JP2013093163A - 電池モジュール及び配線モジュール - Google Patents
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Abstract
【解決手段】正極及び負極の電極端子12A,12Bを有する複数の単電池11からなる単電池群13と、隣り合う電極端子12A,12B間を接続する接続部材15と、単電池群13に組み付けられる配線モジュール20とを備え、配線モジュール20は、単電池11の状態を検知するために設けられ複数の電線Wの端末部に接続された複数の電圧検知端子21と、各検知端子を保持する複数の保持部29と、隣り合う複数の保持部29間に設けられ保持部29間の間隔を調整する間隔調整手段40とを備える。
【選択図】図2
Description
また、隣り合う単電池間の寸法公差に対しては、隣り合う保持部間に間隔調整手段を設けたため、隣り合う単電池間の寸法公差による不具合を防止することが可能になる。
・前記接続部材は、隣り合う前記電極端子間を接続する電極間接続部と、前記検知端子に重ねられて前記検知端子と接続される検知接続部とを備える。
このようにすれば、接続部材を配線モジュールとは別に構成したとしても、簡素な構成で、検知端子により電極端子間の状態を検知することが可能になる。
このようにすれば、簡素な構成で単電池間の寸法公差を吸収することが可能になる。
このようにすれば配線モジュールにおける組み付け方向の剛性を高めることが可能になる。
このようにすれば、1列の電線収容溝に電線を配策することができるため、電線を配策する構成を簡素化することができる。
また、隣り合う単電池間の寸法公差に対しては、隣り合う保持部間に間隔調整手段を設けたため、隣り合う単電池間の寸法公差による不具合を防止することが可能になる。
・前記接続部材は、隣り合う前記電極端子間を接続する電極間接続部と、前記検知端子に重ねられて前記検知端子と接続される検知接続部とを備える。
このようにすれば、接続部材を配線モジュールとは別に構成したとしても、簡素な構成で、検知端子により電極端子間の状態を検知することが可能になる。
このようにすれば、簡素な構成で単電池間の寸法公差を吸収することが可能になる。
このようにすれば配線モジュールにおける組み付け方向の剛性を高めることが可能になる。
このようにすれば、1列の電線収容溝に電線を配策することができるため、電線を配策する構成を簡素化することができる。
本発明の一実施形態を、図1ないし図12を参照しつつ説明する。
本実施形態の電池モジュール10は、図1に示すように、複数の単電池11を並べて構成された単電池群13に配線モジュール20を取付けて構成されるものであり、この電池モジュール10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。以下では、上下方向については、図3を基準とし、前後方向については、図2の下方を前方、上方を後方として説明する。
電池モジュール10は、図2に示すように、横並びに配列された複数個の単電池11からなる単電池群13と、隣り合う電極端子12A,12B間を接続する接続部材15と、単電池群13の上面に組み付けられる配線モジュール20とを備えて構成されている。
電極端子12A,12B(正極を12A,負極を12Bとして図示)は、ボルトであって、本体部の前部及び後部に設けられており、外周にネジ溝を有する。
このように構成された単電池群13は電極端子12A,12Bが前後2列に並んでおり、接続部材15を組み付けることにより、複数の単電池11が直列に接続される。
接続部材15は、銅、銅合金、アルミニウム等の金属板材からなり、図4に示すように、T字状であって、左右方向に延びて隣り合う電極端子12A,12B間を接続する電極間接続部16と、前後方向に延びて電圧検知端子21と接続される検知接続部18とを有する。
検知接続部18は、左右方向(電極間接続部16の延出方向)の中間部から前後方向(延出方向と直交する方向)に延びており、その幅寸法が電極間接続部16の幅寸法よりも細径である。
検知接続部18の先端部には、円形状の端子固定孔19が形成されている。端子固定孔19は、接続部材15と電圧検知端子21との間を固定部材(図示しない)により固定するためのものである。
配線モジュール20は、図5に示すように、電線Wの端末部に接続されて単電池11の電圧を検知する複数の電圧検知端子21(本発明の構成である「検知端子」の一例)と、複数の電圧検知端子21が収容される合成樹脂製の樹脂プロテクタ28と、を備えて構成されている。
電圧検知端子21は、図6に示すように、単電池11の電圧を検知するために設けられており、板状部22と、電線Wの端末に接続される電線接続部25とを備える。
板状部22は、矩形状であって、中心部に円形状の接続部材固定孔23が形成されている。この接続部材固定孔23は、接続部材15の検知接続部18に設けられた端子固定孔19に連なるようになっており、接続部材固定孔23及び端子固定孔19に固定部材(図示しない)を通して電圧検知端子21と接続部材15との間の電気的接続及び相対的位置の固定を行う。
板状部22の先端側の一方の角部には、矩形状の係止片24が前方に突出して設けられている。
電線Wは、被覆電線であって、端末部において絶縁被覆(絶縁層)を剥ぎ取り露出させた導体が電圧検知端子21に接続されている。
電線Wは、後述する電線収容溝43に集められて電池ECU(図示しない)に導かれる。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11の電圧・電流・温度等の検知、各単電池11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。
樹脂プロテクタ28は、合成樹脂製であって、図7に示すように、前方側に配される第1プロテクタ28Aと、後方側に配されて第1プロテクタ28Aとは別体で形成された第2プロテクタ28Bとを有し、共に、各電圧検知端子21を保持する複数の保持部29と、各電圧検知端子21に接続された電線Wが通される溝部34と、左右に隣り合う保持部29間を接続するとともに隣り合う保持部29間の間隔を調整可能な間隔調整手段40と、を備える。
底板30には、矩形状の開口部31が底板30を貫通して設けられており、この開口部31を電圧検知端子21と接続部材15とを接続する固定部材が貫通するようになっている。
仕切り壁32は、板状部22の前後から挟み込むことにより板状部22を保持部29に保持している。板状部22と左右の仕切り壁32との間には、底板30の上に板状部22が配されない部分が形成されている。なお、仕切り壁32の内面に、例えば仕切り壁32を切欠いて内方側に爪状に突出する撓み片を設け、この撓み片の爪の下に板状部22の周縁部を配することで、電圧検知端子21の保持部29からの離脱を規制するようにしてもよい。
係止片挿通孔は、左右方向に延びるスリット状であって、係止片の先端部が係止片挿通孔からわずかに突き出る。なお、底板30には、図10に示すように係止片挿通孔を形成するための金型の抜き孔33Aが係止片挿通孔に連なるように設けられている。
仕切り壁32における係止片挿通孔の外方側の面には、図7に示すように、係止片挿通孔を覆う補助壁33Bが設けられている。
通し溝35は、その溝内に電圧検知端子21の電線接続部25が収容可能に形成されている。
一対の撓み部41は、互いに近づく方向(撓み部間の間隔を狭くする方向)に所定の角度(本実施形態では、左右方向に対して概ね55度の角度)で傾斜している。
なお、撓み部41の左右方向に対する傾斜角度、上下方向の寸法、及び、厚み寸法は、上記した値に限らず、単電池群13への組み付けの際の寸法公差を吸収できる程度の値に適宜設定することができる。
連結部42は、撓み部41と同一の高さ及び厚み寸法で撓み部41に連なるように形成されている。
第1プロテクタ28A及び第2プロテクタ28Bを互いの溝部34が電線収容溝43として連なるように配置して樹脂プロテクタ28を形成する(図7)。また、複数の電線Wの端末に接続された複数の電圧検知端子21を各保持部29に保持させ、電線Wを通し溝35から電線収容溝43に通す。
これにより、配線モジュール20が形成される(図5)。
接続部材15の端子固定孔19及び電圧検知端子21の接続部材固定孔23が連通するように単電池群13の上に、配線モジュール20を装着する(図2)。このとき電極端子12A,12B間の寸法公差に伴って電圧検知端子21の接続部材固定孔23の位置が接続部材15の端子固定孔19の位置に対してずれている場合には、配線モジュール20の間隔調整手段40の一対の撓み部41を撓ませる(弾性変形させる)ことにより電極端子12A,12B間の寸法公差を吸収させて接続部材固定孔23と端子固定孔19の位置を合わせる(連通させる)。
次に、電極端子12A,12Bをナットで締結して各接続部材15を単電池群13に固定する。これにより、単電池群13に配線モジュール20が組み付けられた電池モジュール10が形成される。このとき、接続部材15が単電池群13に固定されることで、接続部材15に固定された電圧検知端子21の位置が(単電池群13に対して)固定されるとともに、電圧検知端子21を保持する樹脂プロテクタ28についても電圧検知端子21が固定されることで(単電池群13に対する)相対的位置が固定される。
(1)電池モジュール10は、正極及び負極の電極端子12A,12Bを有する複数の単電池11からなる単電池群13と、隣り合う電極端子12A,12B間を接続する接続部材15と、単電池群13に組み付けられる配線モジュール20とを備え、配線モジュール20は、単電池11の状態を検知するために設けられ複数の電線Wの端末部に接続された複数の電圧検知端子21(検知端子)と、各電圧検知端子21を保持する複数の保持部29と、隣り合う複数の保持部29間に設けられ保持部29間の間隔を調整する間隔調整手段40と、を備える。
また、隣り合う単電池11間の寸法公差に対しては、隣り合う保持部29間に間隔調整手段40を設けたため、隣り合う単電池11間の寸法公差による不具合を防止することが可能になる。
このようにすれば、接続部材15を配線モジュール20とは別に構成したとしても、簡素な構成で、電圧検知端子21により電極端子12A,12B間の電圧(状態)を検知することが可能になる。
このようにすれば、簡素な構成で単電池11間の寸法公差を吸収することが可能になる。
このようにすれば配線モジュール20における組み付け方向の剛性を高めることが可能になる。
このようにすれば、1列の電線収容溝43に電線Wを配策することができるため、電線Wを配策する構成を簡素化することができる。
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、樹脂プロテクタ28は、プレート状であったが、これに限らず、樹脂プロテクタを複数の別体の(同一形状の)連結ユニットを左右に連結して構成したものに本発明の構成を適用してもよい。この場合、例えば、検知端子が保持される各連結ユニットに被係合部と、隣り合う連結ユニットの被係合部に係合する係合部を設け、係合部と被係合部とで連結ユニット間を接続するとともに連結ユニット間の間隔を調整する間隔調整手段を構成するようにすることができる。
(3)電池モジュール10を構成する単電池11の数については、上記実施形態の個数に限られない。また、保持部29や間隔調整手段40の数についても単電池11の数に応じて適宜変更することができる。
(5)上記実施形態では、保持部29には単電池11の電圧を検知する電圧検知端子21が保持される構成としたが、電圧を検知する電圧検知端子21に限らず、単電池11の状態(例えば電流や温度等)を検知する検知端子が保持部29に保持されるようにしてもよい。
(7)上記実施形態では、接続部材15は、異極の電極端子12A,12Bを接続(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(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10に更に別の単電池11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15で接続するようにしてもよい。
11…単電池
12A,12B…電極端子
13…単電池群
15…接続部材
16…電極間接続部
18…検知接続部
19…端子固定孔
20…配線モジュール
21…電圧検知端子(検知端子)
22…板状部
23…接続部材固定孔
28…樹脂プロテクタ
28A…第1プロテクタ
28B…第2プロテクタ
29…保持部
30…底板
32…仕切り壁
34…溝部
40…間隔調整手段
41…撓み部
42…連結部
43…電線収容溝
W…電線
Claims (10)
- 正極及び負極の電極端子を有する複数の単電池からなる単電池群と、
隣り合う前記電極端子間を接続する接続部材と、
前記単電池群に組み付けられる配線モジュールとを備え、
前記配線モジュールは、
単電池の状態を検知するために設けられ複数の電線の端末部に接続された複数の検知端子と、
前記各検知端子を保持する複数の保持部と、
隣り合う前記複数の保持部間に設けられ前記保持部間の間隔を調整する間隔調整手段と、を備える電池モジュール。 - 前記接続部材は、隣り合う前記電極端子間を接続する電極間接続部と、前記検知端子に重ねられて前記検知端子と接続される検知接続部とを備える請求項1に記載の電池モジュール。
- 前記間隔調整手段は、前記保持部の並び方向に対して傾斜した方向に延出されることにより、前記保持部の並び方向に弾性変形可能に構成された撓み部である請求項1又は請求項2に記載の電池モジュール。
- 前記撓み部は、前記配線モジュールの前記単電池群への組み付け方向に厚肉の形状である請求項3に記載の電池モジュール。
- 前記単電池群は、前記電極端子が2列に並んで設けられており、前記配線モジュールは、前記複数の保持部及び前記間隔調整手段を有する樹脂プロテクタを備え、
前記樹脂プロテクタは、前記電極端子の各列にそれぞれ組み付けられる第1プロテクタと第2プロテクタとを備え、
前記第1プロテクタ及び前記第2プロテクタは、共に、前記検知端子に接続された電線が配される溝部が設けられており、
前記第1プロテクタ及び前記第2プロテクタの前記溝部は、互いに交互に連なって一列の電線収容溝を構成している請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載の電池モジュール。 - 正極及び負極の電極端子を有する複数の単電池からなる単電池群の隣り合う電極端子間が接続部材により接続された前記単電池群に組み付け可能な配線モジュールであって、
単電池の状態を検知するために設けられ複数の電線の端末部に接続された複数の検知端子と、
前記各検知端子を保持する複数の保持部と、
隣り合う前記複数の保持部間に設けられ前記保持部間の間隔を調整する間隔調整手段と、を備える配線モジュール。 - 前記接続部材は、隣り合う前記電極端子間を接続する電極間接続部と、前記検知端子に重ねられて前記検知端子と接続される検知接続部とを備える請求項6に記載の配線モジュール。
- 前記間隔調整手段は、前記保持部の並び方向に対して傾斜した方向に延出されることにより、前記保持部の並び方向に弾性変形可能に構成された撓み部である請求項6又は請求項7に記載の配線モジュール。
- 前記撓み部は、前記配線モジュールの前記単電池群への組み付け方向に厚肉の形状である請求項8に記載の配線モジュール。
- 前記単電池群は、前記電極端子が2列に並んで設けられており、前記配線モジュールは、前記複数の保持部及び前記間隔調整手段を有する樹脂プロテクタを備え、
前記樹脂プロテクタは、前記電極端子の各列にそれぞれ組み付けられる第1プロテクタと第2プロテクタとを備え、
前記第1プロテクタ及び前記第2プロテクタは、共に、前記検知端子に接続された電線が配される溝部が設けられており、
前記第1プロテクタ及び前記第2プロテクタの前記溝部は、互いに交互に連なって一列の電線収容溝を構成している請求項6ないし請求項9のいずれか一項に記載の配線モジュール。
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