JP6444527B2

JP6444527B2 - バッテリ用コネクタ、バッテリモジュール及びバッテリモジュールの製造方法

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Publication number: JP6444527B2
Application number: JP2017547335A
Authority: JP
Inventors: 庸介大迫
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2015-10-30
Filing date: 2015-10-30
Publication date: 2018-12-26
Anticipated expiration: 2035-10-30
Also published as: EP3370276A4; EP3370276A1; WO2017072974A1; JPWO2017072974A1; US10608214B2; US20180309099A1; EP3370276B1

Description

本発明は、バッテリと負荷とを接続するバッテリ用コネクタ、バッテリモジュール及びバッテリモジュールの製造方法に関する。

従来、複数の電池セルを備えた組電池をケース内に収納したバッテリモジュール技術が開示されている。特に、宇宙空間で用いられる、組電池を用いたバッテリモジュールでは、要求される機械環境条件によっては、特殊な実装法を確立する必要があった。

また、バッテリモジュールにおけるパワーライン接続、つまり、バッテリモジュールを負荷に接続するためには、従来、非特許文献１に示される、丸型コネクタが用いられている。バッテリモジュールの負荷への接続に際しては、要求される機械環境条件によって、必要とされる仕様が決定され、仕様に適応する丸型コネクタが発注される。必要とされる仕様には、組み立て作業性、誤接続の防止をはじめとし、種々の要求がある。しかしながら、宇宙空間で用いられるリチウムイオンバッテリにおけるパワーライン接続に用いられるコネクタについては、種々のテストといった要件があり、発注から納品までにかかる時間が、１年以上というものも多く、多大な時間を要するだけでなく、高価であった。

CONNECTORS, MINIATURE, ELECTRICAL, CIRCULAR, PUSH-PULL COUPLING, REMOVABLE CRIMP CONTACTS, BASED ON TYPE DBAS ESCC Detail Specification No. 3401/008 ISSUE 1 October 2002

したがって、バッテリモジュールにおいては、バッテリ用コネクタの納品までにかかる時間の短縮と低コスト化とが課題となっていた。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、誤接続の防止が容易でかつ、製造が容易で低コストのバッテリ用コネクタを得ることを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、負極側の端子接続を行う第１のコネクタと、正極側の端子接続を行う第２のコネクタとを備える。第１のコネクタは、バッテリの負極端子に接続され、第１の位置決めピンが貫通するバッテリ側第１ピン挿通穴を備えたバッテリ側バスバー第１端子と、負荷に通じるケーブルに接続され、第１の位置決めピンが貫通する負荷側第１ピン挿通穴を備えた負荷側バスバー第１端子とを有する。第２のコネクタは、バッテリの正極端子に接続され、第２の位置決めピンが貫通するバッテリ側第２ピン挿通穴を備えたバッテリ側バスバー第２端子と、負荷に通じるケーブルに接続され、第２の位置決めピンが貫通する負荷側第２ピン挿通穴を備えた負荷側バスバー第２端子とを有する。負荷側第１ピン挿通穴は、バッテリ側バスバー第１端子と負荷側バスバー第１端子とを重畳するとバッテリ側第１ピン挿通穴と符合し、かつ、バッテリ側バスバー第２端子と負荷側バスバー第１端子とを重畳するとバッテリ側第２ピン挿通穴とは符合しない位置に形成されている。負荷側第２ピン挿通穴は、バッテリ側バスバー第２端子と負荷側バスバー第２端子とを重畳するとバッテリ側第２ピン挿通穴と符合し、かつ、バッテリ側バスバー第１端子と負荷側バスバー第２端子とを重畳するとバッテリ側第１ピン挿通穴とは符合しない位置に形成されている。

本発明によれば、誤接続の防止が容易でかつ、製造が容易で低コストのバッテリ用コネクタを得ることができるという効果を奏する。

本発明の実施の形態に係るバッテリモジュールの斜視図本発明の実施の形態に係るバッテリモジュールの斜視図実施の形態に係るバッテリモジュールの側面図実施の形態に係るバッテリモジュールの分解斜視図実施の形態に係るバッテリモジュールのバッテリ側バスバー第１端子の構成を示す図実施の形態に係るバッテリモジュールのバッテリ側バスバー第２端子の構成を示す図実施の形態に係るバッテリモジュールの負荷側バスバー第１端子の構成を示す側面図実施の形態に係るバッテリモジュールの負荷側バスバー第１端子の構成を示す平面図実施の形態に係るバッテリモジュールの負荷側バスバー第１端子の断面図実施の形態に係るバッテリモジュールの負荷側バスバー第１端子に用いる端子板の構造を示す平面図実施の形態に係るバッテリモジュールの負荷側バスバー第１端子に用いる端子板の構造を示す斜視図実施の形態に係るバッテリモジュールの負荷側バスバー第２端子の構成を示す側面図実施の形態に係るバッテリモジュールの負荷側バスバー第２端子の構成を示す平面図実施の形態に係るバッテリモジュールの負荷側バスバー第２端子に用いる端子板の構造を示す平面図実施の形態に係るバッテリモジュールの負荷側バスバー第２端子に用いる端子板の構造を示す斜視図実施の形態に係るバッテリモジュールの第１のコネクタの接続時に用いる第１のガイドブロックの構成を示す図実施の形態に係るバッテリモジュールの第１のコネクタの接続時に用いる第１のガイドブロックの平面図実施の形態に係るバッテリモジュールの第２のコネクタの接続時に用いる第２のガイドブロックの構成を示す図実施の形態に係るバッテリモジュールの第２のコネクタの接続時に用いる第２のガイドブロックの平面図実施の形態に係るバッテリモジュールのコネクタ接続作業時の状態を示す図

以下に、本発明の実施の形態に係るバッテリ用コネクタ、バッテリモジュール及びバッテリモジュールの製造方法を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

実施の形態．
図１及び図２は、本発明の実施の形態に係るバッテリモジュールの斜視図である。図３は、実施の形態に係るバッテリモジュールの側面図である。図２は、コネクタカバー３１，３２を開いた状態のバッテリモジュールを示している。バッテリモジュール１００は、電池セル５０を収容するバッテリケース３０と、電池セル５０と負荷との接続用のバッテリ用コネクタ４０とを有する。バッテリケース３０は、バッテリ用コネクタ４０を覆うコネクタカバー３１，３２を備えている。電池セル５０には、リチウムイオンバッテリを適用可能であるが、これに限定されない。

バッテリ用コネクタ４０は、電池セル５０の負極側の端子接続を行う第１のコネクタ１０と、正極側の端子接続を行う第２のコネクタ２０とを有する。第１のコネクタ１０は、電池セル５０の負極端子に接続されたバッテリ側バスバー第１端子１１と、負荷に通じるケーブル１２Ｗに接続された負荷側バスバー第１端子１２とを備える。第２のコネクタ２０は、電池セル５０の正極端子に接続されたバッテリ側バスバー第２端子２１と、負荷に通じるケーブル２２Ｗに接続された負荷側バスバー第２端子２２とを備える。第１のコネクタ１０は、バッテリケース３０の第１のコネクタ設置領域３３に設置されており、第２のコネクタ２０は、バッテリケース３０の第２のコネクタ設置領域３４に設置されている。第１のコネクタ設置領域３３の外側壁３５には、切り欠き３５１が設けられている。第２のコネクタ設置領域３４の外側壁３６には、切り欠き３６１が設けられている。第１のコネクタ設置領域３３と第２のコネクタ設置領域３４とを隔てる隔壁３７には、第１のコネクタ設置領域３３側に切り欠き３７１が設けられており、第２のコネクタ設置領域３４側に切り欠き３７２が設けられている。切り欠き３５１が設けられた部分での外側壁３５の厚さはＴ_１であり、切り欠き３６１が設けられた部分での外側壁３６の厚さはＴ_２である。

第１のコネクタ設置領域３３と第２のコネクタ設置領域３４とは、視覚的に区別できるように差別化が図られている。具体例を挙げると、第１のコネクタ設置領域３３及び第２のコネクタ設置領域３４の一方に、白色テープのような色付きテープを貼り付けることで、第１のコネクタ設置領域３３と第２のコネクタ設置領域３４とを容易に視覚的に区別できる。なお、第１のコネクタ設置領域３３及び第２のコネクタ設置領域３４の両方に色違いのテープを貼り付けてもよい。

図４は、実施の形態に係るバッテリモジュールの分解斜視図である。図５は、実施の形態に係るバッテリモジュールのバッテリ側バスバー第１端子の構成を示す図である。図６は、実施の形態に係るバッテリモジュールのバッテリ側バスバー第２端子の構成を示す図である。バッテリ側バスバー第１端子１１は、第１のコネクタ設置領域３３に設けられた第１の位置決めピン１３と符合するバッテリ側第１ピン挿通穴１１１及び第１の固定用ねじ穴１１２を備えた端子板１１Ｐを有する。バッテリ側バスバー第２端子２１は、第２のコネクタ設置領域３４に設けられた第２の位置決めピン２３と符合するバッテリ側第２ピン挿通穴２１１及び第２の固定用ねじ穴２１２を備えた端子板２１Ｐを有する。端子板１１Ｐ及び端子板２１Ｐには、金めっきを施した銅板を適用可能であるが、他の材料の金属板を用いても良い。

第１の固定用ねじ穴１１２は、バッテリ側第１ピン挿通穴１１１に対して非対称位置に離間して設けられた複数のねじ穴で構成される。第２の固定用ねじ穴２１２は、バッテリ側第２ピン挿通穴２１１に対して非対称位置に離間して設けられた複数のねじ穴で構成される。

図７は、実施の形態に係るバッテリモジュールの負荷側バスバー第１端子の構成を示す側面図である。図８は、実施の形態に係るバッテリモジュールの負荷側バスバー第１端子の構成を示す平面図である。図９は、実施の形態に係るバッテリモジュールの負荷側バスバー第１端子の断面図であり、図８におけるIX−IX線に沿った断面を示している。なお、図９では、ケーブル１２Ｗの図示は省略している。図１０は、実施の形態に係るバッテリモジュールの負荷側バスバー第１端子に用いる端子板の構造を示す平面図である。図１１は、実施の形態に係るバッテリモジュールの負荷側バスバー第１端子に用いる端子板の構造を示す斜視図である。負荷側バスバー第１端子１２は、負荷に通じるケーブル１２Ｗが接続される端子板１２Ｐと、バッテリ側バスバー第１端子１１との連結用の連結部１２１とを有する。連結部１２１は、第１の固定用ねじ穴１１２に螺合する第１の固定用ねじである脱落防止ねじ１３２を備えている。連結部１２１の内側は空洞であり、連結部１２１の上面には後述する工具６０の先端が入る程度の窓穴１２１ａが開いている。窓穴１２１ａのサイズは、脱落防止ねじ１３２のねじ頭１３２ａの径より小さいため、脱落防止ねじ１３２が窓穴１２１ａを通じて連結部１２１の外に脱落することは防止される。連結部１２１の空洞内には、脱落防止ねじ１３２と共にワッシャ１２１ｂが挿入されており、脱落防止ねじ１３２のねじ先１３２ｂは、ワッシャ１２１ｂを貫通している。ワッシャ１２１ｂの径は、バッテリ接続穴１２５の径よりも大きいため、脱落防止ねじ１３２がバッテリ接続穴１２５を通じて連結部１２１の外に脱落することは防止される。

端子板１２Ｐは、負荷側第１ピン挿通穴１２２と、ケーブル固定穴１２３と、連結部１２１の固定用の連結部固定穴１２４と、バッテリ側バスバー第１端子１１との固定用のバッテリ接続穴１２５とを備える。端子板１２Ｐは、ケーブル固定部１２６と通電部１２７とを区画する屈曲部１２８を備えており、ケーブル固定部１２６と通電部１２７とは同一平面内には配置されていない。連結部１２１は、連結部固定ねじ１２９により端子板１２Ｐに固定されている。負荷に通じるケーブル１２Ｗは、ケーブル固定穴１２３を貫通したケーブル固定ねじ１３０をケーブル固定ナット１３１にねじ止めすることによりケーブル固定部１２６に固定されている。連結部１２１は、負荷側第１ピン挿通穴１２２と重なるように穴１４が設けられており、第１の位置決めピン１３が貫通できるようになっている。なお、第１の位置決めピン１３が連結部１２１を貫通しないのであれば、穴１４は設けなくても良い。端子板１１Ｐには、金めっきを施した銅材を適用可能であるが、他の材料の金属板を用いても良い。

通電部１２７は、屈曲部１２８と対向する辺に第１のガイド突起１３３が形成されている。

図１２は、実施の形態に係るバッテリモジュールの負荷側バスバー第２端子の構成を示す側面図である。図１３は、実施の形態に係るバッテリモジュールの負荷側バスバー第２端子の構成を示す平面図である。図１４は、実施の形態に係るバッテリモジュールの負荷側バスバー第２端子に用いる端子板の構造を示す平面図である。図１５は、実施の形態に係るバッテリモジュールの負荷側バスバー第２端子に用いる端子板の構造を示す斜視図である。負荷側バスバー第２端子２２は、負荷に通じるケーブル２２Ｗが接続される端子板２２Ｐと、バッテリ側バスバー第２端子２１との連結用の連結部２２１とを有する。連結部２２１は、第２の固定用ねじ穴２１２に螺合する第２の固定用ねじである脱落防止ねじ２３２を備えている。詳細な説明は省略するが、連結部２２１は、図９に示した連結部１２１と同様の構造であり、脱落防止ねじ２３２の脱落を防止する機構を備えている。

端子板２２Ｐは、負荷側第２ピン挿通穴２２２と、ケーブル固定穴２２３と、連結部２２１の固定用の連結部固定穴２２４と、バッテリ側バスバー第２端子２１との固定用のバッテリ接続穴２２５とを備える。端子板２２Ｐは、ケーブル固定部２２６と通電部２２７とを区画する屈曲部２２８を備えており、ケーブル固定部２２６と通電部２２７とは同一平面内には配置されていない。連結部２２１は、連結部固定ねじ２２９により端子板２２Ｐに固定されている。負荷に通じるケーブル２２Ｗは、ケーブル固定穴２２３を貫通したケーブル固定ねじ２３０をケーブル固定ナット２３１にねじ止めすることによりケーブル固定部２２６に固定されている。連結部２２１は、負荷側第２ピン挿通穴２２２と重なるように穴２４が設けられており、第２の位置決めピン２３が貫通できるようになっている。なお、第２の位置決めピン２３が連結部２２１を貫通しないのであれば、穴２４は設けなくても良い。端子板２２Ｐには、金めっきを施した銅材を適用可能であるが、他の材料の金属板を用いても良い。

通電部２２７は、屈曲部２２８と対向する辺に第２のガイド突起２３３が形成されている。第２のガイド突起２３３は、負荷側バスバー第１端子１２の第１のガイド突起１３３とは異なる形状である。

なお、実施の形態においては、端子板１２Ｐ及び端子板２２Ｐは、同じ形状の板材を基に曲げる方向を変えることで端子板１２Ｐとするか端子板２２Ｐとするかを変えることができる。したがって、部品の共通化により製造コストの低減を図ることができる。

図１６は、実施の形態に係るバッテリモジュールの第１のコネクタの接続時に用いる第１のガイドブロックの構成を示す図である。第１のガイドブロック１５は、第１のガイド突起１３３と符合する第１のガイド溝１５Ｇが設けられた第１の保持部１５１と、第１の保持部１５１を挟んで設けられた脚部１５Ｌ，１５Ｒとを有する。脚部１５Ｒは、脚部１５Ｌと対向する面と反対の面に調整片１５ＰＲが取り付けられている。脚部１５Ｌは、脚部１５Ｒと対向する面と反対の面に調整片１５ＰＬ１，１５ＰＬ２，１５ＰＬ３が設けられている。

図１７は、実施の形態に係るバッテリモジュールの第１のコネクタの接続時に用いる第１のガイドブロックの平面図である。図１７は、図１６における矢印Ａ方向から見た状態を示している。調整片１５ＰＲは、切り欠き３７１に係合する突起１５ＰＲａを備えている。調整片１５ＰＬ３は切り欠き３５１に係合する突起１５ＰＬ３ａを備えている。調整片１５ＰＬ１，１５ＰＬ２は突起を備えていない。第１のガイドブロック１５の第１のコネクタ設置領域３３への装着方向は、図１６に矢印Ｂで示す方向である。

図１８は、実施の形態に係るバッテリモジュールの第２のコネクタの接続時に用いる第２のガイドブロックの構成を示す図である。第２のガイドブロック２５は、第２のガイド突起２３３と符合する第２のガイド溝２５Ｇが設けられた第２の保持部２５１と、第２の保持部２５１を挟んで設けられた脚部２５Ｌ，２５Ｒとを有する。脚部２５Ｒは、脚部２５Ｌと対向する面と反対の面に調整片２５ＰＲ１，２５ＰＲ２，２５ＰＲ３が取り付けられている。脚部２５Ｌは、脚部２５Ｒと対向する面と反対の面に調整片２５ＰＬが設けられている。

図１９は、実施の形態に係るバッテリモジュールの第２のコネクタの接続時に用いる第２のガイドブロックの平面図である。図１９は、図１８における矢印Ｃ方向から見た状態を示している。調整片２５ＰＬは、切り欠き３７２に係合する突起２５ＰＬａを備えている。調整片２５ＰＲ３は切り欠き３６１に係合する突起２５ＰＲ３ａを備えている。調整片２５ＰＲ１，２５ＰＲ２は突起を備えていない。第２のガイドブロック２５の第２のコネクタ設置領域３４への装着方向は、図１８に矢印Ｄで示す方向である。

脚部１５Ｌと突起１５ＰＬ３ａとの間には調整片１５ＰＬ１，１５ＰＬ２の厚み分の間隔Ｐ_１が存在するのに対し、脚部２５Ｌと突起２５ＰＬａとの間には間隔が存在しない。また、脚部１５Ｒと突起１５ＰＲａとの間には間隔が無いのに対し、脚部２５Ｒと突起２５ＰＲ３ａとの間には、調整片２５ＰＲ１，２５ＰＲ２の厚みの分の間隔Ｐ_２が存在する。脚部１５Ｌと突起１５ＰＬ３ａとの間隔Ｐ_１は、切り欠き３５１が設けられた部分での外側壁３５の厚さＴ_１よりも大きく、脚部２５Ｒと突起２５ＰＲ３ａとの間隔Ｐ_２は、切り欠き３６１が設けられた部分での外側壁３６の厚さＴ_２よりも大きい。

図２０は、実施の形態に係るバッテリモジュールのコネクタ接続作業時の状態を示す図である。バッテリケース３０の第２のコネクタ設置領域３４には、コネクタカバー３２を開いた状態で第２のガイドブロック２５が取り付けられる。脚部２５Ｒと突起２５ＰＲ３ａとの間隔Ｐ_２は、切り欠き３６１が設けられた部分での外側壁３６の厚さＴ_２よりも大きいため、第２のガイドブロック２５を第２のコネクタ設置領域３４に取り付ける際には、突起２５ＰＲ３ａは、切り欠き３６１と係合し外側壁３６に干渉しない。

コネクタカバー３２は、第２のガイドブロック２５を第２のコネクタ設置領域３４に取り付けることで、第２の保持部２５１によって開いた状態に維持される。したがって、コネクタ接続作業中に、コネクタカバー３１が閉じないように手で押さえる必要は無い。第２のガイドブロック２５は、第２の保持部２５１に第２のガイド溝２５Ｇが設けられているため、第２のガイド溝２５Ｇと符合する第２のガイド突起２３３を持つ負荷側バスバー第２端子２２は、バッテリ側バスバー第２端子２１に重畳させることができるが、第１のガイド突起１３３を持つ負荷側バスバー第１端子１２は、第２のガイドブロック２５と干渉するため、バッテリ側バスバー第２端子２１に重畳させることはできない。

負荷側バスバー第２端子２２をバッテリ側バスバー第２端子２１に重畳させたのち、ラチェットレンチのような工具６０を用いて脱落防止ねじ２３２を回転させ、脱落防止ねじ２３２を第２の固定用ねじ穴２１２にねじ止めして、バッテリ側バスバー第２端子２１と負荷側バスバー第２端子２２とを固定する。脱落防止ねじ２３２は連結部２２１に収納されているため、片手で負荷側バスバー第２端子２２をバッテリ側バスバー第２端子２１に重畳させた状態で、他方の手で脱落防止ねじ２３２を回転させてねじ止めできる。したがって、バッテリ側バスバー第２端子２１に負荷側バスバー第２端子を固定する作業は、容易に行うことができる。バッテリ側バスバー第２端子２１と負荷側バスバー第２端子２２とは面接触するため、接続部分の低抵抗化を実現できる。

バッテリ側バスバー第２端子２１と負荷側バスバー第２端子２２との固定が完了したのち、第２のガイドブロック２５を第２のコネクタ設置領域３４から取り外す。第２のガイドブロック２５を取り外すことにより、コネクタカバー３１を閉じることが可能となり、第２のコネクタ２０は、コネクタカバー３１によって保護される。

図示は省略するが、第１のガイドブロック１５を第１のコネクタ設置領域３３に取り付けた場合も同様に、脚部１５Ｌと突起１５ＰＬ３ａとの間隔Ｐ_１は、切り欠き３５１が設けられた部分での外側壁３５の厚さＴ_１よりも大きいため、第１のガイドブロック１５を第１のコネクタ設置領域３３に取り付ける際には、突起１５ＰＬ３ａは、切り欠き３５１と係合し外側壁３５に干渉しない。第１のガイドブロック１５を第１のコネクタ設置領域３３に取り付けると、コネクタカバー３１は、第１の保持部１５１によって開いた状態に維持される。第１のガイドブロック１５は、第１の保持部１５１に第１のガイド溝１５Ｇが設けられているため、第１のガイド溝１５Ｇと符合する第１のガイド突起１３３を持つ負荷側バスバー第１端子１２は、バッテリ側バスバー第１端子１１に重畳させることができるが、第２のガイド突起２３３を持つ負荷側バスバー第２端子２２は、第１のガイドブロック１５に干渉するため、バッテリ側バスバー第１端子１１に重畳させることはできない。

負荷側バスバー第１端子１２をバッテリ側バスバー第１端子１１に重畳させたのち、ラチェットレンチのような工具６０を用いて脱落防止ねじ１３２を回転させ、脱落防止ねじ１３２を第１の固定用ねじ穴１１２にねじ止めして、バッテリ側バスバー第１端子１１と負荷側バスバー第１端子１２とを固定する。脱落防止ねじ１３２は連結部１２１に収納されているため、片手で負荷側バスバー第１端子１２をバッテリ側バスバー第１端子１１に重畳させた状態で、他方の手で脱落防止ねじ１３２を回転させてねじ止めできる。したがって、バッテリ側バスバー第１端子１１に負荷側バスバー第１端子を固定する作業は、容易に行うことができる。バッテリ側バスバー第１端子１１と負荷側バスバー第１端子１２とは面接触するため、接続部分の低抵抗化を実現できる。

バッテリ側バスバー第１端子１１と負荷側バスバー第１端子１２との固定が完了したのち、第１のガイドブロック１５を第１のコネクタ設置領域３３から取り外す。第１のガイドブロック１５を取り外すことにより、コネクタカバー３１を閉じることが可能となり、第１のコネクタ１０は、コネクタカバー３１によって保護される。

なお、第１のガイドブロック１５の脚部１５Ｌに取り付けられている調整片１５ＰＬ１，１５ＰＬ２，１５ＰＬ３の数と、第２のガイドブロック２５の脚部２５Ｌに取り付けられている調整片２５ＰＬの数とが異なっており、かつ第１のガイドブロック１５の脚部１５Ｒに取り付けられている調整片１５ＰＲの数と、第２のガイドブロック２５の脚部２５Ｒに取り付けられている調整片２５ＰＲ１，２５ＰＲ２，２５ＰＲ３の数とは異なっている。よって、第１のガイドブロック１５の幅と第２のガイドブロックの幅が同じであっても、脚部１５Ｌから突起１５ＰＬ３ａまでの距離と脚部２５Ｌから突起２５ＰＬａまでの距離とは異なる。同様に、脚部１５Ｒから突起１５ＰＲａまでの距離と脚部２５Ｒから突起２５ＰＲ３ａまでの距離とは異なる。

したがって、第２のガイドブロック２５を第１のコネクタ設置領域３３に取り付けようとすると、突起２５ＰＬａは切り欠き３５１とは係合せずに外側壁３５に干渉し、突起２５ＰＲ３ａは切り欠き３７１とは係合せずに隔壁３７に干渉する。よって、第２のガイドブロック２５は、第１のコネクタ設置領域３３に取り付けることができない。同様に、第１のガイドブロック１５を第２のコネクタ設置領域３４に取り付けようとしても、突起１５ＰＲａは切り欠き３６１とは係合せずに外側壁３６に干渉し、突起１５ＰＬ３ａは、切り欠き３７２と係合せずに隔壁３７と干渉する。よって、第１のガイドブロック１５は、第２のコネクタ設置領域３４に取り付けることができない。

第１のガイドブロック１５及び第２のガイドブロック２５を用いて接続作業を行うことで、バッテリ側バスバー第１端子１１に負荷側バスバー第２端子２２を重畳しようとする行為及びバッテリ側バスバー第２端子２１に負荷側バスバー第１端子１２を重畳しようとする行為自体を物理的に抑制することができ、誤接続の発生を未然に防止することができる。なお、第１のガイドブロック１５を第２のコネクタ設置領域３４に取り付けることを防止し、かつ第２のガイドブロック２５を第１のコネクタ設置領域３３に取り付けることを防止できるのであれば、第１のガイドブロック１５及び第２のガイドブロック２５は、上記の説明とは異なる形状としてもよい。

上記のように、実施の形態に係るバッテリモジュールは、バッテリ側バスバー第１端子１１に、第１のコネクタ設置領域３３に設けられた第１の位置決めピン１３が貫通するバッテリ側第１ピン挿通穴１１１を設け、負荷側バスバー第１端子１２に、第１の位置決めピン１３が貫通する負荷側第１ピン挿通穴１２２を設けている。さらに、バッテリ側バスバー第２端子２１に、第２のコネクタ設置領域３４に設けられた第２の位置決めピン２３が貫通するバッテリ側第２ピン挿通穴２１１を設け、負荷側バスバー第２端子２２に、第２の位置決めピン２３が貫通する負荷側第２ピン挿通穴２２２を設けている。したがって、バッテリ側バスバー第１端子１１に負荷側バスバー第２端子２２を重畳しようとしても、第１の位置決めピン１３が負荷側バスバー第２端子２２に干渉して、重畳させることができない。同様に、バッテリ側バスバー第２端子２１に負荷側バスバー第１端子１２を重畳しようとしても、第２の位置決めピン２３が負荷側バスバー第１端子１２に干渉して、重畳させることができない。したがって、電池セル５０の負極端子に負荷の正極側を接続したり、電池セル５０の正極端子に負荷の負極側を接続する誤接続を防止することができる。

また、バッテリ側バスバー第１端子１１、バッテリ側バスバー第２端子２１、負荷側バスバー第１端子１２及び負荷側バスバー第２端子２２は、金属板に曲げ加工及び穴加工を施して製造できるため、低コストかつ短期間で製造することが可能である。また、特定の規格によらないため、完成品検査に時間を短縮しやすい。

実施の形態に係るバッテリモジュールは、第１には、バッテリケース３０に設けた左右非対称の切り欠き３５１，３６１，３７１，３７２と、調整片１５ＰＬ１，１５ＰＬ２，１５ＰＬ３，１５ＰＲ，２５ＰＬ，２５ＰＲ１，２５ＰＲ２，２５ＰＲ３によって第１のガイドブロック１５及び第２のガイドブロック２５に形成された左右非対称の出っ張り部分とにより、正極側と負極側とが誤って取り付けられることがない。換言すると、第１のコネクタ設置領域３３に誤って第２のガイドブロック２５が取り付けられたり、第２のコネクタ設置領域３４に誤って第１のガイドブロック１５が取り付けられたりすることがない。第２には、第１のガイドブロック１５及び第２のガイドブロック２５の各々の形状にあった形状の端子板１２Ｐ，２２Ｐしか挿入できないので、誤接続を防止できる。第３には、端子板１２Ｐ，２２Ｐの挿入は、第１の位置決めピン１３及び第２の位置決めピン２３によって、拘束されるので、誤接続を防止できる。第４には、第１のコネクタ設置領域３３及び第２のコネクタ設置領域３４の少なくとも一方に色付きテープを貼り付けることにより、視覚的に区別も可能となっている。したがって、実施の形態に係るバッテリモジュールは、上記第１から第４の手法による４重の誤接続防止機構が備わっており、誤接続を確実に防止できる。

また、負荷側バスバー第１端子１２を、バッテリ側バスバー第１端子１１に接続する作業及び負荷側バスバー第２端子２２を、バッテリ側バスバー第２端子２１に接続する作業は、衛星構体内の暗い場所又はケーブル類が混み合っているため視認性が極めて悪い環境で行うことがある。このような視認性の悪い環境であっても、上記第１から第３手法により、誤接続を防止できる。

また、負荷側バスバー第１端子１２とバッテリ側バスバー第１端子１１との接続作業時及び負荷側バスバー第２端子２２とバッテリ側バスバー第２端子２１との接続作業時のねじの落下、換言すると、ねじが衛星構体内に落下してねじが紛失する事態は、衛星の動作信頼性を損なう可能性があるが、連結部１２１はねじの脱落防止機能を備えており、ねじの落下を防止できる。

また、バッテリ側バスバー第１端子１１と負荷側バスバー第１端子１２とは面接触し、バッテリ側バスバー第２端子２１と負荷側バスバー第２端子２２とは面接触するため、コネクタ部分での抵抗の増大を抑えることができる。

以上の実施の形態に示した構成は、本発明の内容の一例を示すものであり、別の公知の技術と組み合わせることも可能であるし、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、構成の一部を省略、変更することも可能である。

１０第１のコネクタ、１１バッテリ側バスバー第１端子、１１Ｐ，１２Ｐ，２１Ｐ，２２Ｐ端子板、１２負荷側バスバー第１端子、１２Ｗ，２２Ｗケーブル、１３第１の位置決めピン、１４，２４穴、１５第１のガイドブロック、１５Ｇ第１のガイド溝、１５Ｌ，１５Ｒ，２５Ｌ，２５Ｒ脚部、１５ＰＬ１，１５ＰＬ２，１５ＰＬ３，１５ＰＲ，２５ＰＬ，２５ＰＲ１，２５ＰＲ２，２５ＰＲ３調整片、１５ＰＬ３ａ，１５ＰＲａ，２５ＰＬａ，２５ＰＲ３ａ突起、２０第２のコネクタ、２１バッテリ側バスバー第２端子、２２負荷側バスバー第２端子、２３第２の位置決めピン、２５第２のガイドブロック、２５Ｇ第２のガイド溝、３０バッテリケース、３１，３２コネクタカバー、３３第１のコネクタ設置領域、３４第２のコネクタ設置領域、３５，３６外側壁、３７隔壁、４０バッテリ用コネクタ、５０電池セル、６０工具、１００バッテリモジュール、１１１バッテリ側第１ピン挿通穴、１１２第１の固定用ねじ穴、１２１，２２１連結部、１２１ａ窓穴、１２１ｂワッシャ、１２２負荷側第１ピン挿通穴、１２３，２２３ケーブル固定穴、１２４，２２４連結部固定穴、１２５，２２５バッテリ接続穴、１２６，２２６ケーブル固定部、１２７，２２７通電部、１２８，２２８屈曲部、１２９，２２９連結部固定ねじ、１３０，２３０ケーブル固定ねじ、１３１，２３１ケーブル固定ナット、１３２，２３２脱落防止ねじ、１３２ａねじ頭、１３２ｂねじ先、１３３第１のガイド突起、１５１第１の保持部、２１１バッテリ側第２ピン挿通穴、２１２第２の固定用ねじ穴、２２２負荷側第２ピン挿通穴、２３３第２のガイド突起、２５１第２の保持部、３５１，３６１，３７１，３７２切り欠き。

Claims

負極側の端子接続を行う第１のコネクタと、
正極側の端子接続を行う第２のコネクタとを備え、
前記第１のコネクタは、バッテリの負極端子に接続され、第１の位置決めピンが貫通するバッテリ側第１ピン挿通穴を備えたバッテリ側バスバー第１端子と、負荷に通じるケーブルに接続され、前記第１の位置決めピンが貫通する負荷側第１ピン挿通穴を備えた負荷側バスバー第１端子とを有し、
前記第２のコネクタは、バッテリの正極端子に接続され、第２の位置決めピンが貫通するバッテリ側第２ピン挿通穴を備えたバッテリ側バスバー第２端子と、前記負荷に通じるケーブルに接続され、前記第２の位置決めピンが貫通する負荷側第２ピン挿通穴を備えた負荷側バスバー第２端子とを有し、
前記負荷側第１ピン挿通穴は、前記バッテリ側バスバー第１端子と前記負荷側バスバー第１端子とを重畳すると前記バッテリ側第１ピン挿通穴と符合し、かつ、前記バッテリ側バスバー第２端子と前記負荷側バスバー第１端子とを重畳すると前記バッテリ側第２ピン挿通穴とは符合しない位置に形成されており、
前記負荷側第２ピン挿通穴は、前記バッテリ側バスバー第２端子と前記負荷側バスバー第２端子とを重畳すると前記バッテリ側第２ピン挿通穴と符合し、かつ、前記バッテリ側バスバー第１端子と前記負荷側バスバー第２端子とを重畳すると前記バッテリ側第１ピン挿通穴とは符合しない位置に形成されていることを特徴とするバッテリ用コネクタ。
前記バッテリ側バスバー第１端子は、第１の固定用ねじ穴を備え、
前記バッテリ側バスバー第２端子は、第２の固定用ねじ穴を備え、
前記負荷側バスバー第１端子は、前記第１の固定用ねじ穴に螺合する第１の固定用ねじを備え、
前記負荷側バスバー第２端子は、前記第２の固定用ねじ穴に螺合する第２の固定用ねじを備えることを特徴とする請求項１に記載のバッテリ用コネクタ。
前記第１の固定用ねじ及び前記第２の固定用ねじは、脱落防止ねじであることを特徴とする請求項２に記載のバッテリ用コネクタ。
前記第１の固定用ねじ穴は、前記バッテリ側第１ピン挿通穴に対して非対称位置に離間して設けられた複数のねじ穴で構成されるとともに、
前記第２の固定用ねじ穴は、前記バッテリ側第２ピン挿通穴に対して非対称位置に離間して設けられた複数のねじ穴で構成されることを特徴とする請求項２に記載のバッテリ用コネクタ。
前記バッテリ側バスバー第１端子及び前記バッテリ側バスバー第２端子は、金属板で構成されたことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のバッテリ用コネクタ。
負極端子及び正極端子を有する電池セルと、
前記電池セルを収納するバッテリケースと、
前記負極端子に対し負極側の端子接続を行う第１のコネクタと、前記正極端子に対し正極側の端子接続を行う第２のコネクタとを備えたバッテリ用コネクタとを備えたバッテリモジュールであって、
前記バッテリケースは、第１の位置決めピンが設けられた第１のコネクタ設置領域と、第２の位置決めピンが設けられた第２のコネクタ設置領域とを有し、
前記第１のコネクタは、バッテリの負極端子に接続され、バッテリ側第１ピン挿通穴を備えたバッテリ側バスバー第１端子と、負荷に通じるケーブルに接続され、負荷側第１ピン挿通穴を備えた負荷側バスバー第１端子とを有し、
前記第２のコネクタは、バッテリの正極端子に接続され、バッテリ側第２ピン挿通穴を備えたバッテリ側バスバー第２端子と、前記負荷に通じるケーブルに接続され、負荷側第２ピン挿通穴を備えた負荷側バスバー第２端子とを有し、
前記負荷側第１ピン挿通穴は、前記バッテリ側バスバー第１端子と前記負荷側バスバー第１端子とを重畳すると前記バッテリ側第１ピン挿通穴と符合し、かつ、前記バッテリ側バスバー第２端子と前記負荷側バスバー第１端子とを重畳すると前記バッテリ側第２ピン挿通穴とは符合しない位置に形成されており、
前記負荷側第２ピン挿通穴は、前記バッテリ側バスバー第２端子と前記負荷側バスバー第２端子とを重畳すると前記バッテリ側第２ピン挿通穴と符合し、かつ、前記バッテリ側バスバー第１端子と前記負荷側バスバー第２端子とを重畳すると前記バッテリ側第１ピン挿通穴とは符合しない位置に形成されており、
前記バッテリ側バスバー第１端子と前記負荷側バスバー第１端子とを重畳して前記第１のコネクタ設置領域に設置すると、前記第１の位置決めピンが前記バッテリ側第１ピン挿通穴及び前記負荷側第１ピン挿通穴を貫通し、
前記バッテリ側バスバー第２端子と前記負荷側バスバー第２端子とを重畳して前記第２のコネクタ設置領域に設置すると、前記第２の位置決めピンが前記バッテリ側第２ピン挿通穴及び前記負荷側第２ピン挿通穴を貫通することを特徴とするバッテリモジュール。
前記バッテリ側バスバー第１端子は、第１の固定用ねじ穴を備え、
前記バッテリ側バスバー第２端子は、第２の固定用ねじ穴を備え、
前記負荷側バスバー第１端子は、前記第１の固定用ねじ穴に螺合する第１の固定用ねじを備え、
前記負荷側バスバー第２端子は、前記第２の固定用ねじ穴に螺合する第２の固定用ねじを備えることを特徴とする請求項６に記載のバッテリモジュール。
前記第１の固定用ねじ及び前記第２の固定用ねじは、脱落防止ねじであることを特徴とする請求項７に記載のバッテリモジュール。
前記第１の固定用ねじ穴は、前記バッテリ側第１ピン挿通穴に対して非対称位置に離間して設けられた複数のねじ穴で構成されるとともに、
前記第２の固定用ねじ穴は、前記バッテリ側第２ピン挿通穴に対して非対称位置に離間して設けられた複数のねじ穴で構成されることを特徴とする請求項７に記載のバッテリモジュール。
前記バッテリ側バスバー第１端子及び前記バッテリ側バスバー第２端子は、金属板で構成されたことを特徴とする請求項６から９のいずれか１項に記載のバッテリモジュール。
請求項６から１０のいずれか１項に記載のバッテリモジュールの製造方法であって、
前記負荷側バスバー第１端子を前記バッテリ側バスバー第１端子に重畳する際には、前記バッテリ側バスバー第２端子と干渉を生じて、前記負荷側バスバー第１端子に前記バッテリ側バスバー第２端子が重畳されることを抑制する第１のガイドブロックを治具に用い、
前記負荷側バスバー第２端子を前記バッテリ側バスバー第２端子に重畳する際には、前記バッテリ側バスバー第１端子と干渉を生じて、前記負荷側バスバー第２端子に前記バッテリ側バスバー第１端子が重畳されることを抑制する第２のガイドブロックを治具に用いることを特徴とするバッテリモジュールの製造方法。