JP5504979B2 - 電池接続アセンブリ - Google Patents

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Description

本発明は、電池接続アセンブリに関する。

電気自動車やハイブリッド車用の電池モジュールは、正極及び負極の電極端子を有する単電池を複数個、並べて配置した単電池群を備える。単電池群を構成する複数の単電池は、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直列あるいは並列に接続されるようになっている(特許文献1参照)。

特開平11−67184号公報

ところで、上記構成の電池モジュールを組み立てる際には、複数箇所の電極端子間を接続部材で接続する必要があるため、電極端子間に接続部材を接続する作業を繰り返すという煩雑な作業が必要になる。

そこで、接続する電極端子間の数に応じて、インサート成形等により金型内に配置した複数の接続部材を樹脂内に一体成形した電池接続プレートを形成することが考えられる。
このようにすれば、複数の単電池から突出する複数の電極端子に1つの電池接続プレートを取り付けるだけで、隣り合う単電池の電極端子間を複数箇所についてまとめて接続することができ、作業効率を向上させることが可能になる。

しかしながら、複数の接続部材を一体成形した電池接続プレートを用いる場合には、単電池の数が多くなると、電池接続プレートを成形するための金型が大型化し、そのためのコストが大きくなってしまう。また、単電池の数を変更する場合には、単電池の数に応じた長さの別の金型を新たに用意して、異なる長さの電池接続プレートを成形する必要が生じ、金型の形成等のコストが大きくなってしまう。そのため、製造コストを低減することが課題となっていた。

製造コストの低減という課題を解決する方法としては、接続部材及び接続部材を収容する収容部を有する接続ユニットを、電極端子間の数に応じて作製し、この複数の接続ユニットを連結し一体化してなる接続プレートを単電池群に取り付けることが考えられる。この方法では接続ユニットの金型を作製しておき、接続する単電池の数に応じて接続ユニットの数を増やせばよいので、金型形成のコストを低減することはできる。

しかしながら、隣り合う単電池の電極端子の間隔に差があると、上記の構成の接続プレートを取り付ける際に、接続部材と電極端子との間に位置ずれが生じることがある。特に、接続ユニット間が強固に連結されている接続プレートを単電池群に取り付ける場合には、接続部材と電極端子との位置ずれを吸収することができず、円滑な取付作業が阻害されるおそれがある。

また、電池モジュールを構成する単電池が、電池の並び方向に膨張・収縮することにより、電極端子の間隔の差が大きくなると、上記の構成の接続プレートでは位置ずれを吸収できなくなるおそれがある。

本発明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、製造コストを低減しつつ、接続作業を簡略化でき、かつ、接続部材と電極端子との位置ずれを吸収して容易に接続作業ができる電池接続アセンブリを提供することを目的とする。

上記課題を解決するものとして、本発明は、正極及び負極の電極端子を有する単電池を複数個並べた単電池群を有する電池モジュールにおいて前記単電池群を接続するための電池接続アセンブリであって、導体の外周を絶縁樹脂で包囲してなり前記電極端子に接続される電力線と、隣り合う前記電極端子間を接続するための接続部材、および前記電力線を前記単電池の並び方向に沿って取り付ける電線取付部を有する複数の接続ユニットと、を備え、前記複数の接続ユニットは、前記複数の接続ユニットの前記電線取付部に前記電力線を取り付けることにより連結されるところに特徴を有する。

本発明の電池接続アセンブリは、例えば、以下のようにして単電池群に接続される。まず、1本の電力線に複数の接続ユニットを取り付ける。本発明では接続ユニットに電力線を取り付ける電線取付部が形成されているので、複数の接続ユニットは、電線取付部に取り付けた電力線により連結され一括される。この連結された接続ユニットを、複数の単電池を並べてなる単電池群に載置すると、電力線は単電池の並び方向に沿って配される。次に、接続部材を電極端子に取り付けることにより、電池接続アセンブリが単電池群に接続される。

つまり、本発明では、接続ユニットの電線取付部に電力線を取り付けるだけで複数の接続ユニットが一括され、この一括された接続ユニットを単電池群に接続することにより単電池群に電池接続アセンブリを接続することができるので、接続作業を簡略化することができる。

ところで、隣り合う単電池の電極端子の間隔に差があったり、単電池が電池の並び方向に膨張・収縮することにより、電極端子の間隔の差が大きくなると、接続部材と電極端子との位置ずれが生じることがある。しかしながら、本発明において、接続ユニットは、電線取付部に取り付けた電力線により連結されているから、接続ユニットは電力線に沿って移動可能である。その結果、本発明によれば、接続部材と電極端子との位置ずれを吸収することができ、電池接続アセンブリの接続作業を容易なものとすることができる。

また、本発明では、複数の接続ユニットにより電極端子間が接続されるので、単電池の接続個数を変更する場合には、接続ユニットの数を変更すればよい。即ち、本発明では、単電池の接続個数が増えたとしても、その都度金型を用意する必要はない。その結果、本発明によれば、製造コストを低減することができる。

本発明は以下の構成としてもよい。
前記電力線は、複数本の芯線を互いに接触した状態で並列させてなるフラット導体の外周を絶縁樹脂でフラット形状に包囲してなるフラットケーブルであってもよい。
このような構成とすると、フラットケーブルは、送電特性が良く、また、外気に触れる面積が大きいため放熱性が良いので好ましい。また、このような構成とすると、電力線がフラット形状であることから折り曲げが容易であるため、配索が容易になる。

前記電力線は、前記フラットケーブルであるとともに、前記フラットケーブルの厚み方向の面を、前記単電池の前記電極端子が形成されている端子形成面に対応するように配して前記電線取付部に取り付けられてもよい。
フラットケーブルの厚み方向の面を内側に配して折り曲げるのは困難であるため、このような構成とすると、単電池の端子形成面に対して垂直な方向の剛性を高めることができる。

前記単電池の並び方向に対して交差する方向に配置される2つの前記接続ユニットを連結する連結部材を備えていてもよい。
例えば、接続ユニットを、図1に示すように、単電池の並び方向に沿って2列接続する場合に、上記のような構成とすると、複数の接続ユニットに電力線を取り付けて一括して一方の列の接続ユニットを作成し、この一方の列の接続ユニットと他方の列の接続ユニットとに連結部材を取り付けて連結することにより、2列の接続ユニットを一括することができる。

前記接続ユニットには、前記接続部材に接続された電圧検知線を収容する検知線収容部が設けられていてもよい。このような構成とすると、電圧検知線の配索が容易となる。

本発明によれば、製造コストを低減しつつ、接続作業を簡略化でき、かつ、接続部材と電極端子との位置ずれを吸収して容易に接続作業ができる電池接続アセンブリを提供することができる。

実施形態1の電池接続アセンブリが組みつけられた電池モジュールを示す平面図 電圧検知線を取り付けていない状態の電池モジュールを示す平面図 電池接続アセンブリの斜視図 接続ユニットの斜視図 電力線の断面図 実施形態2の電池接続アセンブリが組みつけられた電池モジュールを示す平面図 電圧検知線を取り付けていない状態の電池モジュールを示す平面図 電池接続アセンブリの斜視図 接続ユニットの斜視図

<実施形態1>
本発明の実施形態1を図1ないし図5によって説明する。
本実施形態の電池モジュール1は、例えば、電気自動車またはハイブリッド自動車等の駆動源として使用されるものであり、図1に示すように、2列の単電池群2を接続する電池接続アセンブリ20を備える。以下では、左右方向については図1を基準とし、図1の上方を前方、下方を後方として説明する。

単電池群2はそれぞれ、複数(14個)の単電池10を前方から後方へ縦列してなる。単電池群2を構成する単電池10は、内部に図示しない発電要素が収容された本体部11と、本体部11の上端面11A(端子形成面11A)から垂直に突出するボルト状の電極端子12A,12B(正極を12A,負極を12Bとして図示)と、を有する。

互いに隣り合う単電池10の電極端子12A,12Bの極性(正負)は、逆になるように配置されており、これにより、互いに異極の電極端子12A,12Bが隣り合うように構成されている。これら複数の単電池10は図示しない保持板によって固定されている。

電池接続アセンブリ20は、単電池10の電極端子12A,12Bに接続される電力線30と、電力線30が取り付けられる複数の樹脂製の接続ユニット21と、を備える。

複数の接続ユニット21は、前後方向(単電池10の並び方向)に縦列して配置されており、1列の単電池群2につき2列に並んで配置されている。ここで、単電池群2の右側に配置されている縦列状態の複数の接続ユニット21を右側ユニット列21Cとし、単電池群2の左側に配置されている縦列状態の複数の接続ユニット21を左側ユニット列21Dとする。

右側ユニット列21Cと左側ユニット列21Dとの間には、樹脂製の連結部材35が配置されている。連結部材35は、略S字状をなして、前後方向(単電池10の並び方向)に対して交差する方向(図1の左右方向)に配置される2つの接続ユニット21を連結するように取り付けられている。連結部材35の端部には接続ユニット21に取り付けるための取付凸部36が設けられている。

右側ユニット列21Cは、7個(複数)の接続ユニット21から構成される。右側ユニット列21Cを構成する7個の接続ユニット21は、互いに連なってはいないが、電力線30により連結されて一括されている。右側ユニット列21Cを構成する7個の接続ユニット21は同形同大であり、本実施形態では第1の接続ユニット21Aとする。

左側ユニット列21Dは、8個(複数)の接続ユニット21から構成される。左側ユニット列21Dを構成する8個の接続ユニット21は、互いに連なっておらず、電力線30によっても連結されていない。左側ユニット列21Dを構成する8個の接続ユニット21のうち、前端と後端に配置される接続ユニット21B(端部接続ユニット21Bという)は、第1の接続ユニット21Aの略半分の大きさであり、前端および後端に配される各電極端子12A,12Bを、電力線30に接続している。左側ユニット列21Dを構成する複数の接続ユニット21のうち、2個の端部接続ユニット21B以外の6個の接続ユニット21は、第1の接続ユニット21Aと同形同大であり、これらの接続ユニット21も第1の接続ユニット21Aとする。

第1の接続ユニット21Aは、略長方形状をなし、隣り合う電極端子12A,12Bを電気的に接続する接続部材22と、単電池10の電圧を測定するための電圧検知線29と、接続部材22および電圧検知線29を収容する基部23と、を備えている。

接続部材22は、銅、銅合金、ステンレス鋼(SUS)等の金属からなる。接続部材22には電極端子12A,12Bが挿通される2つの端子挿通孔22A,22Bが形成されている。接続部材22には電圧検知線29が溶接により接続されている。

電圧検知線29は、詳細は図示しないが、導体(芯線)が絶縁層で覆われた被覆電線であり、その端末(接続部材22との接続部分)では、絶縁層が剥ぎ取られて芯線が露出している。電圧検知線29は、検知線収容部25に集められて図示しない電池ECUに接続される。この電池ECU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、単電池10の電圧・電流・温度等の検知、各単電池10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。

基部23は、合成樹脂製であって、図1に示すように、隣り合う単電池10をまたがるように載置される。基部23は、接続部材22を収容する接続部材収容部24と、接続部材収容部24を挟んで設けられている検知線収容部25と、電線取付部26と、を有している。接続部材収容部24と、検知線収容部25と、電線取付部26とは、合成樹脂を一体成形することにより形成されている。

接続部材収容部24は、接続部材22が入る大きさの壁部24A,24B,24Cで囲まれた長方形状をなす領域であり、接続部材収容部24に接続部材22が収容されることで当該接続部材22が保持される。

接続部材収容部24の長手方向の寸法は、2個の単電池10の幅方向の寸法よりわずかに小さくなっており、これにより複数の接続ユニット21を並べた際に接続ユニット21間にはわずかに隙間ができるようになっている。

接続部材収容部24の長手方向に形成された側壁24A,24Bの高さは幅方向に形成された側壁24Cよりも高さが高くなっている。長手方向に形成された側壁24A,24Bのうち、図4に示す手前側の側壁24Aは検知線収容部25の一部として電圧検知線29を保護する機能を有しており、図4における奥側の側壁24Bは電線取付部26の一部として電力線30を挟持する機能を有している。

接続部材収容部24の側壁24Aの下端部には、電圧検知線29が挿通される検知線挿通孔24Eが設けられている。接続部材収容部24の側壁24Bには連結部材35を取り付けるための連結部材取付部27が突設されている。なお、連結部材取付部27には、図3に示すように、連結部材35に設けられた取付凸部36がはめ込まれる取付孔27Aが形成されている。

検知線収容部25は、図4に示すように、接続部材収容部24の幅方向の側壁24Cの上端面と連なる位置に形成されており、その幅方向の両側に電圧検知線29を保護するための保護壁25Aが形成されている。

電線取付部26は、図4に示すように、接続部材収容部24の奥側の側壁24Bと、この側壁24Bから連なり当該側壁24Bの高さの高くなっている部分26Aと概ね同じ高さに形成された部分26B(挟持片26B)と、からなり、電力線30は側壁24B(26A)と挟持片26Bとの間に挟まれて取り付けられるようになっている。挟持片26Bの内側には、電力線30が上方にずれないように保持する2本のリブ26C,26Cが設けられている。

端部接続ユニット21Bは、2つの電極端子12A,12B間を接続する接続部材22に代えて端部の電極端子12A,12Bと電力線30とを電気的に接続する電線接続部材28を備える点、電線取付部26が設けられてない点で第1の接続ユニット21Aと相違する。電線接続部材28には端部の電極端子12A,12Bが挿通される端子挿通孔28Aが1つ形成されている。

後端(図1の下方)に配置される端部接続ユニット21Bの電線接続部材28は、右側ユニット列21C方向に垂直曲げされて電力線30と接続されている。端部接続ユニット21Bの、その他の構成は第1の接続ユニット21Aと概ね同じである。

さて、接続ユニット21に取り付けられる電力線30は、図1および図2に示すように、単電池10の並び方向(図1における上下方向)に延びて配されており、各単電池群2の右側ユニット列21Cを構成する複数の第1の接続ユニット21を連結している。

電力線30は、図5に示すように、導体31の外周を絶縁樹脂32で包囲してなり、電力線30の端部では、露出した導体31に電線接続部材28が接続されている。本実施形態において、導体31は、複数本の芯線32を図5における左右方向に並列させてなるフラット導体31とされる。本実施形態においては、芯線32は、複数の金属細線(図示せず)を撚り合わせてなる撚り線とされる。金属細線としては、銅、銅合金、アルミ、アルミ合金等、必要に応じて任意の金属を用いることができる。本実施形態においては、芯線32は左右方向に1列に並んで配される構成としたが、これに限られず、上下方向に複数段に並んで配する構成としてもよい。

本実施形態に係る電力線30は、上記のフラット導体31を、絶縁樹脂32でフラット形状に覆ったフラットケーブルとされる。本実施形態において、電力線30は厚み方向の面30D(図5における左右の面30D)を単電池10の端子形成面11Aに対応するように配して接続ユニット21の電線取付部26に取り付けられる。電力線30は隣り合うユニット列21C,21Dの間においては、扁平面30Eを内側に配して略垂直に折り曲げられて配索されている。

図1の右側の単電池群2(右側単電池群2)の右側ユニット列21Cに取り付けられている電力線30(第1の電力線30Aとする)の前側の端部は、図示しない相手側端子と接続可能とされ、第1の電力線30Aの後側の端部は左側ユニット列21D後端の端部接続ユニット21Bの電線接続部材28に接続されている。

図1の左側の単電池群2(左側単電池群2)に取り付けられている電力線30(第2の電力線30Bとする)は、一端部が右側単電池群2の前端の端部接続ユニット21Bの電線接続部材28に接続され、右側単電池群2と左側単電池群2との間で略コ字状に折り曲げられて、左側単電池群2の右側ユニット列21Cに取り付けられている。この第2の電力線30Bの他端部は左側単電池群2の後端でL字状に折り曲げられて左側ユニット列21D後端の端部接続ユニット21Bの電線接続部材28に接続されている。左側単電池群2の左側ユニット列21D前端の端部接続ユニット21Bには、電力線30(第3の電力線30Cとする)の端部が接続されている。

次に、本実施形態の電池接続アセンブリ20の組立及び取り付け方法について説明する。本実施形態では、図1に示すように、14個の単電池10を2列に直列接続する場合について説明する。

28個の単電池10を用意し、単電池10を14個ずつ端子形成面11Aを上側に配して並べて単電池群2を2列作製する。

1列の単電池群2においては、右側に並んだ電極端子12A,12Bに第1の接続ユニット21Aが7個取り付けられ、左側に並んだ電極端子12A,12Bに2個の端部接続ユニット21Bと、6個の第1の接続ユニット21Aが取り付けられるので、第1の接続ユニット21Aを26個、端部接続ユニット21Bを4個用意する。

次に、7個の第1の接続ユニット21Aを向きをそろえて縦方向に並べ、第1の接続ユニット21Aの電線取付部26に電力線30を取り付けると、第1の接続ユニット21Aが7個連結された右側ユニット列21Cが得られる。この右側ユニット列21Cを2組作製する。

次に、前側の端部接続ユニット21Bと6個の第1の接続ユニット21Aを縦方向に並べ、これらの接続ユニット21A,21Bと右側ユニット列21Cを構成する接続ユニット21とを、連結部材35を取り付けることにより連結して一括する。連結部材35は、連結部材35の取付凸部36を接続ユニット21の取付孔27Aにはめ込むことにより取り付けることができる。この一括した接続ユニット21を2組作製する。

一括した複数の接続ユニット21を、接続部材22の端子挿通孔22A,22Bと電極端子12A,12Bとを対応させて単電池群2の上面に配置すると、接続ユニット21に取り付けられた電力線30は単電池10の並び方向に沿って配される(図2を参照)。一括した接続ユニット21を単電池群2に配置するのと同時または前後して、後端の端部接続ユニット21Bを配置する。

次に、第1の電力線30および第2の電力線30を、所定形状に折り曲げて配索し、所定の端部接続ユニット21Bの電線接続部材28に接続する。
次に、各接続ユニット21に電圧検知線29を接続し、接続した電圧検知線29を検知線挿通孔24Eに挿通させて検知線収容部25側に導出する。検知線収容部25側に導出された電圧検知線29を検知線収容部25に配置する。

次に、端子挿通孔22A,22Bに挿通させた電極端子12A,12Bにナット13を螺合させて締め付けることにより電極端子12A,12Bと接続部材22とを接続し、端子挿通孔28Aに挿通させた電極端子12A,12Bにナット13を螺合させて締め付けることにより電極端子12A,12Bと電線接続部材28とを接続する。この接続作業が完了すると、本実施形態の電池接続アセンブリ20が単電池群2に接続され、電池モジュール1が完成する。

次に本実施形態の作用・効果について説明する。
本実施形態によれば、接続ユニット21の電線取付部26に電力線30を取り付けるだけで複数の接続ユニット21が一括され、この一括された接続ユニット21を単電池群2に接続することにより単電池群2に電池接続アセンブリ20を接続することができるので、接続作業を簡略化することができる。

ところで、隣り合う単電池10の電極端子12A,12Bの間隔に差があったり、単電池10が電池の並び方向に膨張・収縮することにより、電極端子12A,12Bの間隔の差が大きくなると、接続部材22と電極端子12A,12Bとの位置ずれが生じることがある。

しかしながら、本実施形態において、右側ユニット列21Cを構成する複数の接続ユニット21(第1の接続ユニット21A)は、電線取付部26に取り付けた電力線30により連結されているから、電力線30に沿って移動可能である。また、左側ユニット列21Dを構成する接続ユニット21(第1の接続ユニット21Aおよび端部接続ユニット21B)は連なっていない。従って、本実施形態によれば、上述したような接続部材22と電極端子12A,12Bとの位置ずれが生じたとしても、位置ずれを吸収することができ、電池接続アセンブリ20の接続作業を容易なものとすることができる。

また、本実施形態では、複数の接続ユニット21により電極端子12A,12B間が接続されるので、単電池10の接続個数を変更する場合には、接続ユニット21の数を変更すればよい。即ち、本実施形態では、第1の接続ユニット21Aと端部接続ユニット21Bの金型を用意し、これらの金型を用いて作製した接続ユニット21A,21Bを使用すればよいいので、単電池10の接続個数が増えたとしても、その都度金型を用意する必要はない。その結果、本実施形態によれば、製造コストを低減することができる。

さらに、本実施形態によれば、電力線30は、複数本の芯線32を互いに接触した状態で並列させてなるフラット導体31の外周を絶縁樹脂32でフラット形状に包囲してなるフラットケーブルであるから、送電特性が良く、また、外気に触れる面積が大きいため放熱性が良い。

ところで、本実施形態で電力線30として用いるフラットケーブル30は、その扁平面30Eを折り曲げるのは容易であるが、厚み方向の面30Dを内側に配して折り曲げるのは困難である。本実施形態では、フラットケーブル30の厚み方向の面30Dを端子形成面11Aに対応するようにして電力線30を取り付けるから、上下方向(端子形成面11Aに対して垂直な方向)の剛性を高めることができる。また、本実施形態において、フラットケーブル30の折り曲げ易い扁平面30Eを折り曲げることにより電力線30が配索されるから、配索が容易である。

また、本実施形態によれば、単電池10の並び方向に対して交差する方向に配置される2つの接続ユニット21を連結する連結部材35を備えている。従って、本実施形態では、電力線30を取り付けて一体化した右側ユニット列21Cを構成する接続ユニット21と、左側ユニット列21Dを構成する接続ユニット21とを連結部材35を取り付けて連結することにより、右側ユニット列21Cと左側ユニット列21Dとを一括することができる。その結果、本実施形態によれば、電力線30により連結されている右側ユニット列21Cと、電力線30により連結されていない左側ユニット列21Dとの一体化を容易に行うことができる。

また、本実施形態によれば、接続ユニット21には、接続部材22に接続された電圧検知線29を収容する検知線収容部25が設けられているから、電圧検知線29の配索が容易となる。

<実施形態2>
次に、本発明の実施形態2を図6ないし図9によって説明する。
本実施形態は、電力線30の扁平面30Eを端子形成面11Aに対応するように配した点、連結部材35を備えない点などが実施形態1と相違する(図6を参照)。上記実施形態1と同様の構成部位については同一符号を付して重複する記載は省略する。

本実施形態の電池接続モジュール40は、複数(28個)の単電池10を前方から後方へ縦列してなる1列の単電池群42を接続する電池接続アセンブリ50を備える。以下において、左右方向については図6を基準とし、図6の上方を前方、下方を後方として説明する。

電池接続アセンブリ50は、図7に示すように、単電池10の電極端子12A,12Bに接続される電力線30と、複数の接続ユニット51と、を備える。

複数の接続ユニット51は、前後方向(単電池10の並び方向)に縦列して配置されている。ここで、単電池群42の右側に配置されている縦列状態の複数の接続ユニット51を右側ユニット列51Cとし、単電池群42の左側に配置されている縦列状態の複数の接続ユニット51を左側ユニット列51Dとする。

右側ユニット列51Cは、15個(複数)の接続ユニット51から構成される。右側ユニット列51Cを構成する複数の接続ユニット51は互いに連なっていないが、これらは電力線30により連結されて一括されている。

右側ユニット列51Cを構成する複数の接続ユニット51のうち、前端と後端に配置される接続ユニット51(端部接続ユニット51Bという)は、他の接続ユニット51Aの略半分の大きさであり、前端および後端に配される各電極端子12A,12Bを電力線30に接続している。右側ユニット列51Cを構成する複数の接続ユニット51のうち、2個の端部接続ユニット51B以外の13個の接続ユニット51Aは同形同大であり、本実施形態では、これらを第1の接続ユニット51Aとする。

左側ユニット列51Dは、14個(複数)の接続ユニット51から構成される。左側ユニット列51Dを構成する複数の接続ユニット51は互いに連なっておらず、電力線30により連結されていない。左側ユニット列51Dを構成する複数の接続ユニット51Dは、右側ユニット列51Cを構成する第1の接続ユニット51Aと同形同大である(これらも第1の接続ユニット51Aとする)。

第1の接続ユニット51Aは、略長方形状をなし、隣り合う電極端子12A,12Bを電気的に接続する接続部材52と、単電池10の電圧を測定するための電圧検知線29と、接続部材52および電圧検知線29を収容する基部53と、を備えている。

基部53は、図9に示すように、接続部材52を収容する接続部材収容部54と、電力線30を取り付ける電線取付部56と、を有している。接続部材収容部54と、電線取付部56とは合成樹脂を一体成形することにより形成されている。

接続部材収容部54は、接続部材52が入る大きさの壁部で囲まれた長方形状をなす領域であり、接続部材収容部54の長手方向の側壁54Aには接続部材52に接続された電圧検知線29を導出するための検知線挿通溝54Eが設けられている。検知線挿通溝54Eは、接続部材収容部54と電線取付部56とを繋げるように設けられており、検知線挿通溝54Eから導出された電圧検知線29は電線取付部56に取り付けられた電力線30の上に配置されるようになっている(図6を参照)。本実施形態では電線取付部56が検知線収容部25としての機能も兼ね備えている。

図9における手前側に設けられた電線取付部56は、電力線30を幅方向から保持する一対の挟持片56A,56Aからなり、電力線30はこの挟持片56A,56Aの間に挟まれて取り付けられるようになっている。一対の挟持片56A,56Aの内側には、電力線30が長さ方向にずれないように保持するリブ56Cとともに、電力線30が上方にずれないように係止する一対の係止凸部56B,56Bが設けられている。

端部接続ユニット51Bは、接続部材52に代えて端部の電極端子12A,12Bと電力線30とを電気的に接続する電線接続部材58を備えているという点で第1の接続ユニット51Aと相違する。電線接続部材58には端部の電極端子12A,12Bが挿通される端子挿通孔58Aが1つ形成されている。その他の構成は第1の接続ユニット51Aと概ね同じである。

さて、接続ユニット51に取り付けられる電力線30は、図6および図7に示すように、単電池10の並び方向(図6における上下方向)に延びて配されており、単電池群42の右側ユニット列51Dを構成する複数の接続ユニット51(第1の接続ユニット51Aおよび端部接続ユニット51B)を連結している。

本実施形態において、電力線30は実施形態1で説明した電力線30と同様の構成のフラットケーブルであり、その扁平面30Eを単電池10の端子形成面11Aに対応するように配して接続ユニット51の電線取付部56に取り付けられる。

右側ユニット列51Cを一括する電力線30(第4の電力線30Fとする)の前側の端部は、図示しない相手側端子と接続可能とされ、第4の電力線30Fの後側の端部は右側ユニット列51C後端の端部接続ユニット51Bの電線接続部材58に接続されている。
右側ユニット列51Cの端部接続ユニット51Bに接続されている電力線30(第5の電力線30Gとする)は、図示しない相手側端子と接続可能とされる。

次に、本実施形態の電池接続アセンブリ50の組み立て及び取り付け方法について説明する。本実施形態では、図6に示すように、28個の単電池10を1列に直列接続する場合について説明する。
28個の単電池10を用意し、単電池10を端子形成面11Aを上側に配して並べて1列の単電池群42を作製する。

単電池群42の右側に並んだ電極端子12A,12Bには、2個の端部接続ユニット51Bと13個の第1の接続ユニット51Aとが取り付けられ、単電池群42の左側に並んだ電極端子12A,12Bには14個の第1の接続ユニット51Aが取り付けられるので、第1の接続ユニット51Aを27個、端部接続ユニット51Bを2個用意する。

次に、2個の端部接続ユニット51Bの間に13個の第1の接続ユニット51Aが配されるように複数の接続ユニット51を縦方向に並べ、前側の端部接続ユニット51Bの電線取付部56と第1の接続ユニット51Aの電線取付部56に第4の電力線30Fを取り付けると、1個の端部接続ユニット51Bと13個の第1の接続ユニット51Aが連結される。次に、第4の電力線30Fの端部を後端の端部接続ユニット51Bの電線接続部材58に接続し、第5の電力線30Gを、前端の端部接続ユニット51Bの電線接続部材58に接続すると右側ユニット列51Cが得られる。この右側のユニット列51Cを、接続部材52の端子挿通孔52A,52Bと電極端子12A,12Bとを対応させて単電池群42の上面に配置すると、接続ユニット51に取り付けられた第4の電力線30Fは単電池10の並び方向に沿って配される(図7を参照)。

次に、各接続ユニット51に電圧検知線29を接続し、接続した電圧検知線29を検知線挿通溝54Eから電線取付部56に導出する。電線取付部56に導出された電圧検知線29を電力線30の上に配置する。

次に、単電池群42の左側に並んだ電極端子12A,12Bに14個の第1の接続ユニット51Aを配置し、各接続ユニット51に電圧検知線29を接続し、接続した電圧検知線29を電線挿通溝54Eから電線取付部56に導出する。電線取付部56に導出された電圧検知線29を電線取付部56に配置する。

次に、端子挿通孔52A,52Bに挿通させた電極端子12A,12Bにナット13を螺合させて締め付けることにより電極端子12A,12Bと接続部材52とを接続し、端子挿通孔58Aに挿通させた電極端子12A,12Bにナット13を螺合させて締め付けることにより電極端子12A,12Bと電線接続部材58とを接続する。この接続作業が完了すると、本実施形態の電池接続アセンブリ50が単電池群42に接続され、電池モジュール40が完成する。

次に本実施形態の作用・効果について説明する。
本実施形態によれば、実施形態1と同様に、接続ユニット51の電線取付部56に電力線30を取り付けるだけで複数の接続ユニット51(第1の接続ユニット51A、端部接続ユニット51B)が一括され、この一括された接続ユニット51を単電池群42に接続することにより単電池群42に電池接続アセンブリ50を接続することができるので、接続作業を簡略化することができる。

また、本実施形態において、接続ユニット51は電線取付部56を介して電力線30により連結され、電力線30に沿って接続ユニット51は移動可能であるから、接続部材52と電極端子12A,12Bとの位置ずれを吸収することができ、その結果、接続作業を容易なものとすることができる。

また、本実施形態では、複数の接続ユニット51により電極端子12A,12B間が接続されるので、単電池10の接続個数を変更する場合には、接続ユニット51の数を変更すればよい。即ち、本実施形態では、第1の接続ユニット51Aと端部接続ユニット51Bの金型を用意し、これらの金型を用いて作製した接続ユニット51A,51Bを使用すればよいいので、単電池10の接続個数が増えたとしても、その都度金型を用意する必要はない。その結果、本実施形態によれば、製造コストを低減することができる。

また、本実施形態によれば、電力線30はフラットケーブルであるから、送電特性が良く、また、外気に触れる面積が大きいため放熱性が良い。

さらに、本実施形態によれば、接続ユニット51には、電線取付部56が電圧検知線29を収容する機能をも兼ね備えているから、接続ユニット51の構造を簡易なものとすることができる。

<他の実施形態>
本発明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く、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
(1)上記実施形態では、電力線としてフラットケーブルを示したが、電力線は断面形状が略円形のものなどであってもよい。
(2)上記実施形態では、28個の単電池を用いた電池モジュールを示したが単電池の数は2個以上であれば何個でもよい。
なお、本発明によれば、電池接続アセンブリは複数の接続ユニットにより構成されているので、単電池の接続個数が変更された場合であっても接続ユニットの数を変更すれば対応可能であるので、種々のタイプの電池のモジュールに適用することが可能であり、その結果、製造コストを低減することができる。
(3)上記実施形態では、単電池群として1列と2列のものを示したが、単電池群は3列以上としてもよい。

1,40…電池モジュール
2,42…単電池群
10…単電池
11A…端子形成面
12A…(正極)電極端子
12B…(負極)電極端子
20,50…電池接続アセンブリ
21,51…接続ユニット
21A,51A…第1の接続ユニット
21B,51B…端部接続ユニット
22,52…接続部材
22A,22B,52A,52B…端子挿通孔
24,54…接続部材収容部
25,55…検知線収容部
26,56…電線取付部
27…連結部材取付部
29…電圧検知線
30…電力線
31…(フラット)導体
32…芯線
33…絶縁樹脂
35…連結部材

Claims (5)

  1. 正極及び負極の電極端子を有する単電池を複数個並べた単電池群を有する電池モジュールにおいて前記単電池群を接続するための電池接続アセンブリであって、
    導体の外周を絶縁樹脂で包囲してなり前記電極端子に接続される電力線と、隣り合う前記電極端子間を接続するための接続部材、および前記電力線を前記単電池の並び方向に沿って取り付ける電線取付部を有する複数の接続ユニットと、を備え、
    前記複数の接続ユニットは、前記複数の接続ユニットの前記電線取付部に前記電力線を取り付けることにより連結されることを特徴とする電池接続アセンブリ。
  2. 前記電力線は、複数本の芯線を互いに接触した状態で並列させてなるフラット導体の外周を絶縁樹脂でフラット形状に包囲してなるフラットケーブルであることを特徴とする請求項1に記載の電池接続アセンブリ。
  3. 前記電力線は、前記フラットケーブルであるとともに、前記フラットケーブルの厚み方向の面を、前記単電池の前記電極端子が形成されている端子形成面に対応するように配して前記電線取付部に取り付けられることを特徴とする請求項2に記載の電池接続アセンブリ。
  4. 前記単電池の並び方向に対して交差する方向に配置される2つの前記接続ユニットを連結する連結部材を備えることを特徴とする請求項1ないし請求項3のいずれか一項に記載の電池接続アセンブリ。
  5. 前記接続ユニットには、前記接続部材に接続された電圧検知線を収容する検知線収容部が設けられていることを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれか一項に記載の電池接続アセンブリ。
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