JP2012084319A - Busbar for battery pack and busbar module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、組電池に含まれる隣り合う2つの電池セルの電極を電気的に接続する組電池用バスバー及び複数の組電池用バスバーを備えたバスバーモジュールに関する。 The present invention relates to an assembled battery bus bar that electrically connects electrodes of two adjacent battery cells included in an assembled battery, and a bus bar module including a plurality of assembled battery bus bars.
電気自動車及びハイブリッド自動車などの電動車両には、複数の電池セルを含む組電池が搭載されている。組電池は、正電極と負電極とが隣り合うように配列された複数の電池セルを備え、隣り合う2つの電池セルの正電極及び負電極は、銅部材などの導体からなるバスバーによって連結される。これにより、電池セルは電気的に直列に接続され、出力電圧の大きな組電池が構成される。特許文献1に示されるように、組電池用のバスバーは、通常、導体からなる平板状の部材であり、電池セルの電極が挿入される2つの孔が形成されている。
A battery pack including a plurality of battery cells is mounted on an electric vehicle such as an electric vehicle and a hybrid vehicle. The assembled battery includes a plurality of battery cells arranged such that a positive electrode and a negative electrode are adjacent to each other, and the positive electrode and the negative electrode of two adjacent battery cells are connected by a bus bar made of a conductor such as a copper member. The Thereby, the battery cells are electrically connected in series, and an assembled battery having a large output voltage is configured. As shown in
また、特許文献1に示されるように、組電池においては、複数のバスバーは、組電池における各電池セルの電極にセット可能に配列された状態で非導電性の保持具によって一体に保持されることが多い。保持具は、バスバーごとに設けられた複数のバスバー収容部を有する。バスバー収容部は、バスバーを支持する支持部と、バスバーの周囲に起立して形成された囲い部とを有する非導電性の部材、例えば、樹脂の成形部材からなる。
Moreover, as shown in
以下、組電池用の複数のバスバーとそれら複数のバスバーを保持する非導電性の保持具との組合せをバスバーモジュールと称する。バスバーモジュールにおいて、保持具は、複数のバスバー相互間を電気的に絶縁する機能と、複数のバスバーを一体化して取り扱いを容易化する機能とを併せ持つ。 Hereinafter, a combination of a plurality of bus bars for an assembled battery and a non-conductive holder that holds the plurality of bus bars is referred to as a bus bar module. In the bus bar module, the holder has both a function of electrically insulating a plurality of bus bars and a function of facilitating handling by integrating the plurality of bus bars.
また、電動車両に搭載される組電池においては、電池セル各々の出力電圧を検出するためのワイヤハーネスが、各電池セルの電極に対して接続されることが多い。以下、そのワイヤハーネスのことを、電圧検出用ハーネスと称する。電圧検出用ハーネスは、電池セルの電極に接続される端子と、端子に接続された電線とを含む。また、電圧検出用ハーネスの端子には、電池セルの電極が挿入される孔と、電線の末端が圧着される圧着部とが形成されている。そして、電圧検出用ハーネスの端子は、組電池用のバスバーと重ねられて電池セルの電極に対して接続される。 In an assembled battery mounted on an electric vehicle, a wire harness for detecting an output voltage of each battery cell is often connected to an electrode of each battery cell. Hereinafter, the wire harness is referred to as a voltage detection harness. The voltage detection harness includes a terminal connected to the electrode of the battery cell and an electric wire connected to the terminal. In addition, the terminals of the voltage detection harness are formed with a hole into which the electrode of the battery cell is inserted and a crimping portion to which the end of the electric wire is crimped. The terminals of the voltage detection harness are overlapped with the assembled battery bus bar and connected to the electrodes of the battery cells.
しかしながら、従来のバスバーモジュールは、バスバー及び電圧検出用ハーネスの端子の両方をバスバー収容部にセットする作業が必要である点において、煩雑な組み立て作業を要するという問題点を有している。 However, the conventional bus bar module has a problem that a complicated assembly operation is required in that it is necessary to set both the bus bar and the voltage detection harness terminal in the bus bar accommodating portion.
また、組電池用バスバーは、発熱による過剰な高温化を防止するために、比例的大きな厚みで形成されている。一方、電線の圧着部は、折り曲げ加工が容易なように比較的薄い金属部材によって形作られている。そして、厚みの大きなバスバーの一部に、薄い部材からなる圧着部を形成することは、バスバーの製造コストが高くなることから、実用的でない。 The battery pack bus bar is formed with a proportionally large thickness in order to prevent an excessive increase in temperature due to heat generation. On the other hand, the crimp portion of the electric wire is formed of a relatively thin metal member so that the bending process is easy. And it is not practical to form a crimping part made of a thin member on a part of the bus bar having a large thickness, because the manufacturing cost of the bus bar increases.
また、バスバーに電圧検出用の電線を溶接によって接続することも考えられる。しかしながら、コスト面において有利な抵抗溶接が用いられる場合、撚り線である芯線が、抵抗溶接の電極から受ける圧力によって広がり、そのことが正常な溶接を妨げる。即ち、従来のバスバーは、溶接不良が生じやすいという問題点を有している。 It is also conceivable to connect a voltage detection wire to the bus bar by welding. However, when resistance welding that is advantageous in terms of cost is used, the core wire, which is a stranded wire, spreads due to pressure received from the electrode of resistance welding, which prevents normal welding. That is, the conventional bus bar has a problem that poor welding is likely to occur.
本発明は、組電池用のバスバーモジュールにおいて、バスバーとは別個の電圧検出用の端子をバスバー収容部へセットする煩雑な作業を要することなく、組電池に対する電圧検出用の電線の配線を実現できることを目的とする。 In the bus bar module for an assembled battery, the present invention can realize wiring of a voltage detecting electric wire to the assembled battery without requiring a complicated operation of setting a voltage detecting terminal separate from the bus bar to the bus bar accommodating portion. With the goal.
上記の目的を達成するために、本発明に係るバスバーモジュールは、以下の各構成要素を備えている。
(1)第1の構成要素は、組電池に含まれる電池セルの電極が挿入される孔が形成された板状の導体からなる端子部が形成された複数のバスバーである。
(2)第2の構成要素は、バスバーごとに設けられ、バスバーを支持する支持部とバスバーの周囲に起立して形成された囲い部とを有する部材からなる複数のバスバー収容部である。
(3)第3の構成要素は、バスバーの一部を形成し、端子部と一連に形成された導体からなり、電線の端部が嵌め込まれる溝が形成された電線接続部である。
In order to achieve the above object, a bus bar module according to the present invention includes the following components.
(1) A 1st component is a some bus bar in which the terminal part which consists of a plate-shaped conductor in which the hole in which the electrode of the battery cell contained in an assembled battery is inserted was formed was formed.
(2) The second component is a plurality of bus bar accommodating portions that are provided for each bus bar and are formed of a member having a support portion that supports the bus bar and a surrounding portion that is formed upright around the bus bar.
(3) The third component is a wire connecting portion that forms a part of the bus bar, includes a terminal portion and a series of conductors, and has a groove into which an end portion of the wire is fitted.
また、バスバー収容部の支持部が、バスバーにおける溝の裏側の部位に干渉しない位置において囲い部から内側へ突出して形成され、バスバーにおける端子部の縁部のみを支持すれば、好適である。より具体的には、電線接続部が、バスバーにおける2箇所に形成された2つの端子部の間に形成され、バスバー収容部の支持部が、囲い部から内側へ突出して形成されるとともに、バスバーにおける2箇所の端子部の縁部のみを支持することが考えられる。 In addition, it is preferable that the support portion of the bus bar housing portion is formed so as to protrude inward from the surrounding portion at a position where it does not interfere with the rear portion of the groove in the bus bar, and supports only the edge portion of the terminal portion in the bus bar. More specifically, the wire connection portion is formed between two terminal portions formed at two locations on the bus bar, and the support portion of the bus bar housing portion is formed to protrude inward from the enclosure portion. It is conceivable to support only the edges of the two terminal portions.
また、電線接続部に、一方の端が開放端であり他方の端が閉塞端である溝が形成されていることが考えられる。 Further, it is conceivable that a groove having one end being an open end and the other end being a closed end is formed in the electric wire connecting portion.
また、本発明に係るバスバーモジュールが、さらに以下の構成要素を備えることも考えられる。
(4)第4の構成要素は、端部がバスバーにおける電線接続部の溝に嵌め込まれ、絶縁被覆から伸び出た芯線が電線接続部における溝の中に抵抗溶接によって溶接されている電線である。
It is also conceivable that the bus bar module according to the present invention further includes the following components.
(4) The fourth component is an electric wire whose end is fitted into the groove of the electric wire connecting portion in the bus bar, and the core wire extending from the insulating coating is welded into the groove in the electric wire connecting portion by resistance welding. .
また、電線を備えるバスバーモジュールにおいて、電線接続部に、一方の端が開放端であり他方の端が閉塞端である溝が形成されている場合、電線及びその芯線が、以下の構成を有することが考えられる。即ち、電線は、溝の開放端を通る状態で溝に嵌め込まれている。また、電線の芯線は、その先端が溝の閉塞端に当接する状態で溝の中に溶接されている。 Moreover, in a bus bar module including an electric wire, when a groove having one end being an open end and the other end being a closed end is formed in the electric wire connecting portion, the electric wire and the core wire thereof have the following configuration. Can be considered. That is, the electric wire is fitted into the groove in a state of passing through the open end of the groove. Moreover, the core wire of the electric wire is welded in the groove in a state where the tip thereof is in contact with the closed end of the groove.
また、電線における絶縁被覆の端部とその絶縁被覆から伸び出た芯線の部分との両方が溝に嵌め込まれていれば、好適である。 Further, it is preferable that both the end portion of the insulating coating in the electric wire and the core wire portion extending from the insulating coating are fitted in the groove.
また、溝が、電線における溝に嵌め込まれている部分の最大の直径以上の深さで形成されていれば好適である。 Further, it is preferable that the groove is formed with a depth equal to or larger than the maximum diameter of the portion fitted in the groove in the electric wire.
また、本発明は、本発明に係るバスバーモジュールが備えるバスバーの発明、即ち、組電池に含まれる電池セルの電極に取り付けられる組電池用バスバーの発明として捉えられてもよい。 Further, the present invention may be understood as an invention of a bus bar included in a bus bar module according to the present invention, that is, an invention of a bus bar for an assembled battery attached to an electrode of a battery cell included in the assembled battery.
本発明に係るバスバーモジュールにおいては、バスバー自体に、電圧検出用の電線の端部を溶接するための溝が形成されている。そのため、バスバーモジュールの組み立て工程において、電圧検出用ハーネスの端子をバスバー収容部にセットする作業は不要である。また、バスバーに溝を形成することは、プレス加工又は単純な金型成形などによって実現でき、バスバーに電線の圧着部を形成することに比べ、コスト面において実用的である。 In the bus bar module according to the present invention, a groove for welding an end portion of the voltage detection electric wire is formed in the bus bar itself. Therefore, in the assembly process of the bus bar module, there is no need to set the voltage detection harness terminal in the bus bar housing portion. In addition, forming the groove in the bus bar can be realized by press working or simple mold forming, and is more practical in terms of cost compared to forming the crimp portion of the electric wire in the bus bar.
また、電線の端部をバスバーの溝に嵌め込んだ状態で電線を溶接することが可能であるため、撚り線である芯線が、抵抗溶接の電極から受ける圧力によって広がることが防止される。その結果、本発明に係るバスバーモジュールのバスバーは、溶接不良を防止できる。以上より、本発明に係るバスバーモジュールが採用されることにより、バスバーとは別個の電圧検出用の端子をバスバー収容部へセットする煩雑な作業を要することなく、組電池に対する電圧検出用の電線の配線を実現できる。 Moreover, since it is possible to weld an electric wire in the state which fitted the edge part of the electric wire in the groove | channel of the bus bar, it is prevented that the core wire which is a stranded wire spreads by the pressure received from the electrode of resistance welding. As a result, the bus bar of the bus bar module according to the present invention can prevent poor welding. As described above, by adopting the bus bar module according to the present invention, the voltage detection electric wire for the assembled battery is not required to set a voltage detection terminal separate from the bus bar in the bus bar accommodating portion. Wiring can be realized.
また、バスバー収容部の支持部が、バスバーにおける溝の裏側の部位に干渉しない位置においてバスバーにおける端子部の縁部のみを支持すれば、バスバーの表裏両面における溝の位置を含む広い領域が、直線的にアクセス可能な状態となる。そのため、バスバーがバスバー収容部に収容された状態で、バスバーの溝の部分及びその裏側の部分各々に対して抵抗溶接の電極を接触させて溶接することが可能となる。その結果、バスバーが組み込まれたバスバーモジュール全体を一括してコンベア又は三次元自動ステージなどにより搬送しつつ、各バスバーの溝に対して電線を溶接することが可能となり、電線の溶接工程の効率化が容易となる。 In addition, if the support part of the bus bar housing part supports only the edge part of the terminal part of the bus bar at a position where it does not interfere with the part on the back side of the groove in the bus bar, a wide area including the groove position on both the front and back surfaces of the bus bar can Accessible. Therefore, in a state where the bus bar is accommodated in the bus bar accommodating portion, it is possible to perform welding by bringing the resistance welding electrode into contact with the groove portion of the bus bar and the portion on the back side thereof. As a result, it is possible to weld the wires to the grooves of each bus bar while transporting the entire bus bar module incorporating the bus bar by a conveyor or a three-dimensional automatic stage, etc., and improving the efficiency of the wire welding process. Becomes easy.
特に、バスバーにおける2箇所に端子部が存在する場合に、電線接続部が、2つの端子部の間に形成されていれば、溝及びその裏側の部位へのアクセス空間を広くとることができ、好適である。 In particular, when there are terminal portions at two locations on the bus bar, if the wire connection portion is formed between the two terminal portions, the access space to the groove and the portion on the back side thereof can be widened. Is preferred.
また、電線接続部の溝の一端が開放端、他端が閉塞端であれば、電線の芯線の先端を溝の閉塞端に当接させることにより、溝内での電線の位置決めが容易となる。 Also, if one end of the groove of the wire connecting portion is an open end and the other end is a closed end, the wire can be easily positioned in the groove by bringing the tip of the core of the wire into contact with the closed end of the groove. .
また、本発明に係るバスバーモジュールは、芯線が電線接続部の溝の中に抵抗溶接によって溶接されている状態で提供されることも考えられる。抵抗溶接は、他の溶接と比較してコスト面で有利である。 Moreover, it is also considered that the bus bar module according to the present invention is provided in a state in which the core wire is welded by resistance welding in the groove of the electric wire connecting portion. Resistance welding is advantageous in terms of cost compared to other welding.
また、電線における絶縁被覆の端部とその絶縁被覆から伸び出た芯線の部分との両方が溝に嵌め込まれていれば、電線に対してそれを引っ張る力が加わった場合に、裸の芯線が溝の側壁と擦れることを防止できる。その結果、電線の耐久性が高まり、好適である。 Also, if both the end of the insulation coating in the electric wire and the portion of the core wire extending from the insulation coating are fitted in the groove, when the force to pull it is applied to the electric wire, the bare core wire will be It can prevent rubbing against the side wall of the groove. As a result, the durability of the electric wire is increased, which is preferable.
また、電線接続部の溝が、電線の端部の最大の直径以上の深さで形成されていれば、電線の溶接の際に、電線が溝から外れにくく、溶接不良が生じにくい。また、溶接後においても、電線に対してそれを引っ張る力が加わった場合に、電線が溝の側壁で支えられ、溶接部に加わる引っ張り力が緩和されるため、溶接が外れることを防止できる。 Moreover, if the groove | channel of the electric wire connection part is formed with the depth more than the maximum diameter of the edge part of an electric wire, at the time of welding of an electric wire, an electric wire will not come off from a groove | channel and it will be hard to produce a welding defect. In addition, even after welding, when a force for pulling the electric wire is applied to the electric wire, the electric wire is supported by the side wall of the groove, and the pulling force applied to the welded portion is alleviated.
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であり、本発明の技術的範囲を限定する事例ではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The following embodiment is an example embodying the present invention, and is not an example of limiting the technical scope of the present invention.
<第1実施形態>
まず、図1から図4を参照しつつ、本発明の第1実施形態に係る組電池用のバスバー10及びそのバスバー10を含むバスバーモジュール1の主要部の構成について説明する。なお、便宜上、図1及び図3において、バスバーモジュール1を構成する各部材における開口が形成されている部分には、網点状のハッチングが記されている。
<First Embodiment>
First, with reference to FIG. 1 to FIG. 4, the configuration of the main parts of the assembled
図1及び図3に示されるように、バスバーモジュール1は、複数のバスバー10と、バスバー10ごとに設けられた複数のバスバー保持具50と、複数の電圧検出用の電線60とを備えている。バスバーモジュール1は、ハイブリッド自動車又は電気自動車などの電動車両に搭載され、複数の電池セル8を含む組電池9に取り付けられる(図4参照)。
As shown in FIGS. 1 and 3, the
<バスバー>
バスバー10は、組電池9に含まれる複数の電池セル8のうちの隣り合う2つの電池セル8の2つの電極81(正電極及び負電極)各々に連結され、それら2つの電極81を電気的に接続する組電池用バスバーである。バスバー10は、それ全体が銅などの金属からなる導電体の部材である。また、バスバー10の表層には、すずメッキなどのメッキが施されている場合もある。組電池9における複数の電池セル8は、複数のバスバー10によって電気的に直列に接続される。
<Bus bar>
The
図1に示されるように、バスバー10は、端子部11と電線接続部13とが一体に形成された部材である。端子部11は、隣り合う電池セル8の2つの電極81各々が挿入される孔12が形成された平板状の部分である。従って、バスバー10において、端子部11は、隣り合う電池セル8の2つの電極81各々に対応して2箇所に形成されている。電池セル8の電極81には、ねじ山が形成されており、バスバー10の孔12に通された電極81に不図示のナットが装着されることにより、バスバー10は、電極81に対して接続される。
As shown in FIG. 1, the
また、電線接続部13は、バスバー10の一部を形成し、2つの端子部11各々と一連に形成され、電線60の端部が嵌め込まれる溝14が形成された部分である。図1及び図3に示される例では、電線接続部13は、バスバー10における2箇所に形成された2つの端子部11の間に形成されている。
Moreover, the electric
また、本実施形態に係るバスバー10において、溝14は、バスバー10の中央を横断して形成されており、溝14の両端は、いずれも開放端である。従って、溝14が形成された電線接続部13は、2つの孔12各々に挿入された2つの電極81の一方から他方へ流れる電流が通過する領域の一部である。
In the
バスバー10における電流が通過する領域において、厚みが薄く形成された部分が存在すると、その部分の電気的抵抗が大きくなって過剰に発熱する。そのため、電線接続部13を形成する溝14の両側の側壁部及び底板部は、端子部11の厚みと同等以上の厚みで形成されている。
In a region where current flows in the
また、図2に示されるように、溝14は、電線60における溝14に嵌め込まれている部分の最大の直径と同等の深さ又はそれより深い深さで形成されている。本実施形態においては、電線60における絶縁被覆61の端部及びそこから伸び出た芯線62の両方が溝14に嵌め込まれる。そのため、溝14は、芯線62より太い絶縁被覆61の部分の直径と同等以上の深さで形成されている。
As shown in FIG. 2, the
また、溝14は、電線60における溝14に嵌め込まれている部分の最大の直径の幅と同等又はそれより若干狭い幅で形成されている。本実施形態においては、電線60における絶縁被覆61の端部が溝14に嵌め込まれるため、溝14は、絶縁被覆61の部分の直径と同等の幅又はそれより若干狭い幅で形成されている。以上に示した寸法の溝14に電線60の端部が嵌め込まれると、電線60は、絶縁被覆61と溝14の内側の側面との摩擦抵抗により、溝14の中から外れにくい。
Further, the
バスバー10は、例えば、平板状の金属部材に対す孔開け加工及びプレス加工によってごく簡易に製造可能である。即ち、平板状の金属部材に対す孔開け加工により、2つの孔12が形成される。また、孔開け加工前もしくは孔開け加工後の平板状の金属部材に対するプレス加工により、電線接続部13が形成される。また、バスバー10は、金属部材の金型成形によっても比較的簡易に製造可能である。
The
<電線>
電線60は、組電池9の各電池セル8の電極81における電圧を検出するために、各電池セル8の電極81に対して電気的に接続される電線である。図2に示されるように、電線60の端部は、バスバー10における電線接続部13の溝14に嵌め込まれる。より具体的には、電線60は、その芯線62の先端が溝14の中に位置し、芯線62の先端側とは反対側において溝14の一端(開放端)を通る状態で溝14に嵌め込まれる。また、電線60の端部における絶縁被覆61から伸び出た芯線62が、抵抗溶接用の第一電極71及び第二電極72により、溝14の中に溶接される。従って、図3に示されるように、芯線62における溶接部63は、溝14の中に形成される。
<Wire>
The
図2に示されるように、電線60の芯線62に押し当てられる側の第一電極71の先端部分711は、電線接続部13の溝14の中に嵌り込む厚みで形成されている。これにより、第一電極71から電線60の芯線62に対して圧力を加えることができる。図3は、電線60における絶縁被覆61の端部及び芯線62の両方が、電線接続部13の溝14に嵌め込まれ、芯線62が、溝14の中で溶接された後の状態を示す。端部がバスバー10に溶接された電線60は、バスバー保持具50におけるバスバー収容部20の中からその外側へ引き出されて配線される。
As shown in FIG. 2, the
<バスバー保持具>
バスバー保持具50は、バスバー10ごとに設けられ、バスバー10各々を個別に収容するバスバー収容部20が形成されたバスバー10の保護具である。バスバー保持具50は、バスバー収容部20と、連結機構30と、電線保持部40とが形成された非導電性の部材である。
<Bus bar holder>
The
バスバー保持具50は、例えば、ポリアミド(PA)、ポリプロピレン(PP)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)又はABS樹脂などの非導電性の樹脂からなる一体成型部材である。従って、バスバー収容部20、連結機構30及び電線保持部40は、全て非導電性の部材である。なお、バスバー保持具50は、非導電性の部材ではないことも考えられる。例えば、バスバー保持具50が、導電性の部材の表面に絶縁被覆が施された部材であることなども考えられる。
The
バスバー収容部20は、バスバー10を支持する支持部22と、支持部22に支持されたバスバー10の周囲に起立して形成された囲い部21とを有する。囲い部21は、電池セル8の電極81の挿入口である第一開口23と、バスバー10の入口である第二開口24とを形成している。
The bus
図1に示されるように、バスバー収容部20の支持部22は、囲い部21の内側の面から突出し、隣り合う2つの電池セル8の2つの電極81両方が挿入される一つの第一開口23の周りを囲んで形成されている。
As shown in FIG. 1, the
より具体的には、バスバー収容部20の支持部22は、バスバー10における溝14を含む電線接続部13の裏側の部位に干渉しない位置において、囲い部21から内側へ突出して形成されている。そして、支持部22は、バスバー10における2箇所の端子部11の縁部のみを支持する。
More specifically, the
また、囲い部21の内側の面には、支持部22に載置されたバスバー10の縁部に引っ掛かるバスバー係止部25が突出して形成されている。バスバー係止部25は、支持部22に載置されたバスバー10における、支持部22に支持される下面と反対側の上面の縁部に当接する。これにより、バスバー係止部25は、バスバー10が支持部22から浮き上がることを防止する。
Further, a bus
また、囲い部21の内側の面には、バスバー収容部20の第二開口24を塞ぐ不図示の蓋部材に引っ掛かる蓋係止部27も形成されている。この蓋係止部27は、不図示の蓋部材を、第二開口24を塞ぐ状態で保持する。
Further, a
また、囲い部21には、バスバー収容部20の内側から外側へ連通する欠け部26が形成されている。この欠け部26は、囲い部21の内側から外側へ引き出される電線60の配線経路の一部を形成する。
Further, the enclosure portion 21 is formed with a chipped
バスバー保持具50における連結機構30は、当該バスバー保持具50を隣に配置される他のバスバー保持具50と連結する機構である。図1に示される例では、連結機構30は、先端に幅の広い抜け止め部が形成された棒状の突起部31と、その突起部31が嵌め込まれる溝が形成された受け部32とにより構成されている。突起部31は、バスバー保持具50の配列方向に伸びて形成されている。図3に示されるように、隣り合う2つのバスバー保持具50の一方の突起部31の軸部分が他方の受け部32の溝に嵌め込まれることにより、2つのバスバー保持具50が連結される。
The
また、図4に示されるように、3つ以上のバスバー保持具50は、連結機構30によって順次連結されることにより、一列分の電極81を接続する3つ以上のバスバー保持具50全体が一体に連結される。また、電気的に直列接続される複数の電池セル8の電極81のうち、グランドレベルの電極と最大電位の電極とには、それら各々に対応する1つの孔が形成されたバスバーが保持されたシングル電極用のバスバー保持具70が取り付けられる。このバスバー保持具70は、バスバー保持具50の連結機構30と同じ機構を備え、連結された複数のバスバー保持具50の中で端に位置するものに連結される。
As shown in FIG. 4, the three or more
また、突起部31は、受け部32の溝に嵌め込まれた状態において、突起部31の長手方向に沿って、即ち、バスバー保持具50の配列方向に沿って、受け部32の溝の中で摺動可能な長さで形成されている。この摺動機構により、組電池9における複数の電極81相互間の間隔とバスバー保持具50の寸法との誤差が吸収される。
Further, in the state where the
バスバー保持具50における電線保持部40は、バスバー収容部20から引き出された電線60を保持する部分である。電線保持部40は、第一電線支持部41、第二電線支持部42、第一電線押さえ部43、第二電線押さえ部44及び連結部45を有している。
The electric
第一電線支持部41は、バスバー収容部20における囲い部21の欠け部26の外側の位置に存在し、バスバー収容部20から、バスバー保持具50の配列方向に直交する方向へ引き出された電線60を支持する部分である。図3に示されるように、この第一電線支持部41は、1つのバスバー収容部20から引き出された電線60のみを支持する。
The first electric
また、第二電線支持部42は、第一電線支持部41から引き出された電線60を、バスバー保持具50の配列方向に沿って支持する部分である。図3及び図4に示されるように、連結機構30によって複数のバスバー保持具50が連結されることにより、それらバスバー保持具50が備える複数の第二電線支持部42は、連結された複数のバスバー保持具50に渡る範囲において、電線60の配線経路を形成する。そして、第二電線支持部42は、複数のバスバー収容部20各々から引き出された複数の電線60を支持する。
Further, the second electric
また、第一電線押さえ部43は、第一電線支持部41に支持された電線60に対して上から引っ掛かる部分である。また、第二電線押さえ部44は、第二電線支持部42に支持された電線60に対して上から引っ掛かる部分である。これら第一電線押さえ部43及び第二電線押さえ部44は、電線60が支持部から外れることを防止する部分である。
The first electric
また、連結部45は、バスバー収容部20の囲い部21と第二電線支持部42とを連結する部分である。なお、第一電線支持部41も、囲い部21と第二電線支持部42とを連結する機能を果たす。
The connecting
<作用及び効果>
バスバーモジュール1においては、バスバー10自体に、電圧検出用の電線60の端部を溶接するための溝14が形成されている。そのため、バスバーモジュール1の組み立て工程において、電圧検出用ハーネスの端子をバスバー収容部20にセットする作業は不要である。また、バスバー10に溝を形成することは、プレス加工又は単純な金型成形などによって実現でき、バスバー10に電線の圧着部を形成することに比べ、コスト面において実用的である。
<Action and effect>
In the
また、電線60の端部をバスバー10の溝14に嵌め込んだ状態で電線60の芯線62を溶接することが可能であるため、撚り線である芯線62が、抵抗溶接の電極71から受ける圧力によって広がることが防止される。その結果、バスバーモジュール1のバスバー10は、溶接不良を防止できる。以上より、バスバーモジュール1が採用されることにより、バスバー10とは別個の電圧検出用の端子をバスバー収容部20へセットする煩雑な作業を要することなく、組電池に対する電圧検出用の電線60の配線を実現できる。
Moreover, since the
また、バスバー収容部20の支持部21が、バスバー10における溝14の裏側の部位に干渉しない位置において端子部11の縁部のみを支持する。そのため、バスバー10の表裏両面における溝14の位置を含む中央の広い領域が、第一開口23及び第二開口24各々を通じて直線的にアクセス可能な状態となる。
Further, the support portion 21 of the bus
従って、複数のバスバー10が、連結された複数のバスバー保持具50における複数のバスバー収容部20に収容された状態で、バスバー10の溝14の部分及びその裏側の部分各々に対して抵抗溶接の電極71,72を接触させて溶接することが可能となる。その結果、バスバー10が組み込まれたバスバーモジュール1全体を一括してコンベア又は三次元自動ステージなどにより搬送しつつ、各バスバー10の溝に対して電線60を溶接することが可能となり、電線の溶接工程の効率化が容易となる。
Therefore, in a state where the plurality of
特に、電線接続部13が、2つの端子部11の間に形成されているため、溝14及びその裏側の部位へのアクセス空間が広く確保され、抵抗溶接の電極71,72のアクセスが容易となり好適である。
In particular, since the
また、バスバーモジュール1は、芯線62が電線接続部13の溝14の中に抵抗溶接によって溶接されている状態、即ち、図3に示される状態で提供されることも考えられる。抵抗溶接は、他の溶接と比較してコスト面で有利である。
It is also conceivable that the
また、電線60における絶縁被覆61の端部とその絶縁被覆61から伸び出た芯線62の部分との両方が溝14に嵌め込まれるため、電線60に対してそれを引っ張る力が加わった場合に、裸の芯線62が溝14の側壁と擦れることを防止できる。その結果、電線60の耐久性が高まり、好適である。
Further, since both the end portion of the insulating
また、電線接続部13の溝14が、電線60の端部の最大の直径以上の深さで形成されていれば、電線60の溶接の際に、電線60が溝から外れにくく、溶接不良が生じにくい。また、溶接後においても、電線60に対してそれを引っ張る力が加わった場合に、電線60が溝14の側壁で支えられ、溶接部63に加わる引っ張り力が緩和されるため、溶接が外れることを防止できる。
Moreover, if the
<第2実施形態>
次に、図5及び図6を参照しつつ、本発明の第2実施形態に係るバスバー10Aについて説明する。このバスバー10Aは、バスバーモジュール1においてバスバー10の代わりに用いられる。なお、便宜上、図5において、バスバー10Aにおける開口が形成されている部分には、網点状のハッチングが記されている。
<Second Embodiment>
Next, a
第2実施形態に係るバスバー10Aは、図1に示されたバスバー10と比較して、電線接続部13の形状のみが異なる構成を有している。図5において、図1に示される構成要素と同じ構成要素は、同じ参照符号が付されている。以下、バスバー10Aにおけるバスバー10と異なる点についてのみ説明する。
10 A of bus bars which concern on 2nd Embodiment have the structure from which only the shape of the electric
バスバー10Aは、2箇所に形成された2つの端子部11と、それら2つの端子部11の間の位置においてそれら2つの端子部11各々に連なる電線接続部13とが一体に形成された導電性の部材である。電線接続部13は、電線60の端部が嵌め込まれる溝14が形成された部分である。
The
バスバー10Aにおいても、電線60における絶縁被覆61の端部及びそこから伸び出た芯線62の両方が溝14に嵌め込まれる。そのため、溝14は、絶縁被覆61の部分の直径と同等の幅又はそれより若干狭い幅で形成されている。さらに、溝14は、芯線62より太い絶縁被覆61の部分の直径と同等以上の深さで形成されている。バスバー10Aも、バスバー10と同様に、平板状の金属部材に対す孔開け加工及びプレス加工によってごく簡易に製造可能である。
Also in the
また、バスバー10Aの電線接続部13に形成された溝14において、一方の端は開放端であり、他方の端は閉塞端である。この点が、バスバー10Aにおけるバスバー10と異なる点である。溝14の一端が閉塞端であるため、図6に示されるように、電線60の芯線62の先端を溝14の閉塞端に当接させることにより、溝14内での電線60の位置決めが容易となる。
Moreover, in the groove |
即ち、図6に示されるように、電線60は、その芯線62の先端が溝14の閉塞端に当接し、芯線62の先端側とは反対側において溝14の開放端を通る状態で溝14に嵌め込まれる。さらに、電線60の芯線62は、その先端が溝14の閉塞端に当接する状態で溝14の中に抵抗溶接によって溶接される。なお、溶接が行われることにより、溝14内に図3に示した溶接部63が形成されるが、図6においては、その溶接部63の記載は省略されている。
That is, as shown in FIG. 6, the
<第3実施形態>
次に、図7を参照しつつ、本発明の第3実施形態に係るバスバー10Bについて説明する。このバスバー10Bは、バスバーモジュール1においてバスバー10の代わりに用いられる。なお、便宜上、図7において、バスバー10Bにおける開口が形成されている部分には、網点状のハッチングが記されている。
<Third Embodiment>
Next, a
第3実施形態に係るバスバー10Bは、図1に示されたバスバー10と比較して、電線接続部13の形状のみが異なる構成を有している。図7において、図1に示される構成要素と同じ構成要素は、同じ参照符号が付されている。以下、バスバー10Bにおけるバスバー10と異なる点についてのみ説明する。
The
バスバー10Bは、2箇所に形成された2つの端子部11と、それら2つの端子部11の間の位置においてそれら2つの端子部11各々に連なる電線接続部13とが一体に形成された導電性の部材である。電線接続部13は、電線60の端部が嵌め込まれる溝14が形成された部分である。
The
バスバー10Bにおいては、電線60における絶縁被覆61の端部から伸び出た芯線62のみが溝14に嵌め込まれる。そのため、溝14は、芯線62の直径と同等の幅又はそれより若干狭い幅で形成されている。さらに、溝14は、芯線62の直径と同等の深さで、又はそれより深く形成されている。バスバー10Bも、バスバー10,10Aと同様に、平板状の金属部材に対す孔開け加工及びプレス加工によってごく簡易に製造可能である。
In the
また、バスバー10Bの電線接続部13に形成された溝14において、一方の端は開放端であり、他方の端は閉塞端である。この点が、バスバー10Bにおけるバスバー10と異なる点である。溝14の一端が閉塞端であるため、図7に示されるように、電線60の芯線62の先端を溝14の閉塞端に当接させることにより、溝14内での電線60の位置決めが容易となる。
Moreover, in the groove |
即ち、図6に示されるように、電線60は、その芯線62の先端が溝14の閉塞端に当接する状態で溝14に嵌め込まれる。さらに、電線60の芯線62は、その先端が溝14の閉塞端に当接する状態で溝14の中に抵抗溶接によって溶接される。
That is, as shown in FIG. 6, the
また、バスバー10Bにおける電線接続部13の溝14の一部には、他の部分よりも幅の広い拡幅部15が形成されている。この拡幅部15は、抵抗溶接の第一電極71が挿入される部分である。
Moreover, the
即ち、溝14の一部の幅は、芯線62が外れにくい細い幅で形成され、溝の14の残りの一部の幅は、抵抗溶接の第一電極71を挿入可能な比較的広い幅で形成されている。これにより、拡幅部15において、第一電極71から電線60の芯線62に対して圧力を加えることができる。さらに、バスバー10Bにおいては、バスバー10,10Aと比較して、電線接続部13の大きさを小さくできる。
That is, the width of a part of the
なお、溶接が行われることにより、溝14の拡幅部15内に図3に示した溶接部63が形成されるが、図7においては、その溶接部63の記載は省略されている。
3 is formed in the widened
また、前述したバスバー10,10Aにおける前記電線接続部13の溝14の一部に、バスバー10Bと同様の拡幅部15が形成されることも考えられる。
It is also conceivable that a widened
1 バスバーモジュール
8 電池セル
9 組電池
10,10A,10B バスバー
11 端子部
12 孔
13 電線接続部
14 溝
15 拡幅部
20 バスバー収容部
21 バスバー収容部の囲い部
22 バスバー収容部の支持部
23 バスバー収容部の第一開口
24 バスバー収容部の第二開口
25 バスバー係止部
26 囲い部の欠け部
27 蓋係止部
30 連結機構
31 突起部
32 受け部
40 電線保持部
41 第一電線支持部
42 第二電線支持部
43 第一電線押さえ部
44 第二電線押さえ部
45 連結部
50 バスバー保持具
60 電線
61 電線の絶縁被覆
62 電線の芯線
63 溶接部
71,72 抵抗溶接の電極
81 電池セルの電極
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記バスバーごとに設けられ、前記バスバーを支持する支持部と前記バスバーの周囲に起立して形成された囲い部とを有する部材からなる複数のバスバー収容部と、
前記バスバーの一部を形成し、前記端子部と一連に形成された導体からなり、電線の端部が嵌め込まれる溝が形成された電線接続部と、を備えることを特徴とするバスバーモジュール。 A plurality of bus bars each having a terminal portion formed of a plate-like conductor in which a hole into which an electrode of a battery cell included in the assembled battery is inserted;
A plurality of bus bar accommodating portions, each of which is provided for each bus bar, made of a member having a support portion for supporting the bus bar and a surrounding portion formed upright around the bus bar;
A bus bar module, comprising: a part of the bus bar, and a wire connecting part formed of a conductor formed in series with the terminal part, and having a groove into which an end of the electric wire is fitted.
前記バスバー収容部の前記支持部は、前記囲い部から内側へ突出して形成され、前記バスバーにおける2箇所の前記端子部の縁部のみを支持する、請求項2に記載のバスバーモジュール。 The wire connecting portion is formed between the two terminal portions formed at two locations in the bus bar,
3. The bus bar module according to claim 2, wherein the support portion of the bus bar housing portion is formed so as to protrude inward from the enclosure portion and supports only the edge portions of the two terminal portions of the bus bar.
前記電線は、前記溝の開放端を通る状態で前記溝に嵌め込まれており、
前記電線の前記芯線は、その先端が前記溝の閉塞端に当接する状態で前記溝の中に溶接されている、請求項5に記載のバスバーモジュール。 In the wire connecting portion, the groove having one end being an open end and the other end being a closed end is formed,
The electric wire is fitted into the groove in a state of passing through the open end of the groove,
The bus bar module according to claim 5, wherein the core wire of the electric wire is welded into the groove in a state in which a tip thereof is in contact with a closed end of the groove.
前記電極が挿入される孔が形成された板状の導体からなる端子部と、
前記端子部と一連に形成された導体からなり、電線の端部が嵌め込まれる溝が形成された電線接続部と、を備えることを特徴とする組電池用バスバー。 A battery pack bus bar attached to an electrode of a battery cell included in the battery pack,
A terminal portion made of a plate-like conductor in which a hole into which the electrode is inserted is formed;
An assembled battery bus bar comprising: the terminal portion and a conductor formed in series, and an electric wire connecting portion in which a groove into which an end portion of the electric wire is fitted is formed.
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