DE102015010989A1

DE102015010989A1 - Sammelschienenmodul

Info

Publication number: DE102015010989A1
Application number: DE102015010989.8A
Authority: DE
Inventors: Yoshiki Nakamura; Kosuke KUSABA
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 2014-09-29
Filing date: 2015-08-21
Publication date: 2016-03-31
Anticipated expiration: 2035-08-22
Also published as: CN105470441B; US20160093864A1; CN105470441A; US9929391B2; JP2016072039A; DE102015010989B4; JP6365186B2

Abstract

Ein Sammelschienenmodul der vorliegenden Erfindung ist auf einer Endseite von jeder Batterie in einer Batteriegruppe angeordnet, die aus einer Mehrzahl von Batterien besteht, die Anschlüsse an deren Enden in einer Längsrichtung aufweisen. Das Sammelschienenmodul umfasst eine Sammelschiene, die aus einem leitenden Metall hergestellt ist und die Anschlüsse der jeweiligen Batterien in der Batteriegruppe elektrisch verbindet, und einen isolierenden Laminatabschnitt, der mindestens auf einer Innenfläche der Sammelschiene von der Innenfläche, die auf die Enden der Batterien gerichtet ist, und einer Außenfläche auf einer der Innenfläche der Sammelschiene gegenüber liegenden Seite laminiert ist. Der isolierende Laminatabschnitt weist ein isolierendes Material auf, das ein thermoplastisches Elastomer und/oder Kautschuk aufweist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Sammelschienenmodul, das Anschlüsse von Batterien verbindet.
Stand der Technik
In Elektrofahrzeugen, die mit der Antriebskraft von Elektromotoren betrieben werden, und Hybridfahrzeugen, die sowohl mit Verbrennungsmotoren als auch mit Elektromotoren betrieben werden, ist jeweils ein Batteriemodul als deren Energiequellenvorrichtung montiert, in dem eine große Anzahl von Batterien bereitgestellt ist. Ein Beispiel für ein Batteriemodul ist in JP 4815026 B offenbart. Die 12 zeigt ein Querschnittsdiagramm des Batteriemoduls, das in JP 4815026 B offenbart ist. Wie es in der 12 gezeigt ist, umfasst das Batteriemodul ein Gehäuse 950 mit einem Deckel 920, eine Mehrzahl von Batterien 940, die innerhalb des Gehäuses 950 untergebracht sind, und ein Sammelschienenmodul 930, das an einer Endseite der Mehrzahl von Batterien 940 angeordnet ist. Das Sammelschienenmodul 930 ist zwischen einer Gehäusekammer 990 zum Unterbringen der Batterien 940 innerhalb des Gehäuses 950 und einer Gasaustragkammer 924 in dem Deckel 920 derart angeordnet, dass es die Gehäusekammer 990 abdichtet. Die Mehrzahl von Batterien 940 ist durch das Sammelschienenmodul 930 parallel verbunden, wobei deren positive Elektrodenkappen 916 auf die eine Endseite gerichtet sind, an der das Sammelschienenmodul 930 angeordnet ist. Das Sammelschienenmodul 930 umfasst eine laminierte Platte 931, in der ein wärmebeständiges Element 930a und ein elastisches Element 930b laminiert sind, und ein leitendes Verbindungselement 932, das auf einer Oberfläche der laminierten Platte 931 ausgebildet ist. Die positiven Elektrodenkappen 916 sind in Durchgangslöcher 936 eingesetzt, die in der laminierten Platte 931 ausgebildet sind. Die positiven Elektrodenkappen 916 sind mit den Verbindungselementen 932 verbunden.
In einer Lithiumionenbatterie kann durch ein Überladen, ein Überentladen, einen Kurzschluss und dergleichen eine plötzliche Wärmeerzeugung auftreten. In diesem Fall kann der Innendruck innerhalb der Batterien aufgrund einer Luftausdehnung innerhalb der Batterie oder einer Erzeugung von flüchtigem Gas aus einer Elektrolytlösung ansteigen, und ein Bruch kann auftreten. Aufgrund dessen ist die Lithiumionenbatterie mit einem Ventil zum Freigeben des Gases versehen, wenn der Innendruck ansteigt. In einem Fall, bei dem die Lithiumionenbatterie eine zylindrische Form aufweist, ist das Ventil an einem Ende dieser zylindrisch geformten Batterie in einer axialen Richtung bereitgestellt. In einem Batteriemodul, das sich in einem Fahrzeug befindet, steht die Gehäusekammer 990 mit einem Fahrzeugraum in Verbindung und die Gasaustragkammer 924 steht mit dem Äußeren des Fahrzeugs in Verbindung. Während das Gas, das von der Batterie erzeugt wird, dazu gebracht wird, in die Gasaustragkammer 924 zu strömen, ist der Zwischenraum zwischen dem Ende der Batterie 940 und dem Sammelschienenmodul 930 so abgedichtet, dass kein Gas zu einem Fahrersitz hin austritt, und die Gehäusekammer 990 ist von der Gasaustragkammer 924 isoliert.
Das Sammelschienenmodul 930, das in JP 4815026 B beschrieben ist, weist jedoch eine Zweischichtstruktur auf, in der das wärmebeständige Element 930a und das elastische Element 930b laminiert sind, und die Struktur ist dadurch kompliziert.
Folglich hat der Erfinder intensive Untersuchungen durchgeführt, um ein Sammelschienenmodul mit einer einfachen Konfiguration zu entwickeln. Während der Entwicklung des Sammelschienenmoduls wurde in Betracht gezogen, eine Sammelschiene, die aus einem dünnen Metallblech ausgebildet ist, mit einem polymeren Material zu umspritzen. Der Wärmeausdehnungskoeffizient der Metall-Sammelschiene ist jedoch kleiner als der Wärmeausdehnungskoeffizient des polymeren Materials. Aufgrund dessen kann das polymere Material nach dem Formen schrumpfen und das gesamte Sammelschienenmodul kann sich verziehen, und der Zwischenraum zwischen dem Ende der Batterie und dem Sammelschienenmodul wird gegebenenfalls nicht sicher abgedichtet. In einem solchen Fall wird dann, wenn die Batterie ein Gas aufgrund eines Überladens, eines Überentladens, eines internen Kurzschlusses oder eines externen Kurzschlusses erzeugt, das Gas von dem Ende der Batterie 940 in die Gasaustragkammer 924 ausgetragen. Wenn ein Spalt zwischen dem Ende der Batterie 940 und dem Sammelschienenmodul 930 vorliegt, kann das Gas aus der Gasaustragkammer 924 durch den Spalt zu der Gehäusekammer 990 und dem Äußeren des Gehäuses 950 austreten und das Gas kann in den Fahrzeugraum geleitet werden.
Ferner besteht auch ein Erfordernis dahingehend, Schwierigkeiten beim Zusammenbauen der Batterie und dergleichen aufgrund des Sammelschienenmoduls 930 durch Verhindern eines Verziehens des Sammelschienenmoduls zu verhindern.
Zum Lösen dieses Problems schlägt JP 2012-236325 A das Einbringen eines Blechs aus rostfreiem Stahl, in dem ein Schlitz ausgebildet ist, in einen Hohlraum eines Formwerkzeugs und das Gießen eines geschmolzenen Harzes in das Formwerkzeug vor, so dass das Schrumpfen beim Abkühlen des geschmolzenen Harzes durch den Schlitz vermindert werden kann.
Aufgrund des Schlitzes vermindert sich jedoch die Steifigkeit des Blechs aus rostfreiem Stahl.
Dokumentenliste
Patentdokumente

Patentdokument 1: JP 4815026 B
Patentdokument 2: JP 2012-236325 A

Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Die vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die vorstehend genannten Umstände gemacht und zielt darauf ab, ein Sammelschienenmodul bereitzustellen, welches das Verziehen eines Moduls, das durch ein Schrumpfen eines Formgegenstands verursacht wird, mit einer einfachen Konfiguration verhindern kann.

(1) Ein Sammelschienenmodul der vorliegenden Erfindung ist auf einer Endseite von jeder Batterie in einer Batteriegruppe angeordnet, die aus einer Mehrzahl von Batterien besteht, die Anschlüsse an deren Enden in einer axialen Richtung aufweisen, wobei das Sammelschienenmodul umfasst: eine Sammelschiene, die aus einem leitenden Metall hergestellt ist und die Anschlüsse der jeweiligen Batterien in der Batteriegruppe elektrisch verbindet, und einen isolierenden Laminatabschnitt, der mindestens auf einer Innenfläche der Sammelschiene von der Innenfläche, die auf die Enden der Batterien gerichtet ist, und einer Außenfläche auf einer der Innenfläche der Sammelschiene gegenüber liegenden Seite laminiert ist, wobei der isolierende Laminatabschnitt ein isolierendes Material aufweist, das ein thermoplastisches Elastomer und/oder Kautschuk umfasst.

Gemäß der vorstehend genannten Konfiguration ist der isolierende Laminatabschnitt, der das isolierende Material umfasst, das ein thermoplastisches Elastomer und/oder Kautschuk umfasst, mindestens auf der Innenfläche von der Innenfläche, die auf die Enden der Batterien in der Sammelschiene gerichtet ist, und der Außenfläche laminiert.
Im Allgemeinen weist ein Harz eine größere Wärmeausdehnungsdifferenz als ein Metall auf. Folglich ist dann, wenn eine Metallkomponente in ein Formwerkzeug eingebracht wird und diese mit einem Harz umspritzt wird, das Schrumpfausmaß des Harzes nach dem Formen größer als dasjenige des Metalls und in dem Harz wird ein Verzug erzeugt. Das isolierende Material, das ein thermoplastisches Elastomer und/oder Kautschuk umfasst, weist jedoch einen relativ niedrigen Biegemodul und eine große Streckdehnung auf. Ferner weist das isolierende Material, das ein thermoplastisches Elastomer und/oder Kautschuk umfasst, eine große Duktilität auf. Ein isolierender Laminatabschnitt, der das isolierende Material umfasst, das ein thermoplastisches Elastomer und/oder Kautschuk umfasst, verzieht sich zusammen mit der Sammelschiene, wobei er den jeweiligen Enden der Batterien folgt. Aufgrund dessen wird das Schrumpfausmaß des isolierenden Laminatabschnitts, der das isolierende Material umfasst, das ein thermoplastisches Elastomer und/oder Kautschuk umfasst, dadurch, dass er der Sammelschiene folgt, deren Schrumpfrate gering ist, vermindert. Das Verziehen des Sammelschienenmoduls wird verhindert und ein Zwischenraum zwischen dem Sammelschienenmodul und den Enden der Batterien kann sicher abgedichtet werden.
Da ferner der isolierende Laminatabschnitt des Sammelschienenmoduls das isolierende Material umfasst, das ein thermoplastisches Elastomer und/oder Kautschuk umfasst, können dadurch Schwierigkeiten beim Zusammenbauen der Batterien und eines Halters zum Halten der Batterien vermieden werden.

(2) Bezüglich des Sammelschienenmoduls ist es bevorzugt, dass eine Mehrzahl der Sammelschienen entlang einer Richtung des Sammelschienenmoduls angeordnet ist und ein isolierender Zwischenabschnitt, der ein isolierendes Material aufweist, zwischen jeder der Sammelschienen angeordnet ist.

Die Sammelschiene ist entlang einer Richtung des Sammelschienenmoduls in eine Mehrzahl aufgeteilt und der isolierende Zwischenabschnitt ist zwischen den aufgeteilten Sammelschienen angeordnet. Aufgrund dessen wird die Sammelschiene kurz und eine Beanspruchung bzw. Spannung, die durch eine Differenz bei dem Schrumpfausmaß der Sammelschienen und dem Schrumpfausmaß des isolierenden Laminatabschnitts nach dem Formen verursacht wird, wird klein. Aufgrund dessen kann ein Verformen des Sammelschienenmoduls, wie z. B. ein Verziehen, effektiv verhindert werden. Das Sammelschienenmodul verzieht sich dadurch, dass es den jeweiligen Enden der Batterien folgt, flexibel und ist sicher mit den jeweiligen Enden der Batterien in Kontakt. Aufgrund dessen kann der Zwischenraum zwischen den Enden der Batterien und dem Sammelschienenmodul sicher abgedichtet werden.

(3) Es ist bevorzugt, dass der isolierende Laminatabschnitt mit mindestens einem Beanspruchungsaufteilungsabschnitt versehen ist. Durch Bilden des Beanspruchungsaufteilungsabschnitts in dem isolierenden Laminatabschnitt wird eine Beanspruchung, die in dem isolierenden Laminatabschnitt erzeugt wird, durch den Beanspruchungsaufteilungsabschnitt aufgeteilt. Aufgrund dessen kann eine Verformung des gesamten Moduls effektiver unterdrückt werden.
(4) Es ist bevorzugt, dass der isolierende Laminatabschnitt einheitlich mit einer Mehrzahl der Beanspruchungsaufteilungsabschnitte durchsetzt ist. Der Abschnitt, bei dem die Beanspruchung erzeugt wird, ist einheitlich über den gesamten isolierenden Laminatabschnitt aufgeteilt. Aufgrund dessen kann die Verformung des gesamten Sammelschienenmoduls, wie z. B. ein Verziehen, effektiv verhindert werden.
(5) Es ist bevorzugt, dass die Sammelschiene Verbindungslöcher zum Verbinden mit den Anschlüssen der Batterien umfasst und der Beanspruchungsaufteilungsabschnitt eine Öffnung ist, die an einer Position ausgebildet ist, die in einer Ebenenrichtung mit derjenigen des Verbindungslochs übereinstimmt. Der Beanspruchungsaufteilungsabschnitt ist eine Öffnung, die in dem isolierenden Laminatabschnitt ausgebildet ist. Diese Öffnung ist über dem gesamten Verbindungsloch ausgebildet, das einen Anschluss einer Batterie mit der Sammelschiene verbindet. Aufgrund dessen kann der Beanspruchungsaufteilungsabschnitt effektiv angeordnet werden.
(6) Es ist bevorzugt, dass dann, wenn das Sammelschienenmodul in einer senkrechten Richtung vorragt, die sich senkrecht mit der Längsrichtung des Sammelschienenmoduls schneidet, die Mehrzahl von Beanspruchungsaufteilungsabschnitten so vorliegt, dass sie von einem Ende zu dem anderen Ende in der Richtung senkrecht zu dem Sammelschienenmodul kontinuierlich überlappen.

In diesem Fall wird die Beanspruchung, die nach dem Formen erzeugt wird, über die gesamte Länge von einem Ende zu dem anderen Ende in der Richtung senkrecht zu dem Sammelschienenmodul in der Längsrichtung des Sammelschienenmoduls aufgeteilt. Die Beanspruchung, die in der Längsrichtung des Sammelschienenmoduls wirkt, wird an dem Beanspruchungsaufteilungsabschnitt aufgeteilt, so dass die Verformung des Sammelschienenmoduls effektiv verhindert werden kann.

(7) Es ist bevorzugt, dass eine Mehrzahl der Beanspruchungsaufteilungsabschnitte entlang einer Längsrichtung des Sammelschienenmoduls angeordnet ist. In diesem Fall sind zwei oder mehr Beanspruchungsaufteilungsabschnitte entlang der Längsrichtung des Sammelschienenmoduls angeordnet. Die Beanspruchung, die in dem Sammelschienenmodul erzeugt wird, kann an mehreren Abschnitten in der Längsrichtung aufgeteilt werden.
(8) Es ist bevorzugt, dass der isolierende Laminatabschnitt von der Innenfläche bis dem Umfangsabschnitt der Außenfläche der Sammelschiene bedeckend angeordnet ist und eine Seitenfläche der Sammelschiene umfasst.

Da der isolierende Laminatabschnitt die Sammelschiene von der Innenfläche zur der Außenfläche der Sammelschiene bedeckt, einschließlich deren Seitenfläche, wird der isolierende Laminatabschnitt in der Umgebung der Seitenfläche der Innenfläche der Sammelschiene in Eingriff genommen. Da das Schrumpfausmaß eines isolierenden Materials, das ein thermoplastisches Elastomer und/oder Kautschuk umfasst und den isolierenden Laminatabschnitt bildet, nach dem Formen größer ist als das Schrumpfausmaß eines Metalls, das die Sammelschiene bildet, passt der isolierende Laminatabschnitt ohne Lücke genau auf die Sammelschiene, und zwar dadurch, dass er der Sammelschiene in einem geringfügig gestreckten Zustand folgt. Aufgrund dessen wird der isolierende Laminatabschnitt fest an der Sammelschiene angebracht.

(9) Es ist bevorzugt, dass die Sammelschiene einen vorragenden Abschnitt umfasst und der gesamte Umfang des vorragenden Abschnitts durch einen verlängerten Abschnitt bedeckt ist, der sich von dem isolierenden Laminatabschnitt erstreckt.

Der isolierende Laminatabschnitt passt ohne Lücke genau auf die Sammelschiene, und zwar in dem Zustand, bei dem er der Sammelschiene in einem geringfügig gestreckten Zustand folgt. Aufgrund dessen wird der isolierende Laminatabschnitt sicher an der Sammelschiene angebracht. Ferner kann aufgrund des vorragenden Abschnitts, der von einem Gehäuse vorragt, in dem die Batterien untergebracht sind, ein Gas, das von den Batterien erzeugt wird, sicher daran gehindert werden, zwischen dem vorragenden Abschnitt und dem isolierenden Laminatabschnitt, der diesen bedeckt, nach außen auszutreten.

(10) Es ist bevorzugt, dass der Biegemodul des thermoplastischen Elastomers und/oder des Kautschuks 20 MPa bis 1300 MPa beträgt. Da der isolierende Laminatabschnitt aus dem Material ausgebildet ist, das den vorstehend genannten Biegemodul aufweist, wird er durch ein größeres Schrumpfungsausmaß eines Formgegenstands weiter gestreckt und ist sicher an der Sammelschiene angebracht.
(11) Es ist bevorzugt, dass die Streckdehnung des thermoplastischen Elastomers und/oder des Kautschuks 15% oder mehr beträgt. Der isolierende Laminatabschnitt kann sich dadurch, dass er nach dem Formen der Sammelschiene folgt, strecken. Aufgrund dessen wird der isolierende Laminatabschnitt sicher an der Sammelschiene angebracht.

Dadurch, dass sie die vorstehend genannte Konfiguration aufweist, kann die vorliegende Erfindung ein Sammelschienenmodul bereitstellen, das die Verformung des gesamten Moduls, die durch ein Schrumpfen eines Formgegenstands verursacht wird, unter Verwendung einer einfachen Konfiguration verhindern kann.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Darstellung eines Batteriemoduls einer ersten Ausführungsform.
2 ist eine auseinander gezogene perspektivische Darstellung des Batteriemoduls der ersten Ausführungsform.
3 ist eine erläuternde Querschnittsdarstellung des Batteriemoduls der ersten Ausführungsform, das in einem Gehäuse untergebracht ist.
4 ist eine perspektivische Darstellung eines Sammelschienenmoduls der ersten Ausführungsform von oben her betrachtet.
5 ist eine perspektivische Darstellung des Sammelschienenmoduls der ersten Ausführungsform von unten her betrachtet.
6 ist eine teilweise vergrößerte Darstellung des Batteriemoduls der ersten Ausführungsform, die eine Verbindung eines Anschlusses einer Batterie und einer Sammelschiene zeigt.
7 ist eine Draufsichtdarstellung eines Sammelschienenmoduls einer zweiten Ausführungsform.
8 ist eine Rückseitendarstellung des Sammelschienenmoduls der zweiten Ausführungsform.
9 ist eine perspektivische Darstellung des Sammelschienenmoduls der zweiten Ausführungsform.
10 ist eine Draufsichtdarstellung eines Sammelschienenmoduls einer dritten Ausführungsform.
11 ist eine Rückseitendarstellung des Sammelschienenmoduls der dritten Ausführungsform.
Der obere Teil von 12 ist eine perspektivische Darstellung eines Batteriemoduls eines herkömmlichen Beispiels, der mittlere Teil von 12 ist eine Querschnittsdarstellung des Batteriemoduls des herkömmlichen Beispiels und der untere Teil von 12 ist eine vergrößerte Querschnittsdarstellung des Abschnitts 2c des mittleren Teils von 12.
Beschreibung von Ausführungsformen
Ein Sammelschienenmodul einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist auf einer Endseite jeder Batterie in einer Batteriegruppe angeordnet, die aus einer Mehrzahl von Batterien besteht, die Anschlüsse an deren Enden in einer axialen Richtung aufweisen. Die Mehrzahl von Batterien bildet die Batteriegruppe dadurch, dass sie in der axialen Richtung parallel zueinander angeordnet sind. Das Sammelschienenmodul kontaktiert vorzugsweise Enden der jeweiligen Batterien, welche die Batteriegruppe bilden. Aufgrund dessen wird ein Zwischenraum zwischen den Enden der Batterien und dem Sammelschienenmodul abgedichtet.
Das Sammelschienenmodul umfasst eine Sammelschiene und einen isolierenden Laminatabschnitt. Die Sammelschiene verbindet Anschlüsse der jeweiligen Batterien in der Batteriegruppe elektrisch. Die Sammelschiene ist aus einem leitenden Metall ausgebildet. Als leitendes Metall, das in der Sammelschiene verwendet wird, können z. B. Kupfer, Aluminium und Eisen beispielhaft genannt werden. Die Sammelschiene ist z. B. eine dünne Platte und deren Dicke beträgt vorzugsweise 0,15 mm oder mehr und 3 mm oder weniger. Aufgrund dessen kann sie dadurch, dass sie den Enden der Batterien flexibel folgt, einen sicheren Kontakt mit den Enden der Batterien herstellen, und der Zwischenraum zwischen den Enden der Batterien und dem Sammelschienenmodul kann sicher abgedichtet werden.
Jede Batterie weist ein Paar von Enden in der axialen Richtung auf und das Sammelschienenmodul kann auf nur einer Endseite bereitgestellt sein oder es kann auf beiden Endseiten bereitgestellt sein. Das Batteriemodul, das die Batteriegruppe und das Sammelschienenmodul umfasst, ist in einem Gehäuse mit einer Abdeckung untergebracht, und ein Raum zum Austragen von Gas, das von Enden der Batterien erzeugt werden kann, ist vorzugsweise innerhalb des Gehäuses ausgebildet. In diesem Fall ist das Sammelschienenmodul vorzugsweise auf der Endseite in der Nähe des Raums zum Austragen bereitgestellt. In diesem Fall wird der Zwischenraum zwischen den Enden der Batterien und dem Sammelschienenmodul sicher abgedichtet. Aufgrund dessen kann verhindert werden, dass das Gas, das bei einem Kurzschluss, einem Überladen und dergleichen von den Enden der Batterien erzeugt werden kann, zu einem Außenabschnitt des Gehäuses austritt.
Die Sammelschiene umfasst z. B. Verbindungslöcher zum Verbinden mit den Anschlüssen der Batterien. Das Verbindungsloch ist für jeden Anschluss der Batterien ausgebildet. Ein vorragendes Teil ragt von jedem Verbindungsloch vor und der Anschluss ist mit diesem vorragenden Teil durch Schweißen und dergleichen elektrisch verbunden.
Die Sammelschiene umfasst eine Innenfläche, die auf die Enden der Batterien gerichtet ist, und eine Außenfläche auf einer Seite, die der Innenfläche gegenüber liegt. Der isolierende Laminatabschnitt ist mindestens auf die Innenfläche von der Innenfläche und der Außenfläche der Sammelschiene laminiert. Die Innenfläche der Sammelschiene ist auf die Enden der Mehrzahl von Batterien gerichtet, welche die Batteriegruppe bilden. Um einen Kurzschluss zwischen den Batterien in der Batteriegruppe zu verhindern, muss die Innenfläche der Sammelschiene durch den isolierenden Laminatabschnitt bedeckt sein, so dass die jeweiligen Batterien voneinander isoliert werden.
Das Material, das den isolierenden Laminatabschnitt bildet, umfasst ein isolierendes Material, das ein thermoplastisches Elastomer und/oder Kautschuk umfasst. Das thermoplastische Elastomer und/oder der Kautschuk weist oder weisen eine Textur auf, die relativ leicht gestreckt bzw. gedehnt werden kann. Aufgrund dessen wird durch Ausbilden des isolierenden Laminatabschnitts, der die Sammelschiene bedeckt, aus dem isolierenden Materials, das ein thermoplastisches Elastomer und/oder Kautschuk umfasst, eine Differenz bei den Schrumpfausmaßen nach dem Formen, die durch eine Differenz bei der Wärmeausdehnung von Metall und Harz verursacht wird, kleiner gemacht.
Die Dicke des isolierenden Laminatabschnitts kann 0,05 mm oder mehr und 2 mm oder weniger betragen. In diesem Fall kann sich der isolierende Laminatabschnitt dadurch, dass er der Verformung der Sammelschiene folgt, verziehen, während dessen Isoliervermögen aufrechterhalten wird.
Der Biegemodul des thermoplastischen Elastomers und/oder des Kautschuks, das oder der oder die den isolierenden Laminatabschnitt bildet oder bilden, beträgt vorzugsweise 20 bis 1300 MPa, mehr bevorzugt 20 bis 500 MPa und insbesondere 20 bis 300 MPa. Der Biegemodul des isolierenden Materials, das ein thermoplastisches Elastomer und/oder Kautschuk umfasst und das den isolierenden Laminatabschnitt bildet, wird gemäß ASTM D790 gemessen. In der vorliegenden Erfindung kann sich in einem Fall, bei dem das isolierende Material, das ein thermoplastisches Elastomer und/oder Kautschuk umfasst und das den isolierenden Laminatabschnitt bildet, den vorstehend genannten Biegemodul aufweist, der isolierende Laminatabschnitt leicht verziehen. Ferner ist die Sammelschiene eine dünne Metallplatte und diese verzieht sich leicht. Aufgrund dessen verzieht sich der isolierende Laminatabschnitt flexibel zusammen mit der Sammelschiene, wobei er den Enden der Batteriegruppe folgt, und die Zwischenräume zwischen den Enden der Batterien und dem Sammelschienenmodul können sicher abgedichtet werden. In dem Fall, bei dem der Biegemodul des isolierenden Materials, das ein thermoplastisches Elastomer und/oder Kautschuk umfasst, zu klein ist, verzieht sich der isolierende Laminatabschnitt; es bestehen jedoch Bedenken dahingehend, dass ein Montieren desselben und dergleichen schwierig wird. In einem Fall, bei dem der Biegemodul des isolierenden Materials, das ein thermoplastisches Elastomer und/oder Kautschuk umfasst, zu groß ist, wird ein Verziehen desselben schwieriger und es bestehen Bedenken dahingehend, dass das Dichtungsvermögen vermindert wird.
Die Streckdehnung des thermoplastischen Elastomers und/oder des Kautschuks, das oder der oder die den isolierenden Laminatabschnitt bildet oder bilden, beträgt vorzugsweise 15% oder mehr, mehr bevorzugt 20% oder mehr und insbesondere 30% oder mehr. Die Streckdehnung wird gemäß JIS K7161 und dergleichen gemessen. Im Allgemeinen weist das isolierende Material, das ein thermoplastisches Elastomer und/oder Kautschuk umfasst und das den isolierenden Laminatabschnitt bildet, einen größeren Wärmeausdehnungskoeffizienten und ein größeres Ausmaß des Schrumpfens nach dem Formen auf als Materialien wie z. B. ein Metall, das die Sammelschiene bildet. In der vorliegenden Erfindung wird in einem Fall, bei dem das thermoplastische Elastomer und/oder der Kautschuk die vorstehend genannte Streckdehnung aufweist oder aufweisen, die Duktilität des isolierenden Laminatabschnitts höher. Aufgrund dessen kann das Schrumpfausmaß des isolierenden Laminatabschnitts gemäß dem Schrumpfausmaß der Sammelschiene klein gemacht werden, so dass die Verformung des Sammelschienenmoduls als Ganzes unterdrückt werden kann. In einem Fall, bei dem die Streckdehnung des thermoplastischen Elastomers und/oder des Kautschuks zu klein ist, kann der isolierende Laminatabschnitt beim Formen schrumpfen und brechen.
Als thermoplastisches Elastomer, das den isolierenden Laminatabschnitt bildet, können z. B. diejenigen verwendet werden, die in JIS K6418 angegeben sind. Insbesondere können ein thermoplastisches Elastomer auf Amidbasis (TPA), ein thermoplastisches Elastomer auf Esterbasis (TPC), ein thermoplastisches Elastomer auf Olefinbasis (TPO), ein thermoplastisches Elastomer auf Styrolbasis (TPS), ein thermoplastisches Elastomer auf Urethanbasis (TPU), ein thermoplastischer Kautschuk-vernetzter Körper (TPV) und ein anderes thermoplastisches Elastomer (TPZ) beispielhaft genannt werden. Von diesen sind TPC, TPO und TPV bevorzugt und TPC ist mehr bevorzugt.
Ferner können als der Kautschuk, der den isolierenden Laminatabschnitt bildet, z. B. ein Verbundkautschuk, wie z. B. vulkanisierter Kautschuk, EPDM (Ethylen-Propylen-Dien-Copolymerkautschuk), Silikonkautschuk, FKM (Fluorkautschuk), ACM (Acrylkautschuk) und dergleichen und Naturkautschuk beispielhaft genannt werden.
Der isolierende Laminatabschnitt bedeckt mindestens die Innenfläche von der Innenfläche der Sammelschiene, die auf die Batteriegruppe gerichtet ist, und der Außenfläche der Sammelschiene auf deren gegenüber liegenden Seite. Der isolierende Laminatabschnitt kann nur die Innenfläche der Sammelschiene bedecken oder er kann sowohl die Innenfläche als auch deren Außenfläche bedecken. Ferner kann der isolierende Laminatabschnitt sowohl die Innenfläche als auch die Außenfläche der Sammelschiene bedecken und darüber hinaus bedeckt der isolierende Laminatabschnitt vorzugsweise einen Umfangsabschnitt der Außenfläche ausgehend von der Innenfläche, einschließlich die Seitenfläche, in einer kontinuierlichen Weise. Vorzugsweise bedeckt der isolierende Laminatabschnitt nahezu die gesamte Innenfläche der Sammelschiene und bedeckt kontinuierlich die gesamte Außenfläche, einschließlich die Seitenfläche, der Sammelschiene. Im Allgemeinen weist das isolierende Material, das ein thermoplastisches Elastomer und/oder Kautschuk umfasst und das den isolierenden Laminatabschnitt bildet, einen größeren Wärmeausdehnungskoeffizienten und ein größeres Ausmaß des Schrumpfens nach dem Formen auf als das Metall, das die Sammelschiene bildet. Der isolierende Laminatabschnitt ist ohne Lücke in einem Zustand genau auf die Sammelschiene aufgebracht, bei dem er dadurch, dass er der Sammelschiene folgt, geringfügig gestreckt ist. Der isolierende Laminatabschnitt ist mit der Seitenfläche des Sammelschiene und darüber hinaus mit dem Umfangsabschnitt von deren Außenfläche im Eingriff, wodurch nicht nur die Innenfläche der Sammelschiene, sondern auch die Seitenfläche der Sammelschiene und darüber hinaus mindestens der Umfangsabschnitt der Außenfläche der Sammelschiene bedeckt wird. Aufgrund dessen haftet der isolierende Laminatabschnitt mit einer größeren Sicherheit ohne Lücke an der Sammelschiene. Das Ablösen des isolierenden Laminatabschnitts von der Sammelschiene einhergehend mit dem Schrumpfen des isolierenden Laminatabschnitts nach dem Formen kann sicher verhindert werden und der isolierende Laminatabschnitt kann fest an der Sammelschiene angebracht werden.
Ferner kann in der Sammelschiene ein Durchgangsloch bereitgestellt sein und es einem Teil des isolierenden Laminatabschnitts ermöglichen, von einem Umfangsabschnitt der Seite der Außenfläche des Durchgangslochs auf die Innenfläche vorzudringen. Aufgrund dessen wird bewirkt, dass der isolierende Laminatabschnitt durch einen Verankerungseffekt des isolierenden Laminatabschnitts, der in das Durchgangsloch vordringt, noch beständiger gegen einen Abrieb von der Sammelschiene wird.
Die Sammelschiene kann einen vorragenden Abschnitt umfassen. Der vorragende Abschnitt kann z. B. ein Elektrizitätsausgabeabschnitt zum elektrischen Verbinden der Sammelschiene mit einem anderen Element sein, oder es kann sich um einen Anbringungsabschnitt zum Anbringen der Sammelschiene an einem anderen Element handeln. Der vorragende Abschnitt kann von einem verlängerten Abschnitt bedeckt sein, der sich von dem isolierenden Laminatabschnitt erstreckt. Darüber hinaus ist der gesamte Umfang des vorragenden Abschnitts vorzugsweise durch den verlängerten Abschnitt bedeckt. In diesem Fall befindet sich der isolierende Laminatabschnitt durch den verlängerten Abschnitt mit der Sammelschiene in Eingriff, so dass der isolierende Laminatabschnitt sicher daran gehindert werden kann, sich einhergehend mit einem Schrumpfen des isolierenden Laminatabschnitts nach dem Formen von der Sammelschiene abzulösen. In einem Fall, bei dem der vorragende Abschnitt aus dem Gehäuse vorragt, sind die Sammelschiene und der isolierende Laminatabschnitt durch den isolierenden Laminatabschnitt, der dadurch, dass er der Sammelschiene nach dem Formen folgt, geringfügig gestreckt ist, ohne Lücke fest angebracht. Aufgrund dessen kann sicher verhindert werden, dass das Gas, das von den Batterien erzeugt wird, aus dem Zwischenraum zwischen der Sammelschiene und dem isolierenden Laminatabschnitt von dem Gehäuse nach außen austritt.
Es ist bevorzugt, dass eine Mehrzahl der Sammelschienen entlang einer Richtung des Sammelschienenmoduls angeordnet ist und ein isolierender Zwischenabschnitt, der ein isolierendes Material aufweist, zwischen jeder der Sammelschienen angeordnet ist. Die eine Richtung des Sammelschienenmoduls kann jedwede Richtung sein, die von einer Ebenenrichtung des Sammelschienenmoduls umfasst ist und es kann sich entweder um eine Erstreckungsrichtung eines langen Abschnitts des Sammelschienenmoduls oder um eine Erstreckungsrichtung eines kurzen Abschnitts davon handeln.
Vorzugsweise ist eine Mehrzahl von isolierenden Zwischenabschnitten in der Erstreckungsrichtung des langen Abschnitts des Sammelschienenmoduls angeordnet. Das Verformungsausmaß des Sammelschienenmoduls in der Längsrichtung ist verglichen mit den Verformungsausmaßen des Sammelschienenmoduls in anderen Richtungen groß. Folglich wird die Sammelschiene entlang der Längsrichtung des Sammelschienenmoduls in eine Mehrzahl aufgeteilt und ein isolierender Zwischenabschnitt ist jeweils zwischen den aufgeteilten Sammelschienen angeordnet. Aufgrund dessen wird die Sammelschiene kurz und eine Beanspruchung, die in dem isolierenden Laminatabschnitt aufgrund der Differenz zwischen dem Schrumpfungsausmaß der Sammelschienen und dem Schrumpfungsausmaß des isolierenden Laminatabschnitts nach dem Formen erzeugt wird, wird klein. Aufgrund dessen kann die Verformung des Sammelschienenmoduls, wie z. B. ein Verziehen, effektiver verhindert werden und das Sammelschienenmodul kann mit einer größeren Sicherheit die Enden der Batterien kontaktieren, so dass die Batteriegruppe stabil gehalten werden kann. Da ferner die Zwischenräume zwischen jeweiligen Sammelschienen durch die isolierenden Zwischenabschnitte isoliert sind, kann durch Konfigurieren einer Mehrzahl von Batterien, die mit jeder Sammelschiene verbunden sind, als ein Satz aus der Batteriegruppe eine Mehrzahl von Sätzen gebildet werden. Eine Verbindungsstruktur der Batterien innerhalb jedes Satzes kann parallel oder in Reihe sein. Ferner kann eine Verbindungsstruktur zwischen Sätzen in Reihe oder parallel sein. Durch Bilden der Mehrzahl von Sätzen innerhalb der Batteriegruppe können Einstellungen der Strommengen und der Spannung, die von der Batteriegruppe ausgegeben werden können, durch Verändern der Verbindungsstruktur innerhalb jedes Satzes oder zwischen den Sätzen einfach durchgeführt werden.
Die isolierenden Zwischenabschnitte werden vorzugsweise in dem Sammelschienenmodul kontinuierlich über die gesamte Länge von einem Ende zu dem anderen Ende in einer senkrechten Richtung ausgebildet, die senkrecht zu der Längsrichtung ist. Aufgrund dessen können die angrenzenden Sammelschienen durch die isolierenden Zwischenabschnitte sicher voneinander isoliert werden.
Die isolierenden Zwischenabschnitte werden vorzugsweise gleichzeitig mit der Bildung des isolierenden Laminatabschnitts gebildet. Die isolierenden Zwischenabschnitte sind nicht speziell beschränkt, solange sie aus einem isolierenden Material ausgebildet sind. Beispielsweise werden sie jedoch aus dem thermoplastischen Elastomer und/oder Kautschuk ausgebildet. Darüber hinaus werden die isolierenden Zwischenabschnitte vorzugsweise aus demselben Material wie der isolierende Laminatabschnitt ausgebildet. Aufgrund dessen kann eine elektrische Isolierung zwischen den Sammelschienen (Kriechdistanz) effektiv sichergestellt werden.
Die Breite der isolierenden Zwischenabschnitte, die zwischen den Sammelschienen angeordnet sind, d. h., der Abstand zwischen angrenzenden Sammelschienen, kann sich abhängig von der Spannung, die an die Sammelschienen angelegt wird, dem Isolierwiderstand des Materials der isolierenden Zwischenabschnitte und dergleichen ändern. Die Breite der isolierenden Zwischenabschnitte, die zwischen den Sammelschienen angeordnet sind, d. h., der Abstand zwischen angrenzenden Sammelschienen, beträgt z. B. vorzugsweise 3 mm oder mehr als Kriechabstand (minimaler Abstand zwischen Sammelschienen), und mehr bevorzugt 6 mm oder mehr. Die angrenzenden Sammelschienen können sicher voneinander isoliert werden und die Batteriegruppe kann in einer kompakten Weise gelagert werden. In einem Fall, bei dem die Breite der isolierenden Zwischenabschnitte zu gering ist, können die angrenzenden Sammelschienen gegebenenfalls nicht sicher isoliert werden. In einem Fall, bei dem die Breite der isolierenden Zwischenabschnitte zu groß ist, wird der Gehäuseraum der Batteriegruppe größer und ein kompakter Raum kann gegebenenfalls nicht verwirklicht werden.
Es ist bevorzugt, dass mindestens ein Beanspruchungsaufteilungsabschnitt in dem isolierenden Laminatabschnitt ausgebildet ist. Darüber hinaus ist es bevorzugt, dass mindestens ein Beanspruchungsaufteilungsabschnitt in dem isolierenden Laminatabschnitt entlang der Längsrichtung des Sammelschienenmoduls ausgebildet ist. Der Beanspruchungsaufteilungsabschnitt bezieht sich auf einen Abschnitt, der eine Struktur aufweist, durch welche die Beanspruchung, die in dem isolierenden Laminatabschnitt erzeugt wird, aufgeteilt werden kann. Der Beanspruchungsaufteilungsabschnitt ist z. B. eine Öffnung, die in dem isolierenden Laminatabschnitt ausgebildet ist. Durch Ausbilden mindestens eines solchen Beanspruchungsaufteilungsabschnitts in der Längsrichtung des isolierenden Laminatabschnitts kann die Beanspruchung, die in der Längsrichtung erzeugt wird, in kleine Ausmaße aufgeteilt werden und ferner kann der Abrieb des isolierenden Laminatabschnitts verhindert werden.
Es ist bevorzugt, dass der isolierende Laminatabschnitt einheitlich mit einer Mehrzahl der Beanspruchungsaufteilungsabschnitte durchsetzt ist. Ferner können die Beanspruchungsaufteilungsabschnitte über die gesamte Länge von dem einen Ende zu dem anderen Ende in der Längsrichtung des isolierenden Laminatabschnitts verteilt angeordnet sein. Die Beanspruchungsaufteilungsabschnitte können in einer von der Längsrichtung des isolierenden Laminatabschnitts verschiedenen Richtung über die gesamte Länge von dem einen Ende zu dem anderen Ende verteilt angeordnet sein. Ferner ist es bevorzugt, dass der gesamte isolierende Laminatabschnitt einheitlich mit den Beanspruchungsaufteilungsabschnitten durchsetzt ist. Aufgrund dessen kann die Beanspruchung, die in dem isolierenden Laminatabschnitt erzeugt wird, in kleine Ausmaße aufgeteilt werden und ferner kann der Abrieb des isolierenden Laminatabschnitts verhindert werden.
Es ist bevorzugt, dass dann, wenn das Sammelschienenmodul in der senkrechten Richtung vorragt, die sich senkrecht mit der Längsrichtung des Sammelschienenmoduls schneidet, die Mehrzahl von Beanspruchungsaufteilungsabschnitten so vorliegt, dass sie von einem Ende zu dem anderen Ende des Sammelschienenmoduls in der Richtung senkrecht zu der Sammelschiene kontinuierlich miteinander überlappen. In diesem Fall liegen die Beanspruchungsaufteilungsabschnitte an einigen Abschnitten des Sammelschienenmoduls in der Längsrichtung über die gesamte Länge von dessen einem Ende zu dem anderen Ende in der Richtung senkrecht zu dem Sammelschienenmodul vor. Eine Beanspruchung, die aufgrund der Schrumpfung des Formgegenstands erzeugt wird, wird über die gesamte Länge von dem einen Ende zu dem anderen Ende in der Richtung senkrecht zu dem Sammelschienenmodul in der Längsrichtung des Sammelschienenmoduls aufgeteilt. Die Verformung des gesamten Sammelschienenmoduls kann verhindert werden.
Von der Mehrzahl von Beanspruchungsaufteilungsabschnitten überlappen mindestens zwei davon in der Längsrichtung des Sammelschienenmoduls. Die Beanspruchung wird an zwei oder mehr Abschnitten in der Längsrichtung des isolierenden Laminatabschnitts aufgeteilt. Aufgrund dessen kann die Beanspruchung, die in dem isolierenden Laminatabschnitt nach dem Formen erzeugt wird, in kleinere Ausmaße aufgeteilt werden und der isolierende Laminatabschnitt kann mit einer größeren Sicherheit an den Sammelschienen fixiert werden.
Die Sammelschienen umfassen Verbindungslöcher zum Verbinden der Anschlüsse der Batterien. Jeder Beanspruchungsaufteilungsabschnitt kann vorzugsweise an einer Position ausgebildet sein, die eine gemeinsame Position in der Ebenenrichtung mit dem Verbindungsloch aufweist. Eine „Position, die eine gemeinsame Position in der Ebenenrichtung mit dem Verbindungsloch aufweist” steht für eine Position, die an der gleichen Position wie das Verbindungsloch in der Ebenenrichtung vorliegt, oder eine Position, bei der das gesamte Verbindungsloch oder ein Teil davon überlappt. In diesem Fall ist jeder Beanspruchungsaufteilungsabschnitt vorzugsweise eine Öffnung, die einen konzentrischen Kreis mit dem Verbindungsloch bildet. Diese Öffnung wirkt auch als Gasloch, das es ermöglicht, dass das Gas, das von den Batterien erzeugt wird, zu einer oberen Kammer des Sammelschienenmoduls herausströmt. Die Öffnungen an den Beanspruchungsaufteilungsabschnitten weisen vorzugsweise die gleiche Größe auf wie die Verbindungslöcher der Sammelschienen oder sie sind geringfügig größer. Dadurch, dass die Öffnungen an den Beanspruchungsaufteilungsabschnitten größer ausgebildet sind als die Verbindungslöcher, kann die Entfernung von Graten, die beim Formen an Öffnungsumfängen erzeugt werden, einfach vermieden werden.
Zur Herstellung des Sammelschienenmoduls können z. B. die Sammelschienen innerhalb eines Formwerkzeugs angeordnet werden und mit dem isolierenden Material, das ein thermoplastisches Elastomer und/oder Kautschuk umfasst, kann ein Umspritzen durchgeführt werden. Das Umspritzen kann entsprechend durchgeführt werden, wenn ein Kautschuk als isolierender Laminatabschnitt verwendet wird.
Das Sammelschienenmodul der vorliegenden Erfindung wird zum Halten der jeweiligen Batteriegruppen und zum Ausgeben von Elektrizität von den Anschlüssen der Batterien verwendet. Das Sammelschienenmodul der vorliegenden Erfindung wird z. B. als eine Komponente eines Batteriemoduls in einer Antriebsenergiequelle eines Elektrofahrzeugs oder eines Hybridfahrzeugs verwendet.
Ausführungsformen
(Erste Ausführungsform)
Ein Sammelschienenmodul 2 der vorliegenden ersten Ausführungsform ist eine von Bestandteilskomponenten eines Batteriemoduls 9, wie es in der 1 und der 2 gezeigt ist. Das Batteriemodul 9 ist aus einer Batteriegruppe 10, einem Halter 5, einem Sammelschienenmodul 2, einem Separator 4 und unteren Sammelschienen 3 ausgebildet.
Wie es in der 1 und der 2 gezeigt ist, ist die Batteriegruppe 10 durch eine Mehrzahl von Batterien 1 ausgebildet, die parallel zueinander angeordnet sind, wobei deren Längsrichtungen ausgerichtet sind. In der ersten Ausführungsform ist die Batteriegruppe 10 aus 16 Stück Batterien 1 ausgebildet. Die jeweiligen Batterien 1 in der Batteriegruppe 10 sind zylindrische Zellen, die im Wesentlichen die gleiche Form aufweisen, und sie weisen jeweils einen Anschluss 19 (positiver Anschluss und negativer Anschluss) an beiden Enden in einer axialen Richtung auf.
Der Halter 5 ist aus Metall hergestellt und umfasst 16 Stück Batteriehalteabschnitte 50. Jeder der Batteriehalteabschnitte 50 weist eine Durchgangslochform auf und der Innendurchmesser jedes Batteriehalteabschnitts 50 ist etwas größer als der Außendurchmesser der jeweiligen Batterien 1. Jeder Batteriehalteabschnitt 50 weist eine entsprechende darin eingesetzte Batterie 1 auf. Haftmittel 59 sind zwischen Innenumfangsflächen der Batteriehalteabschnitte 50 und Außenumfangsflächen der Batterien 1 angeordnet und fixieren die Batterien 1 an den Batteriehalteabschnitten 50. Die Haftmittel 59 sind aus einem Epoxyharz hergestellt.
In dem Batteriemodul 9 ist das Sammelschienenmodul 2 an einer Endseite in der axialen Richtung der Batteriegruppe 10 angeordnet und die unteren Sammelschienen 3 sind mittels des Separators 4 an der anderen Endseite in der axialen Richtung der Batteriegruppe 10 angeordnet. In der 1 und der 2 ist jede Batterie 1, welche die Batteriegruppe 10 bildet, derart angeordnet, dass deren axiale Richtung parallel zu einer Oben-unten-Richtung wird. In der vorliegenden ersten Ausführungsform sind die jeweiligen Batterien 1 durch das Sammelschienenmodul 2 und die unteren Sammelschienen 3 in Einheiten von 4 Batterien pro Satz in Reihe verbunden.
Wie es in der 3 gezeigt ist, ist das Batteriemodul 9 in einem Gehäuse 8 untergebracht. Ein oberer Teil des Batteriemoduls 9 ist durch eine Abdeckung 81 bedeckt, wobei sich ein Raum 80 dazwischen befindet. Das Sammelschienenmodul 2 ist zwischen diesem Raum 80 und dem Halter 5 zum Halten der Batteriegruppe 10 angeordnet.
Wie es in der 4 gezeigt ist, umfasst das Sammelschienenmodul 2 Sammelschienen 6, einen isolierenden Laminatabschnitt 7, isolierende Zwischenabschnitte 71, Öffnungen 72 als Beanspruchungsaufteilungsabschnitte und verlängerte Abschnitte 75.
Die Sammelschienen 6 verbinden Anschlüsse 19 elektrisch, die an Enden 18 der jeweiligen Batterien 1 in der Batteriegruppe 10 ausgebildet sind. Die Sammelschienen 6 sind dünne Platten, die aus Kupfer mit einer Dicke von 0,4 mm hergestellt sind.
Die Sammelschienen 6 umfassen Verbindungslöcher 62 zum Verbinden mit den Anschlüssen 19 der Batterien 1. Wie es in der 6 gezeigt ist, ist in der ersten Ausführungsform ein Verbindungsloch 62 für jeden Anschluss 19 der entsprechenden Batterie 1 ausgebildet. Ein Streifen 66 ragt von jedem Verbindungsloch 62 vor und der Anschluss 19 wird durch Schweißen und dergleichen elektrisch mit diesem Streifen 66 verbunden. Es sollte beachtet werden, dass neben dem vorstehend genannten Streifen 66 eine Struktur zum elektrischen Verbinden der Sammelschiene 6 und dem Anschluss 19 der Batterie 1 bekannte Strukturen wie z. B. Drahtbonden, Löten und dergleichen umfasst.
Wie es in der 4 und der 5 gezeigt ist, ist der isolierende Laminatabschnitt 7 auf beide Innenflächen 6a, die auf die Enden 18 der Batterien 1 gerichtet sind, und Außenflächen 6b der Sammelschienen 6 auf einer gegenüber liegenden Seite davon laminiert. Um einen Kurzschluss zwischen den Batterien 1 in der Batteriegruppe 10 zu verhindern, sind die Innenflächen 6a der Sammelschienen 6 derart durch den isolierenden Laminatabschnitt 7 bedeckt, dass die jeweiligen Batterien 1 voneinander isoliert sind.
Ein Material, das den isolierenden Laminatabschnitt 7 bildet, ist ein isolierendes Material, das TPC (Produktbezeichnung: Hytrel, von Du Pont-Toray Co., Ltd. hergestellt) umfasst, wobei es sich um einen Typ eines thermoplastischen Elastomers handelt. Der Massenanteil von TPC beträgt 82 Massen-%, wenn angenommen wird, dass der gesamte isolierende Laminatabschnitt 7 100 Massen-% ausmacht. Der Biegemodul des TPC, das den isolierenden Laminatabschnitt 7 bildet, beträgt 150 MPa. Die Streckdehnung des TPC, das den isolierenden Laminatabschnitt 7 bildet, beträgt 30%.
Der isolierende Laminatabschnitt 7 bedeckt im Wesentlichen die gesamten Außenflächen 6b der Sammelschienen 6 in einer kontinuierlichen Weise und umfasst die Innenflächen 6a und die Seitenflächen 6c davon. Der Wärmeausdehnungskoeffizient des TPC, das den isolierenden Laminatabschnitt 7 bildet, beträgt 21 × 10^–5 mm/mm/K und der Wärmeausdehnungskoeffizient des Kupfers, das die Sammelschienen 6 bildet, beträgt 1,7 × 10^–5 mm/mm/K. Das TPC weist einen größeren Wärmeausdehnungskoeffizienten auf als das Kupfer und es weist auch ein größeres Ausmaß des Schrumpfens nach dem Formen auf. Der isolierende Laminatabschnitt 7 ist ohne Lücke in einem Zustand fest auf den Sammelschienen 6 aufgebracht, bei dem er dadurch, dass er den Sammelschienen 6 folgt, geringfügig gestreckt ist. Der isolierende Laminatabschnitt 7 ist mit den Seitenflächen 6c der Sammelschienen 6 und darüber hinaus mit deren Außenflächen 6b in Eingriff, und zwar dadurch, dass nicht nur die Innenflächen 6a der Sammelschienen 6, sondern auch die Seitenflächen 6c der Sammelschienen und darüber hinaus die Außenflächen 6b davon bedeckt werden. Aufgrund dessen haftet der isolierende Laminatabschnitt 7 ohne Lücke fester an den Sammelschienen 6. Ein Abrieb des isolierenden Laminatabschnitts 7 von den Sammelschienen 6 einhergehend mit dem Schrumpfen des isolierenden Laminatabschnitts 7 nach dem Formen kann sicher verhindert werden und der isolierende Laminatabschnitt 7 kann fest an den Sammelschienen 6 angebracht werden.
Die Sammelschienen 6 umfassen vorragende Abschnitte 65. Die vorragenden Abschnitte 65 sind Elektrizitätsausgabeabschnitte zum elektrischen Verbinden der Sammelschienen 6 mit einem anderen Element. Die vorragenden Abschnitte 65 sind durch die verlängerten Abschnitte 75 bedeckt, die sich von dem isolierenden Laminatabschnitt 7 erstrecken und der gesamte Umfang jedes vorragenden Abschnitts 65 ist durch den verlängerten Abschnitt 75 bedeckt. Aufgrund dessen ist der isolierende Laminatabschnitt 7 mit den Sammelschienen 6 durch die verlängerten Abschnitte 75 in Eingriff, so dass der Abrieb des isolierenden Laminatabschnitts 7 von den Sammelschienen 6 durch eine Schrumpfungsdifferenz nach dem Formen sicher verhindert werden kann. Die vorragenden Abschnitte 65 ragen von dem Gehäuse 8, in dem die Batterien 1 untergebracht sind, vor. Gas, das von den Batterien 1 erzeugt wird, kann jedoch sicher daran gehindert werden, von dem Zwischenraum zwischen den vorragenden Abschnitten 65 und dem isolierenden Laminatabschnitt 7, der diese bedeckt, nach außen auszutreten.
Distale Enden der vorragenden Abschnitte 65 ragen von dem Zwischenraum zwischen dem Gehäuse 8 und der Abdeckung 81 vor. Die Sammelschienen 6 und der isolierende Laminatabschnitt 7 sind ohne Lücke durch den isolierenden Laminatabschnitt 7 fest angebracht, der dadurch, dass er den Sammelschienen 6 nach dem Formen folgt, geringfügig gestreckt wird.
Das Sammelschienenmodul 2 ist eine rechteckige dünne Platte mit einer vertikalen Breite (Längsrichtung) von 108 mm, einer Breite in Querrichtung von 88 mm und einer Dicke von 2,4 mm. Die vertikale Richtung des Sammelschienenmoduls 2 ist eine Richtung, die länger ist als dessen Querrichtung. Die vertikale Richtung des Sammelschienenmoduls 2 wird als die Längsrichtung des Sammelschienenmoduls 2 bezeichnet. Eine Mehrzahl von Sammelschienen 6 ist entlang der Längsrichtung des Sammelschienenmoduls 2 angeordnet. Der isolierende Zwischenabschnitt 71, der aus dem TPC hergestellt ist, ist zwischen den jeweiligen Sammelschienen 6 angeordnet. Das Verformungsausmaß des Sammelschienenmoduls 2 in der Längsrichtung ist verglichen mit den Verformungsausmaßen des Sammelschienenmoduls 2 in anderen Richtungen groß. Folglich werden die Sammelschienen 6 entlang der Längsrichtung des Sammelschienenmoduls 2 in eine Mehrzahl aufgeteilt und die isolierenden Zwischenabschnitte 71 werden zwischen den aufgeteilten Sammelschienen 6 angeordnet. Aufgrund dessen wird die Länge jeder Sammelschiene 6 gering und eine Beanspruchung, die in dem isolierenden Laminatabschnitt 7 erzeugt wird und die durch eine Differenz bei dem Schrumpfungsausmaß der Sammelschienen 6 und dem Schrumpfungsausmaß des isolierenden Laminatabschnitts 7 nach dem Formen verursacht wird, wird klein. Aufgrund dessen kann die Verformung des Sammelschienenmoduls 2, wie z. B. ein Verziehen, effektiver verhindert werden und ein Kontaktieren mit den Enden 18 der Batterien 1 wird sicher erreicht, so dass die Batteriegruppe 10 in dem Halter 5 gehalten werden kann. Da ferner die jeweiligen Sammelschienen 6 voneinander isoliert sind, kann die Mehrzahl von Batterien 1, die mit jeder Sammelschiene 6 verbunden sind, als ein Satz betrachtet werden, so dass innerhalb der Batteriegruppe 10 eine Mehrzahl von Batteriepacks 11 gebildet wird. In der vorliegenden ersten Ausführungsform ist ein Satz eines Batteriepacks 11 aus vier Batterien 1 ausgebildet, die in einer Reihe angeordnet sind. Verbindungen der Batterien 1 innerhalb jedes Batteriepacks 11 sind parallele Verbindungen. Ferner sind angrenzende Batteriepacks 11 durch ihre obere Sammelschiene 6 und ihre untere Sammelschiene 3 in Reihe verbunden.
Die isolierenden Zwischenabschnitte 71 sind in dem Sammelschienenmodul 2 kontinuierlich über die gesamte Länge von einem Ende zu dem anderen Ende in der Querrichtung ausgebildet. Aufgrund dessen können die angrenzenden Sammelschienen 6 sicher voneinander isoliert werden.
Die Breite der isolierenden Zwischenabschnitte 71, die zwischen den Sammelschienen 6 angeordnet sind, d. h., der Abstand zwischen den angrenzenden Sammelschienen 6, beträgt 8 mm als Kriechabstand. Die angrenzenden Sammelschienen 6 können sicher voneinander isoliert werden, während die Batteriegruppe in einer kompakten Weise untergebracht werden kann.
Eine Mehrzahl von Öffnungen 72 ist in dem isolierenden Laminatabschnitt 7 über die gesamte Länge von einem Ende zu dem anderen Ende in der Längsrichtung ausgebildet. Die Öffnungen 72 können die Beanspruchung, die in dem isolierenden Laminatabschnitt 7 erzeugt wird, aufteilen. Aufgrund dessen entspricht jede Öffnung 72 einem Beanspruchungsaufteilungsabschnitt der vorliegenden Erfindung.
Die Öffnungen 72 bilden konzentrische Kreise mit den Verbindungslöchern 62 der Sammelschienen 6 und sind etwas größer geöffnet als die Verbindungslöcher 62. Die Verbindungslöcher 62 der Sammelschienen 6 und die Öffnungen 72 des isolierenden Laminatabschnitts 7 sind an den gleichen Positionen für die jeweiligen Batterien 1 in einer axialen Richtung geöffnet. Die Öffnungen 72 sind effektiv zusammen mit den Verbindungslöchern 62 angeordnet. Die vier Batterien 1, die in der Querrichtung ausgerichtet sind, bilden den einen Satz des Batteriepacks 11. Die Batteriegruppe 10 weist vier Sätze von Batteriepacks 11 in der Querrichtung auf. Die angrenzenden Batteriepacks 11 sind abwechselnd abgeordnet, wobei ihre Positionen in einem Abstand versetzt sind, welcher der Hälfte des Zwischenraums zwischen den Batterien 1 des Batteriepacks 11 entspricht, die in der Längsrichtung angrenzen. Die jeweiligen Batterien 1 in dem einen Satz des Batteriepacks 11 weisen die gleichen Positionen in der Längsrichtung auf wie die jeweiligen Batterien 1 des gegenüber liegenden nächsten Satzes des Batteriepacks 11. Aufgrund dessen liegt dann, wenn das Sammelschienenmodul 2 in einer senkrechten Richtung (Querrichtung C, die in der 4 gezeigt ist) vorragt, die sich senkrecht mit der Längsrichtung des Sammelschienenmoduls 2 schneidet, die Mehrzahl von Öffnungen 72 derart vor, dass sie kontinuierlich von einem Ende zu dem anderen Ende in der Richtung senkrecht zu dem Sammelschienenmodul 2 überlappen. In diesem Fall wird über die gesamte Länge von dem einen Ende zu dem anderen Ende in der Querrichtung des Sammelschienenmoduls 2 die Beanspruchung, die irgendwo in der Längsrichtung des Sammelschienenmoduls 2 nach dem Formen erzeugt wird, aufgeteilt. Die Mehrzahl von Öffnungen 72 ist entlang der Längsrichtung des Sammelschienenmoduls 2 angeordnet, wobei zwei davon einen Satz mit dem Batteriepack 11 des gegenüber liegenden nächsten Satzes bilden. Die Beanspruchung, die in dem Sammelschienenmodul 2 erzeugt wird, kann an zwei Abschnitten in der Längsrichtung aufgeteilt werden. Aufgrund dessen kann die Verformung des Sammelschienenmoduls 2 effektiv verhindert werden. Aufgrund dessen kann die Beanspruchung, die in dem isolierenden Laminatabschnitt 7 nach dem Formen erzeugt wird, in kleinere Ausmaße aufgeteilt werden und der isolierende Laminatabschnitt 7 kann mit einer größeren Sicherheit an den Sammelschienen 6 angebracht werden. Die Öffnungen 72 wirken auch als Gaslöcher, die das Gas, das von den Batterien 1 erzeugt wird, zu einem Raum 80 des Sammelschienenmoduls 2 ausströmen lassen.
Zur Herstellung des Sammelschienenmoduls 2 werden die Sammelschienen 6 z. B. in ein Formwerkzeug eingebracht, um ein Umspritzen mit TPC durchzuführen.
Bei dem Sammelschienenmodul 2 auf der Oberseite der Batteriegruppe 10 sind drei Stück der Sammelschienen 6 in der Längsrichtung angeordnet. Der Separator 4 und die unteren Sammelschienen 3 sind auf der Unterseite der Batteriegruppe 10 angeordnet. Der Separator 4 ist aus einem isolierenden Harz ausgebildet. Der Separator 4 bildet eine dünne Plattenform und umfasst einen Gehäuseabschnitt 30 zum Unterbringen der unteren Sammelschienen 3 auf einer Rückfläche.
Die unteren Sammelschienen 3 auf der Unterseite der Batteriegruppe 10 sind dünne Platten, die aus Kupfer ausgebildet sind, und weisen Verbindungslöcher 32 auf, die an Positionen ausgebildet sind, die den Enden 18 der Batterien 1 entsprechen.
Der Separator 4 ist eine isolierende Platte, die aus PBT (Polybutylenterephthalat) ausgebildet ist. Ausgesparte Abschnitte 41 zum Unterbringen der unteren Sammelschienen 3 sind auf der unteren Oberfläche des Separators 4 ausgebildet. Öffnungen 42, die konzentrische Kreise mit den Verbindungslöchern 32 der unteren Sammelschienen 3 bilden, sind an unteren Abschnitten der ausgesparten Abschnitte 41 ausgebildet. Die unteren Sammelschienen 3 sind an einem unteren Abschnitt der Batteriegruppe 10 in einem Zustand angeordnet, bei dem sie in den ausgesparten Abschnitten 41 des Separators 4 untergebracht sind. Dann werden entsprechend wie die Sammelschienen 6 des oberseitigen Sammelschienenmoduls die unteren Sammelschienen 3 durch Streifen, die von Innenumfangsflächen der Verbindungslöcher 32 vorragen, durch Schweißen an Anschlüsse 18 der Batterien 1 elektrisch mit den Batterien 1 verbunden (vgl. die 6).
Wie es in der 3 gezeigt ist, ist das Batteriemodul 9 in dem Gehäuseabschnitt 82 des Gehäuses 8 untergebracht. Der obere Teil des Batteriemoduls 9 ist durch die Abdeckung 81 bedeckt. Der Raum 80 zum Austragen von Gas ist zwischen dem Batteriemodul 9 und der Abdeckung 81 ausgebildet.
Gemäß dem Sammelschienenmodul 2 der vorliegenden ersten Ausführungsform ist der isolierende Laminatabschnitt 7, der aus dem TPC ausgebildet ist, auf die Innenflächen 6a, die auf die Enden 18 der Batterien 1 gerichtet sind, und die Außenflächen 6b der Sammelschienen 6 laminiert.
Im Allgemeinen weist ein Harz wie das TPC verglichen mit Metall einen großen Wärmeausdehnungskoeffizienten beim Formen des Sammelschienenmoduls auf und ein Verzug wird in dem Harz erzeugt. Das TPC weist jedoch einen relativ niedrigen Biegemodul und eine große Streckdehnung auf. Ferner weist das TPC eine große Duktilität auf. Aufgrund dessen ist der isolierende Laminatabschnitt 7 an den Sammelschienen 6 dadurch, dass er den Sammelschienen 6 folgt, die eine kleine Kontraktionsrate aufweisen, in einem geringfügig gestreckten Zustand angebracht. Der isolierende Laminatabschnitt 7, der aus dem TPC ausgebildet ist, verzieht sich dadurch, dass er den Enden 18 der jeweiligen Batterien 1 folgt, zusammen mit den Sammelschienen 6. Demgemäß kann das Verziehen des Sammelschienenmoduls 2 verhindert werden.
Die Längsrichtung (vertikale Richtung) des Sammelschienenmoduls 2 ist länger als die senkrechte Richtung (Querrichtung), die sich senkrecht mit der Längsrichtung des Sammelschienenmoduls 2 schneidet. Aufgrund dessen ist das Verformungsausmaß des Sammelschienenmoduls 2 in der Längsrichtung verglichen mit dem Verformungsausmaß des Sammelschienenmoduls 2 in der Querrichtung groß. Folglich werden die Sammelschienen 6 entlang der Längsrichtung des Sammelschienenmoduls 2 in eine Mehrzahl aufgeteilt und die isolierenden Zwischenabschnitte 71 werden zwischen den aufgeteilten Sammelschienen 6 angeordnet. Aufgrund dessen werden die Sammelschienen 6 kurz und eine Beanspruchung, die durch eine Differenz zwischen dem Schrumpfungsausmaß der Sammelschienen 6 und dem Schrumpfungsausmaß des isolierenden Laminatabschnitts 7 nach dem Formen verursacht wird, wird klein. Aufgrund dessen kann eine Verformung des Sammelschienenmoduls 2, wie z. B. ein Verziehen, effektiv verhindert werden. Das Sammelschienenmodul 2 kann sich dadurch, dass es den Enden 18 der Batterien 1 folgt, biegen, und das Verziehen des Sammelschienenmoduls 2 kann verhindert werden.
In dem isolierenden Laminatabschnitt 7 ist die Mehrzahl von Öffnungen 72 über die gesamte Länge von dessen einem Ende zu dem anderen Ende in der Längsrichtung einheitlich verteilt. Ein Abschnitt, bei dem die Beanspruchung erzeugt wird, liegt nicht länger über der gesamten Lange in der Längsrichtung des isolierenden Laminatabschnitts 7 vor. Aufgrund dessen kann die Verformung des gesamten Sammelschienenmoduls 2, wie z. B. ein Verziehen, effektiv verhindert werden.
Demgemäß kann der Zwischenraum zwischen den Enden 18 der Batterien 1 und des Sammelschienenmoduls 2 durch Ausbilden des Sammelschienenmoduls 2 der vorliegenden Ausführungsform derart, dass es einen geringeren Verzug aufweist und der isolierende Laminatabschnitt 7 sicher an den Sammelschienen 6 angebracht ist, sicher abgedichtet werden. Ferner kann der Zwischenraum zwischen einer oberen Fläche des Halters 5 und dem Sammelschienenmodul 2 sicher abgedichtet werden. Demgemäß kann, wenn ein Gas durch ein Überladen, ein Überentladen, einen internen Kurzschluss, einen externen Kurzschluss oder dergleichen von den Batterien 1 erzeugt wird, das Gas, das von den Enden 18 der Batterien 1 ausgetragen wird, daran gehindert werden, von Lücken zwischen den Enden 18 der Batterien 1 und dem Sammelschienenmodul 2 von dem Gehäuse 9 nach außen auszutreten, und das Gas kann in geeigneter Weise in den Raum 80 eingebracht werden.
Wie es in den 3 bis 5 gezeigt ist, ist der isolierende Laminatabschnitt 7 auf dem gesamten Umfang eines Außenumfangs des Sammelschienenmoduls 2 ausgebildet. Eine hohe Gasaustrittsbeständigkeit (Abdichtungsvermögen) kann für den gesamten Umfang eines Grenzbereichs des Sammelschienenmoduls 2 und der Abdeckung 81 sichergestellt werden.
Da der isolierende Laminatabschnitt 7 aus dem TPC ausgebildet ist, ist die Beanspruchung, die auf die Sammelschienen 6 durch die Elastizität des isolierenden Laminatabschnitts 7 ausgeübt wird, selbst dann gering, wenn der isolierende Laminatabschnitt 7 auf dem gesamten Umfang von Außenumfängen der Sammelschienen 6 ausgebildet ist, und eine Verformung der Sammelschienen 6 und eine Verschiebung, die sich aus der Verformung ergibt, können ebenfalls unterdrückt werden.
Die Sammelschienen 6 sind integriert mit dem isolierenden Laminatabschnitt 7 ausgebildet. Der isolierende Laminatabschnitt 7 kann verhindern, dass Flächen der leitenden Sammelschienen 6, insbesondere obere Flächen davon, die auf den Raum 80 für das abgegebene Gas gerichtet sind, freiliegen, und ein Abbau der Sammelschienen 6, wie z. B. eine Oxidation, kann unterdrückt werden.
Die Verformung der Sammelschienen 6 kann durch den isolierenden Laminatabschnitt 7 und die verlängerten Abschnitte 75 verhindert werden, die deren Formen ändern, wenn die Abdeckung 81 den isolierenden Laminatabschnitt 7 und die verlängerten Abschnitte 75, die das Sammelschienenmodul 2 umgeben, drückt.
(Zweite Ausführungsform)
In einem Sammelschienenmodul der vorliegenden zweiten Ausführungsform, wie es in der 7 und der 8 gezeigt ist, bedeckt ein isolierender Laminatabschnitt 7 kaum Außenflächen 6b von Sammelschienen 6, bedeckt jedoch kontinuierlich Umfangsabschnitte der Außenflächen 6b von Innenflächen 6a der Sammelschienen 6, einschließlich die Seitenflächen 6c. Die Umfangsabschnitte der Außenflächen 6b der Sammelschienen 6 umfassen breite Abschnitte 73, deren Breite teilweise vergrößert ist.
Wie es in der 9 gezeigt ist, weist jeder Umfangsabschnitt der Sammelschienen 6 ein Durchgangsloch 66 auf, das darin ausgebildet ist, und ein Teil des isolierenden Laminatabschnitts 7 kann von den Umfangsabschnitten der Außenflächen 6b der Durchgangslöcher 66 in die Richtung der Innenflächen 6a eindringen. Aufgrund dessen ist es durch einen Verankerungseffekt des isolierenden Laminatabschnitts 7, der in die Durchgangslöcher 66 eingedrungen ist, viel weniger wahrscheinlich, dass sich der isolierende Laminatabschnitt 7 von den Sammelschienen 6 ablöst.
(Dritte Ausführungsform)
In einem Sammelschienenmodul der vorliegenden dritten Ausführungsform, wie es in der 10 und der 11 gezeigt ist, weisen Öffnungen 72, die in einem isolierenden Laminatabschnitt 7 ausgebildet sind, eine Rautenform auf, die sich entlang einer Querrichtung erstreckt und in der Querrichtung lang ist. Die Öffnungen 72, die eine solche Rautenform aufweisen, sind in dem isolierenden Laminatabschnitt 7 ausgebildet, der auf beiden Außenflächen 6b und Innenflächen 6a der Sammelschienen 6 laminiert ist. Wenn ein Sammelschienenmodul 2 von der Querrichtung C vorragt, liegt eine Mehrzahl von Öffnungen 72 kontinuierlich von einem Ende zu dem anderen Ende in der Querrichtung des Sammelschienenmoduls 2 vor.
Die Öffnungen 72 liegen an einigen Abschnitten des Sammelschienenmoduls 2 in einer Längsrichtung über die gesamte Länge von dessen einem Ende zu dem anderen Ende in einer Querrichtung vor, die eine senkrechte Richtung bezogen auf die Längsrichtung des Sammelschienenmoduls 2 ist. Eine Beanspruchung, die irgendwo in der Längsrichtung des Sammelschienenmoduls 2 nach dem Formen erzeugt wird, wird über die gesamte Länge von dessen einem Ende zu dem anderen Ende in der Querrichtung des Sammelschienenmoduls 2 aufgeteilt. Eine Verformung des gesamten Sammelschienenmoduls 2 kann verhindert werden.
In der ersten bis dritten Ausführungsform, die vorstehend beschrieben worden sind, werden vier Batterien 1, die in einer Reihe angeordnet sind, als ein Satz betrachtet und sind durch das Sammelschienenmodul 2 und die unteren Sammelschienen 3 in Reihe verbunden. Es kann jedoch auch eine Mehrzahl von Batterien 1, die in zwei Reihen oder drei Reihen ausgerichtet sind, als ein Satz betrachtet werden und durch das Sammelschienenmodul 2 und die Sammelschienen verbunden sein.
Das Sammelschienenmodul 2 der ersten bis dritten Ausführungsform, die vorstehend beschrieben worden sind, ist auf der Seite des Endes 18 der Batterien 1 angeordnet, die näher an der Abdeckung 81 liegt. Es kann jedoch auf der Seite des anderen Endes 18 bereitgestellt sein, die von der Abdeckung 81 entfernt ist und näher an einer Unterseite des Gehäuses 8 liegt.
Wie es vorstehend beschrieben worden ist, wurden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf die vorstehend genannten Ausführungsformen beschränkt. Sie kann in verschiedenen Ausführungsformen ausgeführt werden, die ein Fachmann innerhalb eines Umfangs, der nicht über das Wesentliche der vorliegenden Erfindung hinausgeht, verändern, modifizieren und dergleichen kann.
Es wird explizit betont, dass alle in der Beschreibung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale als getrennt und unabhängig voneinander zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung ebenso wie zum Zweck des Einschränkens der beanspruchten Erfindung unabhängig von den Merkmalskombinationen in den Ausführungsformen und/oder den Ansprüchen angesehen werden sollen. Es wird explizit festgehalten, dass alle Bereichsangaben oder Angaben von Gruppen von Einheiten jeden möglichen Zwischenwert oder Untergruppe von Einheiten zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung ebenso wie zum Zweck des Einschränkens der beanspruchten Erfindung offenbaren, insbesondere auch als Grenze einer Bereichsangabe.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 4815026 B [0002, 0004, 0009]
JP 2012-236325 A [0007, 0009]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

ASTM D790 [0038]
JIS K7161 [0039]
JIS K6418 [0040]

Claims

Sammelschienenmodul, das auf einer Endseite von jeder Batterie in einer Batteriegruppe angeordnet ist, die aus einer Mehrzahl von Batterien besteht, die Anschlüsse an deren Enden in einer axialen Richtung aufweisen, wobei das Sammelschienenmodul umfasst: eine Sammelschiene, die aus einem leitenden Metall hergestellt ist und die Anschlüsse der jeweiligen Batterien in der Batteriegruppe elektrisch verbindet, und einen isolierenden Laminatabschnitt, der mindestens auf einer Innenfläche der Sammelschiene von der Innenfläche, die auf die Enden der Batterien gerichtet ist, und einer Außenfläche auf einer der Innenfläche der Sammelschiene gegenüber liegenden Seite laminiert ist, wobei der isolierende Laminatabschnitt ein isolierendes Material aufweist, das ein thermoplastisches Elastomer und/oder Kautschuk umfasst.
Sammelschienenmodul nach Anspruch 1, bei dem eine Mehrzahl der Sammelschienen entlang einer Richtung des Sammelschienenmoduls angeordnet ist und ein isolierender Zwischenabschnitt, der ein isolierendes Material aufweist, zwischen jeder der Sammelschienen angeordnet ist.
Sammelschienenmodul nach Anspruch 1 oder 2, bei dem der isolierende Laminatabschnitt mit mindestens einem Beanspruchungsaufteilungsabschnitt versehen ist.
Sammelschienenmodul nach Anspruch 3, bei dem der isolierende Laminatabschnitt einheitlich mit einer Mehrzahl der Beanspruchungsaufteilungsabschnitte durchsetzt ist.
Sammelschienenmodul nach Anspruch 3 oder 4, bei dem die Sammelschiene Verbindungslöcher zum Verbinden mit den Anschlüssen der Batterien umfasst und der Beanspruchungsaufteilungsabschnitt eine Öffnung ist, die an einer Position ausgebildet ist, die in einer Ebenenrichtung mit derjenigen des Verbindungslochs übereinstimmt.
Sammelschienenmodul nach einem der Ansprüche 3 bis 5, bei dem dann, wenn das Sammelschienenmodul in einer senkrechten Richtung vorragt, die sich senkrecht mit der Längsrichtung des Sammelschienenmoduls schneidet, die Mehrzahl von Beanspruchungsaufteilungsabschnitten so vorliegt, dass sie von einem Ende zu dem anderen Ende in der Richtung senkrecht zu dem Sammelschienenmodul kontinuierlich überlappen.
Sammelschienenmodul nach einem der Ansprüche 3 bis 6, bei dem eine Mehrzahl der Beanspruchungsaufteilungsabschnitte entlang einer Längsrichtung des Sammelschienenmoduls angeordnet ist.
Sammelschienenmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem der isolierende Laminatabschnitt von der Innenfläche bis zu dem Umfangsabschnitt der Außenfläche der Sammelschiene bedeckend angeordnet ist und eine Seitenfläche der Sammelschiene umfasst.
Sammelschienenmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem die Sammelschiene einen vorragenden Abschnitt umfasst und der gesamte Umfang des vorragenden Abschnitts durch einen verlängerten Abschnitt bedeckt ist, der sich von dem isolierenden Laminatabschnitt erstreckt.
Sammelschienenmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem der Biegemodul des thermoplastischen Elastomers und/oder des Kautschuks 20 MPa bis 1300 MPa beträgt.
Sammelschienenmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei dem die Streckdehnung des thermoplastischen Elastomers und/oder des Kautschuks 15% oder mehr beträgt.