JP2017010687A - 電池配線モジュール - Google Patents
電池配線モジュール Download PDFInfo
- Publication number
- JP2017010687A JP2017010687A JP2015123183A JP2015123183A JP2017010687A JP 2017010687 A JP2017010687 A JP 2017010687A JP 2015123183 A JP2015123183 A JP 2015123183A JP 2015123183 A JP2015123183 A JP 2015123183A JP 2017010687 A JP2017010687 A JP 2017010687A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- linear conductors
- battery
- bus bars
- linear
- battery wiring
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)
- Battery Mounting, Suspending (AREA)
Abstract
【課題】電池セルの個数の増加に対応して電圧検知線の本数を増加することができるコンパクトな電池配線モジュールを提供する。【解決手段】電池配線モジュールは、所定間隔を有して並列配置された複数本の線状導体21と、隣合う正極端子と負極端子を電気的に接続するために互いに所定間隔を空けて線状導体21の少なくとも片側に沿って配置された複数のバスバー32Aと、複数本の線状導体21における外周部と、複数のバスバー32Aにおける線状導体21に隣接する側縁部32aとを押出成形により一体に被覆する絶縁樹脂部23と、を備え、複数本の線状導体21がバスバー32Aの板厚方向に複数段積層された状態で並列配置されると共に、各線状導体21がそれぞれ所定のバスバー32Aに電気的に接続される。【選択図】図5
Description
本発明は、電池配線モジュールに関する。
ハイブリッド自動車や電気自動車等の車両においてモータを駆動するための電力変換装置に接続される車載用の電池パックでは、多数の電池セルの正極端子と負極端子が隣り合うように交互に逆向きに重ね合わされて横並びに配置されて電池モジュールが構成されている。そして、隣合う電池セルの電極端子間をバスバーなどの接続部材で接続することにより、複数の電池セルが直列や並列に接続されるようになっている。
上記構成の電池モジュールを組み立てる際には、複数箇所の電極端子間をバスバーで接続する必要がある。そこで、接続する電極端子間の数に応じて、インサート成形等により金型内に配置した複数のバスバーを絶縁樹脂内に一体成形したバスバーモジュール(電池配線モジュール)が用いられている。
一方、複数の電池セルを直列や並列に接続する場合、電池セル間において電池電圧などの電池特性が不均一であると、電池の劣化や破損を招く可能性がある。そこで、車載用の電池パックにおいては、各電池セル間の電圧に異常が生じる前に充電、放電を中止するため、各バスバーには、電池セルの電圧を検知するための電圧検知線が取付けられている。
その一例として、下記特許文献1に記載されたような電池モジュールに用いられるバスバー及び電圧検知線を説明する。
図7は、図8に示すような電池モジュール511に用いられるバスバー519及びフレキシブルフラットケーブル(電圧検知線)521を示したものである。
図8に示すように、この電池モジュール511は、隣り合う単電池(電池セル)513の正極端子515と負極端子517を電気的に接続する複数のバスバー519と、複数の扁平な形状の導体の外周を絶縁樹脂でフラット形状に包囲してなり、複数のバスバー519を連結するフレキシブルフラットケーブル521と、を備える。
図7は、図8に示すような電池モジュール511に用いられるバスバー519及びフレキシブルフラットケーブル(電圧検知線)521を示したものである。
図8に示すように、この電池モジュール511は、隣り合う単電池(電池セル)513の正極端子515と負極端子517を電気的に接続する複数のバスバー519と、複数の扁平な形状の導体の外周を絶縁樹脂でフラット形状に包囲してなり、複数のバスバー519を連結するフレキシブルフラットケーブル521と、を備える。
バスバー519は、銅合金等の導電性に優れた金属からなり、略矩形状に形成されている。各バスバー519の周辺部分には、絶縁樹脂部527が設けられ、当該絶縁樹脂部527により、隣り合うバスバー519が所定の間隔となるように連結され、複数のバスバー519が所定の間隔で1列に並ぶ構造となっている。各バスバー519には、端子貫通孔525が設けられており、各単電池513の正極端子515及び負極端子517が各端子貫通孔525を貫通してバスバー519にねじ止めされ、それにより、バスバー519と単電池513の正極端子515及び負極端子517とが電気的に接続されるようになっている。
1列に並んだバスバー519の上面には、各単電池513の電源電圧を検出するための電圧検知線であるフレキシブルフラットケーブル521が載せられ、フレキシブルフラットケーブル521の露出した導体と各バスバー519とが溶接により溶接部529で接続されることで、全体として1つのバスバーモジュール523が構成されている。
フレキシブルフラットケーブル521の一端には、コネクタ531が設けられ、当該コネクタ531を制御装置535内の図示しないコネクタに接続することにより、当該制御装置535が、各単電地513の電圧を監視し、それに応じてバスバーモジュール523に流れる電流の調整や遮断等の制御を行うことが可能となっている。
ところで、電池モジュール511の出力をより大きくするためには、より多くの単電地513が用いられることになり、それに伴って電圧検知線の本数も増加することになる。そうすると、上記特許文献1のバスバーモジュール523におけるフレキシブルフラットケーブル521では、複数のバスバー519に対応した本数の導体が水平方向に並べられている為、導体本数の増加に伴い、水平方向の体格(幅方向寸法)が大きくなる。上述したように1列に並んだバスバー519の上面に載せることができるフレキシブルフラットケーブル521の幅方向寸法には限度があるため、結果的に電池モジュール511の出力増大が制限されてしまうという問題がある。
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、その目的は、電池セルの個数の増加に対応して電圧検知線の本数を増加することができるコンパクトな電池配線モジュールを提供することにある。
本発明に係る上記目的は、下記構成により達成される。
(1) 正極端子と負極端子が隣り合うように交互に逆向きに重ね合わされて配置された複数の電池セルを備えた電池モジュールに組み合わされる電池配線モジュールであって、
所定間隔を有して並列配置された複数本の線状導体と、
隣合う前記正極端子と前記負極端子を電気的に接続するために互いに所定間隔を空けて前記線状導体の少なくとも片側に沿って配置された複数のバスバーと、
前記複数本の線状導体における外周部と、前記複数のバスバーにおける前記線状導体に隣接する側縁部とを押出成形により一体に被覆する絶縁樹脂部と、を備え、
前記複数本の線状導体が前記バスバーの板厚方向に複数段積層された状態で並列配置されると共に、前記各線状導体がそれぞれ所定の前記バスバーに電気的に接続されていることを特徴とする電池配線モジュール。
(1) 正極端子と負極端子が隣り合うように交互に逆向きに重ね合わされて配置された複数の電池セルを備えた電池モジュールに組み合わされる電池配線モジュールであって、
所定間隔を有して並列配置された複数本の線状導体と、
隣合う前記正極端子と前記負極端子を電気的に接続するために互いに所定間隔を空けて前記線状導体の少なくとも片側に沿って配置された複数のバスバーと、
前記複数本の線状導体における外周部と、前記複数のバスバーにおける前記線状導体に隣接する側縁部とを押出成形により一体に被覆する絶縁樹脂部と、を備え、
前記複数本の線状導体が前記バスバーの板厚方向に複数段積層された状態で並列配置されると共に、前記各線状導体がそれぞれ所定の前記バスバーに電気的に接続されていることを特徴とする電池配線モジュール。
上記(1)の構成の電池配線モジュールによれば、並列配置された複数本の線状導体における外周部と複数のバスバーにおける側縁部とが、押出成形された絶縁樹脂部により一体に被覆されることで、絶縁樹脂部を介して繋がった複数のバスバーが、複数本の線状導体に沿って互いに所定間隔を空けて一体に配設されている。並列配置された複数本の線状導体は、バスバーの板厚方向に複数段積層された状態に重ねて配置されるので、線状導体の本数が増加しても、複数本の線状導体を被覆する絶縁樹脂部は幅方向寸法の増大が抑制される。従って、電池セルの個数の増加に対応して電圧検知線の本数を増加することができる。
また、バスバーの板厚方向に複数段積層された状態で並列配置された複数本の線状導体における外周部と長尺の平板状導体における側縁部とを一体に押出成形した絶縁樹脂により被覆した長尺のフラット回路体を形成した後、このフラット回路体における平板状導体の長手方向に沿って所定間隔で複数のスリットを打ち抜くことにより、絶縁樹脂部を介して繋がった複数のバスバーが形成される。そこで、電池セルのサイズ等に応じて、それぞれスリット同士の間隔や正極端子と負極端子が挿通される一対の端子挿通孔の間隔や内径を適宜変更したバスバーを容易に形成することができ、汎用性が極めて高い電池配線モジュールを得ることができる。
また、バスバーの板厚方向に複数段積層された状態で並列配置された複数本の線状導体における外周部と長尺の平板状導体における側縁部とを一体に押出成形した絶縁樹脂により被覆した長尺のフラット回路体を形成した後、このフラット回路体における平板状導体の長手方向に沿って所定間隔で複数のスリットを打ち抜くことにより、絶縁樹脂部を介して繋がった複数のバスバーが形成される。そこで、電池セルのサイズ等に応じて、それぞれスリット同士の間隔や正極端子と負極端子が挿通される一対の端子挿通孔の間隔や内径を適宜変更したバスバーを容易に形成することができ、汎用性が極めて高い電池配線モジュールを得ることができる。
(2) 前記絶縁樹脂部に被覆された前記複数本の線状導体の一端側における各線状導体間が他端側を残してそれぞれ長手方向に沿って切り裂かれた後、前記各線状導体の一端部が所定の前記バスバーに電気的に接続されていることを特徴とする上記(1)に記載の電池配線モジュール。
上記(2)の構成の電池配線モジュールによれば、一端側における各線状導体間の絶縁樹脂部を長手方向に沿って切り裂き、その線状導体の一端部をバスバーに溶接する等の簡単な作業で、所定の線状導体とバスバーを電気的に接続することができる。
(3) 前記絶縁樹脂部に被覆された前記複数本の線状導体におけるそれぞれ所定の線状導体に接続部材の一端が圧接接続されると共に、前記接続部材の他端が所定の前記バスバーに電気的に接続されていることを特徴とする上記(1)に記載の電池配線モジュール。
上記(3)の構成の電池配線モジュールによれば、接続部材の一端を線状導体に圧接接続すると共に、接続部材の他端をバスバーに溶接する等の簡単な作業で、所定の線状導体とバスバーを電気的に接続することができる。
本発明に係る電池配線モジュールによれば、電池セルの個数の増加に対応して電圧検知線の本数を増加することができるコンパクトな電池配線モジュールを提供できる。
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態(以下、「実施形態」という。)を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。
以下、本発明に係る実施形態を図面を参照して説明する。
図1に示すように、本実施形態に係る電池配線モジュール30A,30Bを組み合わせた電池パック10は、例えば、電気自動車またはハイブリッド自動車等の駆動源として使用されるものであり、横並びに配置された複数の電池セル12を備えた電池モジュール20を有する。電池モジュール20は、図示しない箱型の筐体内に、セパレータを介して複数の電池セル12が配置されて固定される。
図1に示すように、本実施形態に係る電池配線モジュール30A,30Bを組み合わせた電池パック10は、例えば、電気自動車またはハイブリッド自動車等の駆動源として使用されるものであり、横並びに配置された複数の電池セル12を備えた電池モジュール20を有する。電池モジュール20は、図示しない箱型の筐体内に、セパレータを介して複数の電池セル12が配置されて固定される。
本実施形態に係る電池配線モジュール30A,30Bは、複数の電池セル12を直列に接続する複数のバスバー32A,32Bと、各電池セル12の電圧を測定する電圧検知線40と、電圧検知線40の一端に接続固定されたコネクタ50と、を備えて構成されている。
電池セル12は二次電池であり、図1に示すように、上面に正極端子13Aと負極端子13Bとが突出しており、筐体内に配置する場合は、正極端子13Aと負極端子13Bが隣り合うように交互に逆向きに重ね合わされて各電池セル12が配置される。これら正極端子13A及び負極端子13Bは、バスバー32A,32Bを挟んでナット15で締付けられる。
各電池セル12の両側には、絶縁樹脂製のセパレータ22が配置される。セパレータ22の上端には、電池セル12の上面より上方に突出する仕切り部24が形成されている。この仕切り部24は、隣合うバスバー32A,32B間に形成されたスリット45(空間)に配置され、工具による電極端子間の短絡を防止する。
複数の電池セル12の上には、電池セル12の並び方向に沿って、帯状の電池配線モジュール30A,30Bが配置されている。
電池配線モジュール30A,30Bは、電池セル12の並び方向に沿って2列に配置されている。各電池配線モジュール30A,30Bは、複数のバスバー32A,32Bが、電池セル12の並び方向に沿って交互に並ぶ正極端子13Aと負極端子13Bの上にそれぞれ2列配置され、電圧検知線40が、これらバスバー32A,32Bによるバスバー列の内側に並列配置されている。
電池配線モジュール30A,30Bは、電池セル12の並び方向に沿って2列に配置されている。各電池配線モジュール30A,30Bは、複数のバスバー32A,32Bが、電池セル12の並び方向に沿って交互に並ぶ正極端子13Aと負極端子13Bの上にそれぞれ2列配置され、電圧検知線40が、これらバスバー32A,32Bによるバスバー列の内側に並列配置されている。
電池配線モジュール30A,30Bを構成するバスバー32A,32Bは、正極端子13A及び負極端子13Bを挿通して接続する端子挿通孔34が1列に並ぶように配置されている。2列のバスバー列のうち図1に示す奥側のバスバーにおいては、端子挿通孔34が1つ形成された1穴のバスバー32Bが右端部に配置され、バスバー32Bより左側には、端子挿通孔34が2つ形成された2穴のバスバー32Aが7個配置されている。2列のバスバー列のうち図1に示す手前側のバスバー列においては、バスバー32Bが左端部に配置され、バスバー32Bより右側には、バスバー32Aが7個配置されている。
各バスバー32A,32Bは、図3(c)に示すように、概ね矩形状を有しており、正極端子13A及び負極端子13Bが挿通されて接続される端子挿通孔34が形成されている。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、ステンレス鋼(SUS)等の金属板材からなる長尺の平板状導体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には、溶接性を向上させるために、Sn,Ni,Ag,Au等のメッキ処理を行っても良い。
なお、本実施形態のバスバー32A,32Bは、端子挿通孔34を挿通した正極端子13A及び負極端子13Bに、ナット15が螺合されて締付けられることで電気的に接続されている。勿論、本発明に係るバスバーは、端子挿通孔34が形成されずに正極端子及び負極端子に溶接されることにより電気的に接続されてもよい。
なお、本実施形態のバスバー32A,32Bは、端子挿通孔34を挿通した正極端子13A及び負極端子13Bに、ナット15が螺合されて締付けられることで電気的に接続されている。勿論、本発明に係るバスバーは、端子挿通孔34が形成されずに正極端子及び負極端子に溶接されることにより電気的に接続されてもよい。
電池配線モジュール30A,30Bを構成する電圧検知線40は、後述する被覆工程において、所定間隔を有してバスバー32A,32Bの板厚方向に複数段(本実施形態では、上下2段)積層された状態で並列配置された複数本(本実施形態では、8本)の線状導体21の外周部を一体に押出成形された絶縁樹脂部23(例えば、ポリプロピレン(PP)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリエチレンテレフタレート(PET)などの絶縁樹脂)により被覆してフラットケーブル状としたものである。本発明に係る線状導体は、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。
なお、本実施形態に係る電池配線モジュール30A,30Bによれば、バスバー32A,32Bにおける線状導体21に隣接する側縁部32aが、一体に押出成形された絶縁樹脂部23により被覆されている。そこで、絶縁樹脂部23を介して線状導体21に隣接する側縁部32aが電圧検知線40に繋がった複数のバスバー32A,32Bは、互いに所定間隔を空けて電圧検知線40の一側縁に沿って一体に配設される。
電池配線モジュール30A,30Bにおけるバスバー32Aは、それぞれ隣り合う正極端子13Aと負極端子13Bを電気的に接続するとともに、電池セル12の電圧を測定するための電圧検知線40の対応する線状導体21と電気的に接続されている。また、電池配線モジュール30A,30Bにおけるバスバー32Bは、両端部の正極端子13A又は負極端子13Bと電気的に接続されるとともに、電池セル12の電圧を測定するための電圧検知線40の対応する線状導体21と電気的に接続されている。
図2に示すように、本実施形態におけるバスバー32A,32Bと電圧検知線40の対応する線状導体21とは、各線状導体21間の絶縁樹脂部23を長手方向に沿って切り裂き、その線状導体21の端部21a,21b,21c,21d,21e,21f,21g,21hをバスバー32A,32Bに溶接することにより電気的に接続されている。
次に、図3〜5を参照しながら上記構成を有する電池配線モジュール30A,30Bの製造方法を説明する。なお、電池配線モジュール30A,30Bは、略同様の製造工程で製造されるので、以下は電池配線モジュール30Bを例に説明する。
本実施形態の電池配線モジュール30Bは、所定間隔を有して4本ずつ上下2段積層された状態で並列配置された8本の線状導体21の片側に沿って、長尺の平板状導体33が並列配置される配置工程(図3(a)及び図5(a)参照)と、8本の線状導体21における外周部と平板状導体33における線状導体21に隣接する側縁部33aとが、一体に押出成形された絶縁樹脂部23により被覆される被覆工程(図3(b)及び図5(b)参照)と、平板状導体33の長手方向に沿って所定間隔で複数のスリット45が打ち抜かれると共に端子挿通孔34が打ち抜かれることにより、隣合う正極端子13Aと負極端子13Bを電気的に接続するための複数のバスバー32A及びバスバー32Bが形成されるプレス工程(図3(c)及び図5(c)参照)と、絶縁樹脂部23に被覆された8本の線状導体21の左端側(一端側)における各線状導体21間が右端側(他端側)を残してそれぞれ長手方向に沿って切り裂かれる切り裂き工程(図4(a)及び図5(d)参照)と、切り裂かれた左端側における上段の4本の線状導体21が右端側の電圧検知線40上に重ね合わされるようにして長手方向に沿って折り曲げられる折り曲げ工程(図4(b)及び図5(e),(f)参照)と、8本の線状導体21の一端部が、それぞれ所定のバスバー32A,32Bに電気的に接続される接続工程(図2参照)と、を有する製造方法により形成される。
本実施形態の電池配線モジュール30Bは、所定間隔を有して4本ずつ上下2段積層された状態で並列配置された8本の線状導体21の片側に沿って、長尺の平板状導体33が並列配置される配置工程(図3(a)及び図5(a)参照)と、8本の線状導体21における外周部と平板状導体33における線状導体21に隣接する側縁部33aとが、一体に押出成形された絶縁樹脂部23により被覆される被覆工程(図3(b)及び図5(b)参照)と、平板状導体33の長手方向に沿って所定間隔で複数のスリット45が打ち抜かれると共に端子挿通孔34が打ち抜かれることにより、隣合う正極端子13Aと負極端子13Bを電気的に接続するための複数のバスバー32A及びバスバー32Bが形成されるプレス工程(図3(c)及び図5(c)参照)と、絶縁樹脂部23に被覆された8本の線状導体21の左端側(一端側)における各線状導体21間が右端側(他端側)を残してそれぞれ長手方向に沿って切り裂かれる切り裂き工程(図4(a)及び図5(d)参照)と、切り裂かれた左端側における上段の4本の線状導体21が右端側の電圧検知線40上に重ね合わされるようにして長手方向に沿って折り曲げられる折り曲げ工程(図4(b)及び図5(e),(f)参照)と、8本の線状導体21の一端部が、それぞれ所定のバスバー32A,32Bに電気的に接続される接続工程(図2参照)と、を有する製造方法により形成される。
先ず、図3(a)及び図3(b)に示した配置工程及び被覆工程では、所定間隔を有して4本ずつ上下2段積層された状態で並列配置された8本の線状導体21と長尺の平板状導体33とを並列配置可能なダイス開口を有する押出成形ダイスを用いた公知の押出機により、8本の線状導体21における外周部と、平板状導体33における線状導体21に隣接する側縁部33aとを覆って、絶縁樹脂部23が押出成形される。
即ち、8本の線状導体21における外周部と長尺の平板状導体33における側縁部33aとが、一体に押出成形された絶縁樹脂部23により被覆される。これにより、フラットケーブル状の電圧検知線40を構成する8本の線状導体21と、平板状導体33とが、一体に並列配置された長尺のフラット回路体60が形成される(図3(b)参照)。
即ち、8本の線状導体21における外周部と長尺の平板状導体33における側縁部33aとが、一体に押出成形された絶縁樹脂部23により被覆される。これにより、フラットケーブル状の電圧検知線40を構成する8本の線状導体21と、平板状導体33とが、一体に並列配置された長尺のフラット回路体60が形成される(図3(b)参照)。
次に、図3(c)に示したプレス工程では、所望の長手方向長さにフラット回路体60がカットされた後、フラット回路体60における平板状導体33の長手方向に沿って所定間隔Pで複数のスリット45が打ち抜かれると共に、端子挿通孔34が打ち抜かれることにより、7個のバスバー32Aと1個のバスバー32Bが形成される。
この際、隣接するバスバー32A及びバスバー32B同士が確実に切り離されるように、スリット45の長手方向長さは設定される。
なお、電池セル12のサイズ等に応じて、それぞれスリット45同士の間隔Pや一対の端子挿通孔34の間隔や内径を適宜変更してプレス加工することができる。そこで、一種類のフラット回路体60より、数種の仕様の異なる電池配線モジュール30Bを形成することができる
この際、隣接するバスバー32A及びバスバー32B同士が確実に切り離されるように、スリット45の長手方向長さは設定される。
なお、電池セル12のサイズ等に応じて、それぞれスリット45同士の間隔Pや一対の端子挿通孔34の間隔や内径を適宜変更してプレス加工することができる。そこで、一種類のフラット回路体60より、数種の仕様の異なる電池配線モジュール30Bを形成することができる
次に、図4(a)に示した切り裂き工程では、バスバー32A,32Bと隣接する側縁部とは反対側の電圧検知線40における側縁部の一部が、左側から右側へ向うに従って段々に高くなるように階段状に打ち抜かれ、絶縁樹脂部23に被覆された線状導体21の左端側において平面視で各線状導体21間に右方へ適宜延びるように垂直な切込み47aが形成されると共に、上下2段積層された状態で並列配置された線状導体21の間に長手方向に沿って右方へ略真ん中まで延びるように水平な切込み47bが形成される(図5(d)参照)。
即ち、電圧検知線40の左端側の略半分は、厚み方向に沿って積層された状態の下段部分40Aと上段部分40Bとに二分割される。
即ち、電圧検知線40の左端側の略半分は、厚み方向に沿って積層された状態の下段部分40Aと上段部分40Bとに二分割される。
次に、図4(b)に示した折り曲げ工程では、絶縁樹脂部23が水平な切込み47により切り裂かれた上段部分40Bの4本の線状導体21を右端側の電圧検知線40上に重ね合わせるようにして折り曲げ部49で長手方向に沿って折り曲げられる(図5(e),(f)参照)。
即ち、下段部分40Aにおける4本の線状導体21の一端部である各端部21a,21b,21c,21dは、電圧検知線40の左半分において左方に向かって突出するように形成される。また、上段部分40Bにおける4本の線状導体21の一端部である各端部21e,21f,21g,21hは、電圧検知線40の右半分において右方に向かって突出するように形成される。
即ち、下段部分40Aにおける4本の線状導体21の一端部である各端部21a,21b,21c,21dは、電圧検知線40の左半分において左方に向かって突出するように形成される。また、上段部分40Bにおける4本の線状導体21の一端部である各端部21e,21f,21g,21hは、電圧検知線40の右半分において右方に向かって突出するように形成される。
次に、接続工程では、8本の線状導体21の一端部である各端部21a,21b,21c,21d,21e,21f,21g,21hが略直角に折り曲げられ、それぞれ所定のバスバー32A,32Bに溶接接続される(図2参照)。
そして、電圧検知線40の他端にコネクタ50が接続固定されることにより、電池配線モジュール30Bが完成する。
そして、電圧検知線40の他端にコネクタ50が接続固定されることにより、電池配線モジュール30Bが完成する。
このように構成された電池配線モジュール30A,30Bは、15個の電池セル12を隣り合う2つの電池セル12,12間で逆の極の正極端子13Aと負極端子13Bとが配置されるように横並びに並べた電池モジュール20の上面にのせられる。
次に、横並びに配置された複数の電池セル12の全ての正極端子13Aと負極端子13Bをバスバー32A,32Bの全ての端子挿通孔34に挿通させると共に、スリット45にセパレータ22の仕切り部24を挿通させる(図1参照)。
そして、端子挿通孔34から突き出た正極端子13A及び負極端子13Bに、ナット15を螺合させて締付ける。全ての正極端子13A及び負極端子13Bにナット15が締付けられると、電池モジュール20に電池配線モジュール30A,30Bが取付けられた電池パック10が完成する。
なお、電池配線モジュール30A,30Bにおける電圧検知線40の隣り合うバスバー32A,32B間に配置される部分には、図1,2に示すように、1条の山折部43が形成されている。山折部43は、電圧検知線40の長さ方向と直交する方向の折り線で折り畳むことにより形成される。従って、電池モジュール20を構成する電池セル12の隣り合う正極端子13Aと負極端子13Bとの間のピッチがずれていたり、電池モジュール20を構成する電池セル12が並び方向に膨張収縮することにより正極端子13Aと負極端子13Bとの間のピッチのずれが生じたとしても、電圧検知線40に形成された山折部43により吸収される。
即ち、本実施形態に係る電池配線モジュール30A,30Bによれば、バスバー32A,32Bの板厚方向に上下2段積層された状態で並列配置された8本の線状導体21における外周部と8個のバスバー32A,32Bにおける側縁部32aとが、押出成形された絶縁樹脂部23により一体に被覆されることで、絶縁樹脂部23を介して繋がった8個のバスバー32A,32Bが、8本の線状導体に沿って互いに所定間隔を空けて一体に配設されている。並列配置された複数本の線状導体21は、バスバー32A,32Bの板厚方向に上下2段積層された状態に重ねて配置されるので、線状導体21の本数が増加しても、複数本の線状導体21を被覆する絶縁樹脂部23は略半分の幅となり、幅方向寸法の増大が抑制される。従って、電池セル12の個数の増加に対応して電圧検知線40の本数を増加することができる。
また、バスバー32A,32Bの板厚方向に複数段積層された状態で並列配置された複数本の線状導体21における外周部と長尺の平板状導体33における側縁部33aとを一体に押出成形した絶縁樹脂により被覆した長尺のフラット回路体60を形成した後、このフラット回路体60における平板状導体33の長手方向に沿って所定間隔で複数のスリット45を打ち抜くことにより、絶縁樹脂部23を介して繋がった複数のバスバー32A,32Bが形成される。そこで、電池セル12のサイズ等に応じて、それぞれスリット45同士の間隔や正極端子13Aと負極端子13Bが挿通される一対の端子挿通孔34の間隔や内径を適宜変更したバスバー32A,32Bを容易に形成することができ、汎用性が極めて高い電池配線モジュール30A,30Bを得ることができる。
また、本実施形態に係る電池配線モジュール30A,30Bによれば、一端側における各線状導体21間の絶縁樹脂部23を切込み47a,47bにより長手方向に沿って切り裂き、その線状導体21の各端部21a,21b,21c,21d,21e,21f,21g,21hをバスバー32A,32Bに溶接する等の簡単な作業で、所定の線状導体21とバスバー32A,32Bとを電気的に接続することができる。
また、本実施形態に係る電池配線モジュール30A,30Bの製造方法によれば、被覆工程において、8本の線状導体21における外周部と長尺の平板状導体33における側縁部33aとが、一体に押出成形された絶縁樹脂部23により被覆されることで、上下2段積層された状態で並列配置された8本の線状導体21と平板状導体33が一体に並列配置された長尺のフラット回路体60が形成される。このフラット回路体60は、図示しない公知の押出機による押出成形によって連続形成されるので、製造コストの低減が容易である。
そして、プレス工程において、このフラット回路体60における平板状導体33の長手方向に沿って所定間隔Pで複数のスリット45が打ち抜かれることにより、絶縁樹脂部23を介して繋がった複数のバスバー32A,32Bが、複数本の線状導体21に沿って一体に配設される。
そこで、電池セル12のサイズ等に応じて、それぞれスリット45同士の間隔Pや正極端子13Aと負極端子13Bが挿通される一対の端子挿通孔34の間隔や内径を適宜変更した複数のバスバー32A,32Bを容易に形成することができ、汎用性が極めて高い電池配線モジュール30A,30Bを得ることができる。
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。
例えば、図6(a)の変形例に示すように、所定間隔を有して上下2段積層された状態で並列配置された8本の線状導体21の外周部を一体に押出成形された絶縁樹脂部23により被覆してフラットケーブル状とする際、切り裂き工程において形成される切込み47a,47bに対応して絶縁樹脂部23の外周面に長手方向に延びるV溝51を凹設してもよい。このようなV溝51を予め絶縁樹脂部23の外周面に設けることで、切り裂き工程の工具刃による切込み47a,47bの形成を容易としたり、V溝51に沿って無理裂きすることで一部の切込み47a,47bを省略したりすることができる。
また、図6(b)の変形例に示すように、上下2段積層された状態で並列配置される8本の線状導体21をバスバー32Aの幅方向に沿って千鳥状に並列配置して絶縁樹脂部23で被覆した後、各線状導体21間に長手方向に沿って延びる斜めの切込み47cを形成し、8本の線状導体21の一端側における各線状導体21をそれぞれ長手方向に沿って切り裂いてもよい。
更に、図6(c)の変形例に係る電池配線モジュール30Cのように、バスバー32Aと電圧検知線40の対応する線状導体21とは、接続部材35により接続されてもよい。接続部材35は、本体の一端に圧接刃部37を有し、他端に溶接部39を有するように金属板材から打ち抜き形成されている。そして、接続部材35の圧接刃部37が、所定の線状導体21に圧接接続され、溶接部39が、所定のバスバー32Aに溶接接続される。そこで、接続部材35の一端に形成された圧接刃部37を線状導体21に圧接接続すると共に、接続部材35の他端に形成された溶接部39をバスバー32Aに溶接接続する簡単な作業で、所定の線状導体21とバスバー32Aを電気的に接続することができる。
なお、本実施形態中における「溶接接続」とは、スポット溶接、超音波溶接、レーザ溶接など公知の種々の溶接接続を含むものである。また、本発明の接続部材は、一端に圧接刃部37を有する本実施形態の接続部材35に限らず、電線やバスバーなど本発明の趣旨に基づいて種々の形態を採りうる。
なお、本実施形態中における「溶接接続」とは、スポット溶接、超音波溶接、レーザ溶接など公知の種々の溶接接続を含むものである。また、本発明の接続部材は、一端に圧接刃部37を有する本実施形態の接続部材35に限らず、電線やバスバーなど本発明の趣旨に基づいて種々の形態を採りうる。
また、図6(c)に示す電池配線モジュール30Cのように、バスバー32Aの側縁部32aには、絶縁樹脂部23との結合力を高める結合強化部である複数の貫通孔38が、長手方向に沿って所定間隔で形成されてもよい。即ち、被覆工程において平板状導体33の側縁部33aを被覆する絶縁樹脂部23が、貫通孔38内にも入り込むことにより、スリット45が打ち抜かれた後のバスバー32Aの側縁部32aと電圧検知線40の絶縁樹脂部23との結合力を高めることができる。そこで、絶縁樹脂部23によってバスバー32Aの側縁部32aを大きく覆わなくとも、バスバー32Aが不用意に脱落するのを防止できる。
なお、上記結合強化部は、本実施形態の貫通孔38に限るものではなく、バスバーの側縁部に折り曲げ部を設けるなど、種々の形態を採りうることは言うまでもない。
なお、上記結合強化部は、本実施形態の貫通孔38に限るものではなく、バスバーの側縁部に折り曲げ部を設けるなど、種々の形態を採りうることは言うまでもない。
従って、上述した各実施形態に係る電池配線モジュール30A,30B,30Cによれば、電池セル12の個数の増加に対応して電圧検知線40の本数を増加することができるコンパクトな電池配線モジュールを提供できる。
ここで、上述した本発明に係る電池配線モジュールの実施形態の特徴をそれぞれ以下に簡潔に纏めて列記する。
[1] 正極端子(13A)と負極端子(13B)が隣り合うように交互に逆向きに重ね合わされて配置された複数の電池セル(12)を備えた電池モジュール(20)に組み合わされる電池配線モジュール(30A,30B)であって、
所定間隔を有して並列配置された複数本の線状導体(21)と、
隣合う前記正極端子(13A)と前記負極端子(13B)を電気的に接続するために互いに所定間隔を空けて前記線状導体(21)の少なくとも片側に沿って配置された複数のバスバー(32A,32B)と、
前記複数本の線状導体(21)における外周部と、前記複数のバスバー(32A,32B)における前記線状導体(21)に隣接する側縁部(32a)とを押出成形により一体に被覆する絶縁樹脂部(23)と、を備え、
前記複数本の線状導体(21)が前記バスバー(32A,32B)の板厚方向に複数段積層された状態で並列配置されると共に、前記各線状導体(21)がそれぞれ所定の前記バスバー(32A,32B)に電気的に接続されていることを特徴とする電池配線モジュール(30A,30B)。
[2] 前記絶縁樹脂部(23)に被覆された前記複数本の線状導体(21)の一端側における各線状導体(21)間が他端側を残してそれぞれ長手方向に沿って切り裂かれた後、前記各線状導体(21)の一端部が所定の前記バスバー(32A,32B)に電気的に接続されていることを特徴とする上記[1]に記載の電池配線モジュール(30A,30B)。
[3] 前記絶縁樹脂部(23)に被覆された前記複数本の線状導体(21)におけるそれぞれ所定の線状導体(21)に接続部材(35)の一端が圧接接続されると共に、前記接続部材(35)の他端が所定の前記バスバー(32A)に電気的に接続されていることを特徴とする上記[1]に記載の電池配線モジュール(30C)。
[1] 正極端子(13A)と負極端子(13B)が隣り合うように交互に逆向きに重ね合わされて配置された複数の電池セル(12)を備えた電池モジュール(20)に組み合わされる電池配線モジュール(30A,30B)であって、
所定間隔を有して並列配置された複数本の線状導体(21)と、
隣合う前記正極端子(13A)と前記負極端子(13B)を電気的に接続するために互いに所定間隔を空けて前記線状導体(21)の少なくとも片側に沿って配置された複数のバスバー(32A,32B)と、
前記複数本の線状導体(21)における外周部と、前記複数のバスバー(32A,32B)における前記線状導体(21)に隣接する側縁部(32a)とを押出成形により一体に被覆する絶縁樹脂部(23)と、を備え、
前記複数本の線状導体(21)が前記バスバー(32A,32B)の板厚方向に複数段積層された状態で並列配置されると共に、前記各線状導体(21)がそれぞれ所定の前記バスバー(32A,32B)に電気的に接続されていることを特徴とする電池配線モジュール(30A,30B)。
[2] 前記絶縁樹脂部(23)に被覆された前記複数本の線状導体(21)の一端側における各線状導体(21)間が他端側を残してそれぞれ長手方向に沿って切り裂かれた後、前記各線状導体(21)の一端部が所定の前記バスバー(32A,32B)に電気的に接続されていることを特徴とする上記[1]に記載の電池配線モジュール(30A,30B)。
[3] 前記絶縁樹脂部(23)に被覆された前記複数本の線状導体(21)におけるそれぞれ所定の線状導体(21)に接続部材(35)の一端が圧接接続されると共に、前記接続部材(35)の他端が所定の前記バスバー(32A)に電気的に接続されていることを特徴とする上記[1]に記載の電池配線モジュール(30C)。
10…電池パック
12…電池セル
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,30C…電池配線モジュール
32A,32B…バスバー
33…平板状導体
33a…側縁部
35…接続部材
45…スリット
12…電池セル
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,30C…電池配線モジュール
32A,32B…バスバー
33…平板状導体
33a…側縁部
35…接続部材
45…スリット
Claims (3)
- 正極端子と負極端子が隣り合うように交互に逆向きに重ね合わされて配置された複数の電池セルを備えた電池モジュールに組み合わされる電池配線モジュールであって、
所定間隔を有して並列配置された複数本の線状導体と、
隣合う前記正極端子と前記負極端子を電気的に接続するために互いに所定間隔を空けて前記線状導体の少なくとも片側に沿って配置された複数のバスバーと、
前記複数本の線状導体における外周部と、前記複数のバスバーにおける前記線状導体に隣接する側縁部とを押出成形により一体に被覆する絶縁樹脂部と、を備え、
前記複数本の線状導体が前記バスバーの板厚方向に複数段積層された状態で並列配置されると共に、前記各線状導体がそれぞれ所定の前記バスバーに電気的に接続されていることを特徴とする電池配線モジュール。 - 前記絶縁樹脂部に被覆された前記複数本の線状導体の一端側における各線状導体間が他端側を残してそれぞれ長手方向に沿って切り裂かれた後、前記各線状導体の一端部が所定の前記バスバーに電気的に接続されていることを特徴とする請求項1に記載の電池配線モジュール。
- 前記絶縁樹脂部に被覆された前記複数本の線状導体におけるそれぞれ所定の線状導体に接続部材の一端が圧接接続されると共に、前記接続部材の他端が所定の前記バスバーに電気的に接続されていることを特徴とする請求項1に記載の電池配線モジュール。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015123183A JP2017010687A (ja) | 2015-06-18 | 2015-06-18 | 電池配線モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015123183A JP2017010687A (ja) | 2015-06-18 | 2015-06-18 | 電池配線モジュール |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2017010687A true JP2017010687A (ja) | 2017-01-12 |
Family
ID=57764474
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015123183A Pending JP2017010687A (ja) | 2015-06-18 | 2015-06-18 | 電池配線モジュール |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2017010687A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113921925A (zh) * | 2021-10-22 | 2022-01-11 | 嘉兴模度新能源有限公司 | 一种电池阵列、电池模组及电动车辆 |
CN114667641A (zh) * | 2019-12-02 | 2022-06-24 | 菲斯曼气候解决方案欧洲股份公司 | 用于电池组的母线 |
-
2015
- 2015-06-18 JP JP2015123183A patent/JP2017010687A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114667641A (zh) * | 2019-12-02 | 2022-06-24 | 菲斯曼气候解决方案欧洲股份公司 | 用于电池组的母线 |
CN114667641B (zh) * | 2019-12-02 | 2024-03-26 | 菲斯曼气候解决方案欧洲股份公司 | 用于电池组的母线 |
CN113921925A (zh) * | 2021-10-22 | 2022-01-11 | 嘉兴模度新能源有限公司 | 一种电池阵列、电池模组及电动车辆 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6118306B2 (ja) | 電池配線モジュールの製造方法 | |
US9997759B2 (en) | Battery wiring module | |
US10026943B2 (en) | Method for manufacturing battery wiring module | |
JP6118305B2 (ja) | 電池配線モジュールの製造方法 | |
JP6177352B2 (ja) | 電池配線モジュール | |
JP2016018741A (ja) | 電池配線モジュール | |
JP5780788B2 (ja) | バスバ、バスバモジュール、電源装置 | |
US10003065B2 (en) | Method for manufacturing battery wiring module | |
US10431801B2 (en) | Bus bar module and method for producing bus bar module | |
JP5223607B2 (ja) | 電池パックの高電圧検出モジュール装置 | |
WO2011111676A1 (ja) | 電池モジュール | |
US10431800B2 (en) | Method for manufacturing busbar modules | |
JP6293112B2 (ja) | バスバーモジュール及びその製造方法 | |
JP6190894B2 (ja) | 電線接続構造 | |
JP6518508B2 (ja) | 被覆導電部材 | |
JP2017010687A (ja) | 電池配線モジュール | |
JP5976160B2 (ja) | バスバモジュール及び電源装置 |