CN107004822B - 电池配线模块 - Google Patents

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Abstract

一种电池配线模块，其安装于将多个单电池排列而成的单电池组，该单电池具有正极及负极的电极端子，所述电池配线模块具备：端子，其与电极端子电连接；检测电线，其与端子电连接并检测单电池的状态；以及树脂保护器，其具备收容端子的端子收容部、收容检测电线的电线收容槽、以及通槽，所述通槽将端子收容部及电线收容槽连通并将与端子连接的检测电线引出到电线收容槽内，检测电线在布设于树脂保护器的状态下在电线收容槽内或者通槽内的至少两处以上弯曲，并保持该弯曲的状态。

Description

电池配线模块
技术领域
本说明书公开的技术涉及电池配线模块。
背景技术
在电动汽车、混合动力车用的电池模块中排列配置有多个单电池，多个单电池具有正极及负极的电极端子，为了将上述多个单电池电连接而使用电池配线模块。电池配线模块例如形成如下方式：将相邻的正极的电极端子(正极端子)及负极的电极端子(负极端子)连接的多个母线一起保持于合成树脂制的基板部。
在这种电池模块中检测出各单电池的状态。作为其一例已知如下构成：使连接有用于测定各单电池的端子电压的检测电线的多个检测端子与各个母线重合，并导出到电池配线模块外，通过例如ECU等进行电压检测。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2013-97962号公报
发明内容
发明要解决的技术问题
在这样的电池配线模块中，在检测电线被从外部用强力拉伸的情况下，有与检测电线连接的检测端子发生位置偏移的危险。当检测端子如此发生位置偏移时，在例如用螺栓紧固等进行连接的情况下，有由于位置偏移的原因而不易与电极端子进行连接操作的问题。
本说明书公开的技术的目的是提供检测电线及端子不易发生位置偏移的电池配线模块。
用于解决技术问题的技术方案
本说明书公开的技术是一种电池配线模块，其安装于将多个单电池排列而成的单电池组，该单电池具有正极及负极的电极端子，所述电池配线模块具备：端子，其与所述电极端子电连接；检测电线，其与所述端子电连接并检测所述单电池的状态；以及树脂保护器，其具备收容所述端子的端子收容部、收容所述检测电线的电线收容槽、以及通槽，所述通槽将所述端子收容部及所述电线收容槽连通并将与所述端子连接的所述检测电线引出到所述电线收容槽内，所述检测电线在布设于所述树脂保护器的状态下在所述电线收容槽内或者所述通槽内的至少两处以上弯曲，并保持该弯曲的状态。
根据上述构成，通过检测电线在至少两处以上弯曲，并保持该弯曲的状态，从而可抑制检测电线沿着布设方向的动作，也可抑制与检测电线连接的端子的位置偏移。因此，能提高电池配线模块向单电池组的组装操作的效率。
上述电池配线模块也可以具有例如以下具体的构成。
也可以形成为如下构成：通槽设置有第1折弯部及第2折弯部，检测电线在第1折弯部及第2折弯部折弯。
另外，也可以形成为如下构成：由一对槽壁部及底部构成电线收容槽，在底部突出设置有一对弯曲肋，该一对弯曲肋在沿着该底部的面内向与电线收容槽的延伸方向交叉的方向延伸，并且在电线收容槽的延伸方向上的一对弯曲肋之间以从槽壁部突出的方式设置有压片，所述压片抑制布设于电线收容槽内的检测电线从电线收容槽逃出。
通过这些构成，使检测电线在树脂保护器内形成为在至少两处以上弯曲的状态，并能保持该弯曲的状态。
也可以形成为如下构成：端子能移动地保持在端子收容部内。
根据这样的构成，能吸收单电池组或电池配线模块的制造公差或组装公差，能可靠地进行电连接。
发明效果
根据本说明书公开的技术，可得到如下电池配线模块：即使在检测电线被拉伸的情况下，检测电线及端子也不易产生位置偏移。
附图说明
图1是一实施方式的电池配线模块的立体图。
图2是树脂保护器的立体图。
图3是树脂保护器的俯视图。
图4是电池配线模块的俯视图。
图5是电池配线模块的局部放大俯视图。
图6是图4的A-A剖视图。
图7是保险丝单元的立体图。
图8是保险丝单元的俯视图。
图9是保险丝单元的后视图。
图10是图9的B-B剖视图。
图11是图9的C-C剖视图。
图12是母线连接端子的立体图。
图13是电线连接端子的立体图。
图14是保险丝的立体图。
图15是保险丝的俯视图。
图16是组装体的立体图。
图17是组装体的俯视图。
图18是组装体的右侧视图。
图19是图17的D-D剖视图。
图20是壳体的立体图。
具体实施方式
一边参照图1至图20一边说明将本说明书记载的电池配线模块30适用于电池模块10的一实施方式。
本实施方式的电池模块10搭载于电动汽车或者混合动力汽车等车辆(未图示)，作为用于驱动车辆的电源使用。电池模块10具有单电池组12，单电池组12排列配置有多个单电池11，单电池11具备正极及负极的电极端子13。多个相邻的电极端子13间通过母线20电连接(参照图1)。
在以下说明中，将图1中的X方向作为前方，将与X方向相反的方向作为后方。另外，将图1中的Y方向作为右方，将与Y方向相反的方向作为左方。而且，将图1中的Z方向作为上方，将与Z方向相反的方向作为下方。
(单电池11)
如图1所示，单电池11呈扁平的大致长方体形状。在单电池11的内部收容有未图示的发电要素。在单电池11的上表面且靠近长度方向的两端部的位置以向上方突出的方式形成有一对电极端子13、13。单电池11的上表面形成为电极面。电极端子13的一方是正极端子，另一方是负极端子。构成正极端子的电极端子13和构成负极端子的电极端子13是相同形状、相同大小。电极端子13具备从金属制的端子板(未图示)朝向上方呈圆棒状突出的电极柱14，在该电极柱14的外表面形成有螺纹牙。单电池11以相邻的电极端子13成为不同极性的方式配置。多个单电池11在图1中Y轴方向上排列，构成单电池组12。相邻的单电池11利用母线20电连接。
(母线20)
母线20通过将由铜、铜合金、不锈钢(SUS)、铝等制成的金属制的板材冲压加工成规定形状而形成，如图1所示，具有呈大致长方形的板状的主体部21和端子单元连接部23，端子单元连接部23是从主体部21的一对长边的侧缘部中的一方的中央部呈L字形状立起而形成的。也可以在母线20的表面镀有锡、镍等金属。
在母线20的主体部21以贯通板面的方式形成有一对端子贯通孔22，单电池11的正极及负极的电极端子13的电极柱14在一对端子贯通孔22中插通。该端子贯通孔22设定为比电极柱14的直径大一些。在电极柱14在端子贯通孔22内贯通的状态下螺合螺母(未图示)，在螺母与端子板之间夹着主体部21，从而电极端子13和母线20电连接。
另外，在端子单元连接部23中与主体部21相对配置的部分以贯通板面的方式形成有呈圆形的螺栓贯通孔24，连接用的螺栓(未图示)在螺栓贯通孔24中插通。
(电池配线模块30)
电池配线模块30具备：多个后述的端子单元40；多根检测电线80，其连接到这些端子单元40；以及合成树脂制的树脂保护器31，其具有保持端子单元40的多个单元保持部32及收容检测电线80的电线收容槽33(参照图4)。
(树脂保护器31)
如图1所示，树脂保护器31形成在单电池11的排列方向(Y方向)细长的形状。
如图2及图3所示，树脂保护器31在长度方向上排列设置有多个单元保持部32(端子收容部的一例)，单元保持部32在一面侧(上表面)开口并且收容保持端子单元40，并且树脂保护器31沿着单元保持部32的排列方向(Y方向)设置有电线收容槽33，电线收容槽33用于收容连接到端子单元40的检测电线80。
各单元保持部32被保持壁32A包围，保持壁32A向上方立起且在其内侧收容保持端子单元40。保持壁32A配置成沿着端子单元40的外形的形状。单元保持部32(保持壁32A)的内侧的尺寸设定为比端子单元40的外形尺寸大一些，收纳于单元保持部32内的端子单元40在单元保持部32内能向水平方向(XY方向)移动(参照图4及图5)。
单元保持部32的底部以残留有一对载置部32B的方式向下方开口，一对载置部32B载置有端子单元40的底面上的一对边缘部。该载置部32B设置于单元保持部32中、在图3中位于左右的保持壁32A上。
另外，在保持壁32A上朝向单元保持部32的内侧呈L字形状突出形成有3个保持突部32C，3个保持突部32C配置于收纳于单元保持部32内的端子单元40的上侧，具有与载置部32B一起保持端子单元40的功能。这些保持突部32C设置于单元保持部32中、在图3中位于左右的保持壁32A及位于上方的保持壁32A的上端。
电线收容槽33具有一对槽壁部33A、33B及底部33C，沿着单元保持部32的排列方向(Y方向)设置。在该电线收容槽33内能收容多个检测电线80。
该电线收容槽33的一对槽壁部33A、33B中单元保持部32侧的槽壁部33A的一部分和单元保持部32的保持壁32A中电线收容槽33侧的一部分均被切除，与通槽37连通，通槽37位于电线收容槽33与单元保持部32之间且能将检测电线80从单元保持部32侧导入到电线收容槽33内。
如图5所示，该通槽37由一对槽壁部37A、37B及底部37C构成，在从单元保持部32朝向电线收容槽33延伸后，两处折弯成大致直角形状，在俯视时呈大致Z字形状延伸，与电线收容槽33以相对于其延伸方向(Y方向)正交的方式连通。以下将在图5中位于下侧的折弯部(单元保持部32侧的折弯部)称为第1折弯部371，将位于上侧的折弯部(电线收容槽33侧的折弯部)称为第2折弯部372。在本实施方式中，第1折弯部371的槽壁部37A、37B以有棱角的方式折弯成直角状，另一方面，第2折弯部372的角部形成为弯曲的曲面状。
通槽37中比第1折弯部371靠单元保持部32侧的部分形成为以槽宽比其它(电线收容槽33侧)的部分宽的方式设定的大宽度部38。在通槽37内通过的检测电线80在大宽度部38内能向水平方向(XY方向)移动、弯曲。
如图2所示，通槽37的底部37C中与大宽度部38对应的区域形成为以单元保持部32侧的端部朝向电极面向斜下方倾斜的方式形成的倾斜面，对从端子单元40导出的检测电线80从下方支撑并且将其引导到电线收容槽33侧。
另外，在一对槽壁部37A、37B中配置于第2折弯部372的外侧(图5中的左侧)的槽壁部37A的、电线收容槽33侧的端部的上端，以朝向另一方的槽壁部37B突出的方式设置有压片39，压片39从上方覆盖通槽37的一部分以防止检测电线80逃出。
另一方面，也在电线收容槽33的一对槽壁部33A、33B的上端，在多处相互相对的位置设置有一对压片36，一对压片36从上方覆盖电线收容槽33的一部分以防止检测电线80逃出。
如图5所示，这一对压片36在电线收容槽33中与一个单元保持部32对应的区域中各设置两处。其中，位于通槽37侧(图5中的左侧)的一对压片36A与另一侧的一对压片36B比较形成为大宽度。
另外，电线收容槽33的底部33C中、与压片36A、36B相对的区域及其周边的区域形成为朝向下方开口的开口部34A、34B。而且，沿着位于通槽37侧的开口部34A的边缘部中、向与电线收容槽33的延伸方向(Y方向)交叉的方向(X方向)延伸的一对边缘部，遍及一对边缘部的整个区域设置有朝向上方(Z方向)突出的弯曲肋35(参照图6)。换言之，在电线收容槽33的延伸方向(Y方向)上的一对弯曲肋35之间配置有一对压片36A。
从这一对弯曲肋35的上表面到一对压片36A的下表面的距离设定为大于检测电线80的直径且小于直径的2倍的尺寸。
(端子单元40)
在树脂保护器31的单元保持部32内配置有端子单元40(端子的一例)，端子单元40连接到母线20，用于检测单电池11的电压。
端子单元40一体组装有连接到母线20的母线连接端子50、连接到检测电线80的末端部的电线连接端子60、以及将母线连接端子50及电线连接端子60电连接的保险丝70，并且收容到合成树脂制的壳体45内(参照图7至图11)。
(母线连接端子50)
母线连接端子50是将铜、铜合金、不锈钢、铝等金属板材冲压加工成规定的形状而成的。母线连接端子50与母线20电连接并检测单电池11的状态。
如图12所示，母线连接端子50形成如下方式：通过螺栓及螺母(未图示)的紧固与上述的母线20的端子单元连接部23电连接的圆端子状的母线连接部51、与保险丝70连接的保险丝容纳部52以从平板状的连接部55相互向相反侧延伸的方式设置。
保险丝容纳部52由被称为所谓的音叉端子的一对夹持片53构成，其在平板状的端子的顶端切出将后述的平板状的保险丝侧连接端子72压入的狭槽。在连接部55设置有卡合孔56，卡合孔56用于将母线连接端子50安装于后述的壳体45内。
(电线连接端子60)
如图13所示，电线连接端子60形成如下方式：与检测电线80的末端部连接的电线连接部61和与保险丝70连接的保险丝容纳部65以相互朝向相反侧延伸的方式设置。
电线连接部61包括：筒状的芯线连接部62，其铆接压接于检测电线80的裸露芯线(未图示)；以及筒状的保持部63，其设置于芯线连接部62的顶端侧，压接于被检测电线80的绝缘外皮覆盖的部分的周围。
另一方面，保险丝容纳部65在呈方筒状的方筒部66的内侧设置有一对弹性接触片67，一对弹性接触片67能与平板状的保险丝侧连接端子72弹性接触。另外，在方筒部66的外表面设置有卡止突起69，卡止突起69用于安装到后述的壳体45内。
(保险丝70)
如图14及图15所示，保险丝70例如是一对保险丝侧连接端子72从俯视为T字型的树脂保持器71的两侧露出的类型的通用品。保险丝侧连接端子72使母线连接端子50的保险丝容纳部52的一对夹持片53及电线连接端子60的保险丝容纳部65的一对弹性接触片67向外侧弹性变形同时插入到它们之间，成为被夹持的状态(参照图18及图19)。
以下将这些母线连接端子50、电线连接端子60及保险丝70一体地组装的状态的结构称为组装体41(参照图16至图19)。
(壳体45)
壳体45是合成树脂制的，呈图20所示的框形，在其内部能收容上述的组装体41。在壳体45的内部设置有：卡合突部46(参照图10)，其能与上述的母线连接端子50的卡合孔56卡合；以及卡止突部47(参照图11)，其能与电线连接端子60的方筒部66的背面卡止。通过这些卡合突部46及卡止突部47与母线连接端子50的卡合孔56及电线连接端子60的方筒部66卡合及卡止，从而防止组装体41从壳体45的内部脱离。
组装体41收容于壳体45内，形成为端子单元40(参照图7至图11)。
(电池模块10的组装方法)
在组装上述的本实施方式的电池模块10时，首先，将连接有检测电线80的状态的多个端子单元40收容于树脂保护器31的单元保持部32内，并且使从端子单元40导出的检测电线80通过通槽37导入到电线收容槽33内进行配设。
此时，在单元保持部32的保持壁32A的内表面与端子单元40之间以稍微产生间隙的方式设定尺寸，所以端子单元40在单元保持部32内能向水平方向(XY方向)稍微移动。
另外，因为通槽37中的单元保持部32侧形成为槽宽设定得较宽的大宽度部38，所以检测电线80在大宽度部38内能与端子单元40一起向水平方向(XY方向)稍微移动、弯曲。
如图4及图5所示，检测电线80在两处被第1折弯部371及第2折弯部372折弯成大致直角形状的状态下布设、保持在通槽37内，并导入到电线收容槽33内。并且，向与电线收容槽33的延伸方向(Y方向)正交的方向导入的检测电线80在电线收容槽33内以沿着电线收容槽33的延伸方向(Y方向)的方式折弯成大致直角形状，布设于电线收容槽33内。
此时，检测电线80被在图5及图6中位于左侧的弯曲肋35向上方顶起，接着被压片36A压下，接下来被位于右侧的弯曲肋35顶起，由此形成为在电线收容槽33内向上下方向(Z方向)弯曲的状态，并可保持该弯曲状态。
这样，电池配线模块30完成。
接着，将这样组装的电池配线模块30配置于单电池组12的上表面侧，并与预先与电极端子13连接的母线20连接。即，使端子单元40的圆端子状的母线连接部51与母线20的端子单元连接部23重合并且插通螺栓，紧固螺母，从而将端子单元40和母线20电连接。
此时，如上所述，因为端子单元40在单元保持部32内能向水平方向(XY方向)稍微移动，所以即使在单电池组12或母线20产生制造公差或组装公差的情况下也能吸收那些公差。
另外，因为在通槽37中设置有大宽度部38，所以检测电线80伴随端子单元40的移动而在大宽度部38内稍微移动，并根据情况弯曲，从而同样能吸收公差。
由此，电池模块10完成。
(实施方式的作用、效果)
根据上述的本实施方式的电池配线模块30，检测电线80在通槽37内在第1折弯部371及第2折弯部372这两处被折弯，并且可保持该折弯状态，所以即使在检测电线80被用强力拉伸的情况下，也可抑制检测电线80在通槽37内的动作。
另外，通过一对弯曲肋35及压片36A，检测电线80在电线收容槽33内在三处向上下方向(Z方向)弯曲，并且保持该弯曲状态，所以即使在检测电线80被用强力拉伸的情况下，也可抑制检测电线80卡挂到弯曲肋35或压片36A、检测电线80在电线收容槽33内的动作。
即，即使在检测电线80被从外部用强力拉伸的情况下，检测电线80也不易移动，也可抑制与检测电线80连接的端子单元40的位置偏移。因此，能提高电池配线模块30向单电池组12的组装操作的效率。
而且，因为各端子单元40能移动地保持在树脂保护器31的各单元保持部32内，并且检测电线80在大宽度部38内能与端子单元40一起移动、弯曲，所以能吸收制造公差或组装公差，能可靠地进行电连接。
<其它实施方式>
本说明书公开的技术并不限于通过上述记述及附图说明的实施方式，例如，如下实施方式也包含于技术范围。
(1)在上述实施方式中，示出了将检测电线80连接到端子单元40的方式，但是也可以为将检测电线80连接到由单体的金属板构成的检测端子、或者连接到检测端子一体型的母线的方式等。
(2)在上述实施方式中形成为如下构成：检测电线80在通槽37和电线收容槽33两者中弯曲，并被保持弯曲的状态，但是也可以形成为仅某一方弯曲的构成。
(3)另外，能任意设定检测电线80在两处以上的某处弯曲、及在何处弯曲。
(4)在上述实施方式中，形成为沿着开口部34A的边缘部设置弯曲肋35的构成，但是也可以不必沿着开口部34A的边缘部设置。另外，弯曲肋35的方式也并不限于上述实施方式，总之，只要是能使检测电线80在电线收容槽33内弯曲的方式，就能是任意方式。
(5)在上述实施方式中，形成为相对于树脂保护器31能移动地保持端子单元40(端子)的构成，但是也可以形成为不能移动地保持的构成。
(6)也能形成为在通槽37中设置弯曲肋及压片的构成。
(7)在上述实施方式中，示出了检测单电池11的电压的端子的例子，但是不限于此，也可以设置例如对流过单电池的电流、温度等其它的单电池的状态进行检测的端子。
附图标记说明
10：电池模块
11：单电池
12：单电池组
13：电极端子
20：母线
30：电池配线模块
31：树脂保护器
32：单元保持部(端子收容部)
33：电线收容槽
33A、33B：槽壁部
33C：底部
35：弯曲肋
36：压片
37：通槽
371：第1折弯部
372：第2折弯部
40：端子单元(端子)
50：母线连接端子(端子)
80：检测电线。

Claims (2)

1.一种电池配线模块，其安装于将多个单电池排列而成的单电池组，该单电池具有正极及负极的电极端子，所述电池配线模块具备：
端子，其与所述电极端子电连接；
检测电线，其与所述端子电连接并检测所述单电池的状态；以及
树脂保护器，其具备收容所述端子的端子收容部、收容所述检测电线的电线收容槽、以及通槽，所述通槽将所述端子收容部及所述电线收容槽连通并将与所述端子连接的所述检测电线引出到所述电线收容槽内，
所述检测电线在布设于所述树脂保护器的状态下在所述电线收容槽内或者所述通槽内的两处以上弯曲，并保持该弯曲的状态，
所述电线收容槽具有一对槽壁部及底部，在所述底部突出设置有一对弯曲肋，该一对弯曲肋在沿着该底部的面内向与所述电线收容槽的延伸方向交叉的方向延伸，并且在所述电线收容槽的延伸方向上的所述一对弯曲肋之间以从所述槽壁部的上端朝向相互相对的位置突出的方式设置有压片，该压片从上方覆盖所述电线收容槽的一部分，所述压片抑制布设于所述电线收容槽内的所述检测电线从所述电线收容槽逃出。
2.根据权利要求1所述的电池配线模块，其中，所述端子能移动地保持在所述端子收容部内。
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