攜帶型電源裝置的制造方法
【專利摘要】本發明提供一種攜帶型電源裝置，其抑制攜帶型電源裝置跌倒時的端子(43、51、52、53、51’、52’、53’)的損傷。攜帶型電源裝置的殼體(1)呈厚度方向(T)的尺寸相對于寬度方向(W)的尺寸小的長方體形狀，構成為通過底面的腳輪(8)和背面的伸縮式手柄(10)能夠移動。包含多個單電池的一對模塊(21、21’)被支承于基板(12)和模塊支承板(16)之間。模塊的端子(51、52、53、51’、52’、53’)朝向殼體的短邊側的側壁突出。模塊內的單電池的端子也朝向殼體的短邊側的側壁突出。殼體的跌倒在尺寸較小的厚度方向產生，所以抑制端子的損傷。
【專利說明】
攜帶型電源裝置
技術領域
[0001]本發明涉及將電池更優選將能夠反復充放電的二次電池收納于帶腳輪的殼體內的攜帶型電源裝置。
【背景技術】
[0002]例如在專利文獻I等公開了將二次電池收納于具備車輪的殼體內，以用戶能夠移動到所希望的場所的方式構成的攜帶型電源裝置。
[0003]該專利文獻I的裝置中，殼體構成為在俯視時呈大致正方形，并且呈高度低的扁平的箱狀，以免收納電池的殼體跌倒而內部的電池損傷。而且，為在殼體的兩側面具備比較大的車輪的構成。如果是這樣的殼體的形狀，則不易產生例如移動中的殼體的跌倒。
[0004]現有技術文獻
[0005]專利文獻1:特開2006 — 296109號公報
[0006]然而，在如上述那樣扁平的大致正方形的殼體中，與收納電池的內部的容積相比地面的專有面積變大，例如設想使用多個攜帶型電源裝置的狀況，則不優選。
[0007]另一方面，如果殼體的形狀為厚度方向尺寸相對于寬度方向尺寸小的長方體形狀，則能夠相對地減小地面的專有面積，然而，另一面厚度方向薄的殼體容易跌倒。特別是，在底面具備腳輪而能夠移動的殼體中，包含內部的電池而成為重量物的殼體更容易跌倒，此時，電池由于沖擊而振動或移動，從電池的封裝體突出的端子在殼體內部與其他的部位干擾而容易損傷。
【發明內容】
[0008]本發明著眼于厚度方向尺寸相對于寬度方向尺寸小的長方體形狀的殼體中，在厚度方向容易跌倒。
[0009]S卩，本發明的攜帶型電源裝置其特征在于，具備:呈厚度方向尺寸相對于寬度方向尺寸小的大致長方體形狀的殼體;沿著該殼體的底面的至少一方的長邊設置的多個腳輪；以及被收納于上述殼體內的電池，上述電池具有從封裝體突出的端子，該端子的突出方向朝向上述殼體的短邊側的側壁。
[0010]這樣的構成中，即使殼體在其厚度方向跌倒，由于沖擊而內部的電池振動或移動，端子也朝向殼體的短邊側的側壁突出，所以能夠抑制端子的損傷。
[0011]本發明的效果如下。
[0012]根據本發明，能夠防止帶腳輪的殼體的跌倒導致的端子的損傷，并且減小攜帶型電源裝置的地面的專有面積。
【附圖說明】
[0013]圖1是表示本發明的攜帶型電源裝置的外觀的立體圖。
[0014]圖2是示意性地表示從側方觀察的攜帶型電源裝置的內部構成的說明圖。
[0015]圖3是攜帶型電源裝置的電路圖。
[0016]圖4是模塊內的單電池的連接電路圖。
[0017]圖5是表示模塊內的單電池的主要部分的分解立體圖。
[0018]圖6是表示模塊的支承構造的主要部分的(a)分解立體圖，(b)組裝后的立體圖，(C)主視圖。
[0019]圖中:I一殼體，IA—主體，IB—罩，2—底面，8—腳輪，10—伸縮式手柄，12—基板，16—模塊支承板，18—逆變器單元，19 一風扇單元，21、21’ 一模塊，28—BMS單元，41 一單電池，42—封裝體，43—端子，51、52、53、51’、52’、53’一端子。
【具體實施方式】
[0020]以下，基于附圖，對本發明的一實施例詳細地進行說明。
[0021]圖1是一實施例的攜帶型電源裝置的外觀立體圖。該攜帶型電源裝置是在由ABS樹脂等的硬質合成樹脂構成的殼體I的內部收納電池，詳細而言收納能夠反復充放電的鋰離子電池等的二次電池的裝置。殼體I呈厚度方向T的尺寸相對于寬度方向W的尺寸較小的大致長方體形狀，一實施例中，呈高度方向H的尺寸與寬度方向W的尺寸大致相等的形狀。因此，殼體I基本的形狀為，具有分別呈大致長方形的底面2以及頂面3、相同地呈長方形的一對側面4，4、作為面積最大的主面呈接近正方形的矩形的前面5以及背面6的六面體。這些各面構成為大致恒定壁厚的合成樹脂制的壁。此外，一對側面4、4相當于“短邊側的側壁”，前面5以及背面6相當于“長邊側的側壁”。
[0022]另外，殼體I沿著位于厚度方向T的中間部的邊界7，分割構成為包含背面6的主體IA和包含前面5的罩1B。因此，底面2、頂面3以及一對側面4、4詳細而言由主體IA側的部分和罩IB側的部分構成。這些主體IA以及罩IB利用硬質合成樹脂分別一體成形為深碟狀，經由框狀的密封部件9(參照圖2)相互組合，并且通過以跨過邊界7的方式設置于多處的帶扣(buckle)(未圖示)緊固，相互組裝為一體。此外，圖示例中，主體IA的厚度方向T的尺寸比罩IB的厚度方向T的尺寸大。換句話說，主體IA為比罩IB更深的碟狀。
[0023]殼體I分別在底面2的四角具備腳輪8。作為該腳輪8優選使用能夠以相對于殼體I的底面2的安裝軸為中心360°旋轉的形式的腳輪8，以便能夠使殼體I向包含傾斜方向等的任意的方向移動。
[0024]在殼體I的背面6設置有在攜帶型電源裝置的移動時向上方拉開使用的伸縮式手柄10。該伸縮式手柄10是上端的橫棒1b連結一對縱棒1a的構成，縱棒1a從固定于殼體I的背面6的手柄基礎部10c(參照圖2)滑動而伸縮，在伸縮式手柄10不使用時能夠以橫棒1b成為與殼體I的頂面3幾乎對齊的高度位置的方式儲存。此外，圖1表示拉出伸縮式手柄10的狀態。
[0025]圖2是示意性地表示從一方的側面4的方向觀察攜帶型電源裝置的內部構成的狀態的剖面說明圖。如圖示，在主體IA的內側，由大致矩形的金屬板構成的基板12沿著背面6的壁配置。該基板12具有從內側覆蓋構成背面6的壁的幾乎整體的大小，相對于位于背面6的外側的手柄基礎部I Oc，經由貫通殼體I的壁的多個鉚釘13固定。換句話說，通過鉚接鉚釘13，從而成為用基板12和手柄基礎部1c從兩側夾持背面6的合成樹脂制的壁的構成。
[0026]在基板12設置有柱狀地突出的多個螺栓14，在該多個螺栓14的前端固定有由大致矩形的金屬板構成的模塊支承板16。換句話說，模塊支承板16以與基板12平行且從基板12隔離規定間隔的方式，通過基板12被支承。在形成于該基板12和模塊支承板16之間的空間收納有將二次電池的直流電流轉換為與工業電源相同的10V交流的逆變器單元18、使冷卻用的空氣在殼體I內強制循環的風扇單元19。這些逆變器單元18以及風扇單元19被支承于基板12。
[0027]在上述模塊支承板16如后述以相互層疊的狀態支承有將多個單電池收納而成的呈扁平的箱狀的兩個模塊21、21’。詳細而言，配置有隔著兩個模塊21、21’而與模塊支承板16對置的由大致矩形的金屬板構成的端板22，用貫通模塊21、21’的四角的4個螺釘23將端板22朝向模塊支承板16緊固，從而兩個模塊21、21’以被夾持于兩者間的方式被固定支承。
[0028]在殼體I的主體IA側的底部沿著底面2的壁設置有由金屬板構成的腳輪加強托架25。該腳輪加強托架25遍及殼體I的寬度方向W的整體延伸，在兩端的矩形狀的座部分別安裝有主體IA側的腳輪8。詳細而言，腳輪8的安裝基部8a通過貫通殼體I的底面2的壁的多個螺釘26固定于腳輪加強托架25，殼體I的合成樹脂制的壁被夾持于腳輪加強托架25和腳輪8的安裝基部8a之間。
[0029]腳輪加強托架25的前緣部25a從殼體I的底面2的壁分離而升起為階梯狀。另一方面，在端板22的下端設置有朝向模塊支承板16折彎90°的折彎部22a。該折彎部22a在腳輪加強托架25的前緣部25a上重疊，通過未圖示的多個螺釘相互結合。換句話說，端板22通過貫通模塊21、21’的多個螺釘23支承于模塊支承板16乃至基板12，另一方面通過腳輪加強托架25連結于主體IA側的腳輪8的安裝基部8a。
[0030]另外，在模塊支承板16的上端，位于模塊21、21’的上方的BMS支承托架27通過未圖示的螺釘被安裝。在該BMS支承托架27的上表面支承BMS(電池管理系統)單元28。
[0031]如以上，被收納于殼體I內的構成要素全部直接或者間接支承于主體IA側。此外，罩IB側的腳輪8被安裝于罩IB側的底面2，根據需要，能夠在底面2的壁的內側設置金屬制的加強板。
[0032]圖3的電路圖表示上述的攜帶型電源裝置(圖3中以標記101表示)的基本的電路構成，攜帶型電源裝置101如圖示，具備將兩個模塊21、21’串聯連接的二次電池102、逆變器103、BMS(電池管理系統)104、風扇105、操作顯示部110、電流檢測器111以及開關112，113。對該攜帶型電源裝置101的二次電池102的充電使用具備AC/DC轉換器的充電器106，通過一般的交流100V的工業電源來進行。首先，充電器106與充電端子107連接。BMS104檢測充電端子107的電壓，判定連接了充電器106，使開關112為導通狀態，從而開始對二次電池102的充電。充電中，BMS104檢測二次電池102的電壓以及電流，判定出充電結束的情況下，為了停止充電而使開關112為非導通狀態，并且用操作顯示部110進行充電結束的意旨的顯示。
[0033]接下來，將充電器106從攜帶型電源裝置101取下，輸出端子108與家電產品等的負荷109連接。BMS104在檢測出操作顯示部110的供電開始按鈕被按下時，使開關113為導通狀態，并且向逆變器103內的控制器傳遞開始指示。由此，轉換為與工業電源相同的交流100V之后，進行對負荷109的供電。另外，BMS104監視逆變器103的動作狀態，而判定為異常，或者檢測二次電池102的電壓或者電流，而判定為過放電狀態，則使開關113為非導通狀態從而停止供電。此時，用操作顯示部110還進行警報顯示。并且，BMS104在充電時或供電時，檢測逆變器103的溫度以及二次電池102的溫度，如果逆變器103的溫度成為規定值以上的高溫，則使風扇105工作，如果二次電池102的溫度成為規定值以上的高溫，則使開關113為非導通狀態。
[0034]此外，圖3的電路圖中的二次電池102對應于串聯連接兩個模塊21、21’而成的部件，逆變器103、BMS104、風扇105分別對應于逆變器單元18、BMS單元28、風扇單元19。充電端子107、輸出端子108以及操作顯示部110沒有具體圖示，然而設置在殼體I的適當的位置。
[0035]接下來，對作為本發明的主要部分的模塊21、21’的支承構造進一步進行說明。本實施例的模塊21包含4個單電池41，如圖4所示，是將每2個并聯連接后串聯連接的所謂的“2并2直”的構成。更具體而言，作為單電池41，如圖5所示，使用將片狀的正極以及負極經由隔離物交替地層疊多個而成的電極層疊體和電解液一起收納于由層壓膜構成的具有撓性的封裝體42的內部的扁平的鋰離子電池。該單電池41具有封裝體42的周緣部被熱融著而成的長方形的外形狀，在短邊側的一邊，正負的薄板狀的端子43從封裝體42突出地設置。該薄板狀的端子43通過封裝體42的一邊的接合面從內部的電極層疊體向封裝體42的外部導出。
[0036]4個單電池41與沿著其短邊上下配置的合成樹脂制的架45、46—起相互層疊，并且被收納于由箱狀的金屬罐構成的模塊殼體內，作為模塊21構成。4個單電池41的一對端子43如圖示，其正負的朝向以及短邊上的位置分別不同，分別焊接于3個端子襯片47、48、49的對應位置，從而相互電連接以成為如圖4所示的電路。而且，各端子襯片47、48、49分別具備正端子51、負端子52、以及中間電位檢測端子53。這些端子51、52、53在模塊21的短邊側的側面，分別以矩形的突起狀突出地設置。
[0037]模塊21’也與模塊21相同地構成，具備端子51 ’、52’、53’。
[0038]此外，若將模塊21、21’作為本發明的“電池”，則模塊殼體相當于“封裝體”，端子51、52、53、51’、52 ’、53 ’從該模塊殼體突出。
[0039 ]圖6(a)、(b)、(c)是將一對模塊21、21’在模塊支承板16和端板22之間支承的構成的說明圖，呈長方形的箱型的模塊21、21’以其短邊朝向側方的姿勢配置。換句話說，以各個端子51、52、53、51’、52 ’、53 ’朝向殼體I的一方的側面4突出的方式，從正面(參照圖(c))觀察模塊21、21’以橫寬的姿勢配置。模塊21、21’在四角具備貫通孔55，如前述，用4個螺釘23將端板22和模塊支承板16相互緊固，從而如圖(b)所示一對模塊21、21’被固定支承。此外，貫通孔55位于與圖5所示的架45、46的兩端的圓形開口部55a對應的位置，各螺釘23貫通該架45、46的圓形開口部55&。在從模塊21、21’的側面突出的端子51、52、53、51’、52’、53’，未圖示的母線通過螺絲被安裝，與端子51和端子52’連接，并且端子51’與圖3的攜帶型電源裝置101內的高電位線連接，端子52與低電位線連接。并且，端子51(或者52’)、52、53、51’、53’為了測定各端子間電壓，與BMS104電連接。
[0040]模塊21、21’內的單電池41中的薄板狀的端子43如前述，與在模塊21、21’的側面露出的端子51、52、53、51’、52’、53’朝向相同的方向突出。因此，單電池41的薄板狀的端子43的突出方向也朝向殼體I的一方的側面4。
[0041]如上述那樣構成的攜帶型電源裝置利用腳輪8和伸縮式手柄10，與一般的帶腳輪的旅行箱等相同，用戶能夠拉著走，能夠容易地使其移動到包含野外的所希望的位置。而且，在上述攜帶型電源裝置中，殼體I的基本形狀呈厚度方向T的尺寸相對于寬度方向W的尺寸小的長方體形狀，因此，地面的專有面積變小，在集中放置多數的攜帶型電源裝置的情況下有利，并且移動時，根據需要，能夠在使殼體I傾斜的狀態下容易移動。
[0042]另一方面，厚度方向T的尺寸相對于寬度方向W的尺寸較小，所以移動時等有殼體I跌倒的可能性，特別是，在尺寸小的厚度方向T上容易跌倒。換言之，殼體I的跌倒基本上沿著尺寸小的厚度方向T產生，不易在與其正交的寬度方向W跌倒。
[0043]這樣的殼體I的跌倒時，由于其沖擊而模塊21、21’在殼體I內振動或移動，相同地，模塊21、21’內的單電池41在模塊殼體內振動或移動。此時，若模塊21、21’的端子51、52、53、51’、52 ’、53 ’或單電池41的端子43朝向移動方向突出，則與殼體I內或者模塊殼體內的某個部位碰撞或接觸，有可能產生變形等的損傷。與此相對的，上述實施例的構成中，模塊21、21’的端子51、52、53、51’、52’、53’朝向與跌倒方向正交的方向即殼體I的側面4突出，所以能夠抑制跌倒時的沖擊導致的變形等的損傷。相同地，單電池41的端子43也在模塊21、21，內，朝向與跌倒方向正交的方向即殼體I的側面4突出，所以能夠抑制跌倒時的沖擊導致的損傷。
[0044]特別是，具有由層壓膜構成的封裝體42的單電池41中，端子43由薄的金屬板構成，所以若在模塊殼體內單電池41朝向端子43的突出方向移動，則被端子襯片47、48、49或模塊殼體內壁面按壓，反而被較強地拉動，容易變形或損傷。通過如上述實施例那樣將端子43向與跌倒方向正交的方向導出，從而能夠抑制這樣的變形.損傷。
[0045]另外上述實施例中，伸縮式手柄10的拉伸方向為沿著殼體I的高度方向H，而且行駛面的凹凸引起的振動也沿著殼體I的高度方向H施加，然而模塊21、21’的端子51、52、53、51’、52’、53’以及單電池41的端子43的突出方向與這些負載輸入方向正交，所以相同地，這些負載輸入引起的端子51、52、53、51’、52’、53’、43的變形.損傷的可能性降低。
[0046]并且上述實施例中，模塊21、21’或者多個扁平的單電池41與殼體I的面中成為最大的主面的背面6基本平行地被層疊收納，所以和與底面2平行地層疊單電池41的構成相比，能夠利用電極面積大的單電池41。因此，能夠有效利用殼體I的內容積而確保較大的電池容量。
[0047]此外，上述實施例中，成為模塊21、21’的端子51、52、53、51’、52’、53’以及單電池41的端子43的雙方朝向側面4突出的構成，然而本發明中，任意一方的端子朝向殼體的短邊側的側壁突出的構成即可。
[0048]另外上述實施例中，單電池41在一邊具備正負一對的端子43，然而本發明也適用于在相互相反側的兩邊的一方配置正極端子，在另一方配置負極端子的單電池。
[0049]另外上述實施例中具備四個腳輪8，然而也可以為在底面2的一方側即背面6側具備一對腳輪，在另一方側具有固定的腳部的構成。
【主權項】
1.一種攜帶型電源裝置，其特征在于，具備: 呈厚度方向尺寸相對于寬度方向尺寸小的大致長方體形狀的殼體； 沿著該殼體的底面的至少一方的長邊設置的多個腳輪；以及 被收納于上述殼體內的電池， 上述電池具有從封裝體突出的端子，該端子的突出方向朝向上述殼體的短邊側的側壁。2.根據權利要求1所述的攜帶型電源裝置，其特征在于， 上述端子為單電池的端子。3.根據權利要求1所述的攜帶型電源裝置，其特征在于， 上述端子為包含多個單電池的模塊的端子。4.根據權利要求1所述的攜帶型電源裝置，其特征在于， 上述電池為使用具有撓性的層壓膜作為上述封裝體的扁平的電池，上述端子為從上述層壓膜的接合面延伸的薄板狀的端子。5.根據權利要求1至4中任意一項所述的攜帶型電源裝置，其特征在于， 沿著上述殼體的長邊側的一個側壁具有伸縮式手柄。6.根據權利要求1至4中任意一項所述的攜帶型電源裝置，其特征在于， 上述殼體沿著位于厚度方向的中間部的邊界，被分割構成為主體和罩， 包含多個單電池的扁平的箱狀的模塊以與構成上述主體的主面的側壁大致平行的姿勢被收納于上述殼體內。
【文檔編號】H01M2/10GK105990542SQ201510845180
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年11月27日
【發明人】高松俊文, 楊琪曄
【申請人】汽車能源供應公司