JP2016100287A - Protection cover - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、保護カバーに係り、特に、隣り合う電池の正極と負極を接続するバスバーモジュールの導体ケースを覆う保護カバーに関する。 The present invention relates to a protective cover, and more particularly, to a protective cover that covers a conductor case of a bus bar module that connects a positive electrode and a negative electrode of adjacent batteries.
電気自動車やハイブリッドカー等には、電動モータの駆動源として、複数の電池を直列接続して束ねた電池集合体が搭載される。この電池集合体は、複数の電池の正極と負極を隣り合わせて交互に配置し、隣り合う電池の正極と負極間をそれぞれバスバーと称される導体で直列に接続して構成される。各導体は、それぞれ、樹脂製の導体ケースに収容される。各導体ケースは、電池の配列方向に連結して形成され、電池集合体の電極を突出させて、電池集合体の側面に取り付けられる。導体ケースは、導体にアクセス可能な開口が形成され、この開口は外側から絶縁カバーで覆われている(特許文献1参照)。 An electric vehicle, a hybrid car, or the like is equipped with a battery assembly in which a plurality of batteries are bundled in series as a drive source for an electric motor. This battery assembly is configured by alternately arranging the positive and negative electrodes of a plurality of batteries next to each other and connecting the positive and negative electrodes of adjacent batteries in series with a conductor called a bus bar. Each conductor is housed in a resin conductor case. Each conductor case is formed by being connected in the battery arrangement direction, and is attached to the side surface of the battery assembly by protruding the electrode of the battery assembly. In the conductor case, an opening accessible to the conductor is formed, and this opening is covered with an insulating cover from the outside (see Patent Document 1).
しかしながら、導体ケースの開口を覆う絶縁カバーは、外力により衝撃を受けると損傷するおそれがある。 However, the insulating cover covering the opening of the conductor case may be damaged when subjected to an impact by an external force.
そこで、絶縁カバーの下部に、電池側面に当接する強度部材を形成し、絶縁カバーに作用する外力を、強度部材を介して電池側に逃がす構造が考えられる。 Therefore, a structure in which a strength member that abuts the battery side surface is formed in the lower part of the insulating cover and an external force that acts on the insulating cover is released to the battery side through the strength member is conceivable.
一方、導体ケース内では、気温の変動に伴って空気中の水分が結露することがあり、この結露水は、通常、導体ケースの開口又は周壁に形成された水抜き部等から下方に排出される。しかし、導体ケースの下部に強度部材を配置すると、強度部材と導体ケースとの間に溜まった結露水が電池側面を伝って広がり、隣り合う導体に支障が出るおそれがある。 On the other hand, in the conductor case, moisture in the air may condense as the temperature changes, and this condensed water is usually discharged downward from a drainage portion formed on the opening of the conductor case or the peripheral wall. The However, if a strength member is disposed at the lower part of the conductor case, the condensed water accumulated between the strength member and the conductor case spreads along the battery side surface, and there is a possibility that the adjacent conductor may be disturbed.
本発明の課題は、結露水の排水を可能にすることにある。 An object of the present invention is to enable drainage of condensed water.
上記課題を解決する本発明の保護カバーは、隣り合う一対の電池の正極と負極間を接続する導体を収容する導体ケースの開口を覆う絶縁カバーと、この絶縁カバーの下部に形成され、絶縁カバーに加わる外力を分散させる分散ブロックとを備え、分散ブロックは、水抜き経路が形成され、この水抜き経路は、絶縁カバーの内側に上端開口部が位置され、下方に延在して形成されてなることを特徴とする。 The protective cover of the present invention that solves the above problems is formed on an insulating cover that covers an opening of a conductor case that accommodates a conductor connecting between the positive electrode and the negative electrode of a pair of adjacent batteries, and is formed below the insulating cover. A dispersion block that disperses an external force applied to the dispersion block. The dispersion block is formed with a drainage path, and the drainage path is formed with an upper end opening located inside the insulating cover and extending downward. It is characterized by becoming.
このように構成すれば、導体ケース内で生じた結露水は、導体ケースの開口等から流れ落ち、分散ブロックの水抜き経路を流下するから、導体ケースの下方に分散ブロックを配置しても、排水が可能になる。 With this configuration, the dew condensation water generated in the conductor case flows down from the opening of the conductor case, and flows down the drainage path of the dispersion block. Therefore, even if the dispersion block is arranged below the conductor case, Is possible.
また、導体ケースの下部に水抜き部を形成した場合は、水抜き経路の上端開口部との位置を電池の配列方向に互いにずらして設けることが好ましい。これによれば、例えば、棒状の導体等の異物が水抜き経路を介して導体ケース内に侵入するのを防ぐことができるから、高圧の導体等に異物が接触するのを防ぐことができ、安全性を確保することができる。 Moreover, when the drainage part is formed in the lower part of the conductor case, it is preferable that the position with the upper end opening part of the drainage path is shifted from each other in the battery arrangement direction. According to this, for example, since foreign matter such as a rod-shaped conductor can be prevented from entering the conductor case through the drainage path, foreign matter can be prevented from coming into contact with the high-voltage conductor or the like, Safety can be ensured.
具体的に、分散ブロックは、複数の隣り合う一対の電池に対応する複数の導体ケースを互いに連結する連結部の下方に水抜き経路の上端開口部を位置させて設けられる構成を採用することができる。 Specifically, the distribution block may employ a configuration in which the upper end opening of the drainage path is positioned below a connecting portion that connects a plurality of conductor cases corresponding to a plurality of adjacent pairs of batteries. it can.
また、水抜き経路は、迷路状に形成される構成を採用することができる。このように構成すれば、水抜き経路を非直線状に形成することができるから、導体ケース内に棒状の異物等が侵入するのを防ぐことができる。 Moreover, the drainage path | route can employ | adopt the structure formed in a maze shape. If comprised in this way, since the drainage path | route can be formed in a non-linear form, it can prevent that a rod-shaped foreign material etc. penetrate | invade in a conductor case.
また、分散ブロックは、少なくとも一対の電池に対応する絶縁カバーに対してそれぞれ設けられ、隣り合う分散ブロックの間に形成された隙間を水抜き経路とすることができる。このように構成すれば、分散ブロックの内部に水抜き経路を形成しなくてよいから、分散ブロックの構造を単純化できる。また、分散ブロックは、外力を電池集合体の比較的強度の高い電池間の境界近傍に逃がすことができる。 In addition, the dispersion block is provided for each of the insulating covers corresponding to at least a pair of batteries, and a gap formed between adjacent dispersion blocks can be used as a drainage path. With this configuration, it is not necessary to form a water drain path inside the dispersion block, so that the structure of the dispersion block can be simplified. In addition, the dispersion block can release an external force in the vicinity of the boundary between the batteries having a relatively high strength in the battery assembly.
本発明によれば、導体ケース内で生じた結露水の排水が可能になる。 According to the present invention, it is possible to drain the condensed water generated in the conductor case.
以下、本発明が適用される保護カバーの一実施形態について、図1乃至図4を参照して説明する。図1に示すように、本実施形態の保護カバー11は、電気自動車やハイブリッドカー等の電動機を駆動する直流電源に取り付けて用いられる。直流電源は、薄型に形成されたリチウム電池等の直方体状の電池13を複数配列して電池集合体15として形成される。
Hereinafter, an embodiment of a protective cover to which the present invention is applied will be described with reference to FIGS. 1 to 4. As shown in FIG. 1, the
電池集合体15は、電池13を重ね合せて直方体状に形成される。各電池は、互いに対応する両側面の一方の側面に正極を配置し、他方の側面に負極を配置する。図1では、手前側の側面と奥側の側面にそれぞれ電極が配置されている。複数の電池13は、正極と負極が交互に隣り合うように配置され、隣り合う一対の電池の正極と負極がバスバーと称される導体17で直列に接続される。なお、電池集合体15の両端に位置される電池13には、それぞれ総正極と総負極が配置される。
The
図2及び図3に示すように、複数の導体17は、それぞれ絶縁部材である樹脂製の導体ケース19内に装着されてバスバーモジュール21を構成する。導体ケース19は、底板23から矩形状の周壁25を立ち上げて形成される。複数の導体ケース19は、隣り合う導体ケース19と連結部27を介して連結され、電池13の配列方向に配列される。
As shown in FIGS. 2 and 3, the plurality of
各電池の正極又は負極は、電池側面から突出する円柱状の正極端子又は負極端子が接続され、これらの電極端子29の先端側の外周面にはネジが形成され、基端側の外周面には段部31が形成される。導体ケース19の底壁23は、隣り合う電池13の正極端子と負極端子の位置に合わせて一対の孔33が穿設され、この孔33の周縁に各電極端子29の段部31が当接するようになっている。各導体17は、隣り合う電池13の正極端子と負極端子の位置に合わせて一対の孔35が穿設され、この孔35に各電極端子29を差し込んで各電極端子29のネジにナット37を螺合して、各電極端子29に締結固定するようになっている。なお、各導体17には、図示していないが、各電池13の電圧を検知するための電圧検出用端子が重ねられ、この電圧検出用端子に接続された電線が導体ケース19から引き出されるようになっている。
The positive electrode or negative electrode of each battery is connected to a cylindrical positive electrode terminal or negative electrode terminal protruding from the battery side surface, and a screw is formed on the outer peripheral surface of the
次に、本実施形態の特徴部である保護カバー11の構成を説明する。保護カバー11は、絶縁性を有する樹脂材料で形成され、各導体ケース19に取り付けられてバスバーモジュール21を構成する。本実施形態の保護カバー11は、導体ケース19の開口39を覆う絶縁カバー41と、ブロック状に形成された分散ブロック43とを有している。
Next, the structure of the
絶縁カバー41は、平板状の基板45から側壁47を電池13側に立ち上げて、各導体ケース19の開口39を覆って形成され、電池13の配列方向に延在して設けられる。側壁47には、複数の係止突起49が形成され、各係止突起49がそれぞれ導体ケース19の周壁25に形成された複数のロック片51に係止されて、導体ケース19に取り付けられる。
The
分散ブロック43は、絶縁カバー41の下部に連ねて形成される。この分散ブロック43は、絶縁カバー41の基板45の下部に連なる平板状の基板53から電池13側に突出する枠状の側壁55によって形成される。基板53は、絶縁カバー41の基板45に対して外側に位置して段付状に形成される。本実施形態の分散ブロック43は、一対の電池13に対応する絶縁カバー41の下方にそれぞれ設けられ、基板45に沿って電池13の配列方向に配列される。
The
分散ブロック43の側壁55は、断面矩形状をなして絶縁カバー41の側壁47よりも電池13側に突出して設けられ、電池13と当接して絶縁カバー41に加わる外力を分散させるようになっている。絶縁カバー41の内側と分散ブロック43の内側は、分散ブロック43の側壁55によって仕切られている。分散ブロック43の側壁55の内側には、基板53から立ち上がる複数のリブ57が設けられる。各リブ57は、側壁55と連ねて側壁55を補強し、かつ、電池13の側面に当接するようになっている。
The
分散ブロック43には、それぞれ上端から下端に延在する水抜き経路59が形成される。本実施形態では、隣り合う分散ブロック43同士の隙間、つまり、隣り合う分散ブロック43の対向する側壁55間の隙間が水抜き経路59となる。水抜き経路59は、分散ブロック43の上端に位置する上端開口部61と下端に位置する下端開口部63とを連通して溝状に形成される。本実施形態の上端開口部61は、隣り合う導体ケース19を連結する連結部27の下方に位置されるとともに、絶縁カバー41の内側に位置している。絶縁カバー41の内側とは、絶縁カバー41を形成する基板45の内面よりも電池13側を意味する。
In the
以上説明したように、本実施形態によれば、図3に示すように、導体ケース19内で生じた結露水は、導体ケース19の周壁25の先端を伝って分散ブロック43の上端面となる側壁55の上に流れ落ちる。しかし、結露水は、分散ブロックの側壁55の上にある程度溜まると、上端開口部61から水抜き経路59を矢印の方向に流下して排水される。したがって、結露水が電池13の側面等を伝って広がるのを防ぐことができ、導体17間の不具合を回避できる。
As described above, according to this embodiment, as shown in FIG. 3, the dew condensation water generated in the
なお、本実施形態の水抜き経路59は、分散ブロック43の上端面となる側壁55に対して、上端開口部61を上方に位置させているが、上端開口部61は、上端面となる側壁55と同じ高さに設定することもできる。また、側壁55を上端開口部61に向けて傾斜させて形成することもできる。
In the
本実施形態によれば、絶縁カバー41に対して設置スペースの余裕がある下方に分散ブロック43を配置できるから、分散ブロック43の設計自由度が向上する。したがって、例えば、絶縁カバー41に外力が作用したときに、分散ブロック43に外力を分散させて、電池13側に逃がすことができるから、絶縁カバー41の変形を抑制し、導体ケース19の内部に不具合が生じるのを防止できる。
According to the present embodiment, since the
また、本実施形態によれば、一対の電池に対応する絶縁カバー41の下部にそれぞれ分散ブロック43を形成しているから、外力によって電池13側に押し付けられた分散ブロック43は、比較的強度の高い電池13間の境界近傍に外力を逃がすことができる。
Further, according to the present embodiment, since the
ところで、本実施形態のように、分散ブロック43に水抜き経路59を設けた場合、水抜き経路59を介して異物が導体ケース19に侵入するのを防ぐ必要がある。例えば、この種の電気機器の安全基準としてIP規格(International Protection)が知られている。IP規格の要求を満たすには、例えば、対象となる隙間に差し込まれた所定の太さの棒材が、活電部(例えば、導体17や電極端子29等)と接触しないことが求められる。
By the way, when the
この点、本実施形態では、上下方向に延在する水抜き経路59の上端開口部61が、導体ケース19の連結部27の下方に位置しているから、水抜き経路59に差し込まれた棒材は、連結部27と当接するが、導体ケース19内に侵入することがない。したがって、水抜き経路59を介して導体ケース19内に異物が侵入するのを確実に防ぐことができる。
In this respect, in this embodiment, since the upper end opening 61 of the
また、本実施形態では、導体ケース19内で生じた結露水が、導体ケース19の周壁25の先端を伝って流れ落ちる例を説明したが、この例に代えて、導体ケース19の周壁25に貫通孔又は切り欠き等の水抜き部を形成することもできる。また、水抜き部として、電圧検出用端子に接続された電線を引き出すための切り欠き部を利用することもできる。このように導体ケース19の周壁25に水抜き部を形成すれば、導体ケース19内から結露水を効率よく排水することができ、導体17の腐食等を防ぐことができる。
Further, in this embodiment, the example in which the dew condensation water generated in the
また、本実施形態では、隣り合う分散ブロック43間の隙間を水抜き経路59としているから、分散ブロック43内の構造を単純化できる。これに対し、水抜き経路59は、分散ブロック43の内部に、例えば、対向する一対のリブ57間に隙間を設けて、上下方向に横断させて形成することもできる。この場合、水抜き経路59の上端開口部61は、IP規格を満たすために、例えば、導体ケース19の切り欠き部に対して、電池13の配列方向に位置をずらして設ける必要がある。
Moreover, in this embodiment, since the clearance between the adjacent dispersion blocks 43 is used as the
また、本実施形態では、一対の電極13に対応する絶縁カバー41の下部にそれぞれ分散ブロック43を形成する例を説明したが、複数対の電極13に対応する絶縁カバー41の下部にそれぞれ分散ブロック43を形成することもできる。この場合、隣り合う分散ブロック43間の隙間を水抜き経路としてもよいし、各分散ブロックの内部に水抜き経路を形成してもよい。
In this embodiment, the example in which the
次に、本発明が適用される保護カバーの他の実施形態について、図5乃至図9を参照して説明する。本実施形態の保護カバー71は、上記実施形態の保護カバー11と分散ブロックの構造が相違しているが、絶縁カバー73と分散ブロック75の機能は、基本的に上記実施形態と同じである。なお、本実施形態では、上記の実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
Next, another embodiment of the protective cover to which the present invention is applied will be described with reference to FIGS. Although the
本実施形態の保護カバー71は、絶縁カバー73と分散ブロック75が平板状の基板77で連ねられ、絶縁カバー73の側壁79が導体ケース19に係止される。本実施形態の分散ブロック75は、基板77から電池13側に突出する枠状の側壁81によりブロック状に形成され、一対の電池13に対応する絶縁カバー73の下方にそれぞれ設けられる。分散ブロック75の側壁81は、リブで補強されるとともに、絶縁カバー73の側壁79よりも電池13側に突出して電池側面と当接するようになっている。
In the
図8に示すように、本実施形態の分散ブロック75は、隣り合う分散ブロック75との間に迷路状の水抜き経路83が形成される。この水抜き経路83は、隣り合う分散ブロック75の側壁81間に断面T字状のリブ85が立ち上げられ、一方の側壁81aとリブ85との間、及び、他方の側壁81bとリブ85との間の2経路に分かれて形成される。各水抜き経路83は、各側壁81からリブ85に向かって突設する第1突条87とリブ85から側壁81に向かって突設する第2突条89とを互い違いに突設して迷路が形成される。水抜き経路83の上端開口部91は、リブ85を挟んだ両側に形成され、隣り合う導体ケース19の連結部27の下方に位置している。水抜き経路83の下端開口部93は、第2突条89を挟んだ両側に形成される。
As shown in FIG. 8, a maze-
本実施形態によれば、水抜き経路83が非直線経路となるから、IP規格を満たし、導体ケース19内に異物が侵入するのを防ぐことができる。また、導体ケース19内で生じた結露水は、分散ブロック75の上端面である側壁81の上に流れ落ち、図8の矢印のように、2つの経路をそれぞれ流下して排水される。
According to the present embodiment, since the
また、水抜き経路83は、本実施形態の構成に代えて、図9に示すように、様々な迷路状の水抜き経路として形成することができる。図9(a)の経路は、下方に向かってジグザグに方向を変えて流下させる水抜き経路95であり、図9(b)の経路は、2経路を途中から合流させて流下させる水抜き経路97であり、図9(c)の経路は、1経路を途中から2経路に分離して互いに反対方向に流出させる水抜き経路99である。
Further, the
次に、上述した各実施形態にそれぞれ適用される保護カバーの他の実施形態について、図面を参照して説明する。電池集合体15の両端に位置される電池13には、それぞれ総正極と総負極が配置される。この総電極の電極端子29に接続された導体は、専用の導体ケースに収容され、導体ケースの開口が絶縁カバー41で覆われている。なお、本実施形態では、上記の実施形態と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。
Next, other embodiments of the protective cover respectively applied to the above-described embodiments will be described with reference to the drawings. The
図10に示すように、総正極又は総負極の電極端子101に接続されたL字状の導体103(LA端子等)は、ケーブル105の端末が接続されて、導体ケース107に収容され、導体ケース107に形成された貫通孔109からケーブル105が引き出される。しかし、このような構成において、導体ケース107から外部に引き出されたケーブル105が大きく曲げられた場合、導体ケース107がケーブル105に押圧されて変形し、その結果、貫通孔109とケーブル105との間に隙間が生じて、異物が侵入するおそれがある。
As shown in FIG. 10, the L-shaped conductor 103 (LA terminal or the like) connected to the
これに対し、本実施形態では、図11及び図12に示すように、導体ケース107の底板111から立ち上がる周壁113に、ケーブル105を圧入可能な曲率半径を有する断面円弧状の第1圧入溝115を形成し、導体ケース107に取り付けられる絶縁カバー41の側壁79に、ケーブル105を圧入可能な曲率半径を有する断面円弧状の第2圧入溝117を形成する。第1圧入溝115と第2圧入溝117は、導体ケース107に絶縁カバー41を被せたときに、ケーブルの軸方向に重なり合うように配置される。また、本実施形態の導体ケース107には、第1圧入溝115の近傍の周壁113にロック片51が設けられ、絶縁カバー41の係止突起49が係止されるようになっている。
In contrast, in the present embodiment, as shown in FIGS. 11 and 12, a first press-fitting
次に、図12を用いて、導体ケース107にケーブル105を固定する方法を説明する。まず、図12(a)に示すように、導体ケース107の第1圧入溝115にケーブル105を圧入する。続いて、図12(b)に示すように、導体ケース107の周壁113の外側に絶縁カバー41の側壁79が対向するように、導体ケース107に絶縁カバー41を被せ、絶縁カバー41の第2圧入溝117にケーブル105を圧入する。この状態で、絶縁カバー41の係止突起49をロック片51に係止する。
Next, a method of fixing the
これにより、ケーブル105は、上下方向から第1圧入溝115と第2圧入溝117との間に挟まれる格好で固定されるから、導体ケース107から引き出されたケーブル105が曲げられたとしても、ケーブル105と第1圧入溝115及び第2圧入溝117との間に隙間が生じることがなく、導体ケース107内に異物が侵入するのを防ぐことができ、IP規格を満たすこともできる。
As a result, the
また、本実施形態の導体ケース107は、第1圧入溝115の近傍の裏面、つまり、電池側面と対向する面に、電池側面に向かって突出するリブ119を設けている。このリブ119は、少なくとも、ケーブル105を第1圧入溝115及び第2圧入溝117にそれぞれ圧入するときに、電池側面に当接するようになっている。これによれば、ケーブル105を第1圧入溝115及び第2圧入溝117に圧入するときに、底板111が撓むのを抑制できるから、ケーブル105の組付作業性を高めることができる。
Further, the
11 保護カバー
13 電池
15 電池集合体
17 導体
19 導体ケース
25 周壁
27 連結部
29 電極端子
39 開口
41 絶縁カバー
43 分散ブロック
47 側壁
53 基板
55 側壁
57 リブ
59,83 水抜き経路
61 上端開口部
DESCRIPTION OF
Claims (5)
前記分散ブロックは、水抜き経路が形成され、該水抜き経路は、前記絶縁カバーの内側に上端開口部が位置され、下方に延在して形成されてなる保護カバー。 An insulating cover that covers an opening of a conductor case that accommodates a conductor that connects between the positive electrode and the negative electrode of a pair of adjacent batteries, and a dispersion block that is formed under the insulating cover and disperses an external force applied to the insulating cover. ,
The dispersion block is formed with a drainage path, and the drainage path is formed by an upper end opening located inside the insulating cover and extending downward.
前記水抜き経路は、隣り合う前記分散ブロックの間に形成された隙間である請求項1乃至4のいずれかに記載の保護カバー。 The dispersion block is provided for each of the insulating covers corresponding to at least the pair of batteries,
The protective cover according to any one of claims 1 to 4, wherein the drainage path is a gap formed between the adjacent dispersion blocks.
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