УСТРОЙСТВО АККУМУЛИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ МОЩНОСТИ Российский патент 2019 года по МПК H01M2/26 

Область техники

Настоящее изобретение относится к устройству аккумулирования электрической мощности.

Уровень техники

Устройство аккумулирования электрической мощности, которое включает в себя множество цилиндрических элементов, хорошо известно. Например, устройство аккумулирования электрической мощности, раскрытое в публикации заявки на патент Японии № 2010-113999 (JP 2010-113999 A), включает в себя корпус и множество цилиндрических элементов, размещенных в этом корпусе.

Корпус формируется практически в форме прямоугольного параллелепипеда. Корпус включает в себя пару поперечных пластин. Электрическая шина предусматривается на стороне внутренней поверхности каждой из поперечных пластин. Цилиндрические элементы соединяются последовательно посредством электрических шин.

Сущность изобретения

В устройстве аккумулирования электрической мощности, описанном в вышеописанном предшествующем уровне техники, цилиндрические элементы соединяются последовательно. Например, возможно предоставлять устройство аккумулирования электрической мощности, в котором множество цилиндрических элементов соединяются параллельно, и множество цилиндрических элементов, соединенных параллельно, затем соединяются последовательно.

Устройство аккумулирования электрической мощности, сконфигурированное, как описано выше, включает в себя множество цилиндрических элементов, блок электрической шины положительного электрода и блок электрической шины отрицательного электрода. Блок электрической шины положительного электрода включает в себя множество электрических шин положительного электрода, а блок электрической шины отрицательного электрода включает в себя множество электрических шин отрицательного электрода.

Каждая из электрических шин положительного электрода снабжается множеством соединительных линий положительного электрода, соединенных с положительными электродами цилиндрических элементов, и электрические шины положительного электрода соединяют положительные электроды множества цилиндрических элементов параллельно. Аналогично, каждая из электрических шин отрицательного электрода снабжается множеством соединительных линий отрицательного электрода, соединенных с отрицательными электродами цилиндрических элементов, и электрические шины отрицательного электрода соединяют отрицательные электроды множества цилиндрических элементов параллельно.

Затем, электрические шины положительного электрода и электрические шины отрицательного электрода соединяются так, что группа цилиндрических элементов, которые соединяются параллельно посредством электрических шин положительного электрода, и группа цилиндрических элементов, которые соединяются параллельно посредством электрических шин отрицательного электрода, соединяются последовательно.

Например, электрическая шина положительного электрода и электрическая шина отрицательного электрода соединяются друг с другом. В качестве способа соединения, например, рассматривается лазерная сварка, ультразвуковое соединение или т.п.

Когда электрическая шина положительного электрода и электрическая шина отрицательного электрода соединяются друг с другом посредством лазерной сварки, расплавленный участок электрической шины может разбрызгиваться вокруг электрической шины в зависимости от энергии лазерного луча. Например, когда электрическая шина положительного электрода и электрическая шина отрицательного электрода соединяются друг с другом посредством ультразвукового соединения, возможно предотвращать ситуацию, когда, например, расплавленный участок разбрызгивается вокруг электрической шины. Таким образом, возможно соединять электрическую шину положительного электрода и электрическую шину отрицательного электрода посредством ультразвукового соединения.

Для того, чтобы предотвращать ситуацию, когда величина тока, протекающего от каждого из цилиндрических элементов, становится чрезмерной, возможно устанавливать, например, формы соединительных линий положительного электрода так, что каждая из соединительных линий положительного электрода функционирует в качестве плавкой перемычки.

В случае, когда каждая из соединительных линий положительного электрода функционирует в качестве плавкой перемычки, когда электрическая шина положительного электрода и электрическая шина отрицательного электрода соединяются друг с другом посредством ультразвукового соединения, вибрация во время соединения передается каждой из соединительных линий положительного электрода в качестве плавкой перемычки. В результате, плавкая перемычка может ломаться, или плавкая перемычка и цилиндрический элемент могут быть отсоединены друг от друга.

В качестве примера, в котором соединительная линия положительного электрода вероятно должна, например, сломаться, был описан случай, когда соединительная линия положительного электрода функционирует в качестве плавкой перемычки. Однако, также возможен случай, когда соединительная линия положительного электрода просто формируется из тонкого провода.

В случае, когда такой тонкий провод используется в качестве соединительной линии положительного электрода, вибрация во время соединения электрической шины положительного электрода и электрической шины отрицательного электрода посредством ультразвукового соединения передается тонкой соединительной линии положительного электрода. В результате, тонкая соединительная линия положительного электрода может, например, ломаться.

Описание было выполнено по различным негативным результатам, которые могут быть вызваны в соединительных линиях положительного электрода, когда электрические шины соединяются в случае, когда каждая из соединительных линий положительного электрода функционирует как плавкая перемычка, или каждая из соединительных линий положительного электрода формируется из тонкого провода. Те же проблемы могут также возникать в соединительных линиях отрицательного электрода.

Настоящее изобретение предоставляет устройство аккумулирования электрической мощности, которое включает в себя один элемент для аккумулирования электрической мощности, электрическую шину первого электрода и электрическую шину второго электрода, и в котором электрическая шина первого электрода и электрическая шина второго электрода соединяются друг с другом посредством ультразвукового соединения, и соединительная линия, которая соединяет электрическую шину первого электрода и, по меньшей мере, один элемент аккумулирования электрической мощности, оптимальным образом соединяется.

Устройство аккумулирования электрической мощности согласно аспекту изобретения включает в себя, по меньшей мере, один элемент аккумулирования электрической мощности, имеющий первый конец, снабженный первым электродом, и второй конец, снабженный вторым электродом; электрическую шину первого электрода, которая располагается на стороне первого конца, по меньшей мере, одного элемента аккумулирования электрической мощности и соединяется с первым электродом, по меньшей мере, одного элемента аккумулирования электрической мощности; и электрическую шину второго электрода, которая располагается на стороне второго конца, по меньшей мере, одного элемента аккумулирования электрической мощности и соединяется со вторым электродом, по меньшей мере, одного элемента аккумулирования электрической мощности. Электрическая шина первого электрода снабжается соединительной линией, которая соединяется с первым электродом. Электрическая шина первого электрода и электрическая шина второго электрода соединяются друг с другом посредством ультразвукового соединения. Участок соединения между электрической шиной первого электрода и электрической шиной второго электрода располагается в позиции, которая находится ближе ко второму концу, по меньшей мере, одного элемента аккумулирования электрической мощности, чем к первому концу, по меньшей мере, одного элемента аккумулирования электрической мощности.

В вышеописанном устройстве аккумулирования электрической мощности, когда электрическая шина первого электрода и электрическая шина второго электрода соединяются друг с другом посредством ультразвукового соединения, участок соединения между электрической шиной первого электрода и электрической шиной второго электрода располагается в позиции, которая находится ближе ко второму концу, по меньшей мере, одного элемента аккумулирования электрической мощности, чем к его второму концу. Следовательно, расстояние передачи вибрации, на которое вибрации, прикладываемые к электрической шине первого электрода, передаются, чтобы достигать соединительной линии, может быть сделано длинным. Другими словами, вибрации, прикладываемые к электрической шине первого электрода во время ультразвукового соединения, передаются на длинное расстояние, чтобы достигать соединительной линии. Поскольку расстояние передачи вибрации делается длинным, вибрации, которые передаются соединительной линии, могут быть уменьшены до небольших вибраций.

Толщина электрической шины первого электрода может быть меньше толщины электрической шины второго электрода. Поскольку толщина электрической шины первого электрода является небольшой, возможно уменьшать распространение вибраций через электрическую шину первого электрода.

В устройстве аккумулирования электрической мощности электрическая шина первого электрода может включать в себя участок основной части, который располагается на стороне первого конца, по меньшей мере, одного элемента аккумулирования электрической мощности; и участок расширения, который проходит от участка основной части в сторону электрической шины второго электрода и соединяется с электрической шиной второго электрода посредством ультразвукового соединения. Участок соединения между электрической шиной первого электрода и электрической шиной второго электрода может быть сформирован посредством приложения вибрации в направлении, которое пересекается с направлением прохождения участка расширения.

В вышеописанном устройстве аккумулирования электрической мощности направление амплитуды вибраций и направление прохождения участка расширения пересекаются друг с другом. Таким образом, направление, в котором вибрации вероятно должны распространяться, и направление передачи вибрации во время, когда вибрации проходят через участок расширения, пересекаются друг с другом. Следовательно, возможно уменьшать вероятность того, что большие вибрации проходят через участок расширения.

Электрическая шина первого электрода может включать в себя участок основной части, который располагается на стороне первого конца, по меньшей мере, одного элемента аккумулирования электрической мощности; и участок расширения, который проходит от участка основной части в сторону электрической шины второго электрода и соединяется с электрической шиной второго электрода посредством ультразвукового соединения. Участок соединения может быть сформирован на конце участка расширения.

В вышеописанном устройстве аккумулирования электрической мощности длина пути передачи вибраций (т.е., длина пути, по которому вибрации передаются) может быть сделана большой. Таким образом, вибрации, которые передаются соединительной линии, могут быть уменьшены до небольших вибраций.

Электрическая шина первого электрода может включать в себя участок основной части, который располагается на стороне первого конца, по меньшей мере, одного элемента аккумулирования электрической мощности; и участок расширения, который проходит от участка основной части в сторону электрической шины второго электрода и соединяется с электрической шиной второго электрода посредством ультразвукового соединения. В участке основной части отверстие может быть предусмотрено в позиции, которая обращена к первому концу, по меньшей мере, одного элемента аккумулирования электрической мощности. Соединительная линия может быть расположена в отверстии. Соединительная линия может включать в себя участок основания, который соединяется с внутренней периферийной кромкой отверстия. В участке основания соединительная линия может проходить в направлении к участку расширения.

Характеристики распространения высокочастотных вибраций, которые прикладываются во время ультразвукового соединения, включают в себя высокую прямолинейность, т.е., высокочастотные вибрации, которые прикладываются во время ультразвукового соединения, очень вероятно должны распространяться прямо. Таким образом, высокочастотные вибрации маловероятно должны рассеиваться. Соответственно, вибрации, которые достигли участка основной части от участка расширения, распространяются от соединительного участка между участком расширения и участком основной части в направлении от участка расширения. Между тем, соединительная линия проходит от участка основания в направлении к участку расширения. Таким образом, направление, в котором вибрации вероятно должны распространяться, отличается от направления прохождения соединительной линии от участка основания (т.е., направления, в котором соединительная линия проходит от участка основания). В результате, возможно уменьшать вероятность того, что вибрации, передаваемые участку основной части, поступают внутрь соединительной линии от участка основания соединительной линии.

Согласно вышеописанному аспекту настоящего изобретения, устройство аккумулирования электрической мощности включает в себя, по меньшей мере, один элемент аккумулирования электрической мощности, электрическую шину первого электрода и электрическую шину второго электрода, и в устройстве аккумулирования электрической мощности электрическая шина первого электрода и электрическая шина второго электрода соединяются друг с другом посредством ультразвукового соединения, и соединительная линия оптимальным образом соединяется, по меньшей мере, с одним элементом аккумулирования электрической мощности.

Краткое описание чертежей

Признаки, преимущества и техническое и промышленное значение примерных вариантов осуществления изобретения будут описаны ниже со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых аналогичные номера обозначают аналогичные элементы, и на которых:

Фиг. 1 является видом в перспективе устройства 1 аккумулирования электрической мощности согласно варианту осуществления;

Фиг. 2 является покомпонентным видом сбоку, который схематично показывает блок 5 электрической шины положительного электрода и блок 6 электрической шины отрицательного электрода;

Фиг. 3 является видом в плане блока 5 электрической шины положительного электрода;

Фиг. 4 является видом в плане отверстия 30, соединительной линии 31 и конфигурации в окружающем пространстве отверстия 30 и соединительной линии 31;

Фиг. 5 является видом в разрезе устройства 1 аккумулирования электрической мощности;

Фиг. 6 является видом в разрезе соединительной детали 21C и соединительной детали 28C;

Фиг. 7 является видом спереди соединительной детали 28C и соединительной детали 21C, в которой следы 36 соединения остаются в соединительной детали 28C.

Фиг. 8 является видом в разрезе ситуации, когда соединительная деталь 28C и соединительная деталь 21C соединяются друг с другом посредством ультразвукового соединения; и

Фиг. 9 является видом в разрезе для модифицированного примера устройства аккумулирования электрической мощности.

Подробное описание вариантов осуществления изобретения

Описание будет предоставлено по устройству аккумулирования электрической мощности согласно варианту осуществления с помощью фиг. 1-9. Что касается компонентов, показанных на фиг. 1-9, одинаковые или практически одинаковые компоненты обозначаются одинаковыми ссылочными номерами, и перекрывающееся описание по ним не будет выполняться.

Фиг. 1 является видом в перспективе устройства 1 аккумулирования электрической мощности согласно этому варианту осуществления. Устройство 1 аккумулирования электрической мощности включает в себя держатель 2, множество цилиндрических элементов 3, полимерный корпус 4, блок 5 электрической шины положительного электрода, блок 6 электрической шины отрицательного электрода и крышку 7 донной поверхности.

Держатель 2 формируется в форме пластины, а держатель 2 формируется из металла или т.п. Множество сквозных отверстий 10 формируются в держателе 2.

Каждый из цилиндрических элементов 3 в качестве аккумуляторных элементов вставляется в сквозное отверстие 10, и каждый из цилиндрических элементов 3 включает в себя положительный электрод 11 и отрицательный электрод 12. Положительный электрод 11 формируется на верхнем конце (первом конце) цилиндрического элемента 3, а отрицательный электрод 12 формируется на нижнем конце (втором конце) цилиндрического элемента 3. Отметим, что каждый из цилиндрических элементов 3 вставляется в сквозное отверстие 10, так, чтобы выступать вверх от верхней поверхности держателя 2.

Полимерный корпус 4 располагается на верхней поверхности держателя 2, и полимерный корпус 4 формируется, чтобы открываться вниз. Полимерный корпус 4 формируется практически в форме прямоугольного параллелепипеда, и полимерный корпус 4 включает в себя участок 13 периферийной стенки и участок верхней пластины. Отметим, что, поскольку блок 5 электрической шины положительного электрода формируется на участке верхней пластины на фиг. 1, участок верхней пластины не показан.

Участок 13 периферийной стенки формируется, чтобы проходить вниз от внешней периферийной кромки участка верхней пластины. Нижний конец участка 13 периферийной стенки располагается на верхней поверхности держателя 2. Участок 13 периферийной стенки формируется, чтобы окружать множество цилиндрических элементов 3 сверху.

Блок 5 электрической шины положительного электрода располагается на участке верхней пластины полимерного корпуса 4. Блок 5 электрической шины положительного электрода включает в себя множество электрических шин 14A, 14B, 14C, 14D положительного электрода. Отметим, что каждая из электрических шин 14A, 14B, 14C, 14D положительного электрода формируется из алюминия или алюминиевого сплава.

Электрические шины 14A, 14B, 14C, 14D положительного электрода располагаются так, чтобы размещаться в продольном направлении полимерного корпуса 4, и каждая из электрических шин 14A, 14B, 14C, 14D положительного электрода прикрепляется к участку верхней пластины полимерного корпуса 4. Отметим, что электрические шины 14A, 14B, 14C, 14D положительного электрода располагаются с интервалами. Зазоры 15 предусматриваются между электрическими шинами 14A, 14B, 14C, 14D положительного электрода. Т.е., зазор 15 предусматривается между электрическими шинами 14A и 14B положительного электрода, зазор 15 предусматривается между электрическими шинами 14B и 14C положительного электрода, и зазор 15 предусматривается между электрическими шинами 14C и 14D положительного электрода. Подробная конфигурация блока 5 электрической шины положительного электрода будет описана ниже.

Блок 6 электрической шины отрицательного электрода располагается на стороне нижней поверхности держателя 2, и блок 6 электрической шины отрицательного электрода формируется в форме пластины. Блок 6 электрической шины отрицательного электрода формируется практически в прямоугольной форме, и внешняя периферийная кромка блока 6 электрической шины отрицательного электрода включает в себя пару длинных сторон.

Блок 6 электрической шины отрицательного электрода снабжается множеством сквозных отверстий 19, и сквозные отверстия 19 формируются так, чтобы проходить сквозь блок 6 электрической шины отрицательного электрода от верхней поверхности до нижней поверхности.

Блок 6 электрической шины отрицательного электрода включает в себя множество электрических шин 20B, 20C, 20D, 20E отрицательного электрода, множество соединительных деталей 21B, 21C, 21D, 21E, формовочную смолу 22 и множество соединительных линий 23. Каждая из электрических шин 20B, 20C, 20D, 20E отрицательного электрода формируется из меди, медного сплава или т.п.

Формовочная смола 22 фиксирует электрические шины 20B, 20C, 20D, 20E отрицательного электрода целиком, и электрические шины 20B, 20C, 20D, 20E отрицательного электрода электрически изолируются друг от друга формовочной смолой 22.

Каждая из соединительных деталей 21B, 21C, 21D, 21E формируется на одной из длинных сторон блока 6 электрической шины отрицательного электрода и формируется так, чтобы выступать вниз от нижней поверхности блока 6 электрической шины отрицательного электрода.

Соединительная деталь 21B соединяется с электрической шиной 20B отрицательного электрода. Аналогично, соединительные детали 21C, 21D, 21E соответственно соединяются с электрическими шинами 20C, 20D, 20E отрицательного электрода.

Один конец каждой из соединительных линий 23 соединяется с одной из электрических шин 20B, 20C, 20D, 20E отрицательного электрода, а другой конец каждой из соединительных шин 23 располагается в сквозном отверстии 19. Другой конец каждой из соединительных линий 23 соединяется с отрицательным электродом 12 цилиндрического элемента 3.

Электрическая шина 20B отрицательного электрода снабжается множеством соединительных линий 23, и множество цилиндрических элементов 3 соединяются параллельно посредством электрической шины 20B отрицательного электрода.

Аналогично, каждая из электрических шин 20C, 20D, 20E отрицательного электрода снабжается множеством соединительных линий 23, и множество цилиндрических элементов 3 соединяются параллельно посредством каждой из электрических шин 20C, 20D, 20E отрицательного электрода.

Крышка 7 донной поверхности располагается на стороне нижней поверхности блока 6 электрической шины отрицательного электрода. Крышка 7 донной поверхности прикрепляется к держателю 2, и дымовой канал формируется между крышкой 7 донной поверхности и блоком 6 электрической шины отрицательного электрода.

Фиг. 2 является покомпонентным видом сбоку, который схематично показывает блок 5 электрической шины положительного электрода и блок 6 электрической шины отрицательного электрода.

Электрическая шина 14A положительного электрода включает в себя участок 25A основной части и торцевую пластину 26A. Участок 25A основной части формируется в форме пластины и располагается на участке верхней пластины полимерного корпуса 4. Торцевая пластина 26A проходит вниз со стороны кромки участка 25A основной части и располагается на торцевой поверхности полимерного корпуса 4. Внешняя клемма 27A соединяется с торцевой пластиной 26A. Внешняя клемма 27A является клеммой, с которой соединяется кабель, соединенный с другим устройством 1 аккумулирования электрической мощности или т.п., или т.п. Электрическая шина 20B отрицательного электрода располагается под участком 25A основной части электрической шины 14A положительного электрода.

Электрическая шина 14B положительного электрода включает в себя участок 25B основной части и поперечную пластину 26B. Участок 25B основной части формируется в форме пластины и располагается на участке верхней пластины полимерного корпуса 4. Поперечная пластина 26B формируется, чтобы проходить от поперечной стороны участка 25B основной части в сторону электрической шины 20B отрицательного электрода, и поперечная пластина 26B располагается на поперечной поверхности полимерного корпуса 4. Соединительная деталь 28B формируется на нижнем конце (конце на стороне электрической шины 20B отрицательного электрода) поперечной пластины 26B.

Поперечная пластина 26B формируется наклоненной наискось в направлении со стороны участка 25B основной части к соединительной детали 28B и наклонена в сторону электрической шины 20B отрицательного электрода в направлении к соединительной детали 28B. Соединительная деталь 28B и соединительная деталь 21B соединяются друг с другом посредством ультразвукового соединения.

Отметим, что электрические шины 20C, 20D, 20E отрицательного электрода располагаются под участками 25B, 25C, 25D основной части электрических шин 14B, 14C, 14D положительного электрода.

Электрические шины 14C, 14D положительного электрода, каждая, формируются аналогично электрической шине 14B положительного электрода. Электрические шины 14C, 14D положительного электрода соответственно включают в себя участки 25C, 25D основной части и поперечные пластины 26C, 26D. Соединительные детали 28C, 28D соответственно формируются на нижних концах поперечных пластин 26C, 26D, и соединительные детали 28C, 28D соответственно соединяются с соединительными деталями 21C, 21D посредством ультразвукового соединения.

Соединительный элемент 8 располагается в позиции рядом с поперечной пластиной 26D электрической шины 14D положительного электрода. Соединительный элемент 8 включает в себя поперечную пластину 26E и торцевую пластину 29E. Торцевая пластина 29E располагается на торцевой поверхности полимерного корпуса 4, и торцевая пластина 29E соединяется с внешней клеммой 27B. Отметим, что, в этом варианте осуществления, поперечная пластина 26B (включающая в себя соединительную деталь 28B), поперечная пластина 26C (включающая в себя соединительную деталь 28C) и поперечная пластина 26D (включающая в себя соединительную деталь 28D), каждая, соответствуют "участку расширения".

Поперечная пластина 26E соединяется с торцевой пластиной 29E и располагается на поперечной поверхности полимерного корпуса 4. Поперечная пластина 26E также наклонена по направлению к электрической шине 20E отрицательного электрода в направлении от верхней торцевой стороны к нижней торцевой стороне. Соединительная деталь 28E формируется на нижнем конце поперечной пластины 26E. Т.е., поперечная пластина 26E наклонена по направлению к электрической шине 20E отрицательного электрода в направлении к соединительной детали 28E. Соединительная деталь 28E соединяется с соединительной деталью 21E электрической шины 20E отрицательного электрода посредством ультразвукового соединения.

Электрические шины соединяются, как описано выше. Таким образом, множество цилиндрических элементов 3, которые соединяются параллельно посредством участка 25A основной части электрической шины 14A положительного электрода и электрической шины 20B отрицательного электрода, и множество цилиндрических элементов 3, которые соединяются параллельно посредством участка 25B основной части электрической шины 14B положительного электрода и электрической шины 20C отрицательного электрода, соединяются последовательно посредством поперечной пластины 26B электрической шины 14B положительного электрода.

Аналогично, множество цилиндрических элементов 3, которые соединяются параллельно посредством участка 25B основной части и электрической шины 20C отрицательного электрода, и множество цилиндрических элементов 3, которые соединяются параллельно посредством участка 25C основной части и электрической шины 20D отрицательного электрода, соединяются последовательно посредством поперечной пластины 26C.

Множество цилиндрических элементов 3, которые соединяются параллельно посредством участка 25C основной части и электрической шины 20D отрицательного электрода, и множество цилиндрических элементов 3, которые соединяются параллельно между участком 25D основной части и электрической шиной 20E отрицательного электрода, соединяются последовательно посредством поперечной пластины 26D.

Фиг. 3 является видом в плане блока 5 электрической шины положительного электрода. Множество отверстий 30 формируются в каждом из участков 25A, 25B, 25C, 25D основной части электрических шин 14A, 14B, 14C, 14D положительного электрода. Соединительная линия 31 предусматривается в каждом из отверстий 30.

Фиг. 4 является видом в плане отверстия 30, соединительной линии 31 и конфигурации в окружающем пространстве отверстия 30 и соединительной линии 31. Соединительная линия 31 включает в себя линию 33 и сварную деталь 34. Участок 32 основания линии 33 соединяется с внутренней периферийной поверхностью отверстия 30. Другой конец линии 33 соединяется со сварной деталью 34. В участке 25C основной части каждое из отверстий 30 формируется в позиции, которая обращена к положительному электроду 11 цилиндрического элемента 3, и сварная деталь 34 приваривается к положительному электроду 11 цилиндрического элемента 3. Отметим, что, в качестве способа сварки для сварной детали 34 и положительного электрода 11, может быть применена контактная электросварка или т.п.

Линия 33 включает в себя участки 33a, 33b, 33c линии. Участок 33a линии проходит по направлению к поперечной пластине 26C в направлении от участка 32 основания.

Участок 33b линии проходит вдоль внутренней периферийной кромки отверстия 30, и участок 33c линии изгибается от конца участка 33b линии и соединяется со сварной деталью 34.

Отметим, что линия 33 соединительной линии 31 имеет меньшую площадь поперечного сечения, чем площадь поперечного сечения соединительной линии 23, предусмотренной в электрической шине 6 отрицательного электрода. Соответственно, в случае, когда та же величина тока протекает по соединительной линии 23 и соединительной линии 31, температура соединительной линии 31 вероятно должна становиться выше температуры соединительной линии 23, и, таким образом, соединительная линия 31 вероятно должна ломаться прежде, чем ломается соединительная линия 23.

Т.е., соединительная линия 31 функционирует в качестве плавкой перемычки, которая ломается, когда величина тока, протекающего в и из цилиндрического элемента 3, становится больше указанного значения, с тем, чтобы защищать цилиндрический элемент 3.

Фиг. 5 является видом в разрезе устройства 1 аккумулирования электрической мощности. Отметим, что этот вид в разрезе, показанный на фиг. 5, является видом в разрезе, иллюстрирующим сечение, которое проходит через электрическую шину 14C положительного электрода и электрическую шину 20C отрицательного электрода. Как показано на этой фиг. 5, соединительная деталь 28C электрической шины 14C положительного электрода соединяется с соединительной деталью 21C электрической шины 20C отрицательного электрода.

Фиг. 6 является видом в разрезе соединительной детали 21C и соединительной детали 28C. Благодаря соединительному слою 35C, который формируется на пограничной поверхности между соединительной деталью 21C и соединительной деталью 28C, соединительная деталь 28C и соединительная деталь 21C соединяются друг с другом. Фиг. 7 является видом спереди соединительной детали 28C и соединительной детали 21C, в которой следы 36 соединения остаются в соединительной детали 28C. Следы 36 соединения являются множеством рубцов, каждый из которых проходит в продольном направлении полимерного корпуса 4.

Фиг. 8 является видом в разрезе, иллюстрирующим ситуацию, когда соединительная деталь 28C и соединительная деталь 21C соединяются друг с другом посредством ультразвукового соединения. Когда соединительная деталь 28C и соединительная деталь 21C соединяются друг с другом посредством ультразвукового соединения, соединительная деталь 28C и соединительная деталь 21C принудительно приходят в соприкосновение друг с другом. Затем, опора 40 располагается на тыльной поверхности соединительной детали 21C, и соединительная деталь 28C прижимается посредством штыря 41.

После этого, штырь 41 начинает вибрировать. Штырь 41 вибрирует в продольном направлении полимерного корпуса 4, и частота штыря 41 практически равна или выше 15 кГц и равна или ниже 60 кГц, например. Отметим, что, когда микросоединение как вид ультразвукового соединения выполняется, частота штыря 41 приблизительно равна нескольким сотням кГц, например.

В случае, когда соединительная деталь 21C и соединительная деталь 28C соединяются друг с другом посредством ультразвукового соединения (включающего в себя микросоединение), соединительная деталь 21C и соединительная деталь 28C могут быть соединены друг с другом при температуре ниже температур плавления соединительной детали 21C и соединительной детали 28C. Соответственно, в отличие от лазерной сварки и т.п., возможно уменьшать вероятность того, что расплавленные участки или т.п. разбрызгиваются (разбрасываются) в окружающем пространстве. Кроме того, возможно уменьшать вероятность того, что соединительная деталь 21C и соединительная деталь 28C деформируются посредством нагрева.

Ультразвуковое соединение подходит для соединения меди и алюминия. Соединительная деталь 21C формируется из меди или медного сплава, а соединительная деталь 28C формируется из алюминия или алюминиевого сплава. Таким образом, соединительная деталь 21C и соединительная деталь 28C оптимальным образом (надлежащим образом) соединяются друг с другом посредством ультразвукового соединения.

Когда соединительная деталь 21C и соединительная деталь 28C соединяются друг с другом посредством ультразвукового соединения, вибрации, чья частота практически равна или выше 15 кГц и равна или ниже 60 кГц или приблизительно несколько сотен кГц, прикладываются к соединительной детали 28C.

Поскольку соединительная деталь 28C формируется на нижнем конце поперечной пластины 26C, вибрации, которые прикладываются к соединительной детали 28C, также передаются поперечной пластине 26C. Затем, вибрации, которые передаются поперечной пластине 26C, дополнительно передаются участку 25C основной части.

Здесь, соединительная деталь 28C, к которой прикладываются вибрации, формируется на нижнем конце поперечной пластины 26C, и длина пути передачи, по которому вибрации достигают участка 25C основной части, является длинной. Таким образом, возможно уменьшать вероятность того, что вибрации, приложенные к соединительной детали 28C, передаются участку 25C основной части.

Направление вибраций, которые прикладываются к соединительной детали 28C от штыря 41, является продольным направлением полимерного корпуса 4 (горизонтальным направлением). В целом, вибрации вероятно должны распространяться в направлении амплитуды вибраций. В случае, когда штырь 41 вибрирует в горизонтальном направлении, его вибрации вероятно должны распространяться в горизонтальном направлении.

Когда вибрации распространяются на участок 25C основной части, вибрации проходят через поперечную пластину 26C. Поперечная пластина 26C проходит так, чтобы быть наклоненной наискось вверх в направлении от соединительной детали 28C к участку 25C основной части. Соответственно, направление, в котором вибрации вероятно должны распространяться, и направление, в котором путь передачи для вибраций проходит, пересекаются друг с другом. Таким образом, возможно уменьшать вероятность того, что вибрации, приложенные к соединительной детали 28C, передаются участку 25C основной части. Т.е., в этом варианте осуществления, штырь 41 прикладывает вибрации к соединительной части 28C в направлении, которое пересекается с направлением прохождения поперечной пластины 26C, и вибрации, которые передаются участку 25C основной части, уменьшаются до небольших вибраций.

Кроме того, толщина электрической шины 14C положительного электрода меньше толщины электрической шины 20C отрицательного электрода. В целом, когда толщина металлической пластины является небольшой, вибрации менее вероятно должны распространяться. Таким образом, возможно уменьшать вероятность того, что вибрации достигают участка 25C основной части.

Таким образом, возможно уменьшать вероятность того, что вибрации распространяются на участок 25C основной части. Следовательно, возможно уменьшать вероятность того, что вибрации прикладываются к соединительным линиям 31. Поскольку возможно уменьшать вероятность того, что соединительные линии 31 вибрируют, возможно уменьшать вероятность того, что соединительные линии 31 ломаются или соединительные линии 31 отсоединяются от положительных электродов 11.

На фиг. 4 предполагается, что вибрации передаются от поперечной пластины 26C участку 25C основной части. Частота вибраций во время ультразвукового соединения практически равна или выше 15 кГц и равна или ниже 60 кГц или приблизительно нескольких сотен кГц. Режим распространения, в котором такие высокочастотные вибрации распространяются через металлическую пластину, имеет высокую прямолинейность, т.е., такие высокочастотные вибрации высоковероятно должны распространяться прямо. Таким образом, высокочастотные вибрации маловероятно должны рассеиваться. Затем, вибрации, переданные участку 25C основной части, главным образом, распространяются через участок 25C основной части в направлении от поперечной пластины 26C. Между тем, участок 33a линии каждой из линий 33 проходит от участка 32 основания к поперечной пластине 26C.

Соответственно, вибрации, которые передаются от поперечной пластины 26C к участку 25C основания, маловероятно достигают каждого из участков 33a линии от участка 32 основания соединительной линии 31, и, таким образом, соединительная линия 31 маловероятно должна вибрировать. В результате, возможно уменьшать вероятность того, что соединительные линии 31 ломаются, или соединительные линии 31 отсоединяются от положительных электродов 11.

Подробное описание было предоставлено по случаю, когда соединительная деталь 21C и соединительная деталь 28C соединяются друг с другом посредством ультразвукового соединения. Кроме того, соединительная деталь 28B и соединительная деталь 21B, также как соединительная деталь 28D и соединительная деталь 21D, также соединяются друг с другом посредством ультразвукового соединения. Таким образом, также возможно уменьшать вероятность того, что соединительные линии 31, предусмотренные в электрической шине 14B положительного электрода и электрической шине 14D положительного электрода, например, ломаются.

Отметим, что, в этом варианте осуществления, участок соединения между электрической шиной 14C положительного электрода и электрической шиной 20C отрицательного электрода формируется на стороне отрицательного электрода 12 каждого из цилиндрических элементов 3. Однако, позиция участка соединения не ограничивается вышеописанной позицией.

Фиг. 9 является видом в разрезе для модифицированного примера устройства аккумулирования электрической мощности. В примере, показанном на фиг. 9, соединительная деталь 21C электрической шины 20C отрицательного электрода формируется так, чтобы проходить вверх от поперечной стороны электрической шины 20C отрицательного электрода. Кроме того, участок соединения между соединительной деталью 21C и соединительной деталью 28C располагается ближе к отрицательному электроду 12 цилиндрического элемента 3, чем к положительному электроду 11 цилиндрического элемента 3. Отметим, что линия с чередующимися длинным и двумя короткими штрихами, показанная на фиг. 9, является воображаемой линией, которая проходит через промежуточную позицию между положительным электродом 11 и отрицательным электродом 12 цилиндрического элемента 3.

Таким образом, когда участок соединения между соединительной деталью 21C и соединительной деталью 28C располагается на стороне отрицательного электрода 12, возможно обеспечивать длинный путь передачи для вибраций во время ультразвукового соединения. Таким образом, возможно уменьшать вероятность того, что соединительные линии 31, например, ломаются.

В вышеописанном варианте осуществления каждая из соединительных линий 31, предусмотренных в блоке 5 электрической шины положительного электрода, функционирует в качестве плавкой перемычки. Однако, настоящее изобретение может также быть применено к устройству аккумулирования электрической мощности, в котором каждая из соединительных линий 23, предусмотренных в блоке 6 электрической шины отрицательного электрода, функционирует в качестве плавкой перемычки.

В этом случае, поперечная пластина формируется в каждой из электрических шин 20B, 20C, 20D блока 6 электрической шины отрицательного электрода, и каждая из поперечных пластин проходит в окружающее пространство поперечной стороны блока 5 электрической шины положительного электрода. Затем, каждая из поперечных пластин блока 6 электрической шины отрицательного электрода и соответствующие электрические шины положительного электрода соединяются друг с другом посредством ультразвукового соединения.

Когда блок 5 электрической шины положительного электрода и блок 6 электрической шины отрицательного электрода соединяются друг с другом вышеописанным образом, возможно уменьшать вероятность того, что соединительные линии 23, функционирующие как плавкие перемычки, например, ломаются.

Описание было предоставлено по случаю, когда соединительные линии 31 или соединительные линии 23 функционируют как плавкие перемычки. Однако, настоящее изобретение может быть также применено к устройству аккумулирования электрической мощности, в котором каждая из соединительных линий 31 или каждая из соединительных линий 23 формируется из тонкого провода. Диаметр поперечного сечения провода равен или больше 0,1 мм и равен или меньше 1 мм.

В случае, когда каждая из соединительных линий 31 формируется из тонкого провода, соединительные участки между электрическими шинами 14B, 14C, 14D положительного электрода и электрическими шинами 20B, 20C, 20D отрицательного электрода располагаются на стороне отрицательного электрода 12 каждого из цилиндрических элементов 3. Таким образом, возможно уменьшать вероятность того, что соединительные линии 31 ломаются. Отметим, что, в вышеописанном варианте осуществления, цилиндрические элементы применяются в качестве элементов аккумулирования электрической мощности. Однако, элементы аккумулирования электрической мощности могут быть аккумуляторными элементами, отличными от цилиндрических элементов. Кроме того, элементы аккумулирования электрической мощности не ограничиваются аккумуляторными элементами и могут быть конденсаторами.

Следует понимать, что варианты осуществления, описанные в данном документе, являются иллюстративными во всех отношениях, а не ограничивающими. Различные модификации и изменения, выполненные в вышеописанных вариантах осуществления, включаются в рамки изобретения. Кроме того, вышеописанные числовые значения и т.п. являются иллюстративными, и числовые значения и т.п. не ограничиваются числовыми значениями и диапазонами значений, описанными выше.

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат заключается в повышении надежности устройства аккумулирования мощности. Согласно изобретению устройство аккумулирования электрической мощности включает в себя, по меньшей мере, один элемент аккумулирования электрической мощности, имеющий первый конец, снабженный первым электродом, и второй конец, снабженный вторым электродом; электрическую шину первого электрода, которая располагается на стороне первого конца и соединяется с первым электродом; и электрическую шину второго электрода, которая располагается на стороне второго конца и соединяется со вторым электродом. Электрическая шина первого электрода снабжается соединительной линией, соединенной с первым электродом. Электрическая шина первого электрода и электрическая шина второго электрода соединяются друг с другом посредством ультразвукового соединения. Участок соединения между электрической шиной первого электрода и электрической шиной второго электрода располагается в позиции, которая находится ближе ко второму концу, чем к первому концу. 4 з.п. ф-лы, 9 ил.

1. Устройство аккумулирования электрической мощности, содержащее:

по меньшей мере, один элемент аккумулирования электрической мощности, имеющий первый конец, снабженный первым электродом, и второй конец, снабженный вторым электродом;

электрическую шину первого электрода, которая расположена на стороне первого конца указанного, по меньшей мере, одного элемента аккумулирования электрической мощности и соединена с первым электродом указанного, по меньшей мере, одного элемента аккумулирования электрической мощности; и

электрическую шину второго электрода, которая расположена на стороне второго конца указанного, по меньшей мере, одного элемента аккумулирования электрической мощности и соединена со вторым электродом указанного, по меньшей мере, одного элемента аккумулирования электрической мощности,

при этом электрическая шина первого электрода снабжена соединительной линией, которая соединена с первым электродом,

причем электрическая шина первого электрода и электрическая шина второго электрода соединены друг с другом посредством ультразвукового соединения,

при этом участок соединения между электрической шиной первого электрода и электрической шиной второго электрода расположен в позиции, которая находится ближе ко второму концу указанного, по меньшей мере, одного элемента аккумулирования электрической мощности, чем к первому концу указанного, по меньшей мере, одного элемента аккумулирования электрической мощности.

2. Устройство аккумулирования электрической мощности по п. 1, в котором толщина электрической шины первого электрода меньше толщины электрической шины второго электрода.

3. Устройство аккумулирования электрической мощности по п. 1 или 2, в котором электрическая шина первого электрода включает в себя:

участок основной части, который расположен на стороне первого конца, по меньшей мере, одного элемента аккумулирования электрической мощности, и

участок расширения, который проходит от участка основной части в сторону электрической шины второго электрода и соединен с электрической шиной второго электрода посредством ультразвукового соединения;

при этом участок соединения между электрической шиной первого электрода и электрической шиной второго электрода сформирован посредством приложения вибрации в направлении, которое пересекается с направлением прохождения участка расширения.

4. Устройство аккумулирования электрической мощности по п. 1 или 2, в котором электрическая шина первого электрода включает в себя:

участок основной части, который расположен на стороне первого конца, по меньшей мере, одного элемента аккумулирования электрической мощности, и

участок расширения, который проходит от участка основной части в сторону электрической шины второго электрода и соединен с электрической шиной второго электрода посредством ультразвукового соединения;

при этом участок соединения сформирован на конце участка расширения.

5. Устройство аккумулирования электрической мощности по п. 1 или 2, в котором электрическая шина первого электрода включает в себя:

участок основной части, который расположен на стороне первого конца, по меньшей мере, одного элемента аккумулирования электрической мощности, и

участок расширения, который проходит от участка основной части в сторону электрической шины второго электрода и соединен с электрической шиной второго электрода посредством ультразвукового соединения;

причем в участке основной части имеется отверстие в позиции, которая обращена к первому концу, по меньшей мере, одного элемента аккумулирования электрической мощности;

при этом соединительная линия расположена в отверстии;

причем соединительная линия включает в себя участок основания, который соединен с внутренней периферийной кромкой отверстия;

при этом в участке основания соединительная линия проходит в направлении к участку расширения.