JP4629404B2 - バッテリ用樹脂カバーとその形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、電気自動車（ハイブリッドカーを含む）に搭載されるバッテリに装着され、長さを適宜に設定できるバッテリ用樹脂カバーとその形成方法に関するものである。

図６は電気自動車用（ハイブリッドカーを含む）のバッテリに装着する従来のバッテリ接続プレートの一形態を示すものである（特許文献１参照）。

このバッテリ接続プレート５１は複数のバッテリ５２を直列に接続するためのものであり、並列に配置された複数のバッテリ５２の前後の電極側に二枚縦置きに配設される。

各バッテリ接続プレート５１は絶縁樹脂製のプレート本体（樹脂カバー）５３の複数の開口５４内に導電金属製の長方形のバスバー５５を有し、各バスバー５５は二つの孔部５６を有し、隣接する二つのバッテリ５２の雄ねじ型の＋極と−極の各電極５７，５８を孔部５６に挿通してナットで締め付けてバスバー５５に接続させる。

図７に示す如く、各バスバー５５毎に一つの電圧検出端子５９がナットで共締めされ、二つのバッテリ５２（図６）ごとの電圧が検出される。電圧検出端子５９には電線６４が圧着接続され、電線６４は電圧検出装置（図示せず）に接続される。各電線６４はバッテリ接続プレート５１に沿って配索される。

電圧検出端子５９は矩形状の一方の電気接触部６０と中間の抵抗接続部６１と他方の電線接続部６２とを有し、中間の抵抗接続部６１に抵抗６３の両端子が接続された後、両端子の間で抵抗接続部６１が切断され、バッテリ５２の電圧が抵抗６３で減圧されて電線６４を経て電圧検出装置（図示せず）に送られる。
特開２０００−３３３３４３号公報（第２〜３頁、図１１〜図１４）

しかしながら、上記従来のバッテリ接続プレート５１においては、車種毎のバッテリの数に応じてプレート本体（樹脂カバー）を異なる長さに樹脂成形しなければならず、その度に成形金型を新たに作製するために、多くの製造コストがかかるという問題や、バッテリの数の多い場合にプレート本体（樹脂カバー）が長くなり、樹脂成形が困難になるという問題があった。

本発明は、上記した点に鑑み、バッテリ数が多くて樹脂カバーが長くなる場合でも容易に対応することができ、また、車種毎にバッテリ数が変動する場合でも樹脂カバーの成形金型を一々製作する必要がなく、製造コストを低く抑えることのできるバッテリ用樹脂カバーとその形成方法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、本発明の請求項１に係るバッテリ用樹脂カバーは、並列に配置された複数のバッテリの電極側の端部に装着され、各バッテリを接続する導電金属製の接続板を覆ったり、両端末の各バッテリに接続される総出力用の＋極と−極の各バスバーを覆ったりするバッテリ用樹脂カバーであって、一方の分割カバーと他方の分割カバーとで構成され、該一方の分割カバーが一端部に複数の突板部を互い違いに有し、該他方の分割カバーが一端部と長手方向中間部とに、該複数の突板部に対する複数の凹部を並列に有し、一端部の該凹部と該突板部とが係止手段で相互に係止されることを特徴とする。

上記構成により、一方の分割カバーの一端部を他方の分割カバーの一端部に向けて長手方向に接合させることで、一方の分割カバーの各突板部が他方の分割カバーの各凹部に進入係合し、それと同時に各突板部と凹部とが係止手段で係止（固定）される。各突板部と凹部とは互い違い（千鳥状）に配置されているから、各突板部と凹部とが相互に噛み合って、両分割カバーが板厚方向及び高さ方向（突板部並び方向）の位置ずれなく確実に接合される。他方の分割カバーは車種（バッテリの数）に応じて長手方向中間部から適宜長さで切断して使用することができる。

請求項２に係るバッテリ用樹脂カバーは、請求項１記載のバッテリ用樹脂カバーにおいて、前記他方の分割カバーが前記バッテリの数に応じて長手方向中間部の凹部からカバー長手直交方向に切断して使用されることを特徴とする。

上記構成により、一方の分割カバーは車種毎に共通で使用され、他方の分割カバーが車種（バッテリの数）に応じて長手方向中間部から切断して使用される。一方の分割カバーの他端部と他方の分割カバーの他端部とはバッテリの総出力部に対応して出力用のバスバー等を配置可能である。

請求項３に係るバッテリ用樹脂カバーは、請求項１又は２記載のバッテリ用樹脂カバーにおいて、前記各分割カバーに電圧検出端子が装着され、前記各バッテリが前記接続板で直列に接続され、該電圧検出端子が該接続板に接続されたことを特徴とする。

上記構成により、各バッテリの＋極と−極とが接続板を介して溶接等で相互に接続され、樹脂カバーに電線付きの電圧検出端子が装着され、バッテリに樹脂カバーが装着され、電圧検出端子が接続板に溶接等で接続される。樹脂カバーは外部に対して接続板や電圧検出端子を絶縁保護する。

請求項４に係るバッテリ用樹脂カバーの形成方法は、並列に配置された複数のバッテリの電極側の端部に装着し、各バッテリを接続する導電金属製の接続板を覆ったり、両端末の各バッテリに接続される総出力用の＋極と−極の各バスバーを覆ったりするバッテリ用樹脂カバーの形成方法であって、一方の分割カバーの一端部に、係止手段を有する複数の突板部を互い違いに設け、他方の分割カバーの一端部と長手方向中間部とに、該複数の突板部に対応して係止手段を有する複数の凹部を並列に形成し、前記バッテリの数に応じて該他方の分割カバーを長手方向中間部の所要の列の凹部から切断し、切断した該凹部に該突板部を係合させて樹脂カバーを形成することを特徴とする。

上記構成により、一方の分割カバーの一端部を他方の分割カバーの一端部に向けて長手方向に接合させることで、一方の分割カバーの各突板部が他方の分割カバーの各凹部に進入係合し、それと同時に各突板部と凹部とが係止手段で係止（固定）される。各突板部と凹部とは互い違い（千鳥状）に配置されているから、各突板部と凹部とが相互に噛み合って、両分割カバーが板厚方向及び高さ方向（突板部並び方向）の位置ずれなく確実に接合される。一方の分割カバーは車種毎に共通で使用され、他方の分割カバーが車種（バッテリの数）に応じて長手方向中間部から切断して使用される。一方の分割カバーの他端部と他方の分割カバーの他端部とはバッテリの総出力部に対応して出力用のバスバー等を配置可能である。

請求項１記載の発明によれば、一方の分割カバーと他方の分割カバーとを位置ずれなく確実に結合させることができると共に、両分割カバーの結合で長い樹脂カバーを得ることができ、バッテリ数の多い場合でも、両分割カバーの樹脂成形を容易に行ってバッテリ数の増加に確実に対応することができる。また、他方の分割カバーは一端部のみならず長手方向中間部においても凹部を有しているから、所要長さに切断して、車種毎のバッテリ数の増減に対応することができる。

請求項２記載の発明によれば、一方の分割カバーを車種毎に共通で使用し、他方の分割カバーを車種（バッテリの数）に応じて長手方向中間部から切断して使用することで、従来のようにバッテリの数に応じて一々樹脂カバーを樹脂成形する必要がなくなり、樹脂成形金型にかかるコストが低減され、樹脂カバーが低コスト化される。

請求項３記載の発明によれば、各分割カバーでバッテリ側の接続板や電圧検出端子を確実に絶縁保護することができる。

請求項４記載の発明によれば、一方の分割カバーと他方の分割カバーとを位置ずれなく確実に結合させることができると共に、両分割カバーの結合で長い樹脂カバーを得ることができ、バッテリ数の多い場合でも、両分割カバーの樹脂成形を容易に行ってバッテリ数の増加に確実に対応することができる。また、一方の分割カバーを車種毎に共通で使用し、他方の分割カバーを車種（バッテリの数）に応じて長手方向中間部から切断して使用することで、従来のようにバッテリの数に応じて一々樹脂カバーを樹脂成形する必要がなくなり、樹脂成形金型にかかるコストが低減され、樹脂カバーが低コスト化される。

図１は、本発明のバッテリ用樹脂カバーを備えたバッテリパックの一形態、図２はバッテリ用樹脂カバー（以下樹脂カバーと言う）を装着する前のバッテリパック、図３は樹脂カバーの内面（裏面）側に電線付きの電圧検出端子を装着した状態、図４〜図５は本発明のバッテリ用樹脂カバーの一実施形態をそれぞれ示すものである。

図１の如く、バッテリパック１は、複数の並列なバッテリ２（図２）と、複数のバッテリ２の上下を覆うバッテリカバー３と、複数のバッテリ２の前後の電極側に装着される二枚の樹脂カバー４とで構成されている。上下のバッテリカバー３は複数本のバンド５でバッテリ２に締付固定されている。

樹脂カバー４（図１）はバスバーカバーとも呼称され、内面側で、各バッテリ２を接続する導電金属製の接続板６（図２）を覆ったり、両端末の各バッテリ２に接続される総出力用の＋極と−極の各バスバー７，７’（図１，図２）を覆ったりする。樹脂カバー４の垂直な基板部１１の内面側に電圧検出端子８（図１，図３）が固定され、樹脂カバー４の内面側で電圧検出端子８がバッテリ２（図２）の接続板６にレーザ等で溶接される。図２で符号９はバッテリ２の環状の＋電極、１０は同じく平坦な−電極を示している。

図３の如く、電圧検出端子８は、基板部１１に突設されたピン部２３と可撓性の爪部２５と端子先端側の囲い凹部（図示せず）とで樹脂カバー４に固定されている。ピン部２３は端子８の孔部３０に係合し、爪部２５は端子８の電線圧着部３１を保持し、端子先端（下端）の幅狭な突部（図示せず）が囲い凹部に進入係合している。

爪部２５は基板部１１の幅狭な開口２１の両側に配置され、開口２１は上側（電線ガイド壁１２側）の幅広の開口２０に続くと共に、ピン部２３を有する幅狭の連結壁２６を介して下側の幅広の開口１３に続いている。樹脂カバー４の上端部に電線ガイド壁１２が一体に設けられ、電線ガイド壁１２の下部から基板部１１の上端部にかけて開口２０が設けられている。

電圧検出端子８は開口２０から下向きに挿通され、爪部２５とピン部２３等で固定され、端子８の平板状の電気接触部３２が幅広の開口１３に沿って位置している。電線１９は、電線ガイド壁１２側の開口２０から電線ガイド壁１２の内面に沿って水平方向に挿通されて、図１の如く電線ガイド壁１２の端末の側部開口２８ａから外部に導出されている。樹脂カバー４に端子８が固定された状態で、端子８の電気接触部３２が幅広の開口１３の表側からレーザ溶接等で裏側の接続板６（図２）に接続固定される。

図１，図４，図５に本発明の樹脂カバー４の一実施形態を示す如く、樹脂カバー４は、垂直な基板部１１と、基板部１１の上部に一体に形成された断面略コの字状の電線ガイド壁１２と、基板部１１に設けられた電圧検出端子接続（溶接）用の略長方形の開口１３と、バッテリ冷却用の長形の送風孔１４と、開口１３を覆って基板部１１に係止される開閉自在な小カバー１５と、電線ガイド壁１２の電線挿通開口２８を覆って電線１９の飛び出しを防止する開閉自在な小カバー２４とを備えている。小カバー１５は基板部１１の孔３５（図４）に対する係止爪３６を有し、小カバー２４は電線ガイド壁１２の下部に係合する爪部２７を有している。

電圧検出端子８（図３）に対する接続（溶接）用の開口１３はバッテリ二つに対して一つの割合で配置され、送風孔１４は各バッテリ２ごとに配置されている。樹脂カバー４は基板部１１の上部と電線ガイド壁１２とでバッテリカバー３（図２）に係止される。すなわち、図２の上側のバッテリカバー３の各係止突起（係止手段）１６に電線ガイド壁１２や基板部１１の各係合孔（係止手段）が係合する。

樹脂カバー４は上下方向の分割部から左右（長手方向）に二分割可能に形成されており、一方（第一）の分割カバー４ａと他方（第二）の分割カバー４ｂとで一つの樹脂カバー４が構成されている。両分割カバー４ａ，４ｂの大きさは必ずしも同一ではなく、両分割カバー４ａ，４ｂの形状は分割部の形状を除いて同一である。

一方の分割カバー４ａの分割部は複数の略長方形の突板部３７（３７₁〜３７₄）を上下方向に千鳥状（互い違い）に配設して構成され、各突板部３７は中央に矩形状（長方形）の係止孔（係止手段）３８を有している。各突板部３７の板厚は基板部１１の板厚の半分であり、各突板部３７は基板部１１の板厚方向（表裏ないし前後方向）に互い違いに位置し、表側の突板部３７₂，３７₄の表面は基板部１１の表面と同一平面上に位置し、裏側の突板部３７₁，３７₃の裏面は基板部１１の裏面と同一平面に位置している。

本例で突板部３７は四つ設けられ、上から第一の突板部３７₁は基板部１１の裏面側（裏面寄り）に位置し、上から第二の突板部３７₂は基板部１１の表面側（表面寄り）に位置し、上から第三の突板部３７₃は基板部１１の裏面側に位置し、上から第四の突板部３７₄は基板部１１の表面側に位置している。第一の突板部３７₁と第三の突板部３７₃とは垂直な裏側の同一平面上に位置し、第二の突板部３７₂と第四の突板部３７₄とは垂直な表側の同一平面上に位置している。

上から第一と第三の各突板部３７₁，３７₃の表面は上から第二と第四の各突板部３７₂，３７₄の裏面と同一平面に位置している。各突板部３７の間には横（水平）方向のスリット３９が設けられ、各突板部３７はスリット３９を介して少し上下方向に離間して位置している。各スリット３９は上側の突板部（例えば３７₁）の下端と下側の突板部（例えば３７₂）の上端との間に形成され、上側の突板部（例えば３７₁）の下端と下側の突板部（例えば３７₂）の上端とは前後斜め方向に離間している。

各突板部３７は基板部１１の垂直な分割面４０からカバー長手方向に突出され、各突板部３７の上下端は分割面４０に直交している。最も上側の突板部３７₁の上端は電線ガイド壁１２のやや下側で分割面４０に直交し、電線ガイド壁１２は基板部１１の垂直な分割面４０と同一平面上に分割面を有している。

最も下側の突板部３７₄は、基板部１１の下端の切欠部１８に隣接する突板３３ａに一体に続いている。切欠部１８は下側のバッテリカバー３（図１，図２）のストッパ突部２２に係合して樹脂カバー４を位置決め支持させるためのものであり、突板３３ａは分割面４０において幅方向中間部でカットされ、最も下側の突板部３７₄の下端が突板３３ａの分割面３３ａ’に直交している。

他方の分割カバー４ｂの分割部は、一方の分割カバー４ａの各突板部３７に対向して各突板部３７を進入係合可能な複数の略長方形の凹部４２（４２₁〜４２₄）を上下方向に千鳥状（互い違い）に配設して構成され、各凹部４２はその垂直な基面（符号４２で代用）の中央に、一方の分割カバー４ａの係止孔３８に対応する横断面略三角形状の係止突起（係止手段）４３を有している。係止突起４３は分割面４５寄りのガイド傾斜面４３ａ（図５）と反対側の係止面４３ｂとを有している。

各凹部４２における板厚は基板部１１の板厚の半分であり、各凹部４２は基板部１１の板厚方向（表裏ないし前後方向）に互い違いに位置し、表側の凹部４２₂，４２₄の表面（基面）は基板部１１の表面よりも板厚の半分ほど凹んで位置し、裏側の凹部４２₁，４２₃の裏面（基面）は基板部１１の裏面よりも板厚の半分ほど凹んで位置し、表裏の各凹部４２の各基面は垂直な同一平面上に位置している。

本例の凹部４２は突板部３７の数に対応して四つ設けられ、上から第一の凹部４２₁は基板部１１の裏面に向けて表面寄りに位置し、上から第二の凹部４２₂は基板部１１の表面に向けて裏面寄りに位置し、上から第三の凹部４２₃は基板部１１の裏面に向けて表面寄りに位置し、上から第四の凹部４２₄は基板部１１の表面に向けて表面寄りに位置している。第一〜第四の各凹部４２の各基面は基板部１１の板厚方向中央の垂直な同一平面上に位置している。

各凹部４２の間には基板部１１の横方向延長部として基板部１１の板厚と同じ厚さの端縁部４４が設けられている。他方の分割カバー４ｂの分割部には何らスリットは設けられていない。各凹部４２は上下の端縁部４４を介して少し上下方向に離間して位置している。各端縁部４４は上側の凹部（例えば４２₁）の下端と下側の凹部（例えば４２₂）の上端との間に形成され、上側の凹部（例えば４２₁）の下端と下側の凹部（例えば４２₂）の上端とは前後斜め方向に離間している。

各凹部４２は基板部１１の垂直な分割面４５からカバー長手方向に切欠されて、分割面４５に開放された開口４２ａを有し、開口４２ａの深さは凹部４２の深さに一致し、開口４２ａは凹部４２の内側空間（符号４２で代用）に連通している。最も上側の凹部４２₁の上端は電線ガイド壁１２のやや下側に位置し、電線ガイド壁１２は基板部１１の垂直な分割面４５と同一平面の分割面４６（図５）を有している。

最も下側の凹部４２₄は、基板部１１の下端の切欠部１８に隣接する突板３３ｂに一体に続いている。切欠部１８は一方の分割カバー４ａと同様に下側のバッテリカバー３（図１，図２）のストッパ突部２２に係合して樹脂カバー４を位置決め支持させるためのものであり、突板３３ｂは分割面４５において幅方向中間部でカットされ、一方の分割カバー４ａの突板３３ａと接合して正規の長さの一つの突板３３を構成する。

図５の矢印の如く一方の分割カバー４ａを他方の分割カバー４ｂに接合させて、一つの樹脂カバー４を形成する。すなわち、一方の分割カバー４ａの各突板部３７を他方の分割カバー４ｂの各凹部４２内に進入係合させて、各突板部３７の係止孔３８に各凹部４２内の係止突起４３を係合させる。これにより、両分割カバー４ａ，４ｂが位置ずれなく相互に固定される。

上から一番目と三番目の各突板部３７₁，３７₃は基板部１１の裏面側で各凹部４２₁，４２₃に係合し、上から二番目と四番目の各突板部３７₂，３７₄は基板部１１の表面側で各凹部４２₂，４２₄に係合する。各突板部３７は互い違いに位置し、各凹部４２は各突板部３７に対応して互い違いに位置しているから、各突板部３７が互い違いに各凹部４２に噛み合って板厚方向の位置ずれなく且つ強固に両分割カバー４ａ，４ｂが接合合体する。

各突板部３７の間のスリット３９には各凹部４２の間の端縁部４４が進入係合してスリット３９が完全に塞がれる。スリット３９が完全に塞がれることで、樹脂カバー４の内側の接続板６（図２）や電圧検出端子８（図３）が外部に対して良好に絶縁される。各突板部３７と各凹部４２とは互い違いに係合するから、沿面距離が増大し、絶縁性が高まる。

図４，図５の如く、一方の分割カバー４ａにはその一端部にのみ突板部３７が設けられているが、他方の分割カバー４ｂには凹部４２が二つの隣接するバッテリ２（図２）ごとに（二つのバッテリ２のピッチで）基板部１１に複数列に並列に設けられている。図４，図５では便宜上凹部４２を二列のみ図示しているが、実際は等ピッチ（等間隔）で各凹部４２が基板部１１に並列に設けられている。

隣接する二つのバッテリ毎としたのは、一方のバッテリ２（図２）が＋極の電極９を有し、他方のバッテリ２が−極の電極１０を有しており、隣接する二つのバッテリ２の単位でバッテリ数を増減させて使用するからである。一つのバッテリ２は複数の単電池で構成されている。

車種に応じてバッテリ２の数が異なる場合に、他方の分割カバー４ｂを図５で例えば鎖線４７の如く基板部１１と凹部４２（４２₁〜４２₄）との境から、各凹部４２に開口４２ａができる位置で縦方向に切断して、バッテリ２の数に対応した樹脂カバー４を形成することができる。下端の各突板３３はバッテリ毎に形成されている。

図５で他方の分割カバー４ｂの分割面４５に対して鎖線４７の切断面はバッテリ一つ分、分割カバー４ｂを短くすることになる。図５で分割面４５に対して凹部４２の二列のピッチ寸法位置で分割カバー４ｂを切断すれば、バッテリ二つ分、分割カバー４ｂが短くなる。このように、切断する凹部４２の列の数と削減されるバッテリ２の数とは同じであり、長さを調整した他方のカバー４ｂに一定長さの一方の分割カバー４ａを接合させることで、バッテリ２の数に対応した長さの樹脂カバー４を形成することができる。

一方の分割カバー４ａは切断せずに車種毎に共通で使用される。他方の分割カバー４ｂの切断箇所は一方の分割カバー４ａに近い一方の端部側であり、図１の如く他方の分割カバー４ｂの他方の端部は総出力用のバスバー７’を保持する部分であるから、他方の端部側は切断せずに残存させる。

他方の分割カバー４ｂの切断は例えばプレス式の切断機や回転砥石や回転刃を有する切断機等を用いて容易に行うことができる。他方の分割カバー４ｂは初期長さを余裕を持って長めに設定しておくか、あるいは少なくともバッテリ２の最大使用数の長さから一方の分割カバー４ａの長さを差し引いた長さに設定することが好ましい。

なお、上記実施形態においては、係止手段として突板部３７に係止孔３８、凹部４２に係止突起４３を設けたが、これとは逆に突板部３７に係止突起４３、凹部４２に係止孔３８を設けることも可能である。また、貫通した係止孔３８に代えて貫通していない係止穴を設けることも可能である。

本発明のバッテリ用樹脂カバーを備えるバッテリパックの一形態を示す斜視図である。 樹脂カバーを装着する前のバッテリパックを部分的に示す斜視図である。 樹脂カバーの内面側に電圧検出端子を装着した状態を示すやや斜め下側から見た正面図である。 本発明のバッテリ用樹脂カバーの一実施形態を示す組立前の状態の分解斜視図である。 同じく樹脂カバーの組立前の状態を示す正面図である。 従来のバッテリ用接続プレートの一形態を示す分解斜視図である。 従来の電圧検出端子の一形態を示す分解斜視図である。

符号の説明

２ バッテリ
４ バッテリ用樹脂カバー
４ａ 一方の分割カバー
４ｂ 他方の分割カバー
６ 接続板
８ 電圧検出端子
９ ＋電極
１０ −電極
３７（３７₁〜３７₄） 突板部
３８ 係止孔（係止手段）
４２（４２₁〜４２₄） 凹部
４３ 係止突起（係止手段）

Claims (4)

1. 並列に配置された複数のバッテリの電極側の端部に装着され、各バッテリを接続する導電金属製の接続板を覆ったり、両端末の各バッテリに接続される総出力用の＋極と−極の各バスバーを覆ったりするバッテリ用樹脂カバーであって、一方の分割カバーと他方の分割カバーとで構成され、該一方の分割カバーが一端部に複数の突板部を互い違いに有し、該他方の分割カバーが一端部と長手方向中間部とに、該複数の突板部に対する複数の凹部を並列に有し、一端部の該凹部と該突板部とが係止手段で相互に係止されることを特徴とするバッテリ用樹脂カバー。
2. 前記他方の分割カバーが前記バッテリの数に応じて長手方向中間部の凹部からカバー長手直交方向に切断して使用されることを特徴とする請求項１記載のバッテリ用樹脂カバー。
3. 前記各分割カバーに電圧検出端子が装着され、前記各バッテリが前記接続板で直列に接続され、該電圧検出端子が該接続板に接続されたことを特徴とする請求項１又は２記載のバッテリ用樹脂カバー。
4. 並列に配置された複数のバッテリの電極側の端部に装着し、各バッテリを接続する導電金属製の接続板を覆ったり、両端末の各バッテリに接続される総出力用の＋極と−極の各バスバーを覆ったりするバッテリ用樹脂カバーの形成方法であって、一方の分割カバーの一端部に、係止手段を有する複数の突板部を互い違いに設け、他方の分割カバーの一端部と長手方向中間部とに、該複数の突板部に対応して係止手段を有する複数の凹部を並列に形成し、前記バッテリの数に応じて該他方の分割カバーを長手方向中間部の所要の列の凹部から切断し、切断した該凹部に該突板部を係合させて樹脂カバーを形成することを特徴とするバッテリ用樹脂カバーの形成方法。

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