电池组件以及切换电池组件中的连接的方法_4

文档序号:8499382阅读:来源:国知局
第一可动汇流条20的导电部21被布置在其与固定汇流条10的平坦部12接触的位置上,并且第一可动侧接触部23与第一固定侧接触部13接触。因此,相邻的第一固定侧接触部13彼此被电连接,并且两个相邻电池单元I的正电极和负电极被彼此连接。两个相邻的电池单元I被这样串联连接。
[0110]参考图31和上述图24以及25,第二可动汇流条40的导电部41被布置在远离固定汇流条10的突出部17的位置上,并且第二可动侧接触部42与第二固定侧接触部19不接触。第二可动汇流条40的导电部43被布置在远离固定汇流条10的突出部14的位置上,并且第二可动侧接触部44与第二固定侧接触部16不接触。因此,相邻的第二固定侧接触部16被彼此电断开,并且相邻的第二固定侧接触部19被彼此电断开。
[0111]通过布置图30所示的第一可动汇流条20和布置图31所示的第二可动汇流条40,在图29中形成用粗线显示的导电路径。因此,多个电池单元I被串联连接,并且作为一个整体的电池组件100是基于串联连接的。在本实施例的电池组件100中,通过同时收缩第一可动汇流条20的第一伸展和收缩部25和第二可动汇流条40的第二伸展和收缩部45,多个电池单元I被连接为从并联连接切换为串联连接。
[0112]图32是显示按压部件50的结构的俯视图。图33是沿着图32中的线XXXIII —XXXIII的按压部件50的剖视图。图34是沿着图32中的线XXXIV — XXXIV的按压部件50的剖视图。图35是沿着图32中的线XXXV - XXXV的按压部件50的剖视图。按压部件50是这样的部件,该部件从上方按压电池组件100的第一可动汇流条20和第二可动汇流条40,同时按压并压缩第一伸展和收缩部25和第二伸展和收缩部45,并且朝着电池单元I的盖部3移动第一可动汇流条20和第二可动汇流条40,因为其与电池组件100 —起被使用。
[0113]按压部件50具有平板形式的支持部51。多个向下突出部52和53被附接到支持部51的下表面。向下突出部52和53从支持部51的下表面突出。向下突出部52和53由电绝缘材料构成。
[0114]支持部51被设置为从上方覆盖图26和29所示的俯视图中的整个电池组件100。向下突出部52被布置的位置对应于图26和29所示的第一可动汇流条20的位置。多个向下突出部52被设置为使得它们中的每一个都能够与第一可动汇流条20接触。向下突出部53被布置的位置对应于图26和29所示的第二可动汇流条40的位置。多个向下突出部53被设置为使得它们中的每一个都能够与第二可动汇流条40接触。
[0115]图36是被布置在第一可动汇流条20的上方的按压部件50的示意图。图37是被布置在第二可动汇流条40的上方的按压部件50的示意图。如上所述,向下突出部52被附接到与第一可动汇流条20的布置相对应的支持部51。向下突出部53被附接到与第二可动汇流条40的布置相对应的支持部51。通过在适当的位置布置按压部件50,获得图36和37所示的向下突出部52被布置在第一可动汇流条20的上方和向下突出部53被布置在第二可动汇流条40的上方的状态。
[0116]这里,在第一可动汇流条20中,第一伸展和收缩部25使导电部21偏向于远离固定汇流条10的方向。因此,第一可动汇流条20的第一可动侧接触部23与固定汇流条10的第一固定侧接触部13不接触。在第二可动汇流条40中,第二伸展和收缩部45使导电部41和43偏向于朝向固定汇流条10。因此,第二可动汇流条40的第二可动侧接触部42与固定汇流条10的第二固定侧接触部19接触,并且第二可动侧接触部44与第二固定侧接触部16接触。作为一个整体的电池组件100处于图26至28所示的并联连接状态中。
[0117]图38是按压部件50向下按压第一可动汇流条20的状态的示意图。图39是按压部件50向下按压第二可动汇流条40的状态的示意图。
[0118]通过沿着朝向电池组件100的方向移动图36和37所示的按压部件50,向下突出部52与第一可动汇流条20接触,向下突出部53与第二可动汇流条40接触。通过进一步移动按压部件50,向下突出部52向下按压第一可动汇流条20,并且向下突出部53向下按压第二可动汇流条40。因此,第一伸展和收缩部25收缩,导电部21沿着朝向固定汇流条10的方向移动,并且第二伸展和收缩部45收缩,导电部41和43沿着远离固定汇流条10的方向移动。
[0119]然后,图38和39所示的第一可动汇流条20的第一可动侧接触部23与固定汇流条10的第一固定侧接触部13接触,并且第二可动汇流条40的第二可动侧接触部42和44与固定汇流条10的第二固定侧接触部19不接触的状态被获得。这里,作为一个整体的电池组件100处于图29至31所示的串联连接状态中。
[0120]本实施例中的电池组件100可以被用作附接到诸如车辆之类的负荷装置。在这种情况下,结构可以是这样的:通过在负荷装置侧设置按压部件50,当电池组件100被安装在负荷装置上时,按压部件50按压第一可动汇流条20和第二可动汇流条40。例如,当电池组件100被附接到负荷装置上时,按压部件50可以被用作从上方覆盖电池组件100的盖子。因此,在电池组件100附接到该负荷装置上的时间点上,第一可动汇流条20和第二可动汇流条40移动,并且电池组件100被切换到串联连接的状态。其中串联连接被建立了的电池组件100对该负荷装置放电、充电、以及存储必需的电力。
[0121]在这种情况下,通过从负荷装置上分离电池组件100,按压部件50对第一可动汇流条20和第二可动汇流条40的按压被解除。因此,由于第一伸展和收缩部25和第二伸展和收缩部45的恢复力,第一可动汇流条20和第二可动汇流条40移动,并且电池组件100被切换至并联连接的状态。其中并联连接被建立了的电池组件100均衡构成电池组件100的电池单元I的充电率,并均衡多个电池单元I的劣化状态。因此,在对从负荷装置上分离的电池组件100的存储中,各电池单元I当中的电压变化能够被抑制,并且所有电池单元I的劣化状态的均匀性能够被改善。
[0122]当在通过堆叠电池单元I形成电池组件100之后在电池组件100中建立并联连接时,以及当微短路发生在电池组件100中的电池单元I中时,电压将在作为一个整体的电池组件100中被消耗,并且电压波动将是显著的。因此,在早期阶段发现有缺陷的电池单元I变得更加容易。
[0123]为了避免在电池组件100被附接到诸如产生了振动的车辆之类的装置的情况下多个电池单元I的串联连接和并联连接的意外损坏,期望这样的结构,在该结构中,由于振动所引起的第一可动汇流条20和第二可动汇流条40的移动能够被阻止。例如,结构可以是这样的:尽管振动与10倍重力加速度一样大,第一可动汇流条20和第二可动汇流条40也不会移动。
[0124]为了在电池组件100振动时保持并联连接,第二可动汇流条40和固定汇流条10之间的接触最好是防止被断开。例如,由于第二伸展和收缩部45的变形所产生的负荷期望大于与10倍重力加速度一样大的振动所产生的重力,通过该负荷,第二可动汇流条40偏向于朝着固定汇流条10。
[0125]更具体地,希望满足kL>9.8X10 *m = 98m的关系表达式,其中k代表第二伸展和收缩部45的弹簧常数,L代表从第二可动侧接触部42和44到第二固定侧接触部19和16的距离,以及m代表第二可动汇流条40的质量。
[0126]为了在电池组件100振动时保持串联连接,按压部件50按压第一可动汇流条20和第二可动汇流条40所使用的负荷期望大于与10倍重力加速度一样大的振动所产生的重力。第一可动汇流条20和第二可动汇流条40的总数由2 (η-1)来代表,其中η代表构成电池组件100的电池单元I的数量。
[0127]因此,希望满足F>9.8X10.2(η-1).M = 196 (η_1)Μ的关系表达式,其中F代表负荷,按压部件50通过该负荷按压第一可动汇流条20和第二可动汇流条40,M代表第一可动汇流条20和第二可动汇流条40的重量。
[0128]本实施例的功能和效果现在将被描述。
[0129]如图7至9所示,本实施例中的电池组件100包括与端子4和5中任意一个连接的固定汇流条10。如图14和15所示,电池组件100包括在朝向和远离电池单元I的盖部3的方向上可移动的第一可动汇流条20。如图22至25所示,电池组件100包括在朝向和远离电池单元I的盖部3的方向上可移动的第二可动汇流条40。
[0130]如图29至31所示,当第一可动汇流条20与固定汇流条10接触,并且第二可动汇流条40与固定汇流条10不接触时,多个电池单元I被串联连接。如图26至28所示,当第二可动汇流条40与固定汇流条10接触,并且第一可动汇流条20与固定汇流条10不接触时,多个电池单元I被并联连接。
[0131]因此,通过在第一可动汇流条20和第二可动汇流条40与固定汇流条10的接触和不接触之间进行切换,多个电池单元I能够被连接为在串联连接和并联连接之间进行切换。因为第一可动汇流条20和第二可动汇流条40相对于电池单元I垂直移动,电池组件100中的串联连接和并联连接之间的切换被进行。因为在电池单元I的排列方向上没有部件移动,与电池组件100的二维形状对应的空间之外的空间是不必要的,并且用于在多个电池单元I中的串联连接和并联连接之间进行切换的装置能够实现空间节省。
[0132]如图7至9所示,固定汇流条10具有平板形式的平坦部12和沿着远离电池单元I的方向从平坦部12突出的突出部14和17。平坦部12具有能够与第一可动汇流条20接触的第一固定侧接触部13。突出部14具有能够与第二可动汇流条40接触的第二固定侧接触部16。突出部17具有能够与第二可动汇流条40接触的第二固定侧接触部19。
[0133]因此,第一固定侧接触部13和电池单元I的盖部3之间的距离和第二固定侧接触部16和19与电池单元I的盖部3之间的距离可以是彼此不相同的。因此,在朝向和远离盖部3的方向上可移动的第一可动汇流条20和第二可动汇流条40能够在相同的方向上移动,并且第一可动汇流条20和第二可动汇流条40与固定汇流条10的接触和不接触之间的切换能够被进行。
[0134]如图14和15所示,第一可动汇流条20具有能够伸展和收缩的第一伸展和收缩部25,还具有通过第一伸展和收缩部25的伸展或收缩,在朝向或远离固定汇流条10的方向上可移动的第一可动侧接触部23。因此,通过施加第一伸展和收缩部25的伸展和收缩的力给第一可动汇流条20,第一可动汇流条20与固定汇流条10的接触和不接触之间的切换能够容易地被进行。
[0135]如图14所示,第一伸展和收缩部25使第一可
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