JP2013187175A

JP2013187175A - 端子接続構造

Info

Publication number: JP2013187175A
Application number: JP2012054104A
Authority: JP
Inventors: Tomotaka Osakabe; 友敬刑部; Ryogo Murayama; 僚悟村山
Original assignee: Kojima Press Industry Co Ltd
Current assignee: Kojima Industries Corp
Priority date: 2012-03-12
Filing date: 2012-03-12
Publication date: 2013-09-19
Anticipated expiration: 2032-03-12
Also published as: JP5832342B2

Abstract

【課題】従来に比べて部品点数を削減できる端子接続構造の提供。
【解決手段】第１の電池２１の正極端子４０の、第１の電池２１の電槽３０の外部に位置する部分である正極端子外部部分４０ａと、第２の電池２２の負極端子５０の、第２の電池２２の電槽３０の外部に位置する部分である負極端子外部部分５０ａとが、互いに直接接合されている。そのため、正極端子４０および負極端子５０とは別体のバスバーを廃止することができる。また、正極端子４０および負極端子５０とは別体のバスバーを廃止できるため、バスバーを正極端子４０と負極端子５０に押し付けるための押圧ゴムも廃止できる。よって、従来に比べて部品点数を削減できる。
【選択図】図４

Description

本発明は、互いに隣り合う位置に配置される２つの角型の電池の一方である第１の電池の正極端子と他方である第２の電池の負極端子とを、電気的に直列に接続する端子接続構造に関する。

特開２０１１−１２９３１１号公報は、互いに隣り合う位置に配置される２つの角型の電池の一方である第１の電池の正極端子と他方である第２の電池の負極端子とを、バスバーを用いて電気的に直列に接続する、端子接続構造を開示している。
上記公報に開示される端子接続構造では、バスバーは、第１の電池の正極端子および第２の電池の負極端子とは別部品である。また、バスバーと、第１の電池の正極端子および第２の電池の負極端子とは、押圧ゴムを用いて互いに押し付けあった状態とされており、締結用のナットが廃止されている。

しかし、従来の端子接続構造には、つぎの問題点がある。
バスバーが第１の電池の正極端子および第２の電池の負極端子と別部品であるため、部品点数を削減する点において改善の余地がある。また、バスバーと第１の電池の正極端子および第２の電池の負極端子とを押し付けあった状態にする押圧ゴムを要するため、部品点数を削減する点において改善の余地がある。

特開２０１１−１２９３１１号公報

本発明の目的は、従来に比べて部品点数を削減できる端子接続構造を提供することにある。

上記目的を達成する本発明はつぎの通りである。
（１）互いに隣り合う位置に配置される２つの角型の電池の一方である第１の電池の正極端子と、前記２つの角型の電池の他方である第２の電池の負極端子とを、電気的に直列に接続する端子接続構造であって、
前記第１の電池の正極端子は、前記第１の電池の電槽に設けられる正極端子挿通用孔を挿通して該第１の電池の電槽の内部から外部に延びており、
前記第２の電池の負極端子は、前記第２の電池の電槽に設けられる負極端子挿通用孔を挿通して該第２の電池の電槽の内部から外部に延びており、
前記第１の電池の正極端子の、前記第１の電池の電槽の外部に位置する部分である正極端子外部部分と、前記第２の電池の負極端子の、前記第２の電池の電槽の外部に位置する部分である負極端子外部部分とが、互いに直接接合されている、
端子接続構造。
（２）前記正極端子外部部分と前記負極端子外部部分とは、該正極端子外部部分と負極端子外部部分の両方に固定される樹脂部材にて包まれている、（１）記載の端子接続構造。
（３）前記樹脂部材は、前記正極端子と前記正極端子挿通用孔の縁との間の隙間に入り込み該隙間をシールする正極端子側隙間侵入部を備えるとともに、前記負極端子と前記負極端子挿通用孔の縁との間の隙間に入り込み該隙間をシールする負極端子側隙間侵入部を備える、（２）記載の端子接続構造。

上記（１）の端子接続構造によれば、つぎの効果を得ることができる。
第１の電池の正極端子の、第１の電池の電槽の外部に位置する部分である正極端子外部部分と、第２の電池の負極端子の、第２の電池の電槽の外部に位置する部分である負極端子外部部分とが、互いに直接接合されているため、正極端子および負極端子とは別体のバスバーを廃止することができる。また、正極端子および負極端子とは別体のバスバーを廃止できるため、バスバーを正極端子と負極端子に押し付けるための押圧ゴムも廃止できる。よって、従来に比べて部品点数を削減できる。

上記（２）の端子接続構造によれば、つぎの効果を得ることができる。
樹脂部材が、正極端子外部部分と負極端子外部部分の両方に固定されるため、樹脂部材により、互いに直接接合される正極端子外部部分と負極端子外部部分との接合剥がれを抑制できる。
また、正極端子外部部分と負極端子外部部分とが、樹脂部材にて包まれているため、樹脂部材により、正極端子外部部分と負極端子外部部分とを周囲に存在する部品から絶縁することができる。

上記（３）の端子接続構造によれば、つぎの効果を得ることができる。
樹脂部材が、正極端子側隙間進入部を備えるとともに負極端子側隙間進入部を備えるため、樹脂部材により、正極端子と正極端子挿通用孔の縁との間の隙間から水分（水蒸気）が第１の電池の電槽内に入り込むことを抑制できるとともに、負極端子と負極端子挿通用孔の縁との間の隙間から水分（水蒸気）が第２の電池の電槽内に入り込むことを抑制できる。

本発明実施例の端子接続構造を有する電池モジュールの斜視図である。本発明実施例の端子接続構造を有する電池モジュールの概略透視平面図である。本発明実施例の端子接続構造を有する電池モジュールの、端子接続構造を電槽の本体に挿入していない状態の、斜視図である。なお、電槽の本体内に挿入される極板群および電解液は省略している。図２のＡ−Ａ線拡大断面図である。なお、電槽の本体内に挿入される極板群および電解液は省略している。

以下に、本発明実施例の端子接続構造を、図面を参照して、説明する。
本発明実施例の端子接続構造（端子接続装置）１０は、図４に示すように、互いに隣り合う位置に配置される２つの角型の電池の一方である第１の電池２１の正極端子４０ａと、２つの角型の電池の他方である第２の電池２２の負極端子５０ａとを、電気的に直列に接続する端子接続構造である。

第１、第２の電池２１，２２は、図１、図２に示すように、積層される複数（図示例では４個の場合を示している）の角型の電池２０、・・・のうちの互いに隣り合う位置に配置される２つの電池である。

各電池２０は、図３に示すように、電槽（電池ケース）３０と、正極端子４０と、負極端子５０と、を備える。
電槽３０は、金属製材料で構成されており、たとえばアルミニウム製である。電槽３０は、開口部３１を備える本体３２と、開口部３１を塞ぐように本体３２に固定して取付けられる蓋体３３と、を備える。蓋体３３は、本体３２に、溶接されて固定されていてもよく、カシメ等の別の方法で固定されていてもよい。電槽３０内には、正極版と負極板とをセパレータを介して積層してなる極板群（図示略）と電解液（図示略）とが、収納される。隣り合う電槽３０、３０間には、隣り合う電槽３０、３０間を絶縁するとともに隣り合う電槽３０、３０間に冷媒流路を形成するために、樹脂製の枠部材６０が配設されている。枠部材６０は、隣り合う電槽３０、３０にて挟持されていてもよく、隣り合う電槽３０、３０の少なくともいずれか一方に接着固定されていてもよい。
正極端子４０は、アルミニウム製であり、図２に示すように、電槽３０の蓋体３３に設けられる円形の正極端子挿通用孔３４を挿通して電槽３０の内部から外部に延びている。
負極端子５０は、銅製であり、電槽３０の蓋体３３に設けられる円形の負極端子挿通用孔３５を挿通して電槽３０の内部から外部に延びている。

第１の電池２１（２０）の正極端子４０は、図４に示すように、正極側外方延び部４１と、正極側接近方向延び部４２と、を備える。
正極側外方延び部４１は、第１の電池２１の電槽３０の正極端子挿通用孔３４を挿通して第１の電池２１の電槽３０の内部から外部に直線状に延びている。
正極側接近方向延び部４２は、正極側外方延び部４１の延び方向先端部から折れ曲り、正極側外方延び部４１の延び方向と直交（略直交を含む）する方向であって第２の電池２２（２０）に接近する方向に延びている。
正極端子４０が正極側外方延び部４１と正極側接近方向延び部４２とを備えるため、正極端子４０の形状は、「Ｌ」字形状（略「Ｌ」字形状を含む）である。正極端子４０の横断面形状は、円形である。

第２の電池２２（２０）の負極端子５０は、第１の電池２１の正極端子４０と同形状（略同形状を含む）であり、負極側外方延び部５１と、負極側接近方向延び部５２と、を備える。
負極側外方延び部５１は、第２の電池２２の電槽３０の負極端子挿通用孔３５を挿通して第２の電池２２の電槽３０の内部から外部に直線状に延びている。
負極側接近方向延び部５２は、負極側外方延び部５１の延び方向先端部から折れ曲り、負極側外方延び部５１の延び方向と直交（略直交を含む）する方向であって第１の電池２１（２０）に接近する方向に延びている。
負極端子５０が負極側外方延び部５１と負極側接近方向延び部５２とを備えるため、負極端子５０の形状は、「Ｌ」字形状（略「Ｌ」字形状を含む）である。負極端子５０の横断面形状は、円形である。

第１の電池２１の正極端子４０の、第１の電池２１の電槽３０の外部に位置する部分である正極端子外部部分４０ａと、第２の電池２２の負極端子５０の、第２の電池２２の電槽３０の外部に位置する部分である負極端子外部部分５０ａとは、互いに直接接合されている。
正極端子外部部分４０ａと負極端子外部部分５０ａとは、正極側接近方向延び部４２と負極側接近方向延び部５２の互いに対向し合う先端面４２ａ、５２ａ同士を溶接等することで直接接合されている。

正極端子外部部分４０ａと負極端子外部部分５０ａとは、正極端子外部部分４０ａと負極端子外部部分５０ａの両方に固定される単一の樹脂部材７０にて、全体が包まれている（カバーされている、覆われている）。

樹脂部材７０は、絶縁材からなる。樹脂部剤７０は、型成形品である。樹脂部材７０は、樹脂部材７０を成形する図示略の成形型に、互いに直接接合された第１の電池２１の正極端子４０および第２の電池２２の負極端子５０と、第１の電池２１の電槽３０の蓋体３３と、第２の電池２２の電槽３０の蓋体３３と、をセットした状態で、溶融樹脂を流し込んで冷却固化させることで、互いに直接接合された第１の電池２１の正極端子４０および第２の電池２２の負極端子５０と、第１の電池２１の電槽３０の蓋体３３と、第２の電池２２の電槽３０の蓋体３３とに、直接成形され（ダイレクト成形され）固定（接着固定）される。

樹脂部材７０は、第１の電池２１の正極端子４０と正極端子挿通用孔３４の縁との間の隙間に入り込み該隙間をシール（封止）する正極端子側隙間侵入部７１を備えるとともに、第２の電池２２の負極端子５０と負極端子挿通用孔３５の縁との間の隙間に入り込み該隙間をシール（封止）する負極端子側隙間侵入部７２を備える。
正極端子側隙間侵入部７１は、正極端子４０と正極端子挿通用孔３４の縁とを絶縁するために、正極端子４０の全周にわたって設けられている。
負極端子側隙間侵入部７２は、負極端子５０と負極端子挿通用孔３５の縁とを絶縁するために、負極端子５０の全周にわたって設けられている。

樹脂部材７０は、第１の電池２１の電槽３０の蓋体３３の裏側（電槽３０の本体３２側）に回りこむ正極側回り込み部７３と、第２の電池２２の電槽３０の蓋体３３の裏側（電槽３０の本体３２側）に回り込む負極側回り込み部７４と、を備えていることが望ましい。正極側回り込み部７３と負極側回り込み部７４を備えることにより、樹脂部材７０と第１、第２の電池２１，２２の蓋体３３との接着固定の強度を高めることができるからである。

つぎに、本発明実施例の作用、効果を説明する。
第１の電池２１の正極端子４０の、第１の電池２１の電槽３０の外部に位置する部分である正極端子外部部分４０ａと、第２の電池２２の負極端子５０の、第２の電池２２の電槽３０の外部に位置する部分である負極端子外部部分５０ａとが、互いに直接接合されているため、正極端子３０および負極端子５０とは別体のバスバーを廃止することができる。また、正極端子４０および負極端子５０とは別体のバスバーを廃止できるため、バスバーを正極端子４０と負極端子５０に押し付けるための押圧ゴムも廃止できる。よって、従来に比べて部品点数を削減できる。

樹脂部材７０が、正極端子外部部分４０ａと負極端子外部部分５０ａの両方に固定されるため、樹脂部材７０により、互いに直接接合される正極端子外部部分４０ａと負極端子外部部分５０ａとの接合剥がれを抑制できる。

正極端子外部部分４０ａと負極端子外部部分５０ａとが、樹脂部材７０にて包まれているため、樹脂部材７０により、正極端子外部部分４０ａと負極端子外部部分５０ａとを周囲に存在する部品から絶縁することができる。

樹脂部材７０が、正極端子側隙間進入部７１を備えるとともに負極端子側隙間進入部７２を備えるため、樹脂部材７０により、正極端子４０と正極端子挿通用孔３４の縁との間の隙間から水分（水蒸気）が第１の電池２１の電槽３０内に入り込むことを抑制できるとともに、負極端子５０と負極端子挿通用孔３５の縁との間の隙間から水分（水蒸気）が第２の電池２２の電槽３０内に入り込むことを抑制できる。そのため、Ｏリング等の別部材を要する場合に比べて部品点数を削減できる。

樹脂部材７０が、正極端子側隙間進入部７１を備えるとともに負極端子側隙間進入部７２を備えるため、正極端子４０と第１の電池２１の電槽３０との絶縁および負極端子５０と第２の電池２１の電槽３０との絶縁を確実に図ることができる。

正極端子４０と負極端子５０が横断面視で円形であり、正極端子挿通用孔３４と負極端子挿通用孔３５が円形孔であるため、正極端子４０と正極端子挿通用孔３４の縁との間の隙間と、負極端子５０と負極端子挿通用孔３５との間の隙間とに、角部が存在してしまうことを防止できる。そのため、正極端子側隙間侵入部７１と負極端子側隙間侵入部７２とで確実に隙間を塞ぐことができる。

樹脂部材７０が、互いに直接接合された第１の電池２１の正極端子４０および第２の電池２２の負極端子５０と、第１の電池２１の電槽３０の蓋体３３と、第２の電池２２の電槽３０の蓋体３３とに、直接成形され（ダイレクト成形され）固定（接着固定）されるため、第１の電池２１の正極端子４０および第２の電池２２の負極端子５０と、第１の電池２１の電槽３０の蓋体３３と、第２の電池２２の電槽３０の蓋体３３とを、樹脂部材７０にて一体化（アッセンブリ化）できる。そのため、樹脂部材７０にて一体化しない場合に比べて組付工数を削減できる。

樹脂部材７０は、１個の樹脂部材７０で一組の正極端子４０および負極端子５０に対応できるようにされていてもよいが、部品点数および組付工数を削減するために、１個の樹脂部材７０で複数組の正極端子４０および負極端子５０に対応できるようにされていてもよい。

１０積層体モジュール構造
２０電池
２１第１の電池
２２第２の電池
３０電槽
３１電槽の本体の開口部
３２電槽の本体
３３電槽の蓋体
３４正極端子挿通用孔
３５負極端子挿通用孔
４０正極端子
４０ａ正極端子外部部分
４１正極側外方延び部
４２正極側接近方向延び部
５０負極端子
５０ａ負極端子外部部分
５１負極側外方延び部
５２負極側接近方向延び部
６０枠部材
７０樹脂部材
７１正極端子側隙間進入部
７２負極端子側隙間進入部
７３正極側回り込み部
７４負極側回り込み部

Claims

互いに隣り合う位置に配置される２つの角型の電池の一方である第１の電池の正極端子と、前記２つの角型の電池の他方である第２の電池の負極端子とを、電気的に直列に接続する端子接続構造であって、
前記第１の電池の正極端子は、前記第１の電池の電槽に設けられる正極端子挿通用孔を挿通して該第１の電池の電槽の内部から外部に延びており、
前記第２の電池の負極端子は、前記第２の電池の電槽に設けられる負極端子挿通用孔を挿通して該第２の電池の電槽の内部から外部に延びており、
前記第１の電池の正極端子の、前記第１の電池の電槽の外部に位置する部分である正極端子外部部分と、前記第２の電池の負極端子の、前記第２の電池の電槽の外部に位置する部分である負極端子外部部分とが、互いに直接接合されている、
端子接続構造。
前記正極端子外部部分と前記負極端子外部部分とは、該正極端子外部部分と負極端子外部部分の両方に固定される樹脂部材にて包まれている、請求項１記載の端子接続構造。
前記樹脂部材は、前記正極端子と前記正極端子挿通用孔の縁との間の隙間に入り込み該隙間をシールする正極端子側隙間侵入部を備えるとともに、前記負極端子と前記負極端子挿通用孔の縁との間の隙間に入り込み該隙間をシールする負極端子側隙間侵入部を備える、請求項２記載の端子接続構造。