JP6556175B2 - 導電モジュール、及び、電池パック - Google Patents

Description

本発明は、導電モジュール、及び、電池パックに関する。

車両の電池パックに適用される従来の導電モジュールとして、例えば、特許文献１には、正極及び負極の電極端子を有する複数の単電池が並べられた単電池群に取り付けられて電極端子間を接続する電池配線モジュールが開示されている。この電池配線モジュールは、樹脂プロテクタと、フレキシブルプリント基板と、複数の補強板とを備える。樹脂プロテクタは、電極端子間を接続する複数のバスバを保持する。フレキシブルプリント基板は、樹脂プロテクタに保持されかつバスバを介して取り込んだ単電池に関する情報を処理するための電気回路を構成するべく電子部品が実装される。複数の補強板は、フレキシブルプリント基板における電子部品が実装された領域の裏面に裏張りされる。

特許第５６４８６０２号公報

ところで、上述の特許文献１に記載の電池配線モジュールは、例えば、組み付け作業性の向上の点で更なる改善の余地がある。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、組み付け作業性を向上することができる導電モジュール、及び、電池パックを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る導電モジュールは、配列された複数の電池セルがそれぞれ有する２つの電極端子のうちの少なくとも１つに電気的に接続される接続端子と、シート状に形成され絶縁性を有する可撓性ベースフィルム、前記可撓性ベースフィルムに積層されて設けられ、前記接続端子と前記電池セルの状態を監視する監視装置とを電気的に接続する第１導体によって第１回路パターンが構成された導体層、及び、シート状に形成され絶縁性を有し、前記導体層の前記可撓性ベースフィルム側とは反対側に積層されて設けられ前記導体層を覆う補強保護フィルムを含んで構成される可撓性基板とを備え、前記補強保護フィルムは、前記第１導体における前記接続端子との接続端部である第１接続端部を当該補強保護フィルムから露出させる第１露出部を有しかつ前記可撓性ベースフィルムより相対的に高い剛性を有することを特徴とする。

また、上記導電モジュールでは、前記可撓性基板は、前記複数の電池セルの配列方向に対して前記第１接続端部の両側に、前記可撓性ベースフィルム、前記導体層、及び、前記補強保護フィルムを積層方向に貫通しかつ前記積層方向及び前記配列方向と交差する方向の一方の端まで延在する切り欠き部を有するものとすることができる。

また、上記導電モジュールでは、前記補強保護フィルムは、前記可撓性ベースフィルム、前記導体層、及び、前記補強保護フィルムの積層方向と交差する方向に対して、前記第１回路パターンを構成する前記第１導体の間に位置する部分に、前記積層方向に対して前記可撓性ベースフィルム側とは反対側に窪んだ曲げ部を有するものとすることができる。

また、上記導電モジュールでは、前記導体層は、前記可撓性基板に実装される電子部品と前記監視装置とを電気的に接続する第２導体によって第２回路パターンが構成され、前記補強保護フィルムは、前記第２導体における前記電子部品との接続端部である第２接続端部を当該補強保護フィルムから露出させる第２露出部を有するものとすることができる。

また、上記導電モジュールでは、前記接続端子は、前記複数の電池セルの配列方向に沿って複数設けられ、前記可撓性基板は、前記第１導体が複数の前記接続端子に対してそれぞれ設けられ、前記第１接続端部、及び、前記第１露出部が、前記可撓性ベースフィルム、前記導体層、及び、前記補強保護フィルムの積層方向及び前記配列方向と交差する方向の端に前記配列方向に沿って複数設けられるものとすることができる。

上記目的を達成するために、本発明に係る電池パックは、配列された複数の電池セルと、前記電池セルと当該電池セルの状態を監視する監視装置とを電気的に接続する導電モジュールとを備え、前記導電モジュールは、前記複数の電池セルがそれぞれ有する２つの電極端子のうちの少なくとも１つに電気的に接続される接続端子と、シート状に形成され絶縁性を有する可撓性ベースフィルム、前記可撓性ベースフィルムに積層されて設けられ、前記接続端子と前記監視装置とを電気的に接続する第１導体によって第１回路パターンが構成された導体層、及び、シート状に形成され絶縁性を有し、前記導体層の前記可撓性ベースフィルム側とは反対側に積層されて設けられ前記導体層を覆う補強保護フィルムを含んで構成される可撓性基板とを備え、前記補強保護フィルムは、前記第１導体における前記接続端子との接続端部である第１接続端部を当該補強保護フィルムから露出させる第１露出部を有しかつ前記可撓性ベースフィルムより相対的に高い剛性を有することを特徴とする。

本発明に係る導電モジュール、及び、電池パックは、電池セルの電極端子に電気的に接続された接続端子と監視装置とを可撓性基板の導体層の第１導体を介して電気的に接続することができる。この場合に、導電モジュールは、可撓性基板が可撓性ベースフィルム、導体層、補強保護フィルムを積層させて構成される。そして、導電モジュールは、補強保護フィルムが第１露出部を有すると共に可撓性ベースフィルムより相対的に高い剛性を有して構成される。この構成により、導電モジュールは、接続端子と監視装置との接続に可撓性を有する可撓性基板を用いた場合であっても、補強保護フィルムの剛性により全体としては形状を保持することができる。その上で、導電モジュールは、補強保護フィルムの第１露出部から露出した第１接続端部にて第１導体と接続端子とを電気的に接続することができる。この結果、導電モジュール、及び、電池パックは、導電モジュールが全体形状を保持した状態で複数の電池セルに組み付けることができるので、組み付け作業性を向上することができる、という効果を奏する。

図１は、実施形態１に係る電池パック、及び、導電モジュールの概略構成を示す部分平面図である。 図２は、実施形態１に係る電池モジュールの概略構成を示す斜視図である。 図３は、実施形態１に係る導電モジュールの概略構成を示す模式的な部分断面図である。 図４は、実施形態１に係る導電モジュールの概略構成を示す模式的な部分分解平面図である。 図５は、実施形態２に係る電池パック、及び、導電モジュールの概略構成を示す部分平面図である。 図６は、実施形態３に係る導電モジュールの概略構成を示す模式的な部分断面図である。 図７は、実施形態３に係る導電モジュールの概略構成を示す模式的な部分断面図である。 図８は、実施形態４に係る導電モジュールの概略構成を示す模式的な部分分解斜視図である。 図９は、実施形態４に係る導電モジュールの概略構成を示す模式的な部分斜視図である。

以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。なお、以下の説明では、互いに交差する第１方向、第２方向、及び、第３方向のうち、第１方向を「配列方向Ｘ」といい、第２方向を「幅方向Ｙ」といい、第３方向を「積層方向Ｚ」という。ここでは、第１方向としての配列方向Ｘと第２方向としての幅方向Ｙと第３方向としての積層方向Ｚとは、相互に直交する。以下の説明で用いる各方向は、特に断りの無い限り、各部が相互に組み付けられた状態での方向として説明する。

［実施形態１］
図１に示す本実施形態に係る導電モジュール１は、車両に搭載される電池パック１００に適用される。電池パック１００は、例えば、回転機を駆動源として備える車両（電気自動車やハイブリッド車等）に搭載されるものであり、当該回転機に対する給電等に供されるものである。電池パック１００は、電池モジュール１１０と、監視装置１２０と、導電モジュール１とを備える。電池モジュール１１０は、配列方向Ｘに沿って配列された複数の電池セル１１１によって構成される。監視装置１２０は、各電池セル１１１の状態（電圧、電流、温度等）を監視する電池監視ユニットを構成する演算装置である。導電モジュール１は、電池モジュール１１０を構成する各電池セル１１１と監視装置１２０とを電気的に接続するものである。監視装置１２０は、導電モジュール１を介して得られる電池セル１１１の状態を表す情報（電圧情報、電流情報、温度情報等）に基づいて各電池セル１１１の状態を監視し充放電制御等の各種制御に利用する。このような構成にあって、本実施形態の導電モジュール１は、電池セル１１１と監視装置１２０との接続に、所定の積層構造を有する可撓性基板３を用いることで、小型化・低背化、及び、配索フレキシブル性を確保すると共に組み付け性の向上を図ったものである。以下、各図を参照して導電モジュール１の構成について詳細に説明する。

ここでまず、図１、図２を参照して、この導電モジュール１の接続対象である各電池セル１１１について説明する。各電池セル１１１は、それぞれ、セル本体１１２と、２つの電極端子１１３とを有する。セル本体１１２は、電池セル１１１を構成する主たる部分である。ここでは、セル本体１１２は、略直方体板状に形成され、内部に各部が収容される。２つの電極端子１１３は、セル本体１１２のいずれかの場所に外方に露出させた状態で各々設けられる。２つの電極端子１１３は、一方が正極となり、他方が負極となる。電極端子１１３は、例えば、セル本体１１２の外壁面に設けた板状のものでもよいし、セル本体１１２の外壁面から突出させた柱状の極柱であってもよい。ここでは、電極端子１１３は、略円柱状に形成された極柱であるものとして説明する。電池セル１１１は、セル本体１１２が複数の外壁面を有する場合、それぞれの電極端子１１３が１つの外壁面に配置されていてもよく、電極端子１１３が配置される外壁面を電極端子１１３毎に分けてもよい。電池モジュール１１０は、それぞれの電池セル１１１のいずれか一方の電極端子１１３を一列に並べ、かつ、他方の電極端子１１３も一列に並べた状態で、それぞれの電池セル１１１を連ねて配列している。このため、この電池モジュール１１０では、一列に並べられた電極端子１１３からなる電極端子群１１４が２箇所に設けられている。ここでは、電池セル１１１は、各セル本体１１２が略直方体板状に形成されており、その６つの外壁面のうちの１つに正負それぞれの電極端子１１３を設けている。このため、電池モジュール１１０は、配列方向Ｘに沿って配列された電池セル１１１によって全体として略直方体状に形成され、複数の電池セル１１１からなる集合体として６つの壁面を有している。そして、この電池モジュール１１０は、集合体の６つの壁面のうちの１つにそれぞれの電極端子群１１４が設けられている。

そして、本実施形態の導電モジュール１は、このような構成の電池モジュール１１０に対して、それぞれの電極端子群１１４のうちの少なくとも一方に接続される。ここでは、導電モジュール１は、２箇所の電極端子群１１４にそれぞれ１つずつ、合計２つが設けられる。なお、２つの導電モジュール１は、相互にほぼ同様の構成であるので、以下では、特に断りのない限り、２つの導電モジュール１を共通で説明する。

導電モジュール１は、図１に示すように、接続端子２と、可撓性基板３とを備える。

接続端子２は、電池セル１１１が有する２つの電極端子１１３のうちの少なくとも１つに電気的に接続されるものである。つまり、接続端子２は、配列された複数の電池セル１１１のうちの少なくとも１つを接続対象とし、その接続対象となる電池セル１１１が有する２つの電極端子１１３のうちの１つに対して電気的に接続される。接続端子２は、導電性を有する金属材料によって構成される。接続端子２は、電極端子１１３との電気的な繋がりが直接的なものであってもよく、間接的なものであってもよい。接続端子２は、電極端子１１３に対して直接的（つまり、物理的）かつ電気的に接続させる場合には、例えば、電極端子１１３に対して溶接（レーザ溶接等）してもよいし締結してもよい。一方、接続端子２は、電極端子１１３に対して間接的に接続させる場合には、例えば、電極端子１１３に対して電気的に接続された介在部材（例えば、ヒュース等の可溶体の端子部等）に対して溶接（レーザ溶接等）してもよいし締結してもよい。

本実施形態の接続端子２は、配列方向Ｘに沿って隣接する電池セル１１１がそれぞれ有する２つの電極端子１１３の一方同士を直接的に電気的に接続する電極接続バスバを構成する。つまり、本実施形態の導電モジュール１は、当該電極接続バスバを用いたモジュールであり、いわゆるバスバモジュールなどと呼ばれる場合がある。電極接続バスバを構成する接続端子２は、電池モジュール１１０において要求される複数の電池セル１１１の接続方式に応じて、隣接する電池セル１１１の電極端子１１３同士を相互に電気的に接続する。接続端子２は、電池モジュール１１０において複数の電池セル１１１を直列接続する場合には、隣接する一方の電池セル１１１において正極を構成する電極端子１１３と他方の電池セル１１１において負極を構成する電極端子１１３とを接続する。この場合、電池モジュール１１０は、それぞれの電極端子群１１４において、正極と負極の電極端子１１３が交互に配置されている。接続端子２は、電池モジュール１１０において複数の電池セル１１１を並列接続する場合には、隣接する電池セル１１１の正極を構成する電極端子１１３同士、又は、負極を構成する電極端子１１３同士を接続する。この場合、電池モジュール１１０は、それぞれの電極端子群１１４において、同極のものが並べて配置されている。

ここでは、接続端子２は、積層方向Ｚが板厚方向、配列方向Ｘが長辺方向、幅方向Ｙが短辺方向となる略矩形板状に形成される。接続端子２は、電極端子１１３が挿通される２つの貫通孔２１を有する。２つの貫通孔２１は、配列方向Ｘに沿って間隔をあけて並んで設けられる。各貫通孔２１は、それぞれ１つの電極端子１１３を積層方向Ｚに沿って挿通可能な大きさ、形状に形成される。接続端子２は、各貫通孔２１にそれぞれ１つの電極端子１１３が挿通されると共に当該電極端子１１３にナット等が螺合されることで、各電極端子１１３に締結され電気的に接続される。なおこの場合、電池モジュール１１０は、当該接続端子２で連結されない電極端子１１３が２つ存在することとなり、そのうちの一方がいわゆる総正極となり、他方がいわゆる総負極となる。また、接続端子２は、後述の可撓性基板３に固定するための２つの固定片２２を有する。２つの固定片２２は、それぞれ接続端子２の一方の長辺（すなわち、配列方向Ｘに沿った２辺のうちの一方の辺）に配列方向Ｘに沿って間隔をあけて並んで設けられる。各固定片２２は、接続端子２の略矩形板状の部分から幅方向Ｙに沿って一方側に突出するようにして形成される。接続端子２は、例えば、当該固定片２２を介して可撓性基板３に加締められ固定されるがこの形式に限らず、種々の形式で可撓性基板３に固定されればよい。接続端子２は、可撓性基板３に対して、複数の電池セル１１１の配列方向Ｘに沿って複数並んで設けられる。

可撓性基板３は、図１、図３に示すように、各接続端子２と監視装置１２０とを電気的に接続するものである。可撓性基板３は、いわゆるフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ：Ｆｌｅｘｉｂｌｅ Ｐｒｉｎｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ）である。可撓性基板３は、可撓性ベースフィルム３１、導体層３２、補強保護フィルム３３を含んで構成される。可撓性基板３は、これらが積層方向Ｚの一方側から他方側に向かって可撓性ベースフィルム３１、導体層３２、補強保護フィルム３３の順で積層されて層を構成する。可撓性基板３は、可撓性ベースフィルム３１、導体層３２、補強保護フィルム３３の各層の間に接着剤３ａ、３ｂ等が介在し当該接着剤３ａ、３ｂ等によって各層が相互に接着される。可撓性基板３は、全体として、積層方向Ｚが板厚方向、配列方向Ｘが長辺方向、幅方向Ｙが短辺方向となる略矩形板状（帯状）に形成される。

可撓性ベースフィルム３１は、可撓性基板３の層構成のベース（基礎）となる層である。可撓性ベースフィルム３１は、絶縁性を有する。可撓性ベースフィルム３１は、相対的に高い可撓性を有するシート状に形成される。ここでは、可撓性ベースフィルム３１は、少なくとも補強保護フィルム３３より相対的に高い可撓性を有する。可撓性ベースフィルム３１は、積層方向Ｚが板厚方向となる薄膜状に形成される。可撓性ベースフィルム３１は、例えば、ポリイミド等の絶縁性を有する樹脂材料によって構成される。

導体層３２は、第１導体３２ａによって第１回路パターン３２ｂが構成された層である。導体層３２は、可撓性ベースフィルム３１の積層方向Ｚの一方側の面に接着剤３ａ等を介して積層されて設けられる。第１導体３２ａは、導電性を有する金属材料によって構成される。第１導体３２ａは、接続端子２と監視装置１２０とを電気的に接続する第１回路パターン３２ｂを構成する。第１導体３２ａは、例えば、可撓性ベースフィルム３１上に銅箔等の金属材料が印刷されエッチング等によって第１回路パターン３２ｂとして不要な導体部分が除去されることで構成される。ここでは、第１導体３２ａは、例えば、幅方向Ｙに沿って延在する部分と、配列方向Ｘに沿って延在する部分とによって略Ｌ字状の第１回路パターン３２ｂを構成する。第１導体３２ａは、幅方向Ｙに沿って延在する部分の一方の端部が第１接続端部３２ｃを構成する。第１接続端部３２ｃは、第１導体３２ａにおいて接続端子２が電気的に接続される端部、すなわち、第１導体３２ａにおける接続端子２との接続端部であり、後述する補強保護フィルム３３から露出する端部である。また、第１導体３２ａは、配列方向Ｘに沿って延在する部分の端部に監視装置１２０が電気的に接続される。第１導体３２ａは、監視装置１２０に直接的に接続されてもよいし、コネクタ等を介して間接的に接続されてもよい。第１導体３２ａは、複数の接続端子２に対してそれぞれ設けられ、すなわち、複数の接続端子２と同数が設けられる。ここでは、第１導体３２ａは、例えば、接続端子２を介して接続される部位の電圧（電池セル１１１の電圧）を検出するための電圧検出線を構成する。

補強保護フィルム３３は、導体層３２を保護する層である。補強保護フィルム３３は、絶縁性を有する。補強保護フィルム３３は、シート状に形成される。補強保護フィルム３３は、積層方向Ｚが板厚方向となる薄膜状に形成される。補強保護フィルム３３は、導体層３２の可撓性ベースフィルム３１側とは反対側の面に接着剤３ｂ等を介して積層されて設けられ導体層３２を覆う。補強保護フィルム３３は、導体層３２の略全面を覆うと共に、第１接続端部３２ｃの少なくとも一部を当該補強保護フィルム３３から露出させる第１露出部３３ａを有する。第１露出部３３ａは、補強保護フィルム３３が設けられる層において当該補強保護フィルム３３によって導体層３２を覆わない部分である。ここでは、第１露出部３３ａ、及び、当該第１露出部３３ａから露出させる対象である第１接続端部３２ｃは、可撓性基板３において幅方向Ｙの端に配列方向Ｘに沿って複数並んで設けられる。つまり、第１露出部３３ａ、及び、第１接続端部３２ｃは、可撓性基板３において配列方向Ｘに沿った辺に当該配列方向Ｘに沿って複数並んで設けられる。

より詳細には、本実施形態の可撓性ベースフィルム３１は、図１、図３、図４に示すように、配列方向Ｘに沿った辺に幅方向Ｙの一方側に沿って突出した突出端部３１ａを有する。突出端部３１ａは、配列方向Ｘに沿って間隔をあけて複数並んで設けられる。導体層３２は、当該各突出端部３１ａ上にそれぞれ各第１導体３２ａの第１接続端部３２ｃが位置する。そして、補強保護フィルム３３は、当該各突出端部３１ａ上にそれぞれ第１露出部３３ａが設けられており、各第１接続端部３２ｃを当該補強保護フィルム３３から露出させる。そして、上述した各接続端子２は、固定片２２側が突出端部３１ａと対向する位置関係で、当該固定片２２を介して可撓性基板３に固定される。そして、各接続端子２は、各第１露出部３３ａから露出した第１接続端部３２ｃに対してハンダ３ｃ等を介して電気的に接続される。

そして、本実施形態の補強保護フィルム３３は、可撓性ベースフィルム３１より相対的に高い剛性を有する材料によって構成される。ここでは、補強保護フィルム３３は、例えば、ポリプロピレン等の絶縁性を有する樹脂材料によって構成される。

上記のように構成される導電モジュール１は、電池モジュール１１０の電極端子群１１４を構成する各電極端子１１３を、それぞれ各接続端子２の貫通孔２１に挿通するようにして、当該電池モジュール１１０に組み付けられる。そして、導電モジュール１は、各電極端子１１３にナット等が螺合されることで、各接続端子２が各電極端子１１３に締結され電気的に接続される。

以上で説明した導電モジュール１、電池パック１００は、電池セル１１１の電極端子１１３に電気的に接続された接続端子２と監視装置１２０とを可撓性基板３の導体層３２の第１導体３２ａを介して電気的に接続することができる。導電モジュール１は、接続端子２と監視装置１２０との接続に可撓性基板３を用いることで、装置全体を小型化・低背化することができ、また、電池セル１１１の数の増減等に応じた回路数の増減や配索経路の変更等に対してフレキシブルに対応することができる。この場合に、導電モジュール１は、可撓性基板３が可撓性ベースフィルム３１、導体層３２、補強保護フィルム３３を積層させて構成される。そして、導電モジュール１は、補強保護フィルム３３が第１露出部３３ａを有すると共に可撓性ベースフィルム３１より相対的に高い剛性を有して構成される。この構成により、導電モジュール１は、接続端子２と監視装置１２０との接続に可撓性を有する可撓性基板３を用いた場合であっても、補強保護フィルム３３の剛性により全体として形状を保持することができる。その上で、導電モジュール１は、補強保護フィルム３３の第１露出部３３ａから露出した第１接続端部３２ｃにて第１導体３２ａと接続端子２とを電気的に接続することができる。この結果、導電モジュール１、電池パック１００は、導電モジュール１が全体形状を保持した状態で複数の電池セル１１１に組み付けることができるので、組み付け作業性を向上することができる。

また、導電モジュール１、電池パック１００は、例えば、可撓性基板３において剛性が必要な箇所に個別に補強板を設ける場合と異なり、導体層３２を覆うように補強保護フィルム３３が設けられることで、可撓性基板３の略全体の剛性を一括で高めることができる。この結果、導電モジュール１、電池パック１００は、例えば、当該導電モジュール１の製造時の作業工数を抑制することができ、製造コストを抑制することができる。

また、導電モジュール１、電池パック１００は、可撓性基板３が自立して形状を保持することができることから、当該導電モジュール１等を収容するためのケース等を別途設けない構成とすることもできる。この点でも、導電モジュール１、電池パック１００は、更なる小型化・低背化や製造コストの抑制を図ることができる。なお、導電モジュール１、電池パック１００は、当該導電モジュール１を収容するためのケース等を備えること自体を妨げるものではない。

より詳細には、以上で説明した導電モジュール１、電池パック１００は、可撓性基板３において第１導体３２ａが複数の接続端子２に対してそれぞれ設けられ、第１接続端部３２ｃ、及び、第１露出部３３ａが幅方向Ｙの端に配列方向Ｘに沿って複数設けられる。この構成において、導電モジュール１、電池パック１００は、上記のように、導電モジュール１を複数の電池セル１１１に組み付ける際の組み付け作業性を向上することができる。

［実施形態２］
実施形態２に係る導電モジュール、及び、電池パックは、可撓性基板が切り欠き部を備える点で実施形態１とは異なる。以下では、上述した実施形態と同様の構成要素には共通の符号が付されると共に、共通する構成、作用、効果については、重複した説明はできるだけ省略する（以下、同様。）。

本実施形態に係る電池パック１００は、図５に示すように、導電モジュール１にかえて導電モジュール２０１を備える点で上述の実施形態１と異なり、その他の構成は、当該実施形態１と略同様の構成である。導電モジュール２０１は、可撓性基板３にかえて可撓性基板２０３を備える点で上述の導電モジュール１と異なり、その他の構成は、当該導電モジュール１と略同様の構成である。

本実施形態の可撓性基板２０３は、切り欠き部２０３ｃを有する点で上述の可撓性基板３と異なり、その他の構成は、当該可撓性基板３と略同様の構成である。切り欠き部２０３ｃは、配列方向Ｘに対して各第１接続端部３２ｃの両側にそれぞれ１つずつ形成される。各切り欠き部２０３ｃは、可撓性ベースフィルム３１、導体層３２、及び、補強保護フィルム３３を積層方向Ｚに貫通して形成される。各切り欠き部２０３ｃは、幅方向Ｙに沿って当該幅方向Ｙの一方の端、すなわち、接続端子２が設けられる側の端まで延在して形成される。

以上で説明した導電モジュール２０１、電池パック１００は、導電モジュール２０１が全体形状を保持した状態で複数の電池セル１１１に組み付けることができるので、組み付け作業性を向上することができる。

そして、以上で説明した導電モジュール２０１、電池パック１００は、可撓性基板２０３が第１接続端部３２ｃの両側に切り欠き部２０３ｃを有する。この構成により、導電モジュール２０１、電池パック１００は、当該切り欠き部２０３ｃによって柔軟性を持たせることができる。すなわち、導電モジュール２０１、電池パック１００は、当該切り欠き部２０３ｃによって、例えば、電池セル１１１の公差や熱膨張等に伴う端子間ピッチ（電極端子１１３の間隔）の伸縮に対して接続端子２や第１接続端部３２ｃを追従させ当該端子間ピッチの伸縮を吸収することができる。この結果、導電モジュール２０１、電池パック１００は、導電モジュール２０１をより適正に複数の電池セル１１１に組み付けることができる。

［実施形態３］
実施形態３に係る導電モジュール、及び、電池パックは、補強保護フィルムが曲げ部を有する点で実施形態１、２とは異なる。

本実施形態に係る電池パック１００は、図６、図７に示すように、導電モジュール１にかえて導電モジュール３０１を備える点で上述の実施形態１と異なり、その他の構成は、当該実施形態１と略同様の構成である。導電モジュール３０１は、可撓性基板３にかえて可撓性基板３０３を備える点で上述の導電モジュール１と異なり、その他の構成は、当該導電モジュール１と略同様の構成である。可撓性基板３０３は、補強保護フィルム３３にかえて補強保護フィルム３３３を備える点で上述の導電モジュール１と異なり、その他の構成は、当該導電モジュール１と略同様の構成である。

本実施形態の補強保護フィルム３３３は、曲げ部３３３ｂを有する点で上述の補強保護フィルム３３と異なり、その他の構成は、当該補強保護フィルム３３と略同様の構成である。曲げ部３３３ｂは、補強保護フィルム３３３において、積層方向Ｚと交差する配列方向Ｘ、幅方向Ｙに対して、第１回路パターン３２ｂを構成する第１導体３２ａの間に位置する部分に形成される。各曲げ部３３３ｂは、補強保護フィルム３３３において、積層方向Ｚに対して可撓性ベースフィルム３１側とは反対側に窪んだ凹部として形成される。より詳細には、各曲げ部３３３ｂは、補強保護フィルム３３３における可撓性ベースフィルム３１側とは反対側の外表面が可撓性ベースフィルム３１側とは反対側に突出し、補強保護フィルム３３３における可撓性ベースフィルム３１側の内表面が可撓性ベースフィルム３１側とは反対側に窪んで形成される。

そして、本実施形態の可撓性基板３０３は、補強保護フィルム３３３を可撓性ベースフィルム３１、導体層３２に接着剤３ｂ等を介して積層させて接着する際に積層方向Ｚに全体が押圧される（図６参照）。このとき、可撓性基板３０３は、可撓性ベースフィルム３１が補強保護フィルム３３より相対的に剛性が低く相対的に高い可撓性を有しているので、補強保護フィルム３３３の各曲げ部３３３ｂの形状に沿うように変形しながら各層が相互に接着されその形状を維持する。これにより、可撓性基板３０３は、補強保護フィルム３３３において曲げ部３３３ｂが形成された部分に当該曲げ部３３３ｂの形状に応じて湾曲された可変部３０３ｄが形成される。

以上で説明した導電モジュール３０１、電池パック１００は、導電モジュール３０１が全体形状を保持した状態で複数の電池セル１１１に組み付けることができるので、組み付け作業性を向上することができる。

そして、以上で説明した導電モジュール３０１、電池パック１００は、補強保護フィルム３３３が第１回路パターン３２ｂを構成する第１導体３２ａの間に位置する部分に曲げ部３３３ｂを有する。この構成により、導電モジュール３０１、電池パック１００は、当該曲げ部３３３ｂによって可撓性基板３０３に可変部３０３ｄを形成することができ、柔軟性を持たせることができる。すなわち、導電モジュール３０１、電池パック１００は、曲げ部３３３ｂ及び当該曲げ部３３３ｂの形状に応じて形成される可変部３０３ｄによって、例えば、電池セル１１１の公差や熱膨張等に伴う端子間ピッチの伸縮に対して接続端子２や第１接続端部３２ｃを追従させ当該端子間ピッチの伸縮を吸収することができる。この結果、導電モジュール３０１、電池パック１００は、導電モジュール３０１をより適正に複数の電池セル１１１に組み付けることができる。

［実施形態４］
実施形態４に係る導電モジュール、及び、電池パックは、第２導体や第２露出部が設けられる点で実施形態１、２、３とは異なる。

本実施形態に係る電池パック１００は、図８、図９に示すように、導電モジュール１にかえて導電モジュール４０１を備える点で上述の実施形態１と異なり、その他の構成は、当該実施形態１と略同様の構成である。導電モジュール４０１は、可撓性基板３にかえて可撓性基板４０３を備える点で上述の導電モジュール１と異なり、その他の構成は、当該導電モジュール１と略同様の構成である。

本実施形態の可撓性基板４０３は、電子部品４０４が実装される点で上述の可撓性基板３と異なる。電子部品４０４は、可撓性基板４０３に実装され種々の機能を発揮する素子である。電子部品４０４は、例えば、ヒューズ、コンデンサ、リレー、抵抗、トランジスタ、トランス、コイル、ＩＰＳ（Ｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｐｏｗｅｒ Ｓｗｉｔｃｈ）、ＥＣＵ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ）・マイコン等を含む電子制御ユニット、各種センサ素子、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）素子等であるがこれに限られない。本実施形態の電子部品４０４は、電池セル１１１（図２等参照）の温度を検出し、検出した温度に基づく検出信号を、導電モジュール４０１を介して監視装置１２０に出力するサーミスタであるものとして説明する。電子部品４０４は、例えば、複数の電池セル１１１毎に設けられる。

そして、本実施形態の可撓性基板４０３は、導体層３２にかえて導体層４３２を含み、補強保護フィルム３３にかえて補強保護フィルム４３３を含んで構成される点で上述の可撓性基板３と異なり、その他の構成は、当該可撓性基板３と略同様の構成である。本実施形態の可撓性基板４０３は、可撓性ベースフィルム３１側の面が電子部品４０４の実装面を構成する。

本実施形態の導体層４３２は、第１導体３２ａによって第１回路パターン３２ｂが構成されることに加え、第２導体４３２ｄによって第２回路パターン４３２ｅが構成される点で上述の導体層３２と異なり、その他の構成は、当該導体層３２と略同様の構成である。第２導体４３２ｄは、第１導体３２ａと同様に、導電性を有する金属材料によって構成される。第２導体４３２ｄは、可撓性基板４０３に実装される電子部品４０４と電気的に接続され、電子部品４０４と監視装置１２０とを電気的に接続する第２回路パターン４３２ｅを構成する。第２導体４３２ｄは、第１導体３２ａと同様に、可撓性ベースフィルム３１上に銅箔等の金属材料が印刷されエッチング等によって第２回路パターン４３２ｅとして不要な導体部分が除去されることで構成される。第２導体４３２ｄは、例えば、幅方向Ｙに沿って延在する部分と、配列方向Ｘに沿って延在する部分とによって略Ｌ字状の第２回路パターン４３２ｅを構成する。第２導体４３２ｄは、幅方向Ｙに沿って延在する部分の端部が第２接続端部４３２ｆを構成する。第２接続端部４３２ｆは、第２導体４３２ｄにおいて電子部品４０４が電気的に接続される端部、すなわち、第２導体４３２ｄにおける電子部品４０４との接続端部であり、後述するように補強保護フィルム４３３から露出する端部である。また、第２導体４３２ｄは、第１導体３２ａと同様に、配列方向Ｘに沿って延在する部分の端部に監視装置１２０が電気的に接続される。第２導体４３２ｄは、監視装置１２０に直接的に接続されてもよいし、コネクタ等を介して間接的に接続されてもよい。第２導体４３２ｄは、実装される電子部品４０４の端子（例えばリード線）４０４ａに対してそれぞれ設けられ、すなわち、端子４０４ａと同数（ここでは２つ）が設けられる。ここでは、第２導体４３２ｄは、例えば、電子部品４０４によって温度が検出される部位の温度（電池セル１１１の温度）を検出するための温度検出線を構成する。

補強保護フィルム４３３は、第２露出部４３３ｃを有する点で上述の補強保護フィルム３３と異なり、その他の構成は、当該補強保護フィルム３３と略同様の構成である。第２露出部４３３ｃは、第２接続端部４３２ｆの少なくとも一部を当該補強保護フィルム４３３から露出させる部分である。第２露出部４３３ｃは、補強保護フィルム４３３が設けられる層において当該補強保護フィルム４３３によって導体層４３２を覆わない部分である。ここでは、第２露出部４３３ｃは、略矩形状に形成された貫通孔として形成され、内部に複数の第２接続端部４３２ｆ（ここでは２つ）を露出させている。

そして、本実施形態の可撓性基板４０３は、電子部品４０４を実装するためのスルーホール４０３ｅが形成されている。スルーホール４０３ｅは、積層方向Ｚに対して可撓性基板４０３を貫通して形成される。すなわち、スルーホール４０３ｅは、積層方向Ｚに対して可撓性ベースフィルム３１、導体層４３２、及び、補強保護フィルム４３３を貫通して形成される。スルーホール４０３ｅは、実装される電子部品４０４の端子４０４ａと同数（ここでは２つ）が設けられる。複数のスルーホール４０３ｅは、第２露出部４３３ｃに位置して形成される。複数のスルーホール４０３ｅは、第２露出部４３３ｃに露出する各第２接続端部４３２ｆの近傍に形成される。

なおここでは、可撓性基板４０３は、さらに、電子部品４０４を収容する収容ケース４０５を保持するための保持孔４０３ｆも形成されている。保持孔４０３ｆは、積層方向Ｚに対して可撓性基板４０３を貫通して形成される。すなわち、保持孔４０３ｆは、積層方向Ｚに対して可撓性ベースフィルム３１、導体層４３２、及び、補強保護フィルム４３３を貫通して形成される。保持孔４０３ｆは、収容ケース４０５の被保持部４０５ａと同数（ここでは２つ）が設けられる。

そして、本実施形態の電子部品４０４は、可撓性基板４０３の可撓性ベースフィルム３１側から実装される。電子部品４０４は、各端子４０４ａが可撓性ベースフィルム３１側から可撓性基板４０３の各スルーホール４０３ｅに挿入される。そして、電子部品４０４は、各端子４０４ａが第２露出部４３３ｃ内で露出した各第２導体４３２ｄの第２接続端部４３２ｆに対してハンダ４０３ｇ等を介して電気的に接続される。

なおここでは、電子部品４０４は、収容ケース４０５内に収容され、当該収容ケース４０５と共に可撓性基板４０３に実装される。収容ケース４０５は、絶縁性を有する樹脂材料等によって略直方体箱状に形成され、内部に電子部品４０４を収容する。ここでは、収容ケース４０５は、被保持部４０５ａとブラケット受け部４０５ｂとを含んで構成される。被保持部４０５ａは、可撓性基板４０３の可撓性ベースフィルム３１側の面に保持される部分であり、複数、ここでは、配列方向Ｘに対向する位置に２つ設けられる。被保持部４０５ａは、例えば、クランプやクリップ等によって構成され、保持孔４０３ｆに挿入され係止されることで収容ケース４０５を可撓性基板４０３の可撓性ベースフィルム３１側の面に保持する。ブラケット受け部４０５ｂは、電池モジュール１１０の電池セル１１１側から延在するブラケット１１５が挿入される部分である。本実施形態の導電モジュール４０１は、各電極端子１１３が各接続端子２の貫通孔２１に挿通され、ブラケット１１５が収容ケース４０５の当該ブラケット受け部４０５ｂに挿入されるような位置関係で複数の電池セル１１１に組み付けられる。この構成により、この導電モジュール４０１は、収容ケース４０５を介して、電子部品４０４を適正な位置、ここでは、電池セル１１１における温度の検出対象位置に、適正に位置決め、固定し保護することができる。

以上で説明した導電モジュール４０１、電池パック１００は、導電モジュール４０１が全体形状を保持した状態で複数の電池セル１１１に組み付けることができるので、組み付け作業性を向上することができる。

そして、以上で説明した導電モジュール４０１、電池パック１００は、可撓性基板４０３において、補強保護フィルム４３３の第２露出部４３３ｃを介して露出される第２導体４３２ｄの第２接続端部４３２ｆに電子部品４０４を電気的に接続することができる。この結果、導電モジュール４０１、電池パック１００は、電子部品４０４を可撓性基板４０３に適正に実装することができる。

なお、上述した本発明の実施形態に係る導電モジュール、及び、電池パックは、上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。本実施形態に係る導電モジュール、及び、電池パックは、以上で説明した各実施形態、変形例の構成要素を適宜組み合わせることで構成してもよい。

以上の説明では、接続端子２は、電極接続バスバを構成するものとして説明したがこれに限らない。接続端子２は、電極端子１１３単体、あるいは、電極接続バスバ単体に電気的に接続されるものであってもよく、例えば、電極端子１１３単体に対する電圧検出端子等を構成してもよい。

以上で説明した導電モジュール１、２０１、３０１、４０１は、少なくとも１つの接続端子２と少なくとも１つの第１導体３２ａとを備えていればよい。

以上の説明では、電極端子１１３は、略円柱状に形成された極柱であるものとして説明したがこれに限らず、板状のものであってもよい。この場合、接続端子２は、板状に形成された電極端子に対して溶接等により電気的に接続されればよい。

以上の説明では、第１露出部３３ａ、及び、第１接続端部３２ｃは、可撓性基板３において幅方向Ｙの端に配列方向Ｘに沿って複数並んで設けられるものとして説明したがこれに限らない。

以上の説明では、一例として、第１導体３２ａは、電圧検出線を構成し、第２導体４３２ｄは、温度検出線を構成するものとして説明したがこれに限らず、例えば、電流検出線等を構成するものであってもよい。

１、２０１、３０１、４０１ 導電モジュール
２ 接続端子
３、２０３、３０３、４０３ 可撓性基板
３１ 可撓性ベースフィルム
３２、４３２ 導体層
３２ａ 第１導体
３２ｂ 第１回路パターン
３２ｃ 第１接続端部
３３、３３３、４３３ 補強保護フィルム
３３ａ 第１露出部
１００ 電池パック
１１１ 電池セル
１１３ 電極端子
１２０ 監視装置
２０３ｃ 切り欠き部
３３３ｂ 曲げ部
４０４ 電子部品
４３２ｄ 第２導体
４３２ｅ 第２回路パターン
４３２ｆ 第２接続端部
４３３ｃ 第２露出部
Ｘ 配列方向
Ｙ 幅方向
Ｚ 積層方向

Claims (6)

1. 配列された複数の電池セルがそれぞれ有する２つの電極端子のうちの少なくとも１つに電気的に接続される接続端子と、
   シート状に形成され絶縁性を有する可撓性ベースフィルム、前記可撓性ベースフィルムに積層されて設けられ、前記接続端子と前記電池セルの状態を監視する監視装置とを電気的に接続する第１導体によって第１回路パターンが構成された導体層、及び、シート状に形成され絶縁性を有し、前記導体層の前記可撓性ベースフィルム側とは反対側に積層されて設けられ前記導体層を覆う補強保護フィルムを含んで構成される可撓性基板とを備え、
   前記補強保護フィルムは、前記第１導体における前記接続端子との接続端部である第１接続端部を当該補強保護フィルムから露出させる第１露出部を有しかつ前記可撓性ベースフィルムより相対的に高い剛性を有することを特徴とする、
   導電モジュール。
2. 前記可撓性基板は、前記複数の電池セルの配列方向に対して前記第１接続端部の両側に、前記可撓性ベースフィルム、前記導体層、及び、前記補強保護フィルムを積層方向に貫通しかつ前記積層方向及び前記配列方向と交差する方向の一方の端まで延在する切り欠き部を有する、
   請求項１に記載の導電モジュール。
3. 前記補強保護フィルムは、前記可撓性ベースフィルム、前記導体層、及び、前記補強保護フィルムの積層方向と交差する方向に対して、前記第１回路パターンを構成する前記第１導体の間に位置する部分に、前記積層方向に対して前記可撓性ベースフィルム側とは反対側に窪んだ曲げ部を有する、
   請求項１又は請求項２に記載の導電モジュール。
4. 前記導体層は、前記可撓性基板に実装される電子部品と前記監視装置とを電気的に接続する第２導体によって第２回路パターンが構成され、
   前記補強保護フィルムは、前記第２導体における前記電子部品との接続端部である第２接続端部を当該補強保護フィルムから露出させる第２露出部を有する、
   請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の導電モジュール。
5. 前記接続端子は、前記複数の電池セルの配列方向に沿って複数設けられ、
   前記可撓性基板は、前記第１導体が複数の前記接続端子に対してそれぞれ設けられ、前記第１接続端部、及び、前記第１露出部が、前記可撓性ベースフィルム、前記導体層、及び、前記補強保護フィルムの積層方向及び前記配列方向と交差する方向の端に前記配列方向に沿って複数設けられる、
   請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の導電モジュール。
6. 配列された複数の電池セルと、
   前記電池セルと当該電池セルの状態を監視する監視装置とを電気的に接続する導電モジュールとを備え、
   前記導電モジュールは、
   前記複数の電池セルがそれぞれ有する２つの電極端子のうちの少なくとも１つに電気的に接続される接続端子と、
   シート状に形成され絶縁性を有する可撓性ベースフィルム、前記可撓性ベースフィルムに積層されて設けられ、前記接続端子と前記監視装置とを電気的に接続する第１導体によって第１回路パターンが構成された導体層、及び、シート状に形成され絶縁性を有し、前記導体層の前記可撓性ベースフィルム側とは反対側に積層されて設けられ前記導体層を覆う補強保護フィルムを含んで構成される可撓性基板とを備え、
   前記補強保護フィルムは、前記第１導体における前記接続端子との接続端部である第１接続端部を当該補強保護フィルムから露出させる第１露出部を有しかつ前記可撓性ベースフィルムより相対的に高い剛性を有することを特徴とする、
   電池パック。

Images