JP2020013765A - Structure of connection among circuit body, bus bar and electronic element - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回路体とバスバと電子素子との接続構造、及び、その接続構造を用いたバスバモジュールに関する。 The present invention relates to a connection structure between a circuit body, a bus bar, and an electronic element, and a bus bar module using the connection structure.
従来から、配線パターンが設けられたフレキシブル基板(Flexible Printed Circuits。FPC)が、各種の電子機器の間を繋ぐ配線などとして用いられている(例えば、特許文献1を参照)。フレキシブル基板は、一般に、所定形状の配線パターン(即ち、回路)を構成する薄膜状の導体層を絶縁性のフィルムによって挟んだ構造を有し、特に電気的特性を維持したまま柔軟に湾曲などの変形が可能である点に特徴がある。 2. Description of the Related Art Conventionally, a flexible printed circuit (FPC) provided with a wiring pattern has been used as a wiring connecting various electronic devices (for example, see Patent Document 1). A flexible substrate generally has a structure in which a thin conductive layer constituting a wiring pattern (that is, a circuit) having a predetermined shape is sandwiched between insulating films. It is characterized in that it can be deformed.
ところで、フレキシブル基板に電子素子を直接的に実装する場合、フレキシブル基板の変形によって配線パターンと電子素子との接続箇所(例えば、ハンダ付けした箇所)の剥離などが生じないように、通常、電子素子の実装領域にはフレキシブル基板の構成材料(例えば、ポリイミドフィルム)よりも変形し難い補強板が設けられる。しかし、補強板を設けることは、フレキシブル基板の小型化や部品点数の低減などの観点から好ましくない。そこで、補強板を用いることなく、電子素子の実装領域におけるフレキシブル基板の変形を抑制することが望まれる。 By the way, when the electronic element is directly mounted on the flexible substrate, the electronic element is usually mounted so that the deformation of the flexible substrate does not cause a separation (for example, a soldered portion) between the wiring pattern and the electronic element. Is provided with a reinforcing plate that is less likely to be deformed than the material of the flexible substrate (for example, a polyimide film). However, providing a reinforcing plate is not preferable from the viewpoint of reducing the size of the flexible substrate and the number of components. Therefore, it is desired to suppress deformation of the flexible substrate in the electronic element mounting area without using a reinforcing plate.
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電子素子の実装領域におけるフレキシブル基板の変形を抑制可能である、回路体とバスバと電子素子との接続構造、及び、バスバモジュール、を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to suppress deformation of a flexible substrate in a mounting region of an electronic element, a connection structure between a circuit body, a bus bar, and an electronic element, and Bus bar module.
上述した目的を達成するために、本発明に係る回路体とバスバと電子素子との接続構造、及び、本発明に係るバスバモジュールは、下記[1]〜[5]を特徴としている。
[1]
配線パターンが設けられたフレキシブル基板から構成される回路体と、
前記回路体の実装面に取り付けられるバスバと、
前記バスバと前記配線パターンとを繋ぐように前記実装面に取り付けられる電子素子と、を備えた、回路体とバスバと電子素子との接続構造であって、
前記バスバは、
前記実装面に沿って延びる固定部を前記実装面に対して固定することにより、前記実装面が変形することを規制する領域を、前記固定部の周辺に画成し、
前記電子素子は、
前記領域内において、前記実装面に固定される、
回路体とバスバと電子素子との接続構造であること。
[2]
上記[1]に記載の接続構造において、
前記バスバは、
前記固定部として、前記実装面に沿う方向に延びる第1部分と、前記第1部分に交差し且つ前記実装面に沿う方向に延びる一対の第2部分と、を有し、
前記第1部分及び前記一対の前記第2部分を前記実装面に対して固定することにより、前記領域を、前記一対の前記第2部分に挟まれた箇所に画成する、
回路体とバスバと電子素子との接続構造であること。
[3]
上記[1]又は上記[2]に記載の接続構造において、
前記電子素子は、
前記固定部と前記配線パターンとを繋ぐように、前記実装面に取り付けられる、
回路体とバスバと電子素子との接続構造であること。
[4]
上記[1]〜上記[3]の何れか一つに記載の接続構造であって、
前記回路体の厚さ方向において、前記固定部が前記電子素子よりも高く、
前記固定部が画成する前記領域内に、前記電子素子を外部から隔離するように覆う封止材を更に備える、
回路体とバスバと電子素子との接続構造であること。
[5]
複数の単電池が積層された電池集合体に取り付けられるバスバモジュールであって、
配線パターンが設けられたフレキシブル基板から構成される回路体と、前記複数の単電池の各々の電極に接続されることになるバスバと、前記バスバを保持するとともに前記複数の単電池の積層方向に沿って伸縮可能なホルダと、を備え、
前記回路体は、
前記積層方向に沿って延びるように配置されることになる帯状の本線と、
前記本線から分岐するように前記本線から延びる帯状の支線であって、当該支線の少なくとも一部が、前記積層方向に沿って延びるとともに前記積層方向に対して交差する軸周りに折り返された形状を有する折り返し部を含む支線と、
前記支線における前記折り返し部よりも末端側の箇所に設けられて前記バスバに取り付けられる接続部と、
前記バスバと前記配線パターンとを繋ぐように前記接続部の実装面に取り付けられる電子素子と、を有し、
前記接続部において、上記[1]〜[4]の何れか一つに記載の接続構造により、前記回路体と前記バスバと前記電子素子とが接続される、
バスバモジュールであること。
In order to achieve the above object, a connection structure between a circuit body, a bus bar, and an electronic element according to the present invention, and a bus bar module according to the present invention are characterized by the following [1] to [5].
[1]
A circuit body composed of a flexible substrate provided with a wiring pattern,
A bus bar attached to a mounting surface of the circuit body;
An electronic element attached to the mounting surface so as to connect the bus bar and the wiring pattern, comprising: a connection structure between a circuit body, a bus bar, and the electronic element,
The bus bar,
By fixing a fixing portion extending along the mounting surface to the mounting surface, an area that restricts deformation of the mounting surface is defined around the fixing portion,
The electronic device includes:
Fixed to the mounting surface in the area;
The connection structure between the circuit body, the bus bar, and the electronic element.
[2]
In the connection structure according to the above [1],
The bus bar,
As the fixing portion, a first portion extending in a direction along the mounting surface, and a pair of second portions crossing the first portion and extending in a direction along the mounting surface,
By fixing the first portion and the pair of second portions to the mounting surface, the region is defined at a location sandwiched between the pair of second portions.
The connection structure between the circuit body, the bus bar, and the electronic element.
[3]
In the connection structure according to the above [1] or [2],
The electronic device includes:
Attached to the mounting surface to connect the fixing portion and the wiring pattern,
The connection structure between the circuit body, the bus bar, and the electronic element.
[4]
The connection structure according to any one of [1] to [3],
In the thickness direction of the circuit body, the fixing portion is higher than the electronic element,
In the area defined by the fixing portion, further includes a sealing material that covers the electronic element so as to isolate the electronic element from the outside.
The connection structure between the circuit body, the bus bar, and the electronic element.
[5]
A bus bar module attached to a battery assembly in which a plurality of unit cells are stacked,
A circuit body composed of a flexible substrate provided with a wiring pattern, a bus bar to be connected to each electrode of the plurality of unit cells, and And a holder that can extend and contract along,
The circuit body is
A band-shaped main line to be arranged to extend along the lamination direction,
A strip-shaped branch line extending from the main line so as to branch off from the main line, and at least a part of the branch line extends along the laminating direction and is folded around an axis crossing the laminating direction. A branch line including a folded portion having
A connection portion provided at a position closer to the end of the branch line than the folded portion, and attached to the bus bar;
Electronic components attached to the mounting surface of the connection portion so as to connect the bus bar and the wiring pattern,
In the connection portion, the circuit body, the bus bar, and the electronic element are connected by the connection structure according to any one of [1] to [4].
Busbar module.
上記[1]の構成の接続構造によれば、本来的には外部機器などとの電気的接続のために用いるバスバを利用し、回路体の変形を規制する領域を回路体の実装面内に画成する。例えば、特定の領域を取り囲むような形状の固定部を実装面に固定すれば、その領域内の回路体は、固定部に支持されて張り詰めた状態となる。よって、仮に回路体に外力が及んでも、固定部に取り囲まれた領域内の回路体は、平坦な状態が維持されて容易には変形し得ないことになる。そして、このように変形が規制された領域内に、電子素子が実装される。これにより、従来用いられていた補強板などの付属部材を用いることなく、電子素子の実装領域における回路体の変形を規制できる。換言すると、フレキシブル基板の小型化や部品点数の低減を図りながら、電子素子の実装領域におけるフレキシブル基板の変形を適正に抑制できる。なお、上記「変形」とは、例えば、回路体の厚さ方向への回路体の湾曲および屈曲、回路体の捻じれ、並びに、回路体の折れ曲がり等、実装面への電子素子の取り付け状態に影響を与え得る種々の変形態様を含む概念である。 According to the connection structure of the above configuration [1], a bus bar originally used for electrical connection to an external device or the like is used, and an area for restricting deformation of the circuit body is provided within the mounting surface of the circuit body. To define. For example, if a fixed part having a shape surrounding a specific area is fixed to the mounting surface, the circuit body in that area will be supported and supported by the fixed part. Therefore, even if an external force is applied to the circuit body, the circuit body in the region surrounded by the fixing portion is maintained in a flat state and cannot be easily deformed. Then, the electronic element is mounted in the area where the deformation is restricted as described above. Thereby, the deformation of the circuit body in the mounting region of the electronic element can be regulated without using a conventionally used accessory member such as a reinforcing plate. In other words, the deformation of the flexible substrate in the electronic element mounting area can be appropriately suppressed while reducing the size of the flexible substrate and reducing the number of components. The term “deformation” refers to, for example, the state of attachment of the electronic element to the mounting surface, such as bending and bending of the circuit body in the thickness direction of the circuit body, twisting of the circuit body, and bending of the circuit body. It is a concept that includes various modifications that can affect the concept.
上記[2]の構成の接続構造によれば、第1部分と一対の第2部分とにより、例えば、特定の領域を三方から取り囲み且つ一方を開放した形状(一例として、略U字状の形状)を有する固定部を構成できる。このとき、一対の第2部分に挟まれる領域内に電子素子を実装すれば、回路体の変形を規制して電子素子の剥離などを抑制できることに加え、固定部が無く開放されている部分を通じて、電子素子に繋がる配線パターンを容易に設けることができる。即ち、本構成の接続構造は、実用性に優れた形状の固定部を提供できる。 According to the connection structure of the above configuration [2], the first portion and the pair of second portions surround, for example, a specific region from three sides and open one side (for example, a substantially U-shaped shape). ) Can be configured. At this time, if the electronic element is mounted in a region sandwiched between the pair of second parts, the deformation of the circuit body can be regulated and the separation of the electronic element can be suppressed. In addition, a wiring pattern connected to an electronic element can be easily provided. That is, the connection structure of the present configuration can provide a fixing portion having a shape excellent in practicality.
上記[3]の構成の接続構造によれば、バスバの固定部を、バスバと電子素子との接点として利用できる。よって、バスバと電子素子との接点を固定部とは異なる別の箇所に設ける場合に比べ、接続構造の小型化や低コスト化に貢献できる。 According to the connection structure of the above configuration [3], the fixed portion of the bus bar can be used as a contact point between the bus bar and the electronic element. Therefore, it is possible to contribute to the miniaturization and cost reduction of the connection structure as compared with the case where the contact point between the bus bar and the electronic element is provided at another place different from the fixed part.
上記[4]の構成の接続構造によれば、電子素子を覆う封止材(例えば、ポッティング剤)により、例えば、電子素子、及び、電子素子とバスバとの接点などの防水性を高めることができる。更に、封止材が実装面に密着して固化すれば、その封止材により、電子素子とバスバとの接点に外力が及ぶことが抑制され、回路体の変形が更に強固に抑制されることになる。なお、このような観点から、封止剤は、バスバの固定部が画成する領域全体を埋めるように設けられることが好ましい。 According to the connection structure of the above [4], the sealing material (for example, a potting agent) covering the electronic element can improve the waterproofness of, for example, the electronic element and the contact point between the electronic element and the bus bar. it can. Furthermore, if the sealing material is solidified in close contact with the mounting surface, the sealing material suppresses an external force from being applied to the contact point between the electronic element and the bus bar, thereby further suppressing deformation of the circuit body. become. From such a viewpoint, it is preferable that the sealing agent is provided so as to fill the entire area defined by the fixing portion of the bus bar.
上記[5]の構成のバスバモジュールによれば、フレキシブル基板から構成された回路体が、帯状の本線と、本線から分岐する帯状の支線と、から構成される。そして、支線の少なくとも一部が、複数の単電池の積層方向に対して交差する軸周りに折り返された形状を有する折り返し部を含む。このため、各単電池の熱変形に起因して電池集合体が積層方向に伸縮した際、回路体の支線の折り返し部が屈伸することで、各バスバが単電池の積層方向に移動可能となる。同様に、回路体の支線の折り返し部が屈伸することで、単電池の組み付け公差に起因する電池集合体の積層方向における大きさのばらつきを吸収できる。換言すると、本構成のバスバモジュールは、回路体の本線には何らの変形も要さず、実質的に支線のみが変形することで、電池集合体の伸縮や製造ばらつきに容易に対応できる。また、フレキシブル基板は、一般に、多数の回路構造を内包した場合であっても、上述した従来のバスバモジュールに用いられる電線に比べ、遥かに小さな力で柔軟に変形し易い。そのため、電池集合体への組み付け性が著しく向上する。 According to the bus bar module having the configuration described in [5], the circuit body including the flexible substrate includes the belt-shaped main line and the band-shaped branch line branched from the main line. At least a part of the branch line includes a folded portion having a shape folded around an axis intersecting the stacking direction of the plurality of unit cells. For this reason, when the battery assembly expands and contracts in the stacking direction due to the thermal deformation of each cell, the folded portion of the branch line of the circuit body bends and stretches, so that each bus bar can move in the cell stacking direction. . Similarly, by bending and elongating the folded portion of the branch line of the circuit body, it is possible to absorb variations in the size of the battery assembly in the stacking direction due to the assembly tolerance of the unit cells. In other words, the bus bar module of this configuration does not require any deformation of the main line of the circuit body, and can substantially cope with expansion and contraction of the battery assembly and manufacturing variations by substantially deforming only the branch line. Further, in general, even when a flexible circuit board includes a large number of circuit structures, it is easily deformed flexibly with much smaller force than the electric wire used in the above-described conventional bus bar module. Therefore, the assemblability to the battery assembly is significantly improved.
更に、上記構成のバスバモジュールによれば、本来的には単電池との電気的接続のために用いるバスバを利用し、回路体の変形を規制する領域を接続部の実装面内に画成する。例えば、特定の領域を取り囲むような形状のバスバ(具体的には、固定部)を実装面に固定すれば、その領域内の回路体は、固定部に支持されて張り詰めた状態となる。よって、仮に回路体に外力が及んでも、固定部に取り囲まれた領域内の回路体は、平坦な状態が維持されて容易には変形し得ないことになる。そして、このように変形が規制された領域内に、電子素子が実装される。これにより、従来用いられていた補強板などの付属部材を用いることなく、電子素子の実装領域における回路体の変形を規制できる。 Furthermore, according to the bus bar module having the above-described configuration, a region for restricting deformation of the circuit body is defined in the mounting surface of the connection portion by using the bus bar originally used for electrical connection with the unit cell. . For example, if a bus bar (specifically, a fixing portion) having a shape surrounding a specific region is fixed to the mounting surface, the circuit body in that region is supported by the fixing portion and becomes tight. Therefore, even if an external force is applied to the circuit body, the circuit body in the region surrounded by the fixing portion is maintained in a flat state and cannot be easily deformed. Then, the electronic element is mounted in the area where the deformation is restricted as described above. Thereby, the deformation of the circuit body in the mounting region of the electronic element can be regulated without using a conventionally used accessory member such as a reinforcing plate.
このように、本構成のバスバモジュールは、一般的なバスバモジュールに比べ、電池集合体への組み付け性および電池集合体の変形や製造ばらつきへの追従性に優れる。更に、本構成のバスバモジュールは、特にバスバとの接続部において、フレキシブル基板の小型化や部品点数の低減を図りながら、電子素子の実装領域におけるフレキシブル基板の変形を適正に抑制できる。 As described above, the bus bar module having this configuration is superior to the general bus bar module in terms of ease of assembling to the battery assembly and conforming to deformation and manufacturing variations of the battery assembly. Furthermore, the bus bar module of this configuration can appropriately suppress deformation of the flexible substrate in the mounting region of the electronic element while reducing the size of the flexible substrate and reducing the number of components, particularly at the connection portion with the bus bar.
本発明によれば、電子素子の実装領域におけるフレキシブル基板の変形を抑制可能である回路体とバスバと電子素子との接続構造、及び、バスバモジュールを提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the connection structure of the circuit body and the bus bar and an electronic element which can suppress the deformation of a flexible substrate in the mounting area of an electronic element, and a bus bar module can be provided.
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。 The present invention has been briefly described above. Further, details of the present invention will be further clarified by reading through embodiments for carrying out the invention described below (hereinafter, referred to as “embodiments”) with reference to the accompanying drawings. .
<実施形態>
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る回路体とバスバと電子素子との接続構造を用いたバスバモジュール10について説明する。本実施形態にかかるバスバモジュール10は、例えば、電気自動車やハイブリッド自動車などに搭載される駆動用電源としての電池集合体(複数の単電池が積層配置された電池モジュール)に組み付けられるように用いられる。
<Embodiment>
Hereinafter, a
(電池集合体の構造)
まず、本実施形態のバスバモジュール10が取り付けられる電池集合体1について説明する。図2に示すように、電池集合体1は、複数の単電池2を直列に接続して構成される。複数の単電池2は、それぞれ直方体状に形成される電池本体(本体)3の上部に、正極4及び負極5が突出して設けられている。この正極4と負極5は、電池本体3の電極面6において互いに離れて配置され、それぞれ電極面6からほぼ垂直上方に円柱状に突出して設けられている。
(Structure of battery assembly)
First, the
電池集合体1は、隣り合う単電池2の正極4と負極5が交互になるように単電池2を所定方向(積層方向)に積層するように配列する。この電池集合体1は、例えば、直列に接続された単電池2の両端部に相当する単電池2のうち、一方の単電池2の正極4が総正極、他方の単電池2の負極5が総負極となる。
The
(バスバモジュールの全体構造)
次いで、本実施形態のバスバモジュールについて説明する。図1に示すように、バスバモジュール10は、フレキシブル基板(FPC)から構成され、単電池2の正極4及び負極5に接続されるバスバ25(図3参照)が取り付けられた回路体20と、この回路体20を収容して保持し、電池集合体1に取り付けるためのホルダ(電線配索体)30を有する。
(Overall structure of busbar module)
Next, the bus bar module of the present embodiment will be described. As shown in FIG. 1, the
図1及び図3に示すように、回路体20は、各単電池2の上で積層方向に沿って配置され、複数の配線パターン(詳細は後述される)が設けられた帯状の本線21を有する。本線21の端部には、本線21から引き出された電圧検出線211を介してコネクタ212が取り付けられている。コネクタ212は、後述する電圧検知装置60(図22を参照)に接続可能となっている。
As shown in FIG. 1 and FIG. 3, the
また、本線21の長手方向(本例では、電池集合体1の「積層方向」と実質的に一致する。)に沿った側部には、本線21の長手方向及び厚み方向に対して交差する方向(本線21の幅方向外側)に延びる帯状の第1支線部22が設けられており、第1支線部22の先端には、各電池本体3の積層方向に対して平行な方向に延びる帯状の第2支線部23が設けられている。本線21、第1支線部22及び第2支線部23は、FPCで構成されている。したがって、本線21、第1支線部22及び第2支線部23は、特に各々の面と直交する方向に柔軟に変形可能である。
Further, a side portion along the longitudinal direction of the main line 21 (substantially coincides with the “stacking direction” of the
図4及び図5(a)に示すように、第2支線部23には、電池集合体1の積層方向(本例では、第2支線部23の延出方向と実質的に一致する)に対して交差する軸L1,L2周り(換言すると、第2支線部23の幅方向に延びる軸周り)に折り返される折り返し部231が設けられている。ここでは、軸L1を中心として折り返された第1折り返し部231Aと、軸L2を中心として折り返された第2折り返し部231Bとにより、第2支線部23は、全体としてS字形状(逆S字形状も含む)に屈曲している。このため、第2支線部23は、本線21の長手方向(電池集合体1の積層方向)に移動可能かつ上下方向にも伸縮可能となっている。
As shown in FIG. 4 and FIG. 5A, the second
第1支線部22は、本線21と同一面上で本線21の外側に設けられており、第2支線部23は第1支線部22に接続されている。このため、第2支線部23は、本線21の幅方向外側に設けられており、電池集合体1と回路体20の相対位置が変化しない状態では下方に向けてS字形状に設けられている(図5(a)を参照)。このため、バスバ25は、本線21の幅方向外側で、本線21の面よりも下方に位置する。
The first
また、第2支線部23における第1支線部22と反対側端部には、本線21とほぼ平行な面を有する先端部232が設けられており、先端部232の上面には接続部24が取り付けられている。接続部24の下面は、本線21の下面と異なる高さ位置において平行に設けられており、それらの下面は互いに離れている。接続部24の上面は、電池集合体1において隣接する単電池2の正極4及び負極5を接続するバスバ25に接続される。これにより、第2支線部23は、接続部24及びバスバ25を介して各単電池2の電極に接続されるので、電圧検出線211が電極に接続されることになる。
A
図3及び図5に示すように、バスバ25は、導電体(例えば、銅製)の板状部材であり全体矩形状のバスバ本体251と、バスバ本体251から本線21側に突出した接続片252を有する。バスバ本体251には、隣接する単電池2の正極4と負極5とがそれぞれ通される2つの電極孔253,253が設けられている。バスバ本体251における本線21側端部及び反対側端部には、2つの電極孔253,253の間に対応して、位置決め凹部254が設けられている。また、バスバ本体251における接続片252の下面には、第2支線部23の接続部24が接続される。バスバ25の接続片252と第2支線部23の接続部24との具体的な接続形態について、後述する。
As shown in FIGS. 3 and 5, the
なお、本線21の長手方向両端に設けられているバスバ25Aは、総正極または総負極に接続されるものであり、総正極又は総負極が通される1つの電極孔253が設けられる。バスバ25Aには、電池集合体1から電力を引き出すパワーケーブル(図示省略)が接続される。回路体20を構成する本線21、第1支線部22及び第2支線部23の内部構造について、後述する。
The bus bars 25A provided at both ends in the longitudinal direction of the
(ホルダの構造)
図6に示すように、ホルダ30は例えば樹脂で成形されており、幅方向中央部には、単電池2の積層方向に延び回路体20の本線21を収容して保持する本線収容部31を有する。本線収容部31には、収容する本線21の長手方向に沿って、所定間隔で本線支持部材311が設けられており、本線21は本線支持部材311の上に配索される。なお、本例の回路体20が本線支持部材311によって支持されなくても自立した状態を維持可能な程度の強度を本線21、第1支線部22及び第2支線部23が有する場合、本線支持部材311は設けなくてもよい。但し、この場合であっても、回路体20が何らかの理由で自立状態を維持できなくなった際に補助的な支持機能を発揮するために、本線支持部材311を設けてもよい。このように、回路体20は、本線支持部材311を用いて上述した状態を維持するように構成されてもよく、本線支持部材311を用いずに自立可能に構成されてもよい。
(Holder structure)
As shown in FIG. 6, the
そして、本線収容部31の幅方向両外側には、バスバ25を収容するバスバ収容部32が設けられている。バスバ収容部32には、バスバ25を収容する収容空間33が、単電池2の積層方向に沿って複数個設けられている。図7にも示すように、隣接する収容空間33の間は、隔壁34によって区切られており、隣接するバスバ25の接触を防止している。なお、本線21の長手方向両端部には、パワーケーブル(図示省略)が接続されたバスバ25Aを収容する収容空間33Aが設けられており、この収容空間33Aに連続してパワーケーブル収容部36が設けられている。
Further, on both outer sides in the width direction of the main
図7に示すように、収容空間33は、幅方向外側の外壁331、内側の内壁332及び積層方向両側の一対の隔壁34,34によって区切られて、上方が開口した矩形の空間である。隔壁34は、積層方向の一方側(図7において左側)が、伸縮部35を介して外壁331及び内壁332に接続されている。したがって、収容空間33は、積層方向に伸縮可能となっている。
As shown in FIG. 7, the
外壁331の下端部と内壁332の下端部は、連結板333で連結されている。また、外壁331の下端部及び内壁332の下端部には、連結板333を挟んで両側に係止爪334が設けられている。これにより、バスバ25を連結板333と係止爪334との間に保持できる。また、外壁331の内側面及び内壁332の内側面には、積層方向の中央部に突起338が内側に向かって突出して設けられている。この突起338は、バスバ25の位置決め凹部254(図5(a)参照)に嵌合して、バスバ25の位置決めをする。
The lower end of the
なお、内壁332には、切欠き336を設けるとともに、切欠き336に対応して支持板337が内側に突出して設けられている。これにより、収容空間33の内部に収容されたバスバ25の接続片252を、支持板337により支持する。
In addition, the
また、連結板333の連結方向両側には、空間335が設けられている。したがって、単電池2の正極4及び負極5は、空間335から収容空間33の内部に露出することができ、収容空間33に収容されたバスバ25の電極孔253に接続可能となる。なお、連結板333の代わりに底板を設け、底板に単電池2の正極4及び負極5に対応した切欠きや孔を設けるようにしてもよい。
ホルダ30は、図1に示すように、コネクタ212が取り付けられた本線21の前端部から所定長さだけ後側の位置よりも後側にある回路体20の部分(換言すると、回路体20のうち、少なくとも本線21と第1支線部22との分岐箇所が存在する範囲内の部分)を収容して保持している。別の言い方をすると、コネクタ212が取り付けられた本線21における前端部から所定長さの部分(以下「露出部分213」と呼ぶ)は、ホルダ30に収容されずにホルダ30から露出している。
As shown in FIG. 1, the
(バスバモジュールの動作)
次いで、バスバモジュール10の動作について説明する。図5(a)には、第2支線が全体S字形状に屈曲している状態が示されており、図5(b)には、第2支線が後方に少しだけ伸びた状態が示されており、図5(c)には、第2支線が前方へ伸びた状態が示されている。
(Operation of busbar module)
Next, the operation of the
上述したように、本線21は、ホルダ30の本線支持部材311の上に配索されており、上方及び長手方向に移動可能となっている。また、バスバ25は、ホルダ30の収容空間33の内部に固定されているが、収容空間33が本線21の長手方向に移動可能となっている。そして、本線21とバスバ25とは、S字形状に屈曲した第2支線部23を介して接続されている(図5(a)参照)。
As described above, the
この状態において、例えば電池集合体1の変形により、電池集合体1と回路体20の相対位置が変化して、本線21とバスバ25との間の相対位置に変化が生じても、第2支線部23の屈伸により、その相対位置の変化(ずれ)を吸収できる。同様に、複数の単電池2の組み付け公差に起因して電池集合体1の積層方向における大きさが製造した電池集合体1ごとに相違しても、第2支線部23の屈伸により、その製造ばらつきを吸収できる。
In this state, even if the relative position between the
より具体的には、図5(b)には、バスバ25が本線21に対してわずかに後方(図5において右方)へずれが生じた場合が示されている。この場合、第2支線部23の折り返し部231のS字形状が変形して、バスバ25のずれを許容している。また、図5(c)には、バスバ25が本線21に対して大きく前方(図5において左方)へずれが生じた場合が示されている。この場合、第2支線部23の折り返し部231のS字形状が伸びて、バスバ25のずれを許容している。なお、図示は省略するが、本線21が上方または下方へ移動してバスバ25との相対位置が変化した場合、折り返し部231のS字形状が上下方向に延びることにより、相対位置の変化を許容する。
More specifically, FIG. 5B shows a case where the
上述した実施形態においては、第2支線部23の折り返し部231が全体S字形状(逆S字形状も含む)に屈曲された場合について説明した。このほか、図8(a)に示すように、折り返し部231を全体としてZ字形状(逆Z字形状も含む)に折り畳むことも可能である。また、図8(b)に示すように、折り返し部231を全体としてC字形状(逆C字形状も含む。)に形成することも可能である。さらに、図8(c)に示すように、折り返し部231を全体としてO字形状に形成することも可能である。なお、図8(c)に示す例のように、必要に応じて、本線21の下面と接続部24の下面とが同一面上に配置されるように、支線22,23を構成してもよい。
In the above-described embodiment, the case where the folded
また、例えば、上述した実施形態においては、第1支線部22が本線21と同一面上に延出している場合について説明したが、図9(a)に示すように、第1支線部22を本線21の下面と交差する方向(例えば、図9(a)では、本線21に直交する下向き)に設けてもよい。更に、例えば、上述した実施形態においては、第1支線部22が本線21の側部から分岐する場合について説明したが、図9(b)に示すように、本線21の側部とは異なる中央領域に開口部29を設け、第1支線部22を、本線21の中央領域から分岐するように設けてもよい。
Further, for example, in the above-described embodiment, the case where the first
(回路体を構成する本線および支線の内部構造)
次いで、図11(b)、及び、図14〜図17を参照しながら、回路体20を構成する本線21、第1支線部22及び第2支線部23の内部構造について説明する。
(Internal structure of main line and branch line that constitute circuit body)
Next, the internal structures of the
上述したように、回路体20を構成する本線21、第1支線部22及び第2支線部23は、FPCで構成されている。図11(b)に示すように、回路体20(を構成するFPC)は、樹脂層201と、樹脂層201に挟まれるように上側金属層203a及び下側金属層203bと、から構成されている。典型的には、樹脂層201は、ポリイミドで構成され、上側金属層203a及び下側金属層203bは、銅(Cu)で構成される。後述するように、本実施形態では、バスバ25によって回路体20を支持することにより、従来は必要とされていた回路体20の湾曲等の変形を抑制するための補強板を、省略可能となっている。なお、実際には、これら層同士の間を密着固定する接着層(図示省略)が回路体20に設けられている。しかし、説明の便宜上、図11(b)において接着層の図示は省略している。
As described above, the
樹脂層201の内部には、樹脂層201の厚み方向の中央より上側(表側)に位置する上側金属層203aと、樹脂層201の厚み方向の中央より下側(裏側)に位置する下側金属層203bとが埋設されている。上側金属層203a及び下側金属層203bは、樹脂層201の厚み方向において離間しており、両者の間には樹脂層201が介在している。即ち、上側金属層203a及び下側金属層203bは互いに絶縁されている。
Inside the
図14(a)及び図16(a)に示すように、上側金属層203aは、上述した複数の配線パターンのうちの一部である上側配線パターン204aと、上側配線パターン204aとは独立した上側ダミーパターン205aと、上側配線パターン204aとは独立した上述した接続部24と、を構成している。
As shown in FIGS. 14A and 16A, the
図14(b)及び図16(b)に示すように、下側金属層203bは、上述した複数の配線パターンのうちの残りの部分である下側配線パターン204bと、下側配線パターン204bとは独立した下側ダミーパターン205bと、を構成している。対応する上側配線パターン204a及び下側配線パターン204b同士は、対応するビアホール206(図14及び図16参照)を介して、回路体20の厚み方向において導通接続されている。
As shown in FIGS. 14B and 16B, the
図14(a)及び図14(b)並びに図16(a)及び図16(b)に示すように、本線21の幅方向両側に設けられた複数の第1支線部22及び第2支線部23のうち、幅方向一方側(図14(a)及び図14(b)では、右側)の各第1・第2支線部22,23については、対応する上側配線パターン204aが、第2支線部23の末端部近傍から、第1・第2支線部22,23及び本線21を経由して、回路体20の前端部に接続されたコネクタ212までに亘って連続して延びることで、第1・第2支線部22,23とコネクタ212とが導通接続されている。
As shown in FIGS. 14 (a) and 14 (b) and FIGS. 16 (a) and 16 (b), a plurality of
一方、第1・第2支線部22,23のうち、幅方向他方側(図14(a)及び図14(b)では、左側)の各第1・第2支線部22,23については、まず、図14(a)に示すように、対応する上側配線パターン204aが、第2支線部23の末端部近傍から、第1・第2支線部22,23を経由して本線21における第1支線部22近傍のビアホール206まで延びる。そして、図14(b)に示すように、そのビアホール206から対応する下側配線パターン204bが、本線21においてコネクタ212の近傍のビアホール206(図16(b)を参照)まで延びる。更に、図16(a)に示すように、そのビアホール206から対応する上側配線パターン204aがコネクタ212まで延びることで、第1・第2支線部22,23とコネクタ212とが導通接続されている。即ち、本線21におけるコネクタ212との接続部では、幅方向両側に設けられた全ての第1・第2支線部22,23に対応する上側配線パターン204aがコネクタ212と接続されており(図16(a)参照)、コネクタ212に接続された下側配線パターン204bは存在しない(図16(b)参照)。
On the other hand, of the first and
なお、上述したように上側金属層203a及び下側金属層203bの双方を用いて上側配線パターン204a及び下側配線パターン204bをコネクタ212に集めることにより、複数のバスバ25から延びる複数の配線を、単電池2(図2を参照)の配列順に対応した順番に並び替えた上で、コネクタ212に繋ぐことが可能となる。即ち、いわゆる配線パターンの電位順配列が可能となる。
As described above, by collecting the
図14(a)及び図14(b)並びに図16(a)及び図16(b)に示すように、上側ダミーパターン205a及び下側ダミーパターン205bは、主として、本線21におけるホルダ30に収容される部分(即ち、露出部分213を除いた部分)における、上側配線パターン204a及び下側配線パターン204bが占める領域を除く殆どの領域において、形成されている。上側ダミーパターン205a及び上側配線パターン204a、並びに、下側ダミーパターン205b及び下側配線パターン204bは、導通接続しないように、離間して配置されている。これらの上側ダミーパターン205a及び下側ダミーパターン205bは、主として、本線21におけるホルダ30に収容される部分(即ち、露出部分213を除いた部分)の剛性を、第1・第2支線部22,23の剛性よりも大きくするために、設けられている。
As shown in FIGS. 14 (a) and 14 (b) and FIGS. 16 (a) and 16 (b), the
更に、図16(b)に示すように、本線21とコネクタ212との接続部における長手方向の所定範囲及び幅方向の略全域に亘って、下側ダミーパターン205b(以下、特に「コネクタ接続部ダミーパターン207」と呼ぶ)が形成されている。換言すれば、コネクタ接続部ダミーパターン207は、コネクタ212と接続されている上側配線パターン204aに対して多層的に設けられている。
Further, as shown in FIG. 16B, the
上述したように、コネクタ212には多数の上側配線パターン204aが密集して接続されているため、コネクタ212に内蔵された端子と上側配線パターン204aとの接点も密集することになる。そのため、各接点における接点抵抗によって生じた熱がコネクタ212内の狭い空間に集中することになる。この熱をコネクタ212の外部に放出することが好ましい。この点、金属製のコネクタ接続部ダミーパターン207は熱伝導率が高いため、コネクタ接続部ダミーパターン207を介して、コネクタ212内の熱を外部に放出できることになる。よって、コネクタ接続部ダミーパターン207を設けることで、コネクタ接続部ダミーパターン207を設けない態様と比べ、コネクタ212からの放熱性を高めることができる。加えて、コネクタ接続部ダミーパターン207を設けることで、コネクタ接続部ダミーパターン207を設けない態様と比べ、コネクタ212との接続部における本線21の剛性を高めることができるため、例えば、本線21の湾曲等の変形に起因する端子と上側配線パターン204aとの接点の剥離などを抑制できる。
As described above, since many
なお、図16(b)に示す例では、コネクタ接続部ダミーパターン207における後側(コネクタ212と接続される側と反対側)の縁部207aが直線状の形状を有している。このため、コネクタ接続部ダミーパターン207の製造が比較的容易になる。これに対し、図17に示すように、縁部207aが波型状の形状を有していてもよい。これによれば、回路体20の本線21が変形したときのコネクタ接続部ダミーパターン207内での応力集中の発生を極力避けることができる。
In the example shown in FIG. 16B, the rear edge (the side opposite to the side connected to the connector 212) of the connector connection
次いで、図14(a)に示すように、本線21の幅方向両側に設けられた全ての第1・第2支線部22,23における第2支線部23の末端部には、接続部24が形成されている。図15に示すように、接続部24は、第2支線部23における上側配線パターン204aの末端部26と離間して配置されている。後述するように、接続部24にバスバ25が接続され、且つ、末端部26と接続部24とを跨ぐようにチップヒューズ50が配置されることで(図10等を参照)、バスバ25とコネクタ212とが導通接続される。
Next, as shown in FIG. 14A, a
図15に示すように、第2支線部23における上側配線パターン204aには、配線パターンの幅(即ち、断面積)が相対的に小さい幅細部27が形成されている。これにより、仮に、種々の理由によって特定の配線パターンにて過大な電流が流れ、且つ、チップヒューズ50が機能しなかった場合においても、過大な電流に起因するジュール熱により、その配線パターンに対応する幅細部27が上側配線パターン204aの他の部分よりも優先的に溶断することになる。よって、上側配線パターン204aの他の部分(特に、本線21において上側配線パターン204aが密集している部分)が溶断し、周辺の配線等に悪影響を及ぼすことが抑制され得る。なお、溶断した幅細部27は樹脂層201に閉じ込められるため、幅細部27を構成する金属が周辺に飛散することが抑制される。
As shown in FIG. 15, the
(バスバの接続片と支線の接続部との具体的な接続形態)
次いで、図10及び図11を参照しながら、バスバ25の接続片252と第2支線部23の接続部24との具体的な接続形態について説明する。
(Specific connection form between bus bar connection piece and branch line connection part)
Next, a specific form of connection between the
図10及び図11に示すように、第2支線部23の先端部232の上面における接続部24及び末端部26に対応する領域では、回路体20を構成する樹脂層201(図11(b)参照)が除去されている。その結果、先端部232の上面において、上方に開口するように、略U字状の接続部24、及び、矩形状の末端部26が露出している。
As shown in FIGS. 10 and 11, in a region corresponding to the
バスバ25の接続片252は、バスバ本体251から幅方向内側(本線21側)に向けて延びる第1部分252aと、第1部分252aの先端部及び根元部から後側に向けて延びる一対の第2部分252b,252cとで構成されている。その結果、接続片252は、露出する接続部24の形状に対応した、後方に開口する略U字状の形状を有している。
The
接続片252(=第1部分252a+第2部分252b,252c)は、全域に亘って、露出する接続部24の上面に、互いの略U字状の形状同士が重なるように、固定される。本例では、係る固定はハンダHを用いてなされている。その結果、接続部24とバスバ25とが導通接続されると共に、接続片252の剛性を利用して、第2支線部23の湾曲等の変形が規制された領域(変形規制領域)Rが、一対の第2部分252b,252cに挟まれた矩形状の箇所に画成される。
The connection piece 252 (=
この変形規制領域R内において、チップヒューズ50が、末端部26と接続部24とを跨ぐように取り付けられている。具体的には、チップヒューズ50の両端部の電極のうち一方が、露出する接続部24に固定され、他方が、露出する末端部26に固定されている。本例では、係る固定は、ハンダHを用いてなされている。その結果、接続部24(したがって、バスバ25)と、末端部26(したがって、コネクタ212)とが、導通接続される。
The
このように、変形規制領域Rが、バスバ25の接続片252によって画成され、この領域内にチップヒューズ50が実装される。これにより、補強板などを設けることなく、チップヒューズ50の実装領域における第2支線部23の変形を抑制できる。
Thus, the deformation regulation region R is defined by the
なお、接続片252は、図12(a)に示すように、図11(a)に示す態様から第2部分252cを省略したL字状の形態であってもよい。また、接続片252は、図12(b)に示すように、図11(a)に示す態様において一対の第2部分252b,252cの先端部同士を連結する第3部分252dを更に備えた矩形状の形態であってもよい。更に、接続片252は、図12(c)に示すように、バスバ本体251から2本の第1部分252a,252eから構成されてもよい。何れの態様においても、接続片252の剛性を利用した変形規制領域R内にチップヒューズ50が取り付けられているので、チップヒューズ50の実装領域における第2支線部23の変形を抑制できる。
As shown in FIG. 12A, the
更に、接続片252(=第1部分252a+第2部分252b,252c)の高さがチップヒューズ50の高さよりも高いこと(図11(b)参照)を利用し、図13に示すように、接続片252が画成する変形規制領域R内において、チップヒューズ50を覆って外部から隔離するようにポッティング材28が設けられてもよい。
Further, utilizing that the height of the connection piece 252 (=
このように、チップヒューズ50をポッティング材28が覆うことで、チップヒューズ50、及び、チップヒューズ50周辺の電気的接点の防水性を高めることが可能となる。更に、ポッティング材28が先端部232の表面に密着して固化することで、ポッティング材28の剛性を使用して、第2支線部23の変形が更に抑制され得る。なお、ポッティング材28は、バスバ25の接続片252が画成する変形規制領域R全体を埋めるように設けられることが好ましい。
By covering the
(ホルダに組み付けられるカバー)
次いで、図18〜図21を参照しながら、ホルダ30に組み付けられるカバー40について説明する。図18に示すように、樹脂製のカバー40は、回路体20を収容したホルダ30に対して、回路体20を保護するため、回路体20を覆うように上方から組み付けられる。ホルダ30にカバー40が組み付けられた状態において、回路体20の露出部分213は、ホルダ30とカバー40とで覆われる空間から外部に露出している(図18(b)を参照)。
(Cover attached to holder)
Next, the
上述したように、ホルダ30は、前後方向(電池集合体1の積層方向)に伸縮可能となっている。このため、カバー40も前後方向に伸縮可能に構成されることが好ましい。この点、カバー40は、前後方向に並んだ2つの部分(即ち、前側部分41及び後側部分42)から構成され、前側部分41及び後側部分42が互いに前後方向に相対移動可能に連結されている。以下、前側部分41及び後側部分42の具体的な構成について説明する。
As described above, the
図20に示すように、前側部分41は、大略的には、矩形平板状の天板部411と、天板部411の幅方向両側部から垂下する一対の側板部412とで構成されている。後側部分42も、大略的には、矩形平板状の天板部421と、天板部421の幅方向両側部から垂下する一対の側板部422とで構成されている。
As shown in FIG. 20, the
図19に示すように、前側部分41の側板部412、及び、後側部分42の側板部422には、ホルダ30の両側壁にて前後方向の複数箇所に設けられた係合部37(図1及び図6を参照)に対応して、複数の係合部43が設けられている。対応するホルダ30の係合部37及びカバー40の係合部43同士がそれぞれ係合することで、カバー40(=前側部分41及び後側部分42)がホルダ30に組み付けられる。
As shown in FIG. 19, the
図20に示すように、前側部分41の天板部411には、その後端部(後側部分42との連結部)の近傍の幅方向中央部にて、係止孔(貫通孔)413が形成されている。また、天板部411の後端部には、幅方向中央部にて、天板部411から若干下がった位置に第1連結板部414が形成され、第1連結板部414の幅方向両側には、天板部411と面一の一対の第2連結板部415が形成されている。
As shown in FIG. 20, a locking hole (through hole) 413 is formed in the
後側部分42の天板部421には、その前端部(前側部分41との連結部)の幅方向中央部から前側に突出する舌状片423が形成されている。舌状片423の上面の中央部には、上方に突出する突起423aが形成されている。また、天板部421の前端部には、幅方向中央部にて、天板部421と面一の第1連結板部424が形成され、第1連結板部424の幅方向両側には、天板部421から若干下がった位置に一対の第2連結板部425が形成されている。
A tongue-shaped
前側部分41と後側部分42とが連結した状態では、図20(a)及び図21(a)に示すように、後側部分42の舌状片423が、前側部分41の天板部411と第1連結板部414との間の上下方向の隙間に進入し、舌状片423の突起423aが、係止孔413の内部に位置している。また、第1連結板部414が第1連結板部424の下側に進入し、一対の第2連結板部415が一対の第2連結板部425の上側に進入することで、第1連結板部414及び第1連結板部424が部分的に重なり、一対の第2連結板部415及び一対の第2連結板部425が部分的に重なっている。
In the state where the
前側部分41と後側部分42とが連結した状態では、前側部分41及び後側部分42は、図20(b)に示すように、突起423aが係止孔413の後側縁に当接するまで前後方向に伸長可能であり、図20(c)に示すように、舌状片423の先端部423bが前側部分41の天板部411の下面に設けられたストッパ壁417に当接するまで前後方向に収縮可能である。
In a state where the
このように、前側部分41と後側部分42とが連結してなるカバー40は、伸縮可能に構成されている。その結果、ホルダ30の伸縮に伴ってカバー40も伸縮するため、電池集合体1への組み付け性や製造ばらつきへの追従性を向上させながら、回路体20及びバスバ25を外部から保護できる。
As described above, the
更に、前側部分41及び後側部分42が伸縮可能範囲内の何れの位置にあっても、第1連結板部414及び第1連結板部424が部分的に重なり、一対の第2連結板部415及び一対の第2連結板部425が部分的に重なっている。即ち、前側部分41及び後側部分42が伸縮可能範囲内の何れの位置にあっても、前側部分41及び後側部分42の連結部分が塞がれて、カバー40の内外が連通しないように構成されている。その結果、カバー40が伸縮しても、回路体20及びバスバ25を外部から保護した状態を維持できる。
Further, the first connecting
更に、カバー40が伸縮可能に構成されたことにより、カバー40が伸縮不能な態様と比べ、ホルダ30の係合部37及びカバー40の係合部43にて製造ばらつき等を吸収する度合いを小さくできる。その結果、ホルダ30の係合部37及びカバー40の係合部43を小さくできる。
Further, since the
(カバーに固定されるプロテクタ)
次いで、図22〜図24を参照しながら、カバー40に固定されるプロテクタ70について説明する。樹脂製のプロテクタ70は、回路体20の露出部分213を保護するため、回路体20の露出部分213に設けられる。
(Protector fixed to the cover)
Next, the
図23に示すように、プロテクタ70は、第1収容部71と、第2収容部72と、連結部73とで構成されている。第1収容部71は、矩形平板状の形状を有している。第1収容部71は、幅方向両側部の係合部71aを利用して、回路体20を収容したホルダ30の前端部38に対して、回路体20の露出部分213の根元部を覆うように、上方から組み付けられ固定される。これにより、回路体20の露出部分213の根元部は、第1収容部71とホルダ30の前端部38とにより、長手方向に擦動可能に収容される。
As shown in FIG. 23, the
第2収容部72は、矩形平板状の上側部72a及び下側部72bにより構成されている。上側部72a及び下側部72bは、幅方向両側部の係合部72cを利用して、回路体20の露出部分213の長手方向中央部を上側部72a及び下側部72bで挟むように、互いに組み付けられる。これにより、回路体20の露出部分213の中央部は、上側部72a及び下側部72bからなる第2収容部72により、長手方向に擦動可能に収容される。
The second
連結部73は、第1収容部71と、第2収容部72の上側部72aと、を連結する屈曲可能な複数本(本例では、3本)のベルトで構成されている。
The connecting
図22に示すように、回路体20の露出部分213が、その根元部分からカバー40の上面側に折り返された状態で、露出部分213の先端に位置するコネクタ212が、カバー40の上面に配置された電圧検知装置60のコネクタ接続部61に接続される。この状態では、プロテクタ70の連結部73が湾曲しており、プロテクタ70の第2収容部72は、自身の幅方向両側部の係合部72d(図23も参照)をカバー40の係合部416(図20等も参照)に係合させることで、カバー40の上面に固定されている。
As shown in FIG. 22, the
図24に示すように、連結部73が湾曲し、且つ、第2収容部72がカバー40の上面に固定された状態においても、回路体20を第2収容部72に対して擦動させることで、回路体20が連結部73から離れる向きに変形可能である。即ち、回路体20の変形が妨げられない。このため、コネクタ212がカバー40に対して前後方向に相対移動可能となることに加え、回路体20の取り回しを容易にできる。
As shown in FIG. 24, even when the connecting
(本実施形態の主要な効果)
以上、本実施形態に係るバスバモジュール10によれば、フレキシブル基板から構成された回路体20が、各単電池2の上部に配置可能な本線21と、本線21の側部から外側に延びる第1支線部22と、第1支線部22に繋がって各単電池2の積層方向と平行に延びる第2支線部23とを有する。第2支線部23には、積層方向に交差する軸L周りに(幅方向に沿って)折り返される折り返し部231が設けられている。このため、各単電池2が厚み方向(積層方向)に伸縮を繰り返した際や単電池2の組み付け公差により単電池2の位置が製造した電池集合体1ごとに相違した際に、第2支線部23の折り返し部231が屈伸するので、各バスバ25は単電池2の厚み方向に移動可能となる。
(Main effects of the present embodiment)
As described above, according to the
このように、バスバモジュール10は、回路体20の本線21には何らの変形も要さず、実質的に第1・第2支線部22,23のみが変形することで、電池集合体1の伸縮や製造ばらつきに容易に対応できる。また、フレキシブル基板は、一般に、多数の回路構造を内包した場合であっても、上述した従来のバスバモジュールに用いられる通常の電線に比べ、遥かに小さな力で柔軟に変形し易い。そのため、電池集合体1への組み付け性が著しく向上する。よって、バスバモジュール10は、電池集合体1への組み付け性および電池集合体1の変形や製造ばらつきへの追従性に優れる。
As described above, the
更に、本実施形態に係るバスバモジュール10では、第2支線部23の接続部24の下面が、本線21の下面とは異なる面に沿うように折り返し部231が設けられている。よって、単電池2の上面に保護板などを設けなくても、単電池2と本線21との接触を抑制できる。よって、バスバモジュール10の低背化、部品点数の低減、及び、製造工程の簡略化などに貢献できる。
Further, in the
更に、本実施形態に係るバスバモジュール10では、第2支線部23は、第1折り返し部231A及び第2折り返し部231Bが設けられたS字状に形成されている。このため、各バスバ25の相対位置が本線21の長手方向に沿ったいずれの方向に変化しても、追従可能となるとともに、初期位置へ復帰が可能となる。
Further, in the
更に、本実施形態に係るバスバモジュール10では、第2支線部23の湾曲等の変形が規制された領域が、バスバ25によって画成され、この領域内にチップヒューズ50が実装される。これにより、従来用いられていた補強板などを設けることなく、チップヒューズ50の実装領域におけるフレキシブル基板の変形を抑制できる。
Furthermore, in the
なお、本発明は上記各実施形態に限定されることはなく、本発明の範囲内において種々の変形例を採用できる。例えば、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。 Note that the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be adopted within the scope of the present invention. For example, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be appropriately modified and improved. In addition, the material, shape, size, number, arrangement location, and the like of each component in the above-described embodiment are arbitrary and are not limited as long as the present invention can be achieved.
ここで、上述した本発明に係る回路体とバスバと電子素子との接続構造、及び、バスバモジュール10の実施形態の特徴をそれぞれ以下[1]〜[5]に簡潔に纏めて列記する。
[1]
配線パターン(204a,204b)が設けられたフレキシブル基板から構成される回路体(20)と、
前記回路体(20)の実装面に取り付けられるバスバ(25)と、
前記バスバ(25)と前記配線パターン(204a)とを繋ぐように前記実装面に取り付けられる電子素子(50)と、を備えた、回路体とバスバと電子素子との接続構造であって、
前記バスバ(25)は、
前記実装面に沿って延びる固定部(252)を前記実装面に対して固定することにより、前記実装面が変形することを規制する領域を、前記固定部(252)の周辺に画成し、
前記電子素子(50)は、
前記領域内において、前記実装面に固定される、
回路体とバスバと電子素子との接続構造。
[2]
上記[1]に記載の接続構造において、
前記バスバ(25)は、
前記固定部として、前記実装面に沿う方向に延びる第1部分(252a)と、前記第1部分(252a)に交差し且つ前記実装面に沿う方向に延びる一対の第2部分(252b,252c)と、を有し、
前記第1部分(252a)及び前記一対の前記第2部分(252b,252c)を前記実装面に対して固定することにより、前記領域を、前記一対の前記第2部分(252b,252c)に挟まれた箇所に画成する、
回路体とバスバと電子素子との接続構造。
[3]
上記[1]又は上記[2]に記載の接続構造において、
前記電子素子(50)は、
前記固定部(252)と前記配線パターン(204a)とを繋ぐように、前記実装面に取り付けられる、
回路体とバスバと電子素子との接続構造。
[4]
上記[1]〜上記[3]の何れか一つに記載の接続構造であって、
前記回路体(20)の厚さ方向において、前記固定部(252)が前記電子素子(50)よりも高く、
前記固定部(252)が画成する前記領域内に、前記電子素子(50)を外部から隔離するように覆う封止材(28)を更に備える、
回路体とバスバと電子素子との接続構造。
[5]
複数の単電池(2)が積層された電池集合体(1)に取り付けられるバスバモジュール(10)であって、
配線パターン(204a,204b)が設けられたフレキシブル基板から構成される回路体(20)と、前記複数の単電池の各々の電極に接続されることになるバスバ(25)と、前記バスバを保持するとともに前記複数の単電池の積層方向に沿って伸縮可能なホルダ(30)と、を備え、
前記回路体(20)は、
前記積層方向に沿って延びるように配置されることになる帯状の本線(21)と、
前記本線から分岐するように前記本線から延びる帯状の支線(22,23)であって、当該支線の少なくとも一部(23)が、前記積層方向に沿って延びるとともに前記積層方向に対して交差する軸(L1,L2)周りに折り返された形状を有する折り返し部(231)を含む支線(22,23)と、
前記支線における前記折り返し部よりも末端側の箇所に設けられて前記バスバに取り付けられる接続部(24)と、
前記バスバと前記配線パターンとを繋ぐように前記接続部の実装面に取り付けられる電子素子(50)と、を有し、
前記接続部(24)において、上記[1]〜[4]の何れか一つに記載の接続構造により、前記回路体と前記バスバと前記電子素子とが接続される、
バスバモジュール。
Here, the connection structure between the circuit body, the bus bar, and the electronic element according to the present invention described above, and the features of the embodiment of the
[1]
A circuit body (20) composed of a flexible substrate provided with wiring patterns (204a, 204b);
A bus bar (25) attached to a mounting surface of the circuit body (20);
An electronic device (50) attached to the mounting surface so as to connect the bus bar (25) and the wiring pattern (204a).
The bus bar (25)
By fixing the fixing portion (252) extending along the mounting surface to the mounting surface, an area for restricting deformation of the mounting surface is defined around the fixing portion (252),
The electronic element (50)
Fixed to the mounting surface in the area;
Connection structure between circuit body, bus bar and electronic element.
[2]
In the connection structure according to the above [1],
The bus bar (25)
A first portion (252a) extending in a direction along the mounting surface as the fixing portion, and a pair of second portions (252b, 252c) intersecting the first portion (252a) and extending in a direction along the mounting surface. And having
By fixing the first portion (252a) and the pair of second portions (252b, 252c) to the mounting surface, the region is sandwiched between the pair of second portions (252b, 252c). To be defined
Connection structure between circuit body, bus bar and electronic element.
[3]
In the connection structure according to the above [1] or [2],
The electronic element (50)
Attached to the mounting surface so as to connect the fixing portion (252) and the wiring pattern (204a);
Connection structure between circuit body, bus bar and electronic element.
[4]
The connection structure according to any one of [1] to [3],
The fixing portion (252) is higher than the electronic element (50) in the thickness direction of the circuit body (20);
In the area defined by the fixing part (252), a sealing material (28) for covering the electronic element (50) so as to isolate the electronic element (50) from the outside is further provided.
Connection structure between circuit body, bus bar and electronic element.
[5]
A busbar module (10) attached to a battery assembly (1) in which a plurality of unit cells (2) are stacked,
A circuit body (20) composed of a flexible substrate provided with wiring patterns (204a, 204b), a bus bar (25) to be connected to each electrode of the plurality of cells, and a bus bar (25) And a holder (30) that can expand and contract along the stacking direction of the plurality of unit cells.
The circuit body (20)
A strip-shaped main line (21) to be arranged to extend along the laminating direction;
A strip-shaped branch line (22, 23) extending from the main line so as to branch off from the main line, at least a part (23) of the branch line extends along the lamination direction and intersects the lamination direction. Branch lines (22, 23) including a folded portion (231) having a shape folded around the axes (L1, L2);
A connection portion (24) provided at a position of the branch line closer to the end than the folded portion and attached to the bus bar;
An electronic element (50) attached to a mounting surface of the connection portion so as to connect the bus bar and the wiring pattern,
In the connection portion (24), the circuit body, the bus bar, and the electronic element are connected by the connection structure according to any one of [1] to [4].
Busbar module.
1 電池集合体
2 単電池
3 電池本体(本体)
4 正極
5 負極
10 バスバモジュール
20 回路体
21 本線
22 第1支線部(支線)
23 第2支線部(支線)
231 折り返し部
231A 第1折り返し部
231B 第2折り返し部
24 接続部
25 バスバ
28 ポッティング材(封止材)
30 ホルダ
50 チップヒューズ(電子素子)
204a 上側配線パターン(配線パターン)
204b 下側配線パターン(配線パターン)
252 接続片(固定部)
252a 第1部分
252b,252c 一対の第2部分
L1,L2 軸
R 変形規制領域(領域)
DESCRIPTION OF
4
23 Second branch line (branch line)
231 folded
30
204a Upper wiring pattern (wiring pattern)
204b Lower wiring pattern (wiring pattern)
252 connection piece (fixed part)
252a
本発明は、回路体とバスバと電子素子との接続構造に関する。 The present invention relates to a connection structure between circuit member and the bus bar and the electronic device.
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、電子素子の実装領域におけるフレキシブル基板の変形を抑制可能である回路体とバスバと電子素子との接続構造を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and its object is to provide a connection structure between circuit member Ru der can suppress deformation of the flexible substrate and the bus bar and the electronic device in the mounting area of the electronic device It is in.
上述した目的を達成するために、本発明に係る回路体とバスバと電子素子との接続構造は、下記[1]〜[4]を特徴としている。
[1]
配線パターンが設けられたフレキシブル基板から構成される回路体と、
前記回路体の実装面に取り付けられるバスバと、
前記バスバと前記配線パターンとを繋ぐように前記実装面に取り付けられる電子素子と、を備えた、回路体とバスバと電子素子との接続構造であって、
前記バスバは、
前記実装面に沿って延びる固定部を前記実装面に対して固定することにより、前記実装面が変形することを規制する領域を、前記固定部の周辺に画成し、
前記電子素子は、
前記領域内において、前記実装面に固定される、
回路体とバスバと電子素子との接続構造であること。
[2]
上記[1]に記載の接続構造において、
前記バスバは、
前記固定部として、前記実装面に沿う方向に延びる第1部分と、前記第1部分に交差し且つ前記実装面に沿う方向に延びる一対の第2部分と、を有し、
前記第1部分及び前記一対の前記第2部分を前記実装面に対して固定することにより、前記領域を、前記一対の前記第2部分に挟まれた箇所に画成する、
回路体とバスバと電子素子との接続構造であること。
[3]
上記[1]又は上記[2]に記載の接続構造において、
前記電子素子は、
前記固定部と前記配線パターンとを繋ぐように、前記実装面に取り付けられる、
回路体とバスバと電子素子との接続構造であること。
[4]
上記[1]〜上記[3]の何れか一つに記載の接続構造であって、
前記回路体の厚さ方向において、前記固定部が前記電子素子よりも高く、
前記固定部が画成する前記領域内に、前記電子素子を外部から隔離するように覆う封止材を更に備える、
回路体とバスバと電子素子との接続構造であること。
To achieve the above object, the connection structure between the circuit member and the bus bar and an electronic device according to the present invention is characterized by the following [1] to [4].
[1]
A circuit body composed of a flexible substrate provided with a wiring pattern,
A bus bar attached to a mounting surface of the circuit body;
An electronic element attached to the mounting surface so as to connect the bus bar and the wiring pattern, comprising: a connection structure between a circuit body, a bus bar, and the electronic element,
The bus bar,
By fixing a fixing portion extending along the mounting surface to the mounting surface, an area that restricts deformation of the mounting surface is defined around the fixing portion,
The electronic device includes:
Fixed to the mounting surface in the area;
The connection structure between the circuit body, the bus bar, and the electronic element.
[2]
In the connection structure according to the above [1],
The bus bar,
As the fixing portion, a first portion extending in a direction along the mounting surface, and a pair of second portions crossing the first portion and extending in a direction along the mounting surface,
By fixing the first portion and the pair of second portions to the mounting surface, the region is defined at a location sandwiched between the pair of second portions.
The connection structure between the circuit body, the bus bar, and the electronic element.
[3]
In the connection structure according to the above [1] or [2],
The electronic device includes:
Attached to the mounting surface to connect the fixing portion and the wiring pattern,
The connection structure between the circuit body, the bus bar, and the electronic element.
[4]
The connection structure according to any one of [1] to [3],
In the thickness direction of the circuit body, the fixing portion is higher than the electronic element,
In the area defined by the fixing portion, further includes a sealing material that covers the electronic element so as to isolate the electronic element from the outside.
The connection structure between the circuit body, the bus bar, and the electronic element .
本発明によれば、電子素子の実装領域におけるフレキシブル基板の変形を抑制可能である回路体とバスバと電子素子との接続構造を提供できる。 The present invention can provide a connection structure between circuit member and the bus bar and the electronic device can be prevented deformation of the flexible substrate in the mounting area of the electronic device.
Claims (5)
前記回路体の実装面に取り付けられるバスバと、
前記バスバと前記配線パターンとを繋ぐように前記実装面に取り付けられる電子素子と、を備えた、回路体とバスバと電子素子との接続構造であって、
前記バスバは、
前記実装面に沿って延びる固定部を前記実装面に対して固定することにより、前記実装面が変形することを規制する領域を、前記固定部の周辺に画成し、
前記電子素子は、
前記領域内において、前記実装面に固定される、
回路体とバスバと電子素子との接続構造。 A circuit body composed of a flexible substrate provided with a wiring pattern,
A bus bar attached to a mounting surface of the circuit body;
An electronic element attached to the mounting surface so as to connect the bus bar and the wiring pattern, comprising: a connection structure between a circuit body, a bus bar, and the electronic element,
The bus bar,
By fixing a fixing portion extending along the mounting surface to the mounting surface, an area that restricts deformation of the mounting surface is defined around the fixing portion,
The electronic device includes:
Fixed to the mounting surface in the area;
Connection structure between circuit body, bus bar and electronic element.
前記バスバは、
前記固定部として、前記実装面に沿う方向に延びる第1部分と、前記第1部分に交差し且つ前記実装面に沿う方向に延びる一対の第2部分と、を有し、
前記第1部分及び前記一対の前記第2部分を前記実装面に対して固定することにより、前記領域を、前記一対の前記第2部分に挟まれた箇所に画成する、
回路体とバスバと電子素子との接続構造。 The connection structure according to claim 1,
The bus bar,
As the fixing portion, a first portion extending in a direction along the mounting surface, and a pair of second portions crossing the first portion and extending in a direction along the mounting surface,
By fixing the first portion and the pair of second portions to the mounting surface, the region is defined at a location sandwiched between the pair of second portions.
Connection structure between circuit body, bus bar and electronic element.
前記電子素子は、
前記固定部と前記配線パターンとを繋ぐように、前記実装面に取り付けられる、
回路体とバスバと電子素子との接続構造。 In the connection structure according to claim 1 or 2,
The electronic device includes:
Attached to the mounting surface to connect the fixing portion and the wiring pattern,
Connection structure between circuit body, bus bar and electronic element.
前記回路体の厚さ方向において、前記固定部が前記電子素子よりも高く、
前記固定部が画成する前記領域内に、前記電子素子を外部から隔離するように覆う封止材を更に備える、
回路体とバスバと電子素子との接続構造。 The connection structure according to any one of claims 1 to 3, wherein
In the thickness direction of the circuit body, the fixing portion is higher than the electronic element,
In the area defined by the fixing portion, further includes a sealing material that covers the electronic element so as to isolate the electronic element from the outside.
Connection structure between circuit body, bus bar and electronic element.
配線パターンが設けられたフレキシブル基板から構成される回路体と、前記複数の単電池の各々の電極に接続されることになるバスバと、前記バスバを保持するとともに前記複数の単電池の積層方向に沿って伸縮可能なホルダと、を備え、
前記回路体は、
前記積層方向に沿って延びるように配置されることになる帯状の本線と、
前記本線から分岐するように前記本線から延びる帯状の支線であって、当該支線の少なくとも一部が、前記積層方向に沿って延びるとともに前記積層方向に対して交差する軸周りに折り返された形状を有する折り返し部を含む支線と、
前記支線における前記折り返し部よりも末端側の箇所に設けられて前記バスバに取り付けられる接続部と、
前記バスバと前記配線パターンとを繋ぐように前記接続部の実装面に取り付けられる電子素子と、を有し、
前記接続部において、請求項1〜4の何れか一項に記載の接続構造により、前記回路体と前記バスバと前記電子素子とが接続される、
バスバモジュール。 A bus bar module attached to a battery assembly in which a plurality of unit cells are stacked,
A circuit body composed of a flexible substrate provided with a wiring pattern, a bus bar to be connected to each electrode of the plurality of unit cells, and a bus bar that holds the bus bar and extends in the stacking direction of the plurality of unit cells; And a holder that can extend and contract along,
The circuit body is
A band-shaped main line to be arranged to extend along the lamination direction,
A strip-shaped branch line extending from the main line so as to branch off from the main line, and at least a part of the branch line extends along the laminating direction and is folded around an axis crossing the laminating direction. A branch line including a folded portion having
A connecting portion that is provided at a position closer to the end of the branch line than the folded portion and that is attached to the bus bar;
An electronic element attached to a mounting surface of the connection portion so as to connect the bus bar and the wiring pattern,
In the connection portion, the circuit structure, the bus bar, and the electronic element are connected by the connection structure according to any one of claims 1 to 4,
Busbar module.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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