DE112011105564B4

DE112011105564B4 - Sammelschienenmodul, Fahrzeugantriebskraftquellen-Vorrichtung und Fahrzeug

Info

Publication number: DE112011105564B4
Application number: DE112011105564.1T
Authority: DE
Inventors: Takashi Murata
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2011-08-31
Filing date: 2011-08-31
Publication date: 2020-08-06
Anticipated expiration: 2031-09-01
Also published as: US20130234511A1; WO2013030891A1; CN103283057A; JPWO2013030891A1; DE112011105564T5; US9327657B2; CN103283057B; JP5472493B2

Abstract

Sammelschienenmodul, das an einer zusammengebauten Batterie eingebaut ist, die eine Vielzahl an gestapelten Zellen aufweist und eine Vielzahl an Sammelschienen hält, die jeweils Anschlusselektroden von einer der Zellen, die in der Stapelrichtung benachbart sind, verbindet, mit:einem Sammelschienenunterbringungsabschnitt, in welchem die Vielzahl an Sammelschienen untergebracht ist, die Seite an Seite in einer ersten Richtung angeordnet sind; undeiner Vielzahl an Spannungserfassungsleitungen, die sich in der ersten Richtung erstrecken und jeweils mit einem anderen der Sammelschienen durch ein leitfähiges Element elektrisch verbunden sind,wobei die Vielzahl an Spannungserfassungsleitungen benachbart zu dem Sammelschienenunterbringungsabschnitt angeordnet sind und diagonal in einer zweiten Richtung geneigt relativ zu einer Innerebenenrichtung, die die Sammelschiene umfasst, derart angeordnet sind, dass ein erster Bereich in der Vielzahl an Spannungserfassungsleitungen, der von dem Sammelschienenunterbringungsabschnitt separat ist, unterhalb eines zweiten Bereiches in der Vielzahl an Spannungserfassungsleitungen angeordnet ist, der näher zu dem Sammelschienenunterbringungsabschnitt ist.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Aufbau eines Sammelschienenmoduls, das in einer zusammengebauten Batterie eingebaut ist, die eine Vielzahl an gestapelten Zellen aufweist.
Hintergrund des Standes der Technik
In einer bekannten elektrischen Speichervorrichtung zum Speichern von elektrischer Energie, die zu einem Motor zum Antreiben eines Fahrzeugs geliefert wird, ist eine zusammengebaute Batterie mit einer Vielzahl an Zellen, einem Paar an Endplatten, die an Positionen angeordnet sind, zwischen denen die Zellen sandwichartig angeordnet sind, und einem Halteband, das die Vielzahl an Zellen hält, indem das Paar der Endplatten verbunden ist. Die zusammengebaute Batterie dieser Art ist mit einer Vielzahl an Spannungserfassungsleitungen versehen zum Erlangen einer Information über die elektrischen Spannung von jeder der Zellen, und diese Spannungserfassungsleitungen sind mit jeder der Zellen elektrisch verbunden.
In Patentdokument 1 ist eine Antriebskraftquellenvorrichtung offenbart, die vertikal in Stufen gestapelte Batterieeinheiten aufweist, wobei jede Batterieeinheit eine Vielzahl an Batteriemodulen hat, die parallel zu der gleichen horizontalen Ebene in einem Haltegehäuse angeordnet sind. In jeder der Batterieeinheiten ist eine Sammelschiene (engl.: bus bar) mit Abgabeanschlüssen an den Enden der Batteriemodule, die an vorbestimmten Positionen in dem Haltegehäuse angeordnet sind, gekuppelt, um eine Verbindung jeder der Batteriemodule zu bewirken. Ein Isolationselement ist zwischen den Batteriemodulen der Batterieeinheit in der oberen Stufe und den Batteriemodulen der Batterieeinheit in der unteren Stufe und entlang der Enden der Batteriemodule in der Batterieeinheit in der oberen Stufe angeordnet. Das Isolationselement ist als ein Flüssigkeitsaufnahmebad ausgebildet, das nach oben geöffnet ist und das eine elektrolytische Lösung aufnehmen kann, die von den Enden der Batteriemodule der Batterieeinheit in der oberen Stufe abläuft. Das Flüssigkeitsaufnahmebad des Isolationselementes speichert die elektrolytische Lösung, die von den Batteriemodulen der Batterieeinheit in der oberen Stufe abläuft, oder befördert die empfangene elektrolytische Lösung zu einer vorbestimmten Position und lässt sie heraus, um zu verhindern, dass die elektrolytische Lösung einen Kurzschluss der Batteriemodule in der oberen und unteren Stufe verursacht.
Dokumente des Standes der Technik
Patendokumente
Patendokument 1: offengelegtes japanisches Patent JP 2006-331957 A
Offenbarung der Erfindung
Durch die Erfindung zu lösende Aufgabe
In der vorstehend beschriebenen zusammengebauten Batterie kann eine Kondensation bewirkt werden, die von Temperaturbedingungen abhängig ist. Beispielsweise wenn die zusammengebaute Batterie einen Kühlpfad zum Kühlen unter Verwendung von in dem Innenraum eines Fahrzeugs vorhandener Luft hat, bewirkt eine Erhöhung der Feuchtigkeit des Fahrzeuginnenraums eine Kondensation. Wenn die Kondensation in der zusammengebauten Batterie auftritt, kann das bei der Kondensation erzeugte Wasser einen Stromdurchgang (eine elektrische Kontinuität) zwischen den Verbindungsabschnitten der Spannungserfassungsleitungen und den Zellen verursachen. Andererseits kann in dem Verfahren zum Vorsehen des Isolationselementes mit der Hilfe der in dem Patentdokument 1 beschriebenen Technologie Kondensationswasser vermieden werden, jedoch erhöht das zusätzliche Element die Kosten und verhindert eine Verkleinerung der Größe. Um dieses Problem anzusprechen, ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Stromdurchgang zwischen den Verbindungsabschnitten der Spannungserfassungsleitungen und der Zellen durch Wasser, das bei der Kondensation oder dergleichen erzeugt wird, zu verhindern, während eine Zunahme der Anzahl von Teilen vermieden werden soll.
Lösung der Aufgabe
(1) Um die vorstehend dargelegt Aufgabe zu lösen, ist ein Sammelschienenmodul gemäß der vorliegenden Erfindung an einer zusammengebauten Batterie eingebaut, die eine Vielzahl an gestapelten Zellen aufweist und eine Vielzahl an Sammelschienen hält, die jeweils Anschlusselektroden von einer der Zellen, die in der Stapelrichtung benachbart sind, verbindet, und weist folgendes auf: einen Sammelschienenunterbringungsabschnitt, in welchem die Vielzahl an Sammelschienen untergebracht ist, die Seite an Seite in einer ersten Richtung angeordnet sind; und eine Vielzahl an Spannungserfassungsleitungen, die sich in der ersten Richtung erstrecken und jeweils mit einem anderen der Sammelschienen durch ein leitfähiges Element elektrisch verbunden sind, wobei die Vielzahl an Spannungserfassungsleitungen benachbart zu dem Sammelschienenunterbringungsabschnitt angeordnet sind und diagonal in einer zweiten Richtung geneigt relativ zu einer Innerebenenrichtung, die die Sammelschiene umfasst, derart angeordnet sind, dass ein erster Bereich in der Vielzahl an Spannungserfassungsleitungen, der von dem Sammelschienenunterbringungsabschnitt separat ist, unterhalb eines zweiten Bereiches in der Vielzahl an Spannungserfassungsleitungen angeordnet ist, der näher zu dem Sammelschienenunterbringungsabschnitt sind.
(2) In dem vorstehend beschriebenen Aufbau (1) erstreckt sich das leitfähige Element in der zweiten Richtung von der Sammelschiene, um die Vielzahl an Spannungserfassungsleitungen zu stützen. Gemäß dem unter (2) beschriebenen Aufbau ist ein Abschnitt des leitfähigen Elementes verlängert und der verlängerte Abschnitt ist mit der Spannungserfassungsleitung elektrisch verbunden, um den Verbindungsaufbau zum Erlangen der Spannungsinformation vorzusehen, so dass der Verbindungsaufbau vereinfacht werden kann. Da außerdem ein unabhängiger Aufbau, der die Vielzahl an Spannungserfassungsleitungen stützt, nicht erforderlich ist, können eine geringere Größe und geringere Kosten erzielt werden.
(3) In dem vorstehend unter (2) beschriebenen Aufbau ist ein isolierender verlängerter Stützabschnitt umfasst, der das leitfähige Element stützt und sich in der zweiten Richtung länger erstreckt als die Vielzahl an Spannungserfassungsleitungen. Der verlängerte Stützabschnitt hat eine Abgabeöffnung, die an einem Endabschnitt in der zweiten Richtung ausgebildet ist, und eine Führungsrippe, die von der Vielzahl an Spannungserfassungsleitungen strömendes Wasser zu der Abgabeöffnung führt. Gemäß dem unter (3) beschriebenen Aufbau kann, da das an der Vielzahl an Spannungserfassungsleitungen in der Neigungsrichtung strömende Wasser zu der Abgabeöffnung durch die Führungsrippe geführt wird, ein Entwässern von einer speziellen Position (beispielsweise eine Position, bei der ein Kurzschluss durch das Wasser nicht ausgeführt wird) ausgeführt werden.
(4) Bei dem unter (3) beschriebenen Aufbau umfasst die Vielzahl an Sammelschienen eine erste Sammelschiene und eine zweite Sammelschiene, die benachbart zueinander in der ersten Richtung sind, wobei der sich erstreckende Stützabschnitt einen ersten sich erstreckenden Stützabschnitt, der zu der ersten Sammelschiene zugehörig ist, und einen zweiten sich erstreckenden Stützabschnitt, der zu der zweiten Sammelschiene zugehörig ist, umfasst und ein Abstand zwischen dem ersten sich erstreckenden Stützabschnitt und dem zweiten sich erstreckenden Stützabschnitt in der ersten Richtung ausgebildet ist, und der Abstand an einer Position ausgebildet ist, die zu einem Bereich zwischen der ersten Sammelschiene und der zweiten Sammelschiene zugehörig ist.
Gemäß dem unter (4) beschriebenen Aufbau kann, da verhindert werden kann, dass Wasser von dem ersten verlängerten Stützabschnitt zu dem zweiten verlängerten Stützabschnitt strömt, die Aufgabe der vorliegenden Erfindung noch effektiver gelöst werden.
Bei dem vorstehend unter (1) bis (4) beschriebenen Aufbau kann eine Blatteinheit vorgesehen werden durch ein Unterbringen der Vielzahl an Spannungserfassungsleitungen in einem blattartig geformten Isolationsgehäuse. Gemäß dem unter (5) beschriebenen Aufbau kann das Wasser mit Leichtigkeit entlang einer Außenfläche der Blatteinheit freigegeben werden.
Um die vorstehend erläuterten Probleme zu lösen, hat eine Fahrzeugantriebsquellenvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung unter (6) eine zusammengebaute Batterie, die eine Vielzahl an Zellen aufweist, die in einer ersten Richtung gestapelt sind und eine elektrische Energie speichern, die zu einem Motor für eine Verwendung beim Fahren eines Fahrzeugs geliefert wird; und ein Sammelschienenmodul aufweist, das eine Vielzahl an Sammelschienen hält, die jeweils Anschlusselektroden von einer der Zellen, die in der ersten Richtung benachbart sind, verbinden, wobei das Sammelschienenmodul folgendes aufweist: einen Sammelschienenunterbringungsabschnitt, in welchem die Vielzahl an Sammelschienen untergebracht ist, die Seite an Seite in der ersten Richtung angeordnet sind; und eine Vielzahl an Spannungserfassungsleitungen, die sich in der ersten Richtung erstrecken und jeweils mit einer anderem der Sammelschienen durch ein leitfähiges Element elektrisch verbunden sind, und die Vielzahl an Spannungserfassungsleitungen benachbart zu dem Sammelschienenunterbringungsabschnitt angeordnet sind und diagonal in einer zweiten Richtung geneigt relativ zu einer Innerebenenrichtung, die die Sammelschiene umfasst, derart angeordnet sind, dass ein erster Bereich in der Vielzahl an Spannungserfassungsleitungen, der von dem Sammelschienenunterbringungsabschnitt separat sind, unterhalb eines zweiten Bereiches in der Vielzahl an Spannungserfassungsleitungen angeordnet ist, der näher zu dem Sammelschienenunterbringungsabschnitt sind.
(7) Bei dem vorstehend unter (6) beschriebenen Aufbau erstreckt sich das leitfähige Element in der zweiten Richtung von der Sammelschiene, um die Vielzahl an Spannungserfassungsleitungen zu stützen. Gemäß dem unter (7) beschriebenen Aufbau ist ein Abschnitt des leitfähigen Elementes verlängert und der verlängerte Abschnitt ist mit der Spannungserfassungsleitung elektrisch verbunden, um die Verbindungsstruktur zum Erlangen der Spannungsinformation vorzusehen, so dass die Verbindungsstruktur vereinfacht werden kann. Da außerdem ein unabhängiger Aufbau, der die Vielzahl an Spannungserfassungsleitungen stützt, nicht erforderlich ist, können eine kleinere Größe und geringere Kosten erzielt werden.
(8) Bei dem vorstehend unter (7) beschriebenen Aufbau ist ein isolierender verlängerter Stützabschnitt umfasst, der das leitfähige Element stützt und sich in der zweiten Richtung länger als die Vielzahl an Spannungserfassungsleitungen erstreckt. Der verlängerte Stützabschnitt hat eine Abgabeöffnung, die an einem Endabschnitt in der zweiten Richtung ausgebildet ist, und eine Führungsrippe, die von der Vielzahl an Spannungserfassungsleitungen strömendes Wasser zu der Abgabeöffnung führt. Gemäß dem unter (8) beschriebenen Aufbau kann, da das an der Vielzahl an Spannungserfassungsleitungen in der Neigungsrichtung strömende Wasser zu der Abgabeöffnung durch die Führungsrippe geführt wird, ein Entwässern von einer speziellen Position (beispielsweise eine Position, an der ein Kurzschluss durch das Wasser nicht ausgeführt wird) ausgeführt werden.
(9) Bei dem vorstehend unter (8) beschriebenen Aufbau umfasst die Vielzahl an Sammelschienen eine erste Sammelschiene und eine zweite Sammelschiene, die benachbart zueinander in der ersten Richtung sind, wobei der sich erstreckende Stützabschnitt einen ersten sich erstreckenden Stützabschnitt, der zu der ersten Sammelschiene zugehörig ist, und einen zweiten sich erstreckenden Stützabschnitt, der zu der zweiten Sammelschiene zugehörig ist, umfasst, und ein Abstand zwischen dem ersten sich erstreckenden Stützabschnitt und dem zweiten sich erstreckenden Stützabschnitt in der ersten Richtung ausgebildet ist, und der Abstand an einer Position gebildet ist, die zu einem Abstand zugehörig ist, der zwischen der ersten Sammelschiene und der zweiten Sammelschiene ausgebildet ist.
Gemäß dem unter (9) beschriebenen Aufbau kann, da verhindert werden kann, dass Wasser von dem ersten verlängerten Stützabschnitt zu dem zweiten verlängerten Stützabschnitt strömt, die Aufgabe der vorliegenden Erfindung noch effektiver gelöst werden.
(10) Bei dem vorstehend unter (6) bis (9) beschriebenen Aufbau hat die Vielzahl an Spannungserfassungsleitungen einen verlängerten Abschnitt, der sich von der zusammengebauten Batterie erstreckt, und der verlängerte Abschnitt (Erstreckungsabschnitt) ist mit einem Erlangungsabschnitt, der eine Information über die elektrische Spannung erlangt, durch ein Verbindungsstück verbunden und hat einen Biegungsabschnitt, der nach unten gebogen ist. Gemäß dem unter (10) beschriebenen Aufbau kann Wasser, das zu dem Verbindungsstück durch den verlängerten Abschnitt strömt, an dem Biegungsabschnitt herabtropfen. Dies kann den Erlangungsabschnitt schützen.
(11) Bei dem vorstehend unter (6) bis (10) beschriebenen Aufbau kann eine Blatteinheit vorgesehen werden, indem die Vielzahl an Spannungserfassungsleitungen in einem blattartig geformten Isolationsgehäuse untergebracht wird. Gemäß dem unter (11) beschriebenen Aufbau kann Wasser mit Leichtigkeit entlang einer Außenfläche der Blatteinheit freigegeben werden.
(12) Die vorstehend unter (6) bis (11) beschriebene Fahrzeugantriebskraftquellenvorrichtung kann an einem Fahrzeug montiert sein.
Vorteil der vorliegenden Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein Stromdurchgang zwischen den Verbindungsabschnitten der Spannungserfassungsleitungen und Zellen durch Wasser, das bei Kondensation oder dergleichen erzeugt wird, verhindert werden, während eine Zunahme der Anzahl an Teilen vermieden wird.
Figurenliste

1 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Fahrzeugantriebskraftquellenvorrichtung.
2 zeigt eine Draufsicht auf ein Sammelschienenmodul.
3 zeigt eine vergrößerte Draufsicht, die in vergrößerter Weise ein Teil des Sammelschienenmoduls zeigt, das an einer zusammengebauten Batterie eingebaut ist.
4 zeigt eine Darstellung der Fahrzeugantriebskraftquellenvorrichtung in 1 unter Betrachtung von einem Pfeil XI.
5 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Blatteinheit und einer mit dieser verbundenen Monitoreinheit.
6 zeigt eine vergrößerte Draufsicht auf ein Sammelschienenmodul gemäß einer Anwandlung 1, wobei die Darstellung derjenigen von 3 entspricht.

Beste Modi zum Ausführen der Erfindung.
Eine Fahrzeugantriebskraftquellenvorrichtung, die ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung ist, ist unter Bezugnahme auf die 1 und 2 beschrieben. 1 zeigt eine perspektivische Ansicht der Fahrzeugantriebskraftquellenvorrichtung und 2 zeigt eine Draufsicht auf ein Sammelschienenmodul. Eine X-Achse, eine X-Achse und eine Z-Achse sind drei Achsen, die senkrecht zueinander stehen, und die Definitionen der X-Achse, der Y-Achse und der Z-Achse gelten auch für die anderen Figuren.
Eine Fahrzeugantriebskraftquellenvorrichtung 1 speichert elektrische Energie, um sie zu einem Motor für eine Verwendung beim Fahren eines Fahrzeugs zu liefern. Das Fahrzeug kann ein Hybridfahrzeug sein, das sowohl die Fahrzeugantriebskraftquellenvorrichtung 1 als auch einen Verbrennungsmotor als die Kraftquelle verwendet, oder kann ein elektrisches Fahrzeug sein, das lediglich die Fahrzeugantriebskraftquellenvorrichtung 1 als die Antriebskraftquelle verwendet. Die Fahrzeugantriebskraftquellenvorrichtung 1 kann in einem Gepäckraum des Fahrzeugs, unter einem Rücksitz, in einem Raum zwischen dem Fahrersitz und einem Beifahrersitz und dergleichen angeordnet sein.
Die Fahrzeugantriebskraftquellenvorrichtung 1 hat eine Vielzahl an Zellen 11, eine Vielzahl an Abstandselementen 12, ein Paar an Endplatten 13, eine Vielzahl an Haltebändern 14 und ein Sammelschienenmodul 20. Die Vielzahl an Zellen 11 sind in der Richtung der X-Achse (erste Richtung) angeordnet. Eine Sekundärbatterie wie beispielsweise eine Nickelmetall-Hybridbatterie und eine Lithiumionenbatterie oder ein Kondensator können als die Zelle 11 angewendet werden. Die Zelle 11 kann aus einer Einzelbatteriezelle oder einem Batteriemodul, das eine Vielzahl an Batteriezellen aufweist, die miteinander verbunden sind, ausgebildet sein. Die Batteriezelle bezieht sich auf die kleinste Einheit aus einem Element, das zu einem Aufladen und Entladen in der Lage ist. Die Vielzahl an Zellen 11, die Vielzahl an Abstandselementen 12 und das Paar der Endplatten 13 bilden eine zusammengebaute Batterie 2.
Die Zelle 11 ist eine sogenannte Viereckbatterie mit einem Paar an Außenflächen, die einander in der Richtung der X-Achse entgegengesetzt sind, einem Paar an Außenflächen, die zueinander in der Richtung der Y-Achse entgegengesetzt sind, und einem Paar an Außenflächen, die zueinander in der Richtung der Z-Achse entgegengesetzt sind. Die Zelle 11 hat einen positiven Elektrodenanschluss 11a und einen negativen Elektrodenanschluss 11b, die Seite an Seite in der Richtung der Y-Achse an einer aus dem Paar an entgegengesetzten Außenflächen in der Richtung der Z-Achse, die an der oberen Seite sich befindet, angeordnet sind. Sowohl der positive Elektrodenanschluss 11a als auch der negative Elektrodenanschluss 11b ist in einer vorragenden Form ausgebildet und hat ein Schraubgewinde, das an einer Außenfläche ausgebildet ist, zum Festziehen einer Mutter 26. Der positive Elektrodenanschluss 11a in einer der Zellen 11, die in der Richtung der X-Achse benachbart sind, ist benachbart zu dem negativen Elektrodenanschluss 11b in der anderen Zelle 11 in der Richtung der X-Achse, und der positive Elektrodenanschluss 11a und der negative Elektrodenanschluss 11b, die benachbart sind, sind miteinander durch eine Sammelschiene 21 verbunden. Dieser verbindet die Vielzahl an Zellen 11 in Reihe, so dass eine hohe Batterieabgabeleistung erzielt werden kann, um die Abgabeleistungsanforderung des Fahrzeugs zu erfüllen.
Das Abstandselement 12 ist an einer Position angeordnet, die zwischen den Zellen 11 benachbart in der X-Richtung sandwichartig angeordnet ist. Eine Vielzahl an nicht gezeigten Rippen ist an einer Außenfläche des Abstandselementes 12 in der X-Richtung ausgebildet. Diese Rippen können an Außenflächen der Zellen 11 anliegen, um ein Kühlmittelpfad für ein Kühlmittel auszubilden, das entlang der Außenflächen der Zellen 11 strömt. Das Abstandselement 12 kann beispielsweise aus Harz (Kunststoff) hergestellt sein.
Die als ein Paar vorgesehenen Endplatten 13 sind miteinander durch die Haltebänder 14 verbunden, die sich in der Richtung der X-Achse erstrecken. Das Halteband 14 hat einen gebogenen Abschnitt, der in einer L-Form gebogen ist, an jedem Ende in der Richtung der X-Achse. Der gebogene Abschnitt ist an der Endplatte 13 fixiert, um die Zellen 11 und die Abstandselemente 12 mit einem vorbestimmten Druck zu halten. Ein Vernieten kann für das Fixierverfahren angewendet werden. Die Zellen 11 können mit dem vorbestimmten Druck in dieser Weise gehalten werden, um die erforderliche Batterieabgabeleistung vorzusehen. Die Endplatte 13 ist unter Betrachtung aus der Richtung der X-Achse in einer rechteckigen Form ausgebildet, und das Halteband 14 ist an jeder der vier Ecken der Endplatte 13 vorgesehen. Die Endplatte 13 kann aus Harz (Kunststoff) hergestellt sein. Das Halteband 14 kann aus einem Metallblech hergestellt sein.
Nachstehend ist das Sammelschienenmodul 20 detailliert unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 beschrieben. 3 zeigt eine vergrößerte Draufsicht, die in vergrößerter Weise einen Teil des Sammelschienenmoduls 20 zeigt, das an der zusammengebauten Batterie eingebaut ist. 4 zeigt eine Darstellung der Fahrzeugantriebskraftquellenvorrichtung aus 1 unter Betrachtung von einem Pfeil X1. In diesen Figuren ist die Sammelschiene 21 mit einer Schutzwand 22 in einer in der Ebene sich ergebenden Richtung (Innerebenenrichtung), die die Sammelschiene 21 umfasst, bedeckt. Der durch die Schutzwand 22 umgebene Bereich entspricht einem Sammelschienengehäuseabschnitt 25. Die Schutzwand 22 ist aus einem Isolationsmaterial hergestellt. Das Vorsehen der Schutzwand 22 kann einen durch einen leitfähigen Fremdstoff bewirkten Stromdurchgang zwischen den Sammelschienen 21, die in der Richtung der X-Achse benachbart sind, verhindern. Die Schutzwand 22 hat eine Höhe in der Richtung der Z-Achse, die so festgelegt ist, dass sie größer als jene des positiven Elektrodenanschlusses 11a (des negativen Elektrodenanschlusses 11b) ist. Somit kann selbst dann, wenn ein Werkzeug oder dergleichen, das beim Befestigen der Sammelschiene 21 verwendet wird, in unbeabsichtigter Weise herab fällt, ein Stromdurchgang zwischen den Sammelschienen 21, die in der Richtung der X-Achse benachbart sind, die sich durch das Werkzeug ergibt, verhindert werden.
Die Sammelschiene 21 hat ein Paar an Anschlusseinführlöchern 21a, die darin ausgebildet sind und die den positiven Elektrodenanschluss 11a in einer der Zellen 11, die in der Richtung der X-Achse benachbart sind, aufnehmen und den negativen Elektrodenanschluss 11b in der anderen Zelle 11 aufnehmen. Ein sich erstreckender leitfähiger Abschnitt (der einem leitfähigem Abschnitt entspricht) 21b, der sich in einer nach unten weisenden Richtung (die einer zweiten Richtung entspricht), die relativ zu der innerhalb der Ebene sich ergebenden Richtung, die die Sammelschiene 21 umfasst, geneigt ist, erstreckt, ist an einem Ende der Sammelschiene 21 in der Richtung der Y-Achse ausgebildet. In der vorliegenden Beschreibung wird die diagonal nach unten weisende Richtung auch als „Wasserfreigaberichtung“ bezeichnet.
Die Schutzwand 22 hat einen in ihr ausgebildeten Schlitz 22 zum Herausziehen des sich erstreckenden leitfähigen Abschnittes 22b der Sammelschiene 21 zu der Außenseite der Schutzwand 22. Der Schlitz 22a erstreckt sich von einem oberen Ende zu einem unteren Abschnitt der Schutzwand 22. Ein sich erstreckender Stützabschnitt 22b, der sich in der Wasserfreigaberichtung erstreckt, ist an dem unteren Abschnitt der Schutzwand 22 ausgebildet. Der sich erstreckende Stützabschnitt 22b stützt den sich erstreckenden leitfähigen Abschnitt 21b und ist aus einem Isolationsmaterial ähnlich wie bei der Schutzwand 22 hergestellt. Der sich erstreckende Stützabschnitt 22b kann mit der Schutzwand 22 einstückig sein oder kann von dieser separat sein.
Eine Blatteinheit 23, die benachbart zu dem Sammelschienengehäuseabschnitt 25 angeordnet ist, ist an dem sich erstreckenden leitfähigen Abschnitt 21b gestützt. Somit ist die Blatteinheit 23 in der Wasserfreigaberichtung geneigt, die relativ zu der Innerebenenrichtung, die die Sammelschiene 21 umfasst, geneigt ist. Anders ausgedrückt ist in der Blatteinheit 23 ein erster Bereich der Blatteinheit 23, der von dem Sammelschienengehäuseabschnitt 25 separat ist, und ein zweiter Bereich der Blatteinheit 23, der näher zu dem Sammelschienengehäuseabschnitt 25 ist, angeordnet.
Die Blatteinheit 23 hat eine Vielzahl an Spannungserfassungsleitungen 23a und ein Paar an Kunststofffilmbändern 23b, die diese Spannungserfassungsleitungen 23a umgeben und halten. Als ein Paar vorgesehene Kunststofffilmbänder 23b sind an ihren Kontaktflächen in Kontakt miteinander verbunden. Eine Wärmefusion (Wärmeschmelzen) oder ein Haftmittel können als das Verbindungsverfahren angewendet werden. Die Vielzahl an Spannungserfassungsleitungen 23a sind im Allgemeinem unter gleichmäßigen Intervallen angeordnet und erstrecken sich jeweils in einer Richtung, in der die Zellen 11 gestapelt sind (die der ersten Richtung entspricht). Die Vielzahl an Spannungserfassungsleitungen 23a sind voneinander in den Kunststofffilmbändern 23b isoliert. Jede der Spannungserfassungsleitungen 23a ist mit dem zugehörigen sich erstreckenden leitfähigen Abschnitt 21b verbunden. Genauer gesagt ist unter Bezugnahme auf 4 der sich erstreckende leitfähige Abschnitt 21b in einer der Sammelschienen 21, die benachbart in der Richtung der X-Achse angeordnet sind, mit der zugehörigen Spannungserfassungsleitung 23a in einem Verbindungsabschnitt A1 verbunden, und der sich erstreckende leitfähige Abschnitt 21b in der anderen Sammelschiene 21 ist mit der zugehörigen Spannungserfassungsleitung 23a in einem Verbindungsabschnitt A2 verbunden.
Auf Grund von Kondensation in dem Sammelschienengehäuseabschnitt 25 erzeugtes Wasser kann zu der Blatteinheit 23 strömen, die benachbart zu dem Sammelschienengehäuseabschnitt 25 angeordnet ist. Wenn die Blatteinheit 23 in der Innerebenenrichtung, die die Sammelschiene 21 aufweist, angeordnet ist, d. h. in der horizontalen Richtung angeordnet ist, steht das strömende Wasser auf der Blatteinheit 23. Wenn ein Abschnitt des Kunststofffilmbandes 23b auf Grund einer lang anhaltenden Anwendung beschädigt ist, kann es sein, dass das auf der Blatteinheit 23 stehende Wasser in die Blatteinheit 23 durch den beschädigten Abschnitt hineinströmt, und so einen Stromdurchgang zwischen den Bindungsabschnitten A1 und A2 bewirkt. Da im Gegensatz dazu die Blatteinheit 23 diagonal in der Wasserfreigaberichtung in dem vorliegendem Ausführungsbeispiel angeordnet ist, kann das Wasser, das von dem Sammelschienengehäuseabschnitt 25 strömt, entlang der geneigten Fläche der Blatteinheit 23 abgegeben werden. Dadurch kann verhindert werden, dass das Wasser auf der Blatteinheit 23 steht, so dass ein Stromdurchgang zwischen den Verbindungsabschnitten A1 und A2 vermieden wird.
Der Winkel der Wasserfreigaberichtung in Bezug auf die horizontale Richtung, d. h. der Neigungswinkel, kann beispielsweise bei 15° Grad festgelegt werden. Indem der Neigungswinkel bei 15° Grad festgelegt wird, kann das strömende Wasser noch zuverlässiger freigegeben werden, ohne dass es auf der Blatteinheit 23 steht (dort verbleibt).
Der sich erstreckende Abschnitt 22b erstreckt sich länger als die Blatteinheit 23 in der Wasserfreigaberichtung und hat eine Abgabeöffnung 22b1, die an einem Endstückabschnitt ausgebildet ist. Die Abgabeöffnung 22b1 ist in einer Einkerbungsform an einem Ende des sich erstreckenden Stützabschnittes 22b in der Richtung der X-Achse ausgebildet. Der sich erstreckende Stützabschnitt 22b hat eine Führungsrippe 22c, die an diesem ausgebildet ist, und die Führungsrippe 22c erstreckt sich von dem anderen Ende des sich erstreckenden Stützabschnittes 22b in der Richtung der X-Achse zu der Abgabeöffnung 22b1. Die Führungsrippe 22c ist diagonal so angeordnet, dass sie sich näher zu dem Endstückabschnitt des sich erstreckenden Stützabschnittes 22b zu der Abgabeöffnung 22b1 hin erstreckt.
Das Wasser, das von der Blatteinheit 23 zu dem sich erstreckendem Stützabschnitt 22b geströmt ist, liegt an der Führungsrippe 22c an und bewegt sich zu der Abgabeöffnung 22b1, während es durch die Führungsrippe 22c geführt wird. Somit kann das bei der Kondensation erzeugte Wasser zu einer vordefinierten Position (beispielsweise eine Position, an der durch das Wasser kein Kurzschluss bewirkt wird) freigegeben werden. Der Neigungswinkel der Führungsrippe 22c relativ zu der Richtung der X-Achse (die Stapelrichtung der Zellen 11) kann beispielsweise auf 5° Grad festgelegt werden. Durch das Festlegen des Neigungswinkels auf 5° Grad kann das geflossene Wasser noch zuverlässiger zu der Abgabeöffnung 22b1 geführt werden.
Unter Bezugnahme auf 4 ist ein Abstand S1 zwischen den sich erstreckenden Stützabschnitten 22b, die in der Richtung der X-Achse benachbart sind, ausgebildet. Der Abstand S1 ist in Zusammenhang mit einem Bereich S2 angeordnet, der zwischen den Sammelschienen 21 sandwichartig angeordnet ist, die in der Richtung der X-Achse benachbart sind (die einer ersten Sammelschiene und einer zweiten Sammelschiene entsprechen). Anders ausgedrückt ist der Abstand S1 so festgelegt, dass er eine derartige Abmessung hat, dass seine Position in der Richtung der X-Achse in den Bereich S2 fällt. Dadurch kann verhindert werden, dass das Wasser von einem der benachbarten sich erstreckenden Stützabschnitte (die einem ersten sich erstreckendem Stützabschnitt entsprechen) 22b in den anderen sich erstreckenden Stützabschnitt (der einem zweiten sich erstreckendem Stützabschnitt entspricht) 22b strömt. Somit kann noch effektiver ein durch das Wasser sich ergebender Stromdurchgang zwischen den Verbindungsabschnitten A1 und A2 verhindert werden.
Unter Bezugnahme auf 5 hat die Blatteinheit 23 einen sich erstreckenden Abschnitt 231, der an dieser so ausgebildet ist, dass er sich von dem Bereich erstreckt, an dem sich die zusammengebaute Batterie befindet. Der sich erstreckende Abschnitt 231 ist mit einer Monitoreinheit (die einem Erlangungsabschnitt entspricht) 50 durch ein Verbindungsstück 40 verbunden. Die Monitoreinheit 50 erlangt eine Information über die elektrische Spannung von jeder der Zellen 11 durch die Blatteinheit 23 und überträgt die Ergebnisse zu einer nicht gezeigten mit einem höheren Niveau ausgestatteten ECU. Diese Hochniveau-ECU steuert den SOC (Aufladezustand) oder dergleichen der Zellen 11 auf der Basis der erlangten Information über die elektrische Spannung.
Der Erstreckungsabschnitt 231 hat einen Biegeabschnitt 231a, der nach unten gebogen ist. Das sich von der Blatteinheit 23 zu dem Verbindungsstück 40 bewegende Wasser wird in dem Biegeabschnitt 231a gesammelt und tropft herab, so dass die Strömung des Wassers in das Verbindungsstück 40 verhindert werden kann. Da ein Wasseraufhalteaufbau lediglich durch den Biegeabschnitt der Blatteinheit 23 in dieser Weise vorgesehen werden kann, kann die Anzahl an Teilen verringert werden, so dass sich eine geringere Größe und geringere Kosten ergeben.
Abwandlung 1
Während die Abgabeöffnung 22b1 an dem einen Ende des sich erstreckenden Stützabschnittes 22b in der Richtung der X-Achse in dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel ausgebildet ist, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Unter Bezugnahme auf 6 kann die Abgabeöffnung 22b1 im Allgemeinen an der Mitte des sich erstreckenden Stützabschnittes 22b in der Richtung der X-Achse ausgebildet sein. In diesem Fall kann die Führungsrippe aus einer ersten Führungsrippe 22d, die sich von einem Ende des sich erstreckenden Stützabschnittes 22b in der Richtung der X-Achse zu der Abgabeöffnung 22b1 erstreckt, und einer zweiten Führungsrippe 22e ausgebildet sein, die sich von dem anderen Ende des sich erstreckenden Stützabschnittes 22b in der Richtung der X-Achse zu der Abgabeöffnung 22b1 erstreckt.
Abwandlung 2
Während ein Abschnitt der Sammelschiene 21 sich so erstreckt, dass das leitfähige Element (der sich erstreckende leitfähige Abschnitt) in dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel vorgesehen ist, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt. Ein leitfähiges Element kann unabhängig vorgesehen sein, um die Sammelschiene 21 und die Spannungserfassungsleitungen 23a elektrisch zu verbinden.
Abwandlung 3
Während die Blatteinheit 23 so vorgesehen ist, dass die Vielzahl an Spannungserfassungsleitungen 23a in dem Paar an Kunststofffilmbändern 23b umgeben ist, ist die vorliegende Erfindung nicht darauf beschränkt, und ein anderer Aufbau kann angewendet werden. In diesem anderen Aufbau können die Kunststofffilmbänder 23b weggelassen werden. In diesem Fall sind die in Vielzahl vorgesehenen Spannungserfassungsleitungen 23a gemeinsam diagonal in der Wasserfreigaberichtung angeordnet. Gemäß diesem Aufbau kann das Wasser noch leichter im Vergleich zu dem Aufbau, bei dem die Vielzahl an Spannungserfassungsleitungen 23a horizontal angeordnet sind, freigegeben werden.
Bezugszeichenliste

1: Fahrzeugantriebsquellenvorrichtung
2: zusammengebaute Batterie
11: Zelle
12: Abstandselement
13: Endplatte
14: Halteband
20: Sammelschienenmodul
21: Sammelschiene
21a: Anschlusseinführloch
21b: sich erstreckender leitfähiger Abschnitt
22: Schutzwand
22a: Schlitz
22b: sich erstreckender Stützabschnitt
22c, 22d, 22e: Führungsrippe
23: Blatteinheit
23a: Spannungserfassungsleitung
23b: Kunststofffilmband
25: Sammelschienengehäuseabschnitt
26: Mutter
40: Verbindungsstück
50: Monitoreinheit
231: Erstreckungsabschnitt
231a: Biegeabschnitt
22b1: Abgabeöffnung

Claims

Sammelschienenmodul, das an einer zusammengebauten Batterie eingebaut ist, die eine Vielzahl an gestapelten Zellen aufweist und eine Vielzahl an Sammelschienen hält, die jeweils Anschlusselektroden von einer der Zellen, die in der Stapelrichtung benachbart sind, verbindet, mit: einem Sammelschienenunterbringungsabschnitt, in welchem die Vielzahl an Sammelschienen untergebracht ist, die Seite an Seite in einer ersten Richtung angeordnet sind; und einer Vielzahl an Spannungserfassungsleitungen, die sich in der ersten Richtung erstrecken und jeweils mit einem anderen der Sammelschienen durch ein leitfähiges Element elektrisch verbunden sind, wobei die Vielzahl an Spannungserfassungsleitungen benachbart zu dem Sammelschienenunterbringungsabschnitt angeordnet sind und diagonal in einer zweiten Richtung geneigt relativ zu einer Innerebenenrichtung, die die Sammelschiene umfasst, derart angeordnet sind, dass ein erster Bereich in der Vielzahl an Spannungserfassungsleitungen, der von dem Sammelschienenunterbringungsabschnitt separat ist, unterhalb eines zweiten Bereiches in der Vielzahl an Spannungserfassungsleitungen angeordnet ist, der näher zu dem Sammelschienenunterbringungsabschnitt ist.
Sammelschienenmodul gemäß Anspruch 1, wobei das leitfähige Element sich in der zweiten Richtung von der Sammelschiene erstreckt, um die Vielzahl an Spannungserfassungsleitungen zu stützen.
Sammelschienenmodul gemäß Anspruch 2, das des Weiteren einen isolierenden sich erstreckenden Stützabschnitt aufweist, der das leitfähige Element stützt und sich in der zweiten Richtung länger als die Vielzahl an Spannungserfassungsleitungen erstreckt, wobei der sich erstreckende Stützabschnitt eine Abgabeöffnung, die an einem Endabschnitt in der zweiten Richtung ausgebildet ist, und eine Führungsrippe hat, die Wasser, das von der Vielzahl an Spannungserfassungsleitungen strömt, zu der Abgabeöffnung führt.
Sammelschienenmodul gemäß Anspruch 3, wobei die Vielzahl an Sammelschienen eine erste Sammelschiene und eine zweite Sammelschiene umfassen, die benachbart zueinander in der ersten Richtung sind, wobei der sich erstreckende Stützabschnitt einen ersten sich erstreckenden Stützabschnitt, der zu der ersten Sammelschiene zugehörig ist, und einen zweiten sich erstreckenden Stützabschnitt, der zu der zweiten Sammelschiene zugehörig ist, umfasst und ein Abstand zwischen dem ersten sich erstreckenden Stützabschnitt und dem zweiten sich erstreckenden Stützabschnitt in der ersten Richtung ausgebildet ist, und der Abstand an einer Position ausgebildet ist, die zu einem Bereich zwischen der ersten Sammelschiene und der zweiten Sammelschiene zugehörig ist.
Sammelschienenmodul gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, das des Weiteren eine Blatteinheit aufweist, die die Vielzahl an Spannungserfassungsleitungen in einem blattförmigen Isolationsgehäuse unterbringt.
Fahrzeugsantriebskraftquellenvorrichtung mit: einer zusammengebauten Batterie, die eine Vielzahl an Zellen aufweist, die in einer ersten Richtung gestapelt sind und eine elektrische Energie speichern, die zu einem Motor für eine Verwendung beim Fahren eines Fahrzeugs geliefert wird; einem Sammelschienenmodul, das eine Vielzahl an Sammelschienen hält, die jeweils Anschlusselektroden von einer der Zellen, die in der ersten Richtung benachbart sind, verbinden, wobei das Sammelschienenmodul folgendes aufweist: einen Sammelschienenunterbringungsabschnitt, in welchem die Vielzahl an Sammelschienen untergebracht ist, die Seite an Seite in der ersten Richtung angeordnet sind; und eine Vielzahl an Spannungserfassungsleitungen, die sich in der ersten Richtung erstrecken und jeweils mit einer anderen der Sammelschienen durch ein leitfähiges Element elektrisch verbunden sind, und die Vielzahl an Spannungserfassungsleitungen benachbart zu dem Sammelschienenunterbringungsabschnitt angeordnet sind und diagonal in einer zweiten Richtung geneigt relativ zu einer Innerebenenrichtung, die die Sammelschiene umfasst, derart angeordnet sind, dass ein erster Bereich in der Vielzahl an Spannungserfassungsleitungen, der von dem Sammelschienenunterbringungsabschnitt separat ist, unterhalb eines zweiten Bereiches in der Vielzahl an Spannungserfassungsleitungen angeordnet ist, der näher zu dem Sammelschienenunterbringungsabschnitt ist.
Fahrzeugsantriebskraftquellenvorrichtung gemäß Anspruch 6, wobei das leitfähige Element sich in der zweiten Richtung von der Sammelschiene erstreckt, um die Vielzahl an Spannungserfassungsleitungen zu stützen.
Fahrzeugsantriebskraftquellenvorrichtung gemäß Anspruch 7, die des Weiteren einen isolierenden sich erstreckenden Stützabschnitt aufweist, der das leitfähige Element stützt und sich in der zweiten Richtung länger als die Vielzahl an Spannungserfassungsleitungen erstreckt, wobei der sich erstreckende Stützabschnitt eine Abgabeöffnung, die an einem Endabschnitt in der zweiten Richtung ausgebildet ist, und eine Führungsrippe hat, die Wasser, das von der Vielzahl an Spannungserfassungsleitungen fließt, zu der Abgabeöffnung führt.
Fahrzeugsantriebskraftquellenvorrichtung gemäß Anspruch 8, wobei die Vielzahl an Sammelschienen eine erste Sammelschiene und eine zweite Sammelschiene umfassen, die benachbart zueinander in der ersten Richtung sind, wobei der sich erstreckende Stützabschnitt einen ersten sich erstreckenden Stützabschnitt, der zu der ersten Sammelschiene zugehörig ist, und einen zweiten sich erstreckenden Stützabschnitt, der zu der zweiten Sammelschiene zugehörig ist, umfasst, und ein Abstand zwischen dem ersten sich erstreckenden Stützabschnitt und dem zweiten sich erstreckenden Stützabschnitt in der ersten Richtung ausgebildet ist, und der Abstand an einer Position gebildet ist, die zu einem Abstand zugehörig ist, der zwischen der ersten Sammelschiene und der zweiten Sammelschiene ausgebildet ist.
Fahrzeugantriebskraftquellenvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei die Vielzahl an Spannungserfassungsleitungen einen Erstreckungsabschnitt hat, der sich von der zusammengebauten Batterie erstreckt, und der Erstreckungsabschnitt mit einem Erlangungsabschnitt, der eine Spannungsinformation erlangt, durch ein Verbindungsstück verbunden ist und einen Biegeabschnitt hat, der nach unten gebogen ist.
Fahrzeugantriebskraftquellenvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 6 bis 10, die eine Blatteinheit aufweist, in der die Vielzahl an Spannungserfassungsleitungen in einem blattförmigen Isolationsgehäuse untergebracht ist.
Fahrzeug, an welchem die Fahrzeugantriebskraftquellenvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 6 bis 11 montiert ist.