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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Leitermodul.
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TECHNISCHER HINTERGRUND
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Ein bekanntes Energiespeichermodul ist so ausgestaltet, dass mehrere Energiespeicherelemente in einem Fahrzeug wie beispielsweise in einem Elektroauto oder einem Hybrid-Auto angebracht sind. Ein Leitermodul, in dem Stromschienen aufgenommen sind, ist an dem Energiespeichermodul befestigt, und benachbarte Elektrodenanschlüsse der Energiespeicherelemente sind durch die Stromschienen verbunden, wodurch die Energiespeicherelemente in Serie oder parallel geschaltet sind. In dem Batterie-Leitermodul von Patentdokument 1 ist ein Spannungserfassungsanschluss mit jeder Stromschiene überlappt, und eine mit dem Spannungserfassungsanschluss verbundene Erfassungsleitung ist zu einem Kunststoffprotektor geführt und mit einer externen ECU verbunden.
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VORBEKANNTE TECHNISCHE DOKUMENTE
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PATENTDOKUMENTE
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Patentdokument 1:
JP 2013-97962A -
ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
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VON DER ERFINDUNG ZU LÖSENDE AUFGABEN
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Es ist indessen denkbar, dass ein Überstromschutzelement, welches das Fließen von Überstrom begrenzt, zur Verbindung mit dem Spannungserfassungsanschluss mit der Erfassungsleitung verbunden ist. In diesem Fall wird, falls das Überstromschutzelement auf einer Ebene des Kunststoffprotektors angeordnet ist, die Fläche auf der Ebene des Kunststoffprotektors erhöht bzw. vergrößert, um den Platz für das Überstromschutzelement bereitzustellen, was dem Erfordernis der Reduktion der Größe des Leitermoduls zuwiderläuft.
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Die hier beschriebene Technik wurde auf der Basis der vorstehend beschriebenen Umstände entwickelt, und ihr liegt die Aufgabe zugrunde, die Größe eines Leitermoduls zu reduzieren, das ein Überstromschutzelement enthält.
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MITTEL ZUM LÖSEN DER AUFGABE
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Ein hier beschriebenes Leitermodul umfasst mehrere Stromschienen zur Verbindung mit positiven und negativen Elektrodenanschlüssen von mehreren Energiespeicherelementen; mehrere mit den Stromschienen elektrisch verbundene Erfassungsleitungen zum Erfassen eines Zustands der Energiespeicherelemente; mehrere Überstromschutzelemente, die zwischen die Stromschienen und die Erfassungsleitungen geschaltet sind; und einen isolierenden Protektor, in dem die Stromschienen, die Erfassungsleitungen und die Überstromschutzelemente angeordnet sind, wobei der isolierende Protektor einen Stromschienen-Anordnungsabschnitt, in dem die Stromschienen angeordnet sind, und mehrere Verlängerungsabschnitte, die sich in einen Bereich erstrecken, der nicht der Stromschienen-Anordnungsabschnitt ist, und in denen die Überstromschutzelemente angeordnet sind, enthält, und die Verlängerungsabschnitte in mehreren Ebenen übereinander angeordnet bzw. übereinander gestapelt sind. Bei dieser Ausgestaltung sind die Überstromschutzelemente in den Verlängerungsabschnitten angeordnet, die in mehreren Ebenen übereinander angeordnet bzw. übereinandergestapelt sind. Dementsprechend ist es möglich, im Vergleich zu einer Ausgestaltung, bei der alle Überstromschutzelemente auf der gleichen Ebene des isolierenden Protektors angeordnet sind, die Fläche des isolierenden Protektors auf der gleichen Ebene zu reduzieren. Daher kann, selbst wenn der Platz auf der Ebene begrenzt ist, beispielsweise in einem Fahrzeug oder dergleichen, ein zusätzlicher Platz bzw. Raum in der Höhenrichtung (die Richtung orthogonal zu der Ebene) effizient verwendet werden, um den isolierenden Protektor zu platzieren. Da auf diese Weise die Fläche reduziert ist, in der der isolierende Protektor angeordnet ist, ist es möglich, die Größe des Leitermoduls zu reduzieren.
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Die folgenden Ausführungsformen sind als Ausführungsformen der hier beschriebenen Technik bevorzugt.
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Die Überstromschutzelemente sind in einer Richtung angeschlossen, die schräg relativ zu einer Richtung orthogonal zu einer Richtung ist, in der die Stromschienen die Elektrodenanschlüsse miteinander verbinden.
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Bei dieser Ausgestaltung ist es möglich, im Vergleich zu einer Ausgestaltung, bei der die Überstromschutzelemente in der Richtung orthogonal zu der Richtung angeschlossen sind, in der die Stromschienen die Elektrodenanschlüsse miteinander verbinden, die Dimension des isolierenden Protektors für die Richtung orthogonal zu der Richtung zu reduzieren, in der die Stromschienen die Elektrodenanschlüsse miteinander verbinden.
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Die Stromschienen enthalten jeweils einen Interelektrodenleitungsabschnitt, der die Elektrodenanschlüsse elektrisch miteinander verbindet, und einen Verbindungsabschnitt zur Verbindung mit dem entsprechenden Überstromschutzelement, und der Verbindungsabschnitt erstreckt sich in der Richtung, die schräg relativ zu der Richtung orthogonal zu der Richtung ist, in der der Verbindungsabschnitt die Elektrodenanschlüsse miteinander verbindet.
Bei dieser Ausgestaltung ist es möglich, in einfacher Weise eine Verbindung zwischen der Stromschiene und dem Überstromschutzelement herzustellen.
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Der isolierende Protektor ist durch Kombinieren einer ersten Einheit und einer zweiten Einheit gebildet, die jeweils den Stromschienen-Anordnungsabschnitt und den entsprechenden Verlängerungsabschnitt umfassen.
Bei dieser Ausgestaltung kann der isolierende Protektor in einfacher Weise hergestellt werden, indem die erste Einheit und die zweite Einheit zusammengefügt bzw. kombiniert werden.
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Der isolierende Protektor enthält mehrere Stromschienen-Anordnungsabschnitte in unterschiedlichen Bereichen, und die Verlängerungsabschnitte sind in einem Bereich zwischen den Stromschienen-Anordnungsabschnitten angeordnet.
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VORTEILHAFTE EFFEKTE DER ERFINDUNG
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Mit der hier beschriebenen Technik ist es möglich, die Größe eines Leitermoduls zu reduzieren, das ein Überstromschutzelement enthält.
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Figurenliste
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- 1 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Energiespeichermodul gemäß Ausführungsform 1 zeigt.
- 2 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Leitermodul mit einem entfernten Deckel zeigt.
- 3 ist eine Draufsicht, die das Leitermodul mit dem entfernten Deckel zeigt.
- 4 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie A-A in 3.
- 5 ist eine Querschnittsansicht längs der Linie B-B in 3.
- 6 ist eine Seitenansicht von links, die das Leitermodul zeigt.
- 7 ist eine Draufsicht, die eine erste Stromschiene zeigt.
- 8 ist eine Draufsicht, die eine zweite Stromschiene zeigt.
- 9 ist eine Seitenansicht von links, die die zweite Stromschiene zeigt.
- 10 ist eine perspektivische Ansicht, die eine erste Einheit zeigt.
- 11 ist eine Draufsicht, die die erste Einheit zeigt.
- 12 ist eine Draufsicht, die ein erstes unterteiltes Leitermodul zeigt.
- 13 ist eine perspektivische Ansicht, die eine zweite Einheit zeigt.
- 14 ist eine Draufsicht, die die zweite Einheit zeigt.
- 15 ist eine perspektivische Ansicht, die ein erstes unterteiltes Leitermodul und ein zweites unterteiltes Leitermodul gemäß Ausführungsform 2 zeigt.
- 16 ist eine Draufsicht, die das zweite unterteilte Leitermodul mit einem geöffneten Deckel zeigt.
- 17 ist eine Vorderansicht, die das zweite unterteilte Leitermodul mit dem geöffneten Deckel zeigt.
- 18 ist eine Seitenansicht von links, die das zweite unterteilte Leitermodul mit einem geöffneten Deckel zeigt.
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AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG
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Ausführungsform 1 wird unter Bezug auf die 1 bis 14 beschrieben. Ein Leitermodul 20 gemäß der vorliegenden Ausführungsform ist an einer Energiespeicherelementegruppe angebracht, in der mehrere Energiespeicherelemente 11 aneinandergereiht sind, und bildet somit ein Energiespeichermodul 10. Das Energiespeichermodul 10 ist an einem Fahrzeug wie beispielsweise einem Elektroauto oder einem Hybrid-Auto zur Verwendung als Stromversorgung zum Antreiben des Fahrzeugs angebracht. Obwohl das Leitermodul 20 in einer beliebigen Orientierung angeordnet sein kann, wird bei der folgenden Beschreibung davon ausgegangen, dass die X-Richtung nach links zeigt, die Y-Richtung nach vorne zeigt und die Z-Richtung nach oben zeigt.
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Energiespeichermodul 10
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Wie in 1 gezeigt, umfasst das Energiespeichermodul 10 mehrere (in der vorliegenden Ausführungsform 13) Energiespeicherelemente 11, die in einer Reihe angeordnet sind, und ein Leitermodul 20, das an den Energiespeicherelementen 11 befestigt ist. Jedes der Energiespeicherelemente 11 umfasst einen flachen, rechteckigen, stabil ausgestalteten Gehäuseabschnitt 12, in dem ein Energiespeicherelement (nicht gezeigt) aufgenommen ist, und Elektrodenanschlüsse 13A und 13B (eine als 13A gezeigte positive Elektrode und eine als 13B gezeigte negative Elektrode), die von einer Seitenfläche des Gehäuseabschnitts 12 hervorstehen.
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Jeder der Elektrodenanschlüsse 13A und 13B weist eine Flexibilität auf, die eine Biegeverformung ermöglicht. Die Elektrodenanschlüsse 13A und 13B sind durch Anschlusseinführungslöcher 47 des Leitermoduls 20 eingeführt und in einer L-Form in eine Richtung gebogen, in der die distalen Stirnflächen der Elektrodenanschlüsse 13A und 13B einander zugewandt sind und sich mit den Stromschienen 21A und 21B überlappen. Dann sind die Elektrodenanschlüsse 13A und 13B und die Stromschienen 21A und 21B, die überlappt sind, durch Schweißen oder dergleichen aneinander befestigt. Benachbarte Energiespeicherelemente 11 sind in einer Ausrichtung angeordnet, in der benachbarte Elektrodenanschlüsse 13A und 13B entgegengesetzte Polaritäten weisen. Dementsprechend sind die Energiespeicherelemente 11 dadurch in Serie geschaltet, dass die Elektrodenanschlüsse 13A und 13B miteinander verbunden sind. Die an den Enden der Serienschaltung befindlichen Elektrodenanschlüsse 13A und 13B sind mit einer externen Vorrichtung wie beispielsweise einem Wechselrichter über eine Leitung (nicht gezeigt) verbunden.
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Leitermodul 20
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Wie in 2 und 3 gezeigt, umfasst das Leitermodul 20: mehrere Stromschienen 21A und 21B; mehrere Überstromschutzelemente 26, von denen ein Zuleitungsabschnitt 28 mit der Stromschiene 21A oder 21B verbunden ist; mehrere Erfassungsleitungen 30, deren jede mit dem anderen Zuleitungsabschnitt 28 des korrespondierenden Überstromschutzelement elektrisch verbunden ist; und einen isolierenden Protektor 40, in dem die Stromschienen 21A und 21B, die Erfassungsleitungen 30 und die Überstromschutzelemente 26 angeordnet sind. Das Leitermodul 20 ist durch Kombinieren eines ersten unterteilten Leitermoduls 20A mit mehreren Stromschienen 21A und eines zweiten unterteilten Leitermoduls 20B mit mehreren Stromschienen 21B gebildet.
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Stromschienen 21A und 21B
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Die Stromschienen 21A und 21B weisen jeweils eine Plattenform auf und umfassen erste Stromschienen 21A, die im ersten unterteilten Leitermodul 20A vorgesehen sind, und zweite Stromschienen 21B, die im zweiten unterteilten Leitermodul 20B vorgesehen sind. Wie in 7 gezeigt, umfasst jede erste Stromschiene 21A einen Elektrodenverbindungsleitungsabschnitt 22, der die Elektrodenanschlüsse 13A und 13B miteinander verbindet, und einen Verbindungsabschnitt 23A, der zur Seite des Überstromschutzelements 26 hin verlängert ist und mit dem entsprechenden Überstromschutzelement 26 zu verbinden ist. Wie in den 8 und 9 gezeigt, umfasst jede zweite Stromschiene 21B einen Interelektrodenleitungsabschnitt 22, der die Elektrodenanschlüsse 13A und 13B miteinander verbindet, und einen Verbindungsabschnitt 23B, der zur Seite des Überstromschutzelements 26 hin verlängert ist und mit dem entsprechenden Überstromschutzelement 26 zu verbinden ist.
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Der Interelektrodenleitungsabschnitt 22 weist eine rechteckige Form auf, die länglich in einer Richtung (Y-Richtung) senkrecht zur Verbindungsrichtung (X-Richtung) der Elektrodenanschlüsse 13A und 13B ist. Die Verbindungsabschnitte 23A und 23B erstrecken sich (das heißt ihre Wege sind geknickt) in einer Richtung, die bezüglich der Richtung (Y-Richtung) senkrecht zur Verbindungsrichtung der Elektrodenanschlüsse 13A und 13B geneigt bzw. schräg ist. Genauer gesagt erstrecken sich die Verbindungsabschnitte 23 und 23B in einer Richtung, die um einen Winkel von etwa 45° relativ zur Richtung (Y-Richtung) senkrecht zur Verbindungsrichtung der Elektrodenanschlüsse 13A und 13B geknickt ist. Der Interelektrodenleitungsabschnitt 22 und der Verbindungsabschnitt 23A der ersten Stromschiene 21A sind so gebildet, dass sie bündig zueinander sind, während sich der Verbindungsabschnitt 23B der zweiten Stromschiene 21B parallel in einer anderen Höhe von dem Interelektrodenleitungsabschnitt 22 erstreckt, und es ist ein gestufter Abschnitt 24 zwischen dem Interelektrodenleitungsabschnitt 22 und dem Verbindungsabschnitt 23B gebildet.
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Wie in den 1 und 2 gezeigt, sind die an den Enden der Serienschaltung befindlichen Elektrodenanschlüsse 13A bzw. 13B über eine Zwischenstromschiene 25 mit externen Verbindungsanschlüssen 35A und 35B verbunden. Die Zwischenstromschiene 25 weist eine Plattenform auf und ist so gebildet, dass sie eine Breite aufweist, die größer als jene der Stromschienen 21A und 21B ist. Die Kopfabschnitte der externen Verbindungsanschlüsse 35A und 35B sind durch Einpressen oder dergleichen an dem isolierenden Protektor 40 oder der Zwischenstromschiene 25 befestigt.
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Überstromschutzelement 26
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Jedes Überstromschutzelement 26 ist aus einer axialzuleitungsartigen Sicherung gebildet und umfasst gemäß Darstellung in den 3 und 12 einen Elementkörper 27 sowie ein Paar Zuleitungsabschnitte 28, die von entgegengesetzten Enden des Elementkörpers 27 in der Richtung der Mittelachse des Elementkörpers 27 herausgeführt sind. Der Elementkörper 27 enthält beispielsweise eine Legierung mit niedrigem Schmelzpunkt, die das Paar Zuleitungsabschnitte 28 miteinander verbindet, und ein isolierendes Kunststoffgehäuse, ein Metallgehäuse oder ein Glasrohr, das die Legierung mit niedrigem Schmelzpunkt bedeckt. Die Zuleitungsabschnitte 28 erstrecken sich linear, und eine verzinnte geglühte Kupferleitung kann für sie verwendet werden. Einer der Zuleitungsabschnitte 28 ist beispielsweise durch Widerstandsschweißen, Ultraschallschweißen, Löten oder dergleichen mit dem Anschlussabschnitt 23A oder 23B verbunden, und der andere Zuleitungsabschnitt 28 ist mit einem Kernabschnitt bzw. Hülsenabschnitt eines Spleißanschlusses 32 verpresst bzw. gecrimpt.
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Der Spleißanschluss 32 umfasst ein Paar Hülsenabschnitte und einen plattenförmigen Verbindungsabschnitt, der das Paar rohrförmiger Hülsenabschnitte miteinander verbindet. Bei auf einem der Hülsenabschnitte angeordnetem Zuleitungsabschnitt 28 und am anderen Ende des Hülsenabschnitts angeordnetem Leitungsabschnitt der Erfassungsleitung 30 werden die Hülsenabschnitte durch Abdichten unter Verwendung einer Pressform oder dergleichen verpresst bzw. gecrimpt, und dadurch werden das Überstromschutzelement 26 und die Erfassungsleitung 30 durch den Spleißanschluss 32 miteinander verbunden. Es ist zu beachten, dass die Form des Spleißanschlusses 32 nicht auf die in der vorliegenden Ausführungsform beschriebene Form beschränkt ist, und es möglich ist, Spleißanschlüsse mit verschiedenen bekannten Formen zu verwenden.
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Erfassungsleitung 30
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Die Erfassungsleitung 30 ist eine Leitung, an die ein Signal zum Erfassen der Spannung (Zustand) des Energiespeicherelements 11 geschickt wird, und sie ist durch Abdecken des Umfangs des Leitungsabschnitts mit einer isolierenden Hülle (Isolierschicht) gebildet. Am distalen Endabschnitt ist die isolierende Hülle entfernt, damit der Leitungsabschnitt freiliegt. Die Erfassungsleitung ist mit einer externen ECU (Electronic Control Unit) verbunden, die nicht gezeigt ist. Die ECU umfasst einen Mikrocomputer sowie ein daran befestigtes Element und dergleichen und weist einen wohlbekannten Aufbau mit den Funktionen des Ausführens beispielsweise der Erfassung der Spannung, des Stroms, der Temperatur und dergleichen des Energiespeicherelements 11 und der Steuerung des Ladens/Entladens des Energiespeicherelements 11 auf. In einem Zustand, in dem die Erfassungsleitung 30 und die Stromschiene 21A oder 21B durch das Überstromschutzelement 26 und den Spleißanschluss 32 miteinander verbunden sind, ist die Axialrichtung des Überstromschutzelements 26 eine Richtung, die sich längs der Richtung erstreckt, in der sich der Verbindungsabschnitt 23A oder 23B erstreckt.
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Isolierender Protektor 40
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Der isolierende Protektor 40 ist aus einem isolierenden Kunststoff hergestellt und durch Kombinieren einer ersten Einheit 42A, in der die ersten Stromschienen 21A angeordnet sind, und einer zweiten Einheit 42B, in der die zweiten Stromschienen 21B angeordnet sind, gebildet, wie in 2 gezeigt. Wie in den 10 bis 13 gezeigt, umfasst sowohl die erste Einheit 42A als auch die zweite Einheit 42B: einen Stromschienen-Anordnungsabschnitt 43, in dem die Stromschienen 21A (oder Stromschienen 21B) angeordnet sind; einen Verlängerungsabschnitt 51A oder 51B, der sich in Fortsetzung des Stromschienen-Anordnungsabschnitts 43 bis zu einem Bereich erstreckt, der sich von dem Stromschienen-Anordnungsabschnitt 43 unterscheidet und in dem das Überstromschutzelement 26 und die Erfassungsleitung 30 angeordnet sind; und einen externen Verbindungsabschnitt 54, an dem der externe Verbindungsanschluss 35A (oder der externe Verbindungsanschluss 35B) befestigt ist.
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Stromschienen-Anordnungsabschnitt 43
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Der Stromschienen-Anordnungsabschnitt 43 umfasst: mehrere Stromschienen-Platzierungsabschnitte 44, auf denen die Stromschienen 21A (oder die Stromschienen 21B) platziert sind; eine Trennwand 45, die zwischen den benachbarten Stromschienen-Platzierungsabschnitten 44 angeordnet ist; und ein sie durchsetzendes, zwischen jedem der Stromschienen-Platzierungsabschnitte 44 und dem entsprechenden Trennabschnitt gebildetes Anschlusseinführungsloch 47. Die Stromschienen-Platzierungsabschnitte 44 sind an dem Stromschienen-Anordnungsabschnitt 43 so vorgesehen, dass sie in gleichen Abständen angeordnet sind, über die gesamte Breite des Stromschienen-Anordnungsabschnitts 43 gebildet sind und jeweils eine rechteckige Oberseite aufweisen, die als eine ebene Platzierungsfläche dient, auf der der Interelektrodenleitungsabschnitt 22 platziert werden kann. Jede Seitenwand 45 ist über die gesamte Breite des Stromschienen-Anordnungsabschnitts 43 gebildet und weist eine Nut 46 auf, die an dessen Oberseite ausgenommen ist. Jedes Anschlusseinführungsloch 47 weist die Form eines Schlitzes auf, durch den der Elektrodenanschluss 13A oder 13B eingeführt werden kann, und es ist durch den Stromschienen-Anordnungsabschnitt 43 nach Maßgabe der Position des entsprechenden Elektrodenanschlusses 13A oder 13B gebildet. Eine Stirnwand 49 erhebt sich an einem äußeren Endrandabschnitt des Stromschienen-Anordnungsabschnitts 43. Es ist zu beachten, dass ein Entnahmebeschränkungsstück zum Beschränken der Entnahme der Stromschienen 21A und 21B auf einer Innenseite oder dergleichen der Stirnwand 49 vorgesehen sein kann.
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Verlängerungsabschnitte 51A und 51B
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Jeder der Verlängerungsabschnitte 51A und 51B weist eine rechteckige Form auf, und seine Oberseite ist als eine ebene Platzierungsfläche 65 gebildet, auf der das Überstromschutzelement 26 und die Erfassungsleitung 30 platziert sind. Mehrere Unterteilungswände 52 erheben sich Seite an Seite von der Platzierungsfläche 65. Jede der Unterteilungswände 52 weist eine Plattenform auf und erstreckt sich in einer Richtung, die unter einem vorbestimmten Winkel (in der vorliegenden Ausführungsform ungefähr 45°) bezüglich der X-Richtung und der Y-Richtung geneigt bzw. schräg ist. Eine Stirnwand 53 erhebt sich von der Platzierungsfläche 65 an einem äußeren Endrandabschnitt der einzelnen Verlängerungsabschnitte 51A und 51B. Wenn die Erfassungsleitungen 30 auf dem Verlängerungsabschnitt 51A oder 51B angeordnet sind, sind die Erfassungsleitungen 30 innerhalb der Stirnwand 53 so geknickt, dass sie längs der Stirnwand 53 verlaufen und auf einer Seite (der Seite der X-Richtung) der Verlängerungsabschnitte 51A oder 51B gesammelt sind (vergleiche 3. In 3 etc. ist nur die distale Stirnseite der Erfassungsleitung 30 gezeigt, und die Darstellung der anderen Abschnitte ist weggelassen).
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Hier ist hinsichtlich der Höhenpositionen der Verlängerungsabschnitte 51A und 51B bezüglich der Stromschienen-Anordnungsabschnitte 43 für die erste Einheit 42A die Platzierungsfläche 65 des Verlängerungsabschnitts 51A oder 51B an einer Position gebildet, die niedriger als die Oberseite (die Oberseite des Stromschienen-Platzierungsabschnitts 44) des Stromschienen-Anordnungsabschnitts 43 ist, während für die zweite Einheit 42B die Platzierungsfläche 65 des Verlängerungsabschnitts 51A oder 51B an einer Position gebildet ist, die höher als die Oberseite (die Oberseite des Stromschienen-Platzierungsabschnitts 44) des Stromschienen-Anordnungsabschnitts 43 ist. Demzufolge überlappen sich die Verlängerungsabschnitte 51A und 51B vertikal, wenn die erste Einheit 42 und die zweite Einheit 42B kombiniert werden.
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Ein verriegelter Abschnitt 56 ist am vorderen und hinteren Ende des Verlängerungsabschnitts 51A der ersten Einheit 42A gebildet, und ein Verriegelungsabschnitt 59 zum Verriegeln mit dem entsprechenden verriegelten Abschnitt 56 der ersten Einheit 42A ist am vorderen und am hinteren Ende des Verlängerungsabschnitts 51B der zweiten Einheit 42B gebildet. Wie in 5 gezeigt, weist jeder verriegelte Abschnitt 56 ein Verriegelungsloch 56A, das ihn in vertikaler Richtung durchsetzt, und einen Verriegelungsvorsprung 57 auf, der von seiner Innenwand hervorragt. Die Verriegelungsabschnitte 59 sind jeweils dadurch aufgebaut, dass eine Verriegelungsklinke 60 am distalen Endabschnitt eines biegsamen Stücks gebildet ist, das eine Biegeverformung erfahren kann. Indem die Verriegelungsklinken 60 an den unteren Endabschnitten der Verriegelungsvorsprünge 57 verriegelt werden, werden die erste Einheit 42A und zweite Einheit 42B in dem zusammengebauten Zustand gehalten.
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Die externen Verbindungsabschnitte 54 sind an Ecken der ersten Einheit 42A und der zweiten Einheit 42B vorgesehen, und die Drehung der externen Verbindungsanschlüsse 35A und 35B wird dadurch beschränkt, dass die bolzenförmigen externen Verbindungsanschlüsse 35A und 35B in die externen Verbindungsabschnitte 54 eingesetzt werden.
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Wie in 1 gezeigt, ist der Verlängerungsabschnitt 51B der zweiten Einheit 42B durch einen Deckel 63 abgedeckt. Der Deckel 63 weist die Form einer rechteckigen Platte auf, und ein rahmenartiger deckelseitiger verriegelter Abschnitt 64, der eine Biegeverformung erfahren kann, ragt am äußeren Umfangsrandabschnitt des Deckels 63 nach unten hervor. Indem der deckelseitige verriegelte Abschnitt 64 mit einem Deckelverriegelungsabschnitt 41A verriegelt wird, der auf der Seite des Verlängerungsabschnitts 51B hervorragt, wird der Deckel 63 im geschlossenen Zustand gehalten.
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Als nächstes wird der Zusammenbau des Leitermoduls 20 beschrieben. Die Stromschienen 21A und 21B mit den Überstromschutzelementen 26 und der Erfassungsleitung 30, die mit den Verbindungsabschnitten 23A und 23B verbunden sind, werden an der ersten Einheit 42A bzw. der zweiten Einheit 42B befestigt, wodurch das erste unterteilte Leitermodul 20A (12) und das zweite unterteilte Leitermodul 20B gebildet werden.
Als Nächstes wird der Verlängerungsabschnitt 51B des zweiten unterteilten Leitermoduls 20B auf dem Verlängerungsabschnitt 51A des ersten unterteilten Leitermoduls 20A angeordnet, und die verriegelten Abschnitte 56 werden mit den Verriegelungsabschnitten 59 verriegelt, wodurch das Leitermodul 20 (2) gebildet wird. Die Elektrodenanschlüsse 13A und 13B der Energiespeicherelemente 11 werden durch die Anschlusseinführungslöcher 47 des Leitermoduls 20 eingeführt, und die Elektrodenanschlüsse 13A und 13B werden mit den Stromschienen 21A und 21B beispielsweise zusammengeschweißt, wodurch das Energiespeichermodul 10 gebildet wird.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform können die folgenden Funktionen und Effekte erzielt werden.
Ein Leitermodul 20 umfasst mehrere Stromschienen 21A und 21B zur Verbindung von positiven und negativen Elektrodenanschlüssen 13A und 13B von mehreren Energiespeicherelementen 11; mehrere Erfassungsleitungen 30, die mit den Stromschienen 21A und 21B verbunden sind, um einen Zustand der Energiespeicherelemente 11 zu erfassen; mehrere Überstromschutzelemente 26, die zwischen die Stromschienen 21A und 21B und die Erfassungsleitungen 30 geschaltet sind; und einen isolierenden Protektor 40, in dem die Stromschienen 21A und 21B, die Erfassungsleitungen 30 und die Überstromschutzelemente 26 angeordnet sind, wobei der isolierende Protektor 40 einen Stromschienen-Anordnungsabschnitt 43, in dem die Stromschienen 21A und 21B angeordnet sind, und mehrere Verlängerungsabschnitte 51A und 51B aufweist, die in einen Bereich verlängert sind, der sich von dem Stromschienen-Anordnungsabschnitt 43 unterscheidet und in dem die Überstromschutzelemente 26 angeordnet sind, und die Verlängerungsabschnitte 51A und 51B in mehreren Ebenen übereinander angeordnet bzw. gestapelt sind.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform sind die Überstromschutzelemente 26 in den Verlängerungsabschnitten 51A und 51B angeordnet, die in mehreren Ebenen übereinandergestapelt sind. Demzufolge ist es möglich, im Vergleich zu einer Ausgestaltung, in der alle Überstromschutzelemente 26 auf der gleichen Ebene des isolierenden Protektors 40 angeordnet sind, die Fläche des isolierenden Protektors 40 auf der gleichen Ebene zu reduzieren. Demzufolge kann selbst dann, wenn der Raum bzw. Platz auf der Ebene begrenzt ist, beispielsweise in einem Fahrzeug oder dergleichen, ein zusätzlicher Raum in der Höhenrichtung (der Richtung orthogonal zur Ebene) effizient genutzt werden, um den isolierenden Protektor 40 zu platzieren. Da auf diese Weise die Fläche reduziert wird, auf der der isolierende Protektor 40 angeordnet wird, ist es möglich, die Größe des Leitermoduls 20 zu reduzieren.
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Die Überstromschutzelemente 26 sind in einer Richtung verbunden bzw. geschaltet, die bezüglich einer Richtung orthogonal zu einer Richtung, in der die Stromschienen 21A und 21B die Elektrodenanschlüsse 13A und 13B miteinander verbinden, schräg ist.
Mit dieser Ausgestaltung ist es möglich, im Vergleich zu einer Ausgestaltung, bei der beispielsweise die Überstromschutzelemente 26 in der Richtung orthogonal zu der Richtung geschaltet sind, in der die Stromschienen 21A und 21B die Elektrodenanschlüsse 13A und 13B miteinander verbinden, die Länge des isolierenden Protektors 40 für die Richtung orthogonal zu der Richtung zu reduzieren, in der die Stromschienen 21A und 21B die Elektrodenanschlüsse 13A und 13B miteinander verbinden. Demzufolge ist es möglich, die Größe des Leitermoduls 20 zu reduzieren.
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Die Stromschienen 21A und 21B umfassen jeweils einen Interelektrodenleitungsabschnitt 22, der die Elektrodenanschlüsse 13A und 13B miteinander verbindet, und einen Verbindungsabschnitt 23A bzw. 23B zur Verbindung mit dem entsprechenden Überstromschutzelement 26, und der Verbindungsabschnitt 23A oder 23B erstreckt sich in einer Richtung, die schräg ist bezüglich der Richtung orthogonal zur Richtung, in der der Verbindungsabschnitt 23A oder 23B die Elektrodenanschlüsse 13A und 13B miteinander verbindet.
Mit dieser Ausgestaltung ist es möglich, in einfacher Weise eine Verbindung zwischen der Stromschiene 21A oder 21B und dem Überstromschutzelement 26 auszuführen.
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Der isolierende Protektor 40 wird durch Kombinieren einer ersten Einheit 42A und einer zweiten Einheit 42B gebildet, die beide den Stromschienen-Anordnungsabschnitt 43 und den Verlängerungsabschnitt 51A (oder den Verlängerungsabschnitt 51B) enthalten.
Mit dieser Ausgestaltung kann der isolierende Protektor 40 in einfacher Weise hergestellt werden, indem der isolierende Protektor 40 durch Kombinieren der ersten Einheit 42A und der zweiten Einheit 42B gebildet wird.
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Der isolierende Protektor 40 umfasst mehrere Stromschienen-Anordnungsabschnitte 42 in unterschiedlichen Bereichen, und die Verlängerungsabschnitte 51A und 51B sind in einem Bereich zwischen den Stromschienen-Anordnungsabschnitten 43 angeordnet.
Mit dieser Ausgestaltung können die Verlängerungsabschnitte 51A und 51B in einem Bereich zwischen den Stromschienen-Anordnungsabschnitten 43 gesammelt angeordnet werden.
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Ausführungsform 2
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Als Nächstes wird Ausführungsform 2 unter Bezug auf die 15 bis 18 beschrieben.
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Anders als in Ausführungsform 1 ist in Ausführungsform 2 ein Deckel 72 über einen Scharnierabschnitt 73 mit einem Verlängerungsabschnitt 71 einer zweiten Einheit 70B verbunden. Der Rest der Ausgestaltung ist gleich wie bei Ausführungsform 1, und daher werden die gleichen Komponenten wie jene von Ausführungsform 1 mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet, und deren Erläuterung unterbleibt.
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Wie in 15 gezeigt, enthält ein unterteiltes Leitermodul 70 eine zweite Einheit 70B, die aus einem isolierenden Kunststoff gebildet ist. Ein Paar Scharnierabschnitte 73 ist an dem vorderen Endabschnitt eines Verlängerungsabschnitts 71 der zweiten Einheit 70B vorgesehen, und der Verlängerungsabschnitt 71 sowie der Deckel 72 sind über das Paar Scharnierabschnitte 73 miteinander verbunden. Jeder Scharnierabschnitt 73 weist eine Bandform mit einer Dicke auf, die eine Biegeverformung ermöglicht, und er ist einstückig mit dem Verlängerungsabschnitt 71 sowie dem Deckel 72 gebildet. Der Deckel 72 weist die Form einer rechteckigen Platte auf, und rahmenförmige deckelseitige verriegelte Abschnitte 75, die eine Biegeverformung erfahren können, sind an einem Endrand des Deckels auf der von den Scharnierabschnitten 73 abgewandten Seite vorgesehen, wie in 16 und 17 gezeigt. Durch Schwenken des Deckels 72 um die als Achse dienenden Scharnierabschnitte 73 wird der Deckel 72 bezüglich des Verlängerungsabschnitts 71 geöffnet und geschlossen. Da die deckelseitigen verriegelten Abschnitte 75 mit Deckelverriegelungsabschnitten 41A verriegelt sind, die von der Seite des Verlängerungsabschnitts 71 hervorragen, wird der Deckel 72 im geschlossenen Zustand gehalten.
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Andere Ausführungsformen
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Die hier beschriebene Technik ist nicht auf die vorstehend beschriebenen und dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Die folgenden Ausführungsformen sind beispielsweise ebenfalls im technischen Umfang der hier beschriebenen Technik enthalten.
- (1) Obwohl die Verlängerungsabschnitte 51A und 51B (71) in den obigen Ausführungsformen in zwei Ebenen übereinandergestapelt sind, ist die hier beschriebene Technik nicht darauf beschränkt, und die Verlängerungsabschnitte 51A und 51B (71) können auch in drei oder mehreren Ebenen übereinander angeordnet sein.
- (2) Obwohl in den vorstehenden Ausführungsformen das Leitermodul durch Kombinieren der ersten Einheit 42A und der zweiten Einheit 42B (70B) gebildet ist, ist die hier beschriebene Technik nicht darauf beschränkt, und es kann auch ein isolierender Protektor verwendet werden, bei dem die erste Einheit 42A und die zweite Einheit 42B (70B) einstückig gebildet sind.
- (3) Die Richtung, in der die Überstromschutzelemente 26 mit den Stromschienen 21A und 21B verbunden sind, ist nicht auf die in den obigen Ausführungsformen beschriebene Richtung beschränkt. Beispielsweise können die Überstromschutzelemente 26 auch in einer Richtung orthogonal zu der Richtung verbunden sein, in der die Stromschienen 21A und 21B die Elektrodenanschlüsse 13A und 13B miteinander verbinden. Außerdem kann die Richtung, in der die Verbindungsabschnitte 23A und 23B sich relativ zum Interelektrodenleitungsabschnitt 22 erstrecken, je nach Bedarf nach Maßgabe der Verbindungsrichtung des Überstromschutzelements 26 geändert werden.
- (4) Obwohl in den obigen Ausführungsformen das Energiespeicherelement 11 eine Batterie ist, ist die hier beschriebene Technik nicht darauf beschränkt. Das Energiespeicherelement kann auch beispielsweise ein Kondensator sein.
- (5) Obwohl das Überstromschutzelement 26 in den obigen Ausführungsformen eine Sicherung ist, ist die hier beschriebene Technik nicht darauf beschränkt. Das Überstromschutzelement kann auch beispielsweise eine Schmelzdrahtleitung, ein PTC-Thermistor oder dergleichen sein. Eine Schmelzdrahtleitung ist eine Leitung, für die ein Material verwendet wird, das durch Anlegen eines Überstroms geschmolzen werden kann, und bei der der Umfang einer verseilten Leitung, die durch Zusammendrillen einer großen Anzahl an blanken Metalldrähten erhalten wird, von einer isolierenden Schicht umgeben ist, und die verseilte Leitung wird an dem Anschlussende als Ergebnis davon freigelegt, dass die isolierende Schicht entfernt worden ist. Als Material der verseilten Leitung ist es möglich, beispielsweise eine Kupfer-Zinn-Legierung, eine Zink-AluminiumLegierung oder dergleichen zu verwenden. Die Verwendung der Schmelzdrahtleitung als Überstromschutzelement ermöglicht es, dass die Verbindung mit der Stromschiene oder der Leitung durch Klemmen bzw. Crimpen ausgeführt wird, wodurch es ermöglicht wird, das Widerstandsschweißen, Ultraschallschweißen oder Löten für die Verbindung mit der Stromschiene und dergleichen zu vermeiden. Außerdem weist die Schmelzdrahtleitung eine Flexibilität auf, die beispielsweise ein einfaches Biegen der Leitung ermöglicht, wodurch es ermöglicht wird, die Freiheiten beim Layout zu erhöhen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Energiespeichermodul
- 11
- Energiespeicherelement
- 13A, 13B
- Elektrodenanschluss
- 20
- Leitermodul
- 20A, 20B, 70
- Unterteiltes Leitermodul
- 21A
- Erste Stromschiene (Stromschiene)
- 21B
- Zweite Stromschiene (Stromschiene)
- 22
- Interelektrodenleitungsabschnitt
- 23A, 23B
- Verbindungsabschnitt
- 26
- Überstromschutzelement
- 30
- Erfassungsleitung
- 32
- Spleißanschluss
- 40
- Isolierender Protektor
- 42A
- Erste Einheit
- 42B, 70B
- Zweite Einheit
- 43
- Stromschienen-Anordnungsabschnitt
- 51A, 51B, 71
- Verlängerungsabschnitt
- 56
- Verriegelter Abschnitt
- 59
- Verriegelungsabschnitt
- 63, 72
- Deckel
- 73
- Scharnierabschnitt
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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