JP2018181562A - 電池配線モジュール - Google Patents

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Abstract

【課題】二次電池の電極とカバー部の上方に配置される導体部品との間の絶縁距離を確保することが可能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のハウジング１１は、バスバー１２を収容するバスバー収容部１６をそれぞれ有する第１分割ハウジング１４及び第２分割ハウジング１５と、第１分割ハウジング１４に一体に設けられ該第１分割ハウジング１４のバスバー収容部１６の開口を覆う第１カバー部２１と、第２分割ハウジング１５に一体に設けられ該第２分割ハウジング１５のバスバー収容部１６の開口を覆う第２カバー部２２とを有しており、第１及び第２カバー部２１，２２同士は隣接するように構成される。そして、第１カバー部２１には、該第１カバー部２１から第２カバー部２２側に延び、バスバー収容部１６の開口方向において第２カバー部２２と重なる舌片部３０が設けられている。【選択図】図３

Description

本発明は、車両の高電圧用の二次電池に装着される電池配線モジュールに関するものである。
例えば特許文献１に開示されるように、電気自動車やハイブリッド自動車などの車両において、走行駆動用の電源として搭載される高電圧の二次電池には、電池配線モジュールが装着されている。電池配線モジュールは、二次電池に装着されるハウジングと、ハウジングの内部に挿入された二次電池の電極と接続されるバスバーと、バスバーに接続された電線とを備える。
特許文献１の電池配線モジュールのハウジングは、互いに隣接配置された複数の分割ハウジングから構成されている。各分割ハウジングは、バスバーを収容するバスバー収容部を有している。また、各分割ハウジングには、バスバー収容部の開口を塞ぐカバー部が一体に設けられ、各カバー部同士が互いに隣接するように構成されている。カバー部は、バスバー収容部内のバスバーや二次電池の電極への接触防止や、バスバー収容部の内外の間の絶縁性の確保などの役割を果たしている。この特許文献１の電池配線モジュールのように、ハウジングが分割構造をなすことで、二次電池の公差や熱膨張による変形を各分割ハウジング間のガタで吸収することが可能となり、ハウジングの意図しない変形などを抑制できるようになっている。
特開２０１３−１６１５６６号公報
上記のような電池配線モジュールでは、隣接するカバー部同士の間に隙間が生じるために、バスバー収容部内の二次電池の電極と、ハウジングの上方（カバー部の上方）に配置される導体部品との間の絶縁距離（空間距離）が前記隙間を介して短くなるという問題があった。
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、二次電池の電極とカバー部の上方に配置される導体部品との間の絶縁距離を確保することが可能な電池配線モジュールを提供することにある。
上記課題を解決する電池配線モジュールは、車載用の二次電池に装着されるハウジングと、前記ハウジングの内部に挿入された前記二次電池の電極と接続されるバスバーと、前記バスバーに接続された電線とを備え、前記ハウジングは、前記バスバーを収容するバスバー収容部をそれぞれ有する第１分割ハウジング及び第２分割ハウジングと、前記第１分割ハウジングに一体に設けられ該第１分割ハウジングのバスバー収容部の開口を覆う第１カバー部と、前記第２分割ハウジングに一体に設けられ該第２分割ハウジングのバスバー収容部の開口を覆う第２カバー部とを有し、前記第１及び第２分割ハウジングの互いの前記バスバー収容部同士が隣接し、前記第１及び第２カバー部同士が隣接するように構成された電池配線モジュールであって、前記第１カバー部には、該第１カバー部から前記第２カバー部側に延び、前記バスバー収容部の開口方向において前記第２カバー部と重なる舌片部が設けられている。
この構成によれば、ハウジング（バスバー収容部）の内部に挿入された二次電池の電極と、カバー部の上方に配置される導体部品との間の絶縁距離（空間距離）が、第１カバー部の舌片部によって迂回することとなり、該絶縁距離を長くとることが可能となる。
上記電池配線モジュールにおいて、前記舌片部は、前記第２カバー部に対して前記バスバー収容部の内部側に位置する。
この構成によれば、舌片部が第２カバー部に対してバスバー収容部の内部側に位置するため、第１及び第２カバー部の外部側の表面の平面化が可能となる。
上記電池配線モジュールにおいて、前記舌片部は、前記第２カバー部と重なる部位から該第２カバー部の反対側に突出する突出部を有している。
この構成によれば、第２カバー部に対する舌片部の重なりが逆となる誤組付（舌片部が第２カバー部の外部側に重なる誤組付）を抑制できる。
本発明の電池配線モジュールによれば、二次電池の電極とカバー部の上方に配置される導体部品との間の絶縁距離を確保することが可能となる。
実施形態の電池配線モジュールの斜視図。 同形態の電池配線モジュールの平面図。 同形態の電池配線モジュールの断面図。 同形態の電池配線モジュールの側面図。
以下、電池配線モジュールの一実施形態について、図１〜図４に従って説明する。なお、以下の説明では、互いに直交する三方（図中、Ｘ，Ｙ，Ｚ）をそれぞれ、電池配線モジュールの奥行方向Ｘ、幅方向Ｙ、高さ方向Ｚとして説明する。また、図面では、説明の便宜上、構成の一部を誇張又は簡略化して示す場合がある。また、各部分の寸法比率についても、実際と異なる場合がある。
図１に示す本実施形態の電池配線モジュール１０は、電気自動車やハイブリッド自動車などの車両に設けられる高電圧車載用の二次電池Ｂに装着されるものである。二次電池Ｂは、走行駆動用のモータ（図示略）に電力を供給するとともに、充電状態に応じて、モータや発電機からの発電電力により充電されるようになっている。また、二次電池Ｂは、例えば、複数の板状電池が奥行方向Ｘに積層された電池モジュールとして構成され、奥行方向Ｘの一端側がプラス電極側とされ、奥行方向Ｘの他端側がマイナス電極側とされている。
図１及び図２に示すように、電池配線モジュール１０は、二次電池Ｂの上部に装着されるハウジング１１と、ハウジング１１に収容された複数のバスバー１２と、ハウジング１１に収容され、各バスバー１２に接続された複数の電線１３（図２参照）とを備えている。なお、二次電池Ｂを構成する前記複数の板状電池は、各バスバー１２を介して直列接続されている。また、ハウジング１１は、合成樹脂材料の射出成形によって形成されるものである。
ハウジング１１は、奥行方向Ｘの中間部で分割された構成をなしており、分割されたハウジングの一方を第１分割ハウジング１４、他方を第２分割ハウジング１５とする。第１及び第２分割ハウジング１４，１５の各々は、上方（反二次電池側）に開口する複数のバスバー収容部１６と、同じく上方に開口する電線収容部１７とを有している。第１及び第２分割ハウジング１４，１５が奥行方向Ｘに並設された状態において、複数のバスバー収容部１６は奥行方向Ｘに沿って２列並設されており、それら各列の内側（幅方向Ｙの内側）に電線収容部１７が設けられている。
各バスバー収容部１６には、平板状のバスバー１２が収容されている。また、各バスバー収容部１６には、二次電池Ｂの電極Ｂａが高さ方向Ｚに挿入されており、各電極Ｂａは、各バスバー１２に形成された挿通孔１２ａに挿通されている。そして、各電極Ｂａと各バスバー１２とは、図示しないボルトによる締結や、溶接などによって互いに電気的に接続されるようになっている。
図２に示すように、各バスバー１２に接続された各電線１３は、電線収容部１７を通って、第１分割ハウジング１４に形成された電線導出部１８まで配索されている。そして、電線導出部１８から導出された各電線１３の端部は、例えば図示しないコネクタ部と接続されている。なお、このコネクタ部は、例えば、車両に搭載された充電制御用のＥＣＵ（電子制御ユニット）に接続される。
図１及び図２に示すように、第１分割ハウジング１４には、該第１分割ハウジング１４のバスバー収容部１６の各列をそれぞれ覆う一対の第１カバー部２１が一体形成されている。同様に、第２分割ハウジング１５には、該第２分割ハウジング１５のバスバー収容部１６の各列をそれぞれ覆う一対の第２カバー部２２が一体形成されている。各第１カバー部２１は平板状のカバー本体２１ａを有し、同様に、各第２カバー部２２は平板状のカバー本体２２ａを有している。
各第１カバー部２１のカバー本体２１ａは、第１分割ハウジング１４の幅方向Ｙ両端にそれぞれ位置する各外側壁２３の上端部に形成されたヒンジ部２４を介して第１分割ハウジング１４と繋がっている。そして、各カバー本体２１ａは、閉位置において、直近のバスバー収容部１６の列及び電線収容部１７の上方を覆うように構成されている。また、各カバー本体２１ａは、各ヒンジ部２４を中心に回動して、バスバー収容部１６と電線収容部１７を開放する開位置に移動可能に構成されている。また、各カバー本体２１ａには、バスバー収容部１６と電線収容部１７を塞ぐ閉位置において、第１分割ハウジング１４の内側壁２５の凸部２５ａに係止される係止片２６が形成されている。
なお、第２分割ハウジング１５側の第２カバー部２２は、第１分割ハウジング１４側の第１カバー部２１の上記構成と略同様である。このため、第２分割ハウジング１５側の第２カバー部２２において、第１分割ハウジング１４側の第１カバー部２１と同様の構成については同一の符号を付して詳細の説明を省略する。
第１及び第２分割ハウジング１４，１５が奥行方向Ｘに隣接配置された状態において、第１分割ハウジング１４のバスバー収容部１６の列と、第２分割ハウジング１５のバスバー収容部１６の列とは、奥行方向Ｘに互いに隣接している。また、第１カバー部２１のカバー本体２１ａと第２カバー部２２のカバー本体２２ａとは、各々が閉位置にある状態において、奥行方向Ｘに隣接している。また、第１及び第２カバー部２１，２２の各カバー本体２１ａ，２２ａの上面は、平面状をなすとともに、互いに面一となるように構成されている。
ここで、各第１カバー部２１には、カバー本体２１ａから第２カバー部２２側に延びる舌片部３０が一体形成されている。
図３に従って舌片部３０の構成を説明する。なお、ここでは、各第１及び第２カバー部２１，２２を閉位置とした状態において、舌片部３０の形状などの構成の説明をする。舌片部３０は、カバー本体２１ａの第２カバー部２２側の端部から下方（バスバー収容部１６の内部側）に延びる第１延出部３１と、その第１延出部３１の下端から奥行方向Ｘの第２カバー部２２側に延びる第２延出部３２とを有している。第２延出部３２は、高さ方向Ｚと直交する板状をなしている。第２延出部３２の一部は、第２カバー部２２のカバー本体２２ａの下側（バスバー収容部１６の内部側）に位置している。すなわち、第２延出部３２の一部は、第２カバー部２２のカバー本体２２ａに対して高さ方向Ｚ（バスバー収容部１６の開口方向）に重なっている。なお、電極Ｂａは、奥行方向Ｘに沿った直線Ｌ上に配列されており、第１カバー部２１の閉状態において舌片部３０（第２延出部３２）が直線Ｌの上方に位置するように構成されている（図２参照）。
また、舌片部３０は、第２延出部３２から下方に、つまり、カバー本体２２ａから離間する方向に突出する突出部３３を有している。本実施形態では、突出部３３は、カバー本体２２ａと重なる部位である第２延出部３２の奥行方向Ｘの先端部から下方に突出するように形成されている。また、突出部３３は、奥行方向Ｘと直交する板状をなしている。なお、本実施形態の舌片部３０は、幅方向Ｙにおいて、カバー本体２１ａの長さよりも若干短い長さを有している。
次に、本実施形態の作用について説明する。
電池配線モジュール１０が装着された二次電池Ｂが車両に搭載された状態では、電池配線モジュール１０の上方（第１及び第２カバー部２１，２２の上方）に車両側の導体部品Ｐが位置する。この導体部品Ｐとバスバー収容部１６内の電極Ｂａとの間の絶縁距離Ｄ（空間距離）は、第１及び第２カバー部２１，２２の各カバー本体２１ａ，２２ａ同士の隙間Ｓを通る距離となる。ここで、第１カバー部２１には、第２カバー部２２（カバー本体２２ａ）と重なる舌片部３０が形成されているため、絶縁距離Ｄが舌片部３０によって迂回することとなり、該絶縁距離Ｄを長くとることが可能となっている。
また、本実施形態では、第１カバー部２１の舌片部３０が、第２カバー部２２のカバー本体２２ａに対して下側（バスバー収容部１６の内部側）に位置するため、組み付け時において、第１カバー部２１を第２カバー部２２よりも先に閉状態とする必要がある。
ここで、図４に示すように、第１及び第２カバー部２１，２２の閉める順番を誤って、第２カバー部２２を先に閉状態とした後、第１カバー部２１を回動させて閉めようとしたとき、舌片部３０の突出部３３が第２カバー部２２のカバー本体２２ａと干渉するため、第１カバー部２１を閉めるのが困難となる。これにより、第１及び第２カバー部２１，２２の閉める順番が逆となる誤組付を抑制できるとともに、作業者が、第１及び第２カバー部２１，２２の閉める順番の誤りに容易に気付くことができる。
また、万が一、第２カバー部２２を閉めた後に第１カバー部２１が閉められてしまった場合、第１カバー部２１の舌片部３０が第２カバー部２２のカバー本体２２ａの上面に乗り上げた状態となる。このとき、第１カバー部２１は、舌片部３０の突出部３３の高さの分だけ第２カバー部２２に対して浮いた状態となり、第１カバー部２１の浮き上がりを目視によって確認しやすい。これにより、第１及び第２カバー部２１，２２の誤組付を容易に確認することが可能となっている。
次に、本実施形態の効果を記載する。
（１）第１カバー部２１には、そのカバー本体２１ａから第２カバー部２２側に延び、バスバー収容部１６の開口方向（高さ方向Ｚ）において第２カバー部２２（カバー本体２２ａ）と重なる舌片部３０が設けられる。この構成によれば、バスバー収容部１６内の二次電池Ｂの電極Ｂａと、第１及び第２カバー部２１，２２の上方に配置される導体部品Ｐとの間の絶縁距離Ｄ（空間距離）が、第１カバー部２１の舌片部３０によって迂回することとなり、該絶縁距離Ｄを長くとることが可能となる。
（２）舌片部３０は、第２カバー部２２（カバー本体２２ａ）に対してバスバー収容部１６の内部側に位置する。これにより、舌片部３０がカバー本体２１ａ，２２ａの上面（バスバー収容部１６とは反対側の面）側に突出する凸部とならないように構成でき、その結果、ハウジング１１の上面を構成する第１及び第２カバー部２１，２２の上面の平面化が可能となる。
（３）舌片部３０は、第２カバー部２２のカバー本体２２ａと重なる第２延出部３２から該カバー本体２２ａの反対側に突出する突出部３３を有している。この構成によれば、第２カバー部２２に対する舌片部３０の重なりが逆となる誤組付（舌片部３０が第２カバー部２２の外部側に重なる誤組付）を抑制できる。
なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、電線導出部１８を第１分割ハウジング１４に設けたが、第２分割ハウジング１５に設けてもよい。
・舌片部３０の形状などの構成は、上記実施形態に限定されるものではなく、第１及び第２分割ハウジング１４，１５や第１及び第２カバー部２１，２２の各カバー本体２１ａ，２２ａの構成に応じて適宜変更してもよい。例えば、上記実施形態の舌片部３０から突出部３３を省略してもよい。
・上記実施形態では、第１及び第２カバー部２１，２２の閉状態において、舌片部３０は、カバー本体２２ａの下側（バスバー収容部１６の内部側）に位置するが、これに限らず、舌片部３０がカバー本体２２ａの上側（バスバー収容部１６の外部側）に位置するように構成してもよい。
・上記実施形態では、舌片部３０（第２延出部３２）は、高さ方向Ｚと直交するように延びているが、これに限らず、例えばカバー本体２２ａに対して傾斜する構成であってもよい。なお、舌片部３０の形状は、バスバー収容部１６の内部などのレイアウトに影響が出ない形状であることが望ましい。
・上記実施形態では、舌片部３０の幅方向Ｙの長さは、上記実施形態の長さに限定されるものではなく、舌片部３０が、前記直線Ｌ（電極Ｂａの配列線）と高さ方向Ｚに重なる構成であれば、舌片部３０の幅方向Ｙの長さを上記実施形態よりも短く構成してもよい。
・上記実施形態では、奥行方向Ｘに並ぶ電極Ｂａの間の位置の上方に舌片部３０が設けられるが、電極Ｂａの真上に舌片部３０が位置するように構成してもよい。
・上記実施形態では、第１及び第２カバー部２１，２２はそれぞれ、第１及び第２分割ハウジング１４，１５に回動可能に設けられる。しかしながら、第１及び第２カバー部２１，２２がそれぞれ第１及び第２分割ハウジング１４，１５に一体に設けられていれば、上記実施形態の構成に限定されるものではない。
・第１分割ハウジング１４及び第２分割ハウジング１５の構成は、上記実施形態に限定されるものではなく、適宜変更してもよい。例えば、上記実施形態では、バスバー収容部１６の幅方向Ｙの内側に電線収容部１７を設けたが、これに限らず、バスバー収容部１６の幅方向Ｙの外側に電線収容部１７を設けてもよい。
・上記実施形態では、ハウジング１１が２つの分割ハウジング（第１及び第２分割ハウジング１４，１５）から構成されるが、これに限らず、ハウジング１１を構成する分割ハウジングの数を３つ以上としてもよい。また、ハウジング１１をバスバー収容部１６毎に分割した構成としてもよい。
・上記した実施形態並びに各変形例は適宜組み合わせてもよい。
１０…電池配線モジュール
１１…ハウジング
１２…バスバー
１３…電線
１４…第１分割ハウジング
１５…第２分割ハウジング
１６…バスバー収容部
２１…第１カバー部
２２…第２カバー部
３０…舌片部
３３…突出部
Ｂ…二次電池
Ｂａ…電極

Claims (3)

  1. 車載用の二次電池に装着されるハウジングと、
    前記ハウジングの内部に挿入された前記二次電池の電極と接続されるバスバーと、
    前記バスバーに接続された電線と
    を備え、
    前記ハウジングは、前記バスバーを収容するバスバー収容部をそれぞれ有する第１分割ハウジング及び第２分割ハウジングと、前記第１分割ハウジングに一体に設けられ該第１分割ハウジングのバスバー収容部の開口を覆う第１カバー部と、前記第２分割ハウジングに一体に設けられ該第２分割ハウジングのバスバー収容部の開口を覆う第２カバー部とを有し、前記第１及び第２分割ハウジングの互いの前記バスバー収容部同士が隣接し、前記第１及び第２カバー部同士が隣接するように構成された電池配線モジュールであって、
    前記第１カバー部には、該第１カバー部から前記第２カバー部側に延び、前記バスバー収容部の開口方向において前記第２カバー部と重なる舌片部が設けられていることを特徴とする電池配線モジュール。
  2. 請求項１に記載の電池配線モジュールにおいて、
    前記舌片部は、前記第２カバー部に対して前記バスバー収容部の内部側に位置することを特徴とする電池配線モジュール。
  3. 請求項２に記載の電池配線モジュールにおいて、
    前記舌片部は、前記第２カバー部と重なる部位から該第２カバー部の反対側に突出する突出部を有していることを特徴とする電池配線モジュール。
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