CN104241580A - 汇流条模块和电源装置 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种汇流条模块和电源装置，其能够使与电池的排列方向相垂直的方向的空间增大、或者能够在与电池的排列方向相垂直的方向上实现小型化。汇流条模块(1)包括：多个汇流条(3)，其通过将以各电极(22)、(23)排成直线的方式排列的多个电池(20)中相邻的电池的电极彼此连接，来将这些多个电池串联连接；多个端子(4)，其与电池的电极连接；以及壳体(5)，其容纳多个汇流条和多个端子，各端子包括：形成有使电池的电极插入的插入孔(4a)的端子主体(41)；以及从该端子主体的周缘的一部分向该端子主体的平面延伸方向突出地设置的突出部(42)，端子以突出部的突出方向沿着电池的排列方向Y的朝向配置。

Description

汇流条模块和电源装置

技术领域

本发明涉及汇流条模块和电源装置，特别是涉及用于将多个电池串联连接的汇流条模块、和具有该汇流条模块的电源装置。

背景技术

例如，在使用电动马达来行驶的电动汽车、或发动机和电动马达并用来行驶的混合动力汽车等中，搭载有作为所述电动马达的驱动源的电池模块。该电池模块具有由具备电极端子的多个单电池排列配置而成的单电池组。多个电极端子间被电池布线模块电连接(例如参照专利文献1)。

专利文献1所记载的电池布线模块101如图4所示，具有在左右方向(单电池组中的单电池的排列方向)被连结起来的多个连结单元102。各连结单元102包括：将多个单电池中的一个单电池的电极端子、与相邻于一个单电池的其他单电池的电极端子连接的汇流条103；以及容纳汇流条103的合成树脂制的汇流条容纳部104。

在汇流条容纳部104容纳有与电极端子连接来检测电极端子的电压的电压检测端子105。电压检测端子105包括：呈板状的连接部150；以及以从连接部150偏移的形状延伸并与电压检测线106连接的筒部151。

另外，在汇流条容纳部104，在汇流条容纳部104的长边方向的大致中央位置，向前方(图4中的下方)延伸地形成有用于使筒部151向汇流条容纳部104的前方突出的筒部容纳部104A。筒部容纳部104A形成为向上方开口的槽状，筒部151容纳在筒部容纳部104A的内部。现有的电池布线模块101通过将筒部容纳部104A向汇流条容纳部104的前方延伸地形成，减小了相邻的单电池间的间距，实现了电池布线模块101的单电池的排列方向上的小型化。

现有技术文献

专利文献：日本特开2013-33707号公报

发明内容

本发明欲解决的问题

然而，在现有的电池布线模块101中具有的问题是：由于筒部容纳部104A向汇流条容纳部104的前方(与单电池的排列方向相垂直的方向)延伸地形成，因此与单电池的排列方向相垂直的方向的空间变窄。

本发明的目的在于提供一种汇流条模块和电源装置，能够使与电池的排列方向相垂直的方向的空间增大、或者能够在与电池的排列方向相垂直的方向实现小型化。

用于解决问题的方案

技术方案1是一种汇流条模块，包括：多个汇流条，其通过将以各电极排成直线的方式排列的多个电池中相邻的电池的电极彼此连接，来将这些多个电池串联连接；多个端子，与所述电池的电极连接；以及壳体，容纳所述多个汇流条和所述多个端子，所述汇流条模块的特征在于，所述各端子包括：形成有使所述电池的电极插入的插入孔的端子主体；以及从该端子主体的周缘的一部分向该端子主体的平面延伸方向突出地设置的突出部，并且，所述各端子以所述突出部的突出方向为沿着所述电池的排列方向的朝向配置。

技术方案2的特征在于，在技术方案1的基础上，所述端子在所述电池的电极插入在所述插入孔中来进行配置的状态下，突出部被设置在所述端子主体的与所述排列方向交叉的方向的端部，在所述电池的排列方向上相邻配置的所述端子的所述突出部彼此交替地在与所述排列方向交叉的方向上并排地设置。

技术方案3的特征在于，在技术方案1或2的基础上，所述壳体设有在所述电池的排列方向上并排设置且容纳所述各端子的多个容纳部，在所述容纳部设有：容纳所述端子主体的第1容纳部；以及从该第1容纳部突出地形成并容纳所述突出部的第2容纳部，所述第2容纳部从所述第1容纳部向沿着所述电池的排列方向的方向延伸地设置。

技术方案4是一种电源装置，其特征在于，包括：电池集合体，其由正极和负极交替反向重叠的多个电池构成；以及技术方案1至3中任一项所述的汇流条模块。

发明的效果

根据技术方案1、4记载的发明，各端子包括：形成有使电池的电极插入的插入孔的端子主体；以及从该端子主体的周缘的一部分向该端子主体的平面延伸方向突出地设置的突出部，并且，由于各端子以突出部的突出方向沿着电池的排列方向的朝向配置，因此，与现有的汇流条模块相比，能够将与电池的排列方向相垂直的方向的空间增大突出部的突出尺寸的大小。因此，能够在与多个电池的排列方向相垂直的方向的电极间配置散热管等部件。或者，能够在与电池的排列方向相垂直的方向上实现汇流条模块的小型化。

根据技术方案2所述的发明，端子在电池的电极插入在插入孔来进行配置的状态下，突出部设在端子主体的与排列方向交叉的方向的端部，在电池的排列方向上相邻配置的端子的突出部彼此交替地在与排列方向交叉的方向上并排地设置，因此，与突出部在排列方向上并排地设置相比，能够防止电池的排列方向的汇流条模块的增大突出部的突出尺寸的大小。

根据技术方案3所述的发明，在壳体上设有在电池的排列方向上并排设置且容纳各端子的多个容纳部，在容纳部设有容纳端子主体的第1容纳部、以及从该第1容纳部突出地形成并容纳突出部的第2容纳部，由于第2容纳部从第1容纳部向沿着电池的排列方向的方向延伸地设置，因此，确保与配置在相邻的位置的端子的绝缘，抑制配置在相邻的位置的端子彼此短路，同时，与现有的汇流条模块相比，能够将与电池的排列方向相垂直的方向的空间增大第2容纳部的延伸尺寸的大小。

附图说明

图1是本发明的一个实施方式所涉及的电源装置的分解立体图。

图2是构成图1所示的电源装置的汇流条模块的俯视图。

图3是将图2所示的汇流条模块的主要部分放大示出的图。

图4是示出现有的电池布线模块的俯视图。

附图标记的说明

1   汇流条模块

10  电源装置

2   电池集合体

3   汇流条

4   电压检测用端子(“端子”的一个例子)

4a  插入孔(“贯穿孔”的一个例子)

5   壳体

41  电接触部(“端子主体”的一个例子)

42  电线连接部(“突出部”的一个例子)

Y   排列方向

具体实施方式

下面，参照图1至图3，说明本发明的一个实施方式所涉及的汇流条模块和电源装置。

如图1、图2所示，汇流条模块1被安装在该图所示的电池集合体2的上表面来构成电源装置10。该电源装置10搭载在使用电动马达来行驶的电动汽车、或发动机和电动马达并用来行驶的混合动力汽车等，向所述电动马达供给电力。

电池集合体2如图2所示，具有：多个电池20；以及将这些多个电池20互相重叠并固定的固定部件(未图示)。另外，各电池20具有：在箱形的壳体内填充有电解液的电池主体21；以及从该电池主体21的一个侧面和另一侧面分别突出的正极22(“电极”的一个例子)和负极23(“电极”的一个例子)。这些正极22和负极23分别由导电性的金属形成为圆柱状，在其外周面形成有与螺母2A拧合的螺纹槽。

并且，在多个电池20上，沿着这些电池20的重叠方向，正极22和负极23以交替地排成直线的方式排列为二列。此处，图2中的箭头Y表示多个电池20的排列方向、和汇流条模块1的长边方向，箭头X表示与电池20的排列方向相垂直(交叉)的方向、和汇流条模块1的宽度方向，箭头Z表示汇流条模块1的高度方向。

汇流条模块1将上述的多个电池20串联连接，如图1、图2所示，具有：通过将互相相邻的电池20的正极22与负极23连接而使多个电池20串联连接的多个汇流条3；与各汇流条3电连接来检测各电池20的电压的多个电压检测用端子4；与各电压检测用端子4连接的多个电压检测线40；以及容纳这些多个汇流条3、多个电压检测用端子4和多个电压检测线40的壳体5。汇流条模块1中，位于多个电池20中的两端并且极性互不相同的电极22A、23A经由一对电源用端子(未图示)连接于所述电动马达，向该电动马达供给电力。

多个汇流条3是分别对金属板实施冲压加工等而得到的，如图1等所示，是在板状的金属板上形成使互相相邻的电极即正极22和负极23插入的一对贯穿孔3a的结构。该汇流条3通过在插入于一对贯穿孔3a的正极22和负极23上拧合螺母2A，来固定并且电连接于这些正极22和负极23。

多个电压检测用端子4分别是对金属板实施冲压加工等而得到的，如图1所示，被构成为包括：与汇流条3重叠并连接的矩形板状的电接触部41(“端子主体”的一个例子)；以及与该电接触部41的周缘连续地形成，并且从电接触部41的周缘的一部分向汇流条模块1的长边方向(箭头Y方向)突出地形成，而与电压检测线40连接的电线连接部42(“突出部”的一个例子)。

如图1所示，在电接触部41的中央形成有贯穿孔4a(“插入孔”的一个例子)。在电池20的电极22、23插入于电压检测用端子4的贯穿孔4a而配置的状态下，电线连接部42设在沿着汇流条模块1的宽度方向(箭头X方向)的周缘的端部。该电线连接部42被构成为具有对电压检测线40的芯线进行敛缝的敛缝片。各电压检测用端子4在其贯穿孔4a内插入电池20的正极22或者负极23中的任一个，并且与各汇流条3重叠，与各汇流条3电连接的同时，由敛缝片对电压检测线40的芯线进行敛缝从而与电压检测线40电连接。

壳体5如图1所示，形成为与电池集合体2的上表面大致相等的大致长方形，与电池集合体2的上表面重叠。在壳体5设置有：多个汇流条容纳部6A、6B、6C(“容纳部”的一个例子)，其被形成为能容纳各汇流条3以及与该汇流条3重叠的各电压检测用端子4的箱形，且沿着箭头Y方向设置在直线上；一对端子容纳部7A、7B(“容纳部”的一个例子)，其被形成为能容纳各电源用端子以及与该电源用端子重叠的各电压检测用端子4的箱形；以及筒形的布线部8，其设在与汇流条模块1的长边方向(箭头Y方向)平行的直线上，使与电压检测用端子4连接的电压检测线40沿箭头Y方向布线。在各汇流条容纳部6A、6B、6C和各端子容纳部7A、7B分别设有对容纳在其内部的各电压检测用端子4的电线连接部42进行容纳的连接容纳部62、72(“第2容纳部”的一个例子)。

此处，在本实施方式中，如图1所示，设有3个汇流条容纳部6A、6B、6C。3个汇流条容纳部6A、6B、6C中，2个汇流条容纳部6A、6B以互相点对称的朝向，连结地设置在箭头Y方向的直线上并排的位置，其余1个汇流条容纳部6C设在与2个汇流条容纳部6A、6B在箭头X方向上对置的位置。另外，在汇流条容纳部6C的箭头Y方向的两侧分别设有一对端子容纳部7A、7B。这样，容纳部6A、6B、6C、7A、7B在汇流条模块1的宽度方向(箭头X方向)上隔开间隔设为2列，在2列容纳部6A、6B、6C、7A、7B的列之间并设有与这些列平行的布线部8。

2个汇流条容纳部6A、6B的各连接容纳部62彼此交替地在汇流条模块1的宽度方向(箭头X方向)上并排地设置。其余1个汇流条容纳部6C的连接容纳部62、与设在汇流条容纳部6C的箭头Y方向的两侧的一对端子容纳部7A、7B中的一个端子容纳部7B的连接容纳部72彼此交替地在汇流条模块1的宽度方向(箭头X方向)上并列地设置。

汇流条容纳部6A、6B、6C被构成为包括：容纳汇流条3和电压检测用端子4的电接触部41的第1主体容纳部61(“第1容纳部，，的一个例子)；以及对容纳在第1主体容纳部61的内部的电压检测用端子4的电线连接部42进行容纳的连接容纳部62。第1主体容纳部61包括：使汇流条3载置在表面上的底壁(未图示)；以及从底壁竖直设置并围住汇流条3的周壁63。底壁在其箭头Y方向的两侧，为了使电池20的电极22、23插通而开口。在该周壁63上，在为周壁63的一部分并且竖直设置在汇流条模块1的长边方向的端部的侧壁63A上，将侧壁63A的一部分切下而形成了导出口60(图3所示)，该导出口60用于使容纳在第1主体容纳部61内的电压检测用端子4的电线连接部42导出。

连接容纳部62如图3所示，包括：与第1主体容纳部61的底壁连续地形成的连续壁(未图示)；以及从连续壁竖直设置并在相互之间容纳电压检测用端子4的电线连接部42的一对竖直设置壁64、65。一对竖直设置壁64、65的一端分别与导出口60的两个边缘连续，并且另一端在汇流条模块1的长边方向(箭头Y方向)上延伸地设置。

并且，如图3所示，在相邻的汇流条容纳部6A、6B中，交替地在汇流条模块1的宽度方向(箭头X方向)并排地设置的连接容纳部62中，在汇流条模块1的宽度方向的内侧的连接容纳部62设有隔开壁66，隔开壁66与竖直设置壁64的另一端连续，并且沿着汇流条模块1的宽度方向设置，将相邻的汇流条容纳部6A、6B分别容纳的电压检测线40之间隔开。

一对端子容纳部7A、7B如图1所示，被构成为包括：容纳电源用端子和电压检测用端子4的电接触部41的第2主体容纳部71(“第1容纳部”的一个例子)；以及对容纳在第2主体容纳部71的内部的电压检测用端子4的电线连接部42进行容纳的连接容纳部72。第2主体容纳部71包括：使互相重叠的电源用端子和电压检测用端子4载置在表面上的底壁(未图示)；以及从底壁竖直设置并围住电源用端子和电压检测用端子4的周壁73。在底壁上形成有与电压检测用端子4的贯穿孔4a重叠的贯穿孔(未图示)。在周壁73上，在为周壁73的一部分并且竖直设置在汇流条模块1的长边方向的端部的侧壁73A上，将侧壁73A的一部分切下而形成了导出口，该导出口用于使容纳在第2主体容纳部71内的电压检测用端子4的电线连接部42导出。

连接容纳部72包括：与底壁连续地形成的连续壁(未图示)；以及从连续壁竖直设置并在相互之间容纳电压检测用端子4的电线连接部42的一对竖直设置壁74、75。一对竖直设置壁74、75的一端分别与导出口的两个边缘连续，并且另一端在汇流条模块1的长边方向(箭头Y方向)上延伸地设置。

而且，在壳体5上设有将布线部8与汇流条容纳部6A、6B连结的多个连结部9。多个连结部9互相平行地沿着汇流条模块1的宽度方向延伸地设置。这些多个连结部9中，位于汇流条模块1的长边方向f箭头Y方向)的中心部的连结部9A与汇流条容纳部6A、6B的连续壁连续地设置，在连结部9A载置有从汇流条容纳部6A、6B的连接容纳部62导出的电压检测线40。这些电压检测线40经由连结部9A被布线于布线部8。

接下来，参照图2说明上述结构的电源装置10的组装步骤。首先，分别制造汇流条3、电压检测用端子4、以及壳体5等，在电压检测用端子4的电线连接部42，用敛缝片对电压检测线40的芯线进行敛缝而连接。然后，将各汇流条3载置在壳体5的各汇流条容纳部6A、6B、6C的底壁。然后，以电线连接部42的突出方向沿着汇流条模块1的长边方向(箭头Y方向)的朝向，将电压检测用端子4向底壁接近，与汇流条3重叠。于是，电接触部41被容纳在第1主体容纳部61，电线连接部42被容纳在第1连接容纳部62。与此同时，设在汇流条容纳部6的底壁侧的一对开口和设在汇流条3的一对贯穿孔3a重叠，并且设在电压检测用端子4的贯穿孔4a与汇流条容纳部6及汇流条3的一对贯穿孔3a中的一个重叠。之后，将容纳在汇流条容纳部6A、6B并与电压检测用端子4连接的电压检测线40的另一端侧从连接容纳部62导出，经由连结部9A布线于布线部8内。另外，将容纳在汇流条容纳部6C并与电压检测用端子4连接的电压检测线40的另一端侧从连接容纳部62导出，布线于布线部8内。

接下来，将各电源用端子载置在各端子容纳部7A、7B的底壁。然后，将电压检测用端子4向底壁接近，与电源用端子重叠。于是，电接触部41被容纳在第2主体容纳部71，电线连接部42容纳在第2连接容纳部72。设在端子容纳部7A、7B的底壁侧的贯穿孔和设在电压检测用端子4的贯穿孔4a重叠。然后，将容纳在端子容纳部7A、7B并与电压检测用端子4连接的电压检测线40的另一端侧从连接容纳部72导出，布线于布线部8内。

最后，将壳体5接近电池集合体2的上表面，将电池20的正极22和负极23插入壳体5的底壁侧的开口、汇流条3的贯穿孔3a、电压检测用端子4的贯穿孔4a，在该状态下拧合螺母2A。此时，由于电线连接部42向汇流条模块1的长边方向(箭头Y方向)突出地配置，因此工具能够不干扰电线连接部42地将螺母2A拧合在电池20的电极22、23。这样，将电池20的电极22、23和汇流条3和电压检测用端子4电连接并固定。这样，电源装置10的组装就完成了。

根据上述的实施方式，各电压检测用端子(端子)4包括：形成有使电池20的电极22、23插入的贯穿孔(插入孔)4a的电接触部41(端子主体)；以及从该电接触部41的周缘的一部分向该电接触部41的平面延伸方向突出地设置的电线连接部42(突出部)，并且，由于以电线连接部42的突出方向(箭头Y方向)沿着电池的排列方向的朝向配置，因此能够将与电池的排列方向相垂直的方向(箭头X方向)的空间增大电线连接部42的突出尺寸的大小。因此，能够在与多个电池的排列方向相垂直的方向的电极22、23间配置散热管等部件。或者，能够在与电池的排列方向相垂直的方向(箭头X方向)上实现汇流条模块1的小型化。

另外，在上述的实施方式中，电压检测用端子4以电线连接部42的突出方向(箭头Y方向)沿着电池的排列方向的朝向，向着从汇流条3的贯穿孔3a离开的方向(向主体容纳部61、71的外侧方向)突出地配置，但本发明不限于此。也可以是电压检测用端子4以电线连接部42的突出方向沿着电池的排列方向的朝向，向着汇流条3的贯穿孔3a(向主体容纳部61、62的内侧方向)突出地配置。

此外，上述的各实施方式只是示出本发明的代表性的实施方式，本发明不限于实施方式。即，本领域技术人员能够根据现有的公知知识，在不脱离本发明的要点的范围内进行各种变形而实施。尽管是根据所述变形，但只要具备本发明的汇流条模块1的结构，就当然包含在本发明的范畴内。

Claims (8)

1.一种汇流条模块，包括：

多个汇流条，该多个汇流条通过将以各电极排成直线的方式排列的多个电池中相邻的电池的电极彼此连接，来将这些多个电池串联连接；

多个端子，该多个端子与所述电池的电极连接；以及

壳体，该壳体容纳所述多个汇流条和所述多个端子，

所述汇流条模块的特征在于，

所述各端子包括：形成有使所述电池的电极插入的插入孔的端子主体；以及从该端子主体的周缘的一部分向该端子主体的平面延伸方向突出地设置的突出部，

并且，所述各端子以所述突出部的突出方向沿着所述电池的排列方向的朝向配置。

2.如权利要求1所述的汇流条模块，其特征在于，

所述端子在所述电池的电极插入在所述插入孔中来进行配置的状态下，突出部被设置在所述端子主体的与所述排列方向交叉的方向的端部，

在所述电池的排列方向上相邻配置的所述端子的所述突出部彼此交替地在与所述排列方向交叉的方向上并排地设置。

3.如权利要求1所述的汇流条模块，其特征在于，

在所述壳体上设有在所述电池的排列方向上并排设置且容纳所述各端子的多个容纳部，

在所述容纳部设有：容纳所述端子主体的第1容纳部；以及从该第1容纳部突出地形成并容纳所述突出部的第2容纳部，

所述第2容纳部从所述第1容纳部向沿着所述电池的排列方向的方向延伸地设置。

4.如权利要求2所述的汇流条模块，其特征在于，

在所述壳体上设有在所述电池的排列方向上并排设置且容纳所述各端子的多个容纳部，

在所述容纳部设有：容纳所述端子主体的第1容纳部；以及从该第1容纳部突出地形成并容纳所述突出部的第2容纳部，

所述第2容纳部从所述第1容纳部向沿着所述电池的排列方向的方向延伸地设置。

5.一种电源装置，其特征在于，包括：

电池集合体，该电池集合体由正极和负极交替反向重叠的多个电池构成；以及

权利要求1所述的汇流条模块。

6.一种电源装置，其特征在于，包括：

电池集合体，该电池集合体由正极和负极交替反向重叠的多个电池构成；以及

权利要求2所述的汇流条模块。

7.一种电源装置，其特征在于，包括：

电池集合体，该电池集合体由正极和负极交替反向重叠的多个电池构成；以及

权利要求3所述的汇流条模块。

8.一种电源装置，其特征在于，包括：

电池集合体，该电池集合体由正极和负极交替反向重叠的多个电池构成；以及

权利要求4所述的汇流条模块。