CN109075302B - 连接模块 - Google Patents

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Abstract

连接模块(20)具备：多个母线(40)，其将相邻的蓄电元件的正极的电极端子以及负极的电极端子连接；多个母线保持部(30)，其将母线(40)绝缘保持；以及间距调整部(21)。间距调整部(21)以搭于相邻的母线保持部(30)的方式设置，将相邻的母线保持部(30)结合，并且沿多个母线保持部(30)的排列方向伸缩，且能调整相邻的蓄电元件的正极的电极端子与负极的电极端子间的间距。各母线保持部(30)包含母线收纳部(32)，母线收纳部(32)具有将母线(40)绝缘隔离的隔离壁(32A、32B、32C)，母线收纳部(32)在排列方向(箭头X方向)的一方侧具有隔离壁被省略的解放部(32S)。

Description

连接模块
技术领域
本发明涉及一种连接模块，详细地说，涉及一种在蓄电模块中使用的连接模块。
背景技术
电动汽车、混合动力车等车辆用的蓄电模块通过多个具有正极的电极端子以及负极的电极端子的蓄电元件并排排列而形成，相邻的蓄电元件的电极端子间由连接模块所包含的母线连接，从而多个蓄电元件被串联、并联地连接。通常，已知有一种将间距调整手段设置于连接模块的技术(例如参照专利文献1)，因为在相邻的蓄电元件的电极的间隔(电极间距)中产生偏差，所以间距调整手段使连接模块沿蓄电元件的排列方向伸缩，从而调整电极间距(例如、参照专利文献1)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2000-149909号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是，在上述专利文献1所述的电池连接板(连接模块)中，间距调整手段构成为：按每预定数量的连接部(母线)设置于共用的基板部。因此，未必能对每个母线充分地确保通过间距调整手段进行调整的蓄电元件的排列方向的伸缩量、即间距调整量。
在此，在本说明书中，提供一种能通过简单的结构使得每个母线的间距调整量增加的连接模块。
用于解决课题的手段
本说明书所公开的连接模块，其安装于蓄电元件组，所述蓄电元件组通过具有正极的电极端子以及负极的电极端子的多个蓄电元件排列而形成，所述连接模块具备：多个母线，其将所述多个蓄电元件中的相邻的蓄电元件的正极的电极端子以及负极的电极端子连接；多个母线保持部，其沿所述多个蓄电元件的排列方向排列，并将所述母线绝缘保持；以及间距调整部，其以搭于相邻的母线保持部的方式设置，所述间距调整部将所述相邻的母线保持部结合，并且沿所述多个母线保持部的排列方向伸缩，且能调整所述相邻的蓄电元件的正极的电极端子与负极的电极端子间的间距，各母线保持部包含母线收纳部，所述母线收纳部具有将所述母线绝缘隔离的隔离壁，所述母线收纳部在所述排列方向的一方侧具有所述隔离壁被省略的解放部。
根据本构成，各相邻的母线保持部被沿多个母线保持部的排列方向伸缩的间距调整部结合。即、间距调整部与各母线间对应地设置。另外，母线收纳部在排列方向的一方侧具有隔离壁被省略的解放部。即、没有设置与相邻的其他的母线收纳部的隔离壁对置的两个隔离壁中的一方的隔离壁。由此，能使相邻的母线收纳部间的间隙增加隔离壁的厚度的量，通过间隙的增加，从而能使间距调整部的伸缩量、即间距调整量增加。由此，根据本构成的连接模块，能通过简单的结构使得每个母线的间距调整量增加，详细地说，能使各母线间的间距调整量增加。
上述连接模块也可以构成为：各母线保持部包含载置所述母线的底部，各母线形成为在俯视时呈矩形，各母线收纳部形成为在俯视时向所述排列方向的所述一方侧开口的コ字形的形状，所述隔离壁包含：第1隔离壁，其竖立设置于所述底部，且沿所述多个母线收纳部的所述排列方向延伸；第2隔离壁，其以与所述第1隔离壁对置的方式竖立设置于所述底部，且沿所述排列方向延伸；以及第3隔离壁，其与所述第2隔离壁的一个端部结合，且从所述第2隔离壁的所述一个端部向所述第1隔离壁的一个端部沿与所述排列方向正交的方向延伸，与所述第3隔离壁对置的一侧的隔离壁被省略。
根据本构成，通过第1-3侧壁，能将各母线收纳部形成为在俯视时向多个母线收纳部的排列方向的一方侧开口的コ字型的形状。即、能适宜地形成具有解放部且能收纳在俯视时呈矩形的母线的母线收纳部。
另外，上述连接模块也可以构成为：在所述相邻的母线收纳部之间设置有间隙，所述间距调整部由铰链构成，所述铰链跨过所述间隙设置于相邻的各母线保持部的所述底部的、所述间隙的附近的部位。
根据本构成，因为间距调整部以搭于相邻的母线收纳部的位于各第1隔离壁之间的各底部的端部的方式设置，所以能最大限度地利用间距调整部的伸缩作用。由此，与设置和相邻的其他的母线收纳部的收纳壁对置的两个侧壁的情况相比，能确实地增加间距调整量。
另外，上述连接模块也可以构成为：所述第1隔离壁以及所述第2隔离壁的至少一方包含移动限制部，所述移动限制部限制配置于比中心部靠所述第3隔离壁侧的所述母线在所述排列方向移动，所述母线包含与所述移动限制部卡合的卡合部。
根据本构成，通过母线的卡合部与形成于第1隔离壁以及第2隔离壁的至少一方的移动限制部卡合，从而限制母线向母线收纳部的没有形成隔离壁的解放部侧移动。由此，能防止母线在连接模块的搬运中从母线收纳部脱落，并且容易进行将母线安装于电极端子的作业，作业效率提高。
发明效果
根据本发明的连接模块，能通过简单的结构增加每个母线的间距调整量。
附图说明
图1是示出具备一实施方式所涉及的连接模块的蓄电模块的局部俯视图。
图2是示出蓄电模块的主视图。
图3是示出一实施方式所涉及的连接模块的立体图。
图4是示出连接模块的一部分的放大俯视图。
图5是示出连接模块的一部分的放大立体图。
图6是将除了母线以外的连接模块的一部分示出的放大立体图。
图7是示出母线的立体图。
图8是示出沿图4的A-A线的剖视图。
图9是示出沿图4的B-B线的剖视图。
图10是示出沿图4的C-C线的剖视图。
图11是示出沿图4的D-D线的剖视图
具体实施方式
＜实施方式＞
参照图1至图11对本发明的一实施方式进行说明。
如图1所示，蓄电模块M1具备本实施方式的连接模块20和通过排列多个蓄电元件11而形成的蓄电元件组10。
蓄电模块M1作为例如电动汽车或者混合动力汽车等车辆的驱动源而使用。另外，在以下的说明中，对于多个相同的部件，有时对一个部件赋予符号，对其他部件省略符号以及说明。
1.蓄电元件组
如图1以及图2所示，被安装本实施方式的连接模块20的蓄电元件组10通过排列多个(本实施方式为24个)蓄电元件11而构成。
蓄电元件11具有圆筒状的正极电极端子13A以及负极电极端子13B，正极电极端子13A以及负极电极端子13B从在内部收纳有未予图示的蓄电要素的扁平的长方体状的主体部的上表面12A垂直地向上方突出。各电极端子13插通于母线40的端子插通孔42(参照图7)。另外，在图1中示出在蓄电元件11的长边方向(图1的箭头Y方向)的两端部设置的电极端子13A、13B中的任意一个电极端子，另一个电极端子没有图示出。
在电极端子13的侧壁部分形成有用于与螺母14螺合的螺纹(未图示)。通过电极端子13被螺母14螺合，从而母线40和电极端子13电气连接。多个蓄电元件11以在图2的左右方向(箭头X方向)上相邻的电极端子13的极性成为相反的方式配置。另外，在图1中没有示出，但是在蓄电元件11的、图1的箭头Y方向的下方端部也安装有连接模块20，位于下方端部的相邻的电极端子也被母线40连接。
2.连接模块
如图1以及图2所示，连接模块20沿蓄电元件11的排列方向(箭头X方向)安装于蓄电元件组10，并具有将多个蓄电元件11电气连接的功能。如图3所示，连接模块20包含多个(本实施方式为12个)母线保持部30、多个(本实施方式为12个)母线40以及铰链21。另外，图3所示的连接模块20只示出在蓄电元件组10的蓄电元件11的长边方向(图1的箭头Y方向)的一个端部(上端部)设置的连接模块。但是，如上述所示，在蓄电元件组10的蓄电元件11的长边方向(图1的箭头Y方向)的另一个端部(下端部)也设置有与如图3所示的连接模块20相同的连接模块。
另外，如图3所示，在本实施方式的连接模块20中，例如每4个母线保持部30被单元化。因此，本实施方式的连接模块20由三个单元构成。各单元通过单元连结部22以能调整单元间隔(即、母线间隔)的方式结合在一起，各单元连结部22包含单元卡合部22A和单元卡合接受部22B。另外，连接模块20的两端部的母线保持部30A、30B以及单元的两端部的母线保持部30A、30C与中央部的母线保持部30的部分结构不同。因此，以下以母线保持部30为例，对各母线保持部共同的部分进行说明。
如图4所示，各母线保持部30沿多个蓄电元件11的排列方向(箭头X方向)排列，并将母线40绝缘保持。各母线保持部30包含母线收纳部32、底部35、电线收纳槽36、槽壁部37以及开口部38等。
母线收纳部32具有将母线40绝缘隔离的三个侧壁(32A、32B、32C)。另外，母线收纳部32在多个母线保持部30的排列方向(箭头X方向)的一方侧(在本实施方式中，图4的右侧：箭头X的X1方向侧)具有隔离壁被省略的解放部32S。即、母线收纳部32形成为在俯视时向母线保持部30的排列方向(以下称为保持部排列方向)的一方侧(图4的右侧)开口的コ字形状。另外，多个蓄电元件11的排列方向(图2所示的箭头X方向)和保持部排列方向(图4所示的箭头X方向)是同一方向。
三个侧壁(32A、32B、32C)包含第1侧壁(“第1隔离壁”的一个例子)32A、第2侧壁(“第2隔离壁”的一个例子)32B以及第3侧壁(“第3隔离壁”的一个例子)32C。第1侧壁32A竖立设置于底部35的一部分、即端部载置部35B，且沿保持部排列方向(箭头X方向)延伸。第2侧壁32B以与第1侧壁32A对置的方式竖立设置于与端部载置部35B对置的、底部35的一部分、即端部载置部35C，并沿保持部排列方向(箭头X方向)延伸。第3侧壁32C(“第3隔离壁”的一个例子)与第2侧壁32B的一个端部结合，且从第2侧壁的一个端部向第1侧壁32A的一个端部沿与保持部排列方向正交的方向(图4的箭头Y方向)延伸。并且，与第3侧壁32C对置的一侧的侧壁被省略从而被设为解放部32S。
第1侧壁32A包含第1挠曲卡爪33A和第1固定卡爪34A。第1挠曲卡爪33A能挠曲地形成于第1侧壁32A的与底部35的一部分、即中央载置部35A对应的部分，主要限制母线40的沿垂直方向的移动。在第1挠曲卡爪33A的周围设置有允许卡爪33A退避的退避空间39A(参照图6)。另一方面，第1固定卡爪34A在保持部排列方向(箭头X方向)上固定配置于比第1侧壁32A的中心部靠第3侧壁侧的位置(参照图6)，主要限制母线40的沿水平方向的移动。第1固定卡爪34A是移动限制部的一个例子。
同样地，第2侧壁32B包含第2挠曲卡爪33B、第3挠曲卡爪33C以及第2固定卡爪34B。另外，在第2侧壁32B的、与中央载置部35A对应的部分形成有切口开口部32BC，切口开口部32BC用于配置母线40的筒部43(参照图7)。换句话说，第2侧壁32B被切口开口部32BC截断。
底部35设置于母线保持部30的下部，在母线收纳部32内构成中央载置部35A以及端部载置部35B，中央载置部35A以及端部载置部35B用于搭载母线40。
电线收纳槽36是借由筒部43而与母线40连接的、例如收纳用于检测蓄电元件11的电压的检测线25的槽，电线收纳槽36由底部35以及槽壁部37等形成。
如图6所示，开口部38(38A、38B)形成于底部35的中央载置部35A的左右两侧，电极端子(13A、13B)和母线40借由开口部(38A、38B)连接在一起。
铰链21(21A、21B)以搭于相邻的母线保持部30的方式设置，将相邻的母线保持部30结合，并且在保持部排列方向(箭头X方向)伸缩，能调整相邻的蓄电元件11的正极的电极端子(13A)与负极的电极端子(13B)之间的间距(以下称为电极间的间距)。即、在电极间的间距比标准值小的情况下，铰链21收缩，从而相邻的母线保持部30之间的间隙SP缩窄。另一方面，在电极间的间距比标准值大的情况下，铰链21伸长，从而间隙SP扩宽。由此，电极间的间距被调整。铰链21是间距调整部的一个例子。
另外，如图4等所示，在本实施方式中，作为铰链21设置有第1铰链21A和第2铰链21B，第1铰链21A以搭于位于相邻的母线收纳部32的各第1侧壁32A之间的各底部35的端部的方式设置，第2铰链21B以搭于位于相邻的母线保持部30的各槽壁部37的附近的各底部35的端部的方式设置。即、在本实施方式中，在各母线保持部30的上端部与下端部的附近两处以跨过相邻的母线保持部30间的间隙SP的方式设置有铰链21。换句话说，铰链21A、21B以跨过间隙SP的方式设置于相邻的各母线保持部30的底部35的、位于母线保持部30间的间隙SP的附近的部位。
另外，如图4等所示，母线保持部30A与母线保持部30的不同点在于在母线保持部30A的左侧(图4的箭头X2侧)没有设置铰链21。另外，母线保持部30B与母线保持部30的不同点在于在母线保持部30A的右侧(图3的箭头X1侧)设置有侧壁，但没有设置铰链21。另外，母线保持部30C与母线保持部30的不同点在于在母线保持部30A的右侧(图3的箭头X1侧)没有设置铰链21。
母线40由铜、铜合金、不锈钢(SUS)、铝等金属制成，如图7所示，在俯视时具有矩形的形状。如图7所示，在母线40贯通形成有供相邻的电极端子13A、13B插通的一对端子插通孔42。端子插通孔42的形状形成为沿蓄电元件11的排列方向(图1的箭头X方向)较长的长圆形状。
另外，如图7所示，在母线40的、与母线收纳部32的第1固定卡爪34A以及第2固定卡爪34B对应的位置形成有一对缺口部41(卡合部的一个例子)，一对缺口部41与第1固定卡爪34A以及第2固定卡爪34B卡合。另外，在母线40的宽度方向的一方的端部的中心位置形成有筒部43，筒部43将检测线25结合，检测线25例如检测蓄电元件11的电压。筒部43包含电线筒部43A和绝缘筒部43B。
另外，母线40的形状并不限定于如图7所示的形状。例如也可以不设置一对端子插通孔42。另外，筒部43的形状以及位置是任意的。此外，也可以不设置筒部43。
3.连接模块的制作方法
连接模块20除了母线40之外由绝缘合成树脂构成，每个单元例如通过利用了金属模具的注射成形而一体形成。通过将各单元的单元卡合部22A与单元卡合接受部22B卡合，且将母线40收纳于母线收纳部32，从而形成如图3所示的连接模块20。另外，针对一个蓄电元件组10，制作如图3所示的两个连接模块20。
当将母线40收纳到各母线收纳部32时，通过母线40的端部与三个卡爪33A、33B、33C抵接，从而各卡爪33A、33B、33C向侧壁方向挠曲。若母线40载置于载置部35A、35B，则各卡爪33A、33B、33C弹性复位。此时，母线40的一对缺口部41分别与固定卡爪34A、34B卡合。由此，母线40以收纳到母线收纳部32的状态被卡止。母线40被收纳到母线收纳部32的收纳状态的详细由图8至图11的剖视图示出。
通过将以这样的方式制作的连接模块20组装到蓄电元件组10的上部，从而获得如图1所示的蓄电模块M1。此时，利用连接模块20的铰链31的收缩，从而使蓄电元件组10的各电极端子13插通到母线40的端子插通孔42，被螺母14螺合。此时，在本实施方式的连接模块20中，因为母线保持部30间的间隙SP变宽，铰链31的收缩量变大，所以连接模块20容易组装到蓄电元件组10。
5.本实施方式的效果
各相邻的母线保持部30被沿保持部排列方向(图4的箭头X方向)伸缩的铰链21(间距调整部)结合。即、铰链21与各母线对应地设置。详细地说，铰链21设置于除了涉及单元连结部22的母线间之外的各母线间。另外，母线收纳部32在保持部排列方向的一方侧(在本实施方式中为图4的右侧)具有隔离壁被省略的解放部32S。即、在各母线收纳部32没有设置与相邻的其他的母线收纳部32的侧壁(隔离壁)对置的两个侧壁中的一方的侧壁(图4的右侧的侧壁：箭头X的X1方向侧的侧壁)。由此，能使相邻的母线收纳部间的间隙SP增加与侧壁的厚度对应的量。通过增加间隙SP，从而能使铰链21的伸缩量、即电极间的间距的调整量增加。由此，根据本实施方式的连接模块20，通过省略母线收纳部32的一个侧壁这类简单的结构，从而能使每个母线保持部30、即每个母线40的间距调整量增加。详细地说，能使各母线间的间距调整量增加。
另外，通过第1-3侧壁，能使各母线收纳部32在俯视时形成为向保持部排列方向的一方侧(图4的右侧)开口的コ字形的形状。即、能适宜地形成母线收纳部32，母线收纳部32具有解放部32S，且能收纳在俯视时呈矩形的母线40。
另外，铰链21A、21B(间距调整部)以跨过间隙SP的方式设置于相邻的各母线保持部30的底部35的、母线保持部30间的间隙SP的附近的部位。因此，能最大限度地利用铰链21A、21B的伸缩作用。由此，与设置和相邻的其他的母线收纳部的收纳壁对置的两个侧壁的情况相比，能确实地增加间距调整量。
另外，通过母线40的一对缺口部41(卡合部)与形成于第1隔离壁32A的第1固定卡爪34A以及形成于第2隔离壁32B的第2固定卡爪34B(移动限制部)卡合，从而能限制母线40向母线收纳部32的没有形成隔离壁的解放部32S侧移动(换句话说、水平方向的移动)。由此，能防止母线40在连接模块20的搬运中从母线收纳部32脱落。另外，因为母线40的移动被限制，所以将母线40安装到电极端子13的作业变容易，作业效率提高。
＜其他实施方式＞
本发明并不限定于根据上述记载以及附图所说明的实施方式，例如以下实施方式也包含在本发明的技术的范围内。
(1)在上述实施方式中示出了通过第1-3侧壁32A、32B、32C，使各母线收纳部32形成为在俯视时向保持部排列方向的一方侧(图4的右侧)开口的コ字型形状的例子，但是母线收纳部32的形状并不限定于此。例如母线收纳部32也可以形成为在俯视时向保持部排列方向的另一方侧(图4的左侧)开口的コ字型形状。或者，与母线40的平面形状相对应，也可以形成为例如在俯视时向保持部排列方向的一方侧开口的U字型的形状。母线收纳部32的形状只要是在保持部排列方向(图4的箭头X方向)的一方侧形成为具有隔离壁被省略的解放部32S的形状即可。
(2)在上述实施方式中示出间距调整部由铰链21A、21B构成的例子，铰链21A、21B跨过间隙SP设置于相邻的各母线保持部30的底部35中的、母线保持部30间的间隙SP的附近的部位，但并不限定于此。例如铰链21也可以设置于母线保持部30的底部35中的、母线保持部30间的间隙SP的附近的部位中的任意一处。另外，间距调整部也可以不是铰链，总之，只要将相邻的母线保持部30结合，并且沿保持部排列方向(图4的箭头X方向)伸缩，能调整相邻的蓄电元件11的正极的电极端子13A以及负极的电极端子13B间的间距即可。
(3)在上述实施方式中示出了如下构成：第1侧壁32A以及第2侧壁32B包含第1固定卡爪34A以及第2固定卡爪34B(移动限制部)，第1固定卡爪34A以及第2固定卡爪34B(移动限制部)限制配置于比中心部靠第3隔离壁侧的母线40在保持部排列方向移动，母线40包含与第1固定卡爪34A以及第2固定卡爪34B卡合的一对缺口部41(卡合部)，但并不限定于此。例如，作为移动限制部，也可以设置第1固定卡爪34A以及第2固定卡爪34B中的任意一方，与此相对应，缺口部41也可以在母线40上设置于一处。另外，移动限制部不限定于固定卡爪34，卡合部不限定于缺口部41。此外，也可以不设置移动限制部以及卡合部。
附图标记说明
10…蓄电元件组
11…蓄电元件
13A…正电极端子
13B…负电极端子
20…连接模块
30…母线保持部
32…母线收纳部
32A…第1侧壁(第1隔离壁)
32B…第2侧壁(第2隔离壁)
32C…第3侧壁(第3隔离壁)
34A…第1固定卡爪(移动限制部)
34B…第2固定卡爪(移动限制部)
35…母线保持部的底部
35A…中央搭载部(底部)
35B…端部搭载部(底部)
40…母线
41…缺口部(卡合部)

Claims (4)

1.一种连接模块，其安装于蓄电元件组，所述蓄电元件组通过具有正极的电极端子以及负极的电极端子的多个蓄电元件排列而形成，所述连接模块具备：
多个母线，其将所述多个蓄电元件中的相邻的蓄电元件的正极的电极端子以及负极的电极端子连接；
多个母线保持部，其沿所述多个蓄电元件的排列方向排列，并将所述母线绝缘保持；以及
间距调整部，其以搭于相邻的母线保持部的方式设置，所述间距调整部将所述相邻的母线保持部结合，并且沿所述多个母线保持部的排列方向伸缩，且能调整所述相邻的蓄电元件的正极的电极端子与负极的电极端子间的间距，
各母线保持部包含母线收纳部，所述母线收纳部具有将所述母线绝缘隔离的隔离壁，
所述母线收纳部在所述排列方向的一方侧具有所述隔离壁被省略的解放部。
2.根据权利要求1所述的连接模块，其中，
各母线保持部包含载置所述母线的底部，
各母线形成为在俯视时呈矩形，
各母线收纳部形成为在俯视时向所述排列方向的所述一方侧开口的コ字形的形状，
所述隔离壁包含：
第1隔离壁，其竖立设置于所述底部，且沿多个母线收纳部的所述排列方向延伸；
第2隔离壁，其以与所述第1隔离壁对置的方式竖立设置于所述底部，且沿所述排列方向延伸；以及
第3隔离壁，其与所述第2隔离壁的一个端部结合，且从所述第2隔离壁的所述一个端部向所述第1隔离壁的一个端部沿与所述排列方向正交的方向延伸，
与所述第3隔离壁对置的一侧的隔离壁被省略。
3.根据权利要求2所述的连接模块，其中，
在所述相邻的母线收纳部之间设置有间隙，
所述间距调整部由铰链构成，所述铰链跨过所述间隙设置于相邻的各母线保持部的所述底部的、所述间隙的附近的部位。
4.根据权利要求2或者权利要求3所述的连接模块，其中，
所述第1隔离壁以及所述第2隔离壁的至少一方包含移动限制部，所述移动限制部限制配置于比中心部靠所述第3隔离壁侧的所述母线在所述排列方向移动，
所述母线包含与所述移动限制部卡合的卡合部。
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