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CN109792025B - 连接模块 - Google Patents

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CN109792025B CN201780057523.1A CN201780057523A CN109792025B CN 109792025 B CN109792025 B CN 109792025B CN 201780057523 A CN201780057523 A CN 201780057523A CN 109792025 B CN109792025 B CN 109792025B
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Abstract

连接模块(20A)具备：多个母排(21)，将多个蓄电元件中的相邻的蓄电元件的正极和负极的电极端子连接；以及片构件(25A)，以使多个母排(21)在多个蓄电元件的并列方向(箭头X方向)上排列的方式保持该多个母排(21)。片构件(25A)包括：多个保持部(26)，保持母排(21)；以及伸缩部(28)，位于相邻的保持部(26)之间，在多个蓄电元件的并列方向上具有相邻的蓄电元件的正极和负极的电极端子间的电极间距公差以上的伸缩距离。

Description

连接模块
技术领域
本发明涉及连接模块，详细地说，涉及用于蓄电模块的连接模块。
背景技术
在电动汽车、混合动力汽车等车辆用的蓄电模块中，具有正极和负极的电极端子的蓄电元件并列地排列有多个，通过母排对相邻的蓄电元件的电极端子间进行连接，从而将多个蓄电元件串联、并联连接。
通常，在相邻的蓄电元件的电极端子间，存在电极间距公差，因此，为了追随该电极间距公差，公知了一种在连接模块中以使相邻的母排能够移动的方式保持各母排的技术(例如，参照专利文献1)。关于专利文献1所记载的电池连接板(连接模块)，记载了如下技术：将连接构件(母排)收容于具有挠性部、并且相对于电极能够独立移动的多个分割板主体，从而追随电极间距公差。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2002-164034号公报
发明内容
发明所要解决的课题
关于上述专利文献1所记载的电池连接板(连接模块)，虽然通过分割板主体能够追随电极间距公差，但分割板主体的体积大，与此相伴地，连接模块整体大型化，对于轻量化来说是不妥的。
因此，在本说明书中，提供一种能够通过简易的构造实现轻量化、同时追随蓄电元件组中的蓄电元件的并列方向的电极间距公差的连接模块。
用于解决课题的技术方案
由本说明书公开的连接模块安装于具有正极和负极的电极端子的多个蓄电元件并列而形成的蓄电元件组，其中，所述连接模块具备：多个母排，将所述多个蓄电元件中的相邻的蓄电元件的正极和负极的电极端子连接；以及片构件，以使所述多个母排在所述多个蓄电元件的并列方向上排列的方式保持所述多个母排，所述片构件包括：多个保持部，保持所述母排；以及伸缩部，位于相邻的所述保持部之间，在所述并列方向上具有所述相邻的蓄电元件的正极和负极的电极端子间的电极间距公差以上的伸缩距离。
根据本结构，能够由多个母排以及保持多个母排的片构件构成连接模块。另外，通过在片构件中包括的伸缩部的伸缩，能够使各母排在多个蓄电元件的并列方向上移动电极间距公差以上的距离。因此，根据本结构的连接模块，能够通过简易的构造实现轻量化、同时追随蓄电元件组中的蓄电元件的并列方向的电极间距公差。
在上述连接模块中，也可以是，所述母排具有从宽度方向的一个端部突出的突出部，所述母排经由所述突出部保持于所述保持部。
根据本结构，不需要由片构件保持母排整体，能够使片构件的平面形状小型化，由此，能够使连接模块进一步轻量化。
另外，在上述连接模块中，也可以是，所述母排的所述突出部具有贯通孔，所述保持部在对应于所述贯通孔的位置具有保持孔，所述母排通过贯通所述贯通孔以及所述保持孔的固定构件而固定于所述保持部。
根据本结构，例如由铆钉构成固定构件，从而通过使铆钉贯通于贯通孔以及保持孔并进行铆接，能够使母排固定于保持部。即，通过简易的结构，能够使母排经由其突出部保持于保持部。
另外，在上述连接模块中，也可以是，所述伸缩部与所述保持部一体形成，在俯视时，所述伸缩部具有U字形状，所述伸缩部的位于一个以上的U字形状的开口部的2个端部连接于相邻的所述保持部的所述并列方向的一个端部。
根据本结构，能够通过简易的结构来实现在多个蓄电元件的并列方向上伸缩的伸缩部。另外，针对伸缩部，根据其平面形状，例如能够通过对片构件进行二维冲切而简单地将伸缩部与保持部一体形成。
另外，在上述连接模块中，也可以是，所述连接模块还具备支承构件，该支承构件设置于所述多个母排的与由所述片构件保持的一侧相对的一侧，并将各母排支承成能够在所述并列方向上移动。
根据本结构，通过设置支承构件，从而由支承构件支承各母排。因此，在将连接模块安装于蓄电元件时，防止由于金属制的母排的重量而连接模块成为下垂的状态，能够顺利地进行安装作业。另外，将各母排支承成能够移动，因此，还能够应对电极间距公差。
另外，在上述连接模块中，也可以是，所述支承构件由与所述片构件具有相同的结构的其他片构件构成，所述各母排具有对应于所述其他片构件的其他突出部以及其他贯通孔。
根据本结构，能够通过其他片构件来构成将各母排支承成能够在多个蓄电元件的并列方向上移动的支承构件。
另外，在上述连接模块中，也可以是，所述支承构件由导轨构成，该导轨具有将各母排以能够移动的方式卡定的引导部，所述各母排具有卡定于所述引导部的卡定爪。
根据本结构，能够通过导轨来构成将各母排支承成能够在多个蓄电元件的并列方向上移动的支承构件。
发明效果
根据本发明的连接模块，能够通过简易的构造实现轻量化、同时追随蓄电元件组中的蓄电元件的并列方向的电极间距公差。
附图说明
图1是示出具备实施方式1的连接模块的蓄电模块的立体图。
图2是蓄电模块的俯视图。
图3是示出实施方式1的连接模块的立体图。
图4是母排的立体图。
图5是外部连接电极用母排的立体图。
图6是示出连接模块的片构件的立体图。
图7是连接模块的侧视图。
图8是连接模块的其他侧视图。
图9是示出连接模块的局部放大俯视图。
图10是示出实施方式2的连接模块的立体图。
图11是实施方式2中的母排的立体图。
图12是示出实施方式2的其他例子的连接模块的立体图。
图13是图12的例子中的连接模块中的母排的立体图。
具体实施方式
＜实施方式1＞
参照图1至图9，说明本发明的实施方式1。
如图1所示，蓄电模块M1具备实施方式1的连接模块20以及多个蓄电元件11并列而形成的蓄电元件组10。
蓄电模块M1例如被用作电动汽车或者混合动力汽车等车辆的驱动源。另外，在以下说明中，关于多个相同构件，有时对一个构件附加标号，关于其他构件，省略标号以及说明。
1.蓄电元件组
安装有实施方式1的连接模块20的蓄电元件组10如图1以及图2所示，将多个(在本实施方式中是24个)的蓄电元件11并列而构成。
蓄电元件11具有从在内部收容有未图示的蓄电要素的扁平的长方体状的主体部12的上表面垂直地突出的正极的电极端子部13A以及负极的电极端子部13B。
各电极端子部13(13A、13B)具备圆盘状的端子板15以及从端子板15向上方突出的圆筒状的电极端子14(14A、14B)。各电极端子14插通于母排21的端子插通孔24(参照图3)。在电极端子14的侧壁部分，形成有与螺母18螺合的螺纹峰部(未图示)。
被电极端子14插通的母排21与端子板15相接触，从而将母排21与电极端子14电连接。多个蓄电元件11配置成在图2中的左右方向(箭头X方向)上相邻的电极端子14的极性相反。
另外，在相邻的蓄电元件11之间设置有分隔件16。在各分隔件16设置有使电相邻的蓄电元件11的电极端子14间绝缘的绝缘肋17。
2.连接模块
如图1以及图2所示，连接模块20沿着蓄电元件11的并列方向(箭头X方向)安装于蓄电元件组10，具有将多个蓄电元件11电连接的功能。如图3所示，连接模块20包括母排21以及片构件25。如图2所示，连接模块20包括安装于蓄电元件组10的图2中的下侧(箭头Y1方向侧)的第1连接模块20A以及安装于该蓄电元件组10的图2中的上侧(箭头Y2方向侧)的第2连接模块20B。关于第1连接模块20A与第2连接模块20B，仅其两端部不同。即，在第2连接模块20B，设置有用于从蓄电元件组10取出电力的外部连接电极用母排21A。因此，下面在不需要特别区分的情况下，将两连接模块20A、20B记载为“连接模块20”。
2-1.母排
母排21将相邻的蓄电元件11的正极和负极的电极端子14A、14B连接。母排21由铜、铜合金、不锈钢(SUS)、铝等金属构成，包括与相邻的电极端子14A、14B间的尺寸(电极间距)P1(参照图2)相应的长度的板状部22。
在第2连接模块20B的两端部的外部连接电极用母排21A以外的母排21的板状部22处，如图4所示，贯通形成有被电极端子14插通的一对端子插通孔24、24。此外，在外部连接电极用母排21A的板状部22A处，如图5所示，仅贯通形成有1个端子插通孔24。端子插通孔24的形状形成为在蓄电元件11的并列方向(图1的箭头X方向)上较长的椭圆形形状。
另外，如图4所示，母排21具有从宽度方向(箭头Y方向)的一个端部、换言之从母排21的一个长边部突出的突出部23。在本实施方式中，将突出部23设置于一个长边部的两端。各突出部23具有贯通孔23A。如图3所示，母排21通过将贯通孔23A以及后述的片构件25的保持孔27贯通的铆钉31而固定于后述的片构件25的保持部26。
这样，在本实施方式中，通过仅将母排21的突出部23直接保持于片构件25而将母排21的整体保持于片构件25。即，母排21的形成有端子插通孔24、24的板状部22未直接保持于片构件25。
另外，如图5所示，关于外部连接电极用母排21A，也在母排21A的一个端部形成具有贯通孔23A的突出部23，在突出部23处，将母排21A保持于片构件25。
2-2.片构件
如图6所示，片构件25形成为在俯视时细长的大致长方形，保持母排21。片构件25包括包含于第1连接模块20A中的第1片构件25A以及包含于第2连接模块20B中的第2片构件25B。关于第1片构件25A与第2片构件25B，仅其两端部的结构不同。因此，下面在不需要特别区分的情况下，将两片构件25A、25B记载为“片构件25”。
片构件25以使多个母排21在蓄电元件11的并列方向(图2的箭头X方向)上排列的方式保持该多个母排21。在本实施方式中，片构件25由具有刚性并且不具有伸缩性的电绝缘性的材料构成。作为片构件25的材料，例如可列举聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚苯乙烯(PS)、聚碳酸酯(PC)、聚酰胺(PA)等绝缘材料。在本实施方式中，片构件25例如是聚碳酸酯制的片材等硬质合成树脂制的片材。换言之，片构件25由没有橡胶弹性的合成树脂构成。此外，片构件25的平面形状不限于图6所示的平面形状。另外，片构件25不一定限于具有刚性并且不具有伸缩性的材料。
片构件25包括保持部26和伸缩部28。保持部26在与母排21的一对贯通孔23A对应的位置具有一对保持孔27。如上所述，如图7以及图8所示，母排21通过贯通突出部23的贯通孔23A以及片构件25的保持孔27的铆钉31而固定于片构件25的保持部26。在这里，铆钉31是“固定构件”的一个例子。此外，固定构件不限于铆钉31。此外，图7是第1连接模块20A的侧视图，图8是第2连接模块20B的侧视图。
如图6所示，伸缩部28位于相邻的保持部26之间，与保持部26一体形成。伸缩部28在蓄电元件11的并列方向(图2的箭头X方向)上伸缩。在本实施方式中，伸缩部28在俯视时具有U字形状，通过片构件25的二维冲切而形成。伸缩部28的位于U字形状的开口部28K的2个端部28A连接于相邻的保持部26的、蓄电元件11的并列方向的一个端部。通过该伸缩部28的结构，连接模块20能够追随相邻的蓄电元件11的电极间距公差。此外，在图6中示出伸缩部28具有一个U字形状的例子，但不限于此，例如也可以具有两个U字形状而构成。即，伸缩部28具有一个以上的U字形状即可。
详细地说，如图9所示，伸缩部28的开口部28K在箭头X方向上开闭，从而伸缩部28在箭头X方向上伸缩。由此，能够调整相邻的母排21间的间隔K1，连接模块20能够追随相邻的蓄电元件11的电极间距P1的公差。在这里，伸缩部28在箭头X方向上能够伸缩的伸缩距离设定为电极间距公差以上。例如在电极间距公差是±1mm的情况下，伸缩部28能够从没有伸缩的标准状态起在箭头X方向上收缩1mm以上，并能够从标准状态起在箭头X方向上延伸1mm以上。此外，图9示出伸缩部28的标准状态。
3.连接模块的制作方法
按照图6所示的形状，例如通过二维冲切加工将硬质树脂制片批量切掉，制造片构件25。此时，通过二维冲切加工同时形成伸缩部28以及保持孔27。
接下来，通过铆钉31将各母排21、21A固定于片构件25的保持部26。由此，得到图3所示的连接模块20。
4.连接模块的组装方法
接下来，说明连接模块20向蓄电元件组10的组装方法。以相邻的电极端子14为相反极性的方式将多个蓄电元件11并列。接下来，以夹着蓄电元件11的方式，交替地配置设置有绝缘肋17的分隔件16和蓄电元件11。
接下来，在形成有电极端子14的面放置连接模块20。当安装连接模块20、并使蓄电元件组10的各电极端子14插通于母排21的端子插通孔24后，得到图1所示的蓄电模块M1。此时，在本实施方式的连接模块20中，将伸缩部28设置于片构件25，因此，能够在调整相邻的母排21间的间隔K1的同时，将连接模块20安装于蓄电元件组10。因此，连接模块20向蓄电元件组10的安装变得容易。
5.实施方式1的效果
连接模块20仅仅由多个母排21以及保持多个母排21的片构件25构成。另外，通过在片构件25中包括的、俯视时为U字形的伸缩部28的伸缩，在将各母排21安装于蓄电元件11的电极端子14时，能够使各母排21在多个蓄电元件11的并列方向(图2的箭头X方向)上移动电极间距公差以上的距离。因此，根据本实施方式的连接模块20，能够通过简易的构造而使连接模块20轻量化、同时追随蓄电元件组10中的蓄电元件的并列方向的电极间距公差。
另外，母排21仅在其突出部23处，保持于片构件25。因此，在本实施方式中，不需要由片构件25保持母排21整体，能够使片构件25的平面形状小型化，由此，能够使连接模块20进一步地轻量化。
另外，在实施方式1中，做成将母排21固定于片构件25的结构，使用使铆钉(固定构件)31贯通于突出部23的贯通孔23A以及片构件25的保持孔27并进行铆接的结构。因此，通过简易的结构，能够使母排21经由该突出部23保持于保持部26。
另外，在实施方式1中，在多个蓄电元件11的并列方向上伸缩的伸缩部由通过对片构件25进行二维冲切而形成的U字形的伸缩部28构成。因此，能够通过简易的结构来实现伸缩部。
＜实施方式2＞
接下来，参照图10至图13，说明本发明的实施方式2。与实施方式1相比，仅在追加有支承构件40的结构这点上不同，因此，仅说明该不同点。因此，关于与实施方式1相同的结构，附加同一标号，省略说明。
支承构件40设置于多个母排21的与由片构件25保持的一侧(参照图4以及图5的箭头Y1侧)相对的一侧(参照图4以及图5的箭头Y2侧)，并将各母排21支承成能够在多个蓄电元件11的并列方向(图2的箭头X方向)上移动。通过这样设置支承构件40，从而支承各母排21。因此，在将连接模块20安装于蓄电元件11时，防止由于金属制的母排21的重量而连接模块成为下垂的状态，能够顺利地进行安装作业。另外，将各母排21支承成能够移动，因此，还能够应对电极间距公差。下面，说明支承构件40的实施例1以及2。
6.支承构件的实施例
6-1.实施例1
在实施例1中，如图10所示，支承构件40由与片构件25具有相同的结构的其他片构件25构成。即，如图10所示，相当于支承构件40的其他片构件25AA以与实施方式1的片构件25A相对的形式保持各母排21。另外，相当于支承构件40的其他片构件25BB以与实施方式1的片构件25B相对的形式保持各母排21。
另外，如图11所示，各母排21具有对应于其他片构件(25AA、25BB)的其他突出部23a以及其他贯通孔23B。此外，虽然未图示，但关于母排21A，也形成有突出部23a以及贯通孔23B。
各母排21通过将其他贯通孔23B以及形成于其他片构件25的保持孔27贯通的铆钉31而支承于其他片构件(25AA、25BB)。此时，在其他片构件(25AA、25BB)处，形成有U字形的伸缩部28，因此，各母排21以能够在图2的箭头X方向上移动的方式支承于其他片构件(25AA、25BB)。
6-2.实施例2
在实施例2中，如图12所示，支承构件40由导轨41构成，该导轨41具有将各母排21支承成能够移动的引导部。在这里，引导部由狭缝41A和引导通路41B构成。狭缝41A以及引导通路41B由形成导轨41的周壁部41C形成。即，周壁部41C的断裂部是狭缝41A，被周壁部41C包围的空间部分是引导通路41B。如图12所示，相当于支承构件40的导轨41以与实施方式1的片构件(25A、25B)相对的形态将各母排21支承成能够移动。
另外，如图13所示，各母排21具有卡定于导轨41的引导部(41A、41B)的卡定爪29(29A、29B)。卡定爪29A从板状部22向上方弯曲，卡定爪29B从板状部22向下方弯曲。卡定爪29A、29B在将导轨41安装于母排21时，位于引导通路41B。另外，卡定爪(29A、29B)形成为能够使母排21在引导通路41B内在母排21的并列方向(图2的箭头X方向)上移动的形状。此外，在本实施例中，示出了形成有两个卡定爪29A、一个卡定爪29B、即共计三个卡定爪29的例子，但卡定爪29的个数以及形状是任意的。另外，虽然未图示，但关于母排21A，也同样地形成有卡定爪29。
导轨41向各母排21的安装通过使导轨41的一端从位于连接模块20的端的母排21起依次在母排21的并列方向(图2的箭头X方向)上移动而进行。此时，使各母排21的卡定爪(29A、29B)位于引导通路41B内，使各母排21的板状部22夹在狭缝41A中。通过这样，从而如图12所示，能够将导轨41安装于各母排21。在安装于导轨41的状态下，各母排21以能够在图2的箭头X方向上移动的方式支承于导轨41。即，各母排21经由卡定爪29可移动地支承于导轨41。
＜其他实施方式＞
本发明不限定于通过上述叙述以及附图而说明的实施方式，例如如下的实施方式也包括在本发明的技术范围内。
(1)在上述各实施方式中，示出了由对片构件25进行二维冲切而形成的、在俯视时为U字形的伸缩部28构成在多个蓄电元件11的并列方向上伸缩的伸缩部的例子，但不限于此。例如，伸缩部28的形状既可以是在俯视时为V字形，或者，也可以是在俯视时为“コ”字形。另外，也可以不一定通过冲切而形成。总之，伸缩部只要具有电极间距公差以上的伸缩距离来作为多个蓄电元件11的并列方向的伸缩距离即可。
(2)在上述各实施方式中，示出了母排21具有突出部23、仅在该突出部23处保持于片构件25的例子，但不一定限于此。例如，也可以使母排21的板状部22的一部分也保持于片构件25。
(3)在上述各实施方式中，作为使母排21经由突出部23保持于片构件25的保持部26的结构，示出了由贯通孔23A、保持孔27以及铆钉31构成的结构，但不限于此。例如，也可以在保持部26的与母排21的贯通孔23A的位置对应的位置处，设置贯通贯通孔23A的铆接部，通过对铆接部进行铆接，从而将母排21保持于保持部26。
(4)在实施方式2中，支承构件40的结构不限于实施例1以及2所示的结构。例如，支承构件也可以是将实施例2的导轨41在中间部一分为二而成的构件。在该情况下，与未分割的情况相比，将导轨41安装于各母排21的作业简化。
标号说明
10…蓄电元件组
11…蓄电元件
14…电极端子
20…连接模块
20A…第1连接模块(连接模块)
20B…第2连接模块(连接模块)
21…母排
23…突出部
23A…贯通孔
25…片构件
25A…第1片构件(片构件)
25AA…其他片构件(支承构件)
25B…第2片构件(片构件)
25BB…其他片构件(支承构件)
26…保持部
27…保持孔
28…伸缩部
40…支承构件
41…导轨(支承构件)
M1…蓄电模块

Claims (6)

1.一种连接模块，安装于具有正极和负极的电极端子的多个蓄电元件并列而形成的蓄电元件组，其中，所述连接模块具备：
多个母排，将所述多个蓄电元件中的相邻的蓄电元件的正极和负极的电极端子连接；以及
片构件，以使所述多个母排在所述多个蓄电元件的并列方向上排列的方式保持所述多个母排，
所述片构件包括：
多个保持部，保持所述母排；以及
伸缩部，位于相邻的所述保持部之间，在所述并列方向上具有所述相邻的蓄电元件的正极和负极的电极端子间的电极间距公差以上的伸缩距离，
所述连接模块还具备支承构件，该支承构件设置于所述多个母排的与由所述片构件保持的一侧相对的一侧，并将各母排支承成能够在所述并列方向上移动。
2.根据权利要求1所述的连接模块，其中，
所述母排具有从宽度方向的一个端部突出的突出部，
所述母排经由所述突出部保持于所述保持部。
3.根据权利要求2所述的连接模块，其中，
所述母排的所述突出部具有贯通孔，
所述保持部在对应于所述贯通孔的位置具有保持孔，
所述母排通过贯通所述贯通孔以及所述保持孔的固定构件而固定于所述保持部。
4.根据权利要求1至3中的任一项所述的连接模块，其中，
所述伸缩部与所述保持部一体形成，在俯视时，所述伸缩部具有一个以上的U字形状，
所述伸缩部的位于所述一个以上的U字形状的开口部的2个端部连接于相邻的所述保持部的所述并列方向的一个端部。
5.根据权利要求1至3中的任一项所述的连接模块，其中，
所述支承构件由与所述片构件具有相同的结构的其他片构件构成，
所述各母排具有对应于所述其他片构件的其他突出部以及其他贯通孔。
6.根据权利要求1至3中的任一项所述的连接模块，其中，
所述支承构件由导轨构成，该导轨具有将各母排以能够移动的方式卡定的引导部，
所述各母排具有卡定于所述引导部的卡定爪。
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