專利名稱：接線板、疊置電池裝置和具有疊置電池裝置的車輛的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種接線板、疊置電池裝置和具有疊置電池裝置的車輛。
更為具體地說，本發(fā)明涉及一種整體形成的接線板； 一種接線板裝在其上 的疊置電池裝置；以及一種裝有此種疊置電池裝置的車輛。
背景技術(shù)：
近年來，電動車輛和混合動力車輛一直在車輛工業(yè)中積極地從事研發(fā) 以保護(hù)環(huán)境。
車輛所使用的輔助電池要求能夠輸出很大的電力。因此，采用了疊置 的電池，它們各自通過疊置多個串連起來的輔助電池(此后每一輔助電池稱 作"單元電池，，)而形成。
由于疊置電池中的各單元電池在內(nèi)部電阻和容量方面彼此相同，在串 聯(lián)的狀態(tài)下，所述各單元電池占有不同的電壓份額。當(dāng)電壓份額不同時， 過達(dá)負(fù)載施加在占有大電壓份額的單元電池上。在這樣一種狀態(tài)下，單元 電池占有的電壓份額越大，單元電池退化越快，導(dǎo)致占有大電壓份額的單 元電池限制疊置電池的可用壽命。
為了解決這樣的問題，希望測定由各單元電池占有的電壓份額并基于 測定結(jié)果來控制各電壓份額，從而均衡由各單元電池占有的電壓份額。
一項允許從電池外部檢測每一單元電池的電壓即電壓份額的發(fā)明敘述 在曰本已/>開專利申請No.2005-235428之中。日本已公開專利申請 No.2005-235428之中所述的發(fā)明具體說明如下。各接片連接于每一單元電 池的集電箔片，使得各接片的位置從一個單元電池到另一個單元電池有所 不同。多個單元電池和布線板，后者在對應(yīng)于各接片的位置處包括觸點(diǎn)，
被疊置起來。使各接片與對應(yīng)的各觸點(diǎn)接觸以經(jīng)由接線板將每一單元電池 的輸出電壓引出到電池外部。
不過，日本已公開專利申請No.2005-235428描述的發(fā)明的缺點(diǎn)在于，
作為單元電池的構(gòu)成器件的分隔器，當(dāng)接片(具體地說，金屬板或金屬箔片) 插在電池中各層之間用于將接片連接于集電箔片時，會發(fā)生變形。由于接 片是由金屬板片或金屬箔片形成的，應(yīng)力可能集中在接片與集電箔片之間 的連接部分上或接片與形成有撓性基底的接線板之間的連接部分上，由此 引發(fā)會由振動造成的接片的金屬疲勞。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明已經(jīng)成功地解決了以上各種問題并提供一種用于電池控制的接
線板，允許在監(jiān)測各單元電池的各個輸出電壓同時保持高可靠性； 一種疊
置電池裝置和一種具有疊置電池裝置的車輛。
符合本發(fā)明 一 個方面的接線板包括梳齒狀的絕緣基底，它具有多個齒 和支承所述多個齒的桿，以及形成在絕緣基底上并包括多條導(dǎo)線的布線層。 每一導(dǎo)線各自從多個齒中的對應(yīng)齒的遠(yuǎn)端伸向桿的端部以將橫跨與多個齒 的遠(yuǎn)端接觸的導(dǎo)體的電壓的電流傳送到桿的端部。
符合本發(fā)明 一個方面的 一種疊置電池裝置包括多對對置的集電箔片和 梳齒狀的接線板。梳齒狀的接線板具有多個齒，每個齒插在一對對置的集 電箔片之間并電連接于一對對置的集電箔片中的一個，以及桿，連接于多 個齒中的每一個并設(shè)置有輸出端，經(jīng)由此輸出端輸出多個齒處的各電壓值。
本發(fā)明的各項示范實(shí)施例根據(jù)結(jié)合附圖所作的以下說明將變得更為完 全明顯。在"i人識到這些附圖只是示出 一些示范實(shí)施例并因此并不被認(rèn)為是 對于本發(fā)明范疇的限制的同時，本發(fā)明的各項示范實(shí)施例將通過利用附圖
進(jìn)行具體而詳細(xì)的說明，其中
圖1A至1C是符合本發(fā)明第一實(shí)施例的形成有撓性基底的接線板的頂 #見圖和截面3見圖2A和2B是符合本發(fā)明第一實(shí)施例的雙極電池的頂視圖和剖面視 圖，表明各單元電池連接于接線板的狀態(tài)；
圖3是截面視圖，表明符合本發(fā)明第一實(shí)施例的雙極電池中單元電池 接線板的齒的遠(yuǎn)端接合于集電箔片的狀態(tài)；
圖4A和4B是裝設(shè)有符合本發(fā)明第一實(shí)施例的接線板的雙極電池的頂
一見圖和截面—見圖5是符合本發(fā)明第二實(shí)施例的形成有撓性基底的接線板的頂視圖6是車輛控制功能的方框圖，其中應(yīng)用了各自裝設(shè)有符合本發(fā)明的 4妻線4反的雙纟及電池；
圖7是電動車輛的視圖，車輛上安裝了裝設(shè)有符合本發(fā)明的接線板的 雙極電池；
圖8是形成有撓性基底的接線板的頂視圖，撓性基底上安裝有溫度傳 感器；以及
圖9A是承受IPC彎曲試驗(yàn)的銅箔的平面視圖和截面視圖，以及圖9B 是承受IPC彎曲試驗(yàn)的撓性基底的截面視圖。
具體實(shí)施例方式
下面參照圖1A至6詳細(xì)地說明符合本發(fā)明的用于電池控制的接線板、 裝有接線板的疊置電池裝置和具有疊置電池裝置的車輛的各項實(shí)施例。應(yīng) 當(dāng)指出，為清晰起見，疊置電池的諸如接線板等各種構(gòu)成器件的層厚和形 狀在各項實(shí)施例中參照的附圖中被夸大了 。
圖1A-1C是根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的形成有撓性基底的接線板的示意 圖。圖1B和1C是分別沿直線B-B和C-C截取的圖1A所示的接線板的截 面視圖。
如圖1A之中所示，梳齒狀結(jié)構(gòu)的接線板100具有多個齒(此后稱作 "齒")110、連接器120和具有所需長度或更長一些的桿130。作為導(dǎo)體的 銅在各齒100的遠(yuǎn)端處露出。連接器120設(shè)置用來向外部輸出橫跨導(dǎo)體的 電壓值，此導(dǎo)體接觸于各齒遠(yuǎn)端處露出的銅。桿130具有導(dǎo)線。由于桿130 被要求穿過并伸出電池的覆蓋構(gòu)件之外以允許從外部監(jiān)測電壓值，所以桿 130必須具有所需的長度或更長一些。如圖1B之中所示，接線板100包括 五層絕緣基底141，由聚酰亞胺形成；第一粘接層142，由絕緣粘接材料 形成；由作為導(dǎo)體的銅形成的布線層143;第二粘接層144,由絕緣粘接層 形成；以及覆蓋層145，由聚酰亞胺形成。第二層144和覆蓋層145從各齒 110的遠(yuǎn)端111去除以在表面上露出銅。更為具體地說，如圖1C之中所示， 各齒IIO的每一遠(yuǎn)端lll形成有三層聚酰亞胺絕緣基底141;第一粘接層 142，由絕緣粘接材料形成；以及由作為導(dǎo)體的銅形成的布線層143。同時，
由于聚酰亞胺絕緣基底141圍繞整個接線板100設(shè)置，所以各齒110的背 面也由聚酰亞胺絕緣基底141覆蓋。各自有待插在雙極電池的一對對置集 電箔片之間的各齒110的遠(yuǎn)端111的厚度要求小于各對對置集電箔片之間的 間隙。當(dāng)其厚度大于對置集電箔片對之間間隙的齒110的遠(yuǎn)端111插在對置 集電箔片對之間時，會在集電箔片表面上產(chǎn)生不平整，這會在配裝作業(yè)期 間損壞分隔器或?qū)е鲁霈F(xiàn)短路。表面不平整還可能導(dǎo)致密封件被擠出。因 此，將各齒110的遠(yuǎn)端111的厚度設(shè)定為小于對置集電箔片對之間的間隙可 防止在最壞情況下可能發(fā)生的單元電池各電極之間發(fā)生短路，從而提高了 產(chǎn)量并降低制造成本。
在接線板100的桿130端部上的連接器120可以包括多個凸起121,多 個凸起121經(jīng)由通孔與多個布線層143連接。連接器120的這種結(jié)構(gòu)允許 將橫跨導(dǎo)體的電壓值一此導(dǎo)體與各齒110的遠(yuǎn)端lll(此后稱作"各齒遠(yuǎn)端 111")形成接觸從而得以測量一經(jīng)由各凸起121輸出到雙極電池的外部。各 凸起121的位置并不限于桿130的遠(yuǎn)端，而可另外設(shè)置在桿130中心等處。 上述連接器120的結(jié)構(gòu)允許以緊湊的結(jié)構(gòu)監(jiān)測各單元電池的輸出電壓值， 要求不多的工時。
接線板100可用以監(jiān)測包含在作為疊置電池裝置的雙極電池中的單元 電池的輸出電壓值。更為具體地說，在通過疊置單元電池構(gòu)成的雙極電池
中，每一單元電池包括形成在集電箔片的一個表面上的正極活性材料層； 離子導(dǎo)電層；以及形成在集電箔片另一表面上的負(fù)極活性材料層。接線板 100的各齒IIO各自插在每對對置集電箔片之間，使得各齒遠(yuǎn)端lll一在該
處對應(yīng)于布線層的銅露出一與一對對置集電箔片的任一個形成接觸，從而 將各集電箔片與齒遠(yuǎn)端111電連接。因此，每一單元電池的輸出電壓可予以
監(jiān)測。各單元電池的輸出電壓值通過從接線板100各齒110的遠(yuǎn)端伸向設(shè) 置在桿130端部處的連接器120的多根導(dǎo)線傳予以送至，并因而可以輸出 到外部。同時，接線板100各齒110的背面覆蓋有由聚酰亞胺形成的絕緣 基底141。因此，通過分別將接線板IOO各齒IIO插在各對對置集電箔片之 間，防止了在各集電箔片處出現(xiàn)短路。
符合第一實(shí)施例的接線板100整體形成有撓性基底。換一種方式說， 與曰本已公開專利申請No.2005-235428之中所述的傳統(tǒng)技術(shù)相反，該傳統(tǒng) 技術(shù)利用多個類型的部件來實(shí)現(xiàn)測定多個單元電池每一個的輸出電壓的功
能，所述接線板100可以只用單獨(dú)一個部件來完成同一功能。因而，每一 單元電池上的數(shù)據(jù)可以用一種緊湊的結(jié)構(gòu)予以監(jiān)測，要求不多的工時，這 樣，與通常的技術(shù)相比，就對降低成本產(chǎn)生了顯著的影響。
符合第一實(shí)施例的接線板100之中的每一單元電池可以另外包括放電
電路器件150,其將一對對置集電箔片彼此電連接。放電電路器件150可以 由比如電阻器或齊納二極管構(gòu)成，并可以混合地封裝到接線板100里面。 將放電電路器件150裝在雙極電池的覆蓋構(gòu)件里面可以不需要將放電電路 器件設(shè)置在覆蓋構(gòu)件外面，從而允許減小雙極電池體積和降低成本。用于 放電電路器件150中的各部件可以比如是電阻器、FET以及IC。形成有撓 性基底的接線板100的、在其上安裝有所述部件的部分處的厚度可以抑制 到等于0.7mm或更小，其小于雙極電池中集電箔片的疊置結(jié)構(gòu)的厚度。當(dāng) 各集電箔片的疊置結(jié)構(gòu)與接線板IOO如此形成一體時，另外會由接線板100 上的、安裝放電電路器件150的加厚部分造成的、雙極電池包裝容積和厚 度方面的增大得以防止。放電電路器件150希望通過倒裝焊接法等進(jìn)行安 裝以減小安裝部分的厚度。當(dāng)放電電路器件150電連接在雙極電池中每一 單元電池的一對對置集電箔片之間時，放電電路在一長的非充電時段內(nèi)使 雙極電池放電，這樣均衡各單元電池的輸出電壓。于是，雙極電池的重新 充電在各單元電池的輸出電壓被均衡的條件下開始，這允許均衡各單元電 池所承擔(dān)的電壓份額。因此，得以防止雙極電池可使用壽命被縮短，而各 電壓份額之間的差別增大會導(dǎo)致這種縮短。這種結(jié)構(gòu)也可以允許在雙極電 池充電期間檢測串聯(lián)的各單元電池之一對工作電壓范圍的違背。換句話說， 這種結(jié)構(gòu)可以防止雙極電池可使用壽命被縮短，而在單元電池違背工作電 壓范圍時會出現(xiàn)壽命縮短。
當(dāng)覆蓋構(gòu)件在真空或類似情況下被疊置時，雙極電池可以暴露于電解 溶液的蒸氣。于是，化學(xué)穩(wěn)定絕緣敷層預(yù)期地施加在裝在雙極電池上的放 電電路器件150上。
如上述，符合第一實(shí)施例的接線板100包括足以穿過并伸出覆蓋構(gòu)件、 使得連接器120位于覆蓋構(gòu)件外面的、具有所需長度或更長的桿130。因此， 各單元電池的輸出電壓值可以發(fā)送到雙極電池外面。
與此相對照，符合本發(fā)明第二實(shí)施例的接線板具有天線安裝部分，以 將關(guān)于各單元電池的輸出電壓的數(shù)據(jù)無線傳輸給外部。第二實(shí)施例稍后予
以說明。
圖2A和2B是各單元電池210與接線板100彼此連接的雙極電池的示 意簡圖。圖2A是雙極電池的頂視圖，其中疊置的各單元電池210與接線板 IOO彼此連接。圖2B是沿著直線B-B截取的示于圖2A之中的雙極電池的 截面視圖。每一單元電池210包括離子導(dǎo)電層240;離子導(dǎo)電層夾240夾設(shè) 其間的一對正電極活性材料層250和負(fù)電極活性材料層260，對置于集電箔 片220;以及密封件230，在對置的一對集電箔片220之間電絕緣。如圖2A 和2B之中所示，在第一實(shí)施例中，接線板100的各齒遠(yuǎn)端111和每一單元 電池210的集電箔片220接合在一起，從而將接線板100電連接于單元電 池210的各集電箔片220。雙極電池具有在每一集電箔片220的外緣上、在 對置的一對集電箔片220之間實(shí)現(xiàn)電絕緣的密封件230。因此，各單元電池 210與接線板100各齒遠(yuǎn)端111之間的電連接可以采用密封件230得以建立。 各單元電池210的集電箔片220與接線板100的各齒遠(yuǎn)端111之間的電連接 通過執(zhí)行以下過程而建立起來的。亦即，各單元電池210的構(gòu)成器件通過 多次重復(fù)以下各項搡作而疊置起來。密封件230設(shè)置在各集電箔片220之 一的外緣上。露出作為接線板100的導(dǎo)體的銅的各齒遠(yuǎn)端111之一設(shè)置密封 件230上以面朝上方。另一集電箔片220安放在遠(yuǎn)端111上以對置于前一集 電箔片220。之后，各單元電池210的如此疊置起來的各構(gòu)成器件通過熱壓 粘合予以接合。各密封件230通過熱熔粘接于集電箔片220并電連接于后 者，以便將露出導(dǎo)體的齒遠(yuǎn)端111的部分壓靠于單元電池210的集電箔片 220，同時密封件230保持圍繞接線板100的各齒遠(yuǎn)端111，除外的是其露 出導(dǎo)體的頂面。密封件230可以由彈性材料形成，諸如聚環(huán)氧乙烷(PEO)、 聚苯醚(PPO)、聚偏氟乙烯(PVDF)、環(huán)氧樹脂或者硅氧烷樹脂。通過用彈性 材料形成密封件230,可以吸收由于集電箔片220與其上露出作為接線板 IOO導(dǎo)體的銅的齒遠(yuǎn)端lll之間熱膨脹系數(shù)方面的差異所產(chǎn)生的應(yīng)力，從而 防止溫度變化時可能出現(xiàn)的集電箔片220的脫落。于是，可以降低雙極電 池的失效率，并且可以延長電池組的可使用壽命。
圖3是雙極電池單元電池210之一的放大示意簡圖，其中接線板100 齒遠(yuǎn)端111連接于集電箔片220。作為導(dǎo)體的銅在接線板100遠(yuǎn)端111之一 的一部分處露出。這一部分插在對置的集電箔片220對之間并接合于面對 齒遠(yuǎn)端111的露出的銅的一個集電箔片220。如上述，密封件230可以通過
熱熔粘接于集電箔片220并電連接于后者，以便將露出導(dǎo)體的齒遠(yuǎn)端111 的所述部分壓靠于單元電池210的集電箔片220,同時各密封件230依然圍 繞接線板100的各齒遠(yuǎn)端100，除外的是其露出導(dǎo)體的頂面112。另外，接 線板100的各齒遠(yuǎn)端111可以利用粘結(jié)層，諸如各向異性導(dǎo)電膜(ACF)或各 向異性導(dǎo)電粘接劑(ACI),被粘附于集電箔片220。在利用接合材料時，接 線板100的各齒遠(yuǎn)端與各集電箔片220被牢靠地接合起來，從而降低了失 效率并提高了對振動的抗力。
如上述，按照第一實(shí)施例的接線板100，露出導(dǎo)體的各齒遠(yuǎn)端111壓靠 于各集電箔片220，同時接線板100的各齒遠(yuǎn)端111依然被各密封件230所 圍繞，例外的是露出導(dǎo)體的頂面112。因此，接線板100與各單元電池210 的集電箔片220彼此電連接。因而，與日本已公開專利申請No.2005-235428 之中所述的傳統(tǒng)技術(shù)相反，符合本發(fā)明的接線板100不需要插座，該插座 夾設(shè)連接于各單元電池210的集電箔片的接片以建立與各集電箔片的電連 接。本發(fā)明因而與傳統(tǒng)技術(shù)相比在這方面對成本降低產(chǎn)生顯著的影響。
由于符合第一實(shí)施例的接線板100形成有撓性基底并因此對于由振動 造成的變形和彎曲顯示出很大的抗力，因而接線板100不易疲勞失效并在 高可靠性方面具有顯著的優(yōu)點(diǎn)。在傳統(tǒng)技術(shù)中，連接于各單元電池210的 集電箔片220的各接片由插座夾緊以監(jiān)測各單元電池210的輸出電壓。不 過，這種技術(shù)的缺點(diǎn)是易于疲勞失效，諸如由振動造成的在插座與各接片 之間連接部分處的彎折和最終斷裂。這樣的問題在雙極電池設(shè)置在不斷承
受振動的位置上時，更為具體地說，當(dāng)雙極電池用于諸如汽車等車輛上時， 就變得很顯著了。因此，本發(fā)明對于用于諸如汽車等車輛上的雙極電池來 說是更為有利的。本發(fā)明的有利之處還在于，接線板100的各齒在組裝雙 極電池的疊置構(gòu)造期間是可以較大角度彎曲的，并可減小在接線板100的 各齒插在不同高度的集電箔片之間時施加的殘余應(yīng)力。
圖4A和4B是其中裝有接線板100的雙極電池400的示意簡圖。圖4A 是雙極電池400的頂視圖。圖4B是沿著直線B-B所取的示于圖4A之中的 雙極電池400的截面視圖。在具有梳齒狀結(jié)構(gòu)的接線板100中，各齒的遠(yuǎn) 端插在各單元電池210的對置集電箔片對之間以將各集電箔片電連接于接 線板IOO。于是，接線板100的視作一組各齒150需要時傾斜地插放，使得 各齒150適當(dāng)?shù)嘏c電池組件430形成接觸以可靠地檢測電壓值。電池組件
430通過順序疊置各單元電池210形成。雙極電池400具有如圖4A和4B 之中所示的扁平形狀，并包括從雙極電池400的對置兩側(cè)伸出的正電極接 片420A和負(fù)電極接片420B,而電力經(jīng)由所述接片引出。作為串聯(lián)起來的 各單元電池210的層疊制品的電池組件430，由雙極電池400的覆蓋件(比 如層壓膜)410予以覆蓋并熱熔在其外緣上。電池組件430與桿130予以密 封，正電極接片420A、負(fù)電極接片420B和接線板100連接器120伸出。 具有接線板100的連接器120的桿130伸出覆蓋件410之外以便能夠經(jīng)由 連接器120監(jiān)測覆蓋410內(nèi)的各單元電池210的輸出電壓。當(dāng)使桿130沿 與正和負(fù)電極接片420A和420B 二者中任何一個伸出方向相同的方向從覆 蓋件410伸出時，可以減小雙極電池400的安裝面積。
如參照第一實(shí)施例所述的那樣，按照本發(fā)明，接線板由諸如撓性基底 等撓性材料形成，以增強(qiáng)對于由振動造成的變形和彎曲的抗力，從而防止 疲勞失效。本發(fā)明還使得可以通過采用一種簡單結(jié)構(gòu)防止在最壞情況下可 能出現(xiàn)的電池的短路，在該結(jié)構(gòu)中具有由絕緣件形成的背面的整體形成的 接線板夾設(shè)在對置的集電箔片對之間。換句話說，本發(fā)明達(dá)到很高的可靠 性并允許各別地監(jiān)測各單元電池的輸出電壓。由于整體形成的梳齒狀接線 板允許監(jiān)測多個單元電池的輸出電壓，與通常的技術(shù)相比，本發(fā)明對降低 成本產(chǎn)生了顯著的作用。此外，接線板與各單元電池的集電箔片之間的電 連接通過將密封件熱熔于各集電箔片實(shí)現(xiàn)，從而將各自露出接線板導(dǎo)體的 各齒的遠(yuǎn)端壓靠于各集電箔片。因此，不需要在通常技術(shù)中一直必需的用 于建立與各集電箔片的電連接的種插座。因而，本發(fā)明與通常的技術(shù)相比
起到了降低成本的作用。
第二實(shí)施例說明如下。圖5是符合第二實(shí)施例的接線板500的示意簡 圖。與第一實(shí)施例相對照，符合第二實(shí)施例的接線板500具有天線安裝部 分，以通過無線方式將各單元電池的輸出電壓值傳送到外部。因此，符合 第二實(shí)施例的接線板500不具有連接器，而代之以具有天線安裝部分510、 IC安裝部分520以及伏特計安裝部分530。
在天線安裝部分510上進(jìn)行天線的構(gòu)圖。伏特計安裝在伏特計安裝部 分530上。IC芯片可以包括AD轉(zhuǎn)換器，用于將各單元電池的輸出電壓轉(zhuǎn) 換成數(shù)字信號；存儲器，用于保存與AD轉(zhuǎn)換相關(guān)的數(shù)據(jù)；以及按照這些數(shù) 據(jù)驅(qū)動天線的天線驅(qū)動電路。有關(guān)各單元電池的數(shù)據(jù)經(jīng)由天線以無線方式 傳送。
第二實(shí)施例不同于第一實(shí)施例之處在于，各單元電池的輸出電壓以無
線方式傳送，并因此接線板500沒有連接器，但包括天線安裝部分、IC芯 片安裝部分以及伏特計安裝部分。在其他一些方面，第二實(shí)施例在結(jié)構(gòu)和 效應(yīng)上等同于第一實(shí)施例，因此略去關(guān)于它們的冗余說明。
圖6是一部車輛各控制功能的方框圖，各自裝有接線板的一些雙極電 池600實(shí)際應(yīng)用于此車輛。多個雙極電池600串聯(lián)起來，與之并聯(lián)的是另 一組多個串聯(lián)起來的雙極電池600。進(jìn)行串聯(lián)的雙極電池600的數(shù)量vMv輸出 率角度來看，可以設(shè)定為最佳值比如12。
圖6中的實(shí)線表明電氣連接，而虛線表明數(shù)據(jù)經(jīng)由它雙向傳送的網(wǎng)絡(luò)。 網(wǎng)絡(luò)的實(shí)例包括這樣的網(wǎng)絡(luò)，通過該網(wǎng)絡(luò)有關(guān)各電池的數(shù)據(jù)經(jīng)由車載通信 系統(tǒng)被傳送給車輛控制器。各自安裝在各雙極電池600上的各接線板經(jīng)由 連接器651A至651L和652A至652L連接于電池控制裝置610。多個溫度 計670,各自設(shè)置在串聯(lián)起來的各雙極電池600的中間一個附近，也都連接 于電池控制裝置610。溫度計670是通過在接線板上安裝溫度傳感器來實(shí)現(xiàn) 的。
圖8是其上安裝有溫度傳感器裝的形成有撓性基底的接線板800的示 意簡圖。如圖8之中所示，接線板800除了多個齒810之外還可以包括齒 810A，溫度傳感器860在其遠(yuǎn)端處裝在其上。作為導(dǎo)體的銅在每一齒810 的遠(yuǎn)端811處露出。溫度傳感器860可以是電阻溫度計，其對置兩端連接 于接線板800的布線層上的導(dǎo)線并經(jīng)由各導(dǎo)線進(jìn)一步連接于連接器820上 的凸起821。因而，電池內(nèi)溫度可以經(jīng)由凸起821進(jìn)行測定。如多個齒810 的情況那樣，溫度傳感器860裝在其遠(yuǎn)端處的齒810A形成有撓性基底并可 以插在雙極電池之中的任何一對對置的集電箔片之間。應(yīng)當(dāng)指出，溫度傳 感器860并不特別限于某一特定的類型，而可以是熱電偶。
上的車輛的各種控制功能。安培計680設(shè)置在各雙極電池600借以串聯(lián)的 每一連線上。安培計680連接于電池控制裝置610。電池控制裝置610具有 的功能是，監(jiān)測有關(guān)各雙極電池600的各單元電池的輸出電壓、由各溫度 計670所測量的溫度以及由各安培計680所測量的電流值的數(shù)據(jù)，并將監(jiān) 測的結(jié)果輸出給車輛控制器620。
車輛控制器620,包括馬達(dá)控制器630等，具有控制整個車輛的功能。 逆變器(inverter)640響應(yīng)于供自馬達(dá)控制器630的信號為各雙極電池600充 電或4吏之放電。車輛控制器620確定每一雙極電池600中各單元電池的狀 態(tài)并實(shí)施控制以使每一單元電池在偏離工作電壓范圍之前返回工作電壓范 圍的中部。于是，車輛控制器620監(jiān)測每一雙極電池600的每一單元電池 并根據(jù)監(jiān)測結(jié)果控制逆變器640以對雙極電池600充電和放電。各雙極電 池600的狀態(tài)也用于控制各雙極電池600上諸如馬達(dá)690等的負(fù)荷。因此， 車輛可以操作于各雙極電池600的工作電壓范圍或某一建議的電壓范圍內(nèi)。
如圖7之中所示，裝有符合本發(fā)明的接線板的雙極電池可以在車身中 部處于其座位710下面裝在電動車輛700上。當(dāng)雙極電池裝在座位下面時， 可以為車廂和行李廂確保較大的空間，這是有利的。雙極電池的安放位置 并不限于座位下面的位置，而可以設(shè)置在后行李廂或車輛前方的引擎室下 面。
符合本發(fā)明的接線板可以用撓性基底指出、、制成。同時，包括在每一 單元電池之中用于電壓監(jiān)測的各接片通常一直用銅箔形成。為了評估符合 本發(fā)明的接線板對于由振動造成的變形和彎曲的抗力，進(jìn)行了一種IPC彎 曲測試。
圖9A和9B表明經(jīng)受此種IPC彎曲測試的試件。圖9A表明代表用于 電壓監(jiān)測的傳統(tǒng)接片之筒箔的平面視圖和截面視圖。圖9B是代表符合本發(fā) 明的接線板的撓性基底的截面視圖。在IPC彎曲測試中，試件在彎曲半徑R 為3mm的情況下經(jīng)受振動。代表通常電壓監(jiān)測接片的銅箔在大約8000次 振動之后破斷。另一方面，代表符合本發(fā)明接線板的撓性基底在大約20萬 萬次振動之后破斷。從結(jié)果顯然可見，代表符合本發(fā)明的接線板的撓性基 底對于由振動造成的變形和彎曲的抗力是代表通常電壓監(jiān)測接片的銅箔的 25萬倍。
雖然以上已經(jīng)說明裝有符合本發(fā)明的接線板的雙極電池被用作車輛電 源的情況，但本發(fā)明的用途不限于此。本發(fā)明可以由本技術(shù)領(lǐng)域中的熟練 人員予以修改或改變而不背離本發(fā)明的精神或范疇。
按照本發(fā)明，與撓性基底形成一體的接線板允許監(jiān)測作為疊置電池裝 置構(gòu)成器件的多個單元電池的每一輸出電壓，同時達(dá)到很高的可靠性。
本發(fā)明發(fā)明者所創(chuàng)立的發(fā)明應(yīng)用其上的各項實(shí)施例已經(jīng)作了說明。不 過，本發(fā)明不限于構(gòu)成符合這些實(shí)施例的本發(fā)明披露內(nèi)容之一部分的說明 和附圖。具體地說，由本技術(shù)領(lǐng)域中那些熟練人員基于這些實(shí)施例作出的 所有其他實(shí)施例、實(shí)例、運(yùn)用技術(shù)等，都自然地被納入本發(fā)明的范疇之內(nèi)。 在本說明書末尾處將另外說明以上內(nèi)容。
申請日為2006年11月27日的日本專利申請No. TOKUGAN 2006-318779以及申請日為2007年6月27日的日本專利申請TOKUGAN No.2007-169562的全部內(nèi)容在此S1入作為參考。
權(quán)利要求
1.一種接線板，包括梳齒狀絕緣基底，該梳齒狀絕緣基底具有多個齒和支撐所述多個齒的桿；以及形成在所述絕緣基底上的布線層，其中所述布線層具有多條導(dǎo)線，每條導(dǎo)線各自從所述多個齒中每個齒的遠(yuǎn)端伸向所述桿的端部，以將橫跨導(dǎo)體的電壓的電流傳送到所述桿的所述端部，所述導(dǎo)體與所述多個齒的所述遠(yuǎn)端相接觸。
2. 按照權(quán)利要求1所述的接線板，其中所述接線板是撓性的。
3. 按照權(quán)利要求1所述的接線板，其中對應(yīng)于所述接線板的前表面的第一表面具有在所述多個齒的遠(yuǎn)端上露 出導(dǎo)電材料的部分；以及對應(yīng)于所述接線板的后表面的第二表面沒有露出導(dǎo)電材料的部分。
4. 按照權(quán)利要求3所述的接線板，其中所述第一表面上設(shè)置有將所述 接線板接合于所述導(dǎo)體的粘結(jié)層。
5. 按照權(quán)利要求1所述的接線板，其中還包括處于所述接線板的所述 桿和所述桿的遠(yuǎn)端二者任一處或每一處的連接器，用于傳送經(jīng)橫跨所述導(dǎo) 體的電壓的電流。
6. —種疊置電池裝置，包括 多對對置的集電箔片；以及具有多個齒和桿的梳齒狀接線板，所述多個齒各自插在一對對置的集 電箔片之間并與所述對對置的集電箔片中的一個電連接，所述桿支撐所述 多個齒并設(shè)置有輸出端，所述多個齒處的各電壓值經(jīng)由所述輸出端輸出。
7. —種疊置電池裝置，包括 多對對置的集電箔片；以及具有多個齒和桿的梳齒狀接線板，所述多個齒各自插在一對對置的集 電箔片之間并與所述對對置的集電箔片中的一個電連接，所述桿連接于所 述多個齒中的每一個并設(shè)置有輸出端，所述多個齒處的各電壓值經(jīng)由所述專命出端llr出。
8. —種疊置電池裝置，包括電池組件，通過交替地疊置多個雙極電極和離子導(dǎo)電層形成，每一雙 極電極包括形成在集電箔片的一個表面上的正電極層，以及形成在所述集電箔片的另一表面上的負(fù)電極層；而每一離子導(dǎo)電層夾置在一對對置的正 電極層和負(fù)電極層之間；以及具有多個齒和桿的梳齒狀接線板，所述多個齒各自插在所述電池組件 中的 一對對置的集電箔片之間并與所述對對置的集電箔片中的一個電連 接，所述桿連接于所述多個齒中的每一個并設(shè)置有輸出端，所述多個齒處 的各電壓值經(jīng)由所述輸出端輸出。
9. 按照權(quán)利要求6所述的疊置電池裝置，其中所述梳齒狀接線板包括 梳齒狀絕緣基底，該梳齒狀絕緣基底具有多個齒和支撐所述多個齒的桿；以及形成在所述絕緣基底上的布線層，其中所述布線層具有多條導(dǎo)線，每 條導(dǎo)線各自從所述多個齒中每個齒的遠(yuǎn)端伸向所述桿的端部，以將橫跨導(dǎo) 體的電壓的電流傳送到所述桿的所述端部，所述導(dǎo)體與所述多個齒的所述 遠(yuǎn)端相接觸。
10. 按照權(quán)利要求9所述的疊置電池裝置，其中還包括密封件，所述密 封件各自夾置在一對對置的集電箔片之間以使這對集電箔片彼此電絕緣， 其中所述各密封件使所述各遠(yuǎn)端接合于所述集電箔片，同時圍繞所述多個 齒的遠(yuǎn)端，而所述多個齒遠(yuǎn)端的設(shè)置有導(dǎo)體的部分未被所述密封件圍繞， 從而使所述多個齒與所述集電箔片接觸以在其間建立電連接。
11. 按照權(quán)利要求6所述的疊置電池裝置，其中所述接線板包括放電電 路，該放電電路裝在所述接線板上并能夠在各對對置的集電箔片之間形成 電連接。
12. 按照權(quán)利要求6所述的疊置電池裝置，其中所述梳齒狀接線板的每 一齒的厚度小于所述各對對置的集電箔片之間的間隙。
13. 按照權(quán)利要求11所述的疊置電池裝置，其中所述接線板的設(shè)置所 述放電電路的部分的厚度小于電連接于所述接線板的所述集電箔片的疊置 結(jié)構(gòu)。
14. 按照權(quán)利要求12所述的疊置電池裝置，其中所述梳齒狀接線板的 每一齒由彈性件圍繞，而所述齒上的與所述集電箔片的接觸表面未被所述 彈性件圍繞。
15. 按照權(quán)利要求6所述的疊置電池裝置，其中還包括覆蓋件，其中所述梳齒狀接線板的所述桿穿過所述覆蓋件的密封部分伸到所述覆蓋件的外 面。
16. 按照權(quán)利要求6所述的疊置電池裝置，其中所述接線板連接于所述 電池裝置外面的控制器以便由所述控制器進(jìn)行控制。
17. 按照權(quán)利要求6所述的疊置電池裝置，其中所述接線板是撓性的。
18. —種車輛，具有按照權(quán)利要求6所述的疊置電池裝置，其中 所述疊置電池裝置具有向所述車輛的馬達(dá)提供電力并從所述車輛馬達(dá)接受電力的功能；以及連接于所述接線板的外部控制器可將有關(guān)各單元電池的輸出電壓的數(shù) 據(jù)經(jīng)由車載通信系統(tǒng)傳送至車輛控制器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種有待插在疊置電池裝置中的每一單元電池的集電箔片之間的接線板，包括梳齒狀絕緣基底和布線層。絕緣基底具有多個齒和桿，而布線層形成在絕緣基底上并包括多條導(dǎo)線，多條導(dǎo)線分別從所述多個齒的每個齒的遠(yuǎn)端伸到桿的端部以將橫跨與各齒遠(yuǎn)端接觸的導(dǎo)電件的電壓電流傳送給桿的端部。
文檔編號H01M10/38GK101192679SQ20071019283
公開日2008年6月4日 申請日期2007年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月27日
發(fā)明者佐藤一, 保坂賢司, 嶋村修, 木下拓哉 申請人:日產(chǎn)自動車株式會社