CN108258178A - 导体的连接构造和导电模块 - Google Patents

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Abstract

提供一种能够实现小型化的导体的连接构造和导电模块。导体(1A)包括：与已排列在同一个方向的多个电池单体的电极端子组中的至少1个电极端子直接地连接的连接导体(10)；与监视多个电池单体的电池状态的电池监视单元(200)连接的线状导体(50)；在连接导体(10)与线状导体(50)之间间接地连接，且在过电流流过连接导体(10)与线状导体(50)之间时熔断的可熔体(20)；以及内部存在有可熔体(20)、连接导体(10)的一部分和中继端子(30)的一部分的绝缘性的树脂模制部件(40A)。

Description

导体的连接构造和导电模块
技术领域
本发明涉及导体的连接构造和导电模块。
背景技术
以往，在电动汽车(EV)、混合动力车辆(HEV)等车辆搭载有由多个电池单体构成的电池模块；和用于监视各电池单体的电池状态的电池监视单元。各电池单体与电池监视单元经由导电模块而互相连接。有的导电模块包括：与电池单体的电极端子连接的汇流条等连接导体；与电池监视单元连接的电线等线状导体；存在于连接导体与线状导体之间的熔丝；和容纳这些的壳体。例如，专利文献1公开了一种导电模块，其中，如图4所示，从设置在汇流条104的熔丝连接部42通过中继端子7a，从一个端子部81经由具有熔丝8的外壳80通过另一个端子部81，连接到中继端子7b、电线9b。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2015-207393号公报
发明内容
本发明欲解决的问题
在上述以往的导电模块中，通过使熔丝存在于连接导体与线状导体之间，从而对于过电流，能够保护导电模块和电池监视单元，但由于增加了将连接导体与线状导体之间中继的元件，因此在小型化方面存在改善的余地。
本发明的目的在于提供一种能够实现小型化的导体的连接构造和导电模块。
用于解决问题的方案
为达到上述目的，本发明所涉及的导体的连接构造的特征在于，包括：连接导体，与已排列在同一个方向的多个电池单体的电极端子组中的至少1个电极端子直接或者间接地连接；线状导体，与监视所述多个电池单体的电池状态的电池监视单元连接；可熔体，在所述连接导体与所述线状导体之间直接或者间接地连接，且在过电流流过所述连接导体与所述线状导体之间时熔断；以及绝缘性的树脂模制部件，内部存在有所述可熔体和所述连接导体的一部分。
在上述导体的连接构造中，优选的是所述可熔体经由金属制的中继端子与所述线状导体连接，所述树脂模制部件还内部存在有所述中继端子的一部分。
在上述导体的连接构造中，优选的是所述可熔体包括：一对端子和设置在所述一对端子之间的熔断部，在所述一对端子中的一者连接所述连接导体，另一者连接所述线状导体或者所述中继端子。
为达到上述目的，本发明所涉及的导电模块的特征在于，与至少1个电极端子对应地包括多个导体，所述导体包括：连接导体，与已排列在同一个方向的多个电池单体的电极端子组中的至少1个所述电极端子直接或者间接地连接；线状导体，与监视所述多个电池单体的电池状态的电池监视单元连接；可熔体，在所述连接导体与所述线状导体之间直接或者间接地连接，且在过电流流过所述连接导体与所述线状导体之间时熔断；以及绝缘性的树脂模制部件，内部存在有所述可熔体和所述连接导体的一部分，其中，多个所述连接导体分别容纳于形成在绝缘性的容纳壳体且已沿着各所述电极端子的排列方向排列的多个容纳空间部。
发明效果
根据本发明所涉及的导体的连接构造和导电模块，能够实现小型化。
附图说明
图1是示出应用了实施方式1所涉及的导体的连接构造的导电模块的概要构成的分解立体图。
图2是示出应用了实施方式1所涉及的导体的连接构造的导电模块的概要构成的平面图。
图3是示出实施方式1所涉及的导体的连接构造的概要构成的平面图。
图4是示出实施方式1所涉及的导体的连接构造的概要构成的分解平面图。
图5是示出实施方式1的可熔体的概要构成的立体图。
图6是示出实施方式2所涉及的导体的连接构造的概要构成的立体图。
图7是示出实施方式2所涉及的导体的连接构造的概要构成的平面图。
图8是示出实施方式2所涉及的导体的连接构造的概要构成的分解平面图。
附图标记的说明
1A、1B：导体
10：连接导体
10a：连接导体主体
10b：贯通孔
10c：连接部
20：可熔体
20a：端子
20b：熔断部
30：中继端子
40A、40B：树脂模制部件
50：线状导体
60：容纳壳体
60a：容纳空间部
60b：布线空间部
100：导电模块
200：电池监视单元
具体实施方式
下面，基于附图详细说明本发明所涉及的导体的连接构造和导电模块的实施方式。此外，本发明不限于下述的实施方式。另外，下述实施方式中的构成要素包含所谓的本领域技术人员能够且容易替换的要素、或者实际上相同的要素。另外，下述的实施方式的构成要素在不脱离发明要点的范围内，可以进行各种省略、替换、变更。
[实施方式1]
说明实施方式1所涉及的导体的连接构造和导电模块。图1是示出应用了实施方式1所涉及的导体的连接构造的导电模块的概要构成的分解立体图。图2是示出应用了实施方式1所涉及的导体的连接构造的导电模块的概要构成的平面图。图3是示出实施方式1所涉及的导体的连接构造的概要构成的平面图。图4是示出实施方式1所涉及的导体的连接构造的概要构成的分解平面图。图5是示出实施方式1的可熔体的概要构成的立体图。
在下面的说明中，图示的X方向是本实施方式的导电模块的宽度方向，是电极端子和连接导体的排列方向。Y方向是本实施方式的导电模块的上下方向，是与X方向垂直的方向。Z方向是本实施方式的导电模块的纵深方向，是与X方向和Y方向垂直的方向。此外，Y方向不限于铅垂方向。
图1和图2所示的导电模块100组装在由多个电池单体(未图示)构成的电池模块(未图示)。电池模块例如搭载在电动汽车(EV)、混合动力车辆(HV、PHV)，并且被用于向作为驱动源的旋转电机供给电力，或者将旋转电机所产生的电力进行蓄电(充电)。电池模块以各电池单体的任意一个电极端子并列为一列、且另一个电极端子并列为一列的方式将各电池单体排列在同一个方向。电池模块通过与由被排列在同一个方向的多个电极端子构成的电极端子组对应地组装导电模块100，利用导电模块100将多个电池单体的电极端子(正极端子、负极端子)串联连接或者并联连接，从而作为期望的电源发挥功能。导电模块100使电池单体与后述电池监视单元200电连接。具体而言，导电模块100包含多个导体1A和容纳壳体60而构成。
导体1A包含连接导体10、可熔体20、中继端子30、树脂模制部件40A和线状导体50而构成。导体1A具有连接构造，该连接构造将可熔体20和中继端子30连接在连接导体10与线状导体50之间，且这些互相电连接而构成。
连接导体10例如是汇流条，与已在同一个方向排列的多个电池单体的电极端子组中的至少1个电极端子直接连接，沿着各电极端子的排列方向排列。连接导体10由平板状的金属等导电性材料构成，在2个贯通孔10b的任意一者或者两者插通电极端子，之后进行螺钉固定，直接安装在电极端子。此外，连接导体10可以直接安装于在电池单体的排列方向上相邻的2个电极端子。连接导体10在导电模块100中分别被容纳于形成在容纳壳体60且已沿着各电极端子的排列方向排列的多个容纳空间部60a。连接导体10如图3和图4所示，包含连接导体主体10a、多个贯通孔10b和连接部10c而构成。
连接导体主体10a包括在Y方向贯通的多个贯通孔10b。各贯通孔10b供从电池单体向上方突出的电极端子插入，以留下与各电池单体的连接部的方式利用冲孔加工来形成。连接部10c从连接导体主体10a的端部在Z方向延伸，且从Y方向俯视时形成为L形或者倒L形。连接部10c与可熔体20连接。
可熔体20的一个端部与连接导体10直接连接，另一个端部经由中继端子30而连接到线状导体50。即，可熔体20被间接地连接在连接导体10与线状导体50之间。可熔体20例如是熔丝，在流过过电流时熔断，断开相应的电流路径。即，可熔体20在过电流流过连接导体10与线状导体50之间时熔断，利用该熔断保护与线状导体50连接的电池监视单元200。可熔体20的过电流例如是预先设定的额定以上的电流。即，可熔体20在预先设定的额定以上的电流流过时熔断。可熔体20的额定电流与所保护的电路的电流一致地被分别决定。可熔体20如图5所示，包括：一对端子20a；和设置在该一对端子20a之间的熔断部20b。一对端子20a中的一个端子20a与连接导体10的连接部10c连接，另一个端子20a与中继端子30连接。一个端子20a与连接部10c之间利用焊接、熔接等连接。另一个端子20a与中继端子30之间利用焊接、熔接、铆接等连接。熔断部20b利用锡、铅等金属形成为细且波状。熔断部20b如上所述在预先设定的额定以上的电流流过时熔断。
中继端子30的一个端部30a经由可熔体20而与连接导体10连接，另一个端部与线状导体50连接。即，中继端子30在连接导体10与线状导体50之间将可熔体20间接地连接。中继端子30是由金属等导电性材料形成的连接端子，将可熔体20与线状导体50物理且电连接。中继端子30以线状导体50与可熔体20对置的状态沿着线状导体50、可熔体20的延伸方向将线状导体50与可熔体20连接。中继端子30的一个端部30a与可熔体20的端子20a连接，另一个端部与将绝缘覆皮剥离而露出的状态的线状导体50的端部连接。中继端子30的一个端部30a利用焊接、熔接等与可熔体20的端子20a连接。中继端子30的另一个端部利用压接、焊接或者熔接等与线状导体50的端部连接。
树脂模制部件40A例如由具有绝缘性的合成树脂形成。树脂模制部件40A如图3所示，内部存在有可熔体20、连接导体10的一部分和中继端子30的一部分。即，树脂模制部件40A以覆盖可熔体20的整个表面、连接导体10的连接部10c的部分表面以及中继端子30的端部30a的部分表面的方式形成。该树脂模制部件40A将连接导体10、可熔体20、中继端子30和线状导体50一体地成型。作为树脂模制部件40A的成型方法，例如可以例举使用了模具的嵌入成型。在该情况下，首先，制作经由可熔体20通过焊接等将连接导体10与中继端子30之间连接的成型对象物，将该成型对象物放置在成型模具的内部。接下来，关闭成型模具并将熔融的树脂流入到内部，等待直到凝固，然后打开成型模具，取出成型对象物。从已形成于成型对象物的树脂模制部件40A割掉不需要的树脂。
线状导体50如图2所示与电池监视单元200连接。具体而言，线状导体50的将绝缘覆皮剥离而露出的状态的一个端部与中继端子30的另一个端部连接，另一个端部与电池监视单元200连接。电池监视单元200监视多个电池单体的电池状态。电池监视单元200例如是电压检测装置，检测多个电池单体的端子电压。在该情况下，线状导体50构成电压检测线。电池监视单元200例如由运算放大器、AD转换器等构成，以预定周期对电池单体的端子电压取样，转换为数字信号并输出。电池监视单元200与搭载在车辆的未图示的ECU(EngineControl Unit，引擎控制单元)连接，向该ECU输出电池单体的端子电压的值。
容纳壳体60例如由具有绝缘性的合成树脂等形成，容纳多个导体1A。容纳壳体60包括：分别容纳多个连接导体10的中空状的多个容纳空间部60a；和能布线多个线状导体50的中空状的布线空间部60b。容纳空间部60a从在Y方向设置的开口容纳与可熔体20和连接导体10的一部分所内部存在的树脂模制部件40A一体地构成的连接导体10。布线空间部60b从在Y方向设置的开口容纳从已容纳在容纳空间部60a的连接导体10延伸的线状导体50。
以上说明的实施方式1的导体1A的连接构造包括：与已排列在同一个方向的多个电池单体的电极端子组的至少1个电极端子直接地连接的连接导体10；与监视多个电池单体的电池状态的电池监视单元200连接的线状导体50；在连接导体10与线状导体50之间间接地连接，且在过电流流过连接导体10与线状导体50之间时熔断的可熔体20；以及内部存在有可熔体20、连接导体10的一部分和中继端子30的一部分的绝缘性的树脂模制部件40A。
另外，以上说明的实施方式1的导电模块100与至少1个电极端子对应而包括多个导体，该导体包括：连接导体10，与排列在同一个方向的多个电池单体的电极端子组中的至少1个电极端子直接地连接；线状导体50，与监视多个电池单体的电池状态的电池监视单元200连接；可熔体20，在连接导体10与线状导体50之间间接地连接，且在过电流流过连接导体10与线状导体50之间时熔断；以及树脂模制部件40A，内部存在有可熔体20、连接导体10的一部分和中继端子30的一部分。多个连接导体10分别容纳在绝缘性的容纳形成在壳体60且已沿着各电极端子的排列方向排列的多个容纳空间部60a。
根据上述构成的导体1A的连接构造和导电模块100，由于连接导体10不经由中继端子而与可熔体20直接连接，因此，能够削减将连接导体10与线状导体50之间连接的中继端子的数量，实现导体1A和导电模块100的小型化、轻量化，并且抑制元件成本。另外，由于中继端子的数量和电接数量的减少，流过电池监视单元200的电阻值下降，能够高精度地检测电池单体的端子电压。另外，由于在连接导体10与线状导体50之间连接可熔体20，因此，对于过电流，能够保护导体1A和电池监视单元200。并且，导体1A的连接构造和导电模块100由于使可熔体20和连接导体10的一部分和中继端子30的一部分内部存在在树脂模制部件40A，因此，可以将连接导体10、可熔体20和中继端子30作为1个元件处理，在将多个导体1A组装在导电模块100时等组装时，不需要熔丝、中继端子相对于容纳壳体60的组装工序，能够提高组装时的作业容易性。
[实施方式2]
接下来，说明实施方式2所涉及的导体的连接构造和导电模块。图6是示出实施方式2所涉及的导体的连接构造的概要构成的立体图。图7是示出实施方式2所涉及的导体的连接构造的概要构成的平面图。图8是示出实施方式2所涉及的导体的连接构造的概要构成的分解平面图。
实施方式2所涉及的导体1B的连接构造和导电模块100如图6～图8所示，与上述实施方式1所涉及的导体1A的连接构造和导电模块100的不同点在于：在连接导体10与线状导体50之间仅连接可熔体20。此外，在以下的说明中，与上述实施方式1共通的构成标注同一附图标记，省略其说明。
导体1B包含连接导体10、可熔体20、树脂模制部件40B、线状导体50而构成。导体1B具有连接构造，该连接构造在连接导体10与线状导体50之间连接可熔体20，这些互相电连接而构成。
实施方式2的可熔体20一个端部与连接导体10直接连接，另一个端部与线状导体50直接连接。即，可熔体20在连接导体10与线状导体50之间直接地连接。具体而言，可熔体20的一个端子20a与连接导体10的连接部10c连接，另一个端子20a与线状导体50连接。一个端子20a与连接部10c之间利用焊接、熔接等连接。另一个端子20a与线状导体50之间利用焊接、熔接、铆接等连接。
树脂模制部件40B如图7所示，内部存在有可熔体20、连接导体10的一部分和线状导体50的端部50a。即，树脂模制部件40B以覆盖可熔体20的整个表面、连接导体10的连接部10c的部分表面以及线状导体50的端部50a的表面的方式形成。该树脂模制部件40B将连接导体10、可熔体20和线状导体50一体地成型。此外，树脂模制部件40B的成型方法与上述实施方式1同样。
实施方式2的线状导体50中，将绝缘覆皮剥离而露出的状态的一个端部50a与可熔体20的另一个端子20a连接，另一个端部与电池监视单元200连接。
以上说明的实施方式2的导体1B的连接构造包括：连接导体10，与已排列在同一个方向的多个电池单体的电极端子组中的至少1个电极端子直接地连接；线状导体50，与监视多个电池单体的电池状态的电池监视单元200连接；可熔体20，在连接导体10与线状导体50之间直接地连接，且在过电流流过连接导体10与线状导体50之间时熔断；以及绝缘性的树脂模制部件40B，内部存在有可熔体20、连接导体10的一部分和线状导体50的端部50a。
另外，以上说明的实施方式2的导电模块100与至少1个电极端子对应而包括多个导体，并且该导体包括：连接导体10，与已排列在同一个方向的多个电池单体的电极端子组中的至少1个电极端子直接地连接；线状导体50，与监视多个电池单体的电池状态的电池监视单元200连接；可熔体20，在连接导体10与线状导体50之间直接地连接，且在过电流流过连接导体10与线状导体50之间时熔断；以及树脂模制部件40B，内部存在有可熔体20、连接导体10的一部分和线状导体50的端部50a。多个连接导体10分别容纳于形成在绝缘性的容纳壳体60且已沿着各电极端子的排列方向排列的多个容纳空间部60a。
根据上述构成的导体1B的连接构造和导电模块100，由于连接导体10不经由中继端子30而与可熔体20直接连接，且经由可熔体20地与线状导体50直接连接，因此，能够进一步得到上述实施方式1的导体1A的连接构造和导电模块100所带来的效果。
此外，在上述实施方式1、2中，连接导体10为汇流条，但不限于此。即，连接导体10可以是经由汇流条而与已排列在同一个方向的多个电池单体的电极端子组中的至少1个电极端子间接地连接的导体。在该情况下，连接导体10与该汇流条物理且电连接。该连接导体10与汇流条之间例如使用嵌合构造、熔接、螺钉固定等来连接。
另外，在上述实施方式1、2中，连接导体10从连接导体主体10a的端部在Z方向延伸，且在从Y方向俯视时形成为L形或者倒L形的连接部10c连接有可熔体20，但不限于此，也可以是在连接导体主体10a直接连接有可熔体20的构造。在该情况下，树脂模制部件40A、40B以覆盖可熔体20的整个表面、连接导体10的部分表面、中继端子30的端部30a的部分表面或者线状导体50的端部50a的部分表面的方式形成。
另外，在上述实施方式1、2中，电池监视单元200的电路构成等没有特别限定。电池监视单元200例如可以构成为检测各单电池的端子电压、组电池整体的端子电压。
另外，在上述实施方式1、2中，可熔体20只要在流过预先设定的额定以上的电流时熔断即可，不限于图示的形状、构成。

Claims (4)

1.一种导体的连接构造，其特征在于，包括：
连接导体，与已排列在同一个方向的多个电池单体的电极端子组中的至少1个电极端子直接或者间接地连接；
线状导体，与监视所述多个电池单体的电池状态的电池监视单元连接；
可熔体，在所述连接导体与所述线状导体之间直接或者间接地连接，且在过电流流过所述连接导体与所述线状导体之间时熔断；以及
绝缘性的树脂模制部件，内部存在有所述可熔体和所述连接导体的一部分。
2.如权利要求1所述的导体的连接构造，其中，
所述可熔体经由金属制的中继端子与所述线状导体连接，
所述树脂模制部件还内部存在有所述中继端子的一部分。
3.如权利要求2所述的导体的连接构造，其中，
所述可熔体包括：一对端子和设置在所述一对端子之间的熔断部，
所述连接导体连接于所述一对端子中的一者，所述线状导体或者所述中继端子连接于另一者。
4.一种导电模块，其特征在于，
与至少1个电极端子对应而包括多个导体，
所述导体包括：
连接导体，与已排列在同一个方向的多个电池单体的电极端子组的至少1个所述电极端子直接或者间接地连接；
线状导体，与监视所述多个电池单体的电池状态的电池监视单元连接；
可熔体，在所述连接导体与所述线状导体之间直接或者间接地连接，且在过电流流过所述连接导体与所述线状导体之间时熔断；以及
绝缘性的树脂模制部件，内部存在有所述可熔体和所述连接导体的一部分，
多个所述连接导体分别容纳于多个容纳空间部，该多个容纳空间部形成在绝缘性的容纳壳体且沿着各所述电极端子的排列方向排列。
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