JP2017142923A - Bus bar and method of manufacturing bus bar - Google Patents
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Abstract
Description
本明細書では、バスバーに関する技術を開示する。 In this specification, the technique regarding a bus-bar is disclosed.
電気自動車やハイブリッド自動車等の蓄電モジュールは、正極及び負極の電極端子を有する複数の蓄電素子の隣り合う電極端子間がバスバーで接続されることにより複数の蓄電素子が直列や並列に接続されている。 In a power storage module such as an electric vehicle or a hybrid vehicle, a plurality of power storage elements are connected in series or in parallel by connecting adjacent electrode terminals of a plurality of power storage elements having positive and negative electrode terminals with a bus bar. .
下記特許文献1では、複数の角型バッテリからなるバッテリ集合体に装着されたバッテリ接続プレートに複数のバスバーが埋設されており、各バスバーが電極にボルト等によりねじ締め固定されることにより、複数の角型バッテリの隣り合う電極間がバスバーで接続されている。 In the following Patent Document 1, a plurality of bus bars are embedded in a battery connection plate mounted on a battery assembly composed of a plurality of square batteries, and each bus bar is screwed and fixed to an electrode with a bolt or the like. The adjacent electrodes of the square battery are connected by a bus bar.
ところで、バスバーの形状は、断面積が一定である場合、板厚を薄くし、電極間の接続方向に対して直交する方向である幅方向の寸法を大きくすればバスバーの表面積が大きくなるため、放熱性の観点から好ましい。しかしながら、バスバーの幅方向の寸法を大きくすると、バスバーを配置するスペースが大きくなり、バスバーが装着される蓄電モジュール等の部材の小型化の要請に反するという問題がある。 By the way, if the cross-sectional area of the shape of the bus bar is constant, the surface area of the bus bar increases if the plate thickness is reduced and the dimension in the width direction, which is the direction orthogonal to the connection direction between the electrodes, is increased. It is preferable from the viewpoint of heat dissipation. However, when the dimension of the bus bar in the width direction is increased, there is a problem that a space for arranging the bus bar is increased, which is contrary to a request for downsizing a member such as a power storage module to which the bus bar is mounted.
本明細書に記載された技術は、上記のような事情に基づいて完成されたものであって、板厚を薄くした場合であっても大型化を抑制することが可能なバスバーを提供することを目的とする。 The technology described in the present specification has been completed based on the above circumstances, and provides a bus bar capable of suppressing an increase in size even when the plate thickness is reduced. With the goal.
本明細書に記載されたバスバーは、正極及び負極の電極端子を有する複数の蓄電素子の前記電極端子に接続されて導電路を構成する一定の厚み寸法のバスバーであって、平坦な板面を有する平板部と、前記導電路の経路と交差する方向について前記平板部の板面に対して曲がった形状で、前記導電路の経路に沿う方向に延びる曲げ部と、を備える。 The bus bar described in the present specification is a bus bar having a constant thickness dimension that is connected to the electrode terminals of a plurality of power storage elements having positive and negative electrode terminals to form a conductive path, and has a flat plate surface. And a bent portion extending in a direction along the path of the conductive path in a shape bent with respect to the plate surface of the flat plate section in a direction intersecting with the path of the conductive path.
本明細書に記載されたバスバーの製造方法は、正極及び負極の電極端子を有する複数の蓄電素子の前記電極端子に接続されて導電路を構成する一定の厚み寸法のバスバーの製造方法であって、平坦な板面を有する平板状の金属板材に対して、前記導電路の経路と交差する方向について前記板面に対して曲がった形状で、前記導電路の経路に沿う方向に延びる曲げ部を形成する。 The bus bar manufacturing method described in this specification is a method for manufacturing a bus bar having a certain thickness dimension that is connected to the electrode terminals of a plurality of power storage elements having positive and negative electrode terminals to form a conductive path. A bent portion extending in a direction along the path of the conductive path in a shape bent with respect to the plate surface in a direction intersecting the path of the conductive path with respect to a flat metal plate material having a flat plate surface Form.
本構成によれば、導電路の経路と交差する方向について曲げ部の曲がった形状により、導電路の経路方向に対する幅方向の寸法の増加を抑制しつつバスバーの表面積を大きくすることができる。これにより、バスバーの板厚を薄くして表面積を大きくしても幅方向の寸法を抑制できるため、大型化を抑制することが可能となる。
なお、「一定の厚み寸法」には、厚み寸法がわずかに変化する構成が含まれる。例えば、一定の厚みの金属板材をプレス機の金型による曲げ加工で曲げ部を形成した際に生じる曲げ部と平板部との厚み寸法の大きさのずれは、一定の厚み寸法の範囲に含まれるものとすることができる。
According to this configuration, the curved surface of the bending portion in the direction intersecting the path of the conductive path can increase the surface area of the bus bar while suppressing an increase in the dimension in the width direction with respect to the path direction of the conductive path. As a result, the size in the width direction can be suppressed even if the plate thickness of the bus bar is reduced and the surface area is increased, so that the increase in size can be suppressed.
The “constant thickness dimension” includes a configuration in which the thickness dimension slightly changes. For example, the deviation of the thickness dimension between the bent portion and the flat plate portion that occurs when a bent portion is formed by bending a metal plate material of a constant thickness with a die of a press machine is included in the range of the constant thickness dimension. Can be.
本明細書に記載された技術の実施態様としては以下の態様が好ましい。
前記曲げ部は、山部と谷部とからなる波形に曲がった形状とされている。
このようにすれば、バスバーの表面積を大きくすることができる。
The following embodiments are preferable as the embodiments of the technology described in this specification.
The bent portion is bent into a waveform composed of a peak portion and a valley portion.
In this way, the surface area of the bus bar can be increased.
前記平板部は、一対の前記電極端子に接続される一対の接続部を備え、前記一対の接続部を結ぶ方向に対して前記導電路が迂回するように前記一対の接続部を連結する連結部を有し、当該連結部に前記曲げ部が形成されている。
このようにすれば、連結部により導電路が迂回する長さに応じてバスバーの表面積を増やすことができる。
The flat plate portion includes a pair of connection portions connected to the pair of electrode terminals, and a connection portion that connects the pair of connection portions so that the conductive path bypasses in a direction connecting the pair of connection portions. And the bent portion is formed in the connecting portion.
If it does in this way, the surface area of a bus-bar can be increased according to the length which a conductive path detours by a connection part.
本明細書に記載された技術によれば、バスバーの板厚を薄くした場合であっても大型化を抑制することが可能となる。 According to the technique described in this specification, it is possible to suppress an increase in size even when the thickness of the bus bar is reduced.
<実施形態1>
実施形態1について、図1〜図3を参照しつつ説明する。
本実施形態のバスバー20は、蓄電モジュール10に装着される。蓄電モジュール10は、例えば電気自動車又はハイブリッド自動車等の車両に搭載されて、車両を駆動するための電源として使用される。以下では、X方向を前方、Y方向を左方、Z方向を上方として説明する。
<Embodiment 1>
The first embodiment will be described with reference to FIGS.
The
(蓄電モジュール10)
蓄電モジュール10は、図1に示すように、左右に並んだ複数(本実施形態では2個)の蓄電素子11と、複数の蓄電素子11に取付けられるバスバー20とを備える。各蓄電素子11は、扁平な直方体状のケースの内部に蓄電要素(図示しない)が収容された箱形の本体部12と、本体部12の上面から垂直に突出するボルト状の電極端子13A,13B(正極を13A,負極を13Bとして図示)とを備える。電極端子13A,13Bは、バスバー20の板面が載置される平坦な長方形状の台座部を有する。なお、電極端子13A,13Bは、例えばナット状としてボルトで締結するようにしてもよい。
(Power storage module 10)
As shown in FIG. 1, the
複数の蓄電素子11の極性(正負)の向きは、互いに隣り合う蓄電素子11が逆向きになるように配置されており、これにより、互いに異極の電極端子13A,13Bが隣り合うように構成されている。直列接続の端部に位置する前側の電極端子13A,13Bは、図示しない電線を介して外部のインバータ等の機器に接続される。
The polarity (positive / negative) direction of the plurality of
(バスバー20)
バスバー20は、例えば銅、銅合金、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス鋼(SUS)等の一定の厚み寸法の金属板材からなり、図2,図3に示すように、略U字状の導電路を形成しており、一対の電極端子13A,13Bに接続される一対の接続部22と、一対の接続部22(及び一対の電極端子13A,13B)を直線的に結ぶ方向(左右方向)に対して導電路が迂回するように連結する連結部25を有する。
(Bus bar 20)
The
接続部22には、ボルト状の電極端子13A,13Bを挿通可能な円形状の通し孔23が貫通形成されている。電極端子13A,13を通し孔23に通し、ナットで締結することで、電極端子13A,13Bと接続部22とが接続される。
A circular through
また、上記したバスバー20は、平坦な板面を有し、接続部22の全体及び連結部25の一部を含む平板部21と、連結部25に形成され、導電路の経路(連結部25において左右方向に延びる経路)と直交する方向(前後方向。「導電路の経路と交差する方向」の一例)について平板部21の面に対して曲がった形状の曲げ部26と、を備える。
The above-described
曲げ部26は、連結部25の左右方向の全長に亘って左右方向(導電路の経路に沿う方向)に延びており、上方に突出する1つの山部27Aと、山部27Aの両脇で下方に窪んだ複数の谷部27Bとを有し、山部27Aと谷部27Bが交互に連なることで波形の形状とされている。
The
このバスバー20の製造方法は、プレス機の金型に金属板材を載置し、この金属板材に金型で打ち抜き加工及び曲げ加工を施して製造することができる。
The
上記実施形態の構成によれば、以下の作用・効果を奏する。
バスバー20は、正極及び負極の電極端子13A,13Bを有する複数の蓄電素子11の電極端子13A,13Bに接続されて導電路を構成する一定の厚み寸法のバスバー20であって、平坦な板面を有する平板部21と、前後方向(導電路の経路と交差する方向)について平板部21の板面に対して曲がった形状で、左右方向(導電路の経路に沿う方向)に延びる曲げ部26と、を備える。
According to the structure of the said embodiment, there exist the following effects.
The
本実施形態によれば、前後方向について曲げ部26の曲がった形状により、導電路の経路方向に対する幅方向(前後方向)の寸法の増加を抑制しつつバスバー20の表面積を大きくすることができる。これにより、バスバー20の板厚を薄くして表面積を大きくしても導電路の経路方向に対する幅方向の寸法を抑制できるため、大型化を抑制することが可能となる。
なお、「一定の厚み寸法」には、厚み寸法がわずかに変化する構成が含まれる。例えば、一定の厚みの金属板材をプレス機の金型による曲げ加工で曲げ部26を形成した際に生じる曲げ部26と接続部22(及び平板部21)との厚み寸法の大きさのずれは、一定の厚み寸法の範囲に含まれるものとすることができる。
According to the present embodiment, due to the bent shape of the
The “constant thickness dimension” includes a configuration in which the thickness dimension slightly changes. For example, the deviation of the thickness dimension between the
また、曲げ部26は、山部27Aと谷部27Bとからなる波形に曲がった形状とされている。
このようにすれば、例えば、山部27Aや谷部27Bの一方のみから曲げ部を形成する構成と比較して、バスバー20の表面積を大きくすることができる。
Moreover, the
In this way, for example, the surface area of the
また、平板部21は、一対の電極端子13A,13Bに接続される一対の接続部22を備え、一対の接続部22の通し孔23を短い経路で結ぶ方向に対して導電路が迂回するように一対の接続部22を連結する連結部25を有し、当該連結部25に曲げ部26が形成されている。
The
このようにすれば、連結部25により導電路が迂回する長さに応じてバスバー20の表面積を増やすことができる。
If it does in this way, the surface area of the bus-
<実施形態2>
実施形態2について、図4〜図6を参照しつつ説明する。実施形態2の蓄電モジュール30は、クランク状の導電路を構成するバスバー31を用いたものである。以下では実施形態1と同一の構成については同一の符号を付して説明を省略する。
<Embodiment 2>
A second embodiment will be described with reference to FIGS. The
図4に示すように、蓄電モジュール30における隣り合う蓄電素子11の向きは、実施形態1とは異なり、互いに同じ向きとされており、隣り合う電極端子13A,13A(13B,13B)は同一の極性とされている。
As shown in FIG. 4, the direction of the adjacent
バスバー31は、図5,図6に示すように、平坦な板面を有する平板状の平板部37と、曲げ部26と、を備える。また、バスバー31は、一対の電極端子13A,13Bに接続される一対の接続部32と、一対の接続部32を結ぶ方向(斜めの方向)に対して導電路が迂回するように一対の接続部32をクランク状に連結する連結部35を有する。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
連結部35には、左右方向(当該連結部が連結する方向に沿う方向)に延びる曲げ部26が形成されている。接続部32は、平板部37に形成されており、ボルト状の電極端子13A,13Bを挿通可能な円形状の通し孔33が貫通形成されている。
実施形態2によれば、隣り合う蓄電素子11間の組付精度の誤差(前後方向の誤差)に応じて曲げ部26が組付公差の方向(前後方向)に伸縮して誤差を吸収することが可能になるため、隣り合う蓄電素子11間の組付精度の誤差に起因したバスバー31の電極端子13A,13Bへの組付けの不具合を抑制することができる。
The connecting
According to the second embodiment, the bending
<他の実施形態>
本明細書に記載された技術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細書に記載された技術に含まれる。
(1)曲げ部26の形状は、上記実施形態の形状に限られない。例えば、複数の山部27Aを有していてもよい。また、谷部27Bは1つであってもよい。また、曲げ部は、山部27Aと谷部27Bの一方のみを有していてもよい。
<Other embodiments>
The technology described in the present specification is not limited to the embodiments described with reference to the above description and drawings. For example, the following embodiments are also included in the technology described in this specification.
(1) The shape of the bending
(2)上記実施形態では、電極端子13A,13Bにバスバー20,31をボルト締結する構成としたが、これに限られない。例えば、電極端子13A,13Bに対してバスバー40,50をレーザー溶接により接続してもよい。例えば、図7のバスバー40のように、実施形態1のバスバー20の通し孔23をなくしてレーザー溶接する接続部42としたり、図8のバスバー50のように、実施形態2のバスバー31の通し孔33をなくしてレーザー溶接する接続部22としてもよい。レーザー溶接により接続する場合には、バスバー20,31を電極端子13A,13Bに対してボルト締結する構成と比較して、板厚が薄い方が溶接性が良くなるため好ましい。また、レーザー溶接に限られず、例えば超音波溶接や抵抗溶接等の他の接続手段を用いてもよい。
(2) In the above embodiment, the bus bars 20 and 31 are bolted to the
(3)上記実施形態では、蓄電素子11の電極端子13A,13B間を接続するバスバー20,31,40,50としたが、これに限られない。例えば、直列接続してなる複数の蓄電素子11における直列接続の端部の電極端子13A,13Bと外部の機器や他の蓄電モジュール等との間を接続するバスバーとしてもよい。
(3) In the above embodiment, the bus bars 20, 31, 40, and 50 connecting the electrode terminals 13 </ b> A and 13 </ b> B of the
(4)蓄電モジュール10を構成する蓄電素子11の数については、上記実施形態の個数に限られない。また、蓄電素子11は電池としたが、これに限られず、例えばキャパシタとしてもよい。
(4) About the number of the
(5)バスバー20,31,40,50を絶縁性の合成樹脂からなる絶縁プロテクタに保持するようにしてもよい。
(5) You may make it hold | maintain the bus-
10,30: 蓄電モジュール
11: 蓄電素子
12: 本体部
13A,13B: 電極端子
20,31,40,50:バスバー
21,37: 平板部
22,32,42: 接続部
25,35: 連結部
26: 曲げ部
10, 30: Power storage module 11: Power storage element 12:
Claims (4)
平坦な板面を有する平板部と、
前記導電路の経路と交差する方向について前記平板部の板面に対して曲がった形状で、前記導電路の経路に沿う方向に延びる曲げ部と、を備える、バスバー。 A bus bar having a constant thickness dimension, which is connected to the electrode terminals of a plurality of power storage elements having positive and negative electrode terminals to form a conductive path,
A flat plate portion having a flat plate surface;
A bus bar comprising: a bent portion extending in a direction along the path of the conductive path in a shape bent with respect to the plate surface of the flat plate portion in a direction intersecting the path of the conductive path.
前記一対の接続部を結ぶ方向に対して前記導電路が迂回するように前記一対の接続部を連結する連結部を有し、当該連結部に前記曲げ部が形成されている請求項1又は請求項2に記載のバスバー。 The flat plate portion includes a pair of connection portions connected to the pair of electrode terminals,
The connection part which connects the pair of connection parts so that the conductive path is detoured in the direction connecting the pair of connection parts, and the bending part is formed in the connection part. Item 3. A bus bar according to item 2.
平坦な板面を有する平板状の金属板材に対して、前記導電路の経路と交差する方向について前記板面に対して曲がった形状で、前記導電路の経路に沿う方向に延びる曲げ部を形成するバスバーの製造方法。 A method of manufacturing a bus bar having a constant thickness dimension that is connected to the electrode terminals of a plurality of power storage elements having positive and negative electrode terminals to form a conductive path,
A bent portion extending in a direction along the path of the conductive path is formed in a shape bent with respect to the plate surface in a direction intersecting the path of the conductive path with respect to a flat metal plate material having a flat plate surface. A method of manufacturing a bus bar.
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- 2017-01-19 WO PCT/JP2017/001653 patent/WO2017138318A1/en active Application Filing
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WO2017138318A1 (en) | 2017-08-17 |
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