JP2013080618A - Wiring module for battery - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電池用配線モジュールに関する。 The present invention relates to a battery wiring module.
例えば、電気自動車やハイブリッド車などの車両に搭載される電池モジュールとして、特許文献1に記載のものが知られている。このものは、上部に正極および負極の電極端子を有する複数の単電池を横並びに配置した単電池群と、単電池群に取り付けられる電池配線モジュールとを有している。 For example, a battery module described in Patent Document 1 is known as a battery module mounted on a vehicle such as an electric vehicle or a hybrid vehicle. This has a unit cell group in which a plurality of unit cells each having a positive electrode electrode and a negative electrode terminal are arranged side by side, and a battery wiring module attached to the unit cell group.
電池配線モジュールは、隣り合う単電池における正極の電極端子と負極の電極端子とを接続することで単電池を直列接続するバスバーと、ナットを電極端子に螺合させることでバスバーと共に共締めされる電圧検知端子と、バスバーおよび電圧検知端子を内部に収容する絶縁性の樹脂プロテクタとを備えて構成されている。電圧検知端子は、電圧検知線によって例えばECUに接続されており、ECUによって各単電池の電圧が検知されている。 The battery wiring module is fastened together with the bus bar by connecting the cells in series by connecting the positive electrode terminal and the negative electrode terminal of the adjacent unit cells, and screwing the nut to the electrode terminal. A voltage detection terminal and an insulating resin protector that accommodates the bus bar and the voltage detection terminal therein are provided. The voltage detection terminal is connected to, for example, an ECU via a voltage detection line, and the voltage of each unit cell is detected by the ECU.
ところで、近年、電池モジュールの小型化や軽量化を目的として、表裏に正極および負極の電極端子面を有する複数の単電池を積層して配置することで、隣り合う単電池の電極端子面同士を接触させて単電池を直列接続した積層型の単電池群を電池モジュールに用いることが検討されている。このような構成によると、単電池の上端に電極端子を設ける必要がないなど、従来の電池モジュールに比べて、電池モジュールの構造を小型化及び軽量化することができる。
ところが、このような構成によると、各単電池の電極端子面が外部に露出しないことになるから、各単電池の電圧を検知するための構成に苦慮することになる。
By the way, in recent years, for the purpose of reducing the size and weight of the battery module, by arranging a plurality of unit cells having positive and negative electrode terminal surfaces on the front and back, the electrode terminal surfaces of adjacent unit cells can be arranged. It has been studied to use, for a battery module, a stacked unit cell group in which unit cells are connected in series. According to such a configuration, the structure of the battery module can be reduced in size and weight as compared with the conventional battery module, for example, it is not necessary to provide an electrode terminal on the upper end of the unit cell.
However, according to such a configuration, since the electrode terminal surface of each unit cell is not exposed to the outside, the configuration for detecting the voltage of each unit cell becomes difficult.
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、積層型の単電池群を使用した電池モジュールでありながら、各単電池の電圧検知を確実に行うことができる電池用配線モジュールを提供することを目的とする。 The present invention has been completed based on the above circumstances, and is a battery module that can reliably detect the voltage of each unit cell while using a stacked unit cell group. The purpose is to provide modules.
上記の目的を達成するための手段として本発明は、表裏に正極および負極の電極端子面を有する複数の単電池を積層して配置することで、隣り合う前記単電池の前記電極端子面同士を接触させて前記単電池を直列接続した単電池群に取り付けられる電池用配線モジュールであって、前記単電池の積層方向に延びて形成された複数本の導電路を集合させてなる集合導電線路と、前記導電路の一方の端末に設けられ、前記単電池における所定個数毎の前記単電池間の隙間に導入される導入線部と、前記集合導電線路を保持する絶縁支持部材と、前記導入線部に設けられ前記単電池の前記電極端子面に接続状態となる電圧検知端子部とを備えるところに特徴を有する。 As a means for achieving the above object, the present invention provides a stack of a plurality of unit cells having positive and negative electrode terminal surfaces on the front and back sides, so that the electrode terminal surfaces of the adjacent unit cells are arranged together. A wiring module for a battery that is attached to a unit cell group in which the unit cells are connected in series with each other, the assembly conductive line formed by aggregating a plurality of conductive paths formed extending in the stacking direction of the unit cells; An introduction line portion provided at one end of the conductive path and introduced into a gap between the unit cells for each predetermined number of the unit cells, an insulating support member for holding the collective conductive line, and the introduction line And a voltage detection terminal part that is connected to the electrode terminal surface of the unit cell.
このような構成の電池用配線モジュールによると、隣り合う単電池間の隙間に導入線部を導入して電圧検知端子部を電極端子面に接触させることで、電圧検知端子部と電極端子面とを確実に接続することができる。ひいては、各単電池の電圧検知を確実に行うことができる。
また、単電池間の隙間に導入線部を導入して電圧検知端子部と電極端子面とを接続することができるので、ナットを電極端子に締め付けることで電圧検知端子を電極端子に接続する従来の電池配線モジュールに比べて、電圧検知端子部と電極端子面との接続作業を容易に行うことができる。
さらには、電極端子を接続するバスバーを備えた従来の電池配線モジュールに比べて、電池用配線モジュールの部品点数を低減させることができるので、電池用配線モジュールの製造コストを低減できると共に、電池用配線モジュールを軽量化することができる。
According to the battery wiring module having such a configuration, the voltage detection terminal portion and the electrode terminal surface can be obtained by introducing the introduction line portion into the gap between adjacent single cells and bringing the voltage detection terminal portion into contact with the electrode terminal surface. Can be securely connected. As a result, the voltage detection of each single cell can be performed reliably.
Moreover, since the lead wire portion can be introduced into the gap between the single cells to connect the voltage detection terminal portion and the electrode terminal surface, the voltage detection terminal is connected to the electrode terminal by tightening the nut to the electrode terminal. Compared with the battery wiring module, the connection operation between the voltage detection terminal portion and the electrode terminal surface can be easily performed.
Furthermore, since the number of parts of the battery wiring module can be reduced compared to a conventional battery wiring module having a bus bar for connecting the electrode terminals, the manufacturing cost of the battery wiring module can be reduced, and the battery The wiring module can be reduced in weight.
本発明の実施の態様として、以下の構成が好ましい。
前記集合導電線路はフレキシブルプリント基板により形成され、前記導入線部は前記フレキシブルプリント基板の前記導電路から一体に延出されている構成としてもよい。
このような構成によると、電線を束ねたワイヤーハーネスによって形成された集合導電線路に比べて、電線を束ねる作業工程が不要となるとともに、電池用配線モジュールを軽量化することができる。
The following configuration is preferable as an embodiment of the present invention.
The collective conductive line may be formed of a flexible printed board, and the lead-in portion may be integrally extended from the conductive path of the flexible printed board.
According to such a configuration, a work process for bundling electric wires is not required and the battery wiring module can be reduced in weight as compared with a collective conductive line formed by a wire harness in which electric wires are bundled.
前記電圧検知端子部は、隣り合う前記単電池の前記電極端子面によって前記単電池の積層方向に挟持されている構成としてもよい。
このような構成によると、隣り合う前記単電池の前記電極端子面で電圧検知端子部を挟持することで、電圧検知端子部と電極端子面とを接触させることができるので、電極端子面に電圧検知端子部を付勢する付勢部材などを設ける場合に比べて、部品点数を増やすことなく、電圧検知端子部と電極端子面とを接続することができる。
The voltage detection terminal unit may be configured to be sandwiched in the stacking direction of the unit cells by the electrode terminal surfaces of the adjacent unit cells.
According to such a configuration, the voltage detection terminal portion and the electrode terminal surface can be brought into contact with each other by sandwiching the voltage detection terminal portion between the electrode terminal surfaces of the adjacent unit cells. Compared with the case where a biasing member for biasing the detection terminal portion is provided, the voltage detection terminal portion and the electrode terminal surface can be connected without increasing the number of components.
前記電圧検知端子部は、前記単電池の前記電極端子面の縁部に形成された凹部に挿入される金属端子によって形成されている構成としてもよい。
金属端子によって形成された電圧検知端子部を隣り合う単電池の電極端子面によって挟みこむと、電圧検知端子部を挟んでいない電極端子面同士の間に隙間が生じ、電極端子間の接続状態が不安定になる虞がある。その点、上記のような構成によると、電圧検知端子部が電極端子に形成された凹部に挿入される金属端子によって形成されているので、電極端子面間に隙間ができることを抑制することができる。これにより、電極端子面間の接続状態を良好にすることができる。
The voltage detection terminal portion may be formed by a metal terminal inserted into a recess formed in an edge portion of the electrode terminal surface of the unit cell.
When the voltage detection terminal part formed by the metal terminal is sandwiched between the electrode terminal surfaces of adjacent unit cells, a gap is generated between the electrode terminal surfaces not sandwiching the voltage detection terminal part, and the connection state between the electrode terminals is May become unstable. In that respect, according to the above configuration, since the voltage detection terminal portion is formed by the metal terminal inserted into the recess formed in the electrode terminal, it is possible to suppress the formation of a gap between the electrode terminal surfaces. . Thereby, the connection state between electrode terminal surfaces can be made favorable.
前記金属端子は、前記単電池の積層方向に弾性変形可能に形成されている構成としてもよい。
このような構成によると、熱などにより単電池が積層方向に膨張することで、電極端子面間のピッチが狭くなる場合においても、金属端子が単電池の積層方向に弾性変形することでピッチのずれを吸収することができる。これにより、金属端子と電極端子面との接続を良好に維持することができる。
The metal terminal may be configured to be elastically deformable in the stacking direction of the unit cells.
According to such a configuration, even when the pitch between the electrode terminal surfaces becomes narrow due to the expansion of the unit cell in the stacking direction due to heat or the like, the metal terminal elastically deforms in the stacking direction of the unit cell to reduce the pitch. Misalignment can be absorbed. Thereby, the connection of a metal terminal and an electrode terminal surface can be maintained favorable.
前記導入線部は、前記集合導電線路の長辺方向両側において前記集合導電線路が延びる方向に千鳥配置されている構成としてもよい。
このような構成によると、例えば導入線部を長く形成する場合など、集合導電線路の延びる方向に導入線部を直線的に形成する場合に比べて、材料取りを向上させることができる。
The introduction line portion may be arranged in a staggered manner in a direction in which the collective conductive line extends on both sides in the long side direction of the collective conductive line.
According to such a configuration, for example, when the lead-in line portion is formed long, compared with the case where the lead-in wire part is formed linearly in the extending direction of the collective conductive line, the material removal can be improved.
本発明によれば、積層型の単電池群を使用した電池モジュールでありながら、各単電池の電圧検知を確実に行うことができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, although it is a battery module using a laminated type cell group, the voltage detection of each cell can be performed reliably.
<実施形態1>
本発明の実施形態1について、図1乃至図17を参照して説明する。
本実施形態に係る電池モジュール10は、例えば、電気自動車またはハイブリッド自動車等の車両を駆動するための電源として使用される。電池モジュール10は、図1に示すように、複数(本実施形態では38個)の単電池21が横並びに配置された単電池群20と、単電池群20に取り付けられる電池用配線モジュール40とを備えて構成されている。なお、以下の説明において、上下方向とは図3における上下方向を基準とし、左右方向とは図3における左右方向を基準とし、前後方向とは図2における左右方向を基準とする。
<Embodiment 1>
Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to FIGS.
The
単電池21は、図1及び図2に示すように、扁平な略直方体形状をなし、その内部には発電要素(図示省略)が収容されている。単電池21の上下左右の側面は、合成樹脂製の絶縁樹脂部22によって覆われており、単電池21の前後両側(表裏の両側)の面には、内部の発電要素と導通可能に接続された一対の電極端子23が設けられている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
一対の電極端子23は金属製であって、図3に示すように、単電池21の外周形状よりも一回り小さい正面視略矩形状をなし、各電極端子23は、図5に示すように、隣り合う単電池21の電極端子23と前後方向に接触する電極端子面23Cを有している。一対の電極端子23は、一方が正極の電極端子23とされ、他方が負極の電極端子23とされている。また、図5及び図6に示すように、電極端子23のうち、前側に位置する電極端子23が絶縁樹脂部22の先端面よりも僅かに前方に張り出した張出端子23Aとされ、後側に位置する電極端子23が絶縁樹脂部22の後端面と面一状に形成された平坦端子23Bとされている。そして、張出端子23Aと平坦端子23Bとが隣り合うように複数の単電池21を前後方向に積層して配置して、張出端子23Aの前面(電極端子面23C)と平坦端子23Bの後面(電極端子面23C)とを接触させることで、複数の単電池21を電気的に直列接続した単電池群20が構成されている。
The pair of
また、単電池群20における前後方向両端には、図2に示すように、例えば前面もしくは後面が絶縁性樹脂部22に覆われた電極板24が取り付けられており、張出端子23Aおよび平坦端子23Bが前後方向に露出しないようになっている。また、単電池群20は、図示しない保持板などの固定手段によって、隣り合う単電池21の張出端子23Aと平坦端子23Bとが非接触状態とならないように固定されている。
Further, as shown in FIG. 2, for example, an
単電池21の上面には、上方に立ち上がる一対の係合片25が形成されている。一対の係合片25は、左右方向に弾性変形可能に形成されており、係合片25の先端部が互いに対向するように内側に突出した形態とされている。
On the upper surface of the
単電池群20の上面には、図1及び図3に示すように、前後方向に延びる電池用配線モジュール40が取り付けられている。
電池用配線モジュール40は、フレキシブルプリント基板41(本発明の「集合導電線路」の一例)と、このフレキシブルプリント基板41を全周に亘って包囲する樹脂プロテクタ60(本発明の「絶縁支持部材」の一例)とを備えて構成されている。
As shown in FIGS. 1 and 3, a
The
フレキシブルプリント基板(以下、単に「FPC」ともいう)41は、図17に示すように、例えばポリイミドフィルムや液晶状フィルム等からなる絶縁性のベースフィルムの片面または両面にプリント配線技術により複数の導電路42を形成し、その導電路42の表面を保護フィルム(例えば、ポリイミド製フィルム)で覆った構造とされている。なお、図13及び図14では、導電路42を図示省略している。
FPC41は、単電池21の積層方向である前後方向に延びるFPC本体部43と、FPC本体部43に一体に形成された複数の導入片44とを備えて構成されている。
As shown in FIG. 17, a flexible printed circuit board (hereinafter also simply referred to as “FPC”) 41 has a plurality of conductive films formed on one or both sides of an insulating base film made of, for example, a polyimide film or a liquid crystal film by a printed wiring technique. A
The
FPC本体部43の前後方向の長さ寸法は、単電池群20の前後方向の長さ寸法よりも長めに設定されており、FPC本体部43には、前後方向に延びる複数の導電路42が集合した形態に形成されている。また、FPC本体部43における導電路42の後側の端末には、後述する導入片44の導入線部45が形成されており、導電路42の前側の端末には、例えば図示しないECUなどが接続されるようになっている。
The length dimension in the front-rear direction of the FPC
各導入片44は、FPC本体部43の左右方向両側の端部に、FPC本体部43から離れる方向に突出して、その前端縁から下方に延びた短冊状に形成されている。また、各導入片44は、FPC41の左右方向両側の端部からFPC本体部43に向かって切り込みを形成し、その切り込みの奥端部から後方に向かって更に切り込みを形成して、これらの切り込みによって囲まれた部分を下方に折り曲げることで形成されている。
Each
導入片44は、FPC本体部43の左右方向両側に単電池21間毎に形成されており、各導入片44は、FPC本体部43を中心に左右方向両側において、単電池21の厚さ寸法分だけ前後方向にずれた千鳥状に配されている。これにより、前後方向に導入線部が形成された導入片44を直線的に形成する場合に比べて、導入片44の材料取りを向上させることができる。
The
各導入片44には、導入線部45が形成されている。導入線部45は、FPC本体部43の導電路42における後側の端末から延出されて一体に形成されている。また、導入線部45は、FPC本体部43における導電路42の後端部から導入片44の左右方向に突出した部分向かって左右方向に延びて、その側端部から導入片44における下方に延びた部分の左右方向略中央部に配されるように下側に延びて形成されている。また、導入片44の前面における導入線部45の下端部には、図示しない電極パッドが設けられており、この電極パッドには、図9に示すように、正面視略方形状の金属端子46がリフロー半田付け等の公知の手法により接続されている。
An
金属端子46は、単電池21の電極端子23に導通可能に接続されることで、単電池21の電圧に関する情報を取り込む検知端子であって、図5及び図6に示すように、導入片44から前方に張り出した形態をなし、金属端子46の前面は前後方向に弾性変形可能に形成されている。なお、金属端子46で得られた電圧に関する情報は、導入線部45及び導電路42を通じて図示しないECUなどに取り込み、各単電池21の電圧が検知されるようになっている。
The
また、金属端子46の内部は、金属端子46の前面が後方に弾性変形する際の撓み空間46Aとされている。一方、単電池21の張出端子23Aには、図5、図6及び図16に示すように、単電池群20の上面に電池用配線モジュール40が装着される際に、導入片44の金属端子46を内部に収容する端子収容部26(本発明の「凹部」の一例)が形成されている。
The inside of the
端子収容部26は、張出端子23Aの前面から後方に僅かに凹んだ形態で張出端子23Aの上縁部分に形成されており、上方及び前方に開口している。また、端子収容部26の前後方向の深さ寸法は、金属端子46の張出寸法と導入片44の厚さ寸法とを合わせた寸法とほぼ同一に設定されている。ここで、ほぼ同一とは、端子収容部26の前後方向の深さ寸法が金属端子46の張出寸法と導入片44の厚さ寸法とを合わせた寸法と同じ場合と、端子収容部26の前後方向の深さ寸法が金属端子46の張出寸法と導入片44の厚さ寸法とを合わせた寸法よりも僅かに小さい場合とを含む。
The
すなわち、単電池群20に電池用配線モジュール40が装着され、端子収容部26に金属端子46が収容されると、図5に示すように、導入片44に設けられた金属端子46が、隣り合う単電池21の平坦端子23Bの後面(電極端子面23C)と端子収容部26における後側の内面とによって挟持され、単電池21の平坦端子23Bの後面(電極端子面23C)と金属端子46の前面とが前後方向に接触することで、平坦端子23Bの後面(電極端子面23C)と金属端子46とが導通可能に接続されるようになっている。ひいては、各単電池21の電圧検知を確実に行うことができる。なお、端子収容部26の前後方向の深さ寸法が金属端子46の張出寸法と導入片44の厚さ寸法とを合わせた寸法よりも僅かに小さい場合には、金属端子46の前面が撓み空間46A側に僅かに弾性変形して、平坦端子23Bと金属端子46とが導通可能に接続される。これにより、隣り合う単電池21の張出端子23Aと平坦端子23Bとの間に隙間が生じることなく、隣り合う単電池21の張出端子23Aと平坦端子23Bとを確実に接続することができる。
That is, when the
樹脂プロテクタ60は、絶縁性樹脂からなる連結ユニット61を前後方向に複数(本実施形態では4つ)並べて構成されている。また、隣り合う連結ユニット61は、FPC41が取り付けられることでFPC41を保持しつつ、FPC41によって連結されている。
The
連結ユニット61は、図7及び図10に示すように、FPC41が載置される載置部62と、載置部62と一体に形成されたカバー63とを備えて構成されている。また、連結ユニット61の幅寸法は、図4に示すように、単電池21における一対の係合片25間の長さ寸法とほぼ同一に設定されている。
As shown in FIGS. 7 and 10, the connecting
載置部62は、前後方向に複数(本実施形態では10個)に分割された分割載置部64からなり、隣り合う分割載置部64は、分割載置部64間の隙間間隔を調整するための隙間間隔調整手段65によって連結されている。
The mounting
隙間間隔調整手段65は、隣り合う分割載置部64における互いに対向する両側縁間を前後方向に連結する前後方向に弾性変形可能な一対の弾性部66からなり、一対の弾性部66は、左右方向に並んで、かつ、分割載置部64の下面から下向きに膨出した側面視略U字状に形成されている。したがって、弾性部66が前後方向に弾性変形することで、分割載置部64が前後方向に変位し、分割載置部64間の前後方向の隙間間隔を、広くしたり狭くしたりできるようになっている。
The gap interval adjusting means 65 is composed of a pair of
分割載置部64における左右方向略中央部には、FPC本体部43が載置されるようになっており、分割載置部64における左右方向両端部には、FPC41の導入片44が載置されるようになっている。また、分割載置部64における導入片44が載置される部分には、上下方向に分割載置部64を貫通する導入片挿通孔67が形成されている。この導入片挿通孔67は、導入片44を挿通可能に形成されており、導入片挿通孔67における左右方向両端部には、分割載置部64の下面から下方に突出する一対の支持部68が形成されている。
The FPC
両支持部68は、図9乃至図11に示すように、それぞれが断面凹状に形成されており、両支持部68は、導入片挿通孔67の周縁部に沿うように凹状の開口を互いに向かい合わせにして配されている。両支持部68における凹状の内側には、導入片44における下方に延びる部分の左右方向両端部が配され、導入片44が両支持部68によって前後左右方向に支持されている。
As shown in FIGS. 9 to 11, the two
また、支持部68の前後方向の厚さ寸法は、単電池21の張出端子23Aの張り出し寸法よりもやや小さく設定されており、各支持部68は、単電池群20の上面に電池用配線モジュール40が装着された際に、隣り合う単電池21の絶縁樹脂部22間に収容されるようになっている。
Further, the thickness dimension of the
カバー63は、図12に示すように、載置部62の左側縁に可撓性のヒンジ69を介して一体に形成されている。カバー63の右側縁には、載置部62の右側縁に形成された被係止部70に係止する係止部71が形成されている。カバー63は、ヒンジ69を屈曲させて、係止部71と被係止部70とを上下方向に係止させることにより、図8及び図10に示すように、載置部62に載置されたFPC41の上面を覆った状態で、載置部62に固定されるようになっている。すなわち、カバー63が載置部62に固定されることで、FPC41は連結ユニット61によって全周に亘って包囲される。
As shown in FIG. 12, the
また、カバー63の左右方向両側縁には、複数の被係合部72が形成されている。被係合部72は、図9に示すように、カバー63のヒンジ69及び係止部71よりも左右方向外方に突出して形成されており、図4に示すように、単電池21の係合片25と係合可能に形成されている。これにより、一対の係合片25は、単電池群20に対して連結ユニット61を左右方向に位置決めすると共に、係合片25と被係合部72とが上下方向に係合することで、連結ユニット61(樹脂プロテクタ60)が単電池群20に保持されるようになっている。なお、被係合部72は、各単電池21の係合片25間を前後方向にスライド可能とされており、単電池群20に対して電池用配線モジュール40が前後方向にスライド可能となっている。
A plurality of engaged
本実施形態の電池モジュール10は、上記のような構造であって、続いて電池モジュール10の組み立て手順の一例を簡単に説明する。
まず、図13に示すように、カバー63が開いた状態の連結ユニット61を前後方向に並べ、FPC本体部43の左右方向両側に導入片44が形成されたFPC41を用意する。そして、FPC41の導入片44を連結ユニット61の載置部62に形成された導入片挿通孔67に挿通させて、図14に示すように、載置部62の上面にFPC41を載置する。
The
First, as shown in FIG. 13, the connecting
次に、連結ユニット61のヒンジ69を屈曲させて、載置部62に載置されたFPC41の上面を覆うようにカバー63を載置部62に覆い被せ、カバー63の係止部71を載置部62の被係止部70に係合させる。このようにして、連結ユニット61内に配されたFPC41は、図7及び図9に示すように、樹脂プロテクタ60によって全周に亘って包囲され、各連結ユニット61がFPC41によって連結されることで、電池用配線モジュール40が完成する。ここで、FPC41は、樹脂プロテクタ60によって、全周に亘って包囲されているので、FPC41が他の部材と接触することを防ぎ、FPC41が破損することを防止することができる。
Next, the
電池用配線モジュール40が完成したところで、図6に示すように、張出端子23Aが前側に配されるように各単電池21間の間隔を僅かに開けた状態で、各単電池21を前後方向に並べ、電池用配線モジュール40を上方から組み付ける。詳細には、各単電池21の間に電池用配線モジュール40の導入片44が配されるように弾性部66を弾性変形させて、張出端子23Aの端子収容部26に導入片44の金属端子46が挿入できるように前後方向の位置合わせを行い、単電池21の上面に電池用配線モジュール40を組み付けると同時に、各単電池21間の隙間を閉じる。このようにして、図5に示すように、隣り合う単電池21の張出端子23Aの前面と平坦端子23Bの後面とが導通可能に接続されると共に、金属端子46の前面と平坦端子23Bの後面とが接続されて電池モジュール10が完成する。なお、複数の単電池21を積層した状態に組み付けると、各単電池21の製造公差及び組み付け公差により、各単電池21間にずれが発生することになるが、本実施形態によると、隙間間隔調整手段65である弾性部66が単電池21の積層方向である前後方向に弾性変形することで、分割載置部64が前後方向に変位し、単電池21間における製造公差、及び組み付け公差を吸収することができるようになっている。
When the
以上のように、本実施形態によれば、隣り合う単電池21間に設けられた張出端子23Aの端子収容部26に導入片44を導入して、各単電池21を直列接続して、平坦端子23Bの後面と端子収容部26における後側の内面とによって金属端子46を挟持することで、金属端子46の前面と平坦端子23Bの後面と前後方向に接触させ、金属端子46と平坦端子23Bとを確実に接続することができる。したがって、金属端子46を電極端子23に付勢する付勢部材などを使用することなく、金属端子46と平坦端子23Bとを導通可能に接続する事ができるようになっている。これにより、各単電池21の電圧検知を確実に行うことができる。
As described above, according to the present embodiment, the
また、単電池21間の端子収容部26に導入片44を導入して金属端子46と平坦端子23Bとを接続することができるので、従来のように、ナットを電極端子に締め付けて電圧検知端子と電極端子とを接続する必要がなく、接続作業を容易に行うことができる。
また、電極端子を接続するバスバーを備えた従来の電池配線モジュールに比べて、電池用配線モジュール40の部品点数を低減させることができるので、電池用配線モジュール40の製造コストを低減できると共に、電池用配線モジュール40を軽量化することができる。
さらに、本実施形態によると、フレキシブルプリント基板41を用いることで、電線を束ねたワイヤーハーネスによって形成された集合導電線路に比べて、電線を束ねる作業工程が不要となるとともに、電池用配線モジュール40を更に軽量化することができる。
In addition, since the
In addition, since the number of parts of the
Furthermore, according to the present embodiment, the use of the flexible printed
また、本実施形態によると、端子収容部26の内部に金属端子46を収容して金属端子46と平坦端子23Bとを接続する構造となっているので、張出端子23Aの前面と平坦端子23Bの後面と間で電圧検知端子部を挟むことなく、張出端子23Aと平坦端子23Bとを接続することができる。これにより、張出端子23Aの前面と平坦端子23Bの後面と間に隙間が生じることを抑制し、電極端子23間の接続状態を良好にすることができる。
また、本実施形態によると、隙間間隔調整手段65である弾性部66が単電池21の積層方向である前後方向に弾性変形することで、分割載置部64が前後方向に変位可能となっているので、複数の単電池21間における製造公差及び組み付け公差を吸収することができる。
In addition, according to the present embodiment, the
In addition, according to the present embodiment, the
ところで、直列接続された単電池21に大電流が流れて熱が発生すると、単電池21が前後方向に膨張することで、端子収容部26の内部空間における前後方向の隙間寸法(ピッチ)が狭くなる場合がある。この点、本実施形態によると、金属端子46の前面が撓み空間46Aに弾性変形することで、端子収容部26の内部空間における前後方向の隙間寸法のずれを吸収し、金属端子46の前面と平坦端子23Bの後面との接触状態を良好に維持することができる。これにより、張出端子23Aの前面と平坦端子23Bの後面と間に隙間ができることを確実に抑制し、電極端子23間の接続状態を良好にすることができる。
By the way, when a large current flows through the
<実施形態2>
次に、本発明の実施形態2について、図18乃至図27を参照して説明する。
本実施形態に係る電池モジュール110は、上記の実施形態1に係る単電池21の一対の係合片25および単電池21の端子収容部26の形状と、電池用配線モジュール40とを変更したものであって、上記実施形態と共通する構成、作用、および効果については重複するため、その説明を省略する。また、上記実施形態と同じ構成については同一の符号を用いるものとする。なお、以下の説明において、上下方向とは図20における上下方向を基準とし、左右方向とは図20における左右方向を基準とし、前後方向とは図19における左右方向を基準とする。
<Embodiment 2>
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The
実施形態2における単電池21の一対の係合片125は、図18乃至図20に示すように、係合片125の先端まで直線上に立ち上がった形態をなし、両係合片125間に実施形態2に係る電池用配線モジュール140が配されるようになっている。すなわち、一対の係合片125は、実施形態1と異なり、電池用配線モジュール140を保持することはなく、両係合片125の内面と電池用配線モジュール140の左右方向両端部とが左右方向に係合することで、単電池群20に対する電池用配線モジュール140の左右方向の位置決めを行っている。
As shown in FIGS. 18 to 20, the pair of engaging
実施形態2に係る単電池21の端子収容部126は、図21及び図27に示すように、端子収容部126の後側内面の中央に前方に突出する係合突起126Aが形成されている。
As shown in FIGS. 21 and 27, the
実施形態2に係る電池用配線モジュール140は、実施形態1の電池用配線モジュール40と同様に、図1及び図3に示すように、単電池群20の上面に取り付けられている。
電池用配線モジュール140は、FPC141(本発明の「集合導電線路」の一例)と、このFPC141におけるFPC本体部43の上下両面を包囲する電子部品保護フィルム160(本発明の「絶縁支持部材」の一例)とを備えて構成されている。なお、実施形態2における導電路42は、図示省略している。
Similar to the
The
FPC本体部43に一体に接続された導入片144は、図22に示すように、FPC141におけるFPC本体部43の左右方向両側において、FPC41を上下方向に貫通する略U字状の切り込みを形成し、切り込みに囲まれた部分を下方に向かって折り曲げて形成されている。したがって、前後方向に一直線に並んだ導入片144の左右方向両端部が、前後方向に連結された状態となっている。これにより、導入片144は、導入片の左右方向両端部が前後方向に連結されていないものに比べて、導入片144におけるFPC本体部43とは反対側の端部がFPC本体部43側に向かうように導入片144が屈曲することを抑制することができるようになっている。
As shown in FIG. 22, the
また、導入片144は、図21、図23及び図24に示すように、皿状の金属端子146と、金属端子の上方に配された一対の接続検知端子147と、ブロック状の温度センサ148とを有している。
As shown in FIGS. 21, 23, and 24, the
金属端子146は、導入片144に形成された導入線部45の図示しない電極パッドに接続されている。金属端子146は、図21及び図25に示すように、金属端子146の外周縁部よりもやや内側の位置から後方に向かうほど内側に傾斜するように後方に突出した後方突出部146Bを有し、後方突出部146Bの後端部から前方に向かうほど更に内側に傾斜して外周縁部よりも前方に突出した前方突出部146Aを有した形態をなしている。
The
また、前方突出部146Aの内側には、端子収容部126の係合突起126Aが収容可能とされており、図21に示すように、金属端子146の後方突出部と端子収容部126の係合突起126Aとが係合することで、端子収容部126内において金属端子146が位置ずれしないようになっている。
In addition, the
また、前方突出部146Aには、図23及び図25に示すように、複数のスリット146Cが周方向に間隔を空けて形成されており、これらのスリット146Cの隙間間隔を狭くすることで、前方突出部146Aが後方側に弾性変形するようになっている。
In addition, as shown in FIGS. 23 and 25, a plurality of
また、金属端子146における前方突出部146Aの前端部と後方突出部146Bの後端部との前後方向の距離は、端子収容部126の前後方向の深さ寸法とほぼ同一に設定されている。ここで、ほぼ同一とは、端子収容部126の前後方向の深さ寸法が金属端子146における前方突出部146Aの前端部と後方突出部146Bの後端部との前後方向の距離と同じ場合と、端子収容部126の前後方向の深さ寸法が金属端子146における前方突出部146Aの前端部と後方突出部146Bの後端部との前後方向の距離よりも僅かに小さい場合とを含む。
The distance in the front-rear direction between the front end portion of the
すなわち、単電池群20に電池用配線モジュール140が装着され、端子収容部126に金属端子146が収容されると、図21に示すように、導入片144に設けられた金属端子146が、隣り合う単電池21の平坦端子23Bの後面と端子収容部126における後側の内面とによって挟持され、単電池21の平坦端子23Bの後面と金属端子146の前方突出部146Aとが前後方向に接触すると共に、張出端子23Aの前面と金属端子146の後方突出部146Bとが前後方向に接触して、金属端子146と平坦端子23B及び張出端子23Aとが導通可能に接続されるようになっている。
That is, when the
また、端子収容部126の前後方向の深さ寸法が金属端子146における前方突出部146Aの前端部と後方突出部146Bの後端部との前後方向の距離よりも僅かに小さい場合には、金属端子146の前方突出部146Aが後方に弾性変形することで、張出端子23Aの前面と平坦端子23Bの後面との間に隙間が生じることなく、張出端子23Aの前面と平坦端子23Bの後面とが接続されるようになっている。
さらに、単電池21が熱などによって前後方向に膨張することで、端子収容部126の内部空間における前後方向の隙間寸法(ピッチ)が狭くなる場合においても、金属端子146の前方突出部146Aが後方に弾性変形することで、端子収容部126の内部空間における前後方向の隙間寸法のずれを吸収し、金属端子146と平坦端子23B及び張出端子23Aとの接触状態を良好に維持することができる。これにより、張出端子23Aの前面と平坦端子23Bの後面との間に隙間ができることを抑制し、電極端子23間の接続状態を良好にすることができるようになっている。
If the depth dimension in the front-rear direction of the
Further, even when the
一対の接続検知端子147は、導入片144の左右方向両端部に配されており、電圧検知用の導入線部45とは異なる接続検知用の導入線部45の端末に接続されている。両接続検知端子147は、図21に示すように、電池用配線モジュール140が単電池群20に装着された際に、端子収容部126内において、金属端子146と共に、平坦端子23Bの後面に接触し、両接続検知端子147が短絡するように設定されている。すなわち、両接続検知端子147が短絡することで、隣り合う単電池21間において金属端子146と平坦端子23Bとが導通可能に接続されたことを検知することができるようになっている。
The pair of
温度センサ148は、導入片144における金属端子146の上方で、かつ、両接続検知端子147間に配されており、電圧検知用及び接続検知用の導入線部45とは異なる温度センサ用の導入線部45に接続されている。また、温度センサ148は、FPC41における前端部と略中央部とに配された導入片144に設けられている。なお、温度センサ148は、導入片144に対して所定個数毎など、必要に応じて任意の導入片144に設けることができる。
The
温度センサ148は、図21に示すように、電池用配線モジュール140が単電池群20に装着された際に、端子収容部126内において、両電極端子23とは非接触の状態に配されるようになっており、温度センサ148で得られた温度情報は、導入線部45及び導電路42を通じてECUに取り込まれ、ECUによって単電池群20の温度が検知されるようになっている。
As shown in FIG. 21, the
一方、電子部品保護フィルム160は、FPC141のFPC本体部43よりも前後方向に長い形態をなし、上下方向両側からFPC本体部43を挟み込むようにして形成されている。また、電子部品保護フィルム160は、FPC本体部43の前後両端部よりも外側の位置において上下方向に接着することで、FPC141を保持し、FPC本体部43の上下両面を保護している。なお、FPC本体部43の上面には、図示しない電子部品がリフロー半田付け等の公知の手法により接続されており、この電子部品は、電子部品保護フィルム160に設けられた電子部品保護部161によって上方から覆われている。これにより、他の部材が電子部品に接触して、電子部品が損傷したり、FPC本体部43から電子部品が剥離したりすることを防止することができる。
On the other hand, the electronic
以上のように、本実施形態の電池モジュール110によると、電池用配線モジュール140は、FPC141と、電子部品保護フィルム160によって構成されているので、FPCを合成樹脂製のプロテクタなどによって覆った電池用配線モジュールに比べて、電池用配線モジュール140をさらに軽量化することができる。
As described above, according to the
<他の実施形態>
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)上記実施形態では、集合導電線路をフレキシブルプリント基板41,141によって構成したが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、例えば、電線を束ねたワイヤーハーネスによって構成してもよい。
(2)上記実施形態では、金属端子46,146が隣り合う張出端子23Aと平坦端子23Bとによって挟持されることで、金属端子46,146と平坦端子23Bとが導通可能に接続される構成としたが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、例えば、張出端子に付勢手段を設け、この付勢手段によって、金属端子46,146が平坦端子23Bと接続される構成としてもよい。
<Other embodiments>
The present invention is not limited to the embodiments described with reference to the above description and drawings. For example, the following embodiments are also included in the technical scope of the present invention.
(1) In the said embodiment, although the collective conductive line was comprised by the flexible printed
(2) In the above embodiment, the
(3)上記実施形態では、FPC本体部43の左右方向両側に導入片44,144が設けられた構成としたが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、例えば、FPC本体部の一方の側縁に導入片が設けられるように構成してもよい。
(4)上記実施形態では、電圧検知端子部を金属端子46,146によって構成としたが、本発明はこのような態様に限定されるものではなく、例えば、導入片44の保護フィルムを剥がして金属箔を露出させて電圧検知端子部を構成してもよい。
(3) In the above embodiment, the
(4) In the above embodiment, the voltage detection terminal portion is configured by the
20:単電池群
21:単電池
23C:電極端子面
26:端子収容部(隙間、凹部)
40,140:電池用配線モジュール
42:導電路
41,141:フレキシブルプリント基板(集合導電線路)
45:導入線部
46,146:金属端子(電圧検知端子部)
65:隙間間隔調整手段
60:樹脂プロテクタ(絶縁支持部材)
160:電子部品保護フィルム(絶縁支持部材)
20: Cell group 21:
40, 140: battery wiring module 42:
45: Lead
65: Clearance interval adjusting means 60: Resin protector (insulating support member)
160: Electronic component protective film (insulating support member)
Claims (7)
前記単電池の積層方向に延びて形成された複数本の導電路を集合させてなる集合導電線路と、
前記導電路の一方の端末に設けられ、前記単電池における所定個数毎の前記単電池間の隙間に導入される導入線部と、
前記集合導電線路を保持する絶縁支持部材と、
前記導入線部に設けられ前記単電池の前記電極端子面に接続状態となる電圧検知端子部とを備える電池用配線モジュール。 By arranging a plurality of unit cells having positive and negative electrode terminal surfaces on the front and back, the unit cell group is formed by connecting the unit cells in series by bringing the electrode terminal surfaces of adjacent unit cells into contact with each other. A battery wiring module to be attached,
A collective conductive line formed by aggregating a plurality of conductive paths formed extending in the stacking direction of the unit cells;
An introduction line portion provided at one end of the conductive path and introduced into a gap between the unit cells for each predetermined number of the unit cells;
An insulating support member for holding the collective conductive line;
A battery wiring module comprising a voltage detection terminal portion provided in the lead-in portion and connected to the electrode terminal surface of the unit cell.
前記導入線部は前記フレキシブルプリント基板の前記導電路から一体に延出されており、
前記導入線部は、前記集合導電線路の長辺方向両側において前記集合導電線路が延びる方向に千鳥配置されていることを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れか一項に記載の電池用配線モジュール。 The collective conductive line is formed of a flexible printed circuit board,
The introduction line portion is integrally extended from the conductive path of the flexible printed circuit board,
6. The battery according to claim 1, wherein the lead-in portions are staggered in a direction in which the collective conductive line extends on both sides in the long side direction of the collective conductive line. Wiring module.
The insulating support member is provided with a plurality of support portions for supporting the lead-in wire portion, and a gap interval adjusting means is integrally provided for each region including the support portions, and the regions are stacked on each other. The battery wiring module according to any one of claims 1 to 6, wherein the battery wiring module is displaceable along a direction.
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