JP2017135891A - 端子板及び端子ボックス - Google Patents

Abstract

【課題】使用材料の変動費を抑えつつ、良好な放熱性を有する端子板を提供する。【解決手段】太陽電池モジュール用の端子ボックス１に用いられる端子板１０であって、ダイオード２０に接続されたダイオードリード２１と接続されるダイオード接続部１１と、ダイオード接続部１１の両端の各々から延出された一対の第１端子部１２ａ及び第２端子部１２ｂとを有し、ダイオード接続部１１は、アルミニウムによって構成されている。【選択図】図２

Description

本発明は、太陽電池モジュール用の端子ボックスに用いられる端子板及びこの端子板を備える端子ボックスに関する。

太陽電池モジュールには、太陽電池セルが直列接続されたストリングが複数設けられている。太陽電池モジュールにおいては、各ストリングから発電電力を出力するための出力リード線と外部接続用ケーブルとを接続するために端子ボックスが設けられている。

端子ボックスは、出力リード線と外部接続用ケーブルとを中継するための複数の端子板と、端子板間に架け渡されたダイオードとを備えている（例えば特許文献１）。

特開２０１５−１５４４９８号公報

一般的に、端子ボックスに用いられる端子板の材料としては銅が用いられることが多いが、銅は比重が大きく変動費が高い。そこで、変動費を抑えるために材料使用量を減らすことも考えられるが、材料使用量を減らすと、端子板の体積が小さくなって端子板の放熱性が悪くなる。

また、これまでの端子板の構造では熱の流れが一方向である。このため、端子板の材料としては、熱伝導性に優れた銅を用いなければ、端子板の温度上昇値が大きくなってしまう。つまり、これまでの端子板の構造では、材料の選択肢が極めて少なく、端子板の材料としてはおよそ銅以外のものを用いることが難しかった。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、使用材料の変動費を抑えつつ、良好な放熱性を有する端子板及び端子ボックスを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る端子板の一態様は、太陽電池モジュール用の端子ボックスに用いられる端子板であって、ダイオードに接続されたダイオードリードと接続されるダイオード接続部と、前記ダイオード接続部の両端の各々から延出された一対の第１端子部及び第２端子部とを有し、前記ダイオード接続部は、アルミニウムによって構成されている。

また、本発明に係る端子ボックスの一態様は、太陽電池モジュール用の端子ボックスであって、筐体と、前記筐体の内部に配置されたアルミニウム製の複数の端子板と、隣り合う前記端子板間に配置されたダイオードとを備え、前記複数の端子板の各々は、前記ダイオードに接続されたダイオードリードに接続されたダイオード接続部と、前記ダイオード接続部の両端の各々から延出された一対の第１端子部及び第２端子部とを有し、前記ダイオード接続部、前記第１端子部及び前記第２端子部の並び方向を第１方向とし、前記第１方向に直交する方向を第２方向とすると、前記第１端子部及び前記第２端子部の各々における前記第２方向の最小幅は、前記ダイオード接続部における前記第２方向の最大幅より大きい。

本発明によれば、使用材料の変動費を抑えつつ、良好な放熱性を有する端子板及び端子ボックスを実現することができる。

実施の形態１に係る太陽電池モジュールに設けられた端子ボックスを模式的に示す斜視図である。 実施の形態１に係る端子ボックスの蓋を外した状態を示す正面図である。 実施の形態１に係る端子ボックスの蓋を外した状態を示す斜視図である。 実施の形態１に係る端子ボックスの分解斜視図である。 実施の形態１に係る端子ボックスの蓋を取り付けた状態を示す図である。 実施の形態１に係る端子板の斜視図である。 実施の形態１に係る端子板の正面図及び側面図である。 図７のVIII-VIII線における実施の形態１に係る端子板の断面図である。 従来の端子ボックスの蓋を外した状態を示す正面図である。 従来の端子ボックスの蓋を外した状態を示す斜視図である。 従来の端子ボックスの分解斜視図である。 従来の端子ボックスに用いられる端子板の斜視図である。 実施の形態２に係る端子ボックスの蓋を外した状態を示す正面図である。 実施の形態２に係る端子ボックスの分解斜視図である。 実施の形態２に係る端子板の正面図及び側面図である。 実施の形態１に係る端子板の展開図である。 実施の形態２に係る端子板の展開図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。以下に説明する実施の形態は、いずれも本発明の好ましい一具体例を示すものである。したがって、以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態等は、一例であって本発明を限定する主旨ではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。

各図は、模式図であり、必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化する。

なお、本明細書及び図面において、Ｘ軸、Ｙ軸及びＺ軸は、三次元直交座標系の三軸を表している。Ｘ軸及びＹ軸は、互いに直交し、かつ、いずれもＺ軸に直交する軸である。また、Ｚ軸方向のプラス方向を鉛直下方としている。

（実施の形態１）
まず、実施の形態１に係る端子ボックス１及び端子板１０について説明する。

図１は、実施の形態１に係る太陽電池モジュール１００に設けられた端子ボックス１を模式的に示す斜視図である。

太陽電池モジュール１００は、例えば住宅等の施設の屋根の上に複数設置されて太陽光発電システムを構成している。図１に示すように、複数の太陽電池モジュール１００の各々には端子ボックス１が設けられている。端子ボックス１は、例えば施設に蓄電池が設置されている場合、太陽電池モジュール１００と蓄電池との間の電力経路に配置される中間部材である。なお、端子ボックス１は、例えば接着材又は接着テープ等によって太陽電池モジュール１００の裏面に固定されている。

図示しないが、各太陽電池モジュール１００には、同一面上にマトリクス状に配置された複数の太陽電池セルが設けられている。行方向に配列された複数の太陽電池セルは、直列接続されてストリングを構成している。各太陽電池モジュール１００には、複数のストリングが設けられている。

複数の太陽電池モジュール１００は、端子ボックス１を介して互いに電気的に直列又は並列に接続される。つまり、端子ボックス１は、隣り合う２つの太陽電池モジュール１００を他の太陽電池モジュール１００に電気的に接続している。

図１に示すように、端子ボックス１は、出力リード線２と外部接続用ケーブル３とを電気的に接続している。つまり、出力リード線２と外部接続用ケーブル３とは、端子ボックス１を介して接続されている。

出力リード線２は、太陽電池モジュール１００の太陽電池セルで発電した電力を出力するために各ストリングから引き出された電極線であり、例えば５本設けられている。

外部接続用ケーブル３は、太陽電池モジュール１００で発電した電力を端子ボックス１から外部に出力するためのケーブルである。また、外部接続用ケーブル３は、端子ボックス１を介して隣り合う２つの太陽電池モジュール１００を連結するための連結ケーブルである。具体的には、端子ボックス１には、２本の外部接続用ケーブル３が接続されており、各外部接続用ケーブル３は、一端が端子ボックス１に接続され、他端が隣の太陽電池モジュール１００の端子ボックス１と電気的に接続される。

次に、実施の形態１に係る端子ボックス１の詳細な構成について、図２〜図５を用いて説明する。図２〜図４は、実施の形態１に係る端子ボックス１の内部を示す図であり、蓋３２を取り外した状態を示している。図５は、同端子ボックス１の蓋３２を取り付けた状態を示す図である。なお、図２〜図４はそれぞれ、同端子ボックス１の正面図、斜視図及び分解斜視図である。

端子ボックス１は、太陽電池モジュール用の端子ボックスであり、図２〜図４に示すように、複数の端子板１０と、１つ以上のダイオード２０と、複数の端子板１０及びダイオード２０を収容する筐体３０とを備える。

図２及び図３に示すように、複数の端子板１０は、筐体３０の内部に配置されている。複数の端子板１０は、その長手方向（Ｙ軸方向）の軸が互いに略平行となるように隣接して配置されている。

図２及び図４に示すように、複数の端子板１０の各々は、ダイオード２０に接続されたダイオードリード２１に接続されたダイオード接続部１１と、ダイオード接続部１１の両端の各々から延出された一対の第１端子部１２ａ及び第２端子部１２ｂとを有する。

端子板１０は、太陽電池モジュール１００のストリングの数に対応した数が配置されており、本実施の形態では、５つ配置されている。図２に示すように、５つの端子板１０の各々の第１端子部１２ａには、太陽電池モジュール１００のストリングから引き出された出力リード線２が接続される。

５つの端子板１０には、外部接続用ケーブル３に電気的に接続される出力用端子板が含まれている。本実施の形態では、５つの端子板１０のうち両端部に位置する端子板１０が出力用端子板である。図２に示すように、出力用端子板である端子板１０は、出力リード線２と外部接続用ケーブル３とを中継するための端子板であり、この端子板１０には、出力リード線２と外部接続用ケーブル３とが接続される。具体的には、出力用端子板である端子板１０では、第１端子部１２ａに出力リード線２が電気的及び機械的に接続され、第２端子部１２ｂに外部接続用ケーブル３が電気的及び機械的に接続される。

出力用端子板である端子板１０の第１端子部１２ａと出力リード線２とは、端子板１０の第１端子部１２ａにおいて接続される。図２に示すように、出力リード線２の一端は、筐体３０（箱体３１）の底部に設けられた開口部３１ａを介して筐体３０の外部から内部に導入されている。筐体３０に導入された出力リード線２の一端における露出した芯線（導電線）は、開口部３１ａから突出した部分を第１端子部１２ａの表面に向けて折り曲げられて、各端子板１０の第２端子部１２ｂと半田によって接続される。図２において、各端子板１０に接続される出力リード線２と、出力リード線２を端子板１０（第１端子部１２ａ）に半田接続する領域（半田領域）とは、破線で示されている。

出力用端子板である端子板１０の第２端子部１２ｂと外部接続用ケーブル３とは、端子板１０の第２端子部１２ｂに形成された圧着接合部１７で接続される。図２に示すように、外部接続用ケーブル３の一端は、筐体３０（箱体３１）の側部に設けられた貫通孔３１ａを介して筐体３０（箱体３１）の外部から内部に導入されている。筐体３０に導入された外部接続用ケーブル３の一端における露出した芯線（導電線）は、出力用端子板である端子板１０の第２端子部１２ｂに形成された圧着接合部１７において圧着接合されることで端子板１０に固定されている。図２において、各端子板１０に接続される外部接続用ケーブル３の芯線は、破線で示されている。

また、５つの端子板１０のうち出力用端子板以外は、非出力用端子板である。本実施の形態では、両端部に位置する端子板１０（出力用端子板）の間に配置された端子板１０が非出力用端子板である。非出力用端子板は、外部接続用ケーブル３が接続されていない端子板１０であり、出力リード線２及び外部接続用ケーブル３のうち出力リード線２のみが接続される。

なお、非出力用端子板である端子板１０の第１端子部１２ａと出力リード線２との接続方法は、出力用端子板である端子板１０と同様である。具体的には、非出力用端子板である端子板１０の第１端子部１２ａと出力リード線２とは半田によって接続されている。

ダイオード２０は、逆流防止用ダイオードであり、隣り合う端子板１０の間に配置されたバイパスダイオードである。図２〜図４に示すように、本実施の形態において、ダイオード２０は、端子板１０間ごとに配置されている。具体的には、４つのダイオード２０が配置されている。４つのダイオード２０において隣り合う２つのダイオード２０は、ダイオードリード２１（リード線）によって互いに電気的及び機械的に接続されている。本実施の形態において、４つのダイオード２０は、ダイオードリード２１によって直列接続となるように一直線状に連結されている。各ダイオード２０は、ダイオードリード２１によって端子板１０間に架け渡された状態で配置されている。各ダイオード２０は、箱体３１の底部に設けられた一対の爪片によって挟持されている。

図２及び図３に示すように、ダイオード２０に接続されたダイオードリード２１は、端子板１０のダイオード接続部１１に電気的及び機械的に接続されている。ダイオードリード２１は、ダイオード接続部１１と半田によって接続されている。図２において、ダイオードリード２１をダイオード接続部１１に半田接続する領域（半田領域）は、破線で示されている。

筐体３０は、端子ボックス１の外郭を構成しており、図２〜図５に示すように、一面が開放された箱状の箱体３１と、箱体３１の開放面を閉塞するように箱体３１に嵌め込まれた蓋３２（図５参照）とを有する。蓋３２は、箱体３１の内部をポッティング材等で封止した後に箱体３１に固定される。箱体３１と蓋３２とは、例えば、難燃性及び耐候性を有する樹脂等によって形成されている。

上述のとおり、箱体３１の底部には開口部３１ａが形成され、箱体３１の側部には貫通孔３１ｂが形成されている。

また、図２及び図４に示すように、箱体３１の底部には、底部から開放面に向かって突出する一対の突起片３１ｃおび一対の突起片３１ｄが形成されている。一対の突起片３１ｃは、Ｙ軸方向に沿って対向するように形成されており、一対の突起片３１ｄは、Ｘ軸方向に沿って対向するように形成されている。図２に示すように、一対の突起片３１ｃには、各端子板１０に設けられた一対の挿通孔１５が挿通され、一対の突起片３１ｄには、各端子板１０に設けられた一対の挿通孔１６が挿通される。これにより、各端子板１０は、箱体３１の所定の位置に配置されて、水平方向（ＸＹ平面方向）の位置が規制される。

次に、図２〜図４を参照しながら、実施の形態１に係る端子板１０の詳細な構成について、図６〜図８を用いて説明する。図６は、実施の形態１に係る端子板１０の斜視図である。図７（ａ）は、同端子板１０の正面図であり、図７（ｂ）は、同端子板１０の側面図である。図８は、図７のVIII-VIII線における同端子板１０の断面図である。なお、図６〜図８に示される端子板１０は、非出力用端子板であるが、第２端子部１２ｂの圧着接合部１７が形成されている以外は、出力用端子板も非出力用端子板と同様の構成である。

図６及び図７に示すように、端子板１０は、太陽電池モジュール用の端子ボックス１に用いられる端子板であって、上述のとおり、ダイオード接続部１１と、一対の第１端子部１２ａ及び第２端子部１２ｂとを有する。

ダイオード接続部１１は、ダイオード２０に接続されたダイオードリード２１と接続される部分であるダイオード端子部（端子基台）であり、第１端子部１２ａと第２端子部１２ｂとの間に位置している。

一対の第１端子部１２ａ及び第２端子部１２ｂの各々は、ダイオード接続部１１のＹ軸方向の両端の各々から延出されている。つまり、ダイオード接続部１１は、ブリッジ構造である。具体的には、第１端子部１２ａは、Ｙ軸方向におけるダイオード接続部１１の一方の端部から延出され、第２端子部１２ｂは、Ｙ軸方向におけるダイオード接続部１１の他方の端部から延出されている。このように、ダイオード接続部１１は、一対の第１端子部１２ａ及び第２端子部１２ｂの両方に連結されたブリッジ構造を有している。

本実施の形態において、ダイオード接続部１１は、図７（ｂ）に示すように、側面形状及び断面形状が略コの字状であり、第１端子部１２ａ及び第２端子部１２ｂに対して段違いとなるように段差を有する形成されている。つまり、ダイオード接続部１１の表面と、第１端子部１２ａ及び第２端子部１２ｂの表面とは、異なる面に位置している。

具体的には、図２〜図４に示すように、第１端子部１２ａ及び第２端子部１２ｂは、筐体３０（箱体３１）の底部の内面に当接している。そして、第１端子部１２ａ及び第２端子部１２ｂにおける筐体３０に当接する当接面と、ダイオード接続部１１におけるダイオードリード２１に接続する接続面とは、段違いになっている。

また、図２に示すように、ダイオード接続部１１、第１端子部１２ａ及び第２端子部１２ｂの並び方向を第１方向（Ｙ軸方向）とし、第１方向に直交する方向を第２方向（Ｘ軸方向）とすると、第１端子部１２ａ及び第２端子部１２ｂの各々における第２方向（Ｘ軸方向）の最小幅は、ダイオード接続部１１における第２方向（Ｘ軸方向）の最大幅より大きくなっている。

本実施の形態において、ダイオード接続部１１、第１端子部１２ａ及び第２端子部１２ｂの各々のＸ軸方向の幅は一定であるので、第１端子部１２ａ及び第２端子部１２ｂの各々のＸ軸方向の幅は、ダイオード接続部１１のＸ軸方向の幅より大きくなるように構成されている。なお、Ｚ軸方向から見たときの平面視において、ダイオード接続部１１、第１端子部１２ａ及び第２端子部１２ｂの形状は、略矩形である。

ダイオード接続部１１は、アルミニウムによって構成されている。本実施の形態では、端子板１０全体がアルミニウムによって構成されている。したがって、第１端子部１２ａ及び第２端子部１２ｂもアルミニウムによって構成されている。具体的には、端子板１０は、平板状のアルミニウム板に対してプレス加工等の板金加工を施すことによって所定の形状に形成されている。アルミニウム板としては、例えばＡ１０５０材である純アルミニウム板の他に、アルミニウム合金板等を用いることができる。

また、ダイオード接続部１１の表面には、図８に示すように、ニッケル（Ｎｉ）、スズ（Ｓｎ）、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）及び金（Ａｕ）の少なくともいずれかの一つの材料によって構成されためっき層１３が形成されているとよい。めっき層１３は、ダイオード接続部１１のオモテ面及びウラ面の少なくとも一方に形成される。本実施の形態では、ダイオード接続部１１を構成するアルミニウム板のオモテ面（ダイオードリード２１が接続される面）に、ニッケルめっきからなる第１めっき層１３ａとスズめっきからなる第２めっき層１３ｂとの積層構造のめっき層１３が形成されている。

本実施の形態では、膜厚が０．４ｍｍのＡ１０５０のアルミニウム板の一方の面に、１μｍのＮｉめっき膜からなる第１めっき層１３ａとＳｎめっき膜からなる第２めっき層１３ｂとを形成した。

なお、めっき層１３は、ダイオード接続部１１のウラ面のみに形成してもよいし、ダイオード接続部１１のオモテ面及びウラ面の両方に形成してもよい。また、めっき層１３は、端子板１０全体を構成するアルミニウム板の全体に形成されていてもよい。また、めっき層１３は、２層に限るものではなく、１層のみ又は３層以上であってもよい。

また、第１端子部１２ａ及び第２端子部１２ｂの各々には、折り曲げ片１４が連結されている。折り曲げ片１４は、第１端子部１２ａ及び第２端子部１２ｂの各々の幅方向の両端部から折り曲げるようにして形成されている。折り曲げ片１４は、放熱フィンとして機能する。つまり、折り曲げ片１４を形成することによって、端子板１０の体積及び表面積を大きくできるので、端子板１０の放熱性を向上させることができる。また、折り曲げて放熱フィン（折り曲げ片１４）を形成することで端子板１０が水平方向に大きくなることを抑制できるので、端子板１０を小型化できる。したがって、端子ボックス１も小型化できる。

なお、上述のように、端子板１０には、箱体３１に形成された一対の突起片３１ｃが挿通される一対の挿通孔１５と、箱体３１に形成された一対の突起片３１ｄが挿通される一対の挿通孔１６とが形成されている。一対の挿通孔１６は、図２に示すように、出力リード線２と第１端子部１２ａとの半田接続部を挟むように形成されている。したがって、一対の挿通孔１６を形成することで、半田を塗布して濡れ広がったときに一対の挿通孔１６で半田をせき止めることができる。

また、図６〜図８に示される非出力用端子板である端子板１０には圧着接合部１７が形成されていないが、図２〜図４に示すように、出力用端子板（両端部の端子板１０）には、外部接続用ケーブル３の一端を圧着接合によって端子板１０に固定するための圧着接合部１７が設けられている。出力用端子板と非出力端子板とは、同じ形状のアルミニウム板を板金加工することで形成することができ、出力用端子板は、非出力端子板に対して圧着接合部１７をさらに形成した形状である。

次に、図９〜図１２を用いて、本実施の形態に係る端子ボックス１及び端子板１０の効果について、本発明に至った経緯も含めて説明する。図９〜図１２は、従来の端子ボックス１Ｘの蓋を外した状態を示す図であり、図９は正面図、図１０は斜視図、図１１は分解斜視図である。図１２は、従来の端子ボックス１Ｘに用いられる端子板１０Ｘの斜視図である。

図９〜図１２において、従来の端子ボックス１Ｘにおける端子板１０Ｘの材質は、銅である。銅は比重が大きく変動費が高い。そこで、変動費を抑えるために、端子板１０Ｘにおける銅の使用量を減らすことも考えられるが、銅の使用量を減らすと、端子板１０Ｘの体積が小さくなって端子板１０Ｘの放熱性が悪くなる。この結果、ダイオード２０で発生した熱を効率良く放熱することができなくなる。

また、図１２に示すように、従来の端子板１０Ｘのダイオード接続部１１Ｘは、ダイオード接続部１１Ｘの両側の端子部のうち一方の端子部にしか接続されていない。このため、ダイオード２０からダイオードリードを介してダイオード接続部１１Ｘに伝導した熱の流れは、一方向のみとなる。つまり、ダイオード接続部１１Ｘの熱は、ダイオード接続部１１Ｘに接続された端子部側の方向のみに伝導する。したがって、従来の端子板１０Ｘの構造では、端子板１０Ｘの材料としては熱伝導性に優れた銅を用いなければ、端子板１０Ｘの温度上昇値が大きくなる。つまり、これまでの端子板１０Ｘの構造では、材料の選択肢が極めて少なく、端子板１０Ｘの材料としては銅以外のものを使用することが難しかった。

これに対して、本実施の形態に係る端子板１０では、上述のとおり、一対の第１端子部１２ａ及び第２端子部１２ｂがダイオード接続部１１の両端の各々から延出されており、ダイオード接続部１１は、アルミニウムによって構成されている。つまり、端子板１０のダイオード接続部１１をブリッジ構造にした上で、ダイオード接続部１１の材質としてアルミニウムを採用している。

このように、ダイオード接続部１１の材質をアルミニウムにすることによって、材料使用量を小さくすることができる。これにより、変動費が小さくなるとともに、端子板の重量が軽くなるので施工性が向上する。

一方、ダイオード接続部１１の材料としてアルミニウムを用いると、アルミニウムは銅よりも熱伝導率が小さく熱容量及び電気抵抗が大きいので、上記のように、ダイオード接続部１１の材料として銅を用いる場合と比べて温度上昇値が大きくなる。このため、単にダイオード接続部１１の材質を銅からアルミニウムに変えただけでは、端子板１０の放熱性は悪くなる。

しかしながら、本実施の形態における端子板１０では、ダイオード接続部１１が、一対の第１端子部１２ａ及び第２端子部１２ｂの両方に接続されたブリッジ構造を有する。これにより、ダイオード接続部１１の熱を第１端子部１２ａ側と第２端子部１２ｂ側の両方に伝導させることができる。このため、熱容量を十分に確保することができるとともに、第１端子部１２ａ及び第２端子部１２ｂの二方向に熱引きを行うことができるので、迅速な熱伝導を行うことができる。この結果、端子板１０の放熱性を著しく向上させることができる。したがって、ダイオード接続部１１の材質を銅からアルミニウムに変えたとしても端子板１０の放熱性が悪くなることを抑制し、端子板１０は、従来の端子板１０Ｘと同等の放熱性又はそれ以上の放熱性を確保することができる。つまり、ブリッジ構造で熱を二方向に逃がすことによって、アルミニウムを採用したことによる放熱性の低下を軽減する、あるいは、放熱性を向上させることが可能となる。

例えば、本実施の形態における端子板１０として、Ａ１０５０材のアルミニウム板（厚さ０．４ｍｍ）にＮｉめっき（１μｍ）及びＳｎめっき（２μｍ）のめっき処理を施したものを用い、従来の端子板１０Ｘとして、Ｃ１１００の銅板（めっき処理なし）を用いて、実際の上昇温度を算出したところ、従来の端子板１０Ｘは１７７．４℃であったのに対して、本実施の形態における端子板１０は１６６．６℃であった。つまり、本実施の形態における端子板１０は、放熱性の低下を抑制するだけではなく、従来の端子板１０Ｘよりも優れた放熱性を有することが分かった。また、使用材料の変動費については、本実施の形態における端子板１０にすることで、従来の端子板１０Ｘの約１／３にすることができた。なお、上記の上昇温度は、端子板１０及び１０Ｘの通電電流を８．８Ａとした異常状態を想定したとの値であり、また、ダイオード接続部１１での測定温度である。

以上のとおり、本実施の形態における端子板１０によれば、ダイオード２０に接続されたダイオードリード２１と接続されるダイオード接続部１１と、ダイオード接続部１１の両端の各々から延出された一対の第１端子部１２ａ及び第２端子部１２ｂとを有し、ダイオード接続部１１は、アルミニウムによって構成されている。

これにより、ダイオード接続部１１がブリッジ構造となって放熱性を向上させることができるので、端子板１０の材質を銅から変動費の小さいアルミニウムに変えたとしても端子板１０の放熱性が低下することを抑制できる。したがって、使用材料の変動費を抑えつつ、良好な放熱性を有する端子板１０を実現することができる。

また、本実施の形態において、ダイオード接続部１１の表面には、ニッケル、スズ、銅、銀及び金の少なくともいずれかの一つの材料によって構成されためっき層１３が形成されている。

このように、ダイオード接続部１１の表面にめっき層１３を形成することで、ダイオード接続部１１の半田濡れ性を向上させることができる。これにより、ダイオード接続部１１にダイオードリード２１を半田接続する際の生産性が向上するととともに、半田の剥がれを抑制することができる。

しかも、アルミニウムは酸化すると不導体となるので、アルミニウムだけを用いた端子板１０は電気的な接触信頼性が低下してしまうが、アルミニウムの表面をめっき層１３で覆うことでアルミニウムが酸化することを限りなくゼロに近づけることができる。したがって、めっき層１３を形成することによって、端子板１０にアルミニウムを用いたしても端子板１０の電気的な接触信頼性を保証することができる。

また、本実施の形態に係る端子ボックス１では、筐体３０と、筐体３０の内部に配置されたアルミニウム製の複数の端子板１０と、隣り合う端子板１０間に配置されたダイオード２０とを備える。そして、複数の端子板１０の各々は、ダイオード２０に接続されたダイオードリード２１に接続されたダイオード接続部１１と、ダイオード接続部１１の両端の各々から延出された一対の第１端子部１２ａ及び第２端子部１２ｂとを有する。さらに、ダイオード接続部１１、第１端子部１２ａ及び第２端子部１２ｂの並び方向を第１方向とし、第１方向に直交する方向を第２方向とすると、第１端子部１２ａ及び第２端子部１２ｂの各々における第２方向の最小幅は、ダイオード接続部１１における第２方向の最大幅より大きくなっている。

これにより、上述のように、ダイオード接続部１１がブリッジ構造となってダイオード接続部１１の熱を第１端子部１２ａ及び第２端子部１２ｂの両方に伝導させることができるので、放熱性を著しく向上させることができる。また、端子板１０をアルミニウム製にすることで、材料使用量が小さくなって端子板１０の変動費が小さくなる。したがって、使用材料の変動費を抑えつつ、良好な放熱性を有する端子ボックス１を実現することができる。

しかも、端子板１０については、ダイオード接続部１１と第１端子部１２ａ及び第２端子部１２ｂとの間で各々の幅に差異を持たせている。具体的には、ダイオード接続部１１の幅を第１端子部１２ａ及び第２端子部１２ｂの幅よりも小さくしている。これにより、隣接する端子板１０の間の隙間を可能な限り狭めつつ、その隙間にダイオード２０を収納することができる。その一方で、第１端子部１２ａ及び第２端子部１２ｂの各々の幅を拡げているので、第１端子部１２ａ及び第２端子部１２ｂでの熱拡散性を向上させることができる。この結果、全体をコンパクトにしながら放熱性を十分に確保することができる端子ボックス１を実現することができる。

さらに、隣り合う端子板１０の間において、少なくともダイオード接続部１１と第１端子部１２ａ及び第２端子部１２ｂとの幅の差分を確保することができる。これにより、発熱源であるダイオード２０と端子板１０との近接部同士を離間させることができ、この近接部周辺の端子板１０等の熱劣化を抑制することができる。

また、本実施の形態における端子ボックス１では、複数の端子板１０の各々における第１端子部１２ａ及び第２端子部１２ｂのうちの少なくとも一方は、筐体３０の一部の面に当接しており、第１端子部１２ａ及び第２端子部１２ｂのうちの少なくとも一方における筐体３０と当接する当接面と、ダイオード接続部１１におけるダイオードリード２１との接続面とは、段違いになっている。

これにより、第１端子部１２ａ及び第２端子部１２ｂにおける筐体３０との当接面とダイオード接続部１１におけるダイオードリード２１との接続面との段差を利用してダイオード２０を箱体３１から浮かせた状態で収納することができる。したがって、端子ボックス１を一層小型化できる。

さらに、本実施の形態における端子ボックス１では、端子板１０は、３つ以上配置されており、両端部に位置する端子板１０は、出力リード線に電気的に接続された出力用端子板であり、両端部に位置する端子板１０の間に配置された端子板１０は、非出力用端子板である。

これにより、３つ以上のストリングから発電電力を引き出すことができる端子ボックス１を実現することができる。

（実施の形態２）
次に、実施の形態２に係る端子ボックス１Ａ及び端子板１０Ａについて、図１３〜図１５を用いて説明する。図１３は、実施の形態２に係る端子ボックス１Ａの蓋を外した状態を示す正面図であり、図１４は、同端子ボックス１Ａの分解斜視図である。図１５（ａ）は、同端子ボックス１Ａに用いられる端子板１０Ａの正面図であり、図１５（ｂ）は、同端子板１０Ａの側面図である。

本実施の形態における端子ボックス１Ａ及び端子板１０Ａが上記実施の形態１における端子ボックス１及び端子板１０と異なる点は、第１端子部１２ａ及び第２端子部１２ｂとダイオード接続部１１とのＺ軸方向における位置関係である。

具体的には、上記実施の形態１において、第１端子部１２ａ、第２端子部１２ｂ及びダイオード接続部１１は、ダイオード接続部１１が第１端子部１２ａ及び第２端子部１２ｂに対して段違いとなるような位置に形成されていたが、本実施の形態では、図１３〜図１５に示すように、第１端子部１２ａ、第２端子部１２ｂ及びダイオード接続部１１は、第１端子部１２ａ、第２端子部１２ｂ及びダイオード接続部１１の各表面が面一となるような位置に形成されている。つまり、第１端子部１２ａ、第２端子部１２ｂ及びダイオード接続部１１は、フラットである。

また、本実施の形態では、実施の形態１と比べて、端子板１０ＡがＺ軸方向において上下逆向きに配置されている。つまり、本実施の形態における端子板１０Ａは、実施の形態１における端子板１０に対して折り曲げ片１４の曲げ方向が逆向きとなるように配置されている。

以上、本実施の形態に係る端子板１０Ａ及び端子ボックス１Ａによれば、端子板１０Ａのダイオード接続部１１は、ブリッジ構造を有し、かつ、アルミニウムによって構成されているので、実施の形態１と同様の効果を奏する。つまり、使用材料の変動費を抑えつつ、良好な放熱性を有する端子板１０Ａを実現することができる。

また、本実施の形態において、第１端子部１２ａ、第２端子部１２ｂ及びダイオード接続部１１は、表面が面一である。

これにより、図１６Ａ及び図１６Ｂに示すように、本実施の形態における端子板１０Ａは、実施の形態１における端子板１０と比べて展開したときのレイアウトを小さくすることができる。つまり、図１６Ａ及び図１６Ｂに示すように、成形後の端子板１０及び１０Ｂを展開したとすると、図１６Ｂに示す本実施の形態における端子板１０Ａの展開率は、図１６Ａに示す実施の形態１における端子板１０の展開率よりも小さい。この一つの理由は、実施の形態１における端子板１０では、ダイオード接続部１１が断面コの字状に折れ曲がっているからである。なお、図１６Ａは、実施の形態１に係る端子板１０の展開図であり、図１６Ｂは、実施の形態２に係る端子板１０Ａの展開図であり、各図における破線は展開前の端子板の折り曲げ位置を示している。このように、端子板１０Ａを展開したときのレイアウトを小さくすることで、使用材料の変動費を低減することができる。

したがって、本実施の形態では、実施の形態１と比べて、使用材料の変動費をさらに抑えつつ、良好な放熱性を有する端子板１０Ａ及び端子ボックス１Ａを実現することができる。

（変形例等）
以上、本発明に係る端子板及び端子ボックスについて、実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。

例えば、上記実施の形態において、端子ボックス１及び１Ａに配置する端子板１０及び１０Ａの個数は５個としたが、これに限るものではない。端子板１０及び１０Ａの個数は、２つ、３つ又は４つでもよく、また、６つ以上であってもよい。つまり、端子ボックス１及び１Ａに配置する端子板１０及び１０Ａの個数は、複数であればよい。

また、上記実施の形態において、出力用端子板である端子板１０の第２端子部１２ｂと外部接続用ケーブル３とは圧着接合部１７によって接続したが、これに限るものではない。例えば、第２端子部１２ｂと外部接続用ケーブル３とは、第１端子部１２ａと出力リード線２との接続態様と同様に、半田によって接続してもよい。また、第１端子部１２ａと出力リード線２との接続も半田接続に限るものではい。

また、上記実施の形態において、端子板１及び１０Ａには、めっき層１３を形成したが、めっき層１３は必ずしも形成する必要はない。

その他、上記実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態や、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で上記実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。

１、１Ａ 端子ボックス
２ 出力リード線
３ 外部接続用ケーブル
１０、１０Ａ 端子板
１１ ダイオード接続部
１２ａ 第１端子部
１２ｂ 第２端子部
１３ めっき層
２０ ダイオード
２１ ダイオードリード
３０ 筐体
１００ 太陽電池モジュール

Claims (6)

1. 太陽電池モジュール用の端子ボックスに用いられる端子板であって、
   ダイオードに接続されたダイオードリードと接続されるダイオード接続部と、
   前記ダイオード接続部の両端の各々から延出された一対の第１端子部及び第２端子部とを有し、
   前記ダイオード接続部は、アルミニウムによって構成されている
   端子板。
2. 前記第１端子部、前記第２端子部及び前記ダイオード接続部は、表面が面一である
   請求項１に記載の端子板。
3. 前記ダイオード接続部の表面には、ニッケル、スズ、銅、銀及び金の少なくともいずれかの一つの材料によって構成されためっき層が形成されている
   請求項１又は２に記載の端子板。
4. 太陽電池モジュール用の端子ボックスであって、
   筐体と、
   前記筐体の内部に配置されたアルミニウム製の複数の端子板と、
   隣り合う前記端子板間に配置されたダイオードとを備え、
   前記複数の端子板の各々は、前記ダイオードに接続されたダイオードリードに接続されたダイオード接続部と、前記ダイオード接続部の両端の各々から延出された一対の第１端子部及び第２端子部とを有し、
   前記ダイオード接続部、前記第１端子部及び前記第２端子部の並び方向を第１方向とし、前記第１方向に直交する方向を第２方向とすると、前記第１端子部及び前記第２端子部の各々における前記第２方向の最小幅は、前記ダイオード接続部における前記第２方向の最大幅より大きい
   端子ボックス。
5. 前記複数の端子板の各々における前記第１端子部及び前記第２端子部のうちの少なくとも一方は、前記筐体の一部の面に当接しており、
   前記第１端子部及び前記第２端子部のうちの少なくとも一方における前記筐体に当接する当接面と、前記ダイオード接続部における前記ダイオードリードに接続する接続面とは、段違いになっている
   請求項４に記載の端子ボックス。
6. 前記端子板は、３つ以上配置されており、
   両端部に位置する前記端子板は、出力リード線に電気的に接続された出力用端子板であり、
   両端部に位置する前記端子板の間に配置された端子板は、非出力用端子板である
   請求項４又は５に記載の端子ボックス。

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