JP2023061480A - バスバーモジュール - Google Patents

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貴史 齋藤
Takashi Saito
周平 浦上
Shuhei Uragami
雄太 松永
Yuta Matsunaga
刀貢臣 和田
Tomiomi Wada
雄貴 大平
Yuki Ohira
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Yazaki Corp
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Abstract

【課題】各部を適正に取り扱うことができるバスバーモジュールを提供することを目的とする。【解決手段】バスバーモジュール1は、バスバーを収容するケースに組み付けられるカバー40と、カバー40に対して検出線20の端部に設けられたコネクタ70を仮保持可能である仮保持構造60とを備え、仮保持構造60は、カバー40に対してコネクタ70を仮保持した状態で、差し込み方向D1に沿って延在する差し込み片部61と、押さえ方向D3に対して差し込み片部61と当接し当該差し込み片部61を仮保持位置に係止する押さえ片部63と、差し込み片部61が仮保持位置に差し込まれ押さえ片部63によって当該仮保持位置に係止された状態で、差し込み片部61の差し込み方向D1の端部と当接し当該差し込み片部61の仮保持位置からの離脱を規制する抜け防止壁部64とを含む。【選択図】図8

Description

本発明は、バスバーモジュールに関する。
例えば、特許文献1には、正極及び負極の電極端子を有する複数の単電池が並べられてなる単電池群に取り付けられる電池配線モジュールが開示されている。この電池配線モジュールは、複数の接続部材と、フレキシブルプリント基板と、を備える。複数の接続部材は、複数の単電池の隣接する単電池の正極及び負極の電極端子を接続する。フレキシブルプリント基板は、複数の接続部材を介して複数の単電池の電圧を検知する複数の電圧検知線を有する。
特開2017-27831号公報
ところで、上述の特許文献1に記載の電池配線モジュールは、電圧検知線の端部にコネクタが設けられているが、例えば、輸送時等における当該コネクタの取り扱いの点で更なる改善の余地がある。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであって、各部を適正に取り扱うことができるバスバーモジュールを提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係るバスバーモジュールは、複数の電池セルがそれぞれ有する電極端子を電気的に接続するバスバーと、前記バスバーに電気的に接続され、端部にコネクタが設けられた検出線と、前記バスバーを収容するケースと、前記ケースに組み付けられるカバーと、前記カバーに対して前記コネクタを仮保持可能である仮保持構造とを備え、前記仮保持構造は、前記コネクタに設けられ、前記カバーに対して前記コネクタを仮保持した状態で、差し込み方向に沿って延在する差し込み片部と、前記カバーに設けられ、前記差し込み方向に沿って延在し、当該差し込み方向と交差する押さえ方向に対して前記差し込み片部と当接し当該差し込み片部を仮保持位置に係止する押さえ片部と、前記カバーに設けられ、前記差し込み方向に沿って前記押さえ片部と間隔をあけて対向して位置し、前記差し込み片部が前記仮保持位置に差し込まれ前記押さえ片部によって当該仮保持位置に係止された状態で、前記差し込み片部の前記差し込み方向の端部と当接し当該差し込み片部の前記仮保持位置からの離脱を規制する抜け防止壁部とを含む。
本発明に係るバスバーモジュールは、各部を適正に取り扱うことができる、という効果を奏する。
図1は、実施形態に係るバスバーモジュールの概略構成を表す斜視図である。 図2は、実施形態に係るバスバーモジュールの概略構成を表す分解斜視図である。 図3は、実施形態に係るバスバーモジュールの仮保持構造を含む部分斜視図である。 図4は、実施形態に係るバスバーモジュールの仮保持構造のコネクタ側の概略構成を表す部分斜視図である。 図5は、実施形態に係るバスバーモジュールの仮保持構造のカバー側の概略構成を表す部分斜視図である。 図6は、実施形態に係るバスバーモジュールの仮保持構造のカバー側の概略構成を表す部分斜視図である。 図7は、実施形態に係るバスバーモジュールの仮保持構造を含む部分断面図である。 図8は、実施形態に係るバスバーモジュールの仮保持構造を含む部分断面図である。 図9は、実施形態に係るバスバーモジュールの仮保持構造を含む部分断面図である。
以下に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施形態によりこの発明が限定されるものではない。また、下記実施形態における構成要素には、当業者が置換可能かつ容易なもの、あるいは実質的に同一のものが含まれる。
なお、以下の説明では、互いに交差する第1方向、第2方向、及び、第3方向のうち、第1方向を「配列方向X」といい、第2方向を「幅方向Y」といい、第3方向を「高さ方向Z」という。ここでは、第1方向としての配列方向Xと第2方向としての幅方向Yと第3方向としての高さ方向Zとは、相互に直交する。典型的には、配列方向Xは、差し込み方向D1に相当し、幅方向Yは、対向方向D2に相当し、高さ方向Zは、押さえ方向D3に相当する。以下の説明で用いる各方向は、特に断りの無い限り、各部が相互に組み付けられた状態での方向として説明する。
[実施形態]
図1、図2に示す本実施形態に係るバスバーモジュール1は、車両に搭載される電池パック100に適用される。電池パック100は、例えば、モータ等の電動機を駆動源として備える車両(電気自動車やハイブリッド車等)に搭載されるものであり、当該電動機に対する給電等に供されるものである。電池パック100は、バスバーモジュール1と、電池モジュール110とを備える。電池パック100は、複数のバスバーモジュール1、及び、複数の電池モジュール110を備えていてもよい。
電池モジュール110は、配列方向Xに沿って配列された複数の電池セル(単電池)111によって構成される組電池である。各電池セル111は、それぞれ、セル本体112と、2つの電極端子113とを有する。セル本体112は、電池セル111を構成する主たる部分である。ここでは、セル本体112は、略直方体板状に形成され、内部に各部が収容される。2つの電極端子113は、セル本体112のいずれかの場所に外方に露出させた状態で各々設けられる。2つの電極端子113は、一方が正極となり、他方が負極となる。電極端子113は、例えば、セル本体112の外壁面に設けた板状のものでもよいし、セル本体112の外壁面から突出させた柱状の極柱であってもよい。ここでは、電極端子113は、一例として略円形板状に形成された電極であるものとして図示している。
電池モジュール110は、それぞれの電池セル111のいずれか一方の電極端子113を一列に並べ、かつ、他方の電極端子113も一列に並べた状態で、それぞれの電池セル111を連ねて配列している。このため、この電池モジュール110では、一列に並べられた電極端子113からなる電極端子群114が2箇所に設けられている。ここでは、電池セル111は、各セル本体112が略直方体板状に形成されており、その6つの外壁面のうちの1つに正負それぞれの電極端子113を設けている。このため、電池モジュール110は、配列方向Xに沿って配列された電池セル111によって全体として略直方体状に形成され、複数の電池セル111からなる集合体として6つの壁面を有している。そして、この電池モジュール110は、集合体の6つの壁面のうちの1つにそれぞれの電極端子群114が設けられている。
バスバーモジュール1は、電池モジュール110を構成する複数の電池セル111と電気的に接続されるものである。バスバーモジュール1は、上記のように構成された電池モジュール110に対して、それぞれの電極端子群114のうちの少なくとも一方に電気的に接続される。ここでは、バスバーモジュール1は、2つの電極端子群114の双方に電気的に接続される。バスバーモジュール1は、各電池セル111と不図示の監視装置とを電気的に接続する。監視装置は、各電池セル111の状態(電圧、電流、温度等)を監視する電池監視ユニットを構成する演算装置であり、例えば、ECU(Electronic Control Unit)・マイコン等である。監視装置は、バスバーモジュール1を介して得られる電池セル111の状態を表す情報(電圧情報、電流情報、温度情報等)に基づいて各電池セル111の状態を監視し充放電制御等の各種制御に利用する。
このような構成にあって、本実施形態のバスバーモジュール1は、図3等に示すように、監視装置等と接続するためのコネクタ70の仮保持構造60を備えることで、例えば、輸送時等であっても、各部を適正に取り扱うことができる構成を実現している。以下、各図を参照してバスバーモジュール1の構成について詳細に説明する。
具体的には、図1、図2に示すバスバーモジュール1は、バスバー10と、検出線20と、ケース30と、カバー40と、カバー50と、仮保持構造60とを備える。バスバーモジュール1は、複数のバスバー10、検出線20、ケース30、カバー40、カバー50、仮保持構造60等がモジュール化された状態で、電池モジュール110に組み付けられ、各バスバー10が各電極端子113に対して接合されることで電池パック100を構成する。バスバーモジュール1は、この他、サーミスタや各種センサ等を備えていてもよい。
バスバー10は、複数の電池セル111がそれぞれ有する電極端子113を電気的に接続する接続端子である。バスバー10は、配列された複数の電池セル111のうちの少なくとも1つを接続対象とし、その接続対象となる電池セル111が有する2つの電極端子113のうちの1つに対して電気的に接続される。バスバー10は、例えば、銅やアルミニウム等の導電性を有する金属板によって形成される。バスバー10は、例えば、レーザ溶接接合やボルト接合等、種々の形式の接合手法によって電極端子113に接合され、当該電極端子113に電気的に接続される。
より具体的には、バスバー10は、配列方向Xに沿って隣接する電池セル111がそれぞれ有する2つの電極端子113の一方同士を電気的に接続する電極接続バスバーを構成する。つまりこの場合、バスバー10は、異なる電極端子113に渡って設けられ当該異なる電極端子113同士を電気的に接続する。これにより、バスバー10は、配列方向Xに沿って隣接する一方の電池セル111の電極端子113と、他方の電池セル111の電極端子113とを導通接続する。バスバー10は、電池モジュール110において要求される複数の電池セル111の接続方式に応じて、隣接する電池セル111の電極端子113同士を相互に電気的に接続する。
例えば、バスバー10は、電池モジュール110において複数の電池セル111を直列接続する場合には、隣接する一方の電池セル111において正極を構成する電極端子113と、他方の電池セル111において負極を構成する電極端子113とを接続する。この場合、電池モジュール110は、それぞれの電極端子群114において、正極の電極端子113と負極の電極端子113とが交互に配置されている。また、別の例として、バスバー10は、電池モジュール110において複数の電池セル111を並列接続する場合には、隣接する電池セル111の正極を構成する電極端子113同士、又は、負極を構成する電極端子113同士を接続する。この場合、電池モジュール110は、それぞれの電極端子群114において、同極のものが並べて配置されている。
なお、電池モジュール110は、バスバー10で他の電極端子113に連結されない電極端子113が2つ存在しており、その内の一方が総正極となり、その内の他方が総負極となる。ここでは、電池モジュール110において複数の電池セル111が直列接続された場合、すなわち、それぞれの電極端子群114において、正極と負極の電極端子113が交互に配置されている場合を例示しており、一方の電極端子群114に、総正極、及び、総負極の双方が位置している。そして、電池モジュール110は、これら総正極、総負極となる電極端子113に対してそれぞれ総正極をなすバスバー10、総負極バスバーをなすバスバー10が電気的に接続されている。
検出線20は、バスバー10に電気的に接続され、端部にコネクタ70が設けられ、当該コネクタ70を介して各バスバー10と上記監視装置とを電気的に接続するものである。検出線20は、上記のように構成される複数のバスバー10とそれぞれ電気的に接続され、各バスバー10と上記監視装置とを電気的に接続する。本実施形態の検出線20は、一例として、可撓性を有する板状の平面回路体であるフレキシブルプリント基板(FPC:Flexible Printed Circuits)21によって構成することができる。すなわちこの場合、検出線20は、フレキシブルプリント基板21を構成する導体層(印刷回路体)によって、各バスバー10と上記監視装置とを電気的に接続する検出導体が構成される。フレキシブルプリント基板21によって構成される検出線20は、バスバー10に対して検出導体(導体層)が溶接、あるいは、締結されることで、各バスバー10とそれぞれ電気的に接続される。検出線20は、例えば、各バスバー10との間に中継バスバー等を介して当該各バスバー10と電気的に接続されてもよい。検出線20は、配列方向Xの一方側の端部にコネクタ70が接続されている。コネクタ70は、いわゆるFPCコネクタを構成するものであり、上記監視装置側のコネクタ等とコネクタ嵌合し電気的に接続される。
ケース30は、バスバー10を収容、保持する筐体である。ケース30は、上記のように構成されるバスバー10を配列方向Xに沿って複数並べて収容、保持する。ケース30は、例えば、絶縁性を有する樹脂材料によって各部が一体で形成される形成される。ケース30は、バスバー10を収容する収容室31が配列方向Xに沿って複数並んで配列され、当該各収容室31がヒンジ32等の変位吸収構造を介して相互に連結されることで構成されている。ケース30は、各収容室31にそれぞれ1つずつバスバー10を収容し、各バスバー10を電極端子113に接続可能な姿勢で保持する。ここでは、ケース30は、電極端子群114ごとに1つずつ、合計2つの収容室群33を含んで構成されている。各収容室群33は、それぞれ電極端子群114を構成する電極端子113の数に応じた数の収容室31を有しており、当該複数の収容室31が配列方向Xに沿って並んで配列されている。一方の収容室群33は、上述した総正極をなすバスバー10、総負極バスバーをなすバスバー10を収容、保持する収容室31も含んで構成されている。一対の収容室群33は、幅方向Yに沿って間隔をあけて位置すると共に、複数の連結部34を介して連結され一体化されている。ケース30は、この一対の収容室群33の間で、かつ、複数の連結部34上の空間部が回路体設置空間部35として機能する。回路体設置空間部35は、上述した検出線20を設置するための空間部である。複数の連結部34は、一対の収容室群33の間において、配列方向Xに沿って間隔をあけて位置し、回路体設置空間部35の下部を幅方向Yに沿って横断する。連結部34は、回路体設置空間部35に設置された検出線20を支持する支持体として機能する。検出線20は、この回路体設置空間部35内に収められて各連結部34に支持された状態で、配列方向Xに沿って延在し、当該配列方向Xの一方側にコネクタ70が位置する。
カバー40は、ケース30に組み付けられ、当該ケース30の各収容室31に収容された各バスバー10を覆い、活電部位を保護するものである。カバー40は、例えば、絶縁性を有する樹脂材料によって各部が一体で形成される形成される。カバー40は、全体として、板厚方向が高さ方向Zに沿う略板状に形成される。カバー40は、種々の係止構造(係止爪部や係止孔部等)を介してケース30に係止されることで、当該ケース30に組み付けられる。カバー40は、ケース30の高さ方向Zの一方側(電池モジュール110が位置する側とは反対側)から組み付けられ、ケース30を覆う。
より具体的には、カバー40は、本体部41、及び、連結部42を含んで構成される。本体部41は、カバー40において、ケース30の収容室31を覆う主体たる部分である。本体部41は、一対の収容室群33に対応してそれぞれ1つずつ一対で設けられる。各本体部41は、収容室群33の略全体を覆うことができるように、収容室群33の形状に対応した略矩形板状に形成される。ここでは、各本体部41は、高さ方向Zが板厚方向となり、かつ、配列方向Xが長辺方向となる略矩形板状に形成される。一対の本体部41は、幅方向Yに沿って間隔をあけて位置すると共に、複数の連結部42を介して連結され一体化されている。複数の連結部42は、一対の本体部41の間において、配列方向Xに沿って間隔をあけて位置し、ケース30の回路体設置空間部35上を幅方向Yに沿って横断する。カバー40は、一対の本体部41がそれぞれ収容室群33を覆い、かつ、複数の連結部42が回路体設置空間部35上に位置する位置関係でケース30に組み付けられる。
カバー50は、ケース30に組み付けられ、当該ケース30の回路体設置空間部35に収容された検出線20を覆い、活電部位を保護するものである。カバー50は、例えば、絶縁性を有する樹脂材料によって各部が一体で形成される形成される。カバー50は、全体として、板厚方向が高さ方向Zに沿う略板状に形成される。カバー50は、種々の係止構造(係止爪部や係止孔部等)を介してケース30に係止されることで、当該ケース30に組み付けられる。カバー50は、ケース30の高さ方向Zの一方側(電池モジュール110が位置する側とは反対側)から組み付けられ、回路体設置空間部35に収容された検出線20を覆う。
より具体的には、カバー50は、回路体設置空間部35の略全体を覆うことができるように、回路体設置空間部35の形状に対応した略矩形板状に形成される。ここでは、カバー50は、高さ方向Zが板厚方向となり、かつ、配列方向Xが長辺方向となる略矩形板状に形成される。カバー50は、カバー40の一対の本体部41の間で、かつ、ケース30の連結部34の上側、カバー40の連結部42の下側に位置し、回路体設置空間部35に収容された検出線20を覆う位置関係でケース30に組み付けられる。
仮保持構造60は、図1、図2、図3に示すように、カバー40に対してコネクタ70を仮保持可能な構造である。本実施形態の仮保持構造60は、コネクタ70に設けられる差し込み片部61、及び、コネクタバネ部62と、カバー40に設けられる押さえ片部63、及び、抜け防止壁部64とを含んで構成される。
差し込み片部61、及び、コネクタバネ部62は、図4に示すように、コネクタ70の外面に形成されている。ここで、コネクタ70は、上述したように、いわゆるFPCコネクタであり、検出線20を構成するフレキシブルプリント基板21の端部に接続されている。コネクタ70は、コネクタハウジング71を含んで構成される。コネクタハウジング71は、フレキシブルプリント基板21の端部が差し込まれると共に、当該フレキシブルプリント基板21と電気的に接続される端子を保持する部材である。コネクタハウジング71は、略直方体箱状に形成されている。コネクタハウジング71は、複数の部材を組み合わせることで構成されていてもよい。コネクタ70は、このコネクタハウジング71の外面に差し込み片部61、及び、コネクタバネ部62が形成される。
差し込み片部61は、カバー40に対してコネクタ70を仮保持した状態で、差し込み方向D1に沿って延在する部位である。差し込み片部61は、コネクタハウジング71の外面に一対で形成される。
ここで、差し込み方向D1とは、カバー40側の構造体である押さえ片部63によって規定される仮保持位置に対して、当該差し込み片部61を差し込む方向に相当する(後述する図7、図8、図9も参照)。以下では、この差し込み方向D1と交差(直交)する2方向をそれぞれ対向方向D2、押さえ方向D3という場合がある。対向方向D2とは、一対の差し込み片部61が対向して位置する方向に相当する。押さえ方向D3とは、差し込み片部61が仮保持位置にある状態で、カバー40側の構造体である押さえ片部63によって差し込み片部61が係止される方向、言い換えれば、押さえ片部63によって差し込み片部61が押さえ込まれる方向に相当する(後述する図7、図8、図9も参照)。本実施形態では、カバー40に対してコネクタ70を仮保持した状態において、差し込み方向D1は、配列方向Xに沿った方向に相当し、対向方向D2は、幅方向Yに沿った方向に相当し、押さえ方向D3は、高さ方向Zに沿った方向に相当する。
差し込み片部61は、コネクタ70がカバー40に仮保持された状態で、コネクタハウジング71においてカバー40と対向する面71aに形成される(後述する図7、図8、図9も参照)。言い換えれば、コネクタ70は、カバー40に仮保持された状態において、この差し込み片部61が形成された面71aがカバー40側に位置することとなる。差し込み片部61は、この面71aから押さえ方向D3に沿って突出して形成された一対の突出リブ71bの先端部にそれぞれ形成される。一対の突出リブ71bは、それぞれ差し込み方向D1に沿って延在すると共に対向方向D2に沿って間隔をあけて位置する。一対の差し込み片部61は、各突出リブ71bの先端部から対向方向D2に沿って互いに接近する側に向けて突出して形成され、それぞれ差し込み方向D1に沿って延在する。
上記のように構成される差し込み片部61は、押さえ方向D1に対して、カバー40側の構造体である押さえ片部63と当接し当該押さえ片部63によって仮保持位置に係止される部分を構成する(後述する図7、図8、図9も参照)。また、本実施形態の各差し込み片部61は、仮保持位置への差し込み先端61a側が先細りとなる形状に形成されている(後述する図7、図8、図9も参照)。各差し込み片部61は、押さえ方向D3に対して外方に露出する側の面にテーパが付されることで上記先細り形状に形成されている。
コネクタバネ部62は、カバー40に対してコネクタ70を仮保持した状態で、差し込み方向D1に沿って延在し、かつ、押さえ方向D3に沿って弾性変形可能に形成された部位である。コネクタバネ部62は、コネクタハウジング71の外面に1つが形成される。コネクタバネ部62は、コネクタ70がカバー40に仮保持された状態で、コネクタハウジング71においてカバー40と対向する面71a(後述する図7、図8、図9も参照)、すなわち、差し込み片部61が形成された面71aに形成される。本実施形態のコネクタバネ部62は、コネクタハウジング71の面71aにおいて、一対の突出リブ71b、及び、一対の差し込み片部61の間の空間部に位置するように形成される。
コネクタバネ部62は、板厚方向が押さえ方向D3に沿う略矩形板状に形成される。コネクタバネ部62は、基端部62aがコネクタハウジング71の面71aに片持ち状(アーム状)に支持されて差し込み方向D1に沿って延在し、先端部62bが自由端をなす(後述する図7、図8、図9も参照)。この構成により、コネクタバネ部62は、コネクタハウジング71の面71aに対して押さえ方向D3に沿って弾性変形可能に片持ち状に支持される。
本実施形態のコネクタバネ部62は、差し込み方向D1に対して、差し込み片部61の差し込み先端61aが位置する側に基端部62aが位置する。また、コネクタバネ部62は、対向方向D2の両端部がそれぞれ押さえ方向D3に沿って各差し込み片部61の一部と対向して位置する。すなわち、コネクタバネ部62は、押さえ方向D3に沿って視て、対向方向D2の両端部が各差し込み片部61の一部とラップして位置する。そして、各差し込み片部61とコネクタバネ部62との押さえ方向D3に沿った間隔は、差し込み方向D1に沿って先端部62b側に向かうにしたがって徐々に狭くなる。
上記のように構成されるコネクタバネ部62は、各差し込み片部61が押さえ片部63によって仮保持位置に係止された状態で押さえ片部63と当接して弾性変形し、押さえ方向D3に対して各差し込み片部61との間に押さえ片部63を挟み込む部分を構成する(後述する図7、図8、図9も参照)。
なお、上記コネクタ70は、一対の突出リブ71b、及び、一対の差し込み片部61の間の空間部、すなわち、コネクタバネ部62が位置する空間部が上記監視装置側のコネクタの一部が嵌合する嵌合空間部として機能する。また、コネクタ70は、このコネクタバネ部62が上記監視装置側のコネクタとの係合を解除するための解除操作レバーとして機能する。
押さえ片部63、及び、抜け防止壁部64は、図3、図5、図6に示すように、カバー40において、複数の連結部42のうちコネクタ70側に位置する連結部42に設けられる。言い換えれば、押さえ片部63、及び、抜け防止壁部64は、配列方向Xにおいてコネクタ70側に位置する連結部42を構成する、ということもできる。
押さえ片部63は、差し込み方向D1に沿って延在し、押さえ方向D3に対して、コネクタ70側の構造体である差し込み片部61と当接し当該差し込み片部61を仮保持位置に係止する部分である。ここで、差し込み片部61の仮保持位置とは、当該差し込み片部61が押さえ片部63に係止され、仮保持される位置であり、押さえ方向D3において押さえ片部63の下側の位置である(後述する図7、図8、図9も参照)。なおここで、押さえ方向D3において、押さえ片部63の下側とは、押さえ片部63を境界として電池モジュール110が位置する側であり、言い換えれば、押さえ片部63を境界としてコネクタ70の本体が位置する側とは反対側である。
本実施形態の押さえ片部63は、カバー40の一対の本体部41に渡って幅方向Y(対向方向D2)に沿って設けられた梁状部63aから配列方向X(差し込み方向D1)に沿って突出して形成される。梁状部63aは、カバー40において、複数の連結部42のうちの1つを構成する。より詳しくは、押さえ片部63は、高さ方向Z(押さえ方向D3)に対して段差部位を介して梁状部63aの上側に位置し、かつ、梁状部63aから配列方向Xに沿って後述する抜け防止壁部64側に向けて延在して形成される。なおここで、高さ方向Z(押さえ方向D3)において、梁状部63aの上側とは、梁状部63aを境界として電池モジュール110が位置する側とは反対側であり、言い換えれば、梁状部63aを境界としてコネクタ70の本体が位置する側である。
本実施形態の押さえ片部63は、板厚方向が高さ方向Z(押さえ方向D3)に沿う略台形板状に形成される。そして、本実施形態の押さえ片部63は、押さえ方向D3に沿って弾性変形可能に形成される。より詳しくは、押さえ片部63は、基端部63bが梁状部63aに片持ち状(アーム状)に支持されて差し込み方向D1に沿って延在し、先端部63cが自由端をなす(後述する図7、図8、図9も参照)。この構成により、押さえ片部63は、梁状部63aに対して押さえ方向D3に沿って弾性変形可能に片持ち状に支持される。本実施形態の押さえ片部63は、カバー40に対してコネクタ70を仮保持した状態で、差し込み方向D1に対して、差し込み片部61の差し込み先端61aが位置する側に基端部63bが位置する。
上記のように構成される押さえ片部63は、カバー40に対してコネクタ70を仮保持した状態で、押さえ方向D3に対して差し込み片部61を仮保持位置に係止する部分を構成する(後述する図7、図8、図9も参照)。
抜け防止壁部64は、配列方向X(差し込み方向D1)に沿って押さえ片部63と間隔をあけて対向して位置し、コネクタ70側の構造体である差し込み片部61の仮保持位置からの離脱を規制する部分である。抜け防止壁部64は、差し込み片部61が仮保持位置に差し込まれ、押さえ片部63によって当該仮保持位置に係止された状態で、差し込み片部61の差し込み方向D1の端部と当接し当該差し込み片部61の仮保持位置からの離脱を規制する。
本実施形態の抜け防止壁部64は、カバー40の一対の本体部41に渡って幅方向Y(対向方向D2)に沿って梁状に設けられる。抜け防止壁部64は、カバー40において、複数の連結部42のうちの1つを構成する。より詳しくは、抜け防止壁部64は、縦壁部64aと、平板部64bとを含んで構成され、これらが一体で形成されている(後述する図7、図8、図9も参照)。縦壁部64aは、抜け防止壁部64において、高さ方向Z(押さえ方向D3)に沿って延在する部分であり、差し込み片部61が押さえ片部63によって仮保持位置に係止された状態で、当該差し込み片部61の差し込み方向D1の端部と当接する部分である。縦壁部64aは、配列方向X(差し込み方向D1)に沿って押さえ片部63と間隔をあけて対向して位置する。この縦壁部64aと押さえ片部63との間隔は、差し込み片部61が押さえ片部63によって仮保持位置に係止された状態で当該差し込み片部61の端部との間に十分な係り代を確保できる間隔となるように調整されている。平板部64bは、板厚方向が高さ方向Z(押さえ方向D3)に沿う略板状に形成され、配列方向X(差し込み方向D1)に沿って延在する部分である。平板部64bは、縦壁部64aの上側の端部、すなわち、電池モジュール110が位置する側とは反対側の端部から配列方向Xに沿って押さえ片部63側とは反対側に向けて延在して形成される。
上記のように構成された抜け防止壁部64は、差し込み片部61が仮保持位置に差し込まれ押さえ片部63によって当該仮保持位置に係止された状態で、縦壁部64aが差し込み片部61の差し込み方向D1の端部と当接し当該差し込み片部61の仮保持位置からの離脱を規制する部分を構成する(後述する図7、図8、図9も参照)。
上記のように構成された仮保持構造60は、カバー40に対してコネクタ70を仮保持する際には、図7に示すように、まず、差し込み片部61の差し込み先端61aが差し込み方向D1に沿って押さえ片部63の下側に潜り込ませるようにして差し込まれる。このとき、押さえ片部63は、先端部63cが、差し込み先端61aと基端部62aとの間から、差し込み方向D1に沿って差し込み片部61とコネクタバネ部62との間に挿入されるような位置関係となる。
この状態で、仮保持構造60は、コネクタ70と抜け防止壁部64との接点を支点P1とし、差し込み片部61と押さえ片部63との接点を作用点P2として、コネクタ70を支点P1周りに回動させながら押さえ片部63を押さえ方向D3に沿って弾性変形させ、差し込み片部61を仮保持位置に差し込み可能である。この場合、支点P1は、抜け防止壁部64において縦壁部64aと平板部64bとが交わる角部とコネクタ70との接点によって形成されている。作用点P2は、差し込み片部61の中腹部位と押さえ片部63の先端部63cとの接点によって形成されている。この構成により、仮保持構造60は、作業者がコネクタ70のコネクタハウジング71を把持して力点に力を加えることによって、コネクタハウジング71全体を支点P1周り(図7中反時計回り)に回動させながらテコの原理を利用して作用点P2に効率的に力を作用させ、差し込み片部61によって押さえ片部63を押し上げて弾性変形させることができる。
そして、仮保持構造60は、上記のように差し込み片部61によって押さえ片部63を撓ませ弾性変形させながら、差し込み片部61がさらに奥に差し込まれることで、図8に示すように、当該差し込み片部61が仮保持位置まで差し込まれ、押さえ片部63によって当該仮保持位置に係止される。このとき、押さえ片部63は、差し込み片部61が仮保持位置に至る過程で元の位置に復帰する。
またこのとき、押さえ片部63は、差し込み片部61がさらに奥に差し込まれる動作に伴って、差し込み方向D1に沿って先端部62b側に相対移動しつつコネクタバネ部62を弾性変形させながら、押さえ方向D3の上側、すなわち、差し込み片部61から離間する側に押し上げるように変形させる。
この状態で、仮保持構造60は、コネクタバネ部62が押さえ片部63と当接して弾性変形した状態となることで、当該コネクタバネ部62に対して差し込み片部61側に向かう付勢力(弾性押圧力)が発生する。この結果、仮保持構造60は、弾性変形したコネクタバネ部62の付勢力(コネクタバネ部62が弾性変形することで発生させる復元力)によって、押さえ片部63を当該コネクタバネ部62と各差し込み片部61との間に挟み込んで保持する状態となる。
またこの状態で、仮保持構造60は、抜け防止壁部64の縦壁部64aが差し込み片部61の差し込み方向D1の端部と当接することで、当該差し込み片部61の仮保持位置からの離脱を規制した状態となる。
この結果、仮保持構造60は、上記のようにカバー40に対してコネクタ70を仮保持することができる。
なお、仮保持構造60は、差し込み片部61が押さえ片部63によって仮保持位置に係止され、カバー40に対してコネクタ70が仮保持された状態では、上記のようにコネクタバネ部62が押さえ片部63と当接して弾性変形し付勢力が付加された状態となる。これにより、仮保持構造60は、図9に示すように、当該コネクタバネ部62の付勢力の反力によって、コネクタ70の全体が回動支点P3を回動中心としてカバー40に対して若干相対回動した状態(図9中時計回りに回動した状態)となり、差し込み片部61の縦壁部64a側の端部が若干上側に浮き上がった状態となる。ここで、回動支点P3は、差し込み片部61の中腹部位と押さえ片部63の先端部63cとの接点によって形成されている。この場合であっても、仮保持構造60は、縦壁部64aと差し込み片部61の端部との係り代が十分に確保され、差し込み片部61の仮保持位置からの離脱を規制した状態が維持される。この結果、仮保持構造60は、差し込み片部61が押さえ片部63によって仮保持位置に係止され、カバー40に対してコネクタ70が仮保持された状態が維持される。
以上で説明したバスバーモジュール1は、バスバー10、検出線20、及び、コネクタ70を介して電池セル111の電極端子113と監視装置とを電気に接続し、監視装置に各電池セル111の状態を監視させることができる。このような構成にあって、バスバーモジュール1は、仮保持構造60がコネクタ70に設けられた差し込み片部61、カバー40に設けられた押さえ片部63、及び、カバー40に設けられた抜け防止壁部64を含んで構成される。この構成により、バスバーモジュール1は、仮保持構造60において、差し込み片部61が押さえ片部63によって仮保持位置に係止された状態で、抜け防止壁部64によって差し込み片部61の仮保持位置からの離脱を規制することで、カバー40に対してコネクタ70を仮保持することができる。
これにより、バスバーモジュール1は、例えば、輸送時等にコネクタ70をカバー40に仮保持しておくことができるので、輸送時等の振動で当該コネクタ70が周囲の物体と干渉することを抑制することができる。
また、バスバーモジュール1は、仮保持構造60が上記のように差し込み片部61、押さえ片部63、及び、抜け防止壁部64によって構成されることで、例えば、緩衝資材等によってコネクタ70を包んで保護するような場合と比較して、簡単な作業でコネクタ70をカバー40に仮保持し適正に取り扱うことができる状態とすることができる。また、バスバーモジュール1は、緩衝資材等によってコネクタ70を包むような作業工程が不要であると共に、緩衝資材等のような資材自体も不要であるので、コストを抑制することもできる。
また、バスバーモジュール1は、仮保持構造60によってコネクタ70をカバー40に仮保持しておくことができきるので、例えば、輸送時等に振動が作用してもコネクタ70が揺れ動かないようにすることができる。これにより、バスバーモジュール1は、例えば、輸送時等にコネクタ70が揺れ動くことに起因して検出線20を構成するフレキシブルプリント基板21に負荷(ストレス)が作用することを抑制することができる。つまり、バスバーモジュール1は、検出線20を構成するフレキシブルプリント基板21に負荷が作用し難い構成とすることができる。
以上のように、バスバーモジュール1は、例えば、輸送時等であっても、各部を適正に取り扱うことができる。
ここでは、バスバーモジュール1は、コネクタ70と抜け防止壁部64との接点を支点P1とし、差し込み片部61と押さえ片部63との接点を作用点P2として、コネクタ70を支点P1周りに回動させながらテコの原理を利用して効率的に押さえ片部63を弾性変形させて、差し込み片部61を仮保持位置に差し込むことができる。この結果、バスバーモジュール1は、仮保持構造60によってカバー40にコネクタ70を仮保持させる作業を容易に行わせることができ、作業性を向上することができるので、各部をより適正に取り扱うことができる。
なおこの場合、カバー40は、コネクタ70において差し込み片部61が形成された部位と比較して相対的に撓み易い樹脂材料によって形成されることが好ましい。ここでは、カバー40は、コネクタハウジング71と比較して相対的に撓み易い樹脂材料として、一例として、ポリプロピレン(PP:Polypropylene)によって形成される。差し込み片部61が形成されたコネクタハウジング71は、カバー40と比較して相対的に剛性が高い樹脂材料として、一例として、ガラス繊維入りのポリブチレンテレフタレート(PBT:Poly Butylene Terephthalate)よって形成される。これにより、バスバーモジュール1は、上記にように差し込み片部61を仮保持位置に差し込む際に差し込み片部61によって押さえ片部63を撓ませ易くすることができるので、差し込み片部61を仮保持位置まで差し込み、コネクタ70をカバー40に仮保持させる作業をよりやり易くすることができ、作業性を向上することができる。またこれにより、バスバーモジュール1は、仮保持構造60において、コネクタ70をカバー40に仮保持させ易く、かつ、一旦仮保持させた後はカバー40からコネクタ70が外れ難い構成とすることができる。つまり、バスバーモジュール1は、コネクタ70をカバー40に仮保持させ易い構成で、かつ、仮保持させたコネクタ70が外れ難い構成、という相反する要求をバランス良く両立することができる。この結果、バスバーモジュール1は、各部をより適正に取り扱うことができる。
またここでは、バスバーモジュール1は、仮保持構造60がさらにコネクタバネ部62を含んで構成され、コネクタバネ部62が押さえ片部63と当接して弾性変形し、当該弾性変形したコネクタバネ部62の付勢力によって、押さえ片部63を当該コネクタバネ部62と各差し込み片部61との間に挟み込んで保持することができる。この構成により、バスバーモジュール1は、コネクタ70をカバー40に確実に仮保持することができ、その上で、例えば、単純な圧入等と比較して、コネクタバネ部62と各差し込み片部61との間に押さえ片部63を挿入する際に要する挿入力が大きくなってしまうことを抑制することができる。この結果、バスバーモジュール1は、コネクタ70をカバー40に仮保持する際の作業性の悪化を招くことなく、コネクタ70をカバー40に確実に仮保持することができるので、各部をより適正に取り扱うことができる。
また、以上で説明したバスバーモジュール1は、差し込み片部61において、仮保持位置への差し込み先端61a側が先細りとなる形状に形成される。この構成により、バスバーモジュール1は、差し込み片部61を仮保持位置に差し込む作業自体もやり易くすることができ、作業性をさらに向上することができる。この結果、バスバーモジュール1は、各部をより適正に取り扱うことができる。
なお、上述した本発明の実施形態に係るバスバーモジュールは、上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された範囲で種々の変更が可能である。
以上の説明では、仮保持構造60の押さえ片部63、抜け防止壁部64は、カバー40に設けられるものとして説明したがこれに限らず、カバー50に設けられてもよい。
以上の説明では、検出線20は、平面回路体としてのフレキシブルプリント基板21によって構成されるものとして説明したがこれに限らない。検出線20は、例えば、フラットケーブル(FC:Flat Cable)、フレキシブルフラットケーブル(FFC:Flexible Flat Cable)、絶縁電線等によって構成されてもよい。
以上の説明では、仮保持構造60は、コネクタバネ部62を含んで構成されるものとして説明したがこれに限らず、差し込み片部61、押さえ片部63、及び、抜け防止壁部64を含んで構成されればよく、コネクタバネ部62を有さない構成であってもよい。
以上の説明では、差し込み片部61は、仮保持位置への差し込み先端61a側が先細りとなる形状に形成されるものとして説明したがこれに限らない。
以上の説明では、押さえ片部63は、押さえ方向D3に沿って弾性変形可能に形成されるものとして説明したがこれに限らない。
以上の説明では、カバー40は、コネクタ70において差し込み片部61が形成された部位と比較して相対的に撓み易い樹脂材料によって形成されることが好ましいものとして説明したがこれに限らない。
本実施形態に係るバスバーモジュールは、以上で説明した実施形態、変形例の構成要素を適宜組み合わせることで構成してもよい。
1 バスバーモジュール
10 バスバー
20 検出線
21 フレキシブルプリント基板(平面回路体)
30 ケース
40、50 カバー
60 仮保持構造
61 差し込み片部
61a 差し込み先端
62 コネクタバネ部
63 押さえ片部
64 抜け防止壁部
70 コネクタ
71 コネクタハウジング
100 電池パック
110 電池モジュール
111 電池セル
112 セル本体
113 電極端子
114 電極端子群
D1 差し込み方向
D2 対向方向
D3 押さえ方向
P1 支点
P2 作用点
P3 回動支点
X 配列方向
Y 幅方向
Z 高さ方向

Claims (6)

  1. 複数の電池セルがそれぞれ有する電極端子を電気的に接続するバスバーと、
    前記バスバーに電気的に接続され、端部にコネクタが設けられた検出線と、
    前記バスバーを収容するケースと、
    前記ケースに組み付けられるカバーと、
    前記カバーに対して前記コネクタを仮保持可能である仮保持構造とを備え、
    前記仮保持構造は、
    前記コネクタに設けられ、前記カバーに対して前記コネクタを仮保持した状態で、差し込み方向に沿って延在する差し込み片部と、
    前記カバーに設けられ、前記差し込み方向に沿って延在し、当該差し込み方向と交差する押さえ方向に対して前記差し込み片部と当接し当該差し込み片部を仮保持位置に係止する押さえ片部と、
    前記カバーに設けられ、前記差し込み方向に沿って前記押さえ片部と間隔をあけて対向して位置し、前記差し込み片部が前記仮保持位置に差し込まれ前記押さえ片部によって当該仮保持位置に係止された状態で、前記差し込み片部の前記差し込み方向の端部と当接し当該差し込み片部の前記仮保持位置からの離脱を規制する抜け防止壁部とを含む、
    バスバーモジュール。
  2. 前記押さえ片部は、前記押さえ方向に沿って弾性変形可能に形成され、
    前記仮保持構造は、前記コネクタと前記抜け防止壁部との接点を支点とし、前記差し込み片部と前記押さえ片部との接点を作用点として、前記コネクタを前記支点周りに回動させながら前記押さえ片部を前記押さえ方向に沿って弾性変形させ、前記差し込み片部を前記仮保持位置に差し込み可能である、
    請求項1に記載のバスバーモジュール。
  3. 前記仮保持構造は、
    前記コネクタに設けられ、前記カバーに対して前記コネクタを仮保持した状態で、前記差し込み方向に沿って延在し、かつ、前記押さえ方向に沿って弾性変形可能に形成され、前記差し込み片部が前記押さえ片部によって前記仮保持位置に係止された状態で前記押さえ片部と当接して弾性変形し、前記押さえ方向に対して前記差し込み片部との間に前記押さえ片部を挟み込むコネクタバネ部を含む、
    請求項1又は請求項2に記載のバスバーモジュール。
  4. 前記差し込み片部は、前記仮保持位置への差し込み先端側が先細りとなる形状に形成される、
    請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載のバスバーモジュール。
  5. 前記カバーは、前記コネクタにおいて前記差し込み片部が形成された部位と比較して相対的に撓み易い樹脂材料によって形成される、
    請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載のバスバーモジュール。
  6. 前記検出線は、可撓性を有する板状の平面回路体によって構成される、
    請求項1乃至請求項5のいずれか1項に記載のバスバーモジュール。
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