JP2021072211A - 電池監視装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電池の状態を検出するための信号線が基板に電気的に接続される構成を、基板付近の大型化を抑えて実現する。【解決手段】電池監視装置１０は、複数の電池部３Ａを備えた電池ユニット３を監視する装置である。電池監視装置１０は、電池ユニット３における電圧、電流、温度の少なくともいずれかに基づく信号を伝送するための信号線２８を備えたフレキシブル基板２０と、配線４２が形成されてなる回路基板４０と、を有する。電池監視装置１０は、フレキシブル基板２０の信号線２８と回路基板４０の配線４２とが異方導電性接着剤３０によって接合されている。【選択図】図１

Description

本開示は、電池監視装置に関する。

車載用電池パックなどの電池ユニットには、電池を監視・管理するための装置が搭載されているものがある。特許文献１には、この種の装置の一例が開示され、特許文献１で開示される電源装置は、電圧検出回路や制御部が実装された回路基板が電池積層体に対して組み付けられている。

国際公開第２０１８／００８７１４号公報 特開２０１５−２１４２９４号公報

特許文献１で開示される電源装置は、各電池セルに電気的に接続された各電圧検出ラインの端部が回路基板に設けられた電圧検出ライン接続部に接続される構成をなす。しかし、各電圧検出ラインを電圧検出ライン接続部に接続するための具体的構成は、特許文献１には開示されていない。

本願の発明者は、電池状態を検出するための信号線を回路基板に電気的に接続する方法として、複数の信号線をフレキシブル基板において纏め、このフレキシブル基板と回路基板とをコネクタによって接続する方法を想定した。しかし、このような接続方法では、コネクタの存在によって回路基板周辺が嵩張ってしまうため、ユニット全体の小型化を図る上で障害となりやすい。

そこで、本開示は、電池の状態を検出するための信号線が基板に接続されてなる電池監視装置を、基板付近の大型化を抑えて実現し得る技術を提供する。

本開示の一つである電池監視装置は、
複数の電池部を備えた電池ユニットを監視する電池監視装置であって、
前記電池ユニットにおける電圧、電流、温度の少なくともいずれかに基づく信号を伝送するための信号線を備えたフレキシブル基板と、
前記フレキシブル基板における前記信号線と電気的に接続される配線が形成されてなる回路基板と、
を有し、
前記フレキシブル基板の前記信号線と前記回路基板の前記配線とが異方導電性接着剤によって接合されている。

本開示に係る電池監視装置は、電池の状態を検出するための信号線が基板に電気的に接続された構成を実現しつつ、基板付近の大型化を抑えることができる。

図１は、本開示の実施形態１に係る電池監視装置を備えた電池モジュールの外観を概念的に示す斜視図である。 図２は、実施形態１に係る電池監視装置を概略的に例示する斜視図である。 図３は、実施形態１に係る電池監視装置を概略的に例示する平面図である。 図４は、図３のＡ−Ａ位置での断面を概略的に示す断面図である。 図５は、図４で示される断面の一部を拡大した拡大図である。 図６は、図１の電池モジュールと外部装置とを含んだ車載システムの電気的構成を概念的に示す回路図である。 図７は、電池ユニット及び監視部の電気的構成の具体例を概念的に示す回路図である。

以下では、本開示の実施形態が列記されて例示される。なお、以下で示す〔１〕〜〔１２〕の特徴は、矛盾しない態様でどのように組み合わせてもよい。

〔１〕複数の電池部を備えた電池ユニットを監視する電池監視装置であって、前記電池ユニットにおける電圧、電流、温度の少なくともいずれかに基づく信号を伝送するための信号線を備えたフレキシブル基板と、前記フレキシブル基板における前記信号線と電気的に接続される配線が形成されてなる回路基板と、を有し、前記フレキシブル基板の前記信号線と前記回路基板の前記配線とが異方導電性接着剤によって接合されている電池監視装置。

上記〔１〕の電池監視装置は、フレキシブル基板に設けられた信号線と回路基板に設けられた配線とが異方導電性接着剤によって接合されているため、この部分を２つのコネクタによって接合する構成と比較して、回路基板付近の大型化を抑え得る。しかも、上記の電池監視装置は、異方導電性接着剤による接合によって信号線と配線との電気的な接続が確保されるため、接続部分の抵抗が抑制されやすい。よって、上記の電池監視装置は、信号線による信号の伝送精度が高められやすい。

〔２〕前記異方導電性接着剤の周囲の温度を検出するサーミスタを有する〔１〕に記載の電池監視装置。

上記〔２〕に記載された電池監視装置は、異方導電性接着剤の周囲の温度を検出することができるため、異方導電性接着剤の周囲の温度に基づく動作が可能となる。

〔３〕前記サーミスタの温度が閾値以上である場合に前記周囲の温度上昇を抑制する保護動作を行う保護動作部を有する〔２〕に記載の電池監視装置。

上記〔３〕に記載された電池監視装置は、異方導電性接着剤の周囲の温度が閾値以上に高くなった場合に保護動作を行い、異方導電性接着剤の周囲の温度上昇を抑えることができる。よって、上記の電池監視装置は、異方導電性接着剤付近の温度が高くなりすぎることに起因する異方導電性接着剤付近の構造への熱的影響を抑制することができる。

〔４〕前記フレキシブル基板及び前記回路基板の少なくともいずれか設けられるとともに前記電池ユニットでの蓄電量の偏りを補正するセルバランス動作を行うセルバランス回路を有し、前記保護動作部は、前記セルバランス回路が前記セルバランス動作を行っている場合において前記サーミスタの温度が前記閾値以上である場合に前記セルバランス動作を停止させる〔３〕に記載の電池監視装置。

上記〔４〕に記載された電池監視装置は、異方導電性接着剤の周囲の温度が閾値以上となった場合にセルバランス動作を停止させ、セルバランス動作時の通電によって生じる温度上昇を抑えることができる。よって、上記の電池監視装置は、異方導電性接着剤付近の構造を保護する効果を高めることができる。

〔５〕前記フレキシブル基板における両板面のうちの一方の板面のみが前記異方導電性接着剤によって前記回路基板に接合されている〔１〕から〔４〕のいずれか一項に記載の電池監視装置。

上記〔５〕に記載された電池監視装置は、フレキシブル基板の一方の板面のみが接合され、他方の板面が接合されない配置であるため、両板面と接触するように挟み込んで接続する構成と比較して接続部分のサイズを抑えることができる。

〔６〕前記回路基板の一方面を支持する支持部を備えたケース体を有し、前記信号線は、前記一方面に対して接合されている〔１〕から〔５〕に記載の電池監視装置。

上記〔６〕に記載された電池監視装置は、回路基板の一方面をケース体の支持部によって支持するような構成のものにおいて、信号線を回路基板の支持部側の面（一方面）に接合することができる。よって、回路基板において支持部とは反対側の面（他方面）は、信号線との接合以外の用途に使用可能な領域がより広くなる。

〔７〕前記信号線は、前記一方面と前記支持部と間で前記一方面に対して接合されている〔６〕に記載の電池監視装置。

上記〔７〕に記載された電池監視装置は、回路基板の一方面と支持部との間の隙間を利用して信号線と回路基板とを接合することができる。しかも、上記の電池監視装置は、異方導電性接着剤を用いて接合する構成によって接合部分の小型化が図られているため、上記一方面と上記支持部との間の隙間を利用しやすい。

〔８〕前記フレキシブル基板は、少なくとも一部が前記回路基板に対して前記回路基板の厚さ方向に重ならないように配置される基部と、前記基部から延びるとともに前記回路基板と対向して配置される第１の対向部と、前記基部から延びるとともに前記回路基板と対向して配置される第２の対向部と、を有し、前記第１の対向部は、前記回路基板における前記一方面とは反対側の他方面と対向して配置され、前記第２の対向部は、前記一方面と対向して配置され、前記信号線は、前記第２の対向部において前記一方面に接合されている〔６〕又は〔７〕に記載の電池監視装置。

上記〔８〕に記載された電池監視装置は、回路基板の厚さ方向一方側と他方側をいずれもフレキシブル基板の配置領域として利用することができ、そのうちの一方側を信号線と配線とを接合する領域として利用することができる。

〔９〕前記第１の対向部は、第１方向一方側から他方側に向かって延びるとともに前記回路基板における前記第１方向と直交する第２方向の一方側の第１部位と対向する一方側対向部と、前記第１方向一方側から他方側に向かって延びるとともに前記回路基板における前記第２方向の他方側の第２部位と対向する他方側対向部と、を有し、前記第２の対向部は、前記第２方向における前記一方側対向部と前記他方側対向部との間の位置において前記第１方向他方側に向かって延びるとともに前記回路基板における前記第１方向一方側の第３部位に接合されている〔１〕から〔８〕に記載の電池監視装置。

上記〔９〕に記載された電池監視装置は、第１方向他方側に向かって延びる一方側対向部及び他方側対向部を回路基板の他方面側において第２方向両側に配置し、第２の対向部を回路基板の一方面側に配置するようなレイアウトが可能となる。この電池監視装置は、回路基板の他方面側において一方側対向部と他方側対向部との間が空いており且つ第２の対向部が裏側（一方面側）に配置される。よって、この電池監視装置は、回路基板の周囲にフレキシブル基板の領域を広く設けても、回路基板の他方面側においてスペースが確保されやすくなる。

〔１０〕前記電池ユニットは車両に搭載される車両用電池ユニットであり、前記フレキシブル基板及び前記回路基板が前記車両に搭載される〔１〕から〔９〕に記載の電池監視装置。

上記〔１０〕に記載された電池監視装置は、車両に搭載される車両用電池監視装置として機能することができ、高機能化且つ小型化の要求が大きい車両用の分野においてより有用となる。

〔１１〕複数の前記信号線と複数の前記配線とが前記異方導電性接着剤によって接合されている〔１〕から〔１０〕に記載の電池監視装置。

複数の信号線と複数の配線とを接続する構成のものでは、コネクタが用いられると大型化しやすいため、このような構成のものにおいて異方導電性接着剤による接合が採用されれば、大型化を抑制する効果が一層高まる。

〔１２〕複数の前記信号線は、前記電池ユニットの複数位置の電圧をそれぞれ検出するための複数の電圧検出線を有し、複数の前記電圧検出線と複数の前記配線とが前記異方導電性接着剤によって接合されている〔１１〕に記載の電池監視装置。

上記〔１２〕に記載された電池監視装置は、フレキシブル基板によって電圧検出線を纏めることができ、このような構成のものにおいて回路基板周辺の大型化を抑制することができる。

［本開示の実施形態の詳細］

＜実施形態１＞
（電源システムの基本構成）
図１には、実施形態１に係る電池監視装置１０を備えた電池モジュール１が例示される。本開示の一態様である電池監視装置１０は、図１のような電池モジュール１の一部を構成する装置であり、図２のような構成をなす装置である。

図１で示される電池モジュール１は、例えば電気自動車、又はハイブリッド自動車等の車両を駆動するための電源として使用される。電池モジュール１は、電池ユニット３とケース体５と電池監視装置１０とを備える。電池ユニット３は、車両に搭載される車載用の電池ユニットであり、車載用バッテリとして機能する。電池ユニット３は、複数の電池部３Ａが所定方向に並べられてなる。ケース体５は、電池ユニット３の一方側の面に組み付けられるケースである。電池監視装置１０は、ケース体５に収容された形態で電池ユニット３に取り付けられる装置である。電池監視装置１０は、電池ユニット３における電圧、電流、温度などを監視する機能を有する。電池モジュール１は、車載用バッテリユニットとして機能する。

電池ユニット３は、正極及び負極を備えた電池部３Ａが複数個並んだ構成をなす。図１の例では、電池ユニット３の全体が直方体状の構成をなす。複数の電池部３Ａを一体的に保持するための保持部の構造は特に限定されない。複数の電池部３Ａは、各々が単位電池として機能する。各々の電池部３Ａは、正極及び負極を有する１つの単位電池として機能する。各々の電池部３Ａは、例えば所定サイズの直方体状をなしている。電池ユニット３において、隣り合う電池部３Ａの電極間は、例えば図示が省略されたバスバーによって電気的に接続されている。図１では、電池部３Ａが所定方向に一例に並んだ形態で電池ユニット３が構成された例が示されているが、複数の電池部３Ａを一体的に配列するためのレイアウトは図１の例に限定されない。

本明細書では、板状に構成された回路基板４０の板厚方向が上下方向である。そして、回路基板４０に対して電池ユニット３側が下方側であり、電池ユニット３とは反対側が上方側である。

図１、図３に示されるように、ケース体５は、後述する回路基板４０の一方面４０Ｂを支持する底面部５Ａと、回路基板４０の他方面４０Ａを覆う上面部５Ｂと、回路基板４０の周囲を囲むように環状に配置される側面部５Ｃと、を備える。ケース体５は、薄い箱状構成をなす。底面部５Ａは、支持部の一例に相当し、回路基板４０の下面である一方面４０Ｂを下側から覆う板状の構成をなす。底面部５Ａは、一方面４０Ｂを直接又は他部材を介して間接的に支持する部分であり、図４の例では、底面部５Ａが一方面４０Ｂに直接接触する構成で一方面４０Ｂを支持している。上面部５Ｂは、回路基板４０の上面である他方面４０Ａを上側から覆う板状の構成をなす。上面部５Ｂは、下面の一部がフレキシブル基板２０に接触するように配置されていてもよく、下面の一部がフレキシブル基板２０から間隔をあけて配置されていてもよい。

（電池監視装置）
図１に示される電池モジュール１において、電池ユニット３の上側に組み付けられたケース体５の内部には、電池ユニット３を監視する装置である電池監視装置１０が設けられている。電池監視装置１０は、車載用の電池監視装置であり、車載用バッテリとして機能する電池ユニット３を監視及び管理するバッテリ管理システム（ＢＭＳ）として機能する。電池監視装置１０の一部をなす第２回路構成体１０Ｂは、電池ユニット３を監視し、電池ユニット３に関する電圧、電流、温度などを検出するバッテリセンシングユニット（ＢＳＵ）として機能する。図２のように、電池監視装置１０は、フレキシブル基板２０を有する第１回路構成体１０Ａと回路基板４０を有する第２回路構成体１０Ｂとを備えた回路構成体である。

図２、図３で示される電池監視装置１０において、第２回路構成体１０Ｂは、回路基板４０と、回路基板４０に実装される実装部品と、回路基板４０に設けられる複数の導電層とを備える。回路基板４０は、プリント基板として構成されている。回路基板４０に実装される実装部品は、サーミスタ７０やコネクタ７２などであり、図示はされていないがその他の多数の実装部品も回路基板４０に実装されている。回路基板４０に設けられる導電層は、配線４２（図５等参照）などである。図示はされていないが、回路基板４０には、回路基板４０の表面や内部に形成されるパターンや、パターン間を電気的に接続するスルーホールなど、配線４２以外の多数の導電層も設けられている。

回路基板４０は、上下方向を厚さ方向とする板状に構成され、平面視したときの外形が長方形状となっている。本明細書では、回路基板４０の厚さ方向と直交する方向のうち、所定方向が第１方向とされる。そして、回路基板４０の厚さ方向及び上記第１方向と直交する方向が第２方向とされる。

図６で示されるように、電池監視装置１０には、電池ユニット３に関する信号を伝送する導電路である配線４２が複数設けられている。図６の例では、各配線４２は、電池ユニット３の各位置の電圧を示す信号を伝送する電圧検出線として機能し、具体的には、電池ユニット３の各位置と監視部５０の各端子とを導通させる導電路として機能する。このように複数の配線４２が設けられているため、電池ユニット３の各位置の電圧値が監視部５０の各端子に入力される。なお、図６では、複数の配線４２として、配線４２Ａ，４２Ｂ，４２Ｎが例示されているが、電池監視装置１０にはこれら以外にも配線４２が設けられており、図６では一部の配線４２が省略して示されている。

複数の配線４２は、図４で示される回路基板４０の一方面４０Ｂ（下面）又は他方面４０Ａ（上面）若しく内部に設けられている。各配線４２は、少なくとも一部がフレキシブル基板２０と対向して配置され、図５のように、各配線４２においてフレキシブル基板２０と対向する部位が一方面４０Ｂの表層に形成されている。各配線４２においてフレキシブル基板２０と対向する部位は、回路基板４０の板面に設けられた配線パターンとして構成され、この配線パターンが後述する異方導電性接着剤３０によって信号線２８に接合されている。図４、図５では、複数の配線４２のうちの１つの配線４２の位置且つ複数の信号線２８のうちの１つの信号線の位置での断面構造が示されている。

フレキシブル基板２０は、フレキシブルプリント回路基板として構成され、ＦＰＣ（Flexible printed circuits）が採用されている。フレキシブル基板２０は、柔軟性を有するとともに変形可能な構成であり、変形した場合にも電気的特性が維持される構成をなす。フレキシブル基板２０は、柔軟性を有し撓み変形可能に構成された基板本体２１と、基板本体２１に配される導電路と、基板本体２１に実装される部品とを備える。基板本体２１に配される導電路は、複数の信号線２８やその他の配線などである。

図２、図３等で示される第１回路構成体１０Ａは、フレキシブル基板２０のみによって構成されていてもよく、フレキシブル基板２０に何らかの部品が組み付けられて構成されていてもよい。図６で示されるように、第１回路構成体１０Ａには、複数の信号線２８が設けられている。図６では、複数の信号線２８として、信号線２８Ａ，２８Ｂ，２８Ｎが例示されているが、電池監視装置１０にはこれら以外にも信号線２８が設けられており、図６では一部の信号線２８が省略して示されている。

具体的には、図４等で示されるフレキシブル基板２０において複数の信号線２８が設けられている。複数の信号線２８は、フレキシブル基板２０を構成する基板本体２１の表面部又は内部に設けられている。各信号線２８は、少なくとも一部が回路基板４０と対向して配置され、図５のように、各信号線２８において回路基板４０と対向する部位が板面２０Ａの表層に形成されている。各信号線２８において回路基板４０と対向する部位は、フレキシブル基板２０の板面２０Ａに設けられた配線パターンとして構成され、この部位が、後述する異方導電性接着剤３０によって配線４２に接合されている。図４、図５では、図６のように複数設けられた信号線２８のうちの１つの信号線２８が示されている。

各信号線２８は、電池ユニット３における電圧、電流、温度の少なくともいずれかに基づく検出信号を伝送するための信号線である。信号線２８を介して伝送される上記検出信号は、電池ユニット３の所定位置の電圧を特定し得る信号であってもよい。この場合、上記検出信号は、電池ユニット３の所定位置の電圧値そのものを示す信号であってもよく、当該電圧値を分圧した値を示す信号などであってもよく、上記電圧値が閾値よりも高いか否かを示す信号などであってもよい。信号線２８を介して伝送される上記検出信号は、電池ユニット３の所定位置を流れる電流を特定し得る信号であってもよい。この場合、上記検出信号は、上記所定位置を流れる電流の値を示す電圧信号であってもよく、上記所定位置を流れる電流が閾値よりも高いか否かを示す信号などであってもよく、上記所定位置を流れる電流が所定範囲内にあるか否かを示す信号などであってもよい。信号線２８を介して伝送される上記検出信号は、電池ユニット３又は電池ユニット３に組み付けられた部品の所定位置の温度を特定し得る信号であってもよい。この場合、上記検出信号は、上記所定位置の温度を示す電圧信号であってもよく、上記所定位置の温度が閾値よりも高いか否かを示す信号などであってもよく、上記所定位置の温度が所定範囲内にあるか否かを示す信号などであってもよい。

図６の例では、複数の信号線２８は、電池ユニット３の複数位置の各電圧に基づく信号を伝送するための信号線となっている。具体的には、複数の信号線２８は、電池ユニット３の各位置の各電圧（各位置とグラウンドとの各電位差）をそれぞれ検出するための電圧検出線として構成されている。具体的には、各信号線２８が電池ユニット３の各位置にそれぞれ導通し、電池ユニット３の各位置の電圧が各信号線２８の電圧となるように構成されている。

図２、図３のように、フレキシブル基板２０は、基部２２、第１の対向部２４、第２の対向部２６、を備える。基部２２、第１の対向部２４、及び第２の対向部２６は、いずれも柔軟性を有し且つ板状に構成される。

基部２２は、少なくとも一部が回路基板４０に対して回路基板４０の厚さ方向に重ならないように配置される部位である。図３の例では、基部２２の全体が回路基板４０と重ならないように配置されている。図３では、基部２２の一部構成が省略されているが、省略された部分の構成は特に限定されず、様々な形状や大きさを採用し得る。

第１の対向部２４は、基部２２から延びるとともに少なくとも一部が回路基板４０と対向して配置される部位である。第１の対向部２４の少なくとも一部は、回路基板４０の上面である他方面４０Ａと対向する。図３の例では、第１の対向部２４は、一方側対向部２４Ａと他方側対向部２４Ｂとを有する。一方側対向部２４Ａは、第１方向の一方側から他方側に向かって延びるとともに回路基板４０における第２方向の一方側の第１部位４０Ｃと対向する部位である。第１部位４０Ｃは、回路基板４０において一方側対向部２４Ａと上下に重なる部位である。他方側対向部２４Ｂは、第１方向一方側から他方側に向かって延びるとともに回路基板４０における第２方向の他方側の第２部位４０Ｄと対向する部位である。第２部位４０Ｄは、回路基板４０において他方側対向部２４Ｂと上下に重なる部位である。一方側対向部２４Ａと他方側対向部２４Ｂは、第２方向において間隔をあけて配置されている。

第２の対向部２６は、第１の対向部２４とは異なる位置において基部２２から延びる部位であり、回路基板４０と対向して配置される部位である。図４、図５で示されるように、第２の対向部２６は、回路基板４０の下面である一方面４０Ｂと対向して配置される。図３で示されるように、第２の対向部２６は、第２方向における一方側対向部２４Ａと他方側対向部２４Ｂとの間の位置において第１方向他方側に向かって延びている。第２の対向部２６は、一方側対向部２４Ａにおける第２方向他方側の端部よりも第２方向他方側に配置され、他方側対向部２４Ｂにおける第１方向一方側の端部よりも第２方向一方側に配置されている。

図４、図５で示されるように、第２の対向部２６は、基部２２に対して一体的に繋がるとともに基部２２から下方側に延びる第１延出部２６Ａと、第１延出部２６Ａよりも第１方向他方側に延びる第２延出部２６Ｂとを備える。第１延出部２６Ａは、基部２２から回路基板４０の下側まで延びており、下端部が回路基板４０の一方面４０Ｂの下側に配置される。第２延出部２６Ｂは、回路基板４０の第１方向一方側の位置から第１方向他方側に向かって延び且つ回路基板４０の下側に入り込むように配置されている。第２延出部２６Ｂは、回路基板４０における第１方向一方側の第３部位４０Ｅに対して後述する異方導電性接着剤３０によって接合されている。第３部位４０Ｅは、回路基板４０における第１方向一方側の端部寄りの部位であり、第２延出部２６Ｂと上下に重なるように配置される部位である。

図５で示されるように、フレキシブル基板２０及び回路基板４０は、異方導電性接着剤３０によって互いに接合されている。具体的には、フレキシブル基板２０の信号線２８と回路基板４０の配線４２とが異方導電性接着剤３０によって接合されている。異方導電性接着剤３０は、導電性を有する接着媒体であり、異方導電性フィルムであってもよく、異方導電性ペーストであってもよい。異方導電性接着剤３０は、ＡＣＦ（Anisotropic Conductive Film）であってもよく、ＡＣＰ（Anisotropic Conductive Paste）であってもよい。

本構成では、図６で示される複数の信号線２８の各々と複数の配線４２の各々とが、図５で示されるような態様で、異方導電性接着剤３０によって接合されている。回路基板４０とフレキシブル基板２０の間では、このような接合が複数位置でなされているため、信号線２８と配線４２とを異方導電性接着剤３０によって接合した接合部分が複数構成されている。各々の接合部分は、これら接合部分付近において互いに絶縁された状態となっている。本構成では、複数の信号線２８のいずれもが、第２の対向部２６の第２延出部２６Ｂにおいて板面２０Ａ側の表層部（上面部）に設けられ、図５のような態様で回路基板４０の一方面４０Ｂ（下面）に接合されている。

図４、図５の例では、フレキシブル基板２０における両板面２０Ａ，２０Ｂのうちの一方の板面２０Ａのみが異方導電性接着剤３０によって回路基板４０に接合されている。つまり、フレキシブル基板２０は、回路基板４０に対して片面接続とされ、他方の板面２０Ｂは回路基板４０に接合されていない。具体的には、第２延出部２６Ｂが回路基板４０と底面部５Ａとによって上下に挟まれた構成で一方面４０Ｂ（下面）と底面部５Ａとの間に配置され、第２延出部２６Ｂに設けられた信号線２８が回路基板４０と底面部５Ａと間で一方面４０Ｂに接合されている。図５の例では、第２延出部２６Ｂは、底面部５Ａに対して所定距離を隔てた上位置に配置されている。

図２、図３、図６で示されるように、電池監視装置１０はサーミスタ７０を備える。サーミスタ７０は、当該サーミスタ７０が設けられた位置の温度を示す温度信号を出力する素子である。サーミスタ７０は、回路基板４０において他方面４０Ａ（上面）側に実装される。サーミスタ７０は、回路基板４０において回路基板４０の第１方向中心位置よりも第１方向一方側に設けられる。より具体的には、サーミスタ７０は、回路基板４０における第１方向中心位置とサーミスタ７０との間の第１方向の距離よりも、サーミスタ７０と異方導電性接着剤３０との間の第１方向の距離のほうが小さくなるように配置される。サーミスタ７０は、回路基板４０の所定位置の温度を検出するように機能する。具体的には、サーミスタ７０は、異方導電性接着剤３０の周囲の温度を検出するように機能する。即ち、サーミスタ７０は、信号線２８と配線４２とを接合する接合部の周囲の温度を検出するように機能する。なお、サーミスタ７０は、異方導電性接着剤３０と上下に重なるように配置されてもよい。

次の説明は、電池監視装置１０の電気的構成及び制御に関する。図６のように、電池ユニット３は、電池ユニット３の一部又は全部において複数の電池部３Ａが直列に接続されている。そして、電池監視装置１０は、電池ユニット３の電圧を検出する電圧検出装置として機能する。電池監視装置１０は、複数の電圧信号線８０を有し、各々の電圧信号線８０は、直列に接続された複数の電池部３Ａの電池間電極部又は端部電極部に電気的に接続されている。各々の電圧信号線８０は、自身が接続された電極部と導通し、自身が接続された電極部の電圧を示す信号を監視部５０に入力する。本構成では、複数の信号線２８と複数の配線４２とがそれぞれ電気的に接続されており、信号線２８と配線４２との各組み合わせが、各電圧信号線８０を構成している。なお、各電圧信号線８０には、ヒューズやインダクタも介在している。

監視部５０は、電池監視ＩＣによって構成されており、例えば、図７のように構成されている。図７の例では、監視部５０がセルバランス回路６０と制御部５２とを有している。

図６のように、制御部５２は、例えばマイクロコンピュータなどの情報処理装置によって構成されており、図示されない通信回路を介して電池監視装置１０の外部に設けられた外部装置１１０（例えば、外部ＥＣＵなど）と通信可能とされている。制御部５２は、後述するセルバランス回路６０のセルバランス動作を制御する機能を有する。

セルバランス回路６０は、電池ユニット３での蓄電量の偏りを補正するセルバランス動作を行う回路であり、具体的には、電池部３Ａのそれぞれの電圧または容量を均等にするセルバランス回路として機能する。セルバランス回路６０は、フレキシブル基板２０及び回路基板４０の少なくともいずれか設けられていればよく、図６、図７の例では、回路基板４０に設けられている。

制御部５２及びセルバランス回路６０は、協働してセルバランス動作を行い得る。例えば、制御部５２は、外部装置からセルバランス指令が与えられた場合にセルバランス動作を開始する。まず、制御部５２及びセルバランス回路６０は、セルバランス動作に際し、電池ユニット３におけるセルバランス回路６０が割り当てられた部分のうちで、正極と負極の電位差（端子間電圧）が最小となる電池部３Ａを検出する。そして、制御部５２は、「最小となる電池部３Ａ」以外の他の電池部３Ａの電圧を、「最小となる電池部３Ａ」の電圧に合わせる放電動作をセルバランス回路６０の放電部６２に行わせる。この場合、制御部５２は、セルバランス回路６０をパッシブ型セルバランス回路として動作させることができる。均等化のための放電動作は、複数の電池部３Ａに対応してそれぞれ設けられた複数の放電部６２を用いて行うことができる。なお、ここで例示されたセルバランス回路６０及びセルバランス動作はあくまで一例であり、他のセルバランス回路や他のセルバランス動作を用いてもよい。

次の説明は、保護動作に関する。電池監視装置１０は、監視部５０が保護回路部の一例として機能する。具体的には、制御部５２がサーミスタ７０の温度を継続的に監視する。そして、制御部５２は、サーミスタ７０の温度が閾値以上である場合、即ち、サーミスタ７０が出力する温度信号が示す温度の値が閾値以上である場合に、異方導電性接着剤３０の周囲の温度上昇を抑制する保護動作を行う。具体的には、制御部５２は、セルバランス回路６０が上述したセルバランス動作を行っている場合においてサーミスタ７０の温度が閾値以上である場合にセルバランス動作を停止させる。

次に、本開示に係る構成の効果が例示される。電池監視装置１０は、フレキシブル基板２０に設けられた信号線２８と回路基板４０に設けられた配線４２とが異方導電性接着剤３０によって接合されている。よって、電池監視装置１０は、この部分を２つのコネクタによって接合する構成と比較して、回路基板４０付近の大型化が抑えられる。しかも、電池監視装置１０は、異方導電性接着剤３０によって信号線２８と配線４２との電気的な接続が確保されるため、接続部分の抵抗が抑制されやすい。よって、電池監視装置１０は、信号線２８による信号の伝送精度が高められる。

電池監視装置１０は、サーミスタ７０によって異方導電性接着剤３０の周囲の温度を検出することができるため、異方導電性接着剤３０の周囲の温度に基づく動作が可能となる。異方導電性接着剤３０の周囲の温度にも基づく動作は、上述した保護動作、外部装置に温度情報を送信する動作、その他の動作などが挙げられる。

具体的には、電池監視装置１０は、サーミスタ７０の温度が閾値以上である場合に、保護動作部として機能する監視部５０が、異方導電性接着剤３０の周囲の温度上昇を抑制する保護動作を行いうる。よって、電池監視装置１０は、異方導電性接着剤３０付近の温度が高くなりすぎることに起因する異方導電性接着剤３０付近の構造への熱的影響を抑えやすくなる。異方導電性接着剤３０付近の構造への熱的影響は、例えば、異方導電性接着剤３０の接着性能が低下する影響、異方導電性接着剤３０付近の素子が高温になる影響、等が挙げられる。

電池監視装置１０は、異方導電性接着剤３０の周囲の温度が閾値以上となった場合に、セルバランス動作を停止させてセルバランス動作時の通電によって生じる温度上昇を抑えることができる。よって、電池監視装置１０は、異方導電性接着剤３０付近の構造を保護する効果を高めることができる。

電池監視装置１０は、フレキシブル基板２０の一方の板面２０Ａのみが接合され、他方の板面２０Ｂが接合されない配置であるため、両板面２０Ａ，２０Ｂと接触するように挟み込んで接続する構成と比較して接続部分のサイズが抑えられやすい。

電池監視装置１０は、回路基板４０の一方面４０Ｂを支持部として機能する底面部５Ａによって支持するような構成のものにおいて、信号線２８を底面部５Ａ側の面（一方面４０Ｂ）に接合することができる。よって、回路基板４０において底面部５Ａとは反対側の面（他方面４０Ａ）は、信号線２８との接合以外の用途に使用可能な領域がより広くなる。

電池監視装置１０は、回路基板４０の一方面４０Ｂと底面部５Ａとの間の隙間を利用して信号線２８と回路基板４０とを接合することができる。しかも、電池監視装置１０は、異方導電性接着剤３０を用いて接合する構成によって接合部分の小型化が図られているため、一方面４０Ｂと底面部５Ａとの間の隙間を接合部分の配置に利用しやすい。具体的には、上記の隙間をより小さくしつつ当該隙間に接合部分を配置することができる。

フレキシブル基板２０は、第１の対向部２４と第２の対向部２６とを有し、第１の対向部２４は、回路基板４０の他方面４０Ａの一部と対向して配置され、第２の対向部２６は、一方面４０Ｂと対向して配置される。そして、信号線２８は、第２の対向部２６において一方面４０Ｂに接合されている。このように、電池監視装置１０は、回路基板４０の厚さ方向一方側と他方側をいずれもフレキシブル基板２０の配置領域として利用することができ、そのうちの一方側を信号線２８と配線４２とを接合する領域として利用することができる。

電池監視装置１０は、第１方向他方側に向かって延びる一方側対向部２４Ａ及び他方側対向部２４Ｂを回路基板４０の他方面４０Ａ側において第２方向両側に配置し、第２の対向部２６を回路基板４０の一方面４０Ｂ側に配置するようなレイアウトが可能となる。電池監視装置１０は、回路基板４０の他方面４０Ａ側において一方側対向部２４Ａと他方側対向部２４Ｂとの間が空いており且つ第２の対向部２６が裏側（一方面側）に配置される。よって、電池監視装置１０は、回路基板４０の周囲にフレキシブル基板２０の領域を広く設けても、回路基板４０の他方面４０Ａ側においてスペースが確保されやすくなる。

電池監視装置１０は、車両に搭載される車両用電池監視装置として機能することができ、高機能化且つ小型化の要求が大きい車両用の分野においてより有用となる。

複数の信号線と複数の配線とを接続する装置は、コネクタが用いられると大型化の懸念が高まるが、電池監視装置１０は、このような構成のものにおいて異方導電性接着剤３０による接合が採用されているため、大型化を抑制する効果が一層高まる。

電池監視装置１０では、複数の信号線２８のうちの一部又は全部が、電池ユニット３の複数位置の電圧をそれぞれ検出するための電圧検出線として機能する。そして、複数の電圧検出線と複数の配線４２とが異方導電性接着剤３０によって接合されている。この電池監視装置１０は、フレキシブル基板２０によって電圧検出線を纏めることができ、このような構成のものにおいて回路基板４０周辺の大型化を抑制することができる。

＜他の実施形態＞
本開示は、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い。例えば、上述又は後述の実施形態の特徴は、矛盾しない範囲であらゆる組み合わせが可能である。また、上述又は後述の実施形態のいずれの特徴も、必須のものとして明示されていなければ省略することもできる。更に、上述した実施形態は、次のように変更されてもよい。

上記実施形態の説明では、監視部５０が行う保護動作としてセルバランス動作を停止させる例が説明されたが、その他の保護動作であってもよい。例えば、監視部５０は、サーミスタ７０で検出された温度が閾値以上である場合において電流を流す何らかの動作がなされている場合に、当該動作を停止させるように保護動作を行ってもよい。或いは、フレキシブル基板２０や回路基板４０にスイッチング素子が設けられた構成において、制御部５２がスイッチング素子に対してオンオフ動作を繰り返す制御を行う構成であってもよい。このようなものでは、監視部５０は、サーミスタ７０で検出された温度が閾値以上である場合に、上記スイッチング動作を停止させるように保護動作をおこなってもよい。

上記実施形態では、信号線２８は、電池ユニット３の所定位置の電圧を示す電圧信号を伝送する信号線であったが、信号線２８は、電池ユニット３の所定位置を流れる電流の値を示す電流信号を伝送する信号線であってもよい。或いは、信号線２８は、電池ユニット３又は電池ユニット３に組み付けられた部品の所定位置の温度を示す温度信号を伝送する信号線であってもよい。或いは、複数の信号線２８は、電圧信号を伝送する信号線、電流信号を伝送する信号線、温度信号を伝送する信号線のうちの２種以上を備えていてもよい。

上記実施形態では、セルバランス回路６０が回路基板４０に設けられるが、一部又は全部がフレキシブル基板２０に設けられていてもよい。

上記実施形態では、１つの単位電池によって１つの電池部３Ａが構成されるが、電池部３Ａを構成する単位はこの例に限定されない。例えば、複数の単位電池によって１つの電池部３Ａが構成されていてもよい。

なお、今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、今回開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示された範囲内又は特許請求の範囲と均等の範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

１ ：電池モジュール
３ ：電池ユニット
３Ａ ：電池部
５ ：ケース体
５Ａ ：底面部（支持部）
５Ｂ ：上面部
５Ｃ ：側面部
１０ ：電池監視装置
１０Ａ ：第１回路構成体
１０Ｂ ：第２回路構成体
２０ ：フレキシブル基板
２０Ａ ：板面
２０Ｂ ：板面
２１ ：基板本体
２２ ：基部
２４ ：第１の対向部
２４Ａ ：一方側対向部
２４Ｂ ：他方側対向部
２６ ：第２の対向部
２６Ａ ：第１延出部
２６Ｂ ：第２延出部
２８ ：信号線
２８Ａ ：信号線
２８Ｂ ：信号線
２８Ｎ ：信号線
３０ ：異方導電性接着剤
４０ ：回路基板
４０Ａ ：他方面
４０Ｂ ：一方面
４０Ｃ ：第１部位
４０Ｄ ：第２部位
４０Ｅ ：第３部位
４２ ：配線
４２Ａ ：配線
４２Ｂ ：配線
４２Ｎ ：配線
５０ ：監視部（保護回路部）
５２ ：制御部
６０ ：セルバランス回路
６２ ：放電部
７０ ：サーミスタ
７２ ：コネクタ
８０ ：電圧信号線
１１０ ：外部装置

Claims (7)

1. 複数の電池部を備えた電池ユニットを監視する電池監視装置であって、
   前記電池ユニットにおける電圧、電流、温度の少なくともいずれかに基づく信号を伝送するための信号線を備えたフレキシブル基板と、
   前記フレキシブル基板における前記信号線と電気的に接続される配線が形成されてなる回路基板と、
   を有し、
   前記フレキシブル基板の前記信号線と前記回路基板の前記配線とが異方導電性接着剤によって接合されている電池監視装置。
2. 前記異方導電性接着剤の周囲の温度を検出するサーミスタを有する請求項１に記載の電池監視装置。
3. 前記サーミスタの温度が閾値以上である場合に前記周囲の温度上昇を抑制する保護動作を行う保護動作部を有する請求項２に記載の電池監視装置。
4. 前記フレキシブル基板及び前記回路基板の少なくともいずれか設けられるとともに前記電池ユニットでの蓄電量の偏りを補正するセルバランス動作を行うセルバランス回路を有し、
   前記保護動作部は、前記セルバランス回路が前記セルバランス動作を行っている場合において前記サーミスタの温度が前記閾値以上である場合に前記セルバランス動作を停止させる請求項３に記載の電池監視装置。
5. 前記フレキシブル基板における両板面のうちの一方の板面のみが前記異方導電性接着剤によって前記回路基板に接合されている請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の電池監視装置。
6. 前記回路基板の一方面を支持する支持部を備えたケース体を有し、
   前記信号線は、前記一方面に対して接合されている請求項１から請求項５のいずれか一項に記載の電池監視装置。
7. 前記信号線は、前記一方面と前記支持部と間で前記一方面に対して接合されている請求項６に記載の電池監視装置。

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