电子设备、电池包及电动车辆的制作方法

1.本发明涉及电子设备、电池包及电动车辆。


背景技术：

2.近年来，二次电池的用途正在扩大。例如，作为二次电池的代表例的锂离子二次电池的用途不仅是各种电子设备，还扩展到汽车、摩托车、电动飞行器等中。锂离子二次电池通常在收纳于壳体内的状态下使用。为了防止锂离子二次电池的短路伴随的发热、起火，需要确保壳体的机密性，防止水分等异物侵入到壳体内。因此，在下述的专利文献1所记载的技术中，在上下的防水壳体间设置衬垫，并且将供线束插入的一个索环嵌装于下侧的防水壳体，由此防止异物侵入防水壳体内。
3.现有技术文献
4.专利文献
5.专利文献1：日本特开2004-72877号公报


技术实现要素：

6.发明所要解决的技术问题
7.然而，在专利文献1所记载的技术中，未考虑在防水壳体内配置多个布线的情况，进而，未考虑在防水壳体内配置多个布线的情况下如何防止异物侵入防水壳体内。
8.因此，本发明的目的之一在于，提供一种能够确保在内部配置多个布线的壳体的机密性的电子设备、电池包及电动车辆。
9.用于解决技术问题的技术方案
10.本发明是一种电子设备，具有：
11.外装壳体，具有相互卡合的第一壳体及第二壳体；
12.第一引线及第二引线，从外装壳体的内部引出；
13.第一索环，供第一引线贯穿；以及
14.第二索环，供第二引线贯穿，
15.第一索环插入到形成于第一壳体的第一切口部中，
16.第二索环插入到形成于第二壳体的与第一切口部大致对置的位置的第二切口部中，
17.在第一壳体与第二壳体之间、以及第一索环与第二索环之间夹设有一连串的o形环。
18.另外，本发明是一种电池包，具有：
19.外装壳体，具有相互卡合的第一壳体及第二壳体；
20.电池部，收纳于外装壳体内，具有多个电池；
21.第一引线及第二引线，从电池部引出；
22.第一索环，供第一引线贯穿；以及
23.第二索环，供第二引线贯穿，
24.第一索环插入到形成于第一壳体的第一切口部中，
25.第二索环插入到形成于第二壳体的与第一切口部大致对置的位置的第二切口部中，
26.在第一壳体与第二壳体之间、以及第一索环与第二索环之间夹设有一连串的o形环。
27.发明效果
28.根据本发明的至少实施方式，能够确保在内部配置多个布线的壳体的机密性。需要说明的是，本发明的内容不被解释为限定于本说明书所例示的效果。
附图说明
29.图1是一实施方式所涉及的电池包的外观图。
30.图2是一实施方式所涉及的电池包的分解立体图。
31.图3是一实施方式所涉及的电池包的内部构成的部分放大图。
32.图4是一实施方式所涉及的电池包的内部构成的部分放大图。
33.图5是在进行关于一实施方式所涉及的电池包的部分构成的说明时参照的部分放大图。
34.图6是在进行关于一实施方式所涉及的电池包的部分构成的说明时参照的部分放大图。
35.图7是在进行关于一实施方式所涉及的电池包的部分构成的说明时参照的部分放大图。
36.图8是用于说明变形例的图。
37.图9是用于说明变形例的图。
38.图10是用于说明应用例的图。
具体实施方式
39.以下，参照附图对本发明的实施方式等进行说明。需要说明的是，说明按以下顺序进行。
40.＜一实施方式＞
41.＜变形例＞
42.＜应用例＞
43.以下说明的实施方式等是本发明的优选的具体例，本发明的内容不限于这些实施方式等。
44.需要说明的是，权利要求书所示的部件并不特定于实施方式的部件。特别是，实施方式所记载的构成部件的尺寸、材质、形状、其相对配置、上下左右等方向的记载等只要没有特别限定的记载，就不是将本发明的范围仅限定于此的意思，只不过是说明例。需要说明的是，各附图所示的部件的大小、位置关系等有时为了明确说明而夸张，另外，为了防止附图变得繁杂，有时仅图示参照符号的一部分，有时考虑说明的方便而简化图示。进而在以下的说明中，相同的名称、符号表示相同或同质的部件，适当省略重复的说明。进而，构成本发
明的各要素可以是由同一部件构成多个要素而由一个部件兼用作多个要素的方式，相反也能够由多个部件分担实现一个部件的功能。
45.＜一实施方式＞
46.参照图1至图7，对本实施方式所涉及的电池包(电池包1)的构成例进行说明。图1是电池包1的外观图。图2是电池包1的分解立体图。图3及图4是电池包1的内部构成的部分放大图。图5至图7是在进行关于电池包1的部分构成的说明时参照的部分放大图。需要说明的是，在以下的说明中，只要没有特别限定，则以图1所示的方向为基准来规定上下左右等方向。
47.首先对电池包1的构成进行概略说明。如图1所示，电池包1具有外装壳体10。外装壳体10例如由树脂形成。外装壳体10具有作为第一壳体的一例的壳体11和作为第二壳体的一例的壳体12相互卡合而一体化的构成。壳体11和壳体12通过使用螺钉等紧固部件的适当方法而一体化。
48.在外装壳体10的规定的侧面部10a形成有台阶部13。台阶部13为开放端，在外装壳体10的内部中的隔着该开放端的位置设置有连接器(后述的连接器60)。通过将端子、电缆连接到该连接器，能够将电池包1的电力取出到外部。经由台阶部13，壳体11的侧面部11a被划分为侧面部111a和侧面部111b，壳体12的侧面部12a被划分为侧面部121a和侧面部121b。
49.如图2所示，在外装壳体10内收纳有电池部20。电池部20例如具有如下构成：具有多个锂离子二次电池单元，各单元收纳于单元保持架。锂离子二次电池单元的个数、连接方式能够适当变更。另外，也可以使用锂离子二次电池以外的电池。
50.如图3及图4所示，在电池部20的正极端子21连接有作为第一引线的一例的正极侧引线31。正极侧引线31贯穿作为第一索环的一例的正极侧引线用索环41，进而正极侧引线31的前端与连接器60的正极端子61连接。另外，在电池部20的负极端子22连接有作为第二引线的一例的负极侧引线32。负极侧引线32贯穿作为第二索环的一例的负极侧引线用索环42，进而负极侧引线32的前端与连接器60的负极端子62连接。
51.正极侧引线用索环41例如具有u字形状。正极侧引线用索环41具有孔部41a，正极侧引线31贯穿孔部41a。为了确保防水性，正极侧引线31以与正极侧引线用索环41之间不产生间隙的方式被压入孔部41a。正极侧引线用索环41由橡胶、弹性体、硅酮材料等弹性树脂形成。
52.负极侧引线用索环42例如具有u字形状。负极侧引线用索环42具有孔部42a，负极侧引线32贯穿孔部42a。为了确保防水性，负极侧引线32以与负极侧引线用索环42之间不产生间隙的方式被压入孔部42a。负极侧引线用索环42由橡胶、弹性体、硅酮材料等弹性树脂形成。
53.在壳体11与壳体12之间、以及正极侧引线用索环41与负极侧引线用索环42之间夹设有在适当的部位弯曲的一连串的o形环50。更具体地，o形环50夹设于沿着后述的突条(突条41b及突条115)的位置。另外，o形环50由弹性树脂形成。
54.连接器60是用于通过与外部端子接触、连接等而向外部供给电池部20的电力的连接器。
55.对电池包1的构成进行详细说明。如图5所示，从壳体11的侧面部111a的中央附近在朝向外装壳体10的内部的方向且与侧面部111a的延伸方向大致正交的方向上竖立设置
有壁部112。然后，通过壁部112朝向下方弯曲而形成壁部113。壁部113中与台阶部13相比的下侧作为上述的侧面部111b向外部露出。
56.通过侧面部111a与壁部113的一部分对置，形成对置间隙sp1。对置间隙sp1经由台阶部13与外装壳体10的外部连通。
57.在构成壳体11的一部分的壁部112形成有作为第一切口部的一例的u字形状的切口部112a。正极侧引线用索环41插入到切口部112a中。例如，通过将形成于正极侧引线用索环41的槽部插入到设置在切口部112a的周面的突起中，正极侧引线用索环41在被引导到切口部112a内部后，由突起支承。
58.壳体12具有与壳体11大致对称的形状。具体地，如图6所示，从侧面部121a朝向壳体12的内部竖立设置有壁部122。通过壁部122朝向下方弯曲而形成壁部123。
59.通过侧面部121a与壁部123的一部分对置，形成对置间隙sp2。对置间隙sp2经由台阶部13与外装壳体10的外部连通。
60.在构成壳体12的一部分的壁部122形成有作为第二切口部的一例的u字形状的切口部122a。切口部122a形成在与切口部112a大致对置的位置。负极侧引线用索环42插入到切口部122a中。例如，通过将形成于负极侧引线用索环42的槽部插入到设置在切口部122a的周面的突起中，负极侧引线用索环42在被引导到切口部122a内部后，由突起支承。
61.需要说明的是，如图3所示，各构成被配置成，壳体11及壳体12的边界与正极侧引线用索环41及负极侧引线用索环42的边界大致一致。
62.通过将壳体11及壳体12一体化，形成包括对置间隙sp1及对置间隙sp2的空间(以下，适当地称为空间sp)。如图6所示，在没有插入正极侧引线用索环41及负极侧引线用索环42的状态下，通过切口部112a及切口部122a抵接，形成与空间sp连通的椭圆状的孔部。
63.如图3所示，在空间sp内设置有连接器60。然后，贯穿正极侧引线用索环41的正极侧引线31与连接器60的正极端子61连接。另外，贯穿负极侧引线用索环42的负极侧引线32与连接器60的负极端子62连接。
64.接下来，对电池包1的异物侵入防止结构，具体地是防止水分侵入收纳电池部20的空间的防水结构进行说明。如图2、图3及图5所示，在壳体11的内侧端面(位于内侧的矩形状的周缘部的端面)形成有作为第一突条的一例的突条115。突条115是用于在壳体11及壳体12卡合时，压溃o形环50的突起。突条115例如与壳体11一体地形成。
65.需要说明的是，由于只要能够防止水分侵入收纳电池部20的空间即可，所以在本实施方式中，在位于与壁部113对置的位置的侧面部111a的内侧端面没有形成突条115(参照图3及图5)。
66.在壳体12的内侧端面在隔着o形环50与形成有突条115的壳体11的内侧端面抵接的位置形成有槽部125(参照图2)。通过在槽部125收纳o形环50而进行o形环50的定位。
67.根据该构成，在壳体11及壳体12一体化时，突条115压溃收纳于槽部125的o形环50，从而确保电池包1的防水性。然而，如本实施方式那样，在使用多个索环的情况下，水分有可能从索环间的间隙侵入外装壳体10内部。因此，在本实施方式中，在壳体11及壳体12一体化时，通过形成为利用两个索环将o形环50压溃的结构，防止水分从索环间的间隙侵入。
68.具体地，如图7所示，在正极侧引线用索环41的内侧端面形成有作为第二突条的一例的突条41b。突条41b例如是与正极侧引线用索环41一体形成的弹性树脂。另外，在与正极
侧引线用索环41的内侧端面对置的负极侧引线用索环42的内侧端面形成有槽部42b。在槽部42b收纳o形环50的一部分。然后，通过在正极侧引线用索环41插入到切口部112a中，且负极侧引线用索环42插入到切口部122a中的状态下将壳体11及壳体12一体化，从而利用突条41b将收纳于槽部42b的o形环50的一部分(标有参照符号50a的部位)压溃。由此，能够防止水分从索环间的间隙侵入。
69.需要说明的是，o形环50优选配置在同一平面内。具体地，优选配置在以o形环50被压溃的方向，换言之，壳体11及壳体12的卡合方向为法线的同一平面内。这是因为，如果一连串的o形环50以配置在不同的平面的方式弯曲，则弯曲部位附近的防水结构变得不充分，水分向外装壳体10内的侵入的危险性升高。从该观点出发，槽部42b及槽部125配置成位于连续的同一平面内的槽部。
70.另外，由于需要利用突条41b将o形环50压溃，所以包括突条41b的正极侧引线用索环41的硬度大于o形环50的硬度。例如，作为正极侧引线用索环41的硬度，使用hs(肖氏硬度)50～60的硬度。负极侧引线用索环42也使用同样硬度的材料。
71.[效果]
[0072]
以上，根据说明的本实施方式，例如，能够得到以下的效果。
[0073]
由于不仅通过外装壳体10，而且通过正极侧引线用索环41及负极侧引线用索环42将o形环50压溃，因此能够防止在配置索环的部位防水结构破裂。因此，能够确保在内部配置多个布线的壳体的机密性。
[0074]
由于不需要使o形环在不同的平面上弯曲以避开正极侧引线用索环41及负极侧引线用索环42，因此能够确保防水性。
[0075]
在上述的专利文献1的技术中，由于仅能够将一个索环设置于一个壳体，所以无法任意地设定壳体的分割位置。例如，如果使用能够贯穿多个布线的一个索环，则索环大型化，因此需要使一个壳体为深底，以便能够插入该索环。因此，壳体的分割位置仅能设定在深底和浅底的壳体位置，对壳体的构成产生制约。然而，根据本实施方式，由于将索环分割成两个，因此能够防止上述的制约产生。例如，也能够将壳体的分割位置设定在中央附近。在该情况下，由于下落时的冲击被大致均等的大小的两个壳体承受，因此能够防止一个壳体因冲击而破损。
[0076]
另外，在上述的专利文献1的技术中，由于只能将索环设置于一个壳体，所以无法任意地设定引线的配置，只能在能够设置索环的区域配置引线。另外，由于无法任意地设定引线的配置，因此在强行弯曲像电力用的引线那样粗的引线来配置引线的情况下，索环的防水结构不能跟随引线的弯曲而有可能破裂。根据本实施方式，通过使用两个索环，能够提高引线的配置的自由度。因此，例如，从电池部20引出的正极侧引线31及负极侧引线32能够不弯曲地贯穿各自的索环。
[0077]
＜变形例＞
[0078]
以上，对本发明的实施方式进行了具体说明，但本发明的内容不限于上述的实施方式，能够基于本发明的技术思想进行各种变形。
[0079]
如图8所示，o形环50的一部分可以与负极侧引线用索环42一体地构成。例如，o形环50的一部分可以与负极侧引线用索环42在同一工序(同一树脂成形)中一体地构成。另外，o形环50的一部分也可以通过粘接等与负极侧引线用索环42一体化。另外，如图9所示，o
形环50的一部分也可以与正极侧引线用索环41及负极侧引线用索环42一体地构成。即，也可以是正极侧引线用索环41、负极侧引线用索环42及o形环50的一部分全部一体化的部件。在该构成的情况下，如图9所示，能够由部件的中央附近的虚拟的线ln区分正极侧引线用索环41及负极侧引线用索环42。根据图8及图9所示的构成，能够不需要将o形环50的一部分插入槽部42b来进行定位，能够简化工序。
[0080]
在上述的一实施方式中，正极侧引线用索环41及负极侧引线用索环42、以及供各索环插入的切口部的形状不限于u字形状，也能够适当地变更为矩形状、多边形状等。另外，也可以是正极侧引线用索环41是用于使负极侧引线贯穿的索环，负极侧引线用索环42是用于使正极侧引线贯穿的索环。另外，在外装壳体10中形成切口部112a及切口部122a的位置能够适当地变更。另外，索环的个数可以是三个以上，与此对应，切口部的个数也可以是三个以上。另外，第一布线及第二布线也可以分别包括多个布线。
[0081]
在上述的一实施方式中，也可以在壳体11形成有收纳o形环50的槽部，在壳体12形成有用于将o形环50压溃的突条。另外，也可以在正极侧引线用索环41形成有槽部，在负极侧引线用索环42形成有突条。在该情况下，正极侧引线用索环41与o形环50的一部分也可以一体地构成。
[0082]
＜应用例＞
[0083]
本发明所涉及的电池包1能够搭载于电动工具、电动车辆、各种电子设备等或用于供给电力。
[0084]
作为将本发明应用于电动车辆用的蓄电系统的例子，在图10中概略地示出采用了串联混合动力系统的混合动力车辆(hv)的构成例。串联混合动力系统是使用由将发动机作为动力的发电机发电的电力、或将其暂时储存在电池中的电力，通过电力驱动力转换装置行驶的车。
[0085]
在该混合动力车辆600搭载有发动机601、发电机602、电力驱动力转换装置(直流电机或交流电机。以下简称为“电机603”。)、驱动轮604a、驱动轮604b、车轮605a、车轮605b、电池608、车辆控制装置609、各种传感器610、充电口611。作为电池608，可应用本发明的电池包1。
[0086]
通过电池608的电力电机603工作，电机603的旋转力传递到驱动轮604a、604b。发动机601产生的旋转力可将发电机602生成的电力蓄积在电池608中。各种传感器610经由车辆控制装置609控制发动机转速，或控制未图示的节流阀的开度。
[0087]
混合动力车辆600通过未图示的制动机构减速时，该减速时的阻力作为旋转力施加到电机603上，由该旋转力生成的再生电力蓄积在电池608中。另外电池608能够通过经由混合动力车辆600的充电口611连接到外部的电源来充电。将这样的hv车辆称为插电式混合动力车(phv或phev)。
[0088]
需要说明的是，也能够将本发明所涉及的二次电池应用于小型化的一次电池，作为内置于车轮604、605中的气压传感器系统(tpms：tire pressure monitoring system)的电源使用。
[0089]
以上，以串联混合动力车为例进行了说明，但对于并用发动机和电机的并联方式、或组合了串联方式和并联方式的混合动力车也能够应用本发明。进而，本发明还可应用于不使用发动机而仅通过驱动电机行驶的电动汽车(ev或bev)、燃料电池车(fcv)。另外，本发
明也能够应用于电动自行车。
[0090]
附图标记说明
[0091]
1：电池包；
[0092]
10：外装壳体；
[0093]
11：(第一)壳体；
[0094]
12：(第二)壳体；
[0095]
31：正极侧引线；
[0096]
32：负极侧引线；
[0097]
41：正极侧引线用索环；
[0098]
41b：(第二)突条；
[0099]
42：负极侧引线用索环；
[0100]
50：o形环；
[0101]
112a：(第一)切口部；
[0102]
122a：(第二)切口部；
[0103]
115：(第一)突条。