JP2013143272A - 電池モジュール - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数及び組付工数の削減によって製造コストを低減することのできる電池モジュールを提供する。
【解決手段】電池モジュール１０は、電池集合体１２とバスバーモジュール２０とを備える。バスバーモジュール２０は、電池集合体１２の隣り合う単位電池１４を直列に接続するバスバー、単位電池１４の状態を監視する電池監視ＩＣ５０、及び、バスバーと電池監視ＩＣ５０とを接続するターミナルが、インサート成形により樹脂製の絶縁部材８０に一体化される。バスバーは、バスバーに接続されるターミナルを一体に有するターミナル一体型バスバー２１〜２６とし、バスバー２１〜２６のターミナル部を電池監視ＩＣ５０に接続する。ターミナル一体型バスバー２１〜２６のターミナル部、及び、各信号線用ターミナル６０，６２と電池監視ＩＣ５０との接続部を絶縁部材８０で覆う。
【選択図】図１

Description

本発明は、主として、エンジン（内燃機関）と電気モータとの駆動力で走行するハイブリッド車や電気モータの駆動力で走行する電気自動車等の車両に搭載される電源装置として用いられる電池モジュールに関する。

この種の電池モジュールの従来例としては、例えば特許文献１に記載されたものがある。従来例では、複数の電池セル（単位電池、二次電池）が配列されたモジュール（電池集合体）を備えている。隣り合う電池セルがバスバーを介して直列に接続されている。電池セルの電極端子にセル端子が設けられている。また、電池集合体上に配置される基板上には、各電池セル内の電圧を検出するための演算処理装置、及び、演算処理装置につながる回路配線が設けられている。基板の回路配線とセル端子とは、ボルトの締結によって電気的に接続されている。

特開２０１０−１６０９３０号公報

前記従来例によると、基板、セル端子及びボルト等の多くの部品が必要であるため、部品点数及び組付工数が多く、コストアップを余儀なくされるという問題があった。

本発明は、部品点数及び組付工数の削減によって製造コストを低減することのできる電池モジュールを提供することにある。

前記課題は、特許請求の範囲に記載された構成を要旨とする電池モジュールにより解決することができる。
請求項１に記載された電池モジュールによると、複数の単位電池が列状に配置された電池集合体と、電池集合体の隣り合う単位電池を直列に接続するバスバー、単位電池の状態を監視する電池監視回路、及び、バスバーと電池監視回路とを接続するターミナルがインサート成形により樹脂製の絶縁部材に一体化されたバスバーモジュールとを備える電池モジュールであって、バスバーは、該バスバーに接続されるターミナルを一体に有するターミナル一体型バスバーとし、そのターミナルを電池監視回路に接続する構成とし、ターミナル一体型バスバーのターミナルと電池監視回路との接続部、及び、ターミナル一体型バスバー以外のターミナルと電池監視回路との接続部を、絶縁部材で覆う構成としている。この構成によると、バスバーは、バスバーに接続されるターミナルを一体に有するターミナル一体型バスバーとし、そのターミナルを電池監視回路に接続する構成としたことにより、従来、別部品であったバスバー及びターミナルに係る部品点数及び組付工数を削減することができる。また、ターミナル一体型バスバーのターミナルと電池監視回路との接続部、及び、ターミナル一体型バスバー以外のターミナルと電池監視回路との接続部を、絶縁部材で覆う構成としたことにより、電池監視回路、ターミナル一体型バスバー、ターミナル一体型バスバー以外のターミナル、及び、絶縁部材に係る組付工数を削減することができる。これによって、製造コストを低減することができる。また、絶縁部材によって、ターミナル一体型バスバーのターミナルと電池監視回路との接続部、及び、ターミナル一体型バスバー以外のターミナルと電池監視回路との接続部を保護することができる。

請求項２に記載された電池モジュールによると、ターミナル一体型バスバーのターミナルにおける単位電池の列方向に沿って延びる列方向直線部には、該ターミナルにおける列方向の変位を吸収する変位吸収部が形成されている。この構成によると、ターミナル一体型バスバーのターミナルにおける列方向直線部に形成された変位吸収部によって、そのターミナルにおける単位電池の列方向の変位すなわち寸法変化を吸収することができる。このため、単位電池の列方向の変位による無理な荷重が、ターミナル一体型バスバーのターミナルと電池監視回路との接続部、及び、電池監視回路に加わることを防止し、信頼性を向上することができる。なお、単位電池の列方向の変位は、充放電及びその停止にともなう単位電池の温度変化、単位電池の周辺の雰囲気の温度変化等や、電池集合体に対するバスバーモジュールの組付時においてターミナル一体型バスバーと単位電池との間の寸法誤差等により発生する。

請求項３に記載された電池モジュールによると、絶縁部材には、単位電池の列方向に隣り合うターミナル一体型バスバーの相互間の列方向の変位を吸収する変位吸収部が形成されている。この構成によると、絶縁部材に形成された変位吸収部によって、単位電池の列方向に隣り合うターミナル一体型バスバーの相互間の列方向の変位すなわち寸法変化を吸収することができる。このため、単位電池の列方向の変位による無理な荷重がターミナル一体型バスバーに加わることを防止し、信頼性を向上することができる。

請求項４に記載された電池モジュールによると、電池監視回路は、単位電池に対するターミナル一体型バスバーの配置位置よりも離れた位置に配置されている。この構成によると、単位電池に対するターミナル一体型バスバーの配置位置よりも離れた位置に電池監視回路が配置されるため、充放電にともなう単位電池の発熱による熱影響から電池監視回路を保護することができる。また、電池監視回路を覆う絶縁部材と単位電池との間に隙間を確保することができる。ひいては、絶縁部材と単位電池との間の通気性を向上し、単位電池の冷却効果を向上することができる。

請求項５に記載された電池モジュールによると、電池監視回路は、単位電池の両電極端子の相互間において一方の電極端子側に片寄った位置に配置されている。この構成によると、単位電池の両電極端子の相互間において一方の電極端子側に片寄った位置に電池監視回路が配置されるため、充放電にともなう単位電池の発熱による熱影響が大きい単位電池の両電極端子の相互間の中央部に電池監視回路を配置する場合と比べて、熱影響から電池監視回路を保護することができる。

実施形態１にかかる電池モジュールを示す斜視図である。 バスバーモジュールの一部を示す平面図である。 バスバーモジュールの一部を示す左側面図である。 バスバーモジュールを示す前側面図である。 図２のV−V線矢視断面図である。 図２のVI−VI線矢視断面図である。 バスバーモジュールの一部を示す斜視図である。 サブアッセンブリを示す平面図である。 サブアッセンブリの構成部品を分解して示す斜視図である。 電池監視ＩＣを示す平面図である。 ターミナル一体型バスバーの変位吸収部の周辺部を示す側断面図である。 絶縁部材の変位吸収部の周辺部を示す左側断面図である。 実施形態２にかかるターミナル一体型バスバーの変位吸収部の周辺部を示す側断面図である。 実施形態３にかかるターミナル一体型バスバーの変位吸収部の周辺部を示す側断面図である。 実施形態４にかかるサーミスタの配置例を示す斜視図である。 サーミスタの配置例を示す斜視図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて説明する。

［実施形態１］
実施形態１を説明する。本実施形態では、例えばハイブリッド車用の電源装置として用いられる電池モジュールを例示する。図１は電池モジュールを示す斜視図である。なお、説明の都合上、電池モジュールにおける電池集合体の各単位電池の列方向を前後方向とし、その列方向に交差する方向を左右方向（幅方向）として説明を行う。

図１に示すように、電池モジュール１０は、電池集合体１２とバスバーモジュール２０とを備えた組電池である。電池集合体１２は、例えば２４個の二次電池（電池セル）としての単位電池１４を備える。単位電池１４は、左右方向を長尺とする直方体状の電池本体１５を主体とし、電池本体１５の上面の長手方向の両端部には、一対の電極端子１６，１８が突出されている。一方の電極端子１６は正極側の電極端子であり、他方の電極端子１８は負極側の電極端子である。また、各単位電池１４は、長尺方向を左右方向に向けた状態で前後方向に積層状すなわち列状に配置されている。また、隣り合う単位電池１４は、両電極端子１６，１８の極が逆向きとなるように配置されている。また、単位電池１４としては、例えばリチウムイオン電池が用いられている。また、１個の単位電池１４の出力電圧は、例えば３．６Ｖである。また、２４個の単位電池１４が直列に接続される電池集合体１２の出力電圧は、
３．６×２４＝８６．４
で８６．４Ｖとなる。なお、電池集合体１２の複数の単位電池１４は、図示しないフレームあるいはケーシング等の保持部材によって一体的に保持されている。

前記バスバーモジュール２０は、前記電池集合体１２上に配置されている。図２はバスバーモジュールの一部を示す平面図、図３は同じく左側面図、図４同じく前側面図、図５は図２のV−V線矢視断面図、図６は図２のVI−VI線矢視断面図、図７はバスバーモジュールの一部を示す斜視図、図８はサブアッセンブリを示す平面図、図９は同じく構成部品を分解して示す斜視図である。なお、図８におけるサブアッセンブリ７０とは、後述するように、電池監視ＩＣ５０に対して各ターミナル一体型バスバー２１〜２４及び各信号線用ターミナル６０，６２等が接続されてなる組立品のことをいう。

図２に示すように、バスバーモジュール２０は、第１〜第６のターミナル一体型バスバー２１〜２６、電池監視ＩＣ５０、信号線用ターミナル６０，６２、及び、樹脂製の絶縁部材８０を備えている。絶縁部材８０は、ターミナル一体型バスバー２１〜２６、電池監視ＩＣ５０及び信号線用ターミナル６０，６２を、絶縁性樹脂によるインサート成形により一体化している。なお、電池集合体１２に対するバスバーモジュール２０の組付けについては後で説明する。また、説明の都合上、電池監視ＩＣ５０、ターミナル一体型バスバー２１〜２６、信号線用ターミナル６０，６２、樹脂製の絶縁部材８０の順に説明する。

前記電池監視ＩＣ５０を説明する。電池監視ＩＣ５０は、４個の単位電池１４を１ブロックとして各単位電池１４の状態を監視するもので、単位電池１４の電圧の検出、温度の検出、単位電池１４の電圧の均等化、レベルシフト等を行う集積回路である。また、本実施形態では、電池監視ＩＣ５０が、２４個の単位電池１４に対して、
２４÷４＝６
で６個用いられている。また、電池監視ＩＣ５０は、各単位電池１４の温度を検出する温度検出手段として、例えばダイオード（図示省略）を内蔵している。図１０は電池監視ＩＣを示す平面図である。

図１０に示すように、電池監視ＩＣ５０は、樹脂製の長四角形板状のピース５１内にＩＣチップ（図示省略）が埋設されている。ピース５１の短手方向の両側面から各８本ずつの端子５３が線対称状に突出されている。各側面における各端子５３は、左右方向に列状に並んでおり、ＩＣチップとつながっている。なお、図１０中の符号、５３に続く括弧内の記号については後述する。また、電池監視ＩＣ５０は、バスバーモジュール２０に対して水平状に配置されている（図２〜図４参照）。なお、電池監視ＩＣ５０は本明細書でいう「電池監視回路」に相当する。また、電池監視ＩＣ５０の端子５３の本数は適宜増減することができる。

前記６個の電池監視ＩＣ５０は、例えば、前から３個目、７個目、１１個目、１５個目、１９個目、２３個目の各単位電池１４上に対応するように配置されている（図１参照）。また、図６に示すように、電池監視ＩＣ５０は、単位電池１４の両電極端子１６，１８の相互間において、一方の電極端子（例えば左側の電極端子１６）側に片寄った位置に配置されている。また、電池監視ＩＣ５０は、単位電池１４の電池本体１５の上面に対するターミナル一体型バスバー２３，２４のバスバー部３０（後述する）の配置位置よりも離れた位置すなわち高い位置に配置されている。

次に、ターミナル一体型バスバー２１〜２６を説明する。図２に示すように、基本的には１ブロック毎の前記電池監視ＩＣ５０に対して、第１〜第４の各ターミナル一体型バスバー２１〜２４が接続される。１ブロックにおける左前側に第１のターミナル一体型バスバー２１が配置され、そのバスバー２１の後側に第３のターミナル一体型バスバー２３が配置されている。また、１ブロックにおける右前側に第２のターミナル一体型バスバー２２が配置され、そのバスバー２２の後側に第４のターミナル一体型バスバー２４が配置されている。また、第５のターミナル一体型バスバー２５は、最前部の１ブロックにおける左前側に配置されており、第１のターミナル一体型バスバー２１の代用である。また、第６のターミナル一体型バスバー２６は、最後部の１ブロックにおける左後側に配置されており、第４のターミナル一体型バスバー２４の代用である。なお、各ターミナル一体型バスバー２１〜２６は、単位電池１４と電池監視ＩＣ５０とを接続する接続金具に相当する。

図２に示すように、前記各ターミナル一体型バスバー２１〜２６は、導電性を有する金属製板状材からなる（図９参照）。各ターミナル一体型バスバー２１〜２６は、それぞれバスバー部３０と、バスバー部３０に接続されるターミナル部４０を一体に有する。これらのターミナル一体型バスバー２１〜２６は、例えば、プレス成形、鋳造等により一体成形されている。あるいは、ターミナル一体型バスバー２１〜２６は、バスバー部３０とターミナル部４０とを個々に形成した後、両者３０，４０を溶接により一体化したものでもよい。なお、バスバー部３０は本明細書でいう「バスバー」に相当する。また、ターミナル部４０は本明細書でいう「ターミナル」に相当する。また、便宜上、各ターミナル一体型バスバー２１〜２６のバスバー部３０及びターミナル部４０については共通の符号を付す。

図９に示すように、前記バスバー部３０は、前後方向を長くする帯板状に形成されている。バスバー部３０には、前後一対の取付孔３２が形成されている。両取付孔３２は、前後に隣り合う前記単位電池１４の各電極端子１６，１８に嵌合可能となっている（図５及び図６参照）。第１と第３の各ターミナル一体型バスバー２１，２３のバスバー部３０は、前後方向に交互に所定の間隔を隔てて列状に配置されている（図８参照）。また、第２と第４の各ターミナル一体型バスバー２２，２４のバスバー部３０は、前後方向に交互に所定の間隔を隔てて列状に配置されている。また、第１と第３の各ターミナル一体型バスバー２１，２３のバスバー部３０と、第２と第４の各ターミナル一体型バスバー２２，２４のバスバー部３０とは、前後方向に位相を１／２ピッチずらして配置されている。また、各ターミナル一体型バスバー２１〜２６のバスバー部３０は、一平面上に配置されている（図５及び図６参照）。

図２に示すように、前記第５及び第６のターミナル一体型バスバー２５，２６のバスバー部３０は、その他のターミナル一体型バスバー２１〜２６のバスバー部３０を前後に二分したもので、１つの取付孔３２が形成されている。第５のターミナル一体型バスバー２５のバスバー部３０は、最前部の１ブロックにおける第３のターミナル一体型バスバー２３のバスバー部３０の前側に所定の間隔を隔てて配置されている。また、第６のターミナル一体型バスバー２６のバスバー部３０は、最後部の１ブロックにおける第３のターミナル一体型バスバー２３のバスバー部３０の後側に所定の間隔を隔てて配置されている。

前記第１のターミナル一体型バスバー２１のターミナル部４０を説明する（図９参照）。本ターミナル部４０は、バスバー部３０の右側に対して、基片部４０ａと後側の端片部４０ｂと前側の端片部４０ｃとを有する平面Ｔ字状に形成されている。基片部４０ａは、左右方向に直線状に延びており、その基端部（左端部）がバスバー部３０とつながっている。また、両端片部４０ｂ，４０ｃは、前後方向に直線状に延びている。後側の端片部４０ｂの先端部（後端部）は、前記電池監視ＩＣ５０の前側の１つの端子５３（符号、（ａ）を付す）（図１０参照）に対して溶接により直接接続されている。また、前側の端片部４０ｃの先端部（前端部）は、その前方に位置する電池監視ＩＣ５０の後側の１つの端子５３（符号、（ｂ）を付す）（図１０参照）に対して溶接により直接接続されている。

前記第２のターミナル一体型バスバー２２のターミナル部４０を説明する（図９参照）。本ターミナル部４０は、バスバー部３０の左側に対して、基片部４０ａと端片部４０ｂとを有する平面Ｌ字状に形成されている。基片部４０ａは、左右方向に直線状に延びており、その基端部（右端部）がバスバー部３０とつながっている。また、端片部４０ｂは、基片部４０ａから後方へ直線状に延びており、その先端部（後端部）が前記電池監視ＩＣ５０の前側の１つの端子５３（符号、（ｃ）を付す）（図１０参照）に対して溶接により直接接続されている。また、平面視（図８参照）において、本ターミナル部４０の基片部４０ａ、及び、前記第１のターミナル一体型バスバー２１のターミナル部４０の基片部４０ａは、例えば、第１のターミナル一体型バスバー２１のバスバー部３０の後側の取付孔３２の中心、及び、第２のターミナル一体型バスバー２２のバスバー部３０の前側の取付孔３２の中心を通る一直線上に配置されている。

前記第３のターミナル一体型バスバー２３のターミナル部４０を説明する（図９参照）。本ターミナル部４０は、バスバー部３０の右側に対して、基片部４０ａと端片部４０ｂとを有する平面Ｚ字状に形成されている。基片部４０ａの基端部（左端部）がバスバー部３０とつながっている。また、端片部４０ｂは、基片部４０ａから平面クランク状に延びており、その先端部（後端部）が前記電池監視ＩＣ５０の前側の１つの端子５３（符号、（ｄ）を付す）（図１０参照）に対して溶接により直接接続されている。

前記第４のターミナル一体型バスバー２４のターミナル部４０を説明する（図９参照）。本ターミナル部４０は、バスバー部３０の左側に対して、基片部４０ａと端片部４０ｂとを有する平面Ｚ字状に形成されている。基片部４０ａは、左右方向に直線状に延びており、その基端部（右端部）がバスバー部３０とつながっている。また、端片部４０ｂは、基片部４０ａから平面クランク状に延びており、その先端部（後端部）が前記電池監視ＩＣ５０の後側の１つの端子５３（符号、（ｅ）を付す）（図１０参照）に対して溶接により直接接続されている。また、平面視（図８参照）において、本ターミナル部４０の基片部４０ａ、及び、前記第３のターミナル一体型バスバー２３のターミナル部４０の基片部４０ａは、第３のターミナル一体型バスバー２３のバスバー部３０の後側の取付孔３２の中心、及び、第４のターミナル一体型バスバー２４のバスバー部３０の前側の取付孔３２の中心、並びに、電池監視ＩＣ５０の中心を通る一直線上に配置されている。

前記第５のターミナル一体型バスバー２５のターミナル部４０を説明する（図２参照）。本ターミナル部４０は、前記第１のターミナル一体型バスバー２１（図８及び図９参照）のターミナル部４０から前側の端片部４０ｃが省略されている以外は、そのバスバー２１のターミナル部４０と同一構成をなすものであるから、同一部位に同一符号を付して重複する説明を省略する。なお、本ターミナル部４０（詳しくは端片部４０ｂ）は、前記電池監視ＩＣ５０の端子５３（ａ）（図１０参照）に対して溶接により直接接続されている。

前記第６のターミナル一体型バスバー２６のターミナル部４０を説明する（図２参照）。本ターミナル部４０は、前記第１のターミナル一体型バスバー２１（図８及び図９参照）のターミナル部４０から後側の端片部４０ｂが省略されかつ前側の端片部４０ｃの長さが短縮されている以外は、そのバスバー２１のターミナル部４０と同一構成をなすものであるから、同一部位に同一符号を付して重複する説明を省略する。なお、本ターミナル部４０（詳しくは端片部４０ｃ）は、前記電池監視ＩＣ５０の端子５３（ｂ）（図１０参照）に対して溶接により直接接続されている。

図９に示すように、前記第１〜第６の各ターミナル一体型バスバー２１〜２６におけるターミナル部４０の基片部４０ａの基端部（バスバー部３０側の端部）には、下方へ延びる脚片部４０ｅが形成されている（図５及び図６参照）。脚状部４０ｅは、バスバー部３０と、電池監視ＩＣ５０の各端子５３との高さ方向（上下方向）のずれに対応する。また、前記電池監視ＩＣ５０に対して各ターミナル一体型バスバー２１〜２６及び各信号線用ターミナル６０，６２が接続された組立品をサブアッセンブリ７０（図８及び図９参照）という。

図８に示すように、前記第１のターミナル一体型バスバー２１のターミナル部４０の両端片部４０ｂ，４０ｃ、及び、前記第２のターミナル一体型バスバー２２のターミナル部４０の端片部４０ｂは、本明細書でいう「単位電池の列方向に沿って延びる列方向直線部」に相当するから、「列方向直線部」という。また、前記第５のターミナル一体型バスバー２５のターミナル部４０の端片部４０ｂ（図２参照）も、本明細書でいう「単位電池の列方向に沿って延びる列方向直線部」に相当する、「列方向直線部」という。これらの列方向直線部４０ｂ，４０ｃの中央部には、単位電池１４（図１参照）の列方向の変位を吸収する変位吸収部４２がプレス成型により折れ曲がり状に形成されている（図９参照）。図１１はターミナル一体型バスバーの変位吸収部の周辺部を示す側断面図である。

図１１に示すように、前記変位吸収部４２は、Ｕ字状の折曲部４２ａと逆Ｕ字状の折曲部４２ｂとを連続的に形成されている。また、変位吸収部４２は、主として前後方向に弾性変形いわゆる撓み変形可能に形成されている。なお、本実施形態では、電池監視ＩＣ５０の前側に位置する変位吸収部４２と電池監視ＩＣ５０の後側に位置する変位吸収部４２とは前後対称状（図１１において左右対称状）に形成されている。

次に、信号線用ターミナル６０，６２を説明する。図８に示すように、左右の両信号線用ターミナル６０，６２は、前記第１のターミナル一体型バスバー２１のターミナル部４０の両端片部４０ｂ，４０ｃと、前記第２のターミナル一体型バスバー２２のターミナル部４０の後側の端片部４０ｂとの間に対して、所定の間隔を隔ててかつ相互に平行状に配置されている。両信号線用ターミナル６０，６２は、前後方向に直線状に延びている。左側の信号線用ターミナル６０の一端部（後端部）は、前記電池監視ＩＣ５０の前側の１つの端子５３（符号、（ｆ）を付す）（図１０参照）に対して溶接により直接接続されている。同信号線用ターミナル６０の他端部（前端部）は、その前方に位置する電池監視ＩＣ５０の後側の１つの端子５３（符号、（ｇ）を付す）（図１０参照）に対して溶接により直接接続されている。また、右側の信号線用ターミナル６２の一端部（後端部）は、前記電池監視ＩＣ５０の前側の１つの端子５３（符号、（ｈ）を付す）（図１０参照）に対して溶接により直接接続されている。同信号線用ターミナル６２の他端部（前端部）は、その前方に位置する電池監視ＩＣ５０の後側の１つの端子５３（符号、（ｉ）を付す）（図１０参照）に対して溶接により直接接続されている。なお、各信号線用ターミナル６０，６２は、本明細書でいう「ターミナル一体型バスバー以外のターミナル」に相当する。

前記両信号線用ターミナル６０，６２（最後部の両信号線用ターミナル６０，６２を除く）には、前記第１及び第２のターミナル一体型バスバー２１，２２のターミナル部４０の列方向直線部４０ｂ，４０ｃの変位吸収部４２に対して、左右方向に平行状に並ぶ変位吸収部４２（同一符号を付す）が形成されている（図８及び図９参照）。なお、図２に示すように、最前部の電池監視ＩＣ５０の両端子５３（ｆ），５３（ｈ）には、両信号線用ターミナル６０，６２が接続されていない。また、最後部の電池監視ＩＣ５０の両端子５３（ｇ），５３（ｉ）につながる両信号線用ターミナル６０，６２の長さは、前後に隣り合う電池監視ＩＣ５０の間に配置される両信号線用ターミナル６０，６２の長さに比べて短縮されている。

次に、絶縁部材８０を説明する。前記サブアッセンブリ７０（図８参照）は、インサート成形により樹脂製の絶縁部材８０に一体化されている。これにより、バスバーモジュール２０が形成されている。図２に示すように、前記第１のターミナル一体型バスバー２１のターミナル部４０の基片部４０ａ、及び、前記第２のターミナル一体型バスバー２２のターミナル部４０の基片部４０ａは、前記絶縁部材８０の樹脂（その樹脂部を「第１樹脂部（符号、８１を付す）」という）で覆われている（図５参照）。また、第１の樹脂部８１は、その両端部に各ターミナル部４０の基片部４０ａの脚片部４０ｅを覆う脚状部８１ａをそれぞれ有している。本実施形態では、両脚状部８１ａは、該基片部４０ａの脚片部４０ｅの内側部を覆っており、その外側部を露出している。また、第１の樹脂部８１は、前記両信号線用ターミナル６０，６２の前後の両変位吸収部４２の相互間も覆っている（図２参照）。

図２に示すように、前記電池監視ＩＣ５０は、絶縁部材８０の樹脂（その樹脂部を「第２樹脂部（符号、８２を付す）」という）で全面的に覆われている（図６及び図７参照）。第２樹脂部８２は、電池監視ＩＣ５０とともに、各ターミナル一体型バスバー２１〜２６のターミナル部４０と電池監視ＩＣ５０の各端子５３（ａ），５３（ｂ），５３（ｃ），５３（ｄ），５３（ｅ）との接続部、及び、各信号線用ターミナル６０，６２と前記電池監視ＩＣ５０との接続部も覆っている。また、第２樹脂部８２は、第４のターミナル一体型バスバー２４のターミナル部４０の端片部４０ｂも覆っている（図８参照）。

図６に示すように、前記第３のターミナル一体型バスバー２３のターミナル部４０は、前記絶縁部材８０の樹脂（その樹脂部を「第３樹脂部（符号、８３を付す）」という）で覆われている。第３の樹脂部８３の上端部は、前記第２の樹脂部８１の左端部に連続している。本実施形態では、第３の樹脂部８３は、第３のターミナル一体型バスバー２３のターミナル部４０の基片部４０ａの脚片部４０ｅの脚片部４０ｅの内側部を覆っており、その外側部を露出している。

前記第４のターミナル一体型バスバー２４のターミナル部４０の基片部４０ａは、前記絶縁部材８０の樹脂（その樹脂部を「第４樹脂部（符号、８４を付す）」という）で覆われている。第４の樹脂部８４の左端部は、前記第２の樹脂部８１の右端部に連続している。また、第４の樹脂部８４は、その右端部にターミナル部４０の基片部４０ａの脚片部４０ｅを覆う脚状部８４ａを有している。本実施形態では、脚状部８４ａは、前記第１の樹脂部８１の右側の脚状部８１ａ（図５参照）と同様、ターミナル部４０の基片部４０ａの脚片部４０ｅの内側部を覆っており、その外側部を露出している。また、第２の樹脂部８１及び第３の樹脂部８３並びに第４の樹脂部８４は、一連状をなしかつ前記第１の樹脂部８１に対して平行状をなしている（図７参照）。

図２に示すように、前記第５のターミナル一体型バスバー２５のターミナル部４０についても、前記第１の樹脂部８１によって、前記第１のターミナル一体型バスバー２１のターミナル部４０と同様に覆われている。また、前記第６のターミナル一体型バスバー２６のターミナル部４０は、前記第１の樹脂部８１の左半部に準じる構成の樹脂部（「第５樹脂部（符号、８６を付す）」という）によって覆われている。第５の樹脂部８６の右端部は、その前側に隣接する第２の樹脂部８２の後側部に連続している。また、樹脂部８６の後側面には、両信号線用ターミナル６０，６２の後端部が突出されている。

図７に示すように、前記第１の樹脂部８１と、前記第２〜第４の樹脂部８２〜８４との相互間には、上下方向に開口する開口部８７が形成されている。開口部８７には、前記第１、第２及び第５の各ターミナル一体型バスバー２１，２２，２５のターミナル部４０の列方向直線部４０ｂ，４０ｃの変位吸収部４２、及び、両信号線用ターミナル６０，６２の変位吸収部４２が露出されている（図９及び図１１参照）。

図７に示すように、前記各ターミナル一体型バスバー２１〜２６の各バスバー部３０の外周部及び該外周部の下面は、前記絶縁部材８０の樹脂（その樹脂部を「第６の樹脂部（符号、８８を付す）」という）で覆われている。第６の樹脂部８８は、前記第１の樹脂部８１、第３の樹脂部８３、第４の樹脂部８４及び第５の樹脂部８６のいずれかの樹脂部と連続している。

図７に示すように、前記前後に隣り合う第６の樹脂部８８の相互間には、単位電池１４の列方向の変位を吸収する変位吸収部８９が形成されている。図１２は絶縁部材の変位吸収部の周辺部を示す左側断面図である。
図１２に示すように、変位吸収部８９は、前後に隣り合う第６の樹脂部８８の対向面間において逆Ｕ字板状に形成されている。また、変位吸収部８９は、主として前後方向に弾性変形いわゆる撓み変形可能に形成されている。

次に、電池集合体１２に対するバスバーモジュール２０の組付けについて説明する。図１に示すように、電池集合体１２上にバスバーモジュール２０を配置する（図３参照）。このとき、各ターミナル一体型バスバー２１〜２６のバスバー部３０の取付孔３２を、その取付孔３２に対応する単位電池１４の各電極端子１６，１８にそれぞれ嵌合する（図５及び図６参照）。なお、各電極端子１６，１８は、例えば上段を小径とする段付き円柱状に形成されている。これにより、バスバー部３０は、各電極端子１６，１８の段付部上に支持される。また、絶縁部材８０の第６の樹脂部８８が単位電池１４の電池本体１５の上面に対して接触又は近接する。

次に、各電極端子１６，１８に対してナット９１をそれぞれ締着して、各電極端子１６，１８に各バスバー部３０を締結する。これにより、電池集合体１２の複数の単位電池１４が直列に接続された電池モジュール１０（図１参照）が構成される。なお、絶縁部材８０は、必要に応じて、電池集合体１２の保持部材（図示省略）に対してボルト・ナット等の締結手段を介して結合するとよい。

前記電池モジュール１０（図１参照）において、最前部の単位電池１４の左側の電極端子１６、及び、最後部の単位電池１４の左側の電極端子１８には、ハイブリッド車の電気モータを含む電気回路につながる電気配線９３，９４が接続される。また、電池モジュール１０の絶縁部材８０の樹脂部８６の後側面に突出された両信号線用ターミナル６０，６２には、バッテリコントローラ（「バッテリＥＣＵ」という）９６が電気的に接続される。また、バッテリＥＣＵ９６には、ハイブリッド車の電子制御ユニット（「車両ＥＣＵ」という）９８が電気的に接続されている。なお、図１において、便宜上、バスバーモジュール２０の絶縁部材８０の開口部８７内に露出する部材が省略されている。

前記バスバーモジュール２０の各電池監視ＩＣ５０は、各単位電池１４の状態（電圧、温度等）を検出し、その情報をシリアル信号としてバッテリＥＣＵ９６に送信する。バッテリＥＣＵ９６は、シリアル信号に基づいて、各単位電池１４の残容量、温度等のバッテリ情報にかかる信号を車両ＥＣＵ９８に送信する。車両ＥＣＵ９８は、バッテリＥＣＵからの信号に基づいて、各単位電池１４を過充電や過放電から保護しながら、電気モーター及びエンジンの出力を制御する。また、各電池監視ＩＣ５０毎に残容量（ＳＯＣ）を演算して各単位電池１４の過放電や過充電を防止するとともに、単位電池１４の温度が設定温度よりも高くならないように充放電電流を制御してもよい。

前記した電池モジュール１０によると、各ターミナル一体型バスバー２１〜２６がバスバー部３０とターミナル部４０とを一体に有し、そのバスバー２１〜２６のターミナル部４０を電池監視ＩＣ５０に接続する構成としている（図８及び図９参照）。これにより、従来、別部品であったバスバー及びターミナルに係る部品点数及び組付工数を削減することができる。

また、ターミナル一体型バスバー２１〜２６のターミナル部４０と電池監視ＩＣ５０の接続部、及び、各信号線用ターミナル６０，６２と電池監視ＩＣ５０の接続部を、絶縁部材８０の第２の樹脂部８２で覆う構成としている（図７及び図８参照）。これにより、電池監視ＩＣ５０、ターミナル一体型バスバー２１〜２６、信号線用ターミナル６０，６２、及び、絶縁部材８０に係る組付工数を削減することができる。これによって、製造コストを低減することができる。また、ターミナル一体型バスバー２１〜２６のターミナル部４０と電池監視ＩＣ５０の接続部、及び、各信号線用ターミナル６０，６２と電池監視ＩＣ５０の接続部を、絶縁部材８０の第２の樹脂部８２により保護することができる。この場合、絶縁部材８０の第２の樹脂部８２により、前記接続部とともに電池監視ＩＣ５０全体が覆われているので、電池監視ＩＣ５０の保護としても有効である。

また、第１、第２及び第５の各ターミナル一体型バスバー２１，２２，２５のターミナル部４０の列方向直線部４０ｂ，４０ｃに形成された変位吸収部４２（図１１参照）によって、単位電池１４の列方向の変位すなわち寸法変化を吸収することができる。このため、単位電池１４の列方向の変位による無理な荷重が、各ターミナル一体型バスバー２１，２２，２５のターミナル部４０、そのターミナル部４０と電池監視ＩＣ５０との接続部、及び、電池監視ＩＣ５０に加わることを防止し、信頼性を向上することができる。また、両信号線用ターミナル６０，６２に形成された変位吸収部４２（図７参照）によっても、同様の作用・効果を得ることができる。

また、各ターミナル一体型バスバー２１，２２，２５のターミナル部４０における変位吸収部４２が、絶縁部材８０の第１の樹脂部８１と、第２〜第４の樹脂部８２〜８４との相互間の開口部８７に露出されている（図１１参照）。このため、変位吸収部４２の変位吸収作用を確保することができる。また、各ターミナル一体型バスバー２１，２２，２５のターミナル部４０における変位吸収部４２を除いた残りの部分が絶縁部材８０の第１及び第２の樹脂部８１，８２で覆われている。このため、各ターミナル一体型バスバー２１，２２，２５のターミナル部４０における変位吸収部４２を除いた残りの部分の剛性を向上することができる。ひいては、電池集合体１２に対するバスバーモジュール２０の組付時等においてターミナル一体型バスバー２１〜２６のターミナル部４０における変位吸収部４２を除いた残りの部分に無理な荷重が加わることを防止することができる。

また、単位電池１４の列方向に隣り合うターミナル一体型バスバー２１〜２６のバスバー部３０の相互間における絶縁部材８０の樹脂部分に形成された変位吸収部８９（図１２参照）によって、単位電池１４の列方向の変位すなわち寸法変化を吸収することができる。このため、単位電池１４の列方向の変位による無理な荷重がターミナル一体型バスバー２１〜２６のバスバー部３０に加わることを防止し、信頼性を向上することができる。

また、単位電池１４に対するターミナル一体型バスバー２１〜２６のバスバー部３０の配置位置よりも離れた位置すなわち高い位置に電池監視ＩＣ５０が配置されている（図６参照）。このため、充放電にともなう単位電池１４の発熱による熱影響から電池監視ＩＣ５０を保護することができる。これにともない、電池監視ＩＣ５０を覆う第２の樹脂部８２と単位電池１４の電池本体１５との間に隙間Ｓ（図４及び図６参照）を確保することができる。ひいては、絶縁部材８２と単位電池１４（詳しくは電池本体１５）との間の通気性を向上し、単位電池１４の冷却効果を向上することができる。

また、単位電池１４の両電極端子１６，１８の相互間において左側の電極端子１６又は１８側に片寄った位置に電池監視ＩＣ５０が配置されている（図６参照）。このため、充放電にともなう単位電池１４の発熱による熱影響から電池監視ＩＣ５０を保護することができる。

［実施形態２］
実施形態２を説明する。本実施形態は、前記実施形態１に変更を加えたものであるから、その変更部分について説明し、重複する説明は省略する。図１３はターミナル一体型バスバーの変位吸収部の周辺部を示す側断面図である。
図１３に示すように、本実施形態は、前記実施形態１（図１１参照）において、絶縁部材８０の第１の樹脂部８１と第２樹脂部８２との間の開口部８７に露出された部分、すなわち第１、第２及び第５の各ターミナル一体型バスバー２１，２２，２５のターミナル部４０の変位吸収部４２を、絶縁部材８０の樹脂（その樹脂部を「第７樹脂部（符号、１００を付す）」という）で覆ったものである。第７樹脂部１００は、第１の樹脂部８１及び第２樹脂部８２と連続している。また、第７樹脂部１００は、絶縁部材８０と同一の樹脂で一体成形されている。また、変位吸収部４２を覆う第７樹脂部１００の肉厚（膜厚）は、その他の樹脂部（第１の樹脂部８１、第２樹脂部８２）の肉厚（膜厚）よりも薄く設定されている。また、第７樹脂部１００は、図示しない両信号線用ターミナル６０，６２の変位吸収部４２も覆っている。また、第７の樹脂部１００は、左右方向（図１３において紙面表裏方向）に隣り合う変位吸収部４２の相互間にも装填されている。

本実施形態によると、各ターミナル部４０及び両信号線用ターミナル６０，６２の変位吸収部４２を第７樹脂部１００で覆ったことにより、製造工程を増やすことなく、変位吸収部４２の相互間の短絡を防止することができる。また、第７樹脂部１００の肉厚（膜厚）をその他の樹脂部（第１の樹脂部８１、第２樹脂部８２）の肉厚（膜厚）よりも薄く設定したことにより、変位吸収部４２の変位吸収作用に応じて第７樹脂部１００が弾性変形いわゆる撓み変形しやすくなる。このため、変位吸収部４２の変位吸収作用の低下を抑制することができる。

［実施形態３］
実施形態３を説明する。本実施形態は、前記実施形態２に変更を加えたものであるから、その変更部分について説明し、重複する説明は省略する。図１４はターミナル一体型バスバーの変位吸収部の周辺部を示す側断面図である。
図１４に示すように、本実施形態は、前記実施形態２（図１３参照）における第７樹脂部１００を、被覆樹脂１０２に代えたものである。被覆樹脂１０２は、前記絶縁部材８０の樹脂とは異なる樹脂で形成されている。被覆樹脂１０２の樹脂としては、絶縁性、柔軟性に優れる樹脂が好ましく、ポリビニル系樹脂、シリコーン系樹脂、ポリイミド樹脂、エポキシ系樹脂等を用いることができる。また、被覆樹脂１０２は、各ターミナル部４０（図示しない両信号線用ターミナル６０，６２を含む）の変位吸収部４２を塗布、吹き付け等により薄膜状に形成することが好ましい。

本実施形態によると、各ターミナル部４０（図示しない両信号線用ターミナル６０，６２を含む）の変位吸収部４２を絶縁性の被覆樹脂１０２で覆ったことにより、変位吸収部４２の相互間の短絡を防止することができる。また、被覆樹脂１０２の柔軟性により、変位吸収部４２の変位吸収作用に応じて被覆樹脂１０２がほとんど一体的に弾性変形いわゆる撓み変形することができる。このため、変位吸収部４２の変位吸収作用の低下を抑制することができる。また、被覆樹脂１０２を薄膜状に形成することによって、変位吸収部４２の変位吸収作用の低下を一層抑制することができる。また、絶縁部材８０の樹脂と被覆樹脂１０２の樹脂とに異なる樹脂を用いることによって、それぞれの樹脂（８０，１０２）に適した樹脂を採用することが可能である。例えば、絶縁部材８０には所定の剛性を有する樹脂を用い、また、被覆樹脂１０２には変位吸収部４２の変位吸収作用を損なわないように柔軟性を有する樹脂を用いることができる。

［実施形態４］
実施形態４を説明する。本実施形態は、前記実施形態１に変更を加えたものであるから、その変更部分について説明し、重複する説明は省略する。図１５及び図１６はそれぞれサーミスタの配置例を示す斜視図である。
図１５に示すように、本実施形態では、前記電池集合体１２の少なくとも１つの単位電池１４の電池本体１５の表面上に、単位電池１４の温度を検出する温度検出手段としてのサーミスタ１０４が配置されている。例えば、１ブロック毎の４個の単位電池１４のうちの１つの単位電池１４の電池本体１５の両電極端子１６，１８の間の中央部上にサーミスタ１０４が配置されている。サーミスタ１０４は、１ブロック毎の電池監視ＩＣ５０と電気的に接続されている。また、サーミスタ１０４は、電池本体１５上に限らず、バスバーモジュール２０の第１のターミナル一体型バスバー２１のバスバー部３０上に配置することもできる（図１６参照）。この場合、バスバーモジュール２０の成形と同時に、バスバーモジュール２０にサーミスタ１０４を一体成形してもよい。なお、サーミスタ１０４は、電池監視ＩＣ５０の外部で、かつ、少なくとも１つの単位電池１４の電池本体１５の表面上、又は、単位電池１４に近い部位に配置されていればよい。

前記電池監視ＩＣ５０は、内蔵のダイオードによって各単位電池１４の温度を検出するとともに、該電池監視ＩＣ５０の外部の前記サーミスタ１０４によって単位電池１４の温度を検出し、その両検出温度を比較することで環境温度や電池冷却ファン（電池集合体１２を冷却するための電動ファン）の影響を把握し、ダイオードの検出温度を補正するようになっている。このように、温度検出手段としてダイオードとサーミスタ１０４とを併用し、二重監視を行うことによって、各単位電池１４の温度の検出精度を向上することができる。また、少ないサーミスタ１０４で電池集合体１２の高精度な温度検出が可能であり、高価なサーミスタ１０４の使用数量を減らすことができ、コストを低減することができる。

本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本発明は、ハイブリッド車に限らず、電気自動車等の車両、車両以外の用途に用いる電池モジュール１０としても適用することができる。また、本発明は、リチウムイオン電池に限らず、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池等にも適用することができる。また、電池モジュール１０の単位電池１４の個数は、適宜増減することができる。また、１個の電池監視ＩＣ５０が対象とする単位電池１４の個数は、適宜増減することができる。また、１組の電池集合体１２に対して複数の電池モジュール１０を組付けることもできる。また、複数組の電池集合体１２に対して１つの電池モジュール１０を組付けることもできる。また、ターミナル一体型バスバーのターミナル部４０及び／又は信号線用ターミナル６０，６２の変位吸収部４２は、前記実施形態の波形状の他、Ｖ字状、逆Ｖ字状、Ｕ字状、逆Ｕ字状、Ｓ字状でもよい。また、ターミナル一体型バスバーのターミナル部４０及び／又は信号線用ターミナル６０，６２の変位吸収部４２は、上下方向に折り曲げる他、左右方向に折り曲げてもよい。また、絶縁部材８０の変位吸収部８９は、前記実施形態の逆Ｕ字形板状の他、逆Ｖ字形板状、Ｕ字形板状、Ｖ字形板状、Ｓ字形板状でもよい。また、絶縁部材８０の変位吸収部８９は、上下方向に折曲する他、左右方向に折曲するものでもよい。また、電池監視ＩＣ５０の各端子５３に対する第１〜第４の各ターミナル一体型バスバー２１〜２４のターミナル部４０及び両信号線用ターミナル６０，６２の接続に係る溶接には、はんだ付け、ろう付け等も含まれる。

１０…電池モジュール
１２…電池集合体
１４…単位電池
２０…バスバーモジュール
２１〜２６…ターミナル一体型バスバー
３０…バスバー部（バスバー）
４０…ターミナル部（ターミナル）
４２…変位吸収部
５０…電池監視ＩＣ（電池監視回路）
５３…端子
６０，６２…信号線用ターミナル
８０…絶縁部材（樹脂）
８１，８２，８３，８６，８８…樹脂部
８９…変位吸収部

Claims (5)

1. 複数の単位電池が列状に配置された電池集合体と、
   前記電池集合体の隣り合う単位電池を直列に接続するバスバー、単位電池の状態を監視する電池監視回路、及び、バスバーと電池監視回路とを接続するターミナルがインサート成形により樹脂製の絶縁部材に一体化されたバスバーモジュールと
   を備える電池モジュールであって、
   前記バスバーは、該バスバーに接続されるターミナルを一体に有するターミナル一体型バスバーとし、そのターミナルを前記電池監視回路に接続する構成とし、
   前記ターミナル一体型バスバーのターミナルと前記電池監視回路との接続部、及び、前記ターミナル一体型バスバー以外のターミナルと前記電池監視回路との接続部を、前記絶縁部材で覆う構成とした
   ことを特徴とする電池モジュール。
2. 請求項１に記載の電池モジュールであって、
   前記ターミナル一体型バスバーのターミナルにおける単位電池の列方向に沿って延びる列方向直線部には、該ターミナルにおける列方向の変位を吸収する変位吸収部が形成されていることを特徴とする電池モジュール。
3. 請求項１又は２に記載の電池モジュールであって、
   前記絶縁部材には、前記単位電池の列方向に隣り合う前記ターミナル一体型バスバーの相互間の列方向の変位を吸収する変位吸収部が形成されていることを特徴とする電池モジュール。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載の電池モジュールであって、
   前記電池監視回路は、前記単位電池に対する前記ターミナル一体型バスバーの配置位置よりも離れた位置に配置されていることを特徴とする電池モジュール。
5. 請求項１〜４のいずれか１つに記載の電池モジュールであって、
   前記電池監視回路は、前記単位電池の両電極端子の相互間において一方の電極端子側に片寄った位置に配置されていることを特徴とする電池モジュール。
   

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