JP2011175928A - 電池接続アセンブリ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電池接続アセンブリ20は、複数の単位ユニット21を連結して構成され、各単位ユニット21は、電極端子12A,12B間を接続する金属製の接続部材13を収容する収容部22と、収容部22に設けられ、単位ユニット2の並び方向に沿って設けられる一対の対向壁25,25及び対向壁25,25間をそれぞれ連ねる一対の側壁部28A,28Bが接続部材13を囲むように形成されてなる起立壁24とを備え、一対の側壁部28A,28Bのうち、一方の側壁部28Bには、切欠部29が形成されている。
【選択図】図1
Description
そこで、複数の接続部材を樹脂内に一体成形した電池接続プレートを形成し、この電池接続プレートを横並びに配置された単電池に取り付けることで、一度に複数の接続部材を取り付けることが考えられる。
この電池接続アセンブリに用いられるユニットUNは、工具等による短絡事故を防止するために、図17に示すように、接続部材Bを囲むように起立する起立壁Pを有する構成をしている。
しかしながら、電極端子Tは、接続部材Bの装着後にボルトやナットで締結する必要があり、電極端子Tと起立壁Pとの間は、少なくともボルトやナットの締結に用いられるソケットレンチS等の工具を挿通可能なスペースA1が必要になるため、これ以上のユニットの小型化、即ち、電池接続アセンブリの小型化の障害となっていた。
そのために、電池接続アセンブリを構成する単位ユニットを小型化すればよいが、この場合、単位ユニットにおける電極端子と起立壁との間の寸法を小さくすれば、単位ユニットを小型化することが可能になる。
しかしながら、電極端子は、接続部材の装着後にボルト締めする必要があり、電極端子と起立壁との間は、少なくともボルト締めに用いられるソケットレンチを挿通可能なスペースが必要になるため、単位ユニットの小型化、即ち、電池接続アセンブリの小型化の障害となっていた。
手段2の構成のようにすれば、より単位ユニットの並び方向において電池接続アセンブリを小型化することが可能になる。
手段3の構成によれば、接続部材の収容部内からの離脱の防止、及び起立壁の強度の確保が可能になる。
そのために、電池接続アセンブリを構成する単位ユニットを小型化すればよいが、この場合、単位ユニットにおける電極端子と起立壁との間の寸法を小さくすれば、単位ユニットを小型化することが可能になる。
しかしながら、電極端子は、接続部材の装着後にボルト締めする必要があり、電極端子と起立壁との間は、少なくともボルト締めに用いられるソケットレンチを挿通可能なスペースが必要になるため、単位ユニットの小型化、即ち、電池接続アセンブリの小型化の障害となっていた。
手段5の構成のようにすれば、より単位ユニットの並び方向において電池接続アセンブリを小型化することが可能になる。
手段6の構成によれば、接続部材の収容部内からの離脱の防止、及び起立壁の強度の確保が可能になる。
以下、本発明の実施形態1を図1〜図9を参照しつつ説明する。
本実施形態の電池接続アセンブリ20は、図9に示すように、正極及び負極の電極端子12A,12Bを有する単電池10を複数個並べた単電池群を有する電池モジュールMにおける複数の単電池10間を接続するものである。この電池接続アセンブリ20が取り付けられた電池モジュールMは、例えば、電気自動車またはハイブリッド自動車等の駆動源として使用されるものである。以下では、左右方向(幅方向)については図9を基準とし、図9の上方を前方、下方を後方として説明する。
単電池10は、内部に図示しない発電要素が収容された本体部11と、本体部11の端面から垂直に突出するボルト状の電極端子12A,12B(正極を12A,負極を12Bとして図示)とを有する。
また、各単電池10の極性(正負)の向きは、互いに隣り合う単電池10が逆向きになるように配置されており、これにより、互いに異極の電極端子12A,12Bが隣り合うように構成されている。これら複数の単電池10は図示しない保持板によって固定されている。
各単位ユニット21は、共に同一形状であって、図3に示すように、接続部材13を収容する収容部22と、電圧検知線Wが配索される溝部30と、収容部22と溝部30とを接続する接続部40とを備えており、隣り合う2個(又は所定個数)の単電池10に対して1個の単位ユニット21が複数の単電池10の上面に載置される。
底部23は、電極端子12A,12Bが挿通される開口部が底部23のほぼ全体に形成されており、底部23の幅方向の中間部には、前後の起立壁24を連結する支持部23Aが形成されている。
支持部23Aは、この上に配された接続部材13を支持するものであり、一定の幅寸法で形成されている。
端壁28Cは、起立壁25のうち、右端側の角部を構成する部分に設けられており、下端側の延出寸法(前後方向の寸法)を緩やかな曲線を描くように大きくして切欠かれている。
この端壁28Cにより接続部材13を収容部22の内部(切欠部29の内側)に係止して接続部材13が離脱することを防止するとともに、起立壁24の角部が鉤状に残されることで起立壁24の強度が高められるようになっている。
後方側の対向壁25のうち、接続部40に連なる部分は、対向壁25が分断されることで通し溝25Aが形成されている。
電線通し凹部40Aの開口部のうち、溝部30側の位置には、内方側に突出する一対の保持爪41,41が形成されており、この保持爪41,41により電圧検知線Wが電線通し凹部40A内に保持されるようになっている。
連結部50は、単位ユニット21の前後の端部にそれぞれ設けられており、ともに係合部51と、隣り合う単位ユニット21における係合部51に係合する被係合部52とを有する。
このうち係合部51は、共に単位ユニット21の左端部側(並び方向における一方の側)に設けられており、前方の対向壁25及び後方の溝壁部32からそれぞれ前後に直方体状に突出する支持凸部51Aと、支持凸部51Aを基端として単位ユニット21の左方(並び方向)に円柱状に延びる延出部51Bと、延出部51Bの先端部にて延出部51Bの周方向に張り出す円板状の張出部51Cとからなる。
各接続部材13に溶接された電圧検知線Wは、接続部40の電線通し凹部40Aを通った後に、溝部30に集められて図示しない電池ECUに接続される。この電池ECUは、マイクロコンピュータ、素子等が搭載されたものであって、単電池10の電圧・電流・温度等の検知、各単電池10の充放電コントロール等を行うための機能を備えた周知の構成のものである。
本実施形態では、複数の単位ユニット21について係合部51の延出部51Bを被係合部52の挿通凹部53に挿通させて係合部51及び被係合部52を係合させ連結する作業を順番に必要な数の単位ユニット21について行う。これにより、図1に示すように、複数の単位ユニット21が係合部51及び被係合部52を介して連結された状態となる。
各電圧検知線Wを、それぞれ対応する接続部40の電線通し凹部40A及び溝壁部32の溝部30に通すとともに、電池ECU側(接続部40が設けられている左方寄りの位置に応じて左方側)へ向けて溝部30に順番に通していく。
そして、図8に示すように、端子挿通孔14,14から突き出た電極端子12A,12Bに、ソケットレンチS(工具)を使用してナット19(締結部材)を電極端子12A,12Bに螺合させて締付けていく。全てを締付けると、図9に示すように、電池モジュールMが完成する。
(1)本実施形態の構成によれば、一対の側壁部28A,28Bのうち、一方の側壁部28A,28Bには、少なくとも当該側壁部28A,28Bの延出方向の中間部を切欠いてなる切欠部29が形成されているため、図17における電極端子Tと起立壁Pとの間の寸法A1よりも、図8における電極端子12Aと起立壁28Bとの間の寸法C1を小さくしても(C1<B1=A1)、ソケットレンチSが挿通される領域を確保することが可能になる。なお、図9においてもソケットレンチSによる締結の際にソケットレンチSの外径が当接する位置SK1を点線で示しており、ソケットレンチSの外径が側壁部28Bの領域であって、切欠部29の部分に進入しているが、端壁28Cの部分については、ソケットレンチSの外周が円形であるため、端壁28Cが残されていても問題ないことがわかる。
(3)切欠部29は、一方の側壁部28A,28Bの両端部を端壁28Cとして残して形成されているため、接続部材13の収容部22内からの離脱の防止、及び起立壁24の強度の確保が可能になる。
実施形態2について図10〜図16を参照して説明する。実施形態1では、電池接続アセンブリ20は、複数の同一構成の単位ユニット21からなるものであったが、実施形態2の電池接続アセンブリ60は、図10に示すように、第1ユニット61と、第2ユニット62とを交互に配置して一列に並べて構成されている。以下、実施形態1と同一の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
収容部63は、接続部材13が載置される底部23と、底部23の縁部から立ち上がり接続部材13を囲むように形成されてなる起立壁65とを有する。
なお、右側の側壁部64には、実施形態1と異なり切欠部29は形成されていない。
電線通し凹部40Aの開口部のうち、溝部30側の位置には、内方側に突出する一対の保持爪41,41が形成されており、この保持爪41,41により電圧検知線Wが電線通し凹部40A内に保持されるようになっている。
なお、2箇所の接続部70,70に対応して後方側の対向壁25及び前方側の溝壁部32には、2箇所ずつ電圧検知線Wを通す通し溝が対向壁25及び溝壁部32分断して形成されている。
第1ユニット61における前後の端部には、実施形態1の単位ユニット21と同様に隣り合う第2ユニット62と連結するための連結部50が設けられている。
起立壁81は、電極端子12A,12B及び接続部材13について他の電極端子12A,12B等と工具等により短絡事故を生じることがない高さに設定され、左右方向(単位ユニット21の並び方向)に沿って設けられる一対の対向壁25,25と、当該対向壁25,25間をそれぞれ連ねる一対の側壁部82,82とからなる。
端壁82Cは、起立壁81のうち、左右方向の角部を構成する部分に設けられており、下端側が緩やかな曲線を描くように延出寸法(前後方向の寸法)を大きくして切欠かれている。
この端壁82Cにより接続部材13を収容部63内(切欠部83の内側)に係止して接続部材13が離脱することを防止するとともに、起立壁24の角部が鉤状に残されることで起立壁24の強度が高められるようになっている。
また、第2ユニット62における前後の端部には、実施形態1の単位ユニット21と同様に、隣り合う第1ユニット61と連結するための連結部50が設けられている。
(3)切欠部83は、一方の側壁部82,82の両端部の端壁83Cを残して形成されているため、接続部材13の収容部63内からの離脱の防止、及び起立壁81の強度の確保が可能になる。
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)上記実施形態では、接続部材13は、異極の電極端子12A,12Bを接続(単電池10を直列接続)するものとしたが、これに限られず、同極の電極端子12A,12Bを接続(単電池10を並列接続)するものでもよい。例えば、上記実施形態の電池モジュールMに更に別の単電池10を並列接続し、この並列接続における同極の電極端子12A,12Bを複数の接続部材13(電池接続アセンブリ20)で接続するようにしたものでもよい。
12A…正極端子(電極端子)
12B…負極端子(電極端子)
20…電池接続アセンブリ
21…単位ユニット
22,63,80…収容部
24,65,81…起立壁
25…対向壁
28A,28B,64,82…側壁部
28C,82C…端壁
29,83…切欠部
30…溝部
40,70…接続部
50…連結部
51…係合部
52…被係合部
61…第1ユニット
62…第2ユニット
M…電位モジュール
S…ソケットレンチ
W…電圧検知線
Claims (6)
- 正極及び負極の電極端子を有する単電池を複数個並べた単電池群における電極端子間を接続するための電池接続アセンブリであって、
複数の単位ユニットを連結して構成され、
前記各単位ユニットは、
電極端子間を接続する金属製の接続部材を収容する収容部と、
前記収容部に設けられ、前記単位ユニットの並び方向に沿って設けられる一対の対向壁及び当該対向壁間をそれぞれ連ねる一対の側壁部が前記接続部材を囲むように形成されてなる起立壁とを備え、
前記一対の側壁部のうち、一方の側壁部には、少なくとも当該側壁部の延出方向の中間部を切欠いてなる切欠部が形成されていることを特徴とする電池接続アセンブリ。 - 前記切欠部は、前記一方の側壁部のうち縁部以外の全体を切欠いて形成されていることを特徴とする請求項1記載の電池接続アセンブリ。
- 前記切欠部は、前記一方の側壁部の両端部を残して形成されていることを特徴とする請求項1又は請求項2記載の電池接続アセンブリ。
- 正極及び負極の電極端子を有する単電池を複数個並べた単電池群における電極端子間を接続するための電池接続アセンブリであって、
第1ユニットと、第2ユニットとを交互に配置して連結して構成され、
前記第1ユニット及び第2ユニットは共に、
電極端子間を接続する金属製の接続部材を収容する収容部と、
前記収容部に設けられ、前記単位ユニットの並び方向に沿って設けられる一対の対向壁及び当該対向壁間をそれぞれ連ねる一対の側壁部が前記接続部材を囲むように形成されてなる起立壁とを備え、
前記第1ユニット及び第2ユニットのうちの一方のユニットには、前記一対の側壁部のそれぞれに、少なくとも当該側壁部の延出方向の中間部を切欠いてなる切欠部が形成されているとともに、他方のユニットには前記切欠部が形成されていないことを特徴とする電池接続アセンブリ。 - 前記切欠部は、前記側壁部のうち縁部以外の全体を切欠いて形成されていることを特徴とする請求項5記載の電池接続アセンブリ。
- 前記切欠部は、前記側壁部の両端部を残して形成されていることを特徴とする請求項4又は請求項5記載の電池接続アセンブリ。
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