JP2012109196A - バスバモジュール及び該バスバモジュールを備えた電源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フラット電線の導体をバスバに接続する工数を削減してコストの高騰を防止できるバスバモジュール及びこのバスバモジュールを備えた電源装置を提供する。
【解決手段】バスバモジュール５は電池集合体２の互いに隣り合う電池３の正の電極１１と他の電池３の負の電極１２とを接続するバスバ６と互いに平行な複数の導体２５と複数の導体２５を被覆したシート状の被覆部２６とを有したフラット電線７ａ，７ｂとを備えフラット電線７ａ，７ｂの導体２５それぞれが一つのバスバ６に接続されている。フラット電線７ａ，７ｂは複数のバスバ６に隣接して導体２５の長手方向が複数の電池３が重ねられた方向Ｘと平行に設けられている。バスバ６は電池集合体２に重ねられたバスバ本体２０とバスバ本体２０に連なりかつフラット電線７ａ，７ｂに重なって複数の導体２５のうちの一本の導体２５に接続した接続片２５を備えている。
【選択図】図３

Description

本発明は、ハイブリッド自動車や電気自動車などに用いられる電源装置の複数の電池を直列に接続するバスバモジュール及び当該バスバモジュールを備えた電源装置に関する。

電動モータを用いて走行する電気自動車や、エンジンと電動モータとを併用して走行するハイブリッド自動車などには、前記電動モータの駆動源としての電源装置が搭載されている。この電源装置は、一端に正の電極と他端に負の電極とが設けられた複数の電池から構成される電池集合体を備え、所望の電圧を得るために前記複数の電池は直列に接続されている。これら複数の電池は、正の電極と負の電極とが互いに隣り合う状態で、一方向に沿って並べられている。

前述した電源装置は、電池集合体の互いに隣り合う各電池の正の電極と負の電極とを接続部材によって接続して、電池集合体の複数の電池を直列に接続するバスバモジュール（例えば、特許文献１参照）を備えている。前述した特許文献１に示されたバスバモジュールは、絶縁性の合成樹脂で構成された絶縁枠体と、互いに隣り合う電池の電力同士を接続する複数のバスバと、フラット回路体としてのＦＰＣとを備えている。

絶縁枠体は、電池集合体上に重ねられた。前記バスバは、絶縁枠体に取り付けられて、互いに隣り合う電池の電極同士を電気的に接続する。ＦＰＣは、絶縁枠体の幅方向の中央に設けられかつ当該絶縁枠体の長手方向に沿って配索されている。ＦＰＣは、互いに平行な複数の導体と、これら導体を被覆した絶縁フィルムを備えて、全体として扁平な帯状に形成されている。導体は、バスバと１対１で対応して設けられている。ＦＰＣは、絶縁フィルムの導体間の位置に切込みが形成されて、各導体が他の導体と分離された後、各導体が対応するバスバに向かうように折り曲げられる。そして、各導体が対応するバスバに取り付けられる。

前述した特許文献１に示されたバスバモジュールは、バスバが互いに隣り合う電池の電極同士を接続することで、電池集合体の複数の電池を直列に接続するとともに、バスバにＦＰＣの導体が接続していることで、各電池の電極間の電位差を測定することを可能としている。

特開２０１０−１１４０２５号公報

しかしながら、前述した特許文献１に示されたバスバモジュールは、ＦＰＣの導体が対応するバスバに接続して、各バスバが正の電極と負の電極とが互いに隣り合う状態で一方向に沿って並べられた複数の電池のうちの任意の二つの電池の電極同士を接続している。前述したＦＰＣは、全ての導体が同じ長さの状態から前述した切込みが形成されたり、不要な部分が除去された後、各導体が対応するバスバに向かって折り曲げられて得られる。このように、前述した特許文献１に示されたバスバモジュールは、特に、フラット回路体としてのＦＰＣの導体をバスバに接続する際にかかる工数が増加して、コストが高騰する傾向であった。

したがって、本発明の目的は、特に、フラット回路体（フラット電線）の導体をバスバに接続する際にかかる工数を削減して、コストの高騰を防止できるバスバモジュール及びこのバスバモジュールを備えた電源装置を提供することにある。

前記課題を解決するために、請求項１に記載された本発明のバスバモジュールは、複数の電池が重ねられて構成された電池集合体の互いに隣り合う一つの電池の正の電極と他の電池の負の電極とを接続することで前記複数の電池を直列に接続する複数のバスバと、互いに平行な複数の導体と前記複数の導体を被覆したシート状の被覆部とを有したフラット電線と、を備え、前記フラット電線の前記導体それぞれが一つのバスバに接続されたバスバモジュールにおいて、前記フラット電線は、前記複数のバスバに隣接して、前記導体の長手方向が前記複数の電池が重ねられた方向と平行に設けられ、前記バスバは、互いに隣り合う電極が設けられた電池に重ねられたバスバ本体と、前記バスバ本体に連なりかつ前記フラット電線に重なって前記複数の導体のうちの一本の導体に接続した接続部と、を備えたことを特徴としている。

請求項２に記載された本発明のバスバモジュールは、請求項１に記載のバスバモジュールにおいて、前記接続部は、前記フラット電線の前記被覆部に重ねられて超音波接合が施されることで、前記導体に接合されていることを特徴としている。

請求項３に記載された本発明のバスバモジュールは、請求項１又は請求項２に記載のバスバモジュールにおいて、前記複数のバスバと前記フラット電線とが取り付けられて前記電池集合体に重ねられたバスバプレートを更に備え、前記バスバプレートは、前記フラット電線を収容する電線収容部と、それぞれが一つのバスバを収容しかつ前記電池集合体の複数の電池が互いに重ねられた方向に沿って並べられた収容室を複数有しているとともに前記電線収容部との間に隔壁が設けられて前記電線収容部に取り付けられるバスバ収容部と、を備え、前記隔壁には、前記収容室それぞれに収容された前記バスバの前記接続部を通すスリットが設けられていることを特徴としている。

請求項４に記載された本発明のバスバモジュールは、請求項１乃至請求項３のうちいずれか一項に記載のバスバモジュールにおいて、前記フラット電線として、互いに長さの異なりかつ電池集合体の一方の端の電池寄りの端部が互いに重ねられたフラット電線が複数設けられ、かつ、長さの短いフラット電線から順に、前記導体が前記一方の端寄りの前記バスバに接続されていることを特徴としている。

請求項５に記載された本発明のバスバモジュールは、請求項１乃至請求項４のうちいずれか一項に記載のバスバモジュールにおいて、前記接続部が前記電線収容部との間に前記フラット電線を挟みこむ位置に、前記バスバが設けられていることを特徴としている。

請求項６に記載された本発明のバスバモジュールは、請求項５に記載のバスバモジュールにおいて、前記接続部が前記バスバ本体の両表面と面一の接続部本体を備え、前記電線収容部に前記フラット電線を介して前記接続部本体が侵入可能な凹部が設けられていることを特徴としている。

請求項７に記載された本発明のバスバモジュールは、請求項５に記載のバスバモジュールにおいて、前記接続部が前記バスバ本体の両表面と面一の接続部本体と、この接続箱本体の両縁から前記電線収容部に向かって立設した一対の側壁部とを備え、前記電線収容部に前記フラット電線を介して前記一対の側壁部間に侵入可能な凸部が設けられていることを特徴としている。

請求項８に記載された本発明の電源装置は、一端に正の電極と他端に負の電極とを有する電池を複数備えた電池集合体と、前記電池集合体に取り付けられて該電池集合体の複数の電池を直列に接続するバスバモジュールと、直列に接続された前記複数の電池の電圧を取り出す電極と接続された一対の電線と、を備えた電源装置において、前記バスバモジュールとして、請求項１ないし請求項７のうちいずれか一項に記載のバスバモジュールを備えていることを特徴とする電源装置である。

請求項１に記載された本発明のバスバモジュールによれば、フラット電線を複数のバスバに隣接して設け、バスバにバスバ本体に連なりかつフラット電線に重ねられたとともに一本の導体に接続した接続部を設けているので、フラット電線の導体間の被覆部に切込みを入れる必要がないとともに、フラット電線の各導体を対応するバスバに向かって折り曲げる必要が無い。

請求項２に記載された本発明のバスバモジュールによれば、接続部が超音波接合により導体に接合されているので、超音波接合の際に生じる摩擦熱により導体と接続部との間から被覆部を除去できるので、被覆部を除去することなくフラット電線の導体を各バスバの接続部に接合できる。

請求項３に記載された本発明のバスバモジュールによれば、バスバを収容するバスバ収容部のフラット電線を収容する電線収容部との間の隔壁にバスバの接続部を通すスリットが設けられているので、スリットを通して接続部とフラット電線の各導体とを確実に接続できる。

請求項４に記載された本発明のバスバモジュールによれば、長さが異なりかつ電池集合体の一方の端の電池寄りの端部が互いに重ねられたフラット電線が複数設けられ、かつ短いフラット電線から順に、導体が前述した一方の端寄りのバスバの接続部に接続しているので、フラット電線の材料歩留まりを向上することができる。

請求項５に記載された本発明のバスバモジュールによれば、バスバの接続部が電線収容部との間にフラット電線を挟みこむので、フラット電線が引っ張られても、接続部と導体とが互いに剥離することを防止できる。

請求項６に記載された本発明のバスバモジュールによれば、バスバの接続部本体がフラット電線を介して電線収容部に設けられた凹部内に侵入するので、フラット電線が引っ張られても、この応力を凹部の内壁面で支えることとなって接続部本体と導体との接続箇所に直接作用しない。よって、接続部と導体とが互いに剥離することを確実に防止できる。

請求項７に記載された本発明のバスバモジュールによれば、電線収容部に設けられた凸部がフラット電線を介してバスバの一対の側壁部間に侵入するので、フラット電線が引っ張られても、この応力を凸部の表面や側壁部の内面で支えることとなって接続部と導体との接続箇所に直接作用しない。よって、接続部と導体とが互いに剥離することを確実に防止できる。

請求項８に記載された本発明の電源装置によれば、前述したバスバモジュールを備えているので、フラット電線の各導体を対応するバスバに向かって折り曲げる必要が無い。

以上説明したように、請求項１に記載の本発明は、フラット電線の導体間の被覆部に切込みを入れる必要がないとともに、フラット電線の各導体を対応するバスバに向かって折り曲げる必要が無いので、複数のバスバにフラット電線を並べて配置することで、当該フラット電線の導体をバスバの接続部に接続できる。したがって、フラット電線の導体をバスバに接続する際にかかる工数を削減して、コストの高騰を防止することができる。

請求項２に記載の本発明は、被覆部を除去することなくフラット電線の導体を各バスバの接続部に接合できるので、フラット電線の導体をバスバに接続する際にかかる工数を確実に削減することができる。

請求項３に記載の本発明は、バスバを収容するバスバ収容部のフラット電線を収容する電線収容部との間の隔壁にスリットが設けられているので、当該スリットを通して接続部とフラット電線の各導体とを確実に接続できる。

請求項４に記載の本発明は、フラット電線の材料歩留まりを向上することができるので、コストの高騰を確実に防止することができる。

請求項５に記載の本発明は、フラット電線が引っ張られても、接続部と導体とが互いに剥離することを防止できる。

請求項６に記載の本発明は、フラット電線が引っ張られても、接続部と導体とが互いに剥離することを確実に防止できる。

請求項７に記載の本発明は、フラット電線が引っ張られても、接続部と導体とが互いに剥離することを確実に防止できる。

請求項８に記載の本発明は、前述したバスバモジュールを備えているので、フラット電線の導体をバスバに接続する際にかかる工数を削減して、コストの高騰を防止することができる。

本発明の第１の実施形態にかかる電源装置を分解して示す斜視図である。 図１に示された電源装置のバスバモジュールの斜視図である。 図２に示されたバスバモジュールを分解して示す斜視図である。 図３に示されたバスバモジュールの要部を拡大して示す斜視図である。 図３に示されたバスバモジュールの他の要部を拡大して示す斜視図である。 図１中のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図である。 本発明の第２の実施形態にかかる電源装置のバスバモジュールの要部の斜視図である。 図７に示されたバスバモジュールの要部の平面図である。 図８中のＩＸ−ＩＸ線に沿った断面図である。 本発明の第３の実施形態にかかる電源装置のバスバモジュールのバスバの斜視図である。 図１０に示されたバスバとバスバプレートを側方からみた断面図である。 図１１に示されたバスバをバスバプレートに取り付けた状態を側方からみた断面図である。 図１１に示されたバスバとバスバプレートの要部を側方からみた断面図である。 図１２に示されたバスバをバスバプレートに取り付けた状態の要部を側方からみた断面図である。 図１０に示されたバスバの変形例の斜視図である。 図１５に示されたバスバとバスバプレートの要部を側方からみた断面図である。 図１５に示されたバスバをバスバプレートに取り付けた状態の要部を側方からみた断面図である。

以下、本発明の第１の実施形態にかかる電源装置を、図１乃至図６を参照して説明する。本発明の一実施形態にかかる電源装置１は、電動モータの駆動力によって走行する電気自動車や、エンジンと電動モータとの双方の駆動力で走行するハイブリッド車などに搭載され、前記電動モータに電力を供給するものである。

本発明の電源装置１は、図１に示すように、電池集合体２と、図示しない一対の電源ケーブルと、電池集合体２に取り付けられるバスバモジュール５と、を備えている。電池集合体２は、複数の電池３と、これら複数の電池３を互いに重ねて固定する（束ねて固定する）固定部材４と、を備えている。

複数の電池３は、図１に示すように、それぞれ、方体状の電池本体１０と、正の電極（以下、正極と記す）１１と、負の電極（以下、負極と記す）１２と、を備えている。正極１１は、電池本体１０の一端に設けられている。負極１２は、電池本体１０の他端に設けられている。正極１１と負極１２とは、導電性の金属で構成され且つ円柱状に形成されている。正極１１と負極１２とは、電池本体１０の一つの端面（以下、一端面と記す）１０ａから同方向に突出しているとともに、互いに並行（平行）に配されている。

前述した構成の複数の電池３は、図１に示すように、一端面１０ａが互いに同一平面上に位置する状態で、互いに隣り合う電池３同士の正極１１と負極１２とが互いに隣り合うように、一方向（図１中の矢印Ｘ）に沿って並べられている。即ち、複数の電池３は、正極１１と負極１２とが交互に逆向きとなる状態で重ねられている。なお、以下、本明細書では、前述した矢印Ｘは電池３同士が重ねられた方向と記し、前記一端面１０ａに平行でかつ重ねられた方向Ｘに対して直交（交差）する方向を幅方向Ｚと記し、前記重ねられた方向Ｘと幅方向Ｚとの双方に対して直交（交差）する方向を高さ方向Ｙと記す。なお、本実施形態では、電池３は、２１個設けられている。

固定部材４は、一対のエンドプレート１３と、拘束バンド１４と、を備えている。一対のエンドプレート１３は、それぞれ、絶縁性の材料からなり且つ方体状に形成されている。一対のエンドプレート１３は、図１に示すように、互いの間に前述した複数の電池３を挟む格好で、電池集合体２の複数の電池３同士の重ねられた方向Ｘの両端部それぞれに配されている。

拘束バンド１４は、絶縁性の材料からなり且つ帯板状に形成されている。拘束バンド１４は、複数（図示例では４つ）設けられており、図１又は図２に示すように、電池集合体２の複数の電池３の一端面１０ａ上と、該一端面１０ａの裏側の底面上とに配されている。複数の拘束バンド１４は、複数の電池３同士の重ねられた方向Ｘと平行に配されるとともに、複数の電池３同士の重ねられた方向Ｘと直交する方向に互いに間隔をあけて設けられている。

前述した構成の固定部材４は、図１に示すように、一対のエンドプレート１３の間に前述した複数の電池３を挟み、複数の拘束バンド１４各々の長手方向の両端部がそれぞれボルト等で各エンドプレート１３と固定されることによって、複数の電池３を束ねて即ち一体化して保持する。

一対の電源ケーブルは、それぞれ、導電性の芯線と該芯線を被覆する絶縁性の被覆部とを有する周知の被覆電線である。一対の電源ケーブルは、それぞれ、端末に各電池３の正又は負の電極１１，１２と接続可能な端子が取り付けられている。

一対の電源ケーブルは、端子が電池集合体２の複数の電池３のうちの前記重ねられた方向Ｘの一方の端の電池３ａ（以下、符号３ａで示す）の正極（総＋端子）１１と接続される。さらに、一対の電源ケーブルのうちの他方の電源ケーブルは、端子が電池集合体２の複数の電池３のうちの前記重ねられた方向Ｘの他方の端の電池３ｂ（以下、符号３ｂで示す）の負極（総−端子）１２と接続される。これらの電源ケーブルは、前記自動車のモータに接続されて、当該モータに走行用の電力を供給する。

バスバモジュール５は、主に前述した複数の電池３を直列接続するものであり、図１および図２に示すように、複数の電池３を直列に接続する複数のバスバ６と、これら複数のバスバ６各々に接続される複数のフラット電線としてのＦＦＣ７と、これらを収容した合成樹脂製のバスバプレート８と、を備えている。

バスバ６は、導電性の金属板にプレス加工が施されるなどして得られるものであり、本実施形態では、全部で２０個設けられている。バスバ６は、前記電池集合体２の一端面１０ａの幅方向Ｚの両端部に１０個ずつ前記重ねられた方向Ｘに沿って直線状に並べられている。バスバ６は、図３に示すように、平板状のバスバ本体２０と、このバスバ本体２０に連なった接続部としての接続片２１とを備えている。

バスバ本体２０は、その平面形状が矩形状に形成され、その長手方向の間隔をあけて二つの電極通し孔２２が設けられている。接続片２１は、バスバ本体２０の電池集合体２の幅方向Ｚの内側寄りの縁でかつ当該内側寄りの縁の長手方向の中央から立設している。接続片２１には、当該接続片２１から後述するバスバプレート８に保持されたＦＦＣ（Flexible Flat Cable）７に向かって突出したインデント２３（図６に示す）が設けられている。インデント２３は、その平面状が丸形は多角形状に形成されており、接続片２１の他の部分よりもＦＦＣ７側に突出している。互いに隣り合うバスバ６のインデント２３のバスバ本体２０の表面からの距離は、互いに異なる位置に設けられている。なお、図示例では、前述した電池集合体２の一端面１０ａの幅方向Ｚの各端部に重ねられた１０個のバスバ６のうち前記一方の端の電池３ａから他方の端の電池３ｂに向かうにしたがって、最も一方の端の電池３ａ寄りのバスバ６から五つ目のバスバ６までは、インデント２３のバスバ本体２０の表面からの距離が徐々に遠くなっている。また、前記他方の端の電池３ｂから一方の端の電池３ａに向かうにしたがって、最も前記他方の端の電池３ｂ寄りのバスバ６から五つ目のバスバ６までは、インデント２３のバスバ本体２０の表面からの距離が徐々に近くなっている。

即ち、図３に示すように、最も一方の端の電池３ａ寄りのバスバ６のインデント２３のバスバ本体２０の表面からの距離と、最も一方の端の電池３ａ寄りのバスバ６から六つ目のバスバ６のインデント２３のバスバ本体２０の表面からの距離とが等しく、最も一方の端の電池３ａ寄りのバスバ６から二つ目のバスバ６のインデント２３のバスバ本体２０の表面からの距離と、最も一方の端の電池３ａ寄りのバスバ６から七つ目のバスバ６のインデント２３のバスバ本体２０の表面からの距離とが等しく、最も一方の端の電池３ａ寄りのバスバ６から三つ目のバスバ６のインデント２３のバスバ本体２０の表面からの距離と、最も一方の端の電池３ａ寄りのバスバ６から八つ目のバスバ６のインデント２３のバスバ本体２０の表面からの距離とが等しく、最も一方の端の電池３ａ寄りのバスバ６から四つ目のバスバ６のインデント２３のバスバ本体２０の表面からの距離と、最も一方の端の電池３ａ寄りのバスバ６から九つ目のバスバ６のインデント２３のバスバ本体２０の表面からの距離とが等しく、最も一方の端の電池３ａ寄りのバスバ６から五つ目のバスバ６のインデント２３のバスバ本体２０の表面からの距離と、最も他方の端の電池３ｂ寄りのバスバ６のインデント２３のバスバ本体２０の表面からの距離とが等しくなっている。なお、各インデント２３間の間隔は、ＦＦＣ７の後述する導体２５間の間隔と略等しくなっている。

前述した構成のバスバ６は、互いに隣り合う電池３の前記一端面１０ａ上に重ねられ、かつ、バスバ本体２０の外縁に後述する係止爪４０が係止するとともに、電極通し孔２２内に前述した電極１１，１２が通されて、当該電極１１，１２にナット２４がねじ込まれることで、互いに隣り合う電池３の電極１１，１２を互いに接続する。すると、バスバ６は、接続片２１が後述する電線収容部２８の載置壁３６との間にＦＦＣ７ａ，７ｂを挟みこむ位置に設けられる。

ＦＦＣ７として、図３及び図４に示すように、長さの短い短ＦＦＣ７ａと、短ＦＦＣ７ａよりも長い長ＦＦＣ７ｂとがそれぞれ２本ずつ設けられている。一本の短ＦＦＣ７ａと一本の長ＦＦＣ７ｂとが互いに重ねられて、電池集合体２の一端面１０ａ上の幅方向の両端部それぞれに設けられている。これら一本の短ＦＦＣ７ａと一本の長ＦＦＣ７ｂとは、一方の端の電池３寄りの端部が互いに重ねられている。

短ＦＦＣ７ａと短ＦＦＣ７ａは、それぞれ、図６に示すように、互いに間隔をあけて平行な五本の導体２５と、前記導体２５を被覆した被覆部としての絶縁シート２６とを備えて、扁平な帯状に形成されている。なお、本発明でいうフラット電線は、互いに間隔をあけて平行な複数の導体とこれら導体を被覆した絶縁性の被覆部とを備えて、全体として扁平な帯状に形成されたものをいう。導体２５は、銅または銅合金などの導電性の金属で構成されている。絶縁シート２６は、絶縁性の合成樹脂で構成されており、シート状に形成されている。

また、前述した短ＦＦＣ７ａの長さは、最も前記一方の端の電池３ａ寄りのバスバ６の接続片２１から５つ目のバスバ６の接続片２１までの距離と略等しく形成されている。長ＦＦＣ７ｂの長さは、最も前記一方の端の電池３ａ寄りのバスバ６の接続片２１から最も他方の端の電池３ｂ寄りのバスバ６の接続片２１までの距離と略等しく形成されている。

短ＦＦＣ７ａの導体２５は、最も前記一方の端の電池３ａ寄りのバスバ６から５つ目のバスバ６と、１対１で対応している。短ＦＦＣ７ａの導体２５は、当該短ＦＦＣ７ａがバスバプレート８に保持されると、対応するバスバ６の接続片２１に設けられたインデント２３と相対する。即ち、本実施形態では、図４中最も下方に位置する導体２５は、最も一方の端の電池３ａ寄りのバスバ６（６ａ）のインデント２３と相対し、図４中下から２本目の導体２５は、最も一方の端の電池３ａ寄りのバスバ６（６ａ）から二つ目のバスバ６（６ｂ）のインデント２３と相対し、図４中下から３本目の導体２５は、最も一方の端の電池３ａ寄りのバスバ６（６ａ）から三つ目のバスバ６（６ｃ）のインデント２３と相対し、図４中下から４本目の導体２５は、最も一方の端の電池３ａ寄りのバスバ６（６ａ）から四つ目のバスバ６（６ｄ）のインデント２３と相対し、図４中最も上方に位置する導体２５は、最も一方の端の電池３ａ寄りのバスバ６（６ａ）から五つ目のバスバ６（６ｅ）のインデント２３と相対する。

導体２５は、短ＦＦＣ７ａの絶縁シート２６がバスバ６の接続片２１に重ねられて、これらが互いに近づく方向に加圧されて、超音波振動が付与されることで、接続片２１との間の絶縁シート２６が溶融除去されて、対応するバスバ６の接続片２１のインデント２３と超音波接合されている。こうして、短ＦＦＣ７ａの導体２５は、対応するバスバ６の接続片２１のインデント２３に接続されている。

長ＦＦＣ７ｂの導体２５は、最も前記他方の端の電池３ｂ寄りのバスバ６から５つ目のバスバ６と、１対１で対応している。長ＦＦＣ７ｂの導体２５は、当該長ＦＦＣ７ｂがバスバプレート８に保持されると、対応するバスバ６の接続片２１に設けられたインデント２３と相対する。即ち、本実施形態では、図５中最も上方に位置する導体２５は、最も他方の端の電池３ｂ寄りのバスバ６（６ｊ）のインデント２３と相対し、図５中上から２本目の導体２５は、最も他方の端の電池３ｂ寄りのバスバ６（６ｊ）から二つ目のバスバ６（６ｉ）のインデント２３と相対し、図５中上から３本目の導体２５は、最も他方の端の電池３ｂ寄りのバスバ６（６ｊ）から三つ目のバスバ６（６ｈ）のインデント２３と相対し、図５中上から４本目の導体２５は、最も他方の端の電池３ｂ寄りのバスバ６（６ｊ）から四つ目のバスバ６（６ｇ）のインデント２３と相対し、図５中最も下方に位置する導体２５は、最も他方の端の電池３ｂ寄りのバスバ６（６ｊ）から五つ目のバスバ６（６ｆ）のインデント２３と相対する。

導体２５は、長ＦＦＣ７ｂが対応するバスバ６の接続片２１に重ねられて、これらが互いに近づく方向に加圧されて、超音波振動が付与されることで、接続片２１との間の絶縁シート２６が溶融除去されて、対応するバスバ６の接続片２１のインデント２３と超音波接合されている。こうして、長ＦＦＣ７ｂの導体２５は、対応するバスバ６の接続片２１のインデント２３に接続されている。こうして、前述した短ＦＦＣ７ａと長ＦＦＣ７ｂは、短いＦＦＣ７ａ，７ｂから順に導体２５が一方の端寄りのバスバ６に接続されている。前述したＦＦＣ７ａ，７ｂの各導体２５は、図示しない電圧検出回路に接続されている。

バスバプレート８は、本実施形態では、二つ設けられている。バスバプレート８は、前述した重ねられた方向Ｘに沿って直線状に延在しており、電池集合体２の一端面１０ａ上の幅方向Ｚの両端部上に設けられる。バスバプレート８は、図２及び図３に示すように、ぞれぞれ、バスバ収容部２７と、電線収容部２８とを備えている。バスバ収容部２７と、電線収容部２８とは、それぞれ、絶縁性の合成樹脂で構成されている。

バスバ収容部２７は、前記重ねられた方向Ｘに沿って並べられかつ枠状に形成された収容室２９と、互いに隣り合う収容室２９同士を連結した弾性連結片３０とを一体に備えている。バスバ収容部２７の長さは、電池集合体２の長さと略等しい。図示例では、収容室２９は、前記重ねられた方向Ｘに沿って並べられるバスバ６と同数の１０個設けられている。収容室２９は、その内側の空間の平面形状がバスバ６のバスバ本体２０の平面形状と略等しい矩形状に形成されている。収容室２９は、それぞれ、バスバ６を一つ収容する。バスバ収容部２７の各収容室２９の電池集合体２の幅方向Ｚの内側寄りの壁３１は、特許請求の範囲に記載された隔壁をなしている。各収容室２９の隔壁としての壁３１には、図６などに示すように、前述した接続片２１を通すスリット３２が貫通している。スリット３２は、前述した壁３１の前記重ねられた方向Ｘの中央に設けられている。スリット３２は、内側に接続片２１を通して、当該接続片２１を電線収容部２８内即ちＦＦＣ７ａ，７ｂ側に突出させる。また、弾性連結片３０は、弾性変形自在に設けられて、弾性変形することで互いに隣り合う収容室２９の相対的な位置を変更可能となっている。また、収容室２９の壁３１と、当該壁３１に相対する壁３１ａには、バスバ６のバスバ本体２０の外縁に係止する係止爪４０（図６などに示す）がそれぞれ設けられている。

電線収容部２８は、前記バスバ収容部２７と略長さが等しい板状に形成されている。電線収容部２８は、バスバ収容部２７と略平行な状態で当該バスバ収容部２７に取り付けられる。電線収容部２８は、各収容室２９に対応して設けられかつ前記重ねられた方向Ｘに沿って並べられた複数の収容部本体３３と、互いに隣り合う収容部本体３３同士を連結した弾性連結片３４とを一体に備えている。図示例では、収容部本体３３は、前記重ねられた方向Ｘに沿って並べられるバスバ６と同数の１０個設けられている。収容部本体３３は、電線収容部２８がバスバ収容部２７に取り付けられると、収容室２９の壁３１に取り付けられる。収容部本体３３は、収容室２９の電池集合体２の一端面１０ａ上に重ねられる重なり壁３５と、この重なり壁３５から立設しかつ前記収容室２９の壁３１と間隔をあけて平行に設けられる載置壁３６とを一体に備えて、断面Ｌ字状に形成されている。収容部本体３３は、それぞれ、載置壁３６の表面上に前述したＦＦＣ７ａ，７ｂを重ねて、当該ＦＦＣ７ａ，７ｂを収容する。こうして、電線収容部２８内に収容されたＦＦＣ７ａ，７ｂは、複数のバスバ６に隣接されて、前記導体２５の長手方向が前述した重ねられた方向Ｘと平行に設けられる。また、弾性連結片３４は、弾性変形自在に設けられて、弾性変形することで互いに隣り合う収容室２９の相対的な位置を変更可能となっている。

以下、前述した構成の電源装置１の組み立て方法について説明する。まず、予めバスバモジュール５のバスバプレート８、バスバ６、ＦＦＣ７ａ，７ｂなどを別々に製造しておき、各バスバプレート８のバスバ収容部２７の収容室２９内に各バスバ６を嵌め込む。なお、前記各バスバ６は、バスバプレート８にインサート成形することによって各収容室２９内に配置しても良い。なお、各バスバ６の接続片２１をスリット３２内に通しておく。

そして、ＦＦＣ７ａ，７ｂの前述した端部を互いに重ねた状態で、各バスバ６の接続片２１にＦＦＣ７ａ，７ｂを重ねて、超音波接合により互いに対応する接続片２１のインデント２３に導体２５を接続する。そして、バスバ収容部２７に電線収容部２８を取り付ける。こうして、バスバ６及びＦＦＣ７ａ，７ｂをバスバプレート８に取り付ける。

こうして組み立てられたバスバプレート８を、電池集合体２の一端面１０ａの幅方向Ｚの両端部に重ねるとともに、バスバ６の電極通し孔２２内に前述した電源ケーブルが接続される電極１１，１２を除く互いに隣り合う電池３の電極１１，１２を通して、当該電極１１，１２にナット２４をねじ込む。こうして、各バスバ６を電池集合体２に固定することで、バスバモジュール５を電池集合体２に取り付ける。そして、電源ケーブルを前述した電極１１，１２に取り付ける。

前述のように、バスバ６及びＦＦＣ７ａ，７ｂが取り付けられたバスバプレート８即ちバスバモジュール５の全体が電池集合体２に重ねられて該電池集合体２に取り付けられることで、電源装置１が組み立てられる。

本実施形態によれば、ＦＦＣ７ａ，７ｂを複数のバスバ６に隣接して設け、バスバ６にバスバ本体２０に連なりかつＦＦＣ７ａ，７ｂに重ねられたとともに一本の導体２５に接続した接続片２１を設けているので、ＦＦＣ７ａ，７ｂの導体２５間の絶縁シート２６に切込みを入れる必要がないとともに、ＦＦＣ７ａ，７ｂの各導体２５を対応するバスバ６に向かって折り曲げる必要が無い。このために、複数のバスバ６にＦＦＣ７ａ，７ｂを並べて配置することで、当該ＦＦＣ７ａ，７ｂの導体２５をバスバ６の接続片２１に接続できる。したがって、ＦＦＣ７ａ，７ｂの導体２５をバスバ６に接続する際にかかる工数を削減して、コストの高騰を防止することができる。

また、接続片２１が超音波接合により導体２５に接合されているので、超音波接合の際に生じる摩擦熱により導体２５と接続片２１との間から絶縁シート２６を除去できるので、絶縁シート２６を除去することなくＦＦＣ７ａ，７ｂの導体２５を各バスバ６の接続片２１に接合できる。このために、ＦＦＣ７ａ，７ｂの導体２５をバスバ６に接続する際にかかる工数を確実に削減することができる。

さらに、バスバ６を収容するバスバ収容部２７のＦＦＣ７ａ，７ｂを収容する電線収容部２８との間の壁３１にバスバ６の接続片２１を通すスリット３２が設けられているので、スリット３２を通して接続片２１とＦＦＣ７ａ，７ｂの各導体２５とを確実に接続できる。

電線収容部２８に壁３１と平行でかつ表面上にＦＦＣ７ａ，７ｂが重ねられた載置壁３６を有しているので、ＦＦＣ７ａ，７ｂをバスバ６のバスバ本体２０に対して立設した状態で、電線収容部２８内に収容することができる。このために、ＦＦＣ７ａ，７ｂの配索にかかるスペースが増大することを防止できる。よって、バスバモジュール５及び当該バスバモジュール５を備えた電源装置１の大型化を防止できる。

長さが異なりかつ電池集合体２の一方の端の電池３ａ寄りの端部が互いに重ねられた短ＦＦＣ７ａと長ＦＦＣ７ｂを備え、かつ短い短ＦＦＣ７ａから順に、導体２５が前述した一方の端寄りのバスバ６の接続片２１に接続しているので、本実施形態では短ＦＦＣ７ａの長さを長ＦＦＣ７ｂの長さの約半分とすることができ、ＦＦＣ７ａ，７ｂの材料歩留まりを向上することができる。したがって、コストの高騰を確実に防止することができる。

接続片２１にインデント２３が設けられているので、接続片２１にＦＦＣ７ａ，７ｂの導体２５を確実に接続することができる。また、接続片２１に設けられたインデント２３が他の部分よりも電線収容部２８即ちＦＦＣ７ａ，７ｂに向かって突出しているので、当該インデント２３により接続片２１への導体２５の接合箇所を容易に把握できる。よって、接続片２１に誤った導体２５を接続することを防止できる。

また、バスバ６の接続片２１が電線収容部２８の載置壁３６との間にＦＦＣ７ａ，７ｂを挟みこむので、ＦＦＣ７ａ，７ｂが引っ張られても、接続片２１と導体２５とが互いに剥離することを防止できる。

前述した構成の電源装置１は、前述したバスバモジュール５を備えているので、ＦＦＣ７ａ，７ｂの導体２５をバスバ６に接続する際にかかる工数を削減して、コストの高騰を防止することができる。

次に、本発明の第２の実施形態にかかる電源装置１を、図７乃至図９を参照して説明する。なお、前述した第１の実施形態と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。

本実施形態では、図７、図８及び図９に示すように、バスバ６の接続片２１はバスバ本体２０と面一に形成されている。即ち、接続片２１は、バスバ本体２０の両表面と面一に形成されている。また、電線収容部２８は、バスバ収容部２７と一体に形成されて、載置壁３６が、壁３１から直交する方向に立設して、収容室２９の底壁と略面一に形成されている。また、電線収容部２８は、載置壁３６の壁３１から離れた側の縁から立設した保護壁４１を備えている。なお、図７、図８及び図９は、バスバモジュール５の他方の端の電池３ｂ寄りの端部を示している。

次に、本発明の第３の実施形態にかかる電源装置１を、図１０乃至図１４を参照して説明する。なお、前述した第１及び第２の実施形態と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。

本実施形態では、図１０乃至図１４に示すように、バスバ６の接続片２１は、バスバ本体２０と面一の接続部本体としての接続片本体４２と、一対の側壁部４３とを一体に備えている。即ち、接続片本体４２は、バスバ本体２０の両表面と面一に形成されている。一対の側壁部４３は、接続片本体４２の電池３同士の重ねられた方向Ｘの両縁から電池３から離れる方向に立設している。

また、本実施形態では、図１１及び図１３に示すように、電線収容部２８の載置壁３６にバスバ６の接続片本体４２が侵入する凹部４４が設けられている。凹部４４には、ＦＦＣ７ａ，７ｂが重ねられ、さらに、当該ＦＦＣ７ａ，７ｂ上に重ねられたバスバ６の接続片本体４２が侵入する。こうして、凹部４４には、図１２及び図１４に示すように、ＦＦＣ７ａ，７ｂを介して接続片本体４２が侵入可能となっている。

本実施形態によれば、前述した第１及び第２の実施形態の効果に加え、バスバ６の接続片本体４２がＦＦＣ７ａ，７ｂを介して電線収容部２８に設けられた凹部４４内に侵入するので、ＦＦＣ７ａ，７ｂが引っ張られても、この応力を凹部４４の内壁面で支えることとなって接続片本体４２と導体２５との接続箇所に直接作用しない。よって、接続片２１と導体２５とが互いに剥離することを確実に防止できる。

また、前述した第３の実施形態では、図１５及び図１６に示すように、一対の側壁部４３は、接続片本体４２の電池３同士の重ねられた方向Ｘの両縁から電池３に近づく方向即ち電線収容部２８に向かって立設して設け、電線収容部２８の載置壁３６にバスバ６の一対の側壁部４３間に侵入する凸部４５を設けてもよい。なお、前述した第１乃至第３の実施形態と同一部分には、同一符号を付して説明を省略する。

凸部４５には、ＦＦＣ７ａ，７ｂが重ねられ、さらに、当該ＦＦＣ７ａ，７ｂ上に重ねられたバスバ６の一対の側壁部４３間に侵入する。こうして、凸部４５には、図１７に示すように、ＦＦＣ７ａ，７ｂを介して一対の側壁部４３間に侵入可能となっている。

図１５乃至図１７に示す場合には、電線収容部２８に設けられた凸部４５がＦＦＣ７ａ，７ｂを介してバスバ６の一対の側壁部４３間に侵入するので、ＦＦＣ７ａ，７ｂ上が引っ張られても、この応力を凸部４５の表面や側壁部４３の内面で支えることとなって接続片２１と導体２５との接続箇所に直接作用しない。よって、接続片２１と導体２５とが互いに剥離することを確実に防止できる。

前述した実施形態では、フラット電線として、ＦＦＣ（Flexible Flat Cable）７ａ，７ｂを示したが本発明では、ＦＦＣ７ａ，７ｂに限らず、周知のＦＰＣ（Flexible Printed Circuits）などを用いてもよい。なお、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。例えば、前述した実施形態では、ＦＦＣとして、複数本の導体を並列に有するものを用いたが、幅狭のＦＦＣ自体を複数本並列に用いてもよい。

１ 電源装置
２ 電池集合体
３ 電池
５ バスバモジュール
６，６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ，６ｅ，６ｆ，６ｇ，６ｈ，６ｉ，６ｊ バスバ
７ ＦＦＣ（フラット電線）
７ａ 短ＦＦＣ（フラット電線）
７ｂ 長ＦＦＣ（フラット電線）
８ バスバプレート
１１ 正極（正の電極）
１２ 負極（負の電極）
２０ バスバ本体
２１ 接続片（接続部）
２３ インデント
２５ 導体
２６ 絶縁シート（被覆部）
２７ バスバ収容部
２８ 電線収容部
２９ 収容室
３１ 壁（隔壁）
３２ スリット
３６ 載置壁
４２ 接続片本体（接続部本体）
４３ 側壁部
４４ 凹部
４５ 凸部
Ｘ 重ねられた方向

Claims (8)

1. 複数の電池が重ねられて構成された電池集合体の互いに隣り合う一つの電池の正の電極と他の電池の負の電極とを接続することで前記複数の電池を直列に接続する複数のバスバと、
   互いに平行な複数の導体と前記複数の導体を被覆したシート状の被覆部とを有したフラット電線と、を備え、前記フラット電線の前記導体それぞれが一つのバスバに接続されたバスバモジュールにおいて、
   前記フラット電線は、前記複数のバスバに隣接して、前記導体の長手方向が前記複数の電池が重ねられた方向Ｘと平行に設けられ、
   前記バスバは、互いに隣り合う電極が設けられた電池に重ねられたバスバ本体と、前記バスバ本体に連なりかつ前記フラット電線に重なって前記複数の導体のうちの一本の導体に接続した接続部と、を備えたことを特徴とするバスバモジュール。
2. 前記接続部は、前記フラット電線の前記被覆部に重ねられて超音波接合が施されることで、前記導体に接合されていることを特徴とする請求項１記載のバスバモジュール。
3. 前記複数のバスバと前記フラット電線とが取り付けられて前記電池集合体に重ねられたバスバプレートを更に備え、
   前記バスバプレートは、前記フラット電線を収容する電線収容部と、それぞれが一つのバスバを収容しかつ前記電池集合体の複数の電池が互いに重ねられた方向に沿って並べられた収容室を複数有しているとともに前記電線収容部との間に隔壁が設けられて前記電線収容部に取り付けられるバスバ収容部と、を備え、
   前記隔壁には、前記収容室それぞれに収容された前記バスバの前記接続部を通すスリットが設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載のバスバモジュール。
4. 前記フラット電線として、互いに長さの異なりかつ電池集合体の一方の端の電池寄りの端部が互いに重ねられたフラット電線が複数設けられ、かつ、
   長さの短いフラット電線から順に、前記導体が前記一方の端寄りの前記バスバに接続されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のうちいずれか一項に記載のバスバモジュール。
5. 前記接続部が前記電線収容部との間に前記フラット電線を挟みこむ位置に、前記バスバが設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項４のうちいずれか一項に記載のバスバモジュール。
6. 前記接続部が前記バスバ本体の両表面と面一の接続部本体を備え、
   前記電線収容部に前記フラット電線を介して前記接続部本体が侵入可能な凹部が設けられていることを特徴とする請求項５に記載のバスバモジュール。
7. 前記接続部が前記バスバ本体の両表面と面一の接続部本体と、この接続箱本体の両縁から前記電線収容部に向かって立設した一対の側壁部とを備え、
   前記電線収容部に前記フラット電線を介して前記一対の側壁部間に侵入可能な凸部が設けられていることを特徴とする請求項５に記載のバスバモジュール。
8. 一端に正の電極と他端に負の電極とを有する電池を複数備えた電池集合体と、前記電池集合体に取り付けられて該電池集合体の複数の電池を直列に接続するバスバモジュールと、を備えた電源装置において、
   前記バスバモジュールとして、請求項１ないし請求項７のうちいずれか一項に記載のバスバモジュールを備えていることを特徴とする電源装置。

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