置所述绝热构件。

7.根据权利要求1～6中的任一项所述的电池组，其中，所述基部具有连结所述保险丝的根部而成的保险丝连结部，在该保险丝连结部设置第

1嵌合部，

所述电池保持架具有与所述第1嵌合部连结并且与所述保险丝连结部连结的第2嵌合部，所述第2嵌合部与所述第1嵌合部连结，所述保险丝连结部与所述电池保持架连结，进而，用所述绝热构件固定所述第1嵌合部与所述第2嵌合部的连结部。

8.根据权利要求1～7中的任一项所述的电池组，其中，所述汇流条的基部在相邻的所述固定端子之间具备定位孔，所述电池保持架具备向所述定位孔引导并与所述汇流条连结的定位肋，在所述定位孔连结所述定位肋，所述汇流条与所述电池保持架连结，进而，用所述绝热构件固定所述定位孔与所述定位肋的连结部。

说明书全文

电池组

技术领域

[0001] 本发明涉及利用将在电池保持架中配置在固定位置的多个电池用汇流条串联或者并联连接而成的电池组，特别是涉及在汇流条设置用电池的过电流熔断的保险丝而成的电池组。

背景技术

[0002] 将多个电池用汇流条串联、并联连接的电池组在汇流条上设置保险丝来防止电池的过电流(参照专利文献1以及2)。

[0003] 汇流条是将电池串联、并联连接的金属板，将一张金属板裁断而制作。汇流条用保险丝来连结将电池串联、并联连接的基部和与电池的电极端子连接的固定端子。由于固定端子经由保险丝与基部连接，因此设计成当电池的电流、即流过固定端子的电流大于设定电流时，保险丝被熔断。保险丝被熔断的设定电流能够通过保险丝的电阻来调整，因此由导电率高的金属板构成的保险丝形成为细长而调整设定电流。通常金属线的电阻与长度成正比并与截面积成反比，因此将金属板裁断而形成的保险丝通过使宽度变窄，使长度变长，能够增大电阻值。因此，使保险丝细长来增大电阻，以使在所设定的过电流流过时发热而熔断。

[0004] 在先技术文献

[0005] 专利文献

[0006] 专利文献1：日本特开2015-141801号公报

[0007] 专利文献2：日本特开2016-066455号公报

发明内容

[0008] 发明要解决的课题

[0009] 保险丝被过电流的焦耳热加热而熔断。焦耳热由电流的平方与电阻的积来确定。因此，保险丝调整电阻，确定熔断的设定电流。保险丝被设计为，为了在电池异常时阻止过大的电流流过电池，在设定电流被通电的状态下可靠地熔断。进而，在电池异常时，优选瞬间切断电路，因此保险丝在尽可能短的时间熔断从而可靠地切断过电流变得重要。在此，汇流条由导电率大即容易电流通的金属板制作，因此保险丝缩窄宽度、使长度变长来使电阻变大。但是，宽度窄且长的金属板的物理强度变弱，容易因振动、落下等冲击而断裂。

[0010] 这样，设置于汇流条的保险丝需要调整电阻以在设定电流被通电时在短时间内可靠地熔断，特别是为了增大电阻，要求使金属板的宽度变窄而使长度变长的构造。此外，内置于电池组而与电池连接的汇流条要求提高保险丝的强度以使得保险丝不会因振动、落下等冲击而断裂的结构。保险丝通过加大金属板的宽度或缩短长度，能够提高强度而提高耐冲击性。但是，认为它们是相互相反的特性，不能同时满足。

[0011] 本发明是以消除以上的问题点为目的而开发的。本发明的目的之一在于提供一种电池组，其能够有效地防止因振动、冲击而使保险丝断裂，并且在过电流流过保险丝的状态下，能够在短时间内可靠地熔断保险丝来保护电池。

[0012] 用于解决课题的手段

[0013] 本发明的一个方式所涉及的电池组具备：能够充放电的多个电池1；将各个电池1配置在固定位置而成的电池保持架2；以及固定于电池1的电极端子1x、1y而成的金属板的汇流条3。汇流条3具有与电池1的电极端子1x、1y连接的多个固定端子3A、将多个电池1经由多个固定端子3A串联和/或并联连接的基部3B、以及将前端连结于固定端子3A并将根部连结于基部3B的保险丝3C。进而，电池组具备以紧贴状态覆盖保险丝3C和与该保险丝3C连结的固定端子3A的表面的绝热构件8。

[0014] 以上的电池组的特征在于，能够有效地防止因振动、冲击而使保险丝断裂，并且在过电流流过保险丝的状态下，能够在短时间内可靠地熔断保险丝，来保护电池。这是因为以上的电池组利用绝热构件以紧贴状态覆盖设置于汇流条的保险丝和与该保险丝连结的固定端子的表面。该电池组通过用绝热构件将保险丝和固定端子的表面以紧贴状态覆盖，能够将保险丝和固定端子这两者从外部绝热，促进热向异常时的保险丝的集中而迅速熔断。例如，当电池由于内部短路而热失控时，电池温度急剧上升，该热能向电池的外部散热，但表面被绝热部件以紧贴状态覆盖的保险丝和固定端子从表面向外部的散热得到抑制。因此，成为热滞留在固定端子以及保险丝的内部的状态，将电池的发热有效地从固定端子传导至保险丝，迅速地加热保险丝。此外，在电池内部短路的状态下，由于在电池中流过大的短路电流，因此，由于过大的短路电流而以焦耳热发热，但表面被绝热构件以紧贴状态覆盖的保险丝成为热滞留在内部的状态，被焦耳热有效地加热而迅速地温度上升至熔融温度。
由此，保险丝在短时间内熔断，迅速地切断流过电池的过大的短路电流。

[0015] 如上所述，该电池组在表面被绝热构件覆盖的固定端子中，在抑制在电池内部产生的热能向外部释放的同时，从电极端子高效地向保险丝热传导而加热保险丝，在表面被绝热构件覆盖的保险丝中，除了通过来自固定端子的热传导高效地加热之外，还能够抑制因流过保险丝的过大电流而产生得焦耳热被释放到外部，能够使保险丝的温度迅速上升。即，该电池组在电池异常时，通过使电池内部的发热从固定端子高效地热传导至保险丝来加热保险丝，和通过抑制因流过保险丝的过电流而产生的焦耳热被释放到外部并能够对保险丝进行高效地加热的协同效果，从而使保险丝的温度在短时间内上升至熔融温度而熔断，能够实现能够可靠地保护电池的特征。

[0016] 进而，以上的电池组通过用绝热构件以紧贴状态覆盖保险丝和固定端子的表面，能够在短时间内将保险丝的温度高效地上升至熔融温度，因此，能够实现如下特征：即使增大保险丝的横截面积，例如，扩大由金属板构成的保险丝的宽度，此外将保险丝设计得较短，在电池的异常时，能够使保险丝可靠地温度上升至熔融温度而熔断。这样，能够扩大保险丝的宽度或者缩短长度的电池组能够提高保险丝的强度，能够有效地防止因振动、落下等的冲击而使保险丝断裂。

[0017] 进而，以上的电池组用绝热部件以紧贴状态覆盖保险丝和固定端子的表面，因此在受到振动、冲击时，能够有效地防止保险丝、固定端子相对于汇流条的基部相对移动。这是因为，通过覆盖保险丝和固定端子的表面的绝热构件，保险丝、固定端子的移动被抑制。这样，能够阻止保险丝、固定端子相对于基部相对移动的电池组能够改善耐冲击性，实现在各种用途中不会失去保险丝功能而安全使用的特征。

[0018] 本发明的其他方式所涉及的电池组能够用灌封树脂形成绝热构件8。以上的电池组由灌封树脂形成绝热构件，因此通过在保险丝和固定端子的表面填充灌封树脂，能够简单并且容易地形成以紧贴状态覆盖这些的表面的绝热构件。此外，通过将覆盖保险丝和固定端子的表面的灌封树脂的量抑制在最小限度，能够降低制造成本。

[0019] 本发明的其他方式所涉及的电池组，绝热构件8具备树脂成型的覆盖件8A，能够以紧贴状态将覆盖件8A固定在保险丝3C和与保险丝3C连结的固定端子3A的表面。

[0020] 以上的电池组将树脂成型后的覆盖件固定于汇流条的表面而以紧贴状态覆盖保险丝以及固定端子，因此能够使用预先通过其他工序制造的覆盖件来覆盖汇流条的表面，能够缩短制造时间。此外，该结构通过制造相同形状和厚度的覆盖件，能够始终以相同的状态覆盖保险丝以及固定端子，因此能够使保险丝熔断所花费的时间恒定，在设定电流流过的状态下稳定地熔断保险丝。

[0021] 进而，本发明的其他方式所涉及的电池组，汇流条3具备多个保险丝3C，一体地成型以紧贴状态覆盖设置于汇流条3的全部的保险丝3C的表面的绝热构件8。

[0022] 以上的电池组在汇流条设置多个保险丝，将以紧贴状态覆盖这些全部保险丝的表面的绝热构件一体成型，因此能够使由绝热构件进行的各个保险丝的覆盖状态均等，并且缩短绝热部件的成型时间。用绝热构件均等地覆盖设置于汇流条的全部的保险丝的表面的构造使保险丝的加热状态稳定，能够在设定电流流过的状态下可靠地熔断保险丝。

[0023] 进而，本发明的其他方式所涉及的电池组能在汇流条3的整个表面形成绝热构件8。

[0024] 以上的电池组通过在汇流条的整个表面设置绝热构件，能够缩短制造时间，并且能够用绝热构件覆盖设置于汇流条的多个保险丝以及固定端子。特别是，在将绝热构件设为灌封树脂的构造中，通过在汇流条的整个面设置灌封树脂，能够在没有不均匀地覆盖各个保险丝以及固定端子的表面的同时，使绝热构件的厚度均匀。此外，在以绝热构件为覆盖件的构造中，通过使覆盖件的外形与汇流条的外形相等，能够简单且容易地覆盖汇流条的整个面并配置在固定位置。

[0025] 进而，本发明的其他方式所涉及的电池组中，电池保持架2使多个电池1为相互平行的姿势，且将设置于各电池1的两端的电极端子1x、1y配置于同一面，在电池保持架2的两面能够用汇流条3连接电池1的电极端子1x、1y。进而，电池保持架2在配置电池1的电极端子1x、1y的两面形成配置汇流条3的定位凹部2D，能够在定位凹部2D配置绝热构件8。

[0026] 以上的电池组中，在形成于电池保持架的两面的定位凹部配置汇流条，并且在该定位凹部配置绝热构件，因此能够在将定位凹部的内壁作为边界壁的同时将绝热构件相对于汇流条的表面正确地配置。例如在填充灌封树脂而形成绝热构件的构造中，将形成于电池保持架的定位凹部的内壁兼用作填充灌封树脂的区域的外周壁，能够在防止灌封树脂溢出到定位凹部的外侧的同时高效地进行填充。此外，在以绝热构件为覆盖件的构造中，将形成于电池保持架的定位凹部的内壁兼用作对覆盖件的外周缘进行定位的定位壁，能够简单且容易地将覆盖件配置于正确的位置。

[0027] 进而，本发明的其他方式所涉及的电池组中，具有基部2B连结保险丝3C的根部而成的保险丝连结部3Ba，在该保险丝连结部3Ba设置第1嵌合部3I，电池保持架2具有与第1嵌合部3I连结并与保险丝连结部3Ba连结的第2嵌合部2C，在第1嵌合部3I连结第2嵌合部2C并将保险丝连结部3Ba与电池保持架2连结，进而，能够利用绝热构件8固定第1嵌合部3I与第2嵌合部2C的连结部。

[0028] 以上的电池组中，在连结保险丝的根部的保险丝连结部设置第1嵌合部，在该第1嵌合部连结设置于电池保持架的第2嵌合部，将保险丝连结部与电池保持架连结，由于连结得不向电池保持架移动并且用绝热构件将第1嵌合部和第2嵌合部的连结部固定，因此能够利用绝热构件将电池保持架与保险丝连结部这两者固定在定位置从而可靠地阻止保险丝与电池的相对移动。因此，以上的电池组即使受到落下等冲击，也能够防止保险丝与电池的相对运动，防止保险丝的损伤。

[0029] 进而，本发明的其他方式所涉及的电池组中，汇流条3的基部3B在相邻的固定端子3A之间具备定位孔3K，将被该定位孔3K引导而与汇流条3连结的定位肋2F设置于电池保持架2，在定位孔3K连结定位肋2F，将汇流条3与电池保持架2连结，进而，能够用绝热构件8固定定位孔3K与定位肋2F的连结部。

[0030] 以上的电池组中，将设置于电池保持架的定位肋与设置于汇流条的基部的定位孔连结，从而将汇流条连结于电池保持架，并且用绝热构件将定位孔与定位肋的连结部固定，因此能够用绝热构件将汇流条稳定地固定于电池保持架的固定位置。

附图说明

[0031] 图1是本发明的一实施方式所涉及的电池组的水平剖视图，是相当于图2的I-I线截面的图。

[0032] 图2是图1所示的电池组的II-II线剖视图。

[0033] 图3是图1所示的电池组的局部放大分解立体图。

[0034] 图4是表示图1所示的电池组的内部构造的主视图，是表示将汇流条固定于电池保持架的状态的主视图。

[0035] 图5是表示图1所示的电池组的内部构造的后视图，是表示将汇流条固定于电池保持架的状态的后视图。

[0036] 图6是表示图1所示的电池组的内部构造的放大立体图，是表示用绝热构件覆盖汇流条的状态的放大立体图。

[0037] 图7是汇流条的主视图。

[0038] 图8是表示图5所示的电池组的左上部分的局部放大主视图。

[0039] 图9是表示图5所示的电池组的左下部分的放大主视图。

[0040] 图10是表示图1所示的电池组的电池的连接状态的概略电路图。

[0041] 图11是表示本发明的另一实施方式所涉及的电池组的内部构造的放大立体图。

[0042] 图12是本发明的另一实施方式所涉及的电池组的主要部位放大分解剖视图。

[0043] 图13是表示本发明的另一实施方式所涉及的电池组的内部构造的放大立体图。

具体实施方式

[0044] 以下，基于附图对本发明的实施方式进行说明。但是，以下所示的实施方式例示了用于将本发明的技术思想具体化的电池组，本发明不将电池组确定为以下的电池组。另外，本说明书绝不将权利要求书所示的构件特定为实施方式的构件。特别是实施方式中记载的构成部件的尺寸、材质、形状、其相对配置等只要没有特别特定的记载，就并不是将本发明的范围仅限定于此的意思，只不过是单纯的说明例。另外，各附图所示的构件的大小、位置关系等有时为了明确说明而夸张。并且，在以下的说明中，相同的名称、附图标记表示相同或同质的构件，适当省略详细说明。并且，构成本发明的各要素既可以是由同一构件构成多个要素并由一个构件兼用多个要素的方式，也可以相反地由多个构件分担实现一个构件的功能。

[0045] 本发明的电池组主要作为动力用的电源使用。该电池组例如被用作由电动工具、电动助力自行车、电动摩托车、电动轮椅、电动三轮车、电动手推车等的电动机驱动的电动设备的电源。但是，本发明不特定电池组的用途，能够作为电动设备以外的电气设备、例如清洁器、无线机、照明装置、数码相机、摄像机等在室内外使用的各种电气设备用的电源使用。

[0046] 图1至图6表示本发明的实施方式所涉及的电池组。图1表示电池组的水平剖视图，图2表示电池组的垂直纵剖视图，图3表示电池组的分解立体图，图4至图6分别示出表示电池组的内部构造的主视图、后视图以及放大立体图。这些图所示的电池组具备能够充放电的多个电池1、将多个电池1配置在固定位置的电池保持架2、以及固定于电池1的电极端子1x、1y的金属板的汇流条3。电池保持架2使多个电池1为相互平行的姿势，将两端部配置于同一平面而配置在固定位置。汇流条3将在电池保持架2配置在固定位置的多个电池1串联和并联连接。汇流条3具有与电池1的电极端子连接的多个固定端子3A、将多个电池1经由多个固定端子3A串联和/或并联连接的基部3B、以及将前端连结于固定端子3A而将根部连结于基部3B的保险丝3C。进而，电池组具备以紧贴状态覆盖保险丝3C和与该保险丝3C连结的固定端子3A的表面的绝热构件8。另外，在图2、图4及图5中，为了容易理解电池组的结构，示出省略了绝热构件8的状态。进而，电池组使将多个电池1配置在固定位置的电池保持架2收纳于外装壳体11而组装。

[0047] (电池1)

[0048] 图中的电池组将电池1设为圆筒形电池。圆筒形电池在圆筒状的外装罐中收纳电极体，填充电解液并利用封口板密闭外装罐的开口部。圆筒形电池将作为两端面的外装罐的底面和设置在封口板的中央部的凸部电极设为正负的电极端子1x、1y。在两端面具有正负的电极端子1x、1y的圆筒形电池以与电池保持架2平行的姿势配置，将其两端的电极端子1x、1y向电池保持架2的两面露出，利用汇流条3串联和并联连接。图中的电池组将电池1设为圆筒形电池，但本发明不将电池特定为圆筒形电池，例如也可以设为方形电池。电池是锂离子电池等非水电解质二次电池。但是，本发明不将电池特定为锂离子电池，也可以使用其他非水电解质二次电池或镍氢电池等当前使用、现在起开发的所有二次电池。

[0049] (电池保持架2)

[0050] 电池保持架2由作为绝缘材料的热塑性树脂等树脂成型为规定的形状。电池保持架2优选为阻燃性优异的树脂制。作为这样的树脂，例如可以使用PC(聚碳酸酯)或PP(聚丙烯)。

[0051] 如图1至图3所示，电池保持架2将多个电池1插入电池收纳部4并以平行的姿势配置在固定位置。电池1插入电池收纳部4，将设置于两端面的电极端子1x、1y配置于同一平面并使其在电池保持架2的两面露出。电池保持架2通过隔壁5划分并设置电池收纳部4。隔壁5与电池1的外周面接触为热结合状态。与电池1热结合的隔壁5传导电池1的发热，并吸收电池1的发热。划分电池收纳部4的隔壁5位于相邻的电池1之间，使表面与电池1的表面接触而与电池1热结合，与电池1的表面接触而将电池1配置在固定位置。由隔壁5划分出的电池收纳部4在内侧插入电池1而将其配置在固定位置，因此将内表面形成为沿着电池1的外周面的内形。图中的电池保持架2将圆筒形电池插入电池收纳部4并配置在固定位置，因此电池收纳部4的内部形状为圆柱状。圆柱状的电池收纳部4的内径比圆筒形电池的外径稍大，与圆筒形电池热结合而将其配置在固定位置。电池收纳部4由隔壁5划分，因此配置在电池1之间的隔壁5形成为沿着圆筒形电池的表面的形状。

[0052] 图2和图3所示的电池保持架2形成为将多个电池收纳部4以平行的姿势多列多级并排成“堆叠状态”的形状。电池保持架2由电池间的隔壁5和与该隔壁5一体成型并设置于电池保持架2的外周的外周壁9构成。该电池保持架2在外周壁9与隔壁5之间设置配置于外周部而成的电池收纳部4，在隔壁5之间设置有配置于内部的电池收纳部4。隔壁5和外周壁9使电池接触面为沿着电池1的表面的形状，来与电池1热结合并将其配置在固定位置。

[0053] 图中的电池保持架2将电池收纳部4配置为堆叠状态。该电池保持架2具有能够空间效率良好地配置电池1而使整体紧凑的特征。此外，通过节约谷间部分的树脂，还具有能减少所使用的树脂的量来降低制造成本从而实现轻量化的特征。但是，电池保持架2也可以将配置成多级多列的电池纵横并排，在围棋盘格状的交点配置电池。

[0054] 图2和图3的电池保持架2将112根电池1配置成8层14列。在图中，沿上下方向配置的一列电池1配置为锯齿状，将相邻列的电池1配置于锯齿的谷部，配置为堆叠状态。电池保持架2在配置成多级多列的电池1之间配置隔壁5，换言之，在隔壁5设置电池收纳部4，在隔壁5之间配置电池1，将电池1的热向隔壁5传导。

[0055] 图1和图3所示的电池保持架2由在中间分割而成的一对保持架单元2A构成。该保持架单元2A在供电池1插通并保持的电池收纳部4的两端开口使电池1的两端的电极端子1x、1y露出的电极窗7，成为能够将汇流条3与从该电极窗7露出的电池1的电极端子1x、1y连接的形状。图2的电池保持架2中，使电池1的一方的电极端子1y露出的电极窗7为四边形，使另一方的电极端子1x露出的电极窗7为圆形。进而，电极窗7比池1的外形小，使得电池1通不过，将电池1配置于电池收纳部4。

[0056] 进而，图3至图6所示的电池保持架2是将汇流条3配置于固定位置的定位凹部2D成型在两面而设置的。图中的电池保持架2设置有多个定位凹部2D，能够将多个汇流条3配置在固定位置。定位凹部2D形成为沿着汇流条3的外周的内形，使得能够将汇流条3进行定位的同时插入。图中的电池保持架2在其两面设置有沿着汇流条3的外周的区划壁2E，将该区划壁2E的内侧的区域作为定位凹部2D。电池保持架2的定位凹部2D的底面形成为比电池保持架2的端面、准确地说是比区划壁2E的前端面低一级的凹部形状。在定位凹部2D的底面开口多个电极窗7，在该底面上，多个汇流条3配置在同一平面上。在电池保持架2的两面形成的定位凹部2D被配置汇流条3，并在与电池1连接后，配置绝热构件8。

[0057] 进而，电池保持架2将由一对保持架单元2A形成的电池收纳部4的长度、即一个保持架单元2A的厚度设为电池1的全长的大致一半的长度。该保持架单元2A在相互连结的状态下，将电池1插入到由一对保持架单元2A设置的电池收纳部4，覆盖电池1的外周面的整体。这样，用电池收纳部4覆盖电池1的整个外周面的构造能够有效地防止相邻的电池间的延烧。

[0058] (汇流条3)

[0059] 图1至图5所示的电池组的汇流条3将配置成多级多列的多个电池1串联和并联连接。汇流条3是导电性的金属板，具备与电池1的电极端子1x、1y连接的多个固定端子3A、经由固定端子3A将多个电池1串联和并联连接的基部3B、以及将前端与固定端子3A连结而将根部与基部3B连结的保险丝3C。汇流条3是用模具将一张金属板裁断，并弯折而制作的。图4是配置于电池保持架2的表侧面的汇流条3的主视图，图5是配置于电池保持架2的背侧面的汇流条3的主视图。电池保持架2在表侧面配置7片汇流条3，在背侧面配置8片汇流条3，用汇流条3将各电池1并联和串联连接。

[0060] 如图6至图9所示，固定端子3A与电池1的电极端子1x、1y点焊而连接。固定端子3A在高低差部3D的前端设置焊接部3E。进而，固定端子3A在与基部3B之间设置间隙3F，使焊接部3E从基部3B分开。焊接部3E配置在设置于电池保持架2的电极窗7的内侧，与电池1的电极端子1x、1y点焊而连接。高低差部3D使从基部3B分离的焊接部3E朝向电极端子1x、1y突出，使焊接部3E与电极窗7的内部的电极端子1x、1y接触而连结。经由高低差部3D朝向电极端子1x、1y突出的焊接部3E插入电池保持架2的电极窗7的内部，与配置于电极窗7的内表面的电极端子1x、1y接触。焊接部3E在狭缝3H的两侧分别设置有两个朝向电极端子1x、1y局部地突出的凸部3G，将凸部3G与电极端子1x、1y点焊而连接。狭缝3H使无效电流变少，将凸部3G高效地焊接于电极端子1x、1y。

[0061] 固定端子3A由经由保险丝3C于基部3B连结的第1固定端子3Aa和不经由保险丝而直接与基部3B连结的第2固定端子3Ab构成。第1固定端子3Aa在高低差部3D与基部3B之间连结保险丝3C。第2固定端子3Ab将高低差部3D与基部3B直接连结。图中的电池组在电池1的负侧的电极端子1y连接保险丝3C，因此将第1固定端子3Aa与电池1的负侧连接，将第2固定端子3Ab与电池1的正侧的电极端子1x连接。

[0062] 保险丝3C设置在与设置于电池保持架2的支承面2B的对置位置，换言之，电池保持架2在与保险丝3C的对置面上设置有支承面2B。保险丝3C处于与电池保持架2的支承面2B不接触或接近的位置，被支承面2B防止变形、破损。设定高低差部3D的高低差，以使保险丝3C不与支承面2B接触或接近。即，高低差部3D以将焊接部3E固定于电极端子1x、1y的状态设定高低差部3D的高低差，使得保险丝3C不与支承面2B接触或接近。该汇流条3将焊接部3E固定于电极端子1x、1y，能够使保险丝3C与支承面2B不接触或接近。图3的电池保持架2将配置连结有保险丝3C的固定端子3A的电极窗7设为四边形，在电极窗7的开口缘的外侧设置有保险丝3C的支承面2B。将电极窗7设为四边形并在其外侧设置支承面2B的电池保持架2具有如下特征，在保险丝3C整个面的对置位置设置支承面2B，能够可靠地防止保险丝3C整体的变形、破损。

[0063] 基部3B在除了固定端子3A和保险丝3C之外的汇流条3的其他部分，将连接固定端子3A的全部电池1并联和串联连接。如图7所示，汇流条3对一张金属板进行冲压加工，裁断成在内部配置多个固定端子3A以及保险丝3C的形状，进行弯折加工，在固定端子3A的外侧与相邻的固定端子3A之间设置基部3B。汇流条3位于相邻的固定端子3A之间，将连结保险丝3C的根部的基部3B作为保险丝连结部3Ba。

[0064] 如图6至图9所示，保险丝连结部3Ba为了阻止与电池保持架2的相对运动而设置有与电池保持架2连结的第1嵌合部3I。该第1嵌合部3I与设置于电池保持架2的第2嵌合部2C连结。第2嵌合部2C与第1嵌合部3I连结，保险丝连结部3Ba连结为不与电池保持架2相对运动。保险丝连结部3Ba与电池保持架2不相对运动的构造阻止电池1与保险丝3C的相对运动。这是因为，电池1配置于电池保持架2的固定位置，保险丝3C与保险丝连结部3Ba连结，因此保险丝3C连结为不经由电池保持架2与电池1相对运动。电池1与保险丝3C不相对移动的构造在电池组受到冲击、振动的状态下，能够防止保险丝3C的变形。因此，即使受到电池组落下等的冲击，也能够防止保险丝3C的断裂。

[0065] 图8和图9的汇流条3将第1嵌合部3I作为嵌合孔，将第2嵌合部2C作为成型于电池保持架2的连结肋。嵌合孔将汇流条3切断而设置，连结肋与电池保持架2一体成型而设置。连结肋的外形与嵌合孔的内部形状大致相等，但形成为能够插入的大小。图中的汇流条3将嵌合孔形成为圆形，将连结肋设为圆柱状，因此使嵌合孔的内径比连结肋的外径稍大。在该构造中，在组装时将连结肋插入嵌合孔，连结成不使保险丝连结部3Ba相对于电池保持架2相对运动，阻止保险丝3C与电池1的相对运动，能够可靠地防止保险丝3C的变形。该构造具有能够使组装变得简单的特征。此外，由于能够将成为汇流条3的金属板切断而设置嵌合孔，在成型电池保持架2的工序中一体地成型连结肋，因此也能够简化制造工序。但是，虽然未图示，但本发明也能够将第1嵌合部3I作为嵌合凸部，将第2嵌合部2C作为能够嵌合嵌合凸部的嵌合凹部、嵌合孔。

[0066] 图6至图9的汇流条3将第1嵌合部3I配置在保险丝3C的根部附近。该汇流条3将第1嵌合部3I与保险丝3C的根部之间的距离(k)设为保险丝3C横向宽度(W)的5倍以下，能够进一步减少保险丝3C的变形。此外，图中的汇流条3将设置于保险丝连结部3Ba的第1嵌合部3I配置在保险丝3C根部的延长线上，将第1嵌合部3I配置在接近保险丝3C的根部的位置。该构造也具有能够利用第1嵌合部3I和第2嵌合部2C更可靠地阻止保险丝3C的变形来有效地防止变形、损伤的特征。

[0067] 汇流条不一定需要在全部的保险丝连结部设置第1嵌合部。图7至图9的汇流条3仅在相邻的固定端子3A之间的保险丝连结部3Ba设置第1嵌合部3I，不在配置于外周部的保险丝连结部3Ba设置第1嵌合部。外周部的保险丝连结部3Ba在附近的基部3B设置贯通孔3J，在该贯通孔3J中插入电池保持架2的连结肋，通过贯通孔3J和连结肋阻止相对运动，防止保险丝3C的变形。

[0068] 汇流条3在图7至图9中在位于左右的固定端子3A之间的基部3B设置有定位孔3K。该定位孔3K插入与电池保持架2一体成型而设置的定位肋2F，将汇流条3配置于电池保持架
2的固定位置。定位孔3K和定位肋2F也具有在将汇流条3配置于电池保持架2的固定位置的同时，防止汇流条3与电池保持架2的相对运动的作用。

[0069] 配置在电池保持架2的表面的各汇流条3将在图4以及图5中上下方向配置的电池1并联连接，将在水平方向上分开横向相邻的电池1串联连接。配置于电池保持架2的背侧面的汇流条3由将在图5中配置于两侧并沿上下方向排成一列而配置的电池1并联连接的汇流条3和将两列电池1并联和串联连接的汇流条3构成。并联和串联连接2列电池1的汇流条3与电池保持架2的表面的汇流条3相同，将各列的电池1并联连接，将相邻列的电池1串联连接。

[0070] 汇流条3经由保险丝3C而将第1固定端子3Aa与电池1的一个电极端子1y连接。图10表示将多个电池1并联和串联连接的概略电路图。该电路图的电路结构的电池组在各电池1的负侧连结保险丝3C。各电池1在正侧和负侧连接汇流条3的固定端子3A，在与负侧连接的第1固定端子3Aa连结保险丝3C，因此，在与负侧连接的一半的第1固定端子3Aa连结保险丝3C。

[0071] 汇流条3进行点焊或激光焊接，来将固定端子3A与电池1的电极端子1x、1y连接。图4和图5所示的电池1经由汇流条3将多级配置的(图中上下配置的)电池1相互并联连接，将多列配置的(图中左右配置的)电池1串联连接。但是，汇流条也能够将多级配置的电池串联连接，将多列配置的电池并联连接。汇流条3配置在电池保持架2的两面，将电池1串联和并联连接。

[0072] (绝热构件8)

[0073] 绝热构件8配置于与电池1的电极端子1x、1y连接的汇流条3的表面，至少将保险丝3C和与该保险丝3C连结的固定端子3A的表面以紧贴状态覆盖。绝热构件8是具有绝缘性的构件，优选为树脂制。树脂制的绝热构件8以紧贴状态与保险丝3C和固定端子3A的表面接触，将保险丝3C以及固定端子3A从外部绝热。由绝热构件8绝热的保险丝3C以及固定端子3A有效地传导电池1的发热，此外，在对保险丝3C通电过电流的状态下，不将保险丝3C的发热向外部散热，可靠地使温度上升而熔断保险丝3C。

[0074] 绝热构件8优选由灌封树脂形成。灌封树脂在未硬化状态下为糊状或液状，以未硬化的状态填充在形成于汇流条3的保险丝3C和与该保险丝3C连结的固定端子3A的表面。填充于保险丝3C和固定端子3A的表面的灌封树脂经过时间而硬化，形成以紧贴状态固定于保险丝3C和固定端子3A的表面的绝热构件8。

[0075] 灌封树脂使用聚氨酯树脂那样粘接性优异的树脂。作为这样的灌封树脂，能够使用二液混合型的聚氨酯树脂。该聚氨酯树脂能够通过在常温下搅拌混合液体的主剂和硬化剂而使其聚合，从糊状或液状的未硬化状态硬化。但是，二液混合型的树脂也能够使用环氧树脂、不饱和聚酯树脂等。此外，在灌封树脂中，也能够使用在常温下为糊状或液状、经时地硬化、或者通过热、光而硬化的树脂(热硬化性树脂、光硬化性树脂)。这些灌封树脂以未硬化的状态填充于保险丝3C以及固定端子3A的表面，并且在经过时间而硬化的状态下，以紧贴于保险丝3C以及固定端子3A的表面的状态固定，从而实现优异的绝热特性。

[0076] 绝热构件8形成为覆盖设置于汇流条3的多个保险丝3C和与这些保险丝3C连结的固定端子3A的表面。图6所示的绝热构件8以覆盖汇流条3的整个表面的状态形成。这样，覆盖汇流条3的整个表面的绝热构件8通过在未硬化状态下将膏状或液状的灌封树脂填充到定位凹部2D中，换言之，将定位凹部2D兼用作绝热构件8的成型容器，并且注入未硬化状态的灌封树脂，通过使填充的灌封树脂硬化，能够形成隔热构件8。在该方法中，将汇流条3固定于定位凹部2D的底面的电池保持架2以定位凹部2D的开口部朝向上方的姿势配置，在这样的状态下，向定位凹部2D注入未硬化状态的灌封树脂。填充于定位凹部2D的未硬化状态的灌封树脂沿着汇流条3的表面扩展而覆盖汇流条3的整个表面。使填充于定位凹部2D的灌封树脂硬化来设置覆盖汇流条3的整个表面的隔热构件8。

[0077] 如上所述，在汇流条3的整个表面形成绝热构件8的构造具有能够简单且容易地覆盖设置于汇流条3的多个保险丝3C以及固定端子3A的特征。进而，如以上那样在定位凹部2D填充灌封树脂来形成绝热构件8的方法能够在汇流条3的表面形成规定厚度的绝热构件8。这样，能够使覆盖多个保险丝3C以及固定端子3A的部分的厚度均匀的绝热构件8能够使保险丝3C的熔断所花费的时间恒定，从而能够在流过设定电流的状态下可靠地熔断保险丝
3C。

[0078] 进而，以覆盖保险丝3C和固定端子3A的表面的状态填充的灌封树脂也侵入形成于电极窗7与电极端子1x、1y之间的凹部、形成于固定端子3A以及熔断器连接件3C与基部3B之间的间隙3F，在保险丝3C和固定端子3A的表面或其附近无间隙地填充。因此，电池1的电极端子1x、1y的表面、或者保险丝3C以及固定端子3A的周边区域也能够被绝热构件8覆盖而成为绝热状态。因此，在电池异常时，能够将在电池内部产生的热能不向外部散热地从固定端子3A传导至保险丝3C，从而有效地对保险丝3C进行加热。

[0079] 此外，填充于定位凹部2D的灌封树脂在将第1嵌合部3I与第2嵌合部2C的连结部埋设于绝热构件8的状态下固定。因此，用绝热构件8将保持架2和保险丝连结部3Ba两者固定在固定位置，能够可靠地阻止保险丝3C与电池1的相对移动。另外，填充于定位凹部2D的灌封树脂将定位孔3K和定位肋2F的连结部在埋设于绝热构件8的状态下固定。因此，能够将汇流条3稳定地固定于电池保持架2的固定位置。

[0080] 以上的绝热构件8覆盖汇流条3的整个表面，但绝热构件不一定要覆盖汇流条的整个表面。绝热构件8至少能够覆盖设置于汇流条3的保险丝3C和与该保险丝3C连结的固定端子3A的表面。因此，虽然未图示，但绝热构件也能够形成为将多个保险丝和与该保险丝连结的固定端子的表面分别覆盖。该构造能够对形成绝热构件的每个保险丝以及固定端子提供灌封树脂来形成绝热构件。因此，能够将所使用的灌封树脂的量抑制在最小限度，减少灌封树脂的使用量。

[0081] 进而，虽未图示，绝热构件能够一体地成型，使得覆盖设置于汇流条的多个保险丝。该绝热构件例如通过沿着汇流条的表面连续提供灌封树脂，能够覆盖设置于汇流条的全部的保险丝的表面。该构造一体地成型覆盖设置于汇流条的多个保险丝的表面的绝热构件，因此能够缩短绝热构件的制造时间，并且能够使绝热构件对各个保险丝的覆盖状态均等。

[0082] (覆盖件8A)

[0083] 进而，如图11所示，绝热构件8能够具备树脂成型的覆盖件8A。该覆盖件8A是将树脂成型为板状或者片状的材料，例如，经由粘接剂8B固定于汇流条3的表面，尤其是固定于保险丝3C以及固定端子3A的表面。图11所示的绝热构件8通过将粘接剂8B填充于在保险丝3C、固定端子3A的周边部形成的凹凸部，来将由覆盖件8A以及粘接剂8B构成的绝热构件8以紧贴状态固定于保险丝与固定端子的表面。如图11所示，板状或者片状的覆盖件8A通过形成为沿着汇流条3的外形的形状，从而被插入到定位凹部2D，以沿着汇流条3的表面的状态配置在固定位置。图11所示的覆盖件8A在与定位肋2F对置的位置开口连结孔8F。

[0084] 进而，如图12所示，覆盖件8A也可以在树脂成型后的覆盖件8A的表面的与汇流条3对置的面上设置软质层8C。图12所示的软质层8C在与形成于保险丝3C、固定端子3A的周边部的凹凸部对置的位置形成凸部8D。该覆盖件8A通过将软质层8C按压于保险丝3C、固定端子3A的表面，能够以紧贴状态覆盖保险丝3C、固定端子3A的表面，从而更有效地绝热。此外，该覆盖件8A也具有如下特征，通过用软质层8C覆盖保险丝3C，能够以该软质层8C为缓冲件而提高保险丝3C的耐冲击性。该覆盖件8A通过将软质层8C组作为粘着层，能够简单地粘接于汇流条3的表面。

[0085] (外装壳体11)

[0086] 图1至图3所示的外装壳体11收纳有将多个圆筒形电池配置在固定位置而成的电池保持架2。图中所示的外装壳体11被分割为第1壳体11A和第2壳体11B，在内部形成有收纳电池保持架2的收纳部。图3所示的第1壳体11A和第2壳体11B形成为具有能够收纳电池保持架2的大致一半的深度的箱形。该外装壳体11将设置于第1壳体11A和第2壳体11B的周壁的端面超声波熔敷或粘接而连结。虽然未图示，但第1壳体和第2壳体也可以通过将贯通一方的壳体的止动螺钉拧入设置于另一方壳体的螺毂而连结。

[0087] 进而，外装壳体11除了收纳电池保持架2之外还收纳电路基板10。电路基板10能够安装保护电路等的电子部件。虽然未图示，但保护电路10能够具备对各个电池1的电压、剩余容量、温度等进行检测的检测电路、和利用由该检测电路检测出的电池1的数据来进行开启关闭的开关元件。此外，收纳电路基板而成的电池组也能够将与电路基板连接的输出连接器固定于外装壳体11。输出连接器具有输出端子和信号端子，经由输出端子进行充放电，能够与经由信号端子设置的设备进行通信。但是，电池组也可以不设置输出连接器，而将由输出端子和信号端子构成的连接端子固定于电路基板，使这些连接端子从底壳体露出，成为进行外部连接的构造。

[0088] 以上的电池组若任一个电池1成为异常的状态(内部短路等)，流过过电流，则能够将与该电池1连接的保险丝3C迅速熔断来切断过电流。其原因在于，通过用绝热构件8以紧贴状态覆盖保险丝3C以及固定端子3A的表面，从而有效地抑制从保险丝3C、固定端子3A的表面向外部的散热，从而促进热向异常时的保险丝3A的集中。如图10所示，将多个电池1配置为多级多列、由汇流条3串联和并联连接的电池组当任一电池1由于内部短路等而产生异常时，在电池内部异常发热，并且向电池1通电过电流。另外，在图10中，示出了上段中央的电池1为异常的状态。

[0089] 该电池组在电池1异常时，在电池内部的温度上升的状态下，覆盖固定端子3A的绝热构件8抑制从固定端子3A的表面的散热。因此，如图10的箭头B所示，将电池内部的热能从固定端子3A高效地传导至保险丝3C，从而有效地对保险丝3C进行加热。此外，该电池组在电池1异常时由于流过保险丝3C的箭头A所示的过电流而以焦耳热发热时，覆盖保险丝3C的绝热构件8抑制从保险丝3C的表面的散热。因此，被焦耳热加热的保险丝3C的温度迅速上升到熔融温度，熔断保险丝3C。特别是，该电池组通过绝热构件8以紧贴状态覆盖保险丝3C以及固定端子3A的表面，来做出热滞留在固定端子3A、保险丝3C的内部的状态，能够有效地对保险丝3C进行加热。

[0090] 如上所述，使用用绝热构件8覆盖汇流条3的保险丝3C和与该保险丝3C连结的固定端子3A的表面而成的本发明的实施方式的电池组、和现有的未用绝热构件覆盖保险丝和固定端子的表面的电池组，实施了测定在对过大的电流进行通电时保险丝熔断所花费的时间的实验。在此，实验中使用的实施方式的电池组和现有的电池组多次进行了如下实验，将由与电池的电极端子连接的金属板构成的汇流条的保险丝的宽度设为1.5mm，分别通电160A的电流，测定保险丝被熔断为止所花费的时间。

[0091] 作为实验的结果，在未设置绝热构件的现有的电池组中，到保险丝熔断为止需要0.6～0.7秒的时间。与此相对，在用绝热构件覆盖保险丝和固定端子的表面而成的实施方式的电池组中，能够以0.2秒熔断保险丝。如上所述，在本发明的电池组中，通过用绝热构件覆盖保险丝和固定端子的表面，能够促进热向保险丝的集中，将熔断所花费的时间缩短到
1/3以下。如上所述，能够缩短保险丝的熔断所花费的时间的构造通过在电池异常时在短时间内熔断保险丝，能够迅速停止在成为异常状态的电池中流过过大的电流而保护安全性。

[0092] 此外，在实施方式的电池组中，通过用绝热构件覆盖汇流条的保险丝以及固定端子的表面，与现有的保险丝相比，能够将熔断所花费的时间缩短到1/3以下。这表示在扩大保险丝的宽度，或者缩短保险丝而减小电阻的状态下，与现有的未设置绝热构件的构造比较，也能够在短时间内熔断保险丝。因此，在本发明的电池组中，通过在保险丝以及固定端子的表面设置绝热构件，与现有的电池组相比，能够实现如下特征：能够在扩大设置于汇流条的保险丝的宽度、缩短长度的同时缩短熔断所花费的时间。这样，扩大保险丝的宽度并缩短长度能够提高保险丝的强度，有效地防止因振动、冲击等而保险丝受到损伤。

[0093] 如图6至图9所示，以上的实施方式所示的电池组经由细长的曲柄状的保险丝3C将固定端子3A和基部3B连结。该形状的保险丝3C通过在使金属板的宽度变窄的同时延长保险丝3C的全长，能够增大保险丝3C的电阻。但是，本发明的电池组也能够对设置于汇流条3的保险丝3C的形状进行各种变更。特别是，在本发明的电池组中，通过用绝热构件8覆盖保险丝3C和与该保险丝3C连结的固定端子3A的表面，即使扩大保险丝3C的宽度并缩短总长，也能够在短时间内可靠地熔断，因此，还能够扩大构成保险丝的金属板的宽度并使长度变长。

[0094] (保险丝的另一例)

[0095] 图13所示的电池组是本发明的另一实施方式所涉及的电池组，将设置于汇流条的保险丝3C设为与前述的汇流条3不同的形状。图13所示的汇流条3将连结固定端子3A的高低差部3D和基部3B的保险丝3C的形状设为具有一定宽度的带状且以规定的曲率半径弯曲约90度的带状，或者设为呈直线状延伸的带状。该图所示的汇流条3与前述的汇流条3比较，在扩大保险丝3C的宽度的同时缩短长度。这样，在本发明的电池组中，通过用绝热构件覆盖设置于汇流条3的保险丝3C和与保险丝3C连结的固定端子3A，能够短缩保险丝3C的熔断所花费的时间，如图13所示，即使将保险丝3C的宽度设计得较宽，将长度设计得较短，也能够在规定的设定温度下可靠地熔断。

[0096] 另外，在图13所示的电池组中，一方的汇流条3具有多个保险丝3C，并且具备与这些保险丝3C连结并与电极端子1y连接的固定端子3A(第1固定端子3Aa)，用绝热构件8覆盖这些保险丝3C和固定端子3A。与此相对，另一个汇流条3具备与电极端子1x连接的多个固定端子3A(第2固定端子3Ab)，但在该汇流条3的表面未设置绝热构件。这样，在本发明中，其特征在于，用绝热构件8覆盖保险丝3C以及与该保险丝3C连结的固定端子3A，对于不连结保险丝3C的固定端子3A，还能省略绝热构件。

[0097] 产业上的可利用性

[0098] 本发明是将多个电池收纳于电池保持架而成的电池组，能够有效地利用于在电池上连接保险丝而提高安全性的电池组。

[0099] 附图标记说明

[0100] 1…电池

[0101] 1x…电极端子

[0102] 1y…电极端子

[0103] 2…电池保持架

[0104] 2A…保持架单元

[0105] 2B…支承面

[0106] 2C…第2嵌合部

[0107] 2D…定位凹部

[0108] 2E…区划壁

[0109] 2F…定位肋

[0110] 3…汇流条

[0111] 3A…固定端子

[0112] 3Aa…第1固定端子

[0113] 3Ab…第2固定端子

[0114] 3B…基部

[0115] 3Ba…保险丝连结部

[0116] 3C…保险丝

[0117] 3D…高低差部

[0118] 3E…焊接部

[0119] 3F…间隙

[0120] 3G…凸部

[0121] 3H…狭缝

[0122] 3I…第1嵌合部

[0123] 3J…贯通孔

[0124] 3K…定位孔

[0125] 4…电池收纳部

[0126] 5…隔壁

[0127] 7…电极窗

[0128] 8…绝热构件

[0129] 8A…覆盖件

[0130] 8B…粘接剂

[0131] 8C…软质层

[0132] 8D…凸部

[0133] 8F…连结孔

[0134] 9…外周壁

[0135] 10…电路基板

[0136] 11…外装壳体

[0137] 11A…第1壳体

[0138] 11B…第2壳体。

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电池组-专利编号CN111009701A	2020-05-11	386
电池组-专利编号CN106716675B	2020-05-12	287
电池组-专利编号CN110574218A	2020-05-13	556
电池组-专利编号CN110999021A	2020-05-11	894
电池组-专利编号CN110890599A	2020-05-11	1003
电池组-专利编号CN110710052A	2020-05-12	947
电池组-专利编号CN110710026A	2020-05-13	699
电池组-专利编号CN106058363B	2020-05-11	1037
电池组-专利编号CN110828725A	2020-05-12	75
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