JP2014044850A - Attachment structure for temperature sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、温度センサの取付構造に関する。 The present invention relates to a temperature sensor mounting structure.
電気自動車やハイブリッド車用の電池モジュールにおいては、出力を大きくするために多数の単電池が横並びに接続されている。隣り合う単電池の電極端子間はバスバーなどの接続部材で接続することにより複数の単電池が直列や並列に接続されるようになっている。 In battery modules for electric vehicles and hybrid vehicles, a large number of single cells are connected side by side in order to increase the output. A plurality of unit cells are connected in series or in parallel by connecting electrode terminals of adjacent unit cells with a connecting member such as a bus bar.
ところで、電池モジュールを高温状態で使用すると寿命が低下することがあり、リチウムイオン電池などを複数個接続してなる電池モジュールでは、充電の際に高温になることにより発火することがある。そこで、このような事態を避けるべく、電池モジュールには電池温度を検知するための温度センサが取り付けられる(例えば特許文献1を参照)。 By the way, if the battery module is used in a high temperature state, the life may be reduced, and a battery module formed by connecting a plurality of lithium ion batteries or the like may ignite due to a high temperature during charging. Therefore, in order to avoid such a situation, a temperature sensor for detecting the battery temperature is attached to the battery module (see, for example, Patent Document 1).
上記特許文献1においては、箱体の上面側において形成された開口部から温度センサを取り付けて、箱体の内部に収容されているバッテリに温度センサを接触させるような構造が提案されている。 Patent Document 1 proposes a structure in which a temperature sensor is attached from an opening formed on the upper surface side of a box, and the temperature sensor is brought into contact with a battery housed in the box.
このような構造では、温度センサを取り付けるために形成された開口部において、温度センサおよび温度センサに取り付けられているリード線などの導体が露出状態に配置されるため、これらを保護するためにも開口部を覆うカバーを別途用意して、取り付ける作業が必要であった。 In such a structure, since the temperature sensor and a conductor such as a lead wire attached to the temperature sensor are disposed in an exposed state in the opening formed to attach the temperature sensor, the conductor is also protected to protect them. It was necessary to prepare and attach a cover to cover the opening.
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、作業性に優れた温度センサの取付構造を提供することを目的とする。 The present invention has been completed based on the above circumstances, and an object thereof is to provide a temperature sensor mounting structure excellent in workability.
上記課題を解決するものとして本発明は、複数の単電池を並べてなる単電池群を有する電池モジュールに温度センサを取り付ける温度センサの取付構造であって、複数の前記単電池のうち、少なくとも前記温度センサによる温度検知の対象とされる単電池を覆うとともに当該単電池側に開口部を有し、前記温度センサを保持する保持部材において、前記温度センサは、前記温度検知の対象とされる単電池と接触する方向に付勢可能に取り付けられている温度センサの取付構造である。 In order to solve the above problems, the present invention provides a temperature sensor mounting structure in which a temperature sensor is attached to a battery module having a unit cell group in which a plurality of unit cells are arranged, and at least the temperature among the plurality of unit cells. In the holding member that covers the unit cell that is a target of temperature detection by the sensor and that has an opening on the unit cell side and holds the temperature sensor, the temperature sensor is a unit cell that is the target of the temperature detection It is the attachment structure of the temperature sensor attached so that a biasing is possible in the direction which contacts.
本発明においては、保持部材の開口部から温度センサを取り付けておき、この保持部材を、開口部を単電池側に向けて検知対象とされる単電池を覆うように配置すると、保持部材に取り付けられた温度センサが、検知対象とされる単電池と接触する方向に付勢可能となる。 In the present invention, the temperature sensor is attached from the opening of the holding member, and the holding member is attached to the holding member when the opening is arranged so as to cover the unit cell to be detected with the opening facing the unit cell. The temperature sensor thus made can be urged in a direction in contact with the single cell to be detected.
本発明において、保持部材は単電池側に開口部を有しているので、単電池とは反対側を閉じた構成とすることができ、開口部を覆うカバーは不要である。したがって、本発明によれば、温度センサを取り付けた保持部材を、検知対象とされる単電池を覆うように配置するだけで温度センサが保護された状態に取り付けられるので、作業性に優れた温度センサの取付構造を提供することができる。 In the present invention, since the holding member has an opening on the unit cell side, the holding member can be configured to be closed on the side opposite to the unit cell, and a cover for covering the opening is unnecessary. Therefore, according to the present invention, the temperature sensor is attached in a state where the temperature sensor is protected simply by placing the holding member attached with the temperature sensor so as to cover the unit cell to be detected. A sensor mounting structure can be provided.
本発明は以下の構成としてもよい。
前記温度センサにはバネ部が設けられる一方、前記保持部材には前記温度センサのバネ部を弾性変形可能に保持するバネ保持部が設けられていてもよい。
The present invention may have the following configurations.
While the temperature sensor is provided with a spring portion, the holding member may be provided with a spring holding portion that holds the spring portion of the temperature sensor so as to be elastically deformable.
このような構成とすると、保持部材のバネ保持部に保持された温度センサのバネ部が弾性変形することで、温度センサを検知対象となる単電池と接触する方向に付勢させることができるので、別途、バネ部材を必要とせず部品点数を減らすことができる。 With such a configuration, the temperature sensor can be biased in a direction in contact with the unit cell to be detected by elastically deforming the spring part of the temperature sensor held by the spring holding part of the holding member. In addition, the number of parts can be reduced without requiring a spring member.
前記電池モジュールは、前記複数の単電池のうち隣り合う単電池間を電気的に接続する接続部材を保持する樹脂プロテクタを備え、前記保持部材は前記樹脂プロテクタと一体的に設けられていてもよい。 The battery module may include a resin protector that holds a connection member that electrically connects adjacent unit cells among the plurality of unit cells, and the holding member may be provided integrally with the resin protector. .
複数の単電池を並べてなる単電池群には、隣り合う単電池間を電気的に接続するために、単電池間を接続する接続部材を保持する樹脂プロテクタが取り付けられることが多いため、樹脂プロテクタとは別に、温度センサの保持部材を用意して取り付けると、部材を作製する作業および取り付け作業にも手間がかかる。 In order to electrically connect adjacent unit cells, a resin protector that holds a connection member that connects the unit cells is often attached to a unit cell group in which a plurality of unit cells are arranged. Separately, if a temperature sensor holding member is prepared and attached, it takes time and effort to produce the member and to attach it.
しかしながら、上記のような構成とすると、樹脂プロテクタと保持部材とが一体的になっているので、樹脂プロテクタと保持部材とを一体的に成形することもできる上に、取り付け作業も一段階で済ませることができ、作業効率を向上することができる。 However, with the above configuration, since the resin protector and the holding member are integrated, the resin protector and the holding member can be formed integrally, and the mounting operation can be completed in one step. Work efficiency can be improved.
前記樹脂プロテクタは、前記単電池と他の機器とを接続する電線を収容する電線収容部を有する一方、前記温度センサには導体が接続され、前記導体は前記電線収容部に収容可能とされる構成であってもよい。 The resin protector has an electric wire accommodating portion that accommodates an electric wire connecting the unit cell and another device, while a conductor is connected to the temperature sensor, and the conductor can be accommodated in the electric wire accommodating portion. It may be a configuration.
温度センサに接続された単電池群を構成する単電池には、単電池の電圧を検知するための電圧検知端子に接続される電圧検知線などの電線が接続されることが多い。そこで上記のような構成とすると、樹脂プロテクタの電線収容部に温度センサに接続される導体が収容されるので、導体を収容する収容部を別途作製する必要がない。 In many cases, electric cells such as a voltage detection line connected to a voltage detection terminal for detecting the voltage of the unit cell are connected to the unit cell constituting the unit cell group connected to the temperature sensor. In view of the above, since the conductor connected to the temperature sensor is accommodated in the electric wire accommodating portion of the resin protector, there is no need to separately prepare the accommodating portion for accommodating the conductor.
本発明によれば、作業性に優れた温度センサの取付構造を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the attachment structure of the temperature sensor excellent in workability | operativity can be provided.
<実施形態1>
本発明の実施形態1を図1ないし図11によって説明する。
実施形態1の温度センサ35の取付構造を備えた電池モジュールMは、複数の単電池12を並べてなる単電池群11と、単電池群11に取り付けられる配線モジュール10とを備える。本実施形態の電池モジュールMは、電気自動車又はハイブリッド自動車等に搭載され、駆動用の電源として使用される。以下では、図3および図4の上方を上方、下方を下方として説明する。
<Embodiment 1>
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
The battery module M having the mounting structure of the
(単電池12)
図1に示すように、電池モジュールMは、複数の単電池12を並べた単電池群11を備える。単電池群11を構成する単電池12は、概ね扁平な直方体形状をなしている。単電池12は、電池要素(図示せず)を収容する電池本体12Aと、電池本体12Aの上面14に突出形成された正極および負極の電極端子13と、を有する(図4を参照)。
(Single cell 12)
As shown in FIG. 1, the battery module M includes a
(配線モジュール10)
単電池群11には、配線モジュール10が取り付けられている。この配線モジュール10により、隣り合う単電池12の極性の相違する電極端子13同士が接続されて、複数の単電池12が直列に接続されている。
(Wiring module 10)
A
配線モジュール10は、隣り合う単電池12の電極端子13を接続する複数の接続部材(図示せず)と、隣り合う接続部材同士を電気的に絶縁するとともに、接続部材を保持する合成樹脂製の樹脂プロテクタ15と、を備える。
The
単電池12の電極端子13には接続部材とともに単電池12の電圧を検知する電圧検知端子(図示せず)が接続されている。電圧検知端子には単電池12と電池ECU(他の機器の一例)とを接続する電線(図示せず)が接続されている。
A voltage detection terminal (not shown) for detecting the voltage of the
(樹脂プロテクタ15)
本実施形態の樹脂プロテクタ15は、複数のユニット16からなり、各ユニット16には接続部材を保持する保持部17と、電圧検知端子に接続された電線を収容する電線収容部21とが一体的に設けられている。
(Resin protector 15)
The
電線収容部21は保持部17に沿って設けられており、保持部17および電線収容部21には、それぞれ蓋部18,22が取り付けられている。保持部17を覆う蓋部18を第1蓋部18とし、電線収容部21を覆う蓋部22を第2蓋部22とする。
The electric
第1蓋部18は、図1および図5に示すように、保持部17とヒンジ19を介して連なっており、保持部17に対して係止される係止構造20を有している。第2蓋部22は、電線収容部21と、ヒンジ23を介して連なっており、電線収容部21に対して係止される係止構造24を有している。
As shown in FIGS. 1 and 5, the
図1および図2に示すように、右端部のユニット16の保持部17は、右端部の単電池12よりも外側に突出しており、この部分には、外部機器(図示せず)との接続のための部材(コネクタや電線等)が取り付けられるようになっている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
(保持部材30)
樹脂プロテクタ15には、温度センサ35を覆って保持する保持部材30が、樹脂プロテクタ15の保持部17と隣接して一体的に設けられている。
(Holding member 30)
In the
保持部材30は、図2に示すように、右端の単電池12の上面14および、右から5つめの単電池12の上面14に配置されている。右端の単電池12の上面14に配されている保持部材30は、電線収容部21と並ぶ位置に設けられており、右から5つめの単電池12の上面14に配されている保持部材30は電線収容部21と保持部17との間に設けられている。
As shown in FIG. 2, the
保持部材30は、下側(単電池12側)に開口部31を有する直方体状の部材であり、その内部には、温度センサ35が収容されている。保持部材30の側面のうち、図3に示す正面側に配される側面には、図3および図6に示すように、温度センサ35に接続されたリード線37(導体の一例)が導出される導体導出孔32が形成されている。
The
(温度センサ35)
温度センサ35は、図示しない温度検出素子を備える。温度検出素子は、例えば、サーミスタにより構成される。サーミスタとしては、PTCサーミスタ、又はNTCサーミスタを適宜に選択できる。また、温度検出素子としては、サーミスタに限られず、温度を検出可能であれば任意の素子を適宜に選択できる。
(Temperature sensor 35)
The
温度センサ35は、図8〜図11に示すように、温度検出素子を備える合成樹脂製の本体部36と、本体部36の幅方向両側から外側方向に、それぞれ突出する合成樹脂製のアーム状のバネ部38とを有する。
As shown in FIGS. 8 to 11, the
温度センサ35の本体部36の上端からは一対のリード線37が導出され、本体部36の下端には温度検出素子が収容されている。一対のリード線37は、図示しない外部回路に接続されており、温度検出素子からの信号はこのリード線37を介して外部回路に送信されるようになっている。外部回路は、例えば図示しない電池ECUに配されて、温度検出素子からの信号によって単電池12の温度を検知するようになっている。
A pair of
温度センサ35のバネ部38はV字状をなしている。バネ部38は、図10および図11に示すように、保持部材30の側面のうち、単電池12の並び方向と略垂直な方向に配される一対の側面の内側に設けた、段付き状のバネ保持部33により保持されている。
The
バネ保持部33に取り付けられた温度センサ35は、単電池12に取り付ける前においては、その本体部36の下端部が、保持部材30の下端部よりも下方に配される(図10を参照)。バネ保持部33に取り付けられた温度センサ35は、温度検知の対象となる単電池12に取り付けられると、単電池12の上面14に押し上げられて、バネ部38が縮む方向に弾性変形しつつ、保持部材30の上面に接触し、かつ、本体部36の下端部が単電池12の上面14に当接する(図11を参照)。つまり、温度センサ35が単電池12の検知対象面14Aと接触する方向に付勢されるようになっている。
Before the
(温度センサ35の取り付け構造)
次に、温度センサ35の取り付け構造について説明する。
複数のユニット16を連結させてなる樹脂プロテクタ15の保持部17に、接続部材を収容・保持した後、電圧検知線(電線)が接続された電圧検知端子を収容し、電圧検知線を電線収容部21に収容する。
(
Next, the mounting structure of the
After holding and holding the connecting member in the holding
接続部材等を収容する作業と同時または前後して、保持部材30に温度センサ35を保持させる。具体的には、保持部材30の下方に設けた開口部31から温度センサ35を挿入して、保持部材30の側面に設けた導体導出孔32からリード線37を導出させ、バネ部38をバネ保持部33に取り付けると、温度センサ35の本体部36の下端部が、保持部材30の下端部よりも下方に配される(図10を参照)。
The
次いで、第1蓋部18と第2蓋部22とを閉めて係止すると、図5〜図7に示すような配線モジュール10が得られる。
Next, when the
このようにして組み立てた配線モジュール10を、予め並べて置いた単電池群11に対し、保持部材30が温度検知の対象となる単電池12の上に配されるように配置して、単電池12の上面14に被せ付ける。このとき、保持部材30の開口部31は下側を向いている。
The
配線モジュール10を単電池群11の上に被せ付けると、保持部材30に保持された温度センサ35は、温度検知の対象となる単電池12の上面14に押し上げられて、バネ部38が縮む方向に弾性変形しつつ、保持部材30の上壁の内壁面に接触し、かつ、本体部36の下端部が単電池12の上面14に当接して温度センサ35は単電池12の検知対象面14Aと接触する方向に付勢される(図11を参照)。
When the
(組み付け方法)
次に、各電極端子13にナット締めする等の方法により、接続部材と電極端子13とを接続する。この接続作業が完了すると電極端子13と接続部材とが電気的に接続可能となるとともに、温度センサ35が単電池12(検知対象面14A)と接触する方向に付勢された状態で固定される。これにより、温度センサ35が取り付けられた電池モジュールMが得られる。
(Assembly method)
Next, the connection member and the
(作用および効果)
次に本実施形態の作用および効果について説明する。
本実施形態においては、保持部材30の開口部31から温度センサ35を取り付けておき、この保持部材30を、開口部31を単電池12側に向けて検知対象とされる単電池12を覆うように配置すると、保持部材30に取り付けられた温度センサ35が、検知対象とされる単電池12と接触する方向に付勢可能となる。
(Function and effect)
Next, the operation and effect of this embodiment will be described.
In the present embodiment, a
本実施形態において、保持部材30は単電池12側に開口部31を有しているので、単電池12とは反対側を閉じた構成とすることができ、開口部31を覆うカバーは不要である。したがって、本実施形態によれば、温度センサ35を取り付けた保持部材30を、検知対象とされる単電池12を覆うように配置するだけで温度センサ35が保護された状態に取り付けられるので、作業性に優れた温度センサ35の取付構造を提供することができる。
In the present embodiment, since the holding
また、本実施形態によれば、温度センサ35にはバネ部38が設けられる一方、保持部材30には温度センサ35のバネ部38を弾性変形可能に保持するバネ保持部33が設けられているから、保持部材30のバネ保持部33に保持された温度センサ35のバネ部38が弾性変形することで、温度センサ35を検知対象となる単電池12と接触する方向に付勢させることができるので、別途、バネ部38材を必要とせず部品点数を減らすことができる。
According to the present embodiment, the
また、本実施形態において、電池モジュールMは、複数の単電池12のうち隣り合う単電池12,12間を電気的に接続する接続部材を保持する樹脂プロテクタ15を備え、保持部材30は樹脂プロテクタ15と一体的に設けられている。したがって、本実施形態によれば、樹脂プロテクタ15と保持部材30とが一体的になっているので、樹脂プロテクタ15と保持部材30とを一体的に成形することもできる上に、取り付け作業も一段階で済ませることができ、作業効率を向上することができる。
Moreover, in this embodiment, the battery module M is provided with the
さらに本実施形態によれば、樹脂プロテクタ15は、単電池12と他の機器とを接続する電圧検知線を収容する電線収容部21を有する一方、温度センサ35には導体が接続され、導体は電線収容部21に収容可能とされるので、樹脂プロテクタ15の電線収容部21に温度センサ35に接続される導体が収容され、導体を収容する収容部を別途作製する必要がない。
Furthermore, according to the present embodiment, the
<他の実施形態>
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うる。
(1)上記実施形態では、バネ部38を設けた温度センサ35を示したが、別体のバネ部材を備える温度センサであってもよい。
(2)上記実施形態では、保持部材30と樹脂プロテクタ15とが一体的になっている構成のものを示したが、保持部材と樹脂プロテクタとは別体であってもよい。
(3)上記実施形態では電線収容部21を有する樹脂プロテクタ15を示したが、電線収容部を備えない樹脂プロテクタであってもよい。また電線収容部が別体の樹脂プロテクタであってもよい。
<Other embodiments>
The present invention is not limited to the embodiment described with reference to the above description and drawings. For example, the following embodiments can also be included in the technical scope of the present invention.
(1) Although the
(2) In the above embodiment, the holding
(3) Although the
M…電池モジュール
10…配線モジュール
11…単電池群
12…単電池
13…電極端子
14…上面
14A…検知対象面
15…樹脂プロテクタ
17…保持部
21…電線収容部
30…保持部材
31…開口部
32…導体導出孔
33…バネ保持部
35…温度センサ
36…本体部
37…リード線(導体)
38…バネ部
M ...
38 ... Spring part
Claims (4)
複数の前記単電池のうち、少なくとも前記温度センサによる温度検知の対象とされる単電池を覆うとともに当該単電池側に開口部を有し、前記温度センサを保持する保持部材において、
前記温度センサは、前記温度検知の対象とされる単電池と接触する方向に付勢可能に取り付けられている温度センサの取付構造。 A temperature sensor mounting structure for attaching a temperature sensor to a battery module having a cell group in which a plurality of cells are arranged,
Among the plurality of unit cells, in the holding member that covers at least the unit cell to be temperature-detected by the temperature sensor and has an opening on the unit cell side, and holds the temperature sensor,
The temperature sensor is a temperature sensor mounting structure that is mounted so as to be capable of being biased in a direction in contact with the unit cell that is the target of the temperature detection.
前記導体は前記電線収容部に収容可能とされる請求項3に記載の温度センサの取付構造。 While the resin protector has a wire accommodating portion that accommodates an electric wire connecting the unit cell and another device, a conductor is connected to the temperature sensor,
The temperature sensor mounting structure according to claim 3, wherein the conductor can be accommodated in the electric wire accommodation portion.
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