JP2006222043A - バッテリ接続プレート - Google Patents

Abstract

【課題】 主に電気自動車やハイブリッド自動車等のバッテリと接続されるバッテリ接続プレートであって、複雑な配線パターンが要求されても、大幅な改良をすることなく、かつ、バスバーと電圧検出ターミナルとが干渉することなく、バッテリの長さ誤差を吸収して、常に正常にバッテリと接続が行えるようにすること。
【解決手段】 ボルト・ナット締結によってバッテリ電極及びバスバー３と接続されるバスバー接続部４ａと、電圧検出手段と接続される検出手段接続部と、バスバー接続部４ａと検出手段接続部とを連結する連結部４ｃとを備えて電圧検出ターミナル４を構成し、さらに、バッテリセル長さ誤差を吸収させる間隙Ｃをプレート本体２とバスバー接続部４ａとの間に形成し、連結部４ｃの一部にバスバー３との干渉を防止させる傾斜部４ｄを設ける。
【選択図】 図３

Description

本発明は、例えば電気自動車やハイブリッド自動車などに用いられるバッテリセルと接続されるバッテリ接続プレートに関する。

電気モータを用いた電気自動車や、電気モーターと内燃機関を併用したハイブリッド自動車等は、雄ネジが螺刻されたバッテリ電極を設けた略棒状のバッテリセルを、複数本立てた状態で並設させ、バッテリ接続プレートで一括して電気的に接続させているのが一般的である。

この従来のバッテリ接続プレートは、上記したようにバッテリ電極と接続されるもので、その構成として、複数本のバッテリセルの先端に突出形成されるバッテリ電極を貫通する貫通孔を設けたバッテリ電極接続部を備え、前記したバッテリ電極の挿嵌後に前記したバッテリ電極をボルト締結することで複数のバッテリセル同士が直列接続されるバスバーと、電圧検出手段と、一端が前記した電圧検出手段と接続され他端にバッテリ電極を貫通する挿通孔を有し前記した電圧検出手段とバッテリ電極とを接続させると共にバスバーと接続されるバスバー接続部を設けた電圧検出ターミナルと、プレート本体とを備えて構成されている。

このように構成された従来のバッテリ接続プレートは、バッテリ電極を貫通孔と挿通孔とに共挿しするように挿嵌させ、孔から突出したバッテリ電極にナットを締めこむことで、バッテリ接続プレートとバッテリセルとが機械的及び電気的に接続され、複数のバッテリセル同士が直列接続されると同時に、電圧検出ターミナルに接続された電圧検出素子と個々のバッテリセルが接続されるようになっている。

さらに、この従来のバッテリ接続プレートを詳述すると、電圧検出ターミナルのバスバー接続部は、プレート本体と当接するように設けられており、一方、バスバーのバッテリ電極接続部は、バスバー接続部上方に位置するように略傾斜状に折り曲げ形成されて弾性変形するようになっている（例えば特許文献１参照）。

特願２００２−２５５５９６号公報（第３頁、図１）

このように何ら問題のないようように思われる従来のバッテリ接続プレートを用いたバッテリ接続手段ではあるが、しかしながら、下記の問題点を有していた。
すなわち、個々のバッテリセルは、そのバッテリセルの長さに僅かながら誤差があり、その結果、プレート本体に当接するように配設された板状のバスバー接続部とバッテリ電極とが接続不良を起こす惧れがあった。

そこで、図６〜図８に示すように、連結部ｚ３をクランク状に折り曲げて、電圧検出ターミナルのバスバー接続部ｚ１を、プレート本体ｚ２に形成された凹部ｚ４底面から僅かに浮上するように設けることで、凹部ｚ４底面とバスバー接続部ｚ１との間にバッテリセルの長さ誤差を吸収させる間隙ｚ５を形成させた構造が開発された。

その一方で、この種のバッテリ接続プレートは、限られた大きさの中でバスバーｚ６によって複雑な配線パターンが要求されており、そのため、上記した構造においても問題点を内包していた。
すなわち、レイアウト上、バスバーｚ６の配線方向上に電圧検出ターミナルの連結部ｚ３が配置されてしまうケースが生じることである。つまり、図６を用いて説明すれば、バスバーｚ６の中途部が、図６において左方向へ延設させる場合（二点鎖線で図示）があり、その結果、バスバーｚ６の一部が連結部ｚ３を押さえ込むように干渉してしまい、連結部ｚ３が正常に動作しなくなってしまう。当然のことながら、この状態だと、バッテリセルの長さ誤差を吸収することができない。

また、上記したことに限らず、昨今のバッテリ接続プレートは、バスバー及び電圧検出ターミナルのレイアウトが、極めて複雑化しており、バスバーと電圧検出ターミナルとが干渉する惧れが生じてきた。

そこで、本発明は、限られた大きさの中でバスバーによる複雑な配線パターンが要求されても、バッテリ接続プレートの大幅な改良を行わずに、バスバーと電圧検出ターミナルとが干渉することなく配線することができ、さらに、バッテリセルの長さ誤差を吸収して正常にバッテリセルと接続が行えるバッテリ接続プレートを提供することを目的とする。

上記技術課題を達成するために本発明にかかるバッテリ接続プレートは、下記の技術的手段を講じた。
すなわち、請求項１にかかるバッテリ接続プレートは、複数本のバッテリセルの先端に突出形成されたバッテリ電極が貫通される貫通孔が設けられ、前記バッテリ電極を前記貫通孔に挿嵌させた後にボルト・ナット締結させることで前記複数本のバッテリセル同士を直列接続させるバスバーと、バッテリセルの電圧状態を検出可能な電圧検出手段と、前記電圧検出手段と前記バッテリ電極とを接続させる電圧検出ターミナルと、プレート本体とを備えたバッテリ接続プレートであって、前記電圧検出ターミナルは、前記ボルト・ナット締結によって前記バッテリ電極及び前記バスバーと接続されるバスバー接続部と、前記電圧検出手段と接続される検出手段接続部と、前記バスバー接続部と前記検出手段接続部とを連結する連結部とを備えてなり、前記連結部は、前記バスバーとの干渉を防止させる傾斜部を含むことを特徴とするとを特徴とする。
請求項２にかかるバッテリ接続プレートは、請求項１において、バッテリセル長さ誤差を吸収可能な間隙が前記プレート本体と前記バスバー接続部との間に形成されると共に、前記傾斜部は、前記ボルト・ナット締結される方向に傾斜するように、かつ、弾性変形して撓むように前記バスバー接続部に隣接して設けられていることを特徴とする。
請求項３にかかるバッテリ接続プレートは、請求項１または２において、前記プレート本体には、前記連結部をガイドする為のガイド壁が設けられていることを特徴とする。

上記技術手段によれば、ボルト・ナット締結によってバスバーと電圧検出ターミナルとバッテリ電極が接続とが機械的及び電気的に接続し、複数のバッテリセル同士が直列接続すると同時に、電圧検出ターミナルに接続した電圧検出手段と個々のバッテリセルが接続する。
そして、バスバーの配線方向上に電圧検出ターミナルの連結部が、レイアウト上、やむなく配置されてしまうケースが生じても、連結部の一部に傾斜部を形成させて、バスバーを連結部との干渉を防止する。

また、バスバーの配線方向上に電圧検出ターミナルの連結部が配置しても、バスバーと電圧検出ターミナルとが干渉することなく、バッテリセルの長さ誤差を吸収して、正常にバッテリセルと接続する。
また、プレート本体に連結部をガイドする為のガイド壁を設けたことで、電圧検出ターミナルの位置ずれを防止すると共に、バッテリセルとバッテリ接続プレートとをボルト・ナット締結する際に、バッテリ接続プレート共廻りする惧れを防止する。

請求項１によれば、バスバーの配線方向上に電圧検出ターミナルの連結部が、やむなく配置されてしまうケースが生じても、連結部の一部にバスバーとの干渉を防止する傾斜部を設けたから、バッテリ接続プレートの大幅な改良を行わずに、複雑な配線パターンでも容易に対応できる。
請求項２によれば、バッテリセルの長さ誤差を吸収して、正常にバッテリセルとバスバー及び電圧検出ターミナルとが電気的及び機械的に接続を行うことができる。

請求項３によれば、プレート本体に連結部をガイドする為のガイド壁を設けたことで、電圧検出ターミナルの位置ずれを防止すると共に、バッテリセルとバッテリ接続プレートとをボルト・ナット締結する際に、バッテリ接続プレート共廻りする惧れを防止するから、バスバー接続部が破損することなく、バッテリ接続プレートの組み立てを容易に行うことができる。

次に、本発明にかかるバッテリ接続プレートの実施の形態を説明する。本実施の形態にかかるバッテリ接続プレートは、雄ネジが螺刻されたバッテリ電極を設けた略棒状のバッテリセルをバッテリセル収納ケース等に複数本立てた状態で並設させ、このバッテリ接続プレートで一括して電気的に接続させるように構成された好適なものが例示されており、便宜上、バッテリ接続プレートの概略を説明した後に、本発明の要部を説明することにする。
図中、符号１はバッテリ接続プレートを、符号２はプレート本体を、符号３はバスバーを、符号４は電圧検出ターミナルを夫々示す。

本実施の形態にかかるバッテリ接続プレート１は、プレート本体２と、バスバー３と、電圧検出ターミナル４とを備えて構成されている。

プレート本体２は、図１に示すように、縦横に突設させたリブ状の側壁２１を用いて電極接点収納部２ａを所望の位置に複数個形成させた略矩形状の概観形状をなし、後述するバスバー３や電圧検出ターミナル４を、その側壁２１に設けたガイド孔（図示せず）に挿嵌させたり、プレート本体２表裏面を連通させた支持孔（図示せず）に挿嵌させて、所望の配線パターンとなるように支持させると共に、図１において右側の縁部には、バッテリ収納ケース等のバッテリセルＢを複数本並設保持される容器と着脱可能に係合される係止部２ｂが設けられ、その反対方向の縁部には、後述するバスバー３の出力端子が延設されるように形成されている。

バスバー３は、バッテリ電極ｂ１を挿嵌させて電気的な接続がされる貫通孔３１が設けられると共にプレート本体２から離間するように略傾斜状に折り曲げ形成されバッテリ電極ｂ１に押圧させて弾性変形させる略ドーナツ状のバッテリ電極接点部３ａが設けられており、このバッテリ電極接点部３ａと、所望の配線パターンとなるように形成された帯板状の結線部３ｂとが一体的に形成されてなる。

このバスバー３は、複数個のバッテリセルＢと所望の配線パターンで電気的に直列接続させ出力させるもので、そのバッテリ電極接点部３ａ以外の形状、すなわち、帯板状の結線部３ｂの配線形状は、所望の配線パターンとなるように形成されている。このように形成されたバスバー３は、プレート本体２表裏面に結線部３ｂが沿うようにプレート本体２に支持されていると共に、電極接点収納部２ａにバッテリ電極接点部３ａが弾性変形可能に収納されている。

電圧検出ターミナル４は、バッテリ電極ｂ１を挿嵌させる挿通孔４１が設けられ貫通孔３１に挿嵌されたバッテリ電極ｂ１を挿嵌させ、ボルト・ナット締結によってバッテリ電極ｂ１及びバスバー３と接続される略矩形状のバスバー接続部４ａと、個々のバッテリセルＢの電圧状態をチェックさせる電圧検出素子からなる電圧検出手段５と接続される検出手段接続部４ｂと、バスバー接続部４ａと検出手段接続部４ｂとを連結する連結部４ｃとを備えて構成され、個々のバッテリセルＢの長さ誤差を吸収させるための間隙が、プレート本体２とバスバー接続部４ａとの間に形成されている。

この電圧検出ターミナル４は、上記したように、個々のバッテリセルＢの電圧状態をチェックさせる電圧検出素子５と一端が接続されるもので、バスバー３と同様に帯板状の連結部４ｃの配線形状は、所望の配線パターンとなるように形成されている。このように形成された電圧検出ターミナル４は、プレート本体２表裏面に連結部４ｃが這うようにプレート本体２に支持されていると共に、バスバー接続部４ａが、バッテリ電極接点部３ａと電極接点収納部２ａ底面との間に位置するように配設されている。

次に、本発明の要部を説明する。
上記したプレート本体２には、バスバー３及び電圧検出ターミナル４の延設方向が開口されるように側壁２１で領域が画成されて電極接点収納部２ａを所望の位置に複数形成させているが、その態様として、バッテリ電極接点部３ａから延設された結線部３ｂの延設方向と、電圧検出ターミナル４から延設された連結部４ｃの配設方向とが異なるタイプと、一致するタイプとに分けられる。

前者のように、バッテリ電極接点部３ａから延設された結線部３ｂの延設方向と、電圧検出ターミナル４から延設された連結部４ｃの配設方向とが異なる場合は、バスバー３の結線部３ｂや折り曲げ形成されたバッテリ電極接点部３ａと折り曲げ形成された連結部４ｃとは物理的に干渉しない。

しかしながら、後者のように、バッテリ電極接点部３ａから延設された結線部３ｂの延設方向と、電圧検出ターミナル４から延設された連結部４ｃの配設方向とが一致する場合は、何ら手段を講じない場合、バスバー３の結線部３ｂや折り曲げ形成されたバッテリ電極接点部３ａと折り曲げ形成された連結部４ｃとが物理的に干渉してしまう。これに相当する部位は、図１においてＡ部が該当し、以下、このＡ部廻りについて詳述する。

図１におけるＡ部の部分拡大図である図２に示すように、側壁２１が略矩形状に立設されると共に略中央にバッテリ電極が挿通する所要径の連通孔２２が設けられた電極接点収納部２ａがプレート本体２に凹設され、さらに、その電極接点収納部２ａの下方（図２において下方）に電極接点収納部２ａの底面より深い位置に電圧検出手段５が配設されており、図４に示すように、プレート本体２に、電極接点収納部２ａの底面と電圧検出手段５が配設された底面とで段差が形成されている。

そして、図４に示すように、電圧検出ターミナル４は、電圧検出手段５に接続された検出手段接続部４ｂとその検出手段接続部４ｂと連続した連結部４ｃの一部がプレート本体２と当接しながら延設され、次いで、連結部４ｃの中途部から上方へ延設され、さらに、連結部４ｃの一部をボルト・ナット締結方向へ傾斜させて傾斜部４ｄが形成され、バスバー接続部４ａの左上コーナー部分と続くようになっている。

この傾斜部４ｄは、バッテリセルＢの長さ誤差を吸収させるための間隙Ｃがバスバー接続部４ａと電極接点収納部２ａの底面とで形成されるような所要角度からなり、このようにして電極接点収納部２ａの底面から水平状に浮上したバスバー接続部４ａは、間隙Ｃ分だけ上下方向に撓むようになっている。

さらに、プレート本体には、上記した傾斜部４ｄを含んだ連結部４ｃとバスバー接続部４ａまでの間をガイドする為のガイド壁が設けられている。このガイド壁は、図２に示すように、連結部４ｃと隣接する一部の側壁２１と、連結部４ｃとバスバー接続部４ａとの間に形成したスリット部４ｅに挿嵌した略Ｌ字状の仕切り壁２３とで構成される。なお、仕切り壁２３の上面は、連結部４ｃより突出しないようになっている。

一方、プレート本体２に這うように配線されたバスバー３の結線部３ｂは、図３に示すように、傾斜部４ｄ手前で略傾斜状に折り曲げ形成されて、傾斜部４ｄと干渉することなく、バスバー接続部４ａより上方にバッテリ電極接点部３ａを水平状に浮上されている。

以上のように構成されたバッテリ接続プレート１は、バッテリ電極ｂ１を貫通孔３１と挿通孔４１とに共挿しするように挿嵌させて、電極接点収納部２ａの略中央に設けられた連通孔２２から突出したボルト状のバッテリ電極ｂ１にナットｂ２を締めこむ（ボルト・ナット締結）ことで、バッテリ接続プレート１とバッテリセルＢとが機械的及び電気的に接続され、複数のバッテリセルＢ同士が所望の配線パターンで接続されると同時に、電圧検出ターミナル４に接続された電圧検出手段５と個々のバッテリセルＢが接続される。

このとき、バッテリ電極接点部３ａから延設された結線部３ｂの延設方向と、電圧検出ターミナル４から延設された連結部４ｃの配設方向とが一致する場合でも、図５に示すように、バスバー３の結線部３ｂは、傾斜部４ｄと干渉することなく、バスバー接続部４ａより上方にバッテリ電極接点部３ａを水平状に浮上させてバッテリセルＢの長さ誤差を吸収させるための間隙Ｃが確保される。

なお、バッテリ電極ｂ１にナットｂ２を締めこむ際に、電極接点収納部２ａと仕切り壁２３によって、バスバー接続部４ａがナットｂ２と共廻りする惧れを防止して、バスバー接続部４ａを破損することなく、容易にバッテリセルＢと接続が行えるようになっている。

このように本実施の形態にかかるバッテリ接続プレートは、バスバー３の配線方向上に電圧検出ターミナル４の連結部４ｃが、やむなく配置されてしまうケースが生じても、連結部４ｃの一部にバスバー３との干渉を防止する傾斜部４ｄを設けたから、バッテリ接続プレートの大幅な改良を行わずに、バッテリセルＢの長さ誤差を吸収させるための間隙Ｃを確保しつつ、複雑な配線パターンでも容易に対応できるようになっている。

以上、本実施の形態にかかるバッテリ接続プレートを説明したが、上述した実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。
例えば、この上記した傾斜部４ｄは、バスバー接続部４ａと隣接するように設けているが、バスバー３との干渉を防止するために、連結部４ｃの任意の位置に設けても良いものである。

本実施の形態にかかるバッテリ接続プレートの平面図（バッテリセル接続側）である。 図１におけるＡ部の部分拡大図である。 図２におけるＸ−Ｘ断面図である。 図２におけるＹ−Ｙ断面図である。 バッテリセルを接続した状態の図２におけるＸ−Ｘ断面図である。 従来の電極接点収納部の拡大平面図（バッテリセル接続側）である。 図６におけるＹ１−Ｙ１断面図である。 従来の電極接点収納部でバッテリセルを接続した状態の拡大縦断面図である。

符号の説明

１ バッテリ接続プレート
２ プレート本体
２１ 側壁
２２ 連通孔
２３ 仕切り壁
２ａ 電極接点収納部
２ｂ 係止部
３ バスバー
３１ 貫通孔
３ａ バッテリ電極接点部
３ｂ 結線部
４ 電圧検出ターミナル
４１ 挿通孔
４ａ バスバー接続部
４ｂ 検出手段接続部
４ｃ 連結部
４ｄ 傾斜部
４ｅ スリット部
５ 電圧検出手段
Ｂ バッテリセル
ｂ１ バッテリ電極
ｂ２ ナット
Ｃ 間隙

Claims (3)

1. 複数本のバッテリセルの先端に突出形成されたバッテリ電極が貫通される貫通孔が設けられ、前記バッテリ電極を前記貫通孔に挿嵌させた後にボルト・ナット締結させることで前記複数本のバッテリセル同士を直列接続させるバスバーと、
   バッテリセルの電圧状態を検出可能な電圧検出手段と、
   前記電圧検出手段と前記バッテリ電極とを接続させる電圧検出ターミナルと、
   プレート本体と
   を備えたバッテリ接続プレートであって、
   前記電圧検出ターミナルは、
   前記ボルト・ナット締結によって前記バッテリ電極及び前記バスバーと接続されるバスバー接続部と、
   前記電圧検出手段と接続される検出手段接続部と、
   前記バスバー接続部と前記検出手段接続部とを連結する連結部とを備えてなり、
   前記連結部は、前記バスバーとの干渉を防止させる傾斜部を含むことを特徴とするバッテリ接続プレート。
2. バッテリセル長さ誤差を吸収可能な間隙が前記プレート本体と前記バスバー接続部との間に形成されると共に、前記傾斜部は、前記ボルト・ナット締結される方向に傾斜するように、かつ、弾性変形して撓むように前記バスバー接続部に隣接して設けられていることを特徴とする請求項１記載のバッテリ接続プレート。
3. 前記プレート本体には、前記連結部をガイドする為のガイド壁が設けられていることを特徴とする請求項１または２記載のバッテリ接続プレート

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