CN109390539A

CN109390539A - 汇流条模块的电极接触构造

Info

Publication number: CN109390539A
Application number: CN201810879286.3A
Authority: CN
Inventors: 土屋豪范; 古庄晃三; 柳原真; 柳原真一; 冈崎裕太郎
Original assignee: Toyota Motor Corp; Yazaki Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp; Yazaki Corp
Priority date: 2017-08-03
Filing date: 2018-08-03
Publication date: 2019-02-26
Anticipated expiration: 2038-08-03
Also published as: JP6653295B2; JP2019029312A; CN109390539B

Abstract

提供一种能够使电池电极和汇流条间的接触电阻下降的汇流条模块的电极接触构造。汇流条模块的电极接触构造包括：绝缘树脂制的箱体，放置在并设的多个单体电池，形成有使相邻的一对单体电池的电极(17)和从该电极(17)立起的电极螺栓(23)露出的汇流条容纳室；汇流条(25)，在从汇流条容纳室露出的一对电极螺栓(23)插通一对螺栓贯通孔(47)并且跨一对电极(17)地放置；螺母(27)，与电极螺栓(23)拧合并且与一对电极(17)一起地将汇流条(25)拧紧固定；以及4个下陷部(57)，在螺母(27)的按压面(49)的径向外侧从汇流条(25)的与电极(17)对置的面突出。

Description

汇流条模块的电极接触构造

技术领域

本发明涉及汇流条模块的电极接触构造。

背景技术

在搭载在电动汽车、混合动力车等车辆的电池集合体安装有汇流条模块。如图6所示，汇流条模块501在箱体503的汇流条容纳部505容纳有将各单体电池间电连接的汇流条507。汇流条507将检测单体电池的电压的电压检测端子509组合并用螺母513与电极螺栓511共同接合，从而安装在各单体电池的电极515。汇流条模块501通过在汇流条507组合电压检测端子509，从而能进行电池单元间的通电与电池电压的检测。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利特开2011-65863号公报

发明内容

本发明欲解决的问题

然而，以往的汇流条模块的电极接触构造如图7所示，稳定的接触面仅为与螺母513的凸缘部517对应的区域(图7的斜线部519)，接触电阻的进一步降低成为问题。

本发明是鉴于上述状况而完成的，其目的在于提供一种能够使电池电极和汇流条间的接触电阻下降的汇流条模块的电极接触构造。

用于解决问题的方案

本发明所涉及的上述目的由下述构成达到。

(1)一种汇流条模块的电极接触构造，其特征在于，包括：

绝缘树脂制的箱体，被放置在并设的多个单体电池，并且形成有使相邻的一对所述单体电池的电极和从该电极立起的电极螺栓露出的汇流条容纳室；汇流条，在从所述汇流条容纳室露出的一对所述电极螺栓将一对螺栓贯通孔插通，并且跨一对所述电极地放置；螺母，与所述电极螺栓拧合，并且与用一对所述电极一起将所述汇流条拧紧固定；以及至少1个凸部，在所述螺母的按压面的径向外侧，从所述汇流条的与所述电极对置的面突出。

根据上述(1)的构成的汇流条模块的电极接触构造，在箱体的汇流条容纳室容纳具有一对螺栓贯通孔的汇流条。汇流条在一对各螺栓贯通孔插通有配置在汇流条容纳室的相邻的单体电池的电极螺栓。汇流条在将与电极螺栓拧合的螺母紧固时，首先，凸部与电极抵接。此时，汇流条处于凸部受到来自电极的反作用力而被凸部支持在电极的状态。汇流条在螺母进一步紧固时，在凸部与被螺母的按压面按压的被按压面之间作用有剪断力。汇流条由于该剪断力而向被按压面接近电极的方向挠曲(变形)，被按压面的背面紧贴在电极。

在上述(1)的构成的汇流条模块的电极接触构造中，在螺母与电极螺栓拧合且被按压面的背面紧贴在电极之前，凸部与电极接触。对于凸部，即使之后紧固螺母，负荷也会向接近电极的方向施加，因此，维持与电极的可靠的接触状态。例如，没有凸部的汇流条在被螺母紧固时，有可能在被按压面以外的部分产生翘曲等。由于翘曲而产生了不与电极接触的间隙的汇流条有可能引起接触不良，使接触电阻增加。与之相对，在上述(1)的构成的汇流条模块的电极接触构造中，由于汇流条可以使背面紧贴在电极，使凸部可靠地与接触电极，因此，与未设置有凸部的汇流条的构造相比，能够抑制接触电阻增加。另外，在上述(1)的构成的汇流条模块的电极接触构造中，与未设置有凸部的汇流条的构造相比，能够增加汇流条相对于电极的接触面积，能够实现稳定的通电和电压检测，抑制温度上升。

(2)上述(1)所述的汇流条模块的电极接触构造，其特征在于，

所述凸部以所述螺栓贯通孔为中心地在圆周方向设置多个。

根据上述(2)的构成的汇流条模块的电极接触构造，汇流条的凸部为多个，从而汇流条相对于电极的接触面积增加，能够实现更稳定的通电和电压检测，抑制温度上升。

发明效果

根据本发明所涉及的汇流条模块的电极接触构造，可以使电池电极与汇流条间的接触电阻下降。其结果是，能够进行稳定的通电和电压检测。

以上，简要说明本发明。进一步，通过参照附图并通读下表面说明的具体实施方式(以下记作“实施方式”)，对本发明的细节进一步明确化。

附图说明

图1是包括本发明的一个实施方式所涉及的汇流条模块的电极接触构造的电池组的立体图。

图2是省略了图1所示的汇流条模块的电极螺栓和螺母的主要部分放大图。

图3是图2所示的汇流条的立体图。

图4是本实施方式所涉及的电极接触构造的主要部分剖视图。

图5是比较例所涉及的电极接触构造的主要部分剖视图。

图6是以往的将汇流条容纳室的一部分切除的主要部分立体图。

图7是表示以往构造的汇流条的稳定的接触面的主要部分立体图。

标记的说明

13…单体电池

17…电极

23…电极螺栓

25…汇流条

27…螺母

29…箱体

45…汇流条容纳室

47…螺栓贯通孔

49…按压面

57…下陷部(凸部)

100…汇流条模块

具体实施方式

下面，参照附图说明本发明所涉及的实施方式。

图1是包括本发明的一个实施方式所涉及的汇流条模块100的电极接触构造的电池组11的立体图。

本实施方式所涉及的汇流条模块100的电极接触构造适用于将多个单体电池13并设而成的组装电池15。这些汇流条模块100与组装电池15构成电池组11。

在本实施方式中，单体电池13形成为板形，在成为矩形平面的上端面的长边方向的两端设置有作为电极17的正极的电极19和负极的电极21。在本实施方式中，这些正极的电极19和负极的电极21分别竖直设置有电极螺栓23(参照图4)。在该电极螺栓23拧合有用于将汇流条25拧紧的螺母27(参照图4)。

汇流条模块100具有：绝缘树脂制的箱体29、导电金属制的汇流条25和电压检测端子31(参照图2)。

箱体29作为汇流条模块100的主体，由绝缘树脂一体成型。在箱体29，在单体电池13的并列方向形成长条的底板部33。在底板部33的长边方向的一侧缘，沿着底板部33的长边方向起立地形成侧壁部35。在底板部33，与侧壁部35平行的隔壁部37被起立地形成。该隔壁部37为后述的汇流条容纳室的壁。侧壁部35与隔壁部37之间成为沿着底板部33的延伸方向的电线布线槽39。

在底板部33的侧壁部35的相反侧的侧缘，在单体电池13的并列方向形成有长条的容纳室侧壁部41。即，侧壁部35、隔壁部37、容纳室侧壁部41平行。其中，隔壁部37与容纳室侧壁部41的延伸方向的两端彼此分别由终壁部43连接。被该隔壁部37、容纳室侧壁部41和一对终壁部43围成的矩形箱的部分成为汇流条容纳室45。在本实施方式中，正极的电极19与负极的电极21在各汇流条容纳室45交替并列，从而配置12根电极螺栓23。12根电极螺栓23的相邻的每一对由汇流条25逐对导通连接。即，在本实施方式中，在图1的进深侧的箱体29的汇流条容纳室45安装有6片汇流条25。在图1的近前侧的箱体29的汇流条容纳室45安装有5片汇流条25，在长边方向的两端的正极的电极19和负极的电极21，作为总正极和总负极而连接有未图示的电源缆线。

图2是省略了图1所示的汇流条模块100的电极螺栓23和螺母27的主要部分放大图。

汇流条25安装在组装电池15的互相相邻的单体电池13的正极的电极19和负极的电极21，从而将这些各单体电池13串联连接。汇流条25是对导电性的金属板实施冲压加工等而得到的。汇流条25在近似长方形板状的金属板设置有将互相相邻的单体电池13的电极螺栓23穿过的一对螺栓贯通孔47。这一对螺栓贯通孔47沿着汇流条25的长边方向，隔开与互相相邻的单体电池13的各电极螺栓23相同的间隔地形成。

螺母27(参照图4)被拧合在穿过汇流条25的螺栓贯通孔47后的电极螺栓23。螺母27与电极螺栓23所起立的电极17(正极的电极19、负极的电极21)，将汇流条25夹着并固定。在本实施方式中，螺母27在按压汇流条25的按压面49(参照图4)具有凸缘部51。即，螺母27形成为带凸缘的六角螺母。此外，螺母27不限于此，当然可以是没有凸缘部51的螺母。

在各汇流条25重叠有电压检测端子31。即，电压检测端子31逐个地重叠在汇流条25。电压检测端子31与贯通汇流条25的电极螺栓23利用与电极螺栓23拧合的螺母27共同接合。电压检测端子31与由汇流条25导通的一对电极螺栓23中任意一个电极螺栓23共同接合。在该电压检测端子31电连接有电压检测线53。

在隔壁部37，从隔壁部37的上端朝向底板部33切除有端子导出部55。该端子导出部55设置在每个电极螺栓23之间。所以，在配置有12根电极螺栓23的汇流条容纳室45中，设置有11个端子导出部55。

端子导出部55使汇流条容纳室45与电线布线槽39连通。在端子导出部55配置有与电压检测端子31连接的电压检测线53。该电压检测线53沿着电线布线槽39而布线。电压检测线53与未图示的ECU(Electronic Control Unit，电子控制单元)所具有的电压检测电路等连接。ECU基于由电压检测电路检测出的各单体电池13与一对电极17的电位差(电压)，检测各单体电池13的余量、充放电状态等。

图3是图2所示的汇流条25的立体图。

顺便提及，汇流条25具有从与电极17对置的面突出的至少1个凸部即下陷部57。该下陷部57与螺母27的按压面49(参照图4)相比设置在径向外侧的位置。

在本实施方式中，下陷部57以汇流条25的螺栓贯通孔47为中心，在圆周方向设置有多个。在本实施方式中，在1个螺栓贯通孔47的周围形成4个下陷部57。所以，在一片汇流条25设置有8个下陷部57。

下陷部57例如由突出加工(stretch forming)成型。突出加工是在具有孔的锻模放置汇流条25，并且用板按压和锻模夹持汇流条25。利用冲床从锻模相反侧来按压与孔相当的部分的汇流条25。在伸出加工中，将与冲床的头部相接的汇流条25的部分及其附近伸长，成型为模仿锻模的孔的形状。本实施方式的下陷部57的突出末端成型为近似半球形状。此外，下陷部57的突出形状不限于此。

下陷部57例如能够在以螺栓贯通孔47为中心的圆周上，以等间隔配置。另外，下陷部57也可以配置在使一对对角线的交点与螺栓贯通孔47的中心一致的四边形的四个角落。另外，优选的是下陷部57在1个电极螺栓23的周围配置3个以上。下陷部57通过配置3个以上，从而能够消除1个的情况下的汇流条25的倾斜、2个的情况下的汇流条25的摇动。此外，下陷部57的数量、位置不限于此。

接下来，说明上述的构成的作用。

图4是本实施方式所涉及的电极接触构造的主要部分剖视图。

在本实施方式所涉及的汇流条模块100的电极接触构造中，在箱体29的汇流条容纳室45容纳具有一对螺栓贯通孔47的汇流条25。汇流条25在一对各螺栓贯通孔47插通被配置在汇流条容纳室45的相邻的单体电池13的电极螺栓23。对于汇流条25，如果将与电极螺栓23拧合的螺母27紧固，则下陷部57首先与电极17抵接。此时，汇流条25处于下陷部57受到来自电极17的反作用力并且利用下陷部57而支持在电极17的状态。

汇流条25在螺母27被进一步紧固时，在下陷部57与被螺母27的按压面49按压的被按压面59之间作用剪断力F。对于汇流条25，由于该剪断力F，被按压面59向接近电极17的方向挠曲(变形)，被按压面59的背面61紧贴在电极17。

所以，在该汇流条模块100的电极接触构造中，在螺母27拧合在电极螺栓23且被按压面59的背面61紧贴在电极17之前，下陷部57与电极17接触。对于下陷部57，即使之后紧固螺母27，负荷也会在接近电极17的方向施加，因此，维持与电极17的可靠的接触状态。

图5是比较例所涉及的电极接触构造的主要部分剖视图。

例如，如图5所示，没有下陷部57的汇流条63在被螺母27紧固时，在被按压面59以外的部分有可能产生翘曲等。由于翘曲而产生了不与电极17接触的间隙G的汇流条63有可能引起接触不良，使接触电阻增加。

与之相对，在本实施方式的汇流条模块100的电极接触构造中，如图4所示，由于汇流条25可以使背面61紧贴在电极17，并且使下陷部57可靠地与电极17接触，因此，与未设置下陷部57的汇流条63的构造相比，能够抑制接触电阻增加。另外，在汇流条模块100的电极接触构造中，与未设置有下陷部57的汇流条63的构造相比，由于能够增加汇流条25相对于电极17的接触面积，因此，能够稳定的通电以及利用电压检测端子31检测电压。另外，也能够抑制温度上升。

另外，在本实施方式所涉及的汇流条模块100的电极接触构造中，汇流条25的下陷部57为多个，从而汇流条25相对于电极17的接触面积增加，能够进一步稳定的通电以及利用电压检测端子31进行电压检测。另外，能够进一步抑制温度上升。

所以，根据本实施方式所涉及的汇流条模块100的电极接触构造，可以使电池电极(单体电池13的电极17)和汇流条间的接触电阻下降。其结果是，能够进行稳定的通电和电压检测。

本发明不限于上述实施方式，本领域技术人员将实施方式的各构成相互组合、基于说明书的记载以及已知的技术进行变更、应用也在本发明的范围，包含在希望保护的范围中。

此处，将上述的本发明所涉及的汇流条模块的电极接触构造的实施方式的特征分别简洁总结为以下[1]～[2]并列记。

[1]一种汇流条模块(100)的电极接触构造，其特征在于，包括：

绝缘树脂制的箱体(29)，被放置在并设的多个单体电池(13)，并且形成有使相邻的一对单体电池(13)的电极(17)和从电极(17)起立的电极螺栓(23)露出的汇流条容纳室(45)；

汇流条(25)，在从所述汇流条容纳室(45)露出的一对电极螺栓(23)将一对螺栓贯通孔(47)插通，并且跨一对电极(17)地放置；

螺母(27)，拧合在所述电极螺栓(23)，并且通过与一对电极(17)一起将所述汇流条(25)拧紧固定；以及

至少1个凸部(下陷部57)，在所述螺母(27)的按压面(49)的径向外侧，从所述汇流条(25)的与所述电极(17)对置的面突出。

[2]上述[1]所记载的汇流条模块的电极接触构造，其特征在于，

所述凸部(下陷部57)以所述螺栓贯通孔(47)为中心地在圆周方向设置多个。

Claims

1.一种汇流条模块的电极接触构造，其特征在于，包括：

绝缘树脂制的箱体，被放置在并设的多个单体电池，并且形成有使相邻的一对单体电池的电极和从电极立起的电极螺栓露出的汇流条容纳室；

汇流条，在从所述汇流条容纳室露出的一对电极螺栓将一对螺栓贯通孔插通，并且跨一对电极地放置；

螺母，与所述电极螺栓拧合，并且与一对电极一起将所述汇流条拧紧固定；以及

至少1个凸部，在所述螺母的按压面的径向外侧，从所述汇流条的与所述电极对置的面突出。

2.如权利要求1所述的汇流条模块的电极接触构造，其特征在于，

所述凸部以所述螺栓贯通孔为中心地在圆周方向设置多个。