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CN102136596B - 连结有服务插头的电池系统 - Google Patents

连结有服务插头的电池系统 Download PDF

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CN102136596B
CN102136596B CN201010135619.5A CN201010135619A CN102136596B CN 102136596 B CN102136596 B CN 102136596B CN 201010135619 A CN201010135619 A CN 201010135619A CN 102136596 B CN102136596 B CN 102136596B
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Abstract

连结有服务插头的电池系统,在内置有多个电池(1)的外装壳体(2)上可自由拆装地连结服务插头(4)。服务插头(4)将具备一对连接端子(51)的熔断器(5)内置于插头外壳(40)中。外装壳体(2)具备:插头连结部(25),连结插头外壳(40);被连接端子(31),与连接端子(51)连接;通过连接端子(51)和被连接端子(31)将熔断器(5)与电池(1)连接而对输出端子(7)输出电压。再者,在插头外壳(40)和插头连结部(25)之间设置密封件(49),将服务插头(4)以防水构造连结至外装壳体(2),将连接端子(5)以能够向与插入方向交叉的方向移动的浮动构造连结至插头外壳(40)。

Description

连结有服务插头的电池系统
技术领域
本发明涉及一种可自由拆装地连结有服务插头的电池系统,该服务插头与串联连接的多个电池串联地相连接,特别涉及适于电动自行车等电动车辆的电池系统。
背景技术
电动自行车等车辆所使用的电池系统串联连接多个电池,提高了输出电压。这是因为为了使电动车辆行驶而要求较大的功率。该电池系统存在下述缺点,即若在未搭载于电动车辆的状态,或者进行维护的状态下输出端子等的高电压部分露出到外部,则无法安全地使用。为了避免该缺点,开发出一种和电池串联地连接有服务插头(service plug)的电池系统。该电池系统卸下服务插头,就断开输出电压。该电池系统由于若在维护等时卸下了服务插头时则输出电压被断开,因而可以安全地工作。
再者,该电池系统可以在服务插头中内置熔断器,更加方便地使用。这是因为,可以更换服务插头,将因过电流而被熔断的熔断器更换为新的熔断器。实现该功能的电池系统已被开发出。参见日本特开2008-243710号公报。
特开2008-243710号公报的电池系统,其结构为可以在服务插头中内置熔断器,将熔断器和服务插头一起进行更换。可是,搭载于电动车辆中的电池系统可以形成防水构造来防止水的侵入,提高可靠性。防水构造可以在服务插头和外装壳体之间配置密封件,由服务插头和外装壳体夹住该密封件来实现。不过,由服务插头和外装壳体夹住密封件来形成防水构造的电池系统需要将服务插头和外装壳体连结于正确的位置上。其原因为,若双方的连结位置发生了偏移,则无法正常地夹住密封件,防水能力下降。但是,将服务插头和外装壳体连结于正确的位置上,由双方夹住密封件的结构存在设置在服务插头上的连接端子和设置在外装壳体上的被连接端子易于发生连接不良的缺点。这是因为,若将服务插头和外装壳体连结到特定的位置上,则固定在服务插头上的连接端子和固定在外装壳体上的被连接端子之间的相对位置易于发生偏移。服务插头采用将固定在其上的连接端子插入固定在外装壳体上的被连接端子,而与外装壳体进行连结的结构,由此就可以把连接端子连结于被连接端子的正确位置上。但是,对于不管连接端子和被连接端子的连结位置如何,通过服务插头和外装壳体,服务插头都被限制于外装壳体特定的位置上进行连结的结构而言,将产生因为将连接端子固定于服务插头的尺寸误差或将被连接端子固定于外装壳体的尺寸误差,所以连接端子和被连接端子之间的相对位置发生偏移,无法可靠地进行电连接的缺点。再者,电动车辆因为对电池系统以大电流进行充放电,通过马达将车辆加速,或者通过再生制动进行减速,所以减小连接端子和被连接端子之间的接触电阻是重要的。因此,在连接端子或被连接端子中,要使用电阻小的厚的金属板,成为将一个插入另一个中的结构。该结构若连接端子和被连接端子之间的相对位置发生了偏移,则无法插入正确的位置,连接状态变坏,并且接触电阻增大,无法将电池系统的电力高效地向车辆一侧传输。
发明内容
本发明是以进一步解决上面的缺点为目的而开发的。本发明的重要目的在于提供一种电池系统,可以采用防水构造来连结服务插头和外装壳体,并且将服务插头的连接端子和外装壳体的被连接端子在理想的状态下进行电连接。
本发明的电池系统具备:外装壳体2,内置有多个电池1;以及服务插头4,可自由拆装地连结至该外装壳体2。服务插头4具备:插头外壳40,可自由拆装地连结至外装壳体2;熔断器5,内置于插头外壳40中;以及一对连接端子51,连接在该熔断器5的两端。外装壳体2具备:输出端子7,连接至电池1;插头连结部25,连结插头外壳40;以及被连接端子31,在插头外壳40连结至该插头连结部25的状态下,将服务插头4的连接端子51插入至该被连接端子31中而进行连接。电池系统在服务插头4的插头外壳40连结至插头连结部25的状态下,连接端子51与被连接端子31连接,通过连接端子51和被连接端子31,熔断器5与电池1连接,在该状态下对输出端子7输出电压。另外,电池系统在插头外壳40和插头连结部25之间设置密封件49,通过该密封件49,服务插头4以防水构造连结至外装壳体2,并且连接端子51以能够向与插入方向交叉的方向移动的浮动构造连结至插头外壳40。
上面的电池系统其特征为,可以采用防水构造来连结服务插头和外装壳体,并且将服务插头的连接端子和外装壳体的被连接端子在理想的状态下进行电连接。其原因为,上述的电池系统的结构为,在插头外壳和插头连结部之间设置密封件,由插头外壳和插头连结部夹住密封件将其连结为防水构造,并且将服务插头的连接端子以浮动构造连结于插头外壳上,可以在插入连接端子的状态下使连接端子向和插入方向交叉的方向移动。也就是说,由于将连接端子连结到插头外壳上使之可以相对移动,因而即便插头外壳相对于外装壳体的插头连结部连结在特定的位置上,连接端子仍向以理想的状态连结的位置移动,而连结于被连接端子上。因此,即便存在连接端子和插头外壳之间的相对位置偏移,以及被连接端子和外装壳体之间的相对位置偏移,连接端子仍被插入至被连接端子的理想的位置,可以将双方在理想的状态下进行电连接的特征得以实现。
本发明的电池系统可以将一对连接端子51,作为将2片金属板配置在同一平面上的插头插片51A,把连接端子51以能够向插头插片51A的厚度方向移动的浮动构造连结于插头外壳40上。
本发明的电池系统可以是,外装壳体2的插头连结部25具有从外装壳体2的表面突出的突出部25X,沿着该突出部25X的外周在整个外周上配设密封件49。插头外壳40具有用于将由突出部25X构成的插头连结部25插入的筒部41A,密封件49被夹在该筒部41A的内面和突出部25X的外表面之间,从而将服务插头4以防水构造连结至外装壳体2。
上述的电池系统通过在插头外壳的筒部中插入外装壳体的插头连结部,就可以简单且容易地进行连结,而且将双方连结为理想的防水构造。特别是,将作为突出部的插头连结部插入筒部内,将密封件夹在突出部的外表面和筒部的内面的结构,具有可以由突出部和筒部夹住密封件,实现理想的防水状态,并且顺畅地拆装服务插头的特征。其原因为,可以防止因密封件的挤压力而使筒部发生变形。虽然密封件的挤压力成为使筒部张开的张力,但是筒部对张力具有足够的强度,不存在扩展而发生变形的状况。
本发明的电池系统可以是,在作为插头连结部25的突出部25X周围设置用于配设密封件49的密封件槽25C,在该密封件槽25C中配设O形圈49A作为密封件49。
上述的电池系统即便将服务插头对外装壳体拆装,密封件的位置也不发生偏移,而可以将密封件配置于预定位置上,并且把服务插头以防水构造连结于外装壳体的插头连结部上。
本发明的电池系统可以是,其插头外壳40具备:罩壳41,具有筒部41A;以及内壳42,连结至该罩壳41的内侧,内置有熔断器5,罩壳41具有用于将插头连结部25的突出部25X插入的筒部41A,并且外装壳体2的插头连结部25具有用于将内壳42插入的嵌接凹部25B,将内壳42插入该嵌接凹部25B,将插头连结部25的突出部25X插入筒部41A,从而将服务插头4连结至外装壳体2。
上述的电池系统具有使服务插头的组装变得简单,并且可以将服务插头连结于外装壳体的正确位置上的特征。
本发明的电池系统可以是,其熔断器5具备:熔断器主体50,在两端连结着连接端子51;以及熔断器支持件52,固定该熔断器主体50,该熔断器支持件52以浮动构造内置于内壳42中。
上述的电池系统可以采用简单的构造,将熔断器以浮动构造内置于服务插头中。
本发明的电池系统可以是,其插头外壳40具备:罩壳41,具有筒部41A;以及内壳42,连结至该罩壳41的内侧,内置有熔断器5;罩壳41的结构为,在筒部41的内侧,具有连结内壳42的连结凸起41D,并且内壳42具备用于将连结凸起41D插通的连结孔42D,将连结凸起41D插通至该连结孔42D中,将内壳42连结至罩壳41。另外,该电池系统可以是,使连结孔42D的内部形状比连结凸起41D的外形大,从而将内壳42以浮动构造连结至罩壳41。
上述的电池系统可以采用简单的构造,将内壳以浮动构造连结于罩壳上,将熔断器以浮动构造内置于服务插头中。
本发明的电池系统可以是,将一对连接端子51,作为将2片金属板配置在同一平面上的插头插片51A,并且使连结孔42D的形状为能够使连接端子51向插头插片51A的厚度方向移动的长孔。
本发明的电池系统可以是,其被连接端子31在连接端子51的插入侧具备电弧用突起31a。
上述的电池系统由于因连接端子插入时发生的电弧导致的粘污或粗糙产生于连接端子和被连接端子的端部,因而可以将连接端子和被连接端子的电连接面维持为干净的状态,稳定地进行接触。
本发明的电池系统可以搭载于电动车辆中。
本发明的上述及其他目的,以及其特征,根据下文中与附图一起进行的详细说明将变得更加明显。
附图说明
图1是本发明的一实施例的电池系统的立体图。
图2是图1所示的电池系统的分解立体图。
图3是从背面观察图2所示的电池系统的分解立体图。
图4是图2所示的电池系统的电池组合的立体图。
图5是从左侧观察图4所示的电池组合的分解立体图。
图6是图4所示的电池组合的分解立体图。
图7是图6所示的电池组合的分解立体图。
图8是表示图1所示的电池系统输出端子的放大截面图,是相当于图1的VIII-VIII线截面的附图。
图9是表示图1所示的电池系统输出端子的放大截面图,是相当于图1的IX-IX线截面的附图。
图10是表示外装壳体贯通孔的放大截面立体图。
图11是表示图4所示的电池组合输出导板的连结构造的分解立体图。
图12是表示图5所示的电池组合输出导板的连结构造的分解立体图。
图13是作为输出端子的金属棒放大立体图。
图14是本发明一个实施例的电池系统电路图。
图15是表示对外装壳体拆装服务插头的状态的分解立体图。
图16是图15所示的服务插头分解立体图。
图17是从相反一侧看到图16所示的服务插头的分解立体图。
图18是表示外装壳体和服务插头的连结构造的放大截面图。
图19是表示罩壳和内壳的连结构造的放大截面图。
具体实施方式
下面,根据附图来说明本发明的实施例。
本发明的电池系统主要搭载于电动自行车中,最适于向使摩托车行驶的电动机供应电力的电源。但是,本发明的电池系统不限于电动自行车,也可以搭载于汽车或自行车等的电动车辆中,作为使这些车辆行驶的电源来使用。再者,本发明的电池系统不限于电动车辆,还可以作为要求大功率输出的各种电气设备的电源来使用。
图1至图7所示的电池系统具备:防水构造的外装壳体2,内置多个电池1,由绝缘材料的成形体构成;服务插头4,可自由拆装地连结于该外装壳体2上。图1至图3的电池系统在外装壳体2内收纳由多个电池1组成的电池组合10。电池组合10将多个可充电的电池1,通过连接导板3进行串联和并联连接。
[外装壳体]
图1至图3所示的外装壳体2是一种封闭成防水构造的箱形,在内部收纳电池组合10。外装壳体2是使塑料成形而制作出的。附图的外装壳体2使表面板20的外形成为四边形,成为以周壁21连结该四边形周围的形状。附图所示的外装壳体2虽然作为用防水构造封闭的结构,但是外装壳体不一定必须成为防水构造。外装壳体例如也可以成为在下方设置排水孔等,将进入内部的水从下方排出的结构。
图2和图3的外装壳体2收纳电池组合10以便各个电池1相对表面板20呈垂直状态,其配置为使全部电池1的端部电极1A与表面板20的内面相对。在该状态下将电池组合10收纳到外装壳体2内的电池系统在各个电池1相互平行的状态下收纳于外装壳体2中。由于在全部电池1的端部电极1A上连接着连接导板3,因而在电池1和表面板20之间配设连接导板3。
外装壳体2采用ABS树脂等绝缘材料的塑料成形,并以周壁21的中间为边界,分割为二个,用螺丝拧固,固定成防水构造。但是,二个外装壳体也可以采用嵌入式等的连结方法进行固定,或者采用热熔接或粘接等的方法进行固定。外装壳体2可以设计为与电池系统的用途或目的、使用状况以及所收纳的电池1外形及个数相应的各种形状。
图1至图3所示的外装壳体2分割为第1外装壳体2A和第2外装壳体2B而成形。第1外装壳体2A和第2外装壳体2B在与周壁21搭接的面上夹住密封件39,用壳体固定螺丝38连结成防水构造。再者,附图所示的外装壳体2为了在电池组合10的外侧配置输出导板8,设有从位于两端的周壁21向外侧突出的连结突出部22。图1至图3所示的外装壳体2在作为四边形短边的周壁21外侧设有连结突出部22。第1外装壳体2A和第2外装壳体2B的连结突出部22如图8和图9所示,在其间设有配置输出导板8的空间。再者,第1外装壳体2A和第2外装壳体2B使周壁21的开口部成为相同的形状,成形为可夹住密封件39的形状,以便可以用螺钉拧固,固定为防水构造。另外,在连结突出部22的中央部(参见图8及图9)、未设置连结突出部22的第1外装壳体2A和第2外装壳体2B的长边一侧的周壁21(参见图2及图3)上,在一个上设有引导固定螺钉33的插通孔23,在另一个上将拧入固定螺钉33进行固定的连结凸起24突出设置在内面。
再者,在图2和图3的外装壳体2的四角,也就是连结突出部22的两端部,用壳体固定螺钉38连结第1外装壳体2A和第2外装壳体2B而进行了固定。该外装壳体2在连结突出部22的两端,一体成形地设有将电池组合10固定于预定位置上的螺纹凸起29。图2和图3的外装壳体2将圆筒状的螺纹凸起29突出设置在连结突出部22的内面上,该圆筒状的螺纹凸起29可以嵌入设置在电池支持件11上的作为嵌合连结部19的嵌接凹部19A中。圆筒状的螺纹凸起20在中心设有插通壳体固定螺钉38的螺纹孔29A(参见图8及图9)。
再者,外装壳体2将贯通孔26设置在两端,该贯通孔26插入正侧和负侧的输出端子7。图3的外装壳体2将正和负的贯通孔26,设置到设在两端的连结突出部22上。贯通孔26如图10所示,包括:圆柱状的圆形贯通孔26A,插通作为输出端子7的金属棒70的圆柱部70A;非圆柱状的非圆形贯通孔26B,将金属棒70的非圆柱部70B插通为不旋转的状态。为了设置圆形贯通孔26A和非圆形贯通孔26B,加长贯通孔26,图8至图10的截面图所示的外装壳体2以将筒状突出部27从连结突出部22的表面向内面突出的方式,一体成形地设置。
为了设置筒状突出部27,图1、图8及图9的外装壳体2从周壁21向外侧突出,在连结突出部22的表面设置连结块部28,在连结块部28上设置筒状突出部27,在该筒状突出部27的内面设置圆形贯通孔26A和非圆形贯通孔26B。再者,图1、图8及图9的外装壳体2在连结块部28的上表面设置凹部28A,在此开出了贯通孔26。将插通输出端子7的贯通孔26在连结块部28的凹部28A中开口的外装壳体2,可以将与输出端子7电连接的外部连接引线(lead)76、或拧入输出端子7中的固定螺钉75,配置于比表面板20的表面更靠内侧而进行保护,另外还可以防止输出端子7与外部的金属部进行接触。再者,图8和图9的外装壳体2将连结块部28的上表面配置于从表面板20的表面往下的位置上,将配置于凹部28A内的外部连接引线76的接触端子77,配置到比表面板20更往下的位置上。
[电池组合]
在图2至图7中表示电池组合10。这些附图的电池组合10具备:多个可充电的电池1,在相互平行的状态下邻接配设;塑料制的电池支持件11,将电池1配置为多层多列;多个连接导板3,焊接于配置在电池支持件11内的各个电池1的端部电极1A上,连接着邻接的电池1。
图7的电池1是圆筒形电池,使两端的端部电极1A位于同一面上,将多个排列成多层多列。图7的电池组合10在附图中按上下8层排列电池1,将其配置成左右14列。也就是说,将112个电池1排列为8层14列进行了配置。附图的电池组合10排列为,使配置在同一层且邻接的列上的电池1交错地错开,使相互相邻列的电池1位于其中间。该排列可以使圆筒形的电池1相互接近而排列多列。但是,本发明的电池系统不将电池的个数及配置限定为该状态。例如,也可以将电池配置为棋盘格状。
[电池]
电池1是可充电的电池。附图的电池系统虽然将电池1设为圆筒型电池,但是在电池中也可以使用方型电池或薄型电池。在本实施例中,作为电池1使用圆筒型的锂离子电池。锂离子电池适于大容量、大功率的电池系统。其原因为,锂离子电池可以增大相对于容积或重量的容量。但是,本发明的电池系统不将电池限定为锂离子电池,也可以使用镍氢电池或镍镉电池等的二次电池。
[电池支持件]
图7所示的电池组合10在电池支持件11的电池安装部12中插入电池1,将其配置到预定位置上。电池支持件11如图7所示,成形为具有圆柱状电池安装部12的形状。电池安装部12成形为可插入圆筒型电池的内部形状。附图的电池支持件11设有112个电池安装部12,以便可以插入8层14列的电池1。电池安装部12的两端开口。
图7的电池组合10将电池支持件11,按作为圆筒型电池1长度方向的附图中的左右方向分割成2个,由第1电池支持件11A和第2电池支持件11B构成。第1电池支持件11A和第2电池支持件11B将电池安装部12的两端开口,成形为可插入圆筒形电池1的形状。电池支持件11采用塑料等的绝缘性部件成形。将塑料成形为设置有电池安装部12的形状的电池支持件11通过将电池1分区排列,就可以一边正确地定位多个电池1一边进行排列,且通过将各电池1分别独立地分开,就可以防止诱发电池1的热失控。分割成2个而成形的电池支持件11在连结2个的状态下,使电池1的端部电极1A从电池安装部12的开口部露出于外部。在露出于外部的端部电极1A上采用点焊或激光焊接等的方法焊接连接导板3。作为电池支持件11的塑料材料,可以利用聚碳酸酯。该材料强度较大,具有对于漏出的锂离子电池的电解液难以溶解的性质。还有,ABS树脂由于具有对于漏出的锂离子电池的电解液易于分解的性质,因而是非优选的。
电池支持件11在将电池安装部12的两端开口的两面上,成形多列嵌接凹部13,该多列嵌接凹部13把多个连接导板3相互分开,并配置于预定位置上。连接导板3被嵌接凹部13引导,连接于电池1的端部电极1A上。从而,嵌接凹部13设置到配置连接导板3的位置上,该连接导板3与端部电极1A连接。
再者,第1电池支持件11A在其两端部(在图4和图5中是电池支持件11的右左),设有固定输出导板8的固定板14。固定板14处于与连接导板3平行的面内,配置在电池支持件11厚度方向的中间,换言之是圆筒形电池1长度方向的中间。固定板14将下述固定凸起15和嵌接凸部16突出设置于表面,该固定凸起15通过固定螺钉85来固定输出导板8,该嵌接凸部16将输出导板8配置于预定位置上。再者,还设有引导连接螺钉87的贯通孔17,该连接螺钉87将输出端子7固定于输出导板8上。
再者,固定板14如图2至图5、图8及图9所示,将嵌合连结部19设置在其两端部的两面上,该嵌合连结部19把电池支持件11配置于外装壳体2的预定位置上。嵌合连结部19其内部形状为,通过外装壳体2嵌入螺纹凸起29的嵌接凹部19A,引导圆筒状的螺纹凸起29而将其配置于预定位置上。作为嵌合连结部19的嵌接凹部19A,在其中心设有插通壳体固定螺钉38的贯通孔。该电池支持件11在设置于固定板14两面的嵌合连结部19内,嵌入第1外装壳体2A和第2外装壳体2B的螺纹凸起29,连结于外装壳体2的预定位置上。在该状态下,利用壳体固定螺钉38,来固定第1外装壳体2A和第2外装壳体2B,电池支持件11被夹在第1外装壳体2A和第2外装壳体2B内并固定于预定位置上。壳体固定螺钉38贯通第1外装壳体2A、第2外装壳体2B和电池支持件11,并将它们固定为一体结构。
[连接导板]
连接导板3由电池支持件11的嵌接凹部13引导,对电池1的端部电极1A进行点焊或激光焊接而连接,串联和并联连接邻接的电池1。图6的电池组合10将多片连接导板3,设置绝缘间隙34而相互平行排列,焊接到电池1的端部电极1A上。
图6的电池组合10在电池1的一个端部(在图6中是右上侧的端部)上,排列7列连接导板3,在各连接导板3上连接着8个×2列的电池1。另外,在电池1的另一个端部(在图6中是左下侧的端部)上,排列8列连接导板3,将两侧的连接导板3作为输出用的连接导板3X,而连接8个×1列的电池1,并且在剩余的6列连接导板3上连接着8个×2列的电池1。该连接导板3并联连接处于同一列的8个电池1,串联连接处于相邻列的电池1。也就是说,并联连接8个电池1,串联连接14个电池1,将112个电池1连接为8个并联14个串联。
再者,图4至图6中配置于电池组合10的两侧并与连接在电池1正负输出侧的输出端子7相连接的输出用的连接导板3X,在其侧缘,设有用来与输出导板8连接的翼片部3B。输出用的连接导板3X在并联连接8个的带状电池连接部3A的侧缘折弯而设有折弯片,将该折弯片作为翼片部3B,连接到固定在电池支持件11侧面的输出导板8上。翼片部3B将前端部折弯为直角,把折弯部3b连接到输出导板8上。该输出用的连接导板3X由于使翼片部3B成为宽度较宽的板状,因而可以减小翼片部3B的电阻。
连接导板3使用电阻较小且热传导优良的金属板,例如镍板、以及在铁、铁合金或者铜、铜合金等的表面镀镍等的金属板。连接导板3使用厚度最适于焊接的金属板,例如0.1mm~0.3mm的金属板。进行点焊及激光焊接的连接导板3如果过厚或过薄,则无法在理想的状态下焊接于电池1的端部电极1A上。过厚的连接导板由于为了加热而使其熔融需要较大的热能,因而对电池进行加热的不良影响增大。另外,过薄的连接导板其电阻或热阻较大,并且没有足够的强度。因此,连接导板要考虑流动的电流及用途,而设定为最佳的厚度。
图6的连接导板3在对电池1的端部电极1A进行点焊的焊接部上,设有减少焊接无效电流的狭缝30。图6的连接导板3在焊接部上设有纵向狭缝30A和横向狭缝30B,该横向狭缝30B与该纵向狭缝30A的上下连结。该连接导板3在纵向狭缝30A的两侧挤压点焊的电极,将纵向狭缝30A的两侧焊接于电池1的端部电极1A上。焊接于电池1的端部电极1A上进行连接的连接导板3稳定地连接于电池1上。再者,连接导板3在其上端设有突出部3a,用来与电路基板35连接。连接导板3的突出部3a通过引线36,连接到电路基板35上。
[输出导板]
输出导板8是与连接导板3相比电阻更小且厚的金属板,例如是镍板、以及在铁、铁合金或者铜、铜合金的表面镀镍等的金属板。输出导板8通过固定螺钉85,固定到设置在第1电池支持件11A两端部的固定板14的表面上。
在图4和图11中,固定在电池支持件11右侧的固定板14上的输出导板8由作为金属板的一对导板81组成。该输出导板8包括:第1导板81A,连接在输出用连接导板3X的翼片部3B上;第2导板81B,连接着输出端子7。图11所示的输出导板8将一对导板81折弯加工为Z字状,设有固定部81a、立起部81c及连接部81b。固定部81a设置供设置在固定板14表面的嵌接凸部16插入的配合孔81d,并将嵌接凸部16引导至此并配置到预定位置上。再者,第2导板81B的固定部81a设有插通下述连接螺钉87的贯通孔81e,该连接螺钉87固定作为输出端子7的金属棒70。连接螺钉87穿过固定板14的贯通孔17,插入固定部81a的贯通孔81e中,拧入金属棒70的内螺纹孔74内,输出导板8就被固定于金属棒70上。连接部81b设有插入下述固定螺钉85的贯通孔81f,该固定螺钉85被拧入设置在固定板14上的固定凸起15内。在贯通孔81f中插入固定螺钉85,拧入固定凸起15内,输出导板8就被固定于固定板14上。再者,第1导板81A和第2导板81B的连接部81b通过服务插头4进行电连接,将输出端子7连接到输出用的连接导板3X上。
另外,在图5和图12中,固定在电池支持件11左侧的固定板14上的输出导板8由作为金属板的1片导板82构成。该导板82如图9和图12所示,设有插通下述连接螺钉87的贯通孔82e,该连接螺钉87固定作为输出端子7的金属棒70。连接螺钉87穿过固定板14的贯通孔17,插入导板82的贯通孔82e中,拧入金属棒70的内螺纹孔74内,输出导板8就被固定于金属棒70上。另外,导板82设有插入下述固定螺钉85的贯通孔82f,该固定螺钉85拧入设置在固定板14上的固定凸起15内。在贯通孔82f中插入固定螺钉85,拧入固定凸起15内,输出导板8就被固定于固定板14上。该输出导板8在一端上连接输出端子7,将另一端通过保护元件6连接到输出用的连接导板3X上。该保护元件6是若流动了过电流则熔断的熔断器6A。但是,保护元件也可以成为若流动了过电流则遮断电流的断路器或PTC等。
[输出端子]
输出端子7是将电阻较小,例如镍、以及在铁、铁合金或者铜、铜合金等的表面镀镍等的金属加工成细长棒状的金属棒70。输出端子7的金属棒70由圆形或椭圆形的圆柱部70A和作为非圆形柱状的非圆柱部70B组成。图13的金属棒70将前端部作为圆柱状的圆柱部70A,使其他的部分成为作为多棱柱状的六棱柱状的非圆柱部70B。金属棒的圆柱部不一定必须成为圆柱状,而可以作为椭圆柱状。另外,非圆柱部不一定必须成为多棱柱状,例如也可以作为椭圆柱状。再者,金属棒70的输出端子7使非圆柱部70B的最大外形比圆柱部70A的最大外形更大。图13的金属棒70使圆柱部70A的直径比多棱柱状的非圆柱部70B内接圆的直径更小。
再者,输出端子7的金属棒70在圆柱部70A上设置密封件槽71,在该密封件槽71中配置O形圈72。O形圈72如图8和图9所示,在金属棒70的圆柱部70A插入圆形贯通孔26A中的状态下,并且以被挤压的状态配设于圆柱部70A和圆形贯通孔26A之间,封闭圆柱部70A和圆形贯通孔26A之间形成的间隙而形成防水构造。圆柱部70A的外径比圆形贯通孔26A的内径更小,在圆柱部70A和圆形贯通孔26A之间设置微小的例如0.1mm至0.5mm的间隙,将该间隙用密封件的O形圈72封闭而形成防水构造。O形圈72的圈部粗细比密封件槽71的底部和圆形贯通孔26A的内面之间的间隔更大,由密封件槽71的底部和圆形贯通孔26A的内面将其弹性地挤压,将圆柱部70A和圆形贯通孔26A之间的间隙封闭为防水构造。再者,非圆柱部70B的外形也比非圆形贯通孔26B的内部形状稍小,使之可以将金属棒70顺畅地插入圆形贯通孔26A中。
金属棒70的输出端子7设有内螺纹孔73、74,使之在其前端部和后端部的双方进行开口。在前端开口的内螺纹孔73如图8和图9所示,利用拧入于此的固定螺钉75,将外部连接引线76的接触端子77固定于输出端子7上。在后端开口的内螺纹孔74利用拧入于此的连接螺钉87,将输出端子7的金属棒70固定在输出导板8上。
作为输出端子7的金属棒70的全长为,将后端固定于输出导板8上,使其前端外露于外装壳体2的表面,且其前端面从下述连结块部28的凹部28A底面突出的长度,该连结块部28设定为向外装壳体2的周壁21外侧突出。前端面从凹部28A的底面突出的输出端子7可以在此可靠地固定外部连接引线76的接触端子77。其原因为,不用外部连接引线76的接触端子77与凹部28A的底面进行接触,就可以接触于作为输出端子7的金属棒70的前端面上,用固定螺钉75可靠地固定。
[电路基板]
连接各个连接导板3的电路基板35安装电子部件等,构成电池1的充电控制或保护电路等,或者安装电池1剩余容量的运算电路。另外,在基板电路35上,执行剩余容量、异常、放电停止(指令)、充电停止(指令)等各种信息的运算、取得等,将这些信息,通过导线37传达到以本电池系统为电源的电气设备(例如电动二轮车)。而且,根据这些信息,电气设备执行各种控制。图1所示的外装壳体2在一个(在图1中是左侧)连结突出部22上,设有引导导线37的导线开口22A,从该导线开口22A将导线37引出到外部。
电路基板35在图4至图7中,固定并保持于电池支持件11的上表面。电池支持件11为了将电路基板35引导于预定位置上,沿着电路基板35的周围一体成形地设有多个定位肋18。电路基板35被引导于电池支持件11的上表面且由定位肋18包围的区域上,用螺钉拧固,固定于电池支持件11上。
安装于电路基板35上的保护电路是检测电池1的过充电或过放电来控制电流的电路、检测电池1的过充电来遮断电流的电路等。保护电路为了检测电池1的过充电或过放电,具备检测电池1电压的电压检测电路(未图示)。电压检测电路经由连接导板3检测各个电池电压,防止过充电或过放电。
[服务插头]
服务插头4如图14的电路图所示,串联连接多个电池1,并连接于一个输出侧。若服务插头4安装于外装壳体2上,则经由内置的熔断器5串联连接全部的电池1。若服务插头4从外装壳体2拔除,则串联连接的电池1的一端被切断,不再对正侧和负侧的输出端子7输出电压。服务插头4在将电池系统搭载于电动车辆之前被拔除,或者在进行维护时拔除,来防止对输出端子7输出较高的电压。在电池系统搭载于电动车辆中的状态下,服务插头4安装于外装壳体2上。
在图15至图19中表示出服务插头4。该服务插头4具备:塑料制的插头外壳40,可自由拆装地连结于外装壳体2上;熔断器5,内置在该插头外壳40中;及一对连接端子51,连接在该熔断器5上。插头外壳40具备:罩壳41,具有连结于插头连结部25上的筒部41A;内壳42,连结于该罩壳41的筒部41A内侧,并内置有熔断器5。
罩壳41采用塑料将盖部41B和筒状壁41C一体成形,该盖部41B为细长形状,其两端部成为半圆形,该筒状壁41C设置在该盖部41B的周围。盖部41B将连结内壳42的连结凸起41D设置在其两端部上。连结凸起41D是从盖部41B的内面垂直突出的圆柱状,在前端设有拧入固定螺钉43进行固定的连结孔41E。
罩壳41在筒状壁41C的两侧设有卡定钩41F。筒状壁41C成形为筒状,使其内面成形为平滑面。筒状的筒状壁41C使其内面形状成形为朝向开口部地增大内部形状的锥状,可以与设置在外装壳体2上的插头连结部25顺畅地进行连结,并且利用密封件49更为可靠地进行防水。其原因为,可以在筒状壁41C中插入插头连结部25,减小筒状壁41C的内部形状,逐渐强力地挤压密封件49。但是,筒状壁也可以使其内部形状成形为完全的筒状。
卡定钩41F钩挂于设置在外装壳体2上的卡定部25A上,将服务插头4可靠地连结于外装壳体2上。卡定钩41F通过一对弹性臂部41G连结到筒状壁41C上。弹性臂部41G成形为J字形,其配置为可以使卡定钩41F从筒状壁41C向外侧倾斜移动。再者,卡定钩41F在前端的内侧,设置钩挂于外装壳体2的卡定部25A上的卡定凸部41H,在后端设有使卡定钩41F倾斜移动而从外装壳体2卸下的捏手部41I。卡定钩41F若将捏手部41I朝向筒状壁41C进行按压,则使前端的卡定凸部41H向从外装壳体2的卡定部25A卸下的方向倾斜移动。该服务插头4如图18的箭头A所示,通过将罩壳41的两侧所设置的捏手部41I向相互接近的方向捏按,把两侧的捏手部41I朝向筒状壁41C按压,就可以使两侧的卡定钩41F,向图18的箭头B所示的方向倾斜移动,从而从外装壳体2简单地卸下。在未按压捏手部41I的状态下,卡定钩41F将前端的卡定凸部41H卡定于外装壳体2的卡定部25A上,与外装壳体2进行连结以便拔不掉服务插头4。
内壳42采用塑料将方筒状的收纳壁42C和底板42B一体成形,该方筒状的收纳壁42C在内部收纳熔断器5,该底板42B连结该收纳壁42C的底部。内壳42在其收纳壁42C的两端部,在外侧设有连结孔42D,该连结孔42D插通罩壳41上所设置的连结凸起41D。在该连结孔42D中插通连结凸起41D,再在连结凸起41D中拧入固定螺钉43,内壳42就连结于罩壳41的预定位置上。内壳42的外形,正确而言是收纳壁42C的外形,成形为可插通于嵌接凹部25B内的形状,该嵌接凹部25B设置在外装壳体2的插头连结部25上。
再者,附图所示的内壳42以浮动构造连结于罩壳41上,将收纳在内部的熔断器5的连接端子51以浮动构造连结到插头外壳40上。该内壳42使连结孔42D的内部形状比连结凸起41D的外形更大,将内壳42以浮动构造连结到罩壳41上。图16和图17所示的内壳42使连结孔42D成为长圆形的长孔,让插通于此的连结凸起41D在连结孔42D的内侧进行移动,可以使内壳42对罩壳41相对移动。为了使内壳42对罩壳41顺畅地移动,换言之,为了在连结孔42D的内侧使连结凸起41D顺畅地移动,图19所示的插头外壳40使连结凸起41D的高度(h)比连结孔42D轴向的长度(s)稍大,并且在拧入连结凸起41D内的固定螺钉43上插通有凸缘状环44。该凸缘状环44使其外形比连结孔42D的内部形状更大,防止了插通连结凸起41D的内壳42的两端部从连结凸起41D脱落。
附图的内壳42以作为长孔的连结孔42D的长径方向,为插头插片51A的厚度方向。该连结孔42D使和插头插片51A的厚度方向正交的宽度方向的内径即短径与连结凸起41D的外径大致相等,或者稍大,并且使插头插片51A厚度方向的内径即长径比连结凸起41D的外径更大,就可以使插通于连结孔42D中的连结凸起41D向插头插片51A的厚度方向相对移动。借此,插头外壳40成为可以将连接端子51向插头插片51A的厚度方向进行移动的浮动构造。作为长孔的连结孔42D的长径例如设为连结凸起41D外径的1.05~3倍,优选的是1.1~2倍,将连接端子51形成为理想的浮动构造。再者,使连结孔成为插头插片宽度方向的内径比连结凸起的外径更大,从而可以使插通于连结孔中的连结凸起向插头插片的宽度方向相对移动的结构,也可以成为能够使连接端子向插头插片的宽度方向移动的浮动构造。能够使连接端子51向插头插片51A的厚度方向移动的浮动构造可以将连接端子51在理想的状态下连接于被连接端子31上。另外,能够使连接端子51向厚度方向和宽度方向的双方移动的浮动构造可以将连接端子51在理想的状态下连接于被连接端子31上,进而以理想的状态连结为防水构造。本发明的电池系统由于作为能够使连接端子51只沿插头插片51A的厚度方向移动的浮动构造,可以将连接端子51合理地在理想的状态下连接于被连接端子31上,因而可以成为能够只向该方向移动的浮动构造。
内壳42在底板42B上设置收纳壁42C,设有熔断器5的收纳部42A。收纳部42A的深度成为可将熔断器5收纳于内部的大小。再者,收纳部42A使其内宽,也就是对置且平行配设的一对收纳壁42C的内宽W和熔断器5的厚度D大致相等,或者稍大,并且使收纳壁42C长度方向的内宽(H)和熔断器5长度方向的长度L大致相等,或者稍大,就可以把熔断器5收纳于内部的预定位置上。图16和图18所示的内壳42在收纳壁42C的开口端部,于内侧设有阶差凹部42E。该阶差凹部42E引导设置在熔断器5两侧的拆装凸部53。
底板42B如图17所示,将插通部42F设置在两侧,该插通部42F可以把固定在熔断器5上的连接端子51的插头插片51A顺畅地取出及插入。附图的服务插头4由于将连接端子51作为由金属板构成的插头插片51A,因而使插通部42F成为狭缝状。服务插头4由于将一对插头插片51A配置于同一平面上,因而将作为狭缝状的一对插通部42F排列为直线状。配置成直线状的一对插通部42F一面对一对插头插片51A的相对置的内侧部分进行定位一面进行引导,成为使相对置的外侧部分向外部突出的深度的狭缝。狭缝状的插通部42F使其内宽,也就是与长度方向正交的方向的宽度,与作为连接端子51的插头插片51A的厚度大致相等、或者稍大,把连接端子51的插头插片51A配置到内壳42的预定位置上。另外,作为狭缝状的一对插通部42F,使其间隔与一对连接端子51的间隔大致相等,并进行配置以便不使连接端子51在宽度方向上发生位置偏移。但是,内壳也可以把底板的宽度设为延长到一对连接端子两侧的长度,将下述狭缝状的贯通孔设置于底板的两侧来作为插通部,该狭缝状的贯通孔可以将插头插片顺畅地取出及插入。作为狭缝状贯通孔的插通部可以使狭缝的长度与连接端子的横向宽度大致相等,进行插通以便不使连接端子在宽度方向上发生位置偏移。
熔断器5具备:熔断器主体50,在两端连结连接端子51;及熔断器支持件52,固定该熔断器主体50。熔断器主体50是若流动了过电流则熔断的元件,并且将额定电流设定得较小,以便通过与作为上述保护元件6的熔断器6A相比更小的电流就被熔断。当电池系统流动了过电流时,则该构造的服务插头4的熔断器主体50比作为保护元件6的熔断器6A提前熔断,从而遮断电流。因此,可以在不熔断作为保护元件6的熔断器6A的状况下,遮断电流。被熔断后的熔断器5可以更换服务插头4,而更换为新的熔断器5。这种结构的熔断器5一般在市场上都有销售。
熔断器支持件52是塑料制品,在内部内置熔断器主体50,对连接在该熔断器主体50两端的连接端子51的插头插片51A进行镶嵌成形(insertmould),从而固定到预定位置上。连接端子51的插头插片51A是金属板,将一对插头插片51A配置于同一平面上,并固定在熔断器支持件52上。熔断器5将熔断器支持件52收纳于内壳42的收纳部42A内,把连接端子51的插头插片51A插通于狭缝状的插通部42F中,使之突出到外部。
上面的服务插头4将收纳着熔断器5的内壳42,以能够相对于罩壳41移动的浮动构造连结于罩壳41上,将连接端子51以浮动构造连结在插头外壳40上。不过,服务插头虽然未图示,但是也可以在内壳的内部以浮动构造收纳熔断器,将连接端子以浮动构造连结于插头外壳上。
该内壳的结构为,可以在收纳部的内部以浮动构造收纳熔断器。该内壳使收纳部的深度比熔断器插入方向的尺寸稍大,以能够使熔断器在内部自由移动。再者,使收纳部的内宽,也就是相对置且平行配设的一对收纳壁的内宽W比熔断器的厚度D更大,以能够向插头插片的厚度方向移动的浮动构造来收纳固定在熔断器上的作为插头插片的连接端子。再者,收纳壁使其长度方向的内宽H比熔断器长度方向的长度L更大,形成为能够使连接端子向与厚度方向正交的宽度方向移动的浮动构造。能够使连接端子向插头插片的宽度方向移动的浮动构造可以将连接端子在理想的状态下连接于被连接端子上。另外,能够使连接端子向厚度方向和宽度方向的双方移动的浮动构造可以将连接端子在理想的状态下连接于被连接端子上,并且还以理想的状态连结为防水构造。电池系统由于作为能够使连接端子只向插头插片的厚度方向移动的浮动构造,可以将连接端子合理地在理想的状态下连接于被连接端子上,因而也可以成为能只向该方向移动的浮动构造。
再者,该内壳使设置于底板两侧的狭缝状插通部的内宽,比作为连接端子的插头插片的厚度更大,进行插通以能够使连接端子的插头插片向厚度方向移动。另外,作为狭缝状的一对插通部也可以使其间隔,比一对连接端子的间隔更小,进行插通以能够使连接端子向狭缝的长度方向移动。再者,内壳也可以将底板的宽度,设为延长到一对连接端子两侧的长度,将可以顺畅地取出及插入插头插片的狭缝状的贯通孔设置于底板的两侧来作为插通部。作为狭缝状贯通孔的插通部可以使狭缝的长度,比连接端子的横向宽度更大,进行插通以能够使连接端子向狭缝的长度方向移动。如上所述,在收纳部的内部以浮动构造来收纳熔断器的结构的内壳固定于两端部上所设置的连结孔中,以便在插通罩壳上所设置的连结凸起的状态下不相对移动,可以将内壳固定于罩壳的预定位置上。
[插头连结部]
图15的外装壳体2设有的插头连结部25,其突出部25X从外装壳体2的表面突出。插头连结部25沿着该突出部25X的外周在整个外周上配设密封件49。作为插头连结部25的突出部25X在周围设置配设密封件49的密封件槽25C,在该密封件槽25C内配设O形圈49A的密封件49。O形圈49A的密封件49从突出部25X的表面突出,对连结的服务插头4的筒部41A内面进行弹性挤压,采用防水构造来连结服务插头4。密封件49与构成服务插头4的筒部41A的筒状壁41C内面紧密附着,将服务插头4连结为防水构造。图17的服务插头4在两侧的筒状壁41C上设置切口部41J,在该切口部41J上设有卡定钩41F。密封件49如图18所示,被插通于比设置在筒状壁41C上的切口部41J更靠里,将筒部41A连结为防水构造。换言之,密封件槽25C设置在将密封件49插通于比筒状壁41C的切口部41J更靠里的位置上。密封件49被夹在服务插头4的筒部41A的内面和插头连结部25的突出部25X的外表面之间,将服务插头4以防水构造连结于外装壳体2上。
插头连结部25将连结服务插头4的卡定钩41F的卡定部25A,突出设置在其两侧。卡定部25A在将服务插头4设置于预定位置上的状态下,被设置于可以将卡定钩41F前端设置的卡定凸部41H卡定的位置上,从而连结于外装壳体2上,以便拔不掉服务插头4。
再者,插头连结部25将插入服务插头4的内壳42的嵌接凹部25B设置在内侧。该插头连结部25设置连结壁25D,在其内侧设有嵌接凹部25B。连结壁25D在外侧面上设置密封件槽25C,在此配置O形圈49A的密封件49。连结壁25D使其内侧的形状,成为服务插头4的内壳42可嵌入的形状。连结壁25D成形为可插入罩壳41的筒状壁41C和内壳42的收纳壁42C之间的形状。该插头连结部25将服务插头4的内壳42插入嵌接凹部25B中,将连结壁25D插入筒部41A中,把服务插头4连结于预定位置上。在连结服务插头4的状态下,卡定钩41F钩挂于卡定部25A上,进行连结使之拔不掉。
再者,外装壳体2在连结于插头连结部25上的服务插头4的连接端子51所插入的位置上固定一对被连接端子31。图4、图11及图15的被连接端子31由输出导板8和弹性金属板32构成。该被连接端子31如图18所示,在输出导板8和弹性金属板32之间插入连接端子51。输出导板8包括:作为导板81的第1导板81A,连接在电池1的输出侧;作为导板81的第2导板81B,连接在输出端子7上。第1导板81A和第2导板81B通过服务插头4进行连接,输出端子7连接于电池1的输出侧。第1导板81A和第2导板81B在其前端边缘隔开指定的间隔,且将构成被连接端子31的作为端部的接触部81X按直线状配置于同一平面上。弹性金属板32将后端部固定于作为输出导板8的导板81上,将前端部作为弹性触点32X。弹性金属板32的弹性触点32X和输出导板8的接触部81X之间的间隔比连接端子51的厚度更狭小,将插入于此的连接端子51通过弹性触点32X对接触部81X进行弹性挤压,把被连接端子31电连接于连接端子51上。
再者,图11、图15及图18所示的被连接端子31在连接端子51的插入侧设有电弧用突起31a。附图的电弧用突起31a使构成被连接端子31的输出导板8的接触部81X端部和弹性金属板32的弹性触点32X端部分别向连接端子51的插入方突出,在相互相对的状态下进行设置。相互相对的一对电弧用突起31a其形状为,按朝向连接端子51的插入侧间隔扩大的锥状进行倾斜,可以将插入于此的插头插片51A的连接端子51顺畅地插入。这样,在被连接端子31上设置电弧用突起31a的结构因为在连结服务插头4进行电连接时,插入的连接端子51前端提前与电弧用突起31a接触,所以在电弧用突起31a和连接端子51的前端之间的接触部上产生电弧,使该位置上产生因碳化物等附着所导致的脏污或因电弧导致的表面粗糙。特别是,附图所示的被连接端子31在电弧用突起31a上使宽度,比作为插头插片51A的连接端子51的宽度更狭小,易于在与插入相对置的电弧用突起31a之间的、连接端子51的前端之间产生电弧。如上,因连接端子51插入时产生的电弧导致的脏污及粗糙只发生于连接端子51和被连接端子31的端部,作为连接端子51和被连接端子31中央部的电连接面则维持为干净的状态。从而,在作为被连接端子31的弹性触点32X和接触部81X之间插入连接端子51的状态下,可以使连接端子51和被连接端子31在干净的面上稳定地接触,以低电阻的状态进行电连接。
上面的电池系统如下进行组装。
(1)如图7所示,将多个电池1按指定方向插入电池支持件11中。多个电池1如下插入,即,使在附图中上下排列的电池1朝向相同,使左右排列的电池1成为反向。在将全部的电池1插入电池支持件11的电池安装部12中之后,连结一对电池支持件11。
(2)如图6所示,在电池支持件11的上方固定电路基板35。电路基板35被引导于电池支持件11的上表面且定位肋18的内侧,用螺钉拧固进行固定。
(3)将连接导板3安装于电池支持件11的嵌接凹部13内,焊接并固定于各个电池1的端部电极1A上。连接导板3采用点焊或激光焊接等方法,被焊接于从电池支持件11的电池安装部12开口部露出的电池1的端部电极1A上。再者,将连接导板3的突出部3a,通过引线36连接于电路基板35上。
(4)如图11和图12所示,在电池支持件11两侧所设置的固定板14上固定输出导板8,在输出导板8上连接输出用的连接导板3X。
(5)在固定板14上所固定的正侧和负侧输出导板8上,固定正侧和负侧输出端子7的金属棒70。此时,金属棒70在下一工序中一边定位一边进行固定,以便可以在外装壳体2的贯通孔26中插入该金属棒70。
在上面的工序中组装电池组合10。
(6)将电池组合10收纳于第1外装壳体2A中。此时,在第1外装壳体2A的贯通孔26中,插入输出端子7的金属棒70。正侧和负侧的输出端子7将后端固定于输出导板8上,使前端外露于外装壳体2的表面上。
(7)在第1外装壳体2A上连结第2外装壳体2B。第1外装壳体2A和第2外装壳体2B在与周壁21搭接的面上夹住密封件39,用壳体固定螺钉38连结为防水构造。
产业上的可利用性
本发明的电池系统可以最佳地适用于电动自行车、自行车、混合动力车及电动汽车等在室外使用的电动车辆或要求大功率的各种电气设备的电源。
尽管已经显示并说明了本发明的不同的优选实施例,但对于本领域技术人员来说显然本发明不限于所公开的特定实施例,这些特定实施例只是用于描述本发明的概念而并不能解释为对本发明范围的限制,这也适用于落入随附的权利要求书中定义的本发明范围的所有变形和修改。本申请基于2010年1月27日提交的日本专利申请No.2010-015522,该申请的内容以参考方式并入本文。

Claims (24)

1.一种电池系统,具备:
外装壳体(2),内置有多个电池(1);以及
服务插头(4),可自由拆装地连结至上述外装壳体(2),
上述服务插头(4)具备:
插头外壳(40),可自由拆装地连结至上述外装壳体(2);
熔断器(5),内置于上述插头外壳(40)中;以及
一对连接端子(51),连接在该熔断器(5)的两端,
上述外装壳体(2)具备:
输出端子(7),连接至上述电池(1);
插头连结部(25),连结上述插头外壳(40);以及
被连接端子(31),在上述插头外壳(40)连结至上述插头连结部(25)的状态下,将上述服务插头(4)的连接端子(51)插入至该被连接端子(31)中而进行连接;
在上述服务插头(4)的插头外壳(40)连结至插头连结部(25)的状态下,连接端子(51)与被连接端子(31)连接,通过连接端子(51)和被连接端子(31),熔断器(5)与电池(1)连接,在该状态下对上述输出端子(7)输出电压;
其特征为,
在上述插头外壳(40)和插头连结部(25)之间设置密封件(49),通过该密封件(49),上述服务插头(4)以防水构造连结至上述外装壳体(2),并且上述连接端子(51)以能够向与插入方向交叉的方向移动的浮动构造连结至插头外壳(40)。
2.如权利要求1所述的电池系统,其特征为,
上述一对连接端子(51)是将2片金属板配置在同一平面上的插头插片(51A),并以上述连接端子(51)能够向插头插片(51A)的厚度方向移动的浮动构造连结至插头外壳(40)。
3.如权利要求2所述的电池系统,其特征为,
上述外装壳体(2)的插头连结部(25)具有从外装壳体(2)的表面突出的突出部(25X),沿着该突出部(25X)的外周在整个外周上配设密封件(49),上述插头外壳(40)具有用于将由突出部(25X)构成的插头连结部(25)插入的筒部(41A),密封件(49)被夹在该筒部(41A)的内面和突出部(25X)的外表面之间,从而将上述服务插头(4)以防水构造连结至外装壳体(2)。
4.如权利要求3所述的电池系统,其特征为,
在作为上述插头连结部(25)的突出部(25X)周围设置用于配设密封件(49)的密封件槽(25C),在该密封件槽(25C)中配设O形圈(49A)作为密封件(49)。
5.如权利要求3所述的电池系统,其特征为,
上述插头外壳(40)具备:
罩壳(41),具有上述筒部(41A);以及
内壳(42),连结至该罩壳(41)的内侧,内置有熔断器(5)。
6.如权利要求5所述的电池系统,其特征为,
上述内壳(42)以浮动构造连结至上述罩壳(41),并将内部收纳的熔断器(5)的连接端子(51)以浮动构造与插头外壳(40)连结。
7.如权利要求5所述的电池系统,其特征为,
上述罩壳(41)具有用于将插头连结部(25)的突出部(25X)插入的筒部(41A)。
8.如权利要求5所述的电池系统,其特征为,
上述外装壳体(2)的插头连结部(25)具有用于将上述内壳(42)插入的嵌接凹部(25B),将内壳(42)插入该嵌接凹部(25B),将插头连结部(25)的突出部(25X)插入筒部(41A),从而将服务插头(4)连结至外装壳体(2)。
9.如权利要求5所述的电池系统,其特征为,
上述罩壳(41)采用塑料将盖部(41B)和筒状壁(41C)一体成形,该盖部(41B)为细长形状且两端部为半圆形,该筒状壁(41C)设置在该盖部(41B)的周围。
10.如权利要求6所述的电池系统,其特征为,
上述内壳(42)在底板(42B)上设置收纳壁(42C)而设置熔断器(5)的收纳部(42A),在收纳部的内部,以浮动构造收纳熔断器。
11.如权利要求10所述的电池系统,其特征为,
上述内壳的收纳部的深度比熔断器的插入方向的尺寸大,以使得熔断器能够在内部自由移动,并且收纳部的内宽W比熔断器的厚度D大,以在插头差片的厚度方向能够移动的浮动构造收纳作为固定于熔断器的插头插片的连接端子。
12.如权利要求6所述的电池系统,其特征为,
上述熔断器(5)具备:
熔断器主体(50),在两端连结着连接端子(51);以及
熔断器支持件(52),固定该熔断器主体(50),
该熔断器支持件(52)以浮动构造内置于上述内壳(42)中。
13.如权利要求12所述的电池系统,其特征为,
上述熔断器支持件(52)为塑料制,内部内置有熔断器主体(50),并将连接在该熔断器主体(50)两端的连接端子(51)的插头插片(51A)镶嵌成形而固定在预定位置。
14.如权利要求6所述的电池系统,其特征为,
上述插头外壳(40)具备:
罩壳(41),具有上述筒部(41A);以及
内壳(42),连结至该罩壳(41)的内侧,内置有熔断器(5);
上述罩壳(41)的结构为,在上述筒部(41)的内侧,具有连结上述内壳(42)的连结凸起(41D),并且上述内壳(42)具备用于将上述连结凸起(41D)插通的连结孔(42D),将上述连结凸起(41D)插通至该连结孔(42D)中,将上述内壳(42)连结至上述罩壳(41),
使上述连结孔(42D)的内部形状比上述连结凸起(41D)的外形大,从而将上述内壳(42)以浮动构造连结至上述罩壳(41)。
15.如权利要求14所述的电池系统,其特征为,
上述罩壳(41)采用塑料一体成形为在盖部(41B)周围设有筒状壁(41C)的形状,上述盖部(41B)的两端部设有连结内壳(42)的连结凸起(41D),该连结凸起(41D)是从盖部(41B)的内面垂直突出的圆柱状,在前端设有拧入固定螺钉(43)进行固定的连结孔(41E)。
16.如权利要求15所述的电池系统,其特征为,
上述插头外壳(40)使连结凸起(41D)的高度h比连结孔(42D)轴向的长度s大,并且在拧入连结凸起(41D)内的固定螺钉(43)上插通凸缘状环(44),该凸缘状环(44)的外形比连结孔(42D)的内部形状大,防止连结凸起(41D)所插通的内壳(42)的两端部从连结凸起(41D)脱落。
17.如权利要求15所述的电池系统,其特征为,
上述内壳(42)使连结孔(42D)的长径方向为插头插片(51A)的厚度方向,使短径与连结凸起(41D)的外径相等或者比其稍大,该短径为与插头插片(51A)的厚度方向正交的宽度方向的内径,使长径比连结凸起(41D)的外径大,使插通于连结孔(42D)中的连结凸起(41D)能够向插头插片(51A)的厚度方向相对移动。
18.如权利要求17所述的电池系统,其特征为,
上述连结孔(42D)的长径为连结凸起(41D)的外径的1.05~3倍。
19.如权利要求5所述的电池系统,其特征为,
上述罩壳(41)在筒状壁(41C)的两侧设有卡定钩(41F),该卡定钩(41F)钩挂于设置在外装壳体(2)上的卡定部(25A),从而将服务插头(4)连结至外装壳体(2)。
20.如权利要求14所述的电池系统,其特征为,
上述内壳(42)在其收纳壁(42C)的两端部,在外侧设有用于将设于罩壳(41)上的连结凸起(41D)插通的连结孔(42D)。
21.如权利要求20所述的电池系统,其特征为,
在上述连结孔(42D)中插通连结凸起(41D),再将固定螺钉(43)拧入连结凸起(41D),从而将内壳(42)连结至罩壳(41)。
22.如权利要求14所述的电池系统,其特征为,
上述一对连接端子(51)是将2片金属板配置在同一平面上的插头插片(51A),上述连结孔(42D)是能够使上述连接端子(51)在插头插片(51A)的厚度方向移动的长孔。
23.如权利要求1所述的电池系统,其特征为,
上述被连接端子(31)在上述连接端子(51)的插入侧具备电弧用突起(31a)。
24.如权利要求1所述的电池系统,其特征为,
上述电池系统是搭载于电动车辆的电池系统。
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