JP2022117693A - 配線モジュール - Google Patents
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Abstract
【課題】他部材と干渉する領域にまで封止樹脂が広がることを抑制可能な配線モジュールを提供する。【解決手段】絶縁性の絶縁プロテクタ17と、導電路18を有するフレキシブルプリント基板19と、導電路に接続される電子部品20と、電子部品と導電路とが接続された部分を覆う封止樹脂21と、を備え、導電路は電極端子と電気的に接続される電極接続部30を有し、フレキシブルプリント基板は電極接続部から離れる方向に延びる延出部25を有し、延出部には電子部品が取り付けられており、絶縁プロテクタは延出部を係止する係止部39を有し、電子部品と導電路とが接続された部分が流動性を有する状態の封止樹脂によって覆われた後に、封止樹脂が固化するようになっており、絶縁プロテクタの表面には、流動性を有する状態の封止樹脂の流延を規制することにより、封止樹脂が係止部と干渉することを抑制する規制部42が設けられている配線モジュール10。【選択図】図4
Description
本開示は、配線モジュールに関する。
電気自動車やハイブリッド車用の電池モジュールでは高出力が求められる。このため、電池モジュールにおいては、隣り合う単電池の電極端子間をバスバーなどの接続部材で接続することにより、複数の単電池が直列や並列に接続されている。各接続部材には、単電池の電圧を検知するための電圧検知線が取り付けられている。
また、フレキシブルプリント基板に形成された電圧検知線には、電流制限素子等の電子部品を接続することが知られている。車両が高湿度の環境に置かれた場合等においては、電池配線モジュールを構成しているフレキシブルプリント基板が結露する可能性がある。結露により生じた水滴等は電子部品を短絡させる虞があり、それを防止するため電子部品を絶縁樹脂により覆う方法が知られている(特開2017-27831号公報参照)。
電子部品を覆う際、絶縁樹脂がフレキシブルプリント基板上に広がってしまい、電子部品が取り付けられた部分と異なる領域にまで絶縁樹脂が配されるおそれがある。これにより、絶縁樹脂が他部材と干渉することが懸念される。
本開示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、他部材と干渉する領域にまで封止樹脂が広がることを抑制可能な配線モジュールを提供することを目的とする。
本開示は、電極端子を有する複数の蓄電素子が並べられた蓄電素子群に取り付けられる配線モジュールであって、絶縁性の絶縁プロテクタと、前記絶縁プロテクタに配されるとともに、導電路を有するフレキシブルプリント基板と、前記フレキシブルプリント基板の前記導電路に接続される電子部品と、少なくとも前記電子部品と前記導電路とが接続された部分を覆う封止樹脂と、を備え、前記導電路は前記電極端子と電気的に接続される電極接続部を有し、前記フレキシブルプリント基板は前記電極接続部から離れる方向に延びる延出部を有し、前記延出部には前記電子部品が取り付けられており、前記絶縁プロテクタは前記延出部を係止する係止部を有し、前記電子部品と前記導電路とが接続された部分が流動性を有する状態の前記封止樹脂によって覆われた後に、流動性を有する状態の前記封止樹脂が固化するようになっており、少なくとも前記絶縁プロテクタの表面には、流動性を有する状態の前記封止樹脂の流延を規制することにより、前記封止樹脂が前記係止部と干渉することを抑制する規制部が設けられている。
本開示によれば、他部材と干渉する領域にまで封止樹脂が広がることを抑制できる。
[本開示の実施形態の説明]
最初に本開示の実施態様を列挙して説明する。
最初に本開示の実施態様を列挙して説明する。
(1)本開示は、電極端子を有する複数の蓄電素子が並べられた蓄電素子群に取り付けられる配線モジュールであって、絶縁性の絶縁プロテクタと、前記絶縁プロテクタに配されるとともに、導電路を有するフレキシブルプリント基板と、前記フレキシブルプリント基板の前記導電路に接続される電子部品と、少なくとも前記電子部品と前記導電路とが接続された部分を覆う封止樹脂と、を備え、前記導電路は前記電極端子と電気的に接続される電極接続部を有し、前記フレキシブルプリント基板は前記電極接続部から離れる方向に延びる延出部を有し、前記延出部には前記電子部品が取り付けられており、前記絶縁プロテクタは前記延出部を係止する係止部を有し、前記電子部品と前記導電路とが接続された部分が流動性を有する状態の前記封止樹脂によって覆われた後に、流動性を有する状態の前記封止樹脂が固化するようになっており、少なくとも前記絶縁プロテクタの表面には、流動性を有する状態の前記封止樹脂の流延を規制することにより、前記封止樹脂が前記係止部と干渉することを抑制する規制部が設けられている。
電極接続部から離れる方向に延びる延出部に電子部品が取り付けられている。これにより、電子部品が電極端子からの熱の影響を受けることを抑制できる。
電子部品と導電路とが接続された部分が封止樹脂で覆われているので、電子部品に水分が付着して導電路が短絡することを抑制できる。
電極接続部から延出された延出部は、絶縁プロテクタの係止部によって係止されるので、延出部が振動等により不具合が生じることを抑制できる。
規制部により、封止樹脂が係止部と干渉することを抑制できる。
(2)前記フレキシブルプリント基板は絶縁性のベースフィルムを有し、前記ベースフィルムの一方の面には前記導電路が形成されており、前記ベースフィルムの前記一方の面にはカバーレイ層が積層されており、前記カバーレイ層は開口部を有しており、前記開口部内には前記導電路に設けられたランドが位置しており、前記ランドには前記電子部品のリード端子が半田によって接続されており、前記封止樹脂は前記開口部を覆っていることが好ましい。
ランドと、半田と、電子部品のリード端子とが封止樹脂によって覆われるので、結露による水分から配線モジュールを保護することができる。
(3)前記導電路のうち前記延出部に形成された部分は迂回部とされており、前記迂回部は分断されており、前記迂回部が分断された部分に架け渡されるように前記電子部品が配設されていることが好ましい。
迂回部により、電子部品に対する蓄電素子の電極端子から伝達される熱の影響を低減させることができる。
(4)前記電子部品は前記導電路に過電流が流れることを抑制する過電流制限素子であることが好ましい。
過電流制限素子により、導電路に過電流が流れることを抑制できる。
(5)前記過電流制限素子はチップヒューズであることが好ましい。
チップヒューズに過電流が流れると、チップヒューズが溶断する。これにより、導電路を物理的に切断できるので、フレキシブルプリント基板に形成された導電路に過電流が流れることを確実に抑制できる。
(6)前記規制部は、前記延出部が前記係止部に係止された状態において、前記係止部の端縁部に沿った位置に形成されていることが好ましい。
規制部が係止部に端縁部に沿った位置に形成されていることにより、封止樹脂が係止部に干渉することを抑制できる。
(7)前記規制部は、前記フレキシブルプリント基板に設けられた凹部であることが好ましい。
フレキシブルプリント基板を凹状に形成するという簡易な構成により、規制部を形成できるので、配線モジュールの製造コストが上昇することを抑制できる。
(8)前記電極端子と前記電極接続部とがバスバーを介して接続されていることが好ましい。
電極端子と電極接続部とがバスバーを介して電気的に接続されているので、バスバーと電極接続部とが他部材を介して接続されている場合に比べて部品点数を削減できる。
(9)前記延出部は長方形状に形成されており、前記係止部は前記延出部の一の角部を係止するようになっており、前記電子部品は、前記延出部のうち、前記一の角部と異なる他の角部の近傍に配されていることが好ましい。
延出部が長方形状という単純な形状をなしているので、フレキシブルプリント基板の歩留まりを向上させることができる。長方形状をなす延出部の一の角部が係止されるので、延出部が振動することを抑制できる。
(10)前記係止部は、前記導電路が形成されている部分と異なる部分を係止することが好ましい。
延出部に係止部が係止した場合でも、係止部によって導電路に負荷が加わることを抑制できる。これにより、導電路に不具合が生じることを抑制できる。
(11)車両に搭載された前記蓄電素子群に取り付けられる車両用の配線モジュールであることが好ましい。
車両が高湿度の環境に置かれた車両に結露が生じても、結露した水により、電子部品が短絡したり、複数の異なる導電路が短絡したりすることを抑制できる。
[本開示の実施形態の詳細]
以下に、本開示の実施形態について説明する。本開示はこれらの例示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、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
以下に、本開示の実施形態について説明する。本開示はこれらの例示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、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。
<実施形態1>
本開示の実施形態1について、図1から図10を参照しつつ説明する。本開示に係る配線モジュール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1に搭載される。以下では、矢線Xで示される方向を前方とし、矢線Yで示される方向を右方とし、矢線Zで示される方向を上方として説明する。配線モジュール10は任意の姿勢で配することが可能であり、矢線で示される方向によって本開示は限定されない。
本開示の実施形態1について、図1から図10を参照しつつ説明する。本開示に係る配線モジュール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1に搭載される。以下では、矢線Xで示される方向を前方とし、矢線Yで示される方向を右方とし、矢線Zで示される方向を上方として説明する。配線モジュール10は任意の姿勢で配することが可能であり、矢線で示される方向によって本開示は限定されない。
図1に示されるように、車両1の中央付近には蓄電パック2が配設されている。蓄電パック2は車両1の駆動源として使用される。車両1の前部にはPCU(Power Control Unit)3が配設されている。蓄電パック2とPCU3とは、ワイヤーハーネス4によって接続されている。蓄電パック2は複数の蓄電素子11を有する。蓄電素子11はニッケル水素二次電池、リチウムイオン二次電池等の二次電池でもよく、キャパシタでもよい。
[蓄電モジュール12]
図2に示されるように、蓄電素子11は、略長方形状をなす一対のラミネートフィルムの側縁を溶着してなる容器と、容器の内部に収容された図示しない蓄電要素と、容器の内部において蓄電要素に接続されると共に、容器の側縁から外部に導出される電極端子14と、を備える。本実施形態では、前後方向について容器13の一方の側縁から正極の電極端子14が導出され、容器13の他方の側縁から負極の電極端子14が導出されている。
図2に示されるように、蓄電素子11は、略長方形状をなす一対のラミネートフィルムの側縁を溶着してなる容器と、容器の内部に収容された図示しない蓄電要素と、容器の内部において蓄電要素に接続されると共に、容器の側縁から外部に導出される電極端子14と、を備える。本実施形態では、前後方向について容器13の一方の側縁から正極の電極端子14が導出され、容器13の他方の側縁から負極の電極端子14が導出されている。
蓄電モジュール12は、複数の蓄電素子11が左右方向に並べられてなる蓄電素子群15と、蓄電素子群15を収容する金属製のケース16と、を備える。ケース16は、前後方向に細長く延びるとともに、前方及び後方に開口する角筒状をなしている(図3参照)。
[配線モジュール10]
図2に示されるように、蓄電素子群15の前端部には、配線モジュール10が取り付けられている。図4に示されるように、配線モジュール10は、絶縁プロテクタ17と、絶縁プロテクタ17に取り付けられるとともに導電路18を有するフレキシブルプリント基板19と、フレキシブルプリント基板19の導電路18に接続される電子部品20と、少なくとも電子部品20と導電路18とが接続された部分を覆う封止樹脂21と、を備える。配線モジュール10は、ケース16の前端部に取り付けられて、ケース16の前端部の開口を塞ぐようになっている(図3参照)。
図2に示されるように、蓄電素子群15の前端部には、配線モジュール10が取り付けられている。図4に示されるように、配線モジュール10は、絶縁プロテクタ17と、絶縁プロテクタ17に取り付けられるとともに導電路18を有するフレキシブルプリント基板19と、フレキシブルプリント基板19の導電路18に接続される電子部品20と、少なくとも電子部品20と導電路18とが接続された部分を覆う封止樹脂21と、を備える。配線モジュール10は、ケース16の前端部に取り付けられて、ケース16の前端部の開口を塞ぐようになっている(図3参照)。
なお、蓄電素子群15の後端部にも図示しない配線モジュールが取り付けられる。ケース16の後端部に取り付けられた配線モジュール(図示せず)により、ケース16の後端部の開口が塞がれるようになっている。以下では、蓄電素子群15の前端部に取り付けられた配線モジュール10について説明し、蓄電素子群15の後端部に取り付けられた配線モジュールについては説明を省略する。
図3に示されるように、絶縁プロテクタ17は、絶縁性の合成樹脂材が射出成型されてなる。絶縁プロテクタ17は、前方から見て長方形状をなすとともに、前後方向に扁平な板状をなしている。絶縁プロテクタ17には、蓄電素子11の電極端子14が挿通される複数(本実施形態では8つ)の挿通孔22が、前後方向に貫通されている。挿通孔22は上下方向に細長く延びて形成されている。
図3に示されるように、挿通孔22に後方から挿通された電極端子14は、絶縁プロテクタ17の前方において、左方又は右方に屈曲している。隣り合う電極端子14は、金属製のバスバー23に接続されることにより、電気的に接続されている。絶縁プロテクタ17の前面には、絶縁プロテクタ17の前面から前方に突出して形成された挟持部24が設けられている。挟持部24は、前方から見てバスバー23の左右方向の厚さ寸法と同じか、又はやや狭い溝状に形成されており、この挟持部24内にバスバー23が挟持されるようになっている。
図4に示されるように、絶縁プロテクタ17の左上隅には、後述する延出部25を係止する係止部39が設けられている。図5に示されるように、係止部39は、絶縁プロテクタ17の前面から前方に突出する側壁40と、側壁40の前端縁から直交して延びる係止壁41と、を有する。係止壁41は、前方から見て長方形状をなしている。
[バスバー23]
図3に示されるように、バスバー23は、金属板材を所定の形状にプレス加工してなる。バスバー23を構成する金属は、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、任意の金属を選択できる。バスバー23は、上下方向に細長く延びる板状をなしている。バスバー23の上下方向の長さ寸法は、絶縁プロテクタ17の上下方向の長さ寸法よりも短い。バスバー23が絶縁プロテクタ17に取り付けられた状態においては、バスバー23の上端部及び下端部は、それぞれ、絶縁プロテクタ17の上端部及び下端部から突出しないようになっている。バスバー23が絶縁プロテクタ17に取り付けられた状態においては、バスバー23の板面は左右方向を向くようになっている。
図3に示されるように、バスバー23は、金属板材を所定の形状にプレス加工してなる。バスバー23を構成する金属は、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、任意の金属を選択できる。バスバー23は、上下方向に細長く延びる板状をなしている。バスバー23の上下方向の長さ寸法は、絶縁プロテクタ17の上下方向の長さ寸法よりも短い。バスバー23が絶縁プロテクタ17に取り付けられた状態においては、バスバー23の上端部及び下端部は、それぞれ、絶縁プロテクタ17の上端部及び下端部から突出しないようになっている。バスバー23が絶縁プロテクタ17に取り付けられた状態においては、バスバー23の板面は左右方向を向くようになっている。
図2に示されるように、バスバー23に右面及び左面には、それぞれ、異なる蓄電素子11の電極端子14が接続されている。バスバー23と電極端子14とは、公知のレーザー溶接により接続されている。複数のバスバー23により、任意の個数の蓄電素子11を直列または並列に接続することができる。
[フレキシブルプリント基板19]
図3に示されるように、絶縁プロテクタ17の上端部寄りの位置には、フレキシブルプリント基板19が取り付けられている。フレキシブルプリント基板19は、左右方向に細長く延びる帯状をなしている。フレキシブルプリント基板19は、絶縁性の合成樹脂からなるベースフィルム26と、ベースフィルム26の前面(一方の面の一例)に形成された導電路18と、ベースフィルム26の前面に積層された絶縁性の合成樹脂からなるカバーレイ27と、を有する。
図3に示されるように、絶縁プロテクタ17の上端部寄りの位置には、フレキシブルプリント基板19が取り付けられている。フレキシブルプリント基板19は、左右方向に細長く延びる帯状をなしている。フレキシブルプリント基板19は、絶縁性の合成樹脂からなるベースフィルム26と、ベースフィルム26の前面(一方の面の一例)に形成された導電路18と、ベースフィルム26の前面に積層された絶縁性の合成樹脂からなるカバーレイ27と、を有する。
図6に示されるように、ベースフィルム26、及びカバーレイ27は、例えばポリイミドが薄いフィルム状に形成されてなる。導電路18は、ベースフィルム26上に公知のプリント配線技術により形成される。導電路18は、例えば銅箔からなる。
図3に示されるように、フレキシブルプリント基板19には、左端部からやや右方の位置に、上方に開口するコネクタ28が設けられている。コネクタ28は、外部の電子制御ユニット(Electronic Control Unit)、又は、ケース16の後端部に取り付けられた配線モジュールに電気的に接続される。電子制御ユニットは、マイクロコンピュータ、素子等が搭載されたものであって、蓄電素子11の電圧・電流・温度等の検知、各蓄電素子11の充放電コントロール等を行うための機能を備えた周知の構成のものである。
図3に示されるように、フレキシブルプリント基板19のカバーレイ27には、左右方向に間隔を空けて、複数(本実施形態では4つ)のバスバー開口部29が開口されている。バスバー開口部29は前方から見て長方形状に形成されている。図4に示されるように、バスバー開口部29の内側には、ベースフィルム26の表面に形成された導電路18に連なる電極接続部30が露出している。電極接続部30は、バスバー23と接続されることにより電極端子14と電気的に接続されるようになっている。電極接続部30は、前方から見て、バスバー開口部29よりもやや小さな長方形状をなしている。電極接続部30には、バスバー23の上端部が半田付けされている。
[延出部25]
図4に示されるように、フレキシブルプリント基板19は、電極接続部30から右方に離れるように延びる延出部25を有する。延出部25は、前方から見て左右方向に細長い長方形状に形成されている。
図4に示されるように、フレキシブルプリント基板19は、電極接続部30から右方に離れるように延びる延出部25を有する。延出部25は、前方から見て左右方向に細長い長方形状に形成されている。
図4に示されるように、フレキシブルプリント基板19に形成された導電路18のうち、延出部25に形成された部分は、電極接続部30からコネクタ28にまで延びる迂回部31とされる。迂回部31は、電極接続部30から左方に延びた後、延出部25の左端部寄りの位置において上方に屈曲し、その後、延出部25の上端部寄りの位置において右に屈曲し、コネクタ28にまで延びるようになっている。
図4に示されるように、フレキシブルプリント基板19のカバーレイ27には、バスバー開口部29の左方に、素子開口部32(開口部の一例)が開口されている。素子開口部32は前方から見て長方形状に形成されている。素子開口部32の内側には、導電路18のうち迂回部31が露出している。バスバー開口部29の内側において露出した迂回部31は、右側の部分と左側の部分とに分断されている。右側の迂回部31の左端部には右ランド33が形成されており、左側の迂回部31の右端部には左ランド34が形成されている。右ランド33と左ランド34とに架け渡されるように電子部品20が取り付けられている。
図6に示されるように、電子部品20は左右方向に細長い直方体状をなしている。電子部品20の左端部、及び右端部には、それぞれ、リード端子35が形成されている。リード端子35が、それぞれ、右ランド33、及び左ランド34に、溶融後に固化した半田36により半田付けされている。これにより、右ランド33と左ランド34とが電子部品20を介して電気的に接続されている。
電子部品20は、抵抗器、コンデンサ、ダイオード等、任意の電子部品20を適宜に選択できる。電子部品20としては、例えば、チップヒューズ、PTCサーミスタ等の過電流制限素子を好適に用いることができる。過電流制限素子により、導電路18に過電流が流れることを抑制できる。本実施形態においては、電子部品20としてチップヒューズが用いられる。チップヒューズに過電流が流れるとチップヒューズが溶断し、これにより、右ランド33と左ランド34との電気的な接続が物理的に切断されるようになっている。
図4に示されるように、延出部25の前面には、素子開口部32を覆う封止樹脂21が配されている。封止樹脂21は、前方から見て素子開口部32よりも広い範囲に広がっている。封止樹脂21は、素子開口部32の内部に位置する導電路18、右ランド33、左ランド34、半田36、及びリード端子35を含む電子部品20を覆っている。これにより、導電路18と電子部品20とが接続された部分が封止樹脂21によって覆われるようになっている。
延出部25は、左上隅の上角部37(一の角部の一例)と、左下隅の下角部38(他の角部の一例)を有する。上角部37は、上記した係止部39の係止壁41が前方から係止することにより、前方への移動が規制された状態になっている。
図7及び図8に示されるように、フレキシブルプリント基板19が絶縁プロテクタ17に取り付けられ、且つ、延出部25が係止部39に係止された状態で、延出部25には、係止部39の下端縁に沿うようにして、左右方向に延びる凹部42(規制部の一例)が形成されている。凹部42は、延出部25の左側縁から右方に延びて形成されている。凹部42は、フレキシブルプリント基板19を構成するベースフィルム26、及びカバーレイ27の双方が切り欠かれることにより、左方に開口するとともに右方に延びるスリット状に形成されている(図5参照)。凹部42は、フレキシブルプリント基板19を所定の形状に切断加工する工程において形成されてもよく、また、フレキシブルプリント基板19を所定の形状に切断加工する工程とは別の工程において切断加工されることにより形成されてもよい。
図4に示されるように、凹部42の右端部は、カバーレイ27層に形成された素子開口部32の近傍にまで延びている。凹部42は、延出部25のうち、迂回部31が形成されていない領域に設けられている。凹部42の内側面には、カバーレイ27層と、ベースフィルム26が露出している(図7及び図8参照)。
[封止樹脂21]
封止樹脂21は、絶縁性の合成樹脂製である。流動性を有する状態の封止樹脂21が、フレキシブルプリント基板19上に、公知のノズル等により滴下された後、フレキシブルプリント基板19のカバーレイ27上に広がり、その後に固化することによって所定の形状に形成される。封止樹脂21が流動性を有する状態とは、封止樹脂21が融点以上の温度となって液体状態となった場合や、封止樹脂21がいわゆるゾル状である場合や、封止樹脂21が硬化剤によって固化される前の液体状態である場合等、任意の状態を含む。
封止樹脂21を構成する合成樹脂は、電気絶縁性、防湿性、防錆性、耐薬品性等を有することが好ましい。
封止樹脂21は、絶縁性の合成樹脂製である。流動性を有する状態の封止樹脂21が、フレキシブルプリント基板19上に、公知のノズル等により滴下された後、フレキシブルプリント基板19のカバーレイ27上に広がり、その後に固化することによって所定の形状に形成される。封止樹脂21が流動性を有する状態とは、封止樹脂21が融点以上の温度となって液体状態となった場合や、封止樹脂21がいわゆるゾル状である場合や、封止樹脂21が硬化剤によって固化される前の液体状態である場合等、任意の状態を含む。
封止樹脂21を構成する合成樹脂は、電気絶縁性、防湿性、防錆性、耐薬品性等を有することが好ましい。
図9及び図10に示されるように、固化した状態の封止樹脂21は、全体としてフレキシブルプリント基板19の表面から前方に盛り上がったドーム状に形成されている。封止樹脂21は、前方から見て、凹部42の左端部に対応する部分が切り欠かれたような形状をなす逃げ凹部43を有する(図4参照)。
図4に示されるように、逃げ凹部43は、封止樹脂21のうち、凹部42の左端縁と、凹部42の下側縁のうち左端部寄りの部分と、に対応する部分が、前方から見て略直角に切り欠かれたような形状となっている。逃げ凹部43においては、固化した状態の封止樹脂21が、フレキシブルプリント基板19の表面から前方に切り立った形状となっている(図7及び図8参照)。これは、液体状の封止樹脂21がフレキシブルプリント基板19のカバーレイ27上に広がった際に、液体状の封止樹脂21の表面張力によって、凹部42の孔縁部よりも先に液体状の封止樹脂21が流れることが規制されるためである。
図7及び図8に示されるように、絶縁プロテクタ17にフレキシブルプリント基板19が取り付けられた状態において、絶縁プロテクタ17の係止部39と、逃げ凹部43の切り立った壁面とは、干渉しないようになっている。
[本実施形態の製造方法]
続いて、本実施形態に係る蓄電モジュール12の製造方法の一例を説明する。蓄電モジュール12の製造方法は以下の記載に限定されない。
続いて、本実施形態に係る蓄電モジュール12の製造方法の一例を説明する。蓄電モジュール12の製造方法は以下の記載に限定されない。
ベースフィルム26の表面に銅箔が重ねられ接着される。次に、銅箔上にエッチングレジストが塗布された後、銅箔の不要な部分がエッチングにより除去される。その後、エッチングレジストが除去される。このようにして、導電路18が形成される。続いて、カバーレイ27が、ベースフィルム26およびこのベースフィルム26上に形成された導電路18に重ねられ、接着される。このようにして、フレキシブルプリント基板19の原反が得られる。
フレキシブルプリント基板19の原反が所定の形状に裁断される。この裁断工程において、凹部42が形成されてもよく、また、別の工程において凹部42が形成されてもよい。
図6に示されるように、フレキシブルプリント基板19の左ランド34、及び右ランド33に電子部品20のリード端子35が半田付けされる。半田付け工程としては、リフロー半田付けや、半田ごてを用いた半田付け等、任意の手法が適宜に選択される。
図9に示されるように、流動性を有する封止樹脂21が、公知のノズル等を用いて、フレキシブルプリント基板19上に滴下され、ドーム状に盛り付けられる。このとき、封止樹脂21はフレキシブルプリント基板19上に広がり、電子部品20、右ランド33、左ランド34、及び半田36が封止樹脂21により覆われる。封止樹脂21がフレキシブルプリント基板19に形成された凹部42の口縁部にまで達すると、封止樹脂21の表面張力により、封止樹脂21の流延が規制される。詳細には、流動性を有する状態の封止樹脂21は、凹部42の内側面を伝って流下しないようになっている。滴下の終了後、盛り付けられた封止樹脂21を公知の手法により固化させる。封止樹脂21を固化させる手段としては、冷却、硬化剤の混合、湿気による固化、光照射による固化等、任意の手法を適宜に選択できる。
絶縁性の合成樹脂材を射出成型することにより絶縁プロテクタ17が形成される。絶縁プロテクタ17の前面に、上記のようにして電子部品20が取り付けられたフレキシブルプリント基板19が載置される。延出部25は、図5において矢線Aで示される方向から係止部39に取り付けられる。フレキシブルプリント基板19の延出部25の左上隅部は、絶縁プロテクタ17の前面と、係止部39の係止壁41と、の間に配置される。係止壁41が前方から延出部25に当接することにより、延出部25が前方に外れることが抑制される。
封止樹脂21には凹部42が形成されているので、係止壁41の側縁は封止樹脂21と干渉することが抑制されるようになっている。詳細には、封止樹脂21の逃げ凹部43と、係止壁41の側縁との間には隙間が形成されるようになっている。
フレキシブルプリント基板19が取り付けられた絶縁プロテクタ17が、蓄電素子群15が収容されたケース16の前端部に取り付けられる。蓄電素子11の電極端子14が、絶縁プロテクタ17の挿通孔22に後方から挿通される(図2参照)。
バスバー23が絶縁プロテクタ17の一対の挟持部24の間に挟持される。バスバー23の左側面、及び右側面に、それぞれ、挿通孔22から前方に突出した電極端子14がレーザー溶接により接続される。これにより蓄電モジュール12が完成する(図3参照)。
[実施形態の作用効果]
続いて、本実施形態の作用効果について説明する。本実施形態は、電極端子14を有する複数の蓄電素子11が並べられた蓄電素子群15に取り付けられる配線モジュール10であって、絶縁性の絶縁プロテクタ17と、絶縁プロテクタ17に配されるとともに、導電路18を有するフレキシブルプリント基板19と、フレキシブルプリント基板19の導電路18に接続される電子部品20と、少なくとも電子部品20と導電路18とが接続された部分を覆う封止樹脂21と、を備え、導電路18は電極端子14と電気的に接続される電極接続部30を有し、フレキシブルプリント基板19は電極接続部30から離れる方向に延びる延出部25を有し、延出部25には電子部品20が取り付けられており、絶縁プロテクタ17は延出部25を係止する係止部39を有し、電子部品20と導電路18とが接続された部分が流動性を有する状態の封止樹脂21によって覆われた後に、流動性を有する状態の封止樹脂21が固化するようになっており、少なくとも絶縁プロテクタ17の表面には、流動性を有する状態の封止樹脂21の流延を規制することにより、封止樹脂21が係止部39と干渉することを抑制する凹部42が設けられている。
続いて、本実施形態の作用効果について説明する。本実施形態は、電極端子14を有する複数の蓄電素子11が並べられた蓄電素子群15に取り付けられる配線モジュール10であって、絶縁性の絶縁プロテクタ17と、絶縁プロテクタ17に配されるとともに、導電路18を有するフレキシブルプリント基板19と、フレキシブルプリント基板19の導電路18に接続される電子部品20と、少なくとも電子部品20と導電路18とが接続された部分を覆う封止樹脂21と、を備え、導電路18は電極端子14と電気的に接続される電極接続部30を有し、フレキシブルプリント基板19は電極接続部30から離れる方向に延びる延出部25を有し、延出部25には電子部品20が取り付けられており、絶縁プロテクタ17は延出部25を係止する係止部39を有し、電子部品20と導電路18とが接続された部分が流動性を有する状態の封止樹脂21によって覆われた後に、流動性を有する状態の封止樹脂21が固化するようになっており、少なくとも絶縁プロテクタ17の表面には、流動性を有する状態の封止樹脂21の流延を規制することにより、封止樹脂21が係止部39と干渉することを抑制する凹部42が設けられている。
電極接続部30から離れる方向に延びる延出部25に電子部品20が取り付けられている。これにより、電子部品20が電極端子14からの熱の影響を受けることを抑制できる。
電子部品20と導電路18とが接続された部分が封止樹脂21で覆われているので、電子部品20に水分が付着して導電路18が短絡することを抑制できる。
電極接続部30から延出された延出部25は、絶縁プロテクタ17の係止部39によって係止されるので、延出部25が振動等により不具合が生じることを抑制できる。
凹部42により、封止樹脂21が係止部39と干渉することを抑制できる。
また、本実施形態によれば、フレキシブルプリント基板19は絶縁性のベースフィルム26を有し、ベースフィルム26の一方の面には導電路18が形成されており、ベースフィルム26の一方の面にはカバーレイ27層が積層されており、カバーレイ27層は素子開口部32を有しており、素子開口部32内には導電路18に設けられたランドが位置しており、ランドには電子部品20のリード端子35が半田36によって接続されており、封止樹脂21は素子開口部32を覆っている。
ランドと、半田36と、電子部品20のリード端子35とが封止樹脂21によって覆われるので、結露による水分から配線モジュール10を保護することができる。
また、本実施形態によれば、導電路18のうち延出部25に形成された部分は迂回部31とされており、迂回部31は分断されており、迂回部31が分断された部分に架け渡されるように電子部品20が配設されている。
迂回部31により、電子部品20に対する蓄電素子11の電極端子14から伝達される熱の影響を低減させることができる。
また、本実施形態によれば、電子部品20は導電路18に過電流が流れることを抑制する過電流制限素子である。本実施形態においては、過電流制限素子はチップヒューズである。
過電流制限素子により、導電路18に過電流が流れることを抑制できる。
チップヒューズに過電流が流れると、チップヒューズが溶断する。これにより、導電路18を物理的に切断できるので、フレキシブルプリント基板19に形成された導電路18に過電流が流れることを確実に抑制できる。
また、本実施形態によれば、凹部42は、延出部25が係止部39に係止された状態において、係止部39の端縁部に沿った位置に形成されている。
凹部42が係止部39に端縁部に沿った位置に形成されていることにより、封止樹脂21が係止部39に干渉することを抑制できる。
フレキシブルプリント基板19を凹状に形成するという簡易な構成により、封止樹脂21の流延を容易に規制できるので、配線モジュール10の製造コストが上昇することを抑制できる。
また、本実施形態によれば、電極端子14と電極接続部30とがバスバー23を介して接続されている。
電極端子14と電極接続部30とがバスバー23を介して電気的に接続されているので、バスバー23と電極接続部30とが他部材を介して接続されている場合に比べて部品点数を削減できる。
また、本実施形態によれば、延出部25は長方形状に形成されており、係止部39は延出部25の上角部37を係止するようになっており、電子部品20は、延出部25のうち、上角部37と異なる下角部38の近傍に配されている。
延出部25が長方形状という単純な形状をなしているので、フレキシブルプリント基板19の歩留まりを向上させることができる。長方形状をなす延出部25の上角部37が係止されるので、延出部25が振動することを抑制できる。
また、本実施形態によれば、係止部39は、導電路18が形成されている部分と異なる部分を係止する。
延出部25に係止部39が係止した場合でも、係止部39によって導電路18に負荷が加わることを抑制できる。これにより、導電路18に不具合が生じることを抑制できる。
また、本実施形態に係る配線モジュール10は、車両に搭載された蓄電素子群15に取り付けられる車両用の配線モジュール10である。
車両が高湿度の環境に置かれた車両に結露が生じても、結露した水により、電子部品20が短絡したり、複数の異なる導電路18が短絡したりすることを抑制できる。
<他の実施形態>
(1)1つのフレキシブルプリント基板19が2つ以上の延出部25を有する構成としてもよい。
(1)1つのフレキシブルプリント基板19が2つ以上の延出部25を有する構成としてもよい。
(2)1つの延出部25に2つ以上の電子部品20が配される構成としてもよい。
(3)規制部は、フレキシブルプリント基板19から突出する凸部であってもよい。凸部は、カバーレイ27に合成樹脂を塗工することによりフレキシブルプリント基板19から突出させてもよいし、カバーレイ27とベースフィルム26との間に銅箔を貼付することにより形成してもよい。
(4)延出部25の形状は長方形状に限られず、任意の形状とすることができる。
(5)係止部39は、延出部25のうち導電路18が形成された部分を係止する構成としてもよい。
(6)電子部品20は、延出部25のうち、角部と異なる部分に配されていてもよい。
(7)係止部39は、延出部25の角部と異なる部分を係止する構成としてもよい。
(8)規制部は、係止部39の側縁に沿った形状でなくてもよく、任意の形状とすることができる。
1: 車両
2: 蓄電パック
3: PCU
4: ワイヤーハーネス
10: 配線モジュール
11: 蓄電素子
12: 蓄電モジュール
13: 容器
14: 電極端子
15: 蓄電素子群
16: ケース
17: 絶縁プロテクタ
18: 導電路
19: フレキシブルプリント基板
20: 電子部品
21: 封止樹脂
22: 挿通孔
23: バスバー
24: 挟持部
25: 延出部
26: ベースフィルム
27: カバーレイ
28: コネクタ
29: バスバー開口部
30: 電極接続部
31: 迂回部
32: 素子開口部
33: 右ランド
34: 左ランド
35: リード端子
36: 半田
37: 上角部
38: 下角部
39: 係止部
40: 側壁
41: 係止壁
42: 凹部
43: 逃げ凹部
2: 蓄電パック
3: PCU
4: ワイヤーハーネス
10: 配線モジュール
11: 蓄電素子
12: 蓄電モジュール
13: 容器
14: 電極端子
15: 蓄電素子群
16: ケース
17: 絶縁プロテクタ
18: 導電路
19: フレキシブルプリント基板
20: 電子部品
21: 封止樹脂
22: 挿通孔
23: バスバー
24: 挟持部
25: 延出部
26: ベースフィルム
27: カバーレイ
28: コネクタ
29: バスバー開口部
30: 電極接続部
31: 迂回部
32: 素子開口部
33: 右ランド
34: 左ランド
35: リード端子
36: 半田
37: 上角部
38: 下角部
39: 係止部
40: 側壁
41: 係止壁
42: 凹部
43: 逃げ凹部
Claims (11)
- 電極端子を有する複数の蓄電素子が並べられた蓄電素子群に取り付けられる配線モジュールであって、
絶縁性の絶縁プロテクタと、
前記絶縁プロテクタに配されるとともに、導電路を有するフレキシブルプリント基板と、
前記フレキシブルプリント基板の前記導電路に接続される電子部品と、
少なくとも前記電子部品と前記導電路とが接続された部分を覆う封止樹脂と、を備え、
前記導電路は前記電極端子と電気的に接続される電極接続部を有し、前記フレキシブルプリント基板は前記電極接続部から離れる方向に延びる延出部を有し、前記延出部には前記電子部品が取り付けられており、前記絶縁プロテクタは前記延出部を係止する係止部を有し、
前記電子部品と前記導電路とが接続された部分が流動性を有する状態の前記封止樹脂によって覆われた後に、流動性を有する状態の前記封止樹脂が固化するようになっており、
少なくとも前記絶縁プロテクタの表面には、流動性を有する状態の前記封止樹脂の流延を規制することにより、前記封止樹脂が前記係止部と干渉することを抑制する規制部が設けられている配線モジュール。 - 前記フレキシブルプリント基板は絶縁性のベースフィルムを有し、
前記ベースフィルムの一方の面には前記導電路が形成されており、
前記ベースフィルムの前記一方の面にはカバーレイ層が積層されており、
前記カバーレイ層は開口部を有しており、前記開口部内には前記導電路に設けられたランドが位置しており、前記ランドには前記電子部品のリード端子が半田によって接続されており、
前記封止樹脂は前記開口部を覆っている請求項1に記載の配線モジュール。 - 前記導電路のうち前記延出部に形成された部分は迂回部とされており、
前記迂回部は分断されており、前記迂回部が分断された部分に架け渡されるように前記電子部品が配設されている請求項1または請求項2に記載の配線モジュール。 - 前記電子部品は前記導電路に過電流が流れることを抑制する過電流制限素子である請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の配線モジュール。
- 前記過電流制限素子はチップヒューズである請求項4に記載の配線モジュール。
- 前記規制部は、前記延出部が前記係止部に係止された状態において、前記係止部の端縁部に沿った位置に形成されている請求項1から請求項5のいずれか一項に記載の配線モジュール。
- 前記規制部は、前記フレキシブルプリント基板に設けられた凹部である請求項1から請求項6のいずれか一項に記載の配線モジュール。
- 前記電極端子と前記電極接続部とがバスバーを介して接続されている請求項1から請求項7のいずれか一項に記載の配線モジュール。
- 前記延出部は長方形状に形成されており、
前記係止部は前記延出部の一の角部を係止するようになっており、
前記電子部品は、前記延出部のうち、前記一の角部と異なる他の角部の近傍に配されている請求項1から請求項8のいずれか一項に記載の配線モジュール。 - 前記係止部は、前記導電路が形成されている部分と異なる部分を係止する請求項1から請求項9のいずれか一項に記載の配線モジュール。
- 車両に搭載された前記蓄電素子群に取り付けられる車両用の配線モジュールである、請求項1から請求項10のいずれか一項に記載の配線モジュール。
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JP2021014322A JP2022117693A (ja) | 2021-02-01 | 2021-02-01 | 配線モジュール |
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