JP2016024933A - バスバーモジュール及びバスバーモジュールの製造方法 - Google Patents

バスバーモジュール及びバスバーモジュールの製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】電圧検知線と平板導体とを強固に結合するができるバスバーモジュール及びバスバーモジュールの製造方法の提供。【解決手段】バスバーモジュールにおいて、バスバー32Aに相当する平板導体33と、絶縁樹脂部23との引張強さが50N/mm2以上に設定されており、平板導体33に端子挿通孔34を形成し、平板導体33に隣り合って複数の線状導体21が並列配置され、平板導体33の側縁部32aとともに一体に樹脂成形し、被覆され、引張強さを向上するため樹脂材料の溶融粘度を適正化するバスバーモジュールの製造方法。【選択図】図4

Description

本発明は、バスバーモジュール及びバスバーモジュールの製造方法に関する。
従来より、ハイブリッド自動車又は電気自動車といった電動車に搭載されるバッテリとして、電池モジュールが知られている。電池モジュールは、複数の電池セルをその厚さ方向に積層し、これをケースに収容することにより構成されている。電池セルとしては、例えばリチウムイオン二次電池が用いられる。この電池モジュールには、個々の電池セルの電極端子同士を電気的に接続するバスバーや、個々の電池セルの電圧状態を検知するための電圧検知線が設けられている。
例えば特許文献1には、電圧検出モジュール装置が開示されている。この装置では、電池パック本体に絶縁枠体が組み込まれており、この絶縁枠体には、電池セルの電極端子を接続する複数のバスバーが配設されるとともに、バスバー以外の領域に電圧検知線たるフラットケーブルが配設される。フラットケーブルは、各導体線間に所要の切り込みが入れられており、個々の導体線の端部が互いに切り離されている。そして、切り離した導体線の端部を所定のバスバーに溶接することで、各バスバーとフラットケーブルの各導体線との接続が行われる。
特開2010−114025号公報
ところで、特許文献1に開示された手法によれば、電圧検知線が絶縁枠体にセットされているものの、これが保持されていない。そのため、車両搭載時には、車両の振動等に起因して、電圧検知線が脱落し、電圧検知線が断線してしまうという問題がある。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電圧検知線と平板導体とを強固に結合することができるバスバーモジュール及びバスバーモジュールの製造方法を提供する。
かかる課題を解決するために、第1の発明は、所定の間隔で並列配置された複数の線状導体と、前記線状導体と隣り合って配置され、前記線状導体の軸方向に延在する帯状の平板導体と、前記複数の線状導体における外周部と、前記平板導体において前記線状導体に隣接する一方の側縁部とを一体に被覆する絶縁樹脂部とを有するバスバーモジュールを提供する。このバスバーモジュールでは、前記平板導体と前記絶縁樹脂部との引張強さが50N/mm以上とされている。
ここで、第1の発明において、平板導体は、前記一方の側縁部に当該平板導体の延在方向に沿って所定間隔で形成される複数の貫通孔を備え、記平板導体の側縁部は、前記貫通孔を含む範囲にかけて前記絶縁樹脂部により被覆されることが好ましい。
また、第1の発明において、貫通孔を第1の基準点とする前記平板導体と前記絶縁樹脂部との引張強さは、前記貫通孔よりも側縁側を第2の基準点とする前記平板導体と前記絶縁樹脂部との引張強さ以上であることが好ましい。また、第2の基準点における前記平板導体と前記絶縁樹脂部との引張強さは、前記平板導体と前記線状導体との間の前記絶縁樹脂部の引張強さよりも大きいことが望ましい。
また、第1の発明において、絶縁樹脂部は、前記貫通孔からの垂れ量が0.2mm以上4mm以下の範囲に設定されていることが好ましい。
さらに、第1の発明において、平板導体は、当該平板導体の延在方向に沿って形成された位置決め基準線を備えることが好ましい。
また、第2の発明は、複数の線状導体を所定間隔で並列に配置するとともに、当該線状導体と隣り合うように帯状の平板導体を配置する第1のステップと、溶融粘度が20g/10min以上2000g/10min以下の樹脂材料を用いて押出成形し、前記複数の線状導体における外周部と、前記平板導体において前記線状導体に隣接する一方の側縁部とを一体に被覆する第2のステップと、を有するバスバーモジュールの製造方法を提供する。
ここで、第2の発明において、前記第2のステップに先立ち、前記平板導体の側縁部に、当該平板導体の延在方向に沿って複数の貫通孔を所定間隔で形成することが好ましい。
また、第2の発明において、押出成形に用いる樹脂材料は、溶融粘度が20g/10min以上500g/10min以下であることが好ましい。
また、第2の発明において、第2のステップは、成形金型により前記平板導体に跡を形成し、当該平板導体の延在方向に沿って位置決め基準線を形成するステップを含むことが好ましい。
また、第3の発明は、複数の線状導体を所定間隔で並列に配置するとともに、当該線状導体と隣り合うように帯状の平板導体を配置する第1のステップと、溶融粘度が20g/10min以上2000g/10min以下の樹脂材料を用いてプレス成形し、前記複数の線状導体における外周部と、前記平板導体において前記線状導体に隣接する一方の側縁部とを一体に被覆する第2のステップと、を有するバスバーモジュールの製造方法を提供する。
本発明によれば、絶縁樹脂部で被覆されてなる電圧検知線と、平板導体とを強固に結合するができる。その結果、電圧検知線が脱落して、電圧検知線が断線するといった事態を抑制することができる。
第1の実施形態に係るバスバーモジュールが適用された電池パックの構成を模式的に示す斜視図 図1に示す電池パックの要部を示す分解斜視図 図1に示すバスバーモジュールの部分斜視図 図1に示すバスバーモジュールの製造工程を説明する説明図 第1の変形例に係るバスバーモジュールを示す平面図 第2の変形例に係るバスバーモジュールを示す説明図 第2の実施形態に係るバスバーモジュール及びその製造方法を示す説明図 第2の実施形態に係るバスバーモジュール及びその製造方法を示す説明図 第3の実施形態に係るバスバーモジュール及びその製造方法を示す説明図 引張強さの関係を示す説明図 絶縁樹脂部の貫通孔からの垂れ量を示す説明図
(第1の実施形態)
図1は、本実施形態に係るバスバーモジュール30A,30Bが適用された電池パック10の構成を模式的に示す斜視図である。図2は、図1に示す電池パック10の要部を示す分解斜視図である。図3は、図1に示すバスバーモジュール30Bの部分斜視図である。図4は、図1に示すバスバーモジュール30Bの製造工程を説明する説明図である。
電池パック10は、例えば電気自動車又はハイブリッド自動車等のバッテリとして使用されるものであり、電池モジュール20と、バスバーモジュール30A,30Bとを有している。
電池モジュール20は、厚さ方向に並べられた複数の電池セル12と、各電池セル12の両側を厚さ方向から挟み込むように配置される複数のセパレータ22とで構成されている。電池モジュール20は、図示しない箱型の筐体内に配置され、固定されている。
個々の電池セル12は二次電池であり、電池セル12の上面には、正極端子13Aと負極端子13Bとが突出形成されている。筐体内に配置された複数の電池セル12は、隣り合う電池セル12同士で正極端子13A及び負極端子13Bの位置が互い違いとなるように、交互に反転した状態で配置されている。正極端子13A及び負極端子13Bには、後述するバスバー32A,32Bが挿通され、締結用のナット15が取り付けられている。
セパレータ22は、絶縁樹脂を用いて所要の形状に形成された板状部材である。セパレータ22の上端には、電池セル12の上面より突出する仕切り部24が形成されている。この仕切り部24は、隣り合うバスバー32A,32B間に形成されたスリット45より上方に突出して、工具による電極端子間の短絡を抑制する。
バスバーモジュール30A,30Bは、電池セル12の積層方向に沿って横長となる長尺形状を有しており、複数の電池セル12上の正極端子13A及び負極端子13Bと対応する位置に、2列平行で配置されている。個々のバスバーモジュール30A,30Bは、電池セル12の積層方向に沿って直線状に配列された複数のバスバー32A,32Bと、複数のバスバー32A,32Bの内側側方に位置してこれらの並び方向に延在する電圧検知線40と、絶縁樹脂部23とで構成されている。
2列に並んだバスバーモジュール30A,30Bのうち一方のバスバーモジュール30Aにおいては、両端部に1穴に対応するバスバー32Bが配置され、これらのバスバー32Bの間に2穴に対応するバスバー32Aが5個横並びに配置されている。これに対して、他方のバスバーモジュール30Bにおいては、2穴に対応するバスバー32Aが6個横並びに配置されている。いずれのバスバーモジュール30A,30Bにおいても、個々のバスバー32A,32Bは、端子挿通孔34が1列に並ぶように直線状に配置されている。
バスバー32Aは、正極端子13A及び負極端子13Bと電気的に接続するものである。このバスバー32Aは、方形状を有しており、正極端子13A及び負極端子13Bをそれぞれ挿通して接続する端子挿通孔34を2つ備えている。一方、バスバー32Bは、正極端子13A又は負極端子13Bと電気的に接続するものである。バスバー32Bは、方形状を有しており、正極端子13A又は負極端子13Bをそれぞれ挿通して接続する端子挿通孔34を1つ備えている。
バスバーモジュール30A,30Bを構成する各バスバー32A,32Bは、端子挿通孔34に挿通された正極端子13A及び負極端子13Bに対して、ナット15により締付けられる。これにより、バスバー32A,32Bと、正極端子13A及び負極端子13Bとが電気的に接続される。なお、バスバー端子間の電気的な接続方法については、溶接などの手法を用いることも可能である。
バスバー32A,32Bは、後述するプレス工程において、銅、銅合金、アルミ、アルミ合金、金、ステンレス(SUS)等の金属板材からなる長尺帯状の平板導体33に打ち抜き加工を施すことにより形成される。バスバー32A,32Bは、溶接性を向上させるために、Sn、Ni、Ag、Au等のめっき処理を行ってもよい。
電圧検知線40は、電池セル12の電圧を測定するためのものであり、複数の線状導体21で構成されている。この電圧検知線40は、複数の線状導体21を絶縁樹脂部23により一体に被覆してフラットケーブル状としたものである。電圧検知線40の一端には、コネクタ50が接続固定される。
複数の線状導体21は、所定の間隔で並列配置されている。個々の線状導体21としては、平導体及び丸導体等の単線や、撚り線など種々の導体を用いることができる。
絶縁樹脂部23は、複数の線状導体21における外周部とバスバー32A,32Bの一方の側縁部32aとを一体に被覆するともに、バスバー32A,32Bの他方の側縁部32bを被覆する。一方の側縁部(以下「第1の側縁部」という)32aは、バスバー32A,32Bの並び方向に沿った両側の側縁部のうち線状導体21と隣接する側の側縁部に相当し、他方の側縁部(以下「第2の側縁部」という)32bは、両側の側縁部のうち第1の側縁部32aの反対側に位置する側縁部に相当する。
この絶縁樹脂部23により、バスバー32A,32Bと電圧検知線40とが所定の間隔で並列した状態で一体化される。また、第2の側縁部32bを被覆する絶縁樹脂部23は、バスバー32A,32Bの並び方向に連続した連結部42を形成している。この連結部42は、各バスバー32A,32Bの第2の側縁部32bをそれぞれ繋ぐことで、個々のバスバー32A,32Bがばらつくのを抑え、電圧検知線40との結合力の低下を抑制している。もっとも、この連結部42を省略することも可能である。
また、バスバーモジュール30A,30Bは、バスバー32Aと電圧検知線40の対応する線状導体21とを電気的に接続する接続部材35を備えている。接続部材35は、図4(d)に示すように、本体の一端に圧接刀部37を有し、その他端に溶接部39を有している。そして、接続部材35の圧接刀部37が、所定の線状導体21に圧接接続され、その溶接部39が所定のバスバー32Aに溶接接続されている。この接続部材35は、金属板材から打ち抜き形成されている。
一方、バスバー32Bと電圧検知線40の対応する線状導体21との間の電気的な接続は、バスバー32に形成された切起し片36により接続されている。切起し片36は、バスバー32Bの側縁に沿って折り曲げ形成され、先端部が所定の線状導体21に溶接接続されている。
つぎに、図4を参照し、バスバーモジュール30A,30Bの製造方法を説明する。なお、バスバーモジュール30A,30Bは、それぞれ同様の工程で製造されるので、以下ではバスバーモジュール30Bに関する製造方法を説明する。
まず、複数の線状導体21を所定の間隔で並列配置する。また、これらの線状導体21の側方に、当該線状導体21の軸方向に延在する長尺帯状の平板導体33を並列配置する(配置工程(図4(a)))。
つぎに、所定の樹脂材料を用いたプレス成形を行い、複数の線状導体21における外周部と、平板導体33において線状導体21に隣接する一方の側縁部33aとを絶縁樹脂部23により一体に被覆する。
また、このプレス成形では、同時に、平板導体33において一方の側縁部33aの反対側に位置付けられる他方の側縁部33bも絶縁樹脂部23により被覆する。
この成形工程により、フラットケーブル状の電圧検知線40を構成する複数の線状導体21と、平板導体33とが絶縁樹脂部23により接続されて一体に並列配置された長尺の回路体60が形成される(成形工程(図4(b)))。
バスバーモジュール30Bとして機能する長尺の回路体60は、平板導体33と絶縁樹脂部23との引張強さが50N/mm以上に設定されている。このような引張強さを確保するために、成形工程では、溶融粘度(メルトフローレート)が20g/10min以上2000g/10min以下の樹脂材料を用いることとしている。溶融粘度が20g/10minよりも小さい場合には、粘度が低すぎてプレス成形を行うことができず、溶融粘度が2000g/10minよりも大きい場合にも、粘度が高すぎて所望の性能を得ることができないからである。
この条件により、プレス成型時には、平板導体33の一方の側縁部33aに対して溶融した樹脂が成形性よく密着し、さらには樹脂材料の接着性を通じて、当該一方の側縁部33aと絶縁樹脂部23とを強固に結合することができる。
ここで、上述の溶融粘度に関する条件について、各樹脂材料における荷重条件及び温度条件はつぎの通りである。荷重条件は、いずれも21.6kgである。また、温度条件は、ポリ塩化ビニル(PVC)において180乃至210℃、ポリプロピレン(PP)において230乃至250℃、ポリエチレン(PE)において140乃至200℃、ポリフェニレンスルフィド(PPS)において280乃至330℃、ポリフェニレンエーテル(PPE)において200乃至230℃である。
つぎに、長尺の回路体60がその長手方向に沿って所定の長さに切断される。そして、切断された回路体60は、平板導体33の長手方向(延在方向)に沿って所定の間隔で複数のスリット45が打ち抜かれるとともに、端子挿通孔34が打ち抜かれる。これにより、打ち抜き後の所要形状の平板導体33が複数のバスバー32Aとして形成される(打ち抜き工程(図4(c)))。長手方向におけるスリット45の長さは、隣接するバスバー32A同士が確実に切り離されるように設定されている。
そして、個々の線状導体21と、所定のバスバー32Aとが接続部材35によって電気的に接続される。接続部材35は、本体の一端に形成された圧接刀部37が所定の線状導体21に圧接接続され、本体の他端に形成された溶接部39が所定のバスバー32Aに溶接接続される(接続工程(図4(d)))。
このように本実施形態のバスバーモジュール30A,30Bによれば、バスバー32A,32Bに相当する平板導体33と、絶縁樹脂部23との引張強さが50N/mm以上に設定されている。これにより、絶縁樹脂部23で被覆されてなる電圧検知線40と、平板導体33とを強固に結合するができる。その結果、電圧検知線40が脱落して、電圧検知線40が断線するといった事態を抑制することができる。
また、本実施形態のバスバーモジュール30A,30Bによれば、複数のバスバー32A,32B及び電圧検知線40が一体化されているので、電圧検知線40の配索作業を無くすことができる。これにより、電池モジュール20への組み付けを容易に行うことができる。
また、本実施形態によれば、電圧検知線40をなす線状導体21が絶縁樹脂部23により被覆されているため、カバーやケースを設ける必要がなく、省スペース・軽量化を実現することができる。
また、本実施形態に係るバスバーモジュール30A,30Bの製造方法によれば、溶融粘度が20g/10min以上2000g/10min以下の樹脂材料を用いてプレス成形が行われている。これにより、平板導体33の一方の側縁部33aに対して溶融した樹脂が成形性よく密着し、さらには樹脂材料の接着性を通じて、当該一方の側縁部33aと絶縁樹脂部23とを強固に結合することができる。その結果、平板導体33と絶縁樹脂部23との引張強さを50N/mm以上とすることができる。
なお、上述の実施形態では、バスバー32Aと電圧検知線40との接続を接続部材35によって行っているが、本実施形態はこれに限定されない。バスバー32Aと電圧検知線40との接続を電圧検知線40自体が行ってもよい。以下、バスバーモジュール30Bとの相違点を中心に説明を行う。
図5は、第1の変形例に係るバスバーモジュール80を示す平面図である。上述の製造方法に示すように、長尺な回路体60を形成すると、これが所定の長さに切断される。つぎに、打ち抜き工程において、コネクタ50側の4枚のバスバー32Aを除く残余の平板導体33とこれに連なる電圧検知線40の一部とを所要の形状にて打ち抜く。
平板導体33が除去された箇所には、電圧検知線40の残り部分85が残留し、この残り部分85には、複数の線状導体21の端部21a〜21dが残される。これらの端部21a〜21dは、バスバー32Aから遠ざかる程、段々と長くなるように形成されている(図5(a))。
接続工程では、電圧検知線40の残り部分85が略180度折り曲げられて電圧検知線40に重ねられる。そして、個々の端部21a〜21dが、対応するバスバー32Aに向けて略直角に折り曲げられ、それぞれバスバー32Aに溶接接続される(図5(b))。これにより、電圧検知線40とバスバー32Aとが直接接続される。
図6は、第2の変形例に係るバスバーモジュール90を示す説明図である。上述の製造方法に示すように、長尺な回路体60を形成すると、これが所定の長さに切断される。つぎに、打ち抜き工程において、コネクタ50側の4枚のバスバー32Aを除く残余の平板導体33と、これに連なる電圧検知線40とを所要の形状にて打ち抜く。
4枚のバスバー32Aと並列する電圧検知線40には、複数の線状導体21の端部21a〜21dが残されており、これらの端部21a〜21dは、バスバー32Aから遠ざかる程、段々と短くなるように形成されている(図6(a))。
接続工程では、個々の端部21a〜21dが、対応するバスバー32Aに向けて略直角に折り曲げられ、それぞれバスバー32Aに溶接接続される(図b(b))。これにより、電圧検知線40とバスバー32Aとが直接接続される。
なお、これらの変形例については、第2の実施形態についても適用することができる。
(第2の実施形態)
以下、第2の実施形態に係るバスバーモジュール100及びその製造方法を説明する。この第2の実施形態に係るバスバーモジュール100が、第1の実施形態のそれと相違する点は、複数の貫通孔38を備える平板導体33Aを用いたことにある。以下、第1の実施形態と重複する説明は省略し、相違点を中心に説明を行う。
図7及び図8は、第2の実施形態に係るバスバーモジュール100及びその製造方法を示す説明図である。ここで、図7は、平面図にてバスバーモジュール100及びその製造方法を示し、図8は、断面図にてバスバーモジュール100及びその製造方法を示している。
まず、複数の線状導体21を所定の間隔で並列配置する。また、これらの線状導体21の側方に、当該線状導体21の軸方向に延在する長尺帯状の平板導体33Aを並列配置する(配置工程(図7(a),図8(a)))。
本実施形態の特徴の一つとして、この平板導体33Aには、線状導体21に隣接する一方の側縁部33aに、複数の貫通孔38が長手方向に沿って所定の間隔で形成されている。これらの貫通孔38は、後述の成形工程に先立ち、平板導体33Aに予め形成されている。
つぎに、所定の樹脂材料を用いたプレス成形を行い、複数の線状導体21における外周部と、平板導体33Aの一方の側縁部33aとを絶縁樹脂部23により一体に被覆する。この一方の側縁部33aでは、貫通孔38を含む範囲が絶縁樹脂部23により被覆されており、絶縁樹脂部23は、貫通孔38内にも入り込んでいる(図8(b))。
また、このプレス成形では、同時に、平板導体33Aにおいて一方の側縁部33aの反対側に位置付けられる他方の側縁部33bを被覆する。
この成形工程により、フラットケーブル状の電圧検知線40を構成する複数の線状導体21と、平板導体33Aとが絶縁樹脂部23により接続されて一体に並列配置された長尺の回路体60Aが形成される(成形工程(図7(b),図8(b)))。
バスバーモジュール100として機能する長尺の回路体60Aでは、第1の実施形態と同様、平板導体33Aと絶縁樹脂部23との引張強さが50N/mm以上に設定されている。このような引張強さを確保するために、成形工程では、溶融粘度が20g/10min以上2000g/10min以下の樹脂材料を用いることとしている。溶融粘度が20g/10minよりも小さい場合には、粘度が低すぎてプレス成形を行うことができず、一方で、溶融粘度が2000g/10minよりも大きい場合には、粘度が高すぎて貫通孔38に樹脂材料が入り込まないからである。
この条件により、プレス成型時には、平板導体33の一方の側縁部33aに対して溶融した樹脂が成形性よく密着し、さらには樹脂材料の接着性を通じて、当該一方の側縁部33aと絶縁樹脂部23とを強固に結合することができる。また、プレス成型時には、溶融した樹脂が貫通孔38内に入り込むので、貫通孔38による機械的な結合を通じて、当該一方の側縁部33aと絶縁樹脂部23とを強固に結合することができる。本成形工程に係る樹脂材料としては、例えば、ポリブチレンテレフタレートなどを用いることができる。
つぎに、長尺の回路体60Aがその長手方向に沿って所定の長さに切断される。そして、第1の実施形態と同様、打ち抜き工程により個々のバスバー32Cが形成され(図7(c),図8(c))、最後に、バスバー32Cに対する接続工程が行われる。
このように本実施形態のバスバーモジュール100によれば、バスバー32A,32Bに相当する平板導体33と、絶縁樹脂部23との引張強さが50N/mm以上に設定されている。これにより、絶縁樹脂部23で被覆されてなる電圧検知線40と、平板導体33とを強固に結合するができる。その結果、電圧検知線40が脱落して、電圧検知線40が断線するといった事態を抑制することができる。
また、本実施形態に係るバスバーモジュール30A,30Bの製造方法によれば、溶融粘度が20g/10min以上2000g/10min以下の樹脂材料を用いてプレス成形が行われている。これにより、平板導体33の一方の側縁部33aに対して溶融した樹脂が成形性よく密着し、さらには樹脂材料の接着性を通じて、当該一方の側縁部33aと絶縁樹脂部23とを強固に結合することができる。また、平板導体33Aには複数の貫通孔38が形成されているところ、溶融した樹脂が貫通孔38内に入り込むので、貫通孔38による機械的な結合を通じて、当該一方の側縁部33aと絶縁樹脂部23とを強固に結合することができる。その結果、平板導体33と絶縁樹脂部23との引張強さを50N/mm以上とすることができる。
(第3の実施形態)
以下、第3の実施形態に係るバスバーモジュール100及びその製造方法を説明する。この第3の実施形態に係るバスバーモジュール100が、第1の実施形態のそれと相違する点は、複数の貫通孔38を平板導体33Aに設けたことである。以下、第1の実施形態と重複する説明は省略し、相違点を中心に説明を行う。
図9は、第3の実施形態に係るバスバーモジュール100及びその製造方法を示す説明図である。ここで、図9は、平面図にてバスバーモジュール100及びその製造方法を示している。
まず、複数の線状導体21を所定の間隔で並列配置する。また、これらの線状導体21の側方に、当該線状導体21の軸方向に延在する長尺帯状の平板導体33Aを並列配置する(配置工程(図9(a)))。この平板導体33Aには、第2の実施形態と同様、線状導体21に隣接する一方の側縁部33aに、複数の貫通孔38が長手方向に沿って所定の間隔で形成されている。これらの貫通孔38は、後述の成形工程に先立ち、平板導体33Aに形成されている。
つぎに、所定の樹脂材料を用いた押出成形を行い、複数の線状導体21における外周部と、平板導体33Aの一方の側縁部33aとを絶縁樹脂部23により一体に被覆する。この一方の側縁部33aでは、貫通孔38を含む範囲が絶縁樹脂部23により被覆されており、絶縁樹脂部23は、貫通孔38内にも入り込んでいる(図9(b))。
また、この押出成形では、同時に、平板導体33において一方の側縁部33aの反対側に位置付けられる他方の側縁部33bを被覆する。
さらに、押出成形時、その成形金型(図示せず)により平板導体33に対して跡を直線状に形成する。すなわち、押出成形時の機械的な作用により、平板導体33の長手方向に沿って延在する位置決め基準線47が形成される。この位置決め基準線47は、打抜工程においてスリット45の打ち抜き位置を定めるための基準線として用いることができる。
バスバーモジュール100として機能する長尺の回路体60Aにおいては、第1の実施形態と同様、平板導体33Aと絶縁樹脂部23との引張強さが50N/mm以上に設定されている。このような引張強さを確保するために、成形工程では、溶融粘度が20g/10min以上2000g/10min以下の樹脂材料を用いることとしている。溶融粘度が20g/10minよりも小さい場合には、粘度が低すぎて押出成形を行うことができず、一方で、溶融粘度が2000g/10minよりも大きい場合には、粘度が高すぎて貫通孔38に樹脂材料が入り込まないからである。
この条件により、押出成形時には、平板導体33の一方の側縁部33aに対して溶融した樹脂が成形性よく密着し、さらには樹脂材料の接着性を通じて、当該一方の側縁部33aと絶縁樹脂部23とを強固に結合することができる。また、押出成型時には、溶融した樹脂が貫通孔38内にも入り込むので、貫通孔38による機械的な結合を通じて、当該一方の側縁部33aと絶縁樹脂部23とを強固に結合することができる。本成形工程に係る樹脂材料としては、例えば、ポリブチレンテレフタレートなどを用いることができる。
特に本実施形態では、図10のA〜Cで示す各点における引張強さFa〜Fcは、引張強さFaが引張強さFb以上となる関係(Fa≧Fb)に、また、引張強さFbが引張強さFcよりも大きくなる関係(Fb>Fc)に設定されている。ここで、A点における引張強さFaは、貫通孔38を基準点とする平板導体33Aと絶縁樹脂部23との引張強さであり、B点における引張強さFbは、貫通孔38よりも側縁側を基準点とする平板導体33Aと絶縁樹脂部23との引張強さである。また、C点における引張強さFcは、平板導体33Aと線状導体21との間の絶縁樹脂部23との引張強さである。
このような条件については、樹脂材料の溶融粘度がその関係に影響するものであり、樹脂材料の溶融粘度は、上述の如く、20g/10min以上2000g/10min以下であることが好ましい。
また、図11に示すように、押出成形においては、貫通孔38から内側へと樹脂が垂れる現象が生じるが、この垂れ量hは、0.2mm以上4mm以下の範囲に設定されている。垂れ量hが0.2mmよりも小さい場合には、平板導体33Aの側縁部33aに対する保持力のばらつきが大きくなることが懸念される。一方、垂れ量hが0.4mmよりも大きい場合には、ボルトとの干渉が懸念される。
このような条件については、樹脂材料の溶融粘度がその関係に影響するものであり、特に、樹脂材料の溶融粘度は、20g/10min以上500g/10min以下であることが好ましい。
このような成形工程により、フラットケーブル状の電圧検知線40を構成する複数の線状導体21と、平板導体33とが絶縁樹脂部23により接続されて一体に並列配置された長尺の回路体60Aが形成される(成形工程(図9(c)))。
つぎに、長尺の回路体60Aがその長手方向に沿って所定の長さに切断される。そして、第1の実施形態と同様、打ち抜き工程により個々のバスバー32Cが形成され(図9(c))、最後に、バスバー32Cに対する接続工程が行われる。
このように本実施形態のバスバーモジュール100によれば、バスバー32A,32Bに相当する平板導体33と、絶縁樹脂部23との引張強さが50N/mm以上に設定されている。これにより、絶縁樹脂部23で被覆されてなる電圧検知線40と、平板導体33とを強固に結合することができる。その結果、電圧検知線40が脱落して、電圧検知線40が断線するといった事態を抑制することができる。
また、本実施形態に係るバスバーモジュール30A,30Bの製造方法によれば、溶融粘度が20g/10min以上2000g/10min以下の樹脂材料を用いて押出成形が行われている。これにより、平板導体33の一方の側縁部33aに対して溶融した樹脂が成形性よく密着し、さらには樹脂材料の接着性を通じて、当該一方の側縁部33aと絶縁樹脂部23とを強固に結合することができる。また、平板導体33Aには複数の貫通孔38が形成されているところ、溶融した樹脂が貫通孔38内に入り込むので、貫通孔38による機械的な結合を通じて、当該一方の側縁部33aと絶縁樹脂部23とを強固に結合することができる。その結果、平板導体33と絶縁樹脂部23との引張強さを50N/mm以上とすることができる。
以上、本発明の実施形態にかかるバスバーモジュール及びその製造方法について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、その発明の範囲内において種々の変形が可能であることはいうまでもない。
10 電池パック
13A 正極端子
13B 負極端子
20 電池モジュール
21 線状導体
23 絶縁樹脂部
30A,30B,100 バスバーモジュール
32A〜32C バスバー
32a,32b 側縁部
33 平板導体
33A 平板導体
33a,33b 側縁部
34 端子挿通孔
40 電圧検知線
47 位置決め基準線
60 回路体
60A 回路体

Claims (10)

  1. 所定の間隔で並列配置された複数の線状導体と、
    前記線状導体と隣り合って配置され、前記線状導体の軸方向に延在する帯状の平板導体と、
    前記複数の線状導体における外周部と、前記平板導体において前記線状導体に隣接する一方の側縁部とを一体に被覆する絶縁樹脂部とを有し、
    前記平板導体と前記絶縁樹脂部との引張強さが50N/mm以上であることを特徴とするバスバーモジュール。
  2. 前記平板導体は、前記一方の側縁部に当該平板導体の延在方向に沿って所定間隔で形成される複数の貫通孔を備え、
    前記平板導体の側縁部は、前記貫通孔を含む範囲にかけて前記絶縁樹脂部により被覆されることを特徴とする請求項1に記載されるバスバーモジュール。
  3. 前記貫通孔を第1の基準点とする前記平板導体と前記絶縁樹脂部との引張強さは、前記貫通孔よりも側縁側を第2の基準点とする前記平板導体と前記絶縁樹脂部との引張強さ以上であり、
    前記第2の基準点における前記平板導体と前記絶縁樹脂部との引張強さは、前記平板導体と前記線状導体との間の前記絶縁樹脂部の引張強さよりも大きいことを特徴とする請求項2に記載されたバスバーモジュール。
  4. 前記絶縁樹脂部は、前記貫通孔からの垂れ量が0.2mm以上4mm以下の範囲に設定されていることを特徴とする請求項2又は3に記載されたバスバーモジュール。
  5. 前記平板導体は、当該平板導体の延在方向に沿って形成された位置決め基準線を備えることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載されたバスバーモジュール。
  6. 複数の線状導体を所定間隔で並列に配置するとともに、当該線状導体と隣り合うように帯状の平板導体を配置する第1のステップと、
    溶融粘度が20g/10min以上2000g/10min以下の樹脂材料を用いて押出成形し、前記複数の線状導体における外周部と、前記平板導体において前記線状導体に隣接する一方の側縁部とを一体に被覆する第2のステップと、
    を有することを特徴とするバスバーモジュールの製造方法。
  7. 前記第2のステップに先立ち、前記平板導体の側縁部に、当該平板導体の延在方向に沿って複数の貫通孔を所定間隔で形成することを特徴とする請求項6に記載されたバスバーモジュールの製造方法。
  8. 前記押出成形に用いる樹脂材料は、溶融粘度が20g/10min以上500g/10min以下であることを特徴とする請求項6又は7に記載されたバスバーモジュールの製造方法。
  9. 前記第2のステップは、成形金型により前記平板導体に跡を形成し、当該平板導体の延在方向に沿って位置決め基準線を形成するステップを含むことを特徴とする請求項6から8のいずれかに記載されたバスバーモジュールの製造方法。
  10. 複数の線状導体を所定間隔で並列に配置するとともに、当該線状導体と隣り合うように帯状の平板導体を配置する第1のステップと、
    溶融粘度が20g/10min以上2000g/10min以下の樹脂材料を用いてプレス成形し、前記複数の線状導体における外周部と、前記平板導体において前記線状導体に隣接する一方の側縁部とを一体に被覆する第2のステップと、
    を有することを特徴とするバスバーモジュールの製造方法。
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