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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sammelschienenbaugruppenaufbau und ein Batteriemodul.
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TECHNISCHER HINTERGRUND
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Die Technik in dem technischen Gebiet der vorliegenden Erfindung umfasst beispielsweise eine batterieverbindende Baugruppe, die in Patentdokument 1 offenbart ist. Die herkömmliche batterieverbindende Baugruppe ist gestaltet, um Elektrodenanschlüsse einer Vielzahl von Batteriezellengruppen miteinander zu verbinden, und hat Sammelschienen, die jeweils ein Paar von Einsetzlöchern haben, durch die hindurch die Elektrodenanschlüsse eingesetzt sind. Die Einsetzlöcher der Sammelschienen sind durch Stanzen von Löchern in den Sammelschienen ausgebildet, was eine Ausbildung eines Grats entlang des Rands von einer der Öffnungen von jedem Einsetzloch beinhaltet. Somit ist in der herkömmlichen batterieverbindenden Baugruppe ein Ausschnitt an jeder Sammelschiene vorgesehen, so dass die vordere und hintere Fläche der Sammelschiene unterscheidbar sind, und ein Elektrodenanschluss ist in jedes Einsetzloch von der Seite der Sammelschiene eingesetzt, die den Rand der anderen der Öffnungen hat, die frei von Graten ist.
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DOKUMENT DES STANDES DER TECHNIK
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Patentdokument
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Patentdokument 1: japanische Patentanmeldungsveröffentlichung Nr. 2011-258450
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Durch die Erfindung zu lösendes Problem
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Der Sammelschienenbaugruppenaufbau beinhaltet auch einen Baugruppenaufbau, der durch Befestigen einer Sammelschiene mit Befestigungsbauteilen, wie Bolzen und Muttern, ausgebildet ist, nachdem Elektrodenanschlüsse durch die Einsetzlöcher der Sammelschiene eingesetzt sind. Bei solch einem Aufbau können, falls Grate entlang der Ränder der Öffnungen der Einsetzlöcher der Sammelschiene vorhanden sind, die Grate an den befestigten Abschnitten sandwichartig angeordnet sein. Wenn die Grate an den befestigten Abschnitten sandwichartig angeordnet sind, kann die axiale Spannung der Befestigungsbauteile sich verringern, um die festgezogenen Befestigungseinrichtungen zu lockern, oder ein elektrischer Kontaktfehler kann zwischen der Sammelschiene und den Elektrodenanschlüssen auftreten. Obwohl die Grate an der Sammelschiene durch Fasen entfernt werden können oder durch Pressen nachbearbeitet werden können, gibt es Bedenken, dass der Prozess des Zusammenbauens der Sammelschienen kompliziert wird und die Kosten für den Prozess sich erhöhen.
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Die vorliegende Erfindung ist gemacht worden, um das vorstehende Problem zu lösen, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Sammelschienenbaugruppenaufbau und ein Batteriemodul vorzusehen, die ein Lockern von festgezogenen Befestigungseinrichtungen aufgrund einer verringerten Axialspannung und einen elektrischen Kontaktfehler zwischen der Sammelschiene und Elektrodenanschlüssen verhindern können, selbst falls Grate an der Sammelschiene vorhanden sind.
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Lösung des Problems
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Ein Sammelschienenbaugruppenaufbau gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung hat einen Elektrodenanschluss und eine plattenförmige Sammelschiene, die mit dem Elektrodenanschluss zusammengebaut ist. Die Sammelschiene hat einen flachen Abschnitt, der ein Einsetzloch hat, durch den hindurch der Elektrodenanschluss eingesetzt ist, und einen gebogenen Abschnitt, der von einer Seite des flachen Abschnitts vorsteht. Der Elektrodenanschluss hat eine Befestigungseinrichtung mit Außengewinde, die einen Schaftabschnitt hat, der durch das Einsetzloch hindurch einzusetzen ist, und eine Befestigungseinrichtung mit Innengewinde, die einen Gewindeabschnitt in einer Innenumfangsseite von sich hat, um auf eine Spitze des Schaftabschnitts geschraubt zu werden, der sich von dem Einsetzloch heraus erstreckt. Die Sammelschiene hat einen Grat entlang eines Rands von einer von Öffnungen des Einsetzlochs. Die Befestigungseinrichtung mit Innengewinde hat einen verjüngten Abschnitt an einem Rand von einer von Öffnungen des Gewindeabschnitts, und der verjüngte Abschnitt hat einen größten Durchmesser, der größer ist als ein Bohrungsdurchmesser des Einsetzlochs. Der flache Abschnitt der Sammelschiene ist zwischen der Befestigungseinrichtung mit Außengewinde und der Befestigungseinrichtung mit Innengewinde gehalten, während der Grat innerhalb eines Raums gelegen ist, der durch den verjüngten Abschnitt geschaffen ist.
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In dem Sammelschienenbaugruppenaufbau hat die Befestigungseinrichtung mit Innengewinde einen verjüngten Abschnitt an einem Rand von einer von Öffnungen des Gewindeabschnitts, und der verjüngte Abschnitt hat einen größten Durchmesser, der größer ist als ein Bohrungsdurchmesser des Einsetzlochs der Sammelschiene. Des Weiteren ist der flache Abschnitt der Sammelschiene zwischen der Befestigungseinrichtung mit Außengewinde und der Befestigungseinrichtung mit Innengewinde gehalten, während der Grat innerhalb eines Raums gelegen ist, der durch den verjüngten Abschnitt geschaffen ist. In diesem Aufbau ist der Grat an der Sammelschiene nicht direkt zwischen der Befestigungseinrichtung mit Außengewinde und der Befestigungseinrichtung mit Innengewinde sandwichartig angeordnet. Deshalb ist es möglich, das Lockern der Befestigungseinrichtungen aufgrund der verringerten axialen Spannung und den elektrischen Kontaktfehler zwischen der Sammelschiene und dem Elektrodenanschluss zu verhindern.
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Des Weiteren kann in der Sammelschiene der gebogene Abschnitt von einer gleichen Seite der Sammelschiene wie der Grat vorstehen, und in dem Elektrodenanschluss kann die Befestigungseinrichtung mit Außengewinde eine Basis ausbilden und der Gewindeabschnitt der Befestigungseinrichtung mit Innengewinde kann auf den Schaftabschnitt geschraubt sein. In diesem Fall, da die Richtung des Einsetzens der Befestigungseinrichtung mit Außengewinde durch das Einsetzloch hindurch durch die Ausrichtung der Grate bestimmt werden kann, ist es möglich, eine unkorrekte Ausrichtung der Grate der Sammelschiene oder dergleichen zu verhindern, wenn die Sammelschiene zusammengebaut wird.
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Des Weiteren kann in der Sammelschiene der gebogene Abschnitt von der anderen Seite der Sammelschiene vorstehen, die entgegengesetzt zu der Seite ist, die den Grat hat, und in dem Elektrodenanschluss kann die Befestigungseinrichtung mit Innengewinde eine Basis ausbilden, und der Schaftabschnitt der Befestigungseinrichtung mit Außengewinde kann in den Gewindeabschnitt eingeschraubt sein. In diesem Fall, da die Richtung des Einsetzens der Befestigungseinrichtung mit Außengewinde durch das Einsetzloch hindurch durch die Ausrichtung des Grats bestimmt werden kann, ist es möglich, eine unkorrekte Ausrichtung der Sammelschiene oder dergleichen zu verhindern, wenn die Sammelschiene zusammengebaut wird.
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Des Weiteren kann der flache Abschnitt der Sammelschiene zusammen mit einem Kabelschuh eines Kabelstrangs zwischen der Befestigungseinrichtung mit Außengewinde und der Befestigungseinrichtung mit Innengewinde gehalten sein, und der Kabelschuh kann einen Innendurchmesser haben, der größer ist als der größte Durchmesser des verjüngten Abschnitts. In dem Fall des Zusammenbauens eines Kabelschuhs eines Kabelstrangs mit der Sammelschiene ist es, durch Festlegen des Innendurchmessers des Kabelschuhs, um größer zu sein als der größte Durchmesser des verjüngten Abschnitts der Befestigungseinrichtung mit Innengewinde, möglich, die Leichtigkeit des Zusammenbauens des Kabelschuhes mit dem Schaftabschnitt der Befestigungseinrichtung mit Außengewinde zu verbessern.
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Des Weiteren kann der flache Abschnitt der Sammelschiene zusammen mit einem Kabelschuh eines Kabelstrangs zwischen der Befestigungseinrichtung mit Außengewinde und der Befestigungseinrichtung mit Innengewinde gehalten sein, und der Kabelschuh kann einen Innendurchmesser haben, der kleiner ist als der größte Durchmesser des verjüngten Abschnitts. In dem Fall des Zusammenbauens eines Kabelschuhs eines Kabelstrangs mit der Sammelschiene ist es durch Festlegen des Innendurchmessers des Kabelschuhs, um kleiner zu sein als der größte Durchmesser des verjüngten Abschnitts der Befestigungseinrichtung mit Innengewinde, möglich, den Kabelschuh fest mit einer Sitzfläche der Befestigungseinrichtung mit Innengewinde zu halten.
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Des Weiteren umfasst ein Batteriemodul gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Gruppierung, in der eine Vielzahl von Batteriezellen angeordnet ist, und Elektrodenanschlüsse von benachbarten Batteriezellen sind miteinander durch den vorstehend beschriebenen Sammelschienenbaugruppenaufbau verbunden.
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In diesem Batteriemodul ist der Grat an der Sammelschiene nicht direkt zwischen der Befestigungseinrichtung mit Außengewinde und der Befestigungseinrichtung mit Innengewinde sandwichartig angeordnet. Deshalb ist es möglich, das Lockern der Befestigungseinrichtungen aufgrund der verringerten axialen Spannung und den elektrischen Kontaktfehler zwischen der Sammelschiene und den Elektrodenanschlüssen zu verhindern.
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Vorteilhafte Effekte der Erfindung
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Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, das Lockern der Befestigungseinrichtungen aufgrund der verringerten axialen Spannung und den elektrischen Kontaktfehler zwischen der Sammelschiene und den Elektrodenanschlüssen zu verhindern, selbst falls Grate an der Sammelschiene vorhanden sind.
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Figurenliste
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- 1 ist eine schematische Ansicht, die ein Ausführungsbeispiel eines Batteriemoduls zeigt.
- 2 ist eine Querschnittsansicht, die einen Sammelschienenbaugruppenaufbau gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel zeigt.
- 3 ist eine perspektivische Ansicht, die ein Beispiel einer Sammelschiene zeigt.
- 4 ist eine Querschnittsansicht, die eine Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels des Sammelschienenbaugruppenaufbaus zeigt.
- 5 ist eine Querschnittsansicht, die eine weitere Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels des Sammelschienenbaugruppenaufbaus zeigt.
- 6 ist eine Querschnittsansicht, die einen Sammelschienenbaugruppenaufbau gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt.
- 7 ist eine Querschnittsansicht, die eine Modifikation des zweiten Ausführungsbeispiels des Sammelschienenbaugruppenaufbaus zeigt.
- 8 ist eine Querschnittsansicht, die eine weitere Modifikation des zweiten Ausführungsbeispiels des Sammelschienenbaugruppenaufbaus zeigt.
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BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSBEISPIELEN
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Das Folgende beschreibt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel eines Sammelschienenbaugruppenaufbaus und eines Batteriemoduls gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen.
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Gesamtgestaltung des Batteriemoduls
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1 ist eine schematische Ansicht, die ein Ausführungsbeispiels des Batteriemoduls zeigt. Wie in 1 gezeigt ist, hat ein Batteriemodul 1 eine Gruppierung 3, in der eine Vielzahl von Batteriezellen 2 angeordnet ist, ein Bindebauteil 4, das eine Bindelast auf die Gruppierung 3 in einer Anordnungsrichtung der Batteriezellen 2 aufbringt, und einen elastischen Körper 5, der zwischen der Gruppierung 3 und dem Bindebauteil 4 angeordnet ist.
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Die Gruppierung 3 umfasst beispielsweise sieben Stück der Batteriezellen 2. Eine Wärmeleitungsplatte, die nicht gezeigt ist, ist zwischen benachbarten Batteriezellen 2, 2 angeordnet. Die Batteriezellen 2 sind beispielsweise wiederaufladbare Lithiumionenbatterien. Jede Batteriezelle 2 ist durch Installieren einer Baugruppe von Elektroden in einem hohlen Gehäuse 6, das beispielsweise eine im Wesentlichen rechteckige parallelflache Form hat, und Einfüllen eines Elektrolyts in das Gehäuse 6 ausgebildet.
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Ein Paar von Elektrodenanschlüssen 7, 7 ist an einer oberen Fläche 6a des Gehäuses 6 derart angeordnet, dass die Elektrodenanschlüsse 7, 7 voneinander getrennt sind. Einer der Elektrodenanschlüsse 7, 7 ist ein Kathodenanschluss, der mit einer Kathode der Elektrodenbaugruppe verbunden ist, und der andere der Elektrodenanschlüsse 7, 7 ist ein Anodenanschluss, der mit einer Anode der Elektrodenbaugruppe verbunden ist. Benachbarte Batteriezellen 2, 2 sind derart angeordnet, dass die Kathode und die Anode nebeneinander gelegen sind, und die benachbarte Kathode und Anode sind über eine Sammelschiene 8 verbunden, so dass die Batteriezellen 2, 2 in Reihe elektrisch verbunden sind.
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Das Bindebauteil 4 umfasst ein Paar von Endplatten 9, 9 und eine Vielzahl von Befestigungsbauteilen 10 zum Befestigen der Endplatten 9, 9 miteinander. Die Endplatten 9 sind in einer flachen Plattenform ausgebildet und sind aus einem Metall, wie Eisen, hergestellt und derart angeordnet, dass die Endplatten 9, 9 die Gruppierung 3 und den elastischen Körper 5 in der Anordnungsrichtung sandwichartig umgeben.
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Jedes Befestigungsbauteil 10 umfasst einen langen Verbindungsbolzen 11 und eine Mutter 12, die auf den Verbindungsbolzen 11 zu schrauben ist. Die Verbindungsbolzen 11 sind von einer Endplatte 9 zu der anderen Endplatte 9 derart eingesetzt, dass äußere Ränder der Endplatten 9, 9 miteinander verbunden sind. Durch Schrauben der Muttern 12 auf die Spitzen der Verbindungsbolzen 11 von der Außenseite der Endplatte 9, werden die Batteriezellen 2, der elastische Körper 5 und die Wärmeleitungsplatten zwischen dem Paar von Endplatten 9, 9 gehalten und in eine Einheit ausgebildet, und gleichzeitig wird eine Bindelast auf die Einheit aufgebracht.
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Der elastische Körper 5 wird zum Verhindern einer Beschädigung an den Batteriezellen 2 verwendet, die von der Bindelast resultiert, und auch zum Verhindern einer Beschädigung an dem Bindebauteil verwendet. Der elastische Körper 5 ist beispielsweise ein Gummischwamm, der aus Urethan hergestellt ist, und hat eine Form einer rechteckigen Platte. Der elastische Körper 5 ist neben der Batteriezelle 2 angeordnet, die an einem Ende der Gruppierung 3 in der Anordnungsrichtung gelegen ist. Beispiele von anderen Materialien für den elastischen Körper 5 umfassen einen Ethylenpropylendien-Gummi (EPDM), einen Chloropren-Gummi und einen Silikon-Gummi. Der elastische Körper 5 ist nicht auf das Gummibauteil beschränkt und kann ein Federbauteil oder dergleichen sein.
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Erstes Ausführungsbeispiel des Sammelschienenbaugruppenaufbaus
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Das Folgende beschreibt im Detail den Zusammenbauaufbau der Sammelschiene 8 mit den Elektrodenanschlüssen 7, die vorstehend beschrieben sind.
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2 ist eine Querschnittsansicht, die einen Sammelschienenbaugruppenaufbau gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel zeigt. Wie in 2 gezeigt ist, hat, in einem Sammelschienenbaugruppenaufbau 21 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel, jeder Elektrodenanschluss 7 einen Bolzen (eine Befestigungseinrichtung mit Außengewinde) 22 und eine Mutter (eine Befestigungseinrichtung mit Innengewinde) 23. Der Bolzen 22 hat einen Kopfabschnitt 22a und einen Schaftabschnitt 22b. Der Bolzen 22 bildet eine Basis des Elektrodenanschlusses 7 aus. Mit anderen Worten gesagt ist der Bolzen 22 an dem Gehäuse 6 der Batteriezelle 2 derart fixiert, dass der Kopfabschnitt 22a die obere Fläche 6a des Gehäuses 6 berührt und der Schaftabschnitt 22b sich von der oberen Fläche 6a in einem im Wesentlichen rechten Winkel erstreckt.
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Jede Mutter 23 hat einen Gewindeabschnitt 23a an einer Innenumfangsseite von sich. Die Mutter 23 hat einen verjüngten Abschnitt 23b, der nicht mit einem Gewinde versehen ist, an dem Rand von einer der Öffnungen des Gewindeabschnitts 23a. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel hat der verjüngte Abschnitt 23b eine im Wesentlichen konische Form. Der verjüngte Abschnitt 23b ist mit dem Gewindeabschnitt 23a in Verbindung. Der Durchmesser der Öffnung des verjüngten Abschnitts 23b erhöht sich nach außen, so dass der Durchmesser an der öffnenden Endfläche am größten ist. Ein größter Durchmesser R1 des verjüngten Abschnitts 23b ist in ausreichender Weise größer als ein Bohrungsdurchmesser R2 von Einsetzlöchern 24a der Sammelschiene 8, die später beschrieben werden.
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Die Sammelschiene 8 ist in einer Plattenform ausgebildet und aus einem Metall, wie Kupfer, hergestellt, das eine gute elektrische Leitfähigkeit hat. Wie in 3 gezeigt ist, hat die Sammelschiene 8 ein Paar von flachen Abschnitten 24, 24 und einen gebogenen Abschnitt 25. Die flachen Abschnitte 24 sind an den Elektrodenanschlüssen 7 zu fixieren und bilden entgegengesetzte Endabschnitte der Sammelschiene 8 in der Längsrichtung der Sammelschiene 8. Jeder flache Abschnitt 24 hat an der Mitte von sich das Einsetzloch 24a, durch das hindurch einer der Elektrodenanschlüsse 7 eingesetzt ist. Der Bohrungsdurchmesser R2 der Einsetzlöcher 24a ist geringfügig größer als der Durchmesser der Schaftabschnitte 22b der Bolzen 22. Des Weiteren ist der Bohrungsdurchmesser R2 der Einsetzlöcher 24a in ausreichender Weise kleiner als der größte Durchmesser R1 der verjüngten Abschnitte 23b der Muttern 23.
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Der gebogene Abschnitt 25 verbindet das Paar von flachen Abschnitten 24, 24 miteinander. Der gebogene Abschnitt 25 hat einen oberen Abschnitt 26, der im Wesentlichen parallel mit den flachen Abschnitten 24 ist, und ein Paar von Neigungsabschnitten 27, das den oberen Abschnitt 26 mit den flachen Abschnitten 24 verbindet. Somit ist der gebogene Abschnitt 25 ausgebildet, um von einer Seite der flachen Abschnitte 24 vorzustehen. Das Paar von flachen Abschnitten 24, 24 ist durch den gebogenen Abschnitt 25 miteinander verbunden. Diese Gestaltung gestattet ein Variieren der Neigungswinkel der Neigungsabschnitte 27 mit Bezug auf die flachen Abschnitte 24 und den oberen Abschnitt 26, wenn eine Kraft in der Längsrichtung der Sammelschiene 8 (die Richtung, in die die flachen Abschnitte 24, 24 miteinander verbunden sind) aufgebracht wird.
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Da der Neigungswinkel der Neigungsabschnitte 27 variabel gemacht ist, ist der Abstand zwischen den flachen Abschnitten 24, 24 in der Längsrichtung der Sammelschiene 8 variabel. Somit ermöglicht die Gestaltung, wenn eine Abnormalität oder dergleichen aufgetreten ist und eine Batteriezelle 2 sich aufbläht, wodurch der Abstand zwischen den Elektrodenanschlüssen 7, 7 von benachbarten Batteriezellen 2, 2 erhöht wird, dass sich die Positionen der Einsetzlöcher 24a, 24a mit der Erhöhung des Abstands zwischen den Elektrodenanschlüssen 7, 7 ändern. Mit diesem Betrieb ist es möglich, eine Beschädigung der Sammelschiene 8 durch eine übermäßige Kraft aufgrund der aufgeblähten Batteriezelle 2 zu verhindern.
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Die vorstehend beschriebenen Einsetzlöcher 24a der flachen Abschnitte 24 sind durch Scheren wie Stempeln ausgebildet. Deshalb ist, wie in 2 gezeigt ist, ein Grat 28 entlang des Rands von einer der Öffnungen von jedem Einsetzloch 24a ausgebildet, und eine Umbiegung 29 ist entlang des Rands der anderen der Öffnungen des Einsetzlochs 24a ausgebildet. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Richtung, in die der gebogene Abschnitt 25 von den flachen Abschnitten 24, 24 vorsteht, und die Richtung, in die sich die Grate 28 um die Einsetzlöcher 24a herum erstrecken, die gleichen. Mit anderen Worten gesagt steht in der Sammelschiene 8 der gebogene Abschnitt 25 von der gleichen Seite der Sammelschiene 8 wie die Grate 28 vor.
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In dem Sammelschienenbaugruppenaufbau 21 ist die Sammelschiene 8 angeordnet, um sich zwischen den Elektrodenanschlüssen 7, 7 derart zu erstrecken, dass der gebogene Abschnitt 25 in eine Richtung weg von den Batteriezellen 2 vorsteht. Der Schaftabschnitt 22b von einem der Elektrodenanschlüsse 7, 7 ist durch eines der Einsetzlöcher 24a der Sammelschiene 8 hindurch eingesetzt, und der Schaftabschnitt 22b des anderen der Elektrodenanschlüsse 7, 7 ist durch das andere der Einsetzlöcher 24a hindurch eingesetzt. Durch Schrauben der Muttern 23 auf die Spitzen der Schaftabschnitte 22b, die sich von den Einsetzlöchern 24a heraus erstrecken, wird die Sammelschiene 8 fest an den Elektrodenanschlüssen 7, 7 fixiert.
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Im Speziellen erstreckt sich in dem Sammelschienenbaugruppenaufbau 21 der Grat 28, der entlang des Rands von einer der Öffnungen von jedem Einsetzloch 24a ausgebildet ist, zu der Mutter 23, während die Umbiegung 29, die entlang des Rands der anderen der Öffnungen des Einsetzlochs 24a ausgebildet ist, dem Kopfabschnitt 22a des Bolzens 22 zugewandt ist. Des Weiteren ist die Mutter 23 auf die Spitze des Schaftabschnitts 22b derart geschraubt, dass der verjüngte Abschnitt 23b dem flachen Abschnitt 24 der Sammelschiene 8 zugewandt ist. Deshalb schafft der verjüngte Abschnitt 23b einen Raum S zwischen dem flachen Abschnitt 24 und der Mutter 23 und um den Schaftabschnitt 22b herum, und der Grat 28, der entlang des Rands von einer der Öffnungen des Einsetzlochs 24a ausgebildet ist, ist innerhalb des Raums S gelegen.
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In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, unter der Annahme, dass der Durchmesser des Schaftabschnitts 22b des Bolzens 22A ist, dass die Differenz zwischen dem Durchmesser des Einsetzlochs 24a der Sammelschiene 8 und dem Durchmesser des Schaftabschnitts 22b (der größte Freiraum zwischen der Umfangsfläche des Schaftabschnitts 22b und der Innenumfangsfläche des Einsetzlochs 24a) des Bolzens 22 B ist, und dass der Durchmesser, der eine Summe aus dem Bohrungsdurchmesser R2 des Einsetzlochs 24a und der Breite des Grats 28 ist, C ist, dann erfüllt der größte Durchmesser R1 des verjüngten Abschnitts 23b der Mutter 23 wenigstens R1 > C, und erfüllt bevorzugter R2 > A + B + C. Des Weiteren ist gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel, unter der Annahme, dass die Höhe des verjüngten Abschnitts 23b E ist und die Höhe des Grats 28 F ist, die Beziehung E > F erfüllt.
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Wie vorstehend beschrieben ist, hat in dem Sammelschienenbaugruppenaufbau 21 jede Mutter 23 den verjüngten Abschnitt 23b an dem Rand von einer der Öffnungen des Gewindeabschnitts 23a und der verjüngte Abschnitt 23b hat den größten Durchmesser R1, der größer ist als der Bohrungsdurchmesser R2 der Einsetzlöcher 24a der Sammelschiene 8. Des Weiteren ist jeder flache Abschnitt 24 der Sammelschiene 8 zwischen dem Bolzen 22 und der Mutter 23 gehalten, während der Grat 28 innerhalb des Raums S gelegen ist, der durch den verjüngten Abschnitt 23b geschaffen ist. In solch einem Aufbau sind die Grate 28 der Sammelschiene 8 nicht direkt zwischen den Bolzen 22 und den Muttern 23 sandwichartig angeordnet. Deshalb ist es möglich, das Lockern der Befestigungseinrichtungen aufgrund der verringerten axialen Spannung und den elektrischen Kontaktfehler zwischen der Sammelschiene 8 und den Elektrodenanschlüssen 7 zu verhindern.
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Des Weiteren steht in dem Sammelschienenbaugruppenaufbau 21, in der Sammelschiene 8, der gebogene Abschnitt 25 von der gleichen Seite der Sammelschiene 8 wie die Grate 28 vor. In jedem Elektrodenanschluss 7 bildet der Bolzen 22 die Basis und der Gewindeabschnitt 23a der Mutter 23 ist auf den Schaftabschnitt 22b geschraubt, um dadurch den entsprechenden flachen Abschnitt 24 der Sammelschiene 8 zu halten. Gemäß der Gestaltung kann die Richtung des Einsetzens der Bolzen 22 durch die Einsetzlöcher 24a hindurch durch die Ausrichtung der Grate 28 bestimmt werden. Wenn die Sammelschiene 8 an den Elektrodenanschlüssen 7 festgelegt wird, wird durch Einsetzen der Schaftabschnitte 22b der Bolzen 22 durch die Einsetzlöcher 24a von den Öffnungsrändern der Einsetzlöcher 24a, die die Umbiegungen 29 haben, die Leichtigkeit des Einsetzens der Schaftabschnitte 22b durch die Einsetzlöcher 24a gewährleistet. Des Weiteren dienen die Grate 28 als Markierungen, die die Ausrichtung der Sammelschiene 8 kennzeichnen, was eine unkorrekte Ausrichtung der Sammelschiene 8 (oder die unkorrekte Ausrichtung des gebogenen Abschnitts 25) oder dergleichen verhindern kann, wenn die Sammelschiene 8 zusammengebaut wird.
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Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels des Sammelschienenbaugruppenaufbaus
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4 ist eine Querschnittsansicht, die eine Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels des Sammelschienenbaugruppenaufbaus zeigt. Wie in 4 gezeigt ist, unterscheidet sich ein Sammelschienenbaugruppenaufbau 21A gemäß der Modifikation des ersten Ausführungsbeispiels von dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel darin, dass ein Kabelschuh 30 eines Kabelstrangs weiter mit dem Elektrodenanschluss 7 zusammengebaut ist.
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Die Kabelstränge werden beispielsweise verwendet, um eine Spannung der Batteriezellen 2 zu erfassen, und sind mit bestimmten Elektrodenanschlüssen 7 der Batteriezellen 2 in dem Batteriemodul 1 verbunden. Proximale Endabschnitte der Kabelstränge sind in ein Kabelstrangbündel gebündelt und mit einer ECU (nicht gezeigt) zum Überwachen einer Spannung verbunden. In dem Sammelschienenbaugruppenaufbau 21A ist jeder Kabelschuh 30 zwischen dem flachen Abschnitt 24 der Sammelschiene 8 und der Mutter 23 gehalten. Jeder Kabelschuh 30 hat einen Innendurchmesser R3, der größer ist als der größte Durchmesser R1 des verjüngten Abschnitts 23b der Mutter 23.
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In dem vorstehend beschriebenen Sammelschienenbaugruppenaufbau 21A sind Grate 28 auch innerhalb der Räume S gelegen, die durch die verjüngten Abschnitte 23b geschaffen sind, so dass verhindert wird, dass die Grate 28 der Sammelschiene 8 zwischen den Bolzen 22 und den Muttern 23 direkt sandwichartig angeordnet sind. Deshalb ist es möglich, das Lockern der Befestigungseinrichtungen aufgrund der verringerten axialen Spannung und den elektrischen Kontaktfehler zwischen der Sammelschiene 8 und den Elektrodenanschlüssen 7 zu verhindern. Des Weiteren, da die Richtung des Einsetzens der Bolzen 22 durch die Einsetzlöcher 24a durch die Ausrichtung der Grate 28 bestimmt werden kann, ist es möglich, eine unkorrekte Ausrichtung der Sammelschiene 8 (oder die unkorrekte Ausrichtung des gebogenen Abschnitts 25) zu verhindern, wenn die Sammelschiene 8 zusammengebaut wird.
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Des Weiteren ist in dem Sammelschienenbaugruppenaufbau 21A, zum Zweck des Zusammenbauens der Kabelschuhe 30 der Kabelstränge, der Innendurchmesser R3 der Kabelschuhe 30 größer als der größte Durchmesser R1 der verjüngten Abschnitte 23b. Durch Festlegen des Innendurchmessers R3 der Kabelschuhe 30, um größer als der größte Durchmesser R1 der verjüngten Abschnitte 23b zu sein, wird die Leichtigkeit des Zusammenbauens der Kabelschuhe 30 mit den Schaftabschnitten 22b der Bolzen 22 verbessert. Da des Weiteren der Innendurchmesser R3 der Kabelschuhe 30 ausreichend groß ist, ist es möglich, einen Kontakt der Grate 28 mit den Kabelschuhen 30 und den elektrischen Verbindungsfehler zwischen den Elektrodenanschlüssen 7 und den Kabelschuhen 30 zu verhindern.
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Es sei angemerkt, dass, wie in dem Fall eines Sammelschienenbaugruppenaufbaus 21B, der in 5 gezeigt ist, der Innendurchmesser R3 der Kabelschuhe 30 kleiner sein kann als der größte Durchmesser R1 der verjüngten Abschnitte 23b. In diesem Fall ist es möglich, die Kabelschuhe 30 fest mit den Sitzflächen der Muttern 23 zu halten. In dieser Gestaltung ist es auch bevorzugt, dass der Innendurchmesser R3 der Kabelschuhe 30 von einer Größe ist, die im Wesentlichen keinen Kontakt zwischen den Kabelschuhen 30 und den Graten 28 verursacht.
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Zweites Ausführungsbeispiel des Sammelschienenbaugruppenaufbaus
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6 ist eine Querschnittsansicht, die einen Sammelschienenbaugruppenaufbau gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel zeigt. Wie in 6 gezeigt ist, unterscheidet sich ein Sammelschienenbaugruppenaufbau 31 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel von dem Sammelschienenbaugruppenaufbau gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel in der Gestaltung der Elektrodenanschlüsse 7 und der Positionsbeziehung zwischen den Graten 28 und der Umbiegung 29 um jedes Einsetzloch 24a der Sammelschiene 8 herum.
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Im Speziellen bilden in dem Sammelschienenbaugruppenaufbau 31 die Muttern 23 die Basis der Elektrodenanschlüsse 7. Die Muttern 23 sind an einer oberen Fläche 6a eines Gehäuses 6 in solch einer Weise fixiert, dass die verjüngten Abschnitte 23b in eine Richtung weg von der oberen Fläche 6a gewandt sind.
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Des Weiteren steht in dem Sammelschienenbaugruppenaufbau 31 der gebogene Abschnitt 25 von der anderen Seite der Sammelschiene 8 vor, die entgegengesetzt zu der Seite ist, die die Grate 28 hat. Mit anderen Worten gesagt hat in der Sammelschiene 8 jedes Einsetzloch 24a die Umbiegung 29 entlang des Rands von einer der Öffnungen von dieser und den Grat 28 entlang des Rands der anderen der Öffnungen von dieser. Die Sammelschiene 8 ist angeordnet, um sich zwischen den Elektrodenanschlüssen 7, 7 derart zu erstrecken, dass der gebogene Abschnitt 25 in eine Richtung weg von den Batteriezellen 2 (in der Richtung, in die sich die Grate 28 zu den Muttern 23 erstrecken) vorsteht. Die Einsetzlöcher 24a sind mit den Gewindeabschnitten 23a ausgerichtet, und die Schaftabschnitte der Bolzen 22 sind auf die Gewindeabschnitte 23a der Muttern 23 geschraubt, so dass die Sammelschiene 8 an den Elektrodenanschlüssen 7, 7 fest fixiert ist.
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Wie in dem Fall des ersten Ausführungsbeispiels sind in dem Sammelschienenbaugruppenaufbau 31 die Grate 28 innerhalb der Räume S gelegen, die durch die verjüngten Abschnitte 23b geschaffen sind, so dass verhindert wird, dass die Grate 28 der Sammelschiene 8 zwischen dem Bolzen 22 und der Mutter 23 direkt sandwichartig angeordnet sind. Deshalb ist es möglich, das Lockern der Befestigungseinrichtungen aufgrund der verringerten axialen Spannung und den elektrischen Kontaktfehler zwischen der Sammelschiene 8 und den Elektrodenanschlüssen 7 zu verhindern. Des Weiteren, da die Richtung des Einsetzens der Bolzen 22 durch die Einsetzlöcher 24a hindurch durch die Ausrichtung der Grate 28 bestimmt werden kann, ist es möglich, eine unkorrekte Ausrichtung der Sammelschiene 8 (oder die unkorrekte Ausrichtung des gebogenen Abschnitts 25) oder dergleichen zu verhindern, wenn die Sammelschiene 8 zusammengebaut wird.
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Modifikation des zweiten Ausführungsbeispiels des Sammelschienenbaugruppenaufbaus
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7 ist eine Querschnittsansicht, die eine Modifikation des zweiten Ausführungsbeispiels des Sammelschienenbaugruppenaufbaus zeigt. Wie in 7 gezeigt ist, unterscheidet sich ein Sammelschienenbaugruppenaufbau 31A gemäß der Modifikation des zweiten Ausführungsbeispiels von dem Ausführungsbeispiel, das in 6 gezeigt ist, darin, dass ein Kabelschuh 30 eines Kabelstrangs weiter mit dem Elektrodenanschluss 7 zusammengebaut ist. In dem Sammelschienenbaugruppenaufbau 31A ist der Kabelschuh 30 zwischen dem flachen Abschnitt 24 der Sammelschiene 8 und der Mutter 23 gehalten. Des Weiteren hat der Kabelschuh 30 einen Innendurchmesser R3, der größer ist als der größte Durchmesser R1 der verjüngten Abschnitte 23b der Muttern 23.
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In diesem Sammelschienenbaugruppenaufbau 31A sind die Grate 28 auch innerhalb der Räume S gelegen, die durch die verjüngten Abschnitte 23b geschaffen sind, wie in dem Fall des vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiels, so dass verhindert wird, dass die Grate 28 der Sammelschiene zwischen den Bolzen 22 und den Muttern 23 direkt sandwichartig angeordnet sind. Deshalb ist es möglich, das Lockern der Befestigungseinrichtungen aufgrund der verringerten axialen Spannung und den elektrischen Kontaktfehler zwischen der Sammelschiene 8 und den Elektrodenanschlüssen 7 zu verhindern. Des Weiteren, da die Richtung des Einsetzens der Bolzen 22 durch die Einsetzlöcher 24a hindurch durch die Ausrichtung der Grate 28 bestimmt werden kann, ist es möglich, eine unkorrekte Ausrichtung der Sammelschiene 8 (oder die unkorrekte Ausrichtung des gebogenen Abschnitts 25) oder dergleichen zu verhindern, wenn die Sammelschiene 8 zusammengebaut wird. Des Weiteren, da der Innendurchmesser R3 der Kabelschuhe 30 ausreichend groß ist, ist es möglich, einen Kontakt der Grate 28 mit den Kabelschuhen 30 und den elektrischen Verbindungsfehler zwischen den Elektrodenanschlüssen 7 und den Kabelschuhen 30 zu verhindern.
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Es sei angemerkt, dass, wie in dem Fall des Sammelschienenbaugruppenaufbaus 31B, der in 8 gezeigt ist, der Innendurchmesser R3 der Kabelschuhe 30 kleiner sein kann als der größte Durchmesser R1 der verjüngten Abschnitte 23b. In diesem Fall ist es möglich, die Kabelschuhe 30 fest mit den Sitzflächen der Muttern 23 zu halten. In dieser Gestaltung ist es auch bevorzugt, dass der Innendurchmesser R3 der Kabelschuhe 30 von einer Größe ist, die im Wesentlichen keinen Kontakt zwischen den Kabelschuhen 30 und den Graten 28 verursacht.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehenden Ausführungsbeispiele beschränkt. Beispielsweise haben in den vorstehenden Ausführungsbeispielen die verjüngten Abschnitte 23b eine im Wesentlichen konische Form. Jedoch können die verjüngten Abschnitte 23b von irgendeiner Form sein, solange die verjüngten Abschnitte 23b einen größten Durchmesser haben, der größer ist als der Bohrungsdurchmesser der Einsetzlöcher. Beispielsweise kann jeder verjüngte Abschnitt 23b eine oder mehr Stufen haben, so dass sich der Durchmesser stufenweise erhöht.
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Bezugszeichenliste
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- 1:
- Batteriemodul
- 2:
- Batteriezelle
- 3:
- Gruppierung
- 7:
- Elektrodenanschluss
- 8:
- Sammelschiene
- 21, 21A, 21B, 31, 31A, 31B:
- Sammelschienenbaugruppenaufbau
- 22:
- Bolzen (Befestigungseinrichtung mit Außengewinde)
- 22b:
- Schaftabschnitt
- 23:
- Mutter (Befestigungseinrichtung mit Innengewinde)
- 23a:
- Gewindeabschnitt
- 23b:
- verjüngter Abschnitt
- 24:
- flacher Abschnitt
- 24a:
- Einsetzloch
- 25:
- gebogener Abschnitt
- 28:
- Grat
- 30:
- Kabelschuh
- S:
- Raum
- R1:
- größter Durchmesser des verjüngten Abschnitts
- R2:
- Bohrungsdurchmesser des Einsetzlochs
- R3:
- Innendurchmesser des Kabelschuhs
