CN105470441B - 母线模块 - Google Patents

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Abstract

本发明的母线模块配置在电池组的各电池的端部侧，该电池组由在长度方向的端部具有端子的多个电池形成。母线模块具有：母线，其由导电性金属形成，将电池组内的各电池的端子之间进行电连接；以及绝缘层叠部，其在母线的与电池的端部相对的内表面、以及母线的与内表面相反一侧的外表面中，至少在内表面上进行层叠。绝缘层叠部具有由热塑性弹性体和/或橡胶形成的绝缘材料。

Description

母线模块
技术领域
本发明涉及一种将电池的端子之间进行连接的母线模块。
背景技术
在利用电动机的驱动力行驶的电动车、利用内燃机和电动机这双方的驱动力行驶的混合动力车中，作为电源装置，搭载有配置了多个电池而成的电池模块。电池模块例如具有日本专利第4815026号中公开的结构。图12是日本专利第4815026号公报中公开的电池模块的剖视图。如图12所示，具备：框体950，其具有盖920；多个电池940，它们收容在框体950的内部；以及母线模块930，其配置在多个电池940的一端侧。母线模块930配置在对框体950中的电池940进行收容的收纳室990、与盖920中的排气室924之间，对收纳室990进行密封。多个电池940将正极帽916朝向配置有母线模块930的一端侧，利用母线模块930并联地进行连接。母线模块930具有将耐热性部件930a和弹性部件930b层叠而得到的层叠板931、以及在层叠板931的表面形成的导电性的连接体932。在形成于层叠板931的通孔936中，插入有正极帽916。正极帽916与连接体932连接。
在锂离子电池中，有时由于过充电、过放电、短路等而产生急速发热的现象。在此情况下，由于电池内部的空气膨胀、电解液的挥发性气体的产生，电池内部的压力上升，有可能会发生破裂。因此，在锂离子电池中，设置有在内压上升时释放气体的阀。在锂离子电池为圆筒型的情况下，在该圆筒型电池的轴向的端部设置有阀。在车载电池模块中，收纳室990与车内连通，排气室924与车外连通。从电池产生的气体向排气室924流通，另一方面，将电池940的端部与母线模块930之间进行密封以使得气体不会向驾驶席泄漏，将收纳室990从排气室924隔离。
但是，日本专利第4815026号公报中记载的母线模块930形成将耐热性部件930a和弹性部件930b层叠而得到的2层构造，构造复杂。
因此，发明人为了开发结构简单的母线模块而进行了专心研究。在开发母线模块的过程中，考虑了利用高分子材料对由金属制薄板形成的母线进行嵌入成型的方法。但是，金属制的母线的热膨胀系数小于高分子材料的热膨胀系数。因此，在成型后，高分子材料收缩，母线模块整体发生翘曲，有可能无法将电池的端部与母线模块之间可靠地进行密封。在此情况下，在电池由于过充电、过放电、内部短路或外部短路等而产生气体的情况下，气体从电池940的端部向排气室924排出。如果在电池940的端部与母线模块930之间存在间隙，则气体经过间隙从排气室924向收纳室990及框体950的外部周边泄漏，气体有可能进入车内。
另外，还希望防止母线模块的翘曲，利用母线模块930对电池等的安装误差进行吸收。
日本特开2012－236325号公报为了解决该问题，提出了如下方案，即，将形成有狭缝的不锈钢片嵌入成型模具的空腔内，使熔融树脂流入，由此，利用狭缝使熔融树脂冷却时的收缩漏过。
但是，由于在不锈钢片中形成狭缝，所以担心不锈钢片的刚性下降。
专利文献1：日本专利第4815026号公报
专利文献2：日本特开2012－236325号公报
发明内容
本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于提供一种母线模块，该母线模块能够利用简单的结构，防止由成型收缩产生的模块的翘曲。
(1)本发明的母线模块配置在电池组的各电池的端部侧，该电池组由在轴向的端部具有端子的多个电池形成，所述母线模块的特征在于，具有：母线，其由导电性金属形成，将所述电池组内的各电池的端子之间进行电连接；以及绝缘层叠部，其在所述母线的与所述电池的端部相对的内表面、以及所述母线的与该内表面相反一侧的外表面中，至少在所述内表面上进行层叠，所述绝缘层叠部具有由热塑性弹性体和/或橡胶形成的绝缘材料。
根据上述结构，在母线的外表面和与电池的端部相对的内表面中，至少在内表面上层叠有绝缘层叠部，该绝缘层叠部具有由热塑性弹性体和/或橡胶形成的绝缘材料。
一般地说，树脂与金属相比热膨胀差较大，因此如果将金属部件放入模具中，将树脂对金属部件进行嵌入成型，则成型后的树脂的收缩量比金属大，在树脂中产生形变。但是，由热塑性弹性体和/或橡胶形成的绝缘材料具有弯曲弹性模量比较低、并且屈服伸长率较大的性质。另外，由热塑性弹性体和/或橡胶形成的绝缘材料的延性较大。具有由热塑性弹性体和/或橡胶形成的绝缘材料的绝缘层叠部与母线一起追随各电池的端部而挠曲。因此，具有由热塑性弹性体和/或橡胶形成的绝缘材料的绝缘层叠部追随收缩率较小的母线，将收缩量抑制得较低。能够防止母线模块的翘曲，将母线模块与电池的端部之间可靠地进行密封。
另外，母线模块的绝缘层叠部具有由热塑性弹性体和/或橡胶形成的绝缘材料，因此能够吸收电池、保持电池的支架的安装误差。
(2)优选所述母线在所述母线模块的一个方向上排列有多个，在各母线之间填充有具有绝缘材料的绝缘填充部。
将母线沿母线模块的一个方向分割为多个，在分割后的母线之间填充绝缘填充部。由此，母线变短，由成型后的母线的收缩量与绝缘层叠部的收缩量之差而引起的应力变小。因此，能够更有效地抑制母线模块的翘曲等变形。母线模块灵活地追随各电池的端部而挠曲，与各电池的端部可靠地抵接。因此，能够将电池的端部与母线模块之间可靠地进行密封。
(3)优选所述绝缘层叠部形成有至少1个应力分割部。通过在绝缘层叠部中形成应力分割部，从而利用应力分割部将在绝缘层叠部中产生的应力进行分割。因此，能够更有效地抑制模块整体的变形。
(4)优选在所述绝缘层叠部中，均匀地散布有多个所述应力分割部。在绝缘层叠部的整体范围内，将产生应力的部分进行分割。因此，能够更有效地抑制母线模块整体的翘曲等变形。
(5)优选所述母线具有用于与所述电池的端子进行连接的连接用孔，所述应力分割部是在平面方向的位置相对于所述连接用孔共通的位置处形成的开口部。应力分割部是在绝缘层叠部中形成的开口部。该开口部在将电池的端子与母线进行连接的连接用孔上形成。因此，能够高效地对应力分割部进行配置。
(6)优选在从与所述母线模块的长度方向正交的正交方向对所述母线模块进行投影时，在从所述母线模块的所述正交方向的一端部至另一端部为止连续地、相互重合地存在所述多个应力分割部。
在此情况下，在从母线模块的正交方向的一端部至另一端部为止的整体范围内，在母线模块的长度方向的某处，对在成型后产生的应力进行分割。利用应力分割部对作用在母线模块的长度方向上的应力进行分割，能够有效地防止母线模块的变形。
(7)优选多个所述应力分割部沿着所述母线模块的长度方向排列。在此情况下，沿着母线模块的长度方向排列有大于或等于2个的应力分割部。能够在长度方向的多个部位对在母线模块中产生的应力进行分割。
(8)优选所述绝缘层叠部从所述母线的所述内表面经过侧面包覆至所述外表面的周缘部。
绝缘层叠部从母线的内表面经过侧面，连续地包覆母线至外表面，因此绝缘层叠部在母线的内表面的侧面附近进行卡止。由构成绝缘层叠部的热塑性弹性体和/或橡胶形成的绝缘材料与构成母线的金属相比，成型后的收缩量较大，因此绝缘层叠部在追随母线而稍微伸展的状态下，与母线无间隙地紧贴。因此，能够将绝缘层叠部牢固地固定于母线。
(9)优选所述母线具有凸出部，所述凸出部的周向整体利用从所述绝缘层叠部延伸设置的延长部进行包覆。
绝缘层叠部在追随母线而稍微伸展的状态下，与母线无间隙地紧贴。因此，将绝缘层叠部可靠地固定于母线。另外，在凸出部从收容电池的框体中凸出时，能够可靠地防止从电池产生的气体从凸出部与包覆该凸出部的绝缘层叠部之间向外部泄漏。
(10)优选所述热塑性弹性体和/或橡胶的弯曲弹性模量是20MPa～1300MPa。绝缘层叠部由具有上述弯曲弹性模量的材料形成，因此以较大量的成型收缩相应地伸展，可靠地固定于母线。
(11)优选所述热塑性弹性体和/或橡胶的屈服伸长率大于或等于15％。绝缘层叠部能够在成型后追随母线而伸展。因此，将绝缘层叠部可靠地固定于母线。
发明的效果
本发明由于具备上述结构，所以能够提供一种母线模块，该母线模块能够利用简单的结构，防止由成型收缩产生的模块整体的变形。
附图说明
图1是实施例1的电池模块的斜视图。
图2是实施例1的电池模块的分解斜视图。
图3是实施例1的、收容在框体中的电池模块的剖视说明图。
图4是从上侧观察实施例1的母线模块的斜视图。
图5是从下侧观察实施例1的母线模块的斜视图。
图6是实施例1中的电池模块的局部放大图，表示电池的端子与母线之间的连接单元。
图7是实施例2的母线模块的俯视图。
图8是实施例2的母线模块的后视图。
图9是实施例2的母线模块的斜视图。
图10是实施例3的母线模块的俯视图。
图11是实施例3的母线模块的后视图。
图12的上部是现有例的电池模块的斜视图，图12的中部是现有例的电池模块的剖视图，图12的下部是图12的中部的2c部分的放大剖视图。
具体实施方式
本发明的实施方式所涉及的母线模块配置在电池组的各电池的端部侧，该电池组由在轴向的端部具有端子的多个电池形成。多个电池使轴向平行，相互并联地排列而构成电池组。母线模块优选与构成电池组的各电池的端部抵接。由此，将电池的端部与母线模块之间进行密封。
母线模块具有母线和绝缘层叠部。母线将电池组内的各电池的端子之间进行电连接。母线由导电性金属形成。作为母线所使用的导电性金属，例如举出铜、铝、铁。母线例如是薄板，厚度优选大于或等于0.15mm且小于或等于3mm。由此，能够灵活地追随电池的端部，与电池的端部可靠地抵接，将电池的端部与母线模块之间可靠地进行密封。
各电池沿轴向具有一对端部，母线模块既可以仅设置在一个端部侧，也可以设置在两个端部侧。具有电池组和母线模块的电池模块收容在带有罩的框体中，在框体的内部，优选形成使有时从电池的端部产生的气体释放的排气用的空间部。在此情况下，优选在具有排出用的空间部的一侧的端部侧设置母线模块。在此情况下，将电池的端部与母线模块之间可靠地进行密封。因此，能够防止在短路、过充电等时有时从电池的端部产生的气体向框体的周边外部泄漏。
母线例如具有用于与电池的端子连接的连接用孔。连接用孔是针对各电池的端子而形成的。在连接用孔中凸出有凸出片，端子通过焊接等与该凸出片进行电连接。
母线具有与电池的端部相对的内表面、以及与内表面相反一侧的外表面。绝缘层叠部在母线的内表面以及外表面中的至少内表面上进行层叠。母线的内表面与构成电池组的多个电池的端部相对。为了防止电池组的各电池之间的短路，需要利用绝缘层叠部对母线的内表面进行包覆而使各电池之间绝缘。
构成绝缘层叠部的材料具有由热塑性弹性体和/或橡胶形成的绝缘材料。热塑性弹性体和/或橡胶是比较容易伸展的材质。因此，通过利用由热塑性弹性体和/或橡胶形成的绝缘材料，形成对母线进行包覆的绝缘层叠部，从而缓和由金属与树脂之间的热膨胀差引起的成型后的收缩差。
绝缘层叠部的厚度优选大于或等于0.05mm且小于或等于2mm。在此情况下，绝缘层叠部能够在确保绝缘性的同时，追随母线的变形而挠曲。
构成绝缘层叠部的热塑性弹性体和/或橡胶的弯曲弹性模量优选为20～1300MPa，更优选为20～500MPa，最优选为20～300MPa。由构成绝缘层叠部的热塑性弹性体和/或橡胶形成的绝缘材料的弯曲弹性模量依照ASTM D790进行测定。在本发明中，在构成绝缘层叠部的由热塑性弹性体和/或橡胶形成的绝缘材料具有上述弯曲弹性模量的情况下，绝缘层叠部变得容易挠曲。另外，母线是薄的金属板，容易挠曲。因此，绝缘层叠部能够追随电池组的端部而与母线一起灵活地挠曲，将电池的端部与母线模块之间可靠地进行密封。在由热塑性弹性体和/或橡胶形成的绝缘材料的弯曲弹性模量过小的情况下，虽然绝缘层叠部会挠曲，但安装等有可能变得困难。在由热塑性弹性体和/或橡胶形成的绝缘材料的弯曲弹性模量过大的情况下，变得不易挠曲，密封性有可能下降。
构成绝缘层叠部的热塑性弹性体和/或橡胶的屈服伸长率优选大于或等于15％，更优选大于或等于20％，最优选大于或等于30％。屈服伸长率依照JIS K7161等进行测定。一般地说，与构成母线的金属等材料相比，构成绝缘层叠部的由热塑性弹性体和/或橡胶形成的绝缘材料的热膨胀系数较大，成型后的收缩量较大。在本发明中，在热塑性弹性体和/或橡胶具有上述屈服伸长率的情况下，绝缘层叠部的延性变高。因此，能够与母线的收缩量相应地减小绝缘层叠部的收缩量，抑制母线模块整体的变形。在热塑性弹性体和/或橡胶的屈服伸长率过小的情况下，绝缘层叠部在成型时有可能收缩并破坏。
作为能够构成绝缘层叠部的热塑性弹性体，例如能够使用在JIS K6418中列举的材料。具体地说，可举出聚酰胺类热塑性弹性体(TPA)、聚酯类热塑性弹性体(TPC)、聚烯烃类热塑性弹性体(TPO)、苯乙烯类热塑性弹性体(TPS)、聚氨酯类热塑性弹性体(TPU)、热塑性橡胶交联体(TPV)、以及其他热塑性弹性体(TPZ)。其中，优选TPC、TPO、TPV，更优选TPC。
另外，能够构成绝缘层叠部的橡胶例如可举出硫化橡胶、EPDM(三元乙丙橡胶)、硅橡胶、FKM(氟橡胶)、ACM(丙烯酸橡胶)等合成橡胶、天然橡胶。
在母线的与电池组相对的内表面、以及其相反侧的外表面中，绝缘层叠部至少将内表面包覆。绝缘层叠部既可以仅包覆母线的内表面，也可以包覆内表面和外表面这两者。另外，绝缘层叠部也可以包覆母线的内表面和侧面这两者，进而从内表面经过侧面连续地包覆外表面的周缘部。优选绝缘层叠部对母线的内表面的几乎整体进行包覆，并且经过母线的侧面连续地包覆外表面整体。一般地说，与构成母线的金属相比，构成绝缘层叠部的由热塑性弹性体和/或橡胶形成的绝缘材料的热膨胀系数较大，成型后的收缩量较大。绝缘层叠部在追随母线而稍微伸展的状态下，与母线无间隙地紧贴。通过使绝缘层叠部不仅包覆母线的内表面，还包覆母线的侧面，并进一步包覆外表面的至少周缘部，从而使绝缘层叠部与母线的侧面卡止，并进一步与外表面的周缘部卡止。因此，绝缘层叠部与母线无间隙地、更加可靠地紧贴。能够可靠地防止与成型后的绝缘层叠部的收缩相伴随的、绝缘层叠部从母线的剥落，能够将绝缘层叠部牢固地固定于母线上。
另外，也可以在母线中设置通孔，使绝缘层叠部的一部分从通孔的外表面侧周缘部进入至内表面为止。由此，利用进入至通孔的绝缘层叠部的锚固效应，使绝缘层叠部变得更加不易从母线剥落。
母线也可以具有凸出部。凸出部例如是用于将母线与其他部件电连接的电气输出部，或者是用于将母线固定于其他部件上的固定部。该凸出部也可以由从绝缘层叠部延伸设置的延长部进行包覆。此外，优选利用延长部对凸出部的周向整体进行包覆。在此情况下，绝缘层叠部利用延长部与母线卡止，因此能够可靠地防止与成型后的绝缘层叠部的收缩相伴随而使绝缘层叠部从母线剥落。另外，在凸出部从框体凸出的情况下，在成型后绝缘层叠部追随母线而稍微伸展，由此，在母线与绝缘层叠部之间无间隙地进行紧贴。因此，能够可靠地防止从电池产生的气体从母线与绝缘层叠部之间向框体外部漏出。
在母线模块的一个方向上排列有多个母线，在各母线之间，优选填充具有绝缘材料的绝缘填充部。所谓母线模块的一个方向，既可以是母线模块的平面方向中的任一个方向，也可以是母线模块的较长部分的延长方向和较短部分的延长方向中的任一者。
优选在母线模块的较长部分的延长方向上，排列多个绝缘填充部。母线模块的长度方向的变形量比母线模块的其他方向的变形量大。因此，将母线沿母线模块的长度方向分割为多个，在分割后的母线之间填充绝缘填充部。由此，母线变短，由于成型后的母线的收缩量与绝缘层叠部的收缩量之差而在绝缘层叠部中产生的应力变小。因此，能够更有效地防止母线模块的翘曲等变形，与电池的端部可靠地抵接，能够稳定地保持电池组。另外，由于各母线之间利用绝缘填充部进行绝缘，所以能够将与各母线连接的多个电池作为1组，在电池组中产生多个组。各组内的电池的连接方式可以是并联或串联中的任一者。另外，组间的连接方式可以是串联或并联中的任一者。通过在电池组中形成多个组，对组内以及组间的连接方式进行变更，由此，能够从电池组输出的电流量、电压的调整变得容易。
在母线模块中，优选从与长度方向正交的正交方向的一端部至另一端部的整体范围内连续地形成绝缘填充部。由此，能够利用绝缘填充部在相邻的母线之间可靠地进行绝缘。
绝缘填充部优选与绝缘层叠部的形成同时地形成。绝缘填充部只要由绝缘材料构成即可，不作特别限定。例如，优选由热塑性弹性体和/或橡胶形成。此外，绝缘填充部优选由与绝缘层叠部相同的材料形成。由此，能够有效地确保母线之间的电绝缘(沿面距离)。
填充在母线之间的绝缘填充部的宽度即相邻的母线之间的距离，根据对母线施加的电压、绝缘填充部的材料的绝缘电阻等而发生变化。填充在母线之间的绝缘填充部的宽度即相邻的母线之间的距离，例如作为沿面距离(母线之间的最小距离)，优选大于或等于3mm，更优选大于或等于6mm。能够将相邻的母线之间可靠地进行绝缘，并且紧凑地收容电池组。在绝缘填充部的宽度过小的情况下，有可能无法将相邻的母线之间可靠地进行绝缘。在绝缘填充部的宽度过大的情况下，电池组的收容空间变大，有可能难以实现紧凑化。
在绝缘层叠部中，优选形成有至少1个应力分割部。此外，绝缘层叠部优选沿母线模块的长度方向形成有至少1个应力分割部。应力分割部是指具有能够对绝缘层叠部中产生的应力进行分割的构造的部分。应力分割部例如是在绝缘层叠部中形成的开口部。通过将该应力分割部沿绝缘层叠部的至少长度方向设置大于或等于1个，从而能够将沿长度方向产生的应力分散得较小，能够进一步防止绝缘层叠部的剥落。
优选在绝缘层叠部中均匀地散布有多个应力分割部。另外，优选在从绝缘层叠部的长度方向的一端部至另一端部为止的整体范围内散布有应力分割部。也可以在从绝缘层叠部的除了长度方向以外的方向的一端部至另一端部的整体范围内散布有应力分割部。此外，优选在绝缘层叠部整体中均匀地散布有应力分割部。由此，能够将绝缘层叠部中产生的应力分散得较小，能够进一步防止绝缘层叠部的剥落。
在从与母线模块的长度方向正交的正交方向对母线模块进行投影时，优选在从母线模块的正交方向的一端部至另一端部为止连续地、相互重合地存在多个应力分割部。在此情况下，在从母线模块的正交方向的一端部至另一端部为止的整体范围内，在母线模块的长度方向的某部分处存在应力分割部。在从母线模块的正交方向的一端部至另一端部位置的整体范围内，在母线模块的长度方向的某处，对由成型收缩引起的应力进行分割。能够防止母线模块整体的变形。
优选多个应力分割部中的至少2个在母线模块的长度方向上相互重合。在绝缘层叠部的长度方向的大于或等于2处对应力进行分割。因此，能够将成型后在绝缘层叠部中产生的应力分散得较小，能够更加可靠地将绝缘层叠部固定于母线上。
在母线中，形成有用于连接电池的端子的连接用孔。优选在平面方向的位置与该连接用孔共通的位置处形成应力分割部。所谓“平面方向的位置与连接用孔共通的位置”是指使平面方向的位置与连接用孔处于相同位置的位置，或者全部或其一部分与连接用孔重合的位置。在此情况下，应力分割部优选是与连接用孔形成同心圆的开口部。该开口部还作为气体孔起作用，该气体孔使从电池产生的气体向母线模块的上部腔室流出。作为应力分割部的开口部优选与母线的连接用孔具有相同的大小或者比母线的连接用孔稍大。通过将作为应力分割部的开口部设得比连接用孔大，从而使成型时在开口部周缘产生的毛刺的去除作业变得容易进行。
为了制造母线模块，例如，优选在模具内配置母线，将由热塑性弹性体和/或橡胶形成的绝缘材料对母线进行嵌入成型。在作为绝缘层叠部使用橡胶的情况下，优选也同样地进行嵌入成型。
本发明的母线模块用于保持各种电池组，从电池的端子输出电气。本发明的母线模块例如作为电池模块的一个部件进行使用，该电池模块作为电动车、混合动力车的驱动电源。
实施例
(实施例1)
如图1、图2所示，本实施例1的母线模块2是电池模块9的一个结构部件。电池模块9由电池组10、支架5、母线模块2、隔板4、以及下母线3构成。
如图1、图2所示，多个电池1使长度方向平行，相互并列地排列而构成电池组10。在实施例1中，电池组10由16个电池1形成。电池组10中的各电池1是大致相同形状的圆筒形电池单元，在轴向的两端分别具有端子19(正极端子、负极端子)。
支架5为金属制，具有16个电池保持部50。各电池保持部50形成通孔状，各电池保持部50的内径比各电池1的外径稍大。在各电池保持部50中分别插入有对应的电池1。在电池保持部50的内周面与电池1的外周面之间插入有粘合材料59，该粘合材料59将电池1固定于电池保持部50中。粘合材料59由环氧树脂形成。
在电池模块9中，在电池组10的轴向的一端部侧配置有母线模块2，在电池组10的轴向的另一端侧经由隔板4配置有下母线3。在图1、图2中，将构成电池组10的各电池1配置为使轴向沿上下方向平行。在本实施例1中，各电池1以4个为1组，利用母线模块2和下母线3串联地进行连接。
如图3所示，电池模块9收容于框体8中。电池模块9的上部隔着空间部80由罩81包覆。将母线模块2配置在该空间部80与保持电池组10的支架5之间。
如图4所示，母线模块2具有：母线6、绝缘层叠部7、绝缘填充部71、作为应力分割部的开口部72、以及延长部75。
母线6将端子19之间电连接，该端子19是在电池组10内的各电池1的端部18处形成的。母线6是厚度为0.4mm的铜制的薄板。
母线6具有用于与电池1的端子19进行连接的连接用孔62。如图6所示，在实施例1中，针对各电池1的每个端子19，形成有连接用孔62。在连接用孔62中凸出有耳片66，端子19通过焊接等与该耳片66电连接。此外，作为将母线6与电池1的端子19电连接的手段，除了上述的耳片66以外，还有导线接合、钎焊等已知手段。
如图4、图5所示，绝缘层叠部7在母线6的与电池1的端部18相对的内表面6a、以及其相反侧的外表面6b这两者上进行层叠。为了防止电池组10的各电池1之间的短路，母线6的内表面6a由绝缘层叠部7包覆而将各电池1之间进行绝缘。
构成绝缘层叠部7的材料是具有TPC(商品名为Hytrel，由东丽·杜邦制造)的绝缘材料，TPC是一种热塑性弹性体。在将绝缘层叠部7的整体设为100质量％时，TCP的质量比为82质量％。构成绝缘层叠部7的TPC的弯曲弹性模量是150MPa。构成绝缘层叠部7的TPC的屈服伸长率是30％。
绝缘层叠部7从母线6的内表面6a经过侧面6c连续地包覆外表面6b的大致整体。构成绝缘层叠部7的TPC的热膨胀系数是21×10－5mm/mm/K，构成母线6的铜的热膨胀系数是1.7×10－5mm/mm/K。与铜相比，TPC的热膨胀系数较大，成型后的收缩量较大。绝缘层叠部7在追随母线6而稍微伸展的状态下，与母线6无间隙地紧贴。通过使绝缘层叠部7不仅包覆母线6的内表面6a，还包覆母线6的侧面6c，并进一步还包覆外表面6b，从而使绝缘层叠部7与母线6的侧面6c卡止，并进一步与外表面6b卡止。因此，绝缘层叠部7与母线6无间隙地、更加牢固地紧贴。能够可靠地防止与成型后的绝缘层叠部7的收缩相伴随的、绝缘层叠部7从母线6的剥落，能够将绝缘层叠部7牢固地固定于母线6上。
母线6具有凸出部65。凸出部65是用于将母线6与其他部件电连接的电气输出部。该凸出部65由从绝缘层叠部7延伸设置的延长部75进行包覆，利用延长部75对凸出部65的周向整体进行包覆。因此，绝缘层叠部7利用延长部75与母线6卡止，因此能够可靠地防止绝缘层叠部7由于成型后的收缩差而从母线6剥落。虽然凸出部65从收容电池1的框体8凸出，但能够可靠地防止从电池1产生的气体从凸出部65与包覆该凸出部65的绝缘层叠部7之间向外部泄漏。
凸出部65的前端从框体8与罩81之间凸出。在成型后绝缘层叠部7追随母线6而稍微伸展，由此，在母线6与绝缘层叠部7之间无间隙地进行紧贴。
母线模块2是纵向(长度方向)为108mm、横向为88mm、厚度为2.4mm的长方形的薄板。母线模块2的纵向是比横向更长的方向。将母线模块2的纵向称为母线模块2的长度方向。沿着母线模块2的长度方向配列有多个母线6。在各母线6之间，填充有由TPC形成的绝缘填充部71。母线模块2的长度方向的变形量比母线模块2的其他方向的变形量大。因此，将母线6沿母线模块2的长度方向分割为多个，在分割后的母线6之间填充绝缘填充部71。由此，1个母线6的长度变短，由于成型后的母线6的收缩量与绝缘层叠部7的收缩量之差而在绝缘层叠部7中产生的应力变小。因此，能够更有效地防止母线模块2的翘曲等变形，与电池1的端部18可靠地抵接，能够在支架5中保持电池组10。另外，由于各母线6之间进行绝缘，所以能够将与各母线6连接的多个电池1作为1组，在电池组10中产生多个成组电池11。在本实施例1中，1组的成组电池11由沿1列排列的4个电池1构成。各成组电池11内的电池1的连接方式是并联的。另外，在相邻的成组电池11之间，利用上侧的母线6和下母线3串联地进行连接。
在母线模块2中，在从横向的一端部至另一端部为止的整体范围内连续地形成有绝缘填充部71。由此，能够将相邻的母线6之间可靠地进行绝缘。
填充在母线6之间的绝缘填充部71的宽度即相邻的母线6之间的距离，作为沿面距离是8mm。能够将相邻的母线6之间可靠地进行绝缘，并且紧凑地收容电池组。
在绝缘层叠部7中，在从长度方向的一端部至另一端部为止的整体范围内，形成有多个开口部72。开口部72对在绝缘层叠部7中产生的应力进行分割。因此，开口部72相当于本发明的应力分割部。
开口部72与母线6的连接用孔62形成同心圆，开口部72比连接用孔62开口得稍大。在与各电池1的轴向相同的位置处，开口形成母线6的连接用孔62以及绝缘层叠部7的开口部72。开口部72与连接用孔62一起高效地进行配置。沿横向排列的4个电池1构成1组的成组电池11。在电池组10中，在横向上并联地配置有4组的成组电池11。相邻的成组电池11将位置错开一半间距而相互不同地进行配置，该间距是沿长度方向相邻的成组电池11的电池1之间的距离。1组的成组电池11的各电池1跳过1组而与下一组的成组电池11的各电池1将长度方向的位置设为相同。因此，在从与母线模块2的长度方向正交的正交方向(图4所示的横向C)对母线模块2进行投影时，在从母线模块2的正交方向的一端部至另一端部为止连续地、相互重合地存在多个开口部72。在此情况下，在从母线模块2的横向的一端部至另一端部为止的整体范围内，在母线模块2的长度方向的某处，对在成型后产生的应力进行分割。多个开口部72与跳过1组后的下一组的成组电池11两两成组，沿着母线模块2的长度方向进行排列。能够在长度方向的2处对在母线模块2中产生的应力进行分割。因此，能够有效地防止母线模块2的变形。因此，能够将成型后在绝缘层叠部7中产生的应力分散得较小，能够更加可靠地将绝缘层叠部7固定于母线6上。该开口部72还作为气体孔起作用，该气体孔使从电池1产生的气体向母线模块2的空间部80流出。
为了制造母线模块2，例如，在成型模具内配置母线6而将TPC嵌入成型。
电池组10的上侧的母线模块2沿长度方向排列有3块母线6。在电池组10的下侧，配置有隔板4以及下母线3。隔板4由绝缘性树脂形成。隔板4形成薄板形状，在背面具有收容下母线3的收容部30。
电池组10的下侧的下母线3是铜制的薄板，在与电池1的端部18对应的位置处形成有连接用孔32。
隔板4是由PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)形成的绝缘板。在隔板4的下表面，形成有收容下母线3的凹部41。在凹部41的底部，形成有与下母线3的连接用孔32形成同心圆的开口部42。下母线3在收容于隔板4的凹部41中的状态下，配置在电池组10的下部。并且，与上侧的母线模块的母线6同样地，通过将从连接用孔32的内周面凸出的耳片与电池1的端子18进行焊接，从而将下母线3与电池1电连接(参照图6)。
如图3所示，电池模块9收容于框体8中的收容部82中。电池模块9的上部由罩81包覆。在电池模块9与罩81之间形成有排气用的空间部80。
根据本实施例1的母线模块2，在母线6的外表面6b和与电池1的端部18相对的内表面6a上，层叠有由TPC形成的绝缘层叠部7。
一般地说，在对母线模块进行成型时，TPC等树脂与金属相比热膨胀差较大，在树脂中产生形变。但是，TPC具有比较低的弯曲弹性模量，并且具有屈服伸长率较大的性质。另外，TPC的延性较大。因此，绝缘层叠部7在追随收缩率较小的母线6而稍微伸展的状态下，固定于母线6上。由TPC形成的绝缘层叠部7与母线6一起追随各电池1的端部18而挠曲。因此，能够防止母线模块2的翘曲。
母线模块2的长度方向(纵向)比与母线模块2的长度方向正交的正交方向(横向)长。因此，母线模块2的长度方向的变形量比母线模块2的横向的变形量大。因此，将母线6沿母线模块2的长度方向分割为多个，在分割后的母线6之间填充绝缘填充部71。由此，母线6变短，由于成型后的母线6的收缩量与绝缘层叠部7的收缩量之差而产生的应力变小。因此，能够更有效地抑制母线模块2的翘曲等变形。母线模块2追随各电池1的端部18而挠曲，能够防止母线模块2的翘曲。
在绝缘层叠部7中，在从长度方向的一端部至另一端部为止的整体范围内均匀地散布有多个开口部72。在绝缘层叠部7的长度方向整体范围内产生应力的部分消失。因此，能够更有效地抑制母线模块2整体的翘曲等变形。
如上述所示，通过使本实施例的母线模块2成为翘曲较少并且将绝缘层叠部7可靠地固定于母线6上的结构，从而能够将电池1的端部18与母线模块2之间可靠地进行密封。另外，能够将支架5的上表面与母线模块2之间可靠地进行密封。因此，在电池1由于过充电、过放电、内部短路或外部短路等而产生气体的情况下，能够抑制从电池1的端部18排出的气体从电池1的端部18与母线模块2之间的间隙向框体9的外部泄漏，能够将气体适当地向空间部80进行引导。
如图3～图5所示，在母线模块2的外周的整个周长范围内形成有绝缘层叠部7。能够在母线模块2与罩81的界面的整个周长范围内确保更高的耐漏气性(密封性)。
通过由TPC形成绝缘层叠部7，从而即使在母线6的外周的整个周长范围内形成绝缘层叠部7，绝缘层叠部7的弹性向母线6施加的应力也较小，能够抑制作为其结果的母线6的变形以及与变形相伴随的偏移。
母线6与绝缘层叠部7一体地形成。利用绝缘层叠部7，能够抑制导电性的母线6的表面、特别是与排气用的空间部80相对的上表面露出，能够抑制母线6的氧化等劣化。
在由罩81对母线模块2的周围的绝缘层叠部7以及延长部75进行按压时，绝缘层叠部7以及延长部75通过发生形状变化，从而能够抑制母线6的变形。
(实施例2)
在本实施例2的母线模块中，如图7、图8所示，绝缘层叠部7对母线6的外表面6b几乎不进行包覆，从母线6的内表面6a经过侧面6c连续地包覆外表面6b的周缘部。母线6的外表面6b的周缘部具有宽度部分地变宽的宽幅部73。
如图9所示，在母线6的周缘部形成有通孔66，使绝缘层叠部7的一部分从通孔66的外表面6b的周缘部进入至内表面6a。由此，利用进入至通孔66的绝缘层叠部7的锚固效应，绝缘层叠部7变得更加不易从母线6剥落。
(实施例3)
在本实施例3的母线模块中，如图10、图11所示，在绝缘层叠部7中形成的开口部72沿横向延伸得较长，形成沿横向较长的菱形形状。形成这样的菱形形状的开口部72在层叠于母线6的外表面6b及内表面6a两者上的绝缘层叠部7中形成。在从横向C对母线模块2进行投影时，从母线模块2的横向的一端部至另一端部为止连续地存在有多个开口部72。
在从与母线模块2的长度方向正交的横向的一端部至另一端部为止的整体范围内，在母线模块2的长度方向的某部分处存在开口部72。在从母线模块2的横向的一端部至另一端部为止的整体范围内，在母线模块2的长度方向的某处，对在成型后产生的应力进行分割。能够防止母线模块2整体的变形。
在上述实施例1～3中，将沿1列排列的4个电池1作为1组，利用母线模块2和下母线3串联地进行连接，但也可以将沿2列、3列排列的多个电池1作为1组，利用母线模块2和母线进行连接。
上述实施例1～3的母线模块2设置在与电池1的罩81接近的端部18侧，但也可以设置在与罩81相距较远的、与框体8的底部接近的另一个端部18侧。
以上说明了本发明的实施方式，但本发明并不限定于上述实施方式。在不脱离本发明的主旨的范围中，能够以施加了本领域技术人员能够进行的变更、改良等而得到的各种方式进行实施。

Claims (8)

1.一种母线模块，其配置在电池组的各电池的端部侧，该电池组由在轴向的端部具有端子的多个电池形成，
所述母线模块的特征在于，具有：
母线，其由导电性金属形成，将所述电池组内的各电池的端子之间进行电连接；以及
绝缘层叠部，其在所述母线的与所述电池的端部相对的内表面、以及所述母线的与该内表面相反一侧的外表面中，至少在所述内表面上进行层叠，
所述绝缘层叠部具有由热塑性弹性体和/或橡胶形成的绝缘材料，
所述母线在所述母线模块的一个方向上排列有多个，在各母线之间填充有具有绝缘材料的绝缘填充部，
所述绝缘层叠部形成有至少1个应力分割部，
在从与所述母线模块的长度方向正交的正交方向对所述母线模块进行投影时，在从所述母线模块的所述正交方向的一端部至另一端部为止连续地、相互重合地存在所述多个应力分割部，
所述母线模块形成为板状，所述母线利用嵌入成型被所述绝缘层叠部包覆。
2.根据权利要求1所述的母线模块，其中，
在所述绝缘层叠部中，均匀地散布有多个所述应力分割部。
3.根据权利要求1所述的母线模块，其中，
所述母线具有用于与所述电池的端子进行连接的连接用孔，
所述应力分割部是在平面方向的位置相对于所述连接用孔共通的位置处形成的开口部。
4.根据权利要求1所述的母线模块，其中，
多个所述应力分割部沿着所述母线模块的长度方向排列。
5.根据权利要求1所述的母线模块，其中，
所述绝缘层叠部从所述母线的所述内表面经过侧面包覆至所述外表面的周缘部。
6.根据权利要求1所述的母线模块，其中，
所述母线具有凸出部，所述凸出部的周向整体利用从所述绝缘层叠部延伸设置的延长部进行包覆。
7.根据权利要求1所述的母线模块，其中，
所述热塑性弹性体和/或橡胶的弯曲弹性模量是20～1300MPa。
8.根据权利要求1所述的母线模块，其中，
所述热塑性弹性体和/或橡胶的屈服伸长率大于或等于15％。
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