專利名稱：蓄電單元、蓄電裝置以及搭載有蓄電裝置的車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能夠充放電的蓄電單元、具有蓄電單元的裝置以及搭載有蓄電裝置的車輛。
背景技術(shù)：
在蓄電單元所內(nèi)置的蓄電元件中，伴隨著充放電而產(chǎn)生熱量。該熱量經(jīng)由蓄電單元周圍的各種路徑進(jìn)行傳熱，最后向空氣冷卻介質(zhì)、液體冷卻介質(zhì)傳熱。作為將蓄電單元內(nèi)部的熱量向外部進(jìn)行散熱的技術(shù)，在JP2003-282375A中公開有借助夾持有軟殼體的散熱風(fēng)扇的傳熱框而被收納在散熱硬殼體內(nèi)的雙電層電容器。另外，在JP2005-51074A中公開有在向雙電層電容器的外部突出的端子上設(shè)有風(fēng)扇。對于車輛搭載用的蓄電單元，從重量、布置方面考慮期望其小型化，但JP2003-282375A和JP2005-51074A那樣的散熱方法，導(dǎo)致在蓄電單元的周圍無助于蓄電功能的空間增大，因此存在有無法實現(xiàn)小型化這樣的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述問題點而做成的，目的在于提供一種能夠使在蓄電單元內(nèi)部產(chǎn)生的熱量有效的向外部進(jìn)行散熱，且小型的蓄電單元和蓄電裝置。采用 本發(fā)明，提供一種蓄電單元，包括:硬殼體，其用于將蓄電元件與電解液一起收容；電極端子，其連接于上述蓄電元件的集電極，并暴露在上述硬殼體的外部，該蓄電單元借助上述電極端子能夠進(jìn)行充放電，上述電極端子具有集電極連接部，其貫穿形成于上述硬殼體的開口部并連接于上述集電極；主體部，其以面接觸于上述硬殼體的外周面的方式與該外周面接合。以下，參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實施方式和優(yōu)點。
圖1是本發(fā)明的第I實施方式的雙電層電容器的主視圖，是將矩形框表面的膜體除掉的狀態(tài)的圖。圖2是矩形框與電極端子的分解立體圖。圖3是矩形框與電極端子的分解主視圖。圖4是矩形框的俯視圖。圖5A是電極端子的側(cè)視圖。圖5B是電極端子的主視圖。圖6是本發(fā)明第2實施方式的蓄電裝置的立體圖。圖7是表示蓄電裝置中的冷卻空氣的流動的示意圖。圖8是搭載有蓄電裝置的車輛的示意圖。
以下，參照
本發(fā)明的實施方式。
具體實施例方式(第I實施方式)以下，參照圖1 圖5說明作為本發(fā)明的第I實施方式的蓄電單元的雙電層電容器(以下，簡稱“電容器”)100。如圖1所示，電容器100具有:硬殼體10，其用于將儲存電荷的蓄電元件5與電解液一起收容；一對電極端子20，其連接于蓄電元件5，并暴露在硬殼體10的外部。蓄電元件5由正極集電極2、負(fù)極集電極3以及層疊體構(gòu)成，該層疊體夾設(shè)于正極集電極2與負(fù)極集電極3之間，并將用于隔離這兩者的隔離膜(未圖示)以規(guī)定數(shù)量進(jìn)行層置而成。隔離膜是用于防止正極集電極2與負(fù)極集電極3接觸，但是并不能阻礙離子的流通，該隔離膜由紙或樹脂制的薄片構(gòu)成。在正極集電極2與負(fù)極集電極3的表面上涂布有用于構(gòu)成雙電層的活性炭。硬殼體10具有包圍蓄電元件5的矩形框11、粘貼于矩形框11的兩面的一對膜體
12。圖1是將矩形框11的單側(cè)的表面的膜體除掉的狀態(tài)的圖。矩形框11是樹脂制的，膜體12是層壓膜。層壓膜是用樹脂層覆蓋金屬箔的金屬層而成的多層結(jié)構(gòu)的薄膜材料。矩形框11與膜體12通過使彼此的熱塑性樹脂熱熔接，從而沒有間隙地接合。由此，電解液被密封在硬殼體10的內(nèi)部。電極端子20 由電連接于正極集電極2的正電極端子20a和電連接于負(fù)極集電極3的負(fù)電極端子20b構(gòu)成。電容器100在正極集電極2與負(fù)極集電極3這兩極利用由雙電層產(chǎn)生的靜電電容來儲存電荷，并且將所儲存的電荷釋放。充放電是借助正電極端子20a和負(fù)電極端子20b來進(jìn)行的。接著，參照圖2 圖5詳細(xì)說明硬殼體10的矩形框11與電極端子20。如圖2和圖3所示，矩形框11是由4個直線狀的軀體Ila Ild構(gòu)成的矩形的框狀構(gòu)件，其具有包圍蓄電元件5的矩形的內(nèi)周面并且還具有4邊的外周面。在相對的軀體IlaUlc上分別形成有貫通矩形框11的內(nèi)外的開口部13。開口部13沿軀體IlaUlc的長度方向延伸形成。如圖2和圖4所示，軀體IlaUlc的截面形狀以呈大致字母V字形凹陷的方式形成。軀體IlaUlc的外周面由相對的一對斜面14和用于連接一對斜面14的曲面狀的底面15構(gòu)成，并且軀體IlaUlc的外周面以凹陷的方式形成。開口部13沿著底面15形成。一對斜面14如后述那樣作為與電極端子20的密封面發(fā)揮作用。如圖2所示，在相對的軀體lib、Ild的外周面上形成有槽18。在槽18內(nèi)配置有用于將在硬殼體10內(nèi)產(chǎn)生的氣體排出到外部的排氣閥19、用于使電壓保持均等的電路基板(未圖示)。正電極端子20a以覆蓋軀體Ila的外周面的方式接合，負(fù)電極端子20b以覆蓋軀體Ilc的外周面的方式接合。由于正電極端子20a與負(fù)電極端子20b是相同形狀，以下對正電極端子20a進(jìn)行說明。
正電極端子20a由鋁等具有導(dǎo)電性的金屬構(gòu)成。如圖2和圖5所示，正電極端子20a具有主體部21和集電極連接部22，該主體部21以面接觸于軀體Ila的外周面的斜面14的方式來接合，該集電極連接部22貫穿開口部13，并連接于正極集電極2。負(fù)電極端子20b的集電極連接部22連接于負(fù)極集電極3。另外，正電極端子20a還具有用于連接相鄰配置的電容器100的外部端子部23。主體部21的沿著軀體Ila的外周面的形狀，即截面形狀形成為大致呈字母V字形，形成為正好嵌入軀體Ila的凹陷內(nèi)的形狀。具體地說，主體部21具有相對的一對傾斜部24和用于連接一對傾斜部24的曲面部25。主體部21的長度形成為與軀體Ila的長度大致相同。一對傾斜部24的外表面作為與軀體Ila的一對斜面14的密封面發(fā)揮作用。集電極連接部22從主體部21的曲面部25的外表面隆起而形成。在一對傾斜部24的外表面上設(shè)有均勻厚度的熱塑性樹脂。通過使熱塑性樹脂熱熔接來使一對傾斜部24的外表面無間隙地接合于軀體Ila的一對斜面14。這樣，正電極端子20a與軀體Ila通過使傾斜部24的外表面與斜面14面接觸來接合。在正電極端子20a接合于軀體Ila的狀態(tài)下,正電極端子20a的主體部21覆蓋軀體Ila的整個外周面。同樣地，負(fù)電極端子20b的主體部21覆蓋軀體Ilc的整個外周面。這樣，硬殼體10的4邊的外周面中的兩邊的外周面被電極端子20覆蓋。另外，在正電極端子20a接合于軀體Ila的狀態(tài)下，集電極連接部22貫穿開口部13并向矩形框11內(nèi)延伸。期望用于使正電極端子20a接合于軀體Ila的熱塑性樹脂與構(gòu)成軀體Ila的熱塑性樹脂相同。如果這樣構(gòu)成，則能夠使熱熔接變得容易，傾斜部24的外表面與斜面14的密封性能得到提高。另外，也可以在正電極端子20a與軀體Ila之間不設(shè)置熱塑性樹脂，而利用構(gòu)成軀體Ila的熱塑性樹脂使正電極端子20a與軀體Ila直接接合。通常，電容器的發(fā)熱量與利用化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)電池相比較小，但是需要將殼體內(nèi)部的伴隨蓄電元件5的充放電而產(chǎn)生的熱量排出到外部。電極端子20接合于蓄電元件的正極集電極2和負(fù)極集電極3， 并暴露在硬殼體10的外部，因此能夠作為使硬殼體10的內(nèi)部的熱量散熱的構(gòu)件發(fā)揮作用。即，電極端子20中的暴露在外部的表面作為散熱面發(fā)揮作用。電容器100構(gòu)成為正電極端子20a的主體部21和負(fù)電極端子20b的主體部21分別覆蓋硬殼體10的4邊的外周面中的I邊的外周面，因此電極端子20的表面積較大。另外，由于主體部21呈字母V字形，與平面狀的電極端子相比較表面積也較大。這樣，電極端子20暴露出到外部的表面積較大，因此易于與外部進(jìn)行熱交換。因而，硬殼體10的內(nèi)部熱量通過電極端子20有效地排出到外部。另外，由于電極端子20的表面積較大，因此不必在電容器100上設(shè)置用于散熱的設(shè)備，能夠小型且輕量地構(gòu)成電容器100。如圖2和圖3所示，外部端子部23突出地設(shè)于主體部21的傾斜部24的側(cè)緣。具體地說，在傾斜部24的長度方向兩端設(shè)有一對外部端子部23。在層疊多個電容器100并將其串聯(lián)或并聯(lián)地進(jìn)行連接時，相鄰的電容器100利用外部端子23進(jìn)行連接。電容器100構(gòu)成為正電極端子20a的主體部21和負(fù)電極端子20b的主體部21分別覆蓋硬殼體10的4邊的外周面中的I邊的外周面，因此僅靠層疊地配置電容器100，就能夠使相鄰的電容器100的電極端子20的主體部21成為接近的狀態(tài)。通過使該接近的主體部21利用外部端子部23進(jìn)行連接，從而能夠連接相鄰的電容器100。這樣，電容器100與其它電容器100之間的連接距離極短。因此，能夠以低電阻連接多個電容器100。
以下表示采用以上的第I實施方式所起到的作用效果。電極端子20的主體部21以面接觸于硬殼體10的外周面的方式來接合，且覆蓋于硬殼體10的4邊的外周面中的2邊的外周面，因此電極端子20中的暴露在外部的表面積較大。另外，電極端子20的主體部21呈字母V字形，因此電極端子20的表面積較大。因而，能夠?qū)⒂矚んw10的內(nèi)部的伴隨蓄電元件5的充放電而產(chǎn)生的熱量通過電極端子20有效地排出到外部。由此，能夠抑制電容器100的溫度上升，因此能夠提高電容器100的可靠性，并使其壽命延長。 另外，電極端子20的表面積較大，因此不必在電容器100上設(shè)置用于散熱的設(shè)備。電極端子20不僅作為電氣通路發(fā)揮作用還發(fā)揮散熱作用，兼具兩個作用。因而，能夠小型且輕量地構(gòu)成電容器100。另外，電容器100構(gòu)成為正電極端子20a的主體部21和負(fù)電極端子20b的主體部21分別覆蓋硬殼體10的4邊的外周面中的I邊的外周面，因此相鄰的電容器100的連接距離極短。因而，能夠以低電阻連接多個電容器100。而且，電極端子20與硬殼體10利用傾斜面24的外表面與斜面14面接觸來接合，因此密封性能得到提高。并且，作為密封面發(fā)揮作用的電極端子20的傾斜部24和硬殼體10的外周面的斜面14以傾斜的方式形成，因此密封面積較大。因而，能夠在較小的空間內(nèi)提高密封性能，并且，能夠獲得具有防止自電極端子20附近的液體泄漏、自外部的氣體侵入的高氣密性的電容器100。
另外，在上述第I實施方式中，說明了蓄電單元為電容器的情況，但是蓄電單元也可以是鎳氫電池、鋰離子電池等的其它電池單元。另外，在上述的實施方式中，說明了硬殼體10由樹脂制的矩形框11和層壓膜的膜體12構(gòu)成。但是，硬殼體10的構(gòu)成并不限于這種形態(tài)，例如也可以是硬殼體10的整體由樹脂構(gòu)成。而且，在上述實施方式中，說明了在相對的軀體IlaUlc上分別形成有貫通矩形框11的內(nèi)外的開口部13，正電極端子20a以覆蓋軀體Ila的外周面的方式接合，負(fù)電極端子20b以覆蓋軀體Ilc的外周面的方式接合。也可以換為將4個軀體Ila Ild中的I個軀體，例如在軀體Ila上沿長度方向并列形成兩個開口部13，將正電極端子20a和負(fù)電極端子20b并列設(shè)于軀體Ila的外周面。在該情況下，電極端子20的主體部21覆蓋硬殼體10的4邊的外周面中的I邊的外周面，而余下的3邊的外周面不作為散熱面發(fā)揮作用。(第2實施方式)以下，參照圖6 圖8說明本發(fā)明的第2實施方式的蓄電裝置200。如圖6和圖7所示，蓄電裝置200具有蓄電組件101，其層疊多個上述第I實施方式的電容器100而成；冷卻裝置150，其用于冷卻蓄電組件101。蓄電組件101將沿厚度方向?qū)盈B多個電容器100而成的單位組件102以使電極端子20的主體部21的凹陷連續(xù)的方式重疊。在與硬殼體10相對的軀體IlbUld上分別形成兩個半圓形狀的缺口 16 (參照圖2和圖3)。通過重疊兩個單位組件102，從而利用軀體IlbUld使缺口 16成為螺栓組裝孔。通過將螺栓103貫穿該螺栓組裝孔來進(jìn)行固定連接，從而固定兩個單位組件102。冷卻裝置150是用于空氣冷卻蓄電組件101的裝置。冷卻裝置150具有殼體151，其用于收容蓄電組件101 ;吸氣口 152，其開口于殼體151的下部而形成，用于將空氣向殼體151內(nèi)引導(dǎo)；鼓風(fēng)機(jī)153，其設(shè)于殼體151的上部，用于將通過吸氣口 152而吸入的空氣沿著電極端子20的主體部21的凹陷進(jìn)行引導(dǎo)。蓄電組件101以使電極端子20的主體部21的凹陷沿垂直方向連續(xù)的方式進(jìn)行配置，因此利用鼓風(fēng)機(jī)153向殼體151內(nèi)引導(dǎo)的空氣沿著主體部21的凹陷流動，并排出到外部。這樣，被引導(dǎo)到殼體151內(nèi)的空氣與電極端子20的主體部21相接觸地流動，因此能夠促進(jìn)通過電極端子20的散熱，能夠有效地冷卻蓄電組件101。另外，蓄電組件101沿垂直方向配置兩個單位組件102，用一個鼓風(fēng)機(jī)153對兩個單位組件102進(jìn)行冷卻。因而，與對每個單位組件102設(shè)置鼓風(fēng)機(jī)153的情況相比較，能夠小型地構(gòu)成蓄電裝置200。由于電極端子20的主體部21以凹陷的方式形成，在殼體151的內(nèi)壁與電極端子20之間的間隔較小的情況下，冷卻空氣也能夠通過主體部21的凹陷的內(nèi)部。即，設(shè)于殼體151內(nèi)的冷卻空氣的通路達(dá)到所需的最低限度的尺寸就足夠了。因而，能夠使殼體151的大小形成為接近于蓄電組件101的大小，因此能夠小型且輕量地構(gòu)成蓄電裝置200。另外，能夠增大占蓄電裝置200的整體的、有助于蓄電功能的空間比例，因此能夠得到蓄電效率較好的蓄電裝置200。如以上對第I實施方式和第2實施方式進(jìn)行了說明那樣，在電容器100中，電極端子20的表面積較大，因此 不必設(shè)置用于散熱的設(shè)備，另外，電極端子20的主體部21的凹陷作為冷卻空氣的通路發(fā)揮作用。因而，能夠小型地構(gòu)成蓄電裝置200。如第2實施方式那樣，即使沿垂直方向配置兩個單位組件102來構(gòu)成蓄電組件101，也能夠?qū)⑿铍娧b置200的高度抑制得較低。如上，蓄電裝置200的高度較低，因此在將蓄電裝置200搭載于車輛的情況下，如圖8所示，能夠?qū)⑿铍娧b置200容納于車輛的底板下的空間160內(nèi)。換言之，能夠?qū)崿F(xiàn)底板位置較低的車輛。以上，說明了本發(fā)明的實施方式，但是上述實施方式只不過是本發(fā)明的應(yīng)用例的一部分，并不是將本發(fā)明的技術(shù)范圍限定于上述實施方式的具體構(gòu)成。本申請以2010年12月3日向日本國特許廳提出的特愿2010-270422為基礎(chǔ)要求優(yōu)先權(quán)，參照該申請的所有內(nèi)容作成本說明書。
權(quán)利要求
1.一種蓄電單元，包括:硬殼體，其用于將蓄電元件與電解液一起收容；電極端子，其連接于上述蓄電元件的集電極，并暴露在上述硬殼體的外部，該蓄電單元借助上述電極端子能夠進(jìn)行充放電，其中， 上述電極端子具有:集電極連接部，其貫穿形成于上述硬殼體的開口部并與上述集電極連接；主體部,其以面接觸于上述硬殼體的外周面的方式與該外周面接合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄電單元，其中， 上述硬殼體具有矩形的外周面， 上述電極端子由電連接于正極集電極的正電極端子和電連接于負(fù)極集電極的負(fù)電極端子構(gòu)成， 上述正電極端子的上述主體部和上述負(fù)電極端子的上述主體部以分別覆蓋上述硬殼體的4邊的外周面中的I邊的外周 面的方式進(jìn)行接合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的蓄電單元，其中， 接合于上述電極端子的上述主體部的上述硬殼體的外周面以凹陷的方式形成， 上述電極端子的上述主體部形成為沿著上述硬殼體的外周面的形狀。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中的任一項所述的蓄電單元，其中， 接合于上述電極端子的上述主體部的上述硬殼體的外周面具有相對的一對斜面、用于連接上述一對斜面的底面。
上述電極端子的上述主體部以面接觸于上述一對斜面的方式來接合。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的蓄電單元，其中， 上述電極端子的上述主體部具有相對的一對傾斜部、用于連接上述一對傾斜部的曲面部， 上述一對傾斜部的外表面以面接觸于上述硬殼體的外周面的上述一對斜面的方式與該外周面接合， 上述集電極連接部從上述曲面部的外表面隆起而形成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的蓄電單元，其中， 上述電極端子還具有用于連接相鄰配置的蓄電單元的外部端子部， 上述外部端子部以從上述主體部的上述傾斜部的側(cè)緣突出的方式設(shè)置。
7.一種蓄電裝置，其包括: 蓄電組件，其層疊多個權(quán)利要求1至6中的任一項所述的蓄電單元而成； 冷卻裝置，其用于冷卻上述蓄電組件。
8.一種蓄電裝置，其包括: 蓄電組件，其層疊多個權(quán)利要求3至6中的任一項所述的蓄電單元而成； 冷卻裝置，其用于冷卻上述蓄電組件，其中， 上述冷卻裝置具有: 殼體，其用于收容上述蓄電組件； 吸氣口，其開口于上述殼體而形成，用于將空氣向該殼體內(nèi)引導(dǎo)； 鼓風(fēng)機(jī)，其用于將通過上述吸氣口而吸入的空氣沿著上述電極端子的上述主體部的凹陷進(jìn)行引導(dǎo)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的蓄電裝置，其中，上述蓄電組件將沿厚度方向?qū)盈B多個上述蓄電單元而成的單位組件以使上述電極端子的上述主體部的凹陷連續(xù)的方式進(jìn)行重疊。
10.一種搭載有蓄電裝置的車輛，其中， 該車輛搭載有權(quán)利要求 7至9中的任一項所述蓄電裝置。
全文摘要
一種蓄電單元，包括硬殼體，其用于將蓄電元件與電解液一起收容；電極端子，其連接于蓄電元件的集電極，并暴露在硬殼體的外部，該蓄電單元借助電極端子能夠進(jìn)行充放電，其中，電極端子具有集電極連接部，其供形成于硬殼體的開口部插通并連接于集電極；主體部，其以面接觸于硬殼體的外周面的方式與該外周面接合。
文檔編號H01G11/78GK103238194SQ201180058298
公開日2013年8月7日 申請日期2011年11月7日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月3日
發(fā)明者小林茂己, 小池尚道 申請人:優(yōu)迪卡汽車股份有限公司