CN107871838A

CN107871838A - 汇流条模块

Info

Publication number: CN107871838A
Application number: CN201710875527.2A
Authority: CN
Inventors: 庄子隆雄; 柳原真; 柳原真一
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2016-09-26
Filing date: 2017-09-25
Publication date: 2018-04-03
Anticipated expiration: 2037-09-25
Also published as: US20180090920A1; DE102017216869A1; US10381815B2; CN107871838B; JP2018055784A; JP6533505B2

Abstract

目的在于提供一种能够提高组装时的作业容易性的汇流条模块。包括：与包括多个电池单元的电池模块中并列为一列的电极端子组的2个以上的电极端子连接的多个汇流条(2)；形成有多个分别容纳各汇流条(2)的容纳空间部(3a)，且具有绝缘性的容纳壳体(3)；与各汇流条(2)分别连接的多个电压检测导体(41)，多个电压检测导体(41)对于容纳壳体(3)一体形成。

Description

汇流条模块

技术领域

本发明涉及汇流条模块。

背景技术

存在一种在将多个电池单元串联连接而构成的电池模块中使用的汇流条模块。汇流条模块具有：将相邻的电池单元串联连接的多个汇流条；容纳多个汇流条的容纳壳体；与各汇流条分别连接的电压检测线(参照专利文献1)。各电压检测线的一端部与汇流条连接，另一端部经由连接器与例如搭载在车辆的ECU连接，通过输出连结有各汇流条的电池单元的电压信息，用于电池模块的充电控制等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第5648610号公报

发明内容

本发明欲解决的问题

可是，在汇流条模块中，在向电池模块装配时等组装时，将电压检测线对于容纳壳体进行布线，并将电压检测线与各汇流条连接，因此在作业容易性方面存在改善的余地。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种能够提高组装时的作业容易性的汇流条模块。

用于解决问题的方案

为达到上述目的，本发明所涉及的汇流条模块的特征在于，包括：多个汇流条，其与包括多个电池单元的电池模块中并列为一列的电极端子组的2个以上的电极端子连接；容纳壳体，其形成有多个分别容纳各所述汇流条的容纳空间部，且具有绝缘性；多个电压检测导体，其与各所述汇流条分别连接，多个所述电压检测导体对于所述容纳壳体是一体形成的。

另外，在上述汇流条模块中，优选的是多个所述电压检测导体是敷设在所述容纳壳体的表面的印刷电路体。

另外，在上述汇流条模块中，优选的是多个所述电压检测导体埋设在所述容纳壳体的内部。

另外，在上述汇流条模块中，优选的是所述容纳壳体具有多对形成所述容纳空间部的框体、和将所述框体封闭的盖部，所述框体和所述盖部利用铰链部连结，所述电压检测导体至少经由铰链部从所述盖部形成到所述框体。

另外，在上述汇流条模块中，优选的是在形成各所述容纳空间部的底部分别形成有连接用孔，各所述电压检测导体的一端部以在所述连接用孔露出的状态与所述汇流条连接。

另外，在上述汇流条模块中，优选的是在各所述汇流条形成有插入所述连接用孔的连接凸部，各所述电压检测导体的一端部以在所述连接用孔露出的状态，与所述连接凸部连接。

发明的效果

本发明所涉及的汇流条模块由于多个电压检测导体对于容纳壳体一体形成，因此取得的效果是：不需要对容纳壳体进行电压检测导体的连线，从而能够提高组装时的作业容易性。

附图说明

图1是装配有实施方式所涉及的汇流条模块的电池模块的立体图。

图2是实施方式所涉及的汇流条模块(开状态)的平面图。

图3是实施方式所涉及的汇流条模块的立体图。

图4是实施方式所涉及的汇流条模块(开状态)的剖视图。

图5是实施方式所涉及的汇流条模块(闭状态)的剖视图。

图6是实施方式所涉及的汇流条模块的变形例(开状态)的剖视图。

附图标记的说明

1：汇流条模块

2：汇流条

21：端子孔

22：连接凸部

3a：容纳空间部

31：框体

31c：底部

31d：连接用孔

32：盖部

33：第1铰链部

34：第2铰链部

35：第3铰链部

36：卡止接受部

37：卡止爪

4：电压检测导体组

41：电压检测导体

42：外部电线

43：绝缘体

5：连接器

100：电池模块

101：电池单元

102：电极端子

103：电极端子组

具体实施方式

下面，基于附图来详细说明本发明所涉及的实施方式。此外，本发明不限于本实施方式。另外，下述实施方式中的构成要素包含本领域技术人员能容易替换的要素、或者实质上相同的要素。

[实施方式]

图1是装配有实施方式所涉及的汇流条模块的电池模块的立体图。图2是实施方式所涉及的汇流条模块(开状态)的平面图。图3是实施方式所涉及的汇流条模块的立体图。图4是实施方式所涉及的汇流条模块(开状态)的剖视图。图5是实施方式所涉及的汇流条模块(闭状态)的剖视图。此外，图1是示出在一个电极端子组组装有汇流条模块的状态的图，图1和图5是盖部为闭状态的图，图2和图4是盖部为开状态的图，图4是盖部为开状态的从排列方向观察的情况下的剖视图，图5是盖部为闭状态的从排列方向观察的情况下的剖视图。此处，各图的X方向是本实施方式的电极端子和汇流条的排列方向。Y方向是本实施方式的汇流条模块的宽度方向，是与排列方向垂直的方向。Z方向是汇流条模块的上下方向，是与排列方向和宽度方向垂直的方向。X1方向是汇流条模块的连接器方向，X2方向是与连接器方向相反方向的非连接器方向。Y1方向是汇流条模块的铰链方向，Y2方向是与铰链方向相反方向的非铰链方向。Z1方向是汇流条模块的上方，Z2方向是与上方相反方向的下方。

本实施方式的汇流条模块1如图1所示，装配在电池模块100。电池模块100例如在排列方向排列有二次电池等多个电池单元101，将其模块化而构成。电池模块100例如搭载在电动汽车(EV)、混合动力车辆(HV、PHV)，向驱动源即旋转电机供给电力，或者将旋转电机产生的电力进行蓄电(充电)而使用。例如，电源装置通过将多个电池串联连接，从而能够得到与车辆的要求输出对应的高电池输出。多个电池单元101在宽度方向的两端部具有一对电极端子102(正极端子、负极端子)，在电池模块100中在排列方向排列的多个电极端子102构成的电极端子组103在宽度方向离开形成2列。电池模块100分别与各电极端子组103对应地装配有汇流条模块1，利用汇流条模块1将多个电池单元101的电极端子102(正极端子、负极端子)串联连接或者并联连接，从而发挥作为期望的电源的功能。例如，在得到与搭载有电池模块100的未图示的车辆的要求输出对应的高输出的情况下，可以将多个电池单元101串联连接。

汇流条模块1用于将多个电池单元101串联连接或者并联连接，包括：多个汇流条2、容纳壳体3、构成电压检测导体组4的多个电压检测导体41、连接器5。汇流条模块1经由电压检测导体41将与各汇流条2连接的电池单元101的电压信息输出到外部。电压信息经由连接器5输入至搭载在车辆的未图示ECU(电子控制单元)，基于获取的电压信息用于电池模块100的充放电控制等。

汇流条2与并列为一列的电极端子组103的2个以上的电极端子102连接，容纳在容纳壳体3。本实施方式的汇流条2将在排列方向相邻的电池单元101的2个电极端子102、102中的一侧的相邻的电极端子102、102间电连接。汇流条2例如利用金属等具有导电性的材料形成为平板形。汇流条2如图2～图5所示，与各电极端子102分别对应的多个端子孔21沿着长边方向形成。端子孔21插入有从电池单元101向上方突出的电极端子102，由螺母等未图示的固定工具接合在电极端子102。汇流条2在容纳在容纳壳体3的汇流条容纳状态下，在与容纳壳体3的底部31c对置的背面2a形成向下方突出的连接凸部22。各汇流条2通过容纳在容纳壳体3的后述各容纳空间部3a，使长边方向与排列方向平行，在排列方向排列为一列。

容纳壳体3容纳各汇流条2，形成有与各汇流条2分别对应的容纳空间部3a。容纳壳体3例如由合成树脂等形成，具有绝缘性，具有一对框体31和盖部32、第1铰链部33、第3铰链部35。

框体31在排列方向排列有多个，本实施方式中为与汇流条2的数量相应的数量。框体31在从上下方向观察的情况下，沿着容纳的汇流条2的外周形成，在本实施方式中，形成为在上下方向延伸的长方形。框体31在上下方向形成有上方侧开口部31a、下方侧开口部31b，形成有将下方侧开口部31b在排列方向划分的底部31c。底部31c设置在下方侧开口部31b的排列方向的中央部，宽度方向的两端部与框体31连结。底部31c在汇流条容纳状态下，形成有插入连接凸部22的连接用孔31d。框体31在形成容纳空间部3a的内壁形成有向容纳空间部3a侧突出的汇流条卡止爪，利用汇流条卡止爪来限制插入到容纳空间部3a的汇流条2在上下方向的移动，汇流条2保持在底部31c与汇流条卡止爪之间。框体31在宽度方向对置的壁部中的未设置有第2铰链部34侧的壁部形成卡止接受部36。卡止接受部36供后述的卡止爪37插入，供卡止爪37卡止。本实施方式的卡止接受部36对于所有的框体31隔开间隔地设置，但也可以设置在所有的框体31。

盖部32将容纳空间部3a封闭。本实施方式的盖部32通过将上方侧开口部31a封闭，将容纳空间部3a的上方侧封闭。盖部32利用第1铰链部33与成对的框体31连结。盖部32在宽度方向对置的端部中的未设置有第1铰链部33侧的端部形成卡止爪37。本实施方式的卡止爪37对于所有的盖部32隔开间隔地设置，但也可以设置在所有的盖部32。

第1铰链部33具有挠性，在没有外力作用的状态下是平板形，宽度方向的两端部分别与框体31和盖部32连接。即，第1铰链部33将盖部32绕排列方向自由摇动，即朝向框体31的上方侧开口部31a自由旋转，与框体31和盖部32一体形成。本实施方式的第1铰链部33与框体31的宽度方向对置的壁部中的一个壁部的排列方向的中央部，且上方侧端部连结，与盖部32的宽度方向的两端部中的一端部，且排列方向的中央部连结。

第2铰链部34具有挠性，在从宽度方向观察的情况下，在没有外力作用的状态下是U形，与在排列方向相邻的盖部32、32分别连接。即，第2铰链部34使相邻的盖部32、32中的一个盖部32相对于另一个盖部32绕宽度方向自由摇动，在排列方向排列的所有盖部32一体形成。本实施方式的第2铰链部34与在盖部32的排列方向对置的端部中的宽度方向的中央部分别连结。

第3铰链部35具有挠性，在从宽度方向观察的情况下，在没有外力作用的状态下是倒U形，与在排列方向相邻的框体31、31分别连接。即，第3铰链部35使相邻的框体31、31中的一个框体31相对于另一个框体31绕宽度方向自由摇动，在排列方向排列的所有框体31一体形成。本实施方式的第3铰链部35与在框体31的排列方向对置的壁部中的、在宽度方向的两端部中非铰链方向侧端部相邻的框体31、31分别连结。

电压检测导体组4由多个电压检测导体41构成。电压检测导体41与各汇流条2分别连接，在宽度方向排列有多个，本实施方式中为汇流条2的数量个。本实施方式的电压检测导体41的一端部与汇流条2电连接，另一端部与外部电线42电连接。外部电线42在容纳壳体3的外部露出，配置在排列方向排列的各盖部32中的连接器方向侧的盖部32的连接器方向侧。本实施方式的外部电线42的构成与电压检测导体41不同，例如是用绝缘体包覆1个导体的电线，一端部与电压检测导体41电连接，另一端部与被连接器5保持的未图示的端子电连接。此外，外部电线42可以是利用1个绝缘体包覆与各电压检测导体41分别对应的导体的FFC(柔性的扁平缆线)；在具有挠性的基板形成有与各电压检测导体41分别对应的印制电路布线的FPC(柔性的印制电路)。

此处，电压检测导体41对于容纳壳体3一体形成。本实施方式的电压检测导体41是印刷电路体，通过敷设在容纳壳体3的表面，而对于容纳壳体3一体形成。电压检测导体41例如是添加了具有导电性的金属粒子的树脂，利用分配器形成，敷设在容纳壳体3的表面。即，本实施方式的电压检测导体41为直接敷设在容纳壳体3。分配器所进行的电压检测导体41的形成是由绘图装置进行的，绘图装置包括分配器和与分配器对应的台。分配器将填充在内部的电压检测导体41的原料流出到容纳壳体3并敷设在表面。分配器具有：填充电压检测导体41的原料的填充部；与填充部连通且与分配器的外部连通的喷嘴。在台具有固定容纳壳体3的固定机构。分配器和台与控制部连接。在控制部设定有与电压检测导体41的形状对应的电路绘图的映射信息，根据映射信息，使分配器与台相对移动。分配器或者台能够在互相垂直的三轴方向移动。若作业员使绘图装置开动，则分配器将从喷嘴的末端填充的原料流出到容纳壳体3的表面。同时，分配器或者台根据控制部设定的映射信息而移动。如上所述，电压检测导体41敷设在容纳壳体3的表面。

电压检测导体41被划分为盖部区域41a、第1铰链区域41b、框体区域41c、连接用孔区域41d。盖部区域41a的各电压检测导体41形成于盖部32的背面32a。盖部区域41a的各电压检测导体41从在排列方向排列的各盖部32中的连接器方向侧的盖部32的连接器方向侧的端部，在排列方向延伸形成。盖部区域41a的各电压检测导体41延伸到与容纳电压检测导体41连接的汇流条2的框体31成对的盖部32而形成，两端部与外部电线42和第1铰链区域41b的电压检测导体41连接。此外，盖部区域41a的各电压检测导体41中的在排列方向跨过盖部32的电压检测导体41也在第2铰链部34的背面，形成到第2铰链部34的排列方向的两端部。第1铰链区域41b的电压检测导体41形成在第1铰链部33的背面33a。第1铰链区域41b的电压检测导体41形成到第1铰链部33的宽度方向的两端部，两端部与盖部区域41a和框体区域41c的电压检测导体41连接。即，电压检测导体41经由第1铰链部33从盖部32形成到框体31。框体区域41c的电压检测导体41与框体31的上表面31e、内周面31f、底部上表面31g连续形成。框体区域41c的电压检测导体41在上表面31e形成到宽度方向的两端部，在内周面31f形成到上下方向的两端部，在底部上表面31g形成到宽度方向的连接用孔31d，两端部与第1铰链区域41b和连接用孔区域41d连接。连接用孔区域41d的电压检测导体41形成在构成连接用孔31d的内周面31f。连接用孔区域41d的电压检测导体41对于内周面31f沿着上下方向形成，上方侧的端部与框体区域41c连接，下方侧的端部与连接凸部22连接。即，各电压检测导体41的一端部以在连接用孔31d露出的状态，与连接凸部22接触。各电压检测导体41在对于框体31将盖部32封闭的状态下，能够减少在外部露出的部分。所以，能够抑制外力、冲击所导致的损伤，能够提高耐久性。

接下来，说明汇流条模块1的组装。此处，各电压检测导体41在容纳壳体3预先形成为印刷电路体，另一个端部经由外部电线42与连接器5连接。首先，作业员在容纳壳体3的各容纳空间部3a分别容纳汇流条2。此处，在汇流条容纳状态下，汇流条2被汇流条卡止爪保持在容纳空间部3a内，将连接凸部22插入连接用孔31d，与连接用孔区域41d的电压检测导体41的下方侧的端部对置。接下来，作业员将各汇流条2与各电压检测导体41分别连接。此处，作业员例如利用激光焊接、焊接等电连接方式，将配置在同一容纳空间部3a内的汇流条2与电压检测导体41电连接。接下来，作业员在盖部32打开的状态(开状态)下，将汇流条模块1装配在电池模块100。此时，电极端子组103的各电极端子102如图4所示，插入到各汇流条2的各端子孔21。接下来，作业员利用固定工具将汇流条2对于电极端子102接合。接下来，作业员如图5所示，使盖部32为关闭状态(闭状态)。此处，作业员将盖部32绕排列方向摇动，将成对的框体31的上方侧开口部31a封闭，将各卡止爪37分别插入各卡止接受部36，从而卡止并保持盖部32的关闭的状态。

如上所述，在汇流条模块1中，由于电压检测导体41预先作为印刷电路体与容纳壳体3成为一体，因此，在组装汇流条模块1时，由于不需要对于容纳壳体3进行电压检测导体41连线，因此，能够提高组装时的作业容易性。另外，在对于电池模块100装配汇流条模块1时，由于不需要对于容纳壳体3进行电压检测导体41连线的时间，因此，能够缩短汇流条模块1对于电池模块100的装配时间。

另外，由于电压检测导体41是印刷电路体，因此，能够对于容纳壳体3的表面自由地形成。所以，对于由于容纳壳体3的构造上的限制而难以进行电压检测导体41布线的部位，也能够进行电压检测导体41布线，因此，能够抑制因电压检测导体41的布线所造成的汇流条模块1的形状上的限制。

另外，各电压检测导体41经由盖部32与连接器5连接。由于盖部32为了将容纳空间部3a封闭而是平板形，因此，能够容易形成电压检测导体41。

另外，电压检测导体41是一端部在连接用孔31d露出的状态，由于汇流条2容纳在容纳空间部3a，从而与插入到连接用孔31d的连接凸部22对置。所以，由于能够容易对汇流条2与电压检测导体41的一端部进行定位，因此，能够容易将汇流条2与电压检测导体41进行连接。

此外，在上述实施方式中，各电压检测导体41也可以形成于在容纳壳体3的表面所形成的、在容纳壳体3中向内部侧突出的凹部。在该情况下，由于能够抑制电压检测导体41作为印刷电路体从容纳壳体3的表面突出，因此，能够抑制外力、冲击所导致的损伤，能够提高耐久性。

另外，在上述实施方式中电压检测导体41由分配器形成，但不限于此，例如也可以利用印刷、蒸镀、Molded Interconnect Device(MID、模制互连设备)等来形成。

另外，在上述实施方式中，电压检测导体41为印刷电路体，但不限于此，电压检测导体41可以埋设在容纳壳体3。图6是实施方式所涉及的汇流条模块的变形例(开状态)的剖视图。如图6所示，例如可以将由多个电压检测导体41构成的电压检测导体组4构成为1个柔性的扁平缆线，埋设在容纳壳体3。各电压检测导体41是截面形状形成为矩形形状的带状的具有挠性的导体，利用例如由合成树脂等形成的1个具有挠性的绝缘体43来包覆所有的各电压检测导体41，构成截面形状形成为矩形形状的带状的柔性的扁平缆线。此处，绝缘体43只要具有绝缘性即可，可以是与容纳壳体3相同的材料，也可以是不同的材料。电压检测导体组4对于容纳壳体3的埋设由已知的方法实现，例如利用插入成型等进行。所以，通过预先将作为柔性的扁平缆线将的电压检测导体组4配置在模具，利用模具将容纳壳体3成型，从而能够进行容纳壳体3的形成、各电压检测导体41的埋设。由此，由于不需要对容纳壳体3进行电压检测导体41连线，因此，能够提高组装时的作业容易性，能够缩短汇流条模块1对于电池模块100的组装时间。

另外，电压检测导体组4也可以是1个柔性的印制基板。在该情况下，在具有挠性的1个柔性的基板上，将各电压检测导体41形成为印制电路布线，覆盖印制电路布线地用保护层包覆柔性的基板，从而构成电压检测导体组4。另外，也可以将各电压检测导体41分别构成为柔性的扁平缆线或者柔性的印制基板。即，也可以将电压检测导体组4构成为与各电压检测导体41分别对应的多个柔性的扁平缆线或者柔性的印制基板的集合体。另外，也可以将电压检测导体41自身直接埋设在容纳壳体3。

另外，在本实施方式中，说明了电压检测导体41与连接凸部22连接的情况，但不限于此，也可以在汇流条2的背面2a直接连接电压检测导体41。在该情况下，电压检测导体41的一端部在连接用孔31d露出，利用例如导电性糊料、焊接等具有导电性的连接方式，将一端部、与汇流条2的背面2a中从连接用孔31d露出的部分电连接。

Claims

1.一种汇流条模块，其特征在于，包括：

多个汇流条，其与包括多个电池单元的电池模块中并列为一列的电极端子组的2个以上的电极端子连接；

容纳壳体，其形成有多个分别容纳各所述汇流条的容纳空间部，且具有绝缘性；

多个电压检测导体，其与各所述汇流条分别连接，

多个所述电压检测导体对于所述容纳壳体是一体形成的。

2.如权利要求1所述的汇流条模块，

多个所述电压检测导体是敷设在所述容纳壳体的表面的印刷电路体。

3.如权利要求1所述的汇流条模块，

多个所述电压检测导体埋设在所述容纳壳体的内部。

4.如权利要求1～3的任一项所述的汇流条模块，

所述容纳壳体具有多对形成所述容纳空间部的框体、和将所述框体封闭的盖部，

所述框体和所述盖部利用铰链部连结，

所述电压检测导体至少经由铰链部从所述盖部形成到所述框体。

5.如权利要求1～4的任一项所述的汇流条模块，

在形成各所述容纳空间部的底部分别形成有连接用孔，

各所述电压检测导体的一端部以在所述连接用孔露出的状态与所述汇流条连接。

6.如权利要求5所述的汇流条模块，

在各所述汇流条形成有插入所述连接用孔的连接凸部，

各所述电压检测导体的一端部以在所述连接用孔露出的状态，与所述连接凸部连接。