JP6053643B2 - 電池パックの電池内配線モジュール - Google Patents

Description

この発明は、複数の電池セルを重ね合わせて構成した電池モジュールに取り付けて電池セル同士を直列に接続する電池内配線モジュールに関し、より詳しくは、電池モジュールに対する取り付け性が良好な電池内配線モジュールに関する。

電気自動車やハイブリット自動車等に搭載される高出力電源としての電池パックは、１個以上の電池モジュールを備えている。電池モジュールは、直列に接続される複数の電池セルを重ね合わせて構成される。

電池セルを直列に接続するには、隣接する電池セルの正電極と負電極を接続するが、電池モジュールにおける電池セルの電極間のピッチは、必ずしも同一ではない。つまり、重ね合わされる電池セルやそれらの間に備えられるセパレータの寸法公差と、電池セルの電極の芯ずれ公差とが重なるので、電池モジュールの重ね合わせ方向における両端側に近づくほど電極の位置ずれが大きくなる。
このため、直列に接続する作業が容易ではないという問題があった。

この問題を解決するため、下記特許文献１に開示されているバッテリ接続プレートが提案されている。
特許文献１のバッテリ接続プレートは、電極を接続するバスバーを備えた接続部間に、電極間の位置ずれを吸収するために変位する一体のピッチ調整手段を備えた構成である。この構成により、電池モジュールにおける電池セルの電極間のピッチに違いがあっても、ピッチ調整手段が接続部同士の間を適宜接離して、接続部に備えたバスバーを電極に対応させるので、接続作業性がよい。

しかし、ピッチ調整手段は接続部同士を直接連結した構成であるので、許容できる変位量はあまり大きくない。このため、電極間のピッチの違いが大きい場合には、ピッチ調整手段がピッチの違いを吸収しきれずに破損するおそれがある。

また、隣接する接続部同士においては、一方の接続部の変位がピッチ調整手段を介して他方の接続部に影響を与えて、他方の接続部に対して不要な変位を強制するので、バッテリ接続プレートとこれの接続部に備えられたバスバーとに歪が生じるという難点もある。歪はバッテリ接続プレートの脆弱化を招来する。

特開２０００−１４９９０９号公報

この発明は、電池モジュールに対する取り付け性が良好であるうえに、電池内配線モジュールとこれに関わる装置が損傷しにくく耐久性に優れた電池内配線モジュールを提供することを目的とする。

この発明は、両側において正電極と負電極がそれぞれ交互に並ぶように複数の電池セルを重ね合わせて構成した電池モジュールに取り付けられ、複数の前記電池セルを直列に接続するために前記電池セルの重ね合わせ方向で隣り合う前記電池セル同士の正電極と負電極を接続する複数のバスバーが配線基材上に配置された電池内配線モジュールであって、前記配線基材は、前記電池モジュールの前記電極を有する面に取り付けられるとともに、柔軟性と絶縁性を有するシートで構成されるとともに、前記配線基材を構成する前記シートの面上において前記重ね合わせ方向に沿って設けられ、一端を前記バスバーに接続した電圧監視線を配置する電線配置部と、前記電線配置部における前記重ね合わせ方向と交差する交差方向において、複数の前記バスバーを前記重ね合わせ方向に所定間隔を隔てて配置するバスバー配置部とで構成され、前記バスバー配置部に、前記バスバーを着脱可能に保持するバスバー保持手段が備えられたことを特徴とする。

ここで、上記配線基材は、例えば、発泡樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの柔軟性と絶縁性を有する合成樹脂等で形成したシートで構成することができる。また、重ね合わせ方向は、例えば、上下方向のほか横方向に重ね合わせるものを含むものである。

また、電線配置部は、例えば、電圧監視線を保持するための溝部を備えた案内部、凹状や凸状のリブ部、あるいは、スリットにより根元を残して切り離した配線案内片等で構成することができる。

この発明によれば、電池モジュールに対する取り付け性が良好であるうえに、電池内配線モジュールとこれに関わる装置が損傷しにくく耐久性に優れた電池内配線モジュールを提供することができる。

詳述すると、複数のバスバーを配置したバスバー配置部は、柔軟性を有するシート状の配線基材に形成しているので、電池内配線モジュールを電池モジュールに取り付ける際、配線基材自体の柔軟な変形により、バスバー配置部のバスバーを電池セルの電極に合わせて変位させるので、隣り合う電池セルにおける電極間のピッチの違い、すなわち、公差を吸収することができる。
バスバー配置部を構成するシート状の配線基材自体を屈曲したり、湾曲させる等して変形すれば、電池内配線モジュールを取り付ける面と、電池セルの電極を有する面が相違している場合にも対応可能である。

しかも、配線基材自体の柔軟な変形により、バスバー配置部に配置したバスバーが容易に変位するとともに、隣り合うバスバーが互いに自由に変位できるようにして、歪の伝達を抑制することができる。

すなわち、バスバー配置部に配置したバスバーの変位が容易になされるので該バスバーの損傷を防止できるとともに、歪の伝達を抑制でき、配線基材の脆弱化を防げる。これらの結果、耐久性の向上を図ることができる。
この結果、電池内配線モジュールの電池モジュールに対する取り付けが容易に行え、作業性が向上する。

また、前記バスバー配置部に、前記バスバーを着脱可能に保持するバスバー保持手段が備えられているため、バスバー保持手段がバスバーを保持するとともに、リサイクルに際してバスバーを取り外すことを可能にする。このため、リサイクル時の作業性がよい。

この発明の態様として、前記バスバー配置部において、隣り合う前記バスバーの間に前記交差方向に切り欠いてなるスリットを設けることができる。
この発明によれば、電池内配線モジュールの電池モジュールに対する取り付け性をより高めることができる。

詳述すると、電池内配線モジュールを電池モジュールに取り付ける際、配線基材自体な変形に加えて、隣り合うバスバーの間が、該バスバーの間に形成したスリットの幅だけ変形が許容される。すなわち、配線基材自体の変形と、スリットの変形との相乗作用によって、バスバーを電池セルの電極に合わせてより変位させるので、電極間のピッチの違いをより吸収することができる。
この結果、電池内配線モジュールを取り付ける面と、電池セルの電極を有する面が大きく相違している場合にも、より確実に対応可能である。

さらに、バスバー間における歪の伝達がスリットによって遮断されるので、例えば、バスバー配置部の一部が変位しても、その変位による歪がスリットにて遮断されるため、バスバー配置部の他の部分や、他の部分のバスバーに負荷が作用することを回避でき、配線基材、及びバスバーの耐久性をより向上させることができる。

また、この発明の態様として、前記バスバー配置部を、前記電線配置部に対する前記交差方向の両側部に配置することができる。
この発明によれば、バスバーを、配線基材の両側部において前記重ね合わせ方向にずらして配置することができる。

これにより、両側部のバスバー配置部に配置したバスバーが、電池セルの両側の電極に対する接続を可能にするため、電池内配線モジュールの取り付けにより、電池セルの直列接続が可能になる。

また、この発明の態様として、前記配線基材に、前記電圧監視線を接続する電圧監視ユニット本体を搭載することができる。
この発明によれば、配線基材が電圧監視線を接続する電圧監視ユニット本体を備えているので、電池モジュールに対する取り付けに際しては、電池内配線モジュールを取り付けるだけで電圧監視ユニット本体も一緒に取り付けることが可能である。つまり、取り付け作業性が格段に向上する。

また、この発明の態様として、前記配線基材に、前記電圧監視ユニット本体を固定するユニット固定手段を備えることができる。
ここで、上記ユニット固定手段は、例えば、リブ部、突起、凹部等に電圧監視ユニット本体を嵌合固定するロック構造、あるいは、電圧監視ユニット本体をスライドさせて係止部に係止するスライド式ロック構造等で構成することができる。

この発明によれば、ユニット固定手段により、電圧監視ユニット本体を配線基材上の所定位置に確実に固定することができる。ユニット固定手段による電圧監視ユニット本体の固定を解除すれば、電圧監視ユニット本体を配線基材から取り外すことが可能となる。このため、リサイクル時の作業性がよい。

また、この発明は、両側において正電極と負電極がそれぞれ交互に並ぶように複数の電池セルを重ね合わせて構成した電池モジュールに取り付けられ、複数の前記電池セルを直列に接続するために前記電池セルの重ね合わせ方向で隣り合う前記電池セル同士の正電極と負電極を接続する複数のバスバーが配置された配線基材であって、前記配線基材は、前記電池モジュールの前記電極を有する面に取り付けられるとともに、柔軟性と絶縁性を有するシートで構成されるとともに、前記配線基材を構成する前記シートの面上において前記重ね合わせ方向に沿って設けられ、一端を前記バスバーに接続した電圧監視線を配置する電線配置部と、前記電線配置部における前記重ね合わせ方向と交差する交差方向において、複数の前記バスバーを前記重ね合わせ方向に所定間隔を隔てて配置するバスバー配置部とで構成され、前記バスバー配置部に、前記バスバーを着脱可能に保持するバスバー保持手段が備えられたことを特徴とする。

詳述すると、バスバー配置部を構成するシート状の配線基材自体の柔軟な変形により、バスバー配置部に配置したバスバーを電池セルの電極に合わせて変位させるので、電極間のピッチの違い、すなわち、公差を吸収することができ、電池内配線モジュールを取り付ける面と、電池セルの電極を有する面が相違している場合にも対応可能である。

しかも、配線基材自体の柔軟な変形により、バスバー配置部に配置したバスバーが容易に変位するとともに、隣り合うバスバーが互いに自由に変位できるようにして、歪の伝達を抑制することができる。

すなわち、バスバー配置部に配置したバスバーの変位が容易になされるので該バスバーの損傷を防止でき、歪の伝達を抑制できるので配線基材の脆弱化を防げ、これらの結果、耐久性の向上を図ることができる。

また、前記バスバー配置部に、前記バスバーを着脱可能に保持するバスバー保持手段が備えられているため、バスバー保持手段がバスバーを保持するとともに、リサイクルに際してバスバーを取り外すことを可能にする。このため、リサイクル時の作業性がよい。

さらにまた、この発明は、前記電池内配線モジュールを取り付けた電池モジュールを構成することができる。
この発明によれば、電池内配線モジュールにおけるバスバー配置部に配置したバスバーの変位が、シート状を有する配線基材自体の柔軟な変形により電池セルの電極に合わせて柔軟になされるので、バスバーの損傷を防止できるとともに、配線基材自体の柔軟な変形により歪の伝達を抑制でき、配線基材自体の脆弱化を防げる。また電圧監視線の保護も図れる。

この結果、電池内配線モジュールを取り付けた電池モジュールの耐久性の向上を図ることができる。このほか、電圧監視線がバスバーに接続され配線基材自体に保持されるので、電池内配線モジュールを取り付けた電池モジュールの組み立て性を向上することもできる。

さらにまた、この発明は、前記電池内配線モジュールを取り付けた電池モジュールが収容された電池パックを構成することができる。
この発明によれば、電池内配線モジュールにおけるバスバー配置部に配置したバスバーの変位が、配線基材自体の柔軟な変形により電池セルの電極に合わせて柔軟になされるので、バスバーの損傷を防止できるとともに、配線基材自体の柔軟な変形により歪の伝達を抑制できるので、配線基材自体の脆弱化を防げる。また電圧監視線の保護も図れる。

この結果、電池内配線モジュールを取り付けた電池モジュール、及び電池モジュールを収容した電池パックの耐久性の向上を図ることができる。このほか、電圧監視線がバスバーに接続され、配線基材自体に保持されるので、電池内配線モジュールが取り付けられた電池モジュールを収容する電池パックの組み立て性を向上することもできる。

この発明によれば、電池内配線モジュールの電池モジュールに対する取り付け性が良好であるうえに、電池内配線モジュールと、これに用いる配線基材、電池内配線モジュールを取り付けた電池モジュール、及び電池パックの耐久性を向上できる。

本実施形態の電池内配線モジュールの斜視図。 電池内配線モジュールを取り付けた電池モジュールの斜視図。 電池内配線モジュールを取り付けた電池モジュールの側面図。 電池モジュールを収容した電池パックの斜視図。 電池内配線モジュールを電池モジュールに取り付ける状態を示す分解斜視図。 バスバーとバスバー配置部の拡大斜視図。 電池内配線モジュールと配線基材の作用状態を示す平面図。 電圧監視線の他の配線例を示す拡大斜視図。 電池内配線モジュールの他の取り付け例を示す側面図。 電池内配線モジュールの電極保護構造の他の例を示す側面図。 電池内配線モジュールのその他の取り付け例を示す斜視図。 電圧監視ユニット本体の他の接続例を示す斜視図。 電圧監視ユニット本体のその他の接続例を示す斜視図。 電池内配線モジュールの配線例を簡略化した平面図。

この発明の一実施形態を以下図面に基づいて詳述する。
図１は本実施形態の電池内配線モジュール１１の斜視図、図２は電池内配線モジュール１１を取り付けた電池モジュール７２の斜視図、図３は電池内配線モジュール１１を取り付けた電池モジュール７２の側面図、図４は電池モジュール７２を収容した電池パック７５の斜視図、図５は電池内配線モジュール１１を電池モジュール７２に取り付ける状態を示す斜視図、図６はバスバー１２とバスバー配置部５３の拡大斜視図である。
図７は、電池内配線モジュール１１及び配線基材１５の作用状態を示す平面図である。図８〜図１４は、他の例を説明する図面である。

図１に示す電池内配線モジュール１１は、図２に示す複数の電池セル７１を重ね合わせて構成した電池モジュール７２の上面７１ｂに取り付けられるもので、前記電池セル７１を直列に接続するために該電池セル７１の電極としての電極ポスト７３に接続されるバスバー１２と、このバスバー１２に一端を接続した電圧監視線１３と、電圧監視線１３の他端を接続する電圧監視ユニット本体１４と、シート状の配線基材１５に備えた構成である。

電圧監視線１３と電圧監視ユニット本体１４は、電池モジュール７２を構成する電池セル７１の過充電や過放電等を防止するために該電池セル７１の電圧を監視するためのものである。

この電池内配線モジュール１１は、電池モジュール７２に取り付けられ、電池内配線モジュール１１を取り付けた電池モジュール７２は、図４に示すように、電池収容箱７４に収容された電池パック７５を構成する。
なお、電池モジュール７２の数は、図示した例に限られず１個以上で構成される。また、電池モジュール７２の数が２個以上の場合には、電池モジュール７２は互いに直列接続（図示せず）されて構成する。

まず、上述の電池セル７１と電池モジュール７２について簡単に説明する。
前記電池セル７１は、図２に示すように、方形の２つの垂直面７１ａを有する厚みの薄い六面体形状で、垂直面７１ａを立てた姿勢にしたときの上面７１ｂの左右両側に、前記電極ポスト７３としての正極ポスト７３ａと負極ポスト７３ｂを配設した構成である。

正極ポスト７３ａと負極ポスト７３ｂは棒状に形成され、電池セル７１の上面７１ｂから突出している。正極ポスト７３ａと負極ポスト７３ｂの外周面には、ナット１６を螺合可能とする雄ねじを外周面に有する（図３のａ部拡大図参照）。

前記電池モジュール７２を構成するための電池セル７１の重ね合わせは、電池セル７１の垂直面７１ａ同士が対向するように行う。つまり、電池セル７１の電極ポスト７３が両側において電池セル７１の重ね合わせ方向Ｘに並ぶ。

このとき、隣接する電池セル７１における電池セル７１の重ね合わせ方向Ｘで隣り合う電極ポスト７３が、正極ポスト７３ａ、負極ポスト７３ｂ、正極ポスト７３ａと、交互に並ぶように、電池セル７１は互い違いに向きを変えながら重ね合わされる。

なお、電池セル７１間には、冷却通路を確保するためのセパレータが介装されるが、セパレータの図示は便宜上省略している。
次に、前記電池内配線モジュール１１について説明する。

電池内配線モジュール１１は、図５に示すように、前記バスバー１２と、前記電圧監視線１３と、前記電圧監視ユニット本体１４と、シート状の前記配線基材１５で構成している。
配線基材１５は、柔軟性と絶縁性を有する合成樹脂にて形成したシートで構成され、電池モジュール７２の略上面７１ｂ全体を覆う大きさ、及び形状に形成している。

配線基材１５における前記重ね合わせ方向Ｘと直交する交差方向Ｙの中央部には、一端をバスバー１２に接続した電圧監視線１３を配置する電線配置部１９を備えている。この電線配置部１９には、複数本の電圧監視線１３と、前記電圧監視ユニット本体１４を配置している。

電線配置部１９における重ね合わせ方向Ｘと直交する交差方向Ｙの両側部には、複数のバスバー１２を重ね合わせ方向Ｘに対して配置するバスバー配置部５３を形成している。
バスバー配置部５３には、複数のバスバー１２を重ね合わせ方向Ｘに対して所定間隔を隔てて配置している。隣り合うバスバー１２の間は互いに絶縁される間隔５４に隔てられている（図６参照）。

さらに、バスバー配置部５３における隣り合うバスバー１２の間には、重ね合わせ方向Ｘと直交する方向（交差方向Ｙ）に切り欠いてなるスリット５２をそれぞれ形成している。スリット５２の長さは、隣り合うバスバー１２の間が重ね合わせ方向Ｘと直交する方向に分断される長さに設定している。
なお、前記バスバー１２の数及び長さ、バスバー配置部５３の長さは、図示した例に限られず、適用する電池モジュール７２の電池セル数に応じて設定される。

バスバー配置部５３は、図６に示すように、バスバー１２を配置する第１バスバー配置部５３ａと、第２バスバー配置部５３ｂとで構成している。
第１バスバー配置部５３ａは、電池モジュール７２における重ね合わせ方向Ｘの両端よりも内側に配置した電池セル７１の電極ポスト７３と対応して、電線配置部１９における交差方向Ｙの両側部に形成している。

第２バスバー配置部５３ｂは、電池モジュール７２における重ね合わせ方向Ｘの両端に配置した電池セル７１の電極ポスト７３と対応して、バスバー配置部５３における重ね合わせ方向Ｘの端部に形成している。

第１バスバー配置部５３ａ、及び第２バスバー配置部５３ｂの配置面には、バスバー１２の貫通穴２１と対応して、電池セル７１の電極ポスト７３の挿嵌が許容される開口穴５３ｃを形成している。

上述のバスバー配置部５３に配置されるバスバー１２は、導電性を有する１枚の板材からなり、電池モジュール７２における隣接する電池セル７１の電極ポスト７３同士を接続するための略長方形のバスバー１２ａと、電池モジュール７２の両端に配置した電池セル７１の電極ポスト７３に接続するための略正方形のバスバー１２ｂとで構成している（図６参照）。

上述のバスバー１２ａを配置する第１バスバー配置部５３ａと、バスバー１２ｂを配置する第２バスバー配置部５３ｂは、該バスバー１２ａ，１２ｂの配置が許容される大きさ、及び形状にそれぞれ形成している。

電池モジュール７２の隣接する電池セル７１における隣り合う電極ポスト７３は、前述のように正極ポスト７３ａと負極ポスト７３ｂが交互に並ぶので、バスバー１２（１２ａ）には、配線基材１５における交差方向Ｙの両側部のうちの一方側における重ね合わせ方向Ｘの端部に対応する位置のバスバー１２ｂを除いて、正極ポスト７３ａに接続する貫通穴２１と、負極ポスト７３ｂに接続する貫通穴２１を１個ずつ備えている（図６参照）。
これら貫通穴２１の間隔は、隣接する電池セル７１の電極ポスト７３の間隔に対応させている。

さらに、配線基材１５における交差方向Ｙの両側部のうちの一方側における前記重ね合わせ方向Ｘの端部に対応する位置のバスバー１２ｂには、中心に１個の貫通穴２１を備えている。

このような複数のバスバー１２におけるすべての貫通穴２１が電池セル７１とその電極ポスト７３の寸法設定に対応した一定の間隔に配置されるようにするために、位置や長さ等が適宜設定されて上述の第１バスバー配置部５３ａと第２バスバー配置部５３ｂが形成されている。

バスバー配置部５３（５３ａ）に対するスリット５２の形成位置は、バスバー配置部５３に配置したバスバー１２における重ね合わせ方向Ｘの中間位置である。
バスバー配置部５３におけるバスバー１２の間に形成されるスリット５２について付言すれば、一側部及び他側部のスリット５２は、形成位置が前記重ね合わせ方向Ｘにおいてずれている。具体的には、前記交差方向Ｙの一側部において隣り合うスリット５２の中間位置に、他側部のスリット５２が存在する。

また、バスバー配置部５３（５３ａ，５３ｂ）には、図６に示すように、バスバー１２（１２ａ，１２ｂ）を着脱可能に保持するためのバスバー保持部５３１が備えられている。
バスバー保持部５３１は、バスバー１２の一方の対角する角隅部と対応して配置され、バスバー１２の角隅部端面が当接される直角を成す凸状のリブ部５３２と、そのリブ部５３２の端部に形成した上述のバスバー１２の角隅部上面に係止される係止爪５３３とで構成している。

上述のリブ部５３２は、例えば、溶着手段、接着手段等を用いてバスバー配置部５３に固定することができるが、配線基材１５を加圧手段により厚み方向に加圧し、該配線基材１５における上面側の一部を上方に膨出して、上述のリブ部５３２を形成してもよい。

上述のバスバー１２（１２ａ，１２ｂ）を、バスバー配置部５３（５３ａ，５３ｂ）に配置する際、バスバー１２の角隅部端面を、バスバー配置部５３のリブ部５３２に当接するとともに、バスバー１２の角隅部上面をリブ部５３２の係止爪５３３に係止する。

これにより、バスバー１２が、バスバー配置部５３に対して着脱可能に保持されるとともに、バスバー配置部５３の開口穴５３ｃと、バスバー１２の貫通穴２１とが連通するように位置規制することができる。
なお、バスバー１２の保持は、図示した例に限られず、例えば、接着剤、粘着剤、両面粘着テープ等を用いてバスバー配置部５３に固定することもできる。

このように構成された配線基板１５には、図５に示すように電圧監視線１３の一端を接続したバスバー１２と、電圧監視線１３の他端を接続する電圧監視ユニット本体１４を、図１に示すように取り付けて、電圧監視線１３を、配線基材１５における電線配置部１９に配置した配線案内部５５に導く。すると、電池内配線モジュール１１となる。

電線配置部１９における重ね合わせ方向Ｘの端部には、図３に示すように、電圧監視ユニット本体１４を着脱可能に固定するユニット固定部５７が備えられている。ユニット固定部５７は、電圧監視ユニット本体１４の両側面と対応して配置され、該両側面に対して係止される一対の係止部５７ａで構成している。

電圧監視ユニット本体１４を電線配置部１９に固定する際、電圧監視ユニット本体１４の両側面を、ユニット固定部５７の係止部５７ａ，５７ａにそれぞれ係止するので、電線配置部１９における重ね合わせ方向Ｘの端部に対して確実に固定することができる。電圧監視ユニット本体１４の両側面をユニット固定部５７の係止部５７ａ，５７ａから離脱すれば、電圧監視ユニット本体１４を簡単に取り外すことができる。

配線案内部５５は、バスバー配置部５３に配列したバスバー１２と対応して配置している。配線案内部５５は、電圧監視線１３の差し込みが許容される溝部５５ａを有している。

電圧監視線１３を電線配置部１９に配置する際、バスバー１２に接続された電圧監視線１３を、配線案内部５５の溝部５５ａに対してそれぞれ差し込み、電圧監視ユニット本体１４に向けて案内するので、電圧監視線１３同士が絡み付いたり、断線したりすることを防止でき、電圧監視線１３を整然とまとめることができる。
なお、電圧監視線１３の案内は、図示した例に限られず、例えば、粘着テープや止め具、接着剤等を用いて電圧監視線１３を電線配置部１９に固定してもよく、上述と同様に案内することがきる。

バスバー１２に対する電圧監視線１３の接続は、電圧監視線１３の端末を溶着、例えば、抵抗溶接やファイバレーザ溶接、超音波溶接等の溶着手段を用いて接続する。図６中、２２が溶着部である。

このほか、バスバー１２の一部に形成した圧着部（図示せず）に電圧監視線１３の端末を挿入してから該圧着部をかしめて接続する構成を採用してもよい。
また、電極ポスト７３に挿嵌する貫通穴を備えた丸型端子（図示せず）を介して接続してもよいが、前述のように溶着や圧着であらかじめ接続しておくと、丸型端子を電極ポスト７３に挿嵌して共締めする必要がなく、バスバー１２をバスバー配置部５３に配置する作業だけで電圧監視線１３の配線ができるので、部品点数の低減や組み立て作業の簡単化を図ることができる。

電圧監視線１３の他端は、電圧監視ユニット本体１４の端面に設けられた電線接続部４１に接続される（図１、図６参照）。電線接続部４１は圧接端子で、電圧監視線１３の他端を上から圧入することにより接続可能な構成である。

電線監視ユニット本体１４は、高さが低い箱状で、前記電線接続部４１を有する端面とは別の端面にコネクタ接続部４２を有する。このコネクタ接続部４２に、図１に示すように配線のコネクタ４３が接続される。このコネクタ４３を介して、電池モジュール７２の電池状態情報を外部の電子制御ユニット（図示せず）へ接続する。

前述のように構成した電池内配線モジュール１１は、図５に示すように、電池モジュール７２の電極ポスト７３を有する上面７１ｂ側に対して取り付けられる。取り付けは、電池モジュール７２の電極ポスト７３にバスバー１２の貫通穴２１を挿嵌したのち、電極ポスト７３にナット１６を螺合して行う。
取り付け後は、絶縁性を有する対の電極保護材１４を、バスバー１２、及び電極ポスト７３を覆うように重ね合わせた後、電池内配線モジュール１１の上にカバー部材１８を被着する。カバー部材１８は、電池内配線モジュール１１の形状に合わせて適宜形成される。

バスバー１２を配置したバスバー配置部５３は、柔軟性（可撓性を含む）を有するシート状の配線基材１５に形成しており、隣り合うバスバー１２の間はスリット５２によって分断されているため、電極ポスト７３にバスバー１２の貫通穴２１を挿嵌する際、図７に示すように、バスバー配置部５３における隣り合うバスバー１２が接続する電極ポスト７３（７３ａ，７３ｂ）の位置にずれがあってもそのずれに対応して変位する。

つまり、配線基材１５自体の柔軟な変形に加えて、バスバー配置部５３における隣り合うバスバー１２の間が、該バスバー１２の間に形成したスリット５２の幅だけ変形が許容されるので、配線基材１５自体の柔軟な変形と、スリット５２の変形との相乗作用によって、バスバー１２を電池セル７１の電極ポスト７３に合わせてより変位させることにより、電極ポスト７３の位置ずれをより確実に吸収することができる。

このため、電極ポスト７３間のピッチの違い、すなわち、公差を吸収することができるとともに、電池モジュール７２に対する電池内配線モジュール１１の取り付けは、無理な力をかけずに容易に、しかも確実に行える。

しかも、バスバー配置部５３におけるバスバー１２の間はスリット５２にて分断されているので、バスバー配置部５３の一部が変位しても、その変位による歪がスリット５２にて遮断されるため、バスバー配置部５３の他の部分に伝達されることを回避できる。

この結果、電池内配線モジュール１１の取り付けに無理な負荷をかけずに済み、歪の伝達を抑制することができるので、配線基材１５の損傷や脆弱化を防止し、耐久性を高めることができる。

さらに、配線基材５１、及びバスバー５２に負荷が作用することを回避でき、バスバー５２の耐久性をより向上させることができる。配線基材１５の耐久性が高まるので、電池内配線モジュール１１や、これを取り付けた電池モジュール７２、この電モジュール７２を収容した電池パック７５の耐久性も向上できる。
また、配線基材１５自体が柔軟に変形することにより、上述の電池パック７５を搭載した図示しない車両の走行時に受ける振動や衝撃を吸収することもできる。

さらに、バスバー１２を配置したバスバー配置部５３は、配線基材１５における交差方向Ｙの両側部に形成しており、両側部のバスバー配置部５３に配置したバスバー１２が、隣り合う電池セル７１同士の電極ポスト７３の接続を可能にするため、電池内配線モジュール１１の取り付けを行えば、該電池モジュール７２における電池セル７１の直列接続ができる。

このため、電池モジュール７２の両側に対して別部材を個々に取り付ける場合に比べて作業性がよい。そのうえ、配線基材１５は、形状の異なるものを一つずつ備える必要もないので、製造から管理、組み付け作業、取り付け作業全体にわたっての作業を簡素化できる。

また、電池内配線モジュール１１には、電池セル７１の直列接続に必要なバスバー１２のほかに、電圧監視に必要な電圧監視線１３及び電圧監視ユニット本体１４も一体に備えているので、電池内配線モジュール１１を取り付けた電池モジュール７２や電池パック７５の組み立て作業の簡単化も図れる。

電池内配線モジュール１１における配線基材１５には、電圧監視線１３を導く配線案内部５５を有するので、電圧監視線１３同士が絡み付いたり、断線したりすることを防止でき、電圧監視線１３を整然とまとめることができる。このため、配線やその接続部分を保護でき、取扱い性が良好である。
バスバー配置部５３に対してはバスバー１２が着脱可能であるため、リサイクル時には、バスバー配置部５３からバスバー１２を取り外すことができ、分別を容易に行える。

以下、その他の例について説明する。この説明において、前記構成と同一または同等の部位については同一の符号を付してその詳しい説明を省略する。
まず、上述の電圧監視線１３を電線配置部１９に配線する他の例について説明する。
図８は電圧監視線１３の他の配線例を示す拡大斜視図であり、電線配置部１９において、バスバー配置部５３に配置したバスバー１２と対応して電圧監視線１３を挟持する配線案内片５６を配置している。

詳述すると、配線案内片５６は、電線配置部１９の上面に対して交差方向Ｙに切り込みを入れて、基端側（根元側）を残して、遊端側を上方へ変形可能に形成している。電圧監視線１３を保持する際、配線案内片５６の遊端側を復元力に抗して上方へ反り返らせた後、バスバー１２に接続された電圧監視線１３を、配線保持片５６の下面側に挟み込むとともに、配線案内片５６の復元力により保持する。

これにより、電圧監視線１３を、電線配置部１９に沿って電圧監視ユニット本体１４に向けて案内するので、電圧監視線１３同士が絡み付いたり、断線したりすることを防止でき、電圧監視線１３を整然とまとめることができる。

次に、電池内配線モジュール１１の他の取り付け例について説明する。
図９は電池内配線モジュール１１の他の取り付け例を示す側面図であり、詳しくは、図９（ａ）は電池内配線モジュール１１を略門型に可撓して電池モジュール７２の上面７１ｂ側に取り付けた状態の側面図、図９（ｂ）は電池内配線モジュール１１を電池モジュール７２の左右上面７１ｂに２分割して取り付けた状態の側面図である。

図９（ａ）に示す電池内配線モジュール１１の配線基材１５は、柔軟性を有する合成樹脂にて形成したシートで構成している。つまり、電池モジュール７２の上面側中央部に図示しない装置が配置されていても、電池内配線モジュール１１を、電池モジュール７２における上面側の構造に応じて所望する形状に変形して取り付けることができる。

さらに、電池内配線モジュール１１を、図示しない装置を跨ぐように略門型に変形して電池モジュール７２の上面側に取り付け、隣接する電池セル７１の電極ポスト７３同士を直列に接続するので、前記実施形態と略同等の作用、及び効果を奏することができる。
また、電池内配線モジュール１１を略門型に変形して形成した空間部Ｚは、例えば、ダクト等の排煙装置を配置するためのスペースとして利用することができる。

図９（ｂ）に示す電池内配線モジュール１１は、バスバー配置部５３を、配線基材１５における交差方向Ｙの一側部のみに形成した構成である。つまり、電池モジュール７２の上面側中央部に図示しない装置が配置されていても、該装置を回避して電池モジュール７２の左右上面に２分割して取り付けることができる。

さらに、電池内配線モジュール１１を、電池モジュール７２の左右上面において、隣接する電池セル７１の電極ポスト７３同士を直列に接続するので、前記実施形態と略同等の作用、及び効果を奏することができる。

また、左右の電池内配線モジュール１１の間に形成された空間部Ｚは、上記排煙装置を配置するためのスペースとして利用することができる。
さらにまた、この構成によると、電極ポスト７３が、電池セル７１の上面７１ｂ（図２参照）の左右両側ではなく中央付近に突出している場合でも電池内配線モジュール１１の取り付けを行うことができる。

なお、配線基材１５の電線配置部１９に上記装置の配置が許容される開口部を形成してもよく、該装置を回避して電池モジュール７２の上面側に取り付けることができる。

次に、電池内配線モジュール１１における電極保護構造の他の例について説明する。
図１０は電池内配線モジュール１１の電極保護構造の他の例を示す側面図である。

詳述すると、配線基材１５における交差方向Ｙの両側部を該交差方向Ｙへ所定長さ延出して、バスバー配置部５３に配置したバスバー１２の上面側に対して重ね合せ可能に形成している。バスバー配置部５３には、電圧監視線１３が接続されたバスバー１２を配置している。

電池内配線モジュール１１を電池モジュール７２の上面に取り付ける際、配線基材１５における交差方向Ｙの両側部を上方へ折り返して、バスバー配置部５３に配置したバスバー１２を覆うように重ね合わせるので、前記電極保護材１７を用いることなく、バスバー１２を確実に保護することができる。
これにより、電池内配線モジュール１１の構成部品を少なくして、取り付け時の作業性をより向上させることができる。

次に、電池内配線モジュール１１のその他の取り付け例について説明する。
図１１は電池内配線モジュール１１のその他の取り付け例を示す斜視図であり、詳しくは、電極ポスト７３が電池セル７１の上面７１ｂではなく側面７１ｃに突出している場合でも、電池モジュール７２の上面に取り付けて接続が行えるようにした電池内配線モジュール１１の斜視図である。

図１１に示す電池内配線モジュール１１は、配線基材１５における交差方向Ｙの両側部を該交差方向Ｙへ所定長さ延出して、電極ポスト７３を突出した電池セル７１の側面７１ｃに対して重ね合せ可能に形成している。

電池内配線モジュール１１を電池モジュール７２の上面に取り付ける際、配線基材１５における交差方向Ｙの両側部を下方へ折り曲げ、電極ポスト７３が突出する電池セル７１の側面７１ｃに対して重ね合わせる。

その際、バスバー配置部５３に配置したバスバー１２の貫通穴２１に、電池セル７１の側面７１ｃに突出した電極ポスト７３を挿嵌して、ナット１６により締め付け固定するので、隣接する電池セル７１の電極ポスト７３を直列に接続することができる。

これにより、電池内配線モジュール１１は、電極ポスト７３が電池セル７１の側面７１ｃに突出する電池モジュール７２にも取り付けることができ、前記実施形態と略同等の作用、及び効果を奏することができる。

次に、上述の実施形態では、電池内配線モジュール１１の電圧監視ユニット本体１４を配線基材１５上に搭載した取り付け例について説明したが、電圧監視ユニット本体１４を配線基材１５上に搭載したコネクタ４４に対して接続可能に設けてもよい。

図１２は電圧監視ユニット本体１４の他の接続例を示す斜視図、図１３は電圧監視ユニット本体１４のその他の接続例を示す斜視図である。
詳述すると、図１２に示す電池内配線モジュール１１は、バスバー１２に接続された電圧監視線１３を、配線基材１５上に搭載したコネクタ４４の電線接続部４１に接続しておき、電圧監視ユニット本体１４をコネクタ４４に嵌合して接続する。

図１３に示す電池内配線モジュール１１は、バスバー１２に接続された電圧監視線１３を、配線基材１５上に搭載したコネクタ４４に接続しておき、電圧監視ユニット本体１４をコネクタ４４に嵌合して接続する。

上述の構成によると、電圧監視ユニット本体１４と電圧監視線１３との接続がコネクタ４４を介して行われるので、配線基材１５上での電圧監視線１３の接続作業を省いて、組み付け作業の簡素化を図ることができる。

次に、電池内配線モジュール１１における電圧監視線１３の配線例について説明する。
図１４は電池内配線モジュール１１の配線例を簡略化した平面図であり、詳しくは、図１４（ａ）は電圧監視ユニット本体１４を、配線基材１５における重ね合わせ方向Ｘの端部に配置した配線状態の平面図、図１４（ｂ）は電圧監視ユニット本体１４を、配線基材１５における重ね合わせ方向Ｘの中央部に配置した配線状態の平面図である。

詳述すると、図１４（ａ）の電池内配線モジュール１１は、電圧監視ユニット本体１４を配線基材１５における上面側の端部に配置し、バスバー１２に接続された電圧監視線１３を、電圧監視ユニット本体１４における一方の辺部に設けた電線接続部４１に接続している。
これにより、配線基材１５の上面全体を、電圧監視線１３の配線スペースとして有効に活用することができ、配線が効率よく行える。

図示しない電圧監視装置に接続されたコネクタを、電圧監視ユニット本体１４の他方の辺部に対して差し込み接続することが容易に行え、電池内配線モジュール１１の電池モジュール７２に対する取り付けがより容易に行える。

図１４（ｂ）に示す電池内配線モジュール１１は、電圧監視ユニット本体１４を、配線基材１５における重ね合わせ方向Ｘの中央部に配置し、バスバー１２ｂに接続された電圧監視線１３を、電圧監視ユニット本体１４の四辺に設けた電線接続部４１に接続している。

これにより、図１４（ａ）に示す配線状態に比べて、図１４（ｂ）における電圧監視線１３の配線状態がより簡素化することができ、電圧監視線１３同士の間隔が広くなるため、電圧監視線１３同士が絡み付いたり、断線したりすることをより確実に防止できる。

この発明の構成と、前記実施形態との対応において、
この発明の正電極、負電極からなる電極は、実施形態の電極ポスト７３、正極ポスト７３ａ、負極ポスト７３ｂに対応し、
以下同様に、
バスバー保持手段は、バスバー保持部５３１におけるリブ部５３２と、係止爪５３３に対応し、
ユニット固定手段は、ユニット固定部５７に対応するも、
この発明は、上述の実施形態の構成のみに限定されるものではなく、請求項に示される技術思想に基づいて応用することができ、多くの実施の形態を得ることができる。

上述の実施形態では、配線基材１５の全体を、柔軟性を有する合成樹脂にて構成しているが、例えば、バスバー１２を配置するバスバー配置部５３のみを柔軟性を有する合成樹脂にて構成してもよい。

また、バスバー１２の貫通穴２１に電池セル７１の電極ポスト７３を挿嵌して、ナット１６により締め付け固定する接続構造のみに限定されるものではなく、例えば、バスバー１２の貫通穴２１に、電池セル７１の電極ポスト７３を圧入、嵌合する等、他の接続構造にて接続してもよい。

Ｘ…重ね合わせ方向
Ｙ…交差方向
１１…電池内配線モジュール
１２…バスバー
１３…電圧監視線
１４…電圧監視ユニット本体
１５…配線基材
１９…電線配置部
２１…貫通穴
５２…スリット
５３…バスバー配置部
５３ｃ…開口穴
５３１…バスバー保持部
５５…配線案内部
５６…配線案内片
５７…ユニット固定部
７１…電池セル
７２…電池モジュール
７３…電極ポスト
７３ａ…正極ポスト
７３ｂ…負極ポスト
７５…電池パック

Claims (8)

1. 両側において正電極と負電極がそれぞれ交互に並ぶように複数の電池セルを重ね合わせて構成した電池モジュールに取り付けられ、複数の前記電池セルを直列に接続するために前記電池セルの重ね合わせ方向で隣り合う前記電池セル同士の正電極と負電極を接続する複数のバスバーが配線基材上に配置された電池内配線モジュールであって、
   前記配線基材は、
   前記電池モジュールの前記電極を有する面に取り付けられるとともに、柔軟性と絶縁性を有するシートで構成されるとともに、
   前記配線基材を構成する前記シートの面上において前記重ね合わせ方向に沿って設けられ、一端を前記バスバーに接続した電圧監視線を配置する電線配置部と、
   前記電線配置部における前記重ね合わせ方向と交差する交差方向において、複数の前記バスバーを前記重ね合わせ方向に所定間隔を隔てて配置するバスバー配置部とで構成され、
   前記バスバー配置部に、
   前記バスバーを着脱可能に保持するバスバー保持手段が備えられた
   電池内配線モジュール。
2. 前記バスバー配置部において、隣り合う前記バスバーの間に前記交差方向に切り欠いてなるスリットが設けられた
   請求項１に記載の電池内配線モジュール。
3. 前記バスバー配置部が、前記電線配置部に対する前記交差方向の両側部に配置された
   請求項１又は２に記載の電池内配線モジュール。
4. 前記配線基材に、
   前記電圧監視線を接続する電圧監視ユニット本体が搭載された
   請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の電池内配線モジュール。
5. 前記配線基材に、
   前記電圧監視ユニット本体を固定するユニット固定手段が備えられた
   請求項４に記載の電池内配線モジュール。
6. 両側において正電極と負電極がそれぞれ交互に並ぶように複数の電池セルを重ね合わせて構成した電池モジュールに取り付けられ、複数の前記電池セルを直列に接続するために前記電池セルの重ね合わせ方向で隣り合う前記電池セル同士の正電極と負電極を接続する複数のバスバーが配置された配線基材であって、
   前記配線基材は、
   前記電池モジュールの前記電極を有する面に取り付けられるとともに、柔軟性と絶縁性を有するシートで構成されるとともに、
   前記配線基材を構成する前記シートの面上において前記重ね合わせ方向に沿って設けられ、一端を前記バスバーに接続した電圧監視線を配置する電線配置部と、
   前記電線配置部における前記重ね合わせ方向と交差する交差方向において、複数の前記バスバーを前記重ね合わせ方向に所定間隔を隔てて配置するバスバー配置部とで構成され、
   前記バスバー配置部に、
   前記バスバーを着脱可能に保持するバスバー保持手段が備えられた
   配線基材。
7. 請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載の電池内配線モジュールが取り付けられた
   電池モジュール。
8. 請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載の電池内配線モジュールを取り付けた電池モジュールが収容された
   電池パック。

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