CN107958984A - 汇流条模块 - Google Patents

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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：与电极端子组(103)中的2个以上的电极端子(102)连接的多个汇流条(2)；形成有多个分别容纳各汇流条(2)的汇流条容纳空间部(31)且具有绝缘性的板状的容纳壳体(3)；与各汇流条(2)分别连接的多个电压检测导体(4)。汇流条(2)在从形成汇流条容纳空间部(31)的内周面离开的离开状态下，配置在汇流条容纳空间部(31)。容纳壳体(3)与各汇流条容纳空间部(31)分别对应地具有将汇流条(2)支承于容纳壳体(3)的一对支承连结部(32)。支承连结部(32)形成容许排列方向的弹性变形的弹性变形部(32b)、(32)d，且与容纳壳体(3)和汇流条(2)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
有将多个电池单元串联连接而构成的电池模块所使用的汇流条模块。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；形成有分别容纳多个汇流条的容纳空间部的容纳壳体；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，在汇流条模块的组装中，需要将各汇流条分别容纳在容纳空间部，并确认容纳壳体中保持有各汇流条，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，与包括多个电池单元的电池模块的并列为一列的电极端子组中的2个以上的电极端子连接；板状的容纳壳体，形成有多个分别容纳各所述汇流条的汇流条容纳空间部，且具有绝缘性；多个电压检测导体，与各所述汇流条分别连接，所述汇流条在从形成所述汇流条容纳空间部的内周面离开的离开状态下，配置在所述汇流条容纳空间部，所述容纳壳体分别与各所述汇流条容纳空间部对应地具有：将所述容纳壳体与所述汇流条连结，且将所述汇流条支承于所述容纳壳体的至少1个以上的支承连结部，所述支承连结部形成有至少容许所述排列方向的弹性变形的弹性变形部，且与所述容纳壳体和所述汇流条一体形成。
另外，在所述汇流条模块中，优选的是所述电压检测导体是覆盖在所述容纳壳体的表面的印刷电路体。
另外，在所述汇流条模块中，优选的是还包括电路基板，接受来自各所述电压检测导体的电压信息的输入，所述容纳壳体形成有容纳所述电路基板的基板容纳空间部，且安装有夹着所述基板容纳空间部对置且分别与各所述电压检测导体连接的一对第1连接器，所述电路基板在从形成所述基板容纳空间部的内周面离开的离开状态下，配置在所述基板容纳空间部，并安装有与一对所述第1连接器嵌合的一对第2连接器。
另外，在所述汇流条模块中，优选的是所述第2连接器相对于所述第1连接器，在将所述电路基板相对于所述基板容纳空间部插入的插入方向插入到所述第1连接器，所述电路基板在所述第1连接器与所述第2连接器的嵌合状态下，被支承于所述容纳壳体。
发明的效果
本发明所涉及的汇流条模块由于各汇流条相对于容纳壳体一体形成，因此，取得的效果是：在汇流条模块的组装时，不需要汇流条相对于容纳壳体的容纳，能够提高组装时的作业容易性。
附图说明
图1是包括实施方式所涉及的汇流条模块的电池模块的分解立体图。
图2是组装有实施方式所涉及的汇流条模块的电池模块的立体图。
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的立体图。
附图标记的说明
1：汇流条模块
2：汇流条
3：容纳壳体
31：汇流条容纳空间部
32：支承连结部
33：基板容纳空间部
34：第1连接器
35：突出片
4：电压检测导体
5：电路基板
51：基板主体
52：第2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是包括实施方式所涉及的汇流条模块的电池模块的分解立体图。图2是组装有实施方式所涉及的汇流条模块的电池模块的立体图。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的立体图。此外，图3是从表面观察容纳壳体的图，图4是从背面观察容纳壳体的图。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。Z1方向是汇流条模块的上方向，Z2方向是与上方向相反方向的下方向。
本实施方式的汇流条模块1如图1所示，组装在电池模块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通过与各电极端子组103分别对应地组装汇流条模块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，从而能够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。本实施方式的各电池单元101配置为在排列方向相邻的电池单元101的在排列方向相邻的电极端子102为不同极。
汇流条模块1用于将多个电池单元101串联连接，如图1和图2所示，包括多个汇流条2；容纳壳体3；多个电压检测导体4；电路基板5；连接体6；一对终端电极7、8。汇流条模块1经由电压检测导体4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。电压信息经由电路基板5输入至搭载在车辆的未图示的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。
如图1～图4所示，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的在宽度方向离开的2个电极端子组103、103中，构成一个电极端子组103的在排列方向相邻的2个不同极的电极端子102、102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，在本实施方式中从上下方向观察的情况下，形成为以排列方向为长边方向的长方形的板状。汇流条2形成有与电压检测导体4连接的突出片21。本实施方式的突出片21在宽度方向的两端部中的一端部，且从排列方向的中央部向宽度方向的一个(容纳壳体3的宽度方向的中央部)突出而形成。本实施方式的汇流条2在下方侧的面即背面2a分别连接有相邻的电极端子102。各汇流条2通过容纳在容纳壳体3的后述各容纳空间部31，使长边方向与排列方向平行，与各电极端子组分别对应地，在排列方向排列为一列。
如图1～图4所示，容纳壳体3容纳各汇流条2，形成与各汇流条2分别对应的汇流条容纳空间部31。容纳壳体3例如由合成树脂等形成，具有绝缘性，形成为板状，在本实施方式中从上下方向观察的情况下，为以排列方向为长边方向的长方形的板状。容纳壳体3具有多个汇流条容纳空间部31；支承连结部32；基板容纳空间部33；第1连接器34；突出片35。
汇流条容纳空间部31容纳汇流条2，在2个电极端子组103、103的各电极端子102分别在上下方向对置，相对于容纳壳体3在宽度方向离开，且在排列方向分别排列为一列而形成。本实施方式的汇流条容纳空间部31从容纳壳体3的表面3a贯通到背面3b，在从上下方向观察的情况下，形成为以排列方向为长边方向的长方形。此处，汇流条容纳空间部31在从上下方向观察的情况下，形成为配置有汇流条容纳空间部31的汇流条2的外周面、与形成汇流条容纳空间部31的容纳壳体3的内周面3c离开。即，汇流条2在从形成汇流条容纳空间部31的内周面3c离开的离开状态下，配置在汇流条容纳空间部31。
支承连结部32将容纳壳体3与汇流条2连结，且将汇流条2支承于容纳壳体。支承连结部32相对于1个汇流条容纳空间部31至少有一对形成在容纳壳体3，在本实施方式中，在排列方向中夹着汇流条2形成一对。支承连结部32在从上下方向观察的情况下，在没有外力作用的状态下形成为S形，形成为在上下方向延伸的板状。支承连结部32在上下方向不从汇流条容纳空间部31突出地形成，具有壳体连接部32a、第1弯折部32b、宽度方向连接部32c、第2弯折部32d、汇流条连接部32e。壳体连接部32a从内周面3c中在排列方向与汇流条2对置的部分，向排列方向中朝向汇流条2的方向突出而形成，与第1弯折部32b连接。第1弯折部32b是容许在排列方向的弹性变形的弹性变形部，从上下方向观察弯曲而形成。第1弯折部32b是将支承连结部32从排列方向向宽度方向弯折的部分，与壳体连接部32a和宽度方向连接部32c连接。宽度方向连接部32c与第1弯折部32b和第2弯折部32d连接，沿着宽度方向形成。第2弯折部32d是弹性变形部，从上下方向观察弯曲而形成。第2弯折部32d是将支承连结部32从排列方向向宽度方向弯折的部分，与宽度方向连接部32c和汇流条连接部32e连接。汇流条连接部32e从第2弯折部32d向排列方向中朝向汇流条2的方向延伸，且在从宽度方向观察的情况下，形成为在汇流条2侧具有开口的U形，在上下方向夹入汇流条2而形成。即，支承连结部32利用汇流条连接部32e将汇流条2相对于容纳壳体3进行支承。此外，一对支承连结部32、32在从上下方向观察的情况下形成为同一形状。
此处，支承连结部32与容纳壳体3和汇流条2一体形成。在本实施方式的汇流条模块1中，通过汇流条2与容纳壳体3一体形成，支承连结部32与容纳壳体3和汇流条2一体形成。汇流条2与容纳壳体3一体形成的方法可以利用已知的方法来实现，例如利用插入成型等进行。对于预先将容纳壳体3成型的成型模具，将各汇流条2配置在形成有汇流条容纳空间部31的区域，向成型模具射出构成容纳壳体3的原料，从而在包含支承连结部32的容纳壳体3的成型时，能够处于利用支承连结部32的汇流条连接部32e将汇流条2夹持的状态。
基板容纳空间部33容纳电路基板5。本实施方式的基板容纳空间部33从容纳壳体3的表面3a贯通到背面3b，在从上下方向观察的情况下，在容纳壳体3的中央部，且形成为以排列方向为长边方向的长方形。此处，基板容纳空间部33在从上下方向观察的情况下，形成为配置有基板容纳空间部33的电路基板5的外周面、与形成基板容纳空间部33的容纳壳体3的内周面3d离开。即，电路基板5在从形成基板容纳空间部33的内周面3d离开的离开状态下，配置在基板容纳空间部33。
第1连接器34的各电压检测导体4分别连接，相对于基板容纳空间部33形成一对。一对第1连接器34、34分别嵌合有电路基板5的后述一对第2连接器52、52，在与一对第2连接器52、52嵌合的嵌合状态下，在基板容纳空间部33支承电路基板5。本实施方式的一对第1连接器34、34在排列方向夹着基板容纳空间部33安装在容纳壳体3的表面3a。一对第1连接器34、34中的排列方向的一个第1连接器34，与容纳壳体3的表面3a中在排列方向的一个形成的多个电压检测导体4(一方电压检测导体组)连接，另一个第1连接器34与容纳壳体3的表面3a中在排列方向的另一个形成的多个电压检测导体4(另一个电压检测导体组)连接。第1连接器34在内部具有与各电压检测导体4分别电连接的第1端子，在宽度方向的两端部形成卡止爪34a。
突出片35在形成汇流条容纳空间部31的容纳壳体3从在内周面3c形成的切除部朝向汇流条容纳空间部31突出。本实施方式的突出片35与各汇流条容纳空间部31分别对应地形成，从与朝向宽度方向的中央部形成的汇流条容纳空间部31连通的切除部朝向宽度方向的端部突出而形成。突出片35是容纳壳体3的表面3a所形成的电压检测导体4中形成有一端部的部分。突出片35在宽度方向与配置在汇流条容纳空间部31的汇流条2的突出片21对置。
多个电压检测导体4与各汇流条2分别连接，在排列方向夹着基板容纳空间部33构成2个电压检测导体组。本实施方式的电压检测导体4的一端部与汇流条2电连接，另一个端部经由第1连接器34和第2连接器52与电路基板5电连接。电压检测导体4在突出片35经由连接体6与汇流条2的突出片21电连接。此处，连接体6是具有导电性的导体糊料、焊料、导电性橡胶、熔焊等，优选的是相对于汇流条2相对于容纳壳体3在排列方向的相对移动具有跟随性。
此处，电压检测导体4相对于容纳壳体3一体形成。本实施方式的电压检测导体4是印刷电路体，通过覆盖在容纳壳体3的表面，相对于容纳壳体3一体形成。电压检测导体4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，覆盖在容纳壳体3的表面。即，本实施方式的电压检测导体4直接覆盖在容纳壳体3。分配器所进行的电压检测导体4的形成是利用绘图装置进行的，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4的原料吐出到容纳壳体3并覆盖在表面3a。分配器具有：填充电压检测导体4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4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吐出到容纳壳体3的表面3a。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4覆盖在容纳壳体3的表面3a。
电路基板5接受来自各电压检测导体4的电压信息的输入，对ECU输出电压信息。电路基板5具有基板主体51、第2连接器52。基板主体51安装有未图示的印制电路布线、电子元件，在排列方向的两端部安装有一对第2连接器52。一对第2连接器52分别嵌合在一对第1连接器34。第2连接器52在下方侧具有未图示的开口部，第1连接器34从开口部插入到第2连接器52的内部。即，第2连接器52相对于第1连接器34，在电路基板5相对于基板容纳空间部33插入的插入方向、即下方插入到第1连接器34。第2连接器52在内部具有：与第1连接器34的第1端子分别对应，在嵌合状态下与第1端子分别电连接的第2端子，在宽度方向的两端部形成卡止接受部52a。卡止接受部52a供插入到第2连接器52的第1连接器34的卡止爪34a插入，卡止爪34a通过卡在卡止接受部52a而被卡止，限制第2连接器52相对于第1连接器34向上方向移动，成为嵌合状态。即，电路基板5在第1连接器34与第2连接器52的嵌合状态下，被支承于容纳壳体3，在实施方式中被在上下方向上支承。
一对终端电极8、7将电池模块100中串联连接的电池单元101与外部的电子设备连接。一对终端电极7、8是具有导电性的金属制的部件，在本实施方式中，终端电极8是正极终端电极，终端电极7负极终端电极，相对于容纳壳体3一体形成。
接下来，说明汇流条模块1相对于电池模块100的组装。此处，各汇流条2经由一对支承连结部分别配置在各汇流条容纳空间部31，容纳在容纳壳体3。另外，各电压检测导体4在容纳壳体3预先形成为印刷电路体，一端部与汇流条2连接，另一端部与第1连接器34连接。首先，作业员将汇流条模块1安装在电池模块100。此处，作业员使容纳壳体3的长边方向与多个电池单元101的排列方向一致，各汇流条2与在上下方向相邻的电极端子102、102分别对置地，将汇流条模块1放置于电池模块100。此时，相邻的电极端子102、102的各末端部与汇流条2的背面2a接触。另外，一对终端电极7、8在上下方向与对置的电极端子102分别接触。接下来，作业员将各汇流条2与相邻的电极端子102、102分别电连接。在本实施方式中，利用激光熔焊或钎焊，在汇流条2的背面2a电连接电极端子102、102。同样，将一对终端电极8、7与电极端子102分别电连接。接下来，作业员将电路基板5安装在容纳壳体3。此处，作业员将一对第2连接器52相对于一对第1连接器34向下方插入，从而使一对第2连接器52与一对第1连接器34分别为嵌合状态，并且将电路基板5容纳在基板容纳空间部33。
如上所述，在汇流条模块1中，由于各汇流条2相对于容纳壳体3一体形成，因此，在汇流条模块的组装时，不需要汇流条2相对于容纳壳体3的容纳，能够提高组装时的作业容易性。另外，在对于电池模块100组装汇流条模块1时，由于不需要对于容纳壳体3容纳汇流条2的时间，因此，能够缩短汇流条模块1相对于电池模块100的组装时间。另外，由于各汇流条2相对于容纳壳体3一体形成，因此，能够抑制各汇流条2从容纳壳体3脱落。
另外，在电池模块100充放电时，在电池模块100的壳体内，多个电池单元101在排列方向会反复膨胀、收缩。在本实施方式中，在各汇流条2与各汇流条容纳空间部31之间形成间隙，当由于电池单元101在排列方向的膨胀、收缩，汇流条2欲相对于容纳壳体3在排列方向相对移动时，第1弯折部32b和第2弯折部32d由于弹性变形，弯折的程度会变化，宽度方向连接部32c与宽度方向交叉，从而宽度方向的汇流条2与容纳壳体的间隙的大小能够变化。所以，支承连结部32能够使容纳壳体3跟随连接有电极端子102的汇流条2的相对移动，能够在容纳壳体3内吸收电池单元101在排列方向的膨胀、收缩所导致的汇流条2的移动。由此，容纳壳体3为板状，与用框体等构成容纳汇流条2的汇流条容纳空间部31的情况相比，能够使上下方向的长度、即厚度变薄，能够降低电池模块100的高度。
另外，在汇流条模块1中，由于电压检测导体4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将电压检测导体4连线，因此，能够提高组装时的作业容易性。另外，在相对于电池模块100组装汇流条模块1时，由于不需要对于容纳壳体3将电压检测导体4连线的时间，因此，能够缩短汇流条模块1相对于电池模块100的组装时间。另外，由于电压检测导体4是印刷电路体，因此，与将用绝缘体覆盖导体的电线用作电压检测导体的情况相比，能够实现汇流条模块1的轻量化。另外，能够解决用绝缘体覆盖导体的电线中产生的断线、缠绕的问题，能够降低在布线时的拉伸导致的与汇流条2的连接部位的负载。
另外，由于能够在将电路基板5容纳在容纳壳体3的基板容纳空间部33的状态下，经由第1连接器34和第2连接器52将各电压检测导体4与电路基板5连接，因此，与在容纳壳体3内安装容纳有电路基板5的基板壳体的情况相比，能够抑制汇流条模块1的大型化。另外，由于电路基板5容纳在容纳壳体3的基板容纳空间部33，因此，能够降低电池模块100的高度。
另外，电路基板5在第1连接器34与第2连接器52的嵌合状态下，由于经由一对第1连接器34、34和一对第2连接器52、52被支承于容纳壳体3，因此，不需要为了在基板容纳空间部33内支承电路基板5，而单独设置支承机构或支承部。所以，能够以简单的构成将电路基板5安装在容纳壳体3。
此外，本实施方式的支承连结部32在排列方向形成一对，但不限于此，也可以在宽度方向形成一对，也可以在排列方向和宽度方向分别形成一对。另外，支承连结部32可以是1个。另外，支承连结部32形成有容许排列方向的弹性变形的弹性变形部即可，弹性变形部的形状从上下方向观察不限于弯曲形状。例如，也可以是，支承连结部32在从上下方向观察的情况下是平板形，作为弹性变形部，具有与支承连结部32的其他部分相比截面积小，与其他部分相比弹性变形容易的部分。另外，本实施方式的一对终端电极7、8与容纳壳体3一体形成，但不限于此，也可以与容纳壳体3独立地，利用固定工具分别与电极端子102电连接。

Claims (4)

1.一种汇流条模块，其特征在于，包括：
多个汇流条，与包括多个电池单元的电池模块的并列为一列的电极端子组中的2个以上的电极端子连接；
板状的容纳壳体，形成有多个分别容纳各所述汇流条的汇流条容纳空间部，且具有绝缘性；
多个电压检测导体，与各所述汇流条分别连接，
所述汇流条在从形成所述汇流条容纳空间部的内周面离开的离开状态下，配置在所述汇流条容纳空间部，
所述容纳壳体分别与各所述汇流条容纳空间部对应地具有：将所述容纳壳体与所述汇流条连结，且将所述汇流条支承于所述容纳壳体支承的至少1个以上的支承连结部，
所述支承连结部形成有至少容许所述排列方向的弹性变形的弹性变形部，且与所述容纳壳体和所述汇流条一体形成。
2.如权利要求1所述的汇流条模块，
所述电压检测导体是覆盖在所述容纳壳体的表面的印刷电路体。
3.如权利要求2所述的汇流条模块，
还包括电路基板，接受来自各所述电压检测导体的电压信息的输入，
所述容纳壳体形成有容纳所述电路基板的基板容纳空间部，且安装有夹着所述基板容纳空间部对置且分别与各所述电压检测导体连接的一对第1连接器，
所述电路基板在从形成所述基板容纳空间部的内周面离开的离开状态下，配置在所述基板容纳空间部，并安装有与一对所述第1连接器嵌合的一对第2连接器。
4.如权利要求3所述的汇流条模块，
所述第2连接器相对于所述第1连接器，在将所述电路基板相对于所述基板容纳空间部插入的插入方向插入到所述第1连接器，
所述电路基板在所述第1连接器与所述第2连接器的嵌合状态下，被支承于所述容纳壳体。
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