JP6125311B2

JP6125311B2 - バスバモジュール及び電源装置

Info

Publication number: JP6125311B2
Application number: JP2013093371A
Authority: JP
Inventors: 禎章庄村
Original assignee: Yazaki Corp
Current assignee: Yazaki Corp
Priority date: 2013-04-26
Filing date: 2013-04-26
Publication date: 2017-05-10
Anticipated expiration: 2033-04-26
Also published as: JP2014216218A; CN104124403A

Description

本発明は、複数の電池を備える電池集合体の電極同士を互いに接続するバスバモジュール及び電池集合体とバスバモジュールとを備える電源装置に関する。

電気自動車やハイブリッド自動車などの電源装置は、異なる極性の電極が隣り合うように並べられた複数の電池を有する電池集合体と、各々の電池の電極同士を接続するバスバモジュールと、を備えて構成され、従来、バスバモジュールについて種々提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のバスバモジュールは、Ｕ字状に形成されて撓み変形可能な係止片と係止片を係止する係止孔とをそれぞれ有する複数の収容部と、収容部に収容される複数のバスバと、を備えて構成され、隣接する収容部同士は、互いの係止片と係止孔とが係合することにより連結され、電極間の距離の誤差が生じた場合には、Ｕ字状に形成された係止片が撓むことにより、電極間の距離の誤差を吸収することができる。

特開２０１１−８９５７号公報

しかしながら、従来のバスバモジュールは、隣接する収容部同士の間にＵ字状の係止片を設けて電極間の距離の誤差を吸収するための空間が必要であり、収容部同士のピッチが大きくなることから、バスバモジュールを小型化することが困難であるという問題があった。

従って、本発明は、上記のような問題点に着目し、収容部同士のピッチを大きくすることなく電極間の距離の誤差を吸収することができるバスバモジュール及び電源装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のバスバモジュールは、複数の電池を備える電池集合体の該電池同士を接続するバスバモジュールであって、前記電池の電極を接続する複数のバスバと、前記バスバを収容するとともに互いに隣接する複数の収容部と、隣接する前記収容部同士を連結する連結部と、を備えて構成され、前記収容部は、底壁と、該底壁の外縁から立設して該収容部の隣接方向に延びる一対の側壁と、前記一対の側壁に連続し、かつ、前記連結部に向かって互いに近づく方向に傾斜した一対の傾斜壁と、を有して形成され、前記傾斜壁は、少なくとも前記連結部側において前記底壁と非連続に形成されており、かつ、前記傾斜壁に前記隣接方向への力が加わった場合に、前記傾斜壁が弾性変形して、隣接する前記収容部の間の距離が変化することを特徴とする。

本発明のバスバモジュールによれば、収容部が連結部に向かって互いに近づく方向に傾斜した一対の傾斜壁を有して形成され、底壁と傾斜壁とは、少なくとも連結部側において連続していないことから、隣接する電極間の距離の誤差が生じた場合には、収容部の傾斜壁が弾性変形して撓むことにより、隣接する収容部との間に空間を設けることなく電極間の距離の誤差を吸収することができる。

また、請求項１に記載のバスバモジュールにおいて、前記側壁と前記傾斜壁との交差部には、前記収容部の内周面から外側に向かって凹に形成された屈曲凹部が形成されていることが好ましい。

このような構成によれば、収容部の内周には、外側に向かって凹に形成された屈曲凹部が設けられていることにより、複数の収容部が連なる方向に電極間の距離の誤差が生じた場合には、傾斜壁が弾性変形しやすくなり、より電極間の距離の誤差を吸収することができる。

また、請求項１又は２に記載のバスバモジュールにおいて、前記連結部は、隣接する前記収容部の一方側に連続する係止片と、他方側に連続して前記係止片と係止する係止孔と、を有して構成されることが好ましい。

このような構成によれば、隣接する収容部同士は、係止片と係止孔とにより連結されていることから、接続する電池の数に合わせて収容部を連結させることができ、電池の数の増減に応じて収容部の数を変えたバスバモジュールを構成することができる。

本発明の電源装置は、複数の電池を有するとともに、異なる極性の電極が隣り合うように該電池が並べられた電池集合体と、請求項１〜３のいずれか１項に記載されたバスバモジュールと、を備えて構成されることを特徴とする。

本発明の電源装置によれば、収容部は、連結部に向かって互いに近づく方向に傾斜した傾斜壁を有して構成され、傾斜壁と底壁とが少なくとも連結部側において連続していないことから、収容部に対して隣接方向の力が加わった際に傾斜壁が弾性変形することにより、電極間の距離の誤差を吸収することができる。

以上のような本発明のバスバモジュール及び電源装置によれば、収容部が連結部に向かって互いに近づく方向に傾斜した傾斜壁を有して構成され、傾斜壁と底壁とが少なくとも連結部側において連続していないことから、隣り合う電極間の距離に誤差が生じた場合には、収容部の傾斜壁を弾性変形させることにより、収容部同士の距離を変化させることができ、電極間の距離の誤差を吸収することができる。従って、収容部間のピッチを大きく設けることなく、小型化することができる。

本発明の第一実施形態に係る電源装置を示す断面図である。前記電源装置におけるバスバモジュールを示す斜視図である。前記バスバモジュールの収容部を示す平面図である。本発明の第二実施形態に係るバスバモジュールの連結部を示す平面図である。

［第一実施形態］
本発明の第一実施形態に係るバスバモジュール及び電源装置を図１〜３を参照して説明する。本実施形態の電源装置１は、電気自動車やハイブリッド自動車などの電源装置として用いられ、図１に示すように、電池集合体２と、バスバモジュール３と、を備えて構成されている。なお、本明細書において、隣接方向とは、バスバモジュール３の長手方向であり、図中の矢印Ｘで示す。

電池集合体２は、図１に示すように、複数のバッテリ２１と、バッテリ２１にそれぞれ設けられた電極２２と、後述するバスバ４を電極２２にそれぞれ固定するためのナット２３と、を有して構成されるとともに、バッテリ２１は、異なる極性の電極２２が隣接方向に隣り合うように並べられている。

バスバモジュール３は、図２に示すように、隣り合う電極２２同士を接続する複数のバスバ４と、バスバ４が収容される複数の収容部５と、隣接する収容部５同士を連結する連結部６と、を有して構成されている。本実施形態において、隣接する収容部５は、連結部６を介して一体に形成されている。

バスバ４は、金属板材に穴開け加工等を施して形成され、電極２２が挿通される電極挿通孔４１が隣接方向に２つ並んで設けられている。

収容部５は、底壁５１と、底壁５１の外縁から立設して隣接方向に延びる一対の側壁５２と、一対の側壁５２に連続し、かつ、連結部６に向かって互いに近づく方向に傾斜した一対の傾斜壁５３と、を有して形成されている。底壁５１は、側壁５２のみと連続して、傾斜壁５３とは非連続に形成され、収容部５は、連結部６側の底面が開口した開口部５４を有して構成されている。

また、側壁５２には、バスバ４を固定する固定爪５２１が内周面側に突出して設けられており、バスバ４は、収容部５内において底壁５１と固定爪５２１により保持されている。

側壁５２と傾斜壁５３とが交差する交差部５５には、収容部５の内周面から外側に向かって凹に形成された屈曲凹部５５１が交差部５５の上端から下端に向かって形成されている。

次に、バスバモジュール３に対して隣接方向に力が加わった場合の、収容部５の状態について図３を参照して説明する。図３は、収容部５を示す平面図であり、（ａ）は収容部５に外部から力が加わっていない状態を示す図である。

図３（ｂ）に示すように、収容部５の内側方向（図３（ｂ）の矢印方向）に力が加わった場合には、収容部５に連続する連結部６が互いに近づく方向に傾斜壁５３が弾性変形するとともに、屈曲凹部５５１の側壁５２と傾斜壁５３とに連続する端部が互いに近づく方向に移動し、隣接する収容部５同士の距離が短くなる。また、図３（ｃ）に示すように、収容部５の外側方向（図３（ｃ）の矢印方向）に力が加わった場合には、収容部５に連続する連結部６が互いに離れる方向に傾斜壁５３が弾性変形するとともに、屈曲凹部５５１の側壁５２と傾斜壁５３とに連続する端部が互いに離れる方向に移動し、隣接する収容部５同士の距離が長くなる。

本実施形態によれば、収容部５が連結部６に向かって互いに近づく方向に傾斜した一対の傾斜壁５３を有して構成され、かつ、底壁５１と傾斜壁５３とが非連続であり、連結部６側には開口部５４が設けられていることから、傾斜壁５３に隣接方向への力が加わった場合には、傾斜壁５３が弾性変形する。従って、隣接する電極２２間の距離に誤差が生じた場合には、隣接方向への力を加えて傾斜壁５３を弾性変形させることにより、隣接する収容部５の間の距離を変えて、電極２２間の距離の誤差を吸収させることができる。

また、側壁５２と傾斜壁５３とが交差する交差部５５には、収容部５の内面から外側に向かって凹に形成された屈曲凹部５５１が形成されていることから、傾斜壁５３に隣接方向の力が加わった際には、屈曲凹部５５１の端部が互いに接離する方向に動くことにより、傾斜壁５３が弾性変形しやすくなり、電極２２間の距離の誤差をより容易に吸収することができる。

［第二実施形態］
本発明の第二実施形態に係る電源装置及びバスバモジュールについて、図４（ａ）を参照して説明する。図４（ａ）は本実施形態に係る連結部６Ａの平面図である。本実施形態において、隣接する収容部５同士は、別体に形成されるとともに、連結部６Ａにより連結されている。なお、連結部６Ａ以外は、第一実施形態と同様に構成されている。

連結部６Ａは、隣接する収容部５の一方側に連続して設けられるとともに、他方側に向かって突出して設けられた係止片６１と、隣接する収容部５の他方側に連続して設けられるとともに、係止片６１を係止する係止孔６２と、を有して構成されている。

本実施形態によれば、複数の収容部５は別体に設けられ、かつ、隣接する収容部５は、連結部６Ａの係止片６１及び係止孔６２により連結することができることから、電源装置１を構成するバッテリ２１の数の増減に合わせて収容部５の数を変えたバスバモジュール３を構成することができる。

本実施形態においては、係止孔６２は、図４（ａ）に示すように、係止片６１に当接する壁面に設けられていたが、係止片６１と係止孔６２とにより隣接する収容部５同士を連結することができればよく、図４（ｂ）に示すように、係止孔６２は収容部５の内周側まで連通して設けられていてもよい。

なお、本発明は、前記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的が達成できる他の構成等を含み、以下に示すような変形等も本発明に含まれる。

例えば、前記各実施形態においては、底壁５１は側壁５２とのみ連続していたが、少なくとも底壁５１と傾斜壁５３とが連結部６，６Ａ側において非連続に形成されていればよく、底壁５１の形状や大きさを変えてもよい。例えば、底壁５１を延設して傾斜壁５３と連続させてもよい。また、底壁５１と傾斜壁５３とを連続させることにより、電極２２の電極挿通孔４１への挿通が妨げられる場合には、底壁５１にも電極挿通孔を設けてもよい。

その他、本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、本発明は、主に特定の実施形態に関して特に図示され、且つ、説明されているが、本発明の技術的思想および目的の範囲から逸脱することなく、以上述べた実施形態に対し、形状、材質、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。

従って、上記に開示した形状、材質などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それらの形状、材質などの限定の一部、もしくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。

１電源装置
２電池集合体
３バスバモジュール
４バスバ
５収容部
６連結部
２１バッテリ（電池）
２２電極
５１底壁
５２側壁
５３傾斜壁
５５交差部
６１係止片
６２係止孔
５５１屈曲凹部

Claims

複数の電池を備える電池集合体の該電池同士を接続するバスバモジュールであって、
前記電池の電極を接続する複数のバスバと、前記バスバを収容するとともに互いに隣接する複数の収容部と、隣接する前記収容部同士を連結する連結部と、を備えて構成され、
前記収容部は、底壁と、該底壁の外縁から立設して該収容部の隣接方向に延びる一対の側壁と、前記一対の側壁に連続し、かつ、前記連結部に向かって互いに近づく方向に傾斜した一対の傾斜壁と、を有して形成され、
前記傾斜壁は、少なくとも前記連結部側において前記底壁と非連続に形成されており、かつ、前記傾斜壁に前記隣接方向への力が加わった場合に、前記傾斜壁が弾性変形して、隣接する前記収容部の間の距離が変化することを特徴とするバスバモジュール。
前記側壁と前記傾斜壁との交差部には、前記収容部の内周面から外側に向かって凹に形成された屈曲凹部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のバスバモジュール。
前記連結部は、隣接する前記収容部の一方側に連続する係止片と、他方側に連続して前記係止片と係止する係止孔と、を有して構成されることを特徴とする請求項１又は２に記載のバスバモジュール。
複数の電池を有するとともに、異なる極性の電極が隣り合うように該電池が並べられた電池集合体と、請求項１〜３のいずれか１項に記載されたバスバモジュールと、を備えて構成されることを特徴とする電源装置。