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Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Batterieverdrahtungsmoduls.
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Hintergrund
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Ein fahrzeuginterner Batteriepack, der mit einem Stromwandler zum Antreiben eines Motors verbunden ist, ist an einem Fahrzeug wie einem Hybridfahrzeug oder einem Elektrofahrzeug befestigt. Der Batteriepack ist mit einem Batteriemodul beinhaltend eine Vielzahl von Batteriezellen ausgestattet. In dem Batteriemodul überlappen die Batteriezellen einander, so dass die Elektrodenanschlüsse einer Seite der Batteriezellen in einer Reihe angeordnet sind und die Elektrodenanschlüsse einer anderen Seite davon in einer Reihe angeordnet sind. In dem Batteriepack sind die Elektrodenanschlüsse der angrenzenden Batteriezellen miteinander durch ein Verbindungsglied wie einer Sammelschiene miteinander verbunden, so dass die Vielzahl der Batteriezellen in Reihe oder parallel geschaltet sind. Es gibt dann einen Fall, bei dem ein elektrischer Draht mit jedem der Verbindungsglieder verbunden ist. Aus diesem Grund besteht, wenn das Batteriemodul zusammengebaut ist, Bedarf daran, die Elektrodenanschlüsse an einer Vielzahl von Positionen durch die Verbindungsglieder zu verbinden und die mit den Verbindungsgliedern auf dem Batteriemodul verbundenen elektrischen Drähte zu führen bzw. zu routen. Bislang wurde ein durch Spritzgießen einer Vielzahl von Verbindungsgliedern in Isolierungskunststoff erhaltenes Sammelschienenmodul verwendet.
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Zusätzlich besteht, wenn die Vielzahl von Batteriezellen in Reihe oder parallel geschaltet ist, eine Möglichkeit, dass das Zeitstandverhalten der Batteriezelle sich verschlechtert, wenn eine Eigenschaft einer Batterie, wie eine Spannung durch die Batteriezellen, nicht gleichmäßig ist. Hierbei wird der eingangs beschriebene elektrische Draht (die Spannungsdetektionsleitung) zum Detektieren der Spannung der Batteriezelle in jedem Verbindungsglied (jeder Sammelschiene) bereitgestellt, um einen Lade- oder Entladevorgang vor dem Auftreten einer Anomalie zu detektieren. Die Vielzahl von Spannungsdetektionsleitungen in dem Sammelschienenmodul ist jedoch in dem Batteriemodul in einem gebundenen Zustand geführt. Aus diesem Grund sind die Spannungsdetektionsleitungen verdickt, wenn die Anzahl der Spannungsdetektionsleitungen in einem solchen Sammelschienenmodul hoch ist. Es besteht daher die Möglichkeit, dass die Spannungsdetektionsleitung sich nicht einfach verbiegt, oder an Gewicht zunimmt, so dass die Verdrahtung nicht einfach vorgenommen werden kann.
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Das Sammelschienenmodul der verwandten Technik verwendet einen Aufbau, bei dem das vordere Ende der beschichteten Spannungsdetektionsleitung abgezogen ist, ein Rundanschluss an einen freigelegten Kerndraht geklemmt ist, der Rundanschluss an einen Elektrodenanschluss der Batteriezelle eingepasst ist und der Rundanschluss zusammen mit einem Verbindungsglied an einem Schraubabschnitt des Elektrodenanschlusses durch eine Mutter befestigt ist. Aus diesem Grund besteht eine Möglichkeit, dass das Sammelschienenmodul aufgrund einer Widerstandszunahme einer Kontaktfläche zwischen den Verbindungsgliedern und dem Rundanschluss einen Spannungsabfall verursacht.
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Hierbei wird in dem Batteriepack der verwandten Technik eine Hochspannungsdetektions-Modulvorrichtung (ein Sammelschienenmodul) vorgeschlagen, dass in der Lage ist, die Batteriezellen auf einfache Weise mit einem einfachen Aufbau zu verdrahten und einen Spannungsabfall zu unterdrücken (siehe beispielsweise Patentliteratur 1). Bei der Hochspannungsdetektions-Modulvorrichtung des Batteriepacks ist eine Vielzahl von Sammelschienen in einem Isolierungsrahmen angeordnet, der an einem Batteriepackkörper verbauten ist, so dass ein vorgegebener Kathodenanschluss und ein vorgegebener Anodenanschluss miteinander in der Batteriezelle verbunden sind, ein Flachkabel in einem Bereich des Isolierungsrahmen bereitgestellt ist, der sich von dem Bereich in dem die Sammelschiene bereitgestellt ist, unterscheidet, und einen Leiter mit einer in einer vorgegebenen Form eingekerbten Basis an einer vorgegebenen Sammelschiene in den Leitern des Flachkabels verschweißt ist.
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Da die Hochspannungsdetektions-Modulvorrichtung den Isolierungsrahmen, die Vielzahl von Sammelschienen und das Flachkabel beinhaltet, wird der Aufbau vereinfacht. Ferner wird, da die Hochspannungsdetektions-Modulvorrichtung durch einen Schritt des Anordnens von Sammelschienen in dem Isolierungsrahmen, einen Schritt des Trennens der Leiter des Flachkabels und einen Schritt des Schweißens der Leiter an die Sammelschienen der Verdrahtungsvorgang vereinfacht.
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Zitierungen
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Patenliteratur
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- Patentliteratur 1: Japanische Patent-Offenlegungsschrift Nr. 2010-114025
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Zusammenfassung
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Technisches Problem
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Bei der Hochspannungsdetektions-Modulvorrichtung der Patentliteratur 1 besitzt der Isolierungsrahmen eine Konfiguration, bei der eine Vielzahl von vorspringenden Abschnitten in eine Unterseite eines flachen, rechteckigen Plattenabschnitts mit einem zwischen Ihnen befindlichen vorgegebenen Spalt und einer Vielzahl von Öffnungen in dem plattenförmigen Abschnitt bereitgestellt sind. Das bedeutet, dass in der Hochspannungsdetektions-Modulvorrichtung der vorgegebene Spalt zwischen der Vielzahl von in einen Spalt eingepassten vorspringenden Abschnitten als Reaktion auf die Größe der Batteriezelle als auch den vorgegebenen Spalt zwischen der Vielzahl von sich an einem Spalt zwischen dem Kathodenanschluss und dem Anodenanschluss der Batteriezelle öffnenden Öffnungen und der Anzahl von Öffnungen verändert werden muss, und der Isolierungsrahmen entsprechend der Art des Batteriepacks dediziert ist. Aus diesem Grund besteht bei der Hochspannungsdetektions-Modulvorrichtung ein Problem dahingehend, dass die Vielseitigkeit gering ist und die Herstellungskosten nicht auf einfache Weise gesenkt werden können.
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Die vorliegende Erfindung erfolgte in Anbetracht der obenstehenden Umstände, und es ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung eines Batterieverdrahtungsmoduls bereitzustellen, das in der Lage ist, die Batteriezellen auf einfache Weise mit einer simplen Struktur zu verdrahten, die Vielseitigkeit zu erhöhen, und die Herstellungskosten zu senken.
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Lösung des Problems
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Um das obenstehende Problem zu lösen, umfasst ein Verfahren zum Herstellen eines Batterieverdrahtungsmoduls gemäß der vorliegenden Erfindung einen Schritt des Beschichtens eines längsseitigen Abschnitts eines länglichen, flachen Plattenleiters und Außenumfangsabschnitte einer Vielzahl von Linearleitern von einem Kunststoffisolierungsabschnitt von einem ersten Isolierungskunststoff-abschnitt, wobei die Linearleiter parallel entlang des längsseitigen Abschnitts mit einem vorgegebenen Spalt hinsichtlich des längsseitigen Abschnitts zwischen ihnen angeordnet sind; einen Pressschritt des Trennens bzw. Teilens des flachen Plattenleiters an einem vorgegebenen Spalt in Längsrichtung des flachen Plattenleiters, und Bilden einer Vielzahl von Elektrodenanschlüsse verbindenden Sammelschienen, bereitgestellt in zumindest zwei Batteriezellen, die miteinander in der gleichen Richtung unter der Vielzahl von sich in gleichen Richtung überlappenden Batteriezellen verbunden sind, wobei die Elektrodenanschlüsse parallel in der gleichen Richtung angeordnet sind; und einen Verbindungsschritt des elektrischen Verbindens der Vielzahl von Linearleitern mit den vorgegebenen Sammelschienen.
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Es ist hierbei in dem Pressschritt wünschenswert, dass eine Einsetzöffnung, die den Elektrodenanschluss dazu veranlasst, dort hindurchgesteckt zu werden, in jeder der Sammelschienen gebildet ist.
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Ferner ist es hierbei in dem Schritt des Verbindens wünschenswert, dass die Vielzahl von Linearleitern eines Endes des Kunststoffisolierungsabschnitts getrennt wird, und der Linearleiter des einen Endes elektrisch mit der vorgegebenen Sammelschiene verbunden wird.
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Ferner ist es in dem Pressschritt wünschenswert, dass eine Kathodensammelschiene, elektrisch lediglich mit einem Kathodenanschluss verbunden, und eine Anodensammelschiene, lediglich mit einem Anodenanschluss verbunden, zusammen mit der Sammelschiene gebildet sind, und ein erhöhter, geschnittener Abschnitt jeweils in der Kathodensammelschiene und der Anodensammelschiene gebildet ist, und in dem Verbindungsschritt ist es wünschenswert, dass der erhöhte, geschnittene Abschnitt elektrisch mit dem vorgegebenen, durch den von dem Linearleiter beschichteten Kunststoffisolierungsabschnitt verbunden ist.
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Ferner ist es bei dem Verbindungsschritt wünschenswert, dass ein Ende eines Verbindungsleiters mittels Pressung mit dem vorgegebenen Linearleiter, beschichtet durch den isolierenden Kunststoffabschnitt, verbunden ist und das andere Ende des Verbindungsleiters elektrisch mit der vorgegebenen Sammelschiene verbunden ist.
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Ferner ist es wünschenswert, dass ein Schritt des Bildens eines verstärkenden Verbindungsabschnitts in dem längsseitigen Abschnitt des flachen Plattenleiters vor dem Beschichtungsschritt bereitgestellt ist, um eine Verbindungskraft zwischen dem Kunststoffisolierungsabschnitt und der flachen Plattenleiter zu erhöhen.
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Ferner ist es beim Schritt des Beschichtens wünschenswert, dass ein längsseitiger Abschnitt des flachen Plattenleiters von einem ersten Isolierungskunststoffabschnitt wie dem Kunststoffisolierungsabschnitt beschichtet wird, und der andere längsseitige Abschnitt des flachen Plattenleiters von einem zweiten Kunststoffisolierungsabschnitt beschichtet wird.
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Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung Gemäß dem Verfahren zur Herstellung eines Batterieverdrahtungsmoduls der vorliegenden Erfindung ist es möglich, die Batteriezellen auf einfache Weise mit einer simplen Struktur zu verdrahten, die Vielseitigkeit zu erhöhen, und die Herstellungskosten zu senken.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine vollperspektivische Ansicht eines Batteriepacks der durch kombinieren eines Batterieverdrahtungsmoduls gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung erhalten wurde.
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2 ist eine Draufsicht auf den in 1 veranschaulichten Batteriepacks.
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3A ist eine Hauptquerschnittansicht des Batteriepacks, die entlang der Linie A-A in 2 aufgenommen wurde.
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3B ist eine Querschnittansicht des Batterieverdrahtungsmoduls, die entlang der Linie B-B in 2 aufgenommen wurde.
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4 ist eine teilperspektivische Ansicht des in 1 veranschaulichten Batterieverdrahtungsmoduls.
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5A ist eine Ansicht einer Hauptdraufsicht und einer Querschnittansicht, die einen Schritt des Anordnens des in 1 veranschaulichten Batterieverdrahtungsmoduls darstellen.
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5B ist eine Hauptdraufsicht und eine Querschnittansicht, die einen Schritt des Beschichtens des in 1 veranschaulichten Batterieverdrahtungsmoduls darstellt.
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5C ist eine Hauptdraufsicht und eine Querschnittansicht, die einen Pressschritt des in 1 veranschaulichten Batterieverdrahtungsmoduls darstellt.
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5D ist eine Hauptdraufsicht und eine Querschnittansicht, die einen Schritt des Verbindens des in 1 veranschaulichten Batterieverdrahtungsmoduls darstellt.
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6 ist eine teilweise Draufsicht des Batterieverdrahtungsmoduls.
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7A ist eine explodierte Hauptansicht des in 1 veranschaulichten Batteriepacks.
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7B ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils Y aus 7A.
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8A ist eine Draufsicht eines Batterieverdrahtungsmoduls vor einem Verbindungsschritt gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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8B ist eine Draufsicht des Batterieverdrahtungsmoduls, das dem Schritt des Verbindens unterzogen wird gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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9A ist eine Draufsicht eines Batterieverdrahtungsmoduls vor einem Verbindungsschritt gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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9B ist eine Draufsicht des Batterieverdrahtungsmoduls, dass dem Verbindungsschritt unterzogen wird gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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10A ist eine Hauptdraufsicht, die einen Schritt des Anordnens eines Batterieverdrahtungsmoduls gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
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10B ist eine Hauptdraufsicht, die einen Schritt des Beschichtens des Batterieverdrahtungsmoduls gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
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10C ist eine Hauptdraufsicht, die einen Schritt des Beschichtens des Pressens des Batterieverdrahtungsmoduls gemäß der vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht.
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11A ist eine Querschnittansicht, die einen des in 10A veranschaulichten Schritt des Anordnens zeigt.
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11B ist eine Querschnittansicht, die einen in 10B veranschaulichten Schritt des Beschichtens zeigt.
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11C ist eine Querschnittansicht, die einen in 10C veranschaulichten Pressschritt zeigt.
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Nachfolgend werden Ausführungsformen eines Verfahrens zum Herstellen eines Batterieverdrahtungsmoduls gemäß der vorliegenden Erfindung detailliert unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Ferner ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Ausführungsformen beschränkt.
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[Erste Ausführungsform]
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Ein Batterieverdrahtungsmodul ist in einem Batteriepack bereitgestellt und ist ein einem Batteriemodul beinhaltend eine Vielzahl von Batteriezellen bereitgestellt. Der Batteriepack ist beispielsweise an einem Fahrzeug, wie einem Elektrofahrzeug oder einem Hybridfahrzeug, befestigt und wird verwendet, um elektrische Energie und oder von einem Rotator (einem Elektromotor, einem Generator und einem elektrischen Generator) als Antriebsquelle des Fahrzeugs durch einen Wechselrichter zu übertragen oder zu erhalten (Laden oder Entladen). In dem Batteriemodul überlappen die Batteriezellen einander in derselben Richtung, so dass die Elektrodenanschlüsse einer Seite der Batteriezellen in Reihe und die Elektrodenanschlüsse einer anderen Seite in Reihe angeordnet sind, so dass ein Kathodenanschluss und ein Anodenanschluss wechselweise angeordnet sind oder dieselben Elektrodenanschlüsse angeordnet sind. In dem Batteriepack sind Elektrodenanschlüsse einer Seite einer vorgegebenen Anzahl von Batteriezellen miteinander durch ein Verbindungsglied (ein erstes Verbindungsglied) wie etwa einer Sammelschiene verbunden, so dass die Vielzahl von Batteriezellen in Reihe oder parallel verbunden sind. Das erste Verbindungsglied wird verwendet, um die in zumindest zwei miteinander in derselben Richtung verbundenen Batteriezellen der Vielzahl von einander überlappenden Batteriezellen bereitgestellten Elektrodenanschlüsse zu verbinden. Die Elektrodenanschlüsse sind hierbei in derselben Richtung angeordnet. Ferner ist ein dem Batteriepack ein Verbindungsglied (ein zweites Verbindungsglied) wie eine Sammelschiene mit dem Kathodenanschluss verbunden und dem an beiden Enden des Batteriemoduls bereitgestellten Anodenanschluss. Ferner ist ein Linearleiter (ein elektrischer Draht) mit dem ersten oder dem zweiten Verbindungsglied verbunden. Wenn die ersten und zweiten Verbindungsglieder und die Linearleiter dazu verwendet werden können, beispielsweise einen Batteriezustand zu überprüfen, können diese Glieder dazu verwendet werden, elektrische Energie während eines Lade-/Entladevorgangs zu übertragen. Das Batterieverdrahtungsmodul der Ausführungsform ist als Modul des Verbindungsglieds (des ersten und zweiten Verbindungsglieds) und des Linearleiters konfiguriert. Jedes der Batterieverdrahtungsmodule ist in jeder Reihe der Elektrodenanschlüsse angeordnet. Wie in den 1, 2, 3A und 3B veranschaulicht beinhaltet ein Batteriepack 10 der Ausführungsform ein Batteriemodul 20 mit einer Vielzahl von Batteriezellen 12 und Batterieverdrahtungsmodulen 30A und 30B. Das Batteriemodul 20 besitzt eine Konfiguration bei der die Vielzahl von Batteriezellen 12 in einem kastenförmigen Gehäuse (nicht dargestellt) bereitgestellt ist und darin mit einer Trennvorrichtung getrennt ist. Die Batterieverdrahtungsmodule 30A und 30B der Ausführungsform sind beispielhaft dargestellt, um die Spannung (d.h. den Batteriestatus) der Batteriezelle 12 zu messen.
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Jedes der Batterieverdrahtungsmodule 30A und 30B beinhaltet gemäß der Ausführungsform eine Vielzahl von Sammelschienen 32, welche die Vielzahl von Batteriezellen 12 miteinander in Reihe verbinden, eine Spannungsdetektionsleitung 40, die eine Spannung jeder Batteriezelle 12 misst, und einen Verbinder 50, der mit einem Ende der Spannungsdetektionsleitung 40 verbunden und befestigt ist. Die Sammelschiene 32 ist in eine Sammelschiene (ein erstes Verbindungsglied) 32A und eine Sammelschiene (ein zweites Verbindungsglied) 32B unterteilt.
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Die Batteriezelle 12 ist eine Sekundärbatterie bzw. ein Akkumulator, und beinhaltet einen Kathodenanschluss 13A und einen Anodenanschluss 13B als Elektrodenanschlüsse. Wie die Batteriezelle 12 ist eine Zelle mit einem rechteckigen, quaderförmigen Gehäuse oder eine sogenannte Laminatzelle bekannt. Die Batteriezelle 12 in diesem Beispiel besitzt eine Konfiguration, bei der der Kathodenanschluss 13A und der Anodenanschluss 13B in derselben Richtung hervorstehen. Im Falle einer Zelle mit einem rechteckigen, parallelellipsoiden Gehäuse stehen der Kathodenanschluss 13A und der Anodenanschluss 13B von einer Oberfläche des Gehäuses hervor. Konkret besitzt die Batteriezelle 12 der Ausführungsform eine Konfiguration, bei der der Kathodenanschluss 13A und der Anodenanschluss 13B von der Oberseite hervorstehen (beispielsweise eine Oberfläche gegenüber der Oberseite des Fahrzeugs, wenn die Batteriezelle an dem Fahrzeug befestigt wird). Die Batteriezellen 12 überschneiden bzw. überlappen einander, um in derselben Richtung verbunden zu werden, und daher werden zwei Reihen von Elektrodenanschlüssen gebildet, um in derselben Richtung angeordnet zu werden. Die Batteriezellen 2 dieses Beispiels überlappen einander und ändern unterdessen wechselweise die Richtung, so dass der Kathodenanschluss 13A und der Anodenanschluss 13B in jeder Reihe benachbart sind.
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Eine in 7A veranschaulichte isolierende Kunststoff-Trennvorrichtung 22 ist an beiden Seiten jeder Batteriezelle 12 (beiden Seitenoberflächen der Batteriezelle 12 in der überschneidenden Richtung) bereitgestellt. Ein Partitionierungsabschnitt 24 ist an dem oberen Ende der Trennvorrichtung 22 bereitgestellt, um noch oben bezüglich der Oberseite der Batteriezelle 12 hervorzuragen. Der Partitionierungsabschnitt 24 ist in einen Partitionierungsabschnitt 45, der zwischen den angrenzenden Sammelschienen als Schlitz oder Durchgangsöffnung ausgebildet ist, eingesetzt. Der Partitionierungseinsetzabschnitt 45 ist ein in einer langen rechteckigen Form gemäß der Form des plattenförmigen Partitionierungsabschnitt 24 gebildet. Da der Partionierungsabschnitt 24 nach oben bezüglich des Partitionierungseinsetzabschnitts 45 vorsteht (in der Richtung des hervorstehen-Elektrodenanschluss), wird der durch ein Werkzeug verursachte Kurzschluss zwischen den Elektrodenanschlüssen verhindert. Der Partitionierungseinsetzabschnitt 45 ist zwischen den angrenzenden Sammelschienen 32A und zwischen der Sammelschiene 32A und der Sammelschiene 32B angrenzend aneinander in dem Batterieverdrahtungsmodul 30B gebildet. Der Partitionierungseinsetzabschnitt 45 wird dazu verwendet, die angrenzenden Sammelschienen 32 voneinander zu trennen.
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Wie in 2 veranschaulicht sind die bandförmigen Batterieverkabelungsmodule 30A und 30B, die sich in die Anordnungsrichtung der Batteriezellen 12 (der überschneidenden Richtung der Batteriezellen 12) erstrecken, an der Vielzahl von Batteriezellen 12 bereitgestellt. Jedes der Batterieverdrahtungsmodule 30A und 30B ist in jeder Reihe der Elektrodenanschlüsse bereitgestellt. Das Batterieverdrahtungsmodul 30A beinhaltet eine Spannungsdetektionsleitung 40 beinhaltend einen Linearleiter 21, der elektrisch mit den vorgegebenen Sammelschienen 32A und 32B und einer Reihe von Sammelschienen beinhaltend die Vielzahl von Sammelschienen 32A und zwei Sammelschienen 32B verbunden ist. In der Reihe von Sammelschienen des Batterieverdrahtungsmoduls 30A sind die Sammelschiene 32A in der Anordnungsrichtung der Batteriezellen 12 angeordnet, und die Sammelschiene 32B ist an jedem der beiden Enden in der Anordnungsrichtung angeordnet. Die beiden Sammelschienen 32B sind jeweils mit Elektrodenanschlüssen einer Seite, die an beiden Enden in den überschneidenden Batteriezellen 12 angeordnet sind, verbunden. Eine Sammelschiene 32B ist eine Kathoden-Sammelschiene, die elektrisch lediglich mit dem Kathodenanschluss 13A verbunden ist. Die andere Sammelschiene 32B ist eine Anoden-Sammelschiene, die elektrisch lediglich mit dem Anodenanschluss 13B verbunden ist. Ferner beinhaltet das Batterieverdrahtungsmodul 30B die Spannungsdetektionsleitung 40 beinhaltend den Linearleiter 21, der elektrisch mit der vorgegebenen Sammelschiene 32A und der Reihe von Sammelschienen 32A verbunden ist. In der Reihe von Sammelschienen des Batterieverdrahtungsmoduls 30B sind die Sammelschienen 32A in der Anordnungsrichtung der Batteriezellen 12 angeordnet. In der Spannungsdetektionsleitung 40 sind die Linearleiter 21 parallel angeordnet, so dass die Axialrichtung der Anordnungsrichtung der Batteriezellen 12 folgt (das bedeutet, eine Richtung der Sammelschiene-Reihe) und einem vorgegebenen Spalt dort dazwischen gebildet ist. Die Spannungsdetektionsleitung 40 ist derart angeordnet, dass zwischen ihnen ein vorgegebener Spalt hinsichtlich der Reihe von Sammelschienen gebildet wird. Das bedeutet, dass ein vorgegebener Spalt zwischen der Reihe von Sammelschienen und dem Linearleiter 21, welcher der Reihe von Sammelschienen am nächsten liegt, gebildet wird.
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Die Sammelschiene 32A ist mit einer Öffnung 34 zum Einsetzen des Anschlusses, durch die der Kathodenanschluss 13A hindurchgesteckt wird, und einer Öffnung 34 zum Einsetzen des Anschlusses, durch die der Anodenanschluss 13B in der Anordnungsrichtung der Batteriezellen 12 (4) hindurchgesteckt wird, versehen. 4 ist ein Diagramm, bei dem das Batterieverdrahtungsmodul 30B beispielhaft dargestellt ist. Ferner ist bei dem Batterieverdrahtungsmodul 30A die Öffnung 34 zum Einsetzen des Anschlusses des Kathodenanschlusses 13A an einer Sammelschiene 32 gebildet und die Öffnung 34 zum Einsetzen des Anodenanschlusses 13B ist an der anderen Sammelschiene 32B gebildet. Bei dem Batterieverdrahtungsmodul 30A dieses Beispiels sind zwei Sammelschienen 32B derart angeordnet, um zwischen sich fünf Sammelschienen 32A anzuordnen. Unterdessen sind sechs Sammelschienen 32A in dem Batterieverdrahtungsmodul 30B angeordnet.
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Wie in den 4 bis 6 veranschaulicht besitzt jede der Sammelschienen 32A und 32B eine im Wesentlichen rechteckige Form, und der Elektrodenanschluss ist durch die Öffnung zum Einsetzen des Elektrodenanschlusses 34 hindurchgesteckt. Die Sammelschienen 32A und 32B sind durch Stanzen eines rechteckigen, flachen Plattenleiters 33 als ein aus einem Metall wie etwa Kupfer, einer Kupferlegierung, Aluminium, einer Aluminiumlegierung, Gold, und Edelstahl (SUS) gebildeten Plattenglied in einem unten beschriebenen Pressschritt gebildet. Das Plattieren von Sn, Ni, Ag oder Au kann an den Sammelschiene 32A und 32B durchgeführt werden, um die Schweißneigung zu erhöhen. Bei den Sammelschienen 32A und 32B der Ausführungsform sind Muttern 15 mittels Schraubverbindung mit dem Kathodenanschluss 13A und dem Anodenanschluss 13B durch die Anschlusseinsetzöffnungen 34 verbunden und werden festgezogen bzw. gesichert. Entsprechend sind die Sammelschienen 32A und 32B elektrisch mit dem Kathodenanschluss 13A oder dem Anodenanschluss 13B verbunden. Natürlich kann die Sammelschiene gemäß der vorliegenden Erfindung an den Kathodenanschluss und den Anodenanschluss ohne das Bilden der Anschlusseinsetzöffnungen geschweißt werden, so dass eine elektrische Verbindung erfolgt. Zusätzlich können die Sammelschiene 32A und 32B hinsichtlich ihres Gewichts gemindert werden durch Bilden der Eckabschnitte in beispielsweise eine Kreisbogenform als Reaktion auf die kreisförmige Anschlusseinsetzöffnung 34.
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Die die Batterieverdrahtungsmodule 30A und 30B bildende Spannungsdetektionsleitung 40 ist in einer Flachkabelform beinhaltend die Vielzahl von Linearleitern 21, die parallel mit einem vorgegebenen Spalt zwischen ihnen angeordnet sind, und einem Kunststoffisolierungsabschnitt (einem ersten Kunststoffisolierungsabschnitt 23A), der die äußeren Umfangsabschnitte der Vielzahl von Linearleitern 21 bedeckt, ausgebildet. Der erste Kunststoffisolierungsabschnitt 23A ist beispielsweise aus einem Isolierkunststoff wie etwa Polypropylen (PP), Polyvinylchlorid (PVC) Polybutylenterephtalat (PBT) und Polyethylenterephtalat (PET) gebildet. In diesem Beispiel wird in einem Beschichtungsschritt Isolierkunststoff per Extrusion zusammen mit der Vielzahl von Linearleitern 21 gegossen, so dass der erste isolierend Kunststoffabschnitt 23A gebildet wird, der einstückig mit diesen Außenumfangsabschnitten gebildet ist. Wie der Linearleiter 21 können verschiedentlich ein Litzendraht oder ein Einzeldraht eines Flachleiters oder ein Rundleiter verwendet werden. Ferner finden in dem Linearleiter 21 eine Kupferlegierung oder eine Aluminiumlegierung Anwendung.
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In den Batterieverdrahtungsmodulen 30A und 30B ist die Spannungsdetektionsleitung 40 in zumindest einem der beiden seitlichen Kantenabschnitte 32a und 32b, die sich in Richtung der Anordnung der Batteriezellen 12 in der Sammelschiene 32 (32A und 32B) erstreckt, angeordnet. Mit anderen Worten sind die Sammelschienen 32 (32A und 32B) parallel entlang zumindest einem der an beiden Enden der Spannungsdetektionsleitung 40 angeordneten Linearleiter 21b angeordnet. Die Vielzahl von Linearleitern 21 der Batterieverdrahtungsmodule 30A und 30B dieses Beispiels ist parallel angeordnet, so dass ein vorgegebener Spalt hinsichtlich des seitlichen Kantenabschnitts 32a der Sammelschienen 32 gebildet wird und ein vorgegebener Spalt entlang des seitlichen Kantenabschnitts 32a gebildet wird. In den Batterieverdrahtungsmodulen 30A und 30B sind die Außenumfangsabschnitte der Vielzahl von Linearleitern 21 und die seitlichen Kantenabschnitte 32a der Sammelschiene 32 angrenzend an eine der Vielzahlen von Linearleitern 21 von dem ersten Kunststoffisolierungsabschnitt 23A beschichtet. Ferner wird in dem Batterieverdrahtungsmodul 30A ein Kunststoffisolierungsabschnitt (ein zweiter Kunststoffisolierungsabschnitt 23B) ebenfalls in dem gegenüberliegenden seitlichen Kantenabschnitt 32b gegenüber des seitlichen Kantenabschnitts 32a der Sammelschiene 32. Der zweite Kunststoffisolierungsabschnitt 23B dient als Verbindungsabschnitt, der die Sammelschienen 32 der Batterieverdrahtungsmodule 30A und 30B verbindet, und die gegenüberliegenden Seitenabschnitte 32b einstückig verbindet, während er sich in die Anordnungsrichtung der Batteriezellen 12 erstreckt. Der zweite Kunststoffisolierungsabschnitt 23B ist aus demselben isolierenden Kunststoff gebildet, verbindet die seitlichen bzw. Seitenkantenabschnitte 32b einstückig bzw. integral, während er sich in die Anordnungsrichtung der Batteriezellen 12 erstreckt. Der zweite Kunststoffisolierungsabschnitt 23B ist aus demselben Isolierungskunststoff gebildet wie der erste Kunststoffisolierungsabschnitt 23A. In diesem Beispiel wird der erste Kunststoffisolierungsabschnitt 23B auch zusammen mit dem ersten Kunststoffisolierungsabschnitt per Extrusion gegossen. In den Batterieverdrahtungsmodulen 30A und 30B werden die Sammelschienen 32 von dem ersten Kunststoffisolierungsabschnitt 23A und dem zweiten Kunststoffisolierungsabschnitt 23B gehalten. Aus diesem Grund wird selbst wenn der erste Kunststoffisolierungsabschnitt 23A und der zweite Kunststoffisolierungsabschnitt 23B durch flexiblen Isolierungskunststoff gegossen werden, und eine Abweichung hinsichtlich der Position zwischen den Sammelschienen 32 (eine Veränderung in jeder der Sammelschienen 32) kann unterdrückt werden. Daher können die Batterieverdrahtungsmodule 30A und 30B eine Verschlechterung einer Verbindungskraft zwischen der Sammelschiene 32 und der Spannungsdetektionsleitung 40 verhindern und die Durchführbarkeit der Montage hinsichtlich des Batteriemoduls 20 verbessern. Es ist daher gewünscht, eine Durchgangsöffnung als Partitionierungs-Einsetzabschnitt 45 zu verwenden. Es ist selbstverständlich bei ausreichender Verbindungskraft zwischen der Spannungsdetektionsleitung 40 und der Sammelschiene 32 nicht weiter erwähnenswert, dass der zweite Kunststoffisolierungsabschnitt 23B als Verbindungsabschnitt weggelassen werden kann.
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Die Sammelschienen 32A des Batterieverdrahtungsmoduls 30A und 30B sind elektrisch mit dem benachbarten Kathodenanschluss 13A und dem Anodenanschluss 13B verbunden und sind elektrisch mit dem entsprechenden Linearleiter 21 des Spannungsdetektionsleitung 40, welche die Spannung der Batteriezelle 12 detektiert, verbunden. Die Sammelschiene 32A und der Linearleiter 21 sind elektrisch durch einen Verbindungsleiter 35 als elektrischer Verbindungsabschnitt miteinander verbunden. Der Verbindungsleiter 35 ist durch Stanzen eines Metallglieds gebildet, so dass ein Druckkontakt-Klingenabschnitt (ein Drückkontakt-Klingenabschnitt) 37 an einem Ende eines Körpers bereitgestellt ist und ein geschweißter Abschnitt 39 an dem anderen Ende davon bereitgestellt ist. Dann wird, wie dies in 3B gezeigt ist, der Verbindungsleiter 35 gebildet, so dass der Druckkontakt-Klingenabschnitt 37 mittels Pressung mit dem vorgegebenen Linearleiter 21 verbunden wird und der geschweißte Abschnitt 39 mit dem vorgegebener Sammelschiene 32A (siehe 4) mittels Schweißen verbunden wird. Zusätzlich umfasst die „Schweißverbindung“ der Ausführungsform verschiedene Arten gemeinhin bekannter Schweißverbindungstechniken wie etwa Punktschweißen, Ultraschallschweißen und Laserschweißen. Ferner ist der Verbindungsleiter nicht auf den Verbindungsleiter 35 mit dem Druckkontakt-Klingenabschnitt 37, der an einem Ende davon gebildet ist, beschränkt, und kann basierend auf dem Geist der Ausführungsform vielfältig gewählt werden wie der elektrisch Draht oder der Sammelschiene.
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Ferner ist eine Sammelschiene 32B des Batterieverdrahtungsmoduls 30A elektrisch mit dem Kathodenanschluss 13A der Batteriezelle 12 an einem Ende in der überschneidenden Richtung verbunden. Ferner ist die andere Sammelschiene 32B elektrisch mit dem Anodenanschluss 13B der Batteriezelle 12 an einem Ende in der überschneidenden Richtung verbunden. Ferner ist die andere Sammelschiene 32B elektrisch mit dem Anodenanschluss 13B der Batteriezelle 12 an dem anderen Ende in der überschneidenden Richtung verbunden. Ferner ist die Sammelschiene 32B elektrisch mit einem vorgegebenen Linearleiter 21, der die Spannung der Batteriezelle 12 misst, verbunden. Die Sammelschiene 32B und der Linearleiter 21 sind elektrisch miteinander verbunden durch einen geschnittenen, erhöhten Abschnitt 36 als ein elektrischer Verbindungsabschnitt, der an der Seitenkante der Sammelschiene 32B (dem äußeren Kantenabschnitt in der Anordnungsrichtung der Batteriezelle 12). Der gekappte, erhöhte Abschnitt 36 ist gebildet, um entlang der Seitenkante der Sammelschiene 32B gebogen zu sein, und das vordere Ende ist mittels Schweißung mit einem vorgegebenen Linearleiter 21 (siehe 7B) verbunden. Wenn die vorstehende Position des vorderen Endes durch angemessenes Ändern der gebogenen Position des gekappten bzw. geschnittenen, erhöhten Abschnitts 36 kann ein vorgegebener Linearleiter ausgewählt werden, an den das vordere Ende angeschweißt wird. Ferner kann, wenn die Schweißposition angemessen ohne das Verändern der gebogenen Position des erhöhten, gekappten Abschnitts 36 geändert wird, ein vorgegebener Linearleiter 21, von dem ein mittlerer Abschnitt verschweißt wird, ausgewählt werden.
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Als nächstes wird ein Verfahren zur Herstellung eines Batterieverdrahtungsmoduls 30A und 30B mit der oben beschriebenen Konfiguration beschrieben. Zusätzlich, wenn nicht anderweitig beschrieben, werden die Batterieverdrahtungsmodule 30A und 30B durch die im Wesentlichen selben Produktionsschritte hergestellt. In der Zeichnung wird das Batterieverdrahtungsmodul 30B veranschaulicht. Das Verfahren zum Herstellen des Batterieverdrahtungsmodul 30A und 30B der Ausführungsform umfasst: einen Schritt des Beschichtens eines längsseitigen Abschnitts (eines Bodenabschnitts des Seitenabschnitts 32a) 33a des langen, flachen Plattenleiters 33 und äußerer Umfangsabschnitte einer Vielzahl von Linearleitern 21 durch einen Kunststoff-Isolierungsabschnitt, die parallel entlang des längsseitigen Abschnitts mit einem vorgegebenen Spalt zwischen ihnen bereitgestellt sind und unterdessen einen vorgegebenen Spalt hinsichtlich des längsseitigen Abschnitts besitzen durch den Kunststoff-Isolierungsabschnitt 23A; einen Pressschritt des Trennens des flachen Plattenleiters 33 und Bilden der Vielzahl von Elektrodenanschlüsse verbindenden Sammelschienen 32A, bereitgestellt in zumindest zwei Batteriezellen, die miteinander in der gleichen Richtung unter der Vielzahl von sich in der gleichen Richtung überlappenden Batteriezellen 12 bereitgestellt sind, wobei die Elektrodenanschlüsse parallel in der gleichen Richtung angeordnet sind; und einen Verbindungs-Schritt des elektrischen Verbindens jeder der Vielzahl von Linearleitern 21 mit einer vorgegebenen Sammelschiene 32A. Genauer erfolgt vor dem Schritt des Beschichtens ein Schritt des Anordnens der Glieder in einem vorgegebenen Positionsverhältnis.
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Zunächst werden die in den 5A und 5B veranschaulichten Schritte des Anordnens und Beschichtens beschrieben. In dem Schritt des Anordnens wird eine Vielzahl von (Band)Spulen, auf die jeweils Basis- bzw. Ausgangsmaterial der Linearleiter 21 aufgewickelt ist, und eine (Band)Spule, auf die Basis- bzw. Ausgangsmaterialen der flachen Plattenleiter 33 aufgewickelt ist, koaxial in einem allgemein bekannten Extruder angeordnet. Der Extruder wird verwendet, um den ersten Kunststoff-Isolierungsabschnitt 23A und den zweiten Kunststoff-Isolierungsabschnitt 23B auf die Basismaterialen mittels Extrusion zu formen, wohingegen die Basismaterialen der Vielzahl an Linearleitern 21 und die Basismaterialien der flachen Plattenleiter 33 parallel an einem vorgegebenen Spalt bereitgestellt sind und von den (Band)Spulen abgezogen werden. Das bedeutet, dass der Extruder den Schritt des Anordnens und den Schritt des Beschichtens während einer Abfolge von Schritten durchführt. Bei dem Schritt des Anordnens werden die Basismaterialen einer Werkzeugöffnung zugeführt und unterdessen von den Spulen abgewickelt und das Basismaterial der Vielzahl von Linearleitern 21 und das Basismaterial des flachen Plattenleiters 33 wird parallel an der oben-beschriebenen, vorgegebenen Spalt in der Öffnung angeordnet. Dann werden der erste Kunststoffisolierungsabschnitt 23A, der die äußeren Umfangsabschnitte der Vielzahl von Linearleitern 21 abdeckt, und ein längsseitiger Abschnitt 33a des flachen Plattenleiters 33, der den seitlichen Kantenabschnitt 32a bildet, und der zweite Kunststoffisolierungsabschnitt 23B, der den anderen längsseitigen Abschnitt 33b des flachen Plattenleiters 33, der den seitlichen Abschnitt 32b bildet, abdeckt, mittels Extrusion durch ein Extrusionswerkzeug mit einer Werkzeugöffnung gegossen. Dementsprechend werden in dem Schritt des Beschichtens die äußeren Umfangsabschnitte der Vielzahl von Linearleitern 21 und ein längsseitiger Abschnitt 33a des flachen Plattenleiters 33 durch den ersten Kunststoffisolierungsabschnitt 23A und der andere längsseitige Abschnitt 33b des flachen Plattenleiters 33 wird von dem zweiten Kunststoffisolierungsabschnitt 23B abgedeckt. Somit wird in dem Schritt des Anordnens und dem Schritt des Beschichtens ein langer flacher Schaltungskörper 60 gebildet, in dem der flache Plattenleiter 33 und die Vielzahl von Linearleitern 21, die die Flachkabel-Spannungsdetektionsleitung 40 bilden, einstückig parallel angeordnet (siehe 5B).
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Als nächstes wird der in 5C veranschaulichte Pressschritt beschrieben. Bei dem Pressschritt werden nachdem der flache Leitungskörper 60 in einer gewünschten Länge geschnitten ist, die Vielzahl von Partitionierungseinsetzabschnitten 45 und die Anschlusseinsetzöffnungen 34 werden an einem vorgegebenen Spalt P in Längsrichtung des flachen Plattenleiters 33 des flachen Leitungskörpers 60 eingestanzt, um die Vielzahl von Sammelschienen 32A zu bilden. Zu diesem Zeitpunkt wird die Länge des Partitionierungseinsetzabschnitts 45 derart eingestellt, dass die angrenzenden Sammelschienen 32A zuverlässig voneinander getrennt werden. Ferner wird in dem Pressschritt der Batterieverdrahtungsmodule 30A, zwei Sammelschienen (die Kathoden-Sammelschiene und die Anoden-Sammelschiene) 32B zusammen mit der Anschlusseinsetzöffnung 34 durch das Stanzen des Partionierungseinsetzabschnitts 45 und dem Stanzen der Anschlusseinsetzöffnung 34 gebildet. Bei dem Batterieverdrahtungsmodul 30A ist die Länge des Partitionierungseinsetzabschnitts 45 in Längsrichtung derart eingestellt, dass die aneinander angrenzenden Sammelschienen 32A und 32B zuverlässig voneinander getrennt werden. Dann wird ein einem Pressschritt des Batterieverdrahtungsmoduls 30A der erhöhte gekappte Abschnitt 36 ebenfalls in jeder der beiden Sammelschienen 32B gebildet. Ferner kann in dem Pressschritt der Pressvorgang zur selben Zeit durchgeführt werden, durch angemessenes Verändern eines Spalts P zwischen den Partitionierungseinsetzabschnitten 45, eines Spalts zwischen dem Paar von Anschlusseinsetzöffnungen 34 der Sammelschiene 32A, oder dem Innendurchmesser der Anschlusseinsetzöffnung 34 der Sammelschiene 32 als Reaktion auf die Größe der Batteriezelle 12 oder anderen Teilen. Aus diesem Grund können in dem Pressschritt verschiedene unterschiedliche Batterieverdrahtungsmodule 30A und 30B auf einfache Weise durch eine Art eines flachen Leitungskörpers 60 gebildet werden.
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Als nächstes wird der in 5D veranschaulichte Schritt des Verbindens erläutert. Beim Schritt des Verbindens wird die Vielzahl von Linearleitern 21 durch den Verbindungsleiter 35 elektrisch mit den vorgegebenen Sammelschienen 32A verbunden. Beim Schritt des Verbindens wird ein Ende des Verbindungsleiters 35 mittels Pressung mit dem durch den ersten Kunststoffisolierungsabschnitt 23A bedeckten, vorgegebenen Linearleiter 21 verbunden, und das andere Ende des Verbindungsleiters 35 wird elektrisch mit der vorgegebenen Sammelschiene 32A verbunden. Genauer ist der Verbindungsleiter 35 derart gebildet, dass der Druckkontakt-Klingenabschnitt 37, der an einem Ende des Körpers gebildet ist, mit dem vorgegebenen Linearleiter 21 mittels Presspassung verbunden wird, und der geschweißte Abschnitt 39, der an dem anderen Ende des Körpers gebildet ist, mittel Schweißen mit der vorgegebenen Sammelschiene 32A verbunden wird. Ferner wird bei dem Schritt des Verbindens des Batterieverdrahtungsmoduls 30A der erhöhte, gekappte Abschnitt 36 elektrisch mit dem vorgegeben, durch den ersten Kunststoff-Isolierungsabschnitt 23A bedeckten Linearleiter 21 verbunden. Spezifisch wird das vordere Ende des erhöhten, gekappten bzw. geschnittenen Abschnitts 36 mittels Schweißung mit dem vorgegebenen Linearleiter 21 verbunden. Beim Schritt des Verbindens wird der Verbinder 50 mit einem Ende der Spannungsdetektionsleitung 40 verbunden und an dieser befestigt. Bei der Ausführungsform werden die Batterieverdrahtungsmodule 30A und 30B auf diese Weise fertiggestellt.
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Die Batterieverdrahtungsmodule 30A und 30B mit einer derartigen Konfiguration können an jeder Reihe der elektrischen Anschlüsse der Batteriemodule 20 platziert werden, die durch Überschneiden bzw. Überlagern bzw. Überlappen von zwölf Batteriezellen 12 erhalten werden.
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Als nächstes werden in den Batterieverdrahtungsmodulen 30A und 30B, wie in 7A veranschaulicht, die Elektrodenanschlüsse (Kathodenanschluss 13A und Anodenanschluss 13B) als Verbindungsobjekte durch alle Anschlusseinsetzöffnungen 34 der Sammelschiene 32 hindurchgesteckt, und der Partitionierungsabschnitt 24 der Trennvorrichtung 22 wird durch den Partitionierungseinsetzabschnitt 45 hindurchgesteckt.
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Dann werden die Muttern 15 mittels Verschrauben mit dem von dem Anschlusseinsetzöffnungen 34 hervorstehenden Kathodenanschluss 13A und dem Anodenanschluss 13B verbunden und befestigt. Die Sammelschiene 32 wird mit den Elektrodenanschlüssen (dem Kathodenanschluss 13A und dem Anodenanschluss 13B) durch Festziehen der Muttern 15 verbunden und befestigt und wird elektrisch mit den Elektrodenanschlüssen verbunden. Der Batteriepack 10 wird vollständig in einer Weise erhalten, derart, dass die Muttern 15 an den Kathodenanschlüssen 13A und dem Anodenanschluss 13B und dem Batterieverdrahtungsmodulen 30A und 30B, die in dem Batteriemodul 20 bereitgestellt sind, festgezogen bzw. gesichert werden.
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Wie obenstehend bei dem Verfahren zum Herstellen eines Batterieverdrahtungsmoduls 30A und 30B gemäß der Ausführungsform beschrieben werden der lange, flache Schaltungskörper 60, in dem die Vielzahl an Linearleitern 21 und der flache Plattenleiter 33 einstückig parallel angeordnet sind, gebildet, da die äußeren Umfangsabschnitte der Vielzahl von Linearleitern 21 und ein längsseitiger Abschnitt 33a des langen, flachen Plattenleiters 33 durch den ersten Kunststoffisolierungsabschnitt 23A bedeckt sind, der zum selben Zeitpunkt extrudiert wurde und der andere längsseitige Abschnitt 33b des flachen Plattenleiters 33b durch den zweiten Kunststoff-Isolierungsabschnitt 23B bedeckt ist, der zum selben Zeitpunkt in dem Schritt des Beschichtens extrudiert wurde. Da der flache Schaltungskörper 60 durchgehend durch einen Extrusions-Formvorgang eines allgemein bekannten Extruders (nicht dargestellt) gebildet wird, könnend die Herstellungskosten einfach gesenkt werden.
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Dann wird bei dem Verfahren zum Herstellen der Batterieverdrahtungsmodule 30A und 30B, wenn die Vielzahl an Partionierungseinsetzabschnitten 45 gebildet wird, während sie an einem vorgegebenen Spalt P in Längsrichtung des flachen Plattenleiters 33 in dem Pressschritt in den flachen Schaltungskörper 60 gestanzt wird, die Vielzahl an Sammelschienen 32, die durch den ersten Kunststoffisolierungsabschnitt 23A und den zweiten Kunststoffisolierungsabschnitt 23B verbunden sind, einstückig entlang der Linearleiter 21 angeordnet. Ferner wird in dem Pressschritt in der Sammelschiene 32 die Anschlusseinsetzöffnung 34 gebildet.
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Aus diesem Grund ist es bei dem Pressschritt möglich, auf einfache Weise die Vielzahl von Sammelschienen 32A und 32B, von denen der Spalt p zwischen den Partitionierungs-Einsetzöffnungen 45, der Spalt zwischen dem Paar von Anschlusseinsetzöffnungen 34 der Sammelschiene 32A oder der Innendurchmesser der Anschlusseinsetzöffnung 34 der Sammelschiene 32 angemessen verändert werden, als Reaktion auf die Größe der Batteriezelle 12 oder anderen. Daher ist es bei dem Herstellungsverfahren möglich, die Batterieverdrahtungsmodule 30A und 30B, die eine extrem hohe Vielseitigkeit besitzen, zu erhalten. Ferner wird gemäß dem Herstellungsverfahren die Vielzahl von Sammelschienen 32A und 32B ganzheitlich entlang des Linearleiters 21 durch den ersten Kunststoff-Isolierungsabschnitt 23A gebildet. Aus diesem Grund ist es bei dem Herstellungsverfahren möglich, die Batterieverdrahtungsmodule 30A und 30B zu bilden, die kein zusätzliches Glied benötigen, um das Batterieverdrahtungsmodul in dem Batteriemodul 20 bereitzustellen. Es ist daher bei dem Herstellungsverfahren möglich, die Batterieverdrahtungsmodule 30A und 30B, welche hervorragende Eigenschaften bezüglich Anbringung besitzen, zu erhalten, wenn die Batterieverdrahtungsmodule mit dem Batteriemodul 20 kombiniert werden.
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Ferner wird bei dem Verfahren zum Herstellen des Batterieverdrahtungsmoduls 30A gemäß der Ausführungsform beim Schritt des Verbindens das vordere Ende des erhöhten, gekappten Abschnitts 36, der in der Seitenkante der Sammelschiene 32B gebogen ist, mit dem vorgegebenen Linearleiter 21 in der Spannungsdetektionsleitung 40 mittels Schweißung verbunden. Aus diesem Grund können bei dem Herstellungsverfahren die vorgegebenen Sammelschiene 32B und der Linearleiter 21 elektrisch durch einen einfachen Vorgang, bei dem das vordere Ende des in der Sammelschiene 32 gebildeten, erhöhten, gekappten Abschnitts 36 mit dem vorgegebenen Linearleiter 21 verschweißt wird, miteinander verbunden werden.
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Ferner wird bei dem Verfahren zum Herstellen der Batterieverdrahtungsmodule 30A und 30B gemäß der Ausführungsform in dem Schritt des Verbindens der Druckkontakt-Klingenabschnitt 37 eines Endes des Verbindungsleiters 35 mittel Pressung mit dem vorgegebenen Linearleiter 21 der Vielzahl von Linearleitern 21, die von dem ersten Kunststoff-Isolierungsabschnitt 23A bedeckt sind, verbunden, und der geschweißte Abschnitt 39 des anderen Endes wird mittels Schweißen mit der vorgegebenen Sammelschiene 32A verbunden. Aus diesem Grund können bei dem Herstellungsverfahren der vorgegebenen Linearleiter 21 und der Sammelschiene 32A elektrisch miteinander verbunden werden durch einen einfachen Vorgang, bei dem der an einem Ende des Verbindungsleiters 35 gebildete Druckkontakt-Klingenabschnitt 37 mittels Pressung mit dem Linearleiter 21 und der an dem anderen Ende des Verbindungsleiters 35 gebildete geschweißte Abschnitt 39 mittels Schweißung mit der Sammelschiene 32A verbunden wird.
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[Zweite Ausführungsform]
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Als nächstes wird ein Verfahren zur Herstellung eines Batterieverdrahtungsmoduls 80 gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. In der Ausführungsform wird das Verbindungsverfahren zwischen der Sammelschiene 32A und dem Linearleiter 21 in den Batterieverdrahtungsmodulen 30A und 30B der ersten Ausführungsform verändert. Aus diesem Grund wird bei der Beschreibung der untenstehenden Ausführungsform eine Beschreibung anhand eines Beispiels des Batterieverdrahtungsmoduls 30B der ersten Ausführungsform erfolgen. Dementsprechend werden denselben Bauelementen wie denen des Batterieverdrahtungsmoduls 30B dieselben Bezugszeichen gegeben, und die entsprechende Beschreibung davon wird weggelassen. Zusätzlich wird das Verfahren zur Herstellung eines Batterieverdrahtungsmoduls 80 gemäß der Ausführungsform basierend auf der Konfiguration des Batterieverdrahtungsmoduls 30B beinhaltend die Sammelschiene 32A anhand eines Beispiels erläutert. Jedoch trifft das gleiche auf die Konfiguration basierend auf dem Batterieverdrahtungsmodul 30A beinhaltend zwei Arten von Sammelschienen 32A und 32B zu.
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Bei dem Batterieverdrahtungsmodul 80 gemäß der vorliegenden Ausführungsform wird der lange, flache Schaltungskörper 60 im Schritt des Anordnens und dem Schritt des Beschichtens gebildet, ähnlich dem Batterieverdrahtungsmodul 30B der ersten Ausführungsform (siehe 5B). Dann wird der lange, flache Schaltungskörper 60 in einer gewünschten Länge der Länge nach geschnitten. Nachfolgend werden in dem Pressschritt die Vielzahl von Partitionierungseinsetz-Öffnungsabschnitte 45 und die Anschlusseinsetzöffnungen 34 in den flachen Schaltungskörper 60 in Längsrichtung des flachen Plattenleiters 33 gestanzt. Zu diesem Zeitpunkt verbleiben wie in 8A dargestellt, acht Sammelschienen 32A und der andere Abschnitt des flachen Plattenleiteers 33 und ein Teil der damit verbundenen Spannungsdetektionsleitung 40 werden gestanzt.
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In einem verbleibenden Abschnitt 85 der Spannungsdetektionsleitung 40, die teilweise zusammen mit dem anderen Abschnitt des flachen Plattenleiters 33 gestanzt wird, nimmt die Länge des Vorsprungs zu, da die Länge des Spalts zwischen der Sammelschiene 32A und der Vielzahl an Linearleitern 21, die von dem ersten Kunststoffisolierungsabschnitt 23A bedeckt wird, zunimmt.
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Als nächstes wird wie in 8 veranschaulicht beim Schritt des Verbindens der Spalt zwischen der Vielzahl von Linearleitern 21 an einem Ende des ersten Kunststoffisolierungsabschnitt 23A abgelängt und der Linearleiter 21 an einem Ende wird elektrisch mit der vorgegebenen Sammelschiene 32A verbunden. Genauer wird der erste Kunststoffisolierungsabschnitt 23A zwischen den Linearleitern 21 in dem verbleibenden Abschnitt 85 abgelängt, und der verbleibende Abschnitt 85 wird an die Spannungsdetektionsleitung 40 gefaltet. Dann werden in dem Schritt des Verbindens die Enden 21a, 21b, 21c und 21d von jedem Linearleiter 21 in dem verbleibenden Abschnitt 85 orthogonal hin zu der vorgegebene Sammelschiene 32A gebogen, und die Enden 21a, 21b, 21c und 21d werden mittels Schweißung mit der vorgegebenen Sammelschiene 32A verbunden. Das bedeutet in diesem Beispiel, dass die Enden 21a, 21b, 21c und 21d als elektrischen Verbindungsabschnitte dienen, die den Linearleiter 21 und die vorgegebene Sammelschiene 32A elektrisch miteinander verbinden. Nach der Verbindung mittels Schweißen wird der Verbinder 50 im Schritt des Verbindens mit einem Ende der Spannungsdetektionsleitung 40 verbunden und befestigt. Entsprechend wird das Batterieverdrahtungsmodul 80 fertiggestellt. Zusätzlich werden die Enden 21a, 21b, 21c und 21d an der der Verbindungsseite des Verbinders 50 gegenüberliegenden Seite gebildet und an der Seite des freien Endes in dem verbleibenden Abschnitt 85 gebildet.
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Somit können bei dem Verfahren zum Herstellen des Batterieverdrahtungsmoduls 80 gemäß der Ausführungsform der vorgegebene Linearleiter 21 und die Sammelschiene 32A elektrisch miteinander durch einen simplen Vorgang verbunden werden, indem der erste Kunststoffisolierungsabschnitt 23A zwischen den Linearleitern 21 in dem verbleibenden Abschnitt 85 abgelängt wird und die Enden 21a, 21b, 21c und 21d des Linearleiters 21 in dem Verbindungsleiter 85 mittels Schweißen mit der Sammelschiene 32A verbunden werden.
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[Dritte Ausführungsform]
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Als nächstes wird ein Verfahren zur Herstellung eines Batterieverdrahtungsmoduls 80 gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. In der Ausführungsform wird das Verbindungsverfahren zwischen der Sammelschiene 32A und dem Linearleiter 21 in den Batterieverdrahtungsmodulen 30A und 30B der ersten Ausführungsform verändert. Aus diesem Grund wird bei der Beschreibung der untenstehenden Ausführungsform eine Beschreibung anhand eines Beispiels des Batterieverdrahtungsmoduls 30B der ersten Ausführungsform erfolgen. Dementsprechend werden denselben Bauelementen wie denen des Batterieverdrahtungsmoduls 30B dieselben Bezugszeichen gegeben, und die entsprechende Beschreibung davon wird weggelassen. Zusätzlich wird das Verfahren zur Herstellung eines Batterieverdrahtungsmoduls 90 gemäß der Ausführungsform basierend auf der Konfiguration des Batterieverdrahtungsmoduls 30B beinhaltend eine Art von Sammelschiene 32A anhand eines Beispiels erläutert. Jedoch trifft das Gleiche auf die Konfiguration basierend auf dem Batterieverdrahtungsmodul 30A beinhaltend zwei Arten von Sammelschienen 32A und 32B zu.
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Bei dem Batterieverdrahtungsmodul 90 gemäß der Ausführungsform wird der lange, flache Schaltungskörper 60 im Schritt des Anordnens und dem Schritt des Beschichtens gebildet, ähnlich dem Batterieverdrahtungsmodul 30B der ersten Ausführungsform (siehe 5B). Dann wird der lange, flache Schaltungskörper 60 in einer gewünschten Länge der Länge nach geschnitten. Nachfolgend werden in dem Pressschritt die Vielzahl von Partitionierungseinsetzöffnungsabschnitten 45 und die Anschlusseinsetzöffnungen 34 in den flachen Schaltungskörper 60 in Längsrichtung des flachen Plattenleiters 33 gestanzt. Zu diesem Zeitpunkt verbleiben wie in 9A dargestellt, vier Sammelschienen 32A und der andere Abschnitt des flachen Plattenleiters 33 und ein Teil der damit verbundenen Spannungsdetektionsleitung 40 werden gestanzt.
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In der verbleibenden Spannungsdetektionsleitung 40, die teilweise zusammen mit dem anderen Abschnitt des flachen Plattenleiters 33 gestanzt wurde, nimmt die Länge davon zu, da der Spalt zwischen der Sammelschiene 32A und der Vielzahl an Linearleitern 21, die von dem ersten Kunststoffisolierungsabschnitt 23A bedeckt wird, zunimmt.
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Als nächstes wird, wie in 9 veranschaulicht, beim Schritt des Verbindens der Spalt zwischen der Vielzahl von Linearleitern 21 von einem Ende des ersten Kunststoffisolierungsabschnitt 21 des einen Endes elektrisch mit der vorgegebenen Sammelschiene 32 verbunden, ähnlich der zweiten Ausführungsform. Genauer werden, wenn erste Kunststoffisolierungsabschnitt 23A zwischen den Linearleitern 21 an einem Ende der verbleibenden Spannungsdetektionsleitung 40 abgelängt wird, die von dem angrenzenden Linearleitern 21 getrennten Enden 21a, 21b, 21c und 21d gebildet. Die Enden 21 a, 21b, 21c und 21d des Linearleiters 21 werden an der Seite, die mit dem Ende des mit dem Verbinders 50 verbunden ist, gebildet. Dann werden in dem Schritt des Verbindens die Enden 21a, 21b, 21c und 21d jeweils hin zu der vorgegebenen Sammelschiene 32A mittels Schweißung verbunden. Das bedeutet in diesem Beispiel, dass die Enden 21a, 21b, 21c und 21d als elektrische Verbindungsabschnitte, die den Linearleiter 21 und die vorgegebene Sammelschiene 32A miteinander verbinden, dienen. Nach der Verbindung mittels Schweißen wird der Verbinder 50 im Schritt des Verbindens mit einem Ende der Spannungsdetektionsleitung 40 verbunden und befestigt. Entsprechend ist das Batterieverdrahtungsmodul 90 fertiggestellt.
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Somit können bei dem Verfahren zum Herstellen des Batterieverdrahtungsmoduls 90 gemäß der Ausführungsform der vorgegebene Linearleiter 21 und die Sammelschiene 32A elektrisch miteinander durch einen einfachen Vorgang verbunden werden, indem der erste Kunststoffisolierungsabschnitt 23A zwischen den Linearleitern 21 in dem verbleibenden Abschnitt 85 abgelängt wird und die Enden 21a, 21b, 21c und 21d des Linearleiters 21 in dem Verbindungsleiter 85 mittels Schweißen mit der Sammelschiene 32A verbunden werden.
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Vierte Ausführungsform
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Als nächstes wird ein Verfahren zum Herstellen eines Batterieverdrahtungsmoduls 100 gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben. Bei der Ausführungsform wird die Verbindungskraft zwischen dem ersten Kunststoffisolierungsabschnitt 23A und der Sammelschiene 32A in den Batterieverdrahtungsmodulen 30A und 30B der ersten Ausführungsform erhöht. Aus diesem Grund wird bei der Beschreibung der untenstehenden Ausführungsform eine Beschreibung anhand eines Beispiels des Batterieverdrahtungsmoduls 30B der ersten Ausführungsform erfolgen. Dementsprechend werden denselben Bauelementen wie denen des Batterieverdrahtungsmoduls 30B dieselben Bezugszeichen gegeben, und die entsprechende Beschreibung davon wird weggelassen. Zusätzlich wird das Verfahren zur Herstellung des Batterieverdrahtungsmoduls 100 gemäß der Ausführungsform basierend auf der Konfiguration des Batterieverdrahtungsmoduls 30B beinhaltend eine Art von Sammelschiene 32A anhand eines Beispiels erläutert. Jedoch trifft das Gleiche auf die Konfiguration basierend auf dem Batterieverdrahtungsmodul 30A beinhaltend zwei Arten von Sammelschienen 32A und 32B zu. Wie in den 10A bis 10C und den 11A bis 11C veranschaulicht, beinhaltet das Verfahren zum Herstellen eines Batterieverdrahtungsmoduls gemäß der Ausführungsform: einen Schritt des Beschichtens eines längsseitigen Abschnitts 33a eines langen, flachen Plattenleiters 33A und äußerer Umfangsabschnitte 21 einer Vielzahl von Linearleitern durch einen Kunststoff-Isolierungsabschnitt, wobei die Linearleiter parallel entlang des längsseitigen Abschnitts 33a mit einem vorgegebenen Spalt zwischen ihnen bereitgestellt sind und unterdessen einen vorgegebenen Spalt bezüglich des längsseitigen Abschnitts besitzen; einen Pressschritt des Trennens des flachen Plattenleiters 33A an einem vorgegebenen Spalt in Längsrichtung des flachen Plattenleiters 33A und Bilden einer Vielzahl von Elektrodenanschlüsse verbindenden Sammelschienen 32C, bereitgestellt in zumindest zwei Batteriezellen 12, die miteinander in der gleichen Richtung unter der Vielzahl von sich in der gleichen Richtung überlappenden Batteriezellen 12 angeordnet sind, wobei die Elektrodenanschlüsse parallel in der gleichen Richtung angeordnet sind; und einen Verbindungsschritt des elektrischen Verbindens der Vielzahl von Linearleitern 21 an die vorgegebenen Sammelschienen 32C. Genauer erfolgt vor dem Schritt des Beschichtens ein Schritt des Anordnens von Bauelementen an einem vorgegebenen Positionsverhältnis.
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Zunächst werden die in den 10A, 10B, 11A und 11B veranschaulichten Schritte des Anordnens und Beschichtens beschrieben. Der Schritt des Anordnens wird ähnlich dem der ersten Ausführungsform durchgeführt. Aus diesem Grund wird in dem Schritt des Anordnens das Basismaterial der Linearleiter 21 das von den Spulen abgewickelt ist und das Basismaterial Basismaterialen der Vielzahl von Linearleitern 21 das von den (Band)Spulen abgewickelt ist parallel mit einem vorgegebenen Spalt dazwischen angeordnet. Dann wird in dem Schritt des Beschichtens der erste Kunststoffisolierungsabschnitt 23A, der die äußeren Umfangsabschnitte der Vielzahl von Linearleitern 21 abdeckt und ein längsseitiger Abschnitt 33a des flachen Plattenleiters 33A und der zweite Kunststoffisolierungsabschnitt 23B, der den anderen längsseitigen Abschnitt 33b des flachen Plattenleiters 33A abdeckt, durch ein Extrusionswerkzeug, das eine Werkzeugöffnung besitzt, mittels Extrusion gegossen. Entsprechend wird in dem Schritt des Anordnens und dem Schritt des Beschichtens ein langer flacher Schaltungskörper 60 gebildet, indem der flache Plattenleiter 33A und die Vielzahl von Linearleitern 21, welche die Flachkabel-Spannungsdetektionsleitung 40 bilden, einstückig parallel angeordnet werden (siehe 10B).
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Bei dieser Ausführungsform wird vor dem Schritt des Beschichtens ein verstärkender Verbindungsabschnitt gebildet, um die Verbindungskraft zwischen dem ersten Kunststoffisolierungsabschnitt 23A und Sammelschiene 32C zu erhöhen. Das bedeutet, dass bei dem Herstellungsverfahren für die Ausführungsform vor dem Schritt des Beschichtens ein Schritt des Bildens des verstärkenden Verbindungsabschnitts durchgeführt wird. Der Schritt des Bildens des verstärkenden Verbindungsabschnitts kann vor dem Schritt des Anordnens und dem Schritt des Beschichtens vorgesehen sein oder kann vor dem Schritt des Basismaterials des flachen Plattenleiters, das als eine (Band)Spule aufgewickelt ist, bereitgestellt sein. Der verstärkende Verbindungsabschnitt ist als eine Durchgangsöffnung 38 an einer Vielzahl von Positionen in einem längsseitigen Abschnitt 33a des flachen Plattenleiters 33A bereitgestellt. Die Durchgangsöffnungen 38 sind an einem vorgegebenen Spalt dazwischen entlang des längsseitigen Abschnitts 33a (der Längsrichtung) gebildet. In diesem Beispiel sind in der Sammelschiene 32C zwei Durchgangsöffnungen bereitgestellt. Ferner kann, obwohl dies in den Zeichnungen nicht dargestellt ist, zumindest eine Durchgangsöffnung 38 in der Sammelschiene 32B bereitgestellt sein. Somit dringt in dem Schritt des Beschichtens der Isolationskunststoff, der den ersten Kunststoffisolierungsabschnitt 23A bildet, in die Durchgangsöffnung 38. Aus diesem Grund wird in dem Batterieverdrahtungsmodul 100 die Verbindungskraft zwischen dem ersten Kunststoffisolierungsabschnitt 23A und der Sammelschiene 32C verbessert.
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Als nächstes wird der in 10C veranschaulichte Pressschritt beschrieben. Der Pressschritt wird ähnlich dem der ersten Ausführungsform durchgeführt. Aus diesem Grund wird bei dem Pressschritt der flache Schaltungskörper 60A in einer gewünschten der Länge geschnitten und die Anschlusseinsetzöffnungen 34 und die Vielzahl von Partitionierungseinsetzöffnungsabschnitten 45 werden an einem vorgegebenen Spalt P in den flachen Schaltungskörper 60 in dem Pressschritt in Längsrichtung des flachen Plattenleiters 33A gestanzt, so dass die Vielzahl von Sammelschienen 32C gebildet wird. Zwei Sammelschiene werden ebenfalls basierend auf der Konfiguration des Batterieverdrahtungs-moduls 30A gebildet. Hierbei wird der Partitionierungseinsetzöffnungsabschnitt 45 an einer anderen Position gestanzt als die der Durchgangsöffnung 38.
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Wie der Verbindungsschritt kann jeder der in den ersten bis dritten Ausführungsformen beschriebenen Verbindungsschritte zum Einsatz kommen. Entsprechend ist das Batterieverdrahtungsmodul 100 vervollständigt.
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Bei dem Verfahren zur Herstellung des Batterieverdrahtungsmoduls 100 gemäß der Ausführungsform kann, da der als die Durchgangsöffnung gebildete verstärkende Verbindungsabschnitt in dem längsseitigen Abschnitt 33a des flachen Plattenleiters 33A bereitgestellt ist, die Verbindungskraft zwischen dem ersten Kunststoffisolierungsabschnitt 23A der Spannungsdetektionsleitung 40 und der Sammelschiene 32C, welche die darin gestanzte Anschlusseinsetzöffnung 45 aufweist, erhöht werden. Aus diesem Grund ist es bei dem Herstellungsverfahren möglich, zu verhindern, dass die Sammelschiene 32C achtlos von dem ersten Kunststoffisolierungsabschnitt 23A getrennt wird, selbst wenn die seitlichen Kantenabschnitte 32a und 32b der Sammelschiene 32C nicht weitgehend von dem ersten Kunststoffisolierungsabschnitt 23A oder dem zweiten Kunststoffisolierungsabschnitt 23B abgedeckt sind. Zusätzlich weist das Herstellungsverfahren dieselben Vorgänge und Wirkungen auf wie die Herstellungsverfahren der ersten bis dritten Ausführungsformen. Weiterhin ist der verstärkende Verbindungsabschnitt nicht auf die Durchgangsöffnung 38 der Ausführungsform beschränkt. Es kann beispielsweise ein gebogener Abschnitt in einem längsseitigen Abschnitt 33a des flachen Plattenleiters 33A bereitgestellt sein. Natürlich können basierend auf dem Geist und Schutzumfang der vorliegenden Erfindung verschiedene Ausgestaltungen verwendet werden.
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Wie obenstehend beschrieben ist es bei dem Verfahren zur Herstellung der Batterie-verdrahtungsmodule 30A, 30B, 80, 90 und 100 gemäß der obenstehenden Ausführungsformen möglich, die Batteriezellen 12 auf einfache Weise mit einem simplen Aufbau zu verdrahten, um die Vielseitigkeit zu erhöhen und die Herstellungskosten zu senken.
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Ferner ist die vorliegende Erfindung nicht auf die obenstehend beschriebenen Ausführungsformen beschränkt, und es können angemessene Modifikationen und Verbesserungen vorgenommen werden. Außerdem können die Materialien, Formgebungen, Abmessungen, die Anzahl und die Positionen der Anordnung der Bauelemente der obenstehenden Ausführungsformen nicht beschränkt insoweit die vorliegende Erfindung erzielt werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Batteriepack
- 12
- Batteriezelle
- 13A
- Kathodenanschluss (Elektrodenanschluss)
- 13B
- Anodenanschluss (Elektrodenanschluss)
- 20
- Batteriemodul
- 21
- Linearleiter
- 21a, 21b, 21c, 21d
- Ende
- 23A
- erster Kunststoffisolierungsabschnitt
- 23B
- zweiter Kunststoffisolierungsabschnitt
- 30A, 30B, 80, 90, 100
- Batterieverdrahtungsmodul
- 32
- Sammelschiene
- 32A
- Sammelschiene
- 32B
- Sammelschiene (Kathodensammelschiene, Anodensammelschiene)
- 32
- Sammelschiene
- 32A
- Sammelschiene
- 32B
- Sammelschiene (Kathodensammelschiene, Anodensammelschiene)
- 32C
- Sammelschiene
- 33, 33A
- flacher Plattenleiter
- 33a
- ein längsseitiger Abschnitt
- 33b
- ein anderer längsseitiger Abschnitt
- 34
- Öffnung zum Einsetzen des Anschlusses
- 35
- Verbindungsleiter
- 36
- erhöhter, gekappter bzw. geschnittener Abschnitt
- 38
- Durchgangsöffnung (verstärkender Verbindungsabschnitt)
- 45
- Partitionierungseinsetzabschnitt
